摄像装置制造方法及图纸

摄像装置具备：单位像素单元，包括像素电极、电连接在上述像素电极上的电荷储存区域、以及电连接在上述电荷储存区域上的信号检测电路；对置电极，对置于上述像素电极；光电变换层，配置在上述像素电极及上述对置电极之间，将入射的光变换为电荷；电压供给电路，能够将第一电压、第二电压及第三电压的某个有选择地向上述像素电极及上述对置电极之间供给；上述电荷被储存在上述电荷储存区域中；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第一电压、第二电压、第三电压，上述光电变换层在规定的波长范围中表现出第一波长灵敏度特性、第二波长灵敏度特性、不再具有灵敏度。

Camera device

The imaging device is provided with: a unit pixel unit including a pixel electrode, a charge storage area electrically connected to the pixel electrode, and a signal detection circuit electrically connected to the charge storage area; an opposing electrode for the pixel electrode; a photoelectric conversion layer configured with the pixel electrode and the opposing charge. A voltage supply circuit can selectively supply one of the first voltage, the second voltage and the third voltage to the pixel electrode and the opposite electrode; the charge is stored in the charge storage area; and the pixel is electrically charged through the voltage supply circuit. The first voltage, the second voltage and the third voltage are supplied between the electrode and the opposite electrode. The photoelectric conversion layer shows the first wavelength sensitivity characteristic, the second wavelength sensitivity characteristic and no longer has the sensitivity in the prescribed wavelength range.

【技术实现步骤摘要】
摄像装置
本公开涉及摄像装置。
技术介绍
以往，在图像传感器中，使用具有光电变换功能的光敏二极管。作为图像传感器，例如有CCD图像传感器或CMOS图像传感器。此外，近年来，还提出了使用具有光电变换功能的有机半导体材料的图像传感器(例如，参照日本特开2007－13123号公报)。此外，公开了一种通过在一对电极间层叠多个吸收波谱分别不同的光电变换膜从而根据施加在上述一对电极间的电压来变更摄像波长的方法(例如，参照日本特开2008－227092号公报)。
技术实现思路
有关本公开的一技术方案的摄像装置具备：单位像素单元，包括像素电极、与上述像素电极电连接的电荷储存区域、以及与上述电荷储存区域电连接的信号检测电路；对置电极，对置于上述像素电极；光电变换层，配置在上述像素电极及上述对置电极之间，将入射的光变换为电荷；电压供给电路，能够将第一电压、第二电压及第三电压的某个有选择地向上述像素电极及上述对置电极之间供给；上述电荷被储存在上述电荷储存区域中；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第一电压，上述光电变换层在规定的波长范围中表现出第一波长灵敏度特性；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第二电压，上述光电变换层在上述规定的波长范围中表现出与上述第一波长灵敏度特性不同的第二波长灵敏度特性；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第三电压，上述光电变换层对于上述规定的波长范围中包含的波长的光不再具有灵敏度；上述电压供给电路在将对上述像素电极及上述对置电极之间供给的电压从上述第一电压向上述第二电压切换或从上述第二电压向上述第一电压切换的期间的至少一部分的期间中，对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第三电压。附图说明图1是表示有关实施方式的摄像装置的例示性的电路结构的示意图。图2是表示单位像素单元的例示性的设备构造的示意性的剖面图。图3是表示光电变换层的结构的一例的示意性的剖面图。图4是用来说明有关实施方式的摄像装置的动作的一例的时序图。图5是表示在有关实施方式的摄像装置中，光电变换层具有的波长灵敏度特性的电压依存性的一例。图6是用来说明摄像装置的动作的比较例的时序图。具体实施方式(达到本公开的认识)具有有机半导体材料的有机光电变换元件与以往的具有光敏二极管的无机光电变换元件相比，能够使构造及制造工艺简洁化。此外，有机半导体材料能够任意地设计对光电变换起作用的波长范围，能够实现具有希望的波长灵敏度特性的光电变换元件。在排列了多个有机光电变换元件的图像传感器中，通过将向各光电变换元件施加的电压变更而能够按照每个曝光期间变更灵敏度，但不能变更摄像波长。为了变更摄像波长，可以考虑在图像传感器的前表面上配置仅使希望的波长透过的可插抜的滤波器的方法。但是，在此情况下，除了装置结构变大以外，在滤波器的插抜期间中也不能得到良好的摄像结果。本公开提供一种能够在相邻的帧中切换摄像波长的摄像装置。本公开的一技术方案的概要如下。有关本公开的一技术方案的摄像装置具备：单位像素单元，包括像素电极、与上述像素电极电连接的电荷储存区域、以及与上述电荷储存区域电连接的信号检测电路；对置电极，对置于上述像素电极；光电变换层，配置在上述像素电极及上述对置电极之间，将入射的光变换为电荷；电压供给电路，能够将第一电压、第二电压及第三电压的某个有选择地向上述像素电极及上述对置电极之间供给。上述电荷被储存在上述电荷储存区域中。通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第一电压，上述光电变换层在规定的波长范围中表现出第一波长灵敏度特性。通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第二电压，上述光电变换层在上述规定的波长范围中表现出与上述第一波长灵敏度特性不同的第二波长灵敏度特性。通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第三电压，上述光电变换层对于上述规定的波长范围中包含的波长的光不再具有灵敏度。上述电压供给电路在将对上述像素电极及上述对置电极之间供给的电压从上述第一电压向上述第二电压切换或从上述第二电压向上述第一电压切换的期间的至少一部分的期间中，对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第三电压。这里，不再具有灵敏度的上述第三电压的值，理想的是量子效率成为0％那样的电压，但实质上只要相对于在供给上述第一电压或上述第二电压的状态下规定的波长范围的光通过光电变换层被光电变换而产生的信号电荷的量，当供给上述第三电压时规定的波长范围的光通过光电变换层被光电变换而产生的信号电荷的量足够小就可以。即，当设在供给上述第三电压的期间中随着规定的波长的光的入射而生成的信号电荷的量为Q(V3)，设在供给上述第一电压或上述第二电压的期间中随着规定的波长的光的入射而生成的信号电荷的量分别为Q(V1)、Q(V2)时，只要满足下述条件式(式1)，就可以说在供给上述第三电压的期间中光电变换层实质上没有灵敏度。Q(V3)/Q(V1)<0.1并且Q(V3)/Q(V2)<0.1…(式1)更具体地讲，当设与向上述像素电极及上述对置电极供给的电压对应的量子效率为η(∨)，设电压供给期间为T，设向被摄体的放射照度为L时，在与信号电荷量Q之间，下述式(式2)的关系成立。Q∝η(∨)×T×L…(式2)即，在对以相同的放射照度被照射的被摄体进行摄像的情况下，即使供给上述第三电压时的量子效率是供给上述第一电压时的量子效率的1/10，如果使上述第三电压供给期间为上述第一电压供给期间的10倍的时间，则信号电荷量在上述第一电压供给期间和上述第三电压供给期间中成为等同，不再满足上述式(式1)。因而，上述第三电压的具体的值不仅是量子效率的绝对值，也可以还添加考虑其供给期间及向被摄体的放射照度，相对于通过供给上述第一电压或上述第二电压而得到的信号电荷量，使通过供给上述第三电压而得到的信号电荷量成为充分变少那样的值。这里，上述至少一部分的期间也可以是将上述电荷储存区域的电位读出的读出期间。例如，也可以是，上述第一波长灵敏度特性是对可视波长域具有灵敏度且对红外波长域具有第一阈值以上的灵敏度的波长灵敏度特性；上述第二波长灵敏度特性是仅对可视波长域具有第二阈值以上的灵敏度的波长灵敏度特性。例如，也可以是，上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间交替地供给上述第一电压和上述第二电压。例如，也可以是，上述电压供给电路按照每多个帧，将向上述像素电极及上述对置电极之间供给的电压在上述第一电压与上述第二电压之间切换。例如，也可以是，上述电压供给电路以规定的频度，将向上述像素电极及上述对置电极之间供给的电压在上述第一电压与上述第二电压之间切换。例如，也可以是，上述光电变换层具有包括多个光电变换膜的层叠构造。例如，也可以是，上述多个光电变换膜中的至少一个包含有机材料。在本公开中，电路、单元、装置、部件或部的全部或一部分，或框图的功能块的全部或一部分也可以由包括半导体装置、半导体集成电路(IC)或LSI(largescaleintegration：大规模集成电路)的一个或多个电子电路执行。LSI或IC既可以集成到一个芯片中，也可以将多个芯片组合而构成。例如，也可以将存储元件以外的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，其特征在于，具备：单位像素单元，包括像素电极、与上述像素电极电连接的电荷储存区域、以及与上述电荷储存区域电连接的信号检测电路；对置电极，对置于上述像素电极；光电变换层，配置在上述像素电极及上述对置电极之间，将入射的光变换为电荷；电压供给电路，能够将第一电压、第二电压及第三电压的某个有选择地向上述像素电极及上述对置电极之间供给；上述电荷被储存在上述电荷储存区域中；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第一电压，上述光电变换层在规定的波长范围中表现出第一波长灵敏度特性；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第二电压，上述光电变换层在上述规定的波长范围中表现出与上述第一波长灵敏度特性不同的第二波长灵敏度特性；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第三电压，上述光电变换层对于上述规定的波长范围中包含的波长的光不再具有灵敏度；上述电压供给电路在将对上述像素电极及上述对置电极之间供给的电压从上述第一电压向上述第二电压切换或从上述第二电压向上述第一电压切换的期间的至少一部分的期间中，对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第三电压。...

【技术特征摘要】
2017.02.03 JP 2017-0187691.一种摄像装置，其特征在于，具备：单位像素单元，包括像素电极、与上述像素电极电连接的电荷储存区域、以及与上述电荷储存区域电连接的信号检测电路；对置电极，对置于上述像素电极；光电变换层，配置在上述像素电极及上述对置电极之间，将入射的光变换为电荷；电压供给电路，能够将第一电压、第二电压及第三电压的某个有选择地向上述像素电极及上述对置电极之间供给；上述电荷被储存在上述电荷储存区域中；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第一电压，上述光电变换层在规定的波长范围中表现出第一波长灵敏度特性；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第二电压，上述光电变换层在上述规定的波长范围中表现出与上述第一波长灵敏度特性不同的第二波长灵敏度特性；通过上述电压供给电路对上述像素电极及上述对置电极之间供给上述第三电压，上述光电变换层对于上述规定的波长范围中包含的波长的光不再具有灵敏度；上述电压供给电路在将对上述像素电极及上述对置电极之间供给的电压从上述第一电压向上述第二电压切换或从上述第二电压向上述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田真一，德原健富，中田学，宍戸三四郎，柳田真明，井土真澄，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP