JP2019029516A - Light-emitting device and projector - Google Patents

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Abstract

To provide a light-emitting device capable of suppressing leakage of light.SOLUTION: The light-emitting device includes: a substance; a plurality of columnar parts installed on the substance and capable of emitting light by injecting an electric current; a light-emitting part installed between adjacent columnar parts and having a light propagation layer for propagating the light generated at the columnar parts; and a low refraction index part installed on a side wall of the light-emitting part and having a lower refraction index than that of the light propagation layer.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。   The present invention relates to a light emitting device and a projector.

半導体レーザーは、高輝度の次世代光源として期待されている。中でも、ナノ構造体(ナノコラム)を適用した半導体レーザーは、ナノ構造体によるフォトニック結晶の効果によって、狭放射角で高出力の発光が実現できると期待されている。このような半導体レーザーは、例えば、プロジェクターの光源として適用される。   Semiconductor lasers are expected as next-generation light sources with high brightness. In particular, semiconductor lasers using nanostructures (nanocolumns) are expected to be able to achieve high-power light emission with a narrow emission angle due to the effect of the photonic crystals of the nanostructures. Such a semiconductor laser is applied as a light source of a projector, for example.

例えば特許文献1には、基板上に設けられた金属膜から成る反射層と、反射層上に設けられた複数のナノコラムと、隣り合うナノコラムの間に充填された絶縁体と、ナノコラム上および絶縁体上に設けられた透明電極からなるp型電極と、を備え、p型電極側または基体側から(上下方向から)光を取り出す半導体発光素子が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a reflective layer made of a metal film provided on a substrate, a plurality of nanocolumns provided on the reflective layer, an insulator filled between adjacent nanocolumns, a nanocolumn and an insulating layer. And a p-type electrode made of a transparent electrode provided on the body, and a semiconductor light-emitting element that extracts light from the p-type electrode side or the substrate side (from the vertical direction) is described.

特開2007−49063号公報JP 2007-49063 A

しかしながら、特許文献1に記載の半導体発光素子では、ナノコラムの発光層において生じた光が、横方向から漏れる場合があった。   However, in the semiconductor light-emitting device described in Patent Document 1, light generated in the light emitting layer of the nanocolumn sometimes leaks from the lateral direction.

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、光が漏れることを抑制することができる発光装置を提供することにある。あるいは、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記の発光装置を含むプロジェクターを提供することにある。   One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide a light-emitting device capable of suppressing leakage of light. Alternatively, one of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a projector including the above light-emitting device.

本発明に係る発光装置は、
基体と、
前記基体に設けられ電流が注入されることで発光可能な複数の柱状部、および隣り合う前記柱状部の間に設けられ前記柱状部において生じた光を伝搬させる光伝搬層を有する発光部と、
前記発光部の側壁に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率部と、
を含む。
The light emitting device according to the present invention is
A substrate;
A plurality of columnar portions provided on the base body and capable of emitting light by injecting current; and a light emitting unit including a light propagation layer provided between the adjacent columnar portions to propagate light generated in the columnar portions;
A low refractive index portion provided on a side wall of the light emitting portion and having a refractive index lower than a refractive index of the light propagation layer;
including.

このような発光装置では、低屈折率部によって、発光部の側壁から光が漏れることを抑制することができる。   In such a light emitting device, the low refractive index portion can prevent light from leaking from the side wall of the light emitting portion.

本発明に係る発光装置において、
前記柱状部は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層と導電型の異なる第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発光可能な発光層と、
を有してもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
The columnar part is
A first semiconductor layer;
A second semiconductor layer having a conductivity type different from that of the first semiconductor layer;
A light emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and capable of emitting light by injecting a current;
You may have.

このような発光装置では、転位が発光層に存在する可能性を小さくすることができる。   In such a light emitting device, the possibility that dislocations exist in the light emitting layer can be reduced.

本発明に係る発光装置において、
前記光伝搬層の屈折率は、前記発光層の屈折率よりも低くてもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
The refractive index of the light propagation layer may be lower than the refractive index of the light emitting layer.

このような発光装置では、発光層において生じた光は、光伝搬層を平面方向(第1半導体層および発光層の積層方向と直交する方向)に伝搬し易い。   In such a light emitting device, light generated in the light emitting layer easily propagates in the plane direction (direction perpendicular to the stacking direction of the first semiconductor layer and the light emitting layer) through the light propagation layer.

本発明に係る発光装置において、
前記低屈折率部の表面に設けられた金属層を含んでもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
A metal layer provided on the surface of the low refractive index portion may be included.

このような発光装置では、仮に、発光層において生じた光が低屈折率部を透過したとしても、金属層において該光を反射させることができる。   In such a light emitting device, even if light generated in the light emitting layer is transmitted through the low refractive index portion, the light can be reflected on the metal layer.

本発明に係る発光装置において、
前記第1半導体層は、前記基体と前記発光層との間に設けられ、
前記金属層は、前記第2半導体層と電気的に接続された配線に接続されていてもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
The first semiconductor layer is provided between the base and the light emitting layer,
The metal layer may be connected to a wiring electrically connected to the second semiconductor layer.

このような発光装置では、第2半導体層に注入される電流に対する抵抗を小さくすることができる。   In such a light emitting device, the resistance to the current injected into the second semiconductor layer can be reduced.

なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材(以下「A部材」という)に「電気的に接続」された他の特定の部材(以下「B部材」という)」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、A部材とB部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、A部材とB部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。   In the description according to the present invention, the term “electrically connected” is used, for example, as another specific member (hereinafter “electrically connected” to “specific member (hereinafter referred to as“ A member ”)”. B member "))" and the like. In the description according to the present invention, in the case of this example, the case where the A member and the B member are in direct contact and electrically connected, and the A member and the B member are the other members. The term “electrically connected” is used as a case where the case where the terminals are electrically connected to each other is included.

本発明に係る発光装置において、
前記低屈折率部は、前記発光部を囲んで設けられていてもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
The low refractive index portion may be provided so as to surround the light emitting portion.

このような発光装置では、より確実に、光が漏れることを抑制することができる。   In such a light emitting device, it is possible to more reliably prevent light from leaking.

本発明に係る発光装置において、
前記低屈折率部は、分布ブラッグ反射器であってもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
The low refractive index portion may be a distributed Bragg reflector.

このような発光装置では、柱状部において生じた光に対する反射率を高くすることができる。   In such a light emitting device, the reflectance with respect to the light generated in the columnar portion can be increased.

本発明に係る発光装置において、
前記発光部に対応して設けられたトランジスターを含んでもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
A transistor provided corresponding to the light emitting portion may be included.

このような発光装置では、トランジスターを制御することにより、発光部ごとに発光のタイミングを制御することができる。   In such a light emitting device, the timing of light emission can be controlled for each light emitting unit by controlling the transistor.

本発明に係る発光装置において、
前記発光部は、アレイ状に設けられていてもよい。
In the light emitting device according to the present invention,
The light emitting units may be provided in an array.

このような発光装置では、1つの発光部を画素として映像を形成することができる自発光イメージャーを構成することができる。   In such a light-emitting device, a self-light-emitting imager that can form an image using one light-emitting portion as a pixel can be configured.

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。
The projector according to the present invention is
A light emitting device according to the present invention is included.

このようなプロジェクターは、本発明に係る発光装置を含むことができる。   Such a projector can include a light emitting device according to the present invention.

第1実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光装置の回路図。1 is a circuit diagram of a light emitting device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態の第1変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の第2変形例に係る発光装置の回路図。The circuit diagram of the light-emitting device concerning the 2nd modification of a 1st embodiment. 第2実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the light-emitting device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。The figure which shows typically the projector which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。The figure which shows typically the projector which concerns on 3rd Embodiment.

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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

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を模式的に示す平面図である。図2は、第1実施形態に係る発光装置100を模式的に示す図1のII−II線断面図である。図3は、第1実施形態に係る発光装置100を模式的に示す図1のIII−III線断面図である。図4は、第1実施形態に係る発光装置100の回路図である。なお、図1〜図3および後述する図5,6では、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
1. 1. First embodiment 1.1. First, the light emitting device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing the light emitting device 100 according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 schematically showing the light emitting device 100 according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 1 schematically showing the light emitting device 100 according to the first embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram of the light emitting device 100 according to the first embodiment. 1 to 3 and FIGS. 5 and 6 to be described later, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

発光装置100は、図1〜図4に示すように、例えば、基体10と、半導体層20,22と、素子分離層24と、トランジスター30と、発光部40と、低屈折率部50と、絶縁層60と、導電層70と、配線72と、駆動回路80,82と、を含む。なお、便宜上、図1では、絶縁層60の図示を省略している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the light emitting device 100 includes, for example, a base 10, semiconductor layers 20 and 22, an element isolation layer 24, a transistor 30, a light emitting unit 40, a low refractive index unit 50, Insulating layer 60, conductive layer 70, wiring 72, and drive circuits 80 and 82 are included. For convenience, the insulating layer 60 is not shown in FIG.

基体10は、図2に示すように、例えば、第1基板12と、第2基板14と、半導体層16と、を有している。第1基板12は、例えば、プリント基板である。第2基板14は、第1基板12上に設けられている。第2基板14は、例えば、サファイア基板、Si基板、GaN基板などである。半導体層16は、第2基板14上に設けられている。半導体層16は、例えば、i型のGaN層である。   As shown in FIG. 2, the base 10 includes, for example, a first substrate 12, a second substrate 14, and a semiconductor layer 16. The first substrate 12 is, for example, a printed circuit board. The second substrate 14 is provided on the first substrate 12. The second substrate 14 is, for example, a sapphire substrate, a Si substrate, a GaN substrate, or the like. The semiconductor layer 16 is provided on the second substrate 14. The semiconductor layer 16 is, for example, an i-type GaN layer.

半導体層20は、基体10に(図示の例では半導体層16上に)設けられている。半導体層20は、例えば、n型のGaN層(具体的はSiがドープされたGaN層)である。   The semiconductor layer 20 is provided on the base 10 (on the semiconductor layer 16 in the illustrated example). The semiconductor layer 20 is, for example, an n-type GaN layer (specifically, a GaN layer doped with Si).

半導体層22は、半導体層16上に設けられている。半導体層22は、半導体層20に挟まれて設けられている。半導体層22は、トランジスター30のゲート38の下に設けられている。半導体層22は、例えば、p型のGaN層(具体的はMgがドープされたGaN層)である。   The semiconductor layer 22 is provided on the semiconductor layer 16. The semiconductor layer 22 is provided between the semiconductor layers 20. The semiconductor layer 22 is provided under the gate 38 of the transistor 30. The semiconductor layer 22 is, for example, a p-type GaN layer (specifically, a GaN layer doped with Mg).

素子分離層24は、半導体層16上に設けられている。素子分離層24は、図1に示すように、平面視において(Z軸方向からみて、発光部40の半導体層42aおよび発光層42bの積層方向からみて)、半導体層20の周囲に設けられている。素子分離層24は、例えば、i型のGaN層、酸化シリコン層、窒化シリコン層などである。素子分離層24は、X軸方向において隣り合う発光部40を、電気的に分離している。   The element isolation layer 24 is provided on the semiconductor layer 16. As illustrated in FIG. 1, the element isolation layer 24 is provided around the semiconductor layer 20 in a plan view (as viewed from the Z-axis direction, as viewed from the stacking direction of the semiconductor layers 42 a and 42 b of the light emitting unit 40). Yes. The element isolation layer 24 is, for example, an i-type GaN layer, a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, or the like. The element isolation layer 24 electrically isolates the light emitting units 40 adjacent in the X-axis direction.

トランジスター30は、図2に示すように、ソース領域32と、ドレイン領域34と、チャネル領域36と、ゲート38と、を有している。ソース領域32およびドレイン領域34は、半導体層20に設けられている。チャネル領域36は、ソース領域32とドレイン領域34との間の領域である。チャネル領域36は、半導体層22に設けられている。チャネル領域36には、例えば、静電容量が形成される。   As illustrated in FIG. 2, the transistor 30 includes a source region 32, a drain region 34, a channel region 36, and a gate 38. The source region 32 and the drain region 34 are provided in the semiconductor layer 20. The channel region 36 is a region between the source region 32 and the drain region 34. The channel region 36 is provided in the semiconductor layer 22. For example, a capacitance is formed in the channel region 36.

ゲート38は、半導体層22上に設けられている。ゲート38は、チャネル領域36に流れる電流を制御する。ゲート38は、半導体層22上に設けられたゲート絶縁層38aと、ゲート絶縁層38a上に設けられたゲート電極38bと、を有している。ゲート絶縁層38aは、例えば、酸化シリコン層である。ゲート絶縁層38aの材質は、例えば、銅、アルミニウムなどである。   The gate 38 is provided on the semiconductor layer 22. The gate 38 controls the current flowing through the channel region 36. The gate 38 includes a gate insulating layer 38a provided on the semiconductor layer 22 and a gate electrode 38b provided on the gate insulating layer 38a. The gate insulating layer 38a is, for example, a silicon oxide layer. The material of the gate insulating layer 38a is, for example, copper or aluminum.

トランジスター30は、複数設けられている。トランジスター30は、アレイ状に設けられている。すなわち、トランジスター30は、所定の方向に並んで設けられている。図1に示す例では、トランジスター30は、X軸方向およびY軸方向に並んで(マトリックス状に)設けられている。X軸方向に並ぶトランジスター30は、例えば、共通のゲート絶縁層38aおよびゲート電極38bを有している。図示の例では、ゲート電極38bは、素子分離層24上に設けられたパッド8からX軸方向に延出している。複数のゲート電極38bは、Y軸方向に配列されている。Y軸方向において隣り合うトランジスター30は、図2に示すように、例えば、共通のソース領域32を有している。   A plurality of transistors 30 are provided. The transistors 30 are provided in an array. That is, the transistors 30 are provided side by side in a predetermined direction. In the example illustrated in FIG. 1, the transistors 30 are provided side by side (in a matrix) in the X-axis direction and the Y-axis direction. The transistors 30 arranged in the X-axis direction have, for example, a common gate insulating layer 38a and a gate electrode 38b. In the illustrated example, the gate electrode 38 b extends from the pad 8 provided on the element isolation layer 24 in the X-axis direction. The plurality of gate electrodes 38b are arranged in the Y-axis direction. As shown in FIG. 2, the transistors 30 adjacent in the Y-axis direction have, for example, a common source region 32.

トランジスター30は、発光部40に対応して設けられている。本実施形態において、トランジスター30の数と発光部40の数とは、同じであり、トランジスター30は、発光部40と電気的に接続されている。具体的には、トランジスター30のソース領域32またはドレイン領域34は、発光部40の半導体層42aと電気的に接続されている。すなわち、トランジスター30がOFFの状態(チャネル領域36に電流が流れていない状態)であっても、ソース領域32またはドレイン領域34は、半導体層42aと電気的に接続されている。図示の例では、ドレイン領域34は、半導体層42aと電気的に接続されている。トランジスター30は、発光部40の柱状部42へ注入される電流量を制御する。また、トランジスター30を制御することにより、発光部40ごとに発光のタイミングを制御することができる。また、トランジスター30を制御することにより、発光部40に注入される電流量を制御してもよい。   The transistor 30 is provided corresponding to the light emitting unit 40. In the present embodiment, the number of transistors 30 and the number of light emitting units 40 are the same, and the transistors 30 are electrically connected to the light emitting units 40. Specifically, the source region 32 or the drain region 34 of the transistor 30 is electrically connected to the semiconductor layer 42 a of the light emitting unit 40. That is, the source region 32 or the drain region 34 is electrically connected to the semiconductor layer 42a even when the transistor 30 is in an OFF state (a state in which no current flows through the channel region 36). In the illustrated example, the drain region 34 is electrically connected to the semiconductor layer 42a. The transistor 30 controls the amount of current injected into the columnar part 42 of the light emitting unit 40. Further, by controlling the transistor 30, the light emission timing can be controlled for each light emitting unit 40. Further, the amount of current injected into the light emitting unit 40 may be controlled by controlling the transistor 30.

本発明において、トランジスター30が発光部40に対応して設けられている、とは、少なくとも1つのトランジスター30が発光部40に対応にて設けられていることを表現している。本発明において、発光部40に対応して設けられているトランジスターは、1つに限定されず、発光部40に対応して複数のトランジスターが設けられていてもよい。   In the present invention, the phrase “the transistor 30 is provided corresponding to the light emitting portion 40” represents that at least one transistor 30 is provided corresponding to the light emitting portion 40. In the present invention, the number of transistors provided corresponding to the light emitting unit 40 is not limited to one, and a plurality of transistors may be provided corresponding to the light emitting unit 40.

発光部40は、半導体層20上に設けられている。発光部40は、複数設けられている。発光部40は、アレイ状に設けられている。すなわち、発光部40は、所定の方向に並んで設けられている。図1に示す例では、発光部40は、X軸方向およびY軸方向に並んで(マトリックス状に)設けられている。ここで、図5は、発光部40を模式的に示す平面図である。図6は、発光部40を模式的に示す図5のVI−VI線断面図である。   The light emitting unit 40 is provided on the semiconductor layer 20. A plurality of light emitting units 40 are provided. The light emitting units 40 are provided in an array. In other words, the light emitting units 40 are provided side by side in a predetermined direction. In the example illustrated in FIG. 1, the light emitting units 40 are provided side by side (in a matrix) in the X axis direction and the Y axis direction. Here, FIG. 5 is a plan view schematically showing the light emitting unit 40. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.

発光部40は、図5および図6に示すように、柱状部42と、光伝搬層44と、を有している。なお、便宜上、図5では、導電層70および絶縁層60の図示を省略している。   As shown in FIGS. 5 and 6, the light emitting part 40 includes a columnar part 42 and a light propagation layer 44. For convenience, the conductive layer 70 and the insulating layer 60 are not shown in FIG.

なお、本発明において、「上」とは、Z軸方向(柱状部42の半導体層42aと発光層42bとの積層方向)において、柱状部42からみて基体10から遠ざかる方向のことであり、「下」とは、Z軸方向において、柱状部42からみて基体10に近づく方向のことである。   In the present invention, “up” refers to a direction away from the substrate 10 when viewed from the columnar portion 42 in the Z-axis direction (the stacking direction of the semiconductor layer 42a and the light emitting layer 42b of the columnar portion 42). “Down” refers to a direction approaching the substrate 10 when viewed from the columnar portion 42 in the Z-axis direction.

柱状部42は、半導体層20上に設けられている。柱状部42は、柱状の形状を有している。柱状部42は、半導体層20から突出している。柱状部42は、複数設けられている。図5に示す例では、柱状部42の平面形状(Z軸方向からみた形状)は、四角形である。柱状部42の径(多角形の場合は内接円の径)は、nmオーダー(1μm未満)であり、具体的には10nm以上500nm以下である。柱状部42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42のZ軸方向の大きさは、例えば、0.1μm以上5μm以下である。複数の柱状部42は、互いに離間している。隣り合う柱状部42の間隔は、例えば、1nm以上500nm以下である。   The columnar part 42 is provided on the semiconductor layer 20. The columnar part 42 has a columnar shape. The columnar part 42 protrudes from the semiconductor layer 20. A plurality of columnar portions 42 are provided. In the example illustrated in FIG. 5, the planar shape (the shape viewed from the Z-axis direction) of the columnar portion 42 is a quadrangle. The diameter of the columnar section 42 (inscribed circle diameter in the case of a polygon) is on the order of nm (less than 1 μm), and specifically 10 nm or more and 500 nm or less. The columnar section 42 is also called, for example, a nanocolumn, nanowire, nanorod, or nanopillar. The size of the columnar part 42 in the Z-axis direction is, for example, not less than 0.1 μm and not more than 5 μm. The plurality of columnar portions 42 are separated from each other. The interval between the adjacent columnar portions 42 is, for example, 1 nm or more and 500 nm or less.

なお、柱状部42の平面形状は、特に限定されず、例えば、六角形などの四角形以外の多角形でもよいし、円、楕円などであってもよい。また、図示の例では、柱状部42は、Z軸方向において径が一定であるが、Z軸方向において径が異なっていてもよい。   The planar shape of the columnar portion 42 is not particularly limited, and may be a polygon other than a quadrangle such as a hexagon, a circle, an ellipse, or the like. In the illustrated example, the columnar portion 42 has a constant diameter in the Z-axis direction, but may have a different diameter in the Z-axis direction.

複数の柱状部42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。このような周期構造においては、ピッチと各部位の径および各部位の屈折率により決定されるフォトニックバンド端波長λにおいて光閉じ込め効果を得ることができる。発光装置100では、柱状部42の発光層42bにおいて生じる光は、波長λを含むため、フォトニック結晶の効果を発現することができる。図5に示す例では、柱状部42は、X軸方向およびY軸方向に並んで(マトリックス状に)設けられている。   The plurality of columnar portions 42 are arranged at a predetermined pitch in a predetermined direction in plan view. In such a periodic structure, a light confinement effect can be obtained at the photonic band edge wavelength λ determined by the pitch, the diameter of each part, and the refractive index of each part. In the light emitting device 100, the light generated in the light emitting layer 42b of the columnar section 42 includes the wavelength λ, and thus can exhibit the effect of a photonic crystal. In the example shown in FIG. 5, the columnar portions 42 are provided side by side (in a matrix) in the X-axis direction and the Y-axis direction.

柱状部42は、図6に示すように、半導体層(第1半導体層)42aと、発光層42bと、半導体層(第2半導体層)42cと、を有している。   As shown in FIG. 6, the columnar section 42 includes a semiconductor layer (first semiconductor layer) 42a, a light emitting layer 42b, and a semiconductor layer (second semiconductor layer) 42c.

半導体層42aは、半導体層20上に設けられている。半導体層42aは、基体10と発光層42bとの間に設けられている。半導体層42aは、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。   The semiconductor layer 42 a is provided on the semiconductor layer 20. The semiconductor layer 42a is provided between the base 10 and the light emitting layer 42b. The semiconductor layer 42a is, for example, an n-type GaN layer (specifically, a GaN layer doped with Si).

発光層42bは、半導体層42a上に設けられている。発光層42bは、半導体層42aと半導体層42cとの間に設けられている。発光層42b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42b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42bを構成するGaN層およびInGaN層の数は、特に限定されない。   The light emitting layer 42b is provided on the semiconductor layer 42a. The light emitting layer 42b is provided between the semiconductor layer 42a and the semiconductor layer 42c. The light emitting layer 42b is a layer capable of emitting light when current is injected. The light emitting layer 42b has, for example, a quantum well structure composed of a GaN layer and an InGaN layer. The number of GaN layers and InGaN layers constituting the light emitting layer 42b is not particularly limited.

半導体層42cは、発光層42b上に設けられている。半導体層42cは、半導体層42aと導電型の異なる層である。半導体層42cは、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42a,42cは、発光層42bに光を閉じ込める(発光層42b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。   The semiconductor layer 42c is provided on the light emitting layer 42b. The semiconductor layer 42c is a layer having a conductivity type different from that of the semiconductor layer 42a. The semiconductor layer 42c is, for example, a p-type GaN layer (specifically, a GaN layer doped with Mg). The semiconductor layers 42a and 42c are clad layers having a function of confining light in the light emitting layer 42b (suppressing light leakage from the light emitting layer 42b).

発光装置100では、p型の半導体層42c、不純物がドーピングされていない発光層42b、およびn型の半導体層42aにより、pinダイオードが構成される。半導体層42a,42cは、発光層42bよりもバンドギャップが大きい層である。発光装置100では、導電層70と半導体層20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42b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42bにおいて発生した光は、半導体層42a,42cによりZ軸方向と直交する方向(平面方向)に伝搬する。伝搬した光は、柱状部42によるフォトニック結晶の効果により、定在波を形成し、発光層42bにおいて利得を受けてレーザー発振する。そして、発光装置100は、+1次回折光および−1次回折光をレーザー光として、積層方向に(導電層70側および基体10側に)出射する。   In the light-emitting device 100, the p-type semiconductor layer 42c, the light-emitting layer 42b not doped with impurities, and the n-type semiconductor layer 42a constitute a pin diode. The semiconductor layers 42a and 42c are layers having a larger band gap than the light emitting layer 42b. In the light emitting device 100, when a forward bias voltage of a pin diode is applied between the conductive layer 70 and the semiconductor layer 20 (current is injected), recombination of electrons and holes occurs in the light emitting layer 42b. This recombination causes light emission. Light generated in the light emitting layer 42b propagates in a direction (plane direction) orthogonal to the Z-axis direction by the semiconductor layers 42a and 42c. The propagated light forms a standing wave due to the effect of the photonic crystal by the columnar section 42, and receives a gain in the light emitting layer 42b to cause laser oscillation. The light emitting device 100 emits the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light as laser light in the stacking direction (to the conductive layer 70 side and the substrate 10 side).

発光装置100では、平面方向に伝搬している光の強度が、Z軸方向において、発光層42bで最も大きくなるように、半導体層42a,42cおよび発光層42bの屈折率および厚さが設計されている。   In the light emitting device 100, the refractive indexes and thicknesses of the semiconductor layers 42a and 42c and the light emitting layer 42b are designed so that the intensity of the light propagating in the plane direction is maximized in the light emitting layer 42b in the Z-axis direction. ing.

なお、図示はしないが、基体10と半導体層20との間、または基体10の下に反射層が設けられていてもよい。該反射層は、例えば、DBR(Distributed Bragg Reflector)層である。該反射層によって、発光層42bにおいて発生した光を反射させることができ、発光装置100は、導電層70側からのみ光を出射することができる。   Although not shown, a reflective layer may be provided between the base 10 and the semiconductor layer 20 or below the base 10. The reflective layer is, for example, a DBR (Distributed Bragg Reflector) layer. The light generated in the light emitting layer 42b can be reflected by the reflective layer, and the light emitting device 100 can emit light only from the conductive layer 70 side.

図示の例では、半導体層20上には、絶縁層43が設けられている。絶縁層43は、光伝搬層44と半導体層20との間、および低屈折率部50と半導体層20との間に設けられている。絶縁層43は、柱状部42を形成するためのマスクとして機能する。絶縁層43は、ゲート絶縁層38aと同じ工程で形成されてもよい。そのため、絶縁層43は、材質および厚さがゲート絶縁層38aと同じであってもよい。   In the illustrated example, an insulating layer 43 is provided on the semiconductor layer 20. The insulating layer 43 is provided between the light propagation layer 44 and the semiconductor layer 20 and between the low refractive index portion 50 and the semiconductor layer 20. The insulating layer 43 functions as a mask for forming the columnar portion 42. The insulating layer 43 may be formed in the same process as the gate insulating layer 38a. Therefore, the insulating layer 43 may have the same material and thickness as the gate insulating layer 38a.

光伝搬層44は、隣り合う柱状部42の間に設けられている。光伝搬層44は、絶縁層43上に設けられている。光伝搬層44は、平面視において、柱状部42を囲んで設けられている。光伝搬層44の屈折率は、発光層42bの屈折率よりも低い。光伝搬層44は、例えば、GaN層、酸化チタン(TiO)層である。光伝搬層44であるGaN層は、i型でもよいし、n型でもよいし、p型でもよい。光伝搬層44は、発光層42bにおいて生じた光を、平面方向に伝搬させることができる。図5に示す例では、発光部40の平面形状は、正方形である。 The light propagation layer 44 is provided between adjacent columnar portions 42. The light propagation layer 44 is provided on the insulating layer 43. The light propagation layer 44 is provided so as to surround the columnar portion 42 in plan view. The refractive index of the light propagation layer 44 is lower than the refractive index of the light emitting layer 42b. The light propagation layer 44 is, for example, a GaN layer or a titanium oxide (TiO 2 ) layer. The GaN layer that is the light propagation layer 44 may be i-type, n-type, or p-type. The light propagation layer 44 can propagate the light generated in the light emitting layer 42b in the planar direction. In the example illustrated in FIG. 5, the planar shape of the light emitting unit 40 is a square.

なお、本発明において、「特定の部材(A部材)」が複数の材料から構成されている場合に、「A部材の屈折率」とは、A部材を構成している複数の材料の平均屈折率のことである。   In the present invention, when the “specific member (A member)” is composed of a plurality of materials, the “refractive index of the A member” means the average refraction of the plurality of materials constituting the A member. It is a rate.

低屈折率部50は、図6に示すように、発光部40の側壁41に設けられている。低屈折率部50は、発光層42bの平面方向に設けられている。低屈折率部50は、発光部40の側壁41に設けられたサイドウォールである。図示の例では、側壁41は、光伝搬層44によって構成されている。側壁41は、例えば、図5に示すように、互いに対向している第1側面41aおよび第2側面41bと、側面41a,41bに接続され互いに対向している第3側面41cおよび第4側面41dと、を有している。   As shown in FIG. 6, the low refractive index portion 50 is provided on the side wall 41 of the light emitting portion 40. The low refractive index portion 50 is provided in the planar direction of the light emitting layer 42b. The low refractive index portion 50 is a sidewall provided on the side wall 41 of the light emitting unit 40. In the illustrated example, the side wall 41 is constituted by a light propagation layer 44. For example, as shown in FIG. 5, the side wall 41 includes a first side surface 41a and a second side surface 41b that face each other, and a third side surface 41c and a fourth side surface 41d that are connected to the side surfaces 41a and 41b and face each other. And have.

低屈折率部50は、図6に示すように、絶縁層43上に設けられている。低屈折率部50は、平面視において、発光部40を囲んで設けられている。低屈折率部50の屈折率は、光伝搬層44の屈折率よりも低い。低屈折率部50の材質は、例えば、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(SiN)などである。低屈折率部50は、例えば、単一の層によって構成されている。 As shown in FIG. 6, the low refractive index portion 50 is provided on the insulating layer 43. The low refractive index portion 50 is provided so as to surround the light emitting portion 40 in plan view. The refractive index of the low refractive index portion 50 is lower than the refractive index of the light propagation layer 44. The material of the low refractive index portion 50 is, for example, silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), or the like. The low refractive index part 50 is comprised by the single layer, for example.

低屈折率部50は、発光層42bにおいて生じた光を、反射させることができる。発光層42bにおいて生じた光は、第1側面41aと第2側面41bとの間で定在波を形成する。さらに、発光層42bにおいて生じた光は、第3側面41cと第4側面41dとの間で定在波を形成する。   The low refractive index portion 50 can reflect the light generated in the light emitting layer 42b. The light generated in the light emitting layer 42b forms a standing wave between the first side surface 41a and the second side surface 41b. Furthermore, the light generated in the light emitting layer 42b forms a standing wave between the third side surface 41c and the fourth side surface 41d.

絶縁層60は、図2に示すように、半導体層20上に設けられている。絶縁層60は、ゲート38および低屈折率部50の表面56を覆って設けられている。絶縁層60は、例えば、酸化シリコン層である。絶縁層60は、トランジスター30および発光部40を衝撃などから保護する機能を有している。   As shown in FIG. 2, the insulating layer 60 is provided on the semiconductor layer 20. The insulating layer 60 is provided so as to cover the gate 38 and the surface 56 of the low refractive index portion 50. The insulating layer 60 is, for example, a silicon oxide layer. The insulating layer 60 has a function of protecting the transistor 30 and the light emitting unit 40 from impact or the like.

導電層70は、発光部40上に設けられている。図示の例では、導電層70は、柱状部42上および光伝搬層44上に設けられている。導電層70は、発光部40の数に応じて、複数設けられている。導電層70は、柱状部42の半導体層42cと電気的に接続されている。導電層70は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)層である。発光層42bにおいて生じた光は、導電層70を透過して出射される。   The conductive layer 70 is provided on the light emitting unit 40. In the illustrated example, the conductive layer 70 is provided on the columnar portion 42 and the light propagation layer 44. A plurality of conductive layers 70 are provided according to the number of light emitting units 40. The conductive layer 70 is electrically connected to the semiconductor layer 42 c of the columnar part 42. The conductive layer 70 is, for example, an ITO (Indium Tin Oxide) layer. The light generated in the light emitting layer 42b is transmitted through the conductive layer 70 and emitted.

なお、図示はしないが、導電層70と発光部40との間には、コンタクト層が設けられていてもよい。コンタクト層は、導電層70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、p型のGaN層であってもよい。   Although not shown, a contact layer may be provided between the conductive layer 70 and the light emitting unit 40. The contact layer may be in ohmic contact with the conductive layer 70. The contact layer may be a p-type GaN layer.

配線72は、図3に示すように、絶縁層60上に設けられている。配線72は、図1に示すように、素子分離層24上に設けられたパッド9からY軸方向に延出し、導電層70の数に応じて分岐して、導電層70に接続されている。配線72は、導電層70を介して、半導体層42cと電気的に接続されている。配線72は、複数設けられている。複数の配線72は、X軸方向に配列されている。配線72は、平面視において、ゲート電極38bと交差している。配線72の材質は、例えば、銅、アルミニウム、ITOなどである。図示はしないが、配線72の材質がITOの場合には、配線72は、導電層70の表面全面を覆って設けられていてもよい。   As shown in FIG. 3, the wiring 72 is provided on the insulating layer 60. As shown in FIG. 1, the wiring 72 extends from the pad 9 provided on the element isolation layer 24 in the Y-axis direction, branches according to the number of the conductive layers 70, and is connected to the conductive layer 70. . The wiring 72 is electrically connected to the semiconductor layer 42 c through the conductive layer 70. A plurality of wirings 72 are provided. The plurality of wirings 72 are arranged in the X-axis direction. The wiring 72 intersects the gate electrode 38b in plan view. The material of the wiring 72 is, for example, copper, aluminum, ITO or the like. Although not shown, when the material of the wiring 72 is ITO, the wiring 72 may be provided so as to cover the entire surface of the conductive layer 70.

第1駆動回路80および第2駆動回路82は、第1基板12上に設けられている。図1に示す例では、平面視において、第1駆動回路80は、第2基板14の−X軸方向側に設けられ、第2駆動回路82は、第2基板14の−Y軸方向側に設けられている。駆動回路80,82によって、発光層42bに電流を注入することができる。   The first drive circuit 80 and the second drive circuit 82 are provided on the first substrate 12. In the example shown in FIG. 1, the first drive circuit 80 is provided on the −X axis direction side of the second substrate 14 and the second drive circuit 82 is on the −Y axis direction side of the second substrate 14 in plan view. Is provided. The drive circuits 80 and 82 can inject current into the light emitting layer 42b.

第1駆動回路80は、ゲート電極38bと電気的に接続されている。図示の例では、第1駆動回路80は、パッド80aを有し、ワイヤー2、およびパッド8を介して、ゲート電極38bと電気的に接続されている。さらに、第1駆動回路80は、半導体層20と電気的に接続されている。図示の例では、第1駆動回路80は、パッド80bを有し、ワイヤー3を介して、半導体層20と電気的に接続されている。   The first drive circuit 80 is electrically connected to the gate electrode 38b. In the illustrated example, the first drive circuit 80 includes a pad 80 a and is electrically connected to the gate electrode 38 b via the wire 2 and the pad 8. Further, the first drive circuit 80 is electrically connected to the semiconductor layer 20. In the illustrated example, the first drive circuit 80 has a pad 80 b and is electrically connected to the semiconductor layer 20 via the wire 3.

第2駆動回路82は、配線72と電気的に接続されている。図示の例では、第2駆動回路82は、パッド82aを有し、ワイヤー4、およびパッド9を介して、配線72と電気的に接続されている。ワイヤー2,3,4およびパッド8,9,80a,80b,82aの材質は、導電性であれば、特に限定されない。パッド8は、例えば、ゲート電極38bと一体的に設けられている。パッド9は、例えば、配線72と一体的に設けられている。なお、図示はしないが、駆動回路80,82は、第2基板14上に形成されていてもよい。   The second drive circuit 82 is electrically connected to the wiring 72. In the illustrated example, the second drive circuit 82 has a pad 82 a and is electrically connected to the wiring 72 through the wire 4 and the pad 9. The material of the wires 2, 3, 4 and the pads 8, 9, 80a, 80b, 82a is not particularly limited as long as it is conductive. The pad 8 is provided integrally with the gate electrode 38b, for example. The pad 9 is provided integrally with the wiring 72, for example. Although not shown, the drive circuits 80 and 82 may be formed on the second substrate 14.

発光装置100は、例えば、以下の特徴を有する。   For example, the light emitting device 100 has the following characteristics.

発光装置100では、基体10に設けられ電流が注入されることで発光可能な複数の柱状部42、および隣り合う柱状部42の間に設けられ柱状部42において生じた光を伝搬させる光伝搬層44を有する発光部40と、発光部40の側壁41に設けられ、光伝搬層44の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率部50と、を含む。そのため、発光装置100では、低屈折率部50によって、側壁41から光が漏れることを抑制することができる。これにより、発光装置100では、発光層42bにおいて生じた光の利得損失を抑制することができる。したがって、発光装置100では、発光層42bにおいて生じた光は、効率よく利得を得ることができ、低い閾値電流密度によるレーザー発振を実現することができる。   In the light emitting device 100, a plurality of columnar portions 42 that are provided in the substrate 10 and can emit light when current is injected, and a light propagation layer that is provided between adjacent columnar portions 42 and propagates light generated in the columnar portions 42. And a low refractive index portion 50 provided on the side wall 41 of the light emitting portion 40 and having a lower refractive index than the refractive index of the light propagation layer 44. Therefore, in the light emitting device 100, the low refractive index portion 50 can suppress light from leaking from the side wall 41. Thereby, in the light-emitting device 100, the gain loss of the light which arose in the light emitting layer 42b can be suppressed. Therefore, in the light emitting device 100, the light generated in the light emitting layer 42b can obtain a gain efficiently, and laser oscillation with a low threshold current density can be realized.

発光装置100では、柱状部42は、第1半導体層42aと、第1半導体層42aと導電型の異なる第2半導体層42cと、第1半導体層42aと第2半導体層42cとの間に設けられ、電流が注入されることで発光可能な発光層42bと、を有している。そのため、発光装置100では、例えば、基体10の格子定数と半導体層20の格子定数とが異なることに起因して生じる転位が、柱状部42の一定の高さ以上の領域に存在する可能性を小さくすることができるため、転位が発光層42bに存在する可能性を小さくすることができる。   In the light emitting device 100, the columnar portion 42 is provided between the first semiconductor layer 42a, the second semiconductor layer 42c having a conductivity type different from that of the first semiconductor layer 42a, and the first semiconductor layer 42a and the second semiconductor layer 42c. And a light emitting layer 42b capable of emitting light by injecting a current. Therefore, in the light emitting device 100, for example, there is a possibility that dislocations generated due to a difference between the lattice constant of the base 10 and the lattice constant of the semiconductor layer 20 exist in a region having a certain height or more of the columnar portion 42. Since it can be reduced, the possibility that dislocations are present in the light emitting layer 42b can be reduced.

発光装置100では、光伝搬層44の屈折率は、発光層42bの屈折率よりも低い。そのため、発光装置100では、発光層42bにおいて生じた光は、光伝搬層44を平面方向に伝搬し易い。   In the light emitting device 100, the refractive index of the light propagation layer 44 is lower than the refractive index of the light emitting layer 42b. Therefore, in the light emitting device 100, the light generated in the light emitting layer 42b easily propagates in the plane direction in the light propagation layer 44.

発光装置100では、低屈折率部50は、発光部40を囲んで設けられている。そのため、発光装置100では、より確実に、光が漏れることを抑制することができる。さらに発光装置100では、発光部40の第1側面41aと第2側面41bとの間、および発光部40の第3側面41cと第4側面41dとの間で定在波を形成することができる。したがって、発光装置100では、より低い閾値電流密度でレーザー発振を実現することができる。   In the light emitting device 100, the low refractive index portion 50 is provided so as to surround the light emitting portion 40. Therefore, in the light-emitting device 100, it can suppress more reliably that light leaks. Further, in the light emitting device 100, standing waves can be formed between the first side surface 41 a and the second side surface 41 b of the light emitting unit 40 and between the third side surface 41 c and the fourth side surface 41 d of the light emitting unit 40. . Therefore, the light emitting device 100 can realize laser oscillation with a lower threshold current density.

発光装置100では、発光部40に対応して設けられたトランジスター30を含む。そのため、発光装置100では、トランジスター30を制御することにより、発光部40ごとに発光のタイミングを制御することができる。   The light emitting device 100 includes a transistor 30 provided corresponding to the light emitting unit 40. Therefore, in the light emitting device 100, the light emission timing can be controlled for each light emitting unit 40 by controlling the transistor 30.

発光装置100では、発光部40は、アレイ状に設けられている。したがって、発光装置100では、1つの発光部40を画素として映像を形成することができる自発光イメージャーを構成することができる。   In the light emitting device 100, the light emitting units 40 are provided in an array. Therefore, the light-emitting device 100 can constitute a self-light-emitting imager that can form an image using one light-emitting unit 40 as a pixel.

発光装置100では、ソース領域32およびドレイン領域34は、第1半導体層20に設けられている。このように、発光装置100では、同一基板上に(1つの基体10に)トランジスター30および発光部40を形成することができる。したがって、発光装置100では、トランジスター30および発光部40を別々の基板に設ける場合に比べて、小型化を図ることができる。   In the light emitting device 100, the source region 32 and the drain region 34 are provided in the first semiconductor layer 20. In this manner, in the light emitting device 100, the transistor 30 and the light emitting unit 40 can be formed on the same substrate (on one base body 10). Therefore, the light emitting device 100 can be reduced in size as compared with the case where the transistor 30 and the light emitting unit 40 are provided on separate substrates.

なお、上記では、InGaN系の発光層42bについて説明したが、発光層42bとしては、電流が注入されることで発光可能なあらゆる材料系を用いることができる。例えば、AlGaN系、AlGaAs系、InGaAs系、InGaAsP系、InP系、GaP系、AlGaP系などの半導体材料を用いることができる。半導体層20,22,42a,42cもGaN層に限定されず、上記の材料系に適応した材料から構成される。半導体層20,22,42a,42cは、例えば、InGaN層、AlGaN層、AlGaAs層、InGaAs層、InGaAsP層、InP層、GaP層、AlGaP層などである。   Although the InGaN-based light emitting layer 42b has been described above, any material system that can emit light when current is injected can be used as the light emitting layer 42b. For example, semiconductor materials such as AlGaN, AlGaAs, InGaAs, InGaAsP, InP, GaP, and AlGaP can be used. The semiconductor layers 20, 22, 42a, and 42c are not limited to the GaN layer, and are made of a material suitable for the material system described above. The semiconductor layers 20, 22, 42a, and 42c are, for example, an InGaN layer, an AlGaN layer, an AlGaAs layer, an InGaAs layer, an InGaAsP layer, an InP layer, a GaP layer, an AlGaP layer, or the like.

また、発光装置100では、複数の発光層42bは、同じ半導体材料系で形成されていなくてもよい。例えば、発光層42bを構成する半導体材料系を変えることにより、赤色光を出射する発光部40と、緑色光を出射する発光部40と、青色光を出射する発光部40と、が同一の基体10に設けられていてもよい。   In the light emitting device 100, the plurality of light emitting layers 42b may not be formed of the same semiconductor material system. For example, by changing the semiconductor material system constituting the light emitting layer 42b, the light emitting section 40 that emits red light, the light emitting section 40 that emits green light, and the light emitting section 40 that emits blue light are the same base. 10 may be provided.

また、上記では、半導体層20にトランジスター30のソース領域32およびドレイン領域34が設けられている形態について説明したが、本発明に係る発光装置は、発光部に対応するトランジスターは、駆動回路に設けられていてもよい。また、発光部に対応するトランジスターが基体10とは別の基体に設けられていてもよい。   In the above description, the source region 32 and the drain region 34 of the transistor 30 are provided in the semiconductor layer 20. However, in the light emitting device according to the present invention, the transistor corresponding to the light emitting portion is provided in the driver circuit. It may be done. Further, a transistor corresponding to the light emitting unit may be provided on a base other than the base 10.

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7〜図9は、第1実施形態に係る発光装置100の製造工程を模式的に示す断面図である。
1.2. Method for Manufacturing Light-Emitting Device Next, a method for manufacturing the light-emitting device 100 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 7-9 is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the light-emitting device 100 which concerns on 1st Embodiment.

図7に示すように、例えば接合部材(図示せず)を用いて、第1基板12に第2基板14を接合させる。次に、第2基板14上に、半導体層16、半導体層20をこの順でエピタキシャル成長させる。次に、半導体層20をパターニングし、所定の位置に複数の開口部を形成する。次に、該開口部に半導体層22をエピタキシャル成長させ、別の開口部に素子分離層24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。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。   As shown in FIG. 7, the second substrate 14 is bonded to the first substrate 12 using, for example, a bonding member (not shown). Next, the semiconductor layer 16 and the semiconductor layer 20 are epitaxially grown in this order on the second substrate 14. Next, the semiconductor layer 20 is patterned to form a plurality of openings at predetermined positions. Next, the semiconductor layer 22 is epitaxially grown in the opening, and the element isolation layer 24 is epitaxially grown in another opening. Examples of the epitaxial growth method include a MOCVD (Metal Organic Chemical Deposition) method and an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method. The patterning is performed by, for example, photolithography and etching.

図8に示すように、半導体層20,22上および素子分離層24に絶縁層43aを形成する。絶縁層43aは、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法やスパッタ法による成膜、および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(以下、単に「パターニング」ともいう)によって形成される。   As shown in FIG. 8, an insulating layer 43 a is formed on the semiconductor layers 20 and 22 and on the element isolation layer 24. The insulating layer 43a is formed by, for example, film formation by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a sputtering method, and patterning by photolithography and etching (hereinafter also simply referred to as “patterning”).

次に、絶縁層43a上にゲート電極38bを形成する。ゲート電極38bは、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜、およびパターニングによって形成される。   Next, the gate electrode 38b is formed on the insulating layer 43a. The gate electrode 38b is formed by, for example, film formation by sputtering or vacuum deposition and patterning.

次に、絶縁層43aをマスクとして、例えば、MOCVD法やMBE法などにより、半導体層20上に、半導体層42a、発光層42b、半導体層42cをこの順でエピタキシャル成長させる。本工程により、柱状部42を形成することができる。   Next, using the insulating layer 43a as a mask, the semiconductor layer 42a, the light emitting layer 42b, and the semiconductor layer 42c are epitaxially grown in this order on the semiconductor layer 20 by, for example, the MOCVD method or the MBE method. By this step, the columnar section 42 can be formed.

次に、柱状部42の周囲に光伝搬層44を形成する。光伝搬層44は、例えば、MOCVD法やMBE法などによるELO(Epitaxial Lateral Overgrowth)法によって形成される。以上の工程により、発光部40を形成することができる。なお、発光部40を形成する工程と、ゲート絶縁層38aを形成する工程と、の順番は、特に限定されない。   Next, the light propagation layer 44 is formed around the columnar portion 42. The light propagation layer 44 is formed by, for example, an ELO (Epitaxial Lateral Overgrowth) method such as MOCVD method or MBE method. The light emitting unit 40 can be formed by the above steps. Note that the order of the step of forming the light emitting portion 40 and the step of forming the gate insulating layer 38a is not particularly limited.

図9に示すように、発光部40の側壁41に、低屈折率部50を形成する。低屈折率部50は、例えば、全面に絶縁層(図示せず)を成膜した後、該絶縁層をエッチバックすることにより形成される。本工程により、例えば、絶縁層43aをエッチングすることができ、絶縁層43およびゲート絶縁層38aが形成される。このように、発光装置100の製造方法では、絶縁層43およびゲート絶縁層38aを同一の工程によって形成することができるので、絶縁層43およびゲート絶縁層38aを別々の工程で形成する場合に比べて、製造工程を短縮することができる。   As shown in FIG. 9, the low refractive index portion 50 is formed on the side wall 41 of the light emitting portion 40. The low refractive index portion 50 is formed, for example, by forming an insulating layer (not shown) on the entire surface and then etching back the insulating layer. By this step, for example, the insulating layer 43a can be etched, and the insulating layer 43 and the gate insulating layer 38a are formed. As described above, in the method for manufacturing the light emitting device 100, since the insulating layer 43 and the gate insulating layer 38a can be formed by the same process, compared with the case where the insulating layer 43 and the gate insulating layer 38a are formed by separate processes. Thus, the manufacturing process can be shortened.

図2に示すように、ゲート38および低屈折率部50を覆うように、半導体層20上および素子分離層24上に、絶縁層60を形成する。絶縁層60は、例えば、スピンコート法やCVD法による成膜、およびパターニングによって形成される。   As shown in FIG. 2, an insulating layer 60 is formed on the semiconductor layer 20 and the element isolation layer 24 so as to cover the gate 38 and the low refractive index portion 50. The insulating layer 60 is formed by, for example, film formation by spin coating or CVD, and patterning.

次に、発光部40上に導電層70を形成する。導電層70は、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜、およびパターニングによって形成される。   Next, the conductive layer 70 is formed on the light emitting unit 40. The conductive layer 70 is formed by, for example, film formation by sputtering or vacuum vapor deposition, and patterning.

図1および図3に示すように、絶縁層60上および導電層70上に、配線72を形成する。配線72は、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜、およびパターニングによって形成される。   As shown in FIGS. 1 and 3, the wiring 72 is formed on the insulating layer 60 and the conductive layer 70. The wiring 72 is formed by, for example, film formation by sputtering or vacuum vapor deposition, and patterning.

図1に示すように、例えば接合部材(図示せず)を用いて、第1基板12に駆動回路80,82を搭載する。次に、ワイヤー2,3,4によって電気的な接続を行う。   As shown in FIG. 1, drive circuits 80 and 82 are mounted on the first substrate 12 using, for example, a bonding member (not shown). Next, electrical connection is performed by the wires 2, 3, and 4.

以上の工程により、発光装置100を製造することができる。   Through the above steps, the light emitting device 100 can be manufactured.

1.3. 発光装置の変形例
1.3.1. 第1変形例
次に、第1実施形態の第1変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図10は、第1実施形態の第1変形例に係る発光装置110を模式的に示す断面図である。なお、図10では、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
1.3. Modified example of light emitting device 1.3.1. First Modification Next, a light-emitting device according to a first modification of the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 110 according to a first modification of the first embodiment. In FIG. 10, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

以下、第1実施形態の第1変形例に係る発光装置110において、上述した発光装置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。このことは、以下に示す第1実施形態の第2変形例に係る発光装置において、同様である。   Hereinafter, in the light emitting device 110 according to the first modification of the first embodiment, members having the same functions as those of the components of the light emitting device 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This is the same in the light emitting device according to the second modification of the first embodiment described below.

上述した発光装置100では、図6に示すように、低屈折率部50は、例えば、単一の層によって構成されていた。これに対し、発光装置110では、図10に示すように、低屈折率部50は、複数の層によって構成されている。   In the light emitting device 100 described above, as illustrated in FIG. 6, the low refractive index portion 50 is configured by, for example, a single layer. On the other hand, in the light emitting device 110, as shown in FIG. 10, the low refractive index portion 50 is composed of a plurality of layers.

低屈折率部50は、高屈折率層52と、高屈折率層52の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層54と、によって構成されている分布ブラッグ反射器(DBR)である。高屈折率層52と低屈折率層54とは、発光層42bの平面方向において、交互に積層されている。高屈折率層52および低屈折率層54のペア数は、特に限定されないが、例えば、2ペア以上50ペア以下である。高屈折率層52は、例えば、酸化シリコン(SiO)層である。低屈折率層54は、例えば、酸化チタン(TiO)層である。 The low refractive index portion 50 is a distributed Bragg reflector (DBR) constituted by a high refractive index layer 52 and a low refractive index layer 54 having a refractive index lower than that of the high refractive index layer 52. . The high refractive index layers 52 and the low refractive index layers 54 are alternately stacked in the planar direction of the light emitting layer 42b. The number of pairs of the high refractive index layer 52 and the low refractive index layer 54 is not particularly limited, but is, for example, 2 pairs or more and 50 pairs or less. The high refractive index layer 52 is, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) layer. The low refractive index layer 54 is, for example, a titanium oxide (TiO 2 ) layer.

発光装置110は、上述した発光装置100と同様の効果を有することができる。   The light emitting device 110 can have the same effect as the light emitting device 100 described above.

発光装置110では、低屈折率部50は、分布ブラッグ反射器である。そのため、発光装置200では、例えば、低屈折率部50が単一の層から構成されている場合に比べて、発光層42bにおいて生じた光に対する反射率を高くすることができる。   In the light emitting device 110, the low refractive index portion 50 is a distributed Bragg reflector. Therefore, in the light emitting device 200, for example, the reflectance with respect to the light generated in the light emitting layer 42b can be increased as compared with the case where the low refractive index portion 50 is formed of a single layer.

1.3.2. 第2変形例
次に、第1実施形態の第2変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図11は、第1実施形態の第2変形例に係る発光装置110を模式的に示す断面図である。
1.3.2. Second Modified Example Next, a light emitting device according to a second modified example of the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 110 according to a second modification of the first embodiment.

上述した発光装置100では、図4に示すように、発光部40に対応して、1つのトランジスター30が設けられていた。これに対し、発光装置120では、図11に示すように、発光部40に対応して、複数のトランジスター30が設けられている。図示の例では、発光部40に対応して、2つのトランジスター30が設けられている。なお、図示はしないが、発光装置120では、発光部40ごとに、柱状部42と同じ数のトランジスター30が対応して設けられていてもよい。   In the light emitting device 100 described above, one transistor 30 is provided corresponding to the light emitting unit 40 as shown in FIG. On the other hand, in the light emitting device 120, as shown in FIG. 11, a plurality of transistors 30 are provided corresponding to the light emitting unit 40. In the illustrated example, two transistors 30 are provided corresponding to the light emitting unit 40. Although not shown, in the light emitting device 120, the same number of transistors 30 as the columnar part 42 may be provided for each light emitting part 40.

発光装置120は、上述した発光装置100と同様の効果を有することができる。   The light emitting device 120 can have the same effect as the light emitting device 100 described above.

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12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、図12および後述する図13では、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
2. Second Embodiment 2.1. Next, a light emitting device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device 200 according to the second embodiment. In FIG. 12 and FIG. 13 to be described later, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

以下、第2実施形態に係る発光装置200において、上述した発光装置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。   Hereinafter, in the light emitting device 200 according to the second embodiment, members having the same functions as the constituent members of the light emitting device 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

発光装置200では、図12に示すように、金属層90を含む点において、上述した発光装置100と異なる。   As shown in FIG. 12, the light emitting device 200 is different from the light emitting device 100 described above in that it includes a metal layer 90.

金属層90は、低屈折率部50の表面56に設けられている。金属層90は、発光層42bの平面方向に設けられている。図示の例では、金属層90は、低屈折率部50と絶縁層60との間に設けられている。金属層90は、半導体層20と離間して設けられている。図示の例では、金属層90と半導体層20との間には、絶縁層43が位置している。絶縁層43は、金属層90と半導体層20とを電気的に分離している。金属層90は、例えば、銀層、銅層、アルミニウム層などである。   The metal layer 90 is provided on the surface 56 of the low refractive index portion 50. The metal layer 90 is provided in the planar direction of the light emitting layer 42b. In the illustrated example, the metal layer 90 is provided between the low refractive index portion 50 and the insulating layer 60. The metal layer 90 is provided separately from the semiconductor layer 20. In the illustrated example, an insulating layer 43 is located between the metal layer 90 and the semiconductor layer 20. The insulating layer 43 electrically separates the metal layer 90 and the semiconductor layer 20. The metal layer 90 is, for example, a silver layer, a copper layer, an aluminum layer, or the like.

発光装置200は、上述した発光装置100と同様の効果を有することができる。   The light emitting device 200 can have the same effect as the light emitting device 100 described above.

発光装置200では、低屈折率部50の表面56に設けられた金属層90を含む。そのため、発光装置200では、仮に、発光層42bにおいて生じた光が低屈折率部50を透過したとしても、金属層90において該光を反射させることができる。したがって、発光装置200では、より確実に、光が漏れることを抑制することができる。   The light emitting device 200 includes a metal layer 90 provided on the surface 56 of the low refractive index portion 50. Therefore, in the light emitting device 200, even if the light generated in the light emitting layer 42b is transmitted through the low refractive index portion 50, the light can be reflected on the metal layer 90. Therefore, in the light emitting device 200, it is possible to more reliably prevent light from leaking.

ここで、図示はしないが、仮に、発光部40の側壁41に直接、金属層90が設けられていると、金属層90は、所定の割合で可視光を吸収するため、側壁41に直接、金属層90を設けることは、好ましくない。金属層90が光を吸収すると金属層90が発熱し、発光装置の温度特性が悪化する場合がある。発光装置200では、発光部40と金属層90との間に低屈折率部50が設けられているため、上記のような問題を回避することができる。   Here, although not shown in the figure, if the metal layer 90 is provided directly on the side wall 41 of the light emitting unit 40, the metal layer 90 absorbs visible light at a predetermined rate. Providing the metal layer 90 is not preferable. When the metal layer 90 absorbs light, the metal layer 90 generates heat, and the temperature characteristics of the light emitting device may deteriorate. In the light emitting device 200, since the low refractive index portion 50 is provided between the light emitting portion 40 and the metal layer 90, the above problem can be avoided.

なお、発光装置200では、図13に示すように、金属層90は、導電層70と一体的に設けられていてもよい。この場合、金属層90と導電層70とを別々の工程で形成する場合に比べて、製造工程を短縮することができる。   In the light emitting device 200, the metal layer 90 may be provided integrally with the conductive layer 70 as shown in FIG. In this case, a manufacturing process can be shortened compared with the case where the metal layer 90 and the conductive layer 70 are formed in separate processes.

また、図示はしないが、発光装置200では、低屈折率部50は、上述した発光装置110のように、分布ブラッグ反射器であってもよい。発光装置200は、光を反射させる金属層90を含むので、分布ブラッグ反射器である低屈折率部50の高屈折率層52と低屈折率層54とのペア数を減らすことができる。   Although not shown, in the light emitting device 200, the low refractive index portion 50 may be a distributed Bragg reflector, like the light emitting device 110 described above. Since the light emitting device 200 includes the metal layer 90 that reflects light, the number of pairs of the high refractive index layer 52 and the low refractive index layer 54 of the low refractive index portion 50 that is a distributed Bragg reflector can be reduced.

2.2. 発光装置の製造方法
次に、第2実施形態に係る発光装置200の製造方法について説明する。第2実施形態に係る発光装置200の製造方法は、例えば、スパッタ法や真空蒸着法などによる成膜、およびパターニングによって金属層90を形成すること以外は、上述した第1実施形態に係る発光装置100の製造方法と、基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。
2.2. Method for Manufacturing Light-Emitting Device Next, a method for manufacturing the light-emitting device 200 according to the second embodiment will be described. The manufacturing method of the light emitting device 200 according to the second embodiment is, for example, the light emitting device according to the first embodiment described above except that the metal layer 90 is formed by film formation by sputtering or vacuum vapor deposition and patterning. This is basically the same as 100 manufacturing methods. Therefore, the detailed description is abbreviate | omitted.

2.3. 発光装置の変形例
次に、第2実施形態の変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図14は、第2実施形態の変形例に係る発光装置210を模式的に示す平面図である。図15は、第2実施形態の変形例に係る発光装置210を模式的に示す図14のXV−XV線断面図である。なお、図14および図15では、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
2.3. Next, a light emitting device according to a modified example of the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a plan view schematically showing a light emitting device 210 according to a modification of the second embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG. 14 schematically showing a light emitting device 210 according to a modification of the second embodiment. In FIG. 14 and FIG. 15, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

以下、第2実施形態の変形例に係る発光装置210において、上述した発光装置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。   Hereinafter, in the light emitting device 210 according to the modified example of the second embodiment, members having the same functions as the constituent members of the light emitting devices 100 and 200 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

上述した発光装置200では、図12に示すように、金属層90は、低屈折率部50の表面56に直接、設けられていた。これに対し、発光装置210では、図15に示すように、金属層90は、絶縁層60を介して、低屈折率部50の表面56に設けられている。   In the light emitting device 200 described above, as shown in FIG. 12, the metal layer 90 is provided directly on the surface 56 of the low refractive index portion 50. On the other hand, in the light emitting device 210, as shown in FIG. 15, the metal layer 90 is provided on the surface 56 of the low refractive index portion 50 via the insulating layer 60.

金属層90は、図14に示すように、配線72と接続されている。図示の例では、金属層90は、配線72と一体的に設けられている。金属層90は、平面視において、例えば、枠状の形状を有している。平面視において、発光部40の外縁および導電層70の外縁は、金属層90と重なっている。   The metal layer 90 is connected to the wiring 72 as shown in FIG. In the illustrated example, the metal layer 90 is provided integrally with the wiring 72. The metal layer 90 has, for example, a frame shape in plan view. In plan view, the outer edge of the light emitting unit 40 and the outer edge of the conductive layer 70 overlap the metal layer 90.

発光装置210は、上述した発光装置200と同様の効果を有することができる。   The light emitting device 210 can have the same effect as the light emitting device 200 described above.

発光装置210では、金属層90は、第2半導体層42cと電気的に接続された配線72に接続されている。そのため、発光装置210では、第2半導体層42cに注入される電流に対する抵抗を小さくすることができる。   In the light emitting device 210, the metal layer 90 is connected to the wiring 72 that is electrically connected to the second semiconductor layer 42c. Therefore, in the light emitting device 210, the resistance to the current injected into the second semiconductor layer 42c can be reduced.

発光装置210では、金属層90は、配線72と一体的に設けられている。そのため、発光装置210では、金属層90と配線72とを別々の工程で形成する場合に比べて、製造工程を短縮することができる。   In the light emitting device 210, the metal layer 90 is provided integrally with the wiring 72. Therefore, in the light emitting device 210, the manufacturing process can be shortened as compared with the case where the metal layer 90 and the wiring 72 are formed in separate processes.

3. 第3実施形態
次に、第3実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図15は、第3実施形態に係るプロジェクター300を模式的に示す図である。
3. Third Embodiment Next, a projector according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a diagram schematically illustrating a projector 300 according to the third embodiment.

プロジェクター300は、本発明に係る発光装置を含む。以下では、図16に示すように、発光装置100(発光装置100R,100G,100B)を含むプロジェクター300について説明する。   The projector 300 includes the light emitting device according to the present invention. Hereinafter, as shown in FIG. 16, a projector 300 including the light emitting device 100 (light emitting devices 100R, 100G, and 100B) will be described.

プロジェクター300は、筐体(図示せず)と、筐体に備えられている発光装置100R,100G,100B、クロスダイクロイックプリズム(色光合成手段)302、および投射レンズ(投射装置)304と、を含む。なお、便宜上、図16では、プロジェクター300を構成する筐体を省略し、さらに発光装置100R,100G,100Bを簡略化して図示している。   The projector 300 includes a housing (not shown), light emitting devices 100R, 100G, and 100B, a cross dichroic prism (color light combining unit) 302, and a projection lens (projection device) 304 provided in the housing. . For the sake of convenience, in FIG. 16, the housing constituting the projector 300 is omitted, and the light emitting devices 100R, 100G, and 100B are simplified.

発光装置100R,100G,100Bは、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を出射する。発光装置100R,100G,100Bは、各々の発光部40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、例えば液晶ライトバルブ(光変調装置)を用いずに、直接的に映像を形成することができる。   The light emitting devices 100R, 100G, and 100B emit red light, green light, and blue light, respectively. The light emitting devices 100R, 100G, and 100B control (modulate) each light emitting unit 40 as image pixels according to image information, for example, directly without using a liquid crystal light valve (light modulation device). An image can be formed.

発光装置100R,100G,100Bから出射された光は、クロスダイクロイックプリズム302に入射する。クロスダイクロイックプリズム302は、発光装置100R,100G,100Bから出射された光を合成して投射レンズ304に導く。投射レンズ304は、発光装置100R,100G,100Bによって形成された映像を、拡大して図示しないスクリーン(表示面)に投射する。   Light emitted from the light emitting devices 100R, 100G, and 100B enters the cross dichroic prism 302. The cross dichroic prism 302 combines the light emitted from the light emitting devices 100R, 100G, and 100B and guides it to the projection lens 304. The projection lens 304 enlarges and projects an image formed by the light emitting devices 100R, 100G, and 100B onto a screen (display surface) (not shown).

具体的には、クロスダイクロイックプリズム302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304によりスクリーン上に投射され、拡大された画像が表示される。   Specifically, the cross dichroic prism 302 is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are arranged in a cross shape on the inner surface thereof. Has been. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. Then, the synthesized light is projected on the screen by the projection lens 304 which is a projection optical system, and an enlarged image is displayed.

プロジェクター300では、発光装置100を含む。そのため、プロジェクター300では、例えば液晶ライトバルブ(光変調装置)を用いずに、直接的に映像を形成することができる。したがって、プロジェクター300では、液晶ライトバルブにおける透過ロス(光の一部が液晶ライトバルブを透過しないこと)を抑制することができ、高輝度化を図ることができる。さらに、プロジェクター300では、部品数を減らすことができ、低コスト化を図ることができる。さらに、プロジェクター300では、レーザー光を出射する発光装置100を含むため、LED(Light Emitting Diode)光を出射する場合に比べて、遠隔箇所から投影可能となる。   The projector 300 includes the light emitting device 100. Therefore, the projector 300 can directly form an image without using, for example, a liquid crystal light valve (light modulation device). Therefore, in the projector 300, transmission loss in the liquid crystal light valve (a part of light does not pass through the liquid crystal light valve) can be suppressed, and high brightness can be achieved. Further, in the projector 300, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. Furthermore, since the projector 300 includes the light emitting device 100 that emits laser light, it is possible to project from a remote location as compared with the case of emitting LED (Light Emitting Diode) light.

なお、例えば、赤色光を出射する発光部40(40R)と、緑色光を出射する発光部40(40G)と、青色光を出射する発光部40(40B)と、が同一の基体10に設けられた発光装置100を用いる場合は、プロジェクター300は、図17に示すように、発光装置100から出射された光は、クロスダイクロイックプリズムに入射せず、直接、投射レンズ304に入射する。この場合、1つの発光装置100で、フルカラーの像表示が可能となり、図16に示す例に比べて、小型化を図ることができる。   For example, the light emitting unit 40 (40R) that emits red light, the light emitting unit 40 (40G) that emits green light, and the light emitting unit 40 (40B) that emits blue light are provided on the same base body 10. When the light emitting device 100 is used, the projector 300 directly enters the projection lens 304 without entering the cross dichroic prism, as shown in FIG. In this case, one light emitting device 100 can display a full-color image, and can be downsized compared to the example shown in FIG.

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。   Applications of the light-emitting device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, but besides projectors, indoor / outdoor lighting, display backlights, laser printers, scanners, in-vehicle lights, sensing devices using light, communication It can also be used as a light source for equipment and the like.

本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。   In the present invention, a part of the configuration may be omitted within a range having the characteristics and effects described in the present application, or each embodiment or modification may be combined.

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、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)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。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

2,3,4…ワイヤー、8,9…パッド、10…基体、12…第1基板、14…第2基板、16,20,22…半導体層、24…素子分離層、30…トランジスター、32…ソース領域、34…ドレイン領域、36…チャネル領域、38…ゲート、38a…ゲート絶縁層、38b…ゲート電極、40,40R,40G,40B…発光部、41…側壁、41a…第1側面、41b…第2側面、41c…第3側面、41d…第4側面、42…柱状部、42a…半導体層、42b…発光層、42c…半導体層、43,43a…絶縁層、44…光伝搬層、50…低屈折率部、52…高屈折率層、54…低屈折率層、56…表面、60…絶縁層、70…導電層、72…配線、80…第1駆動回路、80a,80b…パッド、82…第2駆動回路、82a…パッド、90…金属層、100,100R,100G,100B,110,200,210…発光装置、300…プロジェクター、302…クロスダイクロイックプリズム、304…投射レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 2, 3, 4 ... Wire, 8, 9 ... Pad, 10 ... Base | substrate, 12 ... 1st board | substrate, 14 ... 2nd board | substrate, 16, 20, 22 ... Semiconductor layer, 24 ... Element isolation layer, 30 ... Transistor, 32 ... Source region, 34 ... Drain region, 36 ... Channel region, 38 ... Gate, 38a ... Gate insulating layer, 38b ... Gate electrode, 40, 40R, 40G, 40B ... Light emitting part, 41 ... Side wall, 41a ... First side surface, 41b ... 2nd side surface, 41c ... 3rd side surface, 41d ... 4th side surface, 42 ... Columnar part, 42a ... Semiconductor layer, 42b ... Light emitting layer, 42c ... Semiconductor layer, 43, 43a ... Insulating layer, 44 ... Light propagation layer 50 ... Low refractive index portion, 52 ... High refractive index layer, 54 ... Low refractive index layer, 56 ... Surface, 60 ... Insulating layer, 70 ... Conductive layer, 72 ... Wiring, 80 ... First drive circuit, 80a, 80b ... Pad, 82 ... Second drive circuit, 82a Pad, 90 ... metal layer, 100,100R, 100G, 100B, 110,200,210 ... light-emitting device, 300 ... projector 302 ... cross dichroic prism 304 ... projection lens

Claims (10)

基体と、
前記基体に設けられ電流が注入されることで発光可能な複数の柱状部、および隣り合う前記柱状部の間に設けられ前記柱状部において生じた光を伝搬させる光伝搬層を有する発光部と、
前記発光部の側壁に設けられ、前記光伝搬層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率部と、
を含む、発光装置。
A substrate;
A plurality of columnar portions provided on the base body and capable of emitting light by injecting current; and a light emitting unit including a light propagation layer provided between the adjacent columnar portions to propagate light generated in the columnar portions;
A low refractive index portion provided on a side wall of the light emitting portion and having a refractive index lower than a refractive index of the light propagation layer;
A light emitting device.
請求項1において、
前記柱状部は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層と導電型の異なる第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発光可能な発光層と、
を有する、発光装置。
In claim 1,
The columnar part is
A first semiconductor layer;
A second semiconductor layer having a conductivity type different from that of the first semiconductor layer;
A light emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and capable of emitting light by injecting a current;
A light emitting device.
請求項2において、
前記光伝搬層の屈折率は、前記発光層の屈折率よりも低い、発光装置。
In claim 2,
The light emitting device, wherein a refractive index of the light propagation layer is lower than a refractive index of the light emitting layer.
請求項2または3において、
前記低屈折率部の表面に設けられた金属層を含む、発光装置。
In claim 2 or 3,
A light emitting device including a metal layer provided on a surface of the low refractive index portion.
請求項4において、
前記第1半導体層は、前記基体と前記発光層との間に設けられ、
前記金属層は、前記第2半導体層と電気的に接続された配線に接続されている、発光装置。
In claim 4,
The first semiconductor layer is provided between the base and the light emitting layer,
The light emitting device, wherein the metal layer is connected to a wiring electrically connected to the second semiconductor layer.
請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記低屈折率部は、前記発光部を囲んで設けられている、発光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The low refractive index portion is a light emitting device provided to surround the light emitting portion.
請求項1ないし6のいずれか1項において、
前記低屈折率部は、分布ブラッグ反射器である、発光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The light emitting device, wherein the low refractive index portion is a distributed Bragg reflector.
請求項1ないし7のいずれか1項において、
前記発光部に対応して設けられたトランジスターを含む、発光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
A light emitting device including a transistor provided corresponding to the light emitting unit.
請求項1ないし8のいずれか1項において、
前記発光部は、アレイ状に設けられている、発光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 8,
The light emitting unit is a light emitting device provided in an array.
請求項1ないし9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。   A projector comprising the light emitting device according to claim 1.
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