(57)【要約】【課題】良好な出射光の放射パターンを得ることができる発光素子を提供する。【解決手段】本発明に係る発光素子１００では、活性層１０６のうちの少なくとも一部は、活性層１０６の電流経路となる利得領域を構成し、利得領域１６０は、第１面１０５側の第１端面１７０から第２面１０７側の第２端面１７２に向けて、設けられ、第１端面１７０は、第２端面１７２より、第１面１０５の垂線Ａと直交する第１方向（＋Ｘ方向）に位置し、第１端面１７０は、光路長補正部材１８０によって覆われた活性層１０６の出射面であり、第１端面１７０から出射された光は、光路長補正部材１８０内を進行し、光路長補正部材１８０の出射面１８０ａから出射され、光路長補正部材１８０の出射面１８０ａと、第１端面１７０と、の間の距離は、第１方向（＋Ｘ方向）に向かうに従って小さくなる。【選択図】図１
2011108740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッド層と第２クラッド層とに挟まれた活性層を有する積層構造体と、
前記活性層の出射面を覆い、前記活性層の出射面から出射される光の光路長を補正する光路長補正部材と、
を含み、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面および第２面は、互いに対向する位置関係であり、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１面側の第１端面から前記第２面側の第２端面に向けて、設けられ、
前記第１端面は、前記第２端面より、前記第１面の垂線と直交する第１方向に位置し、
前記第１端面は、前記光路長補正部材によって覆われた前記活性層の出射面であり、
前記第１端面から出射された光は、前記光路長補正部材内を進行し、前記光路長補正部材の出射面から出射され、
前記光路長補正部材の出射面と、前記第１端面と、の間の距離は、前記第１方向に向かうに従って小さくなる、発光素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記活性層の積層方向から平面視して、
前記第１端面の前記第１方向とは反対側の第２方向側の端点を点Ｐとし、
前記第１端面の前記第１方向側の端点を点Ｑとし、
前記第２端面の前記第１方向側の端点を点Ｒとし、
前記点Ｐから、前記点Ｑと前記点Ｒとを結ぶ直線へ下ろした垂線の足を点Ｓとし、
前記点Ｓから前記点Ｑまでの距離をＬ０とし、
前記点Ｐから出射された光線が、前記光路長補正部材内を進行する距離をＬ１とし、
前記点Ｑから出射された光線が、前記光路長補正部材内を進行する距離をＬ２とすると、
前記Ｌ０、前記Ｌ１および前記Ｌ２は、下記式（１）を満たす、発光素子。
０＜Ｌ１×ｎ１＜２（Ｌ０×ｎ０＋Ｌ２×ｎ１）  ・・・・・・  （１）
ただし、ｎ０は、前記利得領域の屈折率であり、ｎ１は、前記光路長補正部材の屈折率である。
【請求項３】
請求項２において、
前記Ｌ０、前記Ｌ１および前記Ｌ２は、下記式（２）を満たす、発光素子。
Ｌ１×ｎ１＝Ｌ０×ｎ０＋Ｌ２×ｎ１  ・・・・・・  （２）
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記光路長補正部材の材質は、樹脂または誘電体である、発光素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記活性層の積層方向から平面視して、前記光路長補正部材の出射面は、前記第１面と接続する前記活性層の劈開面と連続している、発光素子。
【請求項６】
第１クラッド層、活性層および第２クラッド層を、この順で積層して積層構造体を形成する工程と、
前記活性層に、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって、溝部を形成する工程と、
前記溝部内に、光路長補正部材を形成する工程と、
前記光路長補正部材の出射面を露出する工程と、
を含み、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面および第２面は、互いに対向する位置関係であり、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１面側の第１端面から前記第２面側の第２端面に向けて、設けられ、
前記第１端面は、前記第２端面より、前記第１面の垂線と直交する第１方向に位置し、
前記第１端面は、前記活性層の出射面であり、
前記溝部を形成する工程によって、前記第１端面および前記第２端面は、露出され、
前記光路長補正部材を形成する工程によって、前記第１端面は、前記光路長補正部材によって覆われ、
前記光路長補正部材の出射面と、前記第１端面と、の間の距離は、前記第１方向に向かうに従って小さくなる、発光素子の製造方法。
【請求項７】
第１クラッド層、活性層および第２クラッド層を、この順で積層して積層構造体を形成する工程と、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面に、第１溝部および第２溝部を形成する工程と、
前記第１溝部と前記第２溝部とを跨ぐように、光路長補正部材を形成する工程と、
を含み、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第２面は、前記第１面と対向する位置関係であり、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１面側の第１端面から前記第２面側の第２端面に向けて、設けられ、
前記第１端面は、前記第２端面より、前記第１面の垂線と直交する第１方向に位置し、
前記第１端面は、前記活性層の出射面であり、
前記第１端面は、前記活性層を前記第１面側から平面的にみて、前記第１溝部と前記第２溝部との間に位置し、
前記光路長補正部材を形成する工程によって、前記第１端面は、前記光路長補正部材によって覆われ、
前記光路長補正部材の出射面と、前記第１端面と、の間の距離は、前記第１方向に向かうに従って小さくなる、発光素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光素子を有する発光装置と、
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、
前記光変調装置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、発光素子およびその製造方法、並びに、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパールミネッセントダイオード（Super Luminescent Diode、以下「ＳＬＤ」ともいう）は、通常の発光ダイオード同様にインコヒーレント性を示し、かつ広帯域なスペクトル形状を示しながら、光出力特性では半導体レーザー同様に単一の素子で数百ｍＷ程度までの出力を得ることが可能な半導体発光素子である。ＳＬＤは、半導体レーザー同様に、注入キャリアの再結合により生じた自然放出光が、光出射端面方向に進む間に誘導放出による高い利得を受けて増幅され、光出射端面から放出される機構を用いている。ただし、ＳＬＤは、半導体レーザーと異なり、端面反射による共振器の形成を抑え、レーザー発振が生じないようにする必要がある。
【０００３】
レーザー発振を抑制するための方法として、利得領域（光導波路）を出射端面から傾ける構成が知られている（特許文献１参照）。このような構成では、利得領域内を増幅されつつ伝播する光の波面（等位相面）は、出射端面と平行にならない。そのため、出射端面においては、光の位相が異なり、光は等位相になる方向に向かって屈折して出射される。これにより、出射端面からの出射光は、放射パターン（出射光の断面形状）が歪んでしまう場合がある。このような出射光の歪みは、例えば、プロジェクターに用いる場合では、ライドバルブを照射する際に、光量を均一にするための光学系の形状が複雑になる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、良好な出射光の放射パターンを得ることができる発光素子を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光素子の製造方法、および上記発光素子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】
【０００６】
本発明に係る発光素子は、
第１クラッド層と第２クラッド層とに挟まれた活性層を有する積層構造体と、
前記活性層の出射面を覆い、前記活性層の出射面から出射される光の光路長を補正する光路長補正部材と、
を含み、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面および第２面は、互いに対向する位置関係であり、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１面側の第１端面から前記第２面側の第２端面に向けて、設けられ、
前記第１端面は、前記第２端面より、前記第１面の垂線と直交する第１方向に位置し、
前記第１端面は、前記光路長補正部材によって覆われた前記活性層の出射面であり、
前記第１端面から出射された光は、前記光路長補正部材内を進行し、前記光路長補正部材の出射面から出射され、
前記光路長補正部材の出射面と、前記第１端面と、の間の距離は、前記第１方向に向かうに従って小さくなる。
【０００７】
このような発光素子によれば、前記光路長補正部材によって、光線の光路長を補正することができるので、出射光の放射パターンの歪みを防止し、良好な出射光の放射パターン形状を得ることができる。
【０００８】
本発明に係る発光素子において、
前記活性層の積層方向から平面視して、
前記第１端面の前記第１方向とは反対側の第２方向側の端点を点Ｐとし、
前記第１端面の前記第１方向側の端点を点Ｑとし、
前記第２端面の前記第１方向側の端点を点Ｒとし、
前記点Ｐから、前記点Ｑと前記点Ｒとを結ぶ直線へ下ろした垂線の足を点Ｓとし、
前記点Ｓから前記点Ｑまでの距離をＬ０とし、
前記点Ｐから出射された光線が、前記光路長補正部材内を進行する距離をＬ１とし、
前記点Ｑから出射された光線が、前記光路長補正部材内を進行する距離をＬ２とすると、
前記Ｌ０、前記Ｌ１および前記Ｌ２は、下記式（１）を満たすことができる。
【０００９】
０＜Ｌ１×ｎ１＜２（Ｌ０×ｎ０＋Ｌ２×ｎ１）  ・・・・・・  （１）
【００１０】
ただし、ｎ０は、前記利得領域の屈折率であり、ｎ１は、前記光路長補正部材の屈折率である。
【００１１】
このような発光素子によれば、式（１）を満たすことができるので、より確実に、点Ｐから出射される光線の光路長を補正することができる。そのため、確実に出射光の放射パターンの歪みを防止し、良好な出射光の放射パターン形状を得ることができる。
【００１２】
本発明に係る発光素子において、
前記Ｌ０、前記Ｌ１および前記Ｌ２は、下記式（２）を満たすことができる。
【００１３】
Ｌ１×ｎ１＝Ｌ０×ｎ０＋Ｌ２×ｎ１  ・・・・・・  （２）
【００１４】
このような発光素子によれば、式（２）を満たすことができるので、点Ｐから前記光路長補正部材の出射面までの光路長と、点Ｓから前記光路長補正部材の出射面までの光路長と、を等しく（ほぼ等しく）することができる。そのため、確実に出射光の放射パターンの歪みを防止し、良好な出射光の放射パターン形状を得ることができる。
【００１５】
本発明に係る発光素子において、
前記光路長補正部材の材質は、樹脂または誘電体であることができる。
【００１６】
このような発光素子によれば、通常の半導体製造プロセスで使用される装置によって、前記光路長補正部材を形成することができる。
【００１７】
本発明に係る発光素子において、
前記活性層の積層方向から平面視して、前記光路長補正部材の出射面は、前記第１面と接続する前記活性層の劈開面と連続していることができる。
【００１８】
このような発光素子によれば、前記光路長補正部材の出射面を素子分離と同時に形成することができる。そのため、工程を簡易化することができる。
【００１９】
本発明に係る発光素子の製造方法は、
第１クラッド層、活性層および第２クラッド層を、この順で積層して積層構造体を形成する工程と、
前記活性層に、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって、溝部を形成する工程と、
前記溝部内に、光路長補正部材を形成する工程と、
前記光路長補正部材の出射面を露出する工程と、
を含み、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面および第２面は、互いに対向する位置関係であり、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１面側の第１端面から前記第２面側の第２端面に向けて、設けられ、
前記第１端面は、前記第２端面より、前記第１面の垂線と直交する第１方向に位置し、
前記第１端面は、前記活性層の出射面であり、
前記溝部を形成する工程によって、前記第１端面および前記第２端面は、露出され、
前記光路長補正部材を形成する工程によって、前記第１端面は、前記光路長補正部材によって覆われ、
前記光路長補正部材の出射面と、前記第１端面と、の間の距離は、前記第１方向に向かうに従って小さくなる。
【００２０】
このような発光素子の製造方法によれば、前記光路長補正部材の位置精度を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術の精度によって、決定することができる。したがって、前記光路長補正部材の位置精度を、高くすることができる。
【００２１】
本発明に係る発光素子の製造方法は、
第１クラッド層、活性層および第２クラッド層を、この順で積層して積層構造体を形成する工程と、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第１面に、第１溝部および第２溝部を形成する工程と、
前記第１溝部と前記第２溝部とを跨ぐように、光路長補正部材を形成する工程と、
を含み、
前記積層構造体において、前記活性層の露出する面のうちの第２面は、前記第１面と対向する位置関係であり、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、前記活性層の電流経路となる利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１面側の第１端面から前記第２面側の第２端面に向けて、設けられ、
前記第１端面は、前記第２端面より、前記第１面の垂線と直交する第１方向に位置し、
前記第１端面は、前記活性層の出射面であり、
前記第１端面は、前記活性層を前記第１面側から平面的にみて、前記第１溝部と前記第２溝部との間に位置し、
前記光路長補正部材を形成する工程によって、前記第１端面は、前記光路長補正部材によって覆われ、
前記光路長補正部材の出射面と、前記第１端面と、の間の距離は、前記第１方向に向かうに従って小さくなる。
【００２２】
このような発光素子の製造方法によれば、前記第１溝部および前記第２溝部の形状（大きさ）によって、前記光路長補正部材の出射面の形状を調整することができる。前記第１溝部および前記第２溝部は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成されるので、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術の精度によって、前記光路長補正部材の出射面の形状を決定することができる。したがって、前記光路長補正部材の出射面の形状の精度を高くすることができる。
【００２３】
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る発光素子を有する発光装置と、
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、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
【００２４】
このようなプロジェクターによれば、本発明に係る発光素子を含んでいるので、良好な出射光の放射パターンを得ることができ、照明光学系の形状を複雑化することなく、光量を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態に係る発光素子を模式的に示す平面図。
【図２】第１の実施形態に係る発光素子を模式的に示す平面図。
【図３】第１の実施形態に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図５】光路長補正部材を有さない発光素子による出射光の放射パターンを説明するための図。
【図６】第１の実施形態に係る発光素子による出射光の放射パターンを説明するための図。
【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の実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】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１０】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１１】第１の実施形態の第１変形例に係る発光素子を模式的に示す平面図。
【図１２】第１の実施形態の第２変形例に係る発光素子を模式的に示す断面図。
【図１３】第２の実施形態に係る発光素子を模式的に示す平面図。
【図１４】第２の実施形態に係る発光素子の活性層を第１側面側から平面的にみた図。
【図１５】第３の実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１６】第３の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１７】第４の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】
【００２６】
１．  第１の実施形態
１．１．  第１の実施形態に係る発光素子
まず、第１の実施形態に係る発光素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、発光素子１００を模式的に示す平面図である。図２は、発光素子１００を模試的に示す平面図であり、図１における光路長補正部材１８０近傍の拡大図である。図３は、発光素子１００を模式的に示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、発光素子１００を模式的に示す図１のＩＶ−ＩＶ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１１６の図示を省略している。また、ここでは、発光素子１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）のＳＬＤである場合について説明する。ＳＬＤは、半導体レーザーと異なり、端面反射による共振器の形成を抑えることにより、レーザー発振を防止することができる。そのため、スペックルノイズを低減することができる。
【００２７】
発光素子１００は、図１〜図４に示すように、積層構造体１２０と、光路長補正部材１８０，１８２と、を含む。積層構造体１２０は、基板１０２と、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１１０と、コンタクト層１１２と、を含むことができる。発光素子１００は、さらに、第１電極１１４と、第２電極１１６と、絶縁部１１８と、を含むことができる。
【００２８】
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。
【００２９】
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は、図４に示すように、基板１０２の突出部１０２ａ（＋Ｚ方向に突出している部分）上に形成されていてもよい。第１クラッド層１０４としては、例えば、ｎ型のＡｌＧａＩｎＰ層などを用いることができる。なお、図示はしないが、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。
【００３０】
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、第１クラッド層１０４と第２クラッド層１１０とに挟まれている。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、およびＩｎＧａＡｌＰ光導波層（ガイド層）を有する。
【００３１】
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面１０５、第２面１０７、第３面１０８および第４面１０９を有する。第１面１０５、第２面１０７、第３面１０８および第４面１０９は、積活性層１０６の面のうち第１クラッド層１０４または第２クラッド層１１０に接していない面であり、層構造体１２０において、露出している面である。第１面１０５、第２面１０７、第３面１０８および第４面１０９は、活性層１０６の側面ともいえる。第１面１０５および第２面１０７は、互いに対向しており、図示の例では平行である。第３面１０８および第４面１０９は、互いに対向しており、図示の例では平行である。第３面１０８および第４面１０９は、第１面１０５と第２面１０７とを接続している。図示の例では、第１面１０５および第２面１０７と、第３面１０８および第４面１０９とは、直交している。
【００３２】
活性層１０６の一部は、電流経路となることで利得領域１６０を構成している。利得領域１６０には、光を生じさせることができ、この光は、利得領域１６０内で利得を受けることができる。利得領域１６０は、光の伝播領域（導波領域）ともいえる。利得領域１６０は、図示の例では、１つ設けられているが、その数は特に限定されない。
【００３３】
利得領域１６０は、第１面１０５側の第１端面１７０と、第２面１０７側の第２端面１７２と、を有する。図示の例では、第１端面１７０は第１面１０５に設けられ、第２端面１７２は第２面１０７に設けられている。利得領域１６０は、図１に示すように活性層１０６の積層方向から平面視して（活性層１０６の膜厚方向からみて）、第１端面１７０から第２端面１７２に向けて、直線状に、第１面１０５の垂線Ａに対して第３面１０８側に傾いて設けられている。そのため、第１端面１７０の第３面１０８側の端点Ｐから第３面１０８までの距離は、第２端面１７２の第３面１０８側の端点Ｔから第３面１０８までの距離より大きい。第１端面１７０は、活性層１０６の積層方向から平面視して、第２端面１７２より、垂線Ａと直交する第１方向（＋Ｘ方向）に位置しているといえる。なお、「端点」とは、図１に示すように活性層１０６の積層方向から平面視してたときの、例えば、第１端面１７０と、第１端面１７０を除く第１面１０５と、の境界ともいえる。利得領域１６０の平面形状は、例えば、平行四辺形である。
【００３４】
第２クラッド層１１０は、図３および図４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１１０としては、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＡｌＧａＩｎＰ層などを用いることができる。
【００３５】
例えば、ｐ型の第２クラッド層１１０、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１１０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、キャリア（電子および正孔）を注入することで、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１１０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。
【００３６】
発光素子１００は、第１電極１１４と第２電極１１６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内で光の強度が増幅される。例えば、図１に示すように、利得領域１６０に生じる光の一部１０は、利得領域１６０内で増幅された後、第１端面１７０に至り、第１端面１７０から出射された光は、第１光路長補正部材１８０内を進行して、光路長補正部材１８０の出射面１８０ａから出射光２０として外部（空気中）に出射される。同様に、利得領域１６０に生じる光の一部１２は、利得領域１６０内で増幅された後、第２端面１７２に至り、第２端面１７２から出射された光は、第２光路長補正部材１８２内を進行して、出射光２２として外部（空気中）に出射される。
【００３７】
なお、図示の例では、第１端面１７０および第２端面１７２を活性層１０６の出射面として示しているが、第１端面１７０のみが活性層１０６の出射面であってもよい。この場合は、第２面１０７を反射膜（例えば、誘電体多層膜や金属などによる高反射膜）等で覆うことにより、第１端面１７０のみから光を出射することができる。
【００３８】
光路長補正部材１８０，１８２は、活性層１０６の出射面を覆って形成されている。図示の例では、第１光路長補正部材１８０は第１端面１７０を覆い、第２光路長補正部材１８２は第２端面１７２を覆っている。
【００３９】
光路長補正部材１８０，１８２の屈折率は、空気の屈折率より大きく、利得領域１６０の屈折率より小さい。光路長補正部材１８０，１８２の材質としては、例えば、樹脂または誘電体などを列挙することができる。より具体的には、光路長補正部材１８０，１８２としては、例えば、ポリイミド層、Ｔａ２Ｏ５層、Ｔｉ層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ２層、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ＳｉＯＮ層などを用いることができる。そのため、通常の半導体製造プロセスで使用される装置によって、光路長補正部材１８０，１８２を形成することができる。
【００４０】
図１および図２に示すように、光路長補正部材１８０の出射面１８０ａと、第１端面１７０と、の間の距離Ｌは、第３面１０８から第４面１０９に向かう従って（第１方向に向かうに従って）小さくなる。これにより、第１端面１７０から光路長補正部材１８０に出射された光（複数の光線）は、第３面１０８側から第４面１０９側に（第１方向に）向かうに従って、光路長補正部材１８０内を進行する距離が小さくなる。例えば、第１端面１７０の第３面１０８側（第１方向とは反対の第２方向（−Ｘ方向）側）の端点を点Ｐとし、第１端面１７０の第４面１０９側（第１方向側）の端点を点Ｑとすると、点Ｐから出射される光線２０ｐの光路長補正部材１８０内における光路長は、点Ｑから出射される光線２０ｑの光路長補正部材１８０内における光路長より大きい。すなわち、光線２０ｐが光路長補正部材１８０内を進行する距離Ｌ１は、光線２０ｑが光路長補正部材１８０内を進行する距離Ｌ２より大きいことになる。
【００４１】
ここで、第２端面１７２の第４面１０９側（第１方向側）の端点を点Ｒとし、点Ｑと点Ｒを結ぶ直線を直線Ｃとし、点Ｐから直線Ｃに下ろした垂線Ｖの足を点Ｓとし、点Ｓから点Ｑまでの距離をＬ０とすると、Ｌ０、Ｌ１およびＬ２は、下記式（１）を満たすことができる。
【００４２】
０＜Ｌ１×ｎ１＜２（Ｌ０×ｎ０＋Ｌ２×ｎ１）  ・・・・・・  （１）
【００４３】
ただし、ｎ０を活性層１０６の屈折率とし、ｎ１を光路長補正部材１８０の屈折率としている。
【００４４】
さらに、好ましくは、Ｌ１とＬ０とは、下記式（２）を満たすことができる。
【００４５】
Ｌ１×ｎ１＝Ｌ０×ｎ０＋Ｌ２×ｎ１  ・・・・・・  （２）
【００４６】
これにより、発光素子１００では、良好な出射光の放射パターンを得ることができる。以下に、その理由を説明する。ここで、「放射パターン」とは、出射光の等位相面に平行な面上における強度分布において、例えば、最大強度となる点の約１３．５％となる閉曲線の形状ともいうことができる。なお、以下では、第１光路長補正部材１８０について説明するが、第２光路長補正部材１８２についても、第１光路長補正部材１８０と同等の説明を適用することができる。
【００４７】
図５は、光路長補正部材を有さない発光素子１０００による出射光の放射パターンを説明するための図である。図６は、本実施形態に係る発光素子１００による出射光の放射パターンを説明するための図である。図５および図６は、発光素子１０００および発光素子１００における第１端面１７０近傍の活性層１０６（利得領域１６０）を示している。なお、図５および図６において、点Ｐ，Ｑ，Ｓ、および直線Ｂ，Ｃは、例えば、活性層１０６の上面１０６ａと、活性層１０６の下面１０６ｂと、の中間に位置する活性層１０６の中間面１０６ｃにおける点および直線である。
【００４８】
利得領域１６０を進行する光は、利得領域１６０の延伸方向に垂直な面に等位相面を形成して進行しており、例えば図５においては直線ＰＳを含み、三角形ＰＳＱに垂直な面が等位相面となっている。しかしながら、利得領域１６０は、図５に示すように、第１面１０５の垂線Ａに対して斜めに延在しているため、例えば、直線Ｃ近傍を進行する光（光線）は、直線Ｂ近傍を進行する光（光線）より、点Ｓから点Ｑまでの距離Ｌ０分だけ利得領域１６０内を進行する距離が大きい。したがって、利得領域１６０を進行した光は、第１面１０５において等位相とならない。そのため、等位相となる方向に屈折して、第１面１０５から出射される。すなわち、点Ｐから水平方向に出射された光線２０Ｐ１の照射面３までの光路長と、点Ｓから水平方向に出射された光線２０Ｓ１の照射面３までの光路長とは、等しい。活性層１０６（利得領域１６０）の屈折率は、空気の屈折率より大きく、光路長は、屈折率と、光が進行した距離と、の積であるため、光線２０Ｐ１が点Ｐから照射面３まで進行する距離ＬＰ１は、光線２０Ｓ１が点Ｓから照射面３まで進行する距離ＬＳ１に比べて、大きくなる。また、点Ｐから斜め上方に出射された光線２０Ｐ２の照射面３までの光路長と、点Ｓから斜め上方に出射された光線２０Ｓ２の照射面３までの光路長とは、等しい。そのため、光線２０Ｐ２が点Ｐから照射面３まで進行する距離ＬＰ２は、光線２０Ｓ２が点Ｓから照射面３まで進行する距離ＬＳ２に比べて、大きくなる。なお、光線２０Ｐ２および光線２０Ｓ２を含む面は、光線２０Ｐ１および光線２０Ｓ１を含む面を、直線ＰＳを軸に傾けた面である。
【００４９】
ここで、光線２０Ｓ２は、光線２０Ｓ１に比べて、斜め上方に進行する分、活性層１０６内を進行する距離が大きい。そのため、光線２０Ｓ２の点Ｓから照射面３までの光路長は、大きくなる。また、上記のとおり、光線２０Ｐ２の点Ｐから照射面３までの光路長と、光線２０Ｓ２の点Ｓから照射面３までの光路長とは、等しい。したがって、斜め上方に進行することによって、光線２０Ｓ２が屈折率の大きい活性層１０６内を進行する距離が大きくなる分、ＬＰ２のＬＳ２に対する比（ＬＰ２／ＬＳ２）が大きくなる。これにより、ＬＰ２のＬＳ２に対する比（ＬＰ２／ＬＳ２）は、ＬＰ１のＬＳ１に対する比（ＬＰ１／ＬＳ１）と異なり、発光素子１０００の照射面３は、歪んだ形状（例えば、図５に示すように、紙面に対して右側が欠けた形状）を有することになる。
【００５０】
これに対し、発光素子１００では、図６のように、光路長補正部材１８０が設けられているので、光線２０Ｐ２は、光線２０Ｐ１に比べて、斜め上方に進行する分、光路長補正部材１８０内を進行する距離が大きい。また、光路長補正部材１８０の屈折率は、活性層１０６の屈折率より小さい。そのため、ＬＰ２／ＬＳ２の値を、ＬＰ１／ＬＳ１の値と同等、または、ＬＰ１／ＬＳ１の値に近づけることができる。すなわち、光路長補正部材１８０によって、点Ｐから出射される光線の光路長を補正することができる。これにより、出射光の放射パターンの歪みを防止し、良好な出射光の放射パターン形状を得ることができる。なお、光路長補正部材１８０，１８２の屈折率が、活性層１０６の屈折率と等しいと、出射面１８０ａ，１８２ａ間で、直接的に多重反射し、レーザー発振してしまう場合がある。そのため、上述のとおり、光路長補正部材１８０，１８２の屈折率を、空気の屈折率より大きく、活性層１０６の屈折率より小さくしている。
【００５１】
特に上記式（２）を満たすことによって、点Ｐから光路長補正部材１８０の出射面１８０ａまでの光路長と、点Ｓから出射面１８０ａまでの光路長と、を等しく（ほぼ等しく）することができる。そのため、確実に良好な出射光の放射パターン形状を得ることができる。
【００５２】
なお、上記式（１）を満たさない場合は、点Ｐから出射面１８０ａまでの光路長が、点Ｓから出射面１８０ａまでの光路長に比べて十分に大きくなってしまい、例えば、図５に示した照射面３の歪みとは、逆側に歪んだ形状（例えば、紙面に対して左側が欠けた形状、図示せず）となる可能性がある。したがって、Ｌ０、Ｌ１およびＬ２は、上記式（１）を満たすことが望ましい。
【００５３】
コンタクト層１１２は、図３および図４に示すように、第２クラッド層１１０上に形成されている。コンタクト層１１２としては、第２電極１１６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１１２としては、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００５４】
第１電極１１４は、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１１４は、該第１電極１１４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１１４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１１４は、発光素子１００を駆動するための一方の電極である。第１電極１１４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１１４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。
【００５５】
絶縁部１１８は、コンタクト層１１２上に形成されている。絶縁部１１８は、開口部を有し、該開口部内には第２電極１１６が形成されている。絶縁部１１８は、利得領域１６０を構成しない活性層１０６の上方に形成されているともいえる。絶縁部１１８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。
【００５６】
第２電極１１６は、コンタクト層１１２上に形成されている。より具体的には、第２電極１１６は、絶縁部１１８の開口部内に形成されている。さらに、第２電極１１６は、図３に示すように、絶縁部１１８上に設けられていてもよい。第２電極１１６は、コンタクト層１１２を介して、第２クラッド層１１０と電気的に接続されている。第２電極１１６は、発光素子１００を駆動するための他方の電極である。第２電極１１６としては、例えば、コンタクト層１１２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１１６とコンタクト層１１２との接触面は、図１に示すように、利得領域１６０と同様の平面形状を有している。
【００５７】
第１の実施形態に係る発光素子１００の一例として、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、発光素子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。
【００５８】
第１の実施形態に係る発光素子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。
【００５９】
本実施形態に係る発光素子１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６０】
発光素子１００によれば、光路長補正部材１８０の出射面１８０ａと、第１端面１７０と、の間の距離は、第３面１０８から第４面１０９に向かう従って（第１方向に向かうに従って）小さくなることができる。また、点Ｓから点Ｑまでの距離Ｌ０、点Ｐから出射された光線２０ｐが光路長補正部材１８０内を進行する距離Ｌ１、および点Ｑから出射された光線２０ｑが光路長補正部材１８０内を進行する距離Ｌ２は、上記式（１）を満たすことができる。さらに好ましくは、上記式（２）を満たすことができる。これにより、上述のとおり、発光素子１００は、良好な出射光の放射パターンを得ることができる。
【００６１】
１．２．  第１の実施形態に係る発光素子の製造方法
次に、第１の実施形態に係る発光素子１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図７〜図１０は、発光素子１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００６２】
図７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１１０、およびコンタクト層１１２を、この順でエピタキシャル成長させて、積層構造体１２０ａを形成する。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。
【００６３】
図８に示すように、積層構造体１２０ａをパターニングして、溝部１８４を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。溝部１８４は、光路長補正部材１８０，１８２が設けられる場所に形成される。溝部１８４によって、活性層１０６の第１端面１７０および第２端面１７２が露出される。図示の例では、溝部１８４の深さは、基板１０２まで達しているが、第１クラッド層１０４まで達していれば、その深さは特に限定されない。
【００６４】
図９に示すように、端面１７０，１７２を覆うように、光路長補正部材１８０，１８２を形成する。図示の例では、溝部１８４内に光路長補正部材１８０，１８２を充填させて、端面１７０，１７２を覆っている。光路長補正部材１８０，１８２は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布法などによって形成される。
【００６５】
図１０に示すように、積層構造体１２０ａをパターニングして、光路長補正部材１８０，１８２の出射面１８０ａ，１８２ａを露出させる。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００６６】
図３に示すように、コンタクト層１１２上に絶縁部１１８を形成する。より具体的には、コンタクト層１１２上の全面に絶縁膜（図示せず）を形成した後、パターニングによって利得領域１６０の上方の絶縁膜をエッチングしてコンタクト層１１２を露出させ、絶縁部１１８を形成する。なお、光路長補正部材１８０，１８２の一部または全部の材料と、絶縁部１１８の一部または全部の材料は、同一であってもよい。また、光路長補正部材１８０，１８２を形成させる前に、絶縁部１１８を形成してもよいし、光路長補正部材１８０，１８２と同時に絶縁部１１８を形成してもよい。
【００６７】
次に、露出されたコンタクト層１１２および絶縁部１１８上に、第２電極１１６を形成する。次に、基板１０２の下面下に第１電極１１４を形成する。第１電極１１４および第２電極１１６は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法などにより形成される。なお、第１電極１１４および第２電極１１６の形成順序は、特に限定されない。最後に、例えば、発光素子１００を、劈開などによりウェハ（図示せず）から分離する。
【００６８】
以上の工程により、発光素子１００を製造することができる。
【００６９】
発光素子１００の製造方法によれば、上述のとおり、光路長補正部材１８０，１８２を形成するための溝部１８４を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成することができる。そのため、光路長補正部材１８０，１８２の位置精度を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術の精度によって、決定することができる。したがって、光路長補正部材１８０，１８２の位置精度を、高くすることができる。
【００７０】
１．３．  変形例
次に、第１の実施形態の変形例に係る発光素子２００，３００について、図面を参照しながら説明する。以下、第１の実施形態の変形例に係る発光素子２００，３００において、第１の実施形態に係る発光素子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。
【００７１】
（１）第１変形例に係る発光素子
まず、第１の実施形態の第１変形例に係る発光素子２００について、図面を参照しながら説明する。図１２は、発光素子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、便宜上、図１１では、第２電極１１６の図示を省略している。
【００７２】
発光素子１００の例では、エッチングにより溝部１８４を形成した後に、光路長補正部材１８０，１８２を埋め込み、光路長補正部材の出射面１８０ａ，１８２ａを露出させるために、再度パターニングを行なっている。また、発光素子１００の例では、図１に示すように活性層１０６の積層方向から平面視して、第１面１０５および第２面１０７と、第３面１０８および第４面１０９とは、直交している。そのため、光路長補正部材１８０，１８２から出射される光２０，２２は、屈折により、第３面１０８に対して、利得領域１６０の延伸する方向の傾きよりも、さらに傾いた方向に進行する。すなわち、光２０，２２は、第３面１０８と平行な方向には進行しない。
【００７３】
これに対して、発光素子２００では、図１１に示すように、光路長補正部材１８０，１８２の出射面１８０ａ，１８２ａが、活性層１０６の第３面１０８および第４面１０９と直交する面２０２，２０３，２０４，２０６と平行（連続）である。そのため、発光素子１００と同様に、エッチングにより溝部１８４を形成した後に、光路長補正部材１８０，１８２を埋め込むが、その後、光路長補正部材の出射面１８０ａ，１８２ａを露出させる必要がない。発光素子２００の光路長補正部材の出射面１８０ａ，１８２ａは、劈開等によってウェハから素子を分離する際に同時に露出される。もしくは、エッチングにより溝部１８４を形成した後に、劈開等によってウェハから素子を分離し、側面から塗布することで、光路長補正部材１８０，１８２を形成してもよい。いずれにしても、光路長補正部材の出射面１８０ａ，１８２ａを露出する工程を省くことができる。面２０２，２０３，２０４，２０６は、例えば、活性層１０６の劈開面ともいうことができる。
【００７４】
また、発光素子２００では、活性層１０６の積層方向から平面視して、第１面１０５および第２面１０７は、活性層１０６の第３面１０８および第４面１０９と直交する面２０２，２０３，２０４，２０６に対して傾いて設けられている。そのため、発光素子２００では、スネルの法則に従って、利得領域の延伸する方向を適切に設計することにより、出射光２０，２２を、第３面１０８と平行な方向に進行させることもできる。
【００７５】
このような素子は、例えば、以下のように製造することができる。まず、平面的にみて矩形である活性層１０６を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングすることにより溝部１８４を形成して、第１面１０５および第２面１０７を露出させる。このとき、第１面１０５および第２面１０７は、溝部１８４の内面を構成しているともいえる。次に、第１面１０５および第２面１０７を覆うように、スパッタ法、ＣＶＤ法、塗布法などによって、溝部１８４内に光路長補正部材１８０，１８２を形成する。最後に、光路長補正部材の出射面１８０ａ，１８２ａを、素子をウェハから分離すると同時に劈開等によって露出させる。以上により、発光素子２００を製造することができる。
【００７６】
発光素子２００によれば、上述のとおり、光路長補正部材の出射面１８０ａ，１８２ａを素子分離と同時に形成することができる。そのため、発光素子１００と比較して工程を簡易化することができる。また、上述のとおり、スネルの法則に従って、利得領域の延伸する方向を適切に設計することにより、光路長補正部材１８０，１８２から出射された光２０，２２は、第３面１０８と平行な方向に進行することもできる。そのため、図示しない後段の光学系（例えば、光２０，２２が入射する光学系）との光軸アライメントの簡易化を図ることができる。
【００７７】
（２）第２変形例に係る発光素子
次に、第１の実施形態の第２変形例に係る発光素子３００について、図面を参照しながら説明する。図１２は、発光素子３００を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。
【００７８】
発光素子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、発光素子３００では、いわゆる屈折率導波型であることができる。
【００７９】
すなわち、発光素子３００では、図１２に示すように、コンタクト層１１２と、第２クラッド層１１０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１６０と同じである。例えば、柱状部３１１の平面形状によって、電極１１４，１１６間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１６０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１１２、第２クラッド層１１０、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。柱状部３１１のパターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。柱状部３１１の一部または全体のパターニングの際に、溝部１８４の一部または全体のパターニングが同時に形成されてもよいし、別々に形成されてもよい。
【００８０】
柱状部３１１の側方には、絶縁部３１８が設けられている。絶縁部３１８は、柱状部３１１の側面に接していることができる。図示の例では、絶縁部３１８の上面は、コンタクト層１１２の上面と連続している。絶縁部３１８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３１８としてこれらの材料を用いた場合、電極１１４，１１６間の電流は、絶縁部３１８を避けて、該絶縁部３１８に挟まれた柱状部３１１を流れることができる。絶縁部３１８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。この場合、絶縁部３１８を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁部３１８を形成しない部分、すなわち柱状部３１１が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向について、利得領域１６０内に効率良く光を閉じ込めることができる。また、絶縁部３１８を設けないこともできる。絶縁部３１８が空気であると解釈してもよい。その場合は、柱状部３１１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１１６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。絶縁部３１８は、例えば、ＣＶＤ法、塗布法などにより形成される。溝部１８４に形成される光路長補正部材１８０，１８２の一部または全部の材料は、絶縁部３１８の一部または全部の材料と同一であってもよい。また、絶縁部３１８の一部または全部を形成する際に、光路長補正部材１８０，１８２の一部または全部が同時に形成されてもよいし、別々に形成されてもよい。
【００８１】
発光素子３００によれば、発光素子１００と同様に、良好な出射光の放射パターンを得ることができる。
【００８２】
２．  第２の実施形態
次に、第２の実施形態に係る発光素子について、図面を参照しながら説明する。図１３は、発光素子４００を模式的に示す平面図である。図１４は、発光素子４００の活性層１０６を第１面１０５側から平面的にみた図である。なお、図１３では、便宜上、第２電極１１６の図示を省略している。また、図１４では、便宜上、第１光路長補正部材１８０の図示を省略している。以下、第２の実施形態に係る発光素子４００において、第１の実施形態に係る発光素子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。
【００８３】
発光素子４００では、図１４に示すように活性層１０６を第１面１０５側から平面的にみて、第１端面１７０を挟むように、第１面１０５に第１溝部４８４および第２溝部４８５が形成されている。第１光路長補正部材１８０は、図１３に示すように、第１溝部４８４と第２溝部４８５とを跨いで形成され、第１端面１７０を覆っている。第３面１０８側の第１溝部４８４の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、第４面１０９側の第２溝部４８５の幅より大きいことができる。図１３に示す例では、第１光路長補正部材１８０の出射面１８０ａは、平面的にみて、曲線であるが、その形状は特に限定されない。
【００８４】
同様に、第２端面１７２を挟むように、第２面１０７に第３溝部４８６および第４溝部４８７が形成され、第３溝部４８６と第４溝部４８７とを跨いで、第２光路長補正部材１８２が形成されている。
【００８５】
次に、第２の実施形態に係る発光素子４００の製造方法について、説明する。なお、発光素子１００の製造方法と同様の工程については、その説明を省略する。
【００８６】
図１３に示すように、第１面１０５に、第１溝部４８４および第２溝部４８５を形成する。また、第２面１０７に、第３溝部４８６および第４溝部４８７を形成する。溝部４８４〜４８７は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成される。
【００８７】
次に、第１溝部４８４と第２溝部４８５とを跨ぐように、第１光路長補正部材１８０を形成する。また、第３溝部４８６と第４溝部４８７とを跨ぐように、第２光路長補正部材１８２を形成する。光路長補正部材１８０，１８２は、例えば、活性層１０６の第１面１０５及び１０７を、劈開等によりウェハから分離した後、インクジェット法などにより側面から塗布することによって形成される。より具体的には、紫外線硬化剤を塗布したのち、紫外線で硬化することにより、光路長補正部材１８０，１８２を形成することができる。
【００８８】
発光素子４００の製造方法によれば、上述のとおり、第１面１０５に形成された第１溝部４８４および第２溝部４８５を跨いで、第１光路長補正部材１８０を形成することができる。そのため、第１溝部４８４および第２溝部４８５の形状（大きさ）によって、第１光路長補正部材１８０の出射面１８０ａの形状を調整することができる。第１溝部４８４および第２溝部４８５は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成されるので、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術の精度によって、第１光路長補正部材１８０の出射面１８０ａの形状を決定することができる。したがって、出射面１８０ａの形状の精度を高くすることができる。
【００８９】
３．  第３の実施形態
次に、第３の実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１５は、発光装置５００を模式的に示す平面図である。図１６は、発光装置５００を模式的に示す図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。なお、図１５では、便宜上、第２電極１１６の図示を省略している。また、図１６では、便宜上、発光素子１００を簡略化して図示している。以下、第３の実施形態に係る発光装置５００において、第１の実施形態に係る発光素子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。
【００９０】
発光装置５００は、図１５および図１６に示すように、本発明に係る発光素子（例えば、発光素子１００）と、ベース５１０と、サブマウント５２０と、第１光軸変換素子５３０と、第２光軸変換素子５４０と、を有することができる。
【００９１】
ベース５１０は、例えば、サブマウント５２０を介して、間接的に発光素子１００を支持することができる。ベース５１０としては、例えば、板状（直方体形状）の部材を用いることができる。ベース５１０の材質としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌなどを列挙することができる。発光素子１００は、図示はしないが、例えば、ワイヤーボンディングにより、サブマウント５２０上の電極と電気的に接続されていてもよい。
【００９２】
サブマウント５２０は、例えば、直接的に発光素子１００を支持することができる。サブマウント５２０は、ベース５１０上に形成されている。サブマウント５２０上には、発光素子１００が形成されている。サブマウント５２０としては、例えば、板状の部材を用いることができる。なお、例えば、サブマウント５２０を設けずに、ベース５１０が直接的に発光素子１００を支持することもできる。サブマウント５２０としては、例えば、ＢｅＯ，ＡｌＮ等を用いることができる。
【００９３】
ベース５１０およびサブマウント５２０の熱伝導率は、例えば、発光素子１００の熱伝導率よりも高い。これにより、ベース５１０およびサブマウント５２０は、ヒートシンクとして機能することができる。
【００９４】
第１光軸変換素子５３０および第２光軸変換素子５４０は、例えば、ベース５１０上に形成される。第１光軸変換素子５３０は、第１ミラー５３２を有している。第２光軸変換素子５４０は、第２ミラー５４２を有している。ミラー５３２，５４２は、図１６に示すように、活性層１０６の上面に対して、例えば４５度傾斜している。第１ミラー５３２は、図１５に示すように平面的にみて、第１光路長補正部材１８０の出射面１８０ａと対向して配置されている。図示の例では、第１ミラー５３２と出射面１８０ａとは、平行である。同様に、第２ミラー５４２は、図１５に示すように平面的にみて、第２光路長補正部材１８２の出射面１８２ａと対向して配置されている。図示の例では、第２ミラー５４２と出射面１８２ａとは、平行である。光軸変換素子５３０，５４０の材質としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕなどを列挙することができる。例えば、光軸変換素子５３０，５４０のミラー５３２，５４２の部分のみを、上記列挙した材料としてもよい。
【００９５】
第１ミラー５１２は、出射面１８０ａから出射される光２０を反射させることができる。具体的には、図１６に示すように、例えば水平方向（活性層１０６の厚み方向と直交する方向）に進んできた光２０を、例えば垂直方向（活性層１０６の厚み方向）に反射させることができる。同様に、第２ミラー５４２は、出射面１８２ａから出射される光２２を反射させることができる。具体的には、図１６に示すように、例えば水平方向（活性層１０６の厚み方向と直交する方向）に進んできた光２２を、例えば垂直方向（活性層１０６の厚み方向）に反射させることができる。これにより、例えば、光２０，２２を同一の方向に反射させることができる。
【００９６】
発光装置５００によれば、本発明に係る発光素子（例えば発光素子１００）を有することができるので、良好な出射光の放射パターンを得ることができる。
【００９７】
４．  第４の実施形態
次に、第４の実施形態に係るプロジェクター６００について、図面を参照しながら説明する。図１７は、プロジェクター６００を模式的に示す図である。なお、図１７では、便宜上、プロジェクター６００を構成する筐体は省略している。
【００９８】
プロジェクター６００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）５００Ｒ，緑色光源（発光装置）５００Ｇ、青色光源（発光装置）５００Ｂは、本発明に係る発光装置（例えば発光装置５００）である。
【００９９】
プロジェクター６００は、光源５００Ｒ，５００Ｇ，５００Ｂ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）６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂと、液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）６１０に投射する投射レンズ（投射装置）６０８と、を備えている。また、プロジェクター６００は、液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂから出射された光を合成して投写レンズ６０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）６０６を備えていることができる。
【０１００】
さらに、プロジェクター６００は、光源５００Ｒ，５００Ｇ，５００Ｂ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５００Ｒ，５００Ｇ，５００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｂ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６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂを照明している。均一化光学系６０２Ｒ，６０２Ｇ、６０２Ｂは、例えば、ホログラム６０２ａおよびフィールドレンズ６０２ｂによって構成される。
【０１０１】
各液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂ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６０６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６０６によりスクリーン６１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【０１０２】
プロジェクター６００によれば、良好な出射光の放射パターンを得ることができる発光措置５００を有することができる。そのため、照明光学系の形状を複雑化することなく、光量を均一にすることができる。
【０１０３】
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。
【０１０４】
また、発光装置５００を、発光装置５００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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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】
【０１０７】
３  照射面、１０  光、１２  光、２０  光、２２  光、１００  発光素子、
１０２  基板、１０４  第１クラッド層、１０５  第１面、１０６  活性層、
１０７  第２面、１０８  第３面、１０９  第４面、１１０  第２クラッド層、
１１２  コンタクト層、１１４  第１電極、１１６  第２電極、１１８  絶縁部、
１２０  積層構造体、１６０  利得領域、１７０  第１端面、１７２  第２端面、
１８０  第１光路長補正部材、１８０ａ  出射面、１８２  第２光路長補正部材、
１８２ａ  出射面、１８４  溝部、２００  発光素子、２０１〜２０６  活性層の面、
３００  発光素子、３１１  柱状部、３１８  絶縁部、４００  発光素子、
４８４  第１溝部、４８５  第２溝部、４８６  第３溝部、４８７  第４溝部、
５００  発光装置、５１０  ベース、５２０  サブマウント、
５３０  第１光軸変換素子、５３２  第１ミラー、５４０  第２光軸変換素子、
５４２  第２ミラー、６００  プロジェクター、６０２  均一化光学系、
６０２ａ  ホログラム、６０２ｂ  フィールドレンズ、６０４  液晶ライトバルブ、
６０６  クロスダイクロイックプリズム、６０８  投写レンズ、６１０  スクリーン、
１０００  発光素子
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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