本發(fā)明涉及發(fā)光裝置以及投影儀。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體激光器、超輻射發(fā)光二極管(Super Luminescent Diode，以下也稱為“SLD”)等半導(dǎo)體發(fā)光裝置例如被作為投影儀的光源使用。在半導(dǎo)體激光器、SLD的光波導(dǎo)路中，光朝向射出光的光射出面被放大。因此，在光射出面附近，存在由于轉(zhuǎn)換為光的載流子的量不足而產(chǎn)生增益飽和導(dǎo)致輸出降低的情況。

例如在專利文獻(xiàn)1中記載有如下內(nèi)容：在半導(dǎo)體激光器中，使用波導(dǎo)路的寬度在諧振器方向緩緩擴(kuò)大的錐形條構(gòu)造，由此，抑制光的電場強(qiáng)度產(chǎn)生諧振器方向上的極端的偏差，減少空間的燒孔效應(yīng)，而能夠抑制增益飽和。并且，在專利文獻(xiàn)1中記載有如下內(nèi)容：將接觸層的寬度設(shè)為比脊形條的寬度小，由此，朝向脊形條的水平方向兩端部的電流的注入量減少，抑制水平方向的載流子產(chǎn)生空間燒孔效應(yīng)，而能夠抑制增益飽和。

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2013/171950號

然而，在專利文獻(xiàn)1中，在半導(dǎo)體激光器中優(yōu)化了電流注入量，對于SLD而言，被優(yōu)化的電流注入量的分布是不同的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的幾個方式的目的之一在于提供一種是SLD且能夠減少增益飽和實現(xiàn)高輸出化的發(fā)光裝置。另外，本發(fā)明的幾個方式的目的之一在于提供一種包括上述發(fā)光裝置的投影儀。

本發(fā)明的發(fā)光裝置包括：

層疊體，其具有能夠被注入電流而產(chǎn)生光的活性層、及夾著上述活性層的第一包覆層和第二包覆層；以及

向上述活性層注入電流的第一電極和第二電極，

上述第二包覆層具有厚度比上述第二包覆層的其它部分大的脊部，

上述活性層構(gòu)成對光進(jìn)行波導(dǎo)的光波導(dǎo)路，

上述光波導(dǎo)路具有射出光的第一光射出面和第二光射出面，

上述光波導(dǎo)路沿相對于上述第一光射出面的法線和上述第二光射出面的法線傾斜的方向延伸，

上述層疊體具有連接區(qū)域，該連接區(qū)域從上述活性層和上述第一包覆層的層疊方向觀察與上述脊部重疊并且與上述第二電極連接，

從上述層疊方向觀察，上述脊部具有寬度隨著從到上述第一光射出面和上述第二光射出面的距離相等的中心位置朝向上述第一光射出面?zhèn)榷鴶U(kuò)大的第一錐形部、以及寬度隨著從上述中心位置朝向上述第二光射出面?zhèn)榷鴶U(kuò)大的第二錐形部，

從上述層疊方向觀察，上述連接區(qū)域具有寬度隨著從上述中心位置朝向上述第一光射出面?zhèn)榷鴶U(kuò)大的第三錐形部、以及寬度隨著從上述中心位置朝向上述第二光射出面?zhèn)榷鴶U(kuò)大的第四錐形部，

從上述層疊方向觀察，規(guī)定上述第三錐形部的寬度的上述連接區(qū)域的外緣相對于上述光波導(dǎo)路的中心線的角度比規(guī)定上述第一錐形部的寬度的上述脊部的外緣相對于上述中心線的角度大，

從上述層疊方向觀察，規(guī)定上述第四錐形部的寬度的上述連接區(qū)域的外緣相對于上述中心線的角度比規(guī)定上述第二錐形部的寬度的上述脊部的外緣相對于上述中心線的角度大。

在這樣的發(fā)光裝置中，不增加向光波導(dǎo)路整體注入的電流量，就能夠減少載流子多余的中心位置處的電流量，能夠增加載流子不足的部分的電流量。因此，這樣的發(fā)光裝置能夠減少增益飽和，實現(xiàn)高輸出化。

在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，可以構(gòu)成為：

上述層疊體具有設(shè)置于上述第二包覆層與上述第二電極之間的接觸層，

上述接觸層與上述第二電極連接。

在這樣的發(fā)光裝置中，能夠減少層疊體與第二電極的接觸電阻。

在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，可以構(gòu)成為：

從上述層疊方向觀察，上述連接區(qū)域的形狀相對于上述中心位置對稱，

從上述層疊方向觀察，上述脊部的形狀相對于上述中心位置對稱。

在這樣的發(fā)光裝置中，能夠減小從第一光射出面射出的光的強(qiáng)度與從第二光射出面射出的光的強(qiáng)度的差。

在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，可以構(gòu)成為：

在上述第一光射出面以及上述第二光射出面設(shè)置有防反射膜。

在這樣的發(fā)光裝置中，能夠抑制第一光射出面以及第二光射出面處的光的反射，能夠高效地從第一光射出面以及第二光射出面射出光。

在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，可以構(gòu)成為：

上述光波導(dǎo)路排列有多個。

在這樣的發(fā)光裝置中，能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出化。

本發(fā)明的投影儀包括：

本發(fā)明的發(fā)光裝置；

根據(jù)圖像信息對從上述發(fā)光裝置射出的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置；以及

對通過上述光調(diào)制裝置形成的圖像進(jìn)行投影的投影裝置。

在這樣的投影儀中，由于包括本發(fā)明的發(fā)光裝置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度化。

附圖說明

圖1是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置的俯視圖。

圖2是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。

圖3是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置的俯視圖。

圖4是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置的俯視圖。

圖5是示意性地表示參考例的發(fā)光裝置的俯視圖。

圖6是用于對光波導(dǎo)路的延伸方向的位置與寬度的關(guān)系進(jìn)行說明的圖表。

圖7是示意性地表示參考例的發(fā)光裝置的俯視圖。

圖8是用于對光波導(dǎo)路的延伸方向的位置與寬度的關(guān)系進(jìn)行說明的圖表。

圖9是用于對光波導(dǎo)路的延伸方向的位置與光強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行說明的圖表。

圖10是用于對光波導(dǎo)路的延伸方向的位置與寬度的關(guān)系進(jìn)行說明的圖表。

圖11是用于對電流量與光輸出的關(guān)系進(jìn)行說明的圖表。

圖12是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置的制造工序的剖視圖。

圖13是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置的制造工序的剖視圖。

圖14是示意性地表示本實施方式的變形例的發(fā)光裝置的俯視圖。

圖15是示意性地表示本實施方式的投影儀的圖。

具體實施方式

以下，使用附圖對本發(fā)明所優(yōu)選的實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。此外，以下說明的實施方式并未不當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容。另外，以下說明的結(jié)構(gòu)未必全是本發(fā)明的必要構(gòu)成要件。

1.發(fā)光裝置

首先，參照附圖對本實施方式的發(fā)光裝置進(jìn)行說明。圖1是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置100的俯視圖。圖2是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置100的圖1的II-II線剖視圖。

如圖1以及圖2所示，發(fā)光裝置100包括層疊體101、絕緣層112、第一電極120、第二電極122、以及防反射膜140。層疊體101具有基板102、第一包覆層104、活性層106、第二包覆層108、以及接觸層110。此外，為了方便，在圖1中省略第二電極122。

基板102例如是第一導(dǎo)電型(例如n型)的GaAs基板。

第一包覆層104設(shè)置于基板102上。第一包覆層104例如是n型的InGaAlP層。此外，雖然未圖示，但也可以在基板102與第一包覆層104之間形成有緩沖層。緩沖層例如是n型的GaAs層、AlGaAs層、InGaP層等。緩沖層能夠提高形成于其上方的層的結(jié)晶品質(zhì)。

活性層106設(shè)置于第一包覆層104上?；钚詫?06例如具有將由InGaP阱層與InGaAlP阻擋層構(gòu)成的量子阱構(gòu)造重疊三個而得的多重量子阱(MQW)構(gòu)造。

如圖1所示，活性層106具有第一側(cè)面106a、第二側(cè)面106b、第三側(cè)面106c、以及第四側(cè)面106d。側(cè)面106a、106b是相互朝向相反方向的面(在圖示的例子中為平行的面)。側(cè)面106c、106d是相互朝向相反方向的面(在圖示的例子中為平行的面)，是連接于側(cè)面106a、106b的面。側(cè)面106a、106b、106c、106d是不與包覆層104、108呈面狀接觸的面。側(cè)面106a、106b也可以是由解理而形成的解理面。

活性層106是能夠被注入電流而產(chǎn)生光的層?；钚詫?06構(gòu)成對光進(jìn)行波導(dǎo)的光波導(dǎo)路160。在光波導(dǎo)路160進(jìn)行波導(dǎo)的光能夠在光波導(dǎo)路160接受增益。

光波導(dǎo)路160從活性層106以及第一包覆層104的層疊方向觀察(也稱為“在俯視時”)，從第一側(cè)面106a延伸至第二側(cè)面106b。光波導(dǎo)路160具有射出光的第一光射出面170和第二光射出面172。第一光射出面170是光波導(dǎo)路160與第一側(cè)面106a連接的連接部。第二光射出面172是光波導(dǎo)路160與第二側(cè)面106b連接的連接部。

光波導(dǎo)路160沿相對于第一光射出面170的法線P1和第二光射出面的法線P2傾斜的方向延伸。在圖示的例子中，光波導(dǎo)路160的中心線A沿相對于法線P1、P2傾斜的方向延伸。中心線A是穿過第一光射出面170的中心與第二光射出面172的中心的假想直線。

光波導(dǎo)路160具有到第一光射出面170和到第二光射出面172的距離相等的中心位置C。在圖1示出的例子中，中心位置C是中心線A上的到光射出面170、172的距離相等的點。

第二包覆層108設(shè)置于活性層106上。第二包覆層108例如是第二導(dǎo)電型(例如p型)的InGaAlP層。包覆層104、108是帶隙比活性層106大且折射率比活性層106小的層。包覆層104、108夾著活性層106，具有抑制注入載流子(電子以及空穴)及漏光的功能。

第二包覆層108具有與活性層106的第一側(cè)面106a連續(xù)的第五側(cè)面108a、以及與活性層106的第二側(cè)面106b連續(xù)的第六側(cè)面108b。第二包覆層108具有厚度比第二包覆層108的其它部分118大的脊部128。脊部128從第五側(cè)面108a延伸至第六側(cè)面108b。脊部128的平面形狀(俯視時的形狀)例如與光波導(dǎo)路160的平面形狀相同。

脊部128的形狀在俯視時相對于中心位置C對稱(點對稱)。脊部128具有第三側(cè)面106c側(cè)的邊界線28a(例如脊部128與絕緣層112的邊界線)、以及第四側(cè)面106d側(cè)的邊界線28b(例如脊部128與絕緣層112的邊界線)。

這里，圖3是示意性地表示第一光射出面170附近的圖1的放大圖。圖4是示意性地表示第二光射出面172附近的圖1的放大圖。此外，為了方便，在圖3以及圖4中省略防反射膜140。

如圖3以及圖4所示，將邊界線28a與側(cè)面106a、106b的交點分別設(shè)為Q1、R1。將邊界線28b與側(cè)面106a、106b的交點分別設(shè)為S1、T1。將穿過交點Q1而與中心線A正交的假想直線L1和邊界線28b的交點設(shè)為U1。將穿過交點T1而與中心線A正交的假想直線L2和邊界線28a的交點設(shè)為V1。

脊部128在俯視時，具有第一區(qū)域128a、第二區(qū)域128b、以及第三區(qū)域128c。第一區(qū)域128a是由從邊界線28a的交點Q1至交點V1的部分、從邊界線28b的交點U1至交點T1的部分、線段Q1U1、以及線段T1V1圍成的區(qū)域。第二區(qū)域128b是由線段Q1U1、線段S1U1、以及線段Q1S1圍成的區(qū)域。第三區(qū)域128c是由線段T1V1、線段R1V1、以及線段R1T1圍成的區(qū)域。第一區(qū)域128a的平面形狀例如是將兩個梯形的上邊彼此連接的形狀。第二區(qū)域128b以及第三區(qū)域128c的平面形狀例如為三角形。

脊部128的寬度W1在俯視時，隨著從中心位置C朝向第一光射出面170側(cè)而擴(kuò)大，并且隨著從中心位置C朝向第二光射出面172側(cè)而擴(kuò)大。

這里，對于脊部128的寬度(光波導(dǎo)路160的延伸方向的某個位置的寬度)W1而言，例如，如第一區(qū)域128a那樣，在穿過邊界線28a、28b并且劃出與中心線A正交的直線(正交直線)的情況下，是該正交直線的邊界線28a、28b間的長度。另一方面，如第二區(qū)域128b以及第三區(qū)域128c那樣，在穿過邊界線28a、28b并且未劃出與中心線A正交的正交直線的情況下，寬度W1在第二區(qū)域128b中是從交點Q1劃至邊界線28b的直線(線段)的長度，在第三區(qū)域128c中是從交點T1劃至邊界線28a的直線(線段)的長度。

脊部128的寬度W1在中心位置C最窄。寬度W1例如在光射出面170、172的位置最寬。脊部128的邊界線28a例如由兩條直線D1、E1構(gòu)成。邊界線28b例如由兩條直線F1、G1構(gòu)成。

脊部128在俯視時，具有寬度W1隨著從中心位置C朝向第一光射出面170側(cè)而擴(kuò)大的第一錐形部129a、以及寬度W1隨著從中心位置C朝向第二光射出面172側(cè)而擴(kuò)大的第二錐形部129b。在俯視時，第一錐形部129a是比穿過中心位置C而與中心線A正交的假想直線(未圖示)靠第一光射出面170側(cè)的部分，第二錐形部129b是比該假想直線靠第二光射出面172側(cè)的部分。

構(gòu)成脊部128的邊界線28a、28b的直線D1、F1是規(guī)定第一錐形部129a的寬度W1的脊部128的外緣(第一外緣部D1、第二外緣部F1)。構(gòu)成邊界線28a、28b的直線E1、G1是規(guī)定第二錐形部129b的寬度W1的脊部128的外緣(第三外緣部E1、第四外緣部G1)。在俯視時，第一外緣部D1以角度α1相對于中心線A傾斜。第二外緣部F1以角度α2相對于中心線A傾斜。第三外緣部E1以角度α3相對于中心線A傾斜。第四外緣部G1以角度α4相對于中心線A傾斜。在圖示的例子中，角度α1、α2、α3、α4是相同的大小。角度α1、α2、α3、α4是脊部128的錐角。

在發(fā)光裝置100中，由p型的第二包覆層108、未摻雜有雜質(zhì)的活性層106、以及n型的第一包覆層104構(gòu)成pin二極管。在發(fā)光裝置100中，若在電極120、122間施加pin二極管的正向偏置電壓(注入電流)，則在光波導(dǎo)路160中發(fā)生電子與空穴的再結(jié)合。通過該再結(jié)合而產(chǎn)生發(fā)光。以該產(chǎn)生的光為起點，連鎖地發(fā)生受激發(fā)射，而在光波導(dǎo)路160放大光的強(qiáng)度。光波導(dǎo)路160由對光進(jìn)行波導(dǎo)的活性層106、以及抑制漏光的包覆層104、108構(gòu)成。

接觸層110設(shè)置于第二包覆層108上。接觸層110設(shè)置于脊部128與第二電極122之間。接觸層110的平面形狀例如與脊部128的平面形狀相同。接觸層110例如是p型的GaAs層。接觸層110與第二電極122連接(具體而言歐姆接觸)。接觸層110是導(dǎo)電性比包覆層104、108高的層。

接觸層110與脊部128構(gòu)成柱狀部111。發(fā)光裝置100是折射率波導(dǎo)型的SLD。在俯視時，光波導(dǎo)路160的平面形狀例如與柱狀部111的平面形狀相同。

由接觸層110、第二包覆層108、活性層106、第一包覆層104、以及基板102構(gòu)成的層疊體101具有與第二電極122連接的連接區(qū)域130。在圖示的例子中，接觸層110在連接區(qū)域130與第二電極122連接。連接區(qū)域130是接觸層110與第二電極122的接觸面，接觸層110具有連接區(qū)域130。連接區(qū)域130在俯視時與脊部128重疊。

連接區(qū)域130的形狀在俯視時相對于中心位置C對稱(點對稱)。連接區(qū)域130具有第三側(cè)面106c側(cè)的邊界線30a(例如接觸層110與絕緣層112的邊界線)、以及第四側(cè)面106d側(cè)的邊界線30b(例如接觸層110與絕緣層112的邊界線)。如圖3以及圖4所示，將邊界線30a與第一側(cè)面106a的交點設(shè)為Q2。將邊界線30b與第二側(cè)面106b的交點設(shè)為T2。

連接區(qū)域130在俯視時，寬度W2隨著從中心位置C朝向第一光射出面170而擴(kuò)大，并且隨著從中心位置C朝向第二光射出面172而擴(kuò)大。

這里，對于連接區(qū)域130的寬度(光波導(dǎo)路160的延伸方向的某個位置的寬度)W2而言，與上述的脊部128的寬度相同地，在穿過邊界線30a、30b并且劃出與中心線A正交的直線(正交直線)的情況下，是該正交直線的邊界線30a、30b間的長度。另一方面，在穿過邊界線30a、30b并且未劃出與中心線A正交的正交直線的情況下，寬度W2是從交點Q2劃至邊界線30b的直線(線段)的長度，或者是從交點T2劃至邊界線30a的直線(線段)的長度。

連接區(qū)域130的寬度W2在中心位置C最窄。寬度W2例如在光射出面170、172的位置最寬。連接區(qū)域130的邊界線30a例如由兩條直線D2、E2構(gòu)成。邊界線30b例如由兩條直線F2、G2構(gòu)成。

連接區(qū)域130在俯視時，具有寬度W2隨著從中心位置C朝向第一光射出面170側(cè)而擴(kuò)大的第三錐形部131a、以及寬度W2隨著從中心位置C朝向第二光射出面172側(cè)而擴(kuò)大的第四錐形部131b。在俯視時，第三錐形部131a是比穿過中心位置C而與中心線A正交的假想直線(未圖示)靠第一光射出面170側(cè)的部分，第四錐形部131b是比該假想直線靠第二光射出面172側(cè)的部分。

構(gòu)成連接區(qū)域130的邊界線30a、30b的直線D2、F2是規(guī)定第三錐形部131a的寬度W2的連接區(qū)域130的外緣(第五外緣部D2、第六外緣部F2)。構(gòu)成邊界線30a、30b的直線E2、G2是規(guī)定第四錐形部131b的寬度W2的連接區(qū)域130的外緣(第七外緣部E2、第八外緣部G2)。在俯視時，第五外緣部D2以角度β1相對于中心線A傾斜。第六外緣部F2以角度β2相對于中心線A傾斜。第七外緣部E2以角度β3相對于中心線A傾斜。第八外緣部G2以角度β4相對于中心線A傾斜。在圖示的例子中，角度β1、β2、β3、β4是相同的大小。角度β1、β2、β3、β4是連接區(qū)域130的錐角。

在俯視時，規(guī)定第三錐形部131a的寬度W2的連接區(qū)域130的第五外緣部D2相對于中心線A的角度β1是比規(guī)定第一錐形部129a的寬度W1的脊部128的第一外緣部D1相對于中心線A的角度α1大的角度。相同地，角度β2、β3、β4是分別比角度α2、α3、α4大的角度。

如圖2所示，絕緣層112在第二包覆層108上，設(shè)置于柱狀部111的側(cè)方(俯視時的柱狀部111的周圍)以及柱狀部111上的一部分。在圖示的例子中，根據(jù)設(shè)置于柱狀部111上的絕緣層112的開口的平面形狀決定連接區(qū)域130的平面形狀。絕緣層112例如為SiN層、SiO₂層、SiON層、Al₂O₃層、以及聚酰亞胺層。在使用上述的材料作為絕緣層112的情況下，電極120、122間的電流避開絕緣層112在夾持于絕緣層112的柱狀部111流動。絕緣層112例如具有比第二包覆層108的折射率小的折射率。

第一電極120設(shè)置于基板102之下。第一電極120設(shè)置于與第一電極120歐姆接觸的層(在圖示的例子中為基板102)的下表面。第一電極120是用于驅(qū)動發(fā)光裝置100(向活性層106注入電流)的一方的電極。作為第一電極120，例如使用從第一包覆層104側(cè)按Cr層、AuGe層、Ni層、以及Au層的順序?qū)盈B而得的電極。

第二電極122設(shè)置于脊部128的上方。具體而言，第二電極122設(shè)置于接觸層110上以及絕緣層112上。第二電極122是用于驅(qū)動發(fā)光裝置100(向活性層106注入電流)的另一方的電極。作為第二電極122，例如使用從接觸層110側(cè)按Cr層、AuZn層、以及Au層的順序?qū)盈B而得的電極。

防反射(AR：Anti-Reflection)膜140設(shè)置于光射出面170、172。在圖示的例子中，防反射膜140設(shè)置于側(cè)面106a、106b。防反射膜140例如為SiO₂層、Ta₂O₅層、Al₂O₃層、TiN層、TiO₂層、SiON層、SiN層、或它們的多層膜。

此外，以上對AlGaInP系的發(fā)光裝置100進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的發(fā)光裝置能夠使用可形成光波導(dǎo)路的一切材料系。若為半導(dǎo)體材料，則例如能夠使用AlGaN系、GaN系、InGaN系、GaAs系、AlGaAs系、InGaAs系、InGaAsP系、InP系、GaP系、AlGaP系、ZnCdSe系等半導(dǎo)體材料。

發(fā)光裝置100例如能夠應(yīng)用于投影儀、顯示器、照明裝置、以及測量裝置等的光源。

發(fā)光裝置100例如具有以下的特征。

在發(fā)光裝置100中，在俯視時，脊部128具有第一錐形部129a以及第二錐形部129b，連接區(qū)域130具有第三錐形部131a以及第四錐形部131b，角度β1、β2、β3、β4分別比角度α1、α2、α3、α4大。因此，在發(fā)光裝置100中，提供一種能夠減少增益飽和實現(xiàn)高輸出化的發(fā)光裝置。以下，對其理由進(jìn)行說明。

圖5是示意性地表示脊部1128的邊界線1028a、1028b以及連接區(qū)域1130的邊界線1030a、1030b與光波導(dǎo)路1160的中心線A平行的發(fā)光裝置1000的俯視圖。如圖6所示，在發(fā)光裝置1000中，在線段Q1U1的位置與線段T1V1的位置之間的光波導(dǎo)路1160的延伸方向上，連接區(qū)域1130的寬度W1與脊部1128的寬度W2恒定。

圖7是示意性地表示脊部2128和連接區(qū)域2130的寬度W1、W2隨著從中心位置C朝向第一光射出面2170側(cè)而擴(kuò)大并且隨著從中心位置C朝向第二光射出面2172側(cè)而擴(kuò)大的發(fā)光裝置2000的俯視圖。在發(fā)光裝置2000中，連接區(qū)域2130相對于光波導(dǎo)路2160的中心線A的錐角β與脊部2128相對于中心線A的錐角α相同。因此，如圖8所示，在光波導(dǎo)路2160的延伸方向上，脊部2128的寬度W1與連接區(qū)域2130的寬度W2是相同的斜率。

圖9是用于對發(fā)光裝置100、1000、2000中光波導(dǎo)路的延伸方向(傳輸方向)的位置與光強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。圖9的橫軸表示線段Q1U1的位置與線段T1V1的位置之間的光波導(dǎo)路的延伸方向的位置。圖9的縱軸的光強(qiáng)度是指在光波導(dǎo)路的延伸方向的某個位置，每單位時間通過相對于光波導(dǎo)路的延伸方向垂直的剖面的光子的數(shù)目。

在SLD中，光朝向光射出面?zhèn)?反射率較小的一側(cè))呈指數(shù)函數(shù)地放大。因此，如圖9所示，光強(qiáng)度具有在光波導(dǎo)路的延伸方向不均勻的分布。由此，例如如發(fā)光裝置1000那樣，在光波導(dǎo)路的延伸方向上每單位長度的電流量恒定的情況下，在光射出面附近，載流子相對于光(相對于光子)變得相對地不足。即，在要將光放大時，轉(zhuǎn)換為光的載流子變得不足。其結(jié)果是，在光強(qiáng)度較大的光射出面?zhèn)?線段Q1U1側(cè)、線段T1V1側(cè))產(chǎn)生增益飽和，因此，光輸出降低。此外，每單位長度的電流量是指在光波導(dǎo)路的延伸方向的某個位置，在該部分沿層疊方向(例如活性層106以及第一包覆層104的層疊方向)流動的電流量。

光強(qiáng)度較小的部分(例如中心位置C)是與光射出面?zhèn)认啾容d流子較多的狀態(tài)，載流子未充分地轉(zhuǎn)換為光，載流子多余。因此，通過將生成這樣的多余載流子的電流注入載流子不足的光射出面?zhèn)龋軌蜻M(jìn)行高輸出并且高效率的驅(qū)動。即，通過使每單位長度的電流量變化，能夠?qū)⒐獠▽?dǎo)路整體的注入電流量保持為恒定，并且減少增益飽和，增大最終的光輸出。

在發(fā)光裝置100中，如上述那樣，連接區(qū)域130具有第三錐形部131a以及第四錐形部131b。因此，在俯視時，在線段Q1U1的位置與線段T1V1的位置之間的光波導(dǎo)路160的延伸方向上，能夠使光波導(dǎo)路160的每單位長度的電流量隨著從中心位置C朝向光射出面170、172側(cè)而增加。

并且，在發(fā)光裝置100中，脊部128具有第一錐形部129a以及第二錐形部129b，角度β1、β2、β3、β4分別比角度α1、α2、α3、α4大。因此，如圖10所示，在光波導(dǎo)路160的延伸方向上，連接區(qū)域130的寬度W2與脊部128的寬度W1相比，斜率變大。因此，在發(fā)光裝置100中，與錐角β和錐角α相同的情況相比(與發(fā)光裝置2000相比)，不增加向光波導(dǎo)路160整體注入的電流量，就能夠減少載流子多余的中心位置C處的電流量，能夠增加載流子不足的線段Q1S1、S1T1中的電流量。因此，發(fā)光裝置100與發(fā)光裝置2000相比，能夠高效地進(jìn)一步減少增益飽和，實現(xiàn)高輸出化(參照圖9)。

這里，圖11是用于對發(fā)光裝置100、1000、2000中向光波導(dǎo)路注入的注入電流量與光輸出的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。如圖11所示，發(fā)光裝置100與發(fā)光裝置1000、2000相比，斜率效率在高輸出區(qū)域(電流量較多的區(qū)域)較好。因此，對于發(fā)光裝置100而言，特別是在高輸出區(qū)域，能夠高效地驅(qū)動。

此外，如圖11所示，發(fā)光裝置100與發(fā)光裝置1000、2000相比，存在光輸出上升的電流量(閾值電流量)變多的情況。這是因為，發(fā)光裝置100與發(fā)光裝置1000、2000相比，在俯視時，光波導(dǎo)路160的形狀與注入電流的連接區(qū)域130的形狀的差較大。

并且，在發(fā)光裝置100中，光波導(dǎo)路160沿相對于第一光射出面170的法線P1和第二光射出面172的法線P2傾斜的方向延伸。因此，在發(fā)光裝置100中，能夠抑制使光波導(dǎo)路160中產(chǎn)生的光在光射出面170、172間直接地多重反射。由此，在發(fā)光裝置100中，能夠不構(gòu)成直接的諧振器，從而能夠抑制光波導(dǎo)路160中產(chǎn)生的光的激光振蕩。其結(jié)果是，發(fā)光裝置100能夠減少斑點噪聲。發(fā)光裝置100為SLD。

在發(fā)光裝置100中，層疊體101具有設(shè)置于第二包覆層108與第二電極122之間的接觸層110。因此，在發(fā)光裝置100中，能夠減少層疊體101與第二電極122的接觸電阻。

在發(fā)光裝置100中，在俯視時，連接區(qū)域130的形狀相對于中心位置C對稱，脊部128的形狀相對于中心位置C對稱。由此，在發(fā)光裝置100中，例如能夠縮小從第一光射出面170射出的光的強(qiáng)度與從第二光射出面172射出的光的強(qiáng)度的差。

在發(fā)光裝置100中，在光射出面170、172設(shè)置有防反射膜140。因此，在發(fā)光裝置100中，能夠抑制光射出面170、172處的光的反射，能夠高效地從光射出面170、172射出光。

此外，雖然未圖示，但在角度α1、α2的大小相互不同的情況下、在角度β1、β2的大小相互不同的情況下，本發(fā)明的發(fā)光裝置可以滿足β1＞α1、β2＞α2中的任一個關(guān)系，也可以滿足兩方的關(guān)系。另外，雖然未圖示，但在角度α3、α4的大小相互不同的情況下、在角度β3、β4的大小相互不同的情況下，本發(fā)明的發(fā)光裝置可以滿足β3＞α3、β4＞α4中的任一個關(guān)系，也可以滿足兩方的關(guān)系。

2.發(fā)光裝置的制造方法

接下來，參照附圖對本實施方式的發(fā)光裝置100的制造方法進(jìn)行說明。圖12以及圖13是示意性地表示本實施方式的發(fā)光裝置100的制造工序的剖視圖。

如圖12所示，在基板102上，使第一包覆層104、活性層106、第二包覆層108、以及接觸層110依次外延生長。由此，能夠形成層疊體101。作為使其外延生長的方法，例如可舉出MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy：分子束外延)法。

如圖13所示，對接觸層110以及第二包覆層108進(jìn)行圖案成型，形成柱狀部111。圖案成型例如通過光刻以及蝕刻進(jìn)行。此外，接觸層110與第二包覆層108的蝕刻可以同時進(jìn)行，也可以分別進(jìn)行。

如圖2所示，以覆蓋柱狀部111的側(cè)面的方式形成絕緣層112。具體而言，絕緣層112以如下方式形成：通過CVD(Chemical Vapor Deposition)法(更具體而言為等離子體CVD法)、涂覆法等對絕緣部件(未圖示)進(jìn)行成膜，并對該絕緣部件進(jìn)行圖案成型。圖案成型例如由光刻以及蝕刻進(jìn)行。

接下來，在接觸層110上形成第二電極122。接下來，在基板102的下表面形成第一電極120。電極120、122例如通過真空蒸鍍法、濺射法等形成。此外，電極120、122的形成順序并未被特別限定。

如圖1所示，在光射出面170、172形成防反射膜140。防反射膜140例如通過CVD法、濺射法等形成。此外，防反射膜140也可以在形成電極120、122之前形成。

通過以上的工序，能夠制造發(fā)光裝置100。

3.發(fā)光裝置的變形例

接下來，參照附圖對本實施方式的變形例的發(fā)光裝置進(jìn)行說明。圖14是示意性地表示本實施方式的變形例1的發(fā)光裝置200的俯視圖。此外，為了方便，在圖14中省略第二電極122。

以下，在本實施方式的變形例1的發(fā)光裝置200中，對與本實施方式的發(fā)光裝置100的構(gòu)成部件具有相同的功能的部件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略其詳細(xì)的說明。

如圖1所示，上述的發(fā)光裝置100具有一個光波導(dǎo)路160。與此相對的，如圖14所示，發(fā)光裝置200具有多個光波導(dǎo)路160。在圖示的例子中，發(fā)光裝置200具有三個光波導(dǎo)路160。多個光波導(dǎo)路160在俯視時，沿著從活性層106的第三側(cè)面106c朝向第四側(cè)面106d的方向排列。

另外，以下對本實施方式的變形例2進(jìn)行說明。上述的發(fā)光裝置100如圖2所示那樣，在發(fā)光裝置100中，接觸層110覆蓋脊部128的上表面。與此相對，在變形例2的發(fā)光裝置中，接觸層110設(shè)置于脊部128的上表面的一部分，接觸層110僅設(shè)置于連接區(qū)域。在脊部128的俯視觀察的連接區(qū)域以外的區(qū)域為絕緣區(qū)域。在絕緣區(qū)域設(shè)置絕緣層，而未設(shè)置接觸層110。由此，能夠降低注入到接觸層110的電流向接觸層110的沿層方向流動，能夠提高電流注入的效率。此處所指的沿層方向是指在從與層疊方向交叉的方向觀察的剖視圖中沿著成為對象的層的方向。

在發(fā)光裝置200中，與發(fā)光裝置100相同地，能夠減少增益飽和，實現(xiàn)高輸出化。并且，在發(fā)光裝置200中，光波導(dǎo)路160排列有多個，從而能夠進(jìn)一步實現(xiàn)高輸出化。

4.投影儀

接下來，參照附圖對本實施方式的投影儀進(jìn)行說明。圖15是示意性地表示本實施方式的投影儀900的圖。

如圖15所示，投影儀900包括射出紅色光的紅色光源200R、射出綠色光的綠色光源200G、以及射出藍(lán)色光的藍(lán)色光源200B。紅色光源200R、綠色光源200G、以及藍(lán)色光源200B是本發(fā)明的發(fā)光裝置。以下，對使用發(fā)光裝置200作為本發(fā)明的發(fā)光裝置的例子進(jìn)行說明。此外，為了方便，在圖15省略構(gòu)成投影儀900的框體，進(jìn)一步將光源200R、200G、200B簡化。

投影儀900還包括透鏡陣列902R、902G、902B、透射式的液晶光閥(光調(diào)制裝置)904R、904G、904B、以及投影透鏡(投影裝置)908。

從光源200R、200G、200B射出的光入射至各透鏡陣列902R、902G、902B。透鏡陣列902R、902G、902B在光源200R、200G、200B側(cè)具有供從第一光射出面170射出的光入射的入射面901。入射面901例如為平坦的面。入射面901與多個第一光射出面170對應(yīng)地設(shè)置有多個，且等間隔地配置。入射面901的法線(未圖示)相對于第一側(cè)面106a傾斜。通過入射面901，能夠使從第一光射出面170射出的光的光軸相對于液晶光閥904R、904G、904B的照射面905正交。

透鏡陣列902R、902G、902B在液晶光閥904R、904G、904B側(cè)具有射出面903。射出面903例如為凸?fàn)畹拿妗Ｉ涑雒?03與多個入射面901對應(yīng)地設(shè)置有多個，且等間隔地配置。光軸在入射面901轉(zhuǎn)換后的光通過射出面903聚集、或者減小擴(kuò)散角，而能夠重疊(一部分重疊)。由此，能夠均勻性較好地照射液晶光閥904R、904G、904B。

如上所述，透鏡陣列902R、902G、902B控制從第一光射出面170射出的光的光軸，能夠使該光聚集。

被各透鏡陣列902R、902G、902B聚集的光入射至各液晶光閥904R、904G、904B。各液晶光閥904R、904G、904B根據(jù)圖像信息分別對入射的光進(jìn)行調(diào)制。而且，投影透鏡908將由液晶光閥904R、904G、904B形成的像(圖像)放大并投影至屏幕(顯示面)910。

另外，投影儀900能夠包括正交分色棱鏡(色光合成機(jī)構(gòu))906，該正交分色棱鏡906將從液晶光閥904R、904G、904B射出的光合成并向投影透鏡908引導(dǎo)。

由各液晶光閥904R、904G、904B調(diào)制后的三種色光入射至正交分色棱鏡906。該棱鏡以將四個直角棱鏡貼合的方式形成，在其內(nèi)表面呈十字狀地配置有反射紅色光的電介質(zhì)多層膜和反射藍(lán)色光的電介質(zhì)多層膜。利用這些電介質(zhì)多層膜合成三種色光，而形成顯示彩色圖像的光。而且，被合成后的光通過投影光學(xué)系統(tǒng)亦即投影透鏡908投影至屏幕910上，而顯示被放大后的圖像。

此外，在圖15示出的例子中，雖然未對從設(shè)置于第二側(cè)面106b的第二光射出面172射出的光進(jìn)行圖示，但該光也可以在入射至未圖示的反射部以及透鏡陣列之后，入射至液晶光閥904R、904G、904B。

在投影儀900中，能夠包括能夠減少增益飽和實現(xiàn)高輸出化的發(fā)光裝置200。因此，在投影儀900中，能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度化。

對于投影儀900而言，為如下方式(背光燈方式)：將發(fā)光裝置200配置在液晶光閥904R、904G、904B的正下方，使用透鏡陣列902R、902G、902B來同時進(jìn)行聚光與均勻照明。因此，在投影儀900中，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的損失減少和部件件數(shù)的削減。

此外，在上述的例子中，雖然作為光調(diào)制裝置使用了透射式的液晶光閥，但也可以使用液晶以外的光閥，還可以使用反射型的光閥。作為這樣的光閥，例如，可舉出反射型的液晶光閥、數(shù)字微鏡設(shè)備(Digital Micromirror Device)。另外，投影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的光閥的種類進(jìn)行適當(dāng)變更。

另外，也能夠?qū)⒐庠?00R、200G、200B應(yīng)用于圖像形成裝置亦即具有掃描機(jī)構(gòu)那樣的掃描式的圖像顯示裝置(投影儀)的光源裝置，該裝置通過在屏幕上對來自光源200R、200G、200B的光進(jìn)行掃描，而在顯示面顯示所希望的大小的圖像。

本發(fā)明也可以在具有本申請所記載的特征、效果的范圍內(nèi)省略一部分的結(jié)構(gòu)，或者將各實施方式、變形例進(jìn)行組合。

本發(fā)明包括與在實施方式中說明的結(jié)構(gòu)實際上相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法以及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)、或者目的以及效果相同的結(jié)構(gòu))。另外，本發(fā)明包括對在實施方式中說明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)的部分進(jìn)行了置換的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括能夠與實施方式中說明的結(jié)構(gòu)起到相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或者能夠?qū)崿F(xiàn)相同的目的的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包括對在實施方式中說明的結(jié)構(gòu)附加了公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。

附圖標(biāo)記說明：

28a、28b、30a、30b…邊界線；100…發(fā)光裝置；101…層疊體；102…基板；104…第一包覆層；106…活性層；106a…第一側(cè)面；106b…第二側(cè)面；106c…第三側(cè)面；106d…第四側(cè)面；108…第二包覆層；108a…第五側(cè)面；108b…第六側(cè)面；110…接觸層；111…柱狀部；112…絕緣層；118…其它部分；120…第一電極；122…第二電極；128…脊部；128a…第一區(qū)域；128b…第二區(qū)域；128c…第三區(qū)域；129a…第一錐形部；129b…第二錐形部；130…連接區(qū)域；131a…第三錐形部；131b…第四錐形部；140…防反射膜；160…光波導(dǎo)路；170…第一光射出面；172…第二光射出面；200…發(fā)光裝置；900…投影儀；901…入射面；902R、902G、902B…透鏡陣列；904R、904G、904B…液晶光閥；905…照射面；906…正交分色棱鏡；908…投影透鏡；910…屏幕；1000…發(fā)光裝置；1028a、1028b…邊界線；1030a、1030b…邊界線；1128…脊部；1130…連接區(qū)域；1160…光波導(dǎo)路；2000…發(fā)光裝置；2128…脊部；2130…連接區(qū)域；2160…光波導(dǎo)路；2170…第一光射出面；2172…第二光射出面。