[发明专利]发射红光的磷光体及相关装置

说明书

本发明提供了包括以下的方法：获得式A_x[MF_y]:Mn⁴⁺的磷光体前体的颗粒，通过湿磨颗粒来减小磷光体前体颗粒的尺寸，并且通过使颗粒与含氟氧化剂接触来使经湿磨的颗粒退火。另外，提供了通过该方法制备的锰掺杂的复合氟化物磷光体。还提供了照明仪器和背光装置，其包括通过该方法制备的锰掺杂的磷光体。

相关申请的交叉引用

本专利申请是于2014年6月12日提交的美国专利申请序列号14/303,020的部分继续申请，所述美国专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。

背景技术

基于由Mn⁴⁺活化的复合氟化物材料的发射红光的磷光体(例如US 7,358,542、US7,497,973和US 7,648,649中描述的那些)可与发射黄光/绿光的磷光体如YAG:Ce或其它石榴石组合物组合利用，以实现来自蓝色发光二极管(LED)的暖白光(黑体轨迹上的(CCT5000K，显色指数(CRI)80)，所述暖白光等价于由目前的荧光灯、白炽灯和卤素灯产生的那种。这些材料强烈地吸收蓝光，并且有效地在约610-635nm之间发射，具有很少的深红/NIR发射。因此，发光效率与红色磷光体相比最大化，所述红色磷光体具有显著的较深的红光(其中眼睛的敏感度较弱)发射。量子效率在蓝色(440-460nm)激发下可超过85％。

尽管使用Mn⁴⁺掺杂的氟化物主体的照明系统的功效和CRI可相当高，但一个潜在的限制是它们在高温和高湿(HTHH)条件下(例如，暴露于80摄氏度和85％相对湿度)的降解敏感性。如US 8,252,613中所述，使用合成后加工步骤能够降低这种降解。然而，材料的稳定性中的进一步改善是期望的。

发明内容

在一个实施例中，提供了用于合成锰(Mn⁴⁺)掺杂的磷光体的方法。将式I(下文)的磷光体前体研磨至所需或指定的粒度，然后在高温下与含氟氧化剂接触，以形成Mn4+掺杂的磷光体

A_x[MF_y]:Mn⁴⁺ (I)

其中A代表Li、Na、K、Rb、Cs或其组合，M代表Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Al、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd或其组合，x具有[MF_y]离子的电荷绝对值的值，并且y具有5、6或7的值。

在一个实施例中，提供了可通过该方法生产的Mn⁴⁺掺杂的磷光体，并且提供了包括Mn⁴⁺掺杂的磷光体的照明仪器和背光装置。

在另一个实施例中，用于合成锰(Mn⁴⁺)掺杂的磷光体的方法包括研磨式A_x[MF_y]:Mn⁴⁺的磷光体前体的颗粒，其中A包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)或铯(Cs)中的一种或多种，M包括硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、钛(Ti)、锆(Zr)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、钪(Sc)、铪(Hf)、钇(Y)、镧(La)、铌(Nb)、钽(Ta)、铋(Bi)或钆(Gd)中的一种或多种，x具有[MF_y]的离子的电荷绝对值的值，并且y具有至少五且不大于七的值。该方法还可包括通过使颗粒与含氟氧化剂接触来退火经研磨的颗粒，并且通过使颗粒与式B_x[M’F_y]的化合物在水性氢氟酸中的饱和溶液接触来处理经退火颗粒的表面，其中B包括Na、K、Rb或Cs中的一种或多种，并且M’包括Si、Ge或Ti中的一种或多种。该方法还可包括在通过使颗粒与含氟氧化剂接触来处理颗粒的表面之后使颗粒退火。在一个实施例中，提供了通过该方法制备的锰掺杂的复合氟化物磷光体、包括此类磷光体的照明仪器和/或背光装置。