專利名稱：鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料、制備方法及其應用的制作方法
鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料、制備方法及其應用
技術領域：
本發明涉及一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料、制備方法及有機發光二極管。背景技術：
有機發光二極管(OLED)由于組件結構簡單、生產成本便宜、自發光、反應時間短、可彎曲等特性，而得到了極廣泛的應用。但由于目前得到 穩定高效的OLED藍光材料比較困難，極大的限制了白光OLED器件及光源行業的發展。上轉換熒光材料能夠在長波(如紅外)輻射激發下發射出可見光，甚至紫外光，在光纖通訊技術、纖維放大器、三維立體顯示、生物分子熒光標識、紅外輻射探測等領域具有廣泛的應用前景。但是，可由紅外，紅綠光等長波輻射激發出藍光發射的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，仍未見報道。
發明內容基于此，有必要提供一種可由長波輻射激發出藍光的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料、制備方法及使用該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的有機發光二極管。一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，其化學式為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。在優選的實施例中，a為0. 35，b為0. 25，c為0. 16，d為0. 25，x為0. 08。—種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法，包括以下步驟步驟一、根據 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體；步驟三、將所述前驅體在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時 5小時，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時 3小時得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，其中化學式為 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。在優選的實施例中，a為0. 35，b為0. 25，c為0. 16，d為0. 25，x為0. 08。在優選的實施例中，步驟二中將粉體在剛玉缽體中研磨20分鐘 60分鐘。在優選的實施例中，步驟三中將所述前驅體在950°C下灼燒3小時。在優選的實施例中，步驟三中將所述前驅體在950°C下灼燒3小時，之后冷卻到200°C，再保溫2小時得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料。在優選的實施例中，步驟三中所述前驅體在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時 5小時，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時 3小時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產物。在優選的實施例中，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體。—種有機發光二極管，該有機發光二極管包括依次層疊的陰極、發光層、導電層及陽極，所述發光層的材料為鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的化學式為 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換發光材料的制備方法較為簡單，成本較低，同時反應過程中無三廢產生，較為環保；制備的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的光致發光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的激發波長為796nm，在482nm波長區由Dy3+離子4F972 — 6F1572的躍遷輻射形成發光峰，實現了由紅外至綠光的長波輻射激發出藍光短波發光。
圖1為一實施方式的有機發光二極管的結構示意圖。圖2為實施例1制備的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的光致發光譜圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料及其制備方法進一步闡明。一實施方式的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，其化學式為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換發光材料的光致發光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的激發波長為796nm，當材料受到長波長(如796nm)的輻射的時候，Dy3+離子吸收該光照的能量，此時Dy3+離子就處于了 4F9/2激發態，然后向6F15/2躍遷，就發出482nm的藍光，實現了由紅外至綠光的長波輻射激發出藍光短波發光。上述鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法，包括以下步驟步驟S11、根據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，優選的，a為 0. 35，b 為 0. 25，c 為 0. 16，d 為 0. 25，x 為 0. 08。可以理解，該步驟中也可稱取ZrO2, Yb2O3和Nd2O3各粉體按摩爾比為優選為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體，優選的研磨40分鐘。步驟S15、將前驅體在800°C 1000 °C下灼燒0. 5小時 5小時，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時 3小時得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料。優選的，前驅體在950°C下灼燒3小時。優選的，在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時 5小時后冷卻到200°C，再保溫2小時。優選的，前驅體放入馬弗爐在800°C 1000°C下灼燒0. 5小時 5小時，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫0. 5小時 3小時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換發光材料。上述鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法較為簡單，成本較低，同時反應過程中無三廢產生，較為環保；制備的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的光致發光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的激發波長為796nm，在482nm波長區由Dy3+離子4F972 ^6F1572的躍遷輻射形成發光峰，實現了由紅外至綠光的長波輻射激發出藍光短波發光。請參閱圖1，一實施方式的有機發光二極管100，該有機發光二極管100包括依次層疊的基板1、陰極2、有機發光層3、透明陽極4以及混有上轉換熒光粉6的透明封裝層5，透明封裝層5中的小點熒光粉6材料為鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，其化學式為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。該器件中的有機發光層3發出紅綠光，部分紅綠光激發透明封裝層5中分散有釹鐿共摻雜氧化鋯上轉換發光材料6發出藍色光，最后紅綠藍三色就混成白光。下面為具體實施例。實施例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，然后冷卻到200°C保溫2小時，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學通式為 0. 35Ti02-0 . 26Ba0-0. 13B203_0. 25Si02 :0. OlDy3+ 上轉換熒光粉。
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請參閱圖2，本實施例得到的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的激發波長為796nm,當材料受到長波長(如796nm)的福射的時候,Dy3+離子吸收該光照的能量,此時Dy3+離子就處于了 4F9/2激發態,然后向6F15/2躍遷,就發出482nm的藍光,可以作為藍光發光材料。實施例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，然后冷卻到100°C保溫3小時，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學通式為 0. 39. OTiO2-O. 30Ba0-0.1OB2O3-O. 20Si02 :0. OOlDy3+ 上轉換熒光粉。實施例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，然后冷卻到300°C保溫0. 5小時，再隨爐冷卻到室溫取出，得到塊體材料，粉碎后可得到化學通式為 0. 305Ti02-0 . 22Ba0-0. 16B203_0. 30Si02 :0. 015Dy3+ 上轉換熒光粉。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，其特征在于其化學式為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.根據權利要求1所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，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換發光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、根據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體； 步驟三、將所述前驅體在800 °C 1000 °C下灼燒O. 5小時 5小時，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時 3小時得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，其中化學式為 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.根據權利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法，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.根據權利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法,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.根據權利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法,其特征在于，步驟三種將所述前驅體在950°C下灼燒3小時。
7.根據權利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法，其特征在于，步驟三中將所述前驅體在950°C下灼燒3小時，之后冷卻到200°C，再保溫2小時得到鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料。
8.根據權利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述前驅體在800°C 1000°C下灼燒O. 5小時 5小時，之后冷卻到100°C 300°C，再保溫O. 5小時 3小時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產物。
9.根據權利要求3所述的鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法，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體。
10.一種有機發光二極管，該有機發光二極管包括依次層疊的陰極、發光層、導電層及陽極，其特征在于，所述發光層的材料為鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料，該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的化學式為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換發光材料，其化學式為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換發光材料的光致發光光譜中，鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的激發波長為796nm，在482nm波長區由Dy3+離子4F9/2→6F15/2的躍遷輻射形成發光峰，實現了由紅外至綠光的長波輻射激發出藍光短波發光。本發明還提供該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的制備方法及使用該鏑摻雜鈦鋇玻璃上轉換發光材料的有機發光二極管。
文檔編號C09K11/67GK103045244SQ201110314959
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者周明杰, 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有限公司