CN107075356B

CN107075356B - 具有混合涂层的磷光体及制造方法

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Publication number: CN107075356B
Application number: CN201580050374.7A
Authority: CN
Inventors: P.施密特; A.蒂克斯; B-S.施赖内马歇尔
Original assignee: Bright Sharp Holdings Ltd
Current assignee: Lumileds Holding BV
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2035-09-10
Also published as: TW201619349A; JP7048559B2; KR102577454B1; EP3194528A1; EP3194528B1; WO2016041838A1; JP2017531068A; JP2020045494A; CN107075356A; US11142683B2; TWI711684B; US20180230376A1; EP3778829A1; KR20170056677A

Abstract

本发明提供了一种用于为发光粒子（100）提供混合涂层的方法，该方法包括(i)通过应用溶胶‑凝胶涂布法在发光粒子（100）上提供第一涂层（110），由此提供经涂布的发光粒子；以及(ii)通过应用原子层沉积法在经涂布的发光粒子上提供第二涂层（120）。本发明还提供了发光粒子（100），其包含发光核（102）、具有在50‑300 nm范围内的第一涂层厚度（d1）的第一涂层（110）和具有在5‑250 nm范围内的第二涂层厚度（d2）的第二涂层（120）。

Description

具有混合涂层的磷光体及制造方法

发明领域

本发明涉及用于提供经涂布的发光材料的方法，涉及此类发光材料，以及涉及包含此类发光材料的用于波长转换的照明器件。

发明背景

发光材料的涂层在本领域中是公知的。例如，US5309069描述了一种包括碱土卤磷酸盐（冷白色）磷光体（例如卤磷酸钙磷光体）的荧光灯，该磷光体具有连续保护性双层涂层，其中氧化铝包围二氧化硅而二氧化硅包围所述磷光体粒子。该灯可以是高色彩再现荧光灯，其中第一层碱土卤磷酸盐磷光体涂抹在灯壳的内表面，并且第二层磷光体覆盖第一层磷光体。第二层磷光体是发红光、蓝光以及绿光的磷光体混合物，这些磷光体中的至少一种是硅酸锌磷光体。碱土卤磷酸盐和硅酸锌磷光体各自具有双层涂层，其中氧化铝涂层包围二氧化硅涂层而二氧化硅涂层包围磷光体。

WO2014128676描述了一种经涂布的发光粒子、发光转换器元件、光源、照明器具，并且提供了一种制造涂层发光粒子的方法。经涂布的发光粒子包含发光粒子、第一涂层和第二涂层。发光粒子包含用于吸收第一光谱范围内的光并且用于将所吸收的光向第二光谱范围的光转化的发光材料。发光材料对水敏感。第一涂层形成第一阻水层并且包含金属氧化物或氮化物、磷化物、硫化物基涂层。第二涂层形成第二阻水层并且包含硅基聚合物或包含材料AlPO₄、SiO₂、Al₂O₃和LaPO₄中之一的连续层。第一涂层和第二涂层是透光的。第一涂层包封发光粒子且第二涂层包封具有第一涂层的发光粒子。

US2007125984描述了涂布有氧化物涂层的光致发光磷光体，该磷光体包括：（1）选自（a）金属硫代镓酸盐磷光体和（b）金属硫化物磷光体的无机磷光体，以及（2）包含具有至少一种氧化物的至少一个层的涂层。US2007125984的经涂布的光致发光磷光体被断言对水诱发性降解的抗性高于其未经涂布时。

发明内容

湿敏性发光粉末材料可经涂布有非晶态或玻璃态材料的保形层从而降低由湿气侵蚀导致的分解速率。

涂层可通过使溶解的无机前体在悬浮液中反应（例如通过溶胶-凝胶方法）或通过自气相沉积（例如，化学气相沉积法或原子层沉积（ALD）法）将材料沉积在粒子表面来施加。原子层沉积可为将各种无机材料的薄型保形涂层沉积在粉末粒子上的适合方法。举例而言，方法可用于在ALD涂布方法期间流化粒子以通过防止粒子-粒子间附聚而导致涂层品质降低来改善涂层品质。多种已知的涂布方法具有一个或多个缺点，如附聚、经涂布的发光材料的量子效率降低（相对于未涂布的材料）或非保形涂层。

因此，本发明的一个方面提供了一种可替代的涂布方法，其优选进一步至少部分地避免了上述缺点中的一个或多个。

已发现在仅使用溶胶-凝胶涂布法的情况下，发光材料的性质不会得到充分的改善。此外，发现在使用ALD的情况下，发光材料的性质同样不会得到充分的改善。令人惊讶的是，发现首先施加溶胶-凝胶涂层，随后提供ALD涂层，尤其是相对较厚的溶胶-凝胶涂层和相对较薄的ALD涂层，稳定性得以显著增强，而发光材料的量子效率几乎不受影响或未受影响。因此，本文提供了一种混合涂布方法用于发光粉末材料，该方法包括通过应用溶胶-凝胶型方法沉积第一涂层和通过应用ALD方法（诸如静态原子层沉积法）沉积第二层，以获得均匀涂布的、非附聚的粉末。令人惊讶地发现发光粒子的溶胶-凝胶初级涂层（primarycoating）可经以下多种方式改进总体性能：a）溶胶-凝胶初级涂层产生极其清洁的粒子表面，因为在涂布方法期间，基本上所有将会降低超薄ALD膜层品质的表面污染次微米级粒子已从表面移除；（b）初级溶胶-凝胶涂层似乎极大地改进了粒子流动性并减少了附聚物形成；（c）初级溶胶-凝胶涂层甚至可改进发光粒子的光提取性质，这归因于其“蛾眼”（或“草莓”或“凹状”）图案化的表面拓扑；（d）初级溶胶-凝胶涂层允许形成完全保形的ALD第二涂层而无附聚物形成。

因此，在第一方面中，本发明提供了一种用于为发光粒子提供混合涂层的方法，该方法包括：（i）通过应用溶胶-凝胶涂布法在发光粒子上提供第一涂层（first coatinglayer）（“第一涂层（first coating）”或“溶胶-凝胶涂层（sol-gel coating）或“溶胶-凝胶涂层（sol-gel coating layer）”，由此提供经涂布的发光粒子；和（ii）通过应用原子层沉积法在经涂布的发光粒子上提供第二涂层（second coating layer）（“第二涂层（secondcoating）”或“ALD涂层（ALD coating）”或“ALD涂层（ALD coating layer）”，尤其其中第二涂层包含具有含不同化学组成的层的多层的方法，且其中在原子层沉积法中金属氧化物前体尤其选自金属的金属氧化物前体的组，所述金属选自Al、Hf、Ta、Zr、Ti和Si。

在又另一方面中，本发明还提供了通过这种方法可获得的包含发光粒子的发光材料。特别地，本发明在又另一方面中提供了包含发光粒子的发光材料，其中发光粒子包含发光核、第一涂层（“溶胶-凝胶涂层”），尤其具有在5-500 nm，尤其10-500 nm，又甚至更尤其5-500 nm，尤其10-500 nm，又甚至更尤其20-500 nm，尤其50-300 nm范围内（诸如至少100nm）的第一涂层厚度（d1）；和第二涂层（“ALD涂层”），尤其具有在5-250 nm范围内，诸如尤其5-200 nm的第二涂层厚度（d2），又甚至更尤其是，其中第二涂层包含具有含不同化学组成的层的多层，且其中所述多层包含一个或多个包含Al、Hf、Ta、Zr、Ti和Si中的一种或多种的氧化物的层。

利用所述发光材料，即这种包含这些（经混合涂布的）粒子的发光材料，提供了相对稳定的发光材料，其中量子效率接近或等同于原始（未经涂布的）发光材料并且针对水和/或（潮湿）空气具有稳定性，其非常高且优于未经涂布或未经混合涂布的发光粒子。

因此，起始材料是颗粒状发光材料或制成颗粒状的发光材料。颗粒状发光材料的发光粒子如本文中所述那样经过涂布。术语“发光粒子”及类似术语表示粒子在用尤其是UV辐射和/或蓝光辐射（光源辐射，参见下文）激发下发光。

第一涂层可任选包括多层。然而，第一涂层的（多）层全部为溶胶-凝胶层。因此，第一层在本文中也表示为溶胶-凝胶层（因此任选包括溶胶-凝胶多层）。第一涂层尤其包含硅氧化物（特别是SiO₂）。多层的一个实例可例如包括SiO₂-Al₂O₃（溶胶-凝胶）多层，诸如三个或更多个（溶胶-凝胶）层的堆叠，其中SiO₂和Al₂O₃交替。

同样，第二涂层可任选包括多层。然而，第二涂层的多层全部为ALD层。因此，第二层表示为ALD层（因此任选包括ALD多层）。特别地，第二涂层的确包括多层（也参见下文）。此外，特别地，在无中间层的情况下将第二涂层提供到第一涂层上。任选地，可将另一涂层提供到第二涂层上。第二涂层尤其至少包括一个或多个铝氧化物（特别是Al₂O₃）涂层。特别地，第一涂层和第二涂层均独立地包含金属氧化物，但这些层中的一个或多个中也可任选包含氢氧化物。此外，第一涂层和第二涂层可独立地包括混合的氧化物层。此外，如本领域中已知的那样，涂层无需一定是完全化学计量的氧化物。

一般而言，第一涂层的厚度将大于第二涂层的厚度，诸如是第二涂层的厚度的至少1.2倍，如至少1.5倍，如至少2倍，或甚至是其至少4倍或至少5倍。在一个具体实施方案中，本发明的方法包括（i）通过应用所述溶胶-凝胶涂布法将具有在尤其20-500 nm，诸如至少50 nm，甚至更尤其50-300 nm，诸如至少100 nm范围内的第一涂层厚度（d1）的第一涂层提供到发光粒子上，由此提供所述经涂布的发光粒子；和（ii）通过应用所述原子层沉积法将具有在尤其5-250 nm，诸如5-200 nm，尤其至少10 nm，甚至更尤其10-100 nm，诸如15-75nm，又更尤其15-50 nm范围内的第二涂层厚度（d2）的第二涂层提供到所述经涂布的发光粒子上。因此，如上文所指示，在一个实施方案中发光粒子包含发光核、具有在尤其5-500 nm，尤其10-500 nm，又甚至更尤其20-500 nm，更尤其50-300 nm，诸如至少100 nm范围内的第一涂层厚度（d1）的第一涂层和具有在尤其5-250 nm，甚至更尤其15-50 nm范围内，诸如在15-35 nm范围内的第二涂层厚度（d2）的第二涂层。较厚的第一层相较于较薄的层似乎提供较好的结果。因此，第一涂层尤其具有至少50 nm，诸如至少约100 nm的第一涂层厚度。

所关注的发光粒子原则上可包括各类型的发光粒子。然而，特别关注的是在空气或水或潮湿环境中可能不那么稳定的那些类型的发光粒子，诸如(氧)硫化物、(氧)氮化物等。因此，在一个实施方案中，发光粒子包含氮化物发光材料、氧氮化物发光材料、卤化物发光材料、卤氧化物发光材料、硫化物发光材料和氧硫化物发光材料中的一种或多种。另外地或替代地，发光粒子可包含硒化物发光材料。因此，术语“发光粒子”也可指不同类型的发光材料的粒子的组合。

在一个具体实施方案中，发光粒子可选自以下发光材料体系的组：MLiAl₃N₄:Eu (M= Sr、Ba、Ca、Mg)、M₂SiO₄:Eu (M = Ba、Sr、Ca) 、MSe_1-xS_x:Eu (M = Sr、Ca、Mg)、MSr₂S₄:Eu (M= Sr、Ca)、M₂SiF₆:Mn (M = Na、K、Rb)、MSiAlN₃:Eu (M = Ca、Sr)、M₈Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu (M =Ca、Sr)、M₃MgSi₂O₈:Eu (M = Sr、Ba、Ca)、MSi₂O₂N₂:Eu (M = Ba、Sr、Ca)、M₂Si_5-xAl_xO_xN_8-x:Eu(M = Sr、Ca、Ba)。然而，还可关注通过混合涂层保护的其它体系。也可应用两种或更多种不同发光材料的粒子的组合，诸如绿色或黄色发光材料与红色发光材料的组合。

如本领域中已知的那样，如“M = Sr、Ba、Ca、Mg”的术语指示M包括Sr、Ba、Ca和Mg中的一种或多种。举例而言，提及MSiAlN₃:Eu (M = Ca、Sr)，这可通过举例的方式提及CaSiAlN₃:Eu、或SrSiAlN₃:Eu或 Ca_0.8Sr_0.2SiAlN₃:Eu等。此外，式“MLiAl₃N₄:Eu (M = Sr、Ba、Ca、Mg)”等价于式(Sr,Ba,Ca,Mg)LiAl₃N₄:Eu。这同样适用于本文中所指示的其它无机发光材料的式。

在另一个具体实施方案中，发光粒子可选自以下发光材料体系的组：M_1-x-y- _zZ_zA_aB_bC_cD_dE_eN_4-nO_n:ES_x,RE_y，其中M=选自Ca（钙）、Sr（锶）和Ba（钡）；Z选自单价Na（钠）、K（钾）和Rb（铷）；A=选自二价Mg（镁）、Mn（锰）、Zn（锌）和Cd（镉）（尤其，A=选自二价Mg（镁）、Mn（锰）和Zn（锌），甚至更尤其选自二价Mg（镁）、Mn（锰））；B=选自三价B（硼）、Al（铝）和Ga（镓）；C=选自四价Si（硅），Ge（锗）、Ti（钛）和Hf（铪）；D选自单价Li（锂）和Cu（铜）；E选自P（元素磷）、V（钒）、Nb（铌）和Ta（钽）；ES=选自二价Eu（铕）、Sm（钐）和镱，尤其选自二价Eu和Sm；RE=选自三价Ce（铈）、Pr（镤）、Nd（钕）、Sm（钐）、Eu（铕）、Gd（钆）、Tb（铽）、Dy（镝）、Ho（钬）、Er（铒）和Tm（铥）；其中0≤x≤0.2；0≤y≤0.2；0＜x+y≤0.4；0≤z＜1；0≤n≤0.5；0≤a≤4（例如2≤a≤3）；0≤b≤4；0≤c≤4；0≤d≤4；0≤e≤4；a+b+c+d+e=4；且2a+3b+4c+d+5e=10-y-n+z。特别地，z≤0.9，诸如z≤0.5。此外，特别地，x+y+z≤0.2。

等式a+b+c+d+e=4；和2a+3b+4c+d+5e=10-y-n+z尤其分别确定晶格中的Z、A、B、C、D和E阳离子以及O和N阴离子且由此（也）定义体系的电荷中性。举例而言，电荷补偿通过式2a+3b+4c+d+5e=10-y-n+z涵盖。其涵盖例如通过降低O含量进行电荷补偿或通过用B阳离子取代C阳离子或用A阳离子取代B阳离子等进行电荷补偿。例如：x=0.01，y=0.02，n=0，a=3；则6+3b+4c=10-0.02；其中a+b+c=4：b=0.02，c=0.98。

如本领域技术人员将清楚的那样，a、b、c、d、e、n、x、y、z始终等于或大于0。当结合等式a+b+c+d+e=4；和2a+3b+4c+d+5e=10-y-n+z来定义a时，则原则上，无需再对b、c、d和e进行定义。然而，为了完整起见，在本文中也定义0≤b≤4；0≤c≤4；0≤d≤4；0≤e≤4。

假定如SrMg₂Ga₂N₄:Eu的体系。此处，a=2，b=2，c=d=e=y=z=n=0。在该体系中，2+2+0+0+0=4且2*2+3*2+0+0+0=10-0-0+0=10。因此，符合两个等式。假定引入0.5 O。例如当0.5Ga-N由0.5 Mg-O替代（其为电荷中性替代）时，可获得具有0.5 O的体系。这将产生SrMg_2.5Ga_1.5N_3.5O_0.5:Eu。此处，在该体系中，2.5+1.5+0+0+0=4且2*2.5+3*1.5+0+0+0=10-0-0.5+0=9.5。因此，此处也符合两个等式。

如上文所指示，在一个有利的实施方案中，d＞和/或z＞0，尤其至少d>0。特别地，磷光体至少包含锂。

在又另一个实施方案中，2≤a≤3且特别地还有，d=0，e=0并且z=0。在此类情况下，磷光体的特征尤其在于a+b+c=4；和2a+3b+4c=10-y-n。

在另一个具体实施方案中，其可与之前的实施方案组合，e=0。在又另一个特定实施方案中，其可与之前的实施方案组合，M为Ca和/或Sr。

因此，在一个具体实施方案中，磷光体具有式M(Ca和/或Sr)_1-x-yMg_aAl_bSi_cN_4-nO_n:ES_x,RE_y(I)，其中ES=选自二价Eu（铕）或Sm（钐）或Yb（镱）；RE=选自三价Ce（铈）、Pr（镤）、Nd（钕）、Sm（钐）、Eu（铕）、Gd（钆）、Tb（铽）、Dy（镝）、Ho（钬）、Er（铒）和Tm（铥），其中y/x＜0.1，尤其＜0.01，且n≤0.1，尤其＜0.01，甚至更尤其＜0.001，又甚至更尤其＜0.0001。因此，在该实施方案中，实质上描述了含钐和/或铕的磷光体。举例而言，当存在二价Eu时，其中x=0.05且例如对于Pr的y1可为0.001，且对于Tb的y2可为0.001，使得y=y1+y2=0.002。在该情况下，y/x=0.04。甚至更特别地，y=0。然而，当应用Eu和Ce时，如其它处所指示，比率y/x可大于0.1。

条件0＜x+y≤0.4指示M可用总计最高40%的ES和/或RE取代。条件“0＜x+y≤0.4”组合x和y介于0至0.2之间指示存在ES和RE中的至少一个。不必两种类型都存在。如上文所指示，ES和RE可各自独立地指一种或多种亚类，诸如ES是指Sm和Eu中的一种或多种，且RE是指Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、和Tm中的一种或多种。

特别地，当铕作为二价发光物类或掺杂剂（即Eu²⁺）应用时，钐与铕之间的摩尔比（Sm/Eu）＜0.1，尤其＜0.01，尤其＜0.001。当将铕与镱组合应用时，也同样适用。当铕作为二价发光物类或掺杂剂应用时，镱和铕之间的摩尔比（Yb/Eu）＜0.1，尤其＜0.01，尤其＜0.001。若三者全部一起应用，则可应用相同的摩尔比，即（(Sm+Yb)/Eu）＜0.1，尤其＜0.01，尤其＜0.001。

特别地，x在0.001-0.2（即0.001≤x≤0.2），如0.002-0.2，例如0.005-0.1，尤其0.005-0.08的范围内。特别地，在本文所述体系中的二价铕的情况下，摩尔百分比可在0.1-5%（0.001≤x≤0.05），诸如0.2-5%，如0.5-2%的范围内。对于其它发光离子，x在实施方案中可（但并非必须）等于或大于1%（x等于或大于0.01）。

在一个具体实施方案中，磷光体选自以下：(Sr,Ca)Mg₃SiN₄:Eu、(Sr,Ca)Mg₂Al₂N₄:Eu、(Sr,Ca)LiAl₃N₄:Eu和(Sr,Ca)Li_dMg_aAl_bN₄:Eu，其中a、b、d如上文所定义。

也如同本文中所指示，符号“(Sr,Ca)”和含有其它元素的类似符号，指示M-位置由Sr和/或Ca阳离子（或分别由其它元素）占据。

在另一个具体实施方案中，磷光体选自以下：Ba_.95Sr_.05Mg₂Ga₂N₄:Eu、BaMg₂Ga₂N₄:Eu、SrMg₃SiN₄:Eu、SrMg₂Al₂N₄:Eu、SrMg₂Ga₂N₄:Eu、BaMg₃SiN₄:Eu、CaLiAl₃N₄:Eu、SrLiAl₃N₄:Eu、CaLi_0.5MgAl_2.5N₄:Eu和SrLi_0.5MgAl_2.5N₄:Eu。此类磷光体的其它（非限制性）实例为例如：(Sr_0.8Ca_0.2)_0.995LiAl_2.91Mg_0.09N_3.91O_0.09:Eu_0.005；(Sr_0.9Ca_0.1)_0.905Na_0.09LiAl₃N_3.91O_0.09:Eu_0.005；(Sr_0.8Ca_0.03Ba_0.17)_0.989LiAl_2.99Mg_0.01N₄:Ce_0.01,Eu_0.001；Ca_0.995LiAl_2.995Mg_0.005N_3.995O_0.005:Yb_0.005 (YB(II))；Na_0.995MgAl₃N₄:Eu_0.005；Na_0.895Ca_0.1Mg_0.9Li_0.1Al₃N₄:Eu_0.005；Sr_0.99LiMgAlSiN₄:Eu_0.01；Ca_0.995LiAl_2.955Mg_0.045N_3.96O_0.04:Ce_0.005；(Sr_0.9Ca_0.1)_0.998Al_1.99Mg_2.01N_3.99O_0.01:Eu_0.002；(Sr_0.9Ba_0.1)_0.998Al_1.99Mg_2.01N_3.99O_0.01:Eu_0.002。

在另一个具体实施方案中，磷光体选自(Sr,Ca)Mg₃SiN₄:Eu和(Sr,Ca)Mg₂Al₂N₄:Eu。在又另一个具体实施方案中，磷光体选自Ba_0.95Sr_0.05Mg₂Ga₂N₄:Eu、BaMg₂Ga₂N₄:Eu、SrMg₃SiN₄:Eu、SrMg₂Al₂N₄:Eu、SrMg₂Ga₂N₄:Eu和BaMg₃SiN₄:Eu.。尤其，这些磷光体，甚至更尤其(Sr,Ca)Mg₃SiN₄:Eu和(Sr,Ca)Mg₂Al₂N₄:Eu可作为具有良好发光性质的磷光体，尤其就发光的光谱位置和分布而言。

尤其关注的是磷光体，其中磷光体符合以下条件：0≤x≤0.2，y/x＜0.1，M包含至少Sr，z≤0.1，a≤0.4，2.5≤b≤3.5，B包含至少Al，c≤0.4，0.5≤d≤1.5，D包含至少Li，e≤0.4，n≤0.1，且其中ES至少包含Eu。特别地，y+z≤0.1。此外，特别地，x+y+z≤0.2。此外，特别地，a接近0或是0。此外，特别地，b是约3。此外，特别地，c接近0或是0。此外，特别地，d是约1。此外，特别地，e接近0或是0。此外，特别地，n接近0或是0。此外，特别地，y接近0或是0。特别地，就量子效率和水解稳定性而言，良好的体系是其中z+d＞0的那些体系，也就是Na、K、Rb、Li和Cu（I）中的一个或多个是可用的，尤其至少Li，诸如(Sr,Ca)LiAl₃N₄:Eu和(Sr,Ca)Li_dMg_aAl_bN₄:Eu，其中a、b、d如上文所定义。在另一个具体实施方案中，磷光体选自CaLiAl₃N₄:Eu、SrLiAl₃N₄:Eu、CaLi_0.5MgAl_2.5N₄:Eu和SrLi_0.5MgAl_2.5N₄:Eu。特别受关注的其它磷光体是(Sr,Ca,Ba)(Li,Cu)(Al,B,Ga)₃N₄:Eu，其包含至少Sr作为M离子，至少Al作为B离子，和至少Li作为D离子。

因此，在一个具体实施方案中，发光粒子包含选自SrLiAl₃N₄:Eu²⁺类的发光材料。在本文中术语“类”尤其是指具有相同结晶学结构（一种或多种）的一组材料。此外，术语“类”也可包括阳离子和/或阴离子的部分取代。举例而言，在上述类别的一部分中，Al-O可由Si-N部分替代（或者相反）。上文提供了SrLiAl₃N₄:Eu²⁺类的实例。然而，其它发光材料因此也是可能的。

此类发光粒子可具有选自0.1-50 µm的范围，例如在0.5-40 µm范围内，例如尤其在0.5-20 µm范围内的数均粒度。因此，发光核可具有诸如最大约500 µm，诸如最大100 µm，如最大约50 µm的尺寸，特别地，在较大粒度的情况下，实质上仅个别粒子可经涂布，由此导致大约50 µm或更小的发光核尺寸。因此，本发明针对粒子的涂布。当将纳米粒子或量子点用作颗粒状发光材料的基础（basis）时，发光核的尺寸可以实质上较小。在这种情况下，核可小于约1 µm或实质上较小（还可参见下文关于QD的尺寸）。

替代地或另外地，发光粒子包括发光量子点。在实施方案中术语“量子点”或“发光量子点”也可指不同类型的量子点，即具有不同光谱性质的量子点的组合。本文中QD也指示为“波长转换器纳米粒子”或“发光纳米粒子”。术语“量子点”尤其是指在UV、可见和IR中的一种或多种中（在用适合的辐射（诸如UV辐射）激发时）发光的量子点。在本文中指示为波长转换器纳米粒子的量子点或发光纳米粒子可例如包括选自以下的II-VI族化合物半导体量子点（核-壳量子点，其中核选自以下）：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和 HgZnSTe。在另一个实施方案中，发光纳米粒子可例如为选自以下的III-V族化合物半导体量子点（核-壳量子点，其中核选自以下）：GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InGaP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs和InAlPAs。在又另一个实施方案中，发光纳米粒子可例如为选自以下的I-III-VI2黄铜矿型半导体量子点（核-壳量子点，其中核选自以下）：CuInS₂、CuInSe₂、CuGaS₂、CuGaSe₂、AgInS₂、AgInSe₂、AgGaS₂和 AgGaSe₂。在又另一个实施方案中，发光纳米粒子可例如是（核-壳量子点，其中核选自以下）I-V-VI2半导体量子点，诸如选自以下（核-壳量子点，其中核选自以下）：LiAsSe₂、NaAsSe₂和KAsSe₂。在又另一个实施方案中，发光纳米粒子可例如是核-壳量子点，其中核选自IV-VI族化合物半导体纳米晶体（诸如SbTe）。在一个具体实施方案中，发光纳米粒子选自以下（核-壳量子点，其中核选自以下）：InP、CuInS₂、CuInSe₂、CdTe、CdSe、CdSeTe、AgInS₂和AgInSe₂。在又另一个实施方案中，发光纳米粒子可例如是（核-壳量子点，其中核选自以下）：II-VI、III-V、I-III-V和IV-VI族化合物半导体纳米晶体中的一种，选自具有内部掺杂剂的上述材料，诸如ZnSe:Mn、ZnS:Mn。掺杂剂元素可选自：Mn、Ag、Zn、Eu、S、P、Cu、Ce、Tb、Au、Pb、Tb、Sb、Sn和Tl。在本文中，发光纳米粒子基发光材料也可包含不同类型的QD，诸如CdSe和ZnSe:Mn。

使用II-VI量子点似乎尤其有利。因此，在一个实施方案中，半导体基发光量子点包括尤其选自以下的II-VI量子点（核-壳量子点，其中核选自以下）：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe和HgZnSTe，甚至更尤其选自以下：CdS、CdSe、CdSe/CdS和CdSe/CdS/ZnS。

在一个实施方案中，波长转换器纳米粒子具有在约1至约1000纳米（nm）范围内，且优选在约1至约100 nm范围内的平均粒度。在一个实施方案中，纳米粒子具有在约1至约20nm范围内的平均粒度。在一个实施方案中，纳米粒子具有在约1至约10 nm范围内的平均粒度。发光纳米粒子（在未涂布的情况下）可具有在约2-50 nm，诸如2-20 nm，尤其2-10 nm，甚至更尤其2-5 nm范围内的尺寸；尤其至少90%的纳米粒子分别具有所指示范围内的尺寸（即例如至少90%的纳米粒子具有在2-50 nm范围内的尺寸，或尤其至少90%的纳米粒子具有在2-5 nm范围内的尺寸）。术语“尺寸”尤其是关于长度、宽度和直径中的一个或多个，其取决于纳米粒子的形状。典型量子点由诸如硒化镉、硫化镉、砷化铟和磷化铟的二元合金制成。然而，量子点也可由诸如硫硒化镉的三元合金制成。这些量子点在量子点体积内可含有少至100至100,000个原子，具有10至50个原子的直径。这相当于约2至10纳米。举例而言，可提供具有约3 nm的直径的球形粒子，诸如CdSe、InP或CuInSe₂。发光纳米粒子（在未涂布的情况下）可具有球形、立方体、棒体、线形、盘形、多足形等的形状，其中在一个维度上的尺寸小于10 nm。举例而言，可提供20 nm长和4 nm直径的CdSe的纳米棒。因此，在一个实施方案中，半导体基发光量子点包含核-壳量子点。在又另一个实施方案中，半导体基发光量子点包含棒中点纳米粒子。也可应用不同类型的粒子的组合。此处，术语“不同类型”可能与不同几何形状以及不同类型的半导体发光材料有关。因此，也可应用两种或更多种（上文所指示）量子点或发光纳米粒子的组合。

在一个实施方案中，纳米粒子可包含半导体纳米晶体，包括包含第一半导体材料的核和包含第二半导体材料的壳，其中该壳经设置在至少一部分核表面之上。包括核和壳的半导体纳米晶体也称作“核/壳”半导体纳米晶体。上文所指示的材料中的任一种可尤其用作核。因此，短语“核-壳量子点，其中核选自以下”应用于上文量子点材料清单中的一部分中。术语“核-壳”也可指“核-壳-壳”等，包括梯度合金壳或棒中点等。

举例而言，半导体纳米晶体可包括具有式MX的核，其中M可为镉、锌、镁、汞、铝、镓、铟、铊或其混合物，且X可为氧、硫、硒、碲、氮、磷、砷、锑或其混合物。适于用作半导体纳米晶体核的材料的实例包括（但不限于）：ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、GaSb、HgO、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InN、InP、InGaP、InSb、AlAs、AIN、AlP、AlSb、TIN、TIP、TlAs、TlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si、包含任何前述物质的合金和/或包含任何前述物质的混合物，包括三元和四元混合物或合金。

壳可作为具有与核组成相同或不同的组成的半导体材料。壳在核半导体纳米晶体的表面上包含半导体材料的外涂层，其可包含IV族元素、II-VI族化合物、II-V族化合物、III-VI 族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI 族化合物、II-IV-V族化合物、包括任何前述物质的合金和/或包括任何前述物质的混合物，其包括三元和四元混合物或合金。实例包括（但不限于）：ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、GaSb、HgO、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InN、InP、InGaP、InSb、AlAs、AIN、AlP、AlSb、TIN、TIP、TlAs、TlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si，包括任何前述物质的合金和/或包括任何前述物质的混合物。举例而言，ZnS、ZnSe或CdS外涂层可生长在CdSe或CdTe半导体纳米晶体上。外涂布方法描述于例如美国专利6,322,901中。通过在外涂布期间调节反应混合物的温度和监测核的吸收光谱，可获得具有高发射量子效率和窄粒度分布的经外涂布的材料。外涂层可包含一个或多个层。外涂层包含与核的组成相同或不同的至少一种半导体材料。优选地，外涂层具有约一个至约十个单层的厚度。外涂层也可具有大于十个单层的厚度。在一个实施方案中，在核上可包含超过一个的外涂层。

在一个实施方案中，周围“壳”材料可具有大于核材料的带隙的带隙。在某些其它实施方案中，周围壳材料可具有小于核材料的带隙的带隙。在一个实施方案中，可以选择壳以使其具有接近“核”基底的原子间距的原子间距。在某些其它实施方案中，壳材料和核材料可具有相同晶体的结构。

半导体纳米晶体（核）壳材料的实例包括（但不限于）：红色（例如（CdSe）ZnS（核）壳）、绿色（例如（CdZnSe）CdZnS（核）壳等）和蓝色（例如（CdS）CdZnS（核）壳）（也进一步参见上文关于基于半导体的特定波长转换器纳米粒子的实例）。

因此，在一个实施方案中，发光粒子包含选自发光量子点的发光材料，所述发光量子点包含一种或多种选自CdS、CdSe、ZnS和ZnSe的核材料。因此，在一个实施方案中，发光粒子也可选自发光纳米粒子的组，诸如组合物MX（M=Cd、Zn，X=Se、S）的量子点或量子棒。此类粒子可具有选自1-50 nm的范围的数均粒度（即尤其长度/宽度/高度，直径）。

如上文所指示，通常具有在5-500 nm，尤其10-500 nm，又甚至更尤其20-500 nm，甚至更尤其50-300 nm范围内平均厚度的第一涂层是通过溶胶-凝胶型方法形成的。在这种方法中，由前体的均质溶液形成无机网络，通过后续水解形成溶胶（胶态悬浮液）且通过缩合作用随后形成化学键合至粉末表面的凝胶（交联的固体网络）。优选地，第一涂布材料为二氧化硅且溶胶-凝胶沉积方法对应于如Stöber, W., A. Fink等人“Controlled growthof monodisperse silica spheres in the micron size range." Journal of Colloidand Interface Science 26(1): 62-69中所描述的所谓Stöber反应。为此目的，将发光材料分散在醇（诸如脂族醇R-OH，如甲醇CH₃OH、乙醇C₂H₅OH或异丙醇C₃H₇OH）中，随后添加氨（NH₃水溶液）和硅醇盐前体。硅醇盐前体溶解在醇+氨混合物中且开始水解。通过经水解，又经溶解的溶胶物类与粒子表面的反应性基团（例如胺基团或硅醇基团）反应，随后进行由水解、成核和缩合反应步骤构成的晶种生长法在粒子表面的顶部上形成保形二氧化硅涂层。

硅醇盐前体选自由

形成的化合物的组，其中a）R1、R2、R3是可水解烷氧基且R4选自C1-C6直链烷基、可水解烷氧基和苯基的组，或b）R1、R2、R3独立地选自-OCH₃和-OC₂H₅且R4选自-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃、-OC₂H₅和苯基。任选地，聚硅氧烷（silicone）基聚合物获自来自以下组的材料：

、

、

和

。

因此硅醇盐前体选自可由该组中选出的组。特别地，硅醇盐前体选自Si(OCH₃)₄ 或Si(OC₂H₅)₄的组，更特别地，将Si(OC₂H₅)₄用作聚硅氧烷醇盐前体。也可使用类似的前体，但其基于另一种金属（诸如Al）。

典型的第一涂布法可包括以下阶段：（a）在醇-氨水溶液混合物中悬浮发光粉末同时进行搅拌或超声处理。为改善粒子分散，也可将粉末首先与醇和少量硅（或其它金属）醇盐混合，随后添加氨溶液。（b）在悬浮液的搅拌下添加硅（或其它金属）醇盐前体。醇溶剂中聚硅氧烷（或其它金属）醇盐、氨和水的典型浓度分别为0.02-0.7、0.3-1.5和1-16摩尔/升。（c）搅拌或超声处理悬浮液直至已形成涂层。（d）用醇洗涤经涂布的粉末并干燥，随后在空气或真空中在200-300℃下煅烧。

因此，在一个实施方案中，溶胶-凝胶涂布法包括：(ia)提供醇、氨、水、发光粒子和金属醇盐前体的混合物同时搅拌该混合物，并使得在发光粒子上形成第一涂层，其中金属醇盐前体尤其选自钛醇盐、硅醇盐和铝醇盐；和（ib）从混合物中截取发光粒子且任选对发光粒子施以热处理，由此提供所述经涂布的发光粒子。从混合物中截取（经涂布的）发光材料的方法可例如包括过滤、离心、倾析（沉淀物之上的液体）等中的一种或多种。热处理可包括干燥和煅烧中的一种或多种，尤其是两者，即例如在70-130℃范围内的温度下的干燥阶段，接着煅烧阶段（在空气中；或真空或（其它）惰性气氛下）。因此，在热处理的部分时间期间，（经涂布的）发光材料可处于惰性环境（诸如真空，或N₂和惰性气体中的一种或多种，等）中。热处理似乎使发光材料的稳定性得到改善。此外，如上文所指示，在溶胶-凝胶涂布法中可使用硅（或其它金属；尽管以下的式是指Si）醇盐，尤其硅醇盐前体，其选自由

组成的化合物组，其中R1、R2、R3选自可水解烷氧基部分且R4选自C1-C6直链烷基部分、可水解烷氧基部分和苯基部分。任选地，除醇盐外，可将其它配位体用于溶胶-凝胶方法的前体中。

用溶胶-凝胶涂布法获得的粒子可任选包含一个以上的核。举例而言，在量子点的情况下，可获得具有溶胶-凝胶涂层或第一涂层的附聚物。因此，二氧化硅前体（或其它金属氧化物前体）也可对多个QD涂布单一薄壳以形成经涂布的附聚物。这可尤其取决于量子点的浓度等。

在上文中，用于溶胶-凝胶涂布的前体尤其关于硅醇盐前体加以描述。然而，也可应用一种或多种铝（或另一金属）醇盐前体。此外，也可应用两种或更多种化学上不同的前体的组合以提供溶胶-凝胶涂层或第一涂层。

术语“第一涂布法”也可涉及多个第一涂布法。利用多个第一涂布方法可提供实质上包含遍及整个层厚度的相同组成的（多）层（当例如在第一涂布方法中，各涂布阶段或步骤包括沉积实质上相同的材料时），或可提供具有含不同组成的两个或更多个层的多层，诸如分别具有两种或更多种不同组成的两个或更多个（溶胶-凝胶）层的堆叠。一个实例可例如是SiO₂-Al₂O₃（溶胶-凝胶）多层，诸如三个或更多个（溶胶-凝胶）层的堆叠，其中SiO₂和Al₂O₃交替（也参见上文）。

如上文所指示，第二涂层可通常具有在5-250 nm，尤其15-75 nm范围内的涂层厚度。该层可通过原子层沉积型方法形成。在这种方法中，通过金属氧化物前体与氧源（诸如水和/或气相中的臭氧）的反应形成聚合网络。不同于在溶胶-凝胶方法中，ALD反应分成（至少）两个部分。在第一步骤中，将金属（氧化物）前体进料至（n ALD）反应器内并吸附到粒子表面上和/或与粒子表面上的反应性基团反应，且通过反应器冲洗移除实质上全部未反应或未吸附的前体分子。在第二步骤中，将氧源进料至反应器内并与粒子表面上的金属源反应，随后冲洗反应器以移除实质上全部残余氧源分子以及通过缩合反应所形成的水解产物。由于表面反应的自限制性，两个步骤使得原子层（或单层）形成。重复这些原子层反应步骤多次以形成最终的ALD涂层。术语金属氧化物前体尤其是指金属氧化物的前体。前体自身可能不是金属氧化物，但可例如包括金属有机分子。因此，特别地，用于ALD的金属（氧化物）前体可通常包括金属卤化物、醇盐、酰胺和其它金属（有机）化合物。

ALD方法的逐步性质使得易于沉积所限定的层厚度。ALD方法进一步允许其通过将不同金属氧化物前体连续进料至反应器内以形成多组分层或纳米层合物来沉积不同组成的层。因此，在一个具体实施方案中，第二层包含多层（也参见下文）。

对于ALD方法，可尤其应用流化床反应器。

因此，在一个具体实施方案中，通过应用所述原子层沉积法提供第二涂层。在一个实施方案中，使用静态粉末床进行经溶胶-凝胶涂布的发光粉末粒子的ALD涂布。然而，也可应用流化床。也可应用其它类型反应器。可通过应用具有结构化纳米多孔表面的第一溶胶-凝胶涂层在实质上防止粒子附聚。该方法可易于规模化（scaled up）且在ALD涂布期间几乎观察不到粉末损耗。用于粉末涂布的市售ALD反应器为例如由Picosun Oy连同例如滤筒式样夹（POCA^TM）一起出售。可用于ALD的体系例如描述于WO 2013171360 Al中，但也可应用其它体系。

用于ALD第二涂层的（非限制性）数目的适合材料列于下表中：

氧化物材料	金属（氧化物）前体	氧源	沉积温度[℃]
				Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Al(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub> (TMA) 或HAl(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>	H<sub>2</sub>O 或 O<sub>3</sub>	100 – 400
HfO<sub>2</sub>	Hf(N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>)<sub>4</sub>或 Hf(N(CH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>)<sub>4</sub>	H<sub>2</sub>O	80 – 300
				Ta<sub>2</sub>O<sub>5</sub>	TaCl<sub>5</sub> 或Ta(N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>)<sub>5</sub>	H<sub>2</sub>O	80 – 300
ZrO<sub>2</sub>	ZrCl<sub>4</sub> 或 Zr(N(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>)<sub>4</sub>	H<sub>2</sub>O	80 – 300
				TiO<sub>2</sub>	TiCl<sub>4</sub>、Ti(OCH<sub>3</sub>)<sub>4</sub> 或Ti(OEt)<sub>4</sub>	H<sub>2</sub>O	80 – 300
SiO<sub>2</sub>	SiCl<sub>4</sub>、H<sub>2</sub>N(CH<sub>2</sub>)<sub>3</sub>Si(OEt)<sub>3</sub>或Si(OEt)<sub>4</sub>	H<sub>2</sub>O 或O<sub>3</sub>	150–300

替代地或另外地，可应用铌氧化物（尤其Nb₂O₅）或钇氧化物（Y₂O₃）。其金属前体分别为例如叔丁基酰亚胺基)-三(二乙基氨基)-铌、NbF₅或NbCl₅和三(乙基环戊二烯基)钇。

然而，也可应用其它材料。因此，在原子层沉积法中，金属氧化物前体可尤其选自金属的金属氧化物前体的组，所述金属选自Al、Hf、Ta、Zr、Ti和Si。替代地或另外地，可应用Ga、Ge、V和Nb中的一种或多种。甚至更特别地，应用两种或更多种这些前体的交替层，其中至少一种前体选自以下：Al金属氧化物前体和Si金属氧化物前体，尤其Al金属氧化物前体，且另一前体选自以下：Hf金属氧化物前体、Ta金属氧化物前体、Zr金属氧化物前体和Ti金属氧化物前体，尤其选自以下：Hf金属氧化物前体、Ta金属氧化物前体和Zr金属氧化物前体，甚至更尤其Ta金属氧化物前体。特别地，Hf、Zr和Ta似乎提供相对透光的层，而Ti，例如，可提供相对不太透光的层。用Ta、Hf和Zr加工似乎比例如用Si相对较容易。术语“氧化物前体”或“金属氧化物前体”或“金属（氧化物）前体”也可指两种或更多种化学上不同的前体的组合。这些前体在与氧源反应时尤其形成氧化物（且因此指示为金属氧化物前体）。

举例而言，溶胶-凝胶第一涂层的纳米多孔表面上的硅烷醇基团（假定二氧化硅第一涂层）在初始层的ALD期间充当反应性位点。在一个实施方案中，通过使用Al(CH₃)₃（TMA）作为金属氧化物前体和（随后暴露于）水作为氧源来沉积氧化铝。在第一反应步骤中，TMA与二氧化硅溶胶凝胶层的表面硅烷醇基根据如下反应：

≡Si-OH + Al(CH₃)₃

≡Si-O-Al(CH₃)₂ + CH₄

随后水在第二反应步骤中通过水解与金属氧化物前体反应，随后进行缩合反应：

≡Si-O-Al(CH₃)₂ + 2 H₂O

≡Si-O-Al(OH)₂ + 2 CH₄

2 ≡Si-O-Al(OH)₂

≡Si-O-Al(OH)-O-Al(OH)-O-Si≡ + H₂O

结果发现在200-350℃范围内的沉积温度最适用于第一涂层的氧化铝ALD，温度优选在250-300℃范围内。类似温度可用于（一个或多个）ALD层的其它金属氧化物前体的ALD。

特别地，ALD氧化铝（或其它金属氧化物）层具有5-120 nm的厚度，更尤其10-75 nm的厚度，又甚至更尤其具有在15-50 nm范围内的厚度。

氧化铝ALD层的水气渗透阻挡性可通过沉积不同氧化物材料（诸如ZrO₂、TiO₂、Y₂O₃、Nb₂O₅、HfO₂、Ta₂O₅）的至少一个附加层进一步得到改善。特别地，该附加材料层的厚度在1-40 nm范围内，更优选在1-10 nm范围内。甚至更优选为AL₂O₃和来自ZrO₂、TiO₂、Y₂O₃、Nb₂O₅、HfO₂、Ta₂O₅的组的第二氧化物材料的交替层的纳米层合物堆叠。在250℃下可沉积适合的纳米层合物堆叠，例如20×（1 nmAl₂O₃（10个ALD循环）+1 nmZrO₂（11个ALD循环））以在第一溶胶-凝胶涂层的顶部形成40 nm厚的经纳米层合的第二涂层。

本发明在一个实施方案中尤其提供一种方法，其中第二涂层包含具有含不同化学组成的层的多层，且其中在原子层沉积法中，金属氧化物前体尤其选自金属的金属氧化物前体的组，所述金属选自以下：Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V和Nb，特别地，金属氧化物前体选自金属的金属氧化物前体的组，所述金属选自以下：Al、Hf、Ta、Zr、Ti和Si。也可使用两种或更多种此类前体的组合，例如包含氧化铝-锆和铪的混合氧化物-氧化铝的多层等。

因此，在一个实施方案中，第二涂层可包含具有含不同化学组成的层的多层，且其中所述多层包含一个或多个包含Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V和Nb中的一种或多种的氧化物的层，特别地，其中所述多层包含一个或多个包含Al、Hf、Ta、Zr、Ti和Si中的一种或多种的氧化物的层。此类多层的一个或多个层也可包括混合氧化物，诸如上文所指的混合氧化物。

特别地，应用该方法使得获得（n ALD）多层涂层，其包括至少两个（ALD）层（“AB”），甚至更尤其至少三层（例如“ABA”），又甚至更至少四层。又更特别地，应用至少如下堆叠，其包含两个或更多个的两个（ALD）层（“AB”）子集的堆叠，诸如(AB)_n，其中n是2或更大，诸如2-20，如2-10。

特别地，所述多层的层中的至少一个包含Al和Si氧化物中的一种或多种（包括其组合），且所述多层的层中的至少一个包含Hf、Ta、Zr、Ti、Ga、Ge、V和Nb氧化物中的一种或多种。该层任选也可包含Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V和Nb，其中当所述多层的其它（一个或多个）层分别包含二氧化硅或氧化铝的氧化物时，Si或Al与其它所指示的元素一起位于层中。如上文所指示，术语“ALD多层”或“多层”尤其是指具有不同化学组成的层。短语“具有不同化学组成的层”指示存在具有不同化学组成的至少两个层，诸如在“ABC”的情况下或在(AB)_n的情况下。

(AB)_n的特定实例包括其中A是选自Si和Al（尤其Al）氧化物中的一种或多种；且其中B是选自Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V和Nb氧化物中的一种或多种的多层，其中当多层的其它（一个或多个）层分别包含二氧化硅或氧化铝的氧化物时，Si或Al与其它所指示的元素中的一种或多种一起位于层中，特别地，其中B是选自Hf、Ta、Zr、Ti、Ga、Ge、V和Nb的氧化物中的一种或多种，又甚至更特别地，其中B是选自Hf、Ta、Zr、和Ti的氧化物中的一种或多种，更特别地，其中B是选自Hf、Ta和Zr的氧化物中的一种或多种。

因此，该ALD多层尤其提供到溶胶-凝胶层上。此外，如上文所指示，可任选在ALD多层的顶部上施加一个或多个其它层。

因此，在一个具体实施方案中，第二涂层包含具有层的堆叠的多层，其中邻近层具有不同化学组成。特别地，所述多层的层各自独立地具有在1-40 nm，尤其1-10 nm范围内的厚度。此外，特别地，所述多层包含一个或多个氧化铝层和一个或多个金属氧化物层，其中金属选自Hf、Ta、Zr和Ti的组。

因此，在一个具体实施方案中，在原子层沉积法中应用选自以下的金属氧化物前体：Al(CH₃)₃、HAl(CH₃)₂、Hf(N(CH₃)₂)₄、Hf(N(CH₂CH₃)₂)₄、Hf[N(CH₃)(CH₂CH₃)]₄、TaCl₅、Ta(N(CH₃)₂)₅、Ta{[N(CH₃)(CH₂CH₃)]₃N(C(CH₃)₃)}、ZrCl₄、Zr(N(CH₃)₂)₄、TiCl₄、Ti(OCH₃)₄、Ti(OCH₂CH₃)₄、SiCl₄、H₂N(CH₂)₃Si(OCH₂CH₃)₃和 Si(OCH₂CH₃)₄，和选自H₂O和O₃的氧源。如上文所指示，也可应用于两种或更多种不同金属氧化物前体和/或两种或更多种不同氧源。

此外，在原子层沉积法的方法的又一个实施方案中提供具有含不同化学组成的层的多层，其中一个或多个层包含钽氧化物（尤其Ta₂O₅）。因此，本发明也在一个实施方案中提供了发光材料，其中第二涂层包含具有含不同化学组成的层的多层，其中一个或多个层可尤其包含Ta₂O₅。此外，在原子层沉积法的方法的一个实施方案中提供具有含不同化学组成的层的多层，其中一个或多个层包含钽氧化物（尤其Ta₂O₅）、铪氧化物和锆氧化物中的一种或多种。因此，本发明也在一个实施方案中提供了发光材料，其中第二涂层包含具有含不同化学组成的层的多层，其中一个或多个层可尤其包含钽氧化物、铪氧化物和锆氧化物中的一种或多种。举例而言，多层堆叠也可包括具有交替层的堆叠，其中例如氧化铝与钽氧化物（尤其Ta₂O₅）、铪氧化物和锆氧化物中的一种或多种交替，诸如包含例如氧化铝-钽氧化物-氧化铝-氧化铪-氧化铝-钽氧化物的堆叠等。

此外，发现当首先将ALD涂层提供到发光材料粒子上时（由此当例如在后续的溶胶-凝胶层之前时），ALD层不如所期望的均匀。因此，为获得良好的ALD层，必须将ALD层厚度增加超过原则上必要的厚度，其可引起不必要的透射率降低（即使在一些情况下降低较小）。此外，发现ALD涂层更易于涂布到溶胶-凝胶所得的涂层上，而溶胶-凝胶涂层可能不太易于涂布到ALD涂层上。此外，ALD层上的溶胶-凝胶方法可能对ALD层有害。

就稳定性而言，使用最终层，即包含金属氧化物层的远离发光核的层似乎尤其有益，其中所述金属选自Hf、Ta、Zr和Ti的组。此外，使用薄的个别层，诸如相对薄约10 nm，诸如至少5 nm，如至少1 nm的层也似乎增加发光材料的稳定性。

因此，第二涂层的总层厚度尤其在5-250 nm，诸如10-200 nm，尤其如15-120 nm，诸如15-50 nm，如20-75 nm范围内。

当在本发明方法，即尤其第一涂布法期间和/或之前应用非氧化物发光材料时，可在发光材料的粒子上形成含氧层，使得在核与第一涂层之间形成中间含氧层。因此，在另一个实施方案中，发光核包含非氧化物且在发光核与第一涂层之间存在中间氧化物层。该中间层的厚度可在0.5-50 nm，诸如1-20 nm范围内。

本文中所述的层厚度尤其是平均层厚度。然而，尤其至少50%，甚至更尤其至少80%的各层的区域具有这样经指示的层厚度。特别地，这指示在至少50%的所述层的区域中将发现该厚度。

第一涂层和第二涂层是透光的，其表示入射在各层上的光的至少一部分透射穿过各层。因此，第一层和第二层可以是完全或部分透明的，或可以是半透明的。在一个实施方案中，超过90%的入射在涂层上的（可见）光透射穿过涂层。由于制成涂层的材料的特性，第一涂层和/或第二涂层可以是透光的。举例而言，涂层可由透明材料制成，即使该层相对较厚。在另一个实施方案中，第一涂层和/或第二涂层足够薄以至于各层变得透光，而制造层的材料当制造于相对较厚层中时是不透明或半透明的。本文中所述的材料对（可见）光均具有透射性或可制成适合的层厚度使得其对（可见）光具有透射性。

在另一方面中，本发明也提供一种照明器件，其包括光源，其经配置以产生光源辐射，尤其蓝光和UV中的一种或多种，和包含如本文中所述的发光材料的波长转换器，其中波长转换器经配置以将光源辐射的至少一部分转化为波长转换器光（诸如绿光、黄光、橙光和红光中的一种或多种）。波长转换器尤其经辐射耦合至光源。术语“辐射耦合”尤其表示光源和发光材料彼此关联，使得发光材料接收通过光源所发出的辐射的至少一部分（且至少部分转化为发光）。因此，粒子的发光核可通过在核中提供发光材料的发光的光源辐射来激发。在一个实施方案中，波长转换器包含含发光材料（粒子）的基质（材料）。举例而言，基质（材料）可包含一种或多种选自透射性有机材料支撑物的材料，诸如选自以下：PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）、PC（聚碳酸酯）、聚甲基丙烯酸酯（PMA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）（Plexiglas或Perspex）、醋酸丁酸纤维素（CAB）、聚硅氧烷、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、（PETG）（二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PDMS（聚二甲基硅氧烷）和COC（环烯烃共聚物）。替代地或另外地，基质（材料）可包含环氧树脂。

照明器件可为以下系统的一部分或可用于以下系统中：例如办公室照明系统、家庭应用系统、商铺照明系统、家用照明系统、补强照明系统、聚光照明系统、电影院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自动点亮显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告标志系统、医用照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、温室照明系统、园艺照明或LCD背光。

如上文所指示，照明单元在LCD显示器件中可用作背光单元。因此，本发明还提供了包括如本文中所定义的照明单元的LCD显示器件，该照明单元经配置作为背光单元。本发明在另一方面中还提供了包括背光单元的液晶显示器件，其中背光单元包括如本文中所定义的一种或多种照明器件。

特别地，光源是在运行期间发出（光源辐射）至少波长选自200-490 nm范围内的光的光源，尤其在运行期间发出至少波长选自在400-490 nm范围内，甚至更尤其在440-490nm范围内的光的光源。此光可部分由波长转换器纳米粒子使用（也进一步参见下文）。因此，在一个具体实施方案中，光源经配置以产生蓝光。在一个具体实施方案中，光源包括固态LED光源（诸如LED或激光二极管）。术语“光源”也可与多个光源相关，诸如2-20个（固态）LED光源。因此，术语LED也可指多个LED。在本文中，术语白光是本领域技术人员已知的。其尤其关于相关色温（CCT）在约2000至20000 K，尤其2700-20000 K，对于一般照明尤其在约2700K至6500 K范围内，且出于背光目的尤其在约7000 K至20000 K范围内，且尤其在距BBL（黑体轨迹）约15 SDCM（色彩匹配的标准偏差）内，尤其在距BBL约10 SDCM内，甚至更尤其在距BBL约5 SDCM内的光。在一个实施方案中，光源也可提供相关色温（CCT）在约5000至20000 K的光源辐射，例如直接磷光体转换LED（具有例如获得10000 K的磷光体薄层的发蓝光二极管）。因此，在一个具体实施方案中，光源经配置以提供相关色温在5000-20000 K范围内，甚至更尤其在6000-20000 K，诸如8000-20000 K范围内的光源辐射。相对较高色温的优点可以是在光源辐射中可存在相对较高蓝光组分。

术语“上游”和“下游”是关于物件或特征相对于来自光产生装置（此处尤指第一光源）的光传播的布置，其中相对于来自光产生装置的光束内的第一位置，光束中更接近于光产生装置的第二位置为“上游”，且光束内更远离光产生装置的第三位置为“下游”。

本领域技术人员将理解本文中的术语“实质上”，诸如在“实质上所有光”中或“实质上由……组成”中。术语“实质上”也可包括“全部”、“完全”、“所有”等的实施方案。因此，在实施方案中也可移除形容词“实质上”。在适用时，术语“实质上”也可以指90%或更高，诸如95%或更高，尤其99%或更高，甚至更尤其99.5%或更高，包括100%。术语“包含（comprise）”也包括其中术语“包含”意味着“由……组成”的实施方案。术语“和/或”尤其是指“和/或”前后所提及物件中的一个或多个。举例而言，短语“物件1和/或物件2”和类似短语可能是指物件1和物件2中的一个或多个。术语“包含（comprising）”在一个实施方案中可能是指“由……组成”，但在另一个实施方案中也可能指“至少含有所限定的物类且任选含有一种或多种其它物类”。

此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三和其类似术语是用于在类似要素之间进行区分且不一定用于描述顺序或时间次序。要理解的是，如此使用的术语在适当情况下可互换且本文中所述的本发明的实施方案能够以除本文中所描述或说明的顺序之外的其它顺序操作。

尤其描述在操作期间的本文中的器件。如对于本领域技术人员而言清楚的是，本发明不限于操作方法或操作中的器件。

应注意的是，上文所提及的实施方案说明而非限制本发明，且本领域技术人员在不背离随附权利要求的范围下将能够设计多种替代性实施方案。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应解释为限制权利要求。动词“包含（to comprise）”及其变形的使用不排除除了权利要求中所述的那些要素或步骤以外的其它要素或步骤的存在。要素前的冠词“一个”或“一种”（“a”或“an”）不排除多个此类要素的存在。可借助于包含若干不同要素的硬件且借助于适当程序化的电脑来实施本发明。在列举若干装置的器件权利要求中，这些装置中的若干个可通过硬件的一个和相同项来实施。在相互不同的从属权利要求中详述某些措施的纯粹事实并不指示这些措施的组合不可有利地使用。

本发明进一步适用于一种器件，其包括在说明书中描述和/或在附图中显示的特性化特征中的一个或多个。本发明进一步关于一种方法或工艺，其包括在说明书中描述和/或在附图中显示的特性化特征中的一个或多个。

为提供另外的优点，可将本专利中所论述的各种方面组合。此外，一部分的特征可形成一个或多个分案申请的基础。

附图说明

现将仅借助于实例参照随附示意性图式来描述本发明的实施方案，在所述图式中相应的附图标记指示相应的部件，且其中：

图1示意性地描绘照明器件；

图2a示意性地描绘具有溶胶-凝胶第一涂层的发光粉末粒子；

图2b-2d示意性地描绘颗粒状发光材料的一些其它方面；

图3a-3b显示干燥后经SiO₂涂布的粉末的SEM图像，其显示单一颗粒的表面结构；

图3c显示经混合涂布的粒子的TEM图；

图4a显示磷光体粉末在ALD涂布之前（仅SiO₂）和之后（SiO₂上存在Al₂O₃）相对光输出（LO）随降解时间（以小时计）的变化；降解条件：60℃/100%相对湿度：ALD-1：磷光体上的20 nm Al₂O₃；ALD-2：磷光体上的40 nm Al₂O₃；ALD-3：沉积于SiO₂涂层上的20 nm Al₂O₃；SiO₂-1：磷光体上的溶胶-凝胶SiO₂涂层（ALD-3的基础）；

图4b显示相对光输出（LO）随降解时间（以小时计）的变化（85℃/100%RH）；ALD-3：SiO₂涂层上的20 nm Al₂O₃；ALD-4：20 nm Al₂O₃/Ta₂O₅纳米层合物；沉积于薄SiO₂层（<10 nm）上；ALD-5：20 nm Al₂O₃/Ta₂O₅纳米层合物；沉积于SiO₂涂层上；ALD-6：20 nm Al₂O₃/HfO₂纳米层合物；沉积于SiO₂涂层上；

图4c显示相对光输出（LO）随降解时间（以小时计）的变化（85℃/100%RH）；ALD-3和ALD-6样品如上所述；ALD-7：薄SiO₂层（<10 nm）上的20 nm Al₂O₃/HfO₂纳米层合物，纳米层合物设计：4×[1.5 nm Al₂O₃/3.5 nm HfO₂]；ALD-8：薄SiO₂层（<10 nm）上的10 nm Al₂O₃/HfO₂纳米层合物，纳米层合物设计：2×[1.5 nm Al₂O₃/3.5 nm HfO₂]。除非另外指示，否则溶胶-凝胶SiO₂涂层一般具有在150-200 nm范围内的层厚度。指示具有<10 nm的厚度的薄SiO₂层一般将具有在约1-10 nm范围内的平均层厚度。

示意图不一定按比例绘制。

具体实施方案

图1示意性地描绘照明器件20，其包括经配置以产生光源辐射11，尤其蓝光和UV中的一种或多种的光源10，以及波长转换器30，该波长转换器包含具有如本文中所定义的粒子的发光材料1。波长转换器30可例如包含基质，如聚硅氧烷或有机聚合物基质，其中包埋有经涂布的粒子。波长转换器30经配置以将光源辐射11的至少一部分（波长）转化为波长转换器光21，其至少包含波长转换器光31且任选还包含光源辐射11。波长转换器光31至少包含来自本文中所述经涂布的粒子的发光。然而，波长转换器30可任选还包含一种或多种其它发光材料。波长转换器30，或更尤其发光材料1，可经布置在非零距离d3处，诸如0.1-100mm的距离处。然而，任选距离可为0，诸如当发光材料包埋在LED晶粒上的圆顶（dome）中时。距离d3是光源的发光表面（诸如LED晶粒）与波长转换器30（更尤其发光材料1）之间的最短距离。

图2a示意性地描绘在第二涂层的ALD期间具有溶胶-凝胶第一涂层的发光粉末粒子形成静态粉末床。粒子以标记100指示且溶胶-凝胶涂层或第一涂层以标记110指示。发光核以标记102指示，且可包括例如发光氮化物或硫化物磷光体的微米尺寸粒子，但也可包括其它（较小）材料，诸如发光纳米粒子（进一步参见图2c）。如图2a中示意性所示，第一涂层110的外部形状可为略微凹状，如SEM中所发现的那样（进一步参见图3b）。借助于实例，图2a中的较小粒子指示例如ALD前体（进一步参见下文）。标记100a用以指示仅具有溶胶-凝胶第一涂层110的发光粒子100。

图2b-2d示意性地描绘颗粒状发光材料的一些其它方面；图2b显示发光材料1，此处，借助于实例，显示含有发光核102和具有厚度d1的第一涂层110（通过溶胶-凝胶涂布所形成）和具有厚度d2的第二涂层120（通过ALD所形成）的两个粒子。厚度不一定按比例。未描绘第一涂层110中的可能凹痕。厚度d1可尤其作为在整个第一涂层110范围内取平均值的平均厚度；这同样可适用于第二厚度d2等（也参见下文）。

图2c示意性地描绘其中发光核102包括发光纳米粒子（此处借助于实例为量子点130）的实施方案。该实例中的量子点包含具有（半导体）核材料106（诸如ZnSe）和壳107（诸如ZnS）的量子棒。当然，也可使用其它发光纳米粒子。该发光量子点130也可具有混合涂层。

如上文所指示，涂层可包括多层；尤其第二涂层120可包括多层涂层。这示意性地显示于图2d中，其中第二涂层120包含具有层1121的ALD多层1120。标记1121a、1121b和1121c分别示意性地指示各个层，其可为例如交替的Al₂O₃层（借助于实例为1121b）和Ta₂O₅层（借助于实例为1121a、1121c）。标记d2指示整个第二涂层120的厚度。各个ALD层可例如具有在0.5-20 nm范围内的厚度。

图2d以标记17、27、37、47和57指示各层的表面。如上文所指示，本文中所述的层厚度尤其是平均层厚度。尤其至少50%，甚至更尤其至少80%的各层的区域具有如此指示的层厚度。因此，参考表面17与表面47之间的厚度d2，在低于至少50%的表面17，可发现例如5-250 nm范围内的层厚度，且对于其它小于至少50%的表面区域17，可发现例如更小或更大的厚度，但第二涂层（多）层120的d2平均而言在5-250 的指示范围内。同样，这可适用于本文中其它指示厚度。举例而言，参考表面47与表面57之间的厚度d1，在超过至少50%的区域47，该厚度可在20-500 nm范围内，且对于其它小于至少50%的表面区域47，可发现例如更小或更大的厚度，但第一层110的d1平均而言在5-500 nm的指示范围内，诸如尤其20-500 nm。

图2a-2d示意性地描绘具有单核的发光粒子100。然而，任选也可形成用第一涂层和第二涂层包封的附聚物。这可尤其适用于作为发光核的量子点。

图3a-3b显示干燥后经SiO₂涂布的粉末的SEM图像，其显示单一颗粒的表面结构，其中尤其是图3b，用具有较高分辨率的SEM测量，显示出凹状表面，其在本文中也指示为“蛾眼”。图3c显示经混合涂布的粒子的TEM图。出于TEM测量的目的，左图中的标记M指示其中包埋有粒子的TEM基质，诸如树脂。标记120指示多层的第二涂层，此处指示为位于第一涂层110上的3-层多层。在右侧TEM图中可看到，在发光核102与第一涂层110之间存在过渡层或中间层105。此处，应用非氧化性发光材料。中间层是氧化物层（即位于非氧化性发光材料（诸如氮化物发光材料）表面的氧化物形成）。

图4a显示磷光体粉末在ALD涂布之前（仅SiO₂）和之后（SiO₂上存在Al₂O₃）相对光输出随降解时间（以小时计）的变化；降解条件：60℃/100%相对湿度：ALD-1：磷光体上的20 nmAl₂O₃；ALD-2：磷光体上的40 nm Al₂O₃；ALD-3：沉积于SiO₂涂层上的20 nm Al₂O₃；SiO₂-1：磷光体上的溶胶-凝胶SiO₂涂层（ALD-3的基础）。清楚的是，仅经溶胶-凝胶涂布的材料或仅经ALD涂布的材料比混合涂层差。

图4b显示相对光输出随降解时间（以小时计）的变化（85℃/100%RH）；ALD-3：SiO₂涂层上的20 nm Al₂O₃；ALD-4：20 nm Al₂O₃/Ta₂O₅纳米层合物；沉积于薄SiO₂层（<10 nm）上；ALD-5：20 nm Al₂O₃/Ta₂O₅纳米层合物；沉积于SiO₂涂层上；ALD-6：20 nm Al₂O₃/HfO₂纳米层合物；沉积于SiO₂涂层上；从这些图式尤其可得出结论：Al₂O₃和第二氧化物的ALD多层提供优于“简单”Al₂O₃ALD涂层的表现。图4a中的ALD-3样品与图4b中的相同；然而测量条件（温度）有所不同。

图4c显示相对光输出（LO）随降解时间（以小时计）的变化（85℃/100%RH）；ALD-3和ALD-6样品如上所述；ALD-7具有薄SiO₂层（<10 nm）上的20 nm Al₂O₃/HfO₂纳米层合物，纳米层合物设计：4×[1.5 nm Al₂O₃/3.5 nm HfO₂]；且ALD-8具有薄SiO₂层（<10 nm）上的10 nmAl₂O₃/HfO₂纳米层合物，纳米层合物设计：2×[1.5 nm Al₂O₃/3.5 nm HfO₂]。清楚的是，与具有薄溶胶-凝胶层或仅有少数层的多层堆叠相比，较厚的溶胶-凝胶层和/或更多堆叠的纳米层合物提供较好的结果。ALD-5和ALD-6具有在约100-200 nm范围内的溶胶-凝胶涂层。

实验

发光粉末的SiO₂涂层

对于该实验，在氮气的恒流下在3颈玻璃烧瓶中的100ml EtOH中搅拌10gSrLiAl₃N₄:Eu磷光体粉末。在添加100 µl四甲氧基硅烷（TMOS）和15 ml 25%NH₃溶液后，添加溶解于50.4 g EtOH中的8.5 g四乙氧基硅烷（TEOS）并搅拌悬浮液至少3小时。

过滤经涂布的粉末且用EtOH洗涤。最后在200℃下在空气中干燥经涂布的粉末24小时。图3a显示干燥后经SiO₂涂布的粉末的SEM图像，其显示单一颗粒的表面结构。

经SiO₂涂布的发光粉末的ALD涂层

在带有POCA^TM试样夹的Picosun Oy R150 ALD反应器中以5 g规模制备ALD涂层。以下前体材料用以沉积单一材料ALD涂层（Al₂O₃）或多层纳米层合物（Al₂O₃/Ta₂O₅、Al₂O₃/HfO₂）：三甲基铝（Al）、三(乙基甲基酰胺基)(叔丁基酰亚胺基)钽(V)（Ta）、四(乙基甲基酰胺基)铪（Hf）和H₂O（O）。在300℃下沉积20 nm和40 nm厚度的纯Al₂O₃涂层。将沉积温度降低至250℃以制得20 nm或100 nm厚的Al₂O₃/Ta₂O₅纳米层合物（n×[5 nm Al₂O₃ + 5 nmTa₂O₅]；n=2或10）或20 nm厚的Al₂O₃/HfO₂纳米层合物（4×[1.5 nm Al₂O₃ + 3.5 nm HfO₂]）。为检测附聚物，ALD涂布后使用63 µm POM筛对所有粉末进行干式筛分。

湿气稳定性测试

为测试并比较磷光体粉末（有和无ALD涂层的情况下）的湿气稳定性，制备具有2体积%磷光体的磷光体/聚硅氧烷浆料。在由Teflon®制得的试样夹中沉积均质浆料。在150℃下在空气中使聚硅氧烷硬化后，测量在440 nm下的量子效应和吸收率并用以计算光输出LO=A*QE。初始测量后，将试样夹放置在也含有一定毫升去离子水的气密玻璃瓶中（水与样品之间无直接接触，存在过量的水以防止完全蒸发）。将密封容器放置在温度为50-100℃的干燥室中。在约25小时的典型时间间隔后，停止降解且移除样品以测量QE和吸收率。绘制相对于t=0的光输出的图（图4a）以描述磷光体粉末的水解相关降解。

如图4b中所示，使用经涂布材料的不同实例进行进一步湿气稳定性测试。尤其，使用氮化物发光材料作为发光核来制备以下粒子：

从尤其对于这些样品的数据可得出结论：用至少50 nm的第一涂层可获得特别好的结果。

图3c显示第3样品的TEM图像。左侧显示AlO_x/TaO_x多层且右侧显示SiO_x/颗粒界面。该放大倍率是最高可能用以使颗粒边缘成像的：如右侧图像中可见（参见连谱号），界面层的分层相当快速出现。界面层看起来是氧化颗粒材料（参见EDS结果）。颗粒与颗粒氧化部分之间的亮线表示不太致密的（或不存在）材料。在左侧图像中，较暗层对应于TaO_x，而较亮层则对应于AlO_x。可辨别出邻近于SiO_x-层的AlO_x-层。类似于如上所述，制备且测试另一系列样品：

ALD-7	位于薄SiO<sub>2</sub>层（<10 nm）上的20 nm Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/HfO<sub>2</sub> 纳米层合物，纳米层合物设计：4 × [1.5 nm Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> / 3.5 nm HfO<sub>2</sub>]
		ALD-8	位于薄SiO<sub>2</sub>层（<10 nm）上的10 nm Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/HfO<sub>2</sub> 纳米层合物，纳米层合物设计：2 × [1.5 nm Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> / 3.5 nm HfO<sub>2</sub>]
ALD-9	位于薄SiO<sub>2</sub>层（<10 nm）上的10 nm Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/ Ta<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 纳米层合物，纳米层合物设计： 2 × [5 nm Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> / 5 nm Ta<sub>2</sub>O<sub>5</sub>]

关于在升高的温度和100%RH下光输出与时间的相关性的实验结果显示于图4c中（参见上文）。就ALD-9而言，在初始降低后（也参见ALD-5），时间稳定性极好。此外，在100%RH下在不同温度下测试ALD-5。在约800小时之时，相对强度（相对于0小时）是约98%（在85℃下）、约97%（在100℃下）和约92%（在130℃下）。这显示已获得极其稳定的磷光体，其可耐受苛刻的条件，而强度无实质性降低。

Claims

1.用于为发光粒子（100）提供混合涂层的方法，其中所述发光粒子（100）包含氮化物发光材料和氧氮化物发光材料中的一种或多种，所述方法包括：

(i) 通过应用溶胶-凝胶涂布法在所述发光粒子（100）上提供包含硅氧化物的第一涂层（110），由此提供经涂布的发光粒子（100a）；和

(ii) 通过应用原子层沉积法在所述经涂布的发光粒子（100a）上提供第二涂层（120），其中所述第二涂层（120）包含具有化学组成不同的层（1121）的多层（1120），并且其中在所述原子层沉积法中，金属氧化物前体选自以下金属的金属氧化物前体的组，所述金属选自Al、Hf、Ta、Zr、Ti和Si。

2.根据权利要求1的方法，包括：

(i) 通过应用所述溶胶-凝胶涂布法将具有在20-500 nm范围内的第一涂层厚度（d1）的所述第一涂层（110）提供到所述发光粒子（100）上，由此提供所述经涂布的发光粒子（100a）；和

(ii) 通过应用所述原子层沉积法将具有在5-250 nm范围内的第二涂层厚度（d2）的所述第二涂层（120）提供到所述经涂布的发光粒子（100a）上。

3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述发光粒子（100）包含选自由以下各项组成的组的氮化物发光材料中的一种或多种：(Sr,Ca)Mg₃SiN₄:Eu；(Sr,Ca)Mg₂Al₂N₄:Eu；(Sr,Ca)LiAl₃N₄:Eu和(Sr,Ca)Li_dMg_aAl_bN₄:Eu，其中0≤a≤4; 0≤b≤4; 0≤d≤4; 以及a+b+d=4和2a+3b+d=10。

4.根据权利要求3的方法，其中所述发光粒子（100）包含选自SrLiAl₃N₄:Eu²⁺类的发光材料。

5.根据权利要求1-2中任一项的方法，其中所述溶胶-凝胶涂布法包括：

ia）提供醇、氨、水、所述发光粒子（100）和金属醇盐前体的混合物，同时搅拌所述混合物，并使得在所述发光粒子（100）上形成所述第一涂层，其中所述金属醇盐前体选自钛醇盐、硅醇盐和铝醇盐；和

ib）从所述混合物中截取发光粒子（100）并且对所述发光粒子（100）施以热处理，由此提供所述经涂布的发光粒子（100a）。

6.根据权利要求1-2中任一项的方法，其中在溶胶-凝胶涂布法中使用硅醇盐前体，其中，所述硅醇盐前体选自由以下组成的化合物的组：

，其中R₁、R₂、R₃选自可水解的烷氧基部分，且R₄选自C1-C6直链烷基部分、可水解的烷氧基部分和苯基部分。

7.根据权利要求1-2中任一项的方法，其中在所述原子层沉积法中金属氧化物前体选自以下金属的金属氧化物前体的组，所述金属选自Hf、Ta和Zr。

8.根据权利要求6的方法，其中所述硅醇盐前体选自

、

、

和

，并且其中在所述原子层沉积法中应用选自以下的金属氧化物前体：Al(CH₃)₃、HAl(CH₃)₂、Hf(N(CH₃)₂)₄、Hf(N(CH₂CH₃)₂)₄、Hf[N(CH₃)(CH₂CH₃)]₄、TaCl₅、Ta(N(CH₃)₂)₅、Ta{[N(CH₃)(CH₂CH₃)]₃N(C(CH₃)₃)}、ZrCl₄、Zr(N(CH₃)₂)₄、TiCl₄、Ti(OCH₃)₄、Ti(OCH₂CH₃)₄、SiCl₄、H₂N(CH₂)₃Si(OCH₂CH₃)₃、和Si(OCH₂CH₃)₄，以及选自H₂O和O₃的氧源。

9.根据权利要求1-2中任一项的方法，其中在所述原子层沉积法中提供具有化学组成不同的层（1121）的多层（1120），其中一个或多个层（1121）包含Ta₂O₅。

10.包含发光粒子（100）的发光材料（1），其可通过根据前述权利要求中任一项的方法获得。

11.包含发光粒子（100）的发光材料（1），其中所述发光粒子（100）包含发光核（102）、包含硅氧化物且具有在5-500 nm范围内的第一涂层厚度（d1）的第一涂层（110）和具有在5-250 nm范围内的第二涂层厚度（d2）的第二涂层（120），其中所述发光粒子（100）包含氮化物发光材料和氧氮化物发光材料中的一种或多种，其中所述第二涂层（120）包含具有化学组成不同的层（1121）的多层（1120），其中所述多层（1120）包含一个或多个包含Al、Hf、Ta、Zr、Ti和Si中的一种或多种的氧化物的层，并且其中所述第一涂层（110）通过应用溶胶-凝胶涂布法提供和其中所述第二涂层（120）通过应用原子层沉积法提供。

12.根据权利要求11的发光材料（1），其中所述发光粒子（100）包含选自由以下各项组成的组的氮化物发光材料中的一种或多种：(Sr,Ca)Mg₃SiN₄:Eu；(Sr,Ca)Mg₂Al₂N₄:Eu；(Sr,Ca)LiAl₃N₄:Eu和(Sr,Ca)Li_dMg_aAl_bN₄:Eu，其中0≤a≤4; 0≤b≤4; 0≤d≤4; 以及a+b+d=4和2a+3b+d=10。

13.根据权利要求11的发光材料（1），其中在所述发光核（102）与所述第一涂层（110）之间存在中间氧化物层（105）。

14.根据权利要求11-13中任一项的发光材料，其中一个或多个层（1121）包含Al₂O₃、HfO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、TiO₂和SiO₂中的一种或多种。

15.根据权利要求11-13中任一项的发光材料，其中所述第二涂层（120）包含具有化学组成不同的层（1121）的多层（1120），其中一个或多个层（1121）包含Ta₂O₅、HfO₂和ZrO₂中的一种或多种并且其中一个或多个层包含Al₂O₃。

16.根据权利要求11-13中任一项的发光材料，其中所述第二涂层（120）包含具有化学组成不同的层（1121）的多层（1120），其中一个或多个层（1121）包含Ta₂O₅并且其中一个或多个层包含Al₂O₃。

17.一种照明装置（20），其包括经配置以产生光源辐射（11）的光源（10）以及包含可根据权利要求1-10中的任一项获得或如权利要求11-16中的任一项所限定的发光材料（1）的波长转换器（30），其中所述波长转换器（30）经配置以将所述光源辐射（11）的至少一部分转化为波长转换器光（31）。