錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+,yTi4+;其中,MeIn2Si2F16是基質(zhì),且0.01≤x≤0.05,0.01≤y≤0.08,Me為Mg、Ca、Sr或Ba。該錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的電致發(fā)光光譜(EL)中,在650nm波長區(qū)有很強的發(fā)光峰,能夠應(yīng)用于薄膜電致發(fā)光顯示器中。本發(fā)明還提供該錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法及其應(yīng)用。
【專利說明】錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光材料領(lǐng)域,尤其涉及一種錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜、其制備方法、薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜電致發(fā)光顯示器(界此!))由于其主動發(fā)光、全固體化、耐沖擊、反應(yīng)快、視角大、適用溫度寬、工序簡單等優(yōu)點,已引起了廣泛的關(guān)注,且發(fā)展迅速。目前,研究彩色及至全色1?此0,開發(fā)多波段發(fā)光的材料,是該課題的發(fā)展方向。但是,可應(yīng)用于薄膜電致發(fā)光顯不器的猛鈦共摻雜銦氟娃酸鹽發(fā)光薄膜,仍未見報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]基于此,有必要提供一種可應(yīng)用于薄膜電致發(fā)光器件的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜、其制備方法、使用該錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法。
[0004]—種猛鈦共摻雜銦氟娃酸鹽發(fā)光薄膜,所述猛鈦共摻雜銦氟娃酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為101112812?16痛4.,7丁廣;
[0005]其中,161112312?16是基質(zhì),且 0.01 彡 X 彡 0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為 、&'
或8&。
[0006]在優(yōu)選的實施例中,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為4011111?
300歷。
[0007]一種錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,包括以下步驟:
[0008]根據(jù)161112812?16燈廣各元素的化學(xué)計量比稱取此?2,工咕,腿4和丁1?4粉體并混合均勻在9001?13001下燒結(jié)制成靶材,其中,0.01彡X彡0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為 %、31'或 8? ;
[0009]將襯底及所述靶材裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體,并調(diào)整所述真空腔體的真空度為 1.0 X 10? ?1.0 X 10—5?3 ;及
[0010]調(diào)整工作氣體的流量為?358(^111,工作氣體的壓強為0.2?3?4?3,所述祀材與所述襯底的間距為45111111?95111111,所述襯底的溫度為250 V?750派射功率為501?3001,在所述襯底上磁控濺射得到錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為161112312?16其中,0.01 彡 X 彡 0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為啦、、&'或此。
[0011〕 在優(yōu)選的實施例中,燒結(jié)制成靶材的操作中,燒結(jié)的溫度為12501,制成的靶材的直徑為50111111,厚度為2111111。
[0012]在優(yōu)選的實施例中,磁控濺射的操作中,工作氣體的流量為258(^111,工作氣體的壓強為2?3,所述靶材與所述襯底的間距為所述襯底的溫度為5001,所述濺射功率為1501 ;所述工作氣體為氬氣。
[0013]在優(yōu)選的實施例中,還包括步驟:將所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜在0.001?3?0.1?3、500。〇?800下退火處理。
[0014]在優(yōu)選的實施例中,磁控濺射的操作中,通過控制磁控濺射的時間為100111?30111111,得到厚度為4011111?30011111的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜。
[0015]一種薄膜電致發(fā)光器件,包括依次層疊的基底、陽極層、發(fā)光層以及陰極層,所述發(fā)光層為錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為!61112312?16:叉1114\ 7丁廣;
[0016]其中,161112312?16是基質(zhì),且 0.01 彡 X 彡 0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為 、&'
或8&。
[0017]一種薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0018]提供襯底,所述襯底包括層疊的基底和陽極層;
[0019]在所述陽極層上形成發(fā)光層,所述發(fā)光層為錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為161112312?16 燈丨'其中,161112812?16 是基質(zhì),且 0.01 彡 X 彡 0.05,0.01 彡 7 彡 0- 08,16 為啦、(?、&'或 8? ;
[0020]在所述發(fā)光層上形成陰極層。
[0021]在優(yōu)選的實施例中,所述發(fā)光層的制備包括以下步驟:
[0022]根據(jù)161112812?16燈廣各元素的化學(xué)計量比稱取此?2,工咕,腿4和丁1?4粉體并混合均勻在9001?13001下燒結(jié)制成靶材,其中,0.01彡X彡0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為 %、31'或 8? ;
[0023]將所述襯底及所述靶材裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體,并調(diào)整所述真空腔體的真空度為1.0 X 10--1.0 X 10—5?3 ;及
[0024]調(diào)整工作氣體的流量為108(3(3111?358(^111,工作氣體的壓強為0.2?3?4?3,所述祀材與所述襯底的間距為45111111?95111111,所述襯底的溫度為250 V?750派射功率為501?3001,在所述襯底上磁控濺射得到錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為161112312?16其中,0.01 彡 X 彡 0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為啦、、&'或此。
[0025]上述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜(161--^燈廣),161112812?16是基質(zhì),胞#和1廣是激活元素,在薄膜中充當主要的發(fā)光中心,錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的電致發(fā)光光譜(此)中,在650=0波長區(qū)有很強的發(fā)光峰,這種錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜能夠應(yīng)用于薄膜電致發(fā)光器件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為一實施方式的薄膜電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖2為實施例1得到薄膜電致發(fā)光器件的此光譜圖;
[0028]圖3為實施例1得到錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的拉曼光譜圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0030]—實施方式的猛鈦共摻雜銦氟娃酸鹽發(fā)光薄膜,該猛鈦共摻雜銦氟娃酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+。
[0031]其中,MeIn2Si2F16是基質(zhì),且 0.01 彡 x 彡 0.05,0.01 彡 y 彡 0.08, Me 為 Mg、Ca、Sr或Ba。
[0032]錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜中,Μη和Ti是摻雜元素,是發(fā)光體系中的激活元素。
[0033]優(yōu)選的,X為 0.02,y 為 0.04。
[0034]優(yōu)選的,錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為40nm?300nm。
[0035]上述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜(MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+)的電致發(fā)光光譜(EL)中,在650nm波長區(qū)有很強的發(fā)光峰,這種錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜能夠應(yīng)用于薄膜電致發(fā)光器件。
[0036]上述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,包括如下步驟:
[0037]S11、根據(jù) MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+ 各元素的化學(xué)計量比稱取 MeF2,InF3,SiF4,MnF4和TiF4粉體并混合均勻在900°C?1300°C下燒結(jié)制成靶材。
[0038]其中,0.01 彡 X 彡 0.05,0.01 彡 y 彡 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或 Ba。優(yōu)選的,x 為
0.02,y 為 0.04。
[0039]當然,也可以按照摩爾比1:2:2:x:y稱取MeF2,InF3,SiF4,MnF4和TiF4粉體。
[0040]優(yōu)選的,將MeF2,InF3,SiF4,MnF4和TiF4粉體混合均勻在1250°C下燒結(jié)制成靶材。
[0041]優(yōu)選的,制成的祀材為圓柱形,直徑為50mm,厚度為2mm。
[0042]S12、將靶材與襯底裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體,并調(diào)整真空腔體的真空度為 1.0 X l(T3Pa ?1.0 X l(T5Pa。
[0043]優(yōu)選的,襯底為氧化銦錫(ΙΤ0)玻璃,玻璃層作為基層,ΙΤ0層作為導(dǎo)電層。
[0044]優(yōu)選的,襯底在使用前先進行預(yù)處理,預(yù)處理的操作為:用丙酮、無水乙醇和去離子水依次超聲清洗襯底,接著對襯底進行氧等離子處理。
[0045]優(yōu)選的,真空腔體的真空度為5.0X 10_4Pa。
[0046]優(yōu)選的,依次使用機械泵和分子泵將真空腔體的真空度抽至1.0X10_3Pa?
1.0Xl(T5Pa。
[0047]S13、調(diào)整工作氣體的流量為lOsccm?35sccm,工作氣體的壓強為0.2Pa?4Pa,靶材與襯底的間距為45mm?95mm,襯底的溫度為250°C?750°C,濺射功率為50W?300W,在襯底上磁控濺射得到錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜。
[0048]錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+。其中,MeIn2Si2F16 是基質(zhì),且 0.01 彡 x 彡 0.05,0.01 彡 y 彡 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或 Ba。Μη和Ti是摻雜元素,是發(fā)光體系中的激活元素。
[0049]本實施方式中,工作氣體為氬氣。
[0050]優(yōu)選的,磁控濺射的操作中,工作氣體的流量為25SCCm,工作氣體的壓強為2Pa,所述靶材與所述襯底的間距為60mm,所述襯底的溫度為500°C,所述濺射功率為150W。
[0051]優(yōu)選的,通過控制磁控派射的時間為lOmin?30min,得到厚度為40nm?300nm的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜。
[0052]需要說明的是,還可以將錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜從襯底上剝離。
[0053]步驟314、將錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜在0.001?^?0.1?3、500。〇?8001下退火處理。
[0054]優(yōu)選的,在0.01?3、600。〇下退火處理。
[0055]優(yōu)選的,退火處理的時間為11!?31!。
[0056]上述鈰鋱共摻雜硼磷酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法制備得到的鈰鋱共摻雜硼磷酸鹽發(fā)光薄膜可以應(yīng)用于多種發(fā)光器件,下面僅以其應(yīng)用于薄膜電致發(fā)光器件進行簡單介紹。
[0057]請參閱圖1,一實施方式的薄膜電致發(fā)光器件100,該薄膜電致發(fā)光器件100包括依次層疊的基底10、陽極層20、發(fā)光層30以及陰極層40。
[0058]基底10的材料為玻璃。陽極層20的材質(zhì)為氧化銦錫(工扣)。這樣,基底10和陽極層20形成110玻璃。
[0059]發(fā)光層30為猛鈦共摻雜銦氟娃酸鹽發(fā)光薄膜。猛鈦共摻雜銦氟娃酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為161112312?16 71廣。其中,161112312?16是基質(zhì),胞和II是摻雜元素,是發(fā)光體系中的激活元素,且0.01彡X彡0.05,0.01彡7彡0.08,16為%、、&'或
8^0
[0060]優(yōu)選的,X為 0.02,7 為 0.04。
[0061]優(yōu)選的,發(fā)光層30的厚度為4011111?30011111。
[0062]陰極層40的材質(zhì)為銀(仏)。
[0063]上述薄膜電致發(fā)光器件100的制備方法,包括以下步驟:
[0064]步驟521、提供襯底。
[0065]襯底包括層疊的基底10和陽極層20。
[0066]襯底為110玻璃,玻璃層作為基底10,110層作為陽極層20。
[0067]步驟322、在陽極層20上形成發(fā)光層30,發(fā)光層20為錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為161112312?16 燈廣,其中,161112812?16是基質(zhì),III和丁1是摻雜元素,是發(fā)光體系中的激活元素,且0.01彡X彡0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為 %、&' 或此。
[0068]制備發(fā)光層30的步驟為:
[0069]根據(jù)161112312?16燈廣各元素的化學(xué)計量比稱取16?2,1必3,31?4,胞?4和11?4粉體并混合均勻在9001?13001下燒結(jié)制成靶材;將靶材與襯底裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體,并調(diào)整真空腔體的真空度為1.0X10—3?3?1.0X10—5?3 ;調(diào)整工作氣體的流量為108(3(3111?358(3(3111,工作氣體的壓強為0.2?51?4?51,祀材與襯底的間距為45臟?95臟,襯底的溫度為2501?7501,濺射功率為501?3001,在襯底的陽極層20上磁控濺射得到錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜。
[0070]其中,0.01 彡 X 彡 0.05,0.01 彡 7 彡 0.08,16 為啦、&'或 83。優(yōu)選的,X 為0.02,7 為 0.04。
[0071]當然,也可以按照摩爾比1:2:2:7稱取此?2,1必3,31?4,胞?4和11?4粉體。
[0072]優(yōu)選的,將16?2,1必3,和11?4粉體混合均勻在12501下燒結(jié)制成靶材。
[0073]優(yōu)選的,制成的祀材的直徑為50111111,厚度為2111111。
[0074]優(yōu)選的,襯底在使用前先進行預(yù)處理,預(yù)處理的操作為:用丙酮、無水乙醇和去離子水依次超聲清洗襯底,接著對襯底進行氧等離子處理。
[0075]優(yōu)選的,真空腔體的真空度為5.0X 10_4Pa。
[0076]本實施方式中,工作氣體為氬氣。
[0077]優(yōu)選的,磁控濺射的操作中,工作氣體的流量為25SCCm,工作氣體的壓強為2Pa,所述靶材與所述襯底的間距為60mm,所述襯底的溫度為500°C,所述濺射功率為150W。
[0078]優(yōu)選的,通過控制磁控派射的時間為lOmin?30min,得到厚度為40nm?300nm的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜。
[0079]進一步的,還可將錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜在0.0OlPa?0.lPa、500°C?800°C下退火處理。優(yōu)選在0.01Pa、600°C下退火處理。優(yōu)選的,退火處理的時間為lh?3h。
[0080]通過對襯底進行預(yù)處理,可以提高襯底的陽極層20的功函數(shù)。
[0081]步驟S23、在發(fā)光層30上形成陰極層40。
[0082]本實施方式中,通過蒸鍍的方式,在發(fā)光層30上形成材料為銀的陰極層40,得到薄膜電致發(fā)光器件100。
[0083]下面為具體實施例。
[0084]實施例1
[0085]選用MgF2, InF3, SiF4, MnF4 和 TiF4 粉體,分別為 lmmol, 2mmol, 2mmol, 0.02mmol,0.04mmol,經(jīng)過均勻混合后,在1250°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ΙΤ0的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為60mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X10_4Pa,氬氣的工作氣體流量為25SCCm,壓強調(diào)節(jié)為2.0Pa,襯底溫度為500 °C。通過控制磁控濺射的時間為20min,得到厚度為240nm的發(fā)光薄膜,在0.0lPa真空爐中退火2h,退火溫度為600 °C,得到化學(xué)式為MgIn2Si2F16: 0.02Mn4+, 0.04Ti4+的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0086]請參閱圖2,圖2為本實施例得到的薄膜電致發(fā)光器件(玻璃/ΙΤ0/MgIn2Si2F16: 0.02Mn4+,0.04Ti4+/Ag)的電致發(fā)光譜(EL)。由圖2可以看出,本實施例得到的器件在650nm波長區(qū)有很強的發(fā)光峰。
[0087]請參閱圖3,圖3為本實施例得到的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的的拉曼光譜,圖中的拉曼峰所示為銦氟硅酸鹽特征峰,沒有出現(xiàn)摻雜元素以及其它雜質(zhì)的峰,說明摻雜元素與基質(zhì)材料形成了良好的鍵合。
[0088]實施例2
[0089]選用MgF2, InF3, SiF4, MnF4 和 TiF4 粉體,分別為 lmmol, 2mmol, 2mmol, 0.0lmmol,
0.0lmmol,經(jīng)過均勻混合后,在900°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ΙΤ0的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為45mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10_3Pa,氬氣的工作氣體流量為lOsccm,壓強調(diào)節(jié)為0.2Pa,襯底溫度為250°C。通過控制磁控濺射的時間為lOmin,得到厚度為40nm的發(fā)光薄膜,在0.0OlPa真空爐中退火lh,退火溫度為500 °C,得到化學(xué)式為%1112812?16: 0.011114\ 0.01丁廣的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層八作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0090]實施例3
[0091]選用1^2,脅1?4 和丁$4 粉體,分別為 1 臟。1,2臟01,2臟01,0.05臟01,0.08臟01,經(jīng)過均勻混合后,在11501^下燒結(jié)成直徑為50111111,厚度為2111111的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶110的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10—5?3,氬氣的工作氣體流量為358(^111,壓強調(diào)節(jié)為4 ,襯底溫度為7501。通過控制磁控濺射的時間為30111111,得到厚度為28011111的發(fā)光薄膜,在0.05?3真空爐中退火3匕退火溫度為800 I,得到化學(xué)式為%1112812?16: 0.051114\ 0.08丁廣的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層八作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0092]實施例4
[0093]選用111?3,31?4,111?4 和丁1?4 粉體,分別為 1臟01,2臟01,2臟01,0.02臟01,0.04臟01,經(jīng)過均勻混合后,在12501^下燒結(jié)成直徑為50111111,厚度為2111111的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶110的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為60111111。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X10—4?3,氬氣的工作氣體流量為258(^111,壓強調(diào)節(jié)為,襯底溫度為5001。通過控制磁控濺射的時間為15111111,得到厚度為9011111的發(fā)光薄膜,在0.真空爐中退火21!,退火溫度為6001,得到化學(xué)式為031112812?16: 0.02血0.0411^的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層八8,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0094]實施例5
[0095]選用31?4,祖和了丨?4 粉體,分別為
0.01臟01,經(jīng)過均勻混合后,在9001^下燒結(jié)成直徑為50臟,厚度為2111111的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶110的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10—3?3,氬氣的工作氣體流量為108(^111,壓強調(diào)節(jié)為0.2?3,襯底溫度為2501。通過控制磁控濺射的時間為25111111,得到厚度為20011111的發(fā)光薄膜,在0.01?^!真空爐中退火111,退火溫度為5001,得到化學(xué)式為031112812?16: 0.011114\ 0.01丁廣的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層八8,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0096]實施例6
[0097]選用31?4,111?4 和丁1?4 粉體,分別為 1臟01,2臟01,2臟01,0.05臟01,
0.08臟01,經(jīng)過均勻混合后,在11501^下燒結(jié)成直徑為50111111,厚度為2111111的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶110的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10—5?3,氬氣的工作氣體流量為358(^111,壓強調(diào)節(jié)為4 ,襯底溫度為7501。通過控制磁控濺射的時間為30111111,得到厚度為300nm的發(fā)光薄膜,在0.09Pa真空爐中退火3h,退火溫度為800 °C,得到化學(xué)式為CaIn2Si2F16: 0.05Mn4+, 0.08Ti4+的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0098]實施例7
[0099]選用SrF2, InF3, SiF4, MnF4 和 TiF4 粉體,分別為 lmmol, 2mmol, 2mmol, 0.02mmol,
0.04mmol,經(jīng)過均勻混合后,在1250°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ΙΤ0的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為60mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X10_4Pa,氬氣的工作氣體流量為25SCCm,壓強調(diào)節(jié)為2.0Pa,襯底溫度為500 °C。通過控制磁控濺射的時間為30min,得到厚度為260nm的發(fā)光薄膜,在0.008Pa真空爐中退火2h,退火溫度為600°C,得到化學(xué)式為SrIn2Si2F16: 0.02Mn4+, 0.04Ti4+的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0100]實施例8
[0101]選用SrF2, InF3, SiF4, MnF4 和 TiF4 粉體,分別為 lmmol, 2mmol, 2mmol, 0.0lmmol,
0.0lmmol,經(jīng)過均勻混合后,在900°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ΙΤ0的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為45mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10_3Pa,氬氣的工作氣體流量為lOsccm,壓強調(diào)節(jié)為0.2Pa,襯底溫度為250°C。通過控制磁控濺射的時間為lOmin,得到厚度為40nm的發(fā)光薄膜,在0.002Pa真空爐中退火lh,退火溫度為500 °C,得到化學(xué)式為SrIn2Si2F16: 0.01Mn4+, 0.01Ti4+的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0102]實施例9
[0103]選用SrF2, InF3, SiF4, MnF4 和 TiF4 粉體,分別為 lmmol, 2mmol, 2mmol, 0.05mmol,
0.08mmol,經(jīng)過均勻混合后,在1150°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ΙΤ0的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為95mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10_5Pa,氬氣的工作氣體流量為35SCCm,壓強調(diào)節(jié)為4.0Pa,襯底溫度為750°C。通過控制磁控濺射的時間為15min,得到厚度為60nm的發(fā)光薄膜,在0.005Pa真空爐中退火3h,退火溫度為800 °C,得到化學(xué)式為SrIn2Si2F16: 0.05Mn4+, 0.08Ti4+的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層Ag,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0104]實施例10
[0105]選用BaF2, InF3, SiF4, MnF4 和 TiF4 粉體,分別為 lmmol, 2mmol, 2mmol, 0.02mmol,
0.04mmol,經(jīng)過均勻混合后,在1250°C下燒結(jié)成直徑為50mm,厚度為2mm的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶ΙΤ0的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為60mm。用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到5.0X10_4Pa,氬氣的工作氣體流量為25SCCm,壓強調(diào)節(jié)為2.0?^!,襯底溫度為5001。通過控制磁控濺射的時間為200111,得到厚度為18011111的發(fā)光薄膜,在0.01?3真空爐中退火21!,退火溫度為6001,得到化學(xué)式為831112812?16: 0.02血0.0411^的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層八8,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0106]實施例11
[0107]選用8亦2,111?3,31?4,胞匕和打粉體,分別為1臟01,2臟01,2臟01,0.01臟01,
0.01臟01,經(jīng)過均勻混合后,在9001^下燒結(jié)成直徑為50臟,厚度為2111111的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶110的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10—3?3,氬氣的工作氣體流量為108(^111,壓強調(diào)節(jié)為0.2?3,襯底溫度為2501。通過控制磁控濺射的時間為20111111,得到厚度為20011111的發(fā)光薄膜,在0.02?3真空爐中退火111,退火溫度為5001,得到化學(xué)式為831112812?16: 0.011114\ 0.01丁廣的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層八8,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0108]實施例12
[0109]選用88?2,31?4,111?4 和丁1?4 粉體,分別為 1臟01,2臟01,2臟01,0.05臟01,
0.08臟01,經(jīng)過均勻混合后,在11501^下燒結(jié)成直徑為50111111,厚度為2111111的陶瓷祀材,并將靶材裝入真空腔體內(nèi)。然后,先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗帶110的玻璃襯底,并用對其進行氧等離子處理,放入真空腔體。把靶材和襯底的距離設(shè)定為用機械泵和分子泵把腔體的真空度抽到1.0X10—5?3,氬氣的工作氣體流量為358(^111,壓強調(diào)節(jié)為4.0?3,襯底溫度為7501。通過控制磁控濺射的時間為15111111,得到厚度為12011111的發(fā)光薄膜,在0.05?3真空爐中退火3匕退火溫度為800 00,得到化學(xué)式為831112812?16: 0.051114\ 0.08丁廣的發(fā)光薄膜,然后在發(fā)光薄膜上面蒸鍍一層八8,作為陰極,得到薄膜電致發(fā)光器件。
[0110]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,其特征在于,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+ ;
其中,MeIn2Si2F16 是基質(zhì),且 0.0l 彡 x 彡 0.05,0.01 ^ y ^ 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或Ba。
2.如權(quán)利要求1所述的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,其特征在于,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的厚度為40nm?300nm。
3.—種錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 根據(jù)MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+各元素的化學(xué)計量比稱取MeF2, InF3, SiF4, MnF4和TiF4粉體并混合均勻在900 V?1300 °C下燒結(jié)制成靶材,其中,0.01彡X彡0.05,0.01 ^ y ^ 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或 Ba ; 將襯底及所述靶材裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體,并調(diào)整所述真空腔體的真空度為 1.0X KT3Pa ?1.0 X KT5Pa ; 調(diào)整工作氣體的流量為1sccm?35sccm,工作氣體的壓強為0.2Pa?4Pa,所述靶材與所述襯底的間距為45mm?95mm,所述襯底的溫度為250°C?750°C,濺射功率為50W?300W,在所述襯底上磁控濺射得到錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+,其中,0.01 ^ x ^ 0.05,0.01 ^ y ^ 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或 Ba。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,燒結(jié)制成祀材的操作中,燒結(jié)的溫度為1250°C,制成的祀材的直徑為50mm,厚度為2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,磁控濺射的操作中,工作氣體的流量為25Sccm,工作氣體的壓強為2Pa,所述靶材與所述襯底的間距為60mm,所述襯底的溫度為500°C,所述濺射功率為150W ;所述工作氣體為氬氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,還包括步驟:將所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜在0.0OlPa?0.lPa、500°C?800°C下退火處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法,其特征在于,磁控派射的操作中,通過控制磁控派射的時間為1min?30min,得到厚度為40nm?300nm的錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜。
8.一種薄膜電致發(fā)光器件,包括依次層疊的基底、陽極層、發(fā)光層以及陰極層,其特征在于,所述發(fā)光層為錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+ ;
其中,MeIn2Si2F16 是基質(zhì),且 0.01 彡 x 彡 0.05,0.01 ^ y ^ 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或Ba。
9.一種薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 提供襯底,所述襯底包括層疊的基底和陽極層; 在所述陽極層上形成發(fā)光層,所述發(fā)光層為錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+,其中,MeIn2Si2F16 是基質(zhì),且 0.01 彡 x 彡 0.05,0.01 彡 y 彡 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或 Ba ; 在所述發(fā)光層上形成陰極層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,所述發(fā)光層的制備包括以下步驟: 根據(jù)MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+各元素的化學(xué)計量比稱取MeF2, InF3, SiF4, MnF4和TiF4粉體并混合均勻在900 V?1300 °C下燒結(jié)制成靶材,其中,0.01彡X彡0.05,.0.01 ^ y ^ 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或 Ba ; 將所述襯底及所述靶材裝入磁控濺射鍍膜設(shè)備的真空腔體,并調(diào)整所述真空腔體的真空度為 1.0X KT3Pa ?1.0X KT5Pa ;及 調(diào)整工作氣體的流量為1sccm?35sccm,工作氣體的壓強為0.2Pa?4Pa,所述靶材與所述襯底的間距為45mm?95mm,所述襯底的溫度為250°C?750°C,濺射功率為50W?300W,在所述襯底上磁控濺射得到錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜,所述錳鈦共摻雜銦氟硅酸鹽發(fā)光薄膜的材料的化學(xué)通式為MeIn2Si2F16:xMn4+, yTi4+,其中,0.01 ^ x ^ 0.05,.0.01 ^ y ^ 0.08,Me 為 Mg、Ca、Sr 或 Ba。
【文檔編號】H01L33/50GK104449687SQ201310443163
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】周明杰, 陳吉星, 王平, 鐘鐵濤 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司