CN114447172B - 发光装置及投影仪 - Google Patents

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Abstract

发光装置及投影仪。发光装置具有基板和由多个柱状结构体构成的柱状结构体组，多个柱状结构体包含设于发光部的多个第1柱状结构体和设于发光部外的区域的多个第2柱状结构体，柱状结构体组包含第1柱状结构体组和第2柱状结构体组，第1柱状结构体组包含多个第1柱状结构体和光传输层，第2柱状结构体组包含多个第2柱状结构体和绝缘层，基板设有覆盖各柱状结构体组的层间绝缘层，层间绝缘层设有与第1柱状结构体组电连接的导电层，在层间绝缘层上设有与导电层电连接的第1电极端子，第1柱状结构体由第1半导体层、第2半导体层和发光层构成，导电层与第2半导体层电连接，从基板法线方向观察时，导电层及第1电极端子与第2柱状结构体组重叠。

Description

发光装置及投影仪
技术领域
本发明涉及发光装置及投影仪。
背景技术
以往已知具备具有周期结构的多个纳米结构体的发光装置。下述的专利文献1公开了一种发光装置，其具备发光部和晶体管，所述发光部具有通过电流的注入而能够发光的多个纳米结构体，所述晶体管与发光部对应地设置，控制向纳米结构体注入的电流量。纳米结构体具有柱状的形状，例如也被称为纳米柱(nano-column)、纳米线、纳米棒、纳米支柱(nano-pillar)等。
专利文献1：日本特开2019-29513公报
但是，在现有的具有纳米结构体的发光装置中，由于漏电流的影响，在发光区域中难以流过规定量的电流，因此，可能出现无法得到规定的发光量、在发光区域以外的区域中产生不希望的发光等不良情况。
发明内容
解决问题的手段
为了解决所述课题，本发明的一个方式的发光装置具有：基板；以及柱状结构体组，其由设置在所述基板上的多个柱状结构体构成，所述多个柱状结构体包含：多个第1柱状结构体，它们设置于发光部；以及多个第2柱状结构体，它们设于所述基板上的所述发光部以外的区域，所述柱状结构体组包含：第1柱状结构体组，其包含所述多个第1柱状结构体和设置在所述多个第1柱状结构体之间的光传输层；以及第2柱状结构体组，其包含所述多个第2柱状结构体和设置在所述多个第2柱状结构体之间的绝缘层，在所述基板上设有覆盖所述第1柱状结构体组和所述第2柱状结构体组的层间绝缘层，在所述层间绝缘层上设有经由设置于所述层间绝缘层的接触孔与所述第1柱状结构体组电连接的导电层，在所述层间绝缘层上设有与所述导电层电连接的第1电极端子，所述第1柱状结构体由设置在所述基板上的第1导电型的第1半导体层、与所述第1导电型不同的第2导电型的第2半导体层、以及设置在所述第1半导体层和所述第2半导体层之间的发光层构成，所述导电层与所述第2半导体层电连接，从所述基板的法线方向观察时，所述导电层及所述第1电极端子与所述第2柱状结构体组重叠。
另外，本发明的一个方式的投影仪具备本发明的一个方式的发光装置和对从所述发光装置射出的光进行投射的投射光学装置。
附图说明
图1是第1实施方式的发光装置的俯视图。
图2是沿图1的II-II线的发光装置的剖视图。
图3是图2的符号III所示的部分的放大剖视图。
图4是沿图1的IV-IV线的发光装置的剖视图。
图5是第2实施方式的发光装置的俯视图。
图6是沿图5的VI-VI线的发光装置的剖视图。
图7是沿图5的VII-VII线的发光装置的剖视图。
图8是第3实施方式的投影仪的概略结构图。
图9是现有例的发光装置的俯视图。
图10是沿图9的X-X线的发光装置的剖视图。
标号说明
10投影仪；13光调制装置；14投射光学装置；20、40发光装置；23基板；25第1柱状结构体组；26发光部；27、41第2柱状结构体组；28层间绝缘层；29第1电极(导电层)；301第1布线(导电层)；302第1电极端子；31第2电极端子(第2导电层)；33、39接触孔；35柱状结构体；36光传输层；261第1发光部；262第2发光部；351第1半导体层；352第2半导体层；353发光层。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，使用图1～图4对本发明的第1实施方式进行说明。
在本实施方式中，示出具备多个柱状结构体(纳米柱)的发光装置的一例。
图1是本实施方式的发光装置20的俯视图。图2是沿图1的II-II线的发光装置20的剖视图。图3是图2的符号III所示的部分的放大剖视图。图4是沿图1的IV-IV线的发光装置20的剖视图。
另外，在以下的各图中，为了容易观察各构成要素，有时根据构成要素而使尺寸的比例尺不同来表示。
如图1～图4所示，本实施方式的发光装置20具备：基板23；半导体层24；具有第1柱状结构体组25的发光部26；第2柱状结构体组27；层间绝缘层28；第1电极29；第1布线301；第1电极端子302和第2电极端子31。即，发光装置20具备基板23和由设置在基板23上的多个柱状结构体构成的柱状结构体组25、27。
如图2所示，基板23具有第1面23a和与第1面23a不同的第2面23b。基板23例如由蓝宝石基板、硅(Si)基板、氮化镓(GaN)基板等基材构成。另外，基板23也可以由复合基板构成，该复合基板由所述基材和印刷基板的层叠体构成。
在各图中，将连结基板23的第1面23a和第2面23b的方向、即基板23的法线方向设为Z轴方向，将从Z轴方向观察时排列有后述的第1发光部261和第2发光部262的方向设为X轴方向，将与Z轴方向以及X轴方向正交的方向设为Y轴方向。
半导体层24设置在基板23的第1面23a。半导体层24例如由n型GaN构成，该n型GaN由掺杂有硅的GaN构成。半导体层24作为用于向后述的柱状结构体35的第1半导体层351供给电流的导电层发挥功能。
发光部26隔着半导体层24设置在基板23的第1面23a。如图1所示，本实施方式的发光部26具有多个发光部26，多个发光部26包括第1发光部261、在基板23上设置于沿着X轴方向与第1发光部261分离的位置的第2发光部262、在基板23上设置于沿着Y轴方向与第1发光部261分离的位置的第3发光部263、以及在基板23上设置于沿着Y轴方向与第2发光部262分离的位置的第4发光部264。另外，图1示出沿着X轴方向和Y轴方向配置成阵列状的4个发光部26，但发光部26的数量没有特别限定。
发光部26具有包含后述的多个柱状结构体35和光传输层36的第1柱状结构体组25。发光部26是通过从外部向多个柱状结构体35注入电流而射出光的部位。发光部26由第1电极29、半导体层24、夹在第1电极29与半导体层24之间的第1柱状结构体组25构成。关于发光部26的详细结构，在后面进行说明。本实施方式的第1柱状结构体组25中的柱状结构体35对应于权利要求书的第1柱状结构体。
第2柱状结构体组27在基板23的第1面23a上设置在发光部26以外的区域。第2柱状结构体组27包含多个柱状结构体35和绝缘体而构成。关于第2柱状结构体组27的详细结构也在后面说明。
层间绝缘层28在基板23的第1面23a上被设置成覆盖第1柱状结构体组25及第2柱状结构体组27。层间绝缘层28例如由氧化硅层、氮化硅层等绝缘性材料构成。
第1电极29在基板23的第1面23a上设置于层间绝缘层28上的与发光部26对应的位置。第1电极29例如由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide：ITO)层构成。第1电极29通过与第1柱状结构体组25接触而与第1柱状结构体组25电连接，对后述的柱状结构体35的第2半导体层352注入电流。
第1布线301在基板23的第1面23a上设置于层间绝缘层28。第1布线301经由设置在层间绝缘层28上的接触孔33与第1电极29电连接，经由第1电极29与第1柱状结构体组25电连接。由此，第1电极29以及第1布线301与后述的柱状结构体35的第2半导体层352电连接。第1布线301例如由与第1电极29相同的ITO或铜(Cu)、铝(Al)等导电性材料构成。
第1电极端子302设置在层间绝缘层28上，与第1电极29以及第1布线301电连接。在本实施方式中，第1电极端子302与第1布线301一体地形成。因此，第1电极端子302由ITO、Cu、Al等导电性材料构成。
柱状结构体35的发光层353产生的光透过第1电极29和第1布线301而射出。另外，在本实施方式中，第1电极29和第1布线301由独立的层构成，但第1电极29和第1布线301也可以由一体化的1层、即第1导电层构成。本实施方式的第1电极29和第1布线301对应于权利要求书中的导电层。
如图3所示，发光部26具有包含多个柱状结构体35和光传输层36的第1柱状结构体组25。多个柱状结构体35隔着半导体层24设置在基板23的第1面23a。虽然省略图示，但从Z轴方向观察的柱状结构体35的形状(平面形状)没有特别限定，例如可以是圆形、椭圆形，也可以是多边形。柱状结构体35的直径、例如在柱状结构体35的平面形状为多边形的情况下，内切圆的直径为小于1μm的nm级，具体而言例如为10nm以上且500nm以下。柱状结构体35的Z轴方向的尺寸、所谓的柱状结构体35的高度例如为0.1μm以上且5μm以下。多个柱状结构体35相互分离地配置。相邻的柱状结构体35的间隔例如为1nm以上且500nm以下。
多个柱状结构体35在从Z轴方向观察的俯视时，在规定的方向上以规定的间距排列。根据这样的周期结构，在由多个柱状结构体35的间距和直径以及各部分的折射率决定的光子带端波长λ中，得到光封闭效应。在发光装置20中，柱状结构体35的发光层353产生的光的波长带包含光子带端波长λ，所以，可显现光子晶体效应。在图3所示的例子中，多个柱状结构体35在X轴方向和Y轴方向上排列设置。另外，多个柱状结构体35也可以在从X轴方向以及Y轴方向倾斜的方向上排列。
柱状结构体35由第1导电类型的第1半导体层351、与第1导电类型不同的第2导电类型的第2半导体层352、设置在第1半导体层351和第2半导体层352之间的发光层353构成。换言之，柱状结构体35由第1半导体层351、发光层353以及第2半导体层352从半导体层24侧依次层叠的层叠体构成。
具体而言，第1半导体层351例如由n型GaN层构成，该n型GaN层由掺杂有Si的GaN构成。发光层353由通过注入电流而能够发光的半导体材料构成，例如具有交替层叠多个GaN层和InGaN层的量子阱结构。构成发光层353的GaN层和InGaN层的数量没有特别限制。第2半导体层352例如由p型GaN层构成，该p型GaN层由掺杂有Mg的GaN构成。第1半导体层351和第2半导体层352作为用于将光封闭于发光层353的包覆层起作用。
在发光装置20中，由p型的第2半导体层352、未掺杂杂质的发光层353和n型的第1半导体层351构成pin二极管。第1半导体层351和第2半导体层352的带隙比发光层353的带隙大。因此，在第1电极29和半导体层24之间，在施加pin二极管的正向偏压的方向上注入电流时，在发光层353中产生电子和空穴的复合，产生发光。由发光层353产生的光被第1半导体层351和第2半导体层352封闭在Z轴方向上，在与Z轴方向正交的XY平面方向上传输。沿XY平面方向传输的光形成驻波，在发光层353中获得增益而进行激光振荡。此时，发光装置20将+1级衍射光和-1级衍射光作为激光向Z轴方向即第1电极29侧和基板23侧射出。
在发光装置20中，以使在XY平面方向上传输的光的强度在Z轴方向上在发光层353中变得最大的方式设计了第1半导体层351、第2半导体层352以及发光层353的折射率和厚度。另外，虽未图示，但也可以在基板23与半导体层24之间、或基板23的第2面23b上设置反射层。反射层例如由DBR(Distributed Bragg Reflector)层构成。在设置反射层的情况下，能够利用反射层反射发光层353中产生的光，能够仅从第1电极29侧射出光。
在本实施方式中，在半导体层24上设置有由绝缘性材料构成的掩模层37。掩模层37设置在光传输层36和半导体层24之间。掩模层37作为用于在半导体层24上的规定区域中选择性地形成各种半导体膜以形成柱状结构体35的掩模发挥作用。
光传输层36设置在相邻的多个柱状结构体35之间的掩模层37的上层。在从Z轴方向观察的俯视时，光传输层36包围多个柱状结构体35各自的周围而设置。光传输层36的折射率低于发光层353的折射率。在本实施方式的情况下，光传输层36例如由氧化硅层、氧化铝层、氧化钛层等绝缘性材料构成。光传输层36使在各柱状结构体35的发光层353中产生的光向XY平面方向传输。此外，光传输层36可以是空气或真空。
第2柱状结构体组27具有多个柱状结构体35和绝缘体38。在本实施方式的情况下，第2柱状结构体组27的结构与图3所示的构成发光部26的第1柱状结构体组25的结构相同。即，第2柱状结构体组27的柱状结构体35的结构与第1柱状结构体组25的柱状结构体35的结构相同。因此，第2柱状结构体组27的柱状结构体35由层叠体构成，该层叠体由第1半导体层351、发光层353和第2半导体层352从半导体层24侧依次层叠而成。本实施方式的第2柱状结构体组27中的柱状结构体35对应于权利要求书的第2柱状结构体。
但是，在第2柱状结构体组27的上方不存在第1电极29，所以，不向第2柱状结构体组27注入电流，不产生发光。在本实施方式的情况下，在第2柱状结构体组27中相邻的柱状结构体35间的间隔与在第1柱状结构体组25中相邻的柱状结构体35间的间隔彼此相等。第2柱状结构体组27的柱状结构体35的尺寸与第1柱状结构体组25的柱状结构体35的尺寸彼此相等。此外，绝缘体38由与光传输层36相同的绝缘材料构成。绝缘体38例如由氧化硅层、氮化硅层等绝缘性材料构成。另外，绝缘体38可以是空气，也可以是真空。本实施方式中的绝缘体38对应于权利要求书中的绝缘层。
如图4所示，第2电极端子31在基板23的第1面23a上设置在层间绝缘层28上。第2电极端子31经由设置在层间绝缘层28上的接触孔39与半导体层24接触，与半导体层24电连接。由此，第2电极端子31经由半导体层24与柱状结构体35中的第1半导体层351电连接。第2电极端子31与第1布线301同样，由ITO、铜(Cu)、铝(Al)等导电性材料构成。
本实施方式的第2电极端子31对应于权利要求书中的第2导电层。
如图1所示，在本实施方式的情况下，多个发光部26在X轴方向和Y轴方向上相互隔开间隔地配置。另外，第1电极端子302的Y轴方向的宽度比第1布线301的Y轴方向的宽度宽。从Z轴方向观察时，在基板23上的被第1发光部261和第2发光部262夹着的区域中设置有第2柱状结构体组27。此外，在被第3发光部263和第4发光部264夹着的区域、被第1发光部261和第3发光部263夹着的区域、被第2发光部262和第4发光部264夹着的区域中，也设有第2柱状结构体组27。换言之，在基板23上的多个发光部26以外的区域设置有第2柱状结构体组27。
在图1中，在设置有第1柱状结构体组25和第2柱状结构体组27的区域施加点的阴影线。在从Z轴方向观察的俯视中，第1电极29、第1布线301以及第1电极端子302与第1柱状结构体组25以及第2柱状结构体组27重叠。与此相对，第2电极端子31不与第1柱状结构体组25及第2柱状结构体组27重叠。
具体而言，第2电极端子31配置于在Y轴方向上与设置有多个发光部26的区域分离的位置。设有第1柱状结构体组25和第2柱状结构体组27的区域R1与未设有第1柱状结构体组25和第2柱状结构体组27的区域R2的边界K在多个发光部26与第2电极端子31之间沿着X轴方向延伸。即，如图2所示，在设有多个发光部26的区域中，在第1电极29、第1布线301及第1电极端子302的下方存在第1柱状结构体组25及第2柱状结构体组27，但如图4所示，在设有第2电极端子31的区域中，在第2电极端子31的下方不存在第1柱状结构体组25及第2柱状结构体组27。
在本实施方式的情况下，为了便于说明，区分第1柱状结构体组25和第2柱状结构体组27的名称，但如上所述，第1柱状结构体组25的结构和第2柱状结构体组27的结构相同。因此，在制造发光装置20时，首先，在基板23的第1面23a上形成半导体层24后，在半导体层24上的整个面上形成多个柱状结构体35。然后，通过蚀刻除去位于第2电极端子31的形成区域的多个柱状结构体35。或者，也可以在基板23上的第2电极端子31的形成区域形成掩模后，在规定的区域选择性地形成多个柱状结构体35。通过这种方法，能够制造本实施方式的发光装置20。
另外，虽然省略了图示，但是本实施方式的发光装置20具有通过利用焊线等将第1电极端子302以及第2电极端子31与外部的布线基板电连接而向各发光部26供给电流的结构。即，第1电极端子302以及第2电极端子31是用于形成引线键合或者凸块等的电极焊盘，发光装置20经由引线键合或者凸块等与外部的布线基板电连接。另外，发光装置20也可以在基板23上具备针对每个发光部26而对该发光部26的点亮/熄灭进行控制的晶体管。
在此，对现有的发光装置进行说明。
图9是现有的发光装置120的俯视图。图10是沿图9的X-X线的发光装置120的剖视图。在图9及图10中，对与图1及图2共同的构成要素标注相同的符号。
如图9所示，在现有的发光装置120中，柱状结构体组125仅设置在设有发光部126的区域，不设置在发光部126以外的区域、即相邻的2个发光部126夹着的区域。换言之，柱状结构体组125按照每个发光部126孤立地设置。因此，在制造发光装置120时，在半导体层24上的整个面上形成多个柱状结构体35后，进行用于按照每个发光部126对多个柱状结构体35进行构图的蚀刻。或者，在半导体层24上形成与发光部126的位置对应地设置有开口部的掩模后，在发光部126的位置上选择性地形成多个柱状结构体35。
此时，在位于柱状结构体组125的端部的柱状结构体35上，有时因蚀刻而产生结晶缺陷等损伤。在柱状结构体组125的端部产生损伤的情况下，如图10所示，在第1电极29和半导体层24之间以损伤部分为路径容易流过漏电流I1。另外，即使在不使用蚀刻而选择性地形成多个柱状结构体35的情况下，在柱状结构体组125的端部，与柱状结构体组125的中央部相比，构成柱状结构体35的半导体层的组成或形状紊乱，因此，漏电流I1也容易流动。
另外，如图10所示，在现有的发光装置120中，由于在设置有柱状结构体组125的区域和未设置柱状结构体组125的区域之间产生台阶，所以，反映出台阶而在覆盖柱状结构体组125的层间绝缘层128上也产生台阶。在这种情况下，台阶部分的层间绝缘层128与其他部分相比膜厚容易变薄，容易因应力而产生裂纹等损伤。根据这些理由，在第1布线130与柱状结构体35之间容易流过漏电流I2。另外，根据情况，也有可能产生第1布线130的断线。
进而，如图10所示，也有在基板23上产生柱状结构体组125的蚀刻残渣125B的情况。此时，在蚀刻残渣125B上难以形成足够膜厚的层间绝缘层128。因此，有时在第1布线130和蚀刻残渣125B的柱状结构体35之间流过漏电流I3。
由于以上的原因，在现有的发光装置120中，由于漏电流I1、I2、I3的影响，在发光部126中不易流过规定的电流，从而可能产生无法得到规定的发光量、在发光部126以外的地方产生不希望的发光等问题。
对于该问题，在本实施方式的发光装置20的情况下，如图2所示，由于第1柱状结构体组25和第2柱状结构体组27在半导体层24上连续设置，所以，在发光部26的附近不存在柱状结构体组的端部，在发光部26和发光部26以外的区域之间不产生台阶。因此，在层间绝缘层28上也不产生台阶，层间绝缘层28的上表面变得平坦。由此，在本实施方式的发光装置20中，能够抑制现有的发光装置120那样的漏电流的产生、能够抑制在发光部26中无法得到规定的发光量、在发光部26以外的区域产生不希望的发光、可能产生第1布线301的断线等不良情况的产生。
另外，在本实施方式的发光装置20中，发光部26具有包含第1发光部261、第2发光部262、第3发光部263以及第4发光部264在内的多个发光部26，在从Z轴方向观察的俯视中，在基板23上的相邻的2个发光部26夹着的区域中设置有第2柱状结构体组27。根据该结构，由于第2柱状结构体组27由多个柱状结构体35和覆盖各柱状结构体35的周围的绝缘体38构成，所以，可将相邻的2个发光部26之间绝缘分离，独立地驱动各发光部26。
另外，在本实施方式的发光装置20中，在第1柱状结构体组25中相邻的柱状结构体35间的间隔与在第2柱状结构体组27中相邻的柱状结构体35间的间隔彼此相等。进而，第1柱状结构体组25的柱状结构体35的尺寸与第2柱状结构体组27的柱状结构体35的尺寸彼此相等。根据该结构，由于能够在一个工序中同时形成第1柱状结构体组25和第2柱状结构体组27，所以，制造工艺不会变得复杂。
另外，在本实施方式的发光装置20中，在从Z轴方向观察的俯视时，第2电极端子31与第1柱状结构体组25及第2柱状结构体组27不重叠。根据该结构，能够可靠地电连接第2电极端子31和半导体层24。
[第2实施方式]
以下，使用图5～图7对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式的发光装置的基本结构与第1实施方式相同，第2柱状结构体组的结构与第1实施方式不同。因此，省略发光装置的基本结构的说明。
图5是第2实施方式的发光装置40的俯视图。图6是沿图5的VI-VI线的发光装置40的剖视图。图7是沿图5的VII-VII线的发光装置40的剖视图。
在图5～图7中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的构成要素标注相同的标号，并省略说明。
如图5～图7所示，本实施方式的发光装置40具备基板23、半导体层24、具有第1柱状结构体组25的发光部26、第2柱状结构体组27、41、层间绝缘层28、第1电极29、第1布线301、第1电极端子302和第2电极端子31。
第1实施方式的发光装置20具有第1柱状结构体组25中相邻的柱状结构体35间的间隔与第2柱状结构体组27中相邻的柱状结构体35间的间隔彼此相等的结构。与此相对，在本实施方式的发光装置40中，第2柱状结构体组27、41中的、基板23上的相邻的2个发光部26夹着的区域R3的第2柱状结构体组41中相邻的柱状结构体35间的间隔比第1柱状结构体组25中相邻的柱状结构体35间的间隔大。
更具体而言，如图5所示，在区域R3中设置的第2柱状结构体组41中相邻的柱状结构体35间的间隔比第1柱状结构体组25中相邻的柱状结构体35间的间隔大，区域R3是将多个发光部26以外的区域中的、在X轴方向上相邻的2个发光部26夹着的沿着Y轴延伸的区域R31和在Y轴方向上相邻的2个发光部26夹着的沿着X轴延伸的区域R32合在一起的区域。换言之，所述区域R3中的第2柱状结构体组41的柱状结构体35的密度比第1柱状结构体组25的柱状结构体35的密度小。另外，柱状结构体35的密度定义为每单位面积的柱状结构体35的数量。即，在本实施方式的情况下，多个发光部26分别由柱状结构体35的密度比第1柱状结构体组25小的第2柱状结构体组41划分。
发光装置40的其他结构与第1实施方式的发光装置20的结构相同。
在本实施方式的发光装置40中，也能够得到与第1实施方式同样的效果，即，能够抑制漏电流的产生、抑制无法得到规定的发光量、在发光部26以外的区域产生不希望的发光、产生第1布线301的断线等不良情况。
在构成第2柱状结构体组的柱状结构体彼此的间隔窄的情况下，即使各柱状结构体的周围被绝缘体包围，也可以考虑相邻的柱状结构体彼此接触的情况。在该情况下，各发光部间的绝缘分离可能变得不充分。针对该问题，在本实施方式的发光装置40中，由于相邻的发光部26夹着的区域R3的第2柱状结构体组41的柱状结构体35间的间隔比第1柱状结构体组25的柱状结构体35间的间隔大，所以，相邻的柱状结构体35彼此接触的可能性小，可更可靠地将各发光部26进行绝缘分离。
另外，在本实施方式中，采用了这样的结构：在发光部26以外的区域中的位于相邻的发光部26之间的特定区域中，在第2柱状结构体组41中相邻的柱状结构体35之间的间隔大于在第1柱状结构体组25中相邻的柱状结构体35之间的间隔。代替该结构，也可以采用这样的结构：在发光部26以外的所有区域的第2柱状结构体组中相邻的柱状结构体35间的间隔大于在第1柱状结构体组25中相邻的柱状结构体35间的间隔。
[第3实施方式]
以下，使用图8对本发明的第3实施方式进行说明。
图8是本实施方式的投影仪10的概略结构图。
如图8所示，本实施方式的投影仪10是向屏幕11投射图像的投射型图像显示装置。投影仪10具备光源装置12、光调制装置13和投射光学装置14。
光源装置12具备发光装置20和散热器21。发光装置20具有第1面20a和第2面20b，从第1面20a射出光束L。散热器21为了散出由发光装置20产生的热而设置于发光装置20的第2面20b。作为发光装置20，使用第1实施方式的发光装置20，但也可以使用第2实施方式的发光装置40。
图8中的光轴AX1是从发光装置20射出的光束L的主光线通过的轴。光轴AX1与第1实施方式及第2实施方式的说明中使用的Z轴平行。
光调制装置13根据图像信息对从光源装置12射出的光束L进行调制，生成图像光。光调制装置13具有入射侧偏振片16、液晶显示元件17和射出侧偏振片18。从Z轴方向观察时，液晶显示元件17的图像形成区域的平面形状为矩形。另外，发光装置20的发光区域的平面形状为矩形，图像形成区域的平面形状和发光区域的平面形状为大致相似的形状。发光区域的面积与图像形成区域的面积相同，或者比图像形成区域的面积稍大。
投射光学装置14将从光调制装置13射出的图像光投射到屏幕11等被投射面上。投射光学装置14由一个或多个投射镜头构成。
本实施方式的投影仪10具备第1实施方式的发光装置20或第2实施方式的发光装置40作为发光装置20，因此，显示品质优异，并且可靠性优异。
另外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。
例如，在上述实施方式中，对由InGaN类材料构成的发光层进行了说明，但作为发光层，根据射出的光的波长，可以使用各种半导体材料。例如，可以使用AlGaN类、AlGaAs类、InGaAs类、InGaAsP类、InP类、GaP类、AlGaP类等半导体材料。另外，也可以根据射出的光的波长，适当变更柱状结构体的直径或间距。
此外，关于发光装置以及投影仪的各构成要素的形状、数量、配置、材料等的具体的记载，不限于上述实施方式，可以适当变更。在上述实施方式中，示出了将本发明的发光装置搭载于将透射型液晶显示元件用作光调制装置的投影仪的例子，但不限于此。也可以将本发明的发光装置搭载于使用反射型液晶显示元件或数字微镜器件作为光调制装置的投影仪。或者，也可以将本发明的发光装置用作投影仪的显示元件。
在上述实施方式中，示出了将本发明的发光装置搭载于投影仪的例子，但不限于此。本发明的发光装置也可以应用于将微小的发光元件配置成阵列状而进行图像显示的μLED(micro-Light Emitting Diode)显示器的发光元件。另外，本发明的发光装置也可以应用于照明器具或汽车的前照灯等。
本发明的一个方式的发光装置也可以具有以下的结构。
本发明的一个方式的发光装置具有：基板；以及柱状结构体组，其由设置在所述基板上的多个柱状结构体构成，所述多个柱状结构体包含：多个第1柱状结构体，它们设置于发光部；以及多个第2柱状结构体，它们设于所述基板上的所述发光部以外的区域，所述柱状结构体组包含：第1柱状结构体组，其包含所述多个第1柱状结构体和设置在所述多个第1柱状结构体之间的光传输层；以及第2柱状结构体组，其包含所述多个第2柱状结构体和设置在所述多个第2柱状结构体之间的绝缘层，在所述基板上设有覆盖所述第1柱状结构体组和所述第2柱状结构体组的层间绝缘层，在所述层间绝缘层上设有经由设置于所述层间绝缘层的接触孔与所述第1柱状结构体组电连接的导电层，在所述层间绝缘层上设有与所述导电层电连接的第1电极端子，所述第1柱状结构体由设置在所述基板上的第1导电型的第1半导体层、与所述第1导电型不同的第2导电型的第2半导体层、以及设置在所述第1半导体层和所述第2半导体层之间的发光层构成，所述导电层与所述第2半导体层电连接，从所述基板的法线方向观察时，所述导电层及所述第1电极端子与所述第2柱状结构体组重叠。
在本发明的一个方式的发光装置中，也可以是，所述发光部具有第1发光部和在所述基板上设置于与所述第1发光部分离的位置处的第2发光部，从所述基板的法线方向观察时，在所述基板上的被所述第1发光部和所述第2发光部夹着的区域设有所述第2柱状结构体组。
在本发明的一个方式的发光装置中，所述第1柱状结构体中相邻的所述第1柱状结构体间的间隔与所述第2柱状结构体中相邻的所述第2柱状结构体间的间隔彼此相等。
在本发明的一个方式的发光装置中，所述第2柱状结构体组中的、至少所述基板上的被所述第1发光部和所述第2发光部夹着的区域的所述第2柱状结构体组中相邻的所述第2柱状结构体间的间隔比所述第1柱状结构体组中相邻的所述第1柱状结构体间的间隔大。
本发明的一个方式的发光装置还具有第2电极端子，所述第2电极端子设置在所述层间绝缘层上，经由设置于所述层间绝缘层的接触孔与所述第1柱状结构体组中的所述第1柱状结构体的所述第1半导体层电连接，从所述基板的法线方向观察时，所述第2电极端子不与所述第1柱状结构体组及所述第2柱状结构体组重叠。
本发明的一个方式的投影仪具备本发明的一个方式的发光装置和对从所述发光装置射出的光进行投射的投射光学装置。

Claims (6)

1.一种发光装置，其具有：
基板；以及
柱状结构体组，其由设置在所述基板上的多个柱状结构体构成，
所述多个柱状结构体包含：
多个第1柱状结构体，它们设置于发光部；以及
多个第2柱状结构体，它们设于所述基板上的所述发光部以外的区域，
所述柱状结构体组包含：
第1柱状结构体组，其包含所述多个第1柱状结构体和设置在所述多个第1柱状结构体之间的光传输层；以及
第2柱状结构体组，其包含所述多个第2柱状结构体和设置在所述多个第2柱状结构体之间的绝缘层，
在所述基板上设有覆盖所述第1柱状结构体组和所述第2柱状结构体组的层间绝缘层，
在所述层间绝缘层上设有经由设置于所述层间绝缘层的接触孔与所述第1柱状结构体组电连接的导电层，
在所述层间绝缘层上设有与所述导电层电连接的第1电极端子，
所述第1柱状结构体由设置在所述基板上的第1导电型的第1半导体层、与所述第1导电型不同的第2导电型的第2半导体层、以及设置在所述第1半导体层和所述第2半导体层之间的发光层构成，
所述导电层与所述第2半导体层电连接，
从所述基板的法线方向观察时，所述导电层及所述第1电极端子与所述第2柱状结构体组重叠，
所述第1柱状结构体组和所述第2柱状结构体组在所述基板上连续设置。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述发光部具有第1发光部和在所述基板上设置于与所述第1发光部分离的位置处的第2发光部，
从所述基板的法线方向观察时，在所述基板上的被所述第1发光部和所述第2发光部夹着的区域设有所述第2柱状结构体组。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述第1柱状结构体组中相邻的所述第1柱状结构体间的间隔与所述第2柱状结构体组中相邻的所述第2柱状结构体间的间隔彼此相等。
4.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述第2柱状结构体组中的、至少所述基板上的被所述第1发光部和所述第2发光部夹着的区域的所述第2柱状结构体组中相邻的所述第2柱状结构体间的间隔比所述第1柱状结构体组中相邻的所述第1柱状结构体间的间隔大。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，
所述发光装置还具有第2电极端子，所述第2电极端子设置在所述层间绝缘层上，经由设置于所述层间绝缘层的接触孔与所述第1柱状结构体组中的所述第1柱状结构体的所述第1半导体层电连接，
从所述基板的法线方向观察时，所述第2电极端子不与所述第1柱状结构体组及所述第2柱状结构体组重叠。
6.一种投影仪，其具有：
权利要求1～5中的任意一项所述的发光装置；以及
投射从所述发光装置射出的光的投射光学装置。
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