JPS6185859A - 光電変換素子 - Google Patents

光電変換素子

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JPS6185859A
JPS6185859A JP59207091A JP20709184A JPS6185859A JP S6185859 A JPS6185859 A JP S6185859A JP 59207091 A JP59207091 A JP 59207091A JP 20709184 A JP20709184 A JP 20709184A JP S6185859 A JPS6185859 A JP S6185859A
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photosensor
layer
substrate
refractive index
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深谷　正樹
Toshiyuki Komatsu
利行 小松
Tatsumi Shoji
辰美 庄司
Masaru Kamio
優 神尾
Nobuyuki Sekimura
関村　信行
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Canon Inc
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフォトセンサ及びその製造法に関する。
［従来の技術］ 従来ファクシミリやデジタル複写機や文字読取装置等の
画像情報処理装置の光入力部として用いられる光電変換
装置において、光電変換素子としてフォトセンサが使用
されることは一般に良く知られている。特に、近年にお
いてはフォトセンサを一次元に配列して長尺ラインセン
サを形成し。
これを用いて高感度な画像読取装置を構成することも行
なわれている。この様な長尺ラインセンサを構成するフ
ォトセンサの一例としては、光導電材料として非晶質シ
リコン（以下ａ−５ｉと記す）等を含む光導電層トに受
光部となる間隙を形成する様に対向して配置された一対
の金属等からなる電極が設けられているプレナー型の光
導電型フォトセンサを挙げることができる。
この様なフォトセンサを構成するａ−Ｓｉの製造法とし
てはプラズマＣＶＤ法１反応性スパッタリング法、イオ
ンブレーティング法等があり、いづれもグロー放電によ
って反応が促進せしめられる。しかし、いづれの場合に
おいても高い光導電率を有する良質のａ−３ｉ膜を得る
には比較的低い放電電力で膜形成を行なう必要がある。
しかしながら、この様な低い放電電力での膜形成により
得られた光導電層はガラスやセラミック等からなる基体
との密着性が十分ではなく、その後の電極形成時のフォ
トリソグラフィーＴ程等を経る際に膜はがれを生じ易い
という問題があった。
そこで、従来、膜はがれを防止するために、基体表面を
荒らした後にａ−３ｉを堆積させる方法が採用されてい
る。即ち、予め基体表面を、化学的に例えばフッ酸等に
よりエツチングしたり、あるいは物理的に例えばブラシ
等により擦過したりしておくのである。ところが、この
様な手法は以下に示す様な欠点を有する。
（１）フッ酸等の薬品を用いる場合には洗浄ラインにお
ける装置が複雑且つ高価格になる。
（２）基板表面の凹凸の程１隻を制御することが困難で
ある。
（３）基体表面の粗面化時に微視的欠陥が生じ易く、該
微視的欠陥上に堆積するａ−３ｉ膜の特性が異なるため
に特性のバラツキが発生し易い。
［目的］ 本発明の第１の目的は、低コストにて製造することがで
き、光導電層の膜はがれ等が生じに〈〈均−且つ良好な
性能を有するａ−５ｉフオトセンサを提供することにあ
る。
本発明の第２の目的は、上記フォトセンサを低コストに
て均一性良く製造することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、上記第１の目的は、光導電層が膜厚方
向に関し少なくともその一部において屈折率が膜厚方向
にｉ！Ｉ続的に変化しており且つ該光導′：Ｖ、層の基
体表面近傍の屈折率が６３２８人の波長の光において３
．２以下であることを特徴とする、フォトセンサにより
達成される。
また、本発明によれば、上記第２の目的は、光導？ｌ１
Ｆ３をグロー放電によるプラズマ中で堆積せしめるに際
し、先ず比較的大きな放電電力にて堆積を行ない、次に
放電電力を徐々に減少させながら堆積を継続し、膜厚方
向に関し少なくともその一部において屈折率が膜厚方向
に連続的に変化した光導電層を形成することにより達成
される。
［実施例］ 本発明フォトセンサにおける基体としてはコーニング社
製＃７０５９、コーニング社製＃７７４０、東京応化社
製ＳＣＧ、石英ガラス等のガラス、あるいは部分グレー
ズセラミック等のセラミックその他を用いることができ
る。
本発明フォトセンサにおいては光導電層が膜厚方向に関
し少なくともその一部において屈折率が膜厚方向に連続
的に変化しており且つ該光導電層の基体表面近傍の屈折
率が６３２８への波長の光において３．２以下であるが
、この様な光導電層はプラズマＣＶＤ法、反応性スパッ
タリング法、イオンブレーティング法等の方法において
グロー放電を行なう際の条件たとえば放電電力、基体温
度、原料ガス組成、原料ガス圧等を適宜設定することに
より形成することができる。
本明細書においては光導電層のうちのノ＾体表面に近接
する層をａ−５ｉ下びき層と称し、そのにの１または複
数の層をａ−Ｓｉ層と称することもある０本発明におけ
る光導電層はａ−Ｓｉ下びき層とそのすぐ上の層との間
において屈折率が膜厚方向に連続的に変化する部分が形
成されているのが好ましい、また、ａ−３ｉ層のうちに
は先導’＋Ｔｉ率の高い層を含むのが好ましい。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１： 両面研摩済のガラス基体（コーニング社製＃７０５９）
に中性洗剤もしくは有機アルカリ系洗剤を用いて通常の
洗浄を施した０次いで、第１図に示される様な容看姑合
型のグロー放電分解装置内に該ガラス基体１をセットし
ｌＸｌ０−６Ｔｏｒｒの排気真空下で２３０℃に維持し
た０次いで、該装置内にエピタキシャルグレード純Ｓｉ
Ｈ４ガス（小松電子社製）をＩＯＳＣＣＭの流量で流入
せしめ、ガス圧を０．０７Ｔｏｒｒに設定した。
その後、１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用い、入力電
圧２．ＯｋＶ、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　　Ｆｒｅｑｕｅｎｃ
ｙ）放電電力１２０Ｗで２分間グロー放電を行ない、厚
さ約４００人のａ−５ｉ下びき層を形成した０次いで、
徐々に入力電圧を下げ５分後に０．３ｋＶに設定した。
その後、入力電圧０．３ｋＶ、放ＴＬｉｔ力８Ｗで４，
５時間グロー放電を行ない、厚さ約０゜８５ルのａ−ｓ
ｉｍを形成した。
続いて、Ｈ２で１０％に希釈したＳｉＨ４とＨ２でｌｏ
Ｏｐｐｍに希釈したＰＨ３とを混合比１：１０で混合し
たガスを原料として用い、放電電力３０Ｗでオーミック
コンタクト層であるｎ＋層（厚さ約０．１５＃Ｌ）を堆
積せしめた０次に。
電子ビーム蒸着法でＡＩを０．３ｇ厚に堆積せしめて、
導電層を形成した。
続いて、ポジ型フォトレジスト（シブレー社製ＡＺ−１
３７０）を用いて所ψの形状にフォトレジストパターン
を形成した後、リン酸（８５容景％水溶液）、硝酸（６
０容量％水溶液）、氷酢酸、及び水を１６：１：２：１
の容積比で混合した液（以下、「エツチング液ｌ」とい
う）で露出部分の導ＴＪ、ＷＪを除去した０次いで、平
行平板型の装置を用いたプラズマエツチング法で、ＲＦ
放電電力１２０Ｗ、ガス圧０．０７ＴｏｒｒでＣＦ４ガ
スによるドライエツチングを行なって露出部分のｎ＋５
を除去した０次いでフォトレジストを剥離せしめた。
第２図はかくして得られたプレナー型フォトセンサの部
分平面図を示し、ｆ５３図はそのｘ−Ｙ断面図である６
図において、■は基体であり、２はａ−５ｉ下びき層で
あり、３はａ−５ｉ層であり、４はｎ十層であり、５は
導電層即ち電極である。尚、第３図においては、ａ−３
ｉ下びき層２とａ−３ｉ層３との境界を明確に図示して
いるが、実際はこの境界は連続的に屈折率が変化して双
方の層の中間の性質を有する層となっている。
一方、比較のため、上記と同じガラス基体の表面をフッ
醜（４９容に％水溶液）、硝酸（６０容が％水溶液）及
び酢酸を１＋５：４０の容積比で混合した液で３０秒間
処理し、ａ−５ｉ下びき層を形成しないことを除いて上
記工程と同様にしてプレナー型フォトセンサ（以下、「
基体酸処理有・下びき層無のフォトセンサ」と略称する
）を製造した。
以に１２種類のフォトセンサについて、同一条件にてガ
ラス基体１側から入ｆｎａＸ＝５６５ｎｍの光を入射せ
しめて得られる光電流値を比較したところ双方でほぼ同
様の値が得られた。これにより、本発明フォトセンサに
おけるａ−５ｔ下びき層２の存在は充電流特性を劣化せ
しめることがないということが分る。
次に、以上２種類のフォトセンサについて、同一条件に
てヒートサイクルによる耐久性試験を行なったところ、
同様に膜はがれは発生せず、十分な密着性を有すること
が分った。
実施例２： 実施例１のフォトセンサ製造工程において、ａ−５ｉ下
びき層２の形成の際に、最初に設定される放電電力（以
後「放電電力ｌ」と略す）及び該放電電力１での放電時
間を以下の組合せにしてグロー放電を行なうことを除い
て、実施例１と同様の工程を行なった。
その結果、放電電力８０Ｗ及び５０Ｗの場合には膜はが
れを生ずることなくフォトセンサを得ることができたが
、放電電力３０Ｗ、８Ｗ及び４Ｗの場合にはフォトレジ
ス）ＡＺ−１３７０を用ｕ’たフォトリソグラフィ一工
程（超音波洗浄機による洗浄を含む）中に膜はがれが生
じ、目的とする良好なフォトセンサを得ることができな
かった。
実施例３： 実施例１及び２におけると同様にしてａ−Ｓｉ下びきＲ
２を形成した後に基体ｌを取出し、基体１ヒに形成され
たａ−３ｉ下びき暦２の屈折率を測定した。グロー放電
の放電電力とａ−Ｓｉ下びき層２の屈折率との関係を第
４図に示す。
基体と光導電層との密着性は膜形成におけるグロー放電
の放電電力に関係しており、膜はがれは薄膜の内部構造
に依存して誘起される真性応力と、基体との熱膨張係数
の差に依存した内部応力との合成による全応力に起因す
ると考えられている。そこで、上記基体ｔＨに形成され
たａ−Ｓｉ下びき層２の全応力を測定した。グロー放電
の放電電力ｌとａ−３ｉ下びき層２の全応力との関係を
第５図に示す、応力は圧縮応力として現われ、放電電力
ｌが１０Ｗ付近で最大値を示すが、放電電力１の増大と
ともに応力が小さくなる。放電電力１の増大につれて応
力が小さくなるのは主に膜中に多くなるボイドが引っ張
り応力を発生し、圧縮応力を相殺するためであると考え
られる。
前記の通り、光導電層の光導電率は膜形成における放電
電力に関係し、所要の光導電特性を得るためには比較的
低い放電電力で堆積を行なうことが必要であり、従って
上記実施例１及び２におけるａ−Ｓ４層３は比較的低い
放電電力にて堆積されたのである。
以上から１本発明のフォトセンサのａ−Ｓｉ下びき層２
は応力緩和層としての作用を有しており、基体と光導電
層との密着性を向上させる効果を発揮することが分る。
また、本発明フォトセンサにおいては、基体１側から光
を照射して使用する場合には良好な光導電特性を得るた
めａ−３ｉ下びき層２の厚さはあまり厚くない方が好ま
しく、たとえば１０００八以下であるのが望ましい。
尚、基体ｌ側と反対の側から光を入射せしめる場合には
ａ−３ｉ下びき層２での光吸収による光導電特性への影
響は考慮する必要がないため、ａ−５ｉ下び、ｇ層２ば
かなり厚くても良い。
実施例４： 実施例１のフォトセンサ製造工程において、ａ−Ｓｉ層
３の形成の後に放電電力を８０Ｗに上げて２５分間グロ
ー放電を行ない、更にａ−Ｓｉ層を形成することを除い
て、実施例１と同様の工程を行なった。
第６図はかくして得られたプレナー型のフォトセンサの
部分断面図であり、第３図と同様の部分を示す、ｐｉ４
６図において、第３図と同様の部材には同一符号を付し
てあり、３′はａ−Ｓｉ層である。ａ−５ｔ層３′の厚
さは０．３鉢であり、この層の単位厚さ当りの形成速度
は放電電力を上げたため、ａ−Ｓ４層３の単位厚さ当り
の形成速度よりも著るしく大きい。
木実施例によって得られたフォトセンサにおいてはａ−
３ｉ下びき層２、ａ−Ｓ４層３及びａ−Ｓ＋層３′によ
り光導′這層が構成される０本実施例フォトセンサによ
ればａ−Ｓｉ層の膜厚増加により、得られる光Ｉ！！流
は実施例１のものより大きい。
実施例５： 実施例１のフォトセンサ製造工程において、ａ−５ｉ下
びき層２の形成の際に基体温度を７０°Ｃに維持し、放
電電力ｌを８Ｗとし１５分間グロー放電することを除い
て、実施例１と同様の工程を行なった。
同一の条件でａ−５ｉ下びき層２を形成した時点で基体
ｌを取出してａ−Ｓｉ下びき層２の屈折率測定を行なっ
たところ３．ｌＯであった。
本実施例において得られたフォトセンサは実施例１にお
いて得られたフォトセンサと同様に良好なものであった
。
実施例６： 実施例１のフォトセンサ製造工程において、ａ−３ｉ下
びき層２の形成の際に原料ガスとしてＨ２で５％に希釈
した５ｉＩ（４を用い、放電電力ｌを３０Ｗとし１０分
間グロー放電することを除いて、実施例１と同様の工程
を行なった。
同一の条件でａ−５ｉ下びき層２を形成した時点で基体
ｌを取出してａ−５ｔ下びき層２の屈折率測定を行なっ
たところ３．０２であった。
本実施例において得られたフォトセンサは実施例１にお
いて得られたフォトセンサと同様に良好なものであった
。
実施例７： 実施例１のフォトセンサ製造工程において、ａ−３ｉ下
びき層２の形成の際にガス圧を０．３０Ｔｏ　ｒ　ｒと
し、放電電力１を５０Ｗとし５分間グロー放電すること
を除いて、実施例１と同様の工程を行なった。
同一の条件でａ−５ｉ下びき層２を形成した時点で基体
ｌを取出してａ−Ｓｉ下びき層２の屈折−Ｊ測定を行な
ったところ３．１２であった。
本実施例において得られたフォトセンサは実施例１にお
いて得られたフォトセンサと同様に良＆ｆなものであっ
た。
実施例８： 実施例１と同様な方法により、同−基体上に８６４個の
７オトセンサをアレイ状に並べて製造した。これはフォ
トリソグラフィ一工程の際のマスクを適宜設定すること
により容易に行なうことができる。かくして得られた長
尺フォトセンサアレイの概略部分平面図を第７図に示す
、第７図において、１１は個別電極であり、１２は共通
電極である。この長尺フォトセンサアレイの密度は８ビ
ット／ｍｍであり、Ａ６版幅の長さを有する。
本実施例において得られたフォトセンサアレイのピント
間における光電流及び暗電流の均一性を測定した。その
結果を第８図に示す。
一方、比較のために、実施例１記載の基体酸処理有Φ下
びき層無の方法により、同−基体上に８６４個のフォト
センサを７レイ状に並べて製造した長尺フォトセンサア
レイのビット間における光電流及び暗電流の均一性を測
定した。その結果を第９図に示す。
第８図と第９図との比較により、本発明フォトセンサに
おいては、）、（体ヒに微視的欠陥がなく、また、ａ−
３ｉ下びき層が応力緩和層として作用しているために、
光導電特性の均一性が極めて良好であることが分る。
更に、Ｆ記基体酸処理有・下びき層無の方法におけると
同様にして酸処理した基体を用いることを除いて、実施
例１と同様な方法により、同−基体上に８６４個のフォ
トセンサを７レイ状に並べて製造した。かくして得られ
た長尺フォトセンサアレイのビット間における光電流及
び暗電流の均一性を測定したところ、基体酸処理有・下
びき層無の方法により得られたものに比べてかなりの改
善が認められた。従って、基体上に微視的欠陥があって
も、下びき層２の存在により特性の均一性が向上するこ
とが分る。
実施例９： 実施例８において得られる様な８６４ビツトの長尺フォ
トセンサアレイを３２ビツト毎の２７のブロックに分け
てマトリックス駆動することを試みた。
即ち、実施例８と同様な工程により長尺フォトセンサア
レイを製造した後に、全面にポリイミド樹脂（日立化成
社製Ｐ　Ｉ　Ｑ）を塗布しベータした後に、ネガ型のフ
ォトレジスト（東京応化社製ＯＭＲ−８３）を用いて所
望の形状にパターンを形成した後、ポリイミド樹脂エツ
チング液（日立化成社製ＰＩＱエッチャント）で不要な
部分のＰＩＱを除去し、ＯＭＲ−８３を剥離した後、３
００°Ｃで１時間窒素雰囲気下で硬化させ、マトリック
ス配線のための絶縁層及びスルーホールを形成せしめた
０次に、電子ビーム蒸着法によりＡＩを２膜厚に堆積さ
せ、ポジ型フォトレジストＡＺ−１３７０及びエツチン
グ液１を用いてマトリックス配線の上部電極を形成した
。
かくして得られた長尺フォトセンサアレイのマトリック
ス配線部の概略部分平面図を第１０図に示し、そのＸ−
Ｙ断面図を第１１図に示す、第１Ｏ図及び第１１図にお
いて、２１は基体であり、２２はａ−３ｉ下びき層であ
り、２３はａ−Ｓｔ層であり１．２４はｎ十層であり、
２５は共通電極であり、２６は個別電極であり、２７は
絶縁層であり、２日はスルーホールであり、２９はマト
リックス配線の上部電極である。
かくして得られた８ピツ）／ｍｍ、Ａ６版幅の長尺フォ
トセンサアレイをマトリックス駆動させる際の駆動回路
図を第１２図に示す、第１２図において、３１はフォト
センサの光導電層を示し、３２はブロック選択スイッチ
であり、３３は共通スイッチであり、３４は増幅器であ
る。
以上の様にして長尺アレイをマトリックス駆動させた際
における電圧印加１００ｐｓｅｃ後でのビット間の出力
光電流の均一性を測定した。その結果を第１３図に示す
、第１３図から分る様に、各ビットの出力光電流は極め
て良好な均一性を示し、マトリックス駆動で信号読出し
が十分に可能であることが分る。
以上の実施例においては、一定の屈折率を有するａ−３
ｉ下びき層２と一定の屈折率を有するａ＋　５　ｉ　ｇ
　３との間に膜厚方向に屈折率の連続的に変化している
層が形成されている例を示したが、本発明フォトセンサ
においては、膜厚方向に所定の厚さに一定の屈折率を有
するａ−５ｉ下びき層２を形成することなく、基体ｌの
表面から徐々に連続的に膜厚方向に屈折率の連続的に変
化している層が形成されていてもよい。
［発明の効果］ 以上の如き本発明によれば、基体表面に予め表面処理を
施すことなく、低コストにて密着性及び均一性に優れた
ａ−５ｆフオトセンサが得られる。また、本発明フォト
センサにおいては、光導電層の屈折率が膜厚方向に連続
的に変化しているので、層界面における応力緩和が良好
になされ密着性が良好であり、また、使用時において層
界面での反射が極めて小さくなり光量ロスを防止できる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明製造法に使用される装置の概略構成図で
ある。第２図は本発明フォトセンサの部分平面図であり
、第３図はそのＸ−Ｙ断面図である。第４図及び第５図
は下びき層の特性を示すグラフである。第６図は本発明
フォトセンサの部分断面図である。第７図はフォトセン
サアレイの部分平面図であり、第８図及び第９図はその
光電流及び暗電流の特性を示すグラフである。第１０図
はマトリックス配線部の部分平面図であり、第１１図は
そのＸ−Ｙ断面図である。第１２図はマトリックス駆動
回路図であり、第１３図はその出力光電流のグラフであ
る。 １：基体　　　　　２：ａ−５ｔ下びき層３．３’：ａ
−５ｉ層 ４：ｎ十層　　　　５：導電層 １１：個別電極　　１２：共通電極 ２１：基体　　　　２２：ａ−５ｉ下びき層２３：ａ−
Ｓｉ層　２４：ｎ十層 ２５：共通電極　　２６：個別′７ｒＬ極２７：絶縁層
　　　２８ニスルーホール２９：上部電極 第１図 第３図 第４図 族π′σ゛刀　（Ｗ） 第６図 Ｎ７図 第８図 ビ゛ット擢文 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基体上に非晶質シリコンを主成分とする光導電層
    が形成されており、該光導電層の同一表面に受光部の少
    なくとも一部を構成する間隔を設けて一対の電極が配設
    されているフォトセンサにおいて、光導電層が膜厚方向
    に関し少なくともその一部において屈折率が膜厚方向に
    連続的に変化しており且つ該光導電層の基体表面近傍の
    屈折率が６３２８Åの波長の光において３．２以下であ
    ることを特徴とする、フォトセンサ。
  2. （２）光導電層の基体表面近傍の厚さ１０００Å以下の
    部分の屈折率が３．２以下である、特許請求の範囲第１
    項のフォトセンサ。
  3. （３）基体上に非晶質シリコンを主成分とする光導電層
    が形成されており、該光導電層の同一表面に受光部の少
    なくとも一部を構成する間隔を設けて一対の電極が配設
    されているフォトセンサの製造法において、光導電層を
    グロー放電によるプラズマ中で堆積せしめるに際し、先
    ず比較的大きな放電電力にて堆積を行ない、次に放電電
    力を徐々に減少させながら堆積を継続し、膜厚方向に関
    し少なくともその一部において屈折率が膜厚方向に連続
    的に変化した光導電層を形成することを特徴とする、フ
    ォトセンサの製造法。
JP59207091A 1984-10-04 1984-10-04 光電変換素子 Granted JPS6185859A (ja)

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JP59207091A JPS6185859A (ja) 1984-10-04 1984-10-04 光電変換素子
US06/781,733 US4724323A (en) 1984-10-04 1985-09-30 Image line sensor unit, photosensors for use in the sensor unit and method of making the photosensors
EP85112546A EP0177044B1 (en) 1984-10-04 1985-10-03 Image line sensor unit, photosensors for use in the sensor unit and method of making the photosensors
DE3587805T DE3587805T2 (de) 1984-10-04 1985-10-03 Bildsensor, Sensorelemente zur Verwendung auf dem Bildsensor und Verfahren zur Herstellung der Sensorelemente.
US07/101,949 US4746535A (en) 1984-10-04 1987-09-25 Method of making photosensors

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5440149A (en) * 1993-04-28 1995-08-08 Nec Corporation Planar type image sensor having electrodes on a photoelectric conversion layer

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55160478A (en) * 1979-06-01 1980-12-13 Toshiba Corp Photoelectric converter
JPS56138968A (en) * 1980-03-31 1981-10-29 Canon Inc Photoelectric converter
JPS56138967A (en) * 1980-03-31 1981-10-29 Canon Inc Photoelectric converter
JPS56167370A (en) * 1980-05-26 1981-12-23 Mitsubishi Electric Corp Amorphous solar cell
JPS57173256A (en) * 1981-04-20 1982-10-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Image sensor
JPS598368A (ja) * 1982-07-06 1984-01-17 Toshiba Corp カラ−イメ−ジセンサ−
JPS5943568A (ja) * 1982-09-02 1984-03-10 Canon Inc フオトセンサアレイ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55160478A (en) * 1979-06-01 1980-12-13 Toshiba Corp Photoelectric converter
JPS56138968A (en) * 1980-03-31 1981-10-29 Canon Inc Photoelectric converter
JPS56138967A (en) * 1980-03-31 1981-10-29 Canon Inc Photoelectric converter
JPS56167370A (en) * 1980-05-26 1981-12-23 Mitsubishi Electric Corp Amorphous solar cell
JPS57173256A (en) * 1981-04-20 1982-10-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Image sensor
JPS598368A (ja) * 1982-07-06 1984-01-17 Toshiba Corp カラ−イメ−ジセンサ−
JPS5943568A (ja) * 1982-09-02 1984-03-10 Canon Inc フオトセンサアレイ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5440149A (en) * 1993-04-28 1995-08-08 Nec Corporation Planar type image sensor having electrodes on a photoelectric conversion layer

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