JP2018206861A - 発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】柱状部の強度を向上できる発光装置を提供する。
【解決手段】積層体が設けられている第１基体を含む発光素子と、前記発光素子が設けられている第２基体と、を含み、前記積層体は、第１半導体層と、前記第１半導体層とは導電型の異なる第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられ、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、を有し、前記積層体は、複数の柱状部を含み、隣り合う前記柱状部の間には、隣り合う前記柱状部のそれぞれに接続されている接続部材が設けられ、前記積層体は、前記第１基体と反対側において、前記第２基体に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法に関する。
半導体レーザーや発光ダイオードなどの発光素子として、ナノ構造体（ナノコラム）を適用した発光素子が注目されている。ナノ構造体を適用した発光素子では、発光素子を構成する半導体層に発生する転位や欠陥を低減することができ、高い品質の結晶を得ることができる。したがって、ナノ構造体を適用した発光素子では、優れた発光特性を有することができる。
また、発光素子の実装方法としてジャンクションダウン実装が知られている。発光素子をジャンクションダウン実装することで、発光素子で発生した熱を効率よく放熱できる。
例えば特許文献１では、ナノコラム（柱状部）を有する発光素子をセラミックパッケージにフリップチップ実装する手法が開示されている。具体的には、複数のナノコラム上にｐ型電極層（透明導電膜）を形成し、ｐ型電極層をセラミックパッケージに設けられたｐ型配線にＡｕバンプで接合する。このように、特許文献１では、ナノコラムを有する発光素子がセラミックパッケージにジャンクションダウン実装されている。
特開２００９−９９７８号公報
しかしながら、上記のように、ナノコラム（柱状部）を有する発光素子をジャンクションダウン実装する際には、ナノコラムに圧力が加わる。この結果、ナノコラムに応力や歪みが生じて、発光特性が不安定になったり、ナノコラムが破壊されてしまったりする可能性がある。
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、柱状部の強度を向上できる発光装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光装置を含むプロジェクターを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、柱状部の強度を向上できる発光装置の製造方法を提供することにある。
本発明に係る発光装置は、
積層体が設けられている第１基体を含む発光素子と、
前記発光素子が設けられている第２基体と、
を含み、
前記積層体は、
第１半導体層と、
前記第１半導体層とは導電型の異なる第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられ、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
を有し、
前記積層体は、複数の柱状部を含み、
隣り合う前記柱状部の間には、隣り合う前記柱状部のそれぞれに接続されている接続部材が設けられ、
前記積層体は、前記第１基体と反対側において、前記第２基体に接続されている。
このような発光装置では、隣り合う柱状部の間に接続部材が設けられているため、柱状部の強度を向上できる。そのため、製造工程において積層体を第２基体に接続する際（すなわち積層体を含む発光素子を第２基体に実装する際）に、柱状部に応力や歪みが生じて発光特性が不安定になったり、柱状部が破壊されてしまったりする可能性を低減できる。
本発明に係る発光装置において、
前記第２基体の熱伝導率は、前記第１基体の熱伝導率より大きくてもよい。
このような発光装置では、積層体の放熱性を高めることができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１基体側から光を出射してもよい。
本発明に係る発光装置において、
前記第１基体と前記第２基体との間に設けられている第１部材を含み、
前記第１部材は、一端が前記第１基体に接続され、他端が前記第２基体に接続されていてもよい。
このような発光装置では、実装時に加えられる力が積層体と第１部材とに分散されるため、積層体（柱状部）に加わる圧力を低減できる。この結果、柱状部に応力や歪みが生じる可能性を低減できる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１部材は導電性を有し、前記第１半導体層に電気的に接続されていてもよい。
このような発光装置では、第１部材を第１半導体層に電流を注入する電極としても機能させることができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１部材は、前記積層体の周囲を囲って設けられていてもよい。
このような発光装置では、実装時に加えられる力が積層体に集中することを防ぐことができ、実装時に積層体（柱状部）に加わる圧力を低減できる。
本発明に係る発光装置において、
前記積層体は、前記第１部材、前記第１基体、および前記第２基体によって気密に封止されていてもよい。
このような発光装置では、例えば発光素子をセラミックパッケージやＣＡＮパッケージなどのパッケージによって気密に封止する場合と比べて、装置の小型化、製造工程の簡略化を図ることができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１基体と前記第２基体との間に設けられている第２部材を含み、
前記第２部材は、一端が前記第１基体に接続され、他端が前記第２基体に接続されていてもよい。
このような発光装置では、実装時に加えられる力が、積層体と、第１部材と、第２部材と、に分散されるため、実装時に積層体（柱状部）に加わる圧力をより低減できる。
本発明に係る発光装置において、
前記第２部材は、前記第１部材および前記積層体の周囲を囲って設けられてもよい。
このような発光装置では、実装時に加えられる力が積層体に集中することを防ぐことができ、実装時に積層体（柱状部）に加わる圧力を低減できる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１部材は、接合部材を介して前記第２基体に接続されていてもよい。
このような発光装置では、第１部材を第２基体に確実に接続（接合）することができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第２基体には、前記第２基体を貫通する貫通電極が設けられていてもよい。
このような発光装置では、第１部材、第１基体、および第２基体によって気密に封止された積層体を構成する層と、外部の電源装置と、を電気的に接続することができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第２半導体層は、前記貫通電極に電気的に接続されていてもよい。
このような発光装置では、第１部材、第１基体、および第２基体によって気密に封止された積層体に含まれる第２半導体層と、外部の電源装置と、を電気的に接続することができる。
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含む。
このようなプロジェクターでは、本発明に係る発光装置を含むことができる。
本発明に係る発光装置の製造方法は、
第１基体に複数の柱状部を含む積層体を形成し、隣り合う前記柱状部の間に隣り合う前記柱状部のそれぞれに接続される接続部材を形成する工程と、
前記第１基体に設けられた前記積層体を、第２基体に接続する工程と、
を含み、
前記積層体は、
第１半導体層と、
前記第１半導体層とは導電型の異なる第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられ、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
を有している。
このような発光装置の製造方法では、隣り合う柱状部の間に接続部材を設けることで、柱状部の強度を向上できる。そのため、第１基体に設けられた積層体を第２基体に接続する工程（実装工程）において、柱状部に加わる圧力によって、柱状部に欠陥や転位が生じて発光特性が不安定になったり、柱状部が破壊されてしまったりする可能性を低減できる。
第１実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 第１実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示すフローチャート。 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図。 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図。 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図。 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図。 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図。 第２実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 第２実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 第２実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 第２実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 第３実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 第３実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。 第３実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示すフローチャート。 第３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。 第４実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 第５実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 第５実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。 第６実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
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。
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。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。
発光装置１００は、図１に示すように、第１基体１０、積層体２０、第１電極３０（第１部材）、および第２電極４０を有する発光素子１と、第２基体５０と、を含む。
発光装置１００では、第１基体１０、積層体２０、第１電極３０、および第２電極４０が発光素子１を構成し、発光素子１が第２基体５０（実装基板）にジャンクションダウン実装されている。
第１基体１０は、例えば、板状の形状を有している。第１基体１０は、例えば、サファイア基板である。第１基体１０は、発光層２４で発生した光Ｌに対して透明である。そのため、発光層２４で発生した光Ｌは、第１基体１０を透過して外部に出射される。すなわち、発光装置１００は、第１基体１０側から光Ｌを出射する。なお、第１基体１０は、サファイア基板に限定されず、その他のセラミックス基板やガラス基板などを用いることができる。
積層体２０は、第１基体１０に設けられている。積層体２０は、第１基体１０の主面１
１に設けられている。積層体２０は、第１基体１０と第２基体５０との間に設けられている。
上述したように、発光装置１００では、発光素子１は第２基体５０にジャンクションダウン実装されている。すなわち、発光装置１００では、積層体２０が第１基体１０の反対側において第２基体５０に接続されている。積層体２０は、第２電極４０および接合部材７２を介して、第２基体５０（第２配線６２）に接続されている。
なお、本発明に係る記載では、「接続」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）が他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）に接続されている」などと用いる場合に、ＡがＢに、直接、接続されているような（ＡとＢが接しているような）場合と、Ａが他のものを介してＢに接続されているような場合と、が含まれるものとして、「接続」という文言を用いている。また、本発明に係る記載では、「設ける」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ｃ」という）が他の特定のもの（以下、「Ｄ」という）に設けられている」などと用いる場合に、ＣがＤに、直接、設けられているような（ＣとＤが接しているような）場合と、Ｃが他のものを介してＤに設けられているような場合と、が含まれるものとして、「設ける」という文言を用いている。
積層体２０は、第１基体１０の主面１１に積層された複数の層で構成されている。積層体２０は、バッファー層２１と、複数の柱状部４と、を含む。
バッファー層２１は、第１基体１０の主面１１に設けられている。バッファー層２１は、第１半導体層２２と第１基体１０との間に設けられている。バッファー層２１は、例えば、アンドープのＧａＮ層である。
柱状部４は、バッファー層２１に設けられている。柱状部４は、バッファー層２１と第２電極４０との間に設けられている。柱状部４は、複数設けられている。複数の柱状部４は、発光部２を構成している。柱状部４の断面形状（積層体２０の積層方向と直交する方向における断面形状）は、例えば、円、多角形（例えば六角形）などである。柱状部４の径（多角形の場合は内接円の径）は、例えば、ｎｍオーダーであり、具体的には１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。柱状部４は、例えば、ナノコラム、ナノワイヤー、ナノロッド、ナノピラーとも呼ばれる。柱状部４の積層体２０の積層方向（以下、単に「積層方向」ともいう）の大きさは、例えば、０．１μｍ以上５μｍ以下である。複数の柱状部４は、互いに離間している。隣り合う柱状部４の間隔は、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
複数の柱状部４は、平面視において、所定の方向に所定のピッチで配列されている。
柱状部４は、第１半導体層２２と、発光層２４と、第２半導体層２６と、を有している。
第１半導体層２２は、第１基体１０に設けられている。第１半導体層２２は、第１基体１０と発光層２４との間に設けられている。第１半導体層２２は、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＮ層（具体的にはＳｉがドープされたＧａＮ層）である。
発光層２４は、第１半導体層２２と第２半導体層２６との間に設けられている。発光層２４は、電流が注入されることで光を発することが可能な層である。発光層２４は、例えば、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とから構成された量子井戸構造を有している。発光層２４を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。
第２半導体層２６は、発光層２４と第２電極４０との間に設けられている。第２半導体層２６は、第１半導体層２２と導電型の異なる層である。第２半導体層２６は、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＧａＮ層（具体的にはＭｇがドープされたＧａＮ層）である。半導体層２２，２６は、発光層２４に光を閉じ込める（発光層２４から光が漏れることを抑制する）機能を有するクラッド層である。
発光素子１では、ｐ型の第２半導体層２６、不純物がドーピングされていない発光層２４、およびｎ型の第１半導体層２２により、ｐｉｎダイオードが形成される。第１半導体層２２および第２半導体層２６の各々は、発光層２４よりもバンドギャップが大きい層である。発光素子１では、第１電極３０と第２電極４０との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると（電流を注入すると）、発光層２４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２４において発生した光は、半導体層２２，２６により積層方向と直交する方向に伝搬し、柱状部４において、積層方向と直交する方向に定在波を形成し、発光層２４において利得を受けてレーザー発振する。そして、発光素子１は、＋１次回折光および−１次回折光を光Ｌ（レーザー光）として、積層方向に出射する。光Ｌは、第１基体１０を透過して出射される。このように、発光素子１は、ナノ構造体を適用した半導体レーザーである。
隣り合う柱状部４の間には、隣り合う柱状部４のそれぞれに接続されている（隣り合う柱状部４を接続する）接続部材２８が設けられている。接続部材２８は、隣り合う柱状部４の間で連続している。接続部材２８は、隣り合う柱状部４の間に埋め込まれている埋め込み層である。図示の例では、隣り合う柱状部４の間の空間の全部が接続部材２８で埋め込まれている。なお、本実施形態において、接続部材２８が隣り合う柱状部４を接続する、あるいは、接続部材２８が隣り合う柱状部４のそれぞれに接続されている、とは、隣り合う柱状部４の間に接続部材２８が埋め込まれている状態を含む表現である。
接続部材２８は、発光層２４で発生した光に対して透明であり、発光層２４で発生した光を伝搬することができる。接続部材２８の屈折率は、例えば、空気（空隙）の屈折率よりも発光層２４の屈折率に近い。すなわち、発光層２４の屈折率と接続部材２８の屈折率との差は、接続部材２８の屈折率と空気の屈折率との差よりも小さい。接続部材２８の屈折率は、例えば、半導体層２２，２６および発光層２４の屈折率よりも低い。
接続部材２８は、例えば、絶縁性の材料で構成されている。これにより、第１半導体層２２と第２半導体層２６とが短絡（ショート）することを防止できる。接続部材２８の材質は、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、などである。また、接続部材２８として、ポリイミドを用いてもよい。なお、図示はしないが、接続部材２８を複数の層で構成してもよい。例えば、接続部材２８の柱状部４に接する部分を絶縁層とし、柱状部４に接しない部分（絶縁層で柱状部４と絶縁された領域）を導電層、またはｐ型のＧａＮ等からなる半導体層としてもよい。
第１電極３０は、第１基体１０と第２基体５０との間に設けられている。第１電極３０は、一端が第１基体１０に接続され、他端が第２基体５０に接続されている。具体的には、第１電極３０と第１基体１０とは、第１基体１０に設けられた第１半導体層２２を除去して、第１基体１０に、直接、第１電極３０を形成することで接続されている。第１電極３０の一端は、さらに、第１半導体層２２に接続されている。また、第１電極３０と第２基体５０とは、接合部材７０を介して接合されている。図示の例では、第１電極３０と第２基体５０とは、第１電極３０を第２基体５０に設けられた第１配線６０に接合部材７０で接合することにより、接続されている。
第１電極３０は、第１半導体層２２に電気的に接続されている。また、第１電極３０は
、第１配線６０に電気的に接続されている。第１電極３０は、発光層２４に電流を注入するための一方の電極である。第１電極３０としては、例えば、Ａｕ層、Ａｇ層などの金属層や、第１基体１０および第１半導体層２２側からＣｒ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順で積層したもの等を用いる。
第１電極３０は、図２に示すように、平面視において（積層方向から見て）、積層体２０の周囲を囲っている。第１電極３０は、平面視において積層体２０の外縁に沿って設けられている。平面視において、第１電極３０の一部は、第１半導体層２２の外縁部に重なっている。図示の例では、第１電極３０は、角筒状である。
発光装置１００では、積層体２０の周囲を囲む第１電極３０、第１電極３０の一端に接続されている第１基体１０、第１電極３０の他端に接続されている第２基体５０によって、積層体２０を気密に収容する空間が形成されている。すなわち、積層体２０は、第１電極３０、第１基体１０、および第２基体５０によって気密に封止されている。積層体２０が収容される空間は、例えば、不活性ガス雰囲気である。
第２電極４０は、積層体２０の第１基体１０側とは反対側に設けられている。第２電極４０は、積層体２０と第２配線６２（第２基体５０）との間に設けられている。第２電極４０は、第２半導体層２６に電気的に接続されている。また、第２電極４０は、第２配線６２に電気的に接続されている。そのため、第２半導体層２６は、第２電極４０、第２配線６２を介して貫通電極６４に電気的に接続されている。第２電極４０は、発光層２４に電流を注入するための他方の電極である。第２電極４０としては、例えば、Ａｕ層、Ａｇ層などの金属層や、第２半導体層２６側からＰｄ層、Ｐｔ層、Ａｕ層の順で積層したもの等を用いる。第１電極３０の材質と第２電極４０の材質とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
なお、図示はしないが、第２電極４０と第２半導体層２６との間にコンタクト層が設けられていてもよい。コンタクト層は、第２電極４０とオーミックコンタクトしていてもよい。コンタクト層は、例えば、ｐ型のＧａＮ層である。
第１電極３０の高さＨ３０は、積層体２０の高さＨ２０に第２電極４０の高さＨ４０を足した高さ（Ｈ２０＋Ｈ４０）と等しい。なお、高さとは、積層方向の大きさをいう。すなわち、第１基体１０の主面１１と第１電極３０の第２基体５０側の面との間の距離と、第１基体１０の主面１１と第２電極４０の第２基体５０側の面との間の距離とは、等しい。これにより、発光素子１を第２基体５０に実装する際に、第１電極３０と第２基体５０（第１配線６０）、第２電極４０と第２基体５０（第２配線６２）を、確実に接続することができる。
なお、図示はしないが、第１電極３０の高さＨ３０が、積層体２０の高さＨ２０に第２電極４０の高さＨ４０を足した高さ（Ｈ２０＋Ｈ４０）と異なっていてもよい。
第２基体５０は、例えば、板状の形状を有している。第２基体５０は、発光素子１を実装するための実装基板である。第２基体５０の主面５１（発光素子１が実装される面）には、第１電極３０に電気的に接続される第１配線６０、第２電極４０に電気的に接続される第２配線６２が設けられている。また、第２基体５０には、第２基体５０を貫通する貫通電極６４が設けられている。貫通電極６４は、第２配線６２を介して第２電極４０に電気的に接続されている。
第２基体５０としては、例えば、ＳｉＣ基板などの半導体基板、ＡｌＮ基板などのセラミックス基板などを用いる。ＳｉＣなどの半導体材料、ＡｌＮなどのセラミックス材料は
、熱伝導率が高く、かつ、電気絶縁性が高い。そのため、第２基体５０として、これらの基板を用いることにより、発光部２の放熱性を高めることができるとともに、第１配線６０、第２配線６２、および貫通電極６４の絶縁が容易である。なお、第２基体５０として、ＣｕＷ基板、ＣｕＭｏ基板などの金属基板を用いてもよい。この場合、第１配線６０、第２配線６２、貫通電極６４を形成する際に、第２基体５０と、配線６０，６２および貫通電極６４と、の間に絶縁層などを設ける必要がある。
第２基体５０の熱膨張係数は、第１基体１０の熱膨張係数に近いことが好ましい。これにより、発光素子１を第２基体５０に実装する際の熱や駆動時の発熱によって発生する、第１基体１０の反りを低減でき、発光部２に加わる応力を低減できる。また、第２基体５０の熱伝導率は、例えば積層体２０の熱伝導率よりも高いことが好ましく、第１基体１０の熱伝導率よりも高いことがさらに好ましい。また、第２基体５０の熱容量は、第１基体１０の熱容量よりも大きいことが好ましい。これにより、発光部２（積層体２０）の放熱性を高めることができる。
第１基体１０、積層体２０、第２基体５０の熱伝導率の測定方法は、特に限定されない。第１基体１０、積層体２０、第２基体５０の熱伝導率は、例えば定常法により得られたものであってもよいし、フラッシュ法などの非定常法により得られる比熱容量、熱拡散率から求めたものであってもよい。また、測定対象物がセラミックス基板などの場合には、ＪＩＳＲ１６１１に準拠して熱伝導率を測定してもよい。
第１配線６０は、第２基体５０の主面５１に設けられている。第１配線６０は、平面視において第１電極３０と重なる領域に設けられている。第１配線６０は、第１電極３０と外部の電源装置（図示せず）とを電気的に接続するための配線である。
第２配線６２は、第２基体５０の主面５１に設けられている。第２配線６２は、平面視において第２電極４０と重なる領域に設けられている。第２配線６２は、貫通電極６４に電気的に接続されている。
貫通電極６４は、第２基体５０を貫通している。貫通電極６４は、平面視において第２配線６２と重なる領域に設けられている。図示の例では、貫通電極６４は、複数設けられている。なお、貫通電極６４の数は特に限定されない。第２配線６２および貫通電極６４は、第２電極４０と外部の電源装置とを電気的に接続するための配線である。貫通電極６４によって、気密に封止された積層体２０（発光部２）に電源を供給することができる。
接合部材７０は、第１電極３０と第１配線６０とを、電気的および機械的に接続している。また、接合部材７０は、第１電極３０と第１配線６０とを、積層体２０が収容される空間の気密が確保されるように接続している。接合部材７２は、第２電極４０と第２配線６２とを、電気的および機械的に接続している。接合部材７０および接合部材７２は、例えば、ＡｕＳｎなどのＡｕ系のハンダである。
なお、上記では、発光素子１がナノ構造体を用いた半導体レーザーである場合について説明したが、発光素子１は、ナノ構造体を用いたスーパールミネッセントダイオードや、ナノ構造体を用いたＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）であってもよい。
発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
発光装置１００では、積層体２０は、第１基体１０と反対側において、第２基体５０に接続されている。すなわち、発光装置１００では、発光素子１は第２基体５０にジャンク
ションダウン実装されている。これにより、発光部２の放熱性を高めることができる。また、第１電極３０が第２基体５０に接続されていることにより、発光素子１の放熱性を高めることができる。
発光装置１００では、隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を設けられているため、接続部材２８が設けられない場合（隣り合う柱状部４の間が空隙である場合）と比べて、柱状部４の強度を向上できる。そのため、発光素子１を第２基体５０に実装する際に、柱状部４に加わる圧力によって、柱状部４に欠陥や転位が生じて発光特性が不安定になったり、柱状部４が破壊されてしまったりする可能性を低減できる。また、実装後でも、環境温度が変化した場合に熱膨張係数の差により柱状部４に生じる応力、すなわち、例えば環境温度変化により生じる、第２基体５０、第１電極３０、第２電極４０、あるいは接合部材７０，７２から柱状部４に伝わる応力により、柱状部４に欠陥や転位が生じて発光特性が不安定になったり、柱状部４が破壊されてしまったりする可能性を低減できる。したがって、安定した発光特性を有する信頼性の高い発光装置を実現できる。
なお、図示はしないが、接続部材２８に空隙が含まれていてもよい。また、図示の例では、隣り合う柱状部４の間の空間の全部に接続部材２８が設けられているが、隣り合う柱状部４の間の空間の一部に接続部材２８が設けられていてもよい。すなわち、隣り合う柱状部４の空間の一部が接続部材２８で埋め込まれていればよい。このような場合にも、接続部材２８が設けられない場合と比べて、柱状部４の強度を向上できる。
発光装置１００では、第１電極３０は、一端が第１基体１０に接続され他端が第２基体５０に接続されている。そのため、発光装置１００では、製造工程において発光素子１を第２基体５０に実装する際に加えられる力が、積層体２０と第１電極３０とに分散される。したがって、発光装置１００では、実装時に、積層体２０（柱状部４）に加わる圧力を低減できる。この結果、柱状部４に応力や歪みが生じる可能性を低減できる。
発光装置１００では、第１半導体層２２に電気的に接続され、導電性を有する第１電極３０が、実装時に柱状部４に加わる圧力を低減させるための部材（第１部材）として機能する。そのため、発光装置１００では、部品点数を増やすことなく、実装時に柱状部４に加わる圧力を低減できる。
発光装置１００では、第１電極３０は、積層体２０の周囲を囲って設けられている。そのため、発光装置１００では、実装時に加えられる力が積層体２０に集中することを防ぐことができ、実装時に柱状部４に加わる圧力を低減できる。例えば、第１電極３０が積層体２０の周囲を囲っていない場合、実装時に加えられる力が、第１電極３０よりも積層体２０に集中してしまう可能性がある。これに対して、発光装置１００では、第１電極３０が積層体２０の周囲を囲っているため、実装時に加えられる力が積層体２０に集中してしまうことを防ぐことができる。
発光装置１００では、第１電極３０、第１基体１０、および第２基体５０によって積層体２０が気密に封止されている。そのため、発光装置１００では、装置の小型化、製造工程の簡略化を図ることができ、コストを低減できる。
例えば、発光素子１を樹脂などで封止する場合、十分な気密性を確保できない。また、発光素子１を、ガラスリッドを用いたセラミックパッケージや、ＣＡＮパッケージなどに収容した場合、気密性は確保できるが、装置が大型化してしまう、コストがかかってしまう等の問題がある。これに対して、発光装置１００では、第１電極３０を積層体２０の周囲を囲むように設けることで積層体２０を気密に封止できるため、装置の小型化、製造工程の簡略化を図ることができる。
発光装置１００では、第２基体５０には、貫通電極６４が設けられている。また、第２半導体層２６は、貫通電極６４に電気的に接続されている。そのため、発光装置１００では、第１電極３０、第１基体１０、および第２基体５０によって気密に封止された第２半導体層２６と、外部の電源装置（図示せず）と、を電気的に接続することができる。
発光装置１００では、第１電極３０は、接合部材７０を介して第２基体５０に接続されている。そのため、発光装置１００では、第１電極３０と第２基体５０とを、より確実に接続することができる。
１．２． 発光装置の製造方法
次に、第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。図４〜図８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図である。なお、図５は、図６のＶ−Ｖ線断面図であり、図７は、図８のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
（１）積層体および接続部材の形成（Ｓ１０）
第１基体１０の主面１１に複数の柱状部４を含む積層体２０を形成し、隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を形成する。
本工程では、まず、図４に示すように、第１基体１０の主面１１に、バッファー層２１をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法などが挙げられる。
次に、バッファー層２１上にマスク層（図示せず）を形成する。マスク層は、例えば、酸化シリコン層、酸化窒化シリコン層、酸化アルミニウム層、酸化ハフニウム層、チタン層、酸化チタン層、酸化ジルコニウム層、窒化シリコン層や、これらの積層膜などである。マスク層は、例えばスパッタや蒸着などによる成膜、ならびに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によって形成される。
次に、マスク層をマスクとして、ＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法などにより、バッファー層２１上に、第１半導体層２２、発光層２４、および第２半導体層２６を、この順でエピタキシャル成長させる。これにより、複数の柱状部４を形成することができる。
次に、隣り合う柱状部４の間に、接続部材２８を形成する。接続部材２８は、隣り合う柱状部４の間に埋め込まれる。接続部材２８がＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）やポリイミド等である場合、接続部材２８はスピンコート法などによって形成され、接続部材２８がＴｉＯ２などの酸化物である場合、接続部材２８はＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって形成される。また、接続部材２８がＧａＮやＩｎＧａＮなどの半導体層等である場合、接続部材２８はＭＯＣＶＤ法などによって形成される。隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を形成することで、柱状部４の強度を向上できる。
次に、図５および図６に示すように、柱状部４、バッファー層２１、および接続部材２８をパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。このとき、第１基体１０の主面１１には、平面視において積層体２０の周囲を囲むように、第１基体１０が露出した領域１２が形成される。また、第１半導
体層２２には、平面視において発光層２４および第２半導体層２６を囲むように、第１半導体層２２が露出した領域２３が形成される。以上の工程により、積層体２０を形成することができる。
（２）第１電極および第２電極の形成（Ｓ１２）
図７および図８に示すように、第１基体１０上（領域１２）および第１半導体層２２上（領域２３）に第１電極３０を形成し、積層体２０上（第２半導体層２６上）に第２電極４０を形成する。
第１電極３０および第２電極４０は、例えば、真空蒸着法、リフトオフ法などにより形成される。第１電極３０は、平面視において積層体２０の周囲を囲むように形成される。
本工程において、第１電極３０の高さＨ３０が、積層体２０の高さＨ２０に第２電極４０の高さＨ４０を足した高さ（Ｈ２０＋Ｈ４０）と等しくなるように第１電極３０および第２電極４０が形成される。これにより、後述する実装工程（Ｓ１４）において、第１電極３０と第２基体５０（第１配線６０）、第２電極４０と第２基体５０（第２配線６２）を確実に接続することができる。以上の工程により、発光素子１を形成することができる。なお、第１電極３０および第２電極４０の形成順序は特に限定されない。
（３）実装（Ｓ１４）
図１および図２に示すように、第１基体１０に形成された積層体２０（第２電極４０）および第１電極３０を第２基体５０に接続して、発光素子１を第２基体５０に実装する。
本工程では、積層体２０の第１基体１０と反対側が第２基体５０に接続されるように実装される（ジャンクションダウン実装）。
具体的には、第１電極３０と第１配線６０とを接合部材７０で接続し、第２電極４０と第２配線６２とを接合部材７２で接続する。なお、第２基体５０には、あらかじめ第１配線６０、第２配線６２、および貫通電極６４を形成しておく。
接合部材７０および接合部材７２は、ハンダであり、第１電極３０と第１配線６０、第２電極４０と第２配線６２とは、それぞれハンダ接合される。例えば、第１配線６０上および第２配線６２上にそれぞれスパッタ法等により接合部材７０および接合部材７２を形成した後、第１電極３０が接合部材７０に接し、第２電極４０が接合部材７２に接するように発光素子１を第２基体５０上に配置した状態で、加熱する。これにより、第１電極３０と第１配線６０とが接続（接合）され、第２電極４０と第２配線６２とが接続（接合）される。この接合を不活性ガス雰囲気中で行うことにより、積層体２０を収容する空間を不活性ガス雰囲気にすることができる。
発光素子１を第２基体５０に実装する際には、第１基体１０に形成された積層体２０が第２基体５０に押しつけられるため、積層体２０（柱状部４）に圧力が加わる。本実施形態では、第１基体１０には、積層体２０に加えて第１電極３０が形成されているため、実装時に加えられる力が積層体２０と第１電極３０とに分散され、積層体２０（柱状部４）に加わる圧力を低減できる。
本工程により、発光素子１が第２基体５０に実装されるとともに、積層体２０が第１電極３０、第１基体１０、および第２基体５０によって気密に封止される。
以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。
本実施形態に係る発光装置１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
本実施形態に係る発光装置１００の製造方法は、第１基体１０に複数の柱状部４を含む積層体２０を形成し、隣り合う柱状部４の間に隣り合う柱状部４のそれぞれに接続される接続部材２８を形成する工程と、第１基体１０に設けられた積層体２０を第２基体５０に接続する工程と、を含む。隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を設けることで、柱状部４の強度を向上できる。そのため、第１基体１０に設けられた積層体２０を第２基体５０に接続する工程（実装工程）において、柱状部４に加わる圧力によって、柱状部４に欠陥や転位が生じて発光特性が不安定になったり、柱状部４が破壊されてしまったりする可能性を低減できる。
本実施形態に係る発光装置１００の製造方法は、第１基体１０に第１電極３０を形成する工程を含み、実装工程では、第１基体１０に形成された積層体２０および第１電極３０を、第２基体５０に接続する。そのため、上述したように、実装工程において、積層体２０（柱状部４）に加わる圧力を低減できる。したがって、柱状部４に応力や歪みが生じる可能性を低減でき、安定した発光特性を有する信頼性の高い発光装置を製造することができる。
本実施形態に係る発光装置１００の製造方法では、第１電極３０が、積層体２０の周囲を囲むように形成される。そのため、実装工程において、積層体２０を、第１電極３０、第１基体１０、および第２基体５０によって気密に封止することができる。そのため、セラミックパッケージやＣＡＮパッケージなどを用いて発光素子１を気密に封止する場合と比べて、製造工程の簡略化を図ることができる。
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９は、第２実施形態に係る発光装置２００を模式的に示す断面図である。なお、第２実施形態に係る発光装置２００の平面形状は、図２に示す発光装置１００の平面形状と同様であり、図示を省略する。
以下、第２実施形態に係る発光装置２００において、上述した第１実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
上述した発光装置１００では、図１に示す接合部材７０および接合部材７２は、ハンダであった。これに対して、発光装置２００では、図９に示すように、接合部材７０および接合部材７２は、導電性ペーストである。
接合部材７０および接合部材７２として用いられる導電性ペーストは、例えば、銀ペーストである。銀ペーストは、ナノサイズの銀粒子が含まれているペーストである。なお、接合部材７０および接合部材７２として、銀粒子以外の金属粒子が含まれたペーストを用いてもよい。
上述した発光装置１００では、図１に示すように、第１電極３０の高さＨ３０は、積層体２０の高さＨ２０に第２電極４０の高さＨ４０を足した高さ（Ｈ２０＋Ｈ４０）と等しかったが、発光装置２００では、第１電極３０の高さＨ３０は特に限定されない。図示の例では、第１電極３０の高さＨ３０は、積層体２０の高さＨ２０に第２電極４０の高さＨ４０を足した高さ（Ｈ２０＋Ｈ４０）よりも小さい。
発光装置２００では、上述した発光装置１００と同様の作用効果を奏することができる。
２．２． 発光装置の製造方法
次に、本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。図１０〜図１２は、第２実施形態に係る発光装置２００の製造工程を模式的に示す断面図である。
発光装置２００の製造方法は、図３に示す発光装置１００の製造方法と同様に、積層体２０および接続部材２８を形成する工程（Ｓ１０）と、第１電極３０および第２電極４０を形成する工程（Ｓ１２）と、実装工程（Ｓ１４）と、を含む。
（１）積層体および接続部材の形成（Ｓ１０）
まず、第１基体１０の主面１１に複数の柱状部４を含む積層体２０を形成し、隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を形成する。本工程は、上述した発光装置１００の製造方法における積層体２０および接続部材２８を形成する工程（Ｓ１０）と同様に行われる。
（２）第１電極および第２電極の形成（Ｓ１２）
次に、図１０に示すように、第１基体１０上（領域１２）および第１半導体層２２上（領域２３）に第１電極３０を形成し、積層体２０上（第２半導体層２６上）に第２電極４０を形成する。
本工程では、第１電極３０の高さＨ３０が、積層体２０の高さＨ２０に第２電極４０の高さＨ４０を足した高さ（Ｈ２０＋Ｈ４０）よりも小さく形成される点を除いて、上述した発光装置１００の製造方法における第１電極３０および第２電極４０を形成する工程（Ｓ１２）と同様に行われる。以上の工程により、発光素子１を形成することができる。
（３）実装（Ｓ１４）
次に、第１基体１０に形成された積層体２０（第２電極４０）および第１電極３０を第２基体５０に接続して、発光素子１を第２基体５０に実装する。
本工程では、積層体２０の第１基体１０と反対側が第２基体５０に接続されるように実装される（ジャンクションダウン）。
具体的には、まず、図１１に示すように、第１電極３０上および第２電極４０上に導電性ペーストをスクリーン印刷した後、焼成して、バンプ７０ａおよびバンプ７２ａを形成する。次に、バンプ７０ａおよびバンプ７２ａを研削やバイトにより削り出して、表面を平坦化し、バンプ７０ａの高さと、積層体２０の高さに第２電極４０およびバンプ７２ａの高さを足した高さと、を等しくする。これにより、第１電極３０と第２基体５０（第１配線６０）、第２電極４０と第２基体５０（第２配線６２）を確実に接続（接合）することができる。
次に、図１２に示すように、第２基体５０の主面５１に、第１配線６０、第２配線６２、および貫通電極６４を形成する。次に、第１配線６０上および第２配線６２上に、導電性ペースト７０ｂおよび導電性ペースト７２ｂをスクリーン印刷または塗布する。
次に、図９に示すように、バンプ７０ａが導電性ペースト７０ｂを介して第１配線６０上に位置し、バンプ７２ａが導電性ペースト７２ｂを介して第２配線６２上に位置するように発光素子１を第２基体５０上に配置した状態で、導電性ペースト７０ｂ，７２ｂを焼成する。これにより、第１電極３０と第１配線６０とが接合部材７０で接続（接合）され、第２電極４０と第２配線６２とが接合部材７２で接続（接合）される。このとき、バン
プ７０ａと導電性ペースト７０ｂとが接合部材７０を形成し、バンプ７２ａと導電性ペースト７２ｂとが接合部材７２を形成する。この接合を不活性ガス雰囲気中で行うことにより、積層体２０を収容する空間を不活性ガス雰囲気にすることができる。
本工程において、発光素子１を第２基体５０に実装する際に加えられる力は、積層体２０と第１電極３０とに分散されるため、実装時に積層体２０（柱状部４）に加わる圧力を低減できる。
本工程により、発光素子１が第２基体５０に実装されるとともに、積層体２０が第１電極３０、第１基体１０、および第２基体５０によって気密に封止される。
以上の工程により、発光装置２００を製造することができる。
本実施形態に係る発光装置２００の製造方法は、上述した発光装置１００の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。
３． 第３実施形態
３．１． 発光装置
次に、第３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１３は、第３実施形態に係る発光装置３００を模式的に示す断面図である。図１４は、第３実施形態に係る発光装置３００を模式的に示す平面図である。なお、図１３は、図１４のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
以下、第３実施形態に係る発光装置３００において、上述した第１実施形態に係る発光装置１００，２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
発光装置３００は、図１３および図１４に示すように、第１基体１０と第２基体５０との間に設けられ、第１電極３０および積層体２０の周囲を囲っている封止部材８０（第２部材）を含んで構成されている点で、上述した発光装置１００と異なる。
封止部材８０は、一端が第１基体１０に接続され、他端が第２基体５０に接続されている。封止部材８０と第１基体１０とは、第１基体１０に、直接、封止部材８０が接合されることで接続されている。封止部材８０と第２基体５０とは、第２基体５０に設けられた第１配線６０に封止部材８０が接合されることで接続されている。封止部材８０は、例えば、低融点ガラスである。
封止部材８０は、図１４に示すように、平面視において、第１電極３０および積層体２０の周囲を囲っている。発光装置３００では、第１電極３０の周囲を囲っている封止部材８０、封止部材８０の一端に接続されている第１基体１０、および封止部材８０の他端に接続されている第２基体５０によって、第１電極３０および積層体２０を気密に収容する空間が形成されている。すなわち、第１電極３０および積層体２０は、封止部材８０、第１基体１０、第２基体５０によって気密に封止されている。
発光装置３００では、積層体２０は、第１電極３０によって周囲を囲まれており、第１電極３０は、封止部材８０によって周囲を囲まれている。すなわち、積層体２０は、第１電極３０および封止部材８０によって二重に囲まれており、二重に封止されている。そのため、発光装置３００では、積層体２０が収容される空間の気密性をより高めることができる。
発光装置３００では、上述した発光装置１００と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、発光装置３００では、封止部材８０が第１基体１０と第２基体５０との間に設けられ、封止部材８０の一端が第１基体１０に接続され、封止部材８０の他端が第２基体５０に接続されている。そのため、発光装置３００では、発光素子１を第２基体５０に実装する際に加えられる力が、積層体２０と、第１電極３０と、封止部材８０と、に分散される。したがって、発光装置３００では、実装時に、積層体２０（柱状部４）に加わる圧力をより低減できる。
また、発光装置３００では、封止部材８０が、第１電極３０および積層体２０の周囲を囲って設けられている。そのため、発光装置３００では、実装時に加えられる力が積層体２０に集中することを防ぐことができ、実装時に柱状部４に加わる圧力を低減できる。
また、発光装置３００では、封止部材８０、第１基体１０、および第２基体５０によって第１電極３０および積層体２０が気密に封止されている。すなわち、発光装置３００では、積層体２０が二重に封止されている。そのため、発光装置３００では、積層体２０が収容される空間の気密性をより高めることができる。
発光装置３００では、第１電極３０および積層体２０を封止するための封止部材８０が、実装時に柱状部４に加わる圧力を低減させるための部材（第２部材）として機能する。そのため、発光装置３００では、部品点数を増やすことなく、実装時に柱状部４に加わる圧力を低減できる。
３．２． 発光装置の製造方法
次に、第３実施形態に係る発光装置３００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第３実施形態に係る発光装置３００の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１６は、第３実施形態に係る発光装置３００の製造工程を模式的に示す断面図である。
（１）積層体および接続部材の形成（Ｓ２０）
まず、第１基体１０の主面１１に複数の柱状部４を含む積層体２０を形成し、隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を形成する。本工程は、上述した発光装置１００の製造方法における積層体２０および接続部材２８を形成する工程（Ｓ１０）と同様に行われる。
（２）第１電極および第２電極の形成（Ｓ２２）
次に、第１基体１０上（領域１２）および第１半導体層２２上（領域２３）に第１電極３０を形成し、積層体２０上（第２半導体層２６上）に第２電極４０を形成する。本工程は、上述した発光装置１００の製造方法における第１電極３０および第２電極４０を形成する工程（Ｓ１２）と同様に行われる。以上の工程により、発光素子１を形成することができる（図７参照）。
（３）封止部材の形成（Ｓ２４）
次に、図１６に示すように、第２基体５０の主面５１に封止部材８０を形成する。具体的には、第２基体５０の主面５１にガラスフリットを塗布し、当該ガラスフリットを焼成することで、封止部材８０を形成する。このように、事前にガラスフリットを焼成することにより、ガラスフリット内の溶媒を飛ばして、封止部材８０で封止される空間への溶媒の残留を防ぐことができる。なお、第２基体５０には、あらかじめ第１配線６０、第２配線６２、および貫通電極６４を形成しておく。
（４）実装（Ｓ２６）
次に、図１３および図１４に示すように、発光素子１を第２基体５０に実装する。
具体的には、まず、第１電極３０と第１配線６０とを接合部材７０で接続（ハンダ接合）し、第２電極４０と第２配線６２とを接合部材７２で接続（ハンダ接合）する。
次に、封止部材８０にレーザーを照射し、封止部材８０の一端を第１基体１０に融着させ、封止部材８０の他端を第２基体５０に融着させる。これにより、封止部材８０の一端が第１基体１０に接続（接合）され、封止部材８０の他端が第２基体５０に接続（接合）される。この工程を不活性ガス雰囲気中で行うことにより、第１電極３０および積層体２０を収容する空間を不活性ガス雰囲気にすることができる。
本工程において、発光素子１を第２基体５０に実装する際には、第１基体１０に形成された積層体２０が第２基体５０に押しつけられるため、積層体２０に圧力が加わる。このとき、第１基体１０には、積層体２０に加えて第１電極３０が形成され、第２基体５０には封止部材８０が形成されている。そのため、実装時に加えられる力が、積層体２０と、第１電極３０と、封止部材８０と、に分散され、積層体２０（柱状部４）に加わる圧力を低減できる。
本工程により、発光素子１が第２基体５０に実装されるとともに、第１電極３０および積層体２０が封止部材８０、第１基体１０、および第２基体５０によって気密に封止される。
なお、第１電極３０と第１配線６０との接続（接合）、第２電極４０と第２配線６２との接続（接合）、および封止部材８０と基体１０，５０との接続（融着）を、同時に行ってもよい。すなわち、接合部材７０，７２（例えばＡｕＳｎハンダ）と、封止部材８０（低融点ガラス）と、を同時に加熱して、それぞれの接続（接合や融着）を同時に行ってもよい。
以上の工程により、発光装置３００を製造することができる。
本実施形態に係る発光装置３００の製造方法は、上述した発光装置１００の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、本実施形態に係る発光装置３００の製造方法では、実装工程において、第１電極３０および封止部材８０によって積層体２０（柱状部４）に加わる圧力を低減できる。
また、本実施形態に係る発光装置３００の製造方法では、封止部材８０が、第１電極３０の周囲を囲むように形成される。そのため、発光素子１を第２基体５０にジャンクションダウン実装することにより、積層体２０を、封止部材８０および第１電極３０によって二重に封止することができる。これにより、積層体２０が収容される空間の気密性をより高めることができる。
４． 第４実施形態
４．１． 発光装置
次に、第４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１７は、第４実施形態に係る発光装置４００を模式的に示す断面図である。なお、第４実施形態に係る発光装置４００の平面形状は、図１４に示す発光装置３００の平面形状と同様であり、図示を省略する。
以下、第４実施形態に係る発光装置４００において、上述した発光装置１００，２００，３００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
発光装置４００は、図１７に示すように、第１基体１０と第２基体５０との間に設けられ、第１電極３０および積層体２０の周囲を囲っている封止部材８０（第２部材）を含んで構成されている点で、上述した発光装置２００と異なる。
なお、発光装置４００の構成は、発光素子１の構成が上述した発光装置２００の発光素子１（図９参照）の構成と同様である点を除いて、発光装置３００（図１３参照）の構成と同様であり、その説明を省略する。
発光装置４００は、上述した発光装置３００と同様の作用効果を奏することができる。
４．２． 発光装置の製造方法
次に、第４実施形態に係る発光装置４００の製造方法について説明する。第４実施形態に係る発光装置４００の製造方法は、上述した第２実施形態に係る発光装置２００の製造方法および第３実施形態に係る発光装置３００の製造方法を組み合わせることで製造することができる。
発光装置４００の製造方法は、上述した発光装置２００，３００の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。
５． 第５実施形態
５．１． 発光装置
次に、第５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１８は、第５実施形態に係る発光装置５００を模式的に示す断面図である。図１９は、第５実施形態に係る発光装置５００を模式的に示す平面図である。なお、図１８は、図１９のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
以下、第５実施形態に係る発光装置５００において、上述した発光装置１００，２００，３００，４００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
発光装置５００では、図１８および図１９に示すように、第１電極３０には、第１電極３０の内側の積層体２０が収容される空間と、第１電極３０と封止部材８０との間の空間と、を連通するスリット部３２が設けられている点で、発光装置４００と異なる。すなわち、発光装置５００では、積層体２０は、第１電極３０によって封止されておらず、封止部材８０のみで気密に封止されている。
第１電極３０にスリット部３２が形成されているため、第１電極３０は積層体２０の周囲を囲っていない。第１電極３０は、角筒の側壁の一部を切り欠いた形状を有している。第１電極３０にスリット部３２を設けることにより、製造工程において接合部材７０，７２（導電性ペースト）から発生するガスによる積層体２０（発光部２）の汚染を低減できる。
また、第１電極３０にスリット部３２が形成されている場合でも、発光素子１を第２基体５０に実装する際に加えられる力は第１電極３０によって分散される。そのため、本実施形態においても、実装時に積層体２０（柱状部４）に加わる圧力を低減できる。
第５実施形態に係る発光装置５００では、上述した発光装置４００と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、第５実施形態に係る発光装置５００では、製造工程において接合部材７０，７２から発生するガスによる積層体２０の汚染を低減できる。
５．２． 発光装置の製造方法
次に、第５実施形態に係る発光装置５００の製造方法について説明する。第５実施形態に係る発光装置５００の製造方法は、第１電極３０にスリット部３２を設ける点、スリット部３２を通してガスの排気を行う点が、上述した第４実施形態に係る発光装置４００の製造方法と異なる。以下、この相違点について説明する。
第５実施形態に係る発光装置５００の製造方法では、第１電極３０および第２電極４０を形成する工程において、第１電極３０にスリット部３２が形成される。
また、実装工程において、第１電極３０の内側の空間を、スリット部３２を通して排気し、不活性ガスに置換する。具体的には、まず、第１電極３０と第１配線６０とを接合部材７０（導電性ペースト）で接合し、第２電極４０と第２配線６２とを接合部材７２（導電性ペースト）で接合する。このとき、導電性ペーストの焼成により接合部材７０，７２からガスが発生する。次に、スリット部３２を通して、第１電極３０の内側の空間からガスを排気し、不活性ガスに置換する。次に、封止部材８０にレーザーを照射して、封止部材８０の一端を第１基体１０に融着させ、封止部材８０の他端を第２基体５０に融着させる。これにより、積層体２０および第１電極３０を気密に封止することができる。
導電性ペーストを焼成する際には、導電性ペーストから溶媒が気化してガスが発生する。このガスにより積層体２０（発光部２）が汚染される場合がある。例えば、第１電極３０にスリット部３２を設けない場合、導電性ペーストの焼成により積層体２０が収容される空間が気密に封止されるが、この空間には導電性ペーストから発生したガスが残留してしまう。これに対して、第１電極３０にスリット部３２を設けることにより、導電性ペーストから発生したガスを除去することができる。この結果、積層体２０のガスによる汚染を低減できる。
第５実施形態に係る発光装置５００の製造方法は、第４実施形態に係る発光装置４００の製造方法と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、第５実施形態に係る発光装置５００の製造方法では、上述したように、実装工程においてスリット部３２を通して接合部材７０，７２（導電性ペースト）から発生したガスを除去できる。そのため、実装時に接合部材７０，７２から発生するガスによる積層体２０の汚染を低減できる。
６． 第６実施形態
次に、第６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２０は、第６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。
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含む。以下では、本発明に係る発光装置として発光装置１００を含むプロジェクター９００について説明する。
プロジェクター９００は、筐体（図示せず）と、筐体内に備えられている赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂと、を含む。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において第２基体５０を共通基板としたものである。光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの各々を構成する発光装置１００の数は、特に限定されない。なお、便宜上、図２０では、プロジェクター９００を構成する筐体を省略し、さらに光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを簡略化している。
プロジェクター９００は、さらに、筐体内に備えられているレンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂ、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂ、および投射レンズ（投射装置）９０８を含む。
光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂに入射する。光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光は、レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂによって、集光され、例えば重畳（一部重畳）されることができる。これにより、均一性よく液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂを照射することができる。
各レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂによって集光された光は、各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。そして、投射レンズ９０８は、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂによって形成された像（画像）を拡大してスクリーン（表示面）９１０に投射する。
また、プロジェクター９００は、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂから出射された光を合成して投射レンズ９０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）９０６を、含むことができる。
各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム９０６に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射光学系である投射レンズ９０８によりスクリーン９１０上に投射され、拡大された画像が表示される。
なお、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを構成する発光装置１００を映像の画素として画像情報に応じて制御する（変調する）ことで、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射レンズ９０８は、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによって形成された映像を、拡大してスクリーン９１０に投射してもよい。
また、上記の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
また、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂからの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。
７． その他
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、積層体２０は、バッファー層２１と、第１半導体層２２、発光層２４、第２半導体層２６を有する柱状部４を有していたが（例えば図１参照）、積層体２０の構成は、柱状部４を有していればこの例に限定されない。
例えば、積層体２０は、バッファー層２１上に形成された複数の柱状部４（例えばｎ型のＧａＮからなる柱状部）と、複数の柱状部４上に形成された第１半導体層２２、発光層２４、および第２半導体層２６と、を有していてもよい。すなわち、積層体２０は、柱状部４上に、第１半導体層２２、発光層２４、第２半導体層２６が積層されて構成された発光部２を有していてもよい。このような場合にも、隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を設けることで、柱状部４の強度を向上できる。
また、積層体２０は、バッファー層２１上に形成された複数の柱状部４（例えばｎ型のＧａＮ、第１半導体層２２に相当）と、柱状部４を覆う発光層２４および第２半導体層２６と、を有していてもよい。すなわち、積層体２０は、柱状部４をコアとし、発光層２４および第２半導体層２６をシェルとする、コアシェル構造の発光部２を有していてもよい。このような場合にも、隣り合う柱状部４の間に接続部材２８を設けることで、柱状部４の強度を向上できる。
また、例えば、上述した第１実施形態では、図１に示すように、第２電極４０を第２基体５０（第２配線６２）に接合することで発光素子１をジャンクションダウン実装していたが、積層体２０に、発光部２で発生した熱を第２基体５０に伝達するための部材（金属層等）を設けて、当該部材を第２基体５０に接合することで発光素子１をジャンクションダウン実装してもよい。この場合、第２電極４０は第２基体５０に接合されなくてもよい。この変形例は、上述した第２〜第５実施形態にも適用できる。
また、例えば、上述した第１実施形態では、図１に示すように、第１電極３０は第２基体５０に接合部材７０で接続（接合）されて、積層体２０を気密に封止するとともに、実装時に積層体２０に加わる圧力を低減していたが、第１電極３０とは別部材であって、一端が第１基体１０に接続され、他端が第２基体５０に接続された部材（第１部材）を設けて、実装時に積層体２０に加わる圧力を低減させてもよい。このとき、当該部材は、実装時に積層体２０に加わる圧力を低減させることができれば、必ずしも第２基体５０に接合（接着）されなくてもよく、第２基体５０に接していればよい。また、当該部材は、絶縁性の部材であってもよい。この変形例は、上述した第２〜第５実施形態にも適用できる。
また、上述した実施形態では、積層体２０が第１電極３０および封止部材８０の少なくとも一方で気密に封止されていたが、積層体２０が第１電極３０以外の部材（例えばセラミックパッケージや、ＣＡＮパッケージ等）で気密に封止されていてもよい。
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。
また、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１…発光素子、２…発光部、４…柱状部、１０…第１基体、１１…主面、１２…領域、２０…積層体、２１…バッファー層、２２…第１半導体層、２３…領域、２４…発光層、２６…第２半導体層、２８…接続部材、３０…第１電極、３２…スリット部、４０…第２電極、５０…第２基体、５１…主面、６０…第１配線、６２…第２配線、６４…貫通電極、７０…接合部材、７０ａ…バンプ、７０ｂ…導電性ペースト、７２…接合部材、７２ａ…バンプ、７２ｂ…導電性ペースト、８０…封止部材、１００…発光装置、１００Ｒ…赤色光源、１００Ｇ…緑色光源、１００Ｂ…青色光源、２００…発光装置、３００…発光装置、４００…発光装置、５００…発光装置、９００…プロジェクター、９０２Ｒ…レンズアレイ、９０２Ｇ…レンズアレイ、９０２Ｂ…レンズアレイ、９０４Ｒ…液晶ライトバルブ、９０４Ｇ…液晶ライトバルブ、９０４Ｂ…液晶ライトバルブ、９０６…クロスダイクロイックプリズム、９０８…投射レンズ、９１０…スクリーン

Claims (14)

  1. 積層体が設けられている第１基体を含む発光素子と、
    前記発光素子が設けられている第２基体と、
    を含み、
    前記積層体は、
    第１半導体層と、
    前記第１半導体層とは導電型の異なる第２半導体層と、
    前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられ、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
    を有し、
    前記積層体は、複数の柱状部を含み、
    隣り合う前記柱状部の間には、隣り合う前記柱状部のそれぞれに接続されている接続部材が設けられ、
    前記積層体は、前記第１基体と反対側において、前記第２基体に接続されている、発光装置。
  2. 前記請求項１において、
    前記第２基体の熱伝導率は、前記第１基体の熱伝導率より大きい、発光装置。
  3. 前記請求項１または２において、
    前記第１基体側から光を出射する、発光装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
    前記第１基体と前記第２基体との間に設けられている第１部材を含み、
    前記第１部材は、一端が前記第１基体に接続され、他端が前記第２基体に接続されている、発光装置。
  5. 請求項４において、
    前記第１部材は導電性を有し、前記第１半導体層に電気的に接続されている、発光装置。
  6. 請求項４または５において、
    前記第１部材は、前記積層体の周囲を囲って設けられている、発光装置。
  7. 請求項６において、
    前記積層体は、前記第１部材、前記第１基体、および前記第２基体によって気密に封止されている、発光装置。
  8. 請求項４ないし７のいずれか１項において、
    前記第１基体と前記第２基体との間に設けられている第２部材を含み、
    前記第２部材は、一端が前記第１基体に接続され、他端が前記第２基体に接続されている、発光装置。
  9. 請求項８において、
    前記第２部材は、前記第１部材および前記積層体の周囲を囲って設けられている、発光装置。
  10. 請求項４ないし９のいずれか１項において、
    前記第１部材は、接合部材を介して前記第２基体に接続されている、発光装置。
  11. 請求項１ないし１０のいずれか１項において、
    前記第２基体には、前記第２基体を貫通する貫通電極が設けられている、発光装置。
  12. 請求項１１において、
    前記第２半導体層は、前記貫通電極に電気的に接続されている、発光装置。
  13. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の発光装置を含む、プロジェクター。
  14. 第１基体に複数の柱状部を含む積層体を形成し、隣り合う前記柱状部の間に隣り合う前記柱状部のそれぞれ接続される接続部材を形成する工程と、
    前記第１基体に設けられた前記積層体を、第２基体に接続する工程と、
    を含み、
    前記積層体は、
    第１半導体層と、
    前記第１半導体層とは導電型の異なる第２半導体層と、
    前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられ、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
    を有している、発光装置の製造方法。
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