Die schlechte Feuchtigkeitsbeständigkeit des mit Mn⁴⁺ dotierten rotem Fluorid-Leuchtstoffs beeinträchtigt erheblich die Farbwechselfestigkeit von weißen Leuchtdioden (WLEDs). In dieser Arbeit wurde basierend auf der reduzierenden Eigenschaft der Eisengrünlösung Mn⁴⁺ auf der Oberfläche der K₂SiF₆∶Mn⁴⁺-Partikel zu löslichem niederoxidiertem Mn²⁺ reduziert, wodurch die Oberflächenpassivierung der Fluoridpartikel und eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit erreicht wurden. Nach 360-stündigem Eintauchen in Wasser behielt die passivierte K₂SiF₆∶Mn⁴⁺-Partikel eine Leuchtstärke von 95 % der Anfangsintensität bei, wohingegen die Leuchtstärke unbehandelter Partikel schnell auf 46 % absank. Darüber hinaus kann durch einfaches Einweichen des bereits hydrolysierten Fluorid-Leuchtstoffs in Eisengrünlösung dessen ursprüngliche Leuchtstärke vollständig wiederhergestellt werden. Ergebnisse der Charakterisierung mittels induktiv gekoppelter Plasma-Atom-Emissionsspektroskopie, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie und Element-Spektralanalyse zeigten, dass die Mn⁴⁺-Konzentration an der Oberfläche der mit Eisengrünlösung behandelten K₂SiF₆∶Mn⁴⁺-Partikel deutlich abnahm, was die Bildung einer inerten K₂SiF₆-Schutzhülle bestätigte und den Grund für die signifikante Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit der Fluoridpartikel aufdeckte. Darüber hinaus behielten die in WLEDs eingesetzten, passivierten K₂SiF₆∶Mn⁴⁺-Partikel nach 1000 Stunden Alterung unter hohen Temperatur- (85 °C) und Feuchtigkeitsbedingungen (85 %) 100 % der roten Leuchtstärke bei, was deutlich höher als die 59 % unbehandelter Fluoridpartikel ist und die hervorragende Umweltstabilität der mit Eisengrünlösungen passivierten roten Leuchtstoffe bestätigt.

Mn⁴⁺-Dotierung; roter Leuchtstoff; Feuchtigkeitsbeständigkeit; Eisengrünlösung; Oberflächenpassivierung