JPH0531986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光電変換装置に関し、特にフアクシミ
リ、イメージリーダ、デイジタル複写機および電
子黒板等の画像の読み取りに用いられる長尺ライ
ンセンサーに関する。

［従来の技術］ 近年、フアクシミリ、イメージリーダ等の小
型，高性能化のために、等倍光学系をもつて長尺
ラインセンサーの開発が行われている。従来、こ
の種のラインセンサーは一列のアレイ状に配置さ
れた各センサー素子に対して、それぞれスイツチ
素子等で構成された信号処理用のIC（集積回路）
を接続して構成している。しかしながら、そのセ
ンサー素子の個数はフアクシミリＧ≫規格に準ず
るとA4サイズで1728個も必要となり、多数の信
号処理用のICが必要となる。このため。実装工
数も増え、製造コスト、並びに信頼性で満足なも
のは得られていない。一方、信号処理用のICの
個数を減らし、かつ実装工数を減らす構成として
は従来からマトリツクス接続による構成が採用さ
れている。

第５図に従来のマトリツクス接続の回路構成例
を示す。本図において、１は複数Ｍ個づつにブロ
ツク分けされているセンサー（センサ素子）S_I1
〜S_IM〜S_NMの各ブロツクの共通電極b₁〜b_Nに電圧
を印加するためのドライバー部である。２はその
各センサーの出力をマトリツクス接続するための
マトリツクス部である。３はマトリツクス接続に
よりＭ本にまとめられた共通線a₁〜a_Mからセンサ
ー出力信号を読出し、処理する信号処理部であ
る。

この構成における動作を説明すると、ドライバ
ー部１がセンサーブロツク電極b₁〜b_Nを順次選択
し、選択した電極に電圧を印加する。

次に、選択された各ブロツクのセンサーの光電
流をドライバー部１の出力タイミングと同期をと
り、信号処理部３により増幅して外部に出力す
る。

このようなマトリツクス構成では信号処理部３
の信号処理回路の数がマトリツクス２の出力線数
（a₁〜a_M）の数だけでよいので、信号処理部３を
小型化できるという利点を有する。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来のマトリツクス
構成には以下のような問題点があつた。

微弱なセンサー電流をマトリツクス接続を経
由して読出すので、センサー側電極とマトリツ
クス出力側（共通）電極との絶縁交差部とで形
成される浮遊容量を十分に小さくしないと、各
センサーの出力間で信号クロストークが生じ
る。このことは、層間絶縁材料の選択及びマト
リツクスの寸法設計に対し、厳しい制約事項と
なる。

また、コストダウンや信頼性の向上等から、
センサー部とマトリツクス部は同一基板に形成
されることが望ましい。しかし、光導電材料は
一般的に低温プロセスで形成されるので、特性
の良好な層間絶縁膜を形成できる温度（高温）
を有するプロセスを混在して作製することは困
難である。また両者のプロセスを高温プロセ
ス，低温プロセスの順に分離して作製したとし
ても、コスト的には高いものになつてしまう。

マトリツクス部の各絶縁交差部の１ケ所でも
ピンホール等によるリーク抵抗をもつと、すべ
てのブロツクのセンサーに影響する信号出力不
良となる。このことは、マトリツクス歩留りを
著しく低下させることとなる。

マトリツクス共通電極a₁〜a_Mは長尺方向に配
線されているので、たとえばA4サイズ幅のラ
インセンサーでは210mmの長さになる。このた
め、各出力線間のリーク抵抗，線間容量を十分
に小さくする必要がある。リーク抵抗および線
間容量は隣接配線パターン間の距離と関係して
おり、マトリツクス部の大きさをあまり小さく
できない。

本発明の目的は上述の従来の欠点を除去し、セ
ンサー部の形成温度とほぼ同等な低温のプロセス
で小型のマトリツクス部をセンサー部と同一基板
上に形成でき、歩留りの良い低コストの光電変換
装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、光導電材
料からなる層を有する光電変換素子のＮ個からな
るブロツクがＭ個一次元アレー上に配されたセン
サアレイと、前記光電変換素子を駆動するための
電圧を供給する駆動手段と前記センサアレイとを
接続する第１の配線群と、前記光電変換素子から
読出された信号を処理する信号処理手段と前記セ
ンサアレイとを接続する第２の配線群と、を共通
基板上に具備する光電変換装置において、前記第
１及び第２の配線群のうち、前記第１の配線群の
みが前記基板上で互いに交差する交差部を有して
おり、前記交差部の下層配線と上層配線との間に
は前記光導電材料で構成された層と該層よりも高
抵抗の層とが積層された絶縁部が設けられている
ことを特徴とする。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す。

第１図は本発明の実施例の回路構成図を示す。
ここで１１はマトリツクス部（マトリツクス接続
部）１２の共通電極a₁〜a_Nに順に電圧を印加する
ためのドライバー部である。マトリツクス部１２
はドライバー部１１により印加された電圧を各ブ
ロツクの対応するセンサーにそれぞれ通電する。
１３は各センサーブロツクの共通電極b₁〜b_Mから
出力される信号を増幅し、信号処理する信号処理
部である。

次に、動作を説明すると、ドライバ部１１によ
りマトリツクス部１２の共通電極a₁〜a_I〜a_Nが１
本づつ選択され、a_Iが選択された場合には、S_1I
〜S_MIのＭ個のセンサに駆動電圧が印加される。
各ブロツク内のセンサー出力は各ブロツク毎に共
通電極b₁〜b_Mから駆動電圧に同期して順次読出さ
れる。このときの読出しタイミングを第４図に示
す。

第２図は第１図のマトリツクス部１２の実施形
態の一部の構成を示す。また、第３図は第２図の
Ａ−Ｂ切断線に沿う断面を示す。ここで、４はセ
ンサー受光部、５はセンサーブロツク共通電極で
ある。６はマトリツクス部１２の個別電極、７は
マトリツクス部１２の共通電極であり、８はマト
リツクス部１２の個別電極６と共通電極７とを接
続するためのスルーホールである。

また、第３図は９は高抵抗層、１０は光導電
層、２１は光導電層１０とセンサーブロツク共通
電極５または個別電極６とオーミツク接続するた
めの接合層、および２２は基板である。

本実施例ではセンサー素子（センサー受光部）
４として同一平面上に対向電極５，６を有する光
導電型（オーミツク型）センサーを用いている
が、これに限らずサンドイツチ型，ｐ−ｉ−η
型，シヨツトキー型等が適用され得る。

また、本実施例において、光導電材料（光導電
層）１０としては、グロー放電法によるアモルフ
アス水素化シリコン（ａ−Si：Ｈ）が用いられ
る。しかし、光導電材料としてはこれ以外にも
CdS，CdSe，ａ−Ge：Ｈ，ZnSe，等も用いるこ
とができる。

さらに、基板２２上に積層した高抵抗層９の材
料としては、グロー放電法による窒化シリコン膜
（SiN：Ｈ）、またはスパツタによるSiO₂、高出力
成膜による高抵抗ａ−Si：Ｈ等が用いられる。基
板２２の材料としてはガラス、例えば7059ガラ
ス、または石英ガラス等が用いられる。センサー
受光面がセンサー形成面の場合には不透明な基板
材料、例えばセラミツク等も用いることができ
る。

以上説明したように、本発明実施例によれば、
マトリツクス接続部をドライブ電極側に配置した
ので、以下の効果が得られる。

マトリツクス部１２の共通電極a₁〜a_Nはドラ
イバー部１１により低いインピーダンスで駆動
される。このため、共通電極a₁〜a_Nの線間容
量、リーク抵抗、並びにマトリツクス部１２の
絶縁交差部の浮遊容量、リーク抵抗による信号
のクロストーク、および品位低下等は全く生じ
ない。

マトリツクス部１２の層間絶縁膜として要求
される絶縁性が緩和されるので、光導電膜と同
程度の抵抗率と、ドライブ電圧に耐えうる耐圧
を有していれば良い。このため、低温プロセス
に限定しても実現でき、材料選択の自由度が大
きい。さらに、センサー部と同一の成膜プロセ
スをマトリツクス部１２に用いることにより、
低コストで歩留りの良い長尺ラインセンサーを
光電変換装置として提供できる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、第１の配
線群は基板上で互いに交差させるが第２の配線群
は基板上で互いに交差しないように第１及び第２
の配線群をマトリクス接続したので、信号を読み
出す第２の配線側が互いにリークを起こす確率を
低減し、配線間容量を小さくしてクロストークを
抑えるとともに、交差部の下層配線と上層配線と
の間には光導電材料で構成された層と該層よりも
高抵抗の層とが積層された絶縁部が設けられるよ
うにしたので、絶縁部を貫くピンホールの形成を
抑え、形成される段差を小さくし、駆動電圧を印
加する第１の配線側での相互のリーク又は配線の
断線の確率をより低くして、装置の信頼性を向上
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の光電変換装置の回路構
成図、第２図は第１図の光電変換装置の構成を示
す平面図、第３図は第２図のＡ−Ｂ切断線に沿う
断面図、第４図は第１図の装置の動作を示すタイ
ミングチヤート、第５図はマトリツクス構成の従
来の光電変換装置の回路構成図である。 ４……センサー素子（センサー受光部）、５…
…センサーブロツク共通電極、６……マトリツク
ス個別電極、７……マトリツクス共通電極、８…
…コンタクトホール（スルーホール）、９……高
抵抗層、１０……光導電層、１１……ドライバー
部、１２……マトリツクス絶縁部、１３……信号
処理部、２１……オーミツク接合層、２２……基
板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光導電材料からなる層を有する光電変換素子
   のＮ個からなるブロツクがＭ個一次元アレー状に
   配されたセンサアレイと、前記光電変換素子を駆
   動するための電圧を供給する駆動手段と前記セン
   サアレイとを接続する第１の配線群と、前記光電
   変換素子から読出された信号を処理する信号処理
   手段と前記センサアレイとを接続する第２の配線
   群と、を共通基板状に具備する光電変換装置にお
   いて、 前記第１及び第２の配線群のうち、前記第１の
   配線群のみが前記基板上で互いに交差する交差部
   を有しており、 前記交差部の下層配線と上層配線との間には前
   記光導電材料で構成された層と該層よりも高抵抗
   の層とが積層された絶縁部が設けられていること
   を特徴とする光電変換装置。