KR20100119891A - 서브마이크론 바륨 및 마그네슘 알루미네이트, 그의 제조 방법 및 인광체로서의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바륨 및 마그네슘 알루미네이트는 80 내지 400 nm의 평균 크기를 갖는 실질적으로 단결정성인 입자의 액상 현탁액의 형태로 있는 것을 특징으로 한다. 알루미네이트는 알루미네이트 조성물의 일부인 알루미늄 화합물 및 다른 원소의 화합물을 함유하는 액체 혼합물을 형성하는 단계; 분무화에 의해 혼합물을 건조하는 단계; 건조된 생성물을 환원 분위기에서 하소하고, 상기 생성물을 습윤 분쇄하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다. 본 발명의 알루미네이트는 인광체로서 사용될 수 있다.

Description

서브마이크론 바륨 및 마그네슘 알루미네이트, 그의 제조 방법 및 인광체로서의 용도{SUBMICRONIC BARIUM AND MAGNESIUM ALUMINATE, METHOD FOR MAKING SAME AND USE THEREOF AS A PHOSPHOR}
본 발명은 서브마이크론 바륨 마그네슘 알루미네이트, 그의 제조 방법 및 본 발명의 알루미네이트의 인광체로서의 용도에 관한 것이다.
발광 및 전자 분야는 현재 상당한 발전을 경험하고 있다. 이런 발전의 한 예로서, 신규한 디스플레이, 조명 또는 마킹 기법을 위한 플라즈마 시스템(디스플레이 및 램프)의 개선을 언급할 수 있다. 이러한 신규 응용은 더욱 개선된 특성을 갖는 인광체 재료를 필요로 한다. 따라서, 특히 이들 인광체 재료를 필요로 하는 응용 분야에서의 구현을 촉진하기 위해, 발광 성질과는 별개로, 특정 형태 또는 입자 크기 특성이 이들 재료에 요구된다.
보다 구체적으로, 인광체를 가능한 한 최대한 분쇄하고, 매우 작은 서브마이크론 크기, 특히 500 nm 미만의 입자의 형태로 만들려는 요구가 있다. 그로깅(grogging)에 의한 인광체의 제조 방법이 알려져 있다. 그러나, 이러한 방법은 원하는 결정학적 상을 얻기 위해서는 고온의 하소를 요구한다. 결국, 이로 인해 일반적으로 분쇄하기 어려운 생성물을 얻어지기 때문에, 상기와 같은 작은 크기를 달성하는 것은 불가능해진다.
또한, 발광 및 전자 분야가 발전하는 상황에서, 얇고, 투명하며, 발광 필름의 형태인 재료를 얻는 방법이 다시 연구되고 있다.
본 발명의 주목적은 그러한 입자 크기 특성을 갖는 생성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은 상기 유형의 발광 재료를 얻는 것에 있다.
상기 목적에 따라, 본 발명의 바륨 마그네슘 알루미네이트는 80 내지 400 nm의 평균 크기를 갖는 실질적으로 단결정성인 입자가 액상에서 현택액의 형태인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징, 부재 및 장점은 추가된 도면과 관련하여, 다음의 기술을 통해 더욱 완전하게 명확해질 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 알루미네이트의 XRD 패턴이다.
- 도 2는 본 발명에 따른 알루미네이트의 발광 스펙트럼이다.
- 도 3은 본 발명에 따른 제2 현탁액의 TEM 현미경 사진이다.
- 도 4는 본 발명에 따른 제3 현탁액의 TEM 현미경 사진이다.
- 도 5는 본 발명에 따른 제4 알루미네이트의 발광 스펙트럼이다.
- 도 6은 본 발명에 따른 제5 알루미네이트의 발광 스펙트럼이다.
용어 "희토류(rare earth)"는 본 발명에서 이트륨 및 원자 번호 57 내지 71의 주기율표의 원소로 형성된 군의 원소를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 알루미네이트는 서브마이크론 단결정성 입자인 것을 필수적인 특징으로 하는 입자로 이루어진다.
보다 구체적으로, 이러한 입자들은 80 내지 400 nm, 더욱 특히 100 내지 300 nm의 평균 크기(d50)를 갖는다. 이러한 크기는 80 내지 200 nm, 더욱 특히 100 내지 200 nm일 수 있다. 본 발명의 알루미네이트의 몇몇 응용, 예를 들면 투명 재료의 제조에 있어서, 후술하는 바와 같이, 100 내지 150 nm의 크기를 갖는 입자를 포함하는 알루미네이트를 사용하는 것이 가능하다.
또한, 이 입자들은 좁은 입자 크기 분포를 가질 수 있고, 보다 구체적으로 이들의 분산도는 1 이하, 바람직하게는 0.7 이하, 보다 바람직하게는 0.5 이하일 수 있다.
본 명세서 내에서, 평균 크기 및 분산도는 레이저 입자 크기 분석기(분포 용적(volume distribution))를 사용한 레이저 산란 기술을 사용하여 얻은 값이다.
용어 "분산도"는 하기의 비율을 뜻하는 것으로 이해된다:
σ/m = (d84-d16)/2d50
여기서,
- d84는 입자의 84 %가 d84 미만의 직경을 갖는 입자의 직경이다.
- d16은 입자의 16 %가 d16 미만의 직경을 갖는 입자의 직경이다.
- d50은 입자의 평균 직경이다.
여기서, 평균 크기 측정은 어떠한 침전도 일어나지 않는, 즉 상청액이 없는 그리고 안정된 상이 없는, 그리고 필요에 따라, 이러한 유형의 공지된 방법을 사용하여 초음파 처리를 한 현탁액 상에서 수행되는 것이 명시되었다.
본 발명의 알루미네이트를 구성하는 입자의 다른 특징은 이들의 단결정성이다. 이는 이들 입자의 대부분이, 즉 이들의 약 90% 이상이, 그리고 바람직하게는 전부가 단결정으로 구성되기 때문이다.
입자의 이러한 단결정성의 양상은 투과 전자 현미경(TEM) 분석 기술에 의해 확인할 수 있다.
입자의 크기가 약 200 nm 이하의 범위에 있는 현탁액에 있어서, 입자의 단결정성의 양상은 또한 상기 기술된 레이저 산란 기술로 측정된 평균 입자 크기를 X-선 회절(XRD) 분석으로 얻어진 동조성 영역(coherent domain) 또는 결정의 크기 측정과 비교함으로써 확인할 수 있다. 여기서 XRD로 측정된 값이 [102] 결정학적 면에 상응하는 회절선으로부터 계산된 동조성 영역의 크기에 해당한다는 것에 주목해야 한다. 이러한 두 값은, 즉 레이저 산란 평균 크기 및 XRD 평균 크기는 동일한 정도의 크기, 즉, 비율(d50 측정값/XRD 측정값)이 2 미만, 특히 1.5 이하이다.
이러한 단결정성으로 인해, 본 발명의 알루미네이트 입자는 상당히 분산되고 미분된 형태로 존재한다. 입자 응집체는 거의 없거나 또는 없다. 입자의 미분된 특성은 레이저 산란 기술로 측정된 d50을 투과 전자 현미경(TEM)에 의해 얻은 영상을 사용하여 측정된 값과 비교하여 확인할 수 있다. 따라서, 레이저 산란 기술에 의해 측정된 d50의 주어진 값(레이저 d50 값), TEM으로 측정된 값(TEM 값)은 적어도 (레이저 d50 값)/2와 동등하고 (레이저 d50 값/TEM 값)의 비율은 1 내지 2일 수 있다.
본 발명의 알루미네이트는 산화 형태의 알루미늄, 바륨 및 마그네슘에 기초하지만, 구성 원소 Ba, Mg 및 Al을 부분적으로 치환하여 특히 알루미네이트의 광학적 및 발광 특성의 변형을 가능하게 하는 것으로 여겨지기 때문에 "치환체(substituents)" 또는 "도펀트(dopants)"라고 불리는 추가적인 원소를 포함할 수 있다.
하기에 각각의 구성 원소에 대한 치환체의 예를 현재 선행기술에서 통상적으로 받아들여지고 있는 것에 기초하여 제시한다. 이는 제시된 구성 원소에 대해 기술된 치환체가 이후에 본 명세서에서 구성 원소로 가정된 것 이외의 원소를 치환하기 위한 것임을 보이는 것이라고 하더라도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다는 것을 의미한다.
따라서, 바륨은, 특히 가돌리늄, 테르븀, 이트륨, 이테르븀, 유로퓸, 네오디뮴 및 디스프로슘일 수 있는 하나 이상의 희토류로 부분적으로 치환될 수 있고, 이들 원소는 개별적으로 또는 조합하여 이용될 수 있다. 마찬가지로, 마그네슘은 아연, 망간 및 코발트로부터 선택된 하나 이상의 원소로 부분적으로 치환될 수 있다. 마지막으로, 알루미늄은 또한 갈륨, 스칸듐, 붕소, 게르마늄 및 규소로부터 선택된 하나 이상의 원소로 부분적으로 치환될 수 있다.
공지된 바와 같이, 치환체의 양은 폭넓게 다양할 수 있으나, 최대값에 관해, 알루미네이트의 결정학적 구조가 실질적으로 유지되는 정도이어야 한다. 또한, 치환체의 최소량은 치환체가 효과가 생성되지 않는 것 미만이다.
그러나, 일반적으로, 바륨에 관한 치환체의 양은 40 % 이하, 특히 20 % 이하 및 더욱 특히 10 % 이하이며, 이 양은 at% (치환체/(치환체 + Ba) 원자비)로 나타낸다. 마그네슘에 관한 (동일한 방식으로 나타내는) 치환체의 양은 일반적으로 60 % 이하, 더욱 특히 40 % 이하이고, 더욱 특히 10 % 이하이다. 알루미늄에 관해, 동일한 방식으로 나타내는, 치환체의 양은 일반적으로 15 % 이하이다. 치환체의 최소량은, 예를 들면 0.1 % 이상일 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 알루미네이트는 아래 화학식 I을 만족할 수 있다.
<화학식 I>
a(Ba1 - dM1 dO)·b(Mg1 - eM2 eO)·c(Al2O3)
여기서,
M1은, 특히 가돌리늄, 테르븀, 이트륨, 이테르븀, 유로퓸, 네오디뮴 또는 디스프로슘일 수 있는 희토류를 나타내고;
M2는 아연, 망간, 또는 코발트를 나타내고;
a, b, c, d 및 e는 다음의 관계를 만족한다:
0.25 ≤ a ≤ 2; 0 < b ≤ 2; 3 ≤ c ≤ 9; 0 ≤ d ≤ 0.4; 및 0 ≤ e ≤ 0.6.
M1은 더욱 특히 유로퓸일 수 있다.
M2는 더욱 특히 망간일 수 있다.
더욱 특히, 본 발명의 알루미네이트는 a = b = 1 및 c = 5 일 때 상기 화학식 I을 만족할 수 있다.
다른 특정 실시양태에 따르면, 본 발명의 알루미네이트는 a = b = 1 및 c = 7 일 때 상기 화학식 I을 만족할 수 있다.
또 다른 특정 실시양태에 따르면, 본 발명의 알루미네이트는 a = 1; b = 2 및 c = 8 일 때 상기 화학식 I을 만족할 수 있다.
따라서, 이러한 유형의 생성물의 예로 다음 화학식을 언급할 수 있다: BaMgAl10O17; Ba0 .9Eu0 .1MgAl10O17; Ba0 .9Eu0 .1Mg0 .6Mn0 .4Al10O17; Ba0 .9Eu0 .1Mg0 .8Mn0 .2Al10O17; Ba0.9Eu0.1Mg0.95Mn0.05Al10O17; BaMgAl14O23; Ba0 .9Eu0 .1MgAl14O23; Ba0 .8Eu0 .2Mg1 .93Mn0 .07Al16O27.
본 발명의 알루미네이트는 일반적으로 액상에서 상술한 입자의 현탁액의 형태로 존재한다.
고체 입자에 있어서, 이들은 상술된 바와 같이 필수적으로 또는 알루미네이트만으로 구성되고 - 예를 들면, 가능한 극소량의 불순물을 제외하고, 이들은 이런 알루미네이트가 아닌 화합물을 함유하지 않는다. 알루미네이트는 필수적으로 β-알루미나의 형태로 결정화된다. 이러한 결정화는 XRD 분석에 의해 확인된다. 용어 "필수적으로"는, 본 발명의 현탁액으로부터 얻은 건조 분말 상에서 수행한 분석에 의해 얻은 XRD 패턴이, 지배적인 β-알루미나 상과는 별개로, 예를 들면, BaAl2O4와 같은 불순물에 상응하는 하나 이상의 소수 상을 가질 수도 있는 것을 의미한다. 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 알루미네이트는 순수한 β-알루미나 상의 형태로 결정화된다. 이 경우에, XRD 분석은 단일 결정학적 상만을 나타낸다.
이 현탁액은 안정하여, 수 시간 동안, 예를 들면 24 시간 동안, 고체 입자의 침전이 관찰되지 않는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
그러나, 일부 침전은 시간이 경과함에 따라 관찰될 수 있고, 그 결과 입자가 응집될 수 있다. 그러나, 본 발명의 현탁액의 중요한 성질이기도 한데, 매우 낮은 기계적 에너지, 예를 들면 120W의 전력으로 3분간, 특히 초음파 처리를 사용한 간단한 교반은 입자들을 탈응집하여 현탁액을 회복하도록 작용하고, 이 입자들은 상기 기술된 특성을 모두 갖는다.
본 발명에 따른 현탁액의 액상은 물 또는 수화성(water-miscible) 물/용매 혼합물 또는 다른 유기 용매일 수 있다.
유기 용매는, 특히 수화성 용매일 수 있다. 예로서 다음을 언급할 수 있다: 알코올, 예를 들면 메탄올 또는 에탄올; 글리콜, 예를 들면 에틸렌 글리콜; 글리콜의 아세테이트 유도체, 예를 들면 에틸렌 글리콜 모노아세테에트; 글리콜의 에테르; 폴리올 및 케톤.
또한, 액상은 분산제를 포함할 수 있다.
분산제는 공지된 분산제, 예를 들면 알칼리 금속 폴리포스페이트(Mn+2PnO3n+1)또는 특히 메타포스페이트([MPO3]n)(M은 나트륨과 같은 알칼리 금속을 나타낸다), 예를 들면 헥사메타인산 나트륨으로부터 선택될 수 있다. 또한, 규산염 알칼리 금속(규산나트륨), 아미노 알코올, 포스포네이트, 시트르산 및 그의 염, 포스포숙신산(phosphosuccinic acid)의 유도체((HOOC)n-R-PO3H2, R은 알킬 사슬), 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리스티렌술폰산 및 그의 염으로부터 선택될 수 있다. 시트르산 및 메타포스페이트가 특히 가장 바람직하다.
분산제의 양은 1 % 내지 15 %, 더욱 특히 4 % 내지 8 %일 수 있으며, 이 양은 분산제 내의 고체의 중량에 대한 분산제의 중량으로 나타낸다.
현탁액의 농도는 폭넓게 다양할 수 있다. 예를 들면, 이는 10 g/l 내지 500 g/l, 더욱 특히 40 g/l 내지 300 g/l일 수 있고, 이 농도는 현탁액의 부피당 고체의 중량으로 나타낸다.
수상 중 현탁액에 관해, 그리고 특정 실시태양에 따르면, 현탁액의 한가지 유리한 특징은 넓은 pH 범위에 걸친 안정성이다. 따라서, 이러한 현탁액은 안정하게 유지되는데, 즉 이들의 pH가 주어진 범위의 값, 총 pH 값이 2 내지 11, 더욱 특히 4 내지 10일 수 있는 범위로 변화될 때 입자의 침전 및 응집을 증가시키지 않는다. 이러한 pH의 변화는 현탁액을 발광 용도로 가공할 때 나타날 수 있으며, 이러한 특성은 현탁액이 넓은 범위의 용도로 사용될 수 있기 때문에 중요하다.
또한, 본 발명은 알루미네이트가 상술한 현탁액의 형태로 될 수 있는 특성을 갖는 고체 형태, 즉 분말인 알루미네이트에 관한 것이다. 즉, 분말이 액상에서 재분산될 때, 간단한 교반 후에, 특히, 예를 들면 약 450W의 전력의 간단한 초음파 처리에 의한 대량의 기계적 에너지를 다시 적용하는 것이 요구되지 않는 특성을 갖는 알루미네이트의 현탁액이 얻어진다.
이하에서, 본 발명의 현탁액 형태의 알루미네이트를 제조하는 공정을 기술한다.
상기 공정은 알루미네이트의 조성물 중 알루미늄 화합물 및 다른 원소의 화합물의 용액 또는 현탁액 또는 심지어 겔인 액체 혼합물이 형성되는 첫째 단계를 포함한다.
상기 원소들의 화합물로서, 무기염 또는 수산화물 또는 탄산염을 사용하는 것이 통상적이다. 염으로서, 특히 바륨, 알루미늄, 유로퓸 및 마그네슘의 경우에 바람직하게는 질산염이 언급될 수 있다. 황산염, 특히 알루미늄, 염화물 또는 그 밖의 유기염의 경우에 있어서, 예를 들어 아세테이트가 임의로 사용될 수 있다.
또한, 알루미늄 화합물로서, 알루미늄의 콜로이드 분산액 또는 졸을 사용할 수 있다. 이러한 콜로이드 알루미늄 분산액은 1 nm 내지 300 nm의 크기를 갖는 입자 또는 콜로이드를 가질 수 있다. 알루미늄은 졸 내에서 뵈마이트(boehmite)의 형태로 존재할 수 있다.
다음 단계는 사전에 제조된 혼합물을 건조하는 것으로 구성된다. 이 건조는 분무에 의해 수행된다.
"분무 건조"라는 표현은 고온의 대기로 혼합물을 분무하여 건조하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 분무는 공지된 임의의 분무기 그 자체, 예를 들면 스프링클러-로즈(sprinkler-rose) 유형 또는 다른 유형의 분무기 노즐을 이용하여 수행할 수 있다. 또한, 터빈 분무기(turbine atomizer)라고 불리는 분무기를 사용하는 것도 가능하다. 본 방법에 사용될 수 있는 다양한 분무 기술에 관해, 문헌 [fundamental work by Masters entitled "Spray drying" (second edition, 1976, published by George Godwin, London)]을 참조할 수 있다.
또한, 예를 들면 프랑스 특허출원번호 2 257 326, 2 419 754 및 2 431 321에서 기재된 유형인 "플래시(flash)" 반응기를 이용한 분무-건조 작업을 사용할 수 있다는 것을 인지해야 한다. 이러한 유형의 분무 건조기는, 특히 작은 입자 크기의 생성물을 제조하기 위해서 사용될 수 있다. 이 경우, 처리 가스(고온 가스)는 나선 운동을 하게 되며 소용돌이 웰(vortex well) 내부로 흘러들어 가게 된다. 건조할 혼합물은 상기 가스의 나선 경로의 대칭 축과 일치하는 경로를 따라 주입되고, 이에 따라 가스의 운동량이 처리할 혼합물로 완전히 전달될 수 있게 한다. 사실 가스는 다음의 두가지 기능을 수행한다: 첫째, 초기 혼합물을 분무하는 기능, 즉 미세한 액적으로의 변환, 및 둘째, 얻어진 액적을 건조하는 기능. 더욱이, 입자의 반응기에서의 극단적으로 짧은 체류 시간 (일반적으로 약 1/10 초 미만)은, 무엇보다도 이들이 고온의 가스와 지나치게 장시간 접촉하여 과열되는 위험을 제한하는 장점을 가진다.
상술한 플래시 반응기에 관해, 특히 프랑스 특허출원번호 2 431 321의 도 1을 참조할 수 있다.
이는 상부가 갈라지는 절단 추체(truncated cone) 또는 이중 추체(double cone)로 이루어진 접촉 챔버 및 연소 챔버로 이루어진다. 연소 챔버는 좁은 통로를 통해 접촉 챔버로 들어간다.
연소상의 도입을 가능하게 하는 개구가 연소 챔버의 상부에 제공된다.
또한, 연소 챔버는 동축 내부 실린더를 포함하고, 이에 따라 연소 챔버 내부는 대체로 장치 상부 쪽에 위치한 천공을 갖는 중앙 영역 및 환형 평행 영역으로 정의된다. 챔버는 하나 이상의 원, 그러나 바람직하게는 축을 따라 개별적으로 위치한 수개의 원에 분산된 최소 여섯 개의 천공을 갖는다. 챔버의 하부에 위치한 천공의 전체 표면적은, 상기 동축 내부 실린더의 천공의 전체 표면적의 1/10 내지 1/100 정도로 매우 작을 수 있다.
천공들은 일반적으로 원형이며 두께가 매우 얇다. 바람직하게는, 천공 직경에 대한 벽 두께의 비율은 5 이상이며, 벽의 최소 두께는 기계적인 요건만으로 제한된다.
마지막으로, 경사진 파이프는 좁은 통로로 들어가고, 그 단부는 중앙 영역의 축을 따라 개구된다.
나선 운동을 하는 가스상(이하 나선상)은, 환형 영역에 만들어진 오리피스 내부로 유입되는 가스, 통상적으로는 공기로 이루어지고, 상기 오리피스는 바람직하게는 상기 영역의 하부에 위치한다.
좁은 통로에서 나선상을 얻기 위해서는, 가스상은, 바람직하게는 앞서 언급한 오리피스 내로 저기압으로, 즉 접촉 챔버에 존재하는 압력보다 1 bar 미만, 및 더욱 특히 0.2 내지 0.5 bar 높은 압력으로 투입된다. 나선상의 속도는 일반적으로 10 내지 100 m/s이며, 바람직하게는 30 내지 60 m/s이다.
또한, 특히 메탄일 수 있는 연소상은, 축을 따라 앞서 언급한 개구를 통해 중앙 영역 내로 약 100 내지 150 m/s의 속도로 주입된다.
연소상은, 임의의 공지된 수단으로, 연료 및 나선상이 상호 접촉하게 되는 영역에서 점화된다.
그 후, 좁은 통로에서 가스에 부과된 흐름은 쌍곡면의 모선(generatrice)의 군과 일치하는 다수 경로를 따라 발생한다. 상기 모선은, 모든 방향으로 갈라지기 전에 좁은 통로 가까이 및 아래에 위치한 작은 크기의 원 또는 고리의 군에 기초한다.
다음으로, 액체 형태로 처리되는 혼합물은 앞서 언급한 파이프를 통해 유입된다. 그 후, 액체는 다수의 액적으로 분리되고, 각 액적은 가스의 부피에 따라 운송되고 원심력을 발생시키는 운동을 하게 된다. 통상적으로, 액체의 유속은 0.03 내지 10 m/s이다.
액체 혼합물의 고유 운동량에 대한 나선상의 고유 운동량의 비는 높아야 한다. 특히, 100 이상이고, 바람직하게는 1000 내지 10000이다. 좁은 통로에서의 운동량은 처리될 혼합물 및 가스의 유입 유속, 및 상기 통로의 단면적에 기초하여 계산된다. 유속의 증가는 액적의 크기를 증가시킨다.
이런 조건 하에서, 가스의 고유 운동은, 그의 방향 및 강도 모두에 있어서, 처리될 혼합물의 액적에 부과되고, 이들은 두 스트림의 수렴 영역에서 서로 분리된다. 또한, 액체 혼합물의 속도를 지속적인 흐름을 얻는데 필요한 최소한으로 감소시킨다.
일반적으로, 분무-건조는 100 ℃ 내지 300 ℃의 고체 배출 온도에서 수행된다.
공정의 다음 단계는 건조 조작 후 얻어진 생성물을 하소하는 것으로 이루어진다.
이러한 하소는 결정성 상을 얻기 충분한 높은 온도에서 수행된다. 일반적으로, 이 온도는 1100 ℃ 이상이며, 더욱 특히 1200 ℃ 이상이다. 이는 1500 ℃ 이하, 및 예를 들면 1200 ℃ 내지 1400 ℃일 수 있다.
이러한 하소는 공기 중에서 또는, 특히 알루미네이트가 도펀트를 함유하고 이 알루미네이트가 인광체로 사용되는 경우에 환원 분위기 하에서, 예를 들면 수소/질소 또는 수소/아르곤 혼합물에서 수행된다. 이러한 하소의 지속 시간은, 예를 들면 30 분 내지 10 시간이다. 두 번의 하소, 첫번째는 대기 중에서 그리고 두번째는 환원 분위기 하에서 수행하는 것이 가능하다.
특정 경우에 있어, 알루미늄 및 다른 원소로부터 선택된 출발 화합물의 유형에 따라, 상기 언급된 하소 이전에, 상기 주어진 온도에 비해 다소 낮은 온도에서, 예를 들면 1000 ℃ 미만에서, 하소를 수행하는 것이 유리할 수 있다.
공정의 최종 단계는 하소로 얻어진 생성물을 분쇄하는 것으로 이루어진다. 본 발명에 따르면, 생성물은 물 또는 그 밖의 물/용매 혼합물 또는 현탁액을 구성하는 액상과 관련하여 상기 기술된 용매와 동일한 유형의 유기 용매 내에서 습윤 분쇄한다.
분쇄 동안, 상기 기술된 유형의 분산제가 상기 제시된 양으로 사용될 수 있다. 정해진 pH 범위 내에서 안정성을 유도하는 앞서 제시된 분산제는, 상기 기술된 바와 같이 다양한 pH 범위에서 얻어진 현탁액을 안정화하는 것을 도울 수 있다.
습윤 분쇄는 당업자에게 잘 알려진 조건 하에서 수행된다.
습윤 분쇄 후, 현탁액 형태의 본 발명의 알루미네이트가 얻어진다.
물/용매 혼합물 또는 유기 용매 중 현탁액의 경우, 이 현탁액은 상기 기술된 공정에 따라 얻어진 수성 현탁액으로부터 제조될 수 있고, 상기 수성 현탁액에 유기 용매를 첨가하고, 이 후 필요한 경우에, 물을 제거하기 위한 증류에 의해 수성 현탁액으로부터 제조될 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
상기 기술은 현탁액 형태의 알루미네이트의 제조에 관한 것이다. 분말 형태의 본 발명의 알루미네이트를 얻기 위해서, 공정은 상기 현탁액으로부터 출발하고, 그 후 임의의 공지된 분리 기술, 예를 들면 여과를 사용하여 액상으로부터 고체 생성물이 분리된다. 이렇게 얻어진 고체 생성물은 건조할 수 있으며, 임의로 상기 기술된 유형과 동일한 액상에서 재현탁될 수 있다.
치환체 또는 도펀트의 성질 및 본질에 따라서, 본 발명의 알루미네이트 - 이는 현탁액 형태의 알루미네이트 또는 고체 형태의 알루미네이트를 의미 - 는 인광체로 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 알루미네이트는 플라즈마 시스템(희유 가스(rare gas) 또는 희유 가스의 혼합물, 예를 들면 크세논 또는/및 네온에 의해 여기가 생성되는 디스플레이 및 램프), 수은 램프(mercury vapor lamp) 및 발광 다이오드(LED)에서 사용되는 파장 범위에서의 전자기적 여기 하에서 발광 성질을 갖는다. 따라서, 이들은 플라즈마 시스템(디스플레이 또는 조명 시스템), 수은 램프 및 LED에서 인광체로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 설명한 알루미네이트 또는 상기 설명한 방법에 의해 얻어지거나 상기와 동일한 알루미네이트를 사용하여 제조된 것과 같은 알루미네이트를 포함하는 발광 장치에 관한 것이기도 하다. 유사하게, 본 발명은 알루미네이트가 사용될 수 있는, 또는 동일한 알루미네이트를 포함하는 플라즈마 시스템, 수은 램프, 또는 LED의 제조에 관한 것이다. 이러한 제품의 제조에 있어 인광체의 사용은 공지된 기술, 예를 들면 스크린 인쇄, 전기영동, 침전, 잉크젯 인쇄, 분무, 스핀 코팅 또는 딥 코팅에 의해 수행된다.
본 발명의 알루미네이트의 입자 크기 특성은, 이들이 반투명 잉크의 마커로 사용되어, 예를 들면 마킹의 보이지 않는 바코드 시스템을 제조할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 알루미네이트는 또한, 종이, 카드, 텍스타일 또는 유리 유형의 재료 또는 그 밖의 거대분자 재료의 마커로서 사용될 수 있다. 후자는 유형이 다양할 수 있다: 탄성, 열가소성, 열경화성.
또한, 이러한 알루미네이트의 특정 특성, 이들이 도핑되지 않은 경우(가시광선 및 UV범위에서 흡수가 없음), 이들이 수은 증기 조명 시스템에서 반사 장벽으로 사용될 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 하나 이상의 알루미네이트 또는 상기 설명된 바와 같은 공정에 의해 얻어진 알루미네이트를 포함하거나, 또는 이로부터 제조될 수 있는 발광 재료에 관한 것이다.
한 가지 바람직한 실시태양에 따르면, 상기 발광 재료는 또한 투명할 수 있다. 이 경우, 그 조성물에 포함되는 또는 제조에 있어서의 알루미네이트는 100 nm 내지 200 nm, 바람직하게는 100 nm 내지 150 nm의 평균 크기를 갖는 본 발명에 따른 알루미네이트이다.
이 재료는 본 발명의 알루미네이트 외에도 다른 알루미네이트 또는 보다 일반적으로는 다른 인광체들을 서브마이크론 또는 나노단위 입자의 형태로 포함하거나, 이들을 이용하여 제조될 수 있다는 점이 주목될 것이다.
이 재료는 두 가지 형태, 즉 재료 전부가 투명성과 발광성을 갖는 벌크 형태, 또는 기재와 상기 기재상의 층의 형태 중에서 층만이 투명성과 발광성을 갖는 복합재 형태로 존재할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 알루미네이트는 상기 층 중에 함유된다.
재료의 기재는 규소로 만들어지거나, 실리콘계이거나, 석영으로 만들어질 수 있는 기재이다. 이는 또한, 유리 또는 그 밖에 폴리카르보네이트와 같은 중합체일 수 있다. 기재, 예를 들면 중합체는, 수밀리미터의 두께를 갖는 시트 또는 플레이트와 같이 단단한 형상 또는 유연한 형상일 수 있다. 또한 기재는 수십 마이크론 또는 수 마이크론 내지 수십 밀리미터의 두께를 갖는 막 형태로 존재할 수 있다.
용어 "투명 재료"는 60% 이하의 탁도 및 60% 이상의 전체 투과도, 바람직하게는 40% 이하의 탁도 및 80% 이상의 전체 투과도를 갖는 재료를 의미하는 본 발명의 맥락 내에서 이해된다. 전체 투과도는 입사광의 양을 기준으로 층을 통과하는 빛의 전체량에 해당한다. 탁도는 층의 확산 투과 대 전체 투과의 비에 해당한다.
이들 두 양은 다음 조건 하에서 측정된다: 두께가 0.2 ㎛와 1 ㎛ 사이인 재료의 층을 두께가 0.5 mm인 표준 유리 기판 상에 도포한다. 재료 중 알루미네이트 입자의 중량 분율은 20% 이상이다. 전체 투과도 및 확산 투과도는 550 nm의 파장에서 적분구가 장착된 퍼킨 엘머(Perkin Elmer) 람다 900 분광기 상에서 통상적인 절차를 이용하여 재료 층과 기판을 통해 측정한다.
재료, 보다 특히는 상기 언급한 층은, 본 발명에 따른 알루미네이트 이외에도, 특히 재료의 기계적 및 광학적 특성을 개선시키기 위해, 중합체(폴리카르보네이트, 메타크릴레이트), 실리케이트, 실리카 비드, 포스페이트, 산화티탄 또는 다른 무기 충전제의 결합제 또는 충전제를 포함할 수 있다.
재료 중 알루미네이트 입자의 중량 분율은 20%와 99% 사이일 수 있다.
층의 두께는 30 nm와 10 ㎛ 사이, 바람직하게는 100 nm와 3 ㎛ 사이, 보다 바람직하게는 100 nm와 1 ㎛ 사이일 수 있다.
복합재 형태로 된 재료는, 예를 들어 술포크롬 혼합물로 임의적으로 먼저 세척한 기판 상에 본 발명의 알루미네이트 현탁액을 도포함으로써 얻어질 수 있다. 또한, 이러한 도포시에 상기 언급한 결합제 또는 충전제를 첨가할 수 있다. 상기 도포는 분무, 스핀코팅 또는 딥코팅 기법에 의해 수행될 수 있다. 층을 도포한 후, 기판을 공기 중에서 건조시키고, 그 후 임의적으로 열 처리시킬 수 있다. 열 처리는, 특히 부반응을 피할 수 있도록 층과 기판의 상용성을 특히 고려하여, 일반적으로 200℃ 이상이고 그 상한이 고정된 온도로 가열함으로써 수행된다. 건조 및 열 처리는 공기 중에서, 불활성 대기 중에서, 진공 하에서, 또는 그 밖에 수소 중에서 수행될 수 있다.
상기에서 재료는 결합제 또는 충전제를 포함할 수 있다. 이 경우에는, 그 자체로 그러한 결합제 또는 충전제 또는 그 밖에 상기 결합제 또는 충전제의 전구체 중 적어도 하나를 포함하는 현탁액을 사용하는 것이 가능하다.
벌크 형태의 재료는 알루미네이트 입자를 중합체 유형 매트릭스, 예를 들면 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴레이트 또는 실리콘과 같은 중합체 내로 혼입시킴으로써 얻어질 수 있다.
본 발명은 결국, 상기 설명한 유형의 재료, 및 UV 광자 공급원일 수 있는 여기원, 예를 들면, UV 다이오드 또는 그 밖에 Hg, 희유 가스 또는 X-선 유형의 여기를 포함하는 발광 시스템에 관한 것이다.
본 시스템은 조명 유리 유형의 투명 벽 조명 장치로서 사용될 수 있다.
<실시예>
이제 실시예들을 기재한다.
실시예 1
본 실시예는 본 발명의 화학식 Ba0 .9Eu0 .1MgAl10O17에 따른 바륨 마그네슘 알루미네이트의 현탁액의 제조에 관한 것이다.
용액을 바륨, 마그네슘 및 유로퓸 질산염으로부터, 하기의 조성(at%)으로 제조하였다:
Ba: 45 %
Mg: 50 %
Eu: 5 %.
또한, 뵈마이트(비표면적 265 m2/g) 졸을 약 1.8 mol/l의 Al 농도로 제조하였다. 질산염 용액 및 뵈마이트 졸을 혼합하여 하기 몰비를 갖는 겔을 얻었다:
Ba/Al: 0.09
Mg/Al: 0.1
Eu/Al: 0.01.
이 겔에 물을 첨가하여, 약 0.7 mol/l의 Al 농도를 얻었다. 이에 따라 얻어진 겔은 3.5의 최종 pH를 가졌다. 상기에서 설명하였고, FR 2 431 321 A1에 기재된 플래시 분무 건조기를 사용하여 180 ℃의 배출 온도로 겔을 건조하였다. 그 후, 건조 분말을 대기 중에서 900 ℃로 2 시간 동안 하소한 후에 Ar/H2 (95/5) 혼합물 중에서 1400 ℃로 2 시간 동안 하소하였다.
얻어진 분말을 네츠 랍스타 볼 밀(Netzch Labstar ball mill) 내에서, 직경 0.4-0.8 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 습윤 분쇄 조작하였다. 볼은 분쇄 챔버의 70 %를 차지하였다. 현탁액의 고체 함량은 20 wt%이었으며, 분산제, 헥사메타인산(HMP) 나트륨을 분말의 HMP/g의 0.025 g의 양(즉 2.5 wt%)으로 첨가하였다. 밀을 재순환 모드로 3000 rpm의 회전 속도로 사용하였다. 분쇄는 90분간 지속하였다.
얻어진 현탁액의 무초음파 레이저 입자 크기 분석으로 하기 결과를 얻었다:
Figure pct00001
도 1로부터 명백한 바와 같이, 현탁액을 100 ℃의 오븐에서 건조하여 얻은 표본의 X-선 회절 분석은 β-알루미나 상을 101 nm의 [102] 결정학적 면에 상응하는 회절선으로부터 계산된 동조성 영역 크기로 나타내었다.
d50(레이저) 값 및 동조성(XRD) 영역의 크기는 동일한 정도의 규모를 갖는 것을 발견하였고, 이에 따라 입자의 단결정성을 확인하였다.
얻어진 현탁액은 254 nm 여기 하에서 청색(450 nm)으로 발광하였다. 도 2는 이 현탁액의 발광 스펙트럼이다.
실시예 2
본 실시예는 본 발명의 화학식 Ba0 .9Eu0 .1MgAl10O17에 따른 바륨 마그네슘 알루미네이트의 현탁액의 제조에 관한 것이다.
상기 제조는 실시예 1의 1400 ℃에서의 하소 부분까지 동일하다.
얻어진 분말을 몰리넥스 볼 밀(Molinex ball mill) 내에서, 직경 0.4-0.6 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 습윤 분쇄 조작하였다. 볼은 분쇄 챔버의 65 %를 차지하였다. 현탁액의 고체 함량은 20 wt%이었으며, 분산제, 시트르산 나트륨을 분말의 Na citrate/g의 0.05 g의 양(즉 5 wt%)으로 첨가하였다. 스핀들의 회전 속도는 1000 rpm이었다. 분쇄는 95분간 지속하였다.
얻어진 현탁액의 무초음파 레이저 입자 크기 분석으로 하기 결과를 얻었다:
Figure pct00002
현탁액을 100 ℃의 오븐에서 건조하여 얻은 표본의 X-선 회절 분석은 β-알루미나 상을 119 nm의 [102] 결정학적 면에 상응하는 회절선으로부터 계산된 동조성 영역 크기로 나타내었다.
d50(레이저) 값 및 동조성(XRD) 영역의 크기는 동일한 정도의 규모를 갖는 것을 발견하였고, 이에 따라 입자의 단결정성을 확인하였다. 또한, 도 3은 분쇄 후 현탁액의 TEM 현미경 사진이며, 이 현미경 사진은 입자의 단결정성을 보여준다.
얻어진 현탁액은 254 nm 여기 하에서 청색(450 nm)으로 발광하였다.
실시예 3
본 실시예는 본 발명의 화학식 Ba0 .9Eu0 .1MgAl10O17에 따른 바륨 마그네슘 알루미네이트의 현탁액의 제조에 관한 것이다.
상기 제조는 실시예 1의 1400 ℃에서의 하소 부분까지 동일하다.
얻어진 분말을 몰리넥스 볼 밀 내에서, 직경 0.4-0.6 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 습윤 분쇄 조작하였다. 볼은 분쇄 챔버의 65 %를 차지하였다. 현탁액의 고체 함량은 20 wt%이었으며, 분산제, 포스포숙신산을 분말의 phosphosuccinic acid/g의 0.09 g의 양(즉 9 wt%)으로 첨가하였다. 스핀들의 회전 속도는 1000 rpm이었다. 분쇄는 150분간 지속하였다.
얻어진 현탁액의 무초음파 레이저 입자 크기 분석으로 하기 결과를 얻었다:
Figure pct00003
도 4는 분쇄로 얻어진 현탁액의 TEM 현미경 사진이며, 이는 입자의 단결정성을 나타낸다.
얻어진 현탁액은 254 nm 여기 하에서 청색(450 nm)으로 발광하였다.
실시예 4
3.5의 최종 pH를 갖는 겔을 얻기까지 실시예 1과 같은 과정을 수행하였다. APV® 분무 건조기를 사용하여 배출 온도 145 ℃로 겔을 건조하였다. 그 후, 건조 분말을 대기 중에서 900 ℃로 2 시간 동안 하소한 후에 Ar/H2 (95/5) 혼합물 중에서 1400 ℃로 2 시간 동안 하소하였다.
얻어진 분말을 몰리넥스 볼 밀 내에서 직경 1.6-2.5 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 습윤 분쇄 조작하였다. 볼은 분쇄 챔버의 65 %를 차지하였다. 현탁액의 고체 함량은 50 wt%이었으며, 분산제, 헥사메타인산(HMP) 나트륨을 분말의 HMP/g의 0.05 g의 양(즉 5 wt%)으로 첨가하였다. 스핀들의 회전 속도는 1800 rpm이었다. 분쇄는 240분간 지속하였다.
이 습윤 분쇄 조작 후, 다른 분쇄 파라미터를 변경하지 않고, 현탁액에 직경 0.2-0.3 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 두번째 분쇄 조작을 45분 동안 행하였다.
얻어진 현탁액의 무초음파 레이저 입자 크기 분석으로 하기 결과를 얻었다:
Figure pct00004
현탁액을 100 ℃의 오븐에서 건조하여 얻은 표본의 X-선 회절 분석은 β-알루미나 상을 100 nm의 [102] 결정학적 면에 상응하는 회절선으로부터 계산된 동조성 영역 크기로 나타내었다.
d50(레이저) 값 및 동조성 영역의 크기는 동일한 정도의 규모를 갖는 것을 발견하였고, 이에 따라 입자의 단결정성을 확인하였다.
얻어진 현탁액은 254 nm 여기 하에서 청색(450 nm)으로 발광하였다.
실시예 5
본 실시예는 본 발명의 화학식 Ba0 .9Eu0 .1Mg0 .95Mn0 .05Al10O17에 따른 바륨 마그네슘 알루미네이트의 제조에 관한 것이다.
용액을 바륨, 마그네슘, 유로퓸 및 망간 질산염의 혼합물로부터, 하기의 조성(at%)으로 제조하였다:
Ba: 45 %
Mg: 47.5 %
Eu: 5 %
Mn: 2.5 %.
또한, 뵈마이트(비표면적 265 m2/g) 졸을 약 1.8 mol/l의 Al 농도로 제조하였다. 질산염 용액 및 뵈마이트 졸을 혼합하여 하기 몰비를 갖는 겔을 얻었다:
Ba/Al: 0.09
Mg/Al: 0.095
Eu/Al: 0.01
Mn/Al: 0.005.
이 겔에 물을 첨가하여, 약 0.7 mol/l의 Al 농도를 얻었다. 이에 따라 얻어진 겔은 3.5의 최종 pH를 가졌다. 실시예 1과 동일한 장치를 사용하여, 180 ℃의 배출 온도로 겔을 건조하였다. 그 후, 건조 분말을 대기 중에서 900 ℃로 2 시간 동안 하소한 후에 Ar/H2 (95/5) 혼합물 중에서 1400 ℃로 2 시간 동안 하소하였다.
얻어진 분말을 몰리넥스 볼 밀 내에서 직경 1.6-2.5 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 습윤 분쇄 조작하였다. 볼은 분쇄 챔버의 65 %를 차지하였다. 현탁액의 고체 함량은 50 wt%이었으며, 분산제, 헥사메타인산(HMP) 나트륨을 분말의 HMP/g의 0.075 g의 양(즉 7.5 wt%)으로 첨가하였다. 스핀들의 회전 속도는 1800 rpm이었다. 분쇄는 360분간 지속하였다.
이 습윤 분쇄 조작 후, 현탁액에 직경 0.2-0.3 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 두번째 분쇄 조작을 수행하였다. 다른 분쇄 파라미터의 변경은 없었으며, 분쇄 시간은 215분이었다.
얻어진 현탁액의 무초음파 레이저 입자 크기 분석으로 하기 결과를 얻었다:
Figure pct00005
현탁액을 100 ℃의 오븐에서 건조하여 얻은 표본의 X-선 회절 분석은 β-알루미나 상을 110 nm의 [102] 결정학적 면에 상응하는 회절선으로부터 계산된 동조성 영역 크기로 나타내었다.
d50(레이저) 값 및 동조성 영역의 크기는 동일한 정도의 규모를 갖는 것을 발견하였고, 이에 따라 입자의 단결정성을 확인하였다.
얻어진 생성물은 254 nm 여기 하에서 청색(450 nm) 및 녹색(515 nm)으로 발광하였다. 도 5는 이 현탁액의 발광 스펙트럼이다.
실시예 6
본 실시예는 본 발명의 화학식 Ba0 .9Eu0 .1Mg0 .6Mn0 .4Al10O17에 따른 바륨 마그네슘 알루미네이트의 현탁액의 제조에 관한 것이다.
용액을 바륨, 마그네슘, 유로퓸 및 망간 질산염의 혼합물로부터, 하기의 조성(at%)으로 제조하였다:
Ba: 45 %
Mg: 30 %
Eu: 5 %
Mn: 20 %.
또한, 뵈마이트(비표면적 265 m2/g) 졸을 약 1.8 mol/l의 Al 농도로 제조하였다. 질산염 용액 및 뵈마이트 졸을 혼합하여 하기 몰비를 갖는 겔을 얻었다:
Ba/Al: 0.09
Mg/Al: 0.06
Eu/Al: 0.01
Mn/Al: 0.04.
이 겔에 물을 첨가하여, 약 0.7 mol/l의 Al 농도를 얻었다. 이에 따라 얻어진 겔은 3.5의 최종 pH를 가졌다. 실시예 1과 동일한 장치를 사용하여, 180 ℃의 배출 온도에서 겔을 건조하였다. 그 후, 건조 분말을 대기 중에서 900 ℃로 2 시간 동안 하소한 후에 Ar/H2 (95/5) 혼합물 중에서 1400 ℃로 2 시간 동안 하소하였다.
얻어진 분말을 몰리넥스 볼 밀 내에서 직경 1.6-2.5 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 습윤 분쇄 조작하였다. 볼은 분쇄 챔버의 65 %를 차지하였다. 현탁액의 고체 함량은 50 wt%이었으며, 분산제, 헥사메타인산(HMP) 나트륨을 분말의 HMP/g의 0.075 g의 양(즉 7.5 wt%)으로 첨가하였다. 스핀들의 회전 속도는 1800 rpm이었다. 분쇄는 420분간 지속하였다.
이 습윤 분쇄 조작 후, 현탁액에 직경 0.2-0.3 mm의 ZrO2-SiO2 볼로 두번째 분쇄 조작을 수행하였다. 다른 분쇄 파라미터의 변경은 없었으며, 분쇄 시간은 200분이었다.
얻어진 현탁액의 무초음파 레이저 입자 크기 분석으로 하기 결과를 얻었다:
Figure pct00006
현탁액을 100 ℃의 오븐에서 건조하여 얻은 표본의 X-선 회절 분석은 β-알루미나 상을 89 nm의 [102] 결정학적 면에 상응하는 회절선으로부터 계산된 동조성 영역 크기로 나타내었다.
d50(레이저) 값 및 동조성 영역의 크기는 동일한 정도의 규모를 갖는 것을 발견하였고, 이에 따라 입자의 단결정성을 확인하였다.
얻어진 생성물은 254 nm 여기 하에서 청색(450 nm) 및 녹색(515 nm)으로 발광하였다. 도 6은 이 현탁액의 발광 스펙트럼이다.

Claims (16)

  1. 80 nm 내지 400 nm의 평균 크기를 갖는 실질적으로 단결정성인 입자가 액상에서 현탁액의 형태로 있는 것을 특징으로 하는 바륨 마그네슘 알루미네이트.
  2. 제1항에 있어서, 입자의 평균 크기가 80 nm 내지 200 nm, 더욱 특히 100 nm 내지 200 nm인 것을 특징으로 하는 알루미네이트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 입자의 분산도가 0.7 이하인 것을 특징으로 하는 알루미네이트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 순수상의 형태로 결정화되는 것을 특징으로 하는 알루미네이트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 화학식 I을 만족하는 것을 특징으로 하는 알루미네이트.
    <화학식 I>
    a(Ba1 - dM1 dO)·b(Mg1 - eM2 eO)·c(Al2O3)
    (상기 식에서 M1은 희토류 금속, 특히 가돌리늄, 테르븀, 이트륨, 이테르븀, 유로퓸, 네오디뮴 또는 디스프로슘을 나타내며; M2는 아연, 망간 또는 코발트를 나타내고; a, b, c, d 및 e는 0.25 ≤ a ≤ 2; 0 < b ≤ 2; 3 ≤ c ≤ 9; 0 ≤ d ≤ 0.4; 및 0 ≤ e ≤ 0.6인 관계를 만족함)
  6. 제5항에 있어서, 상기 화학식 I에서 a = b = 1 및 c = 5; 또는 a = b = 1 및 c = 7; 또는 a = 1, b = 2 및 c = 8을 만족하는 것을 특징으로 하는 알루미네이트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 액상에서 재분산된 후, 알루미네이트를 현탁액의 형태로 만들 수 있는 분말상의 형태인 것을 특징으로 하는 알루미네이트.
  8. - 알루미네이트의 조성물 중에 알루미늄 화합물 및 다른 원소의 화합물을 포함하는 액체 혼합물을 형성하는 단계;
    - 상기 혼합물을 분무-건조하는 단계;
    - 건조된 생성물을 하소하는 단계; 및
    - 하소 후에 생성물의 습윤 분쇄 조작을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 알루미네이트 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 알루미늄 화합물로서 이 원소의 졸이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 질산염이 알루미늄 화합물 및 상기 원소의 화합물로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 알루미네이트 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어진 알루미네이트를 포함하는, 또는 그로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 알루미네이트 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어진 알루미네이트를 포함하는, 또는 그로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 시스템.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 알루미네이트 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어진 알루미네이트를 포함하는, 또는 그로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 수은 증기 램프.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 알루미네이트 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어진 알루미네이트를 포함하는, 또는 그로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 발광 재료.
  15. 제14항에 있어서, 투명하고, 상기 알루미네이트가 100 nm 내지 200 nm의 평균 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 재료.
  16. 제14항 또는 제15항에 따른 재료 및 여기원을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 시스템.
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