JPS6248077A

JPS6248077A - 光電変換装置

Info

Publication number: JPS6248077A
Application number: JP60188984A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Tamura; 敏行田村
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1985-08-28
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1987-03-02

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、ファクシミリ等の画像読取り装置等において
等倍光センサー等として用いられる光電変換装置に関す
る。

従来の技術従来、ファクシミリ等の原稿画像読取り装置では、シリ
コンＩＣセンサーにより読取るようにしている。しかし
、このシリコンＩＣセンサーはそのセンサー長が２０〜
３０＋ｍ＋程度と短いため、光路長の長い縮小光学系を
必要とし、装置の小型化の支障となっている。

そこで、最近では、縮小光学系を用いることなく原稿の
画像情報を読取るために、原稿長さと同じ長さに長尺化
された薄膜光電変換素子アレイが提案されている。この
薄膜光電変換素子は原稿画像を等倍検出する密着型光セ
ンサーである。その形式にはサンドインチ型とプレーナ
型とがある。

まず、サンドイッチ型について第９図により説明する。

このサンドインチ型は絶縁性基板１上に下部側となる個
別電極２を画像読取りドツトに合せてパターン化形成し
、この個別電極２上にａ−３ｉ：Ｈ薄膜による光電変換
膜３を成膜形成する。

そして、この光電変換膜３上に透明なＩＴＯ膜による共
通電極４を形成してなるものである。ここで、駆動素子
５はこれらに隣接又は同一の基板１上に配置される。又
、表面には保護膜６が形成される。なお、２ａは個別電
極配線部、５ａは駆動素子５に対する出力端子部である
。

一方、プレーナ型は第１０図に示すように構成される。

まず、絶縁性基板７上には個別電極８と共通電極９とが
同一平面内で対向するように形成され、両者間の受光部
にａ−３’ｉ：Ｈ薄膜による光電変換膜１０が成膜形成
される。この場合も、駆動素子１１はこれらに隣接又は
同一の基板１上に配置される。又、表面には保護膜１２
が形成される。なお、８ａは個別電極配線部、ｌｌａは
駆動素子１１に対する出力端子部である。

発明が解決しようとする問題点このようなａ−５ｉ：Ｈ薄膜による光電変換膜３．１０
を用いたサンドイッチ型又はプレナー型の光電変換装置
は、原稿からの反射光により原稿面の画像情報を電気的
信号に変換するわけである。

しかし、光電変換膜３，１０を形成するａ　−Ｓ　ｉ：
Ｈ薄膜は高インピーダンスであるため、光電流−電圧変
換を行なう前に高周波電波等の雑音が残りやすく、配線
の引き回しで出力の低下につながるので、明電流と暗電
流との出力比を大きく取ることができず、Ｓ／Ｎが小さ
いものである。したがって、現状では光電変換装置をシ
ールドケース内に設置して雑音の影響を受けないように
しているものである。

しかして、本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、雑音の影響を受けることなく、明電流と暗電流との
比を大きく取ることができ、良好なる出力が得られる光
電変換装置を得ることを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明は、上記問題点を解決するため、基板２０．３０
上にアモルファスシリコンによる光電変換膜２４，３２
を形成した光電変換装置において、前記光電変換膜２４
．３２からの出力をインピーダンス変換する駆動素子２
３．３４を同一基板２０．３０上に設け、この駆動′素
子２３．３４の出力端子部２３ａ、３４ａを除く基板２
０．３０全面に透明絶縁膜２５．３５を形成し、この透
明絶縁膜２５．３５上に透明導電膜２６．３６を形成す
る構成を採用するものである。

作用原稿からの反射光は透明導電膜２６．３６及び透明絶縁
膜２５．３５を透過して光電変換膜２４゜３２に達する
。ここに、アモルファスシリコンによる光電変換膜２４
．３２は一般に高インピーダンスであり、出力が小さく
、かつ、ノイズの影響を受けやすいが、同一の基板２０
．３０上に駆動素子２３．３４を配置して直ちにインピ
ーダンス変換を行なわせる。この際、インピーダンス変
換を行なうまでは透明導電膜２６．３６によりシールド
しているので、ノイズの影響を受けないことになり、Ｓ
／Ｎを大きく取れることになる。

実施例本発明の第一の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。本実施例はプレーナ型光電変換装置に適用し
たものである。まず、基板２ｏとしてガラス基板による
絶縁性のものが用いられ、この基板２０上に個別電極２
１と共通電極２２とが形成されている。この個別電極２
１及び共通電極２２はＣｒ等の電極材料をスパッタリン
グ法等により基板２ｏ上に成膜し、エツチングすること
により平行に対向するようにパターン化される。

そして、同一の基板２ｏ上にはＴＦＴ　（薄膜トランジ
スタ）又はオペアンプ及びブロッキングダイオード等か
らなる駆動素子２３が近接配置されている。そして、個
別電極配線部２１ａ及び共通電極配線部２２ａにより駆
動素子２３との配線がなされ、駆動素子２３からは出力
端子部２３ａが引出されている。そして、個別電極２２
・共通電極２３間の上にはａ−８ｉ：Ｈ薄膜による光電
変換膜２４がプラズマＣＶＤ法により１μ程度の厚さで
成膜形成されている。

しかして、これらの膜が形成された基板２０上には全面
的に感光性ポリイミドによる透明絶縁膜２５が１μ程度
の厚さで形成されている。この透明絶縁膜２５の駆動素
子２３用の出力端子部２３ａ部分のみは除去されている
。そして、この透明絶縁膜２５上にはそのパターンに対
応させて出力端子部２３ａを除き透明導電膜２６が全面
的に形成されている。この透明導電膜２６はＩＴＯ膜を
スパッタリング法等により０．５〜１．０μ程度に着膜
することにより形成されている。そして。

この透明導電膜２６上には工Ｔ○膜に対する透明な保護
膜２７がポリイミドにより１μ程度の厚さで形成されて
いる。

このような構成において、光源からの光が原稿面に照射
され、その反射光がレンズにより集光され、保護膜２７
、透明導電膜２６及び透明絶縁膜２５を介して光電変換
膜２４に照射される。この光電変換膜２４において光信
号が電気的信号に変換されて出力される。このように光
電変換膜２４により電気的信号に変換されたものを駆動
素子２３により検出することになる。この際、一般的に
、ａ−８ｉ：Ｈ薄膜による光電変換膜２４は高インピー
ダンスのために出力が小さいが、駆動素子２３が同一の
基板２０上で近接配置されているので、光電変換膜２４
が光信号を受けた場合の出力信号を直ちにインピーダン
ス変換する。

ここで、駆動素子２３は第３図に示すように、光電変換
膜２４の光電変換ビットＳ　１１〜５ｍｎ毎にブロッキ
ングダイオード２８を設けるとともに、共通電極２２の
ブロックにはアナログスイッチ（ＭＯＳスイッチ）ａ□
〜ａｎ、マトリックス配線による１ブロック分の個別電
極２１部分にはアナログスイッチ（ＭＯＳスイッチ）ｂ
１〜ｂｍを設けてスイッチングを行なうものである。そ
して、各光電変換ピッ１〜からの信号をインピーダンス
変換を行なうためのインピーダンス変換回路２９が設け
られて構成されている。

このようなインピーダンス変換を行なうまでの間、透明
導′貨膜２６により静電的にシールドされているので５
高周波電波等のノイズの影響を受けることかない。即ち
、透明導電膜２６により覆われた中でインピーダンス変
換がされているので出力が大となり、ノイズの影響を受
けないものである。よって、Ｓ／Ｎが大きく取れ、検出
回路が容易となり、安価にして良好なる画像読取りを行
なうことができる。又、透明絶縁膜２５は光電変換膜２
４の保護膜として作用するとともにシールド用の透明導
電膜２６に対する絶縁膜としても作用するものとなる。

つづいて、本発明の第二の実施例を第４図及び第５図に
より説明する。本実施例は、サンドイッチ型光電変換装
置に適用したものである。まず、ガラス基板等による絶
縁性の基板３０上には個別電極３１が形成されている。

この個別電極３１はＣｒ等の電極材料をスパッタリング
法等により基板３ｏ上に着膜し、エツチングしてパター
ン化することにより形成される。そして、この個別電極
３１上にａ−５ｉ：Ｈ薄膜による光電変換膜３２がプラ
ズマＣＶＤ法等により１μ程度の厚さに形成されている
。この光電変換膜３２上には共通電極３３が形成されて
いる。この共通電極３３は工Ｔ○膜によるもので、スパ
ッタリング法等により０．２μ程度の厚さに形成される
。そして、同一の基板３０上には光電変換膜３２により
電気信号に変換されたものを検出するための駆動素子３
４が隣接配置されている。そして、個別電極配線部３１
ａ及び共通電極配線部３３ａにより駆動素子３４との配
線がなされ、駆動素子３４からは出力端子部３４ａが引
出されている。

しかして、これらの膜が形成された基板３０上には透明
絶縁膜３５が全面的に形成されている。

この透明絶縁膜３５はポリイミドを用いて１μ程度の厚
さに形成したもので、駆動素子３４の出力端子部３４一
部分は除去されている。そして、この透明絶縁膜３５上
には同じく出力端子部３４ａ部分を除いて全面的に透明
導電膜３６が形成されている。この透明導電膜３６はＩ
ＴＯ膜によるもので、スパッタリング法を用いて１μ程
度の厚さに形成される。更に、これらの上にはポリイミ
ドによる透明保護膜３７が１μ程度の厚さで全面的に形
成されている。

このような構成によればサンドイッチ型光電変換装置に
おいても、前記第一の実施例のプレーナ型の場合と同様
に、駆動素子３４により出力信号をインピーダンス変換
する前は透明導電膜３６によりシールドされているので
、ノイズの影響を受けにくくなり、Ｓ／Ｎを大きく取る
ことができる。

つぎに、本発明の第三の実施例を第６図により説明する
。第１図及び第２図で示した部分と同一部分は同一符号
を用いて説明する。本実施例は。

透明導電膜２６上に透明導電膜２６を構成する■Ｔ○膜
との密着性のよいＣｒによる金属膜３８をスパッタリン
グ法により５０００人程度０厚さで形成し、光電変換膜
２４に対応する部分にはエツチングにより光透過窓３９
を形成するものである。

そして、この金属膜３８の一部にＣｕ膜４ｏをスパッタ
リング法により５０００人程度０厚さで形成して導線に
より出力回路のグランドＧＮＤレベルに接続するもので
ある。そして、全面が透明保護膜２７により覆われてい
る。

このような構成によれば、前述した第一、二の実施例の
場合と同様に透明導電層３６のシールド効果によりノイ
ズによる影響が防止される。そして、本実施例のように
ＩＴ○膜による透明導電膜２６上に金属膜３８を施すこ
とにより、ＩＴＯ膜（透明導電膜２６）を薄く形成する
ことができ、光電変換膜２４に対する光透過量を多くし
、かつ、透明導電膜２６の抵抗値を下げることができる
ので、より効果的となるものである。即ち、金属膜３８
を設けない場合には、入射光が透明導電膜２６、透明保
護膜２７というＩＴＯ膜を２回通ることになり、透過率
が８０〜９０％と悪くなるが（ちなみに、ポリイミド膜
では透過率が９５％程度）、金属膜３８を設けて透明導
電膜２６を薄くすることにより光透過量を多くできるも
のである。

又、この金属膜３８をＣｕ膜４ｏを介してグランドレベ
ルとすることにより、透明導電膜２６における電荷のチ
ャージを防ぐことができ、Ｓ／Ｎをより大きく取ること
ができる。

なお、この第三の実施例ではプレーナ型について説明し
たが、第二の実施例のようなサンドイッチ型にも同様に
適用できる。

更に、本発明の第四の実施例を第７図及び第８図により
説明する。本実施例は、導電性の基板４１を用い、この
基板４１上にポリイミドによる絶縁膜４２を１μ程度の
厚さに形成する。そして、この絶縁膜４２上に第１図で
説明したように個別電極２１．共通電極２２、駆動素子
２３、光電変換膜２４等を形成する。ここに、各個別電
極２１及び共通電極２２から駆動素子２３への配線とし
てワイヤボンデングにより個別電極配線部２１ａ及び共
通電極配線部２２ａを設ける。そして、−これらの膜の
上に透明絶縁膜２５を形成し、更に基板４１上に全面的
に（出力端子部２３ａの先端部分を除く）透明導電膜２
６を゛形成して導電性の基板４１と電気的な接続をする
。

このような光電変換装置によれば、導電性の基板４１と
透明導電膜２６とにより包囲状態でシールドされること
になるため、ノイズの影響を受けにくいものとなる。特
に、駆動素子２３の出力端子部２３ａの一部をもシール
ドしているので、シールド効果の高いものとなる。

なお、導電性の基板４１に代えて通常の絶縁性の基板を
用い、この基板上にＣｒを１μ程度の厚さで着膜した導
電膜を形成して導電性を持たせても同様な効果が得られ
る。又、第二の実施例のようなサンドイッチ型にも同様
に適用できるものである。

発明の効果本発明は、上述したように透明絶縁膜を介して透明導電
膜を全面的に形成したので、光電変換膜は高インピーダ
ンスのためにノイズの影響を受けやすいが、この透明導
電膜によりシールドして高周波電波等によるノイズの影
響を受けにくい状態とすることができ、よって、明電流
と暗電流との比、従ってＳ／Ｎ比を大きくすることがで
き、又、金属膜を形成したので、透明導電膜を薄型化さ
せて光透過量を増加させるととｔ・にこの透明導電膜の
抵抗値を下げてより効果的・′、・ものとすることがで
き、この際、金属膜の一部にＣｕ膜を設けてグランドレ
ベルに接続することにより、透明導電膜における電荷の
チャージを防止してＳ／Ｎをより大きくすることができ
、更に基板を導電性のものとして透明導電膜との電気的
接続をなすことにより、この導電性の基板と透明導電膜
とにより包囲的なシールド効果を発揮させることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す断面図、第２図は
平面図、第３図は回路図、第４図は本発明の第二の実施
例を示す断面図、第５図はその平面図、第６図は本発明
の第三の実施例を示す断面図、第７図は本発明の第四の
実施例を示す断面図、第８図はその平面図、第９図はサ
ンドイッチ型の従来例を示す断面図、第１０図はプレー
ナ型の従来例を示す断面図である。２０・・・基板、２３・・・駆動素子、２３ａ・・・出
力端子部、２４・・・光電変換膜、２５・・・透明絶縁
膜、２６・・・透明導電膜、３０・・・基板、３２・・
・光電変換膜、３４・・・駆動素子、３４ａ・・・出力
端子部、３５・・・透明絶縁膜、３６・・・透明導電膜
、３８・・・金属膜、４０・・・Ｃｕ膜、４１・・・導
電性基抜出　願　人　　　東京電気株式会社Ｊ」母　　　″ Ｊ　ｑ昆（聴１）］」０図（徳胚ｌｌ）

Claims

【特許請求の範囲】１、基板上にアモルファスシリコンによる光電変換膜を
形成した光電変換装置において、前記光電変換膜からの
出力をインピーダンス変換する駆動素子を同一基板上に
設け、この駆動素子の出力端子部を除く基板全面に透明
絶縁膜を形成し、この透明絶縁膜上に透明導電膜を形成
したことを特徴とする光電変換装置。２、基板上にアモルファスシリコンによる光電変換膜を
形成した光電変換装置において、前記光電変換膜からの
出力をインピーダンス変換する駆動素子を同一基板上に
設け、この駆動素子の出力端子部を除く基板全面に透明
絶縁膜を形成し、この透明絶縁膜上に透明導電膜を形成
し、前記光電変換膜に対する光透過部分を除くこの透明
導電層上に金属膜を形成したことを特徴とする光電変換
装置。３、基板上にアモルファスシリコンによる光電変換膜を
形成した光電変換装置において、前記光電変換膜からの
出力をインピーダンス変換する駆動素子を同一基板上に
設け、この駆動素子の出力端子部を除く基板全面に透明
絶縁膜を形成し、この透明絶縁膜上に透明導電膜を形成
し、前記光電変換膜に対する光透過部分を除くこの透明
導電層上に金属膜を形成し、この金属膜の一部に出力回
路のグランドレベルに接続されるＣｕ膜を形成したこと
を特徴とする光電変換装置。４、基板上にアモルファスシリコンによる光電変換膜を
形成した光電変換装置において、基板として導電性基板
を用い、前記光電変換膜からの出力をインピーダンス変
換する駆動素子を同一基板上に設け、この駆動素子の出
力端子部を除く基板全面に透明絶縁膜を形成し、この透
明絶縁膜上に前記基板と同一電位とした透明導電膜を形
成したことを特徴とする光電変換装置。