JP2008182079A - Photoelectric conversion device - Google Patents
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Abstract
【課題】有機光電変換素子を備え、高解像度化を図り易い光電変換デバイスを提供すること。
【解決手段】互いに対向する一対の主面を有する基板2における一方の主面上に複数の有機光電変換素子8が配置され、個々の有機光電変換素子は、基板2上に配置された第1電極5と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層6の一領域からなる有機光電変換部6aと、該有機光電変換部6a上に配置された第2電極7aとを有する光電変換デバイス20を構成するにあたり、複数の有機光電変換素子8全体を平面視上取り囲むようにして、有機光電変換層6への光の入射を制限する遮光層9を設ける。
【選択図】図1A photoelectric conversion device including an organic photoelectric conversion element and capable of easily achieving high resolution is provided.
A plurality of organic photoelectric conversion elements 8 are arranged on one main surface of a substrate 2 having a pair of main surfaces facing each other, and each organic photoelectric conversion element is a first one arranged on the substrate 2. The organic photoelectric conversion part 6a which consists of one area | region of the electrode 5, the organic photoelectric conversion layer 6 arrange | positioned so that each 1st electrode may be covered, and the 2nd electrode 7a arrange | positioned on this organic photoelectric conversion part 6a In configuring the photoelectric conversion device 20, the light shielding layer 9 that restricts the incidence of light on the organic photoelectric conversion layer 6 is provided so as to surround the plurality of organic photoelectric conversion elements 8 in plan view.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、文字や図形等の各種情報を電気信号に変換する光電変換デバイスに関するものである。 The present invention relates to a photoelectric conversion device that converts various kinds of information such as characters and figures into electrical signals.
文字や図形などの各種物体のイメージを電気信号に変換して画像データを得る際に用いられる光電変換デバイスは、ファクシミリやイメージスキャナなど幅広い製品で使用されており、その方式としては、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)方式やCCD(Charge Coupled Device)方式などが知られている。 Photoelectric conversion devices used to obtain image data by converting images of various objects such as characters and figures into electrical signals are used in a wide range of products such as facsimiles and image scanners. As the method, CMOS (Complementary) is used. A metal oxide semiconductor (CCD) system, a CCD (Charge Coupled Device) system, and the like are known.
従来の光電変換デバイスは、半導体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ものであり、その作製には大掛かりな半導体プロセスが必要である。このため工数が非常に多く、半導体基板の大面積化が難しいことと相俟って、低コスト化が困難であるという課題を有している。そこで、(非特許文献1)に記載されているように、有機光電変換材料によって光電変換層を形成することでコストの削減を図る試みがなされている。 A conventional photoelectric conversion device converts an image into an electrical signal by a large number of inorganic photoelectric conversion elements (photodiodes) formed on a semiconductor substrate, and a large-scale semiconductor process is required for its production. For this reason, it has the subject that it is difficult to reduce the cost, coupled with the fact that the man-hours are very large and it is difficult to increase the area of the semiconductor substrate. Therefore, as described in (Non-Patent Document 1), attempts have been made to reduce costs by forming a photoelectric conversion layer with an organic photoelectric conversion material.
有機光電変換材料は容易に溶液化することができ、スピンコート法、ブレード法、ディッピング法などの非常に簡便な方法により薄膜化することができる。すなわち、有機光電変換層を容易に形成することができる。そして、一対の電極の間に有機光電変換層が配置された構造を有する有機光電変換素子は、その作製が容易であるにも拘わらず無機光電変換素子と同様の機能を発現できることから、今日、非常に注目を集めている。例えば(特許文献1)には、光電変換波長域が赤色光域、緑色光域、または青色光域の有機光電変化材料を用いた光感知素子が記載されている。 The organic photoelectric conversion material can be easily made into a solution, and can be thinned by a very simple method such as a spin coating method, a blade method, or a dipping method. That is, the organic photoelectric conversion layer can be easily formed. And, since the organic photoelectric conversion element having a structure in which the organic photoelectric conversion layer is disposed between the pair of electrodes can express the same function as the inorganic photoelectric conversion element despite its easy production, Has attracted a lot of attention. For example, (Patent Document 1) describes a light-sensitive element using an organic photoelectric change material whose photoelectric conversion wavelength region is a red light region, a green light region, or a blue light region.
また、近年では、フルカラーの画像データが得られるように原色系のカラーフィルタ部を備えたものや、(特許文献2)に記載された原稿読み取り装置のように赤色光、緑色光、および青色光の各光源(発光ダイオード)を備えたものも開発されている。
スピンコート法、ブレード法、ディッピング法などの方法で多数の有機光電変換層を微細なピッチの下に形成することは困難である。このため、有機光電変換層を備えた高解像度の光電変換デバイスを得るうえからは、有機光電変換素子毎に1つの有機光電変換層を形成するのではなく、個々の有機光電変換素子が1つの有機光電変換層における所定の領域を自己の有機光電変換部として利用することになるように、大形の有機光電変換層を形成するようにした方が実用的である。この場合、有機光電変換素子を構成する一対の電極のうちの一方(通常は基板側の電極)の平面視上の形状および大きさがほぼそのまま、有機光電変換素子の平面視上の形状および大きさとなる。 It is difficult to form a large number of organic photoelectric conversion layers under a fine pitch by a method such as a spin coating method, a blade method, or a dipping method. For this reason, in order to obtain a high-resolution photoelectric conversion device including an organic photoelectric conversion layer, one organic photoelectric conversion element is not formed for each organic photoelectric conversion element, but one organic photoelectric conversion element is provided. It is more practical to form a large organic photoelectric conversion layer so that a predetermined region in the organic photoelectric conversion layer is used as its own organic photoelectric conversion unit. In this case, the shape and size in plan view of one of the pair of electrodes constituting the organic photoelectric conversion device (usually the electrode on the substrate side) are almost the same, and the shape and size in plan view of the organic photoelectric conversion device It becomes.
しかしながら、上述のような大形の有機光電変換層を用いて光電変換デバイスを作製すると、有機光電変換素子として機能すべき領域以外の領域においても光電変換が行われ、不所望のキャリアが有機光電変換素子に移動してきてクロストークが起こる。その結果として解像度が低下する。 However, when a photoelectric conversion device is manufactured using the large organic photoelectric conversion layer as described above, photoelectric conversion is performed in a region other than the region that should function as an organic photoelectric conversion element, and undesired carriers are converted into organic photoelectric devices. Crosstalk occurs due to movement to the conversion element. As a result, the resolution decreases.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、有機光電変換素子を備えた光電変換デバイスであって、高解像度化を図り易い光電変換デバイスを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said situation, It is a photoelectric conversion device provided with the organic photoelectric conversion element, Comprising: It aims at providing the photoelectric conversion device which is easy to aim at high resolution.
上記の目的の達成する本発明の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有する光電変換デバイスであって、複数の有機光電変換素子の全てを平面視上取り囲むようにして配置されて有機光電変換層への光の入射を制限する遮光層を有することを特徴とするものである。 The photoelectric conversion device of the present invention that achieves the above object includes a substrate having a pair of main surfaces facing each other, and a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, Each of the organic photoelectric conversion elements includes a first electrode disposed on a substrate, an organic photoelectric conversion unit including a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, and the organic photoelectric conversion A photoelectric conversion device having a second electrode disposed on the portion, and disposed so as to surround all of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view, and restricting light incident on the organic photoelectric conversion layer It has a light shielding layer.
上記の目的の達成する本発明の他の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有する光電変換デバイスであって、第1電極の全てを取り囲むようにして配置された電気絶縁層を有することを特徴とするものである。 Another photoelectric conversion device of the present invention to achieve the above object comprises a substrate having a pair of main surfaces facing each other, and a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, Each of the plurality of organic photoelectric conversion elements includes a first electrode disposed on the substrate, an organic photoelectric conversion unit including a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, and the organic A photoelectric conversion device having a second electrode disposed on a photoelectric conversion unit, and having an electrically insulating layer disposed so as to surround all of the first electrode.
上記の目的の達成する本発明の更に他の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有する光電変換デバイスであって、複数の有機光電変換素子の全てを平面視上取り囲むようにして配置されて有機光電変換層への光の入射を制限する遮光層と、第1電極の全てを取り囲むようにして配置された電気絶縁層と、を有することを特徴とするものである。 Still another photoelectric conversion device of the present invention that achieves the above object includes a substrate having a pair of main surfaces facing each other, and a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate. Each of the plurality of organic photoelectric conversion elements includes a first electrode disposed on the substrate, an organic photoelectric conversion unit including a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, A photoelectric conversion device having a second electrode disposed on an organic photoelectric conversion unit, and disposed so as to surround all of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view, so that light is incident on the organic photoelectric conversion layer. A light-shielding layer that restricts the above and an electrical insulating layer disposed so as to surround all of the first electrode.
上記の目的の達成する本発明の更に他の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子と、複数の有機光電変換素子の各々に1本ずつ配置された信号読み出し用の配線とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有し、上記の配線は、対応する有機光電変換素子の第1電極に接続されている光電変換デバイスであって、上記の配線上に配置されて該配線を覆う遮光層を有することを特徴とするものである。 Still another photoelectric conversion device of the present invention that achieves the above object includes a substrate having a pair of main surfaces facing each other, a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, and a plurality of Each of the organic photoelectric conversion elements includes a signal readout wiring disposed one by one, and each of the plurality of organic photoelectric conversion elements covers a first electrode disposed on the substrate and each first electrode. The organic photoelectric conversion part which consists of one area | region of the organic photoelectric conversion layer arrange | positioned in this way, and the 2nd electrode arrange | positioned on this organic photoelectric conversion part, and said wiring is a corresponding organic photoelectric conversion element The photoelectric conversion device connected to the first electrode has a light shielding layer disposed on the wiring and covering the wiring.
上記の目的の達成する本発明の更に他の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子と、複数の有機光電変換素子の各々に1本ずつ配置された信号読み出し用の配線とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有し、上記の配線は、対応する有機光電変換素子の第1電極に接続されている光電変換デバイスであって、上記の配線上に配置されて該配線を覆う電気絶縁層を有することを特徴とするものである。 Still another photoelectric conversion device of the present invention that achieves the above object includes a substrate having a pair of main surfaces facing each other, a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, and a plurality of Each of the organic photoelectric conversion elements includes a signal readout wiring disposed one by one, and each of the plurality of organic photoelectric conversion elements covers a first electrode disposed on the substrate and each first electrode. The organic photoelectric conversion part which consists of one area | region of the organic photoelectric conversion layer arrange | positioned in this way, and the 2nd electrode arrange | positioned on this organic photoelectric conversion part, and said wiring is a corresponding organic photoelectric conversion element The photoelectric conversion device connected to the first electrode has an electrical insulating layer disposed on the wiring and covering the wiring.
本発明の光電変換デバイスの各々は、1つの有機光電変換素子に1つずつ有機光電変換層を設けるのではなく、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層における互いに別個の一領域を個々の有機光電変換素子での有機光電変換部として利用するものであるので、個々の有機光電変化素子を容易に微細化することができると共にその形状精度や位置精度を比較的容易に高くすることができる。 Each of the photoelectric conversion devices of the present invention is not provided with one organic photoelectric conversion layer for each organic photoelectric conversion element, but is separate from each other in the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode. Since one region is used as an organic photoelectric conversion unit in each organic photoelectric conversion element, each organic photoelectric change element can be easily miniaturized and its shape accuracy and position accuracy are relatively easy. Can be high.
そして、本発明の光電変換デバイスのうちで複数の有機光電変換素子の全てを平面視上取り囲むようにして遮光層が配置されたものでは、有機光電変換素子として設計した領域以外の箇所での光電変換が抑えられる。また、本発明の光電変換デバイスのうちで第1電極の全てを取り囲むようにして電気絶縁層が配置されたものでは、有機光電変換素子として設計した領域以外の箇所での光電変換により生じたキャリアが第1電極に移動してくることが抑えられる。 In the photoelectric conversion device of the present invention, in which the light shielding layer is arranged so as to surround all of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view, the photoelectric conversion is performed at a place other than the area designed as the organic photoelectric conversion element. Conversion is suppressed. In the photoelectric conversion device of the present invention, in which the electrical insulating layer is disposed so as to surround all of the first electrodes, carriers generated by photoelectric conversion at a place other than the region designed as the organic photoelectric conversion element Is prevented from moving to the first electrode.
一方、本発明の光電変換デバイスのうちで信号読み出し用の配線上に遮光層が配置されたものでは、有機光電変換層のうちで上記の配線上に位置する箇所において光電変換が起こることが抑えられる。また、本発明の光電変換デバイスのうちで信号読み出し用の配線上に遮光層が配置されたものでは、有機光電変換層のうちで上記の配線上に位置する箇所での光電変換により生じたキャリアが配線に移動してくることが抑えられる。 On the other hand, in the photoelectric conversion device of the present invention in which the light shielding layer is disposed on the signal readout wiring, the photoelectric conversion is suppressed from occurring in the organic photoelectric conversion layer located on the wiring. It is done. In the photoelectric conversion device of the present invention, in which the light shielding layer is arranged on the signal readout wiring, in the organic photoelectric conversion layer, the carrier generated by photoelectric conversion at the position located on the wiring described above. Can be prevented from moving to the wiring.
したがって、本発明のいずれの光電変換デバイスにおいても、個々の有機光電変化素子を微細化すると共にクロストークを抑えることが容易であり、結果として高解像度化を図り易い。 Therefore, in any photoelectric conversion device of the present invention, it is easy to miniaturize each organic photoelectric change element and suppress crosstalk, and as a result, it is easy to achieve high resolution.
第1の発明の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有する光電変換デバイスであって、複数の有機光電変換素子の全てを平面視上取り囲むようにして配置されて有機光電変換層への光の入射を制限する遮光層を有することを特徴とする。 A photoelectric conversion device according to a first aspect of the present invention includes a substrate having a pair of main surfaces facing each other, and a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, and the plurality of organic photoelectric conversion elements Each of which is disposed on the organic photoelectric conversion unit, the organic photoelectric conversion unit including a first electrode disposed on the substrate, a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, A photoelectric conversion device having a second electrode and a light-shielding layer that is disposed so as to surround all of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view and restricts the incidence of light on the organic photoelectric conversion layer It is characterized by that.
この光電変換デバイスでは、有機光電変換素子として設計した領域以外の箇所への光の入射が遮光層によって抑えられるので、上記箇所での光電変換が抑えられ、結果としてクロストークが抑えられる。 In this photoelectric conversion device, the incidence of light to a portion other than the region designed as the organic photoelectric conversion element is suppressed by the light shielding layer, so that photoelectric conversion at the above portion is suppressed, and as a result, crosstalk is suppressed.
第2の発明の光電変換デバイスは、第1の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は、複数の有機光電変換素子の各々を平面視上取り囲むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、上記の箇所への光の入射が遮光層によって更に抑えられるので、当該箇所での光電変換が更に抑えられ、結果としてクロストークが更に抑えられる。 A photoelectric conversion device according to a second invention is included in the photoelectric conversion device according to the first invention, and the light shielding layer surrounds each of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view. In this photoelectric conversion device, the incidence of light on the above-described portion is further suppressed by the light shielding layer, so that the photoelectric conversion at the portion is further suppressed, and as a result, the crosstalk is further suppressed.
第3の発明の光電変換デバイスは、第1または第2の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は、第1電極および第2電極の各々から電気的に分離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遮光層を金属材料によって形成することができるので、光学濃度の高い遮光層を形成することが容易である。 A photoelectric conversion device of a third invention is included in the photoelectric conversion device of the first or second invention, and the light shielding layer is electrically separated from each of the first electrode and the second electrode. It is characterized by being. In this photoelectric conversion device, since the light shielding layer can be formed of a metal material, it is easy to form the light shielding layer having a high optical density.
第4の発明の光電変換デバイスは、第1〜3のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は、第1電極の各々と部分的に重なることを特徴とする。この光電変換デバイスでは、基板に垂直に入射した光は勿論、斜めに入射した光についても上記箇所への光の入射が抑えられるので、当該箇所での光電変換が更に抑えられ、結果としてクロストークが更に抑えられる。 A photoelectric conversion device according to a fourth invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to third inventions, and the light shielding layer partially overlaps each of the first electrodes. To do. In this photoelectric conversion device, light incident on the substrate as well as light incident perpendicularly to the substrate can be suppressed, so that the photoelectric conversion at the location can be further suppressed, resulting in crosstalk. Is further suppressed.
第5の発明の光電変換デバイスは、第1〜4のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は、基板における一対の主面のいずれか一方に配置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、遮光層を平面上に形成することができるので、その形状精度および位置精度を高め易い。 A photoelectric conversion device of a fifth invention is included in the photoelectric conversion device of any one of the first to fourth inventions, and the light shielding layer is disposed on one of a pair of main surfaces of the substrate. It is characterized by being. In this photoelectric conversion device, since the light shielding layer can be formed on a plane, it is easy to improve the shape accuracy and position accuracy.
第6の発明の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有する光電変換デバイスであって、第1電極の全てを取り囲むようにして配置された電気絶縁層を有することを特徴とする。 A photoelectric conversion device according to a sixth aspect of the present invention includes a substrate having a pair of main surfaces facing each other, and a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, and the plurality of organic photoelectric conversion elements Each of which is disposed on the organic photoelectric conversion unit, the organic photoelectric conversion unit including a first electrode disposed on the substrate, a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, A photoelectric conversion device having a second electrode, and having an electrically insulating layer disposed so as to surround all of the first electrode.
この光電変換デバイスでは、有機光電変換素子として設計した領域以外の箇所での光電変換により生じたキャリアが第1電極に移動してくることが上記の電気絶縁層により抑えられるので、クロストークが抑えられる。 In this photoelectric conversion device, the above-mentioned electrical insulation layer prevents carriers generated by photoelectric conversion in areas other than the region designed as the organic photoelectric conversion element from being suppressed by the electrical insulating layer, thereby suppressing crosstalk. It is done.
第7の発明の光電変換デバイスは、第6の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の電気絶縁層は、第1電極の各々を取り囲むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、上記箇所での光電変換により生じたキャリアが第1電極に移動してくることが更に抑えられるので、クロストークが更に抑えられる。 A photoelectric conversion device according to a seventh aspect is included in the photoelectric conversion device according to the sixth aspect, wherein the electrical insulating layer surrounds each of the first electrodes. In this photoelectric conversion device, carriers generated by photoelectric conversion at the above locations are further suppressed from moving to the first electrode, so that crosstalk is further suppressed.
第8の発明の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有する光電変換デバイスであって、複数の有機光電変換素子の全てを平面視上取り囲むようにして配置されて有機光電変換層への光の入射を制限する遮光層と、第1電極の全てを取り囲むようにして配置された電気絶縁層と、を有することを特徴とする。 A photoelectric conversion device according to an eighth aspect of the present invention includes a substrate having a pair of main surfaces facing each other, and a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, and the plurality of organic photoelectric conversion elements Each of which is disposed on the organic photoelectric conversion unit, the organic photoelectric conversion unit including a first electrode disposed on the substrate, a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, A light-shielding layer that is arranged so as to surround all of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view and restricts the incidence of light to the organic photoelectric conversion layer, And an electrically insulating layer disposed so as to surround all of the first electrodes.
この光電変換デバイスでは、有機光電変換素子として設計した領域以外の箇所への光の入射が遮光層によって抑えられるので、上記箇所での光電変換が抑えられる。また、上記の箇所での光電変換により生じたキャリアが第1電極に移動してくることが上記の電気絶縁層により抑えられる。これらの結果として、当該光電変換デバイスではクロストークが抑えられる。 In this photoelectric conversion device, since the light incident on a portion other than the region designed as the organic photoelectric conversion element is suppressed by the light shielding layer, the photoelectric conversion at the above portion can be suppressed. In addition, the electric insulating layer suppresses carriers generated by photoelectric conversion at the above-described locations from moving to the first electrode. As a result, crosstalk is suppressed in the photoelectric conversion device.
第9の発明の光電変換デバイスは、第8の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は電気絶縁層上に積層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、上記箇所での光電変換により生じたキャリアが第1電極に移動してくることを電気絶縁層によって抑えることが容易であるので、クロストークを抑えることも容易である。 A photoelectric conversion device according to a ninth aspect is included in the photoelectric conversion device according to the eighth aspect, and is characterized in that the light shielding layer is laminated on an electrical insulating layer. In this photoelectric conversion device, it is easy to suppress the crosstalk due to the electric insulating layer preventing the carrier generated by the photoelectric conversion at the above-mentioned location from moving to the first electrode.
第10の発明の光電変換デバイスは、第8の発明または第9の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は複数の有機光電変換素子の各々を平面視上取り囲み、上記の電気絶縁層は第1電極の各々を取り囲むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、上記箇所への光の入射が遮光層によって更に抑えられ、かつ上記箇所での光電変換により生じたキャリアが第1電極に移動してくることが上記の電気絶縁層により抑えられるので、クロストークが更に抑えられる。 The photoelectric conversion device of the tenth invention is included in the photoelectric conversion device of the eighth invention or the ninth invention, and the light shielding layer surrounds each of the plurality of organic photoelectric conversion elements in plan view, The electrical insulating layer surrounds each of the first electrodes. In this photoelectric conversion device, the incidence of light on the location is further suppressed by the light-shielding layer, and carriers generated by photoelectric conversion at the location are suppressed from moving to the first electrode by the electrical insulating layer. Therefore, crosstalk is further suppressed.
第11の発明の光電変換デバイスは、第8〜10のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は第1電極および第2電極の各々から電気的に分離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、上記の遮光層を金属材料により形成することができるので、光学濃度の高い遮光層を形成することが容易である。 A photoelectric conversion device according to an eleventh aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device according to any of the eighth to tenth aspects of the invention, and the light shielding layer is electrically separated from each of the first electrode and the second electrode. It is characterized by. In this photoelectric conversion device, since the light shielding layer can be formed of a metal material, it is easy to form a light shielding layer having a high optical density.
第12の発明の光電変換デバイスは、第8〜11のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は、第1電極の各々と部分的に重なることを特徴とする。この光電変換デバイスでは、基板に垂直に入射した光は勿論、斜めに入射した光についても上記箇所への入射が抑えられるので、当該箇所での光電変換が更に抑えられ、結果としてクロストークが更に抑えられる。 A photoelectric conversion device according to a twelfth aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device according to any of the eighth to eleventh aspects of the invention, wherein the light shielding layer partially overlaps each of the first electrodes. To do. In this photoelectric conversion device, not only light incident perpendicularly to the substrate but also obliquely incident light can be prevented from being incident on the above location, so that photoelectric conversion at the location can be further suppressed, resulting in further crosstalk. It can be suppressed.
第13の発明の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子と、複数の有機光電変換素子の各々に1本ずつ配置された信号読み出し用の配線とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有し、上記の配線は、対応する有機光電変換素子の第1電極に接続されている光電変換デバイスであって、上記の配線上に配置されて該配線を覆う遮光層を有することを特徴とする。 A photoelectric conversion device according to a thirteenth aspect of the present invention is a substrate having a pair of main surfaces facing each other, a plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on one main surface of the substrate, and each of the plurality of organic photoelectric conversion elements And each of the plurality of organic photoelectric conversion elements includes a first electrode disposed on the substrate and an organic layer disposed so as to cover each first electrode. It has an organic photoelectric conversion part which consists of one field of a photoelectric conversion layer, and the 2nd electrode arranged on this organic photoelectric conversion part, and the above-mentioned wiring is connected to the 1st electrode of the corresponding organic photoelectric conversion element. A photoelectric conversion device having a light shielding layer disposed on the wiring and covering the wiring.
この光電変換デバイスでは、有機光電変換層のうちで上記の配線上に位置する領域への光の入射が遮光層によって抑えられるので、当該配線上での光電変換が抑えられ、結果としてクロストークが抑えられる。 In this photoelectric conversion device, since the light incident on the region of the organic photoelectric conversion layer located on the wiring is suppressed by the light shielding layer, photoelectric conversion on the wiring is suppressed, and as a result, crosstalk occurs. It can be suppressed.
第14の発明の光電変換デバイスは、第13の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は、上記の配線の上面および側面を覆うことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、有機光電変換層のうちで配線の周囲に位置する領域への光の入射が遮光層によって抑えられるので、当該領域での光電変換が抑えられ、結果としてクロストークが抑えられる。 A photoelectric conversion device according to a fourteenth aspect is included in the photoelectric conversion device according to the thirteenth aspect, wherein the light shielding layer covers an upper surface and a side surface of the wiring. In this photoelectric conversion device, the light incident on the area of the organic photoelectric conversion layer located around the wiring is suppressed by the light shielding layer, so that photoelectric conversion in the area is suppressed, and as a result, crosstalk is suppressed. .
第15の発明の光電変換デバイスは、互いに対向する一対の主面を有する基板と、該基板における一方の主面上に配置された複数の有機光電変換素子と、複数の有機光電変換素子の各々に1本ずつ配置された信号読み出し用の配線とを備え、複数の有機光電変換素子の各々は、基板上に配置された第1電極と、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された第2電極とを有し、上記の配線は、対応する有機光電変換素子の第1電極に接続されている光電変換デバイスであって、上記の配線上に配置されて該配線を覆う電気絶縁層を有することを特徴とする。 A photoelectric conversion device according to a fifteenth aspect of the present invention is a substrate having a pair of main surfaces facing each other, a plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on one main surface of the substrate, and each of the plurality of organic photoelectric conversion elements And each of the plurality of organic photoelectric conversion elements includes a first electrode disposed on the substrate and an organic layer disposed so as to cover each first electrode. It has an organic photoelectric conversion part which consists of one field of a photoelectric conversion layer, and the 2nd electrode arranged on this organic photoelectric conversion part, and the above-mentioned wiring is connected to the 1st electrode of the corresponding organic photoelectric conversion element. A photoelectric conversion device having an electrical insulating layer disposed on the wiring and covering the wiring.
この光電変換デバイスでは、有機光電変換層のうちの上記の配線上に位置する領域での光電変換により生じたキャリアが当該配線に移動してくることが電気絶縁層により抑えられるので、クロストークが抑えられる。 In this photoelectric conversion device, carriers generated by photoelectric conversion in a region located on the wiring in the organic photoelectric conversion layer are prevented from moving to the wiring by the electrical insulating layer, so that crosstalk is prevented. It can be suppressed.
第16の発明の光電変換デバイスは、第15の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の電気絶縁層は、配線の上面および側面を覆うことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、有機光電変換層のうちの上記の配線の周囲に位置する領域での光電変換により生じたキャリアが当該配線に移動してくることが電気絶縁層により抑えられるので、クロストークが更に抑えられる。 A photoelectric conversion device according to a sixteenth aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device of the fifteenth aspect of the invention, and the electrical insulating layer covers the upper surface and side surfaces of the wiring. In this photoelectric conversion device, since the electric insulating layer suppresses carriers generated by photoelectric conversion in the region located around the wiring in the organic photoelectric conversion layer, the crosstalk is prevented. Is further suppressed.
第17の発明の光電変換デバイスは、第1〜5または第8〜14のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は有機高分子材料を含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、所望の樹脂組成物を塗工して塗膜を形成した後に当該塗膜をパターニングして所定形状の遮光層を形成することができるので、その製造が容易である。 A photoelectric conversion device according to a seventeenth invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to fifth or eighth to fourteenth inventions, and the light shielding layer includes an organic polymer material. To do. In this photoelectric conversion device, a desired resin composition can be applied to form a coating film, and then the coating film can be patterned to form a light shielding layer having a predetermined shape.
第18の発明の光電変換デバイスは、第17の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の有機高分子材料は感光性樹脂であることを特徴する。この光電変換デバイスでは、所望の感光性樹脂組成物を塗工して塗膜を形成した後に当該塗膜に選択的な露光処理および現像処理を施すことで所定形状の遮光層を形成することができるので、他の有機高分子材料により遮光層を形成する場合に比べてその製造が容易である。 A photoelectric conversion device according to an eighteenth aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device of the seventeenth aspect of the invention, and the organic polymer material is a photosensitive resin. In this photoelectric conversion device, a light-shielding layer having a predetermined shape can be formed by applying a desired photosensitive resin composition to form a coating film and then subjecting the coating film to selective exposure processing and development processing. Therefore, it is easier to manufacture as compared with the case where the light shielding layer is formed of another organic polymer material.
第19の発明の光電変換デバイスは、第17または第18の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の有機高分子材料はポリイミド系樹脂を含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、耐熱性の高い遮光層を形成し易い。 A photoelectric conversion device according to a nineteenth invention is included in the photoelectric conversion device according to the seventeenth or eighteenth invention, and the organic polymer material includes a polyimide resin. In this photoelectric conversion device, it is easy to form a light-shielding layer having high heat resistance.
第20の発明の光電変換デバイスは、第1〜5または第8〜14のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層は金属を含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、光学濃度の高い遮光層を形成し易い。 A photoelectric conversion device according to a twentieth invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to fifth or eighth to fourteenth inventions, and the light shielding layer includes a metal. In this photoelectric conversion device, it is easy to form a light shielding layer having a high optical density.
第21の発明の光電変換デバイスは、第20の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の金属はクロム、アルミニウム、銅、ニッケル、タンタル、およびタングステンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする。 The photoelectric conversion device of the twenty-first invention is included in the photoelectric conversion device of the twentieth invention, and the metal is at least one selected from chromium, aluminum, copper, nickel, tantalum, and tungsten. It is characterized by.
第22の発明の光電変換デバイスは、第1〜5または第8〜14のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層はカーボンを含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、環境への負荷の少ない遮光層を形成し易い。 A photoelectric conversion device according to a twenty-second invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to fifth or eighth to fourteenth inventions, and the light shielding layer includes carbon. In this photoelectric conversion device, it is easy to form a light shielding layer with a low environmental load.
第23の発明の光電変換デバイスは、第1〜5、第8〜14、および第17〜22のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の遮光層の光学濃度は2.0以上であることを特徴とする。この光電変換デバイスでは、遮光膜の遮光性が高いので、クロストークを抑え易い。 The photoelectric conversion device of the 23rd invention is included in the photoelectric conversion device of any one of the 1st to 5th, 8th to 14th, and 17th to 22nd inventions, and the optical density of the light shielding layer is 2 0.0 or more. In this photoelectric conversion device, since the light shielding property of the light shielding film is high, it is easy to suppress crosstalk.
第24の発明の光電変換デバイスは、第6〜12、第15、および第16のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の電気絶縁層は有機高分子材料を含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、所望の樹脂組成物を塗工して塗膜を形成した後に当該塗膜をパターニングして所定形状の電気絶縁層を形成することができるので、その製造が容易である。 A photoelectric conversion device of a twenty-fourth invention is included in the photoelectric conversion device of any of the sixth to twelfth, fifteenth, and sixteenth inventions, and the electrical insulating layer includes an organic polymer material. It is characterized by. In this photoelectric conversion device, a desired resin composition is applied to form a coating film, and then the coating film is patterned to form an electrical insulating layer having a predetermined shape. Therefore, the photoelectric conversion device is easy to manufacture.
第25の発明の光電変換デバイスは、第24の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の有機高分子材料は感光性樹脂であることを特徴する。この光電変換デバイスでは、所望の感光性樹脂組成物を塗工して塗膜を形成した後に当該塗膜に選択的な露光処理および現像処理を施すことで所定形状の電気絶縁層を形成することができるので、他の有機高分子材料により電気絶縁層を形成する場合に比べてその製造が容易である。 A photoelectric conversion device according to a twenty-fifth aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device of the twenty-fourth aspect, wherein the organic polymer material is a photosensitive resin. In this photoelectric conversion device, a desired photosensitive resin composition is applied to form a coating film, and then an electrical insulating layer having a predetermined shape is formed by subjecting the coating film to selective exposure processing and development processing. Therefore, it is easier to manufacture as compared with the case where the electrical insulating layer is formed of another organic polymer material.
第26の発明の光電変換デバイスは、第24または第25の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の有機高分子材料はポリイミド系樹脂を含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、耐熱性の高い電気絶縁層を形成し易い。 A photoelectric conversion device according to a twenty-sixth aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device of the twenty-fourth or twenty-fifth aspect of the invention, and the organic polymer material includes a polyimide resin. In this photoelectric conversion device, it is easy to form an electrically insulating layer having high heat resistance.
第27の発明の光電変換デバイスは、第6〜10、第15、および第16のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の電気絶縁層は無機物を含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、耐久性の高い電気絶縁層を形成し易い。 A photoelectric conversion device according to a twenty-seventh aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device according to any of the sixth to tenth, fifteenth and sixteenth aspects, wherein the electrical insulating layer includes an inorganic substance. To do. In this photoelectric conversion device, it is easy to form a highly durable electrical insulating layer.
第28の発明の光電変換デバイスは、第27の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の無機物はシリコン原子を含むことを特徴とする。 A photoelectric conversion device according to a twenty-eighth aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device of the twenty-seventh aspect, wherein the inorganic substance contains a silicon atom.
第29の発明の光電変換デバイスは、第27または第28の発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の無機物はシリコン窒化物を含むことを特徴とする。 A photoelectric conversion device according to a twenty-ninth invention is included in the photoelectric conversion device according to the twenty-seventh or twenty-eighth invention, wherein the inorganic substance includes silicon nitride.
第30の発明の光電変換デバイスは、第6〜12、第15、第16、および第24〜29のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の電気絶縁層は、1×1012Ω□以上のシート抵抗を有す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のシート抵抗が高いので、クロストークを抑え易い。 A photoelectric conversion device according to a thirtieth aspect of the invention is included in the photoelectric conversion device according to any of the sixth to twelfth, fifteenth, sixteenth, and twenty-fourth to 29th aspects. It has a sheet resistance of × 10 12 Ω □ or more. In this photoelectric conversion device, since the sheet resistance of the electrical insulating layer is high, it is easy to suppress crosstalk.
第31の発明の光電変換デバイスは、第1〜30のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の基板上に配置されて複数の有機光電変換素子それぞれへの入射光の波長を規定するカラーフィルタ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、カラーの画像に対応した電気信号を得易い。 A photoelectric conversion device according to a thirty-first invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to thirtieth inventions, and is arranged on the substrate to transmit incident light to each of the plurality of organic photoelectric conversion elements. It further has a color filter for defining the wavelength. In this photoelectric conversion device, it is easy to obtain an electrical signal corresponding to a color image.
第32の発明の光電変換デバイスは、第1〜31のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記複数の有機光電変換素子の各々に接続されて該有機光電変換素子で生じた電気信号を読み出す信号読出し手段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、信号読出し手段まで備えているので、小型の画像読取り装置を構成し易い。 A photoelectric conversion device according to a thirty-second invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to thirty-first inventions, and is generated at the organic photoelectric conversion element connected to each of the plurality of organic photoelectric conversion elements. It further has signal reading means for reading out the electric signal. Since this photoelectric conversion device includes a signal reading means, it is easy to construct a small image reading device.
第33の発明の光電変換デバイスは、第1〜32のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記の有機光電変換層は少なくとも電子供与性材料と電子受容性材料とを含むことを特徴とする。この光電変換デバイスでは、光電変換効率を高め易い。 A photoelectric conversion device according to a thirty-third invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to thirty-second inventions, and the organic photoelectric conversion layer includes at least an electron donating material and an electron accepting material. It is characterized by that. In this photoelectric conversion device, it is easy to increase the photoelectric conversion efficiency.
第34の発明の光電変換デバイスは、第1〜33のいずれかの発明の光電変換デバイスに含まれるものであり、上記複数の有機光電変換素子の各々を封止する封止部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、個々の有機光電変換素子の素子寿命を長くし易い。 A photoelectric conversion device according to a thirty-fourth invention is included in the photoelectric conversion device according to any one of the first to thirty-third inventions, and further includes a sealing portion that seals each of the plurality of organic photoelectric conversion elements. It is characterized by. In this photoelectric conversion device, the element life of each organic photoelectric conversion element can be easily extended.
本発明の光電変換デバイスは、文字や図形などの各種物体のイメージを電気信号に変換して画像データを得るスキャナやファクシミリなどの画像読取り装置における光電変換ユニットの一構成部材として用いられるものであり、上記の光電変換ユニットは、光電変換デバイスの他に所定の光源や光学系などを含む。以下、本発明の光電変換デバイスの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。 The photoelectric conversion device of the present invention is used as a constituent member of a photoelectric conversion unit in an image reading apparatus such as a scanner or a facsimile that converts image of various objects such as characters and figures into electric signals to obtain image data. The photoelectric conversion unit includes a predetermined light source and an optical system in addition to the photoelectric conversion device. Hereinafter, embodiments of the photoelectric conversion device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
(実施の形態1)
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断面図である。同図において、1は入射光、2は基板、3はカラーフィルタ、4はカラーフィルタ用の保護膜、8は有機光電変換素子、9は遮光層、11は信号読み出し用の配線、12は信号読出し手段、20は光電変換デバイスである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the photoelectric conversion device of the present invention. In the figure, 1 is incident light, 2 is a substrate, 3 is a color filter, 4 is a protective film for a color filter, 8 is an organic photoelectric conversion element, 9 is a light shielding layer, 11 is a signal readout wiring, and 12 is a signal. A reading means 20 is a photoelectric conversion device.
上記の入射光1は、通常、人工光源から出射したものであり、200nm程度から400nm程度の波長域の紫外光、400nm程度から700nm程度の波長域の可視光、および700nm程度から2500nm程度の波長域の赤外光を含んでいる。
The
基板2は、互いに対向する一対の主面を有すると共に、上記の入射光1が透過可能な透明性を有しており、当該基板2は例えば透明ガラスや透明樹脂により形成される。
The
カラーフィルタ3は基板2における一方の主面上に配置されており、当該カラーフィルタ3は、主として赤色光を透過させる赤色フィルタ3Rと、主として緑色光を透過させる緑色フィルタ3Gと、主として青色光を透過させる青色フィルタ3Bとからなる。各色のフィルタ3R,3G,3Bは互いに平行なストライプ状に形成されている。
The
保護膜4は、例えば熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂により形成されてカラーフィルタ3を覆い、有機光電変換素子8の形成時にカラーフィルタ3を保護する。
The
有機光電変換素子8は、保護膜4上に形成された第1電極5と、該第1電極5上に形成された有機光電変換部6aと、該有機光電変換部6a上に形成された第2電極7aとを有している。保護膜4上には有機光電変換素子8が多数形成されており、個々の有機光電変換素子8における第1電極5は透明電極である。これらの第1電極5は、例えば、所望の透明導電膜をフォトリソグラフィ法とエッチング法とを組み合わせて所定形状にパターニングすることにより形成される。
The organic
また、個々の有機光電変換素子8における有機光電変換部6aは、各第1電極5を覆うようにして配置された有機光電変換層6での互いに別個の一領域からなる。有機光電変換層6を覆うようにして1つの電極膜7が形成され、この電極膜7のうちで有機光電変換部6aの上方に位置する領域が有機光電変換素子8での第2電極7aとして機能する。
Moreover, the organic
このように構成された有機光電変換素子8の平面視上の形状および大きさは、第1電極5の平面視上の形状および大きさと実質的に同じになる。換言すれば、第1電極5の平面視上の形状および大きさがほぼそのまま有機光電変換素子8の平面視上の形状および大きさとなる。
The shape and size of the organic
遮光層9は、例えばカーボンなどの色材を含有した有機高分子材料や、光反射性もしくは光吸収性に優れたクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、タンタル(Ta)、タングステン(W)などの金属、あるいは黒鉛などの炭素系材料によって形成されて、有機光電変換層6への光(入射光1)の入射を制限する。この遮光層9での光学濃度は2.0以上(遮光率99%以上)であることが好ましい。図示の遮光層9は、基板2の一主面上に形成されている。遮光層9の平面形状については、後に図2を参照して詳述する。
The
信号読み出し用の配線11は個々の有機光電変換素子8に1本ずつ配置されて、該有機光電変換素子8と信号読出し手段12とを電気的に接続する。各信号読み出し用の配線11の一端は所定の有機光電変換素子8における第1電極5に電気的に接続されている。
One
信号読出し手段12は、コンデンサ機能、スイッチング機能、リセット機能などの機能を有する集積回路を備えており、各有機光電変換素子8で生じた電気信号を読み出す。なお、信号読出し手段12は、任意の構成部材とすることができる。
The
図2は、図1に示した光電変換デバイス20における各有機光電変換素子8と遮光層9との平面配置を示す概略図である。同図に示すように、光電変換デバイス20では、上述した複数の有機光電変換素子8の全てを平面視上取り囲むようにして、かつ個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、遮光層9が配置されている。
FIG. 2 is a schematic view showing a planar arrangement of each organic
このような構成を有する光電変換デバイス20に光を照射すると各有機光電変換部6aで光吸収が起こり、励起子が形成される。この励起子は極短時間でキャリア(正孔と電子)に分離し、電子は正極(例えば第2電極7a)へと移動し、正孔は負極(例えば第1電極5)へと移動する。これにより第1電極5と第2電極7aとの間に起電力が生じ、結果として有機光電変換素子8に起電力が生じる。
When the
各有機光電変換素子8での起電力の大きさ(強さ)は、有機光電変換部6aに入射した光の強度に応じて変化するので、個々の有機光電変換素子8に生じた起電力を信号読み出し用の配線11を通じて信号読出し手段12により検出する(読み出す)ことで、所望の画像データを得ることができる。したがって、光電変換デバイス20をファクシミリやスキャナなどの画像読取り装置における光電変換ユニットの一構成部材として用いることにより、情報の有無による反射光強度の差異をそれに対応した起電力の差異として検出して、画像データを得ることができる。
Since the magnitude (strength) of the electromotive force in each organic
このときの解像度は、個々の有機光電変化素子8の大きさ、形状精度、位置精度などに大きく左右される他に、クロストークの有無によっても大きく左右される。
The resolution at this time greatly depends on the size, shape accuracy, position accuracy, and the like of each organic
光電変換デバイス20では、各第1電極5が前述のようにフォトリソグラフィ法とエッチング法とを組み合わせた方法により形成され、当該第1電極5の平面視上の形状および大きさがほぼそのまま有機光電変換素子8の平面視上の形状および大きさとなるので、個々の有機光電変化素子8の微細化を図り易いと共にその形状精度や位置精度を比較的容易に高くすることができる。また、当該光電変換デバイス20では、有機光電変換層6のうちで有機光電変換部6aとして利用される領域以外の領域への入射光1の入射が遮光層9によって制限され、結果として、有機光電変換素子8として設計した領域以外の領域での光電変換が抑えられる。そのため、有機光電変換素子8以外の領域で生じたキャリアが有機光電変換素子8に移動してくることに起因するクロストークが抑えられる。したがって、光電変換デバイス20では高解像度化を図り易い。
In the
なお、本発明の光電変換デバイスにおける遮光層の形状および配置形態は図1,2に示した形状および配置形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。以下、図3〜図14を参照して、上述の光電変換デバイス20とは遮光層の形状および配置形態が異なる幾つかの光電変換デバイスについて説明する。ただし、図3〜図7、図9、図10、および図12〜14においは、それぞれ、信号読み出し用の配線11(図1参照)の図示を省略している。図3〜図14に示す構成部材のうちで図1に示した構成部材と共通するものについては、図1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。
In addition, the shape and arrangement | positioning form of the light shielding layer in the photoelectric conversion device of this invention are not limited to the shape and arrangement | positioning form shown to FIG. 1, 2, It can change variously. Hereinafter, with reference to FIG. 3 to FIG. 14, some photoelectric conversion devices in which the shape and arrangement form of the light shielding layer are different from the above-described
図3に示す光電変換デバイス20Aは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、導電性を有する遮光層9aと各第1電極5とが互いに離隔して電気的に分離されているものである。遮光層9aは、全ての有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、かつ個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、上記の主面上に配置されている。この光電変換デバイス20Aは、カラーフィルタ3(図1参照)を有していない。
In the
図4に示す光電変換デバイス20Bは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、電気絶縁性を有する遮光層9bを各第1電極5が部分的に覆っているものである。遮光層9bは、全ての有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、かつ個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、上記の主面上に配置されている。この光電変換デバイス20Bでは、各有機光電変換素子8を平面視したときに第1電極5と遮光層9bとが部分的に重なるので、基板2に垂直に入射した光は勿論、斜めに入射した光についても、該光が有機光電変換素子8(有機光電変換部6a)以外の領域に入射することが抑えられる。したがって、光電変換デバイス20Bにおいては、図1に示した光電変換デバイス20に比べて前述のクロストークを抑え易い。
In the
図5に示す光電変換デバイス20Cは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、電気絶縁性を有する遮光層9cが上記の主面上に配置されて各第1電極5を部分的に覆っているものである。遮光層9cは、全ての有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、かつ個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして配置されている。この光電変換デバイス20Cにおいても、各有機光電変換素子8を平面視したときに第1電極5と遮光層9cとが部分的に重なるので、基板2に垂直に入射した光は勿論、斜めに入射した光についても、該光が有機光電変換素子8(有機光電変換部6a)以外の領域に入射することが抑えられる。したがって、光電変換デバイス20Cにおいても、図1に示した光電変換デバイス20に比べて前述のクロストークを抑え易い。
In the photoelectric conversion device 20C shown in FIG. 5, the
図6に示す光電変換デバイス20Dは、図1に示した光電変換デバイス20と同様にカラーフィルタ3を有するものであり、遮光層9dは、複数の有機光電変換素子8の全てを平面視上取り囲むようにして、かつ個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、基板2の一主面上に配置されている。この光電変換デバイス20Dでは、各有機光電変換素子8を平面視したときに第1電極5と遮光層9dとが部分的に重なる。このため、基板2に垂直に入射した光は勿論、斜めに入射した光についても、該光が有機光電変換素子8(有機光電変換部6a)以外の領域に入射することが抑えられる。したがって、光電変換デバイス20Dにおいても、図1に示した光電変換デバイス20に比べて前述のクロストークを抑え易い。
The photoelectric conversion device 20D shown in FIG. 6 has the
図7に示す光電変換デバイス20Eは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、図8に示すように、複数の有機光電変換素子8の全て平面視上取り囲むようにして、かつ個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲むようにして、電気絶縁性を有する遮光層9eが上記の主面上に配置されているものである。この光電変換デバイス20Eでは、図7に示すように遮光層9eの方が第1電極5よりも厚いので、基板2に垂直に入射した光は勿論、斜めに入射した光についても、該光が有機光電変換素子8(有機光電変換部6a)以外の領域に入射することが抑えられる。したがって、光電変換デバイス20Eにおいても、図1に示した光電変換デバイス20に比べて前述のクロストークを抑え易い。なお、カラーフィルタ3および信号読出し手段12(図1参照)は設けられていない。
In the
図9に示す光電変換デバイス20Fは、信号読出し手段12(図1参照)が設けられていない点を除き、図1に示した光電変換デバイス20と同様の構造を有している。図9においては、遮光層に参照符号9fを付してある。本発明の光電変換デバイスにおける遮光層の形状および配置形態は、当該光電変換デバイスが信号読出し手段を備えているか否かに左右されない。
The
図10に示す光電変換デバイス20Gは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、図11に示すように、複数の有機光電変換素子8の全てを平面視上取り囲むようにして、電気絶縁性を有する遮光層9gが上記の主面上に配置されているものである。遮光層9gは、平面視上、個々の有機光電変換素子8を取り囲んではいない。また、カラーフィルタ3(図1参照)は設けられていない。各有機光電変換素子8は、一般に、予め定められた所定の領域(以下、「光電変換領域」という。)内に分散配置されるわけであるが、有機光電変換層6を平面視したときに該有機光電変換層6が上記の光電変換領域の外側にまで広く拡がっていた場合、有機光電変換層6のうちで光電変換領域の外側にまで拡がっている箇所での光電変換により生じたキャリアが前述のクロストークの主な原因となる。光電変換デバイス20Gでは、複数の有機光電変換素子8の全てを平面視上取り囲むようにして遮光層9gが配置されているので、クロストークの主な原因となる上述のキャリアの生成が抑えられる。したがって、この光電変換デバイス20gにおいも前述のクロストークが抑えられる。
In the photoelectric conversion device 20G shown in FIG. 10, the
図12に示す光電変換デバイス20Hは、図1に示した光電変換デバイス20と同様にカラーフィルタ3を有するものであり、遮光層9hは、複数の有機光電変換素子8の全てを平面視上取り囲むようにして基板2上に配置されている。遮光層9hは、平面視上、個々の有機光電変換素子8を取り囲んではいない。この光電変換デバイス20Hにおいても、図10に示した光電変換デバイス20Gにおけるのと同様の理由から、前述のクロストークが抑えられる。
The
図13に示す光電変換デバイス20Iは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、基板2における他方の主面上に遮光層9iが配置されているものである。遮光層9iは、複数の有機光電変換素子8の全てを平面視上取り囲むと共に、個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲む。この光電変換デバイス20Bにおいても、入射光1が有機光電変換素子8(有機光電変換部6a)以外の領域に入射することが抑えられる結果として、前述のクロストークが抑えられる。
The photoelectric conversion device 20I shown in FIG. 13 has a
図14に示す光電変換デバイス20Jは、図1に示した光電変換デバイス20と同様にカラーフィルタ3を有するものであり、遮光層9hは、基板2における一対の主面のうちでカラーフィルタ3が配置されている主面とは反対側の主面上に配置されている。この遮光層9hは、複数の有機光電変換素子8の全てを平面視上取り囲むと共に、個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲む。したがって、光電変換デバイス20Bにおいても、入射光1が有機光電変換素子8(有機光電変換部6a)以外の領域に入射することが抑えられる結果として、前述のクロストークが抑えられる。
A
(実施の形態2)
本発明の他の光電変換デバイスでは、上述した遮光層に代えて電気絶縁層を設けることで、前述のクロストークを抑える。この場合の電気絶縁層は、全ての第1電極を取り囲むようにして配置される。このときの電気絶縁層は、全ての第1電極のうちで光電変換領域の平面視上の輪郭を規定することになる各第1電極と接するようにして配置することが好ましい。
(Embodiment 2)
In another photoelectric conversion device of the present invention, the above-described crosstalk is suppressed by providing an electrical insulating layer instead of the above-described light shielding layer. In this case, the electrical insulating layer is disposed so as to surround all the first electrodes. The electrical insulating layer at this time is preferably arranged so as to be in contact with each first electrode that defines the outline of the photoelectric conversion region in plan view among all the first electrodes.
図15は上記の電気絶縁層を有する光電変換デバイスの一例を概略的に示す断面図であり、図16は図15に示した光電変換デバイスにおける各第1電極と電気絶縁層との平面配置を示す概略図である。なお、図15および図16に示す構成部材のうちで図1に示した構成部材と共通するものについては、図1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。また、図15においては信号読み出し用の配線11の図示を省略している。
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing an example of the photoelectric conversion device having the above-described electrical insulation layer, and FIG. 16 shows a planar arrangement of each first electrode and the electrical insulation layer in the photoelectric conversion device shown in FIG. FIG. 15 and 16 that are the same as those shown in FIG. 1 are assigned the same reference numerals as those used in FIG. 1 and description thereof is omitted. In FIG. 15, the
図15に示す光電変換デバイス30Aでは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、全ての第1電極5を取り囲むようにして、かつ全ての第1電極5のうちで光電変換領域の平面視上の輪郭を規定することになる各第1電極5と接するようにして、第1電極5よりも厚い電気絶縁層25aが配置されている。光電変換デバイス30Aには、カラーフィルタ3および信号読出し手段12(図1参照)は設けられていない。
In the photoelectric conversion device 30 </ b> A shown in FIG. 15, the
このような構成を有する光電変換デバイス30Aでは、有機光電変換層6が光電変換領域の外側にまで拡がっているので、光電変換領域の外側においても光電変換が起きてキャリアが生成される。しかしながら、全ての第1電極5が該第1電極5よりも厚い電気絶縁層25aによって取り囲まれているので、有機光電変換層6のうちで光電変換領域の外側にまで拡がっている箇所に生じたキャリアが第1電極5の側面から当該第1電極5に移動してくることは実質的にない。したがって、有機光電変換素子8として設計した領域以外の箇所での光電変換により生じたキャリアが第1電極5に移動してくることが抑えられる。その結果として、前述のクロストークが抑えられる。
In the
なお、本発明の光電変換デバイスにおける電気絶縁層の形状および配置形態は、図15および図16に示した形状および配置形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。以下、図17〜図20を参照して、上述の光電変換デバイス30Aとは電気絶縁層の形状または配置形態が異なる幾つかの光電変換デバイスについて説明する。ただし、図17、図18、および図20においは、それぞれ、信号読み出し用の配線11(図1参照)の図示を省略している。図17〜図20に示す構成部材のうちで図1に示した構成部材と共通するものについては、図1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。 In addition, the shape and arrangement | positioning form of the electrical insulating layer in the photoelectric conversion device of this invention are not limited to the shape and arrangement | positioning form shown in FIG.15 and FIG.16, A various change is possible. Hereinafter, with reference to FIG. 17 to FIG. 20, some photoelectric conversion devices in which the shape or arrangement of the electrical insulating layer is different from the above-described photoelectric conversion device 30 </ b> A will be described. However, in FIG. 17, FIG. 18, and FIG. 20, illustration of the signal readout wiring 11 (see FIG. 1) is omitted. Of the constituent members shown in FIGS. 17 to 20, those common to the constituent members shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those used in FIG. 1, and description thereof is omitted.
図17に示す光電変換デバイス30Bは、図1に示した光電変換デバイス20と同様にカラーフィルタ3を有するものであり、電気絶縁層25bは全ての第1電極5を取り囲むようにして保護膜4上に配置されている。電気絶縁層25bの厚さは、第1電極5の厚さとほぼ同じである。この光電変換デバイス30Bにおいても、図15に示した光電変換デバイス30Aと同様に、前述のクロストークが抑えられる。
The
図18に示す光電変換デバイス30Cは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、図19に示すように、全ての第1電極5を取り囲むようにして、かつ個々の第1電極5を取り囲むようにして電気絶縁層25cが上記の主面上に配置されているものである。電気絶縁層25cは、第1電極5よりも厚い。この光電変換デバイス30Cでは、有機光電変換層6に生じたキャリアが個々の第1電極5の側面から当該第1電極5に移動してくることが実質的にないので、図15に示した光電変換デバイス30Aにおけるよりも前述のクロストークが抑えられる。
In the photoelectric conversion device 30C illustrated in FIG. 18, the
図20に示す光電変換デバイス30Dは、図1に示した光電変換デバイス20と同様にカラーフィルタ3を有するものであり、電気絶縁層25dは全ての第1電極5を取り囲むようにして、かつ個々の第1電極5を取り囲むようにして保護膜4上に配置されている。電気絶縁層25dの厚さは、第1電極5の厚さとほぼ同じである。この光電変換デバイス30Dにおいても、図18に示した光電変換デバイス30Cと同様に、図15に示した光電変換デバイス30Aよりも前述のクロストークが抑えられる。
A
(実施の形態3)
本発明の更に他の光電変換デバイスにおいては、実施の形態1で説明した遮光層と実施の形態2で説明した電気絶縁層とが併用される。
(Embodiment 3)
In still another photoelectric conversion device of the present invention, the light shielding layer described in
図21は上記の遮光層と電気絶縁層とを有する光電変換デバイスの一例を概略的に示す断面図である。同図に示す光電変換デバイス50Aでは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に、全ての第1電極5を取り囲むようにして、かつ個々の第1電極5を取り囲むようにして電気絶縁層45aが上記の主面上に配置され、該電気絶縁層45a上に全ての第1電極5を平面視上取り囲むようにして、かつ個々の第1電極5を平面視上取り囲むようにして遮光層49aが積層されている。
FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing an example of a photoelectric conversion device having the light shielding layer and the electrical insulating layer. In the
電気絶縁層45aは個々の第1電極5の上面の縁部を覆っており、当該電気絶縁層45aの上面の形状および大きさは遮光層49aの底面の形状および大きさと実質的に同一である。このように構成された光電変換デバイス50Aにおいても、前述のクロストークが抑えられる。なお、光電変換デバイス50Aにはカラーフィルタ3および信号読出し手段12(図1参照)は設けられていない。
The electrical
図22に示す光電変換デバイス50Bは、電気絶縁層45bの厚さが第1電極5の厚さとほぼ同じで、かつ当該電気絶縁層45gは個々の第1電極5の上面の縁部を覆っていない点を除き、図21に示した光電変換デバイス50Aと同様の構成を有している。この光電変換デバイス50Bにおいても前述のクロストークが抑えられる。
In the photoelectric conversion device 50 </ b> B shown in FIG. 22, the thickness of the electrical insulating
図23に示す光電変換デバイス50Cは、図1に示した光電変換デバイス20と同様にカラーフィルタ3を有するものであり、全ての第1電極5を取り囲むようにして、かつ個々の第1電極5を取り囲むようにして保護層4上に電気絶縁層45cが配置され、その上に遮光層49cが積層されている。遮光層49cは、全ての有機光電変換素子8を平面視上取り囲むと共に、個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲む。この光電変換デバイス50Cにおいても、前述のクロストークが抑えられる。
A
図24に示す光電変換デバイス50Dは、基板2における一方の主面上に第1電極5が直接配置されていると共に上記の主面上に電気絶縁層45dが配置され、その上に遮光層49cが積層されているものである。電気絶縁層45dは全ての第1電極5を取り囲むものの、個々の第1電極5を取り囲んではいない。同様に、遮光層49cは全ての有機光電変換素子8を平面視上取り囲むものの、個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲んではいない。この光電変換デバイス50Dにおいても、前述のクロストークが抑えられる。
In the photoelectric conversion device 50D shown in FIG. 24, the
図25に示す光電変換デバイス50Eは、図1に示した光電変換デバイス20と同様にカラーフィルタ3を有するものであり、保護層4上に電気絶縁層45eが配置され、その上に遮光層49eが積層されている。電気絶縁層45eは全ての第1電極5を取り囲むものの、個々の第1電極5を取り囲んではいない。同様に、遮光層49eは全ての有機光電変換素子8を平面視上取り囲むものの、個々の有機光電変換素子8を平面視上取り囲んではいない。この光電変換デバイス50Eにおいても、前述のクロストークが抑えられる。
A
(実施の形態4)
有機光電変換素子を用いた光電変換デバイスでは、有機光電変換素子を構成する一対の電極のうちで光入射面側に位置する電極が透明電極材料、または透明性を有する程度に薄い導電性材料により形成される。そして、当該有機光電変換素子に接続される信号読み出し用の配線も、通常、製造工程を簡略化するために上記光入射面側に位置する電極と同一の材料により形成される。
(Embodiment 4)
In the photoelectric conversion device using the organic photoelectric conversion element, the electrode located on the light incident surface side of the pair of electrodes constituting the organic photoelectric conversion element is made of a transparent electrode material or a conductive material that is thin enough to have transparency. It is formed. The signal readout wiring connected to the organic photoelectric conversion element is also usually formed of the same material as the electrode located on the light incident surface side in order to simplify the manufacturing process.
このため、例えば図1に示した光電変換デバイス20におけるように、個々の有機光電変換素子8の第1電極5を覆うようにして有機光電変換層6を配置し、この有機光電変換層6における互いに別個の一領域を各有機光電変換素子8の有機光電変換部6aとする構造の光電変換デバイスでは、有機光電変換層6のうちで上記の配線(図1に示す信号読み出し用の配線11)上に位置する箇所においても光電変換が起こり、当該配線にキャリアが移動してクロストークが生じる。
Therefore, for example, as in the
本発明の更に他の光電変換デバイスにおいては、信号読み出し用の配線上に遮光層を配置することにより、上述のクロストークを抑える。 In still another photoelectric conversion device of the present invention, the above-described crosstalk is suppressed by arranging a light shielding layer on the signal readout wiring.
図26は、上記の遮光層を有する光電変換デバイスの一例を概略的に示す断面図であり、図27は、図26に示した光電変換デバイスでの有機光電変換素子と上記の遮光層との平面配置を示す概略図である。また、図28は、上記の遮光層を有する光電変換デバイスの他の例を概略的に示す断面図であり、図29は、図28に示した光電変換デバイスでの有機光電変換素子と上記の遮光層との平面配置を示す概略図である。なお、これらの図に示す構成部材のうちで図1に示した構成部材と共通するものについては、図1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。 FIG. 26 is a cross-sectional view schematically showing an example of the photoelectric conversion device having the light shielding layer, and FIG. 27 shows the relationship between the organic photoelectric conversion element in the photoelectric conversion device shown in FIG. 26 and the light shielding layer. It is the schematic which shows planar arrangement | positioning. FIG. 28 is a cross-sectional view schematically showing another example of the photoelectric conversion device having the light shielding layer, and FIG. 29 shows the organic photoelectric conversion element in the photoelectric conversion device shown in FIG. It is the schematic which shows planar arrangement | positioning with a light shielding layer. Of the constituent members shown in these figures, those common to the constituent members shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those used in FIG. 1 and description thereof is omitted.
図26および図27に示す光電変換デバイス70Aでは、信号読み出し用の配線11それぞれの上に導電性材料または電気絶縁性材料からなる遮光層69aが配置されて、当該信号読み出し用の配線11の上面を覆っている。このため、有機光電変換層6のうちで信号読み出し用の配線11上に位置する箇所への光の入射が抑えられて、当該箇所では光電変換がそれ程起こらない。結果として、光電変換により生じたキャリアが信号読み出し用の配線11に移動してくることに起因するクロストークが抑えられる。
In the photoelectric conversion device 70 </ b> A shown in FIGS. 26 and 27, a
また、図28および図29に示す光電変換デバイス70Bでは、信号読み出し用の配線11それぞれの上に導電性材料または遮光性材料からなる遮光層69bが配置されて、当該信号読み出し用の配線11の上面および側面を覆っている。このため、有機光電変換層6のうちで信号読み出し用の配線11上に位置する箇所への光の入射が更に抑えられて、当該領域では光電変換がほとんど起こらない。結果として、光電変換により生じたキャリアが信号読み出し用の配線11に移動してくることに起因するクロストークがほぼ完全に抑えられる。
Further, in the
(実施の形態5)
本発明の更に他の光電変換デバイスにおいては、信号読み出し用の配線上に電気絶縁層を配置することにより、実施の形態4で説明したクロストークを抑える。
(Embodiment 5)
In still another photoelectric conversion device of the present invention, the crosstalk described in the fourth embodiment is suppressed by disposing an electrical insulating layer on the signal readout wiring.
図30は、上記の電気絶縁層を有する光電変換デバイスの一例を概略的に示す断面図であり、図31は、図30に示した光電変換デバイスでの有機光電変換素子と上記の電気絶縁層との平面配置を示す概略図である。また、図32は、上記の電気絶縁層を有する光電変換デバイスの他の例を概略的に示す断面図であり、図33は、図32に示した光電変換デバイスでの有機光電変換素子と上記の電気絶縁層との平面配置を示す概略図である。なお、これらの図に示す構成部材のうちで図1に示した構成部材と共通するものについては、図1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。 FIG. 30 is a cross-sectional view schematically showing an example of a photoelectric conversion device having the above-described electrical insulation layer, and FIG. 31 is a diagram illustrating the organic photoelectric conversion element and the above-described electrical insulation layer in the photoelectric conversion device shown in FIG. FIG. FIG. 32 is a cross-sectional view schematically showing another example of the photoelectric conversion device having the electrical insulating layer, and FIG. 33 shows the organic photoelectric conversion element in the photoelectric conversion device shown in FIG. It is the schematic which shows planar arrangement | positioning with the electrical insulating layer. Of the constituent members shown in these figures, those common to the constituent members shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those used in FIG. 1 and description thereof is omitted.
図30および図31に示す光電変換デバイス80Aでは、信号読み出し用の配線11それぞれの上に電気絶縁層75aが配置されて当該信号読み出し用の配線11の上面を覆っている。このため、有機光電変換層6のうちで信号読み出し用の配線11上に位置する箇所に光が入射して光電変換が起こったとしても、当該光電変換により生じたキャリアが信号読み出し用の配線11に移動してくることが電気絶縁層75aにより抑えられ、結果としてクロストークが抑えられる。
In the
また、図32および図33に示す光電変換デバイス80Bでは、信号読み出し用の配線11それぞれの上に導電性材料または遮光性材料からなる遮光層69bが配置されて、当該配線11の上面および側面を覆っている。このため、有機光電変換層6のうちで信号読み出し用の配線11上に位置する箇所に光が入射して光電変換が起こったとしても、当該光電変換により生じたキャリアが信号読み出し用の配線11に流入することが電気絶縁層75aにより更に抑えられ、結果としてクロストークがほぼ完全に抑えられる。
Further, in the
以上、実施の形態を挙げて本発明の光電変換デバイスについて説明したが、前述のように、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。例えば、各構成部材の材料は、作製しようとする光電変換デバイスに求められる性能や当該光電変換デバイスの用途などに応じて適宜選定可能である。 The photoelectric conversion device of the present invention has been described with reference to the embodiments. However, as described above, the present invention is not limited to these forms. For example, the material of each constituent member can be appropriately selected according to the performance required for the photoelectric conversion device to be manufactured, the use of the photoelectric conversion device, and the like.
例えば、有機光電変換素子が配置される基板としては、所望の機械的強度および熱的強度を有する無機材料製または有機材料製のものが適宜選定され、当該基板の一主面を光入射面として利用する場合には透明基板が用いられる。基板は電気絶縁性を有していることが好ましいが、光電変換デバイスの動作を妨げない範囲で、あるいは光電変換デバイスの用途によっては、導電性を有していてもよい。 For example, as the substrate on which the organic photoelectric conversion element is disposed, an inorganic material or an organic material having desired mechanical strength and thermal strength is appropriately selected, and one main surface of the substrate is used as a light incident surface. When used, a transparent substrate is used. The substrate preferably has electrical insulation properties, but may have conductivity in a range that does not hinder the operation of the photoelectric conversion device or depending on the use of the photoelectric conversion device.
このような基板の材料としては、(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、フッ化物ガラスなどの無機ガラス、(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、フッ素系樹脂などの有機高分子化合物、(3)As2S3、As40S10、S40Ge10など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、酸化チタンなどの金属酸化物および窒化ケイ素などの金属窒化物、(5)顔料など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、などを用いることができる。さらには、特定波長のみを透過する材料や、光−光変換機能により入射光を特定の波長の光に変換する材料などを用いることもできる。基板は、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。 Materials for such substrates include (1) soda quartz glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz glass, alkali-free glass, fluoride glass, etc. Inorganic glass, (2) polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyether sulfone, polyvinyl fluoride, polypropylene, polyethylene, polyacrylate, amorphous polyolefin, organic polymer compound such as fluorine resin, (3) As 2 Chalcogenide glasses such as S 3 , As 40 S 10 , S 40 Ge 10 , (4) metal oxides such as zinc oxide, niobium oxide, tantalum oxide, silicon oxide, hafnium oxide, titanium oxide, and metal nitrides such as silicon nitride (5) Pigment Transparent substrate material is colored, and (6) a metal material subjected to an insulating treatment on the surface, and can be used by. Furthermore, a material that transmits only a specific wavelength, a material that converts incident light into light of a specific wavelength by a light-light conversion function, or the like can also be used. In addition to a single-layer structure, the substrate can also have a stacked structure in which a plurality of substrate materials are stacked.
また、カラーフィルタを設ける場合、当該カラーフィルタは、例えば透明基板上に配置された原色系または補色系の複数種のフィルタにより構成される。原色系のカラーフィルタは、赤、緑、および青の3原色のフィルタによって構成する他に、第4の色、例えばオレンジのフィルタを加えた4色のフィルタによって構成することもできる。カラーフィルタは、例えば所望の染料や顔料など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、蒸着法など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。カラーフィルタを構成する各色のフィルタの配置は、図1に示した配置に限定されるものではなく、適宜選定可能である。 In the case where a color filter is provided, the color filter is composed of, for example, a plurality of types of primary color or complementary color filters arranged on a transparent substrate. The primary color filter may be composed of a filter of three primary colors of red, green, and blue, and may be composed of a filter of four colors including a fourth color, for example, an orange filter. The color filter is formed by, for example, patterning a layer formed of an organic composition (for example, a color resin) colored with a coloring material such as a desired dye or pigment into a predetermined shape by a photolithography method. It can also be formed by applying a desired organic composition colored with a coloring material in a predetermined pattern by a printing method, an inkjet method, a vapor deposition method, or by depositing it at a predetermined location by an electrodeposition method. Can do. The arrangement of the filters of each color constituting the color filter is not limited to the arrangement shown in FIG. 1 and can be selected as appropriate.
カラーフィルタを覆う保護膜は、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、保存安定性などにも優れているものであることが好ましく、このような保護膜の原料としては、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、アルキル系などの光硬化性または熱硬化性の樹脂組成物などが用いられる。光硬化性または熱硬化性の樹脂組成物を用いて保護膜を形成する場合には、当該樹脂組成物をスピンコート法など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。 The protective film that covers the color filter has excellent heat resistance and solvent resistance, as well as flatness, adhesion, transparency, light resistance, heat discoloration resistance, and storage stability. As a material for such a protective film, for example, an acrylic, epoxy, polyimide, siloxane, or alkyl photocurable or thermosetting resin composition or the like is used. When a protective film is formed using a photocurable or thermosetting resin composition, the resin composition is applied by a method such as spin coating to form a coating film, and then applied to the coating film. It is irradiated with light in a predetermined wavelength region and semi-cured and then patterned into a predetermined shape, or heat-treated to be semi-cured and then patterned into a predetermined shape, and then completely cured by light irradiation or heat treatment.
有機光電変換素子を構成する第1電極を透明電極とする場合、その材料としては、(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などの透明導電性酸化物、(2)アルミニウム、銅、チタン、銀などの薄膜や、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。)、ポリフルオレンなどの導電性高分子化合物、などを用いることができる。透明電極は、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。 When the first electrode constituting the organic photoelectric conversion element is a transparent electrode, the materials are (1) indium tin oxide (ITO; including coated ITO), tin oxide, zinc oxide, indium zinc oxide. Transparent conductive oxides such as antimony-doped tin oxide and aluminum-doped zinc oxide, (2) thin films of aluminum, copper, titanium, silver, etc., mixed thin films of these metals, metal thin films such as laminated thin films, (3) polypyrrole , Polyethylenedioxythiophene (hereinafter abbreviated as “PEDOT”), polyphenylene vinylene (hereinafter abbreviated as “PPV”), conductive polymer compounds such as polyfluorene, and the like can be used. The transparent electrode can have a single layer structure or a laminated structure.
透明電極の形成は、例えば、該透明電極の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、スパッタ法などの物理的気相蒸着法、あるいは各種の重合法(電界重合法など)などにより形成した後、当該膜をリソグラフィ法(フォトリソグラフィ法、電子線リソグラフィ法など)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透明電極を直接形成することも可能である。 The formation of the transparent electrode may be performed by, for example, forming a film that is the base of the transparent electrode according to a material such as a vacuum vapor deposition method, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a sputtering method, or other physical vapor deposition methods, After forming by a polymerization method (such as an electric field polymerization method), the film is patterned into a predetermined shape using a lithography method (such as a photolithography method or an electron beam lithography method) and an etching method. It is also possible to directly form a transparent electrode having a desired shape by a physical vapor deposition method or a polymerization method using a mask having a predetermined shape.
透明電極は、十分な導電性を持たせるために、あるいは透明基板表面の凹凸に起因する有機光電変換部への不均一な光入射を防ぐために、1nm以上の厚さにすることが望ましい。また、十分な透明性を持たせるために500nm以下の厚さにすることが望ましい。 The transparent electrode desirably has a thickness of 1 nm or more in order to have sufficient conductivity or to prevent nonuniform light incidence on the organic photoelectric conversion part due to the unevenness of the surface of the transparent substrate. In addition, it is desirable that the thickness be 500 nm or less in order to provide sufficient transparency.
必要に応じて、有機光電変換材料の1つである後述の電子供与性材料よりも低い仕事関数を有すると共に透明電極よりも高い仕事関数を有する物質からなる正極バッファ層を、透明電極と有機光電変換部との間に介在させることもできる。 If necessary, a positive electrode buffer layer made of a substance having a work function lower than that of an electron donating material, which will be described later, which is one of organic photoelectric conversion materials, and higher than that of the transparent electrode, may be added to the transparent electrode and the organic photoelectric It can also be interposed between the converters.
なお、第1電極を透明電極とするか否かに拘わらず、該第1電極の平面形状は四角形に限定されるものではなく、四角形以外の多角形や楕円形(円形を含む。)など、所望の形状とすることができる。 Note that, regardless of whether or not the first electrode is a transparent electrode, the planar shape of the first electrode is not limited to a quadrangle, and may be a polygon other than a quadrangle, an ellipse (including a circle), or the like. A desired shape can be obtained.
有機光電変化層は、例えば電子供与性材料と電子受容性材料とを用いて形成される。このとき、電子供与性材料としては、(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など)など)、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など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など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など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)スチルベンなどのスチルベン化合物、などを用いることができる。 The organic photoelectric change layer is formed using, for example, an electron donating material and an electron accepting material. At this time, examples of the electron donating material include (1) phenylene vinylene and derivatives thereof, fluorene and derivatives thereof (fluorene-based copolymers having a quinoline group or a pyridine group in the skeleton (P0F66, P1F66, PFPV, etc.)), fluorene-containing aryl Polymers such as amine polymers, carbazole and derivatives thereof, indole and derivatives thereof, pyrene and derivatives thereof, pyrrole and derivatives thereof, picoline and derivatives thereof, thiophene and derivatives thereof, acetylene and derivatives thereof, diacetylene and derivatives thereof, and derivatives thereof (2) a group of polymer materials collectively referred to as dendrimers, (3) porphine, tetraphenylporphine copper, phthalocyanine, copper phthalocyanine, titanium phthalocyanine oxide (4) 1,1-bis (4- (di-p-tolylamino) phenyl) cyclohexane, 4,4 ′, 4 ″ -trimethyltriphenylamine, N, N, N ′, N′— Tetrakis (p-tolyl) -p-phenylenediamine, 1- (N, N-di-p-tolylamino) naphthalene, 4,4′-bis (dimethylamino) -2,2′-dimethyltriphenylmethane, N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminobiphenyl, N, N′-diphenyl-N, N′-di-m-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl, N-phenylcarbazole, etc. Aromatic tertiary amines of (5) 4-di-p-tolylaminostilbene, 4- (di-p-tolylamino) -4 ′-(4- (di-p-tolylamino) styryl) stilbene, etc. Chiruben compounds, and the like can be used.
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−メチルチオフェンなども用いることができる。なお、電子供与性材料は、化学的に修飾して吸収波長特性を調整することも可能である。 Furthermore, triazole and its derivatives, oxadiazole and its derivatives, imidazole and its derivatives, polyarylalkane and its derivatives, pyrazoline and its derivatives, pyrazolone and its derivatives, phenylenediamine and its derivatives, arylamine and its derivatives, amino Substituted chalcone and derivatives thereof, oxazole and derivatives thereof, styryl anthracene and derivatives thereof, fluorenone and derivatives thereof, hydrazone and derivatives thereof, silazane and derivatives thereof, polysilane aniline copolymers, styrylamine compounds, aromatic dimethylidin compounds Poly-3-methylthiophene can also be used. The electron donating material can be chemically modified to adjust the absorption wavelength characteristic.
また、上述の電子受容性材料としては、上述した電子供与性材料と同様の低分子および高分子材料の他に、次の(i)〜(vi)の化合物を繰り返し単位とする重合体、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)フェニレンなど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など)、(vi)カーボンナノチューブおよびその誘導体など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などが用いられる。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、電子受容性材料は、化学的に修飾して吸収波長特性を調整することも可能である。 Further, as the above-described electron-accepting material, in addition to the low-molecular and high-molecular materials similar to the above-described electron-donating material, polymers having the following compounds (i) to (vi) as repeating units, (I) oxadiazoles and derivatives thereof such as 1,3-bis (4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazolyl) phenylene, (ii) fluorene and derivatives thereof, (iii) anthraquinodimethane and Its derivatives, (iv) diphenylquinone and its derivatives, (v) fullerene and its derivatives (such as [5,6] -phenyl C61 butyric acid methyl ester, [6,6] -phenyl C61 butyric acid methyl ester), (vi) carbon Polymers having nanotubes and their derivatives as repeating units, compounds (i) to (vi) above and other Copolymers with monomers are used. Furthermore, a group of polymer materials collectively referred to as dendrimers can be used. The electron-accepting material can be chemically modified to adjust the absorption wavelength characteristic.
有機光電変換層の形成は、使用する材料に応じて、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などの真空プロセスやスピンコート法、ディッピング法、インクジェット法などのウェットプロセスにより行うことができ、ウェットプロセスにより有機光電変換層を形成した場合には、低コスト、高生産性の下に光電変換装デバイスを得ることが容易になる。 The organic photoelectric conversion layer can be formed by a vacuum process such as a vacuum deposition method or a sputtering method, or a wet process such as a spin coating method, a dipping method, or an ink jet method, depending on the material used. When the photoelectric conversion layer is formed, it becomes easy to obtain a photoelectric conversion device with low cost and high productivity.
電子供与性有機材料と電子受容性有機材料とを用いて有機光電変化層を形成する場合、これら電子供与性材料および電子受容性材料は、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。 When an organic photoelectric change layer is formed using an electron-donating organic material and an electron-accepting organic material, these electron-donating material and electron-accepting material may form a mixture with each other or be separated from each other. It may be.
図34は、有機光電変換層の一例を概略的に示す断面図である。同図に示す有機光電変換層6では電子供与性材料Edと電子受容性材料Eaとが混合物状態にある。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など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などで成膜したものを含む。また、電子供与性材料と電子受容性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。
FIG. 34 is a cross-sectional view schematically showing an example of the organic photoelectric conversion layer. In the organic
また、図35は、有機光電変換層の他の例を概略的に示す断面図である。同図に示す有機光電変換層6では電子供与性材料Edと電子受容性材料Eaとが互いに別個に層状をなす。それぞれの層は完全に分離していなくてもよく、電子供与性材料Edと電子受容性材料5bとの層間の一部が混合状態であってもよい。電子供与性材料Edからなる層と電子受容性材料Eaからなる層とを完全に分離させようとする場合には、例えば、電子供与性材料Edからなる層と電子受容性材料Eaからなる層とをそれぞれ別個に成膜する。
FIG. 35 is a cross-sectional view schematically showing another example of the organic photoelectric conversion layer. In the organic
電子供与性材料Edと電子受容性材料Eaとが互いに混合物を形成していても互いに分離していても、有機光電変換層6で生じたキャリアのうちの電子は電子受容性材料Eaを通じて第2電極7aへ移動し、正孔は電子供与性有機材料Edを通じて第1電極5へと移動する。
Regardless of whether the electron-donating material Ed and the electron-accepting material Ea form a mixture or are separated from each other, electrons in the carriers generated in the organic
有機光電変換素子を構成する第2電極の材料としては、有機光電変換部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、ストロンチウムなどの金属や、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などが用いられる。有機光電変換部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第2電極に達した光を再び有機光電変換部へ供給して光電変換に寄与させることができるように、光反射率の高い材料によって第2電極を形成することが好ましい。 As a material for the second electrode constituting the organic photoelectric conversion element, a material capable of efficiently taking out electrons generated in the organic photoelectric conversion portion is preferable, and a metal such as aluminum, indium, magnesium, titanium, silver, calcium, or strontium. Alternatively, an alloy containing these metals, or a conductive oxide or fluoride containing the above metals is used. In order to increase the photoelectric conversion efficiency in the organic photoelectric conversion unit, so that the light reaching the second electrode can be supplied again to the organic photoelectric conversion unit without contributing to the photoelectric conversion, and contribute to the photoelectric conversion. The second electrode is preferably formed of a material having a high light reflectance.
前述した第1電極と同様に、第2電極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。第2電極の形成は、例えば抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタ法などの物理的気相蒸着法により行うことができる。 Similar to the first electrode described above, the second electrode can have a single-layer structure or a stacked structure. The second electrode can be formed by physical vapor deposition such as resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, or sputtering.
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など、有機光電変換層を構成する電子受容性材料よりも高い仕事関数を有すると共に第2電極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、第2電極と有機光電変換部との間に介在させることもできる。 If necessary, it has a work function higher than that of the electron-accepting material constituting the organic photoelectric conversion layer, such as metal fluorides and metal oxides including lithium fluoride, and lower than that of the second electrode. A negative electrode buffer layer made of a substance may be interposed between the second electrode and the organic photoelectric conversion unit.
信号読み出し用の配線は、前述した第1電極と同じ材料によって形成することもできるし、第2電極と同じ材料によって形成することもできるし、導電性の遮光層を設ける場合には当該遮光層と同じ材料によって形成することもできる。さらには、他の導電性材料、例えば金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当該配線を形成することもできる。この配線を他の部材(第1電極、第2電極、または遮光層)と同じ材料によって形成する場合には、当該配線の一部または全部を上記の部材と一緒に形成してもよし、別々に形成してもよい。 The signal readout wiring can be formed of the same material as that of the first electrode described above, or can be formed of the same material as that of the second electrode. When a conductive light shielding layer is provided, the light shielding layer is provided. It can also be formed of the same material. Furthermore, it can be formed of other conductive materials such as gold. In addition, the wiring can be formed using a mixture of a plurality of types of conductive materials or a laminate in which each layer is formed of different conductive materials. When this wiring is formed of the same material as other members (the first electrode, the second electrode, or the light shielding layer), a part or all of the wiring may be formed together with the above members, or separately. You may form in.
遮光層を設ける場合、当該遮光層は、前述のようにカーボンなどの色材を含有した有機高分子材料や、光反射性もしくは光吸収性に優れたクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、タンタル(Ta)、タングステン(W)などの金属、あるいは黒鉛などの炭素系材料などによって形成される。また、赤色に着色された有機高分子材料と緑色に着色された有機高分子材料と青色に着色された有機高分子材料とを重ね合わせることで遮光層を形成することもできる。色材で着色された有機高分子材料を用いる場合、ベースとなる有機高分子材料としては、例えばポリイミド系樹脂のように耐光性、耐熱性、保存安定性などに優れた感光性または熱硬化性のものが好適に使用される。遮光層を形成するにあたっては、その材料に応じて、スパッタ法、フォトリソグラフィ法とエッチング法とを組み合わせた方法、無電界メッキ法、電着法、印刷法などの方法が適宜用いられる。 In the case of providing a light shielding layer, the light shielding layer may be an organic polymer material containing a color material such as carbon as described above, or chromium (Cr), aluminum (Al), copper having excellent light reflectivity or light absorbability. It is formed of a metal such as (Cu), nickel (Ni), tantalum (Ta), tungsten (W), or a carbon-based material such as graphite. Alternatively, the light shielding layer can be formed by superimposing an organic polymer material colored in red, an organic polymer material colored in green, and an organic polymer material colored in blue. When using an organic polymer material colored with a coloring material, the organic polymer material used as a base is, for example, photosensitive or thermosetting excellent in light resistance, heat resistance, storage stability, etc., such as polyimide resin Are preferably used. In forming the light shielding layer, a sputtering method, a method combining a photolithography method and an etching method, an electroless plating method, an electrodeposition method, a printing method, or the like is appropriately used depending on the material.
クロストークを抑えるための電気絶縁層を設ける場合、当該電気絶縁層の材料としては、ポリイミド系樹脂などの有機高分子材料や、シリコン窒化物などの無機物を用いることができるが、そのシート抵抗は1×1012Ω□(オームスクェア)以上であることが好ましい。有機高分子材料により電気絶縁層を形成する際の生産性を考慮すると、当該有機高分子材料としては、熱硬化性樹脂よりも感光性樹脂が好ましい。また、上記の無機物としては、シリコン原子を含んだ化合物が好適に用いられる。 When an electrical insulating layer for suppressing crosstalk is provided, the material of the electrical insulating layer can be an organic polymer material such as polyimide resin, or an inorganic material such as silicon nitride, but the sheet resistance is It is preferably 1 × 10 12 Ω □ (ohm square) or more. In consideration of productivity when forming an electrical insulating layer from an organic polymer material, the organic polymer material is preferably a photosensitive resin rather than a thermosetting resin. Moreover, as said inorganic substance, the compound containing a silicon atom is used suitably.
本発明の光電変換デバイスに信号読出し手段を設ける場合、その数は有機光電変換素子の数に応じて、1以上の所望数とすることができる。信号読出し手段を幾つ設けるかは、有機光電変換素子の総数や信号読出し手段の製造コストなどを考慮して適宜選定される。 When the signal reading means is provided in the photoelectric conversion device of the present invention, the number thereof can be set to one or more desired numbers depending on the number of organic photoelectric conversion elements. The number of signal reading means is appropriately selected in consideration of the total number of organic photoelectric conversion elements, the manufacturing cost of the signal reading means, and the like.
図36は、複数の信号読出し手段を備えた光電変換デバイスの一例を概略的に示す斜視図であり、図37は、図36に示した光電変換デバイスの一部切り欠き斜視図である。これらの図に示す光電変換デバイス90では、3行3列に亘って配置された有機光電変換素子8を1ユニットとして、1つのユニットに1つの信号読出し手段12が配置されている。なお、図36または図37に示した構成要素については図1を参照して既に説明しているので、これらの構成要素については図1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。
FIG. 36 is a perspective view schematically showing an example of a photoelectric conversion device including a plurality of signal reading means, and FIG. 37 is a partially cutaway perspective view of the photoelectric conversion device shown in FIG. In the
有機光電変換素子の素子寿命が長い光電変換デバイスを得るうえからは、各有機光電変換素子を覆うようにして封止部を設け、該封止部により各有機光電変換素子への酸素や水分の侵入を抑制することが好ましい。例えば各有機光電変換素子を覆うようにして極浅い箱状のガラス容器を被せ、該ガラス容器を光硬化型接着剤などで基板に固着させることによって封止部を形成することができる。また、各有機光電変換素子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、フッ化リチウムなど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などからなる有機膜を基板上に成膜することによっても、封止部を形成することができる。さらには、各有機光電変換素子を覆うようにして平板状のガラス板を接着剤により固着させることによっても封止部を形成することができる。 In order to obtain a photoelectric conversion device having a long element lifetime of the organic photoelectric conversion element, a sealing portion is provided so as to cover each organic photoelectric conversion element, and oxygen or moisture to each organic photoelectric conversion element is provided by the sealing portion. It is preferable to suppress intrusion. For example, the sealing part can be formed by covering an ultra-shallow box-shaped glass container so as to cover each organic photoelectric conversion element, and fixing the glass container to a substrate with a photo-curing adhesive or the like. In addition, an inorganic film made of silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, silicon nitride, lithium fluoride, or the like, a glass film by a sol-gel method, a thermosetting resin, or photocuring so as to cover each organic photoelectric conversion element The sealing portion can also be formed by forming an organic film made of a functional resin, a silane polymer material having a sealing effect, or the like on the substrate. Furthermore, the sealing portion can also be formed by fixing a flat glass plate with an adhesive so as to cover each organic photoelectric conversion element.
図38は、封止部を備えた光電変換デバイスの一例を概略的に示す断面図である。同図に示す光電変換デバイス100では、各有機光電変換素子8を覆うようにして極浅い箱状のガラス容器93を被せ、このガラス容器93を接着剤(図示せず。)で基板2に固着させることによって封止部95が形成されている。光電変換デバイス100における他の構成は図1に示した光電変換デバイス20と同様であるので、図38に示した構成要素のうちで図1に示した構成要素と共通するものについては、図1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。
FIG. 38 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a photoelectric conversion device including a sealing portion. In the
実施の形態1〜4で説明した各光電変換デバイスは、基板における一主面を光入射面として利用するものであるが、基板が設けられている側とは反対の側を光入射面として利用する構成もあり得る。この場合、遮光層および電気絶縁層それぞれの位置は、前述のクロストークが抑えられるように適宜変更される。 Each photoelectric conversion device described in the first to fourth embodiments uses one main surface of the substrate as the light incident surface, but uses the side opposite to the side on which the substrate is provided as the light incident surface. There may be a configuration to do so. In this case, the positions of the light shielding layer and the electrical insulating layer are appropriately changed so as to suppress the above-described crosstalk.
本発明の光電変換デバイスについては、上述した以外にも種々の変形、修飾、組合せなどが可能である。以下、本発明の具体的な内容について、実施例を挙げて説明する。 The photoelectric conversion device of the present invention can be variously modified, modified and combined in addition to the above. Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to examples.
(実施例1)
まず、基板として無アルカリガラス板を用意し、酸化性ガス雰囲気中でのDCスパッタにより当該無アルカリガラス板上に酸化クロム膜を形成した。次に、この酸化クロム膜上に所定形状のエッチングマスクを形成した後、当該酸化クロム膜をウェットエッチングによりパターニングして所定形状の遮光層とした。この遮光層は、その膜厚が0.1〜0.2μmのときの光学濃度が4.0以上(遮光率99.99以上)のものである。
(Example 1)
First, an alkali-free glass plate was prepared as a substrate, and a chromium oxide film was formed on the alkali-free glass plate by DC sputtering in an oxidizing gas atmosphere. Next, after forming an etching mask having a predetermined shape on the chromium oxide film, the chromium oxide film was patterned by wet etching to form a light shielding layer having a predetermined shape. This light shielding layer has an optical density of 4.0 or more (light shielding ratio of 99.99 or more) when the film thickness is 0.1 to 0.2 μm.
次いで、赤色のカラーレジンを上記の無アルカリガラス板上に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膜厚2μmの赤色カラーレジン層を得た。同様にして、ストライプ状にパターニングされた膜厚2μmの緑色カラーレジン層と膜厚2μmの青色カラーレジン層とを得た後、これら赤色、緑色、および青色の各カラーレジン層を本焼成して、赤色フィルタと緑色フィルタと青色フィルタとからなるカラーフィルタを得た。 Next, a red color resin is applied onto the alkali-free glass plate to form a coating film. The coating film is pre-baked at 100 ° C., then exposed through a photomask, developed, and striped. A red color resin layer having a thickness of 2 μm patterned was obtained. Similarly, after obtaining a green color resin layer having a thickness of 2 μm and a blue color resin layer having a thickness of 2 μm patterned in a stripe shape, the red, green, and blue color resin layers are fired. A color filter composed of a red filter, a green filter and a blue filter was obtained.
次に、上記のカラーフィルタ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。そして、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℃で焼成して、上記のカラーフィルタの上面および側面を覆う膜厚(カラーフィルタ上での膜厚)2μmの保護膜を得た。 Next, the thermosetting resin composition is applied by spin coating so as to cover the color filter, and a coating film is formed. After drying the coating film, a photomask having a predetermined shape is formed on the coating film. Formed. Then, the photo-mask is used to selectively expose the dried coating film, followed by development, baking at 200 ° C., and the film thickness (on the color filter) covering the upper and side surfaces of the color filter The protective film of 2 μm was obtained.
この保護膜上および無アルカリガラス板の露出面上にスパッタ法により膜厚160nm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10μmのレジスト膜を形成し、このレジスト膜に選択的な露光および現像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無アルカリガラス板を液温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膜をエッチングにより除去した。 An ITO film having a film thickness of 160 nm was formed on the protective film and the exposed surface of the alkali-free glass plate by sputtering, and then a resist material (OFPR-800 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was formed on the ITO film by spin coating. Product name)) was applied to form a resist film having a thickness of 10 μm, and this resist film was selectively exposed and developed to obtain a resist pattern having a predetermined shape. Then, the alkali-free glass plate formed up to the resist pattern was immersed in a 50% hydrochloric acid aqueous solution at a liquid temperature of 60 ° C., and the ITO film in the portion where the resist pattern was not formed was removed by etching.
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ITO電極と、個々のITO電極に1つずつ電気的に接続された信号読み出し用の配線と得た。上記の各ITO電極は、有機光電変換素子での第1電極として利用される。 Thereafter, the resist pattern is removed, and a large number of ITO electrodes arranged in a matrix over 3 rows and 7500 columns, and a signal readout wiring electrically connected to each ITO electrode one by one. I got. Each said ITO electrode is utilized as a 1st electrode in an organic photoelectric conversion element.
ITO電極まで形成した無アルカリガラス板に、純水による10分間の超音波洗浄、界面活性剤(米国オーカイト社製のPD−6(商品名))による5分間の超音波洗浄、および純水による10分間の超音波洗浄をこの順番で順次施した後、無アルカリガラス板に付着している水分を窒素ブロアーで除去した。 An alkali-free glass plate formed up to the ITO electrode is subjected to ultrasonic cleaning for 10 minutes with pure water, ultrasonic cleaning for 5 minutes with a surfactant (PD-6 (trade name) manufactured by US Orchite), and pure water. After ultrasonic cleaning for 10 minutes was sequentially performed in this order, water adhering to the alkali-free glass plate was removed with a nitrogen blower.
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無アルカリガラス板上に滴下し、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ITO電極を覆う正極バッファ層を形成した。 Next, a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonate was dropped on an alkali-free glass plate through a filter having an aperture of 0.45 μm, and uniformly applied by a spin coating method. This was heated in a clean oven at 200 ° C. for 30 minutes to form a positive electrode buffer layer covering each of the ITO electrodes.
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、ITO電極の各々を覆う厚さ約100nmの有機光電変換層を形成した。 Next, a chlorobenzene solution containing poly (2-methoxy-5- (2′-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene) and [5,6] -phenyl C61 butyric acid methyl ester in a weight ratio of 1: 4 Was applied onto the above positive electrode side buffer layer by spin coating, and was heat-treated in a clean oven at 100 ° C. for 30 minutes to form an organic photoelectric conversion layer having a thickness of about 100 nm covering each of the ITO electrodes.
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膜厚約100nmのアルミニウム膜とを有機光電変換層上にこの順番で順次成膜した。アルミニウム膜まで形成することにより、第1電極(ITO膜)と、正極バッファ層と、有機光電変換層の一領域からなる有機光電変換部と、負極バッファ層と、アルミニウム膜の一領域からなる第2電極とを備えた多数の有機光電変換素子が3行7500列に亘ってマトリックス状に形成された。 Subsequently, a lithium fluoride film having a film thickness of 2 nm and an aluminum film having a film thickness of about 100 nm as a negative electrode buffer layer in a resistance heating vapor deposition apparatus depressurized to a vacuum of 0.27 mPa (2 × 10 −6 Torr) or less. A film was sequentially formed on the organic photoelectric conversion layer in this order. By forming up to the aluminum film, the first electrode (ITO film), the positive electrode buffer layer, the organic photoelectric conversion part composed of one region of the organic photoelectric conversion layer, the negative electrode buffer layer, and the first region composed of one region of the aluminum film. A large number of organic photoelectric conversion elements including two electrodes were formed in a matrix form over 3 rows and 7500 columns.
この後、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無アルカリガラス板上に固着させて封止部を形成してから、信号読み出し用の各配線が所定の信号読出し手段に接続されるようにして、計4つの信号読出し手段を無アルカリガラス板上に異方性導電フィルムを介して実装した。個々の信号読出し手段は、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。 After this, an extremely shallow box-shaped object made of glass is prepared, and the box-shaped object is fixed on an alkali-free glass plate with an epoxy-based photocurable adhesive so as to cover each organic photoelectric conversion element and sealed. After forming the part, a total of four signal reading means were mounted on an alkali-free glass plate via an anisotropic conductive film so that each signal reading wiring was connected to a predetermined signal reading means. . Each signal reading means is composed of a semiconductor bare chip on which a predetermined integrated circuit is formed.
このようにして信号読出し手段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。この光電変換装デバイスは、図36および図37に示した光電変換デバイス90に図38に示した封止部95を設けた構造を有している。
Thus, the target photoelectric conversion device was obtained by carrying out to mounting of the signal reading means. This photoelectric conversion device has a structure in which a sealing
この光電変換デバイスは、各第1電極を覆うようにして配置された有機光電変換層における互いに別個の一領域を個々の有機光電変換素子での有機光電変換部として利用するものであるので、個々の有機光電変化素子を容易に微細化することができると共にその形状精度や位置精度を比較的容易に高くすることができる。また、全ての有機光電変換素子を平面視上取り囲むようにして、かつ個々の有機光電変換素子を平面視上取り囲むようにして遮光層を配置しているので、有機光電変換素子として設計した領域以外の箇所での光電変換が抑えられてクロストークも抑えられる。これらの結果として、当該光電変換デバイスでは高解像度化を図り易い。 Since this photoelectric conversion device uses one separate area in the organic photoelectric conversion layer arranged so as to cover each first electrode as an organic photoelectric conversion unit in each organic photoelectric conversion element, The organic photoelectric change element can be easily miniaturized and the shape accuracy and position accuracy can be relatively easily increased. In addition, since the light-shielding layer is arranged so as to surround all the organic photoelectric conversion elements in plan view and so as to surround each organic photoelectric conversion element in plan view, other than the region designed as the organic photoelectric conversion element The photoelectric conversion at this point is suppressed and crosstalk is also suppressed. As a result, it is easy to achieve high resolution in the photoelectric conversion device.
(実施例2)
遮光層を形成しない以外は実施例1における条件と同じ条件の下に無アルカリガラス板上にカラーフィルタ、保護膜、および第1電極(ITO電極)をこの順番で形成した後、各第1電極を覆うようにしてポリイミド系の光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た。この塗膜を120℃でプリベークしてから所定形状のフォトマスクを用いて露光し、その後に現像処理および260℃でのポストベークを施して、第1電極の全てを取り囲むと共に個々の第1電極を取り囲む電気絶縁層を得た。
(Example 2)
A color filter, a protective film, and a first electrode (ITO electrode) were formed in this order on an alkali-free glass plate under the same conditions as in Example 1 except that no light shielding layer was formed, and then each first electrode A polyimide-based photocurable resin composition was applied by a spin coating method so as to cover the film. This coating film is pre-baked at 120 ° C. and then exposed using a photomask having a predetermined shape, followed by development processing and post-baking at 260 ° C. to surround all of the first electrodes and to form individual first electrodes. An electrical insulating layer surrounding the was obtained.
この後、実施例1における条件と同じ条件の下に正極バッファ層、有機光電変換層、負極バッファ層、第2電極、封止部、および信号読出し手段の実装をこの順番で順次行って、図20に示した光電変換デバイス30Dに封止部と信号読出し手段とを更に付加した構造を有する光電変換デバイスを得た。当該光電変換デバイスでは、各第1電極を覆うようにして1つの有機光電変換層を形成し、上述の電気絶縁層を設けることでクロストークを抑えているので、高解像度化を図り易い。
Thereafter, the positive electrode buffer layer, the organic photoelectric conversion layer, the negative electrode buffer layer, the second electrode, the sealing portion, and the signal reading means are sequentially mounted in this order under the same conditions as in the first embodiment. A photoelectric conversion device having a structure in which a sealing portion and a signal reading unit are further added to the
(実施例3)
実施例2における条件と同じ条件の下に無アルカリガラス板上にカラーフィルタ、保護膜、第1電極(ITO電極)および電気絶縁層をこの順番で形成した後、前記の電気絶縁層上に実施例1における条件と同じ条件の下に遮光層を形成した。上記の電気絶縁層は第1電極の全てを取り囲むと共に個々の第1電極を取り囲み、上記の遮光層は第1電極の全てを平面視上取り囲むと共に個々の第1電極を平面視上取り囲む。
(Example 3)
A color filter, a protective film, a first electrode (ITO electrode) and an electrical insulation layer are formed in this order on an alkali-free glass plate under the same conditions as in Example 2, and then implemented on the electrical insulation layer. A light shielding layer was formed under the same conditions as in Example 1. The electrical insulating layer surrounds all of the first electrodes and surrounds the individual first electrodes, and the light shielding layer surrounds all of the first electrodes in plan view and surrounds the individual first electrodes in plan view.
この後、実施例1における条件と同じ条件の下に正極バッファ層、有機光電変換層、負極バッファ層、第2電極、封止部、および信号読出し手段の実装をこの順番で順次行って、図23に示した光電変換デバイス50Cに封止部と信号読出し手段とを更に付加した構造を有する光電変換デバイスを得た。当該光電変換デバイスでは、各第1電極を覆うようにして1つの有機光電変換層を形成し、上述の電気絶縁層と遮光層とを設けることでクロストークを抑えているので、高解像度化を図り易い。
Thereafter, the positive electrode buffer layer, the organic photoelectric conversion layer, the negative electrode buffer layer, the second electrode, the sealing portion, and the signal reading means are sequentially mounted in this order under the same conditions as in the first embodiment. A photoelectric conversion device having a structure in which a sealing portion and a signal reading unit are further added to the
本発明の光電変換デバイスは、有機光電変換素子を用いたものであるので低コスト化を図り易く、かつクロストークを抑えて高解像度化を容易にしたものであるので、ファクシミリやイメージスキャナなどの画像読取り装置を安価に作製するうえで有用である。 Since the photoelectric conversion device of the present invention uses an organic photoelectric conversion element, it is easy to reduce the cost, and it is easy to increase the resolution by suppressing crosstalk. This is useful for manufacturing an image reading apparatus at low cost.
1 入射光
2 基板
3 カラーフィルタ
5 第1電極
6 有機光電変換層
6a 有機光電変換部
7 電極膜
7a 第2電極
8 有機光電変換素子
9,9a〜9j 遮光層
11 信号読み出し用の配線
12 信号読出し手段
20,20A〜20J 光電変換デバイス
25a〜25d 電気絶縁層
30A〜30D 光電変換デバイス
45a〜45e 電気絶縁層
49a〜49e 遮光層
50A〜50E 光電変換デバイス
69a,69b 遮光層
70A,70B 光電変換デバイス
75a,75b 電気絶縁層
80A,80B 光電変換デバイス
90,100 光電変換デバイス
95 封止部
Ea 電子受容性材料
Ed 電子供与性材料
DESCRIPTION OF
Claims (34)
前記複数の有機光電変換素子の全て平面視上取り囲むようにして配置されて前記有機光電変換層への光の入射を制限する遮光層を有することを特徴とする光電変換デバイス。 A substrate having a pair of principal surfaces facing each other and a plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on one principal surface of the substrate, each of the plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on the substrate And a second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit. The organic photoelectric conversion unit includes a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, and the second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit. A photoelectric conversion device,
A photoelectric conversion device comprising a light shielding layer that is disposed so as to surround all of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view and restricts light from entering the organic photoelectric conversion layer.
前記第1電極の全てを取り囲むようにして配置された電気絶縁層を有することを特徴とする光電変換デバイス。 A substrate having a pair of principal surfaces facing each other and a plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on one principal surface of the substrate, each of the plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on the substrate And a second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit. The organic photoelectric conversion unit includes a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, and the second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit. A photoelectric conversion device,
A photoelectric conversion device comprising an electrically insulating layer disposed so as to surround all of the first electrodes.
前記複数の有機光電変換素子の全てを平面視上取り囲むようにして配置されて前記有機光電変換層への光の入射を制限する遮光層と、
前記第1電極の全てを取り囲むようにして配置された電気絶縁層と、
を有することを特徴とする光電変換デバイス。 A substrate having a pair of principal surfaces facing each other and a plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on one principal surface of the substrate, each of the plurality of organic photoelectric conversion elements disposed on the substrate And a second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit. The organic photoelectric conversion unit includes a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode, and the second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit. A photoelectric conversion device,
A light-shielding layer that is arranged so as to surround all of the plurality of organic photoelectric conversion elements in a plan view and restricts the incidence of light to the organic photoelectric conversion layer;
An electrically insulating layer disposed so as to surround all of the first electrodes;
A photoelectric conversion device comprising:
前記配線上に配置されて該配線を覆う遮光層を有することを特徴とする光電変換デバイス。 A substrate having a pair of main surfaces opposed to each other, a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, and a signal readout arranged one by one on each of the plurality of organic photoelectric conversion elements Each of the plurality of organic photoelectric conversion elements includes a first electrode disposed on the substrate and a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode. An organic photoelectric conversion unit and a second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit, and the wiring is a photoelectric conversion device connected to the first electrode of the corresponding organic photoelectric conversion element. And
A photoelectric conversion device comprising a light shielding layer disposed on the wiring and covering the wiring.
前記配線上に配置されて該配線を覆う電気絶縁層を有することを特徴とする光電変換デバイス。 A substrate having a pair of main surfaces opposed to each other, a plurality of organic photoelectric conversion elements arranged on one main surface of the substrate, and a signal readout arranged one by one on each of the plurality of organic photoelectric conversion elements Each of the plurality of organic photoelectric conversion elements includes a first electrode disposed on the substrate and a region of the organic photoelectric conversion layer disposed so as to cover each first electrode. An organic photoelectric conversion unit and a second electrode disposed on the organic photoelectric conversion unit, and the wiring is a photoelectric conversion device connected to the first electrode of the corresponding organic photoelectric conversion element. And
A photoelectric conversion device comprising an electrical insulating layer disposed on the wiring and covering the wiring.
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