特許 6159794 平板状セラミックの焼結方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6159794

(24)【登録日】2017年6月16日

(45)【発行日】2017年7月5日

(54)【発明の名称】平板状セラミックの焼結方法および装置

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/64 20060101AFI20170626BHJP

   C22C 27/04 20060101ALI20170626BHJP

【ＦＩ】

   C04B35/64

   C22C27/04 101

   C22C27/04 102

【請求項の数】27

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-507196(P2015-507196)

(86)(22)【出願日】2013年4月18日

(65)【公表番号】特表2015-516362(P2015-516362A)

(43)【公表日】2015年6月11日

(86)【国際出願番号】US2013037251

(87)【国際公開番号】WO2013158932

(87)【国際公開日】20131024

【審査請求日】2016年3月11日

(31)【優先権主張番号】13/842,878

(32)【優先日】2013年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/635,129

(32)【優先日】2012年4月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮川 浩明

(72)【発明者】

【氏名】パン、コアン

(72)【発明者】

【氏名】藤井 宏中

(72)【発明者】

【氏名】チャン、ビン

(72)【発明者】

【氏名】望月 周

(72)【発明者】

【氏名】中村 年孝

【審査官】 小野 久子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０９７１３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１３２５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６３１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８３３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−００４０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１５１４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ ３５／６４

Ｃ０４Ｂ ３５／５０

Ｃ２２Ｃ ２７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セラミックを焼結させて焼結セラミック板を製造する方法であって、
第一のメッシュと第二のメッシュの間でセラミック前駆体材料を加熱する段階を含み、
加熱中に、前記セラミック前駆体材料の少なくとも第一の側面である第一の部分が前記第一のメッシュと接触し、および前記セラミック前駆体材料の少なくとも第二の側面である第二の部分が、前記第二のメッシュと接触し、
前記セラミック前駆体材料と、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュの少なくとも一方との接触点または線の数が５００以上／インチ^２（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）であって、
それによって焼結セラミック板を製造し、
前記セラミック前駆体材料が、セラミック粒子を含有する未焼結セラミック成形体の形態であり、
前記焼結セラミック板が、半透明の蛍光体である焼結セラミック板を製造する方法。

【請求項2】

前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方が、熱伝導性材料から構成される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記熱伝導性材料が、未焼結セラミック成形体の焼結温度より高い減成温度を有する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記減成温度が、前記焼結温度より少なくとも２００℃高い、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記熱伝導性材料が、ステンレス鋼、鉄合金、銅合金、ニオブ、モリブデン、ニッケル合金、白金、タンタル、チタン、及びタングステンから選択される請求項２〜４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記セラミック前駆体材料が、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュと摺接する、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記セラミック前駆体材料が、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュと複数の実質的に周期的な接触点で摺接する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記セラミック前駆体材料が、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュと複数の実質的に均一に分布した接触点で摺接する、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記セラミック前駆体材料に、前記焼結セラミック板の反りを減少させ、前記セラミック前駆体材料と前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュの摺動係合を可能にするために十分な圧力を印加する段階をさらに含む、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

十分な圧力の前記印加が、前記第一のメッシュ上に０．１ｇ／ｃｍ^２から２０ｇ／ｃｍ^２の金属板を置くことを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記セラミック前駆体材料が、バインダーおよび溶剤の実質的にすべてを蒸発または燃焼させるために十分に高い温度で加熱された前記溶剤、バインダーおよびセラミック粒子のスラリーの生成物である、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記セラミック前駆体材料が、セラミック粒子を含有する未焼結グリーンシートの形態である、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記焼結セラミック板の反りが、５０μｍ／ｍｍ^２未満の垂直変位である、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方が、複数の織り合わされたワイヤを含み、前記複数の織り合わされたワイヤが、平面上に複数の実質的に均一に分布した接触点を提供する、請求項１に記載の方法。

【請求項15】

前記セラミック前駆体材料が、酸化物材料を含有する未焼結セラミック成形体の形態である、請求項１に記載の方法。

【請求項16】

前記酸化物材料が、金属元素を含有する、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記酸化物材料が、ケイ素を含有する、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記セラミック前駆体材料が、ガーネット材料を含有する未焼結セラミック成形体の形態である、請求項１に記載の方法。

【請求項19】

前記ガーネット材料が、イットリウムを含有する、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記セラミック前駆体材料が、窒化物材料を含有する未焼結セラミック成形体の形態である、請求項１に記載の方法。

【請求項21】

前記セラミック前駆体材料が、酸窒化物材料を含有する未焼結セラミック成形体の形態である、請求項１に記載の方法。

【請求項22】

前記酸窒化物材料が、金属元素を含有する、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記酸窒化物材料が、ケイ素を含有する、請求項２１に記載の方法。

【請求項24】

前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方が、９０°の角度で交差するワイヤを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項25】

前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方が、１０°、１５°、３０°、４５°、６０°または８０°の角度で交差するワイヤを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項26】

前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方が、両方の寸法に関して同じであるメッシュサイズを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項27】

前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方が、両方の寸法に関して同じでないメッシュサイズを有する、請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

蛍光体などのセラミック材料を２つのメッシュ構造間での前駆体材料の加熱により焼結させることができる方法を、本明細書において開示する。かかる方法は、セラミック材料の反り、たわみおよび割れを減少させる。かかる方法に従って製造されるセラミック材料、およびこれらのセラミック材料を含有するデバイスも本明細書において開示する。

【背景技術】

【0002】

粉末の焼結は、様々なセラミック材料の製造における工程の一部である。一般的に言うと、焼結は、水とバインダーと解膠剤とセラミック粉末とを混合してスラリーを形成すること、その後、そのスラリーを噴霧乾燥などにより乾燥させて乾燥粉末を形成すること、その乾燥粉末を金型などにおいてプレスしてグリーン体（すなわち、未焼結セラミックアイテム）を形成すること、そのグリーン体を低温で加熱してバインダーを燃焼除去すること、その後、高温で焼結させて、セラミック粒子を互いに融合させてセラミック材料にすることを含む。
焼結は、セラミック粉末が圧密されるので、セラミック材料の大きな収縮を伴うことは公知である。そしてまた収縮は、セラミック材料の反り、またはたわみおよび割れ、ならびに表面損傷を生じさせる。
本開示は、セラミック材料の焼結に付随する、かかる困難を減少させるまたは無くすセラミック材料焼結方法に関する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本開示は、蛍光体などのセラミック材料の焼結方法であって、前駆体材料を２つのメッシュ（またはラティス）構造間で加熱する段階を含む方法に関する。これらの方法は、セラミック材料の反り、またはたわみおよび割れ、を減少させる。一定の実施形態では、焼結工程における加熱段階（単数または複数）を圧力下で行うときにこれらの方法を用いることができる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一部の実施形態は、セラミックの焼結方法であって、第一のメッシュと第二のメッシュの間でセラミック前駆体材料を加熱する段階を含み、加熱中に、前記セラミック前駆体材料の少なくとも第一の部分が前記第一のメッシュと接触し、および前記セラミック前駆体材料の少なくとも第二の部分が前記第二のメッシュと接触し、それによって焼結セラミック板を製造する方法を含む。さらなる実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、セラミック粒子を含有する未焼結セラミック成形体の形態である。一定の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュと摺接する。

【0005】

一定の実施形態において、前記メッシュは、熱伝導性材料を含有する。さらなる実施形態において、前記熱伝導性材料は、未焼結セラミック成形体の焼結温度より高い減成温度を有する。一部の実施形態において、前記減成温度は、前記焼結温度より少なくとも２００℃高い。

【0006】

前記方法の一部の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、溶剤、バインダーおよびセラミック粒子からのスラリーの生成物であって、前記バインダーおよび溶剤の実質的にすべてを蒸発または燃焼させるために十分に高い温度で加熱されたスラリーの生成物である。一定の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、セラミック粒子を含有する未焼結グリーンシートの形態である。

【0007】

一部の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、前記第一のメッシュおよび／または前記第二のメッシュと複数の実質的に周期的な分布接触点または線で摺接する。一定の実施形態において、接触点または線の数は、おおよそ５００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００または１００００である。

【0008】

本方法の一定の実施形態は、前記前駆体材料に、前記焼結セラミック板の反りを減少させるが、前記セラミック前駆体材料と前記第一のメッシュおよび／または前記第二のメッシュの摺動係合を可能にするために十分な圧力を印加する段階をさらに含む。一部の実施形態において、前記焼結セラミック板の反りは、５０μｍ／ｍｍ^２未満の垂直変位である。一部の実施形態において、十分な圧力の前記印加は、前記第一のメッシュ上に約０．１ｇｍ／ｃｍ２から約２０ｇｍ／ｃｍ２の金属板を置くことを含む。

【0009】

本方法の一定の実施形態において、前記熱伝導性材料は、ステンレス鋼、鉄、鉄合金、銅、銅合金、ニオブ、ニオブ合金、モリブデン、モリブデン合金、ニッケル、ニッケル合金、白金、白金合金、タンタル、タンタル合金、チタン、チタン合金、タングステン、タングステン合金、レニウム、レニウム合金、またはこれらの任意の組み合わせを含有する。一部の実施形態において、前記熱伝導性材料は、実質的にタングステンを含有する。他の実施形態において、前記熱伝導性材料は、タングステン：モリブデン合金を含有する。一定の実施形態において、前記タングステン：モリブデン合金は、約３％モリブデンである。

【0010】

一部の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、平織物として構成される。他の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、綾織物として構成される。

【0011】

一部の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、酸化物材料を含有する未焼結セラミック成形体の形態である。一定の実施形態において、前記酸化物材料は、金属元素、例えば、限定ではないが、ケイ素などを含有する。他の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、ガーネット材料、例えば、限定ではないが、イットリウムなどを含有する未焼結セラミック成形体の形態である。他の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、窒化物材料を含有する未焼結セラミック成形体の形態である。他の実施形態において、前記セラミック前駆体材料は、酸窒化物材料を含有する未焼結セラミック成形体の形態である。一定の実施形態において、前記酸窒化物材料は、例えば、限定ではないが、ケイ素などの金属元素を含有する。

【0012】

一部の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、約１０°、約１５°、約３０°、約４５°、約６０°または約８０°の角度で交差するワイヤを含む。一部の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、９０°の角度で交差するワイヤを含む。

【0013】

一部の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、約５ワイヤ毎インチから約５００ワイヤ毎インチであるメッシュサイズを有する。一定の実施形態において、前記メッシュサイズは、約４０ワイヤ毎インチ、約５０ワイヤ毎インチ、約６０ワイヤ毎インチ、約７０ワイヤ毎インチ、または約８０ワイヤ毎インチである。一定の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、約３０ワイヤ毎インチから約１００ワイヤ毎インチのメッシュサイズ、および約４００μｍ未満のワイヤ径を有する。

【0014】

一部の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、両方の寸法に関して同じであるメッシュサイズを有する。一定の実施形態において、前記メッシュサイズは、約４０×４０ワイヤ毎インチ、約５０×５０ワイヤ毎インチ、約６０×６０ワイヤ毎インチ、約７０×７０ワイヤ毎インチ、または約８０×８０ワイヤ毎インチである。

【0015】

一部の実施形態において、前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュのいずれかまたは両方は、両方の寸法に関して同じでないメッシュサイズを有する。

【0016】

さらなる実施形態は、本明細書に記載する方法のいずれかに従って製造される焼結セラミック板に関する。さらに他の実施形態は、本明細書にて開示の方法のいずれかによって製造される焼結セラミック板を含む照明デバイスに関する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1A-C】図１Ａ〜Ｃは、交差するワイヤを含むメッシュの実施形態における接触点を図示するものである。図１Ａおよび１Ｂは、織り合わされたタイプのメッシュの実施形態を具体的に描写するものである。

【0018】

【図1D】図１Ｄは、綾織物についての接触線を描写するものである。

【0019】

【図2A-2B】図２ＡおよびＢは、交差するワイヤが互いに上に重なっているメッシュの実施形態を図示するものである。

【0020】

【図3】図３は、セラミック材料を焼結させるための板の構成の実施形態を図示するものである。

【0021】

【図4】図４は、セラミック蛍光体を含む発光デバイスの実施形態を図示するものである。

【0022】

【図5】図５は、本明細書における一定の実施形態に関して記載の反りについての測定法を図示するものである。

【0023】

【図6】図６は、前記メッシュに関して測定されたたわみと測定された接触点または線数との相関関係を図示するものである。

【0024】

【図7】図７は、前記メッシュに関して測定された表面粗度（Ｒａ）と接触点または線数との相関関係を図示するものである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本明細書に記載する方法では、セラミック前駆体材料を２つのメッシュ構造、例えば第一のメッシュと第二のメッシュ、の間で加熱する。前記前駆体材料は、多くの場合、平板の形態である。一般に、前記前駆体材料の第一の部分、または板の場合には第一の側面が、前記第一のメッシュと接触し、および第二の部分、または板の第二の側面が、前記第二のメッシュと接触する。前記第一のメッシュおよび前記第二のメッシュは、同じタイプのメッシュであってもよいし、または異なるタイプのメッシュであってもよく、および同じ材料を含有してもよいし、または異なる材料を含有してもよい。

【0026】

第一のメッシュまたは第二のメッシュ（本明細書では総称して「メッシュ」と呼ぶ）は、交差するストリップまたはワイヤ（以後、総称して「ワイヤ」と呼ぶ）を含有する任意の構造を指す。本明細書において用いる場合の「交差する」とは、ワイヤが接触している接触点５０を作ることを単に意味する。例えば、図１Ａ〜１Ｃを参照されたし。交差するワイヤは、メッシュ開口部６０を作る。図１Ｃ。メッシュカウントまたはメッシュのサイズ７０は、インチ、ｃｍまたは他の測定単位あたりの任意の一方向でのワイヤ（一般に、ある方向では「縦糸」と呼ばれ、他の方向では「よこ糸（ｗｅｆｔ）」または「横糸（ｓｈｕｔｅ）」と呼ばれる）の数を指す。図１Ｃを参照されたし。様々な実施形態のいずれにおいても前記メッシュの具体的特徴は、状況；例えば、メッシュサイズ、メッシュ開口部のサイズおよび形状などに依存して様々であり得る。

【0027】

一部の実施形態において、前記メッシュは、そのメッシュの交差するワイヤが織り合わされるように構成される。「織り合わされた」とは、各ワイヤが、その交差するワイヤの１本以上の上および下を通ることを意味する。図１Ａは、ワイヤ１０、２０および３０がワイヤ１５、２５、３５および４５と織り合わされている、１つのタイプの織り合わされたメッシュ構成の例を描写するものである。ワイヤ３０がワイヤ１５、２５、３５および４５と織り合わされている、図１Ｂも参照されたし。かかる実施形態では、あるワイヤが別のワイヤの上に配置されると接触点が形成される。織り合わされた構造でワイヤ３０がワイヤ１５、２５、３５および４５と交差する点ごとに接触点５０が形成される、図１Ｂを参照されたし。一部の実施形態において、前記メッシュは、そのメッシュの交差するワイヤが互いに上に重なるように構成される。ワイヤ２０５、２１５、２２５および２３５がワイヤ２１０、２２０および２３０の上に重なっている、図２Ａを参照されたし。ワイヤ２１０がワイヤ２０５、２１５、２２５および２３５の上に重なっている、図２Ｂも参照されたし。

【0028】

一部の実施形態では、前記メッシュを、織り合わされ、上に重ねられているワイヤの組み合わせとして構成することができる；すなわち、前記メッシュの交差するワイヤは、交互に上に重なり、かつ互いに織り合わされている。

【0029】

メッシュの交差するワイヤが、１本ではなく、同時に２本（以上の）交差するワイヤの上にありかつ下にある綾織物（図１Ｄ）などの織物については、接触点ではなく接触線が形成され得る。かかる接触線８５は、２本以上の交差するワイヤの上に重なっているワイヤ部分によって形成され得る。

【0030】

ワイヤは、ほぼあらゆる角度で互いに交差し得る。例えば、メッシュは、互いに実質的に垂直である交差するワイヤを含むことがある；すなわち、前記交差するワイヤは、互いに対して直角すなわち９０°である。図１Ａは、ワイヤ１０、２０および３０とワイヤ１５、２５、３５および４５が実質的に直角である、かかるメッシュ構成の例を描写するものである。図１Ｃおよび図２Ａも参照されたし。メッシュは、互いに対して別の角度、例えば、１０°、１５°、３０°、４５°、６０°、８０°、またはこれらの値のいずれかを境界とするもしくはこれらの値のいずれかの間の任意の角度をなして、交差するワイヤを含むこともある。

【0031】

一部の実施形態において、前記メッシュ開口部は、正方形である。他の実施形態において、前記メッシュ開口部は、長方形である。

【0032】

一部の実施形態では、前記接触点または線を前記メッシュ全体にわたって周期的に分布させることができる。一部の実施形態では、前記接触点または線を前記メッシュ全体にわたって実質的に規則的にまたは均一に分布させるかまたは規則的または均一な間隔に配置させることができる。接触点または線は、メッシュ全体にわたって互いに実質的に同じであり得る。

【0033】

メッシュ内のワイヤ間の間隔は、様々な実施形態において状況に依存して変わることがあり、その結果、様々なメッシュサイズとなる。一部の実施形態において、メッシュは、約５ワイヤ／インチから約５００ワイヤ／インチ、約７ワイヤ／インチから約２００ワイヤ／インチ、約１０ワイヤ／インチから約２００ワイヤ／インチ、約１０ワイヤ／インチから約１００ワイヤ／インチ、約１５ワイヤ／インチから約２００ワイヤ／インチ、約１５ワイヤ／インチから約１００ワイヤ／インチ、約２０ワイヤ／インチから約２００ワイヤ／インチ、約２０ワイヤ／インチから約１００ワイヤ／インチ、約１０ワイヤ／インチ、約３０ワイヤ／インチ、約４０ワイヤ／インチ、約５０ワイヤ／インチ、約６０ワイヤ／インチのメッシュサイズ、またはこれらの値のいずれかを境界とする範囲のもしくはこれらの値のいずれかの間の範囲の任意のメッシュサイズを有することがある。前記メッシュサイズは、両方の寸法に関して同じ、例えば、１０×１０、２０×２０、３０×３０、４０×４０、５０×５０、６０×６０、７０×７０、８０×８０、９０×９０、１００×１００など（例えば、正方形のメッシュ）であることもあり、または異なる、例えば１０×２０、２０×３０など（例えば、長方形のメッシュ）である、こともある。

【0034】

前記メッシュは、任意の形状、例えば、正方形、長方形、円形、長円形などであってよい。

【0035】

メッシュ内のワイヤ断面は、略円形であってもよく（例えば、図１Ａおよび１Ｂ参照）、または別の形状、例えば正方形、長方形（例えば、図２Ｂ参照）、長円形、半円形などを有してもよい。前記メッシュ内のワイヤのサイズも、様々な実施形態において様々であり得る。ワイヤは、任意の適する範囲の直径または厚みを有してよい。例えば、一部のワイヤは、約１０μｍから約１ｍｍ、約２０μｍから約５００μｍ、約５０μｍから約４００μｍ、約５０μｍ、約７０μｍ、約６９μｍ、約１００μｍ、約１０２μｍ、約１２０μｍ、約１２７μｍ、約１３０μｍ、約３８０μｍ、約３８１μｍの直径、またはこれらの値のいずれかを境界とする範囲のもしくはこれらの値のいずれかの間の範囲の任意の直径を有することがある。メッシュの前記交差するワイヤは、同じサイズのものである場合もあり、または異なるサイズのものである場合もある。

【0036】

メッシュは、金属、例えばステンレス鋼、鉄、銅、ニオブ、モリブデン、ニッケル、白金、タンタル、チタン、タングステンもしくはレニウム、または上述の金属のいずれかを含有する合金、またはそれらの任意の組み合わせを含む、熱を伝導することが可能な任意の金属から成ってよい。一部の実施形態において、前記メッシュは、実質的にタングステンを含有することができる。一部の実施形態において、前記メッシュは、モリブデンを含有することができる。一部の実施形態において、前記メッシュは、タングステンおよびモリブデンを含有することができる。一部の実施形態において、前記メッシュは、０．１〜９９．９％モリブデン：９９．９〜０．０１％タングステンを含有することができる。一部の実施形態において、前記メッシュは、４０原子％〜６０原子％モリブデン：６０原子％〜４０原子％タングステンを含有することができる。１つの実施形態において、前記メッシュは、５０原子％モリブデン：５０原子％タングステンを含有することができる。一部の実施形態において、前記メッシュは、タングステンおよびモリブデンの少なくとも一方を含有することができ、およびさらにレニウムを含有することができる。通常、メッシュの前記材料は、焼結すべき前駆体材料の焼結温度より高い減成または融解温度を有することになる。一部の実施形態において、前記金属は、所望の焼結温度より少なくとも２００℃高い融解温度を有する。

【0037】

一部の実施形態において、前記メッシュは、交差するワイヤが直角に織り合わされる、「平織物」として構成される。一部の実施形態において、前記メッシュは、より太いワイヤが正方形メッシュ開口部を生じさせるために使用される、および各ワイヤが、交互に、２本のワイヤの上にあり、２本のワイヤの下にある、「綾織物」として構成される。（例えば、図１Ｄに描写されているもの）。ワイヤの重なりを「互い違いに配列すること」により、斜め綾模様が綾織メッシュにおいて生成される。一部の実施形態において、前記メッシュは、「平織濾布」織物または「畳織物」として構成される。この構成では、交差するワイヤが「平織物」におけるように直角に織り合わされるが、より太い縦ワイヤとより細い横ワイヤが使用され、それにより前記横ワイヤが捲縮されて、より小さい、三角形のメッシュ開口部を生じさせる結果となる。一部の実施形態において、前記メッシュは、「綾織濾布」織物として構成される。この構成では、「綾織物」の場合のように、各ワイヤは、交互に、２本のワイヤの上にあり、２本のワイヤの下にあるが、縦糸および横糸に異なるワイヤサイズが使用される。これにより、通常の綾織物の２倍のメッシュカウントが可能になる。一部の実施形態において、前記メッシュは、より細いワイヤが特殊ワイヤ配置でより太いワイヤの上に重なってより高いメッシュカウントを生じさせる、「ミクロン」織物として構成される。ミクロン織メッシュは極めて耐久性があり、かかる構成を用いると、１平方インチあたり１，０００，０００ほどもの多さのメッシュ開口部を有することが可能である。一部の実施形態において、前記メッシュは、極細ワイヤが使用され、該ワイヤが例えばステンレス鋼を含有する、「格子（または格子仕様）」織物として構成される。かかるメッシュ構成は、結果として、非常に高いメッシュ開口面積パーセントを生じさせることができる。

【0038】

一部の実施形態では、一方または両方のメッシュを焼結前に前駆体材料に接合させない。一部の実施形態では、メッシュを前記前駆体材料と摺接させることがある。一部の実施形態では、セラミック成形体などの前記前駆体材料を前記メッシュと複数の接触点または線で摺接させることがある。セラミック成形体は、セラミック粒子を含有することがある。「摺接された」は、固体前駆体材料が、該前駆体材料とメッシュとの接触面の方向に収縮または移動することができる状態を含む。これは、固体セラミック成形体における割れまたは反りの形成の減少を助長することができる。

【0039】

２つのメッシュ構造間で前駆体材料を加熱するために、任意の適する加熱レジメを用いてよい。例えば、前記前駆体材料を約１０００℃から約３０００℃、約１５００℃から約２０００℃、または約１８００℃の最高温度に加熱することがある。求められる焼結効果を得るために望まれるだけ長く、例えば、約１時間から約５０時間、約３時間から約２０時間、約５時間から約２０時間、または例えば約５時間、加熱を行ってよい。一部の実施形態では、最高温度、例えば１０００〜３０００℃、への加熱を、約１時間から約１０時間の期間にわたって行うことがあり、そしてその後、その材料をその最大温度で約１時間から約２０時間保持することがある。

【0040】

一部の実施形態では、金属などの伝導性材料から成り得る伝導板によって前記メッシュ構造を加熱することがある。かかる伝導金属としては、鉄合金、銅合金、ニオブ、モリブデン、ニッケル合金、白金、タンタル、チタン、タングステンなどを挙げることができる。図３に描写されているものなどの構成を用いることにより、加熱を遂行してもよい。かかる構成では、前駆体材料３１０は、第一のメッシュ３２０と第二のメッシュ３３０の間にサンドイッチされており、第一のメッシュ３２０および第二のメッシュ３３０と熱接触する。そしてまた、メッシュ３２０は、熱伝導板３４０と熱接触し、メッシュ３３０は、熱伝導板３５０と熱接触する。かくして、板３４０および板３５０は、メッシュ３２０および３３０を通して前駆体材料を加熱することができる。メッシュ３２０およびメッシュ３３０は、同じ材料を含有してもよく、または異なる材料を含有してもよい。

【0041】

このタイプの構成では、伝導板３４０および伝導板３５０などの伝導板により前駆体材料３１０などの前駆体材料を加圧させることもでき、これは、加熱に伴うたわみおよび割れの減少を助長する。一部の実施形態では、反りを減少させるために十分な圧力を前記前駆体材料に印加することができる。一部の実施形態において、印加される圧力は、前記メッシュと前記前駆体材料間の摺動係合をなお可能にするほどに十分低い。一部の実施形態では、前記第一および第二のメッシュを通して前記前駆体材料を底板に押し付ける天板の重量によって、圧力を印加する。一部の実施形態において、前記天板、例えば（参考までに言うと、前記第一のメッシュ上に置かれていると記述することができる）板３５０は、約０．０１ｇ／ｃｍ^２から約１００ｇ／ｃｍ^２、または約０．１ｇ／ｃｍ^２から約２０ｇ／ｃｍ^２の重量を有する。一部の実施形態において、板は、約２．５ｇ／ｃｍ^２から約７．５ｇ／ｃｍ^２の重量を有する。一部の実施形態において、前記板は、２インチ×２インチ正方形の熱伝導性材料、例えばタングステンであってよく、および重量約１５ｇ、約２３ｇまたは約２５ｇであってよい。

【0042】

一部の実施形態において、反りは、平板状セラミック片の厚みの百分率としての反りの量として定量して、約２０％未満、約１０％未満、または約５％未満である。一部の実施形態において、反りは、約１００μｍ／ｍｍ^２未満、約５０μｍ／ｍｍ^２未満、または約１０μｍ／ｍｍ^２未満である。

【0043】

前駆体組成物は、少なくとも２つの異なる原子元を含有する任意の組成物；例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３など、を含むことがある。

【0044】

前駆体組成物は、少なくとも２つの異なる原子元を含有する化合物であって、前記２つの異なる元素の少なくとも一方が酸素を含むものである化合物を含む、二元素酸化物を含有することがある。

【0045】

前駆体組成物は、少なくとも２つの異なる原子元を含有する化合物であって、前記２つの異なる元素が酸素を含まないものである化合物を含む、二元素非酸化物を含有することがある。

【0046】

一部の実施形態において、前駆体材料は、単一または複数の酸化物材料を含有することがある。

【0047】

一部の実施形態において、前駆体組成物は、前駆体ホスト材料であることができる。一部の実施形態において、前記ホスト材料は、単一の無機化学化合物を含有する粉末；例えば、イットリアおよびアルミナと比較してＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２（ＹＡＧ）粉末であってもよい。前記ホスト材料は、約０．１μｍから約２０μｍの平均粒度径を有することができる。

【0048】

一部の実施形態において、前駆体組成物は、蛍光体粉末を含有することができる。蛍光体粉末は、酸化物、例えば、金属元素またはケイ素（ケイ酸塩、リン酸塩、アルミン酸塩、ホウ酸塩、タングステン酸塩、バナジン酸塩（ｖａｎａｔａｔｅ）、チタン酸塩、モリブデン酸塩を含む）の酸化物、またはこれらの酸化物の組み合わせを含むことができるが、それらに限定されない。蛍光体粉末は、硫化物、酸硫化物、酸フッ化物、窒化物、炭化物、ニトリドホウ酸塩（ｎｉｔｒｉｄｏｂａｒａｔｅｓ）、塩化物、蛍光ガラスまたはこれらの組み合わせも含むことができる。

【0049】

一部の実施形態において、前駆体組成物は、１つ以上の酸窒化物、例えば、金属元素またはケイ素を含有する酸窒化物を含有することがある。

【0050】

前駆体組成物は、ホスト−ドーパント材料、例えば、主として単一固体状態化合物である材料を含むことがあり、または１つ以上の非ホスト原子、またはドーパント原子、によって置換されている、そのホスト構造中に少量の１つ以上の原子を有するホスト材料を含むことがある。一部の実施形態において、前駆体組成物は、ガーネットホスト材料または窒化物ホスト材料であることができる。一部の実施形態において、前記前駆体組成物は、ドーパント材料をさらに含有することができる。

【0051】

一部の実施形態において、前記前駆体組成物は、ガーネットホスト材料を含むことができる。本明細書において用いる場合、「ガーネット」は、通常の当業者によりガーネットとして識別されるであろう任意の材料、および本明細書においてガーネットとして識別される任意の材料を含む。一部の実施形態において、用語「ガーネット」は、混合金属酸化物などの無機化合物の三元構造を指す。

【0052】

一部の実施形態において、前記ガーネットは、酸素と、第ＩＩ族、第ＩＩＩ族、第ＩＶ族、第Ｖ族、第ＶＩ族、第ＶＩＩ族、第ＶＩＩＩ族またはランタニド金属を含む少なくとも２つの異なる元素とから成ることがある。例えば、前記ガーネットは、酸素と次の元素のうちの２つ以上の元素の組み合わせとから成ることがある：Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｌｕ、Ｎｄ、Ｙ、Ｌａ、Ｉｎ、ＡｌおよびＧａ。

【0053】

一部の実施形態では、合成ガーネットを、式Ａ_３Ｄ_２（ＥＯ_４）_３を用いて記載することがあり、この式中のＡ、ＤおよびＥは、第ＩＩ族、第ＩＩＩ族、第ＩＶ族、第Ｖ族、第ＶＩ族、第ＶＩＩ族、第ＶＩＩＩ族元素およびランタニド金属を含む元素である。Ａ、ＤおよびＥは、単一の元素を表すこともあり、または大部分のＡ、ＤもしくはＥを表す主要元素と、同じく第ＩＩ族、第ＩＩＩ族、第ＩＶ族、第Ｖ族、第ＶＩ族、第ＶＩＩ族、第ＶＩＩＩ族元素およびランタニド金属を含む少量の１つ以上のドーパント元素とを表すこともある。したがって、上記式を（主要Ａ＋ドーパント）_３（主要Ｄ＋ドーパント）_２（［主要Ｅ＋ドーパント］Ｏ_４）_３に展開することができる。

【0054】

ガーネット粒子において、Ａの主要元素またはドーパント元素原子（例えば、Ｙ^３＋）は、十二面体配位サイトにあることもあり、または不規則六面体で８個の酸素原子によって配位されていることもある。さらに、Ｄの主要元素またはドーパント元素原子（例えば、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋など）は、八面体サイトにあることがある。最後に、Ｅの主要元素またはドーパント元素原子（例えば、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋など）は、四面体サイトにあることがある。

【0055】

一部の実施形態において、ガーネットは、３軸が実質的に等しい長さであり、互いに垂直である、立方晶系で結晶化することができる。これらの実施形態において、この物理的特性は、結果として生ずる材料の透明性または他の化学的もしくは物理的特性の一因となり得る。一部の実施形態において、前記ガーネットは、式Ｙ_３Ｆｅ_２（ＦｅＯ_４）_３または（Ｙ_３Ｆｅ_５Ｏ_１２）によって表すことができる、イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）であってもよい。ＹＩＧでは、５個の鉄（ＩＩＩ）イオンが２つの八面体サイトおよび３つの四面体サイトを占有することがあり、不規則六面体の場合はイットリウム（ＩＩＩ）イオンに８個の酸素イオンが配位する。ＹＩＧにおいて、前記２つの配位サイトの鉄イオンは、異なる回転を呈示することがあり、その結果、磁性挙動が生じることがある。例えば、希土類元素で特定のサイトを置換することにより、興味深い磁性を得ることができる。

【0056】

一部の実施形態は、所望の光学特性、例えば、透明性または半透明性を有し得る金属酸化物ガーネット、例えば、ＹＡＧまたはＧｄ_３Ｇａ_５Ｏ_１２（ＧＧＧ）を含む。これらの実施形態では、エレクトロルミネセンスデバイスのための蛍光体粉末などの用途のために、その十二面体サイトに他の希土類カチオンを部分的にドープすることができ、またはその十二面体サイトを他の希土類カチオンで完全に置換することができる。一部の実施形態では、特定のサイトをセリウムなどの希土類元素で置換する。一部の実施形態において、希土類元素または他のドーパントでのドーピングは、光学特性などの特性の調整に有用であり得る。例えば、一部のドープされた化合物は、電磁エネルギーの印加により発光することができる。蛍光体用途では、一部の実施形態は、式（Ａ_１−ｘＲＥ_ｘ）_３Ｄ_５Ｏ_１２によって表され、この式中のＡおよびＤは、二価、三価、四価または五価元素であり；Ａは、例えば、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｎおよびこれらの組み合わせを含んでよく；Ｄは、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｐ、Ｖおよびこれらの組み合わせを含んでよく；ならびにＲＥは、例えばＣｅ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｓｍ、Ｅｒ、Ｃｒ、Ｎｉを含む、希土類金属または遷移元素、およびこれらの組み合わせであってよい。この化合物は、有用な光学特性、例えば、透明性、半透明性、または所望の色の放射を有する、立方晶系材料であり得る。

【0057】

一部の実施形態において、ガーネットは、イットリウム・アルミニウム・ガーネット、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２（ＹＡＧ）を含むことがある。一部の実施形態において、ＹＡＧにはネオジム（Ｎｄ^３＋）がドープされていることがある。本明細書において開示するように調製されたＹＡＧは、レーザーにおけるレーザー媒質として有用であり得る。レーザー用途のための実施形態としては、ネオジムおよびクロムがドープされたＹＡＧ（Ｎｄ：Ｃｒ：ＹＡＧまたはＮｄ／Ｃｒ：ＹＡＧ）；エルビウムドープＹＡＧ（Ｅｒ：ＹＡＧ）、イッテルビウムドープＹＡＧ（Ｙｂ：ＹＡＧ）；ネオジム−セリウム二重ドープＹＡＧ（Ｎｄ：Ｃｅ：ＹＡＧ、またはＮｄ，Ｃｅ：ＹＡＧ）；ホルミウム−クロム−ツリウム三重ドープＹＡＧ（Ｈｏ：Ｃｒ：Ｔｍ：ＹＡＧ、またはＨｏ，Ｃｒ，Ｔｍ：ＹＡＧ）；ツリウムドープＹＡＧ（Ｔｍ：ＹＡＧ）；およびクロム（ＩＶ）ドープＹＡＧ（Ｃｒ：ＹＡＧ）を挙げることができる。一部の実施形態において、ＹＡＧにはセリウム（Ｃｅ^３＋）がドープされていることがある。セリウムドープＹＡＧは、発光デバイス；例えば、発光ダイオードおよび陰極線管、において蛍光体として有用であり得る。他の実施形態としては、ジスプロシウムドープＹＡＧ（Ｄｙ：ＹＡＧ）；およびテルビウムドープＹＡＧ（Ｔｂ：ＹＡＧ）が挙げられ、これらもまた発光デバイスにおける蛍光体として有用である。一部の実施形態は、ガドリニウムドープＹＡＧ（Ｇｄ：ＹＡＧ）、例えば、イットリウムおよびガドリニウムの原子の総数に基づき約０．１原子％から４０原子％、約１原子％から約３５原子％、約５原子％から約２５原子％、約８原子％から約１５原子％、または約１０原子％ガドリニウムを有するガドリニウムドープＹＡＧを含む。

【0058】

一部の実施形態において、前記焼結セラミック板は、ルテチウムアルミニウム酸化物、例えば、場合によりドープされているルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬｕＡＧ）であってもよい。一部の実施形態において、前記ＬｕＡｇは、アンドープである。

【0059】

一部の実施形態において、前記ガーネットホスト材料は、イットリウムの酸化物と、アルミニウムの酸化物と、ルテチウムの酸化物と、ガドリニウムの酸化物とを含有する前駆体材料であることができる。

【0060】

一部の実施形態において、前記窒化物ホスト材料は、一般式Ｍ−−Ａ−−Ｂ−−Ｎ：Ｚによって表される四元ホスト材料構造を有する材料であることができる。かかる構造は、蛍光体の発光効率を増加させることがある。一部の実施形態において、Ｍは二価元素であり、Ａは三価元素であり、Ｂは四価元素であり、Ｎは窒素であり、およびＺは、ホスト材料におけるドーパント／活性体である。

【0061】

Ｍは、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、またはこれらの組み合わせであってもよい。Ａは、Ｂ（ホウ素）、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、またはこれらの組み合わせであってもよい。Ｂは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｚｒ、またはこれらの組み合わせであってもよい。Ｚは、１つ以上の希土類元素、１つ以上の遷移金属元素またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0062】

窒化物材料において、元素Ｍとドーパント元素Ｚのｍｏｌ比Ｚ／（Ｍ＋Ｚ）は、約０．０００１から約０．５であってよい。元素Ｍと活性体元素Ｚのｍｏｌ比Ｚ／（Ｍ＋Ｚ）がその範囲にあるとき、その活性体の過剰な含有量に起因する濃度消光による、発光効率の低下を回避することが可能であり得る。その一方で、前記モル比がその範囲にあるとき、前記活性体の過度に少ない含有量に起因する過度に少ない発光寄与原子量による、発光効率の低下を回避することも可能であり得る。付加される活性化元素Ｚのタイプに依存して、Ｚ／（Ｍ＋Ｚ）の至適百分率は変わり得る。一部の実施形態において、０．０００５から０．１の範囲のＺ／（Ｍ＋Ｚ）ｍｏｌ比は、発光改善をもたらすことができる。

【0063】

ＭがＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎまたはこれらの組み合わせである組成物については、原料を容易に得ることができ、環境負荷が低い。それ故、かかる組成物は、好ましいものであり得る。

【0064】

材料中のＭがＣａであり、ＡがＡｌであり、ＢがＳｉであり、およびＺがＥｕである組成物については、原料を容易に得ることができ、環境負荷が低い。加えて、かかる組成物を有する蛍光体の発光波長は、赤色領域である。赤色系蛍光体は、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）および黄色蛍光体と組み合わせたとき調整された色温度で高い演色評価数（ＣＲＩ）を有する暖かい白色光を生じさせることが可能であり得る。それ故、かかる組成物は、好ましいものであり得る。

【0065】

窒化物ホスト前駆体の一部の例としては、Ｃａ_３Ｎ_２（例えば、少なくとも２Ｎを有するＣａ_３Ｎ_２）、ＡｌＮ（例えば、少なくとも３Ｎを有するＡｌＮ）、Ｓｉ_３Ｎ_４（例えば、少なくとも３Ｎを有するＳｉ_３Ｎ_４）が挙げられる。用語２Ｎは、少なくとも９９％純粋な純度を指す。用語３Ｎは、少なくとも９９．９％純粋な純度を指す。

【0066】

一部の実施形態において、前駆体組成物は、ドーパント前駆体をさらに含むことができる。一部の実施形態において、前記ドーパントは、希土類化合物または遷移金属であることができる。一部の実施形態において、前記ドーパントは、Ｃｅ^３＋、Ｇｄ^３＋、およびまたはＥｕ^２＋を含有することができる。適する前駆体ドーパント材料としては、ＣｅＯ_２、Ｃｅ（ＮＯ_３）_３、［Ｃｅ（ＮＯ_３）_３］・［６Ｈ_２Ｏ］、Ｃｅ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、および／またはＥｕＮが挙げられるが、これらに限定されない。他の適する前駆体ドーパント材料としては、所望のドーパント材料のそれぞれの金属酸化物；例えば、Ｔｍ、Ｐｒおよび／またはＣｒの酸化物が挙げられる。

【0067】

一部の実施形態において、前駆体材料は、セラミック成形体の形態であってよい。セラミック成形体は、ある程度緻密化または予備成形されている前駆体材料を含む。セラミック成形体は、焼結の助けになる材料、例えば、溶剤またはバインダーを含むことがある。焼結前または焼結中、前記材料は、一切の溶剤、バインダーおよび／または一切の他の有機材料を除去するために十分高い温度に加熱され得る。

【0068】

一部の実施形態において、セラミック成形体は、セラミック粒子を含有するグリーンシートの形態であることがある。

【0069】

一部の実施形態において、ガーネット材料、およびスラリーまたはグリーンシートの製造に有用な他の材料、例えばフラックス添加剤、可塑剤、溶剤は、２０１１年１月２８日出願の米国特許第８，２８３，８４３号明細書、および２００９年２月１９日出願の米国特許第８，１６９，１３６号明細書に記載されているような材料であることができ、前記特許文献は、スラリーまたはグリーンシートを製造するための材料に関して開示しているすべてについて、参照により本明細書に援用されている。

【0070】

図４は、蛍光体セラミックをＬＥＤに組み込むことができる１つの方法の例を示す。蛍光体セラミック１０１をＬＥＤ１０２の上に配置することができ、その結果、ＬＥＤからの光は、前記蛍光体セラミックを通過した後この系を離れる。ＬＥＤから放射された光の一部は、前記蛍光体セラミックによって吸収され、その後、ルミネセンス放射によってより低い波長の光に変換され得る。かくして、ＬＥＤによって放射される光の色を、蛍光体セラミック１０１などの蛍光体セラミックによって変更することができる。

【実施例】

【0071】

（実施例１）
本実施例では、おおよそ４．５ｍ^２／ｇのブルナウアー・エメット・テラー（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ：ＢＥＴ）表面積を有する５７．０６ｇのＹ_２Ｏ_３粒子、および５．６ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有する４２．９４ｇのＡｌ_２Ｏ_３粒子を、２５０ｍＬ ＺｒＯ_２ボール・ミル・ジャー（Ｔｏｒｒｅｙ Ｈｉｌｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＬＬＣ、カリフォルニア州サンディエゴ）に添加した。ＹＡＧを形成するために、全粉末重量は、１００．００ｇであり、Ｙ_２Ｏ_３のＡｌ_２Ｏ_３に対する混合比は、ｍｏｌ％で３：５の化学量論比であった。分散剤（２．００ｐｐｈ、２．００ｇ）、および焼結助剤としてのオルトケイ酸テトラエチル（０．５０ｐｐｈ、０．５０ｇ）もそのミルジャーに添加した。トルエン（３３．３３ｇ）をミルジャーに添加し、その後、ミルジャーの内容物を、その混合物が液体のように見えるまで手で撹拌した。その後、３ｍｍ径の１３０ｇのＺｒＯ_２粉砕媒体をそのミルジャーに添加し、ミルジャーの中の混合物を、第一混合段階として約２４時間、ベンチトップ遊星ボールミル（ＭＴＩ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、カリフォルニア州リッチモンド）によって粉砕した。

【0072】

並行して、２１．００ｇのポリ（ビニルブチラール−ｃｏ−ビニルアルコール−ｃｏ−ビニルアセテート）（ＰＶＢ）、１０．５０ｇのフタル酸ｎ−ブチルベンジル（ＢＢＰ）および１０．５０ｇのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を９０ｇのトルエンに、すべを約２４時間撹拌しながら、溶解することによって、高分子バインダーと可塑剤のバインダー溶液を調製した。

【0073】

上で調製したバインダー溶液（４７．１４ｇ）をミルジャーの中のセラミック粒子の粉砕溶液に、最終スラリー中に７．５０ｐｐｈ ＰＶＢ、３．７５ｐｐｈ ＢＢＰおよび３．７５ｐｐｈ ＰＥＧを含有するように添加した。その後、この混合物をベンチトップ遊星ボールミルによってさらに約２４時間さらにボールミル粉砕した。全ボールミル粉砕工程が完了したら、得られたスラリーを、０．０５ｍｍの孔径を有するシリンジ援用金属スクリーンフィルタに通して濾過して、凝集したセラミック粒子を除去した。得られたスラリーの粘度は、４００ｃＰから８００ｃＰの範囲であった。その後、そのスラリーをシリコーン被覆ポリエチレンテレフタレート基板フィルム（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．、フロリダ州ポンパノビーチ）上に、調整可能なフィルムアプリケータ（Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）を用いて１．１ｍ／分のキャスト速度でキャストした。所望のグリーンシート厚に依存して、そのフィルムアプリケータのブレードギャップを調整した。そのキャストテープを周囲雰囲気で乾燥させて、最終的におおよそ８０〜１００μｍ厚セラミック・グリーンシートを得た。

【0074】

乾燥させたグリーンシートをカミソリの刃によって適切なサイズに切断し、切断されたグリーンシートをＰＥＴ基板から取り外し、複数のシートを層状に積み重ねて、８０ミクロンから３．０ｍｍ厚の範囲の所望の厚みのグリーンシート積層体を得た。ＴＢＨ−１００Ｈ加熱プレス（Ｓａｎｓｈｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ、日本国）を使用して室温で約５分間２４ＭＰａで、その後、約８５℃で約５分間１６ＭＰａでこの組立品を積層した。その後、２５Ｗ ＣＯ_２レーザーを備えているＶＬＳ ２．３０レーザー彫刻・切断システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｌａｓｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を使用して、それらの積層成形体を切断して、１２ｍｍ×１２ｍｍ、１８．５ｍｍ×１８．５ｍｍ、３０ｍｍ×３０ｍｍもしくは５０ｍｍ×５０ｍｍ正方形形状または８０ｍｍ径円板のグリーン積層成形体を得た。切断積層成形体の各サイズは、それぞれ、１０ｍｍ×１０ｍｍ、１５ｍｍ×１５ｍｍ、２５ｍｍ×２５ｍｍもしくは４０ｍｍ×４０ｍｍ正方形形状または６５ｍｍ径円板形平板状セラミック片であった。

【0075】

次の段階として、積層成形体から高分子バインダーを除去した。それらの積層成形体を、脱バインダー工程中の積層成形体のたわみ、反りおよび曲げを回避するために、４０％公称間隙率を有するＡｌ_２Ｏ_３多孔質カバー板間にサンドイッチした。複数のグリーン積層成形体を多孔質Ａｌ_２Ｏ_３カバー板（ＥＳＬ ＥｌｅｃｔｒｏＳｃｉｅｎｃｅ、ペンシルバニア州キング・オブ・プロシア）間に交互に積み重ねた。脱バインダーおよび素焼き（Ｂｉｓｋ−ｆｉｒｉｎｇ）のためにＳＴ−１７００Ｃ−４４５箱型炉（ＳｅｎｔｒｏＴｅｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、オハイオ州ブレア）を使用して空気中で約２時間、それらの積層成形体を約１２００℃に加熱した。加熱および冷却速度は、それぞれ、＜０．７℃／分および＜４．０℃／分であった。加熱要素がタングステン製である高温炉であって、機械式ポンプが取り付けられている炉を使用して、それらの脱バインダー／素焼きブランク試料を１８００℃で約５時間、１０^−３Ｔｏｒｒ真空下で十分に焼結させた。炉室内で、ブランク試料をタングステンメッシュおよびタングステン板で交互にサンドイッチした。用いたメッシュタイプを下の表１に要約する。比較例４も参照されたし。

【0076】

この最終焼結工程の加熱速度は、約１６．７℃／分（〜４００℃）、８．０℃／分（４００〜１０００℃）、５．０℃／分（１０００〜１４００℃）、３．３℃／分（１４００〜１５００℃）、および１．５℃／分（１５００〜１８００℃）であり、これに対して冷却速度は、焼結中の割れを最小にするために８．０℃／分であった。

【0077】

タングステンメッシュは、焼結中に「点接触」および／または「２次元（２−Ｄ）線接触」（「面接触」でない）を支持することができる。この点または２−Ｄ線接触により、高温での焼結中の薄いグリーン成形体の収縮が可能になる。結果として、タングステンメッシュによりＹＡＧ平板状セラミック片は１８００℃で割れることなく焼結された。

【0078】

要約すると、グリーン成形体は、（ａ）キシレン−エタノール混合溶剤、トルエン、もしくは水による、スラリータイプ；または（ｂ）ＹＡＧセラミックについてのドーピング元素；または（ｃ）１７００〜１８００℃の間の異なる焼結温度；または（ｅ）光散乱のために（完全透明ＹＡＧ板ではなく）最終焼結ＹＡＧ板中の気泡の存在に関係なく、割れのない略平板状の薄いセラミック片になるようにうまく焼結された。これらの方法は、真空焼結にばかりでなく、Ｈ_２、Ｎ_２、Ａｒおよび混合ガス焼結にも適用可能であるはずである。

【0079】

表１は、本実施例１および残りの実施例の平板状セラミックの焼結に使用した様々なタイプのメッシュの要約を示す（「Ｍ」＝メッシュ；「ＣＥ」＝比較例；「Ｗ」＝タングステン；「Ｍｏ」＝モリブデン）。メッシュ１〜７は、正方形の形状のメッシュであった；すなわち、（［縦ワイヤ毎インチ］×［横ワイヤ毎インチ］での）メッシュサイズは、両方の寸法に関して同じであった。

【表1】

（実施例２）

【0080】

次のことを除き、実施例１において述べたとおりに水性スラリーを調製した：１３３．５５ｇのＹ_２Ｏ_３粒子と、２．９ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有する２３．８２ｇのＧｄ_２Ｏ_３粒子と、１１１．６８ｇのＡｌ_２Ｏ_３粒子と、最終グリーンシート用の高分子バインダーの主成分としての４５．００ｇのアクリル系ポリマー水溶液（固形分：３５重量％）と、水性スラリー用の脱泡剤としての２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールエトキシレート溶液の０．４９ｇの水溶液と、可塑剤としての４．８７ｇの２−アミノ−２−メチル−１プロパノール水溶液と、１２５．００ｇのミリＱ水とを、水性スラリー調製物のために、１２４ｍｍの内径を有する１．０Ｌ高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）肉厚ジャー（ＢＨＢ−１１００、Ｋｉｎｋｉ Ｙｏｕｋｉ、日本国）に添加した。

【0081】

その後、そのＨＤＰＥジャーの内容物を、その混合物が液体のように見えるまで手で振盪した。５〜１０ｍｍ径の１．５ｋｇ ＺｒＯ_２粉砕媒体をそのＨＤＰＥジャーに添加し、ＨＤＰＥジャーの中の混合物を、約１６時間、７００シリーズ「ローラー型」ジャーミル（ＵＳ Ｓｔｏｎｅｗａｒｅ、オハイオ州イースト・パレスティーン）によって７０ｒｐｍで粉砕した。その後、追加の５５．５９ｇのアクリル系ポリマー水溶液を、そのＨＤＰＥジャーの中のセラミック粒子の粉砕溶液に、最終水性スラリー中に６０容量％セラミック粒子を最終的に含有するように添加した。その後、この混合物をローラー型ジャーミルによってさらにおおよそ４時間さらに粉砕した。全ボールミル粉砕工程が完了したら、得られたスラリーを、０．０５ｍｍの孔径を有するシリンジ援用金属スクリーンフィルタに通して濾過して、凝集したセラミック粒子を除去した。得られたスラリーの粘度は、２００ｃＰから３５０ｃＰの範囲であった。その後、そのスラリーを７５μｍ厚シリコーン被覆ポリエチレンテレフタレートＭｙｌａｒ基板フィルム（Ｈａｎｓｕｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．、大韓民国）上に、自動ロール・ツー・ロール・モデル１０２テープキャスター（ＤｒｅｉＴｅｋ、カリフォルニア州バレー・センター）を用いて２００ｍｍ／分のキャスト速度でキャストした。所望のグリーンシート厚に依存して、そのフィルムアプリケータのブレードギャップを調整した。各々が０．５ｍの長さを有する５つの異なる加熱ゾーンにおいて５５〜８０℃でそのキャストテープを乾燥させて、最終的に、４５または６０μｍ厚いずれかのＹＡＧセラミック・グリーンシートを得た。

【0082】

乾燥させたグリーンシートを、カミソリの刃を使用して約１３５ｍｍ×１３５ｍｍになるように切断した。同じ組成を有する、４層の４５μｍ厚グリーンシートまたは３層の６０μｍ厚グリーンシートいずれかを陽極酸化アルミニウム板上に組み立て、この組立品を真空バッギングした後、プレスした。ＩＬＳ−６６等方圧積層プレス（ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓ）（Ｋｅｋｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、スロベニア国）を使用して１０分間４０ＭＰａ、８０℃での冷間等方圧プレス（ｃｏｌｄ ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓ：ＣＩＰ）を用いて、この組立品を積層した。結果として、おおよそ１３５ｍｍ×１３５ｍｍ×０．１７ｍｍの積層されたグリーン積層体を得た。その後、実施例１において概説したものと同じである後続の素焼きおよび焼結工程のために、２５Ｗ ＣＯ_２レーザーを備えているＶＬＳ ２．３０レーザー彫刻・切断システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｌａｓｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を使用して、そのグリーン積層体を１８．５ｍｍ×１８．５ｍｍ立体形状に切断した。

【0083】

加熱要素がタングステン製である高温炉であって、より高い真空レベルのための拡散ポンプが取り付けられている炉を使用して、それらの脱バインダー／素焼きブランク試料を１８００℃で約５時間、１０^−５Ｔｏｒｒ真空下で十分に焼結させた。この最終焼結工程の加熱速度は、約１６．７℃／分（〜４００℃）、８．０℃／分（４００〜１０００℃）、２．５℃／分（１０００〜１４００℃）、（１．７℃／分 １４００〜１５００℃）、および０．８℃／分（１５００〜１８００℃）であり、これに対して冷却速度は、焼結中の割れを最小にするために８．０℃／分であった。最終的に、１５ｍｍ×１５ｍｍサイズのセラミック板を得た。

【0084】

本実施例においてメッシュ７（表１参照）は有意なたわみを示した。下の表３およびたわみ測定の説明を参照されたし。
（実施例３）

【0085】

架橋ポリ（メチルメタクリレート）製であるポリマービーズであって、８μｍのビーズ直径を有する４．４７ｇのビーズも、６．０容量％気孔を作るために初めの１６時間のボールミル粉砕後にＨＤＰＥジャーの中の粉砕溶液に添加したことを除き、実施例２において詳述したとおりに類似ＹＡＧセラミックを加工した。これらのビーズは、素焼き後に気泡を生ずることになり、これらの気孔は、タングステン炉を使用する焼結の終了後でさえ残存した。結局、これらの気孔は、光散乱をもたらした。

【0086】

本実施例においてメッシュ７（表１参照）は有意なたわみを示した。下の表３およびたわみ測定の説明を参照されたし。
（実施例４）

【0087】

９７．５０ｇのＹ_２Ｏ_３粒子と、７３．３８ｇのＡｌ_２Ｏ_３粒子と、２７．００ｇのアクリル系ポリマー水溶液と、水性スラリー用の脱泡剤としての２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールエトキシレート溶液の０．３２ｇの水溶液と、可塑剤としての３．１８ｇの２−アミノ−２−メチル−１プロパノール水溶液と、６０．００ｇのミリＱ水とを、８０ｍｍの内径を有する１６オンス（０．４５Ｌ）ポリプロピレン（ＰＰ）肉厚ジャー（Ｐａｒｋｗａｙ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｉｎｃ．、ニュージャージー州ピスカタウェイ）に添加したことを除き、実施例２において詳述したとおりに類似ＹＡＧセラミックを加工した。

【0088】

その後、５〜１０ｍｍ径の７６０ｇ ＺｒＯ_２粉砕媒体をそのＰＰジャーに添加し、ＰＰジャーの中の混合物を、約１６時間、７００シリーズ「ローラー型」ジャーミル（ＵＳ Ｓｔｏｎｅｗａｒｅ、オハイオ州イースト・パレスティーン）によって９６ｒｐｍで粉砕した。その後、追加の３８．６３ｇのアクリル系ポリマー水溶液を、そのＰＰジャーの中のセラミック粒子の粉砕溶液に、最終水性スラリー中に６０容量％セラミック粒子を最終的に含有するように添加した。その後、この混合物をローラー型ジャーミルによってさらに約４時間さらに粉砕した。そのスラリーをテープキャストして、最終的におおよそ６０μｍ厚のセラミック・グリーンシートを得た。乾燥させたグリーンシートを、カミソリの刃を使用して約１３５ｍｍ×１３５ｍｍになるように切断した。同じ組成を有する７層の６０μｍ厚グリーンシートを陽極酸化アルミニウム板上に組み立てた。この組立品を真空バッギングし、その後、８０℃で１０分間、４０ＭＰａで等方圧プレスした。
（実施例５）

【0089】

２．０ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有する７５．２４ｇのＬｕ_２Ｏ_３粒子と、３２．１３ｇのＡｌ_２Ｏ_３粒子と、１５．００ｇのアクリル系ポリマー水溶液と、水性スラリー用の脱泡剤としての２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールエトキシレート溶液の０．１４ｇの水溶液と、可塑剤としての１．３５ｇの２−アミノ−２−メチル−１プロパノール水溶液と、３０．００ｇのミリＱ水とを、８０ｍｍの内径を有する８オンス（０．２３Ｌ）ポリプロピレン（ＰＰ）肉厚ジャー（Ｐａｒｋｗａｙ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｉｎｃ．、ニュージャージー州ピスカタウェイ）に添加したことを除き、実施例２のＹＡＧセラミックにおいて詳述したとおりに透明ＬｕＡＧセラミックを加工した。

【0090】

その後、５〜１０ｍｍ径の３８０ｇ ＺｒＯ_２粉砕媒体をそのＰＰジャーに添加し、ＰＰジャーの中の混合物を、約１６時間、７００シリーズ「ローラー型」ジャーミル（ＵＳ Ｓｔｏｎｅｗａｒｅ、オハイオ州イースト・パレスティーン）によって９６ｒｐｍで粉砕した。その後、追加の１２．８１ｇのアクリル系ポリマー水溶液を、そのＰＰジャーの中のセラミック粒子の粉砕溶液に、最終水性スラリー中に６０容量％セラミック粒子を最終的に含有するように添加した。その後、この混合物をローラー型ジャーミルによってさらに約４時間さらに粉砕した。そのスラリーをテープキャストして、最終的におおよそ６５μｍ厚のセラミック・グリーンシートを得た。乾燥させたグリーンシートを、カミソリの刃を使用して約１３５ｍｍ×１３５ｍｍになるように切断した。同じ組成を有する３層の６５μｍ厚グリーンシートを陽極酸化アルミニウム板上に組み立てた。この組立品を真空バッギングし、その後、８０℃で１０分間、４０ＭＰａで等方圧プレスした。
（実施例６）

【0091】

同じ組成を有する２層の６５μｍ厚グリーンシートを陽極酸化アルミニウム板上に組み立てたことを除き、実施例５において詳述したとおりに透明ＬｕＡＧセラミックを加工した。この組立体を真空バッギングし、その後、８０℃で１０分間、４０ＭＰａで等方圧プレスした。

【0092】

上の実施例１〜６に従って調製したセラミック試料の要約を表２に要約する。

【表2】

（比較例１）

【0093】

実施例１〜６におけるようにして得たガーネットセラミック板を上部カバー板なしでタングステン板上で焼結させた。すべての試料は、タングステン製の高温真空炉（１８００℃）での焼結後、たわんでいた。焼結中に上部カバー板がなかったため、ほとんどいずれの平板状セラミックも得られなかった。
（比較例２）

【0094】

ガーネットセラミックの４片の１８．５ｍｍ×１８．５ｍｍブランク試料を、比較例１で見られたようなたわみを減少させるために、（タングステンメッシュを用いずに）５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．３８ｍｍの直径の１５ｍｇタングステン板間にサンドイッチした。タングステン板の、算術平均値Ｒａによって表される、表面粗度は、０．６５ミクロンであった。高温真空タングステン炉（１８００℃）を使用する焼結後、１５０ミクロン未満の厚みのガーネットセラミックはすべて割れ、これに対して３５０ミクロン厚ガーネットセラミックについてはおおよそ５０％が割れた。試料の割れの理由は、タングステン板に粘着する試料の面積が小さいためであるようであった。（メッシュを使用するときのような、スポット接触と区別して）かかる面接触は焼結中の試料収縮を抑制し、それ故、焼結工程中に割れをもたらした。これは、より薄いセラミックに関して特に顕著であった。
（比較例３）

【0095】

ガーネットセラミックの４片の１８．５ｍｍ×１８．５ｍｍブランク試料を、たわみを減少させるために、（タングステンメッシュを用いずに）５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．３８ｍｍの直径の１５ｍｇタングステン板間にサンドイッチした。本実施例におけるタングステン板の表面粗度（Ｒａ）は、３．４６ミクロンであった。比較例２におけるように、高温真空タングステン炉（１８００℃）を使用する焼結後、１５０ミクロン未満の厚みのガーネットセラミックはすべて割れ、これに対して３５０ミクロン厚ガーネットセラミックについてはおおよそ５０％が割れた。試料の割れの理由もまた、タングステン板に粘着する試料の面積が小さいためであるようであり、かかる面接触は焼結中の試料収縮を抑制し、その結果、焼結中に割れをもたらした。
（比較例４）

【0096】

ガーネットセラミックの４片の１８．５ｍｍ×１８．５ｍｍブランク試料を、たわみを防止するために、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．０ｍｍのサイズを有する１０ｍｇの（タングステンメッシュ＋タングステン板ではなく）多孔質ジルコニア板の間にサンドイッチした。ジルコニアの高い融点（〜２４００℃）のため、ジルコニア板を選択した。ジルコニアカバー板の利用は、得られるＹＡＧセラミックについて所望の平坦度レベルを生じさせる結果に時にはなったが、１６７５℃より上ではＹＡＧ板の表面が多くの場合ジルコニアカバー板と反応し、その反応が、視覚的に容易に認めることができるＹＡＧ板表面の不均一な表面粗度をもたらした。加えて、ＹＡＧおよびジルコニアは、多くの場合、高温で反応し、およびかかる高温では２つの酸化物平板状セラミック片が付着するので、ＹＡＧセラミックを１７００℃より上で焼結させることができない。
（比較例５）

【0097】

ＹＡＧ平板状セラミック片を、たわみを減少させるために、（タングステンメッシュではなく）モリブデン箔でサンドイッチした。これは、ＹＡＧ板のより高温（＞１７００℃）での焼結を可能にした。加えて、ＹＡＧセラミックは、焼結中に割れず、均一な高い透明度を維持した。これは、高温での焼結中にＹＡＧとモリブデン間の反応がないためであった可能性がある。しかし、焼結ＹＡＧ板について所望の平坦度レベルを達成しなかった。たわんだ平板状セラミック片しか得られなかった。高温での焼結中に、モリブデン箔もたわみ、これが、焼結ＹＡＧセラミックのたわみの原因となった可能性がある。
（比較例６）

【0098】

ＹＡＧ平板状セラミック片を、非常に太いタングステンフィラメント径を有する非常に粗いタングステン６メッシュでサンドイッチした。その粗いメッシュ構造のために、焼結ＹＡＧセラミックは、そのメッシュ構造に従ってわずかなたわみを示したが、目につく割れは観察されず、歩留りは１００％のままであった。

【0099】

１８００℃でジルコニアを使用すると、セラミック片のすべてが割れ、ジルコニアに粘着した。１８００℃でモリブデンを使用すると、割れはなかったが、その箔は高温でたわんだ。１８００℃でタングステン板を使用すると、セラミック片の７５％〜５０％が割れた（すなわち、目に見える割れ）。
たわみおよび粗度測定

【0100】

たわみの測定方法の一例は、次のとおりである。２枚の平板を、所定の距離を離して互いに平行に配置する。図５を参照されたし。板の全厚（Ｄ）（距離Ａ＋Ｂ）、およびたわみがある試料の垂直変位（距離Ｃ＋Ｅ）をマイクロメータによって測定し、ここで、Ｃは、たわみのない試料の既知の厚みであり、およびＥは、たわみ量である。２枚の平行な板の外表面をマイクロメータの測定距離範囲内に置く。それらの板を、板間に試料を挿入するために十分な距離に配置する。挿入したら、あごが板に触れるまであごを近づけ、あご間の全距離をマイクロメータによって測定する（Ｄ）。その後、測定した全距離から板およびたわんでいない試料の既知距離の値を減算するＤ−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）によって、試料のたわみ量（Ｅ）を計算することができる。

【0101】

実施例１〜６からのセラミック試料のたわみ測定は、本開示の方法がセラミック材料のたわみを減少させることを実証した。実施例１〜６に記載したすべてのセラミック試料の反りを、マイクロメータおよびノギスを使用して測定した。マイクロメータは、より小さい表面積を有する測定面（先端、直径約５ｍｍ）を有する。ノギスは、より大きい表面積の測定面（あご面約３０ｍｍ）を有する。セラミック試料を両方の計器で測定した。「良好」試料は、マイクロメータまたはノギスによって測定したときに実質に同様の厚みを有し、これは、たわみが殆どまたは全くないことを示す。マイクロメータによる厚み測定を各セラミック平面上の５カ所の異なる位置で行った。これらのたわみ測定の平均値を表３に提示する。この表は、実施例１〜６の１５ｍｍ×１５ｍｍセラミック板のたわみについてのマイクロメータおよびノギスを使用する実験結果を示す。

【表3】

【0102】

メッシュ７（表１参照）は、実施例２および３の条件下で、それぞれ０．２７ｍｍおよび０．３１ｍｍのたわみで、有意なたわみを提示した。

【0103】

表３に要約した測定されたたわみと、メッシュにおける接触点または線の数との相関関係を、実施例１〜６のそれぞれについて図６ＡおよびＢに提示する。この提示内容から、使用したメッシュにおける接触点または線の数を増加させる本記載プロセスに従って製造されたすべてのセラミックについてたわみが最小化されたことは、明白である。

【0104】

セラミックの平坦度を維持しながら、焼結セラミックの表面粗度を最小にすることも重要である。でなければ、焼結セラミックの大きな粗度が、厚み測定に影響を及ぼし得る。そのため、メッシュを使用して焼結されたガーネットセラミックの（算術平均値Ｒａによって表される）表面粗度を、携帯用粗度試験機（モデル５４−４００−１１０、Ｆｒｅｄ Ｖ．Ｆｏｗｌｅｒ Ｃｏｍｐａｎｒｙ Ｉｎｃ．、マサチューセッツ州ニュートン）により、セラミック平面上の５カ所の異なる位置で測定した。測定困難のため、一切のたわんだおよび／または割れた試料をこの測定から除外した。すべての平板状試料の表面粗度測定の平均値の要約を表４に提示する。

【表4】

【0105】

表４に提示したとおりの測定値Ｒａとメッシュとの相関関係を図７ＡおよびＢに提示する。この提示内容から、使用したメッシュにおける接触点または線の数を増加させる本記載プロセスに従って製造されたすべてのセラミックについて表面粗度が最小化されたことは、明白である。

【0106】

別段の指示がない限り、本明細書および請求項において用いる成分の量、特性、例えば、分子量、反応条件など、を表すすべての数は、すべての場合、用語「約」によって修飾されていると解するべきである。したがって、相反する指示がない限り、本明細書および添付の請求項に示す数値パラメータは、得ようと努める所望の特性に依存して変わることがある近似値である。最低限でも、および本請求項の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告する有効桁数に照らしておよび通常の丸め技法の適用によって解釈すべきである。

【0107】

本発明を説明する文脈の中で（特に、後続の請求項の文脈の中で）用いる用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および同様の指示物は、本明細書中で別段の指示がない限り、または文脈が明らかに矛盾しない限り、単数形と複数形の両方を包含すると解釈すべきである。本明細書に記載するすべての方法は、本明細書中で別段の指示がない限り、または文脈が明らかに矛盾しない限り、任意の適する順序で行うことができる。本明細書に提供するありとあらゆる例、または例示的な言葉（例えば、「などの」）の使用は、本発明を単によりよく例証することを意図したものであり、いずれの請求項の範囲に対しても制限を課さない。本発明の実施に不可欠な要素であって、いずれの請求項にも記載されていない要素を示すと解釈すべき言葉は、本明細書にはない。

【0108】

本明細書に開示する代替要素または実施形態の群分けは、限定と解釈すべきでない。各群構成員に個別に言及することもあり、またはその群の他の構成員もしくは本明細書中で見つけられる他の要素との任意の組み合わせで言及することもあり、および各群構成員を個別に請求項に記載することもあり、またはその群の他の構成員もしくは本明細書中で見つけられる他の要素との任意の組み合わせで請求項に記載することもある。便宜および／または特許性の理由から、ある一定の群の１つ以上の構成員をある一定の群に組み入れることもあり、またはある一定の群から削除することもあることが予期される。何らかのかかる組み入れまたは削除が存在する場合、本明細書は、添付の請求項において用いるすべてのマーカッシュ群の記述を満たすように変更したその群を含有すると考えられる。

【0109】

本発明を実施するための本発明者らが知る最高の方式を含めて、一定の実施形態を本明細書に記載する。勿論、これらの記載する実施形態の変形形態が、上記説明を読むことで、通常の当業者には明らかになるであろう。本発明者は、かかる変形形態を適宜用いることを当業者に予期しており、および本発明者らは、本明細書に具体的に記載する以外の別な方法で本発明が実施されることを意図している。したがって、本請求項は、適用可能な法律によって許されるような、本請求項に記述する主題のすべての変更形態および等価物を含む。さらに、本明細書中で別段の指示がない限り、または文脈が明らかに矛盾しない限り、上記要素の、それらのすべての可能な変形形態での、あらゆる組み合わせが考えられる。

【0110】

最後に、本明細書において開示する実施形態は、本請求項の原理の例証となるものであると解するべきである。用いることができる他の変更形態は、本請求項の範囲内である。それ故、例として、限定としてではなく、代替実施形態を本明細書における教示に従って用いてもよい。したがって、本請求項は、示すおよび記載するまさにそのとおりの実施形態に限定されない。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】