JP4258860B2 - 光伝達手段を備えた装置 - Google Patents

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Description

【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】
本発明に係る光伝送手段を備えた装置の一態様は、導光路と、前記導光路に第１の光を出力する第１の発光素子と、前記導光路に第２の光を出力する第２の発光素子と、前記導光路を介して前記第１の光を受信する第１の受光素子と、前記導光路を介して前記第２の光を受信する第２の受光素子と、を備え、前記導光路が第１のＳｉＯ2層と、前記第１のＳｉＯ2層上に形成されたＩＴＯ層と、前記ＩＴＯ層上に形成された第２のＳｉＯ2層と、を有し、前記第１の発光素子が第１の発光層と前記第１の発光層から出力される光の波長を調整する第１のカラーフィルタとを含み、前記第２の発光素子が第２の発光層と前記第２の発光層から出力される光の波長を調整する第２のカラーフィルタとを含み、前記第１の発光素子が第１の電極を含み、前記第２の発光素子が第２の電極を含み、前記第１の発光層が前記第１の電極と共通電極との間に位置し、前記第２の発光層が前記第２の電極と共通電極との間に位置し、前記第１のカラーフィルタが前記第２のＳｉＯ2層上に積層され、前記第１の電極が前記第１のカラーフィルタ上に積層され、前記第１の発光層が前記第１の電極上に積層されるものであり、前記第２のカラーフィルタが前記第２のＳｉＯ2層上に積層され、前記第２の電極が前記第２のカラーフィルタ上に積層され、前記第２の発光層が前記第２の電極上に積層されるものであり、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子が前記ＩＴＯ層上に積層されるものである、ことを特徴とするものである。
上記光伝送手段を備えた装置において、さらに、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間に位置する隔壁を含み、前記隔壁が前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とを分離するものである、ことが好ましい。また、前記第１のカラーフィルタと前記第２のカラーフィルタが前記隔壁に対応して分離している、ことが好ましい。また、前記第１の発光素子が第１の電極を含み、前記第２の発光素子が第２の電極を含み、前記第１の発光層が前記第１の電極と共通電極との間に位置し、前記第２の発光層が前記第２の電極と共通電極との間に位置する、ことが好ましい。また、前記第１の電極と前記第２の電極とがいずれも透明電極である、ことが好ましい。また、前記第１の発光層が有機ＥＬ材料を含む、ことが好ましい。また、ことが好ましい。また、前記第１の発光層が白色光を出力するものである、ことが好ましい。また、前記導光路が複数の層を含み、前記複数の層が積層されている、ことが好ましい。また、前記第１の光の波長と前記第２の光の波長とが異なる、ことが好ましい。また、前記第１の受光素子に隣接して位置する第１の増幅回路と、前記第２の受光素子に隣接して位置する第２の増幅回路と、を含む、ことが好ましい。また、第１の配線と、第２の配線と、前記第１の配線と前記第１の受光素子との間に位置する第１の増幅回路と、前記第２の配線と前記第２の受光素子との間に位置する第２の増幅回路と、を含む、ことが好ましい。また、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子からの信号により制御される回路を含む、ことが好ましい。また、前記第１の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、ことが好ましい。また、前記第１の受光素子が有機素子で構成されている、ことが好ましい。また、前記第１の受光素子が、有機素子と光学フィルターとで構成されている、ことが好ましい。
【０００７】
本発明に係る光伝送手段を備えた装置の他の態様は、下記（１）〜（１８）である。
（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、５０〜５００nm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３２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、５０〜５００nm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、１０〜５００nm程度とするのが好ましい。
【００４５】
隔壁３４は、例えば、ポリイミド、ＳｉＯ２ 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３２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ＥＬ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。
【００６２】
ＳｉＯ２ 層４１の厚さは、５０nm〜１０μm 程度とするのが好ましい。
【００６３】
また、ＩＴＯ層４２の厚さは、３０nm〜１０μm 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ＰＩＮ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（ＣＶＤ、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５２、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、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。
【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ＭＯＳ−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ＥＬ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ＥＬ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、ＳｉＯ２ 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、ＰＩＮ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１０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ＨＯＭＯ（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（ＤＳＢ）、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、ＢＰＰＣ、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−ＰＰＶ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ＰＭＰＳ等が用いられる。
【０１１１】
その他、有機発光材料として、ＰＰＶ、ＲＯ−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、ＤＣＭ１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。
【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、ＳｉＯ２ 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ＳｉＯ２ 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３ａ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。
【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−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、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ＤＢＲ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ＤＢＲミラーを構成する各薄膜は、前述した有機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５０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ＬＳＩ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に向って進む。
【０１５２】
図１１および図１２に示すように、有機ＥＬ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ＰＩＮ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３０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３０２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、３０２、受光素子５０１、５０２、導光路４０１および４０２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１２は、それぞれ、通常、バイポーラトランジスタやＭＯＳ−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２１３と受光部２２７の関係は、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。
【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２２６４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１０−１２５９３０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、ＰＩＮ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

Claims (12)

  1. 導光路と、
    前記導光路に第１の光を出力する第１の発光素子と、
    前記導光路に第２の光を出力する第２の発光素子と、
    前記導光路を介して前記第１の光を受信する第１の受光素子と、
    前記導光路を介して前記第２の光を受信する第２の受光素子と、を備え、
    前記導光路が第１のＳｉＯ2層と、前記第１のＳｉＯ2層上に形成されたＩＴＯ層と、前記ＩＴＯ層上に形成された第２のＳｉＯ2層と、を有し、
    前記第１の発光素子が第１の発光層と前記第１の発光層から出力される光の波長を調整する第１のカラーフィルタとを含み、前記第２の発光素子が第２の発光層と前記第２の発光層から出力される光の波長を調整する第２のカラーフィルタとを含み、
    前記第１の発光素子が第１の電極を含み、前記第２の発光素子が第２の電極を含み、前記第１の発光層が前記第１の電極と共通電極との間に位置し、前記第２の発光層が前記第２の電極と共通電極との間に位置し、
    前記第１のカラーフィルタが前記第２のＳｉＯ2層上に積層され、前記第１の電極が前記第１のカラーフィルタ上に積層され、前記第１の発光層が前記第１の電極上に積層されるものであり、前記第２のカラーフィルタが前記第２のＳｉＯ2層上に積層され、前記第２の電極が前記第２のカラーフィルタ上に積層され、前記第２の発光層が前記第２の電極上に積層されるものであり、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子が前記ＩＴＯ層上に積層されるものである、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  2. 請求項１に記載の装置において、
    さらに、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間に位置する隔壁を含み、前記隔壁が前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とを分離するものである、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  3. 請求項２に記載の装置において、
    前記第１のカラーフィルタと前記第２のカラーフィルタが前記隔壁に対応して分離している、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の発光層が有機ＥＬ材料を含む、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の発光層が白色光を出力するものである、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の光の波長と前記第２の光の波長とが異なる、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の受光素子に隣接して位置する第１の増幅回路と、
    前記第２の受光素子に隣接して位置する第２の増幅回路と、を含む、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  8. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置において、
    第１の配線と、
    第２の配線と、
    前記第１の配線と前記第１の受光素子との間に位置する第１の増幅回路と、
    前記第２の配線と前記第２の受光素子との間に位置する第２の増幅回路と、を含む、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の受光素子と前記第２の受光素子からの信号により制御される回路を含む、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の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、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の受光素子が有機素子で構成されている、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
  12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置において、
    前記第１の受光素子が、有機素子と光学フィルターとで構成されている、
    ことを特徴とする光伝達手段を備えた装置。
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