JPH02271225A - Color sensing element and group of the same - Google Patents

Color sensing element and group of the same

Info

Publication number
JPH02271225A
JPH02271225A JP1094944A JP9494489A JPH02271225A JP H02271225 A JPH02271225 A JP H02271225A JP 1094944 A JP1094944 A JP 1094944A JP 9494489 A JP9494489 A JP 9494489A JP H02271225 A JPH02271225 A JP H02271225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
amorphous semiconductor
color sensor
semiconductor layer
sensor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1094944A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Oohayashi
只志 大林
Seishiro Mizukami
水上 誠志郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP1094944A priority Critical patent/JPH02271225A/en
Publication of JPH02271225A publication Critical patent/JPH02271225A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To simplify the structure of an instrument by laminating two or more amorphous semiconductor layers with different thicknesses on a first common electrode coated on an insulating substrate and providing each of the layers with a second electrode. CONSTITUTION:An amorphous silicon carbide p-layer 16 is coated on a transparent electrode 12 as an amorphous semiconductor layer 14 and a i-layer 18 is coated on the p-layer 16. Then, the i-layer 18 is removed to a given layer thickness except one-third portion 18a and only the one-third portion is removed to a given layer thickness by the technique of photolithography. Therefore, the i-layer 18 is composed of portions 18a - 18c with different thicknesses. When light is incident on a color sensing element 26, the wavelengths of three primary colors: i.e. red, green and blue composing light act on the i-layers 18a - 18c, respectively, to generate photocurrent and electric charge quantities according to the intensity of each spectral component. By relatively comparing the values of the photocurruent and electric charge quantity generated in the three photoelectrically converting sections 18a - 18c with one another and performing computations, colors can be discriminated from one another.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は色分解能を有する色センサー素子及び色セン
サー素子群に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a color sensor element and a group of color sensor elements having color resolution.

〔従来の技術) 物体からの反射光や透過光は3原色、赤、青、緑から構
成されており、色を識別する色センサーは光を赤、青、
緑の3原色成分に分解して、それぞれの成分を検知する
ように構成されている。その検知方法は従来、2種類提
案されている。その1つは特開昭58−125868号
公報が開示する色センサーである。この色センサーはア
モルファス半導体素子の上に赤、青、緑の各色フィルタ
膜を固着させて成る3種類の素子にて構成されたもので
あり、色フィルタ膜によって赤、青、緑の各成分に分解
された分光を検知するようにしたものである。
[Prior art] Light reflected and transmitted from an object is composed of three primary colors: red, blue, and green, and a color sensor that distinguishes colors distinguishes between red, blue, and green.
It is configured to separate the three primary color components of green and detect each component. Conventionally, two types of detection methods have been proposed. One of them is a color sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-125868. This color sensor consists of three types of elements, each consisting of a red, blue, and green color filter film fixed on an amorphous semiconductor element. It is designed to detect the decomposed spectra.

他の1つは特開昭61−283838号公報及び特開昭
63−94125号公報が開示する色センサーである。
The other one is a color sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-open Nos. 61-283838 and 63-94125.

この色センサーはアモルファス半導体の分光感度特性の
ピーク波長がバイアス電圧によって変わることを利用し
て、素子に赤、青、緑のピーク波長を得る3種類の異な
ったバイアス電圧を印加するようにしたものである。
This color sensor takes advantage of the fact that the peak wavelength of the spectral sensitivity characteristic of amorphous semiconductors changes depending on the bias voltage, and applies three different bias voltages to the element to obtain the peak wavelengths of red, blue, and green. It is.

[発明が解決しようとする課題] 色フィルタ膜を利用する色センサーは3種類の色フィル
タ膜を固着させる工程が必要である。しかもその色フィ
ルタ膜の色は経時的に変色あるいは褪色して光を3原色
成分に分解する能力が劣化してしまう問題があり、更に
色フィルタ膜が劣化する前に剥離してしまうという問題
もあった。
[Problems to be Solved by the Invention] A color sensor using color filter films requires a process of fixing three types of color filter films. Moreover, there is a problem that the color of the color filter film changes or fades over time, deteriorating its ability to separate light into three primary color components, and furthermore, there is a problem that the color filter film peels off before it deteriorates. there were.

他方、バイアス電圧を利用する色センサーは上述の問題
はないが、3種類のバイアス電圧を素子毎に印加させる
必要があり、装置が複雑且つ大川りで、高価になるとい
う問題があった。
On the other hand, color sensors that use bias voltages do not have the above-mentioned problems, but they have the problem that three types of bias voltages must be applied to each element, making the device complex, expensive, and expensive.

本発明者らはこれら従来技術の課題を解決するため鋭意
研究を重ねた結果、上記従来技術とは異なる着想を得て
、本発明に至った。
As a result of intensive research to solve the problems of these conventional techniques, the present inventors obtained an idea different from the above-mentioned conventional techniques and arrived at the present invention.

〔課題を解決するための手段] 本発明に係る色センサー素子の要旨とするところは、絶
縁基板上に被着された第一の共通電極と、前記第一の共
通電極上に少なくとも2以上、好ましくは3つに膜厚が
異なるように積層された非晶質半導体層と、前記膜厚の
異なる非晶質半導体層のそれぞれの上に被着された第二
の電極とを備えたことにある。
[Means for Solving the Problems] The gist of the color sensor element according to the present invention is that a first common electrode is deposited on an insulating substrate, and at least two or more electrodes are provided on the first common electrode. Preferably, the method includes three amorphous semiconductor layers laminated with different thicknesses, and a second electrode deposited on each of the amorphous semiconductor layers with different thicknesses. be.

また、本発明に係る色センサー素子の非晶質半導体層は
シリコン又はシリコンを主成分とするものから成り、且
つ少なくともi型非晶質半導体層を有し、該1型非晶質
半導体層の膜厚が異なるように構成したことにある。
Further, the amorphous semiconductor layer of the color sensor element according to the present invention is made of silicon or silicon-based material, and has at least an i-type amorphous semiconductor layer, and has at least an i-type amorphous semiconductor layer. The reason is that the film thickness is different.

特に、色センサー素子の非晶質半導体層はシ1ノコン又
はシリコンを主成分とするものから成るとともに、該非
晶質半導体層はpi型又はni型の構造を有し、該i型
の非晶質半導体層の膜厚が1000人から30000人
の範囲で異なるようにしたことにある。
In particular, the amorphous semiconductor layer of the color sensor element is made of silicon or silicon-based material, and the amorphous semiconductor layer has a pi-type or ni-type structure, and the i-type amorphous The reason is that the thickness of the quality semiconductor layer is varied in the range of 1,000 to 30,000 layers.

更に、色センサー素子の絶縁裁板が透光性基板であり、
前記第一の共通電極が透明導電膜から成る透明電極とし
たことにある。
Furthermore, the insulating board of the color sensor element is a translucent substrate,
The first common electrode is a transparent electrode made of a transparent conductive film.

また、本発明に係る色センサー素子群は、前記色センサ
ー素子が平面的に多数配列されて構成されたことにある
Further, the color sensor element group according to the present invention is constructed by arranging a large number of the color sensor elements in a plane.

〔作 用] かかる本発明によれば、色センサー素子の非晶質半導体
層、特にi層が少なくとも2種類以上、好ましくは3種
類の膜厚に異ならしめて積層されている。膜厚の異なる
非晶質半導体層の分光感度特性の感度ピークはそれぞれ
異なることから、2種類以上の膜厚の異なる非晶質半導
体層を備えたセンサー素子にて発生させられる光電流、
電荷量を相対的に比較して読み取ることにより、感度ピ
ークに対応した色を識別することができる。
[Function] According to the present invention, the amorphous semiconductor layers of the color sensor element, particularly the i-layers, are laminated in at least two or more, preferably three, different thicknesses. Since the sensitivity peaks of the spectral sensitivity characteristics of amorphous semiconductor layers with different film thicknesses are different, the photocurrent generated in a sensor element equipped with two or more types of amorphous semiconductor layers with different film thicknesses,
By relatively comparing and reading the amount of charge, it is possible to identify the color corresponding to the sensitivity peak.

特に、非晶質半導体層の膜厚を光の3原色である赤、青
、緑の波長でピーク感度を示すように3種類設定して色
センサー素子を構成することができる。この色センサー
素子が受光した光を感度ピークの異なる非晶質半導体層
がそれぞれ3原色に分解して光電流、電荷量を発生させ
る。3fl類の非晶質半導体層にて発生させられたそれ
ぞれの光電流などを比較し、色センサー素子に入射した
光の色が判別される。
In particular, a color sensor element can be constructed by setting the thickness of the amorphous semiconductor layer in three types so as to exhibit peak sensitivity at the wavelengths of red, blue, and green, which are the three primary colors of light. The amorphous semiconductor layer having different sensitivity peaks separates the light received by the color sensor element into three primary colors to generate a photocurrent and an amount of charge. The color of the light incident on the color sensor element is determined by comparing the respective photocurrents generated in the 3fl type amorphous semiconductor layers.

また、この色センサー素子を平面的に多数配列した色セ
ンサー素子群を構成することによって、物体の彩色模様
を平面的に識別するカラーイメージセンサ−を得ること
ができる。
Further, by configuring a color sensor element group in which a large number of color sensor elements are arranged in a plane, a color image sensor can be obtained that identifies the colored pattern of an object in a plane.

〔実施例] 、  次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説
明する。なお、図面は説明のため、適宜拡大して示す。
[Example] Next, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings. Note that the drawings are shown enlarged as appropriate for the purpose of explanation.

第1図(a) (b) (c)において、符号10は絶
縁基板であり、絶縁基板10はガラスや高分子フィ、ル
ム、高分子シートなどの絶縁性の透光性基板や、金属シ
ート5金属箔の表面に絶縁皮膜を施したものやセラミッ
クなどの絶縁性の不透明基板によって構成され、これら
絶縁基板10は剛性基板の他に可撓性のある基板が用い
られる。ここでは、説明のため絶縁基板10として透光
性基板を用いて説明する。
In FIGS. 1(a), (b), and (c), reference numeral 10 is an insulating substrate, and the insulating substrate 10 is an insulating light-transmitting substrate such as glass, a polymer film, a polymer sheet, or a metal sheet. 5. The insulating substrate 10 is composed of an insulating opaque substrate such as a metal foil with an insulating film applied to the surface or a ceramic, and as the insulating substrate 10, a flexible substrate may be used in addition to a rigid substrate. Here, for the sake of explanation, a light-transmitting substrate will be used as the insulating substrate 10.

透光性店仮10の上には第一の共通電極である透明電極
12がスパッター法などにより被着形成される。透明7
!l極12にはITO,Snow、 ITO/5n02
などが用いられ、フォトエツチング法、マスク法あるい
はレーザースクライブ法などにより所定のパターンに成
形される。透明電極12は透明基板10上に形成される
複数の光電変換区域に対して共通の電極となるように成
形される。
A transparent electrode 12, which is a first common electrode, is deposited on the light-transmitting temporary electrode 10 by sputtering or the like. transparent 7
! ITO, Snow, ITO/5n02 for l pole 12
It is formed into a predetermined pattern by a photoetching method, a mask method, a laser scribing method, or the like. The transparent electrode 12 is formed so as to serve as a common electrode for a plurality of photoelectric conversion areas formed on the transparent substrate 10.

透明電極12の上には非晶質半導体層14がイオンブレ
ーティング法、真空蒸着法、プラズマCVD法あるいは
スパッタリング法などによって被着される。非晶質半導
体層14はたとえば、アモルファスシリコンa−5i、
水素化アモルファスシリコンa −S i : l(、
水素化アモルファスシリコンカーバイドa−3jC=)
l+アモルファスシリコンナイトライドなどの非晶質か
らなるものの他、微結晶を含み、またシリコンSiと炭
素C,ゲルマニウムGe、スズSnなど他の元素との合
金からなるアモルファスシリコン系半導体層や、■−V
族半導体、II−Vl族半導体などが用いられる。特に
好ましいのはアモルファスシリコン系半導体層であり、
非晶質半導体層14としてアモルファスシリコン系半導
体層を用いた例を説明する。
An amorphous semiconductor layer 14 is deposited on the transparent electrode 12 by an ion blasting method, a vacuum evaporation method, a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. The amorphous semiconductor layer 14 is made of, for example, amorphous silicon a-5i,
Hydrogenated amorphous silicon a-S i : l(,
Hydrogenated amorphous silicon carbide a-3jC=)
In addition to those made of amorphous materials such as l+ amorphous silicon nitride, there are also amorphous silicon-based semiconductor layers that contain microcrystals and are made of alloys of silicon Si and other elements such as carbon C, germanium Ge, and tin Sn, and - V
Group semiconductors, II-Vl group semiconductors, etc. are used. Particularly preferred is an amorphous silicon semiconductor layer,
An example in which an amorphous silicon-based semiconductor layer is used as the amorphous semiconductor layer 14 will be described.

まず、透明電極12の上には非晶質半導体層14として
アモルファスシリコンカーバイドの2層16が被着させ
られ、更に2層16の上に1層18が約30000人の
範囲内で被着させられる。
First, two layers 16 of amorphous silicon carbide are deposited as the amorphous semiconductor layer 14 on the transparent electrode 12, and one layer 18 is further deposited on the two layers 16 within a range of approximately 30,000 people. It will be done.

次いで、フォトリソグラフィの手法により、被着された
1層18はその内約3分の1部分18aを除いて所定の
III厚にまで除去され、更に約3分の1部分18cの
みが所定の膜厚にまで除去される。
Next, by photolithography, the deposited layer 18 is removed to a predetermined thickness except for about one-third part 18a, and further, only about one-third part 18c is coated with a predetermined film. The thickness is removed.

もって、pH16上に被着形成されたi N I 8は
、膜厚の異なる部分18a、18b、18cによって構
成されることとなる。ここで、非晶質半導体層14特に
1層18の膜厚と感度ピークを与える光の波長とは、膜
厚が増大するにしたがって感度ピークを与える波長が長
くなる関係が認められている。そこで、irr!j18
a、18b、38Cの膜厚は予め実験によって、たとえ
ば光の3原色であ゛る赤、緑、青の分光により感度ピー
クを与える値が求められ、設定される。
Therefore, i N I 8 deposited on pH 16 is composed of portions 18a, 18b, and 18c having different thicknesses. Here, it is recognized that there is a relationship between the film thickness of the amorphous semiconductor layer 14, particularly the single layer 18, and the wavelength of light that provides the sensitivity peak, such that as the film thickness increases, the wavelength that provides the sensitivity peak becomes longer. So, irr! j18
The film thicknesses of a, 18b, and 38C are determined and set in advance through experiments, for example, values that give a sensitivity peak based on the spectrum of red, green, and blue, which are the three primary colors of light.

膜厚が異なるように形成された非晶質半導体層14はそ
の各部分1.8a、18b、18c毎に光電変換区域と
されるため、相隣合う光電変換区域の間にリーク電流が
流れないようにレーザースクライブ法などにより分割さ
れる6分割された非晶質半導体層14の1層18a、1
8b、18cのそれぞれの上には第二の電極20.22
.24が被着される。第二の電i20.22.24はア
ルミニウム5恨を含有するアルミニウム、クロム。
Since each portion 1.8a, 18b, and 18c of the amorphous semiconductor layer 14 formed to have a different thickness is used as a photoelectric conversion area, no leakage current flows between adjacent photoelectric conversion areas. One layer 18a, 1 of the amorphous semiconductor layer 14 divided into six parts by a laser scribing method etc.
On each of 8b and 18c is a second electrode 20.22.
.. 24 is applied. The second electric i20.22.24 is aluminum containing 5% aluminum, chromium.

ニッケルなどを蒸着法やスパッター法などにより被着さ
せたり、あるいは金属粉末や炭素粉末などをエポキシ又
はフェノールなどの樹脂や導電性高分子に混練させて得
られた導電性ペーストをスクリーン印刷したりあるいは
塗布して、所定の形状に形成される。
Applying nickel or the like by vapor deposition or sputtering, or screen printing a conductive paste obtained by kneading metal powder, carbon powder, etc. with resin or conductive polymer such as epoxy or phenol, or It is applied and formed into a predetermined shape.

このようにして形成された色センサー素子26に光が入
射されると、その光を構成する3原色である赤、緑、青
の波長がそれぞれ感度ピークを与える1層18.a、1
8b、18cに作用して、各分光成分の強さに応じてそ
れぞれ光電流、電荷量を発生させる。そこで、色センサ
ー素子26の3つの光電変換区域(18a、18b、1
8c)にて発生させられた光電流、電荷量の値を相対的
に比較、演算処理することにより、入射光の波長すなわ
ち色を判別することができる。
When light enters the color sensor element 26 formed in this manner, the wavelengths of the three primary colors of the light, red, green, and blue, each give a sensitivity peak. a, 1
8b and 18c to generate a photocurrent and an amount of charge, respectively, depending on the intensity of each spectral component. Therefore, the three photoelectric conversion areas (18a, 18b, 1
By relatively comparing and calculating the values of the photocurrent and charge amount generated in step 8c), the wavelength, that is, the color of the incident light can be determined.

ここで、色センサー素子26の符号28.30.32.
34はいずれも光電流を取り出す取出電極部である。
Here, the symbols 28, 30, 32 .
34 are extraction electrode portions for extracting photocurrent.

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上述の実
施例に限定されるものではない。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments.

たとえば、第一の共通電極(12)は各光電変換区域(
18a、18b、18c)間の温度補償などのために共
通電極とされているものであり、電極間が接続されてい
れば、必ずしも一体的な構造であることを要しない。
For example, the first common electrode (12) is connected to each photoelectric conversion area (
18a, 18b, 18c) is used as a common electrode for temperature compensation, etc., and as long as the electrodes are connected, they do not necessarily need to have an integral structure.

また、非晶質半導体層14は上記のpi型に限らず、n
層型のものであっても良いのは当然である。これらpi
型やn層型は色センサー素子を製造するのに際して最も
製造し易い構造であるが、その他pin型や少なくとも
i層を含む2層やn層の複合型などであっても良い、ま
た、必要に応じてP層やn層の膜厚をも変化させても良
い。
Further, the amorphous semiconductor layer 14 is not limited to the above-mentioned pi type;
Of course, it may be of a layered type. These pi
type and n-layer type are the easiest structures to manufacture when manufacturing color sensor elements, but other structures such as pin type, two-layer including at least i-layer, and n-layer composite type may also be used. The film thicknesses of the P layer and the n layer may also be changed depending on the conditions.

非晶質半導体層14の膜厚を変える方法としては、フォ
トリソグラフィ法などによって堆積させた非晶質半導体
層を順次エツチングさせる方法の他、マスク法により順
次マスクを移動させて堆積させる非晶質半導体層の膜厚
を増加させるようにしても良い。
The thickness of the amorphous semiconductor layer 14 can be changed by sequentially etching the amorphous semiconductor layer deposited by photolithography, or by sequentially etching the amorphous semiconductor layer deposited by sequentially moving a mask using a mask method. The thickness of the semiconductor layer may be increased.

更に、膜厚の異なる光電変換区域としては光の3原色で
ある赤、青、緑の各波長に対して感度ピークを有するよ
うに、3つの区域から構成するのが最も好ましいが、た
とえば無彩色模様などに対しては少なくとも2つの光電
変換区域を有していれば足りる。また、3原色に限らず
、任意の色を選定して複数の充電変換区域を形成するこ
とによって、選定したその特定の色をi!沢的に判別す
るように構成することも可能である。更に、3原色とと
もに任意の色を選定し、その色によって色彩の判別を補
正するように構成することも可能である。
Furthermore, it is most preferable to configure the photoelectric conversion area with different film thicknesses into three areas so as to have a sensitivity peak for each of the wavelengths of red, blue, and green, which are the three primary colors of light. For patterns etc., it is sufficient to have at least two photoelectric conversion areas. In addition, by selecting any color other than the three primary colors and forming a plurality of charge conversion areas, the selected specific color can be changed to i! It is also possible to configure the system to perform a wide range of determinations. Furthermore, it is also possible to select any color along with the three primary colors and correct the color discrimination based on the selected color.

また、色センサー素子を作動させるためにはバイアス電
圧を印加させる必要があり、このバイアス電圧を膜厚の
異なる光電変換区域毎に異ならしめるように構成するこ
とも可能である。このようにすれば、非晶質半導体の分
光感度特性のピーク波長をバイアス電圧により変えるこ
とができることから、本発明に係る色センサー素子の感
度を一層高めることができる。
Further, in order to operate the color sensor element, it is necessary to apply a bias voltage, and it is also possible to configure this bias voltage to be different for each photoelectric conversion area having a different film thickness. In this way, since the peak wavelength of the spectral sensitivity characteristic of the amorphous semiconductor can be changed by the bias voltage, the sensitivity of the color sensor element according to the present invention can be further increased.

更に、色センサー素子の複数の光電変換区域の内、任意
の表面に選択吸収膜を設けるのも良い。
Furthermore, a selective absorption film may be provided on any surface of the plurality of photoelectric conversion areas of the color sensor element.

また、得られた色センサー素子を平面的に多数配列して
色センサー素子群を構成し、この色センサー素子群をカ
ラーイメージセンサ−とすることも可能である。
Furthermore, it is also possible to configure a color sensor element group by arranging a large number of the obtained color sensor elements in a plane, and use this color sensor element group as a color image sensor.

その他、光電変換量が大きく、相隣合う光電変換区域間
のリーク電流が問題とならない場合は非晶質半導体層を
切断して分割する必要はないなど、本発明はその趣旨を
逸脱しない範囲内で種々なる変形、改良、修正を加えた
態様で実施し得るものである。
In addition, if the amount of photoelectric conversion is large and leakage current between adjacent photoelectric conversion areas is not a problem, there is no need to cut and divide the amorphous semiconductor layer, etc., within the scope of the present invention. The invention can be implemented with various modifications, improvements, and modifications.

実力」[−1 絶縁基板としてガラス基板を用い、そのガラス基板の上
に第一の共通電極としてITOを所定の形状に被着させ
た。次いで、ITOの上にアモルファスシリコンカーバ
イドa−5SC:Nの2層を200人堆積させた後、そ
の上にi層を20000人堆積させた。
A glass substrate was used as an insulating substrate, and ITO was deposited in a predetermined shape as a first common electrode on the glass substrate. Next, 200 layers of amorphous silicon carbide a-5SC:N were deposited on top of the ITO, followed by 20,000 layers of i-layer deposited thereon.

得られたアモルファスシリコン半導体層の表面を3等分
してフォトリングラフィとCF、のドライエツチングの
手法により第1図に示すように、1層の膜厚を、3分の
1を5500人に、残りの3分の1を2000人にエツ
チングした。その後、そのアモルファスシリコン半導体
層の上にアルミニウムA1を約1000人蒸着させた。
The surface of the obtained amorphous silicon semiconductor layer was divided into three equal parts, and the film thickness of one layer was reduced to one third by 5,500 layers using photolithography and CF dry etching techniques, as shown in Figure 1. , the remaining one-third was distributed to 2,000 people. Thereafter, approximately 1000 aluminum A1 layers were deposited on the amorphous silicon semiconductor layer.

次に、フォトリソグラフィの手法により蒸着されたアル
ミニウムとアモルファスシリコン半導体層を切断し、ア
モルファスシリコン半導体層をHり厚の異なる光電変換
層にするとともに、アルミニウムを第二の電極として形
成した。
Next, the aluminum and amorphous silicon semiconductor layers deposited by photolithography were cut, and the amorphous silicon semiconductor layers were made into photoelectric conversion layers with different H thicknesses, and aluminum was formed as a second electrode.

得られた色センサー素子にバイアス電圧として■、・0
.1■を印加して、i層の膜厚が異なる光電変換区域毎
に波長を順次変化させた光を照射して、波長に対する感
度を調べた。
The bias voltage for the obtained color sensor element is ■, 0.
.. The sensitivity to the wavelength was examined by applying a voltage of 1.5 cm and irradiating each photoelectric conversion area with a different i-layer thickness with light whose wavelength was changed sequentially.

その結果、i層の膜厚が2000人の場合、光の波長に
対する感度の変化は第2図に示すような曲線で得られ、
波長約48on−付近で感度ピークが15られた。
As a result, when the thickness of the i-layer is 2000, the change in sensitivity to the wavelength of light is obtained as a curve as shown in Figure 2,
A sensitivity peak of 15 was observed around a wavelength of about 48 on-.

また、i層の膜厚が5500人の場合、光の波長に対す
る感度の変化は第3図に示すような曲線で得られ、波長
約560n+m付近で感度ピークが得られた。
Further, when the thickness of the i-layer was 5500, the change in sensitivity with respect to the wavelength of light was obtained as a curve as shown in FIG. 3, and a sensitivity peak was obtained at a wavelength of about 560 nm+m.

更に、i層の膜厚が20000人の場合、光の波長に対
する感度の変化は第4図に示すような曲線で得られ、波
長約650nm付近で感度ピークが得られた。
Furthermore, when the thickness of the i-layer was 20,000 nm, the change in sensitivity with respect to the wavelength of light was obtained as a curve as shown in FIG. 4, and a sensitivity peak was obtained around a wavelength of about 650 nm.

〔発明の効果] かかる本発明の色センサー素子は非晶質半導体層の膜厚
、特に好ましくはアモルファスシリコン系半導体層のi
層の膜厚を変化させると分光特性としての感度ピークが
変化することを利用して、少なくとも2以上の膜厚の異
なる光電変換区域を設け、それら光電変換区域にて発生
させられる光電流、電荷量を相対的に比較し、演算処理
することによって色を判別するように構成しているため
、色フィルタ膜の固着やバイアス電圧を素子毎に変化さ
せる必要がなく、それに伴う不具合が解消される。すな
わち、色フィルタ膜の剥離や経年変化による劣化などが
ないため、色センサー素子の寿命が大幅に改善され、ま
たバイアス電圧を素子毎に変化させて印加させるための
手段を必要としないため、装置の構成が簡易になり、安
価な色センサー素子を提供することが可能となる。
[Effects of the Invention] The color sensor element of the present invention has a thickness of an amorphous semiconductor layer, particularly preferably an i of an amorphous silicon semiconductor layer.
Taking advantage of the fact that the sensitivity peak as a spectral characteristic changes when the thickness of the layer changes, at least two photoelectric conversion areas with different film thicknesses are provided, and the photocurrent and charge generated in these photoelectric conversion areas are Since it is configured to discriminate colors by relatively comparing amounts and performing arithmetic processing, there is no need to fix the color filter film or change the bias voltage for each element, eliminating the problems associated with this. . In other words, since there is no peeling of the color filter film or deterioration due to aging, the life of the color sensor element is greatly improved, and there is no need for a means to apply a bias voltage that is changed to each element, making the device easier to use. The structure of the color sensor element becomes simple, and it becomes possible to provide an inexpensive color sensor element.

しかも、複数の光電変換区域をフォトリングラフィ法な
どによって微細加工することができ、微小な色センサー
素子を製造することができるため、その色センサー素子
を多数集積して構成した色センサー素子群によって精度
の高いカラーイメージセンサ−を構成することが可能と
なるなど、本発明は優れた効果を奏する。
Moreover, multiple photoelectric conversion areas can be microfabricated using photolithography, etc., and microscopic color sensor elements can be manufactured. The present invention has excellent effects such as being able to construct a highly accurate color image sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る色センサー素子の一実施例を示す
図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は正面図、
同図(c)は右側面図である。 第2図乃至第4図はアモルファスシリコン半導体層のi
層の膜厚を変化させて光の波長と感度との関係を示す特
性曲線図であり、第2図はi層の膜厚が2000人であ
る場合の特性曲線図、第3図はi層の膜厚が5500人
である場合の特性曲線図、第4図はiNの膜厚が200
00人である場合の特性曲線図である。 10;絶縁基板 12:透明電橋(第一の共通電極) 14;非晶質半導体層 16:2層 18;i層 20.22,24i第二の電極 26;色センサー素子 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 第14
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a color sensor element according to the present invention, in which FIG. 1(a) is a plan view, FIG. 1(b) is a front view,
Figure (c) is a right side view. Figures 2 to 4 show the i of the amorphous silicon semiconductor layer.
These are characteristic curve diagrams showing the relationship between the wavelength of light and the sensitivity by changing the thickness of the layer. Figure 2 is a characteristic curve diagram when the thickness of the i-layer is 2000, and Figure 3 is the characteristic curve diagram when the thickness of the i-layer is 2000. Figure 4 shows the characteristic curve diagram when the film thickness of iN is 5500.
FIG. 10; Insulating substrate 12: Transparent electric bridge (first common electrode) 14; Amorphous semiconductor layer 16: 2 layers 18; I layer 20, 22, 24i second electrode 26; Color sensor element patent applicant Kanebuchi Kagaku Kogyo Co., Ltd. No. 14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶縁基板上に被着された第一の共通電極と、前記
第一の共通電極上に少なくとも2以上、好ましくは3つ
に膜厚が異なるように積層された非晶質半導体層と、 前記膜厚の異なる非晶質半導体層のそれぞれの上に被着
された第二の電極と を備えたことを特徴とする色センサー素子。
(1) a first common electrode deposited on an insulating substrate; and at least two, preferably three, amorphous semiconductor layers laminated on the first common electrode so as to have different thicknesses. and a second electrode deposited on each of the amorphous semiconductor layers having different thicknesses.
(2)前記非晶質半導体層はシリコン又はシリコンを主
成分とするものから成り、且つ少なくともi型非晶質半
導体層を有し、該i型非晶質半導体層の膜厚が異なるよ
うに構成したことを特徴とする請求項第1項に記載の色
センサー素子。
(2) The amorphous semiconductor layer is made of silicon or silicon-based material, and has at least an i-type amorphous semiconductor layer, and the i-type amorphous semiconductor layer has a different thickness. The color sensor element according to claim 1, characterized in that the color sensor element is constructed as follows.
(3)前記非晶質半導体層はシリコン又はシリコンを主
成分とするものから成るとともに、該非晶質半導体層は
pi型、ni型、pin型又はnip型の構造を有し、
該i型の非晶質半導体層の膜厚が1000Åから300
00Åの範囲で異なることを特徴とする請求項第1項又
は第2項に記載の色センサー素子。
(3) The amorphous semiconductor layer is made of silicon or silicon-based material, and the amorphous semiconductor layer has a pi-type, ni-type, pin-type or nip-type structure,
The thickness of the i-type amorphous semiconductor layer is from 1000 Å to 300 Å.
3. The color sensor element according to claim 1, wherein the color sensor element differs within a range of 00 Å.
(4)前記絶縁基板が透光性基板であり、前記第一の共
通電極が透明導電膜から成る透明電極であることを特徴
とする請求項第1項乃至第3項のいずれかに記載の色セ
ンサー素子。
(4) The insulating substrate is a transparent substrate, and the first common electrode is a transparent electrode made of a transparent conductive film. Color sensor element.
(5)前記色センサー素子が平面的に多数配列されてい
ることを特徴とする色センサー素子群。
(5) A color sensor element group, characterized in that a large number of the color sensor elements are arranged in a plane.
JP1094944A 1989-04-13 1989-04-13 Color sensing element and group of the same Pending JPH02271225A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1094944A JPH02271225A (en) 1989-04-13 1989-04-13 Color sensing element and group of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1094944A JPH02271225A (en) 1989-04-13 1989-04-13 Color sensing element and group of the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02271225A true JPH02271225A (en) 1990-11-06

Family

ID=14124056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1094944A Pending JPH02271225A (en) 1989-04-13 1989-04-13 Color sensing element and group of the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02271225A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007052667A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Rohm Co., Ltd. Photoelectric transducer and process for producing the same
JP2011211191A (en) * 2010-03-12 2011-10-20 Sumitomo Chemical Co Ltd Semiconductor substrate, method of manufacturing semiconductor substrate, and electromagnetic wave generating device
CN111250871A (en) * 2020-03-10 2020-06-09 中国科学院物理研究所 Amorphous alloy coloring method, amorphous alloy and application thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57204427A (en) * 1981-06-11 1982-12-15 Omron Tateisi Electronics Co Color discriminating element of 3 primary color separation
JPS61115355A (en) * 1984-11-12 1986-06-02 Toshiba Corp Photodetector device
JPS6288927A (en) * 1985-10-16 1987-04-23 Sanyo Electric Co Ltd Color sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57204427A (en) * 1981-06-11 1982-12-15 Omron Tateisi Electronics Co Color discriminating element of 3 primary color separation
JPS61115355A (en) * 1984-11-12 1986-06-02 Toshiba Corp Photodetector device
JPS6288927A (en) * 1985-10-16 1987-04-23 Sanyo Electric Co Ltd Color sensor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007052667A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Rohm Co., Ltd. Photoelectric transducer and process for producing the same
JP2007123720A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Rohm Co Ltd Photoelectric conversion device and its manufacturing method
JP2011211191A (en) * 2010-03-12 2011-10-20 Sumitomo Chemical Co Ltd Semiconductor substrate, method of manufacturing semiconductor substrate, and electromagnetic wave generating device
CN111250871A (en) * 2020-03-10 2020-06-09 中国科学院物理研究所 Amorphous alloy coloring method, amorphous alloy and application thereof
CN111250871B (en) * 2020-03-10 2021-10-29 中国科学院物理研究所 Amorphous alloy coloring method, amorphous alloy and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0671097B2 (en) Color sensor
JPH02271225A (en) Color sensing element and group of the same
US4656109A (en) Layered solid state color photosensitive device
JPH0660845B2 (en) Color discrimination method
EP0228280B1 (en) Image sensors and methods of manufacturing same
JPS59227171A (en) Color sensor
JPH0737323Y2 (en) Color sensor
JP2669919B2 (en) Method for manufacturing photoelectric conversion element
JPH0370184A (en) Photovoltaic device
JPS61229370A (en) Manufacture of photo sensor element
JPH03289523A (en) Color sensor
KR910005603B1 (en) Photo electric converter
JPH03212975A (en) Image sensor
JPS60157270A (en) Thin film light receiving element
JPS61232668A (en) Image sensor and manufacture thereof
JPS58125867A (en) Color sensor
JPS62193172A (en) Manufacture of photodetector array
JP2920691B2 (en) Contact image sensor
JPS61171161A (en) One-dimensional image sensor
JPS62291960A (en) Manufacture of photodetector array
JPS60263457A (en) Photoelectric conversion element array for hybrid integrated photosenser
JPH0257926A (en) Color sensor
JPH05347428A (en) Position-sensing optical semiconductor device
JPS61295658A (en) Manufacture of photoelectric conversion device
JPS63119259A (en) Amorphous silicon photodiode array