锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉及制备方法与有机发光二极管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体光电材料技术领域，尤其涉及一种锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉及制备方法与有机发光二极管。
【背景技术】
[0002]OLED的全称Organic Light Emitting D1de,有机发光二极管。它有很多的优势，其组件结构简单，生产成本便宜，自发光的特性，加上OLED的反应时间短，更有可弯曲的特性，让它的应用范围极广。但由于目前得到稳定高效的OLED蓝光材料比较困难，因此也就极大的限制了白光OLED器件及光源行业的发展。
[0003]转换发光的荧光粉能够在长波(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。但将该荧光粉作为OLED器件的发光材料的应用仍鲜有报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉，用于解决现有技术中获取稳定高效的OLED蓝光材料困难的问题。
[0005]本发明的目的还在于提供一种锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的制备方法，用于制备上述锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉。
[0006]本发明的目的还在于提供一种有机发光二极管，该有机发光二极管包括依次层叠的基板、阴极层、有机发光层、透明阳极层及透明封装层，其中，所述透明封装层中分散有上述锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉。
[0007]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
[0008]本发明的一种锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉，所述荧光粉的化学式为aZrF4-bBeF2-cRF:xTm3+, yHo3+ ;其中:
[0009]Tm3+与Ho3+为掺杂离子；
[0010]a的取值范围为0.5?0.7，b的取值范围为0.15?0.3，c的取值范围为0.06?0.13，X的取值范围为0.01?0.08，y的取值范围为0.01?0.06 ;
[0011]R为L1、Na、K、Rb或Cs中的任意一种。
[0012]在本发明的一实施例中，a为0.62，b为0.18，c为0.1，x为0.06，y为0.04。
[0013]本发明的一种锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的制备方法，包括以下步骤:
[0014](I)称取摩尔比为 a:b:c/2:x/2:y/2 的 ZrO2, Be。、R2CO3' Tm2O3 及 Ho2O3 粉体，其中，a的取值范围为0.5?0.7，b的取值范围为0.15?0.3，c的取值范围为0.06?0.13，X的取值范围为0.01?0.08，y的取值范围为0.01?0.06 ;
[0015](2)将步骤(I)中称取的所述粉体溶于氢氟酸中，并加入浓度为0.005?0.05mol/L的聚乙二醇，配制得到0.5?3mol/L的溶液；
[0016](3)将步骤(2)中得到的所述溶液导入喷雾干燥仪的雾化器中进行喷雾干燥，其中，所述雾化器的入口温度设定为150?220°C，出口温度设定为100?130°C，通入所述雾化器的工作气体的气体流量设定为I?15L/min ;待所述溶液雾化成气雾状后，与所述工作气体一起通入反应系统中，生成并收集荧光粉前驱体；
[0017](4)将步骤(3)中收集的所述荧光粉前驱体置于程序控温炉中，在煅烧温度为600?1300°C条件下煅烧2?5小时，得到化学式为aZrF4-bBeF2_cRF:xTm3+, yHo3+的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉；其中，
[0018]Tm3+与Ho3+为掺杂离子；
[0019]a的取值范围为0.5?0.7，b的取值范围为0.15?0.3，c的取值范围为0.06?0.13，X的取值范围为0.01?0.08，y的取值范围为0.01?0.06 ;
[0020]R为L1、Na、K、Rb或Cs中的任意一种。
[0021]在本发明的一实施例中，在所述的步骤(I)中，a为0.62，b为0.18，c为0.l，x为0.06，y 为 0.04。
[0022]在本发明的一实施例中，在所述的步骤(2)中，所述氢氟酸用氟化铵或氟化氢铵中的任意一种替代。
[0023]在本发明的一实施例中，在所述的步骤(2)中，所述聚乙二醇的浓度为0.0lmol/L，所述溶液的浓度为1.5mol/L。
[0024]在本发明的一实施例中，在所述的步骤(3)中，所述入口温度为180°C，所述出口温度为110°C。
[0025]在本发明的一实施例中，在所述的步骤(3)中，所述工作气体为氮气、氩气或氢气中的一种或几种，所述工作气体的气体流量为5L/min。
[0026]在本发明的一实施例中，在所述的步骤(4)中，所述煅烧温度为1100°C，所述煅烧时间为3小时。
[0027]本发明的一种有机发光二极管，该有机发光二极管包括依次层叠的基板、阴极层、有机发光层、透明阳极层及透明封装层，所述透明封装层中分散有锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉，所述荧光粉的化学式为aZrF4-bBeF2-cRF:xTm3+, yHo3+ ;其中，
[0028]Tm3+与Ho3+为掺杂离子；
[0029]a的取值范围为0.5?0.7，b的取值范围为0.15?0.3，c的取值范围为0.06?0.13，X的取值范围为0.01?0.08，y的取值范围为0.01?0.06 ;
[0030]R为L1、Na、K、Rb或Cs中的任意一种。
[0031]在本发明的一实施例中，a为0.62，b为0.18，c为0.1，x为0.06，y为0.04。
[0032]综上所述，本发明的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉及制备方法与有机发光二极管，具有以下优点:该荧光粉以锆铍碱氟化物为基质，具有较高的热化学稳定性及良好的光学性能，而掺杂于该基质中的Tm3+离子1D2 — 3H4的跃迁辐射发光与Ho3+离子1G4 — 3H6的跃迁辐射发光分别形成454nm波长区和476nm波长区的发光峰，提供了白光器件所需要的蓝色光。本发明的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉实现了由红外至红绿光的长波长辐射激发出蓝光短波长发光，可把有机二极管的部分红绿光转化成蓝光，与剩余部分红绿光合成白光，实现白光器件的制备，弥补了目前发光材料中蓝光材料不足的缺陷。
【附图说明】
[0033]图1为本发明的实施例1的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的光致发光光谱。
[0034]图2为本发明的实施例1的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的拉曼光谱图；
[0035]图3为本发明的有机发光二极管的结构示意图
[0036]图4为本发明的使用实施例1的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉作为发光材料的有机发光二极管的光致发光谱图。
[0037]其中，附图标记说明如下:
[0038]I电致发光器件
[0039]11 基底
[0040]12阴极层
[0041]13有机发光层
[0042]14透明阳极层
[0043]15透明封装层
[0044]151锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉
【具体实施方式】
[0045]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0046]实施例1
[0047]本实施例1的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的化学式为0.62ZrF4-0.18BeF2_0.1LiF:0.06Tm3+，0.04Ho3+。
[0048]上述锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的制备方法，包括以下步骤:
[0049](I)粉体的称取
[0050]称取0.62mmol 的 ZrO2 > 0.1 Hmmol 的 Be0、0.0SmmoI 的 Li2C03、0.03mmol 的 Tm2O3 及0.02mmol 的 Ho2O3 粉体；
[0051](2)溶液的配制
[0052]将步骤(I)中称取的粉体溶于氢氟酸HF中，并加入浓度为0.01mol/L的聚乙二醇，配制得到1.5mol/L的溶液；
[0053](3)荧光粉前驱体的制备
[0054]将步骤(2)中得到的溶液导入喷雾干燥仪的雾化器中进行喷雾干燥，其中，雾化器的入口温度设定为180°C，出口温度设定为110°C，通入雾化器的氩气的气体流量设定为5L/min ;待溶液雾化成气雾状后，与氩气一起通入反应系统中，生成并收集荧光粉前驱体；
[0055](4)荧光粉的制备
[0056]将步骤(3)中收集的荧光粉前驱体置于程序控温炉中，在煅烧温度为1100°C条件下煅烧3小时，得到化学式为0.62ZrF4-0.18BeF2-0.1LiF:0.06Tm3+, 0.04Ho3+的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉。
[0057]如图1所示，曲线I为采用上述制备方法制成的铥、钦共掺杂的荧光粉的光致发光光谱曲线，激发波长为红光650nm，发光波长为454nm和476nm的蓝光发光峰分别对应的是Tm3+离子1D2 — 3H4和1G4 — 3H6的跃迁辐射发光。
[0058]如图2所示，图中的拉曼峰为锆铍碱氟化物的特征峰，没有出现掺杂离子Pr3+离子以及其它杂质的特征峰，说明该掺杂离子与基质形成了良好的键合，从而提高了纯度提高了发光效率。
[0059]实施例2
[0060]本实施例2的锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的化学式为0.7ZrF4-0.15BeF2-0.13LiF:0.0lTm3+, 0.0IHo3+?
[0061]上述锆铍碱氟化物上转换发光的荧光粉的制备方法，包括以下步骤:
[0062](I)粉体的称取
[0063]称取0.7mm