DE3851784T2

DE3851784T2 - Photosensor, Herstellungsverfahren und Bildlesgerät mit einem solchen Sensor.

Info

Publication number: DE3851784T2
Application number: DE3851784T
Authority: DE
Inventors: Mineto Yagyu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2008-06-11
Also published as: EP0294834A3; JP2702131B2; EP0294834A2; JPS6471173A; DE3851784D1; US5086218A; US4982079A; US5160835A; EP0294834B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildlesegerät und insbesondere auf ein Bildlesegerät, das für die Verwendung in Faksimile-Geräten Bildlesevorrichtungen Digitalkopierern oder dergleichen geeignet ist, in denen ein eindimensionaler Zeilensensor bzw. Liniensensor, der einer Breitenrichtung eines Originals entspricht, zur Verfügung gestellt wird und die Bildinformation gelesen wird, während das Original, dessen Bild zu lesen ist, relativ in engem Kontakt mit diesem Zeilensensor verschoben wird.
Bis jetzt sind als solch eine Art von Bildlesegeräten, die Kontakttyp genannt wird, zahlreiche Arten von Geräten hergestellt worden, in denen das Bild auf einem Original auf einen Photosensor mit photoelektrischen Umwandlungselementen auf eine Gruppe solcher Photosensoren durch Verwendung einer Stab- Linsenanordnung, einer konvergenten Faser oder dergleichen projiziert wird, wodurch das Originalbild gelesen wird.
Andererseits ist in den letzten Jahren ein Bildlesegerät von dem Typ entwickelt worden, bei dem zum Zweck der Kostenverringerung, der weiteren Hiniaturisierung und dergleichen die Stab-Linsenanordnung, konvergente Faser oder dergleichen nicht verwendet wird, sondern eine dünne transparente Schutzschicht auf den Photosensorbereich aufgetragen ist und das Originalbild gelesen wird, während das Original in enger Kontaktbeziehung mit der transparenten Schutzschicht auf dem Photosensor verschoben wird.
Fig. 1A zeigt ein Beispiel von solch einer Art eines herkömmlichen Bildlesegeräts. In dem Diagramm ist ein photoelektrischer Umwandlungselementbereich 1 auf einer undurchsichtigen Schicht 3 gebildet, die auf einem transparenten Träger 2 gebildet ist. Licht L wird von einer Lichtquelle 4 ausgestrahlt, die auf der rückseitigen Oberflächenseite des Trägers 2 angeordnet ist, und tritt durch einen Fensterbereich 5 (Bereich, auf dem die undurchsichtige Schicht 3 nicht gebildet ist) ein. Das Licht L wird von der Oberfläche eines Originals P reflektiert und von dem photoelektrischen Umwandlungselementbereich 1 empfangen. Die folgenden Funktionen sind für eine transparente Schutzschicht 20 erforderlich: die Bestrahlung einer ausreichenden Menge Licht auf die obere Oberfläche des photoelektrischen Umwandlungselements; der Schutz und die Stabilität der Halbleiterschichtoberfläche und des Elektrodenbereichs auf der oberen Oberfläche des photoelektrischen Umwandlungselements; die Verhinderung der Beeinträchtigung der Auflösung, die durch Kratzer und Staub aufgrund eines Originals oder dergleichen verursacht wird; und dergleichen. Jedoch hat die transparente Schutzschicht 20 im allgemeinen eine hoch isolierende Eigenschaft. Daher werden, wenn ein Original mit zu lesender Bildinformation sich auf der Schutzschicht in enger Kontaktbeziehung mit der Schutzschicht bewegt, elektrostatische Ladungen erzeugt, was Unannehmlichkeiten wie Signalpegelverschiebung, Störung eines Signalverarbeitungsbereichs und dergleichen verursacht.
Daher werden bei den herkömmlichen Verfahren, beispielsweise, wie in Fig. 1-B gezeigt, eine elektrostatische Abschirmschicht 21 aus ITO, SnO&sub2; oder dergleichen auf der das Original berührenden Oberfläche auf der Schutzschicht 20 gebildet und die Potentiale werden bei einem konstanten Wert gehalten, wodurch der photoelektrische Umwandlungselementbereich elektrisch abgeschirmt wird und ein nachteiliger Einfluß durch die Erzeugung der elektrostatischen Ladungen verhindert wird.
EP-A-0 075 858 beschreibt einen herkömmlichen Photosensor ohne eine elektrostatische Abschirmung.
Oder, wie in US-A-4 691 243 oder US-A-4 691 244 beschrieben, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, wodurch die elektrostatische Abschirmschicht 21 direkt zwischen einer photoelektrischen Umwandlungsschicht 14' und der Schutzschicht 20 bereitgestellt wird, und die Potentiale bei einem konstanten Wert gehalten werden, wodurch ein nachteiliger Einfluß durch die Erzeugung der elektrostatischen Ladungen verhindert wird (Bezug auf Fig. 1-C).
Es werden jedoch in der herkömmlichen Struktur, bei der die elektrostatische Abschirmschicht direkt in Kontakt mit der Oberfläche eines gewöhnlichen Originals kommt, wie vorstehend erwähnt, Kratzer auf der elektrostatischen Abschirmschicht durch das Original und Staub leicht verursacht, und die elektrostatische Abschirmschicht wird abgerieben. Somit verschlechtert sich nicht nur die Funktion als Gegenmaßnahme gegen die elektrostatischen Ladungen, sondern auch die Lichtmenge, die auf die photoelektrische Umwandlungsschicht eingestrahlt wird, wird instabil oder dergleichen. Die Funktion als ein Bildlesegerät wird nachteilig beeinflußt.
Andererseits kann in der Struktur, bei der die elektrostatische Abschirmschicht direkt zwischen der photoelektrischen Umwandlungsschicht und der Schutzschicht gebildet ist, die photoelektrische Umwandlungsschicht nicht elektrisch mechanisch geschützt werden, so daß solch eine Struktur nicht wesentlich genutzt werden kann.
Daher wird, solange nicht alle der vorstehenden elektrischen, optischen und mechanischen Probleme gelöst werden können, das vollständige Bildlesegerät vom Kontakttyp nicht verwirklicht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildlesegerät zur Verfügung zu stellen, bei dem die Unannehmlichkeiten durch die Erzeugung der elektrostatischen Ladungen durch die leitende Schicht für elektrostatische Abschirmung, die unter einer Vielzahl von transparenten Schutzschichten bereitgestellt ist, beseitigt werden, wodurch ermöglicht wird, daß Bildinformation stabil gelesen wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Bildlesegerät mit einem Aufbau zur Verfügung zu stellen, so daß leitende, elektrostatische Abschirmschichten unter einer Vielzahl von transparenten Schutzschichten zur Verfügung gestellt werden und diese leitenden Schichten nicht direkt in Kontakt mit einem Original kommen, und photoelektrische Umwandlungselemente, in denen der Abrieb der leitenden Schichten aufgrund von Reiben mit einem Papier und die Beeinträchtigungen in der Funktion als Gegenmaßnahme gegen die elektrostatischen Ladungen in Verbindung mit solch einem Abrieb, in der optischen Stabilität und in der Funktion, die photoelektrischen Umwandlungselemente zu schützen, durch diesen Aufbau beseitigt werden können, und eine hohe Zuverlässigkeit erhalten wird.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Photosensor nach Anspruch 1 zur Verfügung zu stellen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Bildlesegerät mit einem Photosensor nach Anspruch 19 zur Verfügung zu stellen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Photosensors nach Anspruch 22 zur Verfügung zu stellen, bei dem das Potential der elektrostatischen Abschirmschicht einfach bei einem konstanten Wert gehalten werden kann.
Die Fig. 1-A, 1-B und 1-C sind erklärende Diagramme, die schematisch Beispiele für herkömmliche Bildlesegeräte zeigen.
Fig. 2A ist eine schematische Draufsicht, die die erste Ausführungsform eines Bildlesegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung von dem Typ zeigt, bei dem ein Photosensorbereich, ein Ladungsspeicherbereich, ein Schalterbereich und dergleichen einstückig ausgebildet sind;
Fig. 2B ist eine schematische Querschnittsansicht, entlang der Linie B-B' in Fig. 2A aufgenommen;
Fig. 2C ist eine schematische Querschnittsansicht, entlang der Linie C-C' in Fig. 2A aufgenommen;
Die Fig. 3A und 3B sind eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische perspektivische Ansicht, die die zweite Ausführungsform eines Bildlesegeräts gemäß der Erfindung zeigen;
Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die dritte Ausführungsform eines Bildlesegeräts gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die vierte Ausführungsform des Bildlesegeräts gemäß der Erfindung zeigt; und
Fig. 6 ist eine schematische Seiten-Schnittansicht, bei der Teile weggeschnitten sind, eines Faksimile-Geräts unter Verwendung des Bildlesegeräts gemäß der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 ist ein schematisches erklärendes Diagramm, das den Bereich, entsprechend zwei Bit bzw. Stück, eines Bildlesegeräts der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 2A zeigt eine Draufsicht, Fig. 2B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B' in Fig. 2A aufgenommen wurde, und Fig. 2C ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie C-C' in Fig. 2A aufgenommen wurde.
In dieser Ausführungsform wird ein Bildlesegerät mit dem Aufbau, so daß ein photoelektrischer Umwandlungselementbereich, ein Speicherkondensatorbereich, ein schaltender Dünnfilmtransistorbereich (nachstehend zu TFT-Bereich abgekürzt) und ein Verdrahtungsmatrixbereich einstückig auf demselben Träger gebildet sind, gezeigt. Obwohl Fig. 2 das Bildlesegerät, das zwei Bit entspricht, zeigt, bildet das tatsächliche Bildlesegerät einen eindimensionalen Zeilensensor, indem eine Vielzahl von Bereichen, die jeweils einem Bit entsprechen, in einer Linie auf dem Träger angeordnet sind.
Beispielsweise werden unter der Annahme, daß die Auflösung auf 8 Zeilen/mm für 216 mm eingestellt ist, was der A4-Größe in der Breitenrichtung des Originals P entspricht (in der Richtung senkrecht zu der Verschiebungsrichtung des Originals P), 1728 photoelektrische Umwandlungselementbereiche angeordnet.
In der Ausführungsform werden der photoelektrische Umwandlungselementbereich, der Kondensatorbereich zur Speicherung eines Ausgangssignals des photoelektrischen Umwandlungselementbereichs, der Schaltbereich, um zuzulassen, daß die in dem Kondensatorbereich gespeicherten Ladungen übertragen werden und signalverarbeitet werden, notwendiges Verdrahtungsmuster und dergleichen auf dem Träger durch denselben Herstellungsschritt gebildet.
In den Fig. 2A bis 2C bezeichnet Bezugszeichen 201 einen durchsichtigen Träger; 210 ist ein Matrix-Verdrahtungsbereich; 208 ist ein photoelektrischer Umwandlungselementbereich; 212 ein Ladungsspeicherbereich; 213 ein Schaltbereich mit einem Übertragungsschalter 213a und einem Entladungsschalter 213b, um die in dem Ladungsspeicherbereich 212 gespeicherten Ladungen zu löschen; 214 eine Verdrahtung, um ein Ausgangssignal des Übertragungsschalter 213a mit einem korrekten Signalverarbeitungsbereich zu verbinden; und 223 ein Belastungskondensator, um die Ladungen zu speichern, die durch den Übertragungsschalter 213a übertragen werden, und sie auszulesen.
In der Ausführungsform wird eine photoelektrische Umwandlungsschicht als der photoelektrische Umwandlungselementbereich 208 verwendet, und eine photoleitende Halbleiterschicht 14, die aus A-Si: H besteht, wird als eine Halbleiterschicht verwendet, die den Übertragungsschalter 213a und den Entladungsschalter 213b aufbaut. Ein Siliziumnitridfilm (SiNH), Si&sub3;N&sub4; oder dergleichen durch Glimmentladung wird als eine Isolierschicht 203 verwendet.
In Fig. 2A sind für die Einfachheit der Zeichnung nur die Elektrodenverdrahtungen in zwei oberen und unteren Schichten gezeigt, und die photoleitende Halbleiterschicht 14, die Isolierschicht 203, ein Schutzschichtbereich 300 (301 bis 304) sind nicht gezeigt.
Andererseits sind die photoleitende Halbleiterschicht 14 und die Isolierschicht 203 in dem Photosensorbereich 208, Ladungsspeicherbereich 212, Übertragungsschalter 213a und Entladungsschalter 213b gebildet und sind auch zwischen den Elektrodenverdrahtungen der oberen Schicht und dem Träger gebildet. Ferner ist eine A-Si:H-Schicht 205, die zu n&spplus; dotiert ist, an der Grenzfläche zwischen den oberen Elektrodenverdrahtungen und der photoleitenden Halbleiterschicht gebildet, wodurch ein ohmscher Übergang erhalten wird.
Andererseits sind in dem Verdrahtungsmuster des Zeilensensors in der Ausführungsform alle Signalwege, die von jedem Sensorbereich ausgegeben werden, so verdrahtet, daß sie die anderen Verdrahtungen nicht kreuzen. Somit werden Kreuzkopplungen unter den Signalbestandteilen und die Erzeugung von Induktionsrauschen von den Gate-Elektrodenverdrahtungen verhindert.
In dem photoelektrischen Umwandlungselementbereich 208 bezeichnen Bezugszeichen 216 und 217 Elektrodenverdrahtungen der oberen Schicht. Das Licht wird von einer Lichtquelle 230 eingestrahlt, die auf der Seite nahe dem Schalterbereich 213 angeordnet ist, wenn es von der Bildleseposition gesehen wird. Das Licht von der Lichtquelle 230 tritt durch ein Eintrittsfenster 219 ein und wird von der Oberfläche des Originals reflektiert. Das reflektierte Licht verändert die Leitfähigkeit der photoleitenden Halbleiterschicht 14 aus A-Si:H, wodurch der Strom geändert wird, der zwischen den Elektrodenverdrahtungen der oberen Schicht 216 und 217 fließt, die wie ein Kamm gegenüberstehen. Bezugszeichen 202 bezeichnet eine Licht-Abschirmschicht aus Metall oder dergleichen.
Der Ladungsspeicherbereich 212 umfaßt: die Elektrodenverdrahtung der unteren Schicht 214; dielektrische Materialien der isolierenden Schicht 203 und photoleitende Halbleiterschicht 14, die auf der Elektrodenverdrahtung der unteren Schicht 214 gebildet ist; und eine Verdrahtung, die auf der Halbleiterschicht 14 gebildet ist und sich bis zur Elektrodenverdrahtung der oberen Schicht 217 fortsetzt. Der Aufbau des Ladungsspeicherbereichs 212 ist derselbe wie der von dem, der ein MIS-(Metall-Isolator-Halbleiter)Kondensator genannt wird. Obwohl die Vorspannungsbedingung auf positive oder negative Vorspannung eingestellt werden kann, kann, indem man immer die Elektrodenverdrahtung der unteren Schicht 214 auf die negative Vorspannungsbedingung einstellt, die stabile Kapazität und Frequenzcharakteristik erhalten werden.
Fig. 2C zeigt den Schaltbereich 213 der TFT-Struktur mit dem Übertragungsschalter 213a und dem Entladungsschalter 213b. Der Übertragungsschalter 213a umfaßt: eine Elektrodenverdrahtung der unteren Schicht 224, die als eine Gate-Elektrode dient (die Verdrahtung 224 hat auch die Lichtabschirmfunktion für den Schalter 213a); die Isolierschicht 203, die als eine Gate- Isolierschicht dient; die photoleitende Halbleiterschicht 14; eine Elektrodenverdrahtung der oberen Schicht 225, die als eine Source-Elektrode dient; die Elektrodenverdrahtung der oberen Schicht 217, die als eine Drain-Elektrode dient; und dergleichen. Die Gate-Isolierschicht und photoleitende Halbleiterschicht des Entladungsschalters 213b sind dieselben Schichten wie die Isolierschicht 203 und photoleitende Halbleiterschicht 14. Die Source-Elektrode entspricht der Elektrodenverdrahtung der oberen Schicht 217. Die Gate-Elektrode entspricht einer Elektrodenverdrahtung der unteren Schicht 227 (die auch als eine Lichtabschirmschicht des Schalters 213b dient). Die Drain-Elektrode entspricht einer Elektrodenverdrahtung der oberen Schicht 226. Eine Verdrahtung der unteren Schicht 234 ist mit der Gate-Elektrode des Übertragungsschalters 213a verbunden.
Wie vorstehend erwähnt, existiert die n&spplus;-Schicht 205 aus A-Si:H auf den Grenzflächen unter der Elektrodenverdrahtung der oberen Schicht 217, 225 und 226 und der photoleitenden Halbleiterschicht 14, wodurch der ohmsche Kontakt gebildet wird.
Drei Schutzschichten sind auf und über der photoelektrischen Halbleiterschicht 14 bereitgestellt. Zuerst wird die erste Passivierungsschicht 301 auf der Elektrode der oberen Schicht gebildet, um hauptsächlich die Oberfläche der Halbleiterschicht zu schützen und stabilisieren. Die transparente Isolierschicht 304 mit einer großen Härte, um das ganze Gerät vor Kratzern durch das Original und dergleichen zu schützen, wird auf dem obersten Bereich gebildet, der direkt mit dem Original in Kontakt kommt. Die transparente Isolierschicht 304 wird eine Abriebbeständigkeitsschicht genannt. Ferner wird die zweite Passivierungsschicht 302, um sowohl die enge Kontaktfähigkeit als auch die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verbessern, zwischen der ersten Passivierungsschicht und der Abriebbeständigkeitsschicht gebildet. Zusätzlich wird die elektrostatische Abschirmschicht 303 als eine Schicht als Gegenmaßnahme gegen elektrostatische Ladungen zwischen der zweiten Passivierungsschicht und der Abriebbeständigkeitsschicht gebildet.
In der Ausführungsform ist die erste Passivierungsschicht 301 aus einem Polyimidsystem-Harz, einem Polyamidsystem-Harz, SiN, SiO&sub2; oder dergleichen gemacht. Die zweite Passivierungsschicht 302 ist durch Auftragen eines Epoxysystem-Harzes gebildet. Die transparente Isolierschicht 304 ist aus Mikrolagen-Glas mit einer Dicke von ungefähr 50 um hergestellt. Die Schicht 303 als Gegenmaßnahme gegen elektrostatische Ladungen besteht aus einer transparenten leitenden Schicht aus ITO oder dergleichen, die auf der rückseitigen Oberfläche der transparenten Isolierschicht 304 durch Dampfphasen-Beschichten gebildet ist. Die transparente leitende Schicht 303 wird bei einem konstanten Potential gehalten, indem man ein leitendes Material zwischen der transparenten leitenden Schicht und dem, was man eine Erd-Elektrode nennt, auf dem Träger 201 anordnet.
In dem Seitenrand-Oberflächenbereich des Sensors ist die erste Passivierungsschicht 301 vollständig von der zweiten Passivierungsschicht 302 bedeckt, so daß die Feuchtigkeitsbeständigkeit und Klebstoffeigenschaft verbessert werden.
Ferner können, selbst für den Ladungsspeicherbereich und für den Funktionselementbereich wie beispielsweise Übertragungsschalter oder dergleichen, die nachteiligen Einflüsse durch die elektrostatischen Ladungen verhindert werden, so daß die Störung des Schaltens und dergleichen auch verhindert werden kann.

Ausführungsform 2

Die Fig. 3A und 3B sind eine schematische Querschnittsansicht und eine schematische perspektivische Ansicht, die die zweite Ausführungsform eines Bildlesegeräts der vorliegenden Erfindung zeigen. Fig. 3A zeigt den Bereich, der Fig. 2C entspricht.
In dieser Ausführungsform sind die transparenten leitenden Schichten 303, 305 und 305', die aus ITO oder dergleichen bestehen, als elektrostatische Abschirmschichten als Gegenmaßnahme gegen elektrostatische Ladungen in den Bereichen, die nicht direkt in Kontakt mit einem Original kommen, hinsichtlich der Oberfläche der transparenten Isolierschicht 304, die dem photoelektrischen Umwandlungselementbereich entspricht, der seitlichen Oberfläche des Randbereichs und der Oberfläche, die dem Original gegenübersteht, gebildet. In dieser Ausführungsform ist die erste Passivierungsschicht aus einem Polyimidharz auf den photoelektrischen Umwandlungselementen gebildet, die auf dem Substrat bereitgestellt sind. Ein Epoxyharz wird als die zweite Passivierungsschicht auf die erste Passivierungsschicht aufgetragen. Ferner wird die elektrostatische Abschirmschicht auf dem Mikrolagen-Glas unter Verwendung eines Verfahrens, das nachstehend erklärt werden wird, gebildet und durch das Epoxyharz angeklebt. Die transparenten leitfähigen Schichten 305 und 305' wirken als verbindende Elektroden, um die transparente leitende Schicht 303 auf einem konstanten Potential zu halten. Die verbindenden Elektroden 305 und 305' und die Elektrode, um die transparente leitende Schicht 303 auf einem konstanten Potential zu halten, welche die Erd-Elektrode genannt wird, sind elektrisch durch Auftragen eines leitfähigen Harzes 306 auf die verbindenden Elektroden 305 und 305' und auf ein leitendes Gehäuse 307, das auf dem konstanten Potential gehalten wird, verbunden. Der andere Aufbau ist Fig. 3 ähnlich. In dieser Weise ist es möglich, leicht zu erden, wobei die Klebstoffeigenschaft erhalten bleibt.
Um den vorstehenden Aufbau zu verwirklichen, ist eine Vorrichtung in einem Filmbildungsverfahren der transparenten leitenden Schicht 303 auf dem Mikrolagen-Glas, das die transparente Isolierschicht 304 aufbaut, erforderlich. Gemäß einem gewöhnlichen Verfahren zum Dampfphasen-Beschichten, Sputtern bzw. Zerstäuben, Elektronenstrahl oder einem Verfahren, wodurch eine organische Metallverbindung durch Tauchen aufgetragen und danach gebrannt wird, ist es schwierig, die Schicht aus der transparenten leitenden Schicht auf der rückseitigen Oberfläche des Mikrolagen-Glases und einem Teil seiner oberen Oberfläche kontinuierlich zu bilden. In dieser Ausführungsform jedoch wird der vorstehende Aufbau durch Verwendung des Metall-Nebel-Verfahrens ("metall fog method") (siehe JP-B-55-15545) als einer Art des CVD-Verfahrens erreicht.
Gemäß dem Verfahren zum Dampfphasen-Beschichten, Sputtern bzw. Zerstäuben, Elektronenstrahl oder Eintauchen wird die Filmdicke in dem geschnittenen Eckenbereich des Glases extrem dünn aufgrund der Einflüsse durch die Geradlinigkeit, Schwerkraft, Oberflächenspannung und dergleichen der verdampften Teilchen, und die elektrische Verbindung wird instabil. Andererseits kann, wenn die Dicke des Glases so dick ist, daß sie ungefähr 1 mm ist, durch Abschrägen des Eckbereichs des Glases die Verringerung der Filmdicke auch verringert werden. Es ist jedoch schwierig, dieses Abschrägverfahren auf das Mikrolagen- Glas mit einer Dicke von ungefähr 50 um anzuwenden.
Andererseits wird gemäß dem Metall-Nebel-Verfahren die Flüssigkeit, in der die organische Metallverbindung als ein Grundmaterial von ITO gelöst ist, in einen aus Mikro-Teilchen bestehenden Nebel umgewandelt und auf dem Glasträger abgeschieden. Daher kann durch Einstellen der Befestigungsposition des Glasträgers, der Fortschreitrichtung und Fortschreitgeschwindigkeit die transparente leitende Schicht 303 gleichförmig auf den Oberflächen um den Rand des Mikrolagen-Glases herum gebildet werden. Somit kann die elektrostatische Abschirmschicht mit der stabilen elektrischen Verbindung leicht gebildet werden.
Als ein Verfahren zum Verbinden der verbindenden Elektroden 305 und 305' und der Erd-Elektrode ist ein Verfahren, wodurch ein leitender Kautschuk bzw. Gummi mechanisch gedrückt wird, ein Verfahren durch Löten oder dergleichen ebenso wie das Verfahren in der Ausführungsform bekannt.
Wie vorstehend beschrieben, können gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung die elektrostatische Abschirmschicht und die Erd-Elektrode, die zwischen der zweiten Passivierungsschicht und der transparenten Isolierschicht 304 gebildet ist, leicht verbunden werden, und das Potential der elektrostatischen Abschirmschicht kann leicht bei einem konstanten Wert gehalten werden.
Andererseits kann, da es keinen Bedarf gibt, die elektrische Verbindung an der seitlichen Oberfläche in dem Randbereich, der von der zweiten Passivierungsschicht und der transparenten Isolierschicht sandwichartig umgeben ist, durchzuführen, das Eindringen von Wasser von der seitlichen Oberfläche des Randbereichs verhindert werden und die Klebstoffeigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit können weiter verbessert werden.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß den Strukturen in der ersten und zweiten Ausführungsform, selbst, wenn die elektrostatischen Ladungen auf dem Mikrolagen-Glas aufgrund des Kontakts mit dem Original erzeugt werden, da der Photosensorbereich und die Funktionselementbereiche wie der Kondensatorbereich und der Dünnfilmtransistorbereich elektrisch durch die transparente leitende Schicht abgeschirmt werden. Demgemäß können die Einflüsse wie Signalpegelverschiebung, Störung, Durchbruch des Elements oder dergleichen auf dem Element durch die elektrostatischen Ladungen bis zu dem Niveau beseitigt werden, das praktisch kein Problem verursacht. Darüber hinaus können, da die elektrostatische Abschirmschicht zwischen den Schutzschichten bereitgestellt ist, die photoelektrische Umwandlungsschicht und elektrostatische Abschirmschicht elektrisch mechanisch geschützt werden, und die elektrostatische Abschirmschicht wird nicht abgerieben. So kann das optisch ausgezeichnete Bildlesegerät erhalten werden.

Ausführungsform 3

In der ersten und zweiten Ausführungsform ist die elektrostatische Abschirmschicht als die Schicht als Gegenmaßnahme gegen elektrostatische Ladungen aus einem transparenten leitenden Material aus ITO oder dergleichen gemacht worden. Diese Schicht kann jedoch auch aus einem undurchsichtigen leitenden Material mit einem Fenster gemacht werden.
Fig. 4 zeigt die dritte Ausführungsform der Erfindung unter Betrachtung solch eines Beispiels. Dieses Diagramm zeigt den Bereich, der Fig. 2B entspricht, und die Teile und Bestandteile, die als Bezugszeichen 201 bis 214 und 14 angedeutet sind, sind ähnlich zu den in der ersten Ausführungsform gezeigten.
In der dritten Ausführungsform ist die erste Passivierungsschicht 301 hauptsächlich auf der obersten Schicht-Elektrode gebildet. Die undurchsichtige leitende Schicht 303 ist auf der ersten Passivierungsschicht 301 gebildet. Die zweite Passivierungsschicht 302 ist auf der undurchsichtigen leitenden Schicht 303 gebildet. Die Abriebbeständigkeitsschicht 304 ist auf der Passivierungsschicht 302 gebildet. Die erste und zweite Passivierungsschicht sind in der ersten Ausführungsform für denselben Zweck bereitgestellt. Die undurchsichtige leitende Schicht ist nicht in dem Bereich gebildet, der dem optischen Weg L entspricht, entlang dem das von der Lichtquelle ausgesendete Licht auf das Original eingestrahlt wird und das von dem Original reflektierte Licht den Photosensorbereich erreicht, wodurch ein sogenanntes Fenster gebildet wird.
In dieser Ausführungsform ist die erste Passivierungsschicht 301 durch Polyimid, Siliziumnitrid oder Siliziumdioxid gebildet. Die undurchsichtige leitende Schicht 303 ist aus einem Metallfilm aus Al, Cr oder dergleichen hergestellt. Die Passivierungsschicht 302 ist durch ein Epoxysystem-Harz gebildet. Die Abriebbeständigkeitsschicht 304 besteht aus einem Mikrolagen-Glas mit einer Dicke von ungefähr 50 um.
Mit dem Aufbau der dritten Ausführungsform werden den Effekten in der ersten und zweiten Ausführungsform ähnliche Effekte erzielt. Ferner wird, da die elektrostatische Abschirmschicht undurchsichtig ist und sich in der Nähe der Elemente in dem unteren Bereich befindet, ein bevorzugter Effekt als ein Bildlesegerät vom Kontakttyp erzielt.
Im allgemeinen wird das auf das Original eingestrahlte Licht unregelmäßig reflektiert, und das reflektierte Licht schreitet nicht nur in der Richtung des Photosensorbereichs sondern auch in der Richtung des Kondensatorbereichs oder Schalt-Dünnfilmtransistorbereichs fort, so daß es den Fall gibt, in dem das Streulicht die Signalpegelverschiebung oder Störung verursacht. Insbesondere wird diese Tendenz verstärkt, wenn die Bildlesedichte zunimmt und der Abstand zwischen den Elementen abnimmt. Jedoch hat in dem Aufbau in der dritten Ausführungsform, da die undurchsichtige leitende Schicht als die Schicht als Gegenmaßnahme gegen elektrostatische Ladungen unnötig reflektiertes Licht L' abschirmt, diese Schicht auch die Funktion, Störungen des Dünnfilmtransistors, der die Lichteinstrahlung haßt, zu verhindern. Ferner wird, da die Elektrodenschicht, die bei einem konstanten Potential gehalten wird, der oberen Schicht-Elektrode von jedem Element durch nur die erste Passivierungsschicht gegenübersteht, der kapazitive Bestandteil neu zwischen der oberen Schicht-Elektrode und dem konstanten Potential erzeugt. Somit gibt es den Vorteil, beispielsweise, daß die Signal-Kreuzkopplungen zwischen den nebeneinanderliegenden Bits oder dergleichen verringert werden. Darüber hinaus wird in dem Kondensatorbereich, der eine große Fläche belegt, die gegenüberliegende Elektrode, die auf einem konstanten Potential gehalten wird, neu auf der oberen Schicht-Elektrode erzeugt, so daß es einen großen Vorteil im Sinne der Verringerung der Fläche und hoher Dichte gibt. Es wird nämlich, als Vorteil der Undurchsichtigkeit, das unnötige, unregelmäßig reflektierte Licht abgeschirmt. Als ein Vorteil der dichten Anordnung der undurchsichtigen leitenden Schicht von den Elementen werden die Kreuzkopplungen verringert und die Fläche des Kondensatorbereichs verringert. Da die Durchsichtigkeit und die Undurchsichtigkeit der elektrostatischen Abschirmschicht und die Anordnungsposition dieser Schicht die Elemente sind, die unabhängig ausgewählt werden können. Daher ist es ausreichend, die geeignete Struktur der elektrostatischen Abschirmschicht, entsprechend einem gewünschten Vorteil, auszuwählen.

Ausführungsform 4

Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Sensors in der Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist eine undurchsichtige leitende Schicht aus Al, Cr oder dergleichen als eine elektrostatische Abschirmschicht zwischen der Abriebbeständigkeitsschicht, die aus Mikrolagen-Glas besteht, und der zweiten Passivierungsschicht aus einem Epoxysystem- Harz bereitgestellt.
Ein Beleuchtungsfenster ist in der undurchsichtigen leitenden Schicht gebildet. Die vierte Ausführungsform ist in einer Weise aufgebaut, die Ausführungsform 2 ähnlich ist, außer, daß die undurchsichtige leitende Schicht mit dem Beleuchtungsfenster als eine elektrostatische Abschirmschicht verwendet wird.
Wie vorstehend beschrieben, werden durch Bereitstellung der undurchsichtigen leitenden Schicht zwischen der Abriebbeständigkeitsschicht und der zweiten Passivierungsschicht die folgenden Vorteile erhalten. (1) Die Verbindung zu der Erd-Elektrode kann leicht durchgeführt werden. (2) Die Feuchtigkeitsbeständigkeit und Klebstoff-Eigenschaft werden verbessert. (3) Die nachteiligen Einflüsse durch das unnötig reflektierte Licht können verhindert werden.
Obwohl die vorstehende Ausführungsform unter Verwendung des Sensors vom sogenannten TFT-Typ als das photoelektrische Umwandlungselement beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf den Typ des photoelektrischen Umwandlungselements beschränkt, sondern kann auch auf andere Typen wie beispielsweise den photoleitenden Typ, den Photodiodentyp, den Phototransistortyp und den Sandwich-Typ angewendet werden.
Fig. 6 ist ein schematisches Anordnungs-Diagramm eines Faksimile-Geräts unter Verwendung des Bildlesegeräts gemäß der Erfindung.
In dem Diagramm wird, wenn ein Originalbild übertragen wird, ein Original 101 auf einen Bildsensor 100 vom Kontakttyp durch eine Druckwalze 102 gepreßt und in Richtung eines Pfeiles a durch die Druckwalze 102 und eine Zuführwalze 103 verschoben. Die Oberfläche des Originals wird mit einer Xenonlampe 104 als einer Lichtquelle beleuchtet. Das von dem Original reflektierte Licht wird in den Sensor 100 eingegeben und in das elektrische Signal umgewandelt, das der Bildinformation des Originals entspricht, und übertragen.
In dem Empfangs-Modus wird ein Aufzeichnungspapier 105 von einer Druckwalze 106 befördert, und das dem Empfangssignal entsprechende Bild wird von einem Thermokopf 107 wiedergegeben.
Das ganze Gerät wird von einer Steuerung eines System- Steuerungsträgers 108 gesteuert. Elektrische Leistung wird von einer Energiequelle 109 zu jedem Antriebssystem und jedem Schaltkreis geliefert.

Claims

1. Photosensor umfassend

eine Vielzahl photoelektrischer Umwandlungselemente (208), die auf einem transparenten Träger (.201) angeordnet sind, und

eine schützende Vielschichtanordnung (300), die auf den photoelektrischen Umwandlungselementen (208) angeordnet ist und einen transparenten Bereich mit der Eigenschaft hat, von einem Original (P) reflektiertes Licht durchzulassen, wobei der Photosensor dadurch gekennzeichnet ist, daß die schützende Vielschichtanordnung (300)

eine erste Passivierungsschicht (301), die auf den photoelektrischen Umwandlungselementen (208) gebildet ist,

eine transparente Isolierschicht (304), die neben dem Original (P) angeordnet ist,

eine zweite Passivierungsschicht (302) und eine elektrostatische Abschirmschicht (303) umfaßt,

wobei die zweite Passivierungsschicht (302) und die elektrostatische Abschirmschicht (303) zwischen der ersten Passivierungsschicht (301) und der transparenten Isolierschicht (304) angeordnet sind.

2. Photosensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmschicht (303) eine transparente leitende Schicht ist.

3. Photosensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente leitende Schicht aus ITO hergestellt ist.

4. Photosensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmschicht (303) eine undurchsichtige leitende Schicht mit einem Licht transmittierenden Bereich ist.

5. Photosensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchsichtige leitende Schicht ein Metallfilm ist.

6. Photosensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallfilm aus Aluminium oder Chrom ist.

7. Photosensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Isolierschicht (304) eine über der zweiten Passivierungsschicht (302) gebildete Abriebbeständigkeitsschicht ist.

8. Photosensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmschicht (303) zwischen der ersten (301) und zweiten Passivierungsschicht (302) gebildet ist.

9. Photosensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmschicht (303) zwischen der zweiten Passivierungsschicht (302) und der Abriebbeständigkeitsschicht (304) gebildet ist.

10. Photosensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Passivierungsschicht (301) aus einem Polyimidsystem- Harz oder einem Polyamidsystem-Harz hergestellt ist.

11. Photosensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Passivierungsschicht (301) aus SiN oder SiO&sub2; hergestellt ist.

12. Photosensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Passivierungsschicht (302) aus einem Epoxysystem- Harz hergestellt ist.

13. Photosensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abriebbeständigkeitsschicht (304) aus Glas hergestellt ist.

14. Photosensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmschicht (303) geerdet ist.

15. Photosensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmschicht (303) so gebildet ist, daß sie einen Bereich der oberen Oberfläche (305) und den Seitenrand (305') der transparenten Isolierschicht (304) bedeckt.

16. Photosensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kondensatorbereich (212).

17. Photosensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schalttransistor (213).

18. Photosensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Umwandlungselemente (208) eine photoleitende Schicht (14) aus amorphen Silizium haben.

19. Bildlesegerät umfassend eine Lichtquelle (230), um ein Original (P) zu beleuchten, und einen Photosensor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Kondensatorbereich (212) ein Ladungsspeicherungsbereich ist, der Schaltbereich (213) einen Übertragungsschalter (213a) und einen Entladungsschalter (213b);

eine Verdrahtung (214), um das Signal von dem Übertragungsschalter (213a) auszugeben und einen Belastungskondensator (223), um die von dem Schalter (213a) übertragenen Ladungen zu laden, umfaßt.

20. Bildlesegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Umwandlungselemente (208) auf einer geraden Linie, entsprechend der ganzen Breite des Originals (P) angeordnet sind, wobei das reflektierte Licht (L) des auf die Oberfläche des Originals (P), das über den photoelektrischen Umwandlungselementen (208) angebracht ist, von der rückseitigen Oberflächenseite des transparenten isolierenden Trägers (201) durch den transparenten isolierenden Träger eingestrahlten Lichts von den photoelektrischen Umwandlungselementen (208) empfangen wird.

21. Bildlesegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Abschirmschicht (303) auf der Seite der photoelektrischen Umwandlungselemente der transparenten Isolierschicht (304), auf der Randseite (305') der transparenten Isolierschicht (304) und auf einem Bereich der Oberfläche auf der Originalseite der transparenten Isolierschicht (304), die nicht in Kontakt mit dem Original (P) kommt, gebildet ist.

22. Verfahren zur Herstellung eines Photosensors, gekennzeichnet durch die Schritte zur

a) Bildung photoelektrischer Umwandlungselemente (208) auf einem transparenten Träger (201),

b) Bildung einer ersten und einer zweiten Passivierungsschicht (301, 302) auf den photoelektrischen Umwandlungselementen (208),

c) Herstellung von Mikrolagen-Glas (304) und Bildung einer elektrostatischen Abschirmschicht (303) auf einer ersten Oberfläche des Mikrolagen-Glases (304), auf einem Teil einer zweiten Oberfläche auf der Seite, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und auf mindestens einer Randoberfläche, die sich zu der ersten und zweiten Oberfläche fortsetzt, und

d) Anhängen der ersten Oberfläche, auf der die elektrostatische Abschirmschicht (303) gebildet ist, an die erste und zweite Passivierungsschicht (301, 302).

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmschicht (303) durch ein Metall- Nebel-Verfahren gebildet wird.