(57)【要約】【課題】データの破損が少なく、構成を簡略化することができる光通信装置を提供する。【解決手段】光通信装置１は、４個の異なる波長の光のうちいずれかの光を発光可能な４種類の１２個の有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒがガラス基板１４にモノシリックに形成された発光部１１を有する送信部２と、４個の異なる波長の光のうちいずれかの光を受光可能な４種類の１２個のフォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒが、有機ＥＬ素子の光を受光可能な半導体基板３４上の位置にモノリシックに形成された受光部３１を有する受信部３と、３種類の有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒと３種類のフォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒとを接続して、３個の異なる波長の光を伝達する４本の光ファイバー４１１〜４１４を有する伝達部４とを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個の異なる波長の光のうちいずれかの光を発光可能なｎ種類の複数の発光素子が、第１基板にモノリシックに形成された発光部を有する送信手段と、
前記ｎ個の異なる波長の光のうちいずれかの光を受光可能なｎ種類の複数の受光素子が、前記発光素子の光を受光可能な第２基板上の位置にモノリシックに形成された受光部を有する受信手段と、
複数の異なる波長の光が伝達するように前記発光素子と前記受光素子とが接続された光ファイバーを有する伝達手段とを備えたことを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
隣接する前記発光素子は、異なる波長の光を発光することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項３】
ｍをｎ＞ｍを満たす整数とし、
前記各光ファイバーには、異なる波長の光を発光するｍ種類の発光素子が接続され、
前記ｎ種類の発光素子は、周期的に配列されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の光通信装置。
【請求項４】
前記発光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを透過可能なカラーフィルターを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信装置。
【請求項５】
前記発光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを発光する発光層を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信装置。
【請求項６】
前記受光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを透過可能なカラーフィルターを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光通信装置。
【請求項７】
前記受光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを受光する受光層を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの装置に設けられる光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信部から受信部へ送られるデータをシリアル・パラレル変換（特許文献１参照）することによって送受信可能に構成された通信装置が知られている。例えば、このような通信装置が折りたたみ式の携帯電話に搭載される場合、携帯電話の操作部に送信部が設置され、液晶パネルが設けられる表示部に受信部が設置され、操作部と表示部とが接続されるヒンジ部を介して送信部と受信部とを通信可能に接続するための同軸ケーブルが設置される。
【０００３】
このような通信装置では、送信部から同軸ケーブルを介して受信部へとシリアルデータが送信されると、受信部では当該シリアルデータをパラレルデータへと変換して、各デバイスへと出力される。
【特許文献１】特開平５−２９２１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような通信装置では、送信部から同軸ケーブルを介して受信部へと送信したシリアルデータをパラレルデータに変換しなければならないので、当該変換時にデータの一部が破損するといった課題がある。また、シリアル・パラレル変換するための変換装置が必要なので、構成が複雑化するといった課題がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、データの破損が少なく、構成を簡略化することができる光通信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ｎ個の異なる波長の光のうちいずれかの光を発光可能なｎ種類の複数の発光素子が、第１基板にモノリシックに形成された発光部を有する送信手段と、前記ｎ個の異なる波長の光のうちいずれかの光を受光可能なｎ種類の複数の受光素子が、前記発光素子の光を受光可能な第２基板上の位置にモノリシックに形成された受光部を有する受信手段と、複数の異なる波長の光が伝達するように前記発光素子と前記受光素子とが接続された光ファイバーを有する伝達手段とを備えたことを特徴とする光通信装置である。尚、ｎは正の整数である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、隣接する前記発光素子は、異なる波長の光を発光することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置である。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、ｍをｎ＞ｍを満たす整数とし、前記各光ファイバーには、異なる波長の光を発光するｍ種類の発光素子が接続され、前記ｎ種類の発光素子は、周期的に配列されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の光通信装置である。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、前記発光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを透過可能なカラーフィルターを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信装置である。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、前記発光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを発光する発光層を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信装置である。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、前記受光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを透過可能なカラーフィルターを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光通信装置である。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、前記受光素子は、ｎ種類の異なる波長の光のうちいずれかを受光する受光層を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光通信装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光通信装置によれば、ｎ個の異なる波長の光のいずれかを発光及び受光可能な発光素子及び受光素子を複数の異なる波長の光を伝達するように光ファイバーによって接続することにより、複数の光信号を同時に送受信することができるので、パラレルデータのままデータを伝達することができる。これにより、シリアル・パラレル変換する必要がないため、シリアル・パラレル変換するための変換装置を省略することができるので、構成を簡略化することができる。また、シリアル・パラレル変換時のデータの破損を抑制できるので、データ伝達の精度を向上させることができる。
【００１４】
また、発光素子を第１基板上にモノリシックに形成するとともに、受光素子を第２基板上にモノリシックに形成することによって、送信部及び受信部を小型化することができる。
【００１５】
更に、異なる波長の光を伝達するように光ファイバーを介して発光素子と受光素子とを接続することによって、発光素子及び受光素子の個数よりも少ない本数の光ファイバーにより光信号を送受信することができる。これによって、光ファイバーの本数を低減することができるので、構成を簡略化することができる。
【００１６】
また、隣接する発光素子が異なる波長の光を発光するように構成することによって、同じ波長の光を発光する発光素子の距離を大きく取ることができるので、受光素子が誤った光信号を受信することを抑制することができる。
【００１７】
また、ｍ（＜ｎ）種類の発光素子を光ファイバーにより接続するとともに、ｎ種類の発光素子を周期的に配列することによって、いずれかの光ファイバーに接続されたｍ個の発光素子に隣接する発光素子はｍ個の発光素子のいずれとも異なる波長の光を発光することになるので、当該隣接する発光素子から当該光ファイバーに光が入射しても、その光が受光素子により受光されることはない。これにより、データ伝達の精度をより向上させることができる。
【００１８】
また、ｎ種類の異なるカラーフィルターを透過することにより異なる波長の光を発光するように発光素子を構成することによって、発光素子の光を発光する部分を構成する有機層や半導体層などを全ての同じ材料で構成することができるので、製造工程を簡略化することができる。
【００１９】
また、ｎ種類の異なる発光層により異なる波長の光を発光するように発光素子を構成することによって、光の波長を選択的に透過するカラーフィルター等を必要としないので、発光素子の構成を簡略化することができる。
【００２０】
また、ｎ種類の異なるカラーフィルターを透過させることにより異なる波長の光を受光するように受光素子を構成することによって、受光素子の光を受光する部分を構成する半導体層などを全て同じ材料で構成することができるので、製造工程を簡略化することができる。
【００２１】
また、ｎ種類の異なる受光層により異なる波長の光を受光するように受光素子を構成することによって、光の波長を選択的に透過するカラーフィルター等を必要としないので、受光素子の構成を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明を携帯電話に搭載される光通信装置に適用した実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態による光通信装置を備えた携帯電話の斜視図である。図２は、光通信装置の概略の側面図である。図３は、光通信装置の分解斜視図である。図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図３におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図３におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図７は、光通信装置の概略の平面図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、光通信装置１は、折りたたみ可能な携帯電話１００の操作部１０１に設けられた送信部２と、表示部１０２に設けられた受信部３と、ヒンジ部１０３を介して操作部１０１から表示部１０２にわたって設けられた伝達部４とを備えている。
【００２５】
送信部２は、図３に示すように、発光部１１と、発光部１１を制御するための送信用ＬＳＩ１２とを備えている。
【００２６】
発光部１１は、送信用ＬＳＩ１２の上面にモノリシックに形成されている。図３及び図４に示すように、発光部１１は、ガラス基板（請求項の第１基板に相当）１４と、１２個の有機ＥＬ素子（請求項の発光素子に相当）１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒとを備えている。尚、以下の説明において、有機ＥＬ素子１３と記載した場合、いずれかの有機ＥＬ素子を示す。
【００２７】
ガラス基板１４は、ＳｉＯ２からなり、１２個の凹部１４ａが１０μｍ以上の間隔を開けて一列に形成されている。
【００２８】
有機ＥＬ素子１３は、送信用ＬＳＩ１２から送信されてきた電気信号を光信号に変換して出力するためのものである。４種類の有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒは、４個の異なる波長の光（波長約４５０ｎｍの青色、波長約５２０ｎｍの緑色、波長約５８０ｎｍの黄色、波長約６５０ｎｍの赤色）のいずれかを発光可能に構成されている。有機ＥＬ素子１３は、ガラス基板１４上にモノリシックに形成されている。また、１２個の有機ＥＬ素子１３は、１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒの順に約１０μｍの間隔を開けて周期的にＹ方向に一列に配置されている。このように配置することによって、隣接する有機ＥＬ素子１３同士は、異なる波長の光を発光することになる。
【００２９】
以下、有機ＥＬ素子１３Ｂについて図４を参照して説明し、有機ＥＬ素子１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒについては有機ＥＬ素子１３Ｂと異なる部分についてのみ後述する。
【００３０】
図４に示すように、有機ＥＬ素子１３Ｂは、下部電極１５と、有機層１６と、透明導電膜１７と、パッシベーション膜１８と、カラーフィルター１９Ｂと、平坦化膜２０と、パッシベーション膜２１とを備えている。
【００３１】
下部電極１５は、有機層１６の底面の一部と送信用ＬＳＩ１２とを電気的に接続するためのものであり、送信用ＬＳＩ１２からの電気信号を有機層１６に供給する。下部電極１５は、アルミニウムなどの金属材料からなり、送信用ＬＳＩ１２の上面であって、各凹部１４ａ及びその外縁部のガラス基板１４の上面に形成されている。
【００３２】
有機層１６は、下部電極１５及び透明導電膜１７から注入された電子及び正孔を再結合させて白色光を発光するためのものである。有機層１６は、ガラス基板１４及び下部電極１５を覆うように全面にわたって形成されている。有機層１６は、特に限定されるものではないが、アルミニウム錯体からなる電子輸送層、アルミニウム錯体にクマリンがドープされた発光層及びナフテル・フェニル・ベンチジン（ＮＰＢ）からなる正孔輸送層が積層されたものなどを適用することができる。
【００３３】
透明導電膜１７は、有機層１６の上面と送信用ＬＳＩ１２とを電気的に接続するためのものであり、送信用ＬＳＩ１２からの電気信号を有機ＥＬ素子１３Ｂに供給する。透明導電膜１７は、ＩＴＯなどの光を透過可能な導電性の材料からなり、有機層１６の上面全体にわたって形成されている。
【００３４】
パッシベーション膜１８は、透明導電膜１７の上面全体にわたって形成され、透明導電膜１７や有機層１６などを物理的な破損や水分などから保護するためのものであり、絶縁性のＳｉＯ２からなる。
【００３５】
カラーフィルター１９Ｂは、有機層１６で発光された白色光のうち、受光部３１のフォトダイオード３５Ｂで受光可能な青色の光のみを透過する。カラーフィルター１９Ｂは、樹脂に青色の光を発光可能な蛍光体を注入した材料からなる。カラーフィルター１９Ｂは、下部電極１５と対向する位置に、平面視にて、約１０μｍ×約１０μｍの正方形状に形成されている。
【００３６】
平坦化膜２０は、下部電極１５により形成された凸部を平坦化するためのものであり、ポリイミド系樹脂等のポリマー材料からなる。
【００３７】
パッシベーション膜２１は、平坦化膜２０の上面全体にわたって形成され、カラーフィルター１９Ｂや平坦化膜２０などを物理的な破損や水分などから保護するためのものであり、絶縁性のＳｉＯ２からなる。
【００３８】
ここで、有機ＥＬ素子１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒは、有機ＥＬ素子１３Ｂとカラーフィルターが異なる。有機ＥＬ素子１３Ｇには、有機層１６で発光された白色光のうち、受光部３１のフォトダイオード３５Ｇで受光可能な緑色の光のみを透過するカラーフィルター１９Ｇが設けられている。有機ＥＬ素子１３Ｙには、有機層１６で発光された白色光のうち、受光部３１のフォトダイオード３５Ｙで受光可能な黄色の光のみを透過するカラーフィルター１９Ｙが設けられている。有機ＥＬ素子１３Ｒには、有機層１６で発光された白色光のうち、受光部３１のフォトダイオード３５Ｒで受光可能な赤色の光のみを透過するカラーフィルター１９Ｒが設けられている。
【００３９】
受信部３は、図３に示すように、受光部３１と、受光部３１を制御するための受信用ＬＳＩ３２とを備えている。
【００４０】
受光部３１は、受信用ＬＳＩ３２の上面に半田などの導電性材料によって設置、即ちハイブリッドに設けられている。図３及び図５に示すように、受光部３１は、半導体基板（請求項の第２基板に相当）３４と、１２個のフォトダイオード（請求項の受光素子に相当）３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒと、ワイヤ３３と、平坦化膜４０とを備えている。尚、以下の説明において、フォトダイオード３５と記載した場合、いずれかのフォトダイオードを示す。
【００４１】
半導体基板３４は、ｐ型シリコンからなり、下面が受信用ＬＳＩ３２と電気的に接続されている。
【００４２】
フォトダイオード３５は、発光部１１から送信される光信号を電気信号に変換して受信用ＬＳＩ３２に出力するためのものである。４種類のフォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒは、４個の異なる波長の光（青色、緑色、黄色、赤色）のいずれかを受光可能に構成されている。フォトダイオード３５は、半導体基板３４の上面にモノリシックに形成されている。また、１２個のフォトダイオード３５は、３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒの順に約１０μｍの間隔を開けて周期的にＹ方向に一列に、且つ、有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒからの光を受光するために対応した位置に配置されている。
【００４３】
以下、フォトダイオード３５Ｂについて図５を参照して説明し、フォトダイオード３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒについては、フォトダイオード３５Ｂと異なる部分についてのみ後述する。
【００４４】
フォトダイオード３５Ｂは、平面視にて、約１０μｍ×約１０μｍの正方形状に形成されている。
【００４５】
フォトダイオード３５Ｂは、ボロン（Ｂ）などがドープされたｐ型シリコンからなるｐ型半導体層３６、ｉ型シリコンからなるｉ型半導体層３７及びリン（Ｐ）などがドープされたｎ型シリコンからなるｎ型半導体層３８とが順に積層されたｐｉｎ型のフォトダイオードである。ｎ型半導体層３８の上面の一部には、ワイヤ３３によって受信用ＬＳＩ３２と接続される金属製のｎ側電極３９が形成されている。また、カラーフィルター４６Ｂが、ｎ型半導体層３８及びｎ側電極３９を覆うように形成されている。カラーフィルター４６Ｂは、青色の光のみを透過可能な樹脂からなり、フォトダイオード３５Ｂに青色の光のみを入射させて受光するためのものである。
【００４６】
平坦化膜４０は、受信部３の上面を平坦化するためのものであり、ポリイミド系樹脂等のポリマー材料からなる。
【００４７】
ここで、フォトダイオード３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒは、フォトダイオード３５Ｂとカラーフィルターが異なる。カラーフィルター４６Ｇは、緑色の光のみを透過可能な樹脂からなり、フォトダイオード３５Ｇに緑色の光のみを入射させて受光するためのものである。カラーフィルター４６Ｙは、黄色の光のみを透過可能な樹脂からなり、フォトダイオード３５Ｙに黄色の光のみを入射させて受光するためのものである。カラーフィルター４６Ｒは、赤色の光のみを透過可能な樹脂からなり、フォトダイオード３５Ｒに赤色の光のみを入射させて受光するためのものである。
【００４８】
伝達部４は、図６に示すように、４本の光ファイバー４１１、４１２、４１３、４１４が一列に束ねられた構造を有する。
【００４９】
光ファイバー４１１〜４１４は、コア及びコアを囲むクラッド（図示略）を有し、共に可撓性を有する材料からなり、ヒンジ部１０３の変形に対応させて変形可能に構成されている。
【００５０】
図６に示すように、４本の光ファイバー４１１〜４１４は、Ｙ方向に一列に配列された状態で固定されている。
【００５１】
各光ファイバー４１１〜４１４の断面は、３個の有機ＥＬ素子１３及び３個のフォトダイオード３５と光学的に接続できるように、Ｙ方向の幅が約６０μｍに形成されている。
【００５２】
各光ファイバー４１１〜４１４の一端部の側面は、連続して配置されたいずれか３種類の有機ＥＬ素子１３と光学的に接続され、各光ファイバー４１１〜４１４の他端部の側面は、連続して配置されたいずれか３種類のフォトダイオード３５と光学的に接続される。これにより、各光ファイバー４１は、３種類の有機ＥＬ素子１３と３種類のフォトダイオード３５とを光学的に接続して、３種類の異なる波長の光を伝達する。
【００５３】
図２に示すように、光ファイバー４１１〜４１４は、その軸方向（Ｘ方向）が有機ＥＬ素子１３の光の照射方向（＋Ｚ方向）及びフォトダイオード３５への光の入射方向（−Ｚ方向）に対して垂直になるように設置される。ここで、図２及び図３に示すように、各光ファイバー４１１〜４１４の端面４２は、光Ｌの伝達方向を約９０°曲げるために、光ファイバー４１１〜４１４の軸方向に対して約４５°傾斜するように構成されるとともに、ＡｕやＡｌなどの金属製の反射膜４３が形成されている。これにより、＋Ｚ方向へ伝達しつつ光ファイバー４１１〜４１４の側面から入射した光Ｌは、端面４２の反射膜４３によって軸方向（＋Ｘ方向）へと反射されるとともに、軸方向に伝達する光Ｌは端面４２の反射膜４３によって−Ｚ方向へと反射されて側面から出射する。
【００５４】
各光ファイバー４１１〜４１４間には、光ファイバー４１１〜４１４の位置ずれを防ぐとともに、光ファイバー４１１〜４１４の外周部での光の反射を防ぐために、光ファイバー４１１〜４１４のクラッドを構成する材料と同じ材料からなる固定部材４４が埋め込まれている。
【００５５】
次に、上述した光通信装置の動作説明をする。
【００５６】
まず、送信用ＬＳＩ１２からの電気信号に基づいて、下部電極１５及び透明導電膜１７からいずれかの有機ＥＬ素子、例えば、有機ＥＬ素子１３Ｂに電子及び正孔が注入されると、それらの電子及び正孔が有機層１６で再結合して光Ｌが発光し、その光Ｌはカラーフィルター１９Ｂにより青色の光Ｌに変換される。そして、図２に示すように、光Ｌは、上方（＋Ｚ方向）に伝達して、当該有機ＥＬ素子１３と光学的に接続された所定の光ファイバー、例えば、光ファイバー４１１の側面から内部へと入射する。その後、光Ｌは、光ファイバー４１１の送信部２側の端面４２の反射膜４３によって反射されることにより伝達方向が約９０°曲げられ、図７に示すように、光ファイバー４１１内を＋Ｘ方向へと伝達する。
【００５７】
次に、図２に示すように、光ファイバー４１１内を＋Ｘ方向へと伝達する光Ｌは、その光ファイバー４１１の受信部３側の端面４２の反射膜４３によって反射されることにより約９０°曲げられて、−Ｚ方向へと伝達方向が変更される。−Ｚ方向へと伝達する光Ｌは、光ファイバー４１１と光学的に接続された所定のフォトダイオード３５Ｂにカラーフィルター４６Ｂを透過した後、入射して受光される。ここで、光ファイバー４１１と光学的に接続されたフォトダイオード３５Ｇ、３５Ｙの上面には、青色の光Ｌを透過できないカラーフィルター４６Ｇ、４６Ｙが設けられているので、青色の光Ｌがフォトダイオード３５Ｇ、３５Ｙに入射することはない。そして、フォトダイオード３５Ｂでは、受光された光Ｌにより電子及び正孔が励起されて、光Ｌが電気信号に変換されて、受信用ＬＳＩ３２に出力される。
【００５８】
ここで、図７を参照して、光Ｌが、光ファイバー４１１〜４１４から漏れて、隣接する光ファイバー４１１〜４１４に入射した場合について説明する。例えば、光ファイバー４１２に接続された有機ＥＬ素子１３Ｒ、１３Ｂ、１３Ｇと隣接する位置に配置された有機ＥＬ素子１３Ｙから発光された光Ｌ’が光ファイバー４１２に入射して伝達されても、光ファイバー４１２にはフォトダイオード３５Ｙが接続されていないので、光Ｌ’が受光されることはない。
【００５９】
次に、上述した光通信装置の製造方法について図面を説明する。図８〜図１０は、送信部の製造工程における概略工程図である。
【００６０】
最初に、送信部２の製造工程について説明する。
【００６１】
まず、図８に示すように、シリカ（ＳｉＯ２）をアルコールなどの溶媒に溶かしたＳＯＧ（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）用溶液５１を複数の送信用ＬＳＩ１２が形成された基板の上面に塗布する。その後、凹部１４ａに対応させた金型５２をＳＯＧ用溶液５１に浸けた状態で、加熱することによりＳＯＧ用溶液５１の溶媒を蒸発させて、凹部１４ａが形成されたガラス基板１４を送信用ＬＳＩ１２の上面に形成する。
【００６２】
次に、図９に示すように、スパッタ法及びリフトオフ法などを用いて、凹部１４ａの底面に下部電極１５を形成する。その後、真空蒸着法によって上面の全面にわたって有機層１６を形成した後、スパッタ法により透明導電膜１７及びパッシベーション膜１８を順次積層する。
【００６３】
次に、図１０に示すように、下部電極１５と対向する領域のパッシベーション膜１８の上面に、インクジェット法によりカラーフィルター１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｙ、１９Ｒを形成する。その後、スピンコート法により上面が平坦化された平坦化膜２０を形成した後、スパッタ法によりパッシベーション膜２１を形成する。最後に、１２個の有機ＥＬ素子１３を含む素子単位に分割することにより送信部２が完成する。
【００６４】
次に、受信部の製造方法について説明する。
【００６５】
まず、半導体基板３４をＭＯＣＶＤ装置に導入して、半導体基板３４上にｐ型半導体層３６、ｉ型半導体層３７及びｎ型半導体層３８を順に積層した後、パターニングする。その後、半導体基板３４を所望の形状に分割して、受光部３１を作製する。
【００６６】
次に、受光部３１の下面を受信用ＬＳＩ３２の上面に半田などを用いて接着した後、受光部３１と受信用ＬＳＩ３２とをワイヤ３３により接続する。その後、インクジェット法により、所望のｎ型半導体層３８及びｎ側電極３９上にカラーフィルター４６Ｂ、４６Ｇ、４６Ｙ、４６Ｒをそれぞれ形成することによって、ｐｉｎ型のフォトダイオード３５を半導体基板３４の所望の位置に形成する。そして、平坦化膜４０を形成することにより、受信部３が完成する。
【００６７】
次に、伝達部の製造方法について説明する。
【００６８】
まず、所望の長さに切断された各光ファイバー４１１〜４１４の端面４２を軸方向に対して約４５°傾斜するように成形した後、蒸着法や無電解メッキなどにより端面４２に反射膜４３を形成する。次に、各光ファイバー４１１〜４１４の端面４２の傾斜を揃えた状態で、光ファイバー４１を束ねて固定する。最後に、各光ファイバー４１１〜４１４の隙間を埋めるように、樹脂を注入して硬化させることにより固定部材４４を形成する。これによって、伝達部４が完成する。
【００６９】
次に、送信部、受信部及び伝達部の組み立て工程について説明する。
【００７０】
まず、伝達部４の光ファイバー４１１〜４１４の端面４２が、送信部２の各有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒの上方に位置するように、送信部２の上面に伝達部４を配置して、光を透過可能な接着剤により送信部２及び伝達部４を接着する。
【００７１】
次に、伝達部４の光ファイバー４１１〜４１４の端面４２が、受信部３の各フォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒの上方に位置するように、受信部３の上面に伝達部４を配置して、光を透過可能な接着剤により受信部３及び伝達部４を接着する。
【００７２】
これによって、光通信装置１が完成する。
【００７３】
上述したように、本実施形態による光通信装置１では、４個の異なる波長の光を発光する１２個の有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒ及び４個の異なる波長の光を受光する１２個のフォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒを設けるとともに、異なる３個の波長の光を伝達するように４本の光ファイバー４１１〜４１４を設置することによって、光ファイバー４１１〜４１４により１２個の光信号を同時に送受信することができるので、シリアル・パラレル変換することなく、パラレルデータのままデータを伝達することができる。このため、シリアル・パラレル変換をするための変換装置を省略することができるので、構成を簡略化することができるとともに、シリアル・パラレル変換時のデータの破損を抑制できるので、データ伝達の精度を向上させることができる。
【００７４】
また、有機ＥＬ素子１３をガラス基板１４にモノリシックに形成するとともに、フォトダイオード３５を半導体基板３４にモノリシックに形成することによって、送信部２及び受信部３を小型化することができる。
【００７５】
また、３個の異なる波長の光を伝達するように光ファイバー４１１〜４１４を設けることによって、有機ＥＬ素子１３及びフォトダイオード３５の個数と同じ本数の光ファイバー４１１〜４１４を設けなくても、光信号の送受信ができる。これによって、光ファイバー４１１〜４１４の本数を低減することができるので、構成を簡略化することができる。
【００７６】
４種類の有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒを周期的に配列することによって、同じ光を発光する有機ＥＬ素子１３同士の距離を大きくすることができるので、フォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒが、同じ波長の誤った光信号を受信することを抑制できる。
【００７７】
また、４種類の有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒ及び４種類のフォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒを周期的に配列するとともに、種類の数「４」よりも少ない３個の異なる波長の光を伝達するように光ファイバー４１１〜４１４を設けることによって、所定の光ファイバー、例えば、光ファイバー４１２に接続された有機ＥＬ素子１３Ｒ、１３Ｂ、１３Ｇとそれらに隣接する有機ＥＬ素子１３Ｙとが異なるように構成できる。これにより有機ＥＬ素子１３Ｙにより発光された光Ｌ’が光ファイバー４１２に入射しても、光ファイバー４１２には有機ＥＬ素子１３Ｙからの光Ｌ’を受光可能なフォトダイオード３５Ｙが接続されていないので、光Ｌ’が受信されることはない。これによって、よりデータ伝達の精度を向上させることができる。
【００７８】
また、４種類の有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒに異なる光を透過可能なカラーフィルター１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｙ、１９Ｒを設けることによって、同じ有機層１６により有機ＥＬ素子１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒを構成することができるので、製造工程を簡略化することができる。
【００７９】
また、４種類のフォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒに異なる光を透過可能なカラーフィルター４６Ｂ、４６Ｇ、４６Ｙ、４６Ｒを設けることによって、同じｉ型半導体層３７によりフォトダイオード３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒを構成することができるので、製造工程を簡略化することができる。
【００８０】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００８１】
例えば、上述の実施形態では、各光ファイバー４１１〜４１４に３個の異なる有機ＥＬ素子（発光素子）１３を接続するように構成したが、各光ファイバーに接続する発光素子の数は、その発光される波長の種類の数以下であればよい。具体的には、ｎ種類の光を発光する複数の発光素子を用いる場合、各光ファイバーには異なる波長を発光するｎ個以下の発光素子を接続すればよい。また、光ファイバーの本数は限定されるものではなく、１本または複数本のいずれでもよい。
【００８２】
また、上述の実施形態では、有機ＥＬ素子１３及びフォトダイオード３５は、一列に配列したが、配置は適宜変更可能である。例えば、有機ＥＬ素子及びフォトダイオードをマトリックス状に配置してもよい。
【００８３】
また、光ファイバー４１１〜４１４の端面４２の傾斜の角度は適宜変更可能である。ここで、光ファイバーの端面は、側面から入射した光が光ファイバーを伝達する方向に反射可能に傾斜させるとともに、光ファイバーを伝達した光が側面から出射するように反射可能に傾斜させることが好ましい。また、光ファイバーの軸方向と端面とを垂直になるように構成してもよく、この場合には、送信部及び受信部を端面に接続する構成が適用される。
【００８４】
また、発光部と送信用駆動手段とを別部品により構成して、半田などにより発光部と送信用駆動手段とを接続するハイブリッド構成を適用してもよい。
【００８５】
また、受光部と受信用駆動手段とをモノリシックに構成してもよい。例えば、受信用駆動手段上にガラス基板を作製し、そのガラス基板上にフォトダイオードを形成する構成などが考えられる。
【００８６】
また、上述した有機ＥＬ素子１３及びガラス基板１４などを構成する材料は適宜変更可能である。例えば、有機ＥＬ素子の発光層をクマリン、ＤＣＪＴＢ（ピラン系化合物）などにより構成してもよい。更に、有機ＥＬ素子の発光層に異なる色素を注入することによって、異なる波長の光を発光する発光層のいずれかを備えた複数種類の有機ＥＬ素子を形成してもよい。このように構成することによって、カラーフィルターを省略することができるので、有機ＥＬ素子の構成を簡略化することができる。
【００８７】
また、フォトダイオード３５及び半導体基板３４などを構成する材料は適宜変更可能である。例えば、フォトダイオードをＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、Ｇｅなどにより構成してもよい。更に、フォトダイオードをＩｎＧａＡｓにより構成し、Ｉｎの比率を変化させて、異なる波長の光を受光する受光層のいずれかを備えた複数種類のフォトダイオードを形成してもよい。このように構成することによって、カラーフィルターを省略することができるので、フォトダイオードの構成を簡略化することができる。
【００８８】
また、固定部材４４を光ファイバー４１１〜４１４の外周部（クラッド）と同じ材料ではなく、光ファイバー４１１〜４１４の外周部と略同じ屈折率を有する材料により構成してもよい。
【００８９】
また、上述した有機ＥＬ素子１３の代わりに、発光ダイオードやレーザダイオードなどの半導体発光素子を適用してもよい。このような半導体発光素子を適用する場合、発光層にはＩｎＧａＮ、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰなどを適用することができる。更に、発光層を例えばＩｎＧａＮにより構成する場合、各半導体発光素子の発光層のＩｎの比率を変えることにより発光層から発光される光の波長を変えて、異なる波長の光を発光可能な複数種類の半導体発光素子を形成してもよい。
【００９０】
また、赤外線領域の光を用いて送受信を行ってもよい。このように構成し、更に、各赤外線の波長幅を小さくすることで、より多くの光を１本の光ファイバーで伝達することができる。
【００９１】
また、上述した送信部２の代わりに、液晶ディスプレイ、光源を備えたデジタルマイクロミラーデバイス、光源を備えたＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）などを適用することができる。
【００９２】
また、上述した受信部３の代わりに、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などを備えたイメージセンサを適用することができる。
【００９３】
また、上述の実施形態では携帯電話１００に設置される光通信装置１に本発明を適用した例を示したが、携帯電話以外の装置に設置される光通信装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態による光通信装置を備えた携帯電話の斜視図である。
【図２】光通信装置の概略の側面図である。
【図３】光通信装置の分解斜視図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図３におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】光通信装置の概略の平面図である。
【図８】送信部の製造工程における概略工程図である。
【図９】送信部の製造工程における概略工程図である。
【図１０】送信部の製造工程における概略工程図である。
【符号の説明】
【００９５】
１     光通信装置
２     送信部
３     受信部
４     伝達部
１１   発光部
１２   送信用ＬＳＩ
１３、１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｙ、１３Ｒ      有機ＥＬ素子
１４   ガラス基板
１６   有機層
１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｙ、１９Ｒ     カラーフィルター
３１   受光部
３２   受信用ＬＳＩ
３３   ワイヤ
３４   半導体基板
３５、３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｙ、３５Ｒ      フォトダイオード
３７   ｉ型半導体層
４１、４１１〜４１１   光ファイバー
４２   端面
４３   反射膜
４４   固定部材
４６Ｂ、４６Ｇ、４６Ｙ、４６Ｒ     カラーフィルター
Ｌ、Ｌ’      光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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