CN1775999A - Gd3Al5O12:Ce,Dy发光薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Gd₃Al₅O₁₂:Ce，Dy发光薄膜及其制备方法，其特征在于所说的发光薄膜原料选用纯度为99.99％的Gd₂O₃，Al₂O₃，Ce₂O₃，Dy₂O₃，溶剂为水和乙醇；所制备发光薄膜的化学表达式为：Gd_3(1－x－y) Al₅O₁₂:Ce_3x，Dy_3y其中，0.001＜x≤0.5；0.0001＜y≤0.1。本发明还提供了该发光薄膜制备方法。本发明制备的发光薄膜表面均匀、致密无开裂；薄膜颗粒大小均匀，而且薄膜的厚度可以控制；薄膜的发光性能优良；本发明的发光薄膜可用于制作场发射显示器的显示屏，该显示屏不但能够克服现有技术的缺点，而且还具有热稳定性高、放气率小、附着力强、表面平整度高等优点，同时可以应用于LED光转换等方面。

Description

Gd3Al5O12:Ce，Dy发光薄膜及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及发光物理材料与显示技术，特别是一种Gd₃Al₅O₁₂:Ce，Dy发光薄膜及其制备方法。

【背景技术】

发光材料制成的显示屏在阴极射线管、电致发光以及场发射显示器件中起着十分重要的作用。目前将发光粉末制成的显示屏应用于场发射显示器存在着诸多障碍。由于颗粒之间的接触电阻，导致屏的电导率不高。此外，颗粒之间以及颗粒与衬底之间的附着力问题，也是难以克服的。同时，这种方法制备的屏表面粗糙，致密及均匀性差，容易造成光的反射且稳定性不好，分辨力也较低。因此，制备性能优良的发光薄膜成为研究的一个重要方向。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种发光性能优良的发光薄膜，以及该发光薄膜的其制备方法。

本发明制备为解决上述问题所采用的技术方案，是提供一种Gd₃Al₅O₁₂:Ce，Dy发光薄膜，其特征在于所说的原料选用纯度为99.99％的Gd₂O₃，Al₂O₃，Ce₂O₃，Dy₂O₃，溶剂为水和乙醇；所制备发光薄膜的化学表达式为：

Gd_3(1-x-y)Al₅O₁₂:Ce_3x，Dy_3y

其中，0.001＜x≤0.5；0.0001＜y≤0.1。

本发明还提供了一种Gd₃Al₅O₁₂:Ce，Dy发光薄膜制备方法，其特征在于所说的制备过程为：

1)将原料按照化学计量比混合并充分研磨，采用固态反应，在600-1200℃高温下还原气氛中灼烧2小时，获得靶材料，靶材料经过压制成形，然后经600-800℃还原气氛中烧结2小时，制成直径为3mm的电子束蒸发靶；

2)采用电子束蒸发镀膜***，将衬底表面清洗后经掩模遮盖，装于旋转架上，放入电子束蒸发镀膜***的反应室中，将电子束蒸发靶装入坩埚内；反应室真空度至少抽到10^-5Torr，然后加热衬底，使衬底温度为100-400℃，确定真空度、衬底温度，打开电子枪电源，进行蒸发。

3)将电子束蒸发制备的薄膜放入程序升温炉中，以100℃/h的速度加热到500-700℃，并且保留2-3小时。

本发明制备的发光薄膜表面均匀、致密无开裂；薄膜颗粒大小均匀，而且薄膜的厚度可以控制；薄膜的发光性能优良；本发明的发光薄膜可用于制作场发射显示器的显示屏，该显示屏不但能够克服现有技术的缺点，而且还具有热稳定性高、放气率小、附着力强、表面平整度高等优点。

【具体实施方式】

本发明中所使用的原料，选用纯度为99.99％的Gd₂O₃，Al₂O₃，Ce₂O₃，Dy₂O₃，溶剂为水和乙醇。

在该薄膜Gd_3(1-x-y)Al₅O₁₂:Ce_3x，Dy_3y的化学表达式中，x，y的数值也可以是以下比较好的范围：

其中，0.001＜x≤0.5；0.0001＜y≤0.1。

比较好的发光薄膜可以用以下化学表达式表达为：

(1)Gd_2.79Al₅O₁₂:Ce_0.18，Dy_0.03；

(2)Gd_2.547Al₅O₁₂:Ce_0.45，Dy_0.003。

此外，在发光薄膜的具体实施例中，x、y值还可以按下列表中的数据确定：

	x	y
			1	0.02	0.0002
2	0.08	0.002
			3	0.1	0.005
4	0.2	0.03
			5	0.4	0.06

本发明发光薄膜的制备：

以Gd_2.79Al₅O₁₂:Ce_0.18，Dy_0.03为例，按照化学计量比，将Gd₂O₃，Al₂O₃，Ce₂O₃，Dy₂O₃等进行混合，并充分研磨，采用固态反应，在1100℃高温下还原气氛中灼烧2小时，获得靶材料，靶材料经过压制成形，然后经700℃还原气氛中烧结2小时，制成直径为3mm的电子束蒸发靶。采用电子束蒸发镀膜***制备，选择ITO玻璃作为衬底，将衬底表面清洗后经掩模遮盖，装于旋转架上，放入电子束蒸发镀膜***的反应室中，将电子束蒸发靶装入坩埚内。反应室真空度抽到10^-5Torr，然后加热衬底，使衬底温度为200℃，确定真空度、基底温度，打开电子枪电源，进行蒸发。生长速度设定为5/s，薄膜的厚度为200nm。将电子束蒸发制备的薄膜放入程序升温炉中，以100℃/h的速度加热到600℃，并且保留3小时。所得发光薄膜表面均匀、致密无开裂，薄膜颗粒大小均匀。

发光薄膜的衬底材料除采用ITO玻璃外，还可以采用硅、蓝宝石、或玻璃等。

在电子束蒸发制备薄膜时，加热衬底的优选温度为200-300℃。

Claims (6)

1 一种Gd₃A_l5O₁₂:Ce，Dy发光薄膜，其特征在于所说的原料选用纯度为99.99％的Gd₂O₃，Al₂O₃，Ce₂O₃，Dy₂O₃，溶剂为水和乙醇；所制备发光薄膜的化学表达式为：

        Gd_3(1-x-y)Al₅O₁₂:Ce_3x，Dy_3y

其中，0.001＜x≤0.5；0.0001＜y≤0.1。

2 按照权利要求1所述的发光薄膜，其特征在于所说的

        0.001＜x≤0.2；0.0001＜y≤0.05。

3 按照权利要求1或2所述的发光薄膜，其特征在于所说的比较好的发光薄膜的化学表达式为：

        Gd_2.79Al₅O₁₂:Ce_0.18，Dy_0.03。

4 按照权利要求1或2所述的发光薄膜，其特征在于所说的比较好的发光薄膜的化学表达式为：

        Gd_2.547Al₅O₁₂:Ce_0.45，Dy_0.003。

5 一种权利要求1的Gd₃Al₅O₁₂:Ce，Dy发光薄膜制备方法，其特征在于所说的制备过程为：

1)将原料按照化学计量比混合并充分研磨，采用固态反应，在600-1200℃高温下还原气氛中灼烧2小时，获得靶材料，靶材料经过压制成形，然后经600-800℃还原气氛中烧结2小时，制成直径为3mm的电子束蒸发靶；

2)采用电子束蒸发镀膜***，将衬底表面清洗后经掩模遮盖，装于旋转架上，放入电子束蒸发镀膜***的反应室中，将电子束蒸发靶装入坩埚内；反应室真空度至少抽到10^-5Torr，然后加热衬底，使衬底温度为100-400℃，确定真空度、衬底温度，打开电子枪电源，进行蒸发。

3)将电子束蒸发制备的薄膜放入程序升温炉中，以100℃/h的速度加热到500-700℃，并且保留2-3小时。

6 按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于所说的在电子束蒸发制备薄膜时，加热衬底的优选温度为200-300℃。