CN116799125A - 发光装置、投影仪、显示器和头戴式显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供发光装置、投影仪、显示器和头戴式显示器，能够实现小型化。发光装置具有：第1半导体层，其具有第1导电型；第2半导体层，其设置在第1半导体层与第2电极之间，具有与第1导电型不同的第2导电型；发光层，其设置在第1半导体层与第2半导体层之间；绝缘层，其沿着第1半导体层的侧面设置；以及金属层，其与绝缘层接触，沿着第1半导体层的侧面设置，反射由发光层产生的光，由发光层产生的光从第1电极侧射出，金属层具有从发光层朝向第1半导体层的第1方向上的第1端，第1半导体层具有第1方向上的第2端，在第1方向上，第1端的位置与第2端的位置相同，或者，第1端的位置比第2端的位置靠第1方向侧。

Description

发光装置、投影仪、显示器和头戴式显示器
技术领域
本发明涉及发光装置、投影仪、显示器以及头戴式显示器。
背景技术
LED(Light Emitting Diode：发光二极管)被用作投影仪、头戴式显示器等的光源。
例如在专利文献1中记载了将微发光元件配置成阵列状的图像显示元件。微发光元件具有产生激励光的激励光发光元件和包围激励光发光元件的反射壁。激励光发光元件具备将氮化物半导体层分割而成的主体、N电极和透明电极。主体的侧面整体被透明绝缘膜覆盖，透明电极覆盖透明绝缘膜。
专利文献1：日本特开2021-82687号公报
然而，在专利文献1所记载的微发光元件中，由于反射壁与透明绝缘膜隔开，因此元件变得大型。当元件大型化时，无法高密度地配置元件，无法实现像素的高密度化。
发明内容
本发明的发光装置的一个方式具有：第1电极及第2电极；第1半导体层，其设置在所述第1电极与所述第2电极之间，具有第1导电型；第2半导体层，其设置在所述第1半导体层与所述第2电极之间，具有与所述第1导电型不同的第2导电型；发光层，其设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间；绝缘层，其沿着所述第1半导体层的侧面设置；以及金属层，其与所述绝缘层接触，沿着所述第1半导体层的侧面设置，反射由所述发光层产生的光，由所述发光层产生的光从所述第1电极侧射出，所述金属层具有从所述发光层朝向所述第1半导体层的第1方向上的第1端，所述第1半导体层具有所述第1方向上的第2端，在所述第1方向上，所述第1端的位置与所述第2端的位置相同，或者，所述第1端的位置比所述第2端的位置靠所述第1方向侧。
本发明的投影仪的一个方式具有所述发光装置的一个方式。
本发明的显示器的一个方式具有所述发光装置的一个方式。
本发明的头戴式显示器的一个方式具有所述发光装置的一个方式。
附图说明
图1是示意性地表示第1实施方式的发光装置的剖视图。
图2是示意性地表示第1实施方式的发光装置的俯视图。
图3是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图4是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图5是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图6是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图7是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图8是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图9是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图10是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图11是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图12是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图13是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图14是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图15是示意性地表示第1实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图16是示意性地表示第1实施方式的第1变形例的发光装置的剖视图。
图17是示意性地表示第1实施方式的第2变形例的发光装置的剖视图。
图18是示意性地表示第1实施方式的第3变形例的发光装置的剖视图。
图19是示意性地表示第2实施方式的发光装置的剖视图。
图20是示意性地表示第2实施方式的变形例的发光装置的剖视图。
图21是示意性地表示第3实施方式的发光装置的剖视图。
图22是示意性地表示第3实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图23是示意性地表示第3实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图24是示意性地表示第3实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图25是示意性地表示第3实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图26是示意性地表示第3实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图27是示意性地表示第4实施方式的投影仪的图。
图28为示意性地表示第5实施方式的显示器的俯视图。
图29为示意性地表示第5实施方式的显示器的剖视图。
图30是示意性地表示第6实施方式的头戴式显示器的立体图。
图31是示意性地表示第6实施方式所涉及的头戴式显示器的像形成装置以及导光装置的图。
标号说明
2、4：外缘；5：第1基板；6：开口部；7：第2基板；8：第3基板；9：抗蚀剂层；10、10a：层叠体；11：第2端；12：第1半导体层；12a：半导体层；13：侧面；14：发光层；14a：MQW层；15：侧面；16：第2半导体层；16a：半导体层；17：侧面；20：第1电极；22：接触面；30：第2电极；40：第1绝缘层；40a：绝缘层；41：侧面；42：接触孔；50、50a：金属层；51：第1端；60：第2绝缘层；62：接触孔；64：第1层；66：第2层；68：第3层；70：第3绝缘层；80：构造体；82：第3半导体层；84：MQW层；86：第4半导体层；88：第4绝缘层；89：金属层；90：布线基板；100：发光装置；102：发光元件；110、120：发光装置；120R：红色光源；120G：绿色光源；120B：蓝色光源；130、200：发光装置；202、204：柱状部；210：发光装置；212：金属层；300：发光装置；302：开口部；700：投影仪；702R：第1光学元件；702G：第2光学元件；702B：第3光学元件；704R：第1光调制装置；704G：第2光调制装置；704B：第3光调制装置；706：十字分色棱镜；708：投射装置；710：屏幕；800：显示器；810：电路基板；812：显示区域；814：数据线驱动电路；816：扫描线驱动电路；818：控制电路；820：透镜阵列；822：透镜；830：散热器；900：头戴式显示器；910a：第1显示部；910b：第2显示部；911：像形成装置；912：外部部件；913：光调制装置；914：投射装置；915：导光装置；916：影像光导光部件；917：反射层；918：透视部件；920：框架；930a：第1镜腿；930b：第2镜腿。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式并不对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当限定。此外，以下所说明的全部结构并不一定都是本发明的必要结构要件。
1.第1实施方式
1.1.发光装置
首先，参照附图对第1实施方式的发光装置进行说明。图1是示意性地表示第1实施方式的发光装置100的剖视图。此外，在图1中，作为相互正交的3个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴。
例如，如图1所示，发光装置100具有层叠体10、第1电极20、第2电极30、第1绝缘层40、金属层50、第2绝缘层60、第3绝缘层70、构造体80以及布线基板90。发光装置100例如是LED。
层叠体10设置在第1电极20与第2电极30之间。在图示的例子中，层叠体10的形状为梯形。层叠体10的上表面比层叠体10的下表面小。层叠体10的侧面相对于层叠体10的下表面倾斜。在图示的例子中，层叠体10的下表面与XY平面平行。层叠体10的直径随着朝向-Z轴方向而变大。
此外，“层叠体10的直径”在层叠体10的平面形状为圆的情况下为直径，在层叠体10的平面形状为非圆的形状的情况下为最小包含圆的直径。例如，在层叠体10的平面形状为多边形的情况下，层叠体10的直径是在内部包含该多边形的最小的圆的直径，在层叠体10的平面形状为椭圆的情况下，层叠体10的直径是在内部包含该椭圆的最小的圆的直径。这在以下所示的“柱状部202的直径”中相同。
层叠体10具有第1半导体层12、发光层14、及第2半导体层16。
第1半导体层12设置在第1电极20上。第1半导体层12设置在第1电极20与发光层14之间。第1半导体层12设置在第1电极20与第2电极30之间。第1半导体层12具有侧面13。侧面13相对于层叠体10的下表面倾斜。侧面13构成层叠体10的侧面。
此外，在本说明书中，在层叠体10的层叠方向(以下，也简称为“层叠方向”)上，在以发光层14为基准的情况下，设从发光层14朝向第2半导体层16的方向为“上”，从发光层14朝向第1半导体层12的方向为“下”来进行说明。另外，将与层叠方向正交的方向也称为“面内方向”。“层叠体10的层叠方向”是指第1半导体层12与发光层14的层叠方向。在图示的例子中，层叠方向是Z轴方向。另外，也将从发光层14朝向第1半导体层12的方向称为“第1方向”。在图示的例子中，第1方向是-Z轴方向。
第1半导体层12的厚度例如为3μm以上且20μm以下，优选为5μm以上且10μm以下。在图示的例子中，第1半导体层12的厚度大于发光层14的厚度及第2半导体层16的厚度。第1半导体层12是具有第1导电型的半导体层。第1半导体层12例如是掺杂有Si的n型的GaN层。
此外，虽然未图示，但第1半导体层12也可以具有与第1电极20接触的应变缓和层。应变缓和层例如为AlN层。应变缓和层的晶格常数是GaN层的晶格常数与后述的第1基板5的晶格常数之间的值。应变缓和层例如可以具有使GaN层和AlN层交替层叠而成的SLS(Strained Layer Superlattice：应变层超晶格)。通过应变缓和层，能够减少第1半导体层12的GaN层的晶体缺陷。由此，能够提高发光效率。
发光层14设置在第1半导体层12上。发光层14设置在第1半导体层12与第2半导体层16之间。发光层14具有侧面15。侧面15与第1半导体层12的侧面13连续。侧面15构成层叠体10的侧面。
发光层14通过被注入电流而产生光。发光层14例如具有阱层和势垒层。阱层和势垒层是未有意掺杂杂质的i型半导体层。阱层例如为InGaN层。势垒层例如为GaN层。发光层14具有由阱层和势垒层构成的MQW(Multiple Quantum Well：多量子阱)结构。
此外，构成发光层14的阱层和势垒层的数量没有特别限定。例如，阱层也可以仅设置1层，在该情况下，发光层14具有SQW(Single Quantum Well：单量子阱)结构。
第2半导体层16设置在发光层14上。第2半导体层16设置在发光层14与第2电极30之间。第2半导体层16设置在第1半导体层12与第2电极30之间。第2半导体层16具有侧面17。侧面17与发光层14的侧面15连续。侧面17构成层叠体10的侧面。第2半导体层16是具有与第1导电型不同的第2导电型的半导体层。第2半导体层16例如是掺杂有Mg的p型的GaN层。
在发光装置100中，由p型的第2半导体层16、未有意掺杂杂质的i型的发光层14、以及n型的第1半导体层12构成pin二极管。在发光装置100中，若在第1电极20与第2电极30之间施加pin二极管的正向偏置电压，则向发光层14注入电流而在发光层14中发生电子与空穴的复合。通过该复合而产生光。
第1电极20设置在第1半导体层12之下。第1电极20具有与第1半导体层12的接触面22。接触面22是第1电极20的上表面。接触面22是第1电极20的+Z轴方向的端部。此处，图2是示意性地表示接触面22、第1半导体层12、及发光层14的俯视图。
如图2所示，从-Z轴方向观察，第1电极20的接触面22设置于第1半导体层12的外缘2的内侧。接触面22未设置于外缘2的外侧。从-Z轴方向观察，接触面22设置于发光层14的外缘4的内侧。接触面22未设置于外缘4的外侧。接触面22与外缘2、4分离。从-Z轴方向观察，接触面22的面积小于第1半导体层12的面积及发光层14的面积。发光层14的面积小于第1半导体层12的面积。外缘4设置于外缘2的内侧。在图示的例子中，接触面22、第1半导体层12以及发光层14的平面形状为圆。
第1电极20是用于向发光层14注入电流的一方的电极。第1半导体层12也可以与第1电极20欧姆接触。第1电极20例如是由ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)、ZnO等构成的透明电极。由发光层14产生的光透过第1电极20，从第1电极20侧射出。
如图1所示，第2电极30设置在第2半导体层16上。此外，第2电极30设置在第1绝缘层40上。第2电极30设置在第2半导体层16与布线基板90之间。在图示的例子中，第2电极30与第2半导体层16接触。
第2电极30是用于向发光层14注入电流的另一方的电极。第2半导体层16也可以与第2电极30欧姆接触。第2电极30例如由金属构成。作为第2电极30，例如使用从第2半导体层16侧起按照Ni层、Au层的顺序层叠而成的电极等。第2电极30使由发光层14产生的光朝向第1电极20侧反射。
第1绝缘层40沿着第1半导体层12的侧面13设置。在图示的例子中，第1绝缘层40还设置于发光层14的侧面15、第2半导体层16的侧面17以及第2半导体层16的上表面。第1绝缘层40例如覆盖层叠体10的侧面整体。从-Z轴方向观察，第1绝缘层40例如包围层叠体10。第1绝缘层40例如是氧化铝(Al2O3)层、氧化硅(SiO2)层。
第1绝缘层40具有侧面41。在图示的例子中，侧面41相对于层叠体10的下表面倾斜。侧面41例如与第1半导体层12的侧面13平行。
在第1绝缘层40设置有接触孔42。在图示的例子中，由第2半导体层16规定接触孔42的底面。在接触孔42设置有第2电极30。
金属层50设置于第1绝缘层40的侧面41。金属层50与第1绝缘层40的侧面41接触。从-Z轴方向观察，金属层50例如包围第1绝缘层40。
金属层50例如与第2电极30连接。金属层50例如与第2电极30一体地设置。由此，能够在相同的工序中形成第2电极30和金属层50。因此，与在不同的工序中形成第2电极和金属层的情况相比，能够缩短制造工序。
金属层50具有-Z轴方向上的第1端51。第1端51是金属层50的位于最靠-Z轴方向的端。在图示的例子中，第1端51是金属层50的第1电极20侧的端。第1半导体层12具有-Z轴方向上的第2端11。第2端11是第1半导体层12的位于最靠-Z轴方向的端。在图示的例子中，第2端11是第1半导体层12的第1电极20侧的端。
金属层50的第1端51的位置在-Z轴方向上与第1半导体层12的第2端11的位置相同。在层叠方向上，第1端51的位置与第2端11的位置相同。在图示的例子中，第1端51与第2绝缘层60接触。第2端11是第1半导体层12的下表面。第2端11与第1电极20及第2绝缘层60接触。
金属层50由金属构成。金属层50的材质例如与第2电极30相同。金属层50反射由发光层14产生的光。通过由金属层50和第2电极30反射由发光层14产生的光，由发光层14产生的光从第1电极20侧射出。层叠体10、第1电极20、第2电极30、第1绝缘层40以及金属层50构成发光元件102。金属层50沿着第1半导体层12的侧面13设置。第1半导体层12的侧面13相对于层叠体10的下表面的倾斜角没有特别限定，使得由金属层50反射的光从第1电极20侧射出即可。
第2绝缘层60设置在第1电极20上。第2绝缘层60设置在第1电极20与第1半导体层12之间。从-Z轴方向观察，第2绝缘层60例如包围第1电极20的接触面22。第2绝缘层60例如是氧化硅层。
在第2绝缘层60设置有接触孔62。在图示的例子中，由第1半导体层12规定接触孔62的底面。在接触孔62设置有第1电极20。
第3绝缘层70设置在第2绝缘层60上。第3绝缘层70设置在第2绝缘层60与布线基板90之间。在图示的示例中，第3绝缘层70与布线基板90分离。从-Z轴方向观察，第3绝缘层70例如包围发光元件102。金属层50设置在第1绝缘层40与第3绝缘层70之间。在图示的例子中，第3绝缘层70与金属层50接触。
第3绝缘层70的材质例如是氧化硅层。例如，即使存在由发光层14产生且透过金属层50的光，也能够在第3绝缘层70与金属层50的界面处使该光向层叠体10侧反射。
构造体80设置在第2绝缘层60上。构造体80设置在第2绝缘层60与布线基板90之间。构造体80与层叠体10分离。从-Z轴方向观察，构造体80例如包围层叠体10。第3绝缘层70设置在构造体80与层叠体10之间。
构造体80例如具有第3半导体层82、MQW层84、第4半导体层86、第4绝缘层88和金属层89。
第3半导体层82设置在第2绝缘层60上。第3半导体层82设置在第2绝缘层60和MQW层84之间。第3半导体层82与第1电极20分离。第3半导体层82不与第1电极20电连接。第3半导体层82的材质与第1半导体层12相同。
MQW层84设置在第3半导体层82上。MQW层84设置在第3半导体层82与第4半导体层86之间。MQW层84具有与发光层14相同的MQW结构。MQW层84的材质与发光层14相同。由于第3半导体层82不与第1电极20电连接，第4半导体层86不与第2电极30电连接，所以MQW层84不被注入电流。因此，MQW层84不发光。
第4半导体层86设置在MQW层84上。第4半导体层86设置在MQW层84与第4绝缘层88之间。第4半导体层86与第2电极30分离。第4半导体层86不与第2电极30电连接。第4半导体层86的材质与第2半导体层16相同。
第4绝缘层88设置在第4半导体层86的上表面、第4半导体层86的侧面、MQW层84的侧面和第3半导体层82的侧面。在图示的例子中，第4绝缘层88与第2绝缘层60接触。第4绝缘层88的材质与第1绝缘层40相同。
金属层89设置于第4绝缘层88的上表面以及侧面。在图示的例子中，金属层89与第2绝缘层60接触。金属层89的材质与金属层50相同。
布线基板90设置在第2电极30上。在图示的例子中，布线基板90还设置在金属层89上。在布线基板90搭载有用于驱动发光元件102的驱动电路。驱动电路例如构成为包括TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)。
发光装置100例如具有以下的作用效果。
在发光装置100中，具有：第1电极20及第2电极30；第1半导体层12，其设置在第1电极20与第2电极30之间，具有第1导电型；第2半导体层16，其设置在第1半导体层12与第2电极30之间，具有与第1导电型不同的第2导电型；发光层14，其设置在第1半导体层12与所述第2半导体层16之间；第1绝缘层40，其沿着第1半导体层12的侧面13设置；以及金属层50，其与第1绝缘层40接触，沿着第1半导体层12的侧面13设置，反射由发光层14产生的光。由发光层14产生的光从第1电极20侧射出。金属层50具有作为从发光层14朝向第1半导体层12的第1方向的-Z轴方向上的第1端51，第1半导体层12具有-Z轴方向上的第2端11，在-Z轴方向上，第1端51的位置与第2端11的位置相同。
因此，在发光装置100中，与金属层和第1绝缘层分离的情况相比，能够实现小型化。因此，发光装置100能够高密度地配置，能够实现像素的高密度化。
进而，在发光装置100中，金属层50与设置于第1半导体层12的侧面13的第1绝缘层40接触，因此与金属层与第1绝缘层分离的情况相比，能够将金属层50相对于层叠体10设置在准确的位置。
进而，在发光装置100中，与金属层的第1端位于比第1半导体层的第2端靠+Z轴方向的位置的情况相比，能够减少从层叠体10的侧面射出的光。因此，能够从第1电极20侧高效地射出光。
在发光装置100中，从-Z轴方向观察，第1电极20的与第1半导体层12的接触面22设置于第1半导体层12的外缘2的内侧。因此，在发光装置100中，例如与接触面与第1半导体层的外缘接触的情况相比，能够减少在第1半导体层12的侧面流动的电流。由此，能够提高电流注入效率。第1半导体层12的侧面因蚀刻而受到损伤，电流难以流动。
在发光装置100中，从-Z轴方向观察，接触面22设置于发光层14的外缘4的内侧。因此，在发光装置100中，例如与接触面与发光层的外缘接触的情况相比，能够减少在第1半导体层12的侧面流动的电流。
在发光装置100中，第1绝缘层40还设置于发光层14的侧面15和第2半导体层16的侧面17，金属层50与第2电极30连接。因此，在发光装置100中，例如，能够通过金属层50反射由发光层14发出且透过了第2半导体层16的侧面17的光。
1.2.发光装置的制造方法
接着，参照附图对第1实施方式的发光装置100的制造方法进行说明。图3～图15是示意性地表示第1实施方式的发光装置100的制造工序的剖视图。
如图3所示，在第1基板5上，按照半导体层12a、MQW层14a以及半导体层16a的顺序使它们外延生长，形成层叠体10a。作为外延生长的方法，例如可举出MOCVD(Metal OrganicChemical Vapor Deposition：金属有机化学气相沉积)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy：分子束外延)法等。第1基板5例如是蓝宝石基板、Si基板、GaN基板、SiC基板等。此外，也可以通过ELO(Epitaxial Lateral Overgrowth：横向外延过生长)法使半导体层12a生长。由此，能够形成晶体缺陷少的半导体层12a。
如图4所示，从半导体层16a侧对层叠体10a进行构图，形成开口部6。构图例如通过光刻以及蚀刻来进行。蚀刻可以仅通过干蚀刻来进行，也可以组合干蚀刻和湿蚀刻来进行。开口部6贯穿半导体层16a和MQW层14a。在图示的例子中，开口部6不贯穿半导体层12a。通过本工序，能够形成由MQW层14a构成的发光层14以及MQW层84。进而，能够形成由半导体层16a构成的第2半导体层16和第4半导体层86。
如图5所示，在层叠体10a的上表面以及规定开口部6的层叠体10a的侧面形成绝缘层40a。绝缘层40a例如通过ALD(Atomic layer deposition：原子层沉积)法、CVD(ChemicalVapor Deposition：化学气相沉积)法形成。
如图6所示，对绝缘层40a进行构图，形成接触孔42。构图例如通过光刻以及蚀刻来进行。通过本工序，使第2半导体层16露出。
如图7所示，在第2半导体层16的上表面、绝缘层40a的上表面以及绝缘层40a的侧面形成金属层50a。金属层50a例如通过真空蒸镀法形成。通过本工序，能够在第2半导体层16上形成由金属层50a构成的第2电极30。
如图8所示，在金属层50a上以及开口部6形成第3绝缘层70。第3绝缘层70以填埋开口部6的方式形成。第3绝缘层70例如通过旋涂法、CVD法、ALD法形成。
如图9所示，将第3绝缘层70的设置在金属层50a上的部分去除。第3绝缘层70的去除以在开口部6残留第3绝缘层70的方式进行。第3绝缘层70的去除例如通过CMP(ChemicalMechanical Polishing：化学机械抛光)来进行。
如图10所示，在金属层50a上粘贴第2基板7。接着，去除第1基板5。第1基板5的去除例如通过激光剥离来进行。第2基板7例如是玻璃基板。第2基板7作为去除第1基板5时的支承基板发挥功能。
如图11所示，去除半导体层12a的一部分、绝缘层40a的一部分、金属层50a的一部分以及第3绝缘层70的一部分。半导体层12a、绝缘层40a、金属层50a以及第3绝缘层70的去除例如通过CMP来进行。通过本工序，能够形成由半导体层12a构成的第1半导体层12以及第3半导体层82。进而，能够形成由绝缘层40a构成的第1绝缘层40以及第4绝缘层88。进而，能够形成由金属层50a构成的金属层50及金属层89。进而，能够形成具有第1半导体层12、发光层14、及第2半导体层16的层叠体10。层叠体10由层叠体10a构成。此外，能够形成具有第3半导体层82、MQW层84、第4半导体层86、第4绝缘层88和金属层89的构造体80。
如图12所示，在第1半导体层12之下、第3绝缘层70之下以及第3半导体层82之下形成第2绝缘层60。第2绝缘层60例如通过CVD法、ALD法形成。
如图13所示，对第2绝缘层60进行构图，形成接触孔62。构图例如通过光刻以及蚀刻来进行。通过本工序，使第1半导体层12露出。
如图14所示，在第1半导体层12之下以及第2绝缘层60之下形成第1电极20。第1电极20例如通过真空蒸镀法形成。通过本工序，能够形成发光元件102。
如图15所示，在第1电极20之下粘贴第3基板8。接着，将第2基板7从金属层50、89剥离。第3基板8例如是玻璃基板。第3基板8作为剥离第2基板7时的支承基板发挥功能。
如图1所示，在金属层50上接合布线基板90。接着，将第3基板8从第1电极20剥离。
通过以上的工序，能够制造发光装置100。
1.3.发光装置的变形例
1.3.1.第1变形例
接着，参照附图对第1实施方式的第1变形例的发光装置进行说明。图16是示意性地表示第1实施方式的第1变形例的发光装置110的剖视图。
以下，在第1实施方式的第1变形例的发光装置110中，对具有与上述的第1实施方式的发光装置100的构成部件相同的功能的部件标注相同的附图标号，并省略其详细的说明。这在后述的第1实施方式的第2、第3变形例的发光装置中是同样的。
在上述的发光装置100中，如图1所示，在-Z轴方向上，金属层50的第1端51的位置与第1半导体层12的第2端11的位置相同。
与此相对，在发光装置110中，如图16所示，金属层50的第1端51的位置比第1半导体层12的第2端11的位置靠-Z轴方向侧。
第2绝缘层60例如具有设置在第1电极20上的第1层64、以及设置在第1层64上的第2层66和第3层68。第2层66设置在第1层64与第1半导体层12之间。从-Z轴方向观察，第2层66例如包围第1电极20的接触面22。第2层66的材质可以与第1层64相同，也可以不同。第3层68设置在第1层64与第3半导体层82之间。第3层68的材质例如与第2层66相同。
金属层50设置在第1层64与第2层66之间。金属层50的第1端51与第1层64接触。金属层89设置在第1层64与第3层68之间。
在发光装置110中，金属层50的第1端51的位置比第1半导体层12的第2端11的位置靠-Z轴方向侧。因此，在发光装置110中，例如与在-Z轴方向上第1端的位置与第2端的位置相同的情况相比，能够增加由发光层14产生的光在金属层50处的反射次数。
1.3.2.第2变形例
接着，参照附图对第1实施方式的第2变形例的发光装置进行说明。图17是示意性地表示第1实施方式的第2变形例的发光装置120的剖视图。
在上述的发光装置100中，如图1所示，发光元件102仅设置有1个。
与此相对，在发光装置120中，如图17所示，设置有多个发光元件102。在图示的例子中，设置有3发光元件102个。发光元件102的数量只要是多个即可，没有特别限定。在图示的例子中，在多个发光元件102中，第1电极20是公共的电极。多个发光元件102也可以在X轴方向以及Y轴方向上排列成矩阵状。发光装置120构成为能够使多个发光元件102单独地接通断开。
在发光装置120中，设置有多个发光元件102。因此，在发光装置120中，例如与仅设置1个发光元件的情况相比，能够实现高输出化。
1.3.3.第3变形例
接着，参照附图对第1实施方式的第3变形例的发光装置进行说明。图18是示意性地表示第1实施方式的第3变形例的发光装置130的剖视图。
在发光装置130中，如图18所示，层叠体10的直径比上述的发光装置100的直径小。
在发光装置130中，层叠体10的直径相对于层叠体10的层叠方向的大小之比小于发光装置100。该比例如为0.2以上且0.5以下。如果该比为0.5以下，则例如在如图17所示那样设置多个发光元件102的情况下，能够高密度地配置发光元件102。
在发光装置130中，例如与发光装置100相比，由发光层14产生的光在金属层50处的反射次数增加。因此，在发光装置130中，特别优选在-Z轴方向上第1端51的位置与第2端11的位置相同，或者第1端51位于比第2端11靠-Z轴方向的位置。
2.第2实施方式
2.1.发光装置
接着，参照附图对第2实施方式的发光装置进行说明。图19是示意性地表示第2实施方式的发光装置200的剖视图。
以下，在第2实施方式的发光装置200中，对具有与上述的第1实施方式的发光装置100的构成部件相同的功能的部件标注相同的附图标号，并省略其详细的说明。
在发光装置200中，如图19所示，在层叠体10具有多个柱状部202这一点上与上述的发光装置100不同。
柱状部202例如也被称为纳米柱、纳米线、纳米棒、纳米支柱。柱状部202的平面形状例如是正六边形等多边形、圆。柱状部202的直径例如为50nm以上且500nm以下。通过将柱状部202的直径设为500nm以下，能够得到高品质的结晶的发光层14，并且能够减少发光层14内在的应变。由此，能够高效率地放大由发光层14产生的光。
多个柱状部202相互分离。在图示的例子中，相邻的柱状部202之间为空隙。此外，虽未图示，但也可以在相邻的柱状部202之间设置有使由发光层14产生的光向面内方向传播的光传播层。相邻的柱状部202的间隔例如为1nm以上且500nm以下。从-Z轴方向观察，多个柱状部202在规定的方向上以规定的间距排列。多个柱状部202例如排列成正三角格子状、正方格子状。多个柱状部202能够显现光子晶体效应。
此外，“柱状部202的间距”是指在规定的方向上相邻的柱状部202的中心间的距离。所谓“柱状部202的中心”，在柱状部202的平面形状为圆的情况下，为该圆的中心，在柱状部202的平面形状为非圆的形状的情况下，为最小包含圆的中心。例如，在柱状部202的平面形状为多边形的情况下，柱状部202的中心是在内部包含该多边形的最小的圆的中心，在柱状部202的平面形状为椭圆的情况下，柱状部202的中心是在内部包含该椭圆的最小的圆的中心。
发光层14和第2半导体层16构成多个柱状部202。在图示的例子中，第1半导体层12、发光层14以及第2半导体层16构成多个柱状部202。第3半导体层82、MQW层84和第4半导体层86例如构成多个柱状部204。
在发光装置200中，由发光层14产生的光在面内方向上传播，通过基于多个柱状部202的光子晶体效应而形成驻波，在发光层14中接受增益而进行激光振荡。然后，发光装置200射出激光。发光装置200是半导体激光器。
在发光装置200中，层叠体10具有多个柱状部202，发光层14及第2半导体层16构成多个柱状部202。因此，在发光装置200中，能够射出激光。
2.2.发光装置的制造方法
接着，对第2实施方式的发光装置200的制造方法进行说明。
在发光装置200的制造方法中，将未图示的掩模层作为掩模，通过外延生长形成柱状部202、204。作为外延生长的方法，例如可以举出MOCVD法、MBE法等。
除了上述以外，发光装置200的制造方法与上述发光装置100的制造方法基本相同。因此，省略其详细的说明。
2.3.发光装置的变形例
接着，参照附图对第2实施方式的变形例的发光装置210进行说明。图20是示意性地表示第2实施方式的变形例的发光装置210的剖视图。
以下，在第2实施方式的变形例的发光装置210中，对具有与上述的第2实施方式的发光装置200的构成部件相同的功能的部件标注相同的附图标号，并省略其详细的说明。
在上述的发光装置200中，如图19所示，布线基板90与第2电极30接合。
与此相对，在发光装置210中，如图20所示，布线基板90与第1电极20接合。布线基板90构成为使由发光层14产生的光透过。金属层50和金属层89通过金属层212连接。金属层212的材质例如与金属层50相同。金属层50、89、212一体地设置。金属层212通过与金属层50相同的工序形成。第3绝缘层70设置在第2电极30上和金属层89上。
在发光装置210中，布线基板90与第1电极20接合，布线基板90构成为使由发光层14产生的光透过。因此，在发光装置210中，能够使由发光层14产生的光透过布线基板90而射出。
3.第3实施方式
3.1.发光装置
接着，参照附图对第3实施方式的发光装置进行说明。图21是示意性地表示第3实施方式的发光装置300的剖视图。
以下，在第3实施方式的发光装置300中，对具有与上述的第1实施方式的发光装置100的构成部件相同的功能的部件标注相同的附图标号，并省略其详细的说明。
在发光装置300中，如图21所示，在第1半导体层12设置有开口部302这一点上，与上述的发光装置100不同。
由第1半导体层12规定开口部302。开口部302未到达发光层14。在图示的例子中，规定开口部302的第1半导体层12的形状为圆弧状，具体而言为半圆状。开口部302的深度例如比第1半导体层12的层叠方向的大小的一半大。开口部302的内部例如为空洞。开口部302的宽度比接触孔62的宽度大。
在发光装置300中，在第1半导体层12设置有开口部302，开口部302的内部为空洞。因此，在发光装置300中，与在第1半导体层没有设置开口部的情况相比，能够减少由发光层14产生且被第1半导体层12吸收的光。特别是，由发光层14产生的光为紫外线的情况下，光容易被第1半导体层12吸收，因此优选设置开口部302。
3.2.发光装置的制造方法
接着，参照附图对第3实施方式的发光装置300的制造方法进行说明。图22～图26是示意性地表示第3实施方式的发光装置300的制造工序的剖视图。
发光装置300的制造方法直到如图11所示那样形成具有第1半导体层12、发光层14以及第2半导体层16的层叠体10、以及具有第3半导体层82、MQW层84、第4半导体层86、第4绝缘层88以及金属层89的构造体80的工序为止，与上述的发光装置100的制造方法基本相同。
在发光装置300的制造方法中，在形成层叠体10以及构造体80之后，如图22所示，在第1半导体层12之下、第3绝缘层70之下以及第3半导体层82之下形成规定形状的抗蚀剂层9。抗蚀剂层9例如通过利用旋涂法的涂布以及利用光刻法的构图而形成。
如图23所示，将抗蚀剂层9作为掩模，对第1半导体层12进行蚀刻，形成开口部302。蚀刻例如通过湿蚀刻来进行。通过湿蚀刻，第1半导体层12被各向同性地蚀刻。
如图24所示，在剥离抗蚀剂层9之后，在第1半导体层12之下、第3绝缘层70之下以及第3半导体层82之下形成第2绝缘层60。第2绝缘层60的形成方法如上所述。
如图25所示，对第2绝缘层60进行构图，形成接触孔62。构图的方法如上所述。
如图26所示，在第1半导体层12之下以及第2绝缘层60之下形成第1电极20。第1电极20的形成方法如上所述。
如图21所示，在将基板粘贴于第1电极20之后，去除第2基板7，使布线基板90接合于第2电极30上。然后，去除粘贴于第1电极20的基板。
通过以上的工序，能够制造发光装置300。
4.第4实施方式
接着，参照附图对第4实施方式的投影仪进行说明。图27是示意性地表示第4实施方式的投影仪700的图。
投影仪700例如具有发光装置120作为光源。
投影仪700具有未图示的壳体和设置在壳体内的分别射出红色光、绿色光、蓝色光的红色光源120R、绿色光源120G、蓝色光源120B。另外，为了方便，在图27中，简化地图示了红色光源120R、绿色光源120G以及蓝色光源120B。
投影仪700还具有设置在壳体内的第1光学元件702R、第2光学元件702G、第3光学元件702B、第1光调制装置704R、第2光调制装置704G、第3光调制装置704B以及投射装置708。第1光调制装置704R、第2光调制装置704G以及第3光调制装置704B例如是透射型的液晶光阀。投射装置708例如是投射镜头。
从红色光源120R射出的光入射到第1光学元件702R。从红色光源120R射出的光被第1光学元件702R聚光。此外，第1光学元件702R也可以具有聚光以外的功能。对于后述的第2光学元件702G以及第3光学元件702B也是同样的。
由第1光学元件702R聚光后的光入射到第1光调制装置704R。第1光调制装置704R根据图像信息对入射的光进行调制。然后，投射装置708将由第1光调制装置704R形成的像放大并投射到屏幕710。
从绿色光源120G射出的光入射到第2光学元件702G。从绿色光源120G射出的光被第2光学元件702G聚光。
由第2光学元件702G聚光后的光入射到第2光调制装置704G。第2光调制装置704G根据图像信息对入射的光进行调制。然后，投射装置708将由第2光调制装置704G形成的像放大并投射到屏幕710。
从蓝色光源120B射出的光入射到第3光学元件702B。从蓝色光源120B射出的光被第3光学元件702B聚光。
由第3光学元件702B聚光后的光入射到第3光调制装置704B。第3光调制装置704B根据图像信息对入射的光进行调制。然后，投射装置708将由第3光调制装置704B形成的像放大并投射到屏幕710。
投影仪700还具有对从第1光调制装置704R、第2光调制装置704G以及第3光调制装置704B射出的光进行合成并引导至投射装置708的十字分色棱镜706。
由第1光调制装置704R、第2光调制装置704G以及第3光调制装置704B调制后的3个色光入射到十字分色棱镜706。十字分色棱镜706通过将4个直角棱镜贴合而形成，在其内表面配置有反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜。通过这些电介质多层膜合成3种色光，形成表示彩色图像的光。然后，合成后的光通过投射装置708投射到屏幕710，显示放大后的图像。
另外，也可以是，红色光源120R、绿色光源120G以及蓝色光源120B通过将发光装置100作为影像的像素来根据图像信息进行控制，不使用第1光调制装置704R、第2光调制装置704G以及第3光调制装置704B而直接形成影像。并且，投射装置708也可以将由红色光源120R、绿色光源120G和蓝色光源120B形成的影像放大并投射到屏幕710。
另外，在上述的例子中，作为光调制装置使用了透射型的液晶光阀，但也可以使用液晶以外的光阀，还可以使用反射型的光阀。作为这样的光阀，例如可举出反射型的液晶光阀、数字微镜器件(Digital Micro Mirror Device)。另外，投射装置的结构根据所使用的光阀的种类而适当变更。
另外，也能够将光源应用于如下那样的扫描型的图像显示装置的光源装置，该扫描型的图像显示装置具有扫描单元，该扫描单元是通过使来自光源的光在屏幕上扫描而在显示面上显示所希望的大小的图像的图像形成装置。
5.第5实施方式
接下来，参照附图对第5实施方式的显示器进行说明。图28是示意性地表示第5实施方式的显示器800的俯视图。图29是示意性地表示第5实施方式的显示器800的剖视图。此外，在图28中，作为相互正交的2个轴，图示了X轴以及Y轴。
显示器800例如具有发光装置100作为光源。此外，为了方便，图28以及图29简化地图示了发光装置100。
显示器800是显示图像的显示装置。在图像中包含仅显示字符信息的图像。显示器800是自发光型的显示器。如图28和图29所示，显示器800例如具有电路基板810、透镜阵列820和散热器830。
电路基板810例如由发光装置100的布线基板90构成。在电路基板810搭载有用于驱动发光装置100的驱动电路。驱动电路例如是包含CMOS等的电路。驱动电路例如基于所输入的图像信息来驱动发光装置100。虽未图示，但在电路基板810上配置有用于保护电路基板810的透光性的基板。
电路基板810例如具有显示区域812、数据线驱动电路814、扫描线驱动电路816和控制电路818。
显示区域812由多个像素P构成。在图示的例子中，像素P沿着X轴和Y轴排列。
虽未图示，但在电路基板810设置有多条扫描线和多条数据线。例如，扫描线沿着X轴延伸，数据线沿着Y轴延伸。扫描线与扫描线驱动电路816连接。数据线与数据线驱动电路814连接。与扫描线和数据线的交点对应地设置有像素P。
1个像素P例如具有1个发光装置100、1个透镜822和未图示的像素电路。像素电路具有作为像素P的开关发挥功能的开关用晶体管，开关用晶体管的栅极与扫描线连接，源极或者漏极的一方与数据线连接。
数据线驱动电路814和扫描线驱动电路816是控制构成像素P的发光装置100的驱动的电路。控制电路818控制图像的显示。
从上级电路向控制电路818提供图像数据。控制电路818将基于该图像数据的各种信号提供给数据线驱动电路814和扫描线驱动电路816。
当扫描线驱动电路816通过使扫描信号有效而选择了扫描线时，所选择的像素P的开关用晶体管导通。此时，数据线驱动电路814从数据线向所选择的像素P提供数据信号，由此，所选择的像素P的发光装置100根据数据信号而发光。
透镜阵列820具有多个透镜822。透镜822例如相对于1个发光装置100设置有1个。从发光装置100射出的光入射到1个透镜822。
散热器830与电路基板810接触。散热器830的材质例如是铜、铝等金属。散热器830对由发光装置100产生的热进行散热。
6.第6实施方式
6.1.整体结构
接下来，参照附图对第6实施方式的头戴式显示器进行说明。图30是示意性地表示第6实施方式的头戴式显示器900的立体图。此外，在图30中，作为相互正交的3个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴。
如图30所示，头戴式显示器900是具有眼镜那样的外观的头部佩戴型的显示装置。头戴式显示器900佩戴于观察者的头部。观察者是指使用头戴式显示器900的使用者。头戴式显示器900能够使观察者目视基于虚像的影像光，并且能够透视地目视外界像。头戴式显示器900也可以称为虚像显示装置。
头戴式显示器900例如具有第1显示部910a、第2显示部910b、框架920、第1镜腿930a和第2镜腿930b。
第1显示部910a和第2显示部910b显示图像。具体而言，第1显示部910a显示观察者的右眼用的虚像。第2显示部910b显示观察者的左眼用的虚像。在图示的示例中，第1显示部910a被设置在第2显示部910b的-X轴方向上。显示部910a、910b例如具有像形成装置911和导光装置915。
像形成装置911形成图像光。像形成装置911例如具有光源、投射装置等光学系统和外部部件912。外部部件912收纳光源以及投射装置。
导光装置915覆盖观察者的眼前。导光装置915对由像形成装置911形成的影像光进行导光，并且使外界光和影像光重叠地被观察者目视。稍后叙述像形成装置911和导光装置915的细节。
框架920支承第1显示部910a和第2显示部910b。框架920例如从Y轴方向观察时包围显示部910a、910b。在图示的例子中，第1显示部910a的像形成装置911安装于框架920的-X轴方向的端部。第2显示部910b的像形成装置911安装于框架920的+X轴方向的端部。
第1镜腿930a和第2镜腿930b从框架920延伸。在图示的例子中，第1镜腿930a从框架920的-X轴方向的端部向+Y轴方向延伸。第2镜腿930b从框架920的+X轴方向的端部向+Y轴方向延伸。
第1镜腿930a和第2镜腿930b在头戴式显示器900佩戴于观察者的情况下挂于观察者的耳朵。观察者的头部位于镜腿930a、930b之间。
6.2.像形成装置和导光装置
图31是示意性地表示头戴式显示器900的第1显示部910a的像形成装置911以及导光装置915的图。另外，第1显示部910a和第2显示部910b具有基本相同的结构。因此，以下的第1显示部910a的说明能够应用于第2显示部910b。
如图31所示，像形成装置911例如具有作为光源的发光装置120、光调制装置913、成像用的投射装置914。
光调制装置913根据图像信息对从发光装置120入射的光进行调制，射出影像光。光调制装置913是透射型的液晶光阀。此外，发光装置120也可以是根据所输入的图像信息而发光的自发光型的发光装置。在该情况下，不设置光调制装置913。
投射装置914将从光调制装置913射出的影像光朝向导光装置915投射。投射装置914例如是投射镜头。作为构成投射装置914的透镜，也可以使用将轴对称面设为透镜面的透镜。
导光装置915例如通过螺纹固定于投射装置914的镜筒，从而相对于投射装置914高精度地定位。导光装置915例如具有对影像光进行导光的影像光导光部件916和透视用的透视部件918。
从投射装置914射出的影像光入射到影像光导光部件916。影像光导光部件916是将影像光朝向观察者的眼睛导光的棱镜。入射到影像光导光部件916的影像光在影像光导光部件916的内表面反复进行反射后，被反射层917反射而从影像光导光部件916射出。从影像光导光部件916射出的影像光到达观察者的眼睛。在图示的例子中，反射层917使影像光向+Y轴方向反射。反射层917例如由金属、电介质多层膜构成。反射层917也可以是半反射镜。
透视部件918与影像光导光部件916相邻。透视部件918固定于影像光导光部件916。透视部件918的外表面例如与影像光导光部件916的外表面连续。透视部件918使观察者透视外界光。此外，关于影像光导光部件916，除了对影像光进行导光的功能以外，还具有使观察者透视外界光的功能。
上述的实施方式的发光装置也能够用于投影仪、显示器以及头戴式显示器以外的用途。上述的实施方式的发光装置例如用于室内外的照明、激光打印机、扫描仪、车载用灯、使用光的传感设备、通信设备等的光源。
上述的实施方式以及变形例为一例，并不限定于此。例如，也能够适当组合各实施方式以及各变形例。
本发明包括与在实施方式中说明的结构实质上相同的结构，例如功能、方法以及结果相同的结构、或者目的以及效果相同的结构。此外，本发明包括对在实施方式中所说明的结构的非本质部分进行了置换的结构。另外，本发明包括起到与在实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或者能够实现相同的目的的结构。另外，本发明包括对在实施方式中说明的结构附加了公知技术的结构。
根据上述的实施方式以及变形例导出以下的内容。
发光装置的一个方式具有：第1电极和第2电极；第1半导体层，其设置在所述第1电极与所述第2电极之间，具有第1导电型；第2半导体层，其设置在所述第1半导体层与所述第2电极之间，具有与所述第1导电型不同的第2导电型；发光层，其设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间；绝缘层，其沿着所述第1半导体层的侧面设置；以及金属层，其与所述绝缘层接触，沿着所述第1半导体层的侧面设置，反射由所述发光层产生的光，由所述发光层产生的光从所述第1电极侧射出，所述金属层具有从所述发光层朝向所述第1半导体层的第1方向上的第1端，所述第1半导体层具有所述第1方向上的第2端，在所述第1方向上，所述第1端的位置与所述第2端的位置相同，或者，所述第1端的位置比所述第2端的位置靠所述第1方向侧。
根据该发光装置，能够实现小型化。
在发光装置的一个方式中，也可以是，从所述第1方向观察，所述第1电极的与所述第1半导体层的接触面设置于所述第1半导体层的外缘的内侧。
根据该发光装置，能够减少在第1半导体层的侧面流动的电流。
在发光装置的一个方式中，也可以是，从所述第1方向观察，所述接触面设置于所述发光层的外缘的内侧。
根据该发光装置，能够减少在第1半导体层的侧面流动的电流。
在发光装置的一个方式中，也可以是，所述绝缘层还设置于所述发光层的侧面和所述第2半导体层的侧面，所述金属层与所述第2电极连接。
根据该发光装置，能够利用金属层反射透过了第2半导体层的侧面的光。
在发光装置的一个方式中，也可以是，所述发光层和所述第2半导体层构成多个柱状部。
根据该发光装置，能够射出激光。
投影仪的一个方式具有所述发光装置的一个方式。
显示器的一个方式具有所述发光装置的一个方式。
头戴式显示器的一个方式具有所述发光装置的一个方式。

Claims (8)

1.一种发光装置，其具有：
第1电极及第2电极；
第1半导体层，其设置在所述第1电极与所述第2电极之间，具有第1导电型；
第2半导体层，其设置在所述第1半导体层与所述第2电极之间，具有与所述第1导电型不同的第2导电型；
发光层，其设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间；
绝缘层，其沿着所述第1半导体层的侧面设置；以及
金属层，其与所述绝缘层接触，沿着所述第1半导体层的侧面设置，反射由所述发光层产生的光，
由所述发光层产生的光从所述第1电极侧射出，
所述金属层具有从所述发光层朝向所述第1半导体层的第1方向上的第1端，
所述第1半导体层具有所述第1方向上的第2端，
在所述第1方向上，所述第1端的位置与所述第2端的位置相同，或者，所述第1端的位置比所述第2端的位置靠所述第1方向侧。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
从所述第1方向观察，所述第1电极的与所述第1半导体层的接触面设置于所述第1半导体层的外缘的内侧。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
从所述第1方向观察，所述接触面设置于所述发光层的外缘的内侧。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光装置，其中，
所述绝缘层还设置于所述发光层的侧面和所述第2半导体层的侧面，所述金属层与所述第2电极连接。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光装置，其中，
所述发光层和所述第2半导体层构成多个柱状部。
6.一种投影仪，其具有权利要求1至5中的任一项所述的发光装置。
7.一种显示器，其具有权利要求1至5中的任一项所述的发光装置。
8.一种头戴式显示器，其具有权利要求1至5中的任一项所述的发光装置。
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