JP7730857B2 - 発光装置 - Google Patents

発光装置

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Description

本発明は、発光装置に関する。
発光装置、特に面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）を二次元に配置したＶＣＳＥＬアレイ素子がある。ＶＣＳＥＬアレイ素子は、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）や３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）センサーなどの光源として開発が進められている。特に、測距の性能向上（感度、分解能、測距レンジ拡大など）のためにＶＣＳＥＬアレイ素子の高出力化が求められている。また素子の小型化も求められている。そのためには発光径の広いＶＣＳＥＬを高密度（狭ピッチ）に配置するとよい。
ＬｉＤＡＲ用光源としてＶＣＳＥＬアレイ素子を適用したものには、二次元にＶＣＳＥＬ素子を配置し、アレイを構成する全てのＶＣＳＥＬを一括発光させ一度に広いエリアの測距を行うフラッシュ方式がある。また、アレイをそれぞれが複数個の発光素子を有した複数の発光部に分け、複数の発光部をそれぞれ順番に発光させるシーケンシャルフラッシュ方式がある。例えば、シーケンシャルフラッシュ用光源としてＶＣＳＥＬアレイ素子を、それぞれが複数個の発光素子を持つ１０の発光部に分割する。１つの発光部の光パワー密度をＶＣＳＥＬアレイ素子全体の光パワー密度と等しくすることができれば測距性能が向上する。特許文献１には、電極を基板の短辺に配置することにより発光装置のサイズを小さくすることが記載されている。
特開２０２２―１６５８０５号明細書
複数個の発光素子が配置された発光部をそれぞれ個別に発光させるためには、各発光部を発光させる駆動配線が必要である。しかし、発光部において駆動用配線を敷設するスペースは限られている。また複数個の発光素子を持つ発光部を発光させるために高い電流注入値が必要である。しかし、駆動配線のエレクトロマイグレーションによる断線を回避するためには、配線の幅をできるだけ拡げ、限界電流密度を増す必要がある。
本発明は、複数個の発光素子が配置された発光部を複数有する発光装置を駆動して発光させるのに有利な技術を提供することを目的とする。
上記課題に鑑みて、本発明の一態様に係る発光装置は、第一発光部及び第二発光部と、前記第一発光部を駆動するための第一駆動配線及び前記第二発光部を駆動するための第二駆動配線と、が設けられた発光装置であって、前記第一発光部と前記第二発光部には化合物半導体のメサ構造を有する複数の発光素子が配置され、前記第一駆動配線は前記第一発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面に電気的に接触し、前記第二駆動配線は前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面に電気的に接触しており、前記第一駆動配線は前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面の上に延び、前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面と前記第一駆動配線との間には絶縁膜が配置されて電気的に絶縁されており、前記第一発光部は、前記第一駆動配線で囲まれた複数の光射出口を含むことを特徴とする。
本発明によれば、複数個の発光素子が配置された発光部を複数有する発光装置を駆動して発光させるのに有利な技術を提供することができる。
実施形態１に係る発光装置の構成を説明する平面模式図。 実施形態１に係る発光装置の構成を説明するＡ―Ａ‘断面模式図。 実施形態１に係る発光装置の構成を説明するＢ―Ｂ‘断面模式図。 実施形態１に係る発光装置の製法を説明する平面模式図。 実施形態２に係る発光装置の構成を説明する断面模式図。 実施形態２に係る発光装置の構成を説明する平面模式図。 実施形態３に係る発光装置の構成を説明する平面模式図。 実施形態３に係る発光装置の構成を説明するＡ―Ａ‘断面模式図。 実施形態３に係る発光装置の構成を説明する平面模式図。 実施形態３に係る発光装置の構成を説明する平面模式図。 実施形態４に係る発光装置の構成を説明する平面模式図。 実施形態４に係る発光装置の構成を説明する平面模式図。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
さらに、各図は、構造ないし構成を説明する目的で記載されたものに過ぎず、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。
以下の実施形態では、本発明が適用され得る発光装置の例として面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）素子を複数個有するＶＣＳＥＬアレイ素子について説明する。本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ）などのメサ型構造を有する発光素子が複数個配置された発光部を複数持つ発光装置にも適用可能である。以下、本開示の技術の実施形態について説明する。
（実施形態１）
図１（ａ）及び図１（ｂ）に本実施形態における発光装置１の構成を説明する平面模式図を示す。図１（ａ）は、発光素子としてＶＣＳＥＬ素子がアレイ状に配置された発光装置１全体の平面模式図であり、光が射出される側から見ている図である。発光装置１はＶＣＳＥＬ素子が配置されたＶＣＳＥＬ素子部１０と端子パッドが配置された端子パッド部２０を有する。本実施形態の発光装置は、正方形の化合物半導体のメサ構造を有する複数のＶＣＳＥＬ素子が二次元に一定の間隔で配置されている。図１（ａ）に線で区切って示すように、一列に配置された複数のＶＣＳＥＬ素子を一つの発光部とする。発光装置１は図１（ａ）において端子パッド部２０からＶＣＳＥＬ素子部１０の方向を縦列として、発光装置は縦に３２列の発光部に分割されている。また発光部において、ＶＣＳＥＬ素子は縦列の方向（第一方向）に並んで配置されている。
図１（ｂ）は、ＶＣＳＥＬ素子部１０の一部を拡大して模式的に示す平面図である。ＶＣＳＥＬ素子部１０は一点破線で示すように複数の発光部に分かれている。本実施形態ではＶＣＳＥＬ素子が破線で囲まれる一列に配置され、駆動配線により各発光部に配置されたＶＣＳＥＬ素子を発光部毎に同時に駆動して発光を制御することができる。ＶＣＳＥＬ素子のメサ構造部は破線で示される領域である。この領域がＶＣＳＥＬ素子一つに相当する。本実施形態では、９６０個のＶＣＳＥＬ素子を３０μｍピッチで、縦３２列、横３０行の３２×３０で二次元配列した発光装置を例として説明する。
図１（ｂ）により第一発光部１００と第二発光部１０２について構造を説明する。第一発光部１００において光が射出される箇所は光射出口１１８である。光射出口１１８は光を通す絶縁膜で覆われている。同様に第二発光部１０２にも光射出口１１８が設けられている。第一発光部１００に対して電流を供給する第一駆動配線１１４が配置されている。第一駆動配線１１４は第一発光部１００を駆動するための配線である。同様に、第二駆動配線１１６は第二発光部１０２を駆動するための配線である。
第一駆動配線がメサ構造の半導体層１０８の上面と電気的に接触するための開口１１９を、Ａ－Ａ’線とＢ－Ｂ’線との交点に位置する光射出口１１８の周囲に設けた例を図１（ｂ）に示す。ここでメサ構造の半導体層１０８の上面は、第一及び第二発光部１００、１０２からの光が放射される側のメサ構造の半導体層１０８の表面である。開口１１９は光射出口１１８の周囲の三方に設けられている。開口１１９は第一駆動配線の下側にあり、露出していない。なお、他の光射出口１１８の周囲にも同様に開口が設けられているが図示を省略した。図２に示すように、第一発光部の第一駆動配線１１４と、第二発光部１０２のメサ構造の半導体層１０８の、化合物半導体基板１０６の共通電極１０４が配置された側と反対側の上面との間には第一絶縁膜１１５が配置されている。第一絶縁膜１１５は第一発光部１００に電流を供給する駆動配線１１４を第二発光部１０２から電気的に絶縁している。このように第一発光部１００と第二発光部１０２とは第二絶縁膜１１５により電気的に絶縁されている。ここでは、便宜的に２つの発光部を第一発光部１００と第二発光部１０２とした。第一発光部１００及び第二発光部１０２に対して第一方向に交差する方向に並んで配置されている他の発光部にも同様に、光射出口、駆動配線、絶縁膜などが設けられているが、ここでは説明は省略する。
図２は、図１におけるＡ―Ａ‘断面を模式的示す図である。ここでは３２列ある発光部のうち、隣り合って並んで配置された第一発光部１００と第二発光部について説明する。第一発光部１００と第二発光部１０２とにはメサ構造のＶＣＳＥＬ素子が配置されている。複数の発光部に対して共通に電流を供給するための共通電極１０４が化合物半導体基板１０６の、第一及び第二駆動配線１１４，１１６が配置された側の反対側に設けられている。化合物半導体基板１０６にはＶＣＳＥＬ素子を形成するメサ構造の半導体層１０８が形成されている。半導体層１０８には酸化狭窄構造１１０が設けられている。酸化狭窄構造１１０で囲まれた領域が発光する発光領域に相当する。
第一絶縁膜１１２は発光領域で発光された光を射出するための光射出口として機能する。光出射口として良好に機能するためには、絶縁膜の厚さをλ／２ｎ（λ：発振波長、ｎ：絶縁膜の屈折率）厚とするとよい。第一駆動配線１１４は開口１１９においてメサ構造の半導体層１０８の上面と電気的に接触している。第一駆動配線１１４は第二発光部１０２のメサ構造の上面の上に延びて配置されうる。しかし、第一駆動配線１１４と第二発光部１０２のメサ構造の半導体層１０８の上面との間には第二絶縁膜１１５があり、第二発光部１０２のメサ構造の上面と第一駆動配線１１４とは第二絶縁膜１１５により電気的に絶縁されている。このような構成を採ることにより、第一駆動配線１１４をメサ構造のＶＣＳＥＬ素子の間にわたって延びるように配置できるので、駆動配線の断面積を広くとることが可能となる。
また、開口１１９は光射出口１１８の第一絶縁膜１１２の周囲に配置されているので、第一駆動配線は光射出口１１８の周囲にわたりメサ構造の上面と電気的に接触をしている。例えば、メサ構造の一辺の長さが２０μｍ、発光領域の一辺の長さが６μｍのＶＣＳＥＬ素子を二次元配置した発光装置の場合では、第一駆動配線１１４から注入されたキャリアは一辺の長さが６μｍの発光領域の部全域に拡がる。このために発光領域の全域で発光しうる。このときに図２に示すように、第一駆動配線１１４は発光領域からの出射光を遮ることのないよう、第一駆動配線１１４の先端（メサ中心側）は酸化狭窄構造１１０の先端（メサ中心側）とは平面視で重なる位置がよい。また酸化狭窄構造１１０の先端が第一駆動配線１１４の先端よりもメサ中心側に０～２μｍ程度長くてもよい。
図３は、図１におけるＢ－Ｂ‘断面を模式的に示す図である。図２における第一発光部１００のＶＣＳＥＬ素子が縦列に複数並んで配置されている方向での断面を模式的に示す図である。図１で示す第一絶縁膜１１２に形成された開口１１９が図２，図３でも示されている。第一発光部１００の第一駆動配線１１４は、第一絶縁膜１１２に形成した開口１１９を介して、メサ構造の半導体層１０８の上面と電気的に接触しており、キャリア注入が可能となる。
次に、本実施形態の発光装置の製造方法について、９４０ｎｍ帯で発光するＶＣＳＥＬ素子を例に説明する。まず初めに化合物半導体基板としてｎ型ＧａＡｓ基板を用意する。ｎ型ＧａＡｓ基板上にｎ型－ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ－ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）、ＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）を含む共振器層を形成する。次に選択酸化層ｐ－Ａｌ０．９８ＧａＡｓ、ｐ型－ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ－ＤＢＲを形成する。半導体層はエピタキシャル成長によって共振器層、選択酸化層の順に形成するとよい。続いて、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術によりメサ構造を形成する。
次に選択酸化層ｐ－Ａｌ０．９８ＧａＡｓをメサ側壁から水蒸気による選択酸化し、酸化狭窄構造１１０を形成する。続いて、メサ構造を覆うように第一絶縁膜１１２を成膜する。続いて、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術により、第一絶縁膜１１２に開口１１９を形成する。次に金属を配置しない箇所にレジストを配置し、金属を蒸着して、レジストを除去するリフトオフ技術により第一駆動配線１１４、第二駆動配線１１６を形成する。続いて、ｎ－ＧａＡｓ基板を研磨した後、基板の裏面に共通電極１０４を形成する。
図４の平面図により、発光部のＶＣＳＥＬ素子の縦並び列が３００μｍ以上で、第一駆動配線１１４と第二駆動配線１１６との最近接距離が１０μｍ以下となるようにＶＣＳＥＬ素子をアレイ状に配列した発光装置の場合について説明する。フォトリソグラフィー技術、真空蒸着技術、リフトオフ技術により第一駆動配線１１４、第二駆動配線１１６を形成する。この工程において、フォトリソグラフィー技術で形成するリフトオフレジストパターン（４１２及び４１８）は、図４（ａ）に示すパターン形状となるように形成するとよい。つまり、リフトオフレジストの平面パターンは、光出射口１１８を形成するためのリフトオフレジストパターン４１８と、隣り合う駆動配線を離間するためのリフトオフレジストパターン４１２とが繋がった一体パターンを採る。これにより蒸着工程中もリフトオフレジストパターン形状を安定して保つことが可能となる。リフトオフレジストパターン４１２及び４１８を一体にすることにより所望の出射口形状を安定して形成することが可能となる。
一方、図４（ｂ）に示すように、隣り合う駆動配線を離間させるためにアスペクト比の大きい（横１０μｍ以下、縦３００μｍ以上）平面パターンを１μｍ以上のレジスト膜厚で形成する。図４（ｂ）のリフトオフレジストパターン４１２、４１８の断面の構造を図４（ｃ）に示す。この例ではリフトオフレジストパターン４１２、４１８は繋がっていない。この場合、蒸着工程中にレジストに掛かる熱や応力で平面パターンが揺らいだり、倒れたり、断絶したりする。その結果、光出射口上に駆動配線が形成されて出射される光を遮る場合を生じうる。一方で、図４（ａ）に示すように、光出射口１１８となる露出した第１絶縁膜１１２と、隣り合う駆動配線を離間するために露出した第一絶縁膜１１２とが繋がったパターンとする。これにより隣り合う駆動配線を離間させるためにアスペクト比の大きいレジストパターンを、光出射口部を形成するレジストパターンが支えるように一体となったレジストパターンとすることができる。そのために駆動配線を安定に形成しうるので、発光部の駆動の実現と光射出口を遮らないようにできる。
なお、第一絶縁膜１１２は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、アモルファスシリコン、酸化アルミなどのいずれかの誘電体絶縁膜で構成される。
また、第一及び第二駆動配線１１４、１１６としては、金およびチタン、金および白金およびチタン、金およびチタンおよび銅および金およびチタンのいずれかで構成される。特に、電流密度の限界値を高くしたい場合には、主として銅を用いた構成にすることが好ましい。また、発光素子の光パワーの密度を向上するためには、発光素子を密に配置するとよい。そのためには、前記第一駆動配線と前記第二駆動配線とは、前記複数の発光素子がそれぞれ配置されている間隔（ピッチ）の四分の一以下の距離だけ離間するとよい。なお、本実施形態においては、第一絶縁膜１１２上に形成しうる積層物について説明しなかったが、反射率調整層、反射防止膜などが形成されてもよい。また、本実施形態においては、３２列の発光部の夫々に端子パッド部２０は一か所であったが、二か所以上の端子パッドを有する構成であってもよい。
（実施形態２）
図５、図６により実施形態２について説明する。実施形態２ではより光パワー密度を増すために、ＶＣＳＥＬ素子のメサ構造の一辺の長さが３８μｍに拡大し、発光領域の一辺の長さが３０μｍのＶＣＳＥＬ素子を二次元配置した発光装置について説明する。発光領域の一辺の長さを３０μｍと広くすると、発光部にキャリア注入したときに発光部の外周部にキャリアが集中し、その結果、発光パターンが光射出口の周囲に集中するリング状の発光となることがある。そこで、本実施形態では、図５に示すように、少なくともメサ構造の上面を覆うように透明導電膜１２０を配置する。このような構成をとることにより、注入されたキャリアは透明導電膜１２０中で拡散し、その拡散したキャリアは酸化狭窄構造１１０で囲まれた発光部全体に広がり、発光部全域で均一に発光させることが可能となる。
本実施形態においても、光パワー密度を増すために、発光部を高密度、狭ピッチに形成すると、駆動配線を敷設するための領域は限定される。このような状況下でも十分な電流を供給するための、より断面積の広い駆動配線を敷設できうる構成について説明する。
本実施形態の平面模式図を図６に示す。図６は光が射出される側から見た図である。なお、他の実施形態の説明に用いる平面図も、光が射出される側から見た図である。図６に示すように、本実施形態では実施形態１で説明した第一絶縁膜１１２ではなく、第三絶縁膜１２２が露出している。この点以外は、先に説明した実施形態１の平面模式図１と同様であるため省略する。また、以下の説明において、実施形態１と同様の構成や工程については説明を省略する。
図５に本実施形態におけるＶＣＳＥＬ素子を配置した発光装置の構成を説明する断面模式図を示す。図５に示すように、各々のメサ構造の半導体層１０８の上面に透明導電膜１２０が積層されており、第一絶縁膜１１２に形成した開口を介して、透明導電膜１２０とメサ構造の半導体層１０８の上面とは電気的に接触している。
また、図５に示すように、第一駆動配線１１４は、第一発光部１００のメサ構造の半導体層１０８の上面と電気的に接触している透明導電膜１２０と電気的に接触している。一方で、第一駆動配線１１４と、第二発光部１０２のメサ構造の半導体層１０８の上面と電気的に接触している透明導電膜１２０との間には第四絶縁膜１２３がある。このために第一駆動配線１１４と、メサ構造の半導体層１０８の上面と電気的に接触している透明導電膜１２０とは電気的に接触していない。また、第一駆動配線１１４は第一発光部１００から第二発光部１０２にわたって延びて配置されうる。
このような構成を採ることにより、第一駆動配線１１４の断面積（図５においては配線の幅）を広くとることが可能となる。なお、光透過性を良好にするために第三及び第四絶縁膜１２２、１２３及び導電膜１２０を光出射口上に形成する場合には屈折率を考慮した厚さにするとよい。つまり、絶縁膜と導電膜とのそれぞれの屈折率を考慮し、絶縁膜と導電膜の厚さによる光路長がλ／２（λ：発振波長）の整数倍になるようにするとよい。
製造方法について説明をする。実施形態１で説明した第一絶縁膜１１２に開口を形成した後に、透明導電膜１２０を成膜する。続いて、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術により、透明導電膜１２０が少なくともメサ構造上に形成され、かつ第一発光部１００と第二発光部１０２の境界で断絶されるように形成する。続いて、メサ構造を覆うように第三及び第四絶縁膜１２２、１２３を成膜する。続いて、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術により、第三及び第四絶縁膜１２２、１２３の一部に開口を形成し、透明導電膜１２０を露出する。次にフォトリソグラフィー技術、真空蒸着技術、リフトオフ技術により第一及び第二駆動配線１１４，１１６を形成する。続いて、化合物半導体基板であるｎ－ＧａＡｓ基板を研磨した後、基板の裏面に共通電極１０４を形成する。
なお、絶縁膜は酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、アモルファスシリコン、酸化アルミなどのいずれかの誘電体絶縁膜で構成するとよい。また、第一及び第二駆動配線１１４、１１６は、金およびチタン、金および白金およびチタン、金およびチタンおよび銅および金およびチタンのいずれかで構成するとよい。特に、限界電流密度を高くしたい場合には、主として銅を用いた構成にすることが好ましい。また、透明導電膜１２０としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウムガリウム亜鉛などのいずれかの酸化物半導体で構成される。
本実施形態においては、第三及び第四絶縁膜１２２、１２３上に形成される積層物について説明しなかったが、反射率調整層、反射防止膜などが形成されてもよい。
（実施形態３）
実施形態３では縦二列のＶＣＳＥＬ素子を一つの発光部として、発光部毎に駆動する場合について説明する。以下の説明において、実施形態１、２と同様の構成や工程については説明を省略する。
図７及び図８に示すように、本実施形態３の第一発光部１００は、第一駆動配線１１４で環状に囲まれた複数の光出射口７１７と第一駆動配線１１４の一部が途切れ複数の光出射口７１８が絶縁膜で繋がった光出射口７１８を有する。本実施形態では、第一発光部１００に含まれる２列の発光部を第一発光部１００－１、第一発光部１００－２とする。第一駆動配線１１４により第一発光部１００－１、第一発光部１００－２が駆動される。
図７のＡ－Ａ’断面を図８に示す。本実施形態では、メサ構造の半導体層１０８の上面に透明導電膜１２０が積層されており、第一絶縁膜１１２に形成した開口を介して、透明導電膜１２０と第一発光部１００－１の半導体層１０８の上面と電気的に接触している。また、透明導電膜１２０に第三絶縁膜１２２が積層されており、第三絶縁膜１２２に形成した開口を介して、第一駆動配線１１４－１は透明導電膜１２０と電気的に接触している。また第一駆動配線１１４－１は第三絶縁膜１２２に形成した開口と第一絶縁膜１１２に形成した開口を介して第一発光部１００－２の半導体層１０８の上面とも同様に電気的に接触している。第一駆動配線１１４－２は、第三絶縁膜１２２に形成した開口と第一絶縁膜１１２に形成した開口を介して第一発光部１００－２のメサ構造の半導体層１０８の上面とも電気的に接触している。
なお、光射出口の周囲に実施形態１のように開口を設けて、駆動配線とメサ型構造の半導体層１０８の上面とを電気的に接触するようにしてもよい。その場合は、絶縁膜で繋がった光射出口７１８については、光射出口の周囲の一部を除き開口を設ける。図１（ｂ）に示すように光射出口の一部を取り囲むように開口１１９を設けてもよい。周囲が駆動配線により囲まれた光射出口７１７については、その周囲全体に開口を設けて駆動配線とメサ型構造の半導体層１０８の上面とを電気的に接触するようにしてもよい。
第二駆動配線１１６と第一発光部１００－１の半導体層１０８の上面との間には第三絶縁膜１２２があり、電気的に絶縁されているので、第二駆動配線１１６により第一発光部１００は駆動されない。また第一駆動配線１１４－２は、不図示の隣接する発光部の半導体層１０８の上面との間に絶縁膜１２２が配置されているので、隣接する発光部を駆動しない。第一発光部１００の２列の第一発光部１００－１と１００－２はこのように２本の第一駆動配線１１４－１及び１１４－２により駆動される。なお、図８に示す２本の第一駆動配線１１４－１及び１１４－２は電気的につながっている。
縦列に並んだ発光素子を２列ずつ個々に駆動する配線の別の例として図９を示す。図９に示す例では第一発光部１００のメサ構造の半導体層１０８の上面と、第二発光部１０２の半導体層１０８のメサ構造の半導体層１０８の上面とには透明導電膜１２０が積層されている。第一発光部１００と第二発光部１０２との間の透明導電膜１２０は除去されており、第一発光部１００と第二発光部１０２とは電気的に分離された構造になっている。第一駆動配線１１４は環状形状を有さず光射出口７２１の周囲及び光射出口７２２の周囲三方を取り囲んでいる。また、図７に示した構成と同様に第一駆動配線１１４は第三絶縁膜１２２に形成した開口第一絶縁膜１１２に形成した開口を介して第一発光部１００の半導体層１０８の上面と電気的に接触している。なお、光射出口の周囲に実施形態１のように開口を設けて、駆動配線とメサ型構造の半導体層１０８の上面とを電気的に接触するようにしてもよい。その場合は、絶縁膜で繋がった光射出口７１８については、光射出口の周囲の一部を除き開口を設ける。図１（ｂ）に示すように光射出口の一部を取り囲むように開口１１９を設けてもよい。
図７に示す構成と、図９に示す構成で比べると、図９に示す構成では、全てのＶＣＳＥＬ素子に対して、メサ構造の発光素子の間に敷設された一本の配線のみで電流を供給している。図９に示す構成では第一駆動配線１１４に流せる最大電流密度は図７の場合と比べて低い値となる。図７に示す構成を採った場合は、より多くの電流を流すことが可能となり、その結果光パワーの密度を増すことが可能となる。
図１０に、同時に駆動されるＶＣＳＥＬ素子の列数が４列の場合を示す。このように列数が増える場合は、第一発光部１００は、第一駆動配線１１４で環状に囲まれた複数の光出射口７１７と第一駆動配線１１４の一部が途切れ複数の光出射口７１８が繋がった光出射口を有する構成とするとよい。この場合も図７の例のように、隣接する第一発光部１００と第二発光部１０２の間の透明導電膜１２０は除去されており、電気的に分離された構造になっている。この構成を採ることで第一駆動配線１１４により第一発光部１００の４列に配置された発光素子を駆動できる。また、駆動配線がメサ構造の間にわたり延びて配置されるので、駆動配線の断面積を増やすことができ、光パワーの密度を向上しうる。
（実施形態４）
実施形態１乃至は実施形態３で説明したメサ構造の発光素子は発光領域が四角形状であったが、図１１に示すように発光領域が円形状の発光領域としてもよい。円形状の発光領域は、図１２に示すように、より密にメサ構造の発光素子を配置することが可能であり、より光パワーの密度を増すのに適している。なお、図１１ないし図１２で説明した円形状のメサ構造においても、駆動配線の構造として実施形態１ないし実施形態３において説明した構成とすることにより駆動配線の断面積を増やすことができ、光パワーの密度を向上しうる。また、本実施形態では円形状のメサ構造で説明したが、多角形形状のメサ構造であってもよい。
（その他の実施形態）
本明細書の開示は、以下の発光装置を含む。
（項目１）
第一発光部及び第二発光部と、前記第一発光部を駆動するための第一駆動配線及び前記第二発光部を駆動するための第二駆動配線と、が設けられた発光装置であって、
前記第一発光部と前記第二発光部には化合物半導体のメサ構造を有する複数の発光素子が配置され、
前記第一駆動配線は前記第一発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面に電気的に接続し、前記第二駆動配線は前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面に電気的に接触しており、
前記第一駆動配線は前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面の上に延び、前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面と前記第一駆動配線との間には絶縁膜が配置されて電気的に絶縁されていることを特徴とする発光装置。
（項目２）
第一発光部及び第二発光部と、前記第一発光部を駆動するための第一駆動配線及び前記第二発光部を駆動するための第二駆動配線と、が設けられた発光装置であって、
前記第一発光部と前記第二発光部には化合物半導体のメサ構造を有する複数の発光素子が配置され、
前記メサ構造を構成する化合物半導体のメサ構造の上面には透明導電膜が配置されており、
前記第一駆動配線は前記第一発光部の前記透明導電膜に電気的に接触し、前記第二駆動配線は前記第二発光部の前記透明導電膜に電気的に接触しており、
前記第一駆動配線は前記第二発光部の前記透明導電膜の上に延び、前記第二発光部の前記透明導電膜と前記第一駆動配線との間には絶縁膜が配置されて電気的に絶縁されていることを特徴とする発光装置。
（項目３）
前記第一発光部と前記第二発光部との間に透明導電膜が配置されていない発光部があることを特徴とする項目２に記載の発光装置。
（項目４）
前記透明導電膜はＩＴＯ（酸化インジウム錫）であることを特徴とする項目２又は３に記載の発光装置。
（項目５）
前記第一発光部は、前記第一駆動配線で一部が囲まれた複数の光射出口を有することを特徴とする項目１乃至４のいずれか１項目に記載の発光装置。
（項目６）
前記第一発光部は、前記第一駆動配線で囲まれた複数の光射出口を含むことを特徴とする項目１乃至５のいずれか１項目に記載の発光装置。
（項目７）
前記第一駆動配線及び前記第二駆動配線は、前記絶縁膜により互いに絶縁されていることを特徴とする項目１乃至６のいずれか１項目に記載の発光装置。
（項目８）
前記第一駆動配線は前記第一発光部と前記第二発光部との間にわたって配置されている項目１乃至７のいずれか１項目に記載の発光装置。
（項目９）
前記第一駆動配線と前記第二駆動配線とは、前記複数の発光素子がそれぞれ配置されている間隔の四分の一以下の距離だけ離間していることを特徴とする項目１乃至８のいずれか１項目に記載の発光装置。
（項目１０）
前記距離は１０μｍ以下であることを特徴とする項目９に記載の発光装置。
（項目１１）
前記発光装置には端子パッドが配置されていることを特徴とする項目１乃至１０のいずれか１項目に記載の発光装置。
（項目１２）
前記複数の発光素子はそれぞれ一定の間隔で配置されていることを特徴とする項目１乃至１１のいずれか１項目に記載の発光装置。
（項目１３）
前記第一発光部と前記第二発光部とは並んで配置されていることを特徴とする項目１乃至１２のいずれか１項目に記載の発光装置。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１：発光装置、１０：ＶＣＳＥＬ素子部、２０：端子パッド部、１００：第一発光部、１０２：第二発光部、１１４：第一駆動配線、１１６：第二駆動配線、１１８：光出射口

Claims (13)

  1. 第一発光部及び第二発光部と、前記第一発光部を駆動するための第一駆動配線及び前記第二発光部を駆動するための第二駆動配線と、が設けられた発光装置であって、
    前記第一発光部と前記第二発光部には化合物半導体のメサ構造を有する複数の発光素子が配置され、
    前記第一駆動配線は前記第一発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面に電気的に接触し、前記第二駆動配線は前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面に電気的に接触しており、
    前記第一駆動配線は前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面の上に延び、前記第二発光部の前記化合物半導体のメサ構造の上面と前記第一駆動配線との間には絶縁膜が配置されて電気的に絶縁されており、前記第一発光部は、前記第一駆動配線で囲まれた複数の光射出口を含むことを特徴とする発光装置。
  2. 第一発光部及び第二発光部と、前記第一発光部を駆動するための第一駆動配線及び前記第二発光部を駆動するための第二駆動配線と、が設けられた発光装置であって、
    前記第一発光部と前記第二発光部には化合物半導体のメサ構造を有する複数の発光素子が配置され、
    前記メサ構造を構成する化合物半導体のメサ構造の上面には透明導電膜が配置されており、
    前記第一駆動配線は前記第一発光部の前記透明導電膜に電気的に接触し、前記第二駆動配線は前記第二発光部の前記透明導電膜に電気的に接触しており、
    前記第一駆動配線は前記第二発光部の前記透明導電膜の上に延び、前記第二発光部の前記透明導電膜と前記第一駆動配線との間には絶縁膜が配置されて電気的に絶縁されており、前記第一発光部は、前記第一駆動配線で囲まれた複数の光射出口を含むことを特徴とする発光装置。
  3. 前記第一発光部と前記第二発光部との間に透明導電膜が配置されていない部分があることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
  4. 前記透明導電膜は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
  5. 前記第一発光部は、前記第一駆動配線で一部が囲まれた複数の光射出口を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
  6. 前記第一駆動配線及び前記第二駆動配線は、前記絶縁膜により互いに絶縁されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
  7. 前記第一駆動配線は前記第一発光部と前記第二発光部との間にわたって配置されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
  8. 前記第一駆動配線と前記第二駆動配線とは、前記複数の発光素子がそれぞれ配置されている間隔の四分の一以下の距離だけ離間していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
  9. 前記距離は１０μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
  10. 前記発光装置には端子パッドが配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
  11. 前記複数の発光素子はそれぞれ一定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
  12. 前記第一発光部と前記第二発光部とは並んで配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
  13. 平面視において、前記複数の光射出口のそれぞれの外縁は、対応した前記複数の発光素子のそれぞれのメサ構造の外縁に内包されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
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