钐掺杂稀土氮化硅发光材料、制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】一种钐掺杂稀土氮化硅发光材料，其化学式为Me2Si6N10∶xSm3+，其中，x为0.01～0.05，Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。该钐掺杂稀土氮化硅发光材料制成的发光薄膜的电致发光光谱（EL）中，在638nm和727nm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。本发明还提供该钐掺杂稀土氮化硅发光材料的制备方法及其应用。
【专利说明】钐掺杂稀土氮化硅发光材料、制备方法及其应用 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及一种钐掺杂稀土氮化硅发光材料、其制备方法、钐掺杂稀土氮化硅发 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，开发多波段发光的材料，是该课题的发展方向。但是，可应用于薄膜电致发光显 不器的杉掺杂稀土氮化娃发光材料，仍未见报道。 【
【发明内容】
】
[0003] 基于此，有必要提供一种可应用于薄膜电致发光器件的钐掺杂稀土氮化硅发光材 料、其制备方法、钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜、其制备方法、使用该钐掺杂稀土氮化硅发光 材料的薄膜电致发光器件及其制备方法。
[0004] 一种钐掺杂稀土氮化硅发光材料，其化学式为Me2Si6N 1(l : xSm3+，其中，X为0. 01? 0. 05, Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
[0005] -种钐掺杂稀土氮化硅发光材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006] 根据Me2Si6N1(l : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体并混合均 匀，其中，X为〇. 〇1?〇. 05, Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子；及
[0007] 将混合均匀的粉体在900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时即得到化学式为 Me2Si6N1Q : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发光材料。
[0008] -种钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜，该钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的材料的化学通 式为Me 2Si6N1(l : xSm3+，其中，X为0. 01?0. 05，1^为镧尚子，礼尚子，镱尚子或镥尚子。
[0009] -种钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010] 根据Me2Si6N1(l : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体并混合均 匀在900°C?1300°C下烧结0.5小时?5小时制成靶材，其中，X为0.01?0.05, Me为镧 离子，钆离子，镱离子或镥离子；
[0011] 将所述靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度 设置为 1. 〇 X l(T3Pa ?1. 0 X l(T5Pa ;及
[0012] 调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm?95mm，磁控溅射工作压强 0. 2Pa?4Pa，工作气体的流量为lOsccm?35sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量 为80W?300W，接着进行制膜，得到化学式为Me 2Si6N1(l : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发光薄 膜，Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
[0013] 所述真空腔体的真空度为5. 0Xl(T4Pa，基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强为 2Pa，工作气体为氧气，工作气体的流量为25 SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150W。
[0014] 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钐掺杂稀土氮化硅发光材料，该钐掺杂稀土氮化硅发 光材料的化学式为Me2Si6N1(l : xSm3+，其中，X为0. 01?0. 05，Me为镧离子，礼离子，镱离子 或镥离子。
[0015] 一种薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0016] 提供具有阳极的衬底；
[0017] 在所述阳极上形成发光层，所述发光层的材料为钐掺杂稀土氮化硅发光材料，该 钐掺杂稀土氮化硅发光材料的化学式为Me 2Si6N1(l : xSm3+，其中，X为0. 01?0. 05，Me为镧 离子，钆离子，镱离子或镥离子；
[0018] 在所述发光层上形成阴极。
[0019] 所述发光层的制备包括以下步骤：
[0020] 根据Me2Si6N1(l : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体粉体并混 合均匀在900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时制成靶材，其中，X为0. 01?0. 05, Me 为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子；
[0021] 将所述靶材以及所述衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真 空度设置为 1. 〇 X l〇_3Pa ?1. 0 X 10_5Pa ;
[0022] 调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm?95mm，磁控溅射工作压强 0. 2Pa?4Pa，工作气体的流量为lOsccm?35sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量 为80W?300W，接着进行制膜，得到化学式为Me 2Si6N1(l : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发光薄 膜，在所述阳极上形成发光层。
[0023] 上述杉掺杂稀土氮化娃发光材料(Me2Si6N1(l : xSm3+)制成的发光薄膜的电致发光 光谱（EL)中，在638nm和727nm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。 【【专利附图】
【附图说明】】
[0024] 图1为一实施方式的薄膜电致发光器件的结构示意图；
[0025] 图2为实施例1制备的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的电致发光谱图；
[0026] 图3为实施例1制备的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的XRD图；
[0027] 图4是实施例1制备的薄膜电致发光器件的电压与电流密度和电压与亮度之间的 关系曲线图。 【【具体实施方式】】
[0028] 下面结合附图和具体实施例对钐掺杂稀土氮化硅发光材料、其制备方法、钐掺杂 稀土氮化硅发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法进一步阐明。
[0029] -实施方式的杉掺杂稀土氮化娃发光材料，其化学式为Me2Si6N 1(l : xSm3+，其中，X 为0. 01?0. 05, Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
[0030] 优选的，X 为 0.03。
[0031] 该杉掺杂稀土氮化娃发光材料中Me2Si6N1(l是基质，杉离子是激活元素。该杉掺杂 稀土氮化硅发光材料制成的发光薄膜的电致发光光谱（EL)中，在638nm和727nm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。
[0032] 上述钐掺杂稀土氮化硅发光材料的制备方法，包括以下步骤：
[0033] 步骤S11、根据Me2Si6N1Q : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体， 其中，X为0. 01?0. 05, Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
[0034] 该步骤中，优选的，X为0· 03。
[0035] 步骤S12、将混合均的粉体在900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时即可得到钐 掺杂稀土氮化硅发光材料，其化学式为Me2Si6N 1(l : xSm3+，其中，X为0. 01?0. 05, Me为镧 离子，钆离子，镱离子或镥离子。
[0036] 该步骤中，优选的在1250°C下烧结3小时。
[0037] -实施方式的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜，该钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的材料 的化学通式为Me 2Si6N1(l : xSm3+的杉掺杂稀土氮化娃发光材料，Me为镧离子，礼离子，镱离 子或镥离子。
[0038] 优选的，X 为 0.03。
[0039] 上述钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0040] 步骤S21、按Me2Si6N1Q : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体并 混合均匀在900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时制成靶材，其中，X为0. 01?0. 05。
[0041] 该步骤中，优选的，X为0.03,在1250°C下烧结3小时成直径为50mm，厚度为2mm 的陶瓷靶材。
[0042] 步骤S22、将步骤S21中得到的靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体， 并将真空腔体的真空度设置为1. ox l(T3Pa?1. OX 10_5Pa。
[0043] 该步骤中，优选的，真空度为5X10_4Pa。
[0044] 步骤S23、调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm?95mm，磁控溅射工作 压强0. 2Pa?4Pa，工作气体的流量为lOsccm?35sccm，衬底温度为250°C?750°C ;激光 能量为80W?300W，接着进行制膜，得到化学式为Me2Si6N 1(l : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发 光薄膜，Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
[0045] 该步骤中，优选的基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强2Pa，工作气体为氧气，工 作气体的流量为25 SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150W。
[0046] 请参阅图1，一实施方式的薄膜电致发光器件100,该薄膜电致发光器件100包括 依次层叠的衬底1、阳极2、发光层3以及阴极4。
[0047] 衬底1为玻璃衬底。阳极2为形成于玻璃衬底上的氧化铟锡（IT0)。发光 层3的材料为钐掺杂稀土氮化硅发光材料，该钐掺杂稀土氮化硅发光材料的化学式为 Me2Si6N1(l : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜，Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。阴 极4的材质为银(Ag)。
[0048] 上述薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0049] 步骤S31、提供具有阳极2的衬底1。
[0050] 本实施方式中，衬底1为玻璃衬底，阳极2为形成于玻璃衬底上的氧化铟锡（IT0)。 具有阳极2的衬底1先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗并用对其进行氧等离子处 理。
[0051] 步骤S32、在阳极2上形成发光层3,发光层3的材料为钐掺杂稀土氮化硅发光材 料，该钐掺杂稀土氮化硅发光材料的化学式为Me 2Si6N1(l : xSm3+，Me为镧离子，钆离子，镱离 子或镥离子。
[0052] 本实施方式中，发光层3由以下步骤制得：
[0053] 首先，将Me2Si6N1(l : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体并混合 均匀在900°C?1300°C下烧结0.5小时?5小时制成靶材，其中，X为0.01?0.05, Me为 镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
[0054] 该步骤中，优选的，X为0. 03,在1250°C下烧结3小时成直径为50mm，厚度为2mm 的陶瓷靶材。
[0055] 其次，将靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空 度设置为 1. 〇 X l(T3Pa ?1. 0 X l(T5Pa。
[0056] 该步骤中，优选的，真空度为5X10_4Pa。
[0057] 然后，调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm?95mm，磁控溅射工作压 强0. 2Pa?4Pa，工作气体的流量为lOsccm?35sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能 量为80W?300W，接着进行制膜，在阳极2上形成发光层3。
[0058] 该步骤中，优选的基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强2Pa，工作气体为氧气，工 作气体的流量为25 SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150W。
[0059] 步骤S33、在发光层3上形成阴极4。
[0060] 本实施方式中，阴极4的材料为银(Ag)，由蒸镀形成。
[0061] 下面为具体实施例。
[0062] 实施例1
[0063] 选用纯度为99. 99%的粉体，将LaN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.97mmol， 2mmol和0· 03mmol经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷革巴 材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗带ITO的 玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设定为60mm。 用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到5. 0Xl(T4Pa，氧气的工作气体流量为2〇SCCm，压强 调节为3. OPa，衬底温度为500°C，激光能量150W。得到的样品化学式为La2Si6N1(l : 0. 03Sm3+ 的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0064] 本实施例中得到的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的化学通式为 La2Si6N1Q : 0. 03Sm3+，其中 La2Si6N1Q 是基质，Sm3+ 是激活元素。
[0065] 请参阅图2,图2所示为得到的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的电致发光谱（EL)。由 图2可以看出，电致发光谱中，在638nm和727nm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。
[0066] 请参阅图3,图3为实施例1制备的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的XRD曲线，测试 对照标准PDF卡片。从图3中可以看出，图中的衍射峰是三族铝硅酸盐的结晶峰，没有出现 掺杂元素以及其它杂质的衍射峰；说明该制备方法得到的产品具有良好的结晶质量。
[0067] 请参阅图4,图4是实施例1制备的薄膜电致发光器件的电压与电流密度和电压与 亮度之间的关系曲线图，曲线1是电压与电流密度关系曲线，可看出该器件从电压6. 0V开 始发光，曲线2是电压与亮度关系曲线，可以看出该器件的最大亮度为76cd/m2,表明器件具 有良好的发光特性。
[0068] 实施例2
[0069] 选用纯度为99. 99%的粉体，将LaN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.99mmol， 2mmol和0· Olmmol经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm,厚度为2mm的陶瓷 靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗带 IT0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为45mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1.0Xl(T 3Pa，氧气的工作气体流量 为lOsccm，压强调节为0. 5Pa，衬底温度为250°C，激光能量80W。得到的样品的化学式为 La2Si6N1(l : 0.01Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0070] 实施例3
[0071] 选用纯度为99. 99%的粉体，将LaN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.95mmol， 2mmol和0· 05mmol经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶 瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗带 IT0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设定 为95mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1.0Xl(T 5Pa，氧气的工作气体流量为 4〇SCCm，压强调节为4.0Pa，衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为 La2Si6N1(l : 0.05Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0072] 实施例4
[0073] 选用纯度为99. 99%的粉体，将GdN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.97mmol， 2mmol和0. 03mmol粉体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带IT0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为60mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到5. OX l(T4Pa，氧气的工作气体流量为 2〇SCCm，压强调节为2.0Pa，衬底温度为500°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为 Gd2Si6N1(l : 0.03Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0074] 实施例5
[0075] 选用纯度为99. 99%的粉体，将GdN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.99mmol， 2mmol和0· Olmmol粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm,厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带ΙΤ0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为45mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1. OX l(T3Pa，氧气的工作气体流量为 lOsccm，压强调节为0. 2Pa，衬底温度为250°C，激光能量500W。得到的样品的化学式为 Gd2Si6N1(l : 0.01Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0076] 实施例6
[0077] 选用纯度为99. 99%的粉体，将GdN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.95mmol， 2mmol和0· 05mmol粉体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm,厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带ΙΤ0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为95mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1.0Xl(T 5Pa，氧气的工作气体流量 为4〇SCCm，压强调节为4. OPa，衬底温度为750°C，激光能量50W。得到的样品的化学式为 Gd2Si6N1(l : 0.05Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0078] 实施例7
[0079] 选用纯度为99. 99%的粉体，将YbN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.97mmol， 2mmol和0. 03mmol粉体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带ΙΤ0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为60mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到5. OX l(T4Pa，氧气的工作气体流量为 2〇SCCm，压强调节为3. OPa，衬底温度为500°C，激光能量150W。得到的样品的化学通式为 Yb2Si6N1(l : 0.03Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0080] 实施例8
[0081] 选用纯度为99. 99%的粉体，将YbN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.99mmol， 2mmol和0· Olmmol粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm,厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带ΙΤ0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为45mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1.0Xl(T 3Pa，氧气的工作气体流量 为lOsccm，压强调节为0. 5Pa，衬底温度为250°C，激光能量80W。得到的样品的化学式为 Yb2Si6N1(l : 0.01Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0082] 实施例9
[0083] 选用纯度为99. 99%的粉体，将YbN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.95mmol， 2mmol和0· 05mmol粉体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm,厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带IT0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为95mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1. OX l(T5Pa，氧气的工作气体流量为 35SCCm，压强调节为4.0Pa，衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为 Yb2Si6N1(l : 0.05Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0084] 实施例10
[0085] 选用纯度为99. 99%的粉体，将LuN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.97mmol， 2mmol和0. 03mmol粉体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带ΙΤ0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为60mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到5. OX l(T4Pa，氧气的工作气体流量为 25SCCm，压强调节为2.0Pa，衬底温度为500°C，激光能量150W。得到的样品的化学式为 Lu2Si6N1(l : 0.03Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0086] 实施例11
[0087] 选用纯度为99. 99%的粉体，将LuN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.99mmol， 2mmol和0· Olmmol粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm,厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带ΙΤ0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为45mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1. OX l(T3Pa，氧气的工作气体流量为 lOsccm，压强调节为0. 2Pa，衬底温度为250°C，激光能量500W。得到的样品的化学式为 Lu2Si6N1(l : 0.01Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0088] 实施例12
[0089] 选用纯度为99. 99%的粉体，将LuN，Si3N4和SmN粉体按照摩尔数为1.95mmol， 2mmol和0· 05mmol粉体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm,厚度为2mm的 陶瓷靶材，并将靶材装入真空腔体内。然后，先后用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗 带ΙΤ0的玻璃衬底，并用对其进行氧等离子处理，放入真空腔体。把靶材和衬底的距离设 定为95mm。用机械泵和分子泵把腔体的真空度抽到1. OX l(T5Pa，氧气的工作气体流量为 35SCCm，压强调节为4.0Pa，衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为 Lu2Si6N1(l : 0.05Sm3+的发光薄膜，然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0090] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种钐掺杂稀土氮化硅发光材料，其特征在于：其化学式为Me2Si6N 1(l : xSm3+，其中， X为0. 01?0. 05, Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
2. -种钐掺杂稀土氮化硅发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据Me2Si6N1(l : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体并混合均匀，其 中，X为0. 01?0. 05, Me为镧离子，钆离子，镱离子或镥离子；及 将混合均匀的粉体在900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时即得到化学式为 Me2Si6N1Q : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发光材料。
3. -种钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜，其特征在于，该钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的材 料的化学通式为Me 2Si6N1(l : xSm3+，其中，X为0. 01?0. 05，Me为镧离子，礼离子，镱离子或 镥离子。
4. 一种钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据Me2Si6N1(l : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体并混合均匀在 900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时制成靶材，其中，X为0. 01?0. 05，Me为镧离子， 钆离子，镱离子或镥离子； 将所述靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度设置 为 1. 0 X l(T3Pa ?1. 0 X l(T5Pa ;及 调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm?95mm，磁控溅射工作压强0. 2Pa? 4Pa，工作气体的流量为lOsccm?35sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量为80W? 300W，接着进行制膜，得到化学式为Me2Si6N1(l : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜，Me为 镧离子，钆离子，镱离子或镥离子。
5. 根据权利要求4所述的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜的制备方法，其特征在于，所述 真空腔体的真空度为5. 0 X 10_4Pa，基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强为2Pa，工作气体为 氧气，工作气体的流量为25 SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150W。
6. -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，其特征在于，所述发光层的材料为钐掺杂稀土氮化硅发光材料，该钐掺杂稀土 氮化硅发光材料的化学式为Me 2Si6N1(l : xSm3+，其中，X为0. 01?0. 05, Me为镧离子，钆离 子，镱离子或镥离子。
7. -种薄膜电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 提供具有阳极的衬底； 在所述阳极上形成发光层，所述发光层的材料为钐掺杂稀土氮化硅发光材料，该钐掺 杂稀土氮化硅发光材料的化学式为也231#1(|:131113+，其中，1为0.01?0.05^6为镧离子， 钆离子，镱离子或镥离子； 在所述发光层上形成阴极。
8. 根据权利要求7所述的薄膜电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述发光层的 制备包括以下步骤： 根据Me2Si6N1(l : xSm3+各元素的化学计量比称取MeN，Si3N4和SmN粉体并混合均匀在 900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时制成靶材，其中，X为0. 01?0. 05，Me为镧离子， 钆离子，镱离子或镥离子； 将所述靶材以及所述衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，并将真空腔体的真空度 设置为 1· ο x l(T3Pa ?L Ο X l(T5Pa ; 调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm?95mm，磁控溅射工作压强0. 2Pa? 4Pa，工作气体的流量为lOsccm?35sccm，衬底温度为250°C?750°C，激光能量为80W? 300W，接着进行制膜，得到化学式为Me 2Si6N1(l : xSm3+的钐掺杂稀土氮化硅发光薄膜，在所 述阳极上形成发光层。
9.根据权利要求8所述的薄膜电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述X为0. 03。
【文档编号】H05B33/14GK104140816SQ201310168124
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】周明杰, 王平, 陈吉星, 钟铁涛 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司