JP2000082807A - 光伝達手段を備えた装置 - Google Patents

光伝達手段を備えた装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】電気信号による情報の伝達方式とは異なる方式
の光伝達手段、特に、集積度を高めることができる光伝
達手段を備えた装置を提供する。 【解決手段】装置（半導体デバイス）１は、基板２を有
している。この基板２上には、発光素子３と、この発光
素子３を駆動する図示しない駆動回路と、受光素子（光
検出素子）５と、前記発光素子３からの光を前記受光素
子５へ導く導光路（導波路）４と、増幅回路６と、配線
（電気配線）７と、回路８とが、それぞれ設置されてい
る。発光素子３からの光（光信号）は、導光路４を経
て、受光素子５で受光され、光電変換される。受光素子
５からの電気信号は、増幅回路６で増幅され、配線７を
介して回路８に入力される。回路８は、この電気信号に
基づいて作動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝達手段を備え
た装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体デバイス（例えば、ＴＦＴ
液晶表示素子）等の装置では、所定の素子と所定の素子
とを電気配線で接続し、電気信号のみで情報を伝達して
回路を駆動している。
【０００３】しかしながら、前記従来の装置では、電気
配線（配線）に付随する容量および配線抵抗のために、
信号が遅延するという欠点がある。半導体デバイスの高
密度化が進めば進む程、この信号の遅延は大きくなり、
それが半導体デバイスの高速化の大きな障害になってい
る。また、配線抵抗により発熱するという欠点がある。
【０００４】光ファイバーによる情報の伝達手段は、知
られているが、その用途は、比較的大型の装置に限られ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
信号による情報の伝達方式とは異なる方式の光伝達手
段、特に、集積度と高速性を高めることができる光伝達
手段を備えた装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１８）の本発明により達成される。
【０００７】（１） 薄膜で構成された少なくとも１つ
の発光素子を有する発光部と、薄膜で構成された少なく
とも１つの受光素子を有する受光部と、前記発光部から
の光を前記受光部へ導く導光路とを集積してなる光伝達
手段を備えていることを特徴とする光伝達手段を備えた
装置。
【０００８】（２） 前記発光部、前記受光部および前
記導光路は、少なくとも１次元方向に設置されている上
記（１）に記載の光伝達手段を備えた装置。
【０００９】（３） 前記発光部、前記受光部および前
記導光路は、同一基板上に設置されている上記（１）ま
たは（２）に記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１０】（４） 前記発光部は、発光特性の異なる
複数の発光素子を有する上記（１）ないし（３）のいず
れかに記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１１】（５） 前記発光部は、発光する光のピー
ク波長が異なる複数の発光素子を有する上記（１）ない
し（３）のいずれかに記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１２】（６） 前記受光部は、対応する前記発光
素子からの光を受光する複数の受光素子を有する上記
（４）または（５）に記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１３】（７） 前記発光素子を構成する少なくと
も１つの薄膜が、インクジェット方式によりパターン形
成されたものである上記（１）ないし（６）のいずれか
に記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１４】（８） 前記発光素子は、有機ＥＬ素子で
構成されている上記（１）ないし（７）のいずれかに記
載の光伝達手段を備えた装置。
【００１５】（９） 前記発光素子は、有機ＥＬ素子と
光学フィルターとで構成されている上記（１）ないし
（７）のいずれかに記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１６】（10） 前記光学フィルターは、屈折率の
異なる複数の薄膜を積層してなる分布反射型多層膜ミラ
ーである上記（９）に記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１７】（11） 前記受光素子を構成する少なくと
も１つの薄膜が、インクジェット方式によりパターン形
成されたものである上記（１）ないし（10）のいずれか
に記載の光伝達手段を備えた装置。
【００１８】（12） 前記受光素子は、有機素子で構成
されている上記（１）ないし（11）のいずれかに記載の
光伝達手段を備えた装置。
【００１９】（13） 前記受光素子は、有機素子と光学
フィルターとで構成されている上記（１）ないし（11）
のいずれかに記載の光伝達手段を備えた装置。
【００２０】（14） 前記導光路は、薄膜で構成されて
いる上記（１）ないし（13）のいずれかに記載の光伝達
手段を備えた装置。
【００２１】（15） 前記導光路を構成する少なくとも
１つの薄膜が、インクジェット方式によりパターン形成
されたものである上記（14）に記載の光伝達手段を備え
た装置。
【００２２】（16） 薄膜トランジスタを有する上記
（１）ないし（15）のいずれかに記載の光伝達手段を備
えた装置。
【００２３】（17） 同一基板上に複数の回路ブロック
を有し、該複数の回路ブロックのそれぞれが前記発光部
と前記受光部とを備えている上記（１）ないし（15）の
いずれかに記載の光伝達手段を備えた装置。
【００２４】（18） 前記複数の回路ブロックのうちの
所定の回路ブロック間が、前記導光路で結合され、該回
路ブロック間において、該導光路を介して信号を光によ
り送信・受信するよう構成されている上記（17）に記載
の光伝達手段を備えた装置。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光伝達手段を備え
た装置を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説
明する。
【００２６】図１は、本発明の光伝達手段を備えた装置
の実施例の主要部を模式的に示す図である。
【００２７】同図に示すように、装置（半導体デバイ
ス）１は、基板２を有している。この基板２上には、発
光素子３と、この発光素子３を駆動する駆動回路を備
え、発光素子３に信号を送り出す図示しない回路（送信
側の回路）と、受光素子（光検出素子）５と、前記発光
素子３からの光を前記受光素子５へ導く導光路（導波
路）４と、増幅回路６と、配線（電気配線）７と、回路
８とが、それぞれ設置されている。
【００２８】すなわち、基板２上には、発光素子３と、
前記駆動回路を備えた信号を送り出す回路を構成する各
素子およびその配線と、導光路４と、受光素子５と、増
幅回路６を構成する各素子およびその配線と、配線７
と、回路８を構成する各素子およびその配線とが集積さ
れている。
【００２９】基板２の構成材料としては、例えば、各種
ガラス、Ｓｉ単結晶、セラミックス、石英等が挙げられ
る。
【００３０】また、発光素子３、導光路４および受光素
子５は、それぞれ、一部分または全部が薄膜で構成され
ている。
【００３１】なお、前記発光素子３により発光部が構成
され、前記受光素子５により受光部が構成される。
【００３２】また、前記発光素子３、導光路４および受
光素子５により、光伝達手段が構成される。
【００３３】この装置１における発光素子３としては、
例えば、有機ＥＬ素子を用いることができる。
【００３４】図２は、発光素子３として有機ＥＬ素子を
用いた場合のその構成例と、導光路４の構成例とを示す
断面図である。
【００３５】同図に示すように、有機ＥＬ素子３ａは、
透明電極３１と、発光層（有機ＥＬ）３２と、金属電極
３３と、遮光部とインク拡がり防止用壁とを兼ねた隔壁
（バンク）３４とで構成されている。この有機ＥＬ素子
３ａは、後述する導光路４上に設置されている。以下、
具体的に有機ＥＬ素子３ａの構造を説明する。
【００３６】隔壁３４は、後述する導光路４のＳｉＯ２
層４３上に形成されている。
【００３７】また、透明電極３１および発光層３２は、
それぞれ、隔壁３４の内側に形成されている。この場
合、ＳｉＯ２ 層４３上に透明電極３１が形成され、該
透明電極３１上に発光層３２が形成されている。
【００３８】そして、前記隔壁３４および発光層３２上
に金属電極３３が形成されている。
【００３９】透明電極３１は、例えば、ＩＴＯ等で構成
される。
【００４０】また、透明電極３１の厚さは、５０〜５０
０nm程度とするのが好ましい。
【００４１】発光層３２は、例えば、主として発光層３
２を形成する共役系高分子有機化合物の前駆体そのもの
を、あるいは該前駆体と、発光層３２の発光特性を変化
させるための蛍光色素等を所定の溶媒に溶解または分散
させた有機ＥＬ素子用組成物（発光層３２用の組成物）
を加熱処理し、その有機ＥＬ素子用組成物中の前記前駆
体を高分子化した薄膜（固体薄膜）で構成される。ある
いは、他の例として、前記発光層３２は、有機溶媒に可
溶な共役系高分子そのものを、あるいは該共役系高分子
と、発光層３２の発光特性を変化させるための蛍光色素
等を有機溶媒に溶解させた組成物（発光層３２用の組成
物）を乾燥あるいは加熱処理して得た高分子の薄膜で構
成される。
【００４２】また、発光層３２の厚さは、５０〜５００
nm程度とするのが好ましい。
【００４３】金属電極３３は、例えば、Ａｌ−Ｌｉ等で
構成される。
【００４４】また、金属電極３３の厚さは、１０〜５０
０nm程度とするのが好ましい。
【００４５】隔壁３４は、例えば、ポリイミド、ＳｉＯ
２ 等で構成される。
【００４６】また、隔壁３４の厚さは、透明電極３１と
発光層３２の合計の厚さより大きくするのが好ましい。
【００４７】前述したように、基板２上には、有機ＥＬ
素子３ａを駆動する図示しない駆動回路を備えた送信側
の回路が設置されている。
【００４８】この有機ＥＬ素子３ａでは、前記駆動回路
から透明電極３１と金属電極３３との間に所定の電圧が
印加されると、発光層３２に電子および正孔（ホール）
が注入され、それらは印加された電圧によって生じる電
場により発光層３２中を移動し再結合する。この再結合
に際しエキシトン（励起子）が生成し、このエキシトン
が基底状態へ戻る際にエネルギー（蛍光・リン光）を放
出する。すなわち、発光する。なお、上記の現象をＥＬ
発光と言う。
【００４９】次に、有機ＥＬ素子３ａの製造方法を説明
する。
【００５０】本実施例では、インクジェットプリンティ
ングにより、有機ＥＬ素子３ａを製造する。
【００５１】このインクジェットプリンティングによる
製造方法とは、インクジェット方式により、すなわち所
定の組成物（吐出液）をヘッドから吐出（噴出）させ
て、所定の薄膜（層）材料をパターン形成し、それを固
化して薄膜とする方法を言う。以下、具体的にインクジ
ェットプリンティングによる有機ＥＬ素子３ａの製造方
法を説明する。
【００５２】図３は、インクジェットプリンティングに
よる有機ＥＬ素子３ａの製造方法を説明するための図で
ある。
【００５３】同図に示すように、まず、隔壁３４を例え
ば、フォトリソグラフィーにより形成する。
【００５４】次いで、予め用意した透明電極３１用の組
成物をインクジェット方式によりパターン形成する。す
なわち、インクジェット用のヘッドのノズル９０から透
明電極３１用の組成物を噴出させて所定のパターンを形
成する。
【００５５】そして、このパターン形成された透明電極
３１用の組成物を加熱処理し、固化させ、透明電極３１
を形成する。
【００５６】次いで、予め用意した発光層３２用の組成
物をインクジェット方式によりパターン形成する。すな
わち、インクジェット用のヘッドのノズル１００から発
光層３２用の組成物を噴出させて所定のパターンを形成
する。
【００５７】そして、このパターン形成された発光層３
２用の組成物の層３２０を加熱処理し、該層３２０中の
共役系高分子有機化合物の前駆体を高分子化させる。す
なわち、層３２０を固化させ、発光層３２を形成する。
【００５８】図２に示すように、最後に、電極３３を例
えば、スパッターあるいは蒸着法により形成し、有機Ｅ
Ｌ素子３ａが得られる。
【００５９】かかるインクジェットプリンティング、す
なわちインクジェット方式によれば、微細なパターニン
グを容易に、短時間で、かつ正確に行うことができる。
また、組成物の吐出量の増減により膜厚の調整を容易か
つ正確に行うことができるので、それによって膜の性状
や発色バランス、輝度等の発色能を容易かつ自由に制御
することができる。
【００６０】従って、所望の特性、寸法、パターンを有
する有機ＥＬ素子３ａを基板２上、特にＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）回路、あるいは一般の単結晶Ｓｉベースの
ＩＣ等のように微細な素子が集積されている基板２上
に、容易に形成することができる。
【００６１】図２に示すように、導光路４は、ＳｉＯ２
層４１と、ＳｉＯ２ 層４３と、これらＳｉＯ２ 層４
１とＳｉＯ２ 層４３の間に設けられたＩＴＯ層４２と
で構成されている。この場合、基板２上にＳｉＯ２ 層
４１が形成されている。
【００６２】ＳｉＯ２ 層４１の厚さは、５０nm〜１０
μm 程度とするのが好ましい。
【００６３】また、ＩＴＯ層４２の厚さは、３０nm〜１
０μm 程度とするのが好ましい。
【００６４】また、ＳｉＯ２ 層４３の厚さは、５０nm
〜１０μm 程度とするのが好ましい。
【００６５】図１に示すように、この導光路４は、少な
くとも有機ＥＬ素子３ａ（発光素子３）から後述するＰ
ＩＮフォトダイオード５ａ（受光素子５）まで延在して
おり、有機ＥＬ素子３ａからの光をＰＩＮフォトダイオ
ード５ａへ導く。
【００６６】この導光路４は、既存の薄膜形成法（ＣＶ
Ｄ、ＰＶＤ等）とフォトリソグラフィーとを用いて製造
することができる。
【００６７】さらに、導光路４は、前述した有機ＥＬ素
子３ａのように、インクジェットプリンティングにより
製造することもできる。すなわち、導光路４を構成する
少なくとも１つの薄膜（層）は、前述した有機ＥＬ素子
３ａのように、所定の組成物をインクジェット方式によ
りパターン形成し、それを固化させて製造できる。この
場合には、前述したインクジェットプリンティングによ
る効果が得られる。
【００６８】受光素子５としては、例えば、ＰＩＮフォ
トダイオードを用いることができる。
【００６９】図４は、受光素子５としてＰＩＮフォトダ
イオードを用いた場合のその構成例と、導光路４の構成
例とを示す断面図である。
【００７０】同図に示すように、ＰＩＮフォトダイオー
ド５ａは、受光部窓電極５１と、ｐ型ａ−ＳｉＣ層（ｐ
型半導体層）５２と、ｉ型ａ−Ｓｉ層（半導体層）５３
と、ｎ型ａ−ＳｉＣ層（ｎ型半導体層）５４と、受光部
上部電極と配線（電気配線）を兼ねたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
層５５とで構成されている。
【００７１】これら受光部窓電極５１、ｐ型ａ−ＳｉＣ
層５２、ｉ型ａ−Ｓｉ層５３、ｎ型ａ−ＳｉＣ層５４お
よびＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層５５は、図４中下側からこの順
序で積層されている。
【００７２】このＰＩＮフォトダイオード５ａは、その
受光部窓電極５１が前述した導光路４のＩＴＯ層４２と
対面するように、該導光路４上に設置されている。な
お、導光路４の前記受光部窓電極５１と対応する部分に
は、ＳｉＯ２ 層４３は形成されていない。
【００７３】受光部窓電極５１は、例えば、ＩＴＯ等で
構成されている。
【００７４】この受光部窓電極５１の厚さは、５０nm〜
１μm 程度とするのが好ましい。
【００７５】また、１例として、ｐ型ａ−ＳｉＣ層５
２、ｉ型ａ−Ｓｉ層５３、ｎ型ａ−ＳｉＣ層５４および
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層５５の厚さは、それぞれ、５０nm、
８００nm、５０nmおよび１μm とすることができる。
【００７６】但し、前記各層の厚さは、それぞれ、前記
の値に限定されない。すなわち、各層の厚さに関して
は、相当なバリエーションが存在し、各層の厚さは、そ
れぞれ、かなりの自由度を有する。
【００７７】このＰＩＮフォトダイオード５ａは、前述
した有機ＥＬ素子３ａのように、インクジェットプリン
ティングにより製造することもできる。すなわち、ＰＩ
Ｎフォトダイオード５ａを構成する少なくとも１つの薄
膜（層）は、前述した有機ＥＬ素子３ａのように、所定
の組成物をインクジェット方式によりパターン形成し、
それを固化させて製造できる。この場合には、前述した
インクジェットプリンティングによる効果が得られる。
【００７８】また、本発明では、受光素子５としては、
前述したＰＩＮフォトダイオード５ａの他に、有機系の
光検出材料（有機素子）を用いることができる。この有
機系の光検出材料としては、例えは、前述した有機ＥＬ
素子３ａと同様のものを用いることができる。例えば、
ＰＰＶとシアノ−ＰＰＶの混合物等が使用される。
【００７９】図１に示すように、前述したＰＩＮフォト
ダイオード５ａには、増幅回路６の入力側が接続されて
いる。
【００８０】増幅回路６としては、例えば、図５に示す
ＰチャネルおよびＮチャネルのＭＯＳ−ＦＥＴ（電解効
果トランジスタ）を有するＣＭＯＳ型のデジタル増幅回
路６１、図６に示すバイポーラトランジスタおよびＭＯ
Ｓ−ＦＥＴを有するＢｉ−ＣＭＯＳ型のデジタル増幅回
路６２、図７および図８に示す電流増幅器（アナログ増
幅回路）６３１とＡ／Ｄ変換器６３２とで構成された増
幅回路６３等が挙げられる。
【００８１】なお、増幅回路６３の場合には、電気信号
（アナログ信号）は、電流増幅器６３１に入力され、そ
の電流値（信号のレベル）が増幅されて、Ａ／Ｄ変換器
６３２に入力される。そして、この増幅された信号は、
Ａ／Ｄ変換器６３２でアナログ信号からデジタル信号に
変換され、出力される。
【００８２】図１に示すように、前述した増幅回路６の
出力側には、配線７を介して所定の回路８が接続されて
いる。
【００８３】回路８としては、例えば、Ｓｉ単結晶上に
形成されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を有する回
路や、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を有する回路等が挙
げられる。
【００８４】次に、装置１の作用を説明する。
【００８５】前述したように、図示しない送信側の回路
では、発信（生成）された電気信号が駆動回路に入力さ
れ、この駆動回路は、その電気信号に基づいて、有機Ｅ
Ｌ素子３ａ（発光素子３）を駆動し、発光させる。これ
により、光信号（光）が生成される。すなわち、有機Ｅ
Ｌ素子３ａは、駆動回路により駆動されて、前記電気信
号を光信号（光）に変換し、それを送出（送信）する。
【００８６】この場合、図２に示すように、有機ＥＬ素
子３ａの発光層３２からの光は、図２中の矢印で示すよ
うに、透明電極３１およびＳｉＯ２ 層４３を透過し、
ＩＴＯ層４２に入射する。そして、その光は、以降、Ｓ
ｉＯ２ 層４１とＩＴＯ層４２の界面およびＳｉＯ２ 層
４３とＩＴＯ層４２の界面で反射を繰り返しつつＩＴＯ
層４２内をＰＩＮフォトダイオード５ａ（受光素子５）
に向って進む。
【００８７】図４に示すように、有機ＥＬ素子３ａから
の光は、図４中の矢印で示すように、受光部窓電極５１
から入射する。すなわち、ＰＩＮフォトダイオード５ａ
で受光される。
【００８８】そして、ＰＩＮフォトダイオード５ａから
は、受光光量に応じた大きさの電流、すなわち電気信号
（信号）が出力される（光信号が電気信号に変換され出
力される）。
【００８９】ＰＩＮフォトダイオード５ａからの信号
は、増幅回路６で増幅され、配線７を介して回路８に入
力される。回路８は、この信号に基づいて作動する。
【００９０】以上説明したように、この装置１によれ
ば、微細な素子を集積した装置１内において主に光通信
により情報（信号）を伝達するようになっているので、
有機ＥＬ素子３ａとＰＩＮフォトダイオード５ａとの間
では電気配線の抵抗による発熱がなく、これにより、装
置１からの発熱を低減することができる。
【００９１】また、有機ＥＬ素子３ａとＰＩＮフォトダ
イオード５ａとの間では信号の遅延がないので、応答性
の良い装置（回路）を実現することができる。
【００９２】また、有機ＥＬ素子３ａ、導光路４、ＰＩ
Ｎフォトダイオード５ａ等は、インクジェットプリンテ
ィングにより基板２上に形成した場合、装置１の生産性
が向上し、量産に有利である。
【００９３】次に、本発明の光伝達手段を備えた装置の
他の実施例を説明する。
【００９４】図９は、本発明の光伝達手段を備えた装置
の他の実施例の主要部を模式的に示す図である。なお、
図９は、平面図である。
【００９５】図９に示す装置（半導体デバイス）１０で
は、発光部が発光特性（本実施例では発光する光のピー
ク波長）の異なる複数（本実施例では３つ）の発光素子
３０で構成され、受光部が対応する前記発光素子３０か
らの光を受光する複数（本実施例では３つ）の受光素子
５０で構成されている。このような構成により、同一の
導光路４を用いて複数（本実施例では３種）の情報（信
号）を同時に通信することができる。以下、この装置１
０を具体的に説明する。
【００９６】図９に示すように、装置１０は、基板２を
有している。この基板２上には、複数（本実施例では３
つ）の発光素子３０と、各発光素子３０を駆動する図示
しない駆動回路と、複数（本実施例では３つ）の受光素
子（光検出素子）５０と、前記発光素子３０からの光を
前記受光素子５０へ導く導光路（導波路）４と、複数
（本実施例では３つ）の増幅回路６０と、複数（本実施
例では３つ）の配線（電気配線）７０と、回路８とが、
それぞれ設置されている。
【００９７】すなわち、基板２上には、３つの発光素子
３０と、前記駆動回路を構成する各素子およびその配線
と、導光路４と、３つの受光素子５０と、３つの増幅回
路６０を構成する各素子およびその配線と、３つの配線
７０と、回路８を構成する各素子およびその配線とが集
積されている。
【００９８】基板２の構成材料としては、例えば、各種
ガラス、Ｓｉ単結晶、セラミックス、石英等が挙げられ
る。
【００９９】また、発光素子３０、導光路４および受光
素子５０は、それぞれ、一部分または全部が薄膜で構成
されている。
【０１００】前述したように、この装置１０における各
発光素子３０は、発光する光のピーク波長が異なる。こ
こで、前記３つの発光素子３０が発光する光のピーク波
長をそれぞれ、λ１ 、λ２ およびλ３ とする。これ
らλ１ 、λ２ およびλ３ は、受光素子５０側で選択
的に受光できるように、ある程度乖離しているのが好ま
しい。
【０１０１】この装置１０における各発光素子３０は、
有機ＥＬ層（発光層３２）の材料や組成をそれぞれ変え
たり、また、フィルター特性をそれぞれ変えることで構
成することができる。
【０１０２】図１０は、発光素子３０の構成例と、導光
路４の構成例とを示す断面図である。
【０１０３】同図に示すように、各発光素子３０は、透
明電極３１と、発光層（有機ＥＬ）３２と、金属電極３
３と、遮光部とインク拡がり防止用壁とを兼ねた隔壁
（バンク）３４とで構成された有機ＥＬ素子３ａと、光
学フィルター３５とで構成されている。各発光素子３０
は、後述する導光路４上に設置されている。以下、具体
的に発光素子３０の構造を説明する。
【０１０４】隔壁３４は、後述する導光路４のＳｉＯ２
層４３上に形成されている。
【０１０５】また、透明電極３１、発光層３２および光
学フィルター３５は、それぞれ、隔壁３４の内側に形成
されている。この場合、ＳｉＯ２ 層４３上に、光学フ
ィルター３５が形成され、該光学フィルター３５上に透
明電極３１が形成され、該透明電極３１上に発光層３２
が形成されている。
【０１０６】そして、前記隔壁３４および発光層３２上
に金属電極３３が形成されている。この金属電極は、各
有機ＥＬ素子３ａの共通電極となっている。
【０１０７】次に、発光層３２について述べる。発光物
質として、有機ＥＬを用いると、発光波長の選択の自由
度が大きく、事実上、特定の材料を選択したり、材料を
複合化することで、あらゆる長さの波長の選択が可能で
ある。
【０１０８】有機発光材料としては、発光材料中の励起
子のエネルギーが有機物質の禁止帯幅に対応するＨＯＭ
Ｏ（最高被占準位）−ＬＵＭＯ（最低空準位）間のエネ
ルギー差に相当するようなものが選択される。例えば、
低分子、高分子、特に主鎖に共役系の発達した共役高分
子、導電性高分子や色素分子が選択される。
【０１０９】有機発光材料として、低分子有機材料を用
いる場合、例えば青色発光させるには、アントラセン、
ＰＰＣＰ、Ｚｎ（Ｏｘ Ｚ）２ 、ジスチルベンゼン（Ｄ
ＳＢ）、その誘導体（ＰＥＳＢ）等が用いられる。ま
た、例えば緑色発光させるには、Ａｌｑ３ 、コロネン
等が用いられる。また、例えば赤色発光させるには、Ｂ
ＰＰＣ、ペリレン、ＤＣＭ等が用いられる。
【０１１０】また、有機発光材料として、高分子有機発
光材料を用いる場合、例えば、赤色発光をさせるために
はＰＡＴ等、オレンジ色発光をさせるにはＭＥＨ−ＰＰ
Ｖ等、青色発光をさせるにはＰＤＡＦ、ＦＰ−ＰＰＰ、
ＲＯ−ＰＰＰ、ＰＰＰ等、紫色発光をさせるにはＰＭＰ
Ｓ等が用いられる。
【０１１１】その他、有機発光材料として、ＰＰＶ、Ｒ
Ｏ−ＰＰＶ、ＣＮ−ＰＰＶ、ＰｄＰｈＱｘ 、ＰＱｘ 、
ＰＶＫ（ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール））、ＰＰＳ、
ＰＮＰＳ、ＰＢＰＳ等が用いられる。
【０１１２】特に、ＰＶＫは、Ｅｕ錯体等キャリア輸送
能力の劣る色素分子等のドーパントインクの混合濃度や
吐出回数を制御することで発光波長（発光色）を変える
ことができる。
【０１１３】例えば、ＰＶＫからなる有機発光材料に蛍
光色素をドープすると発光色を調節することができる。
【０１１４】ＰＶＫに、１，１，４，４−テトラフェニ
ル−１，３，−ブタジエン（ＴＰＢ）、クマリン６、Ｄ
ＣＭ１の色素をドープすると、それぞれ、発光色を青
色、緑色、オレンジ色にすることができる。
【０１１５】また、ＰＶＫに３種類の色素を同時にドー
プすると幅広いスペクトルが得られる。
【０１１６】また、ＰＰＶにローダミンＢやＤＣＭをド
ープ可能に構成する場合には、発光色を緑から赤まで任
意に変えることができる。
【０１１７】また、光の波長（ピーク波長や波長帯域
等）は、光学フィルター３５によってもある程度調節可
能である。
【０１１８】白色光のような波長帯域（帯域）の広い光
が発光され、その波長を調節する場合には、光学フィル
ター３５として、通常の吸収型の光学カラーフィルター
（色フィルター）を用いることができ、これにより所望
の色（波長）の光のみを通過させて光信号にすることが
できる。
【０１１９】また、光学フィルター３５としては、例え
ば、分布反射型多層膜ミラー（ＤＢＲミラー）を用いる
こともできる。例えば、有機ＥＬ素子３ａから発光した
光は、通常１００nm以上の波長帯域（波長の広がり）を
有するが、光学フィルター３５としてＤＢＲミラーを用
いると、この波長を狭帯域化（波長の広がりを狭く）す
ることができる。そして、複数のＤＢＲミラーを用いる
と、例えば、１００nm程度の波長帯域を有する光から、
異なるピーク波長を有し、鋭いピークを持つ複数の光を
得ることができる。
【０１２０】このように有機ＥＬ素子３ａの発光層３２
の材料を変えることによっても各発光素子３０のピーク
波長をそれぞれ、λ１ 、λ２ およびλ３ に設定する
ことができ、また、光学フィルター３５を変えることに
よっても各発光素子３０のピーク波長をそれぞれ、λ１
、λ２ およびλ３ に設定することができる。
【０１２１】但し、有機ＥＬ素子３ａの発光層３２の材
料を変え、かつ、光学フィルター３５を変えることによ
り、各発光素子３０のピーク波長をそれぞれ、λ１ 、
λ２およびλ３ に設定するのが好ましい。
【０１２２】前記ＤＢＲミラーは、屈折率の異なる複数
の薄膜を積層したもの、特に、屈折率の異なる２種の薄
膜で構成されたペアを複数有するもの（周期的に積層し
たもの）である。
【０１２３】前記薄膜を構成する構成成分としては、例
えば、半導体材料や誘電体材料等が挙げられ、これらの
うちでは誘電体材料が好ましい。これらは、通常の真空
成膜法を用いて、形成することができる。また、誘電体
材料は、有機溶媒に可溶な有機化合物を出発原料として
用いることができ、前述したインクジェット方式による
パターン形成への適用が容易となる。
【０１２４】各発光素子３０の有機ＥＬ素子３ａは、前
述した装置１の有機ＥＬ素子３ａのように、インクジェ
ットプリンティングにより製造することもできる。すな
わち、各発光素子３０の有機ＥＬ素子３ａを構成する少
なくとも１つの薄膜（層）は、前述した装置１の有機Ｅ
Ｌ素子３ａのように、所定の組成物をインクジェット方
式によりパターン形成し、それを固化させて製造でき
る。この場合には、前述したインクジェットプリンティ
ングによる効果が得られる。
【０１２５】また、各発光素子３０のＤＢＲミラー（光
学フィルター３５）を構成する薄膜は、液相成膜法によ
り形成されることもできる。
【０１２６】前記液相成膜法とは、前記薄膜を構成する
構成成分を溶媒に溶解または分散させた組成物（液体）
を薄膜材料（塗布液）とし、該薄膜材料を気化させない
で薄膜を形成する方法を言う。
【０１２７】さらに好ましくは、各ＤＢＲミラーは、前
述した装置１の有機ＥＬ素子３ａのように、インクジェ
ットプリンティングにより製造するのがよい。すなわ
ち、各ＤＢＲミラーを構成する各薄膜は、前述した装置
１の有機ＥＬ素子３ａのように、前記組成物をインクジ
ェット方式によりパターン形成し、それを固化させて製
造できる。この場合には、前述したインクジェットプリ
ンティングによる効果が得られる。
【０１２８】図１０に示すように、導光路４は、ＳｉＯ
２ 層４１と、ＳｉＯ２ 層４３と、これらＳｉＯ２ 層
４１とＳｉＯ２ 層４３の間に設けられたＩＴＯ層４２
とで構成されている。この場合、基板２上にＳｉＯ２
層４１が形成されている。
【０１２９】ＳｉＯ２ 層４１、ＩＴＯ層４２およびＳ
ｉＯ２ 層４３の厚さは、それぞれ、前述した装置１の
それと同様であるので説明を省略する。
【０１３０】図９に示すように、この導光路４は、少な
くとも各発光素子３０から各受光素子５０まで延在して
おり、各発光素子３０からの光をそれぞれ対応する受光
素子５０へ導く。
【０１３１】この導光路４は、前述した有機ＥＬ素子３
ａのように、インクジェットプリンティングにより製造
できる。すなわち、導光路４を構成する少なくとも１つ
の薄膜（層）は、前述した有機ＥＬ素子３ａのように、
所定の組成物をインクジェット方式によりパターン形成
し、それを固化させて製造する。この場合には、前述し
たインクジェットプリンティングによる効果が得られ
る。
【０１３２】受光素子５０としては、例えば、ＰＩＮフ
ォトダイオードと所定の光学フィルターとで構成するこ
とができ、また、前述した装置１と同様の有機素子と所
定の光学フィルターとで構成することができる。
【０１３３】図１１は、受光素子５０の構成例と、導光
路４の構成例とを示す断面図、図１２は、図１１中のＡ
−Ａ線での断面図である。
【０１３４】これらの図に示すように、各受光素子５０
は、受光部窓電極５１と、ｐ型ａ−ＳｉＣ層（ｐ型半導
体層）５２と、ｉ型ａ−Ｓｉ層（半導体層）５３と、ｎ
型ａ−ＳｉＣ層（ｎ型半導体層）５４と、受光部上部電
極と配線（電気配線）を兼ねたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層５５
とで構成されたＰＩＮフォトダイオード５ａと、光学フ
ィルター５６とで構成されている。
【０１３５】これら光学フィルター５６、受光部窓電極
５１、ｐ型ａ−ＳｉＣ層５２、ｉ型ａ−Ｓｉ層５３、ｎ
型ａ−ＳｉＣ層５４およびＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層５５は、
図１１中下側からこの順序で積層されている。この場
合、光学フィルター５６は、受光部窓電極５１を覆うよ
うに形成されている。
【０１３６】各受光素子５０は、その受光部窓電極５１
が光学フィルター５６を介して前述した導光路４のＩＴ
Ｏ層４２と対面するように、該導光路４上に設置されて
いる。なお、導光路４の前記受光部窓電極５１と対応す
る部分には、ＳｉＯ２ 層４３は形成されていない。
【０１３７】受光部窓電極５１の構成材料およびその厚
さは、それぞれ、前述した装置１のそれと同様であるの
で説明を省略する。
【０１３８】また、ｐ型ａ−ＳｉＣ層５２、ｉ型ａ−Ｓ
ｉ層５３、ｎ型ａ−ＳｉＣ層５４およびＡｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕ層５５の厚さは、それぞれ、前述した装置１のそれと
同様であるので説明を省略する。
【０１３９】各受光素子５０の光学フィルター５６は、
対応する発光素子３０からの光のピーク波長が、それぞ
れ、λ１ 、λ２ およびλ３ であるとき、前記対応す
る発光素子３０からの光（λ１ 、λ２ およびλ３ の
うちの所定の１つの波長をピーク波長とする光）のみを
選択的に最大限通過させるように、それぞれ、光学特性
が設定されている。
【０１４０】これら光学フィルター５６としては、例え
ば、前述した分布反射型多層膜ミラー（ＤＢＲミラー）
を用いることができる。光学フィルター５６としてＤＢ
Ｒミラーを用いると、光学カラーフィルターを用いるよ
りも、より狭い波長帯域の光を選択でき、波長の長さ方
向の分解能が高まる。
【０１４１】各受光素子５０のＰＩＮフォトダイオード
５ａは、前述した有機ＥＬ素子３ａのように、インクジ
ェットプリンティングによっても製造できる。すなわ
ち、ＰＩＮフォトダイオード５ａを構成する少なくとも
１つの薄膜（層）は、前述した有機ＥＬ素子３ａのよう
に、所定の組成物をインクジェット方式によりパターン
形成し、それを固化させて製造できる。この場合には、
前述したインクジェットプリンティングによる効果が得
られる。
【０１４２】また、各受光素子５０のＤＢＲミラー（光
学フィルター５６）を構成する薄膜は、前述した液相成
膜法によっても形成することができる。
【０１４３】さらに好ましくは、各ＤＢＲミラーは、前
述した有機ＥＬ素子３ａのように、インクジェットプリ
ンティングにより製造するのがよい。すなわち、各ＤＢ
Ｒミラーを構成する各薄膜は、前述した有機ＥＬ素子３
ａのように、前記組成物をインクジェット方式によりパ
ターン形成し、それを固化させて製造するのが好まし
い。この場合には、前述したインクジェットプリンティ
ングによる効果が得られる。
【０１４４】図９に示すように、前述した各受光素子５
０のＰＩＮフォトダイオード５ａには、それぞれ、対応
する増幅回路６０の入力側が接続されている。
【０１４５】そして、各増幅回路６０の出力側には、そ
れぞれ、対応する配線７０を介して所定の回路８が接続
されている。
【０１４６】なお、増幅回路６０および回路８について
は、それぞれ、前述した装置１のそれと同様であるので
説明を省略する。
【０１４７】このような装置１０および前述した装置１
は、例えば、最先端の０．１８μmルールを用いたＬＳ
Ｉトランジスタから、ＴＦＴのような２〜３μm ルール
のトランジスタ回路まで、幅広い範囲の集積度に対応で
きる。
【０１４８】次に、装置１０の作用を説明する。
【０１４９】各発光素子３０の有機ＥＬ素子３ａは、そ
れぞれ、前述したように、図示しない駆動回路により駆
動されて発光する。すなわち、各有機ＥＬ素子３ａは、
それぞれ、光信号（光）を送出（送信）する。以下、代
表的に、ピーク波長がλ１に関する信号伝達の場合を説
明する。
【０１５０】図１０に示すように、有機ＥＬ素子３ａの
各発光層３２からは、各々の発光層３２の材質や構造に
応じて異なる波長の光が発せられ、それぞれ、図１０中
の矢印で示すように、透明電極３１を透過し、光学フィ
ルター３５でさらに狭帯域化され、ピーク波長がλ１
の光、λ２ の光およびλ３ の光とされて、該光学フィ
ルター３５から出射される。
【０１５１】前記所定の光学フィルター３５から出射さ
れたピーク波長がλ１ の光（以下、「特定波長の光」
と言う）、すなわち光学フィルター３５を透過した特定
波長の光は、ＳｉＯ２ 層４３を透過し、ＩＴＯ層４２
に入射する。そして、その光は、以降、ＳｉＯ２ 層４
１とＩＴＯ層４２の界面およびＳｉＯ２ 層４３とＩＴ
Ｏ層４２の界面で反射を繰り返しつつＩＴＯ層４２内を
ＰＩＮフォトダイオード５ａに向って進む。
【０１５２】図１１および図１２に示すように、有機Ｅ
Ｌ素子３ａからの特定波長の光は、図１１および図１２
中の矢印で示すように、対応する受光素子５０の光学フ
ィルター５６のみを透過し、対応する受光素子５０のＰ
ＩＮフォトダイオード５ａの受光部窓電極５１から入射
する。すなわち、対応するＰＩＮフォトダイオード５ａ
のみで受光される。
【０１５３】なお、他の２種の発光素子３０からは、そ
れぞれ、ピーク波長がλ２ およびλ３ の光が発せら
れ、導光路４によりこの受光素子５０へ導かれるが、前
記両光は、それぞれ、この受光素子５０の光学フィルタ
ー５６でカットされ受光されない。
【０１５４】前記ＰＩＮフォトダイオード５ａからは、
受光光量に応じた大きさの電流、すなわち電気信号（信
号）が出力される（光信号が電気信号に変換され出力さ
れる）。
【０１５５】ＰＩＮフォトダイオード５ａからの信号
は、増幅回路６０で増幅され、配線７０を介して回路８
に入力される。回路８は、この信号に基づいて作動す
る。
【０１５６】なお、ピーク波長がλ２ およびλ３ に関
する信号伝達の場合もそれぞれ前記と同様である。
【０１５７】この装置１０によれば、前述した装置１と
同様に、装置１０からの発熱を低減することができ、さ
らに信号の伝達遅延が大幅に改善され、応答性の良い装
置（回路）を実現することができ、また、装置１０の生
産性が向上し、量産に有利である。
【０１５８】そして、この装置１０では、発光する光の
ピーク波長が異なる複数の発光素子３０と、対応する前
記発光素子３０からの光（特定波長の光）を受光する複
数の受光素子５０を有しているので、同一の導光路４を
使用して同時に複数の情報を伝達することができる（同
一の導光路４を使用した多チャンネルの光通信による情
報伝達が可能となる）。このため、電気配線のみの装置
に比べ、配線の簡素化を図ることができる。そして、電
気配線のみの装置に比べ、配線の占める領域を減少させ
ることができ、これにより、同一機能を有する装置を小
さく形成することができる。すなわち、集積度が高ま
る。
【０１５９】なお、前記装置１０における各発光素子３
０や各受光素子５０は、図９中横方向に並んでいるが、
本発明では、それらが、それぞれ、図９中縦方向に並ん
でいてもよい。
【０１６０】また、前記装置１０における光学フィルタ
ー３５や光学フィルター５６は、本発明では、ＤＢＲミ
ラーに限らず、この他、例えば、光学カラーフィルター
等で構成してもよい。
【０１６１】また、前記装置１０において、光学フィル
ター３５を省略し、有機ＥＬ素子３ａの発光層３２の発
光特性（特に、発光する光のピーク波長）を変えること
で、発光素子３０の発光特性（特に、発光する光のピー
ク波長）を変えてもよい。
【０１６２】また、本発明では、前記装置１０におい
て、光学フィルター３５を省略せずに、かつ有機ＥＬ素
子３ａの発光層３２の発光特性（特に、発光する光のピ
ーク波長）を変えてもよい。
【０１６３】図１３は、前述した装置１または１０が、
実際に、ＬＳＩ回路やＴＦＴ回路のような半導体回路に
組み込まれる場合に利用される本発明の光伝送手段を備
えた装置１００の実施例を示す図である。
【０１６４】同図に示すように、同一基板上２には、２
つの回路ブロック８１（Ａ）および８２（Ｂ）が設置
（形成）されている。
【０１６５】回路ブロック８１は、発光素子３０１と、
この発光素子３０１を駆動する駆動回路１１と、受光素
子５０２と、増幅素子６０２とをそれぞれ有している。
【０１６６】また、回路ブロック８２は、発光素子３０
２と、この発光素子３０２を駆動する駆動回路１２と、
受光素子５０１と、増幅素子６０１とをそれぞれ有して
いる。
【０１６７】前記発光素子３０１は、基板２上に設置さ
れた導光路４０１を介して、前記受光素子５０１に光を
伝達し得るように、該受光素子５０１に結合されてい
る。これと同様に、前記発光素子３０２は、基板２上に
設置された導光路４０２を介して、前記受光素子５０２
に光を伝達し得るように、該受光素子５０２に結合され
ている。
【０１６８】この装置１００は、内部に設置された回路
ブロック８１と回路ブロック８２との間で、互いに、電
気信号を光信号に変換してその信号を送信・受信するこ
とができるようになっている。すなわち、回路ブロック
８１から送信された光信号を回路ブロック８２で受信す
ることができ、逆に、回路ブロック８２から送信された
光信号を回路ブロック８１で受信することができるよう
になっている。
【０１６９】装置１００の基板２の構成材料は、前述し
た装置１と同様の構成材料でよい。
【０１７０】また、装置１００の発光素子３０１、３０
２、受光素子５０１、５０２、導光路４０１および４０
２についても、それぞれ、前述した装置１と同様の材
料、構造でよく、また、前述した装置１と同様の製造プ
ロセスを適用することができる。
【０１７１】また、装置１００の駆動回路１１および１
２は、それぞれ、通常、バイポーラトランジスタやＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ等を用いた電子回路で構成される。
【０１７２】そして、装置１００の増幅回路６０１およ
び６０２としては、それぞれ、前述した装置１と同様
に、図５、図６、図７および図８に示すような電子回路
を使用することができる。
【０１７３】この装置１００の作用は、前述した装置１
とほぼ同様であるが、回路ブロック８１および８２がそ
れぞれ送信と受信とを（特に平行して）行うことができ
る点、すなわち、回路ブロック８１から８２への送信
と、回路ブロック８２から８１への送信とを（特に平行
して）行うことができる点が、装置１と異なる。
【０１７４】なお、この装置１００では、前述した装置
１のように、光信号を形成する光として１種類の光のみ
を使用しているが、これに限らず、前述した装置１０の
ように、ピーク波長の異なる複数の光を使用した送受信
機能を持たせてもよいことは言うまでもない。この場合
は、前述した装置１００と、前述した装置１０とを適宜
組み合わせることにより実現することができる。
【０１７５】本発明の光伝達手段を備えた装置は、一般
の半導体集積回路を具現化している半導体チップにおい
て、１つの半導体チップ内における回路ブロック間（所
定の回路ブロックと他の回路ブロックとの間）の信号伝
達装置、所定の半導体チップと他の半導体チップとの間
の信号伝達装置、半導体チップを実装した回路ボードと
被実装チップとの間の信号伝達装置、所定の前記回路ボ
ードと他の回路ボードとの間の信号伝達装置等に適用さ
れる。
【０１７６】さらに、本発明の光伝達手段を備えた装置
は、ＴＦＴ回路間（所定のＴＦＴ回路と他のＴＦＴ回路
との間）の信号伝達装置や、ＴＦＴ回路と一般の半導体
回路との間の信号伝達装置にも適用できる。
【０１７７】また、本発明の光伝達手段を備えた装置
は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレ
イ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプ
レイに信号を送る装置にも適用できる。
【０１７８】以上、本発明の光伝達手段を備えた装置
を、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明はこ
れらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の
機能を有する任意の構成のものに置換することができ
る。
【０１７９】例えば、前記各実施例では、発光素子、導
光路および受光素子が、１次元方向に設置されている
が、本発明では、発光素子、導光路および受光素子が、
２次元方向に設置（基板上に２次元方向に設置）されて
いてもよい。
【０１８０】また、本発明では、光伝達手段が、複数組
の発光部、受光部および導光路を有していてもよい。
【０１８１】また、本発明では、発光素子、導光路およ
び受光素子が、３次元方向に設置されていてもよい。以
下、この実施例を図１４に基づいて簡単に説明する。
【０１８２】図１４に示すように、この装置（半導体デ
バイス）２０は、第１層２０ａ、第２層２０ｂ、第３層
２０ｃ、第４層２０ｄおよび第５層２０ｅをこの順序で
基板２上に積層してなる多層の装置である。
【０１８３】この場合、第５層２０ｅにおける発光部２
１３と受光部２２７の関係は、前述した装置１や装置１
０の発光部と受光部の関係と同様である。
【０１８４】また、異なる層間における（基板２に対し
て垂直な方向における）発光部と該発光部に図示しない
導光路を介して接続されている受光部の関係、すなわ
ち、発光部２１１と受光部２２３の関係、発光部２１２
と受光部２２１の関係、発光部２１３と受光部２２４の
関係、発光部２１４と受光部２２２、２２５および２２
６４の関係も、それぞれ、前述した装置１や装置１０の
発光部と受光部の関係と同様である。
【０１８５】この装置２０は、例えば、下記のように製
造するのが好ましい。
【０１８６】まず、第１層２０ａ、第２層２０ｂ、第３
層２０ｃ、第４層２０ｄおよび第５層２０ｅをそれぞれ
図示しない所定の基板上に形成する。
【０１８７】次いで、第１層２０ａを前記基板から所定
の方法で剥離し、基板２上に転写する。以下、これと同
様に、第２層２０ｂ、第３層２０ｃ、第４層２０ｄおよ
び第５層２０ｅを前記基板から剥離し、所定の方法で位
置合わせを行いつつ、順次、重ねる（転写する）。この
方法の詳細は、本願出願人による特開平１０−１２５９
３０号を採用することができる。
【０１８８】この装置２０によれば、前述した装置１や
装置１０と同様の効果が得られるとともに、容易に、高
集積化を図ることができる。
【０１８９】なお、本発明では、装置を構成する層の数
は、５層に限らず、例えば、２〜４層、または６層以上
であってもよい。
【０１９０】また、前記各実施例では、発光素子が、有
機ＥＬ素子で構成されているが、本発明では、発光素子
は、これに限らず、例えば、無機ＥＬ素子、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（レーザダイオード）等
で構成されていてもよい。
【０１９１】また、前記各実施例では、受光素子が、Ｐ
ＩＮフォトダイオードで構成されているが、本発明で
は、受光素子は、これに限らず、例えば、ＰＮフォトダ
イオード、アバランシェフォトダイオード等の各種フォ
トダイオード、フォトトランジスタ、フォトルミネッセ
ンス（有機フォトルミネッセンス）等で構成されていて
もよい。
【０１９２】また、本発明では、前記各実施例の所定の
構成要件を適宜組み合わせてもよい。
【０１９３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光伝達手
段を備えた装置によれば、微細な素子を集積した装置内
において主に光通信により情報（信号）を伝達するよう
になっているので、装置からの発熱を低減することがで
き、また、信号の遅延が大幅に低減され、応答性の良い
装置（回路）を実現することができる。
【０１９４】また、素子を構成する薄膜をインクジェッ
ト方式によりパターン形成した場合には、微細なパター
ニングを容易に、短時間で、かつ正確に行うことができ
る。そして、組成物の吐出量の増減により膜厚の調整を
容易かつ正確に行うことができるので、それによって膜
の性状等を容易かつ自由に制御することができる。
【０１９５】このようにインクジェット方式により、容
易に発光および受光素子と半導体素子とのハイブリッド
化が達成できる。
【０１９６】従って、所望の特性、寸法、パターンを有
する素子を基板（例えば、Ｓｉ単結晶基板や、ＴＦＴ回
路等のように微細な素子が集積されている基板）上に、
容易に形成することができ、これにより装置の生産性が
向上し、量産に有利である。
【０１９７】また、発光部が、発光特性の異なる複数の
発光素子を有する場合、特に、発光部が、発光する光の
ピーク波長の異なる複数の発光素子を有する場合には、
同一の導光路を使用して同時に複数の情報を伝達するこ
とができる。このため、電気配線のみの装置に比べ、配
線の簡素化を図ることができる。そして、電気配線のみ
の装置に比べ、配線の占める領域を減少されることがで
き、また、熱の発生を抑制することができ、これにより
高集積化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光伝達手段を備えた装置の実施例の主
要部を模式的に示す図である。
【図２】本発明において、発光素子として有機ＥＬ素子
を用いた場合のその構成例と、導光路の構成例とを示す
断面図である。
【図３】インクジェットプリンティングによる有機ＥＬ
素子の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明において、受光素子としてＰＩＮフォト
ダイオードを用いた場合のその構成例と、導光路の構成
例とを示す断面図である。
【図５】本発明における増幅回路の構成例を示す回路図
である。
【図６】本発明における増幅回路の他の構成例を示す回
路図である。
【図７】本発明における増幅回路の他の構成例を示すブ
ロック図である。
【図８】本発明における電流増幅器の構成例を示す回路
図である。
【図９】本発明の光伝達手段を備えた装置の他の実施例
の主要部を模式的に示す図である。
【図１０】本発明における発光素子の構成例と、導光路
の構成例とを示す断面図である。
【図１１】本発明における受光素子の構成例と、導光路
の構成例とを示す断面図である。
【図１２】図１１中のＡ−Ａ線での断面図である。
【図１３】本発明の光伝達手段を備えた装置の他の実施
例の主要部を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の光伝達手段を備えた装置の他の実施
例の主要部を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１、１０、２０、１００ 装置 ２ 基板 ３、３０ 発光素子 ３０１、３０２ 発光素子 ３ａ 有機ＥＬ素子 １１、１２ 駆動回路 ３１ 透明電極 ３２ 発光層 ３２０ 層 ３３ 金属電極 ３４ 隔壁 ３５ 光学フィルター ４ 導光路 ４０１、４０２ 導光路 ４１ ＳｉＯ２ 層 ４２ ＩＴＯ層 ４３ ＳｉＯ２ 層 ５、５０ 受光素子 ５０１、５０２ 受光素子 ５ａ ＰＩＮフォトダイオード ５１ 受光部窓電極 ５２ ｐ型ａ−ＳｉＣ層 ５３ ｉ型ａ−Ｓｉ層 ５４ ｎ型ａ−ＳｉＣ層 ５５ Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層 ５６ 光学フィルター ６、６０ 増幅回路 ６０１、６０２ 増幅回路 ６１ ＣＭＯＳ型のデジタル増幅回路 ６２ Ｂｉ−ＣＭＯＳ型のデジタル増幅回路 ６３ 増幅回路 ６３１ 電流増幅器 ６３２ Ａ／Ｄ変換器 ７、７０ 配線 ８ 回路 ８０１、８０２ 回路ブロック ２ａ 第１の層 ２ｂ 第２の層 ２ｃ 第３の層 ２ｄ 第４の層 ２ｅ 第５の層 ２１１〜２１４ 発光部 ２２１〜２２７ 受光部 ９０ ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/28 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 10/02 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｂ Ｈ０５Ｂ 33/02 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｗ 33/14

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄膜で構成された少なくとも１つの発光
    素子を有する発光部と、薄膜で構成された少なくとも１
    つの受光素子を有する受光部と、前記発光部からの光を
    前記受光部へ導く導光路とを集積してなる光伝達手段を
    備えていることを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  2. 【請求項２】 前記発光部、前記受光部および前記導光
    路は、少なくとも１次元方向に設置されている請求項１
    に記載の光伝達手段を備えた装置。
  3. 【請求項３】 前記発光部、前記受光部および前記導光
    路は、同一基板上に設置されている請求項１または２に
    記載の光伝達手段を備えた装置。
  4. 【請求項４】 前記発光部は、発光特性の異なる複数の
    発光素子を有する請求項１ないし３のいずれかに記載の
    光伝達手段を備えた装置。
  5. 【請求項５】 前記発光部は、発光する光のピーク波長
    が異なる複数の発光素子を有する請求項１ないし３のい
    ずれかに記載の光伝達手段を備えた装置。
  6. 【請求項６】 前記受光部は、対応する前記発光素子か
    らの光を受光する複数の受光素子を有する請求項４また
    は５に記載の光伝達手段を備えた装置。
  7. 【請求項７】 前記発光素子を構成する少なくとも１つ
    の薄膜が、インクジェット方式によりパターン形成され
    たものである請求項１ないし６のいずれかに記載の光伝
    達手段を備えた装置。
  8. 【請求項８】 前記発光素子は、有機ＥＬ素子で構成さ
    れている請求項１ないし７のいずれかに記載の光伝達手
    段を備えた装置。
  9. 【請求項９】 前記発光素子は、有機ＥＬ素子と光学フ
    ィルターとで構成されている請求項１ないし７のいずれ
    かに記載の光伝達手段を備えた装置。
  10. 【請求項１０】 前記光学フィルターは、屈折率の異な
    る複数の薄膜を積層してなる分布反射型多層膜ミラーで
    ある請求項９に記載の光伝達手段を備えた装置。
  11. 【請求項１１】 前記受光素子を構成する少なくとも１
    つの薄膜が、インクジェット方式によりパターン形成さ
    れたものである請求項１ないし１０のいずれかに記載の
    光伝達手段を備えた装置。
  12. 【請求項１２】 前記受光素子は、有機素子で構成され
    ている請求項１ないし１１のいずれかに記載の光伝達手
    段を備えた装置。
  13. 【請求項１３】 前記受光素子は、有機素子と光学フィ
    ルターとで構成されている請求項１ないし１１のいずれ
    かに記載の光伝達手段を備えた装置。
  14. 【請求項１４】 前記導光路は、薄膜で構成されている
    請求項１ないし１３のいずれかに記載の光伝達手段を備
    えた装置。
  15. 【請求項１５】 前記導光路を構成する少なくとも１つ
    の薄膜が、インクジェット方式によりパターン形成され
    たものである請求項１４に記載の光伝達手段を備えた装
    置。
  16. 【請求項１６】 薄膜トランジスタを有する請求項１な
    いし１５のいずれかに記載の光伝達手段を備えた装置。
  17. 【請求項１７】 同一基板上に複数の回路ブロックを有
    し、該複数の回路ブロックのそれぞれが前記発光部と前
    記受光部とを備えている請求項１ないし１５のいずれか
    に記載の光伝達手段を備えた装置。
  18. 【請求項１８】 前記複数の回路ブロックのうちの所定
    の回路ブロック間が、前記導光路で結合され、該回路ブ
    ロック間において、該導光路を介して信号を光により送
    信・受信するよう構成されている請求項１７に記載の光
    伝達手段を備えた装置。
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