JP2004264506A

JP2004264506A - 光インターコネクション回路、電気光学装置および電子機器

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Publication number: JP2004264506A
Application number: JP2003053917A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kondo; 貴幸近藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】光導波路を用いた光伝送手段の光源となる発光素子の発光量をモニタリングして制御することができ、長期間安定に動作し、容易に微細化でき、簡易に製造できる光インターコネクション回路、電気光学装置および電子機器を提供する。
【解決手段】基板１０に取り付けられ発光部２１ａを備えた第１微小タイル状素子２１と、基板１０における第１微小タイル状素子２１の近傍に取り付けられ受光部２０ｂを備えた第２微小タイル状素子２０と、基板１０に形成された光導波路材を有してなり、少なくとも発光部２１ａ及び受光部２０ｂが光学的に接続された光導波路３０と、受光部２０ｂの検出値に基づいて、発光部２１ａの発光量を制御するＡＰＣドライバ回路２５とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光インターコネクション回路、電気光学装置および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、平面ディスプレイ装置として、エレクトルルミネッセンスパネル（ＥＬＰ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）などが用いられている。これらの平面ディスプレイ装置は、大型化、大容量表示化に伴う信号の遅延などを解消するために、光を信号伝達に用いる技術が検討されている。
【０００３】
また、コンピュータは、集積回路の内部構造の微細化により、ＣＰＵ内部の動作速度（動作クロック）が年々向上している。しかし、ＣＰＵと記憶装置などの周辺装置を繋ぐバスにおける信号伝達速度はほぼ限界に達しつつあり、コンピュータの処理速度のボトルネックとなっている。このバスにおける信号伝達を光信号で行うことができれば、コンピュータの処理速度の限界を著しく高めることが可能となる。
【０００４】
そして、光信号を用いてデータ伝達するには、光源である半導体レーザから放射された光信号を所定の場所まで伝達して、受光素子などに入力する光伝送手段が必要になる。従来このような光伝送手段としては、光ファイバーを利用した技術、又は基板上に形成した光導波路を利用した技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１６７０６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光伝送手段の光源となる半導体レーザは、周囲温度及び経年変化などによりレーザ効率（入力に対する出力光量の比率）が変化する。そこで、光信号による安定したデータ伝送を行うためには、半導体レーザの周囲環境変化及び素子劣化などの経年変化によらず、光導波路へ導入する光量を所定範囲内に制御することが必要になる。
【０００７】
しかしながら、従来の光導波路を用いた光伝送手段では光源となる半導体レーザのレーザ効率を制御する点についてなんら検討されていない。そこで、従来の光伝送手段は、長年にわたって安定に光信号を送受信することが困難であるという問題点がある。また、従来の光伝送手段では、発光素子及び受光素子などの光部品と光導波路などの伝送路との接続構造が繁雑であり、その製造に多大なコスト及び時間がかかるという問題点もある。また、従来においては、光導波路に適した入出力構造が未だ見いだされていないのが現状であり、平面ディスプレイ装置又はコンピュータに適用できるほどの微細化及び製造容易化が図られた光伝送手段は実現されていない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光導波路を用いた光伝送手段の光源となる発光素子の発光量（発光強度）をモニタリングして制御することができ、長年にわたって安定に動作することができ、容易に微細化することができ、簡易に製造することができる光インターコネクション回路、電気光学装置および電子機器の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明の光インターコネクション回路は、基板に取り付けられ発光機能を備えた第１微小タイル状素子と、前記基板における前記第１微小タイル状素子の近傍に取り付けられ受光機能を備えた第２微小タイル状素子と、前記第１微小タイル状素子から出力された光信号を受信する受光素子と、前記基板に形成された光導波路材を有してなるものであって、少なくとも前記第１微小タイル状素子、前記第２微小タイル状素子及び前記受光素子を光学的に接続する光導波路と、前記第２微小タイル状素子の検出値に基づいて、前記第１微小タイル状素子の発光量を制御する自動出力制御回路とを有することを特徴とする。
本発明によれば、第１微小タイル状素子から出射された光が光導波路内を伝播し、その伝播光が第２微小タイル状素子及び受光素子に入射する。そこで、第１微小タイル状素子から光信号が出力されると、その光信号を受光素子が受信することができる。さらに、第２微小タイル状素子は第１微小タイル状素子の発光強度を検出できるので、その第２微小タイル状素子の検出値に基づいて自動出力制御回路が第１微小タイル状素子の発光強度を制御することができる。換言すれば、第１微小タイル状素子の発光強度を第２微小タイル状素子がモニタリングすることができ、そのモニタリング値を用いて自動出力制御回路が第１微小タイル状素子の発光強度をフィードバック制御することができる。そこで、本発明によれば、周囲温度の変化及び素子劣化などの経年変化にかかわらずに、光導波路を伝送路とする光信号の光量、すなわち第１微小タイル状素子の発光強度を、長年にわたって所望範囲に制御することができる。
また、本発明によれば、第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を非常に小さな形状（例えば、数百μｍ四方以下の面積と数十μｍ以下の厚さをもつもの）にすることで、長年に渡って安定に動作し、かつ非常に小型の光信号伝送手段を簡易に製造することができる。本発明において、光導波路材としては、透明樹脂あるいはゾルゲルガラスを適用することができる。ゾルゲルガラスとは、ガラス成分を含む溶液を加熱するなどして固体ガラスに変質させたものである。
【００１０】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記第１微小タイル状素子と前記第２微小タイル状素子が前記基板における同一平面に隣り合って配置されていることが好ましい。
本発明によれば、基板のある平面上に第１微小タイル状素子と第２微小タイル状素子とを並べて配置することにより、例えば第１微小タイル状素子と第２微小タイル状素子と重ね合わせた構造に比べて、その微小タイル状素子による基板平面の凹凸が低減されるので、基板平面上で光導波路が形成しやすくなり、光導波路における伝播光の損失を抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記自動出力制御回路が前記第１微小タイル状素子及び前記第２微小タイル状素子の近傍に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、自動出力制御回路が第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子の近傍に配置されているので、その自動出力制御回路は第２微小タイル状素子の検出値をより正確にかつより高速に取り込むことができ、高精度に光出力信号（第１微小タイル状素子の出力）の強度を制御することができる。
【００１２】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記自動出力制御回路が前記基板に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、例えば基板に自動出力制御回路を形成し、次いで、その基板上に第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を貼り付け、次いで、第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を被うように光導波路を基板上に形成することで、長年に渡って安定に動作しかつ非常に小型の光信号伝送手段を、簡易に製造することができる。
【００１３】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記自動出力制御回路が前記基板に設けられた薄膜トランジスタを構成要素とすることが好ましい。
本発明によれば、例えば上記基板としてガラス基板を用い、そのガラス基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成して自動出力制御回路を構成することができる。このようにすると、薄膜トランジスタを用いて基板上にアクティブマトリクス型液晶パネルを構成することもできるので、本インターコネクション回路を備えた高速動作が可能なアクティブマトリクス型液晶パネルを簡易に構成することができる。
【００１４】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記自動出力制御回路が前記基板にフリップチップ実装されていることが好ましい。
本発明によれば、第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子などが貼り付けられる上記基板とは別に、自動出力制御回路を備える集積回路チップなどを作り、その集積回路チップを上記基板にフリップチップ実装することで、上記光インターコネクション回路を構成することができる。そこで、本発明によれば、第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び光導波路と自動集積回路を備える集積回路チップなどとを隙間をもたせて重ねることができるので、各構成部品の配置自由度を高めることができ、よりコンパクトな光インターコネクション回路を提供することができる。また、本発明によれば、自動出力制御回路のみを単独で製造することもできるので、自動出力制御回路の設計変更などを容易に行うことができ、より製造し易い光インターコネクション回路を提供することができる。
【００１５】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記自動出力制御回路が前記第１微小タイル状素子の発光機能を駆動するドライバ回路を有することが好ましい。
本発明によれば、自動出力制御回路とドライバ回路とを同時に作ることができ、また自動出力制御回路とドライバ回路間の配線を短くすることができるので、よりコンパクトで高性能な光インターコネクション回路を安価に提供することができる。
【００１６】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子の厚さが２０μｍ以下であることが好ましい。
本発明によれば、例えば基板平面上に第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を貼り付け、その第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を被うように基板平面上に光導波路を形成した場合、光導波路における第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子による凸凹（段差）を２０μｍ以下にすることができる。そこで、本発明によれば、光導波路の厚みを低減しながら、光導波路における光伝送効率を向上させることができ、段差部に段差緩和のための特別な構造及び光学素子を必要とせず、低コストでかつ簡便に作製できる光インターコネクション回路を提供することができる。
【００１７】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記第１微小タイル状素子の発光機能が面発光レーザ、ＬＥＤ、ＤＦＢレーザのうちの一つであることが好ましい。
本発明によれば、ある基板上に形成したＬＥＤ、面発光レーザ又はＤＦＢレーザなどを微小タイル形状に切り出すなどして、光信号を放射する第１微小タイル状素子を設けることができる。ここで、面発光レーザは、化合物半導体からなるものであるので、シリコンと格子整合せず、エピタキシーなどの半導体プロセスによって直接にシリコン集積回路上に形成することが非常に困難である。そこで、一旦、ガリウム・ヒ素基板に面発光レーザを形成し、次いで、その面発光レーザを微小タイル形状にチップ化することで、第１微小タイル状素子を設ける。このようにチップ化することで、シリコンなどの基板上の任意な位置に面発光レーザを配置することができる。
また、本発明によれば、第１微小タイル状素子としてＤＦＢレーザを用いることで、光信号の伝送効率をさらに上げることができ、上記の光散乱機構及び光反射機構の必要性を低減することができる。その理由は、ＤＦＢレーザが、面発光レーザ及びＬＥＤとは異なり、微小タイル形状の端部（側面）から基板平面と平行な方向にレーザ光を放射するからである。
【００１８】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記第２微小タイル状素子の受光機能がフォトダイオード又はフォトトランジスタであることが好ましい。
本発明によれば、コンパクトで高感度な受光機能を備えた第２微小タイル状素子を構成することができる。
【００１９】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び自動出力制御回路が前記基板における同一平面に隣り合って接着されており、前記光導波路の光導波路材は、少なくとも前記第１微小タイル状素子の発光部及び前記第２微小タイル状素子の受光部を被うように、前記基板の平面上に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を接着剤などにより基板上の任意の位置に簡易に接着することができる。ここで、例えば、フレキシブルテープ（フィルム）の片方面に微小タイル状素子を仮接着することで、その微小タイル状素子を簡易にかつ精密な位置にハンドリングすることができる。そして、第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を基板上に接着した後に、その第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を被うように光導波路材を基板上に形成することで、簡易に光導波路を形成することができる。
【００２０】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記光導波路が前記第１微小タイル状素子と前記第２微小タイル状素子の少なくとも一方の近傍に光を散乱させる光散乱機構を備えることが好ましい。
本発明によれば、例えば、光導波路における第１微小タイル状素子の近傍に光散乱機構を設けることで、第１微小タイル状素子から放射された光信号がその光散乱機構で散乱され、光導波路全体に効率よく光信号を伝播させることができる。また、例えば、光導波路における第２微小タイル状素子の近傍に光散乱機構を設けることで、光導波路を伝播してきた光信号が第２微小タイル状素子の近傍で散乱され、光信号の一部を第２微小タイル状素子に効率よく入射させることができる。
したがって、本発明によれば、例えば、第１微小タイル状素子から光信号が基板の表面に対して垂直方向に出射されても、光散乱機構によってその光信号が散乱されて効率よく光導波路材を伝播する。また、例えば、第２微小タイル状素子の受光部が基板の表面と平行となるように配置されていても、その第２微小タイル状素子の受光部は光散乱機構によって散乱された光信号の一部を効率よく正確に検出することができる。
【００２１】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記光導波路が、前記第１微小タイル状素子と前記第２微小タイル状素子の少なくとも一方の近傍、又は前記光導波路材の端部に、光を反射する光反射機構を備えることが好ましい。
本発明によれば、第１微小タイル状素子から放射された光信号の伝播方向を、光反射機構によって光導波路の長手方向に変更することができ、また、光導波路に沿って伝播する光信号の一部を光反射機構によって第２微小タイル状素子の受光部に向かわせることができ、光信号の伝送効率を簡易に向上させることができる。
【００２２】
また、本発明の光インターコネクション回路は、前記受光素子が微小なタイル形状の素子で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、第１微小タイル状素子から出力された光信号を受信する受光素子が微小タイル状素子として構成されているので、非常に小型であって、かつ長年に渡って安定に動作する光信号送受信手段を安価に提供することができる。
【００２３】
本発明の電気光学装置は、前記光インターコネクション回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬパネルなどの平面ディスプレイ装置の走査信号などを上記光インターコネクション回路によって伝送することができるので、長年にわたって安定に高速動作し、大画面でかつ高品位な動画像を表示できる平面ディスプレイ装置などを提供することができる。
【００２４】
本発明の電子機器は、前記光インターコネクション回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、集積回路内の信号伝送手段、又は集積回路同士間の信号伝送手段として本発明の光インターコネクション回路を適用することで、長年にわたって安定に動作し、高速に信号処理することができかつコンパクトな電子機器を安価に提供することができる。
また、本発明によれば、例えば、表示装置に光インターコネクション回路を適用することで、長年にわたって安定に動作し、高品位な画像を表示できる電子機器を安価に提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る光インターコネクション回路について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る光インターコネクション回路を示す模式側面図である。本実施形態に係る光インターコネクション回路は、基板１０の表面に接着された第１微小タイル状素子２１と、基板１０の表面における第１微小タイル状素子２１の近傍に接着された第２微小タイル状素子２０と、基板１０の表面に形成された光導波路材からなるものであって、少なくとも第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０を光学的に接続する光導波路３０とを有する。
また、光導波路３０における第１微小タイル状素子２１の反対側端には、なんらかの受光素子（図示せず）が光学的に接続されている（受光素子の種類及び光導波路３０との接続形態は任意のものが適用できる）。この受光素子は電子回路と電気的に接続されており、第１微小タイル状素子２１から放射され光導波路３０を伝播した光Ｐは、受光素子へ到達して電気信号に変換される。この結果、電子回路へデータが伝送される。なお、受光素子は光導波路３０の途中に設けられていてもよく、複数の受光素子を光導波路３０に光学的に接続してもよい。
【００２６】
第１微小タイル状素子２１と第２微小タイル状素子２０は、基板１０における同一平面上に隣接して配置されている。光導波路材としては、透明樹脂あるいはゾルゲルガラスを適用することができる。基板１０としては、ガラスエポキシ、セラミック、プラスチック、ポリイミド、シリコン又はガラスなど任意のものを適用することができる。
【００２７】
第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル素子２２は、微小なタイル形状の半導体デバイス（微小タイル状素子）である。この微小タイル状素子は、例えば、厚さが２０μｍ以下であり、縦横の大きさが数十μｍから数百μｍの板状部材である。微小タイル状素子の製造方法については、後で詳細に説明する。
【００２８】
第１微小タイル状素子２１は、発光機能をもつ発光部２１ａを備えている。第２微小タイル状素子２０は、受光機能をもつ受光部２０ｂを備えている。そして光導波路３０をなす光導波路材は、少なくとも第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａと第２微小タイル状素子２０の受光部２０ｂを被うように形成されている。
【００２９】
また、本光インターコネクション回路は、第２微小タイル状素子２０の受光部２０ｂの検出値に基づいて、第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａの発光量（発光強度）を制御する自動出力制御回路となるＡＰＣドライバ回路２５を有している。ＡＰＣドライバ回路２５は、上記自動出力制御回路の出力に応じて、第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａを駆動するドライバ回路も備えている。そして、ＡＰＣドライバ回路２５は、第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０の近傍（特に基板１０における第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０が接着されている面と同一面）に配置されていることが好ましい。
【００３０】
ＡＰＣドライバ回路２５の形成構造としては以下に述べるように各種構造を適用することができる。例えば基板１０に直接半導体素子又は半導体集積を形成することで、ＡＰＣドライバ回路２５を構成してもよい。また、基板１０をガラス基板として、そのガラス基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成することでＡＰＣドライバ回路２５を構成してもよい。また、基板１０とは別に、集積回路チップなどでＡＰＣドライバ回路２５を製造し、その集積回路チップをバンプなどで基板１０上にフリップチップ実装してもよい。この場合、基板に貼り付けられている第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０と集積回路チップに設けられているＡＰＣドライバ回路２５とは、導電部材からなるバンプを介して電気的に接続される。
【００３１】
次に、上記構成の光インターコネクション回路の動作について説明する。先ず第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａから放射された光Ｐは、光導波路３０内を伝播する。そして、光導波路３０における第１微小タイル状素子２１の反対側に光学的に接続された上記受光素子（図示せず）に対して、光Ｐが例えば光パルス信号となって情報を伝達する。ここで、光Ｐは、その光導波路３０と他の部材（基板１０の上面及び空間）との境界、すなわち光導波路３０の表面において全反射されるので、散乱光となって光導波路３０内を伝播する。そこで、発光部２１ａから放射された光Ｐの一部は、第２微小タイル状素子２０の受光部２０ｂに入射する。
【００３２】
この入射光により、第２微小タイル状素子２０の受光機能は、第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａの発光強度（発光量）を検出しモニタ信号Ｍとして出力する。そして、第２微小タイル状素子２０から出力されたモニタ信号Ｍは、ＡＰＣドライバ回路２５に取り込まれる。ＡＰＣドライバ回路２５は、取り込んだモニタ信号Ｍに基づいて、第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａの発光強度を制御する制御信号を生成する。また、ＡＰＣドライバ回路２５は、伝送対象の信号であるデータ信号Ｄを入力し、データ信号Ｄに基づいて上記制御信号をＯＮ／ＯＦＦ制御する。さらに、ＡＰＣドライバ回路２５は、そのＯＮ／ＯＦＦ制御された制御信号を増幅して駆動電流Ｋとして第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａに出力する。これにより、発光部は、データ信号Ｄに対応したパルス光であって、モニタ信号Ｍによって制御された光量の光（光パルス信号）Ｐを放射する。
【００３３】
これらにより、本実施形態の光インターコネクション回路によれば、第１微小タイル状素子２１の発光強度を第２微小タイル状素子２０がモニタリングすることができ、そのモニタリング値（モニタ信号Ｍ）を用いてＡＰＣドライバ回路２５が第１微小タイル状素子２１の発光強度をフィードバック制御することができる。そこで、本実施形態によれば、第１微小タイル状素子２１の周囲温度及び素子劣化などの経年変化にかかわらずに、光導波路３０を伝播する光パルス信号である光Ｐの強度（光量など）を、長年にわたって所望範囲に制御することができる。
【００３４】
また、第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０を後述の製造方法によって非常に小さな形状（例えば、数百μｍ四方以下の面積と数十μｍ以下の厚さをもつもの）に簡易にすることができる。そこで、本実施形態によれば周囲温度の変動などの影響をうけず、長年に渡って安定に動作し、非常に微細な光信号伝送構造を簡易に提供することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、第２微小タイル状素子２０の厚さを２０μｍ以下にすることにより、第２微小タイル状素子２０による基板１０との段差が十分小さくなるため、図１のように段差（第２微小タイル状素子２０）を乗り越えて連続的に光導波路３０を形成できる。そして、段差部において連続的に光導波路３０を形成しても、段差が小さいため、散乱などの光の伝達損失はほとんど無視できる。そのため段差部に段差緩和のための特別な構造や光学素子を必要としない。よって本実施形態の光インターコネクション回路は、低コストかつ簡便に作製できる。また、光導波路３０をなす光導波路材の厚さを数十μｍ以下にすることができる。
【００３６】
第１微小タイル状素子２１は、例えば、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）、ＬＥＤ又はＤＦＢ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃｋ）レーザを備えるものとする。発光デバイスとして、ＬＥＤはもっとも構造が単純で作製が容易であるが、光信号の変調速度が数百Ｍｂｐｓ程度と遅い。これに対してＶＣＳＥＬは、１０Ｇｂｐｓを超える非常に高速な変調が可能であるうえ、しきい値電流が小さく発光効率が高いので低消費電力で駆動できる。ＤＦＢレーザは、変調速度は１Ｇｂｐｓ程度と面発光レーザには及ばないものの、微小タイル形状の端部から基板１０の平面と平行な方向、すなわち光導波路３０に沿った方向へレーザ光を出射するため、面発光レーザより効率よく光信号を伝播することができる。ＤＦＢレーザには、電界吸収変調器を内蔵させることもできる。こうすると１０Ｇｂｐｓを超える変調速度が得られるため、ＤＦＢの効率的な光信号伝播性と高速変調を両立することも可能になる。
【００３７】
第２微小タイル状素子２０は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）又はフォトトランジスタを備えるものとする。ここで、フォトダイオードとしては、ＰＩＮ型フォトダイオード、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）、ＭＳＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型フォトダイオードを用途に応じて選ぶことができる。ＡＰＤは、光感度、応答周波数ともに高い。ＭＳＭ型フォトダイオードは、構造が単純で増幅用トランジスタとともに集積化しやすい。
【００３８】
本実施形態において、第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０は、基板１０に設けられた集積回路、又はＥＬ表示回路、プラズマディスプレイ、液晶表示回路などの電子回路（図示せず）と電気的に接続されている。これにより、集積回路などからなるコンピュータシステムをコンパクトでありながら従来よりも高速化させることができる。また、基板１０に設けられた平面ディスプレイなどの走査信号を本実施形態の光インターコネクション回路によって高速に伝送することができ、平面ディスプレイ装置における画面の大型化及び高品位化を促進することができる。
【００３９】
図１においては、第１微小タイル状素子２１と第２微小タイル状素子２０がそれぞれ一つづつ、一本の光導光路３０に光結合されているが、第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０の組が複数組、光導波路３０に光結合されているものとしてもよい。この場合、各第１微小タイル状素子２１は相互に異なる波長の光Ｐを放射し、第１微小タイル状素子２１の近傍に配置されている第２微小タイル状素子２０はその近傍の第１微小タイル状素子２１から放射された光Ｐの波長のみを選択的に検出することが好ましい。そして、第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２０の組毎に、ＡＰＣドライバ回路２５が設けられていることが好ましい。これらにより、複数の波長が異なる光パルス信号を１本の光導波路３０を用いて同時に伝送でき、長年の渡って安定に動作する光インターコネクション回路を簡易に提供することができる。
【００４０】
また、光導波路３０は、図１においては直線状に形成されているが、曲線状に形成する、又は複数に分岐させることもできる。また、ループ状に形成してもかまわない。また、複数の微小タイル状素子を覆うようにシート状に形成してもよい。もちろん一つの基板１０の表面に複数の組の第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０、ＡＰＣドライバ回路２５及び光導波路３０を形成してもかまわない。さらに、基板１０の表裏両面に第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０、ＡＰＣドライバ回路２５及び光導波路３０を形成することもできる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る光インターコネクション回路について図２を参照して説明する。図２は本発明の第２実施形態に係る光インターコネクション回路を示し、図２（ａ）は概略側面図であり図２（ｂ）は概略平面図である。
【００４２】
本実施形態は、第１実施形態で示した光導波路３０における第１微小タイル状素子２１の反対側端に接続されている受光素子（すなわち光信号を受信する受光素子）も、微小タイル状素子（第３微小タイル状素子２２）で構成している点が第１実施形態と異なる。第３微小タイル状素子２２は、上記第２微小タイル状素子２０と同様のものであり、受光部２２ｂを備えている。そして、第３微小タイル状素子２２は、基板１０の表面に接着されている。第３微小タイル状素子２２の受光部２２ｂを被うように光導波路３０が設けられており、受光部２２ｂと光導波路３０は光学的に接続されている。
【００４３】
このような構成により、第１微小タイル状素子２１の発光部２１ａから放射された光（光パルス信号）は、第２微小タイル状素子２０の受光部２０ｂに入射するとともに、光導波路３０を伝播して第３微小タイル状素子２２の受光部２２ｂにも入射する。したがって、第１微小タイル状素子２１から第３微小タイル状素子２２へ光パルス信号を伝送することができる。なお、複数個の第３微小タイル状素子２２を光導波路３０に接続してもよい。
【００４４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る光インターコネクション回路について図３から図６を参照して説明する。本実施形態は、光導波路３０において、第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２それぞれの近傍に、光を散乱する光散乱機構を備えている点が上記実施形態と異なる。図３は本第３実施形態に係る光インターコネクション回路の一例を示す概略側面図である。
【００４５】
本光インターコネクション回路は、光導波路３０をなす光導波路材における第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２の近傍に、光散乱機構３１ａをなす光散乱粒子が分散されている。光散乱粒子は、例えばシリカ粒子、ガラス粒子又は金属粒子などを用いる。この光散乱機構３１ａを備えた光導波路３０は、例えばディスペンサあるいはインクジェットノズルなどから液滴を吐出する液滴吐出方式を用いる。具体的には、あるインクジェットノズルなどから液状の光導波路材（樹脂など）を所定部位に吐出するとともに、他のインクジェットノズルなどから光散乱粒子を含んだ液状の光導波路剤を所定部位に吐出することで、光散乱機構３１ａを備えた光導波路３０を形成する。
【００４６】
また、光導波路材３０の構成材料としては、樹脂の他にゾルゲルガラスを適用することができる。ゾルゲルガラスの製法は、金属アルコキシドに酸を加えて加水分解した溶液などを所定部位に塗布し、熱などのエネルギーを加えてガラス化したものである。
【００４７】
図４は第３実施形態に係る光インターコネクション回路の他の例を示す概略側面図である。本光インターコネクション回路の光散乱機構３１ａ’は、光散乱粒子を分散した樹脂又はガラスがドーム状に形成したドーム状光散乱機構である。この光散乱機構３１ａ’（ドーム状光散乱機構）を覆うように光導波路３０が形成されている。この光散乱機構３１ａ’は、図３に示す光散乱機構３１ａよりも、その大きさ及び形状などが制御しやすいので、光導波路３０と第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０又は第３微小タイル状素子２２との光結合効率の容易な調整が可能となる。
【００４８】
次に、光散乱機構３１ａ’の製造方法について説明する。まず、インクジェット又はディスペンサなどを用い、光散乱粒子を含んだ液状の樹脂又は珪酸エチルなどの金属アルコキシドに酸を加え加水分解した溶液などを基板１０の所定部位にドーム状に塗布する。次いで、その塗布した部位に熱などのエネルギーを加えてかかる溶液を硬化又はガラス化する。このようにしてドーム状の光散乱機構３１ａ’を第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２の上に形成する。次いで、ドーム状の光散乱機構３１ａ’を覆うように透明樹脂又はゾルゲルガラスで線状の光導光路３０を形成する。
【００４９】
図５は第３実施形態に係る光インターコネクション回路の他の例を示す概略側面図である。本光インターコネクション回路の光散乱機構３１ｂは、光導波路３０をなす光導波路材の表面に凹凸を設けた構成としている。この光散乱機構３１ｂも第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２の近傍に設けられている。ここで、光散乱機構３１ｂをなす凹凸は、エンボス加工又はスタンパ転写などで形成する。
【００５０】
図６は第３実施形態に係る光インターコネクション回路の他の例を示し、（ａ）は概略側面図であり、（ｂ）は概略平面図である。本光インターコネクション回路の光散乱機構３１ｃは、光導波路３０をなす線状の光導波路材の線幅及び高さを変化させた構成としている。すなわち、光導波路３０において、第２微小タイル状素子２０の受光部２０ｂ及び第３微小タイル状素子２２の受光部２２ｂの近傍について光導波路材の線幅及び高さを小さく絞っている。
【００５１】
光散乱機構３１ｃを備えた光導波路３０の製造方法について次に説明する。先ず、基板１０の表面の所望位置に第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２を接着する。次いで、基板１０の表面全体、並びに第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２の表面全体に撥液処理を施す。次いで、撥液処理した面における光導波路３０を設ける領域に親液処理を施す。ここで、親液処理を施す領域は、線状であって第２微小タイル状素子２０の受光部２０ｂ及び第３微小タイル状素子２２の受光部２２ｂの近傍について線幅を絞ったパターンとする。なお、親液処理としては、例えば紫外線を照射することで行う。
【００５２】
次いで、親液処理した領域内に、インクジェットノズルなどから液状の光導波路材を滴下する。すると、かかる滴下された光導波路材は、親液処理された領域において濡れ広がる作用を受け、撥液処理された領域からは弾き出される作用を受け、また表面張力なども作用する。そこで、かかる光導波路材は、図６に示すような受光部２０ｂ及び受光部２２ｂの近傍で線幅が絞られた形状となる。
【００５３】
上記のように、光導波路３０における第１微小タイル状素子２１の近傍に光散乱機構３１ａ，３１ｂ，３１ｃを設けることにより、第１微小タイル状素子２１から放射された光信号がその光散乱機構３１ａ，３１ｂ，３１ｃで散乱され、光導波路全体に効率よく光信号を伝播させることができる。また、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２の近傍に光散乱機構３１ａ，３１ｂ，３１ｃを設けることで、光導波路３０を伝播してきた光信号が第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２の近傍で散乱され、光信号を第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２に効率よく入射させることができる。
【００５４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る光インターコネクション回路について図７から図９を参照して説明する。本実施形態は、光導波路３０における第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２の近傍、又は光導波路３０の端部に、光を反射する光反射機構を備える点が上記実施形態と異なる。図７は、本発明の第４実施形態に係る光インターコネクション回路の一例を示し、（ａ）は概略側面図であり、（ｂ）は概略平面図である。
【００５５】
例えば、光導波路３０をなす光導波路材の表面に金属膜を形成することで光反射機構３２ａ，３２ｂを設ける。また、光導波路３０をなす光導波路材の表面に金属微粒子を含む塗料を塗布することで光反射機構３２ａ，３２ｂを設けてもよい。金属微粒子としては、銀、アルミニウム、マグネシウム、銅、ニッケル、チタン、クロム、亜鉛などの微粒子を適用することができる。光反射機構３２ａ，３２ｂをなす金属膜の形成及び金属微粒子を含む塗料の塗布は、インクジェットノズルなどから塗料などを吐出することで行ってもよい。また、光反射機構３２ａ又は光反射機構３２ｂは、光導光路３０の全体に施してもかまわない。
【００５６】
このような構成にすることにより、第１微小タイル状素子２１から放射された光信号が光反射機構３２ａで光導波路３０に沿う方向に反射され、その光信号の一部が光反射機構３２ｂで第２微小タイル状素子２０又は第３微小タイル状素子２２の方向に反射される。したがって、本実施形態によれば、光信号を効率よく伝播させることができる。
【００５７】
図８は第４実施形態に係る光インターコネクション回路の他の例を示し、（ａ）は概略側面図であり、（ｂ）は概略平面図である。本光インターコネクション回路の光反射機構３２ｃは、反射面を有する反射板が光導波路３０の端部に貼り付けられた構成となっている。ここで、光反射機構３２ｃの反射面は、基板１０の表面に対して例えば４５度の角度をもつように設けられている。
【００５８】
また、本光インターコネクション回路では、２本の平行な光導波路３０ａ，３０ｂが設けられている。そして、光反射機構３２ｃは、２本の光導波路３０ａ，３０ｂの一方端に設けら、光導波路３０ａ，３０ｂに共用される１枚の共通反射板となっている。そこで、２つの第１微小タイル状素子２１からそれぞれ放射された光信号は、光反射機構３２ｃによってそれぞれ光導波路３０ａ，３０ｂに沿う方向に反射される。したがって、本実施形態によれば、光信号を効率よく伝播させることができるとともに、効率よく光インターコネクション回路を製造することができる。
なお、図８に示す形態では、２本の光導波路３０ａ，３０ｂに共通の光反射機構３２ｃを設けたが、３本以上の光導波路に共通の光反射機構３２ｃを設けてもよい。
【００５９】
図９は第４実施形態に係る光インターコネクション回路の他の例を示し、（ａ）は概略側面図であり、（ｂ）は概略平面図である。本光インターコネクション回路の光反射機構３２ｄ，３２ｅは、グレーティングを施した板状の光学部品（グレーティング部品）である。光反射機構３２ｄは第１微小タイル状素子２１に被さるように、光反射機構３２ｅは第２微小タイル状素子２０及び第３微小タイル状素子２２それぞれに被さるように、光導波路３０上に設置されている。
【００６０】
ここで、光導波路３０ａと光導波路３０ｂの間隔が比較的大きい場合は、図９に示すように各光導波路３０ａ，３０ｂに別個に光反射機構３２ｅを取り付ける。光導波路３０ａと光導波路３０ｂが接近しておりほぼ平行に配置されている場合は、図９に示すように光導波路３０ａ，３０ｂに共通な光反射機構３２ｄを取り付けてもよい。
【００６１】
上記図３から図９に示す光散乱機構及び光反射機構は、互いに組み合わせて用いるとより効果的である。
【００６２】
（製造方法）
次に、上記実施形態に係る光インターコネクション回路における光導波路３０の製造方法について、図１０から図１３を参照して説明する。図１０は光導波路３０の製造方法を示す模式側面図である。
【００６３】
先ず、基板１０の上面に上記第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び第３微小タイル状素子を接着しておく。その後、光導波路３０の製造工程に入る。そして、図１０（ａ）に示すように、基板１０の上面と第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子（図示せず）の上面の全体に、液状の光硬化樹脂３０ｃをコーティングする。このコーティングは、スピンコート法、ロールコート法、スプレイコート法などで行う。
【００６４】
次いで液状の光硬化樹脂３０ｃに対して、所望パターンのマスクを介して紫外線（ＵＶ）を照射する。これにより、液状の光硬化樹脂３０ｃにおける所望領域だけが硬化しパターニングされる。そして、硬化していない樹脂を洗浄などにより除去することで、図１０（ｂ）に示すように、硬化された光導波路材からなる光導波路３０ｄが形成される。
【００６５】
図１１は光導波路３０の製造方法についての他の例を示す模式側面図である。先ず、基板１０の上面に上記第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び第３微小タイル状素子を接着しておく。その後、光導波路３０の製造工程に入る。そして、図１１（ａ）に示すように、基板１０の上面と第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び第３微小タイル状素子（図示せず）の上面全体に樹脂３０ｅをコーティングして硬化させる。このコーティングは、スピンコート法、ロールコート法、スプレイコート法などで行う。次いで、樹脂３０ｅにおける所望領域にレジストマスク４１を形成する。このレジストマスク４１の形成領域は光導波路３０を形成する領域と同じである。
【００６６】
次いで、図１１（ｂ）に示すように、レジストマスク４１の上から基板１０全体についてドライエッチング又はウエットエッチングを施し、レジストマスク４１の下以外にある樹脂ｅを除去する。このようにフォトリソパターニングして、レジストマスク４１を除去することで、光導波路材からなる光導波路３０ｆが形成される。
【００６７】
図１２は光導波路３０の製造方法についての他の例を示す模式側面図である。先ず、基板１０の上面に上記第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び第３微小タイル状素子を接着しておく。その後、光導波路３０の製造工程に入る。そして、基板１０の上面と第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び第３微小タイル状素子の上面全体に、撥液処理を施して撥液表面５１を設ける。
【００６８】
次いで、図１２（ａ）に示すように、撥液表面５１における所望パターン領域に紫外線を照射することなどして、撥液表面５１のなかに所望パターンの親液表面５２を設ける。次いで、図１２（ｂ）に示すように、親液表面５２のなかに、インクジェットノズルまたはディスペンサなどから液状の光導波路材３０ｇを滴下する。光導波路材３０ｇとしては、透明樹脂又はゾルゲルガラスを用いる。そして、基板１０上に滴下された光導波路材３０ｇを硬化させることで、光導波路材からなる光導波路３０ｈが形成される。
ゾルゲルガラスで光導波路３０ｇを形成する場合は、金属アルコキシドに酸を加えて加水分解した溶液などをインクジェットノズルまたはディスペンサなどから親液表面５２に滴下する。次いで、滴下した溶液に熱などのエネルギーを加えてガラス化し光導波路３０ｈとする。
【００６９】
図１３は光導波路３０の製造方法についての他の例を示す模式側面図である。先ず、基板１０の上面に上記第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び第３微小タイル状素子を接着しておく。その後、光導波路３０の製造工程に入る。そして、図１３（ａ）に示すように、基板１０の上面並びに第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び第３微小タイル状素子の上面であって、光導波路３０を設けようとする領域を被うように、液状の樹脂３０ｉを塗布する。
【００７０】
次いで、光導波路３０のパターン形状５２をもつ型であるスタンパ５１を、基板１０の上方から基板１０の表面に押し付ける。次いで、図１３（ｂ）に示すように、基板１０の表面からスタンパ５１を持ち上げる。これらにより、スタンパ５１を用いたパターン転写法により、基板１０上に所望パターン形状の光導波路材からなる光導波路３０ｊが形成される。
【００７１】
光導波路３０の製造方法は、上記図１０から図１３に示す方法以外に、次に述べる方法を用いてもよい。例えば、スクリーン印刷又はオフセット印刷などの印刷法を用いて、光導波路３０をなす光導波路材を設けてもよい。また、スリット状の隙間から液状の樹脂を吐出するスリットコート法を用いて、光導波路３０をなす光導波路材を設けてもよい。スリットコート法としては、毛細管現象を用いて樹脂などの所望部材を基板１０に塗布する手法を採用してもよい。
【００７２】
（微小タイル状素子の製造方法）
次に、上記第１微小タイル状素子２１、第２微小タイル状素子２０又は第３微小タイル状素子２２をなす微小タイル状素子の製造方法について図１４から図２３を参照して説明する。本製造方法は、基本的にエピタキシャルリフトオフ法に基づくものである。また本製造方法では、微小タイル状素子としての化合物半導体デバイス（化合物半導体素子）を基板（最終基板）１０となるシリコン・ＬＳＩチップ上に接合する場合について説明するが、半導体デバイスの種類及びＬＳＩチップの種類に関係なく本発明を適用することができる。なお、本実施形態における「半導体基板」とは、半導体物資から成る物体をいうが、板形状の基板に限らず、どのような形状であっても半導体物資であれば「半導体基板」に含まれる。
【００７３】
＜第１工程＞
図１４は微小タイル状素子の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。図１４において、基板１１０は、半導体基板であり、例えばガリウム・ヒ素化合物半導体基板とする。基板１１０における最下位層には、犠牲層１１１を設けておく。犠牲層１１１は、アルミニウム・ヒ素（ＡｌＡｓ）からなり、厚さが例えば数百ｎｍの層である。
例えば、犠牲層１１１の上層には機能層１１２を設ける。機能層１１２の厚さは、例えば１μｍから１０（２０）μｍ程度とする。そして、機能層１１２において半導体デバイス（半導体素子）１１３を作成する。半導体デバイス１１３としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、フォトダイオード（ＰＤ）、ＤＦＢレーザなどが挙げられる。これらの半導体デバイス１１３は、何れも基板１１０上に多層のエピタキシャル層を積層して素子が形成されたものである。また、各半導体デバイス１１３には、電極も形成し、動作テストも行う。
【００７４】
＜第２工程＞
図１５は微小タイル状素子の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。本工程においては、各半導体デバイス１１３を分割するように分離溝１２１を形成する。分離溝１２１は、少なくとも犠牲層１１１に到達する深さをもつ溝とする。例えば、分離溝の幅及び深さともに、１０μｍから数百μｍとする。また、分離溝１２１は、後述するところの選択エッチング液が当該分離溝１２１を流れるように、行き止まりなく繋がっている溝とする。さらに、分離溝１２１は、碁盤のごとく格子状に形成することが好ましい。
また、分離溝１２１相互の間隔を数十μｍから数百μｍとすることで、分離溝１２１によって分割・形成される各半導体デバイス１１３のサイズを、数十μｍから数百μｍ四方の面積をもつものとする。分離溝１２１の形成方法としては、フォトリソグラフィとウェットエッチングによる方法、またはドライエッチングによる方法を用いる。また、クラックが基板に生じない範囲でＵ字形溝のダイシングで分離溝１２１を形成してもよい。
【００７５】
＜第３工程＞
図１６は微小タイル状素子の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。本工程においては、中間転写フィルム１３１を基板１１０の表面（半導体デバイス１１３側）に貼り付ける。中間転写フィルム１３１は、表面に粘着剤が塗られたフレキシブルな帯形状のフィルムである。
【００７６】
＜第４工程＞
図１７は微小タイル状素子の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。本工程においては、分離溝１２１に選択エッチング液１４１を注入する。本工程では、犠牲層１１１のみを選択的にエッチングするために、選択エッチング液１４１として、アルミニウム・ヒ素に対して選択性が高い低濃度の塩酸を用いる。
【００７７】
＜第５工程＞
図１８は微小タイル状素子の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。本工程においては、第４工程での分離溝１２１への選択エッチング液１４１の注入後、所定時間の経過により、犠牲層１１１のすべてを選択的にエッチングして基板１１０から取り除く。
【００７８】
＜第６工程＞
図１９は微小タイル状素子の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。第５工程で犠牲層１１１が全てエッチングされると、基板１１０から機能層１１２が切り離される。そして、本工程において、中間転写フィルム１３１を基板１１０から引き離すことにより、中間転写フィルム１３１に貼り付けられている機能層１１２を基板１１０から引き離す。
これらにより、半導体デバイス１１３が形成された機能層１１２は、分離溝１２１の形成及び犠牲層１１１のエッチングによって分割されて、所定の形状（例えば、微小タイル形状）の半導体素子（上記実施形態の「微小タイル状素子」）とされ、中間転写フィルム１３１に貼り付け保持されることとなる。ここで、機能層の厚さが例えば１μｍから８μｍ、大きさ（縦横）が例えば数十μｍから数百μｍであるのが好ましい。
【００７９】
＜第７工程＞
図２０は微小タイル状素子の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。本工程においては、（微小タイル状素子１６１が貼り付けられた）中間転写フィルム１３１を移動させることで、最終基板１７１（上記実施形態の基板１０）の所望の位置に微小タイル状素子１６１をアライメントする。ここで、最終基板１７１は、例えば、シリコン半導体からなり、ＬＳＩ領域１７２が形成されている。また、最終基板１７１の所望の位置には、微小タイル状素子１６１を接着するための接着剤１７３を塗布しておく。
【００８０】
＜第８工程＞
図２１は微小タイル状素子の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。本工程においては、最終基板１７１の所望の位置にアライメントされた微小タイル状素子１６１を、中間転写フィルム１３１越しに裏押しピン１８１で押しつけて最終基板１７１に接合する。ここで、所望の位置には接着剤１７３が塗布されているので、その最終基板１７１の所望の位置に微小タイル状素子１６１が接着される。
【００８１】
＜第９工程＞
図２２は微小タイル状素子の製造方法の第９工程を示す概略断面図である。本工程においては、中間転写フィルム１３１の粘着力を消失させて、微小タイル状素子１６１から中間転写フィルム１３１を剥がす。
中間転写フィルム１３１の粘着剤は、紫外線（ＵＶ）又は熱により粘着力が消失するものにしておく。ＵＶ硬化性の粘着剤とした場合は、裏押しピン１８１を透明な材質にしておき、裏押しピン１８１の先端から紫外線（ＵＶ）を照射することで中間転写フィルム１３１の粘着力を消失させる。熱硬化性の接着剤とした場合は、裏押しピン１８１を加熱すればよい。あるいは第６工程の後で、中間転写フィルム１３１を全面紫外線照射するなどして粘着力を全面消失させておいてもよい。粘着力が消失したとはいえ実際には僅かに粘着性が残っており、微小タイル状素子１６１は非常に薄く軽いので中間転写フィルム１３１に保持される。
【００８２】
＜第１０工程＞
本工程は、図示していない。本工程においては、加熱処理などを施して、微小タイル状素子１６１を最終基板１７１に本接合する。
【００８３】
＜第１１工程＞
図２３は微小タイル状素子の製造方法の第１１工程を示す概略断面図である。本工程においては、微小タイル状素子１６１の電極と最終基板１７１上の回路を配線１９１により電気的に繋ぎ、一つのＬＳＩチップなど（光インターコネクション回路用の集積回路チップ）を完成させる。最終基板１７１としては、シリコン半導体のみならず、石英基板又はプラスチックフィルムを適用してもよい。
【００８４】
（応用例）
以下、本発明に係る光インターコネクション回路の応用例について説明する。
第１の応用例としては、上記実施形態の光インターコネクション回路をオプトエレクトロニクス集積回路の信号伝送手段として用いる。オプトエレクトロニクス集積回路としては、例えばコンピュータが挙げられる。そして、ＣＰＵを形成する集積回路内での信号処理は電気信号を用いて行うが、ＣＰＵと記憶手段などの間でデータを伝送するバスに上記実施形態の光インターコネクション回路を適用する。
【００８５】
これらにより、本応用例によれば、簡易な構成でありながら、コンピュータの処理速度のボトルネックとなっているバスにおける信号伝達速度を従来よりも大幅に高めることが可能となる。また、本応用例によれば、コンピュータなどを大幅に小型化することが可能となり、製品寿命を延ばすことができる。
【００８６】
第２の応用例としては、電気光学装置である液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又は有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）ディスプレイなどの平面ディスプレイ装置に上記実施形態の光インターコネクション回路を用いる。例えば、平面ディスプレイ装置における走査線に上記光インターコネクション回路を用いる。すると、走査信号を高速にかつ安定に伝送することができるので、平面ディスプレイ装置における画面の大型化、高品位化及び長寿命化を促進することができる。
また、平面ディスプレイ装置における金属配線パターンに重ねて光導波路３０を設けることにより、開口率を大きくすることができ、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００８７】
（電子機器）
上記実施形態の光インターコネクション回路を備えた電子機器の例について説明する。
図２４は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図２４において、符号１０００は上記の光インターコネクション回路を用いた携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。
【００８８】
図２５は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図２５において、符号１１００は上記の光インターコネクション回路を用いた時計本体を示し、符号１１０１は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。
【００８９】
図２６は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図２６において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は上記の光インターコネクション回路を用いた情報処理装置本体、符号１２０６は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。
【００９０】
図２４から図２６に示す電子機器は、上記実施形態の光インターコネクション回路又は電気光学装置を備えているので、表示品位に優れ、特に、高速応答で明るい大きな画面の表示部を備え、長期間にわたって安定に動作する電子機器を実現することができる。また、上記実施形態の光インターコネクション回路を用いることによって、従来のものよりも電子機器を小型化することができる。さらにまた、上記実施形態の光インターコネクション回路を用いることによって、製造コストを従来のものよりも低減することができる。
【００９１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回路の模式側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る回路の概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る回路の概略側面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る他の回路の概略側面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る他の回路の概略側面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る他の回路の概略図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る回路の概略図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る他の回路の概略図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る他の回路の概略図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る製造方法を示す模式側面図である。
【図１１】本発明の実施形態の他の製造方法を示す模式側面図である。
【図１２】本発明の実施形態の他の製造方法を示す模式側面図である。
【図１３】本発明の実施形態の他の製造方法を示す模式側面図である。
【図１４】微小タイル状素子の製法の第１工程を示す概略断面図である。
【図１５】同上の製法の第２工程を示す概略断面図である。
【図１６】同上の製法の第３工程を示す概略断面図である。
【図１７】同上の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。
【図１８】同上の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。
【図１９】同上の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。
【図２０】同上の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。
【図２１】同上の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。
【図２２】同上の製造方法の第９工程を示す概略断面図である。
【図２３】同上の製造方法の第１１工程を示す概略断面図である。
【図２４】本実施形態の回路を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２５】本実施形態の回路を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図２６】本実施形態の回路を備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…基板、２０…第２微小タイル状素子、２０ｂ…受光部、２１…第１微小タイル状素子、２１ａ…発光部、２２…第３微小タイル状素子、２２ｂ…受光部、２５…ＡＰＣドライバ回路、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈ，３０ｊ…光導波路、３１ａ，３１ａ’，３１ｂ，３１ｃ…光散乱機構、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ…光反射機構、Ｄ…データ信号、Ｋ…駆動電流、Ｍ…モニタ信号

Claims

基板に取り付けられ発光機能を備えた第１微小タイル状素子と、
前記基板における前記第１微小タイル状素子の近傍に取り付けられ受光機能を備えた第２微小タイル状素子と、
前記第１微小タイル状素子から出力された光信号を受信する受光素子と、
前記基板に形成された光導波路材を有してなるものであって、少なくとも前記第１微小タイル状素子、前記第２微小タイル状素子及び前記受光素子を光学的に接続する光導波路と、
前記第２微小タイル状素子の検出値に基づいて、前記第１微小タイル状素子の発光量を制御する自動出力制御回路とを有することを特徴とする光インターコネクション回路。
前記第１微小タイル状素子と前記第２微小タイル状素子は、前記基板における同一平面に隣り合って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光インターコネクション回路。
前記自動出力制御回路は、前記第１微小タイル状素子及び前記第２微小タイル状素子の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光インターコネクション回路。
前記自動出力制御回路は、前記基板に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記自動出力制御回路は、前記基板に設けられた薄膜トランジスタを構成要素とすることを特徴とする請求項３又は４に記載の光インターコネクション回路。
前記自動出力制御回路は、前記基板にフリップチップ実装されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記自動出力制御回路は、前記第１微小タイル状素子の発光機能を駆動するドライバ回路を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子は、厚さが２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記第１微小タイル状素子の発光機能は、面発光レーザ、ＬＥＤ、ＤＦＢレーザのうちの一つであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記第２微小タイル状素子の受光機能は、フォトダイオード又はフォトトランジスタであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記第１微小タイル状素子、第２微小タイル状素子及び自動出力制御回路は、前記基板における同一平面に隣り合って接着されており、
前記光導波路の光導波路材は、少なくとも前記第１微小タイル状素子の発光部及び前記第２微小タイル状素子の受光部を被うように、前記基板の平面上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記光導波路は、前記第１微小タイル状素子と前記第２微小タイル状素子の少なくとも一方の近傍に光を散乱させる光散乱機構を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記光導波路は、前記第１微小タイル状素子と前記第２微小タイル状素子の少なくとも一方の近傍、又は前記光導波路材の端部に、光を反射する光反射機構を備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
前記受光素子は、微小なタイル形状の素子で構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路。
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路を備えたことを特徴とする電気光学装置。
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光インターコネクション回路を備えたことを特徴とする電子機器。