JP2023534142A - 蛍光体粒子コーティング - Google Patents

Abstract

本発明では、ハイブリッドコーティングを有する発光粒子（100）を提供する方法が提供される。本方法は、（i）発光コア（102）上にプライマ層（105）を有する発光コア（102）を提供するステップと、（ii）主原子層成膜プロセスの適用により、プライマ層（105）上に主ALDコーティング層（120）を提供するステップであって、主ALD被膜層（120）は、異なる化学組成を有する2つ以上の層（1121）を有するマルチレイヤ（1120）を有し、主原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVを含む金属酸化物前駆体の群から選択される、ステップと、（iii）主ゾル-ゲルコーティングプロセスの適用により、主ALD-コーティング層（120）上に主ゾル-ゲルコーティング層（130）を提供するステップであって、前記主ゾル-ゲルコーティング層（130）は、マルチレイヤ（1120）の1または2以上の層（1121）とは異なる化学組成を有する、ステップと、を有する。

Description

本願は、2020年6月29日に出願された「蛍光体粒子コーティング」という名称の米国特許出願第16／915,422号、および2020年8月5日に出願された「蛍光体粒子コーティング」という名称の欧州特許出願第20189538.0号の優先権を主張するものであり、前記出願は、その全体が参照により本願に組み込まれている。

本願は、コーティングされた発光材料を提供する方法、当そのような蛍光体材料、および波長変換用のそのような発光材料を有する照明装置に関する。

発光材料のコーティングは、本術分野において公知である。例えば、国際公開第WO2014／128676号には、コーティングされた発光粒子、発光変換体素子、光源、照明器具、およびコーティングされた発光粒子を製造する方法が記載されている。コーティングされた発光粒子は、発光粒子と、第1のコーティング層と、第2のコーティング層とを有する。発光粒子は、第1のスペクトル領域の光を吸収して、吸収した光を第2のスペクトル領域の光に変換する発光材料を有する。発光材料は、水分に対して敏感である。第1のコーティング層は、水分に対する第1のバリアを形成し、金属酸化物または窒化物、リン化物、硫化物系のコーティングを有する。第2のコーティング層は、水分に対する第2のバリアを形成し、シリコン系のポリマーを有し、または材料AIPO₄、SiO₂、Al₂O₃、およびLaPO₄のうちの1つの連続層を有する。第1のコーティング層および第2のコーティング層は、光透過性である。第1のコーティング層は発光粒子を封入し、第2のコーティング層は、第1のコーティング層とともに発光粒子を封入する。

国際公開第2014／128676号

湿度に敏感な発光粉末材料は、アモルファスまたはガラス状材料の層でコーティングし、水分のアタックによる分解速度を抑制することができる。コーティングは、サスペンション（懸濁液）に溶解した無機前駆体を反応させること（例えば、ゾル-ゲル法）により、または気相からの成膜（例えば、化学気相成膜法または原子層成膜法（ALD）法）により、粒子表面に材料を成膜することにより、設置することができる。

原子層成膜法は、粉末粒子に各種無機材料の薄い共形のコーティングを成膜する上で好適な方法であり得る。ALD層は、極めて緻密で共形であり、水蒸気および酸素のような気体に対して、実質的に不透過性であってもよい。

ALDプロセスでは、さらに、各々が層に対して異なる物理的特性（例えば、耐湿性、光透過性、応力抵抗性、弾性等）を提供する、異なる無機材料の複数の薄い層（ナノ積層体）の成膜が可能となる。これらの特性は、異なる（ナノ）層に対して異なってもよい。

ゾル-ゲルプロセスは、層がコーティングされた材料に対して機械的保護を提供し得る、（比較的）厚い層を提供することに適する。

既知の被コーティング発光粒子は、1または2以上の問題、湿気または例えば溶媒による発光材料の分解、高温の結果としての分解、発光粒子の処理中の機械的不安定性などを呈し得る。さらに、既知のコーティングプロセスの多くは、凝集、（未コーティング材料に対して）被コーティング発光材料の量子効率の低下、非共形コーティングのような、1または2以上の問題を有する。

ゾル-ゲルコーティングプロセスにおいて、発光材料の特性のみでは十分ではない場合がある。また、ALDコーティングのみを含む水分感受性発光粒子では、機械的応力に晒された際に、耐久性が不十分な可能性がある。さらに、ゾル-ゲルコーティングの上部に構成されたALDコーティングと組み合わされた、ゾル-ゲルコーティングを有する水分感受性発光粒子では、最大60℃の温度および90%の相対湿度のような、比較的厳しい条件での水分のアタックによる分解速度が抑制された発光粒子を提供し得る。しかしながら、高出力LEDの用途、例えばフラッシュおよび車両用途で生じるような、より高温では、代替コーティング構造が好ましい場合がある。さらに、ALD層は、固有の（引張）応力を示し、これは、層の厚さが増加するとともに増加し得る。ALDコーティングは、薄い層として提供されることが好ましい。しかしながら、特に薄いALD層の成膜は、表面コンタミネーションの影響を受ける傾向にある。被コーティング粒子の表面でのコンタミネーションの可能性は、（薄い）ALD層においてピンホールまたは他の不規則性の原因となり得る。

従って、本発明の一態様は、代替コーティングプロセスを提供することであり、さらに、前述の問題の1または2以上の少なくとも一部を軽減することが好ましい。本発明の別の態様は、代替発光材料を提供することであり、さらに、前述の問題の1または2以上の少なくとも一部を軽減することが好ましい。さらに別の態様では、本発明は、発光材料を有する照明装置を提供することであり、さらに、前述の問題の1または2以上の少なくとも一部を軽減することが好ましい。

本発明は、従来技術の問題の少なくとも1つを克服または改善すること、あるいは有益な代替を提供することを目的として含み得る。

特に本発明では、実施形態において、発光コアの周囲に構成された少なくとも2つの層、特に、少なくとも3つの層を含むコーティング構造が提案される。異なる層は、異なる機能を有するように選択されてもよい。コーティング構造は、特に、プライマ層、原子層成膜によって提供されたコーティング層（「ALDコーティング層」）、およびゾル-ゲル（成膜）プロセスによって提供されたコーティング層（「ゾル-ゲルコーティング層」）を有してもよい。プライマ層は、表面間の良好な接着を促進し、薄いALDコーティング層の成膜を促進してもよい。ALDコーティング層は、水蒸気および酸素またはさらなる化学物質のような好ましくない気体から、発光コアを遮蔽してもよい。ゾル-ゲルコーティングは、発光コアおよびALDコーティング層に対すして機械的保護を提供してもよい。

従って、本願では、発光粉末材料のハイブリッド被覆方法が提供され、これは、ALDプロセスの適用により、プライマ層（発光コアの表面）にコーティング層を成膜するステップと、ゾル-ゲルタイプのプロセスを適用することによりゾル-ゲル層を成膜させ、均一にコーティングされた発光粒子を得るステップと、を有する。本方法では、ハイブリッドコーティングを有する発光粒子が提供され得る。

従って、第1の態様では、本発明では、ハイブリッドコーティングを有する発光粒子を提供する方法が提供される。一実施形態では、本方法は、特に（i）発光コア上に、プライマ層（「プライマーコーティング」または「プライマーコーティング層」）を含む発光コア（「コア」）（または発光コアを含む「プライマ層」）を提供すること（ステップ）を有する。
本方法は、さらに、（ii）プライマ層上に、（主）原子層成膜コーティング層（「（主）ALDコーティング層」または「（主）ALDコーティング」または「（主）ALD層」）を提供するステップを有する。一実施形態では、（主）ALDコーティング層は、特に、発光コアを含むプライマ層上に提供される。本方法は、さらに、（iii）（主）ALDコーティング層上に（主）ゾル-ゲルコーティング層（「（主）ゾル-ゲルコーティング」または「（主）ゾル-ゲル層」）を提供するステップを有する。さらに、（主）ALDコーティング層は、（主）原子層成膜プロセス（「（主）ALDプロセス」）の適用により、プライマ層上に提供されてもよい。さらに、特定の実施形態では、（主）ALDコーティング層は、異なる化学組成を有する2つ以上の層を有するマルチレイヤ（または「積層体」）を含んでもよい。別の特定の実施形態では、（主）原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体が、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびV（および任意でSi）を含む金属酸化物前駆体の群から選択される。（主）ゾル-ゲルコーティング層は、特に（主）ゾル-ゲルコーティングプロセスの適用により、（主）ALDコーティング層の上に提供される。別の実施形態では、主ゾル-ゲルコーティング層は、マルチレイヤの1または2以上の層とは異なる化学組成を有してもよい。

さらに別の実施形態では、本発明では、そのような方法により得られた発光粒子を含む発光材料が提供される。特に、別の実施形態では、本発明では、発光粒子と、（主）ALD（すなわち、原子層成膜）コーティング層、特に、異なる化学組成の2つ以上の層を有するマルチレイヤを含む、（主）ALD（すなわち、原子層成膜）コーティング層と、を有する発光材料が提供される。ここで、発光粒子は、発光コア上にプライマ層を含む発光コアを有し、特に、プライマ層は、0.1～10nmの範囲、特に0.1～7nm、例えば0.1～5nmまたは0.1～4nmのような、プライマ層厚さ（d1）を有し、プライマ層は、コアの化学組成とは異なる化学組成を有する。一実施形態では、（主）ALDコーティング層は、5～250nmの範囲、例えば、5～100nmの範囲、特に、5～50nm、特に10～50nm、特に20～50nmのような、ALDコーティング層厚さ（d2）を有し、マルチレイヤは、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびV（および任意でSi）の1つ以上の酸化物を含む1つ以上の層を有し、マルチレイヤの2層以上の1または2以上は、プライマ層の化学組成とは異なる化学組成を有し、さらに、（主）ゾル-ゲルコーティング層を含む実施形態では、（主）ゾル-ゲルコーティング層は、50～700nmの範囲、例えば50～600nm、特に75～500nmの範囲、特に100～500nmの（主）ゾル-ゲルコーティング層厚さ（d3）を有する。別の実施形態では、（主）ゾル-ゲルコーティング層は、（主）ALDコーティング層、特にマルチレイヤの2つ以上の層の1または2以上とは異なる化学組成を有する。さらに、特に、（主）ALDコーティング層は、プライマ層と（主）ゾル-ゲル層との間に配置される。

本発明では、発光粒子、および発光材料、すなわち、これらの（ハイブリッドコーティングされた）粒子を含む発光材料が提供されてもよく、水分アタックの結果として有意に抑制された分解速度が得られる。発光粒子のコーティングは、改善された水分バリア特性を示してもよい。このコーティングでは、さらに、改善された化学的および機械的安定性が提供され、発光粒子（蛍光体）、例えば、高い応力条件（比較的高い相対湿度（80%を超える相対湿度）での最大85℃の作動温度など）が課される、フラッシュおよび車両用途の高出力製品における水分感受性発光粒子（蛍光体）の一体化が可能になる。そのような発光材料では、比較的安定な発光材料が提供され、量子効率は、バージン（未コーティング）の発光材料に近くなり、またはこれに等しくなり、水および／または（湿潤）空気に対して、未コーティングまたはハイブリッドコーティングされた発光粒子よりも有意に高く、優れた安定性が得られる。

一実施形態では、本発明では、特に、ハイブリッドコーティングを含む発光粒子を提供する方法が提供され、本方法は、（i）発光コア上にプライマ層を含む発光コアを提供するステップと、（ii）主原子層成膜プロセスの適用により、プライマ層の上に主ALDコーティング層を提供するステップであって、主ALDコーティング層は、異なる化学組成を有する2つ以上の層を有するマルチレイヤを有し、主原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびV（および任意でSi）を含む金属酸化物前駆体の群から選択される、ステップと、（iii）主ゾル-ゲルコーティングプロセスの適用により、主ALDコーティング層の上に主ゾル-ゲルコーティング層を提供するステップであって、主ゾル-ゲルコーティング層は、マルチレイヤの1または2以上の層とは異なる化学組成を有する、ステップと、を有する。特に、主原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびV（および任意でSi）からなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択される。

従って、出発材料は、粒子状の発光材料または粒子状に構成された発光材料である。また、特に発光コアは、粒子状コア、または粒状にされた発光（コア）材料である。コアは、本質的に（バージン）発光粒子／コアであり、すなわち、未コーティング被覆／未処理の発光粒子であってもよい。粒子状発光材料（特に、コア）の発光粒子は、本願に記載されるようにコーティングされる。「発光粒子」、「発光コア」および類似の用語は特にUVおよび／または青色放射線（光源放射線、後述）による励起下で発光する粒子および／またはコアを表す。また本願において、「発光粒子」と言う用語は、「発光コア」を参照するために使用され得る。さらに、本願では、被コーティング発光粒子が「発光粒子」とも称される。「発光粒子」と言う用語が、未コーティングコアを表すか、または例えば、ハイブリッドコーティングを含む発光粒子を表すか、またはハイブリッドコーティングの1または2以上の層のみを含む発光粒子を表すかは、文脈から明らかである。

発光コア（ALDコーティングプロセスを適用する前）は、特に、発光コア上（の表面）にプライマ層を有する。ここで、（発光コア上に）プライマ層を含む発光コアは、「発光コアを有するプライマ層」とも称される。一実施形態では、バージン（コア）材料は（既に）、プライマ層を有する。一実施形態では、例えば、コアは、酸化物含有表面を有してもよい。別の実施形態では、プライマ層は、特に本発明の方法で、バージン（コア）材料に提供されてもよい。従って、別の実施形態では、本方法は、（発光コア上にプライマ層を有する発光コアを提供するため）コア上にプライマ層を提供するステップを有してもよい（下記参照）。

プライマ層は、必ずしも全体がコアと共形である必要はない。特に、プライマ層は、発光コア（の表面）の上部に均等に分布してもよい。ただし、一実施形態では、プライマ層は、コアの表面を完全に被覆しなくてもよい。一実施形態では、プライマ層は、コアの表面の少なくとも50%、特に少なくとも75%、例えば、少なくとも90%、または特に少なくとも95%以上、またはさらに特に少なくとも99%で、コアを被覆してもよい（以下にさらに詳述する）。プライマ層は、特に、主ALDコーティング層の成膜が容易となるように構成されてもよい。プライマ層は、主ALDコーティング層の核形成層またはシード層として機能してもよい。

主ALDコーティング層は、プライマ層上に提供される。従って、一実施形態では、ALDコーティング層は、プライマ層を含む発光コアの第1の位置で発光コアの表面と接触し、ALDコーティング層は、別の位置でプライマ層と接触してもよい。主ALDコーティング層は、必要な場合、マルチレイヤを含んでもよい。ただし、主ALDコーティング層のマルチレイヤは、全てがALD層である。従って、この層は、（主）ALD（コーティング）層（従って、任意でALDマルチレイヤを含む）として表される。特に、主ALDコーティング層は、2つ以上の層（異なる化学組成を有する）を有するマルチレイヤを含む。以下参照。主ALDコーティング層は、特に、少なくとも1または2以上の酸化アルミニウム（特にAl₂O₃）コーティング層を含む。

同様に、主ゾル-ゲルコーティング層は、必要な場合、マルチレイヤを含んでもよい。ただし、主ゾル-ゲルコーティング層の（マルチレイヤ）層は、全てがゾル-ゲル層である。従って、このコーティング層は、（主）ゾル-ゲル（コーティング）層（従って任意でゾル-ゲルマルチレイヤを含む）としても表される。さらに、特に、主ゾル-ゲルコーティング層は、中間層を介さずに、主ALDコーティング層上に提供される。主ゾル-ゲルコーティング層は、特に、酸化ケイ素（特にSiO₂）を含む。マルチレイヤの例には、例えば、SiO₂とAl₂O_3-x（OH）_2x（0≦x≦3）が交互に配置された3つ以上の（ゾル-ゲル）層のスタックのような、SiO₂-Al₂O_3-x（OH）_2x（ゾル-ゲル）マルチレイヤ（0≦x≦3）が含まれる。必要な場合、主ゾル-ゲルコーティング層上には、別のコーティング層が提供されてもよい（詳細は下記参照）。

特に、主ALDコーティング層および主ゾル-ゲルコーティング層の両方は、独立に、金属酸化物を有するものの、必要な場合、これらの層の1または2以上には水酸化物が含まれてもよい。さらに、主ALDコーティング層および主ゾル-ゲルコーティング層は、独立に、混合酸化物層を含んでもよい。さらに、コーティング層は、本技術分野で既知の、完全に化学量論的な酸化物である必要はない。

一実施形態では、（また）プライマ層は、（ゾル-ゲルプロセスの適用により提供される）ゾル-ゲルコーティング層を含む。ここで、特にそのようなゾル-ゲルコーティング層は、主ゾル-ゲルコーティング層と区別するため、一次ゾル-ゲルコーティング層として示されてもよい。一実施形態では、主ゾル-ゲルコーティング層に関して本願に記載されているように、一次ゾル-ゲルコーティング層は、金属酸化物を有し、必要な場合、水酸化物を有してもよい。さらに、特に、主ゾル-ゲルコーティング層に関して説明したように、主ゾル-ゲルコーティング層が提供されてもよい。以下に示すように、ゾル-ゲルプロセスについては、後述する。特に、一次ゾル-ゲルコーティング層は、主ゾル-ゲルコーティングに関して記載されたように、（組成物を含むように）提供されてもよい。

別の実施形態では、プライマ層は、（さらに）酸化物含有層を含んでもよい。ある実施形態では、酸化物含有層は、発光コアに対する化学洗浄プロセスの適用により提供される（下記参照）。化学洗浄プロセスは、特に、洗浄の結果、発光コア上に層を提供してもよい。従って、一実施形態では、洗浄結果層は、酸化物含有層を有する。プライマ層は、特に、主ALDコーティング層の核形成層またはシード層として機能してもよい。ただし、プライマ層は、各種実施形態に対して構造的に異なってもよい。前述のように、一実施形態では、プライマ層は、特に、（発光コアの表面で）酸化物含有層（または酸化物リッチ層）により構成される。別の実施形態では、プライマ層は、特に、洗浄結果層を含む。別の実施形態では、プライマ層は、特に、一次ゾル-ゲルコーティング層で構成される。別の特定の実施形態では、プライマ層は、洗浄結果層および一次ゾル層を有する。

特に、（コアが化学洗浄工程に供される場合、）一次ゾル-ゲル被覆層は、化学洗浄プロセス後に提供され、特に、一次ゾル-ゲルコーティングは、洗浄結果層（特に酸化物含有層）上に提供されてもよい。さらに、そのような実施形態では、一次ゾル-ゲルコーティング層は、発光コアの第1の位置で洗浄結果層と接触してもよい。一次ソルゲルコーティングは、発光コアの他の位置で発光コアの表面で接触してもよい。従って、一実施形態では、プライマ層は、酸化物含有層および一次ゾル-ゲル層を含み、特に、酸化物含有層は、コアの表面に配置される（一次ゾル-ゲルコーティング層の少なくとも一部は、酸化物含有層に配置される）。

前述のように、一実施形態では、コアの配置は、一次層（特に、酸化物含有層および一次ゾル-ゲルコーティング層の1または2以上）により、被覆されなくてもよい。従って、一実施形態では、主ALDコーティング層は、発光コアのある位置で、一次ゾル-ゲルコーティング層と接触し（そのように提供され）、主ALDコーティング層は、発光粒子のある別の位置で、コアの表面と接触し（そのように提供され）てもよい。さらに別の実施形態では、主ALDコーティングは、発光粒子のさらに別の位置で、洗浄結果層と接触し（そのように提供され）てもよい。

一般に、プライマ層の厚さは、主ゾル-ゲル層の厚さよりも薄く、特に、主ALDコーティング層の厚さよりも薄い。さらに、特に、主ゾル-ゲルコーティング層の厚さは、一般に、ALDコーティング層の厚さよりも厚い。プライマ層の厚さは、特に10nm以下、例えば7nm以下、特に5nm以下、特に4nm以下である。一実施形態では、プライマ層の厚さは、少なくとも0.1nmであり、少なくとも0.2nm、少なくとも0.5nm、特に少なくとも1nmなどであってもよい。一次層の厚さは、特に、一次ゾル-ゲルコーティング層の厚さの結果であってもよい。従って、特に、一次ゾル-ゲルコーティング層は、10nm以下、例えば7nm以下、特に5nm以下、例えば4nm以下であってもよい。一実施形態では、酸化物含有層は、1nm未満の厚さであってもよい。一実施形態では、プライマ層は、0.1～5nmの範囲のプライマ層厚さ（d1）を有する。別の実施形態では、プライマ層は、一次ゾル-ゲルコーティングプロセスの適用により提供される一次ゾル-ゲル層を有する。特に、主ゾル-ゲルコーティング層の厚さは、一次層の厚さよりも少なくとも10倍、例えば少なくとも50倍であり、特に、少なくとも100倍厚くてもよい。

また、特に、主ゾル-ゲルコーティング層の厚さは、一般に、主ALDコーティング層の厚さよりも厚く、（主ALDコーティング層の厚さよりも）例えば、少なくとも1.2、例えば、少なくとも1.5、少なくとも2倍、または少なくとも4倍、少なくとも5倍、または少なくとも10倍大きい。

特定の実施形態では、本発明の方法は、（i）コアの上に、特に、0.1～10nmの範囲、特に0.1～7nm、例えば0.1～5nmまたは0.1～4nmのような、プライマ層厚さ（d1）を有する、プライマ層、を提供する（発光コアを含むプライマ層を提供する）ステップと、（ii）主原子層成膜プロセスの適用により、プライマ層（特に、発光コアを含むプライマ層）上に、3～250nmの範囲、例えば5～250nm、特に5～100nm、特に5～50nm、例えば10～50nm、特に20～50nmの主ALDコーティング層厚さ（d2）を有する主ALDコーティング層を提供するステップと、特に、（iii）主ゾル-ゲルプロセスの適用により、主ALDコーティング層上に、50～700nmの範囲、例えば50～600nm、特に75～500nm、特に100～500nmの主ゾル-ゲルコーティング層厚さ（d3）を有する主ゾル-ゲルコーティング層を提供するステップと、を有する。

特に、プライマ層は、0.1～10nmの範囲、特に0.1～7nm、例えば0.1～5nmまたは0.1～4nmのプライマ層厚さ（d1）を有する。また、主ALDコーティング層は、3～250nmの範囲、例えば5～250nm、特に5～100nm、特に5～50nm、例えば10～50nm、特に20～50nmの主ALDコーティング層厚さ（d2）を有する。特に、主ゾル-ゲルコーティング層は、50～700nmの範囲、例えば50～600nm、特に75～500nm、例えば100～500nmの主ゾル-ゲルコーティング層厚さ（d3）を有する。

従って、一実施形態では、前述のように、発光粒子は、発光コアと、0.1～10nmの範囲、特に0.1～7nm、例えば0.1～5nmまたは0.1～4nmのプライマ層厚さ（d1）を有するプライマ層と、3～250nmの範囲、例えば5～250nm、特に5～100nm、特に5～50nm、例えば10～50nm、特に20～50nmの主ALDコーティング層厚さ（d2）を有する主ALDコーティング層と、50～700nmの範囲、例えば50～600nm、特に75～500nm、例えば100～500nmの主ゾル-ゲルコーティング層厚さ（d3）を有する主ゾル-ゲルコーティング層とを含む。

一実施形態では、、プライマ層は、発光コアの表面を少なくとも部分的に封止する。別の実施形態では、主ALDコーティングは、プライマ層を封止する。別の実施形態では、主ゾル-ゲルコーティングは、主ALDコーティング層を封止する。さらに別の実施形態では、別のALDコーティング層は、主ゾル-ゲルコーティング層を封止する（下記参照）。従って、ハイブリッドコーティングは、主ALDコーティング層と、主ゾル-ゲルコーティング層、特にプライマ層と、主ALDコーティング層と、主ゾル-ゲルコーティング層とを有してもよい。特に、プライマ層は、発光コアの表面と主ALDコーティング層の間に特に配置される。主ALDコーティング層は、特に、主ゾル-ゲルコーティング層とプライマ層の間に配置される。

別の実施形態では、発光粒子は、主ゾル-ゲルコーティング層上に配置された別のコーティング層を有してもよい。別の実施形態では、ハイブリッドコーティングは、さらに、主ゾル-ゲルコーティング層に配置された別のコーティング層を有する。別のコーティング層は、特に、主ゾル-ゲルコーティングを封止する、別のALDコーティング層を有してもよい。従って、一実施形態では、発光粒子は、（さらに）主ゾル-ゲルコーティング層上に配置された別のALDコーティング層を有する。別のALDコーティング層は、特に、1～100nmの範囲、例えば5～75nm、特に10～75nm、特に10～50nmの範囲の別のALDコーティング層厚さ（d4）を有する。さらに、特に、別のALDコーティング層は、主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成とは異なる化学組成を有する。

従って、特定の実施形態では、本方法は、（iv）別の原子層成膜プロセスの適用により、主ゾル-ゲルコーティング上に別のALDコーティング層を提供するステップ（特に、これにより別のALDコーティングされた発光粒子が提供される）を有し、特に、別のALDコーティング層は、1～100nmの範囲、例えば5～75nm、特に10～75nmの範囲、特に10～50nmの範囲の別のALDコーティング層厚さ（d4）を有し、特に、別のALDコーティング層は、主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成とは異なる化学組成を有する。別のALDコーティング層は、本願に記載の、特に主ALD層に関するALDプロセスにより、提供されてもよい。別のALD層は、（また）マルチレイヤを含んでもよい。別のALD層は、さらに、特に、主ALD層に関して記載された組成物（および／または（金属）酸化物）を有してもよい。一実施形態では、別のALDコーティング層は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVの1または2以上の酸化物、ならびに任意でSiを有してもよい。

ここで、「厚さ」という用語は、コーティングおよび層に関して使用される。この用語は、特に、それぞれの層によって被覆される表面全体にわたるコーティングの平均厚さに関する。例えば、一次層は、コアの表面を完全に被覆しなくてもよく、プライマ層の（局部的な）厚さは、表面コアの位置では実質的にゼロであってもよい。表面の他の位置では、プライマ層の最大（局所）厚さは、3nmであってもよい。次に、例えば、プライマ層厚さは、0より大きく、3nmより小さい範囲であってもよい。また、（コーティング）層がコアまたは別のコーティング層を完全に被複する場合、局所的に厚さは変化してもよい。特に、例えば、ゾル-ゲルプロセスでは、幾分ぼつぼつの（pocked）形状を有するコーティング層が提供され、または、例えば、1または2以上の小さなピンホールを含んでもよい。従って、本願に記載の層厚さは、特に平均層厚さである。しかしながら、少なくともプライマ層、主ゾルゲルコーティング層、主ALDコーティング層および別のALDコーティング層（存在する場合）については、それぞれの層の面積の少なくとも50%、さらに特に少なくとも80%は、そのような示された層厚さを有する。特に、これは、そのような層の面積の少なくとも50%未満において、そのような厚さが認められることを示す。

関心の発光コアは、原理上、各タイプの（バージン）発光粒子または粒子材料を含んでもよい。しかしながら、特に注目されるのは、空気中または水中、または湿潤環境中であまり安定ではない、発光粒子材料（粒子）、例えば、（オキソ）硫化物、（オキソ）窒化物などの種類である。従って、一実施形態では、発光コア（および発光コアを含む発光粒子）は、窒化物発光材料、酸窒化物発光材料、ハロゲン化物発光材料、オキソハロゲン化物発光材料、硫化物発光材料、およびオキソ硫化物発光材料の1または2以上を含む。これに加えてまたはこれとは別に、発光コア（発光粒子）は、セレン化物発光材料を含んでもよい。従って、用語「発光コア」（および「発光粒子」）は、異なる種類の発光材料の粒子材料の組み合わせを表してもよい。一実施形態では、発光コアは、特に、複数の粒子状発光材料／発光粒子を含んでもよい。

特定の実施形態では、発光コア（または発光コアの材料）は、発光材料システムの以下の群から選択されてもよい：MLiAl₃N₄：Eu（M＝Sr、Ba、Ca、Mg）、MLi₂Al₂O₂N₂：Eu（M＝Ba、Sr、Ca）、M₂SiO₄：Eu（M＝Ba、Sr、Ca）、MSe_1-xS_x：Eu（M＝Sr、Ca、Mg）、MA₂S₄：Eu（M＝Sr、Ca、A＝Al、Ga）、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）、MLi₃SiO₄：Eu（M＝Li、Na、K、Rb、Cs）、M₂Si_5-xA1_xO_xN_8-x：Eu（M = Sr、Ca、Ba）。しかしながら、ハイブリッドコーティングにより保護される他のシステムにも関心が高まる。また、例えば、赤色発光材料と組み合わされた緑色または黄色の発光材料のような、2つ以上の異なる発光材料の粒子／粒子材料の組み合わせが適用されてもよい。

当該技術分野で知られるように、「M＝Sr、Ba、Ca、Mg」のような用語は、MがSr、Ba、Ca、およびMgの1または2以上を含むことを表す。例えば、MSiAlN₃ ：Eu （M＝Ca、Sr）を参照した場合、これは、一例として、CaSiAlN₃：Eu、またはSrSiAlN₃：Eu、またはCa_0.8Sr_0.2SiAlN₃：Euなどを表し得る。さらに、一般式「MLiAl₃N₄：Eu（M＝Sr、Ba、Ca、Mg）」は、一般式（Sr、Ba、Ca、Mg）LiAl₃N₄：Euと等しい。さらに、明確性の理由から、例えば、「発光材料は、（Ml）Li_dMg_aAl_bN₄：Eu、0≦a≦4；0≦b≦4；0≦d≦4；およびM1は、Ca、Sr、およびBaからなる群の1または2以上を含む；（M2）Li₂Al_2-zSi_zO_2-zN_2+z：Eu、ここで0≦z≦0.1、およびM2は、SrおよびBaからなる群の1または2以上を含む」のような文章における一般式“（Ml）LiAl₃N₄：Eu，Ml＝Sr、Ba、Ca”などは、例えば、2つ以上の群が異なる元素で示される場合に使用される。さらに、M1、M2などは、1または2以上の（それぞれの）元素を参照してもよい。上記の所与の例では、例えば、一実施形態では、M1は、Sr、Ba、またはCaであってもよい。別の実施形態では、Mlは、SrおよびBaの組み合わせ、または、例えば、SrおよびCa、またはSr、Ba、およびCaなどであってもよい。さらに、元素は、特に、任意の比率、例えば、20%Sr、20%Ca、および50%Ba、または10%Baおよび90%Srなどで存在してもよい。同様に、これは、本願に記載の他の無機発光材料の一般式にも適用される。

別の特定の実施形態では、発光コアは、発光材料システムの以下の群から選定されてもよい：
M_1-x-y-zZ_zA_aB_bC_cD_dE_eN_4-nO_n：ES_x，Re_y、ここでM＝Ca（カルシウム）、Sr（ストロンチウム）、およびBa（バリウム）からなる群から選択され、
Zは、1価のNa（ナトリウム）、K（カリウム）、Rb（ルビジウム）から選択され、
A＝2価のMg（マグネシウム）、Mn（マンガン）、およびZn（亜鉛）、およびCd（カドミウム）からなる群から選択され、特に、A＝2価のMg（マグネシウム）、Mn（マンガン）、およびZn（亜鉛）から選定され、特に、2価のMg（マグネシウム）、Mn（マンガン）から選択され、
B＝3価のB（ホウ素）、Al（アルミニウム）およびGa（ガリウム）からなる群から選択され、
C＝4価のSi（シリコン）、Ge（ゲルマニウム）、Ti（チタン）およびHf（ハフニウム）からなる群から選択され、
Dは、1価のLi リチウム）およびCu（銅）からなる群から選択され、
Eは、P（元素リン）、V（バナジウム）、Nb（ニオブ）、およびTa（タンタル）からなる群から選択され、
ES＝2価のEu（ユーロピウム）、Sm（サマリウム）、およびイッテルビウムからなる群から選択され、特に2価のEuおよびSmからなる群から選択され、
RE＝3価のCe（セリウム）、Pr（プラセオジム）、Nd（ネオジム）、Sm（サマリウム）、Eu （ユーロピウム）、Gd（ガドリニウム）、Tb（テルビウム）、Dy（ジスプロシウム）、Ho（ホルミウム）、Er（エルビウム）、およびTm（ツリウム）からなる群から選択され、ここで0≦x≦0.2；0≦y≦0.2；0＜x＋y≦0.4、0≦z ＜l、0≦n≦0.5、0≦a≦4（例えば2≦a≦3）；0≦b≦4；0≦c≦4；0≦d≦4；0≦e≦4；a＋b＋c＋d＋e＝4；および2a＋3b＋4c＋d＋5e＝10－y－n＋zである。特に、z≦0.9であり、例えばz≦0.5である。特に、x＋y＋z≦0.2である。

式a＋b＋c＋d＋e＝4および2a＋3b＋4c＋d ＋5e＝10－y－n＋zのそれぞれにおいて、特に格子におけるZ、A、B、C、DおよびEのカチオンならびにOおよびNのアニオンが定められ、これにより、システムの電荷の中性が定められる。例えば、電荷補償は、式2a＋3b＋4c＋d＋5e＝10－y－n＋zによって網羅される。例えば、O量を減少させることによる電荷補償、またはCカチオンをBカチオンで置換することによる電荷補償、またはBカチオンをAカチオンで置換することによる電荷補償などが網羅される。例えば、x＝0.01、y＝0.02、n＝0、a＝3；6＋3b＋4c＝10－0.02；a＋b＋c＝4；b＝0.02；c＝0.98である。

当業者にとって明らかなように、a、b、c、d、e、n、x、y、zは、常にゼロ以上である。aがa＋b＋c＋d＋e＝4；および2a＋3b＋4c＋d＋5e＝10－y－n＋zと組み合わされて定義される場合、原則としてb、c、d、eは、もはや定義される必要はない。しかしながら、完全性のため、本願では、0≦b≦4；0≦c≦4；0≦d≦4；0≦e≦4が定義される。

SrMg₂Ga₂N₄：Euのような系を仮定する。ここでa＝2、b＝2、c＝d＝e＝y＝z＝n＝0である。そのようなシステムでは、2＋2＋0＋0＋0＝4、および2*2＋3*2＋0＋0＋0＝10－0－0＋0＝10である。従って、両方の方程式を満たすことができる。0.5のOが導入されることを仮定する。例えば、0.5のGa-Nを0.5のMg-Oで置換すると（電荷的に中性な置換）、0.5のOのシステムが得られる。この結果、SrMg_2.5Ga_1.5N_3.5O_0.5：Euとなる。ここで、そのようなシステムでは、2.5＋1.5＋0＋0＋0＝4、および2*2.5＋3*1.5＋0＋0＋0＝10－0－0.5＋0＝9.5となる。従って、ここでも両方の方程式が満たされる。

上記のように、有意な実施形態では、d＞0および／またはz＞0であり、特に少なくともd＞0である。特に、蛍光体は、少なくともリチウムを含む。さらに別の実施形態では、2≦a≦3、特にd＝0、e＝0およびz＝0である。そのような場合、蛍光体は、とりわけ、a＋b＋c＝4；および2a＋3b＋4c＝10－y－nにより特徴化される。

別の特定の実施形態では、これは前者の実施形態と組み合わせることができ、e＝0である。前者の実施形態と組み合わせることができるさらに別の特定の実施形態では、Mは、Caおよび／またはSrである。

従って、特定の実施形態では、蛍光体は、一般式M（Caおよび／またはSr）_1-x-yMg_aAl_bSi_cN_4-nO_n：ES_x，RE_y（I）を有し、ここで、ESは、2価のEu（ユーロピウム）またはSm（サマリウム）またはYb（イッテルビウム）からなる群から選択され、REは、3価のCe（セリウム）、Pr（プラセオジム）、Nd（ネオジム）、Sm（サマリウム）、Eu（ユーロピウム）、Gd（ガドリニウム）、Tb（テルビウム）、Dy（ジスプロシウム）、Ho（ホルミウム）、Er（エルビウム）およびTm（ツリウム）からなる群から選択され、y／x＜0.1、特に＜0.01、およびn≦0.1、特に＜0.01、特に＜0.001、さらに特に＜0.0001である。従って、この実施形態では、実質的にサマリウムおよび／またはユーロピウムを含有する蛍光体が記載される。例えば、2価のEuが存在する場合、x＝0.05であり、例えば、Prのy1は0.001であり、Tbのy2は0.001であり、y＝yl＋y2＝0.002となる。そのような例では、y／x＝0.04 となる。さらに特にy＝0である。ただし、他の箇所で示されているように、EuおよびCeを適用した場合、y／x比は、0.1よりも大きくてもよい。

0 x＋y≦0.4という条件は、MがESおよび／またはREの合計40%までと置換され得ることを示す。xおよびyが0から0.2の間にあることと組み合わされた条件「0＜x＋y≦0.4」は、ESとREの少なくとも1つが存在することを表す。必ずしも両方の種類が存在する必要はない。前述のように、ESおよびREは、各々個々に、SmおよびEuの1または2以上を表すES、ならびにCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、およびTmの1または2以上を表すREのような、1または2以上のサブ種を参照してもよい。

特に、ユーロピウムが2価の発光種またはドーパント（すなわちEu^2＋）として適用される場合、サマリウムとユーロピウムの間のモル比（Sm／Eu）は、＜0.1であり、特に＜0.01、特に＜0.001である。イッテルビウムと組み合わされたユーロピウムを適用する場合も同様である。ユウロピウムを２価の発光種またはドーパントとして適用した場合、イッテルビウムとユーロピウムの間のモル比（Yb／Eu）は、＜0.1であり、特に＜0.01、特に＜0.001である。3つの全てを合わせて適用すると、同じモル比が適用され、すなわち（（Sm＋Yb）／Eu）は、＜0.1であり、特に＜0.01、特に＜0.001であってもよい。

特に、xは、0.001～0.2の範囲（すなわち、0.001≦x≦0.2）であり、例えば0.002～0.2、例えば0.005～0.1、特に0.005～0.08である。特に、本願に記載されたシステムにおける2価のユーロピウムの場合、モル％は、0.1～5%（0.001≦x≦0.05）の範囲であってもよく、0.2～5%、例えば0.5～2%であってもよい。ある実施形態では、他の発光イオンの場合、（必ずしも必要ではないが）xは、1%以上（xは、0.01と等しいかまたはそれよりも大きい）であってもよい。

特定の実施形態では、蛍光体は、（Sr，Ca）Mg₃SiN₄：Eu、（Sr，Ca）Mg₂Al₂N₄：Eu、（Sr，Ca）LiAl₃N₄：Eu、および（Sr，Ca）Li_dMg_aAl_bN₄：Euからなる群から選択され、a、b、dは、前述のように定められる。

また、本願に記載のように、「（Sr，Ca）」、および他の元素による同様の表記は、M-位置がSrおよび／またはCaのカチオン（または他の元素のそれぞれ）で占有されていることを示す。

別の特定の実施例では、蛍光体は、Ba_0.95Sr_0.05Mg₂Ga₂N₄：Eu、BaMg₂Ga₂N₄：Eu、SrMg₃SiN₄：Eu、SrMg₂Al₂N₄：Eu、SrMg₂Ga₂N₄：Eu、BaMg₃SiN₄：Eu、CaLiAl₃N₄：Eu、SrLiAl₃N₄：Eu、CaLi_0.5MgAl_2.5N₄：Eu、およびSrLi_0.5MgAl_2.5N₄：Euからなる群から選択される。そのような蛍光体の別の（非限定的な）例は、例えば、（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_0.8C_a0.03Ba_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_0.985Ca_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_1.999Mg_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である。

別の具体的な実施形態では、蛍光体は、（Sr，Ca）Mg₃SiN₄：Euおよび（Sr，Ca）Mg₂Al₂N₄：Euからなる群から選択される。さらに別の特定の実施形態では、蛍光体は、Ba_0.95Sr_0.05Mg₂Ga₂N₄：Eu、BaMg₂Ga₂N₄：Eu、SrMg₃SiN₄：Eu、SrMg₂Al₂N₄：Eu、SrMg₂Ga₂N₄：Eu、およびBaMg₃SiN₄：Euからなる群から選択される。特に、これらの蛍光体、特に、（Sr，Ca）Mg₃SiN₄：Euおよび（Sr，Ca）Mg₂Al₂N₄：Euは、特に、発光のスペクトル位置および分布に関し、良好な発光特性を有する蛍光体であり得る。

別の特定の実施形態では、蛍光体、特に発光材料は、（Sr，Ca）LiAl₃N₄：Euおよび（Sr，Ca，Ba）Li_dMg_aAl_bN₄：Euからなる群から選択され、ここで0≦a≦4；0≦b≦4；0≦d≦4；ならびにa＋b＋d＝4および2a＋3b＋d＝10である。さらに別の特定の実施形態では、蛍光体は、（Sr，Ba）Li₂Al_2-zSi_zO_2-zN_2＋z：Eu、ここで0≦z≦0.1、のクラスから選択される。

ある実施形態では、発光材料は、群SrLiAl₃N₄：Euから選択される。発光材料は、例えば、SrLiAl₃N₄：Euを有し、Euドーピング濃度は、Srに対して、0.1～5%の範囲であり、特に0.1～2%であり、例えば0.2～1.2%であってもよい。

別の特定の実施形態では、蛍光体／発光コア（発光材料）は、SrLi₂Al_1.995Si_0.005O_1.995N_2.005：Eu^2＋であり、特にEuドーピング濃度は、Srに対して0.1～5%の範囲であり、特に0.1～2%、0.2～1.5%である。

特に関心が高い蛍光体では、蛍光体は、0≦x≦0.2、y／x＜0.1を満たし、Mは、少なくともSrであり、z≦0.1、a≦0.4、2.5≦b≦3.5であり、Bは、少なくともAlであり、c≦0.4、0.5≦d≦1.5であり、ESは、少なくともEuを含む。特に、特にy＋z≦0.1である。また、特にx＋y＋z≦0.2である。また、特にaは、0または0に近い。また、特にbは、約3である。さらに、特にcは、0または0に近い。さらに、dは、約1である。さらに、特にeは、0または0に近い。さらに、特にnは、0または0に近い。さらに、特にyは、0または0に近い。特に、量子効率および加水分解の安定性の観点から良好なシステムは、z＋d＞0のシステムであり、すなわち、Na、K、Rb、LiおよびCu（I）の1または2以上が利用でき、特に例えば、（Sr，Ca）LiAl₃N₄：Euおよび（Sr，Ca）Li_dMg_aAl_bN₄：Euのように、少なくともLiが利用できるものである。ここで、a、b、dは、前述の規定の通りである。別の特定の実施形態では、蛍光体は、CaLiAl₃N₄：Eu、SrLiAl₃N₄：Eu、CaLi_0.5MgAl_2.5N₄：Eu、およびSrLi_0.5MgAl_2.5N₄：Euからなる群から選択される。特に関心のある別の蛍光体は、（Sr，Ca，Ba）（Li，Cu）（Al，B，Ga）₃N₄：Euであり、これは、Mイオンとして少なくともSrを有し、Bイオンとして少なくともAlを有し、Dイオンとして少なくともLiを有する。

一実施形態では、蛍光体（発光コア）は、
（M1）Li_dMg_aAl_bN₄：Eu、ここで、0≦a≦4；0≦b≦4；0≦d≦4であり、M1は、Ca、Sr、およびBaからなる群から（選択された元素）の1または2以上を含み、a＋b＋d＝4および2a＋3b＋d＝10であり、ならびに
（M2）Li₂Al_2-zSi_zO_2-zN_2+z：Eu、ここで、0≦z≦z 0.1であり、M2は、SrおよびBaからなる群から（選択された元素）の1または2以上を含む、
からなる群から選択される。

従って、特定の実施形態では、発光粒子は、（SrLiAl³N⁴：Eu²⁺）（クラス）から選択された発光材料を含む。本願において「クラス」という用語は、特に、同じ結晶構造を有する材料の群を表す。また「クラス」という用語は、カチオンおよび／またはアニオンの部分置換を含み得る。例えば、前述のクラスの一部において、Al-Oは、部分的にSi-Nと置換されてもよい（または、その逆）。SrLiAl₃N₄：Eu^2＋のクラスは、特に、同じ結晶構造を有する材料の群に関し、特にSrは、例えば0.1%または2%だけ、部分的に2価のEuと置換される。例えば、Sr_0.995LiAl₃N₄：Eu_0.005、およびSr_0.98LiAl₃N₄：Eu_0.02は、そのようなクラスの要素である。同様に、SrLi₂Al_1.995Si_0.005O_1.995N_2.005：Eu^2＋のクラス（後述）は、例えば、Sr_0.999Li₂A_l1.995Si_0.005O_l.995N_2.005：Eu_0.001およびSr_0.985Li₂Al_l.995Si_0.005O_l.995N_2.005：Eu_0.015を有してもよい。また必要な場合、Srの一部は、別のアルカリ土類金属（周期律表の第2族元素）で置換されてもよい。SrLiAl₃N₄：Eu^2＋クラスの例は、前述のように提供される。しかしながら、他の発光材料も同様に可能である。

別の実施形態では、発光材料（または蛍光体）は、
（Sr，Ca）LiAl₃N₄：Eu、（Sr，Ca，Ba）Li_dMg_aAl_bN₄：Eu、ここで、0≦a≦4、0≦b≦4、0≦d≦4であり、a＋b＋d＝4および2a＋3b＋d＝10である、および
（Sr，Ba）Li₂Al_2-zSi_zO_2-zN_2＋z：Eu、ここで0≦z≦0.1である、
からなる群から選択される。

従って、発光コアは、特に、蛍光体を有してもよい。また、発光コアは、特に蛍光体に関し、本願に記載された発光材料を含む。本方法は、（特に、2以上の発光コアを被覆する）ハイブリッドコーティングを有する、2以上、特に複数の発光粒子を提供するために適用されてもよい。

発光材料の別の実施形態では、発光コアは、
（i）SrLiAl₃N₄：Eu^2＋（クラス）であって、特に、（Eu）ドーピング濃度は、Srに対して0.1～5%の範囲、特に0.1～2%、特に0.2～1.2%である、蛍光体、および
（ii）SrLi₂Al_1.995Si_0.005O_1.995N_2.005：Eu^2＋（クラス）、特に、Euドーピング濃度は、Srに対して0.1～5%の範囲、特に0.1～2%、特に0.2～1.5at%の範囲である、蛍光体
からなる群から選択される（蛍光体）材料を有する。

さらに、特に、第3のコーティング層は、SiO₂を有し、マルチレイヤの1または2以上の層は、Ta₂O₅、HfO₂、TiO₂およびZrO₂の1または2以上を含み、マルチレイヤの1または2以上の（他の）層は、Al₂O₃を含み、特に、本願では、主ゾル-ゲルコーティング層と接触する層は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂およびTa₂O₅の群から選択された_、1または2以上の金属酸化物で構成される。

そのような発光粒子は、0.1～50μmの範囲、例えば0.5～40μmの範囲、特に0.5～20μmの範囲の数平均粒子サイズを有してもよい。従って、発光コアは、例えば、最大約500μm、例えば最大100μmのように、最大約50μmのような寸法を有してもよく、特に、より大きな粒子サイズでは、実質的に個々の粒子のみが被覆され、従って、50μm以下のオーダーの発光コア寸法が得られる。従って、本発明は、粒子のコーティングに関する。発光コアの寸法は、ナノ粒子または量子ドットが粒子状発光材料のベースとして使用される場合、実質的に小さくてもよい。そのような場合、コアは、約1μmよりも小さく、または実質的に小さくてもよい（QDの寸法については後述する）。

これとは別にまたはこれに加えて、発光粒子、特に発光コアは、発光量子ドットを有する。一実施形態では、「量子ドット」または「発光量子ドット」と言う用語は、異なる種類の量子ドットの組み合わせ、すなわち、異なるスペクトル特性を有する量子ドットの組み合わせも表し得る。またQDは、「波長変換ナノ粒子」または「発光ナノ粒子」としても示される。「量子ドット」という用語は、特に、（UV放射線のような好適な放射線での励起の際に）UV、可視光およびIRの1または2以上において発光する量子ドットを表す。本願で波長変換ナノ粒子として示される量子ドットまたは発光ナノ粒子は、例えば、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、およびHgZnSTe（からなる群からコアが選定されるコア-シェル量子ドット）からなる群から選択されたII-VI族化合物半導体量子ドットを有してもよい。別の実施形態では、発光ナノ粒子は、例えば、GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InGaP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaINAs、GalnPAs、InAlNP、InAlNAs、およびInAlPAs（からなる群から選定されたコアを有するコア-シェル量子ドット）からなる群から選択された、III-V族化合物半導体量子ドットであってもよい。

さらに別の実施形態では、発光ナノ粒子は、例えば、CuInS₂、CuInSe₂、CuGaS₂、CuGaSe₂、AgInS₂、AgInSe₂、AgGaS₂、およびAgGaSe₂（からなる群から選択されたコアを有する、コア-シェル量子ドット）からなる群から選択された、I-III-VI2族カルコピライト型半導体量子ドットであってもよい。さらに別の実施形態では、発光ナノ粒子は、例えば、（コア-シェル量子ドットを有し、コアは、LiAsSe₂、NaAsSe₂およびKAsSe₂（からなる群から選択されたコアを有するコア-シェル量子ドット）からなる群から選択された、I-V-VI2族半導体量子ドット（からなる群から選択されたコアを有するコア-シェル量子ドット）であってもよい。さらに別の実施形態では、発光ナノ粒子は、例えば、SbTeのような（IV-VI族化合物半導体ナノ結晶の群からなる）群から選択されたコアを有する、コア-シェル量子ドットであってもよい。特定の実施形態では、発光ナノ粒子は、InP、CuInS₂、CuInSe₂、CdTe、CdSe、CdSeTe、AgInS₂、およびAgInSe₂（からなる群から選択されたコアを有するコア-シェル量子ドット）からなる群から選択される。さらに別の実施形態では、発光ナノ粒子は、例えば、ZnSe：Mn、ZnS：Mnのような内部ドーパントを有する、前述の材料から選定された、II-VI族、III-V族、I-III-V族およびIV-VI族の化合物半導体ナノ結晶（からなる群から選択されたコアを有するコア-シェル量子ドット）の群の1つであってもよい。ドーパント元素は、Mn、Ag、Zn、Eu、S、P、Cu、Ce、Tb、Au、Pb、Tb、Sb、SnおよびTlから選択することができる。ここでは、発光ナノ粒子系の発光材料は、CdSeおよびZnSe：Mnのような、異なる種類のQDを有してもよい。発光コアは、1または2以上、特に（同じまたは異なる）より多くの発光ナノ粒子（の種類）を有してもよい。

II-VI族量子ドットを使用することは、特に有意であると思われる。従って、一実施形態では、半導体系発光量子ドットは、特に、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、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、およびHgZnSTe（からなる群から選定されたコアを有するコア-シェル量子ドット）からなる群から選択されたII-VI族量子ドットを有し、特に、CdS、CdSe、CdSe／CdS、およびCdSe／CdS／ZnSからなる群から選択される。

一実施形態では、波長変換ナノ粒子は、約1～約1000ナノメートル（nm）の範囲、好ましくは約1～約100nmの範囲の平均粒子サイズを有する。ある実施形態では、ナノ粒子は、約1～約20nmの範囲の平均粒子サイズを有する。一実施形態では、ナノ粒子は、約1～約10nmの範囲の平均粒子サイズを有する。発光ナノ粒子（未コーティング）は、約2～50nm、例えば2～20nm、特に2～10nm、さらに特に2～5nmの範囲の寸法を有してもよく、特に、ナノ粒子の少なくとも90%は、それぞれ、示された範囲の寸法を有する（すなわち、ナノ粒子の少なくとも90%は、2～50nmの範囲の寸法を有し、または特に、ナノ粒子の少なくとも90%は、2～5nmの範囲の寸法を有する）。「寸法」という用語は、特に、ナノ粒子の形状に応じた、長さ、幅、および直径の1または2以上に関する。通常ドットは、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、ヒ素化インジウム、およびリン化インジウムのような二元系合金で構成される。ただし、ドットは、硫化セレン化カドミウムのような三元系合金から構成されてもよい。これらの量子ドットは、10～50原子の直径を有し、量子ドット体積内に、100～100,000個の原子を含有することができる。これは、約2から10ナノメートルに対応する。例えば、直径が約3nmのCdSe、InP、またはCuInSe₂のような球形粒子が提供されてもよい。発光ナノ粒子（未コーティング）は、球形、立方体、ロッド、ワイヤ、ディスク、マルチポッド等の形状を有し、一つの寸法が10nm未満のサイズを有してもよい。例えば、20nmの長さおよび4nmの直径を有するCdSeのナノロッドが提供されてもよい。従って、一実施形態では、半導体系発光量子ドットは、コア-シェル量子ドットを有する。別の実施形態では、半導体系発光量子ドットは、ドットインロッドのナノ粒子を有する。異なる種類の粒子の組み合わせが適用されてもよい。本願において、「異なる種類」という用語は、異なる幾何形状および異なる種類の半導体発光材料に関し得る。従って、2つ以上の（前述の）量子ドットまたは発光ナノ粒子の組み合わせが適用されてもよい。

ある実施形態では、ナノ粒子は半導体ナノ結晶を含み、これは、第1の半導体材料を含むコアと、第2の半導体材料を含むシェルとを有し、前記シェルは、前記コアの表面の少なくとも一部の上部に配置される。コアおよびシェルを含む半導体ナノ結晶は、「コア／シェル」半導体ナノ結晶とも称される。前述の任意の材料が、特にコアとして使用されてもよい。従って、「～からなる群から選択されたコアを有するコア-シェル量子ドット」という用語は、前述の量子ドット材料のリストの一部において、適用される。
また「コア-シェル」という用語は、勾配合金シェル、またはドットインロッドを含む「コア-シェル-シェル」などを表してもよい。

例えば、半導体ナノ結晶は、一般式MXを有するコアを有し、ここで、Mは、カドミウム、亜鉛、マグネシウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、またはそれらの混合物であり、Xは、酸素、硫黄、セレン、テルル、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、またはこれらの混合物であってもよい。半導体ナノ結晶コアとしての使用に適した材料の例には、これに限られるものではないが、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、前述のいずれかを含む合金、ならびに／または三元系、四元系混合物もしくは合金を含む、前述のいずれかを含む混合物を有する。

シェルは、コアの組成と同じ、または異なる組成を有する半導体材料とすることができる。シェルは、コアの表面に半導体材料のオーバーコートを有し、半導体ナノ結晶は、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、前述のいずれかを含む合金、ならびに／または三元系および四元系の混合物もしくは合金を含む、前述のいずれかを含む混合物を有する。一例には、これに限られるものではないが、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、AlN、AlP、AlSb、TIN、TIP、TlAs、TlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si、前述のいずれかを含む合金、ならびに／または前述のいずれかを含む混合物が含まれる。例えば、ZnS、ZnSeまたはCdSのオーバーコートは、CdSeまたはCdTeの半導体ナノ結晶上に成長させることができる。オーバーコートプロセスは、例えば、米国特許第6,322,901号に記載されている。オーバーコート中の反応混合物の温度を調整し、コアの吸収スペクトルをモニターすることにより、高い放射量子効率と狭いサイズ分布を有するオーバーコート材料を得ることができる。オーバーコートは、1または2以上の層を有してもよい。オーバーコートは、コアの組成と同じまたは異なる、少なくとも1つの半導体材料を有する。オーバーコートは、約1から約10モノレイヤの厚さを有することが好ましい。また、オーバーコートは、10以上のモノレイヤ厚さを有することができる。ある実施形態では、コア上に2つ以上のオーバーコートを含有することができる。

一実施形態では、周囲の「シェル」材料は、コア材料のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有し得る。他のいくつかの実施形態では、周囲のシェル材料は、コア材料のバンドギャップよりも小さいバンドギャップを有し得る。一実施形態では、シェルは、「コア」基板の原子間隔に近い原子間隔を有するように選択することができる。特定の他の実施形態では、シェル材料およびコア材料は、同じ結晶構造を有し得る。

半導体ナノ結晶（コア）シェル材料の例には、これに限られるものではないが、赤色（例えば、（CdSe）ZnS （コア）シェル）、緑色（例えば、（CdZnSe）CdZnS （コア）シェル）、および青色（例えば、（CdS）CdZnS （コア）シェル）（半導体に基づく特定の波長変換ナノ粒子の例については、さらに上記も参照）が含まれる。

従って、一実施形態では、発光粒子または発光コアは、CdS、CdSe、ZnS、およびZnSeからなる群から選択された1または2以上のコア材料を含む、発光量子ドットからなる群から選択された発光材料を有する。従って、一実施形態では、発光粒子または発光コアは、組成がMX（M＝Cd、Zn、X＝Se、S）の量子ドットまたは量子ロッドのような、発光ナノ粒子の群から選択されてもよい。そのような粒子は、1～50nmの範囲の数平均粒子サイズ（すなわち、特に長さ／幅／高さ、直径）を有してもよい。

前述のように、発光粒子は、特に、プライマ層に構成された主ALDコーティング層を有する。ある実施形態では、発光粒子は、さらに、主ゾル-ゲルコーティング層（上）に構成された、別のALDコーティング層を有してもよい。主ALDコーティング層は、主原子層成膜プロセス（「主ALDプロセス」）の適用により成膜されてもよい。別のALDコーティング層は、別の原子層成膜プロセス（「別のALDプロセス」）の適用により成膜されてもよい。主原子層成膜プロセスおよび（任意の）別の原子層成膜プロセスは、いずれも原子層成膜プロセス（「ALDプロセス」）である。これらのプロセスは、同じALDプロセスを有してもよいことが理解される。ただし、例えば、主ALDプロセスの条件は、別のALDプロセスの条件とは異なってもよい。例えば、主ALDプロセスで使用される金属酸化物前駆体は、別のALDプロセスで使用されるものとは異なってもよい。成膜時間、温度等が異なってもよい。ただし、特に、別のALDプロセスに適用され得る金属酸化物前駆体は、（主）ALDプロセスに関して記載された金属酸化物前駆体であってもよい（その逆も同様である）。

従って、主ALDコーティング層および任意の別のALDコーティング層は、原子層成膜のタイプのプロセスにより形成されてもよい。そのようなプロセスでは、金属酸化物前駆体と、気相中の水分および／またはオゾンのような酸素源との反応により、高分子ネットワークが形成される。ALD反応は、（少なくとも）2つの部分に「分離」される。第一段階では、金属（酸化物）前駆体が（n ALD）反応器に供給され、粒子表面の反応基と吸着および／または反応し、実質的に全ての未反応または非吸着の前駆体分子が反応器パージにより除去される。第2段階では、酸素源が反応器に供給され、これが粒子表面の金属源と反応し、その後、反応器をパージすることにより、実質的に全ての残留酸素源分子と、縮合反応により形成された加水分解生成物が除去される。2つの段階により、表面反応の自己限定的性質によって、原子層（または単分子層）の形成が生じる。これらの原子層反応ステップが複数回繰り返され、最終ALDコーティングが形成されてもよい。また、ALDプロセスでは、異なる金属酸化物前駆体を反応器に連続的に供給し、調整された化学的、機械的、および光学的特性を有する多成分層またはナノ積層体を形成することにより、異なる組成の層を成膜させることができる（下記参照）。

「金属酸化物前駆体」という用語は、特に、金属酸化物の前駆体を表す。前駆体自体は、金属酸化物ではなく、例えば金属有機分子を含んでもよい。従って、特に、ALD用の金属（酸化物）前駆体は、通常、金属ハロゲン化物、アルコキシド、アミド、および他の金属（有機）化合物を有してもよい。「金属酸化物前駆体」という用語は、1または2以上の異なる金属酸化物前駆体、特に2以上の異なる金属酸化物に関係してもよい。

ALDプロセスのステップバイステップの特性により、定められた厚さの層を容易に成膜できる。ALDプロセスでは、さらに、異なる金属酸化物前駆体を連続的に反応器に供給し、多成分層またはナノ積層体を形成することにより、異なる組成の層を成膜できる。従って、特定の実施形態では、主ALDコーティング層（および／または別のALDコーティング層）は、マルチレイヤ（またはナノ積層体）を有する（以下も参照）。

ALDプロセスでは、特に、流動床反応器が適用されてもよい。

従って、特定の実施形態では、主ALDコーティング層は、（主）原子層成膜プロセスの適用により提供される。また、一実施形態では、（別の） ALDプロセスの適用によち、別のALDコーティング層が（も）提供される。一実施形態では、プライマ層のALDコーティングおよび／または主ゾル-ゲルコーティングのALDコーティングに、静止粉末床が使用される。ただし、（1または2以上のALDプロセスに対して）流動床が適用されてもよい。他の種類の反応器を適用してもよい。前述のように、プライマ層は、特に、主ALDコーティング層の核形成層またはシード層として機能することにより、主ALDコーティング層の成膜が促進されてもよい。特に、粒子表面の反応基は、プライマ層（および主ゾル-ゲルコーティング層）により提供されてもよい。

例えば、ゾル-ゲルコーティング層の表面のシラノール基（一次および／または主シリカゾル-ゲルコーティング層を想定）は、初期層のALDの間、反応部位として作用する。一実施形態では、金属酸化物前駆体としてAl（CH₃）₃（TMA）を使用し、酸素源として（その後暴露される）水を使用することにより、アルミナが成膜される。最初の反応ステップでは、TMAは、以下のように、シリカゾル-ゲルコーティング層の表面シラノール基と反応する：

≡Si-OH＋Al（CH₃）₃→≡Si-O-Al（CH₃）₂＋CH₄

次に、第2の反応ステップにおいて、加水分解および縮合反応により、水が金属酸化物前駆体と反応する：

≡Si-O-Al（CH₃）₂＋2H₂O→≡Si-O-Al（OH）₂＋2CH₄
2≡Si-O-Al（OH）₂ →≡Si-O-Al（OH）-O-Al（OH）-O-Si≡＋H₂O

さらに、シリカゾルゲルコーティング層のような、構造化されたナノ多孔質表面を有するプライマーゾルゲル層（および主ゾルゲルコーティング層）を適用することにより、粒子凝集が実質的に防止されてもよい（下記参照）。

ALDプロセスは、容易にスケールアップすることができ、ALDコーティングの間、粉末または粒子の損失はほとんど観察されない。粉末コーティング用の市販のALD反応器は、例えば、Picosun Oy社からカートリッジサンプルホルダー（POCA（商標））とともに販売されている。ALDプロセスに使用され得るシステムは、例えば、国際公開第WO 2013／171360 Al号に記載されている。ただし、他のシステムが適用されてもよい。

以下の表には、ALDコーティング層に適した材料の（非限定的な）数を示す：

これとは別にまたはこれに加えて、酸化ニオブ（特にNb₂O₅）または酸化イットリウム（Y₂O₃）が適用されてもよい。その金属前駆体は、それぞれ、例えば、（tert-ブチルイミド）-トリス（ジエチルアミノ）-ニオブ、NbF₅またはNbCl₅およびトリス（エチルシクロペンタジエニル）イットリウムである。別の実施形態では、酸化亜鉛（ZnO）を適用してもよい。例えば、適用され得るその金属前駆体は、ジエチル亜鉛（DEZ）、Zn（C₂H₅）₂、およびジメチル亜鉛（DMZ）Zn（CH₃）₂である。しかし、他の材料もまた、適用され得る。従って、原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、特にAl、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、およびSn （および任意でSi）を含む金属の金属酸化物前駆体の群から選択されてもよい。これとは別にまたはこれに加えて、Ga、Ge、VおよびNbを含む1または2以上の金属の金属前駆体が適用されてもよい。さらに特に、これらの前駆体の2または3以上の交互層が設置され、少なくとも1つの前駆体は、Al金属酸化物前駆体であり、別の前駆体は、Hf金属酸化物前駆体、Zn金属酸化物前駆体、Ta金属酸化物前駆体、Zr金属酸化物前駆体、Ti金属酸化物前駆体、およびSn金属酸化物前駆体からなる群から選択され、特に、Hf金属酸化物前駆体、Ta金属酸化物前駆体、Ti金属酸化物前駆体、およびZr金属酸化物前駆体からなる群から選択され、例えば、Hf金属酸化物前駆体、Ta金属酸化物前駆体、およびZr金属酸化物前駆体からなる群から選択され、特に、Ta金属酸化物前駆体から選定される。特に、Hf、Zr、およびTaは、比較的光透過性の層を提供するように見える一方、Tiは、例えば、比較的低い光透過性の層を提供してもよい。（TiO₂層用の）金属酸化物前駆体としてTiCl₄を使用することにより、コスト効率の良い層が提供され得る。例えば、Ta、HfおよびZrによる処理は、Siよりも比較的容易であるように思われる。また「酸化物前駆体」、「金属酸化物前駆体」または「金属（酸化物）前駆体」という用語は、2つ以上の化学的に異なる前駆体の組み合わせを表してもよい。これらの前駆体は、特に酸素源との反応により、酸化物を形成する（従って、金属酸化物前駆体として示される）。一実施形態では、金属酸化物前駆体は、連続するALDサイクルのために互いに独立に選択されてもよい。例えば、一実施形態では、ZnO層とAl₂O₃層が交互に成膜され、AZO層（Al2O3：ZnO、または「アルミニウムドープ酸化亜鉛層」）が得られる。AZO層は、導電層であってもよく、例えば、酸素源として、トリラエチルアルミニウム、ジエチル亜鉛、および水を用いて成膜されてもよい。別の一実施形態では、複数の連続サイクルにおいて、（別の）金属酸化物が成膜される（任意に、連続して、別の金属酸化物が（必要な場合、複数の連続サイクルにおいて）成膜されてもよい）。

さらに、「Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、およびSnを含む金属の金属酸化物前駆体」、および「原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、およびSnを含む金属の金属酸化物前駆体の群から選択される」という文言は、特に、所与の金属（この点では、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn）からなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体を表す。さらに、一実施形態では、1または2以上の金属酸化物前駆体が選択される。例えば、上記リストに関して、「Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、およびSnを含む金属の金属酸化物前駆体の群から選択される」金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、およびSnからなる群から選択された2つ以上の金属の金属酸化物前駆体の任意の組み合わせを含んでもよい。一実施形態では、例えば、金属酸化物前駆体は、TaCl₅およびHAl（CH₃）₂の組み合わせを含む。別の実施形態では、金属酸化物前駆体は、Al（CH ₃ ）₃のみを含む。

従って、一実施形態では、主原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびV（および任意でSi）からなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択される。特に、別の実施形態では、主原子層蒸着プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Hf、Ta、Zr、およびTi（特に、Al、Hf、Ta、Zr、およびTiからなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体）を含む金属の金属酸化物前駆体から選択される。別の実施形態では、主原子層成膜プロセスにおいて、Al（CH₃）₃、HAl（CH₃）₂、Hf（N（CH₃）₂）₄、Hf（N（CH₂）（CH₃）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、およびTi（OCH₂CH₃）₄からなる群から選択された金属酸化物前駆体、ならびにH₂OおよびO₃からなる群から選択された酸素源が適用される。これとは別にまたはこれに加えて、（主）原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Zn（C₂H₅）₂およびZn（CH₃）₂からなる群から選択される。さらに別の実施形態では、これとは別にまたはこれに加えて、（主）原子層成膜プロセスにおいて、金属前駆体は（tert-ブチルイミド）-トリス（ジエチルアミノ）-ニオブ、NbF₅、NbCl₅、およびトリス（エチルシクロペンタジエニル）イットリウムからなる群から選択される。

別の原子層蒸着プロセスにおける金属酸化物前駆体は、特に、独立に、主原子層成膜プロセスにおける金属酸化物前駆体から選択され、特に（また）、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびV（および任意でSi）からなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択されてもよい。ある実施形態では、別の原子層成膜プロセスにおける金属酸化物前駆体（の少なくとも1つ）は、Si金属酸化物前駆体である。特に、別の実施形態では、別の原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Hf、Ta、Zr、およびTiからなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択される。一実施形態では、別の原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、（主ALDプロセスとは独立して）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、およびTi（OCH₂ CH₃）₄、からなる群から選択され、H₂OおよびO₃からなる群から選択された酸素源が適用される。これに加えてまたはこれとは別に、別の原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Zn（C₂H₅）₂およびZn（CH₃）₂からなる群から選択される。さらに別の実施形態では、これに加えてまたはこれとは別に、別の原子層成膜プロセスにおいて、金属前駆体は、（tert-ブチルイミド）-トリス（ジエチルアミノ）-ニオブ、NbF₅、NbCl₅、およびトリス（エチルシクロペンタジエニル）イットリウムからなる群から選択される。

特に、一実施形態では、主原子層成膜プロセスおよび／または別の原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Sn、Nb、Y、Ga、およびVからなる群から選択された金属酸化物前駆体の群から選択される。

200～350℃の範囲の成膜温度は、プライマ層（および主ゾル-ゲルコーティング層）上のアルミナのALDに最も適しており、温度は、好ましくは250～300℃の範囲であることがわかった。ALD層用の他の金属酸化物前駆体のALDには、同様の温度が適用されてもよい。

特定の実施形態では、主ALDコーティング層は、異なる化学組成を有する少なくとも3つの層のマルチレイヤを有し、層の1または2以上は、Siの酸化物（SiO₂）を含む。特に、そのようなSiO₂層は、マルチレイヤの他の層の間に挟まれる。従って、特に、主ゾル-ゲル層と接する（主ALDコーティング層のマルチレイヤの）（ALD）層、およびプライマ層と接するそれぞれの（ALD）層は、SiO₂で構成されない。さらに、一実施形態では、主ゾル-ゲルコーティング層に接する別のALDコーティング層は、SiO₂を含んでもよい。従って、ある実施形態では、（主および／または別の）原子層成膜プロセスにおいて、Siの金属酸化物前駆体が選択される。

特に、主ALDアルミナ（または他の金属酸化物）層は、3～250nmの厚さ、特に5～250nmの厚さ、例えば5～100nmの厚さ、特に5～50nmの厚さ、例えば10～50nmの厚さ、特に20～50nmの厚さを有する。

アルミナALD層の水蒸気浸透バリア性は、ZrO₂、TiO₂、Y₂O₃、Nb₂O₅、HfO₂、Ta₂O₅のような、異なる酸化物材料の少なくとも1つの追加の層を成膜することにより、さらに改善することができる。特に、追加の材料層の厚さは、1～40nmの範囲であり、より好ましくは1～10nmの範囲である。さらに特に、Al₂O₃と、ZrO₂、TiO₂、Y₂O₃、Nb₂O₅、HfO₂、SnO₂、Ta₂O₅の群からの第2の酸化物材料との交互層のナノ積層積層体スタックが好ましい。好適なナノ積層体スタックは、例えば、250℃で成膜された、20×（1nmのAl₂O₃（10ALDサイクル）＋1nmのZrO₂（11ALDサイクル））であってもよく、プライマ層（および／または主ゾル-ゲルコーティング層）上に、40nm厚さのナノ積層体の第2コーティングが形成される。

一実施形態では、本発明により、特に、方法が提供され、主ALDコーティング層は、異なる化学組成の層を有するマルチレイヤを有し、原子層成膜プロセスにおいて、金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Y、Ga、Ge、VおよびNb （および任意でSi）からなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択され、特に、金属酸化物前駆体は、Al、Hf、Ta、Zr、およびTiからなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択される。また、そのような前駆体の2つ以上の組み合わせが使用され、例えば、アルミナ－ジルコニウムとハフニウムの混合酸化物－アルミナ等を含む、マルチレイヤが使用されてもよい。特定の実施形態では、主原子層成膜プロセスにおいて、2つ以上の層の金属酸化物前駆体は、Al、Hf、Ta、Zr、およびTiからなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択される。

従って、一実施形態では、主ALDコーティング層は、異なる化学組成を有する（n）個の層を有するマルチレイヤを有してもよく、マルチレイヤは、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Y、Ga、Ge、V、およびNb （および任意でSi）のうちの1または2以上（およびSi）の酸化物を含む1または2以上の層を有し、特に、マルチレイヤは、Al、Hf、Ta、Zr、およびTiの1または2以上の酸化物を含む1または2以上の層を有する。そのようなマルチレイヤの1または2以上の層は、前述のような混合酸化物を含んでもよい。

別の特定の実施形態では、本発明の方法は、n個の層を連続的に（主原子層成膜プロセスの適用により、プライマ層上に）提供するステップを有し、特に、各層は、1～50nmの範囲、特に1～20nm、例えば1～15nmの層コーティング厚さ（d21）を有する。一実施形態では、層コーティング厚さは、少なくとも2nmであってもよく、例えば少なくとも5nmであり、例えば5～40nmの範囲、特に5～25nmの範囲であってもよい。層の数nは、特に少なくとも2つであり、例えば少なくとも3つ、または少なくとも4つである。一実施形態では、nは、10より大きくてもよい。ただし、nは、特に10以下であり、例えば5以下であってもよい。一実施形態では、2≦n≦10、または特に2≦n≦5である。個々の層は、1または2以上のALDサイクルにより提供され得てもよいことが理解される。さらに、特に、隣接する（接触する）層は、異なる化学組成を有する。別の実施形態では、1または2以上の層は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択された1または2以上の金属酸化物を有し、特に、1または2以上の（他の）層は、Al₂O₃を含む。また、主ゾル-ゲルコーティング層と接する層が、HfO₂および／またはZrO₂および／またはTiO₂および／またはTa₂O₅で構成されることが有意であると思われる。従って、別のある実施形態では、主ゾル-ゲルコーティング層と接する層は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択された1または2以上の金属酸化物で構成される。

従って、特定の実施形態では、本方法は、（マルチレイヤを提供する）主原子層成膜プロセスの適用により、プライマ層上にn層の（ALD）層を連続的に提供するステップを有し、各層は、1～50nmの範囲、特に1～20nmの範囲、例えば1～15nmの範囲のコーティング層厚さ（d21）を有し、2＜n≦50、特に2＜n≦20、例えば2≦n≦10、特に2≦n≦5であり、1または2以上の層は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択された1または2以上の金属酸化物を有し、1または2以上の層は、Al₂O₃を有し、主ゾル-ゲルコーティング層と接する層は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択された1または2以上の金属酸化物で構成される。

特に、本方法は、少なくとも2つの（ALD）層（「AB」）を含む（n層ALD）マルチレイヤコーティング（特に、主ALDコーティング層）が得られ、さらに特に少なくとも3つの層（例えば、「ABA」）、さらにより多くの少なくとも4つの層を含むように、適用される。さらに特に、少なくとも、2つの（ALD）層（「AB」）のサブセットの2以上のスタックを含むスタック（例えば（AB）_n）が設置され、ここで、nは、2以上、例えば2～20、例えば2～10である。

特に、マルチレイヤの層の少なくとも1つは、Alの酸化物（任意に、例えばSiの別の酸化物、または本願に記載の他の金属酸化物と組み合わされる）を含み、マルチレイヤの層の少なくとも1つは、Hf、Zn、Ta、Zr、Ti、Y、Ge、Ge、V、Sn、およびNbの酸化物の1または2以上を含む。そのような層は、必要な場合、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、（Si）、Y、Ga、Ge、Ge、V、およびNbを有してもよく、ここで、マルチレイヤの他の層がそれぞれ、アルミナの酸化物を含む場合、Alは、1または2以上の他の示された素子と共に層内に存在する。前述の「ALDマルチレイヤ」または「マルチレイヤ」という用語は、特に、異なる化学組成を有する層を表す。「異なる化学組成を有する層」という文言は、「ABC」の場合のような、または（AB）_n（ここでn≧1）の場合のような、異なる化学組成を有する少なくとも2つの層が存在することを示す。

（AB）_nの具体的な例には、AがAlの酸化物であり、BがAl、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Y、Ga、Ge、V、およびNbの酸化物の1または2以上から選択され、Al （および／または任意でSi）が1または2以上の他の示された元素とともに層内に存在する、マルチレイヤが含まれ、マルチレイヤの他の層が、それぞれ、アルミナの酸化物を有する場合、特に、Bは、Hf、Zn、Ta、Zr、Ti、Y、Ge、Ge、V、およびNbの酸化物の1または2以上から選択され、特に、Bは、Hf、Ta、Zr、およびTiの酸化物の1または2以上から選択され、特にBは、Hf、Ta、Zrの酸化物の1または2以上から選択される。一実施形態では、Bは、さらに、Siの酸化物（任意に、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Y、Ga、Ge、V、およびNbの酸化物の1または2以上と組み合わされる）を有してもよい。特に、SiO₂層がALDで成膜される場合、SiO₂（ALD）層は、主ゾル‐ゲル層に直接接触しないように成膜される。例えば、マルチレイヤのA層（またはB層）は、SiO₂層であってもよく、主ゾル-ゲル層と接触するB層（またはA層）は、別の化学組成を有する（ALD）層であってもよい。

従って、特に、この主ALDマルチレイヤは、プライマ層上に提供される。主ゾル-ゲル層は、特に主ALDマルチレイヤ上に提供される。さらに、前述のように、主ゾル-ゲル層の上部には、任意で、1または2以上の別の層が設置されてもよく、特に、主ゾル-ゲル層の上部に別のALD層が設置されてもよい。別のALD層は、ALDマルチレイヤを有し、例えば、主ALDマルチレイヤに関して本願に記載されたALDマルチレイヤを含んでもよい。

別の特定のある実施形態では、本方法は、（iv）別の原子層成膜プロセスの適用により、主ゾル-ゲルコーティングを有する発光コア上に、別のALDコーティング層を提供するステップを有する。特に、これにより、別のALD被覆発光粒子が提供される。別の原子層成膜プロセスにおいて、特に金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびV（および任意でSi）を含む金属酸化物前駆体の群から選択され、特にAl、Hf、Ta、Zr、Tiを含む。一実施形態では、別のALDコーティング層は、2～50nmの範囲、特に10～50nm、例えば10～20nmの範囲の別のALDコーティング層厚さ（d4）を有する。別のALDコーティング層は、特に、主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成とは異なる化学組成を有する。

別の実施形態では、別のALDコーティング層は、（任意で）異なる化学組成を有する2つ以上の（別のサブ）層を有する別のマルチレイヤを有し（を有するように提供され）、1または2以上の層は、Al₂O₃、TiO₂、Zr O₂、Hf O₂、Sn O₂、ZnOおよびTa₂O₅の群から選択された金属酸化物を有し、2つ以上の層は、主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成とは異なる化学組成を有する。特定の実施形態では、別の原子層成膜プロセスにおいて、（別のマルチレイヤの）2または3以上の（別のサブ）層の金属酸化物前駆体は、Al、Hf、Ta、Zr、およびTiからなる群から選択された金属の金属酸化物前駆体の群から選択される。（別のマルチレイヤの）2または3以上の（別のサブ）層の金属酸化物前駆体は、特に、Al、Hf、Ta、Zr、Tiを含む金属酸化物前駆体の群から選択される。

従って、特定の実施形態では、主ALDコーティング層は、層のスタックを有するマルチレイヤを含み、隣接する層は、異なる化学組成を有する。特に、マルチレイヤの層は、各々独立に、1～40nmの範囲、特に1～10nmの範囲の厚さを有する。さらに、特に、マルチレイヤは、1または2以上のアルミナ層および1または2以上の金属酸化物層を有し、金属は、Hf、Ta、ZrおよびTiの群から選択される。

従って、原子層成膜プロセスの特定の実施形態では、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、およびTi（OCH₂CH₃）₄からなる群から選択された金属酸化物前駆体、ならびにH₂OおよびO₃からなる群から選択された酸素源が適用される。前述のように、2つ以上の異なる金属酸化物前駆体および／または2つ以上の異なる酸素源が適用されてもよい。

さらに、主原子層成膜プロセスおよび／または別の原子層成膜プロセスにおける方法の一実施形態では、特に主原子層成膜プロセスにおいて、異なる化学組成を有する層を有するマルチレイヤが提供され、1または2以上の層は、酸化タンタル（特にTa₂O₅）を含む。従って、ある実施形態では、本発明により発光材料が提供され、主ALDコーティング層は、異なる化学組成を有する層を有するマルチレイヤを含み、1または2以上の層は、特にTa₂O₅を有してもよい。さらに、本方法の実施形態では、（主）原子層成膜プロセスにおいて、異なる化学組成を有する層を有するマルチレイヤが提供され、1または2以上の層は、酸化タンタル（特にTa₂O₅）、酸化ハフニウム、酸化チタン、および酸化ジルコニウムの1または2以上を含む。また従って、本発明では、発光材料、特に発光粒子が提供され、主ALDコーティング層は、異なる化学組成を有する層のマルチレイヤを含み、1または2以上の層は、特に、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化チタンおよび酸化ジルコニウムの1または2以上を有してもよい。また例えば、マルチレイヤスタックは、例えば、交互層のスタックを有し、例えば、アルミナが、酸化タンタル（特にTa₂O₅）、酸化ハフニウム、酸化チタン、および酸化ジルコニウムの1または2以上と交互になり、例えばアルミナ－酸化タンタル－アルミナ－ハフニア－アルミナ－タンタル酸化物、またはアルミナ－酸化チタン－アルミナ等を有するスタックであってもよい。

さらに、最初に、プライマ層のないコア上にALDコーティングを設置した場合、ALD層は、所望のものよりも均一性が劣ると思われる。そのような実施形態では、コア表面に直接良好なALD層を得るため、ALD層の厚さは、原理的に必要以上に厚くする必要があり、これは、（たとえある場合には、小さくても）不要な透過率の減少につながり得る。さらに、プライマ層をコアに提供した後では（完全に共形でなくても）、ALDコーティングは、コアに容易にコーティングされるように思われる。

前述のように、通常、主ゾル-ゲル層は、50～700nmの範囲、例えば50～600nm、特に75～500nm、例えば100～500nmの範囲の平均厚さを有し、ゾル-ゲルタイプのプロセスによって形成される。そのような方法では、前駆体の均一な溶液から無機ネットワークが形成され、その後加水分解により、ゾル（コロイドサスペンション）が形成され、凝縮されゲル（架橋固体ネットワーク）が形成され、これは、粉末表面に化学的に結合される。好ましくは、（主）ゾル-ゲルコーティング層材料は、シリカであり、ゾル-ゲル成膜方法は、Stober，W．，A. Finkらの「ミクロンサイズの範囲における単分散シリカ球の制御された成長」，Journal of Colloid and Interface Science 26（1）： 62-69に記載されているような、いわゆるストーバー反応に対応する。このため、（被覆されたまたは未被覆の）発光粒子が、脂肪族アルコールR-OHのようなアルコール、例えば、メタノールCH₃OH、エタノールC₂H₅OH、またはイソプロパノールC₃H₇OHに分散される。次に、アンモニア（水中のNH₃溶液）およびシリコンアルコキシド前駆体が添加される。シリコンアルコキシド前駆体は、アルコール＋アンモニア混合物に溶解し、加水分解が開始される。加水分解の反応により、（被覆されたまたは未被覆の）粒子表面の上に、共形のシリカコーティングが形成されるが、粒子表面の反応基（例えば、アミンまたはシラノール基）を有するゾル種は、溶解されており、その後、加水分解、核形成、および縮合反応の工程からなるシード成長プロセスが実施される。

ゾル-ゲルコーティングプロセスに関する「（被覆されたまたは未被覆の）粒子表面」という用語は、特に、一次ゾル-ゲルコーティングプロセスに関する粒子（発光コア）の表面および／または粒子（発光コア）上の洗浄結果の層（特に酸化物含有層）の表面に関する。さらに、本用語は、特に主ゾル-ゲルコーティングプロセスに関して、主ALDコーティングの表面に関する。

シリコンアルコキシド前駆体は、特に、

により形成される化合物の群から選択され、ここで、
a） R1、R2、R3は、加水分解可能なアルコキシ基であり、R4は、C1～C6の直鎖状アルキル基、加水分解可能なアルコキシ基、およびフェニル基の群から選択され、または
b）R1、R2、R3は、個々に、-OCH₃および-OC₂H₅から選択され、R4は、-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃、-OC₂H₅、およびフェニル基から選択される。

必要な場合、シリコン系ポリマーは、以下の群からの材料から得られる：

従って、本方法の実施形態では、主ゾル-ゲルコーティングプロセスにおいて、シリコンアルコキシド前駆体が使用され、シリコンアルコキシド前駆体は、特に

からなる化合物の群から選択され、ここで、
a）R1、R2、R3は、加水分解可能なアルコキシ基であり、R4は、C1～C6の直鎖状アルキル基、加水分解可能なアルコキシ基、およびフェニル基の群から選択され、または
b）R1、R2、R3は、個々に、-OCH₃および-OC₂H₅から選択され、R4は、-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃、-OC₂H₅、およびフェニル基から選択される。

本方法の別の実施形態では、主ゾル-ゲルコーティングプロセスにおいて、シリコンアルコキシド前駆体が使用され、シリコンアルコキシド前駆体は、

からなる群から選択される。

本方法の別の実施形態では、一次ゾル-ゲルコーティングプロセスにおいて、シリコンアルコキシド前駆体が使用され、特に、シリコンアルコキシド前駆体は、主ゾル-ゲルコーティングプロセスに関して本願に記載されているような、シリコンアルコキシド前駆体であってもよい。一次ゾル-ゲルコーティングプロセスにおけるシリコンアルコキシド前駆体は、独立に、主ゾル-ゲルコーティングプロセスにおけるシリコンアルコキシド前駆体から選択されてもよい。

特に、（主および／または一次ゾル-ゲルコーティングプロセスにおける）シリコンアルコキシド前駆体は、Si（OCH₃）₄またはSi（OC₂H₅）₄の群から選択され、特に、シリコンアルコキシド前駆体としてSi（OC₂H₅）₄が用いられる。例えばA1のような、別の金属に基づく同様の前駆体が使用されてもよい。

通常のゾル-ゲルコーティングプロセスは、以下の段階を有し得る：
（a）粒子または粉末、特に（必要な場合、酸化物含有層および／または主ALDコーティング層を有する）発光コアが、アルコール－水性アンモニア混合溶液中に懸濁され、撹拌または超音波処理される。また、粒子分散性を改善するため、粒子（コア／粉末）は、まず、アルコールと混合され、アンモニア溶液が添加される前に、少量のシリコン（または他の金属）アルコキシドが添加されてもよい。（b）懸濁液の撹拌下でシリコン（または他の金属）アルコキシド前駆体が添加される。アルコール溶媒中のシリコン（または他の金属）アルコキシド、アンモニア、および水の通常の濃度は、それぞれ、0.02～0.7、0.3～1.5、および1～16モル／リットルである。（c）懸濁液は、コーティングが形成されるまで撹拌または超音波処理される。（d）コーティングされた粉末は、アルコールで洗浄され、乾燥され、その後空気下または真空下において、200～300℃で焼成される。

従って、ある実施形態では、主ゾル-ゲルコーティングプロセスは、
（iiia）アルコール、アンモニア、水、（プライマ層および）主ALDコーティング層を有する発光コアと、金属アルコキシド前駆体との混合物を提供し、該混合物を撹拌するステップであって、主ALDコーティング層上に主ゾル-ゲルコーティング層が形成され、金属アルコキシド前駆体は、特にチタンアルコキシド、シリコンアルコキシド、またはアルミニウムアルコキシドである、ステップと、
（iiib）混合物から、（プライマ層と）主ALDコーティング層および主ゾル-ゲルコーティング層を有する発光コアを回収し、必要に応じて、プライマ層、主ALDコーティング層、および主ゾル-ゲルコーティング層を有する回収された発光コアを熱処理し、ハイブリッドコーティングを有する発光粒子を提供するステップと、を有する。

従って、別の実施形態では、一次ゾル-ゲルコーティングプロセスは、
（ibl）アルコール、アンモニア、水、必要に応じて洗浄結果層を有する発光コアの混合物、特に、発光コアおよび洗浄結果層（または洗浄結果層を含む発光コア）と、金属アルコキシド前駆体を、該混合物を撹拌しながら提供するステップであって、洗浄結果層上および／または洗浄結果層を有しない発光コア上に、一次ゾル-ゲルコーティング層が形成され、特に洗浄結果層上に形成され、金属アルコキシド前駆体は、特にチタンアルコキシド、シリコンアルコキシド、またはアルミニウムアルコキシドから選択される、ステップと、
（ib2）混合物から、（洗浄結果層および）一次ゾル-ゲルコーティング層を有する発光コアを回収し、必要な場合、一次ゾル-ゲルコーティング層（および洗浄結果層）を有する回収された発光コアを熱処理して、発光コア上にプライマ層を有する発光コアを提供するステップと、を有する。

混合物から（それぞれの（コーティング）層を有する）コアを回収するプロセスは、例えば、濾過、遠心分離、デカンと（沈殿上澄みの液体）の1または2以上を含んでもよい。熱処理は、乾燥および焼成の1または2以上、特に両方を有し、すなわち、70～130℃の範囲の温度で乾燥する段階と、その後の焼成段階（空気下、または真空もしくは（他の）不活性雰囲気下）とを有してもよい。従って、熱処理の時間の一部の間、（コーティングされた）発光粒子は、真空、またはN₂および希ガスの1または2以上のような、不活性環境下にあってもよい。熱処理は、発光材料の安定性を改善すると思われる。さらに、前述のように、（主および／または一次）ゾル-ゲルコーティングプロセスにおいて、シリコン（または他の金属；ただし、下記の式はSiを参照する）アルコキシド、特に前駆体は、

からなる化合物の群から選択されてもよい。ここで、R1、R2、R3は、加水分解可能なアルコキシ部分からなる群から選択され、R4は、C1～C6の直鎖状アルキル部分、加水分解可能なアルコキシ部分、およびフェニル部分からなる群から選択される。任意で、ゾル-ゲルプロセスの前駆体として、アルコキシド以外の配位子が適用されてもよい。

ゾル-ゲルコーティングプロセスで得られた粒子は、必要な場合、複数の核を含んでもよい。例えば、量子ドットの場合、（一次および／または主）ゾル-ゲルコーティングを有する凝集体が得られてもよい。また従って、シリカ前駆体（または他の金属酸化物前駆体）は、薄い単一シェルを有する（特に、主ALDコーティング層を含む）複数のQDをコーティングし、コーティングされた凝集体が形成される。これは、特に、量子ドットの濃度等に依存し得る。

前述のゾル-ゲルコーティングの前駆体は、特に、シリコンアルコキシド前駆体に関して記載されている。しかしながら、アルミニウム（または他の金属）アルコキシド前駆体が適用されてもよい。さらに、2つ以上の化学的に異なる前駆体の組み合わせが適用され、ゾル-ゲルコーティング層または第1のコーティング層が提供されてもよい。

また「ゾル-ゲルコーティングプロセス」という用語は、複数のゾル-ゲルコーティングプロセスに関してもよい。複数のゾル-ゲルコーティングプロセス、特に複数の主ゾル-ゲルコーティングプロセスでは、層厚さ全体にわたって、実質的に同じ組成物を有する層（マルチレイヤ）が提供されてもよく（例えば、（主）ゾル-ゲルコーティングプロセスにおいて、各コーティングステージまたはステップが実質的に同じ材料を成膜するステップを有する場合）、または、例えば、それぞれ、2または3以上の異なる組成を有する、2つ以上の（ゾル-ゲル）層のスタックのような、異なる組成を有する2つ以上の層を有するマルチレイヤが提供されてもよい。例えば、SiO₂とAl₂O₃が交互に配置された3つ以上の（ゾル-ゲル）層のスタックのような、SiO₂－Al₂O₃（ゾル-ゲル）マルチレイヤであってもよい（前述も参照）。

主ALDコーティング層の成膜を容易にするため、発光コアは、プライマ層を有してもよい。一実施形態では、プライマ層は、特に（一次）ゾル-ゲルコーティングプロセスにより提供された、一次ゾル-ゲルコーティング層（任意でマルチレイヤを含む）を有する。一次ゾル-ゲルコーティング層は、（薄い）共形の主ALDコーティング層の成膜を促進してもよい。主ALDコーティング層の成膜をさらに支援するため、一実施形態では、コアの表面は、一次ゾル-ゲル層および／または主ALDコーティング層を提供する前に清浄化される。

主ALD成膜プロセスを容易化させ、特に、欠陥ができる限り少なくされた単一のALD層または複数の層の成膜を可能にするため、粉末（特に複数の発光コアを含む原料製品）中に存在し得る、任意の化学的反応性のコンタミネーション（「第2相」としても知られる）が除去されてもよい。好ましくは、通常、サブミクロンの寸法を有し、蛍光体粒子（発光コア）の表面に付着し得る小粒子は、主ALDコーティングプロセスでの成膜前に十分に除去される。コアの表面の清浄化は、特に（化学的）洗浄プロセスを含んでもよい。一実施形態では、コアは、洗浄プロセスを適用することにより、水性液体を塗布することにより、洗浄されてもよい。そのような水性液体は、酸または塩基を含んでもよく、または例えば、水（中性pHを有する）を含んでもよい。水は、例えば、小さな望ましくない粒子および第2相の一部を除去するために適用されてもよい。さらに、追加の不純物を除去するため、水性液体のpHは、例えば、少なくとも8のpH値、特に少なくとも9のpH値、または6未満のpH値、特に5未満のpH値に変更されてもよい。この場合、例えば、不純物は、溶解されてもよい。別の実施形態では、特に、水に敏感な粒子（コア）に対して非水溶媒が適用されてもよい。従って、特に、添加剤（例えば、pHを変化させる）を含む水性液体、非水性溶媒、またはこれらの液体／溶媒の組み合わせが適用されてもよい。従って、清浄化／洗浄プロセスは、特に洗浄溶媒（水性液体を含む）を用いることにより、「化学的洗浄プロセス」として表示されてもよい。

水、塩基および／または酸における蛍光体（発光コア）の化学的安定性が制限される場合、極めてマイルドな条件での洗浄手順が適用され、蛍光体粒子（の一部）を溶解させずに、第2相が除去されてもよい。これは、強酸の代わりに、蛍光体および不純物相の安定性に応じて選択され得るpK_a値を有する弱酸を選択することにより、達成され得る（下記参照）。洗浄プロセスにおける蛍光体の追加的または代替的な劣化は、まず、非水性溶媒を発光コア（蛍光体）に適用し、（発光粒子／コアの）懸濁液を提供し、次に、水および酸濃度の総量が不純物相の溶解にのみ十分となるように、弱酸（または塩基）を添加することにより、回避され得る。

pHが7未満の洗浄溶媒は、加水分解感受性発光材料に有益である。本願に開示のそのような発光材料は、水性媒体中で塩基として反応するためである。そのような洗浄溶媒の酸性は低くてもよい。特に、低プロトン濃度を有する極性溶媒、例えば、脂肪族アルコール、例えば、前述のようなエタノールまたはイソプロパノールのような極性溶媒中に希釈された酢酸のような、有機酸を洗浄溶媒として使用してもよい。洗浄プロセスの目標は、塩基性不純物相を除去し、発光材料を劣化させることなく、後続のプライマ層の密着を助長する粒子状発光材料の表面を形成することであるため、発光材料の感受性が高いほど、洗浄溶媒をより希釈する（すなわち、プロトン濃度をより低くする）必要がある。従って、発光粒子材料の多くが、洗浄プロセスにおいて劣化または溶解することが観測される場合、酸濃度の低減、より低い誘電体含有量を有する別の溶媒による溶剤の置換、および／または洗浄サスペンションの冷却により、劣化の量が抑制されてもよい。

洗浄後、蛍光体粉末中の微粒子の数は、非反応性液体（通常、極性有機溶媒、例えば、無水エタノール、または他のアルコール）中での沈殿化により、さらに低減されてもよい。ある実施形態では、沈殿前の懸濁液に超音波が印加され、大きな蛍光体粒子から微粒子がより良好に分離され分散される。

化学洗浄プロセスの結果として、発光粒子（発光コア）の通常組成とは異なる組成を有する粒子（コア）の表面に、薄い層が形成されてもよい。すなわち、粒子状発光粒子の表面組成は、粒子状発光材料の全体組成とは若干異なってもよい。特に、薄い層（すなわち表面）は、発光コア（の通常の組成）よりも高い酸素濃度（含有量）を有してもよい。一実施形態では、化学的洗浄を適用することにより、発光コア上に洗浄結果層が提供されてもよい。洗浄プロセスは、後続のプライマ層の密着を助ける表面（洗浄結果層）を提供してもよい。薄い層／表面は、例えば、アルカリ土類元素（例えば、ストロンチウム）、アルミニウム、および例えば、本願に開示のアルカリ土類アルミネート型の加水分解感受性発光材料が被覆される場合、酸化物を含んでもよい。表面層は、発光材料に応じて、リチウム、シリコン、ユーロピウム、炭素および／または水素のような元素を有してもよい。洗浄結果層は、特に、酸化物含有層を含む。洗浄結果層は、必ずしも発光コアの表面を共形におよび／または完全に被覆しなくてもよい（プライマ層に関する前述の部分参照）。洗浄結果層は、連続層でなくてもよく、例えば、複数の層区画を含み、各々は、発光コアの表面の区画のみを被覆する。一実施形態では、洗浄結果層は、発光コアの上（の表面）に均等に分布してもよい。一実施形態では、洗浄結果層は、コアの表面の少なくとも30%のコアを被覆し、例えば少なくとも50%、特に少なくとも75%、例えば少なくとも90%、または特に少なくとも95%以上、またはさらに特に少なくとも99%以上を被覆してもよい。

実験では、マイルドな洗浄溶媒を適用した場合であっても、洗浄結果層が観測できることが見出されている。特に、窒化物またはオキソニトリド化合物の場合、O：N比は、洗浄結果層においてより高くなり得る。発光コアは、特に、窒化物またはオキソニトリド化合物を含む。一実施形態では、発光材料、特に発光コアの発光材料は、窒化物発光材料（コア）を含む。別の実施形態では、発光材料、特に発光コアの発光材料は、オキソニトリド発光材料（コア）を含む。

従って、別の実施形態では、本方法は、
（ia）化学的洗浄プロセスの適用により、発光コア上に洗浄結果層を提供するステップを有し、特に、洗浄結果層は、酸化物含有層を含む。別の実施形態では、化学洗浄プロセスの適用は、洗浄溶媒を除去した後に、発光コアを乾燥するステップを有する。洗浄結果層は、洗浄溶媒による発光コアの洗浄中、および／または発光コアの乾燥中に提供されてもよい。別の実施形態では、化学洗浄プロセスの適用（任意に発光コアの乾燥を含む）後に、一次ゾル-ゲルコーティングが提供される。化学的洗浄プロセスの適用により、発光コア上に、洗浄結果層を有する発光粒子を提供されてもよい。

従って、別の実施形態では、本方法は、さらに、一次ゾル-ゲルコーティングプロセスの適用により、発光コアおよび洗浄結果層（または洗浄結果層を含む発光コア）上に、一次ゾル-ゲルコーティング層を提供するステップを有し、これにより、洗浄結果層および一次ゾル-ゲル層を含むプライマ層が提供され、特に、プライマ層は、0.1～5nmの範囲のプライマ層厚さ（d1）を有する。

一実施形態では、洗浄溶媒は、水性溶媒を含んでもよい。また、これ（水性溶媒を含む溶媒による洗浄）は、「湿式化学的洗浄プロセス」として表わされてもよい。一実施形態では、例えば、洗浄溶媒は、強酸または強塩基を含む。これらの用語は、当技術分野において知られている。強酸の例は、HCl、HBr、HClO₄、HI、HNO₃である。強塩基の例は、NaOH、KOH、CaOHである。さらに別の実施形態では、洗浄溶媒は、弱酸または弱塩基を含む。使用され得る弱酸の例は、例えば、酢酸、ギ酸、フッ化水素酸、トリクロロ酢酸、クエン酸、シュウ酸などである。弱塩基の例は、例えば、アンモニア、重炭酸ナトリウム、アラニン、およびメチルアミンである。

弱酸または弱塩基は、特に、（室温の水中で）pK_a値またはpK_b値が、それぞれ、3より大きく、特に、4以上となるように選択されてもよい。一実施形態では、洗浄溶媒は、酢酸、ギ酸、フッ化水素酸、トリクロロ酢酸、クエン酸、シュウ酸の群から選択された1または2以上の弱酸を含む。洗浄溶媒は、特に、ギ酸または酢酸を含んでもよい。別の実施形態では、洗浄溶媒は、1または2以上の弱塩基アンモニア、重炭酸ナトリウム、アラニン、およびメチルアミンを含む。洗浄溶媒は、特に、非水性流体と弱酸または弱塩基との組み合わせを含む。例えば、一実施形態では、洗浄溶媒は、アルコール（例えば、プロパノール、イソプロピルアルコール、エタノール、（シクロ）ヘキサノール、または1以上のヒドロキシ基を有する任意の他のアルコール）、および弱酸、例えば、ギ酸および／または酢酸を含んでもよい。あるいは、一実施形態では、洗浄溶媒は、アルコールとポリオールの混合物を有してもよい。一実施形態では、例えば、洗浄溶媒は、エタノールとトリエチレングリコールとしての混合物、特に、溶解触媒として作用する水としてのトレースを含む。そのような組み合わせは、水の影響下で容易に分解し得る発光粒子（コア）を洗浄するため、有意に適用されてもよい。一実施形態では、洗浄溶媒は、（洗浄溶媒の重量に対して）50重量%未満の水を含んでもよい。洗浄溶媒は、例えば、40重量%以下の水、例えば35重量%以下の水を含んでもよい。一実施形態では、洗浄溶媒は、25重量%以下の水を含んでもよい。特に、洗浄溶媒（（弱）塩基または（弱）酸を含む）は、少なくとも5重量%の水、例えば、少なくとも10重量%の水を含む。さらに別の実施形態では、洗浄溶媒は、非水洗浄溶媒である。さらに、弱酸（および弱塩基）の適用により、pH緩衝機能が提供され得るという、別の利点が得られてもよい。従って、（例えば、全ての不純物が洗浄溶媒により除去されない場合など）過剰な弱酸（または塩基）が洗浄溶媒に添加されても、洗浄溶媒のpHは、実質的に変化しない弱酸または弱塩基を使用することにより、湿式洗浄プロセスのロバスト性が向上してもよい。

従って、別の実施形態では、化学洗浄プロセスは、特に、
（i）洗浄溶媒（プロセス）を適用することにより、発光コアを洗浄するステップであって、前記洗浄溶媒は、（弱）酸または（弱）塩基、特に（弱）酸を含み、前記洗浄溶媒は、50%重量／重量%以下の水、特に10～35重量／重量%の範囲の水を含む、ステップ、および任意で、
（ii）続けて発光コアを乾燥処理するステップであって、これにより、発光コア上に洗浄結果層を含む発光コアが提供される、ステップ、
を有する、湿式化学洗浄プロセスを有してもよい。

特に、洗浄プロセス（必要な場合、乾燥処理を含む）に基づいて、発光粒子上に酸素含有層が提供されてもよい。

発光コア（一次層、主ALD層、主ゾル-ゲルコーティング層、および別のALDコーティング層）に構成され得る異なる（コーティング）層は、特に光透過性である。これは、各層に入射する光の少なくとも一部が、それぞれの層を通過して透過されることを意味する。従って、異なる（コーティング）層は、完全にまたは部分的に透明であってもよく、あるいは半透明であってもよい。一実施形態では、（コーティング）層に入射する（可視）光の90%以上が（コーティング）層を介して透過される。（コーティング）層は、そのコーティング層が構成される材料の特性のため、光透過性であってもよい。例えば、コーティング層は、層が比較的厚い場合であっても、透明な材料で構成されてもよい。別の実施形態では、1または2以上の（コーティング）層は、それぞれの層が光透過性となるように十分に薄い一方、その層が構成される材料は、比較的厚い層で構成される場合、透明または半透明ではなくてもよい。本願に記載の材料は、全て（可視）光に対して透過性であり、または（可視）光に対して透過性となる好適な層厚さで構成することができる。

また、別の実施形態では、本発明では照明装置が提供され、これは、光源放射線、特に、青色およびUVの1または2以上を形成するように構成された光源と、本願に記載の発光材料を含む波長コンバータとを有する。波長コンバータは、光源放射線の少なくとも一部を波長変換光（例えば、緑色、黄色、橙色および赤色の光の1または2以上）に変換するように構成される。波長コンバータは、特に、光源に放射的に結合される。「放射的に結合される」という用語は、特に、光源と発光材料が互いに関連して、光源により放射される放射線の少なくとも一部が、発光材料により受容される（および少なくとも一部が発光に変換される）ことを意味する。従って、粒子の発光コアは、コア内の発光材料のルミネッセンスを提供する光源放射線により励起され得る。一実施形態では、波長コンバータは、発光材料（粒子）を含むマトリクス（材料）を有する。例えば、マトリクス（材料）は、例えば、PE（ポリエチレン）、PP（ポリプロピレン）、PEN（ポリエチレンナフタレート）、PC（ポリカーボネート）、ポリメチルアクリレート（PMA）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）（プレキシグラスまたはペルスペックス）、酢酸酪酸セルロース（CAB）、シリコーン、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、（PETG）（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート）、PDMS（ポリジメチルシロキサン）およびCOC（シクロオレフィン共重合体）からなる群から選択された、透過性有機材料支持体からなる群から選定された1または2以上の材料を含んでもよい。これに加えてまたはこれとは別に、マトリクス（材料）は、エポキシ樹脂を含んでもよい。

そのような照明装置を形成する際、本願に開示のコーティングを使用することにより、波長コンバータにおける発光材料として、加水分解感受性蛍光体を使用することができる。特に、波長コンバータを形成するため、発光粒子が埋設されるマトリックスを形成する際に使用される条件下で劣化し易い発光材料を、照明装置において使用することができる（以下の図3に示す）。例えば、アルカリ土類アルミネート発光材料、または本願に開示の洗浄プロセス後にアルカリ土類アルミネート型の表面層を有する発光材料。そのような加水分解感受性発光材料は、例えば、前述の発光粒子を含み、これには、SrLiAl₃N₄：Eu^2＋（クラス）から選択された発光材料が含まれる。必要な場合、Srの一部は、別のアルカリ土類金属（周期表の第2族元素）で置換されてもよい。また、例えば、前述のような、（Sr，Ca）LiAl₃N₄：Eu、（Sr，Ca，Ba）Li_dMg_aAl_bN₄：Eu、ここで、0≦a≦4；0≦b≦4；0≦d≦4；にa＋b＋d＝4および2a＋3b＋d＝10、（Sr，Ba）Li₂Al_2-zSi_zO_2-zN_2＋z：Eu、ここで、0≦z≦0.1、からなる群から選択される発光材料（または蛍光体）。また、例えば、前述のSrLi₂Al_2-xSiO_2-xN_2＋x：Eu、または（Sr，Ca）SiAlN₃：Euがある。本願に開示のコーティングの使用により、波長コンバータを形成するプロセス、例えば、発光粒子がシリコーン樹脂のようなマトリックス内に埋設され、そうでなければ未被覆の発光材料が劣化し得る波長コンバータを形成するプロセスにおいて、そのような加水分解感受性発光材料を使用することができる。

照明装置は、例えば、オフィス照明システム、家庭用アプリケーションシステム、店舗照明システム、家庭用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバーアプリケーションシステム、投影システム、自己点灯ディスプレイシステム、画素化ディスプレイシステム、セグメント化ディスプレイシステム、警告サインシステム、医療用照明アプリケーションシステム、インジケータサインシステム、装飾用照明システム、ポータブルシステム、車両用アプリケーション、温室照明システム、園芸用照明、またはLCDバックライトの一部であってもよく、またはこれらに適用されてもよい。

前述のように、照明ユニットは、LCDディスプレイ装置におけるバックライトユニットとして使用されてもよい。従って、また、本発明は、バックライトユニットとして構成された、本願に記載の照明ユニットを含むLCDディスプレイ装置を提供する。また、別の実施形態では、本発明は、バックライトユニットを含む液晶ディスプレイ装置を提供し、バックライトユニットは、本願に記載の1または2以上の照明装置を有する。

光源は、特に、動作中に少なくとも200～490nmの範囲の波長で光（光源放射線）を放射する光源、特に、動作中に少なくとも400～490nmの範囲の波長の光、特に440～490nmの光を放射する光源である。この光は、一部が波長変換ナノ粒子により使用されてもよい（さらに後述する）。従って、特定の実施形態では、光源は、青色光を生成するように構成される。特定の実施形態では、光源は、半導体LED光源（LEDまたはレーザダイオードなど）を含む。また「光源」という用語は、2～20の（半導体）LED光源のような、複数の光源に関してもよい。従って、LEDという用語は、複数のLEDも表し得る。本願において白色光という用語は、当業者には明らかである。これは、特に、約2000～20000K、特に2700～20000Kの間の相関色温度（CCT）を有する光に関し、特に、約2700～20000Kの範囲の一般的な照明、特に約7000K～20000Kの範囲のバックライト、特にBBL（黒体軌跡）から約15 SDCM（カラーマッチングの標準偏差）内、特にBBLから約10SDCM内、特にBBLから約5SDCM内にある光に関する。一実施形態では、光源は、約5000～20000Kの間の相関色温度（CCT）、例えば、直接蛍光体変換LED（例えば、10000Kを得るための蛍光体の薄い層を有する青色発光ダイオード）を有する、光源放射を提供してもよい。従って、特定の実施形態では、光源は、5000～20000Kの範囲、特に、6000～20000Kの範囲、例えば8000～20000Kのような相関色温度を有する光源放射を提供するように構成される。相対的に高い色温度の利点は、光源の放射線中に、比較的高い青色成分が存在し得ることである。

「制御」という用語および同様の用語は、特に、少なくとも行動を決定すること、または要素の実行を監督することを意味する。従って、本願では、「制御」および同様の用語は、例えば、要素に挙動を課すこと（挙動を決定すること、または要素の実行を監視すること）などを表し得る。例えば、温度の測定、表示、操作、開放、シフト、変化などが挙げられる。さらに、「制御」および同様の用語は、追加でモニタリングを含んでもよい。従って、「制御」および同様の用語は、要素に挙動を課すこと、および要素に挙動を課し要素を監視することを有してもよい。要素の制御は、制御システムによりなされ、これは「制御器」として表されてもよい。従って、制御システムおよび要素は、少なくとも一時的にまたは永久的に、機能的に結合され得る。要素は、制御システムを含んでもよい。一実施形態では、制御システムおよび要素は、物理的に結合されていなくてもよい。制御は、有線および／または無線の制御によって行うことができる。また「制御システム」という用語は、特に
複数の異なる制御システムを表し、これらは、特に、機能的に結合され、例えば、1つの制御システムは、マスター制御システムであり、1または2以上の他の制御システムは、スレーブ制御システムであってもよい。制御システムは、ユーザインターフェースを有し、あるいは機能的にこれに結合されてもよい。

また、制御システムは、遠隔制御装置から命令を受信し、実行してもよい。一実施形態では、制御システムは、スマートフォン、Iフォン（登録商標）、タブレットのような携帯装置上のアプリケーションを介して制御されてもよい。従って、装置は、必ずしも照明システムに結合される必要はないが、照明システムに機能的に（一時的に）結合されてもよい。

従って、一実施形態では、制御システムは（また）、遠隔装置上のアプリケーションにより制御されるように構成されてもよい。そのような実施形態では、照明システムの制御システムは、スレーブ制御システムまたはスレーブモードの制御システムであってもよい。例えば、照明システムは、コード、特にそれぞれの照明システムの固有のコードで識別可能であってもよい。照明システムの制御システムは、外部制御システムにより制御されるように構成され、これは、（ユニークな）コードの光学センサ（例えば、QRコードリーダ）とのユーザインターフェースによる入力）の知識に基づいて照明システムにアクセスしてもよい。また、照明システムは、Bluetooth（登録商標）、WIFI（登録商標）、LiFi、ZigBee、BLE、WiMAX（登録商標）、または他の無線技術などに基づいて、他のシステムまたは装置と通信する手段を有してもよい。

システム、機器、または装置は、「モード」、「動作モード」、「作動のモード」において動作を実行してもよい。同様に、方法において、動作、段階、またはステップは、「モード」、「動作モード」、「作動のモード」または「オペレーションモード」で実行されてもよい。また、「モード」という用語は、「制御モード」として示されてもよい。これは、システム、機器、または装置が、別の制御モード、または複数の他の制御モードを提供するように適合され得ることを除外するものではない。同様に、これは、モードを実行する前、および／またはモードを実行した後に、一つ以上の他のモードを実行されることを除外するものではない。

しかしながら、一実施形態では、少なくとも制御モードを提供するように適合された制御システムが利用されてもよい。他のモードが利用可能な場合、そのようなモードの選択は、特に、ユーザインターフェースを介して実行されてもよい。ただし、センサ信号または（時間）スキームに依存してモードが実行されるような他のオプションも可能である。また、一実施形態では、動作モードは、単一の動作モードでのみ動作可能な（すなわち、別の調整性を必要としない「オン」）システム、機器、または装置を表してもよい。

従って、一実施形態では、制御システムは、ユーザインターフェースの入力信号、（センサの）センサ信号、およびタイマの1または2以上に応じて制御してもよい。「タイマ」という用語は、クロックおよび／または所定の時間スキームを表してもよい。

以下、添付の図面を参照して、単なる例示としての本発明の実施形態について説明する。図面において、対応する参照符号は、対応する部分を表す。

発光粒子の態様を概略的に示した図である。 発光粒子の別の実施形態を概略的に示した図である。 発光粒子の別の実施形態を概略的に示した図である。 照明装置を概略的に示した図である。 発光粒子のSEM像を示した図である。 発光粒子のEM像を示した図である。 本発明の実施形態と従来の発光材料とを比較したいくつかの実験結果を示した図である。 本発明の実施形態と従来の発光材料とを比較したいくつかの実験結果を示した図である。 pcLEDのアレイの断面を示した図である。 pcLEDのアレイの上部概略図を示した図である。 pcLEDのアレイがマウントされ得る電子回路基板の概略的な平面図を示した図である。 図7aの電子回路基板上にマウントされたpcLEDのアレイを示した図である。 導波管および投影レンズに関して配置されたpcLEDのアレイの概略的な断面を示した図である。 導波管のない図8aと同様の配置を示した図である。 適応型照明システムを含むカメラフラッシュシステムの例を概略的に示した図である 適応型照明システムを含む例示的なディスプレイ（例えば、AR／VR／MR）システムを概略的に示した図である。 図面は、必ずしもスケール通りではない。

図1には、発光粒子100の態様を概略的に示す。発光粒子100は、発光コア102上にプライマ層105を含む発光コア102を有する。ここで、プライマ層105を有する発光コア102は、発光粒子100を有するプライマ層105とも称される。プライマ層105は、コア102の化学組成とは異なる化学組成を有する。発光コア102は、例えば、発光窒化物または硫化物蛍光体のマイクロメートル寸法の粒子を有する。ただし、発光ナノ粒子のような他の（より小さい）材料を含んでもよい（別の図2bを参照）。

発光粒子100は、さらに、主ALDコーティング層120を有する。示された実施形態では、主ALDコーティング層120は、3つの層1121、層1121a、層1121b、および層1121cを有するマルチレイヤ1120を有する。3つの層1121a、1121b、1121cは、特に（少なくとも2つの）異なる化学組成を有する。特に、隣接して（および接触して）配置された層1121は、異なる組成を有する。さらに、マルチレイヤ1120の1または2以上の層1121は、プライマ層105の化学組成とは異なる化学組成を有してもよい。層1121は、一実施形態では、、例えば、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVの異なる酸化物を含んでもよい。これに加えてまたはこれとは別に、層1121は、Siおよび／またはGeを有してもよい。特に、層1121の1つは、アルミナ層であってもよい。

発光粒子100は、さらに、主ゾル-ゲルコーティング層130を有し、特に、マルチレイヤ1120の層1121の1または2以上とは異なる化学組成を有する。図には、さらに、主ALDコーティング層120が、プライマ層105と主ゾル-ゲル層130との間に配置されることを示す。特に、隣接して配置された／接触するコーティング層は、異なる組成を有してもよい。示された図において、層1121aは、特に、主ゾル-ゲル層130の組成とは異なる組成を有する。層1121cは、特に、プライマ層105の組成とは異なる組成を有する。従って、図1の実施形態のハイブリッドコーティングは、プライマ層105、主ALD層120、および主ゾル-ゲルコーティング層130を有する。別の実施形態では、例えば、図2aを参照すると、ハイブリッドコーティングは、さらに、別のALDコーティング層140を有する。

また図2aの実施形態は、主ゾル-ゲルコーティング層130上に配置された別のALDコーティング層140を有する。示された実施形態では、別のALDコーティング層140（また）は、（別のマルチレイヤ1140の）2つの（別のサブ）層1141、1141a、1141bを含む、別のマルチレイヤ1140を有する。さらに別の実施形態では、別のALDコーティング層140は、単一層である（として成膜される）。図2aでは、層の厚さも示されている。厚さは、スケール化されておらず、用語の意味を説明し、位置を示すためだけに示されていることが留意される。プライマ層の厚さは、参照符号d1で示される。プライマ層の厚さd1は、0.1～5nmの範囲であってもよい。ALDコーティング層の厚さは、参照符号d2で示される。ALDコーティング層の厚さd2は、特に、5～250nmの範囲であってもよい。主ゾル-ゲルコーティング130の厚さは、参照符号d3で示される。主なゾル-ゲルコーティング層の厚さd3は、一般に、ALDコーティング層の厚さd2よりも大きい。主なゾル-ゲルコーティング層の厚さd3は、特に50～700nmの範囲である。示された実施形態は、3つの層1121を有するマルチレイヤ1120を有し、各層1121は、1～20nmの範囲の層コーティング層厚さd21を有する。示された実施形態では、3つの層1121の層コーティング厚d21は、ほぼ同じである。ただし、層コーティング厚さd21は、異なる層1121間で変化してもよい。例えば、図4b参照。3つの層1121a、1121b、および1121cは、例えば、Al₂O₃層（例えば1121b）およびTa₂O₅層（例えば1121a、1121c）の交互層を示してもよい。別のマルチレイヤ1140の（別のサブ）層1141の（別のサブ）層コーティング層の厚さ（参照符号で表されていない）は、特に、マルチレイヤ1120の層1121の層コーティング層の厚さd21に関して示された範囲内であってもよい。

さらに、図2aには、プライマ層105が酸化物含有層101および一次ゾル-ゲル層110を有することを概略的に示す。酸化物含有層101は、コア102の表面67に配置される。一実施形態では、酸化物含有層101および一次ゾル-ゲル層110は、連続しており共形である。さらに別の実施形態では、これとは異なり、例えば、主ALDコーティング層120は、いくつかの箇所で酸化物含有層101と接触してもよく、さらに別の場所でコアの表面67と接触してもよい（一方、一次ゾル-ゲル層110は他の場所で接触する）。

さらに図2aには、参照符号17、27、37、47、57を用いて、それぞれの層の表面を示し、参照符号67を用いて、コア102の表面を示す。前述のように、本願に記載の層厚さは、特に平均層厚さである。特に、それぞれの層の面積の少なくとも50%、特に少なくとも80%は、そのような示された層厚さを有する。従って、表面47と表面37の間の厚さd2、表面37の少なくとも50%未満を参照すると、例えば、5～250nmの範囲の層厚さが認められ、例えば表面領域37の少なくとも50%未満の他の層厚さ、例えばより小さいまたはより大きい厚さが認められる。ただし、主ALDコーティング層（マルチレイヤ）120の平均d2は、5～250nmの示された範囲内にある。同様に、これは、本願に示された他の厚さにも適用され得る。例えば、表面37と表面27の間の厚さd3を参照すると、この厚さは、面積27の少なくとも50%以上が50～700nmの範囲であり、他の厚さは、表面領域27の少なくとも50%未満であり、例えば、より小さいまたはより大きい厚さが認められる。ただし、第1の層の主ゾル-ゲル層130の平均d1は、50～700nmの示された範囲にあり、特に例えば、100～500nmである。

図2bには、発光コア102が発光ナノ粒子を有する実施形態を模式的に示す。ここでは、例として、量子ドット160が用いられている。この例における量子ドットは、ZnSeのような（半導体）コア材料161と、ZnSのようなシェル162とを有する量子ロッドを有する。当然のことながら、他の発光ナノ粒子も使用可能である。また、そのような発光量子ドット160は、ハイブリッドコーティングと共に提供され得る。

図1乃至に2は、単一の核を有する発光粒子100を概略的に示す。しかしながら、必要な場合、ハイブリッドコーティングで包囲された凝集体が認められてもよい。これは、特に、発光コア102を画定する発光粒子としての量子ドットに適用されてもよい。

図面には、特に、（それぞれの（ALDおよびゾル-ゲル）コーティングプロセスを適用した後の）蛍光体粒子または発光コア102上のコーティング構造の実施形態が示される。蛍光体粒子102は、洗浄およびベーキングプロセスによって形成された酸化物層101により被覆されてもよい。一実施形態では、一次ゾル-ゲルコーティング110は、（一次）ゾル-ゲルコーティングプロセスにより提供される酸化ケイ素（SiO₂）を含む。第1のSiO₂層110は、特に、主原子層成膜プロセスにより提供される主ALDコーティング層120の核形成層またはシード層として作用する。従って、一次ゾル-ゲルコーティング層110は、（一次層105と同様に）各コア102の周囲に共形にまたは完全に充填されたコーティングを形成する必要はない。一次ゾル-ゲルコーティング層110、例えば一次SiO₂層110は、蛍光体粒子102上にOH基を提供する、表面処理としても見ることができる。そのようなOH-基は、ALD前駆体が表面に結合することを助長し、その結果、膜成長を開始させる。

主ALDコーティング層120は、特に、金属酸化物（サブ）層1121の「ナノ積層体」1120とも称される、マルチレイヤ1120を有する。ナノ積層体1120は、水蒸気および酸素のような気体に対してほとんど不透過性である蛍光体粒子上に、極めて高密度でピンホールがほとんどない共形コーティングを形成してもよい。一実施形態では、ナノ積層体保護層1120は、Al₂O₃、TiO₂、Zr O₂、Hf O₂、Sn O₂、ZnO、またはTa₂O₅の2つ以上のサブ層からなる20～50nmの厚さd2を有してもよい。各層1121は、1nm～15nmの範囲の厚さd21を有してもよい。一実施形態では、外層1121、すなわち、主ゾルゲルコーティング層130と接触する層（図1および図2aの1121a）は、水またはシクロヘキサノンのような他の溶媒に曝された際に腐食しない、HfO₂、ZrO₂またはTa₂O₅のような、化学的に安定な層である。

また主ゾル-ゲルコーティング層130は、主ゾル-ゲルコーティング層110に類似する、（主）ゾル-ゲルコーティングプロセスにより提供される酸化ケイ素（SiO₂）を含んでもよい。主ゾル-ゲルコーティング130は、特に、機械的保護として機能し、下地のバリア被覆120の損傷が防止されてもよい。LED製造プロセスにおいて、蛍光体粒子は、混合、ふるい分け、プレス、および成形のような各種プロセス工程を受ける。これらのプロセス工程は、コーティング内に機械的応力を誘導し得る。その結果、コーティングが損傷する可能性がある。主ゾル-ゲルコーティング層130は、ポスト処理および製造ステップに対して高いロバスト性を提供する。一実施形態では、発光粒子100上に主ゾル-ゲルコーティング層130を適用することにより、高い信頼性を確保することができる。

本発明の一実施形態では、図2aに示されるように、別のALDコーティング層140が層アーキテクチャに追加される。一実施形態における別のALDコーティング層140は、ナノ積層体1140を有する。層140またはマルチレイヤ1140は、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、SnO₂、ZnOまたはTa₂O₅のような金属酸化物を含んでもよい。層140の全厚さd4は、特に10～50nmの範囲である。別のALDコーティング層140は、主ゾル-ゲルコーティング層130のポアおよびピンホールを充填することにより、コーティング構造全体をさらに安定化してもよい。また、別のALDコーティング層140は、主ゾル-ゲル層130の表面反応性を抑制することができる。この表面反応性は、LED製造プロセスの一実施形態では、特定のシリコーン蛍光体スラリーのレオロジーまたは他の特性を維持する上で有意であり得る。

図3には、光源放射線11、特に青色およびUVの1または2以上を生成するように構成された光源10と、本願に記載の粒子100を有する発光材料1を含む波長コンバータ30とを有する、照明装置20を概略的に示す。波長コンバータ30は、例えば、前述のような、シリコーンまたは有機ポリマーマトリックスのようなマトリックスを有し、被覆粒子100がその中に埋設される。波長コンバータ30は、光源放射線11の少なくとも一部を波長変換光31に変換する（波長）ように構成される。また必要な場合、光源放射線11は、（変換されずに）波長コンバータ30を通過してもよい。

波長変換光31は、少なくとも、本願に記載の被覆粒子100からの発光を含む。ただし、波長コンバータ30は、任意で1または2以上の他の発光材料を有してもよい。波長コンバータ30、特に発光材料1は、0.1～100mmの距離のような、非ゼロ距離d30で配置されてもよい。しかしながら、例えば、発光材料がLEDダイ上のドームに埋設されている場合には、必要に応じて、距離d30は、ゼロであってもよい。距離d30は、LEDダイのような光源10の発光面と、波長コンバータ30、特に発光材料1との間の最短距離である。

光源10は、LEDであってもよく、例えば照明装置20は、蛍光体-変換LED（「pcLED」）である。例えば、光源10は、紫外線、青色光、緑色光、または赤色の光を放射するIII族-窒化物LEDであってもよい。また、任意の他の好適な材料系から形成され、任意の他の好適な波長の光を放射するLEDが使用されてもよい。他の好適な材料系は、例えば、III族-リン化物材料、III族-ヒ素化物材料、およびII-VI族材料を有してもよい。

図4aには、ある被覆発光粒子100を含む発光材料1のSEM像を示す。図4bには、被覆発光粒子100のTEM像が明確に示されている。コア102には、酸化物含有層101と、一次（SiO₂）ゾル-ゲルコーティング層110と、2つのAl₂O₃層1121bおよび2つのTa₂O₅層1121aとからなるマルチレイヤ1120と、（SiO₂）主ゾル-ゲルコーティング層130とが提供されている。

図5a乃至図5bには、いくつかの実験結果を示す。図において、本発明の被覆発光粒子100（ここでは、SrLiAl₃N₄：Euを含む）が対応する従来の発光粒子と比較される。また、従来の発光粒子は、ALDコーティング層およびゾル-ゲルコーティング層を含む。しかしながら、ゾル-ゲルコーティング層は、発光コア102の表面に直接配置され、ALDコーティング層は、ゾル-ゲルコーティング上に構成される。

図5aには、時間にわたる（正規化された）光出力（Y軸）が示されており、特にシリコーン中のそれぞれの発光粒子の時間（X軸）が示されている。実験中、粒子は、130℃および100%の相対湿度に維持された。円マーカーは、本発明の発光粒子100を示し、四角形マーカーは、従来の発光粒子を示す。

図5bには、それぞれのLEDを85℃および85%の相対湿度で500時間以上維持した後の、それぞれの発光粒子を有する白色LEDの不具合確率が提供される。四角形マーカーは、本発明の発光粒子100を示し、円マーカーは、従来の発光粒子を示す。確率は、対数目盛りのY軸においてパーセントで示されていることに留意する必要がある。Δu’v’における色点シフト（しばしば「（du’V’）」または「duv」でも表示される）は、X軸に与えられる。本発明の発光粒子100（を含むLED）は、明らかに、より少ない色シフトを示す（Δu’v’は、（u’，v’）CIE1976色空間における色度座標の組の間のユークリッド距離として計算される）。

従って、本発明は、蛍光物質粒子コーティングのバリア特性を改善する方法に関する。本発明は、全般に、各種蛍光体粒子に適用可能であるが、特に、窒化物形の狭い帯域の赤色発光蛍光体、例えば、窒化物アルミネートまたはオキソ窒化物アルミネートに好適である。それらは、湿気に対して感度が高いためである。

図6A乃至図6Bには、それぞれ、pcLED610のアレイ600の断面図および上面図を示す。pcLED610は、図3に示すように、照明装置20として構造化されてもよく、このpcLEDは、基板602上に配置された半導体ダイオード612を有する、蛍光体画素606に含まれるような、被覆発光粒子100を含む波長コンバータ30を有する。そのようなアレイは、任意の好適な方法で配置された、任意の好適な数のpcLEDを有してもよい。示された実施例では、アレイは、共有基板上にモノリシックに形成されるように示されている。しかしながら、その代わりに、pcLEDのアレイは、別個の個々のpcLEDで形成されてもよい。基板602は、必要な場合、LEDを駆動するCMOS回路を有し、任意の好適な材料から形成されてもよい。

図6A乃至図6Bには、3×3の9個のpcLEDのアレイを示すが、そのようなアレイは、例えば、数十個、数百個、または数千個のLEDを含んでもよい。個々のLED（ピクセル）は、アレイの平面内に、例えば、1ミリメートル（mm）以下、500ミクロン以下、100ミクロン以下、または50ミクロン以下の幅（例えば、側面長さ）を有してもよい。そのようなアレイにおけるLEDは、アレイの平面内の幅が、例えば、数百ミクロン、100ミクロン以下、50ミクロン以下、10ミクロン以下、または5ミクロン以下である、ストリートまたはレーンにより、相互に離間されてもよい。示された例では、対称マトリクス内に配列された矩形画素が示されているが、画素およびアレイは、任意の好適な形状または配置を有してもよい。

アレイの平面における寸法（例えば側長）が約50ミクロン以下LEDは、通常マイクロLEDと称され、そのようなマイクロLEDのアレイは、マイクロLEDアレイと称されてもよい。

LEDのアレイ、またはそのようなアレイの一部は、セグメント化されたモノリシック構造として形成され、個々のLED画素は、トレンチおよび／または絶縁材料により、互いに電気的に絶縁される。ただし、電気的に絶縁されたセグメントは、半導体構造の一部により、相互に物理的に接続されたままであってもよい。

LEDアレイ内の個々のLEDは、個々にアドレス指定可能であってもよく、アレイ内の画素の群またはサブセットの一部としてアドレス指定可能であってもよく、またはアドレス指定不能であってもよい。従って、発光画素アレイは、光分布の微細粒度、空間的、および時間的制御を必要とする、またはそのような利益を受ける、任意の用途に有益である。これらの用途には、これに限られるものではないが、画素ブロックまたは個々の画素から放射された光の正確な特別なパターン化が含まれてもよい。用途に応じて、放射された光は、スペクトル的に別個であってもよく、時間にわたって適応的であってもよく、および／または環境的に応答性であってもよい。そのような発光画素アレイは、各種強度、空間的または時間的パターンで予めプログラムされた光分布を提供してもよい。放射された光は、少なくとも一部が受信されたセンサデータに基づき、光無線通信に使用されてもよい。関連する電子機器および光学系は、画素、画素ブロック、または装置レベルで区別されてもよい。

図7A乃至図7Bに示すように、pcLEDアレイ600は、電力および制御モジュール702、センサモジュール704、およびLED取り付け領域706を有する、電子回路基板700上に取り付けられてもよい。電力および制御モジュール702は、電力を受容し、外部ソースからの信号およびセンサモジュール704からの信号を制御し、これに基づいて、電力および制御モジュール702は、LEDの動作を制御する。センサモジュール704は、任意の好適なセンサ、例えば、温度センサまたは光センサから、信号を受信してもよい。あるいは、pcLEDアレイ600は、電力および制御モジュールならびにセンサモジュールとは別の基板（図示せず）上にマウントされてもよい。

個々のpcLEDは、必要な場合、蛍光体層に隣接して配置され、または蛍光体層上に配置された、レンズまたは他の光学素子と組み合わされて導入され、または配置されてもよい。そのような光学素子は、図には示されていないが、「一次光学素子」と称されてもよい。さらに、図8A乃至図8Bに示すように、pcLEDアレイ600（例えば、電子回路基板700上に取り付けられる）は、意図された用途に使用するため、導波管、レンズ、またはその両方のような、二次光学素子と組み合わせて配置されてもよい。図8Aでは、pcLED610により放射された光は、導波管802によって集光され、投影レンズ804に誘導される。

投影レンズ804は、例えば、フレネルレンズであってもよい。この配置は、例えば、車両ヘッドライトにおける使用に適する。図8Bでは、pcLED610により放射された光は、介在する導波管を使用することなく、投影レンズ804によって直接集光される。この配置は、pcLEDが相互に十分に接近して配置できる場合に特に適しており、カメラのフラッシュ用途および車両のヘッドライトにも使用することができる。マイクロLEDディスプレイ用途では、例えば、図8A乃至図8Bに示されるものと同様の光学的配置を使用してもよい。一般に、所望の用途に応じて、光学素子の任意の好適な配置が、本願に記載のLEDアレイと組み合わせて使用されてもよい。

独立に動作可能なLEDのアレイは、レンズ、レンズ系、または（例えば、前述のような）他の光学系と組み合わせて使用され、特定の目的に適合可能な照明が提供されてもよい。例えば、そのような適応型照明システムは、動作の際、照明シーンまたは物体にわたって色および／または強度が変化し、所望の方向に誘導される照明を提供してもよい。制御器は、シーン内の物体または人物の配置およびカラー特性を示すデータを受信するように構成され、LEDアレイ内のその情報制御LEDに基づいて、シーンに適合された照明が提供される。そのようなデータは、例えば、イメージセンサ、または光学センサ（例えば、レーザースキャニング）または非光学センサ（例えば、ミリメートルレーダ）によって提供することができる。そのような適応型照明は、車両、モバイル装置カメラ、VR、およびAR用途において、ますます重要になっている。

図9には、LEDアレイおよびレンズシステム902を備える例示的なカメラフラッシュシステム900を概略的に示す。これは、前述のシステムと同様であっても同じであってもよい。フラッシュまた、システム900は、LEDドライバ906を有し、これは、マイクロプロセッサのような制御器904により制御される。また、制御器904は、カメラ907およびセンサ908に結合され、メモリ910に保管された命令およびプロファイルに従って動作し得る。カメラ907および適応型照明システム902は、に制御器904によって制御され、それらの視野が適合されてもよい。

センサ908は、例えば、位置センサ（例えば、ジャイロスコープおよび／または加速度計）、および／またはシステム900の位置、速度、および配向を定めるために使用され得る他のセンサを有してもよい。センサ908からの信号は、制御器904に供給され、制御器904の好適な動作経路を決定するために使用される（例えば、どのLEDが現在ターゲットを照射しており、どのLEDが所定の時間後にターゲットを照射するかなど）。

動作の際、902においてLEDアレイのいくつかのまたは全ての画素からの照射は、調整され、不活性化され、フル強度で作動され、または中間強度で作動されてもよい。902においてLEDアレイにより放射された光のビーム焦点またはステアリングは、画素の1または2以上のサブセットを起動することにより、電子的に実行され、光学素子を移動したり、照明機器内のレンズの焦点を変化させたりすることなく、ビーム形状の動的調整が可能となる。

図10には、例示的なディスプレイ（例えば、AR／VR／MR）システム1000を概略的に示す。これは、適応型発光アレイ1010、ディスプレイ1020、発光アレイ制御器1030、センサシステム1040、およびシステム制御器1050を有する。センサシステム1040に制御入力が提供される一方、システム制御器1050には電力入力およびユーザデータ入力が提供される。いくつかの実施形態では、システム1000に含まれるモジュールは、単一の構造内にコンパクトに配置され、または1または2以上の素子は、別々に取り付けられ、ワイヤレス通信または有線通信を介して接続されてもよい。例えば、発光アレイ1010、ディスプレイ1020、およびセンサシステム1040は、発光制御器および／またはシステム制御器1050を別々に取り付けた状態で、ヘッドセットまたはメガネに取り付けることができる。

発光アレイ1010は、前述のような1または2以上の適応型発光アレイを有し、例えば、これを用いて、AR／VR／MRシステムを支援することができるグラフィックまたは物体パターンに光が投影される。ある実施形態では、マイクロLEDのアレイを使用することができる。

システム1000は、適応型発光アレイ1010および／またはディスプレイ1020に広範囲の光学系を組み込むことができ、例えば、適応型発光アレイ1010により放射された光がディスプレイ1020に結合される。

センサシステム1040は、例えば、カメラ、深度センサ、または環境をモニターするオーディオセンサのような外部センサ、ならびに加速度計、またはAR／VR／MRヘッドセット位置をモニターする2もしくは3軸のジャイロスコープのような内部センサを含んでもよい。他のセンサは、これに限られるものではないが、空気圧センサ、応力センサ、温度センサ、または局所的なもしくは遠隔的な環境モニタリングに必要な、任意の他の好適なセンサを有し得る。いくつかの実施形態では、制御入力は、検出されたタッチもしくはタップ、ジェスチャー入力、またはヘッドセットもしくはディスプレイ位置に基づく制御を含むことができる。センサシステム1040からのデータに応答して、システム制御器1050は、発光アレイ制御器1030に画像または命令を送信することができる。また、必要に応じて、ユーザデータ入力または自動データ入力により、画像もしくは命令に対する変更または修正が実施され得る。ユーザデータ入力には、これに限られるものではないが、音声命令、触覚フィードバック、眼もしくは瞳孔の配置、または接続されたキーボード、マウス、もしくはゲームコントローラにより提供されるものが含まれる。

一実施形態では、本発明では、粉末蛍光体（発光コア）の湿式化学洗浄プロセス（乾燥ステップを含む）が提供され、酸化物の外側粒子層が形成される。さらに、（一次）ゾル-ゲルプロセスにより、一次（SiO₂）ゾル-ゲル層が成膜され、0.5～5nmの範囲の厚さを有する一次ゾル-ゲル層が提供される。次に、ALDにより、マルチレイヤが成膜され、一実施形態では、全ALDコーティング層の厚さd2は、20～50nmの範囲であり、マルチレイヤ1120の層1121の（サブ）層の厚さd21は、1～20nmの範囲である。マルチレイヤ1120は、特に、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、SnO₂、ZnO、Ta₂O₅のような、2つ以上の金属酸化物から構成される。次に、（主）ゾル-ゲルプロセスにより、100～500nmの範囲の厚さを有する第3の層、例えばSi O₂の主ゾル-ゲルコーティング層130が成膜されてもよい。さらに別の一実施形態では、別のALDプロセスにより、第4の層140が成膜されてもよい。一実施形態では、別のALDコーティング層140は、全厚さd4が5～50nmであってもよく、特に、1～20nmの範囲のサブ層厚さを有するマルチレイヤを有してもよい。一実施形態では、マルチレイヤは、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、SnO₂、ZnO、Ta₂O₅のような、1または2以上の金属酸化物で構成される。

（実験）
本願に開示のハイブリッドコーティングを有する発光粒子を形成することにより、本発明の新しいコーティング構造の効果を評価した。

（ポリオール洗浄工程）
組成がSr_0.995Li₂Al_1.995Si_0.005O_1.995N_2.005：Eu_0.005の10.3gの原料蛍光体粉末サンプルを、30.0gのエタノールおよび30.0gのトリエチレングリコールと混合した。サスペンションは、超音波中の全水分含量が0.05～0.1%の範囲であり、密閉式圧力容器内で、80℃で16時間処理される。室温まで冷却された後、蛍光体粉末は、エタノールで洗浄され、周囲雰囲気下、100℃で乾燥された。

（混合溶媒酢酸洗浄工程）
200～250gのSrLiAl₃N₄：Eu_0.007を837gのイソプロパノール中で撹拌した。攪拌下で、560gの18.5重量%酢酸をゆっくりと添加した。サスペンションは、合計40分間（酸添加を含む）が経過するまで、さらに撹拌した。30分間の沈殿化の後、デカンテーションにより上清液を大部分除去し、その後、濾過し、酢酸／イソプロパノール混合液、およびイソプロパノールですすぎを行った。洗浄された蛍光体は、最終的に真空中50℃で一晩乾燥される。

（薄いアモルファスシリカ層（＜5nm））
この実験では、一次ゾル-ゲルコーティング層を提供した。200gのリン粉末（通常洗浄済）を960gのエタノール中で撹拌した。このサスペンションに、テトラエチルオルトシリケート3.5gを添加し、超音波処理下で10分間撹拌した。90gの25質量%アンモニア水溶液を添加し、超音波処理下で撹拌をさらに20分間継続した。副生成物として形成されたナノサイズのシリカ粒子を含む微粒子を、エタノール中での3回の沈殿およびデカンテーションにより除去した。被覆粉末を真空下50℃で一晩乾燥した。乾式ふるい分け（メッシュサイズ100μm）の後、粉末を真空下、300℃に10時間加熱することにより、コーティングを硬化させた。

（ALDナノ積層体（～25nm））
次に、ピコサンOy ALD R200反応器において、蛍光体粒子（SrLiAl₃N₄：Euを含む）を含むプライマ層上に、ALD積層体を含む主ALDコーティング層を設置した。前駆体材料をトリメチアルミニウムおよびH₂Oとして、Al₂O₃膜を形成し、（tert‐ブチルイミド）トリス（エチルメチルアミノ）タンタル（V）およびH₂Oとして、Ta₂O₅膜を形成した。成膜温度は、250℃に設定した。前駆体パルス間の窒素ガスのパージ時間は、60秒であった。ナノ積層体は、2×Al₂O₃／Ta₂O₅サブ層で構成され、全厚さは約25nmである。

（厚いアモルファスシリカ層（～170nm））
この実験では、発光粒子に主ゾル‐ゲルコーティング層を提供した。超音波下において、（通常ALDコーティング後の）85gの粉末を672gのエタノール中で15分間撹拌した。このサスペンションに、1）116gの25wt%アンモニア水溶液を迅素早く添加し（＜30s）、2）408gのエタノール中の68gのテトラエチルオルトシリケートの溶液を滴下、添加した（～45分）。アルコキシド前駆体の添加を完了した後、さらに、超音波処理なしで、サスペンションを30分間撹拌した。

エタノール中での3回の沈殿およびデカンテーションにより、副生成物として形成されたサブミクロンサイズのシリカ粒子を含む微粒子を除去した。被覆粉末を真空中、50℃で一晩、乾燥させた。乾式ふるい分け（メッシュサイズ63μm）の後、粉末を真空下、300℃で10時間加熱することにより、コーティングを硬化させた。

粒子のS一部のEM像を図4aに示す。粒子のTEM像を図4（b）に示す。

（比較試験）
シリコーン中の調製した粒子を応力試験に供し、対照粒子、すなわち、従来のコーティング構造を含む粒子と比較した。従来技術のコーティング構造では、発光粒子は、最初に比較的厚いゾル-ゲルコーティングで被覆され、その後薄いALDコーティングで被覆される。応力試験では、粒子を130℃、相対湿度100%に保持したまま、経時的に光出力を測定した。

調製された粒子をさらに白色LEDに設置し、85℃、相対湿度85%で、500時間にわたって応力を印加した。本発明による発光粒子を有する白色LEDの不具合確率を、同じ応力試験（対照LED）に供した従来のコーティング構造を有する白色LEDの不具合確率と比較した。

結果を図5a乃至図5bに示すが、図には60時間の応力試験後に、光出力の有意に改善された抑制、すなわち、対照粒子の50%を超える低下と比較して、5%未満の低下が示されている。また、カラーシフト（Δu’v’）は、対照LEDと比較して、実質的に最小化された。

「複数」という用語は、2または3以上を表す。

本願において、「実質的に」または「本質的に」という用語、および同様の用語は、当業者には理解される。また「実質的に」または「本質的に」という用語は、「全体的に」、「完全に」、「全ての」などの実施形態を有し得る。従って、一実施形態では、形容詞の実質的または本質的は、除去されてもよい。また、該当する場合、「実質的に」または「本質的に」と言う用語は、90%以上、例えば95%以上、特に99%以上、さらに特に99.5%以上、100%を含むことを表してもよい。

また、「有する」と言う用語は、「有する」という用語が「からなる」を意味する実施形態を含む。

特に、「および／または」という用語は、「および／または」の前後に記載された事項の1または2以上に関係する。例えば、「事項1および／または事項2」という語句および同様の語句は、事項1および事項2の1または2以上に関連してもよい。一実施形態では、「含む」という用語は、「からなる」に関するが、別の実施形態では、「少なくとも規定された種、および任意に1または2以上の他の種を含む」ことを意味してもよい。

さらに、明細書および特許請求の範囲における第1、第2、第3等の用語は、同様の要素間を区別するために使用され、必ずしも連続的なまたは時系列的な順序を記述するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で互換可能であり、本願に記載の本発明の実施形態は、本願に記載されまたは示されたもの以外のシーケンスで動作可能であることが理解される。

本願では、装置、機器、またはシステムは、特に、動作中に記載されてもよい。当業者には明らかなように、本発明は、操作の方法、または動作中の装置、機器、もしくはシステムに限定されるものではない。

前述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、一例を示すものであり、当業者は、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替実施形態を設計することができることに留意する必要がある。

請求項において、括弧の間に付された任意の参照符号は、請求項を限定するものと解してはならない。

「有する」という動詞およびその活用形の使用は、請求項に記載の要素またはステップ以外の存在を除外するものではない。文脈上、別異の解釈を要する場合を除き、明細書および特許請求の範囲を通して、「comprise」、「comprising」等の用語は、排他的なまたは網羅的な意味ではなく、包含的な意味で解釈される必要がある。すなわち、「含むが、これに限られるものではない」の意味である。

要素の前の冠詞「a」または「an」は、複数のそのような要素の存在を排除するものではない。

本発明は、いくつかの別個の素子を含むハードウェアにより、および好適にプログラム化されたコンピュータにより、実施されてもよい。装置の請求項、機器の請求項、またはシステムの請求項において、いくつかの手段が列挙される場合、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの同じ項目により、具体化されてもよい。単にある手段が相互に異なる従属請求項に記載されていることは、これらの手段の組み合わせが有意に利用できないことを示すものではない。

また、本発明では、装置、機器、またはシステムを制御し得る制御システム、または本願に記載の方法またはプロセスを実施し得る制御システムが提供される。さらに、本発明では、コンピュータプログラム製品が提供され、装置、機器、またはシステムに機能的に結合され、あるいはこれらで構成されるコンピュータ上でランされた際に、そのような装置、機器、またはシステムの1または2以上の制御可能な要素が制御される。

さらに、本発明は、明細書に記載され、および／または添付の図面に示されている特徴の1または2以上を有する、装置、機器、またはシステムに適用される。さらに、本発明は、明細書に記載され、および／または添付の図面に示されている特徴の1または2以上を有する方法またはプロセスに関する。

本特許で議論された各種態様は、別の利点を提供するために組み合わせることができる。さらに、当業者は、実施形態が組み合わされ、2または3以上の実施形態が組み合わされ得ることが理解される。さらに、特徴のいくつかは、1または2以上の分割出願の基礎を形成し得る。

Claims (37)

1. ハイブリッドコーティングを有する発光粒子を提供する方法であって、
   （i）表面を有する粒子状発光材料を提供するステップと、
   （ii）前記表面の少なくとも一部に直接プライマ層を形成するステップと、
   （iii）第1の原子層成膜プロセスを実施して、前記プライマ層を有する前記粒子状発光材料に第1のALD層を成膜するステップであって、前記第1の原子層成膜プロセスは、金属酸化物の第1の前駆体を使用し、前記第1の前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVを含む金属酸化物の群から選択される、ステップと、
   （iv）第2の原子層成膜プロセスを実施して、前記第1のALD層上に第2のALD層を成膜するステップであって、前記第2の原子層成膜プロセスは、前記第1の前駆体とは異なる金属酸化物の第2の前駆体を使用し、前記第2の前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVを含む金属酸化物の群から選択される、ステップと、
   （v）主ゾル-ゲルコーティングプロセスを実施して、前記第2のALD層上に直接、主ゾル-ゲルコーティング層を形成するステップであって、前記主ゾル-ゲルコーティング層は、前記第1のALD層および前記第2のALD層とは異なる化学組成を有する、ステップと、
   を有する、方法。
2. 前記粒子状発光材料の前記表面の少なくとも一部に、前記プライマ層を直接形成するステップは、前記粒子状発光材料にプライマーゾル-ゲルコーティングプロセスを実施するステップを有し、前記プライマーゾル-ゲルコーティングプロセスでは、金属アルコキシド前駆体が使用される、請求項1に記載の方法。
3. 前記プライマーゾル-ゲルコーティングプロセスは、
   前記粒子状発光材料をアルコール-アンモニア水溶液混合物中に懸濁させるステップと、
   前記金属アルコキシド前駆体を前記混合物に添加するステップと、
   前記プライマ層が形成されるまで、前記金属アルコキシドを含む前記混合物を撹拌するステップと、
   前記プライマ層を有する前記粒子状発光材料をアルコールで洗浄するステップと、
   前記プライマ層を有する前記粒子状発光材料を乾燥するステップと、
   を有する、請求項2に記載の方法。
4. 前記金属アルコキシド前駆体は、シリコンアルコキシドである、請求項2に記載の方法。
5. さらに、前記プライマ層を形成する前に、前記微粒子状発光材料を洗浄溶媒中で洗浄するステップを有し、前記洗浄溶媒は、pH＜7である、請求項1に記載の方法。
6. 前記洗浄溶媒は、有機酸を含む、請求項5に記載の方法。
7. 前記洗浄溶媒は、脂肪族アルコールを含む、請求項5に記載の方法。
8. 前記洗浄溶媒は、弱酸および50%wt／wt以下の水を含み、
   前記粒子状発光材料を洗浄するステップは、さらに、
   粒子状発光材料を連続的に乾燥処理に供するステップ、
   を有する、請求項5に記載の方法。
9. 前記プライマ層は、0.1～5nmの範囲のプライマ層厚さを有し、
   前記プライマ層は、一次ゾル-ゲルコーティングプロセスの適用により提供された一次ゾル-ゲル層を有する、請求項1に記載の方法。
10. （i）前記プライマ層は、0.1～5nmの範囲のプライマ層厚さ（d1）を有し、
    （ii）前記第1のALD層および前記第2のALD層は、主ALDコーティング層を形成し、該主ALDコーティング層は、5～250nmの範囲の主ALDコーティング層厚さ（d2）を有し、
    （iii）主ゾル-ゲルコーティング層は、50～700nmの範囲の主ゾル-ゲルコーティング層厚さ（d3）を有する、請求項1に記載の方法。
11. 前記金属酸化物の第1の前駆体は、Alであり、
    前記金属酸化物の第2の前駆体は、Al、Hf、Ta、Zr、およびTiを含む金属酸化物から選択される、請求項1に記載の方法。
12. 前記主ゾル-ゲルコーティングプロセスは、
    アルコール、アンモニア、水、前記プライマ層と前記第1のALD層と前記第2のALD層とを有する前記粒子状発光材料、および金属アルコキシド前駆体の混合物を、該混合物を攪拌しながら提供するステップであって、主ゾル-ゲルコーティング層が前記第2のALD層上に直接形成され、前記金属アルコキシド前駆体は、チタンアルコキシド、シリコンアルコキシド、および／またはアルミニウムアルコキシドである、ステップと、
    前記プライマ層と前記第1のALD層と前記第2のALD層と前記主ゾル-ゲルコーティング層とを有する前記粒子状発光材料を前記混合物から回収し、前記プライマ層と前記第1のALD層と前記第2のALD層と前記主ゾル-ゲルコーティング層とを有する、前記回収された粒子状発光材料を熱処理に供するステップと、
    を有する、請求項1に記載の方法。
13. 前記主ゾル-ゲルコーティングプロセスにおいて、シリコンアルコキシド前駆体が使用され、
    前記シリコンアルコキシド前駆体は、
    からなる群から選択され、
    前記第1および第2の原子層成膜プロセスでは、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からなる群から選択された前記金属酸化物の第1の前駆体および前記金属酸化物の第2の前駆体、ならびにH₂OとO₃からなる群から選択された酸素源が適用される、請求項1に記載の方法。
14. 前記第1のALD層と前記第2のALD層との間に、n層の追加のALD層を連続的に提供するステップを有し、ここで2≦n≦10であり、
    各追加のALD層は、1～20nmの範囲の追加ALD層コーティング層厚さ（d21）を有し、
    1または2以上の追加のALD層は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択された1または2以上の金属酸化物を含み、
    1または2以上の追加のALD層は、Al₂O₃を含み、
    前記第2のALDは、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択された1または2以上の金属酸化物を含む、請求項1に記載の方法。
15. さらに、別の原子層成膜プロセスの適用により、前記主ゾル-ゲルコーティング上に、別のALDコーティング層を提供するステップを有し、
    前記別の原子層成膜プロセスにおいて、別の金属酸化物前駆体は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVを含む金属酸化物の群から選択され、
    前記別のALDコーティング層は、10～50nmの範囲の別のALDコーティング層厚さ（d4）を有し、
    前記別のALDコーティング層は、前記主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成と異なる化学組成を有する、請求項1に記載の方法。
16. 前記別のALDコーティング層は、異なる化学組成を有する2つ以上の層を有し、
    前記層の1または2以上は、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、SnO₂、ZnOおよびTa₂O₅の群から選択された金属酸化物を含み、
    前記2または3以上の層は、前記主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成と異なる化学組成を有する、請求項15に記載の方法。
17. 前記粒子状発光材料の前記表面は、アルカリ土類元素、アルミニウム、および酸化物を含む、請求項1に記載の方法。
18. 前記アルカリ土類元素は、ストロンチウムを含む、請求項17に記載の方法。
19. 前記粒子状発光材料は、
    （Ml）Li_dMg_aAl_bN₄：Eu、ここで0≦a≦4；0≦b≦4；0≦d≦4であり、Ｍ1は、Ca、Sr、およびBaからなる群からの1または2以上を含み、a＋b＋d＝4および2a＋3b＋d＝10である；ならびに
    （M2）Li₂Al_2-zSi_zO_2-zN_2＋z：Eu、ここで、0≦z≦0.1であり、M2は、SrおよびBaからなる群の1または2以上を含む；
    からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
20. 前記粒子状発光材料は、
    （i）SrLiAl₃N₄：Eu^2＋クラス、および
    （ii）SrLi₂Al_1.995Si_0.005O_1.995N_2.005：Eu^2＋クラス
    からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
21. 前記粒子状発光材料は、0.1～50μmの範囲の数平均粒子サイズを有する、請求項1に記載の方法。
22. 請求項1に記載の方法により得られた発光粒子を含む発光材料。
23. 発光材料であって、
    表面を有する粒子状発光材料と、
    前記粒子状発光材料の前記表面に接触するように配置されたプライマ層であって、プライマ層金属酸化物を有し、0.1～5nmの範囲の厚さを有する、プライマ層と、
    前記プライマ層上に配置され、前記プライマ層および該プライマ層で被覆されていない前記粒子状発光材料の前記表面の任意の部分と接触する、第1のALD層であって、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVの1または2以上の第1の酸化物を含み、前記プライマ層金属酸化物とは異なる、第1のALD層と、
    前記第1のALD層上に配置され、前記第1のALD層と接触する第2のALD層であって、前記第1の酸化物とは異なる、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVの1または2以上の第2の酸化物を含み、前記第1のALD層および前記第2のALD層は、5～250nmの範囲の厚さを有する主ALD層を形成する、第2のALD層と、
    前記第2のALD層上に配置された主ゾル-ゲルコーティング層であって、50～700nmの範囲の主ゾル-ゲルコーティング層厚さ（d3）を有し、前記第1のALD層および前記第2のALD層とは異なる化学組成を有する、主ゾル-ゲルコーティング層と、
    を有する、発光材料。
24. 前記粒子状発光材料の前記表面の少なくとも一部は、酸化物を含む、請求項23に記載の発光材料。
25. 前記粒子状発光材料の前記表面の少なくとも一部は、アルカリ土類元素およびアルミニウムを含む、請求項24に記載の発光材料。
26. 前記アルカリ土類元素は、ストロンチウムを含む、請求項25に記載の発光材料。
27. 前記粒子状発光材料は、
    （Ml）Li_dMg_aAl_bN₄：Eu、ここで0≦a≦4；0≦b≦4；0≦d≦4であり、Ｍ1は、Ca、Sr、およびBaからなる群からの1または2以上を含み、a＋b＋d＝4および2a＋3b＋d＝10である；ならびに
    （M2）Li₂Al_2-zSi_zO_2-zN_2＋z：Eu、ここで、0≦z≦0.1であり、M2は、SrおよびBaからなる群の1または2以上を含む；
    からなる群から選定される、請求項23に記載の発光材料。
28. 前記粒子状発光材料は、
    （i）SrLiAl₃N₄：Eu^2＋クラス、および
    （ii）SrLi₂Al_1.995Si_0.005O_1.995N_2.005：Eu^2＋クラス
    からなる群から選択される、請求項23に記載の発光材料。
29. さらに、前記主ゾル-ゲルコーティング層上に配置された別のALDコーティング層を有し、
    前記別のALDコーティング層は、10～50nmの範囲の別のALDコーティング層厚さ（d4）を有し、
    前記別のALDコーティング層は、前記主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成とは異なる化学組成を有し、
    前記別のALDコーティング層は、Al、Zn、Hf、Ta、Zr、Ti、Sn、Nb、Y、Ga、およびVの1または2以上の酸化物の1または2以上を含む、請求項23に記載の発光材料。
30. 前記別のALDコーティング層は、異なる化学組成を有する2つ以上の層を有する別のマルチレイヤを有し、
    前記層の1または2以上は、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、SnO₂、ZnOおよびTa₂O₅の群から選択された金属酸化物を含み、
    前記2つ以上の層は、前記主ゾル-ゲルコーティング層の化学組成と異なる化学組成を有する、請求項29に記載の発光材料。
31. 前記第1のALD層は、Al₂O₃を含み、前記第2のALD層は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択された1または2以上の金属酸化物を含む、請求項23に記載の発光材料。
32. さらに、前記第1のALD層と前記第2のALD層との間に、n層の追加のALD層を有し、ここで、2≦n≦10であり、
    各追加のALD層は、1～20nmの範囲の追加のALD層コーティング層厚さ（d21）を有し、
    前記追加のALD層の1または2以上は、HfO₂、ZrO₂、TiO₂、Ta₂O₅の群から選択される1または2以上の金属酸化物を含む、請求項23に記載の発光材料。
33. 前記プライマ層の金属酸化物は、SiO₂を含む、請求項23に記載の発光材料。
34. 照明装置であって、
    光源放射線を生成するように構成された光源と、請求項23に記載の発光材料を含む波長コンバータとを有し、
    前記波長コンバータは、前記光源放射線の少なくとも一部を波長変換光に変換するように構成される、照明装置。
35. 前記粒子状発光材料は、アルカリ土類アルミネートを有し、前記波長コンバータは、シリコーン樹脂を有する、請求項34に記載の照明装置。
36. 表示システムであって、
    発光ダイオードアレイであって、複数の蛍光体変換発光ダイオードを有し、各蛍光体変換発光ダイオードは、請求項23に記載の発光材料を含む波長コンバータを有する、発光ダイオードアレイと、
    ディスプレイと、
    前記発光ダイオードアレイから離間され、前記発光ダイオードアレイからの光を前記ディスプレイに結合するように配置された、レンズまたはレンズ系と、
    を有する、表示システム。
37. モバイル装置であって、
    カメラと、
    フラッシュ照明システムと、
    を有し、
    前記フラッシュ照明システムは、複数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイを有し、各発光ダイオードは、請求項23に記載の発光材料を含む波長コンバータを有する、モバイル装置。
    

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