JP2974151B2 - 密着センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ファクシミリ等の読取装置の入力部等に用
いられる密着センサに関する。

（従来の技術） 近年、ファクシミリあるいはOCR等の情報読取装置の
普及に伴い、その入力部に用いられる密着センサとして
種々のものが市場に出回るようになってきた。

この密着センサは、一般に絶縁性の基板上に多数の光
電変換素子が一列に配設され、光源から原稿に照射され
る光の反射光が光電変換素子に入光されて、原稿上の画
像情報等の光信号を電気信号に変換することにより読取
るものである。

この密着センサの構造を以下に述べる。

密着センサの基本構造は、ガラス等から成る絶縁性基
板上に、複数の個別電極と、共通電極と、この個別電極
と共通電極を接続する光電変換膜から成る光電変換素子
とから成る。

個別電極は絶縁性基板上に、Cr/Al等の金属により一
端に光電変換素子を形成する画素電極部と他端に外部回
路との接続を容易にするボンディングパッド部を有して
一列に配列されて成っている。そして、この個別電極の
画素電極部上にａ−Si膜等の光電変換膜が設置され、更
に光電変換膜上には、光電変換膜に照射される原稿面で
の反射光を遮ることなく共通電極と光電変換膜を電気的
に接続すると共に光電変換素子を形成するI.T.O.（Indu
m Tin Oxide）等の透明導電膜が配置されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述したような密着センサにおいては、光電
変換素子部が外部に露出した状態となるため、高湿条件
下では電極の腐蝕等が発生するため良好な特性を維持す
ることが困難である。

そこで、このような課題を解決するものとして、個別
電極のボンディングパッド部を除いた部分に絶縁性の保
護膜を設置することを本発明者は考えた。

しかし、このような密着センサであっても次のような
課題があることが判明した。即ち、前述したように保護
膜はボンディングパッド部を除いた領域に設置されるも
のである。しかし、絶縁性基板との密着性が不十分であ
るため、湿度の高い地域に長時間にわたり設置すると、
絶縁性基板と保護膜との間から密着センサ内部に水分が
浸透することがあった。

このため、従来の密着センサでは、絶縁膜の剥離、個
別電極あるいは共通電極の腐蝕に伴い光電変換素子特性
の劣化といったことがあった。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたもので、特に
耐湿性に優れた密着センサを低コストで提供することを
目的としたものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の密着センサは、基板と、この基板上に配置さ
れた第１の絶縁層と、この第１の絶縁層上に配置された
共通電極と、第１の絶縁層上に配置され且つ一端に接続
部を備えた個別電極と、この個別電極の他端と共通電極
とを電気的に接続する光電変換膜とから成る光電変換素
子部と、第１の絶縁層と同一材料であり、且つ個別電極
を第１の絶縁層上外と接続するために、個別電極に備え
られた接続部の一部に対応した部分に開口を有するよう
に他の領域を被覆した第２の絶縁層とを具備したことを
特徴とするものである。

（作 用） 本発明者は、上記課題を解決すべく、絶縁膜と良好な
接着性が得られる絶縁性基板、あるいは絶縁性基板と良
好な接着性が得られる絶縁膜について種々検討したが、
良好な材料を見出だすことはできなかった。

そこで、基板上に第１の絶縁膜を設置し、この上に光
電変換素子部および第２の絶縁膜を設置することを考え
た。そして、良好な密着性が得られる第１の絶縁膜と第
２の絶縁膜によって光電変換素子部を被覆することによ
り、光電変換素子内部に水分の浸透を十分に防ぎ、良好
な素子特性を維持することができる。

そして、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜との接着性を検
討する必要があるが、特に第１の絶縁膜と第２の絶縁膜
を同一材料とすることにより、良好な接着性を得ること
ができる。

この第１の絶縁膜あるいは第２の絶縁膜としてはSiON
等の酸化金属膜等も適用可能であるが、スピンコート等
によって容易に設置できる樹脂等が容易に製造可能であ
り、本発明には特に好ましい。

また、この樹脂膜としても絶縁性で光電変換素子部に
所望の波長の光を透過する条件を満足するものであれば
種々のものが利用できるが、200℃前後の低温焼成可能
なものが好ましい。これは、第２の絶縁層は光電変換素
子部上に設置することから、高温焼成の必要があるもの
ではI.T.O.膜の抵抗値の変化等による素子特性のばらつ
きを招くためである。

また、本発明では基板と素子部間に第１の絶縁膜を形
成するため、基板として従来のような絶縁性基板に限定
されることはなく、SUS基板等の導電性基板の使用も可
能となり、広い範囲で基板の選択ができ、密着センサの
低廉化を招く効果もある。

更に、第１の絶縁層を設置することにより基板表面の
多少の凹凸を平滑にできるため、基板表面の平滑性につ
いても厳しく吟味する必要がない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例の密着センサについて、図面
を参照して詳述する。第１図は本実施例の密着センサの
概略正面図、第２図は第１図の密着センサにおいてＡ〜
Ａ′線に沿って切断した概略断面図を示すものである。

この密着センサ（１）は、表面にポリイミド樹脂が第
１の絶縁層（15）として設置された無アルカリガラスよ
り成る基板（11）上に、Cr（クロム）層（21）と、この
Cr層（21）上に設置されるAl（アルミ）層（23）によっ
て構成される数個の個別電極（25）が一列に配設されて
いる。この個別電極（25）は、良好な素子特性が得られ
るようにCr層（21）が露出されて形成される画素電極部
（25a）と、ボンディングにより良好な接着性が得られ
るようAl層（23）によって構成されるボンディングパッ
ド部（25c）とがリード部（25b）によって接続されて成
っている。

また、基板（11）上の個別電極（25）の配列方向に延
伸されたCrによって成る第１の共通電極（31）が個別電
極（25）の画素電極部（25a）に隣接して設置されてい
る。

そして、個別電極（25）の画素電極部（25a）上には
ａ−Si膜が光電変換膜（35）として設置され、更に光電
変換膜（35）と第１の共通電極（31）とを電気的に接続
するためI.T.O.膜が第２の共通電極（41）として光電変
換膜（35）上部から第１の共通電極（31）に至る領域に
設置され、この画素電極部（25a），光電変換膜（3
5），第２の共通電極（41）の重なる部分にて光電変換
素子部（51）が構成されている。

このようにして成る光電変換素子部（51）上に、ボン
ディングパッド部（25c）に相当する窓部（61）を有し
て部分的に第１の絶縁層（15）と密着するようにポリイ
ミド樹脂が第２の絶縁層（65）として設置されて密着セ
ンサ（１）が構成されている。

次に、このような密着センサ（１）の製造方法につい
て、第３図の概略製造プロセス図を参照して説明する。

この第３図は、特に一つの密着センサ（１）に着目し
て示したもので、実際は多数取りを前提としたものであ
る。

第３図（ａ）に示すように、基板（11）上に例えばポ
リアミック酸をスピンコートにより均一に塗布し、200
℃で脱水閉環することによりイミド化してポリイミド樹
脂よりら成る第１の絶縁層（15）を形成する。そして、
この第１の絶縁層（15）上に2000オングストロームの膜
厚でCr（21）層を、１ミクロンの膜厚でAl層（23）を順
次スパッタリングにより被着させる。

この後、Al層（23）上に感光性樹脂層を形成し、個別
電極（25）のパターンおよび第１の共通電極（31）のパ
ターンに感光性樹脂層を露光・現像し、エッチングによ
り余剰なAl層（23）を除去する。再度、感光性樹脂層を
形成した後に、感光性樹脂層を露光・現像し、Cr層（2
1）をエッチングすることにより、第３図（ｂ）に示す
ように第１の共通電極（21）と個別電極（25）を形成す
る。

このような基板（11）上にプラズマCVDによりａ−Si
膜を２ミクロンの膜厚で着膜し、個別電極（25）の画素
電極部（25a）上に設置されるようにフォトリソグラフ
ィ技術を用いてパターニングして光電変換膜（35）とす
る。更に、第３図（Ｃ）示すように基板（11）上にI.T.
O.膜をスパッタリングによって800オングストロームの
膜厚に着膜し、光電変換膜（35）上部から第１の共通電
極（21）にわたり、光電変換膜（35）と第１の共通電極
（21）とを接続する形状にパターニングして第２の共通
電極（41）を形成し、基板（11）上に光電変換素子部
（51）を形成する。

この後、第３図（ｄ）に示すように、ポリアミック酸
を基板（11）及び光電変換素子部（51）上に、3000rpm
の回転速度で１分間スピンコートし、この後250℃でイ
ミド化してポリイミド樹脂を第２の絶縁膜（65）として
設置する。

そして、第３図（ｅ）に示すように、個別電極（25）
のボンディングパッド部（25c）のみを露出させるよう
に、フォトリソグラフィ技術を用いて各ボンディングパ
ッド部（25c）に対応する窓部（61）を形成し、密着セ
ンサ（１）が完成する。

以上詳述したように密着センサ（１）の光電変換素子
部（51）を第１の絶縁層（15）と第２の絶縁層（65）に
て被覆することにより、外部から水分等が浸透すること
を防止することができた。このため、従来のように光電
変換素子部（51）内で個別電極（25）から共通電極（3
1），（41）にわたり腐蝕するといったことなく、高湿
条件下であっても良好な特性を維持することができた。

また、ここでは無アルカリガラスを基板（11）として
使用したが、この基板（11）上には第１の絶縁層（12）
が設置されるため、上述のような絶縁性の基板（11）以
外のものであっても本発明に適用可能である。

そして、基板（11）上に第１の絶縁層（12）を設置す
ることにより、基板（11）表面よりも高い表面性を確保
できるため、従来のように基板（11）の選定を厳しく行
う必要なく、低コストで密着センサ（１）を製造するこ
とができる。

また、ここでは個別電極の（25）のボンディングパッ
ド部（25c）上の第２の絶縁層（65）のみを除去して窓
部（61）を形成したが、複数のボンディングパッド部
（25c）に共通の窓部を形成したものであっても良い。
このように共通の窓部を形成することは、個々のボンデ
ィングパッド部（25c）に対応する窓部（61）を形成す
ることに比べて微細な位置精度を確保する必要がなく、
容易に製造が可能となる。

更に、ここでは第２の絶縁層（65）として低温成形が
可能なポリイミド樹脂を使用しため、成膜時に特にI.T.
O.膜から成る第２の共通電極（41）の抵抗値を変化させ
ることもなく良好な密着センサ（１）とすることができ
た。

ここで示した密着センサ（１）は、発光素子から照射
され原稿面で反射光した光を光電変換素子部（51）上に
集光させるレンズアレイを原稿と密着センサ（１）間に
設置して使用することを前提としたものであるが、基板
（11）裏面に発光素子を設置し、原稿面で反射した光を
直接に光電変換素子部（51）に入光させる完全密着型の
密着センサに本発明を適用したものであっても良い。

また、ここでは密着センサ（１）の光電変換素子部
（51）の構造を、個別電極（25）と第２の共通電極（4
1）によって光電変換膜（35）を挟持したサンドイッチ
型構造としたが、平面型構造としたものであっても良
い。

［発明の効果］ 上述したように、本発明の密着センサは、基板上に第
１の絶縁層を設置すると共に、個別電極の所望の一部を
除いて第２の絶縁層を設置したもので、特に第１の絶縁
層と第２の絶縁層を同一材料とし、第１の絶縁層と第２
の絶縁層を強固に密着させることにより、光電変換素子
部内に水分等の浸透を防ぐことができる。このため、本
発明の密着センサでは高湿下であっても光電変換素子部
内で個別電極あるいは共通電極等が腐蝕することなく良
好な素子特性を維持することができる。

また、基板の表面性が必ずしも良好でなくても、基板
上に絶縁層を設置した後に電極を形成するため、電極に
ピンホール等が発生することがない。このため、従来の
ように基板を厳しく選定する必要なく低コストで密着セ
ンサを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る密着センサの概略正面
図、第２図は第１図の密着センサのＡ〜Ａ′線に沿って
切断した概略断面図、第３図は第１図の密着センサの製
造プロセスを示す図である。 （１）……密着センサ、（11）……基板 （15）……第１の絶縁膜、（25）……個別電極 （31）……第１の共通電極、（35）……光電変換膜 （41）……第２の共通電極、（61）……窓部 （65）……第２の絶縁膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、 この基板上に配置された第１の絶縁層と、 この第１の絶縁層上に配置された共通電極と、前記第１
   の絶縁層上に配置され且つ一端に接続部を備えた個別電
   極と、この個別電極の他端と前記共通電極とを電気的に
   接続する光電変換膜とから成る光電変換素子部と、 前記第１の絶縁層と同一材料からなり、前記光電変換素
   子部を覆いその周辺の前記第１の絶縁層上まで延在され
   た第２の絶縁層と、 前記第２の絶縁層に前記接続部に対応して設けられた開
   口部とを具備したことを特徴とする密着センサ。