JPH09321331A - 光電変換素子 - Google Patents
光電変換素子Info
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- JPH09321331A JPH09321331A JP8134508A JP13450896A JPH09321331A JP H09321331 A JPH09321331 A JP H09321331A JP 8134508 A JP8134508 A JP 8134508A JP 13450896 A JP13450896 A JP 13450896A JP H09321331 A JPH09321331 A JP H09321331A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 （１）従来公知のものよりも光応答速度が高
い光電変換素子を提供すること。（２）光感度特性に優
れた光電変換素子を提供すること。（３）明暗電流比の
高い光電変換素子を提供すること。（４）駆動電圧が低
い場合であっても十分に高い光電流を得ることができる
光電変換素子を提供すること。（５）イメージセンサー
に使用される画像読み取り素子として好適な光電変換素
子を提供すること。 【解決手段】 本発明の光電変換素子は、チタニルフタ
ロシアニンのＹ型結晶物質を光導電性物質として含有し
ていることを特徴とする。本発明の光電変換素子は、透
明電極（１）と対向電極（２）との間に、チタニルフタ
ロシアニンのＹ型結晶物質を含有する光導電層（３）が
介在されていることを特徴とする。
い光電変換素子を提供すること。（２）光感度特性に優
れた光電変換素子を提供すること。（３）明暗電流比の
高い光電変換素子を提供すること。（４）駆動電圧が低
い場合であっても十分に高い光電流を得ることができる
光電変換素子を提供すること。（５）イメージセンサー
に使用される画像読み取り素子として好適な光電変換素
子を提供すること。 【解決手段】 本発明の光電変換素子は、チタニルフタ
ロシアニンのＹ型結晶物質を光導電性物質として含有し
ていることを特徴とする。本発明の光電変換素子は、透
明電極（１）と対向電極（２）との間に、チタニルフタ
ロシアニンのＹ型結晶物質を含有する光導電層（３）が
介在されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光電変換素子に関
し、更に詳しくは、画像情報を電気信号に変換する画像
読み取り素子などとして好適に使用することのできる光
電変換素子に関する。
し、更に詳しくは、画像情報を電気信号に変換する画像
読み取り素子などとして好適に使用することのできる光
電変換素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばファクシミリなどに搭載されるイ
メージセンサーにおいて、画像情報を電気信号に変換す
る素子（画像読み取り素子）として、光電変換素子が使
用されている。
メージセンサーにおいて、画像情報を電気信号に変換す
る素子（画像読み取り素子）として、光電変換素子が使
用されている。
【０００３】図１は、イメージセンサーの構造の一例を
示す概略断面図であり、同図において、９１は画像読み
取り素子、９２はロッドレンズアレイ、９３は光源、９
４は原稿である。図１に示すように、矢印方向に走行す
る原稿９４に光源９３から光を照射すると、当該原稿９
４からは画像濃度に応じた強度の光が反射され、この反
射光は、ロッドレンズアレイ９２を介して画像読み取り
素子９１に入射され、画像読み取り素子９１において、
光強度に応じた大きさの信号電流に変換される。
示す概略断面図であり、同図において、９１は画像読み
取り素子、９２はロッドレンズアレイ、９３は光源、９
４は原稿である。図１に示すように、矢印方向に走行す
る原稿９４に光源９３から光を照射すると、当該原稿９
４からは画像濃度に応じた強度の光が反射され、この反
射光は、ロッドレンズアレイ９２を介して画像読み取り
素子９１に入射され、画像読み取り素子９１において、
光強度に応じた大きさの信号電流に変換される。
【０００４】図２は、画像読み取り素子へ入射する光の
強度変化（画像情報）が、信号電流の経時的変化（時系
列信号）として出力されるまでのプロセスを示す概略図
である。図２に示すプロセスは、信号電流の変化をその
まま読み出す光電流型のプロセスである。光電変換によ
り得られる信号電流は、例えば、画素ごとに配列された
個別電極からなる対向電極（図示省略）を介して画像形
成装置の露光手段（例えば発光ダイオード）に逐次送信
される。
強度変化（画像情報）が、信号電流の経時的変化（時系
列信号）として出力されるまでのプロセスを示す概略図
である。図２に示すプロセスは、信号電流の変化をその
まま読み出す光電流型のプロセスである。光電変換によ
り得られる信号電流は、例えば、画素ごとに配列された
個別電極からなる対向電極（図示省略）を介して画像形
成装置の露光手段（例えば発光ダイオード）に逐次送信
される。
【０００５】図３は、画像読み取り素子として使用され
る光電変換素子の基本的な構造を示す説明用断面図であ
る。この光電変換素子は、透明電極９５と対向電極９６
との間に、光導電性物質（電荷発生物質）を含有する光
導電層９７が介在されて構成されている。９８は透明支
持体である。このような構造を有する光電変換素子にお
いて、光導電層９７を構成する光導電性物質としては、
印刷法、コート法などの簡便な方法により製膜すること
ができ、面積の大きな素子を経済的に製造することがで
きることなどの観点から、有機物質よりなるものが検討
されている。
る光電変換素子の基本的な構造を示す説明用断面図であ
る。この光電変換素子は、透明電極９５と対向電極９６
との間に、光導電性物質（電荷発生物質）を含有する光
導電層９７が介在されて構成されている。９８は透明支
持体である。このような構造を有する光電変換素子にお
いて、光導電層９７を構成する光導電性物質としては、
印刷法、コート法などの簡便な方法により製膜すること
ができ、面積の大きな素子を経済的に製造することがで
きることなどの観点から、有機物質よりなるものが検討
されている。
【０００６】しかして、有機物質よりなる光導電性物質
を使用して構成される画像読み取り素子に関し、下記の
ような技術が紹介されている。 （イ）画像読み取り素子を構成する光導電性物質とし
て、アゾ系顔料を使用する技術（例えば特開昭６１−２
８５２６２号公報、特開昭６１−２９１６５７号公報、
特開平１−１８４９６１号公報参照）。 （ロ）画像読み取り素子を構成する光導電性物質とし
て、チタニルフタロシアニン顔料を使用する技術（例え
ば特開平４−６２４７６号公報参照）。 （ハ）画像読み取り素子を構成する光導電性物質とし
て、キナクリドン系顔料を使用し、必要に応じて電荷輸
送物質を使用する技術（例えば特開平６−３２６２９０
号公報参照）。
を使用して構成される画像読み取り素子に関し、下記の
ような技術が紹介されている。 （イ）画像読み取り素子を構成する光導電性物質とし
て、アゾ系顔料を使用する技術（例えば特開昭６１−２
８５２６２号公報、特開昭６１−２９１６５７号公報、
特開平１−１８４９６１号公報参照）。 （ロ）画像読み取り素子を構成する光導電性物質とし
て、チタニルフタロシアニン顔料を使用する技術（例え
ば特開平４−６２４７６号公報参照）。 （ハ）画像読み取り素子を構成する光導電性物質とし
て、キナクリドン系顔料を使用し、必要に応じて電荷輸
送物質を使用する技術（例えば特開平６−３２６２９０
号公報参照）。
【０００７】ところで、イメージセンサーに搭載される
画像読み取り素子には、下記のような特性が要求され
る。 （１）光応答速度が高いこと：すなわち、光電流の立ち
上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｄ）が短
いこと。 （２）光感度特性に優れていること：具体的には、数Ｖ
〜数十Ｖ程度の電圧を印加した状態で、画像読み取り素
子に対し１０００ルクスの照度で光照射したとき、１０
3 ｎＡ／１０ｍｍ2 以上（１ｎＡ／ｄｏｔ以上）の光電
流が流れること。 （３）暗電流が低いこと：具体的には、少なくとも一方
の極性の電界で、明暗電流比が１００以上であること。
画像読み取り素子には、下記のような特性が要求され
る。 （１）光応答速度が高いこと：すなわち、光電流の立ち
上がり時間（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｄ）が短
いこと。 （２）光感度特性に優れていること：具体的には、数Ｖ
〜数十Ｖ程度の電圧を印加した状態で、画像読み取り素
子に対し１０００ルクスの照度で光照射したとき、１０
3 ｎＡ／１０ｍｍ2 以上（１ｎＡ／ｄｏｔ以上）の光電
流が流れること。 （３）暗電流が低いこと：具体的には、少なくとも一方
の極性の電界で、明暗電流比が１００以上であること。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来公
知の画像読み取り素子は、上記（１）〜（３）の特性を
十分に満足するものではなく、特に、読み取り速度を左
右する光応答特性の向上（高速化）が強く望まれてい
た。
知の画像読み取り素子は、上記（１）〜（３）の特性を
十分に満足するものではなく、特に、読み取り速度を左
右する光応答特性の向上（高速化）が強く望まれてい
た。
【０００９】本発明は、以上のような事情に基いてなさ
れたものである。本発明の第１の目的は、従来公知のも
のよりも光応答速度が高い光電変換素子を提供すること
にある。本発明の第２の目的は、光感度特性に優れた光
電変換素子を提供することにある。本発明の第３の目的
は、明暗電流比の高い光電変換素子を提供することにあ
る。本発明の第４の目的は、電極に印加される駆動電圧
が低い場合であっても、十分に高い光電流を得ることが
できる光電変換素子を提供することにある。本発明の第
５の目的は、イメージセンサーに使用される画像読み取
り素子として好適な光電変換素子を提供することにあ
る。
れたものである。本発明の第１の目的は、従来公知のも
のよりも光応答速度が高い光電変換素子を提供すること
にある。本発明の第２の目的は、光感度特性に優れた光
電変換素子を提供することにある。本発明の第３の目的
は、明暗電流比の高い光電変換素子を提供することにあ
る。本発明の第４の目的は、電極に印加される駆動電圧
が低い場合であっても、十分に高い光電流を得ることが
できる光電変換素子を提供することにある。本発明の第
５の目的は、イメージセンサーに使用される画像読み取
り素子として好適な光電変換素子を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の光電変換素子
は、チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質を光導電性
物質として含有していることを特徴とする。本発明の光
電変換素子は、透明電極（１）と対向電極（２）との間
に、チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質を含有する
光導電層（３）が介在されていることを特徴とする。
は、チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質を光導電性
物質として含有していることを特徴とする。本発明の光
電変換素子は、透明電極（１）と対向電極（２）との間
に、チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質を含有する
光導電層（３）が介在されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光電変換素子につ
いて詳細に説明する。図４は、本発明の光電変換素子
（イメージセンサーの画像読み取り素子）の層構成の一
例を示す断面図である。
いて詳細に説明する。図４は、本発明の光電変換素子
（イメージセンサーの画像読み取り素子）の層構成の一
例を示す断面図である。
【００１２】この光電変換素子は、透明電極１と対向電
極２との間に光導電層３が介在されて構成されている。
すなわち、支持体４上に形成された透明電極１上に、光
導電層３と対向電極２とをこの順に設けることにより光
電変換素子が構成される。
極２との間に光導電層３が介在されて構成されている。
すなわち、支持体４上に形成された透明電極１上に、光
導電層３と対向電極２とをこの順に設けることにより光
電変換素子が構成される。
【００１３】光電変換素子を構成する支持体４として
は、ガラス（例えばフロートガラス、ソーダガラス）、
水晶、透明樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、
ポリカーボネート）など透明性を有する材料より形成さ
れている。
は、ガラス（例えばフロートガラス、ソーダガラス）、
水晶、透明樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、
ポリカーボネート）など透明性を有する材料より形成さ
れている。
【００１４】光電変換素子を構成する透明電極１として
は、酸化インジウム（Ｉｎ2 Ｏ3 ）からなる膜、酸化ス
ズ（ＳｎＯ2 ）からなるＮＥＳＡ膜（米国ＰＰＧ社登録
商標）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ2 Ｏ3 −Ｓｎ
Ｏ2 ）からなるＩＴＯ膜などより構成される透明導電膜
を挙げることができる。斯かる透明電極１の形成方法と
しては、蒸着やスパッタリングなどの方法を採用するこ
とができる。
は、酸化インジウム（Ｉｎ2 Ｏ3 ）からなる膜、酸化ス
ズ（ＳｎＯ2 ）からなるＮＥＳＡ膜（米国ＰＰＧ社登録
商標）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ2 Ｏ3 −Ｓｎ
Ｏ2 ）からなるＩＴＯ膜などより構成される透明導電膜
を挙げることができる。斯かる透明電極１の形成方法と
しては、蒸着やスパッタリングなどの方法を採用するこ
とができる。
【００１５】光電変換素子を構成する光導電層３には、
チタニルフタロシアニン（オキシチタニウムフタロシア
ニン）のＹ型結晶物質が光導電性物質として含有されて
いる。ここで、チタニルフタロシアニンは、下記の構造
式で表される化合物である。
チタニルフタロシアニン（オキシチタニウムフタロシア
ニン）のＹ型結晶物質が光導電性物質として含有されて
いる。ここで、チタニルフタロシアニンは、下記の構造
式で表される化合物である。
【００１６】
【化１】
【００１７】本発明の光電変換素子は、光導電性物質で
あるチタニルフタロシアニンの結晶構造としてＹ型結晶
のものを使用している点に特徴を有するものである。こ
こで、チタニルフタロシアニンの「Ｙ型結晶」は、安定
型のＡ型結晶（単斜晶であって「β型」とも称され
る。）と、安定型のＢ型結晶（三斜晶であって「α型」
とも称される。）などとの中間安定相として存在する。
このＹ型結晶の結晶構造は、空間群Ｐ２1 ／ｃの単斜晶
であり、その格子定数は、ａ≒１．３８ｎｍ、ｂ≒１．
３９ｎｍ、ｃ≒１．５１ｎｍ、β≒１２０．２°であ
る。また、Ｙ型結晶についてａｂ面におけるパッキング
のねじれ角は４°であり、結晶構造が類似するＡ型結晶
についてのねじれ角（１９°）よりも小さい。図５は、
チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質におけるＸ線回
折図〔粉末Ｘ線回折（ＣｕＫ α）〕である。同図に示
されるように、Ｙ型結晶物質のＸ線回折においては、
９．６°、２４．１°および２７．２°の付近に特徴的
なピークが認められ、回折図においてこれらのピークの
存在を確認することにより、Ｙ型結晶物質の同定（他の
結晶物質との区別）を行うことができる。
あるチタニルフタロシアニンの結晶構造としてＹ型結晶
のものを使用している点に特徴を有するものである。こ
こで、チタニルフタロシアニンの「Ｙ型結晶」は、安定
型のＡ型結晶（単斜晶であって「β型」とも称され
る。）と、安定型のＢ型結晶（三斜晶であって「α型」
とも称される。）などとの中間安定相として存在する。
このＹ型結晶の結晶構造は、空間群Ｐ２1 ／ｃの単斜晶
であり、その格子定数は、ａ≒１．３８ｎｍ、ｂ≒１．
３９ｎｍ、ｃ≒１．５１ｎｍ、β≒１２０．２°であ
る。また、Ｙ型結晶についてａｂ面におけるパッキング
のねじれ角は４°であり、結晶構造が類似するＡ型結晶
についてのねじれ角（１９°）よりも小さい。図５は、
チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質におけるＸ線回
折図〔粉末Ｘ線回折（ＣｕＫ α）〕である。同図に示
されるように、Ｙ型結晶物質のＸ線回折においては、
９．６°、２４．１°および２７．２°の付近に特徴的
なピークが認められ、回折図においてこれらのピークの
存在を確認することにより、Ｙ型結晶物質の同定（他の
結晶物質との区別）を行うことができる。
【００１８】前記Ｙ型結晶物質は、チタニルフタロシア
ニンの他の結晶構造（Ａ型、Ｂ型）を有する物質より
も、光電変換特性、特に光応答特性の向上効果において
格段に優れており、斯かるＹ型結晶物質を光導電性物質
として光導電層３に含有させることにより、得られる光
電変換素子は、従来公知の光電変換素子と同等以上の光
感度特性を有すると共に、従来公知の光電変換素子より
も高い光応答速度を有するものとなる。
ニンの他の結晶構造（Ａ型、Ｂ型）を有する物質より
も、光電変換特性、特に光応答特性の向上効果において
格段に優れており、斯かるＹ型結晶物質を光導電性物質
として光導電層３に含有させることにより、得られる光
電変換素子は、従来公知の光電変換素子と同等以上の光
感度特性を有すると共に、従来公知の光電変換素子より
も高い光応答速度を有するものとなる。
【００１９】光導電層３の形成方法としては、 前記
Ｙ型結晶物質を透明電極１上に蒸着する方法、 前記
Ｙ型結晶物質とバインダー樹脂とを有機溶剤中に溶解ま
たは分散させて塗布液を調製し、この塗布液を、例えば
バーコーター法、スピンナー法、印刷法、浸漬法などに
よって透明電極１上に塗布し、塗膜を乾燥する方法など
を挙げることができる。このようにして形成される光導
電層３の厚さは、通常０．１〜１０μｍとされ、好まし
くは０．５〜３．０μｍとされる。
Ｙ型結晶物質を透明電極１上に蒸着する方法、 前記
Ｙ型結晶物質とバインダー樹脂とを有機溶剤中に溶解ま
たは分散させて塗布液を調製し、この塗布液を、例えば
バーコーター法、スピンナー法、印刷法、浸漬法などに
よって透明電極１上に塗布し、塗膜を乾燥する方法など
を挙げることができる。このようにして形成される光導
電層３の厚さは、通常０．１〜１０μｍとされ、好まし
くは０．５〜３．０μｍとされる。
【００２０】光導電層３の形成に使用されるバインダー
樹脂としては、電子写真感光体用のバインダー樹脂とし
て公知のものを使用することができ、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニル
ブチラール、ビニルホルマール、アクリル樹脂、メタク
リル樹脂、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、メラミン樹脂などの付
加重合型または重縮合型の重合体よりなる樹脂；塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−
無水マレイン酸共重合体などの共重合体樹脂；ポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾールなどの高分子有機半導体などを例
示することができ、これらのうちポリカーボネートが好
ましい。光導電層３を構成するバインダー樹脂と、チタ
ニルフタロシアニンのＹ型結晶物質との重量割合として
は、バインダー樹脂１００重量部に対して前記Ｙ型結晶
物質が１０〜１００重量部の割合とされる。なお、この
光導電層３中には、必要に応じてＰ型またはＮ型の電荷
輸送物質（ＣＴＭ）が含有されていてもよい。ＣＴＭの
含有割合としては、前記バインダー樹脂１００重量部に
対して０〜１００重量部とされる。
樹脂としては、電子写真感光体用のバインダー樹脂とし
て公知のものを使用することができ、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニル
ブチラール、ビニルホルマール、アクリル樹脂、メタク
リル樹脂、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、メラミン樹脂などの付
加重合型または重縮合型の重合体よりなる樹脂；塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−
無水マレイン酸共重合体などの共重合体樹脂；ポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾールなどの高分子有機半導体などを例
示することができ、これらのうちポリカーボネートが好
ましい。光導電層３を構成するバインダー樹脂と、チタ
ニルフタロシアニンのＹ型結晶物質との重量割合として
は、バインダー樹脂１００重量部に対して前記Ｙ型結晶
物質が１０〜１００重量部の割合とされる。なお、この
光導電層３中には、必要に応じてＰ型またはＮ型の電荷
輸送物質（ＣＴＭ）が含有されていてもよい。ＣＴＭの
含有割合としては、前記バインダー樹脂１００重量部に
対して０〜１００重量部とされる。
【００２１】光電変換素子を構成する対向電極２は、例
えばアルミニウム、すず、鉛、ニッケル、パラジウム、
金、白金などの金属を、光導電層３の表面に蒸着または
スパッタリングすることにより形成することができる。
なお、図４においては、１つの対向電極しか図示してい
ないが、本発明の光電変換素子を構成する対向電極は、
通常、画素ごとに配列された個別電極から構成されてい
る。
えばアルミニウム、すず、鉛、ニッケル、パラジウム、
金、白金などの金属を、光導電層３の表面に蒸着または
スパッタリングすることにより形成することができる。
なお、図４においては、１つの対向電極しか図示してい
ないが、本発明の光電変換素子を構成する対向電極は、
通常、画素ごとに配列された個別電極から構成されてい
る。
【００２２】上記のような層構成を有する光電変換素子
は、透明電極１に対する対向電極２の極性が正または負
になるよう、両電極間に電圧を印加して使用される。そ
して、この光電変換素子は、透明電極１と対向電極２と
の間に光導電層３のみが介在されている単層構成である
ので、両電極間に印加する電圧（駆動電圧）を低く設定
することができる。なお、本発明の光電変換素子の層構
成は、図４に示すものに限定されず、下記に示すような
種々の層構成を採用することができる。
は、透明電極１に対する対向電極２の極性が正または負
になるよう、両電極間に電圧を印加して使用される。そ
して、この光電変換素子は、透明電極１と対向電極２と
の間に光導電層３のみが介在されている単層構成である
ので、両電極間に印加する電圧（駆動電圧）を低く設定
することができる。なお、本発明の光電変換素子の層構
成は、図４に示すものに限定されず、下記に示すような
種々の層構成を採用することができる。
【００２３】＜対向電極側の極性を（正）として使用す
る場合の層構成＞ （１）透明電極／光導電層／Ｎ型電荷輸送層（Ｎ型ＣＴ
Ｌ）／対向電極 （２）透明電極／Ｐ型電荷輸送層（Ｐ型ＣＴＬ）／光導
電層／対向電極 （３）透明電極／電子注入阻止層／光導電層／対向電極 （４）透明電極／電子注入阻止層／光導電層／Ｎ型ＣＴ
Ｌ／対向電極 （５）透明電極／Ｐ型ＣＴＬ／光導電層／ホール注入阻
止層／対向電極
る場合の層構成＞ （１）透明電極／光導電層／Ｎ型電荷輸送層（Ｎ型ＣＴ
Ｌ）／対向電極 （２）透明電極／Ｐ型電荷輸送層（Ｐ型ＣＴＬ）／光導
電層／対向電極 （３）透明電極／電子注入阻止層／光導電層／対向電極 （４）透明電極／電子注入阻止層／光導電層／Ｎ型ＣＴ
Ｌ／対向電極 （５）透明電極／Ｐ型ＣＴＬ／光導電層／ホール注入阻
止層／対向電極
【００２４】＜対向電極側の極性を（負）として使用す
る場合の層構成＞ （１）透明電極／光導電層／Ｐ型ＣＴＬ／対向電極 （２）透明電極／Ｎ型ＣＴＬ／光導電層／対向電極 （３）透明電極／ホール注入阻止層／光導電層／対向電
極 （４）透明電極／ホール注入阻止層／光導電層／Ｐ型Ｃ
ＴＬ／対向電極 （５）透明電極／Ｎ型ＣＴＬ／光導電層／電子注入阻止
層／対向電極
る場合の層構成＞ （１）透明電極／光導電層／Ｐ型ＣＴＬ／対向電極 （２）透明電極／Ｎ型ＣＴＬ／光導電層／対向電極 （３）透明電極／ホール注入阻止層／光導電層／対向電
極 （４）透明電極／ホール注入阻止層／光導電層／Ｐ型Ｃ
ＴＬ／対向電極 （５）透明電極／Ｎ型ＣＴＬ／光導電層／電子注入阻止
層／対向電極
【００２５】上記において、「ホール注入阻止層」は、
ホールの流れを阻止することにより、暗電流の発生を抑
制するものであり、例えば１０6 〜１０14Ω・ｃｍ程度
の抵抗率を有する樹脂（例えばポリアミド樹脂）により
形成される。また、「電子注入阻止層」は、電子の流れ
を阻止することにより、暗電流の発生を抑制するもので
あり、例えば１０6 〜１０14Ω・ｃｍ程度の抵抗率を有
する樹脂（例えばエチレン系共重合体）により形成され
る。
ホールの流れを阻止することにより、暗電流の発生を抑
制するものであり、例えば１０6 〜１０14Ω・ｃｍ程度
の抵抗率を有する樹脂（例えばポリアミド樹脂）により
形成される。また、「電子注入阻止層」は、電子の流れ
を阻止することにより、暗電流の発生を抑制するもので
あり、例えば１０6 〜１０14Ω・ｃｍ程度の抵抗率を有
する樹脂（例えばエチレン系共重合体）により形成され
る。
【００２６】上記において、Ｐ型ＣＴＬまたはＮ型ＣＴ
Ｌの形成方法としては、例えばバインダー樹脂１００重
量部に対してＣＴＭ１０〜１０，０００重量部を有機溶
剤に溶解して塗布液を調製し、この塗布液を塗布・乾燥
する方法を挙げることができる。
Ｌの形成方法としては、例えばバインダー樹脂１００重
量部に対してＣＴＭ１０〜１０，０００重量部を有機溶
剤に溶解して塗布液を調製し、この塗布液を塗布・乾燥
する方法を挙げることができる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
がこれらによって限定されるものではない。 ＜実施例１＞チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質
（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）〔山陽色素社製〕０．３ｇと、ポリ
カーボネート樹脂「Ｋ１３００」〔帝人化成（株）製〕
１．０ｇとを、１，２−ジクロロエタン３０ミリリット
ルに溶解して、光導電層形成用の塗布液を調製した。ガ
ラス基板の一面に設けられたＩＴＯ膜からなる透明電極
上に、上記のようにして調製された塗布液をバーコータ
ーを用いて塗布し、室温下に２４時間乾燥することによ
り乾燥膜厚２μｍの光導電層を形成した。次いで、光導
電層の表面に金（Ａｕ）の真空蒸着を行うことによって
金蒸着膜よりなる対向電極を形成し、図４に示したよう
な層構成を有する光電変換素子を製造した。
がこれらによって限定されるものではない。 ＜実施例１＞チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質
（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）〔山陽色素社製〕０．３ｇと、ポリ
カーボネート樹脂「Ｋ１３００」〔帝人化成（株）製〕
１．０ｇとを、１，２−ジクロロエタン３０ミリリット
ルに溶解して、光導電層形成用の塗布液を調製した。ガ
ラス基板の一面に設けられたＩＴＯ膜からなる透明電極
上に、上記のようにして調製された塗布液をバーコータ
ーを用いて塗布し、室温下に２４時間乾燥することによ
り乾燥膜厚２μｍの光導電層を形成した。次いで、光導
電層の表面に金（Ａｕ）の真空蒸着を行うことによって
金蒸着膜よりなる対向電極を形成し、図４に示したよう
な層構成を有する光電変換素子を製造した。
【００２８】＜比較例１＞Ｙ型結晶物質（Ｙ−ＴｉＯＰ
ｃ）に代えて、フタロシアニン（無金属）のＸ型結晶物
質（Ｘ−Ｈ2 Ｐｃ）〔山陽色素社製〕０．３ｇを使用し
て光導電層形成用の塗布液を調製したこと以外は実施例
１と同様にして、比較用の光電変換素子を製造した。
ｃ）に代えて、フタロシアニン（無金属）のＸ型結晶物
質（Ｘ−Ｈ2 Ｐｃ）〔山陽色素社製〕０．３ｇを使用し
て光導電層形成用の塗布液を調製したこと以外は実施例
１と同様にして、比較用の光電変換素子を製造した。
【００２９】＜比較例２＞Ｙ型結晶物質（Ｙ−ＴｉＯＰ
ｃ）に代えて、チタニルフタロシアニンのα型結晶物質
（α−ＴｉＯＰｃ）〔山陽色素社製〕０．３ｇを使用し
て光導電層形成用の塗布液を調製したこと以外は実施例
１と同様にして、比較用の光電変換素子を製造した。
ｃ）に代えて、チタニルフタロシアニンのα型結晶物質
（α−ＴｉＯＰｃ）〔山陽色素社製〕０．３ｇを使用し
て光導電層形成用の塗布液を調製したこと以外は実施例
１と同様にして、比較用の光電変換素子を製造した。
【００３０】＜光電変換素子の評価＞実施例１および比
較例１〜２により製造された光電変換素子の各々につい
て、対向電極側の極性を正として、透明電極と対向電極
との間に１０Ｖの電圧を印加し（電界強度５Ｖ／μ
ｍ）、図６（イ）に示したようなパルス型の繰り返し露
光（点滅周期２００ｍｓｅｃ）を行い、立ち上がり時間
（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｄ）を測定して光応
答特性を評価し、光電流を測定して光感度特性を評価
し、更に、暗電流を測定して明暗電流比を算出した。結
果を下記表１に示す。ここで、「立ち上がり時間（Ｔ
ｒ）」とは、露光を開始（ＯＮ）したときに、信号電流
の出力値が飽和値の１０％から９０％に至るまでの時間
をいい、「立ち下がり時間（Ｔｄ）」とは、露光を停止
（ＯＦＦ）したときに、信号電流の出力値が飽和値の９
０％から１０％に至るまでの時間をいう〔図６（ロ）参
照〕。なお、露光光源としては、波長６６０ｎｍの単色
光を放射するＬＥＤを用い、照射面における照度を４ｍ
Ｗ／ｃｍ2 に設定した。
較例１〜２により製造された光電変換素子の各々につい
て、対向電極側の極性を正として、透明電極と対向電極
との間に１０Ｖの電圧を印加し（電界強度５Ｖ／μ
ｍ）、図６（イ）に示したようなパルス型の繰り返し露
光（点滅周期２００ｍｓｅｃ）を行い、立ち上がり時間
（Ｔｒ）および立ち下がり時間（Ｔｄ）を測定して光応
答特性を評価し、光電流を測定して光感度特性を評価
し、更に、暗電流を測定して明暗電流比を算出した。結
果を下記表１に示す。ここで、「立ち上がり時間（Ｔ
ｒ）」とは、露光を開始（ＯＮ）したときに、信号電流
の出力値が飽和値の１０％から９０％に至るまでの時間
をいい、「立ち下がり時間（Ｔｄ）」とは、露光を停止
（ＯＦＦ）したときに、信号電流の出力値が飽和値の９
０％から１０％に至るまでの時間をいう〔図６（ロ）参
照〕。なお、露光光源としては、波長６６０ｎｍの単色
光を放射するＬＥＤを用い、照射面における照度を４ｍ
Ｗ／ｃｍ2 に設定した。
【００３１】
【表１】
【００３２】上記表１の結果から、実施例１に係る光電
変換素子は、比較例１〜２に係る光電変換素子よりも格
段に高い光応答速度を有するものであることが理解され
る。そして、このような優れた光応答特性が、電荷輸送
物質を使用しなくても発現されることは注目に値するも
のである。また、実施例１に係る光電変換素子は、比較
例１〜２に係る光電変換素子よりも光電流が高くて光感
度特性に優れている。
変換素子は、比較例１〜２に係る光電変換素子よりも格
段に高い光応答速度を有するものであることが理解され
る。そして、このような優れた光応答特性が、電荷輸送
物質を使用しなくても発現されることは注目に値するも
のである。また、実施例１に係る光電変換素子は、比較
例１〜２に係る光電変換素子よりも光電流が高くて光感
度特性に優れている。
【００３３】
【発明の効果】本発明の光電変換素子は、チタニルフタ
ロシアニンのＹ型結晶物質を光導電性物質として含有し
ているので、従来公知の光電変換素子に比べて格段に高
い光応答速度が達成される。また、本発明の光電変換素
子は、従来公知の光電変換素子と同等以上の優れた光感
度特性を有し、暗電流が低いことと相まって高い明暗電
流比が得られる。本発明の光電変換素子は、良好な光感
度特性と共に、格段に優れた光応答特性を有するもので
あるので、イメージセンサーに使用される画像読み取り
素子として好適に用いることができ、これにより、イメ
ージセンサーの高性能化（特に、読み取り速度の高速
化）を図ることができる。
ロシアニンのＹ型結晶物質を光導電性物質として含有し
ているので、従来公知の光電変換素子に比べて格段に高
い光応答速度が達成される。また、本発明の光電変換素
子は、従来公知の光電変換素子と同等以上の優れた光感
度特性を有し、暗電流が低いことと相まって高い明暗電
流比が得られる。本発明の光電変換素子は、良好な光感
度特性と共に、格段に優れた光応答特性を有するもので
あるので、イメージセンサーに使用される画像読み取り
素子として好適に用いることができ、これにより、イメ
ージセンサーの高性能化（特に、読み取り速度の高速
化）を図ることができる。
【図１】イメージセンサーの構造の一例を示す概略断面
図である。
図である。
【図２】画像情報が信号電流の経時的変化として出力さ
れるまでのプロセスを示す概略図である。
れるまでのプロセスを示す概略図である。
【図３】光電変換素子の基本的な構造を示す説明用断面
図である。
図である。
【図４】本発明の光電変換素子の層構成の一例を示す断
面図である。
面図である。
【図５】チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質におけ
るＸ線回折図である。
るＸ線回折図である。
【図６】（イ）光電変換素子への露光量、（ロ）光電変
換素子からの信号電流の経時的変化を示すチャートであ
る。
換素子からの信号電流の経時的変化を示すチャートであ
る。
１ 透明電極 ２ 対向電極 ３ 光導電層 ４ 支持体
Claims (2)
- 【請求項１】 チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質
を光導電性物質として含有していることを特徴とする光
電変換素子。 - 【請求項２】 透明電極（１）と対向電極（２）との間
に、チタニルフタロシアニンのＹ型結晶物質を含有する
光導電層（３）が介在されていることを特徴とする光電
変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8134508A JPH09321331A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 光電変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8134508A JPH09321331A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 光電変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321331A true JPH09321331A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15129969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8134508A Withdrawn JPH09321331A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 光電変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321331A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101060A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 有機光電流増幅素子及びその製造方法 |
| KR101480803B1 (ko) * | 2006-02-24 | 2015-01-12 | 분데스드룩커라이 게엠베하 | 문서, 특히 유가증권 또는 보안문서, 정보 입력 방법, 컴퓨터 프로그램 제품 및 판독장치 |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP8134508A patent/JPH09321331A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101060A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 有機光電流増幅素子及びその製造方法 |
| KR101480803B1 (ko) * | 2006-02-24 | 2015-01-12 | 분데스드룩커라이 게엠베하 | 문서, 특히 유가증권 또는 보안문서, 정보 입력 방법, 컴퓨터 프로그램 제품 및 판독장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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