JPS63226061A - カラ−イメ−ジセンサ - Google Patents
カラ−イメ−ジセンサInfo
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- JPS63226061A JPS63226061A JP62057918A JP5791887A JPS63226061A JP S63226061 A JPS63226061 A JP S63226061A JP 62057918 A JP62057918 A JP 62057918A JP 5791887 A JP5791887 A JP 5791887A JP S63226061 A JPS63226061 A JP S63226061A
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- Japan
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- electrodes
- electrode
- photoconductive
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- Pending
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
- H01L27/14667—Colour imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
密着型イメージセンサをカラー（Ｒ，Ｇ、Ｂ）化すると
、光導電素子がＲ，Ｇ、Ｂに分割され、出力が低下する
。これを防止するために従来のａ−５ｔ／電極の２層構
造に、絶縁膜／ゲート電極構造を附加した。
、光導電素子がＲ，Ｇ、Ｂに分割され、出力が低下する
。これを防止するために従来のａ−５ｔ／電極の２層構
造に、絶縁膜／ゲート電極構造を附加した。
本発明は、イメージセンサに関するものであり、さらに
詳しく述べるならば密着型カラーイメージセンサおよび
その出力調整法に関するものである。
詳しく述べるならば密着型カラーイメージセンサおよび
その出力調整法に関するものである。
ファクシミリおよびコンピュータ端末で使用されるイメ
ージセンサには従来より、薄膜を用いたイメージセンサ
が使用されている。イメージセンサは原理的には、光導
電素子を用いたもの、ダイオード素子を用いたものの二
種類がある。
ージセンサには従来より、薄膜を用いたイメージセンサ
が使用されている。イメージセンサは原理的には、光導
電素子を用いたもの、ダイオード素子を用いたものの二
種類がある。
ダイオード素子は受光部にＣｒ／ａ （アモルファス）
シリコン／透明電極のサンドスイッチ構造を採用したも
のが一般に使用されている（日経ニューマテリアル、１
９８６ 、９−２２）。
シリコン／透明電極のサンドスイッチ構造を採用したも
のが一般に使用されている（日経ニューマテリアル、１
９８６ 、９−２２）。
光導電素子はａ −Ｓｉの光導電電流を取り出す電極を
備えたものが一般に使用される。第２図に、８本／鰭の
分解能をもつ従来の白黒密着センサの素子の表面図を示
す。ａ−Ｓｉを用いた場合、電ｉを単純な平行電極にす
るセンサ構造もあるが（前掲日経ニューマテリアル、図
２０）、この構成では出力が小さいのでジグザグ構造の
電極（１，１°）を採用すると出力の向上が図られる。
備えたものが一般に使用される。第２図に、８本／鰭の
分解能をもつ従来の白黒密着センサの素子の表面図を示
す。ａ−Ｓｉを用いた場合、電ｉを単純な平行電極にす
るセンサ構造もあるが（前掲日経ニューマテリアル、図
２０）、この構成では出力が小さいのでジグザグ構造の
電極（１，１°）を採用すると出力の向上が図られる。
上記の如き光導電素子およびダイオード素子を用いた密
着型センサにおいて、カラー化（Ｒ、Ｇ 。
着型センサにおいて、カラー化（Ｒ、Ｇ 。
Ｂ）を計ろうとする提案およびカラー化に適したセンサ
構造の提案は従来なされていなかった。
構造の提案は従来なされていなかった。
従来の密着型センサーのカラー化（Ｒ，Ｇ、Ｂ）を計ろ
うとすると、出力の絶対値が低くなることがカラー化の
最大の欠点となっていた。第２図に則して具体的に述べ
ると、カラー化を計るため従来の１ ｂｉｔ電極群を３
分割し、それぞれにＲ，Ｇ。
うとすると、出力の絶対値が低くなることがカラー化の
最大の欠点となっていた。第２図に則して具体的に述べ
ると、カラー化を計るため従来の１ ｂｉｔ電極群を３
分割し、それぞれにＲ，Ｇ。
Ｂフィルターを被せると、ダイオードの出力が極端に低
下するのである。なお、出力の絶対値としては、光導電
素子がダイオード素子に比較して大きい出力を取り出せ
るが、それでも、Ｒ，Ｇ、Ｂのカラーフィルターを被せ
ること、またＲ、Ｇ。
下するのである。なお、出力の絶対値としては、光導電
素子がダイオード素子に比較して大きい出力を取り出せ
るが、それでも、Ｒ，Ｇ、Ｂのカラーフィルターを被せ
ること、またＲ、Ｇ。
Ｂと素子分割による素子面積の減少等により出力が１桁
以上低下するので、光導電素子をカラー化することも困
難である。
以上低下するので、光導電素子をカラー化することも困
難である。
本発明者らは光導電型素子のカラー化に伴う出力の低下
を補うため、光導電型素子の電極間の受光部に絶縁物＋
金属電極を附加し、光導電型素子に電界を印加し、電極
間の伝導率を変化させることにより、その電流絶対値を
増加させる着想を得た。
を補うため、光導電型素子の電極間の受光部に絶縁物＋
金属電極を附加し、光導電型素子に電界を印加し、電極
間の伝導率を変化させることにより、その電流絶対値を
増加させる着想を得た。
かかる着想により完成したカラーイメージセンサは、ソ
ース電極およびドレーン電極間に、受光部が形成される
ように離間被着したａ −Ｓｉ層と、該受光部のａ −
Ｓｉ層に発生する光導電電流を制御するために絶縁膜を
介して設けたゲート電極と、を含むとともに、前記受光
部にカラーフィルターを設けた構成を単位素子とするこ
とを特徴とする。
ース電極およびドレーン電極間に、受光部が形成される
ように離間被着したａ −Ｓｉ層と、該受光部のａ −
Ｓｉ層に発生する光導電電流を制御するために絶縁膜を
介して設けたゲート電極と、を含むとともに、前記受光
部にカラーフィルターを設けた構成を単位素子とするこ
とを特徴とする。
以下、本発明をその実施例について説明する。
密着型センサをカラー化するには、第３図に示す様に１
ｂｉｔを従来のセンサ（第２図）の１７３にして、Ｒ，
Ｇ、Ｂのフィルターをセンサの受光部に被せることが必
要になるが、光導電素子の面積低下による出力低下を補
うため、第１ （Ａ）、 （Ｂ）図に示す如く、通常の
ａ −Ｓｉ層に接して絶縁物／ゲート電極の構造を附加
する。図中、２はガラス。
ｂｉｔを従来のセンサ（第２図）の１７３にして、Ｒ，
Ｇ、Ｂのフィルターをセンサの受光部に被せることが必
要になるが、光導電素子の面積低下による出力低下を補
うため、第１ （Ａ）、 （Ｂ）図に示す如く、通常の
ａ −Ｓｉ層に接して絶縁物／ゲート電極の構造を附加
する。図中、２はガラス。
セラミック等の絶縁材料の基板、３はＳｉＮ 、 Ｓ
ｉ０２等の絶縁膜、４はＣｒ 、 Ｔｉなどの金属、又
は、ＩＴＯ。
ｉ０２等の絶縁膜、４はＣｒ 、 Ｔｉなどの金属、又
は、ＩＴＯ。
５ｎ０２等の透明電極よりなるゲート電極、５はａ−Ｓ
ｉ層、６，７はそれぞれソース電極およびドレイン電極
、８，８°は光の入射方向であり、該光入射部分が受光
部となる。このような構成により、ソース電極６とドレ
イン電極７の間を離して配置し、その間隙間に表出され
たａ−３ｉ層５内に光導電電流を発生させる。このよう
な光導電電流を発生させる従来の構造を前提とする本発
明が、最も特徴とするところは、ａ−Ｓｉ層５の上また
は下に絶縁膜３／ゲート電極構成を設け、ゲート電圧を
変化させることにより、明電流／暗電流の比で表わされ
る信号／ノイズの比をそれほど減少させることなく、信
号の絶対値を増加させるところにある。上記した構成を
単位素子としこれらを組み合わせてＲ，Ｇ、Ｂ検出部と
した第３図の実施例では、ストリップ状の２本のドレイ
ン電極７とストリップ状の１本のソース電極６によりＲ
，Ｇ、Ｂ検出部を構成する。ジグザグ状に配列されたこ
れらの電極６，７の間はストリップ状の受光部８となり
、またこれら６，７．８の全体がＳｉＮ／ａ−３ｉｊｉ
域１０上に被着されている。各電極６，７はそれぞれの
パッド部６’ 、 ７’に接続され、パッド部６゛。
ｉ層、６，７はそれぞれソース電極およびドレイン電極
、８，８°は光の入射方向であり、該光入射部分が受光
部となる。このような構成により、ソース電極６とドレ
イン電極７の間を離して配置し、その間隙間に表出され
たａ−３ｉ層５内に光導電電流を発生させる。このよう
な光導電電流を発生させる従来の構造を前提とする本発
明が、最も特徴とするところは、ａ−Ｓｉ層５の上また
は下に絶縁膜３／ゲート電極構成を設け、ゲート電圧を
変化させることにより、明電流／暗電流の比で表わされ
る信号／ノイズの比をそれほど減少させることなく、信
号の絶対値を増加させるところにある。上記した構成を
単位素子としこれらを組み合わせてＲ，Ｇ、Ｂ検出部と
した第３図の実施例では、ストリップ状の２本のドレイ
ン電極７とストリップ状の１本のソース電極６によりＲ
，Ｇ、Ｂ検出部を構成する。ジグザグ状に配列されたこ
れらの電極６，７の間はストリップ状の受光部８となり
、またこれら６，７．８の全体がＳｉＮ／ａ−３ｉｊｉ
域１０上に被着されている。各電極６，７はそれぞれの
パッド部６’ 、 ７’に接続され、パッド部６゛。
７′の電流は光導電素子外部に取り出される。また、図
示されてはおらないが、Ｒ，Ｇ、Ｂの各フィルターが、
それぞれの領域において、ソース電極６、ドレーン電極
７、および受光部８の全体に被覆されている。
示されてはおらないが、Ｒ，Ｇ、Ｂの各フィルターが、
それぞれの領域において、ソース電極６、ドレーン電極
７、および受光部８の全体に被覆されている。
第３図に示したようなジグザグ状電極６，７を１鶴につ
き８本配列した１ ｂｉｔ素子のゲート電圧対ソース・
ドレイン電流特性を第４図に示す。図示されているよう
に、正のゲート電圧（ｖｌ）印加によりソース・ドレイ
ン電流（明・暗電流）は変化し、またゲート電圧Ｖ１を
適切にコントロールすることにより、明電流を暗電流に
対して大きくすることが可能である。なお、従来の光導
電素子の特性はゲート電圧（ｖｌ）がＯｖの状態の特性
に相当する。この特性と比較すると、正のゲート電圧（
ｖｌ）をａ−Ｓｉに印加すると著しくソース・ドレイン
電流（出力）が増大することが明らかである。しかしゲ
ート電圧（ｖｌ）の印加に伴って明電流と暗電流の差が
少なくなる傾向があり、パターン検出精度が低下するか
ら、ゲート電圧（Ｖｌ）を上記のように適切にコントロ
ールする必要がある。
き８本配列した１ ｂｉｔ素子のゲート電圧対ソース・
ドレイン電流特性を第４図に示す。図示されているよう
に、正のゲート電圧（ｖｌ）印加によりソース・ドレイ
ン電流（明・暗電流）は変化し、またゲート電圧Ｖ１を
適切にコントロールすることにより、明電流を暗電流に
対して大きくすることが可能である。なお、従来の光導
電素子の特性はゲート電圧（ｖｌ）がＯｖの状態の特性
に相当する。この特性と比較すると、正のゲート電圧（
ｖｌ）をａ−Ｓｉに印加すると著しくソース・ドレイン
電流（出力）が増大することが明らかである。しかしゲ
ート電圧（ｖｌ）の印加に伴って明電流と暗電流の差が
少なくなる傾向があり、パターン検出精度が低下するか
ら、ゲート電圧（Ｖｌ）を上記のように適切にコントロ
ールする必要がある。
このように、ゲート電圧を変化させることにより、従来
、信号が小さすぎて検出不可能であったものがフィルタ
ーをいれても検出可能となった。
、信号が小さすぎて検出不可能であったものがフィルタ
ーをいれても検出可能となった。
本発明によると、イメージセンサのカラー化に伴う素子
分割にもかかわらず高い出力のイメージセンサを提供す
ることができる。
分割にもかかわらず高い出力のイメージセンサを提供す
ることができる。
第１（Ａ）、 （Ｂ）図は本発明の一実施例に係るイメ
ージセンサの単位素子の断面図、 第２図は従来の白黒イメージセンサの電極配列を示す平
面図、 第３図は本発明の一実施例に係る電極配列を示す平面図
、 第４図は上記単位素子の電気的特性を示す図面である。 ２一基板、 ３−絶縁膜、４−ゲート電極
、 ５−ａ −Ｓｉ層、６−ソース電極、
７− ドレーン電極、８．８°−光の入射方向。 イメージセンサの単位素子 イメージセンサの単位素子 第１（Ｂ）図 白黒イメージセンサ電極配列 第２図 カラーセンサ電極配列 第３図 ダート電圧ｖ１ Ｓ、Ｄ電流−Ｇ電圧特性 第４図
ージセンサの単位素子の断面図、 第２図は従来の白黒イメージセンサの電極配列を示す平
面図、 第３図は本発明の一実施例に係る電極配列を示す平面図
、 第４図は上記単位素子の電気的特性を示す図面である。 ２一基板、 ３−絶縁膜、４−ゲート電極
、 ５−ａ −Ｓｉ層、６−ソース電極、
７− ドレーン電極、８．８°−光の入射方向。 イメージセンサの単位素子 イメージセンサの単位素子 第１（Ｂ）図 白黒イメージセンサ電極配列 第２図 カラーセンサ電極配列 第３図 ダート電圧ｖ１ Ｓ、Ｄ電流−Ｇ電圧特性 第４図
Claims (1)
- １、ソース電極およびドレーン電極を、受光部が形成さ
れるように離間被着したａ−Ｓｉ（アモルファス−シリ
コン）層と、該受光部のａ−Ｓｉ層に発生する光導電電
流を制御するために絶縁膜を介して設けたゲート電極と
、を含むとともに、前記受光部にカラーフィルターを設
けた構成を単位素子とすることを特徴とするカラーイメ
ージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62057918A JPS63226061A (ja) | 1987-03-14 | 1987-03-14 | カラ−イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62057918A JPS63226061A (ja) | 1987-03-14 | 1987-03-14 | カラ−イメ−ジセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226061A true JPS63226061A (ja) | 1988-09-20 |
Family
ID=13069377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62057918A Pending JPS63226061A (ja) | 1987-03-14 | 1987-03-14 | カラ−イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63226061A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5210613A (en) * | 1990-10-13 | 1993-05-11 | Goldstar Electron Co., Ltd. | Zigzag interline transfer type CCD image sensor |
| JPH08213584A (ja) * | 1995-02-08 | 1996-08-20 | Casio Comput Co Ltd | 光電変換装置 |
| DE102005060795A1 (de) * | 2005-12-16 | 2007-07-12 | Siemens Ag | Flachbilddetektor |
-
1987
- 1987-03-14 JP JP62057918A patent/JPS63226061A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5210613A (en) * | 1990-10-13 | 1993-05-11 | Goldstar Electron Co., Ltd. | Zigzag interline transfer type CCD image sensor |
| JPH08213584A (ja) * | 1995-02-08 | 1996-08-20 | Casio Comput Co Ltd | 光電変換装置 |
| DE102005060795A1 (de) * | 2005-12-16 | 2007-07-12 | Siemens Ag | Flachbilddetektor |
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