[发明专利]酚类化合物在提高四价锰氟化物红色荧光粉耐湿性能中的应用

说明书

本发明公开了酚类化合物在提高四价锰氟化物红色荧光粉耐湿性能中的应用，所述酚类化合物选自对苯二酚、间苯三酚和双酚A中的一种或者多种，四价锰氟化物红色荧光粉与酚类化合物的质量比为1000：(5～50)，在本发明中，熔点较高且还原性适中的酚类化合物可将四价锰氟化物荧光粉表面水解产生的棕褐色吸光锰的水解产物由四价还原为不吸光的二价锰化合物；同时，由于氟化物荧光粉基质可微溶于水，在基质溶解后，掺杂锰析出被还原消耗，基质重新沉积在表面，就形成了由含掺杂锰的氟化物为核与不含掺杂锰的氟化物为壳的核壳结构，即KXFM@KXF结构，可阻止水对荧光粉的持续水解，从而实现在几乎无发光性能损失的同时提高四价锰氟化物红色荧光粉的防水性能。

技术领域

本发明涉及无机发光材料技术领域，更具体地，涉及酚类化合物在提高四价锰氟化物红色荧光粉耐湿性能中的应用。

背景技术

由于照明需要消耗全球约19％的电力，新一代照明设备的开发在全世界引起了越来越多的关注。自Akasaki，Amano和Nakamura基于InGaN蓝色LED的发明，人工照明行业开始了新纪元，他们也因此获得了2014年诺贝尔物理学奖。发光二极管(LED)具有出色的功能，例如低功耗，紧凑，发光效率和环境友好性，因此被认为是替代传统照明的潜在选择。通过简便，廉价的过程，将蓝色LED与黄色磷光体(Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺(YAG：Ce))结合可以产生白光。然而，由于缺乏红色光谱区域，基于YAG：Ce的白色LED表现出较低的显色指数(CRI80)和较高的相关色温(CCT＝4000–8000K)，这限制了它们的应用。为了生产具有90的高CRI值和2700至4000K的低CCT值的暖白LED，各种红色荧光粉被广泛使用(稀土激活的硫化物，钨酸盐，氮化物等)。最近，新型的氟化物荧光粉，即A₂MF₆：Mn⁴⁺(A＝K，Na和Cs；M＝Si，Zr和Ti)作为红色荧光粉，由于其出色的发光特性(包括窄带发射)而引起了人们的广泛关注，具有较高的发光效率，高温下的低热猝灭和较高的显色指数。然而，尽管它们具有如此多的优点，但是对于商业应用而言仍然存在关键问题。即当暴露于高湿度环境中时，由于包括碱土金属和卤化物元素(例如Na⁺，K⁺和F^-)在内的荧光粉很容易受潮，发光效率出现了显着下降。

目前已经提出了各种涂覆方法来改善LED器件的长期稳定性。通常，利用疏水性材料包覆荧光粉表面可以使荧光粉在高湿度条件下更加防水。如公开号为“CN110343518A”，公开日为2019年10月18日的中国发明专利公开了一种采用异质无机材料包覆的荧光粉，无机惰性外层抵御了水的侵蚀。但通过疏水性材料包覆实现荧光粉防水会降低荧光粉的发光效率。因此，亟需提供一种新的方法来提高四价锰氟化物红色荧光粉的防水性能。

发明内容

本发明的目的是克服通过疏水性材料实现四价锰氟化物红色荧光粉防水会降低其发光效率的问题，提供酚类化合物在提高四价锰氟化物红色荧光粉耐湿性能中的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

酚类化合物在提高四价锰氟化物红色荧光粉耐湿性能中的应用，所述酚类化合物选自对苯二酚、间苯三酚和双酚A中的一种或者多种；四价锰氟化物红色荧光粉与酚类化合物的质量比为1000：(5～50)。

对苯二酚、间苯三酚和双酚A还原性适中且熔点较高，可将四价锰氟化物荧光粉表面水解产生的棕褐色吸光锰的水解产物由四价还原为不吸光的二价锰化合物，从而达到防水效果。另一方面，由于氟化物荧光粉基质可微溶于水，在基质溶解后，掺杂锰析出被还原消耗，基质重新沉积在表面，就形成了由含掺杂锰的氟化物为核与不含掺杂锰的氟化物为壳的核壳结构，即KXFM@KXF结构，可阻止水对荧光粉的持续水解。

优选地，酚类化合物提高四价锰氟化物红色荧光粉耐湿性能的方法，包括如下步骤：