(57)【要約】【課題】光出射部の数を増やしても、歩留りの低下を抑制することができる発光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る発光装置１００は、電流が注入されて光を発生させることが可能な活性層１０６と、活性層１０６を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、を含み、活性層１０６は、活性層１０６にて発生した光を導波させる光導波路１６０を構成し、光導波路１６０は、活性層１０６の側面１０５に位置する第１光出射部１４０と第２光出射部１４２とを接続する第１部分１７０と、第１部分１７０と、第１光出射部１４０と第２光出射部１４２との間の活性層１０６の側面１０５に位置する第３光出射部１４４と、を接続する第２部分１８０と、第１部分１７０を導波する光を、第２部分１８０に向けて反射させる反射部１９２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が注入されて光を発生させることが可能な活性層と、
前記活性層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、前記活性層にて発生した光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、
前記活性層の側面に位置する第１光出射部と第２光出射部とを接続する第１部分と、
前記第１部分と、前記第１光出射部と前記第２光出射部との間の前記活性層の側面に位置する第３光出射部と、を接続する第２部分と、
前記第１部分を導波する光を、前記第２部分に向けて反射させる反射部と、
を有する、ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第２部分は、前記第３光出射部から前記第１部分まで直線状に延出し、
前記反射部は、前記第２部分の延出方向から見て、前記第１部分と前記第２部分とが重なる領域にのみ設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射部は、前記活性層に設けられた開口部の内面で構成され、
前記開口部は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記第１部分に囲まれている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１部分および前記第２部分は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記活性層の側面の垂線に対して傾いて、前記活性層の側面に接続される、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記活性層の側面には、反射防止膜が設けられている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項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、ことを特徴とするプロジェクター。
【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装置である。
【０００３】
ＳＬＤは、例えばプロジェクターの光源として用いられるが、小型かつ高輝度なプロジェクターを実現するためには、光出力が大きくかつエテンデュの小さな光源を用いる必要がある。エテンデュを小さくするために、光出射部の間隔が小さいＳＬＤが望まれる。
【０００４】
例えば特許文献１には、２つの光出射部から出射される光を、同一の方向に進行させるＳＬＤが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のＳＬＤでは、１つの光導波路に２つの光出射部が設けられているが、例えば光出力を大きくするために、光出射部の数をさらに増やしたい場合には、もう１つ別に光導波路を設ける必要がある。このように光導波路の数を増やすと、歩留りが低下するという問題がある。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、光出射部の数を増やしても、歩留りの低下を抑制することができる発光装置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、上記発光装置を含む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、
電流が注入されて光を発生させることが可能な活性層と、
前記活性層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、前記活性層にて発生した光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、
前記活性層の側面に位置する第１光出射部と第２光出射部とを接続する第１部分と、
前記第１部分と、前記第１光出射部と前記第２光出射部との間の前記活性層の側面に位置する第３光出射部と、を接続する第２部分と、
前記第１部分を導波する光を、前記第２部分に向けて反射させる反射部と、
を有する。
【０００９】
このような発光装置では、１つの光導波路に３つ以上の光出射部が設けられている。そのため、このような発光装置では、例えば光導波路の数を増やして光出射部の数を増やす場合に比べて、高い歩留りを有することができる。すなわち、このような発光装置では、
光出射部の数を増やしても、歩留りの低下を抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る発光装置において、
前記第２部分は、前記第３光出射部から前記第１部分まで直線状に延出し、
前記反射部は、前記第２部分の延出方向から見て、前記第１部分と前記第２部分とが重なる領域にのみ設けられていてもよい。
【００１１】
このような発光装置では、反射部は、第１部分を導波する光を、効率よく第２部分に反射させることができる。
【００１２】
本発明に係る発光装置において、
前記反射部は、前記活性層に設けられた開口部の内面で構成され、
前記開口部は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記第１部分に囲まれていてもよい。
【００１３】
このような発光装置では、第１部分を導波する光の一部は、開口部内に遮られる導波路部分にも染み出し、その分、光が導波する領域の面積（活性層および第１クラッド層の積層方向から見た面積）は、大きくなる。その結果、このような発光装置では、光に大きな利得を与えることができる。
【００１４】
本発明に係る発光装置において、
前記第１部分および前記第２部分は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記活性層の側面の垂線に対して傾いて、前記活性層の側面に接続されていてもよい。
【００１５】
このような発光装置では、光導波路にて発生する光を、第１光出射部、第２光出射部、および第３光出射部間で直接的に多重反射させることを低減することができる。その結果、スペックルノイズを低減することができる。
【００１６】
本発明に係る発光装置において、
前記活性層の側面には、反射防止膜が設けられていてもよい。
【００１７】
このような発光装置では、光導波路にて発生する光を、第１光出射部、第２光出射部、および第３光出射部間で直接的に多重反射させることを低減することができる。その結果、スペックルノイズを低減することができる。
【００１８】
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。
【００１９】
このようなプロジェクターでは、光出射部の数を増やしても、歩留りの低下を抑制することができる発光装置を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る発光装置の活性層を、光導波路の第２部分の延出方向から見た模式図。
【図５】参考例として、活性層を光導波路の第２部分の延出方向から見た模式図。
【図６】参考例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【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平面図。
【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】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２２】
１．  発光装置
まず、本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１は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２３】
発光装置１００は、図１〜図３に示すように、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１０８と、コンタクト層１１０と、絶縁層１１２と、第１電極１２０と、第２電極１２２と、を含む。以下では、発光装置１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）のＳＬＤである場合について説明する。
【００２４】
基板１０２は、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板である。
【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は、例えば、ｎ型のＩｎＧａＡｌＰ層である。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。バッファー層は、例えば、ｎ型のＧａＡｓ層、ＡｌＧａＡｓ層、ＩｎＧａＰ層などである。バッファー層は、その上方に形成される層の結晶品質を向上させることができる。
【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）構造を有している。
【００２７】
活性層１０６の、活性層１０６および第１クラッド層１０４の積層方向から見た形状（以下、「平面形状」ともいう）は、例えば、長方形の形状を有している。活性層１０６は、図１に示すように、第１側面１０５および第２側面１０７を有している。側面１０５，１０７は、互いに対向する面（平行な面）であり、クラッド層１０４，１０８に面状に接していない面である。側面１０５，１０７は、劈開によって形成された劈開面であってもよい。
【００２８】
活性層１０６の第１側面１０５には、反射防止（ＡＲ：Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）膜１５０が設けられている。反射防止膜１５０は、例えば、ＳｉＯ2層、Ｔａ2Ｏ5層、Ａｌ2Ｏ3層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ2層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層や、これらの多層膜である。反射防止膜１５０は、活性層１０６にて発生する光の、第１側面１０５における反射率
を低くすることができる。
【００２９】
活性層１０６には、第１開口部１３０、第２開口部１３２、および第３開口部１３６が設けられている。図示の例では、第２開口部１３２は、複数（具体的には３つ）設けられている。開口部１３０，１３２，１３６は、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、および活性層１０６を貫通している。開口部１３０，１３２，１３６は、有底の穴であり、開口部１３０，１３２，１３６の底面は、第１クラッド層１０４の下面と上面との間に位置していてもよい。開口部１３０，１３２，１３６には、絶縁層（図示せず）が充填されていてもよい。これにより、開口部１３０，１３２，１３６の内面を保護することができる。図示の例では、開口部１３０，１３２，１３６の平面形状は、三角形である。
【００３０】
活性層１０６の一部は、光を導波させる光導波路１６０を構成している。活性層１０６は、光導波路１６０において、電流が注入されて光を発生させることが可能な層である。光導波路１６０は、活性層１０６にて発生した光を導波させることができる。光導波路１６０を導波する光は、光導波路１６０の電流が注入される部分において、利得を受けることができる。
【００３１】
光導波路１６０は、第１部分１７０と、第２部分１８０と、第１反射部１９０と、第２反射部１９２と、第３反射部１９４と、を有している。第１部分１７０は、活性層１０６の第１側面１０５に位置する第１光出射部１４０と第２光出射部１４２とを接続する。第２部分１８０は、第１部分１７０と、第１光出射部１４０と第２光出射部１４２との間の第１側面１０５に位置する第３光出射部１４４と、を接続する。以下、具体的に説明する。
【００３２】
第１部分１７０は、第１導波部１７２と、第２導波部１７４と、第３導波部１７６と、を有している。
【００３３】
第１導波部１７２は、活性層１０６および第１クラッド層１０４の積層方向から見て（以下、「平面視において」ともいう）、第１側面１０５から第１開口部１３０の内面（第１開口部１３０の形状を規定する活性層１０６の側面）１３１まで延出している。すなわち、第１導波部１７２の一方の端部は、第１側面１０５に接続され、第１導波部１７２の他方の端部は、内面１３１に接続されている。内面１３１は、例えば、平坦な面である。第１導波部１７２は、平面視において、所定の幅を有し、第１導波部１７２の延出方向に沿った帯状かつ直線状の長手形状を備えている。第１導波部１７２と第１側面１０５との接続部は、光導波路１６０にて発生した光を出射する第１出射部（第１出射面）１４０である。
【００３４】
なお、第１導波部１７２の延出方向とは、例えば、平面視における、第１導波部１７２と第１側面１０５との接続部の中心と、第１導波部１７２と内面１３１との接続部の中心と、を通る中心線Ｃ１の延出方向である。図示の例では、第１導波部１７２の延出方向は、第１側面１０５の垂線Ｐの延出方向である。すなわち、第１導波部１７２は、第１側面１０５と直交している。
【００３５】
第１導波部１７２は、平面視において、第１開口部１３０の内面１３１の垂線Ｑに対して角度αで傾いて内面１３１と接続している。言い換えれば、第１導波部１７２の延出方向は、垂線Ｑに対してαの角度を有している。角度αは、鋭角であって、臨界角より小さい角度である。
【００３６】
第２導波部１７４は、第１開口部１３０の内面１３１から、第３開口部１３６の内面（第３開口部１３６の形状を規定する活性層１０６の側面）１３７まで延出している。すな
わち、第２導波部１７４の一方の端部は、内面１３１に接続され、第２導波部１７４の他方の端部は、内面１３７に接続されている。内面１３７は、例えば、平坦な面である。
【００３７】
第２導波部１７４と内面１３１との接続部は、第１導波部１７２と内面１３１との接続部と重なっている。すなわち、導波部１７２，１７４は、内面１３１において重なっている。第１導波部１７２と内面１３１との接続部と、第２導波部１７４と内面１３１との接続部と、の重なり部（重なり面）は、光導波路１６０にて発生した光を反射させる第１反射部（第１反射面）１９０である。図示の例では、第１導波部１７２と内面１３１との接続部と、第２導波部１７４と内面１３１との接続部とは、完全に重なっている。
【００３８】
第２導波部１７４は、平面視において、内面１３１の垂線Ｑに対して角度αで傾いて内面１３１と接続している。言い換えれば、第２導波部１７４の延出方向は、垂線Ｑに対してαの角度を有している。すなわち、第１導波部１７２の垂線Ｑに対する角度と、第２導波部１７４の垂線Ｑに対する角度とは、製造ばらつきの範囲で同じである。角度αは、鋭角（具体的には４５°）であって、臨界角以上である。これにより、第１反射部１９０は、例えば、光導波路１６０にて発生する光を、全反射させることができる。
【００３９】
なお、第２導波部１７４の延出方向とは、例えば、平面視における、第２導波部１７４と内面１３１の接続部の中心と、第２導波部１７４と内面１３７との接続部の中心と、を通る中心線Ｃ２の延出方向である。図示の例では、第２導波部１７４の延出方向は、平面視において、第１側面１０５と平行な方向である。
【００４０】
また、「第１導波部１７２の垂線Ｑに対する角度と、第２導波部１７４の垂線Ｑに対する角度とは、製造ばらつきの範囲で同じ」とは、エッチング等の製造ばらつきを考慮し、両角度の差が例えば±２°程度以内である、ということを意味している。このことは、後述する「第２導波部１７４の垂線Ｒに対する角度と、第３導波部１７６の垂線Ｒに対する角度とは、製造ばらつきの範囲で同じ」という記載についても同様である。
【００４１】
第２導波部１７４は、平面視において、内面１３７の垂線Ｒに対して角度βで傾いて内面１３７と接続している。言い換えれば、第２導波部１７４の延出方向は、垂線Ｒに対してβの角度を有している。
【００４２】
第２導波部１７４は、内面１３１から内面１３７まで延出する間において、第２開口部１３２の内面（第２開口部１３２の形状を規定する活性層１０６の側面）１３３，１３４と接している。第２導波部１７４は、平面視において、内面１３１から内面１３７まで延出する帯状かつ直線状の長手形状の一部が、第２開口部１３２によって切欠けられた形状を有している。第２導波部１７４と内面１３３，１３４との接触部は、光導波路１６０に発生した光を反射させる第２反射部（第２反射面）１９２である。第２反射部１９２は、内面１３３，１３４で構成されているともいえる。内面１３３，１３４は、例えば、平坦な面である。
【００４３】
なお、図１に示すように、第２開口部１３２は、第２導波部１７４に接していない内面を有していてもよい。すなわち、第２開口部１３２は、平面視において、第２導波部１７４によって囲まれていなくてもよい。
【００４４】
第２導波部１７４と接している内面１３３，１３４は、平面視において、第２導波部１７４の中心線Ｃ２に対して、角度γで傾いている。言い換えれば、第２導波部１７４の延出方向は、内面１３３，１３４に対して、γの角度を有している。角度（９０°−γ）は、鋭角（具体的には４５°）であって、臨界角以上である。これにより、第２反射部１９２は、例えば、光導波路１６０にて発生する光を、全反射させることができる。第２反射
部１９２は、第２導波部１７４を導波する光を、第２部分１８０に向けて反射させることができる。図１に示す例では、内面１３３，１３４は、互いに直交している。第２導波部１７４の中心線Ｃ２は、図１に示すように内面１３３，１３４がなす頂点に接していてもよいし、該頂点と離間していてもよい。
【００４５】
なお、図示はしないが、第２開口部１３２の内面１３３と第２導波部１７４の中心線Ｃ２とがなす角と、第２開口部１３２の内面１３４と中心線Ｃ２とがなす角とは、異なる角度であってもよい。
【００４６】
第３導波部１７６は、平面視において、第３開口部１３６の内面１３７から第１側面１０５まで延出している。すなわち、第３導波部１７６の一方の端部は、内面１３７に接続され、第３導波部１７６の他方の端部は、第１側面１０５に接続されている。第３導波部１７６は、平面視において、所定の幅を有し、第３導波部１７６の延出方向に沿った帯状かつ直線状の長手形状を備えている。第３導波部１７６と第１側面１０５との接続部は、光導波路１６０にて発生した光を出射する第２出射部（第２出射面）１４２である。
【００４７】
なお、第３導波部１７６の延出方向とは、例えば、平面視における、第３導波部１７６と内面１３７との接続部の中心と、第３導波部１７６と第１側面１０５との接続部の中心と、を通る中心線Ｃ３の延出方向である。図示の例では、第３導波部１７６の延出方向は、第１側面１０５の垂線Ｐの延出方向である。すなわち、第３導波部１７６は、第１側面１０５と直交している。
【００４８】
第３導波部１７６と内面１３７との接続部は、第２導波部１７４と内面１３７との接続部と重なっている。すなわち、導波部１７４，１７６は、内面１３７において重なっている。第２導波部１７４と内面１３７との接続部と、第３導波部１７６と内面１３７との接続部と、の重なり部（重なり面）は、光導波路１６０にて発生した光を反射させる第３反射部（第３反射面）１９４である。図示の例では、第２導波部１７４と内面１３７との接続部と、第３導波部１７６と内面１３７との接続部とは、完全に重なっている。
【００４９】
第３導波部１７６は、平面視において、内面１３７の垂線Ｒに対して角度βで傾いて内面１３７と接続している。言い換えれば、第３導波部１７６の延出方向は、垂線Ｒに対してβの角度を有している。すなわち、第２導波部１７４の垂線Ｒに対する角度と、第３導波部１７６の垂線Ｒに対する角度とは、製造ばらつきの範囲で同じである。角度βは、鋭角（具体的には４５°）であって、臨界角以上である。これにより、第３反射部１９４は、例えば、光導波路１６０にて発生する光を、全反射させることができる。
【００５０】
第２部分１８０は、平面視において、第１側面１０５から第１部分１７０の第２導波部１７４まで直線状に延出している。すなわち、第２部分１８０の一方の端部は、第１側面１０５に接続され、第２部分１８０の他方の端部は、第２導波部１７４に接続されている。第２部分１８０は、平面視において、所定の幅を有し、第２部分１８０の延出方向に沿った帯状かつ直線状の長手形状を備えている。第２部分１８０と第１側面１０５との接続部は、光導波路１６０にて発生した光を出射する第３光出射部（第３出射面）１４４である。
【００５１】
なお、第２部分１８０の延出方向とは、例えば、平面視における、第２部分１８０と第１側面１０５との接続部の中心と、第２部分１８０と第２導波部１７４との接続部の中心と、を通る中心線Ｃ４の延出方向である。図示の例では、第２部分１８０の延出方向は、第１側面１０５の垂線Ｐの延出方向である。すなわち、第２部分１８０は、第１側面１０５と直交している。
【００５２】
第２部分１８０の延出方向は、第１部分１７０の導波部１７２，１７４の延出部と、同じ方向である。すなわち、第２部分１８０の中心線Ｃ４と、導波部１７２，１７４の中心線Ｃ１，Ｃ３とは、互いに平行である。これにより、第１光出射部１４０から出射される光２０、第２光出射部１４２から出射される光２２、および第３光出射部１４４から出射される光２４を、同じ方向に進行させることができる。
【００５３】
第２部分１８０の数は、特に限定されないが、図示の例では、第２部分１８０は、複数（具体的には３つ）設けられている。第２部分１８０の数に応じて、第２開口部１３２（第２反射部１９２）および第３光出射部１４４は、複数設けられている。複数の第２部分１８０は、互いに等間隔Ｄ１で第２導波部１７４から延出していてもよい。第１導波部１７２と第２部分１８０（第１導波部１７２と最近接の第２部分１８０）との間隔Ｄ２は、間隔Ｄ１と同じ値であってもよい。同様に、第３導波部１７６と第２部分１８０（第３導波部１７６と最近接の第２部分１８０）との間隔Ｄ３は、間隔Ｄ１と同じあってもよい。
【００５４】
なお、複数の第２部分１８０は、互いに異なる間隔で第２導波部１７４から延出していてもよい。発光装置１００では、複数の第２部分１８０の間隔や間隔Ｄ２，Ｄ３を調整することにより、発光装置１００の出射光の強度分布（光量分布）を調整することができる。また、発光装置１００では、導波部１７２，１７６および第２部分１８０の幅を調整することにより、発光装置１００の出射光の強度分布（光量分布）を調整することができる。
【００５５】
ここで、図４は、活性層１０６を第２部分１８０の延出方向（具体的には図１に示す矢印Ａ方向）から見た図である。第２反射部１９２は、図４に示すように第２部分１８０の延出方向から見て、第１部分１７０の第２導波部１７４と第２部分１８０とが重なる領域１８５にのみ設けられている。すなわち、発光装置１００の第２反射部１９２は、図５および図６に示す参考例のように、反射部１９２は、領域１８５と重ならない部分１９２ａを有していない。言い換えると、図１に示すように平面視において、内面１３３に設けられている第２反射部１９２と、内面１３４に設けられている第２反射部１９２と、の間の最大距離Ｌ１は、第２部分１８０の２つの境界線Ｂの距離Ｌ２と同じか、それ以下である。図示の例では、最大距離Ｌ１と、距離Ｌ２とは、同じである。すなわち、第２反射部１９２は、図４に示すように、領域１８５と完全に重なっている。
【００５６】
なお、第２部分１８０の境界線Ｂは、平面視における、第２部分１８０と絶縁層１１２との境界線（すなわち、後述する柱状部１１１と絶縁層１１２との境界線）であり、第２部分１８０の中心線Ｃ４に平行な線である。
【００５７】
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は、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＩｎＧａＡｌＰ層である。クラッド層１０４，１０８は、活性層１０６よりもバンドギャップが大きく、屈折率が小さい層である。クラッド層１０４，１０８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（光の漏れを抑制する機能）を有している。
【００５８】
発光装置１００では、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。発光装置１００では、電極１２０，１２２間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加する（電流を注入する）と、活性層１０６に光導波路１６０を生じ、光導波路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、電流が注入される光導波路１６０内で光の強度が増幅される。光導波路１６０は、光を導波させる活性層１０６と、光を閉じ込めるクラッド層１０４，１０８と、によって構成されている。
【００５９】
例えば、図１に示すように、第１導波部１７２に生じ、第１反射部１９０側に向かう光１０は、第１導波部１７２内で増幅された後、第１反射部１９０において反射して、光１２として第３反射部１９４に向かって第２導波部１７４を進行する。このとき、第２導波部１７４内においても光強度が増幅される。第２導波部１７４を進行する光１２の一部は、第２反射部１９２において反射して、光１４として第３光出射部１４４に向かって第２部分１８０を進行し、第３光出射部１４４から光２４として出射される。なお、第２部分１８０内においても光強度が増幅される。第３反射部１９４に至った光１２は、第３反射部１９４において反射して、光１６として第２光出射部１４２に向かって第３導波部１７６を進行し、第２光出射部１４２から光２２として出射される。なお、第３導波部１７６内においても光強度が増幅される。
【００６０】
第３導波部１７６に生じ、第３反射部１９４側に向かう光は、第３反射部１９４において反射して第２導波部１７４に至る。第２導波部１７４に至った光の一部は、第２反射部１９２において反射して第２部分１８０に至り、第３光出射部１４４から出射される。第２導波部１７４に至った光の他の一部は、第１反射部１９０において反射して第１導波部１７２に至り、第１光出射部１４０から出射される。各導波部１７２，１７４，１７６および第２部分１８０を進行する光は、強度が増幅される。
【００６１】
第２部分１８０に生じ、第２反射部１９２側に向かう光は、第２導波部１７４に至り第２反射部１９２において反射する。反射した光の一部は、第１反射部１９０側に向かい、第１反射部１９０において反射して第１導波部１７２に至り、第１光出射部１４０から出射される。また、反射した光の他の一部は、第３反射部１９４側に向かい、第３反射部１９４において反射して第３導波部１７６に至り、第２光出射部１４２から出射される。なお、第１反射部１９０側または第３反射部１９４側に向かう光の一部は、第２反射部１９２において反射して第２部分１８０（光が生じた第２部分１８０とは別の第２部分１８０）に至り、第３光出射部１４４から出射される。各導波部１７２，１７４，１７６および第２部分１８０を進行する光は、強度が増幅される。
【００６２】
なお、第１導波部１７２に生じる光には、直接、第１光出射部１４０から出射されるものもある。同様に、第３導波部１７６に生じる光には、直接、第２光出射部１４２から出射されるものもある。第２部分１８０に生じる光には、直接、第３光出射部１４４から出射されるものもある。これらの光も同様に各導波部１７２，１７６および第２部分１８０において強度が増幅される。
【００６３】
コンタクト層１１０は、図２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は、第２電極１２２とオーミックコンタクトしている。図示の例では、コンタクト層１１０の上面（第２電極１２２との接触面）の平面形状は、光導波路１６０の平面形状と同じである。コンタクト層１１０は、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層である。
【００６４】
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を構成している。柱状部１１１の平面形状は、例えば、光導波路１６０の平面形状と同じである。柱状部１１１の平面形状によって、電極１２０，１２２間の電流経路が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１１の側面を傾斜させてもよい。
【００６５】
絶縁層１１２は、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１１１の側方（平面視における柱状部１１１の周囲）に形成されている。絶縁層１１２は、柱状部１１１の側面に接している。絶縁層１１２の上面は、図２に示すように、コンタクト層１１０の上面と連続していてもよい。絶縁層１１２は、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ2層、ＳｉＯＮ層、Ａｌ2Ｏ
3層、ポリイミド層である。絶縁層１１２として上記の材料を用いた場合、電極１２０，１２２間の電流は、絶縁層１１２を避けて、絶縁層１１２に挟まれた柱状部１１１を流れる。
【００６６】
絶縁層１１２は、活性層１０６の屈折率よりも小さい屈折率を有している。絶縁層１１２を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁層１１２を形成しない部分、すなわち、柱状部１１１が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さい。これにより、平面方向において、光導波路１６０内に効率よく光を閉じ込めることができる。なお、図示はしないが、絶縁層１１２は、設けられていていなくてもよい。この場合、柱状部１１１を取り囲む空気が絶縁層１１２と同様の機能を果たす。
【００６７】
第１電極１２０は、基板１０２下の全面に形成されている。具体的には、第１電極１２０は、第１電極１２０とオーミックコンタクトする層（図示の例では基板１０２）の下面に接して形成されている。第１電極１２０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１２０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１２０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を用いる。
【００６８】
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、基板１０２と反対側からのドライエッチングなどにより該第２コンタクト層を基板１０２と反対側に露出させ、第１電極１２０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。
【００６９】
第２電極１２２は、コンタクト層１１０上に形成されている。さらに、第２電極１２２は、図２に示すように、絶縁層１１２上にも形成されていてもよい。第２電極１２２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１２２は、発光装置１００を駆動するための他方の電極である。例えば、電極１２０，１２２間に位置する活性層１０６（光導波路１６０）は、電流が注入されて光を発生させ、該光の強度を増幅させることができる。第２電極１２２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を用いる。
【００７０】
なお、図１に示す例では、光導波路１６０は、例えば第１光出射部１４０、第２光出射部１４２、第３光出射部１４４など、平面視において第２電極１２２と重なっていない部分を有している。該部分の面積は小さく、該部分も光導波路として機能することができる。図示はしないが、光導波路１６０の全ては、平面視において、第２電極１２２と重なっていてもよい。
【００７１】
また、上記では、第１部分１７０は、直線状に延出する導波部１７２，１７４，１７６が接続された平面形状（コの字状の平面形状）を有していた。図示はしないが、第１部分１７０は、曲率を有するＵ次状の平面形状を有していてもよい。このように第１部分１７０の平面形状は、第１光出射部１４０と第２光出射部１４２とを接続することができれば、特に限定されない。
【００７２】
また、上記では、ＡｌＧａＩｎＰ系の発光装置１００について説明したが、本発明に係る発光装置は、光導波路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、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＰ系、ＧａＰ系、ＡｌＧａＰ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。
【００７３】
また、上記では、発光装置１００を、絶縁層１１２が形成されている領域と、絶縁層１１２が形成されていない領域、すなわち柱状部１１１を形成している領域との間に屈折率差を設けて光を閉じ込める、いわゆる屈折率導波型として説明した。図示はしないが、本発明に係る発光装置は、柱状部１１１を形成することによって屈折率差を設けず、電流を注入することによって生じた光導波路１６０がそのまま導波領域となる、いわゆる利得導波型であってもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００７６】
発光装置１００では、第１部分１７０は、第１側面１０５に位置する第１光出射部１４０と第２光出射部１４２とを接続し、第２部分１８０は、第１部分１７０と、第１光出射部１４０と第２光出射部１４２との間の第１側面１０５に位置する第３光出射部１４４と、を接続し、第２反射部１９２は、第１部分１７０を導波する光を、第２部分１８０に向けて反射させる。このように、発光装置１００では、１つの光導波路１６０に３つ以上の光出射部が設けられている。そのため、発光装置１００では、例えば光導波路の数を増やして光出射部の数を増やす場合に比べて、高い歩留りを有することができる。すなわち、発光装置１００では、光出射部の数を増やしても、歩留りの低下を抑制することができる。例えば、光導波路の数を増やして光出射部の数を増やす場合は、製造上の欠陥が発生して導波路の一部が欠けた場合、光増幅の能力（発光量）が低下するため、歩留りが低下してしまう場合がある。一方、発光装置１００では、光出射部が一本の導波路から分岐する形態を取っているため、導波路の一部に欠陥があってもその欠陥を他の導波路部分で補うことができるため、大きく光増幅の能力を低下させない。
【００７７】
発光装置１００では、第２反射部１９２は、第２部分１８０の延出方向から見て、第１部分１７０と第２部分１８０とが重なる領域１８５にのみ設けられている。そのため、第２反射部１９２は、第１部分１７０の第２導波部１７４を導波する光を、効率よく第２部分１８０に反射させることができる。例えば、図５および図６に示す参考例のように、第２反射部１９２が領域１８５以外に位置する部分１９２ａを有していると、第２導波部１７４を導波し部分１９２ａにおいて反射した光は、第２部分１８０に至らずに吸収されてしまう。そのため、効率よく光を反射させることができない。
【００７８】
発光装置１００では、第１側面１０５には、反射防止膜１５０が設けられている。これにより、光導波路１６０にて発生する光の第１側面１０５における反射率を低くすることができる。さらに、反射防止膜１５０によって、光導波路１６０にて発生する光を、光出射部１４０，１４２，１４４間で直接的に多重反射させることを低減することができる。これにより、直接的な共振器を構成させないことができるため、光導波路１６０にて発生する光のレーザー発振を抑制することができる。その結果、発光装置１００は、ＳＬＤとして光２０，２２，２４を出射することができ、スペックルノイズを低減することができる。
【００７９】
なお、図示はしないが、反射防止膜１５０は、設けられていなくてもよい。
【００８０】
発光装置１００では、角度α，β，（９０°−γ）を臨界角以上とし、導波部１７２，１７６および第２部分１８０の、第１側面１０５の垂線Ｐに対する傾き角を、臨界角より小さくしている。これにより、第１側面１０５における反射率を、内面１３１，１３３，１３４，１３７における反射率より低くすることができる。その結果、より確実に、第１側面１０５の一部を光出射部１４０，１４２，１４４と機能させ、内面１３１，１３３，
１３４，１３７の一部を反射部１９０，１９２，１９４として機能させることができる。
【００８１】
発光装置１００では、第２開口部１３２は、第２導波部１７４に接していない内面を有している。すなわち、第２開口部１３２は、平面視において、第２導波部１７４によって囲まれていない。したがって、発光装置１００では、例えば第２開口部１３２が平面視において第２導波部１７４に囲まれている形態に比べて、第２導波部１７４と第２開口部１３２とのアライメント精度を緩和することができる。
【００８２】
発光装置１００では、第２部分１８０を有さない形態に比べて、光導波路１６０にて発生した光は、発生する場所に応じて、様々な大きさの利得を受けて出射される。そのため、発光装置１００から出射される光は、様々な波長の光が含まれている。したがって、発光装置１００では、第２部分１８０を有さない形態に比べて、スペックルノイズを低減することができる。
【００８３】
２．  発光装置の製造方法
次に、本実施形態に係る発光装置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９は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図２に対応している。
【００８４】
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１０８、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）法が挙げられる。
【００８５】
図８に示すように、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８をパターニングして、柱状部１１１を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。
【００８６】
図３に示すように、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、活性層１０６、および第１クラッド層１０４をパターニングして、開口部１３０，１３２，１３６を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチング（具体的には塩素を使用したドライエッチング）によって行われる。なお、開口部１３０，１３２，１３６を形成する工程は、柱状部１１１を形成する工程の前に行われてもよい。
【００８７】
図９に示すように、柱状部１１１の側面を覆うように絶縁層１１２を形成する。具体的には、まず、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（より具体的にプラズマＣＶＤ法）や塗布法などにより、第２クラッド層１０８の上方（コンタクト層１１０上を含む）に絶縁部材（図示せず）を成膜する。次に、例えばエッチングにより、コンタクト層１１０の上面を露出させる。以上の工程により、絶縁層１１２を形成することができる。
【００８８】
図２に示すように、コンタクト層１１０上に第２電極１２２を形成する。次に、基板１０２の下面に第１電極１２０を形成する。電極１２０，１２２は、例えば、真空蒸着法やスパッタ法などにより形成される。なお、電極１２０，１２２の形成順序は、特に限定されない。
【００８９】
図１に示すように、活性層１０６の第１側面１０５に、反射防止膜１５０を形成する。反射防止膜１５０は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法などにより形成される。なお、反射防止膜１５０を形成する工程は、電極１２０，１２２を形成する工程の前に行われてもよ
い。
【００９０】
以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。
【００９１】
３．  発光装置の変形例
３．１．  第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例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１０は、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００を模式的に示す平面図である。以下、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００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。
【００９２】
発光装置１００では、図１に示すように平面視において、第２開口部１３２は、第１部分１７０の第２導波部１７４によって囲まれていなかった。これに対し、発光装置２００では、図１０に示すように平面視において、第２開口部１３２は、第１部分１７０の第２導波部１７４に囲まれている。すなわち、平面視において、第２開口部１３２の内面の全面は、第２導波部１７４に接している。
【００９３】
発光装置２００では、平面視において第２開口部１３２が第２導波部１７４に囲まれているため、第２導波部１７４を導波する光は、第２開口部１３２を取り囲むように進行する。これにより、第２導波部１７４を導波する光の一部は、第２開口部１３２内に遮られる導波路部分にも染み出し、第２導波路１７４を導波する光は光導波路１６０内で増幅される。その分、平面視において光が導波する領域の面積は、大きくなる。その結果、発光装置２００では、光に大きな利得を与えることができる。
【００９４】
３．２．  第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例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１１は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す平面図である。以下、本実施形態の第２変形例に係る発光装置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。
【００９５】
発光装置１００では、図１に示すように、第１部分１７０および第２部分１８０は、平面視において、第１側面１０５に直交していた。これに対し、発光装置３００では、図１１に示すように、第１部分１７０および第２部分１８０は、平面視において、第１側面１０５の垂線Ｐに対して角度θで傾いて接続されている。具体的には、導波部１７２，１７６および第２部分１８０は、平面視において、第１側面１０５の垂線Ｐに対して角度θで傾いて設けられている。角度θは、鋭角であって、臨界角より小さい角度である。導波部１７２，１７６および第２部分１８０は、第２導波部１７４に傾いて接続されている。
【００９６】
発光装置３００では、発光装置１００に比べて、より確実に、光導波路１６０にて発生する光を、光出射部１４０，１４２，１４４間で直接的に多重反射させることを低減することができる。その結果、より確実に、スペックルノイズを低減することができる。
【００９７】
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について、図面を参照しながら説明する。図１２は、本実施形態に係るプロジェクター８００を模式的に示す図である。なお、便宜上、図１２では、プロジェクター８００を構成する筐体を省略し、さらに光源１００を簡略化して図示している。
【００９８】
プロジェクター８００は、図１２に示すように、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂを含む。赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂは、本発明に係る発光装置である。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。
【００９９】
プロジェクター８００は、さらに、レンズアレイ８０２Ｒ，８０２Ｇ，８０２Ｂと、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂと、投射レンズ（投射装置）８０８と、を含む。
【０１００】
光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ８０２Ｒ，８０２Ｇ，８０２Ｂに入射する。光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光は、レンズアレイ８０２Ｒ，８０２Ｇ，８０２Ｂによって照度分布が均一化された光となる。
【０１０１】
各レンズアレイ８０２Ｒ，８０２Ｇ，８０２Ｂから出射された光は、各液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。そして、投射レンズ８０８は、液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂによって形成された像（画像）を拡大してスクリーン（表示面）８１０に投射する。
【０１０２】
また、プロジェクター８００は、液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂから出射された光を合成して投射レンズ８０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）８０６を、含むことができる。
【０１０３】
各液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂ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８０６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、投射光学系である投射レンズ８０８によりスクリーン８１０上に投射され、拡大された画像が表示される。
【０１０４】
プロジェクター８００では、光出射部の数を増やしても、歩留りの低下を抑制することができる発光装置１００を含むことができる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
また、光源１００を、光源１００からの光を走査することにより、スクリーン上に所望の大きさの画像を表示させる、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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実
施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１０９】
１０，１２，１４，１６，２０，２２，２４…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…絶縁層、１２０…第１電極、１２２…第２電極、１３０…第１開口部、１３１…内面、１３２…第２開口部、１３３，１３４…内面、１３６…第３開口部、１３７…内面、１４０…第１光出射部、１４２…第２光出射部、１４４…第３光出射部、１５０…反射防止膜、１６０…第１光導波路、１７０…第１部分、１７２…第１導波部、１７４…第２導波部、１７６…第３導波部、１８０…第２部分、１８５…領域、１９０…第１反射部、１９２…第２反射部、１９２ａ…部分、１９４…第３反射部、２００，３００…発光装置、８００…プロジェクター、８０２…レンズアレイ、８０４…液晶ライトバルブ、８０６…クロスダイクロイックプリズム、８０８…投射レンズ、８１０…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】
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【図１１】
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【図１２】
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