JPH0399467A - イメージセンサ - Google Patents

イメージセンサ

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JPH0399467A
JPH0399467A JP1235952A JP23595289A JPH0399467A JP H0399467 A JPH0399467 A JP H0399467A JP 1235952 A JP1235952 A JP 1235952A JP 23595289 A JP23595289 A JP 23595289A JP H0399467 A JPH0399467 A JP H0399467A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
substrate
film
photoelectric conversion
image sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1235952A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Shindo
泰之 進藤
Kenji Yamamoto
健司 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd, Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ファクシミリ等画像読取装置に使用されるイ
メージセンサに関する。
〔従来技術〕
従来、光透過性の基板を用いた画像読取装置では、画像
読取用の光電変換素子を形成した前記基板の側面に光吸
収性の物質を塗布したり。
または、光電変換素子上に形成される保護層の表面に金
属膜を蒸着するなどの方法が用いられている。しかしな
がら、基板の側面に光吸収性の物質を塗布する方法では
、側面に入射する迷光を完全におさえることはできず、
また、側面に入射しない光源からの直接光が依然として
迷光として、光電変換素子を照射することとなり。
画像読取時のS/Nが低下することとなる。
また、光電変換素子上の保護層の表面に遮光膜として金
属膜を設ける方法では、基板の側面で反射した光や、光
源からの直接光が、保護層の表面の金属膜で再び反射さ
れることとなり、迷光は依然として低減されず、S/N
は悪化することとなる。
このように、光透過性の基板を用いた画像読取装置では
、基板の側面で反射した光や、光源からの直接光が、直
接にまたは、上部遮光層で反射し、さらには、原稿面で
反射し、迷光として光電変換素子を照射することとなる
。その結果、本来の画像情報としての原稿からの反射光
による光電流の他に、前記した迷光による光電流が生じ
、S/Nを低下させてしまうこととなる。
〔目  的〕
本発明は、前記した迷光を無くし、画像読取時のS/N
を向上させることを目的としている。
〔構  成〕
本発明は絶縁性透明基板と、その上に形成、配列された
光電変換素子および採光窓をもつイメージセンサにおい
て、前記絶縁性透明基板の表裏いずれかまたは両面の端
部付近の少くとも1部に遮光部を設けたことを特徴とす
るものである。
前記遮光部は、前記光電変換素子に接続する上部電極ま
たは下電極あるいは上部、下部画電極それ自体が遮光部
を兼ねてもよく、あるいは電極と同一の材料あるいは他
の材料をもって別途形成してもよい、これらの材料は光
を通さないものであればよく、その例としては金属また
は半導体を挙げることができる。
前記遮光部を前記電極それ自体で兼用したり、あるいは
前記電極と同一材料で同一面内に形成するときは、製造
工程がふえることがなく、好ましい、又、基板裏面側(
光源側)に遮光部を形成するとき、遮光部の材料をTP
T形成用のSi膜を使用すると、TPTの形成工程で一
挙に遮光部を形成できるので、これまた有利である。
本発明による端部遮光は、光電変換素子を構成する電極
を兼ねた形状でも良いし、前記電極とは、電気的に絶縁
されていても良いが、基板端部付近の少なくとも一部分
を領域として有する形状でなければならない、もちろん
、端面のフチに当たる基板端からは、前記端部遮光は。
離れていてもかまわない。
基本的には、端部遮光の短手方向の長さは、いくつであ
っても、遮光層としての効果を有するが、迷光を遮光す
るため、基板表面側に遮光部を設けた場合の効果的な位
置関係を第6図によって説明する。第6図では、端部遮
光部103の基板端面からの長さをSとする。また、基
板101の幅をdとし、基板端面から、アルミベース1
10のスリットの前記基板端面側のフチまでの長さをy
とする。基板101の屈折率をn3として、基板101
の雰囲気(空気)の屈折率をn8とすれば、基板端面に
入射し、そこで全反射する光の基板端面への入射角iは
、sin i = n x/ n zを満足する。また
、幾何学的関係から、Sとyとdとiは(S+y)Xt
ani=dの関係がある。したがって、S == d 
Xcotani −yで求められるように、端部遮光1
03の基板端面からの長さSを決定すれば、ノイズの原
因となる基板端面からの迷光を遮光できることとなり、
S/Nを向上させることができる1例えば、石英基板(
n、 =1.46、空気n、=1)を用いて、d=1.
6an、y=1.5+++mの時には、S=0.2mm
となる。
但し、以上の説明では、アルミベース110のスリット
115から、基板端面に入射する直線光についてのみ考
慮しており、乱反射光や拡散光については考慮していな
い。
それら、直線光以外の光による迷光に対しての遮光効果
を踏まえ、端部遮光103の長さは、十分に長くすれば
より効果的となる。光電変換素子等のパターンがあるの
で、実際的には、2XS〜5XSの長さとすれば、効果
的である。
また遮光部を基板裏面(光源側)に設けた場合の効果的
な位置関係を第7図に基づき説明する。第7図で、基板
101の厚さをdとし、基板端面からの端部遮光103
の長さをSとする。また、基板101の屈折率をn□、
雰囲気(空気)の屈折率をn3とし、迷光の原因となる
基板端面で全反射する光源111からの基板端面への入
射角をiとすると、sin i ” n 1/ n z
の関係がある。ここで、5Xtani≧dを満足するよ
うに端部遮光103の長さSとすれば、基板端面で全反
射する光源111からの入射光を遮ることができる0例
えば1石英基板(n 、 = 1.46.空気n。
=1)を用いて、d=1.6膳■とすれば、i =43
゜2°であり、S=1.7部膳以上とすれば、基板端面
からの迷光を無くすことができる。この端部遮光103
としては、主に、不透光性金属、たとえばCrやAff
iなどが使用されるが、半導体装置たとえば多結晶Si
膜なども使用される。
以下、図面を参照しながら、実施例について説明する。
〈実施例1〉 (遮光部を基板表面に設けたケース) 第1図は、実施例のイメージセンサ断面図である。この
図において、101は石英基板、102は光電変換素子
、103が光電変換素子102の下部電極Cr104と
同時に形成した端部遮光である。104は駆動回路を構
成するTPTであり、105は保護層、106は接着剤
で、107は耐摩耗層としての薄板ガラスで、その厚さ
は50μ層である。
また、原稿108とプラテンローラー109も示されて
いる。110は基板を装着するアルミベースである0次
にそのイメージセンサの作成方法を簡単に説明する。
50 X 250mmの石英基板101上に、まずT 
P T 駆動回路104を形成する。TPTを形成する
各層は、石英管を用いた電気炉により、LP−CVD法
で製膜される。使用ガスは主にSiH4であり、多結晶
Si膜が製膜される6表1に各層の製膜条件を示す、T
PT形状の形成は、通常のフォトリソグラフィ技術と、
ドライ・エツチング技術を用いて行なった。また、多結
晶Si膜をLP−CVD法で製作する場合、多結晶Si
膜は1石英基板の表裏両側に製膜されるが。
本実施例では、裏側(光源側)の多結晶Si膜を、全面
除去している。TPTのソース領域とドレイン領域への
不純物は、P−チャンネルとN−チャンネルでそれぞれ
<p”>と〈Bo〉であり、イオン・インプランテーシ
ョンを用いて注入している。
TFTII動回路104を形成してから、光電変換素子
102部を形成する。各層の作成条件は、表2に示した
。まず、光源111からの放射光を原稿108面へ導く
ための採光窓112を有する下部電極113をCrで形
成する。膜厚は1000人であり、光学濃度は0D=3
である。この下部電極113を形成する時に、同時に、
端部遮光103を第1図のように、光電変換素子102
側の基板端部付近と、TFTli動回路104側の基板
端部付近に、下部電極113とは電気的には絶縁された
状態で形成した。次にプラズマCVD法でアモルファス
Siからなる三層構造の光電変換層を形成し、光電変換
層の上面に、透明導電膜としてITOをRFスパッタ法
で形成し、そのITOに接触させて、上部電極114と
して、Affi膜を1μmの膜厚で形成した0次に、光
電変換素子102と、TFT駆動回路104の両方の上
部に、保護/11105として同じ(P−CVD法でア
モルファスSi :O:N膜を形成し、50μ隠厚の薄
板ガラス107を接着剤106により接着した。なお、
各層の形状の形成は、TFTIli動回路104と同様
に、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて行なった。
最後に、各パターンの形成された石英基板101をダイ
シングソーを用いて、3 X 250mmに、パターン
にそって切断した1画像情報の読取幅は、A4サイズ(
1728b i t )とした。
このようにして形成したイメージセンサをアルミベース
110に装着し、第1図に示したような配置により、白
原稿の出力と原稿無しの時のノイズ出力を調べ、S/N
を評価した。積分型の読取回路を使用している。その結
果を第2図に示す、さらに、比較のために、端部遮光1
03は形成せず、他は、本実施例とまったく同様に形成
した従来形状のイメージセンサによる同様の評価を行な
った。その結果を第3図に示す。
本発明に基づいた〈実施例1〉によるイメージセンサの
結果(第2図)では、白原稿出力の平均値はS=1.5
Vであり、原稿無しの時のノイズ出力の平均値はN =
 30mVであった。 S/Nとしては34dBという
高い値が得られた。それに対して、従来形状のイメージ
センサによる結果(第3図)では、S=1.6V1’あ
りN = 140a+V t’あった。S/Nは21d
Bであった。
以上のように、本発明による基板端部に遮光部を設ける
ことで、迷光が低減し、S/Nを向上させることが可能
となった。
〈実施例2〉 (遮光部を基板表面に設けたケース) 第4図は、本発明に基づき、上部電極114に端部遮光
としての機能も併せ持たせるために。
基板端部にまで、形状を伸ばして作成したイメージセン
サの断面図である。本実施例でのイメージセンサは、第
1図での端部遮光103を形成していないということ以
外は〈実施例1〉と同様に形成されている。そのイメー
ジセンサを用いて、〈実施例1〉と同様に行なった評価
結果を第5図に示す、白原稿出力の平均値は、S=1.
5Vであり、原稿が無い時のノイズ出力の平均値はN=
40mVであった。S/Nとしては。
31dBの値が得られた。
〈実施例3〉 (遮光部を基板裏面に設けたケース) 第7図は、本実施例のイメージセンサの断面図である。
他に、プラテンローラー109と原稿108および光源
111を図示し、アルミベース110に実装されたユニ
ット状態を模式的に示している。
石英基板101は、紙面と平行方向の短手方向には、5
mmの幅であり、紙面に垂直方向の長手方向には、A4
サイズの原稿108の読取幅に対応して、250mmの
幅となっており、光電変換素子102は読取密度8 d
pmで、1728ビット形成配列されているが、基本的
には、基板101は、光を透過する物質ならなんでも良
く、またその大きさはどのようなサイズであっても良い
。また、光電変換素子102を駆動するためのT P 
T 駆動回路104も同様に形成配列されている。基板
101の裏面に端部遮光部103が形成されている。1
04は駆動回路を構成するTPTであり、105は保護
層、106は接着剤で107は耐摩耗層としての薄板ガ
ラスで、その厚さは50μ冑である。
次にこのイメージセンサの作成方法を簡単に説明する。
50 X 250+ueの石英基板101上にまず、T
FTllu動回路104を形成する。TPTを形成する
各層は1石英管を用いた電気炉によりLP−CVD法で
製膜される。使用ガスは主にSiH,であリ、多結晶S
i膜が製膜される。前記表1に。
各層の製膜条件を示す。TPT形状の形成は。
通常のフォトリソグラフィー技術とドライエツチング技
術を用いて行なった。また、多結晶Si膜をLP−CV
D法で製膜する場合、多結晶Si膜は、石英基板の表面
側と裏面側の両側に製膜されるが1本実施例では、裏面
側の多結晶Si膜を全面除去している。TPTのソース
領域とドイン領域への不純物は、P−チャンネルとN−
チャンネルでそれぞれ<Po〉と<Bo〉であり、イオ
ン・インプランテーションを用いて注入している。
TPT駆動回路104を形成してから、光電変換素子1
02部を形成する。各層の作成条件は、表3に示した。
まず、光源111からの放射光を原稿108面へ導くた
めの採光窓112を有する下部電極113をCrで形成
する。膜厚は1000人であり、光学濃度は0D=3で
ある。
次にプラズマCVD法でアモルファスSiから成る三層
構造の光電変換層を形成し、光電変換層の上面に、透明
導電膜としてITOをRFスパッタ法で形成し、そのI
TOに接触させて。
上部電極114として、AQ膜を1μmの膜厚で形成し
た。次に光電変換素子102と、TFTl[!動回路1
04の両方の上部に、保護層105として同じ<P−C
VD法t”7モ/Lz77 スS i : O: N膜
を形成した。
(以下余白) 各層の形状の形成は、T F T IH動回路104と
同様に、通常のフォトリソグラフィー技術を用いて行な
った。基板101の表面側の各バターニングの後、裏面
側にCrを真空蒸着法で、1000人製膜し端部遮光部
103を形成する。表面側のパターンはその基準位置を
50 X 250mmの基板に対して、定めているので
、端部遮光部103形成時のアライメントも基板に対し
て行なう。基板101の厚さは1.6m閣であり、端部
遮光の短尺方向の長さは2−膳である。保護層105の
上に耐摩耗層としての厚さ50μ論の薄板ガラス107
を接着剤106により接着した。その後、ダイシングソ
ーを用いて5X250■1の大きさに、パターンに沿っ
て切断した。画像情報の読取幅はA4サイズ対応とし、
読取密度8dpmで、光電変換素子102は長手方向に
1728ビット配列した。
〈実施例4〉 (遮光部を基板裏面に設けたケース) 本実施例では、端部遮光部103として、多結晶Si膜
を使用した。形状的には、〈実施例3〉での第7図と同
じである。形成方法は、基本的には〈実施例3〉と同一
であるが、TPTl[!動回路104の各層をLP−C
VD法で製膜する時に、基板の両側に製膜される多結晶
Si膜の裏面側に製膜された多結晶Si膜を除去せずに
、端部遮光として用いる。膜厚は、活性層の1100人
とゲート電極の3000人とで合計4100人である。
アライメントは〈実施例3〉と同様に行ない、ドライ・
エツチングでパターンを形成した。この多結晶Si膜に
よる端部遮光103の短尺方向の長さは、2IIImで
ある0本実施例のように、多結晶Si膜を基板裏面側の
端部遮光部に使用する場合には、TPT駆動回路104
を形成する際に、LP−CVD法では基板裏面にも多結
晶Si膜が自ずと製膜されるので、何らかの膜を改めて
製膜する必要が無く、工程は短縮化される。
〔効  果〕
本発明の構成を採ることにより、基板端面からの反射光
や、光源からの余分な直接光をさえぎることができ、画
像読取時のS/Nを向上させることかでき、高性能、高
信頼性、小型化を実現できた。
さらに、基板端部の遮光部は、下部電極(または上部電
極)を形成する工程で、あるいはTPTの活性層を形成
する工程で、同時に形成することができるので、工程数
を増やすことなく前記した効果を達成することが出来る
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の実施例1のイメージセンサ断面図で
ある。第2図は、本発明の実施例1により得られた効果
の結果を示した図である。 第3図は、従来型イメージセンサにより得られた結果を
示した図である。第4図は、本発明の実施例2のイメー
ジセンサ断面図である。第5図は、第4図に示した本発
明実施例2により得られた効果の結果を示した図である
。第6図は、遮光部を基板表面端部に設ける場合、その
巾とそれによる効果を説明するための基板端部拡大図で
ある。第7図は、遮光部を基板裏面に設けた実施例3,
4に相当するイメージセンサの断面図である。 101・・・石英基板  102・・・光電変換素子1
03・・・端部遮光部 104・・・TFTII!動回
路105・・・保護層   106・・・接着剤107
・・・薄板ガラス 108・・・原稿109・・・プラ
テンローラー 110・・・アルミベース111・・・光源112・・
・採光窓   113・・・下部電極114・・・上部
電極 115・・・アルミベーススリット 120・・・基板側面 第2 図 第3 図 ビット数 第5 図 A4サイズ出力;度刑 1[ 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、絶縁性透明基板と、その上に形成、配列された光電
    変換素子および採光窓をもつイメージセンサにおいて、
    前記絶縁性透明基板の表裏いずれかまたは、両面の端部
    付近の少くとも1部に遮光部を設けたことを特徴とする
    イメージセンサ。
JP1235952A 1989-09-12 1989-09-12 イメージセンサ Pending JPH0399467A (ja)

Priority Applications (1)

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JP1235952A JPH0399467A (ja) 1989-09-12 1989-09-12 イメージセンサ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100401265B1 (ko) * 1998-12-04 2004-03-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막 트랜지스터형 광 감지소자

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100401265B1 (ko) * 1998-12-04 2004-03-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막 트랜지스터형 광 감지소자

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