特許 6954562 発光装置およびその製造方法、ならびにプロジェクター

(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】6954562

(24)【登録日】2021年10月4日

(45)【発行日】2021年10月27日

(54)【発明の名称】発光装置およびその製造方法、ならびにプロジェクター

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/20 20060101AFI20211018BHJP

   H01S 5/18 20210101ALI20211018BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20211018BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20211018BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20211018BHJP

【ＦＩ】

   H01S5/20

   H01S5/18

   G03B21/14 A

   G03B21/00 E

   H04N5/74 A

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-177763(P2017-177763)

(22)【出願日】2017年9月15日

(65)【公開番号】特開2019-54127(P2019-54127A)

(43)【公開日】2019年4月4日

【審査請求日】2020年7月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(73)【特許権者】

【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】名川 倫郁

(72)【発明者】

【氏名】岸野 克巳

【審査官】 淺見 一喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１３５８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０９７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５８８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４４３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５２４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５３４０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５３９９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２６８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５３０５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−２０６８６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｓ ５／００−５／５０

Ｇ０３Ｂ ２１／１４

Ｇ０３Ｂ ２１／００

Ｈ０４Ｎ ５／７４

(57)【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、
前記積層体の前記基体側とは反対側に設けられた電極と、
を有し、
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、
前記積層体は、
隣り合う前記柱状部の前記活性層の間に設けられた光伝搬層と、
前記光伝搬層と前記基体との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第１低屈折率部と、
前記光伝搬層と前記電極との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第２低屈折率部と、
を有し、
前記第２低屈折率部は、空隙である、発光装置。

【請求項2】

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、
前記積層体の前記基体側とは反対側に設けられた電極と、
を有し、
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、
前記積層体は、
隣り合う前記柱状部の前記活性層の間に設けられた光伝搬層と、
前記光伝搬層と前記基体との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第１低屈折率部と、
前記光伝搬層と前記電極との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第２低屈折率部と、
を有し、
前記光伝搬層は、隣り合う前記柱状部の前記第１半導体層の間、および隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられ、
前記光伝搬層の隣り合う前記柱状部の前記活性層の間における、前記第１半導体層と前記活性層との積層方向と直交する方向の断面積は、前記光伝搬層の前記基体側の前記直交する方向の断面積よりも大きく、かつ、前記光伝搬層の前記電極側の前記直交する方向の断面積よりも大きい、発光装置。

【請求項3】

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、
前記積層体の前記基体側とは反対側に設けられた電極と、
を有し、
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、
前記積層体は、
隣り合う前記柱状部の前記活性層の間に設けられた光伝搬層と、
前記光伝搬層と前記基体との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第１低屈折率部と、
前記光伝搬層と前記電極との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第２低屈折率部と、
を有し、
前記積層体は、前記柱状部と前記光伝搬層との間に設けられた第１絶縁層を有する、発光装置。

【請求項4】

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、
前記積層体の前記基体側とは反対側に設けられた電極と、
を有し、
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、
前記積層体は、
隣り合う前記柱状部の前記活性層の間に設けられた光伝搬層と、
前記光伝搬層と前記基体との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第１低屈折率部と、
前記光伝搬層と前記電極との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第２低屈折率部と、
を有し、
前記積層体は、前記光伝搬層と前記電極との間に設けられた第２絶縁層を有する、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、
前記第１低屈折率部は、空隙である、発光装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記活性層は、ガリウムおよび窒素を含み、
前記光伝搬層は、アルミニウム、ガリウム、および窒素を含む、発光装置。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記光伝搬層の屈折率は、前記活性層の屈折率と異なる、発光装置。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記活性層の屈折率と前記光伝搬層の屈折率との差は、前記光伝搬層の屈折率と空気の屈折率との差よりも小さい、発光装置。

【請求項9】

基体に、第１半導体層、活性層、および前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層をこの順で形成して、複数の柱状部を形成する工程と、
隣り合う前記柱状部の間に所定の材料を埋め込んで、隣り合う前記柱状部の前記活性層の間に光伝搬層を形成し、前記基体と前記光伝搬層との間に空隙を形成する工程と、
前記光伝搬層をエッチングして、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に空隙を形成する工程と、
前記柱状部の前記基体側とは反対側に、電極を形成する工程と、
を有する、発光装置の製造方法。

【請求項10】

請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発光装置を有する、プロジェクター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置およびその製造方法、ならびにプロジェクターに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体レーザーやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの半導体発光装置では、ＧａＮ系やＧａＡｓ系などの材料が用いられている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

例えば半導体レーザーの活性層に光を閉じ込めることは、しきい値電流密度など素子の性能を大きく左右する重要な要素である。活性層とクラッド層との屈折率差を大きくすることにより光閉じ込め係数を高めることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１３５８５８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、上記のような発光装置では、活性層の材料や基板の材料に基づいて格子整合などの条件を考慮する必要があり、材料の選択肢は大幅に制限される。そのため、活性層とクラッド層との屈折率の差がとり難く、光閉じ込め係数を大きくすることが難しい。

【0006】

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、光閉じ込め係数が大きい発光装置を提供することにある。あるいは、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、光閉じ込め係数が大きい発光装置の製造方法を提供することにある。あるいは、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光装置を有するプロジェクター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、
前記積層体の前記基体側とは反対側に設けられた電極と、
を有し、
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、
前記積層体は、
隣り合う前記柱状部の前記活性層の間に設けられた光伝搬層と、
前記光伝搬層と前記基体との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第１低屈折率部と、
前記光伝搬層と前記電極との間に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する第２低屈折率部と、
を有する。

【0008】

このような発光装置では、第１低屈折率部および第２低屈折率部が設けられていない場合に比べて、光閉じ込め係数が大きい。

【0009】

本発明に係る発光装置において、
前記第１低屈折率部は、空隙であってもよい。

【0010】

このような発光装置では、第１低屈折率部が空隙でない場合に比べて、第１低屈折率部の屈折率を低くすることができる。

【0011】

本発明に係る発光装置において、
前記第２低屈折率部は、空隙であってもよい。

【0012】

このような発光装置では、第２低屈折率部が空隙でない場合に比べて、第２低屈折率部の屈折率を低くすることができる。

【0013】

本発明に係る発光装置において、
前記活性層は、ガリウムおよび窒素を含み、
前記光伝搬層は、アルミニウム、ガリウム、および窒素を含んでもよい。

【0014】

このような発光装置では、光伝搬層に含まれるアルミニウムの量を調整することにより、光伝搬層の屈折率を調整することができ、例えば、光伝搬層の屈折率を活性層の屈折率よりも低くすることができる。

【0015】

本発明に係る発光装置において、
前記光伝搬層の屈折率は、前記活性層の屈折率と異なってもよい。

【0016】

このような発光装置では、複数の柱状部は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。

【0017】

本発明に係る発光装置において、
前記活性層の屈折率と前記光伝搬層の屈折率との差は、前記光伝搬層の屈折率と空気の屈折率との差よりも小さくてもよい。

【0018】

このような発光装置では、例えば製造ばらつきにより柱状部の径がばらついたとしても、柱状部の径のばらつきが平面方向の平均屈折率（詳細は後述）に与える影響を小さくすることができる。

【0019】

本発明に係る発光装置において、
前記光伝搬層は、隣り合う前記柱状部の前記第１半導体層の間、および隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられ、
前記光伝搬層の隣り合う前記柱状部の前記活性層の間における、前記第１半導体層と前記活性層との積層方向と直交する方向の断面積は、前記光伝搬層の前記基体側の前記直交する方向の断面積よりも大きく、かつ、前記光伝搬層の前記電極側の前記直交する方向の断面積よりも大きくてもよい。

【0020】

このような発光装置では、光閉じ込め係数がより大きい。

【0021】

本発明に係る発光装置において、
前記積層体は、前記柱状部と前記光伝搬層との間に設けられた第１絶縁層を有してもよい。

【0022】

このような発光装置では、光伝搬層に電流が流れることを抑制することができ、効率よく活性層において光を発生させることができる。

【0023】

本発明に係る発光装置において、
前記積層体は、前記光伝搬層と前記電極との間に設けられた第２絶縁層を有してもよい。

【0024】

このような発光装置では、光伝搬層に電流が流れることを抑制することができ、効率よく活性層において光を発生させることができる。

【0025】

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、活性層、および前記第１半導体層と導電型の異なる第２半導体層をこの順で形成して、複数の柱状部を形成する工程と、
隣り合う前記柱状部の間に所定の材料を埋め込んで、隣り合う前記柱状部の前記活性層の間に光伝搬層を形成し、前記基体と前記光伝搬層との間に空隙を形成する工程と、
前記光伝搬層をエッチングして、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に空隙を形成する工程と、
前記柱状部の前記基体側とは反対側に、電極を形成する工程と、
を有する。

【0026】

このような発光装置の製造方法では、光閉じ込め係数が大きい発光装置を製造することができる。

【0027】

本発明に係る発光装置にプロジェクターは、
本発明に係る発光装置を有する。

【0028】

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有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【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】参考例に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図3】第１実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するためのフローチャート。

【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実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図6】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7】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8】第２実施形態に係る発光装置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方法を説明するためのフローチャート。

【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12】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13】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14】第３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】

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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電極６０と、第２電極６２と、を有している。

【0033】

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、ＧａＮ基板、サファイア基板などである。

【0034】

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、光伝搬層４０と、第１低屈折率部５０と、第２低屈折率部５２と、を有している。

【0035】

なお、本発明において、「上」とは、積層体２０の積層方向（以下、単に「積層方向」ともいう）において、柱状部３０の活性層３４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、活性層３４からみて基体１０に近づく方向のことである。

【0036】

また、本発明において、「積層体２０の積層方向」とは、柱状部３０の第１半導体層３２と活性層３４との積層方向（図示の例では上下方向）のことである。

【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）などである。

【0038】

バッファー層２２は、第１上面２２ａと、第２上面２２ｂと、を有している。第１上面２２ａは、例えば、柱状部３０が設けられている面である。第２上面２２ｂは、例えば、第１電極６０が設けられている面である。図示の例では、第２上面２２ｂは、第１上面２２ａよりも下方に位置している面である。

【0039】

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の平面形状（積層方向から見た形状）は、例えば、六角形等の多角形、円などである。柱状部３０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の積層方向の大きさは、例えば、０．１μｍ以上５μｍ以下である。

【0040】

なお、本発明において、「径」とは、柱状部３０の平面形状が円の場合は、直径であり、柱状部３０の平面形状が多角形の場合は、該多角形を内部に含む最小の円（最小包含円）の直径である。

【0041】

柱状部３０は、複数設けられている。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。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。複数の柱状部３０は、平面視において、例えば、三角格子状、四角格子状などに配置されている。複数の柱状部３０は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。

【0042】

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。

【0043】

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、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）などである。

【0044】

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、例えば、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とから構成された量子井戸（ＭＱＷ）層を有している。このように、活性層３４は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、および窒素（Ｎ）を含む。量子井戸層は、量子井戸構造を有している。量子井戸層を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。量子井戸層は、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。

【0045】

活性層３４は、量子井戸層を挟むガイド層を有していてもよい。ガイド層は、例えば、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とから構成された半導体超格子(ＳＬ)構造を有している。ガイド層は、量子井戸層と、平面方向（積層方向と直交する方向）に伝搬する光と、の重なりを大きくする（光閉じ込め係数を大きくする）機能を有している。

【0046】

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）などである。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。

【0047】

光伝搬層４０は、隣り合う柱状部３０の間に設けられている。具体的には、光伝搬層４０は、隣り合う柱状部３０の活性層３４の間に設けられている。図示の例では、光伝搬層４０は、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間、および隣り合う柱状部３０の第２半導体層３６の間にも設けられている。光伝搬層４０は、例えば、柱状部３０と接触している。活性層３４で発生した光は、光伝搬層４０を通って、平面方向に伝搬することができる。

【0048】

光伝搬層４０の屈折率は、活性層３４の屈折率と異なる。光伝搬層４０は、例えば、ＡｌＧａＮ層である。このように、光伝搬層４０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、および窒素（Ｎ）を含む。例えば、光伝搬層４０に含まれるＡｌの量を調整することにより、光伝搬層４０の屈折率を調整することができる。光伝搬層４０の屈折率は、例えば、活性層３４の屈折率よりも低い。なお、光伝搬層４０の屈折率が活性層３４の屈折率と異なれば、光伝搬層４０の屈折率は、活性層３４の屈折率より高くてもよい。活性層３４の屈折率と光伝搬層４０の屈折率との差は、光伝搬層４０の屈折率と空気の屈折率との差よりも小さい。活性層３４の屈折率と光伝搬層４０の屈折率との差は、例えば、０．１程度である。

【0049】

なお、本発明において、Ａ層がＢ層とＣ層との積層構造を有する場合は、「Ａ層の屈折率」とは、Ｂ層の屈折率とＣ層の屈折率との平均のことである。例えば、活性層３４がＧａＮ層とＩｎＧａＮ層との積層構造を有する場合は、活性層３４の屈折率とは、ＧａＮ層の屈折率とＩｎＧａＮ層の屈折率との平均のことである。

【0050】

光伝搬層４０の、隣り合う柱状部３０の活性層３４の間における断面積Ｓ_Ａは、光伝搬層４０の基体１０側の断面積Ｓ_Ｂよりも大きく、かつ、光伝搬層４０の第２電極６２側の断面積Ｓ_Ｃよりも大きい。断面積Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｂ，Ｓ_Ｃは、光伝搬層４０を積層方向と直交す
る方向（平面方向）で切断した場合の断面積である。断面積Ｓ_Ｂは、光伝搬層４０の最も基体１０側の位置における断面積である。断面積Ｓ_Ｃは、光伝搬層４０の最も第２電極６２側の位置における断面積である。

【0051】

光伝搬層４０は、第１部分４２と、第２部分４４と、第３部分４６と、を有している。光伝搬層４０の第１部分４２の断面積（積層方向と直交する平面方向の断面積）は、積層方向において一定（断面積Ｓ_Ａ）である。第１部分４２は、例えば、直方体の形状を有している。

【0052】

光伝搬層４０の第２部分４４は、第１部分４２の下に位置している。第２部分４４の断面積は、第１部分４２側から基体１０側に向かうに従って、小さくなる。第２部分４４は、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間に位置している。第２部分４４は、断面積がＳ_Ｂとなる部分を有している。

【0053】

光伝搬層４０の第３部分４６は、第１部分４２の上に位置している。第３部分４６の断面積は、第１部分４２側から第２電極６２側に向かうに従って、小さくなる。第３部分４６は、隣り合う柱状部３０の第２半導体層３６の間に位置している。第３部分４６は、断面積がＳ_Ｃとなる部分を有している。

【0054】

第１低屈折率部５０は、光伝搬層４０と基体１０との間に設けられている。具体的には第１低屈折率部５０は、光伝搬層４０とバッファー層２２との間に設けられている。図示の例では、第１低屈折率部５０は、第１凹部４５に設けられた部分を有している。第１凹部４５は、光伝搬層４０の第２部分４４によって規定されている。第１低屈折率部５０は、光伝搬層４０よりも低い屈折率を有している。図示の例では、第１低屈折率部５０は、バッファー層２２、第１半導体層３２、および光伝搬層４０によって囲まれた空隙（空気）である。第１凹部４５の断面積（積層方向と直交する平面方向の断面積）は、基体１０側から第２電極６２側に向かうに従って、小さくなる。

【0055】

第２低屈折率部５２は、光伝搬層４０と第２電極６２との間に設けられている。図示の例では、第２低屈折率部５２は、第２凹部４７に設けられている。第２凹部４７は、光伝搬層４０の第３部分４６によって規定されている。第２低屈折率部５２は、光伝搬層４０よりも低い屈折率を有している。図示の例では、第２低屈折率部５２は、光伝搬層４０および第２電極６２によって囲まれた空隙（空気）である。第２凹部４７の断面積は、第２電極６２側から基体１０側に向かうに従って、小さくなる。

【0056】

積層体２０の第１低屈折率部５０が設けられている部分における平面方向の平均屈折率、および積層体２０の第２低屈折率部５２が設けられている部分における平面方向の平均屈折率は、積層体２０の活性層３４が設けられている部分における平面方向の平均屈折率よりも小さい。

【0057】

ここで、「平面方向の平均屈折率」とは、積層方向の所定の位置において、積層方向と直交する方向の平均屈折率であり、積層体２０の柱状部３０が設けられている部分の平面方向の平均屈折率ｎ_ＡＶＥは、下記式（１）として表される。

【0058】

【数1】

【0059】

ただし、式（１）において、ε_１は、柱状部３０の誘電率（すなわち、第１半導体層３
２、活性層３４、または第２半導体層３６の誘電率）である。ε_２は、光伝搬層４０の誘電率である。ε_３は、第１低屈折率部５０または第２低屈折率部５２の誘電率である。φ_１は、積層方向の所定の位置において、平面方向における積層体２０の断面積Ｓと、平面方向における柱状部３０の断面積Ｓ_１と、の比Ｓ_１／Ｓである。φ_２は、積層方向の所定の位置において、断面積Ｓと、平面方向における光伝搬層４０の断面積Ｓ_２と、の比Ｓ_２／Ｓである。なお、積層方向の所定の位置において、平面方向における第１低屈折率部５０または第２低屈折率部５２の断面積Ｓ_３とすると、Ｓ＝Ｓ_１＋Ｓ_２＋Ｓ_３である。

【0060】

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６０と第２電極６２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により平面方向に光伝搬層４０を通って伝搬して、柱状部３０によるフォトニック結晶の効果により定在波を形成し、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６２側および基体１０側に）出射する。

【0061】

なお、図示はしないが、基体１０とバッファー層２２との間、または基体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６２側からのみ光を出射することができる。

【0062】

第１電極６０は、バッファー層２２上に設けられている。図示の例では、第１電極６０は、バッファー層２２の第２上面２２ｂに設けられている。バッファー層２２は、第１電極６０とオーミックコンタクトしていてもよい。第１電極６０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６０は、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６０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６０としては、例えば、バッファー層２２側から、Ｔｉ層、Ａｌ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いる。

【0063】

なお、図示はしないが、積層体２０は、第１電極６０とバッファー層２２との間に、第１コンタクト層を有していてもよい。第１コンタクト層は、第１電極６０とオーミックコンタクトしていてもよい。第１コンタクト層は、ｎ型のＧａＮ層であってもよい。また、基体１０が導電性の場合には、図示はしないが、第１電極６０は、基体１０の下に設けられていてもよい。

【0064】

第２電極６２は、第２半導体層３６上および第２低屈折率部５２上に設けられている。第２電極６２は、積層体２０の基体１０側とは反対側に設けられている。第２半導体層３６は、第２電極６２とオーミックコンタクトしていてもよい。第２電極６２は、第２半導体層３６と電気的に接続されている。第２電極６２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６２としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いる。

【0065】

なお、図示はしないが、積層体２０は、第２電極６２と第２半導体層３６との間に、第２コンタクト層を有していてもよい。第２コンタクト層は、第２電極６２とオーミックコンタクトしていてもよい。第２コンタクト層は、ｐ型のＧａＮ層であってもよい。

【0066】

また、上記では、ＩｎＧａＮ系の活性層３４について説明したが、活性層３４としては、電流が注入されることで発光可能なあらゆる材料系を用いることができる。例えば、ＡｌＧａＮ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＰ系、ＧａＰ系、ＡｌＧａＰ系などの半導体材料を用いることができる。

【0067】

発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

【0068】

発光装置１００では、積層体２０は、隣り合う前記柱状部３０の活性層３４の間に設けられた光伝搬層４０と、光伝搬層４０と基体１０との間に設けられ、光伝搬層４０の屈折率よりも低い屈折率を有する第１低屈折率部５０と、光伝搬層４０と第２電極６２との間に設けられ、光伝搬層４０の屈折率よりも低い屈折率を有する第２低屈折率部５２と、を有する。そのため、発光装置１００では、第１低屈折率部５０および第２低屈折率部５２が設けられていない場合（例えば、隣り合う前記柱状部３０の間が光伝搬層４０によって充填されている場合）や、隣り合う前記柱状部３０の間に光伝搬層４０が設けられていない場合に比べて、積層体２０の活性層３４が設けられている部分における平面方向の平均屈折率と、積層体２０の第１低屈折率部５０が設けられている部分における平面方向の平均屈折率と、の差を大きくすることができる。さらに、発光装置１００では、積層体２０の活性層３４が設けられている部分における平面方向の平均屈折率と、積層体２０の第２低屈折率部５２が設けられている部分における平面方向の平均屈折率と、の差を大きくすることができる。したがって、発光装置１００では、光閉じ込め係数が大きく、活性層３４で発生した光が平面方向に伝搬する際に、活性層３４に光を閉じ込めることができる。その結果、発光装置１００では、しきい値電流密度を低減することができる。

【0069】

なお、図１では、発光装置１００の積層方向の位置における光強度を模式的に示している。図示の例では、活性層３４において、光強度のピーク（最大となるピーク）が位置している。

【0070】

図２に示すように、隣り合う柱状部１０３０の間に光伝搬層４０が設けられていない発光装置１０００（参考例に係る発光装置１０００）では、例えば、積層体１０２０の活性層１０３４が設けられている部分における平面方向の平均屈折率と、積層体１０２０の第２半導体層１０３６が設けられている部分における平面方向の平均屈折率と、の差が小さく、活性層１０３４で発生した光が第２電極１０６２側に漏れて第２電極１０６２で吸収される場合がある。一方、発光装置１００は、上記のように光閉じ込め係数が大きいため、活性層３４で発生した光が第２電極６２側に漏れて第２電極６２で吸収されることを抑制することができる。

【0071】

なお、発光装置１０００は、基体１０１０と、積層体１０２０と、第１電極１０６０と、第２電極１０６２と、を有している。積層体１０２０は、バッファー層１０２２と、柱状部１０３０と、有している。柱状部１０３０は、第１半導体層１０３２と、活性層１０３４と、第２半導体層１０３６と、を有している。図示の例では、隣り合う柱状部３０の第２半導体層１０３６の上部は、互いに接続している。

【0072】

さらに、発光装置１００では、積層体２０は、複数の柱状部３０を有している。そのため、発光装置１００では、フォトニック結晶の効果により、狭放射角で光を出射することができる。

【0073】

発光装置１００では、第１低屈折率部５０は、空隙である。そのため、発光装置１００では、第１低屈折率部５０が空隙でない場合に比べて、第１低屈折率部５０の屈折率を低くすることができる。これにより、積層体２０の第１低屈折率部５０が設けられている部分における平面方向の平均屈折率を、低くすることができる。

【0074】

発光装置１００では、第２低屈折率部５２は、空隙である。そのため、発光装置１００では、第２低屈折率部５２が空隙でない場合に比べて、第２低屈折率部５２の屈折率を低くすることができる。これにより、積層体２０の第２低屈折率部５２が設けられている部分における平面方向の平均屈折率を、低くすることができる。

【0075】

発光装置１００では、活性層３４は、ガリウムおよび窒素を含み、光伝搬層４０は、アルミニウム、ガリウム、および窒素を含む。そのため、発光装置１００では、光伝搬層４０に含まれるＡｌの量を調整することにより、光伝搬層４０の屈折率を調整することができ、例えば、光伝搬層４０の屈折率を活性層３４の屈折率よりも低くすることができる。

【0076】

発光装置１００では、光伝搬層４０の屈折率は、活性層３４の屈折率と異なる。そのため、発光装置１００では、複数の柱状部３０は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。

【0077】

発光装置１００では、活性層３４の屈折率と光伝搬層４０の屈折率との差は、光伝搬層４０の屈折率と空気の屈折率との差よりも小さい。そのため、発光装置１００では、例えば製造ばらつきにより柱状部３０の径がばらついたとしても、柱状部３０の径のばらつきが平面方向の平均屈折率に与える影響を小さくすることができる。したがって、発光装置１００では、安定した特性を有することができる。さらに、発光装置１００では、製造マージンを確保することができる。

【0078】

発光装置１００では、光伝搬層４０の隣り合う柱状部３０の活性層３４の間における断面積Ｓ_Ａは、光伝搬層４０の基体１０側の断面積Ｓ_Ｂよりも大きく、かつ、光伝搬層４０の第２電極６２側の断面積Ｓ_Ｃよりも大きい。そのため、発光装置１００では、断面積Ｓ_Ａを有する第１部分４２と、第１部分４２の基体１０側に位置し断面積がＳ_Ｂとなる部分を有する第２部分４４と、第１部分４２の第２電極６２側に位置し断面積がＳ_Ｃとなる部分を有する第３部分４６と、を有することができる。第２部分４４は、第１部分４２側から基体１０側に向かうに従って断面積が小さくなる。第３部分４６は、第１部分４２側から第２電極６２側に向かうに従って断面積が小さくなる。したがって、発光装置１００では、積層体２０の第１低屈折率部５０が設けられている部分から、積層体２０の活性層３４が設けられている部分に向けて、平面方向の平均屈折率を緩やかに変化させることができる。さらに、発光装置１００では、積層体２０の第２低屈折率部５２が設けられている部分から、積層体２０の活性層３４が設けられている部分に向けて、平面方向の平均屈折率を緩やかに変化させることができる。よって、発光装置１００では、平面方向の平均屈折率が急峻に変化する場合に比べて、光閉じ込め係数がより大きい。例えば低屈折率部５０，５２が直方体の形状を有する場合は、平面方向の平均屈折率が急峻に変化する。

【0079】

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３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４〜図６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。

【0080】

図４に示すように、基体１０に、バッファー層２２を形成する（ステップＳ１１）。具体的には、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。次に、バッファー層２２をエッチングして、第２上面２２ｂを露出させる。

【0081】

次に、バッファー層２２上にマスク層（図示せず）を形成する。具体的には、バッファー層２２上にマスク層となる材料層（図示せず）を形成する。次に、材料層上にレジスト層（図示せず）を塗布し、該レジスト層を電子線リソグラフィーによって描画して、現像する。次に、材料層を、Ｃｌ_２ガスを用いてＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）エッチング装置によってエッチングする。以上の工程により、マスク層を形成することができる。マスク層は、例えば、チタン（Ｔｉ）層、酸化チタン（ＴｉＯ_２）層、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）層などである。

【0082】

図５に示すように、マスク層をマスクとして、基体１０に、バッファー層２２を介して、第１半導体層３２、活性層３４、および第２半導体層３６をこの順で形成して、複数の柱状部３０を形成する（ステップＳ１２）。

【0083】

具体的には、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。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法などが挙げられる。

【0084】

図６に示すように、隣り合う柱状部３０の間に所定の材料（具体的は、光伝搬層４０となる半導体材料）を埋め込んで、隣り合う柱状部３０の活性層３４の間に光伝搬層４０を形成し、基体１０と光伝搬層４０との間に第１低屈折率部（空隙）５０を形成する（ステップＳ１３）。

【0085】

具体的には、光伝搬層４０となる半導体材料は、例えばＭＯＣＶＤ法などを用いて、隣り合う柱状部３０の間に埋め込まれる。ＭＯＣＶＤ法は、例えば、ステップＳ１２のときよりも、平面方向に成長しやすい条件で行われる。隣り合う柱状部３０の間隔は、例えば５０ｎｍ程度と非常に小さいことから、光伝搬層４０となる半導体材料がバッファー層２２に到着する前に、隣り合う柱状部３０の上部の隙間が塞がる。そのため、光伝搬層４０と基体１０との間には、第１低屈折率部（空隙）５０が形成される。これにより、光伝搬層４０は、第２部分４４を有することができる。図示の例では、光伝搬層４０は、柱状部３０上にも形成されている。

【0086】

図１に示すように、光伝搬層４０をエッチングして、隣り合う柱状部３０の第２半導体層の間に第２低屈折率部（空隙）５２を形成する（ステップＳ１４）。

【0087】

具体的には、柱状部３０に電界をかけながら、エッチング液としてシュウ酸を用いて、光伝搬層４０をウェットエッチングする。これにより、選択的に光伝搬層４０をエッチングすることができる。本工程のエッチングは、等方性のエッチングであるため、光伝搬層４０は、上方では開口が広く、下方に向かうに従って開口が狭くなるようにエッチングされる。これにより、光伝搬層４０は、第３部分４６を有することができる。

【0088】

次に、柱状部３０上に（柱状部３０の基体１０側とは反対側に）、第２電極６２を形成する（ステップＳ１５）。

【0089】

具体的には、第２電極６２は、真空蒸着法などによって形成される。真空蒸着法は、柱状部３０の側面への回り込みが少なく、第２低屈折率部５２である空隙が埋まる前に、第２低屈折率部５２上において、隣り合う柱状部３０の隙間が塞がる。

【0090】

次に、バッファー層２２上に、第１電極６０を形成する（ステップＳ１６）。第１電極６０は、例えば、真空蒸着法などによって形成される。なお、第１電極６０を形成する工程と、第２電極６２を形成する工程と、の順番は、限定されない。

【0091】

以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。

【0092】

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７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。

【0093】

上述した発光装置１００では、図１に示すように、第２低屈折率部５２は、空隙であった。これに対し、発光装置１１０では、図７に示すように、第２低屈折率部５２は、空隙ではない。

【0094】

発光装置１１０では、第２低屈折率部５２は、ポリイミド層やＢＣＰ（ベンゾシクロブテン）層などの樹脂層である。第２低屈折率部５２の材質は、例えば、スピンコート法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって形成される。

【0095】

発光装置１１０は、上述した発光装置１００と同様の効果を有することができる。

【0096】

発光装置１１０では、第２低屈折率部５２は、樹脂層である。そのため、第２電極６２が第２凹部４７に進入することを、より確実に抑制することができる。第２電極６２が第２凹部４７に進入すると、第２電極６２と、光伝搬層４０の隣り合う柱状部３０の活性層３４の間の部分と、の間の距離が小さくなり、活性層３４で発生した光が平面方向に伝搬する際に、第２電極６２において吸収される可能性が高くなる。

【0097】

なお、図示はしないが、第１低屈折率部５０および第２低屈折率部５２が樹脂層であってもよい。また、第１低屈折率部５０が樹脂層であり、第２低屈折率部５２が空隙であってもよい。

【0098】

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８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。

【0099】

上述した発光装置１００では、図１に示すように、柱状部３０と光伝搬層４０とは、接触していた。これに対し、発光装置２００では、図８に示すように、積層体２０は、柱状部３０と光伝搬層４０との間に設けられた第１絶縁層７０を有している。

【0100】

図示の例では、第１絶縁層７０は、柱状部３０の側面およびバッファー層２２上に設けられている。積層体２０は、さらに、第２絶縁層７２を有している。第２絶縁層７２は、光伝搬層４０上に設けられている。第２絶縁層７２は、光伝搬層４０と第２電極６２との間に設けられている。

【0101】

第１絶縁層７０および第２絶縁層７２の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。第１絶縁層７０および第２絶縁層７２は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）層などである。

【0102】

発光装置２００は、上述した発光装置１００と同様の効果を有することができる。

【0103】

発光装置２００では、積層体２０は、柱状部３０と光伝搬層４０との間に設けられた第１絶縁層７０を有する。そのため、発光装置２００では、柱状部３０と光伝搬層４０とを絶縁させることでき、柱状部３０を流れる電流が光伝搬層４０に進入することを抑制することができる。したがって、発光装置２００では、光伝搬層４０に電流が流れることを抑制することができ、効率よく活性層３４において光を発生させることができる。

【0104】

発光装置２００では、積層体２０は、光伝搬層４０と第２電極６２との間に設けられた第２絶縁層７２を有する。そのため、発光装置２００では、光伝搬層４０に電流が流れることを抑制することができ、効率よく活性層３４において光を発生させることができる。

【0105】

なお、図示はしないが、発光装置２００では、上述した発光装置１１０のように、第２低屈折率部５２が樹脂層であってもよい。

【0106】

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９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１０〜図１３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。

【0107】

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の製造方法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または簡略する。

【0108】

図１０に示すように、基体１０上に、バッファー層２２を形成する（ステップＳ２１）。次に、バッファー層２２上にマスク層（図示せず）を形成する。

【0109】

次に、マスク層をマスクとして、基体１０に、バッファー層２２を介して、第１半導体層３２、活性層３４、および第２半導体層３６をこの順で形成して、複数の柱状部３０を形成する（ステップＳ２２）。

【0110】

次に、柱状部３０を被覆するように（柱状部３０の側面および上面に）第１絶縁層７０を形成する（ステップＳ２３）。図示の例では、バッファー層２２上にも第１絶縁層７０を形成している。第１絶縁層７０は、例えば、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって形成される。これにより、柱状部３０の根元まで第１絶縁層７０で被覆することができる。

【0111】

図１１に示すように、隣り合う柱状部３０の間に所定の材料（具体的は、光伝搬層４０となる半導体材料）を埋め込んで、光伝搬層４０および第１低屈折率部５０を形成する（ステップＳ２４）。

【0112】

図１２に示すように、光伝搬層４０をエッチングして、隣り合う柱状部３０の第２半導体層の間に第２低屈折率部５２を形成する（ステップＳ２５）。

【0113】

図１３に示すように、光伝搬層４０上に第２絶縁層７２を形成する（ステップＳ２６）。図示の例では、柱状部３０上に設けられた第１絶縁層７０上にも、第２絶縁層７２を形成している。第２絶縁層７２は、例えば、ＡＬＤ法などによって形成される。

【0114】

図８に示すように、柱状部３０上の第１絶縁層７０および第２絶縁層７２を除去する（ステップＳ２７）。具体的には、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）エッチング装置を用いた異方性エッチングによって、絶縁層７０，７２を除去して柱状部３０の上面を露出させる。ＲＩＥエッチング装置で発生するプラズマは、隣り合う柱状部３０の間には入り込み難いため、光伝搬層４０上には第２絶縁層７２が残る。

【0115】

次に、柱状部３０上に、第２電極６２を形成する（ステップＳ２８）。

【0116】

次に、バッファー層２２上の第１絶縁層７０をエッチングして第２上面２２ｂを露出させ、第２上面２２ｂに第１電極６０を形成する（ステップＳ２９）。

【0117】

以上の工程により、発光装置２００を製造することができる。

【0118】

３． 第３実施形態
次に、第３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１４は、第３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。

【0119】

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有している。以下では、本発明に係る発光装置として発光装置１００を有するプロジェクター９００について説明する。

【0120】

プロジェクター９００は、筐体（図示せず）と、筐体内に備えられている赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂと、を有している。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１４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。

【0121】

プロジェクター９００は、さらに、筐体内に備えられているレンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂ、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂ、および投射レンズ（投射装置）９０８を有している。

【0122】

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。

【0123】

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。

【0124】

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、有することができる。

【0125】

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。

【0126】

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。

【0127】

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。

【0128】

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。
本発明に係る発光装置の用途は、上述した実施形態に限定されず、プロジェクター以外にも、屋内外の照明、ディスプレイのバックライト、レーザープリンター、スキャナー、車載用ライト、光を用いるセンシング機器、通信機器等の光源としても用いることが可能である。

【0129】

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。

【0130】

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】

【0131】

１０…基体、２０…積層体、２２…バッファー層、２２ａ…第１上面、２２ｂ…第２上面、３０…柱状部、３２…第１半導体層、３４…活性層、３６…第２半導体層、４０…光伝搬層、４２…第１部分、４４…第２部分、４５…第１凹部、４６…第３部分、４７…第２凹部、５０…第１低屈折率部、５２…第２低屈折率部、６０…第１電極、６２…第２電極、７０…第１絶縁層、７２…第２絶縁層、１００…発光装置、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…光源、１１０，２００…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、１０００…発光装置、１０１０…基体、１０２０…積層体、１０２２…バッファー層、１０３０…柱状部、１０３２…第１半導体層、１０３４…活性層、１０３６…第２半導体層、１０６
０…第１電極、１０６２…第２電極

【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】

【図14】