專利名稱：鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及有機(jī)發(fā)光二極管。背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)由于組件結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本便宜、自發(fā)光、反應(yīng)時(shí)間短、可彎曲等特性，而得到了極廣泛的應(yīng)用。但由于目前得到 穩(wěn)定高效的OLED藍(lán)光材料比較困難，極大的限制了白光OLED器件及光源行業(yè)的發(fā)展。上轉(zhuǎn)換熒光材料能夠在長波(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)、紅外輻射探測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，可由紅外，紅綠光等長波輻射激發(fā)出藍(lán)光發(fā)射的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，仍未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種可由長波輻射激發(fā)出藍(lán)光的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、制備方法及使用該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的有機(jī)發(fā)光二極管。一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 為 0. 3 0. 4，b 為 0. 2 0. 3，c 為 0.1 0. 2，d 為0. 2 0. 3，X 為 0. 001 0. 01。在優(yōu)選的實(shí)施例中，a為0. 35，b為0. 25，c為0. 16，d為0. 25，x為0. 08?！N鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟步驟一、根據(jù) TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2 和 Dy2O3 各粉體按摩爾比為(32 40) (22 30) (10 16) (20 30) (0.1 1. 5)；步驟二、將步驟一中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體；步驟三、將所述前驅(qū)體在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其中化學(xué)式為 aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 為 0. 3 0. 4，b 為 0. 2 0. 3，c 為 0.1 0. 2，d為 0. 2 0. 3，X 為 0. 001 0. 01。在優(yōu)選的實(shí)施例中，a為0. 35，b為0. 25，c為0. 16，d為0. 25，x為0. 08。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟二中將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三中將所述前驅(qū)體在950°C下灼燒3小時(shí)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三中將所述前驅(qū)體在950°C下灼燒3小時(shí)，之后冷卻到200°C，再保溫2小時(shí)得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟三中所述前驅(qū)體在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，將所述塊狀材料粉碎得到目標(biāo)產(chǎn)物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟二中，將步驟一中稱取的粉體球磨得到混合均勻的前驅(qū)體?！N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陰極、發(fā)光層、導(dǎo)電層及陽極，所述發(fā)光層的材料為鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的化學(xué)式為 aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 為 0. 3 0. 4，b 為 0. 2 0. 3，c為 0.1 0. 2，d 為 0. 2 0. 3，X 為 0. 001 0. 01。上述鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法較為簡單，成本較低，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；制備的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為796nm，在482nm波長區(qū)由Dy3+離子4F972 — 6F1572的躍遷輻射形成發(fā)光峰，實(shí)現(xiàn)了由紅外至綠光的長波輻射激發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。

圖1為一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例1制備的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光譜圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法進(jìn)一步闡明。一實(shí)施方式的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 為 0. 3 0. 4，b 為 0. 2 0. 3，c 為 0.1 0. 2，d 為0. 2 0. 3，X 為 0. 001 0. 01。

優(yōu)選的，a為 0. 35，b 為 0. 25，c 為 0. 16，d 為 0. 25，x 為 0. 08。該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為796nm，當(dāng)材料受到長波長(如796nm)的輻射的時(shí)候，Dy3+離子吸收該光照的能量，此時(shí)Dy3+離子就處于了 4F9/2激發(fā)態(tài)，然后向6F15/2躍遷，就發(fā)出482nm的藍(lán)光，實(shí)現(xiàn)了由紅外至綠光的長波輻射激發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。上述鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟步驟S11、根據(jù)TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3各粉體按摩爾比為(32 40) (22 30) (10 16) (20 30) (0.1 1. 5)。該步驟中，優(yōu)選的，a為 0. 35，b 為 0. 25，c 為 0. 16，d 為 0. 25，x 為 0. 08?？梢岳斫猓摬襟E中也可稱取ZrO2, Yb2O3和Nd2O3各粉體按摩爾比為優(yōu)選為35 26 13 25 I0步驟S13、將步驟Sll中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體。該步驟中，將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘得到混合均勻的前驅(qū)體，優(yōu)選的研磨40分鐘。步驟S15、將前驅(qū)體在800°C 1000 °C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。優(yōu)選的，前驅(qū)體在950°C下灼燒3小時(shí)。優(yōu)選的，在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)后冷卻到200°C，再保溫2小時(shí)。優(yōu)選的，前驅(qū)體放入馬弗爐在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，再把塊狀材料粉碎得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。上述鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法較為簡單，成本較低，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；制備的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為796nm，在482nm波長區(qū)由Dy3+離子4F972 ^6F1572的躍遷輻射形成發(fā)光峰，實(shí)現(xiàn)了由紅外至綠光的長波輻射激發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。請參閱圖1，一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管100，該有機(jī)發(fā)光二極管100包括依次層疊的基板1、陰極2、有機(jī)發(fā)光層3、透明陽極4以及混有上轉(zhuǎn)換熒光粉6的透明封裝層5，透明封裝層5中的小點(diǎn)熒光粉6材料為鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 為 0. 3 0. 4，b 為 0. 2 0. 3，c 為 0.1 0. 2，d 為0. 2 0. 3，X 為 0. 001 0. 01。該器件中的有機(jī)發(fā)光層3發(fā)出紅綠光，部分紅綠光激發(fā)透明封裝層5中分散有釹鐿共摻雜氧化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料6發(fā)出藍(lán)色光，最后紅綠藍(lán)三色就混成白光。下面為具體實(shí)施例。實(shí)施例1選用純度為99. 99%的粉體，TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3粉體，其摩爾比為35 26 13 25 1，，在剛玉研缽中研磨40分鐘使其均勻混合，然后在950°C下灼燒3小時(shí)，然后冷卻到200°C保溫2小時(shí)，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學(xué)通式為 0. 35Ti02-0 . 26Ba0-0. 13B203_0. 25Si02 :0. OlDy3+ 上轉(zhuǎn)換熒光粉。
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請參閱圖2，本實(shí)施例得到的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為796nm,當(dāng)材料受到長波長(如796nm)的福射的時(shí)候,Dy3+離子吸收該光照的能量,此時(shí)Dy3+離子就處于了 4F9/2激發(fā)態(tài),然后向6F15/2躍遷,就發(fā)出482nm的藍(lán)光,可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。實(shí)施例2選用純度為99. 99%的粉體，TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3粉體，其摩爾比為39.9 30 10 20 0. 1，在剛玉研缽中研磨20分鐘使其均勻混合，然后在1100°C下灼燒0. 5小時(shí)，然后冷卻到100°C保溫3小時(shí)，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學(xué)通式為 0. 39. OTiO2-O. 30Ba0-0.1OB2O3-O. 20Si02 :0. OOlDy3+ 上轉(zhuǎn)換熒光粉。實(shí)施例3選用純度為99. 99%的粉體，TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3粉體，其摩爾比為30.5 22 16 30 1. 5，在剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，然后在800°C下灼燒5小時(shí)，然后冷卻到300°C保溫0. 5小時(shí)，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學(xué)通式為 0. 305Ti02-0 . 22Ba0-0. 16B203_0. 30Si02 :0. 015Dy3+ 上轉(zhuǎn)換熒光粉。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于其化學(xué)式為aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 為 O. 3 O. 4，b 為 O. 2 O. 3，c 為 O.1 O. 2，d 為O.2 O. 3，X 為 O. OOl O. 01。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于，a為O.35，b為 O. 25，c 為 O. 16，d 為 O. 25，x 為 O. 08。
3.一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、根據(jù)TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3各粉體按摩爾比為(32 40) (22 30) (10 16) (20 30) (O.1 1. 5)； 步驟二、將步驟一中稱取的粉體混合均勻得到前驅(qū)體； 步驟三、將所述前驅(qū)體在800 °C 1000 °C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其中化學(xué)式為 aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 為 O. 3 O. 4，b 為 O. 2 O. 3，c 為 O.1 O. 2，d為 O. 2 O. 3，X 為 O. 001 O. 01。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，a為 O. 35，b 為 O. 25，c 為 O. 16，d 為 O. 25，x 為 O. 08。。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法,其特征在于，步驟二中將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法,其特征在于，步驟三種將所述前驅(qū)體在950°C下灼燒3小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟三中將所述前驅(qū)體在950°C下灼燒3小時(shí)，之后冷卻到200°C，再保溫2小時(shí)得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述前驅(qū)體在800°C 1000°C下灼燒O. 5小時(shí) 5小時(shí)，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時(shí) 3小時(shí)后隨爐冷卻到室溫得到塊狀材料，將所述塊狀材料粉碎得到目標(biāo)產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，將步驟一中稱取的粉體球磨得到混合均勻的前驅(qū)體。
10.一種有機(jī)發(fā)光二極管，該有機(jī)發(fā)光二極管包括依次層疊的陰極、發(fā)光層、導(dǎo)電層及陽極，其特征在于，所述發(fā)光層的材料為鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的化學(xué)式為aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a為O. 3 O. 4，b為O.2 O. 3，c 為 O.1 O. 2，d 為 O. 2 O. 3，X 為 O. 001 O. 01。
全文摘要
一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其化學(xué)式為aTiO2-bBaO-cB2O3-dSiO2:xDy3+，其中，a為0.3～0.4，b為0.2～0.3，c為0.1～0.2，d為0.2～0.3，x為0.001～0.01。該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的光致發(fā)光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為796nm，在482nm波長區(qū)由Dy3+離子4F9/2→6F15/2的躍遷輻射形成發(fā)光峰，實(shí)現(xiàn)了由紅外至綠光的長波輻射激發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。本發(fā)明還提供該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法及使用該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的有機(jī)發(fā)光二極管。
文檔編號(hào)C09K11/67GK103045244SQ201110314959
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者周明杰, 王平, 陳吉星, 張振華 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司