[发明专利]一种钪钛酸盐发光材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钪钛酸盐发光材料，其特征在于，结构式为R₂Sc₂Ti₃O₁₂:xMn⁴⁺，其中，R为Al,Ga,In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05。

2.如权利要求1所述的钪钛酸盐发光材料，其特征在于，所述x的取值为0.03。

3.一种钪钛酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据R₂Sc₂Ti₃O₁₂:xMn⁴⁺各元素的化学计量比提供或制备陶瓷靶材，其中，R为Al,Ga,In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05；

将衬底和所述陶瓷靶材置于磁控溅射设备的真空镀膜室中，设置真空度为1.0×10^-3～1.0×10^-5Pa，衬底温度为250～750℃，所述衬底和陶瓷靶材之间的距离为45～95mm，通入10～35sccm氩气，于0.2～4Pa的压力下，采用磁控溅射的方法在所述衬底上沉积得到钪钛酸盐发光材料，其中，磁控溅射的功率为30～200W；

所述钪钛酸盐发光材料的结构式为R₂Sc₂Ti₃O₁₂:xMn⁴⁺，其中，R为Al,Ga,In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05。

4.如权利要求3所述的钪钛酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述提供或制备陶瓷靶材的步骤包括：

按1∶1∶3∶x的摩尔比分别称取R₂O₃，Sc₂O₃，TiO₂，MnO₂粉体，其中，R为Al,Ga,In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05；

将上述称取的粉体混合均匀后置入煅烧装置中，于900～1300℃下煅烧0.5～3小时，获得块状陶瓷靶材。

5.如权利要求3所述的钪钛酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述在衬底上沉积得到钪钛酸盐发光材料的过程中，包括对所得钪钛酸盐发光材料的退火处理，所述退火处理的方式为：在衬底上沉积钪钛酸盐发光材料后，调整真空镀膜室内的压强为0.001～0.1Pa，在氩气气氛下，500～800℃下退火处理1～3小时。

6.如权利要求3所述的钪钛酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述x的取值为0.03。

7.一种薄膜电致发光器件，包括衬底、阳极、发光层和阴极，其特征在于，所述发光层的材质为钪钛酸盐发光材料，所述钪钛酸盐发光材料的结构式为R₂Sc₂Ti₃O₁₂:xMn⁴⁺，其中，R为Al,Ga,In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05。

8.一种薄膜电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据R₂Sc₂Ti₃O₁₂:xMn⁴⁺各元素的化学计量比提供或制备陶瓷靶材，其中，R为Al,Ga,In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05；

将衬底和所述陶瓷靶材置于磁控溅射设备的真空镀膜室中，设置真空度为1.0×10^-3～1.0×10^-5Pa，衬底温度为250～750℃，所述衬底和陶瓷靶材之间的距离为45～95mm，通入10～35sccm氩气，于0.2～4Pa的压力下，采用磁控溅射的方法在所述衬底上沉积得到钪钛酸盐发光材料，其中，磁控溅射的功率为30～200W；

所述钪钛酸盐发光材料的结构式为R₂Sc₂Ti₃O₁₂:xMn⁴⁺，其中，R为Al,Ga,In或Tl，x的取值范围为0.01～0.05；

再在所述钪钛酸盐发光材料上蒸镀阴极，得到薄膜电致发光器件。