[发明专利]一种镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料及其制备方法和有机发光二极管

说明书

技术领域

本发明属于半导体光电材料领域，具体涉及一种镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料及其制备方法和有机发光二极管。 

背景技术

有机发光二极管（OLED）是一种以有机材料为发光材料，能把施加的电能转化为光能的能量转化装置。它具有超轻薄、自发光、响应快、低功耗等突出性能，在显示、照明等领域有着极为广泛的应用前景。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镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料，仍未见报道。 

发明内容

为解决上述现有技术的问题，本发明提供了一种镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料及其制备方法和有机发光二极管。本发明提供的镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料可由红绿光长波辐射激发出蓝光短波发光，从而弥补目前蓝光发光材料的不足。 

第一方面，本发明提供了一种镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料，其化学式为Y_2-x-ySiS₅：xYb³⁺，yNd³⁺，其中，0.005≤x≤0.03，0.01≤y≤0.05。 

优选地，所述x为0.02，y为0.03。 

硫代硅酸钇Y₂SiS₅基质具有很宽的辐射吸收能级，因此可以诱发更强的波段辐射；而Nd³⁺离子发生²P_3/2→⁴I_15/2的跃迁辐射形成469nm波长区的发射峰，从而提供了白光器件所需要的蓝色光；Yb³⁺离子在该发光材料体系中充当敏化离子的作用，把基质吸收的能量更多的传递到发光中心离子以得到更高的发光效率。 

第二方面，本发明提供了一种镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤： 

（1）根据摩尔比（2-x-y）：2：x：y称取Y₂S₃，SiS，Yb₂S₃和Nb₂S₃粉体，其中，0.005≤x≤0.03，0.01≤y≤0.05； 

（2）将步骤（1）称取的粉体溶于硫化氢、硫化氢铵或硫化铵水溶液中，并加入分散剂得到前驱体溶液； 

（3）将步骤（2）中所得前驱体溶液导入喷雾干燥仪中，并通入惰性气体或还原性气体进行喷雾干燥，得到镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料，其化学式为Y_2-x-ySiS₅：xYb³⁺，yNd³⁺，其中，0.005≤x≤0.03，0.01≤y≤0.05；所述喷雾干燥仪的系统温度为500～1400℃，通入的气体流量控制在1～15L/min。 

优选地，所述x为0.02，y为0.03。 

所述硫化氢、硫化氢铵或硫化铵按化学计量比（相对粉体）过量，以使粉体完全溶解。 

优选地，所述分散剂为聚乙二醇、乙二醇、油酸或柠檬酸。 

优选地，所述分散剂在前驱体溶液中的浓度为0.005mol/L～0.05mol/L。 

优选地，所述惰性气体或还原气体为氮气，氩气或氢气的一种或几种的混合。 

优选地，所述喷雾干燥过程中，所述喷雾干燥仪的系统温度为1200℃。 

优选地，所述喷雾干燥过程中，通入的气体流量控制在12L/min。 

第三方面，本发明提供了一种有机发光二极管，该有机发光二极管包括依次层叠的基板、阴极、有机发光层、透明阳极以及透明封装层，所述透明封装 层中分散有镱钕共掺杂硫代硅酸钇上转换发光材料，其化学式为Y_2-x-ySiS₅：xYb³⁺，yNd³⁺，其中，0.005≤x≤0.03，0.01≤y≤0.05。