JP2019145623A - 有機光電変換装置及び有機光電変換装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光を異なる波長帯毎に分光して計測する上で、有機光電変換部を保護し、製造を簡略化する有機光電変換装置及び有機光電変換装置の製造方法を提供する。【解決手段】有機光電変換装置１００は、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０を備える。第１及び第２有機光電変換素子１０，２０は、光Ｌの入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置される。第１有機光電変換素子１０は、第１素子本体１１と、第１素子本体１１を被覆する第１本体保護膜１３と、を有する。第１素子本体１１は、第１基板１１ａ、透明電極１１ｃ，１１ｆ、光Ｌの第１波長帯に感度を有する有機光電変換部１１ｅを含む。第２有機光電変換素子２０は、第２素子本体２１と、第２素子本体２１を被覆する第２本体保護膜２３と、を有する。第２素子本体２１は、第２基板２１ａ、透明電極２１ｃ、非透明電極２１ｇ、光Ｌの第２波長帯に感度を有する有機光電変換部２１ｆを含む。【選択図】図１
Description
本発明は、有機光電変換装置及び有機光電変換装置の製造方法に関する。
従来の有機光電変換装置に関する技術として、例えば下記特許文献１には、第１電極、第２電極、第１電極と第２電極との間に配置された第１有機光活性領域、及び、第１電極と第２電極との間に配置された第２有機光活性領域を有する積層型有機感光デバイスが記載されている。特許文献１に記載された積層型有機感光デバイスでは、第１有機光活性領域と第２有機光活性領域とは、異なる吸収特性を有している。
上述したような有機光電変換装置では、光を異なる波長帯毎に分光して計測する上で、酸素又は水蒸気に弱い有機光電変換部を用いていることから、有機光電変換部を大気等のガスから保護することが望まれる。このような要求に加えて、例えばフレキシブルな生産対応力を高めるべく、製造の簡略化も求められている。
そこで、本発明は、光を異なる波長帯毎に分光して計測する上で、有機光電変換部を保護しつつ製造を簡略化することが可能な有機光電変換装置及び有機光電変換装置の製造方法を提供することを課題とする。
本発明に係る有機光電変換装置は、光を電気エネルギに変換する第１及び第２有機光電変換素子を備え、第１及び第２有機光電変換素子は、光の入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置され、第１有機光電変換素子は、第１基板、第１及び第２透明電極、並びに、光の第１波長帯に感度を有する有機光電変換部を含む第１素子本体と、第１素子本体を被覆する第１保護膜と、を有し、第２有機光電変換素子は、第２基板、第３透明電極、電極、並びに、光の第２波長帯に感度を有する有機光電変換部を含む第２素子本体と、第２素子本体を被覆する第２保護膜と、を有する。
この有機光電変換装置では、第１及び第２有機光電変換素子が光の入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置され、光が異なる波長帯毎に分光されて計測される。このような積層構造により、光軸調整を不要にすることができる。第１及び第２有機光電変換素子それぞれでモジュール化できるため、第１及び第２有機光電変換素子それぞれを個別に所望の条件で作製することが容易となる。また、第１及び第２有機光電変換素子では、各有機光電変換部が第１及び第２保護膜によってそれぞれ保護されており、各有機光電変換部を大気等のガスから保護できる。したがって、光を異なる波長帯毎に分光して計測する上で、有機光電変換部を保護しつつ製造を簡略化することが可能となる。
本発明に係る有機光電変換装置では、第１波長帯は、第２波長帯よりも短い波長帯であってもよい。一般的に、有機光電変換部では、その感度に係る波長帯よりも短い波長の光について、多少は受光してしまう傾向を有する場合がある。この点、本発明では、第２波長帯よりも短い波長帯の第１波長帯の光が第１有機光電変換素子で受光された後に、第２波長帯の光が第２有機光電変換素子で受光される。そのため、第１有機光電変換素子で第２波長帯の光を受光してしまう場合を抑制でき、第１及び第２波長帯の光のそれぞれを第１及び第２有機光電変換素子のそれぞれで確実に受光することができる。
本発明に係る有機光電変換装置は、第１有機光電変換素子の光入射側に設けられ、第１及び第２波長帯の光を透過するマルチバンドパスフィルタを備えていてもよい。これにより、第１及び第２波長帯の光のみを第１及び第２有機光電変換素子で確実に受光することができる。
本発明に係る有機光電変換装置は、第１有機光電変換素子の光入射側に設けられ、第１波長帯の下限よりも長い波長の光を透過させる第１フィルタと、第１有機光電変換素子と第２有機光電変換素子との間に設けられ、第２波長帯の上限よりも長い波長の光を遮断する第２フィルタと、を備えていてもよい。これにより、第１及び第２波長帯の光を第１及び第２有機光電変換素子で確実に受光することができる。
本発明に係る有機光電変換装置では、第１及び第２保護膜は、無機膜、有機膜、又は無機膜及び有機膜の積層膜であってもよい。本発明に係る有機光電変換装置では、第１及び第２保護膜は、アルミナ、酸化チタン及びポリパラキシリレンの少なくとも何れかを含んでいてもよい。この場合、第１及び第２有機光電変換素子の各有機光電変換部を効果的に保護することができる。
本発明に係る有機光電変換装置では、第１有機光電変換素子は、第１基板を被覆する第１基板保護膜を有し、第２有機光電変換素子は、第２基板を被覆する第２基板保護膜を有していてもよい。これにより、第１及び第２有機光電変換素子の各有機光電変換部を、第１及び第２基板に含まれるガスから保護することができる。
本発明に係る有機光電変換装置では、第１及び第２透明電極は、第１保護膜を介して外部と電気的に接続され、第３透明電極及び電極は、第２保護膜を介して外部と電気的に接続されていてもよい。この場合、第１及び第２有機光電変換素子との電気的な接続を実現させるために、第１及び第２保護膜の一部を除去する必要がない。有機光電変換部を保護しつつ製造を簡略化する上記作用効果は顕著となる。
本発明に係る有機光電変換装置は、第１有機光電変換素子は、第１保護膜の外表面を被覆する第３保護膜を有し、第２有機光電変換素子は、第２保護膜の外表面を被覆する第４保護膜を有していてもよい。この場合、第３及び第４保護膜によって第１及び第２有機光電変換素子の対擦傷性を向上させることができる。
本発明に係る有機光電変換装置では、第３保護膜は、第１保護膜の外表面において第１及び第２透明電極に電気的に接続された金属配線上の一部を被覆せず、第４保護膜は、第２保護膜の外表面において第３透明電極及び電極に電気的に接続された金属配線上の一部を被覆しなくてもよい。これにより、第３及び第４保護膜を備えた場合でも、第１及び第２有機光電変換素子との電気的な接続を容易に実現できる。
本発明に係る有機光電変換装置では、第１有機光電変換素子は、光の入射方向に沿って積層されるように複数配置され、複数の第１有機光電変換素子における各有機光電変換部それぞれの第１波長帯は、互いに異なる波長帯であってもよい。この場合、少なくとも３つの波長帯毎に光を分光して計測することが可能となる。
本発明に係る有機光電変換装置の製造方法は、第１基板上において、第１透明電極、第１波長帯に感度を有する有機光電変換部及び第２透明電極を蒸着し、第１素子本体を得る工程と、第１素子本体を蒸着又は原子層堆積法により第１保護膜で被覆し、第１有機光電変換素子を得る工程と、第２基板上において、第３透明電極、第２波長帯に感度を有する有機光電変換部及び電極を蒸着し、第２素子本体を得る工程と、第２素子本体を蒸着又は原子層堆積法により第２保護膜で被覆し、第２有機光電変換素子を得る工程と、第１有機光電変換素子及び第２有機光電変換素子を、光の入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置する工程と、を備える。
この有機光電変換装置の製造方法によれば、第１及び第２有機光電変換素子を用い、それらを光の入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置することで、光を異なる波長帯毎に分光して計測する有機光電変換装置を製造できる。当該製造に際して、光軸調整を不要にすることができる。第１及び第２有機光電変換素子それぞれでモジュール化できるため、第１及び第２有機光電変換素子それぞれを個別に所望の条件で作製することが容易となる。また、第１及び第２有機光電変換素子では、各有機光電変換部を第１及び第２保護膜によってそれぞれ保護し、各有機光電変換部を大気等のガスから保護できる。したがって、光を異なる波長帯毎に分光して計測する上で、有機光電変換部を保護しつつ製造を簡略化することが可能となる。
本発明に係る有機光電変換装置の製造方法は、第１有機光電変換素子の光入射側に、第１及び第２波長帯の光を透過するマルチバンドパスフィルタを設ける工程を備えていてもよい。これにより、製造された有機光電変換装置では、第１及び第２波長帯の光を第１及び第２有機光電変換素子で確実に受光することができる。
本発明に係る有機光電変換装置の製造方法は、第１有機光電変換素子の光入射側に、第１波長帯の下限よりも長い波長の光を透過させる第１フィルタを設けると共に、第１有機光電変換素子と第２有機光電変換素子との間に、第２波長帯の上限よりも長い波長の光を遮断する第２フィルタを設ける工程を備えていてもよい。これにより、製造された有機光電変換装置では、第１及び第２波長帯の光を第１及び第２有機光電変換素子で確実に受光することができる。
本発明に係る有機光電変換装置の製造方法は、第１基板を蒸着又は原子層堆積法により第１基板保護膜で被覆する工程と、第２基板を蒸着又は原子層堆積法により第２基板保護膜で被覆する工程と、を備えていてもよい。これにより、製造された有機光電変換装置では、第１及び第２有機光電変換素子の各有機光電変換部を、第１及び第２基板に含まれるガスから保護することができる。
本発明に係る有機光電変換装置の製造方法は、第１保護膜の外表面をラミネート加工によって第３保護膜で被覆すると共に、第２保護膜の外表面をラミネート加工によって第４保護膜で被覆する工程を備えていてもよい。この場合、製造された有機光電変換装置では、第３及び第４保護膜によって第１及び第２有機光電変換素子の耐擦傷性を向上させることができる。
本発明によれば、光を異なる波長帯毎に分光して計測する上で、有機光電変換部を保護しつつ製造を簡略化することが可能な有機光電変換装置及び有機光電変換装置の製造方法を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図１に示される有機光電変換装置１００は、例えばヘルスケア用、生化学検査、バイオ分析用ないし放射線非破壊計測用の薄膜型光デバイスである。有機光電変換装置１００は、互いに異なる複数の波長帯の光を同時検出可能な複数波長検出デバイスである。ここでの有機光電変換装置１００は、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを同時検出する２波長検出デバイスである。有機光電変換装置１００は、第１有機光電変換素子１０と、第２有機光電変換素子２０と、マルチバンドパスフィルタ３０と、を備える。
第１有機光電変換素子１０及び第２有機光電変換素子２０は、光Ｌを電気エネルギに変換する素子である。第１有機光電変換素子１０及び第２有機光電変換素子２０は、光Ｌの入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置されて接合されている。第１有機光電変換素子１０と第２有機光電変換素子２０とは、当接していてもよいし、それらの間に他の光学素子が配置されていてもよい。
第１有機光電変換素子１０は、第２有機光電変換素子２０に対して光Ｌの入射側に位置する。第１有機光電変換素子１０は、検出対象の波長以外の波長の光Ｌを透過する半透過型の有機光電変換素子である。第１有機光電変換素子１０は、第１素子本体１１、第１素子本体１１を囲うように被覆する第１本体保護膜（第１保護膜）１３、及び、第１本体保護膜１３を囲うように被覆する第１ラミネート膜（第３保護膜）１５を有する。
第１素子本体１１は、第１基板１１ａ、第１基板保護膜１１ｂ、透明電極（第１透明電極）１１ｃ、金属配線１１ｄ、有機光電変換部１１ｅ、透明電極（第２透明電極）１１ｆ及び金属配線１１ｇを含む。
第１基板１１ａは、フィルム状を呈するフィルム基板である。第１基板１１ａは、透明である。「透明」とは、検出する光Ｌに対して透過性を有することを意味する。例えば「透明」は、全光線透過率が７０％以上あり、具体的には、検出する波長選択範囲の光Ｌについて全光線透過率が８５％以上あることである（以下の透明において同じ）。「フィルム」とは、例えば薄いシートを意味し、「フィルム状」とは、例えば薄いシート状を意味する（以下のフィルム及びフィルム状において同じ）。第１基板１１ａは、例えばガラス又は樹脂（ポリイミド、あるいはポリエチレンテレフタレート等）により形成されている。
第１基板保護膜１１ｂは、第１基板１１ａの外表面の少なくとも一部を被覆する膜である。第１基板保護膜１１ｂは、液体、酸素等の気体、及び水蒸気に対してバリア性を有する。第１基板保護膜１１ｂは、特に水蒸気に対して高いバリア性（低い水蒸気透過度）を有する。第１基板保護膜１１ｂは、原子層堆積法（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）により成膜されたＡＬＤ成膜である。第１基板保護膜１１ｂは、透明である。第１基板保護膜１１ｂは、無機膜、有機膜、又は無機膜及び有機膜の積層膜である。ここでは、第１基板保護膜１１ｂは、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及び酸化チタン（ＴｉＯ２）の多層構造により形成されている。
透明電極１１ｃは、透明な導電膜である。透明電極１１ｃは、第１基板１１ａの表面上に設けられている。透明電極１１ｃは、第１基板１１ａの表面に、第１基板保護膜１１ｂを介して積層されている。透明電極１１ｃは、第１基板保護膜１１ｂと当接する。透明電極１１ｃは、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）により形成されている。透明電極１１ｃは、金属配線１１ｄに電気的に接続されている。
金属配線１１ｄは、第１基板１１ａの表面上に設けられている。金属配線１１ｄは、第１基板１１ａの表面に、第１基板保護膜１１ｂを介して積層されている。金属配線１１ｄは、第１基板保護膜１１ｂと当接する。金属配線１１ｄは、第１本体保護膜１３を介して、外部のＩ−Ｖアンプ２と導通している。つまり、金属配線１１ｄに電気的に接続された透明電極１１ｃとＩ−Ｖアンプ２とは、第１本体保護膜１３を介して電気的に接続されている。金属配線１１ｄとＩ−Ｖアンプ２との導通の経路上には、第１本体保護膜１３が存在しており、第１本体保護膜１３には、当該通電のための開口（除去部分）は設けられていない。Ｉ−Ｖアンプ２は、電流及び電圧の変換増幅器である。Ｉ−Ｖアンプ２は、有機光電変換装置１００の出力信号をデジタル信号に変換し、例えば時系列で信号量変化を記憶する等の処理行う処理回路３と電気的に接続されている。
有機光電変換部１１ｅは、有機半導体を含む光電変換膜である。有機光電変換部１１ｅは、光Ｌの第１波長帯に感度を有する受光部である。ここでの有機光電変換部１１ｅでは、ドナー材料としてホウ素サブフタロシアニンクロリド（ＳｕｂＰｃ）が用いられ、アクセプター材料として炭素分子フラーレン（バックミンスターフラーレン：Ｃ６０）が用いられている。第１波長帯は、第２波長帯よりも短い波長帯である。第１波長帯は、例えば５４１ｎｍ〜５５１ｎｍである。有機光電変換部１１ｅは、透明電極１１ｃ上に設けられている。有機光電変換部１１ｅは、透明電極１１ｃにおいて第１基板１１ａ側とは反対側の表面に積層されている。
透明電極１１ｆは、透明な導電膜である。透明電極１１ｆは、金属１１ｆ１と誘電体１１ｆ２とを含む金属誘電体積層膜（Metal-Dielectric-Multilayer：ＭＤＭ）である。透明電極１１ｆは、有機光電変換部１１ｅ上に設けられている。透明電極１１ｆは、有機光電変換部１１ｅにおいて第１基板１１ａ側とは反対側の表面に積層されている。透明電極１１ｆは、有機光電変換部１１ｅを介して透明電極１１ｃと対向する。透明電極１１ｆと透明電極１１ｃとは、積層方向と直交する方向において互いにずれて配置されている。透明電極１１ｃの金属１１ｆ１は、例えば金（Ａｕ）により形成されている。透明電極１１ｃの誘電体１１ｆ２は、例えば三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）により形成されている。透明電極１１ｆは、金属配線１１ｇに電気的に接続されている。透明電極１１ｆは、透明電極１１ｃとは非接触である。透明電極１１ｆは、透明電極１１ｃとは電気的に接続されていない。
金属配線１１ｇは、第１基板１１ａの表面上に設けられている。金属配線１１ｇは、第１基板１１ａの表面に、第１基板保護膜１１ｂを介して積層されている。金属配線１１ｇは、第１基板保護膜１１ｂと当接する。金属配線１１ｇは、第１本体保護膜１３を介して、外部のバイアス電圧源４と導通している。つまり、金属配線１１ｇに電気的に接続された透明電極１１ｆとバイアス電圧源４とは、第１本体保護膜１３を介して電気的に接続されている。金属配線１１ｇとバイアス電圧源４との導通の経路上には、第１本体保護膜１３が存在しており、第１本体保護膜１３には、当該通電のための開口（除去部分）は設けられていない。バイアス電圧源４は、有機光電変換部１１ｅに印加する電圧を供給する。ここでのバイアス電圧源４は、負電圧を供給する、具体的には、−５〜０Ｖ程度の電圧を供給して動作させる。
第１本体保護膜１３は、第１素子本体１１の外表面の少なくとも一部を被覆する膜である。第１本体保護膜１３は、液体、酸素等の気体、及び水蒸気に対してバリア性を有する。第１本体保護膜１３は、特に水蒸気に対して高いバリア性を有する。第１本体保護膜１３は、ＡＬＤ法により成膜されたＡＬＤ成膜である。第１本体保護膜１３は、透明である。第１本体保護膜１３は、無機膜、有機膜、又は無機膜及び有機膜の積層膜である。第１本体保護膜１３は、例えばアルミナ及び酸化チタンの多層構造により形成されている。
第１ラミネート膜１５は、第１本体保護膜１３の外表面の少なくとも一部を被覆する膜である。第１ラミネート膜１５は、第１本体保護膜１３の外表面における光入射側と光入射側の反対側とを被覆する。第１ラミネート膜１５は、ラミネート加工により形成されている。第１ラミネート膜１５は、１又は複数のフィルムが貼り合わされて形成されている。第１ラミネート膜１５は、物理的衝撃に強い材料により形成されている。第１ラミネート膜１５は、透明である。第１ラミネート膜１５には、第１本体保護膜１３の外表面における金属配線１１ｄ上の一部が被覆されないように、当該一部を露出させる露出部１５ａが形成されている。第１ラミネート膜１５には、第１本体保護膜１３の外表面における金属配線１１ｇ上の一部が被覆されないように、当該一部を露出させる露出部１５ｂが形成されている。なお、金属配線１１ｄ，１１ｇ上の第１本体保護膜１３の当該一部についても、例えばレーザ光照射又はプラズマ照射によって除去し、金属配線１１ｄ，１１ｇを露出させてもよい。
第２有機光電変換素子２０は、第１有機光電変換素子１０に対して、光Ｌの入射側と反対側に位置する。第２有機光電変換素子２０は、非透過型の有機光電変換素子である。第２有機光電変換素子２０は、第２素子本体２１、第２素子本体２１を囲うように被覆する第２本体保護膜（第２保護膜）２３、及び、第２本体保護膜２３を囲うように被覆する第２ラミネート膜（第４保護膜）２５を有する。
第２素子本体２１は、第２基板２１ａ、第２基板保護膜２１ｂ、透明電極（第３透明電極）２１ｃ、金属配線２１ｄ、バッファ層２１ｅ、有機光電変換部２１ｆ、非透明電極（電極）２１ｇ、金属配線２１ｈを含む。
第２基板２１ａは、フィルム状を呈するフィルム基板である。第２基板２１ａは、透明である。第２基板２１ａは、例えばガラス又は樹脂により形成されている。
第２基板保護膜２１ｂは、第２基板２１ａの外表面の少なくとも一部を被覆する膜である。第２基板保護膜２１ｂは、液体、酸素等の気体、及び水蒸気に対してバリア性を有する。第２基板保護膜２１ｂは、特に水蒸気に対して高いバリア性を有する。第２基板保護膜２１ｂは、ＡＬＤ法により成膜されたＡＬＤ成膜である。第２基板保護膜２１ｂは、透明である。第２基板保護膜２１ｂは、無機膜、有機膜、又は無機膜及び有機膜の積層膜である。ここでは、第２基板保護膜２１ｂは、例えばアルミナ及び酸化チタンの多層構造により形成されている。
透明電極２１ｃは、透明な導電膜である。透明電極２１ｃは、第２基板２１ａの表面上に設けられている。透明電極２１ｃは、第２基板２１ａの表面に、第２基板保護膜２１ｂを介して積層されている。透明電極２１ｃは、第２基板保護膜２１ｂと当接する。透明電極２１ｃは、例えば酸化インジウムスズにより形成されている。透明電極２１ｃは、金属配線２１ｄに電気的に接続されている。
金属配線２１ｄは、第２基板２１ａの表面上に設けられている。金属配線２１ｄは、第２基板２１ａの表面に、第２基板保護膜２１ｂを介して積層されている。金属配線２１ｄは、第２基板保護膜２１ｂと当接する。金属配線２１ｄは、第２本体保護膜２３を介して、外部のバイアス電圧源５と導通している。つまり、金属配線２１ｄに電気的に接続された透明電極２１ｃとバイアス電圧源５とは、第２本体保護膜２３を介して電気的に接続されている。金属配線２１ｄとバイアス電圧源５との導通の経路上には、第２本体保護膜２３が存在しており、第２本体保護膜２３には、当該通電のための開口（除去部分）は設けられていない。バイアス電圧源５は、有機光電変換部２１ｆに印加する電圧を供給する。ここでのバイアス電圧源５は、負電圧を供給する、具体的には、−５〜０Ｖ程度の電圧を供給して動作させる。
バッファ層２１ｅは、透明電極２１ｃと有機光電変換部２１ｆとの間におけるエネルギ順位を調整すると共に暗電流を抑制する。バッファ層２１ｅは、金属酸化膜により構成されている。バッファ層２１ｅは、例えば三酸化モリブデンにより形成されている。バッファ層２１ｅは、透明である。バッファ層２１ｅは、透明電極２１ｃ上に設けられている。バッファ層２１ｅは、透明電極２１ｃにおいて第２基板２１ａ側とは反対側の表面に積層されている。
有機光電変換部２１ｆは、有機半導体を含む光電変換膜である。有機光電変換部２１ｆは、光Ｌの第２波長帯に感度を有する受光部である。ここでの有機光電変換部２１ｆでは、ドナー材料として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）が用いられ、アクセプター材料として炭素分子フラーレンが用いられている。第２波長は、第１波長帯よりも長い波長帯である。第２波長は、例えば６８５ｎｍ〜６９５ｎｍである。有機光電変換部２１ｆは、バッファ層２１ｅ上に設けられている。有機光電変換部２１ｆは、バッファ層２１ｅにおいて第２基板２１ａ側とは反対側の表面に積層されている。有機光電変換部２１ｆの少なくとも一部は、光Ｌの入射方向から見て、第１有機光電変換素子１０の有機光電変換部１１ｅと重なるように配置されている。つまり、有機光電変換部１１ｅの配置領域と有機光電変換部２１ｆの配置領域とは、光Ｌの入射方向から見て重なっている。
非透明電極２１ｇは、透明ではない導電膜である。非透明電極２１ｇは、有機光電変換部２１ｆ上に設けられている。非透明電極２１ｇは、有機光電変換部２１ｆにおいて第２基板２１ａ側とは反対側の表面に積層されている。非透明電極２１ｇは、有機光電変換部２１ｆを介して透明電極２１ｃと対向する。非透明電極２１ｇと透明電極２１ｃとは、積層方向と直交する方向において互いにずれて配置されている。非透明電極２１ｇは、チタン及びアルミニウムの２層膜あるいはアルミニウムにより形成されている。非透明電極２１ｇは、金属配線２１ｈに電気的に接続されている。非透明電極２１ｇは、透明電極２１ｃとは非接触である。非透明電極２１ｇは、透明電極２１ｃとは電気的に接続されていない。
金属配線２１ｈは、第２基板２１ａの表面上に設けられている。金属配線２１ｈは、第２基板２１ａの表面に、第２基板保護膜２１ｂを介して積層されている。金属配線２１ｈは、第２基板保護膜２１ｂと当接する。金属配線２１ｈは、第２本体保護膜２３を介して、外部のＩ−Ｖアンプ６と導通している。つまり、金属配線２１ｈに電気的に接続された非透明電極２１ｇとＩ−Ｖアンプ６とは、第２本体保護膜２３を介して電気的に接続されている。金属配線２１ｈとＩ−Ｖアンプ６との導通の経路上には、第２本体保護膜２３が存在しており、第２本体保護膜２３には、当該通電のための開口（除去部分）は設けられていない。Ｉ−Ｖアンプ６は、電流及び電圧の変換増幅器である。Ｉ−Ｖアンプ６は、有機光電変換装置１００の出力信号をデジタル信号に変換し、例えば時系列で信号量変化を記憶する等の処理行う処理回路７と電気的に接続されている。
第２本体保護膜２３は、第２素子本体２１の外表面の少なくとも一部を被覆する膜である。第２本体保護膜２３は、液体、酸素等の気体、及び水蒸気に対してバリア性を有する。第１本体保護膜１３は、特に水蒸気に対して高いバリア性を有する。第２本体保護膜２３は、ＡＬＤ法により成膜されたＡＬＤ成膜である。第２本体保護膜２３は、透明である。第２本体保護膜２３は、無機膜、有機膜、又は無機膜及び有機膜の積層膜である。第２本体保護膜２３は、例えばアルミナ及び酸化チタンの多層構造により形成されている。
第２ラミネート膜２５は、第２本体保護膜２３の外表面の少なくとも一部を被覆する膜である。第２ラミネート膜２５は、第２本体保護膜２３の外表面における光入射側と光入射側の反対側とを被覆する。第２ラミネート膜２５は、ラミネート加工により形成されている。第２ラミネート膜２５は、１又は複数のフィルムが貼り合わされて形成されている。第２ラミネート膜２５は、物理的衝撃に強い材料により形成されている。第２ラミネート膜２５は、透明である。第２ラミネート膜２５には、第２本体保護膜２３の外表面における金属配線２１ｄ上の一部が被覆されないように、当該一部を露出させる露出部２５ａが形成されている。第２ラミネート膜２５には、第２本体保護膜２３の外表面における金属配線２１ｈ上の一部が被覆されないように、当該一部を露出させる露出部２５ｂが形成されている。
マルチバンドパスフィルタ３０は、第１有機光電変換素子１０の光入射側に接合されている。マルチバンドパスフィルタ３０は、光Ｌの入射方向に沿って複数のフィルタＦが接着剤８を介して積層された構造を有する。マルチバンドパスフィルタ３０と第１有機光電変換素子１０とは、当接していてもよいし、それらの間に他の光学素子が配置されていてもよい。マルチバンドパスフィルタ３０は、図２に示される波長と透過率（Transmittance）との関係を有するバンドパスフィルタであって、第１波長帯及び第２波長帯を透過帯域（透過波長域）として有する。
次に、以上のように構成された有機光電変換装置１００の製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示されるように、第１基板１１ａを準備する。図３（ｂ）に示されるように、第１基板１１ａの外表面を被覆するように、ＡＬＤ法により第１基板保護膜１１ｂを成膜する。図３（ｃ）に示されるように、第１基板保護膜１１ｂを成膜した第１基板１１ａ上に、透明電極１１ｃ、金属配線１１ｄ、有機光電変換部１１ｅ、透明電極１１ｆ及び金属配線１１ｇを蒸着する。これにより、第１素子本体１１を得る。
図４（ａ）に示されるように、第１素子本体１１の外表面を被覆するように、ＡＬＤ法により第１本体保護膜１３を成膜する。図４（ｂ）に示されるように、第１本体保護膜１３が成膜された第１素子本体１１を被覆するようにラミネート加工を施し、第１ラミネート膜１５を成膜する。金属配線１１ｄを、第１本体保護膜１３を介して外部のＩ−Ｖアンプ２と電気的に接続する。金属配線１１ｇを、第１本体保護膜１３を介して外部のバイアス電圧源４と電気的に接続する。これにより、第１有機光電変換素子１０を得る。
第１有機光電変換素子１０の形成とは別に、図３（ａ）〜図４（ｂ）と同様にして、第２有機光電変換素子２０１を得る。すなわち、第２基板２１ａの外表面を被覆するように第２基板保護膜２２ｂを成膜する。第２基板２１ａ上に、透明電極２１ｃ、金属配線２１ｄ、バッファ層２１ｅ、有機光電変換部２１ｆ、非透明電極２１ｇ及び金属配線２１ｈを蒸着し、第２素子本体２１を得る。第２素子本体２１の外表面を被覆するように第２本体保護膜２３を成膜する。ラミネート加工を施して第２ラミネート膜２５を成膜する。金属配線２１ｄを、第２本体保護膜２３を介して外部のバイアス電圧源５と電気的に接続すると共に、金属配線２１ｈを、第２本体保護膜２３を介して外部のＩ−Ｖアンプ６と電気的に接続する。これにより、第２有機光電変換素子２０を得る。
得られた第１有機光電変換素子１０及び第２有機光電変換素子２０を、光Ｌの入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置して接合する。第１有機光電変換素子１０の光入射側にマルチバンドパスフィルタ３０を設ける。以上により、有機光電変換装置１００が製造される。
以上、有機光電変換装置１００では、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０が光Ｌの入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置され、光Ｌが異なる波長帯毎に分光されて計測される。このような積層構造により、光軸調整を不要にすることができる。第１及び第２有機光電変換素子１０，２０それぞれでモジュール化できるため、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０それぞれを個別に所望の条件で作製することが容易となる。また、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０では、各有機光電変換部１１ｅ，２１ｆが第１及び第２本体保護膜１３，２３によってそれぞれ保護されており、各有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを大気等のガス（水蒸気を含む）から保護できる。
したがって、有機光電変換装置１００によれば、光Ｌを異なる波長帯毎に分光して計測する上で、有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを保護しつつ、装置の光学系ひいては製造を簡略化することが可能となる。有機光電変換装置１００の小型化が可能となる。第１及び第２本体保護膜１３，２３により保護できることから、環境耐性を高めることができると共に、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０を接着剤を介して接合する場合に、当該接着剤への耐性を高めることができる。
一般的に、有機光電変換部は、その感度に係る波長帯よりも短い波長の光についても、多少は受光してしまうという傾向を有する。この点、有機光電変換装置１００では、第１有機光電変換素子１０の有機光電変換部１１ｅの第１波長帯は、第２有機光電変換素子２０の有機光電変換部２１ｆの第２波長帯よりも短い波長帯である。そのため、第２波長帯よりも短い波長帯の第１波長帯の光Ｌが第１有機光電変換素子１０で受光された後に、第２波長帯の光Ｌが第２有機光電変換素子２０で受光される。これにより、有機光電変換部１１ｅ，２１ｆの当該特性に応じた精度よい分光計測が可能となり、第１有機光電変換素子１０で第２波長帯の光Ｌを受光してしまう場合を抑制でき、第１及び第２波長帯の光Ｌのそれぞれを第１及び第２有機光電変換素子１０，２０のそれぞれで確実に受光することが可能となる。
有機光電変換装置１００は、マルチバンドパスフィルタ３０を備えている。これにより、第１及び第２波長帯の光Ｌを第１及び第２有機光電変換素子１０，２０で確実に受光することができる。
有機光電変換装置１００では、第１及び第２本体保護膜１３，２３は、無機膜、有機膜、又は無機膜及び有機膜の積層膜である。特に、有機光電変換装置１００では、第１及び第２保護膜は、アルミナ及び酸化チタンを含んでいる。これにより、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０の各有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを効果的に保護することができる。
有機光電変換装置１００では、第１有機光電変換素子１０は、第１基板１１ａを被覆する第１基板保護膜１１ｂを有する。第２有機光電変換素子２０は、第２基板２１ａを被覆する第２基板保護膜２１ｂを有する。これにより、第１及び第２基板１１ａ，２１ａの透湿性を低下させることができる。第１及び第２有機光電変換素子１０，２０の各有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを、第１及び第２基板１１ａ，２１ａに含まれるガス（水蒸気を含む）から保護することができる。
有機光電変換装置１００では、第１本体保護膜１３が薄いことから、透明電極１１ｃ，１１ｆが第１本体保護膜１３を介して外部と電気的に接続されている。第２本体保護膜２３が薄いことから、透明電極２１ｃ及び非透明電極２１ｇが第２本体保護膜２３を介して外部と電気的に接続されている。この場合、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０との電気的な接続を実現させるために、第１及び第２本体保護膜１３，２３の一部を除去する必要がない。第１及び第２本体保護膜１３，２３の保護機能を十分に発揮できる。有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを保護しつつ製造を簡略化する上記作用効果は顕著となる。なお、接触容量の増加となる電気的接続部の第１及び第２本体保護膜１３，２３については、高繰り返し事象の計測への適用を考慮し、上述もしたように、例えばレーザ光照射又はプラズマ照射によって取り除かれていてもよい。
有機光電変換装置１００は、第１有機光電変換素子１０は第１ラミネート膜１５を更に有し、第２有機光電変換素子２０は第２ラミネート膜２５を更に有する。第１及び第２ラミネート膜１５，２５によって第１及び第２有機光電変換素子１０，２０の対擦傷性を向上させることができる。
有機光電変換装置１００では、第１ラミネート膜１５は、第１本体保護膜１３の外表面において金属配線１１ｄ，１１ｇ上の一部を被覆しない。第２ラミネート膜２５は、第２本体保護膜２３の外表面において金属配線２１ｄ，２１ｈ上の一部を被覆しない。これにより、第１及び第２ラミネート膜１５，２５を備えた場合でも、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０との電気的な接続を容易に実現できる。第１及び第２ラミネート膜１５，２５を備えた場合に、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０との導通が困難になるのを防止できる。
有機光電変換装置１００の製造方法では、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０を用い、それらを光Ｌの入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置することで、光Ｌを異なる波長帯毎に分光して計測する有機光電変換装置１００を製造できる。当該製造に際して、光軸調整を不要にすることができる。第１及び第２有機光電変換素子１０，２０それぞれでモジュール化できるため、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０それぞれを個別に所望の条件で作製することが容易となる。また、第１及び第２有機光電変換素子１０，２０では、各有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを第１及び第２保護膜によってそれぞれ保護し、各有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを大気等のガスから保護できる。したがって、光Ｌを異なる波長帯毎に分光して計測する上で、有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを保護しつつ製造を簡略化することが可能となる。
有機光電変換装置１００の製造方法では、第１有機光電変換素子１０の光入射側に、マルチバンドパスフィルタ３０を設ける。これにより、製造された有機光電変換装置１００では、マルチバンドパスフィルタ３０で光Ｌをフィルタリングし、検出波長範囲の狭小化を行い、第１及び第２波長帯の光Ｌを第１及び第２有機光電変換素子１０，２０で確実に受光することができる。
有機光電変換装置１００の製造方法では、第１基板１１ａをＡＬＤ法により第１基板保護膜１１ｂで被覆する。第２基板２１ａをＡＬＤ法により第２基板保護膜２１ｂで被覆する。これにより、製造された有機光電変換装置１００では、第１及び第２有機光電変換素子１０の各有機光電変換部１１ｅ，２１ｆを、第１及び第２基板１１ａ，２１ａに含まれるガスから保護することができる。
有機光電変換装置１００の製造方法では、第１本体保護膜１３の外表面をラミネート加工によって第１ラミネート膜１５で被覆する。これと共に、第２本体保護膜２３の外表面を、ラミネート加工によって第２ラミネート膜２５で被覆する。この場合、製造された有機光電変換装置１００では、第１及び第２ラミネート膜１５，２５によって第１及び第２有機光電変換素子１０，２０の耐擦傷性を向上させることができる。
有機光電変換装置１００では、透明電極１１ｆと透明電極１１ｃとが積層方向と直交する方向に互いにずれて配置され、非透明電極２１ｇと透明電極２１ｃとが積層方向と直交する方向に互いにずれて配置されている。これにより、透明電極１１ｃ，１１ｆ．２１ｃ及び非透明電極２１ｇの外部への電気的接続が容易になる。
図５（ａ）は、有機光電変換装置１００の受光感度の測定結果を示すグラフである。図中では、縦軸が第１及び第２有機光電変換素子１０，２０の受光感度（出力）を示し、横軸が光Ｌの波長を示す（後述の図５（ｂ）及び図６において同様）。図５（ａ）に示されるように、有機光電変換装置１００では、第１波長帯の光Ｌと第２波長帯の光Ｌとを精度よく同時検出することを確認することができる。
なお、第１有機光電変換素子１０は、図１に示す状態に対して上下反転した構造、すなわち、ＭＤＭである透明電極１１ｆが入射側に位置するように反転配置した構造であってもよい。この場合でも、第１波長帯の光Ｌと第２波長帯の光Ｌとを同時検出することができる。
図５（ｂ）は、透明電極１１ｆが入射側に位置するように第１有機光電変換素子１０を反転配置した場合における、有機光電変換装置１００の受光感度の測定結果を示すグラフである。図５（ｂ）に示されるように、第１有機光電変換素子１０を反転配置した有機光電変換装置１００においても、第１波長帯の光Ｌと第２波長帯の光Ｌとを精度よく同時検出することを確認することができる。また、ＩＴＯの透明電極１１ｃが入射側に位置する構造（図５（ａ）の結果）に比べて、ＭＤＭである透明電極１１ｆが入射側に位置するように反転配置した構造（図５（ｂ）の結果）は、高い受光感度を実現できることがわかる。
有機光電変換装置１００では、第１有機光電変換素子１０の透明電極１１ｆとしてＭＤＭを採用している。これにより、透明電極１１ｆの光Ｌに対する透過性を確保しつつ、ホウ素サブフタロシアニンクロリド及び炭素分子フラーレンを用いた有機光電変換部１１ｅへの透明電極１１ｆの蒸着に際して、歩留まりを高めることができる。
ここで、第１及び第２本体保護膜１３，２３と第１及び第２基板保護膜１１ｂ，２１ｂとについて、水蒸気に対するバリア性を評価するバリア性評価試験を行った。バリア性評価試験では、ポリイミドで形成されたフィルム基板上に、第１及び第２本体保護膜１３，２３並びに第１及び第２基板保護膜１１ｂ，２１ｂに対応するＡＬＤ成膜を成膜し、実施例を得た。ＡＬＤ成膜は、アルミナ及び酸化チタンの多層構造により形成した。ここでは、アルミナの層と酸化チタンの層とを交互に堆積し、合計３０層の多層構造のＡＬＤ成膜とした。また、ポリイミドで形成されたフィルム基板のみからなる比較例を準備した。実施例及び比較例に水蒸気を透過させ、その水蒸気透過度（ｇ／ｍ２．ｄａｙ）をＭＯＣＯＮ法又はカルシウム法により測定した。バリア性評価試験では、ＪＩＳ Ｋ７１２９（赤外線センサ法）に準拠して実施した。
このようなバリア性評価試験の結果、比較例の水蒸気透過度が１３４（ｇ／ｍ２．ｄａｙ）であったのに対し、実施例では、水蒸気透過度を０．３６（ｇ／ｍ２．ｄａｙ）まで低下できることがわかった。これにより、有機光電変換装置１００の水蒸気に対する高いバリア性を確認することができた。
第２有機光電変換素子２０に対応する実施例と、第２基板保護膜２２ｂ及び第２本体保護膜２３が設けられていない第２有機光電変換素子２０に対応する比較例と、を用いて、大気中での耐久性試験を行った。耐久性試験では、２６日間における受光感度の変化を評価した。受光感度は、初期状態を１とした相対感度とした。その結果、比較例では、２０日を経過すると、相対感度は７０％まで低下するのに対して、実施例では、２６日経過後も９０％以上の相対感度を維持できた。これにより、有機光電変換装置１００の高い耐久性を確認することができた。
なお、本実施形態では、第１及び第２基板保護膜１１ｂ，２１ｂ並びに第１及び第２本体保護膜１３，２３は、酸化チタンが添加されたアルミナを含んでいるが、アルミナ、酸化チタン及びポリパラキシリレンの少なくとも何れかを含んでいればよい。本実施形態では、第１及び第２基板保護膜１１ｂ，２１ｂと第１及び第２本体保護膜１３，２３とのうちの少なくとも何れかは、互いに同じ材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。本実施形態では、第１及び第２基板保護膜１１ｂ，２１ｂ並びに第１及び第２本体保護膜１３，２３を形成する手法は、ＡＬＤ法に限定されず、化学蒸着等の種々の公知手法であってもよい。
以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
上記実施形態は、マルチバンドパスフィルタ３０に代えてもしくは加えて、第１フィルタ及び第２フィルタを備えていてもよい。つまり、第１フィルタを設けると共に第２フィルタを設ける工程を備えていてもよい。第１フィルタは、第１有機光電変換素子１０の光入射側に設けられ、第１波長帯の下限よりも長い波長の光Ｌを透過させる。第２フィルタは、第１有機光電変換素子１０と第２有機光電変換素子２０との間に設けられ、第２波長帯の上限よりも長い波長の光Ｌを遮断する。これにより、第１及び第２波長帯の光Ｌを第１及び第２有機光電変換素子１０，２０で確実に受光することができる。
上記実施形態では、第１有機光電変換素子１０が光Ｌの入射方向に沿って積層されるように複数配置されていてもよい。この場合、複数の第１有機光電変換素子１０における各有機光電変換部は、互いに異なる波長帯に感度を有する。複数の第１有機光電変換素子１０における各有機光電変換部の感度に係る第１波長帯のそれぞれは、互いに異なっている。すなわち、上記実施形態は、互いに異なる波長帯の光を受光する３つ以上の有機光電変換素子を積層した構造であってもよく、一例として、図６に示されるような構造であってもよい。
図６は、変形例に係る有機光電変換装置２００を示す概略断面図である。有機光電変換装置２００は、検出対象の波長以外の波長の光Ｌを透過する３つの半透過型有機光電変換素子（第１有機光電変換素子）２１０，２２０，２３０と、非透過型の非透過型有機光電変換素子（第２有機光電変換素子）２４０と、を備える。
半透過型有機光電変換素子２１０，２２０，２３０及び非透過型有機光電変換素子２４０は、光Ｌを電気エネルギに変換する素子である。半透過型有機光電変換素子２１０，２２０，２３０及び非透過型有機光電変換素子２４０は、光Ｌの入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置されて接合されている。
半透過型有機光電変換素子２１０は、素子本体（第１素子本体）２１１と、素子本体２１１を被覆する透明なＡＬＤ成膜である本体保護膜（第１保護膜）２１３と、を備える。素子本体２１１は、基板（第１基板）２１１ａ、基板保護膜（第１基板保護膜）２１１ｂ、透明電極（第１透明電極）２１１ｃ、バッファ層２１１ｄ、有機光電変換部２１１ｅ、バッファ層２１１ｆ、及び透明電極（第２透明電極）２１１ｇを有する。
基板２１１ａは、透明なフィルム基板である。基板保護膜２１１ｂは、基板２１１ａの外表面を被覆する透明なＡＬＤ成膜である。透明電極２１１ｃは、透明な導電膜であり、基板２１１ａの表面上に設けられている。バッファ層２１１ｄは、透明電極２１１ｃと有機光電変換部２１１ｅとの間のエネルギ順位を調整すると共に暗電流を抑制する透明な金属酸化膜であり、透明電極２１１ｃ上に設けられている。有機光電変換部２１１ｅは、有機半導体を含む光電変換膜であり、光Ｌの第１波長帯に感度を有する。有機光電変換部２１１ｅには、３４０ｎｍ付近に吸収ピークを持ち且つ４６４ｎｍ以上で吸収ピークの半値以下となる材料が用いられている。有機光電変換部２１１ｅは、バッファ層２１１ｄ上に設けられている。バッファ層２１１ｆは、有機光電変換部２１１ｅと透明電極２１１ｇとの間のエネルギ順位を調整すると共に暗電流を抑制する透明な金属酸化膜であり、有機光電変換部２１１ｅ上に設けられている。透明電極２１１ｇは、透明な導電膜であり、バッファ層２１１ｆ上に設けられている。透明電極２１１ｇ、バッファ層２１１ｆ、有機光電変換部２１１ｅ、バッファ層２１１ｄ及び透明電極２１１ｃは、基板２１１ａ上に光Ｌの入射側からこの順で積層されている。
半透過型有機光電変換素子２１０の光入射側には、ロングパスフィルタ２０１ａ及びノッチフィルタ２０１ｂが設けられている。ロングパスフィルタ２０１ａ及びノッチフィルタ２０１ｂは、半透過型有機光電変換素子２１０の第１波長帯の下限よりも長い波長の光Ｌを透過させる第１フィルタを構成する。ロングパスフィルタ２０１ａは、３４４ｎｍ以下の光Ｌを遮断し、ノッチフィルタ２０１ｂは３４５ｎｍ〜４６４ｎｍの光Ｌを遮断する。
半透過型有機光電変換素子２２０は、半透過型有機光電変換素子２１０の感度に係る第１波長帯とは異なる他の第１波長帯に感度を有する以外は、半透過型有機光電変換素子２１０と同様に構成されている。半透過型有機光電変換素子２２０は、半透過型有機光電変換素子２１０に対して、光Ｌの入射側と反対側に位置する。半透過型有機光電変換素子２２０は、素子本体（第１素子本体）２２１と、素子本体２２１を被覆する透明なＡＬＤ成膜である本体保護膜（第１保護膜）２２３と、を備える。素子本体２２１は、基板（第１基板）２２１ａ、基板保護膜（第１基板保護膜）２２１ｂ、透明電極（第１透明電極）２２１ｃ、バッファ層２２１ｄ、有機光電変換部２２１ｅ、バッファ層２２１ｆ、及び透明電極（第２透明電極）２２１ｇを有する。有機光電変換部２２１ｅには、４７０ｎｍ付近に吸収ピークを持ち且つ５５４ｎｍ以上で吸収ピークの半値以下となる材料が用いられている。
半透過型有機光電変換素子２２０の光入射側であって、半透過型有機光電変換素子２１０と半透過型有機光電変換素子２２０との間には、ロングパスフィルタ２０２ａ及びノッチフィルタ２０２ｂが設けられている。ロングパスフィルタ２０２ａ及びノッチフィルタ２０２ｂは、透過型有機光電変換素子２２０の第１波長帯の下限よりも長い波長の光Ｌを透過させる第１フィルタを構成する。ロングパスフィルタ２０２ａは、４６４ｎｍ以下の光Ｌを遮断し、ノッチフィルタ２０２ｂは４７５ｎｍ〜５５４ｎｍの光Ｌを遮断する。
半透過型有機光電変換素子２３０は、半透過型有機光電変換素子２１０，２２０の感度に係る第１波長帯とは異なる他の第１波長帯に感度を有する以外は、半透過型有機光電変換素子２１０，２２０と同様に構成されている。半透過型有機光電変換素子２３０は、半透過型有機光電変換素子２２０に対して、光Ｌの入射側と反対側に位置する。半透過型有機光電変換素子２３０は、素子本体（第１素子本体）２３１と、素子本体２３１を被覆するＡＬＤ成膜である本体保護膜（第１保護膜）２３３と、を備える。素子本体２３１は、基板（第１基板）２３１ａ、基板保護膜（第１基板保護膜）２３１ｂ、透明電極（第１透明電極）２３１ｃ、バッファ層２３１ｄ、有機光電変換部２３１ｅ、バッファ層２３１ｆ、及び透明電極（第２透明電極）２３１ｇを有する。有機光電変換部２３１ｅには、５６０ｎｍ付近に吸収ピークを持ち且つ６４４ｎｍ以上で吸収ピークの半値以下となる材料が用いられている。
半透過型有機光電変換素子２３０の光入射側であって、半透過型有機光電変換素子２２０と半透過型有機光電変換素子２３０との間には、ロングパスフィルタ２０３ａ及びノッチフィルタ２０３ｂが設けられている。ロングパスフィルタ２０３ａ及びノッチフィルタ２０３ｂは、半透過型有機光電変換素子２３０の第１波長帯の下限よりも長い波長の光Ｌを透過させる第１フィルタを構成する。ロングパスフィルタ２０３ａは、５５４ｎｍ以下の光Ｌを遮断し、ノッチフィルタ２０３ｂは５６５ｎｍ〜６４４ｎｍの光Ｌを遮断する。
非透過型有機光電変換素子２４０は、半透過型有機光電変換素子２３０に対して、光Ｌの入射側と反対側に位置する。非透過型有機光電変換素子２４０は、素子本体（第２素子本体）２４１と、素子本体２４１を被覆する透明なＡＬＤ成膜である本体保護膜（第２保護膜）２４３と、を備える。素子本体２４１は、基板（第２基板）２４１ａ、基板保護膜（第２基板保護膜）２４１ｂ、電極２４１ｃ、バッファ層２４１ｄ、有機光電変換部２４１ｅ、バッファ層２４１ｆ、及び透明電極（第３透明電極）２４１ｇを有する。
基板２４１ａは、透明なフィルム基板である。基板保護膜２４１ｂは、基板２４１ａを被覆する透明なＡＬＤ成膜である。電極２４１ｃは、透明な導電膜であり、基板２１１ａの表面上に設けられている。バッファ層２４１ｄは、電極２４１ｃと有機光電変換部２４１ｅとの間のエネルギ順位を調整すると共に暗電流を抑制する透明な金属酸化膜であり、電極２４１ｃ上に設けられている。有機光電変換部２４１ｅは、有機半導体を含む光電変換膜であり、光Ｌの第２波長帯に感度を有する。有機光電変換部２４１ｅには、６５０ｎｍ付近に吸収ピークを持つ材料が用いられている。有機光電変換部２４１ｅは、バッファ層２４１ｄ上に設けられている。バッファ層２４１ｆは、有機光電変換部２４１ｅと透明電極２４１ｇとの間のエネルギ順位を調整すると共に暗電流を抑制する透明な金属酸化膜であり、有機光電変換部２４１ｅ上に設けられている。透明電極２４１ｇは、透明な導電膜であり、バッファ層２４１ｆ上に設けられている。透明電極２４１ｇ、バッファ層２４１ｆ、有機光電変換部２４１ｅ、バッファ層２４１ｄ及び電極２４１ｃは、基板２４１ａ上に光Ｌの入射側からこの順で積層されている。
非透過型有機光電変換素子２４０の光入射側であって、半透過型有機光電変換素子２３０と非透過型有機光電変換素子２４０との間には、バンドパスフィルタ２０４が設けられている。バンドパスフィルタ２０４は、第２波長帯の上限よりも長い波長の光Ｌを遮断する第２フィルタを構成する。バンドパスフィルタ２０４は、６４５ｎｍ〜６５４ｎｍの光Ｌを透過する。
以上のような有機光電変換装置２００では、複数のフィルタ２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ，２０３ａ，２０３ｂ，２０４と複数の半有機光電変換素子２１０，２２０，２３０，２４０とを適宜に重ねて検出波長範囲の狭小化を行い、光学系を簡略化することができる。４つの波長帯（つまり、互いに異なる３つの第１波長帯と第２波長帯と）の光Ｌを分光して計測することが可能となる。
なお、有機光電変換装置２００は、半有機光電変換素子２１０，２２０，２３０，２４０の少なくとも何れかが上記第１及び第２ラミネート膜１５，２５と同様のラミネート膜を備えていてもよい。有機光電変換装置２００では、上記有機光電変換装置１００と同様に、半有機光電変換素子２１０，２２０，２３０，２４０が本体保護膜２１３，２２３，２３３，２４３を介して外部と電気的に接続されていてもよい。有機光電変換装置２００では、フィルタ２０１ａ，２０１ｂの積層順は限定されず順不同であり、フィルタ２０２ａ，２０２ｂの積層順は限定されず順不同であり、フィルタ２０３ａ，２０３ｂの積層順は限定されず順不同である。
１１…第１素子本体、１１ａ…第１基板、１１ｂ…第１基板保護膜、１１ｃ…透明電極（第１透明電極）、１１ｄ…金属配線、１１ｅ…有機光電変換部、１１ｆ…透明電極（第２透明電極）、１１ｇ…金属配線、１３…第１本体保護膜（第１保護膜）、１５…第１ラミネート膜（第３保護膜）、２１…第２素子本体、２１ａ…第２基板、２１ｂ…第２基板保護膜、２１ｃ…透明電極（第３透明電極）、２１ｄ…金属配線、２１ｅ…バッファ層、２１ｆ…有機光電変換部、２１ｇ…非透明電極（電極）、２１ｈ…金属配線、２３…第２本体保護膜（第２保護膜）、２５…第２ラミネート膜（第４保護膜）、３０…マルチバンドパスフィルタ、１００，２００…有機光電変換装置、２０１ａ…ロングパスフィルタ（第１フィルタ）、２０１ｂ…ノッチフィルタ（第１フィルタ）、２０２ａ…ロングパスフィルタ（第１フィルタ）、２０２ｂ…ノッチフィルタ（第１フィルタ）、２０３ａ…ロングパスフィルタ（第１フィルタ）、２０３ｂ…ノッチフィルタ（第１フィルタ）、２０４…バンドパスフィルタ（第２フィルタ）、２１０，２２０，２３０…半透過型有機光電変換素子（第１有機光電変換素子）、２１１，２２１，２３１…素子本体（第１素子本体）、２１３，２２３，２３３…本体保護膜（第１保護膜）、２１１ａ，２２１ａ，２３１ａ…基板（第１基板）、２１１ｂ，２２１ｂ，２３１ｂ…基板保護膜（第１基板保護膜）、２１１ｃ，２２１ｃ，２３１ｃ…透明電極（第１透明電極）、２１１ｅ，２２１ｅ，２３１ｅ…有機光電変換部、２１１ｇ，２２１ｇ，２３１ｇ…透明電極（第２透明電極）、２４０…非透過型有機光電変換素子（第２有機光電変換素子）、２４１…素子本体（第２素子本体）、２４１ａ…基板（第２基板）、２４１ｂ…基板保護膜（第２基板保護膜）、２４１ｃ…電極、２４１ｅ…有機光電変換部、２４１ｇ…透明電極（第３透明電極）、２４３…本体保護膜（第２保護膜）、Ｌ…光。
Claims (16)
- 光を電気エネルギに変換する第１及び第２有機光電変換素子を備え、
前記第１及び第２有機光電変換素子は、前記光の入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置され、
前記第１有機光電変換素子は、
第１基板、第１及び第２透明電極、並びに、前記光の第１波長帯に感度を有する有機光電変換部を含む第１素子本体と、
前記第１素子本体を被覆する第１保護膜と、を有し、
前記第２有機光電変換素子は、
第２基板、第３透明電極、電極、並びに、前記光の第２波長帯に感度を有する有機光電変換部を含む第２素子本体と、
前記第２素子本体を被覆する第２保護膜と、を有する、有機光電変換装置。 - 前記第１波長帯は、前記第２波長帯よりも短い波長帯である、請求項１に記載の有機光電変換装置。
- 前記第１有機光電変換素子の光入射側に設けられ、前記第１及び第２波長帯の前記光を透過するマルチバンドパスフィルタを備える、請求項１又は２に記載の有機光電変換装置。
- 前記第１有機光電変換素子の光入射側に設けられ、前記第１波長帯の下限よりも長い波長の前記光を透過させる第１フィルタと、
前記第１有機光電変換素子と前記第２有機光電変換素子との間に設けられ、前記第２波長帯の上限よりも長い波長の前記光を遮断する第２フィルタと、を備える、請求項１〜３の何れか一項に記載の有機光電変換装置。 - 前記第１及び第２保護膜は、無機膜、有機膜、又は無機膜及び有機膜の積層膜である、請求項１〜４の何れか一項に記載の有機光電変換装置。
- 前記第１及び第２保護膜は、アルミナ、酸化チタン及びポリパラキシリレンの少なくとも何れかを含む、請求項５に記載の有機光電変換装置。
- 前記第１有機光電変換素子は、前記第１基板を被覆する第１基板保護膜を有し、
前記第２有機光電変換素子は、前記第２基板を被覆する第２基板保護膜を有する、請求項１〜６の何れか一項に記載の有機光電変換装置。 - 前記第１及び第２透明電極は、前記第１保護膜を介して外部と電気的に接続され、
前記第３透明電極及び前記電極は、前記第２保護膜を介して外部と電気的に接続されている、請求項１〜７の何れか一項に記載の有機光電変換装置。 - 前記第１有機光電変換素子は、前記第１保護膜の外表面を被覆する第３保護膜を有し、
前記第２有機光電変換素子は、前記第２保護膜の外表面を被覆する第４保護膜を有する、請求項１〜８の何れか一項に記載の有機光電変換装置。 - 前記第３保護膜は、前記第１保護膜の外表面において前記第１及び第２透明電極に電気的に接続された金属配線上の一部を被覆せず、
前記第４保護膜は、前記第２保護膜の外表面において前記第３透明電極及び前記電極に電気的に接続された金属配線上の一部を被覆しない、請求項９に記載の有機光電変換装置。 - 前記第１有機光電変換素子は、前記光の入射方向に沿って積層されるように複数配置され、
複数の前記第１有機光電変換素子における各有機光電変換部それぞれの前記第１波長帯は、互いに異なる波長帯である、請求項１〜１０の何れか一項に記載の有機光電変換装置。 - 第１基板上において、第１透明電極、第１波長帯に感度を有する有機光電変換部及び第２透明電極を蒸着し、第１素子本体を得る工程と、
前記第１素子本体を蒸着又は原子層堆積法により第１保護膜で被覆し、第１有機光電変換素子を得る工程と、
第２基板上において、第３透明電極、第２波長帯に感度を有する有機光電変換部及び電極を蒸着し、第２素子本体を得る工程と、
前記第２素子本体を蒸着又は原子層堆積法により第２保護膜で被覆し、第２有機光電変換素子を得る工程と、
前記第１有機光電変換素子及び前記第２有機光電変換素子を、光の入射方向に沿ってこの順で積層されるように配置する工程と、を備える、有機光電変換装置の製造方法。 - 前記第１有機光電変換素子の光入射側に、前記第１及び第２波長帯の前記光を透過するマルチバンドパスフィルタを設ける工程を備える、請求項１２に記載の有機光電変換装置の製造方法。
- 前記第１有機光電変換素子の光入射側に、前記第１波長帯の下限よりも長い波長の前記光を透過させる第１フィルタを設けると共に、前記第１有機光電変換素子と前記第２有機光電変換素子との間に、前記第２波長帯の上限よりも長い波長の前記光を遮断する第２フィルタを設ける工程を備える、請求項１２又は１３に記載の有機光電変換装置の製造方法。
- 前記第１基板を蒸着又は原子層堆積法により第１基板保護膜で被覆する工程と、
前記第２基板を蒸着又は原子層堆積法により第２基板保護膜で被覆する工程と、を備える、請求項１２〜１４の何れか一項に記載の有機光電変換装置の製造方法。 - 前記第１保護膜の外表面をラミネート加工によって第３保護膜で被覆すると共に、前記第２保護膜の外表面をラミネート加工によって第４保護膜で被覆する工程を備える、請求項１２〜１５の何れか一項に記載の有機光電変換装置の製造方法。
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