(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記第２電極は、前記複数の利得領域の各々に対応して、複数設けられ、
前記複数の利得領域の各々は、平面的にみて、前記活性層の第１側面から、前記第１側面と対向する前記活性層の第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のうちの少なくとも第１利得領域および第２利得領域は、利得領域群を構成し、
前記利得領域群は、前記第１側面から前記第２側面に向かう第１方向と直交する第２方向に沿って、複数配列され、
複数の前記利得領域群の各々において、前記第１利得領域および前記第２利得領域は、平面的にみて、前記第２方向に、前記第１利得領域、前記第２利得領域の順で配列され、
複数の前記第１利得領域の上方に設けられた前記第２電極は、第１共通電極によって互いに電気的に接続され、
複数の前記第２利得領域の上方に設けられた前記第２電極は、第２共通電極によって互いに電気的に接続されている、発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
複数の前記利得領域群の各々は、さらに第３利得領域を有し、
複数の前記利得領域群の各々において、前記第１利得領域、前記第２利得領域および前記第３利得領域は、平面的にみて、前記第２方向に、前記第１利得領域、前記第２利得領域、前記第３利得領域の順で配列され、
複数の前記第３利得領域の上方に位置する前記第２電極は、第３共通電極によって互い
に電気的に接続されている、発光装置。
【請求項３】
請求項１または２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４】
請求項３において、
前記複数の利得領域の各々において、前記第１側面側の端面は、前記第２側面側の端面に比べて前記第２方向側に位置し、
前記第１側面側から平面的にみて、前記第１利得領域の前記第１側面側の端面と、前記第１利得領域と隣り合う前記第２利得領域の前記第２側面側の端面とは、重なっている、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、
前記第２電極は、前記第２電極とオーミックコンタクトするコンタクト層と接し、
前記複数の利得領域の各々の平面形状は、前記第２電極と前記コンタクト層との接触面の平面形状と同じである、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共通電極および前記第２共通電極は、導電層からなり、
前記第１共通電極および前記第２共通電極は、平面的にみて、前記第２方向に延在している、発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の発光装置を準備する工程と、
前記第１共通電極に電圧を供給し、複数の前記第１利得領域の各々の端面から光を出射する工程と、
前記第１共通電極への電圧の供給を遮断して、前記第２共通電極に電圧を供給し、複数の前記第２利得領域の各々の端面から光を出射する工程と、
を含む、発光装置の駆動方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の発光装置と、
前記発光装置から出射された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調素子によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む、プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置およびその駆動方法、並びに、プロジェクターに関する。
【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。
【０００３】
しかしながら、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、近年の高出力化の要求に対応するため、例えば特許文献２では、光源をアレイ化する方法が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献２に開示された方法では、光源用の発光装置としてレーザー装置を用いているため、上記のスペックルノイズの問題を解消することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−６４７８９号公報
【特許文献２】特開平４−１１５５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、アレイ化された発光装置において、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およびその駆動方法を提供する。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光装置を有するプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る発光装置は、
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、
前記第２電極は、前記複数の利得領域の各々に対応して、複数設けられ、
前記複数の利得領域の各々は、平面的にみて、前記活性層の第１側面から、前記第１側面と対向する前記活性層の第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のうちの少なくとも第１利得領域および第２利得領域は、利得領域群を構成し、
前記利得領域群は、複数配列され、
複数の前記利得領域群の各々において、前記第１利得領域および前記第２利得領域は、平面的にみて、前記第１側面から前記第２側面に向かう第１方向と直交する第２方向に、前記第１利得領域、前記第２利得領域の順で配列され、
複数の前記第１利得領域の上方に設けられた前記第２電極は、第１共通電極によって互いに電気的に接続され、
複数の前記第２利得領域の上方に設けられた前記第２電極は、第２共通電極によって互いに電気的に接続されている。
【０００９】
このような発光装置によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力なアレイ化された発光装置を提供することができる。
【００１０】
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。
【００１１】
また、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。
【００１２】
本発明に係る発光装置において、
複数の前記利得領域群の各々は、さらに第３利得領域を有し、
複数の前記利得領域群の各々において、前記第１利得領域、前記第２利得領域および前記第３利得領域は、平面的にみて、前記第２方向に、前記第１利得領域、前記第２利得領域、前記第３利得領域の順で配列され、
複数の前記第３利得領域の上方に位置する前記第２電極は、第３共通電極によって互いに電気的に接続されていることができる。
【００１３】
このような発光装置によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力なアレイ化された発光装置を提供することができる。
【００１４】
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。
【００１５】
このような発光装置によれば、前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光のレーザー発振を確実に抑制または防止することができる。
【００１６】
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において、前記第１側面側の端面は、前記第２側面側の端面に比べて前記第２方向側に位置し、
前記第１側面側から平面的にみて、前記第１利得領域の前記第１側面側の端面と、前記第１利得領域と隣り合う前記第２利得領域の前記第２側面側の端面とは、重なっていることができる。
【００１７】
このような発光装置によれば、前記第１利得領域と前記第２利得領域との間の距離を小さくすることができ、発光密度を向上させることができる。すなわち、高出力で小型な発光装置を提供することができる。
【００１８】
本発明に係る発光装置において、
前記第２電極は、前記第２電極とオーミックコンタクトするコンタクト層と接し、
前記複数の利得領域の各々の平面形状は、前記第２電極と前記コンタクト層との接触面の平面形状と同じであることができる。
【００１９】
このような発光装置によれば、前記コンタクト層によって、前記第２電極の接触抵抗を低減することができる。
【００２０】
本発明に係る発光装置において、
前記第１共通電極および前記第２共通電極は、導電層からなり、
前記第１共通電極および前記第２共通電極は、平面的にみて、前記第２方向に延在していることができる。
【００２１】
このような発光装置によれば、１チップで形成されることができる。
【００２２】
本発明に係る発光装置の駆動方法は、
本発明に係る発光装置を準備する工程と、
前記第１共通電極に電圧を供給し、複数の前記第１利得領域の各々の端面から光を出射する工程と、
前記第１共通電極への電圧の供給を遮断して、前記第２共通電極に電圧を供給し、複数の前記第２利得領域の各々の端面から光を出射する工程と、
を含む。
【００２３】
このような発光装置の駆動方法によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力なアレイ化された発光装置を駆動することができる。
【００２４】
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る発光装置と、
前記発光装置から出射された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調素子によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
【００２５】
このようなプロジェクターによれば、スペックルノイズを低減でき、鮮明な画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る発光装置の活性層を第１側面側からみた図。
【図４】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図５】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図６】本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】本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】本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９】本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１０】本実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１１】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
１．  発光装置
まず、本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を模式的に示す平面図である。図２は、発光装置１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１では、便宜上、絶縁部１１６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）の半導体発光装置である場合について説明する。
【００２８】
発光装置１００は、図１および図２に示すように、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、第１電極１１２と、第２電極１１４と、第１共通電極１８０と、第２共通電極１８２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、絶縁部１１６と、を含むことができる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。バッファー層は、その上方に形成される層の結晶性を向上させることができる。
【００３１】
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。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１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、対向している。図示の例では、第１側面１０５と第２側面１０７とは、平行である。
【００３２】
活性層１０６の一部は、複数の利得領域を構成している。複数の利得領域のうちの第１利得領域１６２および第２利得領域１６４は、利得領域の群（利得領域群）１６０を構成している。すなわち、利得領域群１６０は、２つの利得領域１６２，１６４を有している。図示はしないが、利得領域群１６０は、３つ以上の利得領域を有していてもよく（後述する第１変形例（図１０）を参照）、その数は特に限定されない。
【００３３】
利得領域１６２，１６４は、図１に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１６２，１６４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。図示の例では、第１利得領域１６２と第２利得領域１６４とは、垂線Ｐに対して同じ角度で傾いている。すなわち、第１利得領域１６２および第２利得領域１６４は、互いに平行であるといえる。利得領域１６２，１６４の各々の平面形状は、例えば平行四辺形などである。
【００３４】
第１利得領域１６２は、第１側面１０５に設けられた第１端面１７０と、第２側面１０７に設けられた第２端面１７２と、を有する。図示の例では、第１端面１７０は、第２端面１７２に比べ、第１側面１０５から第２側面１０７に向かう第１方向（＋Ｘ方向）と直交する第２方向（＋Ｙ方向）側に、位置している。端面１７０，１７２は、第１利得領域１６２に生じた光を出射する出斜面であることができる。第２利得領域１６４は、第１側面１０５に設けられた第３端面１７４と、第２側面１０７に設けられた第４端面１７６と、を有する。図示の例では、第３端面１７４は、第４端面１７６に比べ、第２方向側に位置している。端面１７４，１７６は、第２利得領域１６４に生じた光を出射する出斜面であることができる。すなわち、利得領域１６２，１６４に生じる光の波長帯において、側面１０５，１０７の反射率は小さく、０％、あるいはそれに近いことが望ましい。例えば、図示はしないが、側面１０５，１０７を反射防止膜によって覆うことにより、小さい反射率を得ることができる。反射防止膜は、例えば誘電体多層膜などである。具体的には、反射防止膜としては、例えば、第１側面１０５側からＳｉＯ２層、ＳｉＯＮ層の順序で積層した多層膜などを用いることができる。また、図示はしないが、第１側面１０５および第２側面１０７のいずれか一方に反射膜（全反射膜もしくは誘電体多層膜ミラー）を設けることにより、光は、例えば第１利得領域１６２の第１端面１７０および第２端面１７２のどちらかの一方のみから、出射されることができる。
【００３５】
利得領域群１６０は、第２方向（＋Ｙ方向）に沿って、複数配列されている。図示の例では、利得領域群１６０は、３つ設けられているが、その数は特に限定されない。複数の利得領域群１６０の各々において、第１利得領域１６２および第２利得領域１６４は、第２方向に、第１利得領域１６２、第２利得領域１６４の順で配列されている。第１利得領域１６２と第２利得領域１６４とは、交互に配列されているともいえる。
【００３６】
ここで、図３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３に示すように、第１利得領域１６２内において、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１６４内において、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１６２に生じる光を第１端面１７０と第２端面１７２との間で、直接的に多重反射させないことができる。また、第２利得領域１６４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１６２，１６４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。この場合には、図３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。
【００３７】
なお、図３では図示しないが、隣り合う第１利得領域１６２（第２利得領域１６４を介して隣り合う第１利得領域１６２）では、第１側面１０５側から平面的にみて、一方の第１利得領域１６２の第１端面１７０と、他方の第１利得領域１６２の第２端面１７２とは、重なっていない（図１参照）。同様に、隣り合う第２利得領域１６４では、一方の第２利得領域１６４の第３端面１７４と、他方の第２利得領域１６４の第４端面１７６とは、重なっていない。仮に、一方の第１利得領域１６２の第１端面１７０と、他方の第１利得領域１６２の第２端面１７２とが、重なっていると、たとえ異なる利得領域の端面間であっても、利得領域の閉じ込め効率などによっては、直接的な多重反射が起こる場合がある。したがって、上述のような端面の配置により直接的な多重反射を防止することができ、利得領域１６２，１６４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。
【００３８】
また、図３に示すように第１側面１０５側から平面的にみて、第１利得領域１６２の第１端面１７０と、第２利得領域１６４の第４端面１７６とは、重なっていることができる。これにより、第１利得領域１６２と第２利得領域１６４との間の距離を小さくすることができ、発光密度を向上させることができる。なお、第１利得領域１６２と第２利得領域１６４とは、後述するように、交互に光を出射するため、たとえ端面１７０，１７６が重なっていても、両端面１７０，１７６間において直接的な多重反射が起こることはない。
【００３９】
第２クラッド層１０８は、図２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。
【００４０】
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。
【００４１】
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１６２，１６４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１６２，１６４内で光の強度が増幅される。例えば、第１利得領域１６２に生じる光の一部は、第１利得領域１６２内で増幅され、第１端面１７０または第２端面１７２から出射される。同様に、第２利得領域１６４に生じる光の一部は、第２利得領域１６４内で増幅され、第３端面１７４または第４端面１７６から出射される。利得領域１６２，１６４は、光の伝播領域（導波領域）ともいえる。
【００４２】
コンタクト層１１０は、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によって、第２電極１１４の接触抵抗を低減することができる。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。
【００４３】
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。
【００４４】
第２電極１１４は、コンタクト層１１０上に形成されている。第２電極１１４は、複数の利得領域１６２，１６４の各々に対応して、複数設けられている。第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面は、図１に示すように、利得領域１６２，１６４と同様の平面形状を有している。すなわち、例えば、第２電極１１４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１６２，１６４の平面形状が決定される。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。
【００４５】
絶縁部１１６は、図２に示すように、コンタクト層１１０上であって、複数の第２電極１１４の間に形成されている。絶縁部１１６は、利得領域１６２，１６４を形成していない活性層１０６の上方に位置しているコンタクト層１１０と接触しているともいえる。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。
【００４６】
第１共通電極１８０および第２共通電極１８２は、第２電極１１４の上方に形成されている。第１共通電極１８０は、複数の第１利得領域１６２の上方に設けられた第２電極１１４を、互いに電気的に接続している。図２に示す例では、第１利得領域１６２の上方に位置する絶縁部１１６にコンタクトホール１９０が設けられ、コンタクトホール１９０内に第１共通電極１８０が充填されていることにより、第１共通電極１８０と第２電極１１４とが接続されている。同様に、第２共通電極１８２は、複数の第２利得領域１６４の上方に設けられた第２電極１１４を、互いに電気的に接続している。絶縁部１１６は、コンタクトホール１９０を除いて第２電極１１４の上方に設けられているともいえる。共通電極１８０，１８２は、図１に示すように平面的にみて、例えば第２方向（＋Ｙ軸）に沿って、設けられている。すなわち、共通電極１８０，１８２は、利得領域１６２，１６４（第２電極１１４）と交差するように設けられている。共通電極１８０，１８２は、導電層からなることができ、より具体的には、銅、アルミニウム、金などを含む材料からなることができる。なお、図示はしないが、ワイヤーボンディングを用いて、複数の第２電極１１４を電気的に接続することもできる。
【００４７】
次に、発光装置１００の駆動方法について説明する。図４および図５は、発光装置１００の駆動方法を説明するための図である。
【００４８】
まず、図４に示すように、外部電源（図示せず）から第１共通電極１８０に電圧を供給する。これにより、複数の第１利得領域１６２の各々の端面１７０，１７２から、光１０を出射させることができる。
【００４９】
次に、図５に示すように、第１共通電極１８０への電圧の供給を遮断して、第１利得領域１６２の端面１７０，１７２からの光の出射を停止する。そして、第２共通電極１８２に電圧を供給する。これにより、複数の第２利得領域１６４の各々の端面１７４，１７６から、光２０を出射させることができる。
【００５０】
以上の工程を繰り返すことにより、被照射体には光１０と光２０が交互に照射される。そして、上記工程を瞬時に行うことにより、出射光の高密度化を図ることができる。
【００５１】
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、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
発光装置１００によれば、上述したように、利得領域１６２，１６４は、第１側面１０５から第２側面１０７に向かって、垂線Ｐに対して傾いて設けられている。また、利得領域１６２，１６４では、第１側面１０５から平面的にみて、第１側面１０５側の端面１７０，１７４と、第２側面１０７側の端面１７２，１７６とは、重なっていない。そのため、利得領域１６２，１６４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１６２，１６４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（Light Emitting Diode）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。
【００５５】
発光装置１００によれば、第１側面１０５から平面的にみて、第１利得領域１６２の第１端面１７０と、第１利得領域１６２と隣り合う第２利得領域１６４の第４端面１７６とは、重なっている。これにより、第１利得領域１６２と第２利得領域１６４との間の距離を小さくすることができ、発光密度を向上させることができる。すなわち、高出力で小型な発光装置１００を提供することができる。なお、上述のとおり、第１利得領域１６２と第２利得領域１６４とは交互に光を出射するため、第１端面１７０と第４端面１７６とが重なっていても、両端面１７０，１７６間において直接的な多重反射が起こることはなく、レーザー発振を抑制または防止することができる。
【００５６】
発光装置１００によれば、第１利得領域１６２と第２利得領域１６４とは交互に光を出射するため、隣り合う利得領域１６２，１６４間の熱干渉を防止または低減することができる。ここで、熱干渉とは、１つの利得領域内で発生した熱が隣りの利得領域に伝わることである。このような熱干渉によって、光出力が低下したり、発光波長が変化したりすることがある。発光装置１００では、このような問題を解消することができる。
【００５７】
発光装置１００によれば、導電層からなる共通電極１８０，１８２によって、複数の第２電極１１４を電気的に接続することができる。これにより、発光装置１００は、１チップで形成されることができる。１チップ化が困難な場合は、例えばワイヤーボンディングによって、複数の第２電極を電気的に接続することができる。
【００５８】
２．  発光装置の製造方法
次に、本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６〜図９は、発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００５９】
図６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。
【００６０】
図７に示すように、コンタクト層１１０上に、絶縁部１１６の第１部分１１６ａを形成する。具体的には、全面に絶縁層（図示せず）を形成し、該絶縁層をパターニングすることにより、第１部分１１６ａを形成することができる。該パターニングによって、コンタクト層１１０が露出される。絶縁層は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布法などにより形成される。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。
【００６１】
図８に示すように、露出されたコンタクト層１１０上（第１部分１１６ａが形成されていないコンタクト層１１０上）に、複数の第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。
【００６２】
図９に示すように、全面に絶縁層（図示せず）を形成し、該絶縁層をパターニングして、絶縁部１１６の第２部分１１６ｂおよびコンタクトホール１９０を形成する。コンタクトホール１９０は、第２電極１１４が露出するように形成される。
【００６３】
図１および図２に示すように、共通電極１８０，１８２を形成する。共通電極１８０，１８２は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、めっき法により形成される。第１共通電極１８０は、第１利得領域１６２の上方に位置する複数の第２電極１１４を、互いに接続するように形成される。また、第２共通電極１８２は、第２利得領域１６４の上方に位置する複数の第２電極１１４を、互いに接続するように形成される。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は、例えば、真空蒸着法により形成される。なお、第２電極１１４を形成する前に、第１電極１１２を形成してもよい。
【００６４】
以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。
【００６５】
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、かつ高出力なアレイ化された発光装置１００を形成することができる。
【００６６】
３．  発光装置の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る発光装置２００，３００について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る発光装置２００，３００において、本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。
【００６７】
（１）第１変形例に係る発光装置２００について説明する。図１０は、発光装置２００を模式的に示す平面図であり、図１に対応している。なお、図１０では、便宜上、絶縁部１１６の図示を省略している。
【００６８】
発光装置２００では、図１０に示すように、利得領域群１６０は、第１利得領域１６２と、第２利得領域１６４と、第３利得領域２６６と、を有することができる。複数の利得領域群１６０の各々において、第１利得領域１６２、第２利得領域１６４および第３利得領域２６６は、平面的にみて、第２方向（＋Ｙ方向）に、第１利得領域１６２、第２利得領域１６４、第３利得領域２６６の順で配列されている。その他、第３利得領域２６６の形状、機能等については、上述の第１利得領域１６２および第２利得領域１６４の説明を適用することができる。
【００６９】
複数の第３利得領域２６６の各々の上方に設けられた第２電極１１４は、第３共通電極２８４によって、互いに電気的に接続されている。図示の例では、第３共通電極２８４は、第１共通電極１８０と第２共通電極１８２との間に設けられているが、特に限定されるものではなく、例えば第１方向に（＋Ｘ方向に）向かって、第１共通電極１８０、第２共通電極１８２、第３共通電極２８４の順で、配列されていてもよい。第３共通電極２８４に材質、形状等については、上述の第１共通電極１８０および第２共通電極１８２の説明を適用することができる。
【００７０】
発光装置２００によれば、第３利得領域２６６が形成されているので、例えば発光装置１００に比べて、隣り合う第１利得領域１６２間の距離を大きくすることができる。そのため、熱干渉の影響をいっそう防止ないし低減することができる。
【００７１】
（２）第２変形例に係る発光装置３００について説明する。図１１は、発光装置３００を模式的に示す断面図であり、図２に対応している。
【００７２】
発光装置１００の例では、いわゆる利得導波型について説明した。これに対し、発光装置３００では、いわゆる屈折率導波型であることができる。
【００７３】
すなわち、発光装置３００では、図１１に示すように、コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部３１１を構成することができる。柱状部３１１の平面形状は、利得領域１６２，１６４と同じである。例えば、柱状部３１１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１６２，１６４の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部３１１は、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、および活性層１０６から構成されていてもよいし、さらに、第１クラッド層１０４をも含んで構成されていてもよい。また、柱状部３１１の側面を傾斜させることもできる。
【００７４】
絶縁部１１６は、柱状部３１１の側方にも設けられていることができる。絶縁部１１６は、柱状部３１１の側面に接していることができる。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３１１を流れることができる。絶縁部１１６は、活性層１０６の屈折率よりも小さい屈折率を有することができる。これにより、平面方向において、利得領域１６２，１６４内に効率良く光を閉じ込めることができる。
【００７５】
４．  プロジェクター
次に、本実施形態に係るプロジェクター４００について説明する。図１２は、プロジェクター４００を模式的に示す図である。なお、図１２では、便宜上、プロジェクター４００を構成する筐体は省略している。プロジェクター４００は、本発明に係る発光装置を有する。以下では、本発明に係る発光装置として、発光装置１００を用いた例について説明する。
【００７６】
プロジェクター４００において、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源（発光装置）１００Ｒ，緑色光源（発光装置）１００Ｇ、青色光源（発光装置）１００Ｂは、上述した発光装置１００である。
【００７７】
プロジェクター４００は、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光をそれぞれ画像情報に応じて変調する透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂと、液晶ライトバルブ４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）４１０に投射する投射レンズ（投射装置）４０８と、を備えている。また、プロジェクター４００は、液晶ライトバルブ４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂから出射された光を合成して投写レンズ４０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）４０６を備えていることができる。
【００７８】
さらに、プロジェクター４００は、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光の照度分布を均一化させるため、各光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系４０２Ｒ，４０２Ｇ，４０２Ｂを設けており、これらによって照度分布が均一化された光によって、液晶ライトバルブ４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂを照明している。均一化光学系４０２Ｒ，４０２Ｇ、４０２Ｂは、例えば、ホログラム４０２ａおよびフィールドレンズ４０２ｂによって構成される。
【００７９】
各液晶ライトバルブ４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム４０６に入射する。このプリズムは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、合成された光は投写光学系である投射レンズ４０６によりスクリーン４１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００８０】
プロジェクター４００によれば、赤色光源４００Ｒ，緑色光源４００Ｇ，青色光源４００Ｂが、スペックルノイズを抑えることが可能であるため、鮮明な画像を表示することが可能となる。
【００８１】
なお、上述の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
【００８２】
また、発光装置１００を、発光装置１００からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。
【００８３】
なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【００８４】
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。
【符号の説明】
【００８５】
１０  光、２０  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、１１２  第１電極、１１４  第２電極、１１６  絶縁部、
１１６ａ  絶縁部の第１部分、１１６ｂ  絶縁部の第２部分、１６０  利得領域群、
１６２  第１利得領域、１６４  第２利得領域、１７０  第１端面、１７２  第２端面、
１７４  第３端面、１７６  第４端面、１８０  第１共通電極、１８２  第２共通電極、
２００  発光装置、２６６  第３利得領域、２８４  第３共通電極、３００  発光装置、
３１１  柱状部、４００  プロジェクター、４０２  均一化光学系、
４０２ａ  ホログラム、４０２ｂ  フィールドレンズ、４０４  液晶ライトバルブ、
４０６  クロスダイクロイックプリズム、４０８  投写レンズ、４１０  スクリーン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005447799.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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