鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉及制備方法與有機(jī)發(fā)光二極管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉及制備方法與有機(jī)發(fā)光二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]OLED的全稱Organic Light Emitting D1de,有機(jī)發(fā)光二極管。它有很多的優(yōu)勢(shì)，其組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本便宜，自發(fā)光的特性，加上OLED的反應(yīng)時(shí)間短，更有可彎曲的特性，讓它的應(yīng)用范圍極廣。但由于目前得到穩(wěn)定高效的OLED藍(lán)光材料比較困難，因此也就極大的限制了白光OLED器件及光源行業(yè)的發(fā)展。
[0003]轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉能夠在長(zhǎng)波(如紅外)輻射激發(fā)下發(fā)射出可見光，甚至紫外光，在光纖通訊技術(shù)、纖維放大器、三維立體顯示、生物分子熒光標(biāo)識(shí)、紅外輻射探測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但將該熒光粉作為OLED器件的發(fā)光材料的應(yīng)用仍鮮有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中獲取穩(wěn)定高效的OLED藍(lán)光材料困難的問題。
[0005]本發(fā)明的目的還在于提供一種鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，用于制備上述鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉。
[0006]本發(fā)明的目的還在于提供一種有機(jī)發(fā)光二極管，該有機(jī)發(fā)光二極管包括依次層疊的基板、陰極層、有機(jī)發(fā)光層、透明陽極層及透明封裝層，其中，所述透明封裝層中分散有上述鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0008]本發(fā)明的一種鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉，所述熒光粉的化學(xué)式為aZrF4-bBeF2-cRF:xTm3+, yHo3+ ;其中:
[0009]Tm3+與Ho3+為摻雜離子；
[0010]a的取值范圍為0.5?0.7，b的取值范圍為0.15?0.3，c的取值范圍為0.06?0.13，X的取值范圍為0.01?0.08，y的取值范圍為0.01?0.06 ;
[0011]R為L(zhǎng)1、Na、K、Rb或Cs中的任意一種。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，a為0.62，b為0.18，c為0.1，x為0.06，y為0.04。
[0013]本發(fā)明的一種鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，包括以下步驟:
[0014](I)稱取摩爾比為 a:b:c/2:x/2:y/2 的 ZrO2, Be。、R2CO3' Tm2O3 及 Ho2O3 粉體，其中，a的取值范圍為0.5?0.7，b的取值范圍為0.15?0.3，c的取值范圍為0.06?0.13，X的取值范圍為0.01?0.08，y的取值范圍為0.01?0.06 ;
[0015](2)將步驟(I)中稱取的所述粉體溶于氫氟酸中，并加入濃度為0.005?0.05mol/L的聚乙二醇，配制得到0.5?3mol/L的溶液；
[0016](3)將步驟(2)中得到的所述溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀的霧化器中進(jìn)行噴霧干燥，其中，所述霧化器的入口溫度設(shè)定為150?220°C，出口溫度設(shè)定為100?130°C，通入所述霧化器的工作氣體的氣體流量設(shè)定為I?15L/min ;待所述溶液霧化成氣霧狀后，與所述工作氣體一起通入反應(yīng)系統(tǒng)中，生成并收集熒光粉前驅(qū)體；
[0017](4)將步驟(3)中收集的所述熒光粉前驅(qū)體置于程序控溫爐中，在煅燒溫度為600?1300°C條件下煅燒2?5小時(shí)，得到化學(xué)式為aZrF4-bBeF2_cRF:xTm3+, yHo3+的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉；其中，
[0018]Tm3+與Ho3+為摻雜離子；
[0019]a的取值范圍為0.5?0.7，b的取值范圍為0.15?0.3，c的取值范圍為0.06?0.13，X的取值范圍為0.01?0.08，y的取值范圍為0.01?0.06 ;
[0020]R為L(zhǎng)1、Na、K、Rb或Cs中的任意一種。
[0021]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述的步驟(I)中，a為0.62，b為0.18，c為0.l，x為0.06，y 為 0.04。
[0022]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述的步驟(2)中，所述氫氟酸用氟化銨或氟化氫銨中的任意一種替代。
[0023]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述的步驟(2)中，所述聚乙二醇的濃度為0.0lmol/L，所述溶液的濃度為1.5mol/L。
[0024]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述的步驟(3)中，所述入口溫度為180°C，所述出口溫度為110°C。
[0025]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述的步驟(3)中，所述工作氣體為氮?dú)?、氬氣或氫氣中的一種或幾種，所述工作氣體的氣體流量為5L/min。
[0026]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述的步驟(4)中，所述煅燒溫度為1100°C，所述煅燒時(shí)間為3小時(shí)。
[0027]本發(fā)明的一種有機(jī)發(fā)光二極管，該有機(jī)發(fā)光二極管包括依次層疊的基板、陰極層、有機(jī)發(fā)光層、透明陽極層及透明封裝層，所述透明封裝層中分散有鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉，所述熒光粉的化學(xué)式為aZrF4-bBeF2-cRF:xTm3+, yHo3+ ;其中，
[0028]Tm3+與Ho3+為摻雜離子；
[0029]a的取值范圍為0.5?0.7，b的取值范圍為0.15?0.3，c的取值范圍為0.06?0.13，X的取值范圍為0.01?0.08，y的取值范圍為0.01?0.06 ;
[0030]R為L(zhǎng)1、Na、K、Rb或Cs中的任意一種。
[0031]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，a為0.62，b為0.18，c為0.1，x為0.06，y為0.04。
[0032]綜上所述，本發(fā)明的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉及制備方法與有機(jī)發(fā)光二極管，具有以下優(yōu)點(diǎn):該熒光粉以鋯鈹堿氟化物為基質(zhì)，具有較高的熱化學(xué)穩(wěn)定性及良好的光學(xué)性能，而摻雜于該基質(zhì)中的Tm3+離子1D2 — 3H4的躍遷輻射發(fā)光與Ho3+離子1G4 — 3H6的躍遷輻射發(fā)光分別形成454nm波長(zhǎng)區(qū)和476nm波長(zhǎng)區(qū)的發(fā)光峰，提供了白光器件所需要的藍(lán)色光。本發(fā)明的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉實(shí)現(xiàn)了由紅外至紅綠光的長(zhǎng)波長(zhǎng)輻射激發(fā)出藍(lán)光短波長(zhǎng)發(fā)光，可把有機(jī)二極管的部分紅綠光轉(zhuǎn)化成藍(lán)光，與剩余部分紅綠光合成白光，實(shí)現(xiàn)白光器件的制備，彌補(bǔ)了目前發(fā)光材料中藍(lán)光材料不足的缺陷。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的光致發(fā)光光譜。
[0034]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的拉曼光譜圖；
[0035]圖3為本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]圖4為本發(fā)明的使用實(shí)施例1的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉作為發(fā)光材料的有機(jī)發(fā)光二極管的光致發(fā)光譜圖。
[0037]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0038]I電致發(fā)光器件
[0039]11 基底
[0040]12陰極層
[0041]13有機(jī)發(fā)光層
[0042]14透明陽極層
[0043]15透明封裝層
[0044]151鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉
【具體實(shí)施方式】
[0045]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0046]實(shí)施例1
[0047]本實(shí)施例1的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的化學(xué)式為0.62ZrF4-0.18BeF2_0.1LiF:0.06Tm3+，0.04Ho3+。
[0048]上述鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，包括以下步驟:
[0049](I)粉體的稱取
[0050]稱取0.62mmol 的 ZrO2 > 0.1 Hmmol 的 Be0、0.0SmmoI 的 Li2C03、0.03mmol 的 Tm2O3 及0.02mmol 的 Ho2O3 粉體；
[0051](2)溶液的配制
[0052]將步驟(I)中稱取的粉體溶于氫氟酸HF中，并加入濃度為0.01mol/L的聚乙二醇，配制得到1.5mol/L的溶液；
[0053](3)熒光粉前驅(qū)體的制備
[0054]將步驟(2)中得到的溶液導(dǎo)入噴霧干燥儀的霧化器中進(jìn)行噴霧干燥，其中，霧化器的入口溫度設(shè)定為180°C，出口溫度設(shè)定為110°C，通入霧化器的氬氣的氣體流量設(shè)定為5L/min ;待溶液霧化成氣霧狀后，與氬氣一起通入反應(yīng)系統(tǒng)中，生成并收集熒光粉前驅(qū)體；
[0055](4)熒光粉的制備
[0056]將步驟(3)中收集的熒光粉前驅(qū)體置于程序控溫爐中，在煅燒溫度為1100°C條件下煅燒3小時(shí)，得到化學(xué)式為0.62ZrF4-0.18BeF2-0.1LiF:0.06Tm3+, 0.04Ho3+的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉。
[0057]如圖1所示，曲線I為采用上述制備方法制成的銩、欽共摻雜的熒光粉的光致發(fā)光光譜曲線，激發(fā)波長(zhǎng)為紅光650nm，發(fā)光波長(zhǎng)為454nm和476nm的藍(lán)光發(fā)光峰分別對(duì)應(yīng)的是Tm3+離子1D2 — 3H4和1G4 — 3H6的躍遷輻射發(fā)光。
[0058]如圖2所示，圖中的拉曼峰為鋯鈹堿氟化物的特征峰，沒有出現(xiàn)摻雜離子Pr3+離子以及其它雜質(zhì)的特征峰，說明該摻雜離子與基質(zhì)形成了良好的鍵合，從而提高了純度提高了發(fā)光效率。
[0059]實(shí)施例2
[0060]本實(shí)施例2的鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的化學(xué)式為0.7ZrF4-0.15BeF2-0.13LiF:0.0lTm3+, 0.0IHo3+?
[0061]上述鋯鈹堿氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，包括以下步驟:
[0062](I)粉體的稱取
[0063]稱取0.7mm