TW201635586A - 發光裝置及投影機 - Google Patents

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TW201635586A
TW201635586A TW104142994A TW104142994A TW201635586A TW 201635586 A TW201635586 A TW 201635586A TW 104142994 A TW104142994 A TW 104142994A TW 104142994 A TW104142994 A TW 104142994A TW 201635586 A TW201635586 A TW 201635586A
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西岡大毅
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精工愛普生股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種可降低增益飽和，謀求高輸出化之發光裝置。 於本發明之發光裝置100中，光波導160包含：第1區域161，其包含中心位置C；第2區域162，其包含第1光出射面170；及第3區域163，其包含第2光出射面172；且第2被覆層具有複數個非接觸區域18，複數個非接觸區域18與光波導160交叉，複數個非接觸區域18與第1區域161重疊之面積相對於第1區域161之面積之比例大於複數個非接觸區域18與第2區域162重疊之面積相對於第2區域162之面積之比例，且大於複數個非接觸區域18與第3區域163重疊之面積相對於第3區域163之面積之比例。

Description

發光裝置及投影機
本發明係關於發光裝置及投影機。
半導體雷射或超發光二極體(Super Luminescent Diode，以下亦稱為「SLD」)等半導體發光裝置例如作為投影機之光源使用。SLD係可一邊與通常之發光二極體同樣地顯示非相干性，且顯示寬頻帶之光譜形狀，一邊於光輸出特性中與半導體雷射同樣地以單一之元件獲得數百mW程度之輸出的半導體發光裝置。
於例如專利文獻1，揭示有具有條狀斜波導管之SLD。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-238847號公報
於如上述之SLD之光波導中，朝著射出光之光出射面光被指數函數性放大。因此，於光出射面附近，有因轉換為光之載子量不足而產生增益飽和，SLD之輸出降低之情形。
本發明若干態樣之目的之1在於提供一種可降低增益飽和，謀求高輸出化之發光裝置。又，本發明若干態樣之目的之1在於提供一種包含上述發光裝置之投影機。
本發明之發光裝置包含：活性層，其可被注入電流而產生光；第1被覆層及第2被覆層，其等夾著上述活性層；及第1電極及第2電極，其等對上述活性層注入電流；且上述活性層構成使光波導之光波導；上述光波導包含：第1光出射面及第2光出射面，其等射出光；第1區域，其包含距上述第1光出射面及上述第2光出射面之距離相等之中心位置；第2區域，其包含上述第1光出射面；及第3區域，其包含上述第2光出射面；且上述第2被覆層具有不與上述第2電極電性連接之複數個非接觸區域；自上述活性層及上述第1被覆層之積層方向觀察，上述複數個非接觸區域與上述光波導交叉；自上述積層方向觀察，上述複數個非接觸區域與上述第1區域重疊之面積相對於上述第1區域之面積之比例大於上述複數個非接觸區域與上述第2區域重疊之面積相對於上述第2區域之面積之比例，且大於上述複數個非接觸區域與上述第3區域重疊之面積相對於上述第3區域之面積之比例。
於此種發光裝置中，可降低增益飽和，謀求高輸出化。
於本發明之發光裝置中，亦可包含接觸層，該接觸層設置於上述第2被覆層與上述第2電極之間；且亦可於上述複數個非接觸區域，不設置上述接觸層。
於此種發光裝置中，可容易地控制光波導之注入電流之區域。
於本發明之發光裝置中，上述複數個非接觸區域自上述積層方向觀察，亦可僅與上述第1區域交叉。
於此種發光裝置中，自上述積層方向觀察，可使上述複數個非接觸區域與上述第1區域重疊之面積相對於上述第1區域之面積之比例大於上述複數個非接觸區域與上述第2區域重疊之面積相對於上述第2區域之面積之比例，且大於上述複數個非接觸區域與上述第3區域重疊之面積相對於上述第3區域之面積之比例。
於本發明之發光裝置中，上述複數個非接觸區域之間距亦可隨著自上述中心位置朝向上述第1光出射面及上述第2光出射面而逐漸增大。
於此種發光裝置中，可以高效率射出光。
於本發明之發光裝置中，自上述積層方向觀察，與上述第1區域重疊之上述複數個非接觸區域之間距亦可為等間隔；與上述第2區域重疊之上述複數個非接觸區域之間距亦可自上述中心位置向上述第1光出射面逐漸增大；且與上述第3區域重疊之上述複數個非接觸區域之間隔亦可自上述中心位置向上述第2光出射面逐漸增大。
於此種發光裝置中，可以高效率射出光。
於本發明之發光裝置中，上述第1區域之沿著上述光波導之延伸方向之長度亦可於將上述光波導之上述第1光出射面與上述第2光出射面之間沿著上述延伸方向之長度設為L時，為L/4以上3L/4以下。
於此種發光裝置中，可降低增益飽和，謀求高輸出化。
於本發明之發光裝置中，上述光波導亦可於相對於上述第1光出射面之法線及上述第2光出射面之法線傾斜之方向延伸。
於此種發光裝置中，由於可不構成直接性共振器，故可抑制光波導中所產生之光之雷射振盪。其結果，此種發光裝置可降低斑點雜訊。
本發明之投影機包含：本發明之發光裝置；光調變裝置，其根據圖像資訊而調變自上述發光裝置射出之光；及投射裝置，其投射藉由上述光調變裝置而形成之圖像。
於此種投影機中，由於包含本發明之發光裝置，故可謀求高亮度化。
18‧‧‧非接觸區域
18a‧‧‧第1非接觸區域
18b‧‧‧第2非接觸區域
100‧‧‧發光裝置
102‧‧‧基板
104‧‧‧第1被覆層
105‧‧‧第1側面
106‧‧‧活性層
107‧‧‧第2側面
108‧‧‧第2被覆層
110‧‧‧接觸層
111‧‧‧柱狀部
112‧‧‧絕緣層
120‧‧‧第1電極
122‧‧‧第2電極
160‧‧‧光波導
161‧‧‧第1區域
162‧‧‧第2區域
163‧‧‧第3區域
170‧‧‧第1光出射面
172‧‧‧第2光出射面
200‧‧‧發光裝置
300‧‧‧發光裝置
400‧‧‧發光裝置
412‧‧‧絕緣層
500‧‧‧發光裝置
518‧‧‧凹部
600‧‧‧發光裝置
700‧‧‧發光裝置
700B‧‧‧藍色光源
700G‧‧‧綠色光源
700R‧‧‧紅色光源
750‧‧‧發光裝置
800‧‧‧發光裝置
900‧‧‧投影機
901‧‧‧入射面
902‧‧‧透鏡陣列
902B‧‧‧透鏡陣列
902G‧‧‧透鏡陣列
902R‧‧‧透鏡陣列
903‧‧‧出射面
904‧‧‧液晶光閥
904B‧‧‧液晶光閥
904G‧‧‧液晶光閥
904R‧‧‧液晶光閥
905‧‧‧照射面
906‧‧‧合光稜鏡
908‧‧‧投射透鏡
910‧‧‧螢幕
C‧‧‧中心位置
I1‧‧‧光強度
I2‧‧‧光強度
L‧‧‧長度
L1‧‧‧長度
P1‧‧‧法線
P2‧‧‧法線
Q‧‧‧一定長度
α‧‧‧中心線
圖1係示意性顯示第1實施形態之發光裝置之俯視圖。
圖2係示意性顯示第1實施形態之發光裝置之剖視圖。
圖3係示意性顯示第1實施形態之發光裝置之剖視圖。
圖4係示意性顯示第1實施形態之發光裝置之剖視圖。
圖5(a)、(b)係用以說明光波導之延伸方向之位置、與光強度及平均化電流量之關係之圖。
圖6(a)、(b)係用以說明光波導之延伸方向之位置、與光強度及平均化電流量之關係之圖。
圖7係用以說明光波導之延伸方向之位置、與光強度之關係之圖。
圖8係示意性顯示第1實施形態之發光裝置之製造步驟之剖視 圖。
圖9係示意性顯示第1實施形態之發光裝置之製造步驟之剖視圖。
圖10係示意性顯示第1實施形態之第1變化例之發光裝置之俯視圖。
圖11係用以說明光波導之延伸方向之位置、與平均化電流量之關係之圖。
圖12係示意性顯示第1實施形態之第2變化例之發光裝置之俯視圖。
圖13係示意性顯示第1實施形態之第3變化例之發光裝置之剖視圖。
圖14係示意性顯示第1實施形態之第4變化例之發光裝置之剖視圖。
圖15係示意性顯示第1實施形態之第5變化例之發光裝置之俯視圖。
圖16係示意性顯示第1實施形態之第6變化例之發光裝置之俯視圖。
圖17係示意性顯示第1實施形態之第7變化例之發光裝置之俯視圖。
圖18係示意性顯示第2實施形態之發光裝置之俯視圖。
圖19係示意性顯示第2實施形態之發光裝置之剖視圖。
圖20係示意性顯示第2實施形態之發光裝置之剖視圖。
圖21係示意性顯示第3實施形態之投影機之圖。
以下，對本發明較佳之實施形態，使用圖式詳細地進行說明。另，以下說明之實施形態並非不當地限定申請專利範圍所記載之本發 明之內容者。又，於以下所說明之構成之全部未必為本發明之必要構成要件。
1. 第1實施形態
1.1. 發光裝置
首先，對第1實施形態之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖1係示意性顯示第1實施形態之發光裝置100之俯視圖。圖2係示意性顯示第1實施形態之發光裝置100之圖1之II-II線剖視圖。圖3係示意性顯示第1實施形態之發光裝置100之圖1之III-III線剖視圖。圖4係示意性顯示第1實施形態之發光裝置100之圖1之IV-IV線剖視圖。
發光裝置100係如圖1~圖4所示，包含：基板102、第1被覆層104、活性層106、第2被覆層108、接觸層110、絕緣層112、第1電極120、及第2電極122。另，為了方便起見，於圖1中，省略第2電極122而圖示。
基板102例如為第1導電型(例如n型)之GaAs基板。
第1被覆層104係設置於基板102上。第1被覆層104例如為n型之InGaAlP層。另，雖未圖示，但於基板102與第1被覆層104之間，亦可形成緩衝層。緩衝層例如為n型之GaAs層、AlGaAs層、InGaP層等。緩衝層可使形成於其上方之層之結晶品質提高。
活性層106係設置於第1被覆層104上。活性層106例如具有重疊3個包含InGaP晶圓層與InGaAlP障壁層之量子井構造的多重量子井(MQW)構造。
活性層106係如圖1所示，包含：第1側面105、與第2側面107。側面105、107為彼此朝向相反方向之面(於圖示之例中為平行之面)。側面105、107為不與被覆層104、108以面狀相接之面。側面105、107亦可為藉由劈裂形成之劈裂面。
活性層106為可注入電流而產生光之層。活性層106構成使光波 導之光波導160。將光波導160波導之光可於光波導160中受到增益。
光波導160於自活性層106及第1被覆層104之積層方向觀察時(以下，亦稱為「俯視時」)，自第1側面105延伸至第2側面107。光波導160包含射出光之第1光出射面170及第2光出射面172。第1光出射面170為光波導160之與第1側面105之連接部。第2光出射面172為光波導160之與第2側面107之連接部。光波導160於相對於第1光出射面170之法線P1及第2光出射面之法線P2傾斜之方向延伸。於圖示之例中，通過第1光出射面170中心與第2光出射面172中心之假想直線(中心線α)於相對於法線P1、P2傾斜之方向延伸。
光波導160例如於俯視時具有一定之寬度，且具有沿著光波導之延伸方向之帶狀且直線狀之長邊形狀。另，所謂光波導160之延伸方向係例如俯視時中心線α之延伸方向。
光波導160包含：第1區域161、第2區域162、及第3區域163。第1區域161為包含距第1光出射面170及第2光出射面172之距離相等之中心位置C之區域。於圖1所示之例中，所謂中心位置C係距光出射面170、172之距離相等，且為中心線α上之點。
第2區域162為包含第1光出射面170之區域。第3區域163為包含第2光出射面172之區域。於圖示之例中，第2區域162自第1光出射面170延伸至第1區域161之一端。第3區域163自第2光出射面172延伸至第1區域之另一端。於圖示之例中，區域161、162、163之平面形狀(自活性層106及第1被覆層104之積層方向觀察之形狀)為平行四邊形。另，雖未圖示，但區域161、162、163可彼此隔開。
第1區域161之沿著光波導160之延伸方向之長度L1係於將光波導160之第1光出射面170與第2光出射面172之間沿著延伸方向之長度設為L時，為L/4以上3L/4以下。第1區域161之長度L1、第2區域162之沿著光波導160之延伸方向之長度、及第3區域163之沿著光波導160之延 伸方向之長度亦可彼此相等，為L/3。
第2被覆層108係設置於活性層106上。第2被覆層108例如為第2導電型(例如p型)之InGaAlP層。被覆層104、108為較活性層106帶隙大、折射率小之層。被覆層104、108具有夾著活性層106，抑制注入載子(電子及電洞)以及光洩漏之功能。
第2被覆層108具有不與第2電極122電性連接之複數個非接觸區域18。非接觸區域18為俯視時，不與接觸層110重疊之區域。於圖示之例中，非接觸區域18為於後述之柱狀部111中，不與接觸層110重疊之區域。非接觸區域18例如與第2電極122及絕緣層112相接。非接觸區域18之數量若為複數，則無特別限定。
複數個非接觸區域18於俯視時，與光波導160交叉。即，非接觸區域18包含於俯視時，與光波導160重疊之部分、及不與光波導160重疊之部分。於圖示之例中，非接觸區域18之平面形狀為長方形，光波導160與非接觸區域18之長邊交叉。
非接觸區域18之光波導160之延伸方向之長度較佳為20μm以下，更佳為10μm以下。藉此，於光波導160之俯視時與非接觸區域18重疊之部分(非接觸區域重疊部)中，可降低光之損失。具體而言，可使不產生光損失程度之電流自光波導160之俯視時與接觸層110重疊之部分擴散至非接觸區域重疊部。
於俯視時，複數個非接觸區域18與第1區域161重疊之面積B1相對於第1區域161之面積A1之比例(B1/A1)大於複數個非接觸區域18與第2區域162重疊之面積B2相對於第2區域162之面積A2之比例(B2/A2)。再者，比例(B1/A1)大於複數個非接觸區域18與第3區域163重疊之面積B3相對於第3區域163之面積A3之比例(B3/A3)。於圖示之例中，複數個非接觸區域18於俯視時，僅與第1區域161之光波導160交叉。
與第1區域161交叉之非接觸區域18之間距為等間隔。即，複數個非接觸區域18之形狀及大小彼此相同，相鄰之非接觸區域18之間隔彼此相等。另，所謂非接觸區域18之間距為例如俯視時，相鄰之非接觸區域18之中心間之距離。另，於圖1中，複數個非接觸區域18之形狀、大小、及間距彼此相等，但形狀、大小、及間距無須一定相同。
非接觸區域18例如就中心位置C為對稱地配置。藉此，可使自第1光出射面170射出之光之強度、與自第2光出射面172射出之光之強度相等。
於發光裝置100中，藉由p型之第2被覆層108、未摻雜雜質之活性層106、及n型之第1被覆層104而構成pin二極體。於發光裝置100中，於對電極120、122間施加pin二極體之正向偏壓電壓(注入電流)時，於活性層106產生光波導160，於光波導160中發生電子與電洞之再耦合。藉由該再耦合產生發光。以該產生之光作為起點，連鎖性發生受激發射，而於光波導160放大光之強度。光波導160係藉由使光波導之活性層106、與抑制光洩漏之被覆層104、108構成。
接觸層110係設置於第2被覆層108上。接觸層110係設置於第2被覆層108與第2電極122之間。於第2被覆層108之非接觸區域18上，未設置接觸層110。接觸層110例如為p型之GaAs層。接觸層110與第2電極122歐姆接觸。接觸層110為較被覆層104、108導電性更高之層。
接觸層110與第2被覆層108之一部分構成柱狀部(所謂隆脊部)111。發光裝置100為折射率波導型之SLD。光波導160之平面形狀亦可與柱狀部111與第2電極122之接觸面之形狀相同。另，光波導160之平面形狀亦可為相較於柱狀部111與第2電極122之接觸面之形狀，於與光波導160之延伸方向正交之方向擴大之形狀(以相應於電流自接觸層110與第2電極122之接觸部之擴散量擴大之形狀)。又，雖未圖示，但亦可使柱狀部111之側面傾斜。
絕緣層112係設置於第2被覆層108上、即柱狀部111之側方(俯視時柱狀部111之周圍)及柱狀部111上之一部分。絕緣層112例如為SiN層、SiO2層、SiON層、Al2O3層、聚醯亞胺層。使用上述材料作為絕緣層112之情形時，電極120、122間之電流避開絕緣層112，而流動於由絕緣層112夾著之柱狀部111。
絕緣層112具有較第2被覆層108之折射率更小之折射率。形成絕緣層112之部分之垂直剖面之有效折射率較不形成絕緣層112之部分、即形成有柱狀部111之部分之垂直剖面之有效折射率小。另，雖未圖示，但亦可不設置絕緣層112。該情形時，包圍柱狀部111之空氣發揮與絕緣層112相同之功能。
第1電極120係設置於基板102之下方。第1電極120係設置於與第1電極120歐姆接觸之層(於圖示之例中為基板102)之下表面。第1電極120係用以驅動發光裝置100(對活性層106注入電流)之一電極。作為第1電極120，例如使用自第1被覆層104側依序積層Cr層、AuGe層、Ni層、Au層者。
第2電極122係設置於柱狀部111上及絕緣層112上。又，第2電極122於俯視時包含第1光出射面170及第2光出射面172之位置而設置。第2電極122係用以驅動發光裝置100(對活性層106注入電流)之另一電極。作為第2電極122，例如使用自柱狀部111側依序積層Cr層、AuZn層、Au層者。另，第2電極122亦可於俯視時，不包含第1光出射面170及第2光出射面172之位置而設置。例如，第2電極之端部亦可位於俯視時，較第1光出射面170或第2光出射面172之位置更靠向內側之光波導160上。
另，雖未圖示，但亦可於側面105、107設置防反射(AR：Anti？Reflection)膜。藉此，可自光出射面170、172效率較佳地射出光。防反射膜例如為SiO2層、Ta2O5層、Al2O3層、TiN層、TiO2層、SiON 層、SiN層、或其等之多層膜。
又，於上述，對AlGaInP系之發光裝置100進行說明，但可使用能夠形成本發明之發光裝置、光波導之所有材料系。若為半導體材料，則例如可使用AlGaN系、GaN系、InGaN系、GaAs系、AlGaAs系、InGaAs系、InGaAsP系、InP系、GaP系、AlGaP系、ZnCdSe系等之半導體材料。
發光裝置100例如可應用於投影機、顯示器、照明裝置、計測裝置等之光源。
發光裝置100例如具有以下之特徵。
於發光裝置100中，第2被覆層108具有不與第2電極122電性連接之複數個非接觸區域18，於俯視時，複數個非接觸區域18與光波導160交叉，且複數個非接觸區域18與第1區域161重疊之面積(B1)相對於第1區域161之面積(A1)之比例(B1/A1)大於複數個非接觸區域18與第2區域162重疊之面積(B2)相對於第2區域162之面積(A2)之比例(B2/A2)，且大於複數個非接觸區域18與第3區域163重疊之面積(B3)相對於第3區域163之面積(A3)之比例(B3/A3)。因此，於發光裝置100中，由於非接觸區域18未與第2電極122歐姆接觸故而電阻較高，注入於俯視時與非接觸區域18重疊之活性層106之電流量減少。因此，於發光裝置100中，藉由使比例(B1/A1)大於比例(B2/A2)及比例(B3/A3)，可降低增益飽和，謀求高輸出化。以下，對其理由進行說明。
圖5(a)及圖6(a)係用以說明光波導之延伸方向(傳播方向)之位置、與光強度之關係之圖。圖5(b)及圖6(b)係用以說明光波導之延伸方向之位置、與平均化電流量之關係之圖。
圖5及圖6之橫軸之光波導之延伸方向之位置表示第1光出射面與第2光出射面之間的光波導之延伸方向之位置。
所謂圖5(a)及圖6(a)之縱軸之光強度係於光波導之延伸方向之某一位置上，於每單位時間，通過相對於光波導之延伸方向垂直之剖面之光子數量。圖5(a)及圖6(a)之縱軸之光強度係如圖7所示，為自第1出射面朝向第2光出射面之光的光強度I1、與自第2光出射面朝向第1光出射面之光的光強度I2之合計。
所謂圖5(b)及圖6(b)之縱軸之平均化電流量係於光波導之延伸方向之位置上，以某一位置為中心相對於光波導之延伸方向以一定長度Q平均之電流量。即，平均化電流量相當於以某一位置為中心而以一定長度Q擷取光波導之情形時之、俯視時接觸層與光波導重疊之面積相對於光波導之面積之比例。一定長度Q係非接觸區域之光波導之延伸方向之長度之數倍以上、光波導整體之延伸方向之長度之1/10以下左右。
於SLD中，朝向光出射面(反射率較小之側)光被指數函數性放大。因此，如圖5所示，光強度於光波導之延伸方向上具有不均一之分佈。藉此，於光波導之延伸方向上平均化電流量一定之情形時，於光出射面附近，載子相對於光(相對於光子)相對不足。即，欲放大光時，轉換為光之載子不足。其結果，於光強度較大之光出射面附近，產生增益飽和，且光輸出降低相應量。
光強度較小之部分(例如第1區域161)為載子較光出射面附近多之狀態，載子未被充分地轉換為光，而使載子剩餘。如圖6所示，藉由將此種剩餘載子注入於載子不足之光出射面附近，可進行高輸出且高效率之驅動。即，藉由使平均化電流量變化，可將光波導整體之注入電流之大小保持為一定，並降低增益飽和，而增大最終之光輸出。
於發光裝置100中，如上述般，藉由使比例(B1/A1)大於比例(B2/A2)及比例(B3/A3)，可使第2區域162之平均化電流量及第3區域163之平均化電流量多於第1區域161之平均化電流量。因此，於發光 裝置100中，不增加注入於光波導160整體之電流量，而可抑制因增益飽和使光輸出降低。即，於發光裝置100中，可降低增益飽和，而謀求高輸出化。
再者，於發光裝置100中，由於對光波導之各區域161、162、163注入電流之電極為共通電極(由於非為於每個區域電性獨立之電極)，故可容易地使發光裝置100驅動。
再者，於發光裝置100中，由於複數個非接觸區域18於俯視時與光波導160交叉，故於例如製造發光裝置100時，即使非接觸區域18之位置自期望之位置偏移，亦可將非接觸區域18與光波導160重疊。藉此，可更確實地使比例(B1/A1)大於比例(B2/A2)及比例(B3/A3)。
於發光裝置100中，包含設置於第2被覆層108與第2電極122之間之接觸層110，且於複數個非接觸區域18，未設置接觸層110。因此，於發光裝置100中，可使第2區域162之平均化電流量及第3區域163之平均化電流量更確實地多於第1區域161之平均化電流量。此處，由於接觸層導電性較高，故自接觸層之與第2電極相接之部分注入之電流於接觸層內擴散。因此，例如於未去除接觸層而於接觸層與第2電極之間設置絕緣部，而形成非接觸區域之情形時，有難以對光波導之期望之區域注入電流之情形。於發光裝置100中，可避免此種問題，可容易地控制光波導160之注入電流之區域。
於發光裝置100中，複數個非接觸區域18於俯視時，僅與第1區域161交叉。因此，於發光裝置100中，可使比例(B1/A1)大於比例(B2/A2)及比例(B3/A3)。
於發光裝置100中，第1區域161之沿著光波導160之延伸方向之長度L1係於將光波導160之第1光出射面170與第2光出射面172之間沿著延伸方向之長度設為L時，為L/4以上3L/4以下。長度L1亦可為於光波導160之延伸方向上平均化電流量假定為一定之情形時，於第1光出 射面170側，欲放大光時轉換為光之載子無不足亦無剩餘之第1位置、與於第2光出射面172側，欲放大光時轉換為光之載子無不足亦無剩餘之第2位置之間之距離。藉此，發光裝置100可以高效率射出光。
於發光裝置100中，光波導160於相對於第1光出射面170之法線P1及第2光出射面172之法線P2傾斜之方向延伸。因此，於發光裝置100中，可抑制使光波導160中所產生之光於光出射面170、172間直接多重反射。藉此，於發光裝置100中，由於可不構成直接性共振器，故可抑制光波導160中所產生之光之雷射振盪。其結果，發光裝置100可降低斑點雜訊。
於發光裝置100中，非接觸區域18與第2電極122相接。因此，於發光裝置100中，與例如於非接觸區域18與第2電極122之間設置有絕緣層之情形相比(例如參照後述之圖13)，可使光波導160之放熱性提高。再者，於發光裝置100中，與例如於非接觸區域18與第2電極122之間設置有絕緣層之情形相比，例如可於平坦性較高之部位形成第2電極122，可降低第2電極122斷線之可能性。
1.2. 發光裝置之製造方法
接著，對本實施形態之發光裝置100之製造方法，一邊參照圖式一邊進行說明。圖8及圖9係示意性顯示本實施形態之發光裝置100之製造步驟之剖視圖，對應於圖4。
如圖8所示，於基板102上，使第1被覆層104、活性層106、第2被覆層108、接觸層110依序磊晶生長。作為磊晶生長之方法，例如舉出MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金屬化學氣相沉積)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy：分子束磊晶)法。
如圖9所示，將接觸層110圖案化，而形成非接觸區域18。圖案化係例如藉由光微影及蝕刻進行。
如圖2及圖3所示，將接觸層110及第2被覆層108圖案化，而形成 柱狀部111。圖案化係例如藉由光微影及蝕刻進行。另，非接觸區域18及柱狀部111之形成順序並未特別限定。
接著，以覆蓋柱狀部111之側面之方式形成絕緣層112。具體而言，絕緣層112係藉由以CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)法(更具體而言為電漿CVD法)或塗佈法等成膜絕緣構件(未圖示)，並將該絕緣構件圖案化而形成。圖案化係例如藉由光微影及蝕刻進行。
如圖2~圖4所示，於柱狀部111上形成第2電極122。接著，於基板102之下表面形成第1電極120。電極120、122係例如藉由真空蒸鍍法或濺鍍法等形成。另，電極120、122之形成順序並未特別限定。
藉由以上之步驟，可製造發光裝置100。
1.3. 發光裝置之變化例
1.3.1. 第1變化例
接著，對第1實施形態之第1變化例之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖10係示意性顯示第1實施形態之第1變化例之發光裝置200之俯視圖。另，為了方便起見，於圖10中，省略第2電極122而圖示。
以下，於第1實施形態之第1變化例之發光裝置200中，對與第1實施形態之發光裝置100之例不同之點進行說明，關於相同之點省略說明。該點於後述之第1實施形態之第2、第3、第4、第5、第6、第7變化例之發光裝置中亦為相同。
於上述之發光裝置100中，如圖1所示，非接觸區域18於俯視時，僅與第1區域161之光波導160交叉。相對於此，於發光裝置200中，如圖10所示，非接觸區域18於俯視時，亦與第2區域162之光波導160及第3區域163之光波導160交叉。
於發光裝置200中，於俯視時，與第2區域162重疊之複數個非接 觸區域18之間距自中心位置C向第1光出射面170逐漸增大。於俯視時，與第3區域163重疊之複數個非接觸區域18之間距自中心位置C向第2光出射面172逐漸增大。因此，於發光裝置200中，如圖11所示，於第2區域162中，可自第1區域161側向第1光出射面170，慢慢地增多平均電流量。再者，於發光裝置200中，於第3區域163中，可自第1區域161側向第2光出射面172，慢慢地增多平均電流量。
於發光裝置200中，於區域162、163之延伸方向之各位置，例如可以欲放大光時轉換為光之載子無不足亦無剩餘之方式，配置非接觸區域18。因此，於發光裝置200中，可以高效率射出光。
1.3.2. 第2變化例
接著，對第1實施形態之第2變化例之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖12係示意性顯示第1實施形態之第1變化例之發光裝置300之俯視圖。另，為了方便起見，於圖10中，省略第2電極122而圖示。
於上述之發光裝置100中，如圖1所示，非接觸區域18於俯視時，僅與第1區域161之光波導160交叉。相對於此，於發光裝置300中，如圖12所示，非接觸區域18於俯視時亦與第2區域162之光波導160及第3區域163之光波導160交叉。
於發光裝置300中，於俯視時，複數個非接觸區域18之間距隨著自中心位置C朝向第1光出射面170而逐漸增大。再者，複數個非接觸區域18之間距隨著自中心位置C朝向第2光出射面172而逐漸增大。
於發光裝置300中，於光波導160之延伸方向之各位置，例如可以欲放大光時轉換為光之載子無不足亦無剩餘之方式，配置非接觸區域18。因此，於發光裝置300中，可以高效率射出光。
1.3.3. 第3變化例
接著，對第1實施形態之第3變化例之發光裝置，一邊參照圖式 一邊進行說明。圖13係示意性顯示第1實施形態之第3變化例之發光裝置400之剖視圖，對應於圖4。
於上述之發光裝置100中，如圖4所示，第2被覆層108之非接觸區域18與第2電極122相接。相對於此，於發光裝置400中，如圖13所示，於非接觸區域18與第2電極122之間，設置有絕緣層412。於圖示之例中，絕緣層412亦設置於接觸層110之一部分上。絕緣層412之材質例如與絕緣層112(參照圖2及圖3)相同。絕緣層412亦可以與絕緣層112相同之步驟形成。
於發光裝置400中，藉由於非接觸區域18與第2電極122之間設置絕緣層412，與發光裝置100相比，可將非接觸區域18與第2電極122更確實地電性絕緣。
1.3.4. 第4變化例
接著，對第1實施形態之第4變化例之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖14係示意性顯示第1實施形態之第4變化例之發光裝置500之剖視圖，對應於圖4。
於上述之發光裝置100中，如圖4所示，柱狀部111之上表面為平坦之面。相對於此，於發光裝置500中，如圖14所示，柱狀部111之上表面設置有凹部518。非接觸區域18例如構成凹部518之底面。凹部518之深度小於柱狀部111之厚度(高度)。具體而言，凹部518之深度為不會對光波導160中光之傳播造成影響之程度的深度。
於發光裝置500中，藉由設置凹部518，可縮小光波導160與第2電極122之間之距離。因此，於發光裝置500中，與發光裝置100相比，可使光波導160之放熱性提高。
1.3.5. 第5變化例
接著，對第1實施形態之第5變化例之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖15係示意性顯示第1實施形態之第5變化例之發光裝 置600之俯視圖。另，為了方便起見，於圖15中，省略第2電極122而圖示。
於上述之發光裝置100中，如圖1所示，非接觸區域18關於中心位置C對稱地配置。相對於此，於發光裝置600中，非接觸區域18未關於中心位置C對稱地配置。
於發光裝置600中，第2區域162之光波導160之延伸方向之長度、與第3區域163之光波導160之延伸方向之長度不同。於圖示之例中，第2區域162之光波導160之延伸方向之長度較第3區域163之光波導160之延伸方向之長度短。另，雖未圖示，但第2區域162之光波導160之延伸方向之長度亦可較第3區域163之光波導160之延伸方向之長度長。
於發光裝置600中，由於第2區域162之光波導160之延伸方向之長度、與第3區域163之光波導160之延伸方向之長度不同，故可使自第1光出射面170射出之光之強度、與自第2光出射面172射出之光之強度不同。如此，於發光裝置600中，藉由形成非接觸區域18之位置，可調整自光出射面170、172射出之光之強度。
1.3.6. 第6變化例
接著，對第1實施形態之第6變化例之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖16係示意性顯示第1實施形態之第6變化例之發光裝置700之俯視圖。另，為了方便起見，於圖16中，省略第2電極122而圖示。
於上述之發光裝置100中，如圖1所示，設置有1個光波導160。相對於此，於發光裝置700中，如圖16所示，設置有複數個光波導160。於圖示之例中，設置有3個光波導160，但其數量若為複數則無特別限定。複數個光波導160係例如於俯視時，於與第1側面105平行之方向，以等間隔設置。
於發光裝置700中，與發光裝置100相比，可謀求高輸出化。
1.3.7. 第7變化例
接著，對第1實施形態之第7變化例之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖17係示意性顯示第1實施形態之第7變化例之發光裝置750之俯視圖。另，為了方便起見，於圖17中，省略第2電極122而圖示。
於上述之發光裝置700中，如圖1所示，於俯視時，複數個非接觸區域18之長邊之斜率彼此相同。相對於此，於發光裝置750中，如圖17所示，包含：第1非接觸區域18a，其具有俯視時相對於光波導160之延伸方向，以第1角度傾斜之長邊；及第2非接觸區域18b，其具有以第2角度傾斜之長邊。第1非接觸區域18a與第2非接觸區域18b於俯視時交叉。非接觸區域18a、18b分別設置複數個。第1非接觸區域18a之間距與第2非接觸區域18b之間距可彼此相同，亦可互不相同。
於發光裝置750中，如上述般，具有第1非接觸區域18a、與第2非接觸區域18b。因此，於發光裝置750中，可容易地增大比例(B1/A1)，容易控制平均化電流量。例如如發光裝置100，僅包含具有相對於光波導160之延伸方向以一定角度傾斜之長邊之非接觸區域18之情形時，有於製造上難以緊密地形成非接觸區域18之情形。
2. 第2實施形態
2.1. 發光裝置
接著，對第2實施形態之發光裝置，一邊參照圖式一邊進行說明。圖18係示意性顯示第2實施形態之發光裝置800之俯視圖。圖19係示意性顯示第2實施形態之發光裝置800之圖18之XIX-XIX線剖視圖。圖20係示意性顯示第2實施形態之發光裝置800之圖18之XX-XX線剖視圖。另，為了方便起見，於圖18中，省略第2電極122而圖示。
以下，於第2實施形態之發光裝置800中，對與第1本實施形態之 發光裝置100之例不同之點進行說明，關於相同之點省略說明。
上述之發光裝置100係如圖1~圖3所示，為於形成有絕緣層112之區域、與未形成絕緣層112之區域、即形成有柱狀部111之區域之間設置折射率差而封閉光之折射率波導型。相對於此，於發光裝置800中，如圖18~圖20所示，為藉由形成柱狀部111而不設置折射率差，活性層106之注入電流之區域直接成為光波導160之增益波導型。
於發光裝置800中，與發光裝置100相同，可降低增益飽和，謀求高輸出化。
2.2. 發光裝置之製造方法
接著，對第2實施形態之發光裝置800之製造方法進行說明。第2實施形態之發光裝置700之製造方法除了不形成柱狀部111以外，與第1實施形態之發光裝置100之製造方法基本相同。因此，省略其詳細之說明。
3. 第3實施形態
接著，對第3實施形態之投影機，一邊參照圖式一邊進行說明。圖21係示意性顯示第3實施形態之投影機900之圖。另，為了方便起見，於圖21中，省略構成投影機900之殼體，進一步簡化光源700R、700G、700B而圖示。
投影機900係如圖21所示，包含出射紅色光、綠色光、藍色光之紅色光源700R、綠色光源700G、藍色光源700B。紅色光源700R、綠色光源700G、藍色光源700B係本發明之發光裝置。以下，對使用發光裝置700作為本發明之發光裝置之例進行說明。
投影機900進而包含：透鏡陣列902R、902G、902B、透過型液晶光閥(光調變裝置)904R、904G、904B、及投射透鏡(投射裝置)908。
自光源700R、700G、700B出射之光入射於各透鏡陣列902R、902G、902B。透鏡陣列902R、902G、902B於光源700R、700G、 700B側，具有供自第1光出射面170射出之光入射之入射面901。入射面901例如為平坦之面。入射面901係對應於複數個第1光出射面170而設置複數個，且以等間隔配置。入射面901之法線(未圖示)相對於第1側面105傾斜。藉由入射面901，可使自第1光出射面170射出之光之光軸相對於液晶光閥904R、904G、904B之照射面905正交。
透鏡陣列902R、902G、902B於液晶光閥904R、904G、904B側，具有出射面903。出射面903例如為凸狀之面。出射面903係對應於複數個入射面901而設置複數個，且以等間隔配置。入射面901中光軸被轉換之光藉由以出射面903聚光、或減小擴散角，可重疊(部分重疊)。藉此，可均一性較佳地照射液晶光閥904R、904G、904B。
如以上般，透鏡陣列902R、902G、902B可控制自第1光出射面170出射之光之光軸，使該光聚光。
藉由各透鏡陣列902R、902G、902B聚光之光入射於各液晶光閥904R、904G、904B。各液晶光閥904R、904G、904B分別根據圖像資訊而調變入射之光。然後，投射透鏡908將藉由液晶光閥904R、904G、904B形成之圖像放大並投射於螢幕(顯示面)910。
又，投影機900可包含：合光稜鏡(色光合成機構)906，其合成自液晶光閥904R、904G、904B出射之光並導入於投射透鏡908。
藉由各液晶光閥904R、904G、904B調變之3個色光入射於合光稜鏡906。該稜鏡係貼合4個直角稜鏡而形成，且於其內表面以十字狀配置有反射紅色光之介電質多層膜與反射藍色光之介電質多層膜。藉由該等介電質多層膜而合成3個色光，形成表示彩色圖像之光。然後，所合成之光係藉由投射光學系統即投射透鏡908而投射於螢幕910上，顯示經放大之圖像。
另，於圖21所示之例中，關於自設置於第2側面107之第2光出射面172射出之光係未圖示，但該光亦可於入射於未圖示之反射部及透 鏡陣列後，入射於液晶光閥904R、904G、904B。
於投影機900中，包含可降低增益飽和，謀求高輸出化之發光裝置700。因此，於投影機900中，可謀求高亮度化。
另，於上述之例中，使用透過型液晶光閥作為光調變裝置，但亦可使用液晶以外之光閥，亦可使用反射型光閥。作為此種光閥，例如舉出反射型液晶光閥、或數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device)。又，投射光學系統之構成可根據所使用之光閥之種類而適當變更。
又，亦可將光源700R、700G、700B應用於藉由於螢幕上掃描來自光源700R、700G、700B之光，而於顯示面上顯示期望大小之圖像的圖像形成裝置即如具有掃描機構之掃描型圖像顯示裝置(投影機)之光源裝置。
上述之實施形態及變化例為一例，並非限定於其等。例如，亦可適當組合各實施形態及各變化例。
本發明包含與實施形態所說明之構成實質上相同之構成(例如，功能、方法及結果相同之構成，或目的及效果相同之構成)。又，本發明包含置換實施形態所說明之構成之非本質部分之構成。又，本發明包含可發揮與實施形態所說明之構成相同之作用效果之構成或可達成相同目的之構成。又，本發明包含對實施形態所說明之構成附加周知技術之構成。
18‧‧‧非接觸區域
100‧‧‧發光裝置
105‧‧‧第1側面
107‧‧‧第2側面
110‧‧‧接觸層
112‧‧‧絕緣層
160‧‧‧光波導
161‧‧‧第1區域
162‧‧‧第2區域
163‧‧‧第3區域
170‧‧‧第1光出射面
172‧‧‧第2光出射面
C‧‧‧中心位置
L‧‧‧長度
L1‧‧‧長度
P1‧‧‧法線
P2‧‧‧法線
α‧‧‧中心線

Claims (8)

  1. 一種發光裝置，其特徵在於包含：活性層，其可被注入電流而產生光；第1被覆層及第2被覆層，其等夾著上述活性層；及第1電極及第2電極，其等對上述活性層注入電流；且上述活性層構成使光波導之光波導；上述光波導包含：第1光出射面及第2光出射面，其等射出光；第1區域，其包含距上述第1光出射面及上述第2光出射面之距離相等之中心位置；第2區域，其包含上述第1光出射面；及第3區域，其包含上述第2光出射面；且上述第2被覆層具有不與上述第2電極電性連接之複數個非接觸區域；自上述活性層及上述第1被覆層之積層方向觀察，上述複數個非接觸區域與上述光波導交叉；自上述積層方向觀察，上述複數個非接觸區域與上述第1區域重疊之面積相對於上述第1區域之面積之比例大於上述複數個非接觸區域與上述第2區域重疊之面積相對於上述第2區域之面積之比例，且大於上述複數個非接觸區域與上述第3區域重疊之面積相對於上述第3區域之面積之比例。
  2. 如請求項1之發光裝置，其包含接觸層，該接觸層設置於上述第2被覆層與上述第2電極之間；且於上述複數個非接觸區域，未設置上述接觸層。
  3. 如請求項1或2之發光裝置，其中上述複數個非接觸區域自上述 積層方向觀察，僅與上述第1區域交叉。
  4. 如請求項1至3中任一項之發光裝置，其中上述複數個非接觸區域之間距隨著自上述中心位置朝向上述第1光出射面及上述第2光出射面而逐漸增大。
  5. 如請求項1或2之發光裝置，其中自上述積層方向觀察，與上述第1區域重疊之上述複數個非接觸區域之間距為等間隔；與上述第2區域重疊之上述複數個非接觸區域之間距自上述中心位置向上述第1光出射面逐漸增大；且與上述第3區域重疊之上述複數個非接觸區域之間隔自上述中心位置向上述第2光出射面逐漸增大。
  6. 如請求項1至5中任一項之發光裝置，其中上述第1區域之沿著上述光波導之延伸方向之長度係於將上述光波導之上述第1光出射面與上述第2光出射面之間沿著上述延伸方向之長度設為L時，為L/4以上3L/4以下。
  7. 如請求項1至6中任一項之發光裝置，其中上述光波導於相對於上述第1光出射面之法線及上述第2光出射面之法線傾斜之方向延伸。
  8. 一種投影機，其特徵在於包含：如請求項1至7中任一項之發光裝置；光調變裝置，其根據圖像資訊而調變自上述發光裝置射出之光；及投射裝置，其投射藉由上述光調變裝置而形成之圖像。
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