JP2019200328A - プロジェクター - Google Patents

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浩康 加▲瀬▼谷
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Abstract

【課題】照明対象に影が映りこまないプロジェクターを提供する。【解決手段】発光装置および光変調装置を有し、前記発光装置は、第１半導体層と、第２半導体層と、電流が注入されることで光を発生させる発光層と、前記第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、前記第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、前記第２電極に接続された第３電極と、を有し、前記第２電極は、前記発光層で発生された光を透過させ、前記第３電極の抵抗率は、前記第２電極の抵抗率よりも低く、前記第３電極は、第１方向に並ぶ複数の第１導電部を有し、前記光変調装置は、複数の画素と、隣り合う前記画素の間の間隙領域と、を有し、複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第１方向のピッチの整数倍であり、前記発光装置から出射された光によって生じる前記第１導電部の影は、前記間隙領域に投影される、プロジェクター。【選択図】図５

Description

本発明は、プロジェクターに関する。
プロジェクターの光源として、複数の半導体層を積層させ、光を積層方向に出射させる発光装置が知られている。このような発光装置では、例えば、電極として、光を透過させる透明電極を用い、光を透明電極側から取り出す。
例えば特許文献１では、透明電極として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用い、光をＩＴＯ側から取り出す液晶プロジェクターが記載されている。
特開２０００−７５４０６号公報
上記のようなＩＴＯ等の透明電極として用いられる材料は、一般的に抵抗が高いため、発光領域全域に所望の電流を注入することができない場合がある。そのため、例えば、透明電極上に抵抗の低い金属層を設けて、抵抗を低減することが考えられる。しかしながら、金属層は、発光層で発生された光を遮光するため、例えば、金属層の影が液晶ライトバルブの画素に投影されると、スクリーンなどの照明対象に金属層の影が映りこんでしまう。
本発明に係るプロジェクターの一態様は、
発光装置と、
前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調させる光変調装置と、
を有し、
前記発光装置は、
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生させる発光層と、
前記第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、
前記第２電極に接続された第３電極と、
を有し、
前記第２電極は、前記発光層で発生された光を透過させ、
前記第３電極の抵抗率は、前記第２電極の抵抗率よりも低く、
前記第３電極は、第１方向に並ぶ複数の第１導電部を有し、
前記光変調装置は、
複数の画素と、
隣り合う前記画素の間の間隙領域と、
を有し、
複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第１方向のピッチの整数倍であり、
前記発光装置から出射された光によって生じる前記第１導電部の影は、前記間隙領域に投影される。
前記プロジェクターの一態様において、
前記第３電極は、前記第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の第２導電部を有し、
複数の前記第２導電部の前記第２方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第２方向のピッチの整数倍であり、
前記発光装置から出射された光によって生じる前記第２導電部の影は、前記間隙領域に投影されてもよい。
本発明に係るプロジェクターの一態様は、
発光装置と、
前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調させる光変調装置と、
前記発光装置から出射された光を、前記光変調装置に導くレンズ系と、
を有し、
前記発光装置は、
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生させる発光層と、
前記第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、
前記第２電極に接続された第３電極と、
を有し、
前記第２電極は、前記発光層で発生された光を透過させ、
前記第３電極の抵抗率は、前記第２電極の抵抗率よりも低く、
前記第３電極は、第１方向に並ぶ複数の第１導電部を有し、
前記光変調装置は、
複数の画素と、
隣り合う前記画素の間の間隙領域と、
を有し、
複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第１方向のピッチに前記レンズ系の倍率を掛けた値の整数倍であり、
前記発光装置から出射された光によって生じる前記第１導電部の影は、前記間隙領域に投影される。
前記プロジェクターの一態様において、
前記第３電極は、
複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチが、第１ピッチである第１部分と、
複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチが、前記第１ピッチよりも小さい第２ピッチである第２部分と、
を有し、
前記第１半導体層および前記発光層の積層方向から見た平面視において、前記第２部分と前記第２電極の中心との間の距離は、前記第１部分と前記第２電極の中心との間の距離よりも小さくてもよい。
前記プロジェクターの一態様において、
複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第１方向のピッチと同じであってもよい。
前記プロジェクターの一態様において、
隣り合う前記第１導電部の間の距離は、前記画素の前記第１方向の大きさよりも小さくてもよい。
前記プロジェクターの一態様において、
前記光変調装置は、前記発光装置から出射された光を前記画素に導く集光レンズを有し、
隣り合う前記第１導電部の間の距離は、前記画素の前記第１方向の大きさよりも大きくてもよい。
第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。 第１実施形態に係るプロジェクターの発光装置を模式的に示す断面図。 第１実施形態に係るプロジェクターの発光装置を模式的に示す平面図。 第１実施形態に係るプロジェクターの発光装置を模式的に示す平面図。 第１実施形態に係るプロジェクターの発光装置および光変調装置を模式的に示す断面図。 第１実施形態に係るプロジェクターの光変調装置を模式的に示す平面図。 第１実施形態に係るプロジェクターの光変調装置を模式的に示す平面図。 第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクターの発光装置を模式的に示す平面図。 第１実施形態の第２変形例に係るプロジェクターの発光装置および光変調装置を模式的に示す断面図。 参考例に係るプロジェクターの発光装置および光変調装置を模式的に示す断面図。 第１実施形態の第３変形例に係るプロジェクターの発光装置を模式的に示す断面図。 第１実施形態の第４変形例に係るプロジェクターの発光装置を模式的に示す断面図。 第２実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。 第２実施形態に係るプロジェクターの発光装置および光変調装置を模式的に示す断面図。 第２実施形態に係るプロジェクターの光変調装置を模式的に示す平面図。
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． プロジェクター
まず、第１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１は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を模式的に示す断面図である。
プロジェクター１００は、図１に示すように、例えば、発光装置１０と、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）３０と、クロスダイクロイックプリズム（色光合成装置）５０と、投射レンズ（投射装置）６０と、これらを収容する筐体（図示せず）と、を有している。なお、便宜上、図１では、発光装置１０および液晶ライトバルブ３０を簡略化して図示している。
発光装置１０は、光を出射する。図示の例では、プロジェクター１００は、発光装置１０として、赤色光を出射する赤色光源１０Ｒと、緑色光を出射する緑色光源１０Ｇと、青色光を出射する青色光源１０Ｂと、を有している。光源１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、液晶ライトバルブ３０を直接照射するバックライト式の光源である。
液晶ライトバルブ３０は、発光装置１０から出射された光を、画像情報に応じて変調させる。図示の例では、プロジェクター１００は、液晶ライトバルブ３０として、赤色光が入射する液晶ライトバルブ３０Ｒと、緑色光が入射する液晶ライトバルブ３０Ｇと、青色光が入射する液晶ライトバルブ３０Ｂと、を有している。
クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射された光を合成して投射レンズ６０に導く。クロスダイクロイックプリズム５０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。
投射レンズ６０は、クロスダイクロイックプリズム５０によって合成された光を、スクリーン（図示せず）に投射する。投射レンズ６０は、液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂによって形成された像（画像）を、拡大してスクリーンに投射することができる。
ここで、図２は、発光装置１０を模式的に示す断面図である。図３は、発光装置１０を模式的に示す平面図である。図４は、図３の拡大図である。なお、図２は、図３のＩＩ−ＩＩ線断面図である。また、図２〜図４および後述する図５〜７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。
発光装置１０は、図２〜図４に示すように、例えば、基板１２と、第１半導体層１４と、発光層１６と、第２半導体層１８と、第１電極２０と、第２電極２２と、第３電極２４と、を有している。発光装置１０は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。なお、便宜上、図３では、第１電極２０の図示を省略している。
基板１２は、例えば、サファイア基板などである。
第１半導体層１４は、基板１２上に設けられている。第１半導体層１４は、基板１２と発光層１６との間に設けられている。第１半導体層１４は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。
なお、本発明において、「上」とは、第１半導体層１４および発光層１６の積層方向において、発光層１６からみて基板１２から遠ざかる方向のことであり、「下」とは、積層方向において、発光層１６からみて基板１２に近づく方向のことである。図示の例では、「上」は、＋Ｚ軸方向側であり、「下」は、−Ｚ軸方向側である。
発光層１６は、第１半導体層１４上に設けられている。発光層１６は、第１半導体層１４と第２半導体層１８との間に設けられている。発光層１６は、例えば、ＩｎＧａＮ層とＧａＮ層とを交互に積層させた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有している。発光層１６は、電流が注入されることで光を発生させることが可能な層である。
第２半導体層１８は、発光層１６上に設けられている。第２半導体層１８は、第１半導体層１４と導電型の異なる層である。第２半導体層１８は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層である。
発光装置１０では、ｐ型の第２半導体層１８、不純物がドーピングされていない発光層１６、およびｎ型の第１半導体層１４により、ｐｉｎダイオードが構成される。半導体層１４，１８は、発光層１６よりもバンドギャップが大きい層である。発光装置１０では、第１電極２０と、第２電極２２および第３電極２４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１６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１６で発生した光であって＋Ｚ軸方向側に向かう光は、第２電極２２を透過して出射される。なお、例えば、基板１２の下、または基板１２と第１半導体層１４との間にミラー層（図示せず）を設けることにより、発光層１６で発生した光であって−Ｚ軸方向側に向かう光を反射させて、第２電極２２側から出射することができる。
第１電極２０は、第１半導体層１４上に設けられている。第１電極２０は、第１半導体層１４に電気的に接続されている。図示の例では、第１電極２０は、第１半導体層１４と接触している。第１電極２０は、第１半導体層１４とオーミックコンタクトしていてもよい。第１電極２０としては、例えば、第１半導体層１４側から、Ｔｉ層、Ａｌ層、Ａｕ層の順序で積層したもの、またはＮｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いる。第１電極２０は、発光層１６に電流を注入するための一方の電極である。
第２電極２２は、第２半導体層１８上に設けられている。第２電極２２は、第２半導体層１８に電気的に接続されている。図示の例では、第２電極２２は、第２半導体層１８と接触している。第２電極２２は、第２半導体層１８とオーミックコンタクトしていてもよい。第２電極２２は、例えば、層状の形状を有している。第１半導体層１４および発光層１６の積層方向から見た平面視において（以下、単に「平面視において」ともいう）、第２電極２２は、例えば、発光層１６と重なっている。
第２電極２２は、発光層１６で発生された光に対して透明である。すなわち、第２電極２２は、発光層１６で発生された光を透過させることができる透明電極である。第２電極２２の材質は、例えば、ＩＴＯである。第２電極２２は、光を出射する出射面２２ａを有している。図示の例では、出射面２２ａは、第２電極２２の＋Ｚ軸方向側の面である。
第３電極２４は、第２電極２２上に設けられている。第３電極２４は、第２電極２２に接続されている。第３電極２４は、第２電極２２に接触している。第３電極２４は、第２電極２２を介して、第２半導体層１８と電気的に接続されている。
第３電極２４は、発光層１６で発生された光を遮光する。第３電極２４の発光層１６で発生された光に対する透過率は、第２電極２２の発光層１６で発生された光に対する透過率よりも低い。第３電極２４の抵抗率は、第２電極２２の抵抗率よりも低い。第３電極２４の材質は、例えば、ＡｇとＰｄとＣｕとの合金であるＡＰＣ合金、第２電極２２側からＣｒ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどである。第２電極２２および第３電極２４は、発光層１６に電流を注入するための他方の電極である。
第３電極２４には、複数の開口部２５が設けられている。開口部２５は、第３電極２４を貫通している。図３および図４に示す例では、開口部２５の形状は、平面視において、矩形（正方形）である。複数の開口部２５は、平面視において、マトリックス状に設けられている。複数の開口部２５は、Ｘ軸方向にピッチＰｘ１で並び、Ｙ軸方向にピッチＰｙ１で並んでいる。図示の例では、ピッチＰｘ１とピッチＰｙ１とは、同じピッチである。
第３電極２４は、例えば、平面視において、格子状の形状を有している。第３電極２４
は、第１方向（例えばＸ軸方向）にピッチＰｘ１で並ぶ複数の第１導電部２４ａと、第１方向と交差する第２方向（例えばＹ軸方向）にピッチＰｙ１で並ぶ第２導電部２４ｂと、第１導電部２４ａおよび導電部２４ｂと接続された枠状の枠部２４ｃと、を有している。
第３電極２４の第１導電部２４ａは、枠部２４ｃの＋Ｙ軸方向側の部分から−Ｙ軸方向側の部分まで、Ｙ軸方向に延出している。第１導電部２４ａは、Ｙ軸方向に長手方向を有する形状である。第２導電部２４ｂは、枠部２４ｃの＋Ｘ軸方向側の部分から−Ｘ軸方向側の部分まで、Ｘ軸方向に延出している。第２導電部２４ｂは、Ｘ軸方向に長手方向を有する形状である。図２に示す例では、枠部２４ｃの厚さは、導電部２４ａ，２４ｂの厚さよりも大きい。
発光装置１０の製造方法では、例えば、基板１２上に、第１半導体層１４、発光層１６、および第２半導体層１８を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長としては、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、例えば、真空蒸着法などによって電極２０，２２，２４を形成する。
ここで、図５は、発光装置１０および液晶ライトバルブ３０を模式的に示す断面図である。図６は、液晶ライトバルブ３０を模式的に示す平面図である。図７は、図６の拡大図である。なお、図５は、図３のＩＩ−ＩＩ線断面に対応する断面図である。また、図５では、４つの画素４２、およびこれに対応する発光装置１０について図示している。
液晶ライトバルブ３０は、図５に示すように、例えば、対向基板３２と、ブラックマトリックス３４と、液晶層３６と、共通電極３８と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板４０と、を有している。なお、便宜上、図６および図７では、対向基板３２の図示を省略している。
対向基板３２は、図５に示すように、発光装置１０の出射面２２ａと対向して設けられている。対向基板３２は、透明基板３２ａ，３２ｂと、集光レンズ３２ｃと、を有している。
透明基板３２ａ，３２ｂは、集光レンズ３２ｃを支持している。透明基板３２ａ，３２ｂは、発光装置１０から出射された光Ｌに対して透明である。透明基板３２ａ，３２ｂは、光Ｌを透過させる。透明基板３２ａ，３２ｂは、例えば、石英基板である。
集光レンズ３２ｃは、例えば、透明基板３２ａ，３２ｂに挟まれて設けられている。集光レンズ３２ｃは、光Ｌを画素４２に導く。集光レンズ３２ｃは、光Ｌを集光させる。集光レンズ３２ｃは、複数設けられている。複数の集光レンズ３２ｃは、例えば、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を構成している。集光レンズ３２ｃは、開口部２５に対応して設けられている。すなわち、１つの開口部２５を通る光Ｌは、１つの集光レンズ３２ｃに入射する。
ブラックマトリックス３４は、光ＬがＴＦＴ基板４０のＴＦＴ４０ｃを照射しないように光Ｌを遮光する遮光マスクである。ＴＥＴ４０ｃが光Ｌによって遮光されると、ＴＥＴ４０ｃが誤動作する場合がある。ブラックマトリックス３４は、このＴＦＴ４０ｃの誤動作を防ぐことができる。
液晶層３６の材質は、例えば、油状の透明な液晶材料である。ＴＦＴ基板４０は、透明基板４０ａと、画素電極４０ｂと、ＴＦＴ４０ｃと、を有している。透明基板４０ａは、画素電極４０ｂおよびＴＦＴ４０ｃを支持している。
液晶層３６は、共通電極３８および画素電極４０ｂに挟まれている。液晶層３６は、共通電極３８と画素電極４０ｂとの間に印加される電圧によって光Ｌに対する透過率が変化する。共通電極３８は、複数の画素４２において、共通の電極である。画素電極４０ｂは、１つの画素４２において、１つ設けられている。
ＴＦＴ４０ｃは、入力された画像情報に応じて電極３８，４０ｂ間の電圧を変化させ、液晶層３６を通過する光Ｌを変調させる。これにより、画素４２ごとに明るさを変えることができ、画像を形成することができる。ＴＦＴ４０ｃは、薄膜トランジスターである。共通電極３８、画素電極４０ｂ、および透明基板４０ａは、光Ｌに対して透明である。共通電極３８、画素電極４０ｂ、および透明基板４０ａは、光Ｌを透過させる。透明基板４０ａは、例えば、ガラス基板である。なお、図示はしないが、液晶ライトバルブ３０は、光Ｌの偏光方向を揃える偏光板を有していてもよい。
液晶ライトバルブ３０は、図５〜図７に示すように、複数の画素４２と、隣り合う画素４２の間の間隙領域４４と、を有している。
画素４２は、例えば、共通電極３８、液晶層３６、および画素電極４０ｂのうち、Ｚ軸方向からみて、ブラックマトリックス３４の開口部３５と重なる部分によって構成されている。開口部３５は、ブラックマトリックス３４を貫通している。
画素４２の形状は、例えば、図６および図７に示すように、平面視において、矩形（例えば正方形）である。画素４２は、複数設けられている。画素４２は、例えば、開口部２５に対応して設けられている。すなわち、１つの開口部２５を通る光Ｌは、１つの画素４２に入射する。
複数の画素４２は、平面視において、マトリックス状に設けられている。複数の画素４２は、Ｘ軸方向にピッチＰｘ２で並び、Ｙ軸方向にピッチＰｙ２で並んでいる。図示の例では、ピッチＰｘ２とピッチＰｙ２とは、同じピッチである。
間隙領域４４は、複数設けられている。間隙領域４４は、例えば、ブラックマトリックス３４と、共通電極３８、液晶層３６、および画素電極４０ｂのうち、Ｚ軸方向からみて、ブラックマトリックス３４の開口部３５と重なる部分と、ＴＥＴ４０ｃと、によって構成されている。複数の間隙領域４４は、Ｘ軸方向にピッチＰｘ２で並び、Ｙ軸方向にピッチＰｙ２で並んでいる。第１導電部２４ａの影（光Ｌによって生じる影）Ｓ１および第２導電部２４ｂの影（光Ｌによって生じる影）Ｓ２は、間隙領域４４に投影される。
複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１は、複数の間隙領域４４のＸ軸方向のピッチＰｘ２の整数倍（正の整数倍）である。複数の第２導電部２４ｂのＹ軸方向のピッチＰｙ１は、複数の間隙領域４４のＹ軸方向のピッチＰｙ２の整数倍である。図示の例では、ピッチＰｘ１は、ピッチＰｘ２と同じであり、ピッチＰｙ１は、ピッチＰｙ２と同じである。ピッチＰｘ１は、例えば、１０μｍ程度である。
平面視において、隣り合う第１導電部２４ａの間の距離（開口部２５のＸ軸方向の大きさ）Ｌｘは、例えば、画素４２のＸ軸方向の大きさＷｘよりも大きい。隣り合う第２導電部２４ｂの距離（開口部２５のＹ軸方向の大きさ）Ｌｙは、例えば、画素４２のＹ軸方向の大きさＷｙよりも大きい。
プロジェクター１００は、例えば、以下の特徴を有する。
プロジェクター１００では、第２電極２２に接続された第３電極２４を有し、第３電極２４の抵抗率は、第２電極２２の抵抗率よりも低く、複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１は、複数の間隙領域４４のＸ軸方向のピッチＰｘ２の整数倍であり、発光装置１０から出射された光Ｌによって生じる第１導電部２４ａの影Ｓ１は、間隙領域４４に投影される。そのため、プロジェクター１００では、第２半導体層１８に電気的に接続された電極（第２電極２２および第３電極２４からなる電極）の抵抗を小さすることができ、かつ、スクリーンなどの照明対象に第１導電部２４ａの影がＳ１映りこまない。さらに、プロジェクター１００では、第２半導体層１８に電気的に接続された電極の抵抗を小さくすることができるので、例えば、発光層１６全域に均一性よく所望の電流を注入することができ、発光層１６において均一性よく光を発光させることができる。したがって、均一性よくスクリーンを照明することができる。
プロジェクター１００では、第３電極２４は、Ｙ軸方向に並ぶ複数の第２導電部２４ｂを有し、複数の第２導電部２４ｂのＹ軸方向のピッチＰｙ１は、複数の間隙領域４４のＹ軸方向のピッチＰｙ２の整数倍であり、発光装置１０から出射された光Ｌによって生じる第２導電部２４ｂの影Ｓ２は、間隙領域４４に投影される。そのため、プロジェクター１００では、スクリーンに第２導電部２４ｂの影Ｓ２が映りこまない。
プロジェクター１００では、複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１は、複数の間隙領域４４のＸ軸方向のピッチＰｘ２と同じである。そのため、プロジェクター１００では、例えばピッチＰｘ１がピッチＰｘ２の２倍以上の場合に比べて、第１導電部２４ａの密度を高くすることができる。したがって、プロジェクター１００では、第２半導体層１８に電気的に接続された電極の抵抗を、より小さくすることができる。
プロジェクター１００では、液晶ライトバルブ３０は、発光装置１０から出射された光Ｌを画素４２に導く集光レンズ３２ｃを有し、隣り合う第１導電部２４ａの間の距離Ｌｘは、画素４２のＸ軸方向の大きさＷｘよりも大きい。そのため、プロジェクター１００では、例えば、光Ｌがブラックマトリックス３４で遮光される量を低減しつつ、光Ｌが第１導電部２４ａにおいて遮光される量を低減することができる。したがって、プロジェクター１００は、効率よくスクリーンを照明することができる。
なお、上記では、青色光を出射するＧａＮ系の発光装置１０について説明したが、ＧａＰ系やＧａＡｓ系などの半導体層を用いることにより、発光装置は、緑色光や赤色光を出射することができる。
また、上記では、発光装置１０がＬＥＤの場合について説明したが、本発明に係る発光装置は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）や、ナノコラム発光素子（ナノコラムＬＥＤ、ナノコラムＬＤ（Laser Diode））などであってもよい。ナノコラム発光素子は、ＧａＮ等のナノサイズの柱状（コラム状）結晶体を有する発光素子である。ナノコラム発光素子では、例えば、柱状結晶体が第１半導体層、発光層、および第２半導体層を有し、隣り合う柱状結晶体において第２半導体層が離間しているため、特に、第３電極を設けることが好ましい。
また、上記では、光変調装置として液晶ライトバルブを用いたが、本発明に係るプロジェクターは、光変調装置として、ＤＭＤ（Digital Micro Mirror Device、登録商標）を用いたＤＬＰ（Digital Light Processing、登録商標）プロジェクターであってもよい。
１．２． プロジェクターの変形例
１．２．１． 第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例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８は、第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクター１１０の発光装置１０を模式的に示す平面図である。なお、図８および後述する図９〜１２では、互い直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
以下、第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクター１１０において、上述した第１実施形態に係るプロジェクター１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。このことは、後述する第１実施形態の第２，第３，第４変形例に係るプロジェクターにおいて同様である。
上述したプロジェクター１００では、図３に示すように、複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１は、全て同じピッチであった。これに対し、プロジェクター１１０では、図８に示すように、第３電極２４は、複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１が、第１ピッチＰ１である第１部分１２４ａと、ピッチＰｘ１が、第１ピッチＰ１よりも小さい第２ピッチＰ２である第２部分１２４ｂと、を有している。
第３電極２４の第１部分１２４ａでは、第１ピッチＰ１は、複数の間隙領域４４のＸ軸方向のピッチＰｘ２の２以上の整数倍のピッチである。図示の例では、第１ピッチＰ１は、ピッチＰｘ２の６倍のピッチである。第１部分１２４ａでは、複数の第２導電部２４ｂのＹ軸方向のピッチＰｙ１は、第３ピッチＰ３である。図示の例では、第３ピッチＰ３は、複数の間隙領域４４のＹ軸方向のピッチＰｙ２の８倍のピッチである。
なお、図示の例では、第１部分１２４ａでは、第１導電部２４ａのピッチＰｘ１と第２導電部２４ｂのピッチＰｙ１とが異なっているが、ピッチＰｘ１とピッチＰｙ１とは、同じであってもよい。
第３電極２４の第２部分１２４ｂでは、第２ピッチＰ２は、例えば、複数の間隙領域４４のＸ軸方向のピッチＰｘ２と同じである。第２部分１２４ｂにおいて、複数の第２導電部２４ｂのＹ軸方向のピッチＰｙ１は、第３ピッチＰ３よりも小さい。図示の例では、第２部分１２４ｂにおいて、ピッチＰｙ１は、第２ピッチＰ２である。
平面視において、第２部分１２４ｂと第２電極２２の中心Ｃと野間の距離は、第１部分１２４ａと第２電極２２の中心Ｃとの間の距離よりも小さい。図示の例では、第２部分１２４ｂは、中心Ｃと重なっている。第１部分１２４ａは、第２部分１２４ｂを囲んでいる。
プロジェクター１１０では、第３電極２４は、複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１が、第１ピッチＰ１である第１部分１２４ａと、複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１が、第１ピッチＰ１よりも小さい第２ピッチＰ２である第２部分１２４ｂと、を有し、平面視において、第２部分１２４ｂと第２電極２２の中心Ｃとの間の距離は、第１部分１２４ａと第２電極２２の中心Ｃとの間の距離よりも小さい。そのため、プロジェクター１１０では、第２電極２２の抵抗によって電流が小さくなる第２電極２２の中央部において、第３電極２４により発光層１６に注入される電流を大きくすることができる。したがって、プロジェクター１１０では、平面視において、発光層１６に均一性よく電流を注入することができる。
１．２．２． 第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例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９は、第１実施形態の第２変形例に係るプロジェクター１２０を模式的に示す図である。
上述したプロジェクター１００では、図５に示すように、液晶ライトバルブ３０は、集光レンズ３２ｃを有した。これに対し、プロジェクター１２０では、図９に示すように、液晶ライトバルブ３０は、集光レンズ３２ｃを有していない。
プロジェクター１２０では、隣り合う第１導電部２４ａの間の距離Ｌｘは、間隙領域４４のＸ軸方向の大きさＷｘよりも小さい。同様に、隣り合う第２導電部２４ｂの間の距離Ｌｙは、間隙領域４４のＹ軸方向の大きさＷｙよりも小さい。
プロジェクター１２０では、隣り合う第１導電部２４ａの間の距離Ｌｘは、間隙領域４４のＸ軸方向の大きさＷｘよりも小さいため、例えば、光Ｌがブラックマトリックス３４で遮光される量を低減することができる。そのため、プロジェクター１２０では、効率よくスクリーンを照明することができる。さらに、液晶ライトバルブ３０の温度が上昇することを抑制することができる。光Ｌは発散するため、例えば図１０に示すように、距離Ｌｘが大きさＷｘ以上の場合は、ブラックマトリックス３４で遮光される量が多くなる。
１．２．３． 第３変形例
次に、第１実施形態の第３変形例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１１は、第１実施形態の第３変形例に係るプロジェクター１３０の発光装置１０を模式的に示す断面図である。
上述したプロジェクター１００では、第１半導体層１４は、ｎ型の半導体層であり、第２半導体層１８は、ｐ型の半導体層であった。これに対し、プロジェクター１３０では、第１半導体層１４は、ｐ型の半導体層であり、第２半導体層１８は、ｎ型の半導体層である。第２電極２２は、ｎ型の第２半導体層１８上に設けられている。
プロジェクター１３０では、発光装置１０は、図１１に示すように、基板１３２を有している。基板１３２は、例えば、シリコン基板などである。基板１３２は、例えば、発光層１６で発生した熱を放熱させることができる。基板１３２と第１半導体層１４との間には、接合層１３４が設けられている。接合層１３４は、第１半導体層１４を基板１３２に接合させるための層である。接合層１３４の材質は、第１半導体層１４を基板１３２に接合させることができれば、特に限定されない。
プロジェクター１３０の発光装置１０の製造方法では、基板１２上に第２半導体層１８、発光層１６、および第１半導体層１４をこの順でエピタキシャル成長させた後、基板１２を除去する。次に、接合層１３４を介して、基板１３２に第１半導体層１４を接合させる。次に、電極２０，２２，２４を形成する。
プロジェクター１３０では、第１半導体層１４は、ｐ型の半導体層であり、第２半導体層１８は、ｎ型の半導体層であり、第２電極２２は、ｎ型の第２半導体層１８上に設けられている。ｎ型の半導体層は、例えば、ｐ型の半導体層よりも抵抗が低い。そのため、プロジェクター１３０では、第２電極２２が高抵抗の透明電極であっても、発光層１６に均一性よく電流を注入することができる。
１．２．４． 第４変形例
次に、第１実施形態の第４変形例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１２は、第１実施形態の第４変形例に係るプロジェクター１４０の発光装置１０を模式的に示す断面図である。
上述したプロジェクター１００では、図２に示すように、第３電極２４は、第２電極２２上に設けられていた。これに対し、プロジェクター１４０では、図１２に示すように、
第３電極２４は、第２半導体層１８と第２電極２２との間に設けられている。
２． 第２実施形態
次に、第２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１３は、第２実施形態に係るプロジェクター２００を模式的に示す図である。図１４は、第２実施形態に係るプロジェクター２００の発光装置１０および液晶ライトバルブ３０を模式的に示す断面図である。図１５は、第２実施形態に係るプロジェクター２００の液晶ライトバルブ３０を模式的に示す平面図である。
なお、便宜上、図１３では、発光装置１０および液晶ライトバルブ３０を簡略化して図示している。また、図１５では、８つの画素４２、およびこれに対応する発光装置１０について図示している。また、図１４および図１５では、互い直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
プロジェクター２００では、図１３および図１４に示すように、光Ｌを液晶ライトバルブ３０に導くレンズ系２０２を有している点において、上述したプロジェクター１００と異なる。
レンズ系２０２は、第１レンズ２０４と、第２レンズ２０６と、を有している。光Ｌは、第１レンズ２０４を通過した後に、第２レンズ２０６を通過する。レンズ系２０２は、例えば、入射された光Ｌを拡大する。
複数の第１導電部２４ａのＸ軸方向のピッチＰｘ１は、複数の間隙領域４４のＸ軸方向のピッチＰｘ２にレンズ系２０２の倍率を掛けた値の整数倍である。同様に、複数の第２導電部２４ｂのＹ軸方向のピッチＰｙ１は、複数の間隙領域４４のＹ軸方向のピッチＰｙ２にレンズ系２０２の倍率を掛けた値の整数倍である。第１導電部２４ａの影Ｓ１および第２導電部２４ｂの影Ｓ２は、図１５に示すように、液晶ライトバルブ３０のブラックマトリックス３４に投影される。これにより、プロジェクター２００では、影Ｓ１，Ｓ２がスクリーンに映りこまない。
プロジェクター２００では、発光装置１０から出射された光Ｌを、液晶ライトバルブ３０に導くレンズ系２０２を有する。そのため、プロジェクター２００では、例えばプロジェクター１００の場合に比べて、平面視における発光装置１０の面積を小さくすることができる。したがって、プロジェクター２００では、発光装置１０の小型化を図ることができる。
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。
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。
１０…発光装置、１０Ｒ…赤色光源、１０Ｇ…緑色光源、１０Ｂ…青色光源、１２…基板、１４…第１半導体層、１６…発光層、１８…第２半導体層、２０…第１電極、２２…第２電極、２２ａ…出射面、２４…第３電極、２４ａ…第１導電部、２４ｂ…第２導電部、
２４ｃ…枠部、２５…開口部、３０，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ…液晶ライトバルブ、３２…対向基板、３２ａ，３２ｂ…透明基板、３２ｃ…集光レンズ、３４…ブラックマトリックス、３５…開口部、３６…液晶層、３８…共通電極、４０…ＴＦＴ基板、４０ａ…透明基板、４０ｂ…画素電極、４０ｃ…ＴＦＴ、４２…画素、４４…間隙領域、５０…クロスダイクロイックプリズム、６０…投射レンズ、１００，１１０，１２０…プロジェクター、１２４ａ…第１部分、１２４ｂ…第２部分、１３０…プロジェクター、１３２…基板、１３４…接合層、１４０，２００…プロジェクター、２０２…レンズ系、２０４…第１レンズ、２０６…第２レンズ

Claims (7)

  1. 発光装置と、
    前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調させる光変調装置と、
    を有し、
    前記発光装置は、
    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生させる発光層と、
    前記第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、
    前記第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、
    前記第２電極に接続された第３電極と、
    を有し、
    前記第２電極は、前記発光層で発生された光を透過させ、
    前記第３電極の抵抗率は、前記第２電極の抵抗率よりも低く、
    前記第３電極は、第１方向に並ぶ複数の第１導電部を有し、
    前記光変調装置は、
    複数の画素と、
    隣り合う前記画素の間の間隙領域と、
    を有し、
    複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第１方向のピッチの整数倍であり、
    前記発光装置から出射された光によって生じる前記第１導電部の影は、前記間隙領域に投影される、プロジェクター。
  2. 請求項１において、
    前記第３電極は、前記第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の第２導電部を有し、
    複数の前記第２導電部の前記第２方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第２方向のピッチの整数倍であり、
    前記発光装置から出射された光によって生じる前記第２導電部の影は、前記間隙領域に投影される、プロジェクター。
  3. 発光装置と、
    前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調させる光変調装置と、
    前記発光装置から出射された光を、前記光変調装置に導くレンズ系と、
    を有し、
    前記発光装置は、
    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生させる発光層と、
    前記第１半導体層に電気的に接続された第１電極と、
    前記第２半導体層に電気的に接続された第２電極と、
    前記第２電極に接続された第３電極と、
    を有し、
    前記第２電極は、前記発光層で発生された光を透過させ、
    前記第３電極の抵抗率は、前記第２電極の抵抗率よりも低く、
    前記第３電極は、第１方向に並ぶ複数の第１導電部を有し、
    前記光変調装置は、
    複数の画素と、
    隣り合う前記画素の間の間隙領域と、
    を有し、
    複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第１方向のピッチに前記レンズ系の倍率を掛けた値の整数倍であり、
    前記発光装置から出射された光によって生じる前記第１導電部の影は、前記間隙領域に投影される、プロジェクター。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
    前記第３電極は、
    複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチが、第１ピッチである第１部分と、
    複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチが、前記第１ピッチよりも小さい第２ピッチである第２部分と、
    を有し、
    前記第１半導体層および前記発光層の積層方向から見た平面視において、前記第２部分と前記第２電極の中心との間の距離は、前記第１部分と前記第２電極の中心との間の距離よりも小さい、プロジェクター。
  5. 請求項１または２において、
    複数の前記第１導電部の前記第１方向のピッチは、複数の前記間隙領域の前記第１方向のピッチと同じである、プロジェクター。
  6. 請求項５において、
    隣り合う前記第１導電部の間の距離は、前記画素の前記第１方向の大きさよりも小さい、プロジェクター。
  7. 請求項５において、
    前記光変調装置は、前記発光装置から出射された光を前記画素に導く集光レンズを有し、
    隣り合う前記第１導電部の間の距離は、前記画素の前記第１方向の大きさよりも大きい、プロジェクター。
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