JP2007067183A - 化合物半導体発光素子を有するｌｅｄパッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子から発光される励起光を効率的に蛍光体に照射することにより、光の波長変換の効率を向上させることにある。
【解決手段】半導体発光素子と半導体発光素子からの発光を波長変換する蛍光体とを持つ発光デバイスである。本発明ではこの蛍光体を無機材料に分散させ、この膜を半導体発光素子の表面に形成したものである。膜は発光層お側面やボンディングヤイヤにも形成することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は化合物半導体発光素子と蛍光体を有するＬＥＤデバイスに関し、高い波長変換効率を持つ発光デバイスに関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた発光デバイスの進歩が目覚しく、液晶のバックライト、大型ディスプレイのほか、自動車のヘッドライトや室内外の照明器具にも用いられるようになっている。
特に、短波長光発光素子用の半導体材料としてＧａＮ系化合物半導体材料が注目を集めている。ＧａＮ系化合物半導体材料発展により、短波長の光を得ることができたために、これを用いて蛍光体を励起してより多様な波長の光を得ることができるようになった。特に、白色の光を発光ダイオードから得ることができたのにはＧａＮ系化合物半導体が不可欠であった。

ＧａＮ系化合物半導体は、サファイア単結晶を始めとして、種々の酸化物やIII−Ｖ族化合物を基板として、その上に有機金属気相化学反応法（ＭＯＣＶＤ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）等によって形成される。
ＧａＮ系化合物半導体材料の特性として、短波長の光を効率良く出力できる点がある。このような特徴を利用して、高出力の青色ＬＥＤや紫外ＬＥＤが作製されてきた。また、短波長の光を励起光源として用い、波長を変換することで、更に長い波長の発光を得ることができる。この性質を利用して、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子チップを用い、この光を蛍光体に当てることで波長を変換する技術が広く用いられている。

以上のような、これまでの混色技術においては、蛍光体を含む領域は発光素子の光を取り出す面側に配置されていた。具体的には、チップを覆う樹脂モールドの中に蛍光体を分散させていた（特許文献１）。
一方、ボンディングワイヤよりもチップ寄りに蛍光体を位置させる方法としては、蛍光体（燐光体）を単結晶として生長させ、これをダイオード結晶と接触させる技術や、樹脂中に蛍光体（燐光体）を含ませて塗布する技術がある（特許文献２）。
また、樹脂中に分散させた蛍光体を、チップの側面を含めた表面に付着させる技術も公開されている（特許文献３参照）
特開平１０−５６２０８号公報 特公昭４６−９１９４号公報 特表２０００−５１２８０６号公報

上記の方法で樹脂に蛍光体を含めると、ボンディングワイヤと素子を含めた構造を樹脂中に埋め込むこととなる。
２つの電極を同じ面に形成した素子構造では、それをリードフレームに接続するためのワイヤも２本となるが、多くの場合ワイヤの材質として利用されるＡｕは、短波長の光を吸収してしまい、発光の波長変換の効率を下げることが言われている。（特許文献１参照）
特許文献２の方法では、蛍光体の量や成分は、励起に用いるチップからの発光強度や発光波長にあわせて調整する必要がある。基板段階で蛍光体膜を蒸着させると、基板の面内の発光の強度や波長の分布があるため、製作される発光素子の特性に分布が生じる不具合がある。

特許文献３の方法は、現実には樹脂中に蛍光体を分散させた膜をチップ表面に薄い膜厚で均一に成膜することは非常に困難であり、望ましくない場所に樹脂がたれ落ちてしまうことがしばしばあり、大量生産の方法としては不適当である
本発明は発光素子から発光される励起光を効率的に蛍光体に照射することにより、光の波長変換の効率を向上させることを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するためになされたもので、下記の発明からなる。
（１）半導体発光素子と半導体発光素子からの発光を波長変換する蛍光体とを備えた発光デバイスにおいて、蛍光体を分散させた無機材料からなる膜を半導体発光素子の表面に形成した、ことを特徴とする発光デバイス。
（２）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、蛍光体を１質量％以上含むことを特徴とする発光デバイス。
（３）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、素子の電極上にも形成されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の発光デバイス。
（４）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、素子のボンディングワイヤ上にも形成されていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の発光デバイス。
（５）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、素子の側面にも形成されていることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の発光デバイス。

（６）光体を分散させた無機材料からなる膜は、絶縁体であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の発光デバイス。
（７）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が０．１ｋΩｃｍ〜１０００ｋΩｃｍであることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の発光デバイス。
（８）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が１ｋΩｃｍ〜１０００ｋΩｃｍであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の発光デバイス。
（９）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が５ｋΩｃｍ〜５００ｋΩｃｍであることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の発光デバイス。
（１０）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が１０ｋΩｃｍ〜１００ｋΩｃｍであることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の発光デバイス。

（１１）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜の膜厚は、５ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の発光デバイス。
（１２）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、蒸着、スパッタ、ＣＶＤのいずれかの方法で形成したものであることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の発光デバイス。
（１３）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、印刷法で形成したものであることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の発光デバイス。
（１４）無機材料は、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＣａＦ、ＢＮ、Ａｌ₂Ｏ₃、ダイヤモンドライクカーボンから成る群より選ばれた少なくとも１種類の材料を含むことを特徴とする上記（１）〜（１３）のいずれかに記載の発光デバイス。
（１５）蛍光体を分散させた無機材料層は、それが形成されている材料と屈折率がおおむね同じであることを特徴とする上記（１）〜（１４）のいずれかに記載の発光デバイス。
（１６）蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、半導体ウエハに形成された多数の発光素子を個々に分離した後、個々の半導体発光素子の表面に形成したものであることを特徴とする上記（１）〜（１５）のいずれかに記載の発光デバイス。

本発明は樹脂で封止された発光デバイス関し、発光素子の表面に蛍光体を含有させた無機材料の膜を形成することで、発光素子から発光される励起光を効率的に蛍光体に照射することができ、光の波長変換の効率が向上する。
チップに分離後に膜を形成することにより、チップに対する蛍光体の量などを調整することが可能である。また、無機材料の膜とすることにより、望ましい位置だけに均一に膜を作製することができる。
特に、素子の側面に膜を成膜することによる効果が大きい。また、金をボンディングワイヤに使用した場合の、金線による吸収による励起光の減光の影響も減ずることができる。

図２に、本発明の実施形態の一例を示す。一般にトップパッケージと呼ばれるＬＥＤパッケージ１の断面図である。
半導体デバイスであるＬＥＤチップ１１に対し、配線１２が形成されて導通がパッケージ外に引き出されている。ＬＥＤチップデバイスの周囲にはリフレクタ１３と呼ばれる外縁が形成されていて、その内部が樹脂１４で封止されている。
チップの周辺と金線の上には、無機材料に蛍光体を含ませた膜が形成されている。この膜は、ボンディングボールの上にも形成されている。無機材料の膜は、その硬度により発光素子への機械的な接触によっても剥がれ落ちることがない。また、材料として透明な材料を選ぶことにより、ＬＥＤデバイスから発光される光を減じることもない。
蛍光体を分散させた無機材料は、光の波長変換率を高めるため蛍光体を１質量％以上含むことが好ましい。１重量％以下では、蛍光体の量が少なすぎて良好な発光を得ることができない。その上限には特に制限はなく、蛍光体の種類によっては蛍光体そのものが無機材料を兼ねることができる。即ち、蛍光体のみからなる。例えば、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）はＣｅイオンがＹＡＧの母体の結晶場で変調された原子準位間の発光を示すが、母体であるＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂を含めて蛍光体であり、母体のＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂自体を無機材料層とみなすことができる。この場合はＹＡＧ：Ｃｅのみを例えば蒸着、スパッタ等の方法で膜を形成すると、その硬度により発光素子への機械的な接触によっても剥がれ落ちることがない。

発光素子からの励起光を効率よく蛍光体に照射するためには、蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、半導体発光素子チップの表面に形成されていることが望ましい。電極の上や、素子の側面にも形成されていると、素子からの発光を効率よく受け取ることができる。特に素子の側面は、発光層が露出しているため、コンタクト層による吸収を受けずに効率的に発光を取り出すことが可能である。
更に、ボンディングワイヤやボンディングボール上に形成されていても良い。本発明で、ワイヤボンディング後に無機材料膜を形成することができるが、こうするとボンディングワイヤ上にも膜が形成される。ボンディング前に成膜を行うと、ボンディングパッド上にも無機材料膜が形成されてボンディングが困難になる場合があるが、ボンディング後に成膜を行うことで、この問題を回避できる。

本発明では、半導体ウエハに形成された多数の発光素子（チップ）を、個々に分離した後に、蛍光体を分散させた無機材料からなる膜（蛍光体含有膜）を成膜することが望ましい。チップに分離後に、発光の強度や波長などを選別し、同等の特性のものを集めて、蛍光体含有膜の成膜を行うことで、特性の均一なチップを大量生産することが可能である。
本発明では、蛍光体含有膜の屈折率は、成膜されている材料に近いことが望ましい。窒化ガリウム系材料に成膜している場合には２．４程度であり、ＩＴＯ電極に付着している場合には２．０程度である。
発光が射出される材料と蛍光体含有膜の屈折率を概ね同じとすることで、発光体内部への反射による取り出される光の減少を防ぐことができ、効率的に蛍光体の励起を行うことができる。

本発明では、蛍光体含有膜の抵抗率は、どのような値も取りえる。一般的には０．１ｋΩｃｍから１０００ｋΩｃｍの範囲のものを用いることができる。しかしながら、上記のように通常動作では電流リークは発生せず過大電流が注入されたときに電荷を拡散させる機能を持たせる目的では、皮膜の導電性を適正に制御する必要がある。具体的には、１ｋΩｃｍから１０００ｋΩｃｍであることが望ましい。これよりも小さいと配線に接触した場合にリーク電流の原因となるし、これよりも大きいと過大電流を逃がす効果を持たなくなる。更に望ましくは５ｋΩｃｍから５００ｋΩｃｍであり、特に、１０ｋΩｃｍから１００ｋΩｃｍである場合にバランスが良く、弊害なく特段の効果を発揮することが可能である。

ＬＥＤから出た発光を効率よく外部へ取り出すためには、膜は発光された波長に対して透明であることが必要である。本発明において透明あるいは透光性とは、３００〜８００ｎｍの波長領域における光に対して、透過率７０％以上であることを意味する。
もちろん、封入される発光素子が発光する光の波長に対して透過率が良好であることが必要である。発光が白色である場合には、波長４００〜８００ｎｍに渡って透明であることが望ましい。

膜の透過率は、膜の膜厚を制御することによっても変化させることが可能である。膜の膜厚が薄ければそれだけ透明性を発揮することになるが、機械的な強度も低下し、導電性も小さくなる。
本発明の効果を発揮するのに最適な膜厚は、５ｎｍから１００ｎｍの間である。これよりも薄いと膜は機械的な強度を失い、剥がれやすくなる。これよりも厚い場合には、いたずらに膜形成時の処理時間が長くなり、生産性が落ちるばかりである。また、膜の材料によっては透過率の低下や導電性の増大を招き、不都合である。
ＬＥＤパッケージの形状は必ずしも平坦ではないので、ここでいう膜厚とは、ばらつきを持っても良く、その最も厚い部分と薄い部分での膜厚が上記を満たしている場合に、本発明の主張する効果を良く発揮する。
無機材料膜の材料としては、上記抵抗率を満たすような既存の材質を問題なく使用することができる。例えば、ダイヤモンドライクカーボン、アルミナ、酸化シリコン、窒化シリコン、フッ化カルシウム、窒化ホウ素などである。
更に、市販の低融点ガラスや液状のシリカを用いても良い。

膜は、知られているどのような方法を持って形成しても構わない。例えば、蒸着やスパッタ、ＣＶＤなどの方法を用いることができる。ＬＥＤパッケージは基盤に配線を施す場合等に樹脂を含むことがあるので、被膜形成体の温度が目安として２００℃よりも上がらないことが望ましい。更に望ましくは、１５０℃よりも上がらないことであり、１００℃を超えないことが、最も望ましい。
特に、蒸着やスパッタを用いると、被膜形成体の温度が上昇することがないので、パッケージに使用された樹脂が受けるダメージが少なくすることができて好適である。スパッタや蒸着を用いる場合、チップ周り以外にレジストを形成し、無機材料膜形成後、リフトオフと呼ばれる工程で余計な位置についた膜を除去することでも、チップ周りだけに蛍光体含有無機材料層を形成することができる。リフレクタはその後で形成する。
また、膜の材料となる物質を蛍光体と共に溶剤に分散させておき、この溶液を被膜形成体に塗布して加熱する事で溶剤を飛ばし、膜を形成する方法も利用できる。

更に製法として、印刷法を用いることもできる。一例を挙げると、プリント基板の様な平面基板にダイボンディング、ワイヤボンディングをしてから、ステンシルと呼ばれる穴あきメタルマスクをチップ位置に穴が来るようにかぶせ、無機バインダーに溶いた蛍光体をスキージと呼ばれるすり切り板でマスク高さの分だけチップ周りにバインダーを落とし込み、その後、半焼きしてからステンシルを外し、本焼きを実施する。そのあと、リフレクタを付けることで、チップ周辺のみに蛍光体含有無機材料層を形成することができる。

本発明のＬＥＤデバイスは、多様な種類の形態のパッケージに適用することが可能である。一例を挙げると、一般的な砲弾型のＬＥＤランプのほか、前述のトップパッケージやサイドビューパッケージ、サーフェイスマウントデバイスと呼ばれるパッケージなどがある。また、チップをボードに直接実装し、樹脂で封止するような実装の場合でも、本発明の技術を適用することができる。
使用する蛍光体としても、既存のものを制限なく使用することができる。一例を挙げれば、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）、ＴＡＧ（Ｔｅｒｂｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）、ＢＡＭ（Ｂａｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＳ、ＳｉＡｌＯＮ（サイアロン）、シリケートなどである。

本発明の発光デバイスをパッケージにする際に、発光素子の周囲を樹脂で封止しても良い。
封止するための樹脂としては、温度、湿度などに対する耐久性が高いことは言うまでもない。窒化ガリウム系材料からなる発光素子を使用する場合には、それに加えて窒化ガリウム系材料からの短波長領域の発光に対する劣化も小さいことが望まれる。また、固化する際の変形や体積変化は少ない方が良い。そのような観点から、（メタ）アクリル酸系樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン架橋樹脂、ＵＶ硬化樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などが望ましい。

使用するチップは、どのような形態のものでも構わない。チップの上下にそれぞれ電極を形成したワンワイヤータイプ、チップの一つの面に２つの電極を形成したフェイスアップタイプ、一つの面に２つの電極を形成しておいて、電極面を実装し基板面から発光を取り出すフリップチップタイプなどがある。中でも、ワンワイヤータイプやフェイスアップタイプの発光素子を用いた場合に、ワイヤーによって励起光を遮蔽されてしまう問題点を回避することができるので、効果を発揮する。
チップの大きさも、どのような大きさのものでも利用できる。具体的には１００μｍ角程度から、４ｍｍ角程度の大きさのものまで考えられる。サージ電流に対する耐性は大きなチップほど弱いことが知られており、特に、５００μｍ角以上の大きさのものに対して効果を発揮する。

発光素子を構成する半導体結晶積層構造体は、ｐ層とｎ層との間に発光層を積層した、一般的な素子構造であるものが用いられる。ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層は各種構造のものが周知であり、これら周知のものを何ら制限なく用いることができる。
本発明の効果は、サファイアを基板として持つ窒化ガリウム系化合物半導体に対して特に有効である。窒化ガリウム系化合物半導体としても、一般式Ａｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，０≦ｘ＋ｙ＜１）で表わされる各種組成の半導体が周知であり、本発明におけるｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を構成する窒化ガリウム系化合物半導体としても、一般式Ａｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，０≦ｘ＋ｙ＜１）で表わされる各種組成の半導体を何ら制限なく用いることができる。
これらの化合物半導体の成長方法は特に限定されず、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）、などIII族窒化物半導体を成長させることが知られている全ての方法を適用できる。好ましい成長方法としては、膜厚制御性、量産性の観点からＭＯＣＶＤ法である。

ＧａＮ系化合物半導体材料からの短波長の光を蛍光体に当てることで波長を変換する技術は広く用いられている。波長の変換を利用する技術としては、窒化ガリウム系発光素子からの青色の光を黄色を発光する蛍光体に照射して発光させ、青色と黄色とを混色して白色の光を得る技術、或いは窒化ガリウム系発光素子から紫外線を発光させ、その光を赤色、緑色、青色を発光する蛍光体に照射して発光させ、白色を得る技術などがある。また、それ以外にも、窒化ガリウム系発光素子からの青色の光を赤色の光を発光する蛍光体に照射し、青色と赤色とを混色してピンク色の発光を得たり、窒化ガリウム発光素子からの紫外線を緑色の光を発光する蛍光体に照射して緑色を得る技術などがある。
本発明のＬＥＤデバイスは光の変換効率が高いので、これらの技術に特に有効である。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１は本実施例で作製したＬＥＤパッケージの断面図である。
発光素子は、サファイア基板上に形成した窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用い、ＩＴＯ透明電極とＣｒ／Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕからなるボンディングパッドからなるｐ電極と、Ｃｒ／Ｔｉ／Ａｕからなるｎ電極を形成した。
窒化ガリウム系化合物半導体層の積層は、ＭＯＣＶＤ法により、当該技術分野においてよく知られた通常の条件で行なった。また、正極および負極の形成、ウエーハの分割もよく知られた通常の条件で行なった。

続いて、この発光素子をスパッタ機内に導入した。発光素子は、金属製の基板の上に半田を用いて接着し、保持した。
チャンバ内を真空とし、アルゴンガスプラズマを発生させ、これをマイナスの電位としたシリケート蛍光体を含むＳｉＯ₂のターゲットに当てることにより、スパッタを実施した。アルゴンプラズマによりターゲットの材料が削られ、発光素子上に積層した。プラズマガスはある程度隙間にも回りこみ、発光素子の側面にもシリケート蛍光体を含むＳｉＯ₂膜が堆積した。
別途行った実験により成膜の速度を把握していたので、膜厚が４０ｎｍ程度になったと思われる時間に達したところでアルゴンプラズマの発生を止め、発光素子をロードロック室（発光素子の導入口）よりチャンバ外へ引き出した。
上記の成膜時に、モニタの目的でガラスの板をチャンバ内に入れておいた。このガラス板上に成膜された膜を分光光度計とシート抵抗測定機にて測定したところ、成膜されたＳｉＯ₂膜の透過率は９６％であり、抵抗率は１０ｋΩｃｍであった。

これをセラミック製のリードフレームに銅を用いてプリント配線したボードと、Ａｌを蒸着して反射率を高めたリフレクタを有するトップパッケージに、ダイボンダで接着した。更に、ワイヤボンダを用いて金線でプリント基板に配線した。
続いて、リフレクタ内にガラスエポキシ樹脂を流し込んで、加熱することにより固化した。樹脂の量と粘度を、事前に実験して適性に制御することにより、固化した後の樹脂の表面形状は少し膨らみを持つ擬似レンズ形状とすることとした。
以上の操作により図１に断面図を示すような構造を持つＬＥＤパッケージを作製した。配線に電流を通じることでチップは白色に発光した。駆動電圧は３．２Ｖであり、発光の効率は、６７ｌｍ／Ｗと良好であった。

（実施例２）
実施例１と同じ発光素子を使用し、同様のＬＥＤパッケージを作製した。実施例２では、発光素子をリフレクタつきのリードフレームにマウントしたあとでＹＡＧ：Ｃｅを含有したアルミナの膜を１０ｎｍの膜厚でスパッタにより形成した。この例では素子の周辺のみならず、ボンディングワイヤにも成膜した。
この操作により図２に断面図を示すような構造を持つＬＥＤパッケージを作製した。配線に電流を通じることでチップは白色に発光した。駆動電圧は３．０Ｖであり、発光の効率は、７５ｌｍ／Ｗと良好であった。

本発明のＬＥＤパッケージは光の波長変換が高く、白色とすることが可能であり、各種のディスプレイの外、室内外の照明器具等に利用できる。

実施例１で作製した本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の断面を示した模式図である。 実施例２で作製した本発明の窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の断面を示した模式図である。

符号の説明

１ 本発明で作製したＬＥＤデバイスを用いたパッケージ
１１ 半導体チップ
１２ 金線
１３ リフレクタ
１４ 樹脂
１５ 蛍光体含有無機材料膜

Claims (16)

1. 半導体発光素子と半導体発光素子からの発光を波長変換する蛍光体とを備えた発光デバイスにおいて、蛍光体を分散させた無機材料からなる膜を半導体発光素子の表面に形成した、ことを特徴とする発光デバイス。
2. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、蛍光体を１質量％以上含むことを特徴とする発光デバイス。
3. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、素子の電極上にも形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光デバイス。
4. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、素子のボンディングワイヤ上にも形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光デバイス。
5. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、素子の側面にも形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発光デバイス。
6. 光体を分散させた無機材料からなる膜は、絶縁体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光デバイス。
7. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が０．１ｋΩｃｍ〜１０００ｋΩｃｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の発光デバイス。
8. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が１ｋΩｃｍ〜１０００ｋΩｃｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の発光デバイス。
9. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が５ｋΩｃｍ〜５００ｋΩｃｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の発光デバイス。
10. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、電気抵抗が１０ｋΩｃｍ〜１００ｋΩｃｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の発光デバイス。
11. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜の膜厚は、５ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の発光デバイス。
12. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、蒸着、スパッタ、ＣＶＤのいずれかの方法で形成したものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の発光デバイス。
13. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、印刷法で形成したものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の発光デバイス。
14. 無機材料は、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＣａＦ、ＢＮ、Ａｌ₂Ｏ₃、ダイヤモンドライクカーボンから成る群より選ばれた少なくとも１種類の材料を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の発光デバイス。
15. 蛍光体を分散させた無機材料層は、それが形成されている材料と屈折率がおおむね同じであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の発光デバイス。
16. 蛍光体を分散させた無機材料からなる膜は、半導体ウエハに形成された多数の発光素子を個々に分離した後、個々の半導体発光素子の表面に形成したものであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の発光デバイス。