釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料、制備方法及其應用的制作方法
【專利摘要】一種釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料，其化學式為Zr1-x-ySe2：xYb3+，yNd3+，其中，x為0.01～0.1，y為0.004～0.06。該釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的光致發光光譜中，釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的激發波長為586nm，在469nm波長區由Nd3+離子2P3/2→4I15/2的躍遷輻射形成發光峰，可以作為藍光發光材料。本發明還提供該釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的制備方法及使用該釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的有機發光二極管。
【專利說明】釹鐿雙摻雜砸化鋯上轉換發光材料、制備方法及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料、制備方法及有機發光二極管。
【背景技術】
[0002]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。
[0003]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釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料，仍未見報道。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要提供一種可由長波輻射激發出藍光的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料、制備方法及使用該釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的有機發光二極管。
[0005]一種釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料，其化學式為Zri_x_ySe2:xYb3+, yNd3+，其中，X 為 0.01 ?0.1，y 為 0.004 ?0.06。
[0006]所述X 為 0.06，y 為 0.02。
[0007]—種釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的制備方法，包括以下步驟
[0008]步驟一、根據Zr1TySe2:xb3+,yNd3+各元素的化學計量比稱取ZrSe2,Yb2SejPNd2Se3粉體，其中，X為0.01?0.1，y為0.004?0.06 ;
[0009]步驟二、將所述步驟一中稱取的粉體混合均勻得到前驅體；
[0010]步驟三、將所述步驟二中的前驅體在800°C?1000°C下灼燒0.5小時?5小時，[0011 ] 步驟四、將所述步驟三中處理后的前軀體冷卻到100 V?300 V，再保溫0.5小時?3小時，冷卻到室溫，得到化學通式為ZrnySe2:xYb3+, yNd3+的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料。
[0012]所述ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分摩爾比為(0.84?0.986):(0.005?0.05):(0.002 ?0.03)。
[0013]所述Zivx_ySe2，Yb2Se3 和 Nd2Se3 粉體各組分摩爾比為 0.92:0.03:0.01。
[0014]步驟二中所述混合是將所述粉體在剛玉缽中研磨20分鐘?60分鐘。
[0015]步驟三中將所述前驅體在950°C下灼燒3小時。
[0016]步驟四中的冷卻溫度為250 V，保溫時間為2小時。
[0017]一種有機發光二極管，包括依次層疊的基板、陰極、有機發光層、陽極及透明封裝層，其特征在于，所述透明封裝層中分散有釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料，所述釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的化學式為Zr1^Se2:xYb3+, yNd3+，其中，x為0.01?0.1，y為0.004 ?0.06。
[0018]所述X 為 0.06，y 為 0.02。
[0019]上述釹鐿雙摻雜硒化鋯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；制備的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的光致發光光譜中，釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的激發波長為586nm，在469nm波長區由Nd3+離子2P372 — 4I1572的躍遷輻射形成發光峰，可以作為藍光發光材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為一實施方式的有機發光二極管的結構示意圖。
[0021]圖2為實施例1制備的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的光致發光譜圖。
[0022]圖3為實施例1制備的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的XRD光譜。
[0023]圖4為實施例1制備的透明封裝層中摻雜有釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料料形成發白光的有機發光二極管的光譜圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料及其制備方法進一步闡明。
[0025]一實施方式的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料，其化學式為Zr1^Se2:xYb3+,yNd3+，其中，X 為 0.01 ?0.1，y 為 0.004 ?0.06。
[0026]優選的，X為 0.06，y 為 0.02。
[0027]該釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的光致發光光譜中，釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的激發波長為586nm，當材料受到長波長(如586nm)的輻射的時候，Nd3+離子就處于了 2P3/2激發態，然后向4I1W躍遷，就發出469nm的藍光,可以作為藍光發光材料。
[0028]上述釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的制備方法，包括以下步驟:
[0029]步驟S11、根據Zr1IySe2:xb3+, yNd3+各元素的化學計量比稱取Zr1TySe2, Yb2Se3和Nd2Se3 粉體，其中，X 為 0.01 ?0.1，y 為 0.004 ?0.06。
[0030]該步驟中，所述ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分摩爾比為(0.84?0.986):(0.005 ?0.05): (0.002 ?0.03)。
[0031]該步驟中，優選的ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分摩爾比為0.92:0.03:0.01。
[0032]步驟S13、將步驟Sll中稱取的粉體混合均勻得到前驅體。
[0033]該步驟中，將粉體在剛玉缽中研磨20分鐘?60分鐘得到混合均勻的前驅體，優選的研磨40分鐘。
[0034]步驟S15、將前驅體在800°C?1000°C下灼燒0.5小時?5小時，
[0035]優選的，前驅體在950°C下灼燒3小時。
[0036]步驟S17、將步驟S15中處理后的前軀體之后冷卻到100°C?500°C，再保溫0.5小時?3小時，冷卻到室溫，得到化學通式為Zivx_ySe2:xYb3+, yNd3+，其中，x為0.01?0.1，y為 0.004 ?0.06。
[0037]優選的，將步驟S15中處理后的前軀體冷卻到250°C，再保溫2小時。
[0038]優選地，所述X為0.06，y為0.02。
[0039]上述釹鐿雙摻雜硒化鋯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；制備的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的光致發光光譜中，釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的激發波長為586nm，在469nm波長區由Nd3+離子2P372 — 4I1572的躍遷輻射形成發光峰，可以作為藍光發光材料。
[0040]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以及透明封裝層5。透明封裝層5中分散有釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料6，釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的化學式為Zr1^ySe2:xYb3+, yNd3+，其中，x為0.01?0.1，y為0.004?0.06，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中分散有釹鐿雙摻雜硒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。
[0041]下面為具體實施例。
[0042]實施例1
[0043]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾比為0.92:0.03:0.01在剛玉研缽中研磨40分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中900°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Zra92Se2:0.06Yb3+,0.02Nd3+上轉換熒光粉。
[0044]有機發光二極管制備的過程
[0045]依次層疊的基板I使用鈉鈣玻璃、陰極2使用金屬Ag層、有機發光層3使用Ir (piq) 2 (acac)中文名叫二(1_苯基-異喹啉)(乙酰丙酮)合銥(III)、透明陽極4使用氧化銦錫ΙΤ0，以及透明封裝層5聚四氟乙烯。透明封裝層5中分散有釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料6，釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的化學式為Zra92Se2:0.06Yb3+，0.02Nd3+。
[0046]請參閱圖2，圖2所示為得到的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的光致發光光譜圖。由圖2可以看出，曲線I本實施例得到的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的激發波長為586nm,在469nm波長區由Nd3+離子2Pv2 — 4115/2的躍遷福射形成發光峰,該釹鐿雙摻雜硒化錯上轉換發光材料可作為藍光發光材料，曲線2是未摻雜鐿兀素的對比例Zra92Se2:0.02Nd3+，對比可知釹鐿雙摻雜能夠得到更好的發光效果。釹離子是發光中心，而鐿離子充當了光轉化的敏化離子，增強發光。。
[0047]請參閱圖3，圖3中曲線為實施I制備的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的XRD圖譜，圖中的衍射峰是硒化鋯的結晶峰，沒有出現摻雜元素以及其它雜質的衍射峰；說明該制備方法得到的產品具有良好的結晶質量。
[0048]請參閱圖4，圖4曲線I為透明封裝層中摻雜有釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料料形成發白光的有機發光二極管的光譜圖，曲線2為透明封裝層中未摻雜有釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料料的對比。圖中可看出，熒光粉可以由長波的紅色光，激發出短波的藍色光，混成白光。
[0049]實施例2
[0050]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾比為0.93:0.005:0.03在剛玉研缽中研磨20分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中800°C下灼燒0.5小時，然后冷卻到100°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Zra93Se2:0.0lYb3+, 0.06Nd3+的上轉換熒光粉。
[0051]實施例3
[0052]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾比為0.896:0.05:0.002在剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中1000°C下灼燒5小時，然后冷卻到300°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Zra 896Se2:0.1Yb3+,0.004Nd3+的上轉換熒光粉。
[0053]實施例4
[0054]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾比為0.88:0.04:0.02在剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中1000°C下灼燒5小時，然后冷卻到300°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Zra88Se2:0.08Yb3+，0.04Nd3+的上轉換熒光粉。
[0055]實施例5
[0056]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾比為0.9:0.035:0.015在剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中1000°C下灼燒5小時，然后冷卻到300°C保溫1.5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Zra9Se2:0.07Yb3+,0.03Nd3+的上轉換熒光粉。
[0057]實施例6
[0058]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾比為0.86:0.045:0.025在剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中1000°C下灼燒3小時，然后冷卻到500°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Zra86Se2:0.09Yb3+，0.05Nd3+的上轉換熒光粉。
[0059]實施例7
[0060]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾比為0.84:0.05:0.03在剛玉研缽中研磨40分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中950°C下灼燒3小時，然后冷卻到250°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Zra84Se2:0.1 Yb3+，0.06Nd3+的上轉換熒光粉。
[0061]實施例8
[0062]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾數為0.92:0.02:0.01在剛玉研缽中研磨20分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中800°C下灼燒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Zra94Se2:0.04Yb3+,0.02Nd3+的上轉換熒光粉。
[0063]實施例9
[0064]選用純度為99.99%的粉體，將ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分按摩爾數為0.97:0.01:0.005在剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，然后在馬弗爐中1000°C下灼燒3小時，然后冷卻到500°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Zra97Se2:0.02Yb3+，0.0lNd3+的上轉換熒光粉。
[0065]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】
1.一種釹鐿雙摻雜硒化錯上轉換發光材料，其特征在于:其化學通式為Zrh-ySe；^:xYb3+, yNcT，其中，x 為 0.01 ?0.1，y 為 0.004 ?0.06。
2.根據權利要求1所述的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料，其特征在于，所述X為0.06, y 為 0.02。
3.—種釹鐿雙摻雜硒化鋯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Zri_x_ySe2:x Yb3+，yNd3+各元素的化學計量比稱取ZrSe2，Yb2Se3和Nd2Se3粉體，其中，X為0.01?0.1，y為0.004?0.06 ; 步驟二、將所述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， 步驟四、將所述步驟三中處理后的前軀體冷卻到100°C?500°C，再保溫0.5小時?3小時，冷卻到室溫，得到化學通式為Zivx_ySe2:x Yb3+，yNd3+的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料。
4.根據權利要求3所述的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的制備方法，其特征在于，所述ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分摩爾比為(0.84?0.986): (0.005?0.05):(0.002 ?0.03)。
5.根據權利要求3所述的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的制備方法，其特征在于，所述ZrSe2, Yb2Se3和Nd2Se3粉體各組分摩爾比為0.92:0.03:0.01。
6.根據權利要求3所述的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的制備方法，其特征在于，步驟二中所述混合是將所述粉體在剛玉缽中研磨20分鐘?60分鐘。
7.根據權利要求3所述的釹鐿雙摻雜硒化鋯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。
8.根據權利要求3所述的釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的制備方法，其特征在于，步驟四中的冷卻溫度為250°C，保溫時間為2小時。
9.一種有機發光二極管,該有機發光二極管包括依次層疊的基板、陰極、有機發光層、陽極及透明封裝層，其特征在于，所述透明封裝層中分散有釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料，所述釹鐿雙摻雜硒化鋯上轉換發光材料的化學式為Zri_x_ySe2:x Yb3+，yNd3+，其中，x為0.01 ?0.1，y 為 0.004 ?0.06。
10.根據權利要求9所述的有機發光二極管，其特征在于，所述X為0.06，y為0.02。
【文檔編號】C09K11/88GK104449735SQ201310442118
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】周明杰, 王平, 陳吉星, 鐘鐵濤 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, 深圳市海洋王照明工程有限公司