专利名称：镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料、制备方法及其应用的制作方法
镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料、制备方法及其应用
技术领域：
本发明涉及一种镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料、制备方法及有机发光二极管。背景技术：
有机发光二极管(OLED)由于组件结构简单、生产成本便宜、自发光、反应时间短、可弯曲等特性，而得到了极广泛的应用。但由于目前得到 稳定高效的OLED蓝光材料比较困难，极大的限制了白光OLED器件及光源行业的发展。上转换荧光材料能够在长波(如红外)辐射激发下发射出可见光，甚至紫外光，在光纤通讯技术、纤维放大器、三维立体显示、生物分子荧光标识、红外辐射探测等领域具有广泛的应用前景。但是，可由红外，红绿光等长波辐射激发出蓝光发射的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，仍未见报道。
发明内容基于此，有必要提供一种可由长波辐射激发出蓝光的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料、制备方法及使用该镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的有机发光二极管。一种镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其化学式为aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 为 0. 3 0. 4，b 为 0. 2 0. 3，c 为 0.1 0. 2，d 为0. 2 0. 3，X 为 0. 001 0. 01。在优选的实施例中，a为0. 35，b为0. 25，c为0. 16，d为0. 25，x为0. 08。—种镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤步骤一、根据 TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2 和 Dy2O3 各粉体按摩尔比为(32 40) (22 30) (10 16) (20 30) (0.1 1. 5)；步骤二、将步骤一中称取的粉体混合均匀得到前驱体；步骤三、将所述前驱体在800°C 1000°C下灼烧0. 5小时 5小时，之后冷却到100°C 300°C，再保温0. 5小时 3小时得到镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其中化学式为 aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 为 0. 3 0. 4，b 为 0. 2 0. 3，c 为 0.1 0. 2，d为 0. 2 0. 3，X 为 0. 001 0. 01。在优选的实施例中，a为0. 35，b为0. 25，c为0. 16，d为0. 25，x为0. 08。在优选的实施例中，步骤二中将粉体在刚玉钵体中研磨20分钟 60分钟。在优选的实施例中，步骤三中将所述前驱体在950°C下灼烧3小时。在优选的实施例中，步骤三中将所述前驱体在950°C下灼烧3小时，之后冷却到200°C，再保温2小时得到镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料。在优选的实施例中，步骤三中所述前驱体在800°C 1000°C下灼烧0. 5小时 5小时，之后冷却到100°C 300°C，再保温0. 5小时 3小时后随炉冷却到室温得到块状材料，将所述块状材料粉碎得到目标产物。在优选的实施例中，步骤二中，将步骤一中称取的粉体球磨得到混合均匀的前驱体。—种有机发光二极管，该有机发光二极管包括依次层叠的阴极、发光层、导电层及阳极，所述发光层的材料为镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，该镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的化学式为 aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 为 0. 3 0. 4，b 为 0. 2 0. 3，c为 0.1 0. 2，d 为 0. 2 0. 3，X 为 0. 001 0. 01。上述镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法较为简单，成本较低，同时反应过程中无三废产生，较为环保；制备的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的光致发光光谱中，镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的激发波长为796nm，在482nm波长区由Dy3+离子4F972 — 6F1572的跃迁辐射形成发光峰，实现了由红外至绿光的长波辐射激发出蓝光短波发光。
图1为一实施方式的有机发光二极管的结构示意图。图2为实施例1制备的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的光致发光谱图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料及其制备方法进一步阐明。一实施方式的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其化学式为aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 为 0. 3 0. 4，b 为 0. 2 0. 3，c 为 0.1 0. 2，d 为0. 2 0. 3，X 为 0. 001 0. 01。
优选的，a为 0. 35，b 为 0. 25，c 为 0. 16，d 为 0. 25，x 为 0. 08。该镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的光致发光光谱中，镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的激发波长为796nm，当材料受到长波长(如796nm)的辐射的时候，Dy3+离子吸收该光照的能量，此时Dy3+离子就处于了 4F9/2激发态，然后向6F15/2跃迁，就发出482nm的蓝光，实现了由红外至绿光的长波辐射激发出蓝光短波发光。上述镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤步骤S11、根据TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3各粉体按摩尔比为(32 40) (22 30) (10 16) (20 30) (0.1 1. 5)。该步骤中，优选的，a为 0. 35，b 为 0. 25，c 为 0. 16，d 为 0. 25，x 为 0. 08。可以理解，该步骤中也可称取ZrO2, Yb2O3和Nd2O3各粉体按摩尔比为优选为35 26 13 25 I0步骤S13、将步骤Sll中称取的粉体混合均匀得到前驱体。该步骤中，将粉体在刚玉钵体中研磨20分钟 60分钟得到混合均匀的前驱体，优选的研磨40分钟。步骤S15、将前驱体在800°C 1000 °C下灼烧0. 5小时 5小时，之后冷却到100°C 300°C，再保温0. 5小时 3小时得到镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料。优选的，前驱体在950°C下灼烧3小时。优选的，在800°C 1000°C下灼烧0. 5小时 5小时后冷却到200°C，再保温2小时。优选的，前驱体放入马弗炉在800°C 1000°C下灼烧0. 5小时 5小时，之后冷却到100°C 300°C，再保温0. 5小时 3小时后随炉冷却到室温得到块状材料，再把块状材料粉碎得到镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料。上述镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法较为简单，成本较低，同时反应过程中无三废产生，较为环保；制备的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的光致发光光谱中，镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的激发波长为796nm，在482nm波长区由Dy3+离子4F972 ^6F1572的跃迁辐射形成发光峰，实现了由红外至绿光的长波辐射激发出蓝光短波发光。请参阅图1，一实施方式的有机发光二极管100，该有机发光二极管100包括依次层叠的基板1、阴极2、有机发光层3、透明阳极4以及混有上转换荧光粉6的透明封装层5，透明封装层5中的小点荧光粉6材料为镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其化学式为aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 为 0. 3 0. 4，b 为 0. 2 0. 3，c 为 0.1 0. 2，d 为0. 2 0. 3，X 为 0. 001 0. 01。该器件中的有机发光层3发出红绿光，部分红绿光激发透明封装层5中分散有钕镱共掺杂氧化锆上转换发光材料6发出蓝色光，最后红绿蓝三色就混成白光。下面为具体实施例。实施例1选用纯度为99. 99%的粉体，TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3粉体，其摩尔比为35 26 13 25 1，，在刚玉研钵中研磨40分钟使其均匀混合，然后在950°C下灼烧3小时，然后冷却到200°C保温2小时，再随炉冷却到室温取出，得到块体材料，粉碎后可得到化学通式为 0. 35Ti02-0 . 26Ba0-0. 13B203_0. 25Si02 :0. OlDy3+ 上转换荧光粉。
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请参阅图2，本实施例得到的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的激发波长为796nm,当材料受到长波长(如796nm)的福射的时候,Dy3+离子吸收该光照的能量,此时Dy3+离子就处于了 4F9/2激发态,然后向6F15/2跃迁,就发出482nm的蓝光,可以作为蓝光发光材料。实施例2选用纯度为99. 99%的粉体，TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3粉体，其摩尔比为39.9 30 10 20 0. 1，在刚玉研钵中研磨20分钟使其均匀混合，然后在1100°C下灼烧0. 5小时，然后冷却到100°C保温3小时，再随炉冷却到室温取出，得到块体材料，粉碎后可得到化学通式为 0. 39. OTiO2-O. 30Ba0-0.1OB2O3-O. 20Si02 :0. OOlDy3+ 上转换荧光粉。实施例3选用纯度为99. 99%的粉体，TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3粉体，其摩尔比为30.5 22 16 30 1. 5，在刚玉研钵中研磨60分钟使其均匀混合，然后在800°C下灼烧5小时，然后冷却到300°C保温0. 5小时，再随炉冷却到室温取出，得到块体材料，粉碎后可得到化学通式为 0. 305Ti02-0 . 22Ba0-0. 16B203_0. 30Si02 :0. 015Dy3+ 上转换荧光粉。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其特征在于其化学式为aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 为 O. 3 O. 4，b 为 O. 2 O. 3，c 为 O.1 O. 2，d 为O.2 O. 3，X 为 O. OOl O. 01。
2.根据权利要求1所述的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其特征在于，a为O.35，b为 O. 25，c 为 O. 16，d 为 O. 25，x 为 O. 08。
3.一种镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤一、根据TiO2, BaCO3, H3BO3, SiO2和Dy2O3各粉体按摩尔比为(32 40) (22 30) (10 16) (20 30) (O.1 1. 5)； 步骤二、将步骤一中称取的粉体混合均匀得到前驱体； 步骤三、将所述前驱体在800 °C 1000 °C下灼烧O. 5小时 5小时，之后冷却到100°C 300°C，再保温O. 5小时 3小时得到镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其中化学式为 aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a 为 O. 3 O. 4，b 为 O. 2 O. 3，c 为 O.1 O. 2，d为 O. 2 O. 3，X 为 O. 001 O. 01。
4.根据权利要求3所述的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法，其特征在于，a为 O. 35，b 为 O. 25，c 为 O. 16，d 为 O. 25，x 为 O. 08。。
5.根据权利要求3所述的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法,其特征在于，步骤二中将粉体在刚玉钵体中研磨20分钟 60分钟。
6.根据权利要求3所述的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法,其特征在于，步骤三种将所述前驱体在950°C下灼烧3小时。
7.根据权利要求3所述的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法，其特征在于，步骤三中将所述前驱体在950°C下灼烧3小时，之后冷却到200°C，再保温2小时得到镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料。
8.根据权利要求3所述的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述前驱体在800°C 1000°C下灼烧O. 5小时 5小时，之后冷却到100°C 300°C，再保温O. 5小时 3小时后随炉冷却到室温得到块状材料，将所述块状材料粉碎得到目标产物。
9.根据权利要求3所述的镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，将步骤一中称取的粉体球磨得到混合均匀的前驱体。
10.一种有机发光二极管，该有机发光二极管包括依次层叠的阴极、发光层、导电层及阳极，其特征在于，所述发光层的材料为镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，该镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的化学式为aTi02-bBa0-cB203-dSi02:xDy3+，其中，a为O. 3 O. 4，b为O.2 O. 3，c 为 O.1 O. 2，d 为 O. 2 O. 3，X 为 O. 001 O. 01。
全文摘要
一种镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料，其化学式为aTiO2-bBaO-cB2O3-dSiO2:xDy3+，其中，a为0.3～0.4，b为0.2～0.3，c为0.1～0.2，d为0.2～0.3，x为0.001～0.01。该镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的光致发光光谱中，镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的激发波长为796nm，在482nm波长区由Dy3+离子4F9/2→6F15/2的跃迁辐射形成发光峰，实现了由红外至绿光的长波辐射激发出蓝光短波发光。本发明还提供该镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的制备方法及使用该镝掺杂钛钡玻璃上转换发光材料的有机发光二极管。
文档编号C09K11/67GK103045244SQ201110314959
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者周明杰, 王平, 陈吉星, 张振华 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司