JP2554159B2 - 光電変換装置 - 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、特に耐環境特性を向上
させた光電変換装置に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 一般に、ファクシミリ等の画像読取装置に用いられる
光電変換装置はセンサ基板上に光センサ部を配置してな
り、そして該光電変換装置においてはセンサ部を保護す
るためにパッシベーションと呼ばれる構造が採用されて
いる。

第５図は従来のパッシベーションの一例を示す図であ
り、ガラスからなるセンサ基板１の表面上に光センサ部
８が配置されており、該光センサ部を覆ってポリイミド
樹脂層30、接着剤層29及び薄板ガラス32がこの順に積層
されている。この構造は、薄板ガラス32の幅Ｌがセンサ
基板１の幅ｌと同一であり、これら薄板ガラス及びセン
サ基板の幅方向端縁は揃えられており、接着剤層29の幅
方向端縁もこれらと揃えられている。

ところで、上記センサ基板１及び薄板ガラス32は非透
湿性であり、これらを通って外気中の湿気が光センサ部
８へと侵入することはないが、これらと接着剤層29との
界面及び接着剤層自体を通って外気中の湿気が光センサ
部８へと侵入することがあり、このため長時間経過後に
は光センサ部８の特性が湿気により劣化することがあ
る。

これを防止するためには、上記薄板ガラス32の幅Ｌ及
びセンサ基板１の幅ｌをいずれも大きくすればよい。し
かし、該センサ基板は１枚の大きなガラス板の表面に多
数の光センサ部８を形成した後に該ガラス板を切断して
得られるが、センサ基板の幅を大きくすることは、１枚
のガラス板からの取り数が少なくなることを意味し、か
くしてコスト高になるという難点がある。

第６図は従来のパッシベーションの他の一例を示す図
である。この例では、大きなセンサ基板１上に光センサ
部８が配置されており、該光センサ部を覆って接着剤層
29及び薄板ガラス32がこの順に積層されている。ここ
で、センサ基板１の幅ｌは薄板ガラス32の幅Ｌよりも十
分に大きく、接着剤層29の幅は該薄板ガラス32の幅とほ
ぼ同一である。本例では、またセンサ基板１上に駆動回
路部50も配置されている。

しかして、この構造では、もともとセンサ基板１の幅
ｌが大きいことによりコスト高であることに加えて、耐
湿性を改良しようとすれば薄板ガラス32の幅Ｌを更に大
きくする必要があり、このためセンサ基板１の幅を更に
大きくする必要があり、ますますコスト高となる。

第７図は、上記パッシベーションとはその趣旨が異な
るが、関連した技術として従来の光センサアレイのパッ
ケージ構成の一例を示す図である。この例では、セラミ
ック等の基板１に凹部が形成されており、該凹部内にCC
Dチップ8aが配置されている。そして基板１上にはパッ
ケージ用のガラス32が接着剤層29aにより接着されてお
り、該薄板ガラス32により上記凹部が密閉されている。
ここでは接着剤層29aとして低融点ガラスを用いてい
る。

しかして、この構造では、CCDチップ8aとガラス32と
の間隔52が1mm程度あるため、封止はできても該ガラス3
2上を読取画像担持体たる原稿を接触走行させる読取り
形式（密着型）の光電変換装置の構成には適用できな
い。

以上の様に、従来の光電変換装置のパッシベーション
では、密着型が可能で且つ低コストにて耐湿性を高める
ことは困難であった。

そこで、本発明は、上記の様な従来技術の問題点に鑑
み、密着型が可能で且つ低コストにて耐湿性を高めるこ
とのできるパッシベーションを有する光電変換装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 非透湿性センサ基体上に光センサ部が配置されてお
り、該センサ基体の上方には上記光センサ部を覆う様に
非透湿性保護部材が配置されており、該保護部材と上記
センサ基体との間にはこれらを接着する接着剤層が設け
られている光電変換装置において、少なくとも１つの横
方向に関して上記保護部材の端縁が上記センサ基体の端
縁よりも外方に突出しており且つ上記接着剤層の上記保
護部材との接触面の端縁が上記センサ基体の端縁よりも
外方に位置していることを特徴とする、光電変換装置、 が提供される。

本発明においては、保護部材上を読取画像担持体が接
触走行せしめられるものとすることができる。

また、本発明においては、保護部材及び接着剤層が透
光性を有するものとすることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。

実施例1: 第１図（Ａ）は本発明光電変換装置の第１の実施例を
示す部分平面図であり、第１図（Ｂ），（Ｃ）はそれぞ
れそのＢ−Ｂ′断面図、Ｃ−Ｃ′断面図である。

これらの図において、１はガラスからなるセンサ基板
である。

また、10はマトリクス配線部、８は光センサ部、12は
電荷蓄積部、13は転送用スイッチ13a及び電荷蓄積部12
の電荷をリセットする放電用スイッチ13bを含むスイッ
チ部、14は転送用スイッチの信号出力を信号処理部に接
続する配線、23は転送用スイッチ13aによって転送され
る電荷を蓄積し、読み出すための負荷コンデンサであ
る。

本実施例では、光センサ部８、転送用スイッチ13a及
び放電用スイッチ13bを構成する光導電性半導体層４と
してＡ−Si:H膜が用いられ、絶縁層３としてグロー放電
による窒化シリコン膜（SiNH）が用いられている。

尚、第１図（Ａ）においては、煩雑さを避けるため
に、光導電性半導体層４及び絶縁層３、ならびに保護層
29,30及び32は図示していない。また、光導電性半導体
層４及び絶縁層３は光センサ部８、電荷蓄積部12、転送
用スイッチ13a及び放電用スイッチ13bに形成されている
ほか、上層電極配線とセンサ基板１との間にも形成され
ている。更に、上層電極配線と光導電性半導体層との界
面にはn⁺にドープされたＡ−Si:H層５が形成され、オー
ミック接合がとられている。

また、本実施例の配線パターンでは、各センサ部から
出力される信号経路は全て他の配線と交差しない様に配
線されており、各信号成分間のクロストークならびにゲ
ート電極配線からの誘導ノイズの発生を防止している。

光センサ部８において、16及び17は上層電極配線であ
る。入射窓19から入射され、保護層32上に接触配置され
ている原稿面（図示されていない）で反射された照明光
はＡ−Si:Hたる光導電性半導体層４の導電率を変化さ
せ、くし状に対向する上層電極配線16,17間に流れる電
流を変化させる。尚、２は適宜の駆動部に接続された金
属の遮光層であり、光源から直接光がセンサ部に入射す
るのを防いでいる。

電荷蓄積部12は、下層電極配線14と、該下層電極配線
に形成された絶縁層３と光導電性半導体層４との誘電体
と、光導電性半導体層４上に形成され光センサ部の上層
電極配線17に連続した配線とから構成される。この電荷
蓄積部12の構造はいわゆるMIS（Metal−Insulator−Sem
iconductor）コンデンサと同じ構造である。バイアス条
件は正負いずれでも用いることができるが、下層電極配
線14を常に負にバイアスする状態で用いることにより、
安定な容量と周波数特性を得ることができる。

第１図（Ｃ）は転送用スイッチ13a及び放電用スイッ
チ13bを含むTFT構造のスイッチ13を示し、転送用スイッ
チ13aはゲート電極たる下層電極配線24とゲート絶縁層
をなす絶縁層３と光導電性半導体層４とソース電極たる
上層電極配線25とドレイン電極たる上層電極配線17等と
から構成される。放電用スイッチ13bのゲート絶縁層及
び光導電性半導体層は絶縁層３及び光導電性半導体層４
と同一層であり、ソース電極は上層電極配線17、ゲート
電極は下層電極配線27、ドレイン電極は上層電極配線26
である。また、33は転送用スイッチ13aのゲート電極に
接続される下層配線である。

更に、第１図（Ｂ），（Ｃ）に示される様に、光セン
サ部８上に３層構造の保護層30,29,32が形成されてい
る。第１の保護層30としては、光センサ部８等に直接接
するものであるので、光センサ部８等の表面を安定化さ
せることが可能な高純度の材料としてSiO₂膜やSiNH膜等
の無機膜あるいは容易に膜形成ができることからポリイ
ミド樹脂等の有機膜が用いられる。第２の保護層29とし
ては、耐湿性を向上させるために密着性の良いエポキシ
樹脂等を用いる。そして、第３の保護層32としては、非
透湿性であり、耐摩耗性及び光透過率が高い材料として
ホウケイ酸ガラス等の薄板ガラスを用いる。尚、第２の
保護層29は本発明における接着剤層としての機能を有
し、第３の保護層32は本発明における保護部材としての
機能を有している。

第１図（Ｂ）に示される様に、薄板ガラス32の幅Ｌは
センサ基板１の幅ｌよりも大きく、更に該薄板ガラスの
双方の端縁はセンサ基板１の各端縁よりもΔｌだけ外方
に突出している。そして、接着剤層29は両端縁において
上部ほど外方へと突出していて、薄板ガラス32との接触
面では該薄板ガラスの端縁部まで延びており、またセン
サ基板１との接触面では該センサ基板の側面まで延びて
いる。

従って、本実施例では、上記第５図の従来例に比べ
て、接着剤層29と薄板ガラス32との界面が幅方向にΔｌ
だけ長くなり、また接着剤層29とセンサ基板１との界面
も長くなり、更に該接着剤層29自体の幅も長くなる。こ
のため、外気中の湿気が光センサ部８へと侵入するのを
抑制することができる。

第２図は本実施例と上記第５図の従来例との経時特性
変化の比較を示す図である。

即ち、上記幅方向端縁部の形態のみ上記実施例と異な
りｌ＝6mmでΔｌ＝０の従来例とｌ＝6mmでΔｌ＝1mmの
上記本発明実施例とで暗電流特性の経時変化を調べたと
ころ、第２図の様になった。本発明実施例が耐環境特性
の高いことが分る。

また、本実施例では、センサ基板１の幅を大きくしな
いので、該センサ基板上に光センサ部８等の機能要素を
形成する際にガラス板からの多数個取りの個数を少なく
する必要がなく、高コスト化にはならない。

実施例2: 第３図は本発明光電変換装置の第２の実施例を示す部
分断面図であり、上記第１図（Ｂ）と同様の部分を示
す。第３図において、第１図におけると同様の部材には
同一の符号が付されている。

本実施例では薄板ガラス32の幅方向端縁が下方へと曲
げられており、該端縁部とセンサ基板１の側面との間に
も接着剤層29が介在せしめられている。

本実施例によれば、上記実施例１と同様に、接着剤層
29と薄板ガラス32との界面が長くなり、また接着剤層29
とセンサ基板１との界面も長くなり、更に該接着剤層29
自体の幅も長くなる。このため、外気中の湿気が光セン
サ部８へと侵入するのを抑制することができる。加え
て、本実施例では、接着剤層29と外気との接触面積が小
さいので、該接着剤層自体を通って侵入する湿気を一層
少なくすることができる。

実施例3: 第４図は本発明光電変換装置の第３の実施例を示す部
分断面図であり、上記第１図（Ｂ）と同様の部分を示
す。第４図において、第１図におけると同様の部材には
同一の符号が付されている。

本実施例では、センサ基板１の下に該センサ基板の幅
より大きな幅の支持基板40を配置し、該支持基板の両端
縁をセンサ基板の両端縁よりも外方へと突出させてお
き、接着剤29層を薄板ガラス29からセンサ基板１の側面
を経て支持基板上まで形成している。上記支持基板とし
ては青板ガラス等のガラスを用いることができる。

本実施例によれば、上記実施例１と同様に、接着剤層
29と薄板ガラス32との界面が長くなり、また接着剤層29
とセンサ基板１との界面に接着剤層29と支持基板40との
界面も追加されて湿気の侵入経路が一層長くなり、更に
該接着剤層29自体の幅も長くなる。このため、外気中の
湿気が光センサ部８へと侵入するのを抑制することがで
きる。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明した様に、本発明によれば、密着型
が可能で且つ低コストにて耐湿性を高めることのできる
光電変換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明光電変換装置の第１の実施例を示
す部分平面図であり、第１図（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ
のＢ−Ｂ′断面図、Ｃ−Ｃ′断面図である。 第２図は本発明実施例と従来例との経時特性変化の比較
を示す図である。 第３図は本発明光電変換装置の第２の実施例を示す部分
断面図である。 第４図は本発明光電変換装置の第３の実施例を示す部分
断面図である。 第５図及び第６図は従来のパッシベーションの例を示す
図である。 第７図は従来の光センサアレイのパッケージ構成の一例
を示す図である。 1:センサ基板、8:光センサ部、 29:接着剤層、32:薄板ガラス、 40:支持基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅沢 知幸 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−232367（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212064（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非透湿性センサ基体上に光センサ部が配置
   されており、該センサ基体の上方には上記光センサ部を
   覆う様に非透湿性保護部材が配置されており、該保護部
   材と上記センサ基体との間にはこれらを接着する接着剤
   層が設けられている光電変換装置において、少なくとも
   １つの横方向に関して上記保護部材の端縁が上記センサ
   基体の端縁よりも外方に突出しており且つ上記接着剤層
   の上記保護部材との接触面の端縁が上記センサ基体の端
   縁よりも外方に位置していることを特徴とする、光電変
   換装置。
2. 【請求項２】保護部材上を読取画像担持体が接触走行せ
   しめられる、請求項１に記載の光電変換装置。
3. 【請求項３】センサ基体、保護部材及び接着剤層が透光
   性を有する、請求項１または２に記載の光電変換装置。