[发明专利]钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料、其制备方法及使用该钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料的有机发光二极管。

背景技术

有机发光二极管（OLED）由于组件结构简单、生产成本便宜、自发光、反应时间短、可弯曲等特性，而得到了极广泛的应用。但由于目前得到稳定高效的OLED蓝光材料比较困难，极大的限制了白光OLED器件及光源行业的发展。

上转换荧光材料能够在长波（如红外）辐射激发下发射出可见光，甚至紫外光，在光纤通讯技术、纤维放大器、三维立体显示、生物分子荧光标识、红外辐射探测等领域具有广泛的应用前景。但是，可由红外，红绿光等长波辐射激发出蓝光发射的钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料，仍未见报道。

发明内容

基于此，有必要提供一种可由长波辐射激发出蓝光的钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料、其制备方法及使用该钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料的有机发光二极管。

一种钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料，化学式为MeSc₂BO₅：xHo³⁺，其中，x为0.01～0.06，Me为锂元素、钠元素、钾元素、铷元素或铯元素。

所述x为0.03。

所述钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料中MeSc₂BO₅是基质，Ho³⁺是掺杂元素。

MeSc₂BO₅基质具有较高的热学和力学稳定性，以及良好的光学透明性和较低的声子能量，为发光离子提供了优良的晶场，从而在光电能量转换的过程中产生较少无辐射跃迁。对于掺杂离子，稀土离子Ho³⁺具有丰富的能级和窄的发射谱线，由于受4f能级外层电子的屏蔽作用，Ho³⁺的能级寿命较长，很适合作为发射中心，有较高的发光效。

一种钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤：

根据MeSc₂BO₅：xHo³⁺中各元素的化学计量比分别称取Me₂CO₃、Sc₂O₃、B₂O₃和Ho₂O₃粉体，其中，x为0.01～0.06，所述Me₂CO₃为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷或碳酸铯；

将称取的粉体溶于硝酸中配制成混合溶液；所述Me₂CO₃、Sc₂O₃、B₂O₃和Ho₂O₃粉体在所述混合溶液中的总浓度为0.5mol/L～3mol/L；然后在所述混合溶液中加入分散剂，得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液雾化成气雾状后随载气一起通入温度为500℃～1400℃的石英管中，反应后收集得到化学式为MeSc₂BO₅：xHo³⁺的钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料，其中，x为0.01～0.06，Me为锂元素、钠元素、钾元素、铷元素或铯元素，所述石英管的直径为30mm～150mm，长度为0.5m～3m，载气的流量为1L/min～15L/min。

优选地，所述x为0.03。

优选地，所述分散剂为聚乙二醇，所述分散剂在所述前驱体溶液中的浓度为0.005mol/L～0.05mol/L。

优选地，所述石英管的温度设定为1200℃。

优选地，将所述前驱体溶液雾化成气雾状的步骤为，将所述载气及所述前驱体溶液一起通入雾化器中使所述溶液雾化成气雾状，所述载气为惰性气体或还原性气体。

更优选地，所述载气为氮气，氩气和氢气中的一种或几种的混合，所述载气的流量为5L/min。

一种有机发光二极管，包括依次层叠的基板、阴极、有机发光层、阳极及透明封装层，所述透明封装层中分散有钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料，所述钬掺杂钪硼酸盐上转换发光材料的化学通式为MeSc₂BO₅：xHo³⁺，其中，x为0.01～0.06，Me为锂元素、钠元素、钾元素、铷元素或铯元素。

所述x为0.03。