铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜、制备方法及其应用
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法。
【【背景技术】】
[0002]薄膜电致发光显示器(TFELD)由于其主动发光、全固体化、耐冲击、反应快、视角大、适用温度宽、工序简单等优点，已引起了广泛的关注，且发展迅速。目前，研究彩色及至全色TFELD，开发多波段发光的薄膜，是该课题的发展方向。但是，可应用于薄膜电致发光显示器的铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜，仍未见报道。
【
【发明内容】
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[0003]基于此，有必要提供一种可应用于薄膜电致发光器件的铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜、其制备方法该铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜电致发光器件及其制备方法。
[0004]一种铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜，其化学式为Me3YSc2F18: xCe3+,其中，
0.01彡X彡0.05，Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga，In和Tl中至少一种。
[0005]所述铺掺杂三族氟乾钪酸盐发光薄膜的厚度为80nm?300nm。
[0006]一种铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤:
[0007]将衬底装入化学气相沉积设备的反应室中，并将反应室的真空度设置为
1.0X KT2Pa ?LOXKT3Pa ；
[0008]调节衬底的温度为250°C?650°C，转速为50转/分钟?1000转/分钟，采用氩气气流的载体，根据Me3YSc2F18: xCe3+各元素的化学计量比将(DPM) 3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)铈通入反应室内，及
[0009]进行化学气相沉积得到铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜其化学式为Me3YSc2F18:xCe3+，其中，0.01彡x彡0.05，Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga, In和Tl中至少一种。
[0010]所述(DPM) 3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)铈摩尔比为3:1:2:3:(0.01?0.05);
[0011]所述(DPM)3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6_四甲基-3，5-庚二酮酸)铈摩尔比为3:1:2:3:0.03 ；
[0012]在优选实施例中，IS气气流量为5?15sccm。
[0013]一种薄膜电致发光器件，该薄膜电致发光器件包括依次层叠的衬底、阳极层、发光层以及阴极层，所述发光层的材料为铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜，该铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的化学式为Me3YSc2F18:xCe3+，其中，0.01 ^ x ^ 0.05,Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga, In和Tl中至少一种。
[0014]一种薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤:
[0015]提供具有阳极的衬底；
[0016]在所述阳极上形成发光层，所述发光层的材料为铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜，该铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的化学式为Me3YSc2F18: xCe3+,其中，
0.01彡X彡0.05，Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga，In和Tl中至少一种；
[0017]在所述发光层上形成阴极。
[0018]所述发光层的制备包括以下步骤:
[0019]将衬底装入化学气相沉积设备的反应室中，并将反应室的真空度设置为
1.0X KT2Pa ?LOXKT3Pa ；
[0020]调节衬底的温度为250°C?650°C，转速为50转/分钟?1000转/分钟，采用氩气气流的载体，根据Me3YSc2F18: xCe3+各元素的化学计量比将(DPM) 3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)铈通入反应室内，其中，氩气气流量为5?15sccm,及
[0021]进行化学气相沉积得到发光层化学式为MeGaO3:xCe3+, yTb3+，其中，Me3YSc2F18:xCe3+，其中，0.01彡x彡0.05，Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga, In和Tl中至少一种。
[0022]上述铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜(Me3YSc2F18: xCe3+)的电致发光光谱(EL)中，在620nm波长区都有很强的发光峰，能够应用于薄膜电致发光显示器中。
【【附图说明】】
[0023]图1为一实施方式的薄膜电致发光器件的结构示意图；
[0024]图2为实施例1制备的铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的电致发光谱图；
[0025]图3为实施例1制备的铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的拉曼光谱图；
[0026]图4为实施例1制备的薄膜电致发光器件的电压与电流和亮度关系图。
【【具体实施方式】】
[0027]下面结合附图和具体实施例对铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜、其制备方法和薄膜电致发光器件及其制备方法作进一步阐明。
[0028]一实施方式的铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜，其化学式为Me3YSc2F18: xCe3+，其中，0.01彡X彡0.05，Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga，In和Tl中至少一种。
[0029]优选的，铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的厚度为80nm?300nm，x为0.03。
[0030]该铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜中Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素。该铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在620nm波长区都有很强的发光峰，能够应用于薄膜电致发光显示器中。
[0031]上述铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤:
[0032]步骤S11、将衬底装入化学气相沉积设备的反应室中，并将反应室的真空度设置为L0X10_2Pa ?1.0X10_3Pa。
[0033]在本实施方式中，衬底为铟锡氧化物玻璃(ΙΤ0)，可以理解，在其他实施例中，也可以为掺氟氧化锡玻璃(FTO)、掺招的氧化锌(AZO)或掺铟的氧化锌(IZO);衬底先后用甲苯、丙酮和乙醇超声清洗5分钟，然后用蒸馏水冲洗干净，氮气风干后送入反应室；
[0034]优选的，反应室的真空度为4.0X 10_3Pa。
[0035]步骤S12、将衬底在600°C?800°C下热处理10分钟?30分钟。
[0036]步骤S13、调节衬底的温度为250°C?650°C，转速为50转/分钟?1000转/分钟，采用氩气气流的载体，根据Me3YSc2F18: xCe3+各元素的化学计量比将(DPM) 3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)铈通入反应室内；
[0037]所述(DPM) 3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)铈摩尔比为3:1:2:3:(0.01?0.05)。
[0038]在更优选的(DPM)3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6_四甲基-3，5-庚二酮酸)铈摩尔比为3:1:2:3:0.03。
[0039]所述衬底的温度优选为500°C，衬底的转速优选为300转/分钟，氩气气流量为5 ?15sccm ；
[0040]更优选实施例中，気气气流量为1sccm;
[0041]步骤S14、进行化学气相沉积得到铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜其化学式为Me3YSc2F18:xCe3+，其中，0.01彡x彡0.05，Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga, In和Tl中至少一种。
[0042]步骤S15、沉积完毕后停止通入(DPM) 3Me、四甲基庚二酮钇、三羰基钥、八氟戊醇和四(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)铈，继续通入氦气使铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的温度降至80°C?150°C。
[0043]本实施方式中，优选的，使铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的温度降至100°C。
[0044]可以理解，步骤S12和步骤S15可以省略。
[0045]请参阅图1，一实施方式的薄膜电致发光器件，该薄膜电致发光器件包括依次层叠的衬底1、阳极2、发光层3以及阴极4。
[0046]衬底I为玻璃衬底。阳极2为形成于玻璃衬底上的氧化铟锡(ΙΤ0)。发光层3的材料为铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜，该铈掺杂三族氟钇钪酸盐发光薄膜的化学式为Me3YSc2F18:xCe3+，其中，0.01彡x彡0.05，Me3YSc2F18是基质，铈元素是激活元素，Me为Al，Ga, In和Tl中至少一种。阴极4的材质为银(Ag)。
[0047]上述薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤:
[0048]步骤S21、提供具有阳极2的衬底I。
[0049]