JP4366898B2 - Reflectance detection element, sheet-like image input device, and sheet-like image input method - Google Patents

Reflectance detection element, sheet-like image input device, and sheet-like image input method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射率検出用素子、シート状画像入力装置及びシート状画像入力方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ハードコピーに情報をプリントアウトして紙を大量に消費することが環境上問題視される様になったことから、書き換え可能で、表示の保持に多くのエネルギーを要さず、携帯性に優れる電子ペーパーという概念の表示媒体が提案されており、薄型の液晶表示装置、エレクトロクロミックディスプレイ、特開昭55−154198号等に記載の、サーマルヘッドで記録・消去を行う有機低分子・高分子樹脂マトリックス系表示媒体、米国特許第6,262,833号、特開2000−171839、同2001−201770等に記載の電気泳動表示装置等での実用化が検討されている。
【0003】
上記の様な電子ペーパーをハードコピーに代えて用いる場合、表示データはLAN(ローカルネットワーク)等のネットワークやパソコン等の端末、メモリなどの媒体を介して伝送された電子データとしてのコンテンツであり、ハードコピーや印刷物の画像や文書を電子ペーパーに表示するためには、一旦スキャナ等により電子データに変換する必要が有り、手間が掛かって決して使い勝手が良いわけではない。また、必要部数だけ電子ペーパーに伝送を繰り返す煩わしさも有るため、それらの問題点の解決が要望されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ハードコピーや印刷物等のアナログ画像データを容易に、且つ、迅速に電子データに変換し、電子ペーパーとして利用可能ならしめる、反射率検出用素子、それを用いるシート状画像入力装置及びシート状画像入力方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記の構成1〜により達成された。
【0006】
1.透明支持体上に、ゲート電極、該ゲート電極を被覆しながら該透明支持体上に設けられた絶縁層、該絶縁層上に、ソース電極、ドレイン電極、該ソース電極と該ドレインを連結し、且つ、350nm〜850nmの光透過率が10%以上である有機半導体層を有し、該有機半導体層上に、350nm〜850nmの光透過率が10%以上の光電荷発生層、ハーフミラー及び光入射制御手段とがこの順で配設されていることを特徴とする反射率検出用素子。
【0008】
2.前記有機半導体層と前記光電荷発生層との間に、350nm〜850nmの光透過率が10%以上の電荷輸送層設けることを特徴とする前記に記載の反射率検出用素子。
【0009】
3.前記有機半導体層がπ共役系材料を含むことを特徴とする前記1または2に記載の反射率検出用素子。
【0010】
4.光入射制御手段として液晶素子を用いることを特徴とする前記1〜のいずれか1項に記載の反射率検出用素子。
【0011】
5.光入射制御手段として光遮断層及び発光素子を用いることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の反射率検出用素子。
【0012】
6.前記1〜のいずれか1項に記載の反射率検出用素子を有することを特徴とするシート状画像入力装置。
【0013】
7.前記に記載のシート状画像入力装置を用いることを特徴とするシート状画像入力方法。
【0014】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者等は、上記記載の問題点を種々検討した結果、請求項1に記載のように、透明支持体上に、少なくともゲート電極、該ゲート電極を被覆しながら該透明支持体上に設けられた絶縁層、該絶縁層上に、ソース電極、ドレイン電極、該ソース電極と該ドレインを連結している、350nm〜850nmの光透過率が10%以上である有機半導体層を有し、該有機半導体層上にハーフミラーと光入射制御手段とをこの順で配設することにより、ハードコピーや印刷物等のアナログ画像データを容易に、且つ、迅速に電子データに変換し、電子ペーパーとして利用可能ならしめる、反射率検出用素子、それを用いるシート状画像入力装置及びシート状画像入力方法を提供することができることを見出した。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく述べる。
【0016】
《反射率検出用素子》
本発明に係る反射率検出用素子の構成を図1(a)及び図1(b)を各々用いて説明する。
【0017】
図1は、本発明の反射率検出用素子の構成の一例を示す模式図である。尚、図1(a)、(b)においては、電荷発生層、電荷輸送層を有する系で示すが、該層は無くても本発明の記載の効果を得ることは出来る。また、素子の形成にあたっては、透明支持体側から順次形成して反射率検出用素子としてもよいし、その逆として、光入射手段から順次、形成して反射率検出用素子としてもよい。
【0018】
図1(a)は、透明支持体1上にゲート電極8を形成し、絶縁層7で被覆した上にソース電極5及びドレイン電極6を設け、有機半導体層4で被覆し、電荷輸送層3及び電荷発生層2をこの順に形成したものである。
【0019】
ソース電極5とドレイン電極6の形成については、連続した電極膜を形成し、レーザーアブレーション等で切削して間隙を形成し、前記ソース電極5、前記ドレイン電極6を設ける等の方法が好ましく適用される。
【0020】
図1(b)は、図1(c)の変更例で、ソース電極5及びドレイン電極6が有機半導体層4にて連結される形態の他の例を示すものである。この場合、絶縁層7上にソース電極5を設け、有機半導体層4を塗布してドレイン電極6を形成する等の作製方法が適用される。
【0021】
図2は、本発明の反射率検出用素子が光反射を検出する一態様を示す模式図である。
【0022】
図2(a)、(b)においては、反射率検出用素子50が、反射率の測定対象である、記録媒体11a上に配置されている。ここで、11bは記録媒体11a上に記録された画像11bである。画像11bは、具体的には、電子写真等のトナー画像や、インクジェット記録により作製されたインク画像、写真画像等である。ちなみに、記録媒体11aにおいて、画像11bが存在しない領域は、画像形成が行われていない領域である。
【0023】
本発明の反射率検出用素子50を記録媒体11a上に配置すると、光入射制御手段10及びハーフミラー9を通過した、入射光12a、12b、12c(ここで、入射光とは、350nm〜850nmの波長範囲の光を表す)は、電荷発生層2、電荷輸送層3、有機半導体層4、絶縁層7、透明支持体1を通過し、記録媒体11a、画像11bに入射される。
【0024】
反射率の測定対象である、記録媒体11a、画像11bの各々の、350nm〜850nmの波長範囲の光に対する反射率に対応して、反射光(図示していない)が生じ、ハーフミラー9との間で複数の反射(図示していない)が繰り返される。
【0025】
記録媒体11a、画像11bで反射光が発生し、更に、該反射光が再度、ハーフミラー9で反射を行うというように、反射が繰り返されることにより、反射光の強度に応じて、後述するように、光キャリア(図示していない)が生成し、これを電流値としてモニターすることが出来る。
【0026】
記録媒体11aと画像11bとでは、光(350nm〜850nmの波長範囲の光)に対する反射率が異なる為、結果として発生する電流値が異なることから、反射率検出用素子で測定された反射率に対応する電流値をデータ変換すると、画像11bはデジタル変換された電子画像データとして即、利用可能になる。
【0027】
(光キャリアの生成)
上記記載の光キャリアの発生について説明する。
【0028】
ハーフミラー9を通過してきた入射光12a〜12cは、電荷発生層2、電荷輸送層3、有機半導体層4、絶縁層7、透明基体1を通過し、記録媒体11a、画像11bに入射される。
【0029】
光キャリアの発生は、最初、入射光12a〜12cが電荷発生層2により受光された時に生じ、更に、入射光12a、12b、12cは、電荷発生層2、電荷輸送層3、有機半導体層4、絶縁層7、透明基体1を通過し、記録媒体11a、画像11bに入射され、記録媒体11aや画像11b上での反射光(図示していない)が電荷発生層2により受光される。
【0030】
さらに、前記反射光は、電荷発生層2を部分的に通過した後、ハーフミラー9により再度反射され、再度反射された光がまた、電荷発生層2で受光されるという、反射、吸収のパターンが繰り返され、最終的に、電荷発生層2の分光感度及び入射した光(入射光、記録媒体11aや画像11bでの反射光、前記反射光、前記反射光のハーフミラー9での再反射光等)のスペクトル分布強度の積に応じた光電荷がソース電極5とドレイン電極6との間の有機半導体層4に発生する。
【0031】
次に、上記で説明した反射率検出用素子の回路構成を図3を用いて説明する。
図3は、本発明の反射率検出用素子の回路構成の一例を示す模式図である。この模式図においては、透明支持体、ハーフミラーと光入射制御手段は省略してある。
【0032】
図3において、光キャリアがホールである場合は、ゲート電極に負電圧を印加し、且つソース電極−ドレイン電極間にバイアス電圧を印加することで、光電流がモニターできる。素子の構成にもよるが、ゲート電圧は0V〜−50V、ソース電極−ドレイン電極間のバイアス電圧は0V〜−50V程度が好ましい。
【0033】
尚、主キャリアが電子である場合には極性を反転させればよく、又、光電流測定後、電荷発生層やその近傍の残留電荷はディスチャージすることが好ましい。
【0034】
《シート状画像入力装置》
次いで、本発明のシート状画像入力装置について説明する。
【0035】
図4は、本発明のシート状画像入力装置の一態様を示す模式図であり、図2、3で光検出機構を説明した素子をベースに構成したアクティブ駆動による、本発明のシート状画像入力装置20をモデル的に示す。(a)は側断面を示し、(b)が平面図である。
【0036】
図において、透明支持体1上に複数のゲート電極8が並行して配置され、該ゲート電極8上に絶縁層7が形成され、その上に複数のソース電極5及びドレイン電極6がゲート電極8に対して直交方向に交互に配置されてマトリクスを形成し、有機半導体層4にて連結され、その上に電荷輸送層3と電荷発生層2をこの順に配設し、更に、図示していない、ハーフミラーと光入射制御手段をこの順に設けて、本発明の反射率検出用素子が構成される。
【0037】
この構成ではゲート電極8が走査線を兼ねて、図に示すエリアが単位画素となり、図において列方向の画素が共通のソース電極5、ドレイン電極6で連結された配列を採る。
【0038】
(ハーフミラー:マジックミラーともいう)
本発明に係るハーフミラーについて説明する。
【0039】
ハーフミラーとは、鏡の一種だが、鏡に当たった光線の総てを反射せず、その光量の何割かを透過させる性質を持った半透明鏡のことを言う。本発明では、通常、一眼レフの距離計やファインダーに使われもの、TTL測光の一部やTTL・AF方式にも利用されている、市販のハーフミラーを用いることができる。
【0040】
本発明に係るハーフミラーの350nm〜850nmの光の透過率は、本発明に記載の効果を奏する観点からは、10%以上であることが必須要件であるが、好ましくは、10%〜40%である。また、ハーフミラーのもう1つの特徴である、350nm〜850nmの光反射率は20%以上であることが好ましく、S更に好ましくは、20%〜60%である。
【0041】
上記記載の光透過率、光反射率を示す、本発明に係るハーフミラーは、市販品を用いることができる。例えば、ニューマジックミラー(保坂ガラス株式会社製)等を本発明に係るハーフミラーとして使用することが出来る。
【0042】
(光入射制御手段)
本発明に係る光入射制御手段について説明する。
【0043】
光入射制御手段としては、ハーフミラーを介して入射する光のスイッチング(on/off)を制御するものであれば、特に限定されないが、いわゆる、光シャッターの機能を有するものを用いることができ、例えば、液晶シャッター、光遮断層と発光素子の組み合わせ等が好ましく用いられる。
【0044】
液晶シャッターとしては、市販の液晶シャッターを用いることが出来るが、更に、Polymer Dispersed Liquid Crystal: J.W.Doane,N.A.Vez,B.G.Wu,S.Zumer,Appl.Phys.Lett.,48,27(1986)や、Polymer Network Liquid Crystal、特開平2−28284号、同2−55318号等に記載の液晶/高分子複合系の光シャッター装置、国特許第4,193,691号に記載の液晶シャッター等を使用することができる。
【0045】
光遮断層と発光素子の組み合わせた光シャッターとしては、例えば、光遮断層としては、黒色インク等を利用して作製したものが適用でき、発光素子としては、市販の有機EL、無機EL、蛍光チューブ、発光源と導光板、光散乱板などを組あせた面状発光体等を用いることが出来る。
【0046】
(アクティブ駆動を行う等価マトリクス回路)
図5は、図4に示した装置でアクティブ駆動を行う際の等価のマトリックス回路の模式図である。
【0047】
図5において、100は光検出部で、信号線5−1〜5−nに、例えばドレイン電極が接続された初期化用のトランジスタ65−1〜65−nが設けられている。このトランジスタ65−1〜65−nのソース電極は接地されている。また、ゲート電極はリセット線651と接続される。
【0048】
走査線8−1〜8−mとリセット線651は、走査駆動回路20と接続されている。走査駆動回路20から走査線8−1〜8−mのうちの1つ走査線8−p(pは1〜mのいずれかの値)に読出信号RSが供給されると、この走査線8−pに接続されたトランジスタ4−(p,1)〜4−(p,n)がオン状態とされて、光照射によって生じたキャリアを反映する光電流が信号線5−1〜5−nにそれぞれ読み出される。信号線5−1〜5−nは、信号選択回路30の信号変換器31−1〜31−nに接続されており、信号変換器31−1〜31−nでは信号線5−1〜5−n上に読み出された電流値に比例する電圧信号SV−1〜SV−nを生成する。この信号変換器31−1〜31−nから出力された電圧信号SV−1〜SV−nはレジスタ32に供給される。
【0049】
レジスタ32では、供給された電圧信号が順次選択されて、A/D変換器33で(例えば、12ビットないし14ビットの)1つの走査線に対するディジタルの光信号とされ、制御回路40は、走査線8−1〜8−m各々に、走査駆動回路20を介して読出信号RSを供給して走査を行い、走査線毎のディジタル信号を取り込んで、光信号の生成を行う。
【0050】
この光信号は制御回路40に供給される。なお、走査駆動回路20からリセット信号RTをリセット線651に供給してトランジスタ65−1〜65−nをオン状態とするとともに、走査線8−1〜8−mに読出信号RSを供給してトランジスタ4−(1,1)〜4−(m,n)をオン状態とすると、蓄えられたキャリアがトランジスタ65−1〜65−nを介して放出され、光検出部100の初期化を行うことができる。
【0051】
制御回路40にはメモリ部41や操作部42が接続されており、操作部42からの操作信号PSに基づいて、図4のシート状画像入力装置20の動作が制御される。また表示部43に制御回路40から光信号データDSを入力することができる。
【0052】
44は電源部(外部電源)、45はコネクタで、これを介して図4に示すシート状画像入力装置20をその他の装置と一体化して光信号データDFEをやり取りし、例えば画像形成などを行うことができる。
【0053】
(フルカラー画像検出可能なシート状画像入力装置)
図6は、フルカラー画像検出可能なシート状画像入力装置の一例を示す模式図である。例えば、図4に示すシート状画像入力装置20の光入射面側に、例えば図6に示す様な配列(Rは赤色フィルタ、Gは緑色フィルタ、Bは青色フィルタ)の繰り返しで色分解用フィルタを設けると、フルカラー画像を検出可能なシート状画像入力装置が構成できる。
【0054】
なお色分解フィルタは、3原色に画像情報を色分解するために設けるものであり、種々の構成を採ることが可能であり、例えば黄、緑およびシアンのフィルタをモザイク模様あるいはストライプ状に配列する方法、あるいは赤・緑・青の3色のフィルタをモザイクあるいはストライプ状に配列する方法などがある。色分解フィルタをモザイク状に配列する方法としてはベイヤー配列に代表される格子状配列の方法や3角形や6角形や円形を敷き詰める配列などが挙げられる。また各色の配列は規則的でもよいし、全くランダムに配置しても構わない。
【0055】
この色分解フィルタの製造は既知の種々の方法を用いることができる。代表的な色分解フィルタの製造方法としては、基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成しこれをパターニングすることにより単色のパターンを得る顔料分散法、基板上に染色用の材料である水溶性高分子材料を塗布しこれをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る染色法、熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を3回繰り返すことによりR、G、Bを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色層を形成する印刷法、色素を含有する着色液をインクジェット方式で光透過性の基板上に吐出し各着色液を乾燥させて着色画素部を形成するインクジェット法などがある。
【0056】
以下、本発明の反射率検出用素子の構成に用いる材料について説明する。
《ソース電極、ドレイン電極用の材料》
本発明の反射率検出用素子のソース電極、ドレイン電極等の材料としては、導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ(ITO)、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペーストおよびカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム混合物、リチウム/アルミニウム混合物等が用いられるが、特に、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ITOおよび炭素が好ましい。あるいはドーピング等で導電率を向上させた公知の導電性ポリマー、例えば導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体なども好適に用いられる。中でも半導体層との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましい。
【0057】
《ゲート電極用の材料》
本発明に係るゲート電極は透明電極であることが好ましい。ここで、透明とは、350nm〜850nmの光透過率が50%以上であることが好ましく、更に好ましくは、前記光透過率が、50%〜99%の範囲である。
【0058】
本発明に係るゲート電極用形成材料としては、ゲート電極を有する側を光入射面とする場合、ゲート電極は酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、Fドープ酸化錫、Alドープ酸化亜鉛、Sbドープ酸化錫、ITO、In23−ZnO系アモルファス透明導電膜等の透明導電膜を用いることにより、上記の透明電極を構成することができる。
【0059】
(電極の形成方法)
電極の形成方法としては、上記記載の導電性材料を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。
【0060】
また、導電性ポリマーの溶液あるいは分散液,導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。
【0061】
上記導電性微粒子としては、粒子径が1nm〜50nm好ましくは1nm〜10nmの白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、タンタル、インジウム、コバルト、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン,タングステン、亜鉛、等を用いることができるが、特に好ましくは、仕事関数が4.5eV以上の白金、金、銀、銅、コバルト、クロム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、モリブデン、タングステン等の金属微粒子が挙げられる。
【0062】
このような金属微粒子分散液の製造方法として、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法などの物理的生成法や、コロイド法、共沈法などの、液相で金属イオンを還元して金属微粒子を生成する化学的生成法が挙げられるが、好ましくは、特開平11−76800、同11−80647、同319538、特開2000−239853などに示されたコロイド法、特開2001−254185、特開2001−53028、特開2001−35814、特開2001−35255、特開2000−124157、特開2000−123634などに記載されたガス中蒸発法により製造された分散物である。これらの分散物を、塗設し電極パターン状に成型した後、溶媒を乾燥させ、さらに100℃〜300℃、好ましくは150℃〜200℃の範囲で熱処理することにより、金属微粒子を熱融着させることで電極形成することが出来る。
【0063】
《絶縁層》
本発明に係る絶縁層として種々の絶縁膜を用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。但し、窒化珪素、窒化アルミニウム等の窒化物も用いることが出来る。
【0064】
上記皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。
【0065】
ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。
【0066】
これらのうち好ましいのは、下記の大気圧プラズマ法とゾルゲル法である。
大気圧下でのプラズマ製膜処理による絶縁膜の形成方法は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理で、その方法については特開平11−61406号、同11−133205号、特開2000−121804、同2000−147209、同2000−185362等に記載されている。これによって高機能性の薄膜を、生産性高く形成することができる。
【0067】
また有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることもできる。有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。
【0068】
無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、50nm〜3μmの範囲が好ましく、更に好ましくは、100nm〜1μmの範囲である。
【0069】
《有機半導体層》
本発明に係る有機半導体層の形成材料について説明する。
【0070】
本発明では、有機半導体層に生じた光電荷(キャリア)をソース電極とドレイン電極の間に流れる電流値として反映させることが出来るので、キャリアとしては電子、ホールのいずれでもよいが、有機半導体層がp型の場合、ソース電極−ドレイン電極間の光電流のメインキャリア(主キャリアともいう)はホールが好ましく、有機半導体層がn型の場合、該メインキャリア(主キャリアともいう)としては電子が好ましい。
【0071】
本発明に係る有機半導体層を構成する有機半導体材料としては、π共役系材料が用いられる。たとえばポリピロール、ポリ(N−置換ピロール)、ポリ(3−置換ピロール)、ポリ(3,4−二置換ピロール)などのポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ(3−置換チオフェン)、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、ポリベンゾチオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチアナフテンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチェニレンビニレンなどのポリチェニレンビニレン類、ポリ(p−フェニレンビニレン)などのポリ(p−フェニレンビニレン)類、ポリアニリン、ポリ(N−置換アニリン)、ポリ(3−置換アニリン)、ポリ(2,3−置換アニリン)などのポリアニリン類、ポリアセチレンなどのポリアセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジアセチレン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリピレンなどのポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ(N−置換カルバゾール)などのポリカルバゾール類、ポリセレノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラン、ポリベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ(p−フェニレン)などのポリ(p−フェニレン)類、ポリインドールなどのポリインドール類、ポリピリダジンなどのポリピリダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセンなどのポリアセン類およびポリアセン類の炭素の一部をN、S、Oなどの原子、カルボニル基などの官能基に置換した誘導体(トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン−6,15−キノンなど)、ポリビニルカルバゾール、ポリフエニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマーや特開平11−195790に記載された多環縮合体などを用いることができる。
【0072】
また、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有するたとえばチオフェン6量体であるα−セクシチオフェンα,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェン、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマーも好適に用いることができる。
【0073】
さらに銅フタロシアニンや特開平11−251601に記載のフッ素置換銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミド、N,N’−ビス(4−トリフルオロメチルベンジル)ナフタレン1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミドとともに、N,N’−ビス(1H,1H−ペルフルオロオクチル)、N,N’−ビス(1H,1H−ペルフルオロブチル)及びN,N’−ジオクチルナフタレン1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン2,3,6,7テトラカルボン酸ジイミドなどのナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及びアントラセン2,3,6,7−テトラカルボン酸ジイミドなどのアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、C60、C70、C76、C78、C84等フラーレン類、SWNTなどのカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類などの色素などがあげられる。
【0074】
これらのπ共役系材料のうちでも、チオフェン、ビニレン、チェニレンビニレン、フェニレンビニレン、p−フェニレン、これらの置換体またはこれらの2種以上を繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数nが4〜10であるオリゴマーもしくは該繰返し単位の数nが20以上であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニンよりなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましく、特にπ共役系ポリマーが好ましい。
【0075】
また、その他の有機半導体材料としては、テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、BEDTTTF−ヨウ素錯体、TCNQ−ヨウ素錯体、などの有機分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポリゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開2000−260999に記載の有機・無機混成材料も用いることができる。
【0076】
本発明においては、有機半導体層に、たとえば、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体などのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラセン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電子の供与体であるドナーとなるような材料を含有させ、いわゆるドーピング処理を施してもよい。
【0077】
前記ドーピングとは電子授与性分子(アクセプター)または電子供与性分子(ドナー)をドーパントとして該薄膜に導入することを意味する。従って,ドーピングが施された薄膜は、前記の縮合多環芳香族化合物とドーパントを含有する薄膜である。本発明に用いるドーパントとしてアクセプター、ドナーのいずれも使用可能である。
【0078】
このアクセプターとしてCl2、Br2、I2、ICl、ICl3、IBr、IFなどのハロゲン、PF5、AsF5、SbF5、BF3、BC13、BBr3、SO3などのルイス酸、HF、HC1、HNO3、H2SO4、HClO4、FSO3H、ClSO3H、CF3SO3Hなどのプロトン酸、酢酸、蟻酸、アミノ酸などの有機酸、FeCl3、FeOCl、TiCl4、ZrCl4、HfCl4、NbF5、NbCl5、TaCl5、MoCl5、WF5、WCl6、UF6、LnCl3(Ln=La、Ce、Nd、Pr、などのランタノイドとY)などの遷移金属化合物、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、PF6 -、AsF5 -、SbF6 -、BF4 -、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオンなどを挙げることができる。
【0079】
またドナーとしては、Li、Na、K、Rb、Csなどのアルカリ金属、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Ybなどの希土類金属、アンモニウムイオン、R4+、R4As+、R3+、アセチルコリンなどをあげることができる。
【0080】
これらのドーパントのドーピングの方法として予め有機半導体の薄膜を作製しておき、ドーパントを後で導入する方法、有機半導体の薄膜作製時にドーパントを導入する方法のいずれも使用可能である。前者の方法のドーピングとして、ガス状態のドーパントを用いる気相ドーピング、溶液あるいは液体のドーパントを該薄膜に接触させてドーピングする液相ドーピング、個体状態のドーパントを該薄膜に接触させてドーパントを拡散ドーピングする固相ドーピングの方法をあげることができる。また液相ドーピングにおいては電解を施すことによってドーピングの効率を調整することができる。後者の方法では、有機半導体化合物とドーパントの混合溶液あるいは分散液を同時に塗布、乾燥してもよい。たとえば真空蒸着法を用いる場合、有機半導体化合物とともにドーパントを共蒸着することによりドーパントを導入することができる。またスパッタリング法で薄膜を作製する場合、有機半導体化合物とドーパントの二元ターゲットを用いてスパッタリングして薄膜中にドーパントを導入させることができる。さらに他の方法として、電気化学的ドーピング、光開始ドーピング等の化学的ドーピングおよび例えば刊行物「工業材料」34巻、第4号、55頁(1986年)に示されたイオン注入法等の物理的ドーピングの何れも使用可能である。
【0081】
(有機半導体層(有機薄膜)の作製方法)
これら有機半導体層(有機薄膜)の作製法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法およびLB法等が挙げられ、材料に応じて使用できる。ただし、この中で生産性の点で、有機半導体の溶液を用いて簡単かつ精密に薄膜が形成できるスピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等が好まれる。
【0082】
(有機半導体層の膜厚)
これら有機半導体からなる薄膜の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、有機半導体からなる活性層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なるが、1μm以下が好ましく、更に好ましくは、10nm〜300nmである。
【0083】
《電荷発生層》
本発明に係る電荷発生層について説明する。
【0084】
本発明では、有機半導体層に生じた光電荷(キャリア)をソース電極とドレイン電極の間に流れる電流値として反映させるものなので、キャリアとしては電子、ホールのいずれでもよいが、有機半導体層がp型の場合、ソース電極−ドレイン電極間の光電流のメインキャリアはホールが好ましく、有機半導体層がn型の場合、該メインキャリアは電子が好ましい。
【0085】
また、光入射時の光電荷(キャリア)量を増大させる観点から、有機半導体層とハーフミラーとの間に、電荷発生層を設けることが好ましく、更に好ましくは、350nm〜850nmの光透過率が10%以上の電荷発生層を設けることがであり、特に好ましくは、透過率が50%〜90%の電荷発生層を設けることである。
【0086】
電荷発生層は、電荷発生物質としてのスーダンレッド又はダイアンブルー等のアゾ顔料、ピレンキノン、アントアントロン等のキノン顔料、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料、アズレニウム塩顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどのフタロシアニン顔料等をバインダー樹脂であるポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、酢酸酪酸セルロース等に分散含有させた層として得られる。
【0087】
即ち、電荷発生物質及びバインダー樹脂を例えばトルエン、キシレン等の炭化水素類;メチレンクロライド、1,2−ジクロルエタン等のハロゲン化炭化水素;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のアルコール類及びこの誘導体;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類;ピリジンやジエチルアミン等のアミン類;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類等の窒素化合物;その他脂肪酸及びフェノール類;二硫化炭素や燐酸トリエチル等の硫黄、燐化合物等の1種又は2種以上の溶媒中にボールミル、ホモミキサー、サンドミル、超音波分散等により、溶解、分散して塗布液を作製し、これをディップ、スプレー、ブレード、ロール等の塗布方法により塗布、乾燥して形成することができる。
【0088】
電荷発生層中のバインダー樹脂:電荷発生物質は質量比で0〜10:1〜50程度、形成される電荷発生層の膜厚は0.01μm〜10μmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましい膜厚範囲は、0.05μm〜1.0μmである。
【0089】
尚、電荷発生物質として公知のハロゲン化銀を用いてもよい。青・緑・赤(BGR)の各光に対する感度を有する分光増感されたハロゲン化銀粒子を混合して電荷発生層に含有させてもよい。
【0090】
《電荷輸送層》
本発明に係る電荷輸送層について説明する。
【0091】
本発明の反射率検出用素子の構成としては、入射光により発生した光電荷(キャリア)の移動度を向上させ、応答速度の高い素子にする観点から、電荷発生層と有機半導体層との間に電荷輸送層を設けることが好ましく、更に好ましくは、350nm〜850nmの光透過率が10%以上の電荷輸送層であり、特に好ましくは、350nm〜850nmの波長範囲の光の透過率が50%〜90%の電荷輸送層を設けることである。
【0092】
電荷発生層に隣接して形成される電荷輸送層は、電荷輸送物質を適当な溶媒に単独で、あるいはバインダー樹脂と共に溶解分散せしめたものをアプリケーター、バーコーター、デイップコーター等を用いて塗布乾燥して得られる。
【0093】
電荷輸送物質としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フエナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、ポリ−9−ビニルアントラセン、スチリル化合物、アミン誘導体、ジスチリル系化合物(以上p型)、ベンゾキノン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、ナフタレンジイミド系化合物、フルオレノン系化合物、チオピラン系化合物、インダン系化合物、インダンジオン系化合物、シクロペンタジエン系化合物及びこれらのニトロ誘導体、シアノ誘導体、ジシアノメチレン誘導体、マロンサンエステル誘導体、フエニルイミノ誘導体(以上n型)等を挙げることができる。
【0094】
電荷輸送層を形成するためのバインダー樹脂としては、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂ならびに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂、又はこれらの絶縁性樹脂の他、ポリビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられ、前記電荷輸送物質とバインダー樹脂を溶解、分散する溶媒は前記電荷発生層形成用の溶媒から選択して用いることができる。
【0095】
電荷輸送物質はバインダー樹脂100質量部当たり20質量部〜200質量部、好ましくは30質量部〜150質量部であり、電荷輸送層の膜厚は5μm〜50μm程度が好ましい。
【0096】
各層の組成物の塗布方法としては、更にディッピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブレードコート、スクイズコート、リバースロールコート、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレイコート、ダイコート等の公知の塗布方法を用いることが出来、連続塗布または薄膜塗布が可能な塗布方法が好ましく用いられる。
【0097】
《透明支持体》
本発明に係る透明支持体について説明する。
【0098】
透明支持体はガラスやフレキシブルな樹脂製シートで構成され、例えばポリマーフィルムをシートとして用いることができる。前記ポリマーフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。このような、プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、衝撃に対する耐性を向上できる。
【0099】
本発明に係る透明支持体は、350nm〜850nmの光透過率が10%以上であることが好ましく、更好ましくは、30%以上であり、特に好ましくは、50以上である。
【0100】
【発明の効果】
本発明により、ハードコピーや印刷物等のアナログ画像データを容易に、且つ、迅速に電子データに変換し、電子ペーパーとして利用可能ならしめる、反射率検出用素子、それを用いるシート状画像入力装置及びシート状画像入力方法を提供することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射率検出用素子の構成の一例を示す模式図である。
【図2】本発明の反射率検出用素子が光反射を検出する一態様を示す模式図である。
【図3】本発明の反射率検出用素子の回路構成の一例を示す模式図である。
【図4】図4は、本発明のシート状画像入力装置の一態様を示す模式図である。
【図5】図4に示した装置でアクティブ駆動を行う際の等価のマトリックス回路の模式図である。
【図6】図6は、フルカラー画像検出可能なシート状画像入力装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 透明支持体
2 電荷発生層
3 電荷輸送層
4 有機半導体層
5 ソース電極
6 ドレイン電極
7 絶縁層
8 ゲート電極
9 ハーフミラー
10 光入射制御手段
50 反射率検出用素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflectance detection element, a sheet-like image input device, and a sheet-like image input method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, printing information on hard copy and consuming a large amount of paper has become an environmental problem, so it can be rewritten, does not require much energy to hold the display, and is portable A display medium based on the concept of electronic paper has been proposed, which is a thin liquid crystal display device, an electrochromic display, an organic low molecular weight / high molecular weight recording / erasing with a thermal head described in JP-A-55-154198, etc. A practical application is being considered in a molecular resin matrix display medium, an electrophoretic display device described in US Pat. No. 6,262,833, JP-A Nos. 2000-171839, 2001-201770, and the like.
[0003]
When the above electronic paper is used instead of hard copy, the display data is content as electronic data transmitted via a network such as a LAN (local network), a terminal such as a personal computer, a medium such as a memory, In order to display an image or a document of a hard copy or printed matter on electronic paper, it is necessary to convert it into electronic data once by a scanner or the like, which takes time and is not easy to use. In addition, since there is annoyance of repeating the transmission to the electronic paper for the required number of copies, it has been desired to solve these problems.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to easily and quickly convert analog image data such as hard copy and printed matter into electronic data and use it as electronic paper, and a reflectance detection element, and sheet-like image input using the same. An apparatus and a sheet-like image input method are provided.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following constitutions 1 to 7 .
[0006]
1. On a transparent support, a gate electrode, an insulating layer provided on the transparent support while covering the gate electrode, on the insulating layer, connected source electrode, the drain electrode, the source electrode and the drain, And an organic semiconductor layer having a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more, and a photocharge generation layer, a half mirror, and a light having a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more on the organic semiconductor layer An element for detecting reflectance, wherein the incident control means is arranged in this order.
[0008]
2. Wherein between the organic semiconductor layer and the light charge generating layer, the reflectance detection element according to the 1 light transmittance of 350nm~850nm is characterized by providing more than 10% of the charge transport layer.
[0009]
3. 3. The reflectance detecting element according to 1 or 2 above, wherein the organic semiconductor layer contains a π-conjugated material.
[0010]
4). 4. The reflectance detecting element according to any one of 1 to 3 , wherein a liquid crystal element is used as the light incident control means.
[0011]
5). 5. The reflectance detection element according to any one of 1 to 4, wherein a light blocking layer and a light emitting element are used as the light incident control means.
[0012]
6). 6. A sheet-like image input device comprising the reflectance detection element according to any one of 1 to 5 above.
[0013]
7). 7. A sheet-like image input method using the sheet-like image input device according to 6 .
[0014]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As a result of various studies on the above-mentioned problems, the present inventors have provided at least a gate electrode on the transparent support as described in claim 1 while covering the gate electrode. An organic semiconductor layer having a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more connecting the source electrode, the drain electrode, and the source electrode and the drain on the insulating layer. By arranging the half mirror and light incident control means in this order on the organic semiconductor layer, analog image data such as hard copy and printed matter can be converted into electronic data easily and quickly and used as electronic paper It has been found that it is possible to provide a reflectance detection element, a sheet-like image input device and a sheet-like image input method using the same, which can be realized.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
[0016]
<Reflectance detection element>
The configuration of the reflectance detection element according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
[0017]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the reflectance detection element of the present invention. In FIGS. 1A and 1B, a system having a charge generation layer and a charge transport layer is shown, but the effects described in the present invention can be obtained without these layers. In forming the element, it may be formed sequentially from the transparent support side to be a reflectance detection element, and conversely, it may be formed sequentially from the light incident means to be a reflectance detection element.
[0018]
In FIG. 1A, a gate electrode 8 is formed on a transparent support 1, a source electrode 5 and a drain electrode 6 are provided on an insulating layer 7, covered with an organic semiconductor layer 4, and the charge transport layer 3 is formed. The charge generation layer 2 is formed in this order.
[0019]
Regarding the formation of the source electrode 5 and the drain electrode 6, a method of forming a continuous electrode film, cutting by laser ablation or the like to form a gap, and providing the source electrode 5 and the drain electrode 6 is preferably applied. The
[0020]
FIG. 1B is a modified example of FIG. 1C and shows another example in which the source electrode 5 and the drain electrode 6 are connected by the organic semiconductor layer 4. In this case, a production method such as providing the source electrode 5 on the insulating layer 7 and applying the organic semiconductor layer 4 to form the drain electrode 6 is applied.
[0021]
FIG. 2 is a schematic view showing an aspect in which the reflectance detection element of the present invention detects light reflection.
[0022]
2A and 2B, the reflectance detection element 50 is disposed on the recording medium 11a, which is a reflectance measurement target. Here, 11b is an image 11b recorded on the recording medium 11a. Specifically, the image 11b is a toner image such as an electrophotographic image, an ink image produced by inkjet recording, a photographic image, or the like. Incidentally, in the recording medium 11a, the area where the image 11b does not exist is an area where no image is formed.
[0023]
When the reflectance detecting element 50 of the present invention is disposed on the recording medium 11a, incident light 12a, 12b, 12c (here, incident light is 350 nm to 850 nm) that has passed through the light incident control means 10 and the half mirror 9. ) Passes through the charge generation layer 2, the charge transport layer 3, the organic semiconductor layer 4, the insulating layer 7, and the transparent support 1, and is incident on the recording medium 11a and the image 11b.
[0024]
Reflected light (not shown) is generated corresponding to the reflectance with respect to light in the wavelength range of 350 nm to 850 nm of each of the recording medium 11a and the image 11b, which are reflectance measurement targets. Multiple reflections (not shown) are repeated in between.
[0025]
Reflected light is generated by the recording medium 11a and the image 11b, and the reflected light is reflected again by the half mirror 9, so that the reflected light is repeated so that it will be described later according to the intensity of the reflected light. In addition, an optical carrier (not shown) is generated and can be monitored as a current value.
[0026]
Since the recording medium 11a and the image 11b have different reflectivities for light (light having a wavelength range of 350 nm to 850 nm), the resulting current values are different. Therefore, the reflectivity measured by the reflectivity detecting element is different. When the corresponding current value is data-converted, the image 11b can be immediately used as digitally-converted electronic image data.
[0027]
(Optical carrier generation)
The generation of the optical carrier described above will be described.
[0028]
Incident light 12a to 12c that has passed through the half mirror 9 passes through the charge generation layer 2, the charge transport layer 3, the organic semiconductor layer 4, the insulating layer 7, and the transparent substrate 1, and enters the recording medium 11a and the image 11b. .
[0029]
The generation of optical carriers occurs when the incident lights 12a to 12c are first received by the charge generation layer 2, and the incident lights 12a, 12b, and 12c are generated by the charge generation layer 2, the charge transport layer 3, and the organic semiconductor layer 4 respectively. Then, the light passes through the insulating layer 7 and the transparent substrate 1, enters the recording medium 11a and the image 11b, and the reflected light (not shown) on the recording medium 11a and the image 11b is received by the charge generation layer 2.
[0030]
Furthermore, the reflected light partially passes through the charge generation layer 2 and then is reflected again by the half mirror 9, and the reflected light is received by the charge generation layer 2 again. Finally, the spectral sensitivity of the charge generation layer 2 and the incident light (incident light, reflected light from the recording medium 11a or the image 11b, reflected light, reflected light from the half mirror 9 are reflected again. Or the like) is generated in the organic semiconductor layer 4 between the source electrode 5 and the drain electrode 6.
[0031]
Next, the circuit configuration of the reflectance detection element described above will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a circuit configuration of the reflectance detection element of the present invention. In this schematic diagram, the transparent support, the half mirror, and the light incident control means are omitted.
[0032]
In FIG. 3, when the photocarrier is a hole, the photocurrent can be monitored by applying a negative voltage to the gate electrode and applying a bias voltage between the source electrode and the drain electrode. Although depending on the configuration of the element, the gate voltage is preferably 0 V to -50 V, and the bias voltage between the source electrode and the drain electrode is preferably about 0 V to -50 V.
[0033]
When the main carrier is an electron, the polarity may be reversed, and after the photocurrent measurement, the residual charge in the charge generation layer and its vicinity is preferably discharged.
[0034]
<Sheet-like image input device>
Next, the sheet-like image input device of the present invention will be described.
[0035]
FIG. 4 is a schematic view showing an aspect of the sheet-like image input device of the present invention. The sheet-like image input of the present invention is based on the active drive constructed based on the elements described in FIGS. The device 20 is shown in model form. (A) shows a side section, and (b) is a plan view.
[0036]
In the figure, a plurality of gate electrodes 8 are arranged in parallel on a transparent support 1, an insulating layer 7 is formed on the gate electrode 8, and a plurality of source electrodes 5 and drain electrodes 6 are formed on the gate electrode 8. Are alternately arranged in the orthogonal direction to form a matrix and connected by the organic semiconductor layer 4, and the charge transport layer 3 and the charge generation layer 2 are disposed in this order on the matrix, and are not shown. In addition, the half mirror and the light incident control means are provided in this order to constitute the reflectance detection element of the present invention.
[0037]
In this configuration, the gate electrode 8 also serves as a scanning line, the area shown in the figure is a unit pixel, and the pixel in the column direction is connected to the common source electrode 5 and drain electrode 6 in the figure.
[0038]
(Half mirror: also called magic mirror)
The half mirror according to the present invention will be described.
[0039]
A half mirror is a kind of mirror, but it is a translucent mirror that does not reflect all the light that hits the mirror, but transmits some of its light. In the present invention, a commercially available half mirror that is usually used for a single-lens reflex distance meter or finder, or used for a part of TTL photometry or the TTL / AF method can be used.
[0040]
The light transmittance of 350 nm to 850 nm of the half mirror according to the present invention is an essential requirement from the viewpoint of achieving the effects described in the present invention, but is preferably 10% to 40%. It is. Moreover, it is preferable that the light reflectance of 350 nm to 850 nm, which is another feature of the half mirror, is 20% or more, and S is more preferably 20% to 60%.
[0041]
Commercially available products can be used for the half mirror according to the present invention showing the light transmittance and light reflectance described above. For example, a new magic mirror (made by Hosaka Glass Co., Ltd.) or the like can be used as the half mirror according to the present invention.
[0042]
(Light incident control means)
The light incident control means according to the present invention will be described.
[0043]
The light incident control means is not particularly limited as long as it controls the switching (on / off) of light incident through the half mirror, but a so-called light shutter function can be used. For example, a liquid crystal shutter, a combination of a light blocking layer and a light emitting element is preferably used.
[0044]
Commercially available liquid crystal shutters can be used as the liquid crystal shutters, and Polymer Dispersed Liquid Crystal: J. Org. W. Doane, N .; A. Vez, B.M. G. Wu, S .; Zumer, Appl. Phys. Lett. 48, 27 (1986), Polymer Network Liquid Crystal, JP-A-2-28284, JP-A-2-55318, etc., Japanese Patent No. 4,193,691. Can be used.
[0045]
As an optical shutter in which a light blocking layer and a light emitting element are combined, for example, a light blocking layer manufactured using black ink or the like can be applied. As a light emitting element, a commercially available organic EL, inorganic EL, fluorescent light can be used. A planar light-emitting body in which a tube, a light-emitting source, a light guide plate, a light scattering plate, and the like are combined can be used.
[0046]
(Equivalent matrix circuit for active drive)
FIG. 5 is a schematic diagram of an equivalent matrix circuit when active driving is performed in the apparatus shown in FIG.
[0047]
In FIG. 5, reference numeral 100 denotes a photodetection unit, and initialization transistors 65-1 to 65 -n connected to, for example, drain electrodes are provided on the signal lines 5-1 to 5 -n. The source electrodes of the transistors 65-1 to 65-n are grounded. The gate electrode is connected to the reset line 651.
[0048]
The scan lines 8-1 to 8-m and the reset line 651 are connected to the scan drive circuit 20. When the readout signal RS is supplied from the scan driving circuit 20 to one of the scan lines 8-1 to 8-m, where p is any value of 1 to m, the scan line 8 The transistors 4- (p, 1) to 4- (p, n) connected to −p are turned on, and photocurrents reflecting carriers generated by the light irradiation are signal lines 5-1 to 5-n. Respectively. The signal lines 5-1 to 5-n are connected to the signal converters 31-1 to 31-n of the signal selection circuit 30. In the signal converters 31-1 to 31-n, the signal lines 5-1 to 5-5 are connected. Voltage signals SV-1 to SV-n proportional to the current value read on -n are generated. The voltage signals SV-1 to SV-n output from the signal converters 31-1 to 31-n are supplied to the register 32.
[0049]
In the register 32, the supplied voltage signal is sequentially selected and converted into a digital optical signal for one scanning line (for example, 12 bits to 14 bits) by the A / D converter 33. The control circuit 40 Scanning is performed by supplying a readout signal RS to each of the lines 8-1 to 8-m via the scanning drive circuit 20, and a digital signal for each scanning line is taken in to generate an optical signal.
[0050]
This optical signal is supplied to the control circuit 40. Note that the reset signal RT is supplied from the scanning drive circuit 20 to the reset line 651 to turn on the transistors 65-1 to 65-n, and the readout signal RS is supplied to the scanning lines 8-1 to 8-m. When the transistors 4- (1, 1) to 4- (m, n) are turned on, the stored carriers are emitted through the transistors 65-1 to 65-n, and the light detection unit 100 is initialized. be able to.
[0051]
A memory unit 41 and an operation unit 42 are connected to the control circuit 40, and the operation of the sheet-like image input device 20 in FIG. 4 is controlled based on an operation signal PS from the operation unit 42. Further, the optical signal data DS can be input from the control circuit 40 to the display unit 43.
[0052]
Reference numeral 44 denotes a power source (external power source), and 45 denotes a connector, through which the sheet-like image input device 20 shown in FIG. 4 is integrated with other devices to exchange optical signal data DFE, for example, image formation. be able to.
[0053]
(Sheet-like image input device capable of detecting full-color images)
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a sheet-like image input device capable of detecting a full-color image. For example, on the light incident surface side of the sheet-like image input device 20 shown in FIG. 4, for example, an arrangement as shown in FIG. 6 (R is a red filter, G is a green filter, and B is a blue filter) is repeated. By providing a sheet-like image input device capable of detecting a full-color image can be configured.
[0054]
The color separation filter is provided to separate the image information into the three primary colors and can have various configurations. For example, yellow, green, and cyan filters are arranged in a mosaic pattern or a stripe pattern. And a method of arranging filters of three colors of red, green, and blue in a mosaic or stripe form. Examples of a method for arranging the color separation filters in a mosaic form include a lattice arrangement method typified by a Bayer arrangement, an arrangement in which triangles, hexagons, and circles are spread. The arrangement of each color may be regular or may be arranged at random.
[0055]
Various known methods can be used for manufacturing the color separation filter. As a representative method for producing a color separation filter, a pigment dispersion method for obtaining a monochromatic pattern by forming a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed on a substrate and patterning the layer is a material for dyeing on the substrate. After applying a water-soluble polymer material and patterning it into a desired shape by a photolithography process, the resulting pattern is immersed in a dyeing bath to obtain a colored pattern. The pigment is dispersed in a thermosetting resin. And by repeating printing three times, R, G, and B are applied separately, and then a printing method in which a colored layer is formed by thermosetting the resin, and a coloring liquid containing a dye is inkjet-transparent substrate There is an ink jet method in which a colored pixel portion is formed by discharging the colored liquid and drying the colored liquid.
[0056]
Hereinafter, materials used for the configuration of the reflectance detection element of the present invention will be described.
<< Material for source and drain electrodes >>
The material for the source electrode and drain electrode of the reflectance detection element of the present invention is not particularly limited as long as it is a conductive material. Platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, Tantalum, indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, tin oxide / antimony, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped zinc oxide, zinc, carbon, graphite, glassy carbon, silver Paste and carbon paste, lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, scandium, titanium, manganese, zirconium, gallium, niobium, sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, aluminum, magnesium / Copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide mixture, lithium / aluminum mixture, etc., especially platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ITO And carbon are preferred. Alternatively, a known conductive polymer whose conductivity has been improved by doping or the like, for example, conductive polyaniline, conductive polypyrrole, conductive polythiophene, a complex of polyethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid, or the like is also preferably used. Among them, those having low electrical resistance at the contact surface with the semiconductor layer are preferable.
[0057]
<Material for gate electrode>
The gate electrode according to the present invention is preferably a transparent electrode. Here, the term “transparent” means that the light transmittance at 350 nm to 850 nm is preferably 50% or more, and more preferably, the light transmittance is in the range of 50% to 99%.
[0058]
As the gate electrode forming material according to the present invention, when the side having the gate electrode is a light incident surface, the gate electrode is made of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, F-doped tin oxide, Al-doped zinc oxide, Sb-doped oxide. By using a transparent conductive film such as tin, ITO, or an In 2 O 3 —ZnO-based amorphous transparent conductive film, the transparent electrode can be configured.
[0059]
(Method of forming electrode)
As a method for forming an electrode, a conductive thin film formed using a conductive material described above as a raw material using a method such as vapor deposition or sputtering, a method for forming an electrode using a known photolithography method or a lift-off method, aluminum, There is a method of etching on a metal foil such as copper using a resist by thermal transfer, ink jet or the like.
[0060]
Alternatively, the conductive polymer solution or dispersion, or the conductive fine particle dispersion may be directly patterned by ink jetting, or may be formed from the coating film by lithography or laser ablation. Furthermore, a method of patterning an ink containing a conductive polymer or conductive fine particles, a conductive paste, or the like by a printing method such as relief printing, intaglio printing, planographic printing, or screen printing can also be used.
[0061]
The conductive fine particles include platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, tantalum, indium, cobalt, palladium, tellurium, rhenium, iridium, and aluminum having a particle diameter of 1 nm to 50 nm, preferably 1 nm to 10 nm. , Ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, zinc, and the like can be used, but platinum, gold, silver, copper, cobalt, chromium, iridium, nickel, palladium, molybdenum having a work function of 4.5 eV or more is particularly preferable. And metal fine particles such as tungsten.
[0062]
As a method for producing such a metal fine particle dispersion, metal ions are reduced in a liquid phase, such as a physical generation method such as gas evaporation method, sputtering method, metal vapor synthesis method, colloid method, coprecipitation method, etc. Examples of the chemical production method for producing metal fine particles include colloidal methods described in JP-A-11-76800, JP-A-11-80647, JP-A-319538, JP-A-2000-239853, JP-A-2001-254185, It is a dispersion produced by a gas evaporation method described in JP 2001-53028 A, JP 2001-35814 A, JP 2001-35255 A, JP 2000-124157 A, JP 2000-123634 A, and the like. After these dispersions are applied and formed into an electrode pattern, the solvent is dried, and heat treatment is performed at a temperature in the range of 100 ° C. to 300 ° C., preferably 150 ° C. to 200 ° C., thereby thermally fusing the metal fine particles. By doing so, an electrode can be formed.
[0063]
《Insulating layer》
Although various insulating films can be used as the insulating layer according to the present invention, an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant is particularly preferable. Inorganic oxides include silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, Examples thereof include barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate niobate, and yttrium trioxide. Of these, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable. However, nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be used.
[0064]
Examples of the method for forming the film include a vacuum process, a molecular beam epitaxial growth method, an ion cluster beam method, a low energy ion beam method, an ion plating method, a CVD method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, and a spray process. Wet processes such as coating methods, spin coating methods, blade coating methods, dip coating methods, casting methods, roll coating methods, bar coating methods, die coating methods, and other wet processes such as printing and ink jet patterning methods, etc. Can be used depending on the material.
[0065]
The wet process is a method of applying and drying a liquid in which fine particles of inorganic oxide are dispersed in an arbitrary organic solvent or water using a dispersion aid such as a surfactant as required, or an oxide precursor, for example, A so-called sol-gel method in which a solution of an alkoxide body is applied and dried is used.
[0066]
Among these, the following atmospheric pressure plasma method and sol-gel method are preferable.
The method for forming an insulating film by plasma film formation under atmospheric pressure is a process in which a reactive gas is discharged under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure to excite reactive gas to form a thin film on a substrate. The method is described in JP-A-11-61406, JP-A-11-133205, JP-A-2000-121804, 2000-147209, 2000-185362, and the like. Accordingly, a highly functional thin film can be formed with high productivity.
[0067]
In addition, as an organic compound film, polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photo radical polymerization type, photo cation polymerization type photo curable resin, or a copolymer containing an acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, novolac resin, Also, cyanoethyl pullulan or the like can be used. As the method for forming the organic compound film, the wet process is preferable.
[0068]
An inorganic oxide film and an organic oxide film can be laminated and used together. The film thickness of these insulating films is preferably in the range of 50 nm to 3 μm, more preferably in the range of 100 nm to 1 μm.
[0069]
<Organic semiconductor layer>
The material for forming the organic semiconductor layer according to the present invention will be described.
[0070]
In the present invention, since the photocharge (carrier) generated in the organic semiconductor layer can be reflected as a current value flowing between the source electrode and the drain electrode, the carrier may be either an electron or a hole. Is a p-type, the main carrier (also referred to as main carrier) of the photocurrent between the source electrode and the drain electrode is preferably a hole, and when the organic semiconductor layer is n-type, the main carrier (also referred to as main carrier) is an electron. Is preferred.
[0071]
As an organic semiconductor material constituting the organic semiconductor layer according to the present invention, a π-conjugated material is used. For example, polypyrroles such as polypyrrole, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), poly (3,4-disubstituted pyrrole), polythiophene, poly (3-substituted thiophene), poly (3,4- Di-substituted thiophene), polythiophenes such as polybenzothiophene, polyisothianaphthenes such as polyisothianaphthene, polychenylene vinylenes such as polychenylene vinylene, and poly (p-phenylene vinylene) such as poly (p-phenylene vinylene). Phenylene vinylenes), polyaniline, poly (N-substituted aniline), poly (3-substituted aniline), poly (aniline) such as poly (2,3-substituted aniline), polyacetylenes such as polyacetylene, and polydiacetylenes such as polydiacetylene , Polyazulenes such as polyazulene, polypyrene, etc. Polypyrazoles, polycarbazoles such as polycarbazole and poly (N-substituted carbazole), polyselenophenes such as polyselenophene, polyfurans such as polyfuran and polybenzofuran, and poly (p-phenylene) such as poly (p-phenylene) Phenylene) s, polyindoles such as polyindole, polypyridazines such as polypyridazine, naphthacene, pentacene, hexacene, heptacene, dibenzopentacene, tetrabenzopentacene, pyrene, dibenzopyrene, chrysene, perylene, coronene, terylene, ovalene, Derivatives (triphenodioxazine, triphenodithiazine) in which a part of carbon of polyacenes such as quaterylene and circumanthracene and polyacenes are substituted with atoms such as N, S and O and functional groups such as carbonyl groups Hexacene-6,15-quinone, etc.), polyvinylcarbazole, polyphenylene sulfide, or the like can be used polycyclic condensate described in polyvinylene sulfide polymer and JP-like de 11-195790.
[0072]
Further, for example, α-sexual thiophene α, ω-dihexyl-α-sexual thiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (α, which is a thiophene hexamer having the same repeating unit as those polymers. Oligomers such as 3-butoxypropyl) -α-sexithiophene and styrylbenzene derivatives can also be preferably used.
[0073]
Further, metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and fluorine-substituted copper phthalocyanine described in JP-A-11-251601, naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N, N′-bis (4-trifluoromethylbenzyl) Along with naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N, N′-bis (1H, 1H-perfluorooctyl), N, N′-bis (1H, 1H-perfluorobutyl) and N, N′- Dioctylnaphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide derivatives, naphthalene 2,3,6,7 tetracarboxylic acid diimides and other naphthalene tetracarboxylic acid diimides, and anthracene 2,3,6,7-tetracarboxylic acid Condensed-ring tetracarboxylic acids such as anthracene tetracarboxylic acid diimides such as diimide Examples include diimides, fullerenes such as C 60 , C 70 , C 76 , C 78 , and C 84 , carbon nanotubes such as SWNT, merocyanine dyes, and dyes such as hemicyanine dyes.
[0074]
Among these π-conjugated materials, thiophene, vinylene, chelenylene vinylene, phenylene vinylene, p-phenylene, a substituent thereof, or two or more of these are used as a repeating unit, and the number n of the repeating units is 4 to 4 At least one selected from the group consisting of an oligomer of 10 or a polymer in which the number n of repeating units is 20 or more, a condensed polycyclic aromatic compound such as pentacene, fullerenes, condensed ring tetracarboxylic acid diimides, and metal phthalocyanine. Species are preferred, and π-conjugated polymers are particularly preferred.
[0075]
Other organic semiconductor materials include tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTTF) -perchloric acid complex, BEDTTTTF-iodine complex, TCNQ-iodine complex. Organic molecular complexes such as can also be used. Furthermore, (sigma) conjugated polymers, such as polysilane and polygermane, and organic-inorganic hybrid material as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-260999 can also be used.
[0076]
In the present invention, for example, a material having a functional group such as acrylic acid, acetamide, dimethylamino group, cyano group, carboxyl group, nitro group, benzoquinone derivative, tetracyanoethylene, and tetracyanoquinodimethane are used in the organic semiconductor layer. And materials that can accept electrons, such as derivatives thereof, materials that have functional groups such as amino groups, triphenyl groups, alkyl groups, hydroxyl groups, alkoxy groups, and phenyl groups, substituted amines such as phenylenediamine , So-called doping, containing materials that serve as donors of electrons, such as anthracene, anthracene, benzoanthracene, substituted benzoanthracenes, pyrene, substituted pyrene, carbazole and its derivatives, tetrathiafulvalene and its derivatives, etc. Processing Good.
[0077]
The doping means introducing an electron-donating molecule (acceptor) or an electron-donating molecule (donor) into the thin film as a dopant. Accordingly, the doped thin film is a thin film containing the condensed polycyclic aromatic compound and the dopant. Either an acceptor or a donor can be used as the dopant used in the present invention.
[0078]
As this acceptor, a halogen such as Cl 2 , Br 2 , I 2 , ICl, ICl 3 , IBr, IF, Lewis acid such as PF 5 , AsF 5 , SbF 5 , BF 3 , BC 1 3 , BBr 3 , SO 3 , HF HC1, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4 , FSO 3 H, ClSO 3 H, CF 3 SO 3 H and other protic acids, acetic acid, formic acid, amino acids and other organic acids, FeCl 3 , FeOCl, TiCl 4 , Transition metals such as ZrCl 4 , HfCl 4 , NbF 5 , NbCl 5 , TaCl 5 , MoCl 5 , WF 5 , WCl 6 , UF 6 , LnCl 3 (Ln = La, Ce, Nd, Pr, and other lanthanoids and Y) Examples thereof include compounds, electrolyte anions such as Cl , Br , I , ClO 4 , PF 6 , AsF 5 , SbF 6 , BF 4 , and sulfonate anions.
[0079]
As donors, alkali metals such as Li, Na, K, Rb, and Cs, alkaline earth metals such as Ca, Sr, and Ba, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, and Dy , Ho, Er, Yb, and other rare earth metals, ammonium ions, R 4 P + , R 4 As + , R 3 S + , acetylcholine, and the like.
[0080]
As a method for doping these dopants, either a method of preparing an organic semiconductor thin film in advance and then introducing the dopant later, or a method of introducing the dopant when forming the organic semiconductor thin film can be used. As doping of the former method, gas phase doping using a dopant in a gas state, liquid phase doping in which a solution or liquid dopant is brought into contact with the thin film, and diffusion doping in which a solid state dopant is brought into contact with the thin film Examples of solid phase doping can be given. In liquid phase doping, the efficiency of doping can be adjusted by applying electrolysis. In the latter method, a mixed solution or dispersion of an organic semiconductor compound and a dopant may be simultaneously applied and dried. For example, when using a vacuum evaporation method, a dopant can be introduce | transduced by co-evaporating a dopant with an organic-semiconductor compound. When a thin film is formed by a sputtering method, a dopant can be introduced into the thin film by sputtering using a binary target of an organic semiconductor compound and a dopant. Still other methods include chemical doping such as electrochemical doping, photoinitiated doping, and physical methods such as ion implantation shown in the publication “Industrial Materials”, Vol. 34, No. 4, p. 55 (1986). Any of the chemical dopings can be used.
[0081]
(Method for producing organic semiconductor layer (organic thin film))
These organic semiconductor layers (organic thin films) can be prepared by vacuum deposition, molecular beam epitaxy, ion cluster beam, low energy ion beam, ion plating, CVD, sputtering, plasma polymerization, electrolysis Examples include polymerization methods, chemical polymerization methods, spray coating methods, spin coating methods, blade coating methods, dip coating methods, cast methods, roll coating methods, bar coating methods, die coating methods, and LB methods, which can be used depending on the material. . However, among these, in terms of productivity, spin coating methods, blade coating methods, dip coating methods, roll coating methods, bar coating methods, die coating methods, etc. that can easily and precisely form thin films using organic semiconductor solutions. Liked.
[0082]
(Thickness of organic semiconductor layer)
The thickness of the thin film made of these organic semiconductors is not particularly limited, but the characteristics of the obtained transistor are often greatly influenced by the thickness of the active layer made of the organic semiconductor. Although it changes with semiconductors, 1 micrometer or less is preferable, More preferably, it is 10 nm-300 nm.
[0083]
<Charge generation layer>
The charge generation layer according to the present invention will be described.
[0084]
In the present invention, since the photocharge (carrier) generated in the organic semiconductor layer is reflected as a current value flowing between the source electrode and the drain electrode, the carrier may be either an electron or a hole. In the case of the type, the main carrier of the photocurrent between the source electrode and the drain electrode is preferably a hole, and when the organic semiconductor layer is n-type, the main carrier is preferably an electron.
[0085]
In addition, from the viewpoint of increasing the amount of photocharge (carrier) at the time of light incidence, it is preferable to provide a charge generation layer between the organic semiconductor layer and the half mirror, and more preferably, a light transmittance of 350 nm to 850 nm. It is to provide a charge generation layer of 10% or more, and particularly preferably to provide a charge generation layer having a transmittance of 50% to 90%.
[0086]
The charge generation layer is an azo pigment such as Sudan Red or Diane Blue as a charge generation material, a quinone pigment such as pyrenequinone or anthanthrone, an indigo pigment such as indigo or thioindigo, an azurenium salt pigment, copper phthalocyanine, a metal phthalocyanine, a titanyl phthalocyanine And a phthalocyanine pigment such as a binder resin such as polyester, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, acrylic resin, polyvinyl pyrrolidone, ethyl cellulose, cellulose acetate butyrate and the like.
[0087]
That is, the charge generating material and binder resin are, for example, hydrocarbons such as toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and 1,2-dichloroethane; ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate and butyl acetate. Alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, methyl cellosolve and ethyl cellosolve and derivatives thereof; ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; amines such as pyridine and diethylamine; N, N-dimethyl Nitrogen compounds such as amides such as formamide; other fatty acids and phenols; ball mills, homomixers, sand mills, ultrasonic dispersions in one or more solvents such as sulfur and phosphorus compounds such as carbon disulfide and triethyl phosphate Etc. To prepare a coating solution, which dip, spray, blade, applied by the method of coating a roll or the like can be formed and dried.
[0088]
The binder resin in the charge generation layer: the charge generation material is preferably adjusted to a mass ratio of about 0 to 10: 1 to 50, and the thickness of the formed charge generation layer is preferably adjusted to a range of 0.01 μm to 10 μm. The film thickness range is 0.05 μm to 1.0 μm.
[0089]
A known silver halide may be used as the charge generating material. Spectral sensitized silver halide grains having sensitivity to blue, green and red (BGR) light may be mixed and contained in the charge generation layer.
[0090]
<Charge transport layer>
The charge transport layer according to the present invention will be described.
[0091]
As a configuration of the reflectance detection element of the present invention, it is possible to improve the mobility of photoelectric charges (carriers) generated by incident light and to make the element with a high response speed between the charge generation layer and the organic semiconductor layer. It is preferable to provide a charge transport layer, more preferably a charge transport layer having a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more, particularly preferably a light transmittance of 50% in the wavelength range of 350 nm to 850 nm. ˜90% charge transport layer is provided.
[0092]
The charge transport layer formed adjacent to the charge generation layer is applied and dried using an applicator, bar coater, dip coater or the like obtained by dissolving the charge transport material alone or in a binder resin together with a binder resin. Obtained.
[0093]
Examples of charge transport materials include oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, pyrazoline derivatives, oxazolone derivatives, Benzothiazole derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, poly-N-vinylcarbazole, poly-1-vinylpyrene, poly-9-vinylanthracene, styryl compounds, amine derivatives, distyryl compounds (above p-type) ), Benzoquinone compounds, anthraquinone compounds, naphthoquinone compounds, naphthalenediimide compounds, fluorenone compounds, thiopyran compounds Compound, indane compounds, indanedione type compounds include cyclopentadiene compound and these nitro derivatives, cyano derivatives, dicyano-methylene derivative, malonic ester derivative, a Fueniruimino derivative (or n-type) and the like.
[0094]
Examples of the binder resin for forming the charge transport layer include polystyrene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, and polycarbonate. Resins, silicon resins, melamine resins, and copolymer resins containing two or more of these resin repeating units, or high molecular organic semiconductors such as polyvinyl carbazole in addition to these insulating resins, The solvent for dissolving and dispersing the charge transport material and the binder resin can be selected from the above-mentioned solvents for forming the charge generation layer.
[0095]
The charge transporting material is 20 to 200 parts by weight, preferably 30 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin, and the thickness of the charge transporting layer is preferably about 5 to 50 μm.
[0096]
As the coating method of the composition of each layer, further known coating methods such as dipping, spin coating, knife coating, bar coating, blade coating, squeeze coating, reverse roll coating, gravure roll coating, curtain coating, spray coating, die coating, etc. An application method that can be used and can be applied continuously or thinly is preferably used.
[0097]
《Transparent support》
The transparent support according to the present invention will be described.
[0098]
The transparent support is composed of glass or a flexible resin sheet. For example, a polymer film can be used as the sheet. Examples of the polymer film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), Examples thereof include films made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), and the like. By using such a plastic film, the weight can be reduced as compared with the case of using a glass substrate, the portability can be improved, and the resistance to impact can be improved.
[0099]
The transparent support according to the present invention preferably has a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more, more preferably 30% or more, and particularly preferably 50 or more.
[0100]
【The invention's effect】
According to the present invention, an analog image data such as a hard copy or printed matter can be easily and quickly converted into electronic data and used as electronic paper, a reflectance detection element, a sheet-like image input device using the same, and We were able to provide a sheet-like image input method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a reflectance detection element of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an aspect in which the reflectance detection element of the present invention detects light reflection.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a circuit configuration of a reflectance detection element of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an aspect of a sheet-like image input device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of an equivalent matrix circuit when active driving is performed in the apparatus shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a sheet-like image input apparatus capable of detecting a full-color image.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent support 2 Charge generation layer 3 Charge transport layer 4 Organic-semiconductor layer 5 Source electrode 6 Drain electrode 7 Insulating layer 8 Gate electrode 9 Half mirror 10 Light incident control means 50 Reflectance detection element

Claims (7)

透明支持体上に、ゲート電極、該ゲート電極を被覆しながら該透明支持体上に設けられた絶縁層、該絶縁層上に、ソース電極、ドレイン電極、該ソース電極と該ドレインを連結し、且つ、350nm〜850nmの光透過率が10%以上である有機半導体層を有し、該有機半導体層上に、350nm〜850nmの光透過率が10%以上の光電荷発生層、ハーフミラー及び光入射制御手段とがこの順で配設されていることを特徴とする反射率検出用素子。On a transparent support, a gate electrode, an insulating layer provided on the transparent support while covering the gate electrode, on the insulating layer, connected source electrode, the drain electrode, the source electrode and the drain, And an organic semiconductor layer having a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more, and a photocharge generation layer, a half mirror, and a light having a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more on the organic semiconductor layer An element for detecting reflectance, wherein the incident control means is arranged in this order. 前記有機半導体層と前記光電荷発生層との間に、350nm〜850nmの光透過率が10%以上の電荷輸送層を設けることを特徴とする請求項1に記載の反射率検出用素子。 2. The reflectance detection element according to claim 1, wherein a charge transport layer having a light transmittance of 350 nm to 850 nm of 10% or more is provided between the organic semiconductor layer and the photocharge generation layer . 前記有機半導体層がπ共役系材料を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の反射率検出用素子。The reflectance detection element according to claim 1, wherein the organic semiconductor layer includes a π-conjugated material. 光入射制御手段として液晶素子を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の反射率検出用素子。4. The reflectance detecting element according to claim 1, wherein a liquid crystal element is used as the light incident control means . 光入射制御手段として光遮断層及び発光素子を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の反射率検出用素子。5. The reflectance detecting element according to claim 1, wherein a light blocking layer and a light emitting element are used as the light incident control means . 請求項1〜5のいずれか1項に記載の反射率検出用素子を有することを特徴とするシート状画像入力装置。A sheet-like image input device comprising the reflectance detection element according to claim 1. 請求項6に記載のシート状画像入力装置を用いることを特徴とするシート状画像入力方法。A sheet-like image input method using the sheet-like image input device according to claim 6.
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