JP2008067034A - 光電変換デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精細な画像データを高い動作速度の下に得易い光電変換デバイスおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】有機光電変換素子により光電変換を行う光電変換デバイス３０を構成するにあたり、長板状の基板１上に該基板の長手方向に沿って複数の有機光電変換素子を整列配置し、これら複数の有機光電変換素子を上記の長手方向に沿って複数の群に分け、群毎に有機光電変換素子の各々から信号電荷を読み出す読出し回路部５ａ〜５ｄを基板１上に実装する。
【選択図】図１

Description

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光電変換デバイスに関し、特にリニアイメージセンサに用いられる光電変換デバイスに関する。

ファクシミリやイメージスキャナ等で用いられるリニアイメージセンサは、光学縮小型と密着型とに大別することができる。これらのリニアイメージセンサのうちの密着型リニアイメージセンサは、光学縮小型リニアイメージセンサに比べて原稿読み取り光学系を大幅に小型かつ薄型にすることができるので、その需要が増大している。

密着型リニアイメージセンサは、等倍光学系により原稿をそのままの大きさで読み取るので、例えばＡ３サイズの原稿を読み取るためには長さ３００ｍｍ程度の光電変換デバイスが必要となる。今日、密着型リニアイメージセンサでの光電変換デバイスとしては、単結晶シリコン基板に形成された多数の無機光電変換素子（フォトダイオード）によってイメージを電気信号に変換するＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）方式またはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）方式のものが用いられており、長さ３００ｍｍ程度という長尺のものを得る際には、通常、無機光電変換素子が形成された長板状のシリコンチップが複数個、一直線上に配置される。

このような光電変換デバイスでは、シリコンチップの作製に大掛かりな半導体プロセスが必要となるばかりでなく、複数個のシリコンチップを一直線上に配置する際に高精度の技術が必要となるため、その歩留りは低い。また、シリコンチップ同士のつなぎ目には無機光電変換素子を配置することができないので、主走査方向の画素ピッチ（隣り合う無機光電変換素子同士のピッチ）が４０μｍ程度となる解像度６００ｄｐｉ以上のものでは、シリコンチップ同士のつなぎ目に相当する箇所で情報を読み取れなくなり、十分な読み取り品質が得られない。

近年では、無機光電変換素子に代わるものとして有機光電変換素子が注目を集めている。有機光電変換素子は、所望の有機光電変換材料を例えばガラス基板上に塗布するだけで光電変換部を形成することができ、かつ無機光電変換素子と同様の機能を発現できることから、長尺の光電変換デバイスを容易に得ることが可能である。例えば（特許文献１）には、光学バンドギャップが互いに異なる３種類の光活性有機材料（有機光電変換材料）によって３種類のセンサ（有機光電変換素子）を形成し、これらのセンサによりフルカラー画像用の電気信号を生成する感知素子が記載されている。
特表２００２−５０２１２０号公報

密着型リニアイメージセンサに用いられるＣＭＯＳ方式やＣＣＤ方式の光電変換デバイスでは、長尺になればなる程、個々の無機光電変換素子に蓄積された信号電荷を全て読み出すのに要する時間が長くなる。このため、密着型リニアイメージセンサでの主走査方向のみならず副走査方向についても解像度を高めて高精細な画像データを得ようとすると、当該リニアイメージセンサの読み取り速度が大きく低下する。

有機光電変換素子を用いた感知素子についての発明を開示している（特許文献１）には、高精細な画像データを高速で得るための手段は勿論、複数の有機光電変換素子に蓄積された信号電荷を読み出すための具体的な回路構成さえも記載されていない。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、高精細な画像データを高い動作速度の下に得易い光電変換デバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の光電変換デバイスは、長板状の基板と、この基板上に該基板の長手方向に沿って整列配置された複数の有機光電変換素子と、基板上に配置され、複数の有機光電変換素子を上記の長手方向に沿って複数の群に分けて群毎に有機光電変換素子の各々から信号電荷を読み出す信号電荷読出し手段と、を有することを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成する本発明の光電変換デバイスの製造方法は、長板状の基板上に該基板の長手方向に沿って複数の有機光電変換素子が整列配置されていると共に、複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応してパッドが配置され、さらに、複数の有機光電変換素子の各々を該有機光電変換素子に対応するパッドに接続する読出し配線が配置されている光電変換基板を得る光電変換基板作製工程と、複数の有機光電変換素子を上記の長手方向に沿って複数の群に分け、複数の群の各々に１つずつ、対応する群を構成している有機光電変換素子の各々から読出し配線およびパッドを介して信号電荷を読み出す読出し回路部を基板に実装する実装工程と、を含むことを特徴とするものである。

本発明の光電変換デバイスは、有機光電変換素子により光電変換を行うものであるので、当該有機光電変換素子が配置される基板としては、例えばガラス基板のように長尺物を得易いものを用いることができる。また、基板上に配置された複数の有機光電変換素子を複数の群に分け、群毎に有機光電変換素子の各々から信号電荷読出し手段により信号電荷を読み出すので、有機光電変換素子の総数が多くても個々の群での有機光電変換素子の数を抑えることで比較的短時間のうちに全ての有機光電変換素子から信号電荷を読み出すことができる。

したがって、本発明の光電変換デバイスを用いて該光電変換デバイスでの基板の長手方向を走査方向とするリニアイメージセンサを構成すれば、走査方向および副走査方向それぞれでの解像度が高く、かつ動作速度も速いリニアイメージセンサを得易くなる。

第１の発明の光電変換デバイスは、長板状の基板と、基板上に該基板の長手方向に沿って整列配置された複数の有機光電変換素子と、基板上に配置され、複数の有機光電変換素子を上記の長手方向に沿って複数の群に分けて群毎に有機光電変換素子の各々から信号電荷を読み出す信号電荷読出し手段と、を有することを特徴とする。

この光電変換デバイスは、有機光電変換素子により光電変換を行うものであるので、当該有機光電変換素子が配置される基板としては、例えばガラス基板のように長尺物を得易いものを用いることができる。また、基板上に配置された複数の有機光電変換素子を複数の群に分け、群毎に有機光電変換素子の各々から信号電荷読出し手段により信号電荷を読み出すので、有機光電変換素子の総数が多くても個々の群での有機光電変換素子の数を抑えることで比較的短時間のうちに全ての有機光電変換素子から信号電荷を読み出すことができる。この光電変換デバイスでの基板の長手方向を走査方向とするリニアイメージセンサを構成すれば、走査方向および副走査方向それぞれでの解像度が高く、かつ動作速度も速いリニアイメージセンサを得易くなる。

第２の発明の光電変換デバイスは、上記信号電荷読出し手段は、複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応して基板上に配置されたパッドと、複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応して基板上に配置されて、有機光電変換素子と該有機光電変換素子に対応するパッドとを接続する読出し配線と、複数の群の各々に１つずつ対応して基板上に配置され、対応する群を構成している有機光電変換素子の各々から読出し配線およびパッドを介して信号電荷を読み出す読出し回路部と、を含むことを特徴する。

この光電変換デバイスでは、例えば単結晶シリコン基板に所定の集積回路が形成された半導体チップを個々の読出し回路部として用いることができるので、例えば多結晶シリコンに集積回路を形成した場合に比べて各群からの信号電荷の読み出しを高速で行い易い。

第３の発明の光電変換デバイスは、上記複数のパッドの各々と該パッドに対応する読出し回路部との間に介在する異方性導電フィルムを更に有することを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、異方性導電フィルムを介して基板上に各読み出し回路部が実装されるので、少ない実装面積の下に各読出し回路部を実装することができる。したがって、当該光電変換デバイスではその小型化を図り易い。

第４の発明の光電変換デバイスは、複数の有機光電変換素子は、長手方向と平面視上直交する方向に配列された所定数の有機光電変換素子を繰り返し単位とし、該繰り返し単位が上記の長手方向に沿って複数配置された配列構造をなすことを特徴とする。

この発明の光電変換デバイスでは、複数の有機光電変換素子が上記の配列構造をなすので、その集積密度を高め易い。

第５の発明の光電変換デバイスは、上記の繰り返し単位は、３つの有機光電変換素子により構成されていることを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、上記の繰り返し単位が３つの有機光電変換素子により構成されているので、所定の光学フィルタを設けることにより、あるいは各有機光電変換素子での感光波長を適宜設定することにより、当該繰り返し単位によってフルカラー再生画像での１画素分の情報を得ることが可能になる。したがって、当該光電変換デバイスを用いてフルカラーのリニアイメージセンサを構成し易くなる。

第６の発明の光電変換デバイスは、上記の繰り返し単位を構成している有機光電変換素子に対応したパッドの各々は、上記の長手方向と平面視上直交する方向に配列していることを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、パッドの各々が上述のように配列されているので、比較的狭い範囲内に全てのパッドを配置することが容易である。したがって、当該光電変換デバイスの小型化を図り易い。

第７の発明の光電変換デバイスは、読出し配線の各々を覆って、隣り合う読出し配線同士を電気的に分離する電気絶縁層を更に有することを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、隣り合う読出し配線間でのクロストークを上記の電気絶縁層によって防止することができる。また、有機光電変換素子として設計した箇所以外の箇所で信号電荷を読み出してしまうことが防止される。したがって、当該光電変換デバイスを用いてリニアイメージセンサを構成したときに高品質の画像データを得易くなる。

第８の発明の光電変換デバイスは、上記の電気絶縁層は、読出し配線の各々を該読出し配線が対応している有機光電変換素子以外の有機光電変換素子から電気的に分離していることを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、隣り合う有機光電変換素子同士での信号電荷の混合が上記の電気絶縁層によって防止されるので、当該光電変換デバイスを用いてリニアイメージセンサを構成したときに高品質の画像データを得易くなる。

第９の発明の光電変換デバイスは、上記の電気絶縁層は、パッドの側面で該パッドに接していることを特徴する。

この光電変換デバイスでは、例えば前述した読出し回路部を用いて信号電荷読出し手段を構成するにあたって、異方性導電フィルムや異方導電性接着剤により読出し回路部を基板上に実装したときでも、異方性導電フィルム中の導電性微粒子や異方導電性接着剤中の導電性微粒が電気絶縁層とパッドとの間に嵌り込んで不所望の箇所で導通が生じてしまうことが防止される。したがって、当該光電変換デバイスを用いてリニアイメージセンサを構成したときに高品質の画像データを得易くなる。

第１０の発明の光電変換デバイスは、基板の上面を基準にしたときに、複数のパッドそれぞれの上面の高さは、該パッドの周囲での上記電気絶縁層の上面の高さよりも高いことを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、例えば前述した読出し回路部を用いて信号電荷読出し手段を構成するにあたって、異方性導電フィルムや異方導電性接着剤により読出し回路部を基板上に実装するときでも、読出し回路部を電気絶縁層に阻害されることなく所望の高さ位置まで押し下げることが容易になる。したがって、読出し回路部とパッドとを確実に接続することが容易になる。

第１１の発明の光電変換デバイスは、上記の電気絶縁層は光硬化性樹脂からなることを特徴とする。

この光電変換デバイスでは光硬化性樹脂により上記の電気絶縁層を形成するので、当該電気絶縁層を比較的に短時間で、かつ高い形状精度の下に形成することが容易である。

第１２の発明の光電変換デバイスは、上記の電気絶縁層は遮光性を有することを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、上記の電気絶縁層が遮光性を有することから、有機光電変換素子として設計した箇所以外の箇所での光電変換を容易に防止することができる。したがって、当該光電変換デバイスを用いてリニアイメージセンサを構成したときに高品質の画像データを得易くなる。

第１３の発明の光電変換デバイスは、上記の電気絶縁層はシリコン窒化物膜であることを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、電気絶縁層を樹脂により形成した場合と異なり、電気絶縁層からの溶剤の放出が実質的に起こらないので、有機光電変換素子の性能劣化が抑えられる。

第１４の発明の光電変換デバイスは、複数の有機光電変換素子の各々は、陽極と、該陽極の平面視上の内縁部を覆う光硬化性樹脂層と、陽極上に形成された有機光電変換層と、該有機光電変換層を覆う陰極とを含むことを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、上記の光硬化性樹脂層により有光電変換素子の有効面積が実質的に規定される。光硬化性樹脂はエッチングプロセスを経ることなく、所定形状のマスクを用いた露光処理とその後の現像処理とによってパターニングすることができるので、エッチングプロセスを利用する場合に比べて形状精度を高め易い。したがって、上記の有効面積を設計上の許容範囲内に収め易く、当該光電変換デバイスを用いてリニアイメージセンサを構成したときに高品質の画像データを得易くなる。また、陽極端部（エッジ部）からの不安定な電流を削減することもできる。

第１５の発明の光電変換デバイスは、複数の有機光電変換素子それぞれへの入射光の光路に配置されて入射光中の所定の波長域の光を透過させる光学フィルタ部を更に備えていることを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、上記の光学フィルタ部を有していることから不所望の波長域の光が有機光電変換素子に入射してしまうのを防止し易い。したがって、当該光電変換デバイスを用いてリニアイメージセンサを構成したときに高品質の画像データを得易くなる。

第１６の発明の光電変換デバイスは、上記の光学フィルタ部は、入射光中の赤色波長域の光を透過させる赤色フィルタ、緑色波長域の光を透過させる緑色フィルタ、および青色波長域の光を透過させる青色フィルタを含むことを特徴とする。

この光電変換デバイスでは、上記の光学フィルタ部を有しているので、フルカラー再生画像での１画素分の情報を得ることが可能になる。したがって、当該光電変換デバイスを用いてフルカラーのリニアイメージセンサを構成し易くなる。

第１７の発明の光電変換デバイスの製造方法は、長板状の基板上に該基板の長手方向に沿って複数の有機光電変換素子が整列配置されていると共に、複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応してパッドが配置され、さらに、複数の有機光電変換素子の各々を該有機光電変換素子に対応するパッドに接続する読出し配線が配置されている光電変換基板を得る光電変換基板作製工程と、複数の有機光電変換素子を上記の長手方向に沿って複数の群に分け、該複数の群の各々に１つずつ、対応する群を構成している有機光電変換素子の各々から読出し配線およびパッドを介して信号電荷を読み出す読出し回路部を基板に実装する実装工程と、を含むことを特徴とする。この製造方法によれば、上述した本発明の光電変換デバイスを得ることができる。

以下、本発明の光電変換デバイスおよびその製造方法それぞれの実施の形態について、図面を用いて詳述する。

（実施の形態１）
本発明の光電変換デバイスは、上述のように、長板状の基板上に複数の有機光電変換素子が配置され、これら複数の有機光電変換素子を複数の群に分けて群毎に信号電荷を読み出すものである。以下、図１〜図７を用いて本発明の光電変換デバイスについて詳細に説明する。

図１は、本発明の光電変換デバイスの一例を概略的に示す平面図である。同図中の参照符号１は透明基板、２は複数の有機光電変換素子を含む光電変換部、３は各有機光電変換素子に共通する陰極、４は読出し配線、５ａ〜５ｄはそれぞれ読出し回路部、６は回路基板、７は各読出し回路部と回路基板６とを接続する第１配線、８は隣り合う読出し回路部同士を接続する第２配線、３０は光電変換デバイスである。

同図に示す光電変換デバイス３０はリニアイメージセンサに利用されるものであり、当該光電変換デバイス３０では、長板状の透明基板１上に光電変換部２が設けられ、その外側に４つの読出し回路部５ａ〜５ｄが配置されている。光電変換部２は、透明基板１の長手方向に沿って整列配置された複数の有機光電変換素子（図１には表していない。）を含んでおり、図示を省略した封止部により遮蔽されている。光電変換部２を構成する個々の有機光電変換素子は、透明基板１の長手方向に沿って複数の群に分けられ、読出し配線４を介して群毎に所定の読出し回路部５ａ〜５ｄに接続されている。各読出し回路部５ａ〜５ｄは、各読出し配線４、および後述する各パッドと共に、信号電荷読出し手段を構成する。

個々の読出し回路部５ａ〜５ｄは例えば所定の集積回路が形成された半導体ベアチップであり、これらの読出し回路部５ａ〜５ｄは、対応する有機光電変化素子の各々から読出し配線４を介して信号電荷を読み出し、当該信号電荷に基づいて所定の信号を作成する。この信号は第１配線７を介して回路基板６に送られる。回路基板６上には所定の半導体チップが実装されており、当該半導体チップは個々の読出し回路部５ａ〜５ｄから送られてくる前記の信号を合成して画像データを作成し、回路基板６に接続される外部回路（図示せず。）に供給する。

図２は、図１に示したＩＶ−ＩＶ断面の概略図である。同図に示すように、光電変換部２では、赤色フィルタ１０Ｒ、緑色フィルタ１０Ｇ、および青色フィルタ１０Ｂによって構成される光学フィルタ部１０が透明基板１上に配置され、その上に保護層１１を介して有機光電変換素子用陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ、有機光電変換層１３、および有機光電変換素子用陰極３（以下、「陰極３」と略記する。）が設けられている。

赤色フィルタ１０Ｒの上方に有機光電変化素子用陽極１２ｒ（以下、「陽極１２ｒ」と略記する。）が配置され、緑色フィルタ１０Ｇの上方に有機光電変化素子用陽極１２ｇ（以下、「陽極１２ｇ」と略記する。）が配置され、青色フィルタ１０Ｂの上方に有機光電変化素子用陽極１２ｂ（以下、「陽極１２ｂ」と略記する。）が配置されている。１つの光電変換素子に１つずつ陽極１２ｒ，１２ｇまたは１２ｂが配置され、各陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂを覆うようにして１つの有機光電変換層１３が形成されている。

陰極３は、有機光電変換層１３を覆うようにして配置されている。この陰極３は、前述のように全ての有機光電変換素子に共通して使用されるものであり、１つの導電層からなる。１つの陽極１２ｒ，１２ｇまたは１２ｂと、有機光電変換層１３のうちで陽極１２ｒ，１２ｇまたは１２ｂ上に位置する領域と、陰極３のうちで陽極１２ｒ，１２ｇまたは１２ｂ上に位置する領域とによって、１つの有機光電変換素子が構成される。全ての有機光電変換素子を覆うようにして極浅い箱状の封止部１５が設けられて、各有機光電変換素子を遮蔽している。

個々の有機光電変換素子に対応する読出し配線４は、保護層１１上から所定の読出し回路部５ａ，５ｂ，５ｃまたは５ｄの下方に亘って延在しており、有機光電変化素子側の端は所定の陽極１２ｒ，１２ｇまたは１２ｂに接続されている。また、個々の読出し配線４における読出し回路部側の端部は幅広になっており、幅広になっている領域上にパッド１７ｒ，１７ｇまたは１７ｂが形成されている。１つの陽極１２ｒに１つのパッド１７ｒが対応し、１つの陽極１２ｇに１つのパッド１７ｇが対応し、１つの陽極１２ｂに１つのパッド１７ｂが対応する。

電気絶縁層１９が各読出し配線４を覆って、隣り合う読出し配線４同士でのクロストークを防止していると共に、読出し配線４が対応している有機光電変換素子以外の有機光電変換素子から当該読出し配線４を電気的に分離して信号電荷の混合を防止している。この電気絶縁層１９は各パッド１７ｒ，１７ｇ，１７ｂは覆っておらず、各パッド１７ｒ，１７ｇ，１７ｂの側面で該パッドパッド１７ｒ，１７ｇ，１７ｂに接している。このようにして電気絶縁層１９を形成すると、後述する異方性導電フィルム２１により読出し回路部５ａ〜５ｄを透明基板１上に実装したときでも、異方性導電フィルム２１中の導電性微粒子が電気絶縁層１９とパッド１７ｒ，１７ｇまたは１７ｂとの間に嵌り込んで不所望の箇所で導通が生じてしまうことが防止される。その結果として、光電変換デバイス３０を用いてリニアイメージセンサを構成したときに高品質の画像データを得易くなる。

各読出し回路部５ａ〜５ｄ（ただし、図２においては読出し回路部５ｃのみが現れている。）は片面に複数のバンプＢｕを有しており、異方性導電フィルム２１を介して透明基板１上にフリップチップボンディングされている。すなわち、個々の読出し回路部５ａ〜５ｄは、所定のバンプＢｕと透明基板１上に配置されている所定のパッド１７ｒ，１７ｇまたは１７ｂとを異方性導電フィルム２１を介して接続することで、透明基板１上に実装されている。なお、異方性導電フィルム２１は、各パッド１７ｒ、１７ｇ，１７ｂを覆うと共に電気絶縁層１９におけるパッド１７ｒ、１７ｇ，１７ｂ側の一領域も覆っている。図２中の参照符号「２３」は、第２配線８（図１参照）の一端部上に形成されたパッドを示している。このパッド２３は、異方性導電フィルム２１を介して読出し回路部５ｃにおける所定のバンプＢｕに接続されている。

図３は、光電変換部２での各陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの平面配置を示す概略図であり、図１に示した領域Ａでの各陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの平面配置を概略的に示している。同図に示す構成部材のうちで図１または図２を参照して既に説明した構成部材については、図１または図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図３に示すように、光電変換部２では、透明基板１の長手方向と平面視上直交する方向に配列された３つの陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂを繰り返し単位とし、この繰り返し単位が透明基板１の長手方向に沿って複数配置されている。有機光電変換素子の平面形状は、当該有機光電変換素子における陽極の平面形状によって実質的に規定されるので、陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂが図示のように配列されているときの各有機光電変換素子は、透明基板１の長手方向と平面視上直交する方向に配列された３つの有機光電変換素子を繰り返し単位とし、該繰り返し単位が透明基板１の長手方向に沿って複数配置された配列構造をなす。図示の例では、各陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと各読出し配線４とが１つの透明導電膜をパターニングすることで形成されている。

図４は、各パッド１７ｒ、１７ｇ、１７ｂの平面配置を示す概略図であり、図１に示した領域Ｂでの各パッド１７ｒ、１７ｇ、１７ｂの平面配置を概略的に示している。同図に示す構成部材のうちで図１または図２を参照して既に説明した構成部材については、図１または図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図４に示すように、上述の繰り返し単位を構成する３つの有機光電変換素子に対応した３つのパッド１７ｒ、１７ｇ、１７ｂは、透明基板１の長手方向と平面視上直交する方向に配列するようにして配置されている。陽極１２ｒ（図３参照）に対応するパッド１７ｒの各々、陽極１２ｇ（図３参照）に対応するパッド１７ｇの各々、および陽極１２ｂ（図３参照）に対応するパッド１７ｂの各々は、いずれも、透明基板１の長手方向に沿って一列に配列している。

上記の長手方向において互いに隣り合う２つのパッド１７ｂ、１７ｂの間には、パッド１７ｇ，１７ｒに対応する計２本の読出し配線４が位置しており、上記の長手方向において互いに隣り合う２つのパッド１７ｇ、１７ｇの間には、パッド１７ｒに対応する１本の読出し配線４が位置している。そして、上記の長手方向において互いに隣り合う２つのパッド１７ｒ、１７ｒの間には、読出し配線４が位置していない。なお、図４中の参照符号「２５」は、第１配線７の一端が接続されるパッドを示している。

図５および図６は、それぞれ、光電変換部での陽極と電気絶縁層との位置関係を概略的に示す断面図である。図５は図３に示したＶ−Ｖ線に沿った断面に相当し、図６は図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面に相当する。これらの図に示す構成部材のうちで図１または図２を参照して既に説明した構成部材については、図１または図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図５または図６に示すように、光電変換部２においては、各陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと各読出し配線４とがこれらの接続箇所を除いて電気絶縁層１９によって電気的に分離されていると共に、読出し配線４同士が電気絶縁層１９によって電気的に分離されている。このように電気絶縁層１９を配置することにより、各読出し配線４が該読出し配線４に対応する有機光電変換素子（有機光電変換層１３）以外の有機光電変換素子（有機光電変換層１３）から信号電荷を読み出してしまうことや、隣り合う有機光電変換素子（有機光電変換層１３）間での信号電荷の混合、および隣り合う読出し配線４間でのクロストークが電気絶縁層１９により防止される。

図７は、各読出し配線、該読出し配線が接続されているパッド、および電気絶縁層それぞれの上面の位置関係を概略的に示す断面図であり、図４に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面に相当する。同図に示す構成部材のうちで図１または図２を参照して既に説明した構成部材については、図１または図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、透明基板１の上面を基準面としたときの各パッド１７ｒ，１７ｇ，１７ｂの上面の高さは、電気絶縁層１９の上面の高さよりも高い。このため、異方性導電フィルム２１を介して各読出し回路部５ａ〜５ｄ（ただし、図７においては読出し回路部５ｃのみが現れている。）を透明基板１上に実装する際には、当該読出し回路部５ａ〜５ｄを電気絶縁層１９に阻害されることなく所望の高さ位置まで容易に押し下げることができる。結果として、異方性導電フィルム２１を介してバンプＢｕとパッド１７Ｒ，１７ｇまたは１７ｂとを確実に接続することが容易になる。

以上説明した構造を有する光電変換デバイス３０は、透明基板１上に有機光電変換素子を配置したものであるので、その長尺化が容易である。また、透明基板１上に配置された有機光電変換素子を複数の群に分け、群毎に有機光電変換素子の各々から信号電荷読出し手段（各読出し回路部５ａ〜５ｄ）により信号電荷を読み出すので、有機光電変換素子の総数が多くても個々の群での有機光電変換素子の数を抑えることにより比較的短時間のうちに全ての有機光電変換素子から信号電荷を読み出すことができる。

したがって、光電変換デバイス３０を用いて該光電変換デバイス３０での透明基板１の長手方向を走査方向とするリニアイメージセンサを構成すれば、走査方向および副走査方向それぞれでの解像度が高く、かつ動作速度も速いリニアイメージセンサを得易くなる。

このような技術的効果を奏する本発明の光電変換デバイスは、例えば、下記実施の形態２で説明する本発明の光電変換デバイスの製造方法により得ることができる。

（実施の形態２）
本発明の光電変換デバイスの製造方法は、光電変換基板作製工程と実装工程とを含むものである。以下、実施の形態１で説明した光電変換デバイス３０（図１参照）を得る場合を例にとり、図１または図２で用いた参照符号を適宜引用して本発明の製造方法を工程毎に詳述する。
＜光電変換基板作製工程＞
光電変換基板作製工程では、長板状の基板上に該基板の長手方向に沿って複数の有機光電変換素子が整列配置されていると共に、複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応してパッドが配置され、さらに、複数の有機光電変換素子の各々を該有機光電変換素子に対応するパッドに接続する読出し配線が配置されている光電変換基板を得る。この光電変換基板作製工程は、例えば次の第１〜第５サブ工程に分けて行われる。

第１サブ工程では、図８に示すように、長板状の基板１Ａの片面に光学フィルタ部１０および該光学フィルタ部１０を覆う保護層１１を形成する。

基板１Ａの材料としては、（１）ソーダ石英ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、フッ化物ガラス等の無機ガラス、（２）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、フッ素系樹脂等の有機高分子化合物、（３）Ａｓ₂Ｓ₃、Ａｓ₄₀Ｓ₁₀、Ｓ₄₀Ｇｅ₁₀等のカルコゲナイドガラス、（４）酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ケイ素、酸化ハフニウム、酸化チタン等の金属酸化物および窒化ケイ素等の金属窒化物、（５）顔料等により着色された透明基板材料、および（６）表面に絶縁処理を施した金属材料、等を用いることができる。さらには、特定波長の光のみを透過させる材料や、光−光変換機能により入射光を特定波長の光に変換する材料等を用いることもできる。透明基板１は、単層構造とする他に、複数の基板材料が積層された積層構造とすることもできる。

ここでは、実施の形態１で説明した光電変換デバイス３０（図１参照）を得る場合について説明するので、基板１Ａとしては透明基板が用いられる。以下、基板１Ａを「透明基板１」と表記する。

光学フィルタ部１０は、例えば、所望の染料や顔料等の色材で着色された有機組成物（例えばカラーレジン）により形成した層をフォトリソグラフィー法により所定形状にパターニングすることで形成される。また、色材で着色された所望の有機組成物を印刷法、インクジェット法、蒸着法等の方法で所定パターンに塗工したり、電着法により所定箇所に堆積させたりすることでも形成することができる。

一方、保護層１１は、耐熱性および耐溶剤性に優れている他に、平坦性、密着性、透明性、耐光性、耐熱変色性、保存安定性等にも優れているものであることが好ましく、このような保護層１１の原料としては、例えばアクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、シロキサン系、アルキル系等の光硬化性または熱硬化性の樹脂組成物等が用いられる。光硬化性または熱硬化性の樹脂組成物を用いて保護層１１を形成する場合には、当該樹脂組成物をスピンコート法等の方法で塗工して塗膜を形成した後、この塗膜に所定波長域の光を照射して半硬化させてから所定形状にパターニングするか、または熱処理を施して半硬化させてから所定形状にパターニングし、その後、光照射または熱処理により完全に硬化させる。

第２サブ工程では、図９に示すように、有機光電変換素子を構成する陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ、読出し配線４、第１配線７（図９において現れていない。）、および第２配線８を形成する。

これら陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂおよび各配線（読出し配線４、第１配線７、および第２配線８）それぞれの材料としては、（１）インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ；塗布型ＩＴＯを含む。）、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム亜鉛酸化物、アンチモンドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛等の透明導電性酸化物、（２）アルミニウム、銅、チタン、銀等の金属の薄膜やこれらの金属の混合薄膜、積層薄膜といった金属薄膜、（３）ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン（以下、「ＰＥＤＯＴ」と略記する。）、ポリフェニレンビニレン（以下、「ＰＰＶ」と略記する。）、ポリフルオレン等の導電性高分子化合物、等を用いることができる。

陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂおよび各配線の形成は、例えば、元となる膜をその材料に応じて真空蒸着法（抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等）やスパッタ法等の物理的気相蒸着法、あるいは各種の重合法（電界重合法等）等により形成した後、当該膜をリソグラフィー法（フォトリソグラフィー法、電子線リソグラフィー法等）とエッチング法とを利用して所定形状にパターニングすることで行われる。所定形状のマスクを用いた物理的気相蒸着法や重合法により所望形状の陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂおよび各配線を直接形成することも可能である。

これらの陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂおよび各配線は、単層構造とすることもできるし、積層構造とすることもできる。十分な導電性を持たせるために、あるいは透明基板１の表面の凹凸に起因する有機光電変換層１３（図２参照）への不均一な光入射を防ぐために、その膜厚は１ｎｍ以上とすることが望ましい。また、各陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂについては、十分な透明性を持たせるために５００ｎｍ以下の膜厚にすることが望ましい。

第３サブ工程では、図１０に示すように、読出し配線４に接続されたパッド１７ｒ，１７ｇまたは１７ｂ、および第２配線８（図１０には現れていない。）に接続されたパッド２３を形成する。第１配線７に接続されたパッドを設ける必要があるときには、該パッドも第３サブ工程で形成する。

各パッドは、例えば、金、アルミニウム、ＩＴＯ等の導電性材料を物理的気相蒸着法により所定箇所に堆積させることで形成される。あるいは、金、アルミニウム、ＩＴＯ等の導電性材料を含有した導電性ペーストを所定箇所に塗工し、焼成することで形成される。

第４サブ工程では、図１１に示すように、電気絶縁層１９（図２参照）の元となる絶縁層１９Ａを形成する。この絶縁層１９Ａは、１×１０⁹Ω・ｃｍ程度以上の抵抗率を有していることが好ましく、このような絶縁層１９Ａは、例えば、光硬化性樹脂等の有機材料やシリコン窒化物等の無機材料により形成される。有機材料により絶縁層１９Ａを形成する場合には、当該有機材料に所望の色材を含有させて、遮光性を付与してもよい。絶縁層１９Ａの形成方法は、その材質に応じて塗布法、スピンコート法、物理的気相蒸着法、化学的気相蒸着法等、適宜選択される。

第５サブ工程では、第４サブ工程で形成した絶縁層１９Ａをパターニングして電気絶縁層１９を得た後、図１２に示すように、透明基板１上に有機光電変換層１３および陰極３を形成し、これらを覆うようにして封止部１５を配置する。

電気絶縁層１９は、例えば、上述の絶縁層１９Ａをリソグラフィー法（フォトリソグラフィー法、電子線リソグラフィー法等）によって所定形状にパターニングすることで形成される。

有機光電変換層１３は、例えば電子供与性有機材料と電子受容性有機材料とを用いて構成することができる。これら電子供与性有機材料および電子受容性有機材料は、互いに混合物を形成していてもよいし、互いに分離していてもよい。

ここで、上記の「混合物」とは、液相または固相の材料を容器に入れ、必要に応じて溶剤を添加したうえで攪拌等により混ざり合わせた状態のものをいい、これをスピンコート法やインクジェット法等で成膜したものを含む。また、電子供与性有機材料と電子受容性有機材料との混合状態は均一である必要はなく、不均一に混ざっていてもよいし、一部のみが混合物を形成していてもよい。一方、電子供与性有機材料と電子受容性有機材料とが互いに分離している場合、各層は互いに完全に分離していなくてもよく、電子供与性有機材料を含む層と電子受容性有機材料を含む層との界面においてこれらの層が混合状態を形成してもよい。例えば電子供与性有機材料を含む層と電子受容性有機材料を含む層とをそれぞれ別の方法で形成することにより、これらの層が互いに完全に分離した有機光電変換層１３を得ることができる。電子供与性有機材料および電子受容性有機材料それぞれの具体例については後述する。

このような有機光電変換層１３は、使用する有機材料に応じて、例えば真空蒸着法やスパッタリング法等の真空プロセスやスピンコート法、ディッピング法、インクジェット法等のウェットプロセスにより形成することができ、ウェットプロセスにより有機光電変換層１３を形成した場合には、低コスト、高生産性の下に光電変換デバイス３０を得ることが容易になる。

陰極３の材料としては、有機光電変換層１３で生じた電子を効率よく取り出すことができる材料が好ましく、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、チタン、銀、カルシウム、ストロンチウム、タングステン、クロム、バリウム、ニッケル等の金属や、これらの金属を含有した合金、あるいは前記の金属を含有した導電性の酸化物もしくはフッ化物等が用いられる。有機光電変換層１３での光電変換効率を高めるうえからは、光電変換に寄与することなく陰極３に達した光を再び有機光電変換層１３へ供給して光電変換に寄与させることができるように、光反射率の高い導電性材料によって陰極３を形成することが好ましい。

前述した陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと同様に、陰極３は単層構造とすることもできるし、積層構造とすることもできる。陰極３の形成は、例えば抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタ法等の物理的気相蒸着法により行うことができる。

封止部１５の材料としては、所望の水蒸気透過率および酸素透過率を有するガラスや樹脂等、所望の無機材料または有機材料が用いられる。例えば、所望の無機材料または有機材料からなる平板に凹部を形成して当該平板を極浅い箱状に成形することにより、封止部１５を得ることができる。このような封止部１５は、例えば、所望の水蒸気透過率および酸素透過率を有する軟ろう等の無機接着材や、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、二液型接着剤等の有機接着材により、透明基板１上に固着される。

また、陰極３および有機光電変換層１３を覆うようにして酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、フッ化リチウム等からなる無機膜や、ゾル−ゲル法によるガラス膜、あるいは熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、封止効果のあるシラン系高分子材料等からなる有機膜を形成することにより封止部を形成することも可能である。

このようにして封止部まで形成することにより、複数の有機光電変換素子を備えた光電変換基板３０Ａが得られる。

なお、有機光電変換層１３を構成する前述の電子供与性有機材料としては、（１）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（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等）等）、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等の重合体ならびにその誘導体、（２）デンドリマーとして総称される一群の高分子材料、（３）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、（４）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−フェニルカルバゾール
等の芳香族第三級アミン、（５）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、等を用いることができる。

さらには、トリアゾールおよびその誘導体、オキサジア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、アリ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、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。なお、電子供与性有機材料は、化学的に修飾してその吸収波長特性を調整することも可能である。

一方、有機光電変換層１３を構成する前述の電子受容性有機材料としては、上述した電子供与性有機材料と同様の低分子および高分子材料の他に、次の（ｉ）〜（ｖｉ）の化合物、すなわち（ｉ）１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン等のオキサジアゾールおよびその誘導体、（ｉｉ）フルオレンおよびその誘導体、（ｉｉｉ）アントラキノジメタンおよびその誘導体、（ｉｖ）ジフェニルキノンおよびその誘導体、（ｖ）フラーレンおよびその誘導体（［５，６］−フェニル Ｃ６１ 酪酸メチルエステル、［６，６］−フェニル Ｃ６１ 酪酸メチルエステル等）、（ｖｉ）カーボンナノチューブおよびその誘導体等、を繰り返し単位とする重合体や、上記（ｉ）〜（ｖｉ）の化合物と他のモノマーとの共重合体等が用いられる。さらには、デンドリマーとして総称される一群の高分子材料を用いることもできる。なお、電子受容性有機材料は、化学的に修飾してその吸収波長特性を調整することも可能である。
＜実装工程＞
実装工程では、上述の光電変換基板を構成している透明基板上に形成された複数の有機光電変換素子を透明基板の長手方向に沿って複数の群に分け、該複数の群の各々に１つずつ読出し回路部を配置する。各読出し回路部は、対応する群を構成している有機光電変換素子の各々から読出し配線およびパッドを介して信号電荷を読み出すものであり、透明基板に実装される。

各読出し回路部５ａ〜５ｄ（図１参照）としては、例えば、所定の集積回路が単結晶シリコン基板に形成された半導体ベアチップが用いられる。勿論、パッケージングされた半導体チップを読出し回路部として用いることも可能である。

図１３に示すように、光電変換基板３０Ａを構成している透明基板１に各読出し回路部５ａ〜５ｄ（図１２においては１つの読出し回路部５ｃのみが現れている。）を実装するにあたっては、異方性導電フィルム２１を用いることが好ましい。異方性導電フィル２１を用いることにより、少ない実装面積の下に各読出し回路部５ａ〜５ｄを実装することができるので、光電変換デバイス３０（図１参照）の小型化を図り易くなる。勿論、実装面積を大きくとれる場合には、異方性導電フィルムを用いることなく例えばワイヤボンディングにより各読出し回路部が透明基板上に実装されるように光電変換デバイスを構成することも可能である。この実装工程まで行うことにより、実施の形態１で説明した光電変換デバイス３０が得られる。

以上、実施の形態を２つ挙げて本発明の光電変換デバイスおよびその製造方法について説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではない。本発明の光電変換デバイスにおける読出し回路部の配置以外の構成は、当該光電変換デバイスの用途や当該光電変換デバイスに求められる性能等に応じて適宜選定可能である。

例えば、透明基板１（図２参照）は、所望の機械的、熱的強度を有すると共に光を透過させる電気絶縁性基板であることが好ましいが、光電変換デバイス３０の動作を妨げない範囲で、あるいは光電変換デバイス３０の用途によっては、或る程度の導電性を有していてもよい。

また、光学フィルタ部１０（図２参照）を設けるか否かは任意に選択することができる。光学フィルタ部１０を設ける場合、当該光学フィルタ部１０は、複数の有機光電変換素子それぞれへの入射光の光路に配置されて当該入射光中の所定の波長域の光を透過させるものであればよく、原色系の３つの光学フィルタ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにより構成する他に、補色系の３つの光学フィルタ（シアンフィルタ、マゼンタフィルタ、およびイエローフィルタ）や単色の光学フィルタにより構成することもできる。また、これらの光学フィルタと同様の光学的機能を有するホログラフィック素子によっても光学フィルタ部１０を構成することが可能である。

光電変換部２（例えば図１参照）での有機光電変換素子の配列構造は、３つの有機光電変換素子を繰り返し単位とするものの他に、１つの有機光電変換素子、２つの有機光電変換素子、または４つ以上の有機光電変換素子を繰り返し単位とするものであってもよい。個々の有機光電変換素子の平面視上の大きさは、光電変換デバイス３０の用途や性能等に応じて適宜選定可能である。

各有機光電変換素子には、陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂそれぞれの平面視上の内縁部を覆うようにして、光硬化性樹脂層を設けることもできる。この光硬化性樹脂層は、例えば、所望の光硬化性樹脂組成物層をリソグラフィー法によって所定形状にパターニングすることで形成される。エッチングプロセスを利用しないので、形状精度を高め易い。そして、このようにして光硬化性樹脂層を設けることにより、各陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの位置精度や形状精度をそれ程高めなくても、各有機光電変換素子での有効面積を当該光硬化性樹脂層により規定することができ、結果として、本発明の光電変換デバイスを用いてリニアイメージセンサを構成したときに、高品位の画像データを得易くなる。上記の光効果性樹脂層は、読出し配線を覆う電気絶縁層の材料から読出し配線と一緒に形成することもできるし、読出し配線を覆う電気絶縁層とは別個に形成することもできる。

個々の有機光電変換素子における陽極１２ｒ，１２ｇまたは１２ｂとその上の有機光電変換層１３との間には、必要に応じて、陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂよりも高い仕事関数を有すると共に前述の電子供与性材料よりも低い仕事関数を有する物質からなる正極バッファ層を介在させることができる。同様に、有機光電変換層１３とその上の陰極３との間には、必要に応じて、フッ化リチウムをはじめとする金属フッ化物や金属酸化物等、前述の電子受容性材料よりも高い仕事関数を有すると共に陰極３よりも低い仕事関数を有する物質からなる負極バッファ層を介在させることができる。

読出し配線４を覆う電気絶縁層１９は、各パッド１７ｒ，１７ｇ，１７ｂの側面で該パッド１７ｒ，１７ｇ，１７ｂに接した状態で設ける他に、各パッド１７ｒ，１７ｇ，１７ｂから或る程度離隔させて、例えば異方性導電フィルム中の導電性粒子の粒径未満の距離だけ離隔させて設けることもできる。このようにして電気絶縁層１９を形成すると、電気絶縁層１９の位置に多少の製造誤差が生じても、読出し回路部５ａ〜５ｄの実装時に該読出し回路部５ａ〜５ｄのバンプＢｕとパッド１７ｒ，１７ｇまたは１７ｂとを確実に導通させることができる。

読出し配線４（図１または図２参照）、第１配線７、および第２配線８の各々は、前述した陽極１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと同じ材料によって形成する他に、他の導電性材料、例えば金、クロム、銅等により形成することもできる。また、複数種の導電性材料の混合物や、各層が互いに異なる導電性材料からなる積層物によって形成することもできる。

透明基板１への各読出し回路部５ａ〜５ｄの実装は、異方性導電フィルムを用いることなく、異方導電性接着剤を用いて行うこともできる。また、既に説明したように、ワイヤボンディングにより行うことも可能である。透明基板１に実装する読出し回路部の数、ひいては光電変換部２における有機光電変換素子の群の数は、有機光電変換素子の総数や本発明の光電変電バイスを用いて構成されるリニアイメージセンサでの読み取り速度等に応じて適宜選定可能である。上記の読み取り速度をできるだけ速くするという観点からは、３つ以上の読出し回路部を透明基板１に実装することが好ましい。その他、本発明の光電変換デバイスおよびその製造方法については、種々の変形、修飾、組合せ等が可能である。以下、本発明の具体的な内容について、実施例を挙げて更に説明する。

（実施例１）
まず、透明基板として長板状のソーダガラス基板を用意した。このソーダガラス基板上にスパッタ法により膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜を成膜した後、該ＩＴＯ膜上にスピンコート法によりレジスト材（東京応化社製のＯＦＰＲ−８００（商品名））を塗布して膜厚１μｍのレジスト膜を形成し、このレジスト膜をプリベークした後に当該レジスト膜に選択的な露光、現像、およびポストベークを施して、所定形状のレジストパターンを得た。そして、該レジストパターンまで形成した透明基板（ソーダガラス基板）を液温６０℃の５０％塩酸水溶液中に浸漬して、レジストパターンが形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした。

この後、上記のレジストパターンを除去して、３行７５００列に亘ってマトリックス状に配置された多数の陽極（有機光電変換素子用陽極）と、個々の陽極に１つずつ接続された読出し配線と、読み出し回路部同士を接続するための複数の第２配線とを得た。行方向（透明基板の長手方向）に隣り合う陽極同士のピッチは０．０４２ｍｍ、距離は０．００５ｍｍであり、列方向（透明基板の長手方向と平面視上直交する方向）に隣り合う陽極同士のピッチおよび距離も、それぞれ０．０４２ｍｍ、０．００５ｍｍである。

次に、陽極および読出し配線が形成された透明基板上に物理的気相蒸着法により膜厚１μｍの銅（Ｃｕ）膜を成膜し、その上にスピンコート法によりレジスト材（東京応化社製のＯＦＰＲ−８００（商品名））を塗布して膜厚２μｍのレジスト膜を形成し、このレジスト膜をプリベークした後に当該レジスト膜に選択的な露光、現像、およびポストベークを施して、所定形状のレジストパターンを得た。そして、該レジストパターンまで形成した透明基板（ソーダガラス基板）を液温が常温の５０％燐酸溶液中に浸漬し、レジストパターンが形成されていない部分の銅膜をエッチングした。この後、上記のレジストパターンを除去して、各読出し配線の端部（陽極に接続されていない側の端部）上に位置する複数のパッドと、読出し回路部と回路基板とを接続するための複数の第１配線とを得た。

次いで、パッドおよび第１配線まで形成された透明基板上にポリイミド系の感光性樹脂組成物（東レ社製のフォトニース（商品名））をスピンコートして膜厚が約１μｍの樹脂組成物層を形成し、この樹脂組成物層をプリベークした後に当該層に選択的な露光、現像、およびポストベークを施して、各読出し配線、各第１配線、および各第２配線の各々を覆う電気絶縁層を得た。この電気絶縁層は、隣り合う読出し配線同士を電気的に分離するためのものであると共に、読出し配線の各々を該読出し配線が対応する有機光電変換素子以外の有機光電変換素子から電気的に分離するためのものでもあり、各パッドの側面で該パッドに接した状態で形成されている。

次に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルフォネートとの混合物を目開き０．４５μｍのフィルタを通して透明基板上に滴下し、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、上記の各陽極を覆う正極バッファ層を形成した。

次いで、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）と［５，６］−フェニル Ｃ６１ 酪酸メチルエステルとを１：４の重量比で含有するクロロベンゼン溶液をスピンコート法により上記の正極側バッファ層上に塗布し、１００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱処理して、各陽極上に厚さ約１００ｎｍの有機光電変換層を形成した。

続いて、０．２７ｍＰａ（２×１０^-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度にまで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、負極バッファ層としての膜厚２ｎｍのフッ化リチウム膜と陰極としての膜厚約１００ｎｍのアルミニウム膜とを各有機光電変換層上にこの順番で順次成膜した。この陰極まで形成することにより、陽極（ＩＴＯ膜）と、正極バッファ層と、有機光電変換層と、負極バッファ層と、陰極とを備えた有機光電変換素子が多数形成された。

この後、封止部としてガラス製の極浅い箱状物を用意し、各有機光電変換素子を覆うようにして当該箱状物をエポキシ系の光硬化型接着剤により透明基板上に固着させてから、透明基板上に異方性導電フィルムを介して４つの読出し回路部をフリップチップボンディングした。個々の読出し回路部は、所定の集積回路が形成された半導体ベアチップからなる。

このようにして４つの読出し回路部の実装まで行うことにより、目的とする光電変換デバイスが得られた。この光電変換デバイスは、図２に示した光電変換デバイス３０から光学フィルタ部１０および保護層１１をそれぞれ除いた構造を有している。

（実施例２）
透明基板として無アルカリガラス基板を用い、この透明基板上に光学フィルタ部および該光学フィルタ部を覆う保護層を設けた後、当該保護層上に各陽極（有機光電変換素子用陽極）を形成するようにした以外は実施例１と同様にして、図２に示した光電変換デバイス３０と同様の構造を有する有機光電デバイスを得た。

このとき、上記の光学フィルタ部を設けるにあたっては、まず、透明基板（無アルカリガラス基板）上に所望色のカラーレジンを塗布して塗膜を形成し、該塗膜を１００℃で仮焼成した後にフォトマスクを介して露光し、現像を行って、ストライプ状にパターニングされたカラーレジン層を得るという工程を赤色、緑色、および青色のカラーレジンそれぞれについて行って、膜厚２μｍのストライプ状を呈する仮焼成カラーレジン層を計３層、並列に形成した。次いで、これら３層の仮焼成カラーレジン層を本焼成して、赤色カラーフィルタと緑色カラーフィルタと青色カラーフィルタとからなる光学フィルタ部を形成した。

また、上記の保護層を形成するにあたっては、まず、光学フィルタ部を覆うようにして熱硬化性樹脂組成物をスピンコート法により塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥させてから当該塗膜上に所定形状のフォトマスクを形成した。次いで、このフォトマスクを用いて上記乾燥後の塗膜を選択的に露光してから現像を行い、２００℃で焼成することにより、光学フィルタ部の上面および側面を覆う保護層を形成した。この保護層の厚さ（光学フィルタ部上での厚さ）は約２μｍであり、光学フィルタ部の側方においては保護層にテーパがついている。

（実施例３）
各パッドおよび各第１配線の材料として膜厚２μｍのアルミニウム（Ａｌ）膜を用いた以外は実施例２と同様にして、図２に示した光電変換デバイス３０と同様の構造を有する有機光電デバイスを得た。このとき、上記のアルミニウム膜は物理的気相蒸着法により成膜した。

このようにして得られた光電変換デバイスでは、実施例２で得た光電変換デバイスに比べて、透明基板の上面を基準としたときのパッドの上面の高さと読出し配線を覆う電気絶縁膜の上面の高さとの差が大きい。このため、異方性導電フィルムを介して読出し回路部を透明基板に実装する際に、上記の電気絶縁膜に阻害されることなく読出し回路部を透明基板側に十分に押し下げることができ、読み出し回路部のバンプと透明基板上のバンプとを確実に導通させ易い。

（実施例４）
光学フィルタ部を覆う保護層を透明基板上に設けるにあたって熱硬化性樹脂組成物の焼成温度を２５０℃にし、かつ当該保護層の厚さを約１．８μｍとした点、各読出し配線、各第１配線、および各第２配線の各々を覆う電気絶縁層を得るにあたって、該電気絶縁層の元となる樹脂組成物層から各陽極（有機光電変換素子用陽極）の平面視上の内縁部を覆う電気絶縁層も一緒に形成した点、ならびに各読出し配線、各第１配線、および各第２配線の各々を覆う電気絶縁層がパッドの側面で該パッドに接するようにして当該電気絶縁層を形成した点をそれぞれ除き、他は実施例３と同様にして、図２に示した光電変換デバイス３０と同様の構造を有する有機光電デバイスを得た。

このようにして得られた光電変換デバイスでは、個々の有機光電変換素子における陽極上に上記の電気絶縁層がリソグラフィー法により形成されており、その形状精度は高い。このため、各有機光電変換素子の有効面積を設計上の許容範囲内に収め易い。また、陽極端部（エッジ部）からの不安定な電流を削減することができる。さらに、各配線を覆う電気絶縁層がパッドの側面で該パッドに接しているので、異方性導電フィル中の導電粒子が電気絶縁層とパッドとの間に嵌り込んでしまうことがなく、不所望の箇所での導通が起こり難い。

（実施例５）
各読出し配線、各第１配線、および各第２配線の各々を覆う電気絶縁層がパッドの側面から１μｍ程度（異方性導電フィルム中の導電性粒子の粒径未満の距離に相当する。）離隔するようにして当該電気絶縁層を形成した以外は実施例４と同様にして、図２に示した光電変換デバイス３０と同様の構造を有する有機光電デバイスを得た。

このようにして得られた光電変換デバイスでは、上述のように電気絶縁層がパッドの側面から離隔しているので、電気絶縁層の位置に多少の製造誤差が生じても、読出し回路部のバンプと透明基板上のパッドとを確実に導通させることができる。

（実施例６）
各読出し配線、各第１配線、および各第２配線の各々を覆う電気絶縁層の原料として電気絶縁性のブラックレジスト（東京応化社製のＣＦＰＲ ＢＫ ８３１１ＲＥ（商品名））を用いた以外は実施例４と同様にして、図２に示した光電変換デバイス３０と同様の構造を有する有機光電デバイスを得た。

このようにして得られた光電変換デバイスでは、上記の電気絶縁層が遮光性を有していることから、有機光電変換層のうちで陽極に直接接している箇所以外の箇所での光電変換が抑えられる。すなわち、有機光電変換素子として設計した箇所以外の箇所での光電変換が防止される。

本発明の光電変換デバイスは、リニアイメージセンサにおける光電変換デバイスとして利用可能である。

本発明の光電変換デバイスの一例を概略的に示す平面図 図１に示したＩＶ−ＩＶ面の概略図 図１に示した領域Ａでの各有機光電変換素子用陽極の平面配置を示す概略図 図１に示した領域Ｂでの各パッドの平面配置を示す概略図 図１に示した光電変換部での有機光電変換素子用陽極と電気絶縁層との位置関係を概略的に示す断面図 図１に示した光電変換部での有機光電変換素子用陽極と電気絶縁層との位置関係を概略的に示す他の断面図 図１に示した光電変換デバイスでの各読出し配線、該読出し配線が接続されているパッド、および電気絶縁層それぞれの上面の位置関係を概略的に示す断面図 本発明の光電変換デバイスの製造方法における光電変換基板作製工程で透明基板の片面に形成される光学フィルタ部および保護層を概略的に示す断面図 本発明の光電変換デバイスの製造方法における光電変換基板作製工程で形成される有機電変換素子用陽極、読出し配線、および第２配線を概略的に示す断面図 本発明の光電変換デバイスの製造方法における光電変換基板作製工程で形成される各パッドを概略的に示す断面図 本発明の光電変換デバイスの製造方法における光電変換基板作製工程で形成される電気縁層の元となる絶縁層を概略的に示す断面図 本発明の光電変換デバイスの製造方法における光電変換基板作製工程で設けられる有機光電変換層、陰極、および封止部を概略的に示す断面図 本発明の光電変換デバイスの製造方法における実装工程で光電変換基板に実装された読出し回路部を概略的に示す断面図

符号の説明

１ 透明基板
２ 光電変換部
３ 有機光電変換素子用陰極（陰極）
４ 読出し配線
５ａ〜５ｄ 読出し回路部
６ 回路基板
７ 第１配線
８ 第２配線
１０ 光学フィルタ部
１０Ｒ 赤色フィルタ
１０Ｇ 緑色フィルタ
１０Ｂ 青色フィルタ
１１ 保護層
１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ 光電変換素子用陽極（陽極）
１３ 有機光電変換層
１５ 封止部
１７ｒ，１７ｇ，１７ｂ，２３，２５ パッド
２１ 異方性導電フィルム
３０ 光電変換デバイス
３０Ａ 光電変換基板

Claims (17)

1. 長板状の基板と、
   前記基板上に該基板の長手方向に沿って整列配置された複数の有機光電変換素子と、
   前記基板上に配置され、前記複数の有機光電変換素子を前記長手方向に沿って複数の群に分けて群毎に有機光電変換素子の各々から信号電荷を読み出す信号電荷読出し手段と、
   を有することを特徴とする光電変換デバイス。
2. 前記信号電荷読出し手段は、
   前記複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応して前記基板上に配置されたパッドと、
   前記複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応して前記基板上に配置されて、前記有機光電変換素子と該有機光電変換素子に対応するパッドとを接続する読出し配線と、
   前記複数の群の各々に１つずつ対応して前記基板上に配置され、対応する群を構成している有機光電変換素子の各々から前記読出し配線および前記パッドを介して信号電荷を読み出す読出し回路部と、
   を含むことを特徴する光電変換デバイス。
3. 前記複数のパッドの各々と該パッドに対応する読出し回路部との間に介在する異方性導電フィルムを更に有することを特徴とする請求項２に記載の光電変換デバイス。
4. 前記複数の有機光電変換素子は、前記長手方向と平面視上直交する方向に配列された所定数の有機光電変換素子を繰り返し単位とし、該繰り返し単位が前記長手方向に沿って複数配置された配列構造をなすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光電変換デバイス。
5. 前記繰り返し単位は、３つの有機光電変換素子により構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光電変換デバイス。
6. 前記繰り返し単位を構成している有機光電変換素子に対応したパッドの各々は、前記長手方向と平面視上直交する方向に配列していることを特徴とする請求項４または５に記載の光電変換デバイス。
7. 前記読出し配線の各々を覆って、隣り合う読出し配線同士を電気的に分離する電気絶縁層を更に有することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の光電変換デバイス。
8. 前記電気絶縁層は、前記読出し配線の各々を該読出し配線が対応している有機光電変換素子以外の有機光電変換素子から電気的に分離していることを特徴とする請求項７に記載の光電変換デバイス。
9. 前記電気絶縁層は、前記パッドの側面で該パッドと接していることを特徴する請求項７または８に記載の光電変換デバイス。
10. 前記基板の上面を基準にしたときに、前記複数のパッドそれぞれの上面の高さは、該パッドの周囲での前記電気絶縁層の上面の高さよりも高いことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の光電変換デバイス。
11. 前記電気絶縁層は光硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の光電変換デバイス。
12. 前記電気絶縁層は遮光性を有することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の光電変換デバイス。
13. 前記電気絶縁層はシリコン窒化物膜であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の光電変換デバイス。
14. 前記複数の有機光電変換素子の各々は、陽極と、該陽極の平面視上の内縁部を覆う光硬化性樹脂層と、前記陽極上に形成された有機光電変換層と、該有機光電変換層を覆う陰極とを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の光電変換デバイス。
15. 前記複数の有機光電変換素子それぞれへの入射光の光路に配置されて前記入射光中の所定の波長域の光を透過させる光学フィルタ部を更に備えていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の光電変換デバイス。
16. 前記光学フィルタ部は、前記入射光中の赤色波長域の光を透過させる赤色フィルタ、緑色波長域の光を透過させる緑色フィルタ、および青色波長域の光を透過させる青色フィルタを含むことを特徴とする請求項１５に記載の光電変換デバイス。
17. 長板状の基板上に該基板の長手方向に沿って複数の有機光電変換素子が整列配置されていると共に、前記複数の有機光電変換素子の各々に１つずつ対応してパッドが配置され、さらに、前記複数の有機光電変換素子の各々を該有機光電変換素子に対応するパッドに接続する読出し配線が配置されている光電変換基板を得る光電変換基板作製工程と、
    前記複数の有機光電変換素子を前記長手方向に沿って複数の群に分け、該複数の群の各々に１つずつ、対応する群を構成している有機光電変換素子の各々から前記読出し配線および前記パッドを介して信号電荷を読み出す読出し回路部を前記基板に実装する実装工程と、
    を含むことを特徴とする光電変換デバイスの製造方法。

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