JPS6214708Y2 - - Google Patents
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- JPS6214708Y2 JPS6214708Y2 JP4051182U JP4051182U JPS6214708Y2 JP S6214708 Y2 JPS6214708 Y2 JP S6214708Y2 JP 4051182 U JP4051182 U JP 4051182U JP 4051182 U JP4051182 U JP 4051182U JP S6214708 Y2 JPS6214708 Y2 JP S6214708Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は薄膜形光電変換素子アレイに関し、特
に透明基板の下方から受光する光電変換素子の構
造に関する。
に透明基板の下方から受光する光電変換素子の構
造に関する。
従来、フアクシミリ送信機用の光電変換素子と
しては、IC技術等で製作されているMOSやCCD
の１次元アレイが一般に用いられている。しかし
作成しうるシリコン単結晶の大きさに限界がある
ためにアレイの長尺化が困難であり、原稿の読取
幅の拡張に対しては、光電変換素子の密度を高く
しなければならず価格、性能にも影響していた。
また、原稿からの画像は縮小結像して光電変換素
子に照射するので、このためのレンズ系が必要と
なる。このレンズ系は、縮小率が大きくなる程そ
の光路長を長くしなければならないため、装置の
小形化に不利であることと、光路の微妙な調整が
必要になつていた。このことから、最近厚稿の幅
と光電変換装置とを１：１で対応させ、前記レン
ズ系を不要とした密着形の読取り装置が実用化さ
れつつある。当然、光電変換素子アレイは原稿幅
と同等の長さが必要となり、各素子の電気的特性
は全長に渡つて安定で、しかも均一であることが
要求される。
しては、IC技術等で製作されているMOSやCCD
の１次元アレイが一般に用いられている。しかし
作成しうるシリコン単結晶の大きさに限界がある
ためにアレイの長尺化が困難であり、原稿の読取
幅の拡張に対しては、光電変換素子の密度を高く
しなければならず価格、性能にも影響していた。
また、原稿からの画像は縮小結像して光電変換素
子に照射するので、このためのレンズ系が必要と
なる。このレンズ系は、縮小率が大きくなる程そ
の光路長を長くしなければならないため、装置の
小形化に不利であることと、光路の微妙な調整が
必要になつていた。このことから、最近厚稿の幅
と光電変換装置とを１：１で対応させ、前記レン
ズ系を不要とした密着形の読取り装置が実用化さ
れつつある。当然、光電変換素子アレイは原稿幅
と同等の長さが必要となり、各素子の電気的特性
は全長に渡つて安定で、しかも均一であることが
要求される。
第１図は従来の光電変換素子の一例の断面図で
ある。
ある。
絶縁基板１の上に共通電極２が形成され、この
上にCdS，CdSe，Se等の光電変換材料列３が形
成され、更にこの上にSnO2，ITOの透明導電層
４とAl，Cr，Au等の分離された不透明電極層５
が配置されている。原稿からの画像光束１０は上
方から照射され、不透明電極層５で遮光されてい
ない透明導電層４の露出している部分と、共通電
極２とが相対している部分で光電変換素子列の１
ビツトを構成するものである。
上にCdS，CdSe，Se等の光電変換材料列３が形
成され、更にこの上にSnO2，ITOの透明導電層
４とAl，Cr，Au等の分離された不透明電極層５
が配置されている。原稿からの画像光束１０は上
方から照射され、不透明電極層５で遮光されてい
ない透明導電層４の露出している部分と、共通電
極２とが相対している部分で光電変換素子列の１
ビツトを構成するものである。
しかしながら、通常この種の光電変換素子の電
気信号レベルは、10-12〜10-6程度の非常に小さ
い値であり、光電変換材３に僅かのピンホールが
存在すると光信号に関係なく電気信号が発生す
る。特に、不透明電極層５と共通電極２と相対し
ている部分の方が面積が広いので暗電流が発生し
易く、Ｓ／Ｎ劣化への影響が大きい。また、光電
変換材３の上部に設置する透明導電層４は、通常
形成時の基板温度を300℃以上の高温にするが、
光電変換材３に悪影響があるため低温で形成しな
ければならない。この結果、所望の小さい値の電
気抵抗が得られず、Ｓ／Ｎ、光応答特性等が悪化
する。
気信号レベルは、10-12〜10-6程度の非常に小さ
い値であり、光電変換材３に僅かのピンホールが
存在すると光信号に関係なく電気信号が発生す
る。特に、不透明電極層５と共通電極２と相対し
ている部分の方が面積が広いので暗電流が発生し
易く、Ｓ／Ｎ劣化への影響が大きい。また、光電
変換材３の上部に設置する透明導電層４は、通常
形成時の基板温度を300℃以上の高温にするが、
光電変換材３に悪影響があるため低温で形成しな
ければならない。この結果、所望の小さい値の電
気抵抗が得られず、Ｓ／Ｎ、光応答特性等が悪化
する。
第２図は従来の光電変換素子の他の例の断面図
である。
である。
この例は前述の光電変換材３にピンホールがあ
つても暗電流を増加させないようにブリツジ形に
構成したものである。しかし、受光部は不透明電
極層５と不透明共通電極層２の無い対向した部分
になる。このため、例えば８ビツト／mm程度の密
度を得るにはその開口部の寸法は0.1mm×0.1mm程
になり、暗電流は減少するが、明電流も減少し結
果としてＳ／Ｎの向上は実現できない。
つても暗電流を増加させないようにブリツジ形に
構成したものである。しかし、受光部は不透明電
極層５と不透明共通電極層２の無い対向した部分
になる。このため、例えば８ビツト／mm程度の密
度を得るにはその開口部の寸法は0.1mm×0.1mm程
になり、暗電流は減少するが、明電流も減少し結
果としてＳ／Ｎの向上は実現できない。
この他、いずれの構造に於いても、高密度配線
であるので、耐環境性をうるために、基板上全域
に亘り保護コートが必要となる。しかし、基板の
上方から受光する場合には、この保護コート材は
透明な材料を使う必要があり、しかも厳密な膜厚
制御をしないと感度のばらつきが生じる。従つ
て、使用する材料が限定される上、製造技術がよ
り複雑となるので、低価格化、高性能化が困難で
あるという欠点があつた。
であるので、耐環境性をうるために、基板上全域
に亘り保護コートが必要となる。しかし、基板の
上方から受光する場合には、この保護コート材は
透明な材料を使う必要があり、しかも厳密な膜厚
制御をしないと感度のばらつきが生じる。従つ
て、使用する材料が限定される上、製造技術がよ
り複雑となるので、低価格化、高性能化が困難で
あるという欠点があつた。
本考案の目的は上記欠点を除去し、光電特性、
価格、信頼性等を大幅に改善し、実用に供し得る
ようにした薄膜形光電変換素子アレイを提供する
ことにある。
価格、信頼性等を大幅に改善し、実用に供し得る
ようにした薄膜形光電変換素子アレイを提供する
ことにある。
本考案の薄膜形光電変換素子アレイは、下面か
ら受光する絶縁性透明基板と、前記基板の上面に
設けられ、少くとも受光部を覆う透明導電膜と前
記受光部に帯状開口部を有する不透明導電膜との
二層から成る共通電極と、前記不透明導電膜の前
記帯状開口部以外の前記共通電極を少くとも覆う
ように設けられた絶縁層と、前記絶縁層及び開口
部の透明導電膜との上に設けられ少くとも前記共
通電極より広い幅を有する光電変換材膜と、該光
電変換材膜の上に設けられ複数の分離されて配置
された信号取出電極とを含んで構成される。
ら受光する絶縁性透明基板と、前記基板の上面に
設けられ、少くとも受光部を覆う透明導電膜と前
記受光部に帯状開口部を有する不透明導電膜との
二層から成る共通電極と、前記不透明導電膜の前
記帯状開口部以外の前記共通電極を少くとも覆う
ように設けられた絶縁層と、前記絶縁層及び開口
部の透明導電膜との上に設けられ少くとも前記共
通電極より広い幅を有する光電変換材膜と、該光
電変換材膜の上に設けられ複数の分離されて配置
された信号取出電極とを含んで構成される。
本考案によれば、透明導電膜からなる受光部以
外の共通電極上には絶縁層があるために、例えば
受光部分以外の光電変換材膜にピンホールがあつ
ても、絶縁層によつて遮ぎられ暗電流の増加は無
い。また透明導電膜は光電変換材膜を形成する以
前に設置するので、基板の温度を充分高くでき
る。このため低抵抗の透明導電膜が得られる。従
つて、従来の光電変換素子アレイにおいて問題に
なつていたＳ／Ｎ、および光応答が改善され、他
にも基板の下方から受光するため、耐環境性のた
めの保護コートは特に透明である必要が無く、充
分厚く基板の上面に形成した配線、光電変換材膜
に塗布することができる。しかもその膜厚に不均
一性があつても光電特性に何ら影響を与えること
が無い。
外の共通電極上には絶縁層があるために、例えば
受光部分以外の光電変換材膜にピンホールがあつ
ても、絶縁層によつて遮ぎられ暗電流の増加は無
い。また透明導電膜は光電変換材膜を形成する以
前に設置するので、基板の温度を充分高くでき
る。このため低抵抗の透明導電膜が得られる。従
つて、従来の光電変換素子アレイにおいて問題に
なつていたＳ／Ｎ、および光応答が改善され、他
にも基板の下方から受光するため、耐環境性のた
めの保護コートは特に透明である必要が無く、充
分厚く基板の上面に形成した配線、光電変換材膜
に塗布することができる。しかもその膜厚に不均
一性があつても光電特性に何ら影響を与えること
が無い。
次に、本考案の実施例について図面を用いて説
明する。
明する。
第３図は本考案の一実施例の断面図である。
ガラスよりなる絶縁性透明基板１１上にCr，
Ta，Al等の不透明な金属層１２を約1000Åの厚
さに蒸着し、帯状の開口部を設ける。さらに、
ITOやSnO2等の透明導電層１３をこの開口部部
分にのみ設置し、開口部端でそれぞれが電気的に
接続させる。次に、SiO2，Al2O3，Si3N4等の絶
縁層１４を、少なくとも金属層１２上を覆う領域
に約5000Åの厚さに設置し、透明導電層１３の
上、すなわち受光部を構成するための窓を金属層
１２の開口部に対応させて設けている。さらにこ
の上に例えばアモルフアス・シリコン膜１５を生
成し、電気信号を取り出すための高密度配線電極
１６をその上に設置する。このような構造の光電
変換素子アレイは、基板１１の下方より原稿から
の画像光束１０を受光するので、不透明金属層１
２の開口部以外からは不必要な光信号電流が混入
することが無いように充分遮光できる構造にでき
るため、解像度の高いセンサを得ることができ
る。
Ta，Al等の不透明な金属層１２を約1000Åの厚
さに蒸着し、帯状の開口部を設ける。さらに、
ITOやSnO2等の透明導電層１３をこの開口部部
分にのみ設置し、開口部端でそれぞれが電気的に
接続させる。次に、SiO2，Al2O3，Si3N4等の絶
縁層１４を、少なくとも金属層１２上を覆う領域
に約5000Åの厚さに設置し、透明導電層１３の
上、すなわち受光部を構成するための窓を金属層
１２の開口部に対応させて設けている。さらにこ
の上に例えばアモルフアス・シリコン膜１５を生
成し、電気信号を取り出すための高密度配線電極
１６をその上に設置する。このような構造の光電
変換素子アレイは、基板１１の下方より原稿から
の画像光束１０を受光するので、不透明金属層１
２の開口部以外からは不必要な光信号電流が混入
することが無いように充分遮光できる構造にでき
るため、解像度の高いセンサを得ることができ
る。
Ｓ／Ｎを劣化させる大きな原因となつていた高
密度配線電極１６と光電変換材膜となるアモルフ
アス・シリコン膜１５を挾む金属層１２との間を
流れる暗電流は、その間に絶縁層１４を介在させ
たことによつて極めて減少し、Ｓ／Ｎは格段に大
きくできる。この絶縁層１４の膜厚は1000Å程度
から効果が表われ、増加するほど安定になるが、
5000Å以上でほぼ飽和する。逆に、２μｍ以上に
なると、光電変換材膜にクラツクが入つたり、ス
パツタによる生成の際には長時間必要となつたり
するのであまり意味がなくなる。
密度配線電極１６と光電変換材膜となるアモルフ
アス・シリコン膜１５を挾む金属層１２との間を
流れる暗電流は、その間に絶縁層１４を介在させ
たことによつて極めて減少し、Ｓ／Ｎは格段に大
きくできる。この絶縁層１４の膜厚は1000Å程度
から効果が表われ、増加するほど安定になるが、
5000Å以上でほぼ飽和する。逆に、２μｍ以上に
なると、光電変換材膜にクラツクが入つたり、ス
パツタによる生成の際には長時間必要となつたり
するのであまり意味がなくなる。
第４図は本考案の他の実施例の断面図である。
原稿からの画像光束１０を、不必要な光信号電
流が混入しないように遮光するための不透明金属
層２２は、透明導電層２３を設置した後形成して
いる。このような構造にすることは、通常、透明
導電層２３の導電性、透明性を確保するには、か
なり高度な製造技術を必要とし、そのパターン化
を透明であるため非常に困難である。従つて、絶
縁性透明基板２１上に透明導電層２３だけが形成
されている時点で確実に共通電極としての性能を
確認した上で、暗電流を減少させるための絶縁層
２４、アモルフアス・シリコン膜２５、高密度配
線電極２６等が形成できるようになる。また、絶
縁層２４には、不透明金属層２２に設けた受光開
口部に対応して窓を設けるが、この時例えばフツ
酸を用いたケミカルエツチを行なう時には、この
透明導電層２３面で確実に絶縁層２４のエツチが
終了し、多少エツチ過多であつても基板２１面ま
で損傷を与えることが無くなり、画像光束１０の
散乱を考える必要がない。
流が混入しないように遮光するための不透明金属
層２２は、透明導電層２３を設置した後形成して
いる。このような構造にすることは、通常、透明
導電層２３の導電性、透明性を確保するには、か
なり高度な製造技術を必要とし、そのパターン化
を透明であるため非常に困難である。従つて、絶
縁性透明基板２１上に透明導電層２３だけが形成
されている時点で確実に共通電極としての性能を
確認した上で、暗電流を減少させるための絶縁層
２４、アモルフアス・シリコン膜２５、高密度配
線電極２６等が形成できるようになる。また、絶
縁層２４には、不透明金属層２２に設けた受光開
口部に対応して窓を設けるが、この時例えばフツ
酸を用いたケミカルエツチを行なう時には、この
透明導電層２３面で確実に絶縁層２４のエツチが
終了し、多少エツチ過多であつても基板２１面ま
で損傷を与えることが無くなり、画像光束１０の
散乱を考える必要がない。
光電変換素子アレイは信号のレベルが10-12〜
10-6A程度と非常に小さいので、本考案による暗
電流の減少対策は、Ｓ／Ｎを向上させるのに極め
て効果的なものであり、実質的な高感度化を実現
するものである。また、温度変化に対する暗電流
の増加も小さくなり、とくに温度上昇を伴なう回
路装置が近傍に存在しても充分その性能を発揮で
きるようになる。
10-6A程度と非常に小さいので、本考案による暗
電流の減少対策は、Ｓ／Ｎを向上させるのに極め
て効果的なものであり、実質的な高感度化を実現
するものである。また、温度変化に対する暗電流
の増加も小さくなり、とくに温度上昇を伴なう回
路装置が近傍に存在しても充分その性能を発揮で
きるようになる。
本考案による薄膜形光電変換素子アレイを例え
ば、フアクシミリ送信機に用いれば、光電変換材
膜のアモルフアス・シリコンの形成は容易に長尺
化ができるので、縮小レンズ系を不要としたA4
判、B4判等の密着形イメージセンサが、低価格
高感度で且つ高信頼性で得られるようになる。
ば、フアクシミリ送信機に用いれば、光電変換材
膜のアモルフアス・シリコンの形成は容易に長尺
化ができるので、縮小レンズ系を不要としたA4
判、B4判等の密着形イメージセンサが、低価格
高感度で且つ高信頼性で得られるようになる。
以上詳細に説明したように、本考案によれば、
光電特性と信頼性を改善し、かつ低価格の光電変
換素子アレイが得られるという効果が得られる。
光電特性と信頼性を改善し、かつ低価格の光電変
換素子アレイが得られるという効果が得られる。
第１図は従来の光電変換素子の一例の断面図、
第２図は従来の光電変換素子の他の例の断面図、
第３図は本考案の一実施例の断面図、第４図は本
考案の他の実施例の断面図である。 １……絶縁基板、２……共通電極、３……光電
変換材料列、４……透明導電層、５……不透明電
極層、１０……画像光束、１１……絶縁性透明基
板、１２……金属層、１３……透明導電層、１４
……絶縁層、１５……アモルフアス・シリコン
膜、１６……配線電極、２１……絶縁性透明基
板、２２……金属層、２３……透明導電層、２４
……絶縁層、２５……アモルフアス・シリコン
膜、２６……配線電極。
第２図は従来の光電変換素子の他の例の断面図、
第３図は本考案の一実施例の断面図、第４図は本
考案の他の実施例の断面図である。 １……絶縁基板、２……共通電極、３……光電
変換材料列、４……透明導電層、５……不透明電
極層、１０……画像光束、１１……絶縁性透明基
板、１２……金属層、１３……透明導電層、１４
……絶縁層、１５……アモルフアス・シリコン
膜、１６……配線電極、２１……絶縁性透明基
板、２２……金属層、２３……透明導電層、２４
……絶縁層、２５……アモルフアス・シリコン
膜、２６……配線電極。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 下面から受光する絶縁性透明基板と、前記基
板の上面に設けられ、少くとも受光部を覆う透
明導電膜と前記受光部に帯状開口部を有する不
透明導電膜との二層から成る共通電極と、前記
不透明導電膜の前記帯状開口部以外の前記共通
電極を少くとも覆うように設けられた絶縁層
と、前記絶縁層及び開口部の透明導電膜との上
に設けられ少くとも前記共通電極より広い幅を
有する光電変換材膜と、該光電変換材膜の上に
設けられた複数の分離されて配置された信号取
出電極とを含むことを特徴とする薄膜形光電変
換素子アレイ。 (2) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の薄膜形
光電変換素子アレイにおいて、絶縁層膜厚が
0.1μｍ以上であるもの。 (3) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の薄膜形
光電変換素子アレイにおいて、光電変換材膜が
アモルフアス・シリコンで作られているもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051182U JPS58142948U (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | 薄膜形光電変換素子アレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051182U JPS58142948U (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | 薄膜形光電変換素子アレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142948U JPS58142948U (ja) | 1983-09-27 |
| JPS6214708Y2 true JPS6214708Y2 (ja) | 1987-04-15 |
Family
ID=30051726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051182U Granted JPS58142948U (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | 薄膜形光電変換素子アレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58142948U (ja) |
-
1982
- 1982-03-23 JP JP4051182U patent/JPS58142948U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58142948U (ja) | 1983-09-27 |
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