[发明专利]增强磷光体稳健性和分散性的方法及所得的磷光体

说明书

本申请公开了一种生产呈固体形式的稳定的Mn⁴掺杂磷光体和含有这种掺杂磷光体的组合物的方法。这种方法可以包括将a)包含至少一种选自以下的物质的溶液：K₂HPO₄、磷酸铝、草酸、磷酸、表面活性剂、螯合剂或它们的组合与b)呈固体形式的式I的Mn⁴⁺掺杂磷光体组合，其中式I可以是：A_x[MF_y]:Mn⁴⁺。该方法还可以包括分离该呈固体形式的稳定的Mn⁴⁺掺杂磷光体。在式I中，A可以是Li、Na、K、Rb、Cs或它们的组合。在式I中，M可以是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或它们的组合。在式I中，x是[MF_y]离子的电荷的绝对值，并且y是5、6或7。

背景技术

基于由Mn⁴⁺激活的复合氟化物材料的红色发光磷光体(例如在US 7,358,542、US7,497,973和US 7,648,649中描述的那些)可以与黄色/绿色发光磷光体诸如YAG:Ce组合使用以从蓝光发光二极管(LED)实现暖白光(在黑体轨迹上CCT5000K，显色指数(CRI)80)，其相当于当前荧光灯、白炽灯和卤素灯产生的暖白光。这些材料强烈吸收蓝光，并在约610nm与658nm之间的范围内有效发光，几乎没有深红色/近红外光发射。因此，与在眼睛灵敏度差的较深红色光具有显著发射的红色磷光体相比，发光效率被最大化。在蓝光(440-460nm)激发下，量子效率可超过85％。此外，将红色磷光体用于显示器可产生高色域和效率。

US 8,906724和转让给通用电气公司(General Electric Company)或Current的其他专利和专利申请中描述了制备具有改善的颜色稳定性的Mn⁴⁺掺杂复合氟化物磷光体的方法。然而，仍然需要甚至进一步改善复合氟化物磷光体的稳定性和分散性，同时保持在照明和显示应用中优异的性能。

发明内容

简而言之，在一个方面，本发明涉及一种生产呈固体形式的稳定的Mn⁺⁴掺杂磷光体的方法。这种方法可以包括将a)包含至少一种选自以下的物质的溶液：K₂HPO₄、磷酸铝、草酸、磷酸、表面活性剂、螯合剂或它们的组合与b)呈固体形式的式I的Mn⁺⁴掺杂磷光体组合，其中式I可以是：A_x[MF_y]:Mn⁺⁴。该方法还可以包括分离呈固体形式的稳定的Mn⁴⁺掺杂磷光体。在式I中，A可以是Li、Na、K、Rb、Cs或它们的组合。在式I中，M可以是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或它们的组合。在式I中，x是[MF_y]离子的电荷的绝对值，并且y是5、6或7。

本发明的另一个方面涉及一种组合物，其包含a)至少一种选自以下的物质：K₂HPO₄、磷酸铝、草酸、磷酸或它们的组合，以及b)式I的Mn⁴⁺掺杂磷光体，其中式I为：A_x[MF_y]:Mn⁴⁺。在式I中，A可以是Li、Na、K、Rb、Cs或它们的组合。在式I中，M可以是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或它们的组合。在式I中，x是[MF_y]离子的电荷的绝对值，并且y是5、6或7。

本发明的又另一个方面涉及一种磷光体组合物，其包含磷光体颗粒和在其表面上的至少一种表面组合物，该表面组合物选自：1)包含含磷部分和含碳部分的组合物；2)包含含磷部分和金属氟化物的组合物；3)包含含磷部分和含碳部分以及金属氟化物的组合物；和4)包含不含烷基磷酸酯化合物的含磷部分的组合物，其中该磷光体颗粒包含式I的Mn⁴⁺掺杂磷光体；