JPH03277065A - 薄膜トランジスタ型光センサの駆動方法及び駆動装置 - Google Patents
薄膜トランジスタ型光センサの駆動方法及び駆動装置Info
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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。
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、ファクシミリ装置、デジタル複写機等の画像
読み取り装置に用いられる光センサに関わり、特に薄膜
半導体層に絶縁層を介してゲート電極を設けて構成され
る薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴと言う）型光センサの
駆動方法及びその駆動装置に関する。
読み取り装置に用いられる光センサに関わり、特に薄膜
半導体層に絶縁層を介してゲート電極を設けて構成され
る薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴと言う）型光センサの
駆動方法及びその駆動装置に関する。
はじめに、ＴＦＴ型光センサの構成例として、第１４図
に平面図を、第１５図に第１４図のＸ−Ｘ′断面図を示
す０図において、１はガラス等の基板、２はゲート電極
、３はゲート絶縁層、４は光導電性の半導体薄膜、５は
半導体薄膜４と、ソース、ドレイン電極６．７とオーミ
ック接続するためのオーミックコンタクト層である。
に平面図を、第１５図に第１４図のＸ−Ｘ′断面図を示
す０図において、１はガラス等の基板、２はゲート電極
、３はゲート絶縁層、４は光導電性の半導体薄膜、５は
半導体薄膜４と、ソース、ドレイン電極６．７とオーミ
ック接続するためのオーミックコンタクト層である。
この欅なＴＦＴ型光センサを、通常画像読み取り装置と
して電荷蓄積モードで用いる場合、第１６図に示すよう
にゲート電極にバイアス電圧ＶＢを印加して安定動作を
図っている。第１６図において、ドレイン電極にはセン
サ電源ＶＳが接続され、ソース電極には蓄積コンデンサ
Ｃが接続される。蓄積コンデンサＣに蓄えられた電荷は
、転送スイフチＳＷにより負荷抵抗ＲＬに放電される。
して電荷蓄積モードで用いる場合、第１６図に示すよう
にゲート電極にバイアス電圧ＶＢを印加して安定動作を
図っている。第１６図において、ドレイン電極にはセン
サ電源ＶＳが接続され、ソース電極には蓄積コンデンサ
Ｃが接続される。蓄積コンデンサＣに蓄えられた電荷は
、転送スイフチＳＷにより負荷抵抗ＲＬに放電される。
ところで、この様なＴＦＴ型光センサにおいても、薄膜
半導体層の界面ないし表面状態が、作成プロセスにおけ
る成膜工程ないしエツチング工程の影響を受けることに
より、電気的特性が変化する。また、大面積の基板など
に作成した場合、これらの工程の分布により、電気的特
性にも大きな分布が生じる。
半導体層の界面ないし表面状態が、作成プロセスにおけ
る成膜工程ないしエツチング工程の影響を受けることに
より、電気的特性が変化する。また、大面積の基板など
に作成した場合、これらの工程の分布により、電気的特
性にも大きな分布が生じる。
この様な一例を示すと、第１７図に示す大面積（３２０
Ｘ２５６Ｍ）ガラス基板に約２０園ビフチでＴＦＴ型光
センサを形成した場合、第１７図Ａ−Ａ’線上のＴＦＴ
型光センサの光電流１ｐおよび暗電流１ｄ （ゲート
、ソース間電圧Ｖｇｓ＝Ｏｖの場合）は、第１８図に示
すように分布し、位置によってはＳ／Ｎも低下してしま
う。
Ｘ２５６Ｍ）ガラス基板に約２０園ビフチでＴＦＴ型光
センサを形成した場合、第１７図Ａ−Ａ’線上のＴＦＴ
型光センサの光電流１ｐおよび暗電流１ｄ （ゲート
、ソース間電圧Ｖｇｓ＝Ｏｖの場合）は、第１８図に示
すように分布し、位置によってはＳ／Ｎも低下してしま
う。
この様に、ゲート電極にバイアス電圧を印加して安定動
作を図った駆動方法においてもＳ／Ｎの低下およびセン
サ出力の分布を生じてしまうという問題点があった。
作を図った駆動方法においてもＳ／Ｎの低下およびセン
サ出力の分布を生じてしまうという問題点があった。
そのため、本出願人らが先に出願した特開昭６３−９２
１５３に示すようなＴＦＴ型光センサの配列位置に応じ
て、ゲートバイアス電圧を調整する方式が用いられる。
１５３に示すようなＴＦＴ型光センサの配列位置に応じ
て、ゲートバイアス電圧を調整する方式が用いられる。
この等価回路を第２２図に示す。
第１９図において、ＳＬＩ 〜Ｓｍ、ｎはＴＦＴ型光セ
ンサ、Ｃ３１，１〜ＣＳ ｖｒ ＋ ｎは蓄積コンデン
サ、Ｕ １ ＋ １〜Ｕ ｍ ＋ ｎは転送用ＴＰＴ、
■１．１〜Ｖ■、ｎはリセント用ＴＰＴである。
ンサ、Ｃ３１，１〜ＣＳ ｖｒ ＋ ｎは蓄積コンデン
サ、Ｕ １ ＋ １〜Ｕ ｍ ＋ ｎは転送用ＴＰＴ、
■１．１〜Ｖ■、ｎはリセント用ＴＰＴである。
上記の素子群はｎ個ずつｍブロックに分けられ、１１１
＋１本のゲート線とｎ本の信号線とにマトリクス接続さ
れている。
＋１本のゲート線とｎ本の信号線とにマトリクス接続さ
れている。
１１はゲート線ＶＣＩ〜ＶＧｍ＋１に電圧を順次印加す
るためのドライバ一部、１２は信号線３１〜Ｓｎの信号
電圧を取り出すための信号処理部、１３はセンサゲート
線ＶＢＩ〜Ｖｔ３＋に制御電圧を印加するための制御部
である。また、ＶＳはセンサバイアス電圧、ＶＪ？は蓄
積コンデンサのリセント電圧、ＣＬＩ〜ＣＬｍは負荷コ
ンデンサである。
るためのドライバ一部、１２は信号線３１〜Ｓｎの信号
電圧を取り出すための信号処理部、１３はセンサゲート
線ＶＢＩ〜Ｖｔ３＋に制御電圧を印加するための制御部
である。また、ＶＳはセンサバイアス電圧、ＶＪ？は蓄
積コンデンサのリセント電圧、ＣＬＩ〜ＣＬｍは負荷コ
ンデンサである。
この方式においては、上記の問題点はほぼ解決すること
ができるが、ゲートバイアス用の引出し配線の増加、調
整可能な外部電源を必要とする等の新たな問題点が生じ
、画像読み取り装置の低廉化を阻害している。さらに、
ゲートバイアス電圧の値はその都度調整しなければなら
ないため、生産工数上においても低廉化を阻害すること
になる。
ができるが、ゲートバイアス用の引出し配線の増加、調
整可能な外部電源を必要とする等の新たな問題点が生じ
、画像読み取り装置の低廉化を阻害している。さらに、
ゲートバイアス電圧の値はその都度調整しなければなら
ないため、生産工数上においても低廉化を阻害すること
になる。
本発明は、かかる問題点を鑑み、ゲートバイアス電圧を
外部調整することな（、ＴＦＴ型光センサの出力をＳ／
Ｎ良く、かつ分布を生じない駆動方式にすることにより
、画像読み取り装置ひいては、これを適用する機器の低
廉化を達成することを目的とする。
外部調整することな（、ＴＦＴ型光センサの出力をＳ／
Ｎ良く、かつ分布を生じない駆動方式にすることにより
、画像読み取り装置ひいては、これを適用する機器の低
廉化を達成することを目的とする。
本発明は、ゲート電極、ゲート絶縁層、薄膜半導体層、
オーミックコンタクト層、ソース電極およびドレイン電
極からなる薄膜トランジスタ型光センサにおいて、該薄
膜トランジスタ型光センサのゲート電極の電位をスレッ
シュホールド電位、又はスレッシュホールド電位を基準
として所望の一定の電位差をもつ電位に設定することを
特徴とする。
オーミックコンタクト層、ソース電極およびドレイン電
極からなる薄膜トランジスタ型光センサにおいて、該薄
膜トランジスタ型光センサのゲート電極の電位をスレッ
シュホールド電位、又はスレッシュホールド電位を基準
として所望の一定の電位差をもつ電位に設定することを
特徴とする。
上記により、センサ出力分布は外部調整することなく平
滑化され、また暗電流も低下させることができ、Ｓ／Ｎ
が向上し、低度かつ高性能な画像読み取り装置を構成で
きる。
滑化され、また暗電流も低下させることができ、Ｓ／Ｎ
が向上し、低度かつ高性能な画像読み取り装置を構成で
きる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
まず、第１７図にしめした大面積ガラス基板内でのＴＦ
Ｔ型光センサの光電流ｒｐおよび暗電流Ｉｄの分布が第
１８図に示すような分布になる原因について述べる。第
１７図Ａ−Ａ ’線上の点■■、■（第１８図の■、■
、■の位置に対応）上のＴＦＴ型光センサのゲート電圧
ＶＧＳと光電流Ｉｐの関係、ゲート電圧ＶＧＳと暗電流
１ｄの関係を調べたところ、第２０図、第２１図に示す
ような特性が得られた。ゲート電圧がある値以下の時、
ＴＰＴのチャネルが形成されないＯＦＦ状態のため、光
電流、暗電流とも小さな値を示す、ゲート電圧がある値
を越えるとチャネルが形成され、ＴＰＴがＯＮ状態とな
り、大きな電流が流れるという通常のＴＰＴのスイッチ
ング特性が得られた。
Ｔ型光センサの光電流ｒｐおよび暗電流Ｉｄの分布が第
１８図に示すような分布になる原因について述べる。第
１７図Ａ−Ａ ’線上の点■■、■（第１８図の■、■
、■の位置に対応）上のＴＦＴ型光センサのゲート電圧
ＶＧＳと光電流Ｉｐの関係、ゲート電圧ＶＧＳと暗電流
１ｄの関係を調べたところ、第２０図、第２１図に示す
ような特性が得られた。ゲート電圧がある値以下の時、
ＴＰＴのチャネルが形成されないＯＦＦ状態のため、光
電流、暗電流とも小さな値を示す、ゲート電圧がある値
を越えるとチャネルが形成され、ＴＰＴがＯＮ状態とな
り、大きな電流が流れるという通常のＴＰＴのスイッチ
ング特性が得られた。
この状態がＯＦＦからＯＮに変化するゲート電圧を以後
、スレッシュホールド電位と称する。
、スレッシュホールド電位と称する。
このＴＦＴ型光センサの位置■、■、■とスレッシュホ
ールド電位との関係は、光電流、暗電流とも■く■〈■
となった。しかしながらＯＦＦ状態の時の電流−電圧特
性の傾き、ＯＮ状態の時の電流−電圧特性の傾きは、■
、■、■の場所によらずほぼ等しい。
ールド電位との関係は、光電流、暗電流とも■く■〈■
となった。しかしながらＯＦＦ状態の時の電流−電圧特
性の傾き、ＯＮ状態の時の電流−電圧特性の傾きは、■
、■、■の場所によらずほぼ等しい。
すなわち、■、■、■の位置のＴＦＴ型光センサのゲー
ト電圧ＶＧＳと電流１ｐ、Ｉｄの関係は、それぞれのス
レッシュホールド電位がシフトしただけの形で示される
ことになる。
ト電圧ＶＧＳと電流１ｐ、Ｉｄの関係は、それぞれのス
レッシュホールド電位がシフトしただけの形で示される
ことになる。
これらの結果を整理すると第２２図、第２３図に示すよ
うに暗電流、光電流のスレンシュホールド電位と光電流
Ｉｐとの間に相関関係があることが明らかになった。
うに暗電流、光電流のスレンシュホールド電位と光電流
Ｉｐとの間に相関関係があることが明らかになった。
以上より、第１８図に示すような特性分布が生している
のは、スレッシュホールド電位がシフトしたＴＦＴ型光
センサをＶＧＳ＝一定という条件で動作させているため
に、実質的な動作点がそれぞれ異なってしまうためだと
考えられる。
のは、スレッシュホールド電位がシフトしたＴＦＴ型光
センサをＶＧＳ＝一定という条件で動作させているため
に、実質的な動作点がそれぞれ異なってしまうためだと
考えられる。
そのため、このスレッシュホールド電位のシフト分を補
正する駆動を行うことにより特性分布を均一化すること
ができる。
正する駆動を行うことにより特性分布を均一化すること
ができる。
次にこの補正方法について述べる。
第１図は、本発明によるＴＦＴ型光センサの駆動方式を
用いた蓄積モードの読みだし回路を示す。
用いた蓄積モードの読みだし回路を示す。
本回路は、ＴＦＴ型光センサとゲートバイアス電圧を供
給する部分からなり、ＴＦＴ型光型光センサラース電極
には、ソースバイアス電源■Ｓが接続され、ドレイン電
極には蓄積コンデンサＣが接続される。蓄積コンデンサ
Ｃは転送ＳＷを介して負荷抵抗ＲＬとセンサ電源ＶＤに
接続されている。
給する部分からなり、ＴＦＴ型光型光センサラース電極
には、ソースバイアス電源■Ｓが接続され、ドレイン電
極には蓄積コンデンサＣが接続される。蓄積コンデンサ
Ｃは転送ＳＷを介して負荷抵抗ＲＬとセンサ電源ＶＤに
接続されている。
さらに、ゲートバイアス電圧供給用のＴＰＴ Ｔのゲ
ート電極に接続されている。ここで、センサ１ｉｉ１１
ＶＤ ソースバイアス電源ＶＳＯ値はＶＤ ＞ＶＳに
設定する。
ート電極に接続されている。ここで、センサ１ｉｉ１１
ＶＤ ソースバイアス電源ＶＳＯ値はＶＤ ＞ＶＳに
設定する。
ゲートバイアス電圧供給部においては、バイアス用抵抗
ＲＢの一端は、バイアス電源ＶＢＢに接続され、他方は
バイアス用ＴＦＴ Ｔのドレイン電極に接続されてい
る。さらに、ドレイン電極はゲート電極にも接続され、
ソース電極は接地される。
ＲＢの一端は、バイアス電源ＶＢＢに接続され、他方は
バイアス用ＴＦＴ Ｔのドレイン電極に接続されてい
る。さらに、ドレイン電極はゲート電極にも接続され、
ソース電極は接地される。
この回路のゲートバイアス電圧供給部の動作を第４図お
よび第５図に示す。第４図に示すようにＴＰＴのゲート
電極とドレイン電極を接続した（いわゆるダイオード接
続）状態において、バイアス用抵抗ＲＢＯ値を適切に設
定することにより、ドレイン電極の電圧ＶＤは、第５図
に示すようにバイアス電圧ＶＢＢに対してＴＰＴのスレ
ッシュホールド電位ＶＴＨまではほぼ傾き１で変化し、
その後はＴＰＴがＯＮ状態に遷移するためＶＤの値はＶ
ＢＢの大きさによらずほぼＶＴ）Ｉの値となる。
よび第５図に示す。第４図に示すようにＴＰＴのゲート
電極とドレイン電極を接続した（いわゆるダイオード接
続）状態において、バイアス用抵抗ＲＢＯ値を適切に設
定することにより、ドレイン電極の電圧ＶＤは、第５図
に示すようにバイアス電圧ＶＢＢに対してＴＰＴのスレ
ッシュホールド電位ＶＴＨまではほぼ傾き１で変化し、
その後はＴＰＴがＯＮ状態に遷移するためＶＤの値はＶ
ＢＢの大きさによらずほぼＶＴ）Ｉの値となる。
すなわち、第４図の回路においてバイアス抵抗ＲＢＯ値
を適切にかつバイアス電源ＶＢＢの値をＴＰＴのスレッ
シュホールド電位ＶＴＨの値より大きな値に設定するこ
とによりＴＰＴのドレイン電極はほぼＶＴＲ相当の電位
となる。
を適切にかつバイアス電源ＶＢＢの値をＴＰＴのスレッ
シュホールド電位ＶＴＨの値より大きな値に設定するこ
とによりＴＰＴのドレイン電極はほぼＶＴＲ相当の電位
となる。
上記のゲートバイアス電圧供給部で発生した電位を第１
図に示すようにＴＦＴ型光センサのゲート電位とするこ
とで、ＴＦＴ型光センサのゲート、ソース間電圧ＶＧＳ
は、ＶＧＳ＝ＶＴＨ−ＶＳに設定されることになる。
図に示すようにＴＦＴ型光センサのゲート電位とするこ
とで、ＴＦＴ型光センサのゲート、ソース間電圧ＶＧＳ
は、ＶＧＳ＝ＶＴＨ−ＶＳに設定されることになる。
ところで、このスレッシュホールド電位ＶＴＲはバイア
ス用ＴＰＴのＶＴＲであるが、ＴＦＴ型光センサのごく
近傍に配置することは容易であるため、はぼＴＦＴ型光
センサのスレッシュホールド電位に等しくなることが期
待できる。すなわち、ＴＰＴ型光センサのゲート、ソー
ス間電圧■ＧＳは常に自らのＶＴＨからＶＳ分だけ低い
点に動作点が設定されることになる。
ス用ＴＰＴのＶＴＲであるが、ＴＦＴ型光センサのごく
近傍に配置することは容易であるため、はぼＴＦＴ型光
センサのスレッシュホールド電位に等しくなることが期
待できる。すなわち、ＴＰＴ型光センサのゲート、ソー
ス間電圧■ＧＳは常に自らのＶＴＨからＶＳ分だけ低い
点に動作点が設定されることになる。
この駆動方式により、第２０図および第２１図に示した
ようなゲート電圧ＶＧＳと光電流ｒｐの関係、ゲート電
圧■ＧＳと暗電流１ｄの関係におけるスレッシュホール
ド電位ＶＴＲのシフト分が補正される。この結果、光電
流１ｐ、暗電流Ｉｄの分布は、第１８図に示す通常の駆
動を行った場合の分布と比較して改善された。
ようなゲート電圧ＶＧＳと光電流ｒｐの関係、ゲート電
圧■ＧＳと暗電流１ｄの関係におけるスレッシュホール
ド電位ＶＴＲのシフト分が補正される。この結果、光電
流１ｐ、暗電流Ｉｄの分布は、第１８図に示す通常の駆
動を行った場合の分布と比較して改善された。
第１図に示す本発明の回路の構成例として、第２図に平
面図を、第３図に第２図のｘ−ｘ’断面図を示す。図に
おいてＳはＴＦＴ型光センサ、Ｔはバイアス用ＴＰＴ、
ＲＢはバイアス用抵抗である。また、１はガラス等の基
板、２，３，４．５゜６．７はそれぞれＴＦＴ型光セン
サのゲート電極、ゲート絶縁層、光導電性の半導体薄膜
、オーミックコンタクト層、ドレイン、ソース電極であ
り、８．９はバイアス用ＴＰＴのソース、ドレイン電極
、１０は、バイアス用抵抗、１１はバイアス用電源配線
である。本実施例では、ＴＦＴ型光センサのゲート電極
とバイアス用ＴＰＴのゲート電極およびバイアス用抵抗
同一の導電層で構成される。
面図を、第３図に第２図のｘ−ｘ’断面図を示す。図に
おいてＳはＴＦＴ型光センサ、Ｔはバイアス用ＴＰＴ、
ＲＢはバイアス用抵抗である。また、１はガラス等の基
板、２，３，４．５゜６．７はそれぞれＴＦＴ型光セン
サのゲート電極、ゲート絶縁層、光導電性の半導体薄膜
、オーミックコンタクト層、ドレイン、ソース電極であ
り、８．９はバイアス用ＴＰＴのソース、ドレイン電極
、１０は、バイアス用抵抗、１１はバイアス用電源配線
である。本実施例では、ＴＦＴ型光センサのゲート電極
とバイアス用ＴＰＴのゲート電極およびバイアス用抵抗
同一の導電層で構成される。
第６図に第１図のバイアス用抵抗ＲＢにかえて、ゲート
電極とソース電極を接続したＴＦＴ Ｐを用いた実施例
の等価回路を示す。ここでＴＦＴ Ｐはスレッシュホー
ルド電位が正であるエンハンスメント型ＴＰＴとして常
にＯＦＦ状態としておく、このＯＦＦ状態の抵抗ＲＯＦ
ＦをＴＦＴ Ｒのチャネル幅およびチャネル長を適宜設
計することにより要求されるバイアス用抵抗ＲＢＯ値に
することで、第１図のゲートバイアス電圧供給部と同じ
動作が行える。
電極とソース電極を接続したＴＦＴ Ｐを用いた実施例
の等価回路を示す。ここでＴＦＴ Ｐはスレッシュホー
ルド電位が正であるエンハンスメント型ＴＰＴとして常
にＯＦＦ状態としておく、このＯＦＦ状態の抵抗ＲＯＦ
ＦをＴＦＴ Ｒのチャネル幅およびチャネル長を適宜設
計することにより要求されるバイアス用抵抗ＲＢＯ値に
することで、第１図のゲートバイアス電圧供給部と同じ
動作が行える。
〔第２の実施例〕
第７図に、第６図に示した駆動回路をｎｘｍ個アレー状
に配置して構成したラインセンサ型の画像読み取り装置
の等価回路を示す。
に配置して構成したラインセンサ型の画像読み取り装置
の等価回路を示す。
第７図において、Ｓ１＋１〜Ｓｍ、ｎはＴＦＴ型光セン
サ、Ｃ３Ｉ、１〜Ｃ８■、ｎは蓄積コンデンサ、Ｕ１＋
１〜Ｕｍ、ｎは転送用ＴＦＴ％ Ｖｌｌｌ 〜Ｖｓ、ｎ
はリセット用ＴＰＴである。上記の素子群はｎ個ずつｍ
ブロックに分けられ、ｍ＋１本のゲート線とｎ本の信号
線とにマトリクス接続されている。
サ、Ｃ３Ｉ、１〜Ｃ８■、ｎは蓄積コンデンサ、Ｕ１＋
１〜Ｕｍ、ｎは転送用ＴＦＴ％ Ｖｌｌｌ 〜Ｖｓ、ｎ
はリセット用ＴＰＴである。上記の素子群はｎ個ずつｍ
ブロックに分けられ、ｍ＋１本のゲート線とｎ本の信号
線とにマトリクス接続されている。
また、Ｔ １ 、１〜Ｔ ｗ 、 ｎはバイアス用ＴＦ
Ｔ、Ｒ１，１〜Ｒｍ、ｎはバイアス負荷用ＴＰＴである
。
Ｔ、Ｒ１，１〜Ｒｍ、ｎはバイアス負荷用ＴＰＴである
。
１１はゲート線ｖＧ１〜ＶＧｍ＋１に電圧を順次印加す
るためのドライバ一部、１２は信号線８１〜Ｓｎの信号
電圧を取り出すための信号処理部である。また、■Ｓは
ソースバイアス電圧、ＶＲは蓄積コンデンサのリセット
電圧、ＶＢＢはバイアス電圧、ＣＬＩ〜ＣＬｍは読みだ
しコンデンサである。
るためのドライバ一部、１２は信号線８１〜Ｓｎの信号
電圧を取り出すための信号処理部である。また、■Ｓは
ソースバイアス電圧、ＶＲは蓄積コンデンサのリセット
電圧、ＶＢＢはバイアス電圧、ＣＬＩ〜ＣＬｍは読みだ
しコンデンサである。
この回路では、リセットＴＦＴ Ｕのゲート電極は次
のブロックの転送用ＴＰＴ Ｔのゲート電極と共通に
接続されている。ドライバ一部１１の電圧パルスのシフ
トにより、次のブロックの信号が転送されると同時に前
ブロックのリセットを行うことができる。
のブロックの転送用ＴＰＴ Ｔのゲート電極と共通に
接続されている。ドライバ一部１１の電圧パルスのシフ
トにより、次のブロックの信号が転送されると同時に前
ブロックのリセットを行うことができる。
上記の回路は、同一基板上にすべて構成することができ
る。特に、光導電性半導体材料として、ａ−３ｉｓＨ膜
を用いることにより、ＴＦＴ型光センサ、蓄積コンデン
サ、転送およびリセッｌ−ＴＰＴ、バイアス用および負
荷用ＴＰＴ、配線等を下電極、５ｉＮＨ絶縁層、ａ−３
ｉＣＨ層、ｎ層、下電極の積層構成により同時プロセス
で実現できる。以下この種のプロセスによる画像読み取
り装置のパターン例について説明する。
る。特に、光導電性半導体材料として、ａ−３ｉｓＨ膜
を用いることにより、ＴＦＴ型光センサ、蓄積コンデン
サ、転送およびリセッｌ−ＴＰＴ、バイアス用および負
荷用ＴＰＴ、配線等を下電極、５ｉＮＨ絶縁層、ａ−３
ｉＣＨ層、ｎ層、下電極の積層構成により同時プロセス
で実現できる。以下この種のプロセスによる画像読み取
り装置のパターン例について説明する。
第８図に第７図の回路の１ビット分の構成パターン図を
示す。ただし、図が煩雑になるのを避けるため上下電極
パターンとコンタクトホール部のみ示す。
示す。ただし、図が煩雑になるのを避けるため上下電極
パターンとコンタクトホール部のみ示す。
図中１４は信号線マトリックス部、１５はＴＦＴ型光セ
ンサ部、１６は蓄積コンデンサ、１７は転送用ＴＰＴ、
１８はリセット用ＴＰＴ、１９はゲート駆動線の配線部
、２０はバイアス用ＴＰＴ、２１はゲート、ドレイン接
続用のコンタクトホール、２２はバイアス負荷用ＴＰＴ
である。なお、この例では第１２図に示すようにＴＦＴ
型光センサの上部に耐摩耗層２４を形成してセンサの裏
面から光源２５により原稿２６を照明するための窓２３
を設け、さらにＴＦＴ型光センサ部のゲート電極は不透
明な材料で形成し、レンズレスの完全密着読み取りが行
える構成としている。また、第１３図に示すような等倍
結像レンズ２７を用いた密着読み取り型画像読み取り装
置にも使用できる。
ンサ部、１６は蓄積コンデンサ、１７は転送用ＴＰＴ、
１８はリセット用ＴＰＴ、１９はゲート駆動線の配線部
、２０はバイアス用ＴＰＴ、２１はゲート、ドレイン接
続用のコンタクトホール、２２はバイアス負荷用ＴＰＴ
である。なお、この例では第１２図に示すようにＴＦＴ
型光センサの上部に耐摩耗層２４を形成してセンサの裏
面から光源２５により原稿２６を照明するための窓２３
を設け、さらにＴＦＴ型光センサ部のゲート電極は不透
明な材料で形成し、レンズレスの完全密着読み取りが行
える構成としている。また、第１３図に示すような等倍
結像レンズ２７を用いた密着読み取り型画像読み取り装
置にも使用できる。
読みだし用コンデンサＣＬ１＝ＣＬｎは第８図には示さ
れていないが、その容量は信号線マトリックス部１４で
生じる信号線間の浮遊容量に対して、１０〜数１００倍
に設定される。もちろん浮遊容量を用いずに前記実施例
のごとく、負荷抵抗を用いて直接電流の形で読みだして
もよい。
れていないが、その容量は信号線マトリックス部１４で
生じる信号線間の浮遊容量に対して、１０〜数１００倍
に設定される。もちろん浮遊容量を用いずに前記実施例
のごとく、負荷抵抗を用いて直接電流の形で読みだして
もよい。
第９図に第７図のｘ−ｘ ’断面図を、第１０図に第７
図のＹ−Ｙ ’断面図を、第１１図に第７図のｚ−ｚ
’断面図を示す。
図のＹ−Ｙ ’断面図を、第１１図に第７図のｚ−ｚ
’断面図を示す。
図中、１はガラス等の基板、３０は下電極で、第９図で
はＴＦＴ型光センサのゲート電極、第１０図では、ＴＰ
Ｔのゲート電極、第１１図では、バイアス用ＴＰＴのゲ
ート電極となっている。
はＴＦＴ型光センサのゲート電極、第１０図では、ＴＰ
Ｔのゲート電極、第１１図では、バイアス用ＴＰＴのゲ
ート電極となっている。
なお、上述の例ではＴＦＴ型光センサの各ビットごとに
バイアス用ＴＰＴを配置して、各ビットのＴＦＴ型光セ
ンサのスレンシュホールド電位のシフトを補正している
が、このスレッシュホールド電圧のシフト量の分布がＴ
ＦＴ型光センサの配列に対して緩やかな場合、ＴＦＴ型
光センサをブロックに分けて、ブロックごとにバイアス
用丁ＦＴを配置して、ブロック単位で補正を行えること
は勿論である。
バイアス用ＴＰＴを配置して、各ビットのＴＦＴ型光セ
ンサのスレンシュホールド電位のシフトを補正している
が、このスレッシュホールド電圧のシフト量の分布がＴ
ＦＴ型光センサの配列に対して緩やかな場合、ＴＦＴ型
光センサをブロックに分けて、ブロックごとにバイアス
用丁ＦＴを配置して、ブロック単位で補正を行えること
は勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、ＴＦＴ型光セン
サのＳ／Ｎの低下およびセンサ出力の分布を外部調整を
行うことなく補正することができるため、低度かつ高性
能な画像読み取り装置構成することができる。
サのＳ／Ｎの低下およびセンサ出力の分布を外部調整を
行うことなく補正することができるため、低度かつ高性
能な画像読み取り装置構成することができる。
第１図は、本発明によるＴＦＴ型光センサの駆動方式を
用いた蓄積モードの読み出し回路。 第２図は、第１図に示す本発明の回路の構成例の平面図
。 第３図は、第２図のｘ−ｘ ’断面図。 第４図は、ＴＰＴのゲート電極と、ドレイン電極を接続
したゲートバイアス電圧供給部の回路図。 第５図は、第４図の回路におけるバイアス電圧ＶＢＢと
ドレイン電極の電圧ｖｄ、及びスレンシュホールド電位
ｖｔｈの関係を示す図。 第６図は、本発明の第１図の回路のバイアス用抵抗ＲＢ
にかえてゲートを掻とソース電極を接続したＴＦＴ
Ｒを用いた実施例の等価回路図。 第７図は、第６図に示した駆動回路をｎｘｍ個アレー状
に配！して構成したラインセンサ型の画像読み取り装置
の等価回路図。 第８図は、第７図の回路の１ビット分の構成パターン図
。 第９図は、第８図のｘ−ｘ ’断面図。 第１Ｏ図は、第８図のＹ−Ｙ ’断面図。 第１１図は、第８図のｚ−ｚ’断面図。 第１２図は、レンズレス完全コンタクトセンサの一例を
示す断面図。 第１３図は、レンズ付き完全コンタクトセンサの一例を
示す断面図。 第１４図は、従来のＴＦＴ型光センサの構成例を示す平
面図。 第１５図は、第１４図のｘ−ｘ ’断面図。 第１６図は、従来のＴＦＴ型光センサの駆動回路。 第１７図は、ガラス基板上にＴＦＴ型光センサを大面積
に形成した装置の平面図。 第１８図は、第１７図の装置のＡ−Ａ ’線上のＴＦＴ
型光センサの光電流Ｉ＋）及び暗電流１ｄの関係を示す
図。 第１９図は、従来例のＴＦＴ型光センサの等価回路図。 第２０図は、第１７図Ａ−Ａ ’線上のＴＦＴ型光セン
サのゲート電圧Ｖｇｓと、光電流【ｐの関係を示す図。 第２１図は、第１７図Ａ−Ａ ’線上のＴＦＴ型光セン
サのゲート電圧Ｖｇｓと、暗電流１ｄの関係を示す図。 第２２図は、暗電流のスレッシュホールド電位ｖｔｈと
、光電流Ｉρの関係を示す図。 第２３図は、光電流のスレッシュホールド電位ｖｔｈと
、光電流１ｐの関係を示す図。 第１図〜第３図において、ＳはＴＦＴ型光センサ、Ｔは
バイアス用ＴＰＴ、ＲＢはバイアス用抵抗である。また
、ｌはガラス等の基板、２，３゜４．５，６．７はそれ
ぞれＴＦＴ型光センサのゲート電極、ゲート絶縁層、光
導電性の半導体薄膜、オーミックコンタクト層、ドレイ
ン、ソース電極であり、８，９はバイアス用ＴＰＴのソ
ース、ドレイン電極、１０は、バイアス用抵抗、１１は
バイアス用電源配線である。
用いた蓄積モードの読み出し回路。 第２図は、第１図に示す本発明の回路の構成例の平面図
。 第３図は、第２図のｘ−ｘ ’断面図。 第４図は、ＴＰＴのゲート電極と、ドレイン電極を接続
したゲートバイアス電圧供給部の回路図。 第５図は、第４図の回路におけるバイアス電圧ＶＢＢと
ドレイン電極の電圧ｖｄ、及びスレンシュホールド電位
ｖｔｈの関係を示す図。 第６図は、本発明の第１図の回路のバイアス用抵抗ＲＢ
にかえてゲートを掻とソース電極を接続したＴＦＴ
Ｒを用いた実施例の等価回路図。 第７図は、第６図に示した駆動回路をｎｘｍ個アレー状
に配！して構成したラインセンサ型の画像読み取り装置
の等価回路図。 第８図は、第７図の回路の１ビット分の構成パターン図
。 第９図は、第８図のｘ−ｘ ’断面図。 第１Ｏ図は、第８図のＹ−Ｙ ’断面図。 第１１図は、第８図のｚ−ｚ’断面図。 第１２図は、レンズレス完全コンタクトセンサの一例を
示す断面図。 第１３図は、レンズ付き完全コンタクトセンサの一例を
示す断面図。 第１４図は、従来のＴＦＴ型光センサの構成例を示す平
面図。 第１５図は、第１４図のｘ−ｘ ’断面図。 第１６図は、従来のＴＦＴ型光センサの駆動回路。 第１７図は、ガラス基板上にＴＦＴ型光センサを大面積
に形成した装置の平面図。 第１８図は、第１７図の装置のＡ−Ａ ’線上のＴＦＴ
型光センサの光電流Ｉ＋）及び暗電流１ｄの関係を示す
図。 第１９図は、従来例のＴＦＴ型光センサの等価回路図。 第２０図は、第１７図Ａ−Ａ ’線上のＴＦＴ型光セン
サのゲート電圧Ｖｇｓと、光電流【ｐの関係を示す図。 第２１図は、第１７図Ａ−Ａ ’線上のＴＦＴ型光セン
サのゲート電圧Ｖｇｓと、暗電流１ｄの関係を示す図。 第２２図は、暗電流のスレッシュホールド電位ｖｔｈと
、光電流Ｉρの関係を示す図。 第２３図は、光電流のスレッシュホールド電位ｖｔｈと
、光電流１ｐの関係を示す図。 第１図〜第３図において、ＳはＴＦＴ型光センサ、Ｔは
バイアス用ＴＰＴ、ＲＢはバイアス用抵抗である。また
、ｌはガラス等の基板、２，３゜４．５，６．７はそれ
ぞれＴＦＴ型光センサのゲート電極、ゲート絶縁層、光
導電性の半導体薄膜、オーミックコンタクト層、ドレイ
ン、ソース電極であり、８，９はバイアス用ＴＰＴのソ
ース、ドレイン電極、１０は、バイアス用抵抗、１１は
バイアス用電源配線である。
Claims (2)
- （１）ゲート電極、ゲート絶縁層、薄膜半導体層、オー
ミックコンタクト層、ソース電極及びドレイン電極から
なる薄膜トランジスタ型光センサにおいて、 該薄膜トランジスタ型光センサのゲート電極の電位を、
スレッシュホールド電位、又は該スレッシュホールド電
位を基準として所望の一定の電位差をもつ電位に設定し
て駆動することを特徴とする薄膜トランジスタ型光セン
サの駆動方法。 - （２）ゲート電極、ゲート絶縁層、薄膜半導体層、オー
ミックコンタクト層、ソース電極及びドレイン電極から
なる薄膜トランジスタ型光センサにおいて、 前記薄膜トランジスタの近傍に設けられたゲート電極と
ドレイン電極を接続した薄膜トランジスタを用いて、前
記ゲート電極の電位をスレッシュホールド電位、又は該
スレッシュホールド電位を基準として所望の一定の電位
差をもつ電位に設定することを特徴とする薄膜トランジ
スタ型光センサの駆動装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078405A JP2875844B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 薄膜トランジスタ型光センサの駆動方法及び駆動装置 |
| AT91302643T ATE159379T1 (de) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Methode zum betreiben eines optischen sensors vom dünnschichttransistor-typ und seine treibereinheit |
| DE69127920T DE69127920T2 (de) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Methode zum Betreiben eines optischen Sensors vom Dünnschichttransistor-Typ und seine Treibereinheit |
| US07/675,336 US5184007A (en) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Method of driving a thin film transistor type optical sensor and the drive unit |
| EP91302643A EP0449588B1 (en) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | A method of driving a thin film transistor type optical sensor and the drive unit |
| US07/980,975 US5324928A (en) | 1990-03-27 | 1992-11-24 | Method of driving a thin film transistor type optical sensor and the drive unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078405A JP2875844B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 薄膜トランジスタ型光センサの駆動方法及び駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277065A true JPH03277065A (ja) | 1991-12-09 |
| JP2875844B2 JP2875844B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=13661115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078405A Expired - Fee Related JP2875844B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 薄膜トランジスタ型光センサの駆動方法及び駆動装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5184007A (ja) |
| EP (1) | EP0449588B1 (ja) |
| JP (1) | JP2875844B2 (ja) |
| AT (1) | ATE159379T1 (ja) |
| DE (1) | DE69127920T2 (ja) |
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| US5627364A (en) * | 1994-10-11 | 1997-05-06 | Tdk Corporation | Linear array image sensor with thin-film light emission element light source |
| KR100439944B1 (ko) * | 1998-12-10 | 2004-11-03 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 박막트랜지스터형광감지센서,센서박막트랜지스터와그제조방법 |
| KR100382817B1 (ko) * | 1999-01-20 | 2003-05-09 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 생체감지패턴 및 이를 이용한 박막트랜지스터형 광센서 |
| JP2004165386A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Sharp Corp | 画像読取装置および画像読取方法 |
| JP5414161B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2014-02-12 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタ回路、発光表示装置と及びそれらの駆動方法 |
| EP2172977A1 (en) | 2008-10-03 | 2010-04-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772370A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Canon Inc | Photoelectric converter |
| JPH0740711B2 (ja) * | 1986-06-20 | 1995-05-01 | キヤノン株式会社 | 光センサの駆動方法及び画像入力装置 |
| JPH0740712B2 (ja) * | 1986-10-07 | 1995-05-01 | キヤノン株式会社 | 画像読取装置 |
| US4886977A (en) * | 1986-11-11 | 1989-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter provided with voltage dividing means |
| JPS6412577A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Canon Kk | Thin film transistor |
| JPH01196165A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
| FR2638286B1 (fr) * | 1988-10-25 | 1990-12-07 | Thomson Csf | Dispositif photosensible du type a amplification du signal au niveau des points photosensibles |
| JP2875844B2 (ja) * | 1990-03-27 | 1999-03-31 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタ型光センサの駆動方法及び駆動装置 |
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1990
- 1990-03-27 JP JP2078405A patent/JP2875844B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-26 AT AT91302643T patent/ATE159379T1/de active
- 1991-03-26 US US07/675,336 patent/US5184007A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-26 EP EP91302643A patent/EP0449588B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-26 DE DE69127920T patent/DE69127920T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-24 US US07/980,975 patent/US5324928A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE159379T1 (de) | 1997-11-15 |
| US5324928A (en) | 1994-06-28 |
| DE69127920D1 (de) | 1997-11-20 |
| US5184007A (en) | 1993-02-02 |
| EP0449588B1 (en) | 1997-10-15 |
| DE69127920T2 (de) | 1998-03-05 |
| JP2875844B2 (ja) | 1999-03-31 |
| EP0449588A1 (en) | 1991-10-02 |
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |