铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜及其制备方法和电致发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体光电材料技术领域，尤其涉及铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜及其制备方法。本发明还涉及应用所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的电致发光器件。
【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。
[0003]氯硼酸盐类发光材料发光材料是作为LED荧光粉的热门研究材料。紫外激发蓝色荧光粉已经可以作为商用的产品，并在不断的改善研发中。但是，用铕铋共掺杂三族锑硅酸盐类发光材料制备成电致发光的薄膜，仍未见报道。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜。
[0005]针对上述发明目的，本发明提出一种铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜，其化学通式为 MeSbAl2O7:xEu3+, yBi3+ ;其中:
[0006]MeSbAl2O7为基质，Eu3+和Bi3+为激活元素；
[0007]X的取值范围为0.005?0.05，优选为0.03 ；
[0008]y的取值范围为0.005?0.03，优选为0.01;
[0009]Me 为 Ga、In 或 Tl。
[0010]本发明的另一发明目的在于提供铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的制备方法。[0011 ] 针对上述发明目的，本发明提出一种铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的制备方法，其步骤如下:
[0012](a)按照摩尔比 I:1:2:x:y，分别称取 Me2O3、Sb2O5' Al2O3' Eu2O3 和 Bi2O3 粉体，经过混合均匀后，在900?1300°C，优选为1250°C下烧结，制成靶材；其中:x的取值范围为0.005?0.05，优选为0.03 ；y的取值范围为0.005?0.03，优选为0.01 ；Me为Ga、In或Tl ;所述祀材优选为铟锡氧化物导电玻璃，所述祀材的直径优选为50mm、厚度优选为2mm。
[0013](b)将步骤(a)中得到的靶材装入磁控溅射设备的真空腔体内，再把衬底装入所述真空腔体内，并将所述真空腔体的真空度设置在1.0父10_^1?1.0\10_%之间，优选为5.0XlO-4Pa0
[0014](C)磁控溅射设备的工艺参数为:所述靶材与所述衬底之间的距离为45?95mm，，优选为60mm ;所述衬底的温度为250°C?750°C，优选为500°C;所述磁控溅射设备的工作气体为氩气，所述氩气的流量为10?35sccm，优选25sccm，压强为0.2?4Pa，优选为2Pa ;通过所述磁控溅射设备和所述靶材在所述衬底进行镀膜，得到所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的初成品。
[0015](d)将步骤(c)制得的所述初成品于500°C?800°C，优选为600°C下真空退火处理I?3h，优选为2h，得到所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜；所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的化学通式为MeSbAl2O7:xEu3+, yBi3+，其中，MeSbAl2O7是基质，Eu3+和Bi3+离子为激活元素；
[0016]本发明的又一发明目的在于提供一种电致发光器件。
[0017]针对上述目的，本发明提出一种电致发光器件，其为复合层状结构，所述复合层状结构依次为玻璃基片、阳极层、发光层以及阴极层，所述发光层为上述的铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜，所述阴极层为银层。
[0018]本发明所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜在480nm和580nm位置有很强的发光峰，具有良好的发光性能。所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜实现了反光材料由荧光粉到发光薄膜的过渡，增加了发光薄膜的种类。
【附图说明】
[0019]图1为本发明电致发光器件的结构示意图。
[0020]图2为实施例1制得铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的电致发光光谱。
[0021]图3为实施例1制得铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的XRD曲线。
[0022]图4为实施例1制得电致发光器件的电压与电流和亮度关系图。
【具体实施方式】
[0023]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。
[0024]本实施例提出一种铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜，所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的化学通式为MeSbAl2O7:xEu3+, yBi3+ ;其中:MeSbAl207是基质，Eu和Bi为激活元素；x的取值范围为0.005?0.05，y的取值范围为0.005?0.03 ；Me为Ga、In或Tl。
[0025]本实施例进一步提供上述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的制备方法，包括如下步骤:
[0026](a)靶材的制备
[0027]按照摩尔比1:1:2:x:y，分别称取Me2O3' Sb2O5' Al2O3' Eu2O3和Bi2O3粉体，经过混合均匀后，在900?1300°C下烧结，制成靶材；
[0028](b)镀膜的预处理
[0029]将步骤(b)中得到的靶材装入磁控溅射设备的真空腔体内，再把衬底装入所述真空腔体内，并将所述真空腔体的真空度设置在1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa之间；
[0030](c)设置磁控溅射设备的工艺参数
[0031]将所述靶材与所述衬底之间的距离调整为45?95mm，将所述衬底的温度调整为250°C?750°C，将所述磁控溅射设备的工作气体调整为10?35sCCm流量的氩气，将所述氩气的压强调整为0.2?4Pa ;接着通过所述磁控溅射设备和所述靶材在所述衬底进行镀膜，得到所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的初成品；
[0032](d)退火处理
[0033]将步骤(c)制得的初成品于500°C?800°C下真空退火处理I?3h，得到所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜；所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的化学通式为MeSbAl2O7:xEu3+, yBi3+，其中，MeSbAl2O7 是基质，Eu、Bi 是激活元素。
[0034]本发明实施例还提供应用所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的电致发光器件。请参阅图1，图1显示使用本发明实施例铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的电致发光器件的结构，所述电致发光器件包括依次层叠的玻璃基片1、IT0导电膜2、发光层3及阴极4 ;其中，所述ITO导电膜2是所述电致发光器件的阳极层，发光层的材质为本发明实施例的铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜，阴极的材质为银。所述玻璃基片和ITO导电膜合为ITO玻璃，从市面上可以购买到。
[0035]应用所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的电致发光器件的制备方法是以上述发光薄膜制备方法为基础，除了包括上述的步骤(a)至步骤(d)之外，还包括以下步骤:在步骤(d)制得的铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜上面蒸镀一银层，所述银层形成阴极层，得到所述电致发光器件。
[0036]以下结合具体实施例对上述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜及其电致发光器件的制备方法进行详细阐述。
[0037]实施例1
[0038](一)本实施例1铕秘共掺杂三族铺娃酸盐发光薄膜
[0039](a)靶材的制备
[0040]选用Ga2O3, Sb2O5, Al2O3, Eu2O3 和 Bi2O3 粉体，并按照摩尔比为 I:1:2:0.03:0.01 均勻混合，然后在1250°C下烧结成直径为50mm、厚度为2mm的祀材；
[0041](b)镀膜的预处理
[0042]将步骤(a)中得到的靶材装入磁控溅射设备的真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗带ITO玻璃的衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。最后用机械泵和分子泵把所述真空腔体的真空度抽到5.0X 1-4Pa ；
[0043](c)设置磁控溅射设备的工艺参数
[0044]把祀材和衬底的距离设定为60mm !把気气工作气体流量设定为25sccm,压强设定为2Pa ;把衬底温度设定为500°C ;接着进行制膜，得到所述的铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的初成品；
[0045](d)退火处理
[0046]将步骤(C)制得的初成品在0.0lPa真空炉中退火2h，退火温度为600°C。得到GaSbAl2O7:0.03Eu3+，0.0lBi3+,即本发明的所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜。
[0047](二)应用所述铕铋共掺杂三族锑硅酸盐发光薄膜的电致发光器件的制备方法，其步骤如下:
[0048]在步骤(d)制得的发光薄膜上面蒸镀一银层，所述银层形成阴极层，得到所述电致发光器件。
[0049]请参阅图2，图2显示本发明实施例发光薄膜的电致发光光谱，从图2中可以看出，发光薄膜在蓝绿光波段范围形成一个较宽的发光带，在480nm和580nm位置有很强的发光峰。<