JPH06283697A

JPH06283697A - 画像読み取り素子

Info

Publication number: JPH06283697A
Application number: JP5072220A
Authority: JP
Inventors: Kunio Shigeta; 邦男重田; Hiroyuki Nomori; 弘之野守
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-03-30
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】高感度、高耐久性画像読み取り素子を提供す
る。【構成】透明電極と対向電極との間に縮合多環芳香族
イミド又は縮合多環芳香族酸無水物を含む光導電層を介
挿して成る画像読み取り素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像情報を電気信号に変
換し、該電気信号を像形成機器に出力するイメージセン
サーに用いられる画像読み取り素子に関するものであ
り、特に有機系光導電性材料を光電変換材料として用い
た画像読み取り素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来イメージセンサーは情報通信又は情
報処理における画像情報の読み取り手段として広く用い
られており、例えばファクシミリ、ワードプロセッサ
ー、電子ファイルシステム、複写機、プリンター等にお
いて画像情報の読み取り手段として広く実用化されてい
る。前記イメージセンサー用の読み取り素子としては、
従来結晶シリコンを用いた電荷結合型素子が知られてい
るが、製造技術が難しく、小面積の素子しか製造できな
いため、使用に際して縮小光学系が必須とされている。
このため素子の製造コストが高く、かつ記録精度が悪い
などの問題があった。

【０００３】そこで素子の製膜が塗布液からの塗布加工
又は蒸着等により達成され、大面積の素子が容易に得ら
れる有機光導電性材料を用いる方法が検討されている。

【０００４】例えば特開昭61-285262号、特開昭61-2916
57号、特開平1-184961号の各号公報には光導電層にアゾ
系顔料を用いた画像読み取り素子が提案され、又特開平
4-63476号公報にはチタニルフタロシアニン顔料を用い
た画像読み取り素子が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機光
導電性材料を用いた前記公知の画像読み取り素子では未
だ十分な感度と応答速度が得られておらず、かつ前記素
子の連続使用により光導電層が疲労劣化して暗電流が増
大し、暗電流に対する光電流の比即ちＳ／Ｎ比が低下す
るなど多くの問題があった。

【０００６】本発明の目的は、高感度で光応答速度が速
く、連続使用等に疲労劣化が少なく常に安定した画像読
み取り性能を有するイメージセンサー用の画像読み取り
素子を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的は、透明電極
と、対向電極と、これらの電極間に設けられた光導電層
とを有する画像読み取り素子において、前記光導電層に
縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物から
なる光導電性物質を含有することを特徴とする画像読み
取り素子によって達成される。

【０００８】又本発明の目的は選択された層構成を有す
る下記各画像読み取り素子により達成される。

【０００９】まず本発明の目的は、透明電極上に、必要
により設けられるホール注入阻止層と、縮合多環芳香族
イミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物
質及び必要により電荷輸送物質（以下ＣＴＭと略す場合
がある。）を含有する光導電層と、対向電極とをこの順
に積層してなり、前記透明電極に対して前記対向電極に
負の電圧を印加して使用することを特徴とする画像読み
取り素子により達成される。

【００１０】更に前記の目的は、透明電極上に、必要に
より設けられるエレクトロン注入阻止層と、縮合多環芳
香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電
性物質及び必要によりＮ型電荷輸送物質を含有する光導
電層と、対向電極とをこの順に積層してなり、前記透明
電極に対して前記対向電極に正の電圧を印加して使用す
ることを特徴とする画像読み取り素子により達成され
る。

【００１１】更に前記の目的は、透明電極上に、必要に
より設けられるホール注入阻止層と、縮合多環芳香族イ
ミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質
を含有する光導電層と、Ｐ型電荷輸送物質を含有する電
荷輸送層（以下ＣＴＬと略す場合がある。）と、対向電
極とをこの順に積層してなり、前記透明電極に対して前
記対向電極に負の電圧を印加して使用することを特徴と
する画像読み取り素子により達成される。

【００１２】更に前記の目的は、透明電極上に、必要に
より設けられるエレクトロン注入阻止層と、縮合多環芳
香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電
性物質を含有する光導電層と、Ｎ型電荷輸送物質を含有
する電荷輸送層と、対向電極とをこの順に積層してな
り、前記透明電極に対して前記対向電極に正の電圧を印
加して使用することを特徴とする画像読み取り素子によ
り達成される。

【００１３】更に前記の目的は、透明電極上に、Ｐ型電
荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、縮合多環芳香族イ
ミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質
を含有する光導電層と、必要により設けられるホール注
入阻止層と、対向電極とをこの順に積層してなり、前記
透明電極に対して前記対向電極に正の電圧を印加して使
用することを特徴とする画像読み取り素子により達成さ
れる。

【００１４】更に前記の目的は、透明電極上に、Ｎ型電
荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、縮合多環芳香族イ
ミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質
を含有する光導電層と、必要により設けられるエレクト
ロン注入阻止層と、対向電極とをこの順に積層してな
り、前記透明電極に対して前記対向電極に負の電圧を印
加して使用することを特徴とする画像読み取り素子によ
り達成される。

【００１５】

【作用】以下画像読み取り素子が組み込まれたイメージ
センサーの動作の概略を図１及び図２により説明する。

【００１６】図１はラインセンサーの断面図を示すもの
で、矢印方向に走行する原稿４に光源３から照明光が照
射され、その画像光はロッドレンズアレイ２を介して画
像読み取り素子１の画像読み取り素子に照射され、光の
強弱に応じて信号電流又は信号電荷に変換される。該信
号電流又は信号電荷はライン状に画素毎に配列された個
別電極から成る対向電極を介して像形成機器の、例えば
ハロゲンランプ、発光ダイオード等を用いた露光装置に
時系列的に逐次出力され該露光装置を制御して像露光が
行われる。

【００１７】図２は素子１からの信号を時系列的に取出
す型式の種類を示すもので、図２の（イ）は光電変換し
て得た信号電流をそのまま読み出す光電流型であり、図
２（ロ）は光電変換して得た信号電荷をコンデンサーに
蓄積し、これを読み出す電荷蓄積型であり、高感度特性
が要請される場合は後記図２（ロ）の電荷蓄積型が有利
である。

【００１８】ところで画像読取り素子をイメージセンサ
ー用に用いる場合、その性能を十分発揮するためには、
次の特性が要請される。

【００１９】（１）数Ｖ〜数十Ｖの低い電圧下で試料面
照度100Ｌuxで光照射した時、素子10mm²当たり少なくと
も10²〜10⁴nA（１nA／dot）以上の光電流が流れるこ
と、即ち高感度特性を有すること。

【００２０】（２）少なくとも一方の極性の電界で、暗
電流が極めて少なく、光電流の暗電流に対する比（Ｓ／
Ｎ比）が10倍以上であること。

【００２１】（３）光照射時の光電流の立ち上りが速
く、かつ光遮断時、速やかに元の状態に復帰すること、
即ち優れた応答速度を有すること。

【００２２】図３（イ）、（ロ）、（ハ）、図４
（ニ）、（ホ）及び（ヘ）には前記諸特性を考慮して選
択された画像読み取り素子の層構成が示される。

【００２３】図３（イ）は、仕事函数の大きい透明電極
９ａ上にホール注入阻止層７ａと、光導電層６ａと、仕
事函数の大きい対向電極５ａとをこの順に設けた構成と
され、前記透明電極９ａに対して前記対向電極５ａ側が
負となる電圧を印加して動作する素子である。前記透明
電極９ａは、例えば、硝子又は水晶等のガラス板８上
に、比較的仕事函数が大なる例えば酸化インジウム、酸
化錫、酸化インジウム-酸化錫（ＩＴＯ）等の金属酸化
物又はニッケル・パラジウム、金、白金等の薄膜を蒸着
又はスパッタリング等により設けられ、通常前記ＩＴＯ
電極が最も多く使用される。

【００２４】前記ホール注入阻止層７ａは前記透明電極
９ａが、その仕事函数が比較的に大とされることから、
該透明電極からのホールの注入を阻止して暗電流の増大
を防止するためのものであり、好ましくは10⁶〜10¹⁴Ω・
cm程度の抵抗率を有する樹脂が用いられる。

【００２５】かかる樹脂としては、例えばポリビニルア
ルコール、ポリアミド、カルボキシメチルセルロース、
エチルセルロース、ポリビニルブチラール、エチレン-
酢酸ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニル無水マレイ
ン酸共重合体、その他の電子写真用バインダー樹脂、又
はそれらの樹脂にホール注入阻止層形成用として電子受
容性物質を含有せしめたものが用いられ、ポリアミドが
特に好ましく用いられる。

【００２６】次に前記ホール注入阻止層７ａ上に設けら
れる光導電層６ａは、縮合多環芳香族イミド又は縮合多
環芳香族酸無水物系からなる光導電性物質を0.1〜10μm
厚に蒸着して形成されるか、又は前記縮合多環芳香族イ
ミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質
と好ましくはＰ型電荷輸送物質（Ｐ型ＣＴＭ）とをバイ
ンダー樹脂を溶解した有機溶剤の溶液中に溶解、分散
し、得られた分散液を乾燥膜厚が0.1〜10μmとなるよう
塗布加工して得られる。次に光導電層６ａ上に設けられ
る対向電極５ａは画素毎の個別電極とされ、比較的に仕
事函数の大きい、例えばニッケル、パラジウム、金、白
金等が用いられ、ここでは金を蒸着又はスパッタリング
して得られる金電極とされる。

【００２７】かくして図３（イ）の素子のＩＴＯ透明電
極９ａ側では、ホール注入阻止層７ａによりホールの注
入が阻止され、金蒸着対向電極５ａ側では、金が仕事函
数が大であること、及び光導電層６ａにＰ型ＣＴＭが含
有されてることからエレクトロンの注入も阻止される。
従って暗電流が極めて少ない素子が得られると共に、光
導電層６ａの光導電性物質として特に光電変換特性に優
れた縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物
が用いられているため、光照射時の光電流が大きく、高
感度で、光応答性が大でかつＳ／Ｎ比が優れていて多数
回の使用で疲労劣化の少ない素子が得られる。

【００２８】次に図３（ロ）は、前記図３（イ）と類似
の層構成を有する素子であるが、図３（イ）のホール注
入阻止層７ａ、仕事函数の大きいＩＴＯ透明電極９ａ、
金蒸着対向電極５ａのそれぞれに代えて、エレクトロン
注入阻止層７ｂ、仕事函数の小さいアルミニウム透明電
極９ｂ、アルミニウム対向電極５ｂが設けられる。又図
３（ロ）の素子では光導電層６ｂに縮合多環芳香族イミ
ド又は縮合多環芳香族酸無水物から成る光導電性物質と
共にＮ型電荷輸送物質（Ｎ型ＣＴＭ）が含有され、かつ
電圧印加の極性が逆となり、透明電極９ｂに対して対向
電極５ｂに正の電圧を印加して使用される。

【００２９】前記エレクトロン注入阻止層７ｂは前記函
数の小さいアルミニウム透明電極９ｂからのエレクトロ
ンの注入を阻止して暗電流の増大を防止するためのもの
であり、好ましくは10⁶〜10¹⁴Ω・cm程度の抵抗率を有す
る樹脂が用いられる。かかる樹脂としては、例えばエチ
レン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-エチルアクリレー
ト共重合体、エチレン-酢酸ビニル−無水マレイン酸共
重合体、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリアミド、その他の電子写真用バインダー樹脂、
又はそれらにエレクトロン注入阻止層形成用として電子
供与性物質を含有せしめたものが用いられ、エチレン系
共重合体が特に好ましく用いられる。

【００３０】かくして図３（ロ）の素子では、仕事函数
の小さいアルミニウム透明電極９ｂから光導電層６ｂへ
のエレクトロンの注入がエレクトロン注入阻止層７ｂに
より阻止される。更に又対向電極５ｂが仕事函数の小さ
いアルミニウムであること、及び光導電層６ｂにＮ型Ｃ
ＴＭが含有されていることから対向電極５ｂからのホー
ルの注入も阻止されるので、図３（イ）と同様暗電流が
少なく光電流大なる高性能の画像読み取り素子が得られ
る。

【００３１】次に図３（ハ）の素子は、仕事函数の小さ
いアルミニウム蒸着透明電極９ｂ上に縮合多環芳香族イ
ミド又は縮合多環芳香族酸無水物から成る光導電性物質
を含有する光導電層６と、Ｐ型ＣＴＭを含有するＣＴＬ
11ａと、仕事函数大なる金蒸着の対向電極５ａとをこの
順に設けた構成とされ、前記透明電極９ｂに対して対向
電極５ａに負の電圧を印加して使用される。

【００３２】かくして図３（ハ）の素子の透明電極９ａ
側では、該電極９ａが仕事函数の小さいアルミニウムと
されること、及び光導電層６の縮合多環芳香族イミド又
は縮合多環芳香族酸無水物から成る光導電性物質がＮ型
とされることから、特にホール注入阻止層を設けなくて
もホールの注入が阻される。又図３（ハ）の対向電極５
ａ側では、該電極が仕事函数大なる金蒸着とされるこ
と、及びＣＴＬ11ａがＰ型ＣＴＭを含有する層とされる
ことから、エレクトロンの注入が阻止されるので、図３
（イ）及び（ロ）の場合と同様、暗電流が少なく光電流
大なる高性能の画像読み取り素子が得られる。

【００３３】次に図４（ニ）の素子は、図３（ハ）と似
た層構成を有する素子であるが、図３（ハ）のアルミニ
ウム蒸着の透明電極９ｂ、Ｐ型ＣＴＭを含有するＣＴＬ
11ａ、金蒸着の対向電極５ａのそれぞれに代えて、ＩＴ
Ｏ透明電極９ａ、Ｎ型ＣＴＭを含有するＣＴＬ11ｂ、ア
ルミニウム蒸着の対向電極５ｂが設けられ、かつ光導電
層６ａには縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸
無水物から成る光導電性物質と共にＰ型ＣＴＭが含有さ
れる。

【００３４】又図４（ニ）の素子に印加される電圧は、
極性が逆とされ、透明電極９ａに対して対向電極５ｂに
正の電圧を印加して使用される。

【００３５】かくして図４（ニ）の素子の透明電極９ｂ
側では、該電極が仕事函数大なるＩＴＯとされること、
及び光導電層６ａにはＰ型ＣＴＭを含有することから、
エレクトロンの注入が阻止される。又図４（ニ）の素子
の対向電極５ｂ側では、該電極が仕事函数が小さいこ
と、及びＣＴＬ11ｂがＮ型ＣＴＭを含有することからホ
ールの注入が阻止されるので、図３（イ）〜（ハ）の場
合と同様暗電流が少なく光電流大なる高性能の画像読み
取り素子が得られる。

【００３６】なお、前記図３（ハ）及び図４（ニ）の素
子において、層構成中にホール又はエレクトロン注入阻
止層を用いていないが、図３（ハ）の素子において、ア
ルミニウム蒸着の透明電極９ｂに代えてＩＴＯ透明電極
９ａとする場合は、該電極９ａと光導電層６との間にホ
ール注入阻止層を設けるのが好ましい。

【００３７】又図４（ニ）の素子において、ＩＴＯ透明
電極９ａに代えて仕事函数の小さいアルミニウム蒸着の
透明電極９ｂとする場合は、該電極９ｂと光導電層６ａ
との間にエレクトロン注入阻止層を設けるのが好まし
い。

【００３８】次に図４（ホ）の素子は、仕事函数の大な
るＩＴＯ透明電極９ａ上にＰ型ＣＴＭを含有するＣＴＬ
11ａと、縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸無
水物系から成る光導電性物質を含有する光導電層６と、
ホール注入阻止層７ａと仕事函数大なる金蒸着の対向電
極５ａとをこの順に設けた構成とされ、前記透明電極９
ａに対して前記対向電極５ａに正の電圧を印加して使用
される。

【００３９】かくして図４（ホ）の素子の透明電極９ａ
側では、該電極が仕事函数の大きいこと、及びＣＴＬ11
ａがＰ型ＣＴＭを含有する層とされることからエレクト
ロンの注入が阻止される。又図４（ホ）の素子の対向電
極５ａ側では、ホール注入阻止層７ａが設けられている
ことからホールの注入が阻止され、図３（イ）〜
（ハ）、図４（ニ）の場合と同様、暗電流が少なく光電
流大なる高性能の画像読み取り素子が得られる。

【００４０】次に図４（ヘ）の素子は、図４（ホ）の素
子と似た層構成の素子であるが、図４（ホ）の素子のＩ
ＴＯ透明電極９ａ、Ｐ型ＣＴＭを含有するＣＴＬ11ａ、
ホール注入阻止層７ａ、金蒸着の対向電極５ａのそれぞ
れに代えて、アルミニウム蒸着の透明電極９ｂ、Ｎ型Ｃ
ＴＭを含有するＣＴＬ11ｂ、エレクトロン注入阻止層７
ｂ、アルミニウム蒸着の対向電極５ｂが設けられる。

【００４１】かくして図４（ヘ）の素子の透明電極９ｂ
側では、該電極が仕事函数の小さいこと、及びＣＴＬ11
ｂがＮ型ＣＴＭを含有する層であることからホールの注
入が阻止される。又図４（ヘ）の素子の対向電極側で
は、エレクトロン注入阻止層７ｂが設けられていること
からエレクトロンの注入が阻止され、図３（イ）〜
（ハ）、図４（ニ）〜（ホ）の場合と同様、暗電流が少
なく光電流大なる高性能の画像読み取り素子が得られ
る。

【００４２】以下本発明の前記図３，４の各画像読み取
り素子に用いられる光導電層の構成につき、更に詳細に
説明する。

【００４３】前記光導電層は蒸着法により、例えば10^-3
〜10^-4mmHgの真空蒸着室内で縮合多環芳香族イミド又は
縮合多環芳香族酸無水物から成る光導電性物質を100〜5
00℃に加熱下に蒸着して形成されてもよく、又バインダ
ー樹脂を溶解した有機溶剤の溶液中に、前記縮合多環芳
香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物から成る光導電
性物質をバインダー樹脂100重量部当たり10〜10000重量
部分散含有させるか、又は必要によりＰ型ＣＴＭ又はＮ
型ＣＴＭをバインダー樹脂100重量部当たり０〜100重量
部相溶して含有させた塗布液を公知の塗布手段により塗
布加工して形成してもよい。

【００４４】本発明に有用な縮合多環芳香族イミド又は
縮合多環芳香族酸無水物は下記のような化合物で代表さ
れる。

【００４５】

【化１】

【００４６】式中、Ａは縮合多環基を表し、Ｘは酸素原
子、又は、ＮＲ基、但しＲは水素原子、低級アルキル
基、置換・非置換のアリール基、アラルキル基、複素環
基、ＮＨＲ′（Ｒ′は置換・非置換のフェニル基、又は
ベンゾイル基）を表す。

【００４７】次に具体的な化合物例を示せば、下記のご
ときものがある。

【００４８】

【化２】

【００４９】

【化３】

【００５０】

【化４】

【００５１】

【化５】

【００５２】

【化６】

【００５３】

【化７】

【００５４】

【化８】

【００５５】

【化９】

【００５６】

【化１０】

【００５７】

【化１１】

【００５８】

【化１２】

【００５９】次に本発明の前記図３（ハ），図４（ニ）
〜（ヘ）に用いられるＰ型ＣＴＭを含有するＣＴＬ又
は、Ｎ型ＣＴＭを含有するＣＴＬは、前記Ｐ型又はＮ型
ＣＴＭをバインダー樹脂と共に該バインダー樹脂100重
量部当たり10〜10000重量部有機溶剤に溶解し、得られ
た塗布液を塗布、乾燥して得られる。

【００６０】又図３（イ），（ロ），図４（ホ），
（ヘ）のホール又はエレクトロン注入阻止層７ａ又は７
ｂに含有される電子受容性物質又は電子供与性物質は、
Ｎ型ＣＴＭ又はＰ型ＣＴＭとされてよく、バインダー樹
脂100重量部当たり０〜100重量部含有される。

【００６１】前記Ｐ型ＣＴＭとしては、例えばオキサゾ
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、ベンズイミダゾール誘
導体、キャゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリ
ジン誘導体、フェナジン誘導体、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等であってよい。

【００６２】これらのＣＴＭのうち、例えば特開昭60-1
72044号公報、特願平3-168711号明細書及び特願平3-168
713号明細書等に記載されるスチリル系化合物、ヒドラ
ゾン系化合物、ピラゾリン系化合物及びアミン系化合物
が好ましく用いられる。

【００６３】次にＮ型ＣＴＭとしては、例えば特開昭52
-109938号公報に記載される「トリニトロ-インデノ-キ
ノキサリン誘導体」、特開昭52-77730号公報記載の「ト
リニトロ-チオキサントン誘導体」、特開昭53-52134号
公報記載の「ジニトロ-インデノ-チオフェン誘導体」、
特開昭53-92749号公報記載の「ジニトロ-フルオレノン
誘導体」、特開昭51-141631号公報記載の「ジニトロベ
ンゾトロボン誘導体」等のニトロ誘導体が挙げられる。
又特開昭63-70257号公報記載の「テトラシアノアンスラ
キノン誘導体」、特開昭63-175860号公報記載の「ジフ
ェニル-ジシアノエチレン誘導体」、特開平2-42449号公
報記載の「N-シアノイミン誘導体」等のシアノ誘導体が
挙げられる。

【００６４】更に又、特開平1-206349号公報記載の「ジ
フェノキノン誘導体」、特開昭63-241548号公報記載の
「ベンゾキノン誘導体」、特開昭61-233750号公報記載
の「アントラキノン誘導体」等のキノン誘導体が挙げら
れる。

【００６５】次に前記光導電層６、６ａ、６ｂ、Ｐ型Ｃ
ＴＭを含有するＣＴＬ11ａ及びＮ型ＣＴＭを含有するＣ
ＴＬ11ｂに用いられるバインダー樹脂としては、電子写
真感光体用のバインダー樹脂の多くが利用可能であり、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、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、ビ
ニルブチラール樹脂、ビニルホルマール樹脂、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
コーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型樹脂、重付加
型樹脂、重縮合型樹脂、並びにこれらの樹脂の繰返し単
位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビ
ニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル
-無水マレイン酸共重合体樹脂等の絶縁性樹脂の他、ポ
リ-N-ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体を挙げ
ることができる。

【００６６】次に、前記有機光導電層の光導電性物質の
分散剤、電荷輸送層を形成するための溶剤、ホール又は
エレクトロン注入阻止層を形成するための溶剤として
は、例えばヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等
の炭化水素類、メチレンクロライド、メチレンブロマイ
ド、1,2-ジクロルエタン、テトラクロルエタン、1,2-ジ
クロルエチレン、1,1,2-トリクロルエタン、1,1,1-トリ
クロルエタン、1,2-ジクロルプロパン、クロロホルム、
ブロモホルム、クロムベンゼン等のハロゲン化炭化水
素、アセトン、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、シクロヘキサノール、ヘプタノール、エチレングリ
コール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、酢酸セ
ロソルブ等のアルコール及びこの誘導体、テトラヒドロ
フラン、1,4-ジオキサン、フラン、フルフラール等のエ
ーテル、アセタール類、ピリジンやブチルアミン、ジエ
チルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミ
ン等のアミン類、N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド
類等が挙げられる。

【００６７】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明の実施の態様はこれにより限定されるもので
はない。

【００６８】実施例１図３（イ）を参照して本実施例を説明する。共重合ナイ
ロン「ダイアミドＴ171」（ダイセル社製）２g及び下記
Ｎ型ＣＴＭ0.1gを100mlのn-プロパノールに溶解し、得
られた溶液をガラス板８にインジウム、スズ酸化物を蒸
着して成るＩＴＯ透明電極９ａ上に乾燥膜厚が0.5μmと
なるように浸漬塗布して、ホール注入阻止層７ａを形成
した。次いで該ホール注入阻止層７ａ上に10^-3mmHgの真
空中で150℃の加熱下に、例示化合物（Ｇ−２）の縮合
多環芳香族イミドを0.5μm厚に真空蒸着して光導電層６
を形成した。

【００６９】次いで、該光導電層６の全表面に金蒸着を
行い対向電極５ａ（個別電極と異なる）を設けて本実施
例の素子を得、以下のようにして該素子の評価を行っ
た。この素子に透明電極９ａに対して対向電極５ａを負
として、−45Ｖの電圧を印加し、試料面照度100Ｌuxの
タングステン光を図５（イ）の如く点灯時間５msec、点
灯周期50msec矩形繰り返し露光を行った。このときの光
電流は300nA／10mm²で、暗電流は２nA／10mm²であり、
図５（ロ）の立上り時間Ｔｒ（飽和値の90％に達する時
間）が1.8msec、立下り時間Ｔｄ（０値前10％に達する
時間）が2.7msecであり、イメージセンサー用の素子と
して実用上十分な性能を有することがわかった。

【００７０】

【化１３】

【００７１】なお、前記試料面照度の測定は、横河電気
3281携帯用照度計により測定した。

【００７２】実施例２図３（イ）を参照して本実施例を説明する。実施例１の
光導電層６に代えてＰ型ＣＴＭを含み、かつ塗布加工に
より製造された樹脂分散光導電層６ａを用いた他は、実
施例１と同様にして実施例２の素子を得た。前記光導電
層６ａは以下のようにして形成された。まず、例示化合
物（Ｇ−７）10gをジメトキシエタン100ml中に混合し、
サンドグラインダーで30分間分散処理し、これを下記Ｐ
型ＣＴＭ0.1gとポリビニルブチラール樹脂（積水化学エ
スレックＢＨ−３）10gをジメトキシエタン200mlに溶解
した液と混合して塗布液を得た。

【００７３】この塗布液を図３（イ）で示したホール注
入阻止層７ａ上に乾燥膜厚が0.5μmとなるよう塗布加工
して光導電層６ａを得た。ここで得られた実施例２の素
子の性能は実施例１同様にして測定、評価し、その結果
を表１に示した。

【００７４】

【化１４】

【００７５】実施例３図３（ロ）を参照して本実施例を説明する。「ダイアミ
ドＴ171」２g及び下記Ｐ型ＣＴＭ0.1gを100mlのn-プロ
パノールに溶解し、ガラス板８にアルミニウムを蒸着し
て成る透明電極９ｂ上に乾燥膜厚が0.5μmとなるよう浸
漬塗布して、エレクトロン注入阻止層７ｂを形成した。
次いで例示化合物（Ｇ−７）10gをジメトキシエタン100
ml中でサンドグラインダーで30分間分散処理し、これを
下記Ｎ型ＣＴＭ0.1gとポリビニルブチラール樹脂（積水
化学エスレックＢＨ−３）10gをジメトキシエタン200ml
に溶解した液と混合して塗布液を得た。

【００７６】この塗布液を、前記エレクトロン注入阻止
層７ｂ上に乾燥膜厚が0.5μmとなるよう塗布加工して光
導電層６ｂを得た。次いで該光導電層６ｂの全表面にア
ルミニウム蒸着を行い、対向電極５ｂを設け本実施例の
素子を得た。

【００７７】該素子を用いて、透明電極９ｂに対して対
向電極５ｂに正の電圧を印加した他は、実施例１同様に
して、測定、評価し、その結果を表１に示した。

【００７８】

【化１５】

【００７９】実施例４図３（ハ）を参照して本実施例を説明する。ガラス板８
にアルミニウムを蒸着して成る透明電極９ｂ上に以下の
ようにして光導電層６を形成した。まず例示化合物（Ｇ
−21）10gを1,2-ジクロロエタン100mlに混合し、サンド
グラインダーで30分間分散処理し、これをポリカーボネ
ート「パンライトＬ−1250」（帝人化成社製）10gを1,2
-ジクロロエタン200mlに溶解した液と混合して塗布液を
得た。この塗布液を前記透明電極９ｂ上に乾燥膜厚が0.
6μmとなるよう塗布加工して光導電層６を得た。次いで
該光導電層６上に下記のようにしてＰ型ＣＴＭを含むＣ
ＴＬ11ａを形成した。

【００８０】まずポリカーボネート樹脂「ユーピロンＺ
−200」（三菱瓦斯化学社製）100ｇと下記Ｐ型ＣＴＭ10
0ｇをモノクロルベンゼン100ml中に溶解して得た塗布液
を、前記光導電層６上に乾燥膜厚が0.7μmとなるよう塗
布加工してＣＴＬ11ａを形成した。

【００８１】次いで該ＣＴＬ11ａ上に金を全面蒸着して
対向電極５ａを形成して本実施例の素子を得、実施例１
と同様にして光電流、暗電流、立上り時間Ｔｒ、立下り
時間Ｔｄを測定し、その結果を表１に示した。

【００８２】

【化１６】

【００８３】実施例５図３（ニ）を参照して本実施例を説明する。ガラス板８
にＩＴＯを蒸着して成る透明電極９ａ上に以下のように
して光導電層６ａを形成した。まず化合物例（Ｇ−21）
10gを1,2-ジクロロエタン100mlに混合し、サンドグライ
ンダーで30分間分散処理し、これをポリカーボネート
「パンライトＬ−1250」10gと、実施例４のＰ型ＣＴＭ
0.1gを溶解した液と混合して塗布液を得た。この塗布液
を前記透明電極９ａ上に乾燥膜厚が0.6μmとなるよう塗
布加工して前記光導電層６ａを得た。次いで該光導電層
６ａ上に下記のようにしてＮ型ＣＴＭを含むＣＴＬ11ｂ
を形成した。

【００８４】まずポリカーボネート樹脂「ユーピロンＺ
−200」100gと下記Ｎ型ＣＴＭ100gをモノクロルベンゼ
ン1000ml中に溶解して得た塗布液を、前記光導電層６ａ
上に乾燥膜厚が0.7μmとなるよう塗布加工してＣＴＬ11
ｂを形成した。

【００８５】次いで、該ＣＴＬ11ｂ上にアルミニウムを
全面蒸着して対向電極５ｂを形成して本実施例の素子を
得、該素子に透明電極９ａに対して、対向電極５ｂに正
の電圧を印加し、実施例１と同様にして光電流、暗電
流、立上り時間Ｔｒ、立下り電流Ｔｄを測定し、その結
果を表１に示した。

【００８６】

【化１７】

【００８７】実施例６図４（ホ）を参照して本実施例を説明する。ガラス板８
にＩＴＯを蒸着して成る透明電極９ａ上に以下のように
してＰ型ＣＴＭを含むＣＴＬ11ａを形成した。

【００８８】まずアクリル樹脂「ダイヤナールＢＲ−8
0」（三菱レイヨン社製）100gと下記Ｐ型ＣＴＭ100gを
モノクロルベンゼン1000ml中に溶解して得た塗布液を、
前記透明電流９ａ上に乾燥膜厚が0.7μmとなるよう塗布
加工してＣＴＬ11ａを形成した。

【００８９】次いで該ＣＴＬ11ａ上に下記のようにして
光導電層６を形成した。まず例示化合物（Ｇ−23）10g
を1,2-ジクロロエタン100mlに混合し、サンドグライン
ダーで30分間分散処理し、これを線状ポリエステル「バ
イロン200」（東洋紡社製）10gを1,2-ジクロロエタン20
0mlに溶解した液と混合して塗布液を得た。この塗布液
を前記ＣＴＬ11ａ上に乾燥膜厚が0.5μmとなるよう塗布
加工して、前記光導電層６を得た。次いで該光導電層６
上に以下のようにしてホール注入阻止層７ａを形成し
た。共重合ナイロン「ダイアミドＴ171」２g及び下記Ｎ
型ＣＴＭ0.1gを100mlのn-プロパノールに溶解し、得ら
れた溶液を前記光導電層６上に乾燥膜厚が0.5μmとなる
よう塗布してホール注入阻止層７ａを形成した。

【００９０】次いで該ホール注入阻止層７ａの全面に金
蒸着を行い、対向電極５ａを形成して本実施例の素子を
得、透明電極９ａに対して対向電極５ａに正の電圧を印
加した他は実施例１と同様にして光電流、暗電流、立上
り時間Ｔｒ、立下り時間Ｔｄを測定し、その結果を表１
に示した。

【００９１】

【化１８】

【００９２】実施例７図４（ヘ）を参照して本実施例を説明する。ガラス板８
にアルミニウムを蒸着して成る透明電極９ｂ上に以下の
ようにしてＮ型ＣＴＭを含むＣＴＬ11ｂを形成した。ま
ずアクリル樹脂「ダイヤナールＢＲ−80」100gと実施例
６のＮ型ＣＴＭ100gをモノクロルベンゼン1000ml中に溶
解して得た塗布液を、前記透明電極９ｂ上に乾燥膜厚が
0.7μmとなるよう塗布加工してＣＴＬ11ｂを形成した。

【００９３】次いで該ＣＴＬ11ｂ上に下記のようにして
光導電層６を形成した。まず例示化合物（Ｇ−23）10g
を1,2-ジクロロエタン100mlに混合し、サンドグライン
ダーで30分間分散処理し、これを線状ポリエステル「バ
イロン200」10gを1,2-ジクロロエタン200mlに溶解した
液と混合して塗布液を得た。この塗布液を前記ＣＴＬ11
ｂ上に乾燥膜厚が0.4μmとなるよう塗布加工して、前記
光導電層６を得た。次いで該光導電層６上に以下のよう
にしてエレクトロン注入阻止層７ｂを形成した。エチレ
ン系共重合体樹脂「エルパックス4260」（デュポン社
製）２gを100mlのトルエンに溶解し、得られた溶液を前
記光導電層６上に乾燥膜厚が0.4μmとなるよう塗布加工
してエレクトロン注入阻止層７ｂを形成した。

【００９４】次いで該エレクトロン注入阻止層７ｂの全
面にアルミニウム蒸着を行い、対向電極５ｂを形成して
本実施例の素子を得、実施例１と同様にして光電流、暗
電流、立上り時間Ｔｒ、立下り時間Ｔｄを測定し、その
結果を表１に示した。

【００９５】なお、前記実施例１〜実施例７の各素子は
それぞれ100回に亘り連続繰り返し測定を行ったが表１
の特性は殆ど変化がなかった。

【００９６】比較例１実施例２の縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸
無水物である例示化合物（Ｇ−７）に代えて、オキシチ
タニウムフタロシアニン顔料を用いた他は実施例２と同
様にして、比較用の画像読み取り素子を得、該素子を用
いて実施例１と同様の方法で光電流、暗電流、立上り時
間Ｔｒ、立下り電流Ｔｄを測定し、その結果を表１に示
した。なお、前記比較用素子の特性を100回に亘り連続
繰り返し測定を行った結果、約20％の特性劣化が認めら
れた。

【００９７】

【表１】

【００９８】表１より実施例の各素子は、比較例に比し
ていづれも光電流、暗電流、立上り時間Ｔｒ、立下り時
間Ｔｄ特性及び耐久性に優れていることがわかる。

【００９９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
画像読み取り素子によれば、光電流が大で暗電流が少な
くかつ光照射時の立上り、立下りは速く、前記画像読み
取り素子を用いることにより高感度、高耐久性で高性能
のイメージセンサーが得られる等の効果が奏されてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラインセンサーの断面図。

【図２】信号読出し、経路を示すブロック図。

【図３】素子の層構成を表す断面図。

【図４】素子の層構成を表す断面図。

【図５】素子評価用テスト光の経時的変化を表す図。

【符号の説明】

１画像読み取り素子２ロッドレンズ３光源４原稿５対向電極６光導電層６ａＰ型ＣＴＭを含む光導電層６ｂＮ型ＣＴＭを含む光導電層７ａホール注入阻止層７ｂエレクトロン注入阻止層８ガラス板９透明電極 11ａＰ型ＣＴＭを含むＣＴＬ 11ｂＮ型ＣＴＭを含むＣＴＬ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 31/0344

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光照射される透明電極と、対向電極と、
これらの電極間に設けられた光導電層とを有する画像読
み取り素子において、前記光導電層に縮合多環芳香族イ
ミド又は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質
を含有することを特徴とする画像読み取り素子。
【請求項２】透明電極上に、縮合多環芳香族イミド又
は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有
する光導電層と、対向電極とをこの順に積層してなり、
前記透明電極に対して前記対向電極に負の電圧を印加し
て使用することを特徴とする請求項１の画像読み取り素
子。
【請求項３】透明電極上に、縮合多環芳香族イミド又
は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有
する光導電層と、対向電極とをこの順に積層してなり、
前記透明電極に対して前記対向電極に正の電圧を印加し
て使用することを特徴とする請求項１の画像読み取り素
子。
【請求項４】透明電極上に、縮合多環芳香族イミド又
は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有
する光導電層と、Ｐ型電荷輸送物質を含有する電荷輸送
層と、対向電極とをこの順に積層してなり、前記透明電
極に対して前記対向電極に負の電圧を印加して使用する
ことを特徴とする請求項１の画像読み取り素子。
【請求項５】透明電極上に、縮合多環芳香族イミド又
は縮合多環芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有
する光導電層と、Ｎ型電荷輸送物質を含有する電荷輸送
層と、対向電極とをこの順に積層してなり、前記透明電
極に対して前記対向電極に正の電圧を印加して使用する
ことを特徴とする請求項１の画像読み取り素子。
【請求項６】透明電極上に、Ｐ型電荷輸送物質を含有
する電荷輸送層と、縮合多環芳香族イミド又は縮合多環
芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有する光導電
層と、対向電極とをこの順に積層してなり、前記透明電
極に対して前記対向電極に正の電圧を印加して使用する
ことを特徴とする請求項１の画像読み取り素子。
【請求項７】透明電極上に、Ｎ型電荷輸送物質を含有
する電荷輸送層と、縮合多環芳香族イミド又は縮合多環
芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有する光導電
層と、対向電極とをこの順に積層してなり、前記透明電
極に対して前記対向電極に負の電圧を印加して使用する
ことを特徴とする請求項１の画像読み取り素子。
【請求項８】透明電極上に、ホール注入阻止層と、縮
合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物からな
る光導電性物質を含有する光導電層と、対向電極とをこ
の順に積層してなり、前記透明電極に対して前記対向電
極に負の電圧を印加して使用することを特徴とする請求
項２の画像読み取り素子。
【請求項９】透明電極上に、エレクトロン注入阻止層
と、縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物
からなる光導電性物質を含有する光導電層と、対向電極
とをこの順に積層してなり、前記透明電極に対して前記
対向電極に正の電圧を印加して使用することを特徴とす
る請求項３の画像読み取り素子。
【請求項１０】透明電極上に、ホール注入阻止層と、
縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水物から
なる光導電性物質を含有する光導電層と、Ｐ型電荷輸送
物質を含有する電荷輸送層と、対向電極とをこの順に積
層してなり、前記透明電極に対して前記対向電極に負の
電圧を印加して使用することを特徴とする請求項４の画
像読み取り素子。
【請求項１１】透明電極上に、エレクトロン注入阻止
層と、縮合多環芳香族イミド又は縮合多環芳香族酸無水
物からなる光導電性物質を含有する光導電層と、Ｎ型電
荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、対向電極とをこの
順に積層してなり、前記透明電極に対して前記対向電極
に正の電圧を印加して使用することを特徴とする請求項
５の画像読み取り素子。
【請求項１２】透明電極上に、Ｐ型電荷輸送物質を含
有する電荷輸送層と、縮合多環芳香族イミド又は縮合多
環芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有する光導
電層と、ホール注入阻止層と、対向電極とをこの順に積
層してなり、前記透明電極に対して前記対向電極に正の
電圧を印加して使用することを特徴とする請求項６の画
像読み取り素子。
【請求項１３】透明電極上に、Ｎ型電荷輸送物質を含
有する電荷輸送層と、縮合多環芳香族イミド又は縮合多
環芳香族酸無水物からなる光導電性物質を含有する光導
電層と、エレクトロン注入阻止層と、対向電極とをこの
順に積層してなり、前記透明電極に対して前記対向電極
に負の電圧を印加して使用することを特徴とする請求項
７の画像読み取り素子。