发光装置以及投影仪制造方法及图纸

技术编号:7042794 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种发光装置以及投影仪。该发光装置包含第一层;第二层;以及被所述第一层与所述第二层夹持的结构体,所述结构体具有第一微细壁状构件、第二微细壁状构件以及被该第一微细壁状构件与第二微细壁状构件夹持的半导体构件,所述第一以及所述第二微细壁状构件具有第三层、第四层以及被该第三层与所述第四层夹持的第五层,所述第五层是产生光并且对光进行波导的层,所述第三层以及所述第四层是对在所述第五层中产生的光进行波导的层,所述第一层以及所述第二层是抑制在所述第五层中产生的光发生泄漏的层,在所述第五层中产生的光的传播方向与所述第一以及所述第二微细壁状构件交叉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光装置以及投影仪
技术介绍
现已知有如下的发光装置在基板上形成由III族氮化物半导体构成的发光层, 从外部注入电流,在发光层内使电子与空穴复合而发光。在这样的发光装置中,有时会在发光层与基板之间产生应变。特别是,在使用了 InGaN作为发光层且使用了与^iGaN不同的材料(例如GaN)作为基板的情况下,会在两者之间产生晶格不匹配,因该晶格不匹配而使应变变大。一旦产生这样的应变,就会对发光层施加由压电效应造成的电场(压电电场), 从而使电子与空穴的发光复合概率显著地降低。作为解决上述的问题的方法,例如有如下的方法,S卩,如专利文献1中记载的那样,将III族氮化物半导体制成微细柱状晶体结构,以缓解在发光层与基板之间产生的应变。专利文献1日本特开2008-169060号公报但是,在专利文献1所记载的技术中,由于微细柱状晶体结构的侧面是露出的,因此有时会产生与侧面附近的缺陷或杂质相伴的非发光复合,使发光效率降低的情况。
技术实现思路
本专利技术几个方式的目的之一在于提供一种发光效率高的发光装置。另外,本专利技术几个方式目的之一在于提供一种具有上述发光装置的投影仪。本专利技术涉及的发光装置,包含第一层,其具有第一面;第二层,其具有与所述第一面对置的第二面;及结构体,其被所述第一面和所述第二面夹持,所述结构体具有第一微细壁状构件、第二微细壁状构件和半导体构件,所述第一微细壁状构件以及所述第二微细壁状构件具有第三层,其与所述第一面邻接;第四层,其与所述第二面邻接;及第五层,其被所述第三层和所述第四层夹持,所述半导体构件被所述第一微细壁状构件和所述第二微细壁状构件夹持,所述第一层及所述第二层的材质为GaN,所述第三层、所述第四层、所述第五层及所述半导体构件的材质为hxGai_xN(0 < χ < 1),所述第五层的χ值比所述第三层的χ的值、所述第四层的χ的值及所述半导体构件的X的值大,所述第五层是产生光并且传导光的层,所述第三层及所述第四层是传导在所述第五层中产生的光的层,所述第一层及所述第二层是抑制在所述第五层中产生的光的泄漏的层,从所述第一面的垂线方向俯视用于传播在所述第五层中产生的光的波导路径时, 用于传播在所述第五层中产生的光的波导路径与所述第一微细壁状构件及所述第二微细壁状构件交叉,所述第一微细壁状构件及所述第二微细壁状构件的在所述波导路径的延伸方向的长度为λ/2ηι;所述半导体构件的在所述波导路径的延伸方向的长度为λ/2η2。其中,λ是在所述第五层中产生的光的波长,Ii1是所述第一微细壁状构件以及所述第二微细壁状构件的有效折射率,η2是所述半导体构件的有效折射率。根据这种发光装置,在第一微细壁状构件与第二微细壁状构件之间形成有半导体构件。因此,能够抑制第一微细壁状构件以及第二微细壁状构件的侧面中的非发光复合。由此,在这样的发光装置中,能够缓和基板与结构体之间产生的应变,并且得到较高的发光效率。相反地,当不形成这种半导体构件而露出微细壁状构件的侧面时,存在产生伴随着该侧面附近的缺陷、杂质的非发光复合,而使发光效率降低的情况。并且,根据这种发光装置,半导体构件的材质是InGaN,第一微细壁状构件以及第二微细壁状构件的材质例如也是InGaN。因此,与在第一微细壁状构件以及第二微细壁状构件之间形成例如由氧化硅、聚酰亚胺构成的绝缘部件的情况相比,能够使第一微细壁状构件以及第二微细壁状构件与半导体构件的热膨胀系数接近。由此,在这样的发光装置中,即使例如由于电流的注入而发热,也能够减小由于热膨胀而施加到结构体的压力,能够抑制压力所导致的发光效率降低、寿命降低。并且,根据这种发光装置,第一微细壁状构件的在波导路径的延伸方向的长度是 λ /2ηι,第二微细壁状构件的在波导路径的延伸方向的长度是λ /2ηι,半导体构件的在波导路径的延伸方向的长度是λ/2η2。由此,在波导路径的延伸方向传播的光中,当从微细壁状构件入射到半导体构件时被界面反射的光与从半导体构件入射到微细壁状构件时被界面反射的光抵消。例如,在半导体构件折射率大于微细壁状构件折射率的情况下,当从微细壁状构件入射到半导体构件时被界面反射的光的相位反转180度(错开半波长大小的相位)。 此时,从半导体构件入射到微细壁状构件时被界面反射的光的相位不发生变化。在微细壁状构件的在波导路径的延伸方向的长度是λ/2ηι,并且半导体构件的在波导路径的延伸方向的长度是λ/2 的情况下,该两个界面间的距离往返是λ/n2,因此当仅被一方界面反射的光的相位发生180度的反转(错开半波长大小的相位)时,两个反射光的相位变成相互相反的相位而抵消。在折射率的大小相反的情况下,也同样地仅与上述相反的反射光的相位发生反转,仍然是两个反射光的相位成为相互相反的相位而抵消。另外,在第一微细壁状构件与第二微细壁状构件的折射率相等的情况下,从微细壁状构件入射到半导体构件时的反射率与从半导体构件入射到微细壁状构件时的反射率相等。由此,反射光完全被抵消,实际上未完全被反射,而是向波导路径的延伸方向传播。即,能够使第一微细壁状构件和半导体构件界面与第二微细壁状构件和半导体构件界面之间不产生多重反射。其结果,能够抑制元件内部的界面间的局部反射、反馈所导致的激光振荡。本专利技术的发光装置,包含第一层,其具有第一面;第二层,其具有与所述第一面对置的第二面;及结构体,其被所述第一面和所述第二面夹持,所述结构体具有第一微细壁状构件、第二微细壁状构件以及半导体构件,所述第一微细壁状构件及所述第二微细壁状构件具有第三层,其与所述第一面邻接;第四层,其与所述第二面邻接;及第五层,其被所述第三层和所述第四层夹持,所述半导体构件被所述第一微细壁状构件和所述第二微细壁状构件夹持,所述第一层及所述第二层的材质为AWaN,所述第三层及所述第四层的材质为GaN,所述第五层及所述半导体构件的材质为MxGi^xN(0 < χ < 1),所述第五层的χ值大于所述半导体构件的χ值,所述第五层是产生光并且传导光的层,所述第三层及所述第四层是传导在所述第五层中产生的光的层,所述第一层及所述第二层是抑制在所述第五层中产生的光的泄漏的层,从所述第一面的垂线方向俯视用于传播在所述第五层中产生的光的波导路径时, 用于传播在所述第五层中产生的光的波导路径与所述第一微细壁状构件以及所述第二微细壁状构件交叉,所述第一微细壁状构件以及所述第二微细壁状构件的在所述波导路径的延伸方向的长度为λ/2ηι;所述半导体构件的在所述波导路径的延伸方向的长度为λ/2 ,其中,λ是在所述第五层中产生的光的波长,H1是所述第一微细壁状构件及所述第二微细壁状构件的有效折射率,η2是所述半导体构件的有效折射率。根据这种发光装置,同样地能够得到高的发光效率。在本专利技术的发光装置中,所述半导体构件还可以形成在所述第一微细壁状构件的与所述第二微细壁状构件侧相反的一侧,以及所述第二微细壁状构件的与所述第一微细壁状构件侧相反的一侧。根据这种发光装置,能够更加抑制第一微细壁状构件以及第二微细壁状构件的侧面中的非发光复合,从而能够得到更高的发光效率。本专利技术的发光装置可以是超发光二极管。根据这种发光装置,能够抑制激光振荡,在作为投影仪等图像投影装置、图像显示装置的光源而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光装置,其特征在于,包括:第一层,其具有第一面;第二层,其具有与所述第一面对置的第二面;及结构体,其被所述第一面和所述第二面夹持,所述结构体具有第一微细壁状构件、第二微细壁状构件和半导体构件,所述第一微细壁状构件以及所述第二微细壁状构件具有:第三层,其与所述第一面邻接;第四层,其与所述第二面邻接;及第五层,其被所述第三层和所述第四层夹持,所述半导体构件被所述第一微细壁状构件和所述第二微细壁状构件夹持,所述第一层及所述第二层的材质为GaN,所述第三层、所述第四层、所述第五层及所述半导体构件的材质为InxGa1-xN,其中,0<x<1,所述第五层的x值比所述第三层的x的值、所述第四层的x的值及所述半导体构件的x的值大,所述第五层是产生光并且传导光的层,所述第三层及所述第四层是传导在所述第五层中产生的光的层,所述第一层及所述第二层是抑制在所述第五层中产生的光的泄漏的层,从所述第一面的垂线方向俯视用于传播在所述第五层中产生的光的波导路径时,用于传播在所述第五层中产生的光的波导路径与所述第一微细壁状构件及所述第二微细壁状构件交叉,所述第一微细壁状构件及所述第二微细壁状构件的在所述波导路径的延伸方向的长度为λ/2n1,所述半导体构件的在所述波导路径的延伸方向的长度为λ/2n2,其中,λ是在所述第五层中产生的光的波长,n1是所述第一微细壁状构件及所述第二微细壁状构件的有效折射率,n2是所述半导体构件的有效折射率。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:望月理光
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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