CN109643747B - 具有聚硅氧烷材料的波长转换器、制造方法和包含其的固态照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及波长转换器，其具有分散在聚硅氧烷基体中的发光材料和无机纳米颗粒，基于所述聚硅氧烷基体和所述纳米颗粒的总重量，所述无机纳米颗粒占至少10重量％。

Description

具有聚硅氧烷材料的波长转换器、制造方法和包含其的固态 照明装置

技术领域

本发明涉及包含有机硅材料的固态照明装置。更具体地，本发明涉及使用有机硅树脂作为固态照明装置中的发光材料的基体材料。

背景技术

有机硅用于固态照明装置，如发光二极管(LED)封装，主要用作粘合剂、磷光体密封剂和光学件，例如用于光提取的透镜。在典型的一般照明应用中，LED封装的工作温度可以高达90℃至110℃。对于要求更高的应用如汽车前照灯，LED封装可能会经历约125℃至150℃的温度，其中一些局部区域达到高至175℃。在新兴的高照度激光激活远程磷光体(laser-activated remote phosphor，LARP)或大功率LED投影应用中，温度甚至可能高于汽车应用的温度。

大多数甲基有机硅在低于约150℃的温度下保持其光学和机械特性数千小时。另一方面，它们可以在高于约200℃的温度下仅在几天内形成开裂。目前可用的UL列出的光学有机硅的相对温度指数(RTI)在105℃至150℃的范围内。苯基有机硅甚至更不稳定，在高于150℃的温度下迅速变脆且变黄色。结果，标准的甲基或苯基有机硅不太可能在高温和/或高通量应用(例如LARP或更新的大功率的LED)中存在的极端条件下生存。因此，许多高温/高通量应用需要当前使用的有机硅的替代材料。

发明内容

在一方面，提供了波长转换器，其具有分散在由低粘度甲氧基甲基硅氧烷前体形成的高度交联的硅氧烷网络中的发光材料。

在另一方面，提供了用于制造具有聚硅氧烷基体的波长转换器的方法。

在又一方面，提供了包括所述波长转换器的固态照明装置，例如磷光体转换的LED(pc-LED)或激光二极管。

本发明的聚硅氧烷基体材料在高温和高通量应用中比标准甲基有机硅更稳定，并且可以包括以下另外的优点：

·基于高度交联的聚硅氧烷的波长转换器可以制造成具有比丝网印刷的基于有机硅的转换器更干净/更清晰(sharper)的边缘；

·波长转换器可以在室温(或者，如果需要加速固化过程，则可以使用稍高的温度)下使用廉价的过程来制造；

·由于制造过程不需要高温或溶剂，因此该过程与几乎所有磷光体相容，因此从蓝到红的不同颜色、包括组合(例如冷白和暖白混合)是可能的；

·该技术与流延(tape casting)和冲制相容，这简化了制造步骤并降低了成本；

·高度交联的聚硅氧烷基体材料比标准有机硅粘性低得多，可以对转换器元件进行冲制而不会弄脏工具；

·该制造方法与其他方法相比可以产生在亮度和色点方面更均匀的波长转换器；

·因为前体材料是液体，所以可以向转换器元件中并入不同的添加剂，例如纳米颗粒、金属烷氧基前体、有机分子、聚合物等；以及

·甲氧基甲基硅氧烷前体适合与溶剂一起使用或不与溶剂一起使用。

附图说明

图1是甲氧基官能化的甲基聚硅氧烷和/或甲氧基官能化的甲基聚硅氧烷前体的示例性结构，其中甲氧基含量为约32重量％。重复单元的数目n可以变化。

图2是如何可以向聚硅氧烷网络中并入具有羟基(-OH)的纳米颗粒的示意图。这仅用于说明目的。其并不旨在意味着四个聚硅氧烷单元将与各纳米颗粒结合，或者不意味着每个羟基将参与交联。

图3示出了呈液体树脂(11)和固化(虚线，12)形式的优选甲氧基甲基硅氧烷的衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)的以ATR单位(ATR U)计的光谱/曲线(υ-以cm^-1计的波数)。

图4是可以由图1中所示的前体的水解和缩合产生的高度交联的聚硅氧烷的示例性结构。悬键可以指示结构或末端基团的延续。

图5是用于LED应用的根据本发明的固态照明装置的示意图。

图6是用于激光二极管应用的根据本发明的固态照明装置的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明及其另外的和进一步的目的、优点和能力，结合上述附图(其中相同的数字表示相同的部分)参考以下公开内容和所附权利要求。

如本文所使用的，术语“波长转换器”意指被设计成与光源(优选半导体光源)使用的单独组件。波长转换器包含将由光源发射的一次光(primary light)转换成具有与一次光不同的波长的二次光(secondary light)的发光材料。发光材料可以包括磷光体、量子点或其他发光材料，其被由光源发射的一次光激发，优选被电磁波谱的紫外(UV)或可见光区的光激发。由发光材料发射的二次光通常具有比一次光更长的波长(下转换)。通过转换器的未转换的一次光与发射的二次光组合以提供来自固态光源的整体发射，例如，发蓝光的LED可以与具有发黄光磷光体的波长转换器组合以产生整体白光发射。在另一些应用中，一次光可以完全转换为二次光(全转换)，从而从固态照明装置产生单色发射。

如本文所使用的，除非另有说明，否则对磷光体、LED或转换材料的颜色的提及通常是指其发射颜色。因此，蓝色LED发出蓝光，黄色磷光体发出黄光等等。

在一个优选实施方案中，本发明的波长转换器具有聚硅氧烷基体，其优选在室温(或者如果希望加速固化过程则在稍高的温度下)下由液体甲氧基甲基聚硅氧烷前体形成。优选的甲氧基甲基聚硅氧烷前体如图1所示。聚硅氧烷前体的末端基团可以包含一个或更多个化学反应性基团，例如烷氧基、乙烯基、羟基、羧酸、酯或其他反应性官能团。在另一些实施方案中，末端基团可以是较低反应性的基团，例如烷基，例如甲基和乙基。虽然优选甲基和甲氧基侧基，但并不排除其他官能团，例如乙基、乙氧基、苯基、苯氧基、乙烯基、三氟丙基等。此外，聚硅氧烷骨架与甲基和甲氧基侧基的其他组合是可能的。

除了磷光体颗粒之外，许多其他添加剂可以被液体前体、相应的最终的固体聚硅氧烷所容纳。这些添加剂可以包括无机纳米颗粒、金属烷氧基前体、有机分子和其他聚合物。不同的添加剂用于不同的目的，例如控制粘度、提供抗裂性和增强的机械强度、调节折射率和增加热导率。

所公开的聚硅氧烷材料相对于传统有机硅的其他潜在优点是如何并入某些纳米颗粒。在传统的有机硅中，纳米颗粒通常作为简单的物理混合物存在。它们包含在有机硅网络中，但它们没有被化学键合。在本发明的情况下，前体材料具有可以与其他烷氧基或羟基(等)反应的反应性烷氧基。如果纳米颗粒以其表面含有烷氧基或羟基的方式制成，则其可以化学键合到基体材料上，使其成为硅氧烷网络的一部分，而不是仅仅被物理地捕获在网络中。图2是这可能如何工作的简化示意图。聚硅氧烷上的反应性甲氧基可以水解，留下硅醇基团并形成作为副产物的甲醇。纳米颗粒上的羟基与聚硅氧烷的硅醇基团然后可以进行缩合反应，将其连接在一起并形成作为副产物的水。这种描述过于简化，因为还可存在竞争反应，但主反应的最终结果是相同的；纳米颗粒和聚硅氧烷的高度交联网络。

这对热导率、透明度、机械强度等有影响。例如，声子将能够更容易地沿化学键的连续网络传播，而不是通过其中每个颗粒-有机硅边界都有热界面的物理混合物传播。透明度也受复合材料类型的影响。在简单的物理混合物中，除非颗粒非常小并且分散得非常好，否则在不同折射率的材料(即颗粒和基体)之间的每个界面处将存在光散射。另一方面，如果纳米颗粒化学键合到基体材料上，则其更像是均匀体系，并且散射将减少甚至消除。

优选的聚硅氧烷前体是低分子量甲氧基甲基聚硅氧烷，其中甲氧基含量为10重量％至50重量％(wt％)，更优选15重量％至45重量％，甚至更优选30重量％至40重量％。在固化过程期间，参与交联反应的每个甲氧基形成容易从体系中蒸发的甲醇(或类似的挥发性产物)。因此，起始时甲氧基越多，在固化过程中除去的有机物越多。优选地，当在空气中加热至1000℃时，固化的聚硅氧烷材料损失小于其初始重量的约20％。前体优选在室温下为液体。分子量(和硅氧烷单元数n)应使得粘度在1mPa·s至50mPa·s范围内，优选在2mPa·s至20mPa·s范围内。

液体和固化形式的优选甲氧基甲基聚硅氧烷的红外光谱如图3所示，其中包含的吸收带分配如下：

甲基(-CH₃)2969-2944cm^-1

甲氧基(-O-CH₃)2840cm^-1

硅甲氧基(Si-O-CH₃)1193,851cm^-1

硅氧烷(Si-O-Si)1034-1000cm^-1

硅甲基(-Si-CH₃)1269cm^-1

硅醇(-Si-OH)919cm^-1

在固化材料的光谱中，与甲氧基官能化相关的峰(约2840cm^-1和1192cm^-1)几乎消失，表明大多数甲氧基参与交联过程或被硅醇基替换(固化材料的919cm^-1处的峰很可能是由于硅醇的存在)。在约1000cm^-1至约1150cm^-1区中的最强峰之间的差异表明存在从液体到固化形式的硅氧烷结构的显著变化。在约3400cm^-1处的宽峰表明固化的材料吸收了一些水分。

在两个光谱中，在1269cm^-1处有一个尖峰。该峰与Si-CH₃运动有关。该峰的位置取决于硅键合的氧原子数。对于硅氧烷化合物，用于描述单体单元的常用命名方案如表1所示。该命名体系基于给定硅原子的氧与甲基的比。存在1269cm^-1峰以及在1250cm^-1和1260cm^-1处没有任何峰表明在树脂或固化材料中仅存在T型单元，表明结构类似于图4中所示的结构。这由约762cm^-1和767cm^-1处的峰证实，这也是T单元的指示。

表1.硅氧烷单体单元的缩写和相关的IR带

如前所述，可以将磷光体粉末添加到液体前体中。磷光体(或磷光体共混物)的浓度应为最终的磷光体在聚硅氧烷中的波长转换器的≤80重量％。对于给定的实施方案，固化的聚硅氧烷基体中的给定磷光体的浓度取决于活化剂(例如，Ce³⁺或Eu²⁺)浓度、磷光体的吸收率和量子效率、目标色点、以及体系中是否存在其他散射添加剂。以下是可以并入本发明的聚硅氧烷基体中的磷光体的非排他性列表：

·(RE_1-xCe_x)₃(Al_1-yA′_y)₅O₁₂，其中RE为Y、Lu、Tb和Gd中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内，A’为Sc和Ga中的至少一者，y在0≤y≤1的范围内；

·(RE_1-xCe_x)₃(Al_5-2yMg_ySi_y)O₁₂，其中RE为Y、Lu、Tb和Gd中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内，y在0≤y≤2的范围内；

·(RE_1-xCe_x)₃Al_5-ySi_yO_12-yN_y，其中RE为Y、Lu、Tb和Gd中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内，y在0≤y≤0.5的范围内；

·(RE_1-xCe_x)₂CaMg₂Si₃O₁₂：Ce³⁺，其中RE为Y、Lu、Tb和Gd中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内；

·(AE_1-xEu_x)₂Si₅N₈，其中AE为Ca、Sr和Ba中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内；

·(AE_1-xEu_x)AlSiN₃，其中AE为Ca、Sr和Ba中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内；

·(AE_1-xEu_x)₂Al₂Si₂N₆，其中AE为Ca和Sr中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内；

·(Sr_1-xEu_x)LiAl₃N₄，其中x在0<x≤0.1的范围内；

·(AE_1-xEu_x)₃Ga₃N₅，其中AE为Ca、Sr和Ba中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内；

·(AE_1-xEu_x)Si₂O₂N₂，其中AE为Ca、Sr和Ba中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内；

·(AE_xEu_y)Si_12-2x-3yAl_2x+3yO_yN_16-y，其中AE为Ca、Sr和Ba中的至少一者，x在0.2≤x≤2.2的范围内，y在0<y≤0.1的范围内；

·(AE_1-xEu_x)₂SiO₄，其中AE为Ca、Sr和Ba中的至少一者，x在0<x≤0.1；的范围内；以及

·(AE_1-xEu_x)₃SiO₅，其中AE为Ca、Sr和Ba中的至少一者，x在0<x≤0.1的范围内。

也可以使用其他磷光体，包括对上面列出的实例的略微改变，例如，并入氟化物或其他卤离子。对于汽车前照灯应用，所选择的磷光体将是铈活化的钆掺杂的石榴石(Y_{1-x- y}Gd_xCe_y)₃Al₅O₁₂，其中x为0≤x≤0.2且y为0<y≤0.05。

对于本发明的许多实施方案，添加剂在前体的加工能力和/或高度交联的聚硅氧烷的最终特性中起重要作用。一类添加剂是无机纳米颗粒(包括结晶相和非结晶相)。以下是示例材料的非排他性列表：

氧化物：SiO₂、ZrO₂、TiO₂、Al₂O₃和ZnO；

氮化物：AlN、Si₃N₄和BN；以及

基于碳的：碳纳米管和石墨烯。

在一些实施方案中，无机纳米颗粒的表面可以用封端剂改性，以使其可与聚硅氧烷前体混合。纳米颗粒添加剂的浓度可以在0重量％至75重量％之间变化。优选地，纳米颗粒由ZrO₂和/或SiO₂构成。

第二类添加剂是含液态金属的化合物，例如锆醇盐、钛醇盐和铪醇盐。这类添加剂的浓度可以在0重量％至75重量％之间变化。第三类添加剂是有机分子，其用作粘合促进剂、增塑剂、消泡剂、增稠剂、稀释剂等。这类添加剂的浓度可以在0重量％至10重量％之间变化。第四类添加剂是有机改性的二氧化硅、硅酸盐或陶瓷。这些添加剂可以原样添加到硅氧烷前体中，但可以更优选将这些物质的未反应前体添加到硅氧烷中。第五类添加剂是聚合物，其可以是有机(基于碳的链)或无机(基于非碳的链)。一些非排他性实例包括聚(二甲基硅氧烷)、聚(甲基苯基硅氧烷)、聚(二苯基硅氧烷)、聚(硅亚苯基-硅氧烷)、聚磷腈、聚硅氮烷、全氢聚硅氮烷。这类添加剂的浓度可以在0重量％至75重量％之间变化。

用于使硅氧烷前体固化成交联的聚硅氧烷的催化剂的典型组合是湿度和钛酸四正丁酯。由于在许多应用中存在的水(液体或气体)足以进行固化步骤，因此不一定需要钛酸四正丁酯催化剂。虽然这些催化剂是优选的，但也可以使用其他催化剂或催化剂的组合。

当暴露于水时，在有或没有催化剂的情况下，甲氧基甲基聚硅氧烷前体经历水解和缩合反应，这使低分子量聚硅氧烷单元交联成致密的聚硅氧烷网络。图4示出了如果所有甲氧基参与交联将产生的聚硅氧烷网络。实际上，并非所有的甲氧基都可能产生交联。其中一些可能保持完整，其中一些可能被硅醇基取代。应注意，图4中绘制的结构是出于说明性目的，不应被解释为以任何方式限制聚硅氧烷材料。

在一个实施方案中，磷光体在聚硅氧烷中的波长转换器通过以下来制造：首先将气相法二氧化硅(fumed silica)添加到液体甲氧基甲基聚硅氧烷前体中以增大粘度。一旦完全并入气相法二氧化硅，就将所需的磷光体粉末或磷光体粉末的共混物分散在聚硅氧烷前体中。如果需要，也可以向液体前体中添加其它添加剂，例如其他氧化物纳米颗粒。通常，催化剂如钛醇盐的加入范围为1重量％至5重量％，但不是必需的。磷光体和添加剂的相对量取决于许多标准，例如颗粒的尺寸、期望的色点、转换层的体积和厚度、激发辐射的波长、固态照明装置的类型(例如，激光或LED)以及其他添加剂材料的量。

然后将通过许多技术中的任何一种来分配前体混合物，所述技术例如喷涂、浸涂、旋涂、滴式流延(drop-casting)、流延、刮涂等。可以将前体混合物分配至永久性基底、临时基底或LED本身上。在湿度存在下，或者如果向前体溶液中添加液态水，则混合物将在室温下开始固化。如果需要，可以通过施加温和加热(约50℃至约150℃甚至更高)来加速固化。如果需要，然后可以将所得的磷光体在聚硅氧烷中的固体冲制或切成合适的形状和尺寸，并将其并入到LED封装或激光激活模块中。

在优选的方法中，将聚硅氧烷前体与气相法二氧化硅、磷光体粉末和催化剂合并。将分散体流延或喷涂至非粘性载体箔上。使带在室温下在湿度存在下固化数小时至长达3天，然后从非粘性箔上取下。然后通过将所述带进行切割或冲制来使波长转换器形成为期望尺寸。将转换器在略高于最终用途应用中的预期工作温度的温度下进行热处理，优选高至少约5℃，更优选高5℃至50℃。热处理步骤也可以在形成各个转换器之前或之后进行。优选地，波长转换器形成为具有约为LED管芯的尺寸的小的平坦片状体(flat platelet)。

最终的磷光体在聚硅氧烷中的部件的期望厚度优选为约25μm至200μm。聚硅氧烷基体中的磷光体的浓度取决于活化剂(例如，Y₃Al₅O₁₂:Ce中的Ce³⁺)浓度、磷光体的吸收率和量子效率、目标色点、以及是否存在其他散射添加剂。适用的磷光体浓度范围为约15重量％至80重量％。在一个优选实施方案中，波长转换器包含约50重量％的磷光体。

可以将各个转换器片用光学胶结合到LED或其他类似的固态照明装置上，所述光学胶可以是仅没有磷光体的由与基体材料相同的前体制成的聚硅氧烷薄层。固态照明装置的精确构造不是本发明的限制因素。例如，激发辐射的峰可以在电磁波谱的近紫外、紫光、靛蓝和/或蓝光区域，即约365nm至490nm。更优选的范围是430nm至465nm。对于LED实施方案，可以将一个或更多个LED管芯直接结合到电路板(板上芯片的构造)或并入到封装中。这两种构造的一些组合可能存在于给定模块或光引擎中。

实施例

将气相法二氧化硅(12.5重量％)和(Y_1-x-yGd_xCe_y)₃Al₅O₁₂型磷光体(25重量％)添加至液体甲氧基甲基聚硅氧烷前体(对应于包含二氧化硅、磷光体和液体聚硅氧烷的总重量的百分比)。充分混合后，添加1％至5％的钛酸四正丁酯以充当催化剂。然后将前体混合物流延在例如非粘性聚合物片材上。最终固化的磷光体在聚硅氧烷中的转换器的目标厚度为约10μm至500μm，但优选为25μm至200μm。然后使流延材料在室温下在普通的环境条件下固化。固化时间取决于带的厚度和相对湿度。通常，材料在几小时后脱尘干燥(dust dry)，但为了充分的机械强度需要更长的固化时间。一旦固化，使用例如数控(NC)冲压工具从带上冲制出磷光体在聚硅氧烷中的波长转换器。优选地，将转换器热处理至略高于预期应用温度的温度。根据该温度，可以在冲制之前或之后进行热处理步骤。一旦冲制并热处理，各个转换器片就准备好基于发光二极管(LED)或激光二极管(LD)而被并入到照明装置中。

为了测试其稳定性，用在聚硅氧烷基体中的(Y,Gd)AG:Ce磷光体制成的转换器片(1mm×1mm，带有键槽)在不同温度下退火2小时，最高至500℃。即使在500℃下退火之后，磷光体在聚硅氧烷中的转换器也没有褐化或机械故障。相反，用标准有机硅基体制成的转换器片在400℃下退火2小时之后变得不稳定，并且在最轻微的施力下破碎。

LED应用

图5示出了芯片级转换应用的实施方案，其中固态照明装置500具有粘附到LED管芯502的发光表面507的单独形成的波长转换器504。波长转换器504包括根据本发明的磷光体在聚硅氧烷中的转换器。波长转换器504呈平坦片状体的形式，其利用粘合剂526的薄层粘附到LED管芯502的发光表面507。更具体地，转换器504可以用薄的(<10μm)粘合剂层附接到LED管芯502，所述粘合剂可以是任何数量的光学有机硅。还可以是低熔点玻璃或水玻璃型材料(例如，A₂(SiO₂)_nO，其中A是Li、Na或K的一些组合，n在约1至4的范围内)、或磷酸单铝MALP。还可以用所公开的高度交联的聚硅氧烷通过以下来附接至LED管芯上：在LED和/或波长转换器上沉积液体硅氧烷前体，使两者在一起，使得所述前体位于LED与波长转换器之间，并使材料固化。还可以用所公开的填充有纳米颗粒添加剂如SiO₂和/或ZrO₂的高度交联的聚硅氧烷通过以下来附接至LED管芯：在LED和/或波长转换器上沉积填充液体硅氧烷前体，使两者在一起，使得所述前体位于LED与波长转换器之间，并使材料固化。

波长转换器的厚度可以在约10μm至约500μm之间变化，但是优选在25μm至200μm的范围内，或甚至更优选地在25μm至100μm的范围内。在该实施方案中，选择波长转换器504的厚度，使得LED管芯502发射的一次光506仅被部分地转换为二次光516。二次光516和未转换的一次光506离开固态照明装置500的发光表面520，以产生来自固态发光装置500的期望整体发射，其可以是白光。

激光二极管应用

在固态照明装置的固态光源是半导体激光二极管的情况下，磷光体在聚硅氧烷中的波长转换器优选地位于远离激光二极管的位置，通常被另外的光学元件隔开。如图6所示，固态照明装置600具有这样的波长转换器504：其结合至透明基底610如蓝宝石，其至少透射由激光二极管602发射的一次光606。如前所述，可以使用粘合剂层526将转换器504结合至基底610。由激光二极管602发射的一次光606撞击基底610并被基底610透射，于是其进入转换器504以产生二次光516。在该透射实施方案中，通常优选的是在转换器的入射侧上并入二向色层，这允许激发辐射通过，但是将反射下转换的辐射。在替代实施方案中，基底610是反射性的，例如银反射器，一次光606直接撞击在转换器504的发光表面520上。

虽然已经示出并描述了目前被认为是本发明的优选实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种改变和修改。

本专利申请要求申请号62/356,569的美国专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

附图标记

11 液体树脂中的甲氧基甲基硅氧烷的ATR-FTIR

12 固化形式的甲氧基甲基硅氧烷的ATR-FTIR

500 固态照明装置

502 LED管芯

504 波长转换器

506 一次光

507 发光表面

516 二次光

520 发光表面

526 粘合剂

600 固态照明装置

602 激光二极管

606 一次光

610 基底

Claims (28)

1.一种制造波长转换器的方法，包括：

(a)将发光材料和无机纳米颗粒跟液体甲氧基甲基聚硅氧烷前体合并以形成液体分散体，所述前体的甲氧基含量为10重量％至50重量％(wt％)，所述无机纳米颗粒占所述分散体的至少10重量％；

(b)将所述液体分散体施加至非粘性表面；

(c)使所述液体分散体固化以形成填充聚合物片材；

(d)切割所述片材以形成具有期望形状的各个波长转换器。

2.根据权利要求1所述的制造波长转换器的方法，其中所述甲氧基含量为15重量％至45重量％。

3.根据权利要求1所述的制造波长转换器的方法，其中所述甲氧基含量为30重量％至40重量％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中所述无机纳米颗粒占所述分散体的10重量％至75重量％。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中所述无机纳米颗粒占所述分散体的10重量％至25重量％。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中所述无机纳米颗粒为ZrO₂、SiO₂或其组合。

7.根据权利要求6所述的制造波长转换器的方法，其中所述无机纳米颗粒是SiO₂。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中通过流延或刮涂将所述液体分散体施加至所述非粘性表面以形成带。

9.根据权利要求8所述的制造波长转换器的方法，其中未固化的带的厚度为25μm至500μm。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中切割所述片材以形成各个转换器包括用具有所述转换器的期望形状的模具冲制所述片材。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中所述无机纳米颗粒是疏水性的。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中在比期望应用的工作温度高至少5℃的温度下对所述转换器进行退火。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中所述甲氧基甲基聚硅氧烷前体的粘度为1mPa·s至50mPa·s。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的制造波长转换器的方法，其中所述甲氧基甲基聚硅氧烷前体的粘度为2mPa·s至20mPa·s。

15.一种波长转换器，具有分散在聚硅氧烷基体中的发光材料和无机纳米颗粒，基于所述聚硅氧烷基体和所述纳米颗粒的总重量，所述无机纳米颗粒占至少10重量％，其中所述转换器的有机物含量小于25重量％。

16.根据权利要求15所述的波长转换器，其中所述无机纳米颗粒占所述转换器的15重量％至35重量％。

17.根据权利要求15或16中的一项所述的波长转换器，其中所述无机纳米颗粒占所述转换器的35重量％至75重量％。

18.根据权利要求15或16中的一项所述的波长转换器，其中所述无机纳米颗粒包括SiO₂、ZrO₂或其组合。

19.根据权利要求15或16中的一项所述的波长转换器，其中所述无机纳米颗粒包括Al₂O₃、TiO₂、ZnO、BN或其组合。

20.根据权利要求15或16中的一项所述的波长转换器，其中所述无机纳米颗粒的表面具有化学键合至所述聚硅氧烷基体的官能团。

21.根据权利要求15或16中的一项所述的波长转换器，其中所述转换器具有厚度为10μm至500μm的平坦片状体的形式。

22.根据权利要求21所述的波长转换器，其中所述厚度为25μm至200μm。

23.根据权利要求21所述的波长转换器，其中所述厚度为25μm至100μm。

24.根据权利要求15或16中的一项所述的波长转换器，其中所述转换器在400℃下加热2小时之后保持其机械完整性。

25.根据权利要求15或16中的一项所述的波长转换器，其中所述发光材料占所述转换器的15重量％至80重量％。

26.一种固态照明装置，包括：

半导体光源和波长转换器，

所述波长转换器具有分散在聚硅氧烷基体中的发光材料和无机纳米颗粒，基于所述聚硅氧烷基体和所述纳米颗粒的总重量，所述无机纳米颗粒占至少10重量％，其中所述转换器的有机物含量小于25重量％。

27.根据权利要求26所述的固态照明装置，其中所述半导体光源是发光二极管。

28.根据权利要求26所述的固态照明装置，其中所述半导体光源是激光二极管。

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