JPH0335558A - カラーセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、カラーセンサに関するものであり、特に受
光部が非晶質シリコン層からなるカラーセンサに関する
ものである。

［従来の技術］ カラーセンサは、ビデオカメラのオートホワイトバラン
ス等に用いられる。従来のカラーセンサとして、受光部
が結晶シリコン層からなるものがある。しかし、結晶シ
リコンは赤外線も吸収して電気信号に変換するので、受
光部に結晶シリコン層を用いた場合は、カラーセンサに
赤外線カットフィルタを設けなければならない。

ところで、非晶質シリコンは、赤外線を吸収しない。よ
って非晶質シリコン層を受光部にしたカラーセンサにお
いては、赤外線カットフィルタが不要となる。

第２図は、受光部が非晶質シリコン層からなる従来のカ
ラーセンサの構造を示す図である。透光性基板１はガラ
スからなる。透光性基板１の上には、紫外線カットフィ
ルタ２が設けられている。

紫外線カットフィルタ２は、ガラスにチタン等のイポー
ンを注入したものである。紫外線力ットフィルタ２の上
には、カラーフィルタ３が設けられている。カラーフィ
ルタ３はエポキシ樹脂にインクを混ぜたものである。カ
ラーフィルタ３の上には透明導電膜４が設けられている
。透明導電膜４は、ＩＴＯ（インジウムティンオキサイ
ド）からなる。

透明導電膜４の上には、受光部５が設けられている。受
光部５は、ｐ型の非晶質シリコン層、ｉ型の非晶質シリ
コン層、ｎ型の非晶質シリコン層を積層したものである
。受光部５の上には、電極６が設けられている。電極６
はニッケルからなる。

次に、受光部が非晶質シリコン層からなる従来のカラー
センサの製造方法を説明する。

まず、透光性基板１を準備する。

次に、透光性基板１の上に、予め作製しておいた紫外線
カットフィルタ２を貼り付ける。

次に、紫外線カットフィルタ２の上に、カラーフィルタ
３を印刷する。

次に、カラーフィルタ３の上に透明導電膜４をスパッタ
リングによって形成する。

次に、透明導電膜４の上に、プラズマＣＶＤ法を用いて
、ｐ型非晶質シリコン層、ｉ型非晶質シリコン層、ｎ型
非晶質シリコン層を順に形成する。

これにより、透明導電膜４の上に受光部５が形成される
。

次に、受光部５の上に電極６を電子ビーム蒸着で形成す
る。以上の工程により、受光部が非晶質シリコン層から
なる従来のカラーセンサの製造工程が終了する。

次に、受光部が非晶質シリコン層からなる従来のカラー
センサの動作を第２図を用いて説明する。

矢印Ａで示す方向から入射した光は、まず透光性基板１
を透過する。次に透過した光のうち、赤外線と可視光線
とが紫外線カットフィルタ２を透過する。よって紫外線
は、紫外線カットフィルタ２で吸収される。紫外線カッ
トフィルタ２を透過した光のうち、赤外線と所定の波長
領域の可視光線（たとえば、カラーフィルタ３が青色な
ら、青色の波長領域の可視光線）がカラーフィルタ３を
透過する。したがって、カラーフィルタ３において、所
定の波長領域以外の波長領域の可視光線が吸収される。

次に、カラーフィルタ３を透過した赤外線と所定の波長
領域の可視光線とは、透明導電膜４を透過して、受光部
５に入射する。

受光部５に入射した所定の波長領域の可視光線は、非晶
質シリコン層で電気信号に変換される。

そしてこの電気信号は、電極６と透明導電膜４とから取
出される。赤外線は、非晶質シリコン層に吸収されない
。よって赤外線が受光部５に入射しても、赤外線によっ
ては電気信号は発生しない。

［発明が解決しようとする課８１ 先程説明したように、受光部が非晶質シリコン層からな
る従来のカラーセンサにおいては、透光性基板１の上に
予め作製しておいた紫外線カットフィルタ２を貼り付け
ていた。したがって、このカラーセンサ作製工程におい
ては、紫外線カットフィルタを作製する工程と紫外線カ
ットフィルタを透光性基板に貼り付ける工程とが不可欠
な工程となっていた。これにより、このカラーセンサの
作製工程が複雑化し、カラーセンサのコスト低下の障害
となっていた。

この発明は、かかる従来の問題点を解決するためになさ
れたものである。この発明の目的は、作製工程を単純化
できる、受光部が非晶質シリコン層からなるカラーセン
サを提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、紫外線カットフィルタとカラーフィルタと
受光部とを備えたカラーセンサに関するものである。

紫外線力ットフィタは、入射した光のうち赤外線と可視
光線とを選択的に透過する。

カラーフィルタは、紫外線カットフィルタの上に形成さ
れている。紫外線カットフィルタを透過した赤外線と可
視光線のうち、赤外線と所定の波長領域の可視光線とが
カラーフィルタを透過する。

受光部は、カラーフィルタの上に形成されている。受光
部は非晶質シリコン層からできている。

カラーフィルタを透過した赤外線と所定の波長領域の可
視光線のうち、所定の波長領域の可視光線が、非晶質シ
リコン層に吸収される。これにより電気信号が発生する
。

この発明は、このようなカラーセンサにおいて紫外線カ
ットフィルタとして、非晶質シリコンカーボンおよび非
晶質シリコン窒素のうち少なくともいずれか一方の材料
を用いたことを特徴としている。

［作用］ この発明に従ったカラーセンサにおいては、受光部と紫
外線カットフィルタとが非晶質シリコン系の材料からで
きている。受光部と紫外線カットフィルタとは、ともに
非晶質シリコン系の材料なので、受光部と紫外線カット
フィルタとは同じ方法で作製することができる。このた
め、カラーセンサ作製の際に紫外線カットフィルタを予
め準備しておく必要がなくなる。したがって、カラーセ
ンサ作製工程を単純化できる。

［丈施例］ この発明に従ったカラーセンサの一実施例を以下説明す
る。第１図はこの発明に従ったカラーセンサの一実施例
の構造を示す図である。透光性基板１１は、ガラス（青
板）からできている。透光性基板１１の一方の表面の上
には、カラーフィルタ１２が形成されている。カラーフ
ィルタ１２は、赤色のフィルタと緑色のフィルタと青色
のフィルタとが並列的に設けられたものである。カラー
フィルタ１２は、エポキシ樹脂にインクを混ぜたもので
ある。透光性基板１１の他方の表面の上には紫外線カッ
トフィルタ１５が形成されている。紫外線カットフィル
タ１５の材料は、非晶質シリコンカーボンである。非晶
質シリコンにカーボンを混ぜたのは、紫外線カットフィ
ルタの材料が非晶質シリコンのみだと、紫外線のほか、
可視光線も吸収してしまうからである。

カラーフィルタ１２の上には、透明導電膜１３が形成さ
れている。透明導電膜１３は、５ｎ０２からできている
。

透明導電膜１３の上には、受光部１４が形成されている
。受光部１４は、ｐ型の非晶質シリコン層、ｉ型の非晶
質シリコン層、ｎ型の非晶質シリコン層とを順に積層し
たものである。

受光部１４の上には、電極１６が形成されている。電極
１６はニッケルからできている。

次に、この発明に従ったカラーセンサの一実施例の製造
方法を以下説明する。

まず、透光性基板１１を準備する。

次に、透光性基板１１の一方の表面の上にカラーフィル
タ１２を形成する。カラーフィルタ１２は次のようにし
て形成する。まず透光性基板１１の一方の表面のうち、
３分の１の部分に赤色のフィルタを印刷法で形成する。

そして、透光性基板１１の一方の表面のうち、赤色のフ
ィルタが形成されている位置の隣りに位置する他の３分
の１の部分に緑色のフィルタを印刷法で形成する。さら
に、透光性基板１１の一方の表面のうち、緑色のフィル
タが形成されている位置の隣りに位置するさらに他の３
分の１の部分に青色のフィルタを印刷法で形成する。こ
れにより、透光性基板１１の一方の表面上にカラーフィ
ルタ１２が形成される。

次に、カラーフィルタ１２の上に、透明導電膜１３をス
パッタリングによって形成する。

次に、透光性基板１１の他方の表面に、紫外線カットフ
ィルタ１５である非晶質シリコンカーボン層を、プラズ
マＣＶＤ法を用いて形成する。非晶質シリコンカーボン
層の厚みが１００Ａになるように形成する。なお非晶質
シリコンカーボン層形成条件は第１表に示すとおりであ
る。

表−１ （以下余白） 次に、透明導電膜１３の上に受光部１４である非晶質シ
リコン層をプラズマＣＶＤ法を用いて形成する。非晶質
シリコン層は次のようにして形成する。まず、透明導電
膜１３の上に、ｐ型の非晶質シリコン層を形成する。次
にｐ型の非晶質シリコン層の上にｉ型の非晶質シリコン
層を形成する。

さらにｉ型の非晶質シリコン層の上にｎ型の非晶質シリ
コン層を形成する。以上により透明導電膜１３の上に受
光部１４である非晶質シリコン層が形成される。なお、
非晶質シリコン層は、紫外線カットフィルタ１５を形成
したチャンバと同じチャンバで形成されている。非晶質
シリコン層形成条件は１２ページに示す表２に示すとお
りである。

（以下余白） 表−２ 次に、受光部１４の上に、電極１６であるニッケルを電
子ビーム蒸着で形成する。電極１６の厚みが５０００Ａ
になるように形成する。以上の工程によりこの発明に従
ったカラーセンサの一実施例の製造工程が完了する。

この発明に従ったカラーセンサの一実施例の動作は、従
来の受光部が非晶質シリコン層からなるカラーセンサと
同じなので、動作の説明は省略する。

第３図は、従来の受光部が非晶質シリコン層からなるカ
ラーセンサに用いられる紫外線カットフィルタの分光透
過率と波長との関係を示すグラフである。第４図は、こ
の発明に従ったカラーセンサの一実施例に用いられる紫
外線カットフィルタの分光透過率と波長との関係を示す
グラフである。

どちらの紫外線カットフィルタも、４００ｎｍ以下の波
長の光をほぼカットすることがわかる。よって、紫外線
カットフィルタの材料に非晶質シリコンカーボンを用い
ても、紫外線カットフィルタの紫外線をカットする面で
の性能は劣化しない。

この実施例の特有の効果を以下説明する。この実施例に
おいては、紫外線カットフィルタ１５を形成したチャン
バ内で、ガスだけを変えて引き続き受光部１４を形成し
ている。したがって、紫外線カットフィルタ１５と受光
部１４とは、同一チャンバ内で連続的に形成されるので
、カラーフィルタの作製工程をさらに単純化できる。つ
まり、第１図を参照して、透光性基板１１とカラーフィ
ルタ１２との間に紫外線カットフィルタ１５を形成する
と、紫外線カットフィルタ１５と受光部１４との間には
、カラーフィルタ１２と透明導電膜１３がある。このた
め、紫外線カットフィルタ１５と受光部１４とは同一チ
ャンバ内で連続的に形成できない。

また、紫外線カットフィルタ１５である非晶質シリコン
カーボン層を薄くしたり、非晶質シリコンカーボン層中
のカーボンの量を多くすると、紫外線カットフィルタ１
５の紫外線吸収量が減り、紫外線の一部が受光部に到達
する。これにより、紫外線の一部が受光部に吸収され電
気信号に変換される。よって、このようにするとカラー
センサの青色の感度が短波長側にシフトする。この実施
例においては、非晶質シリコンカーボン層を薄くしたり
、非晶質シリコンカーボン層中のカーボンの量を多くす
ることができる。したがって、この実施例においてはカ
ラーセンサの青色の感度を短波長側にシフトさせること
ができる。ちなみに、非晶質シリコンカーボン層中のカ
ーボン量は、ＣＨ４ガス流量の増加やＲＦパワーの増加
によって、増加させることができる。

なお、この実施例においては、紫外線カットフィルタ１
５の材料として、非晶質シリコンカーボンを用いている
。しかしながら、この発明においては、これに限定され
るわけではなく、紫外線カットフィルタ１５の材料とし
て、非晶質シリコン窒素を用いても構わない。

また、この実施例においては、カラーフィルタ１２を透
光性基板１１の一方の表面に、紫外線カットフィルタを
透光性基板１１の他方の表面に形成している。しかしな
がらこの発明においては、これに限定されるわけではな
く、紫外線カットフィルタ１５を透光性基板１１とカラ
ーフィルタ１２との間に形成してもよい。

［効果］ この発明に従ったカラーセンサにおいては、受光部と紫
外線カットフィルタとが非晶質シリコン系の材料からで
きている。受光部と紫外線カットフィルタとは、ともに
非晶質シリコン系の材料なので、受光部と紫外線カット
フィルタとは同じ方法で作製することができる。このた
め、カラーセンサ作製の際に、紫外線カットフィルタを
予め準備しておく必要がなくなる。したがって、カラー
センサ作製工程を単純化できる。この結果、カラーセン
サの製造コストの低下を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従ったカラーセンサの一実施例の
構造を示す図である。 第２図は、従来の受光部が非晶質シリコンからなるカラ
ーセンサの構造を示す図である。 第３図は、従来の受光部が非晶質シリコンからなるカラ
ーセンサに用いられる紫外線カットフィルタの分光透過
率と波長との関係を示すグラフを表わす図である。 第４図は、この発明に従ったカラーセンサの一実施例に
用いられる紫外線カットフィルタの分光透過率と波長と
の関係を示すグラフを表わす図である。 図において、１２はカラーフィルタ、１４は受光部、１
５は紫外線カットフィルタを示す。 第 図 第２図 −Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入射した光のうち赤外線と可視光線とを選択的に透過す
   る、紫外線カットフィルタと、前記紫外線カットフィル
   タ上に形成され、前記透過した赤外線と可視光線のうち
   、赤外線と所定の波長領域の可視光線とを選択的に透過
   する、カラーフィルタと、前記カラーフィルタ上に形成
   され、前記透過した所定の波長領域の可視光線を電気信
   号に変換する、非晶質シリコン層からなる受光部と、を
   備えたカラーセンサにおいて、 前記紫外線カットフィルタとして、非晶質シリコンカー
   ボンおよび非晶質シリコン窒素のうち、少なくともいず
   れか一方の材料を用いたことを特徴とする、カラーセン
   サ。