JP2001052854A

JP2001052854A - 発光装置

Info

Publication number: JP2001052854A
Application number: JP22552799A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Koyama; 智子小山; Takeo Kaneko; 丈夫金子
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】発光波長のスペクトル幅が従来のＥＬ発光素
子に比べて格段に狭く、かつ指向性があり、表示体だけ
でなく光通信などにも適用でき、かつ複数の異なる波長
の光を出射できる、発光装置を提供すること。【解決手段】発光装置１０００は、基板１０と、この
基板１０上に並列に形成された発光素子部１００ａ、１
００ｂ、１００ｃを有する。発光素子部１００ａ、１０
０ｂ、１００ｃの各回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃは
それぞれ、ピッチの光学長が異なるので、複数の異なる
共振波長の光を出射できる。絶縁層１６はスリット状の
開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃを有する。そのため、絶
縁層１６は、電流狭窄層として機能する。したがって、
陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび陰極層２２に所定
の電圧が印加されると、開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ
に対応する領域ＣＡにおいて主として電流が流れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ（エレクトロ
ルミネッセンス）を用いた発光装置に関する。

【０００２】

【背景技術および発明が解決しようとする課題】例え
ば、光通信システムで用いられる光源としては、半導体
レーザが用いられる。半導体レーザは、波長選択性に優
れ、単一モードの光を出射できる点で好ましいが、多数
回にわたる結晶成長が必要であり、作成が容易でない。
また、半導体レーザでは、発光材料が限定され、種々の
波長の光を発光することができないという難点を有す
る。

【０００３】また、従来のＥＬ発光素子は、発光波長の
スペクトル幅が広く、表示体などの一部の用途では適用
されているものの、光通信などのスペクトル幅が狭い光
を要求される用途には不向きであった。

【０００４】本発明の目的は、発光波長のスペクトル幅
が従来のＥＬ発光素子に比べて格段に狭く、かつ指向性
があり、表示体だけでなく光通信などにも適用でき、か
つ複数の異なる波長の光を出射できる、発光装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発光装置
は、基板と、複数の発光素子部と、を有し、前記発光素
子部は、エレクトロルミネッセンスによって発光可能な
発光層と、前記発光層に電界を印加するための一対の電
極層と、前記発光層において発生した光を伝播するため
の光伝播部と、前記一対の電極層の間に配置され、か
つ、一部に開口部を有し、該開口部を介して前記発光層
に供給される電流の流れる領域を規定する電流狭窄層と
して機能しうる絶縁層と、前記光伝播部を伝播する光の
ための回折格子と、を含み、前記複数の発光素子部の少
なくとも一つの前記回折格子のピッチの光学長を、他の
前記発光素子部の前記回折格子のピッチの光学長と異な
らせることにより、少なくとも一つの光の共振波長が他
の光の共振波長と異なる、複数の異なる共振波長の光を
出射可能としている。

【０００６】以上のような構成をした本発明に係る発光
装置によれば、以下の作用効果が生じる。本発明に係る
発光装置によれば、前記一対の電極層、すなわち陰極と
陽極とからそれぞれ電子とホールとが発光層内に注入さ
れ、この電子とホールとを発光層で再結合させて、分子
が励起状態から基底状態に戻るときに光が発生する。そ
して、発光層で発生した光は、光伝播部を伝播する光の
ための回折格子、つまり互いに屈折率の異なる２種の媒
質が交互に周期的に配置された格子により、波長選択性
および指向性を有する。

【０００７】なお、光伝播部とは、発光素子部の一部分
であって、かつ、発光素子部の発光層において得た光を
導波路部側に供給する部分であって、少なくとも波長選
択性を付与する機能を持つ回折格子部分と、導波路部の
コア層と結合するための部材（例えば一方の電極層）と
を含む部分である。

【０００８】そして、この発光装置によれば、前記発光
素子部において、前記絶縁層が電流狭窄層として機能す
るため、前記発光層に供給される電流の領域を規定でき
る。したがって、発光させたい領域で電流強度や電流分
布をコントロールでき、高い発光効率で光を発生でき
る。

【０００９】また、この発光装置によれば、前記複数の
発光素子部の少なくとも一つの前記回折格子のピッチの
光学長を、他の前記発光素子部の前記回折格子のピッチ
の光学長と異ならせることにより、少なくとも一つの光
の共振波長が他の光の共振波長と異なる、複数の異なる
共振波長の光を出射可能としている。

【００１０】以上にようにこの発光装置によれば、各回
折格子の共振波長に対応する複数の光を、高い発光効率
で出射することができる。

【００１１】なお、前記複数の回折格子は、以下の構成
（１）〜（３）を取りうる。（１）前記複数の前記回折格子の材料は、それぞれ、同
じ材料からなり、かつ異なるピッチ長を有する。（２）前記複数の前記回折格子の材料は、それぞれ、異
なる材料からなり、かつ同じピッチ長を有する。（３）前記複数の前記回折格子の材料は、それぞれ、異
なる材料からなり、かつ異なるピッチ長を有する。

【００１２】さらに、前記複数の発光素子部のそれぞれ
に対応して、前記電極層を独立に制御可能にすることが
望ましい。これを達成することができる構成の一例とし
て、前記一対の電極層は、陽極層と陰極層とから構成さ
れ、前記陽極層は、互いに電気的に分離された複数の陽
極層を含み、前記複数の陽極層は、それぞれ、前記複数
の発光素子部と対応し、前記複数の発光素子部は、前記
陰極層を共通電極としている、がある。

【００１３】上記構成は、陽極層の材料が、一般に、パ
ターンニングが容易であるということを考慮したもので
ある。また、この構成によれば発光層および陰極層は、
各発光素子部毎にパターンニングする必要がなくなるの
で、発光層および陰極層の位置制御が容易となり、また
微細なパターンニングが困難な材料でも発光層および陰
極層の材料として選択することができる。

【００１４】また、陰極層を共通電極とすることで、発
光素子部毎に陰極層をパターンニングすることが不要と
なる。これにより、パターンニングを簡略にでき、ま
た、複数の発光素子部の水平方向（面方向）の位置合わ
せが容易となる。

【００１５】また、本発明にかかる発光装置は、さらに
他の導波路部を備え、前記複数の発光素子部の前記導波
路部は、それぞれ、前記基板上で前記他の導波路部と光
学的に接続され、前記複数の発光素子部で発生した光
は、それぞれ、前記他の導波路部から外部に出射され
る、のが望ましい。

【００１６】この構成によれば、発光装置内部で波長多
重化が可能となる。また、外部のファイバを必要最小限
にすることができ、波長多重化させた伝送において、装
置のコストを下げることができる。さらに、発光装置を
他の導波路部（ファイバ部）と接続する場合、他の導波
路部と発光装置の導波路部との位置合わせ箇所が少なく
なり、接続を簡易化できる。

【００１７】また、本発明にかかる発光装置は、前記複
数の発光素子部で発生した光は、それぞれ、前記複数の
発光素子部のそれぞれの前記導波路部から外部に出射さ
れる、のが望ましい。

【００１８】この構成によれば、発光素子部をアレイ化
でき、これにより多量の情報を伝送することが可能とな
り、レーザプリンタ等の用途において有効となる。ま
た、フラットケーブルのような水平方向に所定のピッチ
でコア部が配設された光ファイバケーブルとの接続が可
能である。

【００１９】ここで、電流狭窄層について詳細に説明す
る。前記絶縁層がクラッドとして機能する場合には、コ
アとしての発光層とクラッドとしての絶縁層からなる導
波路を想定すると、絶縁層の開口部を規定することで、
光伝播部を介して導波路部側に伝播される光の導波モー
ドをコントロールできる。すなわち、前記絶縁層（クラ
ッド）により、光が閉じ込められる領域の幅（光の進行
方向に対して垂直な面における幅）を規定することで、
発光層（コア）内を伝播する光の導波モードを所定の値
に設定できる。導波モードと導波路とは、一般に以下の
式で示す関係を有する。

【００２０】Ｎｍａｘ＋１ ≧ Ｋ₀・ａ・（ｎ₁ ²−ｎ₂
²）^1/2／（π／２）ここで、Ｋ₀：２π／λ、ａ：導波路のコアの幅の１／２、ｎ₁：導波路のコアの屈折率、ｎ₂：導波路のクラッドの屈折率、Ｎｍａｘ：取り得る導波モードの最大値である。

【００２１】したがって、得たい導波モードによって、
上記式のパラメータ、例えばコアおよびクラッドの屈折
率が特定されている場合、電流狭窄層の開口部の幅で規
定される発光層（コア）の幅を選択すればよい。すなわ
ち、電流狭窄層の内部に設けられる発光層の屈折率およ
び電流狭窄層となる絶縁層の屈折率を、それぞれ上記式
の導波路のコアの屈折率およびクラッドの屈折率とし、
得たい導波モードを定めて上記式によってコアに相当す
る発光層の幅（２ａ）を求めることができる。そして、
発光素子部からの光が供給される導波路部側のコア層の
幅についても、上述したように求めた発光層の幅、およ
び得たい導波モードに基づいて上記式によって得られた
計算値などを考慮して、好ましい値を求めることが好ま
しい。このように発光層の幅およびコア層の幅などを適
正な値とすることにより、優れた結合効率で発光素子部
から導波路部側に所望のモードでの光が伝播される。な
お、発光素子部においては、絶縁層で形成された電流狭
窄層内における発光層が必ずしも均一な発光状態となら
ないこともあるため、これを考慮して、上記式で求めた
コア（発光層）の幅（２ａ）を基準として、各部材の結
合効率が良好となるように、発光層、光伝播部および導
波路部などの各部材の設計値が最適に調整されることが
好ましい。

【００２２】発光装置として、導波モードは好ましくは
０〜１０００、特に通信用途では０〜１０程度であるこ
とが好ましい。このように発光層での光の導波モードを
規定できれば、所定の導波モードの光を効率よく得るこ
とができる。

【００２３】以上のように、本発明によれば、発光波長
のスペクトル幅が従来のＥＬ発光素子に比べて格段に狭
く、かつ指向性があり、表示体だけでなく光通信などに
も適用できる、発光装置を提供することができる。

【００２４】前記絶縁層の前記開口部は、前記回折格子
の周期方向、つまり光の導波方向に延びるスリット形状
を有することが望ましい。また、前記発光層は、少なく
とも一部が前記絶縁層に形成された開口部に存在するこ
とが望ましい。この構成によれば、電流を供給したい発
光層の領域と、電流狭窄層によって規定される領域とを
自己整合的に位置決めできる。

【００２５】この発光装置は、好ましくは、前記発光素
子部と一体的に形成された導波路部を有し、前記導波路
部は、前記光伝播部の少なくとも一部と光学的に連続す
るコア層と、前記絶縁層と光学的に連続するクラッド層
と、を含む。

【００２６】さらに、前記導波路部は、前記コア層が、
前記光伝播部と一体的に連続し、かつ、前記クラッドが
前記絶縁層と一体的に連続することが望ましい。この発
光装置によれば、発光素子部の光伝播部と、導波路部の
コア層とが一体的に連続し、かつ、発光素子部の絶縁層
と、導波路部のクラッド層とが一体的に連続しているこ
とにより、発光素子部と導波路部とが、高い結合効率で
光学的に結合され、効率のよい光の伝播ができる。この
構成の場合、前記絶縁層は、前記光伝播部に対してクラ
ッド層として機能する材質が選択される。また、この構
成の発光装置によれば、発光素子部の光伝播部と、導波
路部のコア層とは、同一の工程で成膜およびパターニン
グできるので、製造が簡易となる利点を有する。同様
に、発光素子部の絶縁層（クラッド層）と、導波路部の
クラッド層とは、同一の工程で成膜およびパターニング
できるので、製造が簡易となる利点を有する。

【００２７】前記回折格子は、分布帰還型または分布ブ
ラッグ反射型の回折格子であることが望ましい。このよ
うに、分布帰還型または分布ブラッグ反射型の回折格子
を形成することにより、発光層で得られた光を共振さ
せ、その結果、波長選択性があり発光スペクトル幅が狭
く、かつ優れた指向性を有する光を得ることができる。
これらの回折格子においては、出射光の波長によって回
折格子のピッチおよび深さが設定される。

【００２８】さらに、分布帰還型の前記回折格子をλ／
４位相シフト構造または利得結合型構造とすることによ
り、出射光をより単一モード化することができる。ここ
で、λは、光伝播部内の光の波長を表す。

【００２９】特に、回折格子が分布帰還型であって、さ
らにλ／４位相シフト構造あるいは利得結合型構造を有
することは、本発明に係る発光装置において共通した望
ましい構成である。そして、この回折格子は、上述した
回折格子の機能を達成できればよく、その形成領域は特
に限定されず、例えば光伝播部内あるいは光伝播部に接
する層であればよい。

【００３０】前記発光層は、発光材料として有機発光材
料を含むことが好ましい。有機発光材料を用いることに
より、例えば半導体材料や無機材料を用いた場合に比べ
て材料の選択の幅が広がり、種々の波長の光を発光する
ことが可能となる。

【００３１】本発明の発光装置は、種々の態様をとるこ
とができ、例えば以下に代表的な態様を記載する。

【００３２】（ａ）前記一対の電極層は、陽極層と陰極
層とから構成され、前記陽極層は、透明な材質を含み、
前記陽極層は、前記基板上に形成され、前記陽極層は、
前記光伝播部の少なくとも一部として機能し、前記回折
格子は、前記陽極層の一部に形成されており、前記絶縁
層の開口部は、前記回折格子に面しており、前記発光層
は、少なくとも一部が前記絶縁層の開口部に存在してい
る。

【００３３】そして、この発光装置はさらに、前記発光
素子部と一体的に形成された導波路部を有し、前記導波
路部は、前記基板上に形成され、前記陽極層と光学的に
連続するコア層と、前記コア層の露出部分を覆い、前記
絶縁層と光学的に連続するクラッド層と、を含むのが好
ましい。

【００３４】（ｂ）前記一対の電極層は、陽極層と陰極
層とから構成され、前記回折格子は、前記基板の一部に
形成され、前記陽極層は、透明な材質を含み、前記陽極
層は、前記回折格子上に形成され、前記陽極層は、前記
光伝播部の少なくとも一部として機能し、前記絶縁層の
開口部は、前記陽極層に面しており、前記発光層は、少
なくとも一部が前記絶縁層の開口部に存在している。

【００３５】そして、この発光装置はさらに、前記発光
素子部と一体的に形成された導波路部を有し、前記導波
路部は、前記基板上に形成され、前記陽極層と光学的に
連続するコア層と、前記コア層の露出部分を覆い、前記
絶縁層と光学的に連続するクラッド層と、を含むのが好
ましい。

【００３６】（ｃ）前記基板上に配置され、一部に前記
回折格子が形成された格子基板を備え、前記一対の電極
層は、陽極層と陰極層とから構成され、前記陽極層は、
透明な材質を含み、前記陽極層は、前記格子基板の前記
回折格子上に形成され、前記陽極層は、前記光伝播部の
少なくとも一部として機能し、前記絶縁層の開口部は、
前記陽極層に面しており、前記発光層は、少なくとも一
部が前記絶縁層の開口部に存在している。

【００３７】そして、この発光装置はさらに、前記発光
素子部と一体的に形成された導波路部を有し、前記導波
路部は、前記基板上に配置された前記格子基板上に形成
され、前記陽極層と光学的に連続するコア層と、前記コ
ア層の露出部分を覆い、前記絶縁層と光学的に連続する
クラッド層と、を含むのが好ましい。

【００３８】次に、本発明に係る発光装置の各部分に用
いることができる材料の一部を例示する。これらの材料
は、公知の材料の一部を示したにすぎず、例示したもの
以外の材料を選択できることはもちろんである。

【００３９】（発光層）発光層の材料は、所定の波長の
光を得るために公知の化合物から選択される。発光層の
材料としては、有機化合物および無機化合物のいずれで
もよいが、種類の豊富さや成膜性の点から有機化合物で
あることが望ましい。

【００４０】このような有機化合物としては、例えば、
特開平１０−１５３９６７号公報に開示された、アロマ
ティックジアミン誘導体（ＴＰＤ）、オキシジアゾール
誘導体（ＰＢＤ）、オキシジアゾールダイマー（ＯＸＤ
−８）、ジスチルアリーレン誘導体（ＤＳＡ）、ベリリ
ウム−ベンゾキノリノール錯体（Ｂｅｂｑ）、トリフェ
ニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴＡ）、ルブレン、キナク
リドン、トリアゾール誘導体、ポリフェニレン、ポリア
ルキルフルオレン、ポリアルキルチオフェン、アゾメチ
ン亜鉛錯体、ポリフィリン亜鉛錯体、ベンゾオキサゾー
ル亜鉛錯体、フェナントロリンユウロピウム錯体などが
使用できる。

【００４１】また、有機発光層の材料としては、特開昭
６３−７０２５７号公報、同６３−１７５８６０号公
報、特開平２−１３５３６１号公報、同２−１３５３５
９号公報、同３−１５２１８４号公報、さらに、同８−
２４８２７６号公報および同１０−１５３９６７号公報
に記載されているものなど、公知のものが使用できる。
これらの化合物は単独で用いてもよく、２種類以上を混
合して用いてもよい。

【００４２】無機化合物としては、ＺｎＳ：Ｍｎ（赤色
領域）、ＺｎＳ：ＴｂＯＦ（緑色領域）、ＳｒＳ：Ｃ
ｕ、ＳｒＳ：Ａｇ、ＳｒＳ：Ｃｅ（青色領域）などが例
示される。

【００４３】（光導波路）ここで光導波路とは、コアと
して機能する層、および該コアより屈折率が小さくクラ
ッドとして機能する層を含む。これらの層は、具体的に
は、発光素子部の光伝播部（コア）および絶縁層（クラ
ッド）、導波路部のコア層およびクラッド層、さらに基
板（クラッド）などを含む。光導波路を構成する層は、
公知の無機材料および有機材料を用いることができる。

【００４４】代表的な無機材料としては、例えば特開平
５−２７３４２７号公報に開示されているような、Ｔｉ
Ｏ₂、ＴｉＯ₂−ＳｉＯ₂混合物、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｓ
ｉ₃Ｎ ₄、Ｔａ₂Ｏ₅、ＨｆＯ₂またはＺｒＯ₂などを例示す
ることができる。

【００４５】また、代表的な有機材料としては、各種の
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および光硬化性樹脂な
ど、公知の樹脂を用いることができる。これらの樹脂
は、層の形成方法などを考慮して適宜選択される。例え
ば、熱および光の少なくとも一方のエネルギーによって
硬化することができる樹脂を用いることで、汎用の露光
装置やベイク炉、ホットプレートなどが利用できる。

【００４６】このような物質としては、例えば、本願出
願人による特願平１０−２７９４３９号に開示された紫
外線硬化型樹脂がある。紫外線硬化型樹脂としては、ア
クリル系樹脂が好適である。様々な市販の樹脂や感光剤
を利用することで、透明性に優れ、また、短期間の処理
で硬化可能な紫外線硬化型のアクリル系樹脂を得ること
ができる。

【００４７】紫外線硬化型のアクリル系樹脂の基本構成
の具体例としては、プレポリマー、オリゴマー、または
モノマーがあげられる。

【００４８】プレポリマーまたはオリゴマーとしては、
例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレー
ト類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアク
リレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のア
クリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメ
タクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリ
エーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利
用できる。

【００４９】モノマーとしては、例えば、２−エチルヘ
キシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリド
ン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルアクリレート、１，３−ブタンジオールアク
リレート等の単官能性モノマー、１，６−ヘキサンジオ
ールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタ
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の
二官能性モノマー、トリメチロールプロバントリアクリ
レート、トリメチロールプロバントリメタクリレート、
ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサアクリレート等の多官能性モノマーが
利用できる。

【００５０】以上、光の閉じ込めのみを考慮した無機材
料あるいは有機材料を例示した。光導波路を構成する層
としては、発光素子部の構造が、発光層、ホール輸送
層、電子輸送層および電極層を備える場合に、これらの
少なくとも一層がコアあるいはクラッドとして機能する
場合には、これらの層を構成する材料も採用し得る。

【００５１】（ホール輸送層）発光素子部において有機
発光層を用いる場合、必要に応じて電極層（陽極）と発
光層との間にホール輸送層を設けることができる。ホー
ル輸送層の材料としては、公知の光伝導材料のホール注
入材料として用いられているもの、あるいは有機発光装
置のホール注入層に使用されている公知のものの中から
選択して用いることができる。ホール輸送層の材料は、
ホールの注入あるいは電子の障壁性のいずれかの機能を
有するものであり、有機物あるいは無機物のいずれでも
よい。その具体例としては、例えば、特開平８−２４８
２７６号公報に開示されているものを例示することがで
きる。

【００５２】（電子輸送層）発光素子部において有機発
光層を用いる場合、必要に応じて電極層（陰極）と発光
層との間に電子輸送層を設けることができる。電子輸送
層の材料としては、陰極より注入された電子を有機発光
層に伝達する機能を有していればよく、その材料は公知
の物質から選択することができる。その具体例として
は、例えば、特開平８−２４８２７６号公報に開示され
たものを例示することができる。

【００５３】（電極層）陰極層としては、仕事関数の小
さい（例えば４ｅＶ以下）電子注入性金属、合金電気伝
導性化合物およびこれらの混合物を用いることができ
る。このような電極物質としては、例えば特開平８−２
４８２７６号公報に開示されたものを用いることができ
る。

【００５４】陽極層としては、仕事関数の大きい（例え
ば４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物またはこ
れらの混合物を用いることができる。陽極層として光学
的に透明な材料を用いる場合には、ＣｕＩ，ＩＴＯ，Ｓ
ｎＯ₂，ＺｎＯなどの導電性透明材料を用いることがで
き、透明性を必要としない場合には金などの金属を用い
ることができる。

【００５５】本発明において、回折格子の形成方法は特
に限定されるものではなく、公知の方法を用いることが
できる。その代表例を以下に例示する。

【００５６】リソブラフィーによる方法ポジまたはネガレジストを紫外線やＸ線などで露光およ
び現像して、レジスト層をパターニングすることによ
り、回折格子を作成する。ポリメチルメタクリレートあ
るいはノボラック系樹脂などのレジストを用いたパター
ニングの技術としては、例えば特開平６−２２４１１５
号公報、同７−２０６３７号公報などがある。

【００５７】また、ポリイミドをフォトリソブラフィー
によりパターニングする技術としては、例えば特開平７
−１８１６８９号公報および同１−２２１７４１号公報
などがある。さらに、レーザアブレーションを利用し
て、ガラス基板上にポリメチルメタクリレートあるいは
酸化チタンの回折格子を形成する技術として、例えば特
開平１０−５９７４３号公報がある。

【００５８】光照射による屈折率分布の形成による方
法光導波路の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光
を照射して、光導波部に屈折率の異なる部分を周期的に
形成することにより回折格子を形成する。このような方
法としては、特に、ポリマーあるいはポリマー前駆体の
層を形成し、光照射などにより部分的に重合を行い、屈
折率の異なる領域を周期的に形成させて回折格子とする
ことが好ましい。この種の技術として、例えば、特開平
９−３１１２３８号公報、同９−１７８９０１号公報、
同８−１５５０６号公報、同５−２９７２０２号公報、
同５−３２５２３号公報、同５−３９４８０号公報、同
９−２１１７２８号公報、同１０−２６７０２号公報、
同１０−８３００号公報、および同２−５１１０１号公
報などがある。

【００５９】スタンピングによる方法熱可塑性樹脂を用いたホットスタンピング（特開平６−
２０１９０７号公報）、紫外線硬化型樹脂を用いたスタ
ンピング（特願平１０−２７９４３９号）、電子線硬化
型樹脂を用いたスタンピング（特開平７−２３５０７５
号公報）などのスタンピングによって回折格子を形成す
る。

【００６０】エッチングによる方法リソグラフィーおよびエッチング技術を用いて、薄膜を
選択的に除去してパターニングし、回折格子を形成す
る。

【００６１】以上、回折格子の形成方法について述べた
が、要するに、回折格子は互いに異なる屈折率を有する
２領域から構成されていればよく、屈折率の異なる２種
の材料により２領域を形成する方法、一種の材料を部分
的に変性させるなどして、屈折率の異なる２領域を形成
する方法、などにより形成することができる。

【００６２】また、発光装置の各層は、公知の方法で形
成することができる。たとえば、発光装置の各層は、そ
の材質によって好適な成膜方法が選択され、具体的に
は、蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法、インクジェット
法などを例示できる。

【００６３】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］｛デバイス｝図１は、本実施の形態に係る発光装置１０
００を模式的に示す斜視図であり、図２（Ａ）は、発光
装置１０００を模式的に示す平面図であり、図２（Ｂ）
は、図２（Ａ）におけるＸ１−Ｘ１線に沿った断面図で
あり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のＸ２−Ｘ２に沿った
断面図であり、図３は、図２（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿った
断面図である。

【００６４】発光装置１０００は、基板１０と、この基
板１０上に形成された発光素子部１００ａ、１００ｂ、
１００ｃと、導波路部２００ａ、２００ｂ、２００ｃと
を有する。発光素子部１００ａ、１００ｂ、１００ｃは
並列に形成されている。導波路部２００ａ、２００ｂ、
２００ｃは並列に形成されている。発光素子部１００ａ
は導波路部２００ａと光学的に連続され、発光素子部１
００ｂは導波路部２００ｂと光学的に連続され、発光素
子部１００ｃは導波路部２００ｃと光学的に連続されて
いる。

【００６５】発光素子部１００ａは、基板１０上に、光
伝播部となる陽極層２０ａおよび回折格子１２ａ、さら
に発光層１４および陰極層２２が、この順序で配置され
ている。そして、回折格子１２ａの周囲には、その一部
を除いて、クラッド層および電流狭窄層としても機能す
る絶縁層１６が形成されている。

【００６６】発光素子部１００ｂは発光素子部１００ａ
と同様の構成をしている。つまり、発光素子部１００ｂ
は、基板１０上に、光伝播部となる陽極層２０ｂおよび
回折格子１２ｂ、さらに発光層１４および陰極層２２
が、この順序で配置されている。そして、回折格子１２
ｂの周囲には、その一部を除いて、クラッド層および電
流狭窄層としても機能する絶縁層１６が形成されてい
る。

【００６７】発光素子部１００ｃは発光素子部１００ａ
と同様の構成をしている。つまり、発光素子部１００ｃ
は、基板１０上に、光伝播部となる陽極層２０ｃおよび
回折格子１２ｃ、さらに発光層１４および陰極層２２
が、この順序で配置されている。そして、回折格子１２
ｃの周囲には、その一部を除いて、クラッド層および電
流狭窄層としても機能する絶縁層１６が形成されてい
る。

【００６８】このように、本実施の形態の発光素子部１
００ａ〜１００ｃにおいて、陽極層および回折格子は発
光素子部毎に分離されており、発光層１４および陰極層
２２は発光素子部毎に分離されていない。

【００６９】導波路部２００ａは、基板１０上に、コア
層３０ａと、このコア層３０ａの露出部分を覆うクラッ
ド層３２ａとが配置されている。コア層３０ａの端部は
出射口１３ａとなっている。導波路部２００ｂは導波路
部２００ａと同様の構成であり、基板１０上に、コア層
３０ｂと、このコア層３０ｂの露出部分を覆うクラッド
層３２ｂとが配置されている。コア層３０ｂの端部は出
射口１３ｂとなっている。導波路部２００ｃは導波路部
２００ａと同様の構成であり、基板１０上に、コア層３
０ｃと、このコア層３０ｃの露出部分を覆うクラッド層
３２ｃとが配置されている。コア層３０ｃの端部は出射
口１３ｃとなっている。

【００７０】基板１０上には陰極電極取出部２４、陽極
電極取出部２６ａ、２６ｂ、２６ｃが間隔を設けて形成
されている。陰極電極取出部２４と陽極電極取出部２６
ａとの間には導波路部２００ａが位置している。陽極電
極取出部２６ａは、発光素子部１００ａの陽極層２０ａ
と一体的に連続し、陽極の取出電極として機能する。陽
極電極取出部２６ａと陽極電極取出部２６ｂとの間には
導波路部２００ｂが位置している。陽極電極取出部２６
ｂは、発光素子部１００ｂの陽極層２０ｂと一体的に連
続し、陽極の取出電極として機能する。陽極電極取出部
２６ｂと陽極電極取出部２６ｃとの間には導波路部２０
０ｃが位置している。陽極電極取出部２６ｃは、発光素
子部１００ｃの陽極層２０ｃと一体的に連続し、陽極の
取出電極として機能する。陰極電極取出部２４は、発光
素子部１００ａ側に伸びるように形成され、その一部は
陰極層２２と電気的に接続されている。したがって、陰
極電極取出部２４は発光素子部１００ａ、１００ｂ、１
００ｃの共通の取出電極として機能する。本実施の形態
では、陰極電極取出部２４、陽極電極取出部２６ａ、２
６ｂ、２６ｃは、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃと同一
の成膜工程で形成される。

【００７１】さらに、本実施の形態では、発光素子部１
００ａ、１００ｂ、１００ｃを覆うように、保護層６０
が形成されている。保護層６０によって発光素子部１０
０ａ、１００ｂ、１００ｃを覆うことにより、陰極層２
２および発光層１４の劣化を防止することができる。本
実施の形態では、陰極電極取出部２４、陽極電極取出部
２６ａ、２６ｂ、２６ｃを形成するために、保護層６０
を発光装置全体に形成せず、導波路部２００ａ、２００
ｂ、２００ｃが形成されてる部分を露出させている。保
護層６０は、必要に応じ、発光装置の全体を覆うように
形成してもよい。

【００７２】陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、光学的
に透明な導電材料で構成され、光伝播部を構成する。そ
して、陽極層２０ａとコア層３０ａとは一体的に連続し
て形成され、陽極層２０ｂとコア層３０ｂとは一体的に
連続して形成され、陽極層２０ｃとコア層３０ｃとは一
体的に連続して形成されている。これらの陽極層２０
ａ、２０ｂ、２０ｃおよびコア層３０ａ、３０ｂ、３０
ｃを構成する透明導電材料としては、ＩＴＯなどの前述
したものを用いることができる。また、発光素子部１０
０ａ、１００ｂ、１００ｃの絶縁層（クラッド層）１６
は、それぞれ、導波路部２００ａ、２００ｂ、２００ｃ
のクラッド層３２ａ、３２ｂ、３２ｃと一体的に連続し
て形成されている。これらの絶縁層１６およびクラッド
層３２ａ、３２ｂ、３２ｃを構成する材料としては、絶
縁性があって、かつ陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよ
びコア層３０ａ、３０ｂ、３０ｃより屈折率が小さく、
光の閉じ込めが可能な材料であれば特に限定されない。

【００７３】発光素子部１００ａ、１００ｂ、１００ｃ
において、絶縁層１６は、回折格子１２ａ、１２ｂ、１
２ｃの露出部分を覆うように形成されている。そして、
絶縁層１６は、回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの周期
方向、すなわち屈折率の異なる媒質層が周期的に配列さ
れる方向に伸びるスリット状の開口部１６ａ、１６ｂ、
１６ｃを有する。開口部１６ａにおいて、回折格子１２
ａおよび発光層１４を介在させた状態で、陽極層２０ａ
と陰極層２２とが配置されている。開口部１６ｂにおい
て、回折格子１２ｂおよび発光層１４を介在させた状態
で、陽極層２０ｂと陰極層２２とが配置されている。開
口部１６ｃにおいて、回折格子１２ｃおよび発光層１４
を介在させた状態で、陽極層２０ｃと陰極層２２とが配
置されている。また、開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ以
外の領域においては、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃと
陰極層２２との間に絶縁層１６が介在する。そのため、
絶縁層１６は、電流狭窄層として機能する。したがっ
て、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび陰極層２２に
所定の電圧が印加されると、開口部１６ａ、１６ｂ、１
６ｃのそれぞれに対応する領域ＣＡにおいて主として電
流が流れる。このように絶縁層（電流狭窄層）１６を設
けることにより、光の導波方向に沿って電流を集中させ
ることができ、発光効率をあげることができる。

【００７４】回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、光伝
播部（陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび回折格子１
２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の上部であり、かつ、異なる屈
折率を有する２つの媒質層が周期的に配列して構成され
ている。回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの一方の媒質
層は、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃを構成する材料か
らなり、他方の媒質層は発光層１４を構成する材料から
なる。

【００７５】図４は回折格子の平面図であり、（Ａ）は
回折格子１２ａ、（Ｂ）は回折格子１２ｂ、（Ｃ）は回
折格子１２ｃを示している。発光層１４の屈折率を
ｎ₁、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃの屈折率をｎ₂とす
ると、ｎ₁＜ｎ₂との関係が成立する。回折格子１２ｃの
ピッチＰ１の光学長をＬ１、回折格子１２ｂのピッチＰ
２の光学長をＬ２、回折格子１２ａのピッチＰ３の光学
長をＬ３とすると、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係が成立す
る。つまり、この例では、三つの回折格子の光学長を変
えることにより、共振波長を変えている。ピッチの光学
長は、回折格子の凹凸の幅ｄと屈折率ｎと、以下の関係
を有する。

【００７６】Ｌ１＝ｎ₁・ｄ₂＋ｎ₂・ｄ₁ Ｌ２＝ｎ₁・ｄ₄＋ｎ₂・ｄ₃ Ｌ３＝ｎ₁・ｄ₆＋ｎ₂・ｄ₅ ここで、ｎ₁：発光層１４の屈折率ｎ₂：陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃの屈折率ｄ₁：回折格子１２ｃの凸部の幅ｄ₂：回折格子１２ｃの凹部の幅ｄ₃：回折格子１２ｂの凸部の幅ｄ₄：回折格子１２ｂの凹部の幅ｄ₅：回折格子１２ａの凸部の幅ｄ₆：回折格子１２ａの凹部の幅回折格子１２ｃ、回折格子１２ｂ、回折格子１２ａに対
応して出射される共振波長をそれぞれ、λ１、λ２、λ
３とすると、下記の式が成立する。

【００７７】Ｌ１＝λ１／２・（２ｍ₁＋１）Ｌ２＝λ２／２・（２ｍ₂＋１）Ｌ３＝λ３／２・（２ｍ₃＋１）ここで、ｍ₁、ｍ₂、ｍ₃は０以上の整数である。

【００７８】回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、分布
帰還型の回折格子であることが好ましい。このように分
布帰還型の回折格子を形成することにより、光を光伝播
部内で共振させ、波長選択性および指向性に優れ、発光
スペクトル幅の狭い光を得ることができる。さらに、回
折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、図示はしないが、λ
／４位相シフト構造または利得結合型構造を有すること
が好ましい。このようにλ／４位相シフト構造または利
得結合型構造を有することにより、出射光をより単一モ
ード化することができる。

【００７９】発光層１４に電界を印加するための電極層
は、共振波長に対応して発光層１４に異なる強度の電界
を印加するために、陽極層および陰極層の少なくとも一
方が分離されていることが望ましい。この例では、図２
（Ｂ）に示すように、陰極層２２は共通電極として形成
され、陽極層は、絶縁層１６によって陽極層２０ａ、２
０ｂ、２０ｃに分離されている。これらのことは、他の
実施の形態でも同様である。

【００８０】次に、この発光装置１０００の動作および
作用について説明する。

【００８１】陽極層２０ａと陰極層２２、陽極層２０ｂ
と陰極層２２、陽極層２０ｃと陰極層２２に、それぞれ
所定の電圧が印加されることにより、陰極層２２から電
子が、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃからホールが、そ
れぞれ発光層１４内に注入される。発光層１４内では、
この電子とホールとが再結合されることにより励起子が
生成され、この励起子が失活する際に蛍光や燐光などの
光が発生する。そして、前述したように、陽極層２０ａ
と陰極層２２、陽極層２０ｂと陰極層２２、陽極層２０
ｃと陰極層２２の間に介在する絶縁層１６によって電流
の流れる領域ＣＡが規定されているので、発光させたい
領域に効率よく電流を供給することができる。

【００８２】発光層１４において発生した光は、一部は
陰極層２２およびクラッド層として機能する絶縁層１６
によって反射されて、陽極層２０ａおよび回折格子１２
ａを含む光伝播部内、陽極層２０ｂおよび回折格子１２
ｂを含む光伝播部内、陽極層２０ｃおよび回折格子１２
ｃを含む光伝播部内のそれぞれに導入される。光伝播部
内に導入された光は、その一部に形成された回折格子１
２ａ、１２ｂ、１２ｃによって分布帰還型の伝播が行わ
れ、光伝播部をその端面（導波路部２００ａ、２００
ｂ、２００ｃ側）に向けて伝播し、さらに、光伝播部の
一部（陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）に連続して一体
的に形成された導波路部２００ａのコア層３０ａ内、導
波路部２００ｂのコア層３０ｂ内、導波路部２００ｃの
コア層３０ｃ内のそれぞれを伝播する。そして、回折格
子１２ａによって共振された波長λ３の光、回折格子１
２ｂによって共振された波長λ２の光、回折格子１２ｃ
によって共振された波長λ１の光のそれぞれが、出射口
１３ａ、出射口１３ｂ、出射口１３ｃから外部に出射さ
れる。すなわち、各回折格子に対応する発光層をそれぞ
れ独立に駆動制御し、各回折格子に対応する領域からの
異なる共振波長の光を、異なる出射口から外部に出射さ
せることができる。

【００８３】そして、これらの出射光は、光伝播部の回
折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃによって分布帰還されて
出射されるため、波長選択性があり、発光スペクトル幅
が狭く、かつ優れた指向性を有する。さらに、回折格子
１２ａ、１２ｂ、１２ｃをλ／４位相シフト構造または
利得結合型構造とすることにより、出射光をより単一モ
ード化することができる。ここで、λは、光伝播部内の
光の波長を表す。

【００８４】図示の例では、陰極層２２の反射機能を利
用して、発光層１４で発生した光を反射させているが、
必要に応じて陰極層２２の外側に反射率の大きな反射
膜、例えば誘電体多層膜ミラー等を形成することもでき
る。例えば、陰極層２２の膜厚が薄い場合には、発光層
１４において発生した光が陰極層２２を透過することが
できる。この場合には、陰極層２２の外側に、反射膜を
形成することが望ましい。また、基板１０と陽極層２０
ａ、２０ｂ、２０ｃとの間に反射膜を形成することもで
きる。このような反射膜を形成することにより、光の閉
じ込めをより確実に行うことができるので、出射効率を
高めることができる。この変形例は、他の実施の形態に
ついても同様に適用できる。

【００８５】さらに、回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
を構成する第１の媒質層あるいは第２の媒質層のいずれ
かは、空気などの気体の層であってもよい。このよう
に、気体の層で回折格子を形成する場合には、発光装置
に用いる一般的な材料の選択範囲で、回折格子を構成す
る二媒質の屈折率差を大きくすることができ、所望の光
の波長に対して効率のよい回折格子を得ることができ
る。この変形例は、他の実施の形態についても同様に適
用できる。

【００８６】また、発光素子部１００ａ、１００ｂ、１
００ｃにおいて、必要に応じて、ホール輸送層および電
子輸送層の少なくとも一方を設けることもできる。この
変形例は、他の実施の形態についても同様に適用でき
る。

【００８７】本実施の形態の主要な作用効果を、以下に
あげる。

【００８８】（ａ）本実施の形態にかかる発光装置１０
００によれば、ピッチの光学長が異なる三つの回折格子
１２ａ、１２ｂ、１２ｃが光の伝搬方向に形成されてお
り、回折格子１２ａによって共振された波長λ３の光、
回折格子１２ｂによって共振された波長λ２の光、回折
格子１２ｃによって共振された波長λ１の光が、それぞ
れ、異なる光の出射口から出射される。すなわち、各回
折格子に対応する発光層をそれぞれ独立に駆動制御し、
各回折格子に対応する領域からの異なる共振波長の光
を、それぞれ別の出射口から出射させることが可能であ
る。

【００８９】なお、本実施の形態はピッチの光学長が異
なる三つの回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃを備える。
しかしながら本発明において、光学長が異なる回折格子
の数は三つに限定されず、これ以外のピッチの光学長が
異なる複数の回折格子でもよい。

【００９０】（ｂ）発光素子部１００ａの光伝播部の少
なくとも一部（陽極層２０ａ）と、導波路部２００ａの
コア層３０ａとが、一体的に連続している。このことに
より、発光素子部１００ａと導波路部２００ａとが、高
い結合効率で光学的に結合され、効率のよい光の伝播が
できる。また、陽極層２０ａを含む光伝播部とコア層３
０ａとは、同一の工程で成膜およびパターニングできる
ので、製造が簡易となる利点を有する。

【００９１】また、発光素子部１００ａの絶縁層（クラ
ッド層）１６と、導波路部２００ａのクラッド層３２ａ
とが一体的に連続している。このことにより、発光素子
部１００ａ（特に光伝播部）と導波路部２００ａとが、
高い結合効率で光学的に結合され、効率のよい光の伝播
ができる。また、絶縁層１６とクラッド層３２ａとは、
同一の工程で成膜およびパターニングできるので、製造
が簡易となる利点を有する。

【００９２】このように、本実施の形態によれば、発光
素子部１００ａと導波路部２００ａとが、高い結合効率
で接続されることにより、高効率な出射光を得ることが
できる。以上説明したことは、発光素子部１００ｂと導
波路部２００ｂの結合および発光素子部１００ｃと導波
路部２００ｃの結合についても言える。

【００９３】（ｃ）絶縁層１６の開口部１６ａを介して
陽極層２０ａと陰極層２２とが電気的に接続され、この
開口部１６ａによって電流の流れる領域が規定される。
したがって、絶縁層１６は、電流狭窄層として機能し、
発光領域に効率よく電流を供給し、発光効率を高めるこ
とができる。そして、電流を供給する領域を電流狭窄層
で規定することにより、発光領域をコア層３０ａと位置
合わせした状態で設定でき、この点からも導波路部２０
０ａに対する光の結合効率を高めることができる。以上
説明したことは、絶縁層１６の開口部１６ｂ、１６ｃに
ついても言える。

【００９４】（ｄ）陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃを互
いに分離することにより、発光素子部１００ａ、１００
ｂ、１００ｃをそれぞれ独立に制御可能にしている。こ
のため、発光層１４および陰極層２２は発光素子部毎に
分離する必要がない。よって、発光層１４および陰極層
２２の微細なパターンニングが不要となるので、発光層
１４および陰極層２２の位置制御が容易となる。

【００９５】以上の作用効果（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
は、他の実施の形態でも同様である。

【００９６】｛製造プロセス｝次に、図２、図５〜図９
を参照しながら、本実施の形態に係る発光装置１０００
の製造例を説明する。図５〜図９の各図において、
（Ａ）は平面図である。（Ｂ）は（Ａ）に示す平面図に
おけるＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であり、発光素子部
形成領域を示している。（Ｃ）は（Ａ）に示す平面図に
おけるＸ２−Ｘ２線に沿った断面図であり、導波路部形
成領域を示している。

【００９７】（１）導電層および回折格子の形成まず、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、基板１０上
に、光学的に透明な導電材料によって導電層２０を形成
する。導電層２０の形成方法は、導電層２０の材料など
によって選択され、前述した方法を用いることができ
る。例えば、導電層２０をＩＴＯで形成する場合には、
スパッタリングを好ましく用いることができる。

【００９８】次いで、発光素子部１００ａ、１００ｂ、
１００ｃが形成される領域の導電層２０の表面部に、そ
れぞれ凹凸部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを形成する。凹凸
部１１ａ、１１ｂ、１１ｃは回折格子の一方の媒質層を
構成するためのものである。なお、図５（Ａ）におい
て、凹凸部の凹部にはハッチングを引いている。凹凸部
１１ａの凹部の幅はｄ₆であり、凸部の幅はｄ₅である。
凹凸部１１ｂの凹部の幅はｄ₄であり、凸部の幅はｄ₃で
ある。凹凸部１１ｃの凹部の幅はｄ₂であり、凸部の幅
はｄ₁である。これらの幅ｄ₁〜ｄ₆の値は図４に示すｄ₁
〜ｄ₆の値と対応している。

【００９９】凹凸部１１ａ、１１ｂ、１１ｃの形成方法
は、導電層２０の材質などによって選択され、リソグラ
フィーやスタンピングなどの前述した方法を用いること
ができる。例えば導電層２０がＩＴＯから構成される場
合には、リソグラフィーおよびエッチング、あるいは液
状のＩＴＯを用いたインクジェット法などの液相法によ
って形成することができる。

【０１００】次いで、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すよう
に、導電層２０を例えばリソグラフィーによってパター
ニングすることにより、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、陰極電極取出部２４，陽極電極取出部２６ａ、２６
ｂ、２６ｃおよびコア層３０ａ、３０ｂ、３０ｃを形成
する。

【０１０１】まず、陽極層２０ａ、陽極電極取出部２６
ａおよびコア層３０ａについて説明する。陽極層２０ａ
と陽極電極取出部２６ａとは連続して形成されている。
回折格子のための凹凸部１１ａは陽極層２０ａと一体に
形成され、凹凸部１１ａを含む陽極層２０ａの一部は光
伝播部としても機能する。陽極層２０ａおよび陽極電極
取出部２６ａからなる構造は、開口部２８ａによって、
陰極電極取出部２４と分離されている。さらに、コア層
３０ａは、陽極層２０ａ（凹凸部１１ａ）と一体に連続
して形成されている。コア層３０ａは、陰極電極取出部
２４と開口部２８ａを介して分離され、かつ陽極電極取
出部２６ａと開口部２８ａを介して分離されている。

【０１０２】陽極層２０ｂ、陽極電極取出部２６ｂおよ
びコア層３０ｂも上記と同様の構成である。つまり、陽
極層２０ｂと陽極電極取出部２６ｂとは連続して形成さ
れている。回折格子のための凹凸部１１ｂは陽極層２０
ｂと一体に形成され、凹凸部１１ｂを含む陽極層２０ｂ
の一部は光伝播部としても機能する。陽極層２０ｂおよ
び陽極電極取出部２６ｂからなる構造は、開口部２８ｂ
によって、陽極層２０ａおよび陽極電極取出部２６ａか
らなる構造と分離されている。さらに、コア層３０ｂ
は、陽極層２０ｂ（凹凸部１１ｂ）と一体に連続して形
成されている。コア層３０ｂは、陽極電極取出部２６ａ
と開口部２８ｂを介して分離され、かつ陽極電極取出部
２６ｂと開口部２８ｂを介して分離されている。

【０１０３】陽極層２０ｃ、陽極電極取出部２６ｃおよ
びコア層３０ｃも上記と同様の構成である。つまり、陽
極層２０ｃと陽極電極取出部２６ｃとは連続して形成さ
れている。回折格子のための凹凸部１１ｃは陽極層２０
ｃと一体に形成され、凹凸部１１ｃを含む陽極層２０ｃ
の一部は光伝播部としても機能する。陽極層２０ｃおよ
び陽極電極取出部２６ｃからなる構造は、開口部２８ｃ
によって、陽極層２０ｂおよび陽極電極取出部２６ｂか
らなる構造と分離されている。さらに、コア層３０ｃ
は、陽極層２０ｃ（凹凸部１１ｃ）と一体に連続して形
成されている。コア層３０ｃは、陽極電極取出部２６ｂ
と開口部２８ｃを介して分離され、かつ陽極電極取出部
２６ｃと開口部２８ｃを介して分離されている。

【０１０４】このように、屈折率などの光学特性を考慮
して導電層２０の材料を選択することにより、電極（こ
の例の場合、陽極層および電極取出部）とともに、回折
格子を含む光伝播部およびコア層などの光学部を同時に
形成することができる。

【０１０５】（２）絶縁層の形成図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、開口部２８ａ、２８
ｂ、２８ｃを埋める状態で、所定のパターンを有する絶
縁層１６を形成する。絶縁層１６は、回折格子のための
凹凸部１１ａの一部が露出する開口部１６ａ、凹凸部１
１ｂの一部が露出する開口部１６ｂ、凹凸部１１ｃの一
部が露出する開口部１６ｃを有する。開口部１６ａ、１
６ｂ、１６ｃは、それぞれ、光の導波方向に沿って伸び
るスリット形状を有する。この開口部１６ａ、１６ｂ、
１６ｃによって、電流の流れる領域が規定されるため、
開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの長さや幅は、得たい電
流密度や電流分布などを考慮して設定される。

【０１０６】また、絶縁層１６は、電流狭窄層の機能と
ともに、光を閉じこめるためのクラッド層としても機能
するため、絶縁性とともに屈折率などの光学特性を考慮
してその材料が選択される。導電層として例えばＩＴＯ
を用いた場合には、絶縁層１６としては、例えばポリイ
ミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エーテルスルホン、ケイ素ポリマーなどを用いることが
できる。

【０１０７】絶縁層１６は、陰極電極取出部２４、陽極
電極取出部２６ａ、２６ｂ、２６ｃのそれぞれをお互い
に電気的に分離する。また、絶縁層１６は、回折格子の
ための凹凸部１１ａ、１１ｂ、１１ｃの一部を覆ってク
ラッド層として機能する。また、絶縁層１６は、コア層
３０ａの露出部を覆って、クラッド層３２ａを構成し、
コア層３０ｂの露出部を覆って、クラッド層３２ｂを構
成し、コア層３０ｃの露出部を覆って、クラッド層３２
ｃを構成している。

【０１０８】（３）発光層の形成図２に示す発光素子部１００ａ、１００ｂ、１００ｃが
形成される領域を含む所定領域において、図８（Ａ）〜
（Ｃ）に示すように、発光層１４を形成する。発光素子
部１００ａが形成される領域において、発光層１４は、
少なくとも絶縁層１６に形成された開口部１６ａに発光
材料が充填された発光部１４ａを有し、さらに、発光層
１４を構成する材料は回折格子のための凹凸部１１ａの
凹部に充填され、回折格子１２ａを構成する。発光素子
部１００ｂが形成される領域も発光素子部１００ａが形
成される領域と同様であり、すなわち、発光層１４は、
少なくとも絶縁層１６に形成された開口部１６ｂに発光
材料が充填された発光部１４ｂを有し、さらに、発光層
１４を構成する材料は回折格子のための凹凸部１１ｂの
凹部に充填され、回折格子１２ｂを構成する。発光素子
部１００ｃが形成される領域も発光素子部１００ａが形
成される領域と同様であり、すなわち、発光層１４は、
少なくとも絶縁層１６に形成された開口部１６ｃに発光
材料が充填された発光部１４ｃを有し、さらに、発光層
１４を構成する材料は回折格子のための凹凸部１１ｃの
凹部に充填され、回折格子１２ｃを構成する。

【０１０９】以上のように、発光層１４の機能として
は、発光機能とともに回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
のひとつの媒質層を構成するための光学的機能を有する
ことが要求される。このため、発光層１４を構成するた
めの材料としては、これらの機能を有するものが選択さ
れる。

【０１１０】なお、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
発光層１４は複数の発光素子部のすべてにわたって一体
的に形成されている。しかしながら、インクジェット法
により発光材料を絶縁層１６の開口部１６ａ、１６ｂ、
１６ｃに射出して充填することにより、発光層１４が分
離されるよう形成してもよい。特に、この場合、各開口
部に充填される発光材料を異なるものとすることで、各
回折格子の物理的なピッチを同一にして異なる波長の光
を出射できるようにしてもよい。

【０１１１】（４）陰極層の形成図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、陰極層２２が、発光
層１４を覆う状態で形成される。陰極層２２は、その一
端が陰極電極取出部２４と重なる状態で形成される。こ
のようにして、発光素子部１００ａ、１００ｂ、１００
ｃおよび導波路部２００ａ、２００ｂ、２００ｃが形成
される。

【０１１２】（５）保護層の形成図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、少なくとも発光素子
部１００ａ、１００ｂ、１００ｃが覆われるように、保
護層６０が形成される。この保護層６０は、陰極層２
２，発光層１４および陽極層（光伝播部）２０ａ、２０
ｂ、２０ｃが外部と接触しないように形成されることが
望ましい。特に、通常活性な金属から構成される陰極層
２２および有機材料からなる発光層１４は雰囲気や水分
で劣化しやすので、保護層６０はこれらの劣化を防止す
るできるように形成される。保護層６０は、エポキシ樹
脂、シリコーン系樹脂、紫外線硬化性樹脂などの樹脂材
料を用いることが好ましい。

【０１１３】以上の工程によって、発光装置１０００が
形成される。この製造方法によれば、屈折率などの光学
特性を考慮して導電層２０の材料を選択することによよ
り、電極部材（この例の場合、陽極層２０ａ、２０ｂ、
２０ｃ、陰極電極取出部２４および陽極電極取出部２６
ａ、２６ｂ、２６ｃ）とともに、回折格子のための凹凸
部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを含む光伝播部（２０）およ
びコア層３０ａ、３０ｂ、３０ｃなどの光学部材を同一
の工程で形成することができ、製造工程を簡易にするこ
とができる。

【０１１４】［第２の実施の形態］｛デバイス｝図１０（Ａ）は、本実施の形態に係る発光
装置２０００を模式的に示す平面図であり、図１０
（Ｂ）は、図１０（Ａ）におけるＸ１−Ｘ１線に沿った
断面図であり、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）のＸ２−Ｘ
２に沿った断面図である。発光装置１０００と実質的に
同様な機能を有する部分には同一の符号を付してある。
第１の実施の形態に係る発光装置１０００との主な相違
点を以下に説明する。発光装置２０００の導波路部２０
０ａ、導波路部２００ｂ、導波路部２００ｃが、それぞ
れ、基板１０上で導波路部２００ｄと光学的に連続され
ている。よって、発光装置２０００の発光素子部１００
ａ、１００ｂ、１００ｃのそれぞれから発生した異なる
共振波長の光は、一本の導波路部２００ｄを通り外部に
出射される。

【０１１５】次に、発光装置２０００の構造を詳細に説
明する。発光装置２０００は、基板１０と、この基板１
０上に形成された発光素子部１００ａ、１００ｂ、１０
０ｃと、導波路部２００ａ、２００ｂ、２００ｃとを有
する。発光素子部１００ｂを基準として、発光素子部１
００ａは左側、発光素子部１００ｃは右側に、それぞれ
配置されている。また、導波路部２００ｂを基準とし
て、導波路部２００ａは左側、導波路部２００ｃは右側
に、それぞれ配置されている。発光素子部１００ａは導
波路部２００ａと光学的に連続され、発光素子部１００
ｂは導波路部２００ｂと光学的に連続され、発光素子部
１００ｃは導波路部２００ｃと光学的に連続されてい
る。

【０１１６】導波路部２００ｂは導波路部２００ｄと接
続され、これらは光学的に連続している。導波路部２０
０ｂと導波路部２００ｄとからなる導波路部は直線状を
している。導波路部２００ａは、導波路部２００ｄの延
びる方向に対して斜め方向から、導波路部２００ｄと接
続されていおり、これらは光学的に連続している。導波
路部２００ｃは、導波路部２００ｄの延びる方向に対し
て斜め方向から、導波路部２００ｄと接続されており、
これらは光学的に連続している。

【０１１７】導波路部２００ｄは基板１０の側面１０ａ
に向けて延びている。導波路部２００ｄのコア層３０ｄ
の端部は光の出射口１３となる。

【０１１８】発光素子部１００ａは、基板１０上に、光
伝播部となる陽極層２０ａおよび回折格子１２ａ、さら
に発光層１４および陰極層２２が、この順序で配置され
ている。そして、回折格子１２ａの周囲には、クラッド
層および電流狭窄層としても機能する絶縁層１６が形成
されている。

【０１１９】発光素子部１００ｂは発光素子部１００ａ
と同様の構成をしている。つまり、発光素子部１００ｂ
は、基板１０上に、光伝播部となる陽極層２０ｂおよび
回折格子１２ｂ、さらに発光層１４および陰極層２２
が、この順序で配置されている。そして、回折格子１２
ｂの周囲には、クラッド層および電流狭窄層としても機
能する絶縁層１６が形成されている。

【０１２０】発光素子部１００ｃは発光素子部１００ａ
と同様の構成をしている。つまり、発光素子部１００ｃ
は、基板１０上に、光伝播部となる陽極層２０ｃおよび
回折格子１２ｃ、さらに発光層１４および陰極層２２
が、この順序で配置されている。そして、回折格子１２
ｃの周囲には、クラッド層および電流狭窄層としても機
能する絶縁層１６が形成されている。

【０１２１】このように、本実施の形態の発光素子部１
００ａ、１００ｂ、１００ｃにおいて、陽極層および回
折格子は発光素子部毎に分離されており、発光層１４お
よび陰極層２２は発光素子部毎に分離されていない。

【０１２２】導波路部２００ａは、基板１０上に、コア
層３０ａと、このコア層３０ａの露出部分を覆うクラッ
ド層として機能する絶縁層１６とが配置されている。導
波路部２００ｂは導波路部２００ａと同様の構成であ
り、基板１０上に、コア層３０ｂと、このコア層３０ｂ
の露出部分を覆うクラッド層として機能する絶縁層１６
とが配置されている。導波路部２００ｃは導波路部２０
０ａと同様の構成であり、基板１０上に、コア層３０ｃ
と、このコア層３０ｃの露出部分を覆うクラッド層とし
て機能する絶縁層１６とが配置されている。

【０１２３】基板１０上には、陽極電極取出部２６ｂ、
陽極電極取出部２６ａ、陰極電極取出部２４、陽極電極
取出部２６ｃが間隔を設けて形成されている。陽極電極
取出部２６ｂ、陽極電極取出部２６ａ、陰極電極取出部
２４、陽極電極取出部２６ｃのそれぞれにおいて、基板
１０の側面１０ａ側に位置する部分は露出されている。
これらの露出部分において電源との電気的接続がなされ
る。

【０１２４】陽極電極取出部２６ａは、発光素子部１０
０ａの陽極層２０ａと一体的に連続し、陽極の取出電極
として機能する。陽極電極取出部２６ｂは、発光素子部
１００ｂの陽極層２０ｂと一体的に連続し、陽極の取出
電極として機能する。陽極電極取出部２６ｃは、発光素
子部１００ｃの陽極層２０ｃと一体的に連続し、陽極の
取出電極として機能する。陰極電極取出部２４は、その
一部は陰極２２と電気的に接続されている。したがっ
て、陰極電極取出部２４は発光素子部１００ａ、１００
ｂ、１００ｃの共通の取出電極として機能する。本実施
の形態では、陰極電極取出部２４、陽極電極取出部２６
ａ、２６ｂ、２６ｃは、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ
と同一の成膜工程で形成される。

【０１２５】さらに、本実施の形態では、発光素子部１
００ａ、１００ｂ、１００ｃを覆うように、保護層６０
が形成されている。保護層６０によって発光素子部１０
０ａ、１００ｂ、１００ｃを覆うことにより、陽極層２
０ａ、２０ｂ、２０ｃ、発光層１４および陰極層２２の
劣化を防止することができる。本実施の形態では、保護
層６０を発光装置全体に形成せずに、部分的に形成する
ことにより陰極電極取出部２４、陽極電極取出部２６
ａ、２６ｂ、２６ｃを露出させている。保護層６０は、
必要に応じ、発光装置の全体を覆うように形成してもよ
い。

【０１２６】陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、光学的
に透明な導電材料で構成され、光伝播部を構成する。そ
して、陽極層２０ａとコア層３０ａとは一体的に連続し
て形成され、陽極層２０ｂとコア層３０ｂとは一体的に
連続して形成され、陽極層２０ｃとコア層３０ｃとは一
体的に連続して形成されている。コア層３０ａ、コア層
３０ｂ、コア層３０ｃはそれぞれコア層３０ｄと一体的
に連続して形成されている。これらの陽極層２０ａ、２
０ｂ、２０ｃおよびコア層３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３
０ｄを構成する透明導電材料としては、ＩＴＯなどの前
述したものを用いることができる。また、発光素子部１
００ａ、１００ｂ、１００ｃのクラッド層（絶縁層１
６）は、それぞれ、導波路部２００ａ、２００ｂ、２０
０ｃのクラッド層（絶縁層１６）と一体的に連続して形
成されている。導波路部２００ａ、導波路部２００ｂ、
導波路部２００ｃのクラッド層（絶縁層１６）は、それ
ぞれ導波路部２００ｄのクラッド層（絶縁層１６）と一
体的に連続して形成されている。これらのクラッド層と
なる絶縁層１６を構成する材料としては、絶縁性であっ
て、かつ陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよびコア層３
０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄより屈折率が小さく、光
の閉じ込めが可能な材料であれば特に限定されない。

【０１２７】スリット状の開口部１６ａ、１６ｂ、１６
ｃを備える絶縁層１６が、電流狭窄層として機能するこ
と、回折格子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの構造等は第１の
実施の形態の発光装置１０００と同様なので説明を省略
する。

【０１２８】次に、この発光装置２０００の動作および
作用について説明する。

【０１２９】陽極層２０ａと陰極層２２、陽極層２０ｂ
と陰極層２２、陽極層２０ｃと陰極層２２に、それぞれ
所定の電圧が印加されることにより、陰極層２２から電
子が、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０ｃからホールが、そ
れぞれ発光層１４内に注入される。発光層１４内では、
この電子とホールとが再結合されることにより励起子が
生成され、この励起子が失活する際に蛍光や燐光などの
光が発生する。そして、前述したように、陽極層２０ａ
と陰極層２２、陽極層２０ｂと陰極層２２、陽極層２０
ｃと陰極層２２の間に介在する絶縁層１６によって電流
の流れる領域ＣＡが規定されているので、発光させたい
領域に効率よく電流を供給することができる。

【０１３０】発光層１４において発生した光は、一部は
陰極層２２およびクラッド層として機能する絶縁層１６
によって反射されて、陽極層２０ａおよび回折格子１２
ａを含む光伝播部内、陽極層２０ｂおよび回折格子１２
ｂを含む光伝播部内、陽極層２０ｃおよび回折格子１２
ｃを含む光伝播部内のそれぞれに導入される。光伝播部
内に導入された光は、その一部に形成された回折格子１
２ａ、１２ｂ、１２ｃによって分布帰還型の伝播が行わ
れ、回折格子１２ａによって共振された波長λ３の光、
回折格子１２ｂによって共振された波長λ２の光、回折
格子１２ｃによって共振された波長λ１の光が発生す
る。波長λ３の光、波長λ２の光、波長λ１の光は、そ
れぞれ、光伝播部を導波路部２００ａ、２００ｂ、２０
０ｃ側に向けて伝播し、さらに、光伝播部の一部（陽極
層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）に連続して一体的に形成さ
れた導波路部２００ａのコア層３０ａ内、導波路部２０
０ｂのコア層３０ｂ内、導波路部２００ｃのコア層３０
ｃ内のそれぞれを伝播する。そして、波長λ３の光、波
長λ２の光、波長λ１の光は導波路部２００ｄのコア層
３０ｄを通り、出射口１３から外部に出射される。すな
わち、第２の実施の形態では波長λ１、λ２、λ３の光
が異なる出射口から外部に出射されるのではなく、一つ
の出射口１３から外部に出射される。

【０１３１】このように、本実施の形態では三本の導波
路部（導波路部２００ａ、導波路部２００ｂ、導波路部
２００ｃ）が一本の導波路部２００ｄとなっている。こ
の場合、導波路部２００ｄとの結合効率が最もよいの
は、導波路部２００ｂである。しかし、導波路部２００
ａ、導波路部２００ｃはそれぞれ、導波路部２００ｄの
延びる方向に対して斜め方向から、導波路部２００ｄと
接続されているので、光の進行が９０度以上変わること
はなく、光の損失を抑えることができる。

【０１３２】｛製造プロセス｝次に、図１０〜図１５を
参照しながら、本実施の形態に係る発光装置２０００の
製造例を説明する。図１１〜図１５の各図において、
（Ａ）は平面図である。（Ｂ）は（Ａ）に示す平面図に
おけるＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であり、発光素子部
形成領域を示している。（Ｃ）は（Ａ）に示す平面図に
おけるＸ２−Ｘ２線に沿った断面図であり、導波路部形
成領域を示している。

【０１３３】（１）導電層および回折格子の形成まず、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、基板１０上
に、光学的に透明な導電材料によって導電層２０を形成
する。導電層２０の形成方法は図５を用いて説明した導
電層２０の形成方法と同様の方法を用いることができ
る。次いで、発光素子部１００ａ、１００ｂ、１００ｃ
が形成される領域の導電層２０の表面部に、それぞれ回
折格子の一方の媒質層を構成するための凹凸部１１ａ、
１１ｂ、１１ｃを形成する。凹凸部１１ａ、１１ｂ、１
１ｃは扇型に配列されている。凹凸部１１ａ、１１ｂ、
１１ｃの形成方法は図５を用いて説明した凹凸部１１
ａ、１１ｂ、１１ｃの形成方法と同様の方法を用いるこ
とができる。

【０１３４】次いで、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すよう
に、導電層２０を例えばリソグラフィーによってパター
ニングすることにより、陽極層２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、陰極電極取出部２４，陽極電極取出部２６ａ、２６
ｂ、２６ｃおよびコア層３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０
ｄを形成する。

【０１３５】まず、陽極層２０ａ、陽極電極取出部２６
ａおよびコア層３０ａについて説明する。陽極電極取出
部２６ａはＹ方向に延びるように形成されており、途中
で斜め方向（凹凸部１１ａの繰り返し方向と直角方向）
に曲がり、陽極層２０ａと連続している。陽極電極取出
部２６ａの他方の端部は基板１０の側面１０ａ側に位置
している。回折格子のための凹凸部１１ａは陽極層２０
ａと一体に形成され、凹凸部１１ａを含む陽極層２０ａ
の一部は光伝播部としても機能する。さらに、コア層３
０ａは、陽極層２０ａ（凹凸部１１ａ）の他方の端部と
連続している。

【０１３６】陽極層２０ｂ、陽極電極取出部２６ｂおよ
びコア層３０ｂも上記と同様の構成である。つまり、陽
極電極取出部２６ｂは基板１０の外縁部に沿って形成さ
れている。陽極電極取出部２６ｂの端部は、凹凸部１１
ｂの繰り返し方向に対して直角方向に延びており、陽極
層２０ｂと連続している。陽極電極取出部２６ｂの他方
の端部は基板１０の側面１０ａ側に位置している。回折
格子のための凹凸部１１ｂは陽極層２０ｂと一体に形成
され、凹凸部１１ｂを含む陽極層２０ｂの一部は光伝播
部としても機能する。さらに、コア層３０ｂは、陽極層
２０ｂ（凹凸部１１ｂ）の他方の端部と連続している。

【０１３７】陽極層２０ｃ、陽極電極取出部２６ｃおよ
びコア層３０ｃも上記と同様の構成である。つまり、陽
極電極取出部２６ｃはＹ方向に延びるように形成されて
おり、途中で斜め方向（凹凸部１１ｃの繰り返し方向と
直角方向）に曲がり、陽極層２０ｃと連続している。陽
極電極取出部２６ｃの他方の端部は基板１０の側面１０
ａ側に位置している。回折格子のための凹凸部１１ｃは
陽極層２０ｃと一体に形成され、凹凸部１１ｃを含む陽
極層２０ｃの一部は光伝播部としても機能する。さら
に、コア層３０ｃは、陽極層２０ｃ（凹凸部１１ｃ）の
他方の端部と連続している。

【０１３８】陰極電極取出部２４はＹ方向に延びるよう
に形成されいる。陰極電極取出部２４は、上記した陽極
層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、陽極電極取出部２６ａ、２
６ｂ、２６ｃおよびコア層３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３
０ｄから分離されている。

【０１３９】コア層３０ａ、コア層３０ｂ、コア層３０
ｃは、それぞれ、コア層３０ｄと光学的に連続されてい
る。コア層３０ｄの端部は光の出射口１３となる。

【０１４０】（２）絶縁層の形成図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、所定のパターンを
有する絶縁層１６を形成する。絶縁層１６は、回折格子
のための凹凸部１１ａの一部が露出する開口部１６ａ、
凹凸部１１ｂの一部が露出する開口部１６ｂ、凹凸部１
１ｃの一部が露出する開口部１６ｃを有する。開口部１
６ａ、１６ｂ、１６ｃは、光の導波方向に沿って伸びる
スリット形状を有する。この開口部１６ａ、１６ｂ、１
６ｃによって、電流の流れる領域が規定されるため、開
口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの長さや幅は、得たい電流
密度や電流分布などを考慮して設定される。

【０１４１】絶縁層１６は、回折格子のための凹凸部１
１ａ、１１ｂ、１１ｃの一部を覆ってクラッド層として
機能する。また、絶縁層１６は、コア層３０ａ、３０
ｂ、３０ｃ、３０ｄを覆って、クラッド層として機能す
る。

【０１４２】陰極電極取出部２４、陽極電極取出部２６
ａ、２６ｂ、２６ｃのそれぞれは、絶縁層１６により、
お互いに電気的に分離される。絶縁層１６は、基板１０
の側面１０ａ側に位置する部分において、部分的に除去
されている。これにより、絶縁層１６には除去領域３４
ａ〜３４ｄが形成されている。陽極電極取出部２６ａ
は、除去領域３４ａを介して露出されている。陽極電極
取出部２６ｂは、除去領域３４ｂを介して露出されてい
る。陽極電極取出部２６ｃは、除去領域３４ｃを介して
露出されている。陰極電極取出部２４は、除去領域３４
ｄを介して露出されている。

【０１４３】絶縁層１６の材料は図７に示す第１の実施
の形態における絶縁層１６と同様な材料を用いることが
できる。

【０１４４】（３）発光層の形成図１０に示す発光素子部１００ａ、１００ｂ、１００ｃ
が形成される領域を含む所定領域において、図１４
（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、発光層１４を形成する。
この工程は第１の実施の形態の図８に示す工程と同様な
ので説明を省略する。

【０１４５】（４）陰極層の形成図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、陰極層２２が、発
光層１４を覆う状態で形成される。陰極層２２は、除去
領域３４ｄを介して陰極電極取出部２４と電気的に接続
されている。このようにして、発光素子部１００ａ、１
００ｂ、１００ｃおよび導波路部が形成される。

【０１４６】（５）保護層の形成図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、発光素子部１００
ａ、１００ｂ、１００ｃ、導波路部２００ａ、２００
ｂ、２００ｃが覆われるように、保護層６０が形成され
る。この保護層６０は陰極層２２，発光層１４および陽
極層（光伝播部）２０ａ、２０ｂ、２０ｃが外部と接触
しないように形成されることが望ましい。保護層６０の
材料は第１の実施の形態の保護層６０の材料と同様の材
料を用いることができる。以上の工程によって、発光
装置２０００が形成される。

【０１４７】［第３の実施の形態］図１６（Ａ）は、本
実施の形態に係る発光装置３０００の発光素子部１００
ａおよび導波路部２００ａを模式的に示す断面図であ
り、図１６（Ｂ）は発光素子部１００ａを模式的に示す
部分断面図であり、図１６（Ｃ）は導波路部２００ａを
模式的に示す部分断面図である。他の発光素子部および
導波路部はこれらと同様なので図示を省略する。発光装
置１０００と実質的に同様な機能を有する部分には同一
の符号が付されている。発光装置３０００は、回折格子
および陽極層の形成位置がこれまでの実施の形態に係る
発光装置と異なる。

【０１４８】発光装置３０００は、基板１０と、この基
板１０上に形成された、発光素子部１００ａと、導波路
部２００ａとを有する。

【０１４９】発光素子部１００ａは、基板１０上に、光
伝播部を構成する回折格子１２ａおよび陽極層２０ａ、
発光層１４および陰極層２２が、この順序で配置されて
いる。基板１０は、発光素子部１００ａおよび導波路部
２００ａにわたって延びるライン状の凸部１０ｂを有
し、この凸部１０ｂ上に回折格子１２ａが形成されてい
る。そして、回折格子１２ａ上を覆うように陽極層２０
ａが形成されている。さらに、陽極層２０ａおよび露出
する基板１０の上には、その一部を除いて、クラッド層
および電流狭窄層としても機能する絶縁層１６が形成さ
れている。

【０１５０】このように、第３の実施の形態において、
回折格子１２ａの凹凸部は基板１０に形成されている。
このため、基板１０の材質としては、導電性がなく、か
つその屈折率が陽極層２０ａより低い材質が望ましく、
具体的にはガラスや熱酸化膜付きシリコン等がある。

【０１５１】導波路部２００ａは、基板１０上に、コア
層３０ａと、このコア層３０ａの露出部分を覆うクラッ
ド層３２ａとが配置されている。そして、コア層３０ａ
は、基板１０の凸部１０ｂ上に形成されている。導波路
部２００ａに隣接して、陰極電極取出部２４と、陽極電
極取出部２６ａとが配置されている。

【０１５２】さらに、本実施の形態では、発光素子部１
００ａを覆うように、保護層６０が形成されている。保
護層６０によって発光素子部１００ａを覆うことによ
り、陰極層１２および発光層１４の劣化を防止すること
ができる。本実施の形態では、陰極電極取出部および陽
極電極取出部を形成するために、保護層６０を発光装置
全体に形成せず、導波路部２００ａの表面を露出させて
いる。

【０１５３】発光素子部１００ａの陽極層２０ａは、光
学的に透明な導電材料で構成され、光伝播部を構成す
る。そして、この陽極層２０ａと導波路部２００ａのコ
ア層３０ａとは一体的に連続して形成されている。これ
らの陽極層２０ａおよびコア層３０ａを構成する透明導
電材料としては、ＩＴＯなどの前述したものを用いるこ
とができる。また、発光素子部１００ａの絶縁層（クラ
ッド層）１６と、導波路部２００ａのクラッド層３２ａ
とは一体的に連続して形成されている。これらの絶縁層
１６およびクラッド層３２ａを構成する材料としては、
絶縁性であって、かつ陽極層２０ａおよびコア層３０ａ
より屈折率が小さく、光の閉じ込めが可能な材料であれ
ば特に限定されない。

【０１５４】発光素子部１００ａにおいて、絶縁層１６
は、図１６（Ｂ）に示すように、陽極層２０ａおよび基
板１０の露出部分を覆うように形成されている。そし
て、絶縁層１６は、回折格子１２ａの周期方向に伸びる
スリット状の開口部１６ａを有する。この開口部１６ａ
において、発光層１４を介在させた状態で、陽極層２０
ａと陰極層２２とが配置されている。また、開口部１６
ａ以外の領域においては、陽極層２０ａと陰極層２２と
の間に絶縁層１６が介在する。そのため、絶縁層１６
は、電流狭窄層として機能する。したがって、陽極層２
０ａおよび陰極層２２に所定の電圧が印加されると、開
口部１６ａに対応する領域ＣＡにおいて主として電流が
流れる。このように絶縁層（電流狭窄層）１６を設ける
ことにより、光の導波方向に沿って電流を集中させるこ
とができ、発光効率をあげることができる。

【０１５５】回折格子１２ａは、図１２（Ｂ）に示すよ
うに、基板１０の凸部１０ｂの上に形成され、異なる２
つの媒質層からなる。回折格子１２のａ一方の媒質層
は、陽極層２０ａを構成する材料からなり、他方の媒質
層は基板１０を構成する材料からなる。この実施の形態
での回折格子１２ａは、第１の実施の形態の場合と異な
り、電流狭窄層１６によって規定される領域ＣＡと重な
る状態で形成される。そして、回折格子１２ａは、分布
帰還型の回折格子であることが好ましく、さらに、回折
格子１２ａは、λ／４位相シフト構造または利得結合型
構造を有することが好ましい。その理由については、第
１の実施の形態と同様であるので、記載を省略する。

【０１５６】導波路部２００ａに隣接する陰極電極取出
部２４と陽極電極取出部２６ａとは、図１６（Ｃ）に示
すように、絶縁層１６と連続する絶縁性のクラッド層３
２ａによって電気的に分離されている。陽極電極取出部
２６ａは、発光素子部１００ａの陽極層２０ａと一体的
に連続し、陽極の取出電極として機能する。また、陰極
電極取出部２４は、発光素子部１００ａ側に延びるよう
に形成され、その一部は陰極層２２と電気的に接続され
ている。したがって、陰極電極取出部２６は陰極層２２
の取出電極として機能する。本実施の形態では、陰極電
極取出部２４および陽極電極取出部２６ａは、陽極層２
０ａと同一の成膜工程で形成される。

【０１５７】次に、この発光装置３０００の動作および
作用を発光素子部１００ａに着目して説明する。

【０１５８】陽極層２０ａと陰極層２２とに所定の電圧
が印加されることにより、陰極層２２から電子が、陽極
層２０ａからホールが、それぞれ発光層１４内に注入さ
れる。発光層１４内では、この電子とホールとが再結合
されることにより励起子が生成され、この励起子が失活
する際に蛍光や燐光などの光が発生する。そして、前述
したように、陽極層２０ａと陰極層２２との間に介在す
る絶縁層１６によって電流の流れる領域ＣＡが規定され
ているので、発光させたい領域に効率よく電流を供給す
ることができる。

【０１５９】発光層１４において発生した光は、一部は
陰極層２２およびクラッド層として機能する絶縁層１６
によって反射されて光伝播部内に導入される。光伝播部
内に導入された光は、回折格子１２ａによって分布帰還
型の伝播が行われ、陽極層２０ａを構成する光伝播部内
をその端面側に向けて伝播し、さらに、光伝播部の一部
（陽極層２０ａ）に連続して一体形成された導波路部２
００ａのコア層３０ａ内を伝播し、その出射口から出射
される。この出射光は、回折格子１２ａによって光伝播
部で分布帰還されて出射されるため、波長選択性があ
り、発光スペクトル幅が狭く、かつ優れた指向性を有す
る。なお、他の発光素子部も、上記と同様の動作および
作用をし、これにより、異なる共振波長の光がそれぞれ
の出射口から出射される。

【０１６０】本実施の形態の主要な作用効果を、発光素
子部１００ａを用いて説明する。他の発光素子部も、同
様の作用効果を有する。

【０１６１】（ａ）発光素子部１００ａの光伝播部の少
なくとも一部（陽極層２０ａ）と、導波路部２００ａの
コア層３０ａとが一体的に連続している。このことによ
り、発光素子部１００ａと導波路部２００ａとが、高い
結合効率で光学的に結合され、効率のよい光の伝播がで
きる。また、陽極層２０ａを含む光伝播部とコア層３０
ａとは、同一の工程で成膜およびパターニングできるの
で、製造が簡易となる利点を有する。

【０１６２】また、発光素子部１００ａの絶縁層（クラ
ッド層）１６と、導波路部２００ａのクラッド層３２ａ
とが一体的に連続している。このことにより、発光素子
部１００ａと導波路部２００ａとが、高い結合効率で光
学的に結合され、効率のよい光の伝播ができる。また、
絶縁層１６とクラッド層３２ａとは、同一の工程で成膜
およびパターニングできるので、製造が簡易となる利点
を有する。

【０１６３】このように、本実施の形態に係る発光装置
３０００によれば、発光素子部１００ａと導波路部２０
０ａとが、高い結合効率で接続されることにより、高効
率な出射光を得ることができる。

【０１６４】（ｂ）絶縁層１６の開口部１６ａを介して
陽極層２０ａと陰極層２２とが電気的に接続され、この
開口部１６ａによって電流の流れる領域が規定される。
したがって、絶縁層１６は、電流狭窄層として機能し、
発光領域に効率よく電流を供給し、発光効率を高めるこ
とができる。そして、電流を供給する領域を電流狭窄層
１６で規定することにより、発光領域をコア層３０ａと
位置合わせした状態で設定でき、この点からも導波路部
２００ａに対する光の結合効率を高めることができる。

【０１６５】（ｃ）回折格子１２ａの形成領域と、電流
狭窄層１６によって規定される電流が流れる領域ＣＡと
がほぼ一致するので、より電流効率のよい発光が可能と
なる。

【０１６６】｛発光装置の製造方法｝次に、図１７およ
び図１８を参照しながら、本実施の形態に係る発光装置
３０００の製造例を発光素子部１００ａに着目して説明
する。図１７および図１８の各図（Ａ）〜（Ｄ）は図１
６（Ｂ）と対応する。

【０１６７】（１）導電層および回折格子の形成まず、図１７（Ａ）に示すように、基板１０上の所定領
域に、回折格子の一方の媒質層を構成するための凹凸部
１１ａを形成する。次いで、図１７（Ｂ）に示すよう
に、凹凸部１１ａの一部を残すように、基板１０の所定
部分をリソグラフィーなどによって除去し、基板１０と
連続する凸部１０ｂと、この凸部１０ｂ上に回折格子の
ための凹凸部１１ａを形成する。回折格子のための凹凸
部１１ａは、図１７において、紙面と垂直な方向に所定
のピッチを有する凹凸が連続するように形成される。

【０１６８】次いで、図１７（Ｃ）に示すように、基板
１０の全面に、光学的に透明な導電材料によって導電層
２０を形成する。次いで、図１７（Ｄ）に示すように、
導電層２０を例えばリソグラフィーによってパターニン
グすることにより、陽極層２０ａ、回折格子１２ａおよ
びコア層３０ａ（図１６（Ｃ）参照）を形成する。図１
６（Ｃ）に示すコア層３０ａは、陽極層２０ａと一体に
連続して形成されている。回折格子１２ａは、第１の媒
質層は基板１０を構成する材料からなり、第２の媒質層
は陽極層２０ａを構成する材料からなる。

【０１６９】このように、屈折率などの光学特性を考慮
して導電層２０ａの材料を選択することにより、電極部
（この例の場合、陽極および電極取出部）とともに、回
折格子、光伝播部の一部およびコア層などの光学部を同
時に形成することができる。

【０１７０】（２）絶縁層の形成図１８（Ａ）に示すように、所定のパターンを有する絶
縁層１６を形成する。絶縁層１６は、開口部１６ａを有
する。開口部１６ａは、光の導波方向に沿って伸びるス
リット形状を有する。この開口部１６ａによって、電流
の流れる領域が規定されるため、開口部１６ａの長さや
幅は、得たい電流密度や電流分布などを考慮して設定さ
れる。また、絶縁層１６は、電流狭窄層の機能ととも
に、光を閉じこめるためのクラッド層としても機能する
ため、絶縁性とともに屈折率などの光学特性を考慮して
その材料が選択される。

【０１７１】絶縁層１６は、陽極層２０ａを他の電極と
電気的に分離するとともに、光伝播部の一部を構成する
陽極層２０ａの一部を覆ってクラッド層として機能し、
さらに、図１６（Ｃ）のコア層３０ａの露出部を覆っ
て、クラッド層３２ａを構成している。

【０１７２】（３）発光層の形成図１８（Ｂ）に示すように、発光素子部が形成される領
域に発光層１４を形成する。発光層１４は、少なくとも
絶縁層１６に形成された開口部１６ａに発光材料が充填
された発光部１４ａを有する。

【０１７３】（４）陰極層の形成図１８（Ｃ）に示すように、発光素子部が形成される領
域に陰極層２２を形成する。陰極層２２は、発光層１４
の発光部１４ａを覆う状態で形成される。このようにし
て、発光素子部１００ａが形成される。

【０１７４】（５）保護層の形成図１８（Ｄ）に示すように、少なくとも発光素子部１０
０ａが覆われるように、保護層６０が形成される。保護
層６０については、第１の実施の形態と同様であるので
記載を省略する。

【０１７５】以上の工程によって、発光装置３０００が
形成される。この製造方法によれば、屈折率などの光学
特性を考慮して導電層２０の材料を選択することによ
り、電極部（この例の場合、陽極および電極取出部）と
ともに、回折格子、少なくとも一部の光伝播部およびコ
ア層などの光学部材を同一の工程に形成することがで
き、製造工程を簡易にすることができる。

【０１７６】［第４の実施の形態］図１９は、本実施の
形態に係る発光装置４０００の発光素子部１００ａおよ
び導波路部２００ａを模式的に示す断面図である。他の
発光素子部および導波路部はこれらと同様なので図示を
省略する。発光装置４０００は、回折格子の形成位置が
これまで説明してきた実施の形態に係る発光装置と異な
る。発光装置１０００、２０００および３０００と実質
的に同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、主
として、発光装置１０００、２０００および３０００と
異なる発光装置４０００の主要な特徴部分のみを説明す
る。

【０１７７】発光装置４０００は、基板１０と、この基
板１０上に形成された、発光素子部１００ａと、導波路
部２００ａとを有する。

【０１７８】発光素子部１００ａは、第１の基板１０上
に、光伝播部を構成する回折格子１２ａおよび陽極層２
０ａ、発光層１４および陰極層２２が、この順序で配置
されている。本実施の形態では、第１の基板１０の上
に、回折格子１２ａを形成するための第２の基板（格子
基板）１７が配置されている。第２の基板１７は、第１
の基板１０に比べて回折格子１２ａが形成しやすい材料
や、第１の基板１０より屈折率の高い材料を選択するこ
とが望ましい。このような第２の基板１７としては、前
述したように、リソグラフィー、光照射による屈折率分
布の形成、スタンピングなどの方法を適用できる樹脂、
例えば紫外線や電子線の照射で硬化する樹脂を用いて形
成することができる。図示の例では、回折格子１２ａに
おいて、第１の媒質層は第２の基板１７を構成する材料
からなり、第２の媒質層は光伝播部を構成する陽極層２
０ａを構成する材料からなる。

【０１７９】この実施の形態では、第２の基板１７の材
質として回折格子１２ａの形成に有利な材質を選択で
き、回折格子１２ａの形成が容易となる利点がある。例
えば、第１の基板１０とは異なりフレキシブルな基板材
料を用いることができる。特に、剛性のある型を用い
て、第２の基板１７の材料を第１の基板１０上に塗布し
加熱により硬化した後、型を剥離して格子部分を形成す
る場合には、型の剥離工程が容易となり格子の精度も向
上する。また、第２の基板１７上に発光素子部のみなら
ず他の部材やデバイスを設ける場合には、当該基板とし
て最適な材料を選択でき、最終的な発光装置において最
適な特性を得ることができる。

【０１８０】本実施の形態に係る発光装置４０００のそ
の他の部分の構成および作用効果は、第３の実施の形態
に係る発光装置３０００と同様であるので、記載を省略
する。

【０１８１】［第５の実施の形態］図２０は、本実施の
形態に係る発光装置５０００の発光素子部１００ａおよ
び導波路部２００ａを模式的に示す斜視図であり、図２
１は図２０におけるＸ−Ｘ線に沿った断面図である。他
の発光素子部および導波路部はこれらと同様なので図示
を省略する。

【０１８２】発光装置５０００は、導波路部の構造がこ
れまで説明してきた実施の形態に係る発光装置と異な
る。発光装置１０００、２０００、３０００および４０
００と実質的に同様な機能を有する部分には同一の符号
を付し、主として、発光装置１０００、２０００、３０
００および４０００と異なる発光装置５０００の主要な
特徴部分のみを説明する。

【０１８３】発光装置５０００は、基板１０と、この基
板１０上に形成された、発光素子部１００ａと、導波路
部２００ａとを有する。

【０１８４】本実施の形態においては、導波路部２００
ａに光ファイバ３００が搭載されている点に特徴を有す
る。光ファイバ３００は、コア層３１０、クラッド層３
２０および図示しない被覆層を有する。

【０１８５】導波路部２００には、光ファイバ３００の
端部が載置、固定される光ファイバ収容部３３０が形成
されている。光ファイバ収容部３３０は、クラッド層３
２ａに形成された断面形状が矩形の第１の溝部３２ｄ
と、基板１０に形成された断面形状が三角形の第２の溝
部１０ｃとから構成される。光ファイバ収容部３３０
は、光ファイバ３００の端部を光ファイバ収容部３３０
に収容して位置合わせたときに、少なくとも導波路部２
００ａのコア層３０ａが光ファイバ３００のコア層３１
０に対向するように形成される。光ファイバ３００は、
接着などの方法によって導波路部２００ａに固定するこ
とができる。

【０１８６】この発光装置５０００によれば、発光素子
部１００ａによって発生させた光を導波路部２００ａを
介して光ファイバ３００に効率よく伝播させることがで
きる。この発光装置５０００は、光ファイバ３００を有
するので、例えば光通信デバイスの用途などに好ましく
適用することができる。

【０１８７】本実施の形態に係る発光装置５０００のそ
の他の部分の構成および作用効果は、第１または他の実
施の形態に係る発光装置と同様であるので、記載を省略
する。

【０１８８】さらに、図示の例では、発光装置５０００
は、光ファイバ３００を一体的に有するが、これに限定
されない。例えば、発光装置５０００は、光ファイバを
有さず、導波路部２００ａに光ファイバ収容部３３０が
形成された構造でもよい。このデバイスの場合、必要な
ときに光ファイバを光ファイバ収容部３３０に接続すれ
ばよい。

【０１８９】また、図２０のように光ファイバ３００が
組み込まれたデバイスでは、保護層６０は、発光素子部
１００ａのみならず、さらに少なくとも光ファイバ３０
０の端部と光導波部２００ａのコア層３０ａとの当接部
を含んだ状態で、光ファイバ３００の一部を被覆するよ
うな構造としてもよい。この場合、光ファイバ３００の
固定がより確保される。

【０１９０】［第６の実施の形態］図２２は、本実施の
形態に係る発光装置６０００の発光素子部１００ａおよ
び導波路部２００ａの一部を模式的に示す平面図であ
り、図２３は図２２おけるＸ−Ｘ線に沿った断面図であ
る。他の発光素子部および導波路部はこれらと同様なの
で図示を省略する。図２２は、図２３に示す陽極層２０
ａ，絶縁層１６および回折格子１２ａを示し、発光層１
４および陰極層２２を省略して示している。

【０１９１】発光装置６０００は、回折格子および陽極
層の構造が第１の実施の形態に係る発光装置１０００と
異なる。発光装置１０００と実質的に同様な機能を有す
る部分には同一の符号を付し、主として、発光装置１０
００と異なる発光装置６０００の主要な特徴部分のみを
説明する。発光装置６０００は、基板１０と、この基板
１０上に形成された、発光素子部１００ａと、導波路部
２００ａとを有する。

【０１９２】発光素子部１００ａは、基板１０上に、光
伝播部の少なくとも一部を構成する陽極層２０ａ、回折
格子１２ａ、発光層１４および陰極層２２が、この順序
で配置されている。そして、回折格子１２ａの露出部に
は、クラッド層および電流狭窄層としても機能する絶縁
層１６が形成されている。そして、絶縁層１６は、回折
格子１２ａの周期方向に開口部１６ａを有する。この開
口部１６ａにおいて、回折格子１２ａおよび発光層１４
を介在させた状態で、陽極層２０ａと陰極層２２とが配
置されている。また、開口部１６ａ以外の領域において
は、陽極層２０ａと陰極層２２との間に絶縁層１６が介
在する。

【０１９３】回折格子１２ａは、陽極層２０ａの上部に
形成され、かつ、後述する導波路部２００ａのコア層３
０ａと同じ幅を有する。回折格子１２ａの一方の媒質層
は、陽極層２０ａを構成する材料からなり、他方の媒質
層は発光層１４を構成する材料からなる。

【０１９４】導波路部２００ａは、基板１０上に、コア
層３０ａと、このコア層３０ａの露出部分を覆うクラッ
ド層３２ａを有し、この導波路部２００ａに隣接して、
陰極電極取出部２４と、陽極電極取出部２６ａとが配置
されている。

【０１９５】発光素子部１００ａの陽極層２０ａは、光
学的に透明な導電材料で構成され、光伝播部の少なくと
も一部を構成する。そして、この陽極層２０ａと導波路
部２００ａのコア層３０ａとは一体的に連続して形成さ
れている。また、発光素子部１００ａの絶縁層（クラッ
ド層）１６と、導波路部２００ａのクラッド層３２ａと
は一体的に連続して形成されている。

【０１９６】本実施の形態で特徴的なことは、図２２に
示すように、絶縁層１６と重なる陽極層２０ａの面積Ｓ
が小さいことである。このことは、例えば第１の実施の
形態に係る発光装置１０００の製造方法を示す図６
（Ａ）と比較するとよくわかる。このように、絶縁層１
６と重なる陽極層２０ａの面積Ｓが小さいことにより、
陽極層２０ａ，絶縁層１６および陰極層２２で形成され
るキャパシタの平面積が小さくなり、そのキャパシタン
スを小さくできる。

【０１９７】したがって、この発光装置６０００は、寄
生的に形成されるキャパシタの影響が小さいことが望ま
れるデバイスに好適に用いられる。例えば、このような
発光装置６０００は、高周波が用いられる通信デバイス
において、キャパシタによる遅延効果を抑制できる。

【０１９８】本実施の形態に係る発光装置６０００のそ
の他の部分の構成および作用効果は、第１または他の実
施の形態に係る発光装置と同様であるので、記載を省略
する。

【０１９９】［第７の実施の形態］図２４は、本実施の
形態に係る発光装置７０００の発光素子部１００ａおよ
び導波路部２００ａを模式的に示す斜視図であり、第１
の実施の形態を示す図１に対応する図である。他の発光
素子部および導波路部はこれらと同様なので図示を省略
する。

【０２００】発光装置７０００は、電極取出部の構造が
第１の実施の形態または他の実施の形態に係る発光装置
と異なる。発光装置１０００と実質的に同様な機能を有
する部分には同一の符号を付し、主として、発光装置１
０００と異なる発光装置７０００の主要な特徴部分のみ
を説明する。

【０２０１】発光装置７０００は、基板１０と、この基
板１０上に形成された、発光素子部１００ａと、導波路
部２００ａとを有する。

【０２０２】導波路部２００ａは、基板１０上に、コア
層３０ａと、このコア層３０ａの露出部分を覆うクラッ
ド層３２ａとを有し、この導波路部２００ａに隣接して
陰極電極取出部２４と、陽極電極取出部２６ａとが配置
されている。そして、本実施の形態で特徴的なことは、
陰極電極取出部および陽極電極取出部の少なくとも一方
に、ＩＣドライバなどの電子素子が実装されていること
である。つまり、電極の露出部を電子素子の実装面とし
て利用することができる。図２４においては、電子素子
４００が陽極電極取出部２６ａ上に搭載されている状態
を模式的に表している。また、図２４には図示しない
が、電極取出部は必要に応じて所定パターンの配線を形
成するようにパターニングされる。

【０２０３】この発光装置７０００によれば、電極の露
出部を電子素子の実装面として利用することにより、集
積度の高いデバイスを構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を模
式的に示す斜視図である。

【図２】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光
装置を模式的に示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ
１−Ｘ１線に沿った断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＸ
２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図３】図２（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。

【図４】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光
装置の発光素子部１００ａに備えられる回折格子の平面
図であり、（Ｂ）は発光素子部１００ｂに備えられる回
折格子の平面図であり、（Ｃ）は発光素子部１００ｃに
備えられる回折格子の平面図である。

【図５】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光
装置の第１の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図６】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光
装置の第２の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図７】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光
装置の第３の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図８】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光
装置の第４の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図９】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る発光
装置の第５の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図１０】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る発
光装置を模式的に示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の
Ｘ１−Ｘ１線に沿った断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）の
Ｘ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図１１】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る発
光装置の第１の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図１２】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る発
光装置の第２の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図１３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る発
光装置の第３の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図１４】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る発
光装置の第４の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図であ
り、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図１５】（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る
発光装置の第５の製造工程を示す平面図であり、（Ｂ）
は（Ａ）に示す平面図のＸ１−Ｘ１線に沿った断面図で
あり、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。

【図１６】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る発
光装置の一部を模式的に示す断面図であり、（Ｂ）は発
光素子部の部分断面図であり、（Ｃ）は導波路部の部分
断面図である。

【図１７】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第３の実施の形
態に係る発光装置の発光素子部の製造工程を示す断面図
である。

【図１８】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第３の実施の形
態に係る発光装置の発光素子部の製造工程を示す断面図
である。

【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る発光装置の
一部を模式的に示す断面図である。

【図２０】本発明の第５の実施の形態に係る発光装置の
一部を模式的に示す斜視図である。

【図２１】図２０のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

【図２２】本発明の第６の実施の形態に係る発光装置の
一部を模式的に示す平面図である。

【図２３】図２２のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

【図２４】本発明の第７の実施の形態に係る発光装置の
一部を模式的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１０基板１２ａ〜１２ｃ回折格子１４発光層１６絶縁層（クラッド層、電流狭窄層）２０ａ〜２０ｃ陽極層２２陰極層２４陰極電極取出部２６ａ〜２６ｃ陽極電極取出部３０ａ〜３０ｄコア層３２ａ〜３２ｃクラッド層６０保護層１００ａ〜１００ｃ発光素子部２００ａ〜２００ｃ導波路部３００光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H038 AA22 BA25 3K007 AB00 BB00 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 GA04 5F041 AA04 AA09 AA12 EE01 FF14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、複数の発光素子部と、を有し、前記発光素子部は、エレクトロルミネッセンスによって発光可能な発光層
と、前記発光層に電界を印加するための一対の電極層と、前記発光層において発生した光を伝播するための光伝播
部と、前記一対の電極層の間に配置され、かつ、一部に開口部
を有し、該開口部を介して前記発光層に供給される電流
の流れる領域を規定する電流狭窄層として機能しうる絶
縁層と、前記光伝播部を伝播する光のための回折格子と、を含
み、前記複数の発光素子部の少なくとも一つの前記回折格子
のピッチの光学長を、他の前記発光素子部の前記回折格
子のピッチの光学長と異ならせることにより、少なくとも一つの光の共振波長が他の光の共振波長と異
なる、複数の異なる共振波長の光を出射可能な発光装
置。
【請求項２】請求項１において、前記発光素子部と一体的に形成された導波路部を有し、前記導波路部は、前記光伝播部の少なくとも一部と光学的に連続するコア
層と、前記絶縁層と光学的に連続するクラッド層と、を含む発
光装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記絶縁層の前記開口部は、前記回折格子の周期方向に
延びるスリット形状を有する発光装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記発光層は、少なくとも一部が前記絶縁層に形成され
た前記開口部に存在する発光装置。
【請求項５】請求項２において、前記導波路部は、前記コア層が、前記光伝播部と一体的
に連続し、かつ、前記クラッドが前記絶縁層と一体的に
連続する発光装置。
【請求項６】請求項２または５において、前記一対の電極層の一方は、透明な導電材料からなり、
該電極層は前記光伝播部の少なくとも一部および前記コ
ア層としても機能しうる発光装置。
【請求項７】請求項２，５，６のいずれかにおいて、前記コア層は、少なくとも前記回折格子の形成領域に連
続する発光装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかにおいて、前記回折格子は、前記光伝播部に形成される発光装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかにおいて、少なくとも前記発光素子部は、保護層によって覆われた
発光装置。
【請求項１０】請求項２，５〜７のいずれかにおい
て、さらに、電極取出部を有する発光装置。
【請求項１１】請求項１０において、前記電極取出部は、陽極および陰極のための第１および
第２の電極取出部からなり、該第１および第２の電極取
出部は、前記一対の電極層の一方と同じ材料からなる発
光装置。
【請求項１２】請求項１において、前記一対の電極層は、陽極層と陰極層とから構成され、前記陽極層は、透明な材質を含み、前記陽極層は、前記基板上に形成され、前記陽極層は、前記光伝播部の少なくとも一部として機
能し、前記回折格子は、前記陽極層の一部に形成されており、前記絶縁層の開口部は、前記回折格子に面しており、前記発光層は、少なくとも一部が前記絶縁層の開口部に
存在している、発光装置。
【請求項１３】請求項１において、前記一対の電極層は、陽極層と陰極層とから構成され、前記回折格子は、前記基板の一部に形成され、前記陽極層は、透明な材質を含み、前記陽極層は、前記回折格子上に形成され、前記陽極層は、前記光伝播部の少なくとも一部として機
能し、前記絶縁層の開口部は、前記陽極層に面しており、前記発光層は、少なくとも一部が前記絶縁層の開口部に
存在している、発光装置。
【請求項１４】請求項１２または１３において、前記発光素子部と一体的に形成され、前記発光素子部か
らの光を伝達する導波路部を有し、前記導波路部は、前記基板上に形成され、前記陽極層と光学的に連続する
コア層と、前記コア層の露出部分を覆い、前記絶縁層と光学的に連
続するクラッド層と、を含む発光装置。
【請求項１５】請求項１において、前記基板上に配置され、一部に前記回折格子が形成され
た格子基板を備え、前記一対の電極層は、陽極層と陰極層とから構成され、前記陽極層は、透明な材質を含み、前記陽極層は、前記格子基板の前記回折格子上に形成さ
れ、前記陽極層は、前記光伝播部の少なくとも一部として機
能し、前記絶縁層の開口部は、前記陽極層に面しており、前記発光層は、少なくとも一部が前記絶縁層の開口部に
存在している、発光装置。
【請求項１６】請求項１５において、前記発光素子部と一体的に形成され、前記発光素子部か
らの光を伝達する導波路部を有し、前記導波路部は、前記基板上に配置された前記格子基板上に形成され、前
記陽極層と光学的に連続するコア層と、前記コア層の露出部分を覆い、前記絶縁層と光学的に連
続するクラッド層と、を含む発光装置。
【請求項１７】請求項１２〜１６のいずれかにおい
て、少なくとも前記発光素子部は、保護層によって覆われた
発光装置。
【請求項１８】請求項２，１４，１６のいずれかにお
いて、前記導波路部は、それぞれ、光ファイバを位置あわせし
た状態で配置できる光ファイバ収容部を有する発光装
置。
【請求項１９】請求項２，１４，１６のいずれかにお
いて、前記導波路部は、それぞれ、光ファイバを位置あわせし
た状態で配置できる光ファイバ収容部を有し、該光ファ
イバ収容部に光ファイバの端部が装着された、光ファイ
バを有する発光装置。
【請求項２０】請求項１〜１９のいずれかにおいて、前記一対の電極層の少なくとも一方は前記回折格子の一
部と接続され、該電極層が前記絶縁層と重なる面積を規
定してキャパシタンスをコントロールした発光装置。
【請求項２１】請求項１〜２０のいずれかにおいて、電子素子が実装される面を有する発光装置。
【請求項２２】請求項１〜２１のいずれかにおいて、前記回折格子は、分布帰還型の回折格子である発光装
置。
【請求項２３】請求項２２において、前記回折格子は、λ／４位相シフト構造を有する発光装
置。
【請求項２４】請求項２２において、前記回折格子は、利得結合型構造を有する発光装置。
【請求項２５】請求項１〜２１のいずれかにおいて、前記回折格子は、分布ブラッグ反射型の回折格子である
発光装置。
【請求項２６】請求項１〜２５のいずれかにおいて、前記発光層は、発光材料として有機発光材料を含む発光
装置。
【請求項２７】請求項１〜２６のいずれかにおいて、前記複数の回折格子の材料は、それぞれ、同じ材料から
なり、かつ異なるピッチ長を有する発光装置。
【請求項２８】請求項１〜２６のいずれかにおいて、前記複数の回折格子の材料は、それぞれ、異なる材料か
らなり、かつ同じピッチ長を有する発光装置。
【請求項２９】請求項１〜２６のいずれかにおいて、前記複数の回折格子の材料は、それぞれ、異なる材料か
らなり、かつ異なるピッチ長を有する発光装置。
【請求項３０】請求項１〜１１のいずれかにおいて、前記複数の発光素子部のそれぞれに対応して、前記電極
層を独立に制御可能な発光装置。
【請求項３１】請求項３０において、前記一対の電極層は、陽極層と陰極層とから構成され、前記陽極層は、互いに電気的に分離された複数の陽極層
を含み、前記複数の陽極層は、それぞれ、前記複数の発光素子部
と対応し、前記複数の発光素子部は、前記陰極層を共通電極として
いる発光装置。
【請求項３２】請求項１２〜１７のいずれかにおい
て、前記複数の発光素子部のそれぞれに対応して、前記電極
層を独立に制御可能な発光装置。
【請求項３３】請求項３２において、前記陽極層は、互いに電気的に分離された複数の陽極層
を含み、前記複数の陽極層は、それぞれ、前記複数の発光素子部
と対応し、前記複数の発光素子部は、前記陰極層を共通電極として
いる発光装置。
【請求項３４】請求項２、５〜７、１０、１１、１
４、１６、１８、１９のいずれかにおいて、さらに他の導波路部を備え、前記複数の発光素子部の前記導波路部は、それぞれ、前
記基板上で前記他の導波路部と光学的に接続され、前記複数の発光素子部で発生した光は、それぞれ、前記
他の導波路部から外部に出射される発光装置。
【請求項３５】請求項２、５〜７、１０、１１、１
４、１６、１８、１９のいずれかにおいて、前記複数の発光素子部で発生した光は、それぞれ、前記
複数の発光素子部のそれぞれの前記導波路部から外部に
出射される発光装置。