JPH0462468B2 - - Google Patents
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Description
［産業上の利用分野］
本発明はフアクシミリやデジタル複写機等にお
いて使用される画像読取装置に関する。 ［従来の技術］ 従来、フアクシミリやデジタル複写機や文字読
取装置等の画像情報処理装置において、光電変換
素子としてフオトセンサが使用されることは一般
に良く知られている。特に、近年においてはフオ
トセンサを一次元に配列して長尺ラインセンサを
形成し、これを用いて高感度な画像読取を行なう
こともなされている。この様な画像読取装置にお
いて従来用いられているフオトセンサの一例とし
て、非晶質シリコン（以下ａ−Siと記す）等を含
む光導電層の両面に１対の電極層を形成してなる
サンドイツチ型と呼ばれているものが例示でき
る。このフオトセンサは入射光によつて光導電層
中に発生した１次光電流を信号として取出す方式
であるため信号出力が比較的小さい。 ところで、以上の如き画像読取装置において各
フオトセンサを独立に駆動すると使用する駆動
ICの個数が多くなり、装置の大型化及びコスト
アツプを招く。このため、各フオトセンサの出力
線をマトリツクス配線してマトリツクス駆動する
ことにより使用する駆動ICの個数を減らすこと
が望ましい。 しかしながら、上記の如きサンドイツチ型フオ
トセンサにおいては信号出力が小さいためマトリ
ツクス駆動を行なうには不利である。 そこで、近年、ａ−Si等を含む光導電層の同一
表面に受光部の少なくとも一部を構成する間隔を
設けて１対の電極を形成してなるプレナー型と呼
ばれるフオトセンサが用いられる様になつてきて
いる。このフオトセンサは光導電層中での２次光
電流を信号として取出す方式であるため、サンド
イツチ型フオトセンサに比べ信号出力が大きいと
いう利点があり、上記マトリツクス駆動には好適
である。 ところで、この様なプレナー型フオトセンサを
構成するａ−Siの製造法としてはプラズマCVD
法、反応性スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法等があり、いづれもグロー放電によつて反
応が促進せしめられる。しかし、いづれの場合に
おいても高い光導電率を有する良質のａ−Si膜を
得るには比較的低い放電電力で膜形成を行なう必
要がある。しかしながら、この様な低い放電電力
での膜形成により得られた光導電層はガラスやセ
ラミツク等からなる基板との密着性が十分ではな
く、その後の電極形成時のフオトリソグラフイー
工程等を経る際に膜はがれを生じ易いという問題
があつた。 そこで、従来、膜はがれを防止するために、基
体表面を荒らした後にａ−Siを堆積させる方法が
採用されている。即ち、予め基体表面を、化学的
に例えばフツ酸等によりエツチングしたり、ある
いは物理的に例えばブラシ等により擦過したりし
ておくのである。ところが、この様な手法は以下
に示す様な欠点を有する。 (1) フツ酸等の薬品を用いる場合には洗浄ライン
における装置が複雑且つ高価格になる。 (2) 基体表面の凹凸の程度を制御することが困難
である。 (3) 基体表面の粗面化時に微視的欠陥が生じ易
く、該微視的欠陥上に堆積するａ−Si膜の特性
が異なるために特性のバラツキが発生し易い。 従つて、以上の様なフオトセンサをマトリツク
ス駆動させる場合には、各ビツトの信号のばらつ
きが大きいため、ばらつき補正のための補正回路
を付属させることが必要であり、このため装置の
コストアツプを招いていた。 ［目的］ 本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、フオト
センサを用いたフオトセンサアレイにおける各フ
オトセンサの特性の均一性を向上させ、これによ
り画像読取装置におけるマトリツクス駆動を簡易
且つ適正に行なわしめることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的は、各フオト
センサの光導電層が膜厚方向に関し少なくともそ
の一部において屈折率が膜厚方向に連続的に変化
しており且つ該光導電層の基体表面近傍の屈折率
が6328Åの波長の光において3.2以下であること
を特徴とする。画像読取装置により達成される。 ［実施例］ 以下、本発明の具体的実施例を説明する。 尚、本明細書においては光導電層のうちの基体
表面に近接する層をａ−Si下びき層と称し、その
上の１または複数の層をａ−Si層と称することも
ある。本発明における光導電層はａ−Si下びき層
とそのすぐ上の層との間において屈折率が膜厚方
向に連続的に変化する部分が形成されているのが
好ましい。また、ａ−Si層のうちには光導電率の
高い層を含むのが好ましい。 本発明フオトセンサにおいては光導電層が膜厚
方向に関し少なくともその一部において屈折率が
膜厚方向に連続的に変化しており且つ該光導電層
の基体表面近傍の屈折率が6328Åの波長の光にお
いて3.2以下である。この様な光導電層はプラズ
マCVD法、反応性スパツタリング法、イオンプ
レーテイング法等の方法においてグロー放電を行
なう際の条件たとえば放電電力、基体温度、原料
ガス組成、原料ガス圧等を適宜設定することによ
り形成することができる。 第１図は本発明画像読取装置の一実施例におけ
るフオトセンサアレイの部分斜視図であり、第２
図はその−断面図である。図において、１は
基体である。２はａ−Si下びき層であり、３はａ
−Si層であり、これらにより光導電層が構成され
ている。４はオーミツクコンタクト層であるn+
層である。５はブロツク共通電極であり、６は個
別電極である。７は絶縁層であり、８はスルーホ
ールであり、９はマトリツクス配線の上部電極で
ある。 尚、第２図においては、ａ−Si下びき層２とａ
−Si層３との境界を明確に図示しているが、実際
はこの境界は連続的に屈折率が変化して双方の層
に中間の性質を有する層となつている。 基体１としてはコーニング社製＃7059、コーニ
ング社製＃7740、東京応化社製SCG、石英ガラ
ス等のガラス、あるいは部分グレーズセラミツク
等のセラミツクその他を用いることができる。 光導電層はａ−Siを主成分とする非晶質材料か
らなり、ａ−Si下びき層２は屈折率3.2以下であ
る。また、ａ−Si層３は屈折率が3.2より大、好
ましくは3.4程度である。光導電層はプラズマ
CVD法、反応性スパツタリング法、イオンプレ
ーテイング法等の方法、特にプラズマCVD法に
より形成される。かくして形成される光導電層に
おいては層形成時に取込まれる水素のために応力
が発生し、この応力が大きすぎると基板との密着
性が劣化し、膜剥れが生じ易くなる。光導電層の
応力の大きさは層形成時の条件、たとえばグロー
放電の放電電力、基体温度、原料ガス組成、原料
ガス圧を適宜設定することによりコントロールす
ることができる。そして、基体１に隣接するａ−
Si下びき層２として、たとえば比較的大きな放電
電力にてグロー放電を行なつて、応力の小さい層
を形成することにより基体１との密着性を良好に
保つことができる。 一方、光導電層の応力は該層の屈折率との相関
が大であり、一般に応力が小さいと屈折率も小さ
いことが分つている。また、光導電層の光導電率
を良好なものとするためには比較的低い放電電力
にてグロー放電を行なうことが必要であることも
分つている。 従つて、基体１上に先ず比較的大きな放電電力
にてグロー放電を行なつて屈折率の比較的小さ
い、たとえば屈折率3.2以下のａ−Si下びき層２
を形成した後、放電電力を徐々に比較的小さな電
力まで減少させながら堆積を継続して膜厚方向に
屈折率の連続的に変化している部分を形成し、更
に上記比較的小さな放電電力にてグロー放電を行
なつて屈折率の比較的大きい、たとえば屈折率
3.4程度の高光導電率を有するａ−Si層３を形成
するのが好ましい。 ブロツク共通電極５及び個別電極６はたとえば
A1等の導電膜からなる。 絶縁層７はSiN：Ｈ等の絶縁性無機物膜あるい
は各種の絶縁性有機樹脂膜である。 上部電極９は共通電極５及び個別電極６と同様
にA1等の導電膜からなる。 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 １： 両面研摩済のガラス基体（コーニング社製
＃7059）に中性洗剤もしくは有機アルカリ系洗剤
を用いて通常の洗浄を施した。次いで、容量結合
型のグロー放電分解装置内に該ガラス基体１を所
望パターンのマスクで覆つた後セツトし、１×
10-6Torrの排気真空下で230℃に維持した。次い
で、該装置内にエピタキシヤルグレード純SiH4
ガス（小松電子社製）を10SCCMの流量で流入せ
しめ、ガス圧を0.07Torrに設定した。その後、
13.56MHzの高周波電源を用い、入力電圧2.0kV、
RF（Radio Frequency）放電電力120Wで２分間
グロー放電を行ない、厚さ約400Åのａ−Si下び
き層２を形成した。次いで、徐々に入力電圧を下
げ５分後に0.3kVに設定した。その後、入力電圧
0.3kV、放電電力8Wで4.5時間グロー放電を行な
い、厚さ約0.85μのａ−Si層３を形成した。 続いて、H2で10％に希釈したSiH4とH2で
100ppmに希釈したPH3とを混合比１：10で混合
したガスを原料として用い、放電電力30Wでオー
ミツクコンタクト層であるn+層（厚さ約0.15μ）
を堆積せしめた。次に、電子ビーム蒸着法でA1
を0.3μ厚に堆積せしめて、導電層を形成した。 続いて、ポジ型フオトレジスト（シプレー社製
AZ−1370）を用いて所望の形状にフオトレジス
トパターンを形成した後、リン酸（85容量％水溶
液）、硝酸（60容量％水溶液）、氷酢酸、及び水を
16：１：２：１の容量比で混合した液（以下、
「エツチング液１」という）で露出部分の導電層
を除去し、共通電極５及び個別電極６を形成し
た。次いで、平行平板型の装置を用いたプラズマ
エツチング法で、RF放電電力120W、ガス圧
0.07TorrでCF4ガスによるドライエツチングを行
なつて露出部分のn+層を除去し、所望パターン
のn+層４を形成した。次いでフオトレジストを
剥離せしめた。 次に、全面にポリイミド樹脂（日立化成社製
PIQ）を塗布しベークした後に、ネガ型のフオト
レジスト（東京応化社製OMR−83）を用いて所
望の形状にパターンを形成した後、ポリイミド樹
脂エツチング液（日立化成社製PIQエツチヤン
ト）で不要な部分のPIQを除去し、OMR−83を
剥離した後、300℃で１時間窒素雰囲気下で硬化
させ、マトリツクス配線のための絶縁層７及びス
ルーホール８を形成せしめた。次に、電子ビーム
蒸着法によりA1を2μ厚に堆積させ、ポジ型フオ
トレジストAZ−1370及びエツチング液１を用い
てマトリツクス配線の上部電極９を形成せしめ
た。 以上により第１図及び第２図に示される様な
864個のフオトセンサを有するフオトセンサアレ
イが得られた。 かくして得られた長尺フオトセンサアレイを32
ビツト×27ブロツクのマトリツクスに分解しマト
リツクス駆動させる際の駆動回路図を第３図に示
す。第３図において、１１はフオトセンサアレイ
の光導電層を示し、１２はシフトレジスターであ
り、１３は電流増幅器であり、１４はサンプルホ
ールド手段であり、１５はスイツチングアレイで
ある。 上記のフオトセンサアレイを第３図の回路でマ
トリツクス駆動した際の基板１側からの1001x及
び101xの光照射下の光電流の値を第４図に示す。
ビツト間における光電流のばらつきが少ないこと
が分る。 一方、比較のため、上記と同じガラス基体の表
面をフツ酸（49容量％水溶液）、硝酸（60容量％
水溶液）及び酢酸を１：５：40の容積比で混合し
た液で30秒間処理し、ａ−Si下びき層を形成しな
いことを除いて上記工程と同様にしてプレナー型
フオトセンサアレイ（以下、「基体酸処理有・下
びき層無のフオトセンサアレイ」と略称する）を
製造した。 この基体酸処理有・下びき層無のフオトセンサ
アレイを第３図の回路でマトリツクス駆動した際
の基体１側からの1001x及び101xの光照射下の光
電流の値を第５図に示す。ビツト間における光電
流のばらつきが大きいことが分る。 第４図及び第５図の比較から分る様に、得られ
る光電流値は双方でほぼ同程度である。これによ
り、本発明装置のフオトセンサアレイにおけるａ
−Si下びき層２の存在は光電流特性を劣化せしめ
ることがないということが分る。 次に、以上２種類のフオトセンサアレイについ
て、同一条件にてヒートサイクルによる耐久性試
験を行なつたところ、同様に膜はがれは発生せ
ず、十分な密着性を有することが分つた。 実施例 ２： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際
に、最初に設定される放電電力（以後「放電電力
１」と略す）及び該放電電力１での放電時間を以
下の組合せにしてグロー放電を行なうことを除い
て、実施例１と同様の工程を行なつた。
いて使用される画像読取装置に関する。 ［従来の技術］ 従来、フアクシミリやデジタル複写機や文字読
取装置等の画像情報処理装置において、光電変換
素子としてフオトセンサが使用されることは一般
に良く知られている。特に、近年においてはフオ
トセンサを一次元に配列して長尺ラインセンサを
形成し、これを用いて高感度な画像読取を行なう
こともなされている。この様な画像読取装置にお
いて従来用いられているフオトセンサの一例とし
て、非晶質シリコン（以下ａ−Siと記す）等を含
む光導電層の両面に１対の電極層を形成してなる
サンドイツチ型と呼ばれているものが例示でき
る。このフオトセンサは入射光によつて光導電層
中に発生した１次光電流を信号として取出す方式
であるため信号出力が比較的小さい。 ところで、以上の如き画像読取装置において各
フオトセンサを独立に駆動すると使用する駆動
ICの個数が多くなり、装置の大型化及びコスト
アツプを招く。このため、各フオトセンサの出力
線をマトリツクス配線してマトリツクス駆動する
ことにより使用する駆動ICの個数を減らすこと
が望ましい。 しかしながら、上記の如きサンドイツチ型フオ
トセンサにおいては信号出力が小さいためマトリ
ツクス駆動を行なうには不利である。 そこで、近年、ａ−Si等を含む光導電層の同一
表面に受光部の少なくとも一部を構成する間隔を
設けて１対の電極を形成してなるプレナー型と呼
ばれるフオトセンサが用いられる様になつてきて
いる。このフオトセンサは光導電層中での２次光
電流を信号として取出す方式であるため、サンド
イツチ型フオトセンサに比べ信号出力が大きいと
いう利点があり、上記マトリツクス駆動には好適
である。 ところで、この様なプレナー型フオトセンサを
構成するａ−Siの製造法としてはプラズマCVD
法、反応性スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法等があり、いづれもグロー放電によつて反
応が促進せしめられる。しかし、いづれの場合に
おいても高い光導電率を有する良質のａ−Si膜を
得るには比較的低い放電電力で膜形成を行なう必
要がある。しかしながら、この様な低い放電電力
での膜形成により得られた光導電層はガラスやセ
ラミツク等からなる基板との密着性が十分ではな
く、その後の電極形成時のフオトリソグラフイー
工程等を経る際に膜はがれを生じ易いという問題
があつた。 そこで、従来、膜はがれを防止するために、基
体表面を荒らした後にａ−Siを堆積させる方法が
採用されている。即ち、予め基体表面を、化学的
に例えばフツ酸等によりエツチングしたり、ある
いは物理的に例えばブラシ等により擦過したりし
ておくのである。ところが、この様な手法は以下
に示す様な欠点を有する。 (1) フツ酸等の薬品を用いる場合には洗浄ライン
における装置が複雑且つ高価格になる。 (2) 基体表面の凹凸の程度を制御することが困難
である。 (3) 基体表面の粗面化時に微視的欠陥が生じ易
く、該微視的欠陥上に堆積するａ−Si膜の特性
が異なるために特性のバラツキが発生し易い。 従つて、以上の様なフオトセンサをマトリツク
ス駆動させる場合には、各ビツトの信号のばらつ
きが大きいため、ばらつき補正のための補正回路
を付属させることが必要であり、このため装置の
コストアツプを招いていた。 ［目的］ 本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、フオト
センサを用いたフオトセンサアレイにおける各フ
オトセンサの特性の均一性を向上させ、これによ
り画像読取装置におけるマトリツクス駆動を簡易
且つ適正に行なわしめることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的は、各フオト
センサの光導電層が膜厚方向に関し少なくともそ
の一部において屈折率が膜厚方向に連続的に変化
しており且つ該光導電層の基体表面近傍の屈折率
が6328Åの波長の光において3.2以下であること
を特徴とする。画像読取装置により達成される。 ［実施例］ 以下、本発明の具体的実施例を説明する。 尚、本明細書においては光導電層のうちの基体
表面に近接する層をａ−Si下びき層と称し、その
上の１または複数の層をａ−Si層と称することも
ある。本発明における光導電層はａ−Si下びき層
とそのすぐ上の層との間において屈折率が膜厚方
向に連続的に変化する部分が形成されているのが
好ましい。また、ａ−Si層のうちには光導電率の
高い層を含むのが好ましい。 本発明フオトセンサにおいては光導電層が膜厚
方向に関し少なくともその一部において屈折率が
膜厚方向に連続的に変化しており且つ該光導電層
の基体表面近傍の屈折率が6328Åの波長の光にお
いて3.2以下である。この様な光導電層はプラズ
マCVD法、反応性スパツタリング法、イオンプ
レーテイング法等の方法においてグロー放電を行
なう際の条件たとえば放電電力、基体温度、原料
ガス組成、原料ガス圧等を適宜設定することによ
り形成することができる。 第１図は本発明画像読取装置の一実施例におけ
るフオトセンサアレイの部分斜視図であり、第２
図はその−断面図である。図において、１は
基体である。２はａ−Si下びき層であり、３はａ
−Si層であり、これらにより光導電層が構成され
ている。４はオーミツクコンタクト層であるn+
層である。５はブロツク共通電極であり、６は個
別電極である。７は絶縁層であり、８はスルーホ
ールであり、９はマトリツクス配線の上部電極で
ある。 尚、第２図においては、ａ−Si下びき層２とａ
−Si層３との境界を明確に図示しているが、実際
はこの境界は連続的に屈折率が変化して双方の層
に中間の性質を有する層となつている。 基体１としてはコーニング社製＃7059、コーニ
ング社製＃7740、東京応化社製SCG、石英ガラ
ス等のガラス、あるいは部分グレーズセラミツク
等のセラミツクその他を用いることができる。 光導電層はａ−Siを主成分とする非晶質材料か
らなり、ａ−Si下びき層２は屈折率3.2以下であ
る。また、ａ−Si層３は屈折率が3.2より大、好
ましくは3.4程度である。光導電層はプラズマ
CVD法、反応性スパツタリング法、イオンプレ
ーテイング法等の方法、特にプラズマCVD法に
より形成される。かくして形成される光導電層に
おいては層形成時に取込まれる水素のために応力
が発生し、この応力が大きすぎると基板との密着
性が劣化し、膜剥れが生じ易くなる。光導電層の
応力の大きさは層形成時の条件、たとえばグロー
放電の放電電力、基体温度、原料ガス組成、原料
ガス圧を適宜設定することによりコントロールす
ることができる。そして、基体１に隣接するａ−
Si下びき層２として、たとえば比較的大きな放電
電力にてグロー放電を行なつて、応力の小さい層
を形成することにより基体１との密着性を良好に
保つことができる。 一方、光導電層の応力は該層の屈折率との相関
が大であり、一般に応力が小さいと屈折率も小さ
いことが分つている。また、光導電層の光導電率
を良好なものとするためには比較的低い放電電力
にてグロー放電を行なうことが必要であることも
分つている。 従つて、基体１上に先ず比較的大きな放電電力
にてグロー放電を行なつて屈折率の比較的小さ
い、たとえば屈折率3.2以下のａ−Si下びき層２
を形成した後、放電電力を徐々に比較的小さな電
力まで減少させながら堆積を継続して膜厚方向に
屈折率の連続的に変化している部分を形成し、更
に上記比較的小さな放電電力にてグロー放電を行
なつて屈折率の比較的大きい、たとえば屈折率
3.4程度の高光導電率を有するａ−Si層３を形成
するのが好ましい。 ブロツク共通電極５及び個別電極６はたとえば
A1等の導電膜からなる。 絶縁層７はSiN：Ｈ等の絶縁性無機物膜あるい
は各種の絶縁性有機樹脂膜である。 上部電極９は共通電極５及び個別電極６と同様
にA1等の導電膜からなる。 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 １： 両面研摩済のガラス基体（コーニング社製
＃7059）に中性洗剤もしくは有機アルカリ系洗剤
を用いて通常の洗浄を施した。次いで、容量結合
型のグロー放電分解装置内に該ガラス基体１を所
望パターンのマスクで覆つた後セツトし、１×
10-6Torrの排気真空下で230℃に維持した。次い
で、該装置内にエピタキシヤルグレード純SiH4
ガス（小松電子社製）を10SCCMの流量で流入せ
しめ、ガス圧を0.07Torrに設定した。その後、
13.56MHzの高周波電源を用い、入力電圧2.0kV、
RF（Radio Frequency）放電電力120Wで２分間
グロー放電を行ない、厚さ約400Åのａ−Si下び
き層２を形成した。次いで、徐々に入力電圧を下
げ５分後に0.3kVに設定した。その後、入力電圧
0.3kV、放電電力8Wで4.5時間グロー放電を行な
い、厚さ約0.85μのａ−Si層３を形成した。 続いて、H2で10％に希釈したSiH4とH2で
100ppmに希釈したPH3とを混合比１：10で混合
したガスを原料として用い、放電電力30Wでオー
ミツクコンタクト層であるn+層（厚さ約0.15μ）
を堆積せしめた。次に、電子ビーム蒸着法でA1
を0.3μ厚に堆積せしめて、導電層を形成した。 続いて、ポジ型フオトレジスト（シプレー社製
AZ−1370）を用いて所望の形状にフオトレジス
トパターンを形成した後、リン酸（85容量％水溶
液）、硝酸（60容量％水溶液）、氷酢酸、及び水を
16：１：２：１の容量比で混合した液（以下、
「エツチング液１」という）で露出部分の導電層
を除去し、共通電極５及び個別電極６を形成し
た。次いで、平行平板型の装置を用いたプラズマ
エツチング法で、RF放電電力120W、ガス圧
0.07TorrでCF4ガスによるドライエツチングを行
なつて露出部分のn+層を除去し、所望パターン
のn+層４を形成した。次いでフオトレジストを
剥離せしめた。 次に、全面にポリイミド樹脂（日立化成社製
PIQ）を塗布しベークした後に、ネガ型のフオト
レジスト（東京応化社製OMR−83）を用いて所
望の形状にパターンを形成した後、ポリイミド樹
脂エツチング液（日立化成社製PIQエツチヤン
ト）で不要な部分のPIQを除去し、OMR−83を
剥離した後、300℃で１時間窒素雰囲気下で硬化
させ、マトリツクス配線のための絶縁層７及びス
ルーホール８を形成せしめた。次に、電子ビーム
蒸着法によりA1を2μ厚に堆積させ、ポジ型フオ
トレジストAZ−1370及びエツチング液１を用い
てマトリツクス配線の上部電極９を形成せしめ
た。 以上により第１図及び第２図に示される様な
864個のフオトセンサを有するフオトセンサアレ
イが得られた。 かくして得られた長尺フオトセンサアレイを32
ビツト×27ブロツクのマトリツクスに分解しマト
リツクス駆動させる際の駆動回路図を第３図に示
す。第３図において、１１はフオトセンサアレイ
の光導電層を示し、１２はシフトレジスターであ
り、１３は電流増幅器であり、１４はサンプルホ
ールド手段であり、１５はスイツチングアレイで
ある。 上記のフオトセンサアレイを第３図の回路でマ
トリツクス駆動した際の基板１側からの1001x及
び101xの光照射下の光電流の値を第４図に示す。
ビツト間における光電流のばらつきが少ないこと
が分る。 一方、比較のため、上記と同じガラス基体の表
面をフツ酸（49容量％水溶液）、硝酸（60容量％
水溶液）及び酢酸を１：５：40の容積比で混合し
た液で30秒間処理し、ａ−Si下びき層を形成しな
いことを除いて上記工程と同様にしてプレナー型
フオトセンサアレイ（以下、「基体酸処理有・下
びき層無のフオトセンサアレイ」と略称する）を
製造した。 この基体酸処理有・下びき層無のフオトセンサ
アレイを第３図の回路でマトリツクス駆動した際
の基体１側からの1001x及び101xの光照射下の光
電流の値を第５図に示す。ビツト間における光電
流のばらつきが大きいことが分る。 第４図及び第５図の比較から分る様に、得られ
る光電流値は双方でほぼ同程度である。これによ
り、本発明装置のフオトセンサアレイにおけるａ
−Si下びき層２の存在は光電流特性を劣化せしめ
ることがないということが分る。 次に、以上２種類のフオトセンサアレイについ
て、同一条件にてヒートサイクルによる耐久性試
験を行なつたところ、同様に膜はがれは発生せ
ず、十分な密着性を有することが分つた。 実施例 ２： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際
に、最初に設定される放電電力（以後「放電電力
１」と略す）及び該放電電力１での放電時間を以
下の組合せにしてグロー放電を行なうことを除い
て、実施例１と同様の工程を行なつた。
【表】
その結果、放電電力80W及び50Wの場合には膜
はがれを生ずることなくフオトセンサアレイを得
ることができたが、放電電力30W、8W及び4Wの
場合にはフオトレジストAZ−1370を用いたフオ
トリソグラフイー工程（超音波洗浄機による洗浄
を含む）中に膜はがれが生じ、目的とする良好な
フオトセンサアレイを得ることができなかつた。 実施例 ３： 実施例１及び２におけると同様にしてａ−Si下
びき層２を形成した後に基体１を取出し、基体１
上に形成されたａ−Si下びき層２の屈折率を測定
した。グロー放電の放電電力とａ−Si下びき層２
の屈折率との関係を第６図に示す。 基板と光導電層との密着性は膜形成におけるグ
ロー放電の放電電力に関係しており、膜はがれは
薄膜の内部構造に依存して誘起される真性応力
と、基体との熱膨張係数の差に依存した内部応力
との合成による全応力に起因すると考えられてい
る。そこで、上記基体１上に形成されたａ−Si下
びき層２の全応力を測定した。グロー放電の放電
電力１とａ−Si下びき層２の全応力との関係を第
７図に示す。応力は圧縮応力として現われ、放電
電力１が10W付近で最大値を示すが、放電電力１
の増大とともに応力が小さくなる。放電電力１の
増大につれて応力が小さくなるのは主に膜中に多
くなるボイドが引つ張り応力を発生し、圧縮応力
を相殺するためであると考えられる。 前記の通り、光導電層の光導電率は膜形成にお
ける放電電力に関係し、所要の光導電特性を得る
ためには比較的低い放電電力で堆積を行なうこと
が必要であり、従つて上記実施例１及び２におけ
るａ−Si層３は比較的低い放電電力にて堆積され
たのである。 以上から、本発明装置におけるフオトセンサア
レイのａ−Si下びき層２は応力緩和層としての作
用を有しており、基板と光導電層との密着性を向
上させる効果を発揮することが分る。また、この
フオトセンサアレイにおいては、基体１側から光
を照射して使用する場合には良好な光導電特性を
得るためａ−Si下びき層２の厚さはあまり厚くな
い方が好ましく、たとえば1000Å以下であるのが
望ましい。 尚、基体１側と反対の側から光を入射せしめる
場合にはａ−Si下びき層２での光吸収による光導
電特性への影響は考慮する必要がないため、ａ−
Si下びき層２はかなり厚くても良い。 実施例 ４： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si層３の形成の後に放電電
力を80Wに上げて25分間グロー放電を行ない、更
にａ−Si層を形成することを除いて、実施例１と
同様の工程を行なつた。 第８図はかくして得られたプレナー型のフオト
センサアレイの部分断面図であり、第２図と同様
の部分を示す。第８図において、第２図と同様の
部材には同一符号を付してあり、３′はａ−Si層
である。ａ−Si層３′の厚さは0.3μであり、この
層の単位厚さ当りの形成速度は放電電力を上げた
ため、ａ−Si層３の単位厚さ当りの形成速度より
も著るしく大きい。 本実施例によつて得られたフオトセンサアレイ
においてａ−Si下びき層２、ａ−Si層３及びａ−
Si層３′により光導電層が構成される。本実施例
フオトセンサアレイによればａ−Si層の膜厚増加
により、得られる光電流は実施例１のものより大
きい。 実施例 ５： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際に
基体温度を70℃に維持し、放電電力１を8Wとし
15分間グロー放電することを除いて、実施例１と
同様の工程を行なつた。 同一の条件でａ−Si下びき層２を形成した時点
で基体１を取出してａ−Si下びき層２の屈折率測
定を行なつたところ3.10であつた。 本実施例において得られたフオトセンサアレイ
は実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイと同様に良好なものであつた。 実施例 ６： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際に
原料ガスとして、H2で５％に希釈したSiH4を用
い、放電電力１を30Wとし10分間グロー放電する
ことを除いて、実施例１と同様の工程を行なつ
た。 同一の条件でａ−Si下びき層２を形成した時点
で基体１を取出してａ−Si下びき層２の屈折率測
定を行なつたところ3.02であつた。 本実施例において得られたフオトセンサアレイ
は実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイと同様に良好なものであつた。 実施例 ７： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際に
ガス圧を0.30Torrとし、放電電力１を50Wとし
５分間グロー放電することを除いて、実施例１と
同様の工程を行なつた。 同一の条件でａ−Si下びき層２を形成した時点
で基体１を取出してａ−Si下びき層２の屈折率測
定を行なつたところ3.12であつた。 本実施例において得られたフオトセンサアレイ
は実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイと同様に良好なものであつた。 実施例 ８： 実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイを、第９図に示される様な駆動回路
をICチツプ化したものを用いて、マトリツクス
駆動せしめた。尚、第９図において、１１はフオ
トセンサアレイの光導電層であり、１２はシフト
レジスターであり、１３は電流増幅器であり、１
４及び１４′はサンプルホールド手段であり、１
５及び１５′はスイツチングアレイであり、１６
は差動信号増幅手段である。 以上の実施例においては、一定の屈折率を有す
るａ−Si下びき層２と一定の屈折率を有するａ−
Si層３との間に膜厚方向に屈折率の連続的に変化
している層が形成されている例を示したが、本発
明フオトセンサにおいては、膜厚方向に所定の厚
さに一定の屈折率を有するａ−Si下びき層２を形
成することなく、基体１の表面から徐々に連続的
に膜厚方向に屈折率の連続的に変化している層が
形成されていてもよい。 ［発明の効果］ 以上の如き本発明画像読取装置によれば、フオ
トセンサの特性が均一化されているので補正回路
を用いることなくマトリツクス駆動による正確な
信号の読出しが可能となる。 また、本発明画像読取装置においては、フオト
センサの光導電層の屈折率が膜厚方向に連続的に
変化しているので、層界面における応力緩和が良
好になされ密着性が良好であり、また、使用時に
おいて層界面での反射が極めて小さくなり光量ロ
スを防止できる。
はがれを生ずることなくフオトセンサアレイを得
ることができたが、放電電力30W、8W及び4Wの
場合にはフオトレジストAZ−1370を用いたフオ
トリソグラフイー工程（超音波洗浄機による洗浄
を含む）中に膜はがれが生じ、目的とする良好な
フオトセンサアレイを得ることができなかつた。 実施例 ３： 実施例１及び２におけると同様にしてａ−Si下
びき層２を形成した後に基体１を取出し、基体１
上に形成されたａ−Si下びき層２の屈折率を測定
した。グロー放電の放電電力とａ−Si下びき層２
の屈折率との関係を第６図に示す。 基板と光導電層との密着性は膜形成におけるグ
ロー放電の放電電力に関係しており、膜はがれは
薄膜の内部構造に依存して誘起される真性応力
と、基体との熱膨張係数の差に依存した内部応力
との合成による全応力に起因すると考えられてい
る。そこで、上記基体１上に形成されたａ−Si下
びき層２の全応力を測定した。グロー放電の放電
電力１とａ−Si下びき層２の全応力との関係を第
７図に示す。応力は圧縮応力として現われ、放電
電力１が10W付近で最大値を示すが、放電電力１
の増大とともに応力が小さくなる。放電電力１の
増大につれて応力が小さくなるのは主に膜中に多
くなるボイドが引つ張り応力を発生し、圧縮応力
を相殺するためであると考えられる。 前記の通り、光導電層の光導電率は膜形成にお
ける放電電力に関係し、所要の光導電特性を得る
ためには比較的低い放電電力で堆積を行なうこと
が必要であり、従つて上記実施例１及び２におけ
るａ−Si層３は比較的低い放電電力にて堆積され
たのである。 以上から、本発明装置におけるフオトセンサア
レイのａ−Si下びき層２は応力緩和層としての作
用を有しており、基板と光導電層との密着性を向
上させる効果を発揮することが分る。また、この
フオトセンサアレイにおいては、基体１側から光
を照射して使用する場合には良好な光導電特性を
得るためａ−Si下びき層２の厚さはあまり厚くな
い方が好ましく、たとえば1000Å以下であるのが
望ましい。 尚、基体１側と反対の側から光を入射せしめる
場合にはａ−Si下びき層２での光吸収による光導
電特性への影響は考慮する必要がないため、ａ−
Si下びき層２はかなり厚くても良い。 実施例 ４： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si層３の形成の後に放電電
力を80Wに上げて25分間グロー放電を行ない、更
にａ−Si層を形成することを除いて、実施例１と
同様の工程を行なつた。 第８図はかくして得られたプレナー型のフオト
センサアレイの部分断面図であり、第２図と同様
の部分を示す。第８図において、第２図と同様の
部材には同一符号を付してあり、３′はａ−Si層
である。ａ−Si層３′の厚さは0.3μであり、この
層の単位厚さ当りの形成速度は放電電力を上げた
ため、ａ−Si層３の単位厚さ当りの形成速度より
も著るしく大きい。 本実施例によつて得られたフオトセンサアレイ
においてａ−Si下びき層２、ａ−Si層３及びａ−
Si層３′により光導電層が構成される。本実施例
フオトセンサアレイによればａ−Si層の膜厚増加
により、得られる光電流は実施例１のものより大
きい。 実施例 ５： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際に
基体温度を70℃に維持し、放電電力１を8Wとし
15分間グロー放電することを除いて、実施例１と
同様の工程を行なつた。 同一の条件でａ−Si下びき層２を形成した時点
で基体１を取出してａ−Si下びき層２の屈折率測
定を行なつたところ3.10であつた。 本実施例において得られたフオトセンサアレイ
は実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイと同様に良好なものであつた。 実施例 ６： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際に
原料ガスとして、H2で５％に希釈したSiH4を用
い、放電電力１を30Wとし10分間グロー放電する
ことを除いて、実施例１と同様の工程を行なつ
た。 同一の条件でａ−Si下びき層２を形成した時点
で基体１を取出してａ−Si下びき層２の屈折率測
定を行なつたところ3.02であつた。 本実施例において得られたフオトセンサアレイ
は実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイと同様に良好なものであつた。 実施例 ７： 実施例１の本発明装置のフオトセンサアレイ製
造工程において、ａ−Si下びき層２の形成の際に
ガス圧を0.30Torrとし、放電電力１を50Wとし
５分間グロー放電することを除いて、実施例１と
同様の工程を行なつた。 同一の条件でａ−Si下びき層２を形成した時点
で基体１を取出してａ−Si下びき層２の屈折率測
定を行なつたところ3.12であつた。 本実施例において得られたフオトセンサアレイ
は実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイと同様に良好なものであつた。 実施例 ８： 実施例１において得られた本発明装置のフオト
センサアレイを、第９図に示される様な駆動回路
をICチツプ化したものを用いて、マトリツクス
駆動せしめた。尚、第９図において、１１はフオ
トセンサアレイの光導電層であり、１２はシフト
レジスターであり、１３は電流増幅器であり、１
４及び１４′はサンプルホールド手段であり、１
５及び１５′はスイツチングアレイであり、１６
は差動信号増幅手段である。 以上の実施例においては、一定の屈折率を有す
るａ−Si下びき層２と一定の屈折率を有するａ−
Si層３との間に膜厚方向に屈折率の連続的に変化
している層が形成されている例を示したが、本発
明フオトセンサにおいては、膜厚方向に所定の厚
さに一定の屈折率を有するａ−Si下びき層２を形
成することなく、基体１の表面から徐々に連続的
に膜厚方向に屈折率の連続的に変化している層が
形成されていてもよい。 ［発明の効果］ 以上の如き本発明画像読取装置によれば、フオ
トセンサの特性が均一化されているので補正回路
を用いることなくマトリツクス駆動による正確な
信号の読出しが可能となる。 また、本発明画像読取装置においては、フオト
センサの光導電層の屈折率が膜厚方向に連続的に
変化しているので、層界面における応力緩和が良
好になされ密着性が良好であり、また、使用時に
おいて層界面での反射が極めて小さくなり光量ロ
スを防止できる。
第１図は本発明装置のフオトセンサアレイの部
分斜視図であり、第２図はその−断面図であ
る。第３図及び第９図はマトリツクス駆動回路図
である。第４図及び第５図はフオトセンサアレイ
の光電流特性を示すグラフである。第６図及び第
７図はａ−Si下びき層の特性を示すグラフであ
る。第８図はフオトセンサアレイの断面図であ
る。 １……基体、２……ａ−Si下びき層、３……ａ
−Si層、４……n+層、５……ブロツク共通電極、
６……個別電極、７……絶縁層、８……スルーホ
ール、９……上部電極。
分斜視図であり、第２図はその−断面図であ
る。第３図及び第９図はマトリツクス駆動回路図
である。第４図及び第５図はフオトセンサアレイ
の光電流特性を示すグラフである。第６図及び第
７図はａ−Si下びき層の特性を示すグラフであ
る。第８図はフオトセンサアレイの断面図であ
る。 １……基体、２……ａ−Si下びき層、３……ａ
−Si層、４……n+層、５……ブロツク共通電極、
６……個別電極、７……絶縁層、８……スルーホ
ール、９……上部電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非晶質シリコンを主成分とする光電変換層と
前記光電変換層に電気的に接続された一対の電極
とを有し、前記光電変換層が層厚方向に屈折率の
連続的に変化する領域を有し該光電変換層の最も
基板側に位置する領域の屈折率が6328Åの波長の
光において3.2以下である光電変換素子の複数が、
基板上に設けられたフオトセンサアレイと、 前記フオトセンサアレイにより読み取られた信
号を保持するサンプルホールド手段を含み前記フ
オトセンサアレイをマトリツクス駆動する為のマ
トリツクス駆動手段と、 を具備することを特徴とする画像読取装置。 ２ 前記光電変換層の最も基板側に位置する厚さ
1000Å以下の領域の屈折率が6328Åの波長の光に
おいて3.2以下である、特許請求の範囲第１項に
記載の画像読取装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208363A JPS6187365A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 画像読取装置 |
| US06/781,733 US4724323A (en) | 1984-10-04 | 1985-09-30 | Image line sensor unit, photosensors for use in the sensor unit and method of making the photosensors |
| DE3587805T DE3587805T2 (de) | 1984-10-04 | 1985-10-03 | Bildsensor, Sensorelemente zur Verwendung auf dem Bildsensor und Verfahren zur Herstellung der Sensorelemente. |
| EP85112546A EP0177044B1 (en) | 1984-10-04 | 1985-10-03 | Image line sensor unit, photosensors for use in the sensor unit and method of making the photosensors |
| US07/101,949 US4746535A (en) | 1984-10-04 | 1987-09-25 | Method of making photosensors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208363A JPS6187365A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 画像読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187365A JPS6187365A (ja) | 1986-05-02 |
| JPH0462468B2 true JPH0462468B2 (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=16555048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208363A Granted JPS6187365A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-05 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6187365A (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55160478A (en) * | 1979-06-01 | 1980-12-13 | Toshiba Corp | Photoelectric converter |
| JPS56138968A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Canon Inc | Photoelectric converter |
| JPS56138967A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Canon Inc | Photoelectric converter |
| JPS56167370A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-23 | Mitsubishi Electric Corp | Amorphous solar cell |
| JPS57173256A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Image sensor |
| JPS598368A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | Toshiba Corp | カラ−イメ−ジセンサ− |
| JPS5943568A (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-10 | Canon Inc | フオトセンサアレイ |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59208363A patent/JPS6187365A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6187365A (ja) | 1986-05-02 |
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