[发明专利]经涂覆的发光颗粒、发光转换器元件、光源、照明器以及制造经涂覆的发光颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及被涂覆的发光颗粒。

本发明还涉及制造经涂覆的发光颗粒的方法。

背景技术

颗粒发光材料对水是敏感的，这意味着发光材料与水反应使得形成其它材料。这可能显著地减弱包括发光材料的光转化元件的性能，其可能还导致危险的和/或有毒的流体或固体材料的产生。

颗粒发光材料通常被用作窄带光发射器以便以相对高的转换效率获得高质量白光。基于硫化物的磷光体，诸如掺杂有铕的硫硒化钙（CaSeS）、硫化锶（SrS）、硫化钙（CaS），是用于该目的的潜在候选物。然而，这些基于硫化物的磷光体对水特别敏感，并且可以反应形成氢氧化钙或氢氧化锶和硫化物气体。除磷光体性能方面的减弱之外，H₂S的释放也是问题，因为其是有毒、易燃且恶臭的气体。此外，基于Ca(Se,S)的磷光体在与水反应时还可能释放小量H₂Se气体，其是高度有毒的。因此需要利用涂层保护磷光体。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括水敏发光材料的经涂覆的发光颗粒，其抵抗水的影响从而得以很好的保护，并且可以以相对高效的方式制造。

本发明第一方面提供一种经涂覆的发光颗粒。本发明第二方面提供一种发光转换器元件。本发明第三方面提供一种光源。本发明第四方面提供一种照明器。本发明第五方面提供一种用于制造经涂覆的发光颗粒的方法。在从属权利要求中限定有利实施例。

依照本发明第一方面的经涂覆的发光颗粒包括发光颗粒、第一涂层和第二涂层。发光颗粒包括发光材料，其被配置成吸收第一频谱范围中的光并且将所吸收的光的一部分朝向第二频谱范围的光转换。发光材料可以是对水敏感的。第一涂层形成针对水的第一屏障（在发光颗粒周围）并且包括金属氧化物或基于氮化物、磷化物、硫化物的涂层。第二涂层形成针对水的第二屏障（在具有第一涂层的发光颗粒周围）并且包括基于硅的聚合物或者包括来自AlPO₄,SiO₂,Al₂O₃和LaPO₄的组的材料之一的连续层。第一涂层和第二涂层是光透射的。第一涂层封装发光颗粒并且第二涂层封装具有第一涂层的发光颗粒。

换言之，发光颗粒涂覆有混合型涂层，其包括均形成针对水的屏障的至少两个层。具体地，两个层的组合提供针对水的良好屏障，并且发光材料不会由于与水的化学反应而劣化，并且在使用期间屏障还保持其性质，因为第二涂层是相对抗刮擦的。

由于发光颗粒的水敏感性，因而看起来合理的是使用在涂覆过程中不将发光材料暴露给水或者在非常有限的程度上将发光材料暴露给水的涂覆技术。在涂覆技术领域中，已经建议层沉积技术（诸如原子层沉积、化学气相沉积或物理气相沉积）以在水敏颗粒周围创建金属氧化物的抗水层。然而，这些金属氧化物薄层（或基于氮化物、磷化物或硫化物的涂层）通常具有欠佳的抗刮擦性，使得发光颗粒涂层可能例如在磷光体元件的生产期间或在使用期间受损。因而，为了利用这样的技术制造相对可靠的水屏障，金属氧化物层（或基于氮化物、磷化物或硫化物的涂层）必须是相对厚的，这导致相对高的成本。

本发明人已经意识到，尽管发光材料是水敏感的，但是可使用的涂覆技术不限于层沉积技术。利用包括两个不同层并且可以利用两个不同涂覆技术提供的混合型涂层，可以在发光颗粒周围制得高质量的水屏障，而同时制造成本保持在可接受的限度内并且单个金属氧化物层的特定缺点得以克服。经涂覆的发光颗粒包括金属氧化物的第一薄涂层，其足以针对水保护发光材料，使得第二涂层可以利用其中涉及水或其它液体的涂覆技术来制造。其中涉及水的这样的涂覆技术一般便宜得多，并且它们提供在经涂覆的发光颗粒的外部制造机械稳定的涂层的可能性。特别地，这样的机械稳定的涂层是抗刮擦的。根据本发明的第二涂层例如利用溶胶凝胶技术来制造。

发光材料可以是对水敏感的。在该文档的上下文中，这意味着发光材料与水反应使得发光材料变为劣等（发光）特性和/或劣化。一般而言，当发光材料与水反应时，形成新材料并且在特定情况下这样的材料可能是危险的或有毒的。