特開 2018-133516 発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-133516(P2018-133516A)

(43)【公開日】2018年8月23日

(54)【発明の名称】発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/18 20060101AFI20180727BHJP

   H01S 5/42 20060101ALI20180727BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20180727BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20180727BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20180727BHJP

   F21Y 103/10 20160101ALN20180727BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20180727BHJP

【ＦＩ】

   H01S5/18

   H01S5/42

   G03B21/14 A

   G03B21/00 D

   F21S2/00 311

   F21Y103:10

   F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-27762(P2017-27762)

(22)【出願日】2017年2月17日

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】502350504

【氏名又は名称】学校法人上智学院

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(72)【発明者】

【氏名】野田 貴史

(72)【発明者】

【氏名】岸野 克巳

【テーマコード（参考）】

2K203

3K243

5F173

【Ｆターム（参考）】

2K203FA03

2K203FA23

2K203FA34

2K203FA44

2K203FA54

2K203FA62

2K203GA02

2K203GA20

2K203HB22

2K203MA40

3K243AA01

5F173AB52

5F173AB90

5F173AD06

5F173AF12

5F173AF32

5F173AG03

5F173AG20

5F173AG22

5F173AH22

5F173AH44

5F173AH48

5F173AK02

5F173AP05

5F173AP09

5F173AP13

5F173AP73

5F173AR52

(57)【要約】

【課題】光が基体側に漏れることを抑制することができる発光装置を提供する。
【解決手段】基体と、前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、を含み、前記柱状部は、第１半導体層と、前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた活性層と、を有し、隣り合う前記柱状部の間に、第１層と、前記第１層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層と、が設けられ、前記第１層は、前記基体と前記第２層との間に設けられ、前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離は、前記活性層と前記基体との間の距離よりも小さい、発光装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、
前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
を含み、
前記柱状部は、
第１半導体層と、
前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた活性層と、
を有し、
隣り合う前記柱状部の間に、第１層と、前記第１層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層と、が設けられ、
前記第１層は、前記基体と前記第２層との間に設けられ、
前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離は、前記活性層と前記基体との間の距離よりも小さい、発光装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記第１層には、空隙が設けられている、発光装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記柱状部は、
前記第１半導体層を有する第１柱状部と、
前記第１半導体層、前記活性層、および前記第２半導体層を有する第２柱状部と、
を有し、
前記第１柱状部は、前記基体と前記第２柱状部との間に設けられている、発光装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記第１層は、酸化シリコン層であり、
前記第２層は、酸化チタン層である、発光装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか１項において、
隣り合う前記第２半導体層の間に、表面プラズモン共鳴を発生させるプラズモン発生層を含み、
前記第１層と前記プラズモン発生層との間に、前記第２層が設けられている、発光装置。

【請求項6】

請求項１ないし４のいずれか１項において、
隣り合う前記第１半導体層の間に、表面プラズモン共鳴を発生させるプラズモン発生層を含み、
前記基体と前記第１層との間に、前記プラズモン発生層が設けられている、発光装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光装置を含む、プロジェクター。

【請求項8】

基体に、第１半導体層、前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた活性層を備えた複数の柱状部を有する積層体を形成する工程と、
隣り合う前記柱状部の間に、第１層を形成する工程と、
前記第１層を形成する工程の後に、隣り合う前記柱状部の間に、前記第１層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層を形成する工程と、
を含み、
前記第１層を形成する工程では、
前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離が、前記活性層と前記基体との間の距離よりも小さくなるように前記第１層を形成する、発光装置の製造方法。

【請求項9】

基体に、第１半導体層を備えた複数の第１柱状部を有する積層体を形成する工程と、
隣り合う前記第１柱状部の間に、第１層を形成する工程と、
前記第１層を形成する工程の後に、前記第１柱状部の端部に、前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた活性層を備えた第２柱状部を形成する工程と、
隣り合う前記第２柱状部の間に、前記第１層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層を形成する工程と、
を含み、
前記第１層を形成する工程では、
前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離が、前記活性層と前記基体との間の距離よりも小さくなるように前記第１層を形成する、発光装置の製造方法。

【請求項10】

請求項９において、
前記第２層を形成する工程は、
前記第１層を形成する工程の後であって、前記第２柱状部を形成する工程の前に、隣り合う前記第１柱状部の間に、前記第２層の第１部分を形成する工程と、
隣り合う前記第２柱状部の間に、前記第２層の第２部分を形成する工程と、
を有する、発光装置の製造方法。

【請求項11】

請求項１０において、
前記第１層は、酸化シリコン層であり、
前記第２層は、酸化チタン層である、発光装置。

【請求項12】

請求項１０または１１において、
前記第１部分を形成する工程では、
前記第１柱状部の端部を覆うように前記第１部分を成膜した後、前記第１部分の一部をエッチングして隣り合う前記第１柱状部の間に前記第１部分を形成し、前記第１柱状部の端部を露出させる、発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体レーザーは、高輝度の次世代光源として期待されている。中でも、ナノ構造体（ナノコラム）を適用した半導体レーザーは、ナノ構造体によるフォトニック結晶の効果によって、狭放射角で高出力の発光が実現できると期待されている。このような半導体レーザーは、例えば、プロジェクターの光源として適用される。

【0003】

例えば特許文献１には、ｎ型層（ｎ型半導体層）、ｎ型層上に設けられた活性層、および活性層上に設けられたｐ型層（ｐ型半導体層）を有するＧａＮナノコラムと、ＧａＮナノコラムの周囲に設けられたＳｉＯ_２膜と、を含む化合物半導体素子が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１６６５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のようなＧａＮナノコラムでは、ｎ型半導体層の側方および活性層の側方には、ともにＳｉＯ_２膜が設けられており、ｎ型半導体層とＳｉＯ_２膜との平均屈折率（ｎ型半導体層と活性層との積層方向と直交する方向における平均屈折率）を、活性層とＳｉＯ_２膜との平均屈折率よりも十分に小さくすることができない場合がある。そのため、上記のようなＧａＮナノコラムを含む発光装置では、活性層で発生した光が基体側に漏れてしまう場合がある。

【0006】

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、光が基体側に漏れることを抑制することができる発光装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光装置を含むプロジェクターを提供することにある。本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、光が基体側に漏れることを抑制することができる発光装置の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る発光装置は、
基体と、
前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
を含み、
前記柱状部は、
第１半導体層と、
前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた活性層と、
を有し、
隣り合う前記柱状部の間に、第１層と、前記第１層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層と、が設けられ、
前記第１層は、前記基体と前記第２層との間に設けられ、
前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離は、前記活性層と前記基体との間の距離よりも小さい。

【0008】

このような発光装置では、例えば、前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離が、前記活性層と前記基体との間の距離よりも大きい場合や、第２層の屈折率が第１層の屈折率よりも低いまたは等しい場合に比べて、第１層と第１半導体層との平均屈折率を、第２層と活性層との平均屈折率よりも小さくすることができる。したがって、このような発光装置では、活性層に発生した光が、基体側に漏れることを抑制することができる。

【0009】

本発明に係る発光装置において、
前記第１層には、空隙が設けられていてもよい。

【0010】

このような発光装置では、空隙と第１半導体層との平均屈折率を、第２層と活性層との平均屈折率よりも小さくすることができる。したがって、このような発光装置では、活性層に発生した光が、基体側に漏れることを、より確実に抑制することができる。

【0011】

本発明に係る発光装置において、
前記柱状部は、
前記第１半導体層を有する第１柱状部と、
前記第１半導体層、前記活性層、および前記第２半導体層を有する第２柱状部と、
を有し、
前記第１柱状部は、前記基体と前記第２柱状部との間に設けられていてもよい。

【0012】

このような発光装置では、例えば第２柱状部が第１半導体層を有していない場合に比べて、活性層の結晶の品質を向上させることができる。

【0013】

本発明に係る発光装置において、
前記第１層は、酸化シリコン層であり、
前記第２層は、酸化チタン層であってもよい。

【0014】

このような発光装置では、第２層の屈折率を、第１層の屈折率よりも高くすることができる。

【0015】

本発明に係る発光装置において、
隣り合う前記第２半導体層の間に、表面プラズモン共鳴を発生させるプラズモン発生層を含み、
前記第１層と前記プラズモン発生層との間に、前記第２層が設けられていてもよい。

【0016】

このような発光装置では、光を増強させることができる。

【0017】

本発明に係る発光装置において、
隣り合う前記第１半導体層の間に、表面プラズモン共鳴を発生させるプラズモン発生層を含み、
前記基体と前記第１層との間に、前記プラズモン発生層が設けられていてもよい。

【0018】

このような発光装置では、光を増強させることができる。

【0019】

本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る発光装置を含む。

【0020】

このようなプロジェクターでは、本発明に係る発光装置を含むことができる。

【0021】

本発明に係る発光装置の製造方法は、
基体に、第１半導体層、前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた活性層を備えた複数の柱状部を有する積層体を形成する工程と、
隣り合う前記柱状部の間に、第１層を形成する工程と、
前記第１層を形成する工程の後に、隣り合う前記柱状部の間に、前記第１層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層を形成する工程と、
を含み、
前記第１層を形成する工程では、
前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離が、前記活性層と前記基体との間の距離よりも小さくなるように前記第１層を形成する。

【0022】

このような発光装置の製造方法では、光が基体側に漏れることを抑制することができる発光装置を製造することができる。

【0023】

本発明に係る発光装置の製造方法は、
基体に、第１半導体層を備えた複数の第１柱状部を有する積層体を形成する工程と、
隣り合う前記第１柱状部の間に、第１層を形成する工程と、
前記第１層を形成する工程の後に、前記第１柱状部の端部に、前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた活性層を備えた第２柱状部を形成する工程と、
隣り合う前記第２柱状部の間に、前記第１層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層を形成する工程と、
を含み、
前記第１層を形成する工程では、
前記第１層と前記第２層との境界と、前記基体と、の間の距離が、前記活性層と前記基体との間の距離よりも小さくなるように前記第１層を形成する。

【0024】

このような発光装置の製造方法では、第１層を形成する際の第１柱状部のアスペクト比を、小さくすることができる。これにより、このような発光装置の製造方法では、隣り合う柱状部の間に空隙が生じないように、第１層を形成することができる。

【0025】

本発明に係る発光装置の製造方法において、
前記第２層を形成する工程は、
前記第１層を形成する工程の後であって、前記第２柱状部を形成する工程の前に、隣り合う前記第１柱状部の間に、前記第２層の第１部分を形成する工程と、
隣り合う前記第２柱状部の間に、前記第２層の第２部分を形成する工程と、
を有してもよい。

【0026】

このような発光装置の製造方法では、第２層の第１部分をマスクとして、第２柱状部を形成することができる。

【0027】

本発明に係る発光装置の製造方法は、
前記第１層は、酸化シリコン層であり、
前記第２層は、酸化チタン層であってもよい。

【0028】

このような発光装置の製造方法では、第２層の屈折率を第１層の屈折率よりも高くしつつ、第２柱状部を形成する際のマスクとして適した酸化チタン層をマスクとすることができる。

【0029】

本発明に係る発光装置の製造方法は、
前記第１部分を形成する工程では、
前記第１柱状部の端部を覆うように前記第１部分を成膜した後、前記第１部分の一部をエッチングして隣り合う前記第１柱状部の間に前記第１部分を形成し、前記第１柱状部の端部を露出させてもよい。

【0030】

このような発光装置の製造方法では、第１柱状部の端部が第１部分によって覆われても、第１柱状部の端部を露出させることができるので、第１柱状部の端部に第２柱状部を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】第１実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図2】第１実施形態に係る発光装置の製造工程を説明するためのフローチャート。

【図3】第１実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図4】第１実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図5】第１実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図6】第２実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図7】第２実施形態に係る発光装置の製造工程を説明するためのフローチャート。

【図8】第２実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図9】第２実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図10】第２実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図11】第３実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図12】第３実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図13】第４実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0033】

１． 第１実施形態
１．１． 発光装置
まず、第１実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す断面図である。

【0034】

発光装置１００は、図１に示すように、基体１０と、積層体２０と、第１層４０と、第２層４２と、第１電極５０と、第２電極５２と、を含む。

【0035】

基体１０は、例えば、板状の形状を有している。基体１０は、例えば、Ｓｉ基板、サファイア基板などである。

【0036】

積層体２０は、基体１０に（基体１０上に）設けられている。積層体２０は、バッファー層２２と、柱状部３０と、を有している。

【0037】

バッファー層２２は、基体１０上に設けられている。バッファー層２２は、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＮ層（具体的にはＳｉがドープされたＧａＮ層）である。
図示の例では、バッファー層２２上には、柱状部３０を形成するためのマスク層６０が設けられている。

【0038】

柱状部３０は、バッファー層２２上に設けられている。柱状部３０は、複数設けられている。柱状部３０の断面形状（積層体２０の積層方向と直交する方向における断面形状）は、例えば、円、多角形（例えば六角形）などである。柱状部３０の径（多角形の場合は内接円の径）は、例えば、ｎｍオーダーであり、具体的には１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。柱状部３０は、例えば、ナノコラム、ナノワイヤー、ナノロッド、ナノピラーとも呼ばれる。柱状部３０の積層体２０の積層方向（以下、単に「積層方向」ともいう）の大きさは、例えば、０．１μｍ以上５μｍ以下である。複数の柱状部３０は、互いに離間している。隣り合う柱状部３０の間隔は、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。

【0039】

なお、本発明において、「上」とは、積層方向において、積層体２０からみて基体１０から遠ざかる方向のことであり、「下」とは、積層方向において、積層体２０からみて基体１０に近づく方向のことである。

【0040】

複数の柱状部３０は、平面視において（積層方向からみて）、所定の方向に所定のピッチで配列されている。このような周期構造においては、ピッチと各部位の径および各部位の屈折率により決定されるフォトニックバンド端波長λにおいて光閉じ込め効果を得ることができる。発光装置１００では、柱状部３０の活性層３５において生じる光は、波長λを含むため、フォトニック結晶の効果を発現することができる。なお、平均屈折率は、積層方向のある位置において、誘電率ε_１の柱状部３０が充填率φで配置されているとすると、隣り合う柱状部３０の間の層の誘電率をε_２として、（ε_１×φ＋ε_２（１−φ））の平方根として求めることができる。誘電率ε_１は、柱状部３０の第１半導体層３２、活性層３４、または第２半導体層３６の誘電率である。誘電率ε_２は、第１層４０または第２層４２の誘電率である。

【0041】

柱状部３０は、第１半導体層３２と、活性層３４と、第２半導体層３６と、を有している。

【0042】

第１半導体層３２は、バッファー層２２上に設けられている。第１半導体層３２は、バッファー層２２は、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＮ層（具体的にはＳｉがドープされたＧａＮ層）である。図示の例では、第１半導体層３２の積層方向の大きさは、第２半導体層３６の積層方向の大きさよりも大きい。

【0043】

活性層３４は、第１半導体層３２上に設けられている。活性層３４は、第１半導体層３２と第２半導体層３６との間に設けられている。活性層３４は、電流が注入されることで光を発することが可能な層である。活性層３４は、例えば、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とから構成された量子井戸構造を有している。活性層３４を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。

【0044】

第２半導体層３６は、活性層３４上に設けられている。第２半導体層３６は、第１半導体層３２と導電型の異なる層である。第２半導体層３６は、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＧａＮ層（具体的にはＭｇがドープされたＧａＮ層）である。半導体層３２，３６は、活性層３４に光を閉じ込める（活性層３４から光が漏れることを抑制する）機能を有するクラッド層である。

【0045】

発光装置１００では、ｐ型の第２半導体層３６、不純物がドーピングされていない活性層３４、およびｎ型の第１半導体層３２により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１半導体層３２および第２半導体層３６の各々は、活性層３４よりもバンドギャップが大きい層である。発光装置１００では、第１電極５０と第２電極５２との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると（電流を注入すると）、活性層３４において電子と正孔
との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。活性層３４において発生した光は、半導体層３２，３６により積層方向と直交する方向に伝搬し、柱状部３０によるフォトニック結晶の効果により、積層方向と直交する方向に定在波を形成し、活性層３４において利得を受けてレーザー発振する。そして、発光装置１００は、＋１次回折光および−１次回折光をレーザー光として、積層方向に（第２電極５２側および基体１０側に）出射する。

【0046】

なお、図示はしないが、基体１０とバッファー層２２との間もしくは基体１０の下に反射層が設けられていてもよい。該反射層は、例えば、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）層である。該反射層によって、活性層３４において発生した光を反射させることができ、発光装置１００は、第２電極５２側からのみ光を出射することができる。

【0047】

第１層４０は、マスク層６０上に設けられている。もしくは、第１層４０を形成する前にマスク層６０は除去されており、第１層４０は、バッファー層２２上に設けられていてもよい。第１層４０は、基体１０と第２層４２との間に設けられている。第１層４０は、隣り合う柱状部３０の間に設けられている。第１層４０は、例えば、酸化シリコン層（例えばＳｉＯ_２層）、酸化窒化シリコン層（例えばＳｉＯＮ層）、酸化アルミニウム層（例えばＡｌ_２Ｏ_３層）、酸化ハフニウム層（例えばＨｆＯ_２層）などである。例えば、ＳｉＯ_２の屈折率は１．４６であり、Ａｌ_２Ｏ_３の屈折率は１．７７であり、ＨｆＯ_２の屈折率は１．９４である。第１層４０は、例えば、隣り合う柱状部３０の間に埋め込まれている第１埋め込み層である。

【0048】

第２層４２は、第１層４０上に設けられている。第２層４２は、隣り合う柱状部３０の間に設けられている。第２層４２は、第１層４０の屈折率よりも高い屈折率を有している。第２層４２は、例えば、酸化チタン層（例えばＴｉＯ_２層）、酸化ジルコニウム層（例えばＺｒＯ_２層）、窒化シリコン層（例えばＳｉＮ層）などである。例えば、ＴｉＯ_２（アモルファス）の屈折率は２．５であり、ＴｉＯ_２（ルチル）の屈折率は２．９８５であり、ＺｒＯ_２の屈折率は２．２であり、ＳｉＮの屈折率は２．０３６である。例えば、第１層４０は、酸化シリコン層であり、第２層４２は、酸化チタン層である。第２層４２は、例えば、隣り合う柱状部３０の間に埋め込まれている第２埋め込み層である。

【0049】

第２層４２は、平面視において、活性層３４の周囲に設けられている。図示の例では、活性層３４および第２半導体層３６は、第２層４２と接している。第１半導体層３２は、第１層４０と接している部分と、第２層４２と接している部分と、を有している。

【0050】

第１層４０と第２層４２との境界と、基体１０と、の間の距離Ｄ１は、活性層３４と基体１０との間の距離Ｄ２よりも小さい。距離Ｄ１は、第２層４２と基体１０との間の距離である。隣り合う柱状部３０の間は、例えば、第１層４０および第２層４２によって、充填されている。図示の例では、第２層４２の上面と第２半導体層３６の上面とは、面一である。図示はしないが、第２層４２の上面は、第２半導体層３６の上面よりも下方に位置して（第２半導体層３６の上面よりも凹んで）いてもよい。

【0051】

なお、本実施形態において、第１層４０と第２層４２との境界と、基体１０と、の間の距離Ｄ１は、第１層４０と第２層４２との境界と、基体１０と、の間の積層方向における最小の距離のことであり、活性層３４と基体１０との間の距離Ｄ２は、活性層３４と基体１０との間の積層方向における最小の距離のことである。

【0052】

第１電極５０は、基体１０の下に設けられている。基体１０は、第１電極５０とオーミックコンタクトしていてもよい。第１電極５０は、第１半導体層３２と電気的に接続され
ている。図示の例では、第１電極５０は、基体１０およびバッファー層２２を介して、第１半導体層３２と電気的に接続されている。第１電極５０は、活性層３４に電流を注入するための一方の電極である。第１電極５０としては、例えば、基体１０側から、Ｔｉ層、Ａｌ層、Ａｕ層の順序で積層したものや、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極などを用いる。

【0053】

なお、基体１０が絶縁性の場合には、図示はしないが、第１電極５０は、バッファー層２２上に（バッファー層２２の柱状部３０が設けられていない領域に）設けられていてもよい。

【0054】

第２電極５２は、第２半導体層３６上および第２層４２上に設けられている。第２電極５２は、第２半導体層３６と電気的に接続されている。第２電極５２は、活性層３４に電流を注入するための他方の電極である。第２電極５２としては、例えば、ＩＴＯなどの透明電極を用いる。これにより、活性層３４において発光した光は、第２電極５２を透過して出射されることができる。

【0055】

なお、図示はしないが、第２電極５２と第２半導体層３６との間、および第２電極５２と第２層４２との間には、コンタクト層が設けられていてもよい。コンタクト層は、第２電極５２とオーミックコンタクトしていてもよい。コンタクト層は、ｐ型のＧａＮ層であってもよい。

【0056】

発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

【0057】

発光装置１００では、隣り合う柱状部３０の間に、第１層４０と、第１層４０の屈折率よりも高い屈折率を有する第２層４２と、が設けられ、第１層４０は、基体１０と第２層４２との間に設けられ、第１層４０と第２層４２との境界と、基体１０と、の間の距離Ｄ１は、活性層３４と基体１０との間の距離Ｄ２よりも小さい。そのため、発光装置１００では、例えば、距離Ｄ１が距離Ｄ２よりも大きい場合や、第２層４２の屈折率が第１層４０の屈折率よりも低いまたは等しい場合に比べて、第１層４０と第１半導体層３２との平均屈折率を、第２層４２と活性層３４との平均屈折率よりも、十分に小さくすることができる。したがって、発光装置１００では、活性層３４に発生した光が、積層方向と直交する方向に伝搬する際に、基体１０側に漏れることを抑制することができる。例えば、一般的に、基体の屈折率は、柱状部を含む平均屈折率（積層方向と直交する方向における平均屈折率）よりも高く、光が基体側に漏れ易い場合があるが、発光装置１００では、光が基体１０側に漏れることを抑制することができる。

【0058】

さらに、発光装置１００では、例えば、基体１０とバッファー層２２との格子定数が異なることに起因する格子歪に伴う転位を、活性層３４に到達しないようにするために、第１半導体層３２の積層方向の大きさを、第２半導体層３６の積層方向の大きさよりも大きくしている。そのため、例えば、活性層３４が柱状部３０の中心よりも上方に位置することに起因して、仮に、積層方向における光強度のピーク（活性層３４に発生した光が、積層方向と直交する方向に伝搬する際の光強度のピーク）が活性層３４の位置からずれたとしても、発光装置１００では、第１層４０と柱状部３０との平均屈折率を、第２層４２と柱状部３０との平均屈折率よりも小さくすることができため、積層方向における光強度のピークを活性層３４の位置に合わせることができる。

【0059】

発光装置１００では、第１層４０は、酸化シリコン層であり、第２層４２は、酸化チタン層である。そのため、発光装置１００では、第２層４２の屈折率を、第１層４０の屈折率よりも高くすることができる。

【0060】

１．２． 発光装置の製造方法
次に、第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図３および図４は、第１実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図である。

【0061】

図３に示すように、基体１０上に、積層体２０を形成する（ステップＳ１１）。具体的には、まず、基体１０上に、バッファー層２２をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法などが挙げられる。

【0062】

次に、バッファー層２２上にマスク層６０を形成する。マスク層６０は、例えば、酸化シリコン層、酸化窒化シリコン層、酸化アルミニウム層、酸化ハフニウム層、チタン、酸化チタン層、酸化ジルコニウム層、窒化シリコン層や、これらの積層膜などである。マスク層６０は、ＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法などによる成膜、ならびにフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によるパターニングによって形成される。

【0063】

次に、マスク層６０をマスクとして、ＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法などにより、バッファー層２２上に、第１半導体層３２、活性層３４、および第２半導体層３６を、この順でエピタキシャル成長させる。これにより、柱状部３０を形成することができる。以上の工程により、積層体２０を形成することができる。

【0064】

図４に示すように、隣り合う柱状部３０の間に、第１層４０を形成する（ステップＳ１２）。第１層４０は、例えば、スピンコート法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって形成される。本工程では、第１層４０の厚さが第１半導体層３２の厚さよりも小さくなるように、第１層４０を形成する。すなわち、距離Ｄ１が距離Ｄ２よりも小さくなるように、第１層４０を形成する。このように、発光装置１００の製造方法では、第１層４０の厚さを調整することによって、活性層３４に対する、第１層４０と第２層４２との境界の高さを容易に調整するこができる。

【0065】

次に、隣り合う柱状部３０の間に、第２層４２を形成する（ステップＳ１３）。第２層４２は、例えば、スピンコート法、ＡＬＤ法などによって形成される。なお、第２層４２を形成した後に、例えばエッチングやＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって、第２半導体層３６の上面と第２層４２の上面とを面一にしてもよい。

【0066】

図１に示すように、第１層４０および第２層４２を所定の形状にパターニングする（ステップＳ１４）。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。

【0067】

次に、基体１０の下に第１電極５０を形成し、第２半導体層３６上および第２層４２上に第２電極５２を形成する（ステップＳ１５）。電極５０，５２は、例えば、真空蒸着法などにより形成される。なお、第１電極５０および第２電極５２の形成順序は、特に限定されない。

【0068】

以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。

【0069】

発光装置１００の製造方法では、光が基体１０側に漏れることを抑制することができる発光装置１００を製造することができる。

【0070】

１．３． 発光装置の変形例
次に、第１実施形態の変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態の変形例に係る発光装置１１０を模式的に示す断面図である。以下、第１実施形態の変形例に係る発光装置１１０において、上述した第１実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0071】

発光装置１１０では、図５に示すように、第１層４０には、空隙２が設けられている点において、上述した発光装置１００と異なる。

【0072】

空隙２は、第１層４０の基体１０側の端部に設けられている。空隙２は、例えば、第１層４０を成膜する際に、マスク層６０上には成膜のための材料が侵入しないように柱状部３０のアスペクト比を設定することにより、形成される。

【0073】

発光装置１１０では、発光装置１００と同様の効果を得ることができる。

【0074】

発光装置１１０では、第１層４０には、空隙２が設けられて要る。そのため、発光装置１１０では、空隙２と第１半導体層３２との平均屈折率を、第２層４２と活性層３４との平均屈折率よりも小さくすることができる。したがって、発光装置１１０では、活性層３４に発生した光が、基体１０側に漏れることを、より確実に抑制することができる。

【0075】

なお、第１層４０を空気層としてもよい。この場合、活性層３４と基体１０とに挟まされて（接して）空隙が設けられる。

【0076】

２． 第２実施形態
２．１． 発光装置
次に、第２実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図６は、第２実施形態に係る発光装置２００を模式的に示す断面図である。以下、第２実施形態に係る発光装置２００において、上述した第１実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0077】

発光装置２００では、図６に示すように、柱状部３０は、第１柱状部３０ａと、第２柱状部３０ｂと、を有する点において、上述した発光装置１００と異なる。

【0078】

第１柱状部３０ａは、バッファー層２２上に設けられている。第１柱状部３０ａは、基体１０と第２柱状部３０ｂとの間に設けられている。第１柱状部３０ａは、第１半導体層３２を有している。図示の例では、第１柱状部３０ａは、第１半導体層３２によって構成されている。

【0079】

第２柱状部３０ｂは、第１柱状部３０ａ上に設けられている。第２柱状部３０ｂは、活性層３４および第２半導体層３６を有している。図示の例では、第２柱状部３０ｂは、第１半導体層３２、活性層３４、および第２半導体層３６を有し、活性層３４および半導体層３２，３６によって構成されている。第１層４０と第２層４２との境界と、基体１０と、の間の距離Ｄ１は、第２柱状部３０ｂと基体１０との間の距離Ｄ３よりも小さい。

【0080】

第２層４２は、例えば、第１部分４２ａと、第２部分４２ｂと、を有している。第１部分４２ａは、第２柱状部３０ｂを形成する前に、形成される部分であり、第２部分４２ｂは、第２柱状部３０ｂを形成した後に、形成される部分である（詳細は、後述する「２．２． 発光装置の製造方法」参照）。

【0081】

発光装置２００では、発光装置１００と同様の効果を得ることができる。

【0082】

発光装置２００では、柱状部３０は、第１半導体層３２を有する第１柱状部３０ａと、第１半導体層３２、活性層３４、および第２半導体層３６を有する第２柱状部３０ｂと、を有し、第１柱状部３０ａは、基体１０と第２柱状部３０ｂとの間に設けられている。そのため、発光装置２００では、例えば第２柱状部３０ｂが第１半導体層３２を有していない場合に比べて、活性層３４の結晶の品質を向上させることができる（詳細は、後述する「２．２． 発光装置の製造方法」参照）。

【0083】

２．２． 発光装置の製造方法
次に、第２実施形態に係る発光装置２００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る発光装置２００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図８〜図１０は、第２実施形態に係る発光装置２００の製造工程を模式的に示す断面図である。以下、第２実施形態に係る発光装置２００の製造方法において、上述した第１実施形態に係る発光装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略ないし簡略する。

【0084】

図８に示すように、基体１０上に、第１柱状部３０ａおよびバッファー層２２を含む積層体２０ａを形成する（ステップＳ２１）。第１柱状部３０ａは、マスク層６０をマスクとして、ＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法などにより形成される。

【0085】

次に、隣り合う第１柱状部３０ａの間に、第１層４０を形成する（ステップＳ２２）。

【0086】

次に、隣り合う第１柱状部３０ａの間に、第２層４２の第１部分４２ａを形成する（ステップＳ２３）。具体的には、まず、図９に示すように、第１柱状部３０ａの上面３１を覆うように第１部分４２ａを成膜する。第１部分４２ａは、例えば、スピンコート法、ＡＬＤ法などによって形成される。次に、図１０に示すように、第１部分４２ａの一部をエッチングして隣り合う第１柱状部３０ａの間に第１部分４２ａを形成し、第１柱状部３０ａの上面３１を露出させる。以上の工程により、第２層４２の第１部分４２ａを形成することができる。上面３１は、第１柱状部３０ａの基体１０側とは反対側の端部である。

【0087】

なお、図１０に示す例では、第１柱状部３０ａの上面３１は、第１部分４２ａの上面４３よりも上方（基体１０側とは反対側）に位置している。図示はしないが、上面３１は、上面４３と面一であってもよいし、上面４３よりも下方（基体１０側）に位置していてもよい。

【0088】

次に、図６に示すように、第１柱状部３０ａの上面３１に、第２柱状部３０ｂを形成する（ステップＳ２４）。これにより、第１柱状部３０ａと第２柱状部３０ｂとを有する柱状部３０を形成することができる。第２柱状部３０ｂは、第２層４２の第１部分４２ａをマスクとして、ＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法などにより形成される。

【0089】

次に、隣り合う第２柱状部３０ｂの間に、第２層４２の第２部分４２ｂを形成する（ステップＳ２５）。これにより、第１部分４２ａと第２部分４２ｂとを有する第２層４２を形成することができる。第２部分４２ｂは、例えば、スピンコート法、ＡＬＤ法などによって形成される。

【0090】

次に、第１層４０および第２層４２を所定の形状にパターニングする（ステップＳ２６）。

【0091】

次に、第１電極５０および第２電極５２を形成する（ステップＳ２７）。

【0092】

以上の工程により、発光装置２００を製造することができる。

【0093】

発光装置２００の製造方法では、光が基体１０側に漏れることを抑制することができる発光装置２００を製造することができる。

【0094】

発光装置２００の製造方法では、第１柱状部３０ａを形成し、次に、第１層４０を形成し、次に、第１柱状部３０ａの上面３１に第２柱状部３０ｂを形成する。そのため、発光装置２００の製造方法では、第１層４０を形成する際の第１柱状部３０ａのアスペクト比を、発光装置１００の製造方法における第１層４０を形成する際の柱状部３０のアスペクト比よりも小さくすることができる。これにより、発光装置２００の製造保法では、隣り合う柱状部３０の間に空隙が生じないように、第１層４０を形成することができる。

【0095】

発光装置２００の製造方法では、第２柱状部３０ｂを形成する前に、隣り合う第１柱状部３０ａの間に、第２層４２の第１部分４２ａを形成する。そのため、発光装置２００の製造方法では、第２層４２の第１部分４２ａをマスクとして、第２柱状部３０ｂを形成することができる。

【0096】

発光装置２００の製造方法では、第１層４０は、酸化シリコン層であり、第２層４２は、酸化チタン層である。そのため、発光装置２００の製造方法では、第２層４２の屈折率を第１層４０の屈折率よりも高くしつつ、第２柱状部３０ｂを形成する際のマスクとして適した酸化チタン層をマスクとすることができる。

【0097】

発光装置２００の製造方法では、第１柱状部３０ａの上面３１を覆うように第２層４２の第１部分４２ａを成膜した後、第１部分４２ａの一部をエッチングして隣り合う第１柱状部３０ａの間に第１部分４２ａを形成し、第１柱状部３０ａの上面３１を露出させる。そのため、発光装置２００の製造方法では、第１柱状部３０ａの上面３１が第１部分４２ａによって覆われても、第１柱状部３０ａの上面３１を露出させることができるので、第１柱状部３０ａの上面３１に第２柱状部３０ｂを形成することができる。

【0098】

さらに、発光装置２００では、第１柱状部３０ａは、第１半導体層３２を有し、第２柱状部３０ｂは、第１半導体層３２、活性層３４、および第２半導体層３６を有する第２柱状部３０ｂを有する。そのため、発光装置２００では、第１柱状部３０ａの上面３１を露出させる際に上面３１がエッチングダメージを受けたとしても、上面３１の上に、さらに第１半導体層３２を形成するため、例えば第２柱状部３０ｂが第１半導体層３２を有していない場合に比べて、活性層３４の結晶の品質を向上させることができる。

【0099】

なお、図示はしないが、第２柱状部３０ｂを形成する前に、第２層４２の第１部分４２ａを形成せず、第２柱状部３０ｂを形成した後に、第２層４２を形成してもよい。

【0100】

３． 第３実施形態
３．１． 発光装置
次に、第３実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第３実施形態に係る発光装置３００を模式的に示す断面図である。以下、第３実施形態に係る発光装置３００において、上述した第１実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0101】

発光装置３００は、図１１に示すように、プラズモン発生層７０を含む点において、上述した発光装置１００と異なる。

【0102】

プラズモン発生層７０は、第２層４２上に設けられている。第２層４２は、第１層４０とプラズモン発生層７０との間に設けられている。プラズモン発生層７０は、隣り合う第２半導体層３６の間に設けられている。柱状部３０の側面には、絶縁層８０が設けられている。第２半導体層３６とプラズモン発生層７０との間には、絶縁層８０が設けられている。さらに、絶縁層８０は、マスク層６０上にも設けられている。図示の例では、第２電極５２は、複数の柱状部３０の各々の上面に設けれ、プラズモン発生層７０は、第２電極５２を覆っている。プラズモン発生層７０は、隣り合う第１半導体層３２の間、および隣り合う活性層３４の間には設けられていない。

【0103】

プラズモン発生層７０は、例えば、Ａｌ層、Ａｇ層、Ａｕ層などである。活性層３４に発生する光が紫外光の場合は、プラズモン発生層７０はＡｌ層が好ましい。活性層３４に発生する光が青色光の場合は、プラズモン発生層７０はＡｇ層が好ましい。活性層３４に発生する光が赤色光の場合は、プラズモン発生層７０はＡｕ層が好ましい。プラズモン発生層７０は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕなどの金属微粒子を含む層であってもよい。絶縁層８０は、例えば、酸化シリコン層である。

【0104】

プラズモン発生層７０は、表面プラズモン共鳴を発生させる層である。活性層３４に注入されたキャリアは、プラズモン発生層７０で発生する表面プラズモンと結合して、高効率に光に変換される。また、複数の柱状部３０とプラズモン発生層７０は、所定の方向に周期的に配列されているため、積層方向へ狭い放射角を持つ光として取り出すことができる。それに加えて、複数の柱状部３０と第１層４０や第２層４２は、所定の方向に周期的に配列されているため、フォトニック結晶効果を有しており、活性層３４で発生した光はフォトニック結晶効果も受けることでより高効率・狭放射角の光を実現することができる。また、上記の効果を発現するためには、必ずしも第１層４０と第２層４２は必要でなく、第１層４０および第２層４０を備えていなくてもよく、どちらか一層のみを備えていても構わない。なお、活性層３４に発生した光が赤色光の場合、柱状部３０の周期は、２００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることが好ましい。

【0105】

発光装置３００では、発光装置１００と同様の効果を得ることができる。

【0106】

発光装置３００では、隣り合う第２半導体層３６の間に、表面プラズモン共鳴を発生させるプラズモン発生層７０を含み、第１層４０と前記プラズモン発生層７０との間に、第２層４２が設けられている。そのため、発光装置３００では、積層方向に放射した光のうち、第２電極５２側に向かう光を、プラズモン発生層７０や第２電極５２において反射させることができ、基体１０側から光を出射させることができる。発光装置３００では、プラズモン発生層７０は、隣り合う第１半導体層３２の間、および隣り合う活性層３４の間には設けられていないため、隣り合う第１半導体層３２の間や隣り合う活性層３４の間にもプラズモン発生層７０が設けられている場合に比べて、プラズモン発生層７０による光の損失を低減させつつ、光を増強させることができる。したがって、発光装置３００は、高い効率を有することができる。

【0107】

発光装置３００では、第２半導体層３６とプラズモン発生層７０との間には、絶縁層８０が設けられている。そのため、発光装置３００では、第２半導体層３６に注入された電流がプラズモン発生層７０にリークすることを抑制することができる。

【0108】

なお、上述した発光装置１００，１１０，２００において、発光装置３００のように、プラズモン発生層７０を含んでいてもよい。

【0109】

３．２． 発光装置の製造方法
次に、第３実施形態に係る発光装置３００の製造方法について、説明する。

【0110】

発光装置３００の製造方法では、柱状部３０の表面にスパッタ法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などにより、絶縁層８０を形成する。次に、エッチングやＣＭＰ法によって柱状部３０の上面を露出させる。さらに、第２層４２を形成した後に、スピンコート法、ＡＬＤ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法などによって、プラズモン発生層７０を形成する。

【0111】

上記のこと以外は、発光装置３００の製造方法は、基本的に、上述した発光装置１００の製造方法と同様である。したがって、その詳細な説明を省略する。

【0112】

３．３． 発光装置の変形例
次に、第３実施形態の変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第３実施形態の変形例に係る発光装置３１０を模式的に示す断面図である。以下、第３実施形態に係る発光装置３１０において、上述した第１実施形態に係る発光装置１００、第３実施形態に係る発光装置３００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0113】

発光装置３００は、図１１に示すように、プラズモン発生層７０は、隣り合う第２半導体層３６の間に設けられていた。

【0114】

これに対し、発光装置３１０では、図１２に示すように、プラズモン発生層７０は、隣り合う第１半導体層３２の間に設けられている。プラズモン発生層７０は、基体１０と第１層４０との間に設けられている。プラズモン発生層７０は、隣り合う活性層３４の間、および隣り合う第２半導体層３６の間には設けられていない。

【0115】

発光装置３１０は、第１層４０を形成する前に、プラズモン発生層７０を形成することにより、製造されることができる。

【0116】

発光装置３１０では、発光装置１００と同様の効果を得ることができる。

【0117】

発光装置３１０では、隣り合う第１半導体層３２の間に、表面プラズモン共鳴を発生させるプラズモン発生層７０を含み、基体１０と第１層４０との間に、プラズモン発生層７０が設けられている。そのため、発光装置３００では、積層方向に放射した光のうち、基体１０側に向かう光を、プラズモン発生層７０において反射させることができ、第２電極５２側から光を出射させることができる。発光装置３００では、プラズモン発生層７０は、隣り合う活性層３４の間、および隣り合う第２半導体層３６の間には設けられていないため、隣り合う活性層３４の間やおよび隣り合う第２半導体層３６の間にもプラズモン発生層７０が設けられている場合に比べて、プラズモン発生層７０による光の損失を低減させつつ、光を増強させることができる。したがって、発光装置３１０は、高い効率を有することができる。

【0118】

なお、図示はしないが、プラズモン発生層７０は、隣り合う活性層３４の間にのみ設けられていてもよい。

【0119】

４． プロジェクター
次に、第４実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１３は、第４実施形態に係るプロジェクター９００を模式的に示す図である。

【0120】

本発明に係るプロジェクターは、本発明に係る発光装置を含む。以下では、本発明に係る発光装置として発光装置１００を含むプロジェクター９００について説明する。

【0121】

プロジェクター９００は、図１３に示すように、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂを含む。赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂの各々は、例えば、複数の発光装置１００を積層方向と直交する方向にアレイ状に配置させ、複数の発光装置１００において基体１０を共通基板としたものである。光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの各々を構成する発光装置１００の数は、特に限定されない。なお、便宜上、図１３では、プロジェクター９００を構成する筐体を省略し、さらに光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを簡略化している。

【0122】

プロジェクター９００は、さらに、レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂと、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂと、投射レンズ（投射装置）９０８と、を含む。

【0123】

光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂに入射する。光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光は、レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂによって、集光され、例えば重畳（一部重畳）されることができる。これにより、均一性よく液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂを照射することができる。

【0124】

各レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂによって集光された光は、各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。そして、投射レンズ９０８は、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂによって形成された像（画像）を拡大してスクリーン（表示面）９１０に投射する。

【0125】

また、プロジェクター９００は、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂから出射された光を合成して投射レンズ９０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）９０６を、含むことができる。

【0126】

各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム９０６に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射光学系である投射レンズ９０８によりスクリーン９１０上に投射され、拡大された画像が表示される。

【0127】

なお、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを構成する発光装置１００を映像の画素として画像情報に応じて制御する（変調する）ことで、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射レンズ９０８は、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによって形成された映像を、拡大してスクリーン９１０に投射してもよい。

【0128】

また、上記の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。

【0129】

また、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂからの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。

【0130】

本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。

【0131】

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【符号の説明】

【0132】

２…空隙、１０…基体、２０，２０ａ…積層体、２２…バッファー層、３０…柱状部、３０ａ…第１柱状部、３０ｂ…第２柱状部、３２…第１半導体層、３４…活性層、３６…第２半導体層、４０…第１層、４２…第２層、４２ａ…第１部分、４２ｂ…第２部分、５０…第１電極、５２…第２電極、６０…マスク層、７０…プラズモン発生層、８０…絶縁層、１００…発光装置、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…光源、１１０，２００，３００，３１０…発光装置、９００…プロジェクター、９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂ…レンズアレイ、９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂ…液晶ライトバルブ、９０６…クロスダイクロイックプリズム、９０８…投射レンズ、９１０…スクリーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】