KR960001343B1 - 광원 일체형 이미지 센서 및 그 제조방법 - Google Patents
광원 일체형 이미지 센서 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR960001343B1 KR960001343B1 KR1019900016312A KR900016312A KR960001343B1 KR 960001343 B1 KR960001343 B1 KR 960001343B1 KR 1019900016312 A KR1019900016312 A KR 1019900016312A KR 900016312 A KR900016312 A KR 900016312A KR 960001343 B1 KR960001343 B1 KR 960001343B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- receiving element
- light emitting
- layer
- light receiving
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명의 1실시예를 나타내는 단면도.
제2도는 다른 실시예를 나타내는 단면도.
제3도(a),(b)는 광원 일체형 이미지 센서의 제조공정의 일부를 나타낸 사시도.
제4도는 종래의 광원 이미지 센서의 단면도이다.
종래, 팩시밀리나 스캐너 등에 사용되는 밀착형의 화상판독장치는 형광등 광원과, 원고폭 길이를 갖는 이미지 센서와, 원고로부터의 광을 이미지 센서에 결상시키는 등배 광학계로 되며, 원고로부터의 농도에 따른 반사광에 의한 광신호를 전기신호로 하여 직선상으로 배치된 이미지 센서의 수광소자에 축적시키고, 이 전기신호를 시간서열적으로 출력하여 원고의 1라인(주 주사방향)에 상당하는 화상신호를 얻는 것이다. 이 화상판독장치에 의하면 축소광학계를 사용하는 방식에 비교해서 장치의 소형화를 도모할 수 있으나, 등배 광학계로서 로드 렌즈 어레이 등을 사용하므로 장치의 소형화에 한도가 있다는 결점이 있었다.
그래서, 광원으로서 EL발광소자를 사용하여 EL 발광소자와 밀착형 이미지 센서를 일체화한 초소형의 광원 일체형 이미지 센서가 제안되고 있다.
이 광원 일체형 이미지 센서는 예를들면 제4도에 나타내는 바와같이 절연기판 (1)에 라인상으로 다수 배설된 수광소자(10)과, 유리 등으로 되는 투명기판(2)위에 형성된 EL 발광소자(20)를 투광성의 접착제층(30)을 사이에 두고 서로 대향되게 배치하여 구성된다.
EL 발광소자(20)에서 발광된 광은 투명기판(2)의 발광소자 반대측, 즉 주표면상에 배치된 원고(도시하지 않음)면을 조사하고, 그 반사광이 수광소자(10)에 입사되도록 되어있다.
상술과 같은 구조의 광원일체형 이미지 센서에 의하면, 유리의 투명기판(2)의 굴절율 n2(약 1.5 정도), 일반적으로 접착제층(30)의 굴절율 n3(약 1.4 정도), 공기의 굴절율 n1은 n2＞n3＞n1=1.0을 만족시키고 있다. 투명기판(2)과 원고면과의 사이에는 공기가 존재한다고 생각(투명기판(2)에 원고가 완전하게 밀착되어 있지 않음)되므로 EL 발광소자(20)에서 발광된 광중, 다음식으로 나타내는 각도 θ1 이상의 것은 투명기판(2)과 원고측의 면에서 전반사하게 된다.
[수학식 1]
θ1 = Sin-1(n1/n2)
또, 전반사된 광중, 다음식으로 니타내는 각도 θ2 이하의 것은 계면에서 전반사되지 않고 EL 발광소자(20)에 형성된 광입사창(26)을 통과하여 수광소자(10)로 입사하게 된다.
[수학식 2]
θ2 = Sin-1(n3/n2)
상술한 전반사광은 원고의 유무에 관계없이 발생되므로 EL 발광소자(26)를 점등하는 것만으로 수광소자(10)에 EL 발광광의 일부가 항상 입사하게 되어(플래어 (flare)), 수광소자(10)의 암출력이 그라운드 레벨보다 커져, 수광소자(10)의 다이나믹 렌지가 좁아져 다계조 판독할 때에 불편하게 된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 설정에 비추어서 된 것이며, 광원 일체형 이미지 센서에 있어서 EL 발팡소자를 점등하는 것만으로 수광소자에 출력이 발생되는 플래어를 방지하는 구조 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 종래예의 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 광원 일체헝 이미지 센서는 절연기판위에 헝성된 다수의 수광소자와, 투명기판위에 형성된 발광소자를 투명광층을 사이에 두고 서로 대향되게 배치하여 상기 발광소자로부터의 광을 상기 투명기관의 발광소자 반대측에 배치된 원고면에 조사시키고, 그 반사광이 상기 수광소자에 입사되도록 한 광원 일체형 이미지 센서에 있어서, 상기 수광소자위의 투명층의 일부 또는 전부를 제거하여 발광소자측에 임하는 기체층을 개재시킨 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 광원 일체형 이미지 센서의 제조방법은 다음의 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고있다.
수광소자 형성 공정으로서 절연기판위에 수광소자를 형성한다.
발광소자 형성 공징으로서 투명기관위에 투명전곽, 유전체층, 발광층, 유전체층, 금속전극을 순차 적층하여 상기 금속전극에 광입사창을 설비하여 EL 발광소자를 형성한다.
접착공정으로서 수광소자가 형성된 절연기판위에 접착제를 도포하여 광입사창의 유전체층 측에 기체층을 보지만 그대로, 상기 수광소자와 EL 발광소자와의 광입사창이 대향되도록 접착한다.
본 발명에 의하면, EL 발광소자의 수광소자측에 기체층을 개재시켜 투명기판의 양 측면에서의 계면상태를 같게 설정했으므로 EL 발광소자에서 발광하여 원고측의 투명기판계에서 전반사된 모든 광이 EL 발광소자의 기체층과의 계면에서 재차 전반사되어 수광소자측으로 입사되는 일은 없다.
[실시예]
본 발명의 1실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명하겠다.
제1도는 실시예에 의한 광원 일체형 이미지 센서의 주 주사방향에 따른 면에서의 단면도이다.
이 광원 일체형 이미지 센서는 절연기관(1)위에 라인상으로 다수의 수광소자 (IC)를 형성한 이미지 센서와 투명기판(2)위에 형성된 EL 발광소자(20)를 투광부재로 된 접착제층(30)을 사이에 둔 구성으로 되어 있다.
이미지 센서는 절연기관(1)위에 도트분리형 상의 다수의 개별전극(11), 이 개별전극(11)을 덮은 벨트상의 광도전층(12), 벨트상의 공통전극(13)을 순차 적층하여 광도전층(12)을 개별전극(11)과 공통전극(13) 사이에 끼게한 부분이 각 수광소자 (10)를 구성하고 있다.
EL 발광소자(20)은 100μm 기판 두께를 갖는 투명기판(2)위에 투명전극 (21), 절연층(22), 발광층(23), 절연층(24), 금속전극(25)을 순차 적층하여 구성되어 있다. 금속전극(35)에는 발광층(23)에서 발광된 광이 원고면(100)에서 반사되고 반사광이 상기 수광소자(10)에 입사되도록 각 수광소자(10)뒤에 대응되는 위치에 4각형상의 광입사창(26)이 개구형성되어 있다.
또, 상기 금속전극(25)의 막두께는 통상의 막두께(0.5∼1μm) 보다 두껍게(3μm 정도)하고, 상기 광입사창(26) 내에 있어서, 접착제층(30)과 절연층(24)과의 사이에 저굴절율 재료를 충전한 얇은(3μm 정도)기체층(40)을 개재시키게 되어 있다. 기체층(40)에는 공기(굴전율 1.000), 아르곤(굴절율 1.0003), 질소(굴절율 1.0003), 헬륨(굴절율 1.0004), 네온(굴절율 1.00007) 등 굴절율이 대략 1.00의 기체가 충전되어 있다.
접착제층(30)은 구형스페이서(31)를 혼합하여 함유하고 있으며, EL 발광소자 (20)와 수광소자(10)와의 거리를 일정 거리(본 실시예에서는 90μm 정도 했다)로 확보하고 있다.
다음에 상술한 광원 일체형 이미지 센서의 제조방법게 대해서 설명하겠다.
절연기판(1)위에 제1도의 좌우 방향으로 복수개 배설한 개별전극(크롬 패턴) (11), 무정형 실리론(a-Si)(12), 벨트상의 투명전극(ITO)(13)을 순차 적층하여 어레이상으로 배치되는 수광소자(10)를 형성한다.
투명기판(2)위에 ITO, In2O3, SnO2등으로 되는 투명전극(21), Y2O3, Si3N4, BaTiO3등으로 되는 절연층(22), ZnS ; Mn 등으로 되는 발광층(23), 동상의 절연층 (24), 알루미늄 등의 금속으로 되는 불투명한 금속전극(25)을 순차적층하여 EL 발광소자(20)를 형성하고, 상기 금속전극(25)을 포토리소법으로 식각하여 상기 수광소자 (10)에 대응되는 광입사창(26)을 형성시킨다. 이때에 금속전극(25)은 통상의 막두께보다 두껍게(3μm 정도) 착막하다.
구형 스페이서(31)(예를들면 세끼스이 화인 케미컬(주)의 제품, 미크로 퍼얼 SP)를 흔합 분산시킨 접착제(토오렉이실리콘제 JCR 6123, 스미또모 가가꾸사제품, SX2016 등)을 절연기판(1)위의 전면에 도포하여 접착제층(30)을 형성시키고 각 수광소자(10)에 상기 광 입사창(26)이 대향되도록 투명기판(2)를 배치시켜 투명기판(20)위에 균일한 압력을 가하여 양자쪽 접촉을 행한다. 이때에 금속전극(25)의 막두께를 두껍게 했으므로 광입사창(26)의 홈의 깊이가 깊어져서 광입사창(26)의 유도극(24)측까지 상기 접착제가 깊숙이 파고 들어가지 않고 이 부분에 기체층(40)이 헝성된다. 상기 구형 스페이서(31)는 라운드형 경질 플라스틱 미립자로 되며, 내열성, 절연성을 갖고 있다.
상기 기체층(40)에 보지되는 기체는 접착공정 등이 어떤 환경하에서 행해지는가에 의해서 정해진다. 즉, 기체층(40)을 공기층으로 하려면, 건조공기 환경하에서 접착공정을 행하면 좋다. 또, 공기이외의 기체층으로 하기 위해서는 절연기관(1) 및 투명기판(2)을 글로브 박스에 넣고, 일단 진공으로한 후에 소망의 기체(아르곤, 질소, 헬륨 등)를 글로브 박스중에 충전하고 그 안에서 접착공정을 행하면 좋다.
또, 최후로 150℃에서 1시간 동안에 접착제를 경화시켰다.
상술한 광원 일체형 이미지 센서에 의하면, EL 발광소자(20)의 수고아소자측 (10)에 기체층(40)을 개재시켜 투명기판(2)의 양측면에서의 계면상태를 같게 설정했으므로 발광층(23)에서 원고(100)측으로 발광된 광중 투명기관(2)의 원고측면(투명기판(2)의 상면)에 전반사되는 반사광은 그 모두가 투명기판(2)와 기체층(40)과의 계면(투명기판(2)의 하면)에서 재차 전반사되어 각 수광소자(10)에 입사되지 않도록 되어 있다.
또, 기체층(40)의 두께를 3μm 정도의 박층으로 했으므로 원고(100)에서 반사되어 기체층(40)중을 통과하는 광(200)(원고의 화상정보를 포함한 것)이 기체층(40)과 접착제(30)간의 계면에서 굴절되고, 이 굴절광은 주 주사방향으로 떨어진 위치까지 도달되지 않도록 되어 있다.
그 결과, 하나의 수광소자(10)에 주목한 경우에 이 수광소자의 바로위의 광입사창(46)에서 멀리 떨어진 광입사창을 통과한 광, 즉 주목수광소자에 본래 입사될 필요없는 광이 당해 주목수광소자에 입사되는 것을 방지하고, 수광소자의 분해능(MTF)의 저하를 방지할 수 있다.
또, 본 실시예에 의하면, 원고(100)로부터의 반사광중, 상기한 각도 θ 보다 큰 입사각의 광이 수광소자(10)에 도달될 수 없게 되어(투명기판(2)의 하면에 전반사 된다), 수광소자의 분해능(MTF)을 향상시킬 수 있다.
제2도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것이며, 제1도와 같은 구성을 취하는 부분에 대해서는 동일부호를 부여한다.
본 실시예에서는 EL 발광소자(20)의 금속전극(25)의 막두께를 통상의 막두께(0.5∼1μm)로 하고, 수광소자(10)위에 벨트상의 기체층(40)을 형성하고 있다.
이 광원 일체형 이미지 센서는 통상의 공정으로 투명기판(2)위에 EL 발광소자 (20)를 형성하고, 2개의 벨트상 개구부(51,51)가 형성된 에멀존 두께의 스크린 마스크(50)(제3도(a))를 절연기판(1)위에 배치하여 상기 실시예와 같은 스페서를 혼합한 접착제(30')를 도포하고, 스퀴지(60)를 사용하여 인쇄하고, 수광소자 어레이에 대응되는 작사각형의 홈부(32)를 형성했다(제3도(b)). 제3도(a),(b)에서는 수광소자 (10)의 광도전층(12) 및 공통전극(13)을 생략하고 있다. 스퀴지(60)의 경도는 스크린 마스크의 두께로 접착제(30)의 막두께를 설정될 수 있게 하기 위해 높은편이 바람직하다.
또, 상기 스크린 마스크(50)의 두께는 구형 스페이서의 직경보다 5∼30μm 두꺼운 것을 사용했다.
또, 수광소자(10)가 형성된 절연기판(1)과 투명기판(2)을 수광소자 어레이위에 상기 홈부(32)(접착제가 인쇄되어 있지 않은 장소)가 위치하고, EL 발광소자(20)의 광입사창(26)과 수광소자(10)이 대응되도록 투명기판(2)위에서 균일하게 가압하여 양자를 접합하였다.
이 접합 공정을 행하는 환경에 의해서 기체층(40)에 충전된 기체의 종류가 정해지는 것은 상기 실시예와 같았다.
또, 상기 스크린 마스크(50)대신으로 메탈 마스크를 사용하여도 좋다.
본 발명에 의하면, EL 발광소자의 수광소자측에 기체층을 개재시켜 투명기판의 양측면에서의 계면상태를 같게 설정하고, EL 발광소자에서 발광하여 원고측의 투명기판에서 전반사된 광이 EL 발광소자와 기체층과의 계면에서 재차 전반사되어 수광소자측에 입사되는 일이 없기때문에 EL 발광소자를 점등하는 것만으로 수광소자에 출력이 발생되는 플래어를 방지하고, 암출력을 감소시켜서 다이나믹렌지를 쉽게 취할 수 있다.
또, 암출력을 그라운드 레벨로 근접시킴으로써 암출력 보정회로의 부담을 경감시킬 수 있다.
Claims (2)
- 절연기판위에 형성된 다수의 수광소자와, 투명기판위에 형성된 발광소자를 투과층을 사이에 끼워서 대향되게 배치하고, 상기 발광소자로부터의 광을 상기 투명기판의 발광소자 반대측에 배치한 원고면에 조사시켜 그 반사광이 상기 수광소자에 입사되게 한 광원 일체형 이미지 센서에 있어서, 상기 수광소자위의 투광층의 일부 또는 전부를 제거하여 발광소자측에 임하는 기체층을 개재시킨 것을 특징으로 하는 광원 일체형 이미지 센서.
- 절연기판위에 수광소자를 형성하는 수광소자 형성공정과, 투명기판위에 투명전극, 유전체층, 발광층, 유전체층, 금속전극을 순차 적층하고 상기 금속전극에 광입사창을 설비하여 EL 발광소자를 형성하는 발광소자 형성공정과, 수광소자가 형성된 절연기판위에 접착제를 도포하여 광입사창의 유전체층측에 기체층을 보지한 그대로, 상기 수광소자와 EL 발광소자의 광입사창이 대향되게 접착하는 접착공정으로 된 구비하는 광원 일체형 이미지 센서의 제조방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155049A JPH0448781A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 光源一体型イメージセンサ及びその製造方法 |
| JP2-155049 | 1990-06-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR920001921A KR920001921A (ko) | 1992-01-30 |
| KR960001343B1 true KR960001343B1 (ko) | 1996-01-26 |
Family
ID=15597557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019900016312A KR960001343B1 (ko) | 1990-06-15 | 1990-10-15 | 광원 일체형 이미지 센서 및 그 제조방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448781A (ko) |
| KR (1) | KR960001343B1 (ko) |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2155049A patent/JPH0448781A/ja active Pending
- 1990-10-15 KR KR1019900016312A patent/KR960001343B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0448781A (ja) | 1992-02-18 |
| KR920001921A (ko) | 1992-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5101099A (en) | Image reading device with different reflectivity coefficients in a transparent layer and a substrate | |
| US5164580A (en) | Electroluminescent light-source-incorporated image sensor | |
| US5479070A (en) | Light-emitting element device | |
| US5254849A (en) | Image reading apparatus having light shielding element disposed between light emitting elements | |
| KR960001343B1 (ko) | 광원 일체형 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| JPH0650992Y2 (ja) | 画像読取装置 | |
| JP3067460B2 (ja) | 画像入出力装置 | |
| KR950009643B1 (ko) | 화상판독장치 | |
| JP2830177B2 (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2697180B2 (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2984146B2 (ja) | 密着型イメージセンサ用光源 | |
| JPH02298072A (ja) | 完全密着型イメージセンサ | |
| JP2769812B2 (ja) | 原稿読み取り装置 | |
| JP2658421B2 (ja) | 画像読取装置 | |
| JPS6317554A (ja) | 光導電装置 | |
| JPH06260283A (ja) | 発光素子装置の製造方法 | |
| JPH0393344A (ja) | 画像読取装置 | |
| JPH0693726B2 (ja) | 発光素子装置及び発光素子装置の製造方法及び画像読取装置 | |
| JP3687104B2 (ja) | 光学装置 | |
| JPH05191564A (ja) | 光源一体型イメ−ジセンサ | |
| JPS6355221B2 (ko) | ||
| JPH0453165A (ja) | 画像読取装置 | |
| JPH06169077A (ja) | 密着型イメージセンサおよびその製造方法 | |
| JPS63288560A (ja) | 密着型イメ−ジセンサ | |
| JPS63124460A (ja) | 完全密着型イメ−ジセンサ− |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 19990123 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |