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JP2004170685A - Optical interconnection circuit between TFT circuits, electro-optical device and electronic equipment - Google Patents

Optical interconnection circuit between TFT circuits, electro-optical device and electronic equipment Download PDF

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JP2004170685A
JP2004170685A JP2002336546A JP2002336546A JP2004170685A JP 2004170685 A JP2004170685 A JP 2004170685A JP 2002336546 A JP2002336546 A JP 2002336546A JP 2002336546 A JP2002336546 A JP 2002336546A JP 2004170685 A JP2004170685 A JP 2004170685A
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optical
substrate
optical waveguide
thin film
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JP2002336546A
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Takayuki Kondo
貴幸 近藤
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Seiko Epson Corp
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Abstract

【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】ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）回路２３２と、発光機能又は受光機能を有する微小タイル状素子２００とを電気的に接続したことを特徴とする。
【選択図】 図３Provided are an optical interconnection circuit between TFT circuits, an electro-optical device, and an electronic device that can increase the signal transmission speed and can be easily miniaturized and can be easily manufactured.
A TFT (thin film transistor) circuit is electrically connected to a micro tile element having a light emitting function or a light receiving function.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、エレクトルルミネッセンスパネル（ＥＬＰ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）などが用いられている。これらの平面ディスプレイ装置は、大型化、大容量表示化に伴う信号の遅延などを解消するために、光を信号伝達に用いる技術が検討されている（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ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、薄膜トランジスタ回路と発光機能又は受光機能を有する微小タイル状素子とを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）を有してなる薄膜トランジスタ回路の出力信号（電気信号）を微小タイル状素子によって光信号に変換することができる。また、薄膜トランジスタへの入力信号（光信号）を電気信号に変換することもできる。そこで、本発明によれば、薄膜トランジスタ回路と他の回路間、又は薄膜トランジスタ回路同士間などにおいて、光信号を用いて非常に高速に信号伝送することができる。したがって、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入出力信号を光信号により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、１枚のシートに高性能なコンピュータシステムを簡易に構成することができる。
【００１０】
また、本発明の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が形成されている基板上の任意の位置に微小タイル状素子を接着剤などで貼り付けることができ、簡便に製造できる前記ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路を提供することができる。
【００１１】
また、本発明の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微小タイル状素子で光信号に変換し、その光信号を基板上に設けた光導波路で伝送することができる。そこで、本発明によれば、非常に簡便な構成でありながら、信号伝送速度を高速化することができるとともに、極めて薄型化及び微細化することができ、簡便に製造することができるＴＦＴ回路間光インターコネクション回路を提供することができる。
【００１２】
また、本発明のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記光導波路の一部が前記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、微小タイル状素子から放射された光を全て光導波路に入射させることができる。また、光導波路内を伝播する光を効率よく微小タイル状素子に入射させることができる。そこで、本発明によれば、簡素な構成でありながら光結合効率の高いＴＦＴ回路間光インターコネクション回路を提供することができる。
【００１３】
また、本発明の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、複数の前記微小タイル状素子と電気的に接続されており、前記光導波路は、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、微小タイル状素子毎に設けられた複数の光導波路によって、光信号を並列に送受信する光バスを構成することができる。そこで、本発明によれば、薄膜トランジスタ回路と他の回路間、又は薄膜トランジスタ回路同士間などにおける信号伝送速度をさらに高速化することができる。
【００１４】
また、本発明の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、薄く且つコンパクトな構成をもって、薄膜トランジスタ回路間での信号伝送速度を高速化することができる。
【００１５】
また、本発明の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、薄くコンパクトな構成であり、且つ製造し易い構成をもって、薄膜トランジスタ回路間での信号伝送速度を高速化することができる。
【００１６】
また、本発明の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、微小タイル状素子を用いた極めてコンパクト且つ簡便な構成で、薄膜トランジスタ回路と集積回路チップ間において、光信号により高速にデータ伝送することができる。例えば、集積回路チップ内において高速に信号処理し、比較的に高速性を要しない処理を薄膜トランジスタ回路で行わせ、その回路間を高速にデータ伝送することで、全体として高機能な情報処理システムなどを提供することができる。
【００１７】
また、本発明の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、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、微小タイル状素子と光導波路を用いた極めて薄くコンパクトで且つ簡便な構成で、薄膜トランジスタ回路と集積回路チップ間において、光信号により高速にデータ伝送することができる。
【００１８】
また、本発明のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路は、前記集積回路チップが基板上にフリップチップ実装されていることが好ましい。
本発明によれば、薄膜トランジスタ回路などが形成された基板に、集積回路チップをコンパクトにかつ簡便に実装することができる。そこで、本発明によれば極めて薄くコンパクトな構成をもって、薄膜トランジスタ回路と集積回路チップ間において、光信号により高速にデータ伝送することができる。
【００１９】
また、本発明の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回路と、タイミングコントロール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）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、本発明において、フラットパネルディスプレイの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で、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、薄膜トランジスタ回路でタイミングコントロール回路及びドライバ回路を形成したので、フラットパネルディスプレイを極めて薄く且つコンパクトな構成とすることができ、例えば、シート状の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、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とドライバ集積回路との間を、光導波路で接続することができる。したがって本発明にとれば、タイミングコントロール回路とドライバ回路間のデータ伝送を光信号によって極めて高速化することができる。
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。
【００２０】
また、本発明の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、メタル配線によって、前記基板上に貼り付けられた微小タイル状素子と電気的に接続さ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と微小タイル状素子との電気的接続をメタル配線により簡便に構成することができる。
【００２１】
また、本発明の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、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、平面ディスプレイを従来よりもさらに薄く且つコンパクトにすることができる。また、本発明によれば、平面ディスプレイの走査信号及びデータ信号などを前記ＴＦＴ回路間光インターコネクション回路によって伝送することで、高速に各画素を駆動制御することができ、平面ディスプレイ装置における画面の大型化、高品位化及びさらなるコンパクト化を実現することができる。
【００２３】
本発明の電子機器は、前記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、例えば、ＣＰＵ及び記憶回路などを前記薄膜トランジスタ回路又は集積回路チップで構成し、各集積回路チップ間などを光導波路で接続することで、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。
また、本発明によれば、例えば、表示装置にＴＦＴ回路間光インターコネクション回路を適用することで、高品位な画像を表示することができる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、複数のデータ線ドライバ回路２２３と、複数の走査線ドライバ回路２２４と、画素マトリックス（表示面）２２５が設けられている。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。
【００２６】
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及び走査線ドライバ回路２２４は、それぞれＴＦＴ回路で形成されている。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及び走査線ドライバ回路２２４のいずれかを集積回路チップで構成してもよい。この場合は集積回路チップを基板１０にフリップチップ実装することが好ましい。また、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】
そして、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を結ぶように、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を結ぶように、複数の光導波路３０が設けられている。ここで、光導波路３０は、例えば、データ線ドライバ回路２２３毎に、また走査線ドライバ回路２２４毎に、１本づつ設けられている。
ここで、光導波路３０は、データ線ドライバ回路２２３又は走査線ドライバ回路２２４毎に、２本以上設けてもよく、データ線ドライバ回路２２３と走査線ドライバ回路２２４のどちらか一方にのみ光接続するものとしてもよい。光導波路３０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。
【００２８】
タイミングコントロール回路２２２は、例えば、光導波路３０の本数と同じ数、すなわちデータ線ドライバ回路２２３と走査線ドライバ回路２２４の数と同じ数の発光素子を備えるものとする。ただし、上記のように、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・走査線ドライバ回路２２４との間の光導波路３０を介した光接続の態様が各種考えられるので、タイミングコントロール回路２２２が備える発光素子の数も各種態様が考えられる。
この発光素子は、タイミングコントロール回路２２２の出力手段となるものであり、発光機能をもつ第１微小タイル状素子２１で構成されている。この第１微小タイル状素子２１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。
【００２９】
各データ線ドライバ回路２２３及び各走査線ドライバ回路２２４は、受光素子を備えている。この受光素子は、データ線ドライバ回路２２３又は走査線ドライバ回路２２４の入力手段となるものであり、受光機能をもつ第２微小タイル状素子２２で構成されているものとする。この第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などを備えるものとする。また、受光素子としては、各データ線ドライバ回路２２３及び各走査線ドライバ回路２２４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で構成してもよい。
【００３０】
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、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２１及び第２微小タイル状素子２２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。
【００３１】
このような構成により、まず、映像ソース２２１から出力された映像信号（電気信号）は、タイミングコントロール回路２２２に入力される。その映像信号は、タイミングコントロール回路２２２において処理され、各第１微小タイル状素子２１によって光パルス信号に変換される。各第１微小タイル状素子２１から放射された光パルス信号は、光導波路３０を伝播し、第２微小タイル状素子２２によって電気信号に変換され、各データ線ドライバ回路２２３及び各走査線ドライバ回路２２４の入力信号となる。この入力信号により、各データ線ドライバ回路２２３及び各走査線ドライバ回路２２４が制御される。
【００３２】
そして、各データ線ドライバ回路２２３からは、画素マトリクス２２５に配置されている複数のデータ線（図示せず）毎に、データ信号が出力される。また、各走査線ドライバ回路２２４からは、画素マトリクス２２５に配置されている複数の走査線（図示せず）毎に、走査信号が出力される。これらの走査信号及びデータ信号により画素マトリクス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。
【００３３】
なお、画素マトリクス２２５に配置されている走査線及びデータ線は、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３０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及び走査線ドライバ回路２２４の出力部に発光機能をもつ上記第１微小タイル状素子２１を設けるとともに、各走査線及びデータ線から信号を受信する各画素の信号受信手段として、受光機能をもつ上記第２微小タイル状素子２２を設けることが好ましい。
【００３４】
これらにより、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及び走査線ドライバ回路２２４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を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及びドライバ回路２２４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、製造コストの低減化及び製造時間の短縮化を図ることができる。
【００３５】
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及び走査線ドライバ回路２２４をＴＦＴ回路で形成したので、従来よりも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。また、本実施形態によれば、フラットパネルディスプレイをなす基板１０上において、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及び各走査線ドライバ回路２２４との間で、微小タイル状素子及び光導波路３０を用いて、光信号によって極めて高速なデータ伝送をすることができる。したがって、本実施形態によれば、フラットパネルディスプレイを薄型化及びコンパクト化しながら、その画面の大型化及び高品位化を促進することができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、発光機能を有する第１微小タイル状素子２１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、本実施形態によれば、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（フラットパネルディスプレイ）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、フラットパネルディスプレイにおける金属配線パターンに重ねて光導波路３０を設けることにより、開口率を大きくすることができ、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００３７】
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２１，２２並びに光導波路３０を用いてデータ伝送することが好ましい。このようにすることで、情報処理手段をディスプレイと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。
【００３８】
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及び走査線ドライバ回路２２４をなすＴＦＴ回路と、光導波路３０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などと光導波路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。
【００３９】
フラットパネルディスプレイの基板１０上には、ＴＦＴ回路２３２が形成されている。ＴＦＴ回路２３２は、図１における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又は走査線ドライバ回路２２４に相当する回路であり、かかる回路についてＴＦＴを用いて基板１０上に形成した回路である。
【００４０】
ＴＦＴ回路２３２の近傍には、図１における第１微小タイル状素子２１又は第２微小タイル状素子２２に相当する微小タイル状素子２００が複数配置されている。各微小タイル状素子２００はそれぞれ光導波路３０の一端で被われている。そして、ＴＦＴ回路２３２の入力端子又は出力端子と微小タイル状素子２００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。
【００４１】
このような構成により、本実施形態によれば、メタル配線２３１、微小タイル状素子２００及び光導波路３０を介して、ＴＦＴ回路２３２の入出力信号を光信号として伝送することができる。また、本実施形態によれば、１つのＴＦＴ回路２３２に複数の微小タイル状素子２００が接続され、微小タイル状素子２００毎に光導波路３０が設けられているので、その複数の光導波路３０で複数の光信号を並列に送受信することができる。換言すれば、かかる複数の光導波路３０で光バスを構成することができ、極めて高速にデータ伝送することができる。
【００４２】
ここで、光導波路３０毎に、伝播する光信号の波長を異なるものとしてもよい。すなわち、各微小タイル状素子２００が放射する光の波長を、光導波路３０毎に異なるようにする。また、各光導波路３０の表面全体に、光吸収膜又は光反射膜などからなる光遮蔽膜を設けてもよい。このようにすることで、各光導波路３０を接近させて配置しても、データ誤りのない信頼性の高いデータ伝送を行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態において、微小タイル状素子２００は、ＴＦＴ回路２３２の上面に接着剤などで貼り付けられているものとしてもよい。このような構成にすることで、さらにコンパクトなＴＦＴ回路間光インターコネクション回路及びフラットパネルディスプレイを提供することができる。
【００４４】
（光インターコネクション回路）
次に、上記実施形態の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詳細に説明する。
【００４５】
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、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、上記実施形態の第１微小タイル状素子２１及び第２微小タイル状素子２２と同じものである。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。
【００４６】
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。
【００４７】
このように構成により、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、光導波路３０を伝播してきた光信号を受光部２２ｂが検出することができる。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
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。
【００５４】
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、曲線状に形成したり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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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１８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。
【００７２】
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。
【００７３】
（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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
（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。
【００８４】
＜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２３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。
【００８５】
＜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。
【００８６】
＜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。
【００８７】
＜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。
【００８８】
＜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。
【００８９】
＜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。
【００９０】
＜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。
【００９１】
＜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。
【００９２】
＜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。
【００９３】
＜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。
【００９４】
＜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。
【００９５】
（応用例）
以下、本発明に係る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を上記実施形態のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路を適用する。
【００９６】
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薄型化及び小型化することが可能となる。
【００９７】
（電子機器）
上記実施形態の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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
図２６から図２８に示す電子機器は、上記実施形態の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。
【０１０１】
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を示す回路図である。
【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…第１微小タイル状素子、２１ａ…発光部、２２…第２微小タイル状素子、２２ｂ…受光部、３０…光導波路、２００…微小タイル状素子、２２１…映像ソース、２２２…タイミングコントロール回路（タイミングコントローラ）、２２３…データ線ドライバ回路、２２４…走査線ドライバ回路、２２５…画素マトリクス、２３１…メタル配線、２３２…ＴＦＴ回路（薄膜トランジスタ回路）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical interconnection circuit between TFT circuits, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an electroluminescence panel (ELP), a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), and the like have been used as flat display devices. For these flat display devices, a technique of using light for signal transmission has been studied in order to eliminate a delay of a signal due to an increase in size and a display capacity (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-100246
[0004]
In computers, the operating speed (operating clock) inside the CPU has been improving year by year due to the miniaturization of the internal structure of the integrated circuit. However, the signal transmission speed of a bus connecting a CPU and a peripheral device such as a storage device has almost reached its limit, and is a bottleneck in the processing speed of a computer. If the signal transmission on this bus can be performed by optical signals, the processing speed limit of the computer can be significantly increased.
[0005]
In order to transmit data using an optical signal, optical transmission means for transmitting an optical signal emitted from a light source to a predetermined location and inputting the signal to a light receiving element or the like is required. Conventionally, as such an optical transmission means, there is a technique using an optical fiber or a technique using an optical waveguide formed on a substrate.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when an optical fiber is used as an optical transmission means, connection with optical components such as a light emitting element and a light receiving element becomes complicated, and it takes a lot of cost and time to manufacture the optical transmission means, and it is difficult to miniaturize the optical transmission means. Problem.
[0007]
On the other hand, it is conceivable to simplify the connection between the optical transmission medium and the light emitting element and the light receiving element by using the optical waveguide formed on the substrate. However, at present, an input / output structure suitable for this optical waveguide has not yet been found, and an optical transmission means that has been miniaturized and manufactured easily enough to be applicable to a flat display device or a computer has been realized. Absent.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to increase the signal transmission speed and easily miniaturize the optical interconnection circuit between TFT circuits which can be easily manufactured. It is intended to provide an optical device and an electronic device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical interconnection circuit between TFT circuits according to the present invention is characterized in that a thin film transistor circuit is electrically connected to a small tile element having a light emitting function or a light receiving function.
According to the present invention, an output signal (electric signal) of a thin film transistor circuit having a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor) can be converted into an optical signal by a minute tile element. Further, an input signal (optical signal) to the thin film transistor can be converted into an electric signal. Therefore, according to the present invention, it is possible to transmit a signal at a very high speed using an optical signal between a thin film transistor circuit and another circuit or between thin film transistor circuits. Therefore, according to the present invention, input / output signals of a thin film transistor circuit manufactured in a monolithic manner can be transmitted at a high speed by an optical signal.
Further, according to the present invention, a thin film transistor circuit can be formed by a thin film, and a micro tile element can be formed in a very small shape (for example, an element having an area of several hundred μm square or less and a thickness of several tens μm or less). Therefore, it is possible to provide a system that can perform signal processing at a higher speed than in the related art while having a very thin and compact configuration. For example, a high-performance computer system can be easily formed on one sheet.
[0010]
Further, in the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, it is preferable that the thin film transistor circuit is provided on a substrate, and the minute tile-shaped element is attached on the substrate.
According to the present invention, there is provided an optical interconnection circuit between TFT circuits, which can attach a micro tile element to an arbitrary position on a substrate on which a thin film transistor circuit is formed with an adhesive or the like and can be easily manufactured. be able to.
[0011]
Further, the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention has an optical waveguide material on the substrate, and is provided with an optical waveguide optically connected to the small tile-shaped element. Is preferred.
According to the present invention, it is possible to convert an input / output signal of a thin film transistor circuit into an optical signal by a minute tile element and transmit the optical signal through an optical waveguide provided on a substrate. Therefore, according to the present invention, it is possible to increase the signal transmission speed while having a very simple configuration, and at the same time, it is possible to make the TFT circuit extremely thin and fine, and to easily manufacture the TFT circuit. An optical interconnection circuit can be provided.
[0012]
In the optical interconnection circuit between TFT circuits according to the present invention, it is preferable that a part of the optical waveguide is provided so as to cover the small tile-shaped element.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, all the light radiated | emitted from the micro tile-shaped element can be made to inject into an optical waveguide. Further, light propagating in the optical waveguide can be efficiently incident on the minute tile-shaped element. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an optical interconnection circuit between TFT circuits having a simple configuration and high optical coupling efficiency.
[0013]
Further, in the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, the thin film transistor circuit is electrically connected to the plurality of minute tile-shaped elements, and the optical waveguide is provided for each of the minute tile-shaped elements. Is preferred.
According to the present invention, an optical bus that transmits and receives optical signals in parallel can be configured by a plurality of optical waveguides provided for each of the minute tile-shaped elements. Therefore, according to the present invention, it is possible to further increase the signal transmission speed between a thin film transistor circuit and another circuit, or between thin film transistor circuits, or the like.
[0014]
Further, in the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, a plurality of the thin film transistors are provided on a substrate, and data transmission is performed between the thin film transistors by an optical signal through at least the small tile-shaped element. Is preferred.
According to the present invention, a signal transmission speed between thin film transistor circuits can be increased with a thin and compact configuration.
[0015]
Further, in the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, a plurality of the thin film transistor circuits are provided on a substrate, and between the thin film transistor circuits, an optical signal is transmitted through at least the micro tile element and the optical waveguide. Preferably, data transmission is performed.
According to the present invention, a signal transmission speed between thin film transistors can be increased with a thin and compact configuration and a configuration that is easy to manufacture.
[0016]
In the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, an integrated circuit chip is mounted on the substrate, and the integrated circuit chip is electrically connected to an element having a light-emitting function or a light-receiving function. It is preferable that data transmission is performed between the thin film transistor circuit and the integrated circuit chip by an optical signal via at least the minute tile-shaped element.
According to the present invention, data can be transmitted at high speed by an optical signal between a thin film transistor circuit and an integrated circuit chip with an extremely compact and simple configuration using a micro tile element. For example, a high-performance information processing system as a whole by performing high-speed signal processing in an integrated circuit chip, performing relatively low-speed processing in a thin film transistor circuit, and transmitting data between the circuits at high speed. Can be provided.
[0017]
Further, in the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, an integrated circuit chip is mounted on the substrate, and at least the micro tile element and the optical waveguide are provided between the thin film transistor circuit and the integrated circuit chip. It is preferable to perform data transmission with an optical signal via the above.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, data can be transmitted at high speed by an optical signal between a thin film transistor circuit and an integrated circuit chip with an extremely thin, compact, and simple configuration using a micro tile element and an optical waveguide.
[0018]
In the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, it is preferable that the integrated circuit chip is flip-chip mounted on a substrate.
According to the present invention, an integrated circuit chip can be compactly and easily mounted on a substrate on which a thin film transistor circuit and the like are formed. Therefore, according to the present invention, data can be transmitted at a high speed by an optical signal between a thin film transistor circuit and an integrated circuit chip with an extremely thin and compact configuration.
[0019]
In the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, the substrate is a component of a flat panel display, and at least a timing control integrated circuit and a driver integrated circuit are provided on the substrate by the thin film transistor circuit. It is preferable that the optical waveguides are formed so as to connect the timing control integrated circuit and the driver integrated circuit.
According to the present invention, in a flat panel display, a timing control circuit for generating a signal (data signal, scanning signal, etc.) for controlling each pixel based on a video signal, and receiving and amplifying a signal output from the timing control circuit Since the driver integrated circuits (data line driver integrated circuits and scanning line driver integrated circuits) for driving each pixel are constituted by thin film transistor circuits, such thin film transistor circuits can be manufactured monolithically. Further, in the present invention, an active matrix in which each pixel of a flat panel display is controlled by a thin film transistor can be applied. Therefore, according to the present invention, the timing control circuit and the driver circuit can be monolithically manufactured by the same process as the manufacturing process of the pixel matrix.
Further, according to the present invention, since the timing control circuit and the driver circuit are formed by the thin film transistor circuit, the flat panel display can have an extremely thin and compact configuration. For example, a sheet-shaped flat panel display is provided. Can be.
Further, according to the present invention, the timing control circuit including the thin film transistor circuit and the driver integrated circuit can be connected by the optical waveguide. Therefore, according to the present invention, data transmission between the timing control circuit and the driver circuit can be extremely accelerated by the optical signal.
Further, according to the present invention, since the minute tile-shaped element having the light emitting function can be driven by a simple driver, the circuit configuration of the flat panel display can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. .
Further, according to the present invention, since a video signal or the like can be transmitted as an optical signal, electromagnetic waves from a screen can be significantly reduced, and occurrence of electromagnetic interference (EMI) can be significantly reduced. .
[0020]
Further, in the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, it is preferable that the thin film transistor circuit is electrically connected to the minute tile-shaped element attached on the substrate by metal wiring.
According to the present invention, the electrical connection between the thin film transistor circuit and the minute tile-shaped element can be easily formed by metal wiring.
[0021]
Further, in the optical interconnection circuit between TFT circuits of the present invention, it is preferable that the minute tile-shaped element is attached on the thin film transistor circuit.
According to the present invention, the optical interconnection circuit between the TFT circuits can be made more compact.
[0022]
The electro-optical device according to the present invention is characterized by including the optical interconnection circuit between the TFT circuits.
According to the present invention, a flat display can be made thinner and more compact than before. Further, according to the present invention, it is possible to drive and control each pixel at a high speed by transmitting the scanning signal and the data signal of the flat display by the optical interconnection circuit between the TFT circuits, and to control the screen of the flat display device. Larger size, higher quality, and further compactness can be realized.
[0023]
An electronic apparatus according to the present invention includes the optical interconnection circuit between the TFT circuits.
According to the present invention, for example, signal processing can be performed at a higher speed than in the past by configuring a CPU and a memory circuit with the thin film transistor circuit or the integrated circuit chip and connecting the integrated circuit chips with an optical waveguide. A thin, compact, and high-performance electronic device can be provided at low cost.
Further, according to the present invention, for example, by applying an optical interconnection circuit between TFT circuits to a display device, an electronic device capable of displaying a high-quality image can be provided at low cost.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an optical interconnection circuit between TFT circuits according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Flat panel display)
The optical interconnection circuit between TFT circuits according to the present embodiment includes a plurality of TFT circuits (Thin Film Transistor circuits: thin film transistors) mounted on a substrate, or between a TFT circuit and an integrated circuit chip (IC chip, LSI chip, etc.). ) Is connected to the micro tile element via an optical waveguide. In this embodiment, an example in which an optical interconnection circuit between TFT circuits is applied to a flat panel display (FPD) will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing a flat panel display according to an embodiment of the present invention.
[0025]
A timing control circuit (timing controller) 222, a plurality of data line driver circuits 223, a plurality of scanning line driver circuits 224, and a pixel matrix (display surface) 225 are provided on the upper surface of the substrate 10, which is a component of the flat panel display. Is provided. As the substrate 10, glass, plastic, or the like can be used.
[0026]
The timing control circuit 222, the data line driver circuit 223, and the scanning line driver circuit 224 are each formed by a TFT circuit. Here, any of the timing control circuit 222, the data line driver circuit 223, and the scanning line driver circuit 224 may be configured by an integrated circuit chip. In this case, it is preferable that the integrated circuit chip be flip-chip mounted on the substrate 10. The input terminal of the timing control circuit 222 is connected to the output terminal of a video source 221 (a personal computer, a video, a tuner, or the like).
[0027]
A plurality of optical waveguides 30 are provided so as to connect the timing control circuit 222 and the data line driver circuit 223 and to connect the timing control circuit 222 and the scanning line driver circuit 224. Here, for example, one optical waveguide 30 is provided for each data line driver circuit 223 and for each scanning line driver circuit 224.
Here, two or more optical waveguides 30 may be provided for each data line driver circuit 223 or each scanning line driver circuit 224, and optically connected to only one of the data line driver circuit 223 and the scanning line driver circuit 224. It may be something. The optical waveguide 30 is made of an optical waveguide material formed on the surface of the substrate 10. As the optical waveguide material, a transparent resin, sol-gel glass, or the like can be used.
[0028]
The timing control circuit 222 includes, for example, the same number of light emitting elements as the number of the optical waveguides 30, that is, the same number of light emitting elements as the data line driver circuits 223 and the scanning line driver circuits 224. However, as described above, various modes of optical connection between the timing control circuit 222 and the data line driver circuit 223 / scanning line driver circuit 224 via the optical waveguide 30 are conceivable. Various modes can be considered for the number of elements.
This light emitting element serves as an output means of the timing control circuit 222, and is composed of the first micro tile element 21 having a light emitting function. The first micro tile element 21 includes, for example, a surface emitting laser (VCSEL), a DFB (Distributed Feedback) laser with built-in electro-absorption modulation, or an LED.
[0029]
Each data line driver circuit 223 and each scanning line driver circuit 224 include a light receiving element. This light receiving element serves as an input means of the data line driver circuit 223 or the scanning line driver circuit 224, and is constituted by the second minute tile-shaped element 22 having a light receiving function. The second micro tile-shaped element 22 includes, for example, a photodiode or a photo transistor. Further, the light receiving element may be configured by a photodiode or a phototransistor provided in each data line driver circuit 223 and each scanning line driver circuit 224 itself.
[0030]
The first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 have, for example, an area of several hundred μm square or less and a thickness of several tens μm or less, and are attached to the surface of the substrate 10 with an adhesive or the like. It was done. The manufacturing method and the mounting method of the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 will be described later in detail.
[0031]
With such a configuration, first, the video signal (electric signal) output from the video source 221 is input to the timing control circuit 222. The video signal is processed in the timing control circuit 222, and is converted into an optical pulse signal by each of the first minute tile-shaped elements 21. An optical pulse signal emitted from each first micro tile element 21 propagates through the optical waveguide 30 and is converted into an electric signal by the second micro tile element 22, and each data line driver circuit 223 and each scanning line driver circuit 224 input signals. Each data line driver circuit 223 and each scanning line driver circuit 224 are controlled by this input signal.
[0032]
Each data line driver circuit 223 outputs a data signal for each of a plurality of data lines (not shown) arranged in the pixel matrix 225. A scanning signal is output from each scanning line driver circuit 224 for each of a plurality of scanning lines (not shown) arranged in the pixel matrix 225. Each pixel of the pixel matrix 225 is sequentially driven and controlled by the scanning signal and the data signal, and an image is displayed on the pixel matrix 225.
[0033]
The scanning lines and the data lines arranged in the pixel matrix 225 may be formed by electric wiring as used in a conventional flat panel display, or may be formed by the optical waveguide 30. In the case of this configuration, the first micro tile element 21 having a light emitting function is provided at the output part of the data line driver circuit 223 and the scanning line driver circuit 224, and each pixel which receives a signal from each scanning line and data line is provided. It is preferable to provide the second minute tile-shaped element 22 having a light receiving function as the signal receiving means.
[0034]
Thus, according to the present embodiment, since the timing control circuit 222, the data line driver circuit 223, and the scanning line driver circuit 224 are formed on the substrate 10 by TFT circuits, the TFT circuits can be manufactured monolithically. it can. Here, the pixel matrix 225 can be formed of a TFT circuit as an active matrix. Therefore, according to the present embodiment, the timing control circuit 222 and the driver circuit 224 can be monolithically manufactured by the same process as the manufacturing process of the pixel matrix 225, so that the manufacturing cost and the manufacturing time can be reduced. Can be planned.
[0035]
Further, according to the present embodiment, the timing control circuit 222, the data line driver circuit 223, and the scanning line driver circuit 224 are formed by TFT circuits on the substrate 10, so that a flat panel display that is thinner and more compact than before is provided. be able to. Further, according to the present embodiment, on the substrate 10 forming a flat panel display, between the timing control circuit 222 and each of the data line driver circuits 223 and each of the scanning line driver circuits 224, the minute tile-shaped element and the optical waveguide 30 are arranged. , Extremely high-speed data transmission can be performed by an optical signal. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to promote the enlargement and high quality of the screen while making the flat panel display thin and compact.
[0036]
Further, according to the present embodiment, the first micro tile element 21 having the light emitting function can be driven by a simple driver, so that the circuit configuration of the flat panel display can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. can do. Further, according to the present embodiment, since an image signal or the like can be transmitted as an optical signal, the electromagnetic wave from a screen (flat panel display) can be significantly reduced, and the occurrence of electromagnetic interference (EMI) can be greatly reduced. Can be reduced. Further, by providing the optical waveguide 30 so as to overlap the metal wiring pattern in the flat panel display, the aperture ratio can be increased, and a high-quality image can be displayed.
[0037]
Further, in the flat panel display according to the present embodiment, a CPU and a storage unit including a TFT circuit or an integrated circuit chip may be formed on the substrate 10. It is preferable that data is transmitted between the CPU and the storage means and the components of the flat panel display by using the first and second micro tile elements 21 and 22 and the optical waveguide 30. This makes it possible to provide a thin and lightweight seat computer in which the information processing means is integrated with the display. Note that the seat computer is a computer in which a display, which was a peripheral device of the computer main body, itself became a computer. The TFT circuit can be operated at high speed by using a high-performance low-temperature polysilicon TFT circuit or the like.
[0038]
Next, the configuration of a connection portion between the TFT circuit forming the timing control circuit 222, the data line driver circuit 223, and the scanning line driver circuit 224 and the optical waveguide 30 will be specifically described. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing a connection portion between a timing control circuit and the like and the optical waveguide 30 in the circuit shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of the circuit shown in FIG.
[0039]
The TFT circuit 232 is formed on the substrate 10 of the flat panel display. The TFT circuit 232 is a circuit corresponding to the timing control circuit 222, the data line driver circuit 223, or the scanning line driver circuit 224 in FIG. 1, and is a circuit formed on the substrate 10 using a TFT.
[0040]
In the vicinity of the TFT circuit 232, a plurality of micro tile elements 200 corresponding to the first micro tile element 21 or the second micro tile element 22 in FIG. 1 are arranged. Each of the micro tile elements 200 is covered at one end of the optical waveguide 30. The input terminal or output terminal of the TFT circuit 232 and the micro tile element 200 are electrically connected by the metal wiring 231. The metal wiring 231 is formed of a metal film or the like formed on the substrate 10.
[0041]
With such a configuration, according to the present embodiment, the input / output signals of the TFT circuit 232 can be transmitted as optical signals via the metal wiring 231, the minute tile element 200, and the optical waveguide 30. Further, according to the present embodiment, a plurality of minute tile-shaped elements 200 are connected to one TFT circuit 232, and the optical waveguides 30 are provided for each of the minute tile-shaped elements 200. A plurality of optical signals can be transmitted and received in parallel. In other words, an optical bus can be formed by the plurality of optical waveguides 30, and data can be transmitted at a very high speed.
[0042]
Here, the wavelength of the propagating optical signal may be different for each optical waveguide 30. That is, the wavelength of the light emitted from each of the minute tile elements 200 is made different for each optical waveguide 30. Further, a light shielding film made of a light absorbing film or a light reflecting film may be provided on the entire surface of each optical waveguide 30. In this way, even if the optical waveguides 30 are arranged close to each other, highly reliable data transmission without data errors can be performed.
[0043]
In the present embodiment, the minute tile-shaped element 200 may be attached to the upper surface of the TFT circuit 232 with an adhesive or the like. With such a configuration, a more compact optical interconnection circuit between TFT circuits and a flat panel display can be provided.
[0044]
(Optical interconnection circuit)
Next, an optical interconnection circuit which is an element of the optical interconnection circuit between TFT circuits of the above embodiment will be described in detail.
[0045]
4A and 4B show an optical interconnection circuit according to the present embodiment, wherein FIG. 4A is a schematic side view, and FIG. 4B is a schematic plan view. The optical interconnection circuit according to the present embodiment includes a first micro tile element 21 and a second micro tile element 22 bonded to the surface of the substrate 10, a first micro tile element 21, and a second micro tile element. And an optical waveguide 30 made of an optical waveguide material formed on the surface of the substrate 10 so as to connect the optical waveguides 22. The first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 are the same as the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 of the above embodiment. As the optical waveguide material, transparent resin or sol-gel glass can be used. As the substrate 10, any material such as glass epoxy, ceramic, plastic, polyimide, silicon, or glass can be used.
[0046]
The first micro tile element 21 includes a light emitting unit 21a having a light emitting function. The second minute tile-shaped element 22 includes a light receiving section 22b having a light receiving function. The optical waveguide material forming the optical waveguide 30 is formed so as to cover at least the light emitting part 21a of the first micro tile element 21 and the light receiving part 22b of the second micro tile element 22.
[0047]
With such a configuration, light emitted from the light emitting portion 21a of the first micro tile element 21 propagates through the optical waveguide 30 and reaches the light receiving portion 22b of the second micro tile element 22. Therefore, when the light emitting operation of the light emitting section 21a is controlled to emit an optical signal from the light emitting section 21a, the optical signal propagates through the optical waveguide 30, and the optical signal transmitted through the optical waveguide 30 is detected by the light receiving section 22b. Can be.
[0048]
The optical signal radiated from the first micro tile element 21 propagates through the optical waveguide 30 and enters the second micro tile element 22, and passes over the second micro tile element 22. This makes it possible to transmit optical signals from one first micro tile element 21 to a plurality of second micro tile elements 22 substantially simultaneously. Here, by setting the thickness of the second micro tile element 22 to 20 μm or less, the step with the substrate becomes sufficiently small, so that the optical waveguide 30 can be formed continuously over the step as shown in FIG. Even if the optical waveguide 30 is continuously formed at the step portion, the transmission loss of light such as scattering can be almost ignored because the step is small. Therefore, a special structure or an optical element for reducing the step is not required in the step. Therefore, it can be easily manufactured at low cost. Further, the thickness of the optical waveguide material forming the optical waveguide 30 can be reduced to several tens μm or less.
[0049]
The first micro tile-shaped element 21 includes, for example, an LED, a VCSEL (surface emitting laser), or a DFB laser with a built-in electro-absorption modulator. As a light emitting device, an LED has the simplest structure and is easy to manufacture, but the modulation speed of an optical signal is as slow as several hundred Mbps. On the other hand, a VCSEL can perform very high-speed modulation exceeding 10 Gbps, and can be driven with low power consumption because the threshold current is small and the luminous efficiency is high. Although the DFB laser has a modulation speed of about 1 Gbps, which is inferior to a surface emitting laser, it emits laser light in a direction parallel to the plane of the substrate 10, that is, in a direction along the optical waveguide 30 from the edge of the minute tile shape. The optical signal can be transmitted more efficiently than the surface emitting laser.
[0050]
The second micro tile-shaped element 22 includes, for example, a photodiode or a photo transistor. Here, as the photodiode, a PIN photodiode, an APD (avalanche photodiode), or an MSM photodiode can be selected according to the application. APD has high light sensitivity and high response frequency. The MSM photodiode has a simple structure and is easily integrated with an amplifying transistor.
[0051]
Further, a third micro tile-shaped element (not shown) composed of a light receiving element can be formed so as to overlap the first micro tile-shaped element 21. In this way, the amount of light emission of the first micro tile element 21 is monitored by the third micro tile element, and the value is fed back to the first micro tile element 21 so that the APC function can be provided. Optical data transmission can be realized. Alternatively, the APC function may be built in the first micro tile element 21 itself. Further, it is desirable that the second minute tile-shaped element 22 includes a circuit for amplifying the detected signal. By doing so, the performance of the device can be further improved.
[0052]
The first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 are electrically connected to an integrated circuit provided on the substrate 10 or an electronic circuit (not shown) such as an EL display circuit, a plasma display, and a liquid crystal display circuit. Connected. As a result, a computer system including an integrated circuit and the like can be made faster than before, while being compact. In addition, a scanning signal of a flat display or the like provided on the substrate 10 can be transmitted at high speed by the optical interconnection circuit of the present embodiment, and the screen size and quality of the flat display device can be increased. .
[0053]
In FIG. 4, the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 are respectively connected to one optical waveguide 30 one by one, but the number of the second micro tile elements 22 is plural. It may be an individual. In this case, an optical signal transmitted from one first micro tile element 21 (light emitting element) propagates through one optical waveguide 30 and is simultaneously detected by a plurality of second micro tile elements 22. Can be. This is the same as a one-to-many bus line.
In addition, a plurality of first micro tile elements 21 and second micro tile elements 22 may be provided. Here, each of the first micro tile-shaped elements 21 may have a different wavelength of light to be emitted. Further, it is preferable that each of the second micro tile-shaped elements 22 is a light receiving unit having a wavelength selection function corresponding to the wavelength of light emitted by at least one first micro tile-shaped element 21. Accordingly, a plurality of optical signals transmitted from the plurality of first micro tile elements 21 can be simultaneously transmitted through one optical waveguide 30 and detected by each of the plurality of second micro tile elements 22. . Therefore, a bus capable of transmitting and receiving a plurality of optical signals in parallel can be easily configured.
[0054]
Although the optical waveguide 30 is formed in a straight line in FIG. 4, it can be formed in a curved line or branched into a plurality. Further, it may be formed in a loop shape. Further, it may be formed in a sheet shape so as to cover a plurality of tile-shaped elements. Needless to say, a plurality of sets of the first micro tile element 21, the second micro tile element 22, and the optical waveguide 30 may be formed on the surface of one substrate 10. Further, the first micro tile element 21, the second micro tile element 22, and the optical waveguide 30 can be formed on both front and back surfaces of the substrate 10.
[0055]
Next, a modified example of the optical interconnection circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment differs from the configuration shown in FIG. 4 in that a light scattering mechanism for scattering light is provided in the optical waveguide 30 near the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22. FIG. 5 is a schematic side view showing a modification of the optical interconnection circuit according to the present embodiment.
[0056]
In this optical interconnection circuit, light scattering particles forming a light scattering mechanism 31a are dispersed in the vicinity of the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 in the optical waveguide material forming the optical waveguide 30. As the light scattering particles, for example, silica particles, glass particles or metal particles are used. The optical waveguide 30 having the light scattering mechanism 31a employs a droplet discharge method of discharging droplets from, for example, a dispenser or an inkjet nozzle. Specifically, a liquid optical waveguide material (eg, resin) is discharged to a predetermined portion from a certain inkjet nozzle or the like, and a liquid optical waveguide material containing light scattering particles is discharged to a predetermined portion from another inkjet nozzle or the like. Thus, the optical waveguide 30 including the light scattering mechanism 31a is formed.
[0057]
In addition, as the constituent material of the optical waveguide 30, sol-gel glass can be applied in addition to the resin. The method for producing sol-gel glass is to apply a solution or the like obtained by adding an acid to a metal alkoxide and hydrolyzing the metal alkoxide to a predetermined site, and apply energy such as heat to vitrify the glass.
[0058]
FIG. 6 is a schematic side view showing another modified example of the optical interconnection circuit according to the present embodiment. The light scattering mechanism 31a 'of the present optical interconnection circuit is a dome-shaped light scattering mechanism in which resin or glass in which light scattering particles are dispersed is formed in a dome shape. An optical waveguide 30 is formed so as to cover the light scattering mechanism 31a '(dome-shaped light scattering mechanism). Since the size and shape of the light scattering mechanism 31a 'are easier to control than the light scattering mechanism 31a shown in FIG. 5, the light waveguide 30 and the first micro tile element 21 or the second micro tile element 22 It is possible to easily adjust the optical coupling efficiency with the light emitting element.
[0059]
Next, a method for manufacturing the light scattering mechanism 31a 'will be described. First, a liquid resin containing light-scattering particles or a solution obtained by adding an acid to a metal alkoxide such as ethyl silicate and hydrolyzing it is applied to a predetermined portion of the substrate 10 in a dome shape using an ink jet or a dispenser. Next, the solution is cured or vitrified by applying energy such as heat to the applied portion. In this way, the dome-shaped light scattering mechanism 31a 'is formed on the first micro tile element 21 or the second micro tile element 22. Next, the linear optical waveguide 30 is formed of transparent resin or sol-gel glass so as to cover the dome-shaped light scattering mechanism 31a '.
[0060]
FIG. 7 is a schematic side view showing another modified example of the optical interconnection circuit according to the present embodiment. The light scattering mechanism 31b of the present optical interconnection circuit has a configuration in which irregularities are provided on the surface of an optical waveguide material forming the optical waveguide 30. The light scattering mechanism 31b is also provided near the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22. Here, the irregularities forming the light scattering mechanism 31b are formed by embossing or stamper transfer.
[0061]
8A and 8B show another modified example of the optical interconnection circuit according to the present embodiment, in which FIG. 8A is a schematic side view, and FIG. 8B is a schematic plan view. The light scattering mechanism 31c of the present optical interconnection circuit has a configuration in which the line width and height of the linear optical waveguide material forming the optical waveguide 30 are changed. That is, in the optical waveguide 30, the line width and the height of the optical waveguide material are narrowed down in the vicinity of the light receiving portion 22b of the second micro tile element 22.
[0062]
Next, a method for manufacturing the optical waveguide 30 including the light scattering mechanism 31c will be described. First, the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 are bonded to desired positions on the surface of the substrate 10. Next, the entire surface of the substrate 10 and the entire surfaces of the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 are subjected to a liquid repellent treatment. Next, a lyophilic treatment is performed on a region where the optical waveguide 30 is provided on the liquid-repellent surface. Here, the area to be subjected to the lyophilic treatment is a linear pattern having a reduced line width in the vicinity of the light receiving portion 22b of the second micro tile element 22. The lyophilic treatment is performed, for example, by irradiating ultraviolet rays.
[0063]
Next, a liquid optical waveguide material is dropped from an inkjet nozzle or the like into the lyophilic treatment area. Then, the dropped optical waveguide material undergoes the action of wetting and spreading in the lyophilic treatment area, the action of being ejected from the lyophobic treatment area, and also the surface tension and the like. Therefore, such an optical waveguide member has a shape in which the line width is reduced near the light receiving portion 22b as shown in FIG.
[0064]
As described above, by providing the light scattering mechanisms 31a, 31b, and 31c in the vicinity of the first micro tile element 21 in the optical waveguide 30, the light signal radiated from the first micro tile element 21 can be used as the light scattering mechanism. The light is scattered by 31a, 31b, and 31c, and the optical signal can be efficiently propagated throughout the optical waveguide. Further, by providing the light scattering mechanisms 31a, 31b, 31c near the second micro tile element 22, the optical signal propagating through the optical waveguide 30 is scattered near the second micro tile element 22, and the optical signal Can be efficiently made incident on the second minute tile-shaped element 22.
[0065]
Next, further modified examples of the optical interconnection circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that a light reflecting mechanism for reflecting light is provided near the first micro tile element 21 and the second micro tile element 22 in the optical waveguide 30 or at the end of the optical waveguide 30. And different. 9A and 9B show a modified example of the optical interconnection circuit according to the present embodiment, wherein FIG. 9A is a schematic side view, and FIG. 9B is a schematic plan view.
[0066]
For example, the light reflecting mechanisms 32a and 32b are provided by forming a metal film on the surface of the optical waveguide material forming the optical waveguide 30. Alternatively, the light reflecting mechanisms 32a and 32b may be provided by applying a coating containing metal fine particles to the surface of the optical waveguide material forming the optical waveguide 30. As the metal fine particles, fine particles of silver, aluminum, magnesium, copper, nickel, titanium, chromium, zinc, or the like can be used. The formation of the metal films forming the light reflection mechanisms 32a and 32b and the application of the paint containing the metal fine particles may be performed by discharging the paint or the like from an inkjet nozzle or the like. Further, the light reflecting mechanism 32a or 32b may be provided on the entire optical waveguide 30.
[0067]
With such a configuration, the optical signal emitted from the first micro tile element 21 is reflected by the light reflecting mechanism 32a in the direction along the optical waveguide 30, and a part of the optical signal is reflected by the light reflecting mechanism 32b. The light is reflected in the direction of the second micro tile element 22. Therefore, according to the present embodiment, an optical signal can be efficiently propagated.
[0068]
10A and 10B show another modified example of the optical interconnection circuit according to the present embodiment, in which FIG. 10A is a schematic side view, and FIG. 10B is a schematic plan view. The light reflection mechanism 32 c of the present optical interconnection circuit has a configuration in which a reflection plate having a reflection surface is attached to an end of the optical waveguide 30. Here, the reflection surface of the light reflection mechanism 32c is provided to have an angle of, for example, 45 degrees with respect to the surface of the substrate 10.
[0069]
In the present optical interconnection circuit, two parallel optical waveguides 30a and 30b are provided. The light reflecting mechanism 32c is provided at one end of the two optical waveguides 30a and 30b, and serves as one common reflecting plate shared by the optical waveguides 30a and 30b. Therefore, the optical signals respectively emitted from the two first micro tile elements 21 are reflected by the light reflecting mechanism 32c in the directions along the optical waveguides 30a and 30b, respectively. Therefore, according to the present embodiment, an optical signal can be efficiently propagated, and an optical interconnection circuit can be efficiently manufactured.
In the embodiment shown in FIG. 10, a common light reflecting mechanism 32c is provided for the two optical waveguides 30a and 30b, but a common light reflecting mechanism 32c may be provided for three or more optical waveguides.
[0070]
FIGS. 11A and 11B show another modification of the optical interconnection circuit according to the present embodiment. FIG. 11A is a schematic side view, and FIG. 11B is a schematic plan view. The light reflection mechanisms 32d and 32e of the present optical interconnection circuit are plate-shaped optical components (grating components) provided with a grating. The light reflecting mechanism 32d is installed on the optical waveguide 30 so as to cover the first micro tile element 21, and the light reflecting mechanism 32e is installed on the optical waveguide 30 so as to cover the second micro tile element 22.
[0071]
Here, when the distance between the optical waveguides 30a and 30b is relatively large, a light reflection mechanism 32e is separately attached to each of the optical waveguides 30a and 30b as shown in FIG. When the optical waveguide 30a and the optical waveguide 30b are close to each other and are arranged substantially in parallel, a common light reflecting mechanism 32d may be attached to the optical waveguides 30a and 30b as shown in FIG.
[0072]
The light scattering mechanism and the light reflecting mechanism shown in FIGS. 5 to 11 are more effective when used in combination with each other.
[0073]
(Production method)
Next, a method of manufacturing the optical waveguide 30 in the optical interconnection circuit according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a schematic side view showing a method for manufacturing the optical waveguide 30.
[0074]
First, the first micro tile element and the second micro tile element are bonded to the upper surface of the substrate 10. After that, the manufacturing process of the optical waveguide 30 is started. Then, as shown in FIG. 12A, the liquid photo-curing resin 30c is coated on the entire upper surface of the substrate 10 and the upper surfaces of the first micro tile-shaped element and the second micro tile-shaped element (not shown). . This coating is performed by a spin coating method, a roll coating method, a spray coating method, or the like.
[0075]
Next, the liquid photo-curing resin 30c is irradiated with ultraviolet rays (UV) through a mask having a desired pattern. Thereby, only the desired region in the liquid photo-curable resin 30c is cured and patterned. Then, by removing the uncured resin by washing or the like, an optical waveguide 30d made of a cured optical waveguide material is formed as shown in FIG.
[0076]
FIG. 13 is a schematic side view showing another example of the method for manufacturing the optical waveguide 30. First, the first micro tile element and the second micro tile element are bonded to the upper surface of the substrate 10. After that, the manufacturing process of the optical waveguide 30 is started. Then, as shown in FIG. 13A, a resin 30e is coated on the upper surface of the substrate 10 and the entire upper surfaces of the first micro tile-shaped element and the second micro tile-shaped element (not shown) and cured. This coating is performed by a spin coating method, a roll coating method, a spray coating method, or the like. Next, a resist mask 41 is formed in a desired region of the resin 30e. The region where the resist mask 41 is formed is the same as the region where the optical waveguide 30 is formed.
[0077]
Next, as shown in FIG. 13B, the entire substrate 10 is subjected to dry etching or wet etching from above the resist mask 41 to remove the resin e other than under the resist mask 41. By performing photolithographic patterning and removing the resist mask 41 in this manner, an optical waveguide 30f made of an optical waveguide material is formed.
[0078]
FIG. 14 is a schematic side view showing another example of the method of manufacturing the optical waveguide 30. First, the first micro tile element and the second micro tile element are bonded to the upper surface of the substrate 10. After that, the manufacturing process of the optical waveguide 30 is started. Then, a liquid-repellent surface 51 is provided by performing liquid-repellent treatment on the upper surface of the substrate 10 and the entire upper surfaces of the first microtile-shaped elements and the second microtile-shaped elements (not shown).
[0079]
Next, as shown in FIG. 14A, a desired pattern area on the liquid-repellent surface 51 is irradiated with ultraviolet rays or the like, so that a lyophilic surface 52 having a desired pattern is provided in the liquid-repellent surface 51. Next, as shown in FIG. 14B, 30 g of a liquid optical waveguide material is dropped onto the lyophilic surface 52 from an ink jet nozzle or a dispenser. As the optical waveguide material 30g, a transparent resin or sol-gel glass is used. Then, by curing the optical waveguide material 30g dropped on the substrate 10, the optical waveguide 30h made of the optical waveguide material is formed.
In the case where the optical waveguide 30g is formed of sol-gel glass, a solution obtained by adding an acid to a metal alkoxide and hydrolyzing it is dropped on the lyophilic surface 52 from an inkjet nozzle or a dispenser. Next, energy such as heat is applied to the dropped solution to vitrify it, thereby obtaining an optical waveguide 30h.
[0080]
FIG. 15 is a schematic side view showing another example of the method of manufacturing the optical waveguide 30. First, the first micro tile element and the second micro tile element are bonded to the upper surface of the substrate 10. After that, the manufacturing process of the optical waveguide 30 is started. Then, as shown in FIG. 15A, the upper surface of the substrate 10 and the upper surfaces of the first and second minute tile-like elements are covered with the region where the optical waveguide 30 is to be provided. Then, a liquid resin 30i is applied.
[0081]
Next, a stamper 51 having a pattern shape 52 of the optical waveguide 30 is pressed from above the substrate 10 onto the surface of the substrate 10. Next, as shown in FIG. 15B, the stamper 51 is lifted from the surface of the substrate 10. Thus, an optical waveguide 30j made of an optical waveguide material having a desired pattern shape is formed on the substrate 10 by the pattern transfer method using the stamper 51.
[0082]
As a method for manufacturing the optical waveguide 30, the following method may be used in addition to the method shown in FIGS. For example, an optical waveguide material forming the optical waveguide 30 may be provided by using a printing method such as screen printing or offset printing. Further, an optical waveguide material forming the optical waveguide 30 may be provided by using a slit coating method of discharging a liquid resin from the slit-shaped gap. As the slit coating method, a method of applying a desired member such as a resin to the substrate 10 using a capillary phenomenon may be employed.
[0083]
(Production method of micro tile element)
Next, a method of manufacturing the minute tile-shaped element forming the first minute tile-shaped element 21 and the second minute tile-shaped element 22 will be described with reference to FIGS. In this manufacturing method, a case in which a compound semiconductor device (compound semiconductor device) as a minute tile-shaped element is bonded onto a silicon / LSI chip serving as a substrate will be described. The invention can be applied. The “semiconductor substrate” in the present embodiment refers to an object made of a semiconductor material, but is not limited to a plate-shaped substrate, and any shape of semiconductor material is included in the “semiconductor substrate”. .
[0084]
<First step>
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a first step of the method for manufacturing a micro tile element. In FIG. 23, a substrate 110 is a semiconductor substrate, for example, a gallium-arsenic compound semiconductor substrate. A sacrificial layer 111 is provided on the lowest layer of the substrate 110. The sacrificial layer 111 is made of aluminum arsenic (AlAs) and has a thickness of, for example, several hundred nm.
For example, a functional layer 112 is provided above the sacrificial layer 111. The thickness of the functional layer 112 is, for example, about 1 μm to 10 (20) μm. Then, a semiconductor device (semiconductor element) 113 is formed in the functional layer 112. Examples of the semiconductor device 113 include a light emitting diode (LED), a surface emitting laser (VCSEL), a photodiode (PD), a DFB laser, and the like. In each of these semiconductor devices 113, an element is formed by laminating a multilayer epitaxial layer on a substrate 110. Further, an electrode is formed on each semiconductor device 113, and an operation test is also performed.
[0085]
<Second step>
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a second step of the method for manufacturing a micro tile element. In this step, an isolation groove 121 is formed so as to divide each semiconductor device 113. The separation groove 121 is a groove having a depth that reaches at least the sacrifice layer 111. For example, both the width and the depth of the separation groove are set to 10 μm to several hundred μm. In addition, the separation groove 121 is a groove that is connected without a dead end so that a selective etching solution to be described later flows through the separation groove 121. Further, it is preferable that the separation grooves 121 are formed in a lattice shape like a go board.
Further, by setting the interval between the separation grooves 121 to several tens μm to several hundred μm, the size of each semiconductor device 113 divided and formed by the separation grooves 121 has an area of several tens μm to several hundred μm square. Shall be. As a method for forming the separation groove 121, a method using photolithography and wet etching, or a method using dry etching is used. Further, the separation groove 121 may be formed by dicing a U-shaped groove to the extent that cracks do not occur in the substrate.
[0086]
<Third step>
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a third step of the method for manufacturing a micro tile element. In this step, the intermediate transfer film 131 is attached to the surface of the substrate 110 (on the semiconductor device 113 side). The intermediate transfer film 131 is a flexible belt-shaped film having a surface coated with an adhesive.
[0087]
<Fourth step>
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing a small tile element. In this step, the selective etching solution 141 is injected into the separation groove 121. In this step, in order to selectively etch only the sacrificial layer 111, low concentration hydrochloric acid having high selectivity to aluminum and arsenic is used as the selective etching solution 141.
[0088]
<Fifth step>
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing a microtile-shaped element. In this step, after injecting the selective etching solution 141 into the separation groove 121 in the fourth step, the entire sacrificial layer 111 is selectively etched and removed from the substrate 110 after a predetermined time has elapsed.
[0089]
<Sixth step>
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing a sixth step of the method for manufacturing a small tile element. When the sacrificial layer 111 is entirely etched in the fifth step, the functional layer 112 is separated from the substrate 110. Then, in this step, by separating the intermediate transfer film 131 from the substrate 110, the functional layer 112 attached to the intermediate transfer film 131 is separated from the substrate 110.
As a result, the functional layer 112 on which the semiconductor device 113 is formed is divided by forming the separation groove 121 and etching the sacrificial layer 111 to form a semiconductor element having a predetermined shape (for example, a minute tile shape) (“ A micro tile-shaped element ") is attached and held on the intermediate transfer film 131. Here, it is preferable that the thickness of the functional layer is, for example, 1 μm to 8 μm, and the size (length and width) is, for example, several tens μm to several hundred μm.
[0090]
<Seventh step>
FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing a seventh step of the method for manufacturing a micro tile element. In this step, the micro tile element 161 is aligned with a desired position on the final substrate 171 by moving the intermediate transfer film 131 (to which the micro tile element 161 is attached). Here, the final substrate 171 is made of, for example, a silicon semiconductor (the substrate 10 in FIG. 1), and has an LSI region 172 formed therein. In addition, an adhesive 173 for bonding the micro tile element 161 is applied to a desired position of the final substrate 171.
[0091]
<Eighth step>
FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing an eighth step of the method for manufacturing a small tile element. In this step, the micro tile-shaped element 161 aligned at a desired position on the final substrate 171 is pressed onto the final substrate 171 by pressing the back pressing pin 181 over the intermediate transfer film 131. Here, since the adhesive 173 is applied to the desired position, the micro tile element 161 is bonded to the desired position on the final substrate 171.
[0092]
<Ninth step>
FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing a ninth step of the method for manufacturing a small tile element. In this step, the adhesive force of the intermediate transfer film 131 is eliminated, and the intermediate transfer film 131 is peeled off from the minute tile-shaped element 161.
The adhesive of the intermediate transfer film 131 is made to lose its adhesive strength by ultraviolet rays (UV) or heat. In the case of using a UV-curable adhesive, the backing pin 181 is made of a transparent material, and the adhesive force of the intermediate transfer film 131 is eliminated by irradiating ultraviolet rays (UV) from the tip of the backing pin 181. When a thermosetting adhesive is used, the back push pin 181 may be heated. Alternatively, after the sixth step, the adhesive force may be completely eliminated by irradiating the intermediate transfer film 131 with ultraviolet light over the entire surface. Although the adhesive force has disappeared, the adhesiveness actually remains slightly, and the micro tile element 161 is held on the intermediate transfer film 131 because it is very thin and light.
[0093]
<Tenth step>
This step is not shown. In this step, the minute tile element 161 is fully bonded to the final substrate 171 by performing a heat treatment or the like.
[0094]
<Eleventh process>
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing an eleventh step of the method for manufacturing a small tile element. In this step, the electrodes of the minute tile-shaped element 161 and the circuit on the final substrate 171 are electrically connected by the wiring 191 to complete one LSI chip or the like (an integrated circuit chip for an optical interconnection circuit). As the final substrate 171, not only a silicon semiconductor but also a quartz substrate or a plastic film may be used.
[0095]
(Application example)
Hereinafter, an application example of the optical interconnection circuit between TFT circuits according to the present invention will be described.
For example, the optical interconnection circuit between the TFT circuits of the above embodiment is used as a signal transmission unit of an optoelectronic integrated circuit system. The optoelectronic integrated circuit system includes a computer. Then, an integrated circuit forming a CPU is formed as a TFT circuit on the substrate 10, and an integrated circuit forming a storage device or the like is also formed as a TFT circuit on the substrate 10. The signal processing in the TFT circuit forming the CPU or the like is performed using electric signals, and the optical interconnection circuit between the TFT circuits of the above embodiment is applied to data transmission between the TFT circuits.
[0096]
As a result, according to this application example, it is possible to greatly increase the signal transmission speed on the bus, which is a bottleneck in the processing speed of the computer, as compared with the related art, with a simple configuration. Further, according to this application example, it is possible to greatly reduce the thickness and size of a computer system and the like.
[0097]
(Electronics)
An example of an electronic apparatus provided with the optical interconnection circuit between TFT circuits or the flat panel display of the embodiment will be described.
FIG. 26 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 26, reference numeral 1000 indicates a mobile phone body using the above-described TFT circuit optical interconnection circuit, and reference numeral 1001 indicates a display unit using the above-described flat panel display (electro-optical device).
[0098]
FIG. 27 is a perspective view illustrating an example of a wristwatch-type electronic device. In FIG. 27, reference numeral 1100 denotes a watch main body using the above-described optical interconnection circuit between TFT circuits, and reference numeral 1101 denotes a display unit using the above-described flat panel display (electro-optical device).
[0099]
FIG. 28 is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor or a personal computer. In FIG. 28, reference numeral 1200 denotes an information processing device, reference numeral 1202 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 denotes an information processing device main body using the above-described optical interconnection circuit between TFT circuits, and reference numeral 1206 denotes the above flat panel display (electrical device). (Optical device) is shown.
[0100]
The electronic devices shown in FIGS. 26 to 28 are provided with the optical interconnection circuit between the TFT circuits or the flat panel display of the above-described embodiment, so that they have excellent display quality, and in particular, have a large-screen display unit with high-speed response and bright. Electronic equipment can be realized. Further, by using the optical interconnection circuit between the TFT circuits of the above embodiment, the electronic device can be made thinner and smaller than the conventional one. Furthermore, by using the optical interconnection circuit between the TFT circuits of the above embodiment, the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional one.
[0101]
Note that the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. These are only examples and can be changed as appropriate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the circuit of the above.
FIG. 3 is a plan view of a principal part of the circuit of the above.
FIG. 4 is a side view and a plan view of a circuit element according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view showing a modification of the above circuit element.
FIG. 6 is a side view showing a modification of the above circuit element.
FIG. 7 is a side view showing a modified example of the above circuit element.
FIG. 8 is a side view and a plan view showing a modification of the above circuit element.
FIG. 9 is a side view and a plan view showing a modification of the above circuit element.
FIG. 10 is a side view and a plan view showing a modification of the above circuit element.
FIG. 11 is a side view and a plan view showing a modification of the above circuit element.
FIG. 12 is a schematic side view illustrating the manufacturing method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic side view showing another manufacturing method of the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic side view showing another manufacturing method of the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic side view showing another manufacturing method of the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a first step of the method for manufacturing a micro tile element.
FIG. 17 is a schematic sectional view showing a second step of the manufacturing method according to the above.
FIG. 18 is a schematic sectional view showing a third step of the above manufacturing method.
FIG. 19 is a schematic sectional view showing a fourth step of the manufacturing method according to the third embodiment;
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a fifth step of the above manufacturing method.
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing a sixth step of the above manufacturing method.
FIG. 22 is a schematic sectional view showing a seventh step of the above manufacturing method.
FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing an eighth step of the above manufacturing method.
FIG. 24 is a schematic sectional view showing a ninth step of the above manufacturing method.
FIG. 25 is a schematic sectional view showing an eleventh step of the above manufacturing method.
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of an electronic apparatus including the circuit of the present embodiment.
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of an electronic apparatus including the circuit of the present embodiment.
FIG. 28 is a diagram illustrating an example of an electronic apparatus including the circuit of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... board | substrate, 21 ... 1st micro tile element, 21a ... Light emission part, 22 ... 2nd micro tile element, 22b ... Light receiving part, 30 ... Optical waveguide, 200 ... Micro tile element, 221 ... Video source, 222 .. Timing control circuit (timing controller), 223 data line driver circuit, 224 scanning line driver circuit, 225 pixel matrix, 231 metal wiring, 232 TFT circuit (thin film transistor circuit)

Claims (15)

薄膜トランジスタ回路と発光機能又は受光機能を有する微小タイル状素子とを電気的に接続したことを特徴とするＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。An optical interconnection circuit between TFT circuits, wherein a thin film transistor circuit is electrically connected to a micro tile element having a light emitting function or a light receiving function. 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記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。The thin film transistor circuit is provided on a substrate,
2. The optical interconnection circuit between TFT circuits according to claim 1, wherein the micro tile element is attached on the substrate. 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２記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。3. The TFT circuit according to claim 2, wherein an optical waveguide material is provided on the substrate, and an optical waveguide optically connected to the small tile-shaped element is provided. Optical interconnection circuit. 前記光導波路の一部は、前記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３記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。4. The optical interconnection circuit between TFT circuits according to claim 3, wherein a part of the optical waveguide is provided so as to cover the small tile-shaped element. 前記薄膜トランジスタ回路は、複数の前記微小タイル状素子と電気的に接続されており、
前記光導波路は、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３又は４記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。The thin film transistor circuit is electrically connected to the plurality of micro tile elements,
The optical interconnection circuit between TFT circuits according to claim 3, wherein the optical waveguide is provided for each of the small tile elements. 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１乃至５のいずれか一項に記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。A plurality of the thin film transistor circuits are provided on a substrate,
The optical interconnection circuit between TFT circuits according to any one of claims 1 to 5, wherein data transmission is performed between the thin film transistor circuits by an optical signal via at least the micro tile element. 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３乃至５のいずれか一項に記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。A plurality of the thin film transistor circuits are provided on a substrate,
The optical inter-TFT circuit according to claim 3, wherein data transmission is performed between the thin film transistor circuits by an optical signal through at least the micro tile element and the optical waveguide. 7. Connection circuit. 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１乃至７のいずれか一項に記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。An integrated circuit chip is mounted on the substrate,
The integrated circuit chip is electrically connected to an element having a light-emitting function or a light-receiving function,
8. The light between TFT circuits according to claim 1, wherein data transmission is performed between the thin film transistor circuit and the integrated circuit chip by an optical signal through at least the small tile element. 9. Interconnection circuit. 前記基板上には、集積回路チップが実装されており、
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３乃至７のいずれか一項に記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。An integrated circuit chip is mounted on the substrate,
The data transmission is performed between the thin film transistor circuit and the integrated circuit chip by an optical signal through at least the micro tile element and the optical waveguide. 8. Optical interconnection circuit between TFT circuits. 前記集積回路チップは、基板上にフリップチップ実装されていることを特徴とする請求項８又は９記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。10. The optical interconnection circuit between TFT circuits according to claim 8, wherein the integrated circuit chip is flip-chip mounted on a substrate. 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３乃至１０のいずれか一項に記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。The substrate is a component of a flat panel display,
On the substrate, at least a timing control integrated circuit and a driver integrated circuit are respectively formed by the thin film transistor circuit,
11. The optical interconnection circuit between TFT circuits according to claim 3, wherein the optical waveguide is provided so as to connect the timing control integrated circuit and the driver integrated circuit. 前記薄膜トランジスタ回路は、メタル配線によって、前記基板上に貼り付けられた微小タイル状素子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。The TFT circuit according to any one of claims 1 to 11, wherein the thin film transistor circuit is electrically connected to a small tile element attached on the substrate by a metal wiring. Optical interconnection circuit. 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に記載のＴＦＴ回路間光インターコネクション回路。2. The optical interconnection circuit between TFT circuits according to claim 1, wherein the micro tile element is attached on the thin film transistor circuit. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の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。An electro-optical device comprising the optical interconnection circuit between TFT circuits according to any one of claims 1 to 13. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の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。An electronic apparatus comprising the optical interconnection circuit between TFT circuits according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015170590A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 日本碍子株式会社 Production method for mounting structure for grating elements
JP2018189875A (en) * 2017-05-10 2018-11-29 日本電信電話株式会社 Optical connection structure and method for forming the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015170590A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 日本碍子株式会社 Production method for mounting structure for grating elements
JPWO2015170590A1 (en) * 2014-05-07 2017-04-20 日本碍子株式会社 Manufacturing method of grating element mounting structure
US9874694B2 (en) 2014-05-07 2018-01-23 Ngk Insulators, Ltd. Production method for mounting structure for grating elements
JP2018189875A (en) * 2017-05-10 2018-11-29 日本電信電話株式会社 Optical connection structure and method for forming the same

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