TW201826566A - 無機結合器件及結構 - Google Patents

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Abstract

可施加一無機塗層以結合光學散射粒子或組件。經由該無機塗層所結合之光學散射粒子可形成三維膜,其可接收一光發射,轉換該光發射,且發射具有一或多個改變性質之該光發射。可使用諸如一原子層沈積(ALD)技術之一低壓沈積技術來沈積該無機塗層。可藉由使用該ALD技術沈積一無機塗層來將諸如一LED及一陶瓷磷光體層之兩個或兩個以上組件結合在一起。

Description

無機結合器件及結構
使用傳統技術(例如,使用聚矽氧)來沈積或結合之一半導體器件中之發光粒子或層可歸因於有機黏結劑降解而遭受壽命縮短。即使在其中發光粒子在高溫處燒結在一起以形成一陶瓷或被併入至一玻璃中的一更昂貴程序中,通常仍使用會在高溫及短波長光(例如藍光或UV)之高通量密度之操作下降解且褪色之一有機膠來將所得波長轉換板附著至一半導體器件。因此,可能需要基於一非理想時間週期來替換具有使用傳統技術所沈積或結合之具有發光粒子之器件。另外,除半導體基板之外,使用傳統技術所結合之基板亦會經歷此等無用效應。相應地,此等技術不足以用於將發光粒子及/或陶瓷層結合至器件及其他基板。
根據本發明之態樣,可將複數個光學散射及/或發光粒子沈積至一組件上。可使用一低壓沈積技術來將一無機塗層沈積至該複數個光學散射粒子上。可將該複數個光學散射粒子結合在一起以形成三維膜,使得一光學散射及/或發光粒子藉由該無機塗層結合至另一光學散射及/或發光粒子。該無機塗層可包括多個層且該等層之一或多者可為氧化物塗層,且可使用諸如沈降、電泳沈積(EPD)、模板印刷或點膠之一技術來沈積該等光學散射及/或發光粒子。該等光學散射及/或發光粒子可為磷光體粒子且該組件可為一金屬、一基板、一陶瓷、一半導體、一絕緣體或一發光器件,例如一發光二極體(LED)或雷射。該低壓沈積技術可為一原子層沈積(ALD)技術。可移除或部分移除該組件以允許該三維膜在一表面處接收光激發且自對置表面發射光。該組件亦可透射該光發射且不被移除。該組件亦可為導熱的。該組件亦可不透射該光發射,可具反射性,且可在發射光之相同表面上接收光激發。該組件本身可為諸如一LED或雷射之激發源。該無機塗層之熱膨脹係數(CTE)可實質上與該複數個光學散射粒子之CTE或該組件之CTE匹配。該無機塗層之折射率可實質上與該複數個光學散射粒子之折射率或該組件之折射率匹配。 根據一實施方案,三維膜可接收一第一波長之光。該三維膜可吸收或部分吸收此光且發射一第二波長之光。所發射之光可為該第二波長或該第一波長及該第二波長之一組合。 根據一實施方案,多個三維膜可經組態為彼此相鄰(例如,呈一線性或矩陣陣列),使得諸如一吸收材料或一反射材料之一分離層定位於該等相鄰三維膜之間。該多個三維膜可放置於個別發光組件之頂部上,該等發光組件可(例如)經個別啟動使得各三維膜經組態以產生具有(例如)減少串擾之彼此獨立或隔離之一光發射。替代地,可由諸如一雷射或電子束之一光柵化光源激發發光像素。此一配置可用於諸如汽車照明(例如自適應前照燈系統(AFS))、相機閃光燈、顯示器或其類似者之系統中。 根據另一實施方案,可粗糙化一組件及/或陶瓷磷光體層之一表面或將溝槽添加至一表面。可使用一低壓沈積技術來將一無機塗層沈積至粗糙化或帶溝渠表面以使用該無機塗層將兩個組件結合在一起。
相關申請案之交叉參考 本申請案主張2016年11月3日申請之美國臨時專利申請案第62/417,262號及2016年11月3日申請之美國臨時專利申請案第62/417,237號及2017年11月2日申請之美國非臨時申請案第15/802,273號之權利,該等案之內容依宛如全文闡述引用的方式併入本文中。 一無機塗層可用作一結合機構且可用於:將粒子結合在一起以產生可具有取決於粒子之堆積密度及間隙填充度之某一孔隙度之三維膜;將粒子結合至一組件(其包含一光發射器);將一組件結合至另一組件;或類似目的。無機塗層可提供相較於替代物之效益,諸如可靠性提高、成本降低、產生一透明或半透明膜、熱膨脹係數(CTE)匹配、折射率或其類似者。塗佈有無機材料之粒子可具有諸如較高抗濕性之額外效益。 根據本發明之實施方案,可經由使用一低壓沈積技術所施加之一無機塗層將光學散射粒子(亦包含且本文中指稱發光粒子)結合在一起以產生三維膜。多孔三維膜可為一散射膜且可為獨立的或結合至諸如一基板、一發光器件、陶瓷磷光體或其類似者之一組件。包含光激發之激發(諸如,來自一LED或雷射)可用於激發三維膜之全部或部分。其他形式之激發可包含來自一電子束源之陰極發光、來自一X射線源之放射發光或來自一施加電磁場之電致發光。因此,一轉換發射可自相同於激發進入側之側或不同於激發進入側之側離開三維膜。發射光可為轉換發射或轉換發射及光激發光之一組合,其中發射光較佳地具有一所要相關色溫(CCT)及一特定演色指數(Ra)。此外,進入三維膜之光激發可歸因於與三維膜之部分之相互作用而經歷一散射效應。 根據本發明之實施方案,可經由施加至粒子或粒子聚結物之一無機塗層結合複數個光學散射粒子。粒子可由一或多個適用發光或光學散射材料(諸如磷光體粒子(其由或未經稀土離子、氮化鋁、氮氧化鋁(AlON)、硫酸鋇、鈦酸鋇、鈦酸鈣、立方氧化鋯、金剛石、釓鎵石榴石(GGG)、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)、鋯鈦酸鉛(PZT)、藍寶石、氮氧化矽鋁(SiAlON)、碳化矽、氮氧化矽(SiON)、鈦酸鍶、氧化鈦、釔鋁石榴石(YAG)、硒化鋅、硫化鋅及碲化鋅活化)、金剛石、碳化矽(SiC)、單晶氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)或氮化鋁鎵(AlGaN)、或任何透明、半透明或散射陶瓷、光學玻璃、高折射率玻璃、藍寶石、氧化鋁、III-V族半導體(諸如磷化鎵)、II-VI族半導體(諸如硫化鋅、硒化鋅及碲化鋅)、IV族半導體及化合物、金屬氧化物、金屬氟化物、以下任何者之氧化物:鋁、銻、砷、鉍、鈣、銅、鎵、鍺、鑭、鉛、鈮、磷、碲、鉈、鈦、鎢、鋅或鋯、多晶氧化鋁(透明氧化鋁)、氮氧化鋁(AlON)、立方氧化鋯(CZ)、釓鎵石榴石(GGG)、磷化鎵(GaP)、鋯鈦酸鉛(PZT)、氮氧化矽鋁(SiAlON)、碳化矽(SiC)、氮氧化矽(SiON)、鈦酸鍶、釔鋁石榴石(YAG)、硫化鋅(ZnS)、尖晶石、Schott玻璃LaFN21、LaSFN35、LaF2、LaF3、LaF10、NZK7、NLAF21、LaSFN18、SF59或LaSF3、Ohara玻璃SLAM60或SLAH51)組成,且可包括氮化物發光材料、石榴石發光材料、正矽酸鹽發光材料、SiAlON發光材料、鋁酸鹽發光材料、氮氧化物發光材料、鹵化物發光材料、鹵氧化物發光材料、硫化物發光材料及/或硫氧化物發光材料、及包括選自硫化鎘、硒化鎘、硫化鋅、硒化鋅之核心材料之發光量子點,且可選自SrLiAl3 N4 :Eu(II)(鍶-鋰-鋁氮化物:銪(II))類別或其等之任何組合。 發光或光學散射粒子之大小可取決於一發光或類似系統中之粒子之施加。大小可介於1奈米至100 μm D50 之間或介於1 μm至50 μm D50 之間或為3 μm至30 μm D50 或5 μm至25 μm D50 或7 μm至20 μm D50 。此處,D表示粉末粒子之直徑,且D50 意指直徑之一累積50%點(或50%通過粒度)且亦可指稱一平均粒度或中值粒徑。奈米級至5 μm磷光體粒子可適合於微LED像素覆蓋,而5 μm至25 μm粒度更適合於具有1平方毫米面積或更大之一較高功率LED。 根據本發明之實施方案,可將複數個光學散射粒子沈積至一組件上。組件可由一或多個適用材料組成,諸如金剛石、碳化矽(SiC)、單晶氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)或氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦鎵(AlInGaN)、光學玻璃、高折射率玻璃、藍寶石、金剛石、碳化矽、氧化鋁、III-V族半導體(諸如磷化鎵)、II-VI族半導體(諸如硫化鋅、硒化鋅及碲化鋅)、IV族半導體及化合物、金屬氧化物、金屬氟化物、以下任何者之氧化物:鋁、銻、砷、鉍、鈣、銅、鎵、鍺、鑭、鉛、鈮、磷、碲、鉈、鈦、鎢、鋅或鋯、多晶氧化鋁(透明氧化鋁)、氮氧化鋁(AlON)、立方氧化鋯(CZ)、釓鎵石榴石(GGG)、磷化鎵(GaP)、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)、鋯鈦酸鉛(PZT)、氮氧化矽鋁(SiAlON)、碳化矽(SiC)、氮氧化矽(SiON)、鈦酸鍶、釔鋁石榴石(YAG)、硫化鋅(ZnS)、尖晶石、Schott玻璃LaFN21、LaSFN35、LaF2、LaF3、LaF10、NZK7、NLAF21、LaSFN18、SF59或LaSF3、Ohara玻璃SLAM60或SLAH51或氮氧化鋁(AlON)、多晶氧化鋁(透明氧化鋁)、氮化鋁、立方氧化鋯、金剛石、氮化鎵、磷化鎵、藍寶石、碳化矽、氮氧化矽鋁(SiAlON)、氮氧化矽(SiON)、尖晶石、硫化鋅或碲、鉛、鎢或鋅之氧化物之任何組合。組件可為諸如一金屬、一基板、一陶瓷、一半導體、一發光器件、一絕緣體或其類似者之任何適用組件。 可使用任何適用技術(諸如沈降、EPD、模板印刷、點膠於一揮發性媒介中或其類似者)來沈積粒子。 根據本發明之實施方案,可將一無機塗層施加至複數個光學散射粒子。塗層材料可選自可組成光學散射粒子或基板之材料之相同清單或諸如氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鉿(HfO2 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、氧化鈦(TiO2 )、氧化鋯(ZrO2 )、另一透明氧化物或其類似者之其他適用材料。塗層可為單分子層或多層相同或不同材料,且可藉由通過氣相沈積(諸如,經由一原子層沈積(ALD)程序)將一材料沈積於粒子表面處來施加。原子層沈積可為適合於將各種無機材料之薄的保形塗層沈積於粉末粒子上之一方法。例如,方法可用於在ALD塗佈程序期間使粒子流體化以藉由防止導致塗層品質下降之粒子間聚結來提高塗層品質。 塗層可為氧化物、氮化物、碳化物、砷化物、磷化物、氟化物、硫化物、硒化物、碲化物、金屬、單一元素或亞碲酸鹽玻璃。塗層可為針對粒子或基板所列之材料或材料組合之任何者。無機塗層之厚度可至少部分由無機塗層結合之光學散射粒子之大小判定。較大粒子需要較厚無機塗層,且相應地,較小粒子可導致較薄無機塗層。根據實施方案,無機塗層可為薄至約3埃之一單分子層至厚達1000埃(即,1微米之1/10),介於1微米之1/10至1微米之間,或介於1微米至10微米之間,或其類似者。 可藉由沈積至複數個粒子上之無機塗層132將複數個光學散射粒子131結合在一起,如圖1a至圖1d中所展示。可使用其中塗佈材料具有深度穿透之一大擴散長度之一低壓或低分壓沈積(諸如CVD、低壓CVD、ALD或其類似者)來結合粒子。無機塗層可產生將複數個粒子一起黏結於一獨立三維膜中或諸如一基板或LED之一組件上方之一結合。無機塗層亦可將三維粒子膜黏結至諸如一基板或LED之組件。 如圖1b中所展示,經由無機塗層132結合在一起以產生三維膜125之光學散射粒子131可位於一LED 160上方。LED 160可自一發光層或區域161發射穿過三維膜125且自與LED 160對置之表面離開之光171a及171b。如經由不同箭頭所展示,由LED 160發射之光之一部分171a可由一光學散射粒子131吸收且光之一部分171b可不被一光學散射粒子吸收地穿過三維膜125。由一發光散射粒子131吸收之光171a可由發光粒子或磷光體轉換成一不同波長光。一轉換光170c可離開三維膜125,使得光170c與光171b組合以形成器件發射,且組合光係來自三維膜125之所要光發射。例如,可將由LED發射之一些藍光轉換成黃光且組合之藍光及黃光變成白光。可添加轉換成紅光之一額外磷光體用於較暖白光(較低CCT)及較佳演色(較高Ra)。替代地,一UV LED可與一藍色及黃色磷光體一起使用,其中UV被完全吸收。此外,可添加一第三紅色磷光體用於較暖白光及較佳演色。可藉由將一琥珀色磷光體與藍色或UV LED一起使用來產生一琥珀色LED器件以使全波長轉換成一琥珀光發射。 根據一實施方案,無機塗層之一部分可與一粒子A及一粒子B接觸,使得其塗佈粒子A及B兩者且亦將其等結合在一起。替代地,根據本發明之實施方案,三維膜之一部分可靜置於包含一基板之一組件上,而膜之另一部分係獨立的。膜之獨立部分可允許光激發自一側進入且允許一發射自另一側射出。例如,在其中移除多個區域且膜之一獨立部分橋接間隙區域的一基板上,可形成一像素陣列。在一繪示性實例中,如圖1c中所展示,可移除基板135之一部分以產生一間隙165。三維膜125可靜置於基板135之剩餘部分上。可自定位於基板之一側上之一發光器件朝向三維膜發送一光激發185。光激發185可至少部分由三維膜125之結合粒子131吸收且一光發射180可自與光激發185進入三維膜125之側對置之三維膜125之一側射出。基板可為導熱及反射的,諸如一金屬(例如銀或鋁)或一漫反射材料(諸如氮化硼)。替代地,基板可為一導熱及吸收材料,諸如熱解石墨。包含具有良好導熱性之一反射或吸收基板可用於減少具有高光學功率密度之一光柵掃描雷射系統中之像素之間之串擾。替代地,如圖1d中所描繪,光學散射粒子/發光粒子可沈積於一基板136及135之凹槽137中且可視情況移除基板135之對置側之至少一部分以暴露三維膜來透射輻射,否則在前一情況中,激發輻射可引入至相同側上。針對此情況,基板136之材料或附著至135之間隔或分離材料136可具反射性或吸收性且基板135或附著至基板135之間隔材料可具反射性或吸收性。材料136及135均可具有形成於其中之凹槽或凹腔137,例如,135/136可為其中蝕刻有凹槽137之一矽晶圓。替代地,136可為135上之相同或不同材料之一額外層。例如,基板135可為氮化硼,而間隔或分離材料136係具有放置於基板135之前或放置於基板135之後所形成之凹槽或凹腔137之一熱解石墨層。 熟悉技術者應瞭解,光學散射粒子可在經由一無機塗層結合之前安置於一組件上(如至此為止之實施方案中所提供),或可經由一無機塗層結合且接著沈積至一組件上。在另一實施例中,可首先塗佈粒子且接著將粒子一起結合成聚結物。此可藉由一後續ALD塗佈來實現,或若原始塗層具有足夠低之軟化溫度,則一熱處理可將塗佈粒子黏結在一起。 三維膜可經組態以接收一第一波長之光。由於此激發光由一或多個光學散射/發光粒子吸收,所以可將接收光之部分轉換成具有一第二波長之不同光。取決於三維膜或粒子或兩者之特性,光發射可含有第二波長之光或為第一波長(例如,其中原始光可未由三維膜中之一粒子吸收且穿過膜或透過膜反射)及第二波長之組合光。作為一實例,三維膜可接收藍光且該三維膜可轉換藍光之部分以發射黃光。穿過三維膜之全部光發射可為藍光及經轉換黃光之一組合以因此提供一有效白光。 塗層之熱膨脹係數(CTE)可與光學散射粒子之CTE近似匹配。替代地或另外,塗層之CTE可與粒子安置於其上或一無機塗層與其一起用於形成與三維膜或其他組件之一結合的組件之CTE近似匹配,如本文中所揭示。 塗層之折射率可與光學散射或發光粒子之折射率近似匹配。替代地或另外,塗層之折射率可與粒子安置於其上或一無機塗層與其一起用於形成與三維膜或其他組件之一結合的一透明組件之折射率近似匹配,如本文中所揭示。替代地,塗層之折射率可低於光學散射或發光粒子之折射率。在此情況中,聚結物中之個別粒子保留其部分散射性質。若塗層之折射率與粒子匹配,則個別粒子不再散射且多孔三維膜之散射性質變成主要散射機制。若使用諸如石榴石磷光體及氮化矽酸鹽磷光體之多個粒子材料,則塗層之折射率可與石榴石之折射率匹配,但氮化矽酸鹽磷光體因其較高折射率而仍能散射。例如,氧化鋁塗層將具有與石榴石磷光體(綠色或黃色)近似匹配之一約1.8折射率,而氮化矽酸鹽磷光體(紅色)之折射率係約2.2。 根據本發明之一實施方案,多個三維膜可經配置成彼此相鄰,使得一間隔或分離層使各像素分離。分離層可為(例如)一吸收層或一反射層且可經組態以用於具有低串擾及高效率之高對比。一吸收層可由諸如矽或熱解石墨之任何適用吸收材料組成且一反射層可為諸如鏡面銀、漫反射氮化硼、載有(例如) TiO2 之聚矽氧、環氧樹脂模製化合物或其他白色模製化合物之任何適用反射材料。作為一實例,如圖2中所展示,多個三維膜230可配置成一矩陣或像素化圖案210。一反射或吸收層220可使亦可為橫截面圖1d中之間隔物或基板之各膜分離。反射或吸收層可用於使由多個三維膜發射之光保持彼此分離且視覺上維持具有減少串擾之像素化圖案。根據一實施方案,多個發光器件可放置於由一分離層分離之多個三維膜下方。多個器件可經個別定址且在被啟動時朝向一或多個特定像素膜發射光,使得穿過一或多個三維膜之光發射可被明確控制。作為一實例,一汽車頭燈可含有安置於三維膜之一像素圖案化群組(其等藉由一分離材料彼此分離)下方之多個LED。矩陣可含有用於一相機閃光燈之2個、3個、5個、10個至100個像素。例如,矩陣可含有用於一汽車自適應前照燈系統(AFS)之1000個、5000個或10000個像素及用於一顯示器之此數目之多倍。當一應用需要數百萬個像素時,可使用一光柵掃描雷射。可使用基於微機電系統(MEMS)之反射鏡或使用一聲光反射器或偏轉器來完成光柵掃描。當一車輛負載很重、爬坡山或下坡、行駛於一顛簸或不平道路上時,AFS可用於調正一頭燈之光束以在彎道及轉彎附近使光束轉向、產生一投影圖案(其產生照明之一孔),使得行駛中車輛及沿相同方向行駛之前方車輛之駕駛員不會致盲或目眩。美國專利第6,406,172號及第7,566,155號之全文以引用的方式併入本文中。例如,三維膜之左行及其下方之各自LED可預設為切斷的。在接收使汽車之方向盤逆時針轉動30%以上的一信號之後,三維膜之左行下方之LED可被接通且朝向三維膜之左行發射光。三維膜之左行可接收光激發且自汽車之頭燈發射光,使得在方向盤完成逆時針轉動30%之前,發射光照射比由頭燈原來照射之場景更左的一場景。使用此一配置之一優點在於:頭燈無需含有用於提供基於轉彎之照明之移動組件。AFS系統可遠比上文所描述之簡單系統複雜且採用相機、光達(LiDAR)、影像處理器及控制器。紅外線(IR) LED或垂直腔面射型雷射(VCSEL)可將補充光及資訊提供至感測器及偵測器。此等影像偵測及處理系統可預知道路拓撲,感測車輛及行人交通以對車輛駕駛員提供最佳照明。車輛與車輛、基礎設施、行人、目標或物件(V2X)通信可用於將位置、速度、車輛類型及尺寸等等提供至自適應前、後及側外部照明系統。具有所要導熱性之一組件(例如金剛石、銅、銀或其等之一組合)可用作一散熱器。在本文所提供之實例中,具有所要導熱性之一基板可在一汽車雷射頭燈或其他自適應照明系統中用作一散熱器,因為諸如磷光體之光學散射/發光粒子可在高功率密度處由雷射光束激發以產生對一散熱器之一需要。可採用諸如一抛物面反射器及成像透鏡之二次光學器件。矩陣或像素化光源可位於一反射平面上,其中一半拋物面反射器與該反射平面重疊且一成像或投影機鏡頭位於反射光之光學路徑中。 根據本發明之實施方案,一反射塗層可與三維膜之一或多個側接觸或位於三維膜之一或多個側之光學路徑中。作為一實例,一反射且導熱反射鏡可安置於三維膜與一基板之間。如圖1a中所展示,光140可朝向包含結合磷光體粒子131之三維膜125發射。光之至少一部分之波長可在三維膜125內被轉換且光可到達安置於基板135之頂部上方之一反射層115。光可自反射層115反射且自其進入之相同側離開三維膜。類似地,一濾波器(諸如一波長選擇濾波器)可與三維膜之一或多個側接觸或位於三維膜之一或多個側之光學路徑中。作為一實例,三維膜125之發射離開表面或發射側上之一濾波器(圖中未展示)可更多反射藍光且更多透射較長波長光(諸如綠光、黃光及紅光)。基於所要結果,使用此濾波器來過濾光可提高波長轉換效率。美國專利第9,543,478號之全文以引用的方式併入本文中。一反射塗層及/或濾波器可為一分佈式布拉格反射器(DBR)或由不同折射率材料(諸如介電質)之交替層製成之一分色鏡。反射塗層及/或濾波器亦可包含一金屬層(諸如至少部分由銀(Ag)製成之金屬層)且可包含額外金屬氧化物或介電質(諸如TiW或TiWNx層)。可使用一帶通濾波器,例如釹(Nd)塗層。一DBR或二向色濾波器之一實例可為Nb2 O5 、SiO2 、TiO2 及任何其他適合材料之交替層。厚度在一些實施例中可為至少10 nm,在一些實施例中可不超過5微米厚,在一些實施例中可為至少1微米厚,且在一些實施例中可不超過2微米厚。層之總數目在一些實施例中可為至少2個層,在一些實施例中可不超過50個層,在一些實施例中可為至少10個層,且在一些實施例中可不超過30個層。各層可具有相同厚度或可使用不同厚度之層。可藉由包含濺鍍、電漿氣相沈積、化學氣相沈積及蒸鍍之任何適合技術來沈積濾波器。濾波器可介於激發源與三維轉換器膜之間,在此等表面不同時位於三維轉換器膜之發射側上,或位於三維轉換器膜之一或多個側上。針對極高亮度(小光展量)應用,可使用具有一反射器及自一或多個邊緣提取之發射之其他非泵浦表面來泵浦三維轉換器膜之大頂部及/或底部區域。 根據本發明之實施方案,本文中所描述之一無機塗層可將一組件結合至另一組件,其中一組件可為一基板、一LED、一陶瓷磷光體、陶瓷、金屬、絕緣體、半導體或其他發光器件或其類似者。可處理經結合之組件之一者或兩者之表面以允許無機塗層前驅物更容易接近組件之結合區域。處理可為使無機塗層將結合之一或兩個組件之表面粗糙化。替代地或另外,可將溝槽添加至一或兩個組件之表面以使無機塗層能夠穿透表面。作為一實例,可將一陶瓷磷光體結合至一光發射器或另一陶瓷磷光體或一基板。陶瓷磷光體之熱膨脹係數(CTE)及/或折射率可與結合至該陶瓷磷光體之組件之CTE及/或折射率近似匹配。表面粗糙度及/或溝槽可形成於將被結合之表面之一或多者上以使ALD塗層能夠穿透。 如圖3中所展示,可經由一無機塗層320將一基板310結合至一陶瓷磷光體板330。待結合在一起之兩個表面可經處理使得對應於基板310之表面315及對應於陶瓷磷光體板330之表面335可被粗糙化。粗糙化表面可允許無機塗層320在ALD程序期間穿透整個各自結合表面。在處理程序之後,可經由諸如ALD程序之一低壓沈積技術將無機塗層320施加至兩個表面315及335。接著,無機塗層將兩個表面315及335結合在一起以導致其中基板310經由無機塗層結合至陶瓷磷光體板330之一結構。 根據本發明之實施方案,一陶瓷磷光體板可由Y3 Al5 O12 :Ce3+ 組成。陶瓷磷光體板可為通式(Ca1-x-y-z Srx Bay Mgz )1-n (Al1-a+b Ba )Si1-b N3-b Ob :REn3 之一發琥珀光至紅光稀土金屬活化之氧基次氮基鋁矽酸鹽,其中0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,0≤a≤1,0≤b≤1,且0.002≤n≤0.2,且RE可選自銪(II)及鈰(III)。陶瓷磷光體板中之磷光體亦可為通式EA2-z Si5-a Ba N8-a Oa :Lnz 之氧化-氮化-矽酸鹽(其中0≤z≤1且0<a<5),其包含選自由Mg、Ca、Sr、Ba及Zn組成之群組之至少一元素EA及選自由Al、Ga及In組成之群組之至少一元素B且由選自由鈰、銪、鋱、鐠及其等之混合物組成之群組之一鑭系元素(Ln)活化。 陶瓷磷光體板亦可為具有以下通式之鋁石榴石磷光體:(Lu1-x-y-a-b Yx Gdy )3 (Al1-z Gaz )5 O12 :Cea Prb ,其中0<x<1,0<y<1,0≤z≤0.1,0<a≤0.2,且0≤b≤0.1,諸如Lu3 Al5 O12 :Ce3+ 及Y3 Al5 O12 :Ce3+ ,其發射黃色至綠色範圍內之光;及(Sr1-x-y Bax Cay )2-z Si5-a Ala N8-a Oa :Euz 2+ ,其中0≤a<5,0≤x≤1,0≤y≤1,且0≤z≤1,諸如Sr2 Si5 N8 :Eu2+ ,其發射紅色範圍內之光。其他發綠光、黃光及紅光磷光體亦可為適合的,其包含:(Sr1-a-b Cab Bac )Six Ny Oz :Eua 2+ (a=0.002至0.2,b=0.0至0.25,c=0.0至0.25,x=1.5至2.5,y=1.5至2.5,z=1.5至2.5),其包含SrSi2 N2 O2 :Eu2+ ;(Sr1-u-v-x Mgu Cav Bax )(Ga2-y-z Aly Inz S4 ):Eu2+ ,其包含(例如) SrGa2 S4 :Eu2+ ;Sr1-x Bax SiO4 :Eu2+ ;及(Ca1-x Srx )S:Eu2+ (其中0≤x≤1),其包含CaS:Eu2+ 及SrS:Eu2+ 。其他適合磷光體包含CaAlSiN3 :Eu2+ 、(Sr,Ca)AlSiN3 :Eu2+ 及(Sr, Ca, Mg, Ba, Zn)(Al, B, In, Ga)(Si, Ge)N3 :Eu2+ 。 陶瓷磷光體板亦可具有一通式(Sr1-a-b Cab Bac Mgd Zne )Six Ny Oz :Eua 2+ ,其中0.002≤a≤0.2,0.0≤b≤0.25,0.0≤c≤0.25,0.0≤d≤0.25,0.0≤e≤0.25,1.5≤x≤2.5,1.5≤y≤2.5,且1.5≤z≤2.5。陶瓷磷光體板亦可具有一通式MmAaBbOoNn:Zz,其中元素M係一或多個二價元素,元素A係一或多個三價元素,元素B係一或多個四價元素,O係氧(選用)且可不位於磷光體板中,N係氮,元素Z係一活化劑,n=2/3m+a+4/3b-2/3o,其中m、a、b可全部為1,且o可為0,且n可為3。M係選自Mg (鎂)、Ca (鈣)、Sr (鍶)、Ba (鋇)及Zn (鋅)之一或多個元素,元素A係選自B (硼)、Al (鋁)、In (銦)及Ga (鎵)之一或多個元素,元素B係Si (矽)及/或Ge (鍺),且元素Z係選自稀土或過渡金屬之一或多個元素。元素Z係選自Eu (銪)、Mg (鎂)、Sm (釤)及Ce (鈰)之至少一或多個元素。元素A可為Al (鋁),元素B可為Si (矽),且元素Z可為Eu (銪)。 陶瓷磷光體板亦可為具有式(Sr1-a-b Cab Bac )Six Ny Ox :Eua 之Eu2+ 活化Sr-SiON,其中a=0.002至0.2,b=0.0至0.25,c=0.0至0.25,x=1.5至2.5,y=1.5至2.5。 陶瓷磷光體板亦可為藉由使Ce:YAG (釔鋁石榴石)磷光體摻雜有鐠(Pr)之三價離子來產生之經化學改變Ce:YAG磷光體。陶瓷磷光體板可包含一主螢光材料及一補充螢光材料。主螢光材料可為Ce:YAG磷光體且補充螢光材料可為銪(Eu)活化之硫化鍶(SrS)磷光體(「Eu:SrS」)。主螢光材料亦可為Ce:YAG磷光體或任何其他適合發黃光磷光體,且補充螢光材料亦可為使用銪活化之硫化鈣(CaS)及硫化鍶(SrS)之一混合三元結晶材料((Cax Sr1_x )S:Eu2+ )。主螢光材料亦可為Ce:YAG磷光體或任何其他適合發黃光磷光體,且補充螢光材料亦可為摻雜有銪之氮化矽酸鹽。氮化矽酸鹽補充螢光材料可具有化學式(Sr1-x-y-z Bax Cay )2 Si5 N8 :Euz 2+ ,其中0≤x,y≤0.5,且0≤z≤0.1。 陶瓷磷光體板亦可具有上述磷光體之任何者之一摻合物。更多資訊可見於美國專利第7,462,502號、第7,419,839號、第7,544,309號、第7,361,938號、第7,061,024號、第7,038,370號、第6,717,353號及第6,680,569號及美國專利公開申請案第20060255710號中,該等案被共同讓與且其全文以引用的方式併入。 本發明之實施方案可應用於任何適用照明器件或系統,諸如汽車照明組件(其包含頭燈、尾燈及其類似者)、閃光燈、LED、可程式化照明系統及其類似者。 根據本發明之實施方案,一ALD程序可用於塗佈一粒子且亦可用於形成經組態以將多個粒子結合在一起之一塗層。以下揭示內容與可由本文中所揭示之實施方案併入之ALD程序及混合程序(諸如一溶膠-凝膠程序及接著一ALD程序)相關聯。儘管以下揭示內容可大體上與塗佈個別粒子相關,但熟悉技術者應瞭解,WO2016041838A1及本文中所描述之一些程序可用於產生經由無機塗層所結合之三維膜時。 本發明提供一種用於提供具有一混合塗層之發光粒子之方法,其包含:(i)藉由應用一溶膠-凝膠塗佈程序來將一第一塗佈層(「第一塗層」或「溶膠-凝膠塗層」或「溶膠-凝膠塗佈層」)提供至發光粒子上,藉此提供經塗佈之發光粒子;及(ii)藉由應用一原子層沈積程序(明確而言,一方法)來將一第二塗層(「第二塗層」或「ALD塗層」或「ALD塗佈層」)提供至經塗佈之發光粒子上,其中第二塗佈層包括一多層(其包含具有不同化學組合物之數個層),且其中在原子層沈積程序中,金屬氧化物前驅物尤其選自鋁、鉿、鉭、鋯、鈦及矽中所選之金屬之金屬氧化物前驅物之群組。金屬氧化物前驅物可包含三甲基鋁、四(二甲基胺基)鉿、四(二乙基胺基)鉿、四(甲基-乙基胺基)鉿、氯化鉭、五(二甲基胺基)鉭、(第三丁基胺基)三(甲基-乙基胺基)鉭、四氯化鋯、四(二甲基胺基)鋯、四甲氧基鈦、四乙氧基鈦、四氯化矽、(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷,且氧源可選自水及臭氧(O3 )。多層中之層可包括氧化鋁、氧化鉿、氧化鋯、氧化鈦及二氧化矽,較佳為五氧化二鉭及氧化鋁。如圖5a、圖5b及圖5c中所展示,一發光核心102包括非氧化物,且中間氧化物層存在於發光核心102與塗佈層135之間。一溶膠-凝膠塗佈涉及:提供乙醇、氨、水之攪拌混合物,將金屬發光粒子100及選自鈦醇鹽、矽醇鹽及鋁醇鹽之金屬醇鹽前驅物添加至混合物,且在發光粒子100上形成塗層(A)且自混合物提取且熱處理發光粒子。 用於溶膠-凝膠塗佈中之前驅物可為選自式R4-Si(-R1)(-R3)(-R2)(I)之矽醇鹽前驅物。較佳地,矽醇鹽前驅物選自三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷、三甲氧基(甲基)矽烷及三乙氧基(甲基)矽烷。R1-R3=可水解烷氧基部分;且R4=1-6C係直鏈烷基部分、可水解烷氧基部分及苯基部分。 根據實施方案,發光/光學散射粒子可包括:一發光核心;一第一塗佈層(「溶膠-凝膠塗佈層」),其尤其具有5 nm至500 nm之範圍內之一第一塗佈層厚度(d1),明確而言,10 nm至500 nm,甚至更明確而言,5 nm至500 nm,明確而言,10 nm至500 nm,甚至更明確而言,20 nm至500 nm,尤其是50 nm至300 nm,諸如至少100 nm;及一第二塗佈層(「ALD塗佈層」),其尤其具有5 nm至250 nm之範圍內之一第二塗佈層厚度(d2),諸如明確而言,5 nm至200 nm,甚至更明確而言,其中該第二塗佈層包括一多層(其包含具有不同化學組合物之數個層),且其中該多層包括一或多個層(其等包括Al、Hf、Ta、Zr、Ti及Si之一或多者之氧化物)。 就此發光材料(即,包括此等(經混合塗佈)粒子之此發光材料)而言,一相對穩定發光材料具有接近於或相同於原生(未經塗佈)發光材料之量子效率且在為極高且具有明顯高於且優於未經塗佈或非經混合塗佈之發光粒子之防水及/或(潮濕)空氣之穩定性。 第一塗佈層可視情況包含一多層。然而,第一塗佈層之多層可為溶膠-凝膠層。因此,第一層在本文中亦稱為溶膠-凝膠層(因此視情況包含溶膠-凝膠多層)。明確而言,第一塗佈層包括氧化矽(尤其是SiO2 )。一多層之一實例可包含SiO2 -Al2 O3 (溶膠-凝膠)多層,諸如其中SiO2 及Al2 O3 交替之三個或三個以上(溶膠-凝膠)層之一堆疊。 同樣地,第二塗佈層可視情況包含一多層。然而,第二塗佈層之多層可全部為ALD層。因此,第二層稱為ALD層(因此視情況包含ALD多層)。 明確而言,第二塗佈層包括一多層,亦參閱下文。此外,明確而言,第二塗佈層提供於第一塗佈層上且其等之間無中間層。可視情況在第二塗佈層上提供另一塗佈層。明確而言,第二塗佈層至少包含一或多個氧化鋁(尤其是Al2 O3 )塗佈層。明確而言,第一塗佈層及第二塗佈層兩者獨立地包括金屬氧化物,但亦可在此等層之一或多者中視情況包含氫氧化物。此外,第一塗佈層及第二塗佈層可獨立地包含混合氧化物層。此外,塗佈層未必完全為化學計量氧化物,如此項技術中所知。 一般而言,第一塗佈層之厚度將大於第二塗佈層之厚度,諸如至少1.2倍,如至少1.5倍,如至少2倍或甚至至少4倍或至少5倍。在一特定實施例中,本發明之方法包括:(i)藉由應用溶膠-凝膠塗佈程序來將尤其具有20 nm至500 nm之範圍內之一第一塗佈層厚度(d1)(諸如至少50 nm,甚至明確而言,50 nm至300 nm,諸如至少100 nm)的第一塗佈層提供至發光粒子上,藉此提供經塗佈之發光粒子;及(ii)藉由應用原子層沈積程序來將尤其具有5 nm至250 nm內之一第二塗佈層厚度(d2)(諸如5 nm至200 nm,明確而言至少10 nm,甚至更明確而言,10 nm至100 nm,諸如15 nm至75 nm,更明確而言,15 nm至50 nm)的第二塗佈層提供至經塗佈之發光粒子上。因此,如上文所指示,在一實施例中,發光粒子包括:一發光核心;一第一塗佈層,其尤其具有5 nm至500 nm之範圍內之一第一塗佈層厚度(d1),明確而言,10 nm至500 nm,甚至更明確而言,20 nm至500 nm,更明確而言50 nm至300 nm,諸如至少100 nm;及一第二塗佈層,其尤其具有5 nm至250 nm之範圍內之一第二塗佈層厚度(d2),甚至更明確而言,15 nm至50 nm,諸如15 nm至35 nm之範圍內。較厚第一層似乎提供好於較薄層之結果。因此,明確而言,第一塗佈層具有至少50 nm之一第一塗佈層厚度,諸如至少約100 nm。 所關注之發光粒子原則上可包含各類型之發光粒子。然而,會在空氣或水或一潮濕環境中不穩定之發光粒子類型尤其受關注,諸如(例如)硫(氧)化物、氮(氧)化物等等。因此,在一實施例中,發光粒子包括以下之一或多者:氮化物發光材料、氮氧化物發光材料、鹵化物發光材料、鹵氧化物發光材料、硫化物發光材料及硫氧化物發光材料。另外或替代地,發光粒子可包括硒化物發光材料。因此,術語「發光材料」亦可係指不同類型之發光材料之粒子之一組合。 在一特定實施例中,發光粒子可選自發光材料系統之以下群組:MLiAl3 N4 :Eu (M=Sr、Ba、Ca、Mg)、M2 SiO4 :Eu (M=Ba、Sr、Ca)、MSe1-x Sx :Eu (M=Sr、Ca、Mg)、MSr2 S4 :Eu (M=Sr、Ca)、M2 SiF6 :Mn (M=Na、K、Rb)、MSiAlN3 :Eu (M=Ca、Sr)、M8 Mg(SiO4 )4 Cl2 :Eu (M=Ca、Sr)、M3 MgSi2 O8 :Eu (M=Sr、Ba、Ca)、MSi2 O2 N2 :Eu (M=Ba、Sr、Ca)、M2 Si5-x Alx Ox N8-x :Eu (M=Sr、Ca、Ba)。然而,亦可關注由混合塗層保護之其他系統。亦可施加兩個或兩個以上不同發光材料之粒子之組合,諸如(例如)綠色或黃色發光材料與紅色發光材料之組合。 如此項技術中所知,如「M=Sr、Ba、Ca、Mg」之術語指示:M包含Sr、Ba、Ca及Mg之一或多者。例如,參考MSiAlN3 :Eu (M=Ca、Sr),此可係指(例如) CaSiAlN3 :Eu或SrSiAlN3 :Eu或Ca0.8 Sr0.2 SiAlN3 :Eu等等。此外,式「MLiAl3 N4 :Eu (M=Sr、Ba、Ca、Mg)」等於式(Sr,Ba,Ca,Mg)LiAl3 N4 :Eu。同樣地,此應用於無機發光材料之本文中所指示之其他式。 在另一特定實施例中,發光粒子可選自發光材料系統之以下群組:M1-x-y-z Zz Aa Bb Cc Dd Ee N4-n On :ESx ,REy ,其中M選自由Ca (鈣)、Sr (鍶)及Ba (鋇)組成之群組;Z選自由一價Na (鈉)、K (鉀)及Rb (銣)組成之群組;A選自由二價Mg (鎂)、Mn (錳)、Zn (鋅)及Cd (鎘)組成之群組(明確而言,A選自由二價Mg (鎂)、Mn (錳)及Zn (鋅)組成之群組,甚至更明確而言,選自由二價Mg (鎂)、Mn (錳)組成之群組);B選自由三價B (硼)、Al (鋁)及Ga (鎵)組成之群組;C選自由四價Si (矽)、Ge (鍺)、Ti (鈦)及Hf (鉿)組成之群組;D選自由一價Li (鋰)及Cu (銅)組成之群組;E選自由P (元素磷)、V (釩)、Nb (鈮)及Ta (鉭)組成之群組;ES選自由二價Eu (銪)、Sm (釤)及鐿組成之群組,明確而言,選自由二價Eu及Sm組成之群組;RE選自由三價Ce (鈰)、Pr (鐠)、Nd (釹)、Sm (釤)、Eu ((銪)、Gd (釓)、Tb (鋱)、Dy (鏑)、Ho (鈥)、Er (鉺)及Tm (銩)組成之群組;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 (諸如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。明確而言,z≤0.9,諸如z≤0.5。此外,明確而言,x+y+z≤0.2。 明確而言,等式a+b+c+d+e=4及2a+3b+4c+d+5e=10-y-n+z分別判定晶格中之Z、A、B、C、D及E陽離子及O及N陰離子且藉此(亦)界定系統之電荷中性。例如,電荷補償由公式2a+3b+4c+d+5e=10-y-n+z涵蓋。其涵蓋(例如)藉由減少O含量之電荷補償或藉由使B陽離子取代C陽離子或使A陽離子取代B陽離子等等之電荷補償。例如,若x=0.01,y=0.02,n=0,a=3,則6+3b+4c=10-0.02,其中a+b+c=4:b=0.02,c=0.98。 如熟悉技術者將清楚,a、b、c、d、e、n、x、y、z總是等於或大於0。當結合等式a+b+c+d+e=4及2a+3b+4c+d+5e=10-y-n+z來界定a時,b、c、d及e原則上無需再被界定。然而,為了完整起見,本文中亦界定0≤b≤4,0≤c≤4,0≤d≤4,0≤e≤4。 假定如SrMg2 Ga2 N4 :Eu之一系統。此處,a=2,b=2,c=d=e=y=z=n=0。在此系統中,2+2+0+0+0=4且2*2+3*2+0+0+0=10-0-0+0=10。因此,符合兩個等式。假定引入0.5 O。例如,當0.5 Ga-N由0.5 Mg-O替換(其係一電荷中性替換)時,可獲得具有0.5 O之一系統。此將導致SrMg2.5 Ga1.5 N3.5 O0.5 :Eu。此處,在此系統中,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,此處亦符合兩個等式。 如上文所指示,在一有利實施例中,d>0及/或z>0,明確而言,至少d>0。明確而言,磷光體包括至少鋰。 在又一實施例中,2≤a≤3,此外,明確而言,d=0,e=0且z=0。在此等例項中,磷光體尤其以a+b+c=4且2a+3b+4c=10-y-n為特徵。 在可與先前實施例組合之另一特定實施例中,e=0。在可與先前實施例組合之又一特定實施例中,M係Ca及/或Sr。 因此,在一特定實施例中,磷光體具有式M(Ca及/或Sr)1-x-y Mga Alb Sic N4-n On :ESx ,REy (I),其中ES選自由二價Eu (銪)或Sm (釤)或Yb (鐿)組成之群組;RE選自由三價Ce (鈰)、Pr (鐠)、Nd (釹)、Sm (釤)、Eu (銪)、Gd (釓)、Tb (鋱)、Dy (鏑)、Ho (鈥)、Er (鉺)及Tm (銩)組成之群組,其中y/x<0.1,明確而言,<0.01,且n≤0.1,明確而言,<0.01,甚至更明確而言,<0.001,甚至更明確而言,<0.0001。因此,在此實施例中,描述實質上含有釤及/或銪之磷光體。例如,當存在二價Eu時,x=0.05且(例如) Pr之y1可為0.001且Tb之y2可為0.001,其導致y=y1+y2=0.002。在此例項中,y/x=0.04。甚至更明確而言,y=0。然而,如別處所指示,當施加Eu及Ce時,比率y/x可大於0.1。 條件0<x+y≤0.4指示:可使用總計高達40%之ES及/或RE來取代M。條件「0<x+y≤0.4」與x及y介於0至0.2之間之組合指示:存在ES及RE之至少一者。未必存在兩種類型。如上文所指示,ES及RE兩者可個別地係指一或多個亞種,諸如,ES係指Sm及Eu之一或多者且RE係指Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er及Tm之一或多者。 明確而言,當施加銪作為二價發光物種或摻雜劑(即,Eu2+ )時,釤與銪之間的莫耳比(Sm/Eu)係<0.1,明確而言,<0.01,尤其是<0.001。此同樣適用於施加銪與鐿之組合時。當施加銪作為二價發光物種或摻雜劑時,鐿與銪之間的莫耳比(Yb/Eu)係<0.1,明確而言,<0.01,尤其是<0.001。若一起施加全部三者,則可應用相同莫耳比,即,((Sm+Yb)/Eu)<0.1,明確而言,<0.01,尤其是<0.001。 明確而言,x係在0.001至0.2之範圍內(即,0.001≤x≤0.2),如0.002至0.2,諸如0.005至0.1,明確而言,0.005至0.08。明確而言,就本文中所描述之系統中之二價銪而言,莫耳百分比可在0.1%至5 %之範圍內(0.001≤x≤0.05),諸如0.2%至5%,如0.5%至2%。針對其他發光離子,在實施例中,x可(但未必)等於或大於1% (x等於或大於0.01)。 在一特定實施例中,磷光體選自由(Sr,Ca)Mg3 Si4 :Eu、(Sr,Ca)Mg2 Al2 N4 :Eu、(Sr,Ca)LiAl3 N4 :Eu及(Sr,Ca)Lid Mga Alb N4 :Eu組成之群組,其中a、b、d如上文所界定。 亦如本文中所指示,符號「(Sr,Ca)」及具有其他元素之類似符號指示:M位置由Sr及/或Ca陽離子(或其他各自元素)占據。 在另一特定實施例中,磷光體選自由Ba.95 Sr.05 Mg2 Ga2 N4 :Eu、BaMg2 Ga2 N4 :Eu、SrMg3 SiN4 :Eu、SrMg2 Al2 N4 :Eu、SrMg2 Ga2 N4 :Eu、BaMg3 SiN4 :Eu、CaLiAl3 N4 :Eu、SrLiAl3 N4 :Eu、CaLi0.5 MgAl2.5 N4 :Eu及SrLi0.5 MgAl2.5 N4 :Eu組成之群組。此等磷光體之進一步(非限制性)實例係(例如) (Sr0.8 Ca0.2 )0.995 LiAl2.91 Mg0.09 N3.91 O0.09 :Eu0.005 、(Sr0.9 Ca0.1 )0.905 Na0.09 LiAl3 N3.91 O0.09 :Eu0.005 、(Sr0.8 Ca0.03 Ba0.17 )0.989 LiAl2.99 Mg0.01 N4 :Ce0.01 ,Eu0.001 、Ca0.995 LiAl2.995 Mg0.005 N3.995 O0.005 :Yb0.005 (YB(II))、Na0.995 MgAl3 N4 :Eu0.005 、Na0.895 Ca0.1 Mg0.9 Li0.1 Al3 N4 :Eu0.005 、Sr0.99 LiMgAlSiN4 :Eu0.01 、Ca0.995 LiAl2.955 Mg0.045 N3.96 O0.04 :Ce0.005 、(Sr0.9 Ca0.1 )0.998 Al1.99 Mg2.01 N3.99 O0.01 :Eu0.002 、(Sr0.9 Ba0.1 )0.998 Al1.99 Mg2.01 N3.99 O0.01 :Eu0.002 。 在另一特定實施例中,磷光體選自由(Sr,Ca)Mg3 SiN4 :Eu及(Sr,Ca)Mg2 Al2 N4 :Eu組成之群組。在又一特定實施例中,磷光體選自由Ba0.95 Sr0.05 Mg2 Ga2 N4 :Eu、BaMg2 Ga2 N4 :Eu、SrMg3 SiN4 :Eu、SrMg2 Al2 N4 :Eu、SrMg2 Ga2 N4 :Eu及BaMg3 SiN4 :Eu組成之群組。明確而言,尤其就發光之光譜位置及分佈而言,此等磷光體,且甚至更明確而言,(Sr,Ca)Mg3 SiN4 :Eu及(Sr,Ca)Mg2 Al2 N4 :Eu),可為具有良好發光性質之磷光體。 磷光體係尤其受關注,其中磷光體符合0≤x≤0.2,y/x<0.1,M包括至少Sr,z≤0.1,a≤0.4,2.5≤b≤3.5,B包括至少Al,c≤0.4,0.5≤d≤1.5,D包括至少Li,e≤0.4,n≤0.1,且其中ES至少包括Eu。明確而言,y+z≤0.1。此外,明確而言,x+y+z≤0.2。此外,明確而言,a接近於0。此外,明確而言,b約為3。此外,明確而言,c接近於0。此外,明確而言,d約為1。此外,明確而言,e接近於0。此外,明確而言,n接近於0。此外,明確而言,y接近於0。明確而言,就量子效率及水解穩定性而言,良好系統係具有z+d>0之系統(即,可獲得Na、K、Rb、Li及Cu(I)之一或多者,明確而言,至少可獲得Li),諸如(例如)(Sr,Ca)LiAl3 N4 :Eu及(Sr,Ca)Lid Mga Alb N4 :Eu,其中a、b、d如上文所界定。在另一特定實施例中,磷光體選自由CaLiAl3 N4 :Eu、SrLiAl3 N4 :Eu、CaLi0.5 MgAl2.5 N4 :Eu及SrLi0.5 MgAl2.5 N4 :Eu組成之群組。特別受關注之另外磷光體係(Sr,Ca,Ba)(Li,Cu)(Al,B,Ga)3 N4 :Eu,其包括作為M離子之至少Sr、作為B離子之至少Al及作為D離子之至少Li。 因此,在一特定實施例中,發光粒子包括選自SrLiAl3 N4 :Eu2+ 類別之一發光材料。術語「類別」在本文中尤其係指具有(若干)相同晶體結構之一材料群組。此外,術語「類別」亦可包含陽離子及/或陰離子之部分取代物。例如,在上述類別之若干者中,Al-O可由Si-N部分替換(或反之亦然)。上文提供SrLiAl3 N4 :Eu2+ 類別之實例。然而,其他發光材料因此亦為可行的。 此等發光粒子可具有選自0.1 µm至50 µm之範圍之一數目平均粒度,諸如在0.5 µm至40 µm之範圍內,諸如尤其在0.5 µm至20 µm之範圍內。因此,發光核心可具有諸如最大約500 µm之尺寸,諸如最大100 µm、如最大約50 µm,明確而言,若粒度較大,則實質上僅個別粒子會被塗佈以因此導致發光核心尺寸約為50 µm或更小。因此,本發明係針對粒子之塗佈。當使用奈米粒子或量子點作為顆粒發光材料之基元時,發光核心之尺寸可實質上為較小的。在此例項中,核心可小於約1 µm或實質上更小(關於QD之尺寸,亦參閱下文)。替代地或另外,發光粒子包含發光量子點。在實施例中,術語「量子點」或「發光量子點」亦可係指不同類型之量子點(即,具有不同光譜性質之量子點)之一組合。QD在本文中亦稱為「波長轉換器奈米粒子」或「發光奈米粒子」。術語「量子點」尤其係指發出UV光、可見光及IR光之一或多者(在使用諸如UV輻射之適合輻射激發之後)之量子點。本文中稱為波長轉換器奈米粒子之量子點或發光奈米粒子可(例如)包括選自由以下各者組成之群組之II-VI族化合物半導體量子點(核殼量子點,其中核心選自由以下各者組成之群組):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及HgZnSTe。在另一實施例中,發光奈米粒子可(例如)為選自由以下各者組成之群組之III-V族化合物半導體量子點(核殼量子點,其中核心選自由以下各者組成之群組):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及InAlPAs。在又一實施例中,發光奈米粒子可(例如)為自由以下各者組成之群組之I-III-VI2族黃銅礦類半導體量子點選(核殼量子點,其中核心選自由以下各者組成之群組):CuInS2 、CuInSe2 、CuGaS2 、CuGaSe2 、AgInS2 、AgInSe2 、AgGaS2 及AgGaSe2 。在又一實施例中,發光奈米粒子可(例如)為諸如選自由以下各者組成之群組之I-V-VI2族半導體量子點(核殼量子點,其中核心選自由以下各者組成之群組):LiAsSe2 、NaAsSe2 及KAsSe2 。在又一實施例中,發光奈米粒子可(例如)為核殼量子點,其中核心選自由IV-VI族化合物半導體奈米晶體組成之群組,諸如SbTe。在一特定實施例中,發光奈米粒子選自由以下各者組成之群組(核殼量子點,其中核心選自由以下各者組成之群組):InP、CuInS2 、CuInSe2 、CdTe、CdSe、CdSeTe、AgInS2 及AgInSe2 。在又一實施例中,發光奈米粒子可(例如)為以下群組之一者(核殼量子點之一者,其中核心選自由以下各者組成之群組):II-VI族、III-V族、I-III-V族及IV-VI族化合物半導體奈米晶體,其等選自具有諸如ZnSe:Mn、ZnS:Mn之內部摻雜劑之上述材料。摻雜劑元素可選自Mn、Ag、Zn、Eu、S、P、Cu、Ce、Tb、Au、Pb、Tb、Sb、Sn及Tl。在本文中,基於發光奈米粒子之發光材料亦可包括諸如CdSe及ZnSe:Mn之不同類型之QD。 使用II-VI族量子點似乎係尤其有利的。因此,在一實施例中,基於半導體之發光量子點包括尤其選自由以下各者組成之群組之II-VI族量子點(核殼量子點,其中核心選自由以下各者組成之群組):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及HgZnSTe,甚至更明確而言,選自由CdS、CdSe、CdSe/CdS及CdSe/CdS/ZnS組成之群組。 在一實施例中,波長轉換器奈米粒子具有自約1奈米(nm)至約1000奈米範圍內且較佳地自約1 nm至約100 nm之範圍內之一平均粒度。在一實施例中,奈米粒子具有自約1 nm至約20 nm之範圍內之一平均粒度。在一實施例中,奈米粒子具有自約1 nm至約10 nm之範圍內之一平均粒度。發光奈米粒子(無塗層)可具有約2 nm至50 nm之範圍內之尺寸,諸如2 nm至20 nm,明確而言,2 nm至10 nm,甚至更明確而言,2 nm至5 nm;明確而言,至少90%之奈米粒子具有所指示之各自範圍內之尺寸(即,例如,至少90%之奈米粒子具有2 nm至50 nm之範圍內之尺寸,或明確而言,至少90%之奈米粒子具有2 nm至5 nm之範圍內之尺寸)。術語「尺寸」尤其係關於長度、寬度及直徑之一或多者,其取決於奈米粒子之形狀。典型點係由二元合金(諸如硒化鎘、硫化鎘、砷化銦及磷化銦)製成。然而,點亦可由三元合金(諸如硫硒化鎘)製成。此等量子點可在具有10個至50個原子之一直徑之量子點容積內僅含有100個至100,000個原子。此對應於約2奈米至10奈米。例如,可提供具有約3 nm之一直徑之球形粒子,諸如CdSe、InP或CuInSe2 。發光奈米粒子(無塗層)可具有球形、立方體、棒、線、盤、多腳等等之形狀,其在一維度上之大小小於10 nm。例如,可提供具有20 nm之長度及4 nm之直徑之CdSe奈米棒。因此,在一實施例中,基於半導體之發光量子點包括核殼量子點。在又一實施例中,基於半導體之發光量子點包括棒中點(dots-in-rods)奈米粒子。亦可應用不同類型之粒子之一組合。此處,術語「不同類型」可涉及不同幾何形狀及不同類型之半導體發光材料。因此,亦可應用(上文所指示)量子點或發光奈米粒子之兩者或兩者以上之一組合。 在一實施例中,奈米粒子可包括半導體奈米晶體,其包含具有一第一半導體材料之一核心及具有一第二半導體材料之一外殼,其中該外殼安置於該核心之一表面之至少一部分上。包含一核心及外殼之一半導體奈米晶體亦指稱一「核/殼」半導體奈米晶體。上文所指示之材料之任何者可尤其用作核心。因此,片語「核殼量子點,其中核心選自由…組成之群組」應用於量子點材料之以上清單之若干者中。術語「核殼」亦可係指「核-殼-殼」等等,其包含梯度合金外殼或棒中點等等。 例如,半導體奈米晶體可包含具有式MX之一核心,其中M可為鎘、鋅、鎂、汞、鋁、鎵、銦、鉈或其等之混合物,且X可為氧、硫、硒、碲、氮、磷、砷、銻或其等之混合物。適合用作半導體奈米晶體核心之材料之實例包含(但不限於) 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、TlN、TlP、TlAs、TlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si、包含上述任何者之合金及/或包含上述任何者之混合物(其包含三元及四元混合物或合金)。 外殼可為具有相同於或不同於核心之組合物之一組合物之一半導體材料。外殼包括核心之一表面上之一半導體材料之一外塗層,半導體奈米晶體可包含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、包含上述任何者之合金及/或包含上述任何者之混合物(其包含三元及四元混合物或合金)。實例包含(但不限於) 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、TlN、TlP、TlAs、TlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si、包含上述任何者之合金及/或包含上述任何者之混合物。例如,ZnS、ZnSe或CdS外塗層可生長於CdSe或CdTe半導體奈米晶體上。例如,美國專利6,322,901中描述一外塗佈程序。可藉由調整外塗佈期間之反應混合物之溫度且監測核心之吸收光譜來獲得具有高發射量子效率及窄大小分佈之經外塗佈材料。外塗層可包括一或多個層。外塗層包括相同於或不同於核心之組合物之至少一半導體材料。較佳地,外塗層具有自約1個單分子層至約10個單分子層之一厚度。一外塗層亦可具有大於10個單分子層之一厚度。在一實施例中,一個以上外塗層可包含於一核心上。 在一實施例中,周圍「外殼」材料可具有大於核心材料之能帶隙之一能帶隙。在某些其他實施例中,周圍外殼材料可具有小於核心材料之能帶隙之一能帶隙。在一實施例中,外殼可經選擇以具有接近「核心」基板之原子間距之一原子間距。在某些其他實施例中,外殼及核心材料可具有相同晶體結構。 半導體奈米晶體(核心)外殼材料之實例包含(但不限於):紅色(例如(CdSe)ZnS (核心)外殼)、綠色(例如(CdZnSe)CdZnS (核心)外殼等等)及藍色(例如(CdS)CdZnS (核心)外殼)(關於基於半導體之特定波長轉換器奈米粒子之實例,亦進一步參閱上文)。 因此,在一實施例中,發光粒子包括選自由發光量子點組成之群組之一發光材料,該等發光量子點包括選自由CdS、CdSe、ZnS及ZnSe組成之群組之一或多個核心材料。因此,在一實施例中,發光粒子亦可選自發光奈米粒子之群組,諸如組合物MX (M=Cd、Zn,X=Se、S)之量子點或量子棒。此等粒子可具有選自1 nm至50 nm之範圍之一數目平均粒度(即,明確而言,長度/寬度/高度、直徑)。 如上文所指示,藉由一溶膠-凝膠型程序來形成通常具有5 nm至500 nm (明確而言,10 nm至500 nm,甚至更明確而言,20 nm至500 nm,甚至更明確而言,50 nm至300 nm)範圍內之一平均厚度之第一塗佈層。在此程序中,一無機網絡由前驅物之一均勻溶液藉由隨後水解來形成,以形成一溶膠(膠態懸浮液)且接著藉由縮合來形成化學結合至粉末表面之一凝膠(交聯固態網絡)。較佳地,第一塗佈材料係二氧化矽且溶膠-凝膠沈積法對應於所謂之史托伯(Stöber)反應,如Stöber、W.、A. Fink等人之「Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range」(Journal of Colloid and Interface Science 26(1):62-69)中所描述。為此,將發光材料分散於乙醇,諸如脂族醇(R-OH),諸如甲醇(CH3 OH)、乙醇(C2 H5 OH)或異丙醇(C3 H7 OH)中,接著添加氨(NH3 水溶液)及矽醇鹽前驅物。矽醇鹽前驅物溶解於乙醇+氨混合物中且開始水解。藉由使經水解亦經溶解之溶膠物種與粒子表面之反應基(例如胺基或矽醇基)反應且接著進行由水解、成核及縮合反應步驟組成之接種生長程序來使一保形二氧化矽塗層形成於粒子表面之頂部上。 矽醇鹽前驅物選自由形成之化合物群組,其中:a) R1、R2、R3係可水解烷氧基且R4選自C1至C6直鏈烷基、可水解烷氧基及苯基之群組;或b) R1、R2、R3個別地選自-OCH3 及-OC2 H5 且R4選自-CH3 、-C2 H5 、-OCH3 、-OC2 H5 及苯基。視情況自來自以下群組之一材料獲得矽酮基聚合物:。 因此,選自一群組之矽醇鹽前驅物可選自此群組。明確而言,矽醇鹽前驅物選自Si(OCH3 )4 或Si(OC2 H5 )4 之群組,更明確而言,Si(OC2 H5 )4 用作矽醇鹽前驅物。亦可使用類似前驅物,但基於諸如(例如) Al之另一金屬。 一典型第一塗佈程序可包括以下階段:(a)使發光粉末懸浮於乙醇-氨水溶液混合物中,同時進行攪拌或音波處理。為促進粒子分散,亦可在添加氨水溶液之前首先將粉末與乙醇及少量矽(或其他金屬)醇鹽混合。(b)在攪拌懸浮液時添加矽(或其他金屬)醇鹽前驅物。矽(或其他金屬)醇鹽、氨及水在乙醇溶劑中之典型濃度分別為0.02 mole/l至0.7 mole/l、0.3 mole/l至1.5 mole/l及1 mole/l至16 mole/l。(c)攪拌或音波處理懸浮液,直至塗層已形成。(d)使用乙醇沖洗且乾燥經塗佈之粉末,接著在200°C至300°C處於空氣或真空中煆燒。 因此,在一實施例中,溶膠-凝膠塗佈程序包括:(ia)提供乙醇、氨、水、發光粒子及金屬醇鹽前驅物之一混合物,同時攪拌該混合物,且允許第一塗層形成於發光粒子上,其中金屬醇鹽前驅物尤其選自由鈦醇鹽、矽醇鹽及鋁醇鹽組成之群組;及(ib)自混合物提取發光粒子且視情況使發光粒子經受熱處理以提供經塗佈之發光粒子。自混合物提取(經塗佈)發光材料之程序可(例如)包含過濾、離心分離、傾析(沈澱物上之液體)等等之一或多者。熱處理可包含乾燥及煆燒之一或多者(尤其是兩者),即,例如,70°C至130°C之範圍內之一溫度處之一乾燥階段及接著一煆燒階段(在空氣中或真空或(其他)惰性氣氛)。因此,在熱處理之部分時間期間,(經塗佈)發光材料可處於一惰性環境(諸如真空或N2 及惰性氣體之一或多者等等)中。熱處理似乎提高發光材料之穩定性。此外,如上文所指示,在溶膠-凝膠塗佈程序中,可使用選自由以下各者組成之化合物群組之矽(或其他金屬;但下式涉及Si)醇鹽(尤其是前驅物):,其中R1、R2、R3選自由可水解烷氧基部分組成之群組且R4選自由C1至C6直鏈烷基部分、可水解烷氧基部分及苯基部分組成之群組。針對溶膠-凝膠程序,可視情況在前驅物中施加配位體而非醇鹽。 使用溶膠-凝膠塗佈程序所獲得之粒子可視情況包含一個以上核。例如,就量子點而言,可獲得具有溶膠-凝膠塗佈層或第一塗佈層之聚結物。因此,二氧化矽前驅物(或其他金屬氧化物前驅物)亦可塗佈具有單一薄殼之多個QD以形成經塗佈聚結物。此可尤其取決於量子點之濃度等等。 首先,尤其描述關於矽醇鹽前驅物之用於溶膠-凝膠塗佈之前驅物。然而,亦可施加(若干)鋁(或另一金屬)醇鹽前驅物。此外,亦可施加兩個或兩個以上不同化學組成前驅物之一組合以提供溶膠-凝膠塗佈層或第一塗佈層。 術語「第一塗佈程序」亦可涉及複數個第一塗佈程序。複數個第一塗佈程序之各自者可在整個層厚度中提供實質上包括相同組合物之一(多)層(當(例如)在第一塗佈程序中各塗佈階段或步驟包含沈積實質上相同材料時),或可提供包含具有不同組合物之兩個或兩個以上層之一多層,諸如具有兩個或兩個不同組合物之兩個或兩個以上(溶膠-凝膠)層之一堆疊。一實例可為(例如) SiO2 -Al2 O3 (溶膠-凝膠)多層,諸如其中SiO2 及Al2 O3 交替之三個或三個以上(溶膠-凝膠)層之一堆疊(亦參閱上文)。 如上文所指示,第二塗佈層通常可具有5 nm至250 nm (明確而言,15 nm至75 nm)範圍內之一層厚度。可藉由一原子層沈積式程序來形成層。在此程序中,藉由使金屬氧化物前驅物與氧源(諸如氣相水及/或臭氧)反應來形成聚合網絡。不同於溶膠-凝膠程序,ALD反應被分成(至少)兩個部分。在一第一步驟中,金屬(氧化物)前驅物被供給至一(ALD)反應器中且吸收粒子表面上之反應基及/或與粒子表面上之反應基反應且藉由反應器清洗來移除實質上全部未反應或未吸收前驅物分子。在一第二步驟中,氧源被供給至反應器中且與粒子表面上之金屬源反應,接著清洗反應器以移除實質上全部剩餘氧源分子及藉由縮合反應所形成之水解產物。由於表面反應之自限制性,兩個步驟導致形成一原子層(或單分子層)。此等原子層反應步驟被重複多次以形成最終ALD塗層。術語「金屬氧化物前驅物」尤其指示金屬氧化物之一前驅物。前驅物本身可不是金屬氧化物,而是可(例如)包含金屬有機分子。因此,明確而言,ALD之金屬(氧化物)前驅物通常可包含金屬鹵化物、醇鹽、醯胺及其他金屬(有機)化合物。 ALD程序之逐步性質允許容易地沈積經界定之層厚度。ALD程序進一步允許其藉由將不同金屬氧化物前驅物連續供給至反應器中來沈積不同組合物之層以形成多組分層或奈米層疊。因此,在一特定實施例中,第二層包括一多層(亦參閱下文)。 針對ALD程序,可尤其應用一流體化床反應器。因此,在一特定實施例中,藉由應用原子層沈積程序來提供第二塗佈層。在一實施例中,一靜態粉末床用於經溶膠-凝膠塗佈之發光粉末粒子之ALD塗佈。然而,亦可應用一流體化床。亦可應用其他類型之反應器。實質上可藉由施加具有一結構化奈米多孔表面之一第一溶膠-凝膠塗層來防止粒子聚結。程序可輕易擴大規模且在ALD塗佈期間幾乎觀察不到粉末損耗。用於粉末塗佈之市售ALD反應器由(例如)具有(例如)濾筒樣本保持器之Picosun Oy (POCA™)銷售。例如,WO 2013171360 Al中描述可用於ALD之一系統,但亦可應用其他系統。 下表中列出適合於ALD第二塗佈層之數種(非限制)材料: 替代地或另外,可施加氧化鈮(尤其是Nb2 O5 )或氧化釔(Y2 O3 )。其金屬前驅物分別為(例如)(第三丁基亞胺基)-三(二乙基胺基)-鈮、NbF5 或NbCl5 及三(乙基環戊二烯基)釔。 然而,亦可施加其他材料。因此,在原子層沈積程序中,金屬氧化物前驅物可尤其選自金屬之金屬氧化物前驅物之群組,該等金屬選自由Al、Hf、Ta、Zr、Ti及Si組成之群組。替代地或另外,可施加Ga、Ge、V及Nb之一或多者。甚至更明確而言,施加此等前驅物之兩者或兩者以上之交替層,其中至少一前驅物選自由Al金屬氧化物前驅物及Si金屬氧化物前驅物組成之群組(尤其為Al金屬氧化物前驅物),且另一前驅物選自由Hf金屬氧化物前驅物、Ta金屬氧化物前驅物、Zr金屬氧化物前驅物及Ti金屬氧化物前驅物組成之群組,明確而言,選自由Hf金屬氧化物前驅物、Ta金屬氧化物前驅物及Zr金屬氧化物前驅物組成之群組,甚至更明確而言,為Ta金屬氧化物前驅物。明確而言,Hf、Zr及Ta似乎提供相對光透射層,而(例如) Ti可提供相對較少光透射層。例如,具有Ta、Hf及Zr之處理似乎比Si相對容易。術語「氧化物前驅物」或「金屬氧化物前驅物」或「金屬(氧化物)前驅物」亦可係指兩個或兩個以上不同化學組成前驅物之一組合。明確而言,此等前驅物在與氧源反應之後形成氧化物(且因此指示為金屬氧化物前驅物)。 例如,溶膠-凝膠第一塗佈層之奈米多孔表面處之矽醇基(呈現為二氧化矽第一塗佈層)在初始層之ALD期間充當反應活性部位。在一實施例中,藉由將Al(CH3 )3 (TMA)用作金屬氧化物前驅物且(隨後暴露於)水用作氧源來沈積氧化鋁。在第一反應步驟中,TMA根據以下化學反應方程式來與二氧化矽溶膠-凝膠層之表面矽醇基反應:接著,在第二反應步驟中,水藉由水解及接著縮合反應來與金屬氧化物前驅物反應:結果表明,200°C至350°C範圍內之沈積溫度係最適於第一塗佈層上之氧化鋁ALD,較佳地,溫度係在250°C至300°C範圍內。類似溫度可應用於(若干) ALD層之其他金屬氧化物前驅物之ALD。 明確而言,ALD氧化鋁(或其他金屬氧化物)層具有5 nm至120 nm之一厚度,更明確而言,10 nm至75 nm之一厚度,甚至更明確而言,15 nm至50 nm範圍內之一厚度。 可藉由沈積不同氧化物材料(諸如ZrO2 、TiO2 、Y2 O3 、Nb2 O5 、HfO2 、Ta2 O5 )之至少一額外層來進一步改良氧化鋁ALD層之防水氣滲透性質。明確而言,額外材料層之厚度係在1 nm至40 nm之範圍內,更佳地,在1 nm至10 nm之範圍內。甚至更佳為Al2 O3 及來自ZrO2 、TiO2 、Y2 O3 、Nb2 O5 、HfO2 、Ta2 O5 之群組之第二氧化物材料之交替層之奈米層疊。一適合奈米層疊可為(例如) 20×(1 nm Al2 O3 (10個ALD週期)+1 nm ZrO2 (11個ALD週期)),其在250°C處被沈積以在第一溶膠-凝膠塗層之頂部上形成40 nm厚奈米層疊第二塗層。 明確而言,在一實施例中,本發明提供一種方法,其中第二塗佈層包括一多層,其包含具有不同化學組合物之數個層,且其中在原子層沈積程序中,金屬氧化物前驅物尤其選自金屬之金屬氧化物前驅物之群組,該等金屬選自由Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V及Nb組成之群組,明確而言,金屬氧化物前驅物選自金屬之金屬氧化物前驅物之群組,該等金屬選自由Al、Hf、Ta、Zr、Ti及Si組成之群組。亦可使用此等前驅物之兩者或兩者以上之組合物,例如包括氧化鋁-鋯及鉿之混合氧化物-氧化鋁等等之多層。 因此,在一實施例中,第二塗佈層可包括一多層,其包含含有不同化學組合物之數個層,且其中該多層包括一或多個層,其等包括Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V及Nb之一或多者之氧化物,明確而言,其中該多層包括一或多個層,其等包括Al、Hf、Ta、Zr、Ti及Si之一或多者之氧化物。此等多層之一或多個層亦可包含混合氧化物,諸如上文所指示。 明確而言,方法經應用使得包含至少兩個(ALD)層(「AB」),甚至更明確而言,至少三個層(例如「ABA」),甚至更明確而言,至少四個層之(ALD)多層塗層被獲得。更明確而言,施加包括兩個(ALD)層(「AB」)之子集之兩個或兩個以上堆疊的至少一堆疊,諸如(AB)n ,其中n等於或大於2,諸如2至20,如2至10。 明確而言,多層之數個層之至少一者包括Al及Si (包含其等之一組合)之氧化物之一或多者,且多層之數個層之至少一者包括Hf、Ta、Zr、Ti、Ga、Ge、V及Nb之氧化物之一或多者。此層亦可視情況包含Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V及Nb,其中當多層之(若干)其他層分別包括二氧化矽或氧化鋁之氧化物時,Al或Si與其他指示元素之一或多者一起位於一層中。如上文所指示,術語「ALD多層」或「多層」尤其係指具有不同化學組合物之層。片語「具有不同化學組合物之層」指示:存在具有不同化學組合物之至少兩個層,諸如在「ABC」之情況中或在(AB)n 之情況中。 (AB)n 之特定實例包含多層,其中A選自Si及Al (尤其是Al)之氧化物之一或多者,且其中B選自Al、Hf、Ta、Zr、Ti、Si、Ga、Ge、V及Nb之氧化物之一或多者,其中當多層之(若干)其他層分別包括二氧化矽或氧化鋁之氧化物時,Al或Si與其他指示元素之一或多者一起位於一層中,明確而言,其中B選自Hf、Ta、Zr、Ti、Ga、Ge、V及Nb之氧化物之一或多者,甚至更明確而言,其中B選自Hf、Ta、Zr及Ti之氧化物之一或多者,更明確而言,其中B選自Hf、Ta及Zr之氧化物之一或多者。 因此,明確而言,此ALD多層提供於溶膠-凝膠層上。此外,如上文所指示,可視情況將一或多個其他層施加於ALD多層之頂部上。 因此,在一特定實施例中,第二塗佈層包括具有一層堆疊之一多層,其中相鄰層具有不同化學組合物。 明確而言,多層之數個層各獨立地具有1 nm至40 nm (明確而言,1 nm至10 nm)之範圍內之厚度。此外,明確而言,多層包括一或多個氧化鋁層及一或多個金屬氧化物層,其中金屬選自Hf、Ta、Zr及Ti之群組。 因此,在一特定實施例中,在原子層沈積程序中,施加選自由Al(CH3 )3 、HAl(CH3 )2 、Hf(N(CH3 )2 )4 、Hf(N(CH2 CH3 )2 )4 、Hf[N(CH3 )(CH2 CH3 )]4 、TaCl5 、Ta(N(CH3 )2 )5 、Ta{[N(CH3 )(CH2 CH3 )]3 N(C(CH3 )3 )}、ZrCl4 、Zr(N(CH3 )2 )4 、TiCl4 、Ti(OCH3 )4 、Ti(OCH2 CH3 )4 、SiCl4 、H2 N(CH2 )3 Si(OCH2 CH3 )3 及Si(OCH2 CH3 )4 組成之群組的金屬氧化物前驅物及選自由H2 O及O3 組成之群組的氧源。如上文所指示,亦可施加兩個或兩個以上不同金屬氧化物前驅物及/或兩個或兩個以上不同氧源。 此外,在方法之又一實施例中,在原子層沈積程序中提供一多層,其包含具有不同化學組合物之數個層,其中一或多個層包括氧化鉭(尤其是Ta2 O5 )。因此,在一實施例中,本發明亦提供發光材料,其中第二塗佈層包括一多層,其包含具有不同化學組合物之數個層,其中一或多個層可尤其包括Ta2 O5 。此外,在本發明之一實施例中,在原子層沈積程序中提供一多層,其包含具有不同化學組合物之數個層,其中一或多個層包括氧化鉭(尤其是Ta2 O5 )、氧化鉿及氧化鋯之一或多者。因此,在一實施例中,本發明亦提供發光材料,其中第二塗佈層包括一多層,其包含具有不同化學組合物之數個層,其中一或多個層可尤其包括氧化鉭、氧化鉿及氧化鋯之一或多者。例如,多層堆疊亦可包含具有交替層之一堆疊,其中(例如)氧化鋁與氧化鉭(尤其是Ta2 O5 )、氧化鉿及氧化鋯之一或多者交替,諸如包括(例如)氧化鋁-氧化鉭-氧化鋁-氧化鉿-氧化鋁-氧化鉭等等之一堆疊。 此外,當首先將一ALD塗層提供於發光材料粒子上時(因此當(例如)先於後續溶膠-凝膠層出現時),ALD層似乎不如期望般均勻。因此,為獲得良好ALD層,可能需要使ALD層厚度增大至大於原則上所需之厚度,其會導致透射不必要地減少(即使在一些情況中係少量的)。此外,ALD塗層似乎更容易塗佈至溶膠-凝膠獲得之塗層,而溶膠-凝膠塗層更不易塗佈至ALD塗層。此外,ALD層上之溶膠-凝膠程序會危害ALD層。 使用最終層(即,較遠離包括金屬氧化物層之發光核心之一層,其中金屬選自Hf、Ta、Zr及Ti之群組)似乎尤其有益於穩定性。此外,使用個別薄層(諸如,薄於約10 nm,諸如至少5 nm,如至少1 nm)亦似乎增強發光材料之穩定性。 因此,第二塗佈層之總層厚度係尤其在5 nm至250 nm之範圍內,諸如10 nm至200 nm,明確而言,如15 nm至120 nm,諸如15 nm至150 nm,如20 nm至75 nm。 當施加非氧化物發光材料時,在本發明之方法(即,明確而言,第一塗佈程序)期間及/或其之前,可使含氧層形成於發光材料之粒子上以導致核心與第一塗佈層之間之中間含氧層。因此,在另一實施例中,發光核心包括非氧化物,且發光核心與第一塗佈層之間存在中間氧化物層。中間層之厚度可在0.5 nm至50 nm之範圍內,諸如1 nm至20 nm。 明確而言,本文中所描述之層厚度係平均層厚度。然而,明確而言,各自層之區域之至少50% (甚至更明確而言,至少80%)具有此指示層厚度。明確而言,此指示:此厚度將見於此層之區域之至少50%下方。 第一塗佈層及第二塗佈層係透光的,其意謂:照射於各自層上之光之至少一部分被透射穿過各自層。因此,第一層及第二層可為完全或部分透明的或可為半透明的。照射於塗佈層上之(可見)光之90%以上可透射穿過塗佈層。第一塗佈層及/或第二塗佈層可因製成該等塗佈層之材料之特性而為透光的。例如,塗佈層可由一透明材料製成,即使層相對較厚。第一塗佈層及/或第二塗佈層足夠薄使得各自層變成透光的,而製造層之材料在製造於相對較厚層中時為不透明或半透明的。本文中所描述之材料全部可透射(可見)光或可被製成可透射(可見)光之適合層厚度。 一照明器件包括:一光源,其經組態以產生光源輻射,明確而言,藍光及UV之一或多者;及一波長轉換器,其包括本文中所描述之發光材料,其中該波長轉換器經組態以將該光源輻射之至少部分轉換成波長轉換器光(諸如綠光、黃光、橙光及紅光之一或多者)。明確而言,該波長轉換器輻射地耦合至該光源。明確而言,術語「輻射地耦合」意謂:該光源及該發光材料彼此相關聯,使得由該光源發射之輻射之至少部分由該發光材料接收(且至少部分轉換成發光)。因此,可由該光源輻射激發粒子之發光核心以使核心中之該發光材料提供發光。在一實施例中,該波長轉換器包括一基質(材料),其包括該發光材料(粒子)。例如,該基質(材料)可包括選自由一透射有機材料支座組成之群組之一或多個材料,諸如選自由以下各者組成之群組:PE (聚乙烯)、PP (聚丙烯)、PEN (聚萘二甲酸乙二酯)、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)、乙酸丁酸纖維素(CAB)、聚矽氧、聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、PETG (經乙二醇改質之聚對苯二甲酸乙二酯)、PDMS (聚二甲基矽氧烷)及COC (環烯烴共聚物)。替代地或另外,該基質(材料)可包括環氧樹脂。 照明器件可為以下各者之部分或可應用於以下各者中:(例如)辦公室照明系統、家庭應用系統、商店照明系統、家用照明系統、補強照明系統、聚光照明系統、劇場照明系統、光纖應用系統、投影系統、自發光顯示系統、像素化顯示系統、分段顯示系統、警告標誌系統、醫學照明應用系統、指示標誌系統、裝飾照明系統、可攜式系統、汽車應用、溫室照明系統、園藝照明或LCD背光。 如上所指示,照明單元可用作一LCD顯示器件中之背光單元。因此,本發明亦提供包括本文中所界定之照明單元之一LCD顯示器件,其經組態為背光單元。在另一態樣中,本發明亦提供包括一背光單元之一液晶顯示器件,其中該背光單元包括本文中所界定之一或多個照明器件。 明確而言,光源係在操作期間至少發射選自200 nm至490 nm之範圍之一波長處之光(光源輻射)的一光源,明確而言,在操作期間至少發射選自400 nm至490 nm之範圍,甚至更明確而言,440 nm至490 nm之範圍內,之波長處之光的一光源。此光可部分由波長轉換器奈米粒子使用(亦進一步參閱下文)。因此,在一特定實施例中,光源經組態以產生藍光。在一特定實施例中,光源包括一固態LED光源(諸如一LED或雷射二極體)。術語「光源」亦可涉及複數個光源,諸如2個至20個(固態) LED光源。因此,術語「LED」亦可係指複數個LED。熟悉技術者已知本文中之術語「白光」。白光尤其涉及具有約2000 K至約20000 K (明確而言,2700 K至20000 K)之間之一相關色溫(CCT)之光,其用於尤其在約2700 K至約6500 K之範圍內之一般照明及用於尤其在約7000 K至約20000 K範圍內且尤其在相對於BBL (黑體軌跡)之約15 SDCM (色彩匹配標準偏差)內,明確而言,在相對於BBL之約10 SDCM內,甚至更明確而言,在相對於BBL之約5 SDCM內之背光用途。在一實施例中,光源亦可提供具有約5000 K至約20000 K之間之一相關色溫(CCT)之光源輻射,例如直接經磷光體轉換之LED (用於(例如)獲得10000 K之具有磷光體薄層之發藍光二極體)。因此,在一特定實施例中,光源經組態以提供具有5000 K至20000 K之範圍內,更明確而言6000 K至20000 K之範圍內(諸如8000 K至20000 K)之一相關色溫之光源輻射。相對較高色溫之優點可為:可在光源輻射中存在一相對較高藍光分量。 圖4示意性地描繪一照明器件20,其包括:一光源10,其經組態以產生光源輻射11,明確而言,藍光及UV之一或多者;及一波長轉換器30,其包括具有本文中所界定之粒子之發光材料1。波長轉換器30可(例如)包括具其內嵌有塗佈粒子之一基質,諸如聚矽氧或有機聚合物基質。波長轉換器30經組態以將光源輻射11之至少部分(波長)轉換成波長轉換器光21,波長轉換器光21至少包括波長轉換器光31且視情況亦包括光源輻射11。波長轉換器光31至少包含來自本文中所描述之塗佈粒子之發光。然而,波長轉換器30亦可視情況包含一或多個其他發光材料。波長轉換器30,或更明確而言,發光材料1,可配置於一非零距離d3處,諸如,配置於0.1 mm至100 mm之一距離處。然而,距離可視情況為0,諸如(例如)當將發光材料嵌入一LED晶粒上之一圓頂中時。距離d3係光源(諸如一LED晶粒)之一發光表面與波長轉換器30 (更明確而言,發光材料1)之間的最短距離。 圖5a示意性地描繪具有在一第二塗層之ALD期間形成一靜態粉末床之溶膠-凝膠第一塗層之發光粉末粒子。粒子由元件符號100指示且溶膠-凝膠塗層或第一塗佈層由元件符號110指示。發光核心由元件符號102指示且可包含(例如)發光氮化物或硫化物磷光體之微米尺寸粒子,但亦可包含諸如發光奈米粒子之其他(較小)材料(進一步參閱圖5c)。如圖5a中所示意性展示,第一塗佈層110之外部形狀可具有一略微坑窪形狀,如SEM中所見。舉例而言,圖5a中之較小粒子指示(例如) ALD前驅物(進一步參閱下文)。元件符號100a用於指示僅具有溶膠-凝膠第一塗佈層110之發光粒子100。 圖5b至圖5d示意性地描繪顆粒發光材料之一些進一步態樣;圖5b展示一發光材料1,舉例而言,此處為兩個粒子,其等具有發光核心102及一第一塗部層110 (藉由溶膠-凝膠塗佈形成)(其具有一厚度d1)及一第二塗層120 (藉由ALD形成)(其具有一厚度d2)。厚度未必按比例繪製。圖中未描繪第一塗佈層110中之可能凹陷。明確而言,厚度d1可為整個第一塗佈層110之一平均厚度;同樣地,此可應用於第二厚度d2,等等(亦參閱下文)。 圖5c示意性地描繪包含一發光奈米粒子(舉例而言,此處為一量子點130)之一發光核心102。在此實例中,量子點包括具有一(半導體)核心材料106 (諸如ZnSe)及一外殼107 (ZnS)之一量子棒。當然,亦可使用其他發光奈米粒子。此發光量子點130亦可具有混合塗層。 如上文所指示,塗佈層可包含多層;明確而言,第二塗佈層120可包含一多層塗層。此示意性地展示於圖5d中,其中第二塗佈層120包括具有層1121之一ALD多層1120。元件符號1121a、1121b及1121c示意性地指示個別層,其等可(例如)分別為交替Al2 O3 層(例如1121b)及Ta2 O5 層(例如1121a、1121c)。元件符號d2指示整個第二塗佈層120之厚度。個別ALD層可(例如)具有0.5 nm至20 nm之範圍內之厚度。 圖5d藉由元件符號17、27、37、47及57指示各自層之表面。如上文所指示,明確而言,本文中所描述之層厚度係平均層厚度。明確而言,各自層之面積之至少50% (甚至更明確而言,至少80%)具有此指示層厚度。因此,參考表面17與表面47之間的厚度d2,可發現(例如) 5 nm至250 nm之範圍內之一層厚度在表面17之至少50%以上下方,而在其他小於表面積17之至少50%中,可發現(例如)較小或較大厚度,但第二塗佈(多)層120之平均d2係在5 nm至250 nm之指示範圍內。同樣地,此可應用於本文中所指示之其他厚度。例如,參考表面47與表面57之間之厚度d1,此厚度在47之面積之至少50%上可在20 nm至500 nm之範圍內,而在其他小於表面積47之至少50%中,可發現(例如)較小或較大厚度,但第一層110之平均d1係在5 nm至500 nm之指示範圍內,諸如尤其為20 nm至500 nm。 圖5a至圖5d示意性地描繪具有一單一核之發光粒子100。然而,亦可視情況形成由第一塗佈層及第二塗佈層囊封之聚結物。此可尤其應用於作為發光核心之量子點。 圖6a展示針對以下ALD塗佈之前(僅SiO2 )及其之後(將Al2 O3 塗佈於SiO2 上)之磷光體粉末;降解條件:60°C/100%相對濕度之依據降解時間(以小時為單位)而變化之相對光輸出:ALD-1:將20 nm Al2 O3 沈積於磷光體上;ALD-2:將40 nm Al2 O3 沈積於磷光體上;ALD-3:將20 nm Al2 O3 沈積於SiO2 塗層上;SiO2 -1:將溶膠-凝膠SiO2 塗層沈積於磷光體上(基於ALD-3)。顯然,僅溶膠-凝膠塗佈材料或僅ALD塗佈材料不如混合塗層。 圖6b展示依據降解時間(以小時為單位)而變化之相對光輸出(85°C/100%RH);ALD-3:將20 nm Al2 O3 沈積於SiO2 塗層上;ALD-4:將20nm Al2 O3 /Ta2 O5 奈米層疊沈積於薄SiO2 層(<10 nm)上;ALD-5:將20nm Al2 O3 /Ta2 O5 奈米層疊沈積於SiO2 塗層上;ALD-6:將20nm Al2 O3 /HfO2 奈米層疊沈積於SiO2 塗層上。除此之外,可自此等圖式推斷,Al2 O3 及第二氧化物之ALD多層提供優於「簡單」 Al2 O3 ALD塗佈之行為。圖6a中之ALD-3樣本相同於圖6b;但量測條件(溫度)係不同的。 圖6c展示依據降解時間(以小時為單位)而變化之相對光輸出(LO)(85°C/100%RH);ALD-3及ALD-6樣本如上文所描述;ALD-7:將20nm Al2 O3 /HfO2 奈米層疊沈積於薄SiO2 層(<10 nm)上(奈米層疊設計:4×[1.5 nm Al2 O3 /3.5nm HfO2 ]);及ALD-8:將10 nm Al2 O3 /HfO2 奈米層疊沈積於薄SiO2 層(<10 nm)上,奈米層疊設計:2×[1.5 nm Al2 O3 /3.5 nm HfO2 ]。顯然,較厚溶膠-凝膠層及/或較多堆疊奈米層疊提供比薄溶膠-凝膠層或僅具有數個層之多層堆疊之結果好之結果。ALD-5及ALD-6具有約100 nm至約200 nm之範圍內之溶膠-凝膠塗層。 儘管已揭示特定實施方案,但此等實施方案僅為實例且不應被視為限制。所揭示之實施方案之特徵之各種調適及組合係在以下申請專利範圍之範疇內。 儘管已詳細描述實施例,但熟悉技術者應瞭解,鑑於本發明,可在不背離本發明之精神之情況下對本文中所描述之實施例作出修改。因此,不意欲使本發明之範疇受限於所繪示及所描述之特定實施例。
1‧‧‧發光材料
10‧‧‧光源
11‧‧‧光源輻射
17‧‧‧表面
20‧‧‧照明器件
21‧‧‧波長轉換器光
27‧‧‧表面
30‧‧‧波長轉換器
31‧‧‧波長轉換器光
37‧‧‧表面
47‧‧‧表面
57‧‧‧表面
100‧‧‧發光粒子
100a‧‧‧發光粒子
102‧‧‧發光核心
106‧‧‧核心材料
107‧‧‧外殼
110‧‧‧第一塗佈層
115‧‧‧反射層
120‧‧‧第二塗佈層
125‧‧‧三維膜
130‧‧‧量子點
131‧‧‧光學散射粒子
132‧‧‧無機塗層
135‧‧‧基板
136‧‧‧基板
137‧‧‧凹槽/凹腔
140‧‧‧光
160‧‧‧發光二極體(LED)
161‧‧‧發光層/發光區域
165‧‧‧間隙
170c‧‧‧轉換光
171a‧‧‧光
171b‧‧‧光
180‧‧‧光發射
185‧‧‧光激發
210‧‧‧矩陣/像素化圖案
220‧‧‧反射層/吸收層
230‧‧‧三維膜
310‧‧‧基板
315‧‧‧表面
320‧‧‧無機塗層
330‧‧‧陶瓷磷光體板
335‧‧‧表面
1120‧‧‧原子層沈積(ALD)多層
1121‧‧‧層
1121a‧‧‧層
1121b‧‧‧層
1121c‧‧‧層
d1‧‧‧第一塗佈層厚度
d2‧‧‧第二塗佈層厚度
d3‧‧‧距離
用於提供本發明之一進一步理解之附圖併入至本說明書中且構成本說明書之一部分。圖式亦繪示本發明之實施方案且與[實施方式]一起用於解釋本發明之實施方案之原理。除基本理解揭示標之需要外,不意欲更詳細地展示結構細節及實踐本發明之各種方式。 圖1a展示由三維膜藉由一偏軸激發吸收及發射之光之一橫截面圖; 圖1b展示由一發光器件發射且透過三維膜吸收及轉換之光之一橫截面圖; 圖1c展示透過三維膜吸收及轉換之光之一橫截面圖; 圖1d展示透過由間隔材料部分包圍之三維膜吸收及轉換之光之一橫截面圖; 圖2展示三維膜之一配置之一俯視截面圖; 圖3展示經由一無機塗層所結合之兩個組件; 圖4示意性地描繪一照明器件; 圖5a示意性地描繪具有一溶膠-凝膠第一塗層之發光粉末粒子; 圖5b示意性地描繪一顆粒發光材料之一態樣; 圖5c示意性地描繪一顆粒發光材料之一態樣; 圖5d示意性地描繪一顆粒發光材料之一態樣; 圖6a展示針對以下ALD塗佈之前(僅SiO2 )及其之後(將Al2 O3 塗佈於SiO2 上)之磷光體粉末;降解條件:60°C/100%相對濕度之依據降解時間(以小時為單位)而變化之相對光輸出(LO):ALD-1:將20 nm Al2 O3 沈積於磷光體上;ALD-2:將40 nm Al2 O3 沈積於磷光體上;ALD-3:將20 nm Al2 O3 沈積於SiO2 塗層上;SiO2 -1:將溶膠-凝膠SiO2 塗層沈積於磷光體上(基於ALD-3); 圖6b展示依據降解時間(以小時為單位)而變化之相對光輸出(LO)(85°C/100%RH);ALD-3:將20 nm Al2 O3 沈積於SiO2 塗層上;ALD-4:將20nm Al2 O3 /Ta2 O5 奈米層疊沈積於薄SiO2 層(<10 nm)上;ALD-5:將20nm Al2 O3 /Ta2 O5 奈米層疊沈積於SiO2 塗層上;ALD-6:將20nm Al2 O3 /HfO2 奈米層疊沈積於SiO2 塗層上;及 圖6c展示依據降解時間(以小時為單位)而變化之相對光輸出(LO)(85°C/100%RH);ALD-3及ALD-6樣本如上文所描述;ALD-7:將20nm Al2 O3 /HfO2 奈米層疊沈積於薄SiO2 層(<10 nm)上,奈米層疊設計:4×[1.5 nm Al2 O3 /3.5nm HfO2 ];ALD-8:將10 nm Al2 O3 /HfO2 奈米層疊沈積於薄SiO2 層(<10 nm)上,奈米層疊設計:2×[1.5 nm Al2 O3 /3.5 nm HfO2 ]。除非另作指示,否則溶膠-凝膠SiO2 塗層一般具有150 nm至200 nm之範圍內之一層厚度。經指示為厚度<10 nm之薄SiO2 層一般具有約1 nm至約10 nm之範圍內之一平均層厚度。

Claims (30)

  1. 一種方法,其包括: 將複數個光學散射粒子沈積至一組件上;及 使用一低壓沈積技術來將一無機塗層沈積至該複數個光學散射粒子上。
  2. 如請求項1之方法,其進一步包括:將該複數個光學散射粒子結合在一起以形成一第一三維膜,其中藉由該無機塗層來將一第一光學散射粒子結合至一第二光學散射粒子。
  3. 如請求項1之方法,其中該無機塗層係氧化物塗層。
  4. 如請求項1之方法,其中使用沈降、電泳、模板印刷及點膠之一者之一技術來沈積該複數個光學散射粒子。
  5. 如請求項1之方法,其中該等光學散射粒子係磷光體粒子。
  6. 如請求項1之方法,其中該組件係一金屬、一陶瓷、一半導體、一發光器件及一絕緣體之一者。
  7. 如請求項1之方法,其中該低壓沈積技術係一原子層沈積技術。
  8. 如請求項2之方法,其進一步包括:移除該組件之至少一部分; 在該第一三維膜之一第一表面處接收一激發;及 自該第一三維膜之一第二表面發射一光。
  9. 如請求項1之方法,其中該無機塗層包括複數個層。
  10. 如請求項1之方法,其中一無機塗層之熱膨脹係數實質上與該複數個光學散射粒子及該組件之一者之一熱膨脹係數匹配。
  11. 如請求項1之方法,其中一無機塗層之折射率實質上與該複數個光學散射粒子及該組件之一者之一折射率匹配。
  12. 如請求項2之方法,其進一步包括: 在該第一三維膜處接收由一第一發光組件發射之一第一波長光;及 由該第一三維膜發射一第二波長光。
  13. 如請求項12之方法,其進一步包括:沈積一反射膜及一過濾膜之一者之一改質膜。
  14. 如請求項12之方法,其中該第一三維膜及該第一發光組件之光發射包括該第一波長光及該第二波長光。
  15. 如請求項12之方法,其中該第一發光組件係一雷射及LED之一者。
  16. 如請求項12之方法,其中一第二三維膜定位成相鄰於該第一三維膜且一分離層定位於該第一三維膜與該第二三維膜之間,其中分離材料係一吸收材料及一反射材料之一者。
  17. 如請求項16之方法,其進一步包括: 在該第二三維膜處接收由一第二發光組件發射之一光;及 由該第二三維膜發射一第二光發射,其中介藉由該第二三維膜之該第二光發射與藉由該第一三維膜之該光發射隔離。
  18. 如請求項17之方法,其進一步包括: 將一雷射放置於該第一三維膜及該第二三維膜之相同側上。
  19. 如請求項17之方法,其進一步包括: 將該第一發光組件放置於該第一三維膜之一側上且將該第二發光組件放置於該第二三維膜之相同側上。
  20. 如請求項17之方法,其中該第一三維膜係一汽車頭燈、一相機閃光燈及一顯示器之一者之一系統之一組件。
  21. 一種器件,其包括: 複數個光學散射粒子,其等位於一組件上; 一無機塗層,其使用一低壓沈積技術來沈積至該複數個光學散射粒子上; 一第一三維膜,其中藉由該無機塗層來將一第一光學散射粒子結合至一第二光學散射粒子。
  22. 如請求項21之器件,其中該等光學散射粒子係磷光體粒子。
  23. 如請求項21之器件,其中該低壓沈積技術係一原子層沈積技術。
  24. 如請求項21之器件,其進一步包括該組件中之一間隙,該間隙經組態以在該第一三維膜之一第一表面處接收一激發,其中自該第一三維膜之一第二表面發射一光。
  25. 如請求項21之器件,其進一步包括一反射膜及一過濾膜之一者之一改質膜。
  26. 如請求項21之器件,其進一步包括: 一第二三維膜,其定位成相鄰於該第一三維膜;及 一分離層,其定位於該第一三維膜與該第二三維膜之間,其中分離材料係一吸收材料及一反射材料之一者。
  27. 如請求項21之器件,其進一步包括該第一三維膜之一側上之一第一發光組件及該第二三維膜之相同側上之一第二發光組件。
  28. 如請求項21之器件,其進一步包括該第一三維膜及該第二三維膜之該相同側上之一雷射。
  29. 一種方法,其包括: 處理一第一組件之一表面,其中該處理係粗糙化及添加溝槽之一者; 使用一低壓沈積技術來將一無機塗層沈積至該第一組件之該表面上;及 將該第一組件與一第二組件結合,其中該無機塗層促進該第一組件與該第二組件結合。
  30. 如請求項29之方法,其中該第一組件包括一發光層且其中該第二組件包括一陶瓷磷光體層。
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