JP6816726B2 - 発光素子および表示装置 - Google Patents
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Description
前記第1電極層は、前記第2端から前記第1端に向けて延設されたストライプ型の電極層である。
前記第1導電型層は、前記第1電極層により形成される電流注入領域と、非電流注入領域とを含む。
前記第2導電型層は、前記基板上に設けられる。
前記活性層は、第1導電型層および前記第2導電型層の間に設けられる。
前記第2電極層は、前記基板または前記第2導電型層に接する。
前記第1導電型層、前記活性層、および前記第2導電型層に含まれる導波構造は、第1領域と、前記第1領域と前記第1端との間に設けられた第2領域とを含む。
前記第1領域は、前記電流注入領域により構成される第1導波路および前記非電流注入領域を有し、前記電流注入領域の屈折率と、前記非電流注入領域の屈折率との差として第1屈折率差を有する。
前記第2領域は、前記第1導波路から前記第1端へ向けて延長されるように設けられた第2導波路を有し、前記第2導波路の屈折率と、前記第2領域内における、前記第2導波路の周囲の領域の屈折率との差として、前記第1屈折率差より大きい第2屈折率差を有する。
前記第2導波路は、前記第1端へ向かうにしたがい幅が狭くなるように構成される領域を有する。
導波構造において、第1凹部の深さより、第2凹部の深さが深く設けられることにより、第1領域における第1屈折率差より大きい、第2領域における第2屈折率差を実現することができる。
これにより、第2導波路における光閉じ込め効果を促進させることができる。
これにより、第1導波路で発生および伝搬する全光量を第2導波路へ確実に導くことができ、光損失を抑えることができる。
例えば第1導波路が非直線状である場合、レーザ発振を抑制してSLDの構造を実現できる。
例えば第1導波路が非直線状である場合、レーザ発振を抑制してSLDの構造を実現できる。
これにより、レーザ発振を抑制してSLDの構造を実現できる。
例えば第1端のみが光出射端であり、第2端が反射端である場合に、第2端に近い領域(第2端から、第1端から第2端までの長さの1/2までの領域)における第1導波路での電流注入量を減らすことにより、第1端に近い導波路の領域での電流注入量を増やすことができる。これにより、第1端に近い導波路での誘導放出の効率を高めることができ、高出力化を実現できる。
これにより、第2端での光の反射角を小さくすることができ、光利用効率を高めることができる。
前記画像生成部は、前記発光素子から出射された光を2次元状にスキャン可能であり、画像データに基づき、投射される前記光による輝度を制御可能に構成される。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
L1=990μm
L2=1000μm
L3=2200μm
W1=7μm
W2=6μm
W3=3.4μm
活性層:INGaN
ガイド層:GaN、またはINGaN
クラッド層:InAlGaN、またはAlGaN
コンタクト層:GaN、またはAlGaN
3.6)他の形態6
(1)
基板と、光出射端である第1端と、前記第1端の反対側に設けられた第2端とを備える発光素子であって、
前記第2端から前記第1端に向けて延設されたストライプ型の第1電極層と、
前記第1電極層により形成される電流注入領域と、非電流注入領域とを含む第1導電型層と、
前記基板上に設けられた第2導電型層と、
前記第1導電型層および前記第2導電型層の間に設けられた活性層と、
前記基板または前記第2導電型層に接する第2電極層とを具備し、
前記第1導電型層、前記活性層、および前記第2導電型層に含まれる導波構造は、
前記電流注入領域により構成される第1導波路および前記非電流注入領域を有し、前記電流注入領域の屈折率と、前記非電流注入領域の屈折率との差として第1屈折率差を有する第1領域と、
前記第1領域と前記第1端との間に設けられた第2領域であって、前記第1導波路から前記第1端へ向けて延長されるように設けられた第2導波路を有し、前記第2導波路の屈折率と、前記第2領域内における、前記第2導波路の周囲の領域の屈折率との差として、前記第1屈折率差より大きい第2屈折率差を有する第2領域とを含み、
前記第2導波路は、前記第1端へ向かうにしたがい幅が狭くなるように構成される領域を有する
発光素子。
(2)
前記(1)に記載の発光素子であって、
前記導波構造の前記第1領域は、前記非電流注入領域として、前記第1導波路を挟むように設けられた第1凹部を有し、
前記導波構造の前記第2領域は、前記第2導波路の周囲の領域として、前記第2導波路を挟むように設けられた、前記第1凹部の深さより深い第2凹部を有する
発光素子。
(3)
前記(2)に記載の発光素子であって、
前記第2凹部は、前記活性層の位置より深い位置に設けられた底面を有する
発光素子。
(4)
前記(2)または(3)に記載の発光素子であって、
前記第2凹部を覆う誘電体層
をさらに具備する発光素子。
(5)
前記(1)から(4)のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第2導波路の、前記第1領域側の端部の幅である第1の幅が、前記第1導波路の、前記第2領域側の端部の幅である第2の幅より広い
発光素子。
(6)
前記(5)に記載の発光素子であって、
前記第2導波路の前記第1端における幅である第3の幅が、前記第2の幅より狭い
発光素子。
(7)
前記(1)から(6)のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第2導波路は、その第2導波路の長手方向に沿って直線状に設けられた直線導波路を有する
発光素子。
(8)
前記(7)に記載の発光素子であって、
前記直線導波路は、前記第1端まで延設され、
前記直線導波路の前記長手方向に沿う直線方向が、前記第1端の端面に非垂直になるように構成される
発光素子。
(9)
前記(7)または(8)に記載の発光素子であって、
前記第2導波路は、非直線状に設けられ前記直線導波路から延設された非直線導波路をさらに有する
発光素子。
(10)
前記(1)から(6)のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第2導波路は、非直線状に設けられた非直線導波路を有する
発光素子。
(11)
前記(10)に記載の発光素子であって、
前記非直線導波路は、前記第1端における、その非直線導波路の長手方向に沿う方向が、前記第1端の端面に非垂直になるように構成される
発光素子。
(12)
前記(1)から(11)のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第1導波路は、非直線状に設けられた非直線導波路、および、前記第1導波路の長手方向に沿って直線状に設けられた直線導波路のうち少なくとも一方を有する
発光素子。
(13)
前記(1)から(12)のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第1導波路は、前記第2端から、前記第1端から前記第2端までの長さの1/2までの領域において、前記第2端へ向かうにしたがい幅が狭くなるように構成されたテーパ導波路を有する
発光素子。
(14)
前記(13)に記載の発光素子であって、
前記テーパ導波路の幅は、前記第2端において最も狭くなっている
発光素子。
(15)
前記(13)または(14)に記載の発光素子であって、
前記テーパ導波路の長手方向に沿う直線方向が、前記第2の端面に垂直になるように構成される
発光素子。
(16)
基板と、光出射端である第1端と、前記第1端の反対側に設けられた第2端とを備える発光素子と、
前記発光素子から出射された光を2次元状にスキャン可能であり、画像データに基づき、投射される前記光による輝度を制御可能な画像生成部とを具備し、
前記発光素子は、
前記第2端から前記第1端に向けて延設されたストライプ型の第1電極層と、
前記第1電極層により形成される電流注入領域と、非電流注入領域とを含む第1導電型層と、
前記基板上に設けられた第2導電型層と、
前記第1導電型層および前記第2導電型層の間に設けられた活性層と、
前記基板または前記第2導電型層に接する第2電極層とを具備し、
前記第1導電型層、前記活性層、および前記第2導電型層に含まれる導波構造は、
前記電流注入領域により構成される第1導波路および前記非電流注入領域を有し、前記電流注入領域の屈折率と、前記非電流注入領域の屈折率との差として第1屈折率差を有する第1領域と、
前記第1領域と前記第1端との間に設けられた第2領域であって、前記第1導波路から前記第1端へ向けて延長されるように設けられた第2導波路を有し、前記第2導波路の屈折率と、前記第2領域内における、前記第2導波路の周囲の領域の屈折率との差として、前記第1屈折率差より大きい第2屈折率差を有する第2領域とを含み、
前記第2導波路は、前記第1端へ向かうにしたがい幅が狭くなるように構成される領域を有する
表示装置。
12…第2電極層
13…第1導電型層
15…活性層
17…第2導電型層
19…基板
30、230、330、430…第1領域
32、232、332、432…第1導波路
34…第1凹部
40、140、240、340、440、540…第2領域
42、142、242、342、442、542…第2導波路
42b…端部
44a…底面
44…第2凹部
50、250…導波構造
70…画像生成部
100、200…発光素子
101…光出射端
101a…光出射端面
102…後端
102a…後端面
142b、142c…拡大領域
232A、332A、432A…テーパ導波路
321、2324…(第1導波路の)直線導波路
322、2325…(第1導波路の)曲線導波路
322a…端部
342a…(第2導波路の)曲線導波路
342b…(第2導波路の)直線導波路
1000…表示装置
Claims (15)
- 基板と、光出射端である第1端と、前記第1端の反対側に設けられた第2端とを備える発光素子であって、
前記第2端から前記第1端に向けて延設されたストライプ型の第1電極層と、
前記第1電極層により形成される電流注入領域と、非電流注入領域とを含む第1導電型層と、
前記基板上に設けられた第2導電型層と、
前記第1導電型層および前記第2導電型層の間に設けられた活性層と、
前記基板または前記第2導電型層に接する第2電極層とを具備し、
前記第1導電型層、前記活性層、および前記第2導電型層に含まれる導波構造は、
前記電流注入領域により構成される第1導波路および前記非電流注入領域を有し、前記電流注入領域の屈折率と、前記非電流注入領域の屈折率との差として第1屈折率差を有する第1領域と、
前記第1領域と前記第1端との間に設けられた第2領域であって、前記第1導波路から前記第1端へ向けて延長されるように設けられた第2導波路を有し、前記第2導波路の屈折率と、前記第2領域内における、前記第2導波路の周囲の領域の屈折率との差として、前記第1屈折率差より大きい第2屈折率差を有する第2領域とを含み、
前記第2導波路は、前記第1端へ向かうにしたがい幅が狭くなるように構成される領域を有し、
前記第2導波路の、前記第1領域側の端部の幅である第1の幅が、前記第1導波路の、前記第2領域側の端部の幅である第2の幅より広い
発光素子。 - 請求項1に記載の発光素子であって、
前記導波構造の前記第1領域は、前記非電流注入領域として、前記第1導波路を挟むように設けられた第1凹部を有し、
前記導波構造の前記第2領域は、前記第2導波路の周囲の領域として、前記第2導波路を挟むように設けられた、前記第1凹部の深さより深い第2凹部を有する
発光素子。 - 請求項2に記載の発光素子であって、
前記第2凹部は、前記活性層の位置より深い位置に設けられた底面を有する
発光素子。 - 請求項2又は3に記載の発光素子であって、
前記第2凹部を覆う誘電体層
をさらに具備する発光素子。 - 請求項1から4のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第2導波路の前記第1端における幅である第3の幅が、前記第2の幅より狭い
発光素子。 - 請求項1から5のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第2導波路は、その第2導波路の長手方向に沿って直線状に設けられた直線導波路を有する
発光素子。 - 請求項6に記載の発光素子であって、
前記直線導波路は、前記第1端まで延設され、
前記直線導波路の前記長手方向に沿う直線方向が、前記第1端の端面に非垂直になるように構成される
発光素子。 - 請求項6又は7に記載の発光素子であって、
前記第2導波路は、非直線状に設けられ前記直線導波路から延設された非直線導波路をさらに有する
発光素子。 - 請求項1から5のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第2導波路は、非直線状に設けられた非直線導波路を有する
発光素子。 - 請求項9に記載の発光素子であって、
前記非直線導波路は、前記第1端における、その非直線導波路の長手方向に沿う方向が、前記第1端の端面に非垂直になるように構成される
発光素子。 - 請求項1から10のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第1導波路は、非直線状に設けられた非直線導波路、および、前記第1導波路の長手方向に沿って直線状に設けられた直線導波路のうち少なくとも一方を有する
発光素子。 - 請求項1から11のうちいずれか1項に記載の発光素子であって、
前記第1導波路は、前記第2端から、前記第1端から前記第2端までの長さの1/2までの領域において、前記第2端へ向かうにしたがい幅が狭くなるように構成されたテーパ導波路を有する
発光素子。 - 請求項12に記載の発光素子であって、
前記テーパ導波路の幅は、前記第2端において最も狭くなっている
発光素子。 - 請求項12又は13に記載の発光素子であって、
前記テーパ導波路の長手方向に沿う直線方向が、前記第2の端面に垂直になるように構成される
発光素子。 - 基板と、光出射端である第1端と、前記第1端の反対側に設けられた第2端とを備える発光素子と、
前記発光素子から出射された光を2次元状にスキャン可能であり、画像データに基づき、投射される前記光による輝度を制御可能な画像生成部とを具備し、
前記発光素子は、
前記第2端から前記第1端に向けて延設されたストライプ型の第1電極層と、
前記第1電極層により形成される電流注入領域と、非電流注入領域とを含む第1導電型層と、
前記基板上に設けられた第2導電型層と、
前記第1導電型層および前記第2導電型層の間に設けられた活性層と、
前記基板または前記第2導電型層に接する第2電極層とを具備し、
前記第1導電型層、前記活性層、および前記第2導電型層に含まれる導波構造は、
前記電流注入領域により構成される第1導波路および前記非電流注入領域を有し、前記電流注入領域の屈折率と、前記非電流注入領域の屈折率との差として第1屈折率差を有する第1領域と、
前記第1領域と前記第1端との間に設けられた第2領域であって、前記第1導波路から前記第1端へ向けて延長されるように設けられた第2導波路を有し、前記第2導波路の屈折率と、前記第2領域内における、前記第2導波路の周囲の領域の屈折率との差として、前記第1屈折率差より大きい第2屈折率差を有する第2領域とを含み、
前記第2導波路は、前記第1端へ向かうにしたがい幅が狭くなるように構成される領域を有し、
前記第2導波路の、前記第1領域側の端部の幅である第1の幅が、前記第1導波路の、前記第2領域側の端部の幅である第2の幅より広い
表示装置。
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