(57)【要約】【課題】信号伝達速度を高速化することができるとともに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波長多重ＴＦＴ回路間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】波長選択性（例えば波長λ１，λ２，λ３，λ４）を持った発光機能（又は受光機能）を有する複数の第１微小タイル状素子２１Ａを、薄膜トランジスタ回路からなるタイミングコントロール回路２２２に電気的に接続したことを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長選択性を持った発光機能又は受光機能を有する複数の微小タイル状素子を、薄膜トランジスタ回路に電気的に接続したことを特徴とする波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項２】
前記複数の微小タイル状素子をなす各微小タイル状素子は、１種類の波長について発光又は受光する波長選択性をもつものであり、
前記複数の微小タイル状素子は、異なる波長選択性をもつ複数個の前記各微小タイル状素子からなることを特徴とする波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項３】
前記薄膜トランジスタ回路は、基板上に設けられており、
前記微小タイル状素子は、前記基板上に貼り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項４】
前記基板上には、光導波路材を有してなるものであって、前記微小タイル状素子と光学的に接続された光導波路が設けられていることを特徴とする請求項３記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項５】
前記複数の微小タイル状素子は、前記薄膜トランジスタ回路の近辺において直線上に配置されており、
前記光導波路の一部は、該複数の微小タイル状素子を被うように該直線上に配置されていることを特徴とする請求項４記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項６】
前記複数の微小タイル状素子は、前記薄膜トランジスタ回路の近辺において複数列に配置されており、
前記光導波路の一部は、該複数の微小タイル状素子を被うように設けられていることを特徴とする請求項４記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項７】
前記光導波路は、複数の分岐路を備えており、
各分岐路は、前記微小タイル状素子毎に設けられていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の波長多重ＴＦＴ回路間インターコネクション回路。
【請求項８】
前記薄膜トランジスタ回路は、基板上に複数設けられており、
前記薄膜トランジスタ回路間では、少なくとも前記微小タイル状素子と前記光導波路とを介して光信号でデータ伝送を行うことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の波長多重ＴＦＴ回路間インターコネクション回路。
【請求項９】
前記基板上には、集積回路チップが実装されており、
該集積回路チップは、発光機能又は受光機能を有する素子と電気的に接続されており、
前記薄膜トランジスタ回路と前記集積回路チップの間では、少なくとも前記微小タイル状素子と前記光導波路とを介して光信号でデータ伝送を行うことを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の波長多重ＴＦＴ回路間インターコネクション回路。
【請求項１０】
前記基板は、フラットパネルディスプレイの構成要素となるものであり、
前記基板上には、少なくとも、前記薄膜トランジスタ回路によってタイミングコントロール集積回路及びドライバ集積回路がそれぞれ形成されており、
前記光導波路は、前記タイミングコントロール集積回路と前記ドライバ集積回路とを結ぶように設けられていることを特徴とする請求項４乃至９のいずれか一項に記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項１１】
前記ドライバ集積回路は、前記基板上に複数設けられており、
前記光導波路は、前記ドライバ集積回路毎に分岐路を有することを特徴とする請求項１０記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項１２】
前記微小タイル状素子は、前記ドライバ集積回路毎に配置されており、
該ドライバ集積回路毎に配置された微小タイル状素子は、それぞれ異なる波長選択性を持っていることを特徴とする請求項１１記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項１３】
前記微小タイル状素子は、前記薄膜トランジスタ回路上に貼り付けられていることを特徴とする請求項１、２、４、７、８、９、１０、１１、１２のいずれか一項に記載の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の波長多重ＴＦＴ回路間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１５】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の波長多重ＴＦＴ回路間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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重ＴＦＴ回路間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、エレクトロ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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１００２４６号公報
【０００４】
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。
【０００５】
そして、光信号を用いてデータ伝達するには、光源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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光伝送手段として光ファイバーを利用した場合、発光素子及び受光素子などの光部品との接続が繁雑になり、その製造に多大なコスト及び時間がかかるとともに、光伝送手段の小型化が困難になるという問題がある。
【０００７】
これに対し、基板上に形成した光導波路を利用することによって、光伝送媒体と発光素子及び受光素子などとの接続を簡単にすることが考えられる。しかし、この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、信号伝達速度を高速化することができるとともに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波長多重ＴＦＴ回路間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波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、波長選択性を持った発光機能又は受光機能を有する複数の微小タイル状素子を、薄膜トランジスタ回路に電気的に接続したことを特徴とする。本発明によれば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路に電気的に接続された複数の微小タイル状素子が所望波長の光信号（光パルス信号など）を送信又は受信することができる。したがって、本発明によれば、薄膜トランジスタ回路の複数の入出力信号をそれぞれ所望波長の光信号に変換して、極めて高速に送受信することができる。すなわち、本発明によれば、モノリシック的に製造した薄膜トランジスタ回路の複数の入出力信号を、所望波長の光信号で同時に高速に伝送することができる。
また、本発明によれば、薄膜トランジスタ回路を薄膜で構成することができ、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）にすることができるので、非常に薄くコンパクトな構成でありながら、従来よりも高速に信号処理することができるシステムを提供することができる。例えば、高品位なＦＰＤやシート状の高性能コンピュータシステムを簡便に構成することができる。
【００１０】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記複数の微小タイル状素子をなす各微小タイル状素子は、１種類の波長について発光又は受光する波長選択性をもつものであり、前記複数の微小タイル状素子は、異なる波長選択性をもつ複数個の前記各微小タイル状素子からなることが好ましい。
本発明によれば、ある薄膜トランジスタ回路に接続された複数の微小タイル状素子が、例えば波長λ１，波長λ２，波長λ３…の光信号を放射するものとすると、ある薄膜トランジスタ回路の複数の出力信号（電気信号）を複数種類の光信号として同時に１本の光導波路などで伝送することができる。また、他の薄膜トランジスタ回路に接続された複数の微小タイル状素子が、例えばそれぞれ波長λ１，λ２，λ３…の光信号を選択的に受信するものとすることができる。そこで、本発明によれば、薄膜トランジスタ回路同士間、又は薄膜トランジスタ回路と他の回路間などにおいて、波長多重伝送をすることができる。
【００１１】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記薄膜トランジスタ回路が基板上に設けられており、前記微小タイル状素子は、前記基板上に貼り付けられていることが好ましい。
本発明によれば、薄膜トランジスタ回路毎に接続された複数の微小タイル状素子を介して、複数波長の複数の光信号による波長多重伝送をすることができる。したがって、本発明によれば、高速にデータ伝送をすることができ、極めて薄くコンパクトな形状とすることができ、かつ簡便に製造することができるシステムを提供することができる。
【００１２】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記基板上に、光導波路材を有してなるものであって、前記微小タイル状素子と光学的に接続された光導波路が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、薄膜トランジスタ回路の入出力信号を光信号として光導波路を用いて伝送することができる。ここで、１本の光導波路に複数の波長が異なる光信号を入射させることにより、１本の光導波路を用いて薄膜トランジスタ回路同士間などで波長多重伝送することができる。したがって、本発明によれば、薄膜トランジスタ回路同士間などで波長多重伝送できるシステムを非常に簡便に構成することができる。
【００１３】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記複数の微小タイル状素子が前記薄膜トランジスタ回路の近辺において直線上に配置されており、前記光導波路の一部は、該複数の微小タイル状素子を被うように該直線上に配置されていることが好ましい。
本発明によれば、直線上に複数の微小タイル状素子を配置し、さらにその直線上に光導波路を設けることにより、簡便に波長多重伝送手段を構成することができる。
【００１４】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記複数の微小タイル状素子が前記薄膜トランジスタ回路の近辺において複数列に配置されており、前記光導波路の一部は、該複数の微小タイル状素子を被うように設けられていることが好ましい。
本発明によれば、光導波路の幅を部分的に広くすることなどにより、複数列に配置された微小タイル状素子とその光導波路を光学的に接続することができる。そこで、本発明によれば、各微小タイル状素子の配置自由度を向上させながら、複数の微小タイル状素子をコンパクトに配置することができる。
【００１５】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記光導波路が複数の分岐路を備えており、各分岐路は、前記微小タイル状素子毎に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、光導波路が微小タイル状素子毎に分岐路を有することで、光導波路及び各微小タイル状素子について配置自由度を向上させることができるとともに、光信号の送受信間における光結合効率を高めることができる。
【００１６】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記薄膜トランジスタ回路が基板上に複数設けられており、前記薄膜トランジスタ回路間では、少なくとも前記微小タイル状素子と前記光導波路とを介して光信号でデータ伝送を行うことが好ましい。
本発明によれば、薄膜トランジスタ回路同士間において、波長の異なる複数の光信号を、１本の光導波路と複数の微小タイル状素子を用いて送受信することができる。そこで、本発明によれば、極めて簡便な構成により、薄膜トランジスタ回路同士間において波長多重伝送をすることができる。
【００１７】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記基板上に、集積回路チップが実装されており、該集積回路チップは、発光機能又は受光機能を有する素子と電気的に接続されており、前記薄膜トランジスタ回路と前記集積回路チップの間では、少なくとも前記微小タイル状素子と前記光導波路とを介して光信号でデータ伝送を行うことが好ましい。
本発明によれば、薄膜トランジスタ回路と集積回路チップ間においても、複数の微小タイル状素子と光導波路を用いて波長多重伝送することができる。したがって、本発明によれば、基板上に薄膜トランジスタ回路と集積回路チップを混在させ、その各回路間において波長多重伝送することができる。例えば、集積回路チップでは高速動作の回路を構成し、薄膜トランジスタ回路では比較的低速動作の回路を構成するなどして、全体として高機能なシステムを簡便に構成することができる。
【００１８】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記基板がフラットパネルディスプレイの構成要素となるものであり、前記基板上には、少なくとも、前記薄膜トランジスタ回路によってタイミングコントロール集積回路及びドライバ集積回路がそれぞれ形成されており、前記光導波路は、前記タイミングコントロール集積回路と前記ドライバ集積回路とを結ぶように設けられていることが好ましい。
本発明によれば、フラットパネルディスプレイにおいて、映像信号に基づいて各画素を制御する信号（データ信号、走査信号など）を生成するタイミングコントロール集積回路と、タイミングコントロール集積回路から出力された信号を受信し増幅などして各画素を駆動するドライバ集積回路（データ線ドライバ集積回路、走査線ドライバ集積回路など）とを、薄膜トランジスタ回路で構成したのでかかる薄膜トランジスタ回路をモノリシック的に製造することができる。また、各画素を薄膜トランジスタで制御するアクティブマトリックスを適用することができる。したがって、本発明によれば、タイミングコントロール回路及びドライバ回路を、画素マトリクスの製造プロセスと同じプロセスによりモノリシック的に製造することができる。
また、本発明によれば、タイミングコントロール集積回路とドライバ集積回路の間において、波長多重伝送することができる。したがって、本発明によれば、従来よりも高速に、大量の画素を駆動制御することができ、大画面でかつ高品位な動画を表示できるフラットパネルディスプレイを提供することができる。
また、本発明によれば、発光機能を有する微小タイル状素子を簡易なドライバで駆動することができるので、フラットパネルディスプレイの回路構成をシンプルにすることができ、製造コストを低減することができる。
また、本発明によれば、映像信号などを光信号で伝送することができるので、画面からでる電磁波を大幅に低減することができ、電磁波障害（ＥＭＩ）の発生を大幅に低減することができる。
【００１９】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記ドライバ集積回路が前記基板上に複数設けられており、前記光導波路は、前記ドライバ集積回路毎に分岐路を有することが好ましい。
本発明によれば、分岐路により、光導波路及び各回路の配置自由度を高めることができるとともに、タイミングコントロール集積回路と各ドライバ集積回路間の光結合効率を高めることができる。
【００２０】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記微小タイル状素子が前記ドライバ集積回路毎に配置されており、該ドライバ集積回路毎に配置された微小タイル状素子は、それぞれ異なる波長選択性を持っていることが好ましい。
本発明によれば、１本の光導波路を用いて、タイミングコントロール集積回路と複数のドライバ集積回路との間で波長多重伝送をすることができる。そこで、本発明によれば、さらにコンパクトなフラットパネルディスプレイを簡便に提供することができる。
【００２１】
また、本発明の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記微小タイル状素子が前記薄膜トランジスタ回路上に貼り付けられていることが好ましい。
本発明によれば、上記の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路をさらにコンパクト化することができる。
【００２２】
本発明の電気光学装置は、前記波長多重ＴＦＴ回路間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、フラットパネルディスプレイなどの電気光学装置において、走査信号及びデータ信号などを前記波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路により伝送するができる。そこで、本発明によれば、高速に各画素を駆動制御することができ、画面の大型化、高品位化及びさらなる薄型化・コンパクト化が可能な電気光学装置を提供することができる。
【００２３】
本発明の電子機器は、前記波長多重ＴＦＴ回路間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、ＣＰＵ及びメモリ回路などを薄膜トランジスタ回路で構成し、その薄膜トランジスタ回路同士を前記波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路で繋いだモジュールを備える電子機器とすることで、従来よりも高速に信号処理することができ、かつ薄くコンパクトで高性能な電子機器を安価に提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る波長多重ＴＦＴ回路間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。
（フラットパネルディスプレイ）
本実施形態に係る波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、基板上に実装された複数のＴＦＴ回路（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ回路：薄膜トランジスタ回路）相互間、又はＴＦＴ回路と集積回路チップ（ＩＣチップ、ＬＳＩチップなど）間などを、微小タイル状素子と光導波路を介して接続するものである。本実施形態では波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路をフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に適用した例を挙げて説明する。図１は本発明の実施形態に係るフラットパネルディスプレイを示す回路図である。
【００２５】
フラットパネルディスプレイの構成部材となる基板１０の上面には、タイミングコントロール回路（タイミングコントローラ）２２２と、複数（例えば４個）のデータ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４と、複数（例えば４個）の走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４と、画素マトリックス（表示面）２２５とが設けられている。
【００２６】
基板１０としては、ガラス又はプラスチックなどを適用することができる。タイミングコントロール回路２２２の入力端子には、映像ソース２２１（パーソナルコンピュータ、ビデオ、チューナなど）の出力端子が接続されている。
【００２７】
タイミングコントロール回路２２２、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４は、それぞれＴＦＴ回路で構成されている。ここでタイミングコントロール回路２２２、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４のいずれかを集積回路チップ（ＩＣチップ、ＬＳＩチップ）で構成してもよい。この集積回路チップは基板１０上にフリップチップ実装することが好ましい。
【００２８】
タイミングコントロール回路２２２には、発光機能を備える複数の第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂが電気的に接続されている。第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂは、例えば面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、電界吸収変調内蔵のＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザ又はＬＥＤなどを備えるものとする。また、各第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂは、波長選択性を有し、特定波長の光を放射する。
【００２９】
第１微小タイル状素子２１Ａは、タイミングコントロール回路２２２の出力信号の一つであるデータ信号（電気信号）を光パルス信号に変換するものである。この複数（例えば４個）の第１微小タイル状素子２１Ａは、それぞれ波長λ１，λ２，λ３，λ４の光パルス信号を放射する。第１微小タイル状素子２１Ｂは、タイミングコントロール回路２２２の出力信号の一つである走査信号（電気信号）を光パルス信号に変換するものである。この複数（例えば４個）の第１微小タイル状素子２１Ｂは、それぞれ波長λ１’，λ２’，λ３’，λ４’の光パルス信号を放射する。
【００３０】
各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４には、それぞれ１個づつ受光機能を有する第２微小タイル状素子２２Ａが電気的に接続されている。各第２微小タイル状素子２２Ａは、各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４の入力手段となるものである。この第２微小タイル状素子２２Ａは、例えばフォトダイオード又はフォトトランジスタなどを備えるものとする。なお、第２微小タイル状素子２２Ａの代わりに、各データドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４自体に設けたフォトダイオード又はフォトトランジスタを用いてもよい。
【００３１】
例えば第１のデータ線ドライバ回路２２３−１は、波長λ１の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ａが接続されている。第２のデータ線ドライバ回路２２３−２は、波長λ２の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ａが接続されている。第３のデータ線ドライバ回路２２３−３は、波長λ３の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ａが接続されている。第４のデータ線ドライバ回路２２３−４は、波長λ４の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ａが接続されている。
【００３２】
各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４には、それぞれ１個づつ受光機能を有する第２微小タイル状素子２２Ｂが電気的に接続されている。第２微小タイル状素子２２Ｂは、各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４の入力手段となるものである。この第２微小タイル状素子２２Ｂも、第２微小タイル状素子２２Ａと同様に、例えばフォトダイオード又はフォトトランジスタなどを備えるものとする。なお、第２微小タイル状素子２２Ｂの代わりに、各データドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４自体に設けたフォトダイオード又はフォトトランジスタを用いてもよい。
【００３３】
例えば第１の走査線ドライバ回路２２４−１は、波長λ１’の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ｂが接続されている。第２の走査線ドライバ回路２２４−２は、波長λ２’の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ｂが接続されている。第３の走査線ドライバ回路２２４−３は、波長λ３’の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ｂが接続されている。第４の走査線ドライバ回路２２４−４は、波長λ３’の光パルス信号を選択的に受信する第２微小タイル状素子２２Ｂが接続されている。
【００３４】
さらに、タイミングコントロール回路２２２とデータ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４を結ぶように、１つの光導波路３０Ａが基板１０上に設けられている。この光導波路３０Ａは、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４毎に分岐路を備えている。分岐路は、光導波路３０Ａにおいて分岐部３１Ｃで枝分かれしている部分である。
【００３５】
また、タイミングコントロール回路２２２と走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４を結ぶように、１つの光導波路３０Ｂが基板１０上に設けられている。この光導波路３０Ｂも、走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４毎に分岐路を備えている。
【００３６】
そして、タイミングコントロール回路２２２の各第１微小タイル状素子２１Ａは、光導波路３０Ａと光学的に接続されている。各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４の第２微小タイル状素子２２Ａも、光導波路３０Ａと光学的に接続されている。したがって、タイミングコントロール回路２２２と各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４とは、光導波路３０Ａによって光学的に接続されることとなる。
【００３７】
一方、タイミングコントロール回路２２２の各第１微小タイル状素子２１Ｂは、光導波路３０Ｂと光学的に接続されている。各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４の第２微小タイル状素子２２Ｂも、光導波路３０Ｂと光学的に接続されている。したがって、タイミングコントロール回路２２２と各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４とは、光導波路３０Ｂによって光学的に接続されることとなる。
【００３８】
光導波路３０Ａ，３０Ｂは、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などを適用することができる。
第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂ及び第２微小タイル状素子２２Ａ，２２Ｂは、例えば数百μｍ四方以下の面積と数十μｍ以下の厚さをもつタイル形状部材であり、基板１０の表面に接着剤などで貼り付けられたものである。第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂは、基板１０表面におけるタイミングコントロール回路２２２の近辺に貼り付けられる。なお、ＴＦＴ回路からなるタイミングコントロール回路２２２の表面上に第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂを貼り付けてもよい。第２微小タイル状素子２２Ａ，２２Ｂは、各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４の近辺にそれぞれ貼り付けられる。なお、ＴＦＴ回路からなる各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４の表面上に第２微小タイル状素子２２Ａ，２２Ｂを貼り付けてもよい。第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂ及び第２微小タイル状素子２２Ａ，２２Ｂの製造方法及び実装方法については後で詳細に説明する。
【００３９】
次に、上記構成のフラットパネルディスプレイの動作について説明する。まず映像ソース２２１から出力された映像信号は、タイミングコントロール回路２２２に入力される。タイミングコントロール回路２２２は、入力した映像信号を処理して例えば４種類のデータ信号と４種類の走査信号を生成する。このうち４種類のデータ信号は、それぞれ４個の第１微小タイル状素子２１Ａに送られて波長λ１，λ２，λ３，λ４の４つの光パルス信号に変換される。また、４種類の走査信号は、それぞれ４個の第１微小タイル状素子２１Ｂに送られて波長λ１’，λ２’，λ３’，λ４’の４つの光パルス信号に変換される。
【００４０】
波長λ１，λ２，λ３，λ４の４つの光パルス信号（データ信号）は、光導波路３０Ａに同時に入射し、その光導波路３０Ａのすみずみを伝播する。すると波長λ１の光パルス信号は、第１のデータ線ドライバ回路２２３−１に接続された第２微小タイル状素子２２Ａで受信される。そして、波長λ１の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ａで電気信号に変換され、第１のデータ線ドライバ回路２２３−１に入力される。
【００４１】
これと同時に、波長λ２の光パルス信号は、第２のデータ線ドライバ回路２２３−２に接続された第２微小タイル状素子２２Ａで受信される。そして、波長λ２の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ａで電気信号に変換され、第２のデータ線ドライバ回路２２３−２に入力される。
【００４２】
これと同時に、波長λ３の光パルス信号は、第３のデータ線ドライバ回路２２３−３に接続された第２微小タイル状素子２２Ａで受信される。そして、波長λ３の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ａで電気信号に変換され、第３のデータ線ドライバ回路２２３−３に入力される。
【００４３】
これと同時に、波長λ４の光パルス信号は、第４のデータ線ドライバ回路２２３−４に接続された第２微小タイル状素子２２Ａで受信される。そして、波長λ４の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ａで電気信号に変換され、第４のデータ線ドライバ回路２２３−４に入力される。
【００４４】
次いで、各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４は、電気信号として入力したデータ信号を増幅などする。そして、各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４は、画素マトリクス２２５に配置されている多数のデータ線（図示せず）のうちで、割り当てられた複数のデータ線それぞれに、データ信号を出力する。
【００４５】
また、波長λ１’，λ２’，λ３’，λ４’の４つの光パルス信号（走査信号）は、光導波路３０Ｂに同時に入射し、その光導波路３０Ｂのすみずみを伝播する。すると波長λ１’の光パルス信号は、第１の走査線ドライバ回路２２４−１に接続された第２微小タイル状素子２２Ｂで受信される。そして、波長λ１’の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ｂで電気信号に変換され、第１の走査線ドライバ回路２２４−１に入力される。
【００４６】
これと同時に、波長λ２’の光パルス信号は、第２の走査線ドライバ回路２２４−２に接続された第２微小タイル状素子２２Ｂで受信される。そして、波長λ２’の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ｂで電気信号に変換され、第２の走査線ドライバ回路２２４−２に入力される。
【００４７】
これと同時に、波長λ３’の光パルス信号は、第３の走査線ドライバ回路２２４−３に接続された第２微小タイル状素子２２Ｂで受信される。そして、波長λ３’の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ｂで電気信号に変換され、第３の走査線ドライバ回路２２４−３に入力される。
【００４８】
これと同時に、波長λ４’の光パルス信号は、第４の走査線ドライバ回路２２４−４に接続された第２微小タイル状素子２２Ｂで受信される。そして、波長λ４’の光パルス信号は、第２微小タイル状素子２２Ｂで電気信号に変換され、第４の走査線ドライバ回路２２４−４に入力される。
【００４９】
次いで、各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４は、電気信号として入力した走査信号を増幅などする。そして、各データ線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４は、画素マトリクス２２５に配置されている多数の走査線（図示せず）のうちで、割り当てられた複数の走査線それぞれに、走査信号を出力する。
【００５０】
そこで、各データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４から出力されたデータ信号と、各走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４から出力された走査信号とによって、画素マトリクス２２５の各画素が逐次駆動制御され、画素マトリクス２２５において映像が表示される。
【００５１】
これらにより、本実施形態によれば、タイミングコントロール回路２２２とデータ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４間において、１本の光導波路３０Ａで波長多重伝送することができる。また、タイミングコントロール回路２２２と走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４間において、１本の光導波路３０Ｂで波長多重伝送することができる。したがって、本実施形態によれば、微小タイル状素子と光導波路を用いて、データ信号及び走査信号を高速に伝送することができ、フラットパネルディスプレイについて薄型化及びコンパクト化しながら大画面化及び高品位化を促進することができる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、基板１０上において、タイミングコントロール回路２２２、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４をＴＦＴ回路で形成したので、かかるＴＦＴ回路をモノリシック的に製造することができる。ここで、画素マトリクス２２５もアクティブマトリクスとしてＴＦＴ回路で構成することができる。したがって、本実施形態によれば、タイミングコントロール回路２２２、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４を、画素マトリクス２２５の製造プロセスと同じプロセスでモノリシック的に製造することができ、製造コストの短縮化及び製造時間の短縮化を図ることができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、基板１０上において、タイミングコントロール回路２２２、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４をＴＦＴ回路で形成したので、フラットパネルディスプレイについて薄型化及びコンパクト化をさらに促進することができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、信号伝達を光で行うことで、ＦＰＤのように比較的配線距離の長くなるタイミングＩＣ（タイミングコントロール回路２２２）とドライブＩＣ（データ線ドライバ回路２２３、走査線ドライバ回路２２４）との間での接続においても、高速のデータ伝達が可能になる。また、本実施形態によれば、映像信号などを光パルス信号で伝送することができるので、画面からでる電磁波を大幅に低減することができ、電磁波障害（ＥＭＩ）の発生を大幅に低減することができる。また、基板１０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、高品質な画像を表示することができる。
【００５５】
なお、画素マトリクス２２５に配置されているデータ線及び走査線は、従来のフラットパネルディスプレイで用いられているように電気配線で構成してもよいが、上記光導波路３０Ａ，３０Ｂと同様な光導波路で構成してもよい。この構成とした場合、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４の出力部に発光機能を持つ上記第１微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂを設けるとともに、各データ線及び走査線から光信号を受信する手段として、受光機能を持つ上記第２微小タイル状素子２２Ａ，２２Ｂを設けることが好ましい。
【００５６】
また、本実施形態のフラットパネルディスプレイにおいて、基板１０上に、ＴＦＴ回路又は集積回路チップなどからなるＣＰＵ及び記憶手段などを形成してもよい。かかるＣＰＵ及び記憶手段と上記フラットパネルディスプレイの構成要素との間では、上記第１及び第２微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ並びに光導波路３０Ａ，３０Ｂを用いて波長多重データ伝送することが好ましい。このようにすることにより、情報処理手段とディスプレイを一体化させた薄型軽量のシートコンピュータを提供することができる。なお、シートコンピュータとは、コンピュータ本体の周辺機器であったディスプレイがそれ自身でコンピュータとなったものである。また、ＴＦＴ回路は高性能低温ポリシリコンＴＦＴ回路などとすることで高速動作させることができる。
【００５７】
上記実施形態では、第２微小タイル状素子２２Ａ，２２Ｂ自身が受光波長選択性をもつものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、光導波路３０Ａ，３０Ｂの各分岐部３１Ｃなどに波長選択機能をもたせてもよい。例えば、各分岐部３１Ｃ又は分岐路にバンドパスフィルタ又はカラーフィルタを設けてもよく、各分岐部３１Ｃに波長選択性ハーフミラーなどを設けてもよい。
【００５８】
次に、タイミングコントロール回路２２２、データ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４をなすＴＦＴ回路と、光導波路３０Ａ，３０Ｂとの接続部分の構成について具体的に説明する。図２は図１に示す回路におけるタイミングコントロール回路２２２と光導波路３０との接続部分を示す要部断面図である。図３は図２に示す回路の平面図である。なお、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一符号を付している。
【００５９】
フラットパネルディスプレイを構成する基板１０上には、ＴＦＴ回路としてタイミングコントロール回路２２２が形成されている。なお、図２及び図３に示す本実施形態は、タイミングコントロール回路２２２と同様にして、図１に示すデータ線ドライバ回路２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４及び走査線ドライバ回路２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４に適用することができる。
【００６０】
タイミングコントロール回路２２２の近傍には、複数の第１微小タイル状素子２１Ａが一列に直線上に配置されている。各第１微小タイル状素子２１Ａは光導波路３０の一部で被われている。したがって、光導波路３０の一部は、複数の第１微小タイル状素子２１Ａを被うように直線上に配置されている。光導波路３０は、図１における光導波路３０Ａ，３０Ｂに相当するものである。
【００６１】
複数の第１微小タイル状素子２１Ａは、例えばそれぞれ波長λ１，λ２，λ３，λ４の光パルス信号を放射する。その複数の光パルス信号は、光導波路３０に入射して伝播する。そして、タイミングコントロール回路２２２の出力端子（又は入力端子）と各第１微小タイル状素子２１Ａとはメタル配線２３１によって電気的に接続されている。メタル配線２３１は、基板１０上に形成された金属膜などで構成される。
【００６２】
このような構成により、例えばタイミングコントロール回路２２２で生成された複数のデータ信号は、それぞれメタル配線２３１を介して各第１微小タイル状素子２１Ａに送られる。すると、各第１微小タイル状素子２１Ａは、波長λ１，λ２，λ３，λ４の光パルス信号を光導波路３０に放射する。放射された複数の光パルス信号は、光導波路３０に入射し、光導波路３０を伝播する。
【００６３】
そこで、本実施形態によれば、複数の第１微小タイル状素子２１Ａと光導波路３０を用いて、複数の光パルス信号をクロストークさせることなく並列に伝送する光パラレル通信手段を簡便に構成することができる。また、本実施形態によれば、フラットパネルディスプレイの構成要素であるタイミングコントロール回路２２２及びドライバ回路などを基板１０上にＴＦＴ回路として形成したので、これらの回路を画素マトリクス２２５と同じモノリシック的プロセスで製造でき、製造コストの低減化及び製造時間の短縮化を実現することができる。また、本実施形態によれば、タイミングコントロール回路２２２などをＴＦＴ回路で形成したので、極めて薄くコンパクトなフラットパネルディスプレイを提供することができる。
【００６４】
上記実施形態では、複数の第１微小タイル状素子２１Ａを直線上に配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の第１又は第２微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂを複数列に配置してもよい。この場合、各第１及び第２微小タイル状素子２１Ａ，２１Ｂを光導波路３０が被うようにするために、その光導波路３０の幅を部分的に広げてもよい。
【００６５】
（光インターコネクション回路）
次に、上記実施形態の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路の要素となる光インターコネクション回路について説明する。
【００６６】
図４は本実施形態に係る光インターコネクション回路を示し、（ａ）は概略側面図であり、（ｂ）は概略平面図である。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及び第２微小タイル状素子２２と、第１微小タイル状素子２１と第２微小タイル状素子２２を繋ぐように基板１０の表面に形成された光導波路材からなる光導波路３０とからなるものである。なお、図１から図３に示す上記実施形態と同一のものには同一の符号を付している。光導波路３０をなす光導波路材としては、透明樹脂又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。
【００６７】
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２２は、受光機能をもつ受光部２２ｂ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２２の受光部２２ｂを被うように形成されている。
【００６８】
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から放射された光は、光導波路３０を伝播し、第２微小タイル状素子２２の受光部２２ｂに到達する。そこで、発光部２１ａの発光動作を制御して光信号を発光部２１ａから放射すると、その光信号が光導波路３０を伝播し、その光信号を受光部２２ｂが検出することができる。
【００６９】
また、第１微小タイル状素子２１から放射された光信号は、光導波路３０を伝播して第２微小タイル状素子２２に入射するとともに、第２微小タイル状素子２２の上を通過する。これにより、１個の第１微小タイル状素子２１から複数個の第２微小タイル状素子２２へ略同時に光信号を送信することができる。ここで、第２微小タイル状素子２２の厚さを２０μｍ以下とすることにより、基板との段差が十分小さくなるため、図４のように段差を乗り越えて連続的に光導波路３０を形成できる。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。
【００７０】
第１微小タイル状素子２１は、例えば、ＬＥＤ、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）又は電界吸収変調器内蔵のＤＦＢ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。
【００７１】
第２微小タイル状素子２２は、例えば、フォトダイオード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。
【００７２】
また、受光素子からなる第３微小タイル状素子（図示せず）を第１微小タイル状素子２１に重ねるように形成することもできる。こうすれば第１微小タイル状素子２１の発光量を第３微小タイル状素子でモニタし、その値を第１微小タイル状素子２１へフィードバックさせることでＡＰＣ機能を持たせることが可能となり、安定した光データ伝送を実現できる。あるいは第１微小タイル状素子２１そのものにＡＰＣ機能を内蔵させてもよい。また、第２微小タイル状素子２２は、検出した信号を増幅する回路などを備えることが望ましい。こうすることにより、装置をさらに高性能化することができる。
【００７３】
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２２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にすることができる。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。
【００７４】
図４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２２がそれぞれ一つづつ、一本の光導波路３０に結合されているが、第２微小タイル状素子２２の個数は複数個であってもよい。この場合、一つの第１微小タイル状素子２１（発光素子）から送信された光信号は、一本の光導波路３０を伝播して、複数の第２微小タイル状素子２２で同時に検出されることができる。これは一対多のバスラインと同じである。
【００７５】
また、第１微小タイル状素子２１と第２微小タイル状素子２２ともに複数個であってもよい。ここで、各第１微小タイル状素子２１は、放射する光の波長が異なるものとしてもよい。また、各第２微小タイル状素子２２は、少なくとも１つの第１微小タイル状素子２１が放射する光の波長に対応して、波長選択機能をもつ受光手段であることが好ましい。これらにより、複数の第１微小タイル状素子２１からそれぞれ送信された複数の光信号が、１つの光導波路３０を同時に伝播して、複数の第２微小タイル素子２２それぞれに検出されることができる。したがって、複数の光信号を並列に送受信することができるバスを、簡易に構成することができる。
【００７６】
また、光導波路３０は、図４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と第２微小タイル状素子２２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と第２微小タイル状素子２２及び光導波路３０を形成することもできる。
【００７７】
次に、本実施形態に係る光インターコネクション回路の変形例について図５から図８を参照して説明する。本実施形態は、第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２２の近傍の光導波路３０において、光を散乱する光散乱機構を備えている点が図４に示す構成と異なる。図５は本実施形態に係る光インターコネクション回路の変形例を示す概略側面図である。
【００７８】
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及び第２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。光散乱粒子としては、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材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。
【００７９】
また、光導波路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するものである。
【００８０】
図６は本実施形態に係る光インターコネクション回路の他の変形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５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又は第２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。
【００８１】
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又は第２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波路３０を形成する。
【００８２】
図７は本実施形態に係る光インターコネクション回路の他の変形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及び第２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。
【００８３】
図８は本実施形態に係る光インターコネクション回路の他の変形例を示し、（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。
【００８４】
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及び第２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及び第２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。
【００８５】
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８に示すような受光部２２ｂの近傍で線幅が絞られた形状となる。
【００８６】
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２２の近傍で散乱され、光信号を第２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。
【００８７】
次に、本実施形態に係る光インターコネクション回路のさらなる変形例について図９から図１１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及び第２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９は、本実施形態に係る光インターコネクション回路の変形例を示し、（ａ）は概略側面図であり、（ｂ）は概略平面図である。
【００８８】
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、光導波路３０の全体に施してもかまわない。
【００８９】
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。
【００９０】
図１０は本実施形態に係る光インターコネクション回路の他の変形例を示し、（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。
【００９１】
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１０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。
【００９２】
図１１は本実施形態に係る光インターコネクション回路の他の変形例を示し、（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２２に被さるように、光導波路３０上に設置されている。
【００９３】
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１１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１１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。
【００９４】
上記図５から図１１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。また、上記第１実施形態から本実施形態までの構成を組み合わせて用いることにより、より高機能な波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路を実現することができる。
【００９５】
（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１２から図１５を参照して説明する。図１２は光導波路３０の製造方法を示す模式側面図である。
【００９６】
先ず、基板１０の上面に上記第１微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子を接着しておく。その後、光導波路３０の製造工程に入る。そして、図１２（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。
【００９７】
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１２（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。
【００９８】
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微小タイル状素子及び第２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。
【００９９】
次いで、図１３（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。
【０１００】
図１４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微小タイル状素子及び第２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微小タイル状素子及び第２微小タイル状素子（図示せず）の上面全体に、撥液処理を施して撥液表面５１を設ける。
【０１０１】
次いで、図１４（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１４（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。
【０１０２】
図１５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微小タイル状素子及び第２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１５（ａ）に示すように、基板１０の上面並びに第１微小タイル状素子及び第２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。
【０１０３】
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１５（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。
【０１０４】
光導波路３０の製造方法は、上記図１２から図１５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。
【０１０５】
（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及び第２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１６から図２５を参照して説明する。本実施形態の微小タイル状素子は、エピタキシャルリフトオフ法を基礎とする手法で作製される。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。
【０１０６】
＜第１工程＞
図１６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１６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。
【０１０７】
＜第２工程＞
図１７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。
【０１０８】
＜第３工程＞
図１８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。
【０１０９】
＜第４工程＞
図１９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。
【０１１０】
＜第５工程＞
図２０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。
【０１１１】
＜第６工程＞
図２１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。
【０１１２】
＜第７工程＞
図２２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（図１における基板１０）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。
【０１１３】
＜第８工程＞
図２３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。
【０１１４】
＜第９工程＞
図２４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。
【０１１５】
＜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。
【０１１６】
＜第１１工程＞
図２５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。
【０１１７】
（応用例）
以下、本発明に係る波長多重ＴＦＴ回路間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。
例えば上記実施形態の波長多重ＴＦＴ回路間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システム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システムとしては、コンピュータが挙げられる。そして、ＣＰＵをなす集積回路を基板１０上にＴＦＴ回路として形成し、記憶装置などをなす集積回路も基板１０上にＴＦＴ回路として形成する。そして、ＣＰＵ又は記憶装置などをなすＴＦＴ回路内での信号処理は電気信号を用いて行うが、ＴＦＴ回路相互間などでのデータ伝送路に上記実施形態の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路を適用する。
【０１１８】
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、コンピュータシステムなどを大幅に小型化及び高性能化することが可能となる。
【０１１９】
（電子機器）
上記実施形態の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路又はフラットパネルディスプレイを備えた電子機器の例について説明する。
図２６は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図２６において、符号１０００は上記の波長多重ＴＦＴ回路間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は上記のフラットパネルディスプレイ（電気光学装置）を用いた表示部を示している。
【０１２０】
図２７は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図２７において、符号１１００は上記の波長多重ＴＦＴ回路間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は上記のフラットパネルディスプレイ（電気光学装置）を用いた表示部を示している。
【０１２１】
図２８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２８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は上記の波長多重ＴＦＴ回路間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は上記のフラットパネルディスプレイ（電気光学装置）を用いた表示部を示している。
【０１２２】
図２６から図２８に示す電子機器は、上記実施形態の波長多重ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路又はフラットパネルディスプレイを備えているので、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た電子機器を実現することができる。また、上記実施形態の波長多重ＴＦＴ回路間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薄型化及び小型化することができる。さらにまた、上記実施形態の波長多重ＴＦＴ回路間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。
【０１２３】
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】本発明の実施形態に係る回路の回路図である。
【図２】同上の回路の要部断面図である。
【図３】同上の回路の要部平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る回路要素の側面図と平面図である。
【図５】同上の回路要素の変形例を示す側面図である。
【図６】同上の回路要素の変形例を示す側面図である。
【図７】同上の回路要素の変形例を示す側面図である。
【図８】同上の回路要素の変形例を示す側面図と平面図である。
【図９】同上の回路要素の変形例を示す側面図と平面図である。
【図１０】同上の回路要素の変形例を示す側面図と平面図である。
【図１１】同上の回路要素の変形例を示す側面図と平面図である。
【図１２】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】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１５】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１６】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１７】同上の製法の第２工程を示す概略断面図である。
【図１８】同上の製法の第３工程を示す概略断面図である。
【図１９】同上の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。
【図２０】同上の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。
【図２１】同上の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。
【図２２】同上の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。
【図２３】同上の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。
【図２４】同上の製造方法の第９工程を示す概略断面図である。
【図２５】同上の製造方法の第１１工程を示す概略断面図である。
【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。
【図２７】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２８】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、２１，２１Ａ，２１Ｂ…第１微小タイル状素子、２１ａ…発光部、２２，２２Ａ，２２Ｂ…第２微小タイル状素子、２２ｂ…受光部、３０，３０Ａ，３０Ｂ…光導波路、３１Ｃ…分岐部、２２２…タイミングコントロール回路、２２３−１，２２３−２，２２３−３，２２３−４…データ線ドライバ回路、２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４…走査線ドライバ回路、２２５…画素マトリクス、２３１…メタル配線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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