[发明专利]制备具有小粒度的颜色稳定的红光发射磷光体颗粒的方法

说明书

一种制备式I的Mn⁺⁴掺杂磷光体的方法，A_x[MF_y]:Mn⁺⁴I包括在Mn源存在下将包含A源的第一溶液和包含H₂MF₆的第二溶液混合，以形成Mn⁺⁴掺杂磷光体；其中，A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合；M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合；x是[MF_y]离子的电荷的绝对值；y是5、6或7；并且其中第一溶液的哈米特酸度函数值至少为‑0.9。通过该方法生产的颗粒可具有D₅₀粒度小于10μm的粒度分布。

相关申请的交叉引用

本申请是2016年12月13日提交的序列号为62/433358的美国临时申请的非临时申请，并要求申请62/433358的优先权，其全文通过引用结合入本文。

背景技术

基于由Mn⁴⁺激活的复合氟化物材料的红光发射磷光体(例如US7,358,542，US 7,497,973和US 7,648,649中描述的)可以与黄光/绿光发射磷光体(如YAG:Ce)组合使用，以从蓝光LED实现暖白光(在黑体轨迹上CCT<5000K，显色指数(CRI)>80)，相当于当前荧光灯、白炽灯和卤素灯产生的光。这些材料强烈吸收蓝光并有效地在约610nm至658nm之间的范围内发射，几乎没有深红/NIR发射。因此，与在眼睛灵敏度较差的较深红色中具有显著发射的红光磷光体相比，发光效率最大化。在蓝光(440-460nm)激发下，量子效率可超过85％。此外，将红光磷光体用于显示器可以产生高色域和效率。

专利和科学文献中描述的制备这种材料的方法能够产生粒度大于10μm并且通常具有宽的粒度分布的颗粒。实例包括Paulusz,A.G.,J.Electrochem.Soc.,942-947(1973)，US 7,497,973和US 8,491,816。2014年11月26日在线发表的Cryst Eng Comm,2015,17,930-936,DOI:10.1039/C4CE01907E中描述了K₂SiF₆:Mn⁴⁺纳米棒的合成。然而，诸如具有高纵横比的纳米棒之类的材料可能在制造LED封装件中产生问题。另外，具有高纵横比的颗粒内的全内反射可能降低效率。US20160244663公开了K₂SiF₆:Mn⁴⁺颗粒，其D₅₀粒度为约10μm至约40μm，跨度小于1.1。然而，仍然需要制备复合氟化物磷光体的方法，所述方法可以产生粒度小于10μm、优选小于5μm，具有相对窄的粒度分布，并且在照明和显示应用中具有优异性能的产品。

发明内容

简而言之，在一个方面，本发明涉及制备式I的Mn⁺⁴掺杂磷光体的方法：

A_x[MF_y]:Mn⁺⁴

I

包括在Mn源存在下将包含A源的第一溶液和包含H₂MF₆的第二溶液混合，以形成Mn⁺⁴掺杂的磷光体；

其中，

A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合；

M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合；

x是[MF_y]离子的电荷的绝对值；

y是5、6或7；并且

其中第一溶液的哈米特(Hammett)酸度函数值至少为-0.9。