(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換層と、
前記光電変換層の受光面側に設けられた膜と、
前記光電変換層の前記受光面側に、前記膜を介して設けられた緑のカラーフィルターと、
前記光電変換層の前記受光面側に接して設けられ、端部がテーパー形状を有する第１の電極と、
前記光電変換層の前記受光面と反対側に接して設けられた第２の電極と、を有し、
前記膜及び前記緑のカラーフィルターは、前記光電変換層の受光面と前記第１の電極との間に設けられ、且つ、前記第１の電極の少なくとも前記テーパー形状を有する端部を覆うように設けられており、
前記膜は、前記緑のカラーフィルターを覆うように設けられており、
前記緑のカラーフィルターは、前記光電変換層の前記受光面の全面に接するように設けられており、
前記光電変換層は、前記緑のカラーフィルター及び前記膜を通して受光を行うことを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光した光強度に応じて電気信号を出力する光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波の検知に使われる光電変換装置として、紫外線から赤外線にかけて感度を有する
ものは総括して光センサとも呼ばれている。その中で、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可
視光線領域に感度を持つものは可視光センサとも呼ばれ、生活環境に応じて照度調整やオ
ン／オフ制御などが必要な機器類に数多く用いられている。
【０００３】
そのような可視光線領域に感度を持つ光センサとしてアモルファスシリコンフォトダイ
オードを用い、それと薄膜トランジスタで構成した増幅器を一体形成した光センサ装置が
知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２９９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光センサは、携帯電話機などに用いられ、液晶ディスプレーのバックライトの光量調整
用などに使われている。光センサは、光電変換特性を備えたダイオード型の構造であり、
受光した光を感度良く電流として取り出すために電極と接続して逆方向バイアスを印加す
る、また、出力電流に処理を加えるためにトランジスタで構成した増幅回路や信号処理回
路などと接続して駆動する。
【０００６】
しかし、アモルファスシリコンフォトダイオードや薄膜トランジスタのように薄膜を積
層して形成する光電変換装置は、電気的若しくは物理的な作用によりストレスが加えられ
ると動作特性が劣化することが問題となっていた。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するために、光電変換装置の信頼性を向上させることを
課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電極と光電変換層の接続部分を改良し、接続部における電界集中を防ぐこと
で特性の劣化を抑制することを要旨としている。
【０００９】
本発明の一は、一導電型の第１の半導体層と、第２の半導体層と、一導電型とは逆の導
電型の第３の半導体層と、を有する光電変換層と、第１の半導体層と接触する第１の電極
と、第３の半導体層と接触する第２の電極と、を有し、第１の半導体層と第１の電極とが
接触する部分における第１の電極の端部の断面形状は、テーパー形状であることを特徴と
する光電変換装置である。
【００１０】
本発明において、第１の電極の断面における第１の電極の端部の断面のテーパー角は、
８０度以下であることが好ましい。また、第１の半導体層と第１の電極とが接触する部分
における第１の電極の断面の頂点の角度は、９０度より大きくなるように設けられている
。
【００１１】
このように、第１の電極の断面構造をテーパー形状とすることにより、光電変換層の段
差被覆性を改善することができ、電気的若しくは物理的なストレスを緩和することができ
る。
【００１２】
また、第１の電極の平面構造に角張った部位が生じないようにすることで、光電変換層
の段差被覆性を改善することができ、電気的若しくは物理的なストレスを緩和することが
できる。
【００１３】
本発明の一は、第１の電極と第２の電極の間に光電変換層を備えた光電変換装置である
。光電変換装置は、基板上に、一導電型の第１の半導体層と、第２の半導体層と、一導電
型とは逆の導電型の第３の半導体層と、を有する光電変換層と、第１の半導体層と接触す
る第１の電極と、第３の半導体層と接触する第２の電極と、第１の半導体層及び第１の電
極と接触する保護膜と、を有し、第１の半導体層と保護膜とが接触する部分における保護
膜の端部の断面形状は、テーパー形状であることを特徴とする光電変換装置である。
【００１４】
本発明において、保護膜と第１の電極とが接触する部分における第１の電極の端部の断
面形状は、テーパー形状であってもよい。また、このとき第１の電極の端部の断面のテー
パー角は、８０度以下であることが好ましい。
【００１５】
本発明において、保護膜の端部の断面のテーパー角は、８０度以下であることが好まし
い。また、第１の半導体層と保護膜とが接触する部分における保護膜の断面の頂点の角度
は、９０度より大きくなるように設けられている。
【００１６】
このように、保護膜の断面構造をテーパー形状とすることにより、光電変換層の段差被
覆性を改善することができ、電気的若しくは物理的なストレスを緩和することができる。
【００１７】
また、保護膜の平面構造に角張った部位が生じないようにすることで、光電変換層の段
差被覆性を改善することができ、電気的若しくは物理的なストレスを緩和することができ
る。
【００１８】
本発明において、保護膜は、絶縁材料、または第１の半導体層の抵抗より高抵抗な材料
であることが好ましい。また、保護膜は、透光性樹脂であって、可視光帯域の光を透過す
るものが好ましい。さらに、保護膜は、感光性材料であることが好ましい。
【００１９】
本発明において、保護膜は、特定の波長帯域の光（特定の色）を選択的に透過する、所
謂カラーフィルターとしての機能を付与しても良い。
【００２０】
上記した発明の構成において、第１の電極はトランジスタと接続されるものとすること
ができる。トランジスタとしては薄膜トランジスタであることが好ましい。
【００２１】
これら、電極、光電変換層及びトランジスタを保持するものとして、ガラス基板、プラ
スチック基板などを適用することができ、その基板が可撓性であっても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光電変換層と電極の接続部分において、電界集中や応力集中を抑制す
ることができ、特性劣化を少なくすることができるため、光電変換装置の信頼性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の光電変換装置に係る回路構成を示す図。
【図２】本発明の光電変換装置の断面図。
【図３】本発明の光電変換装置の断面図と平面図。
【図４】本発明の光電変換装置の作製工程を示す断面図。
【図５】本発明の光電変換装置の作製工程を示す断面図。
【図６】本発明の光電変換装置の断面図。
【図７】本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。
【図８】本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。
【図９】本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。
【図１０】本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。
【図１１】本発明の光電変換装置を実装した装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）を用
いて説明する。図３（Ｂ）は図３（Ａ）を基板側から見た図である。
【００２５】
基板２０１として、ガラス基板を用いる。また可撓性基板を用いてもよい。なお、光電
変換層への光が基板２０１側から入射する場合、基板２０１は光の透過率が高いことが望
ましい。また、基板２０１に可視光の範囲の波長に対して、透過波長の選択性を持たせる
ことで、特定の波長範囲に感度を持つ光センサとすることもできる。
【００２６】
電極２０２として、チタン（Ｔｉ）を用いる。この電極は導電性があればよく、単層膜
でも積層膜でもよい。また、電極の最表面層は、加熱処理により光電変換層を変質させて
も光電変換特性が変化しない材料を用いることが望ましい。
【００２７】
保護膜２１１としてポリイミドを用いる。この保護膜は、電極２０２の端部を覆うこと
で、電極端部での光電変換層のカバレッジ不良を無くし、端部での電界集中がおきないよ
うにすることを目的としているため、ポリイミドに限らない。この保護膜は絶縁膜でなく
ても、目的を達成できるため、導電性があっても良いが、あまり導電性が高いと、静電気
耐性が悪くなるため、高抵抗であることが望ましい。また、ポリイミドなど有機樹脂を用
いた場合は、感光性材料を用いることで、塗布、露光、現像、焼成のみで容易に形成でき
、テーパーが緩やかになるため、後の工程において作製される膜のカバレッジを向上させ
ることができる。なお、光が基板２０１側から入射する場合は、光の透過率が高い保護膜
を用いることが望ましい。
【００２８】
光電変換層として、ｐ型半導体層２０３、ｉ型半導体層２０４、ｎ型半導体層２０５を
用いる。本形態では、半導体膜はシリコン膜を用いる。シリコン膜はアモルファスでもセ
ミアモルファスでもよい。なお本明細書においては、ｉ型半導体層とは、半導体層に含ま
れるｐ型もしくはｎ型を付与する不純物が１×１０２０ｃｍ−３以下の濃度であり、酸素
及び窒素が５×１０１９ｃｍ−３以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が１００
０倍以上である半導体層を指す。またｉ型半導体層には、ホウ素（Ｂ）が１０〜１０００
ｐｐｍ添加されていてもよい。
【００２９】
耐光性としての信頼性向上のため、光の入射側にｐ型半導体を用いることが望ましい。
そのため、光が基板２０１と逆方向から入射する場合は、２０５をｐ型半導体層、２０３
をｎ型半導体層とすることもできる。
【００３０】
絶縁膜２０６、２０８はエポキシ樹脂を用いる。この絶縁膜は絶縁性があればよいため
エポキシ樹脂に限らない。なお、光が基板２０１と逆方向から入射する場合は、光の透過
率が高い絶縁膜を用いることが望ましい。
【００３１】
電極２０７、２０９、２１０はニッケル（Ｎｉ）を用いる。この電極は導電性があれば
よい。スクリーン印刷で形成する場合は導電性ペーストを用いることができる。また、イ
ンクジェット法で形成しても良い。なお、電極２１０は、実装時の半田とのぬれ性向上の
ため、表面に銅（Ｃｕ）を形成して、積層構造としてもよい。
【００３２】
ここで、絶縁膜２０６と電極２０７は、光電変換層を形成するときのマスクとして使用
する。
【００３３】
保護膜２１１については、その形状により図２（Ａ）のようにｐ型半導体層２０３の全
面と接して形成されている場合と、図２（Ｂ）のように電極２０２の端部周辺のみ形成さ
れている場合がある。図２（Ａ）の構造は、下地の状態によらず、新たに形成された保護
膜２１１と接するため、安定した特性を得ることができる。また、図２（Ｂ）の構造は、
光が保護膜２１１を通過せずに、光電変換層へ届くため、光利用効率が高い。
【００３４】
この他に図示はしないが、電極２０２のうち、上部構造と電気的に接続するところ以外
の一表面を保護膜２１１で覆うこともできる。ただし、保護膜に樹脂材料を用いた場合、
強度が弱くなることがあるため、一表面を覆う場合は無機材料を用いることが望ましい。
【００３５】
図３（Ａ）に示すように、保護膜２１１を使わない場合は、電極２０２の端部がテーパ
ー形状になるようにすればよい。テーパー形状にすることで、電極２０２と光電変換層の
カバレッジをよくすることができ、信頼性の向上ができる。
【００３６】
なお、どの構造も図３（Ｂ）に示すように、電極２０２と光電変換層が接する部分の平
面形状から角をなくすことで、電界集中を防ぐことができるとともに、角部による光電変
換層のカバレッジ不安定性を無くすことができる。それにより、光電変換層と電極の接続
部分において、電界集中や応力集中を抑制することができ、特性劣化を少なくして光電変
換装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例１】
【００３７】
本実施例では、薄膜トランジスタとフォトダイオードを用いた光電変換装置の一例につ
いて説明する。
【００３８】
本実施例で示す光電変換装置は、薄膜トランジスタで構成される増幅回路とフォトダイ
オードを同一基板上に一体形成している。図１にその構成の一例を回路図で示す。この光
電変換装置１００は、フォトダイオード１０２の出力を増幅する増幅回路１０１を備えて
いる。増幅回路１０１としてはさまざまな回路構成を適用することができるが、本実施例
では薄膜トランジスタ１０１ａと薄膜トランジスタ１０１ｂでカレントミラー回路を構成
している。薄膜トランジスタ１０１ａ及び１０１ｂのソース端子は外部電源ＧＮＤに接続
されている。薄膜トランジスタ１０１ｂのドレイン端子は出力端子１０３に接続されてい
る。フォトダイオード１０２は、ｐｎ接合、ｐｉｎ接合若しくはそれと同等な機能を備え
たものであれば良い。フォトダイオード１０２の陽極（ｐ層側）は薄膜トランジスタ１０
１ａのドレイン端子と接続し、陰極（ｎ層側）は出力端子１０３と接続している。
【００３９】
フォトダイオード１０２に光が照射されると、陰極（ｎ層側）から陽極（ｐ層側）に光
電流が流れる。これによって、増幅回路１０１の薄膜トランジスタ１０１ａに電流が流れ
、その電流を流すのに必要な電圧がゲートに発生する。薄膜トランジスタ１０１ｂのゲー
ト長Ｌ、チャネル幅Ｗが薄膜トランジスタ１０１ａと等しければ飽和領域において、薄膜
トランジスタ１０１ａと１０１ｂのゲート電圧が等しいため同じ電流が流れる。所望の増
幅を得るには、薄膜トランジスタ１０１ｂを並列接続すれば良い。その場合、並列した数
（ｎ個）に比例して増幅された電流を得ることができる。
【００４０】
なお、図１はｎチャネル型の薄膜トランジスタを用いた場合について示しているが、ｐ
チャネル型の薄膜トランジスタを用いても同様の機能を有する光電変換装置を形成するこ
とができる。
【００４１】
次に、薄膜トランジスタとフォトダイオードを備えた光電変換装置の作製方法について
図面を参照して説明する。ガラス基板４０１上に薄膜トランジスタ４０２を形成する。薄
膜トランジスタ４０２に接続する電極４０３を形成する。本実施例では、電極４０３はス
パッタ法でチタン（Ｔｉ）を４００ｎｍ成膜する（図４（Ａ）参照）。電極４０３は導電
性材料であればよいが、後に形成する光電変換層（代表的にはアモルファスシリコン）と
反応して合金になりにくい導電性の金属膜を用いることが望ましい。
【００４２】
次に、電極４０３の端部がテーパー形状になるようにエッチングして、電極４０４を形
成する。このとき、テーパー角は８０度以下、望ましくは４５度以下になるように形成す
る。これにより、後に形成する光電変換層のカバレッジがよくなり、信頼性向上ができる
（図４（Ｂ）参照）。また、後に形成する光電変換層と接する部分について、電極４０３
の平面形状、すなわち電極４０４の断面における電極４０４の頂点の角度が９０度より大
きく、望ましくは、さらに角が無い形状となるように形成する。
【００４３】
次に、ｐ型半導体膜を形成する。本実施例ではｐ型半導体膜として、例えばｐ型アモル
ファス半導体膜を形成する。ｐ型アモルファス半導体膜として、周期表第１３族の不純物
元素、例えばボロン（Ｂ）を含んだアモルファスシリコン膜をプラズマＣＶＤ法にて成膜
する。
【００４４】
ｐ型半導体膜を形成したら、さらに導電型を付与する不純物を含まない半導体膜である
ｉ型半導体膜（真性半導体膜ともいう。）及びｎ型半導体膜を順に形成する。本実施例で
は、ｐ型半導体膜を１０〜５０ｎｍ、ｉ型半導体膜を２００〜１０００ｎｍ、ｎ型半導体
膜を２０〜２００ｎｍの膜厚で形成する。
【００４５】
ｉ型半導体膜としては、例えばプラズマＣＶＤ法でアモルファスシリコン膜を形成すれ
ばよい。またｎ型半導体膜としては、１５族の不純物元素、例えばリン（Ｐ）を含むアモ
ルファスシリコン膜を形成してもよいし、アモルファスシリコン膜を形成後、１５族の不
純物元素を導入してもよい。
【００４６】
なおｐ型半導体膜、ｉ型半導体膜及びｎ型半導体膜は、逆の順番で積層されていてもよ
く、すなわちｎ型半導体膜、ｉ型半導体膜及びｐ型半導体膜の順で積層してもよい。
【００４７】
またｐ型半導体膜、ｉ型半導体膜及びｎ型半導体膜として、アモルファス半導体膜だけ
ではなく、セミアモルファス半導体膜を用いてもよい。
【００４８】
なおセミアモルファス半導体膜とは、非晶質半導体と結晶構造を有する半導体（単結晶
、多結晶を含む）膜の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導
体膜は、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体膜であって、短距離秩序を
持ち格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶
半導体膜中に分散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体膜は、
そのラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折
ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される
。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端化させるために水素またはハロゲンを少
なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。本明細書では便宜上、このような半導体
膜をセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）膜と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプ
トン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増
し良好なセミアモルファス半導体膜が得られる。なお微結晶半導体膜（マイクロクリスタ
ル半導体膜）もセミアモルファス半導体膜に含まれる。
【００４９】
またＳＡＳ膜はプラズマＣＶＤ法で形成することができる。代表的な材料ガスとしては
、ＳｉＨ４であり、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４
、ＳｉＦ４などを用いることができる。また水素や、水素にヘリウム、アルゴン、クリプ
トン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加えたガスで、それを希釈し
て用いることで、ＳＡＳ膜の形成を容易なものとすることができる。希釈率は２倍〜１０
００倍の範囲でＳｉＨ４等を希釈することが好ましい。またさらに、ＳｉＨ４等に、ＣＨ
４、Ｃ２Ｈ６などの炭化物気体、ＧｅＨ４、ＧｅＦ４などのゲルマニウム化気体、Ｆ２な
どを混入させて、エネルギーバンド幅を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅ
Ｖに調節しても良い。
【００５０】
次に、絶縁膜４０８、電極４０９をスクリーン印刷法で形成する。もしくは、インクジ
ェット法で形成してもよいし、全面に形成し、フォトリソグラフィーにて、所望の形状を
作製しても良い。本実施例では、絶縁膜４０８はエポキシ樹脂、電極４０９はニッケル（
Ｎｉ）を用いる。なお、ニッケル（Ｎｉ）をスクリーン印刷法で形成するときには、それ
を含む導電ペーストを用いる。
【００５１】
次に、絶縁膜４０８と電極４０９をマスクとして、ｐ型半導体膜、ｉ型半導体膜及びｎ
型半導体膜をエッチングし、ｐ型半導体層４０５、ｉ型半導体層４０６及びｎ型半導体層
４０７を形成する（図４（Ｃ）参照）。このエッチングのときのオーバーエッチングによ
り、電極４０４の膜もエッチングされる場合があり、導電性の低下などの問題がおきるた
め、電極４０４と、ｐ型半導体膜とｉ型半導体膜及びｎ型半導体膜とのエッチング選択比
は大きくしておくことが望ましい。
【００５２】
次に、絶縁膜４１０、電極４１１をスクリーン印刷法で形成する。本実施例では、絶縁
膜４１０はエポキシ樹脂を用い、電極４１１は半田とのぬれ性向上と実装時の強度向上の
ため、ニッケル（Ｎｉ）と銅（Ｃｕ）の積層構造とする（図４（Ｄ）参照）。
【００５３】
光がガラス基板４０１側から入射する場合、薄膜トランジスタ４０２を構成する複数の
屈折率の異なる絶縁膜の膜厚を調整することで、光を干渉させて、光電変換層へ入射する
光の波長分布を制御することができる。人間の視感度へできるだけ近づけるように調整す
ると、精度の良い可視光センサとして用いることができる。
【００５４】
本実施例で示すように、電極と光電変換層が接する部分をテーパー形状とすることによ
り、電界集中を防ぐことができる。また、電極と光電変換層が接する部分での光電変換層
の段差被覆性が改善され、応力集中を抑制することができる。それにより、特性劣化を少
なくして光電変換装置の信頼性を向上させることができる。
【００５５】
なお本実施例は、実施の形態のいかなる記載と組み合わせることも可能である。
【実施例２】
【００５６】
本実施例では、光電変換装置の信頼性を向上させるために、薄膜トランジスタ形成後に
、電極端部を保護膜で保護する光電変換層を作製する例について、図４（Ａ）〜図４（Ｄ
）、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を用いて説明する。なお実施例１と同じものは同じ符号で示
しており、実施例１に記載された作製工程に基づいて作製すればよい。
【００５７】
図４（Ａ）において、電極４０３をエッチングして、電極４０４を形成する。このとき
、電極４０４の端部の形状は、テーパー形状でなくてもよいが、テーパー形状とすること
で、後に形成する保護膜４１２のカバレッジを向上させることができる。
【００５８】
次に、保護膜４１２をポリイミドで形成する（図５（Ａ）参照）。本実施例では、後に
形成される光電変換層に入射する光が全て保護膜を通過するように、保護膜を形成する。
このとき、感光性ポリイミドを使用することで、塗布、露光、現像、焼成のみで容易に形
成でき、また、テーパーが緩やかになるため、後の工程において作製される膜のカバレッ
ジを向上させることができる。このとき、テーパー角は８０度以下、望ましくは４５度以
下になるように形成する。また、この保護膜は、絶縁材料として、アクリル、シロキサン
、酸化シリコンなどを用いてもよいし、高抵抗な材料、望ましくは第１の半導体層より高
抵抗な材料を用いてもよい。なお、光がガラス基板４０１側から入射する場合、光の透過
率が高いことが望ましい。
【００５９】
ここで、次に第１の半導体層を形成する前に、焼成、プラズマ処理を行うなどを行うこ
とが望ましい。保護膜の吸着水分を減少させ、また、密着性を向上することができ、光電
変換装置の信頼性が向上する。
【００６０】
後の工程は、実施例１と同様に作製され、図４（Ｃ）は図５（Ｂ）に対応し、図４（Ｄ
）は図５（Ｃ）に対応する。
【００６１】
本実施例で示すように、電極の段差を緩和するように保護膜を形成し、その上で電極と
光電変換層とを接触させることにより、電界集中を防ぐことができる。また、電極と光電
変換層が接する部分での光電変換層の段差被覆性が改善され、応力集中を抑制することが
できる。それにより、特性劣化を少なくして光電変換装置の信頼性を向上させることがで
きる。
【実施例３】
【００６２】
本実施例では、光電変換装置の信頼性を向上させるために、薄膜トランジスタ形成後に
、電極端部を保護膜で保護し、光電変換層を作製する場合において、保護膜のパターンを
変えた例について、図５（Ｃ）、図６（Ａ）を用いて説明する。なお実施例２と同じもの
は同じ符号で示しており、実施例２に記載された作製工程に基づいて作製すればよい。
【００６３】
図５（Ｃ）において、保護膜の形状を電極４０４の端部周辺のみに形成する形状とする
ことができる（図６（Ａ）参照）。
【００６４】
本実施例を用いることにより、保護膜に光の透過性が無くても使用できる。また、光の
透過率が上がり、光電変換の効率を上げることができる。それに加え、実施例２と同様の
作用効果を奏することができる。
【実施例４】
【００６５】
本実施例では、光電変換装置の信頼性を向上させるために、薄膜トランジスタ形成後に
、電極端部を保護膜で保護して光電変換層を作製する場合において、保護膜にカラーフィ
ルターを用いた例について、図５（Ｃ）、図６（Ｂ）を用いて説明する。なお実施例２と
同じものは同じ符号で示しており、実施例２に記載された作製工程に基づいて作製すれば
よい。
【００６６】
図５（Ｃ）において、保護膜４１２をカラーフィルター４１３、オーバーコート４１４
として形成することができる（図６（Ｂ）参照）。オーバーコート４１４は、カラーフィ
ルター４１３内に含まれる顔料などの不純物が光電変換層へ拡散しないようにするために
形成している。また、このように光電変換層と非常に近い位置にカラーフィルターを配置
することで、横方向から入射される光もカラーフィルターを通過することで、精度の高い
光電変換装置として用いることができる。
【００６７】
図示はしないが、光の透過波長が異なるカラーフィルターを光電変換素子ごとに塗り分
けて形成することで、異なる分光感度を持つ光電変換装置を作製することができる。
【００６８】
なお、緑のカラーフィルターを用いた場合、人間が感じる視感度と光電変換層へ透過し
てくる波長の分布が非常に近いため、精度の高い可視光センサとして用いることができる
。それに加え、実施例２と同様の作用効果を奏することができる。
【実施例５】
【００６９】
本実施例では、本発明に係る電子機器について例示する。具体例としては、コンピュー
タ、ディスプレー、携帯電話機、テレビなどが挙げられる。それらについて図７、図８（
Ａ）〜図８（Ｂ）、図９（Ａ）〜図９（Ｂ）、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００７０】
図７は携帯電話機であり、本体（Ａ）７０１、本体（Ｂ）７０２、筐体７０３、操作キ
ー７０４、音声出力部７０５、音声入力部７０６、回路基板７０７、表示パネル（Ａ）７
０８、表示パネル（Ｂ）７０９、蝶番７１０、透光性材料部７１１があり、光電変換装置
７１２が筐体７０３の内側に設けられている。
【００７１】
光電変換装置７１２は透光性材料部７１１を透過した光を検知し、検知した外部光の照
度に合わせて表示パネル（Ａ）７０８及び表示パネル（Ｂ）７０９の輝度コントロールを
行ったり、光電変換装置７１２で得られる照度に合わせて操作キー７０４の照明制御を行
ったりする。これにより携帯電話機の消費電流を抑えることができる。この光電変換装置
７１２は実施例１乃至４で示したいずれか一と同様な構成を有しているので、携帯電話機
の動作を安定化させることができる。
【００７２】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に、携帯電話の別の例を示す。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に
おいて、本体７２１は、筐体７２２、表示パネル７２３、操作キー７２４、音声出力部７
２５、音声入力部７２６、光電変換装置７２７を含んでいる。
【００７３】
図８（Ａ）に示す携帯電話では、本体７２１に設けられた光電変換装置７２７により外
部の光を検知することにより表示パネル７２３及び操作キー７２４の輝度を制御すること
が可能である。
【００７４】
また図８（Ｂ）に示す携帯電話では、図８（Ａ）の構成に加えて、本体７２１の内部に
光電変換装置７２８を設けている。光電変換装置７２８により、表示パネル７２３に設け
られているバックライトの輝度を検出することも可能となる。
【００７５】
図７及び図８では、光電流を増幅して電圧出力として取り出す回路を備えた光電変換装
置が携帯電話機に用いられているので、回路基板に実装する部品点数を削減することがで
き、携帯電話機本体の小型化を図ることができる。また、回路と光電変換装置を同一基板
上に形成できるため、ノイズを低減することができる。
【００７６】
図９（Ａ）はコンピュータであり、本体７３１、筐体７３２、表示部７３３、キーボー
ド７３４、外部接続ポート７３５、ポインティングマウス７３６等を含む。
【００７７】
また図９（Ｂ）は表示装置でありテレビ受像器などがこれに当たる。本表示装置は、筐
体７４１、支持台７４２、表示部７４３などによって構成されている。
【００７８】
図９（Ａ）のコンピュータに設けられる表示部７３３、及び図９（Ｂ）に示す表示装置
の表示部７４３として、液晶パネルを用いた場合の詳しい構成を図１０に示す。
【００７９】
図１０に示す液晶パネル７６２は、筐体７６１に内蔵されており、基板７５１ａ及び７
５１ｂ、基板７５１ａ及び７５１ｂに挟まれた液晶層７５２、偏光フィルタ７５５ａ及び
７５５ｂ、及びバックライト７５３等を有している。また筐体７６１には光電変換装置７
５４が形成されている。
【００８０】
本発明を用いて作製された光電変換装置７５４はバックライト７５３からの光量を感知
し、その情報がフィードバックされて液晶パネル７６２の輝度が調節される。
【００８１】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、本発明の光センサをカメラ、例えばデジタルカメラ
に組み込んだ例を示す図である。図１１（Ａ）は、デジタルカメラの前面方向から見た斜
視図、図１１（Ｂ）は、後面方向から見た斜視図である。図１１（Ａ）において、デジタ
ルカメラには、リリースボタン８０１、メインスイッチ８０２、ファインダ窓８０３、フ
ラッシュ８０４、レンズ８０５、鏡胴８０６、筺体８０７が備えられている。
【００８２】
また、図１１（Ｂ）において、ファインダ接眼窓８１１、モニタ８１２、操作ボタン８
１３が備えられている。リリースボタン８０１は、半分の位置まで押下されると、焦点調
整機構および露出調整機構が作動し、最下部まで押下されるとシャッターが開く。メイン
スイッチ８０２は、押下又は回転によりデジタルカメラの電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替え
る。
【００８３】
ファインダ窓８０３は、デジタルカメラの前面のレンズ８０５の上部に配置されており
、図１１（Ｂ）に示すファインダ接眼窓８１１から撮影する範囲やピントの位置を確認す
るための装置である。フラッシュ８０４は、デジタルカメラの前面上部に配置され、被写
体輝度が低いときに、リリースボタンが押下されてシャッターが開くと同時に補助光を照
射する。レンズ８０５は、デジタルカメラの正面に配置されている。レンズは、フォーカ
シングレンズ、ズームレンズ等により構成され、図示しないシャッター及び絞りと共に撮
影光学系を構成する。また、レンズの後方には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子が設けられている。
【００８４】
鏡胴８０６は、フォーカシングレンズ、ズームレンズ等のピントを合わせるためにレン
ズの位置を移動するものであり、撮影時には、鏡胴を繰り出すことにより、レンズ８０５
を手前に移動させる。また、携帯時は、レンズ８０５を沈銅させてコンパクトにする。な
お、本実施例においては、鏡胴を繰り出すことにより被写体をズーム撮影することができ
る構造としているが、この構造に限定されるものではなく、筺体８０７内での撮影光学系
の構成により鏡胴を繰り出さずともズーム撮影が可能なデジタルカメラでもよい。
【００８５】
ファインダ接眼窓８１１は、デジタルカメラの後面上部に設けられており、撮影する範
囲やピントの位置を確認する際に接眼するために設けられた窓である。操作ボタン８１３
は、デジタルカメラの後面に設けられた各種機能ボタンであり、セットアップボタン、メ
ニューボタン、ディスプレイボタン、機能ボタン、選択ボタン等により構成されている。
【００８６】
本発明の光センサを図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すカメラに組み込むと、光セン
サが光の有無及び強さを感知することができ、これによりカメラの露出調整等を行うこと
ができる。また本発明の光センサはその他の電子機器、例えばプロジェクションテレビ、
ナビゲーションシステム等に応用することが可能である。すなわち光を検出する必要のあ
るものであればいかなるものにも用いることが可能である。
【００８７】
なお本実施例は、実施の形態、実施例１〜実施例４のいかなる記載と組み合わせること
も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明により、光電変換層と電極の接続部分において、光電変換層のカバレッジ不良や
電界集中を防止することにより、劣化を抑制することができる。本発明の光電変換装置を
組み込むことにより、信頼性の高い電気機器を得ることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１００    光電変換装置
１０１    増幅回路
１０１ａ    薄膜トランジスタ
１０１ｂ    薄膜トランジスタ
１０２    フォトダイオード
１０３    出力端子
２０１    基板
２０２    電極
２０３    ｐ型半導体層
２０４    ｉ型半導体層
２０５    ｎ型半導体層
２０６    絶縁膜
２０７    電極
２０８    絶縁膜
２０９    電極
２１０    電極
２１１    保護膜
４０１    ガラス基板
４０２    薄膜トランジスタ
４０３    電極
４０４    電極
４０５    ｐ型半導体層
４０６    ｉ型半導体層
４０７    ｎ型半導体層
４０８    絶縁膜
４０９    電極
４１０    絶縁膜
４１１    電極
４１２    保護膜
４１３    カラーフィルター
４１４    オーバーコート
７０１    本体（Ａ）
７０２    本体（Ｂ）
７０３    筐体
７０４    操作キー
７０５    音声出力部
７０６    音声入力部
７０７    回路基板
７０８    表示パネル（Ａ）
７０９    表示パネル（Ｂ）
７１０    蝶番
７１１    透光性材料部
７１２    光電変換装置
７２１    本体
７２２    筐体
７２３    表示パネル
７２４    操作キー
７２５    音声出力部
７２６    音声入力部
７２７    光電変換装置
７２８    光電変換装置
７３１    本体
７３２    筐体
７３３    表示部
７３４    キーボード
７３５    外部接続ポート
７３６    ポインティングマウス
７４１    筐体
７４２    支持台
７４３    表示部
７５１ａ    基板
７５１ｂ    基板
７５２    液晶層
７５３    バックライト
７５４    光電変換装置
７５５ａ    偏光フィルタ
７５５ｂ    偏光フィルタ
７６１    筐体
７６２    液晶パネル
８０１    リリースボタン
８０２    メインスイッチ
８０３    ファインダ窓
８０４    フラッシュ
８０５    レンズ
８０６    鏡胴
８０７    筺体
８１１    ファインダ接眼窓
８１２    モニタ
８１３    操作ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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