JP2005302806A

JP2005302806A - 撮像センサ−

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Publication number: JP2005302806A
Application number: JP2004112806A
Authority: JP
Inventors: Mikio Ihama; 三樹男井浜
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2024-04-07
Also published as: JP4695849B2; US20050225656A1

Abstract

【課題】本発明の課題は３層４階構造の撮像センサ−において色再現、解像度、ダイナミックレンジを銀塩感光材料とカメラを用いた撮像システムと実用上同レベル以上に向上する方法を提供することである。
【解決手段】少なくとも青光、緑光、赤光の電磁波を吸収／光電変換できる少なくとも３層の積層型構造を有しており、さらに紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層、第４の電磁波吸収／光電変換層、黄色フィルタ−層の少なくとも一つを設けること、及び電磁波吸収／光電変換部位を高感度層と低感度層の２層に分離すること、から選ばれる少なくとも一つを備えた撮像センサー。

Description

本発明は、光導電膜を有する固体撮像装置に関する。とくに画像品質向上に寄与する層構成を具備した固体撮像装置に関する。

カラ−ネガ感光材料やカラ−リバ−サル感光材料に代表される銀塩感光材料とカメラとを用いた撮像システムは、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像システムを用いたデジタルカメラに、その利便性から置き換わられつつある。しかしながら固体撮像システムに利用される単板式センサ−にモザイク状カラ−フィルタ−を用いた方法では、受光素子の１画素が青、緑、赤光のいずれかに対応するため解像度を高くとることができないこと、画素単位でみると所望の色以外の波長の入射光はカラ−フィルタに吸収されるので有効に利用されないこと、等の理由により銀塩感光材料とカメラとを用いた撮像システムに感度と画質面で及ばない面が多い。

これらの欠点を解決するために電磁波吸収／光電変換部位を青光、緑光、赤光を各々吸収し光電変換できる３層の積層型構造とし、その下に電荷転送／読み出し部位を有する３層４階構造として感度を向上させた固体カラ−撮像デバイスが開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

しかしながら、色再現、解像度、ダイナミックレンジの観点からは、上記開示技術のみでは未だ銀塩システムのレベルには及ばず、なお改善の必要がある。

この発明に関連する前記の先行技術には、次ぎの文献がある。
特開昭５８−１０３１６５特開２００３−２３４４６０

本発明の第１の課題は積層構造の撮像センサ−において色再現及び解像度を銀塩感光材料とカメラを用いた撮像システムと実用上同レベル以上に向上させる方法を提供することであり、第２の課題は上記撮像センサ−のダイナミックレンジを銀塩感光材料とカメラを用いた撮像システム以上に向上させる方法を提供することである。

本発明者は、少なくとも青光、緑光及び赤光の電磁波を吸収／光電変換できる少なくとも３層の積層型構造の撮像センサーに、さらに紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層、第４の電磁波吸収／光電変換層、黄色フィルタ−層の少なくともいずれか一つを設けることにより色再現、解像度が向上することを見出した。さらに電磁波吸収／光電変換部位を構成する少なくともいずれか一層を高感度層と低感度層の２層に分離することによりダイナミックレンジが向上することを見出した。すなわち、上記目的は下記（１）〜（１３）によって達成された。

（１）電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の最上層に、さらに紫外線吸収層を有することを特徴とする撮像センサ−。
（２）電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の最上層に、さらに赤外線吸収層を有することを特徴とする撮像センサ−。
（３）電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の最下層に、さらに黒色可視光吸収層を有することを特徴とする撮像センサ−。
（４）電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、さらに付加的に第４の電磁波吸収／光電変換部位層を有することを特徴とする撮像センサ−。
（５）電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該青光電磁波吸収／光電変換部位の下層に、さらに黄色フィルタ−層を有することを特徴とする撮像センサ−。

（６）電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の少なくとも１層が、さらに高感度層と低感度層の２層以上からなることを特徴とする撮像センサ−。

（７）電荷転送／読み出し部位が電荷移動度１００ｃｍ^２／Ｖ・ｓ以上であるIV族、ＩＩＩ−Ｖ族系、あるいはＩＩ−ＶＩ族系の半導体であることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の撮像センサ−。
（８）電荷転送／読み出し部位がシリコンデバイスであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の撮像センサ−。
（９）電荷転送／読み出し部位がＣＭＯＳ構造あるいはＣＣＤ構造を有していることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の撮像センサ−。
（１０）電磁波吸収／光電変換部位が有機化合物膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されていることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の撮像センサ−。
（１１）電磁波吸収／光電変換部位が有機と無機化合物混合膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されていることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の撮像センサ−。
（１２）電磁波吸収／光電変換部位が無機化合物膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されていることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の撮像センサ−。
（１３）電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み取り部位が導電性材料によって電気的に接続されていることを特徴とする上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の撮像センサ−。

電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、さらに紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層、別の色光吸収層、黄色フィルター層又は低感度第２層から選ばれる層を有する本発明の撮像センサーは、色再現及び解像度を実用上銀塩感光材料とカメラを用いた撮像システム並かそれ以上に向上させることができ、あるいはダイナミックレンジを銀塩感光材料とカメラを用いた撮像システムのラチチュードと同等以上に向上させることができる。

以下に本発明の撮像センサ−について説明する。
本発明において電磁波吸収／光電変換部位は、少なくとも青光、緑光、赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有する。青光吸収層（Ｂ）は少なくとも４００〜５００ｎｍの光を吸収することができ、好ましくはその波長域でのピ−ク波長の吸収率は５０％以上である。緑光吸収層（Ｇ）は少なくとも５００〜６００ｎｍの光を吸収することができ、好ましくはその波長域でのピ−ク波長の吸収率は５０％以上である。赤光吸収層（Ｒ）は少なくとも６００〜７００ｎｍの光を吸収することができ、好ましくはその波長域でのピ−ク波長の吸収率は５０％以上である。これらの層の序列はいずれの序列でも良く、上層からＢＧＲ、ＢＲＧ、ＧＢＲ、ＧＲＢ、ＲＢＧ、ＲＧＢの序列が可能である。好ましくは最上層が青光吸収層（Ｂ）である。各光吸収層はそれ自体が吸収光の光電変換により発生した電子又は正孔を伝達可能な光導電膜であるか又は電子又は正孔を伝達可能な光導電膜を有している。各電磁波吸収／光電変換部位はそれぞれ１組の電極を光導電膜の両面に有し、光導電膜が吸収した光によって光電流を生成する。また、異なる光導電膜の電極間は絶縁層によって絶縁される。

本発明の撮像センサーの第一の態様は、電磁波吸収／光電変換部位の最上層に紫外線吸収層および／または赤外線吸収層を有するか、電磁波吸収／光電変換部位の最下層に黒色可視光吸収層を有するか、青光を吸収する電磁波吸収／光電変換部位の下層に黄色フィルタ−層を有するか、の少なくとも一つを具備している。
紫外線吸収層は少なくとも４００ｎｍ以下の紫外光を吸収することができ、好ましくは４００ｎｍ以下の紫外波長域での吸収率は５０％以上である。赤外線吸収層は少なくとも７００ｎｍ以上の赤外光を吸収することができ、好ましくは７００ｎｍ以上の赤外波長域での吸収率は５０％以上である。黒色可視光吸収層は少なくとも４００〜７００ｎｍの光を吸収することができ、好ましくはその波長域で吸収率は５０％以上である。黄色フィルタ−層は少なくとも４００〜５００ｎｍの光を吸収することができ、好ましくはその波長域でのピ−ク波長の吸収率は５０％以上である。

これらの紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層、黄色フィルタ−層は従来公知の方法によって形成できる。例えば、フィルター層には、ゼラチン、カゼイン、グリューあるいはポリビニルアルコールなどの親水性高分子物質など、写真分野等で公知の紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層、黄色フィルタ−層用の構成材料（結合剤）に所望の吸収波長を有する色素を添加もしくは染色して着色層を形成することができる。

さらには、ある種の着色材が透明樹脂中に分散されてなる着色樹脂を用いた方法が知られている。例えば、特開昭58−46325号公報，特開昭60−78401号公報，特開昭60−184202号公報，特開昭60−184203号公報，特開昭60−184204号公報，特開昭60−184205号公報等に示されているように、ポリアミド系樹脂に着色材を混合した着色樹脂膜を用いることができる。感光性を有するポリイミド樹脂を用いた着色剤も可能である。

また、特公平７−１１３６８５記載の感光性を有する基を分子内に持つ、２００℃以下にて硬化膜を得ることのできる芳香族系のポリアミド樹脂中に着色材料を分散させて硬化着色膜とすること、あるいは特公平７−６９４８６記載の顔料を着色樹脂に分散させて製膜して用いることも可能である。

紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層収、黄色吸収層を設けることにより、異なる色の波長の光が効率よく分離でき、混色が防止されて色再現性が良く高い解像度を得ることができる。
すなわち、紫外線吸収層を電磁波吸収／光電変換部位の最上層に設けることによって、赤光、青光、緑光を吸収して光電変換するそれぞれの感光層が紫外光に感光することがなくなってそれぞれの色光のみに感光して対応する色の電気信号を発生するので、人間の視覚には感じない紫外光が撮像素子の色信号を歪めることが防止される。
同様に、赤外線吸収層を電磁波吸収／光電変換部位の最上層に設けることによって、赤光、青光、緑光をそれぞれ吸収する各感光層が赤外光に感光しなくなって、人間の視覚には感じない赤外光が撮像素子の赤、青、緑色信号を発生させて画像を歪めることが防止される。
黒色可視光吸収層収を電磁波吸収／光電変換部位の最下層に設けると、各色の感光層に吸収されないで半導体基板まで透過した光が偽の画像信号を基板上で発生させてそれが電荷転送回路の画像信号に影響して再生画像に色濁りを与えてしまう不都合が回避される。
また、青光を吸収する感光層を最表面側に、ついで緑光又は赤光をそれぞれ吸収する感光層を配置する一般的な層構成の場合には、青吸収性感光層の下に黄色フィルター層を設けることによって青吸収性感光層を透過した青光が緑光又は赤光吸収性の感光層で感光して緑及び／又は赤の再現画像に青色が混色することが回避される。
上記の紫外、赤外、黒色及びイエローの各フィルター層の厚みは、吸収率が前記した望ましい要件を満たす限り薄い方が好ましく、３μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下である。

本発明においては電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも３層の積層型構造を有し、さらに付加的に第４の電磁波吸収／光電変換層（Ｃ）を有することが可能である。また電磁波吸収／光電変換部位の少なくとも１層が、さらに高感度層（Ｏ）と低感度層（Ｕ）の２層に分離していることも可能である。前述したＢ，Ｇ，Ｒの層順が任意であるようにＣ層、Ｏ層、Ｕ層の序列も任意である。Ｏ層とＵ層が他の感色性層により分離されていても良い。

上記第４の電磁波吸収／光電変換部位の吸収波長ならびに信号処理については、ＲＧＢ表色系が有する負の分光刺激値を各感光層が吸収した光量の演算処理によって補償できるという特許第２８７２７５９号公報の記載を参考にすることができる。第４の電磁波吸収／光電変換層（Ｃ）を設けてその吸収光量を含めた演算処理により人間の目に対応した負の分光感度が実現でき、色再現性が向上する。
好ましいのは、第４の電磁波吸収／光電変換層（Ｃ）の分光吸収域が、ＲＧＢ表色系におけるＲ刺激値が有する４５０から５３０μｍの負の刺激値の分光域に対応していることであり、このように分光感度を調整すれば、赤感光性の電磁波吸収／光電変換層が与える刺激値から第４の電磁波吸収／光電変換層（Ｃ）が与える刺激値を一定の比率で減算して負刺激値を補償し、人間の視覚に近似させることが可能となる。

高感度層と低感度層については基本的に同じ電磁波吸収／光電変換部位を２層設ければ良く，好ましくは上層に位置する層が高感度層、下層に位置する層が低感度層となる。感度の異なる２層構成とすることによりダイナミックレンジが広げられる。高感度層と低感度層の感度差が１０００：１であってそれぞれ単層のダイナミックレンジが対数表示で３．０の場合は、重層することによって最高画質の市販銀塩カラーネガのダイナミックレンジである６．０に論理的に到達可能となる。

電磁波吸収／光電変換部位はその機能を有する限り、材料を特に限定するものではなく、例えば、Ｓｉ系材料、ＧａＡｓ系材料、Ｇｅ系材料、ＩｎＡｓ系材料または有機系材料等を用いることができる。また、適宜選択した材料に上記の光吸収機能を有する色素を添加した構成としてもよい。
それらの材料を用いた電磁波吸収／光電変換部位の構成としては、ｉ）有機化合物膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されているもの、ii）有機と無機化合物混合膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されているもの、iii）無機化合物膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されているもの、などをあげることができる。

電磁波吸収／光電変換部位に有機系材料を用いる上記ｉ）の場合、好ましくは電磁波吸収／光電変換部位が有機化合物膜により形成されている。具体的にはＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、４８巻、１８３頁（１９８６）、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、７２巻、３７８１頁（１９９２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７８巻、２６５０頁（２０００）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、８０巻、１６６７頁（２００２）等に記載の有機薄膜のＰＮ接合を用いることができる。

また、電磁波吸収／光電変換部位の別の好ましい形態は、上記ii）に挙げた有機と無機化合物混合膜により形成されている。この形態には、グレッツェル素子の名で知られている太陽電池に関する公知技術を適用することができる。具体的には特開２０００−１００４８７、特開２０００−３２３１９０、特開２００１−３５５５０、特開２００１−３５７８９６、特開２００２−２８０５８７、特開２００１−１６８３５９、特開２００１−１９６６１２、特開２００１−２３０４３５等の各公報を参考にすることができる。

さらに別の好ましい形態は、上記iii）に挙げた無機化合物膜により形成された態様であり、具体的には特許第３４０５０９９号公報等を参考にすることができる。

電磁波吸収／光電変換部位の各層は、透明電極により挟まれていることが好ましく、好ましい電極の材料としては、例えばインジウムスズ酸化物、インジウム酸化物または酸化スズ等を挙げることができる。あるいは、アルミニウム、バナジウム、金、銀、白金、鉄、コバルト、炭素、ニッケル、タングステン、パラジウム、マグネシウム、カルシウム、スズ、鉛、チタン、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン等の金属およびそれらの合金を用いて膜厚が２０〜８０ｎｍ程度の半透明電極を形成してもよい。さらにまた、ポリアセチレン系、ポリアニリン系、ポリピロール系、あるいはポリチオフェン系に代表される導電性高分子を用いて電極を形成してもよい。

各電磁波吸収／光電変換部位は絶縁層により分離されている。絶縁層は、ガラス、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン等の透明絶縁材料を用いて形成することができる。

電荷転送／読み出し部位については、電荷移動度１００ｃｍ^２／Ｖ・ｓ以上であるIV族、ＩＩＩ−Ｖ族、あるいはＩＩ−ＶＩ族の半導体であることが好ましい。電荷移動度１００ｃｍ^２／Ｖ・ｓ未満であると、電荷転送／読出しが遅くなるという不都合が生じる。一方、電荷移動度は高いほどよい。
また、該部位は、具体的はシリコンデバイスであることがよく、とくにＣＭＯＳ構造あるいはＣＣＤ構造を有するシリコンデバイスであることがよい。
このような半導体デバイスは、特開昭５８−１０３１６６、特開昭５８−１０３１６５、特開２００３−３３２５５１等を参考にすることができる。半導体基板上にＭＯＳトランジスタが各画素単位に形成された構成や、あるいは、素子としてＣＣＤを有する構成を適宜採用することができる。例えばＭＯＳトランジスタを用いた固体撮像素子の場合、電極を透過した入射光によって光導電膜の中に電荷が発生し、電極に電圧を印加することにより電極と電極との間に生じる電界によって電荷が光導電膜の中を電極まで走行し、さらにＭＯＳトランジスタの電荷蓄積部まで移動し、電荷蓄積部に電荷が蓄積される。電荷蓄積部に蓄積された電荷は、ＭＯＳトランジスタのスイッチングにより電荷読出し部に移動し、さらに電気信号として出力される。これにより、フルカラーの画像信号が、信号処理部を含む固体撮像装置に入力される。

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。
１．二酸化チタン分散液の調製
内側をテフロン（登録商標）コーティングした内容積２００mlのステンレス製容器に二酸化チタン（日本アエロジル社供給のＤｅｇｕｓｓａ社製Ｐ−２５）１５ｇ、水４５ｇ、分散剤（アルドリッチ社製、ＴｒｉｔｏｎＸ−１００）１ｇ、直径０．５mmのジルコニアビーズ（ニッカトー社製）３０ｇを入れ、サンドグラインダーミル（アイメックス社製）を用いて１５００ｒｐｍにて２時間分散した。分散物からジルコニアビーズをろ過して除いた。この場合の二酸化チタン分散物の平均粒径は２．５μmであった（一次粒子の粒径は２０ｎｍ〜３０ｎｍ）。このときの粒径はＭＡＬＶＥＲＮ社製マスターサイザーにて測定したものである。

２．色素を吸着したＴｉＯ_２電極の作製
フッ素をドープした酸化スズをコーティングした導電性ガラス（日本板硝子製；２５mm×１００mm、面積抵抗１０Ω/□）の導電面側の一部（端から5mm）をガラスで覆って保護した後、Electrochimi. Acta40巻, 643-652頁(1995)に記載されているスプレーパイロリシス法により二酸化チタン薄膜（膜厚６０ｎｍ）を形成した。導電面側の一部（端から３mm）に粘着テープを張ってスペーサーとし、この上にガラス棒を用いて上記の二酸化チタン分散液を塗布した。塗布後、粘着テープを剥離し、室温で１時間風乾した。次に、このガラスを電気炉（ヤマト科学製マッフル炉ＦＰ―３２型）に入れ、５５０℃にて３０分間焼成した。ガラスを取り出し、７分間冷却した後、Ru錯体色素（Ｒ―１）のエタノール溶液（３×１０^-４モル／リットル）に室温で１２時間浸漬した。色素吸着済みガラスをアセトニトリルで洗浄し自然乾燥し、２５mm×１０mm幅に切断加工して電極Aを得た。このようにして得られる感光層（色素が吸着した二酸化チタン層）の厚さは１．０μm、半導体微粒子の塗布量は１．５g/m^２であった。

２．電荷輸送層の形成
電荷輸送層は下記の方法により形成した。ＣｕＩのアセトニトリル溶液（3.2質量%）に、チオシアン酸塩（Ｔ−１）をＣｕＩに対して３モル％となるよう添加、溶解して塗布液を作製した。本実施例の前記２項で作製した電極Ａの導電面露出部分およびセルの周辺1mm幅を粘着テープで保護し、１００℃に加熱したホットプレートに載せて２分間放置した。０．２ｍｌの塗布液を、エッペンドルフピペットを用いて、アセトニトリルを揮発させながら約10分間かけてゆっくり加え、塗布後、２分間ホットプレート上に放置して電荷輸送層を形成させた。この時形成された電荷輸送層の膜厚は１５〜３０μmであった。この電極に溶融塩（Ｙ−１）を塗布し、１０００Ｐａ以下の減圧下に１０時間放置した。その後、表面に残った過剰な溶融塩をろ紙で吸い取って除去した。

４．電磁波吸収／光電変換部位の作製
上記操作によって形成した電荷輸送層上に、フッ素をドープした酸化スズをコーティングした導電性ガラス（日本板硝子製；１０mm×２５mm、面積抵抗１０Ω/□）を重ね、クリップで挟んで電磁波吸収／光電変換部位を作製した。

５．光電変換効率の測定
５００Ｗのキセノンランプ（ウシオ製）の光を分光フィルター（Ｏｒｉｅｌ社製ＡＭ1.5）を通すことにより模擬太陽光を発生させた。この光の強度は１００mW/cm^２であった。前述の電磁波吸収／光電変換部位を３個用意しそれぞれ、オ−ミック接触をとった。各３個の電磁波吸収／光電変換部位を１．３μ厚みのゼラチン層により張り合わせ、太陽光に近い層から青光層、緑光層、赤光層とした。青光層と緑光層の間のゼラチン層に黄色コロイド銀を導入した層も調製した。この黄色コロイド銀層は特開平８−２３４８９５号公報の段落［００８６］記載のカラーネガ用イエローフィルター層の作製方法に準じて作製したもので、１．３μ厚みの黄色コロイド銀層で４００〜５００ｎｍの波長の光を７５％吸収した。模擬太陽光を富士写真フィルム（株）製の３色分解用青透過フィルター（ＢＰＮ−４２フィルタ−）を通し青光照射し、発生した電気を電流電圧測定装置（ケースレーSMU２３８型）にて測定した。緑光層の青光照射による信号強度は、本発明の黄色コロイド銀層により顕著に抑制されることがわかった。一方、模擬太陽光を富士写真フィルム（株）製の３色分解用緑透過フィルター（ＢＰＮ−５３フィルタ−）を通して緑光照射し、同様に発生した電気を測定した。緑光層の緑光照射による信号強度は、本発明の黄色コロイド銀層により変化は全く認められなかった。

以上の実験により黄色フィルタ−層の導入したことによって緑光層が発生する緑光の電気信号への青光信号の混入が減少して彩度が向上し、しかも緑光に対する感光度は維持されることが示された。この実験結果は、被写体を撮影したときに得られる画像の色再現性が向上し、かつ撮影感度は維持されることを意味している。
なお、本実施例では、黄色フィルタ−層以外の光吸収層についての実験結果を示していないが、本明細書に前記した黄色フィルタ−層、紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層、第４の電磁波吸収／光電変換層の作用の記載と上記の黄色フィルタ−層についての実験結果とを併せると、少なくとも青光、緑光、赤光の電磁波を吸収／光電変換できる少なくとも３層の積層型構造において、紫外線吸収層、赤外線吸収層、黒色可視光吸収層、第４の電磁波吸収／光電変換層を設けることにより色再現性と解像度が向上することは明らかといえる。
さらに電磁波吸収／光電変換部位を高感度層と低感度層の２層に分離することによりダイナミックレンジが向上することも同様に確認することができる。

Claims

電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の最上層に、さらに紫外線吸収層を有することを特徴とする撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の最上層に、さらに赤外線吸収層を有することを特徴とする撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の最下層に、さらに黒色可視光吸収層を有することを特徴とする撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、さらに前記３層の分光吸収波長とは異なる分光波長の光を吸収する第４の電磁波吸収／光電変換部位層を有することを特徴とする撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該青光電磁波吸収／光電変換部位の下層に、さらに黄色フィルタ−層を有することを特徴とする撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み出し部位からなる多画素撮像センサーにおいて、電磁波吸収／光電変換部位が少なくとも青光，緑光，赤光を各々吸収し光電変換することができる少なくとも３層の積層型構造を有し、該電磁波吸収／光電変換部位の少なくとも１層が、さらに高感度層と低感度層の２層以上からなることを特徴とする撮像センサ−。
電荷転送／読み出し部位が電荷移動度１００ｃｍ^２／Ｖ・ｓ以上であるＩＶ族、ＩＩＩ−Ｖ族系、あるいはＩＩ−ＶＩ族系の半導体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の撮像センサ−。
電荷転送／読み出し部位がシリコンデバイスであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の撮像センサ−。
電荷転送／読み出し部位がＣＭＯＳ構造あるいはＣＣＤ構造を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位が有機化合物膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位が有機と無機化合物混合膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位が無機化合物膜とそれを挟む光透過電極からなるユニットから構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像センサ−。
電磁波吸収／光電変換部位と電荷転送／読み取り部位が導電性材料によって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の撮像センサ−。