JP2022154017A - 発光装置の製造方法、発光装置及びプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】リーク電流の発生を防止可能な発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の発光装置の製造方法は、基板上に複数の開口を有する選択成長層を形成する工程と、前記複数の開口に発光層を有する柱状部を結晶成長させる工程と、前記複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部を覆うマスク層を形成する工程と、前記マスク層に覆われていない領域をエッチングする工程と、を備える。前記選択成長層を形成する工程において、前記開口を所定の空間占有率で配置する第１領域と前記開口を前記第１領域よりも低い空間占有率で配置する第２領域とを形成する。前記マスク層を形成する工程において、前記マスク層を前記第１領域と前記第２領域の一部とを覆うように配置する。【選択図】図３

Description

本発明は、発光装置の製造方法、発光装置及びプロジェクターに関する。

従来、複数のナノスケールの柱状体を備える発光装置が従来から知られている。例えば特許文献１に、半導体基板と、半導体基板上に設けられた複数の微細柱状結晶体と、複数の微細柱状結晶体の各々に設けられた活性層と、を備える半導体光素子アレイが開示されている。１つの微細柱状結晶体は、例えばナノコラム、ナノロッド等とも称される。

特開２０１３－２３９７１８号公報

従来の発光装置では、リーク電流の発生によって本来の発光部に所定量の電流が流れにくくなり、所定の発光量が得られない、或いは発光部以外の領域で意図しない発光が生じる等の不具合が生じる虞があった。

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の発光装置の製造方法は、基板上に複数の開口を有する選択成長層を形成する工程と、前記複数の開口に発光層を有する柱状部を結晶成長させる工程と、前記複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部を覆うマスク層を形成する工程と、前記マスク層に覆われていない領域をエッチングする工程と、を備える。前記選択成長層を形成する工程において、前記開口を所定の空間占有率で配置する第１領域と前記開口を前記第１領域よりも低い空間占有率で配置する第２領域とを形成する。前記マスク層を形成する工程において、前記マスク層を前記第１領域と前記第２領域の一部とを覆うように配置する。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 図１のプロジェクターが備える発光装置の平面図である。 図２に示す発光装置の一部の平面図であり、領域Ｒの拡大図である。 図３に示す発光装置の一部の断面図であり、Ｉ－Ｉ線で矢視した断面図である。 図３及び図４に示す発光装置の製造方法における１つの工程を説明するための断面図である。 図５を参照して説明した工程後に行う工程を説明するための断面図である。 図６を参照して説明した工程後に行う工程を説明するための断面図である。 図７を参照して説明した工程後に行う工程を説明するための断面図である。 図８を参照して説明した工程後に行う工程を説明するための断面図である。 第２実施形態の発光装置の一部の平面図である。 図１０に示す発光装置の一部の断面図であり、ＩＩ－ＩＩ線で矢視した断面図である。 第２実施形態の発光装置の製造方法の一部の工程を説明するための断面図である。 第２実施形態の発光装置の製造方法の一部の工程を説明するための断面図である。 第３実施形態の発光装置の一部の平面図である。 図１４に示す発光装置の一部の断面図であり、ＩＩＩ－ＩＩＩ線で矢視した断面図である。 第３実施形態の発光装置の製造方法の一部の工程を説明するための断面図である。 第３実施形態の発光装置の製造方法の一部の工程を説明するための断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図９を用いて説明する。
図１は、第１実施形態のプロジェクター１００を示す概略構成図である。
以下の各図面では、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変えている場合がある。

（プロジェクター）
図１に示すように、第１実施形態のプロジェクター１００は、スクリーンＳＣＲに画像を投写する投写型画像表示装置である。プロジェクター１００は、発光装置１Ｒと、発光装置１Ｇと、発光装置１Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３と、投写光学装置４と、を備える。

発光装置１Ｒは、赤色光ＬＲを射出する。発光装置１Ｇは、緑色光ＬＧを射出する。発光装置１Ｂは、青色光ＬＢを射出する。発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、プロジェクター１００で表示する対象の画像のうち各々の発光部に対応する画素の情報に応じて各々の発光部を変調する。発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、例えば液晶ライトバルブ等の光変調装置を用いることなく、表示対象の画像を直接的に形成することができる。

発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから射出された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ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、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを合成して投写光学装置４に導く。投写光学装置４は、発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂによって形成された画像を拡大してスクリーンＳＣＲに投写する。投写光学装置４は、１つ又は複数の投写レンズで構成されている。

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。合成された光は、投写光学装置４によってスクリーンＳＣＲ上に投写され、拡大された画像が表示される。

発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、射出する光の波長帯が互いに異なること以外、互いに同様の構成を有する。以下では、発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのうち、発光装置１Ｂを例に挙げ、発光装置１Ｂの構成及び製造方法について詳しく説明する。

（発光装置）
図２は、発光装置１Ｂの平面図である。以下では、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から青色光ＬＢが射出する方向に交差し且つ発光装置１Ｂの表面１０ｅに平行な１つの軸をＸ軸とし、発光装置１Ｂの表面１０ｅに平行であってＸ軸に直交する軸をＹ軸とし、青色光ＬＢの射出方向に平行な軸をＺ軸とする。第１実施形態では、Ｚ軸は、Ｘ軸とＹ軸とに垂直な軸であり、発光装置１Ｂから射出される青色光ＬＢの光軸と平行である。

図２に示すように、発光装置１Ｂは、Ｚ方向に沿って平面視するとマトリクス状に配置された複数の発光部３０を有する。複数の発光部３０は、表面１０ｅ上にＸ軸及びＹ軸に沿って互いに間隔をあけて配置されている。個々の発光部３０は、発光装置１Ｂの１つの画素を構成する。発光装置１Ｂは、プロジェクター１００で表示する画像を形成する自発光イメージャーを構成する。

図３は、発光装置１Ｂの発光部３０を含む一部の平面図であり、図２に示す領域Ｒの拡大図である。図４は、図３に示すＩ－Ｉ線で矢視したときの発光装置１Ｂの一部の断面図である。図３及び図４に示すように、発光装置１Ｂは、基板１０と、反射層１１と、半導体層１２と、発光部３０を有する積層体３８と、導電層６０と、不図示の電極及び配線と、を備える。図２に示す第１実施形態の発光装置１Ｂには、図３及び図４に示す複数の発光部３０－１が設けられている。

基板１０は、例えばシリコン（Ｓｉ）基板、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板、サファイア基板等から構成されている。基板１０の上面１０ａには、反射層１１が設けられている。反射層１１は、例えば窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層とＧａＮ層とを交互に積層させた積層体、窒化インジウムガリウム（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１１は、後述するナノコラム３１の発光層３４から発せられた光を基板１０に向かう方向とは反対側の方向に向けて反射させる。なお、基板１０の底面１０ｂに、発光部３０で生じる熱を放出するためのヒートシンクが設けられていてもよい。半導体層１２は、反射層１１の上面１１ａに設けられている。半導体層１２は、ｎ型の半導体材料から構成される層であり、例えばｎ型ＧａＮ層、具体的はＳｉがドープされたＧａＮ層から構成されている。

積層体３８は、複数の発光部３０と、絶縁層４０と、を備える。発光部３０は、複数のナノコラム（柱状部）３１と、光伝搬層３２と、マスク層（選択成長層）３７と、を備える。ナノコラム３１は、半導体層１２の上面１２ａからＺ方向に突出して延びる柱状の結晶構造体である。ナノコラム３１の形状は、例えば多角柱状、円柱状、楕円柱状などである。第１実施形態のナノコラム３１の形状は、円柱状である。ナノコラム３１の径寸法は、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Ｚ方向の寸法、すなわち、ナノコラム３１の高さは、例えば０．１μｍ以上５μｍ以下である。また、ナノコラムの径寸法は、積層方向に沿って変化していてもよい。例えば、積層方向において上方に向かってナノコラムの径寸法が漸増していてもよい。

なお、ナノコラム３１の平面視形状、すなわちＺ方向に沿って見たときの形状が円の場合には、本明細書におけるナノコラム３１の径寸法は、円の直径である。ナノコラム３１の平面視形状が円ではない場合には、ナノコラム３１の径寸法は、最小包含円の直径である。例えばナノコラム３１の平面視形状が多角形の場合には、ナノコラム３１の径寸法は、多角形を内部に含む最小の円の直径である。ナノコラム３１の平面視形状が楕円の場合、ナノコラム３１の径寸法は、楕円の長辺の長さである。

ナノコラム３１の平面形状が円の場合には、本明細書におけるナノコラム３１の中心は、円の中心である。ナノコラム３１の平面形状が円ではない形状の場合には、ナノコラム３１の中心は、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る。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。

図３に示すように、積層体３８は、発光部３０に対応して設けられた第１領域２０１と、第１領域２０１の周囲に設けられた第２領域２０２と、を有する。第１領域２０１には、複数のナノコラム３１のうち、第１部分の複数のナノコラム１３１が所定の空間占有率或いは充填率で配置されている。本明細書において空間占有率或いは充填率とは、ナノコラム３１の下端を含み、ＸＹ平面に平行な第１平面と、ナノコラム３１の上端を含み、ＸＹ平面に平行な第２平面と、第１平面および第２平面と直交する一つあるいは複数の平面と、で規定される単位領域において、単位領域の体積に対する、ナノコラム３１が占有する体積の割合を表す。例えば、単位領域における全てのナノコラム３１の形状が同じ場合、単位領域の体積をＶcell、単位領域内のナノコラム３１の数をＮ、一つのナノコラムの体積をＶｎとした場合、空間占有率は、（Ｎ×Ｖｎ）／Ｖcellで表される。あるいは、単位領域内におけるナノコラムの体積の総和をＶｓとした場合、空間占有率は、Ｖｓ／Ｖcellで表される。

第２領域２０２のうち、Ｚ方向に沿った平面視において発光部３０と重なる領域には、複数のナノコラム３１のうち、第２部分の複数のナノコラム１３２が配置されている。第２領域２０２のうち、平面視において発光部３０とは重ならない領域には、後述する発光装置１Ｂの製造方法の実施時に一旦、後述する複数のナノコラム１３５が配置されるが、発光装置１Ｂの完成時には削除されている。以下では、複数のナノコラム１３２と複数のナノコラム１３５とをまとめて、複数のナノコラム１３３という場合がある。平面視において、複数のナノコラム１３３は、第１部分のナノコラム１３１の周囲に設けられている。ナノコラム１３３の空間占有率は、ナノコラム１３１の空間占有率（所定の空間占有率）よりも低い。

第１実施形態では、製造誤差を無視すると、複数のナノコラム（第１部分の柱状部）１３１の径寸法は、均一である。複数のナノコラム（第２部分の柱状部）１３３の径寸法は、均一である。ナノコラム１３１の径寸法とナノコラム１３３の径寸法とは、互いに略同一である。第２領域の複数のナノコラム１３３の中心同士の間隔ｓｐ２は、均一であり、複数のナノコラム１３１の中心同士の間隔ｓｐ１よりも長い。つまり、第１実施形態のナノコラム１３３の配置密度は、ナノコラム１３１の配置密度よりも低い。本明細書において配置密度とは、単位面積内での複数のナノコラム３１の中心同士の間隔の最大値と略同義である。以下では、ナノコラム１３１、１３２、１３５に共通する内容を説明する際には、これらのナノコラム１３１、１３２、１３５をまとめてナノコラム３１と記載する場合がある。

ナノコラム３１は、第１半導体層３３と、発光層３４と、第２半導体層３５と、を備える。第１半導体層３３、発光層３４、及び第２半導体層３５は、半導体層１２の上面１２ａからＺ方向に沿って順次積層され、後述するように例えばエピタキシャル成長によって形成されている。本明細書では、第１半導体層３３と発光層３４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２半導体層３５に向かう方向を「上」とし、発光層３４から第１半導体層３３に向かう方向を「下」として説明する。

第１半導体層３３は、半導体層１２の上面１２ａにＺ方向で接し、Ｚ方向で半導体層１２と発光層３４との間に設けられている。第１半導体層３３は、ｎ型の半導体層によって形成され、例えばＳｉがドープされたｎ型のＧａＮ層で構成されている。第１実施形態の第１半導体層３３は、半導体層１２と同じ材料で構成されている。

発光層３４は、ナノコラム３１においてＺ方向で第１半導体層３３と第２半導体層３５との間に設けられている。発光層３４は、例えばＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とが交互に多数積層された量子井戸構造を有する。発光層３４は、第１半導体層３３及び第２半導体層３５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３４を構成するＧａＮ層及びＩｎＧａＮ層の数は、特に限定されない。第１実施形態の発光層３４は、例えば、４３０ｎｍ～４７０ｎｍの波長帯域を有する青色光を射出する。

第２半導体層３５は、発光層３４に対してＺ方向で第１半導体層３３とは反対側に設けられている。第２半導体層３５の導電型は、第１半導体層３３の導電型とは異なる。すなわち、第２半導体層３５は、ｐ型の半導体材料によって形成される層であり、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３３及び第２半導体層３５は、発光層３４に光を閉じ込めるためのクラッド層として機能する。

ナノコラム３１では、ｐ型の第２半導体層３５、不純物がドーピングされていない発光層３４、及びｎ型の第１半導体層３３からなる積層体によって、ｐｉｎダイオードが構成されている。第１半導体層３３と第２半導体層３５とのバンドギャップは、発光層３４のバンドギャップよりも大きい。ナノコラム３１に対して、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧に相当する電圧に基づいて適当な電流が注入されると、発光層３４において電子と正孔とが再結合し、このような再結合によって発光層３４で光が生じる。

光伝搬層３２は、平面視において、すなわちＺ方向に沿って見たとき、個々のナノコラム３１の周囲に設けられている。したがって、光伝搬層３２は、Ｘ方向及びＹ方向を含むＸＹ平面内で互いに隣り合うナノコラム３１同士の隙間に設けられている。光伝搬層３２の屈折率は、発光層３４の屈折率よりも低い。光伝搬層３２は、例えばＧａＮ層、酸化チタン（ＴｉＯ_２）層等から構成されている。光伝搬層３２を構成するＧａＮ層は、例えばｉ型、ｎ型及びｐ型の何れの型に属していてもよい。光伝搬層３２は、発光層３４で生じた光をＸＹ平面に平行な方向に伝搬させる。

発光層３４で発生した光は、上述のようにＸＹ方向と平行な方向で光伝搬層３２を通って伝搬する際に、ナノコラム３１におけるフォトニック結晶の効果によって定在波を形成し、基板１０の上面１０ａに沿って、すなわちＸＹ平面に平行な方向に閉じ込められる。閉じ込められた光は、発光層３４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３４で発生した光は、複数のナノコラム３１によってＸＹ平面に平行な方向に共振し、レーザー発振する。その後、共振によって生じる＋１次回折光及び－１次回折光は、レーザー光としてＺ方向に進行する。つまり、ナノコラム３１は、フォトニック結晶の効果を発現し、発光層３４が発する光を基板１０のＸＹ平面に平行な方向に閉じ込め、積層体３８の厚み方向、すなわちＺ方向を中心に射出させる。

マスク層３７は、Ｚ方向で半導体層１２と光伝搬層３２との間に設けられている。マスク層３７は、後述する発光部３０の製造工程において、複数のナノコラム３１を構成する第１半導体層３３、発光層３４及び第２半導体層３５を、Ｚ方向に沿って平面視したときの半導体層１２の特定の領域に選択的に成長させるためのマスクとして機能する。マスク層３７には、平面視したときに特定の領域に対応する開口が形成されている。マスク層３７は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）層、窒化シリコン層（ＳｉＮ）等から構成されている。

絶縁層４０は、半導体層１２の上面１２ａに形成され、ＸＹ平面に平行な方向で互いに隣り合う発光部３０同士の間に設けられている。絶縁層４０は、例えばＳｉＯ_２層から構成されている。絶縁層４０は、発光部３０を保護する役割を担っている。ナノコラム３１の上面３１ａ、光伝搬層３２の上面３２ａ、及び絶縁層４０の上面４０ａは、ＸＹ平面に平行な方向に沿って互いに同一面をなすように平坦化されている。

導電層６０は、発光部３０に接し、複数のナノコラム３１の上面３１ａ及び光伝搬層３２の上面３２ａに形成されている。すなわち、導電層６０は、複数のナノコラム３１を覆っている。導電層６０は、Ｚ方向から見て発光部３０と同じ大きさを有し、発光部３０と重なっている。導電層６０は、各々のナノコラム３１の発光層３４に電流を供給するための電極として機能する。導電層６０は、導電性及び光透過性を有する。発光層３４で生じた光は、導電層６０を透過してＺ方向に射出される。

導電層６０は、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）或いは金（Ａｕ）等の単一金属層、或いはこれらの金属を積層した複合金属層、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）、亜鉛－インジウム酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ；ＩＺＯ）等の透明導電層等から構成されている。導電層６０が上述の金属から構成される金属層である場合、導電層６０に光透過性を持たせるために、導電層６０の厚みは導電層６０が金属以外の透明材料で構成される場合に比べて薄いことが好ましく、例えば数１０ｎｍ程度であることが好ましい。導電層６０は、金属層からなるコンタクト層と透明導電層との積層構造を有してもよい。この場合、コンタクト層は、透明導電層と各々のナノコラム３１との導電性を高める作用を奏する。

不図示の電極は、発光部３０のＸ方向側方又はＹ方向側方において半導体層１２の上面１２ａに設けられ、半導体層１２とオーミットコンタクトしている状態で形成されていてもよい。例えば、当該電極は、半導体層１２を介して個々のナノコラム３１の第１半導体層３３と電気的に接続されていてもよい。当該電極は、発光部３０に対応して設けられるトランジスターの例えばゲート電極を構成し、導電層６０とは別途、ナノコラム３１に所定の電流を供給する。

不図示の配線の一部は、例えばＺ方向に沿って平面視すると、導電層６０と重なるように設けられている。当該配線は、導電層６０を介して発光部３０の複数のナノコラム３１の第２半導体層３５と電気的に接続されている。配線７０は、例えばＮｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔ或いはＡｕ等の単一金属層、或いはこれらの金属を積層した複合金属層等から構成されている。

図３に示すように、積層体３８は、Ｚ方向に沿った平面視において矩形状の第１領域２０１と、第１領域２０１の周囲の第２領域２０２と、に区画されている。第１領域２０１は、第２領域２０２を囲っている。上述のように、第１領域２０１には、第１部分の複数のナノコラム１３１が設けられている。第２領域２０２には、第２部分のナノコラム１３２が設けられている。第１実施形態では、第２部分のナノコラム１３２の配置密度は、第１領域２０１に設けられている複数のナノコラム１３１の配置密度よりも低い。

発光部３０は、Ｚ方向に沿って平面視すると、円形に形成されている。積層体３８を平面視すると、発光部３０の周縁の少なくとも一部は、第１領域２０１よりも外側に配置され、第２領域２０２内に配置されている。発光部３０の中心は、第１領域２０１の中心と重なっている。第１実施形態の発光部３０の周縁全体は、第１領域２０１の周縁よりも外側に配置され、第２領域２０２に設けられた複数のナノコラム１３３のうちの第２部分のナノコラム１３２と重なっている。すなわち、第２部分のナノコラム１３２は、発光部３０に含まれている。

第２部分のナノコラム１３２の少なくとも一部は、Ｚ方向に沿って平面視したときに発光部３０の周縁と重なっており、後述する発光部３０の製造工程において、一旦円柱状に形成された後に、発光部３０の周縁によってエッチングされて残った形状を有する。つまり、第２部分のナノコラム１３２は、発光部３０を形成する工程でエッチングされたエッチング面１３４を有する。エッチング面１３４では、ナノコラム３１が有する本来の結晶面が乱れている、或いは崩れている。エッチング面１３４を有するナノコラム１３２は、本来形成されるべきナノコラム３１に対して不完全な形状を有し、導電層６０と電気的に接続されているため、発光装置１Ｂにおける不図示のリーク電流の経路になり得る。

発光部３０は、Ｚ方向に沿って見たときに第１領域２０１と第２領域２０２の少なくとも一部とを含む。発光部３０の周縁は、Ｚ方向に沿って平面視したときに第２領域２０２内、且つ第１領域２０１のなるべく近く、すなわち第１領域２０１のすぐ外側にあることが好ましい。このように発光部３０が配置されることによって、後述するように発光装置１Ｂの発光装置１Ｂにおけるリーク電流量及び非発光再結合が低減されると共に、１つの発光部３０内により多くのエッチング面１３４を有さないナノコラム３１が設けられ、発光装置１Ｂからの発光量が高まる。

上述した第１実施形態の発光装置１Ｂでは、Ｚ方向に沿って平面視したときに、発光部３０の周縁が第２領域２０２に位置している。第１実施形態では、ナノコラム３１の径寸法は均一であるが、第２部分の複数のナノコラム１３２同士の間隔ｓｐ２が第１部分の複数のナノコラム１３１同士の間隔ｓｐ１よりも長いため、第２部分のナノコラム１３２の空間占有率が第１部分のナノコラム１３１の空間占有率よりも低い。一方、従来の発光装置では、発光部３０の複数のナノコラム３１の配置密度は発光装置１Ｂの第１領域２０１の複数のナノコラム１３１の配置密度と同じであり、且つ略一律であった。そのため、図３及び図４に示すように、第１実施形態の発光装置１Ｂでは、従来の発光装置に比べて、平面視において発光部３０の周縁と重なるナノコラム３１の総数を減らすことができ、ナノコラム３１に形成されるエッチング面１３４の合計面積を減らし、リーク電流の経路を減少させ、リーク電流量及び非発光再結合を低減することができる。その結果、発光装置１Ｂにおいて、発光効率が低下して所定の発光量が得られない、発光波長が不安定になる、発光部３０－１以外の領域で意図しない発光が生じる等の不具合の発生を防止することができる。

（発光装置の製造方法）
次に、発光装置１Ｂの製造方法を説明する。図５～図９は、第１実施形態の発光装置１Ｂの製造方法を説明するための図であり、図３に示すＩ－Ｉ線で矢視した場合に対応する断面図である。

図５に示すように、基板１０の上面１０ａに、例えばスパッタ法、蒸着法等によって反射層１１を形成する。反射層１１の上面１１ａに、例えばエピタキシャル成長法によって半導体層１２を形成する。エピタキシャル成長法としては、例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法等が挙げられる。

次に、半導体層１２の上面１２ａに、例えば、フォトリソグラフィー及びエッチングによるパターニング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、或いはスパッタ法等による成膜によってマスク層（選択成長層）３７を形成する。

パターニング法を用いる場合は、図５に示すように、半導体層１２の上面１２ａに、マスク層３７と同じ材料からなるマスク層３９を隙間なく形成する。続いて、マスク層３９の上面に不図示のレジスト膜を形成する。不図示のフォトマスクを用いて、フォトマスクに形成されているパターンをレジスト膜に転写する。フォトリソグラフィーによって、マスク層３９の上面のレジスト膜の有無、すなわち配置を、フォトマスクのパターンと同様にする。続いて、レジスト膜をマスクとして、マスク層３９に複数の開口を形成し、図６に示すように、第１領域２０１の複数の開口１２１と第２領域２０２の複数の開口１２２とを有するマスク層３７を形成する。

上述のフォトマスクは、積層体３８と対応するように、平面視で第１領域２０１と第２領域２０２とに区画されている。フォトマスクの第１領域２０１には、図３に示すように間隔ｓｐ１をあけて配置された複数のナノコラム１３１の平面視円形状及び相対間隔に対応するパターンが光の透過量の違いによって形成されている。フォトマスクの第２領域２０２には、図３に示すように第１領域２０１における間隔ｓｐ１よりも大きい間隔ｓｐ２、すなわち第１領域２０１よりも低い配置密度で配置された複数のナノコラム１３３の平面視形状及び相対間隔に対応するパターンが光の透過量の違いによって形成されている。このフォトマスクを用いて上述のようにパターニング法を行うことによって、図６に示すように複数の開口１２１と複数の開口１２２とを有するマスク層３７を形成することができる。

なお、パターニング法を用いずに、上述したＭＯＣＶＤ法等を用いて半導体層１２の上面１２ａにマスク層３７を直接形成してもよい。何れの方法を用いた場合でも、マスク層３７を形成する工程において、開口１２１を所定の空間占有率で配置する第１領域２０１と開口１２２を第１領域２０１よりも低い空間占有率で配置する第２領域２０２とを形成する。第１実施形態のマスク層３７を形成する工程では、第２領域２０２における複数の開口１２２の中心同士の間隔ｓｐ２を第１領域２０１における複数の開口１２１の中心同士の間隔ｓｐ１よりも大きくすることによって、第２領域２０２における複数の開口１２２の配置密度を第１領域２０１における複数の開口１２１の配置密度よりも低くする。そのことによって、第２領域２０２における複数の開口１２２の空間占有率を第１領域２０１における複数の開口１２１の空間占有率よりも低くすることができる。

次に、図７に示すように、マスク層３７をマスクとして、例えばＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等によって、半導体層１２において複数の開口１２１及び複数の開口１２２に露出している上面１２ａに第１半導体層３３、発光層３４及び第２半導体層３５を順次エピタキシャル成長させる。この工程によって、複数の開口１２１、１２２にナノコラム１３１、１３３を形成し、第１領域２０１の複数のナノコラム１３１と第２領域２０２の複数のナノコラム１３３とを略同時に結晶成長させ、複数のナノコラム３１を略同時に形成する。

次に、図８に示すように、例えばＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等によってＺ方向に沿った平面視においてナノコラム３１の周囲に光伝搬層３２を形成する。ＡＬＤ法を用いることによって、第１領域２０１のＸＹ平面に平行な方向において互いに隣り合うナノコラム３１同士の微細な隙間に光伝搬層３２を良好に配置することができる。

続いて、化学研磨等によってナノコラム３１の上面３１ａと光伝搬層３２の上面３２ａとを面一にし、上面３１ａ、３２ａの全体を覆うように、導電層６０と同じ材料からなる導電層６２とレジスト膜１０４とを順次形成する。

次に、図９に示すように、例えばフォトリソグラフィー及びエッチングによるパターニング法によって、レジスト膜１０４の一部を除去し、完成後の発光装置１Ｂの発光部３０及び導電層６０と同じ位置に形成され、且つ発光部３０及び導電層６０と同じ平面視形状及び大きさを有するレジスト膜（マスク層）１０２を形成する。レジスト膜１０２は、複数のナノコラム３１のうち、第１部分の複数のナノコラム（複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部）１３１と第２部分の複数のナノコラム（複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部）１３２の少なくとも一部とを覆っている。レジスト膜１０２をマスクとして、Ｚ方向に沿って平面視したときにレジスト膜１０２とは重ならない領域の導電層６２、ナノコラム３１、光伝搬層３２及びマスク層３７を除去し、平面視においてレジスト膜１０２とは重ならない領域の半導体層１２の上面１２ａを露出させる。その後、残ったレジスト膜１０２を除去する。

次に、図示していないが、露出した半導体層１２の上面１２ａに、例えばＡＬＤ法等によって絶縁層４０と同じ材料からなる絶縁層を形成する。この絶縁層の上面の高さを、発光部３０と平面視で重なる領域内のナノコラム３１の上面３１ａ及び光伝搬層３２の上面３２ａとの高さと同一とする。

上述の各工程を経て、図３及び図４に示す積層体３８が形成される。この後、スパッタ法や真空蒸着法に基づく成膜及びパターニングを行うことによって、不図示の配線を形成する。また、不図示の電極の形成、駆動回路の実装、及びワイヤーボンディングによって、駆動回路と電極及び導電層６０との電気的接続等を行う。以上の工程によって、図２等に示す第１実施形態の発光装置１Ｂが完成する。

上述した第１実施形態の発光装置の製造方法によれば、ナノコラム３１に形成されるエッチング面１３４の合計面積が従来の発光装置よりも小さく、リーク電流の経路が少ない発光装置１Ｂを製造することができる。その結果、製造対象の発光装置１Ｂにおいて、リーク電流量及び非発光再結合を低減し、発光効率が低下して所定の発光量が得られない、発光波長が不安定になる、発光部３０－１以外の領域で意図しない発光が生じる等の不具合の発生を防止することができる。

［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について、図１０～図１３を用いて説明する。
複数の発光部３０－１に替えて次に説明する複数の発光部３０－２を備えること以外は、第２実施形態のプロジェクター及び発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、第１実施形態のプロジェクター１００及び発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと同様の構成を備える。
第２実施形態以降の各実施形態において、第１実施形態等の前述の実施形態と共通する構成には、前述の実施形態の当該構成と同じ符号を付し、その説明を省略する。

（発光装置）
図１０は、第２実施形態の発光装置１Ｂの発光部３０－２を含むの一部の平面図である。図１１は、図１０に示すＩＩ－ＩＩ線で矢視したときの発光装置１Ｂの一部の断面図である。図１０に示すように、第２実施形態の発光装置１Ｂは、第１実施形態の発光装置１Ｂと同様に、Ｚ方向に沿って平面視するとマトリクス状に配置された複数の発光部３０－２を有する。

第１領域２０１には、複数のナノコラム３１のうち、第１部分の複数のナノコラム１３１が所定の空間占有率或いは充填率で配置されている。第２領域２０２のうち、Ｚ方向に沿った平面視において発光部３０と重なる領域には、複数のナノコラム３１のうち、第２部分の複数のナノコラム１３６が配置されている。第２領域２０２のうち、平面視において発光部３０とは重ならない領域には、複数のナノコラム３１のうち、後述する第２実施形態の発光装置１Ｂの製造方法の実施時に一旦、後述する複数のナノコラム１３７が配置されるが、発光装置１Ｂの完成時には削除されている。以下では、複数のナノコラム１３６と複数のナノコラム１３７とをまとめて、複数のナノコラム１３８という場合がある。

Ｚ方向に沿った平面視において、複数のナノコラム１３８は、第１部分のナノコラム１３１の周囲に設けられている。ナノコラム１３８の空間占有率は、ナノコラム１３１の空間占有率（所定の空間占有率）よりも低い。第２実施形態では、製造誤差を無視すると、複数のナノコラム（第２部分空間占有率の柱状部）１３８の径寸法は、均一である。但し、ナノコラム１３８の径寸法は、ナノコラム１３１の径寸法よりも小さい。第２領域の複数のナノコラム１３８の中心同士の間隔ｓｐ２は、均一であり、複数のナノコラム１３１の中心同士の間隔ｓｐ１と同等である。つまり、第２実施形態のナノコラム１３８の配置密度は、ナノコラム１３１の配置密度と同等である。以下では、ナノコラム１３１、１３６、１３７に共通する内容を説明する際には、これらのナノコラム１３１、１３６、１３７をまとめて、第１実施形態と同様にナノコラム３１と記載する場合がある。

ナノコラム１３８は、ナノコラム１３８の径寸法がナノコラム１３３の径寸法よりも小さいという点以外は、ナノコラム１３８と同様の構成を備え、具体的には第１半導体層３３と、発光層３４と、第２半導体層３５と、を備える。

図１０に示すように、第２実施形態の積層体３８は、Ｚ方向に沿った平面視において矩形状の第１領域２０１と、第１領域２０１の周囲の第２領域２０２と、に区画されている。第２領域２０２には、第２部分のナノコラム１３６が設けられている。

発光部３０－２は、Ｚ方向に沿って平面視すると、円形に形成されている。発光部３０－２の中心は、第１領域２０１の中心と重なっている。発光部３０－２の周縁全体は、第１領域２０１の周縁よりも外側に配置され、第２部分のナノコラム１３６と重なっている。すなわち、第２部分のナノコラム１３６は、発光部３０－２に含まれている。

第２部分のナノコラム１３６のうち少なくとも一部のナノコラム１３６は、Ｚ方向に沿って平面視したときに発光部３０－２の周縁と重なっており、後述する発光部３０－２の製造工程において、一旦円柱状に形成された後に、発光部３０－２の周縁によってエッチングされて残った形状を有する。つまり、第２部分のナノコラム１３６は、発光部３０－２を形成する工程でエッチングされたエッチング面１３４を有する。エッチング面１３４を有するナノコラム１３６は、本来形成されるべきナノコラム３１に対して不完全な形状を有し、導電層６０と電気的に接続されているため、発光装置１Ｂにおける不図示のリーク電流の経路になり得る。

発光部３０－２の周縁は、Ｚ方向に沿って平面視したときに第２領域２０２内、且つ第１領域２０１のなるべく近く、すなわち第１領域２０１のすぐ外側にあることが好ましい。このように発光部３０－２が配置されることによって、後述するように発光装置１Ｂの発光装置１Ｂにおけるリーク電流量及び非発光再結合が低減されると共に、１つの発光部３０内により多くのエッチング面１３４を有さないナノコラム３１が設けられ、発光装置１Ｂからの発光量が高まる。

上述した第２実施形態の発光装置１Ｂでは、Ｚ方向に沿って平面視したときに、発光部３０－２の周縁が第２領域２０２に位置している。第２実施形態では、第１部分の複数のナノコラム１３１同士の間隔ｓｐ１と第２部分の複数のナノコラム１３２同士の間隔ｓｐ２とが互いに同一であるが、ナノコラム１３６の径寸法がナノコラム１３１の径寸法よりも小さいため、第１実施形態で説明した内容と同様に、第２部分のナノコラム１３６の空間占有率が第１部分のナノコラム１３１の空間占有率よりも低い。そのため、図１０及び図１１に示すように、第２実施形態の発光装置１Ｂでは、従来の発光装置に比べて、平面視において発光部３０の周縁と重なるナノコラム３１の総数を減らすことができ、ナノコラム３１に形成されるエッチング面１３４の合計面積を減らし、リーク電流の経路を減少させ、リーク電流量及び非発光再結合を低減することができる。その結果、発光装置１Ｂにおいて、発光効率が低下して所定の発光量が得られない、発光波長が不安定になる、発光部３０－２以外の領域で意図しない発光が生じる等の不具合の発生を防止することができる。

（発光装置の製造方法）
次に、第２実施形態の発光装置１Ｂの製造方法を説明する。図１２及び図１３は、第２実施形態の発光装置１Ｂの製造方法を説明するための図であり、図１０に示すＩＩ－ＩＩ線で矢視した場合に対応する断面図である。

図１２に示すように、基板１０の上面１０ａに、第１実施形態で説明した方法と同様の方法によって、反射層１１、半導体層１２を順次形成する。続いて、半導体層１２の上面１２ａに、例えば、フォトリソグラフィー及びエッチングによるパターニング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、或いはスパッタ法等による成膜によってマスク層（選択成長層）３７を形成する。

マスク層３７を形成する際に、パターニング法を用いる場合には、半導体層１２の上面１２ａ全体に、マスク層３７と同じ材料で構成されたマスク層（図示略）を形成する。続いて、不図示のフォトマスクを用いて、フォトマスクに形成されているパターンを前述のマスク層に転写する。前述のフォトマスクは、図１０及び図１１に示す積層体３８と対応するように、平面視で第１領域２０１と第２領域２０２とに区画されている。フォトマスクの第１領域２０１には、図１０に示すように間隔ｓｐ１をあけて配置された複数のナノコラム１３１の平面視円形状及び相対間隔に対応するパターンが光の透過量の違いによって形成されている。フォトマスクの第２領域２０２には、図１０に示すように第１領域２０１において間隔ｓｐ１と同等の間隔ｓｐ２で配置され、且つナノコラム１３１よりも小さい径寸法で形成された複数のナノコラム１３８の平面視形状及び相対間隔に対応するパターンが光の透過量の違いによって形成されている。このフォトマスクを用いて上述のようにパターニング法を実施することによって、図１２に示すように複数の開口１２１と複数の開口１２３とを有するマスク層３７を形成することができる。

パターニング法を用いずに、上述したＭＯＣＶＤ法等を用いて半導体層１２の上面１２ａにマスク層３７を直接形成してもよい。何れの方法を用いた場合でも、マスク層３７を形成する工程において、開口１２１を所定の空間占有率で配置する第１領域２０１と開口１２３を第１領域２０１よりも低い空間占有率で配置する第２領域２０２とを形成する。第２実施形態のマスク層３７を形成する工程では、第２領域２０２における複数の開口１２３の径寸法、すなわちＸＹ平面内での大きさを第１領域２０１における複数の開口１２１の径寸法よりも大きくすることによって、第２領域２０２における複数の開口１２２の空間占有率を第１領域２０１における複数の開口１２１の空間占有率よりも低くする。

次に、図１３に示すように、マスク層３７をマスクとして、例えばＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等によって、半導体層１２において複数の開口１２１及び複数の開口１２３に露出している上面１２ａに第１半導体層３３、発光層３４及び第２半導体層３５を順次エピタキシャル成長させる。この工程によって、複数の開口１２１、１２３にナノコラム１３１、１３８を形成し、第１領域２０１の複数のナノコラム１３１と第２領域２０２の複数のナノコラム１３８とを略同時に結晶成長させ、複数のナノコラム３１を略同時に形成する。

次に、例えばＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等によってＺ方向に沿った平面視におけるナノコラム３１の周囲に光伝搬層３２を形成する。その後、化学研磨等によってナノコラム３１の上面３１ａと光伝搬層３２の上面３２ａとを面一にする。上面３１ａ、３２ａの全体を覆うように、導電層６０と同じ材料からなる導電層６２を形成する。

次に、第１実施形態と同様に、例えばフォトリソグラフィー及びエッチングによるパターニング法によって、Ｚ方向に沿って平面視したときに発光部３０－２の形成位置及び大きさと対応する位置及び大きさで、複数のナノコラム１３１、１３６の上面３１ａ及びこれらのナノコラム１３１、１３６の間の光伝搬層３２の上面３２ａにレジスト膜（マスク層）１０２を形成する。レジスト膜１０２は、複数のナノコラム３１のうち、第１部分の複数のナノコラム（複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部）１３１と第２部分の複数のナノコラム（複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部）１３８の少なくとも一部とを覆っている。レジスト膜１０２をマスクとして、Ｚ方向に沿って平面視したときにレジスト膜１０２とは重ならない領域の導電層６２、ナノコラム３１すなわち複数のナノコラム１３７、光伝搬層３２及びマスク層３７を除去し、平面視においてレジスト膜１０２とは重ならない領域の半導体層１２の上面１２ａを露出させる。その後、残ったレジスト膜１０２を除去する。

次に、図示していないが、露出した半導体層１２の上面１２ａに、第１実施形態と同様の例えばＡＬＤ法等によって絶縁層４０と同じ材料からなる絶縁層を形成する。この絶縁層の上面の高さを、発光部３０と平面視で重なる領域内のナノコラム３１の上面３１ａ及び光伝搬層３２の上面３２ａとの高さと同一とする。

上述の各工程を経て、図１０及び図１１に示す積層体３８が形成される。この後、不図示の配線の形成、電極の形成、駆動回路の実装、及びワイヤーボンディング等によって、駆動回路と電極及び導電層６０との電気的接続等を行う。以上の工程によって、第２実施形態の発光装置１Ｂが完成する。

上述した第２実施形態の発光装置の製造方法によれば、第１実施形態の発光装置の製造方法と同様に、ナノコラム３１に形成されるエッチング面１３４の合計面積が従来の発光装置よりも小さく、リーク電流の経路が少ない発光装置１Ｂを製造することができる。その結果、製造対象の発光装置１Ｂにおいて、リーク電流量及び非発光再結合を低減し、発光効率が低下して所定の発光量が得られない、発光波長が不安定になる、発光部３０－２以外の領域で意図しない発光が生じる等の不具合の発生を防止することができる。

［第３実施形態］
次いで、本発明の第３実施形態について、図１４～図１７を用いて説明する。
半導体層１５０をさらに備えること以外は、第３実施形態のプロジェクター及び発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、第１実施形態のプロジェクター１００及び発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと同様の構成を備える。

（発光装置）
図１４は、第３実施形態の発光装置１Ｂの発光部３０－１を含む一部の平面図である。図１５は、図１４に示すＩＩ－ＩＩ線で矢視したときの発光装置１Ｂの一部の断面図である。図１５に示すように、第３実施形態の発光装置１Ｂは、基板１０と、反射層１１と、半導体層１２と、発光部３０－１を有する積層体３８と、半導体層（電極層）１５０と、導電層６０と、不図示の電極及び配線と、を備える。

図１５に示すように、半導体層１５０は、Ｚ方向で複数のナノコラム１３１、１３２及び光伝搬層３２と導電層６０との間に設けられ、複数のナノコラム１３１、１３２及び導電層６０と電気的に接続されている。半導体層１５０は、Ｚ方向に沿って平面視したときに、導電層６０と重なっており、導電層６０と同じ形状及び大きさを有し、導電層６０と同じ位置に形成されている。つまり、第３実施形態の発光装置１Ｂは、半導体層１５０をさらに備える点以外、第１実施形態の発光装置１Ｂと同じ構成を備える。

半導体層１５０は、少なくとも複数のナノコラム１３２同士をＺ方向における基板１０とは反対側で接続し、各々のナノコラム１３１、１３２の発光層３４に電流を供給するための電極として機能する。半導体層１５０は、ｐ型の半導体材料によって形成される層であり、例えばＭｇがドープされたｐ型のＧａＮ層で構成されている。

上述した第３実施形態の発光装置１Ｂでは、第１実施形態で説明したように、従来の発光装置に比べて、平面視において発光部３０－１の周縁と重なるナノコラム３１の総数を減らすことによって、ナノコラム３１に形成されるエッチング面１３４の合計面積を減らし、リーク電流の経路を減少させ、リーク電流量及び非発光再結合を低減することができる。その結果、発光装置１Ｂにおいて、発光効率が低下して所定の発光量が得られない等の第１実施形態で説明した不具合の発生を防止することができる。また、第３実施形態の発光装置１Ｂでは、Ｚ方向に沿った平面視において導電層６０が発光部３０－１からずれて形成された場合であっても、第１部分の複数のナノコラム１３１と第２部分の複数のナノコラム１３２とが電気的に安定して接続される。したがって、第３実施形態の発光装置１Ｂを良好に動作させることができる。

（発光装置の製造方法）
次に、第３実施形態の発光装置１Ｂの製造方法を説明する。図１６及び図１７は、第３実施形態の発光装置１Ｂの製造方法を説明するための図であり、図１４に示すＩＩ－ＩＩ線で矢視した場合に対応する断面図である。

図５から図９に示す各工程と、その後に半導体層１２の露出した上面１２ａに光伝搬層３２を形成し、複数のナノコラム３１の上面３１ａと光伝搬層３２の上面３２ａとを略面一にする工程までは、第１実施形態の発光装置１Ｂの製造方法と同様に行う。すなわち、基板１０の上面１０ａに反射層１１、半導体層１２を順次形成する工程から、複数のナノコラム３１の上面３１ａと光伝搬層３２の上面３２ａとを略面一にする工程までの各工程を行う。

次に、図１６に示すように、複数のナノコラム３１の上面３１ａと光伝搬層３２の上面３２ａとを覆うように、半導体層１５０と同じ材料からなる半導体層１５２、導電層６２、レジスト膜１０４を順次形成する。

次に、図１７に示すように、例えばフォトリソグラフィー及びエッチングによるパターニング法によって、レジスト膜１０４の一部を除去し、レジスト膜（マスク層）１０２を形成する。レジスト膜１０２は、完成後の発光装置１Ｂの発光部３０－１、半導体層１５０及び導電層６０と同じ位置に形成され、且つ発光部３０－１、半導体層１５０及び導電層６０と同じ平面視形状及び大きさを有する。続いて、レジスト膜１０２をマスクとして、Ｚ方向に沿って平面視したときにレジスト膜１０２とは重ならない領域の導電層６２、半導体層１５２、ナノコラム３１、光伝搬層３２及びマスク層３７を除去し、平面視においてレジスト膜１０２とは重ならない領域の半導体層１２の上面１２ａを露出させる。その後、残ったレジスト膜１０２を除去する。

次に、図示していないが、露出した半導体層１２の上面１２ａに、例えばＡＬＤ法等によって絶縁層４０と同じ材料からなる絶縁層を形成する。この絶縁層の上面の高さを、発光部３０と平面視で重なる領域内のナノコラム３１の上面３１ａ及び光伝搬層３２の上面３２ａとの高さと同一とする。

上述の各工程を経て、図１４及び図１５に示す積層体３８が形成される。この後、不図示の配線の形成、電極の形成、駆動回路の実装、及びワイヤーボンディング等によって、駆動回路と電極及び導電層６０との電気的接続等を行う。以上の工程によって、第３実施形態の発光装置１Ｂが完成する。

上述した第３実施形態の発光装置の製造方法によれば、第１実施形態の発光装置の製造方法と同様に、ナノコラム３１に形成されるエッチング面１３４の合計面積が従来の発光装置よりも小さく、リーク電流の経路が少ない発光装置１Ｂを製造することができる。その結果、製造対象の発光装置１Ｂにおいて、リーク電流量及び非発光再結合を低減し、発光効率が低下して所定の発光量が得られない、発光波長が不安定になる、発光部３０－１以外の領域で意図しない発光が生じる等の不具合の発生を防止することができる。また、第３実施形態の発光装置１Ｂの製造方法では、Ｚ方向に沿った平面視において導電層６０が発光部３０－１からずれて形成された場合であっても、第１部分の複数のナノコラム１３１と第２部分の複数のナノコラム１３２とを電気的に安定して接続し、発光装置１Ｂを良好に動作させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、複数の実施形態の構成要素は適宜組み合わせ可能である。

例えば、上述の実施形態の発光装置の構成を適宜組み合わせてもよい。一例として、第１実施形態又は第３実施形態の発光装置１Ｂの発光部３０－１において、第２部分のナノコラム１３２の径寸法を第１部分のナノコラム１３１の径寸法よりも小さくしてもよい。また、第２実施形態の発光装置１Ｂの発光部３０－２において、Ｚ方向で複数のナノコラム３１の上面３１ａ及び光伝搬層３２の上面３２ａと導電層６０との間に半導体層１５０を設けてもよい。

例えば、上述の各実施形態の発光装置１Ｂでは、複数のナノコラム３１がＸＹ平面においてＸ方向及びＹ方向の各々の方向で複数の列を構成するように配置され、各列で複数のナノコラム３１の中心が揃い、互いに重なっている。しかしながら、複数のナノコラム３１は、ＸＹ平面において所謂互い違いに配置されてもよい。この場合、Ｘ方向及びＹ方向において、ある列の複数のナノコラム３１に隣り合う列の複数のナノコラムは、Ｚ方向に沿った平面視において、ある列の複数のナノコラム３１の中間位置に設けられる。

上述の各実施形態のプロジェクターは、図１に示すように赤色光ＬＲを射出する発光装置１Ｒと、緑色光ＬＧを射出する発光装置１Ｇと、青色光ＬＢを射出する発光装置１Ｂとを個別に備える。しかしながら、本発明のプロジェクターは、単一基板上に、赤色光ＬＲを射出する発光部、緑色光ＬＧを射出する発光部及び青色光ＬＢを射出する発光部が絶縁層等を介してマトリックス状に配置された不図示の自発光ＲＧＢイメージャーを備えてもよい。例えば、第１実施形態の発光装置１Ｂの複数の発光部３０は、全て青色光ＬＢを射出する。しかしながら、複数の発光部３０が赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの何れか且つ互いに異なる色光を射出するように、各々の発光部３０に含まれる発光層３４の発光波長が設定されてもよい。このような自発光ＲＧＢイメージャーを図１の構成の発光装置１Ｇの位置に配置し、自発光ＲＧＢイメージャーから射出された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを投写光学装置４に直接照射することができる。この場合、発光装置１Ｂ，１Ｇ，１Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム３は不要である。

上述の実施形態では、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。本発明による発光装置及び発光装置の製造方法は、照明器具やヘッドマウントディスプレイ等にも適用することができる。また、微小な発光素子をアレイ状に配置して画像表示させるＬＥＤディスプレイにも適用することができる。

本発明の態様の発光装置の製造方法は、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の製造方法は、基板上に複数の開口を有する選択成長層を形成する工程と、複数の開口に発光層を有する柱状部を結晶成長させる工程と、複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部を覆うマスク層を形成する工程と、マスク層に覆われていない領域をエッチングする工程と、を備え、選択成長層を形成する工程において、開口を所定の空間占有率で配置する第１領域と開口を第１領域よりも低い空間占有率で配置する第２領域とを形成し、マスク層を形成する工程において、マスク層を第１領域と第２領域の一部とを覆うように配置する。

本発明の一つの態様の発光装置の製造方法では、選択成長層を形成する工程において、第２領域における開口の配置密度を第１領域における開口の配置密度よりも低くしてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置の製造方法では、選択成長層を形成する工程において、第２領域内の開口の径寸法を第１領域内の開口の径寸法よりも小さくしてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置の製造方法では、柱状部を結晶成長させる工程後且つマスク層を形成する工程との間に、一部の柱状部を覆うと共に一部の柱状部に電流を供給する電極層を形成する工程を備え、電極層を形成する工程において、電極層を第１領域と第２領域の一部とを覆うように配置し、マスク層を形成する工程において、マスク層を電極層上に形成し且つ電極層と重なるように配置してもよい。

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、基板と、基板上に形成され、発光層を有する複数の柱状部を有する積層体と、を備え、積層体は、複数の柱状部のうち第１部分の柱状部が所定の空間占有率で配置された第１領域と複数の柱状部のうち第１部分の柱状部とは異なる第２部分の柱状部が所定の空間占有率よりも低い空間占有率で配置された第２領域とを有し、第２部分の柱状部のうち少なくとも一部の柱状部はエッチング面を有する。

本発明の一つの態様の発光装置において、第２部分の柱状部の配置密度は第１部分の柱状部の配置密度よりも低い構成としてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置において、第２部分の柱状部の径寸法は第１部分の柱状部の径寸法よりも小さい構成としてもよい。

本発明の一つの態様の発光装置において、積層体は、複数の柱状部を覆い、複数の柱状部に電流を供給する電極層を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光源装置と、光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備える。

１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ…発光装置、３１…ナノコラム、１３１…第１部分のナノコラム（複数のナノコラム）、１００…プロジェクター、１３２、１３６…第２部分のナノコラム（複数のナノコラム）、２０１…第１領域、２０２…第２領域

Claims (11)

1. 基板上に複数の開口を有する選択成長層を形成する工程と、
   前記複数の開口に発光層を有する柱状部を結晶成長させる工程と、
   前記複数の柱状部の少なくとも一部の柱状部を覆うマスク層を形成する工程と、
   前記マスク層に覆われていない領域をエッチングする工程と、
   を備え、
   前記選択成長層を形成する工程において、
   前記開口を所定の空間占有率で配置する第１領域と前記開口を前記第１領域よりも低い空間占有率で配置する第２領域とを形成し、
   前記マスク層を形成する工程において、
   前記マスク層を前記第１領域と前記第２領域の一部とを覆うように配置する、
   発光装置の製造方法。
2. 前記選択成長層を形成する工程において、
   前記第２領域における前記開口の配置密度を前記第１領域における前記開口の配置密度よりも低くする、
   請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記選択成長層を形成する工程において、
   前記第２領域内の前記開口の径寸法を前記第１領域内の前記開口の径寸法よりも小さくする、
   請求項１又は請求項２に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記柱状部を結晶成長させる工程後且つ前記マスク層を形成する工程との間に、
   前記一部の前記柱状部を覆うと共に前記一部の前記柱状部に電流を供給する電極層を形成する工程を備え、
   前記電極層を形成する工程において、
   前記電極層を前記第１領域と前記第２領域の一部とを覆うように配置し、
   前記マスク層を形成する工程において、
   前記マスク層を前記電極層上に形成する、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
5. 前記選択成長層を形成する工程において、
   前記第２領域が前記第１領域を囲うように、前記選択成長層を形成する、
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
6. 基板と、
   前記基板上に形成され、発光層を有する複数の柱状部を有する積層体と、
   を備え、
   前記積層体は、前記複数の柱状部のうち第１部分の柱状部が所定の空間占有率で配置された第１領域と前記複数の柱状部のうち前記第１部分の柱状部とは異なる第２部分の柱状部が前記所定の空間占有率よりも低い空間占有率で配置された第２領域とを有し、
   前記第２部分の柱状部のうち少なくとも一部の柱状部はエッチング面を有する、
   発光装置。
7. 前記第２部分の柱状部の配置密度は前記第１部分の柱状部の配置密度よりも低い、
   請求項６に記載の発光装置。
8. 前記第２部分の柱状部の径寸法は前記第１部分の柱状部の径寸法よりも小さい、
   請求項６又は請求項７に記載の発光装置。
9. 前記積層体は、前記複数の柱状部を覆い、前記複数の柱状部に電流を供給する電極層を備える、
   請求項６から請求項８の何れか一項に記載の発光装置。
10. 平面視において、前記第１領域は、前記第２領域を囲っている、
    請求項６から請求項９の何れか一項に記載の発光装置。
11. 請求項６から請求項１０までの何れか一項に記載の発光装置と、
    前記発光装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
    前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
    を備える、
    プロジェクター。

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