有機光電変換センサ及びその製造方法並びにそれを用いた情報読取装置
【課題】本発明は、ファクシミリやスキャナ、デジタルカメラ等幅広い製品で使用され、文字や図形等の各種情報を光を用いて電気情報へと変換する情報読取装置に組み込んで利用され、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部を同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の有機光電変換センサ１は、基板２と、基板２の上に形成された第１電極４及び駆動回路部３と、第１電極４の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタ５と、カラーフィルタ５の上の一部又は全部に形成された第４電極７と、第４電極７の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層８と、有機光電変換層８の上面の一部又は全部に形成された第５電極９と、を備える。
【解決手段】本発明の有機光電変換センサ１は、基板２と、基板２の上に形成された第１電極４及び駆動回路部３と、第１電極４の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタ５と、カラーフィルタ５の上の一部又は全部に形成された第４電極７と、第４電極７の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層８と、有機光電変換層８の上面の一部又は全部に形成された第５電極９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の形状や画像等の各種情報を電気信号として取り出す有機光電変換センサ及びその製造方法並びにそれを用いた情報読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
文字や図形等の各種情報を光を用いて電気情報へと変換する光電変換センサは、ファクシミリやスキャナ、デジタルカメラ等幅広い製品で使用されており、その方式もＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）をはじめとし様々なものが用いられている。この光電変換センサは、光信号を電気信号に変換するための光電変換部を備えており、その他の光源部、セルフォックレンズ等のレンズ系と組み合わせることによってＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）に代表されるような情報読取モジュールを形成している。
【０００３】
従来、光電変換センサの光電変換部には主に無機材料製のフォトダイオード、フォトコンダクタ、フォトトランジスタやそれらの応用部品等が用いられてきたが、このような無機材料を用いた光電変換センサはその作製に大掛りな半導体プロセスが必要であることや、工数が非常に多いこと、さらには大面積化が難しいことなどから低コスト化が困難であるという課題を有していた。そこで非特許文献１や特許文献１記載されているように、有機材料製の光電変換素子を用いることによるコスト削減が試みられている。
【０００４】
このように有機材料を用いた有機光電変換センサは非常に簡便な方法で形成できるにもかかわらず、無機材料製の光電変換センサと同様の機能を発現できることから非常に注目を集めている素子である。
【０００５】
また近年、ファクシミリやスキャナのカラー化に伴い、これらの有機光電変換センサにカラーフィルタを設ける必要が出てきた。
【非特許文献１】Ｇ． Ｙｕ， Ｙ． Ｃａｏ， Ｊ． Ｗａｎｇ， Ｊ． ＭｃＥｌｖａｉｎ ａｎｄ Ａ． Ｊ． Ｈｅｅｇｅｒ， Ｓｙｎｔｈ． Ｍｅｔ． １０２， ９０４（１９９９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では以下のような課題を有していた。
【０００７】
（１）有機光電変換センサに用いられるカラーフィルタ及び有機光電変換層は熱に弱いため、これらを基板上に配設した後は、同一の基板に高温の熱処理を行うことはできないという課題を有していた。特に、薄膜トランジスタ等の駆動回路を基板に集積積層して形成するには３００℃以上の熱処理が必要になるため、この熱処理によって、先に基板に配設したカラーフィルタ及び有機光電変換層を破損させてしまうという課題を有していた。
【０００８】
（２）有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路とを同一の基板上に形成することが困難なので、カラーフィルタを備えた有機光電変換センサと、有機光電変換センサの駆動回路とを別々の素子で形成して組み立てていたが、大型化するとともに重量が増え、さらに素子の実装等が必要であるとともに部品点数が増加するため工程が煩雑になり生産性に欠けるとともに信頼性が低下するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部を同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部を同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる情報読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えていることを主要な特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えていることを主要な特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する工程と、第１電極の上面にカラーフィルタを積層し形成する工程と、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上面に他の電極を形成する工程と、を備えていることを主要な特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上に他の電極を形成する工程と、を備えていることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサを提供することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサの製造方法を提供することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた情報読取装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサを提供するという目的を、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えることによって実現した。
【００２０】
また、本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサを提供するという目的を、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えることによって実現した。
【００２１】
また、本発明は、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサの製造方法を提供するという目的を、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する工程と、第１電極の上面にカラーフィルタを積層し形成する工程と、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上面に他の電極を形成する工程と、を備えることによって実現した。
【００２２】
また、本発明は、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサの製造方法を提供するという目的を、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上に他の電極を形成する工程と、を備えることによって実現した。
【００２３】
また、本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる情報読取装置を提供するという目的を、本発明の有機光電変換センサを備えることによって実現した。
【００２４】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第２電極と、第２電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第３電極と、を備えた構成を有している。
【００２５】
この構成により、以下の作用を有する。
【００２６】
（１）有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に形成しているので、有機光電変換層で発生した光電流を駆動回路部で読み取り、有機光電変換層に入光した光量を計測することができ、小型軽量で部品点数も少なく生産性に優れるとともに信頼性に優れたフルカラー対応の有機光電変換センサを得ることができる。
【００２７】
ここで、基板としては、透明若しくは半透明の光透過性を有するとともに、駆動回路部、第１電極等の電極、カラーフィルタ等を支持できるものであればどのようなものであってもよく、ガラス、石英等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂等の各種高分子材料等が用いられる。
【００２８】
駆動回路部としては、ガラス等の無機材料製等の基板の上にＣＶＤ法等でアモルファスシリコン，多結晶シリコン，単結晶シリコン等を形成し、集積形成された薄膜トランジスタ等が用いられる。薄膜の成膜にはスパッタリングのほかプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、真空蒸着などの方法も用いられる。
【００２９】
カラーフィルタとしては、染料法，顔料法等の色材を用いて染色，染料分散，顔料分散，蒸着等の方式で構成され、フォトリソ法，エッチング法，印刷法，電着法，蒸着法，インクジェット法，あるいはそれらの組合せによる製造プロセスにより基板に成膜され形成される。
【００３０】
第１電極及び第２電極としては、酸化錫，酸化インジウム，ＩＴＯやＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）等の透明電極が用いられる。また、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等の光透過性を有する金属薄膜を用いることもできる。なお、第２電極をカラーフィルタの保護膜の代わりにすることもできる。
【００３１】
第３電極としては、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料が用いられる。また、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｔｉ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ合金，Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金、Ａｌ−Ｌｉ合金，Ａｌ−Ｓｒ合金，Ａｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等の金属薄膜が用いられる。またＩＴＯ、ＡＴＯ、ＡＺＯ等の透明電極を使用することもできる。
【００３２】
なお、有機光電変換層と接して形成される第２電極と第３電極の内、陰極となる電極と有機光電変換層との間に、金属酸化物、金属弗化物等の薄膜を導入する手法も好適に用いられる。短絡電流が生じるのを抑制するためである。
【００３３】
また、必要に応じて、第２電極あるいは第３電極と有機光電変換層との間に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物）等の高分子材料をバッファ層として導入する素子構成、あるいはシリコン、チタニア、アルミナ、カーボン、ジルコニアなどの無機物を漏れ電流のブロック層として導入する素子構成も好適に用いられる。さらに、必要に応じて、有機光電変換層とその上層に形成される第３電極との間に、ＬｉＦをはじめとする金属フッ化物や酸化物等をバッファ層として導入する素子構成も好適に用いられる。
【００３４】
なお、第１電極は、駆動回路部とコンタクトされ、駆動回路部と電気的に接続された電極である。第２電極は、第３電極と対をなしており、有機光電変換センサの陽極又は陰極として作用する電極である。
【００３５】
有機光電変換層としては、電子供与性材料からなる電子供与性層、電子受容性材料からなる電子受容性層で構成されたものが用いられる。
【００３６】
有機光電変換層の構成材料である電子供与性材料としては、フェニレンビニレンおよびその誘導体、フルオレンおよびその誘導体、特に骨格にキノリン基またはピリジン基を有するフルオレン系コポリマー（Ｐ０Ｆ６６、Ｐ１Ｆ６６、ＰＦＰＶ）、フルオレン含有アリールアミンポリマー、カルバゾールおよびその誘導体、インドールおよびその誘導体、ピレンおよびその誘導体、ピロールおよびその誘導体、ピコリンおよびその誘導体、チオフェンおよびその誘導体、アセチレンおよびその誘導体、ジアセチレンおよびその誘導体を繰り返し単位として有する重合体及び他のモノマーとの共重合体、またデンドリマーとして総称される一群の高分子材料が用いられる。また、高分子に限定されるものではなく、例えばポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾールおよびその誘導体、オキサジザゾールおよびその誘導体、イミダゾールおよびその誘導体、ポリアリールアルカンおよびその誘導体、ピラゾリンおよびその誘導体、ピラゾロンおよびその誘導体、フェニレンジアミンおよびその誘導体、アニールアミンおよびその誘導体、アミノ置換カルコンおよびその誘導体、オキサゾールおよびその誘導体、スチリルアントラセンおよびその誘導体、フルオレノンおよびその誘導体、ヒドラゾンおよびその誘導体、シラザンおよびその誘導体、ポリシラン系アニリン系共重合体、高分子オリゴマー、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポリ３−メチルチオフェン等も用いることができる。
【００３７】
また電子受容性材料としては１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾールおよびその誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ジフェニルキノンおよびその誘導体、フラーレンおよびその誘導体、特にＰＣＢＭ（［６，６］−ｐｈｅｎｙｌ Ｃ６１ ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ）カーボンナノチューブおよびその誘導体等が用いられる。
【００３８】
なお、駆動回路部と有機光電変換層とは、各々基板の反対面に形成することもできるが、同一面に形成するのが望ましい。基板に駆動回路部が形成されていない面を基準にして、スピンコート，印刷，蒸着等によって電極や有機光電変換層を形成でき、生産性に優れるためである。また、駆動回路部と各電極とのコンタクトを容易に行うためである。
【００３９】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、保護膜の上面の一部又は全部に形成された第４電極と、第４電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第５電極と、を備えた構成を有している。
【００４０】
この構成により、第１の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００４１】
（１）カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜を備えているので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００４２】
ここで、保護膜としては、耐熱性、平坦性、密着性、透明性、耐溶剤性、耐光性、耐熱変色性、保存安定性など要求特性を満たすものであればどのようなものでもよく、特に材料としてはアクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、シロキサン系、アルキル系、有機ケイ素系、有機高分子系等を含む合成樹脂等が用いられる。
【００４３】
なお、基板、第１電極、駆動回路部、カラーフィルタとしては、第１の発明で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００４４】
また、第４電極は第１の発明で説明した第２電極、第５電極は第１の発明で説明した第３電極と同様なので、説明を省略する。
【００４５】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第６電極と、第６電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第７電極と、を備えた構成を有している。
【００４６】
この構成により、第１の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００４７】
（１）積層数を少なくすることができるので、さらに生産性に優れたフルカラー対応の有機光電変換センサを得ることができる。
【００４８】
ここで、基板、駆動回路部、カラーフィルタとしては、第１の発明で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００４９】
また、第６電極は第１の発明で説明した第２電極、第７電極は第１の発明で説明した第３電極と同様なので、説明を省略する。
【００５０】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、保護膜の上面の一部又は全部に形成された第８電極と、第８電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第９電極と、を備えた構成を有している。
【００５１】
この構成により、第３の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００５２】
（１）カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜を備えているので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００５３】
ここで、保護膜としては、第２の発明で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００５４】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、第１又は第２の発明の有機光電変換センサであって、第１電極と第２電極、又は、第１電極と第４電極が電気的に接続されている構成を有している。
【００５５】
この構成により、第１又は第２の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００５６】
（１）第１電極と第２電極、又は、第１電極と第４電極が電気的に接続されているので、有機光電変換層で発生した電荷を、第１電極と電気的に接続した駆動回路部へ導通させることができる。
【００５７】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、第１又は第２の発明の有機光電変換センサであって、第１電極と第２電極、又は、第１電極と第４電極が、少なくともカラーフィルタに形成された接続孔を通じて電気的に接続されている構成を有している。
【００５８】
この構成により、第１又は第２の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００５９】
（１）少なくともカラーフィルタに形成された接続孔を通じて電気的に接続されているので、小型化・軽量化できるとともに、有機光電変換層で発生した電荷を、第１電極と電気的に接続した駆動回路部へ導通させることができる。
【００６０】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、第１，２，５，６の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第３電極と駆動回路部、又は、第５電極と駆動回路部が電気的に接続されている構成を有している。
【００６１】
この構成により、第１、２、５、６の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００６２】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００６３】
上記課題を解決するためになされた第８の発明は、第１，２，５，６の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第１電極及び第２電極、又は、第１電極及び第４電極が透明電極である構成を有している。
この構成により、第１、２、５、６の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００６４】
（１）有機光電変換層への入射光が透明電極には吸収され難いので、光電変換効率を高め感度を高めることができる。
【００６５】
上記課題を解決するためになされた第９の発明は、第３又は第４の発明の有機光電変換センサであって、第７電極と駆動回路部、又は、第９電極と駆動回路部が電気的に接続されている構成を有している。
【００６６】
この構成により、第３又は第４の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００６７】
（１）駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００６８】
上記課題を解決するためになされた第１０の発明は、第３，４，９の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第１電極が透明電極である構成を有している。
【００６９】
この構成により、第３、４、９の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７０】
（１）有機光電変換層への入射光が透明電極には吸収され難いので、光電変換効率を高め感度を高めることができる。
【００７１】
上記課題を解決するためになされた第１１の発明は、第１乃至第１０の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第１電極と駆動回路部とが電気的に接続されている構成を有している。
【００７２】
この構成により、第１乃至第１０の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７３】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００７４】
上記課題を解決するためになされた第１２の発明は、第１乃至第１１の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、有機光電変換層が、少なくとも１種の電子供与性有機材料と少なくとも１種の電子受容性有機材料とを含有している構成を有している。
【００７５】
この構成により、第１乃至第１１の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７６】
（１）有機光電変換層が光吸収すると励起子が形成され、電子は電子受容性有機材料を通して一方の電極へ、正孔は電子供与性有機材料を通じて他方の電極へと移動し、両電極間に起電力を発生させることができ、光エネルギーを電気信号に変換することができる。
【００７７】
上記課題を解決するためになされた第１３の発明は、第１乃至第１２の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層が積層されている構成を有している。
【００７８】
この構成により、第１乃至第１２の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７９】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００８０】
上記課題を解決するためになされた第１４の発明は、第１乃至第１３の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、駆動回路部が、薄膜トランジスタを有している構成を有している。
【００８１】
この構成により、第１乃至第１３の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００８２】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００８３】
上記課題を解決するためになされた第１５の発明は、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、第１電極の上面にカラーフィルタを形成する第２工程と、カラーフィルタの上面に第２電極を形成する第３工程と、第２電極の上面に有機光電変換層を形成する第４工程と、有機光電変換層の上面に第３電極を形成する第５工程と、を備えた構成を有している。
【００８４】
この構成により、以下の作用が得られる。
【００８５】
（１）駆動回路部の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れ、同一の基板上に駆動回路部、有機光電変換層、カラーフィルタを設けることができ、小型軽量で信頼性に優れたフルカラーの有機光電変換センサを製造できる。
【００８６】
上記課題を解決するためになされた第１６の発明は、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、第１電極の上面にカラーフィルタと保護膜とを順に積層し形成する第６工程と、保護膜の上面に第４電極を形成する第７工程と、第４電極の上面に有機光電変換層を形成する第８工程と、有機光電変換層の上面に第５電極を形成する第９工程と、を備えた構成を有している。
【００８７】
この構成により、第１５の発明で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００８８】
（１）カラーフィルタの上面に保護膜が形成されるので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００８９】
上記課題を解決するためになされた第１７の発明は、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上面に第６電極を形成する第１０工程と、第６電極の上面に有機光電変換層を形成する第１１工程と、有機光電変換層の上面に第７電極を形成する第１２工程と、を備えた構成を有している。
【００９０】
この構成により、第１５の発明で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００９１】
（１）積層数が少ないので、さらに生産性に優れる。
【００９２】
上記課題を解決するためになされた第１８の発明は、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上面に保護膜を形成する第１３工程と、保護膜の上面に第８電極を形成する第１４工程と、第８電極の上面に有機光電変換層を形成する第１５工程と、有機光電変換層の上面に第９電極を形成する第１６工程と、を備えた構成を有している。
【００９３】
この構成により、第１７の発明で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００９４】
（１）カラーフィルタの上面に保護膜が形成されるので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００９５】
上記課題を解決するためになされた第１９の発明は、第１５乃至第１８の発明の内いずれか１の有機光電変換センサの製造方法であって、カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層を積層する構成を有している。
【００９６】
この構成により、第１５乃至第１８の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００９７】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００９８】
上記課題を解決するためになされた第２０の発明は、第１乃至第１４の発明の内いずれか１の有機光電変換センサ、又は、第１５乃至第１９の内いずれか１に記載の製造方法で製造された有機光電変換センサを備えた構成を有している。
【００９９】
この構成により、以下の作用を有する。
【０１００】
（１）有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部を同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた情報読取装置を提供することができる。
【０１０１】
ここで、情報読取装置としては、文字や図形等の各種情報を光を用いて電気情報へと変換し読み取ることのできる装置であればどのようなものでもよく、例えば、コピー機や指紋センサ等の画像読取装置、ファクシミリやスキャナ、デジタルカメラ等に内蔵されたものが用いられる。
【０１０２】
なお本発明の有機光電変換センサは、有機光電変換層が一次元上に配置されるラインセンサとしてだけでなく、二次元に配置しエリアセンサとして用いるができる。また、曲面状の物体の表面に沿わせて、曲面の画像を読み取ることのできるフレキシブルなセンサとしても用いることができる。
【０１０３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、各図に基づいて説明する。
【０１０４】
図１は本発明の実施の形態１における有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１０５】
図１において、１は実施の形態１における有機光電変換センサ、２はガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート，ポリカーボネート等の高分子材料等で形成された透明乃至は半透明の基板、３は基板２の上の所定箇所に形成されアモルファスシリコン，多結晶シリコン，単結晶シリコン等で基板２と一体に形成された薄膜トランジスタ等の駆動回路部、４は基板２の上の所定箇所に形成され図示しない導線等で駆動回路部３と電気的に接続されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第１電極、５は第１電極４の上面の全部に成膜され形成されたカラーフィルタ、６はカラーフィルタ５の上面の全部に形成されアクリル系，エポキシ系，ポリイミド系等の合成樹脂製等で形成され製膜された光透過性を有する保護膜、７は保護膜６の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第４電極、８は第４電極７の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、９は有機光電変換層８の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第５電極である。
【０１０６】
なお、有機光電変換層８の下面に形成された第４電極７、上面に形成された第５電極９は、陽極又は陰極として作用している。また、第１電極４と第４電極７は図示しない導電等によって電気的に接続され、第５電極９と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１０７】
以上のように構成された実施の形態１における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１０８】
第１工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、第１電極４を基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所に形成する。次に、第６工程において、第１電極４の上面にカラーフィルタ５を形成し、次いでカラーフィルタ５の上面に保護膜６を形成する。次に、第７工程において、保護膜６の上面にスパッタリング法等によって第４電極７を形成した後、第８工程において、第４電極７の上面に有機光電変換層８をスピンコート等によって形成する。次いで、第９工程において、有機光電変換層８の上面に第５電極９を蒸着法等によって形成する。
【０１０９】
次に、実施の形態１における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１１０】
図２は実施の形態１の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１１１】
図中、１ａは変形例の有機光電変換センサ、５ａは第１電極４の一部，駆動回路部３の一部，基板２の一部の上面に成膜され形成されたカラーフィルタ、６ａはカラーフィルタ５の上面の全部，第１電極４の一部，駆動回路部３の一部に形成された保護膜、７ａは保護膜６の上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第４電極、８ａは第４電極７の上面の全部，保護膜６ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、９ａは有機光電変換層８ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第５電極である。
【０１１２】
なお、カラーフィルタ５ａは第１電極４の一部又は全部の上に存在していれば良く、第１電極４以外の部分の上にあってもよい。また、保護膜６ａはカラーフィルタ５ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、カラーフィルタ５ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第４電極７ａは保護膜６ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、保護膜６ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層８ａは第４電極７ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第４電極７ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第５電極９ａは有機光電変換層８ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層８ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１１３】
なお、有機光電変換層８ａは、第４電極７ａと第５電極９ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１１４】
以上のように実施の形態１における有機光電変換センサは構成されているので、以下のような作用が得られる。
【０１１５】
（１）有機光電変換層８とカラーフィルタ５と駆動回路部３とを同一の基板２上に形成しているので、小型軽量で部品点数も少なく生産性に優れるとともに信頼性に優れたフルカラー対応の有機光電変換センサを得ることができる。
【０１１６】
（２）カラーフィルタ５の上面の一部又は全部に形成された保護膜６を備えているので、有機光電変換層８を形成する際の溶剤等でカラーフィルタ５が損傷等するのを防止するととともに、カラーフィルタ５の表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【０１１７】
また、実施の形態１における有機光電変換センサの製造方法によれば、以下のような作用が得られる。
【０１１８】
（１）駆動回路部３の製造時の熱処理によって有機光電変換層８やカラーフィルタ５が劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れ、同一の基板２上に駆動回路部３、有機光電変換層８、カラーフィルタ５を設けることができ、小型軽量で信頼性に優れたフルカラーの有機光電変換センサを製造できる。
【０１１９】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２における有機光電変換センサの要部断面図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２０】
図中、１０は実施の形態２における有機光電変換センサ、１１はカラーフィルタ５の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第２電極、１２は第２電極１１の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、１３は有機光電変換層１２の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第３電極である。
【０１２１】
なお、有機光電変換層１２の下面に形成された第２電極１１、上面に形成された第３電極１３は、陽極又は陰極として作用している。また、第１電極４と第２電極１１は図示しない導電等によって電気的に接続され、第３電極１３と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１２２】
以上のように構成された実施の形態２における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１２３】
第１工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、第１電極４を基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所に形成する。次に、第２工程において、第１電極４の上面にカラーフィルタ５を形成する。次に、第３工程において、カラーフィルタ５の上面にスパッタリング法等によって第２電極１１を形成した後、第４工程において、第２電極１１の上面に有機光電変換層１２をスピンコート等によって形成する。次いで、第５工程において、有機光電変換層１２の上面に第３電極１３を蒸着法等によって形成する。
【０１２４】
次に、実施の形態２における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１２５】
図４は実施の形態２の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１２６】
図中、１０ａは変形例の有機光電変換センサ、５ａは第１電極４の一部，駆動回路部３の一部，基板２の一部の上面に成膜され形成されたカラーフィルタ、１１ａはカラーフィルタ５ａの上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第２電極、１２ａは第２電極１１ａの上面の全部，カラーフィルタ５ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、１３ａは有機光電変換層１２ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第３電極である。
【０１２７】
なお、カラーフィルタ５ａは第１電極４の一部又は全部の上に存在していれば良く、第１電極４以外の部分の上にあってもよい。また、第２電極１１ａはカラーフィルタ５ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、カラーフィルタ５ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層１２ａは第２電極１１ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第２電極１１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第３電極１３ａは有機光電変換層１２ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層１２ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１２８】
なお、有機光電変換層１２ａは、第２電極１１ａと第３電極１３ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１２９】
以上のように実施の形態２における有機光電変換センサは構成されているので、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【０１３０】
また、実施の形態２における有機光電変換センサの製造方法によれば、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【０１３１】
（実施の形態３）
図５は実施の形態３における有機光電変換センサの要部断面図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１３２】
図中、２０は実施の形態３における有機光電変換センサ、２１は基板２の上の所定箇所に成膜され形成されたカラーフィルタ、２２はカラーフィルタ２１の上面の全部に製膜され形成された光透過性を有する保護膜、２３は保護膜２２の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第８電極、２４は第８電極２３の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、２５は有機光電変換層２４の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第９電極である。
【０１３３】
なお、有機光電変換層２４の下面に形成された第８電極２３、上面に形成された第９電極２５は、陽極又は陰極として作用している。また、第８電極２３と駆動回路部３は図示しない導電等によって電気的に接続され、第９電極２５と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１３４】
以上のように構成された実施の形態３における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１３５】
第１３工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所にカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１の上面にスピンコート等によって保護膜２２を形成する。次に、第１４工程において、保護膜２２の上面にスパッタリング法等によって第８電極２３を形成する。次に、第１５工程において、第８電極２３の上面に有機光電変換層２４をスピンコート等によって形成する。次いで、第１６工程において、有機光電変換層２４の上面に第９電極２３を蒸着法等によって形成する。
【０１３６】
次に、実施の形態３における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１３７】
図６は実施の形態３の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１３８】
図中、２０ａは変形例の有機光電変換センサ、２１ａは基板２の一部，駆動回路部３の全部の上面に成膜され形成されたカラーフィルタ、２２ａはカラーフィルタ２１ａの上面の全部に形成された合成樹脂等で形成された光透過性の保護膜、２３ａは保護膜２２ａの上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第８電極、２４ａは第８電極２３ａの上面の全部，保護膜２２ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、２５ａは有機光電変換層２４ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第９電極である。
【０１３９】
なお、カラーフィルタ２１ａは基板２の一部又は全部の上に存在していれば良く、駆動回路部３の一部又は全部の上にあってもよい。また、保護膜２２ａはカラーフィルタ２１ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、カラーフィルタ２１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第８電極２３ａは保護膜２２ａの一部又は全部の上に存在していればよく、保護膜２２ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層２４ａは第８電極２３ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第８電極２３ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第９電極２５ａは有機光電変換層２４ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層２４ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１４０】
なお、有機光電変換層１２ａは、第８電極２３ａと第９電極２５ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１４１】
以上のように実施の形態３における有機光電変換センサは構成されているので、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
【０１４２】
（１）積層数が少ないので、さらに生産性に優れる。
【０１４３】
また、実施の形態３における有機光電変換センサの製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
【０１４４】
（１）積層数が少ないので、さらに生産性に優れる。
【０１４５】
（実施の形態４）
図７は実施の形態４における有機光電変換センサの要部断面図である。なお、実施の形態１、実施の形態３と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１４６】
図中、３０は実施の形態４における有機光電変換センサ、３１はカラーフィルタ２１の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第６電極、３２は第６電極３１の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、３３は有機光電変換層３２の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第７電極である。
【０１４７】
なお、有機光電変換層３２の下面に形成された第６電極３１、上面に形成された第７電極３３は、陽極又は陰極として作用している。また、第６電極３１と駆動回路部３は図示しない導電等によって電気的に接続され、第７電極３３と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１４８】
以上のように構成された実施の形態４における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１４９】
第１０工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所にカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１の上面にスパッタリング法等によって第６電極３１を形成する。次に、第１１工程において、第６電極３１の上面に有機光電変換層３２をスピンコート等によって形成する。次いで、第１２工程において、有機光電変換層３２の上面に第７電極３３を蒸着法等によって形成する。
【０１５０】
次に、実施の形態４における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１５１】
図８は実施の形態４の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１５２】
図中、３０ａは変形例の有機光電変換センサ、３１ａはカラーフィルタ２１ａの上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第６電極、３２ａは第６電極３１ａの上面の全部，カラーフィルタ２１ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、３３ａは有機光電変換層３２ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第７電極である。
【０１５３】
なお、カラーフィルタ２１ａは基板２の一部又は全部の上に存在していれば良く、駆動回路部３の一部又は全部の上にあってもよい。また、第６電極３１ａはカラーフィルタ２１ａの一部又は全部の上に存在していればよく、カラーフィルタ２１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層３２ａは第６電極３１ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第６電極３１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第７電極３３ａは有機光電変換層３２ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層３２ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１５４】
なお、有機光電変換層３２ａは、第６電極３１ａと第７電極３３ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１５５】
以上のように実施の形態４における有機光電変換センサは構成されているので、実施の形態３に記載したのと同様の作用が得られる。
【０１５６】
また、実施の形態４における有機光電変換センサの製造方法によれば、実施の形態３に記載したのと同様の作用が得られる。
【実施例】
【０１５７】
以下、本発明の具体的な内容について実施例を用いて説明する。
【０１５８】
（実施例１）
無アルカリガラス基板上にＡｌ等のゲート電極および絶縁膜をスッパタリングにより形成し、パターニングを行った。続いて、プラズマＣＶＤ等によりシリコン絶縁膜を形成し、続けてプラズマＣＶＤによりアモルファスシリコンを形成し、ＴＦＴ駆動素子回路（駆動回路部）を設けた。次にスパッタリング法により、膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜（第１電極）を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングした。次に、第１電極の上にＲＧＢに対応する顔料レジストを塗布し、１００℃で仮焼成し、フォトマスクを介して露光を行った。次に、アルカリ現像液を用いて現像、続いて焼成を行い、基板の第１電極の上にカラーフィルタを形成した。次に、基板の表面の全面に熱硬化樹脂をスピンコートにより塗布した後２００℃にて焼成を行い、保護膜を形成した。
【０１５９】
続いてスパッタリング法により、保護膜上に膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングした。次に、このガラス基板を６０℃で５０％の塩酸中に浸漬して、レジスト膜が形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、ライン数＝７５００、ピッチ＝０．０４２ｍｍのパターンのＩＴＯ膜（第４電極）を形成した。
【０１６０】
次に、この基板を、純水による１０分間の超音波洗浄、界面活性剤（ＰＤ−６、米オーカイト社）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、窒素ブロアーでガラス基板に付着した水分を除去した。
【０１６１】
次に、基板面にポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）を０．４５μｍのフィルターを通して滴下し、スピンコート法によって均一に塗布した。これを２００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱することでバッファ層を形成した。
【０１６２】
次に、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル Ｃ６１ ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）との重量比１：４のクロロベンゼン溶液をスピンコーにて塗布した。
【０１６３】
次に、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理し、第４電極の上面に約１００ｎｍの有機光電変換層を形成した。つづいて０．２７ｍＰａ（＝２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、Ａｌを約１００ｎｍの膜厚で成膜し、有機光電変換層の上面に第５電極を形成した。
【０１６４】
最後に、基板の上部に光硬化性エポキシ樹脂にてガラス板を接着して密閉することで、水分の浸入を抑えた実施例１の有機光電変換センサを得た。
【０１６５】
（比較例１）
実施例１では、基板に駆動回路部を形成した後、カラーフィルタ、保護膜、第４電極、有機光電変換層、第５電極を形成したが、比較例１では、駆動回路部を形成する順序を代えて、基板に第１電極、カラーフィルタ、保護膜、第４電極、有機光電変換層、第５電極を形成した後、最後に駆動回路部を形成した。各々の操作は実施例１と同様にして、比較例１の有機光電変換センサを得た。
【０１６６】
（評価）
比較例１の有機光電変換センサは、駆動回路部の形成時に５００℃以上の温度が基板に加わるため、有機光電変換層及びカラーフィルタの有機材料が分解してしまい、必要十分な光電変換特性を得ることができなかった。それに対して実施例１の有機光電変換センサは、光電変換特性、分光特性が優れており、簡便なプロセスにて優れた光電変換特性や分光特性を有する有機光電変換センサを得ることができた。
【０１６７】
以上のように本実施例によれば、有機光電変換層とカラーフィルタとそれらを駆動する駆動回路部とを同一基板上に設けた有機光電変換センサを提供することができ、安価で信頼性が高く製造が容易な生産性に優れた有機光電変換センサを提供できることが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、物体の形状や画像等の各種情報を電気信号として取り出す有機光電変換センサ及びその製造方法並びにそれを用いた情報読取装置に関し、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサを提供することができ、また駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサの製造方法を提供することができ、また有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた情報読取装置を提供することができるので、信頼性が高く簡便に製造することが可能でありながら、高品位な情報読取を行うことができ、物体の形状や画像等の各種情報を電気信号として取り出すスキャナ、ファックスなどへの利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】実施の形態１における有機光電変換センサの要部断面図
【図２】実施の形態１の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【図３】実施の形態２における有機光電変換センサの要部断面図
【図４】実施の形態２の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【図５】実施の形態３における有機光電変換センサの要部断面図
【図６】実施の形態３の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【図７】実施の形態４における有機光電変換センサの要部断面図
【図８】実施の形態４の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【符号の説明】
【０１７０】
１，１ａ 有機光電変換センサ
２ 基板
３ 駆動回路部
４ 第１電極
５，５ａ カラーフィルタ
６，６ａ 保護膜
７，７ａ 第４電極
８，８ａ 有機光電変換層
９，９ａ 第５電極
１０，１０ａ 有機光電変換センサ
１１，１１ａ 第２電極
１２，１２ａ 有機光電変換層
１３，１３ａ 第３電極
２０，２０ａ 有機光電変換センサ
２１，２１ａ カラーフィルタ
２２，２２ａ 保護膜
２３，２３ａ 第８電極
２４，２４ａ 有機光電変換層
２５，２５ａ 第９電極
３０，３０ａ 有機光電変換センサ
３１，３１ａ 第６電極
３２，３２ａ 有機光電変換層
３３，３３ａ 第７電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の形状や画像等の各種情報を電気信号として取り出す有機光電変換センサ及びその製造方法並びにそれを用いた情報読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
文字や図形等の各種情報を光を用いて電気情報へと変換する光電変換センサは、ファクシミリやスキャナ、デジタルカメラ等幅広い製品で使用されており、その方式もＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）をはじめとし様々なものが用いられている。この光電変換センサは、光信号を電気信号に変換するための光電変換部を備えており、その他の光源部、セルフォックレンズ等のレンズ系と組み合わせることによってＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）に代表されるような情報読取モジュールを形成している。
【０００３】
従来、光電変換センサの光電変換部には主に無機材料製のフォトダイオード、フォトコンダクタ、フォトトランジスタやそれらの応用部品等が用いられてきたが、このような無機材料を用いた光電変換センサはその作製に大掛りな半導体プロセスが必要であることや、工数が非常に多いこと、さらには大面積化が難しいことなどから低コスト化が困難であるという課題を有していた。そこで非特許文献１や特許文献１記載されているように、有機材料製の光電変換素子を用いることによるコスト削減が試みられている。
【０００４】
このように有機材料を用いた有機光電変換センサは非常に簡便な方法で形成できるにもかかわらず、無機材料製の光電変換センサと同様の機能を発現できることから非常に注目を集めている素子である。
【０００５】
また近年、ファクシミリやスキャナのカラー化に伴い、これらの有機光電変換センサにカラーフィルタを設ける必要が出てきた。
【非特許文献１】Ｇ． Ｙｕ， Ｙ． Ｃａｏ， Ｊ． Ｗａｎｇ， Ｊ． ＭｃＥｌｖａｉｎ ａｎｄ Ａ． Ｊ． Ｈｅｅｇｅｒ， Ｓｙｎｔｈ． Ｍｅｔ． １０２， ９０４（１９９９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では以下のような課題を有していた。
【０００７】
（１）有機光電変換センサに用いられるカラーフィルタ及び有機光電変換層は熱に弱いため、これらを基板上に配設した後は、同一の基板に高温の熱処理を行うことはできないという課題を有していた。特に、薄膜トランジスタ等の駆動回路を基板に集積積層して形成するには３００℃以上の熱処理が必要になるため、この熱処理によって、先に基板に配設したカラーフィルタ及び有機光電変換層を破損させてしまうという課題を有していた。
【０００８】
（２）有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路とを同一の基板上に形成することが困難なので、カラーフィルタを備えた有機光電変換センサと、有機光電変換センサの駆動回路とを別々の素子で形成して組み立てていたが、大型化するとともに重量が増え、さらに素子の実装等が必要であるとともに部品点数が増加するため工程が煩雑になり生産性に欠けるとともに信頼性が低下するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部を同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部を同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる情報読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えていることを主要な特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えていることを主要な特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する工程と、第１電極の上面にカラーフィルタを積層し形成する工程と、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上面に他の電極を形成する工程と、を備えていることを主要な特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上に他の電極を形成する工程と、を備えていることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサを提供することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサの製造方法を提供することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた情報読取装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサを提供するという目的を、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えることによって実現した。
【００２０】
また、本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサを提供するという目的を、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上の一部又は全部に形成された電極と、電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された他の電極と、を備えることによって実現した。
【００２１】
また、本発明は、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサの製造方法を提供するという目的を、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する工程と、第１電極の上面にカラーフィルタを積層し形成する工程と、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上面に他の電極を形成する工程と、を備えることによって実現した。
【００２２】
また、本発明は、駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れる有機光電変換センサの製造方法を提供するという目的を、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上に電極を形成する工程と、電極の上面に有機光電変換層を形成する工程と、有機光電変換層の上に他の電極を形成する工程と、を備えることによって実現した。
【００２３】
また、本発明は、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れる情報読取装置を提供するという目的を、本発明の有機光電変換センサを備えることによって実現した。
【００２４】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第２電極と、第２電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第３電極と、を備えた構成を有している。
【００２５】
この構成により、以下の作用を有する。
【００２６】
（１）有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に形成しているので、有機光電変換層で発生した光電流を駆動回路部で読み取り、有機光電変換層に入光した光量を計測することができ、小型軽量で部品点数も少なく生産性に優れるとともに信頼性に優れたフルカラー対応の有機光電変換センサを得ることができる。
【００２７】
ここで、基板としては、透明若しくは半透明の光透過性を有するとともに、駆動回路部、第１電極等の電極、カラーフィルタ等を支持できるものであればどのようなものであってもよく、ガラス、石英等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂等の各種高分子材料等が用いられる。
【００２８】
駆動回路部としては、ガラス等の無機材料製等の基板の上にＣＶＤ法等でアモルファスシリコン，多結晶シリコン，単結晶シリコン等を形成し、集積形成された薄膜トランジスタ等が用いられる。薄膜の成膜にはスパッタリングのほかプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、真空蒸着などの方法も用いられる。
【００２９】
カラーフィルタとしては、染料法，顔料法等の色材を用いて染色，染料分散，顔料分散，蒸着等の方式で構成され、フォトリソ法，エッチング法，印刷法，電着法，蒸着法，インクジェット法，あるいはそれらの組合せによる製造プロセスにより基板に成膜され形成される。
【００３０】
第１電極及び第２電極としては、酸化錫，酸化インジウム，ＩＴＯやＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）等の透明電極が用いられる。また、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等の光透過性を有する金属薄膜を用いることもできる。なお、第２電極をカラーフィルタの保護膜の代わりにすることもできる。
【００３１】
第３電極としては、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料が用いられる。また、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｔｉ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ合金，Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金、Ａｌ−Ｌｉ合金，Ａｌ−Ｓｒ合金，Ａｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等の金属薄膜が用いられる。またＩＴＯ、ＡＴＯ、ＡＺＯ等の透明電極を使用することもできる。
【００３２】
なお、有機光電変換層と接して形成される第２電極と第３電極の内、陰極となる電極と有機光電変換層との間に、金属酸化物、金属弗化物等の薄膜を導入する手法も好適に用いられる。短絡電流が生じるのを抑制するためである。
【００３３】
また、必要に応じて、第２電極あるいは第３電極と有機光電変換層との間に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物）等の高分子材料をバッファ層として導入する素子構成、あるいはシリコン、チタニア、アルミナ、カーボン、ジルコニアなどの無機物を漏れ電流のブロック層として導入する素子構成も好適に用いられる。さらに、必要に応じて、有機光電変換層とその上層に形成される第３電極との間に、ＬｉＦをはじめとする金属フッ化物や酸化物等をバッファ層として導入する素子構成も好適に用いられる。
【００３４】
なお、第１電極は、駆動回路部とコンタクトされ、駆動回路部と電気的に接続された電極である。第２電極は、第３電極と対をなしており、有機光電変換センサの陽極又は陰極として作用する電極である。
【００３５】
有機光電変換層としては、電子供与性材料からなる電子供与性層、電子受容性材料からなる電子受容性層で構成されたものが用いられる。
【００３６】
有機光電変換層の構成材料である電子供与性材料としては、フェニレンビニレンおよびその誘導体、フルオレンおよびその誘導体、特に骨格にキノリン基またはピリジン基を有するフルオレン系コポリマー（Ｐ０Ｆ６６、Ｐ１Ｆ６６、ＰＦＰＶ）、フルオレン含有アリールアミンポリマー、カルバゾールおよびその誘導体、インドールおよびその誘導体、ピレンおよびその誘導体、ピロールおよびその誘導体、ピコリンおよびその誘導体、チオフェンおよびその誘導体、アセチレンおよびその誘導体、ジアセチレンおよびその誘導体を繰り返し単位として有する重合体及び他のモノマーとの共重合体、またデンドリマーとして総称される一群の高分子材料が用いられる。また、高分子に限定されるものではなく、例えばポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾールおよびその誘導体、オキサジザゾールおよびその誘導体、イミダゾールおよびその誘導体、ポリアリールアルカンおよびその誘導体、ピラゾリンおよびその誘導体、ピラゾロンおよびその誘導体、フェニレンジアミンおよびその誘導体、アニールアミンおよびその誘導体、アミノ置換カルコンおよびその誘導体、オキサゾールおよびその誘導体、スチリルアントラセンおよびその誘導体、フルオレノンおよびその誘導体、ヒドラゾンおよびその誘導体、シラザンおよびその誘導体、ポリシラン系アニリン系共重合体、高分子オリゴマー、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポリ３−メチルチオフェン等も用いることができる。
【００３７】
また電子受容性材料としては１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾールおよびその誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ジフェニルキノンおよびその誘導体、フラーレンおよびその誘導体、特にＰＣＢＭ（［６，６］−ｐｈｅｎｙｌ Ｃ６１ ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ）カーボンナノチューブおよびその誘導体等が用いられる。
【００３８】
なお、駆動回路部と有機光電変換層とは、各々基板の反対面に形成することもできるが、同一面に形成するのが望ましい。基板に駆動回路部が形成されていない面を基準にして、スピンコート，印刷，蒸着等によって電極や有機光電変換層を形成でき、生産性に優れるためである。また、駆動回路部と各電極とのコンタクトを容易に行うためである。
【００３９】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、基板と、基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、保護膜の上面の一部又は全部に形成された第４電極と、第４電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第５電極と、を備えた構成を有している。
【００４０】
この構成により、第１の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００４１】
（１）カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜を備えているので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００４２】
ここで、保護膜としては、耐熱性、平坦性、密着性、透明性、耐溶剤性、耐光性、耐熱変色性、保存安定性など要求特性を満たすものであればどのようなものでもよく、特に材料としてはアクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、シロキサン系、アルキル系、有機ケイ素系、有機高分子系等を含む合成樹脂等が用いられる。
【００４３】
なお、基板、第１電極、駆動回路部、カラーフィルタとしては、第１の発明で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００４４】
また、第４電極は第１の発明で説明した第２電極、第５電極は第１の発明で説明した第３電極と同様なので、説明を省略する。
【００４５】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第６電極と、第６電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第７電極と、を備えた構成を有している。
【００４６】
この構成により、第１の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００４７】
（１）積層数を少なくすることができるので、さらに生産性に優れたフルカラー対応の有機光電変換センサを得ることができる。
【００４８】
ここで、基板、駆動回路部、カラーフィルタとしては、第１の発明で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００４９】
また、第６電極は第１の発明で説明した第２電極、第７電極は第１の発明で説明した第３電極と同様なので、説明を省略する。
【００５０】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、基板と、基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、保護膜の上面の一部又は全部に形成された第８電極と、第８電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第９電極と、を備えた構成を有している。
【００５１】
この構成により、第３の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００５２】
（１）カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜を備えているので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００５３】
ここで、保護膜としては、第２の発明で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００５４】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、第１又は第２の発明の有機光電変換センサであって、第１電極と第２電極、又は、第１電極と第４電極が電気的に接続されている構成を有している。
【００５５】
この構成により、第１又は第２の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００５６】
（１）第１電極と第２電極、又は、第１電極と第４電極が電気的に接続されているので、有機光電変換層で発生した電荷を、第１電極と電気的に接続した駆動回路部へ導通させることができる。
【００５７】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、第１又は第２の発明の有機光電変換センサであって、第１電極と第２電極、又は、第１電極と第４電極が、少なくともカラーフィルタに形成された接続孔を通じて電気的に接続されている構成を有している。
【００５８】
この構成により、第１又は第２の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００５９】
（１）少なくともカラーフィルタに形成された接続孔を通じて電気的に接続されているので、小型化・軽量化できるとともに、有機光電変換層で発生した電荷を、第１電極と電気的に接続した駆動回路部へ導通させることができる。
【００６０】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、第１，２，５，６の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第３電極と駆動回路部、又は、第５電極と駆動回路部が電気的に接続されている構成を有している。
【００６１】
この構成により、第１、２、５、６の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００６２】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００６３】
上記課題を解決するためになされた第８の発明は、第１，２，５，６の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第１電極及び第２電極、又は、第１電極及び第４電極が透明電極である構成を有している。
この構成により、第１、２、５、６の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００６４】
（１）有機光電変換層への入射光が透明電極には吸収され難いので、光電変換効率を高め感度を高めることができる。
【００６５】
上記課題を解決するためになされた第９の発明は、第３又は第４の発明の有機光電変換センサであって、第７電極と駆動回路部、又は、第９電極と駆動回路部が電気的に接続されている構成を有している。
【００６６】
この構成により、第３又は第４の発明で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００６７】
（１）駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００６８】
上記課題を解決するためになされた第１０の発明は、第３，４，９の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第１電極が透明電極である構成を有している。
【００６９】
この構成により、第３、４、９の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７０】
（１）有機光電変換層への入射光が透明電極には吸収され難いので、光電変換効率を高め感度を高めることができる。
【００７１】
上記課題を解決するためになされた第１１の発明は、第１乃至第１０の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、第１電極と駆動回路部とが電気的に接続されている構成を有している。
【００７２】
この構成により、第１乃至第１０の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７３】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００７４】
上記課題を解決するためになされた第１２の発明は、第１乃至第１１の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、有機光電変換層が、少なくとも１種の電子供与性有機材料と少なくとも１種の電子受容性有機材料とを含有している構成を有している。
【００７５】
この構成により、第１乃至第１１の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７６】
（１）有機光電変換層が光吸収すると励起子が形成され、電子は電子受容性有機材料を通して一方の電極へ、正孔は電子供与性有機材料を通じて他方の電極へと移動し、両電極間に起電力を発生させることができ、光エネルギーを電気信号に変換することができる。
【００７７】
上記課題を解決するためになされた第１３の発明は、第１乃至第１２の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層が積層されている構成を有している。
【００７８】
この構成により、第１乃至第１２の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００７９】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００８０】
上記課題を解決するためになされた第１４の発明は、第１乃至第１３の発明の内いずれか１の有機光電変換センサであって、駆動回路部が、薄膜トランジスタを有している構成を有している。
【００８１】
この構成により、第１乃至第１３の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用を有する。
【００８２】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００８３】
上記課題を解決するためになされた第１５の発明は、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、第１電極の上面にカラーフィルタを形成する第２工程と、カラーフィルタの上面に第２電極を形成する第３工程と、第２電極の上面に有機光電変換層を形成する第４工程と、有機光電変換層の上面に第３電極を形成する第５工程と、を備えた構成を有している。
【００８４】
この構成により、以下の作用が得られる。
【００８５】
（１）駆動回路部の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れ、同一の基板上に駆動回路部、有機光電変換層、カラーフィルタを設けることができ、小型軽量で信頼性に優れたフルカラーの有機光電変換センサを製造できる。
【００８６】
上記課題を解決するためになされた第１６の発明は、基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、第１電極の上面にカラーフィルタと保護膜とを順に積層し形成する第６工程と、保護膜の上面に第４電極を形成する第７工程と、第４電極の上面に有機光電変換層を形成する第８工程と、有機光電変換層の上面に第５電極を形成する第９工程と、を備えた構成を有している。
【００８７】
この構成により、第１５の発明で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００８８】
（１）カラーフィルタの上面に保護膜が形成されるので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００８９】
上記課題を解決するためになされた第１７の発明は、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上面に第６電極を形成する第１０工程と、第６電極の上面に有機光電変換層を形成する第１１工程と、有機光電変換層の上面に第７電極を形成する第１２工程と、を備えた構成を有している。
【００９０】
この構成により、第１５の発明で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００９１】
（１）積層数が少ないので、さらに生産性に優れる。
【００９２】
上記課題を解決するためになされた第１８の発明は、基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタの上面に保護膜を形成する第１３工程と、保護膜の上面に第８電極を形成する第１４工程と、第８電極の上面に有機光電変換層を形成する第１５工程と、有機光電変換層の上面に第９電極を形成する第１６工程と、を備えた構成を有している。
【００９３】
この構成により、第１７の発明で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００９４】
（１）カラーフィルタの上面に保護膜が形成されるので、有機光電変換層を形成する際の溶剤等でカラーフィルタが損傷等するのを防止するとともに、カラーフィルタの表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【００９５】
上記課題を解決するためになされた第１９の発明は、第１５乃至第１８の発明の内いずれか１の有機光電変換センサの製造方法であって、カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層を積層する構成を有している。
【００９６】
この構成により、第１５乃至第１８の発明の内いずれか１で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
【００９７】
（１）有機光電変換層で発生した光電流を読み取る駆動素子回路を有機光電変換層と同一基板上に設けることができ、小型・軽量であり信頼性も高く製造が容易な有機光電変換センサを提供することができる。
【００９８】
上記課題を解決するためになされた第２０の発明は、第１乃至第１４の発明の内いずれか１の有機光電変換センサ、又は、第１５乃至第１９の内いずれか１に記載の製造方法で製造された有機光電変換センサを備えた構成を有している。
【００９９】
この構成により、以下の作用を有する。
【０１００】
（１）有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部を同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた情報読取装置を提供することができる。
【０１０１】
ここで、情報読取装置としては、文字や図形等の各種情報を光を用いて電気情報へと変換し読み取ることのできる装置であればどのようなものでもよく、例えば、コピー機や指紋センサ等の画像読取装置、ファクシミリやスキャナ、デジタルカメラ等に内蔵されたものが用いられる。
【０１０２】
なお本発明の有機光電変換センサは、有機光電変換層が一次元上に配置されるラインセンサとしてだけでなく、二次元に配置しエリアセンサとして用いるができる。また、曲面状の物体の表面に沿わせて、曲面の画像を読み取ることのできるフレキシブルなセンサとしても用いることができる。
【０１０３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、各図に基づいて説明する。
【０１０４】
図１は本発明の実施の形態１における有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１０５】
図１において、１は実施の形態１における有機光電変換センサ、２はガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート，ポリカーボネート等の高分子材料等で形成された透明乃至は半透明の基板、３は基板２の上の所定箇所に形成されアモルファスシリコン，多結晶シリコン，単結晶シリコン等で基板２と一体に形成された薄膜トランジスタ等の駆動回路部、４は基板２の上の所定箇所に形成され図示しない導線等で駆動回路部３と電気的に接続されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第１電極、５は第１電極４の上面の全部に成膜され形成されたカラーフィルタ、６はカラーフィルタ５の上面の全部に形成されアクリル系，エポキシ系，ポリイミド系等の合成樹脂製等で形成され製膜された光透過性を有する保護膜、７は保護膜６の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第４電極、８は第４電極７の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、９は有機光電変換層８の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第５電極である。
【０１０６】
なお、有機光電変換層８の下面に形成された第４電極７、上面に形成された第５電極９は、陽極又は陰極として作用している。また、第１電極４と第４電極７は図示しない導電等によって電気的に接続され、第５電極９と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１０７】
以上のように構成された実施の形態１における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１０８】
第１工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、第１電極４を基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所に形成する。次に、第６工程において、第１電極４の上面にカラーフィルタ５を形成し、次いでカラーフィルタ５の上面に保護膜６を形成する。次に、第７工程において、保護膜６の上面にスパッタリング法等によって第４電極７を形成した後、第８工程において、第４電極７の上面に有機光電変換層８をスピンコート等によって形成する。次いで、第９工程において、有機光電変換層８の上面に第５電極９を蒸着法等によって形成する。
【０１０９】
次に、実施の形態１における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１１０】
図２は実施の形態１の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１１１】
図中、１ａは変形例の有機光電変換センサ、５ａは第１電極４の一部，駆動回路部３の一部，基板２の一部の上面に成膜され形成されたカラーフィルタ、６ａはカラーフィルタ５の上面の全部，第１電極４の一部，駆動回路部３の一部に形成された保護膜、７ａは保護膜６の上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第４電極、８ａは第４電極７の上面の全部，保護膜６ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、９ａは有機光電変換層８ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第５電極である。
【０１１２】
なお、カラーフィルタ５ａは第１電極４の一部又は全部の上に存在していれば良く、第１電極４以外の部分の上にあってもよい。また、保護膜６ａはカラーフィルタ５ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、カラーフィルタ５ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第４電極７ａは保護膜６ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、保護膜６ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層８ａは第４電極７ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第４電極７ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第５電極９ａは有機光電変換層８ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層８ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１１３】
なお、有機光電変換層８ａは、第４電極７ａと第５電極９ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１１４】
以上のように実施の形態１における有機光電変換センサは構成されているので、以下のような作用が得られる。
【０１１５】
（１）有機光電変換層８とカラーフィルタ５と駆動回路部３とを同一の基板２上に形成しているので、小型軽量で部品点数も少なく生産性に優れるとともに信頼性に優れたフルカラー対応の有機光電変換センサを得ることができる。
【０１１６】
（２）カラーフィルタ５の上面の一部又は全部に形成された保護膜６を備えているので、有機光電変換層８を形成する際の溶剤等でカラーフィルタ５が損傷等するのを防止するととともに、カラーフィルタ５の表面粗さを低減し平坦化させることができ、信頼性を高めることができる。
【０１１７】
また、実施の形態１における有機光電変換センサの製造方法によれば、以下のような作用が得られる。
【０１１８】
（１）駆動回路部３の製造時の熱処理によって有機光電変換層８やカラーフィルタ５が劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れ、同一の基板２上に駆動回路部３、有機光電変換層８、カラーフィルタ５を設けることができ、小型軽量で信頼性に優れたフルカラーの有機光電変換センサを製造できる。
【０１１９】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２における有機光電変換センサの要部断面図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２０】
図中、１０は実施の形態２における有機光電変換センサ、１１はカラーフィルタ５の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第２電極、１２は第２電極１１の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、１３は有機光電変換層１２の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第３電極である。
【０１２１】
なお、有機光電変換層１２の下面に形成された第２電極１１、上面に形成された第３電極１３は、陽極又は陰極として作用している。また、第１電極４と第２電極１１は図示しない導電等によって電気的に接続され、第３電極１３と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１２２】
以上のように構成された実施の形態２における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１２３】
第１工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、第１電極４を基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所に形成する。次に、第２工程において、第１電極４の上面にカラーフィルタ５を形成する。次に、第３工程において、カラーフィルタ５の上面にスパッタリング法等によって第２電極１１を形成した後、第４工程において、第２電極１１の上面に有機光電変換層１２をスピンコート等によって形成する。次いで、第５工程において、有機光電変換層１２の上面に第３電極１３を蒸着法等によって形成する。
【０１２４】
次に、実施の形態２における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１２５】
図４は実施の形態２の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１２６】
図中、１０ａは変形例の有機光電変換センサ、５ａは第１電極４の一部，駆動回路部３の一部，基板２の一部の上面に成膜され形成されたカラーフィルタ、１１ａはカラーフィルタ５ａの上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第２電極、１２ａは第２電極１１ａの上面の全部，カラーフィルタ５ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、１３ａは有機光電変換層１２ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第３電極である。
【０１２７】
なお、カラーフィルタ５ａは第１電極４の一部又は全部の上に存在していれば良く、第１電極４以外の部分の上にあってもよい。また、第２電極１１ａはカラーフィルタ５ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、カラーフィルタ５ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層１２ａは第２電極１１ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第２電極１１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第３電極１３ａは有機光電変換層１２ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層１２ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１２８】
なお、有機光電変換層１２ａは、第２電極１１ａと第３電極１３ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１２９】
以上のように実施の形態２における有機光電変換センサは構成されているので、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【０１３０】
また、実施の形態２における有機光電変換センサの製造方法によれば、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【０１３１】
（実施の形態３）
図５は実施の形態３における有機光電変換センサの要部断面図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１３２】
図中、２０は実施の形態３における有機光電変換センサ、２１は基板２の上の所定箇所に成膜され形成されたカラーフィルタ、２２はカラーフィルタ２１の上面の全部に製膜され形成された光透過性を有する保護膜、２３は保護膜２２の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第８電極、２４は第８電極２３の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、２５は有機光電変換層２４の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第９電極である。
【０１３３】
なお、有機光電変換層２４の下面に形成された第８電極２３、上面に形成された第９電極２５は、陽極又は陰極として作用している。また、第８電極２３と駆動回路部３は図示しない導電等によって電気的に接続され、第９電極２５と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１３４】
以上のように構成された実施の形態３における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１３５】
第１３工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所にカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１の上面にスピンコート等によって保護膜２２を形成する。次に、第１４工程において、保護膜２２の上面にスパッタリング法等によって第８電極２３を形成する。次に、第１５工程において、第８電極２３の上面に有機光電変換層２４をスピンコート等によって形成する。次いで、第１６工程において、有機光電変換層２４の上面に第９電極２３を蒸着法等によって形成する。
【０１３６】
次に、実施の形態３における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１３７】
図６は実施の形態３の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１３８】
図中、２０ａは変形例の有機光電変換センサ、２１ａは基板２の一部，駆動回路部３の全部の上面に成膜され形成されたカラーフィルタ、２２ａはカラーフィルタ２１ａの上面の全部に形成された合成樹脂等で形成された光透過性の保護膜、２３ａは保護膜２２ａの上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第８電極、２４ａは第８電極２３ａの上面の全部，保護膜２２ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、２５ａは有機光電変換層２４ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第９電極である。
【０１３９】
なお、カラーフィルタ２１ａは基板２の一部又は全部の上に存在していれば良く、駆動回路部３の一部又は全部の上にあってもよい。また、保護膜２２ａはカラーフィルタ２１ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、カラーフィルタ２１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第８電極２３ａは保護膜２２ａの一部又は全部の上に存在していればよく、保護膜２２ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層２４ａは第８電極２３ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第８電極２３ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第９電極２５ａは有機光電変換層２４ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層２４ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１４０】
なお、有機光電変換層１２ａは、第８電極２３ａと第９電極２５ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１４１】
以上のように実施の形態３における有機光電変換センサは構成されているので、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
【０１４２】
（１）積層数が少ないので、さらに生産性に優れる。
【０１４３】
また、実施の形態３における有機光電変換センサの製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
【０１４４】
（１）積層数が少ないので、さらに生産性に優れる。
【０１４５】
（実施の形態４）
図７は実施の形態４における有機光電変換センサの要部断面図である。なお、実施の形態１、実施の形態３と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１４６】
図中、３０は実施の形態４における有機光電変換センサ、３１はカラーフィルタ２１の上面の全部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第６電極、３２は第６電極３１の上面の全部に製膜されて形成され電子供与性有機材料と電子受容性有機材料で構成され光吸収によって励起子が形成される有機光電変換層、３３は有機光電変換層３２の上面の全部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第７電極である。
【０１４７】
なお、有機光電変換層３２の下面に形成された第６電極３１、上面に形成された第７電極３３は、陽極又は陰極として作用している。また、第６電極３１と駆動回路部３は図示しない導電等によって電気的に接続され、第７電極３３と駆動回路部３とは図示しない導線等によって電気的に接続されている。
【０１４８】
以上のように構成された実施の形態４における有機光電変換センサについて、以下その製造方法を説明する。
【０１４９】
第１０工程において、基板２の上面に駆動回路部３をスパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成する。次に、基板２の上面の駆動回路部３とは異なる箇所にカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１の上面にスパッタリング法等によって第６電極３１を形成する。次に、第１１工程において、第６電極３１の上面に有機光電変換層３２をスピンコート等によって形成する。次いで、第１２工程において、有機光電変換層３２の上面に第７電極３３を蒸着法等によって形成する。
【０１５０】
次に、実施の形態４における有機光電変換センサの変形例を説明する。
【０１５１】
図８は実施の形態４の変形例の有機光電変換センサの要部断面図である。
【０１５２】
図中、３０ａは変形例の有機光電変換センサ、３１ａはカラーフィルタ２１ａの上面の一部に形成されＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された光透過性を有する第６電極、３２ａは第６電極３１ａの上面の全部，カラーフィルタ２１ａの一部に製膜されて形成された有機光電変換層、３３ａは有機光電変換層３２ａの上面の一部に製膜されて形成されＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等の金属材料やＭｇ合金，Ａｌ合金等の薄膜、ＩＴＯ，ＡＴＯ，ＡＺＯ等の透明電極等で形成された第７電極である。
【０１５３】
なお、カラーフィルタ２１ａは基板２の一部又は全部の上に存在していれば良く、駆動回路部３の一部又は全部の上にあってもよい。また、第６電極３１ａはカラーフィルタ２１ａの一部又は全部の上に存在していればよく、カラーフィルタ２１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、有機光電変換層３２ａは第６電極３１ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、第６電極３１ａ以外の部分の上にあってもよい。また、第７電極３３ａは有機光電変換層３２ａの一部又は全部の上に存在していれば良く、有機光電変換層３２ａ以外の部分の上にあってもよい。
【０１５４】
なお、有機光電変換層３２ａは、第６電極３１ａと第７電極３３ａが重なった部分において光電変換が行われる。
【０１５５】
以上のように実施の形態４における有機光電変換センサは構成されているので、実施の形態３に記載したのと同様の作用が得られる。
【０１５６】
また、実施の形態４における有機光電変換センサの製造方法によれば、実施の形態３に記載したのと同様の作用が得られる。
【実施例】
【０１５７】
以下、本発明の具体的な内容について実施例を用いて説明する。
【０１５８】
（実施例１）
無アルカリガラス基板上にＡｌ等のゲート電極および絶縁膜をスッパタリングにより形成し、パターニングを行った。続いて、プラズマＣＶＤ等によりシリコン絶縁膜を形成し、続けてプラズマＣＶＤによりアモルファスシリコンを形成し、ＴＦＴ駆動素子回路（駆動回路部）を設けた。次にスパッタリング法により、膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜（第１電極）を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングした。次に、第１電極の上にＲＧＢに対応する顔料レジストを塗布し、１００℃で仮焼成し、フォトマスクを介して露光を行った。次に、アルカリ現像液を用いて現像、続いて焼成を行い、基板の第１電極の上にカラーフィルタを形成した。次に、基板の表面の全面に熱硬化樹脂をスピンコートにより塗布した後２００℃にて焼成を行い、保護膜を形成した。
【０１５９】
続いてスパッタリング法により、保護膜上に膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングした。次に、このガラス基板を６０℃で５０％の塩酸中に浸漬して、レジスト膜が形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、ライン数＝７５００、ピッチ＝０．０４２ｍｍのパターンのＩＴＯ膜（第４電極）を形成した。
【０１６０】
次に、この基板を、純水による１０分間の超音波洗浄、界面活性剤（ＰＤ−６、米オーカイト社）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、窒素ブロアーでガラス基板に付着した水分を除去した。
【０１６１】
次に、基板面にポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）を０．４５μｍのフィルターを通して滴下し、スピンコート法によって均一に塗布した。これを２００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱することでバッファ層を形成した。
【０１６２】
次に、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）と［５，６］−フェニル Ｃ６１ ブチリックアシッドメチルエステル（［５，６］−ＰＣＢＭ）との重量比１：４のクロロベンゼン溶液をスピンコーにて塗布した。
【０１６３】
次に、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理し、第４電極の上面に約１００ｎｍの有機光電変換層を形成した。つづいて０．２７ｍＰａ（＝２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、Ａｌを約１００ｎｍの膜厚で成膜し、有機光電変換層の上面に第５電極を形成した。
【０１６４】
最後に、基板の上部に光硬化性エポキシ樹脂にてガラス板を接着して密閉することで、水分の浸入を抑えた実施例１の有機光電変換センサを得た。
【０１６５】
（比較例１）
実施例１では、基板に駆動回路部を形成した後、カラーフィルタ、保護膜、第４電極、有機光電変換層、第５電極を形成したが、比較例１では、駆動回路部を形成する順序を代えて、基板に第１電極、カラーフィルタ、保護膜、第４電極、有機光電変換層、第５電極を形成した後、最後に駆動回路部を形成した。各々の操作は実施例１と同様にして、比較例１の有機光電変換センサを得た。
【０１６６】
（評価）
比較例１の有機光電変換センサは、駆動回路部の形成時に５００℃以上の温度が基板に加わるため、有機光電変換層及びカラーフィルタの有機材料が分解してしまい、必要十分な光電変換特性を得ることができなかった。それに対して実施例１の有機光電変換センサは、光電変換特性、分光特性が優れており、簡便なプロセスにて優れた光電変換特性や分光特性を有する有機光電変換センサを得ることができた。
【０１６７】
以上のように本実施例によれば、有機光電変換層とカラーフィルタとそれらを駆動する駆動回路部とを同一基板上に設けた有機光電変換センサを提供することができ、安価で信頼性が高く製造が容易な生産性に優れた有機光電変換センサを提供できることが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、物体の形状や画像等の各種情報を電気信号として取り出す有機光電変換センサ及びその製造方法並びにそれを用いた情報読取装置に関し、有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサを提供することができ、また駆動回路の製造時の熱処理によって有機光電変換層やカラーフィルタが劣化したり破損したりすることがなく、信頼性に優れるとともに生産性に優れた有機光電変換センサの製造方法を提供することができ、また有機光電変換層とカラーフィルタと駆動回路部とを同一の基板上に設けることができ、小型軽量で信頼性に優れるとともに生産性に優れた情報読取装置を提供することができるので、信頼性が高く簡便に製造することが可能でありながら、高品位な情報読取を行うことができ、物体の形状や画像等の各種情報を電気信号として取り出すスキャナ、ファックスなどへの利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】実施の形態１における有機光電変換センサの要部断面図
【図２】実施の形態１の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【図３】実施の形態２における有機光電変換センサの要部断面図
【図４】実施の形態２の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【図５】実施の形態３における有機光電変換センサの要部断面図
【図６】実施の形態３の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【図７】実施の形態４における有機光電変換センサの要部断面図
【図８】実施の形態４の変形例の有機光電変換センサの要部断面図
【符号の説明】
【０１７０】
１，１ａ 有機光電変換センサ
２ 基板
３ 駆動回路部
４ 第１電極
５，５ａ カラーフィルタ
６，６ａ 保護膜
７，７ａ 第４電極
８，８ａ 有機光電変換層
９，９ａ 第５電極
１０，１０ａ 有機光電変換センサ
１１，１１ａ 第２電極
１２，１２ａ 有機光電変換層
１３，１３ａ 第３電極
２０，２０ａ 有機光電変換センサ
２１，２１ａ カラーフィルタ
２２，２２ａ 保護膜
２３，２３ａ 第８電極
２４，２４ａ 有機光電変換層
２５，２５ａ 第９電極
３０，３０ａ 有機光電変換センサ
３１，３１ａ 第６電極
３２，３２ａ 有機光電変換層
３３，３３ａ 第７電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、前記第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第２電極と、前記第２電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第３電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項２】
基板と、前記基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、前記第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、前記保護膜の上面の一部又は全部に形成された第４電極と、前記第４電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第５電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項３】
基板と、前記基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第６電極と、前記第６電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第７電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項４】
基板と、前記基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、前記保護膜の上面の一部又は全部に形成された第８電極と、前記第８電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第９電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極、又は、前記第１電極と前記第４電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機光電変換センサ。
【請求項６】
前記第１電極と前記第２電極、又は、前記第１電極と前記第４電極が、少なくとも前記カラーフィルタに形成された接続孔を通じて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機光電変換センサ。
【請求項７】
前記第３電極と前記駆動回路部、又は、前記第５電極と前記駆動回路部が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１，２，５，６の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項８】
前記第１電極及び前記第２電極、又は、前記第１電極及び前記第４電極が透明電極であることを特徴とする請求項１，２，５，６の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項９】
前記第７電極と前記駆動回路部、又は、前記第９電極と前記駆動回路部が電気的に接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１０】
前記第１電極が透明電極であることを特徴とする請求項３，４，９の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１１】
前記第１電極と前記駆動回路部とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１０の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１２】
有機光電変換層が、少なくとも１種の電子供与性有機材料と少なくとも１種の電子受容性有機材料とを含有していることを特徴とする請求項１乃至１１の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１３】
前記カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層が積層されていることを特徴とする請求項１乃至１２の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１４】
前記駆動回路部が、薄膜トランジスタを有していることを特徴とする請求項１乃至１３の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１５】
基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、前記第１電極の上面にカラーフィルタを形成する第２工程と、前記カラーフィルタの上面に第２電極を形成する第３工程と、前記第２電極の上面に有機光電変換層を形成する第４工程と、前記有機光電変換層の上面に第３電極を形成する第５工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１６】
基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、前記第１電極の上面にカラーフィルタと保護膜とを順に積層し形成する第６工程と、前記保護膜の上面に第４電極を形成する第７工程と、前記第４電極の上面に有機光電変換層を形成する第８工程と、前記有機光電変換層の上面に第５電極を形成する第９工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１７】
基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、前記カラーフィルタの上面に第６電極を形成する第１０工程と、前記第６電極の上面に有機光電変換層を形成する第１１工程と、前記有機光電変換層の上面に第７電極を形成する第１２工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１８】
基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、前記カラーフィルタの上面に保護膜を形成する第１３工程と、前記保護膜の上面に第８電極を形成する第１４工程と、前記第８電極の上面に有機光電変換層を形成する第１５工程と、前記有機光電変換層の上面に第９電極を形成する第１６工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１９】
前記カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層を積層することを特徴とする請求項１５乃至１８の内いずれか１に記載の有機光電変換センサの製造方法。
【請求項２０】
前記１乃至１４の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ、又は、請求項１５乃至１９の内いずれか１に記載の製造方法で製造された有機光電変換センサを備えていることを特徴とする情報読取装置。
【請求項１】
基板と、前記基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、前記第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第２電極と、前記第２電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第３電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項２】
基板と、前記基板の上に形成された第１電極及び駆動回路部と、前記第１電極の上面の一部又は全部に形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、前記保護膜の上面の一部又は全部に形成された第４電極と、前記第４電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第５電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項３】
基板と、前記基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された第６電極と、前記第６電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第７電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項４】
基板と、前記基板の上に形成されたカラーフィルタ及び駆動回路部と、前記カラーフィルタの上面の一部又は全部に形成された保護膜と、前記保護膜の上面の一部又は全部に形成された第８電極と、前記第８電極の上面の一部又は全部に形成された有機光電変換層と、前記有機光電変換層の上面の一部又は全部に形成された第９電極と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサ。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極、又は、前記第１電極と前記第４電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機光電変換センサ。
【請求項６】
前記第１電極と前記第２電極、又は、前記第１電極と前記第４電極が、少なくとも前記カラーフィルタに形成された接続孔を通じて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機光電変換センサ。
【請求項７】
前記第３電極と前記駆動回路部、又は、前記第５電極と前記駆動回路部が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１，２，５，６の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項８】
前記第１電極及び前記第２電極、又は、前記第１電極及び前記第４電極が透明電極であることを特徴とする請求項１，２，５，６の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項９】
前記第７電極と前記駆動回路部、又は、前記第９電極と前記駆動回路部が電気的に接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１０】
前記第１電極が透明電極であることを特徴とする請求項３，４，９の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１１】
前記第１電極と前記駆動回路部とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１０の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１２】
有機光電変換層が、少なくとも１種の電子供与性有機材料と少なくとも１種の電子受容性有機材料とを含有していることを特徴とする請求項１乃至１１の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１３】
前記カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層が積層されていることを特徴とする請求項１乃至１２の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１４】
前記駆動回路部が、薄膜トランジスタを有していることを特徴とする請求項１乃至１３の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ。
【請求項１５】
基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、前記第１電極の上面にカラーフィルタを形成する第２工程と、前記カラーフィルタの上面に第２電極を形成する第３工程と、前記第２電極の上面に有機光電変換層を形成する第４工程と、前記有機光電変換層の上面に第３電極を形成する第５工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１６】
基板の上に第１電極及び駆動回路部を形成する第１工程と、前記第１電極の上面にカラーフィルタと保護膜とを順に積層し形成する第６工程と、前記保護膜の上面に第４電極を形成する第７工程と、前記第４電極の上面に有機光電変換層を形成する第８工程と、前記有機光電変換層の上面に第５電極を形成する第９工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１７】
基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、前記カラーフィルタの上面に第６電極を形成する第１０工程と、前記第６電極の上面に有機光電変換層を形成する第１１工程と、前記有機光電変換層の上面に第７電極を形成する第１２工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１８】
基板の上に駆動回路部及びカラーフィルタを形成した後、前記カラーフィルタの上面に保護膜を形成する第１３工程と、前記保護膜の上面に第８電極を形成する第１４工程と、前記第８電極の上面に有機光電変換層を形成する第１５工程と、前記有機光電変換層の上面に第９電極を形成する第１６工程と、を備えていることを特徴とする有機光電変換センサの製造方法。
【請求項１９】
前記カラーフィルタが、赤色，緑色，青色の各色毎に対応する色素層を積層することを特徴とする請求項１５乃至１８の内いずれか１に記載の有機光電変換センサの製造方法。
【請求項２０】
前記１乃至１４の内いずれか１に記載の有機光電変換センサ、又は、請求項１５乃至１９の内いずれか１に記載の製造方法で製造された有機光電変換センサを備えていることを特徴とする情報読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−３５９８７（Ｐ２００７−３５９８７Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１８２８３（Ｐ２００５−２１８２８３）
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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