DE3442789C2 - - Google Patents

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DE3442789C2
DE3442789C2 DE3442789A DE3442789A DE3442789C2 DE 3442789 C2 DE3442789 C2 DE 3442789C2 DE 3442789 A DE3442789 A DE 3442789A DE 3442789 A DE3442789 A DE 3442789A DE 3442789 C2 DE3442789 C2 DE 3442789C2
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Satoshi Nara Jp Nishigaki
Shohichi Yamatokoriyama Nara Jp Katoh
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Description

Die Erfindung betrifft einen zweidimensionalen Bildleser gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein derartiger Bildleser ist in der nicht vorveröffentlichten Voranmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 34 25 360 beschrieben. Der Bildleser erfordert hohen Ansteueraufwand, da so viele Ansteuerleitungen bereitzustellen sind, wie X- und Y-Elektroden vorhanden sind.
Ein eindimensionaler Bildleser mit einem isolierenden Substrat, einer Fotoleitschicht auf dem Substrat und Elektroden zu den beiden Seiten der Fotoleitschicht ist aus der DE-OS 27 23 914 bekannt. Bei der dort beschriebenen Anordnung wird eine einzelne Gegenelektrode über eine zugehörige Ansteuerleitung angesteuert und auf der Gegenseite wird jede Bildpunktelektrode über jeweils eine Anschlußleitung angesteuert.
Ein erfindungsgemäßer zweidimensionaler Bildleser ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Er zeichnet sich dadurch aus, daß er zusätzlich zu den X- und den Y-Elektroden zwischen diesen Elektroden aufweist. Jede Gateelektrode ist einem Block von jeweils mehreren X- und mehreren Y-Elektroden zugeordnet. Die X- und die Y-Elektroden sind also in Gruppen unterteilt. Alle Elektroden gleicher Zählnummer innerhalb einer Gruppe sind mit derselben Anschlußleitung verbunden. Dadurch sind zum Ansteuern der X-Elektroden nur noch so viele Ansteuerleitungen erforderlich, wie X-Elektroden innerhalb einer Gruppe liegen. Entsprechendes gilt für die Y-Elektroden. Gateanschlüsse sind nur so viele erforderlich, wie Blöcke sich überkreuzender X- und Y-Elektroden vorliegen. Die Anordnung führt somit zu einer erheblichen Herabsetzung der Ansteuerleitungen im Vergleich zu demjenigen Fall, bei dem zu jeder X-Elektrode und jeder Y-Elektrode eine gesonderte Ansteuerleitung führt.
Von besonderem Vorteil ist es, jeweils eine Gruppe von Gateelektroden zu einer einzigen gitterförmigen Elektrode zusammenzufassen.
Vorzugsweise ist die Oberfläche jeder Gateelektrode, die die Fotoleitschicht berührt, mit einer Isolierschicht versehen.
Zum Steuern des Stromflusses durch die Fotoleitschicht können Schottky-Übergänge oder Dünnfilmtransistoren vorhanden sein. Jeweils ein Schottky-Übergang kann sich an der Trennfläche zwischen der gitterförmigen Gateelektrode und der Fotoleitschicht oder jeder Y-Elektrode und der Fotoleitschicht oder jeder X-Elektrode und der Fotoleitschicht befinden. Auch ein PN-Übergang kann zwischen der gitterförmigen Gateelektrode und der Fotoleitschicht vorhanden sein. Dünnfilmtransistoren können sich jeweils im Stromweg zwischen einer X- und einer Y-Elektrode befinden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 ein Ersatzschaltbild eines zweidimensionalen Bildlesers gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 und 3 einen schematischen Längsschnitt und eine schematische Draufsicht auf den Bildleser gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht des Bildlesers gemäß Fig. 1 mit einem aufgelegten Dokument;
Fig. 5a und 5b einen schematischen Teilschnitt und eine schematische Draufsicht auf einen zweidimensionalen Bildleser gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 6 ein Ersatzschaltbild des Bildlesers gemäß der Fig. 5a und 5b; und
Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt durch einen zweidimensionalen Bildleser gemäß einer dritten Ausführungsform.
Beispiel I
Der Bildleser gemäß den Fig. 1, 2 und 3 weist ein isolierendes Substrat 1, eine Fotoleitschicht 3, X-Streifenelektroden 5, Y-Streifenelektroden 2, Gateelektroden 4 und Abtastschaltungen mit Schaltelementen auf.
Die Y-Elektroden 2 sind als untere Elektroden parallel zueinander mit konstantem Abstand auf dem isolierenden Substrat 1 angeordnet. Die Fotoleitschicht 3 deckt das isolierende Substrat 1 und die Y-Elektroden 2 ab und bildet eine Vielzahl von Bildlesebereichen, die in zwei Richtungen als Bildelemente angeordnet sind. Die X-Elektroden 5 sind als obere Elektroden ebenfalls parallel zueinander mit konstantem Abstand angeordnet, allerdings rechtwinklig zu den Y-Elektroden 2. Jeder Überkreuzungspunkt zwischen einer Y-Elektrode 5 und einer Y-Elektrode 2 bildet ein Bildelement.
Wenn I X-Elektroden 5 vorliegen, werden diese nicht alle gemeinsam angesteuert, sondern sie werden in M-Gruppen mit jeweils K X-Elektroden in jeder Gruppe unterteilt. Entsprechend wird die Gesamtanzahl J von Y-Elektroden 2 in N Gruppen mit jeweils L Elektroden unterteilt. Die Größen I, J, K, L, M und N sind ganze Zahlen.
Jede X-Elektrodengruppe weist also eine erste bis eine K-te Elektrode auf. In jeder Gruppe werden die k-ten (k : 1-K) Elektroden miteinander verbunden und bilden so einen X-Anschluß K, über den die Elektroden an Schaltelemente in einer X-Abtastschaltung angeschlossen werden.
Jede Y-Elektrodengruppe weist also eine erste bis eine L-te Elektrode auf. In jeder Gruppe werden die l-ten (l : 1-L) Elektroden miteinander verbunden und bilden so einen Y-Anschluß L, über den die Elektroden an Schaltelemente in einer Y-Abtastschaltung angeschlossen werden.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bildet jeweils eine Gruppe von K X-Elektroden und L Y-Elektroden einen einzigen Block. Dadurch liegen beim zweidimensionalen Bildleser M × N Blöcke vor, da M Gruppen von X-Elektroden und N Gruppen von Y-Elektroden bestehen.
Da an jedem Überkreuzungspunkt zwischen den K X-Elektroden 5 in einer Gruppe und den L Y-Elektroden 2 in einer Gruppe jeweils ein auslesendes Bildelement in der Fotoleitschicht 3 gebildet ist, weist diese in einem einzigen Block K × L lesende Bildelemente auf.
Die Gateelektroden 4 liegen in der Fotoleitschicht 3 zwischen den X-Elektroden 5 und den Y-Elektroden 2. Die K × L Gateelektroden 4 in einem einzelnen Block sind miteinander verbunden und über einen einzigen Anschluß an Schaltelemente in einer Gateabtastschaltung angeschlossen. Jede Gateelektrode erstreckt sich über einen einzelnen Block von K X-Elektroden und L Y-Elektroden, die matrixförmig angeordnet sind. Eine Gruppe von Gateelektroden 4 wird im folgenden durch G MN (M : 1-M), N : 1-N) bezeichnet. Es liegen M × N Gruppen von Gateelektroden beim zweidimensionalen Bildleser vor. Entsprechend liegen M × N Anschlüsse von Gateelektroden vor, über die diese an Schaltelemente in der Gateabtastschaltung angeschlossen werden.
Jede Gateelektrodengruppe G MN ist als gitterförmige Elektrode mit Löchern an den Überkreuzungspunkten zwischen den X-Elektroden 5 und den Y-Elektroden 2 von der Größe eines Bildelementes (oder einer Elektrodenbreite) ausgebildet.
Die Y-Elektroden 2 sind aus Aluminium auf einem isolierenden Substrat 1 aus Glas aufgebracht. Die Fotoleitschicht 3 besteht aus amorphem Siliziumhydrid (a-Si : H); sie bedeckt das Substrat 1 und die Y-Elektroden 2. Die gitterförmigen Elektrodengruppen G MN sind in der Fotoleitschicht 3 benachbart zu den Y-Elektroden 2 angebracht. Eine Oxidschicht 4 a bedeckt jede gitterförmige Elektrodengruppe G MN und schützt diese. Nach dem Ausbilden der Fotoleitschicht 3 und der gitterförmigen Elektrodengruppen G MN werden durchsichtige X-Streifenelektroden 5 als obere Elektroden auf der Fotoleitschicht 3 ausgebildet.
Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, in jeder Gruppe von X-Elektroden 5 und von Y-Elektroden 2 jeweils fünf Einzelelektroden vorliegen (K = 5 und L = 5), werden die X-Elektroden x₁, x₆, x₁₁, . . . x 5M-4 miteinander verbunden und an einen X-Anschluß X₁ angeschlossen. Entsprechend werden die Y-Elektroden y₁, y₆, y₁₁, . . . y 5N-4 miteinander verbunden und an einen Y-Anschluß Y₁ angeschlossen. Entsprechend werden die X-Elektroden x₂, x₇, . . . x 5M-3 zusammen an einen X-Anschluß X₂ und die Y-Elektroden y₂, y₇, . . . y 5N-3 an einen Y-Anschluß Y₂ angeschlossen. Schließlich werden die X-Elektroden x₅, x₁₀, . . . x 5N an einen X-Anschluß X₅ und die Y-Elektroden y₅, y₁₀, . . . y 5N an einen Y-Anschluß Y₅ angeschlossen. Jeder X-Anschluß X auf der Linie X₁, X₂, X₃, X₄ und X₅ steht mit Schaltelementen der X-Abtastschaltung in Verbindung. Entsprechend sind die Y-Anschlüsse Y₁, Y₂, Y₃, Y₄ und Y₅ an Schaltelemente der Y-Abtastschaltungen angeschlossen.
Jede gitterförmige Gateelektrodengruppe G MN deckt einen Block mit jeweils 5 X-Elektroden und 5 Y-Elektroden ab. Zum Beispiel deckt die Gruppe G₁₁ den Block mit den X-Elektroden x₁, x₂, x₃ x₄ und x₅ und den Y-Elektroden y₁, y₂, y₃, y₄ und y₅ ab.
Wenn die Anschlüsse X₁ und Y₁ durch wahlweises Betätigen der Schaltelemente ausgewählt werden und dadurch eine Spannung VO zugeführt wird, liegt diese Spannung jeweils an einem Paar sich überkreuzender X- und Y-Elektroden an, wie zum Beispiel (x₁, y₁), (x₁, y₆), . . . (x₁, y 5N-4), (x₆, y₁), (x₆, y₆), . . . (x₆, y 5N-4), . . . (x 5M-4, y₁), (x 5M-4, y₆), . . . (x 5M-4, y 5N-4).
Jede Gateelektrodengruppe G MN weist um sich herum eine Verarmungsschicht auf. Durch Anlegen einer negativen Spannung an die Gateelektrodengruppe G MN kann diese Verarmungsschicht in eine Inversionsschicht umgewandelt werden, so daß die Fotoleitschicht im Bereich der Gruppe G MN mit der negativen Spannung den Pinch-Off-Zustand einnimmt. Wenn der Gateelektrodengruppe G MN dagegen eine positive Spannung zugeführt wird, schaltet die Fotoleitschicht 3 durch Ausdehnen der Kanalbreite durch.
Wenn, wie oben angegeben, eine Spannung VO zwischen dem Anschluß X₁ und Y₁ vorliegt und wenn gleichzeitig ein positives Potential an der Elektrodengruppe G₁₁ anliegt und negatives Potential an allen anderen Elektrodengruppen G MN anliegt, wird die Verarmungsschicht in allen anderen Gruppen G MN außer in der Gruppe G₁₁ in eine Inversionsschicht verwandelt, so daß dort der Fotoleiter 3 sperrt. Ein Strom kann daher nur durch den Bildleseteil zwischen der X-Elektrode x₁ und der Y-Elektrode y₁ mit der dazwischenliegenden Gateelektrodengruppe G₁₁ fließen. Ein Strom kann dagegen nicht durch die X-Elektroden und Y-Elektroden (x₁, y₆), . . . (x₁, y 5N-4), (x₆, y₁), (x₆, y₂), . . . (x₆, y 5N-4), . . . (x 5M-1, y₁), (x 5M-4, y₆), . . . (x 5M-4, y 5N-4) fließen, zwischen denen jeweils eine Gateelektrodengruppe G MN liegt.
Dadurch kann der Strom durch jeden Bildlesebereich nacheinander ausgelesen werden, indem jeweils ein X-Anschluß, ein Y- Anschluß und ein Anschluß für eine Gitterelektrodengruppe G MN angesteuert werden. Dadurch werden jeweils Paare von X- und Y-Elektroden ausgewählt, von diesen wiederum wird ein einzelnes Paar durch Auswählen einer gitterförmigen Gateelektrodengruppe G MN  ausgewählt.
Die elektrischen Eigenschaften der Fotoleitschicht 3 ändern sich durch Einstrahlen von Licht. Wenn, wie in Fig. 4 dargestellt, ein Bild auf den Bildleser aufgelegt wird und dieses mit Licht bestrahlt wird, werden in der Fotoleitschicht 3 abhängig von der Lichtstärke zwischen den transparenten X-Elektroden 5 als den oberen Elektroden und den unteren Y-Elektroden 2 Ladungsträger gebildet. Die in jedem Bildlesebereich erzeugten Ladungsträger werden durch aufeinanderfolgendes Ansteuern eines X-Anschlusses, eines Y-Anschlusses und eines Gateelektrodenanschlusses auf Signale von den X-, Y- und Gate-Abtastschaltungen gelesen. An die Anschlüsse wird aufeinanderfolgend eine Spannung gelegt, wodurch die zweidimensionale Bildinformation in elektrische Signale umgewandelt wird und so ausgelesen wird.
Bei der ersten Ausführungsform wird eine Aluminiumschicht von etwa 0,2 µm Dicke auf dem isolierenden Substrat 1 aus Glas durch Aufdampfen durch eine Maske hergestellt. Die aufgedampfte Aluminiumschicht wird durch einen Fotolithografieprozeß in Y-Streifenelektroden 2 einer Dichte von etwa 10 Elektroden/mm mit einem Abstand von 100 µm unterteilt. Eine Schicht aus amorphem Siliziumhydrid (a-Si : H) mit etwa 1 µm Dicke wird als Fotoleitschicht 3 auf dem Substrat 1 bei einer Temperatur von etwa 200°C durch eine Plasma-CVD- Technik aufgebracht. Dann wird eine amorphe Siliziumnitridhydrid-(a-SiN : H)-Isolierschicht 4 a von etwa 0,1 µm Dicke auf der amorphen Hydridschicht auf dieselbe Art und bei derselben Temperatur aufgebracht. Danach wird das Substrat 1 der Atmosphäre ausgesetzt.
Eine Aluminiumschicht von etwa 0,2 µm Dicke wird auf der Isolierschicht 4 a des isolierenden Substrates 1 durch Aufdampfen durch eine Maske aufgebracht. Die aufgedampfte Aluminiumschicht wird durch einen Fotolithografieprozeß in die gitterförmigen Elektrodengruppen G MN aufgeteilt.
Jedes Loch in einer gitterförmigen Gateelektrodengruppe G MN hat eine Abmessung von etwa 100 µm × 100 µm. Der Lochabstand beträgt ebenfalls etwa 100 µm. Die Löcher befinden sich über den Y-Streifenelektroden 2. Anschließend wird eine amorphe Siliziumnitridhydrid-(a-SiN : H)-Isolierschicht 4 a von etwa 0,1 µm Dicke auf der Aluminiumschicht abgeschieden, um die Elektrodengruppe G MN abzudecken und zu schützen. Unnötige Bereiche der Isolierschichten 4 a werden entfernt. Danach wird eine amorphe Siliziumhydrid-(a-Si : H)-Schicht von etwa 5 µm Dicke als Fotoleitschicht 3 auf der gitterförmigen Gateelektrodengruppe G MN durch eine Plasma-CVD-Technik abgeschieden.
Abschließend werden durchsichtige X-Streifenelektroden 5 aus ITO rechtwinklig zu den Y-Streifenelektroden 2 auf der Fotoleitschicht 3 durch einen Elektronenstrahl-Aufdampfprozeß und einen Fotolithografieprozeß aufgebracht. Die Streifen werden so aufgebracht, daß sie jeweils über die Löcher in der gitterförmigen Gateelektrodengruppe G MN laufen. Die Löcher liegen damit jeweils an einem Überkreuzungspunkt zwischen einer X- und einer Y-Elektrode.
Auf diese Weise ist ein Bildleser mit einer Auflösung von 10 Elektroden/mm gebildet, der in der Lage ist, zweidimensional Ein A4-Bild zu lesen (320 mm in X-Richtung × 230 mm in Y-Richtung). Wie in Fig. 4 dargestellt, liegt das A4-Dokument auf dem Bildleser. Es wird durch Aufstrahlen von Licht in Richtung der Pfeile beleuchtet. Das Dokument trägt den in Größe A4 geschriebenen Buchstaben "A". Der Bildleser mit einer Auflösung von 10 Elektroden/mm weist 3200 X-Elektroden und 2300 Y-Elektroden (I = 3200, J = 2300) auf. Die Fotoleitschicht 3 zwischen diesen Elektroden weist 3200 × 2300 Bildelemente auf.
Die 3200 X-Elektroden 5 sind z. B. in 20 Gruppen (M = 20) mit jeweils 160 (K = 160) Elektroden unterteilt. Entsprechend sind die 2300 Y-Elektroden 2 in z. B. 10 Gruppen (N = 10) mit jeweils 230 (L = 230) Elektroden unterteilt.
Jede Gruppe von X-Elektroden weist eine erste bis eine 160. Elektrode auf. Jede k-te (k : 1-160) Elektrode aus jeder der 20 Gruppen ist mit einem von 160 X-Anschlüssen verbunden, der an ein Schaltelement in der X-Abtastschaltung angeschlossen ist. Jede Y-Elektrodengruppe weist eine erste bis eine 230. Elektrode auf. Jede l-te (l = 1-230) Elektrode aus jeder Gruppe ist mit einem gemeinsamen Y-Anschluß verbunden, der an ein Schaltelement in der Y-Abtastschaltung angeschlossen ist.
Es bilden also jeweils 160 X-Elektroden und 230 Y-Elektroden einen einzigen Block. Da 20 Gruppen von X-Elektroden und 10 Gruppen von Y-Elektroden vorliegen, bestehen 200 Blöcke. Jede gitterförmige Gateelektrodengruppe G MN (M : 1-20, N : 1-10) erstreckt sich über einen Block mit jeweils 230 X-Elektroden und 160 Y-Elektroden, die matrixförmig angeordnet sind. Alle Gateelektroden 4 einer Gateelektrodengruppe G MN sind gemeinsam an einen Gateanschluß angeschlossen, der mit einem Schaltelement in der Gateabtastschaltung verbunden ist. Somit liegen 200 Gateanschlüsse vor.
Das A4-Bild wird Bildpunkt für Bildpunkt durch Abtasten mit einer Taktfrequenz von etwa 4 MHz an den X-Elektroden 5 und 1,2 kHz an den Y-Elektroden 2 abtastet. Gleichzeitig wird jeder Gateelektrodengruppe G MN aufeinanderfolgend entsprechend den jeweils ausgewählten X- und Y-Elektroden eine Spannung zugeführt. Dadurch kann das A4-Dokument in etwa 2 Sekunden ganz gelesen werden.
In dem Fall, in dem jeder Elektrode ein Schaltelement zugeordnet sein müßte, wären 5500 Schaltelemente für den Bildleser erforderlich. Beim Anmeldungsgegenstand sind dagegen nur 160 Schaltelemente für die X-Elektrode, 230 Schaltelemente für die Y-Elektroden und 200 Schaltelemente für die Gateelektrodengruppen erforderlich. Die Anzahl von Schaltelementen kann also erheblich verringert werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist für die Gateelektrode ein mit einer Oxidschicht bedecktes Metall verwendet. Statt dessen kann auch ein Material mit einer Polarität invers zu der der Fotoleitschicht verwendet werden, wodurch ein PN-Übergang gebildet wird. Dann weist jede Gateelektrode 4 einen MIS-(Metal Insulative Semiconductor-)PN-Übergang auf. In diesem Fall übt die Gateelektrode ihre Funktion durch Vergrößern oder Verkleinern der Kanalbreite abhängig von einer zugeführten Spannung aus, entsprechend wie ein Feldeffekttransistor.
Jede Gateelektrode 4 kann auch im MES-(Metal Semiconductor-) Aufbau ausgebildet sein, mit einer Schottky-Barrieren- Schicht zwischen ihr und der Fotoleitschicht.
Beispiel II
Bei der Ausführungsform gemäß dem ersten Beispiel kann ein Übersprechstrom innerhalb einer Gateelektrodengruppe fließen. Um diesen Effekt zu verkleinern, wird eine Schottky-Diode zwischen der Fotoleitschicht 3 an jeder Überkreuzung zwischen einer X- und einer Y-Elektrode angeordnet. Jede Schottky-Diode wirkt als Sperrdiode.
Bei einer anderen Ausführungsform bestehen die X- oder die Y-Elektroden aus Pt, so daß alle X- oder alle Y-Elektroden einen Schottky-Übergang bilden.
Dadurch kann der Übersprechstrom durch Sperrdioden mit Schottky-Übergang verringert werden, was dazu führt, daß das Signalverhältnis zwischen "hell" und "dunkel" verbessert wird.
Beispiel III
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5a und 5b sind die Gateelektroden mit Hilfe von Dünnfilmtransistoren (TFTs) gebildet, die in die Ausleseschaltung zum Auslesen der Bildinformation eingefügt sind.
Transparente Y-Streifenelektroden 2 als untere Elektroden sind aus ITO, NESA oder dergleichen streifenförmig auf einem isolierenden Substrat 1, z. B. aus Glas, angeordnet.
Eine lichtunterbrechende Schicht 106 aus Chrom befindet sich auf einem Bereich der Y-Elektrode 2, der jeweils einem Kanalbereich der TFTs entspricht. Die Chromschicht ist durch Aufdampfen und Fotoätzen aufgebracht.
Eine Fotoleitschicht 3 als erste Halbleiterschicht, z. B. aus amorphem Siliziumhydrid (a-Si : H) von etwa 1 µm Dicke deckt die Y-Elektroden 2 und die lichtunterbrechende Schicht 106 ab. Sie ist durch eine Plasma-CVD-Technik aufgebracht. Darauf ist eine erste Isolierschicht 108 z. B. aus amorphem Siliziumnitrid (a-SiN : H) von etwa 100 nm Dicke durch eine Plasma-CVD-Technik aufgebracht. Bereiche der ersten Isolierschicht 108, die die Bildelemente abdecken, werden durch Fotoätzen entfernt.
Auf der ersten Isolierschicht 108 und der Fotoleitschicht 3 werden X-Elektroden 109, Sourceelektroden 110 und Drainelektroden 111 der TFTs durch Aufdampfen von Al und durch Fotoätzen aufgebracht.
Kanalbereiche 112 als zweite halbleitende Bereiche z. B. aus amorphem Siliziumhydrid (a-Si : H) werden durch eine Plasma- CVD-Technik so aufgebracht, daß sie jeweils die Drainelektrode 110 und die Sourceelektrode 111 über jeder Y-Elektrode 102 abdecken. Darauf ist durch eine Plasma-CVD-Technik eine zweite Isolierschicht 113 z. B. aus amorphem Siliziumnitridhydrid (a-SiN : H) abgeschieden, die die Drainelektroden und die Sourceelektroden 110 bzw. 111 und die halbleitende Schicht 112 über jeder Y-Elektrode 102 abdeckt.
Gateelektroden 114 werden auf jeder zweiten isolierenden Schicht 113 durch Aufdampfen von Al und Fotoätzen aufgebracht.
Fig. 6 zeigt ein Ersatzschaltbild des zweidimensionalen Bildlesers gemäß den Fig. 5a und 5b.
Die X- und die Y-Elektroden 109 und 2 sind wie die X- und die Y-Elektroden gemäß Fig. 1 aufgebracht. Die Gateelektroden 114 über Paaren von X- und Y-Elektroden innerhalb einem Block von jeweils K X-Elektroden und L Y-Elektroden sind gemeinsam zu einer Gruppe G MN von Gateelektroden verbunden. Für jeden Block liegt ein Anschluß vor. Eine einzelne Gruppe von Gateelektroden ist durch G MN (M : 1-M, N : 1-N) bezeichnet.
Wenn eine Spannung VO an die X-Elektrode x₁ und die Y-Elektrode y₁ angelegt wird, und weiterhin positives Potential an der Gateelektrode G₁₁ anliegt, schaltet ein Dünnfilmtransistor B, der mit der Gateelektrode G₁₁ verbunden ist, durch, wodurch ein Strom durch einen Widerstand A fließt, der durch die Fotoleitschicht 3 gebildet ist, so daß der Strom in jedem Bildelement durch Auswählen eines X-Anschlusses, eines Y-Anschlusses und eines Gateanschlusses gelesen werden kann.
Auch bei dieser Ausführungsform ist die Anzahl von Anschlüssen zum Anschließen der X-, der Y- und der Gateelektroden verringert.
Da die Gateelektroden 114 der TFTs an den Bildelementen eines einzelnen Blocks miteinander an einen einzigen Anschluß angeschlossen sind, ist es nicht erforderlich, jeden TFT für ein einzelnes Element einzeln an- und auszuschalten. Das Schalten muß daher nicht mit sehr hoher Frequenz erfolgen, was dazu führt, daß den TFTs zuzuführende Ladungen verringert werden können.
Die fotoleitende Schicht 3 und der Kanalbereich 112 jeder der TFTs besteht aus demselben Material, z. B. amorphem Siliziumhydrid. Dadurch ist das Herstellen einfach.
Wie schon beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, können durch entsprechende Auswahl des Materials der oberen Elektroden (der X-Elektroden) Schottky-Dioden zum Herabsetzen des Übersprechstromes gebildet werden.
Statt geschichteten TFTs können auch umgekehrt geschichtete koplanare oder umgekehrt koplanare TFTs verwendet werden. Wenn ein umgekehrte koplanarer TFT verwendet wird, werden die Sourceelektroden 115, die Drainelektroden 117 und die Gateelektroden 116 auf einem Glassubstrat abgeschieden und dann wird eine amorphe Siliziumhydrid-(a-Si : H)-Schicht 3 als Fotoleitschicht aufgebracht. Die amorphen Siliziumhydridschichten im Bereich eines einzelnen Bildelementes und in einem jeweiligen Kanalbereich eines TFTs werden gemeinsam durch Steuern des Dotierens der Schicht 3 gebildet. Dadurch ist der Bildleser einfach aufgebaut.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist jede obere, transparente Elektrode 119 über dem Bildelementbereich einer amorphen Siliziumhydridschicht 3 ausgebildet. Eine Aluminiumschicht 121 ist überall außer über den Bildelementen angebracht, um das Licht zu unterbrechen. Unter der Aluminiumschicht 121 liegt eine Isolierschicht 120. Die Aluminiumschicht 121 ist mit den transparenten Elektroden 119 verbunden, dient also als Elektrode. Weiterhin liegt eine Gateisolierschicht 122 vor.
Um eine große Fläche für die Bildelemente zu erzielen, können der TFT und die Bildelektrode geschichtet sein.
Die Fotoleitschicht kann aus beliebigem Material bestehen.

Claims (10)

1. Zweidimensionaler Bildleser mit
  • - einem isolierenden Substrat,
  • - einer Vielzahl zueinander paralleler Y-Elektroden auf dem Substrat, die von einer Y-Abtastschaltung angesteuert werden,
  • - einer Vielzahl zueinander paralleler X-Elektroden über dem isolierenden Substrat, rechtwinklig zu den Y-Elektroden, welche X-Elektroden von einer X-Abtastschaltung angesteuert werden, und
  • - einer Fotoleitschicht zwischen den Y- und den X-Elektroden,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Y-Elektroden (2) in N Gruppen (N : ganze Zahl 2) angeordnet sind, von denen jede erste bis L-te (L : ganze Zahl 2) Y-Elektroden aufweist, von denen jeweils die l-te (l : 1 bis L) aus jeder Gruppe mit einem von L Y-Anschlüssen verbunden ist,
  • - die X-Elektroden (5) in M Gruppen (M : ganze Zahl 2) angeordnet sind, von denen jede erste bis K-te (K : ganze Zahl 2) X-Elektroden aufweist, von denen jeweils die k-te (k : 1 bis K) aus jeder Gruppe mit einem von K X-Anschlüssen verbunden ist,
  • - Gateelektroden (4) zwischen den X- und den Y-Elektroden angeordnet sind, die in M × N Gruppen unterteilt sind, wobei die Elektroden in einer Gruppe an einen einzigen Gateanschluß angeschlossen sind, und wobei sich jede Gruppe über einen Bereich von L Y-Elektroden und K X-Elektroden erstreckt, die in einer Matrix angeordnet sind,
  • - die Y-Abtastschaltung jeweils über einen der L Y-Anschlüsse auswählt,
  • - die X-Abtastschaltung jeweils einen der K X-Anschlüsse auswählt, und
  • - eine Gateabtastschaltung jeweils einen der M × N Gateanschlüsse auswählt.
2. Bildleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gateelektrodengruppen (4) gitterförmig in der Fotoleitschicht (3) ausgebildet sind.
3. Bildleser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gateelektrodengruppe (4) den Strom durch die Fotoleitschicht (3) durch Potentialänderung steuert.
4. Bildleser nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine Isolierschicht (4 a), die diejenige Oberfläche der Gateelektroden (4) abdeckt, die in Kontakt mit der Fotoleitschicht (3) ist.
5. Bildleser nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch einen Schottky-Übergang zwischen den gitterförmigen Gateelektroden und der Fotoleitschicht (3) an der Stelle, an der sich die Oberfläche der Gateelektrode (4) in Kontakt mit der Fotoleitschicht befindet.
6. Bildleser nach einem der Ansprüche 2-4, gekennzeichnet durch einen PN-Übergang an der Trennfläche zwischen jeder gitterförmigen Gateelektrode und der Fotoleitschicht (3).
7. Bildleser nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch einen Schottky-Übergang an der Trennfläche zwischen jeder Y-Elektrode (2) und der Fotoleitschicht (3).
8. Bildleser nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch einen Schottky-Übergang an der Trennfläche zwischen jeder X-Elektrode (5) und der Fotoleitschicht (3).
9. Bildleser nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gateelektrode (114) jeweils im Strompfad zwischen einer Y-Elektrode (2) und einer X-Elektrode (109) einen Dünnfilmtransistor aufweist.
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