特許 7105441 発光装置およびプロジェクター

(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】

(24)【登録日】2022-07-14

(45)【発行日】2022-07-25

(54)【発明の名称】発光装置およびプロジェクター

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/18 20210101AFI20220715BHJP

   H01S 5/026 20060101ALI20220715BHJP

   B82Y 20/00 20110101ALI20220715BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20220715BHJP

【ＦＩ】

H01S5/18

H01S5/026 610

B82Y20/00

G03B21/14 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018140329

(22)【出願日】2018-07-26

(65)【公開番号】P2020017663

(43)【公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-05-11

(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】西岡 大毅

(72)【発明者】

【氏名】岸野 克巳

【審査官】村川 雄一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２２２００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２７７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００９００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３９６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２７０５１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６３９１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１３４２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６０４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１９３０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０５６６６２５１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１４／１３６６０７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／００－ ５／５０

Ｈ０１Ｌ３３／００－３３／６４

Ｇ０３Ｂ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の第１発光部と、
前記第１発光部とは共振波長が異なる複数の第２発光部と、
を有し、
隣り合う前記第１発光部の間に、前記第２発光部が配置され、
複数の前記第１発光部の各々で共振する光の位相は、揃っており、
複数の前記第２発光部の各々で共振する光の位相は、揃って おり、
前記第１発光部は、複数の第１構造体を有し、
複数の前記第１構造体は、周期的に配列され、
前記第２発光部は、複数の第２構造体を有し、
複数の前記第２構造体は、周期的に配列され、
前記第１構造体および前記第２構造体は、開口部である、 発光装置。

【請求項2】

請求項１において、
複数の前記第１発光部は、前記第１発光部における光の共振方向に配列され、
複数の前記第２発光部は、前記第２発光部における光の共振方向に配列されている、発光装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記第１発光部および前記第２発光部は、発光層を有する、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、
複数の前記第１構造体および複数の前記第２構造体は、正三角格子状に配列され、
複数の前記第１発光部および複数の前記第２発光部は、正三角格子状に配列されている、発光装置。

【請求項5】

請求項１ないし３のいずれか１項において、
複数の前記第１構造体および複数の前記第２構造体は、正方格子状に配列され、
複数の前記第１発光部および複数の前記第２発光部は、正方格子状に配列されている、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、
隣り合う前記第１発光部の間の距離は、一方の前記第１発光部において共振する光が他方の前記第１発光部において共振する光に結合する距離であり、
隣り合う前記第２発光部の間の距離は、一方の前記第２発光部において共振する光が他方の前記第２発光部において共振する光に結合する距離である、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、発光装置およびプロジェクターに関する。

【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、ナノコラムを適用した半導体レーザーは、ナノコラム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】

上記のようなレーザーは、コヒーレンスが高い光源であるため、プロジェクターの光源として用いる場合には、スペックルノイズが問題となる。スペックルノイズを低減させるには、コヒーレンスを低くすることが必要である。

【0004】

例えば特許文献１には、複数のレーザー素子が配列されてなるレーザーアレイにおいて、各レーザー素子が、最隣接のレーザー素子から発振されるレーザー光とは波長が異なるレーザー光が発振されるように配置されていることが記載されている。このような発光装置では、異なる波長のレーザー光が出射されるため、コヒーレンスを低くすることができ、スペックルノイズを低減させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－６０４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のようなスペックルノイズを低減させることができる発光装置においても、狭放射角で光を出射することが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る発光装置の一態様は、
複数の第１発光部と、
前記第１発光部とは共振波長が異なる複数の第２発光部と、
を有し、
隣り合う前記第１発光部の間に、前記第２発光部が配置され、
複数の前記第１発光部の各々で共振する光の位相は、揃っており、
複数の前記第２発光部の各々で共振する光の位相は、揃っている。

【0008】

前記発光装置の一態様において、
複数の前記第１発光部は、前記第１発光部における光の共振方向に配列され、
複数の前記第２発光部は、前記第２発光部における光の共振方向に配列されていてもよい。

【0009】

前記発光装置の一態様において、
前記第１発光部および前記第２発光部は、発光層を有してもよい。

【0010】

前記発光装置の一態様において、
前記第１発光部は、複数の第１構造体を有し、
複数の前記第１構造体は、周期的に配列され、
前記第２発光部は、複数の第２構造体を有し、
複数の前記第２構造体は、周期的に配列され、
前記第１構造体および前記第２構造体は、柱状部であってもよい。

【0011】

前記発光装置の一態様において、
前記第１発光部は、複数の第１構造体を有し、
複数の前記第１構造体は、周期的に配列され、
前記第２発光部は、複数の第２構造体を有し、
複数の前記第２構造体は、周期的に配列され、
前記第１構造体および前記第２構造体は、開口部であってもよい。

【0012】

前記発光装置の一態様において、
複数の前記第１構造体および複数の前記第２構造体は、正三角格子状に配列され、
複数の前記第１発光部および複数の前記第２発光部は、正三角格子状に配列されていてもよい。

【0013】

前記発光装置の一態様において、
複数の前記第１構造体および複数の前記第２構造体は、正方格子状に配列され、
複数の前記第１発光部および複数の前記第２発光部は、正方格子状に配列されていてもよい。

【0014】

前記発光装置の一態様において、
隣り合う前記第１発光部の間の距離は、一方の前記第１発光部において共振する光が他方の前記第１発光部において共振する光に結合する距離であり、
隣り合う前記第２発光部の間の距離は、一方の前記第２発光部において共振する光が他方の前記第２発光部において共振する光に結合する距離であってもよい。

【0015】

本発明に係るプロジェクターは、
前記発光装置の一態様を有する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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を模式的に示す平面図。

【図3】第１実施形態に係る発光装置の第１構造体が配置される格子点を実空間において模式的に示した図。

【図4】第１実施形態に係る発光装置の第１構造体が配置される格子点に対応する、波数空間における逆格子点を模式的に示した図。

【図5】図４の拡大図。

【図6】第１実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図7】参考例１に係る発光装置の共振領域を説明するための図。

【図8】参考例１に係る発光装置から出射される光の放射角を説明するための図。

【図9】参考例１に係る発光装置から出射される光の波長を説明するための図。

【図10】参考例２に係る発光装置の共振領域を説明するための図。

【図11】参考例２に係る発光装置から出射される光の放射角を説明するための図。

【図12】参考例２に係る発光装置から出射される光の波長を説明するための図。

【図13】第１実施形態に係る発光装置の共振領域を説明するための図。

【図14】第１実施形態に係る発光装置から出射される光の放射角を説明するための図。

【図15】第１実施形態に係る発光装置から出射される光の波長を説明するための図。

【図16】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17】第１実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。

【図18】第１実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。

【図19】第１実施形態の第３変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図20】第２実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。

【図21】第２実施形態に係る発光装置の第１構造体が配置される格子点を実空間において模式的に示した図。

【図22】第２実施形態に係る発光装置の第１構造体が配置される格子点に対応する、波数空間における逆格子点を模式的に示した図。

【図23】図２２の拡大図。

【図24】第２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25】第２実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。

【図26】第２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27】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】

【0017】

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。

【0018】

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。図２は、第１実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す平面図である。

【0019】

発光装置１００は、図１および図２に示すように、複数の第１発光部Ｅ１と、複数の第２発光部Ｅ２と、複数の第３発光部Ｅ３と、複数の第４発光部Ｅ４と、第１電極５０と、第２電極５２と、を有している。なお、便宜上、図２では、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４以外の部材の図示を省略している。

【0020】

まず、第１発光部Ｅ１について説明する。図１は、発光装置１００の第１発光部Ｅ１を模式的に示す断面図である。第１発光部Ｅ１は、例えば、基体１０および積層体２０によって構成されている。

【0021】

基体１０は、図１に示すように、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。

【0022】

積層体２０は、基体１０に設けられている。図示の例では、積層体２０は、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、第１構造体３０と、を有している。

【0023】

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、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層などである。バッファー層２２上には、第１構造体３０を形成するためのマスク層６０が設けられている。

【0024】

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、第１構造体３０の発光層４３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、発光層４３からみて基体１０に近づく方向のことである。

【0025】

また、本発明において、「積層体２０の積層方向」とは、第１構造体３０の第１半導体層４１と発光層４３との積層方向のことである。

【0026】

第１構造体３０は、バッファー層２２上に設けられている。第１構造体３０は、例えば、柱状の柱状部である。第１構造体３０の積層方向と直交する方向における断面形状は、例えば、正六角形等の多角形、円などである。第１構造体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。第１構造体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。第１構造体３０の積層方向の大きさは、例えば、０．１μｍ以上５μｍ以下である。

【0027】

なお、本発明において、「径」とは、第１構造体３０の平面形状が円の場合は、直径であり、第１構造体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、すなわち最小包含円の直径である。また、「平面形状」とは、積層方向からみた形状のことである。

【0028】

第１構造体３０は、複数設けられている。隣り合う第１構造体３０の間の距離は、例えば、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。ここで、図３は、積層方向からみて、第１構造体３０が配置される格子点Ｇ１を実空間において模式的に示した図である。図４は、積層方向からみて、第１構造体３０が配置される格子点Ｇ１に対応する、波数空間における逆格子点Ｇ２を模式的に示した図である。図５は、図４の中央付近の拡大図であり、図５の正六角形は、第１ブリルアンゾーンを示している。

【0029】

図３に示すように、格子点Ｇ１は、周期的に配列され、具体的には、正三角格子状に配列されている。すなわち、複数の第１構造体３０は、周期的に配列され、具体的には、正三角格子状に配列されている。複数の第１構造体３０は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。具体的には、第１構造体３０が周期的に配列された２次元フォトニック結晶中では、フォトニックバンド構造が形成される。このΓ点における一つ目のフォトニックバンド端の光は、２次元面内で共振しつつ面外垂直方向に回折光を発生させるため、フォトニック結晶面発光レーザーに利用することができる。図５の矢印は、第１発光部Ｅ１で共振する光の共振方向、すなわち、２次面内における定在波の共振方向を示している。複数の第１構造体３０が正三角格子状に配列している場合、共振方向は、図５に示すように、互いに６０°で交わる第１軸Ａ１、第２軸Ａ２、および第３軸Ａ３方向となる。

【0030】

第１構造体３０は、図１に示すように、第１半導体層４１と、第１ガイド層４２と、発光層４３と、第２ガイド層４４と、第２半導体層４５と、を有している。

【0031】

第１半導体層４１は、バッファー層２２上に設けられている。第１半導体層４１は、基体１０と発光層４３との間に設けられている。第１半導体層４１は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層などである。

【0032】

第１ガイド層４２は、第１半導体層４１上に設けられている。図示の例では、第１ガイド層４２は、第１半導体層４１の径よりも大きい径を有している。第１ガイド層４２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。第１ガイド層４２を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。

【0033】

発光層４３は、第１ガイド層４２上に設けられている。発光層４３は、第１半導体層４１と第２半導体層４５との間に設けられている。図示の例では、発光層４３の径は、第１
ガイド層４２の径と同じである。発光層４３は、電流が注入されることで光を発生させることが可能な層である。発光層４３は、例えば、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とから構成された量子井戸（ＭＱＷ）構造を有している。発光層４３を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。

【0034】

第２ガイド層４４は、発光層４３上に設けられている。図示の例では、第２ガイド層４４の径は、発光層４３の径と同じである。第２ガイド層４４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。第２ガイド層４４を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。第１ガイド層４２および第２ガイド層４４は、発光層４３と、積層方向とは直交した方向に伝搬する光と、の重なりを大きくする、すなわち光閉じ込め係数を大きくする機能を有する層である。

【0035】

第２半導体層４５は、第２ガイド層４４上に設けられている。第２半導体層４５は、第１半導体層４１と導電型の異なる層である。第２半導体層４５は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層などである。第１半導体層４１および第２半導体層４５は、発光層４３に光を閉じ込める機能を有するクラッド層である。

【0036】

複数の第１発光部Ｅ１は、図２に示すように、例えば、正三角格子状に配列されている。複数の第１発光部Ｅ１は、第１発光部Ｅ１における光の共振方向に配列されている。第１発光部Ｅ１における光の共振方向は、第１軸Ａ１方向、第２軸Ａ２方向、および第３軸Ａ３方向の３方向である。

【0037】

図示の例では、隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第２～第４発光部Ｅ２～Ｅ４のいずれか１つが配置されている。具体的には、第１軸Ａ１方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第２発光部Ｅ２が配置されている。第２軸Ａ２方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第３発光部Ｅ３が配置されている。第３軸Ａ３方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第４発光部Ｅ４が配置されている。

【0038】

複数の第１発光部Ｅ１の各々で共振する光の位相は、揃っている。すなわち、隣り合う第１発光部Ｅ１の間の距離は、一方の第１発光部Ｅ１において共振する光が他方の第１発光部Ｅ１において共振する光に結合する距離である。そのため、発光装置１００では、第１軸Ａ１方向に配列された複数の第１発光部Ｅ１において、１つの定在波を形成することができる。第２軸Ａ２方向および第３軸Ａ３方向に配列された複数の第１発光部Ｅ１においても同様である。具体的には、隣り合う第１発光部Ｅ１の間の距離は、数十μｍである。

【0039】

次に、第２発光部Ｅ２について説明する。図６は、第２発光部Ｅ２を模式的に示す断面図である。第２発光部Ｅ２は、上述した第１構造体３０の代わりに、図６に示すように、第２構造体３２を有している。第２構造体３２は、柱状の柱状部である。第２構造体３２の径は、第１構造体３０の径と異なる。そのため、第２発光部Ｅ２は、第１発光部Ｅ１と共振波長が異なる。図示の例では、第２構造体３２の径は、第１構造体３０の径よりも小さい。

【0040】

第２発光部Ｅ２は、第２構造体３２を有することによって第１発光部Ｅ１と共振波長が異なること以外は、上述した第１発光部Ｅ１と基本的に同じである。

【0041】

例えば、隣り合う第２発光部Ｅ２の間に、第１，第３，第４発光部Ｅ１，Ｅ３，Ｅ４のいずれか１つが配置されている。また、複数の第２発光部Ｅ２の各々で共振する光の位相は、揃っている。また、複数の第２発光部Ｅ２は、第２発光部Ｅ２における光の共振方向に配列されている。また、複数の第２構造体３２は、周期的に配列され、具体的には、正
三角格子状に配列されている。また、複数の第２発光部Ｅ２は、正三角格子状に配列されている。また、隣り合う第２発光部の間の距離は、一方の第２発光部Ｅ２において共振する光が他方の第２発光部Ｅ２において共振する光に結合する距離である。

【0042】

なお、上記では、第１構造体３０の径と第２構造体３２の径が異なることにより、第１発光部Ｅ１と第２発光部Ｅ２とは、共振波長が異なる例について説明した。しかし、第１発光部Ｅ１と第２発光部Ｅ２との共振波長を異ならせる方法は、特に限定されず、第１構造体３０および第２構造体３２の周期および屈折率のいずれか１つを異ならせてもよい。ただし、第１構造体３０および第２構造体３２の径を異ならせる方法がプロセス上、容易である。

【0043】

次に、第３発光部Ｅ３について説明する。第３発光部Ｅ３は、第１，第２発光部Ｅ１，Ｅ２と共振波長が異なること以外は、上述した第１発光部Ｅ１と基本的に同じである。第３発光部Ｅ３は、例えば、第１，第２構造体３０，３２と異なる径の第３構造体を有することにより、第１，第２発光部Ｅ１，Ｅ２と共振波長が異なる。第３構造体は、柱状の柱状部である。

【0044】

次に、第４発光部Ｅ４について説明する。第４発光部Ｅ４は、第１～第３発光部Ｅ１～Ｅ３と共振波長が異なること以外は、上述した第１発光部Ｅ１と基本的に同じである。第４発光部Ｅ４は、例えば、第１～第３構造体と異なる径の第４構造体を有することにより、第１～第３発光部Ｅ１～Ｅ３と共振波長が異なる。第４構造体は、柱状の柱状部である。

【0045】

上記のように、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４の共振波長は、互いに異なる。第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４の共振波長は、例えば、数ｎｍずつ異なる。例えば、第１発光部Ｅ１の共振波長は、４６３ｎｍであり、第２発光部Ｅ２の共振波長は、４６２ｎｍであり、第３発光部Ｅ３の共振波長は、４６１ｎｍであり、第４発光部Ｅ４の共振波長は、４６０ｎｍである。発光装置１００は、例えば、青色領域の光を出射することができる。

【0046】

第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４は、図２に示すように、積層方向からみて、例えば、正六角形の形状を有している。図示の例では、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４は、積層方向からみて同じ大きさである。そのため、発光装置１００では、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４を、第１～第３軸Ａ１～Ａ３方向に最密に配置することができる。

【0047】

隣り合う第１発光部Ｅ１の間の距離、隣り合う第２発光部Ｅ２の間の距離、隣り合う第３発光部Ｅ３の間の距離、および隣り合う第４発光部Ｅ４の間の距離は、例えば、互いに同じである。積層方向からみて、複数の第１発光部Ｅ１の総面積、複数の第２発光部Ｅ２の総面積、複数の第３発光部Ｅ３の総面積、および複数の第４発光部Ｅ４の総面積は、例えば、互いに同じである。すなわち、複数の第１発光部Ｅ１が配置されている領域全体の広さ、複数の第２発光部Ｅ２が配置されている領域全体の広さ、複数の複数の第３発光部Ｅ３が配置されている領域全体の広さ、および複数の第４発光部Ｅ４が配置されている領域全体の広さは、互いに同じである。そのため、発光装置１００では、出射される各波長の光において、強度や放射角を同じにすることができる。

【0048】

なお、一般的に、積層方向から見た発光部の面積と、出射される光の放射角とは、フーリエ変換の関係にある。すなわち、ＮＦＰ（Near Field Pattern）とＦＦＰ（Far Field Pattern）とは、フーリエ変換の関係にある。そのため、発振部の面積が小さい場合は、放射角が大きくなり、発振部の面積が大きい場合は、放射角が小さくなる。

【0049】

発光装置１００では、ｐ型の第２半導体層４５、不純物がドープされていない発光層４
３および第１，第２ガイド層４２，４４、ならびにｎ型の第１半導体層４１により、ｐｉｎダイオードが構成される。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、発光層４３に電流が注入されて発光層４３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。発光層４３において発生した光は、第１半導体層４１および第２半導体層４５により積層方向と直交する方向に伝搬し、例えば複数の第１構造体３０によるフォトニック結晶の効果により第１発光部Ｅ１において定在波を形成し、発光層４３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、積層方向に出射する。

【0050】

発光装置１００では、上記のように、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４ごとに定在波を形成し、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４ごとに共振波長が異なる。そのため、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４ごとに異なる波長の光を出射することができる。

【0051】

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、発光層４３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。また、高出力化を図ることができる。

【0052】

第１電極５０は、図１に示すように、バッファー層２２上に設けられている。バッファー層２２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４１と電気的に接続されている。図示の例では、第１電極５０は、バッファー層２２を介して、第１半導体層４１と電気的に接続されている。第１電極５０は、発光層４３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、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。なお、基体１０が導電性の場合には、図示はしないが、第１電極５０は、基体１０の下に設けられていてもよい。

【0053】

第２電極５２は、第２半導体層４５上に設けられている。第２半導体層４５は、第２電極５２とオーミックコンタクトしていてもよい。第２電極５２は、第２半導体層４５と電気的に接続されている。第２電極５２は、発光層４３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（indium tin oxide）などを用いる。

【0054】

なお、上記では、ＩｎＧａＮ系の発光層４３について説明したが、本発明に係る発光層４３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。

【0055】

発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。

【0056】

発光装置１００では、複数の第１発光部Ｅ１と、第１発光部Ｅ１とは共振波長が異なる複数の第２発光部Ｅ２と、を有し、隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第２発光部Ｅ２が配置され、複数の第１発光部Ｅ１の各々で共振する光の位相は、揃っており、複数の第２発光部Ｅ２の各々で共振する光の位相は、揃っている。

【0057】

そのため、発光装置１００では、第１発光部Ｅ１および第２発光部Ｅ２において、異なる波長の光を出射することができる。これにより、発光装置１００では、広帯域化を図ることができ、１種類の波長の光を出射する場合に比べて、コヒーレンスを低くすることができる。その結果、スペックルノイズを低減させることができる。

【0058】

さらに、発光装置１００では、複数の第１発光部Ｅ１の各々で共振する光の位相は、揃っており、複数の第２発光部Ｅ２の各々で共振する光の位相は、揃っている。そのため、隣り合う第１発光部Ｅ１において、一方の第１発光部Ｅ１において共振する光は、他方の第１発光部Ｅ１において共振する光に結合することができ、複数の第１発光部Ｅ１全体を、１つの定在波を形成する共振領域とすることができる。第２発光部Ｅ２においても同様である。したがって、発光装置１００では、一方の発光部において共振する光が他方の発光部において共振する光に結合しない場合に比べて、出射される光の放射角を小さくすることができる。これにより、例えば、プロジェクターの光源に発光装置１００を用いた場合に、後段のレンズの小型化を図ることができる。

【0059】

以上のように、発光装置１００では、スペックルノイズを低減させることができ、かつ狭放射角で光を出射することができる。

【0060】

ここで、図７は、参考例１に係る発光装置Ｓ１の共振領域Ｒ１を説明するための図である。図８は、参考例１に係る発光装置Ｓ１から出射される光の放射角を説明するための図である。図９は、参考例１に係る発光装置Ｓ１から出射される光の波長を説明するための図である。図１０は、参考例２に係る発光装置Ｓ２の共振領域Ｒ２を説明するための図である。図１１は、参考例２に係る発光装置Ｓ２から出射される光の放射角を説明するための図である。図１２は、参考例２に係る発光装置Ｓ２から出射される光の波長を説明するための図である。図１３は、発光装置１００の共振領域Ｒ３を説明するための図である。図１４は、発光装置１００から出射される光の放射角を説明するための図である。図１５は、発光装置１００から出射される光の波長を説明するための図である。

【0061】

なお、便宜上、図７，１０，１３では、共振領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を円で示している。また、図８，１１，１４において、横軸は、放射角を示し、縦軸は、光の強度を示している。また、図９，１２，１５において、横軸は、波長を示し、縦軸は、光の強度を示している。すなわち、図９，１２，１５は、光のスペクトルを示している。

【0062】

図７に示すように、発光装置Ｓ１の共振領域Ｒ１は、図１０に示す発光装置Ｓ２の共振領域Ｒ２の面積よりも大きい。そのため、図８に示すように、発光装置Ｓ１から出射される光の放射角は、小さくなる。しかしながら、発光装置Ｓ１は、１種類の波長の光を出射するため、図９に示すように、発光装置Ｓ１から出射される光は、コヒーレンスが高くスペックルノイズが発生し易い。

【0063】

図１０に示すように、発光装置Ｓ２は、複数の共振領域を有し、例えば、４種類の波長の光を出射することができる。そのため、図１２に示すように、発光装置Ｓ２から出射される光は、コヒーレンスが低く、スペックルノイズを低減させることができる。しかしながら、発光装置Ｓ２の共振領域Ｒ２の面積は、発光装置Ｓ１の共振領域Ｒ１の面積よりも小さいため、図１１に示すように、発光装置Ｓ２から出射される光の放射角は、大きくなる。

【0064】

発光装置１００では、複数の第１発光部Ｅ１の全体を、所定の波長の光を共振させる１つの共振領域Ｒ３とすることができる。そのため、図１３に示すように、例えば、発光装置Ｓ２の共振領域Ｒ２よりも大きな共振領域Ｒ３を４つ有することができる。これにより、図１４に示すように、出射される光の放射角を小さくすることができ、かつ、図１５に示すように、コヒーレンスが低く、スペックルノイズを低減させることができる。

【0065】

発光装置１００では、複数の第１発光部Ｅ１は、第１発光部Ｅ１における光の共振方向に配列され、複数の第２発光部Ｅ２は、第２発光部Ｅ２における光の共振方向に配列され
ている。そのため、発光装置１００では、隣り合う第１発光部Ｅ１において、一方の第１発光部Ｅ１において共振する光は、他方の第１発光部Ｅ１において共振する光に結合することができる。同様に、隣り合う第２発光部Ｅ２において、一方の第２発光部Ｅ２において共振する光は、他方の第２発光部Ｅ２において共振する光に結合することができる。

【0066】

発光装置１００では、第１発光部Ｅ１および第２発光部Ｅ２は、発光層４３を有する。そのため、第１発光部Ｅ１および第２発光部Ｅ２は、発光層４３において光を発生させることができる。

【0067】

発光装置１００では、第１発光部Ｅ１は、複数の第１構造体３０を有し、複数の第１構造体３０は、周期的に配列され、第２発光部Ｅ２は、複数の第２構造体３２を有し、複数の第２構造体３２は、周期的に配列され、第１構造体３０および第２構造体３２は、柱状部である。そのため、発光装置１００では、第１構造体３０および第２構造体３２の上方に、欠陥や歪みが生じる可能性を低くすることができる。

【0068】

発光装置１００では、複数の第１構造体３０および複数の第２構造体３２は、正三角格子状に配列され、複数の第１発光部Ｅ１および複数の第２発光部Ｅ２は、正三角格子状に配列されている。発光装置１００では、複数の第１構造体３０が正三角格子状に配列されていることにより、第１発光部Ｅ１における共振方向を、互いに６０°で交わる第１～第３軸Ａ１～Ａ３方向とすることができる。さらに、複数の第１発光部Ｅ１が正三角格子状に配列されていることにより、３つの共振方向に対して、第１発光部Ｅ１を等方的に配置させることができる。これにより、３つの方向に共振する光に対して、等価な共振器を作製することができるため、共振領域の面積当たりの光閉じ込めを最大にすることができる。第２構造体３２および第２発光部Ｅ２においても同様である。

【0069】

発光装置１００では、隣り合う第１発光部Ｅ１の間の距離は、一方の第１発光部Ｅ１において共振する光が他方の第１発光部Ｅ１において共振する光に結合する距離であり、隣り合う第２発光部Ｅ２の間の距離は、一方の第２発光部Ｅ２において共振する光が他方の第２発光部Ｅ２において共振する光に結合する距離である。そのため、発光装置１００では、複数の第１発光部Ｅ１の各々で共振する光の位相を揃えることができ、かつ、複数の第２発光部Ｅ２の各々で共振する光の位相を揃えることができる。

【0070】

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１６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。

【0071】

図１６に示すように、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。

【0072】

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、電子ビーム蒸着法やプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）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。積層方向からみて、マスク層６０の柱状部を形成するための開口部６２の面積を、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４において、互いに異ならせる。これにより、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４において、柱状部の径を互いに異ならせることができる。

【0073】

図１に示すように、マスク層６０をマスクとしてバッファー層２２上に、第１半導体層４１、第１ガイド層４２、発光層４３、第２ガイド層４４、および第２半導体層４５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。以上の工程により、柱状部を形成することができる。すなわち、第１発光部Ｅ１の第１構造体３０、第２発光部Ｅ２の第２構造体３２、第３発光部Ｅ３の第３構造体、および第４発光部Ｅ４の第４構造体を形成することができる。

【0074】

次に、バッファー層２２上に第１電極５０を形成し、第２半導体層４５上に第２電極５２を形成する。第１電極５０および第２電極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。

【0075】

以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。

【0076】

１．３． 発光装置の変形例
１．３．１． 第１変形例
次に、第１実施形態の第１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１７は、第１実施形態の第１変形例に係る発光装置１１０を模式的に示す平面図である。

【0077】

以下、第１実施形態の第１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する。このことは、以下に示す第１実施形態の第２，第３変形例に係る発光装置において同様である。

【0078】

上述した発光装置１００では、図２に示すように、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４は、積層方向からみて、正六角形の形状を有していた。これに対し、発光装置１１０では、図１７に示すように、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４は、積層方向からみて、円形の形状を有している。なお、便宜上、図１７では、第１～第３発光部Ｅ１～Ｅ３を１つずつ示している。

【0079】

発光装置１１０では、積層方向からみて、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４に囲まれた領域、図示の例では、第１～第３発光部Ｅ１～Ｅ３に囲まれた領域Ｆには、例えば、複数の柱状部が設けられている。

【0080】

領域Ｆに設けられた柱状部の径は、例えば、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４の柱状部の径と異なる。例えば、第１～第３発光部Ｅ１～Ｅ３に囲まれた領域Ｆにおいて、第１発光部Ｅ１に近づくにつれて、領域Ｆの柱状部の径は、第１発光部Ｅ１の柱状部の径に近づいてもよい。また、該領域Ｆにおいて、第２発光部Ｅ２に近づくにつれて、領域Ｆの柱状部の径は、第２発光部Ｅ２の柱状部の径に近づいてもよい。また、該領域Ｆにおいて、第３発光部Ｅ３に近づくにつれて、領域Ｆの柱状部の径は、第３発光部Ｅ３の柱状部の径に近づいてもよい。これにより、発光装置１１０において、領域界面が共振波長に与える影響を低減することができる。

【0081】

なお、柱状部の周期を変えることにより、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４の共振波長を異ならせる場合には、該領域Ｆにおいて、第１発光部Ｅ１に近づくにつれて、領域Ｆの柱状部の周期は、第１発光部Ｅ１の柱状部の周期に近づいてもよい。

【0082】

１．３．２． 第２変形例
次に、第１実施形態の第２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１８は、第１実施形態の第２変形例に係る発光装置１２０を模式的に示す平面図である。

【0083】

上述した発光装置１００では、図２に示すように、積層方向からみて、隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第２～第４発光部Ｅ２～Ｅ４のいずれか１つのみが配置されていた。具体的には、第１軸Ａ１方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、１つの第２発光部Ｅ２が配置されていた。第２軸Ａ２方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、１つの第３発光部Ｅ３が配置されていた。第３軸Ａ３方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、１つの第４発光部Ｅ４が配置されていた。

【0084】

これに対し、発光装置１２０では、図１８に示すように、積層方向からみて、隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第２～第９発光部Ｅ２～Ｅ９のうち２つが配置されている。具体的には、第１軸Ａ１方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第５発光部Ｅ５および第９発光部Ｅ９が配置されている。第２軸Ａ２方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第２発光部Ｅ２および第３発光部Ｅ３が配置されている。第３軸Ａ３方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第４発光部Ｅ４および第７発光部Ｅ７が配置されている。

【0085】

発光装置１２０は、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４の他に、第５～第９発光部Ｅ５～Ｅ９を有している。第１～第９発光部Ｅ１～Ｅ９は、互いに共振波長が異なる。第５～第９発光部Ｅ５～Ｅ９は、例えば柱状部の径が異なることにより、第１発光部Ｅ１と共振波長が異なること以外は、上述した第１発光部Ｅ１と基本的に同じである。

【0086】

発光装置１２０は、第１～第９発光部Ｅ１～Ｅ９を有しているため、発光装置１００に比べて、よりコヒーレンスを低くすることができ、よりスペックルノイズを低減させることができる。なお、本発明に係る発光装置において、発光部の数は、複数であれば特に限定されない。

【0087】

１．３．３． 第３変形例
次に、第１実施形態の第３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１９は、第１実施形態の第３変形例に係る発光装置１３０を模式的に示す断面図である。

【0088】

上述した発光装置１００では、図１に示すように、第２半導体層４５の径は、発光層４３の径よりも大きかった。これに対し、発光装置１３０では、図１９に示すように、第２半導体層４５の径は、発光層４３の径と同じである。図示の例では、第１ガイド層４２の径は、積層方向において変化している。第２ガイド層４４の径は、発光層４３と同じである。

【0089】

例えば、第１ガイド層４２、発光層４３、第２ガイド層４４、および第２半導体層４５をエピタキシャル成長させる際の成長温度を調整することにより、第１ガイド層４２の径を、積層方向において変化させ、第２半導体層４５の径を、発光層４３の径および第２ガイド層４４の径と同じにすることができる。

【0090】

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２０は、第２実施形態に係る発光装置２００を模式的に示す平面図である。図２１は、第２実施形態に係る発光装置２００の第１構造体３０が配置される格子点Ｇ１を、実空間において模式的に示した図である。図２２は、第２実施形態に係る発光装置２００の第１構造体３０が配置される格子点Ｇ１に対応する、波数空間における逆格子点Ｇ２を模式的に示した図である。図２３は、図２２の中央付近の拡大図であり、図２３の正方形は、第１ブリルアンゾーンを示している。なお、便宜上、図２０では、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４以外
の部材の図示を省略している。

【0091】

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する。

【0092】

上述した発光装置１００では、図２に示すように、複数の第１発光部Ｅ１は、正三角格子状に配列されていた。さらに、発光装置１００では、図３に示すように、第１構造体３０が配置される格子点Ｇ１は、正三角格子状に配列されていた。

【0093】

これに対し、発光装置２００では、図２０に示すように、複数の第１発光部Ｅ１は、正方格子状に配列されている。同様に、複数の第２発光部Ｅ２は、正方格子状に配列されている。第３発光部Ｅ３および第４発光部Ｅ４についても同様である。積層方向からみて、第１～第４発光部Ｅ１～Ｅ４の形状は、正方形である。

【0094】

さらに、発光装置２００では、図２１に示すように、第１構造体３０が配置される格子点Ｇ１は、正方格子状に配列されている。すなわち、複数の第１構造体３０は、正方格子状に配置されている。同様に、複数の第２構造体３２は、正方格子状に配置されている。第３発光部Ｅ３の第３構造体および第４発光部Ｅ４の第４構造体についても同様である。

【0095】

図２３の矢印は、第１発光部Ｅ１で共振する光の共振方向を示している。複数の第１構造体３０が正方格子状に配列している場合、共振方向は、図２３に示すように、互いに９０°で交わる第４軸Ａ４および第５軸Ａ５方向となる。

【0096】

複数の第１発光部Ｅ１は、図２０に示すように、第１発光部Ｅ１における光の共振方向に配列されている。第１発光部Ｅ１における光の共振方向は、第４軸Ａ４方向および第５軸Ａ５方向の２方向である。図示の例では、第４軸Ａ４方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第２発光部Ｅ２が配置されている。第５軸Ａ５方向において隣り合う第１発光部Ｅ１の間に、第４発光部Ｅ４が配置されている。第４軸Ａ４方向において隣り合う第４発光部Ｅ４の間に、第３発光部Ｅ３が配置されている。

【0097】

発光装置２００では、複数の第１構造体３０および複数の第２構造体３２は、正方格子状に配列され、複数の第１発光部Ｅ１および複数の第２発光部Ｅ２は、正方格子状に配列されている。発光装置２００では、複数の第１構造体３０が正方格子状に配列されていることにより、第１発光部Ｅ１における共振方向を、互いに９０°で交わる第４軸Ａ４方向および第５軸Ａ５方向とすることができる。さらに、複数の第１発光部Ｅ１が正方格子状に配列されていることにより、２つの共振方向に対して、第１発光部Ｅ１を等方的に配置させることができる。これにより、２つの方向に共振する光に対して、等価な共振器を作製することができるため、共振領域の面積当たりの光閉じ込めを最大にすることができる。第２構造体３２および第２発光部Ｅ２においても同様である。

【0098】

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説明する。第２実施形態に係る発光装置２００の製造方法は、上述した第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法と、基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。

【0099】

２．２． 発光装置の変形例
次に、第２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２４は、第２実施形態の変形例に係る発光装置２１０を模式的に示す断面図である。図２５は、第２実施形態の変形例に係る発光装置２１０を模式的に示す斜視図である。なお、図２４は、図２５のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線断面図である。

【0100】

以下、第２実施形態の変形例に係る発光装置２１０において、上述した第２実施形態に係る発光装置２００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する。

【0101】

上述した発光装置２００では、第１構造体３０は、柱状部であった。これに対し、発光装置２１０では、図２４および図２５に示すように、第１構造体３０は、第２ガイド層４４に設けられた開口部である。第２ガイド層４４は、複数の開口部が設けられたフォトニック結晶層である。なお、図２４および図２５は、第１発光部Ｅ１を示している。

【0102】

発光装置２１０では、第１ガイド層４２および第２ガイド層４４は、ＧａＮ層であってもよい。図示の例では、発光装置２１０は、第２ガイド層４４と第２電極５２との間に設けられたＤＢＲ層４６を有している。第１電極５０は、積層方向からみて、枠状の形状を有している。発光装置２１０は、基体１０側から光を出射することができる。

【0103】

次に、第２発光部Ｅ２について説明する。図２６は、第２発光部Ｅ２を模式的に示す断面図である。第２発光部Ｅ２の第２構造体３２は、例えば、第１構造体３０よりも径が小さい開口部である。同様に、第３発光部Ｅ３の第３構造体、および第４発光部Ｅ４の第４構造体も、第２ガイド層４４に設けられた開口部である。

【0104】

発光装置２１０の製造方法としては、第１半導体層４１、第１ガイド層４２、発光層４３、および第２ガイド層４４をこの順でエピタキシャル成長させる。次に、第２ガイド層４４を、フォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングし、例えば第１構造体３０を形成した後、さらに、第２ガイド層４４を成長させる。これにより、開口部である第１構造体３０は、密閉される。

【0105】

なお、例えば、図示せぬ基体に、ＤＢＲ層４６、第２半導体層４５、第２ガイド層４４をこの順でエピタキシャル成長させた後に、第２ガイド層４４をパターニングして第１構造体３０を形成する。そして、第１構造体３０が設けられた第２ガイド層４４に、基体１０に形成された第１半導体層４１、第１ガイド層４２、および発光層４３を有する部材を、接合させることにより、発光装置２１０を形成してもよい。なお、図示せぬ基体は、例えば、第２電極５２を形成する前に、除去されてもよい。

【0106】

発光装置２１０では、第１構造体３０および第２構造体３２は、開口部である。開口部は、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニングよって形成される。そのため、例えば、第１構造体３０および第２構造体３２が柱状部である場合に比べて、第１構造体３０および第２構造体３２を容易に形成することができる。

【0107】

なお、図２５に示す例では、複数の第１構造体３０は、正方格子状に配列されているが、複数の第１構造体３０は、正三角格子状に配列されていてもよい。同様に、複数の第２構造体３２は、正三角格子状に配列されていてもよい。この場合、複数の第１発光部Ｅ１および複数の第２発光部Ｅ２は、正三角格子状に配列されていてもよい。

【0108】

また、図示はしないが、第１構造体３０は、第２ガイド層４４ではなく、第１ガイド層４２に設けられていてもよい。第２構造体３２、第３構造体、および第４構造体についても同様である。

【0109】

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２７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。

【0110】

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。

【0111】

プロジェクター９００は、図示しない筐体と、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。赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源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２７では、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂを簡略化している。

【0112】

プロジェクター９００は、さらに、筐体内に備えられている、第１レンズアレイ９０２Ｒと、第２レンズアレイ９０２Ｇと、第３レンズアレイ９０２Ｂと、第１光変調装置９０４Ｒと、第２光変調装置９０４Ｇと、第３光変調装置９０４Ｂと、投射装置９０８と、を有している。第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂは、例えば、透過型の液晶ライトバルブである。投射装置９０８は、例えば、投射レンズである。

【0113】

赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１レンズアレイ９０２Ｒに入射する。赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１レンズアレイ９０２Ｒによって、集光され、例えば重畳されることができる。

【0114】

第１レンズアレイ９０２Ｒによって集光された光は、第１光変調装置９０４Ｒに入射する。第１光変調装置９０４Ｒは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第１光変調装置９０４Ｒによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。

【0115】

緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２レンズアレイ９０２Ｇに入射する。緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２レンズアレイ９０２Ｇによって、集光され、例えば重畳されることができる。

【0116】

第２レンズアレイ９０２Ｇによって集光された光は、第２光変調装置９０４Ｇに入射する。第２光変調装置９０４Ｇは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第２光変調装置９０４Ｇによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。

【0117】

青色光源１００Ｂから出射された光は、第３レンズアレイ９０２Ｂに入射する。青色光源１００Ｂから出射された光は、第３レンズアレイ９０２Ｂによって、集光され、例えば重畳されることができる。

【0118】

第３レンズアレイ９０２Ｂによって集光された光は、第３光変調装置９０４Ｂに入射する。第３光変調装置９０４Ｂは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第３光変調装置９０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。

【0119】

また、プロジェクター９００は、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂから出射された光を合成して投射装置９０８に導くクロス
ダイクロイックプリズム９０６を有することができる。

【0120】

第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置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。クロスダイクロイックプリズム９０６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、投射装置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。

【0121】

なお、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂは、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ことで、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射装置９０８は、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源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。

【0122】

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 Micro Mirror Device）が挙げられる。また、投射装置の構成は、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。

【0123】

また、光源を、光源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の光源装置にも適用することが可能である。

【0124】

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。

【0125】

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。

【0126】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、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である。また、本発明は、実施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】

【0127】

１０…基体、２０…積層体、２２…バッファー層、３０…第１構造体、３２…第２構造体、４１…第１半導体層、４２…第１ガイド層、４３…発光層、４４…第２ガイド層、４５…第２半導体層、４６…ＤＢＲ層、５０…第１電極、５２…第２電極、６０…マスク層、６２…開口部、１００…発光装置、１００Ｒ…赤色光源、１００Ｇ…緑色光源、１００Ｂ…青色光源、１１０，１２０，１３０，２００，２１０…発光装置、９００…プロジェクター、９０２Ｒ…第１レンズアレイ、９０２Ｇ…第２レンズアレイ、９０２Ｂ…第３レン
ズアレイ、９０４Ｒ…第１光変調装置、９０４Ｇ…第２光変調装置、９０４Ｂ…第３光変調装置、９０６…クロスダイクロイックプリズム、９０８…投射装置

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】