(57)【要約】      （修正有）【課題】スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１００は、支持部１２０と、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、活性層と離間して形成された反射部１４０と、を含む。活性層のうちの少なくとも一部は、複数の利得領域１６０，１６２を構成し、各々は、活性層の第１側面１０５から、それと平行な活性層の第２側面に向かって、傾いて設けられる。複数の利得領域は、少なくとも１つの利得領域対１６３をなし、第１利得領域の第２側面側の端面のうちの少なくとも一部と、第２利得領域の第２側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なっている。第１利得領域の第１側面側の端面から出射される光２０は、反射部によって反射して、第２利得領域の第１側面側の端面から出射される光２２と、同一の方向または集束する方向に進む。【選択図】図１
2010161104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
前記支持部の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
前記支持部の上方であって、前記活性層と離間して形成された反射部と、
を含み、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、複数の利得領域を構成し、
前記複数の利得領域の各々は、前記活性層の第１側面から、前記第１側面と平行な前記活性層の第２側面に向かって、前記第１側面の垂線に対して傾いて設けられ、
前記複数の利得領域は、少なくとも１つの利得領域対をなし、
前記利得領域対の一方の第１利得領域は、一の方向に向かって設けられ、
前記利得領域対の他方の第２利得領域は、前記一の方向とは異なる他の方向に向かって設けられ、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１利得領域の前記第１側面側の端面から出射される光は、前記反射部によって反射して、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面から出射される光と、同一の方向または集束する方向に進む、発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記支持部および前記反射部の材質は、金属である、発光装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面とは、前記第２側面に設けられている、発光装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記第１利得領域の平面形状と、前記第２利得領域の平面形状とは、前記第１側面の垂線に対して線対称である、発光装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記複数の利得領域の各々では、前記第１側面側から平面的にみて、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、重なっていない、発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なり面において重なっており、
前記第１利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面から出射され、
前記第２利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第１利得領域の前記第１側面側の端面から出射される、発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記第１クラッド層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層に電気的に接続された第２電極と、
を含む、発光装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記利得領域対は、前記活性層の厚み方向と直交する方向に、複数配列されている、発光装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の発光装置は、前記活性層の厚み方向に、複数配列されている、積層型発光装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記発光装置の前記利得領域対は、前記活性層の厚み方向と直交する方向に、複数配列され、
前記発光装置の前記利得領域対は、前記活性層の厚み方向に、複数配列され、
前記活性層の厚み方向に配列されている複数の前記利得領域対からなる列ごとに、独立に電流が供給される、積層型発光装置。
【請求項１１】
請求項９において、
複数の前記発光装置の前記反射部は、連続している、積層型発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置および積層型発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターやディスプレイなどの表示装置の光源用の発光装置として、高輝度で色再現性に優れたレーザー装置が期待されている。しかしながら、スクリーン面での乱反射光が相互に干渉して発生するスペックルノイズが問題となることがある。この問題に対しては、例えば下記特許文献１では、スクリーンを揺動させてスペックルパターンを変化させることでスペックルノイズを低減させる方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−６４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、スクリーンが限定されてしまう、スクリーンを動かすためのモーター等の部材が必要になってしまう、モーター等から雑音が発生してしまう、などの新たな問題が発生する場合がある。
【０００４】
また、スペックルノイズを低減させるために、光源用の発光装置として、一般的なＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることも考えられる。しかしながら、ＬＥＤでは、十分な光出力を得られないことがある。
【０００５】
本発明の目的の１つは、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することにある。また、本発明の目的の１つは、上記発光装置を有する積層型発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る発光装置は、
支持部と、
前記支持部の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
前記支持部の上方であって、前記活性層と離間して形成された反射部と、
を含み、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、複数の利得領域を構成し、
前記複数の利得領域の各々は、前記活性層の第１側面から、前記第１側面と平行な前記活性層の第２側面に向かって、前記第１側面の垂線に対して傾いて設けられ、
前記複数の利得領域は、少なくとも１つの利得領域対をなし、
前記利得領域対の一方の第１利得領域は、一の方向に向かって設けられ、
前記利得領域対の他方の第２利得領域は、前記一の方向とは異なる他の方向に向かって設けられ、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１利得領域の前記第１側面側の端面から出射される光は、前記反射部によって反射して、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面から出射される光と、同一の方向または集束する方向に進む。
【０００７】
本発明に係る発光装置では、後述するように、利得領域に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。したがって、スペックルノイズを低減させることができる。さらに、本発明に係る発光装置では、利得領域に生じる光は、該利得領域内において利得を受けながら進行して、外部に出射されることができる。したがって、従来の一般的なＬＥＤよりも高い出力を得ることができる。以上のように、本発明によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することができる。
【０００８】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【０００９】
本発明に係る発光装置において、
前記支持部および前記反射部の材質は、金属であることができる。
【００１０】
本発明に係る発光装置において、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面とは、前記第２側面に設けられていることができる。
【００１１】
本発明に係る発光装置において、
前記第１利得領域の平面形状と、前記第２利得領域の平面形状とは、前記第１側面の垂線に対して線対称であることができる。
【００１２】
本発明に係る発光装置において、
前記複数の利得領域の各々では、前記第１側面側から平面的にみて、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、重なっていないことができる。
【００１３】
本発明に係る発光装置において、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なり面において重なっており、
前記第１利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面から出射され、
前記第２利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第１利得領域の前記第１側面側の端面から出射されることができる。
【００１４】
本発明に係る発光装置において、
前記第１クラッド層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層に電気的に接続された第２電極と、
を含むことができる。
【００１５】
なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ｃ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｄ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ｃ部材とＤ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ｃ部材とＤ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。
【００１６】
本発明に係る発光装置において、
前記利得領域対は、前記活性層の厚み方向と直交する方向に、複数配列されていることができる。
【００１７】
本発明に係る積層型発光装置において、
本発明に係る発光装置は、前記活性層の厚み方向に、複数配列されていることができる。
【００１８】
本発明に係る積層型発光装置において、
前記発光装置の前記利得領域対は、前記活性層の厚み方向と直交する方向に、複数配列され、
前記発光装置の前記利得領域対は、前記活性層の厚み方向に、複数配列され、
前記活性層の厚み方向に配列されている複数の前記利得領域対からなる列ごとに、独立に電流が供給されることができる。
【００１９】
本発明に係る積層型発光装置において、
複数の前記発光装置の前記反射部は、連続していることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
１．  第１の実施形態
１．１．  第１の実施形態に係る発光装置
まず、第１の実施形態に係る発光装置１００について、図面を参照しながら説明する。図１は、発光装置１００を模式的に示す斜視図である。図２は、発光装置１００を模式的に示す平面図である。図３は、発光装置１００を模式的に示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。また、ここでは、発光装置１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）の半導体装置である場合について説明する。
【００２２】
発光装置１００は、図１〜図３に示すように、支持部１２０と、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、反射部１４０と、を含む。発光装置１００は、さらに、基板１０２と、コンタクト層１１０と、絶縁層１１６と、第１電極１１２と、第２電極１１４と、反射膜１３０と、を含むことができる。
【００２３】
支持部１２０の材質は、例えば金属であり、より具体的には、金、銅、アルミニウムなどである。支持部１２０は、例えば、導電性である。
【００２４】
基板１０２は、支持部１２０上に形成されている。基板１０２としては、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板などを用いることができる。
【００２５】
第１クラッド層１０４は、基板１０２上に形成されている。第１クラッド層１０４としては、例えば、ｎ型のＡｌＧａＰ層などを用いることができる。なお、図示はしないが、第１基板１０２と第１クラッド層１０４との間に、バッファー層が形成されていてもよい。バッファー層としては、例えば、ｎ型のＧａＡｓ層、ＩｎＧａＰ層などを用いることができる。
【００２６】
活性層１０６は、第１クラッド層１０４上に形成されている。活性層１０６は、例えば、ＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌＰバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
【００２７】
活性層１０６の一部は、複数の利得領域を構成している。複数の利得領域の各々は、対を成している。例えば図示の例では、活性層１０６は、２つの利得領域（第１利得領域１６０および第２利得領域１６２）を有し、これらが利得領域対１６３を構成している。
【００２８】
利得領域１６０，１６２は、光を生じさせることができ、この光は、利得領域１６０，１６２内で利得を受けることができる。活性層１０６の形状は、例えば直方体（立方体である場合を含む）などである。活性層１０６は、図２に示すように、第１側面１０５と第２側面１０７とを有する。第１側面１０５と第２側面１０７とは、平行である。利得領域１６０，１６２に生じる光の波長帯において、第２側面１０７の反射率は、第１側面１０５の反射率よりも高い。例えば、図１および図２に示すように、第２側面１０７を反射膜１３０によって覆うことにより、高い反射率を得ることができる。反射膜１３０は、例えば誘電体多層膜ミラーなどである。具体的には、反射膜１３０としては、例えば、第２側面１０７側からＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層の順序で１０ペア積層したミラーなどを用いることができる。第２側面１０７の反射率は、１００％、あるいはそれに近いことが望ましい。これに対し、第１側面１０５の反射率は、０％、あるいはそれに近いことが望ましい。例えば、第１側面１０５を反射防止膜（図示せず）によって覆うことにより、低い反射率を得ることができる。なお、反射膜１３０としては、上述した例に限定されるわけではなく、例えば、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＯ２層、ＳｉＮ層や、これらの多層膜などを用いることができる。
【００２９】
利得領域１６０，１６２の各々は、図２示すように平面的にみて、第１側面１０５から第２側面１０７に向かって、第１側面１０５の垂線Ｐに対して傾いて設けられている。これにより、利得領域１６０，１６２に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。第１利得領域１６０と第２利得領域１６２とは、異なる方向に向かって設けられている。図示の例では、第１利得領域１６０は、垂線Ｐに対して一方の側に傾いており、角度θの傾きを有する一の方向に向かって設けられている。第２利得領域１６２は、垂線Ｐに対して他方の側（上記一方の側の反対側）に傾いており、角度θの傾きを有する他の方向に向かって設けられている。なお、第１利得領域１６０が一の方向に向かって設けられている場合とは、当該一の方向が、平面的に見て、第１利得領域１６０の第１側面１０５側の第１端面１７０の中心と、第２側面１０７側の第２端面１７２の中心とを結ぶ方向に一致する場合をいう。このことは、他の利得領域についても同様である。
【００３０】
第１利得領域１６０の第１側面１０５側の第１端面１７０と、第２利得領域１６２の第１側面１０５側の第３端面１７４とは、第１側面１０５に設けられている。また、第１利得領域１６０の第２側面１０７側の第２端面１７２と、第２利得領域１６２の第２側面１０７側の第４端面１７６とは、第２側面１０７に設けられている。図示の例では、第２端面１７２と第４端面１７６とは、重なり面１７８において完全に重なっている。第１利得領域１６０の平面形状と、第２利得領域１６２の平面形状とは、例えば、第２端面１７２または第４端面１７６内の垂線Ｐに対して線対称である。第１利得領域１６０の平面形状と、第２利得領域１６２の平面形状とは、例えば、重なり面１７８の垂直二等分線Ｐに対して線対称である。第１利得領域１６０および第２利得領域１６２の各々の平面形状は、例えば図２に示すような平行四辺形などである。
【００３１】
なお、図示はしないが、第２端面１７２および第４端面１７６は、活性層１０６の側面ではなく、例えば活性層１０６に形成された開口部に設けられていてもよい。
【００３２】
図４は、活性層１０６を第１側面１０５側から平面的に見た図である。図４に示すように、第１利得領域１６０の第１端面１７０と第２端面１７２とは、重なっていない。同様に、第２利得領域１６２の第３端面１７４と第４端面１７６とは、重なっていない。これにより、第１利得領域１６０に生じる光を第１端面１７０と第２端面１７２との間で、および第２利得領域１６２に生じる光を第３端面１７４と第４端面１７６との間で、直接的に多重反射させないことができる。その結果、直接的な共振器を構成させないことができるため、利得領域１６０，１６２に生じる光のレーザー発振をより確実に抑制または防止することができる。したがって、発光装置１００は、レーザー光ではない光を発することができる。なお、この場合には、図４に示すように、例えば第１利得領域１６０において、第１端面１７０と第２端面１７２とのずれ幅ｘは、正の値であればよい。
【００３３】
第２クラッド層１０８は、図１および図３に示すように、活性層１０６上に形成されている。第２クラッド層１０８としては、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＡｌＧａＰ層などを用いることができる。
【００３４】
例えば、ｐ型の第２クラッド層１０８、不純物がドーピングされていない活性層１０６、およびｎ型の第１クラッド層１０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の各々は、活性層１０６よりも禁制帯幅が大きく、屈折率が小さい層である。活性層１０６は、光を増幅する機能を有する。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、活性層１０６を挟んで、注入キャリア（電子および正孔）並びに光を閉じ込める機能を有する。
【００３５】
発光装置１００は、第１電極１１２と第２電極１１４との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、活性層１０６の利得領域１６０，１６２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。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域１６０，１６２内で光の強度が増幅される。例えば、図１に示すように、第１利得領域１６０に生じる光の一部１０は、第１利得領域１６０内で増幅された後、重なり面１７８において反射して、第２利得領域１６２の第３端面１７４から出射光２２として出射されるが、反射後の第２利得領域１６２内においても光強度が増幅される。同様に、第２利得領域１６２に生じる光の一部は、第２利得領域１６２内で増幅された後、重なり面１７８において反射して、第１利得領域１６０の第１端面１７０から出射光２０として出射されるが、反射後の第２利得領域１６２内においても光強度が増幅される。なお、第１利得領域１６０に生じる光には、直接、第１端面１７０から出射光２０として出射されるものもある。同様に、第２利得領域１６２に生じる光には、直接、第３端面１７４から出射光２２として出射されるものもある。これらの光も同様に各利得領域内において増幅される。
【００３６】
反射部１４０は、図１および図２に示すように、支持部１２０上であって、活性層１０６と離間して形成されている。反射部１４０は、例えば、第１側面１０５側に形成されている。反射部１４０の材質は、例えば金属であり、より具体的には、金、銅、アルミニウムなどである。反射部１４０は、例えば、支持部１２０と同じ材質である。第１端面１７０から出射される光２０は、反射部１４０によって反射して、第３端面１７４から出射される光２２と、同一の方向または集束する方向に進むことができる。より具体的には、図２に示すように、光２０は、第１端面１７０から垂線Ｐに対してθＡ傾いた方向に出射され、光２２は、第３端面１７４から垂線Ｐに対してθＢ傾いた方向に出射されるとする。そして、第１端面１７０から出射される光２０は、反射部１４０によって反射して、垂線Ｐに対してθＣ傾いた方向に進むとすると、θＣは、θＢ以上の大きさである。なお、θＡ、θＢおよびθＣは、９０度より小さい角度である。θＡとθＢとθＣとは、例えば、全て等しい角度である。光２０は、反射部１４０によって、ほぼ全て反射されることができる。
【００３７】
コンタクト層１１０は、図１および図３に示すように、第２クラッド層１０８上に形成されている。コンタクト層１１０としては、第２電極１１４とオーミックコンタクトする層を用いることができる。コンタクト層１１０としては、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００３８】
コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部１１１を形成することができる。柱状部１１１の平面形状は、例えば図２に示すように、利得領域１６０，１６２と同じである。すなわち、例えば、柱状部１１１の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１６０，１６２の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１１は、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８の一部、活性層１０６の一部、および第１クラッド層１０４の一部からなることもできる。また、柱状部１１１の側面を傾斜させることもできる。
【００３９】
絶縁部１１６は、図１および図３に示すように、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１１１の側方に設けられていることができる。絶縁部１１６は、柱状部１１１の側面に接していることができる。絶縁部１１６の上面は、例えば、コンタクト層１１０の上面と連続している。絶縁部１１６としては、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ポリイミド層などを用いることができる。絶縁部１１６としてこれらの材料を用いた場合、電極１１２，１１４間の電流は、絶縁部１１６を避けて、該絶縁部１１６に挟まれた柱状部１１１を流れることができる。例えば、絶縁部１１６によって、該絶縁部１１６の下方の活性層１０６の屈折率は、柱状部１１１の下方の活性層１０６の屈折率より小さくなる。これにより、活性層１０６内に効率よく光を閉じ込めることができる。また、絶縁部１１６を設けないこともできる。絶縁部１１６が空気であると解釈してもよい。その場合は、柱状部１１１に活性層１０６および第１クラッド層１０４を含まないようにするか、第２電極１１４が直接的に活性層１０６および第１クラッド層１０４に接することがないようにする必要がある。
【００４０】
第１電極１１２は、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１１２は、該第１電極１１２とオーミックコンタクトする層（図示の例では基板１０２）と接していることができる。第１電極１１２は、基板１０２を介して、第１クラッド層１０４と電気的に接続されている。第１電極１１２は、発光装置１００を駆動するための一方の電極である。第１電極１１２としては、例えば、基板１０２側からＣｒ層、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。なお、第１クラッド層１０４と基板１０２との間に、第２コンタクト層（図示せず）を設け、ドライエッチングなどにより該第２コンタクト層を露出させ、第１電極１１２を第２コンタクト層上に設けることもできる。これにより、片面電極構造を得ることができる。この形態は、基板１０２が絶縁性である場合に特に有効である。
【００４１】
第２電極１１４は、図３に示すように、コンタクト層１１０および絶縁部１１６上の全面に形成されていることができる。図示はしないが、柱状部１１１が、活性層１０６または活性層１０６と第１クラッド層１０４の両方を含み、かつ絶縁部１１６を設けない場合は、第２電極１１４が直接電気的に活性層１０６またはクラッド層１０４に接続されることがないように、部分的に、例えばコンタクト層１１０（柱状部１１１）上のみに形成されていることが望ましい。第２電極１１４は、コンタクト層１１０を介して、第２クラッド層１０８と電気的に接続されている。第２電極１１４は、発光装置１００を駆動するための他方の電極である。第２電極１１４としては、例えば、コンタクト層１１０側からＣｒ層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面は、図２に示すように、利得領域１６０，１６２と同様の平面形状を有している。
【００４２】
本実施形態に係る発光装置１００の一例として、活性層１０６内に屈折率分布を設けて光を閉じ込める屈折率導波型について説明したが、発光装置１００は、活性層１０６内に屈折率分布を設けずに利得領域１６０，１６２が導波領域となる利得導波型でもよい。
【００４３】
また、本実施形態に係る発光装置１００の一例として、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、発光装置１００は、発光利得領域が形成可能なあらゆる材料系を用いることができる。半導体材料であれば、例えば、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。
【００４４】
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、プロジェクター、ディスプレイ、照明装置、計測装置などの光源に適用されることができる。
【００４５】
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４６】
発光装置１００では、上述したように、利得領域１６０，１６２に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。したがって、スペックルノイズを低減させることができる。さらに、発光装置１００では、利得領域１６０，１６２に生じる光は、利得領域１６０，１６２内において利得を受けながら進行して、外部に出射されることができる。したがって、従来の一般的なＬＥＤよりも高い出力を得ることができる。以上のように、本実施形態によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することができる。
【００４７】
発光装置１００では、第１端面１７０から出射される光２０は、反射部１４０によって反射して、第３端面１７４から出射される光２２と、同一の方向または集束する方向に進むことができる。これにより、例えば、２つの出射光が発散する方向に進むような場合に比べて、図示しない光学系（出射光２０，２２が入射する光学系）を小型化することができる。
【００４８】
発光装置１００では、第１利得領域１６０に生じる光の一部１０は、重なり面１７８において反射して、第２利得領域１６２内においても、利得を受けながら進行することができる。また、第２利得領域１６２に生じる光の一部に関しても同様である。したがって、発光装置１００では、例えば、重なり面１７８において積極的に反射させないような場合に比べ、光強度の増幅距離が長くなるため、高い光出力を得ることができる。
【００４９】
１．２．  第１の実施形態に係る発光装置の製造方法
次に、第１の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５〜図７は、発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。
【００５０】
図５に示すように、基板１０２上に、第１クラッド層１０４、活性層１０６、第２クラッド層１０８、およびコンタクト層１１０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）法などを用いることができる。
【００５１】
図６に示すように、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８をパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて行われる。本工程により、柱状部１１１を形成することができる。
【００５２】
図７に示すように、柱状部１１１の側面を覆うように絶縁部１１６を形成する。具体的には、まず、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布法などにより、第２クラッド層１０８の上方（コンタクト層１１０上を含む）に絶縁層（図示せず）を成膜する。次に、例えば、エッチング技術などを用いて、コンタクト層１１０の上面を露出させる。以上の工程により、絶縁部１１６を形成することができる。
【００５３】
次に、コンタクト層１１０および絶縁層１１６上に第２電極１１４を形成する。第２電極１１４は、例えば、真空蒸着法により形成される。
【００５４】
次に、基板１０２の下面下に第１電極１１２を形成する。第１電極１１２の製法は、例えば、上述した第２電極１１４の製法の例示と同じである。なお、第１電極１１２および第２電極１１４の形成順序は、特に限定されない。
【００５５】
図１および図２に示すように、第２側面１０７側の全面に反射膜１３０を形成する。反射膜１３０は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、イオンアシスト蒸着(Ion Assisted Deposition)法などにより形成される。
【００５６】
次に、支持部１２０および反射部１４０を形成する。支持部１２０および反射部１４０は、例えば、金型によって同時に形成されることができる。
【００５７】
次に、上記の工程で形成された積層体を、支持部１２０上に実装する。実装は、例えば、銀ペーストなどを用いて行われる。
【００５８】
以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。
【００５９】
発光装置１００の製造方法によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を得ることができる。
【００６０】
１．３．  第１の実施形態の第１変形例に係る発光装置
次に、第１の実施形態の第１変形例に係る発光装置２００について、図面を参照しながら説明する。図８は、発光装置２００を模式的に示す斜視図である。以下、第１の実施形態の第１変形例に係る発光装置２００において、第１の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。なお、図８では、便宜上、基板１０２、第１クラッド層１０４、第２クラッド層１０８、コンタクト層１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、絶縁部１１６、および反射膜１３０の図示を省略している。
【００６１】
発光装置２００では、図８に示すように、活性層１０６が複数配列されることにより、利得領域対１６３が複数配列されている。活性層１０６は、活性層の厚み方向（Ｚ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に複数配列されている。図示の例では、活性層１０６は３つ設けられているが、その数は特に限定されない。複数の活性層１０６の各々に対応して、反射部１４０が設けられ、複数の光２０および複数の光２２は、例えば同一の方向に進行することができる。
【００６２】
発光装置２００では、複数の光２０および複数の光２２は、反射部１４０によって同一の方向に進行することができる。すなわち、発光装置２００では、発光装置１００に比べ、発光装置全体の高出力化を図ることができる。
【００６３】
１．４．  第１の実施形態の第２変形例に係る発光装置
次に、第１の実施形態の第２変形例に係る発光装置３００について、図面を参照しながら説明する。図９は、発光装置３００を模式的に示す斜視図である。以下、第１の実施形態の第２変形例に係る発光装置３００において、第１の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。なお、図９では、便宜上、基板１０２、第１クラッド層１０４、第２クラッド層１０８、コンタクト層１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、および絶縁部１１６の図示を省略している。
【００６４】
発光装置３００では、１つの活性層１０６内に、利得領域対１６３が複数設けられている。図示の例では、利得領域対１６３は３つ設けられているが、その数は特に限定されない。複数の利得領域対１６３は、活性層１０６の厚み方向（Ｚ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に配列されている。複数の利得領域対１６３の各々に対応して、反射部１４０が設けられ、複数の光２０および複数の光２２は、例えば同一の方向に進行することができる。
【００６５】
発光装置３００では、発光装置２００のように、活性層１０６（活性層１０６を含む積層体）を複数実装することなく、複数の光２０，２２を、同一の方向に進行させることができる。そのため、発光装置３００では、発光装置２００に比べて、活性層１０６を含む積層体を実装する回数が減るので、その分、実装の合わせずれが生じる可能性を小さくすることができる。
【００６６】
発光装置３００では、反射部１４０によって、容易に、かつ効率よく、複数の光２０，２２を同一の方向に進行することができる。すなわち、例えば、図示はしないが、劈開面によって光を反射させる場合では、複数の利得領域の各々に対して劈開面を形成する必要があり、複数の光を同一の方向に進行させることは困難な場合がある。また、例えば、図示はしないが、活性層内にエッチング技術などにより開口部を形成して、開口部によって光を反射させる場合では、開口部の面は例えば劈開面に比べて凹凸が大きく、反射時に光の損失が発生してしまう場合がある。発光装置３００では、このような問題が生じることはない。
【００６７】
２．  第２の実施形態
２．１．  第２の実施形態に係る積層型発光装置
次に、第２の実施形態に係る積層型発光装置１０００について、図面を参照しながら説明する。図１０は、積層型発光装置１０００を模式的に示す斜視図である。以下、第２の実施形態に係る積層型発光装置１０００において、第１の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。なお、図１０では、便宜上、基板１０２、第１クラッド層１０４、第２クラッド層１０８、コンタクト層１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、および絶縁部１１６の図示を省略している。
【００６８】
積層型発光装置１０００では、図１０に示すように、本発明に係る発光装置１００，３００と、第１部材１０２２と、第２部材１０２４と、第３部材１０２６と、ワイヤー１０２８と、を有することができる。
【００６９】
本発明に係る発光装置は、活性層１０６の厚み方向（Ｚ方向）に複数配列されている。図示の例では、本発明に係る発光装置は、Ｚ方向に３つ配列されている３段構造であるが、その数は特に限定されない。
【００７０】
図示の例では、１段目に上述した発光装置３００が形成されている。発光装置３００では、活性層１０６の厚み方向と直交する方向（Ｙ方向）に、利得領域対１６３が３つ配列されている。発光装置３００では、例えば、第１電極１１２（図示せず）と支持部１２０とが電気的に接続されており、支持部１２０は、グランドに接続されている。
【００７１】
図示の例では、１段目の発光装置３００の利得領域対１６３の各々の上方に、上述した発光装置１００が形成されている。すなわち、積層型発光装置１０００の２段目は、Ｙ方向に、発光装置１００が３つ配列されている。２段目の発光装置１００の支持部１２０は、互いに接していなくてもよい。
【００７２】
図示の例では、２段目の発光装置１００の各々の利得領域対１６３の上方に、上述した発光装置１００が形成されている。すなわち、積層型発光装置１０００の３段目は、Ｙ方向に、発光装置１００が３つ配列されている。３段目の発光装置１００の支持部１２０は、互いに接していなくてもよい。
【００７３】
以上のとおり、積層型発光装置１０００では、利得領域対１６３がＺ方向に複数配列され、このＺ方向に配列された複数の利得領域対１６３の列が、Ｙ方向に複数配列されている。
【００７４】
第１部材１０２２は、各段の発光装置の支持部１２０上に形成されている。第１部材１０２２は、例えば、絶縁性であることができる。
【００７５】
第２部材１０２４は、第１部材１０２２上に、各段の複数の利得領域対１６３の各々に対応して、形成されている。図示の例では、第２部材１０２４は、各段において、Ｙ方向に３つ配列されている。第２部材１０２４の材質は、例えば、支持部１２０の材質と同じである。第２部材１０２４は、例えば、導電性である。同じ段に設けられた複数の第２部材１０２４は、互いに電気的に接続されていない。すなわち、Ｙ方向に配列されている複数の第２部材１０２４は、互いに接していない。同じ列に設けられた複数の第２部材１０２４は、図示せぬ配線によって電気的に接続され、該配線は、例えば図示せぬ電源部と電気的に接続されていることができる。すなわち、Ｚ方向に配列されている複数の第２部材１０２４は、互いに電気的に接続されている。
【００７６】
第３部材１０２６は、第２部材１０２４上に形成されている（ただし図示の例では、３段目の第２部材１０２４上には形成されていない）。第３部材１０２６の材質は、例えば、支持部１２０の材質と同じである。第３部材１０２６は、例えば、導電性である。同じ段に設けられた複数の第３部材１０２６は、互いに電気的に接続されていない。すなわち、Ｙ方向に配列されている複数の第３部材１０２６は、互いに接していない。
【００７７】
ワイヤー１０２８は、第２電極１１４（図示せず）と第２部材１０２４とを電気的に接続している。ワイヤー１０２８は、例えば、金、銅などからなる。
【００７８】
なお、図示はしないが、積層型発光装置１０００は、ヒートパイプを有していてもよい。ヒートパイプは、図示せぬヒートシンクやペルチェ素子と接続されていてもよい。ヒートパイプによって、積層型発光装置１０００は、放熱性を向上させることができる。
【００７９】
積層型発光装置１０００では、上述のとおり、Ｚ方向に配列されている複数の利得領域対１６３からなる列ごとに、独立に電流が供給されることができる。これにより、例えば、端に位置する利得領域対１６３からなる列に比べて、中央に位置する利得領域対１６３からなる列の発熱が大きい場合に、中央に位置する列をより高い電流で駆動させることができる。すなわち、列ごとに電流補正を行うことができる。そのため、積層型発光装置１０００全体の出射光の密度を、均一にすることができる。
【００８０】
２．２．  第２の実施形態の変形例に係る積層型発光装置
次に、第２の実施形態の変形例に係る積層型発光装置２０００について、図面を参照しながら説明する。図１１は、積層型発光装置２０００を模式的に示す斜視図である。以下、第２の実施形態の変形例に係る積層型発光装置２０００において、第１の実施形態に係る積層型発光装置１０００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。なお、図１１では、便宜上、基板１０２、第１クラッド層１０４、第２クラッド層１０８、コンタクト層１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、絶縁部１１６、および反射膜１３０の図示を省略している。
【００８１】
積層型発光装置２０００では、活性層１０６の厚み方向（Ｚ方向）に配列している発光装置１００の反射部が連続しており、１つの反射部２１４０を形成している。これにより、積層型発光装置２０００では、積層型発光装置１０００のように部材１０２２，１０２４，１０２６を形成することなく、発光装置１００をＺ方向に積層すると同時に、複数の光２０および複数の光２２は、同一の方向または集束する方向に進むことができる。
【００８２】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図３】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る活性層を第１側面側から平面的にみた図。
【図５】第１の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。
【図６】第１の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。
【図７】第１の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。
【図８】第１の実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図９】第１の実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図１０】第２の実施形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図１１】第２の実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【符号の説明】
【００８４】
１０  光、２０  光、２２  光、１００  発光装置、１０２  基板、１０４  第１クラッド層、１０５  第１側面、１０６  活性層、１０７  第２側面、１０８  第２クラッド層、１１０  コンタクト層、１１１  柱状部、１１２  第１電極、１１４  第２電極、１１６  絶縁部、１２０  支持部、１３０  反射膜、１４０  反射部、１６０  第１利得領域、１６２  第２利得領域、１６３  利得領域対、１７０  第１端面、１７２  第２端面、１７４  第３端面、１７６  第４端面、１７８  重なり面、２００  発光装置、３００  発光装置、１０００  積層型発光装置、１０２２  第１部材、１０２４  第２部材、１０２６  第３部材、１０２８  ワイヤー、２０００  積層型発光装置、２１４０  反射部
【図１】
2010161104.tif 000003
【図２】
2010161104.tif 000004
【図３】
2010161104.tif 000005
【図４】
2010161104.tif 000006
【図５】
2010161104.tif 000007
【図６】
2010161104.tif 000008
【図７】
2010161104.tif 000009
【図８】
2010161104.tif 000010
【図９】
2010161104.tif 000011
【図１０】
2010161104.tif 000012
【図１１】
2010161104.tif 000013