JPH0246771A - イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「】　産業上の利用分野。

本発明は、ファクシミリの画像読取部、あるいは、ワー
プロ、パソコン等に画像デ芦夕を入力する為のイメージ
リーダの画像読取部に用いられるイメージセンナに関す
る。

（ロ）従来の技術 近年、上述の如き画像処理機器の画像読取りに用いるイ
メージセンチとして、小型化、経済性設計の容易さ等に
優れた密着型イメージセンナが開発されつつある。

斯様な密着型イメージセンナは、例えばテレビジョン学
会技術報告ＥＤＱ８２（昭和６１年１０月２３日〕に報
告されているように、大面積形成が比較的容易なアモル
ファスシリコン（以下α−８１と略記する）ｔ−光電変
換材料として用いる事が提案さｎ１実用化に至、ている
。

密着型のイメージセンナの動作方式には、「上記テレビ
ジョン学会接輪」に記載の如く、光起電力方式と光導電
方式がある。前者はα−８ｉ層に対してテンドイツチ型
の電属構造を有する光を変換部からなシ、高速応答でき
るが、製造工程が複雑となる上に、各光電変換部毎にス
イッチング素子を付設しなけｎばならない。一方、後者
はα−８ｉ層に対してコデラーナ型の電極構造ｔ−有す
る光を変換部から々り、応答面で遅いが製造工程が簡単
で、さらに回路構成でもマトリクス配線が容易となり、
スイッチング素子数を削減できる次め、製造コスｌ低減
できる利点を有する。

第４図に光導電方式のイメージセンナの従来構造を示す
。同図−】は平面図、同（２）（吐はＢ−Ｂ線断面図で
ある。

こｎ等の図に於いて、（１）はガラス基板、（２ｊは該
基板（１１の長手方向に通在し比帯状のα−８ｌからな
る光導電層、（３）は個別電極、（４）は共通電極であ
り、いずｎの電ｆｆｌ　（３）（４）も例えばアルミニ
ウムの如きＭｌの金属層を同時にパターン形成したもの
である。（６）はα−Ｓｔ層（２）上の尿膜、並びに個
別電極（３）上の層間絶縁をなすポリイミド等からなる
絶縁膜、問は岡別を極（３）を下層配線とし、該配線上
に絶縁膜（６１を介して配置さｎる上層配線であり、上
下両配線の交差部の内必要箇所の絶縁膜に開口（力が設
けらｎｌこｎによ、て、上下両配Ｍ（３バ５）が擢３図
に示す如きマトリクス結線さｎる。（８）は上記光導電
層（２７上に各電極（３）（４）、絶縁膜（６）を介し
て配置された反射板であり、上記上層配Ｍ（５）と共に
第２の金属層のパターン化によって得られる。

斯様な構造のイメージセンチに於ては、複数の個別ＷＬ
極（３）（３）・・・のマＦｌクス配線は、帯状の光導
電層（２Ｊに対して、共通電極（４）の反対側に位置す
る事となる。従、て、個別電極（３３（３）・・・の出
力パッドと共通１！価（４）の出力パッドとが光４電Ｍ
（２３の両側の基板（１）上に隔離して存在するので、
基板（１３が大面積となり、イメージセンチユニットの
大型化を招く欠点かあ、た。

さらに、光電変換効率を羅める為の上記反射板（８）は
各個別電極（３）（３）・・・単位の画素毎には分離さ
れておらず、画素列上に帯状に延在しているので、第５
図に示す如く、基板（１）Ｔ方から入射して来る光線が
画素間の境界部分でも反射板（８）によ、て反射さｎて
しまり。従、てこの境界部分の光導電層（２３の抵抗値
も画素部分のそｎと同様に低下し、これに依、て光電変
換するので、隣接画素間のクロスト−クセ−１ｈＩＥ流
が画像信号の分解能を低下させる欠点があった。

（／ウ　　発明が解決しようとする課題本発明は光電変
換素子の画素間で流ｎ込むクロストーク電流を抑制する
事のできる小型のイメージ七ンｔｔ−提供するものであ
る。

に）課題を解決するための手段 本発明のイメージセンチは、絶縁基板上にイ！状に延在
形成された半導体光導電属と、版元導電層の一方側に配
置形成された共通電極と、上記光導電層の他方側に配列
形成さ：ｆＬ７１＝複数の個別電極と、該個別電価毎に
上記光４電層の他方側から一方側に同うて共通電極上に
′ｆＩＡ縁膜を介して延長した閂別電極用の導出金属パ
ターンとからなり、該パターンは個別１を極毎に個別電
極と共通電極間のギャップを裏面から覆う構成となし友
ものである。

（ホ）作　用 本発明のイメージセンチに衣ｎば、個別ｔｂの導出用金
属パターンが個別電極毎にこの個別゛電極と共通電極と
の間のギャップを裏面から覆う事になり、個別ｔａの導
出用金属パターンの端子と共通電極の端子とが光導電層
に対して同一側に配置でき、しかも個別１！砺単位間の
上記ギャップには光反射効果のある上記金属パターンを
備えない。

（へ）実施例 第１図は本発明の一次元のイメージセンナの一実施を示
しており、同図（８）】は平面図、同図（ｂ）は断面図
である。

同図のイメージセンナの構成を、その製造工程に従、て
、以下に説明する。

マス、ガラス、石英、プラスチック、有機樹脂などの透
明で絶縁性の基板［１１１の光入射側と反対の面にｉ光
導電性に優れｔシリコンを主体とした非晶質半導体であ
るアモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｔと略記する〕か
らなる光導電層α４をプラズマＣＶＤ法等で形成し、こ
ｎを帯状にパターン化する。このパターン化の方法とし
ては形成時に金属マスクを用いてパターン化する方法、
形収後にリソグラフィーを用いてエツチングする方法等
が採用できる。

次に、金属膜を蒸着しパターン化する事により、光導電
層ｒｉｚ上の一方側に複数の個別電極α３を設けると共
に、この光導ＭＥ／１（１２１上の他方側に特定数の個
別電極（１３（１３・・・と夫々相補的にくし歯状に対
向丁る共通電極α４１ｔ−適数設ける。さらにこのパタ
ーン化により、上記両軍ｆｆ１（１３１（１４１と同時
に上記共通電極（１４ＪＫ沿、て独立したマトリクス配
線用の下層配線１！９ｔ−特定数本形収する。尚、この
金属膜としては光導電層α）とオーミックコンタクトす
る材料が好ましく、例えばこの場合のＪＬ−８ｉに対し
てはＡＩ！、Ｔ！、Ｍｏ、Ｍｇ、Ａｕ−８ｌ、Ｃｒが開
いらｎる。またさらに、良好なオーミックコンタク）１
−得るには、ａ−３ｉとこれ等金属との界面に、燐ドー
プのｎ＋型ａ−８ｍ層を介在させる構成としてもよい。

その後、上記個別［［（１３と共通電Ｗｉα４との間の
蛇行したギャップを絶縁尿膜すると共に、この後に形成
さｎるマトリクス配線用の上層配線α＆と上記下層配Ｍ
Ｃ１５１との間を層間絶縁する絶縁膜α６１を形成する
。さらに、上層配線叫と下層配線α９との間に所望マト
リクス結線を行なう為と上層ＥＰＩＩｉ８に連なる金属
パターン（ｌＩと個別電極σＪとの結線を行なう為のコ
ンタクトホールａｎｔ−この絶縁膜σｅに開口形成する
。このような絶縁膜σｅとしては、例えばポリイミド、
感光性ポリイミド、アク９ル等の有機樹脂材料や８１０
、ＳＩＮ、５ｉＯＮ等の無機材料が用いらｎる。

最後に、金属を裏膜し、個別電極Ｕ単位のパターン化に
より素子裏面の反射膜と上記個別［ｆｆｌα３から上層
配線α＄に連なる引きまわし１Ｉｔ−兼用し之導這パタ
ーン住９＠：形成する。こｎによって、光導ｗｔ、層α
りに対して共通ＩＣ極（１４１側に個別電極αＪのマト
リクス配線が形成できる。この場合の金属膜としては下
層配線α９と同様の材料が用いられる他、反射率の高い
Ａｇ％Ａｕ、Ｃｕ等を用いた単層、あるいは多層膜が用
いらｎる。

このような構造のマトリックス配線を行なう光導電型の
イメージセンサにおいては複数の個別電［Ｃ３のマトリ
ックス配線は、光導電層α２に対して共通電極α滲と同
じ側となるので、個別電極ａ３の出力バッドと共通！Ｅ
極の出力パッドは光センｆ７レイに対して同一の側面よ
り出力できる之め、外部回路との結線、あるいはＩＣの
オンチツプ化に共ない、イメージセンチ基板やセンチユ
ニットを大面積化する必要がない。

また第１図（ａ）から明らかなように導電パターンα］
が裏面反射材と個別ＥＷｉ（１３）の配線を兼ねている
ため個別ＫＮ単位の各画素間のギャップには裏面反射材
が無い構造となる。このため第２図の画素部では透明１
板（１１１１１から入射した光がａ−８１光導ＷＸ、層
α４に入射し吸収さｎキャリアを発生する時、光の一部
は透過し絶縁膜１６）を経て導電パターンａので再びａ
−８ｔ光導電層σりに入射するため光電流！−２０４〜
５０％程度大きくする効果をもつ。−方、第２図の画素
間ではａ−８１党光導電層２を透過してきた光は、裏面
反射材がない几め再びａ　−８１党導電屓σ）に戻る事
はない。このため画素間でのｔ気的りａストーク量を増
す効果はなく、光を流とクロストーク電流の比が大きく
なり分解能が同上する。

このような構造のセンサはａ−、−３１１導電層ａ４の
膜厚が３０００〜８０ＧＯＡの時に効果的であり特に光
源として赤色のＬＥＤのように長波長の可視光ＬＥＤを
用いた時など光導［＃αりの光吸収係数α（ｆｆｉ−１
１と膜厚ｄ　（Ｃ１ｍ　］の槓αｄが１に近い値の場合
に特に効力を発揮する。

（ト］　発明の効果 本発明のイメージセンサに！ｎば、非常にコンパクトな
例えば１対１）￥！！ｆｉ型イメージセンナユニットが
実現できるとともに、充電流が大きくなりりａストーク
との比が改善さｎる之め分解能の優ｎた画像読み取りが
可能となる。

４、　魔血２列Ｖ腎ｉ雲ｊ明 第１圀（ａ）（ｂ）は本発明のイメージセンナの平面図
及び断面図、第２図は本発明のイメージセンサの入射光
光路を示す主走査方向の断面図、第３図はマトリックス
配線回路図、第４図（＆）（ｂ）は従来のイメージセン
ナの平面図及び断面図、第５図は従来のイメージセンナ
の入射光光路を示す主走介方回の断面図である。

（１１αＤ・・・透明絶縁基板、（２）１１”Ｊ・・・
光導電層、（３）０３・・・個別１極ｓ　（４）Ｃ４１
・・・共通電極、（６）σｅ・・・絶縁膜、Ｃ９・・・
金属パターン。

第１図 （ａ）キ動１ （ｂ） Ｂ−８断面口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板と、該絶縁基板上に帯状に延在形成され
   た半導体光導電層と、該光導電層の一方側に配置形成さ
   れた共通電極と、上記光導電層の他方側に配列形成され
   た複数の個別電極と、該個別電極毎に上記光導電層の他
   方側から一方側に向かって上記共通電極上に絶縁膜を介
   して延長された個別電極用の導電パターンとからなり、
   該導電パターンは個別電極と共通電極との間のギヤップ
   を個別電極単位毎に覆うことを特徴としたイメージセン
   サ。