铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料、制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】一种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，其化学式为MeGa2S4：xEu3+，其中，x为0.01～0.05，Me为锌离子，镁离子，钙离子，锶离子或钡离子。该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料制成的发光薄膜的电致发光光谱（EL）中，在580nm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。本发明还提供该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的制备方法及其应用。
【专利说明】铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料、制备方法及其应用 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及一种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料、其制备方法、铕掺杂碱土硫代 镓酸盐发光薄膜、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，开发多波段发光的材料，是该课题的发展方向。但是，可应用于薄膜电致发光显 示器的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，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铕掺杂碱土硫代镓酸盐发 光材料、其制备方法、铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜、其制备方法、使用该铕掺杂碱土硫 代镓酸盐发光材料的薄膜电致发光器件及其制备方法。
[0004] -种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，其化学式为MeGa2S4 :xEu3+，其中，X为 0. 01?0. 05, Me为锋尚子，缓尚子，|丐尚子，银尚子或钡尚子。
[0005] -种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006] 根据MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3粉体并混合均匀， 其中，X为0.01?0.05 ;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 MeGa2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，Me为锌尚子，镁尚子，|丐尚子，银尚子或 钡离子。
[0008] -种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜，该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的材料 的化学通式为MeGa 2S4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05，Me为锋尚子，缓尚子，|丐尚子，银尚子 或钡离子。
[0009] -种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010] 根据MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3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 ;
[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. 5Pa?5Pa，工作气体的流量为lOsccm?40sccm，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MeGa 2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光 薄膜，Me为锌离子，镁离子，钙离子，锶离子或钡离子。
[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 3Pa，工作气体为氧气，工作气体的流量为2〇 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铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，该铕掺杂碱土硫代 镓酸盐发光材料的化学式为MeG%S 4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05, Me为锌离子，镁离子， 钙离子，锶离子或钡离子。
[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铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材 料，该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的化学式为MeGa 2S4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05， Me为锌离子，镁离子，钙离子，锶离子或钡离子；
[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MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3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 ;
[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. 5Pa?5Pa，工作气体的流量为lOsccm?340sccm，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MeGa 2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光 薄膜，在所述阳极上形成发光层。
[0023] 上述铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料（MeGa2S4 :XEu3+)制成的发光薄膜的电致发 光光谱（EL)中，在580nm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制备的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的电致发光谱图；
[0026] 图3为实施例1制备的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的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铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料、其制备方法、铕 掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法进一步阐明。
[0029] -实施方式的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，其化学式为MeGa2S4 :xEu3+，其中， X为0. 01?0. 05, Me为锋尚子，缓尚子，|丐尚子，银尚子或钡尚子。
[0030] 优选的，X 为 0.03。
[0031] 该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料中MeGa2S4是基质，铕离子是激活元素。该铕掺 杂碱土硫代镓酸盐发光材料制成的发光薄膜的电致发光光谱（EL)中，在580nm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] 上述铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的制备方法，包括以下步骤：
[0033] 步骤S11、根据MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3粉体， 其中，X为0· 01?0· 05。
[0034] 该步骤中，优选的，X为0· 03。
[0035] 该步骤中，优选的，MeS，Ga2S3和Eu2S 3粉体的摩尔比为（0. 81?0. 93):1 :(0. 01? 0. 05);
[0036] 步骤S12、将混合均的粉体在900°C?1300°C下烧结0. 5小时?5小时即可得到铕 掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，其化学式为MeGa2S4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05，Me为锌 离子，镁离子，钙离子，锶离子或钡离子。
[0037] 该步骤中，优选的在1250°C下烧结3小时。
[0038] -实施方式的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜，该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄 膜的材料的化学通式为MeGa 2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，Me为锌离子，镁 离子，钙离子，锶离子或钡离子。
[0039] 优选的，X 为 0.03。
[0040] 上述铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0041] 步骤S21、按MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3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。
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 该步骤中，优选的，真空度为5X10_4Pa。
[0045] 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. 5Pa?5Pa，工作气体的流量为lOsccm?40sccm，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MeGa2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐 发光薄膜，Me为锌离子，镁离子，钙离子，锶离子或钡离子。
[0046] 该步骤中，优选的基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强3Pa，工作气体为氧气，工 作气体的流量为2〇 SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150W。
[0047] 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。
[0048] 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 材料为铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的化学式为 MeGa2S4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05, Me为锋尚子，缓尚子，|丐尚子，银尚子或钡尚子。阴 极4的材质为银(Ag)。
[0049] 上述薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0050] 步骤S31、提供具有阳极2的衬底1。
[0051] 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。
[0052] 步骤S32、在阳极2上形成发光层3,发光层3的材料为铕掺杂碱土硫代镓酸盐发 光材料，该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的化学式为MeGa2S4 :xEu3+，其中，x为0. 01? 0. 05, Me为锋尚子，缓尚子，|丐尚子，银尚子或钡尚子。
[0053] 本实施方式中，发光层3由以下步骤制得：
[0054] 首先，将MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3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。
[0055] 该步骤中，优选的，MeS，Ga2S3和Eu2S 3粉体的摩尔比为（0. 81?0. 93):1 :(0. 01? 0. 05);
[0056] 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。
[0057] 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。
[0058] 该步骤中，优选的，真空度为5X10_4Pa。
[0059] 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. 5Pa?5Pa，工作气体的流量为lOsccm?40sccm，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。
[0060] 该步骤中，优选的基靶间距为60mm，磁控溅射工作压强3Pa，工作气体为氧气，工 作气体的流量为2〇 SCCm，衬底温度为500°C，激光能量为150W。
[0061] 步骤S33、在发光层3上形成阴极4。
[0062] 本实施方式中，阴极4的材料为银(Ag)，由蒸镀形成。
[0063] 下面为具体实施例。
[0064] 实施例1
[0065] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0. 93mmol 的 ZnS，lmmol 的 Ga2S3 和 0. 02mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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 10_4Pa，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ZnGa2S4 :0. 02Eu3+的发光薄膜，然 后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0066] 本实施例中得到的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的化学通式为ZnGa2S 4: 0. 02Eu3+，其中ZnGa2S4是基质，Eu3+是激活元素。
[0067] 请参阅图2,图2所示为得到的铕掺杂碱土硫代镓酸盐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580nm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。
[0068] 请参阅图3,图3为实施例1制备的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的XRD曲线， 测试对照标准PDF卡片。从图3中可以看出，图中的衍射峰是碱土硫代镓酸盐的结晶峰， 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。
[0069] 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5. 5V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81cd/m2,表明器件具 有良好的发光特性。
[0070] 实施例2
[0071] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 98mmol 的 ZnS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· Olmmol Eu2S3 粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T3Pa，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ZnGa2S4 :0. 01Eu3+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3
[0073] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0. 87mmol 的 ZnS，lmmol 的 Ga2S3 和 0. 05mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T5Pa，氧气的工作气体流量为4〇SCCm，压强调节为5. OPa， 衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为ZnGa2S4 :0. 05Eu3+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4
[0075] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 93mmol 的 MgS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 02mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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 10_4Pa，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。得到的样品的化学式为MgGa2S4 :0. 02Eu3+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5
[0077] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 98mmol 的 MgS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 01mmolEu2S3 粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T3Pa，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MgGa2S4 :0. 01Eu3+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6
[0079] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 87mmol 的 MgS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 05mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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4〇SCCm，压强调节为5. OPa， 衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为MgGa2S4 :0. 05Eu3+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7
[0081] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0. 93mmol 的 CaS，lmmol 的 Ga2S3 和 0. 02mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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 10_4Pa，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CaGa2S4 :0. 02Eu3+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8
[0083] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 98mmol 的 CaS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 01mmolEu2S3 粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T3Pa，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CaGa2S4 :0. 01Eu3+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9
[0085] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 87mmol 的 CaS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 05mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T5Pa，氧气的工作气体流量为4〇SCCm，压强调节为5. OPa， 衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为CaGa2S4 :0. 05Eu3+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10
[0087] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 93mmol 的 SrS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 02mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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 10_4Pa，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。得到的样品的化学式为SrGa2S4 :0. 02Eu3+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11
[0089] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 98mmol 的 SrS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 01mmolEu2S3 粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 5Pa， 衬底温度为250°C，激光能量80W。得到的样品的化学式为SrGa2S4 :0. 01Eu3+的发光薄膜， 然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0090] 实施例12
[0091] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0. 87mmol 的 SrS，lmmol 的 Ga2S3 和 0. 05mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T5Pa，氧气的工作气体流量为4〇SCCm，压强调节为5. OPa， 衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为SrGa2S4 :0. 05Eu3+的发光薄膜， 然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0092] 实施例13
[0093] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 93mmol 的 BaS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 02mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1250°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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 10_4Pa，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。得到的样品的化学式为BaGa2S4 :0. 02Eu3+的发光薄膜， 然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0094] 实施例14
[0095] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 98mmol 的 BaS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 01mmolEu2S3 粉体，经过均勻混合后，在900°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T3Pa，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BaGa2S4 :0. 01Eu3+的发光薄膜， 然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0096] 实施例15
[0097] 选用纯度为 99. 99% 的粉体，将 0· 87mmol 的 BaS，lmmol 的 Ga2S3 和 0· 05mmolEu2S3 粉 体，经过均勻混合后，在1300°C下烧结成直径为50mm，厚度为2mm的陶瓷祀材，并将祀材装 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. 〇X l(T5Pa，氧气的工作气体流量为4〇SCCm，压强调节为5. OPa， 衬底温度为750°C，激光能量300W。得到的样品的化学式为BaGa2S4 :0. 05Eu3+的发光薄膜， 然后在发光薄膜上面蒸镀一层Ag，作为阴极。
[0098] 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. 一种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，其特征在于：其化学式为MeGa2S 4 :xEu3+，其 中，X为0. 01?0. 05, Me为锌离子，镁离子，|丐离子，银离子或钡离子。
2. -种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3粉体并混合均匀，其 中，X为0. 01?0. 05 ;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 MeGa2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，Me为锌尚子，镁尚子，|丐尚子，银尚子或 钡离子。
3. -种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜，其特征在于，该铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光 薄膜的材料的化学通式为MeGa 2S4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05, Me为锌离子，镁离子，钙 离子，锶离子或钡离子。
4. 一种铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据MeGa 2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3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 ; 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. 5Pa? 5Pa，工作气体的流量为lOsccm?40sccm，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MeGa 2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜，Me为 锌离子，镁离子，钙离子，锶离子或钡离子。
5. 根据权利要求4所述的铕掺杂碱土硫代镓酸盐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3Pa，工作气 体为氧气，工作气体的流量为2〇 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铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，该铕掺杂 碱土硫代镓酸盐发光材料的化学式为MeGa 2S4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05，Me为锌离子， 镁离子，钙离子，锶离子或钡离子。
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铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料，该 铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光材料的化学式为MeGa2S4 :xEu3+，其中，X为0. 01?0. 05, Me为 锌离子，镁离子，钙离子，锶离子或钡离子； 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MeGa2S4 :xEu3+各元素的化学计量比称取MeS，Ga2S3和Eu2S 3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 ; 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(T3Pa ?L 0 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. 5Pa? 5Pa，工作气体的流量为lOsccm?40sccm，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MeGa 2S4 :xEu3+的铕掺杂碱土硫代镓酸盐发光薄膜，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. 02。
【文档编号】H01L33/50GK104140811SQ201310168215
【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, 黄辉 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