Mn⁴⁺をドープしたフッ化物赤色蛍光体は耐湿性が低く、白色発光ダイオード（WLEDs）の光色安定性に深刻な影響を及ぼします。本研究では、緑礬溶液の還元性を利用し、K₂SiF₆∶Mn⁴⁺粒子表面のMn⁴⁺を溶解可能な低価態Mn²⁺に還元することで、フッ化物粒子の表面パッシベーションおよび高い耐湿性を達成しました。水中浸漬360時間後でも、表面パッシベーションされたK₂SiF₆∶Mn⁴⁺粒子の発光強度は初期の95%を保持しましたが、未処理のK₂SiF₆∶Mn⁴⁺粒子は初期値の46%に急速に低下しました。さらに、既に加水分解されたフッ化物蛍光体を緑礬溶液に簡単に浸漬することで、元の発光強度が完全に回復しました。誘導結合プラズマ-原子発光分光法、X線光電子分光法、元素分析などの結果から、緑礬溶液処理によりK₂SiF₆∶Mn⁴⁺粒子表面のMn⁴⁺濃度が著しく減少し、不活性なシェル状のK₂SiF₆の形成が確認され、フッ化物粒子の耐湿性向上の理由が明らかになりました。さらに、高温（85℃）、高湿（85%）条件下での1000時間のエージング後も、WLEDsデバイス中の表面パッシベーションされたK₂SiF₆∶Mn⁴⁺粒子は赤色発光強度を100%保持し、未パッシベーションのフッ化物の59%を大きく上回り、緑礬溶液によるパッシベーション処理が施されたK₂SiF₆∶Mn⁴⁺赤色蛍光体の優れた環境安定性を裏付けました。

Mn⁴⁺ドープ; 赤色蛍光体; 耐湿性; 緑礬溶液; 表面パッシベーション