(57)【要約】【課題】低コストの下に短時間で製造することができ、かつ画像データを得ることができる光電変換装置を提供すること。【解決手段】可視領域および紫外領域および赤外領域の波長の光を感知し電気信号に変換する光電変換装置であって、透明基板２上に、透明電極７と有機光電変換部と背面電極とを有する有機光電変換素子を複数配置すると共に、当該透明基板２上に、前記複数の有機光電変換素子に複数の読み出し配線１５により接続された信号読み出し部１８を配置して、光電変換素子から発生された電気信号を各画素ごとに選択的に読み出す構成とした。【選択図】図２
2007220941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、該透明基板上に配置された複数の有機光電変換素子と、該複数の有機光電変換素子に複数の読み出し配線により接続されて該複数の有機光電変換素子の各々から電気信号を読み出す信号読み出し部とを有する光電変換装置であって、
前記複数の有機光電変換素子の各々は、前記透明基板上に配置された透明電極と、該透明電極上に配置された有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された背面電極とを有し、
前記信号読み出し部は、前記透明基板上に配置されている、ことを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記透明電極の平面視上の形状および大きさによって、前記有機光電変換素子の平面視上の形状および大きさが画定されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
少なくとも２つの有機光電変換素子における有機光電変換部の各々は、１つの有機光電変換層における互いに別個の一領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記有機光電変換層は、前記透明基板を平面視したときに前記信号読み出し部の外側に位置する領域内に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記有機光電変換部は、電子供与性有機材料と電子受容性有機材料とを含有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項６】
少なくとも２つの有機光電変換素子における背面電極の各々は、１つの電極膜における互いに別個の一領域であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記透明基板上に配置されたカラーフィルタ部と、該カラーフィルタ部を覆う保護層とを更に有し、
前記カラーフィルタ部は、互いに色が異なる複数種のカラーフィルタ層からなり、
前記複数の有機光電変換素子の各々は、前記複数種のカラーフィルタ層のうちの所定の１つと平面視上重なるようにして前記保護層上に配置されており、
有機光電変換素子を構成する前記透明電極は、対応するカラーフィルタ層に平面視上含まれる、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記複数種のカラーフィルタ層の各々は、ストライプ状に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記複数種のカラーフィルタ層は、赤色のカラーフィルタ層と、青色のカラーフィルタ層と、緑色のカラーフィルタ層であることを特徴とする請求項７または８に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記保護層は、前記透明基板を平面視したときに前記信号読み出し部の外側に位置する領域内に設けられていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記複数の有機光電変換素子は、３行ｎ列（ｎは２以上の整数）に亘ってマトリックス状に配置され、
前記複数の読み出し配線の各々は列方向に延びている、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項１２】
各列での有機光電変換素子のピッチは、０．１１μｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の光電変換装置。
【請求項１３】
各列での有機光電変換素子間の距離は、０．０００５μｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光電変換装置。
【請求項１４】
１つの列を構成する各有機光電変換素子に対応する読み出し配線のピッチは、０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項１５】
前記複数の有機光電変換素子の各々は、平面視上の面積が０．０１μｍ2以上１００ｍｍ2以下であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項１６】
前記複数の読み出し配線の各々の材料は、前記透明電極の材料と同じであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項１７】
前記複数の読み出し配線の各々の材料は、前記背面電極の材料と同じであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項１８】
前記複数の読み出し配線の各々の膜厚は、前記透明電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項１９】
前記複数の読み出し配線の各々の膜厚は、前記背面電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項２０】
前記複数の読み出し配線の各々の膜厚は、１ｎｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項２１】
前記複数の読み出し配線の各々の線幅は、０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項２２】
前記複数の読み出し配線の各々の長さは、平面視上、１μｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項２３】
前記透明基板と前記複数の有機光電変換素子との間に設けられた遮光層を更に有し、平面視上、該遮光層が前記複数の有機光電変換素子の各々の間に位置していることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【請求項２４】
前記複数の有機光電変換素子の各々を覆う封止部を更に有することを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１つに記載の光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機光電変換素子により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光電変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
文字や図形等の各種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光電変換装置は、ファクシミリやイメージスキャナ、デジタルカメラ等で使用されており、その方式もＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）方式やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）方式をはじめとして、様々なものが知られている。従来の光電変換装置は、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）を有し、これらの無機光電変換素子によってイメージを電気信号に変換するものであり、その作製には工数が非常に多い大掛かりな半導体プロセスが必要である。このため低コスト化が困難である。
【０００３】
そこで、（非特許文献１）に記載されているように、有機光電変換材料を用いて光電変換素子（有機光電変換素子）を作製することが試みられている。有機光電変換素子は、例えば所望の有機光電変換材料を塗布するだけで光電変換部を形成することができ、かつ無機光電変換素子と同様の機能を発現できることから、近年、低コストの光電変換素子として非常に注目を集めている。
【０００４】
例えば（特許文献１）には、光学バンドギャップが互いに異なる３種類の光活性有機材料（有機光電変換材料）によって３種類のセンサ（有機光電変換素子）を形成し、これらのセンサによりフルカラー画像用の電気信号を生成する感知素子が記載されている。
【特許文献１】特表２００２−５０２１２０号公報
【非特許文献１】Ｇ．  Ｙｕ，  Ｙ．  Ｃａｏ，  Ｊ．  Ｗａｎｇ，  Ｊ．  ＭｃＥｌｖａｉｎ  ａｎｄ  Ａ．  Ｊ．  Ｈｅｅｇｅｒ，  Ｓｙｎｔｈ．  Ｍｅｔ．  １０２，  ９０４（１９９９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、有機光電変換素子を備えた従来の光電変換装置では、個々の有機光電変換素子から電気信号を読み出すための回路をどのように配置するかが問題であった。
【０００６】
本発明は、低コストの下に短時間で製造することができ、かつ画像データを得ることができる光電変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の光電変換装置は、透明基板と、この透明基板上に配置された複数の有機光電変換素子と、これら複数の有機光電変換素子に複数の読み出し配線により接続されて該複数の有機光電変換素子の各々から電気信号を読み出す信号読み出し部とを有し、複数の有機光電変換素子の各々は、透明基板上に配置された透明電極と、この透明電極上に配置された有機光電変換部と、この有機光電変換部上に配置された背面電極とを有し、信号読み出し部は透明基板上に配置された構成を有している。
【０００８】
この構成の光電変換装置では、光電変換素子として有機光電変換素子を有しているので、無機光電変換素子を有している光電変換装置に比べて製造コストが下がると共に製造時間が短縮される。また、透明基板上に上記の信号読み出し部を配置したので、各有機光電変換素子で生成された電気信号に基づいて画像データを得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像データを得ることができる光電変換装置を低コストの下に短時間で製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明の光電変換装置は、透明基板と、該透明基板上に配置された複数の有機光電変換素子と、該複数の有機光電変換素子に複数の読み出し配線により接続されて該複数の有機光電変換素子の各々から電気信号を読み出す信号読み出し部とを有する光電変換装置であって、複数の有機光電変換素子の各々は、透明基板上に配置された透明電極と、該透明電極上に配置された有機光電変換部と、該有機光電変換部上に配置された背面電極とを有し、信号読み出し部は、透明基板上に配置されている、ことを特徴とする。
【００１１】
この光電変換装置によれば、光電変換素子として有機光電変換素子を有しているので、無機光電変換素子を有している光電変換装置に比べて製造コストが下がると共に製造時間が短縮される。また、透明基板上に上記の信号読み出し部を配置したので、各有機光電変換素子で生成された電気信号に基づいて画像データを得ることができる。
【００１２】
第２の発明の光電変換装置においては、透明電極の平面視上の形状および大きさによって、有機光電変換素子の平面視上の形状および大きさが画定されることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、有機光電変換素子を構成する透明電極を互いに離隔させて形成することによって電気的に分離された複数の有機光電変換素子を形成することができるので、その製造が容易になる。
【００１３】
第３の発明の光電変換装置では、少なくとも２つの有機光電変換素子における有機光電変換部の各々は、１つの有機光電変換層における互いに別個の一領域であることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子それぞれの有機光電変換部を形成するにあたって有機光電変換層を１つ形成するだけで済むので、その製造が容易になると共に製造コストが低減される。
【００１４】
第４の発明の光電変換装置では、有機光電変換層は、透明基板を平面視したときに信号読み出し部の外側に位置する領域内に設けられていることが好ましい。信号読み出し部が配置される領域には有機光電変換部が設けられないので、当該領域にまで有機光電変換層を設けなくても所望の光電変換装置を得ることができる。
【００１５】
第５の発明の光電変換装置では、有機光電変換部は、電子供与性有機材料と電子受容性有機材料とを含有していることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、各有機光電変換部で比較的大きな光起電力を得ることができるので、感度を高め易くなる。
【００１６】
第６の発明の光電変換装置では、少なくとも２つの有機光電変換素子における背面電極の各々は、１つの電極膜における互いに別個の一領域であることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子それぞれの背面電極を形成するにあたって電極膜を１つ形成するだけで済むので、その製造が容易になると共に製造コストが低減される。
【００１７】
第７の発明の光電変換装置においては、透明基板上に配置されたカラーフィルタ部と、該カラーフィルタ部を覆う保護層とを更に有し、カラーフィルタ部は、互いに色が異なる複数種のカラーフィルタ層からなり、複数の有機光電変換素子の各々は、複数種のカラーフィルタ層のうちの所定の１つと平面視上重なるようにして保護層上に配置されており、有機光電変換素子を構成する透明電極は、対応するカラーフィルタ層に平面視上含まれることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、カラーフィルタ部を構成する各カラーフィルタ層の色に応じて、マルチカラーまたはフルカラーの画像データを得ることが可能になる。
【００１８】
第８の発明の光電変換装置では、複数種のカラーフィルタ層の各々は、ストライプ状に配置されていることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、カラーフィルタ部の形成が容易になるので、マルチカラーまたはフルカラーの画像データを得ることが可能なものを低コストの下に製造し易くなる。
【００１９】
第９の発明の光電変換装置では、複数種のカラーフィルタ層は、赤色のカラーフィルタ層と、青色のカラーフィルタ層と、緑色のカラーフィルタ層であることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、フルカラーの画像データを得ることが可能になる。
【００２０】
第１０の発明の光電変換装置では、保護層は、透明基板を平面視したときに信号読み出し部の外側に位置する領域内に設けられていることが好ましい。信号読み出し部が配置される領域にはカラーフィルタ部が設けられないので、当該領域にまで保護層を設けなくても所望の光電変換装置を得ることができる。
【００２１】
第１１の発明の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子は、３行ｎ列（ｎは２以上の整数）に亘ってマトリックス状に配置され、複数の読み出し配線の各々は列方向に延びていることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、フルカラーの画像データが得られるリニアセンサを構成し易くなる。
【００２２】
第１２の発明の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子を３行ｎ列（ｎは２以上の整数）に亘ってマトリックス状に配置する場合、各列での有機光電変換素子のピッチは、０．１１μｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
第１３の発明の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子を３行ｎ列（ｎは２以上の整数）に亘ってマトリックス状に配置する場合、各列での有機光電変換素子間の距離は、０．０００５μｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
第１４の発明の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子を３行ｎ列（ｎは２以上の整数）に亘ってマトリックス状に配置する場合、１つの列を構成する各有機光電変換素子に対応する読み出し配線のピッチは、０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
第１５の発明の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子の各々は、平面視上の面積が０．０１μｍ2以上１００ｍｍ2以下であることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、その解像度を高め易くなる。
【００２６】
第１６の発明の光電変換装置では、複数の読み出し配線の各々の材料は、透明電極の材料と同じであることが好ましい。また、第１７の発明の光電変換装置では、複数の読み出し配線の各々の材料は、背面電極の材料と同じであることが好ましい。これら第１６および第１７の発明の光電変換装置では、読み出し配線と透明電極または電極膜とを同じ材料により形成するので、該光電変換装置を低コストの下に製造することが容易になる。
【００２７】
第１８の発明の光電変換装置では、複数の読み出し配線の各々の膜厚は、透明電極の膜厚よりも厚いことが好ましい。このような構成の光電変換装置では、読み出し配線の電気抵抗を抑え易くなるので、ダイナミックレンジを広くし易くなる。
【００２８】
第１９の発明の光電変換装置では、複数の読み出し配線の各々の膜厚は、背面電極の膜厚よりも厚いことが好ましい。このような構成の光電変換装置では、読み出し配線の電気抵抗を抑え易くなるので、ダイナミックレンジを広くし易くなる。
【００２９】
第２０の発明の光電変換装置では、複数の読み出し配線の各々の膜厚は、１ｎｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
第２１の発明の光電変換装置では、複数の読み出し配線の各々の線幅は、０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
第２２の発明の光電変換装置では、複数の読み出し配線の各々の長さは、平面視上、１μｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
第２３の発明の光電変換装置では、透明基板と複数の有機光電変換素子との間に設けられた遮光層を更に有し、平面視上、該遮光層が複数の有機光電変換素子の各々の間に位置していることが好ましい。このような構成の光電変換装置では、有機光電変換素子以外の領域での光電変換が抑制されるので、ノイズの発生が抑制される。その結果として、ダイナミックレンジを広くし易くなる。
【００３３】
第２４の発明の光電変換装置では、複数の有機光電変換素子の各々を覆う封止部を更に有することが好ましい。このような構成の光電変換装置では、有機光電変換素子への酸素や水分の侵入が防止されるので、装置寿命を長くし易くなる。
【００３４】
以下、本発明の光電変換装置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。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の光電変換装置の一例を概略的に示す断面図である。図１において、１は入射光、２は透明基板、１２は光電変換素子領域、１５は読み出し配線、１６は電気絶縁膜、１８は信号読み出し部、２０は光電変換装置である。
【００３６】
図２は、図１に示した光電変換装置における光電変換素子領域の拡大図であり、５Ｒは赤色のカラーフィルタ層、５Ｇは緑色のカラーフィルタ層、５Ｂは青色のカラーフィルタ層、５はカラーフィルタ部、６は保護層、７は透明電極、８は有機光電変換層、９は電極膜である。
【００３７】
入射光１は、例えば、４００ｎｍ程度から７００ｎｍ程度の波長域の可視光、２００ｎｍ程度から４００ｎｍ程度の波長域の紫外光、７００ｎｍ程度から２５００ｎｍ程度の波長域の赤外光を含む。可視光は、５８０ｎｍ程度から７００ｎｍ程度の波長域の赤色光、４８０ｎｍ程度から６００ｎｍ程度の波長域の緑色光、および４００ｎｍ程度から５５０ｎｍ程度の波長域の青色光に分けて考えられる。
【００３８】
透明基板２は光透過性を有する基板であり、この透明基板２上に、赤色のカラーフィルタ層５Ｒと緑色のカラーフィルタ層５Ｇと青色のカラーフィルタ層５Ｂとによって構成されたカラーフィルタ部５が配置されている。個々のカラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、例えば染料または顔料を含有させた樹脂からなる。
【００３９】
保護層６は、カラーフィルタ部５を覆うようにして形成されて、透明電極７を形成する際の熱や有機光電変換層８を形成する際の溶剤などからカラーフィルタ部５を保護する。この保護層６は光電変換素子領域１２内に形成すれば足りるが、光電変換素子領域１２内からその外側の領域に亘って形成することも可能である。
【００４０】
個々の透明電極７は、カラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂのいずれかと平面視上重なるようにして保護層６上に形成されて、有機光電変換層８中の一領域および電極膜９中の一領域と共に有機光電変換素子を構成している。
【００４１】
有機光電変換層８は、受光により起電力を生じる有機材料、例えば電子供与性有機材料と電子受容性有機材料とを含んでおり、各透明電極７を覆うようにして形成されている。有機光電変換層８の一領域は、有機光電変換素子の有機光電変化部として機能する。この有機光電変換層８は光電変換素子領域１２内に形成すれば足り、光電変換素子領域１２の外側にまで有機光電変換層８を設けなくても所望の光電変換装置を得ることができる。
【００４２】
電極膜９は有機光電変換層８上に形成され、その一領域は有機光電変換素子の背面電極として機能する。この電極膜９は例えば接地されて、固定電位に保たれる。
【００４３】
読み出し配線１５は、１つの透明電極７に１つずつ接続されて、該透明電極７と信号読み出し部１８とを電気的に接続する。これらの読み出し配線１５は、例えば透明電極７または電極膜９と同じ材料によって形成される。透明電極７と同じ材料によって各読み出し配線１５を形成する場合、該読み出し配線１５の膜厚は透明電極７の膜厚よりも厚くすることが好ましい。電極膜９と同じ材料によって各読み出し配線１５を形成する場合についても同様である。
【００４４】
個々の読み出し配線１５の膜厚は、例えば１ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲内で適宜選定可能である。また、個々の読み出し配線１５の線幅は、例えば０．０１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内で適宜選定可能である。そして、個々の読み出し配線１５の平面視上の長さは、例えば１μｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内で適宜選定可能である。
【００４５】
電気絶縁膜１６は、有機または無機の電気絶縁材料によって形成されて読み出し配線１５を覆い、電極膜９と読み出し配線１５とを電気的に分離している。
【００４６】
信号読み出し部１８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、透明基板２上に実装されている。この信号読み出し部１８は、読み出し配線１５を介して各有機光電変換素子から供給される電気信号を所定の期間蓄積することで、または所定の期間積分することで、画像データを作成する。
【００４７】
図３は、光電変換装置２０における各構成要素（透明電極７、有機光電変換層８、電極膜９、各読み出し配線１５，および信号読み出し部１８）の配置を概略的に示す平面図である。図３に示すように、光電変換装置２０では各透明電極７が１つの有機光電変換層８により覆われており、その上に１つの電極膜９が設けられている。この光電変換装置２０では、個々の透明電極７の平面視上の形状および大きさによって有機光電変換素子の平面視上の形状および大きさが画定される。以下、有機光電変換素子について具体的に説明する。
【００４８】
図４および図５は、それぞれ、図２に示した透明電極７の１つによって画定される有機光電変換素子の一例を概略的に示す断面図である。これらの図に示す有機光電変換素子１０は、図２に示した透明電極７と、図２に示した有機光電変換層８のうちで透明電極７と平面視上重なる一領域からなる有機光電変換部８Ａと、図２に示した電極膜９のうちで透明電極７と平面視上重なる一領域からなる背面電極９Ａとを備えている。
【００４９】
有機光電変換部８Ａは、電子供与性有機材料８ａと電子受容性有機材料８ｂとを含んでおり、これら電子供与性有機材料８ａおよび電子受容性有機材料８ｂは、図４に示す有機光電変換部８Ａにおけるように互いに混合物を形成していてもよいし、図５に示す有機光電変換部８Ａにおけるように互いに分離していてもよい。
【００５０】
ここで、「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、電子供与性有機材料８ａと電子受容性有機材料８ｂ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。
【００５１】
一方、電子供与性有機材料８ａと電子受容性有機材料８ｂとが互いに分離している場合、各層は互いに完全に分離していなくてもよく、電子供与性有機材料８ａを含む層と電子受容性有機材料８ｂを含む層との界面においてこれらの層が混合状態を形成してもよい。各層が完全に分離した有機光電変換部８Ａを得るにあたっては、電子供与性有機材料８ａを含む層と電子受容性有機材料８ｂを含む層とをそれぞれ別の方法で成膜することができる。
【００５２】
このような構成を有する有機光電変換素子１０に光を照射すると、有機光電変換部８Ａで光吸収が起こり、励起子が形成される。続いてキャリアが分離され、電子は電子受容性有機材料８ｂを通じて背面電極９Ａへと移動し、正孔は電子供与性有機材料８ａを通じて透明電極７へと移動する。これにより両電極７，９Ａ間に起電力が生じ、読み出し配線１５を通じて信号読み出し部１８（図１〜図３参照）に電気信号が供給される。
【００５３】
有機光電変換部８Ａでのキャリアの移動性が比較的低いことから、透明電極７の平面視上の形状および大きさによって有機光電変換素子１０の平面視上の形状および大きさが画定される。透明電極７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１０の平面視上の形状および大きさとなる。
【００５４】
このような有機光電変換素子１０は、非常に簡単な構造でありながら比較的高い光電変換効率を示し、該有機光電変換素子１０への入射光量に応じて起電力に差異が生じる。このため、有機光電変換素子１０を例えばイメージスキャナやファクシミリなどの画像読み取り部における光電変換素子として用いた場合には、情報の有無に基づく反射光の強度変化を該強度変化に対応した起電力の差として出力することができる。
【００５５】
図６は、上述した光電変換装置２０での有機光電変換素子１０の配置を概略的に示す平面図である。図６に示すように、光電変換装置２０においては多数の有機光電変換素子１０が３行ｎ列（ｎは２以上の整数）に亘ってマトリックス状に配置されており、読み出し配線１５の各々は列方向Ｄｃに延びている。１つの行を構成する各有機光電変換素子１０の平面視上の面積は実質的に同じであるが、信号読み出し部１８からみて最も遠い行を構成する各有機光電変換素子１０の平面視上の面積が最も広く、信号読み出し部１８からみて最も近い行を構成する各有機光電変換素子１０の平面視上の面積が最も狭い。
【００５６】
個々の有機光電変換素子１０の大きさは、光電変換装置２０の用途や性能等に応じて、平面視上の面積が例えば０．０１μｍ2程度以上１００ｍｍ2程度以下となる範囲で適宜選定される。図示のように有機光電変換素子１０の平面視上の形状が四角形である場合には、行方向Ｄｒに延びている辺１０ｂと列方向Ｄｃに延びている辺１０ａとの積が有機光電変換素子１０の平面視上の面積となる。なお、既に説明したように、有機光電変換素子１０の平面視上の形状および大きさは透明電極７の平面視上の形状および大きさによって画定される。透明電極７の平面視上の面積がほぼそのまま、有機光電変換素子１０の平面視上の面積となる。個々の有機光電変換素子１０の平面視上の形状は四角形に限定されるものではなく、円形や六角形など四角形以外の形状とすることもできる。
【００５７】
例えば光電変換装置２０によってフルカラーの画像データを得る場合には、赤、青、および緑それぞれの色信号と、輝度信号とを生成することが必要であるので、光電変換装置２０では、各透明電極７がそれぞれ赤色、緑色、または青色のカラーフィルタ層の上方に配置されている。各色のカラーフィルタ層は、１つのカラーフィルタ層が１つの有機光電変換素子１０に対応するようにして透明基板２（図１または図２参照）に形成することもできるし、１つのカラーフィルタ層が複数の有機光電変換素子１０に対応するようにして形成することもできる。光電変換装置２０におけるカラーフィルタ部５では、カラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂがストライプ状に配置されており、個々のカラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは所定の行を構成する複数の有機光電変換素子１０に対応している。
【００５８】
図７は、カラーフィルタ部５での各カラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの配置を概略的に示す平面図である。図７に示すように、カラーフィルタ部５ではカラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂがそれぞれストライプ状に配置されており、各カラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは図６に示した行方向Ｄｒに延びている。信号読み出し部１８からみて最も遠い位置に赤色のカラーフィルタ層５Ｒが配置されており、信号読み出し部１８からみて最も近い位置に青色のカラーフィルタ層５Ｂが配置されている。緑色のカラーフィルタ層５Ｇは、赤色のカラーフィルタ層５Ｒと青色のカラーフィルタ層５Ｂとの間に配置されている。
【００５９】
図８は、各カラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂと有機光電変換素子１０との配置を概略的に示す平面図である。図８に示すように、個々のカラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、互いに別個に、１つの行を構成する各有機光電変換素子１０に対応しており、各有機光電変換素子１０（透明電極７）は、対応するカラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，または５Ｂに平面視上含まれている。
【００６０】
各カラーフィルタ層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂおよび各有機光電変換素子１０を上述のように配置することにより、信号読み出し部１８からみて最も遠い行を構成する各有機光電変換素子１０からは赤の色信号を得、信号読み出し部１８からみて最も近い行を構成する各有機光電変換素子１０からは青の色信号を得、真中の行を構成する各有機光電変換素子１０からは緑の色信号を得ることが可能になる。また、これらの色信号に基づいて輝度信号を得ることができる。そして、これらの結果として、光電変換装置２０によりフルカラーの画像データを得ることができる。
【００６１】
光電変換装置２０によりフルカラーの画像データを得ようとする場合、各有機光電変換素子１０は、行方向に隣り合う有機光電変換素子１０同士のピッチＰ1および列方向に隣り合う有機光電変換素子１０同士のピッチＰ2（図９参照）がそれぞれ０．１１μｍ程度以上２０ｍｍ程度以下の範囲内となるように配置することが好ましい。また、行方向に隣り合う有機光電変換素子１０同士の距離Ｄ1および列方向に隣り合う有機光電変換素子１０同士の距離Ｄ2（図１０参照）がそれぞれ０．０００５μｍ程度以上２０ｍｍ程度以下の範囲内となるように配置することが好ましい。そして、１つの行を構成する有機光電変換素子１０それぞれに対応する読み出し配線１５のピッチＰ5（図１１参照）は、０．０１μｍ程度以上１００μｍ程度以下の範囲内とすることが好ましい。
【００６２】
以上説明した構成を有する光電変換装置２０は、有機光電変換部８Ａ（図４参照）の元となる有機光電変換層８（図２参照）を例えばスピンコート法やインクジェット法などにより形成することができ、かつ、該有機光電変換層８を別段区画しなくてもよいことから、低コストの下に短時間で製造することが可能である。この光電変換装置２０は、イメージスキャナやファクシミリなどにおける画像読み取り部として利用することができる。
【００６３】
（実施の形態２）
本発明の光電変換装置においては、複数の有機光電変換素子の各々の間に平面視上位置するようにして、透明基板と複数の有機光電変換素子との間に遮光層を設けることができる。
【００６４】
図１２は、遮光層を有する光電変換装置の一例を概略的に示す断面図であり、図１３は、図１２に示した遮光層と有機光電変換素子との配置を概略的に示す平面図である。これらの図に示す光電変換装置３０は、光電変換素子領域１２内に遮光層１１が設けられているという点を除き、図１または図２に示した光電変換装置２０と同様の構成を有している。図１２または図１３に示した遮光層１１以外の構成要素については、図１または図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
上記の遮光層１１は、透明基板２上に形成されてカラーフィルタ部５および保護層６により覆われている。この遮光層１１の平面形状は、図１３に示すように、有機光電変換素子１０（透明電極７）の各々の間に位置する形状であり、各有機光電変換素子１０は、平面視上、遮光層１１により取り囲まれている。
【００６６】
この遮光層１１を設けることにより、有機光電変換層８のうちで有機光電変換部８Ａ（図４または図５参照）として利用される領域以外の領域において光電変換が生じることが抑制される。すなわち、ノイズの発生が抑制される。その結果として、光電変換装置３０ではダイナミックレンジを広くすることが容易になる。なお、図１３においては、各有機光電変換素子１０と遮光層１１との位置関係を判かり易くするために、保護層６、有機光電変換層８、および電極膜９それぞれの図示を省略すると共に、遮光層１１をカラーフィルタ部５上に描いている。
【００６７】
（実施の形態３）
本発明の光電変換装置においては、有機光電変換素子の各々を覆う封止部を更に設けることができる。
【００６８】
図１４は、封止部を有する光電変換装置の一例を概略的に示す断面図である。図１４に示す光電変換装置４０は、光電変換素子領域１２を覆うようにして封止部３５が設けられているという点を除き、図１または図２に示した光電変換装置２０と同様の構成を有している。図１４に示した封止部３５以外の構成要素については、図１または図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
封止部３５は、酸素透過性および水蒸気透過性がそれぞれ低い所望の無機材料または有機材料により形成されて、有機光電変換素子１０（図４または図５参照）の各々を覆っている。この封止部３５を設けることにより、有機光電変換素子１０への酸素や水分の侵入、特に有機光電変換部８Ａ（図４または図５参照）への酸素や水分の侵入が抑制されるので、有機光電変換材料の変質や劣化などが防止され、結果として装置寿命の長い光電変換装置４０が得られる。
【００７０】
以上、３つの形態を挙げて本発明の光電変換装置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。
【００７１】
例えば、有機光電変換素子は３行に亘って設けなければならないというものではなく、白黒の画像データを得る場合には１行とすることもできる。また、白黒の画像データを得る場合には、カラーフィルタ部５（図２参照）は必須の構成要素ではなくなる。ただし、白黒の画像データを得る場合でも、単色のカラーフィルタ部を設けることができる。カラーフィルタ部５を省略する場合には、保護層６（図２参照）も一緒に省略することができる。
【００７２】
カラーフィルタ部５を設ける場合、このカラーフィルタ部５は原色系の３つのカラーフィルタ層、すなわち、赤色のカラーフィルタ層５Ｒと緑色のカラーフィルタ層５Ｇと青色のカラーフィルタ層５Ｂ（図２参照）とによって構成する他に、補色系の３つのカラーフィルタ層、すなわちシアン色のカラーフィルタ層とマゼンタ色のカラーフィルタ層とイエロー色のカラーフィルタ層とによって構成することもできる。
【００７３】
各色のカラーフィルタ層は、例えば、当該カラーフィルタ層の元となる有機層を染料や顔料などの色材を用いて着色した後にフォトリソグラフィー法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形成される。また、色材で着色された所望の組成物を印刷法、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。
【００７４】
保護層６を設ける場合、この保護層６は耐熱性および耐溶剤性に優れていることの他に、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い。保護層６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層６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。
【００７５】
上述したカラーフィルタ部５および保護層６が必要に応じて配置される透明基板２（図２参照）は、機械的、熱的強度を有し、光を透過させる基板であればよい。この透明基板２は電気絶縁性を有していることが好ましいが、光電変換装置の動作を妨げない範囲で、あるいは光電変換装置の用途によっては、導電性を有していてもよい。
【００７６】
このような透明基板２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）顔料等により着色された透明基板材料、および（６）表面に絶縁処理を施した金属材料、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。透明基板２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。
【００７７】
透明電極７（図２参照）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、銀などの金属薄膜や、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７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。
【００７８】
透明電極７の形成は、例えば、該透明電極７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ー法（フォトリソグラフィー法、電子線リソグラフィー法など）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７を直接形成することも可能である。
【００７９】
透明電極７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８Ａ（図４または図５参照）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。
【００８０】
必要に応じて、透明電極７と有機光電変換層８との間に、透明電極７よりも高い仕事関数を有すると共に電子供与性有機材料８ａ（図４または図５参照）よりも低い仕事関数を有する物質からなる正極バッファ層を介在させることもできる。
【００８１】
有機光電変換層８（図２参照）の材料の１つである電子供与性有機材料８ａ（図４または図５参照）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）、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等のポリフィリン化合物、（４）１，１−ビス（４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル）シクロヘキサン、４，４’，４”−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−トリル）−ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール等の芳香族第三級アミン、（５）４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−（４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル）スチルベン等のスチルベン化合物、などを用いることができる。
【００８２】
さらには、トリアゾールおよびその誘導体、オキサジザゾールおよびその誘導体、イミダゾールおよびその誘導体、ポリアリールアルカンおよびその誘導体、ピラゾリンおよびその誘導体、ピラゾロンおよびその誘導体、フェニレンジアミンおよびその誘導体、アニールアミンおよびその誘導体、アミノ置換カルコンおよびその誘導体、オキサゾールおよびその誘導体、スチリルアントラセンおよびその誘導体、フルオレノンおよびその誘導体、ヒドラゾンおよびその誘導体、シラザンおよびその誘導体、ポリシラン系アニリン系共重合体、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポリ３−メチルチオフェン等も用いることができる。なお、電子供与性有機材料８ａ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。
【００８３】
有機光電変換層８（図２参照）の材料の他の１つである電子受容性有機材料８ｂ（図４または図５参照）としては、上述した電子供与性有機材料８ａと同様の低分子および高分子材料の他に、次の（ｉ）〜（ｖｉ）の化合物、すなわち（ｉ）１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン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、電子受容性有機材料８ｂ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。
【００８４】
有機光電変換層８は、使用する有機材料に応じて、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などの真空プロセスやスピンコート法、ディッピング法などのウェットプロセスにより形成される。
【００８５】
電極膜９（図２参照）の材料としては、有機光電変換部８Ａ（図４または図５参照）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、ストロンチウム等の金属や、これらの金属を含有した合金、あるいは前記の金属を含有した導電性の酸化物もしくはフッ化物などが用いられる。有機光電変換部８Ａ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電極膜９（背面電極９Ａ；図４または図５参照）に達した光を再び有機光電変換部８Ａ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電極膜９（背面電極９Ａ）を形成することが好ましい。
【００８６】
前述した透明電極７と同様に、電極膜９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。電極膜９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。
【００８７】
必要に応じて、電極膜９と有機光電変換層８との間に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、電子受容性有機材料８ｂよりも高い仕事関数を有すると共に電極膜９よりも低い仕事関数を有する物質からなる負極バッファ層を介在させることもできる。
【００８８】
読み出し配線１５は、前述した透明電極７あるいは電極膜９と同じ材料によって形成する他に、他の導電性材料、例えば金により形成することもできる。また、複数種の導電性材料の混合物や、各層が互いに異なる導電性材料からなる積層物によって形成することもできる。
【００８９】
必要に応じて設けられる遮光層１１（図１２参照）は、例えば、金属クロム、酸化クロム、ニッケル、黒鉛、タングステン、アルミニウムなどの無機材料や、樹脂ブラックなどの有機材料によって形成される。複数色のカラーレジン層、例えば赤色のカラーレジン層と緑色のカラーレジン層と青色のカラーレジン層とを積層することによって遮光層１１を形成することもできる。
【００９０】
遮光層１１の形成は、例えば、その元となる層をスパッタ法などの物理的気相蒸着法により形成した後に該層をリソグラフィー法（フォトリソグラフィー法、電子線リソグラフィー法など）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。また、所定形状のマスクを用いた物理的気相蒸着法もしくは印刷法、あるいは電着法やインクジェット法によれば、パターニングを行うことなく所望形状の遮光層１１を直接形成することができる。どのような方法で遮光層１１を形成するかは、その材料に応じて適宜選択可能である。
【００９１】
封止部３５（図１４参照）は、前述のように有機光電変換部８Ａ（図４または図５参照）への酸素や水分の侵入を抑制するためのものであり、例えば光電変換素子領域１２を覆うようにして浅い箱状のガラスを被せ、該ガラスを光硬化型接着剤で透明基板２に固着させることにより形成することができる。また、光電変換素子領域１２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透明基板２上に成膜することによっても、封止部３５を形成することができる。さらには、光電変換素子領域１２を覆うようにしてガラス板を透明基板２上に固着させることによっても、封止部３５を形成することができる。
【００９２】
各有機光電変換素子１０（図４または図５参照）への入射光量を増大させるために、透明基板２（図２参照）の外表面（有機光電変換素子１０が設けられている面とは反対側の面）上にシリンドリカルレンズまたはマイクロレンズを設けてもよい。シリンドリカルレンズを設ける場合、該シリンドリカルレンズは、例えば、複数の有機光電変換素子によって構成される１つの行に１つが対応するようにして配置される。また、マイクロレンズを設ける場合、該マイクロレンズは１つの有機光電変換素子１０に１つが対応するようにして配置される。
【実施例】
【００９３】
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。
【００９４】
（実施例１）
まず、透明基板として無アルカリガラス基板を用意した。この無アルカリガラス基板上に所望色のカラーレジンを塗布して塗膜を形成し、該塗膜を１００℃で仮焼成した後にフォトマスクを介して露光し、現像を行って、ストライプ状にパターニングされたカラーレジン層を得る。この工程を赤色、緑色、および青色のカラーレジンそれぞれについて行って、膜厚２μｍのストライプ状を呈する仮焼成カラーレジン層を計３層並列に形成した後にこれらを本焼成して、赤色のカラーフィルタ層と緑色のカラーフィルタ層と青色のカラーフィルタ層とからなるカラーフィルタ部を透明基板（無アルカリガラス基板）上に形成した。
【００９５】
次に、上記のカラーフィルタ部を覆うようにして熱硬化性樹脂組成物をスピンコート法により塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥させてから当該塗膜上に所定形状のフォトマスクを形成した。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、カラーフィルタ部の上面および側面を覆う厚さ２μｍの保護層を得た。カラーフィルタ部の側方においては保護層にテーパがついており、該保護層の周囲には透明基板（無アルカリガラス基板）の表面が露出している。
【００９６】
この保護層上および透明基板の表面（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））を塗布して厚さ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透明基板（無アルカリガラス基板）を液温６０℃の５０％塩酸水溶液中に浸漬して、レジストパターンが形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした。
【００９７】
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つずつ配置された読み出し配線とを得た。行方向に隣り合うＩＴＯ電極同士のピッチは０．０４２ｍｍであり、行方向に隣り合うＩＴＯ電極同士の距離は０．００５ｍｍである。同様に、列方向に隣り合うＩＴＯ電極同士のピッチは０．０４２ｍｍであり、列方向に隣り合うＩＴＯ電極同士の距離は０．００５ｍｍである。後述する信号読み出し部からみて最も遠くに位置することになる行を構成している各ＩＴＯ電極の平面視上の大きさは０．０３７ｍｍ×０．０３７ｍｍ（（列方向に延びている辺の長さ）×（行方向に延びている辺の長さ）を意味する。以下、同様。）であり、真中に位置することになる行を構成している各ＩＴＯ電極の平面視上の大きさは０．０３７ｍｍ×０．０３１ｍｍであり、最も近くに位置することになる行を構成している各ＩＴＯ電極の平面視上の大きさは０．０３７ｍｍ×０．０２５ｍｍである。これらのＩＴＯ電極は、本発明の光電変換装置でいう「透明電極」に相当する。
【００９８】
また、各読み出し配線は、対応するＩＴＯ電極に連なって列方向に延びており、いずれの読み出し配線の線幅も０．００３ｍｍである。そして、後述する信号読み出し部からみて最も遠くに位置することになるＩＴＯ電極に対応している読み出し配線の平面視上の長さは、２ｍｍである。
【００９９】
ＩＴＯ電極まで形成した透明基板を、純水による１０分間の超音波洗浄、界面活性剤（米オーカイト社製の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分間の超音波洗浄により順次洗浄した後、基板に付着している水分を窒素ブロアーで除去した。
【０１００】
次に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルフォネートとの混合物を目開き０．４５μｍのフィルタを通して透明基板上に滴下し、スピンコート法によって均一に塗布した。これを２００℃のクリーンオーブン中で３０分間加熱することで、上記の各ＩＴＯ電極およびその下の保護層を覆う正極バッファ層を形成した。
【０１０１】
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、厚さ約１００ｎｍの有機光電変換層を形成した。
【０１０２】
続いて、０．２７ｍＰａ（２×１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、負極バッファ層としての膜厚２ｎｍのフッ化リチウム膜と電極膜としての膜厚約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。この電極膜まで形成することにより、カラーフィルタ部を覆っている保護層上には、ＩＴＯ電極と、正極側バッファ層と、有機光電変換層のうちでＩＴＯ電極と平面視上重なる一領域からなる有機光電変換部と、負極側バッファ層と、電極膜のうちでＩＴＯ電極と平面視上重なる一領域からなる背面電極とを備えた有機光電変換素子が多数形成された。
【０１０３】
この後、上記の電極膜を覆うようにして光硬化型のエポキシ系接着剤により透明基板（無アルカリガラス基板）上にガラス板を接着して封止部を形成してから、透明基板上に異方性導電フィルムを介して信号読み出し部を圧着させた。信号読み出し部は、単結晶シリコン基板に所定の集積回路を形成したものであり、前述した読み出し配線それぞれの一端は、上記の異方性導電フィルムを介して、信号読み出し部における所定のバンプと導通している。
【０１０４】
このようにして信号読み出し部まで透明基板上に設けることにより、目的とする光電変換装置が得られた。この光電変換装置は図１４に示した光電変換装置４０と同様の構造を有している。
【０１０５】
（実施例２）
カラーフィルタ部の形成に先だって透明基板（無アルカリガラス基板）上に遮光層を形成した以外は実施例１と同様にして、光電変換装置を作製した。
【０１０６】
このとき、上記の遮光層は、金属クロムターゲットを酸化性雰囲気中でＤＣスパッタ法によりスパッタすることで透明基板（無アルカリガラス基板）上に酸化クロム層を形成し、洗浄、乾燥を行った後に当該酸化クロム層上にポジ型フォトレジストにより所定形状のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとして用いて上記の酸化クロム層をパターニングすることで得た。遮光層の平面形状は、有機光電変換素子の各々の間に位置して該有機光電変換素子の各々を平面視上取り囲む形状に選定されている。
【０１０７】
（実施例３）
カラーフィルタ部および保護層をそれぞれ形成しなかった以外は実施例１と同様にして、光電変換装置を得た。この光電変換装置においては、透明基板（無アルカリガラス基板）上に直接ＩＴＯ電極が形成されている。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明にかかる光電変換素子によれば、画像読取装置の小型化を実現でき低コストで簡便に製造することが可能であり、物体の形状や画像等の各種情報を電気信号として取り出すスキャナー、ファックスなどへの利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の光電変換装置の一例を概略的に示す断面図
【図２】図１に示した光電変換装置における光電変換素子領域の拡大図
【図３】図１に示した光電変換装置における各構成要素の配置を概略的に示す平面図
【図４】図２に示した透明電極の１つによって画定される有機光電変換素子の一例を概略的に示す断面図
【図５】図２に示した透明電極の１つによって画定される有機光電変換素子の他の例を概略的に示す断面図
【図６】図１に示した光電変換装置での有機光電変換素子の配置を概略的に示す平面図
【図７】図１に示した光電変換装置におけるカラーフィルタ部での各カラーフィルタ層の配置を概略的に示す平面図
【図８】図１に示した光電変換装置における各カラーフィルタ層と有機光電変換素子との配置を概略的に示す平面図
【図９】本発明でいう「隣り合う有機光電変換素子同士のピッチ」を説明するための平面図
【図１０】本発明でいう「隣り合う有機光電変換素子同士の距離」を説明するための平面図
【図１１】本発明でいう「１つの行を構成する有機光電変換素子それぞれに対応する読み出し配線のピッチ」を説明するための平面図
【図１２】本発明の光電変換装置のうちで遮光層を有する光電変換装置の一例を概略的に示す断面図
【図１３】図１２に示した遮光層と有機光電変換素子との配置を概略的に示す平面図
【図１４】本発明の光電変換装置のうちで封止部を有する光電変換装置の一例を概略的に示す断面図
【符号の説明】
【０１１０】
１    入射光
２    透明基板
５    カラーフィルタ部
５Ｒ    赤色のカラーフィルタ層
５Ｇ    緑色のカラーフィルタ層
５Ｂ    青色のカラーフィルタ層
６    保護層
７    透明電極
８    有機光電変換層
８Ａ    有機光電変換部
８ａ    電子供与性有機材料
８ｂ    電子受容性有機材料
９    電極膜
９Ａ    背面電極
１１    遮光層
１２    光電変換素子領域
１５    読み出し配線
１８    信号読み出し部
２０，３０，４０    光電変換装置
３５    封止部
Ｄ1    行方向に隣り合う有機光電変換素同士の距離
Ｄ2    列方向に隣り合う有機光電変換素同士の距離
Ｐ1    行方向に隣り合う有機光電変換素同士のピッチ
Ｐ2    列方向に隣り合う有機光電変換素同士のピッチ
Ｐ5    １つの行を構成する有機光電変換素子それぞれに対応する読み出し配線のピッチ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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