用于制造具有保护层的发光物质颗粒的方法和具有保护层的发光物质颗粒技术

提出一种用于制造发光物质颗粒的方法，所述发光物质颗粒具有至少一个第一保护层。所述方法包括下述方法步骤：A)提供发光物质颗粒，D)借助于原子层沉积将至少一个第一保护层施加到所述发光物质颗粒的表面上。方法步骤D)包括下述方法步骤：D1)借助于原子层沉积将第一起始化合物沉积在所述发光物质颗粒的表面上，D2)借助于原子层沉积将第二起始化合物沉积在所述发光物质颗粒的表面上。

Method for manufacturing luminescent substance particles with protective layer and luminescent substance particles with protective layer

A method for manufacturing luminescent material particles having at least one first protective layer is proposed. The method comprises the following method steps: A) providing luminescent material particles, D) applying at least one first protective layer to the surface of the luminescent material particles by means of atomic layer deposition. Method Step D) includes the following method steps: D1) Depositing the first starting compound on the surface of the luminescent material particle by means of atomic layer deposition, D2) Depositing the second starting compound on the surface of the luminescent material particle by means of atomic layer deposition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造具有保护层的发光物质颗粒的方法和具有保护层的发光物质颗粒
本专利技术涉及一种用于制造具有保护层的发光物质颗粒的方法和具有保护层的发光物质颗粒。本申请要求德国专利申请102016104194.7的优先权，其公开内容通过参引并入本文。
技术介绍
能够借助于辐射转换将初级辐射转换为经转换的辐射，即具有更长的波长的次级辐射的发光物质通常对水解非常敏感。由于发光物质的水解，因此许多发光设备，例如发光二极管(LED)会随着时间以所不期望的方式改变其色点，在所述发光二极管中，在初级辐射源的光路中设置有发光物质。此外，发光物质的转换效率通常也由于发光物质的水解而强烈下降。为了避免这种问题，已知的是，借助于二氧化硅层保护发光物质，所述二氧化硅层例如能够通过正硅酸乙酯(TEOS)在液态溶液中的水解被施加到发光物质颗粒上。另一可行性是：借助于化学气相沉积(CVD)沉积覆层材料。然而，这些方法得到发光物质颗粒抵御湿气和/或氧的不充分保护。从德国专利申请DE102015103326.7中已知：在发光物质颗粒上产生保护层，其中保护层通过借助于在恒定的pH值范围内的酸溶液处理发光物质颗粒来产生。通过在该申请中公开的该方法，发光物质颗粒已经非常好地受保护免受湿气。然而，为了在空气湿度非常高的情况下或者在潮湿的条件下使用对水解敏感的发光物质颗粒，寻求和因此期望有对发光物质颗粒的更好的保护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于制造具有保护层的发光物质颗粒的方法和具有保护层的发光物质颗粒，所述方法和所述发光物质颗粒在上述问题方面得以改进。所述目的通过独立权利要求的主题来实现。用于制造发光物质颗粒的方法的有利的设计方案以及具有保护层的发光物质颗粒的有利的设计方案是从属权利要求的主题并且此外在下述说明书和附图中示出。提出一种用于制造具有至少一个第一保护层的发光物质颗粒的方法。所述方法包括下述方法步骤：A)提供发光物质颗粒，以及D)借助于原子层沉积将至少一个第一保护层施加到发光物质颗粒的表面上。上述方法步骤以及接下来描述的方法步骤优选以所给出的顺序执行。在这种情况下可行的是，在各个方法步骤之间执行其它未列举的方法步骤，或者所提到的方法步骤恰好按所给出的顺序进行，而没有中间步骤。根据所述方法的至少一个实施方式，方法步骤D)包括下述方法步骤：D1)借助于原子层沉积将第一起始化合物沉积在发光物质颗粒的表面上，D2)借助于原子层沉积将第二起始化合物沉积在发光物质颗粒的表面上。尤其是，整面地或者近似整面地进行第一起始化合物和第二起始化合物的沉积，使得第一保护层完全地或者近似完全地覆盖发光物质颗粒的表面。这样，能够确保：特别好地保护发光物质颗粒免受湿气、氧气和其它有害气体，如硫化氢。尤其是，方法步骤D1)和D2)以所给出的顺序，即D1)在D2)之前执行。原子层沉积(“Atomiclayerdeposition”，ALD)能够表示如下方法，其中首先将至少两种气态的起始化合物中的第一种起始化合物输送该室，在该室中提供有发光物质颗粒，并且能吸附在发光物质颗粒的表面上。尤其是，第一起始化合物化学吸附在发光物质颗粒的表面上，这意味着，在第一起始化合物和发光物质颗粒之间形成化学键并从而起始化合物接合到发光物质颗粒的表面上。在通过第一起始化合物优选完全地或者近似完全地覆盖或者覆层发光物质颗粒的表面之后，第一起始化合物的仍旧气态存在的和/或以未吸附在表面上的形式存在的份额能够再次从该体积中移除，并且能够输送至少两种起始化合物中的第二种起始化合物。移除第一起始化合物能够通过抽空或者通过用惰性气体如N2或者Ar冲洗该室来进行。第二起始化合物能够与吸附在表面上的第一起始化合物反应，以形成第一保护层。通过这种沉积法可行的是，防止在发光物质颗粒的表面之外形成覆层材料即保护层的单独的颗粒。这例如在CVD法中无法防止。尤其是，第二起始化合物直接在其与第一起始化合物接触之后与该第一起始化合物反应。通过原子层沉积可行的是，在自限性反应中沉积第一起始化合物和第二起始化合物，使得仅进行一个分子层的沉积。由此可行的是，在发光物质颗粒的表面上产生高度结构化的并且紧密的第一保护层。根据一个实施方式，在步骤A)中在ALD覆层室中例如以粉末的形式提供发光物质颗粒。对于原子层沉积例如能够使用ALD覆层反应器PicosunPCCA-100powdercartridge。根据一个实施方式，第一保护层借助于等离子体辅助的原子层沉积施加在发光物质颗粒的表面上。等离子体辅助的原子层沉积(“PlasmaEnhancedAtomicLayerDeposition”，PEALD)能够称为ALD法，其中输送第二起始化合物，同时产生等离子体，由此能够可行的是，激发第二起始化合物。由此，相对于无等离子体的ALD法能够降低表面被加热到的温度。第一保护层在此例如能够在小于120℃的温度中并且优选在小于或等于80℃的温度中施加。通过在此处所描述的方法的过程中可制造的第一保护层，能够实现相对于已知的保护层对湿气和/或氧气更小的的透过性。通过原子层沉积施加的第一保护层尤其不具有或者仅具有少量的通道、孔或者晶界，所述通道、孔或者晶界会导致在传统的保护层中的不密封性。因此，相对于例如借助于CVD法制造的保护层能够实现对湿气和/或氧气更高的密封性。根据一个实施方式，第一起始化合物选自如下组，所述组包括金属有机化合物和金属卤化物，尤其溴化物和氯化物。第二起始化合物选自如下组，所述组包括H2O、H2S、NH3和/或O3。通过沉积在发光物质颗粒的表面上的第一起始化合物与第二起始化合物的化学反应形成第一保护层。根据一个实施方式，第一保护层包括氧化物、硫化物、氮化物、氢氧化物、胺化物和/或氮氧化物或者由其构成，优选包括呈晶体形式或者气体形式的氧化物、硫化物、氮化物、胺化物和/或氮氧化物或由其构成。其例如能够是硼、铝、硅、锡、锌、钛、锆、钽、铌或铪的氧化物、硫化物、氮化物、氢氧化物、胺化物和/或氮氧化物。也可行的是，第一保护层包括氧化物和氢氧化物或者由其构成。第一保护层例如包括氧化铝，例如Al2O3或者由其构成。尤其是，氧化物、硫化物、氮化物、氢氧化物、胺化物和/或氮氧化物通过第一起始化合物和第二起始化合物的化学反应形成。根据一个实施方式，金属有机化合物或者金属卤化物的金属选自如下组中的金属，所述组包括：硼，铝，硅，锡，锌，钛，锆，钽，铌和/或铪。尤其是，金属从如下金属的组中选择，所述组包括：铝，硅和/或锌，更特别优选是金属铝。尤其是，含铝的第一保护层证实为相对于水和氧气的侵入是特别稳固的。根据一个实施方式，金属有机化合物选自金属烷和金属醇盐。尤其是，其是硼、铝、硅、锡、锌、钛、锆、钽、铌和/或铪的金属烷或者金属醇盐。这些化合物可有利地已经在低温时升华。根据一个实施方式，第一起始化合物选自如下化合物的组，所述组包括MClx、MBrx、M(CH3)x、M(CH2-CH3)x、M(CH2-CH2-CH3)x、M(OCH3)x、M(OCH2-CH3)x和M(OCH2-CH2-CH3)x。M在此代表B、Al、Si、Sn、Ti、Zr、Ta、Nb和/或Hf，尤其是Al、Si和/或Zn，并且x对应于M的化合价。例如，如果M＝具有化合价为4的Zn本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造发光物质颗粒的方法，所述发光物质颗粒具有至少一个第一保护层，所述方法包括下述方法步骤：A)提供发光物质颗粒(1)，D)借助于原子层沉积将至少一个第一保护层(2)施加到所述发光物质颗粒(1)的表面上，其中方法步骤D)包括下述方法步骤：D1)借助于原子层沉积将第一起始化合物沉积在所述发光物质颗粒(1)的表面上，D2)借助于原子层沉积将第二起始化合物沉积在所述发光物质颗粒(1)的表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.08 DE 102016104194.71.一种用于制造发光物质颗粒的方法，所述发光物质颗粒具有至少一个第一保护层，所述方法包括下述方法步骤：A)提供发光物质颗粒(1)，D)借助于原子层沉积将至少一个第一保护层(2)施加到所述发光物质颗粒(1)的表面上，其中方法步骤D)包括下述方法步骤：D1)借助于原子层沉积将第一起始化合物沉积在所述发光物质颗粒(1)的表面上，D2)借助于原子层沉积将第二起始化合物沉积在所述发光物质颗粒(1)的表面上。2.根据上一项权利要求所述的方法，其中所述第一起始化合物选自如下组，所述组包括金属有机化合物和金属卤化物，并且其中所述第二起始化合物选自如下组，所述组包括H2O、H2S、NH3和O3。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属有机化合物或者所述金属卤化物的金属选自硼、铝、硅、锡、锌、钛、锆、钽、铌和/或铪。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一起始化合物选自如下化合物的组，所述组包括MClx、MBrx、M(CH3)x、M(CH2-CH3)x、M(CH2-CH2-CH3)x、M(OCH3)x、M(OCH2-CH3)x和M(OCH2-CH2-CH3)x，其中M代表B、Al、Si、Sn、Zn、Ti、Zr、Ta、Nb和/或Hf，并且x对应于M的化合价。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一起始化合物选自如下化合物的组，所述组包括AlCl3、AlBr3、Al(CH3)3、Al(CH2-CH3)3、Al(CH2-CH2-CH3)3、Al(OCH3)3、Al(OCH2-CH3)3和Al(OCH2-CH2-CH3)3。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中执行方法步骤D)多次，使得所述发光物质颗粒(1)的表面借助于多个第一保护层(2)覆层。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在方法步骤D)之后进行另一方法步骤：E)在200℃和500℃之间的温度中将涂层有至少一个第一保护层(2)的所述发光物质颗粒(1)退火。8.根据上一项权利要求所述的方法，其中所述退火在方法步骤E)中在惰性气体气氛、含氧气氛或者含H2气氛下进行。9.根据上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：索尼娅·特拉格尔，蒂姆·菲德勒，弗兰克·耶尔曼，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE