JP2022086228A - 発光装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】 迷光の発生を低減することができる、発光装置およびプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明の発光装置は、基体と、基体に設けられ、発光層を含む複数の柱状部を有する発光部と、発光部の光射出側に設けられる光吸収層と、を備え、発光部は発光領域と非発光領域とを有し、基体の法線に沿う方向から視て、光吸収層は非発光領域と重なるように設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。

下記特許文献１には、基板上に設けられた複数の柱状構造体からなる発光部を有する発光装置が開示されている。

特開２００９－１０５１８２号公報

しかしながら、上記発光装置では、各柱状構造体から発せられた光が柱状構造体間を伝搬することで迷光を生じさせるという課題があった。

上記の課題を解決するために、本発明の１つの態様によれば、基体と、基体に設けられ、発光層を含む複数の柱状部を有する発光部と、発光部の光射出側に設けられる光吸収層と、を備え、発光部は発光領域と非発光領域とを有し、基体の法線に沿う方向から視て、光吸収層は非発光領域と重なるように設けられている発光装置が提供される。

本発明の１つの態様によれば、上記態様の発光装置を備えるプロジェクターが提供される。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 発光装置の構成を模式的に示した平面図である。 図２のＩＩ－ＩＩ線矢視による発光装置の断面図である。 発光装置の製造工程の要部を示す図である。 発光装置の製造工程の要部を示す図である。 発光装置の製造工程の要部を示す図である。 第２実施形態の発光装置の要部構成を示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１００は、スクリーンＳＣＲに画像を投射する投射型画像表示装置である。プロジェクター１００は、発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３と、投射光学装置４と、を備えている。発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの構成については後述する。

発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を射出する。発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、各々の発光部を映像の画素として画像情報に応じて変調することで、例えば液晶ライトバルブなどの光変調装置を用いることなく、直接的に映像を形成することができる。

発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから射出された光は、クロスダイクロイックプリズム３に入射する。クロスダイクロイックプリズム３は、発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから射出された光を合成して投射光学装置４に導く。投射光学装置４は、発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂによって形成された映像を拡大してスクリーンＳＣＲに投射する。投射光学装置４は、一つまたは複数の投射レンズで構成されている。

具体的にクロスダイクロイックプリズム３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光学装置４によりスクリーンＳＣＲ上に投射され、拡大された画像が表示される。

発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧまたは青色光ＬＢをそれぞれ射出する。なお、発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの構成は、射出する光の波長帯が異なる以外、同様の基本構成を有している。以下では、発光装置１Ｂを例に挙げて、その構成について詳しく説明する。

図２は、発光装置１Ｂの構成を模式的に示した平面図である。
以下、ＸＹＺ直交座標系を用いて各部の構成を説明する。発光装置１Ｂを光軸方向から見た平面形状が矩形状の発光領域の一方の辺に平行な軸をＸ軸とし、発光領域の他方の辺に平行な軸をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸とに垂直な軸をＺ軸とする。Ｚ軸と発光装置１Ｂの光軸とは平行である。

図２に示すように、発光装置１Ｂは、アレイ状に設けられた複数の発光部３０を有している。本実施形態において、発光部３０はＸ軸またはＹ軸に沿ってマトリックス状に設けられている。これにより、発光装置１Ｂでは、各発光部３０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。

図３は、発光装置１Ｂの要部構成を示す断面図である。なお、図３は図２のＩＩ－ＩＩ線矢視による断面を示す図であり、発光装置１Ｂの断面を示している。
図３に示すように、発光装置１Ｂは、基体１０と、半導体層２０と、発光部３０と、絶縁層４０と、光吸収層５０と、第１電極６０と、第２電極７０と、配線８０と、ヒートシンク９０と、を有する。ヒートシンク９０は、発光部３０で生じる熱を放出するため、基体１０の下面１０ｂに設けられている。ヒートシンク９０は必要に応じて省略してもよい。

本実施形態において、Ｚ軸方向において、基体１０から発光部３０を構成する積層体が積層される方向を「上」とし、基体１０から発光部３０と反対側に向かう方向を「下」として説明する。

基体１０は、例えば、基板１１と、反射層１２と、を含む。基板１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板、サファイア基板などで構成されている。反射層１２は基板１１上に設けられている。反射層１２は、例えばＡｌＧａＮ層とＧａＮ層とを交互に積層させた積層体、ＡｌＩｎＮ層とＧａＮ層とを交互に積層させた積層体等で構成されている。反射層１２は後述するナノコラムの発光層で発生した光を基板１１と反対側に向けて反射させる。

半導体層２０は、基体１０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層で構成されている。

発光装置１Ｂは複数の発光部３０を有している。隣り合う発光部３０は、半導体層２０の周囲に設けられた素子分離層（図示略）によって電気的に分離されている。素子分離層は、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構成されている。

発光部３０は、複数のナノコラム（柱状部）３１と、光伝搬層３６と、を有している。ナノコラム３１は半導体層２０上に突出して延びる柱状結晶構造体である。ナノコラム３１の平面形状は、多角形、円、楕円などである。本実施形態では、図２に示すように、ナノコラム３１の平面形状は、四角形である。ナノコラム３１の径は、ｎｍオーダーであり、具体的には、例えば１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である。ナノコラム３１の積層方向の寸法、いわゆるナノコラム３１の高さは、例えば０．１μｍ以上、５μｍ以下である。

なお、「ナノコラム３１の径」は、ナノコラム３１の平面形状が円の場合には、円の直径であり、ナノコラム３１の平面形状が円ではない場合には、最小包含円の直径である。例えばナノコラム３１の平面形状が多角形の場合、ナノコラム３１の径は、多角形を内部に含む最小の円の直径であり、ナノコラム３１の平面形状が楕円の場合、ナノコラム３１の径は、楕円を内部に含む最小の円の直径である。

「ナノコラム３１の中心」は、ナノコラム３１の平面形状が円の場合には、円の中心であり、ナノコラム３１の平面形状が円ではない形状の場合には、最小包含円の中心である。例えばナノコラム３１の平面形状が多角形の場合には、ナノコラム３１の中心は、多角形を内部に含む最小の円の中心であり、ナノコラム３１の平面形状が楕円の場合には、ナノコラム３１の中心は、楕円を内部に含む最小の円の中心である。

複数のナノコラム３１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。ナノコラム３１は、フォトニック結晶の効果を発現でき、発光層３３が発する光を、基体１０の面内方向に閉じ込め、積層方向に射出させる。「基体１０の面内方向」とは、積層方向と直交する面に沿う方向である。

図３に示すように、ナノコラム３１は、第１半導体層３２と、発光層３３と、第２半導体層３４と、を有している。ナノコラム３１を構成する各層は後述のようにエピタキシャル成長によって形成される。

第１半導体層３２は、半導体層２０上に設けられている。第１半導体層３２は、基体１０と発光層３３との間に設けられている。第１半導体層３２は、例えばＳｉがドープされたｎ型のＧａＮ層で構成されている。本実施形態において、第１半導体層３２は、半導体層２０と同じ材料で構成されている。

発光層３３は、第１半導体層３２上に設けられている。発光層３３は、第１半導体層３２と第２半導体層３４との間に設けられている。発光層３３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３３は、第１半導体層３２および第２半導体層３４を介して電流が注入されることによって光を発する。なお、発光層３３を構成するＧａＮ層およびＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。
本実施形態の場合、発光層３３は、例えば、４３０ｎｍ～４７０ｎｍの青色波長帯の青色光を射出する。

第２半導体層３４は、発光層３３上に設けられている。第２半導体層３４は、第１半導体層３２とは導電型が異なる層である。第２半導体層３４は、例えばＭｇがドープされたｐ型のＧａＮ層で構成されている。第１半導体層３２および第２半導体層３４は、発光層３３内に光を閉じ込める機能を有するクラッド層として機能する。

光伝搬層３６は、平面視において、ナノコラム３１を囲んで設けられている。光伝搬層３６の屈折率は、発光層３３の屈折率よりも低い。光伝搬層３６は、例えば、ＧａＮ層、酸化チタン（ＴｉＯ_２）層である。光伝搬層３６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３６は、発光層３３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。

発光部３０においては、ｐ型の第２半導体層３４、不純物がドーピングされていない発光層３３、およびｎ型の第１半導体層３２の積層体により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１半導体層３２および第２半導体層３４のバンドギャップは、発光層３３のバンドギャップよりも大きい。発光部３０において、第１電極６０と第２電極７０との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加して電流を注入すると、発光層３３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３３において発生した光は、第１半導体層３２および第２半導体層３４により基体１０の面内方向に光伝搬層３６を通って伝搬する。このとき、光は、ナノコラム３１によるフォトニック結晶の効果により定在波を形成し、基体１０の面内方向に閉じ込められる。閉じ込められた光は、発光層３３において利得を受けてレーザー発振する。

すなわち、発光層３３において発生した光は、ナノコラム３１により基体１０の面内方向に共振し、レーザー発振する。具体的には、発光層３３において発生した光は、複数のナノコラム３１で構成された共振部において基体１０の面内方向に共振し、レーザー発振する。その後、共振により生じる＋１次回折光および－１次回折光は、レーザー光として積層方向（Ｚ軸方向）に進行する。

発光装置１Ｂ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３３で最も大きくなるように、第１半導体層３２、第２半導体層３４および発光層３３の屈折率および厚さが設計されている。

本実施形態において、積層方向に進行したレーザー光のうち、基体１０側に向かって進んだレーザー光は、反射層１２によって反射され、第２電極７０側に向かって進む。これにより、発光部３０は、第２電極７０側から光を射出することができる。

図３に示すように、半導体層２０上には、マスク層３５が設けられている。マスク層３５は、光伝搬層３６と半導体層２０との間に設けられている。マスク層３５は、発光部３０の製造工程において、ナノコラム３１を構成する膜を成長させるためのマスクとして機能する。マスク層３５は、例えば酸化シリコン層、窒化シリコン層などで構成されている。すなわち、ナノコラム３１はマスク層３５の開口３５ａに対応する位置に設けられている。

絶縁層４０は、半導体層２０上に設けられている。絶縁層４０は、発光部３０を覆って設けられている。絶縁層４０は、例えば、酸化シリコン層である。絶縁層４０は発光部３０を衝撃などから保護する機能も有している。絶縁層４０には、発光部３０の上側を露出させるコンタクトホール４１が設けられている。

第１電極６０は、発光部３０の側方において、半導体層２０上に設けられている。第１電極６０は発光部３０に対応して設けられ、発光部３０と電気的に接続される。第１電極６０は、例えば、発光部３０に対応して設けられるトランジスターＴＲの一部、例えばゲート電極を構成し、ナノコラム３１に注入される電流量を制御可能である。

第１電極６０は、半導体層２０とオーミックコンタクトしていてもよい。図３の例では、第１電極６０は、半導体層２０を介して、第１半導体層３２と電気的に接続されている。第１電極６０は、発光層３３に電流を注入するための一方側の電極である。第１電極６０としては、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＰｔあるいはＡｕなどの金属層、あるいはこれらを積層した積層金属膜などが用いられる。

第２電極７０は、発光部３０上に設けられている。第２電極７０は、発光層３３に電流を注入するための他方の電極である。
第２電極７０は、発光部３０の数に応じて、複数設けられている。第２電極７０は、コンタクト層７１と、透明導電層７２と、を含む。コンタクト層７１は、ナノコラム３１および光伝搬層３６の一部に接触するように設けられている。コンタクト層７１は絶縁層４０に設けられたコンタクトホール４１内に露出している。

コンタクト層７１としては、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＰｔあるいはＡｕなどの金属層、あるいはこれらを積層した積層金属膜などが用いられる。コンタクト層７１は、第２電極７０と発光部３０との導通性を向上させるための層である。なお、コンタクト層７１は数１０ｎｍ程度の薄膜であるため、光透過性を有している。

透明導電層７２は、絶縁層４０のコンタクトホール４１内に設けられたコンタクト層７１に接続される。透明導電層７２は、コンタクトホール４１を経由して絶縁層４０の上面４０ａに引き回されている。
透明導電層７２は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）層やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）層である。発光層３３において生じた光は、コンタクト層７１および透明導電層７２を透過して射出される。

配線８０は、透明導電層７２に積層されている。配線８０は、第２電極７０を介して発光部３０におけるナノコラム３１の第２半導体層３４と電気的に接続されている。配線８０としては、例えば、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＰｔあるいはＡｕなどの金属層、あるいはこれらを積層した積層金属膜などが用いられる。

配線８０は、基体１０上における不図示の領域に設けられた駆動回路に、例えばワイヤーを介して接続されている。上述の第１電極６０は基体１０上における不図示の領域に設けられた駆動回路に、例えばワイヤーを介して接続されている。このような構成に基づき、発光装置１Ｂは、駆動回路を駆動させることで第１電極６０および第２電極７０を介して発光層３３に電流を注入することができる。

本実施形態の発光装置１Ｂでは、同一基板上に（１つの基体１０上に）トランジスターＴＲ（第１電極６０）および発光部３０を形成することができる。これにより、発光装置１Ｂでは、トランジスターＴＲおよび発光部３０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。

本実施形態の発光部３０は、発光領域Ｒ１と非発光領域Ｒ２とを有している。発光領域Ｒ１は、第２電極７０側に青色光ＬＢを射出する領域である。非発光領域Ｒ２は、第２電極７０側に青色光ＬＢを射出しない領域である。

上述したように第２電極７０を構成するコンタクト層７１は、ナノコラム３１および光伝搬層３６の一部に接触している。そのため、発光部３０において、ナノコラム３１および光伝搬層３６のうちコンタクト層７１と接触している部分には電流が注入され、接触していない部分には電流が注入されない。

発光部３０の発光領域Ｒ１とは、発光部３０において第１電極６０と第２電極７０との間に電流が注入された際、実際に青色光ＬＢを発光する領域に相当する。第２電極７０は、コンタクト層７１を介して発光部３０の上側に電気的に接続されている。つまり、発光部３０において、コンタクト層７１が設けられることで第２電極７０と電気的に接続される部分が発光領域Ｒ１として機能する。

一方、発光部３０の非発光領域Ｒ２とは、第１電極６０と第２電極７０との間に電流が注入された場合においても青色光ＬＢを発光しない領域に相当する。つまり、発光部３０において、コンタクト層７１が設けられておらず第２電極７０と電気的に接続されない部分が非発光領域Ｒ２として機能する。

本実施形態の発光装置１Ｂの場合、発光部３０は発光領域Ｒ１の発光層３３において発生した光を上側（＋Ｚ側）に射出させるようにしている。しかしながら、発光領域Ｒ１の発光層３３において発生した光の一部がナノコラム３１間の伝播する間に取り出し方向と異なる方向に射出されてしまうとで装置内で迷光となってしまう。

発光装置１Ｂは、発光部３０の光射出側（上側）に設けられた光吸収層５０を備えている。光吸収層５０は、発光部３０を覆う絶縁層４０上に設けられている。

本実施形態の発光装置１Ｂにおいて、光吸収層５０は、基体１０の法線に沿う方向である上側（＋Ｚ側）から視て（以下、単に平面視と称す）、発光部３０の非発光領域Ｒ２と重なるように設けられている。光吸収層５０は、発光部３０の非発光領域Ｒ２のみならず、絶縁層４０の上面４０ａ全体を覆うように設けられている。

すなわち、光吸収層５０は発光領域Ｒ１に設けられないため、発光領域Ｒ１から射出される光を吸収しない。そのため、光吸収層５０は、発光領域Ｒ１からの発光を阻害することがない。光吸収層５０は、発光部３０から取り出し方向と異なる方向に射出された迷光の一部を吸収することで迷光による不具合の発生を低減させる。

具体的に本実施形態の光吸収層５０は、例えば、ＤＢＲ（distribution Bragg reflector）層で構成されている。光吸収層５０は、発光層３３から発光される４３０ｎｍ～４７０ｎｍの青色波長帯を有する青色光（所定波長帯を有する光）を反射し、青色波長帯と異なる波長帯を有する光を吸収する波長選択性を有する。

ここで、発光部３０を構成するナノコラム３１は後述のようにエピタキシャル成長によって形成される。通常、ナノコラム３１に含まれる発光層３３は青色波長帯の青色光ＬＢを射出するが、結晶成長時の個体差によって一部の発光層３３は青色波長帯と異なる波長帯の光を射出する場合もあり得る。そのため、迷光は青色光ＬＢと異なる波長帯の光も含んでいる。

本実施形態の光吸収層５０は、発光層３３から発光される主波長帯である青色光ＬＢを反射させ、それ以外の波長帯の光を吸収する。本実施形態の場合、発光層３３から発光された光のうち青色光ＬＢは光吸収層５０で反射され、発光層３３から発光された光のうち青色波長帯以外の光は光吸収層５０で吸収される。

光吸収層５０によって反射されることで絶縁層４０内に戻された青色光ＬＢは発光部３０に戻され、やがて、発光領域Ｒ１から発光される。すなわち、本実施形態の光吸収層５０によれば、発光層３３から発光される主波長帯の青色光ＬＢを反射して発光領域Ｒ１から射出させることができる。これにより、発光部３０から射出された青色光ＬＢを効率良く発光領域Ｒ１から射出させることができる。

また、本実施形態の発光装置１Ｂにおいて、発光領域Ｒ１の外縁部Ｒ１ａには、コンタクト層７１上に透明導電層７２が形成されていない。上述のようにコンタクト層７１は透明導電層７２と電気的に接続される。
そのため、コンタクト層７１が設けられた部分の全域において発光部３０は発光するものの、コンタクト層７１のみが形成された部分はコンタクト層７１および透明導電層７２が積層された部分に比べて注入される電流が小さく、発光領域Ｒ１の外縁部の輝度は相対的に低くなる。本実施形態の場合、光吸収層５０は、平面視した状態で発光領域Ｒ１の外縁部Ｒ１ａと重なるように設けられている。

本実施形態の発光装置１Ｂでは、基体１０上に発光部３０および発光部３０の駆動を制御するトランジスターＴＲが形成されている。ここで、トランジスターＴＲのゲート電極として機能する第１電極６０に発光部３０で発生した迷光が入射すると、トランジスターＴＲが誤作動するおそれがある。

これに対して本実施形態の発光装置１Ｂでは、光吸収層５０によって迷光を吸収するため、絶縁層４０内を伝搬して第１電極６０に到達する迷光を低減させることができる。したがって、本実施形態の発光装置１Ｂによれば、発光部３０で発生した迷光によるトランジスターＴＲの誤作動を低減することができる。

続いて、本実施形態の発光装置１Ｂの製造方法を説明する。
図４Ａ～図４Ｃは発光装置１Ｂの製造工程の要部を示す図である。
まず、図４Ａに示すように、基体１０上に発光部３０を形成する工程を行う。
発光部３０の形成工程では、はじめに、半導体層２０をエピタキシャル成長させた後、半導体層２０上の所定領域に開口３５ａを形成したマスク層３５を形成する。

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。マスク層３５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。

続いて、マスク層３５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上に設けられたマスク層３５の開口３５ａ内に、第１半導体層３２、発光層３３、第２半導体層３４をこの順でエピタキシャル成長させる。このようにしてマスク層３５の開口３５ａに対応する位置にナノコラム３１を形成することができる。

続いて、ナノコラム３１の周囲、すなわちマスク層３５上に光伝搬層３６を形成する。光伝搬層３６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。

なお、ナノコラム３１および光伝搬層３６は半導体層２０上の全面に亘って形成した後、発光部３０の形成領域以外に形成されたナノコラム３１および光伝搬層３６をエッチングによって除去し、発光部３０の形成領域のみにナノコラム３１および光伝搬層３６を選択的に形成する。あるいは、発光部３０の非形成領域にマスクを形成することで、発光部３０の形成領域のみにナノコラム３１および光伝搬層３６を選択的に形成するようにしてもよい。以上の工程により発光部３０を形成することができる。

発光部３０を形成した後、発光部３０上に第２電極７０の一部であるコンタクト層７１を形成する。コンタクト層７１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。

続いて、図４Ｂに示すように、発光部３０を覆うように基体１０の全面に絶縁層４０および光吸収層５０を形成した後、所定の形状にパターニングする。絶縁層４０は、例えば、例えば、スピンコートによる成膜、およびパターニングによって形成される。光吸収層５０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。具体的に、パターニングによって発光部３０上に形成せたコンタクト層７１を露出させるコンタクトホール４１を形成する。

続いて、図４Ｃに示すように、コンタクトホール４１内に露出するコンタクト層７１に接続される透明導電層７２を成膜することで第２電極７０を形成する。透明導電層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。これにより、発光部３０に電気的に接続された第２電極７０が形成される。

続いて、発光部３０の側方における半導体層２０上に第１電極６０を形成する。第１電極６０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。なお、第２電極７０を形成する工程と第１電極６０を形成する工程との順番は、特に限定されない。

最後に、例えば、接合部材（図示せず）を用いて基板１１上に駆動回路を搭載し、駆動回路と各発光部３０の第１電極６０および第２電極７０とをワイヤー等によって電気的に接続する。そして、基体１０の下面１０ｂにヒートシンク９０を取り付けることで、本実施形態の発光装置１Ｂが製造される。

（第１実施形態の効果）
以上のように本実施形態の発光装置１Ｂは、基体１０と、基体１０に設けられ、発光層３３を含む複数のナノコラム３１を有する発光部３０と、発光部３０の光射出側に設けられる光吸収層５０と、を備え、発光部３０は発光領域Ｒ１と非発光領域Ｒ２とを有し、基体１０の法線に沿う方向から視て、光吸収層５０は非発光領域Ｒ２と重なるように設けられている。

本実施形態の発光装置１Ｂによれば、非発光領域Ｒ２と重なるように設けられた光吸収層５０によって迷光の一部を吸収することで迷光による不具合の発生を低減させることができる。

本実施形態の発光装置１Ｂにおいて、基体１０の法線に沿う方向から視て、光吸収層５０は、発光領域Ｒ１の外縁部と重なるように設けられている構成としてもよい。
これにより、相対的に輝度が低くなる発光領域Ｒ１の外縁部Ｒ１ａからの発光を抑えることで発光装置１Ｂの各発光部３０の輝度ムラを低減することができる。よって、本実施形態の発光装置１Ｂは、より高精細な映像を形成することができる。

本実施形態の発光装置１Ｂにおいて、光吸収層５０は、発光層３３から発光される青色波長帯を有する青色光を反射し、青色波長帯と異なる波長帯を有する光を吸収する構成としてもよい。
これにより、発光層３３から迷光として射出された青色光を反射して発光領域Ｒ１から射出させることができる。よって、発光部３０の光利用効率を向上させることができる。

本実施形態の発光装置１Ｂにおいて、発光部３０は絶縁層４０で覆われており、光吸収層５０は、絶縁層４０に積層されている構成としてもよい。
これにより、発光部３０を覆う絶縁層４０内に入り込んだ迷光を光吸収層５０によって吸収することができる。

なお、上記説明では、発光装置１Ｂを例に挙げたが、発光装置１Ｂと同様の構成を有する発光装置１Ｒ，１Ｇについても同様の効果を奏することができる。すなわち、本実施形態の発光装置１Ｒ，１Ｇにおいても光吸収層５０によって迷光の一部を吸収することで迷光による不具合の発生を低減させることができる。

本実施形態のプロジェクター１００は、発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを備える。

本実施形態のプロジェクター１００によれば、上記の効果を奏する発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを備えているため、迷光による不具合を低減することで、信頼性に優れ、明るい映像を表示することができる。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態の発光装置について説明する。なお、第１実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
図５は、本実施形態の発光装置１０１の要部構成を示す断面図である。
図５に示すように、本実施形態の発光装置１０１において、光吸収層５０は、絶縁層４０の上面４０ａとともに側面４０ｂを覆っている。

本実施形態の発光装置１０１によれば、発光部３０を覆う絶縁層４０の上面４０ａおよび側面４０ｂが光吸収層５０で覆われるため、絶縁層４０の外部への迷光の漏れ出しを抑制することができる。これにより、本実施形態の発光装置１０１によれば、発光部３０で発生した迷光が仮に絶縁層４０の側面４０ｂまで到達した場合であっても光吸収層５０によって吸収または反射することができる。
よって、本実施形態の発光装置１０１によれば、第１電極６０への迷光の入射を抑制することで、迷光によるトランジスターＴＲの誤作動をより確実に低減することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、赤色光ＬＲを射出する発光部と、緑色光ＬＧを射出する発光部と、青色光ＬＢを射出する発光部と、が同一の基体１０に設けられた発光装置を用いる場合は、発光装置から射出された光は、クロスダイクロイックプリズムに入射せず、直接、投射光学装置４に入射する。この場合、１つの発光装置で、フルカラーの像表示が可能となり、装置構成の小型化を図ることができる。

また、上記実施形態において、光吸収層５０は非発光領域Ｒ２の全域と重なるように設けられていたが、例えば、漏れ光が発生し易い特性部分である非発光領域Ｒ２の一部に光吸収層５０を設けてもよい。すなわち、光吸収層５０は非発光領域Ｒ２の少なくとも一部に設けられてもよい。

また、上記実施形態では、光吸収層５０として、発光層３３から発光される青色波長帯を反射し、青色波長帯と異なる波長帯の光を吸収する波長選択性を有するＤＢＲ層を用いる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、光吸収層として、全波長帯の光を吸収する黒色層を用いてもよい。

また、上記実施形態では、ＩｎＧａＮ系材料からなる発光層について説明したが、発光層として、射出される光の波長に応じて、種々の半導体材料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。また、射出される光の波長に応じて、フォトニック結晶構造体の径または配列のピッチを適宜変更してもよい。

また、上記実施形態では、フォトニック結晶構造体は、基板上に突出した柱状構造体で構成されていたが、フォトニック結晶効果を発現させるために一定のピッチで設けられた複数の孔部を有していてもよい。すなわち、発光領域は、柱状の構造体、孔部にかかわらず、周期構造を有するフォトニック結晶構造体を含んでいればよい。

その他、発光装置、およびプロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。上記実施形態では、本発明による発光装置を、透過型の液晶表示素子を光変調装置として用いたプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による発光装置を、光変調装置として反射型の液晶表示素子、またはデジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクターに搭載してもよい。

上記実施形態では、本発明による発光装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。例えば、本発明による発光装置を、マイクロ－ＬＥＤディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ或いはスマートウォッチの表示装置に適用することができる。また、本発明による発光装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。

本発明の態様の発光装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の発光装置は、基体と、基体に設けられ、発光層を含む複数の柱状部を有する発光部と、発光部の光射出側に設けられる光吸収層と、を備え、発光部は発光領域と非発光領域とを有し、基体の法線に沿う方向から視て、光吸収層は非発光領域と重なるように設けられている。

本発明の一つの態様の発光装置において、基体の法線に沿う方向から視て、光吸収層は、発光領域の外縁部と重なるように設けられている構成としてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置において、光吸収層は、発光層から発光される所定波長帯を有する光を反射し、所定波長帯と異なる波長帯を有する光を吸収する構成としてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置において、発光部は絶縁層で覆われており、光吸収層は、絶縁層に積層されている構成としてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置において、光吸収層は、絶縁層の側面を覆っている構成としてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置において、基体上に設けられ、発光部に対応して設けられるトランジスターをさらに備える構成としてもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の上記態様の発光装置を備える。

１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ…発光装置、１０…基体、３０…発光部、３１…ナノコラム（柱状部）、３３…発光層、４０…絶縁層、４０ｂ…側面、５０…光吸収層、１００…プロジェクター、Ｒ１…発光領域、Ｒ２…非発光領域、Ｒ１ａ…外縁部、ＴＲ…トランジスター。

Claims (7)

1. 基体と、
   前記基体に設けられ、発光層を含む複数の柱状部を有する発光部と、
   前記発光部の光射出側に設けられる光吸収層と、を備え、
   前記発光部は発光領域と非発光領域とを有し、
   前記基体の法線に沿う方向から視て、前記光吸収層は前記非発光領域と重なるように設けられている
   発光装置。
2. 前記基体の法線に沿う方向から視て、前記光吸収層は、前記発光領域の外縁部と重なるように設けられている
   請求項１に記載の発光装置。
3. 前記光吸収層は、前記発光層から発光される所定波長帯を有する光を反射し、前記所定波長帯と異なる波長帯を有する光を吸収する
   請求項１または請求項２に記載の発光装置。
4. 前記発光部は絶縁層で覆われており、
   前記光吸収層は、前記絶縁層に積層されている
   請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の発光装置。
5. 前記光吸収層は、前記絶縁層の側面を覆っている
   請求項４に記載の発光装置。
6. 前記基体上に設けられ、前記発光部に対応して設けられるトランジスターをさらに備える
   請求項５に記載の発光装置。
7. 請求項１から請求項６までのうちのいずれか一項に記載の発光装置を備える
   プロジェクター。

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