[發(fā)明專利]酚類化合物在提高四價錳氟化物紅色熒光粉耐濕性能中的應用

有效

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• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113214821B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 吳明娒;劉飛龍;周建邦
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/61
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

本發(fā)明公開了酚類化合物在提高四價錳氟化物紅色熒光粉耐濕性能中的應用，所述酚類化合物選自對苯二酚、間苯三酚和雙酚A中的一種或者多種，四價錳氟化物紅色熒光粉與酚類化合物的質(zhì)量比為1000：(5～50)，在本發(fā)明中，熔點較高且還原性適中的酚類化合物可將四價錳氟化物熒光粉表面水解產(chǎn)生的棕褐色吸光錳的水解產(chǎn)物由四價還原為不吸光的二價錳化合物；同時，由于氟化物熒光粉基質(zhì)可微溶于水，在基質(zhì)溶解后，摻雜錳析出被還原消耗，基質(zhì)重新沉積在表面，就形成了由含摻雜錳的氟化物為核與不含摻雜錳的氟化物為殼的核殼結構，即KXFM@KXF結構，可阻止水對熒光粉的持續(xù)水解，從而實現(xiàn)在幾乎無發(fā)光性能損失的同時提高四價錳氟化物紅色熒光粉的防水性能。

技術領域

本發(fā)明涉及無機發(fā)光材料技術領域，更具體地，涉及酚類化合物在提高四價錳氟化物紅色熒光粉耐濕性能中的應用。

背景技術

由于照明需要消耗全球約19％的電力，新一代照明設備的開發(fā)在全世界引起了越來越多的關注。自Akasaki，Amano和Nakamura基于InGaN藍色LED的發(fā)明，人工照明行業(yè)開始了新紀元，他們也因此獲得了2014年諾貝爾物理學獎。發(fā)光二極管(LED)具有出色的功能，例如低功耗，緊湊，發(fā)光效率和環(huán)境友好性，因此被認為是替代傳統(tǒng)照明的潛在選擇。通過簡便，廉價的過程，將藍色LED與黃色磷光體(Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺(YAG：Ce))結合可以產(chǎn)生白光。然而，由于缺乏紅色光譜區(qū)域，基于YAG：Ce的白色LED表現(xiàn)出較低的顯色指數(shù)(CRI80)和較高的相關色溫(CCT＝4000–8000K)，這限制了它們的應用。為了生產(chǎn)具有90的高CRI值和2700至4000K的低CCT值的暖白LED，各種紅色熒光粉被廣泛使用(稀土激活的硫化物，鎢酸鹽，氮化物等)。最近，新型的氟化物熒光粉，即A₂MF₆：Mn⁴⁺(A＝K，Na和Cs；M＝Si，Zr和Ti)作為紅色熒光粉，由于其出色的發(fā)光特性(包括窄帶發(fā)射)而引起了人們的廣泛關注，具有較高的發(fā)光效率，高溫下的低熱猝滅和較高的顯色指數(shù)。然而，盡管它們具有如此多的優(yōu)點，但是對于商業(yè)應用而言仍然存在關鍵問題。即當暴露于高濕度環(huán)境中時，由于包括堿土金屬和鹵化物元素(例如Na⁺，K⁺和F^-)在內(nèi)的熒光粉很容易受潮，發(fā)光效率出現(xiàn)了顯著下降。

目前已經(jīng)提出了各種涂覆方法來改善LED器件的長期穩(wěn)定性。通常，利用疏水性材料包覆熒光粉表面可以使熒光粉在高濕度條件下更加防水。如公開號為“CN110343518A”，公開日為2019年10月18日的中國發(fā)明專利公開了一種采用異質(zhì)無機材料包覆的熒光粉，無機惰性外層抵御了水的侵蝕。但通過疏水性材料包覆實現(xiàn)熒光粉防水會降低熒光粉的發(fā)光效率。因此，亟需提供一種新的方法來提高四價錳氟化物紅色熒光粉的防水性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服通過疏水性材料實現(xiàn)四價錳氟化物紅色熒光粉防水會降低其發(fā)光效率的問題，提供酚類化合物在提高四價錳氟化物紅色熒光粉耐濕性能中的應用。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

酚類化合物在提高四價錳氟化物紅色熒光粉耐濕性能中的應用，所述酚類化合物選自對苯二酚、間苯三酚和雙酚A中的一種或者多種；四價錳氟化物紅色熒光粉與酚類化合物的質(zhì)量比為1000：(5～50)。

對苯二酚、間苯三酚和雙酚A還原性適中且熔點較高，可將四價錳氟化物熒光粉表面水解產(chǎn)生的棕褐色吸光錳的水解產(chǎn)物由四價還原為不吸光的二價錳化合物，從而達到防水效果。另一方面，由于氟化物熒光粉基質(zhì)可微溶于水，在基質(zhì)溶解后，摻雜錳析出被還原消耗，基質(zhì)重新沉積在表面，就形成了由含摻雜錳的氟化物為核與不含摻雜錳的氟化物為殼的核殼結構，即KXFM@KXF結構，可阻止水對熒光粉的持續(xù)水解。

優(yōu)選地，酚類化合物提高四價錳氟化物紅色熒光粉耐濕性能的方法，包括如下步驟：