[发明专利]用于制备红色发射磷光体的方法

说明书

用于制备式I的Mn⁴⁺掺杂的磷光体的方法包括：在酸性溶液中让A⁺阳离子、式MF_y的阴离子和包含氟锰化合物的Mnⁿ⁺源混合；从酸性溶液中沉淀含Mnⁿ⁺的磷光体前体；和在升高的温度下将含Mnⁿ⁺的磷光体前体与呈气态形式的含氟的氧化剂接触以形成Mn⁴⁺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、Hf、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；和n是2或3。

相关申请的交叉引用

本申请涉及与之同时提交的代理人案号270388-2的美国专利申请，其整个公开通过引用并入本文。

背景

基于由Mn⁴⁺活化的络合氟化物材料的红色发射磷光体例如描述于US 7,358,542、US 7,497,973和US 7,648,649的那些可与黄色/绿色发射磷光体(例如YAG:Ce)或其它深红色组合物组合使用以实现来自蓝色LED的暖白色光(在黑体轨迹(blackbody locus)上CCT<5000K，显色指数(CRI)>80)，其等同于由当前的荧光灯、白炽灯和卤素灯所产生的那种。这些材料强烈地吸收蓝光并在约610-635nm之间有效地发射，而具有很少的深红/NIR发射。因此，与红色磷光体相比发光效能被最大化，所述红色磷光体在眼敏感性弱的更深红具有明显发射。量子效率在蓝色(440-460nm)激发下可超过85％。

用于制备磷光体的方法通常需要氢氟酸作为溶剂。例如，WO 2007/100824描述了使用水性HF作为溶剂制备络合氟化物磷光体。该方法使用大量的这种高毒性材料，而排除HF或至少减少用量的备选是经济上有利的。

简述

简单而言，在一方面中，本发明涉及用于制备下式I的Mn⁴⁺掺杂的磷光体的无HF方法：

A_x[MF_y]:Mn⁴⁺

I

其中

A是Li、Na、K、Rb、Cs或其组合；

M是Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、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；和

n是2或3。

该方法包括在酸性溶液中让A+阳离子、式MF_y的阴离子和包含氟锰化合物(fluoromanganese compound)的Mnⁿ⁺源混合；从酸性溶液中沉淀含Mnⁿ⁺的磷光体前体；和将含Mnⁿ⁺的磷光体前体与呈气态形式的含氟的氧化剂在升高的温度下接触，以形成Mn⁴⁺掺杂的磷光体。

在具体实施方案中，将Mnⁿ⁺源在水性氟硅酸中的溶液加入KF在水中的溶液以沉淀含Mnⁿ⁺的磷光体前体K₂SiF₆:Mn²⁺或K₂SiF₆:Mn³⁺。

本发明涉及下列具体的实施方案：

1.一种用于制备下式I的Mn⁴⁺掺杂的磷光体的方法，