JP2021136326A - 発光装置およびプロジェクター - Google Patents

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浩行 島田
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Abstract

【課題】発光層に光を閉じ込めることができる発光装置を提供する。【解決手段】基板と、前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、前記積層体の前記基板と反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、を有し、前記柱状部は、ｎ型の第１ＧａＮ層と、ｐ型の第２ＧａＮ層と、前記第１ＧａＮ層と前記第２ＧａＮ層との間に設けられた発光層と、を有し、前記第１ＧａＮ層は、前記発光層と前記基板との間に設けられ、前記積層体は、ｐ型の第１ＡｌＧａＮ層を有し、前記第１ＡｌＧａＮ層は、隣り合う前記柱状部の前記第２ＧａＮ層の間に設けられた第１部分と、前記第１部分および前記柱状部と、前記電極と、の間に設けられた第２部分と、を有する、発光装置。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。
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。特に、ナノコラム、ナノワイヤー、ナノロッド、ナノピラーなどと呼ばれるナノ構造を有する半導体レーザーは、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得られる発光装置が実現できると期待されている。
例えば、特許文献１には、シリコン基板上に、ｎ型ＧａＮナノコラム層、発光層を形成し、ナノコラム径を広げながらｐ型ＧａＮコンタクト層をエピタキシャル成長させた上に、半透明のｐ型電極を形成させてなる発光ダイオードが記載されている。
特開２００７−４９０６２号公報
しかしながら、特許文献１では、ナノコラム径が広がりながらｐ型ＧａＮ層が成長し、ｐ型ＧａＮ層は、複数の柱状部にわたって連続した１つの層となっている。連続した１つの層となると空隙がなくなるので、面内方向の平均屈折率が高くなる。そのため、発光層に光を閉じ込めることが難しくなり、発光層で発生した光が電極側に漏れて電極において吸収され損失となる場合がある。
本発明に係る発光装置の一態様は、
基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板と反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
ｎ型の第１ＧａＮ層と、
ｐ型の第２ＧａＮ層と、
前記第１ＧａＮ層と前記第２ＧａＮ層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１ＧａＮ層は、前記発光層と前記基板との間に設けられ、
前記積層体は、ｐ型の第１ＡｌＧａＮ層を有し、
前記第１ＡｌＧａＮ層は、
隣り合う前記柱状部の前記第２ＧａＮ層の間に設けられた第１部分と、
前記第１部分および前記柱状部と、前記電極と、の間に設けられた第２部分と、
を有する。
本発明に係るプロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 参考例に係る発光装置を模式的に示す断面図。 本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。 本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。 本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． 発光装置
まず、本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、本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。
発光装置１００は、図１に示すように、例えば、基板１０と、積層体２０と、第１電極５０と、第２電極５２と、を有している。
基板１０は、例えば、板状の形状を有している。基板１０は、例えば、Ｓｉ基板、ＧａＮ基板、サファイア基板などである。
積層体２０は、基板１０に設けられている。図示の例では、積層体２０は、基板１０上に設けられている。積層体２０は、例えば、バッファー層２２と、柱状部３０と、低屈折率部４０と、第１ＡｌＧａＮ層４２１と、を有している。
なお、本明細書では、第１ＧａＮ層３２と発光層３４との積層方向（以下、単に「積層方向」ともいう）において、発光層３４を基準とした場合、発光層３４から第２ＧａＮ層３６に向かう方向を「上」とし、発光層３４から第１ＧａＮ層３２に向かう方向を「下」として説明する。また、積層方向と直交する方向を「面内方向」ともいう。
バッファー層２２は、基板１０上に設けられている。バッファー層２２は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。なお、図示はしないが、バッファー層上に柱状部３０を成長させるためのマスク層が設けられていてもよい。マスク層は、例えば、酸化シリコン層、チタン層、酸化チタン層、酸化アルミニウム層などである。
柱状部３０は、バッファー層２２上に設けられている。柱状部３０は、バッファー層２２から上方に突出した柱状の形状を有している。柱状部３０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３０の平面形状は、例えば、正六角形などの多角形、あるいは円である。
柱状部３０の径は、例えば、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。柱状部３０の径を５００ｎｍ以下とすることによって、高品質な結晶の発光層３４を得ることができ、かつ、発光層３４に内在する歪みを低減することができる。これにより、発光層３４で発生する光を高い効率で増幅できる。複数の柱状部３０の径は、例えば、互いに等しい。
なお、「柱状部の径」とは、柱状部３０の平面形状が円の場合は、直径であり、柱状部３０の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の直径である。例えば、柱状部３０の径は、柱状部３０の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の直径であり、柱状部３０の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の直径である。
柱状部３０は、複数設けられている。隣り合う柱状部３０の間隔は、例えば、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。複数の柱状部３０は、積層方向からの平面視において（以下、単に「平面視において」ともいう）、所定の方向に所定のピッチで配列されている。複数の柱状部３０は、例えば、三角格子状に配置されている。なお、複数の柱状部３０の配置は、特に限定されず、正方格子状に配置されていてもよい。複数の柱状部３０は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。
なお、「柱状部のピッチ」とは、所定の方向に沿って隣り合う柱状部３０の中心間の距離である。「柱状部の中心」とは、柱状部３０の平面形状が円の場合は、該円の中心であり、柱状部３０の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の中心である。例えば、柱状部３０の中心は、柱状部３０の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の中心であり、柱状部３０の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の中心である。
柱状部３０は、第１ＧａＮ層３２と、発光層３４と、第２ＧａＮ層３６と、を有している。
第１ＧａＮ層３２は、バッファー層２２上に設けられている。第１ＧａＮ層３２は、基板１０と発光層３４との間に設けられている。第１ＧａＮ層３２は、ｎ型の半導体層である。第１ＧａＮ層３２は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。
発光層３４は、第１ＧａＮ層３２上に設けられている。発光層３４は、第１ＧａＮ層３２と第２ＧａＮ層３６との間に設けられている。発光層３４は、電流が注入されることで光を発生させる。発光層３４は、例えば、意図的に不純物をドープしていないｕ（unintentionally-doped）型のＧａＮ層と、ｕ型のＩｎＧａＮ層と、からなる量子井戸構造を重ねた多重量子井戸構造を有している。発光層３４を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層は、ｉ（intrinsic semiconductor）型の半導体層であってもよい。
第２ＧａＮ層３６は、発光層３４上に設けられている。第２ＧａＮ層３６は、ｐ型の半導体層である。第２ＧａＮ層３６は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層である。第１ＧａＮ層３２および第２ＧａＮ層３６は、発光層３４に光を閉じ込める機能を有するクラッド層である。
低屈折率部４０は、隣り合う柱状部３０の第１ＧａＮ層３２の間に設けられている。図示の例では、低屈折率部４０は、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間にも設けられている。低屈折率部４０は、例えば、平面視において、柱状部３０を囲んでいる。低屈折率部４０の屈折率は、第１ＧａＮ層３２の屈折率および第２ＧａＮ層３６の屈折率よりも低い。低屈折率部４０は、ＡｌＧａＮ層である。低屈折率部４０は、例えば、ｕ型の第２ＡｌＧａＮ層４２２である。これにより、第１ＧａＮ層３２と第２ＧａＮ層３６とを絶縁させることができる。第２ＡｌＧａＮ層４２２は、ｉ型であってもよい。
第１ＡｌＧａＮ層４２１は、基板１０と第２電極５２との間に設けられている。第１ＡｌＧａＮ層４２１は、第１部分４４と、第２部分４６と、を有している。
第１ＡｌＧａＮ層４２１の第１部分４４は、隣り合う柱状部３０の第２ＧａＮ層３６の間に設けられている。第１部分４４は、例えば、平面視において、柱状部３０を囲んでいる。第１部分４４は、低屈折率部４０上に設けられている。図示の例では、積層方向において、第１部分４４の基板１０側の端４４ａは、発光層３４の基板１０側の端３４ａよりも第２電極５２側に位置している。積層方向において、第１部分４４の基板１０側の端４４ａは、発光層３４の第２電極５２側の端３４ｂと同じ位置にある。
第１ＡｌＧａＮ層４２１の第２部分４６は、第１部分４４および柱状部３０と、第２電極５２と、の間に設けられている。第２部分４６は、第１部分４４上および第２ＧａＮ層３６上に設けられている。第２部分４６は、第１部分４４と一体的に設けられている。図示の例では、第２部分４６の厚さは、第１部分４４の厚さよりも大きい。
第１ＡｌＧａＮ層４２１は、ｐ型の半導体層である。第１ＡｌＧａＮ層４２１は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＡｌＧａＮ層である。第１ＡｌＧａＮ層４２１の屈折率は、第１ＧａＮ層３２の屈折率および第２ＧａＮ層３６の屈折率よりも低い。第１ＡｌＧａＮ層４２１の材質をＡｌｘＧａ１−ｘＮとすると、例えば、０．１０≦ｘ≦０．２０である。ｘが０．１０以上あれば、第１ＡｌＧａＮ層４２１の屈折率を低くすることができる。ｘが０．２０以下であれば、第１ＡｌＧａＮ層４２１の導電性を高くすることができ、発光層３４への電流注入効率を高めることができる。
第１電極５０は、バッファー層２２上に設けられている。バッファー層２２は、第１電極５０とオーミックコンタクトしていてもよい。第１電極５０は、第１ＧａＮ層３２と電気的に接続されている。図示の例では、第１電極５０は、バッファー層２２を介して、第１ＧａＮ層３２と電気的に接続されている。第１電極５０は、発光層３４に電流を注入するための一方の電極である。第１電極５０としては、例えば、バッファー層２２側から、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いる。
第２電極５２は、積層体２０の基板１０と反対側に設けられている。図示の例では、第２電極５２は、第１ＡｌＧａＮ層４２１の第２部分４６上に設けられている。そのため、第２電極５２は、高い平坦性を有することができる。第２電極５２は、第２ＧａＮ層３６と電気的に接続されている。図示の例では、第２電極５２は、第１ＡｌＧａＮ層４２１を介して、第２ＧａＮ層３６と電気的に接続されている。第２電極５２は、発光層３４に電流を注入するための他方の電極である。第２電極５２としては、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide）などを用いる。
発光装置１００では、ｐ型の第２ＧａＮ層３６、発光層３４、およびｎ型の第１ＧａＮ層３２により、ｐｉｎダイオードが構成される。発光装置１００では、第１電極５０と第２電極５２との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、発光層３４に電流が注入されて発光層３４で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３４で発生した光は、第１ＧａＮ層３２および第２ＧａＮ層３６により低屈折率部４０を面内方向に伝搬し、複数の柱状部３０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３４で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、積層方向に出射する。
上記では、ＩｎＧａＮ系の発光層３４について説明したが、発光層３４としては、出射される光の波長に応じて、電流が注入されることで発光可能な様々な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。
発光装置１００は、例えば、以下の作用効果を奏する。
発光装置１００では、積層体２０は、ｐ型の第１ＡｌＧａＮ層４２１を有し、第１ＡｌＧａＮ層４２１は、隣り合う柱状部３０の第２ＧａＮ層３６の間に設けられた第１部分４４と、第１部分４４および柱状部３０と、第２電極５２と、の間に設けられた第２部分４６と、を有する。ＡｌＧａＮ層の屈折率は、ＧａＮ層の屈折率よりも低い。そのため、発光装置１００では、第２部分がＧａＮ層である場合に比べて、第２部分４６における面内方向の平均屈折率を低くすることができる。これにより、発光層３４で発生した光が面内方向に伝搬する際に、図１に示すように、光強度のピークを、発光層３４の位置に合わせることができる。
例えば図２に示すように、ナノコラム径が広がりながらｐ型の第２ＧａＮ層１０３６が成長し、第２ＧａＮ層１０３６が複数の柱状部１０３０にわたって連続した１つの層となる部分１０４６を有する場合、部分１０４６には空隙がないので、部分１０４６における面内方向の平均屈折率が高くなる。そのため、図２に示すように、光強度のピークは、第２電極１０５２側にずれる。
以上のように、発光装置１００では、発光装置１０００に比べて、発光層３４に光を閉じ込めることができる。そのため、発光装置１００では、第２電極５２側に漏れて第２電極５２において吸収され損失となる光の量を低減することができる。
なお、図２は、参考例に係る発光装置１０００を模式的に示す断面図である。発光装置１０００は、図２に示すように、基板１０１０と、バッファー層１０２２と、柱状部１０３０と、第１電極１０５０と、第２電極１０５２と、を有している。柱状部１０３０は、第１ＧａＮ層１０３２と、発光層１０３４と、第２ＧａＮ層１０３６と、を有している。
さらに、発光装置１００では、ｐ型のＡｌＧａＮ層が設けられておらず隣り合う柱状部の第２ＧａＮ層の間が空隙である場合に比べて、発光層３４への電流注入効率を高めることができる。
発光装置１００では、積層体２０は、隣り合う柱状部３０の第１ＧａＮ層３２の間に、第１ＧａＮ層３２よりも屈折率の低い低屈折率部４０を有する。そのため、発光装置１００では、隣り合う柱状部の第１ＧａＮ層の間に第１ＧａＮ層と同じ屈折率の層が設けられている場合に比べて、第１ＧａＮ層３２における面内方向の平均屈折率を低くすることができる。
発光装置１００では、低屈折率部４０は、第２ＡｌＧａＮ層４２２である。そのため、発光装置１００では、例えば、低屈折率部４０を成長させた後、ガスを切り替えるだけで、不純物となるＭｇをドーピングさせて第１ＡｌＧａＮ層４２１を成長させることができる。これにより、低屈折率部４０である第２ＡｌＧａＮ層４２２と第１ＡｌＧａＮ層４２１とを１つの装置で連続的に成長させることができ、低屈折率部４０である第２ＡｌＧａＮ層４２２および第１ＡｌＧａＮ層４２１を容易に形成することができる。第２ＡｌＧａＮ層４２２の材質をＡｌｙＧａ１−ｙＮとした場合、例えば、ｘとｙは等しい。
さらに、低屈折率部４０がＡｌＧａＮ層であれば、柱状部３０からの横方向成長によって低屈折率部４０を形成することができる。そのため、隣り合う柱状部３０の間の距離が小さくても、隣り合う柱状部３０の間を低屈折率部４０で埋めることができる。
２． 発光装置の製造方法
次に、本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、本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。
図３に示すように、基板１０上に、バッファー層２２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２２上に、図示せぬマスク層を形成する。そして、マスク層をマスクとして、バッファー層２２上に、第１ＧａＮ層３２、発光層３４、および第２ＧａＮ層３６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法、ＭＢＥ法などが挙げられる。これにより、柱状部３０を形成することができる。第１ＧａＮ層３２、発光層３４、および第２ＧａＮ層３６の成長は、例えば、上方に向かうにつれて径が大きくならない条件で行われる。図示の例では、柱状部３０の径は、積層方向において一定である。
図１に示すように、隣り合う柱状部３０の第１ＧａＮ層３２の間、および隣り合う柱状部３０の発光層３４の間に低屈折率部４０を形成する。低屈折率部４０は、第２ＡｌＧａＮ層４２２である。低屈折率部４０は、横方向へのエピタキシャル成長（横方向成長）によって形成される。ＡｌＧａＮ層は、ＧａＮ層に比べて、横方向成長し易い。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法などが挙げられる。これにより、隣り合う柱状部３０の第１ＧａＮ層３２の間、および隣り合う柱状部３０の発光層３４の間に、隙間なく低屈折率部４０を成長させることができる。
次に、低屈折率部４０上にｐ型の第１ＡｌＧａＮ層４２１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法、ＭＢＥ法などが挙げられる。例えば、ガスを切り替えるだけで、低屈折率部４０である第２ＡｌＧａＮ層４２２と第１ＡｌＧａＮ層４２１とを１つの装置で連続的に成長させることができる。
次に、第１ＡｌＧａＮ層４２１上に、第２電極５２を形成する。次に、バッファー層２２上に、第１電極５０を形成する。第１電極５０および第２電極５２は、例えば、真空蒸着法によって形成される。なお、第１電極５０と第２電極５２との形成順序は、特に限定されない。
以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。
３． 発光装置の変形例
次に、本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４は、本実施形態の変形例に係る発光装置２００を模式的に示す断面図である。以下、本実施形態の変形例に係る発光装置２００において、上述した本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に示すように、低屈折率部４０は、第２ＡｌＧａＮ層４２２であった。
これに対し、発光装置２００では、図４に示すように、低屈折率部４０は、空隙である。そのため、発光装置２００では、低屈折率部４０が第２ＡｌＧａＮ層４２２である場合に比べて、第１ＧａＮ層３２における面内方向の平均屈折率を低くすることができる。
ただし、低屈折率部４０が空隙であると、第１ＧａＮ層３２における面内方向の平均屈折率が低くなりすぎて、発光層３４で発生した光の光強度のピークが発光層３４の位置よりも基板１０側にずれてしまう場合がある。このような場合は、第１ＡｌＧａＮ層４２１のＡｌ濃度を高くして第１ＡｌＧａＮ層４２１における面内方向の平均屈折率を下げることが考えられる。しかし、第１ＡｌＧａＮ層４２１のＡｌ濃度を高くすると、第１ＡｌＧａＮ層４２１の導電性が低くなる。したがって、第１ＡｌＧａＮ層４２１の導電性を考慮すると、発光装置１００のように、低屈折率部４０を第２ＡｌＧａＮ層４２２とすることが好ましい。例えば、第２ＡｌＧａＮ層４２２の材質をＡｌｙＧａ１−ｙＮとした場合、ｘ＞ｙであってもよい。また、面内方向の平均屈折率を考慮した場合、ｘ＜ｙであってもよい。
さらに、発光装置２００では、積層方向において、第１ＡｌＧａＮ層４２１の第１部分４４の基板１０側の端４４ａは、発光層３４の基板１０側の端３４ａと、発光層３４の第２電極５２側の端３４ｂと、の間に位置している。そのため、発光装置２００では、第１部分４４の端４４ａが発光層３４の端３４ｂと同じ位置にあって発光層３４の側面が露出している場合に比べて、発光層３４における面内方向の平均屈折率を高くすることができる。さらに、発光層３４の側面において非発光再結合が発生する可能性を低くすることができる。
発光装置２００は、例えば、隣り合う柱状部３０の第１ＧａＮ層３２の間に図示せぬマスク層を形成し、第１ＡｌＧａＮ層４２１を横方向成長させた後、マスク層を除去することによって形成される。
４． プロジェクター
次に、本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５は、本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。
プロジェクター９００は、例えば、光源として、発光装置１００を有している。
プロジェクター９００は、図示しない筐体と、筐体内に備えられている赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂと、を有している。なお、便宜上、図５では、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源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、第１光学素子９０２Ｒと、第２光学素子９０２Ｇと、第３光学素子９０２Ｂと、第１光変調装置９０４Ｒと、第２光変調装置９０４Ｇと、第３光変調装置９０４Ｂと、投射装置９０８と、を有している。第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂは、例えば、透過型の液晶ライトバルブである。投射装置９０８は、例えば、投射レンズである。
赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子９０２Ｒに入射する。赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子９０２Ｒによって集光される。なお、第１光学素子９０２Ｒは、集光以外の機能を有していてもよい。後述する第２光学素子９０２Ｇおよび第３光学素子９０２Ｂについても同様である。
第１光学素子９０２Ｒによって集光された光は、第１光変調装置９０４Ｒに入射する。第１光変調装置９０４Ｒは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第１光変調装置９０４Ｒによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。
緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子９０２Ｇに入射する。緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子９０２Ｇによって集光される。
第２光学素子９０２Ｇによって集光された光は、第２光変調装置９０４Ｇに入射する。第２光変調装置９０４Ｇは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第２光変調装置９０４Ｇによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。
青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子９０２Ｂに入射する。青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子９０２Ｂによって集光される。
第３光学素子９０２Ｂによって集光された光は、第３光変調装置９０４Ｂに入射する。第３光変調装置９０４Ｂは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第３光変調装置９０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。
また、プロジェクター９００は、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂから出射された光を合成して投射装置９０８に導くクロスダイクロイックプリズム９０６を有することができる。
第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置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。クロスダイクロイックプリズム９０６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、投射装置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、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂは、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ことで、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射装置９０８は、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源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 Micro Mirror Device）が挙げられる。また、投射装置の構成は、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、光源を、光源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の光源装置にも適用することが可能である。
上述した実施形態に係る発光装置は、プロジェクター以外にも用いることが可能である。プロジェクター以外の用途には、例えば、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、自動車のヘッドランプ、光を用いるセンシング機器、通信機器等の光源がある。
上述した実施形態およ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、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
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。
上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。
発光装置の一態様は、
基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板と反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
ｎ型の第１ＧａＮ層と、
ｐ型の第２ＧａＮ層と、
前記第１ＧａＮ層と前記第２ＧａＮ層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１ＧａＮ層は、前記発光層と前記基板との間に設けられ、
前記積層体は、ｐ型の第１ＡｌＧａＮ層を有し、
前記第１ＡｌＧａＮ層は、
隣り合う前記柱状部の前記第２ＧａＮ層の間に設けられた第１部分と、
前記第１部分および前記柱状部と、前記電極と、の間に設けられた第２部分と、
を有する。
この発光装置によれば、例えば第２部分がＧａＮ層で構成されている場合に比べて、発光層に光を閉じ込めることができる。これにより、電極側に漏れて電極において吸収され損失となる光の量を低減することができる。
前記発光装置の一態様において、
前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第１ＧａＮ層の間に、前記第１ＧａＮ層よりも屈折率の低い低屈折率部を有してもよい。
この発光装置によれば、隣り合う柱状部の第１ＧａＮ層の間に第１ＧａＮ層と同じ屈折率の層が設けられている場合に比べて、第１ＧａＮ層における面内方向の平均屈折率を低くすることができる。
前記発光装置の一態様において、
前記低屈折率部は、第２ＡｌＧａＮ層であってもよい。
この発光装置によれば、例えば、ガスを切り替えるだけでｐ型のＡｌＧａＮ層を容易に形成することができる。
前記発光装置の一態様において、
前記第１ＧａＮ層と前記発光層との積層方向において、前記第１部分の前記基板側の端は、前記発光層の前記基板側の端と、前記発光層の前記電極側の端と、の間に位置していてもよい。
この発光装置によれば、第１部分の基板側の端が発光層の電極側の端と同じ位置にあって発光層の側面が露出している場合に比べて、発光層における面内方向の平均屈折率を高くすることができる。
プロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
１０…基板、２０…積層体、２２…バッファー層、３０…柱状部、３２…第１ＧａＮ層、３４…発光層、３４ａ，３４ｂ…端、３６…第２ＧａＮ層、４０…低屈折率部、４４…第１部分、４４ａ…端、４６…第２部分、５０…第１電極、５２…第２電極、１００，２００…発光装置、４２１…第１ＡｌＧａＮ層、４２２…第２ＡｌＧａＮ層、９００…プロジェクター、９０２Ｒ…第１光学素子、９０２Ｇ…第２光学素子、９０２Ｂ…第３光学素子、９０４Ｒ…第１光変調装置、９０４Ｇ…第２光変調装置、９０４Ｂ…第３光変調装置、９０６…クロスダイクロイックプリズム、９０８…投射装置、９１０…スクリーン、１０００…発光装置、１０１０…基板、１０２２…バッファー層、１０３０…柱状部、１０３２…第１ＧａＮ層、１０３４…発光層、１０３６…第２ＧａＮ層、１０４６…部分、１０５０…第１電極、１０５２…第２電極

Claims (5)

  1. 基板と、
    前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
    前記積層体の前記基板と反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
    を有し、
    前記柱状部は、
    ｎ型の第１ＧａＮ層と、
    ｐ型の第２ＧａＮ層と、
    前記第１ＧａＮ層と前記第２ＧａＮ層との間に設けられた発光層と、
    を有し、
    前記第１ＧａＮ層は、前記発光層と前記基板との間に設けられ、
    前記積層体は、ｐ型の第１ＡｌＧａＮ層を有し、
    前記第１ＡｌＧａＮ層は、
    隣り合う前記柱状部の前記第２ＧａＮ層の間に設けられた第１部分と、
    前記第１部分および前記柱状部と、前記電極と、の間に設けられた第２部分と、
    を有する、発光装置。
  2. 請求項１において、
    前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第１ＧａＮ層の間に、前記第１ＧａＮ層よりも屈折率の低い低屈折率部を有する、発光装置。
  3. 請求項２において、
    前記低屈折率部は、第２ＡｌＧａＮ層である、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１ＧａＮ層と前記発光層との積層方向において、前記第１部分の前記基板側の端は、前記発光層の前記基板側の端と、前記発光層の前記電極側の端と、の間に位置している、発光装置。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置を有する、プロジェクター。
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