WO2021187283A1 - 固体撮像素子 - Google Patents

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WO2021187283A1
WO2021187283A1 PCT/JP2021/009662 JP2021009662W WO2021187283A1 WO 2021187283 A1 WO2021187283 A1 WO 2021187283A1 JP 2021009662 W JP2021009662 W JP 2021009662W WO 2021187283 A1 WO2021187283 A1 WO 2021187283A1
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WO
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pixel
coating layer
photoelectric conversion
region
solid
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PCT/JP2021/009662
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Inventor
巖 八木
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors

Definitions

  • the present disclosure relates to a solid-state image sensor.
  • a photoelectric conversion element using a semiconductor material having wavelength selectivity can photoelectrically convert light in a specific wavelength band.
  • a photoelectric conversion element is used as a solid-state imaging device, it is possible to provide a laminated photoelectric conversion element in which a plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivity are laminated for each pixel. It is disclosed in Non-Patent Document 1, for example, that quantum dots of lead sulfide (Pbs) are used as the semiconductor material.
  • the image quality may be deteriorated due to optical crosstalk between pixels. Therefore, it is desirable to provide a solid-state image sensor capable of suppressing optical crosstalk between pixels.
  • the solid-state image sensor includes a pixel array in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged.
  • Each pixel has a laminate including a first electrode, a coating layer that photoelectrically converts light in a specific wavelength band, and a counter electrode having a light receiving surface in this order.
  • the surface of the coating layer included in each pixel on the light receiving surface side has periodic irregularities corresponding to the layout of a plurality of pixels in the entire pixel array.
  • the surface of the coating layer included in each pixel on the light receiving surface side is provided with periodic irregularities corresponding to the layout of a plurality of pixels in the entire pixel array. ing. As a result, optical crosstalk between pixels is suppressed due to refraction on the surface of the coating layer, as compared with the case where a flat coating layer is provided.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the schematic structure of the solid-state image pickup device which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of the pixel of FIG. It is a figure which shows an example of the circuit structure of the pixel of FIG. It is a figure which shows an example of the circuit structure of the pixel of FIG. It is a figure which shows an example of the circuit structure of the pixel of FIG. It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the pixel substrate of FIG. It is a figure which shows an example of the manufacturing process following FIG. It is a figure which shows an example of the manufacturing process following FIG. It is a figure which shows an example of the manufacturing process following FIG. It is a figure which shows an example of the manufacturing process following FIG.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of how the light from the outside is incident on the solid-state image sensor of FIG. It is a figure which shows an example of the appearance of light from the outside incident on the solid-state image sensor which concerns on a comparative example. It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of a coating layer. It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of a coating layer. It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of a coating layer. It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of a coating layer. It is a figure which shows one modification of the cross-sectional structure of the pixel of FIG.
  • FIG. 34 It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the pixel substrate provided with the pixel of FIG. 34. It is a figure which shows an example of the manufacturing process following FIG. 35. It is a figure which shows an example of the manufacturing process following FIG. It is a figure which shows an example of the schematic structure of the imaging system which concerns on the 2nd Embodiment of this disclosure. It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of the vehicle exterior information detection unit and the image pickup unit. It is a figure which shows an example of the schematic structure of the endoscopic surgery system. It is a block diagram which shows an example of the functional structure of a camera head and a CCU.
  • FIG. 1 shows an example of a schematic configuration of a solid-state image sensor 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the solid-state image sensor 1 includes a pixel substrate 10 provided with a plurality of pixels 11.
  • the pixel substrate 10 is provided with a pixel array portion 10A in which a plurality of pixels 11 are arranged two-dimensionally (in a matrix) and a frame portion 10B provided around the pixel array portion 10A.
  • the solid-state image sensor 1 includes a logic circuit 20 that processes a pixel signal.
  • the logic circuit 20 includes, for example, a vertical drive circuit 21, a column signal processing circuit 22, a horizontal drive circuit 23, and a system control circuit 24.
  • the logic circuit 20 generates an output voltage based on the pixel signal obtained from each pixel 11 and outputs the output voltage to the outside.
  • the vertical drive circuit 21 selects, for example, a plurality of pixels 11 in order for each predetermined unit pixel row.
  • the “predetermined unit pixel row” refers to a pixel row in which pixels can be selected at the same address.
  • the column signal processing circuit 22 performs, for example, Correlated Double Sampling (CDS) processing on the pixel signals output from each pixel 11 in the row selected by the vertical drive circuit 21.
  • CDS Correlated Double Sampling
  • the column signal processing circuit 22 extracts the signal level of the pixel signal by performing CDS processing, for example, and holds pixel data corresponding to the amount of light received by each pixel 11.
  • the column signal processing circuit 22 has, for example, a column signal processing unit for each data output line VSL.
  • the column signal processing unit includes, for example, a single slope A / D converter.
  • the single slope A / D converter is configured to include, for example, a comparator and a counter circuit.
  • the horizontal drive circuit 23 sequentially outputs pixel data held in the column signal processing circuit 22, for example, to the outside.
  • the system control circuit 24 controls, for example, the drive of each block (vertical drive circuit 21, column signal processing circuit 22 and horizontal drive circuit 23) in the logic circuit 20.
  • Pixel 11 has, for example, as shown in FIG. 2, a laminated photoelectric conversion element in which three photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 having different wavelength selectivity are laminated. That is, the solid-state imaging device 1 includes the stacked photoelectric conversion element for each pixel 11. The pixel 11 further has, for example, an on-chip lens 160 at a position facing the laminated photoelectric conversion element. That is, the solid-state image sensor 1 includes an on-chip lens 160 for each pixel 11.
  • the photoelectric conversion element 110 is formed in, for example, the insulating layers (insulating layers 115 and 116) on the semiconductor substrate 140, and for example, the electrodes 111, the photoelectric conversion layer 112, the buffer layer 113, and the electrodes 114 are formed from the semiconductor substrate 140 side. It is configured by stacking in this order.
  • the semiconductor substrate 140 is composed of, for example, a silicon substrate. A laminate obtained by laminating the electrode 111, the photoelectric conversion layer 112, the buffer layer 113, and the electrode 114 in this order from the semiconductor substrate 140 side corresponds to a specific example of the "laminate" of the present disclosure.
  • the electrode 111 is provided on the insulating layer 115 and is in contact with the photoelectric conversion layer 112.
  • the electrode 114 is arranged at a position facing the electrode 111 with the photoelectric conversion layer 112 and the buffer layer 113 in between.
  • the buffer layer 113 is, for example, a solid film formed in contact with the surface of the photoelectric conversion layer 112, and is composed of a layer common to the buffer layer 113 of the adjacent pixel 11.
  • the electrode 114 is, for example, a solid film formed in contact with the surface of the buffer layer 113, and is composed of a layer common to the electrode 114 of the adjacent pixel 11.
  • the photoelectric conversion element 110 has, for example, a photoelectric conversion layer 112 that absorbs green light (light in a wavelength range of 495 nm or more and 570 nm or less), and is sensitive to green light.
  • the photoelectric conversion layer 112 is composed of, for example, a deposited layer of semiconductor quantum dots that absorbs green light.
  • the insulating layers 115 and 116 are made of, for example, SiO 2 and SiN.
  • the electrodes 111 and 114 are made of, for example, a transparent conductive material. Examples of the transparent conductive material include ITO (Indium Tin Oxide) and IZO (Indium Zinc Oxide).
  • the photoelectric conversion element 110 is connected to the wiring 156 provided on the back surface of the semiconductor substrate 140 via, for example, the contact hole 153 provided in the semiconductor substrate 140.
  • the wiring 156 electrically connects the electrode 111 of the photoelectric conversion element 110 and the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 110 (for example, the gate electrode 157 of the amplification transistor in the pixel circuit 12).
  • the photoelectric conversion elements 120 and 130 are formed in, for example, the semiconductor substrate 140.
  • the photoelectric conversion element 120 has, for example, an n-type semiconductor region 141 formed near the surface of the semiconductor substrate 140 as a photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion element 120 has, for example, an n-type semiconductor region 141 that absorbs blue light (light in a wavelength range of 425 nm or more and 495 nm or less), and has sensitivity to blue light.
  • the photoelectric conversion element 120 is connected to the wiring provided on the back surface of the semiconductor substrate 140 via, for example, a transfer transistor provided on the semiconductor substrate 140. This wiring electrically connects the n-type semiconductor region 141 and the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 120.
  • FIG. 2 illustrates the gate electrode 158 of the transfer transistor electrically connected to the photoelectric conversion element 120.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 142 formed in a region deeper than the n-type semiconductor region 141 of the semiconductor substrate 140 as a photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 142 that absorbs red light (light in a wavelength range of 620 nm or more and 750 nm or less), and has sensitivity to red light.
  • the photoelectric conversion element 130 is connected to the wiring provided on the back surface of the semiconductor substrate 140 via, for example, a transfer transistor provided on the semiconductor substrate 140. This wiring electrically connects the n-type semiconductor region 142 and the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 130 (for example, the gate electrode 159 of the amplification transistor in the pixel circuit 12).
  • the semiconductor substrate 140 has a p + layer 145 between the n-type semiconductor region 141 and the surface of the semiconductor substrate 140.
  • the p + layer 145 suppresses the generation of dark current.
  • the semiconductor substrate 140 further has a p + layer 143 between the n-type semiconductor region 141 and the n-type semiconductor region 142.
  • the p + layer 143 further surrounds a part of the side surface of the n-type semiconductor region 142 (for example, in the vicinity of the gate electrode 158).
  • the p + layer 143 separates the n-type semiconductor region 141 and the n-type semiconductor region 142.
  • the semiconductor substrate 140 has a p + layer 144 in the vicinity of the back surface of the semiconductor substrate 140.
  • the p + layer 144 suppresses the generation of dark current.
  • An insulating film 154 is provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, and an HfO 2 film 151 and an insulating film 152 are laminated on the front surface of the semiconductor substrate 140.
  • the HfO 2 film 151 is a film having a negative fixed charge, and by providing such a film, the generation of dark current can be suppressed.
  • wiring for electrically connecting the photoelectric conversion elements 110, 120, 130 and the pixel circuit 12 to each other, and an insulating layer 155 for covering the pixel circuit 12 and the like are formed on the back surface of the semiconductor substrate 140.
  • the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 are arranged in the order of the light incident direction (on-chip lens 160 side), the photoelectric conversion element 110, the photoelectric conversion element 120, and the photoelectric conversion element 130. This is because light having a shorter wavelength is more efficiently absorbed on the incident surface side. Since red has the longest wavelength among the three colors, it is preferable to position the photoelectric conversion element 130 at the lowest layer when viewed from the light incident surface.
  • One laminated photoelectric conversion element is formed by the laminated structure of these photoelectric conversion elements 110, 120, 130.
  • FIG. 3 shows an example of the circuit configuration of the pixel 11 (specifically, the photoelectric conversion element 110) and its surroundings.
  • FIG. 4 shows an example of the circuit configuration of the pixel 11 (specifically, the photoelectric conversion element 120) and its surroundings.
  • FIG. 5 shows an example of the circuit configuration of the pixel 11 (specifically, the photoelectric conversion element 130) and its surroundings.
  • each pixel 11 has a structure in which photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 are laminated, and a plurality of pixels 11 are arranged in a matrix in the pixel array unit 10A.
  • the plurality of photoelectric conversion elements 110 are arranged in a matrix in the layer near the light incident surface of the pixel array unit 10A, and the plurality of photoelectric conversion elements 130 are different from the light incident surface of the pixel array unit 10A. They are arranged in a matrix in the opposite layer.
  • the plurality of photoelectric conversion elements 120 are arranged in a matrix in the layer between the layer in which the plurality of photoelectric conversion elements 110 are arranged and the layer in which the plurality of photoelectric conversion elements 130 are arranged in the pixel array unit 10A. Be placed.
  • the solid-state image sensor 1 includes a plurality of pixel circuits 12, a plurality of drive wirings, and a plurality of data output lines VSL (VSL1, VSL2, VSL3).
  • the pixel circuit 12 outputs a pixel signal based on the electric charge output from the pixel 11.
  • the drive wiring is a wiring to which a control signal for controlling the output of the electric charge accumulated in the pixel 11 is applied, and extends in the row direction, for example.
  • the data output lines VSL (VSL1, VSL2, VSL3) are wirings that output the pixel signals output from each pixel circuit 12 to the logic circuit 20, and extend in the column direction, for example.
  • a pixel circuit 12G is connected to each photoelectric conversion element 110 (specifically, an electrode 111) via a transfer transistor TR1.
  • a pixel circuit 12B is connected to each photoelectric conversion element 120 via a transfer transistor TR2.
  • a pixel circuit 12R is connected to each photoelectric conversion element 130 via a transfer transistor TR3.
  • the circuit including the photoelectric conversion element 110 and the transfer transistor TR1 may be referred to as a photoelectric conversion unit 11G for convenience.
  • a circuit including the photoelectric conversion element 120 and the transfer transistor TR2 may be referred to as a photoelectric conversion unit 11B.
  • the circuit including the photoelectric conversion element 130 and the transfer transistor TR3 may be referred to as a photoelectric conversion unit 11R.
  • the pixel circuit 12G has, for example, a floating diffusion FD1, a reset transistor RST1, a selection transistor SEL1, and an amplification transistor AMP1, as shown in FIG.
  • the floating diffusion FD1 temporarily holds the electric charge output from the photoelectric conversion unit 11G.
  • the source of the reset transistor RST1 is connected to the floating diffusion FD1, and the drain of the reset transistor RST1 is connected to the power supply line VDD and the drain of the amplification transistor AMP1.
  • the gate of the reset transistor RST1 is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the source of the amplification transistor AMP1 is connected to the drain of the selection transistor SEL1, and the gate of the amplification transistor AMP1 is connected to the floating diffusion FD1.
  • the source of the selection transistor SEL1 is connected to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1, and the gate of the selection transistor SEL1 is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the electrode 111 of the photoelectric conversion unit 11G is connected to the vertical drive circuit 21 via the drive wiring VOU.
  • the pixel circuit 12B has, for example, a floating diffusion FD2, a reset transistor RST2, a selection transistor SEL2, and an amplification transistor AMP2, as shown in FIG.
  • the floating diffusion FD2 temporarily holds the electric charge output from the photoelectric conversion unit 11B.
  • the source of the reset transistor RST2 is connected to the floating diffusion FD2, and the drain of the reset transistor RST2 is connected to the power supply line VDD and the drain of the amplification transistor AMP2.
  • the gate of the reset transistor RST2 is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the source of the amplification transistor AMP2 is connected to the drain of the selection transistor SEL2, and the gate of the amplification transistor AMP2 is connected to the floating diffusion FD2.
  • the source of the selection transistor SEL2 is connected to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2, and the gate of the selection transistor SEL2 is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the pixel circuit 12R has, for example, a floating diffusion FD3, a reset transistor RST3, a selection transistor SEL3, and an amplification transistor AMP3, as shown in FIG.
  • the floating diffusion FD3 temporarily holds the electric charge output from the photoelectric conversion unit 11R.
  • the source of the reset transistor RST3 is connected to the floating diffusion FD3, and the drain of the reset transistor RST3 is connected to the power supply line VDD and the drain of the amplification transistor AMP3.
  • the gate of the reset transistor RST3 is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the source of the amplification transistor AMP3 is connected to the drain of the selection transistor SEL3, and the gate of the amplification transistor AMP3 is connected to the floating diffusion FD3.
  • the source of the selection transistor SEL3 is connected to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL3, and the gate of the selection transistor SEL3 is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the transfer transistor TR1 When the transfer transistor TR1 is turned on, the transfer transistor TR1 transfers the electric charge of the photoelectric conversion unit 11G to the floating diffusion FD1.
  • the reset transistor RST1 resets the potential of the floating diffusion FD1 to a predetermined potential.
  • the reset transistor RST1 When the reset transistor RST1 is turned on, the potential of the floating diffusion FD1 is reset to the potential of the power supply line VDD.
  • the selection transistor SEL1 controls the output timing of the pixel signal from the pixel circuit 12.
  • the amplification transistor AMP1 generates a signal of a voltage corresponding to the level of the electric charge held in the floating diffusion FD1 as a pixel signal.
  • the amplification transistor AMP1 constitutes a source follower type amplifier, and outputs a pixel signal having a voltage corresponding to the level of electric charge generated by the photoelectric conversion unit 11G.
  • the selection transistor SEL1 When the selection transistor SEL1 is turned on, the amplification transistor AMP1 amplifies the potential of the floating diffusion FD1 and outputs a voltage corresponding to the potential to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the reset transistor RST1, the amplification transistor AMP1 and the selection transistor SEL1 are, for example, an NMOS transistor.
  • the transfer transistor TR2 When the transfer transistor TR2 is turned on, the transfer transistor TR2 transfers the electric charge of the photoelectric conversion unit 11B to the floating diffusion FD2.
  • the reset transistor RST2 resets the potential of the floating diffusion FD2 to a predetermined potential.
  • the reset transistor RST2 When the reset transistor RST2 is turned on, the potential of the floating diffusion FD2 is reset to the potential of the power supply line VDD.
  • the selection transistor SEL2 controls the output timing of the pixel signal from the pixel circuit 12.
  • the amplification transistor AMP2 generates a voltage signal as a pixel signal according to the level of the electric charge held in the floating diffusion FD2.
  • the amplification transistor AMP2 constitutes a source follower type amplifier, and outputs a pixel signal having a voltage corresponding to the level of electric charge generated by the photoelectric conversion unit 11B.
  • the selection transistor SEL2 When the selection transistor SEL2 is turned on, the amplification transistor AMP2 amplifies the potential of the floating diffusion FD2 and outputs a voltage corresponding to the potential to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2.
  • the transfer transistor TR2, the reset transistor RST2, the amplification transistor AMP2, and the selection transistor SEL2 are, for example, an NMOS transistor.
  • the transfer transistor TR3 When the transfer transistor TR3 is turned on, the transfer transistor TR3 transfers the electric charge of the photoelectric conversion unit 11R to the floating diffusion FD3.
  • the reset transistor RST3 resets the potential of the floating diffusion FD3 to a predetermined potential.
  • the reset transistor RST3 When the reset transistor RST3 is turned on, the potential of the floating diffusion FD3 is reset to the potential of the power supply line VDD.
  • the selection transistor SEL3 controls the output timing of the pixel signal from the pixel circuit 12.
  • the amplification transistor AMP3 generates a signal of a voltage corresponding to the level of the electric charge held in the floating diffusion FD3 as a pixel signal.
  • the amplification transistor AMP3 constitutes a source follower type amplifier, and outputs a pixel signal having a voltage corresponding to the level of electric charge generated by the photoelectric conversion unit 11R.
  • the selection transistor SEL3 When the selection transistor SEL3 is turned on, the amplification transistor AMP3 amplifies the potential of the floating diffusion FD3 and outputs a voltage corresponding to the potential to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL3.
  • the transfer transistor TR3, the reset transistor RST3, the amplification transistor AMP3, and the selection transistor SEL3 are, for example, an NMOS transistor.
  • the plurality of pixel circuits 12 are formed on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example.
  • the plurality of pixel circuits 12 provided in the solid-state image sensor 1 include a plurality of pixel circuits 12G assigned to the photoelectric conversion unit 11G, a plurality of pixel circuits 12B assigned to the photoelectric conversion unit 11B, and a photoelectric conversion unit 11R.
  • a plurality of pixel circuits 12R assigned to the above are included.
  • the pixel circuit 12G outputs a pixel signal based on the charge output from the photoelectric conversion unit 11G having a predetermined wavelength selectivity.
  • the pixel circuit 12B outputs a pixel signal based on the electric charge output from the photoelectric conversion unit 11B having a predetermined wavelength selectivity.
  • the pixel circuit 12R outputs a pixel signal based on the electric charge output from the photoelectric conversion unit 11R having a predetermined wavelength selectivity.
  • the photoelectric conversion layer 112 will be described in detail.
  • the surface of the photoelectric conversion layer 112 on the electrode 114 side has periodic irregularities corresponding to the layout of the plurality of pixels 11 in the entire pixel array portion 10A.
  • the surface of the photoelectric conversion layer 112 on the electrode 114 side has a convex shape protruding toward the electrode 114.
  • the surface of the photoelectric conversion layer 112 on the electrode 114 side is molded by nanoimprint using a mold.
  • the photoelectric conversion layer 112 is molded by, for example, nanoimprint using a mold after applying ink in which semiconductor quantum dots (described later) are dispersed in a solvent onto a surface including an electrode 111 and volatilizing the solvent. That is, the photoelectric conversion layer 112 is a coating layer that photoelectrically converts light in a specific wavelength band.
  • the photoelectric conversion layer 112 is thin between each pixel 11 and is not completely removed. However, there is a large difference in refractive index between the semiconductor quantum dots (described later) used for the photoelectric conversion layer 112 and the buffer layer 113, the electrode 114, and the insulating layer 116 adjacent to the photoelectric conversion layer 112. In particular, in the near-infrared wavelength region, the refractive index of the quantum dots is higher than the refractive indexes of the buffer layer 113, the electrode 114, and the insulating layer 116 adjacent to the photoelectric conversion layer 112. Therefore, since the surface of the photoelectric conversion layer 112 on the electrode 114 side has a convex shape, it is possible to refract the light incident on the end portion of the pixel 11 toward the center of the pixel 11.
  • the photoelectric conversion layer 112 is composed of a deposited layer of semiconductor quantum dots.
  • Semiconductor quantum dots are semiconductor nanoparticles having a crystal structure having a size of several nm to several tens of nm.
  • a semiconductor quantum dot is a concept including semiconductor nanoparticles that exhibit a quantum confidence effect and semiconductor nanoparticles that do not exhibit a quantum constraint effect.
  • the process for forming the photoelectric conversion layer 112 is not particularly limited.
  • Quantum dot materials such as Pbs are generally provided in the form of ink dispersed in a solvent or the like.
  • the outer circumference of the quantum dots is generally modified with an organic material called a ligand.
  • This ligand often uses a long organic molecule to ensure dispersibility.
  • Such ligands are sometimes referred to as long ligands.
  • Ligand substitution may be performed scientifically on the raw material provided in the form of ink, or by applying a solution in which a short ligand is dispersed to a thin film formed using a raw material modified with a long ligand. It may be done.
  • the former is called liquid-state / phase ligand exchange, and the latter is called solid-state / phase ligand exchange.
  • ligand substitution is also included in the quantum dot film formation, and the method of the quantum dot film formation is not limited.
  • the semiconductor quantum dots used in the photoelectric conversion layer 112 are composed of, for example, Pbs, PbSe, InAs, InSb, InN, and the like.
  • the semiconductor quantum dots used in the photoelectric conversion layer 112 may be composed of, for example, a compound such as Ag 2 S, Ag 2 Se, or Ag Te.
  • the semiconductor quantum dots used in the photoelectric conversion layer 112 may be composed of, for example, CuInSe 2 , CuInS 2, or the like, or may be composed of oxide semiconductors such as ZnO, Ga 2 O 3.
  • the buffer layer 113 is a layer in contact with the electrode 114, and is a layer for preventing electric charges from being injected from the electrode 114.
  • the buffer layer 113 is made of, for example, an organic semiconductor.
  • the p-type organic semiconductor used for the buffer layer 113 includes, for example, an amine-related material such as ⁇ -NPD or TPD, pentacene, or the like. Examples thereof include organic semiconductor materials such as anthracene and rubrene, or Spiro compounds.
  • the buffer layer 113 may be made of a material other than the organic semiconductor.
  • the buffer layer 113 may be composed of, for example, a p-type oxide semiconductor such as NiO or Cu 2 O, or an n-type oxide semiconductor such as ZnO or In 2 O 3.
  • the buffer layer 113 may be composed of, for example, semiconductor quantum dots modified with a ligand different from the ligand of the semiconductor quantum dots contained in the photoelectric conversion layer 112.
  • the buffer layer 113 may be omitted as needed.
  • the substrate 150 corresponds to a portion of the solid-state image sensor 1 below the surface including the electrode 111.
  • a plurality of electrodes 111 are two-dimensionally arranged on the surface of the substrate 150.
  • the region facing each electrode 111 is referred to as a pixel 11'.
  • the ink in which the above-mentioned semiconductor quantum dots are dispersed in a solvent is applied onto the surface including the electrode 111 to volatilize the solvent.
  • a photoelectric conversion layer 112a which is a coating layer, is formed on the substrate 150 (FIG. 6).
  • the photoelectric conversion layer 112a is molded by nanoimprint using the mold 160 (FIG. 7).
  • the mold 160 has a plurality of concave portions 170A provided corresponding to each pixel 11', and the convex portion 170B is provided between two concave portions 170A adjacent to each other. Has.
  • the mold 160 is peeled off from the photoelectric conversion layer 112 (FIG. 8).
  • the photoelectric conversion layer 112 having a convex shape is formed for each pixel 11'.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 is formed with periodic irregularities corresponding to the layout of the plurality of pixels 11'in the entire pixel array.
  • the photoelectric conversion layer 112 is thinned between each pixel 11'and is not completely removed.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 has a convex shape, so that the light incident on the end portion of the pixel 11'is directed toward the center of the pixel 11'. It can be refracted.
  • the buffer layer 113 is formed on the entire surface S1 of each photoelectric conversion layer 112, and the electrode 114 is further formed on the entire surface of the buffer layer 113.
  • the insulating layer 116 is formed on the entire surface of the electrode 114 to flatten the surface, and the on-chip lens 160 is formed on the flat surface of the insulating layer 116 for each pixel 11'. In this way, the pixel substrate 10 is manufactured.
  • FIG. 10 shows an example of how light L from the outside is incident on the end of the pixel 11 in the present embodiment.
  • FIG. 11 shows an example of how light L from the outside is incident on the end of the pixel 211 in the comparative example.
  • the surface of the photoelectric conversion layer 112 included in each pixel 11 on the electrode 114 side is formed with periodic irregularities corresponding to the layout of the plurality of pixels 11 in the entire pixel array portion 10A. Specifically, in each pixel 11, a convex shape protruding toward the electrode 114 is formed on the surface of the photoelectric conversion layer 112 on the electrode 114 side.
  • a convex shape protruding toward the electrode 114 is formed on the surface of the photoelectric conversion layer 112 on the electrode 114 side.
  • the light L is photoelectrically converted at the end of the electrode 111 in the photoelectric conversion layer 112. That is, the light L is photoelectrically converted at the incident pixel 11.
  • the present embodiment it is possible to suppress the optical crosstalk between the pixels 11.
  • the surface of the photoelectric conversion layer 212 formed by coating is a flat surface.
  • the buffer layer 213 and the electrode 214 are also flat. Therefore, when light L from the outside is emitted to the end of the pixel 211, the light L is refracted by the on-chip lens 160 in the direction toward the center of the pixel 211, and then reaches between the two pixels 211 adjacent to each other. As a result, the light L is photoelectrically converted between two pixels 211 adjacent to each other in the photoelectric conversion layer 112. That is, the light L may be photoelectrically converted in a pixel 211 different from the incident pixel 211. As described above, in the comparative example, it is difficult to suppress the optical crosstalk between the pixels 211.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 is molded by nanoimprint. Thereby, in the manufacturing process, the photoelectric conversion layer 112 can be molded into a desired surface shape in a short time.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 may have a shape as shown in FIGS. 12 and 13, for example. As shown in FIGS. 12 and 13, for example, the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 may have a plurality of fine protrusions 112A and 112B on the order of 10 nm.
  • the convex portion 112A has, for example, a spherical surface, and the convex portion 112B has, for example, a conical surface. In this case, the area where the photoelectric conversion layer 112 and the electrode 114 face each other can be increased, so that the electrical characteristics between the photoelectric conversion layer 112 and the electrode 114 are improved.
  • the convex portions 112A and 112B can be formed by, for example, nanoimprint using a mold.
  • the photoelectric conversion layer 112 can be molded into a desired surface shape in a short time in the manufacturing process.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 may have a shape as shown in FIGS. 14 and 15, for example.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 may have, for example, a plurality of convex portions 112C having a size of 100 nm or more.
  • the protrusion 112C has, for example, a conical surface.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 has, for example, a plurality of convex portions 112D arranged in the first cycle and a plurality of convex portions 112E arranged in a cycle shorter than the first cycle. May be good.
  • the convex portion 112D has, for example, a spherical surface
  • the convex portion 112E has, for example, a conical surface.
  • the light rays can be controlled by the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112.
  • the periodicity of the shape of the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112 to a predetermined design value
  • the action of the photonic crystal filter can be exhibited by the shape of the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112.
  • the convex portions 112C, 112D, 112E can be formed by, for example, nanoimprint using a mold.
  • the photoelectric conversion layer 112 can be molded into a desired surface shape in a short time in the manufacturing process.
  • the region 112F corresponding to the outer edge region of the pixel 11 in the photoelectric conversion layer 112 is the center of the pixel 11 in the photoelectric conversion layer 112.
  • the resistance may be higher than the region corresponding to the region.
  • the ligand in the semiconductor quantum dot of the region 112F is longer than the ligand in the semiconductor quantum dot in the region corresponding to the central region of the pixel 11 in the photoelectric conversion layer 112, and the conductivity is relatively low. There is.
  • Long ligands include, for example, trioctylphosphine (TOP), oleylamine (OAm), and oleic acid.
  • Short ligands include, for example, halogens such as 1,2-ethanedithiol (EDT), 3-mercaptopological acid (MPA), iodine (I), bromine (Br), chlorine (Cl), fluorine (F).
  • halogens such as 1,2-ethanedithiol (EDT), 3-mercaptopological acid (MPA), iodine (I), bromine (Br), chlorine (Cl), fluorine (F).
  • a semiconductor quantum dot deposit layer 180 having a long ligand is provided at the tip of the convex portion 170B of the mold 160, and the mold 160 is photoelectric. It is formed by pressing the conversion layer 112a and then peeling it off. Therefore, it is possible to form the region 112F by a simple method.
  • the pixel substrate 10 has, for example, as shown in FIG. 20, in a layer between the electrode 111 and the photoelectric conversion layer 112, that is, the lipophilic film 117 and the liquid-repellent film. It may have 118.
  • the lipophilic film 117 is provided in the central region of the pixel 11 and has a lipophilic property with respect to the photoelectric conversion layer 112 (photoelectric conversion layer 112a).
  • the liquid-repellent film 118 is provided in the outer edge region of the pixel 11 (around the parent-liquid film 117) and has liquid-repellent property with respect to the photoelectric conversion layer 112 (photoelectric conversion layer 112a).
  • the lipophilic membrane 117 and the liquid-repellent membrane 118 are made of, for example, a self-assembled monolayer, and are made of, for example, HMDS (hexamethlydilactone), which is an adhesive material of a resist.
  • HMDS is one of a group of materials called silane coupling materials. Not only HMDS but also other silane coupling materials can be widely used for the lipophilic film 117 and the liquid-repellent film 118.
  • the lipophilic film 117 and the liquid-repellent film 118 are, for example, an ultrathin film HMDS having a thickness of one molecular layer, and do not interfere with the electrical connection between the electrode 111 and the photoelectric conversion layer 112.
  • the lipophilic film 117 is formed, for example, by forming HMDS on the surface of the substrate 150 by spin coating or the like, as shown in FIG. 21. As shown in FIG. 22, for example, the liquid-repellent film 118 is formed by irradiating the lipophilic film 117 formed on the surface of the substrate 150 with ultraviolet light Luv to change the chemical structure. NS.
  • the photoelectric conversion layer 112 can be formed without using the Moodle 170 by utilizing the characteristics of the lipophilic film 117 and the liquid-repellent film 118.
  • the photoelectric conversion layer 112a wets and spreads on the lipophilic film 117 and is repelled by the liquid-repellent film 118.
  • the surface S1 of the photoelectric conversion layer 112a has a convex shape. This convex shape can be caused by the balance between surface tension and surface energy of the substrate. Further, the photoelectric conversion layer 112a is completely removed between each pixel 11.
  • the photoelectric conversion layer 112 is formed in an island shape for each pixel 11'.
  • the photoelectric conversion layer 112 is provided in contact with the lipophilic film 117, and the photoelectric conversion layer 112 of each pixel 11 is spatially separated from each other by the liquid repellent film 118.
  • the photoelectric conversion element 110 is formed by forming the buffer layer 113 and the electrode 114 on the entire surface including the plurality of photoelectric conversion layers 112 formed in an island shape (FIG. 24).
  • the lipophilic film 117 and the liquid-repellent film 118 are formed in the layer between the electrode 111 and the photoelectric conversion layer 112, and the photoelectric conversion layer 112 of each pixel 11 is the liquid-repellent film 118.
  • the photoelectric conversion layer 112 is formed by utilizing the characteristics of the lipophilic film 117 and the liquid-repellent film 118. Therefore, the pixel substrate 10 can be manufactured by an inexpensive method without using expensive equipment such as the Moodle 170.
  • the photoelectric conversion layer 112 may be a film in which the semiconductor quantum dots 112G are dispersed in the binder 112H.
  • the density of the semiconductor quantum dots in the region (first region) corresponding to the outer edge region of the pixel 11 of the photoelectric conversion layer 112 is the photoelectric conversion layer 112.
  • the region corresponding to the central region of the pixel 11 (second region) is sparser than the density of the semiconductor quantum dots.
  • the binder 112H is, for example, an insulating polymer or a conductive polymer.
  • the semiconductor quantum dot 112G is a semiconductor nanoparticle having a crystal structure having a size of several nm to several tens of nm.
  • the semiconductor quantum dot 112G is a concept including semiconductor nanoparticles that exhibit a quantum constraint effect and semiconductor nanoparticles that do not exhibit a quantum constraint effect.
  • the thickness of the region (first region) corresponding to the outer edge region of the pixel 11 of the photoelectric conversion layer 112 is, for example, as shown in FIG. 25, of the photoelectric conversion layer 112. , It may be thicker than the thickness of the region (second region) corresponding to the central region of the pixel 11.
  • a method for manufacturing the photoelectric conversion layer 112 according to this modification will be described.
  • a photoelectric conversion layer 112a in which semiconductor quantum dots 112G are dispersed in a binder 112H is formed on a substrate 150 (FIG. 26).
  • the photoelectric conversion layer 112a is molded by nanoimprint using the mold 160 (FIG. 27).
  • the mold 160 is peeled from the photoelectric conversion layer 112 (FIG. 28).
  • the mold 160 compresses only the binder 112H on the electrode 111.
  • the distance between the semiconductor quantum dots 112G in the binder 112H is shortened, and the electrical conductivity is improved.
  • the distance between the semiconductor quantum dots 112G in the binder 112H is large. Therefore, the electrical conductivity is low in the region between the electrodes 111. As a result, photoelectric conversion is less likely to occur in the region between the electrodes 111, so that it is possible to suppress optical crosstalk between the pixels 11.
  • the photoelectric conversion layer 112 is a film in which the semiconductor quantum dots 112G are dispersed in the binder 112H.
  • the viscosity and coating performance of the ink can be controlled, so that the coating film can be easily formed.
  • the binder 112H the stability of the manufacturing process can be improved.
  • the density of the semiconductor quantum dots in the region (first region) corresponding to the outer edge region of the pixel 11 in the photoelectric conversion layer 112 is the central region of the pixel 11 in the photoelectric conversion layer 112. It is sparser than the density of semiconductor quantum dots in the region corresponding to (second region).
  • the distance between the semiconductor quantum dots 112G in the binder 112H is shortened, and the electrical conductivity is improved.
  • the distance between the semiconductor quantum dots 112G in the binder 112H is large, and the electrical conductivity is low.
  • photoelectric conversion is less likely to occur in the region between the electrodes 111, so that it is possible to suppress optical crosstalk between the pixels 11.
  • the pixel substrate 10 has a structure in which the lipophilic film 311 and the liquid-repellent film 312 are provided on the substrate 150, for example, as shown in FIG. 29. good.
  • the lipophilic film 311 is provided at least on the entire surface of the pixel array portion 10A, and is provided at a position not in contact with the outer edge of the frame portion 10B.
  • the liquid-repellent film 312 is provided around the lipophilic film 311 and is provided on the frame portion 10B.
  • the liquid-repellent film 312 is provided at least on the outer edge of the frame portion 10B.
  • the lipophilic film 311 has a liquidity property with respect to the photoelectric conversion layer 112 (photoelectric conversion layer 112a).
  • the liquid-repellent film 312 has liquid-repellent properties with respect to the photoelectric conversion layer 112 (photoelectric conversion layer 112a).
  • the pixel substrate 10 has a photoelectric conversion layer 112 in contact with the wicking film 311 and a buffer layer 113 covering the photoelectric conversion layer 112, and an electrode 114 covering the buffer layer 113.
  • the photoelectric conversion layer 112 is provided on the entire surface of the pixel array portion 10A, and is provided at a position not in contact with the outer edge of the frame portion 10B.
  • the photoelectric conversion layer 112 is shared by each pixel 11.
  • the buffer layer 113 and the electrode 114 are provided on at least the entire surface of the pixel array portion 10A.
  • the pixel substrate 10 includes an insulating layer 116 that covers the electrodes 114 and flattens the surface, and an on-chip lens 160 provided on the flat surface of the insulating layer 116.
  • FIG. 31, FIG. 32, and FIG. 33 show an example of the manufacturing process of the pixel substrate 10 according to this modification.
  • a wafer 1000 on which a plurality of chip units 1100 are formed is prepared (FIG. 30).
  • Each chip unit 1100 has an effective pixel portion 1110 and a frame portion 1120 provided around the effective pixel portion 1110.
  • the effective pixel unit 1110 is provided with a configuration similar to that of the substrate 150.
  • a lipophilic film 311 that covers at least each effective pixel portion 1110 is formed, and of each chip unit 1100, a repellent that is around the lipophilic film 311 and covers at least the outer edge of the frame portion 1120.
  • a liquid film 312 is formed (Fig. 31).
  • the photoelectric conversion layer 112a when the photoelectric conversion layer 112a is applied to the surface including the lipophilic film 311 and the liquid-repellent film 312, the photoelectric conversion layer 112a wets and spreads on the lipophilic film 311 and is repelled by the liquid-repellent film 312. .. At this time, the photoelectric conversion layer 112a is completely removed between the chip units 1100, and is formed in an island shape for each effective pixel portion 1110. Then, the solvent contained in the photoelectric conversion layer 112a is volatilized. As a result, the photoelectric conversion layer 112 is provided in contact with the effective pixel portion 1110 as shown in FIG. 32, and the plurality of photoelectric conversion layers 112 are spatially separated from each other by the liquid-repellent film 312.
  • the photoelectric conversion element 110 is formed by forming the buffer layer 113 and the electrode 114 on the entire surface including the plurality of photoelectric conversion layers 112 formed in an island shape (FIG. 33). Then, after forming the insulating layer 16 and the on-chip lens 160, the wafer 1000 is cut for each chip unit 1100 by dicing. At this time, the effective pixel portion 1110 becomes the pixel array portion 10A, and the frame portion 1120 becomes the frame portion 10B. In this way, the pixel substrate 10 is manufactured.
  • a lyophilic film 311 covering at least each effective pixel portion 1110 is formed, and in each chip unit 1100, around the wicking film 311 and at least a frame.
  • a liquid-repellent film 312 is formed that covers the outer edge of the portion 1120.
  • the photoelectric conversion layer 112, the buffer layer 113, and the electrode 114 may be formed on a flat surface.
  • the region 112i of the photoelectric conversion layer 112 corresponding to the outer edge region of the pixel 11 may have a higher resistance than the region of the photoelectric conversion layer 112 corresponding to the central region of the pixel 11.
  • the ligand in the semiconductor quantum dots in the region 112i is longer than the ligand in the semiconductor quantum dots in the region corresponding to the central region of the pixel 11 in the photoelectric conversion layer 112, resulting in relatively low conductivity. There is. As a result, photoelectric conversion is less likely to occur in the region 112i, so that it is possible to suppress optical crosstalk between the pixels 11.
  • a deposition layer 180 of semiconductor quantum dots having a long ligand is provided at the tip of the convex portion 170B of the mold 160, and the mold 160 is photoelectric. It is formed by pressing the conversion layer 112a and then peeling it off. Therefore, it is possible to form the region 112i by a simple method.
  • the photoelectric conversion layer 112 may be a coating layer made of another material that does not contain quantum dots.
  • the photoelectric conversion layer 112 may be made of, for example, a polymer semiconductor, an organic / inorganic hybrid perovskite material, or an oxide semiconductor formed by a sol-gel method or the like. Even in this case, the same effect as that of the above-described embodiment and its modification may be obtained.
  • the solid-state image sensor 1 enables imaging of near-infrared light to infrared light.
  • the solid-state image sensor 1 according to the present modification can be manufactured by omitting the manufacturing steps related to the photoelectric conversion elements 120 and 130.
  • each pixel 11 is configured to detect incident light from the upper surface side of the semiconductor substrate 140.
  • each pixel 11 may be configured to detect incident light from the back surface side of the semiconductor substrate 140.
  • FIG. 38 shows an example of a schematic configuration of an image pickup system 2 provided with a solid-state image pickup device 1 according to the above embodiment and a modification thereof.
  • the image pickup system 2 includes, for example, an optical system 220, a shutter device 230, a solid-state image pickup element 1, a signal processing circuit 240, and a display unit 250.
  • the optical system 220 forms an image light (incident light) from the subject on the image pickup surface of the solid-state image pickup device 1.
  • the shutter device 230 is arranged between the optical system 220 and the solid-state image sensor 1, and controls the light irradiation period and the light-shielding period of the solid-state image sensor 1.
  • the solid-state image sensor 1 receives the image light (incident light) incident from the solid-state image sensor 1 and outputs a pixel signal corresponding to the received image light (incident light) to the signal processing circuit 240.
  • the signal processing circuit 240 processes the image signal input from the solid-state image sensor 1 to generate video data.
  • the signal processing circuit 240 further generates a video signal corresponding to the generated video data and outputs the video signal to the display unit 250.
  • the display unit 250 displays an image based on the image signal input from the signal processing circuit 240.
  • the solid-state image sensor 1 according to the above embodiment and its modification is applied to the image pickup system 2.
  • the optical crosstalk of the solid-state image sensor 1 is reduced, so that it is possible to provide an image pickup system 2 having high image quality.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. You may.
  • FIG. 39 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are shown as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of a vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a head lamp, a back lamp, a brake lamp, a winker, or a fog lamp.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the imaging unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the image pickup unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or the inside information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, so that the driver can control the vehicle. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving, etc., which runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the external information detection unit 12030, and performs coordinated control for the purpose of anti-glare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits the output signal of at least one of the audio and the image to the output device capable of visually or audibly notifying the passenger or the outside of the vehicle of the information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a heads-up display.
  • FIG. 40 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 as imaging units 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100, for example.
  • the image pickup unit 12101 provided on the front nose and the image pickup section 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the images in front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 40 shows an example of the photographing range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging units 12102 and 12103.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 as viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of image pickup elements, or an image pickup element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative velocity with respect to the vehicle 12100). By obtaining can. Further, the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in front of the preceding vehicle in advance, and can perform automatic braking control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, electric poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that can be seen by the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 is used via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition includes, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and a pattern matching process for a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 outputs a square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the imaging device 3 can be applied to the imaging unit 12031.
  • the technique according to the present disclosure to the image pickup unit 12031, a high-quality photographed image can be obtained, so that highly accurate control using the photographed image can be performed in the moving body control system.
  • FIG. 41 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technique according to the present disclosure (the present technique) can be applied.
  • FIG. 41 illustrates how the surgeon (doctor) 11131 is performing surgery on patient 11132 on patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an abdominal tube 11111 and an energy treatment tool 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100.
  • a cart 11200 equipped with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the tip is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the base end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 configured as a so-called rigid mirror having a rigid barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible mirror having a flexible barrel. good.
  • An opening in which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and is an objective. It is irradiated toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
  • An optical system and an image pickup element are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image pickup element by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing).
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on the image signal processed by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of, for example, a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing an operating part or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • the treatment tool control device 11205 controls the drive of the energy treatment tool 11112 for cauterizing, incising, sealing a blood vessel, or the like of a tissue.
  • the pneumoperitoneum device 11206 uses a gas in the pneumoperitoneum tube 11111 to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the field of view by the endoscope 11100 and securing the work space of the operator.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various information related to surgery in various formats such as texts, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be composed of, for example, an LED, a laser light source, or a white light source composed of a combination thereof.
  • a white light source is configured by combining RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated to the observation target in a time-divided manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing to support each of RGB. It is also possible to capture the image in a time-divided manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter on the image sensor.
  • the drive of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of changing the light intensity to acquire an image in a time-divided manner and synthesizing the image, so-called high dynamic without blackout and overexposure. Range images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue to irradiate light in a narrow band as compared with the irradiation light (that is, white light) in normal observation, the surface layer of the mucous membrane.
  • a so-called narrow band imaging is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is photographed with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating with excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe the fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is injected. It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be capable of supplying narrow band light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 42 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU11201 shown in FIG. 41.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a driving unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • CCU11201 has a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and CCU11201 are communicably connected to each other by a transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 11101.
  • the observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and incident on the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the image pickup unit 11402 is composed of an image pickup element.
  • the image sensor constituting the image pickup unit 11402 may be one (so-called single plate type) or a plurality (so-called multi-plate type).
  • each image pickup element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by synthesizing them.
  • the image pickup unit 11402 may be configured to have a pair of image pickup elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D (Dimensional) display, respectively.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each image pickup element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided on the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is composed of an actuator, and the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 are moved by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. As a result, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the image pickup unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and / or information to specify the magnification and focus of the captured image, and the like. Contains information about the condition.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of CCU11201 based on the acquired image signal. good.
  • the so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • Image signals and control signals can be transmitted by telecommunications, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal which is the RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by the imaging of the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display an image captured by the surgical unit or the like based on the image signal processed by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image by using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape, color, and the like of the edge of an object included in the captured image to remove surgical tools such as forceps, a specific biological part, bleeding, and mist when using the energy treatment tool 11112. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may superimpose and display various surgical support information on the image of the surgical unit by using the recognition result. By superimposing and displaying the surgical support information and presenting it to the surgeon 11131, it is possible to reduce the burden on the surgeon 11131 and to allow the surgeon 11131 to proceed with the surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 that connects the camera head 11102 and CCU11201 is an electric signal cable that supports electric signal communication, an optical fiber that supports optical communication, or a composite cable thereof.
  • the communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but the communication between the camera head 11102 and the CCU11201 may be performed wirelessly.
  • the technique according to the present disclosure can be suitably applied to the imaging unit 11402 provided on the camera head 11102 of the endoscope 11100.
  • the technique according to the present disclosure can be suitably applied to the imaging unit 11402, a high-quality photographed image can be obtained, so that the high-quality endoscope 11100 can be provided.
  • the present disclosure may have the following structure.
  • It has a pixel array in which multiple pixels are arranged two-dimensionally.
  • Each pixel has a laminate including a first electrode, a coating layer that photoelectrically converts light in a specific wavelength band, and a second electrode in this order.
  • the surface of the coating layer included in each of the pixels on the second electrode side is a solid-state imaging device having periodic irregularities corresponding to the layout of the plurality of pixels in the entire pixel array.
  • the solid-state image sensor according to (2) wherein the surface of the coating layer on the second electrode side is molded by nanoimprint.
  • the laminate is provided in a layer between the first electrode and the coating layer in the central region of the pixel, and has a positivity film having positivity with respect to the coating layer, and the parent liquid. It has a liquid-repellent film which is provided around the sex film and has liquid-repellent property to the coating layer.
  • the coating layer is provided in contact with the lipophilic membrane and is provided.
  • the solid-state imaging device according to (2) wherein the coating layer of each of the pixels is spatially separated from each other by the liquid-repellent film.
  • the surface of the coating layer contained in each of the pixels on the second electrode side has a plurality of first convex portions having a first period and a second surface shorter than the first period in the entire pixel array.
  • the solid-state imaging device according to (1) which has a plurality of second convex portions having two cycles.
  • the first region of the coating layer corresponding to the outer edge region of the pixel has a higher resistance than the second region of the coating layer corresponding to the central region of the pixel (1).
  • the coating layer is a film in which semiconductor quantum dots are dispersed in a binder.
  • the solid-state image sensor according to (7) wherein the density of the semiconductor quantum dots in the first region is sparser than the density of the semiconductor quantum dots in the second region.
  • the coating layer is a film in which semiconductor quantum dots are dispersed in a binder.
  • a solid-state imaging device in which the coating layer is shared by each of the pixels and is provided at a position not in contact with the outer edge of the frame portion.
  • the frame portion has a liquid-repellent film having a liquid-repellent property with respect to the coating layer at least on the outer edge of the frame portion.
  • It has a pixel array in which multiple pixels are arranged two-dimensionally. Each pixel has a laminate including a first electrode, a coating layer that photoelectrically converts light in a specific wavelength band, and a second electrode in this order.
  • a solid-state imaging device in which the first region of the coating layer corresponding to the outer edge region of the pixel has a higher resistance than the second region of the coating layer corresponding to the central region of the pixel.
  • the coating layer is composed of semiconductor quantum dots.
  • the surface of the coating layer included in each pixel on the second electrode side has periodic irregularities corresponding to the layout of a plurality of pixels in the entire pixel array. Since it is provided, it is possible to suppress optical crosstalk between pixels due to refraction on the surface of the coating layer, as compared with the case where a flat coating layer is provided. As a result, deterioration of image quality due to optical crosstalk between pixels can be suppressed.

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Abstract

本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子は、複数の画素が２次元配置された画素アレイを備える。各画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、第２電極とをこの順に含む積層体を有する。各画素に含まれる塗布層の、第２電極側の表面は、画素アレイ全体において複数の画素のレイアウトに対応する周期的な凹凸を有する。

Description

固体撮像素子
　本開示は、固体撮像素子に関する。
　波長選択性を有する半導体材料を用いる光電変換素子は、特定の波長帯の光を光電変換することが可能である。このような光電変換素子を固体撮像素子に用いる場合、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子を積層した積層型光電変換素子を画素ごとに設けることが可能である。なお、上記半導体材料として、硫化鉛（Ｐｂｓ）の量子ドットを用いることが、例えば、非特許文献１に開示されている。
Gerasimos Konstantatos and Edward H. Sargent, Proceedings of the IEEE | Vol. 97, No. 10, October 2009
　ところで、上述の固体撮像素子の分野では、画素間の光学的なクロストークによって、撮像画質の低下が起こり得る。従って、画素間の光学的なクロストークを抑制することの可能な固体撮像素子を提供することが望ましい。
　本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子は、複数の画素が２次元配置された画素アレイを備える。各画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、受光面を有する対向電極とをこの順に含む積層体を有する。各画素に含まれる塗布層の、受光面側の表面は、画素アレイ全体において複数の画素のレイアウトに対応する周期的な凹凸を有する。
　本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子では、各画素に含まれる塗布層の、受光面側の表面には、画素アレイ全体において複数の画素のレイアウトに対応する周期的な凹凸が設けられている。これにより、平坦な塗布層を設けた場合と比べて、塗布層の表面における屈折によって、画素間の光学的なクロストークが抑制される。
本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の概略構成の一例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一例を表す図である。 図１の画素の回路構成の一例を表す図である。 図１の画素の回路構成の一例を表す図である。 図１の画素の回路構成の一例を表す図である。 図１の画素基板の製造過程の一例を表す図である。 図６に続く製造過程の一例を表す図である。 図７に続く製造過程の一例を表す図である。 図８に続く製造過程の一例を表す図である。 図１の固体撮像素子に外部からの光が入射する様子の一例を表す図である。 比較例に係る固体撮像素子に外部からの光が入射する様子の一例を表す図である。 塗布層の断面構成の一例を表す図である。 塗布層の断面構成の一例を表す図である。 塗布層の断面構成の一例を表す図である。 塗布層の断面構成の一例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一変形例を表す図である。 図１６の画素を備えた画素基板の製造過程の一例を表す図である。 図１７に続く製造過程の一例を表す図である。 図１８に続く製造過程の一例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一変形例を表す図である。 図２０の画素を備えた画素基板の製造過程の一例を表す図である。 図２１に続く製造過程の一例を表す図である。 図２２に続く製造過程の一例を表す図である。 図２３に続く製造過程の一例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一変形例を表す図である。 図２５の画素を備えた画素基板の製造過程の一例を表す図である。 図２６に続く製造過程の一例を表す図である。 図２７に続く製造過程の一例を表す図である。 図１の画素基板の断面構成の一例を表す図である。 図２９の画素基板の製造過程の一例を表す図である。 図３０に続く製造過程の一例を表す図である。 図３１に続く製造過程の一例を表す図である。 図３２に続く製造過程の一例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一変形例を表す図である。 図３４の画素を備えた画素基板の製造過程の一例を表す図である。 図３５に続く製造過程の一例を表す図である。 図３６に続く製造過程の一例を表す図である。 本開示の第２の実施の形態に係る撮像システムの概略構成の一例を表す図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（固体撮像素子）…図１～図１１
２．変形例（固体撮像素子）…図１２～図３７
３．適用例（撮像システム）…図３８
４．応用例
　　　　移動体への応用例…図３９、図４０
　　　　内視鏡手術システムへの応用例…図４１、図４２
＜１．実施の形態＞
[構成]
　図１は、本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子１の概略構成の一例を表す。固体撮像素子１は、複数の画素１１が設けられた画素基板１０を備える。画素基板１０には、複数の画素１１が２次元（行列状に）配置された画素アレイ部１０Ａと、画素アレイ部１０Ａの周囲に設けられた額縁部１０Ｂとが設けられる。
　固体撮像素子１は、画素信号を処理するロジック回路２０を備える。ロジック回路２０は、例えば、垂直駆動回路２１、カラム信号処理回路２２、水平駆動回路２３およびシステム制御回路２４を有する。ロジック回路２０は、各画素１１から得られた画素信号に基づいて出力電圧を生成し、外部に出力する。
　垂直駆動回路２１は、例えば、複数の画素１１を所定の単位画素行ごとに順に選択する。「所定の単位画素行」とは、同一アドレスで画素選択可能な画素行を指している。カラム信号処理回路２２は、例えば、垂直駆動回路２１によって選択された行の各画素１１から出力される画素信号に対して、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling：ＣＤＳ）処理を施す。カラム信号処理回路２２は、例えば、ＣＤＳ処理を施すことにより、画素信号の信号レベルを抽出し、各画素１１の受光量に応じた画素データを保持する。カラム信号処理回路２２は、例えば、データ出力線ＶＳＬごとにカラム信号処理部を有する。カラム信号処理部は、例えば、シングルスロープＡ／Ｄ変換器を含む。シングルスロープＡ／Ｄ変換器は、例えば、比較器およびカウンタ回路を含んで構成される。水平駆動回路２３は、例えば、カラム信号処理回路２２に保持されている画素データを順次、外部に出力する。システム制御回路２４は、例えば、ロジック回路２０内の各ブロック（垂直駆動回路２１、カラム信号処理回路２２および水平駆動回路２３）の駆動を制御する。
　画素１１は、例えば、図２に示したように、互いに異なる波長選択性を有する３つの光電変換素子１１０，１２０，１３０が積層された積層型光電変換素子を有する。つまり、固体撮像素子１は、上記積層型光電変換素子を画素１１ごとに備える。画素１１は、さらに、例えば、上記積層型光電変換素子と対向する箇所にオンチップレンズ１６０を有する。つまり、固体撮像素子１は、オンチップレンズ１６０を画素１１ごとに備える。
　光電変換素子１１０は、例えば、半導体基板１４０上の絶縁層（絶縁層１１５，１１６）内に形成され、例えば、電極１１１、光電変換層１１２、バッファ層１１３および電極１１４を、半導体基板１４０側からこの順に積層して構成される。半導体基板１４０は、例えば、シリコン基板によって構成される。電極１１１、光電変換層１１２、バッファ層１１３および電極１１４を、半導体基板１４０側からこの順に積層してなる積層体が、本開示の「積層体」の一具体例に相当する。
　電極１１１は、絶縁層１１５上に設けられ、光電変換層１１２に接する。電極１１４は、光電変換層１１２およびバッファ層１１３を間にして、電極１１１と対向する位置に配置される。バッファ層１１３は、例えば、光電変換層１１２の表面に接して形成されたベタ膜であり、隣接する画素１１のバッファ層１１３と共通の層によって構成される。電極１１４は、例えば、バッファ層１１３の表面に接して形成されたベタ膜であり、隣接する画素１１の電極１１４と共通の層によって構成される。光電変換層１１２およびバッファ層１１３に用いられる材料については、後に詳述するものとする。
　光電変換素子１１０は、例えば、緑色の光（４９５ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収する光電変換層１１２を有し、緑色の光に感度を有する。光電変換層１１２は、例えば、緑色の光を吸収する半導体量子ドットの堆積層によって構成される。絶縁層１１５，１１６は、例えば、ＳｉＯ2や、ＳｉＮ等によって構成される。電極１１１，１１４は、例えば、透明導電材料によって構成される。透明導電材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等が挙げられる。
　光電変換素子１１０は、例えば、半導体基板１４０に設けられたコンタクトホール１５３等を介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線１５６に接続される。配線１５６は、光電変換素子１１０の電極１１１と、光電変換素子１１０用の画素回路１２（例えば、画素回路１２内の増幅トランジスタのゲート電極１５７）とを電気的に接続する。
　光電変換素子１２０，１３０は，例えば、半導体基板１４０内に形成される。光電変換素子１２０は、例えば、半導体基板１４０の表面近傍に形成されたｎ型半導体領域１４１を光電変換層として有する。光電変換素子１２０は、例えば、青色の光（４２５ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収するｎ型半導体領域１４１を有しており、青色の光に感度を有する。光電変換素子１２０は、例えば、半導体基板１４０に設けられた転送トランジスタを介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線に接続される。この配線は、ｎ型半導体領域１４１と、光電変換素子１２０用の画素回路１２とを電気的に接続する。なお、図２には、光電変換素子１２０と電気的に接続された転送トランジスタのゲート電極１５８が例示される。
　光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０の、ｎ型半導体領域１４１よりも深い領域に形成されたｎ型半導体領域１４２を光電変換層として有する。光電変換素子１３０は、例えば、赤色の光（６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収するｎ型半導体領域１４２を有し、赤色の光に感度を有する。光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０に設けられた転送トランジスタを介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線に接続される。この配線は、ｎ型半導体領域１４２と、光電変換素子１３０用の画素回路１２（例えば、画素回路１２内の増幅トランジスタのゲート電極１５９）とを電気的に接続する。
　半導体基板１４０は、ｎ型半導体領域１４１と半導体基板１４０の表面との間にｐ+層１４５を有する。ｐ+層１４５は暗電流の発生を抑制する。半導体基板１４０は、さらに、ｎ型半導体領域１４１とｎ型半導体領域１４２との間に、ｐ+層１４３を有する。ｐ+層１４３は、さらに、ｎ型半導体領域１４２の側面の一部（例えばゲート電極１５８近傍）を囲む。ｐ+層１４３は、ｎ型半導体領域１４１とｎ型半導体領域１４２とを分離する。半導体基板１４０は、半導体基板１４０の裏面近傍にｐ+層１４４を有する。ｐ+層１４４は暗電流の発生を抑制する。半導体基板１４０の裏面には、絶縁膜１５４が設けられ、半導体基板１４０の表面には、ＨｆＯ2膜１５１および絶縁膜１５２が積層される。ＨｆＯ2膜１５１は、負の固定電荷を有する膜であり、このような膜を設けることによって、暗電流の発生を抑制することができる。半導体基板１４０の裏面には、例えば、光電変換素子１１０，１２０，１３０と画素回路１２とを互いに電気的に接続する配線や、画素回路１２などを覆う絶縁層１５５が形成される。
　光電変換素子１１０，１２０，１３０の堆積方向における配置順は、光入射方向（オンチップレンズ１６０側）から光電変換素子１１０、光電変換素子１２０、光電変換素子１３０の順であることが好ましい。これは、より短い波長の光がより入射表面側において効率良く吸収されるからである。赤色は３色の中では最も長い波長であるので、光入射面から見て光電変換素子１３０を最下層に位置させることが好ましい。これらの光電変換素子１１０，１２０，１３０の積層構造によって、１つの積層型光電変換素子が構成される。
　図３は、画素１１（具体的には光電変換素子１１０）およびその周辺の回路構成の一例を表す。図４は、画素１１（具体的には光電変換素子１２０）およびその周辺の回路構成の一例を表す。図５は、画素１１（具体的には光電変換素子１３０）およびその周辺の回路構成の一例を表す。
　上述したように、各画素１１は、光電変換素子１１０，１２０，１３０を積層した構造となっており、かつ、複数の画素１１は画素アレイ部１０Ａにおいて行列状に配置される。このことから、複数の光電変換素子１１０は、画素アレイ部１０Ａの光入射面寄りの層内において行列状に配置され、複数の光電変換素子１３０は、画素アレイ部１０Ａの、光入射面とは反対側の面寄りの層内において行列状に配置される。さらに、複数の光電変換素子１２０は、画素アレイ部１０Ａにおいて、複数の光電変換素子１１０が配置される層と、複数の光電変換素子１３０が配置される層との間の層内において行列状に配置される。
　固体撮像素子１は、複数の画素回路１２と、複数の駆動配線と、複数のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ１，ＶＳＬ２，ＶＳＬ３）とを備える。画素回路１２は、画素１１から出力された電荷に基づく画素信号を出力する。駆動配線は、画素１１に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される配線であり、例えば、行方向に延在する。データ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ１，ＶＳＬ２，ＶＳＬ３）は、各画素回路１２から出力された画素信号をロジック回路２０に出力する配線であり、例えば、列方向に延在する。
　各光電変換素子１１０（具体的には電極１１１）には、転送トランジスタＴＲ１を介して画素回路１２Ｇが接続される。各光電変換素子１２０には、転送トランジスタＴＲ２を介して画素回路１２Ｂが接続される。各光電変換素子１３０には、転送トランジスタＴＲ３を介して画素回路１２Ｒが接続される。以下では、光電変換素子１１０および転送トランジスタＴＲ１からなる回路を便宜的に光電変換部１１Ｇと称する場合がある。また、光電変換素子１２０および転送トランジスタＴＲ２からなる回路を光電変換部１１Ｂと称する場合がある。また、光電変換素子１３０および転送トランジスタＴＲ３からなる回路を光電変換部１１Ｒと称する場合がある。
　画素回路１２Ｇは、例えば、図３に示したように、フローティングディフュージョンＦＤ１と、リセットトランジスタＲＳＴ１と、選択トランジスタＳＥＬ１と、増幅トランジスタＡＭＰ１とを有する。フローティングディフュージョンＦＤ１は、光電変換部１１Ｇから出力された電荷を一時的に保持する。リセットトランジスタＲＳＴ１のソースがフローティングディフュージョンＦＤ１に接続され、リセットトランジスタＲＳＴ１のドレインが電源線ＶＤＤおよび増幅トランジスタＡＭＰ１のドレインに接続される。リセットトランジスタＲＳＴ１のゲートは制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続される。増幅トランジスタＡＭＰ１のソースが選択トランジスタＳＥＬ１のドレインに接続され、増幅トランジスタＡＭＰ１のゲートがフローティングディフュージョンＦＤ１に接続される。選択トランジスタＳＥＬ１のソースがデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に接続され、選択トランジスタＳＥＬ１のゲートが制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続される。光電変換部１１Ｇの電極１１１は、駆動配線ＶＯＵを介して垂直駆動回路２１に接続される。
　画素回路１２Ｂは、例えば、図４に示したように、フローティングディフュージョンＦＤ２と、リセットトランジスタＲＳＴ２と、選択トランジスタＳＥＬ２と、増幅トランジスタＡＭＰ２とを有する。フローティングディフュージョンＦＤ２は、光電変換部１１Ｂから出力された電荷を一時的に保持する。リセットトランジスタＲＳＴ２のソースがフローティングディフュージョンＦＤ２に接続され、リセットトランジスタＲＳＴ２のドレインが電源線ＶＤＤおよび増幅トランジスタＡＭＰ２のドレインに接続される。リセットトランジスタＲＳＴ２のゲートは制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続される。増幅トランジスタＡＭＰ２のソースが選択トランジスタＳＥＬ２のドレインに接続され、増幅トランジスタＡＭＰ２のゲートがフローティングディフュージョンＦＤ２に接続される。選択トランジスタＳＥＬ２のソースがデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に接続され、選択トランジスタＳＥＬ２のゲートが制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続される。

　画素回路１２Ｒは、例えば、図５に示したように、フローティングディフュージョンＦＤ３と、リセットトランジスタＲＳＴ３と、選択トランジスタＳＥＬ３と、増幅トランジスタＡＭＰ３とを有する。フローティングディフュージョンＦＤ３は、光電変換部１１Ｒから出力された電荷を一時的に保持する。リセットトランジスタＲＳＴ３のソースがフローティングディフュージョンＦＤ３に接続され、リセットトランジスタＲＳＴ３のドレインが電源線ＶＤＤおよび増幅トランジスタＡＭＰ３のドレインに接続される。リセットトランジスタＲＳＴ３のゲートは制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続される。増幅トランジスタＡＭＰ３のソースが選択トランジスタＳＥＬ３のドレインに接続され、増幅トランジスタＡＭＰ３のゲートがフローティングディフュージョンＦＤ３に接続される。選択トランジスタＳＥＬ３のソースがデータ出力線ＶＳＬ３を介してカラム信号処理回路２２に接続され、選択トランジスタＳＥＬ３のゲートが制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続される。
　転送トランジスタＴＲ１は、転送トランジスタＴＲ１がオン状態となると、光電変換部１１Ｇの電荷をフローティングディフュージョンＦＤ１に転送する。リセットトランジスタＲＳＴ１は、フローティングディフュージョンＦＤ１の電位を所定の電位にリセットする。リセットトランジスタＲＳＴ１がオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤ１の電位を電源線ＶＤＤの電位にリセットする。選択トランジスタＳＥＬ１は、画素回路１２からの画素信号の出力タイミングを制御する。増幅トランジスタＡＭＰ１は、画素信号として、フローティングディフュージョンＦＤ１に保持された電荷のレベルに応じた電圧の信号を生成する。増幅トランジスタＡＭＰ１は、ソースフォロア型のアンプを構成しており、光電変換部１１Ｇで発生した電荷のレベルに応じた電圧の画素信号を出力する。増幅トランジスタＡＭＰ１は、選択トランジスタＳＥＬ１がオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤ１の電位を増幅して、その電位に応じた電圧を、データ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に出力する。リセットトランジスタＲＳＴ１、増幅トランジスタＡＭＰ１および選択トランジスタＳＥＬ１は、例えば、ＮＭＯＳトランジスタである。
　転送トランジスタＴＲ２は、転送トランジスタＴＲ２がオン状態となると、光電変換部１１Ｂの電荷をフローティングディフュージョンＦＤ２に転送する。リセットトランジスタＲＳＴ２は、フローティングディフュージョンＦＤ２の電位を所定の電位にリセットする。リセットトランジスタＲＳＴ２がオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤ２の電位を電源線ＶＤＤの電位にリセットする。選択トランジスタＳＥＬ２は、画素回路１２からの画素信号の出力タイミングを制御する。増幅トランジスタＡＭＰ２は、画素信号として、フローティングディフュージョンＦＤ２に保持された電荷のレベルに応じた電圧の信号を生成する。増幅トランジスタＡＭＰ２は、ソースフォロア型のアンプを構成しており、光電変換部１１Ｂで発生した電荷のレベルに応じた電圧の画素信号を出力する。増幅トランジスタＡＭＰ２は、選択トランジスタＳＥＬ２がオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤ２の電位を増幅して、その電位に応じた電圧を、データ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に出力する。転送トランジスタＴＲ２、リセットトランジスタＲＳＴ２、増幅トランジスタＡＭＰ２および選択トランジスタＳＥＬ２は、例えば、ＮＭＯＳトランジスタである。
　転送トランジスタＴＲ３は、転送トランジスタＴＲ３がオン状態となると、光電変換部１１Ｒの電荷をフローティングディフュージョンＦＤ３に転送する。リセットトランジスタＲＳＴ３は、フローティングディフュージョンＦＤ３の電位を所定の電位にリセットする。リセットトランジスタＲＳＴ３がオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤ３の電位を電源線ＶＤＤの電位にリセットする。選択トランジスタＳＥＬ３は、画素回路１２からの画素信号の出力タイミングを制御する。増幅トランジスタＡＭＰ３は、画素信号として、フローティングディフュージョンＦＤ３に保持された電荷のレベルに応じた電圧の信号を生成する。増幅トランジスタＡＭＰ３は、ソースフォロア型のアンプを構成しており、光電変換部１１Ｒで発生した電荷のレベルに応じた電圧の画素信号を出力する。増幅トランジスタＡＭＰ３は、選択トランジスタＳＥＬ３がオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤ３の電位を増幅して、その電位に応じた電圧を、データ出力線ＶＳＬ３を介してカラム信号処理回路２２に出力する。転送トランジスタＴＲ３、リセットトランジスタＲＳＴ３、増幅トランジスタＡＭＰ３および選択トランジスタＳＥＬ３は、例えば、ＮＭＯＳトランジスタである。
　複数の画素回路１２は、例えば、半導体基板１４０の裏面に形成される。固体撮像素子１に設けられた複数の画素回路１２には、光電変換部１１Ｇに割り当てられた複数の画素回路１２Ｇと、光電変換部１１Ｂに割り当てられた複数の画素回路１２Ｂと、光電変換部１１Ｒに割り当てられた複数の画素回路１２Ｒとが含まれる。画素回路１２Ｇは、所定の波長選択性を有する光電変換部１１Ｇから出力された電荷に基づく画素信号を出力する。画素回路１２Ｂは、所定の波長選択性を有する光電変換部１１Ｂから出力された電荷に基づく画素信号を出力する。画素回路１２Ｒは、所定の波長選択性を有する光電変換部１１Ｒから出力された電荷に基づく画素信号を出力する。
　次に、光電変換層１１２について詳細に説明する。光電変換層１１２の、電極１１４側の表面は、例えば、図２に示したように、画素アレイ部１０Ａ全体において複数の画素１１のレイアウトに対応する周期的な凹凸を有する。各画素１１において、光電変換層１１２の、電極１１４側の表面は、電極１１４側に突出する凸形状となっている。光電変換層１１２の、電極１１４側の表面は、モールドを用いたナノインプリントによって成型されている。光電変換層１１２は、例えば、半導体量子ドット（後述）を溶媒に分散させたインクを、電極１１１を含む表面上に塗布し、溶媒を揮発させた後モールドを用いたナノインプリントによって成型されている。つまり、光電変換層１１２は、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層である。
　光電変換層１１２は、各画素１１間において薄くなっており、完全に除去されていない。しかし、光電変換層１１２に用いられる半導体量子ドット（後述）と、光電変換層１１２に隣接するバッファ層１１３、電極１１４および絶縁層１１６とでは、大きな屈折率差がある。特に、近赤外の波長域において、量子ドットの屈折率は、光電変換層１１２に隣接するバッファ層１１３、電極１１４および絶縁層１１６の屈折率よりも高くなっている。そのため、光電変換層１１２の、電極１１４側の表面が凸形状となっていることにより、画素１１の端部に入射した光を画素１１の中央寄りに屈折させることが可能となる。
　光電変換層１１２は、半導体量子ドットの堆積層で構成される。半導体量子ドットは、数ｎｍ～数１０ｎｍサイズの結晶構造を有する半導体ナノ粒子である。半導体量子ドットは、量子拘束効果（quantum confinement effect）を発現する半導体ナノ粒子や、量子拘束効果を発現しない半導体ナノ粒子を含む概念である。
　光電変換層１１２を成膜するためのプロセスは、特に限定されるものではない。Ｐｂｓなどの量子ドット材料は、溶媒などに分散されたインク状で提供されるのが一般的である。インク中で量子ドットの分散性を確保するため、量子ドットの外周は、リガンド(Ligand)と呼ばれる有機材料で修飾されるのが一般的である。このリガンドは、分散性を確保するための長い有機分子が使われる場合が多い。このようなリガンドは、長リガンドと呼ばれる場合がある。ところが、光電変換層１１２では、量子ドット間の距離を短くし、量子ドット間で電子・ホールなどのキャリアを伝導させたい。この場合、量子ドット間の距離が短い程電気伝導に有利であるが、長リガンドはこれを阻害してしまう。このため、長リガンドを一旦外し、より短い短リガンドに付け替えることが一般的に行われる。この工程は、リガンド置換などと呼ばれる。リガンド置換は、インク状で提供された原料に対して科学的に行う場合もあれば、長リガンドで修飾された原料を用いて形成した薄膜に対して短リガンドを分散させた溶液を塗布などで行われる場合もある。前者は液相リガンド置換(Liquid-state/phase ligand exchange)、後者は固相リガンド置換(Solid-state/phase ligand exchange)と呼ばれる。本実施の形態では、リガンド置換も量子ドット成膜に含まれると考え、量子ドット成膜の手法を限定しない。
　光電変換層１１２に用いられる半導体量子ドットは、例えば、Ｐｂｓ、ＰｂＳｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮなどによって構成される。光電変換層１１２に用いられる半導体量子ドットは、例えば、Ａｇ2Ｓ、Ａｇ2Ｓｅ、ＡｇＴｅなどの化合物によって構成されてもよい。光電変換層１１２に用いられる半導体量子ドットは、例えば、ＣｕＩｎＳｅ2、ＣｕＩｎＳ2などによって構成されてもよいし、ＺｎＯ、Ｇａ2Ｏ3などの酸化物半導体によって構成されてもよい。
　次に、バッファ層１１３について詳細に説明する。バッファ層１１３は、電極１１４に接する層であり、電極１１４から電荷が注入されることを防ぐための層である。バッファ層１１３は、例えば、有機半導体によって構成される。バッファ層１１３は、例えば、ｐ型有機半導体またはｎ型有機半導体によって構成される場合、バッファ層１１３に用いられるｐ型有機半導体としては、例えば、α－ＮＰＤ、ＴＰＤなどのアミン係材料、ペンタセン、アントラセン、ルブレンなどの有機半導体材料、またはＳｐｉｒｏ化合物が挙げられる。バッファ層１１３は、有機半導体以外の材料によって構成されてもよい。この場合、バッファ層１１３は、例えば、ＮｉＯ、Ｃｕ2Ｏなどのｐ型酸化物半導体、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3などのn型酸化物半導体によって構成されてもよい。バッファ層１１３は、例えば、光電変換層１１２に含まれる半導体量子ドットのリガンドとは異なるリガンドで修飾された半導体量子ドットによって構成されてもよい。なお、バッファ層１１３は、必要に応じて適宜、省略され得る。
[製造方法]
　次に、図６、図７、図８、図９を参照して、画素基板１０の製造方法について説明する。
　まず、基板１５０を用意する（図６）。基板１５０は、固体撮像素子１において、電極１１１を含む表面以下の部分に相当する。基板１５０の表面には、複数の電極１１１が２次元配置されている。以下では、基板１５０において、各電極１１１と対向する領域を画素１１’と称するものとする。
　次に、基板１５０上に、上述の半導体量子ドットを溶媒に分散させたインクを、電極１１１を含む表面上に塗布し、溶媒を揮発させる。これにより、基板１５０上に、塗布層である光電変換層１１２ａが形成される（図６）。次に、モールド１６０を用いたナノインプリントによって、光電変換層１１２ａを成型する（図７）。このとき、モールド１６０は、例えば、図７に示したように、画素１１’ごとに対応して設けられた複数の凹部１７０Ａを有し、互いに隣接する２つの凹部１７０Ａの間に、凸部１７０Ｂを有する。
　その後、モールド１６０を光電変換層１１２から剥離する（図８）。これにより、画素１１’ごとに凸形状を有する光電変換層１１２が形成される。このとき、光電変換層１１２の表面Ｓ１には、画素アレイ全体において複数の画素１１’のレイアウトに対応する周期的な凹凸が形成される。光電変換層１１２は、各画素１１’間において薄くなっており、完全に除去されていない。しかし、上述した理由から、各画素１１’において、光電変換層１１２の表面Ｓ１が凸形状となっていることにより、画素１１’の端部に入射した光を画素１１’の中央寄りの方向に屈折させることが可能となる。
　次に、各光電変換層１１２の表面Ｓ１全体にバッファ層１１３を形成し、さらに、バッファ層１１３の表面全体に電極１１４を形成する。続いて、電極１１４の表面全体に絶縁層１１６を形成して表面を平坦化し、絶縁層１１６の平坦面に、画素１１’ごとにオンチップレンズ１６０を形成する。このようにして、画素基板１０が製造される。
[作用・効果]
　次に、図１０、図１１を参照して、画素１１に外部からの光Ｌが入射したときの、画素１１の作用・効果について説明する。図１０には、本実施の形態における画素１１の端部に外部からの光Ｌが入射する様子の一例を表す。図１１は、比較例における画素２１１の端部に外部からの光Ｌが入射する様子の一例を表す。
　本実施の形態では、各画素１１に含まれる光電変換層１１２の、電極１１４側の表面には、画素アレイ部１０Ａ全体において複数の画素１１のレイアウトに対応する周期的な凹凸が形成される。具体的には、各画素１１において、光電変換層１１２の、電極１１４側の表面には、電極１１４側に突出する凸形状が形成される。これにより、例えば、図１０に示したように、画素１１の端部に外部からの光Ｌがすると、光Ｌはオンチップレンズ１６０で画素１１の中央寄りの方向に屈折したのち、光電変換層１１２の表面Ｓ１でも画素１１の中央寄りの方向に屈折する。その結果、光Ｌは、光電変換層１１２のうち、電極１１１の端部にて光電変換される。つまり、光Ｌは、入射した画素１１において光電変換される。このように、本実施の形態では、画素１１間の光学的なクロストークを抑制することが可能である。
　一方、比較例では、図１１に示したように、塗布によって形成された光電変換層２１２の表面が平坦面になっている。比較例では、さらに、バッファ層２１３および電極２１４についても、平坦となっている。そのため、画素２１１の端部に外部からの光Ｌがすると、光Ｌはオンチップレンズ１６０で画素２１１の中央寄りの方向に屈折した後、互いに隣接する２つの画素２１１の間に到達する。その結果、光Ｌは、光電変換層１１２のうち、互いに隣接する２つの画素２１１の間にて光電変換される。つまり、光Ｌは、入射した画素２１１とは異なる画素２１１において光電変換される可能性がある。このように、比較例では、画素２１１間の光学的なクロストークを抑制することが難しい。
　本実施の形態では、光電変換層１１２の表面Ｓ１は、ナノインプリントによって成型されている。これにより、製造工程において、光電変換層１１２を、短時間に所望の表面形状に成型することができる。
＜２．変形例＞
　以下に、上記実施の形態に係る固体撮像素子１の変形例について説明する。
[[変形例Ａ]]
　上記実施の形態において、光電変換層１１２の表面Ｓ１は、例えば、図１２、図１３に示したような形状となっていてもよい。光電変換層１１２の表面Ｓ１は、例えば、図１２、図１３に示したように、１０ｎｍオーダの微細な凸部１１２Ａ，１１２Ｂを複数、有してもよい。凸部１１２Ａは、例えば、球面状の表面を有しており、凸部１１２Ｂは、例えば、円錐状の表面を有する。このようにした場合には、光電変換層１１２と、電極１１４とが互いに対向する面積を大きくすることができるので、光電変換層１１２と、電極１１４との間の電気的な特性が向上する。
　また、本変形例において、凸部１１２Ａ，１１２Ｂは、例えば、モールドを利用したナノインプリントによって形成され得る。凸部１１２Ａ，１１２Ｂを、モールドを利用したナノインプリントによって形成することにより、製造工程において、光電変換層１１２を、短時間に所望の表面形状に成型することができる。
[[変形例Ｂ]]
　上記実施の形態において、光電変換層１１２の表面Ｓ１は、例えば、図１４、図１５に示したような形状となっていてもよい。光電変換層１１２の表面Ｓ１は、例えば、１００ｎｍ以上の大きさを有する凸部１１２Ｃを複数有してもよい。凸部１１２Ｃは、例えば、円錐状の表面を有する。また、光電変換層１１２の表面Ｓ１は、例えば、第１の周期で配置された複数の凸部１１２Ｄと、第１の周期よりも短い周期で配置された複数の凸部１１２Ｅとを有してもよい。凸部１１２Ｄが、例えば、球面状の表面を有しており、凸部１１２Ｅが、例えば、円錐状の表面を有する。このようにした場合には、光電変換層１１２の表面Ｓ１によって光線を制御することが可能となる。また、光電変換層１１２の表面Ｓ１の形状の周期性を所定の設計値にすることで、光電変換層１１２の表面Ｓ１の形状によって、フォトニック結晶フィルタの作用を発現させることができる。
　また、本変形例において、凸部１１２Ｃ，１１２Ｄ，１１２Ｅは、例えば、モールドを利用したナノインプリントによって形成され得る。凸部１１２Ｃ，１１２Ｄ，１１２Ｅを、モールドを利用したナノインプリントによって形成することにより、製造工程において、光電変換層１１２を、短時間に所望の表面形状に成型することができる。
[[変形例Ｃ]]
　上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図１６に示したように、光電変換層１１２のうち、画素１１の外縁領域に対応する領域１１２Ｆが、光電変換層１１２のうち、画素１１の中央領域に対応する領域よりも高抵抗となっていてもよい。領域１１２Ｆの、半導体量子ドットにおけるリガンドが、光電変換層１１２のうち、画素１１の中央領域に対応する領域の、半導体量子ドットにおけるリガンドよりも長くなっており、相対的に低い伝導度となっている。長いリガンドとしては、例えば、ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ（ＴＯＰ）、ｏｌｅｙｌａｍｉｎｅ（ＯＡｍ）、オレイン酸が挙げられる。短いリガンドとしては、例えば、１，２－ｅｔｈａｎｅｄｉｔｈｉｏｌ（ＥＤＴ），３－ｍｅｒｃａｐｔｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ（ＭＰＡ）、ヨウ素（Ｉ）、臭素（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）などのハロゲンが挙げられる。これにより、領域１１２Ｆにおいて光電変換が生じ難くなるので、画素１１間の光学的なクロストークを抑制することが可能である。
　領域１１２Ｆは、例えば、図１７、図１８、図１９に示したように、モールド１６０の凸部１７０Ｂの先端部分に、長いリガンドを有する半導体量子ドットの堆積層１８０を設け、モールド１６０を、光電変換層１１２ａに押圧した後、剥離することにより、形成される。従って、簡易な方法で、領域１１２Ｆを形成することが可能である。
[[変形例Ｄ]]
　上記実施の形態およびその変形例において、画素基板１０は、例えば、図２０に示したように、電極１１１と光電変換層１１２との間の層内に、親液性膜１１７および撥液性膜１１８を有してもよい。親液性膜１１７は、画素１１の中央領域に設けられ、光電変換層１１２（光電変換層１１２ａ）に対して親液性を有する。撥液性膜１１８は、画素１１の外縁領域（親液性膜１１７の周囲）に設けられ、光電変換層１１２（光電変換層１１２ａ）に対して撥液性を有する。
　親液性膜１１７および撥液性膜１１８は、例えば、自己組織化単分子膜で構成され、例えば、レジストの密着材であるＨＭＤＳ（hexamethlydisiloxane）によって構成される。ＨＭＤＳはシランカップリング材と呼ばれる材料群の一つである。なお、親液性膜１１７および撥液性膜１１８には、ＨＭＤＳだけでなく、他のシランカップリング材を広く用いることができる。親液性膜１１７および撥液性膜１１８は、例えば、１分子層の厚みを持つ超薄膜のＨＭＤＳとなっており、電極１１１と光電変換層１１２との間の電気的な接続を阻害しない。親液性膜１１７は、例えば、図２１に示したように、基板１５０の表面に、ＨＭＤＳをスピンコートなどによって成膜することにより形成される。撥液性膜１１８は、例えば、図２２に示したように、基板１５０の表面に形成した親液性膜１１７に対して、紫外光Ｌｕｖを照射し、化学構造を変化させることにより、形成される。
　本変形例では、光電変換層１１２は、親液性膜１１７および撥液性膜１１８の特性を利用することにより、モードル１７０を使わずに、形成され得る。例えば、親液性膜１１７および撥液性膜１１８を含む表面に、光電変換層１１２ａを塗布すると、光電変換層１１２ａは親液性膜１１７上に濡れ拡がり、撥液性膜１１８によってはじかれる。このとき、光電変換層１１２ａの表面Ｓ１は凸形状となっている。この凸形状は、表面張力、基板の表面エネルギーのバランスによって生じ得る。また、光電変換層１１２ａは、各画素１１間において完全に除去される。その後、光電変換層１１２ａから溶媒を揮発させる。その結果、光電変換層１１２が画素１１’ごとに島状に形成される。このとき、光電変換層１１２は、例えば、図２３に示したように、親液性膜１１７に接して設けられ、各画素１１の光電変換層１１２は、撥液性膜１１８によって互いに空間分離される。島状に形成された複数の光電変換層１１２を含む表面全体に対して、バッファ層１１３および電極１１４を成膜することにより、光電変換素子１１０が形成される（図２４）。
　本変形例では、電極１１１と光電変換層１１２との間の層内に、親液性膜１１７および撥液性膜１１８が形成され、各画素１１の光電変換層１１２は、撥液性膜１１８によって互いに空間分離される。このように、本変形例では、親液性膜１１７および撥液性膜１１８の特性を利用することにより、光電変換層１１２が形成される。従って、モードル１７０などの高価な設備を使わずに、安価な方法で、画素基板１０を製造することができる。
[[変形例Ｅ]]
　上記実施の形態およびその変形例において、光電変換層１１２が、バインダ１１２Ｈ中に半導体量子ドット１１２Ｇを分散させた膜であってもよい。このとき、例えば、図２５に示したように、光電変換層１１２のうち、画素１１の外縁領域に対応する領域（第１の領域）の、半導体量子ドットの密度が、光電変換層１１２のうち、画素１１の中央領域に対応する領域（第２の領域）の、半導体量子ドットの密度よりも疎になっている。
　バインダ１１２Ｈは、例えば、絶縁性ポリマー、または、導電性ポリマーである。半導体量子ドット１１２Ｇは、数ｎｍ～数１０ｎｍサイズの結晶構造を有する半導体ナノ粒子である。半導体量子ドット１１２Ｇは、量子拘束効果を発現する半導体ナノ粒子や、量子拘束効果を発現しない半導体ナノ粒子を含む概念である。
　なお、本変形例において、光電変換層１１２のうち、画素１１の外縁領域に対応する領域（第１の領域）の厚さが、例えば、図２５に示したように、光電変換層１１２のうち、画素１１の中央領域に対応する領域（第２の領域）の厚さよりも厚くなっていてもよい。
　次に、本変形例に係る光電変換層１１２の製造方法について説明する。まず、バインダ１１２Ｈ中に半導体量子ドット１１２Ｇを分散させた光電変換層１１２ａを、基板１５０上に形成する（図２６）。次に、モールド１６０を用いたナノインプリントによって、光電変換層１１２ａを成型する（図２７）。その後、モールド１６０を光電変換層１１２から剥離する（図２８）。このとき、モールド１６０によって、電極１１１上のバインダ１１２Ｈのみを圧縮する。これにより、電極１１１上ではバインダ１１２Ｈ中で半導体量子ドット１１２Ｇ間の距離が縮まり、電気伝導性が向上する。一方、モールド１６０によって圧縮されていない、電極１１１間の領域では、バインダ１１２Ｈ中の半導体量子ドット１１２Ｇ間の距離が離れている。そのため、電極１１１間の領域では、電気伝導性が低い。これにより、電極１１１間の領域において光電変換が生じ難くなるので、画素１１間の光学的なクロストークを抑制することが可能である。
　本変形例では、光電変換層１１２が、バインダ１１２Ｈ中に半導体量子ドット１１２Ｇを分散させた膜となっている。これにより、インクの粘度や塗布性能を制御することができるので、塗膜形成を容易に行うことができる。また、バインダ１１２Ｈを用いることにより、製造プロセスの安定性を向上させることができる。さらに、本変形例では、光電変換層１１２のうち、画素１１の外縁領域に対応する領域（第１の領域）の、半導体量子ドットの密度が、光電変換層１１２のうち、画素１１の中央領域に対応する領域（第２の領域）の、半導体量子ドットの密度よりも疎になっている。これにより、電極１１１上ではバインダ１１２Ｈ中で半導体量子ドット１１２Ｇ間の距離が縮まり、電気伝導性が向上する。その一方で、電極１１１間の領域では、バインダ１１２Ｈ中の半導体量子ドット１１２Ｇ間の距離が離れており、電気伝導性が低い。これにより、電極１１１間の領域において光電変換が生じ難くなるので、画素１１間の光学的なクロストークを抑制することが可能である。
[[変形例Ｆ]]
　上記実施の形態およびその変形例において、画素基板１０が、例えば、図２９に示したように、基板１５０上に、親液性膜３１１および撥液性膜３１２を備えた構造となっていてもよい。このとき、親液性膜３１１は、少なくとも画素アレイ部１０Ａ全面に設けられており、額縁部１０Ｂの外縁に接しない位置に設けられる。撥液性膜３１２は、親液性膜３１１の周囲に設けられており、額縁部１０Ｂに設けられている。撥液性膜３１２は、少なくとも額縁部１０Ｂの外縁に設けられている。親液性膜３１１は、光電変換層１１２（光電変換層１１２ａ）に対して親液性を有する。撥液性膜３１２は、光電変換層１１２（光電変換層１１２ａ）に対して撥液性を有する。
　画素基板１０は、親液性膜３１１に接する光電変換層１１２と、光電変換層１１２を覆うバッファ層１１３と、バッファ層１１３を覆う電極１１４とを有する。光電変換層１１２は、画素アレイ部１０Ａ全面に設けられており、額縁部１０Ｂの外縁に接しない位置に設けられる。光電変換層１１２は、各画素１１で互いに共有されている。バッファ層１１３および電極１１４は、少なくとも画素アレイ部１０Ａ全面に設けられている。画素基板１０は、電極１１４を覆うとともに表面を平坦化する絶縁層１１６と、絶縁層１１６の平坦面に設けられたオンチップレンズ１６０とを有す。
　次に、本変形例に係る画素基板１０の製造方法の一例について説明する。図３０、図３１、図３２、図３３は、本変形例に係る画素基板１０の製造過程の一例を表す。
　まず、複数のチップ単位１１００が形成されたウェハ１０００を用意する（図３０）。各チップ単位１１００は、有効画素部１１１０と、有効画素部１１１０の周囲に設けられた額縁部１１２０とを有する。有効画素部１１１０には、基板１５０の構成と同様の構成が設けられている。次に、少なくとも各有効画素部１１１０を覆う親液性膜３１１を形成するとともに、各チップ単位１１００のうち、親液性膜３１１の周囲であって、かつ、少なくとも額縁部１１２０の外縁を覆う撥液性膜３１２を形成する（図３１）。
　次に、親液性膜３１１および撥液性膜３１２を含む表面に、光電変換層１１２ａを塗布すると、光電変換層１１２ａは親液性膜３１１上に濡れ拡がり、撥液性膜３１２によってはじかれる。このとき、光電変換層１１２ａは、各チップ単位１１００間において完全に除去され、有効画素部１１１０ごとに島状に形成される。その後、光電変換層１１２ａに含まれる溶媒を揮発させる。その結果、光電変換層１１２は、例えば、図３２に示したように、有効画素部１１１０に接して設けられ、複数の光電変換層１１２は、撥液性膜３１２によって互いに空間分離される。島状に形成された複数の光電変換層１１２を含む表面全体に対して、バッファ層１１３および電極１１４を成膜することにより、光電変換素子１１０が形成される（図３３）。その後、絶縁層１６およびオンチップレンズ１６０を形成した後、ダイシングにより、ウェハ１０００をチップ単位１１００ごとに切断する。このとき、有効画素部１１１０が画素アレイ部１０Ａとなり、額縁部１１２０が額縁部１０Ｂとなる。このようにして、画素基板１０が製造される。
　本変形例では、ウェハ１０００において、少なくとも各有効画素部１１１０を覆う親液性膜３１１が形成されるとともに、各チップ単位１１００のうち、親液性膜３１１の周囲であって、かつ、少なくとも額縁部１１２０の外縁を覆う撥液性膜３１２が形成される。これにより、ウェハ１０００に光電変換層１１２ａを塗布したときに、光電変換層１１２ａが有効画素部１１１０ごとに島状に形成され、各チップ単位１１００間において完全に除去される。その結果、ウェハ１０００をダイシングする際に光電変換層１１２を切断することを避けることができるので、光電変換層１１２に対して、ダイシングに起因するダメージの発生を防止することができる。
[[変形例Ｇ]]
　上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図３４に示したように、光電変換層１１２、バッファ層１１３および電極１１４が平坦面に形成されていてもよい。このとき、光電変換層１１２のうち、画素１１の外縁領域に対応する領域１１２ｉが、光電変換層１１２のうち、画素１１の中央領域に対応する領域よりも高抵抗となっていてもよい。領域１１２ｉの、半導体量子ドットにおけるリガンドが、光電変換層１１２のうち、画素１１の中央領域に対応する領域の、半導体量子ドットにおけるリガンドよりも長くなっており、相対的に低い伝導度となっている。これにより、領域１１２ｉにおいて光電変換が生じ難くなるので、画素１１間の光学的なクロストークを抑制することが可能である。
　領域１１２ｉは、例えば、図３５、図３６、図３７に示したように、モールド１６０の凸部１７０Ｂの先端部分に、長いリガンドを有する半導体量子ドットの堆積層１８０を設け、モールド１６０を、光電変換層１１２ａに押圧した後、剥離することにより、形成される。従って、簡易な方法で、領域１１２ｉを形成することが可能である。
[[変形例Ｈ]]
　上記実施の形態およびその変形例において、光電変換層１１２が、量子ドットを含まない他の材料によって構成された塗布層であってもよい。光電変換層１１２が、例えば、ポリマー半導体によって構成されていたり、有機・無機ハイブリッドペロブスカイト材料で構成されていたり、ゾル・ゲル法などで形成された酸化物半導体によって構成されていたりしてもよい。このようにした場合であっても、上記実施の形態およびその変形例と同様の効果が得られる場合がある。
[[変形例Ｉ]]
　上記実施の形態およびその変形例では、各画素１１に対して、３つの光電変換素子１１０，１２０，１３０が設けられていた。しかし、上記実施の形態およびその変形例において、各画素１１に対して、１つの光電変換素子１１０だけが設けられていてもよい。この場合、光電変換素子１１０に含まれる光電変換層１１２は、可視光ではなく、波長９４０ｎｍの近赤外光～波長２μｍ程度の赤外光に感度を持った材料によって構成されていてもよい。このようにした場合には、固体撮像素子１によって、近赤外光～赤外光の撮像が可能になる。なお、上記実施の形態に係る固体撮像素子１の製造過程において、光電変換素子１２０、１３０に関する製造工程を省略することで、本変形例に係る固体撮像素子１を製造することができる。
[[変形例Ｊ]]
　上記実施の形態およびその変形例では、各画素１１が半導体基板１４０の上面側からの入射光を検出するように構成されていた。しかし、上記実施の形態およびその変形例において、各画素１１が半導体基板１４０の裏面側からの入射光を検出するように構成されていてもよい。
　＜３．適用例＞
　図３８は、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像素子１を備えた撮像システム２の概略構成の一例を表したものである。撮像システム２は、例えば、光学系２２０と、シャッタ装置２３０と、固体撮像素子１と、信号処理回路２４０と、表示部２５０とを備える。
　光学系２２０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像素子１の撮像面上に結像させる。シャッタ装置２３０は、光学系２２０および固体撮像素子１の間に配置され、固体撮像素子１への光照射期間および遮光期間を制御する。固体撮像素子１は、固体撮像素子１から入射された像光（入射光）を受光し、受光した像光（入射光）に応じた画素信号を信号処理回路２４０に出力する。信号処理回路２４０は、固体撮像素子１から入力された画像信号を処理して、映像データを生成する。信号処理回路２４０は、さらに、生成した映像データに対応する映像信号を生成し、表示部２５０に出力する。表示部２５０は、信号処理回路２４０から入力された映像信号に基づく映像を表示する。
　本適用例では、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像素子１が撮像システム２に適用される。これにより、固体撮像素子１の光学的なクロストークが低減するので、撮像画質の高い撮像システム２を提供することができる。
　＜４．応用例＞
[応用例１]
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図３９は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３９に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検出した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３９の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図４０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図４０には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、撮像装置３は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、高画質な撮影画像を得ることができるので、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。
[応用例２]
　図４１は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図４１では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図４２は、図４１に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、高画質な撮影画像を得ることができるので、高画質な内視鏡１１１００を提供することができる。
　以上、実施の形態およびその変形例、適用例および応用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
　また、本開示は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
　複数の画素が２次元配置された画素アレイを備え、
　各前記画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、第２電極とをこの順に含む積層体を有し、
　各前記画素に含まれる前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、前記画素アレイ全体において前記複数の画素のレイアウトに対応する周期的な凹凸を有する
　固体撮像素子。
（２）
　各前記画素において、前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、前記第２電極側に突出する凸形状となっている
　（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
　前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、ナノインプリントによって成型されている
　（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
　前記積層体は、前記第１電極と前記塗布層との間の層内に、前記画素の中央領域に設けられ、前記塗布層に対して親液性を有する親液性膜と、前記親液性膜の周囲に設けられ、前記塗布層に対して撥液性を有する撥液性膜とを有し、
　前記塗布層は、前記親液性膜に接して設けられ、
　各前記画素の前記塗布層は、前記撥液性膜によって互いに空間分離されている
　（２）に記載の固体撮像素子。
（５）
　各前記画素に含まれる前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、前記画素アレイ全体において、第１の周期を有する複数の第１の凸部と、前記第１の周期よりも短い第２の周期を有する複数の第２の凸部とを有する
　（１）に記載の固体撮像素子。
（６）
　前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、ナノインプリントによって成型されている
　（５）に記載の固体撮像素子。
（７）
　前記塗布層のうち、前記画素の外縁領域に対応する第１の領域が、前記塗布層のうち、前記画素の中央領域に対応する第２の領域よりも高抵抗となっている
　（１）に記載の固体撮像素子。
（８）
　前記塗布層は、バインダ中に半導体量子ドットを分散させた膜であり、
　前記第１の領域の、前記半導体量子ドットの密度が、前記第２の領域の、前記半導体量子ドットの密度よりも疎になっている
　（７）に記載の固体撮像素子。
（９）
　前記塗布層は、バインダ中に半導体量子ドットを分散させた膜であり、
　前記第１の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドが、前記第２の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドよりも長くなっている
　（７）に記載の固体撮像素子。
（１０）
　複数の画素が２次元配置された画素アレイ部と、
　前記画素アレイ部の周囲に設けられた額縁部と
　を備え、
　各前記画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、第２電極とをこの順に含む積層体を有し、
　前記塗布層は、各前記画素で互いに共有されており、前記額縁部の外縁に接しない位置に設けられている
　固体撮像素子。
（１１）
　前記額縁部は、少なくとも前記額縁部の外縁に、前記塗布層に対して撥液性を有する撥液性膜を有する
　（１０）に記載の固体撮像素子。
（１２）
　複数の画素が２次元配置された画素アレイを備え、
　各前記画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、第２電極とをこの順に含む積層体を有し、
　前記塗布層のうち、前記画素の外縁領域に対応する第１の領域が、前記塗布層のうち、前記画素の中央領域に対応する第２の領域よりも高抵抗となっている
　固体撮像素子。
（１３）
　前記塗布層は、半導体量子ドットを含んで構成されており、
　前記第１の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドが、前記第２の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドよりも長くなっている
　（１２）に記載の固体撮像素子。
　本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子によれば、各画素に含まれる塗布層の、第２電極側の表面に、画素アレイ全体において複数の画素のレイアウトに対応する周期的な凹凸を設けるようにしたので、平坦な塗布層を設けた場合と比べて、塗布層の表面における屈折によって、画素間の光学的なクロストークを抑制することができる。その結果、画素間の光学的なクロストークによる撮像画質の低下を抑制することができる。
　本出願は、日本国特許庁において２０２０年３月１９日に出願された日本特許出願番号第２０２０－０４８９９５号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (13)

  1. 　複数の画素が２次元配置された画素アレイを備え、
    　各前記画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、第２電極とをこの順に含む積層体を有し、
    　各前記画素に含まれる前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、前記画素アレイ全体において前記複数の画素のレイアウトに対応する周期的な凹凸を有する
    　固体撮像素子。
  2. 　各前記画素において、前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、前記第２電極側に突出する凸形状となっている
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 　前記塗布層の、前記第２電極側の表面は、ナノインプリントによって成型されている
    　請求項２に記載の固体撮像素子。
  4. 　前記積層体は、前記第１電極と前記塗布層との間の層内に、前記画素の中央領域に設けられ、前記塗布層に対して親液性を有する親液性膜と、前記親液性膜の周囲に設けられ、前記塗布層に対して撥液性を有する撥液性膜とを有し、
    　前記塗布層は、前記親液性膜に接して設けられ、
    　各前記画素の前記塗布層は、前記撥液性膜によって互いに空間分離されている
    　請求項２に記載の固体撮像素子。
  5. 　各前記画素に含まれる前記塗布層の、前記受光面側の表面は、前記画素アレイ全体において、第１の周期を有する複数の第１の凸部と、前記第１の周期よりも短い第２の周期を有する複数の第２の凸部とを有する
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  6. 　前記塗布層の、前記受光面側の表面は、ナノインプリントによって成型されている
    　請求項５に記載の固体撮像素子。
  7. 　前記塗布層のうち、前記画素の外縁領域に対応する第１の領域が、前記塗布層のうち、前記画素の中央領域に対応する第２の領域よりも高抵抗となっている
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  8. 　前記塗布層は、バインダ中に半導体量子ドットを分散させた膜であり、
    　前記第１の領域の、前記半導体量子ドットの密度が、前記第２の領域の、前記半導体量子ドットの密度よりも疎になっている
    　請求項７に記載の固体撮像素子。
  9. 　前記第１の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドが、前記第２の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドよりも長くなっている
    　請求項７に記載の固体撮像素子。
  10. 　複数の画素が２次元配置された画素アレイ部と、
    　前記画素アレイ部の周囲に設けられた額縁部と
    　を備え、
    　各前記画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、第２電極とをこの順に含む積層体を有し、
    　前記塗布層は、各前記画素で互いに共有されており、前記額縁部の外縁に接しない位置に設けられている
    　固体撮像素子。
  11. 　前記額縁部は、少なくとも前記額縁部の外縁に、前記塗布層に対して撥液性を有する撥液性膜を有する
    　請求項１０に記載の固体撮像素子。
  12. 　複数の画素が２次元配置された画素アレイを備え、
    　各前記画素は、第１電極と、特定の波長帯の光を光電変換する塗布層と、第２電極とをこの順に含む積層体を有し、
    　前記塗布層のうち、前記画素の外縁領域に対応する第１の領域が、前記塗布層のうち、前記画素の中央領域に対応する第２の領域よりも高抵抗となっている
    　固体撮像素子。
  13. 　前記塗布層は、半導体量子ドットを含んで構成されており、
    　前記第１の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドが、前記第２の領域の、前記半導体量子ドットにおけるリガンドよりも長くなっている
    　請求項１２に記載の固体撮像素子。
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