JP2005311315A - 有機情報読み取りセンサとその製造方法、及びそれを用いた情報読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、有機材料を受光部に用いた読み取りセンサにおいて、隣り合う受光部間の光漏れを抑制し、高詳細で高品質な情報の読み取りを行うようにすること。
【解決手段】電極間に少なくとも１種の有機材料を挟み光信号を電気信号に変換する受光部２１を複数個備えた有機情報読み取りセンサ２３において、複数の受光部２１の間に非透光性絶縁体２２が配置された構成とした。複数の受光部２１の間に非透光性絶縁体２２を配置することで、迷光の発生が抑制され、滲み等のない高品位な情報の読み取りが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、文字や図形等の各種情報を電気信号として取り出す有機情報読み取りセンサとその製造方法、及びそれを用いた情報読み取り装置に関するものである。

文字や図形等の各種情報を、光を用いて電気情報へと変換する情報読み取りセンサは、ファクシミリやスキャナ、デジタルカメラ等幅広い製品で使用されており、その方式もＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）をはじめとし様々なものが用いられている。

この情報読み取りセンサは光信号を電気信号に変換するための複数の受光部から構成されており、他の光源部、セルフォックレンズ等のレンズ系と組み合わせることによってＣＩＳに代表されるような情報読み取りモジュールを形成している。

従来その受光部には主に無機のフォトダイオード、フォトコンダクタ、フォトトランジスタやそれらの応用部品等が用いられてきたが、このような無機材料を用いた受光部はその作製に大掛りな半導体プロセスが必要であることや、工数が非常に多いこと、さらには大面積化が難しいことなどから低コスト化が困難であるという課題を有していた。そこで（非特許文献１）に記載されているように、受光部に有機材料を用いることによるコスト削減が試みられている。

ここで、有機材料を用いた受光部すなわち有機光電変換素子について図面を用いて説明を行う。

図１０は、従来の一般的な有機光電変換素子の要部断面図である。

図１０において、５１は基板、５２は陽極、５３は光電変換領域、５４は電子供与性材料からなる電子供与性層、５５は電子受容性材料からなる電子受容性層、５６は陰極である。

この有機光電変換素子は、ガラス等の光透過性の基板５１上にスパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電性膜からなる陽極５２と、陽極５２上に電子供与性層５４と電子受容性層５５をそれぞれ抵抗加熱蒸着法等によって成膜した光電変換領域５３、さらにその上部に抵抗加熱蒸着法等により形成された金属からなる陰極５６とを備えている。

上記構成を有する有機光電変換素子に光照射を行うと、光電変換領域５３にて光吸収が起こり、励起子が形成される。

続いて、キャリアが分離されて電子は電子受容性層５５を通して陰極５６へ、正孔は電子供与性層５４を通して陽極５２へと移動する。

これにより両電極間には起電力が発生し、外部回路をつなげることで電気信号を取り出すことが可能となる。

このように、有機光電変換素子は非常に簡便な方法で形成できるにもかかわらず無機の光電変換素子と同様の機能を発現できることから非常に注目を集めている素子である。

この有機光電変換素子を受光部に用いた情報読み取りセンサ（以下「有機情報読み取りセンサ」と称す）の要部断面図を図１１に示す。

図１１において、基板５７、陽極５８、光電変換領域５９、陰極６０という構成材料は有機光電変換素子のものと同様であり、陽極５７と陰極６０で挟まれた部分が各々受光部として機能する。

また、このような有機情報読み取りセンサにおいて、読み取り検体からの直接光、または反射光はレンズ等を介して各受光部へと導かれ、各々の光量に対応した電気信号へと変換される。なお通常の有機情報読み取りセンサでは、有機材料のキャリア移動度が低く隣り合う受光部間のキャリア漏れが無視できることや、低コスト化のためなどから有機材料はパターニングされず全面に成膜されており、受光部毎には分離されていない。
Ｇ．Ｙｕ， Ｙ．Ｃａｏ， Ｊ．Ｗａｎｇ， Ｊ．ＭｃＥｌｖａｉｎ ａｎｄ Ａ．Ｊ．Ｈｅｅｇｅｒ， Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ． １０２， ９０４（１９９９）

上述した従来の有機情報読み取りセンサのように、特に、有機材料が隣り合う受光部間でつながっている構成では、読み取る情報の解像度が低く受光部間の間隔が広い場合には何ら問題ないが、解像度が高くなり高精細化が必要な場合には有機材料等を介して漏れる迷光の影響が大きくなり、読み取り品質の低下を招くことが課題となっていた。

この迷光の発生の要因として大きく次の２つが考えられる。１つ目は、センサ外部から光が入射する際の光漏れによる迷光である。これは検体とセンサの間隔が広い場合や、入射光の絞りが甘く本来入射すべき受光部に隣接する受光部にも光が到達してしまうこと等で発生してしまうものである。

２つ目はセンサ内の光の拡散、伝搬によるものであり、所定の受光部によって吸収されなかった光が反射を繰り返しながら横方向へと広がるなどして発生する。

いずれの迷光も、センサが高精細になるほど、言いかえれば隣り合う受光素子の間隔が狭くなればなるほどその影響が大きくなり読み取り品質が大きく低下してしまう。

本発明は上記課題を解決するものであり、隣り合う受光部間の光漏れを抑制し、高精細で高品質な有機情報読み取りセンサを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明は、電極間に少なくとも１種の有機材料を挟み光信号を電気信号に変換する受光部を複数個備えた有機情報読み取りセンサにおいて、複数の受光部の間に非透光性絶縁体が配置された構成とした。

これにより、隣り合う受光部間の光漏れを抑制し、高精細で高品質な有機情報読み取りセンサを提供することが可能となる。

本発明によれば、複数の受光部の間に非透光性の絶縁体を配置することにより、迷光の発生を抑制し、滲み等のない高品位な情報読み取りが可能な有機情報読み取りセンサを提供することができる。

本願の請求項１に係る発明は、電極間に少なくとも１種の有機材料を挟み光信号を電気信号に変換する受光部を複数個備えた有機情報読み取りセンサにおいて、複数の受光部の間に非透光性絶縁体が配置されたことを特徴としたものであり、受光部の構成材料内を光が拡散、伝播するのを抑制することが可能となる。これにより滲みが少なく高品質で高精細な有機情報読み取りセンサを提供することが可能となる。

本願の請求項２に係る発明は、複数の受光部が非透光性絶縁体によってそれぞれ完全に隔離されていることを特徴としたものであり、受光部の構成材料内を光が拡散、伝播するのを抑制することが可能となる。また特に有機材料だけでなく電極部をも非透光性の絶縁体によって隔離することによって、受光部間の光漏れを大幅に低減することが可能となり、これにより滲みが少なく高品質で高精細な有機情報読み取りセンサを提供することができる。なお本実施の形態における受光部とは電極及びその間に狭持された有機物のことであり、例えばその領域外での電極配線等については隔離されていなくても何等問題ない。

本願の請求項３に係る発明は、非透光性絶縁体の厚さをｔｉ、受光部の厚さをｔｄとしたとき、ｔｉ≧ｔｄであることを特徴としたものであり、隣接する受光部への迷光を非透光性絶縁体によって遮断することが可能であることから、滲みが少なく高品質で高精細な有機情報読み取りセンサを提供することができる。ｔｉとｔｄとの関係はｔｉ≧ｔｄとすることにより本発明の効果を発現するが、好ましくはｔｉ≧２ｔｄ、特に好ましくはｔｉ≧５ｔｄである。なお本実施の形態における受光部も電極及びその間に狭持された有機物のことを指す。

本願の請求項４に係る発明は、複数の受光部がそれぞれ個別の発光部を有することを特徴としたものであり、受光部に発光部が併設されることにより、発光部を受光部に対して斜め側方に配置する必要がなくなるため、大幅に小型化した有機情報読み取りセンサを提供することが可能となる。また、このように受光部と発光部を併設することによって２次元の画像読み取り素子も実現可能となる。

本願の請求項５に係る発明は、複数の受光部と発光部とが積層されていることを特徴としたものであり、受光部に発光部が併設されることにより、発光部を受光部に対して斜め側方に配置する必要がなくなるため、大幅に小型化した有機情報読み取りセンサを提供することが可能となる。また、このように受光部と発光部を併設することによって２次元の画像読み取り素子も実現可能となる。

本願の請求項６に係る発明は、複数の受光部がそれぞれ個別のレンズアレイを有することを特徴としたものであり、効率良く光を捕集することが可能であることから高感度の有機情報読み取りセンサを提供することができる他、焦点深度が深い有機情報読み取りセンサを提供することができる。

本願の請求項７に係る発明は、レンズアレイが、非透光性絶縁体によって分離されていることを特徴としたものであり、非透光性絶縁体を形成した後にレンズアレイを形成することで特別な位置あわせをすることなく、簡便に各受光素子に対応したレンズアレイを形成することが可能である。なお、レンズアレイの形成は、非透光性の絶縁体を形成した後にレンズを形成できるものであればどのようなものであってもよいが、簡便に形成可能なインクジェット法等のウエットプロセスを用いるのが好ましい。

本願の請求項８に係る発明は、受光部が基板上に少なくとも２つの電極と、その電極間に少なくとも一種の電子供与性有機材料と、フラーレン類及び／またはカーボンナノチューブ類を含む電子受容性材料からなる光電変換領域を有する有機光電変換素子からなることを特徴としたものであり、構成が簡単であり低コストな有機情報読み取りセンサを提供することが可能である。

本願の請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８の発明の有機情報読み取りセンサを用いた情報読み取り装置としたものであり、高精細で高感度な有機情報読み取りセンサを用いることにより、高性能で安価なファクシミリや複写機、デジタルカメラ等の情報読み取り装置を提供することができる。

本願の請求項１０に係る発明は、電極間に少なくとも１種の有機材料を挟み光信号を電気信号に変換する受光部を複数個備え、複数の受光部の間に非透光性絶縁体が配置された有機情報読み取りセンサの製造方法において、非透光性絶縁体が、受光部より前に形成されることを特徴とする有機情報読み取りセンサの製造方法であり、受光素子よりも前に非透光性絶縁体を形成するため、製造に用いる材料やプロセスの制限が少なく、安定かつ任意の形状に非透光性絶縁体を形成することができる。これにより、高精細で高感度の有機情報読み取りセンサを提供することが可能となる。

以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における有機情報読み取りモジュールの斜視図である。

図１に示すように、有機情報読み取りモジュールは、基板２０上に形成された複数の受光部２１の間に非透光性絶縁体２２が配置された有機情報読み取りセンサ２３と、セルフォックレンズ等のレンズ系２４、さらには光源部２５を有している。

光源部２５からの光は原稿２６等の検体によって反射され、レンズ系２４を介して受光部２１へと入射され、有機情報読み取りセンサ２３は入射された光を電気信号へ変換し、この電気信号を外部回路へ取り出すことによって情報の読み取りが行われる。

その際、有機情報読み取りセンサ２３を構成する各受光部２１が互いに非透光性絶縁体２２によって隔離されることによって迷光が大幅に抑制された高品位な情報読み取りを実現することが可能となる。

このように、本実施の形態の有機情報読み取りセンサ２３は、受光部２１を支持するための基板２０と、光信号を電気信号に変換するための受光部２１、さらには受光部２１を分離するための非透光性絶縁体２２を有している。

基板２０としては受光部２１を支持できるものであればどのようなものであってもよく、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂等の各種高分子材料、さらにはシリコンウエハーをはじめとする各種金属材料等が用いられる。

受光部２１は、図２に示すように、基板２０上に陽極３９、光電変換領域４０、電子供与性材料からなる電子供与性層４１、電子受容性材料からなる電子受容性層４２、及び陰極４３で構成されている。

ガラス等の光透過性の基板２０上にスパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電性膜からなる陽極３９と、陽極３９上に電子供与性層４１と電子受容性層４２をそれぞれ抵抗加熱蒸着法等によって成膜した光電変換領域４０、さらに、その上部に抵抗加熱蒸着法等により形成された金属からなる陰極４３とを備えている。

上記構成を有する有機光電変換素子に、光照射を行うと光電変換領域４０にて光吸収が起こり、励起子が形成される。続いてキャリアが分離されて電子は電子受容性層４２を通して陰極４３へ、正孔は電子供与性層４１を通して陽極４３へと移動する。これにより両電極間には起電力が発生し、外部回路をつなげることで電気信号を取り出すことが可能となる。

ここで、電子供与性層４１の構成材料である電子供与性材料としては、フェニレンビニレン、フルオレン、カルバゾール、インドール、ピレン、ピロール、ピコリン、チオフェン、アセチレン、ジアセチレン等の誘導体を繰り返し単位として有する重合体及び他のモノマーとの共重合体、また、デンドリマーとして総称される一群の高分子材料が用いられる。また、高分子に限定されるものではなく、例えばポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ３−メチルチオフェン等も用いることができる。

また、電子受容性層４２の構成材料である電子受容性材料としては１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体等が用いられる。

非透光性絶縁体２２に用いる材料に要求される特性としては、電気及び光を通さないことはもちろんのこと、任意の形状にパターニングできるということも重要である。このような特性を満たす材料としては、光硬化性樹脂等の各種高分子材料や酸化クロム等の金属酸化物等が挙げられる。

陽極３９には、ＩＴＯやＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ₂）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）が、また陰極４３には通常Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料が用いられる。

また、必要に応じて各電極と光電変換領域４０との間にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物）等の高分子材料やＬｉＦをはじめとする金属フッ化物や酸化物等をバッファ層として導入する素子構成も好適に用いられる。

さらに、陽極３９、陰極４３をいずれもＩＴＯやＡＴＯ、ＡＺＯさらにはＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属薄膜といった光透過性の材料で構成することにより光透過性を付与することも可能となり、これにより光透過性の受光部２１を提供することもできる。

なお、図１に示す有機情報読み取りセンサ２３は、受光部２１が一次元上に配置されるラインセンサとしての例を示しているが、二次元に配置しエリアセンサとして用いることや、さらにこのエリアセンサを曲げて使用するなどしても全く問題はない。

有機情報読み取りセンサ２３における非透光性絶縁体２２の構成バリエーションについてさらに説明する。

図３は、本発明の実施の形態１における有機情報読み取りセンサの要部断面図である。

図３において、各受光部２１は基板２０上に、陽極３９、光電変換領域４０、陰極４３から構成されている。

図３示す有機情報読み取りセンサ２３が従来のものと異なっているのは、各受光部２１の間に非透光性絶縁体２２ａが配置されている点である。

非透光性絶縁体２２ａは、図３に示すように、光電変換領域４０の上に、陰極４３と同一面の高さになるように配設されている。

非透光性絶縁体２２ａによって受光部２１間の光の伝搬が大幅に制限され、ある受光部２１に入射した光はその受光部２１のみで吸収され電気信号へと変換されるようになる。

このように、受光部２１間を光が伝搬し迷光となるのを抑制することができ、高品質で高解像度の有機情報読み取りセンサ２３を提供することが可能となる。

図４は、本発明の実施の形態１における有機情報読み取りセンサの要部断面図である。

図４において、各受光部２１は基板２０上に、陽極３９、光電変換領域４０、陰極４３から構成されている。

図４に示す有機情報読み取りセンサ２３が図３に示したものと異なっているのは、複数の受光部２１が非透光性絶縁体２２ｂによって完全に隔離されている点である。

ここでの完全に隔離と言うのは、隣り合う受光部２１の陽極３９同士、光電変換領域４０同士、陰極４３同士がお互いに同一平面状でつながっていないことを指している。

これにより、ある受光部２１に入射した光はその受光部２１のみで吸収され電気信号へと変換され、図３に示したものよりも光電変換領域４０や各電極、またはそれらの界面領域中を光が伝搬され迷光となるのを完全に抑制することができるようになる。

なお、各受光部２１を分離する場合には各電極の配線が重要であるが、例えば各受光部２１の信号を別々に取り出すことのできるようなＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板を用いること等で解決することができる。

また、非透光性絶縁体２２ｂの材料としては、光を遮断することができ、絶縁性を有するものであればどのようなものであってもよく、Ｃｒ₂Ｏ₃をはじめとする酸化物や各種高分子材料等が好適に用いられる。

図５は、本発明の実施の形態１における有機情報読み取りセンサの要部断面図である。

図５において、各受光部２１は基板２０上に、陽極３９、光電変換領域４０、陰極４３から構成されている。

図５に示す有機情報読み取りセンサ２３が図３、図４に示したものと異なっているのは、非透光性絶縁体２２ｃの厚さｔｉが、受光部２１の厚さｔｄよりも厚い点である。

すなわち図５に示す有機情報読み取りセンサ２３では、非透光性絶縁体２２ｃが受光部２１よりも上方に突き出ている。このような構成にすることで受光部２１に入射する光の斜め成分を遮断することが可能となり、高解像度の情報読み取りを行うことができる。

さらに、非透光性絶縁体２２ｃは受光部２１の保護材としての役割も果たし、例えば有機情報読み取りセンサ２３が直接検体に接触するような場合であっても、受光部２１は非透光性絶縁体２２ｃによって保護され、破損を抑制することができる。

なお、図５に示す有機情報読み取りセンサ２３は、図４と同様に受光部２１を完全に遮断した構成を示しているが、図３に示したように、光電変換領域４０や陽極３９を遮断しない構成であってもよい。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における有機情報読み取りセンサの要部断面図である。

図６において、２０は基板、２１は受光部、２２ｄは非透光性絶縁体、５０は発光部である。

図６に示す情報読み取りセンサ２３では、非透光性絶縁体２２ｄによって分離された複数の受光部２１がそれぞれ個別の発光部５０を有しており、さらに、発光部５０は基板２０と受光部２１との間に形成され、受光部２１と発光部５０とが積層された構成となっている。

図６に示すように、受光部２１と発光部５０とを積層することで、図１に示したような、斜めから原稿等の検体に対して光照射するためのスペースが不要となり、情報読み取り装置としての小型化、省スペース化が可能となる。

なお、発光部５０と受光部２１との配置関係については、効果的に光照射及び受光ができるものであればどのようなものであっても良く、例えば図６に示したような基板２０／発光部５０／受光部２１の順に積層した形態だけでなく、基板２０／受光部２１／発光部５０の順に積層する形態などであってもよい。

そして、受光部２１がそれぞれ個別の発光部５０を有しているという点では、受光部２１と発光部５０とを同一平面あるいは略同一平面に並べたり、完全に積層するのではなく、ずらして積層する形態等も考えられる。

この場合、発光部５０からの光の照射方向と受光部２１への光の入射方向とにズレが生じるので、図６に示したように完全に積層した場合よりも情報読み取り装置としてスペースを必要とするが、それでも光源を別にした場合の図１に示す構成よりも省スペースを実現できる。

なお、上記説明では、受光部２１に対し発光部５０を個別に設ける形態について説明したが、単一の発光部５０あるいは幾つかの受光部２１に対して共通に設ける発光部５０という形態も考えられる。

また、非透光性絶縁体２２ｄの配置構成としては、実施の形態１における図３〜図５に示したように各種の構成パターンが適用できる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における有機情報読み取りセンサの要部断面図である。

図７において、各受光部２１は基板２０上に、陽極３９、光電変換領域４０、陰極４３から構成されている。

図７に示す有機情報読み取りセンサは、複数の受光部２１がそれぞれ個別のレンズアレイ１２を有しており、焦点深度が深く、高品質の情報読み取りを行うことができる。

レンズアレイ１２の配置は、シート状のレンズアレイ１２を受光部２１上に位置合わせしたうえで貼り付ける手法等が好適に用いられるが、その他にも非透光性絶縁体２２ｅで囲まれた受光部２１上に樹脂等を塗布するなどして、非透光性絶縁体２２ｅによって分離されているようにレンズアレイ１２を形成する方法も好適に用いられる。

各受光部２１に個別のレンズアレイ１２を形成することによって、図１に示す外部のセルフォックレンズ等のレンズ系２４が不用となり、大幅に小型、薄型化された完全密着型の情報読み取りモジュールを提供することが可能となる。

そして、受光部２１毎に分離されたレンズアレイ１２を用いれば、レンズアレイ１２中の迷光を大幅に改善することができ、高品質の情報読み取りを行うことが可能である。

従来の完全密着型の情報読み取りモジュールのほとんどはレンズを有していないため焦点深度が浅かったが、本実施の形態の有機情報読み取りセンサは各画素に非透光性絶縁体２２ｅで分離されたレンズアレイ１２を配置しているため焦点深度の深い完全密着型情報読み取りモジュールを提供することが可能である。

なお、非透光性絶縁体２２ｅの配置構成としては、実施の形態１における図３〜図５に示したように各種の構成パターンが適用できる。

さらに、実施の形態２と同様に受光部２１が個別の発光部を有する構成にも適用可能である。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４における有機光電変換素子の要部断面図である。

図８では、基板２０上の陽極３９、陰極４３間に光電変換領域１５が形成されており、光電変換領域１５は、電極間に少なくとも一種の電子供与性材料１６と、フラーレン類及び／またはカーボンナノチューブ類を含む電子受容性材料１７からなる光電変換領域１５を有する。

これらの材料を用いた有機光電変換素子は、図２に示したような電子供与性有機材料と電子受容性材料とを積層した場合に比べ、各材料を混合したものを塗布するだけでよく、容易に受光部２１を形成できる。

そのため、構成が簡単で、低コストな有機情報読み取りセンサ、及び情報読み取り装置を提供することが可能となる。

なお、本実施の形態で示した光電変換領域１５の構成は、既に説明した実施の形態１〜３の何れにおいても適用可能である。

（実施の形態５）
本発明の有機情報読み取りセンサの製造方法について述べる。

図９（ａ）〜（ｇ）に、本発明の実施の形態５における有機情報読み取りセンサの製造工程図を示す。

図９において、まずスパッタリング法により、ガラス基板３０上にＩＴＯ膜３１を成膜する（図９（ａ））。このＩＴＯ膜３１上にスピンコート法等によりレジスト膜３２を形成し、上部にマスク３３を配置する（図９（ｂ））。

次に、このマスク３３を介して露光した後現像してレジスト膜３２を所定の形状にパターニングする（図９（ｃ））。

続いてＩＴＯ膜３１をエッチングし所定の形状のＩＴＯ電極を形成する（図９（ｄ））。

次に、このガラス基板３０上にスパッタリング法により酸化クロム膜３４を形成し、さらにその上部にレジスト膜３２を形成して、ＩＴＯ膜３１のパターニングと同様にマスク露光及び現像することでレジスト膜３２をパターニングする（図９（ｅ））。

さらに、このレジスト膜３２をマスク３３にして酸化クロム膜３４をエッチングすることで非透光性絶縁体を形成する（図９（ｆ））。

このようにして形成した基板上にインクジェット法やマスク蒸着法用いて光電変換領域３６及び電極３７等を形成する（図９（ｇ））。これにより非透光性絶縁体によって各受光部が分離された有機情報読み取りセンサを形成することができる。

また、本発明の非透光性絶縁体は、迷光を抑制し高品位な情報読み取りを可能にするだけでなく、有機情報読み取りセンサの製造プロセスにおいても大きな利点を有している。

例えば、色情報の読み取りを可能にするために近接する光電変換画素を異なる材料で形成する必要がある場合、一般的にはこのようなパターニングはインクジェット法によって光電変換領域を塗り分けることで行われるが、解像度が高く画素間隔が狭いものでは材料が隣の画素まで広がってしまいうまく塗り分けることができない。そこで材料の広がりを抑えるために感光性高分子材料等によって画素形成層と呼ばれる壁を形成し、その内部に塗布した材料を留める方法等が用いられている。

また、この画素形成層を用いることにより光電変換領域上に形成する上部電極のパターニングも不要になる。本発明の非透光性絶縁体はこの画素形成層の役割も果たすことができ、光電変換材料やカラーフィルター材料等のパターニングを容易にするとともに画素を任意の形状に規定するのに利用することが可能である。

さらに、本発明の非透光性絶縁体はその膜厚を光電変換領域の厚さに比べ十分に厚くすることで画素周辺部の静電容量を大幅に低減することができ寄生容量の影響が小さい高感度な情報読み取りを可能にする。

本発明にかかる有機情報読み取りセンサは、低コストで簡便に製造することが可能でありながら、迷光等の影響を抑えることで高解像度、高品位な情報読み取りを行うことができ、文字や図形との各種情報を読み取る情報読み取り装置として有用である。

本発明の実施の形態１における有機情報読み取りモジュールの斜視図 本発明の実施の形態１における有機光電変換素子の要部断面図 本発明の実施の形態１における有機情報読み取りセンサの要部断面図 本発明の実施の形態１における有機情報読み取りセンサの要部断面図 本発明の実施の形態１における有機情報読み取りセンサの要部断面図 本発明の実施の形態２における有機情報読み取りセンサの要部断面図 本発明の実施の形態３における有機情報読み取りセンサの要部断面図 本発明の実施の形態４における有機光電変換素子の要部断面図 本発明の実施の形態５における有機情報読み取りセンサの製造工程図 従来の一般的な有機光電変換素子の要部断面図 従来の有機光電変換素子を用いた情報読み取りセンサの要部断面図

符号の説明

１６ 電子供与性材料
１７ 電子受容性材料
２０ 基板
２１ 受光部
２２ 非透光性絶縁体
２３ 有機情報読み取りセンサ
２４ レンズ系
２５ 光源部
２６ 原稿
３０ ガラス基板
３１ ＩＴＯ膜
３２ レジスト膜
３３ マスク
３４ 酸化クロム膜
３７ 電極
３９ 陽極
１５、４０ 光電変換領域
４１ 電子供与性層
４２ 電子受容性層
４３ 陰極

Claims (10)

1. 電極間に少なくとも１種の有機材料を挟み光信号を電気信号に変換する受光部を複数個備えた有機情報読み取りセンサにおいて、前記複数の受光部の間に非透光性絶縁体が配置されたことを特徴とする有機情報読み取りセンサ。
2. 前記複数の受光部が、前記非透光性絶縁体によってそれぞれ完全に隔離されていることを特徴とする請求項１に記載の有機情報読み取りセンサ。
3. 前記非透光性絶縁体の厚さをｔｉ、前記受光部の厚さをｔｄとしたとき、ｔｉ≧ｔｄであることを特徴とする請求項１または２に記載の有機情報読み取りセンサ。
4. 前記複数の受光部がそれぞれ個別の発光部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機情報読み取りセンサ。
5. 前記複数の受光部と発光部とが積層されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の有機情報読み取りセンサ。
6. 前記複数の受光部がそれぞれ個別のレンズアレイを有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の有機情報読み取りセンサ。
7. 前記レンズアレイが、前記非透光性絶縁体によって分離されていることを特徴とする請求項６に記載の有機情報読み取りセンサ。
8. 前記受光部が基板上に少なくとも２つの電極と、その電極間に少なくとも一種の電子供与性有機材料と、フラーレン類及び／またはカーボンナノチューブ類を含む電子受容性材料からなる光電変換領域を有する有機光電変換素子からなることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の有機情報読み取りセンサ。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の有機情報読み取りセンサを用いたことを特徴とする情報読み取り装置。
10. 電極間に少なくとも１種の有機材料を挟み光信号を電気信号に変換する受光部を複数個備え、前記複数の受光部の間に非透光性絶縁体が配置された有機情報読み取りセンサの製造方法において、前記非透光性絶縁体が、前記受光部より前に形成されることを特徴とする有機情報読み取りセンサの製造方法。

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