(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
該支持基板の上面の上に設けられている、不可視の光を発する複数の第１の発光部と、
前記第１の発光部のそれぞれの上に設けられていて、可視の光を発する複数の第２の発光部と、
前記複数の第１の発光部および前記複数の第２の発光部の駆動を制御する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記複数の第１の発光部の全てを発光させる場合は、前記複数の第２の発光部のいずれかを発光させるように構成されて、前記複数の第１の発光部のうち、上に設けられている前記第２の発光部が発光していないものがある場合は、上に設けられている前記第２の発光部が発光していない前記第１の発光部を発光させるように構成されている、発光素子部品。
【請求項２】
前記第１の発光部の上には、複数の前記第２の発光部が設けられており、
前記駆動回路は、前記複数の第１の発光部のうち、上に設けられている前記複数の第２の発光部が発光している数が少ないものを発光させるように構成されている、請求項１に記載の発光素子部品。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記第１の発光部および該第１の発光部の上に設けられている前記第２の発光部の発光時間を各組ごとに算出しており、当該発光時間の短い組の前記第１の発光部を発光させるように構成されている、請求項１または２に記載の発光素子部品。
【請求項４】
前記複数の第１の発光部は、赤外通信に用いられる、請求項１から３のいずれかに記載の発光素子部品
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の発光素子部品と、該発光素子を支持する筐体と、を備えている、発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子部品、およびこれを備える発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、赤外光による通信は、電気機器、光学機器、携帯機器などの種々の機器に採用されている。しかしながら、赤外光は、不可視の光であるため、通信状況を把握することが難しい。そこで、赤外光を発する発光素子と併せて、可視の光を発する発光素子を採用する装置が開発され、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３０３４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、二つの発光ダイオードを機器に取り付けようとすると機器が大きくなってしまう。
【０００５】
本発明は上述の事情のもとで考え出されたものであって、小型化が可能な発光素子部品、およびこれを備える発光装置を提供する目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る発光素子部品は、支持基板と、該支持基板の上面の上に設けられている、不可視の光を発する複数の第１の発光部と、前記第１の発光部のそれぞれの上に設けられていて、前記不可視の光を透過する、可視の光を発する複数の第２の発光部と、前記複数の第１の発光部および前記複数の第２の発光部の駆動を制御する駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、前記複数の第１の発光部の全てを発光させる場合は、前記複数の第２の発光部のいずれかを発光させるように構成されて、前記複数の第１の発光部のうち、上に設けられている前記第２の発光部が発光していないものがある場合は、上に設けられている前記第２の発光部が発光していない前記第１の発光部を発光させるように構成されている。
【０００７】
本発明に係る発光装置は、上述の発光素子部品と、該発光素子部品を支持する筐体と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型化が可能な発光素子部品、およびこれを備える発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る発光素子部品の第１の実施形態である発光素子アレイを示す平面図である。
【図２】図１に示した発光素子アレイのＩＩ−ＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図３】本発明に係る発光素子部品の第２の実施形態である発光素子アレイを示す要部断面図である。
【図４】図３に示した発光素子アレイのＩＶ−ＩＶ線に沿った要部断面図である。
【図５】本発明に係る発光素子部品の第３の実施形態である発光素子アレイを示す要部断面図である。
【図６】図３に示した発光素子アレイのＶＩ−ＶＩ線に沿った要部断面図である。
【図７】本発明に係る画像装置の１つの実施形態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜発光素子部品の第１の実施形態＞
以下、本発明に係る発光素子部品の第１の実施形態として発光素子アレイについて、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１，２に示した発光素子アレイ１０は、支持基板２０と、発光素子３０と、電極層４０と、保護層５０と、駆動回路６０とを備えている。この発光素子３０は、一部が発光部として機能している。
【００１２】
この支持基板２０は、発光素子３０と、電極層４０と、保護層５０とを支持する機能を担っている。この支持基板２０は、電気絶縁性を有している。ここで「電気絶縁性を有する」とは、電流が実質的に流れなくなる程度をいい、例えば電気抵抗率が１．０×１０７〔Ω・ｍ〕以上であることをいう。この支持基板２０は、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）によって形成されており、不純物が殆どドープされていない。この支持基板２０の厚みとしては、例えば１００〜３５０〔μｍ〕の範囲の厚さが挙げられる。
【００１３】
この支持基板２０の上には、複数の発光素子３０が設けられている。この複数の発光素子３０は、支持基体２０の主面２０ａの法線方向から平面視（以下、単に「平面視」とする）した際に、格子状に配列されている。本実施形態では、複数の発光素子３０が直交格子状に配列されている。本実施形態では、この直交する格子の２つの方向を第１の方向Ｄ１，Ｄ２、第２の方向Ｄ３，Ｄ４としている。
【００１４】
発光素子３０は、第１の一型電流拡散層３１と、第１の一型クラッド層３２と、第１の活性層３３と、第１の二型クラッド層３４と、二型電流拡散層３５と、第２の二型クラッド層３６と、第２の活性層３７と、第２の一型クラッド層３８と、第２の一型電流拡散層３９とが積層されている。ここで「一型」および「二型」は、半導体のｎ型およびｐ型のいずれかをいい、一方を一型として、他方を二型として表している。本実施形態では、一型としてｎ型を採用し、二型としてｐ型を採用しているが、ｎ型とｐ型とを逆にしてもよい。
【００１５】
１つの発光素子３０として積層されている各層のうち、第１の一型クラッド層３２、第１の活性層３３、および第１の二型クラッド層３４は、第１の発光部３０ａとして機能している。また、第２の二型クラッド層３６、第２の活性層３７、および第２の一型クラッド層３８は、第２の発光部３０ｂとして機能している。つまり、この発光素子３０は、第１の発光部３０ａの上に第２の発光部３０ｂが積層して設けられている。この発光素子３０は、第１の発光部３０ａが不可視の光を発するように構成されており、第２の発光部３０ｂが可視光を発するように構成されている。本実施形態では、第１の発光部３０ａの発する不可視の光として赤外光を採用している。ここで、「可視の光」とは、人間が可視できる光をいい、例えば当該光の波長が３６０〔ｎｍ〕以上８５０〔ｎｍ〕以下の範囲のものをいう。また、「不可視の光」とは、人間が可視できない光をいい、赤外、紫外の光がある。赤外の光としては、例えば当該光の波長が８５０〔ｎｍ〕以上１．６〔μｍ〕以下の範囲のものをいい、紫外の光としては、３６０〔ｎｍ〕以下２００〔ｎｍ〕の範囲のものをいう。
【００１６】
また、本実施形態では、第１の発光部３０ａの発する不可視の光が第２の発光部３０ｂを透過するように構成されている。ここで「透過する」とは、透過させる光の中心周波数における減衰が１０〔％〕以下であることをいう。このように第１の発光部３０ａの発する不可視の光が第２の発光部３０ｂを透過する構成とするには、透過させる不可視の光の波長に比べてバンドギャップを小さくすればよい。
【００１７】
第１の一型電流拡散層３１は、支持基板２０の主面２０ａの上に複数設けられており、平面視した際に、格子状に配列されている。本実施形態では、第１の方向Ｄ１，Ｄ２および第２の方向Ｄ３，Ｄ４に沿って、この第１の一型電流拡散層３１が直交格子状に配列されている。この第１の一型電流拡散層３１は、第１の発光部３０ａに流れる電流を広い領域に拡散する機能を担っている。この第１の一型電流拡散層３１は、平面視において矩形状に設けられている。この第１の一型電流拡散層３１は、図２に示したように、下面の面積に比べて上面の面積が小さくなっているメサ形状をしている。
【００１８】
本実施形態の第１の一型電流拡散層３１は、ｎ型半導体として機能している。この第１の一型電流拡散層３１は、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）によって形成されており、例えばｎ型の不純物であるシリコン（Ｓｉ）がドープされている。このドーピング濃度としては、例えば１×１０１７〜１×１０１９〔ａｔｏｍ／ｃｍ３〕の範囲が挙げられる。このｎ型の不純物としては、Ｓｉの他に、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）などのＩＶ族、ＶＩ族の元素が挙げられる。
【００１９】
第１の一型クラッド層３２は、第１の一型電流拡散層３１の各々の上に設けられている。この第１の一型クラッド層３２は、平面視において矩形状に設けられている。この第１の一型クラッド層３２は、面積が第１の一型電流拡散層３１の面積に比べて小さくなるように構成されている。つまり、第１の一型電流拡散層３１は、第１の一型クラッド層３２の下から周囲に広がって設けられている。
【００２０】
本実施形態の第１の一型クラッド層３２は、第１の発光部３０ａにおけるｎ型半導体として機能している。この第１の一型クラッド層３２は、燐化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＰ）によって形成されており、例えばｎ型の不純物であるシリコン（Ｓｉ）がドープされている。このドーピング濃度としては、例えば１×１０１７〜１×１０１９〔ａｔｏｍ／ｃｍ３〕の範囲が挙げられる。このｎ型の不純物としては、Ｓｉの他に、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）などのＩＶ族、ＶＩ族の元素が挙げられる。この第１の一型クラッド層３２の厚さとしては、例えば０．４〜１〔μｍ〕の範囲の厚みが挙げられる。
【００２１】
第１の活性層３３は、第１の一型クラッド層３２の各々の上に設けられている。この第１の活性層３３は、第１の発光部３０ａの発する赤外光を主として発光する発光層として機能している。この第１の活性層３３は、バンドギャップの構造を組成、厚さを制御することで所望の波長の光を発することができる。この第１の活性層３３は、平面視において矩形状に設けられている。
【００２２】
本実施形態の第１の活性層３３は、第１の発光部３０ａにおける真性半導体として機能している。この第１の活性層３３は、燐化アルミニウムガリウムインジウム（ＡｌＧａＩｎＰ）によって形成されており、不純物が殆どドープされていない。この第１の活性層３３の厚さとしては、例えば０．３〜１〔μｍ〕の範囲の厚みが挙げられる。
【００２３】
第１の二型クラッド層３４は、第１の活性層３３の各々の上に設けられている。この第１の二型クラッド層３４は、平面視において矩形状に設けられている。
【００２４】
本実施形態の第１の二型クラッド層３４は、第１の発光部３０ａにおけるｐ型半導体として機能している。この第１の二型クラッド層３４は、ＡｌＩｎＰによって形成されており、例えばｐ型の不純物である亜鉛（Ｚｎ）がドープされている。このドーピング濃度としては、例えば１×１０１７〜１×１０１９〔ａｔｏｍ／ｃｍ３〕の範囲が挙げられる。このｐ型の不純物としては、Ｚｎの他に、例えばベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、炭素（Ｃａｎｉｏｎ）などの元素が挙げられる。この第１の二型クラッド層３４の厚さとしては、例えば０．４〜１〔μｍ〕の範囲の厚みが挙げられる。
【００２５】
二型電流拡散層３５は、第１の二型クラッド層３４の各々の上に設けられている。この二型電流拡散層３５は、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂに流れる電流を広い領域に拡散する機能を担っている。この二型電流拡散層３５は、第１の発光部３０ａと、第２の発光部３０ｂとに共通に接続されている。この二型電流拡散層３５は、平面視において矩形状に設けられている。
【００２６】
本実施形態の二型電流拡散層３５は、ｐ型半導体として機能している。この二型電流拡散層３５は、砒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）によって形成されており、例えばｐ型の不純物であるＺｎがドープされている。このドーピング濃度としては、例えば１×１０１７〜１×１０１９〔ａｔｏｍ／ｃｍ３〕の範囲が挙げられる。このｐ型の不純物としては、Ｓｉの他に、例えばＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃａｎｉｏｎなどの元素が挙げられる。
【００２７】
この二型電流拡散層３５の各々の上には、二型コンタクト層３５１が設けられている。この二型コンタクト層３５１は、二型電流拡散層３５と電極４０とを接続するのに際して、接触抵抗を低減するのに寄与している。
【００２８】
第２の二型クラッド層３６は、二型コンタクト層３５１の各々の上に複数設けられている。また、この第２の二型クラッド層３６は、平面視において矩形状に設けられている。この第２の二型クラッド層３６は、面積が二型電流拡散層３５の面積に比べて小さくなるように構成されている。つまり、二型電流拡散層３５は、第２の二型クラッド層３６の下から周囲に広がって設けられている。
【００２９】
本実施形態の第２の二型クラッド層３６は、第２の発光部３０ｂにおけるｐ型半導体として機能している。この第２の二型クラッド層３６は、ＡｌＩｎＰによって形成されており、例えばｐ型の不純物であるＺｎがドープされている。のドーピング濃度としては、例えば１×１０１７〜１×１０１９〔ａｔｏｍ／ｃｍ３〕の範囲が挙げられる。このｐ型の不純物としては、Ｓｉの他に、例えばＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃａｎｉｏｎなどの元素が挙げられる。この第２の二型クラッド層３６の厚さとしては、例えば０．４〜１〔μｍ〕の範囲の厚みが挙げられる。
【００３０】
第２の活性層３７は、第２の二型クラッド層３６の各々の上に設けられている。この第２の活性層３７は、第２の発光部３０ｂの発する可視光を主として発光する発光層として機能している。この第２の活性層３７は、バンドギャップの構造を組成、厚さを制御することで所望の波長の光を発することができる。この第２の活性層３７は、平面視において矩形状に設けられている。
【００３１】
本実施形態の第２の活性層３７は、第２の発光部３０ｂにおける真性半導体として機能している。この第２の活性層３７は、ＡｌＧａＩｎＰによって形成されており、不純物が殆どドープされていない。この第２の活性層３７の厚さとしては、例えば０．３〜１〔μｍ〕の範囲の厚みが挙げられる。
【００３２】
第２の一型クラッド層３８は、第２の活性層３７の各々の上に設けられている。この第２の一型クラッド層３８は、平面視において矩形状に設けられている。
【００３３】
本実施形態の第２の一型クラッド層３８は、第２の発光部３０ｂにおけるｎ型半導体として機能している。この第２の一型クラッド層３８は、ＡｌＩｎＰによって形成されており、例えばｎ型の不純物であるＳｉがドープされている。このドーピング濃度としては、例えば１×１０１７〜１×１０１９〔ａｔｏｍ／ｃｍ３〕の範囲が挙げられる。このｎ型の不純物としては、Ｓｉの他に、例えばＧｅ、Ｓｅ、ＴｅなどのＩＶ族、ＶＩ族の元素が挙げられる。この第２の一型クラッド層３８の厚さとしては、例えば０．４〜１〔μｍ〕の範囲の厚みが挙げられる。
【００３４】
第２の一型電流拡散層３９は、第２の一型クラッド層３８の各々の上に設けられている。この第２の一型電流拡散層３９は、第２の発光部３０ｂに流れる電流を広い領域に拡散する機能を担っている。この第２の一型電流拡散層３９は、平面視において矩形状に設けられている。
【００３５】
本実施形態の第２の一型電流拡散層３９は、ｎ型半導体として機能している。この第２の一型電流拡散層３９は、ＧａＡｓによって形成されており、例えばｎ型の不純物であるＳｉがドープされている。このドーピング濃度としては、例えば１×１０１７〜１×１０１９〔ａｔｏｍ／ｃｍ３〕の範囲が挙げられる。このｎ型の不純物としては、Ｓｉの他に、例えばＧｅ、Ｓｅ、ＴｅなどのＩＶ族、ＶＩ族の元素が挙げられる。
【００３６】
この第２の一型電流拡散層３９の各々の上には、一型コンタクト層３９１が設けられている。この一型コンタクト層３９１は、一型電流拡散層３９と電極４０とを接続するのに際して、接触抵抗を低減するのに寄与している。
【００３７】
電極層４０は、第１の電極４１と、第２の電極４２と、第３の電極４３とを含んで構成されている。電極層４０は、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂに電流を流して発光させる際に、当該第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂに流れる電流の伝送路として機能している。
【００３８】
第１の電極４１は、二型コンタクト層３５１を介して二型電流拡散層３５に電気的に接続されている。この第１の電極４１は、二型電流拡散層３５の上面のうち、第２の二型クラッド層３６の下から周囲に広がっている部分に接続されている。本実施形態では、格子状に配列されている複数の発光素子３０のうち、第１の方向Ｄ１，Ｄ２に配列されている複数の発光層３０に対して、１つの第１の電極４１が共通に接続されている。
【００３９】
第２の電極４２は、第１の一型電流拡散層３１に電気的に接続されている。この第２の電極４２は、第１の一型電流拡散層３１の上面のうち、第１の一型クラッド層３２の下から周囲に広がっている部分に接続されている。本実施形態では、格子状に配列されている複数の発光素子３０のうち、第２の方向Ｄ３，Ｄ４に配列されている複数の発光層３０に対して、１つの第２の電極４２が共通に接続されている。
【００４０】
第３の電極４３は、一型コンタクト層３９１を介して第２の一型電流拡散層３９に電気的に接続されている。本実施形態では、格子状に配列されている複数の発光素子３０のうち、第２の方向Ｄ３，Ｄ４に配列されている複数の発光層３０に対して、１つの第３の電極４３が共通に接続されている。
【００４１】
本実施形態では、第１の発光部３０ａは、第１の電極４１と第２の電極４２との間に順方向に電圧を印加することで、当該第１の発光部３０ａに電流が供給され、第１の活性層３３が発光する。また、第２の発光部３０ｂは、第１の電極４１と第３の電極４３との間に順方向に電圧を印加することで、当該第２の発光部３０ｂに電流が供給され、第２の活性層３７が発光する。
【００４２】
本実施形態の発光素子３０は、第１の発光部３０ａと、第２の発光部３０ｂとに共通に接続されている二型電流拡散層３５を有しているので、発光素子３０を構成する層を少なくして、生産性を高めることができる。また、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂに電流を流す伝送路の数を少なくすることで、電極層４０を簡略化することができる。このようにして電極層４０を簡略化することで、発光素子３０を狭い間隔で配置したり、支持基体２０の上面２０ａに対して発光素子３０の面積が占める割合を大きくしたりすることができるようになる。
【００４３】
保護層５０は、発光素子３０の所望の層と、電極層４０とを電気的に接続する機能を担っている。この保護層５０は、複数の発光素子３０を覆うように形成されている。また、の保護層５０は、第１の電極４１と、第２の電極４２と、第３の電極４３とを互い電気的に絶縁する機能を担っている。この保護層５０は、第１の電極４１と、第２の電極４２と、第３の電極４３とが交差する際に、交差する２つの電極の間に設けられている。このように２つの電極の間に保護層５０を設けるには、下側に位置する電極の形成後に、保護層５０を形成することで可能となる。なお、この保護層５０は、図１において省略している。
【００４４】
この保護層５０は、複数の貫通孔５０ａを有している。この貫通孔５０ａは、二型電流拡散層３５の上面のうち、第２の二型クラッド層３６の下から周囲に広がっている部分の上に設けられている。第１の電極４１は、この二型電流拡散層３５の上面の上に設けられている貫通孔５０ａを介して、当該二型電流拡散層３５に接続されている。また、この貫通孔５０ａは、第１の一型電流拡散層３１の上面のうち、第１の一型クラッド層３２の下から周囲に広がっている部分の上に設けられている。第２の電極４２は、この第１の一型電流拡散層３１の上面の上に設けられている貫通孔５０ａを介して、当該第１の一型電流拡散層３１に接続されている。また、この貫通孔５０ａは、一型コンタクト層３９１の上に設けられている。第３の電極４３は、この一型コンタクト層３９１の上面の上に設けられている貫通孔５０ａを介して、当該一型コンタクト層３９１に接続されている。
【００４５】
駆動回路６０は、発光層３０の第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂの駆動を制御する機能を担っている。つまり、この駆動回路６０は、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂに流れる電流を制御して、発光層３０が光を発するのを制御している。この駆動回路６０は、第１の電極４１と、第２の電極４２と、第３の電極４３とに接続されている。
【００４６】
本実施形態の第１の電極４１は、駆動回路６０の内部を介して、電源としての電圧源に接続されている。また、第２の電極４２および第３の電極４３は、駆動回路６０の内部回路を介して、電源の基準電位となる基準電位点に接続される。この第２の電極４２および第３の電極４３と、基準電位点との間の回路には、個別制御されるスイッチが設けられており、駆動回路６０に内蔵されている。つまり、この駆動回路６０は、当該スイッチを制御して、発光素子３０の発光を制御している。
【００４７】
本実施形態の駆動回路６０は、複数の第１の発光部３０ａのうち、上に設けられている第２の発光部３０ｂが発光していないものを優先的に発光させるように構成されている。そのため、この発光素子アレイ１０では、複数の発光素子３０において、発光しているものと、発光していないものとの間で生じる熱分布を小さくすることができる。よって、この発光素子アレイ１０では、熱によって第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂの発する光に周波数の変動が生じるのを低減することができる。
【００４８】
また、本実施形態の駆動回路６０は、複数の第１の発光部３０ａのうち、上に設けられている第２の発光部３０ｂが発光していないものを優先的に発光させるように構成されているので、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂに共通接続されている第１の電極４１に過度に電流が流れるのを低減することができる。そのため、この発光素子アレイ１０では、第１の電極４１の断線の発生を低減して、第１の電極４１を細線化したり、薄くしたりすることができる。
【００４９】
複数の第１の発光部３０ａのうち、上に設けられている第２の発光部３０ｂが発光していないものを優先的に発光させるように、駆動回路６０で制御するには、第２の発光部３０ｂを駆動しない発光素子３０の中からいずれかを選択して、選択した発光素子３０に接続されている第２の電極４２のスイッチを制御することによって実現することができる。なお、全ての第１の発光部３０ａを発光させる場合は、第２の発光部３０ｂのいずれかを選択して発光するものとする。
【００５０】
本実施形態の駆動回路６０は、第１の発光部３０ａおよび該第１の発光部３０ａの上に設けられている第２の発光部３０ｂの発光時間を各組ごと、つまり発熱素子３０ごとに算出しており、当該発光時間の短い組の第１の発光部３０ａを優先的に発光させるように構成されている。そのため、この発光素子アレイ１０では、複数の発光素子３０において、発光しているものと、発光していないものとの間で生じる熱分布をより小さくすることができる。よって、この発光素子アレイ１０では、熱によって第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂの発する光に周波数の変動が生じるのをより低減することができる。
【００５１】
当該発光時間の短い組の第１の発光部３０ａを優先的に発光させるように、駆動回路６０で制御するには、予め各発光素子３０の発光時間を数えておき、第２の発光部３０ｂを駆動しない発光素子３０の中から駆動する第１の発光部３０ａを選択する際に、発光時間の短い発光素子３０を採用して発光させることで実現することができる。発光時間を数えるには、例えば発光をデジタル制御したりする際にカウンタなどを用いて出力回数を数えることで可能となる。なお、この発光時間を計算する上で、重み付けを変えてもよい。このような重み付けとしては、例えば放熱性の観点が挙げられ、第１の発光部３０ａと、第２の発光部３０ｂとで重み付けを変えたり、各発光素子３０の位置で重み付けを変えたりしてもよい。また、この発光時間は、オーバーフローしないように一定値を減じたり、長時間駆動されない場合にクリアしたりしてもよい。
【００５２】
本実施形態の発光素子アレイ１０は、支持基板２０と、支持基板２０の上面２０ａの上に設けられている、赤外の光を発する第１の発光部３０ａと、第１の発光部３０ａの上に設けられていて、可視の光を発する第２の発光部３０ｂと、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂの駆動を制御する駆動回路６０と、を備えている。そのため、この発光素子アレイ１０では、第１の発光部３０ａと、第２の発光部３０ｂとを重ねて設けることで、小型化を図ることができる。
【００５３】
本実施形態の発光素子アレイ１０では、第１の発光部３０ａの上に設けられている第２の発光部３０ｂが、第１の発光部３０ａの発する光を透過するように構成されているので、第２の発光部３０ｂの下から第１の発光部３０ａが延在する領域を狭くすることができる。そのため、この発光素子アレイ１０は、より小型化を図ることができる。
【００５４】
本実施形態の発光素子アレイ１０では、第２の発光部３０ｂの発する光に比べて波長の長い赤外光を第１の発光部３０ａが発するように構成されているので、第１の発光部３０ａの発する光を第２の発光部３０ｂが透過するようにバンドギャップの構成を制御するうえで好適である。
【００５５】
本実施形態の第２の発光部３０ｂは、複数設けられている。そのため、この発光素子アレイ１０では、単に赤外光を発しているか否かに限らず、発光している赤外光に関連する情報をも表示することができる。
【００５６】
また、この発光素子アレイ１０では、第１の発光部３０ａの発する赤外の光（不可視の光）の発光位置で熱分布を制御しているので、可視の光で表示している、文字、記号に誤りが生じるのを低減することができる。
【００５７】
本実施形態の第１の発光部３０ａは、複数設けられている。そのため、この発光素子アレイ１０では、赤外光を発する発光部を分散して、一部の発光部に負荷が集中するのを緩和することができる。
【００５８】
本実施形態の複数の第１の発光部の発する光は、赤外通信に用いられる。そのため、この発光素子アレイ１０では、通信している信号と関連する情報を第２の発光部３０ｂに表示させることができる。つまり、この発光素子アレイ１０では、通信と光とで複合的に動作する小型の発光素子部品を提供することができる。
【００５９】
＜発光素子の第２の実施形態＞
以下、本発明に係る発光素子部品の第２の実施形態として発光素子アレイについて、図面を参照しつつ説明する。
【００６０】
図３，４に示した発光素子アレイ１０Ａは、発光素子３０に換えて発光素子３０Ａを、電極層４０に換えて電極層４０Ａを、保護層５０に換えて保護層５０Ａを、駆動回路６０に換えて駆動回路６０Ａを備える点において、発光素子アレイ１０と異なっている。なお、これらの異なる構成要素を含めて、発光素子アレイ１０Ａと発光素子アレイ１０とで共通している内容は、記載を省略している。
【００６１】
発光素子３０Ａでは、第１の一型電流拡散層３１Ａと、第１の一型クラッド層３２Ａと、第１の活性層３３Ａと、第１の二型クラッド層３４Ａと、二型電流拡散層３５Ａと、第２の二型クラッド層３６と、第２の活性層３７と、第２の一型クラッド層３８と、第２の一型電流拡散層３９とが積層されている。
【００６２】
第１の一型電流拡散層３１Ａは、支持基板２０の主面２０ａの上に複数設けられている。この第１の一型電流拡散層３１Ａは、第１の方向Ｄ１，Ｄ２に長く伸びるように設けられており、第２の方向Ｄ３，Ｄ４に配列されている。
【００６３】
第１の一型クラッド層３２Ａは、第１の一型電流拡散層３１Ａの各々の上に設けられている。この第１の一型クラッド層３２Ａは、面積が第１の一型電流拡散層３１Ａの面積に比べて小さくなるように構成されている。つまり、第１の一型電流拡散層３１Ａは、第１の一型クラッド層３２Ａの下から周囲に広がって設けられている。
【００６４】
この第１の一型クラッド層３２Ａの各々の上には、第１の活性層３３Ａが設けられている。この第１の活性層３３Ａの各々の上には、第１の二型クラッド層３４Ａが設けられている。この第１の二型クラッド層３４Ａの各々の上には、二型電流拡散層３５Ａが設けられている。この二型電流拡散層３５Ａの各々の上には、二型コンタクト層３５１Ａが設けられている。
【００６５】
第２の二型クラッド層３６は、１つの二型コンタクト層３５１Ａの上に複数設けられている。本実施形態では、１つの二型コンタクト層３５１Ａの上に、複数の第２の二型クラッド層３６が第１の方向Ｄ１，Ｄ２に沿って配列されている。本実施形態では、第１の方向Ｄ１，Ｄ２および第２の方向Ｄ３，Ｄ４に沿って、この第２の二型クラッド層３６Ａが直交格子状に配列されている。つまり、本実施形態では、１つの第１の発光部３０Ａａの上に、複数の第２の発光部３０ｂが設けられている。
【００６６】
この第２の二型クラッド層３６の各々の上には、第２の活性層３７が設けられている。この第２の活性層３７の各々の上には、第２の一型クラッド層３８が設けられている。この第２の一型クラッド層３８の各々の上には、第２の一型電流拡散層３９が設けられている。この第２の一型電流拡散層３９の各々の上には、一型コンタクト層３９１が設けられている。
【００６７】
電極層４０Ａは、第１の電極４１Ａと、第２の電極４２Ａと、第３の電極４３Ａとを含んで構成されている。
【００６８】
第１の電極４１Ａは、二型コンタクト層３５１Ａを介して二型電流拡散層３５Ａに電気的に接続されている。この第１の電極４１Ａは、二型電流拡散層３５Ａの上面のうち、第２の二型クラッド層３６Ａの下から周囲に広がっている部分に接続されている。本実施形態では、第２の方向Ｄ３，Ｄ４に配列されている。二型コンタクト層３５１の上に１つの第１の電極４１Ａが共通に接続されている。
【００６９】
第２の電極４２Ａは、第１の一型電流拡散層３１Ａに電気的に接続されている。この第２の電極４２Ａは、第１の一型電流拡散層３１Ａの上面のうち、第１の一型クラッド層３２Ａの下から周囲に広がっている部分に接続されている。本実施形態では、第２の方向Ｄ３，Ｄ４に配列されている。第１の一型電流拡散層３１Ａの上に１つの第２の電極４２Ａが共通に接続されている。
【００７０】
第３の電極４３Ａは、一型コンタクト層３９１を介して第２の一型電流拡散層３９に電気的に接続されている。本実施形態では、格子状に配列されている複数の発光素子３０のうち、第２の方向Ｄ３，Ｄ４に配列されている複数の第２の発光部３０ｂに対して、１つの第３の電極４３Ａが共通に接続されている。
【００７１】
本実施形態の発光素子３０Ａは、第１の発光部３０Ａａの上に、複数の第２の発光部３０ｂが設けられているので、発光素子３０の形成工程を簡素にして、生産性を高めることができる。また、第１の発光部３０Ａａに電流を流す伝送路の数を少なくすることで、電極層４０Ａを簡略化することができる。
【００７２】
保護層５０Ａは、複数の発光素子３０を覆うように形成されている。なお、この保護層５０は、図３において省略している。この保護層５０Ａは、複数の貫通孔５０Ａａを有している。この貫通孔５０Ａａは、二型電流拡散層３５Ａの上面のうち、第２の二型クラッド層３６の下から周囲に広がっている部分の上に設けられている。第１の電極４１Ａは、この二型電流拡散層３５Ａの上面の上に設けられている貫通孔５０Ａａを介して、当該二型電流拡散層３５Ａに接続されている。また、この貫通孔５０Ａａは、第１の一型電流拡散層３１Ａの上面のうち、第１の一型クラッド層３２Ａの下から周囲に広がっている部分の上に設けられている。第２の電極４２Ａは、この第１の一型電流拡散層３１Ａの上面の上に設けられている貫通孔５０Ａａを介して、当該第１の一型電流拡散層３１Ａに接続されている。また、この貫通孔５０Ａａは、一型コンタクト層３９１の上に設けられている。第３の電極４３Ａは、この一型コンタクト層３９１の上面の上に設けられている貫通孔５０Ａａを介して、当該一型コンタクト層３９１に接続されている。
【００７３】
駆動回路６０Ａは、発光層３０Ａの第１の発光部３０Ａａおよび第２の発光部３０ｂの駆動を制御する機能を担っている。つまり、この駆動回路６０Ａは、第１の発光部３０Ａａおよび第２の発光部３０ｂに流れる電流を制御して、発光層３０Ａが光を発するのを制御している。この駆動回路６０Ａは、第１の電極４１Ａと、第２の電極４２Ａと、第３の電極４３Ａとに接続されている。
【００７４】
本実施形態の駆動回路６０Ａは、複数の第１の発光部３０Ａａのうち、上に設けられている複数の第２の発光部３０ｂが発光している数が少ないものを優先的に発光させるように構成されている。そのため、この発光素子アレイ１０Ａでは、複数の発光素子３０Ａにおいて、発光しているものと、発光していないものとの間で生じる熱分布をより小さくすることができる。よって、この発光素子アレイ１０Ａでは、熱によって第１の発光部３０Ａａおよび第２の発光部３０ｂの発する光に周波数の変動が生じるのをより低減することができる。
【００７５】
＜画像装置＞
以下、本発明に係る画像装置の一実施形態を例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
図５に示した画像装置１は、上述の発光素子アレイ１０と、筐体７０とを備えている。なお、本実施形態では、発光素子部品として発光素子アレイ１０を採用しているが、発光素子アレイ１０Ａを採用してもよい。
【００７７】
この筐体７０は、発光素子アレイ１０を保持する機能を担っている。この筐体７０は、第１の筐体７１と、第２の筐体７２とを含んで構成されている。第１の筐体７１は、発光素子アレイ１０を支持する機能を担っている。この第１の筐体７１の上面には、発光素子アレイ１０が載置されている。第２の筐体７１は、第１の筐体７１と対となって発光素子アレイ１０を覆うように設けられている。この第２の筐体７１は、発光素子アレイ１０の発光素子３０の発する光を透過する機能を担っている。本実施形態の第２の筐体７１は、発光素子３０の発する光を透過する材料で全体が形成されている。なお、第２の筐体７１は、一部のみが発光素子３０の発する光を透過するように構成されていてもよい。
【００７８】
本実施形態の画像装置１は、発光素子アレイ１０を備えており、当該発光素子アレイ１０の有する効果を享受することができる。本実施形態の画像装置１は、光の強度分布が小さい画像装置を提供することができる。
【００７９】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００８０】
本実施形態に記載された発光素子３０は、第１の発光部３０ａが赤外光を発するように構成されているが、紫外光を発するように構成されていてもよい。第１の発光部３０ａで紫外光を発するには、例えば第１の活性層の形成材料として、窒化ガリウム（ＧａＮ）を採用して、バンドギャップの構成を制御することで実現可能である。
【００８１】
本実施形態に記載された発光素子３０は、二型電流拡散層３５が第１の発光部３０ａと、第２の発光部３０ｂとに共通に接続されているが、このような構成に限られない。例えば、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂの間に絶縁層３５２Ｂが形成されており、当該第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂが異なる二型電流拡散層３５Ｂ１，３５Ｂ２に接続されていてもよい。
【００８２】
本実施形態に記載された発光素子３０は、ＤＢＲ層を含んで構成されていてもよい。なお、この「ＤＢＲ」は、Distributed Bragg. Reflector（分布ブラッグ反射体）の略称である。このＤＢＲ層は、第１の発光部３０ａおよび第２の発光部３０ｂが発する光を反射させる機能を担っている。このＤＢＲ層を形成する位置としては、第１の一型電流拡散層３１と第１の一型クラッド層３２との間、および二型コンタクト層３５１と第２の二型クラッド層３６との間が挙げられる。このＤＢＲ層は、この両方の位置に形成されてもよいし、いずれか一方のみに形成されてもよい。なお、二型コンタクト層３５１と第２の二型クラッド層３６との間にＤＢＲ層を形成する際には、第２の発光部３０ｂの発する光を反射する特性と、第１の発光部３０ａの発する光が透過する特性とを両立するように設計される。
【００８３】
本実施形態に記載された発光素子３０は、エッチ緩衝層を含んで構成されていてもよい。このエッチ緩衝層は、第１の発光部３０ａと第２の発光部３０ｂとを形成するのに際して、一方の発光部を形成する際に他方の発光部がエッチされるのを緩衝する機能を担っている。このエッチ緩衝層を形成する位置としては、第１の一型電流拡散層３１と第１の一型クラッド層３２との間、および二型コンタクト層３５１と第２の二型クラッド層３６との間が挙げられる。このエッチ緩衝層は、この両方の位置に形成されてもよいし、いずれか一方のみに形成されてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・画像装置
１０・・・発光モジュール
２０・・・支持基体
３０・・・発光素子
３０ａ・・・第１の発光部
３０ｂ・・・第２の発光部
３１・・・第１の一型電流拡散層
３２・・・第１の一型クラッド層
３３・・・第１の活性層
３４・・・第１の二型クラッド層
３５・・・二型電流拡散層
３５１・・・二型コンタクト層
３５２・・・絶縁層
３６・・・第２の二型クラッド層
３７・・・第２の活性層
３８・・・第２の一型クラッド層
３９・・・第２の一型電流拡散層
３９１・・・一型コンタクト層
４０・・・電極層
４１・・・第１の電極
４２・・・第２の電極
４３・・・第３の電極
５０・・・保護層
５０ａ・・・貫通孔
６０・・・駆動回路
７０・・・筐体
７１・・・第１の筐体
７２・・・第２の筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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