JPH02284469A - Color sensor - Google Patents

Color sensor

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Publication number
JPH02284469A
JPH02284469A JP1106479A JP10647989A JPH02284469A JP H02284469 A JPH02284469 A JP H02284469A JP 1106479 A JP1106479 A JP 1106479A JP 10647989 A JP10647989 A JP 10647989A JP H02284469 A JPH02284469 A JP H02284469A
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JP
Japan
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amorphous silicon
color filter
light
color
film
Prior art date
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Application number
JP1106479A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Kaneiwa
兼岩 実
Tetsuhiro Okuno
哲啓 奥野
Toshihiro Machida
智弘 町田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To introduce an incident light through one color filter into a p-i-n junction with a very little displacement and avoid the light incidence into an adjoining photodiode and improve the spectral sensitivity characteristics of a color sensor by making light transmitting conductive layers be thin films. CONSTITUTION:Lights coming from a direction R are introduced into photodiodes PD1-3 composed of p-type, i-type and n-type amorphous silicon films 20, 22 and 24 and so forth through a light transmitting substrate 10 and through color filters 12, 14 and 16 which transmit the lights having wavelengths in the respectively predetermined wavelength ranges and electric signals corresponding to the intensities of the lights in the respective ranges are generated. The signals are taken out from circuits which connect transparent conductive films 18, 28 and 40 to metal electrode films 26, 38 and 48. The thickness of the transparent conductive film is selected to be several hundreds to several thousands of angstroms. As a result, even if the lights are applied obliquely, they do not enter the adjoining photodiodes, so that the intensities of the lights in the respective ranges detected by the photodiodes PD1-3 can be measured accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光を受光して電気信号に変換する光センサに
関し、特に、非晶質半導体層のpin接合による起電力
とカラーフィルタとを用いて光の色を識別するだめのカ
ラーセンサに関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical sensor that receives light and converts it into an electrical signal, and in particular, it relates to an optical sensor that receives light and converts it into an electrical signal, and in particular, it relates to an optical sensor that receives light and converts it into an electrical signal. This invention relates to a color sensor that is used to identify the color of light.

[従来の技術] カラーセンサは、入射する光の色を簡略に識別でき、そ
の利用範囲は広い。カラーセンサは、たとえばビデオカ
メラのオートホワイ!・バランス処理のための入射光の
波長成分の測定等に利用される。カラーセンサはその利
用形態上、人間の視感度に近い特性で光の色を識別する
ことか要求されることが多い。
[Prior Art] A color sensor can easily identify the color of incident light and has a wide range of uses. Color sensors can be used, for example, in video cameras' auto-white! -Used for measuring wavelength components of incident light for balance processing. Due to its usage, color sensors are often required to discriminate the color of light with characteristics close to human visibility.

従来最も一般的に用いられるカラーセンサは、単結晶シ
リコンのpn接合による光起電力を利用している。しか
しながら、単結晶シリコンは、光起電力を生ずる光の波
長の範囲(感度波長領域)か広ずぎるという問題かある
。特にt11結晶シリコンは、その感度のピークか赤外
波長領域にある。
Conventionally, the most commonly used color sensor utilizes photovoltaic force generated by a pn junction of single crystal silicon. However, single-crystal silicon has a problem in that the range of wavelengths of light that generates photovoltaic force (sensitivity wavelength range) is too wide. In particular, t11 crystal silicon has its peak sensitivity in the infrared wavelength region.

そのため単結晶シリコンを用いたカラーセンサは、赤外
波長領域をカットするためのフィルタを必要とする。そ
の結果、カラーセンサの体積は大きく、かつコストも高
い。
Therefore, a color sensor using single crystal silicon requires a filter to cut out the infrared wavelength region. As a result, the color sensor has a large volume and is expensive.

一方、単結晶シリコンを用いず、非晶質シリコンのpl
n接合を用いるカラーセンサの場合、フィルタなしでも
容易に赤外波長領域での感度を低下させることが可能で
あることか知られている。
On the other hand, without using single crystal silicon, amorphous silicon PL
It is known that in the case of a color sensor using an n-junction, it is possible to easily reduce the sensitivity in the infrared wavelength region even without a filter.

第9図は非晶質シリコンのpin接合を用いる従来のカ
ラーセンサの典型的−例を示す模式的な断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a typical example of a conventional color sensor using an amorphous silicon pin junction.

第9図を参照して、従来のカラーセンサは、ガラス等の
透光性基板200と、透光性基板200の一方の面」二
に形成された透明導電膜202と、透明導電膜202上
に設けられ、高濃度のp型不純物を含むp型非晶質ンリ
コン膜204と、p型非晶質シリコン膜204上に形成
された高抵抗のi型非晶質シリコン膜206と、i型非
晶質ンリコン膜206の」−に形成され、高濃度のn型
不純物を含むn型非晶質シリコン膜208と、n型非晶
質シリコン膜208」二に形成された第1の電極210
と、n型非晶質シリコン膜208の上に、第1の電極2
]0に隣接して形成された第2の電極212と、n型非
晶質シリコン膜208の上に、第2の電極212に隣接
して形成された第3の電極214と、透光性基板200
の他方の面上に貼り合わされたカラーフィルタ部2]7
と、透明導電膜202上に設けられた取出電極216と
を含む。
Referring to FIG. 9, a conventional color sensor includes a transparent substrate 200 made of glass or the like, a transparent conductive film 202 formed on one surface of the transparent substrate 200, and a transparent conductive film 202 formed on the transparent conductive film 202. A p-type amorphous silicon film 204 containing a high concentration of p-type impurities, a high-resistance i-type amorphous silicon film 206 formed on the p-type amorphous silicon film 204, and an i-type An n-type amorphous silicon film 208 containing a high concentration of n-type impurities is formed on the amorphous silicon film 206, and a first electrode 210 is formed on the n-type amorphous silicon film 208.
and a first electrode 2 on the n-type amorphous silicon film 208.
]0, a third electrode 214 formed adjacent to the second electrode 212 on the n-type amorphous silicon film 208, and a light-transmitting Substrate 200
color filter section 2] 7 bonded on the other surface of
and an extraction electrode 216 provided on the transparent conductive film 202.

カラーフィルタ部217は、透光性基板218と、透光
性基板218の一方面上に形成された第1のカラーフィ
ルタ220と、第1のカラーフィルタ220に隣接して
形成された第2のカラーフィルタ222と、第2のカラ
ーフィルタ222に隣接して形成された第3のカラーフ
ィルタ224とを含む。カラーフィルタ部217は、カ
ラーフィルタ220.222.224が形成されている
面が透光性基板200に密石するように透光性基板20
0に貼り合わされる。
The color filter section 217 includes a transparent substrate 218, a first color filter 220 formed on one side of the transparent substrate 218, and a second color filter 220 formed adjacent to the first color filter 220. It includes a color filter 222 and a third color filter 224 formed adjacent to the second color filter 222 . The color filter section 217 is attached to the transparent substrate 200 so that the surface on which the color filters 220, 222, and 224 are formed is closely aligned with the transparent substrate 200.
pasted to 0.

p型非晶質シリコン膜204と、l型非晶質ンリコン膜
206と、n型非晶質ンリコン膜208とは、ブラズ7
CVD法(Chemical  Vapor  Dep
osition)法で形成され、pin接合をなす。
The p-type amorphous silicon film 204, the l-type amorphous silicon film 206, and the n-type amorphous silicon film 208 are
CVD method (Chemical Vapor Dep.
position) method to form a pin junction.

第1の電極210と第1のカラーフィルタ220、第2
の電極212と第2のカラーフィルタ222、第3の電
極2]4と第3のカラーフィルタ224とは、それぞれ
互いに対向するように配置される。各部の電極とカラー
フィルタとに挾まれる部分のpln接合により、第1−
のフォトダイオドPDIと、第2のフォトダイオードP
D2と、第3のフォー・ダイオードPD3とが形成され
る。
The first electrode 210, the first color filter 220, the second
The electrode 212 and the second color filter 222, and the third electrode 2]4 and the third color filter 224 are arranged to face each other. The first -
photodiode PDI and a second photodiode P
D2 and a third four diode PD3 are formed.

入射する光をその色彩を表イっすRGB成分に変換する
ために、カラーフィルタ220.222.224は互い
に異なる波長領域の光を透過させるものが選ばれる。−
例として、第1−のカラーフィルタ220はシアン色、
第2のカラーフィルタ222はマゼンタ色、第3のカラ
ーフィルタ224は黄色という組合わせが考えられる。
In order to convert the color of the incident light into RGB components, the color filters 220, 222, and 224 are selected to transmit light in different wavelength ranges. −
As an example, the first color filter 220 is cyan,
A possible combination is that the second color filter 222 is magenta and the third color filter 224 is yellow.

第10図に示されるカラーセンサは、第9図に示される
カラーセンサと類似の構成を有する従来のカラーセンサ
の他の一例の断面図である。第10図に示されるカラー
センサが第9図に示されるものと異なるのは、各カラー
フィルタ220.222.224が、透光性基板200
の、各非晶質シリコン膜204〜208が形成されてい
る面と対向する面」二に直接形成されていることである
The color sensor shown in FIG. 10 is a sectional view of another example of a conventional color sensor having a similar configuration to the color sensor shown in FIG. 9. The color sensor shown in FIG. 10 is different from the one shown in FIG. 9 because each color filter 220, 222, 224 is
It is directly formed on the surface opposite to the surface on which the amorphous silicon films 204 to 208 are formed.

第10図に示されるカラーセンサのその他の各部は、第
9図に示されているものと同様である。両方の図におい
て対応する要素には同一の符号が付されている。説明の
簡略化のため、第10図に示されるカラーセンサの構造
についての詳細な説明は省略される。
The other parts of the color sensor shown in FIG. 10 are the same as those shown in FIG. 9. Corresponding elements in both figures are given the same reference numerals. To simplify the explanation, a detailed explanation of the structure of the color sensor shown in FIG. 10 will be omitted.

第9図および第10図に示されるカラーセンサの等価回
路図が第11図に示されている。第9図〜第1]図を参
照して、従来のカラーセンサの動作が以下に説明される
An equivalent circuit diagram of the color sensor shown in FIGS. 9 and 10 is shown in FIG. The operation of the conventional color sensor will be described below with reference to FIGS. 9-1.

光は、第9図〜第10図において矢印Rで示される方向
からカラーセンサに入射する。取出電極216と、各電
極210,212.214との間には、予め逆バイアス
電圧か与えられている。第1のフォトダイオードPDI
は、第1のカラーフィルタ220を透過する光によって
起電力を生ずる。第2のフォトダイオードPD2は、第
2のカラーフィルタ222を透過する光によって起電力
を生ずる。第3のフォトダイオ−1’ P D 3は、
第3のカラーフィルタ224を透過する光によって起電
力を生ずる。
Light enters the color sensor from the direction indicated by arrow R in FIGS. 9-10. A reverse bias voltage is applied in advance between the extraction electrode 216 and each of the electrodes 210, 212, and 214. First photodiode PDI
generates an electromotive force by the light transmitted through the first color filter 220. The second photodiode PD2 generates an electromotive force by the light transmitted through the second color filter 222. The third photodiode 1' PD 3 is
The light transmitted through the third color filter 224 generates an electromotive force.

各電極210.2]2.2]4から電流を取出せば、こ
れらは入射光に含まれる色の三原色成分の大きさを表わ
す。したがって、第9図および第10図に示されるカラ
ーセンサによって、光の色を識別することができる。
If a current is drawn from each electrode 210.2]2.2]4, these represent the magnitudes of the three primary color components contained in the incident light. Therefore, the color sensor shown in FIGS. 9 and 10 can identify the color of light.

非晶質シリコンのpin接合を用いるフォトダイオード
においては、赤外波長領域の成分をカットするだめのフ
ィルタか不要である。非晶質シリコンを用いたカラーセ
ンサはそのため小型化・低コスト化が可能であり、結晶
シリコンを用いたものと比較して将来性がある。
A photodiode using an amorphous silicon pin junction does not require a filter to cut off components in the infrared wavelength region. Color sensors using amorphous silicon can therefore be made smaller and lower in cost, and have a better future than those using crystalline silicon.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら従来の非晶質シリコン等の非晶質半導体を
用いたカラーセンサについては、以下に示す問題点が指
摘されている。非晶質半導体の膜は、プラズマCVD法
により形成される。その際基板の温度は200°C〜2
80°C程度に上げられる。カラーフィルタを構成する
材料は高温に弱い。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the following problems have been pointed out regarding conventional color sensors using amorphous semiconductors such as amorphous silicon. The amorphous semiconductor film is formed by plasma CVD. At that time, the temperature of the substrate is 200°C ~ 2
The temperature can be raised to about 80°C. The materials that make up color filters are sensitive to high temperatures.

そのためカラーフィルタを形成した後非晶質半導体の膜
を形成すると、カラーフィルタに悪影響が及ぶ。一方、
非晶質半導体は、−度形成された後高温にさらされると
、その電気的特性に劣化が生ずる。それに対し、一般的
にカラーフィルタは高温において形成される。そのため
、カラーフィルタと非晶質半導体の膜とはできるだけ離
しておく必要があった。第9図および第10図において
非晶質シリコン膜204〜208とカラーフィルタ22
0.222.224とが、透光性基板200を挾んで配
置されているのも上述の理由による。
Therefore, if an amorphous semiconductor film is formed after forming a color filter, the color filter will be adversely affected. on the other hand,
When amorphous semiconductors are exposed to high temperatures after being formed, their electrical characteristics deteriorate. In contrast, color filters are generally formed at high temperatures. Therefore, it was necessary to keep the color filter and the amorphous semiconductor film as far apart as possible. In FIGS. 9 and 10, amorphous silicon films 204 to 208 and color filters 22
0.222.224 are arranged with the transparent substrate 200 in between for the above reason.

ところが、透光性基板200には、たとえばガラス等が
用いられており、その厚さは0. 7〜1mm程度であ
る。この厚さはかなり大きく、以下のような不都合を生
ずる。
However, the transparent substrate 200 is made of, for example, glass, and has a thickness of 0.5 mm. It is about 7 to 1 mm. This thickness is quite large and causes the following disadvantages.

第9図において、矢印R′の方向から第3のカラーフィ
ルター24に入射する光を考える。この光のうち、特定
の波長成分はカラーフィルタ224を透過する。本来な
ら、第3のカラーフィルタ224を透過した光は、第3
のフォトダイオードPD3に入射する。ところが、矢印
R′の方向から入射する光のように、斜めに第3のカラ
ーフィルタ224に入射する光は、カラーフィルタ22
4を透過した後、第2のフォー・ダイオードPD2に入
射してしまうことかある。これは、透光性基板200の
厚みによるものである。
In FIG. 9, consider light incident on the third color filter 24 from the direction of arrow R'. Of this light, specific wavelength components are transmitted through the color filter 224. Originally, the light that passed through the third color filter 224 would be transmitted through the third color filter 224.
is incident on the photodiode PD3. However, light that enters the third color filter 224 obliquely, such as light that enters from the direction of arrow R', does not pass through the color filter 22.
After passing through the four diode PD2, the light may enter the second four diode PD2. This is due to the thickness of the transparent substrate 200.

本来第3のフォトダイオードPD3に起電力を生ずべき
光が第2のフォトダイオードPD2に入射してしまう。
Light that should originally generate an electromotive force in the third photodiode PD3 ends up being incident on the second photodiode PD2.

そのため、第2のフォトダイオドPD2および第3のフ
ォトダイオードPD3から取出される電流は、入射する
光の各波長成分の大きさを正確に表わしていない。すな
わち、成る波長成分は過大に71111定され、他の波
長成分は過小に測定される。そのためこのカラーセンサ
においては、斜めに入射する光の色は正確に測定するこ
とが困難であった。
Therefore, the current extracted from the second photodiode PD2 and the third photodiode PD3 does not accurately represent the magnitude of each wavelength component of the incident light. That is, the wavelength components consisting of 71111 are determined to be too large, and the other wavelength components are determined to be too small. Therefore, in this color sensor, it is difficult to accurately measure the color of obliquely incident light.

この問題は第10図のカラーセンサの場合も同様に発生
する。
This problem similarly occurs in the case of the color sensor shown in FIG.

したがってこの発明は、斜めに入射する光の色も小さな
誤差で測定できる、非晶質半導体を用いたカラーセンサ
を提供することである。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a color sensor using an amorphous semiconductor that can measure the color of obliquely incident light with small errors.

[課題を解決するための手段] この発明に係るカラーセンサは、可視光を受光して、可
視光に含まれる所定の波長領域の光を電気信号に変換す
るためのカラーセンサであって、可視光が入射する第1
の面と、2第1の面と対向する第2の面とを有し、可視
光の前記所定の波長領域の光を選択的に少なくとも第2
の面まで透過させるカラーフィルタと、カラーフィルタ
の第2の面上に設けられた、光が透過する透明薄膜導体
層と、透明薄膜導体層上に形成され、第1の導電型の第
1の濃度の不純物を含む第1の非晶質半導体層と、第1
の非晶質半導体層上に形成された第2の非晶質半導体層
と、第2の非晶質半導体層上に形成され、第1の導電型
と異なる第2の導電型の、第2の濃度の不純物を含む第
3の非晶質半導体層と、第3の非晶質半導体層上に形成
された導体層とを含む。
[Means for Solving the Problems] A color sensor according to the present invention is a color sensor for receiving visible light and converting light in a predetermined wavelength range included in the visible light into an electrical signal, The first point where light enters
and a second surface opposite to the second first surface, selectively transmitting light in the predetermined wavelength range of visible light to at least the second surface.
a transparent thin film conductor layer provided on a second surface of the color filter through which light passes; and a first conductive layer of a first conductivity type formed on the transparent thin film conductor layer a first amorphous semiconductor layer containing impurities at a concentration;
a second amorphous semiconductor layer formed on the amorphous semiconductor layer; and a second amorphous semiconductor layer formed on the second amorphous semiconductor layer and of a second conductivity type different from the first conductivity type. a third amorphous semiconductor layer containing impurities at a concentration of , and a conductor layer formed on the third amorphous semiconductor layer.

[作用コ 測定対象となる可視光はカラーフィルタの第1の面に入
射する。入射する可視光のうち、所定の波長領域の光の
みか、カラーフィルタの第2の面に達し、透明薄膜導体
層に入射する。透明薄膜導体層に入射した光は、第1の
非晶質半導体層と第2の非晶質半導体層と第3の非晶質
半導体層とからなる半導体接合部で、光電変換を行なう
。そのため、透明薄膜導体層と、半導体層との間に、カ
ラーフィルタで選択された波長成分の大きさに応じた大
きさの起電力が生ずる。
[Operation] Visible light to be measured is incident on the first surface of the color filter. Of the incident visible light, only light in a predetermined wavelength range reaches the second surface of the color filter and enters the transparent thin film conductor layer. The light incident on the transparent thin film conductor layer undergoes photoelectric conversion at the semiconductor junction formed by the first amorphous semiconductor layer, the second amorphous semiconductor layer, and the third amorphous semiconductor layer. Therefore, an electromotive force of a magnitude corresponding to the magnitude of the wavelength component selected by the color filter is generated between the transparent thin film conductor layer and the semiconductor layer.

カラーフィルタの第1の面に斜めに入射した光は、透明
薄膜導体層に入η・Jした後、透明薄膜導体層内を斜め
に進み、透明薄膜導体層の広さ方向に、その入射角の大
きさに応じた変位をした位置において透明薄膜導体層か
ら半導体接合部に入射する。
The light incident obliquely on the first surface of the color filter enters the transparent thin film conductor layer and passes through the transparent thin film conductor layer obliquely, and the incident angle changes in the width direction of the transparent thin film conductor layer. The light enters the semiconductor junction from the transparent thin film conductor layer at a position that is displaced according to the magnitude of .

この変位は、透明薄膜導体層の厚さが小さいため小さな
ものとなる。
This displacement is small because the thickness of the transparent thin film conductor layer is small.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例のカラーセンサの平面図であ
る。第2図は第1図の■−■方向矢視断面図である。第
1図は第2図のl−I方向の矢視図に相当する。以下の
説明においては、便宜上第2図の下方を上方として説明
する。第1図および第2図を参照してこのカラーセンサ
は、透光性基板10と、透光性基板10上に形成された
ポリイミドからなる第1のカラーフィルタ12と、第1
のカラーフィルタ12に隣接して、透光性基板10上に
ポリイミドにより形成された第2のカラーフィルタ14
と、第2のカラーフィルタ14に第1のカラーフィルタ
12と反対側から隣接して、透光性基板10」二にポリ
イミドにより形成された第3のカラーフィルタ16と、
第1のカラーフイルタ12上に形成された第1のフォト
ダイオードPDIと、第2のカラーフィルタ14上に形
成された第2のフォトダイオードPD2と、第3のカラ
ーフィルタ16上に形成された第3のフォトダイオード
PD3とを含む。
[Embodiment] FIG. 1 is a plan view of a color sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. FIG. 1 corresponds to a view taken along the line I--I in FIG. 2. In the following description, for convenience, the lower side of FIG. 2 will be referred to as the upper side. Referring to FIGS. 1 and 2, this color sensor includes a transparent substrate 10, a first color filter 12 made of polyimide formed on the transparent substrate 10, and a first color filter 12 made of polyimide formed on the transparent substrate 10.
A second color filter 14 formed of polyimide on a transparent substrate 10 adjacent to the color filter 12 of
and a third color filter 16 formed of polyimide on a transparent substrate 10'' adjacent to the second color filter 14 from the side opposite to the first color filter 12;
A first photodiode PDI formed on the first color filter 12, a second photodiode PD2 formed on the second color filter 14, and a second photodiode formed on the third color filter 16. 3 photodiodes PD3.

第1のカラーフィルタ]2と、第2のカラーフィルタ1
4と、第3のカラーフィルタ16とは、互いに異なる波
長の光を透過させるように選択される。
first color filter] 2 and second color filter 1
4 and the third color filter 16 are selected so as to transmit light of mutually different wavelengths.

第1のフォトダイオードPD]は、第1のカラーフィル
タ12上に形成された透明導電膜18と、透明導電膜1
8を覆って形成され、高濃度のp型不純物を含む第1の
p型非晶質シリコン膜20と、第1のp型非晶質シリコ
ン膜20」二に形成された第1のi型非晶質シリコン膜
22と、第1のi型非晶質シリコン膜22上に形成され
、高濃度のn型不純物を含む第1のn型非晶質ンリコン
膜24と、第1のn型非晶質シリコン膜24上に形成さ
れた金属電極膜26とを含む。
The first photodiode PD] includes a transparent conductive film 18 formed on the first color filter 12 and a transparent conductive film 1 formed on the first color filter 12.
A first p-type amorphous silicon film 20 containing a high concentration of p-type impurity is formed covering the first p-type amorphous silicon film 20, and a first i-type an amorphous silicon film 22; a first n-type amorphous silicon film 24 formed on the first i-type amorphous silicon film 22 and containing a high concentration of n-type impurities; A metal electrode film 26 formed on an amorphous silicon film 24 is included.

第2のフォトダイオードPD2も、第1のフォトダイオ
ードPDIと同様の構造を有する。第2のフォトダイオ
ードPD2は、第2のカラーフィルタ14上に形成され
た薄膜の第2の透明導電膜28と、第2の透明導電膜2
8上に形成された第2のp型非晶質シリコン膜30と、
第2のp型非晶質ンリコン膜30上に設けられた第2の
l型非晶質シリコン膜32と、第2のi型非晶質シリコ
ン旨テに形成された第2のn型非晶質シリコン膜36と
、第2のn型非晶質シリコン膜36上に形成された第2
の金属電極膜38とを含む。
The second photodiode PD2 also has a similar structure to the first photodiode PDI. The second photodiode PD2 includes a thin second transparent conductive film 28 formed on the second color filter 14 and a second transparent conductive film 2 formed on the second color filter 14.
a second p-type amorphous silicon film 30 formed on 8;
A second l-type amorphous silicon film 32 provided on the second p-type amorphous silicon film 30 and a second n-type non-crystalline silicon film 32 formed on the second i-type amorphous silicon film 30. A second silicon film formed on the crystalline silicon film 36 and the second n-type amorphous silicon film 36
metal electrode film 38.

第3のフォトダイオードPD3は、第1のフォトダイオ
ードPDLおよび第2のフォトダイオードPD2と同様
の構造を有する。第3のフォトダイオードPD3は、第
3のカラーフィルタ16上に形成された第3の透明導電
膜40と、第3の透明導電膜40上に形成された第3の
p型非晶質シリコン膜42と、第3のp型非晶質シリコ
ン膜42上に形成された第3の1型非晶質シリコン膜4
4と、第3のl型非晶質シリコン膜44上に形成された
第3のn型非晶質シリコン膜46と、第3のn型非晶質
ンリコン膜46」二に形成された金属電極膜48とを含
む。
The third photodiode PD3 has a similar structure to the first photodiode PDL and the second photodiode PD2. The third photodiode PD3 includes a third transparent conductive film 40 formed on the third color filter 16 and a third p-type amorphous silicon film formed on the third transparent conductive film 40. 42, and a third 1-type amorphous silicon film 4 formed on the third p-type amorphous silicon film 42.
4, a third n-type amorphous silicon film 46 formed on the third l-type amorphous silicon film 44, and a metal formed on the third n-type amorphous silicon film 46. and an electrode film 48.

第1のフォトダイオードPDIには、透明導電膜18の
取出電極18aと、金属電極膜26の取出電極26aと
が設けられる。第2のフォトダイオードPD2には、透
明導電膜28の取出電極28aと、金属電極膜38の取
出電極38aとか設けられる。第3のフォトダイオード
PD3には、透明導電膜40の取出電極40aと、金属
電極膜48の取出電極48aとか設けられる。
The first photodiode PDI is provided with an extraction electrode 18a of the transparent conductive film 18 and an extraction electrode 26a of the metal electrode film 26. The second photodiode PD2 is provided with an extraction electrode 28a of the transparent conductive film 28 and an extraction electrode 38a of the metal electrode film 38. The third photodiode PD3 is provided with an extraction electrode 40a of the transparent conductive film 40 and an extraction electrode 48a of the metal electrode film 48.

第1図と第2図とを参照して、このカラーセンサの動作
が説明される。第1の透明導電膜18と第1の金属電極
膜26との間には、予め逆バイアス電圧が印加される。
The operation of this color sensor will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. A reverse bias voltage is applied in advance between the first transparent conductive film 18 and the first metal electrode film 26.

第2の透明導電膜28と第2の金属電極膜38との間、
および第3の透明導電膜40と第3の金属電極膜48と
の間にも、予め逆バイアス電圧が印加されている。
Between the second transparent conductive film 28 and the second metal electrode film 38,
A reverse bias voltage is also applied in advance between the third transparent conductive film 40 and the third metal electrode film 48.

光は、第2図において矢印Rで示される方向から入射す
る。光は透光性基板]0を透過し、第1のカラーフィル
タ12と、第2のカラーフィルタ]4と、第3のカラー
フィルタ16とに入射する。
Light enters from the direction indicated by arrow R in FIG. The light passes through the translucent substrate ] 0 and enters the first color filter 12 , the second color filter ] 4 , and the third color filter 16 .

第1のカラーフィルタ12は、入射した光のうち、所定
の波長領域の光のみを透過させる。第1のカラフィルタ
12を透過した光は、透明導電膜18をも透過して、第
1のp型非晶質シリコン膜20に入射する。p型非晶質
シリコン膜20と、i型非晶質ンリコン膜22と、n型
非晶質シリコン膜24とによって形成されるpin接合
部においては、入射した光によって光電変換か生ずる。
The first color filter 12 transmits only light in a predetermined wavelength range among the incident light. The light that has passed through the first color filter 12 also passes through the transparent conductive film 18 and enters the first p-type amorphous silicon film 20 . At the pin junction formed by the p-type amorphous silicon film 20, the i-type amorphous silicon film 22, and the n-type amorphous silicon film 24, photoelectric conversion occurs due to the incident light.

そのためフォトダイオードPDIに起電力が生じ、透明
導電膜]8と金属電極膜26とを結ぶ回路を設ければ電
流か流れる。この電流の大きさは、フ第1・ダイオード
PDIに入射した特定波長領域の光の大きさを示す。
Therefore, an electromotive force is generated in the photodiode PDI, and if a circuit is provided to connect the transparent conductive film 8 and the metal electrode film 26, a current flows. The magnitude of this current indicates the magnitude of light in a specific wavelength range that is incident on the first diode PDI.

第2のフォトダイオードPD2、第3のフォトダイオー
ドPD3においても、それぞれカラーフィルタ14.1
6によって選択された特定波長領域の光の大きさに応じ
た電気信号が発生される。
In the second photodiode PD2 and the third photodiode PD3, the color filter 14.1 is also used.
An electric signal is generated according to the magnitude of light in a specific wavelength range selected by 6.

第1〜第3のカラーフィルタ12.14.16は互いに
異なる波長領域の光、たとえば光の三原色に相当するも
のを透過させるように選択されている。したがって、フ
ォI・ダイオードPDI、PD2、PD3の出力する電
気信号により、このカラセンサに入射している光の色を
識別することができる。
The first to third color filters 12, 14, and 16 are selected to transmit light in different wavelength ranges, for example, those corresponding to the three primary colors of light. Therefore, the color of the light incident on this color sensor can be identified from the electrical signals output from the photoI diodes PDI, PD2, and PD3.

従来は、pin接合部とカラーセンサとの間に、0、 
7〜1mm程度という厚さを有する透光性基板が存在し
ている。そのためカラーセンサに斜めに光が入射すると
、正確な色の識別ができない。
Conventionally, between the pin joint and the color sensor, 0,
There are light-transmitting substrates having a thickness of about 7 to 1 mm. Therefore, if light enters the color sensor obliquely, accurate color discrimination cannot be performed.

それに対して、本実施例においては、カラーフィルタと
pin接合部との間には、厚さ数100〜数1000人
という薄膜からなる透明導電膜が存在するのみである。
In contrast, in this embodiment, there is only a transparent conductive film made of a thin film with a thickness of several hundred to several thousand layers between the color filter and the pin junction.

したかって、光かカラーセンサに斜めに入射しても、カ
ラーフィルタを透過した光か、隣接する他のフォトダイ
オードに入射することはない。入射する光の色は、この
カラーセンサにより正確に測定される。
Therefore, even if light is obliquely incident on the color sensor, the light that has passed through the color filter will not be incident on other adjacent photodiodes. The color of the incident light is accurately measured by this color sensor.

各非晶質シリコン膜は、前述したようにプラズマCVD
法により形成される。そのため、製造途中の基板温度は
200°C〜280°C程度まで上昇する。カラーフィ
ルタの材質は耐熱を考慮して設定される必要かある。こ
の実施例の場合、ポリイミドのカラーフィルタを使用し
て、その250℃以上という耐熱性を生かすことにより
、性能のよいカラーセンサを実現できた。
Each amorphous silicon film is formed by plasma CVD as described above.
Formed by law. Therefore, the substrate temperature during manufacturing increases to about 200°C to 280°C. The material of the color filter needs to be set with heat resistance in mind. In this example, a color sensor with good performance was realized by using a polyimide color filter and taking advantage of its heat resistance of 250° C. or higher.

第3図は第1図および第2図に示されるカラーセンサの
分光感度特性を示すグラフである。第3図は、各フォト
ダイオードPDI、PD2、PD3の分光感度を示す。
FIG. 3 is a graph showing the spectral sensitivity characteristics of the color sensor shown in FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 3 shows the spectral sensitivity of each photodiode PDI, PD2, and PD3.

第3図に示されるように、各フォトダイオードは、カラ
ーフィルタによって規定された3種類の波長領域につい
て入射光を測定するための良好な分光特性を有する。
As shown in FIG. 3, each photodiode has good spectral characteristics for measuring incident light in three wavelength regions defined by color filters.

第4図はこの発明の他の実施例のカラーセンサの平面図
である。第5図は第4図の■−■方向矢視断面図である
。第4図は第5図のIV−IV方向矢視図に相当する。
FIG. 4 is a plan view of a color sensor according to another embodiment of the invention. FIG. 5 is a sectional view of FIG. FIG. 4 corresponds to the IV-IV direction arrow view of FIG.

第4図、第5図を参照してこのカラーセンサは、金属基
板50と、金属基板50上に形成された3個のフォトダ
イオードPD4、PD5、PD6と、フォトダイオード
PD4の上に設けられた第1のカラーフィルタ52と、
フ第トダイオードPD5の上に設けられた第2のカラフ
ィルタ54と、フォトダイオードPD6の上に設けられ
た第3のカラーフィルタ56とを含む。
Referring to FIGS. 4 and 5, this color sensor includes a metal substrate 50, three photodiodes PD4, PD5, and PD6 formed on the metal substrate 50, and a photodiode provided on the photodiode PD4. a first color filter 52;
It includes a second color filter 54 provided above the photodiode PD5 and a third color filter 56 provided above the photodiode PD6.

フォトダイオードPD4は、金属基板50上に形成され
、高濃度のn型不純物を含むn型非晶質シリコン膜58
と、n型非晶質シリコン膜58上に形成された高抵抗の
1型非晶質ンリコン膜60と、i型非晶質シリコン膜6
0上に形成され、高濃度のn型不純物を含むp型非晶質
シリコン股62と、p型非晶質シリコン膜62上に形成
された透明導電膜64と、p型非晶質シリコン膜62上
に、透明導電膜64とカラーフィルタ52との周囲を囲
んで、カラーフィルタ52を透過しない光がpin接合
からなる受光領域に直接入射するのを防ぐために所定の
高さで設けられる金属膜52とを含む。
The photodiode PD4 is formed on a metal substrate 50 and includes an n-type amorphous silicon film 58 containing a high concentration of n-type impurities.
, a high-resistance type 1 amorphous silicon film 60 formed on the n-type amorphous silicon film 58 , and an i-type amorphous silicon film 6
a p-type amorphous silicon film 62 formed on the p-type amorphous silicon film 62 and containing a high concentration of n-type impurities; a transparent conductive film 64 formed on the p-type amorphous silicon film 62; A metal film is provided on the transparent conductive film 64 and the color filter 52 at a predetermined height on the transparent conductive film 64 to prevent light that does not pass through the color filter 52 from directly entering the light receiving area formed by the pin junction. 52.

第2のフォトダイオードPD5と第3のフォトダイオー
ドPD6も同様の構成を有する。第2のフォトダイオー
ドPD5は、金属基板50」二に形成され、高濃度のn
型不純物を含むn型非晶質シ]9 リコン膜68と、n型非晶質シリコン膜68上に形成さ
れた高抵抗のi型非晶質シリコン膜70と、i型非晶質
シリコン膜70」二に形成され、高濃度のn型不純物を
含むp型非晶質シリコン膜72と、p型非晶質シリコン
膜72上に形成された透明導電膜74と、p型非晶質ン
リコン膜72」二に、透明導電膜74とカラーフィルタ
54との周囲を囲んで、カラーフィルタ54を透過しな
い光がpin接合からなる受光領域に直接入射するのを
防ぐために所定の高さて設けられる金属膜76とを含む
The second photodiode PD5 and the third photodiode PD6 also have similar configurations. The second photodiode PD5 is formed on a metal substrate 50''2 and has a high concentration of n.
n-type amorphous silicon containing type impurities] 9 silicon film 68, a high-resistance i-type amorphous silicon film 70 formed on the n-type amorphous silicon film 68, and an i-type amorphous silicon film A p-type amorphous silicon film 72 containing a high concentration of n-type impurities, a transparent conductive film 74 formed on the p-type amorphous silicon film 72 and a p-type amorphous silicon film Second, a metal film 72 is provided at a predetermined height to surround the transparent conductive film 74 and the color filter 54 and to prevent light that does not pass through the color filter 54 from directly entering the light receiving area formed by the pin junction. membrane 76.

第3のフォトダイオードPD6は、金属基板50上に形
成され、高濃度のn型不純物を含むn型非晶質シリコン
膜78と、n型非晶質シリコン膜78上に形成された高
抵抗の1型非晶質シリコン膜80と、l型非晶質シリコ
ン膜80上に形成され、高濃度のn型不純物を含むp型
非晶質シリコン膜82と、p型非晶質シリコン膜82上
に形成された透明導電膜84と、p型非晶質シリコン膜
82」二に、透明導電膜84とカラーフィルタ56との
周囲を囲んで、カラーフィルタ56を透過しない光がp
in接合からなる受光領域に直接入射するのを防くため
に所定の高さで設けられる金属膜86とを含む。
The third photodiode PD6 is formed on the metal substrate 50 and includes an n-type amorphous silicon film 78 containing a high concentration of n-type impurity, and a high-resistance film 78 formed on the n-type amorphous silicon film 78. A 1-type amorphous silicon film 80, a p-type amorphous silicon film 82 formed on the l-type amorphous silicon film 80 and containing a high concentration of n-type impurities, and a p-type amorphous silicon film 82 formed on the p-type amorphous silicon film 82. The transparent conductive film 84 and the p-type amorphous silicon film 82 formed in
A metal film 86 is provided at a predetermined height to prevent light from directly entering the light receiving area formed by the in-junction.

各カラーフィルタ52.54.56は互いに異なる波長
の光を透過させるように選択されており、エポキシで形
成されている。
Each color filter 52, 54, 56 is selected to transmit light of a different wavelength and is made of epoxy.

第4図および第5図に示されるカラーセンサの動作が以
下に説明される。光は、各フォトダイオドPD4、PD
5、PD6に対し、カラーフィルタ52.54.56の
方向から入射する。金属膜66.76.86は、カラー
フィルタ52.54.56を透過しない光か各受光領域
に入射するのを防く。カラーフィルタ52.54.56
を透過した光は、透明導電膜64.74.84を透過し
て各フォトダイオードのpin接合部に入射する。
The operation of the color sensor shown in FIGS. 4 and 5 will now be described. Light is transmitted from each photodiode PD4, PD
5. The light enters the PD 6 from the direction of the color filters 52, 54, and 56. The metal films 66, 76, 86 prevent light that does not pass through the color filters 52, 54, 56 from entering each light receiving area. Color filter 52.54.56
The light transmitted through the transparent conductive films 64, 74, and 84 enters the pin junction of each photodiode.

カラーフィルタ52を透過した光によって、第1のフォ
トダイオードPD4は、透明導電膜64と金属基板50
との間で起電力を生ずる。第2のフォトダイオードPD
5は、透明導電膜74と金属基板50との間で起電力を
生ずる。第3のフォトダイオードPD6は、透明導電膜
84と金属基板50との間に起電力を生ずる。
The light transmitted through the color filter 52 causes the first photodiode PD4 to connect the transparent conductive film 64 and the metal substrate 50.
An electromotive force is generated between the Second photodiode PD
5 generates an electromotive force between the transparent conductive film 74 and the metal substrate 50. The third photodiode PD6 generates an electromotive force between the transparent conductive film 84 and the metal substrate 50.

これら各ダイオードPD4、PD5、PD6による起電
力は、入射光の各波長領域のうち、カラフィルタ52.
54.56によって選択される波長成分の大ぎさをそれ
ぞれ表わす。
The electromotive force generated by each of these diodes PD4, PD5, and PD6 is generated by the color filter 52.
54 and 56 respectively represent the magnitude of the selected wavelength component.

カラーフィルタ52.54.56は、エポキシにより構
成される。カラーフィルタ52.54.56は250℃
以下という比較的低温で形成される。各非晶質シリコン
膜は、カラーフィルタ52.54.56の形成前に既に
形成されている。しかし各非晶質シリコン膜はカラーフ
ィルタ作成の際のこの程度の温度ではその特性に悪影響
が及ぼされることはない。
The color filters 52, 54, 56 are made of epoxy. Color filter 52, 54, 56 is 250℃
It is formed at relatively low temperatures, such as: Each amorphous silicon film has already been formed before forming the color filters 52, 54, 56. However, the characteristics of each amorphous silicon film are not adversely affected at this level of temperature during the production of color filters.

本実施例においても、第1の実施例と同様に、カラーフ
ィルタとpin接合部との間には、薄膜である透明導電
膜が存在するのみである。その結果、各カラーフィルタ
に斜めに入射する光があつても、その色成分を正確に測
定することができるカラーセンサが提供できる。
In this embodiment, as in the first embodiment, only a thin transparent conductive film is present between the color filter and the pin junction. As a result, it is possible to provide a color sensor that can accurately measure the color components even if light is incident obliquely on each color filter.

第6図は、この第2の実施例のカラーセンサの分光感度
特性を表わすグラフである。第6図に示されるとおり、
エポキシ系のカラーフィルタを用いても、各色成分に対
して良好な特性の分光感度を有するカラーセンサを得る
ことができる。
FIG. 6 is a graph showing the spectral sensitivity characteristics of the color sensor of this second embodiment. As shown in Figure 6,
Even if an epoxy color filter is used, a color sensor having good spectral sensitivity for each color component can be obtained.

第7図は、この発明の他の実施例に係るカラーセンサの
平面図である。第8図は第7図の■−■方向の矢視断面
図である。第7図は第8図の■■力方向矢視図に相当す
る。第7図および第8図を参照して、このカラーセンサ
は、有機高分子等の不透明な絶縁性基板88と、絶縁性
基板88」二に形成されたフォトダイオードPD7と、
絶縁性基板88上にフォトダイオードPD7に隣接して
形成されたフォトダイオードPD8と、フォトダイオー
ドPD8に、フォトダイオードPD7と反対方向から隣
接して絶縁性基板88上に形成されたフォトダイオード
PD9と、フォトダイオードPD7上に、フォトダイオ
ードPD7を覆って形成された第1のカラーフィルタ9
0と、フォトダイオードPDg上に、フォトダイオード
PD8を覆って形成された第2のカラーフィルタ92と
、フォトダイオードPDQ上に、フォトダイオードPD
9を覆って形成された第3のカラーフィルタ94とを含
む。
FIG. 7 is a plan view of a color sensor according to another embodiment of the invention. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along arrows ``--'' in FIG. 7. FIG. 7 corresponds to the ■■ force direction arrow view in FIG. 8. Referring to FIGS. 7 and 8, this color sensor includes an opaque insulating substrate 88 made of organic polymer or the like, a photodiode PD7 formed on the insulating substrate 88',
a photodiode PD8 formed on an insulating substrate 88 adjacent to the photodiode PD7; a photodiode PD9 formed on the insulating substrate 88 adjacent to the photodiode PD8 from the opposite direction to the photodiode PD7; A first color filter 9 formed on the photodiode PD7 to cover the photodiode PD7.
0, a second color filter 92 formed over the photodiode PDg and covering the photodiode PD8, and a second color filter 92 formed over the photodiode PDQ.
9, and a third color filter 94 formed to cover the color filter 9.

各カラーフィルタ90.92.94は、互いに異なる波
長領域の光を透過させるように選択される。
Each color filter 90, 92, 94 is selected to transmit light in different wavelength ranges.

フォトダイオードPD7は、絶縁性基板88上に形成さ
れた金属電極膜96と、金属電極膜96上に形成され、
高濃度のn型不純物を有するn型非晶質シリコン膜98
と、n型非晶質シリコン膜98上に形成された高抵抗の
l型非晶質シリコン膜100と、i型非晶質シリコン膜
100上に形成され、高濃度のp型不純物を有するp型
非晶質シリコン膜102と、p型非晶質シリコン膜]0
2上に形成された透明導電膜104とを含む。
The photodiode PD7 is formed on a metal electrode film 96 formed on an insulating substrate 88 and on the metal electrode film 96,
N-type amorphous silicon film 98 with high concentration of n-type impurities
, a high-resistance l-type amorphous silicon film 100 formed on the n-type amorphous silicon film 98, and a p-type amorphous silicon film 100 formed on the i-type amorphous silicon film 100 and having a high concentration of p-type impurities. type amorphous silicon film 102 and p-type amorphous silicon film]0
A transparent conductive film 104 formed on 2.

フォトダイオードPD8は、絶縁性基板88上に形成さ
れた金属電極膜106と、金属電極膜]06上に形成さ
れ、高濃度のn型不純物を有するn型非晶質シリコン膜
]08と、n型非晶質シリコン膜108上に形成された
高抵抗のi型非晶質シリコン膜110と、1型非晶質ン
リコン膜110上に形成され、高濃度のp型不純物を有
するp型非晶質シリコン膜112と、p型非晶質シリコ
ン膜112上に形成された透明導電膜1コ4とを含む。
The photodiode PD8 includes a metal electrode film 106 formed on an insulating substrate 88, an n-type amorphous silicon film formed on the metal electrode film]06 and having a high concentration of n-type impurities]08, A high resistance i-type amorphous silicon film 110 formed on the type 1 amorphous silicon film 108 and a p-type amorphous silicon film 110 formed on the type 1 amorphous silicon film 110 and having a high concentration of p-type impurities. The transparent conductive film 14 includes a transparent conductive film 112 formed on the p-type amorphous silicon film 112.

フオI・ダイオードPD9は、絶縁性基板88上に形成
された金属電極膜1]6と、金属電極膜]]6上に形成
され、高濃度のn型不純物を有するn型非晶質シリコン
膜118と、n型非晶質シリコン膜118上に形成され
た高抵抗のl型非晶質シリコン膜120と、l型非晶質
シリコン膜120上に形成され、高濃度のp型不純物を
有するp型非晶質シリコン膜122と、p型非晶質シリ
コン膜122上に形成された透明導電膜]24とを含む
The photoI diode PD9 includes a metal electrode film 1]6 formed on an insulating substrate 88, and an n-type amorphous silicon film formed on the metal electrode film]]6 and having a high concentration of n-type impurities. 118, a high-resistance l-type amorphous silicon film 120 formed on the n-type amorphous silicon film 118, and a high-resistance l-type amorphous silicon film 120 formed on the l-type amorphous silicon film 120 and having a high concentration of p-type impurities. It includes a p-type amorphous silicon film 122 and a transparent conductive film formed on the p-type amorphous silicon film 122.

各金属電極膜96.106.116はそれぞれ所定のパ
ターンに形成されている。金属電極膜96.106,1
1.6には、それぞれ電極取出し部分96a、106a
、11.6aが設けられる。透明導電膜104.]i、
4,1.24には、それぞれ電極取出し部分104a、
1.1.4a、124aが設けられる。
Each metal electrode film 96, 106, 116 is formed in a predetermined pattern. Metal electrode film 96.106,1
1.6 has electrode extraction parts 96a and 106a, respectively.
, 11.6a are provided. Transparent conductive film 104. ]i,
4, 1.24, electrode extraction portion 104a,
1.1.4a, 124a are provided.

第7図および第8図に示されるカラーセンサにおいては
、光はカラーフィルタ90.92.94の側から各フォ
トダイオードPD7、PD8、PD9に入射する。カラ
ーフィルタ90はフォトダイオードPD7を覆っている
ため、フォトダイオードPD7には、カラーフィルタ9
0によって選択された所定波長領域の光のみ入射する。
In the color sensor shown in FIGS. 7 and 8, light enters each photodiode PD7, PD8, PD9 from the color filter 90, 92, 94 side. Since the color filter 90 covers the photodiode PD7, the color filter 90 covers the photodiode PD7.
Only light in a predetermined wavelength range selected by 0 is incident.

フォトダイオードPD7においては、入射した光によっ
てp型非晶質シリコン膜102とi型非晶質シリコン膜
100とn型非晶質シリコン膜98とからなるpin接
合部において光電変換され、金属電極膜96と透明導電
膜]04との間に起電力が生ずる。同様にPD8におい
ては金属電極膜106と透明導電膜]14との間に起電
力が生ずる。フォトダイオードPD9においては、金属
電極膜116と透明導電膜]24との間に起電力が生ず
る。
In the photodiode PD7, the incident light is photoelectrically converted at the pin junction consisting of the p-type amorphous silicon film 102, the i-type amorphous silicon film 100, and the n-type amorphous silicon film 98, and is converted into a metal electrode film. An electromotive force is generated between the transparent conductive film 96 and the transparent conductive film 04. Similarly, in the PD 8, an electromotive force is generated between the metal electrode film 106 and the transparent conductive film 14. In the photodiode PD9, an electromotive force is generated between the metal electrode film 116 and the transparent conductive film 24.

これら各フォトダイオードPD7、PD8、PD9の起
電力は、それぞれカラーフィルタ90192.94を透
過した光の大きさに応したものである。
The electromotive force of each of these photodiodes PD7, PD8, and PD9 corresponds to the size of the light that has passed through the color filters 90192 and 94, respectively.

カラーフィルタ90とp型非晶質シリコン膜102との
間には、薄膜からなる透明導電膜]04が設けられてい
る。カラーフィルタ92とp型非晶質シリコン膜]12
との間には、透明導電膜114が設けられている。カラ
ーフィルタ94とp型非晶質シリコン膜122と間には
透明導電膜124Z(設けられている。これら透明導電
膜104.114.124はそれぞれ十分薄い膜厚を有
する。
A transparent conductive film 04 made of a thin film is provided between the color filter 90 and the p-type amorphous silicon film 102. Color filter 92 and p-type amorphous silicon film] 12
A transparent conductive film 114 is provided between the two. A transparent conductive film 124Z is provided between the color filter 94 and the p-type amorphous silicon film 122. Each of these transparent conductive films 104, 114, and 124 has a sufficiently thin film thickness.

そのため、各フィルタに斜めがら入射する光があっても
このカラーセンサはその正確な色を測定することができ
る。
Therefore, even if there is light obliquely incident on each filter, this color sensor can accurately measure the color.

第7図、第8図に示される装置において金属電極膜96
.106.116をパターニングすることなく絶縁性基
板88上の全面に金属膜を形成すれば、第2の実施例と
同じ構造となる。また第2の実施例で金属基板50」二
に絶縁膜を形成した後金属電極膜をパターニングにより
形成すれば、第3の実施例と同様の構成にすることがで
きる。
In the apparatus shown in FIGS. 7 and 8, the metal electrode film 96
.. If a metal film is formed on the entire surface of the insulating substrate 88 without patterning 106 and 116, the same structure as the second embodiment will be obtained. Further, in the second embodiment, if an insulating film is formed on the metal substrate 50'2 and then a metal electrode film is formed by patterning, a structure similar to that of the third embodiment can be obtained.

これら第1から第3の実施例のいずれのカラーセンサに
おいても、カラーフィルタと、フォトダイオードのpi
n接合部とは、薄い透明導電膜によって隔てられている
のみである。そのため斜めからカラーフィルタに入射す
る光があっても、そのカラーフィルタと対応しないフォ
トダイオードにその光が入射してしまう確率は従来と比
較してはるかに小さい。大部分の光は、各カラーフィル
タと対応する正しいフォトダイオードに入射する。
In any of the color sensors of the first to third embodiments, the color filter and the photodiode pi
It is separated from the n-junction only by a thin transparent conductive film. Therefore, even if there is light that enters the color filter from an angle, the probability that the light will enter a photodiode that does not correspond to the color filter is much smaller than in the past. Most of the light is incident on the correct photodiode corresponding to each color filter.

その結果、カラーセンサによる光の色の識別がより正確
となる。
As a result, the color sensor can more accurately identify the color of light.

[効果] カラーフィルタの第1の而に斜めに入射した光は、透明
薄膜導体層に入射した後透明薄膜導体層の広さ方向に、
その入射角の大きさに応じた変位をした位置において透
明薄膜導体層からpin接合部に入射する。この変位は
、透明薄膜導体層の厚さが小さいため、小さなものとな
る。特に、その厚さは従来のガラス基板の厚さと比較し
て1000分の1程度である。したかって、カラーフィ
ルタに斜めに入射した光が正しいフォトダイオドでなく
、隣接する他のフォトダイオードに入射してしまうおそ
れは少ない。そのため、このカラセンサによる光の各波
長領域の成分の411定は正しく行なわれる。一方、各
非晶質シリコン膜と透明薄膜導体層および各カラーフィ
ルタは、その形成順序とその構成材料を適当なものとす
ることにより、分光感度特性のよいカラーセンサを構成
することができる。
[Effect] After the light that is obliquely incident on the first part of the color filter enters the transparent thin film conductor layer, it is reflected in the width direction of the transparent thin film conductor layer.
The light enters the pin junction from the transparent thin film conductor layer at a position displaced according to the magnitude of the incident angle. This displacement is small because the thickness of the transparent thin film conductor layer is small. In particular, its thickness is about 1/1000th of the thickness of conventional glass substrates. Therefore, there is little possibility that the light that has obliquely entered the color filter will enter not the correct photodiode but another adjacent photodiode. Therefore, the 411 determination of the components of each wavelength region of light by this color sensor is performed correctly. On the other hand, by appropriately selecting the order in which the amorphous silicon films, transparent thin film conductor layers, and color filters are formed and their constituent materials, a color sensor with good spectral sensitivity characteristics can be constructed.

すなわち、斜めに入射する光の色も小さな誤差で測定で
きる、非晶質半導体を用いたカラーセンサを提供するこ
とかできる。
That is, it is possible to provide a color sensor using an amorphous semiconductor that can measure the color of obliquely incident light with small errors.

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

第1図は、この発明の一実施例のカラーセンサの平面図
であり、 第2図は第1図の■−■方向矢視断面図であり、第3図
は第1図および第2図に示されるカラセンサの分光感度
特性を示すグラフであり、第4図はこの発明の他の実施
例のカラーセンサの平面図であり、 第5図は第4図の■−■方向矢視断面図であり、第6図
は第4図および第5図に示されるカラーセンサの分光感
度特性を示すグラフであり、第7図はこの発明のさらに
他の実施例のカラーセンサの平面図であり、 第8図は第7図の■−■方向矢視断面図であり、第9図
は従来のカラーセンサの一例の断面図であり、 第10図は従来のカラーセンサの他の例の断面図であり
、 第11図は第9図および第10図に示されるカラーセン
サの等価回路図である。 図中10は透光性基板、12.14.16.52.54
.56.90.92.94はカラーフィルタ、18.2
8.40.64.74.84.104.114、]24
は透明導電膜、20.30.42.62.72.82.
102、]12.122はp型非晶質シリコン膜、22
.32.44.60.70.80.100.110、]
20はl型非晶質シリコン膜、24.36.46.58
.68.78.98.108.1]8はn型非晶質シリ
コン膜、26.38.48.96.106.116は金
属電極膜、50は金属基板、66.76.86は金属膜
、88は絶縁性基板を示す。 なお、図中同一符号は同一、または相当箇所を示す。 一 (υ均ト写千p)1λず1ρくり (万障寄り)1餐Cト秒
FIG. 1 is a plan view of a color sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 4 is a graph showing the spectral sensitivity characteristics of the color sensor shown in FIG. 4, FIG. 4 is a plan view of a color sensor according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a graph showing the spectral sensitivity characteristics of the color sensor shown in FIGS. 4 and 5, and FIG. 7 is a plan view of a color sensor according to still another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of FIG. 7 taken along the direction arrow ■-■, FIG. 9 is a cross-sectional view of an example of a conventional color sensor, and FIG. 10 is a cross-sectional view of another example of a conventional color sensor. FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the color sensor shown in FIGS. 9 and 10. In the figure, 10 is a transparent substrate, 12.14.16.52.54
.. 56.90.92.94 is a color filter, 18.2
8.40.64.74.84.104.114,]24
is a transparent conductive film, 20.30.42.62.72.82.
102, ]12.122 is a p-type amorphous silicon film, 22
.. 32.44.60.70.80.100.110,]
20 is an l-type amorphous silicon film, 24.36.46.58
.. 68.78.98.108.1] 8 is an n-type amorphous silicon film, 26.38.48.96.106.116 is a metal electrode film, 50 is a metal substrate, 66.76.86 is a metal film, 88 indicates an insulating substrate. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. 1 (υ uniform photo 1,000 pages) 1 λ 1 ρ kuri (all people with disabilities) 1 meal C to seconds

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)可視光を受光して、前記可視光に含まれる所定の
波長領域の光を電気信号に変換するためのカラーセンサ
であって、 前記可視光が入射する第1の面と、前記第1の面と対向
する第2の面とを有し、前記可視光の前記所定の波長領
域の光を選択的に少なくとも前記第2の面まで透過させ
るカラーフィルタと、前記カラーフィルタの前記第2の
面上に設けられた、光が透過する透明薄膜導体層と、 前記透明薄膜導体層上に形成され、第1の導電型の第1
の濃度の不純物を含む第1の非晶質半導体層と、 前記第1の非晶質半導体層上に形成された第2の非晶質
半導体層と、 前記第2の非晶質半導体層上に形成され、前記第1の導
電型と異なる第2の導電型の、第2の濃度の不純物を含
む第3の非晶質半導体層と、前記第3の非晶質半導体層
上に形成された導体層とを含むカラーセンサ。
(1) A color sensor for receiving visible light and converting light in a predetermined wavelength range included in the visible light into an electrical signal, the sensor comprising: a first surface on which the visible light is incident; a color filter having a first surface and a second surface opposite to each other, the color filter selectively transmitting light in the predetermined wavelength range of the visible light to at least the second surface; a transparent thin film conductor layer through which light passes, provided on the surface of the transparent thin film conductor layer, and a first conductive layer of a first conductivity type formed on the transparent thin film conductor layer;
a first amorphous semiconductor layer containing impurities at a concentration of; a second amorphous semiconductor layer formed on the first amorphous semiconductor layer; and a second amorphous semiconductor layer formed on the second amorphous semiconductor layer. a third amorphous semiconductor layer formed on the third amorphous semiconductor layer and containing impurities of a second concentration and of a second conductivity type different from the first conductivity type; A color sensor comprising a conductive layer.
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