[发明专利]发光元件、其制造方法和显示设备

说明书

公开了一种发光元件、其制造方法和显示设备。发光元件包括由通过第一化合物半导体层、有源层和第二化合物半导体层构成的叠层结构体所形成的发光区域以及由所述叠层结构体形成、从所述发光区域延伸出并具有光射出端面的光传播区域。发光区域由波脊峰纹结构部和位于波脊峰纹结构部两侧的波脊峰纹邻接部构成，并且当波脊峰纹邻接部中的第二化合物半导体层的厚度被设置为d₁，光传播区域中的第二化合物半导体层的厚度被设置为d₂，波脊峰纹结构部中的第二化合物半导体层的厚度被设置为d₃时，满足d₃>d₂>d₁。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2013年8月8日提交的日本优先权专利申请JP2013-164884的权益，该专利申请的全部内容并入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及一种发光元件、其制造方法和包括所述发光元件的显示设备。

背景技术

例如，包括以半导体激光器元件制成的发光元件作为光源的所谓激光显示设备(即被称为投影仪的显示设备)例如可从日本未审专利申请公开文本第2009-025462号中获知。激光显示设备除了高亮度和高清晰度之外，还具有小型、轻重量和低功耗的特征，因此广受关注。然而，在激光显示设备中，斑点噪声成为降低图像和视频的图像质量的因素。斑点噪声是由于激光束的高相干性而在诸如屏幕、墙壁等等显示图像和视频的激光照射表面上由散射光的干扰引起的现象，并且是由于激光照射表面上存在细微凹凸而导致的。

具有与半导体激光器元件类似的结构、通过抑制激光振荡而扩展光谱宽度、并降低相干性的超发光二极管(SLD)正在受到关注。超发光二极管在与激光束相同的电平级别具有高方向性，而且是能够具有与一般发光二极管(LED)一样宽的光谱的发光元件。

例如，在日本未审专利申请公开文本第2-310975号中，在图3中作为现有技术公开了一种超发光二极管，其中通过使波导管延伸的方向垂直于光射出端面而在光射出端面附近形成端面嵌入区域和非激励区域；在图4中公开了一种具有倾斜波导管的超发光二极管；此外，还指出了具有这些结构的超发光二极管的问题。然后，为了解决这些问题，通过使波导管弯曲，抑制了光对于波导管的耦合系数，并抑制了感应发光，由此扩展了光谱宽度。

然而，日本未审专利申请公开文本第2-310975号公开了具有以下问题的技术：因为波导管是相对于光射出端面倾斜的，因此由于光射出端面上的光折射而改变了发射光的方向。此外，存在这样的问题：从光射出端面发出的光的半径形状是弯曲的(参看图21B)。此外，为了在显示应用中利用透镜聚集光，需要对透镜和光学系统进行研究。为了解决这些问题，正如现有技术，波导管延伸的方向例如可以垂直于光射出端面。然而，当采用这种结构的时候，光对于波导管的耦合系数增加，因此难以抑制感应发光。结果，光谱宽度变窄，而且不再降低斑点噪声。此外，包括电流注入区域、电流非注入区域和电流注入端部的超发光二极管可从日本未审专利申请公开文本第2000-068553号获知，其中在所述电流注入端部中，注入的电流量在所述电流注入区域和所述电流非注入区域之间逐渐减少；然而，存在这样的问题：所述超发光二极管具有复杂的结构。

发明内容

因此，期望的是提供一种能够以简单结构可靠地降低斑点噪声的发光元件、其制造方法和包括这种发光元件的显示设备。

根据本发明的第一实施例或者第二实施例，提供了一种发光元件，包括：由通过第一化合物半导体层、有源层、第二化合物半导体层构成的叠层结构体所形成的发光区域；以及由所述叠层结构体形成、从所述发光区域延伸出、并具有光射出端面的光传播区域，其中，所述发光区域由波脊峰纹结构部、和位于所述波脊峰纹结构部两侧的波脊峰纹邻接部构成。