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。
【
【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发光薄膜、其制备方法、使用该发光薄膜的薄膜电致发光器件及其制备方法。
[0004]—种发光薄膜,该发光薄膜包括介质层，第一发光层及第二发光层，所述介质层设置在间隔设置的所述第一发光层与所述第二发光层之间，并且，所述发光薄膜两端设置介质层，所述介质层材料为氧化锌，氧化镁，三氧化二铝，氧化锡和氧化镉中至少一种，所述第一发光层材料的化学式为CaB5O9Cl:x Sb3+，CaB5O9Cl是基质，Sb3+离子是激活元素，其中，x为0.01?0.05，所述第二发光层材料的化学式为CaB5O9Cl:yMn4+，CaB5O9Cl是基质，Mn4+离子是激活元素，y为0.01?0.05。
[0005]所述介质层厚度为0.5nm?5nm,所述第一发光层厚度为60nm?150nm,所述第二发光层厚度为60nm?150nm。
[0006]一种发光薄膜的制备方法，包括以下步骤:
[0007]将介质层靶材，CaB5O9Cl:x Sb3+靶材，CaB5O9Cl:yMn4+靶材及基板放入镀膜设备的真空腔体内，设置真空度为1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，调节靶材与基板之间的间距为45mm?95mm,基板温度为250°C?750°C，
[0008]然后在基板表面依次沉积介质层，第一发光层，介质层、第二发光层及介质层，
[0009]制备介质层的工艺条件为:脉冲激光沉积工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40SCCm，脉冲激光能量为50W?250W，其中，介质层材料为氧化锌，氧化镁，三氧化二铝，氧化锡和氧化镉中至少一种；
[0010]制备所述第一发光层的工艺条件为:脉冲激光沉积工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40SCCm，脉冲激光能量为60W?300W，其中，第一发光层材料为CaB5O9Cl:x Sb3+，x 为 0.01 ?0.05 ;
[0011]制备所述第二发光层的工艺条件为:脉冲激光沉积工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?50SCCm，脉冲激光能量为60W?300W，其中，第二发光层材料为CaB5O9Cl:yMn4+, y 为 0.01 ?0.05 ;及
[0012]剥离基板得到所述发光薄膜。
[0013]该CaB5O9Cl:x Sb3+靶材的制备方法为，按照化学计量比称取CaO，B2O3, CaCl2和SbO2粉体，均匀混合后在900°C?1300°C烧结，得到靶材化学式CaB5O9Cl:x Sb3+，x为0.0l ?0.05。
[0014]该CaB5O9Cl:yMn4+靶材的制备方法为，按照化学计量比称取CaO，B2O3, CaCl2和MnO2粉体，均匀混合后在900°C?1300°C烧结，得到靶材化学式CaB5O9Cl:yMn4+, y为0.01?0.05。
[0015]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，其特征在于，所述发光层为发光薄膜，该发光薄膜包括介质层，第一发光层及第二发光层，所述介质层间隔设置的所述第一发光层与所述第二发光层之间，并且，所述发光薄膜两端设置介质层，所述介质层材料为氧化锌，氧化镁，三氧化二铝，氧化锡和氧化镉中至少一种，所述第一发光层材料的化学式为CaB5O9Cl:x Sb3+，CaB5O9Cl是基质，Sb3+离子是激活元素，其中，X为0.01?0.05，所述第二发光层材料的化学式为CaB5O9Cl:yMn4+，CaB5O9Cl是基质，Mn4+离子是激活元素，y为0.01?0.05。
[0016]所述介质层厚度为0.5nm?5nm,所述第一发光层厚度为60nm?150nm,所述第二发光层厚度为60nm?150nm。
[0017]一种薄膜电致发光器件的制备方法，包括以下步骤:
[0018]提供具有阳极的衬底；
[0019]在所述阳极上形成发光层，所述发光层为发光薄膜，该发光薄膜的包括介质层，第一发光层及第二发光层，所述介质层设置在间隔设置的所述第一发光层与所述第二发光层之间，并且，所述发光薄膜两端设置介质层，所述介质层材料为氧化锌，氧化镁，三氧化二铝，氧化锡和氧化镉中至少一种，所述第一发光层材料的化学式为CaB5O9Cl:x Sb3+，CaB5O9Cl是基质，Sb3+离子是激活元素，其中，X为0.01?0.05，所述第二发光层材料的化学式为CaB5O9Cl:yMn4+, CaB5O9Cl是基质，Mn4+离子是激活元素，y为0.01?0.05 ;
[0020]在所述发光层上形成阴极。
[0021]所述发光层的制备包括以下步骤:
[0022]将介质层靶材，CaB5O9Cl:x Sb3+靶材，CaB5O9Cl:yMn4+靶材及基板放入镀膜设备的腔体的真空腔体内，设置真空度为1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa，调节靶材与基板之间的间距为45mm?95mm,基板温度为25CTC?75CTC，
[0023]然后在基板表面依次沉积介质层，第一发光层，介质层、第二发光层及介质层，
[0024]制备介质层的工艺条件为:脉冲激光沉积工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40SCCm，脉冲激光能量为50W?250W，其中，介质层材料为氧化锌，氧化镁，三氧化二铝，氧化锡和氧化镉中至少一种；
[0025]制备所述第一发光层的工艺条件为:脉冲激光沉积工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?40SCCm，脉冲激光能量为60W?300W，其中，第一发光层材料为CaB5O9Cl:x Sb3+，x 为 0.01 ?0.05;
[0026]制备所述第二发光层的工艺条件为:脉冲激光沉积工作压强0.5Pa?5Pa，工作气体的流量为1sccm?50SCCm，脉冲激光能量为60W?300W，其中，第二发光层材料为CaB5O9Cl:yMn4+, y 为 0.01 ?0.05;及
[0027]剥离基板得到所述发光层。
[0028]该CaB5O9Cl:x Sb3+靶材的制备方法为，按照化学计量比称取CaO，B2O3, CaCl2和SbO2粉体，均匀混合后在900°C?1300°C烧结，得到靶材化学式CaB5O9Cl:x Sb3+，x为0.0l ?0.05，
[0029]该CaB5O9Cl:yMn4+靶材的制备方法为，按照化学计量比称取CaO，B2O3, CaCl2和MnO2粉体，均匀混合后在900°C?1300°C烧结，得到靶材化学式CaB5O9Cl:yMn4+, y为0.01?0.05。
[0030]上述发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在535nm和610nm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】】
[0031]图1为一实施方式的发光薄膜100的结构示意图；
[0032]图2为一实施方式的薄膜电致发光器件结构示意图；
[0033]图3为实施例1制备的发光薄膜的电致发光谱(EL)；
[0034]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】】
[0035]下面结合附图和具体实施例对发光薄膜、其制备方法、薄膜电致发光器件及其制备方法进一步阐明。
[0036]图1为发光薄膜100的结构不意图，该发光薄膜包括介质层101,第一发光层102及第二发光层103，所述介质层101设置在间隔设置的所述第一发光层102与所述第二发光层103之间，并且，所述发光薄膜100两端设置介质层101，所述介质层101材料为氧化锌，氧化镁，三氧化二铝，氧化锡和氧化镉中至少一种，所述第一发光层102材料的化学式为CaB5O9Cl:x Sb3+, CaB5O9Cl是基质，Sb3+离子是激活元素，其中，x为0.01?0.05，所述第二发光层103材料的化学式为CaB5O9Cl:yMn4+，CaB5O9Cl是基质，Mn4+离子是激活元素，y为0.01 ?0.05。
[0037]优选的，所述介质层101厚度为0.5nm?5nm,所述第一发光层102厚度为60nm?150nm,所述第二发光层103厚度为60nm?150nm。
[0038]发光薄膜的电致发光光谱(EL)中，在535nm和610nm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。
[0039]上述发光薄膜的制备方法，包括以下步骤:
[0040]步骤SI 1、将介质层靶材，CaB5O9Cl:xSb3+靶材，CaB5O9Cl:yMn4+靶材