CN113646407A - 氮化物荧光体和发光装置 - Google Patents
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Abstract
本公开的一个方式提供一种荧光体，由通式：MAlSiN3(M＝Ca，Sr)表示，上述M的一部分被Eu取代，且主结晶相与CaAlSiN3结晶相具有相同的结构，上述荧光体的发光峰波长为640nm以上，上述发光峰波长的半值宽度为80nm以下。
Description
技术领域
本公开涉及氮化物荧光体和发光装置。
背景技术
白色发光二极管(白色LED)被广泛地用于照明用途。白色LED是具备蓝色发光二极管等发光元件和荧光体，并通过发光元件发出的蓝色光与荧光体发出的荧光的混色而发出白色光的发光装置。一般使用的白色LED的红色光不足。因此，为了再现接近自然光的白色并使显色性提高而进行了各种红色荧光体的研究。
作为红色荧光体，已知有CASN荧光体和SCASN荧光体等氮化物荧光体(例如专利文献1等)。这些氮化物荧光体一般通过将包含铕氧化物或铕氮化物以及钙氮化物、硅氮化物和铝氮化物的原料粉末进行加热而合成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公报第2005/052087号
发明内容
从得到显色性优异的发光装置的观点考虑，寻求一种在长波长区域具有发光峰波长且显示充分的发光强度的红色荧光体。为了得到这样的红色荧光体，考虑了增加作为发光中心的铕的含量的方法。但是，根据本发明人等的研究，如果增加原料粉末中所占的铕氧化物或铕氮化物的配合量，则得到的氮化物荧光体虽然发光峰波长向长波长位移，但存在发光强度降低的趋势。从得到发光峰波长属于长波长区域且具有充分的发光强度的红色荧光体的观点考虑，有改善的余地。
另外，用于发光装置的荧光体有时由于伴随来自发光元件等的发光的辐射热而被暴露于高温中。一般而言，荧光体在高温下存在发光强度降低的趋势。如果有发光强度优异且在高温下也可抑制发光强度降低的红色荧光体，则是有用的。
本公开的目的在于提供提供发光强度优异且在高温下也可抑制该发光强度降低的氮化物荧光体。本公开的目的还在于提供在高温下也可抑制亮度降低的发光装置。
本公开的一个方面提供一种氮化物荧光体，由通式：MAlSiN3(M＝Ca，Sr)表示，上述M的一部分被Eu取代，且主结晶相与CaAlSiN3结晶相具有相同的结构，上述氮化物荧光体的发光峰波长为640nm以上，上述发光峰波长的半值宽度为80nm以下。
上述氮化物荧光体在红色区域具有发光峰波长，由于该发光峰波长的半值宽度小，因此，发光强度优异。上述荧光体在高温下也可抑制发光强度的降低。上述氮化物荧光体在高温下也可抑制发光强度降低的理由尚未确定，但本发明人等推测是因为抑制了氮化物荧光体的晶格中的缺陷的产生，因内部缺陷所致的能量损失在上述峰波长区域中得到缓和。
上述氮化物荧光体可以进一步包含卤素作为构成元素。上述氮化物荧光体包含卤素时，能够在更长的波长区域具有发光峰波长，作为红色荧光体更有用。
另外，上述氮化物荧光体的卤素含量可以为200μg/g以上。通过卤素含量为上述范围，能够进一步提高发光强度，能够得到更进一步抑制了高温下的发光强度降低的荧光体。
本公开的一个方面提供一种发光装置，其具有上述的氮化物荧光体和发光元件。
上述发光装置具有上述的氮化物荧光体，高温下的发光强度的降低得到抑制，因此能够抑制伴随发光装置的长时间使用的亮度的降低。
根据通过本公开，能够提供一种发光强度优异且在高温下也可抑制该发光强度降低的荧光体。另外，根据本公开，能够提供一种在高温下也可抑制亮度降低的发光装置。
附图说明
图1是表示发光装置的一个例子的示意截面图。
具体实施方式
以下，根据情况参照附图对本公开的实施方式进行说明。但是，以下的实施方式为用于说明本公开的例示，并不旨在将本公开限定于以下的内容。只要没有特别说明，则上下左右等位置关系基于附图所示的位置关系。各要素的尺寸比例并不限于附图中所图示的比率。
只要没有特别说明，则本说明书中例示的材料可以单独使用1种或组合使用2种以上。在相当于组合物中的各成分的物质存在多种的情况下，只要没有特别说明，则组合物中的各成分的含量是指存在于组合物中的该多种物质的合计量。
氮化物荧光体的一个实施方式是由通式：MAlSiN3(M＝Ca，Sr)表示，上述M的一部分被Eu取代，且主结晶相与CaAlSiN3结晶相具有相同的结构的氮化物荧光体。上述氮化物荧光体也可以在不违反本公开的主旨的范围内包含异相。上述氮化物荧光体中，主结晶相的比例相对于氮化物荧光体总量，通常可以为80质量％以上，90质量％以上，95质量％以上，或98质量％以上。
上述氮化物荧光体是具有与CaAlSiN3相同的晶体结构且具有Eu和Sr作为构成元素的氮化物荧光体，发光峰波长为640nm以上，上述发光峰波长的半值宽度为80nm以下。具有与CaAlSiN3相同的晶体结构且具有Eu和Sr作为构成元素的氮化物荧光体也称为SCASN荧光体。上述氮化物荧光体由于发光强度优异并且即使在高温(例如200℃)下也可充分地抑制发光强度的降低，因此作为用于照明用途的红色荧光体是有用的。将上述氮化物荧光体用于照明用途时，可以与其它荧光体组合而作为荧光体组合物(也称为荧光体封装)使用。
氮化物荧光体的发光峰波长例如可以为642nm以上，也可以为644nm以上。通过发光峰波长的下限值为上述范围内，能够发出更深红色的光，作为白色LED用的红色荧光体使用时，能够发挥更高的显色性。另外，通过使发光峰波长的下限值为上述范围内，还能够进一步扩大使用了氮化物荧光体的发光装置的颜色再现范围。氮化物荧光体的发光峰波长例如可以为655nm以下，也可以为650nm以下。通过发光峰波长的上限值为上述范围内，能够抑制半值宽度的值变大，能够使发光强度更优异。氮化物荧光体的发光峰波长例如可通过增加成为氮化物荧光体中的发光中心的元素(例如Eu等)的含量来调整。
氮化物荧光体的发光峰波长的半值宽度，例如可以为78nm以下，或76nm以下。通过使发光峰波长的半值宽度的上限值为上述范围内，能够以更高的水平兼顾氮化物荧光体的发光强度和高温下的发光强度降低的抑制。氮化物荧光体的发光峰波长的半值宽度通常为50nm以上，可以为60nm以上、或65nm以上。通过使发光峰波长的半值宽度的下限值为上述范围内，能够制成发光强度优异的氮化物荧光体。氮化物荧光体的发光峰波长的半值宽度例如可通过Sr含量与Eu含量的比例等来调整。
本说明书中，荧光体的发光峰波长是指通过相对于455nm的激发波长的荧光光谱测定而决定的值。荧光体的发光峰波长的上述荧光光谱测定在25℃进行。本说明书中，“半值宽度”是指半高全宽(Full Width at Half Maximum：FWHM)，可由通过相对于455nm的激发波长的荧光光谱测定而得到的荧光光谱来决定。
氮化物荧光体在25℃的发光强度优异，并且即使在高温(例如200℃)下发光强度也足够优异。相对于氮化物荧光体的25℃下的发光强度，200℃下的发光强度的维持率例如可以为70％以上，也可以为72％以上、或74％以上。通过氮化物荧光体的发光强度的维持率为上述范围内，能够用于在使用中伴有环境温度上升的用途，作为照明用的红色荧光体是有用的。氮化物荧光体的发光强度的维持率例如可通过调整氮化物荧光体中的Sr含量与Eu含量的比例等而提高。
氮化物荧光体可以包含卤素作为构成元素。上述氮化物荧光体包含卤素时，在更长波长区域具有发光峰波长，作为红色荧光体更有用。以氮化物荧光体的总量为基准，氮化物荧光体中的卤素含量例如可以为200μg/g以上，300μg/g以上，或500μg/g以上。通过使氮化物荧光体中的卤素含量的下限值为上述范围内，能够抑制氮化物荧光体的发光强度的降低。本发明人等推测该效果是由于氮化物荧光体的晶体结构维持在可发挥高量子效率的状态。氮化物荧光体中的卤素含量例如可以为2000μg/g以下，1500μg/g以下，或1000μg/g以下。作为上述卤素，可举出氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)等。氮化物荧光体优选包含氟。
上述氮化物荧光体例如可通过如下所述的制造方法来制造。由通式：MAlSiN3(M＝Ca，Sr)表示，上述M的一部分被Eu取代，且主结晶相与CaAlSiN3结晶相具有相同的结构的氮化物荧光体的制造方法的一个实施方式具有：第一工序，将包含氮化物和铕的卤化物的原料粉末加热而得到第一荧光体，以及第二工序，以比第一工序低的温度将上述第一荧光体加热而得到第二荧光体(氮化物荧光体)。上述氮化物荧光体的制造方法中，使用铕的卤化物作为原料粉末。上述氮化物荧光体的制造方法与将铕以氧化物或氮化物的形式配合的以往的氮化物荧光体的制造方法相比，能够抑制所得到的荧光体的晶格中的缺陷的产生，因此，能够更容易地增加所得到的氮化物荧光体中的Eu含量。
第一工序是通过将包含氮化物和铕的卤化物的原料粉末加热而形成具有与CaAlSiN3相同的晶体结构的第一荧光体的工序。第一工序中的加热温度例如可以超过1650℃，或者可以为1700℃以上。通过使加热温度的下限值为上述范围内，能够更充分地进行形成第一荧光体的反应，能够进一步降低未反应物的量。第一工序中的加热温度例如可以为2000℃以下。通过使加热温度的上限值为上述范围内，能够抑制具有与CaAlSiN3相同的晶体结构的主结晶相的部分分解所致的缺陷的产生。加热温度能够在上述范围内进行调整，例如可以为1700～2000℃。
第一工序例如可以在非活性气体气氛下进行。非活性气体可以包含例如氮气和氩气等，优选可以包含氮气，更优选为氮气。第一工序也可以在调整了压力的气氛下进行。第一工序中的压力(表压)，例如可以小于1MPaG，或者可以为0.9MPaG以下。通过使压力的上限值为上述范围内，能够进一步提高生产率。第一工序中的压力(表压)例如可以为0.1MPaG(大气压)以上，0.5MPaG以上，0.7MPaG以上，或0.8MPaG以上。通过使压力的下限值为上述范围内，则能够更充分地抑制在原料粉末的加热处理的过程中形成的第一荧光体的热分解。
第一工序中的原料粉末的加热时间例如可以为2～24小时，或5～15小时。通过调整加热时间，能够进一步降低原料粉末中的未反应物的量，控制晶体成长。
第一工序中使用的氮化物可以包含构成上述的氮化物荧光体的元素的氮化物。作为氮化物，例如可举出氮化锶(Sr3N2)、氮化钙(Ca3N2)、氮化铕(EuN)、氮化铝(AlN)和氮化硅(Si3N4)等。
作为第一工序中使用的铕的卤化物，例如可举出氟化铕、氯化铕、溴化铕和碘化铕等。通过使用铕的卤化物，与使用铕的氧化物的情况相比，能够抑制因来自原料粉末的氧原子进入晶体结构而产生的晶格的缺陷的形成，能够提高所得到的氮化物荧光体的发光特性和温度特性。铕的卤化物中的铕的价数可以为2价，另外，也可以为3价。作为氟化铕，可举出EuF2和EuF3。作为氯化铕，可举出EuCl2和EuCl3。作为溴化铕，可举出EuBr2或EuBr3。作为碘化铕，可举出EuI2或EuI3。铕的卤化物优选包含氟化铕，更优选为氟化铕。氟化铕优选为EuF3。与使用其它卤化物的情况相比，通过使用处理性优异的氟化物，能够提高工业上的生产率。另外，作为铕的卤化物，通过使用氟化物，基于原料粉末的加热的反应良好地进行，存在进一步抑制异相的形成的趋势。
上述原料粉末除了氮化物和铕的卤化物以外，还可以包含其它化合物。作为其它化合物，也可以包含例如构成上述的氮化物荧光体的元素的氧化物、氢化物和碳酸盐等。
氮化物荧光体的制造方法可以在第一工序之前具有调整上述原料粉末中的Sr含量的工序，另外，也可以具有调整相对于上述原料粉末中的Sr含量的Eu含量的工序。
第二工序是通过将以上述方式得到的第一荧光体以比第一工序低的温度加热而得到第二荧光体(氮化物荧光体)的工序。通过第二工序，能够减少第一荧光体中的晶体缺陷等，通过经过该工序，能够调整发光峰波长和该峰波长的半值宽度。
第二工序中的加热温度例如可以为1100℃以上，或者可以为1200℃以上。通过使加热温度的下限值为上述范围内，能够更充分减少第一荧光体中的晶体缺陷等。第二工序中的加热温度例如可以为1650℃以下，或者可以为1450℃以下。通过使加热温度的上限值为上述范围内，能够充分地抑制第一荧光体中的与CaAlSiN3具有相同的晶体结构的主结晶相的部分分解。加热温度能够在上述范围内进行调整，例如可以为1100～1650℃。
第二工序例如可以在与第一工序相同的非活性气体气氛下进行，也可以在与第一工序不同的非活性气体气氛下进行。非活性气体可以使用在上述第一工序中例示的气体，优选包含氩气，更优选为氩气。第二工序可以在与第一工序相同的压力气氛下进行，也可以在与第一工序不同的压力气氛下进行。第二工序中的压力(表压)例如可以为0.65MPaG以下，也可以为0.1MPaG以下，或者还可以为0.01MPaG以下。通过使压力的上限值为上述范围内，能够更充分地减少第一荧光体中的晶体缺陷，能够进一步提高氮化物荧光体的发光强度。第二工序中的压力(表压)没有特别限制，考虑到工业上的生产率，可以为0.001MPaG以上，或0.002MPaG以上。
第二工序中的第一荧光体的加热时间例如可以为4～24小时，或8～15小时。通过调整加热时间，能够进一步减少第一荧光体的晶体缺陷以及提高氮化物荧光体的发光强度。
氮化物荧光体的制造方法中使用的容器优选使用由在高温和高温的非活性气氛下稳定且不易与原料粉末、第一荧光体和第二荧光体(氮化物荧光体)等反应的材质构成的容器。作为这样的容器，优选为例如由钼、钽和钨以包含这些金属的合金构成的金属制容器，更优选为带盖容器。
氮化物荧光体的制造方法除了第一工序、第二工序以及调整原料粉末中的组成的工序以外，还可以具有其它工序。作为其它工序，可举出对第二工序中得到的第二荧光体(氮化物荧光体)进行酸处理的工序等。通过氮化物荧光体的酸处理，能够降低荧光体中的杂质的含量。作为酸，可举出盐酸、甲酸、乙酸、硫酸和硝酸等。在酸处理后，可以将氮化物荧光体用水清洗而将酸除去，并使其干燥。
通过上述的制造方法得到的氮化物荧光体以微粒的形式得到。氮化物荧光体的中值粒径(d50)例如可以为1～50μm。通过中值粒径为上述范围内，能够接受激发光，能够充分地抑制发光强度降低，并且抑制氮化物荧光体发出的荧光的色度偏差。本说明书中，“中值粒径(d50)”是指依据JIS R 1622：1997的记载，由通过激光衍射散射法测定的体积平均径算出的值。
通过上述的制造方法得到的氮化物荧光体例如具有如下所述组成。氮化物荧光体中，Eu含量为4.5～7.0质量％，Sr含量为30～42质量％，Ca含量可以为0.8～3.0质量％。通过氮化物荧光体中Eu含量、Sr含量和Ca含量为上述范围，能够以更高的水平兼顾氮化物荧光体的发光强度以及高温下的发光强度降低的抑制。
氮化物荧光体中的Eu含量例如可以为5.0～7.0质量％，可以为5.0～6.0质量％。氮化物荧光体中的Sr含量例如可以为34.0～41.0质量％，或者可以为36.0～40.0质量％。氮化物荧光体中的Ca含量例如可以为0.8～2.9质量％，可以为0.8～2.8质量％，可以为0.8～1.0质量％，或者可以为0.8～0.9质量％。通过使Eu含量、Sr含量和Ca含量为上述范围内，能够制成进一步减少了晶体缺陷的氮化物荧光体。
上述氮化物荧光体可以由通式：MAlSiN3(M＝Ca，Sr，Eu)表示，主结晶相与CaAlSiN3结晶相具有相同的结构。作为上述氮化物荧光体(SCASN荧光体)中的发光中心元素的Eu的含量配合可占据晶格上的相同位点的Ca含量和Sr含量而调整。例如，使Eu含量增大时，相对地Ca含量和Sr含量的合计量降低。在以往的氮化物荧光体的制造方法中，如果使具有发光中心的化合物(例如铕化合物等)在原料粉末中的配合量增加，则发光中心不进入荧光体中或主结晶相中而进行发光中心进入Sr2Si5N8等异相中等副反应，难以使成为发光中心的元素(例如Eu等)在荧光体中的含量增加。
另外，在以往的氮化物荧光体的制造方法中，作为各元素的供给源，在使用包含氧的化合物的情况下，由于来自该化合物的氧而使上述晶格内任一元素被氧原子取代等，在晶格中产生缺陷。根据发明人等的研究，在使用氧化物作为用于供给成为发光中心的元素的化合物的情况下，特别是存在发现大量该晶格缺陷的产生的趋势。作为结果，所得到的氮化物荧光体的发光峰波长不会变成所期待的程度的长波长，或者由于发光峰波长的半值宽度变宽而表现不出所期待的程度的发光强度。本公开的氮化物荧光体的制造方法是基于这样的见解而作出的，通过减少制备氮化物荧光体时的原料粉末中的氧化物量，特别是使用卤化物作为用于供给发光中心元素的化合物进行调整，能够制备发光峰波长为640nm以上且上述发光峰波长的半值宽度为80nm以下的氮化物荧光体。进而，该氮化物荧光体减少了晶格中的缺陷，温度特性也优异。
上述的氮化物荧光体可以单独使用，也可以与其它荧光体组合使用，还可以作为荧光体组合物使用。荧光体组合物的一个实施方式包含上述的氮化物荧光体和其它荧光体。其它荧光体可以包含例如红色荧光体、黄色荧光体、黄绿色荧光体和绿色荧光体等。其它荧光体可根据使用荧光体组合物的用途来选择，例如可根据发光装置所要求的亮度、色调和显色性等来选择并组合。作为红色荧光体，例如可举出包含CaSiAlN3的氮化物荧光体(CASN荧光体)、发光峰波长小于640nm的SCASN荧光体等。作为绿色～黄色荧光体(在绿色到黄色的波长带具有荧光波长的荧光体)，例如可举出LuAG荧光体、YAG荧光体等，作为黄色荧光体，可举出Ca-α-SiAlON荧光体等，作为绿色荧光体，可举出β-SiAlON荧光体等。
上述氮化物荧光体例如能够用于白色LED等发光装置。发光装置的一个实施方式具有氮化物荧光体和发光元件。图1是表示发光装置的一个例子的示意剖面图。图1所示的发光装置是分类为表面安装型的光半导体装置的例子。发光装置100具备基材10、设置于基材10的表面的金属层20、与金属层20电连接的发光元件40、以围绕发光元件40的方式设置于基材10的表面的反射部30以及填充于由基材10和反射部30形成的凹部而将发光元件40密封的透明密封树脂60。氮化物荧光体52和其它荧光体54分散在透明密封树脂60中。
基材10在表面的一部分形成有金属层20，金属层20成为与配置于基材10的表面的发光元件40导通的电极。发光元件40与阳极侧和阴极侧的任一侧的金属层20芯片接合，介由芯片接合材料42与金属层20电连接。发光元件40介由接合线44与阳极侧和阴极侧中的任一侧的金属层20电连接。
反射部30填充用于密封发光元件40的透明密封树脂60，并且将从发光元件40发出的光(激发光)以及接受上述光而从氮化物荧光体52和其它荧光体54发出的荧光反射至发光装置100的表面侧。由于来自如上所述的发光元件40的激发光，以及荧光，氮化物荧光体52和其它荧光体54被暴露于温度高的状况。上述发光装置100使用上述的氮化物荧光体作为氮化物荧光体52。通过使用上述的氮化物荧光体，即使在伴随使用而温度上升的情况下，也可抑制发光强度的降低。另外，即使伴随发光装置100的长期使用而变成高温，也可抑制亮度的降低。即，发光装置100也可抑制在高温环境下的使用中的亮度降低。
发光元件40也可以发出能够激发氮化物荧光体52和其它荧光体54的光。发光元件40例如可以为近紫外发光二极管(近紫外LED)、紫外发光二极管(紫外LED)和蓝色发光二极管(蓝色LED)等。
发光装置100所具有的荧光体除了氮化物荧光体52以外，还包含其它荧光体54，也可以仅为氮化物荧光体52。作为其它荧光体54，例如可以包含红色荧光体、黄色荧光体、绿色荧光体和蓝色荧光体等。
上述例子中，以分类为表面安装型的光半导体装置的例子对发光装置进行了说明，但不并限于此。发光装置例如可以为照明装置、信号装置、图像显示设备、发光面板以及液晶显示器和液晶面板等的背光源等。
以上，对几个实施方式进行了说明，但本公开不受上述实施方式任何限定。
实施例
参照实施例和比较例对本公开的内容更详细地进行了说明，但本公开并不限定于下述的实施例。
(实施例1)
<氮化物荧光体的制备>
在容器中量取并预混合63.4g的α型氮化硅(Si3N4、宇部兴产株式会社制，SN-E10级)、55.6g的氮化铝(AlN，Tokuyama株式会社制，E级)和16.7g的氟化铕(EuF3，富士胶片和光纯药株式会社制)。接着，在保持为将水分调整成1质量ppm以下、将氧浓度调整成50ppm以下的氮气气氛的手套箱中，在上述容器中进一步量取5.4g的氮化钙(Ca3N2，Materion公司制)和109.1g的氮化锶(Sr3N2，纯度2N，高纯度化学研究所株式会社制)，进行干式混合，由此得到原料粉末(混合粉末)。
在手套箱内，将250g的上述原料粉末填充于钨制的带盖容器中。将该带盖容器从手套箱取出，配置于具备碳加热器的电炉内后，充分地进行真空排气直到电炉内的压力为0.1PaG以下。在继续真空排气的状态下升温直到电炉内的温度变成600℃。到达600℃后，向电炉内导入氮气，以电炉内的压力成为0.9MPaG的方式进行调整。然后，在氮气气氛下升温直到电炉内的温度变成1950℃，到达1950℃后，用8小时进行加热处理(相当于第一工序)。然后，结束加热，使其冷却至室温。冷却至室温后，从容器回收红色的块状物。用研钵将回收的块状物解碎，最终通过网眼75μm的筛而得到粉末(煅烧粉)。
将得到的煅烧粉填充至钨容器，迅速地移至具备碳加热器的电炉内，充分地进行真空排气直到炉内的压力成为0.1PaG以下。在继续真空排气的状态下开始加热，在温度到达600℃的时刻向炉内导入氩气，以炉内气体压力成为0.2MPaG的方式进行调整。在开始氩气的导入后也继续升温直到1300℃。温度到达1300℃后用8小时进行加热处理(退火处理，相当于第二工序)。然后，结束加热，并其冷却至室温。冷却至室温后，从容器回收退火处理后的粉体。使回收的粉体通过网眼75μm的筛来调整粒度，得到红色荧光体。
加热处理后，停止电炉内的加热并冷却至室温。在研钵中采集上述带盖容器内成为块状的试样并解碎。解碎后，通过网眼75μm的筛，由此得到实施例1的红色荧光体(氮化物荧光体，中值粒径(d50)：25μm)。
(实施例2)
在容器中量取并预混合63.1g的α型氮化硅(Si3N4，宇部兴产株式会社制，SN-E10级)、55.2g的氮化铝(AlN，Tokuyama株式会社制，E级)、和16.9g的氟化铕(EuF3，富士胶片和光纯药株式会社制)。然后，在保持为将水分调整成1质量ppm以下、将氧浓度调整成50ppm以下的氮气气氛的手套箱中，在上述容器中进一步量取6.0g的氮化钙(Ca3N2，Materion公司制)和108.6g的氮化锶(Sr3N2，纯度2N，高纯度化学研究所株式会社制)，进行干式混合，由此得到原料粉末。其后的工序与实施例1同样地进行，得到实施例2的红色荧光体(氮化物荧光体，中值粒径(d50)：25μm)。
(比较例1)
在容器中量取并预混合64.4g的α型氮化硅粉末(Si3N4，宇部兴产株式会社制，SN-E10级)、56.4g的氮化铝粉末(AlN，Tokuyama株式会社制，E级)和2.9g的氧化铕(Eu2O3，信越化学工业株式会社制，RU级)。然后，在保持为将水分调整成1质量ppm以下、将氧浓度调整成50ppm以下的氮气气氛的手套箱中，在上述容器中进一步量取2.6g的氮化钙(Ca3N2，Materion公司制)和123.7g的氮化锶(Sr3N2，纯度2N，高纯度化学研究所株式会社制)，进行干式混合，由此得到原料粉末。其后的工序与实施例1同样地进行，得到比较例1的红色荧光体(氮化物荧光体，中值粒径(d50)：25μm)。
(比较例2)
在容器中量取并预混合66.8g的α型氮化硅粉末(Si3N4，宇部兴产株式会社制，SN-E10级)、58.6g的氮化铝粉末(AlN，Tokuyama株式会社制，E级)和7.6g的氧化铕(Eu2O3，信越化学工业株式会社制，RU级)。然后，在保持为将水分调整成1质量ppm以下、将氧浓度调整成50ppm以下的氮气气氛的手套箱中，在上述容器中进一步量取15.5g的氮化钙(Ca3N2，Materion公司制)和101.5g的氮化锶(Sr3N2，纯度2N，高纯度化学研究所株式会社制)，进行干式混合，由此得到原料粉末。其后的工序与实施例1同样地进行，得到比较例2的红色荧光体(氮化物荧光体，中值粒径(d50)：21μm)。
(比较例3)
在容器中量取并预混合66.5g的α型氮化硅粉末(Si3N4，宇部兴产株式会社制，SN-E10级)、58.3g的氮化铝粉末(AlN，Tokuyama株式会社制，E级)和5.0g的氧化铕(Eu2O3，信越化学工业株式会社制，RU级)。然后，在保持为将水分调整成1质量ppm以下、将氧浓度调整成50ppm以下的氮气气氛的手套箱中，在上述容器中进一步量取12.6g的氮化钙(Ca3N2，Materion公司制)和107.6g的氮化锶(Sr3N2，纯度2N，高纯度化学研究所株式会社制)，进行干式混合，由此得到原料粉末。其后的工序与实施例1同样地进行，得到比较例3的红色荧光体(氮化物荧光体，中值粒径(d50)：37μm)。
(比较例4)
在容器中量取并预混合63.8g的α型氮化硅粉末(Si3N4，宇部兴产株式会社制，SN-E10级)、55.9g的氮化铝粉末(AlN，Tokuyama株式会社制，E级)和14.4g的氧化铕(Eu2O3，信越化学工业株式会社制，RU级)。然后，在保持为将水分调整成1质量ppm以下、将氧浓度调整成50ppm以下的氮气气氛的手套箱中，在上述容器中进一步量取6.0g的氮化钙(Ca3N2，Materion公司制)和109.7g的氮化锶(Sr3N2，纯度2N，高纯度化学研究所株式会社制)，进行干式混合，由此得到原料粉末。其后的工序与实施例1同样地进行，得到比较例4的红色荧光体(氮化物荧光体，中值粒径(d50)：24μm)。
<红色荧光体的晶体结构的确认>
对于实施例1、2和比较例1～4中得到的红色荧光体，通过使用X射线衍射装置(Rigaku株式会社制，制品名：UltimaIV)的粉末X射线解析法取得关于各红色荧光体的X射线衍射图案。根据得到的X射线衍射图案确认晶体结构。其结果，确认了实施例1、2和比较例1～4的红色荧光体的X射线衍射图案全部与CaAlSiN3结晶为相同的衍射图案。应予说明，测定使用CuKα射线(特性X射线)。
<红色荧光体的组成分析>
对实施例1、2和比较例1～4中得到的红色荧光体进行组成分析。首先，通过加压酸分解法使红色荧光体溶解，制备试样溶液。以所得到的试样溶液为对象，使用ICP发光分光分析装置(Rigaku株式会社制，商品名：CIROS-120)进行元素的定量分析。将结果示于表1。
根据上述晶体结构和组成分析的结果，确认了实施例1、2和比较例1～4中得到的红色荧光体均为SCASN荧光体。
<氮化物荧光体的氟含量的评价>
对实施例1、2和比较例1～4中得到的SCASN荧光体评价氟含量。使用自动试样燃烧装置(Mitsubishi Chemical Analytech株式会社制，制品名：AQF-2100H)使SCASN荧光体燃烧，制备吸收了产生的气体的试样溶液。通过离子色谱法对制备的试样溶液测定氟含量。将结果示于表1。应予说明，表1中、氮化物荧光体的氟含量为检测限以下的情况由“-”表示。
上述离子色谱法的测定条件如下。
装置：离子色谱仪(Thermo Fisher Scientific公司制，制品名：ICS-2100)
柱：AS17-C(Thermo Fisher Scientific公司制，制品名)
导入量：25μL
洗脱液：氢氧化钾(KOH)溶液
送液速度：1.00mL/分钟
测定温度：35℃
[表1]
<氮化物荧光体的发光峰波长和半值宽度的测定>
对实施例1、2和比较例1～4中得到的SCASN荧光体进行发光峰波长和半值宽度的测定。荧光光谱使用利用罗丹明B和副标准光源进行了校正的分光荧光光度计(HitachiHigh Technologies株式会社制，商品名：F-7000)进行测定。测定使用附属于光度计的固体试样架，测定相对于激发波长：455nm的荧光光谱。由所得到的荧光光谱决定发光峰波长和该发光峰波长的半值宽度。将结果示于表2。
<氮化物荧光体的发光强度和200℃时的发光强度维持率的测定>
对实施例1、2和比较例1～4中得到的SCASN荧光体进行发光强度和200℃时的发光强度维持率的测定。具体而言，通过以下的方法进行测定。
以试样表面成为平滑的方式在凹型槽中填充如上制备的SCASN荧光体。将填充有SCASN荧光体的槽设置于积分球
的侧面开口部
通过光纤将从发光光源(Xe灯)分光成455nm的波长的单色光导入至该积分球，使用分光光度计(大冢电子株式会社制，制品名：QE-2100)测定激发反射光谱和荧光光谱。由所得到的荧光光谱得到25℃的发光强度。
进而，对填充有上述SCASN荧光体的槽内部进行加热，与上述方法同样地进行，测定200℃时的SCASN荧光体的荧光光谱，得到200℃时的发光强度。根据所得到的的发光强度，基于下式(1)算出200℃时的发光强度维持率。将结果示于表2。应予说明，表2中记载的发光强度是以比较例4中制备的SCASN荧光体在25℃下测定的发光强度为基准的相对值。
发光强度维持率[％]＝[(200℃时的发光强度)/(25℃时的发光强度)]×100…式(1)
[表2]
产业上的可利用性
根据本公开，能够提供发光强度优异且在高温下也可抑制该发光强度降低的氮化物荧光体。通过使用如上所述的能够发出红色荧光的氮化物荧光体，能够提供在高温下也可抑制亮度降低的发光装置。
符号说明
10…基材，20…金属层，30…反射部，40…发光元件，42…芯片接合材料，44…接合线，52…氮化物荧光体，54…其它荧光体，60…透明密封树脂，100…发光装置。
Claims (4)
1.一种氮化物荧光体，由通式：MAlSiN3表示，其中，M＝Ca，Sr，所述M的一部分被Eu取代，且主结晶相与CaAlSiN3结晶相具有相同的结构，
所述氮化物荧光体的发光峰波长为640nm以上，所述发光峰波长的半值宽度为80nm以下。
2.根据权利要求1所述的氮化物荧光体，其中，进一步包含卤素作为构成元素。
3.根据权利要求2所述的氮化物荧光体，其中，卤素含量为200μg/g以上。
4.一种发光装置，具有权利要求1～3中任一项所述的氮化物荧光体和发光元件。
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