JP2014053429A - 固体撮像装置、固体撮像装置を備えた電子機器、表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】入射光を反射して感度の向上や光の利用効率の向上を図ることができ、かつ混色を抑制することができる反射板を有する、固体撮像装置を提供する。
【解決手段】光電変換部と、この光電変換部に対して、光の入射側とは反対の側に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、第1の部分に対して入射側に凸に形成された第2の部分とを含み、第1の部分による反射光と第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる反射板を有する、固体撮像装置を構成する。
【選択図】図2
【解決手段】光電変換部と、この光電変換部に対して、光の入射側とは反対の側に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、第1の部分に対して入射側に凸に形成された第2の部分とを含み、第1の部分による反射光と第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる反射板を有する、固体撮像装置を構成する。
【選択図】図2
Description
本技術は、固体撮像装置、及び、固体撮像装置を備えた電子機器に係わる。また、本技術は、有機EL素子等を用いて表示を行う、表示装置に係わる。
固体撮像装置の感度を上げる手段として、特に裏面照射型のCIS(CMOS型イメージセンサ)の感度向上として、光の入射側とは反対の回路側に、反射板を配置する方法がある(例えば、特許文献1〜特許文献3を参照)。
しかしながら、平坦な反射板を配置するだけでは、反射した光が一部隣の画素に入ることで、感度向上が不十分になったり、あるいは混色の原因になったりすることがある。
以上の課題を克服するため、反射板の反射面を球面等とすることが提案されている(例えば、特許文献4や特許文献5を参照)。
一方、有機EL(エレクトロルミネッセンス)に代表されるディスプレイの分野においても、反射を用いて感度向上を目指すデバイスが存在する。
特に、白色光を発光させて、RGB3色のカラーフィルタを通して色の分離を行う構成のディスプレイにおいては、反射した光が隣の画素を通過して混色を生じていると、色再現性に問題を引き起こす。
特に、白色光を発光させて、RGB3色のカラーフィルタを通して色の分離を行う構成のディスプレイにおいては、反射した光が隣の画素を通過して混色を生じていると、色再現性に問題を引き起こす。
上述したように、反射板を設けることによって感度上昇となるが、同時に混色も増える。
また、反射板の反射面を球面等の曲面にすると、反射板を作製するプロセスが複雑になり、かつコストも高くなる欠点がある。
また、反射板の反射面を球面等の曲面にすると、反射板を作製するプロセスが複雑になり、かつコストも高くなる欠点がある。
本技術の目的は、入射光を反射して感度の向上や光の利用効率の向上を図ることができ、かつ混色を抑制することができる反射板を有する、固体撮像装置や表示装置を提供するものである。また、この固体撮像装置を備えた電子機器を提供するものである。
本技術の固体撮像装置は、光電変換部と、光電変換部に対して、光の入射側とは反対の側に設けられた反射板を有する。
そして、反射板は、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、第1の部分に対して入射側に凸に形成された第2の部分とを含む。また、反射板は、第1の部分による反射光と第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる構成である。
そして、反射板は、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、第1の部分に対して入射側に凸に形成された第2の部分とを含む。また、反射板は、第1の部分による反射光と第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる構成である。
本技術の電子機器は、光学レンズと、固体撮像装置と、固体撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回路を備えたものである。
本技術の表示装置は、発光部と、発光部の後方に設けられた反射板とを有する。
そして、反射板は、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、第1の部分に対して発光部側に凸に形成された第2の部分とを含む。また、反射板は、第1の部分による反射光と第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させて、発光部の前方に射出させる構成である。
そして、反射板は、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、第1の部分に対して発光部側に凸に形成された第2の部分とを含む。また、反射板は、第1の部分による反射光と第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させて、発光部の前方に射出させる構成である。
上述の本技術の固体撮像装置の構成によれば、反射板の第1の部分による反射光と、反射板の第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる。
従って、反射板によって、反射光を前記領域の中央部に集めることが可能になり、反射光が隣接する領域へ漏れ込むことを防ぐことができる。
従って、反射板によって、反射光を前記領域の中央部に集めることが可能になり、反射光が隣接する領域へ漏れ込むことを防ぐことができる。
上述の本技術の電子機器の構成によれば、本技術の固体撮像装置を備えているので、固体撮像装置において、反射光を前記領域の中央部に集めることが可能になり、反射光が隣接する領域へ漏れ込むことを防ぐことができる。
上述の本技術の表示装置の構成によれば、反射板の第1の部分による反射光と、反射板の第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる。
従って、反射板によって、反射光を前記領域の中央部に集めることが可能になり、反射光が隣接する領域へ漏れ込むことを防ぐことができる。
従って、反射板によって、反射光を前記領域の中央部に集めることが可能になり、反射光が隣接する領域へ漏れ込むことを防ぐことができる。
上述の本技術によれば、反射板によって、反射光を領域の中央部に集めることが可能になり、反射光が隣接する領域へ漏れ込むことを防ぐことができる。
これにより、固体撮像装置では、隣接する領域への光の漏れ込みによる、隣の画素に入射するような混色等を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
また、表示装置では、発光部からの光の利用効率を向上し、かつ、光が隣の画素に入射するような混色を防ぐことができる。
これにより、固体撮像装置では、隣接する領域への光の漏れ込みによる、隣の画素に入射するような混色等を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
また、表示装置では、発光部からの光の利用効率を向上し、かつ、光が隣の画素に入射するような混色を防ぐことができる。
従って、本技術により、高い感度を有し、色再現性が良好で画質が良好な画像が得られる、固体撮像装置、並びに、固体撮像装置を備えた電子機器を実現することが可能になる。
また、本技術により、光の利用効率が高く、色再現性が良好で画質が良好な画像を表示することができる、表示装置を実現することが可能になる。
また、本技術により、光の利用効率が高く、色再現性が良好で画質が良好な画像を表示することができる、表示装置を実現することが可能になる。
以下、本技術を実施するための最良の形態(以下、実施の形態とする)について説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.本技術の概要
2.第1の実施の形態(固体撮像装置)
3.第2の実施の形態(固体撮像装置)
4.第3の実施の形態(固体撮像装置)
5.第4の実施の形態(固体撮像装置を備えた電子機器)
6.第5の実施の形態(表示装置)
なお、説明は以下の順序で行う。
1.本技術の概要
2.第1の実施の形態(固体撮像装置)
3.第2の実施の形態(固体撮像装置)
4.第3の実施の形態(固体撮像装置)
5.第4の実施の形態(固体撮像装置を備えた電子機器)
6.第5の実施の形態(表示装置)
<1.本技術の概要>
まず、具体的な実施の形態の説明に先立ち、本技術の概要を説明する。
まず、具体的な実施の形態の説明に先立ち、本技術の概要を説明する。
(基本構造)
本技術では、光が入射する側とは反対の側に、凸部を有する反射板を設けた構造とすることにより、集光の対象とする領域(1個の画素もしくは複数個の画素)の中央部に光を集め、感度を向上すると共に、混色の発生を低減させて画質向上を図る。
即ち、反射板を、集光の対象とする領域(1個の画素もしくは複数個の画素)の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成された第2の部分とを含む構成とする。第2の部分は、第1の部分に対して入射側に凸に形成され、第1の部分に対する凸部となっている。
そして、詳細を後述するように、反射板の第1の部分による反射光と、反射板の第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光して領域の中央部に集めることができる。
本技術では、光が入射する側とは反対の側に、凸部を有する反射板を設けた構造とすることにより、集光の対象とする領域(1個の画素もしくは複数個の画素)の中央部に光を集め、感度を向上すると共に、混色の発生を低減させて画質向上を図る。
即ち、反射板を、集光の対象とする領域(1個の画素もしくは複数個の画素)の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成された第2の部分とを含む構成とする。第2の部分は、第1の部分に対して入射側に凸に形成され、第1の部分に対する凸部となっている。
そして、詳細を後述するように、反射板の第1の部分による反射光と、反射板の第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光して領域の中央部に集めることができる。
(従来技術と本技術の違い)
従来提案されている反射板は、反射面が例えば球面又は曲面であったり、断面形状が台形状であったりしていた。
これらの構成の場合、幾何光学での鏡面反射が生じることによって、集光が可能となる。
従来提案されている反射板は、反射面が例えば球面又は曲面であったり、断面形状が台形状であったりしていた。
これらの構成の場合、幾何光学での鏡面反射が生じることによって、集光が可能となる。
ここで、この幾何光学での鏡面反射を、図9A及び図9Bを参照して説明する。
図9A及び図9Bに示すように、平坦な基板面に入射した光に対して、反射光線と屈折光線、入射面(入射光線と反射光線と屈折光線が同時に存在する面)、法線(基板面に対して垂直で入射面内にある直線)を定義することができる。
そして、図9Bに示すように、入射光線と法線とのなす角度(入射角)と、反射光線と法線とのなす角度(反射角)は等しく、いわゆる鏡面反射が生じる。
この鏡面反射の現象は、基板が曲面であっても同様に、光が入射した基板面に対して、入射面と法線を定義することができ、入射角と反射角が等しくなる。
この原理により、図10Aに示す、反射面が球面又は曲面である反射板201や、図10Bに示す、断面形状が台形状の反射板202でも、反射光を集光することが可能である。
これが、幾何光学を用いた、従来提案されている反射板の構成である。
図9A及び図9Bに示すように、平坦な基板面に入射した光に対して、反射光線と屈折光線、入射面(入射光線と反射光線と屈折光線が同時に存在する面)、法線(基板面に対して垂直で入射面内にある直線)を定義することができる。
そして、図9Bに示すように、入射光線と法線とのなす角度(入射角)と、反射光線と法線とのなす角度(反射角)は等しく、いわゆる鏡面反射が生じる。
この鏡面反射の現象は、基板が曲面であっても同様に、光が入射した基板面に対して、入射面と法線を定義することができ、入射角と反射角が等しくなる。
この原理により、図10Aに示す、反射面が球面又は曲面である反射板201や、図10Bに示す、断面形状が台形状の反射板202でも、反射光を集光することが可能である。
これが、幾何光学を用いた、従来提案されている反射板の構成である。
これに対して、本技術では、光の位相差を利用して反射光を集光するものであり、上述した、幾何光学を用いて集光する構成とは、原理が異なる。
そして、特に、画素サイズが小さくなることによって、本技術による効果が大きくなる。
これは、画素サイズが小さくなることによって、幾何光学が成立しなくなり、波動関数の用度が増えるためである。
そして、特に、画素サイズが小さくなることによって、本技術による効果が大きくなる。
これは、画素サイズが小さくなることによって、幾何光学が成立しなくなり、波動関数の用度が増えるためである。
このことを、図11A及び図11Bを参照して、説明する。
図11A及び図11Bでは、下層の画素全体に形成された、第1の反射板101と、上層の画素の端部(隣接する画素との境界部)に形成された、第2の反射板102とを有する反射板の構成としたときに、画素サイズと集光の有無を説明している。第1の反射板101は、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板102は、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
第1の反射板101は、下層にあり、光が入射する奥側にある。第2の反射板102は、上層にあり、光が入射する手前側にある。第2の反射板102は、第1の反射板101に対して入射側に凸に形成され、凸部となっている。
反射板をこのような構成としたことにより、入射した光は、第1の反射板101と第2の反射板とで、それぞれ反射するが、反射する位置が異なる。
図11A及び図11Bでは、下層の画素全体に形成された、第1の反射板101と、上層の画素の端部(隣接する画素との境界部)に形成された、第2の反射板102とを有する反射板の構成としたときに、画素サイズと集光の有無を説明している。第1の反射板101は、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板102は、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
第1の反射板101は、下層にあり、光が入射する奥側にある。第2の反射板102は、上層にあり、光が入射する手前側にある。第2の反射板102は、第1の反射板101に対して入射側に凸に形成され、凸部となっている。
反射板をこのような構成としたことにより、入射した光は、第1の反射板101と第2の反射板とで、それぞれ反射するが、反射する位置が異なる。
図11Aに示す、画素サイズが大きい場合には、画素の端部と画素の中央部とで、それぞれ反射板で反射された光は、鏡面反射に基づいて、それぞれ独立に反射面に垂直な方向に反射される。そして、反射光の波面が水平になるため、反射光が集光されない。
図11Bに示す、画素サイズが小さい場合には、波動関数の連続性により、反射光の波面が曲がり、その結果として、反射光が集光される。
即ち、第1の反射板101と第2の反射板102とでは、反射位置が異なるために、それぞれの光の位相が異なり、手前側の第2の反射板102で反射した光は早く進み、奧側の第1の反射板101で反射した光は遅く進み、結果として位相差になる。
そして、画素サイズが小さい場合には、波動関数が連続的につながることにより、位相差を有する反射光がつながって、図11Bに示すように、等位相面である波面が曲がる。波面が曲がったことによって、反射光に集光が生じる。
即ち、第1の反射板101と第2の反射板102とでは、反射位置が異なるために、それぞれの光の位相が異なり、手前側の第2の反射板102で反射した光は早く進み、奧側の第1の反射板101で反射した光は遅く進み、結果として位相差になる。
そして、画素サイズが小さい場合には、波動関数が連続的につながることにより、位相差を有する反射光がつながって、図11Bに示すように、等位相面である波面が曲がる。波面が曲がったことによって、反射光に集光が生じる。
本技術の反射光が集光される効果は、画素サイズが2〜3μmよりも小さい場合に、特に有効になる。また、第1の反射板と第2の反射板の反射面の高さの差が1μm以下であれば、特に有効になる。
これは、画素サイズが光の波長(赤色の光で0.7μm程度)に近づくことにより、波動関数の連続性が顕著になるためである。
これは、画素サイズが光の波長(赤色の光で0.7μm程度)に近づくことにより、波動関数の連続性が顕著になるためである。
(本技術の構成の効果)
次に、本技術の固体撮像装置の構成において、FDTD(Finite-difference time-domain method)法による波動シミュレーションを行った。
シミュレーションを行った構造を、図12Aに示す。
図12Aに示すように、Si基板の下方、反射板の上方に、光入射面を水平面(反射板の反射面と平行な平面)で設定して、この光入射面から垂直な方向へ、波長λ=600nmの光が、Cu(銅)からなる反射板101,102に射出するように設定した。また、画素サイズは、1.6μmと設定した。これらの設定条件で、反射板101,102で反射した光の状態をシミュレーションした。
次に、本技術の固体撮像装置の構成において、FDTD(Finite-difference time-domain method)法による波動シミュレーションを行った。
シミュレーションを行った構造を、図12Aに示す。
図12Aに示すように、Si基板の下方、反射板の上方に、光入射面を水平面(反射板の反射面と平行な平面)で設定して、この光入射面から垂直な方向へ、波長λ=600nmの光が、Cu(銅)からなる反射板101,102に射出するように設定した。また、画素サイズは、1.6μmと設定した。これらの設定条件で、反射板101,102で反射した光の状態をシミュレーションした。
シミュレーションの結果を、図12Bに示す。図12Bは、十分に時間が経過して平衡状態に達したときの電界強度分布を示す。
この結果から、反射した光の波面が球面状に曲がり、画素の中心で集光していることが判る。
このことは、第1の反射板101と第2の反射板102との段差における反射によって作られた位相差によって、波面が曲がり、結果として集光したことを意味する。
この結果から、反射した光の波面が球面状に曲がり、画素の中心で集光していることが判る。
このことは、第1の反射板101と第2の反射板102との段差における反射によって作られた位相差によって、波面が曲がり、結果として集光したことを意味する。
また、図13では、図12Bのシミュレーション結果の図を拡大して、同じ位相の波面を破線で示したものである。
図13の4本の破線は、隣接する破線との間隔が、ほぼ位相πとなっている。
図13の破線で示すように、上方にいくに従い、波面が曲がってきていて、反射光が集光されていることがわかる。
図13の4本の破線は、隣接する破線との間隔が、ほぼ位相πとなっている。
図13の破線で示すように、上方にいくに従い、波面が曲がってきていて、反射光が集光されていることがわかる。
(反射板の具体例)
以上のような原理と反射板の構造で、反射光を集光できることが判ったが、以下の図14〜図18に示される反射板の構造でも、同じ原理で、反射光の集光が可能となる。
本技術は、以下の図14〜図18に示される反射板の構造も含むものである。
以上のような原理と反射板の構造で、反射光を集光できることが判ったが、以下の図14〜図18に示される反射板の構造でも、同じ原理で、反射光の集光が可能となる。
本技術は、以下の図14〜図18に示される反射板の構造も含むものである。
図14A〜図14Cに示す構造は、反射板の出っ張り部(第2の反射板102)が画素と画素の間にある構造であり、下層の第1の反射板101と上層の第2の反射板102とが、くっついていて分離されていない。
図14Aに示す構造は、第1の反射板101が平板であり、第2の反射板102が平板であり、これら第1の反射板101と第2の反射板102とがくっついている。
図14Bに示す構造は、第1の反射板101が、画素の端部(境界部)で分離されており、第2の反射板102は図14Aと同じである。第1の反射板101と第2の反射板102は、それぞれの端部でくっついている。
図14Cに示す構造は、第2の反射板102が、画素の端部(境界部)で分離されており、第1の反射板101は図14Bと同じである。第1の反射板101と第2の反射板102は、それぞれの端部でくっついており、反射板101,102が画素毎に分離されている。
図14Aに示す構造は、第1の反射板101が平板であり、第2の反射板102が平板であり、これら第1の反射板101と第2の反射板102とがくっついている。
図14Bに示す構造は、第1の反射板101が、画素の端部(境界部)で分離されており、第2の反射板102は図14Aと同じである。第1の反射板101と第2の反射板102は、それぞれの端部でくっついている。
図14Cに示す構造は、第2の反射板102が、画素の端部(境界部)で分離されており、第1の反射板101は図14Bと同じである。第1の反射板101と第2の反射板102は、それぞれの端部でくっついており、反射板101,102が画素毎に分離されている。
本技術では、図14A〜図14Cに示した構造のように、下層の反射板と上層の反射板とをくっつけて形成してもよく、上下の反射板を必ずしも分離する必要がない。
この構造の場合も、出っ張り部での反射とその下の平面での反射で光の位相差が生じ、上下の反射板を分離した構成と同様に、反射光を画素の中央部に集光することが可能となる。
また、図14Cに示した構造のように、出っ張り部において隙間があっても、効果がある。また、その下の面で隙間があっても効果がある。
この構造の場合も、出っ張り部での反射とその下の平面での反射で光の位相差が生じ、上下の反射板を分離した構成と同様に、反射光を画素の中央部に集光することが可能となる。
また、図14Cに示した構造のように、出っ張り部において隙間があっても、効果がある。また、その下の面で隙間があっても効果がある。
図15A〜図15Bに示す構造は、下層の第1の反射板101と上層の第2の反射板102が分離され、かつ下層の第1の反射板101が画素毎に分離されている。
図15Aに示す構造は、第1の反射板101が平板であり、第2の反射板102が平板であり、第1の反射板101と第2の反射板102とが上下に離れている。また、第1の反射板101が画素毎に分離されている。そして、第1の反射板101と第2の反射板102は、ちょうど互いの隣接する反射板との隙間を埋めるように配置されている。
図15Bに示す構造は、第2の反射板102が、画素の端部(境界部)で分離されており、第1の反射板101は図15Aと同じである。
図15Aに示す構造は、第1の反射板101が平板であり、第2の反射板102が平板であり、第1の反射板101と第2の反射板102とが上下に離れている。また、第1の反射板101が画素毎に分離されている。そして、第1の反射板101と第2の反射板102は、ちょうど互いの隣接する反射板との隙間を埋めるように配置されている。
図15Bに示す構造は、第2の反射板102が、画素の端部(境界部)で分離されており、第1の反射板101は図15Aと同じである。
図15A〜図15Bに示した構造は、下層の第1の反射板101の隙間を覆うように上層の第2の反射板102が形成されていることにより、光の反射効率の向上を図ることができる。
また、図15Bに示した構造のように、上層の反射板において隙間があっても、効果がある。また、1層目の反射板において隙間があっても効果がある。
また、図15Bに示した構造のように、上層の反射板において隙間があっても、効果がある。また、1層目の反射板において隙間があっても効果がある。
図16に示す構造は、反射板が多層構造となっており、1層では反射率が少なく、反射率を稼ぐときには有効となる。
ここでは、反射板を、第1の反射板101、第2の反射板102、第3の反射板103の3層構造としているが、さらに多層としても、同様な効果が得られる。
図16に示す構造の場合には、第2の反射板102及び第3の反射板103が、前述した「反射板の第2の部分」となっている。
ここでは、反射板を、第1の反射板101、第2の反射板102、第3の反射板103の3層構造としているが、さらに多層としても、同様な効果が得られる。
図16に示す構造の場合には、第2の反射板102及び第3の反射板103が、前述した「反射板の第2の部分」となっている。
図17A〜図17Dに示す構造は、上層の反射板を、矩形形状ではなく、角が取れた形状としている。
図17Aに示す構造は、図14Aに示した構造の第2の反射板102を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
図17Bに示す構造は、図14Bに示した構造の第1の反射板101及び第2の反射板102を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
図17Cに示す構造は、図12Aに示した構造の第2の反射板102を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
図17Dに示す構造は、図16に示した構造の第2の反射板102及び第3の反射板103を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
図17Aに示す構造は、図14Aに示した構造の第2の反射板102を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
図17Bに示す構造は、図14Bに示した構造の第1の反射板101及び第2の反射板102を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
図17Cに示す構造は、図12Aに示した構造の第2の反射板102を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
図17Dに示す構造は、図16に示した構造の第2の反射板102及び第3の反射板103を、矩形形状から角が取れた形状に変更したものである。
本技術では、図17A〜図17Dに示した構造のように、角が取れた反射板構造でも良く、必ずしも反射板を矩形形状とする必要はない。
図18に示す構造は、図17Aに示した構造に対して、第1の反射板101を全体的に湾曲した形状としたものである。第1の反射板101の下面と上面とがそれぞれ下に凸な湾曲した曲面になっている。なお、第1の反射板の上面と下面とでは、下面の方が曲面の曲率が大きくなっている。
製造プロセス上、平坦な膜を作製することは一般的には難しく、反射板の膜厚が薄くなると、図18に示すように、反射板の上下の面が湾曲することがある。図18では下に凸な曲面となっているが、上に凸な曲面となる場合もある。
本技術においては、図18に示した構造のように、反射板の全体が湾曲していても、同様な効果が得られる。
製造プロセス上、平坦な膜を作製することは一般的には難しく、反射板の膜厚が薄くなると、図18に示すように、反射板の上下の面が湾曲することがある。図18では下に凸な曲面となっているが、上に凸な曲面となる場合もある。
本技術においては、図18に示した構造のように、反射板の全体が湾曲していても、同様な効果が得られる。
以上は、基板に対して垂直入射の光を反射して、各画素の中心に集光する反射板構造について述べた。
次に、固体撮像装置のレンズ系によって、チップの端において、光が斜めに入射する場合について考える。
この場合、図14から図18に示した構造では、光が斜めに入射することによって、画素の中心に集光できないことがある。
次に、固体撮像装置のレンズ系によって、チップの端において、光が斜めに入射する場合について考える。
この場合、図14から図18に示した構造では、光が斜めに入射することによって、画素の中心に集光できないことがある。
そこで、反射板を非対称な構造とすることで、画素の中心に戻すことが可能となる。
図19Aに示すように、上層の画素の端部に設ける、上層の反射板を非対称な形状とした、反射板の構造とする。図19Aに示す構造では、具体的には、画素の端部の反射板を、幅の広い第2の反射板102と幅の狭い第3の反射板103とをくっつけて積層し、かつ、第2の反射板102の右半分の上に第3の反射板103を形成した構成としている。これにより、上層の反射板が左右非対称な形状となっている。
図19Aに示すように、上層の画素の端部に設ける、上層の反射板を非対称な形状とした、反射板の構造とする。図19Aに示す構造では、具体的には、画素の端部の反射板を、幅の広い第2の反射板102と幅の狭い第3の反射板103とをくっつけて積層し、かつ、第2の反射板102の右半分の上に第3の反射板103を形成した構成としている。これにより、上層の反射板が左右非対称な形状となっている。
図19Aに示す構造に対して、FDTD法による波動シミュレーションを行った、
図19Aに示す構造において、Si基板の下方、反射板の上方に、光入射面を水平面(反射板の反射面と平行な平面)で設定した。そして、この光入射面から、斜め5°左下の方向へ、波長λ=600nmの光が、Cu(銅)からなる反射板101,102,103に射出するように設定した。これらの設定条件で、反射板101,102,103で反射した光の状態をシミュレーションした。
図19Aに示す構造において、Si基板の下方、反射板の上方に、光入射面を水平面(反射板の反射面と平行な平面)で設定した。そして、この光入射面から、斜め5°左下の方向へ、波長λ=600nmの光が、Cu(銅)からなる反射板101,102,103に射出するように設定した。これらの設定条件で、反射板101,102,103で反射した光の状態をシミュレーションした。
シミュレーションの結果を、図19Bに示す。図19Bは、十分に時間が経過して平衡状態に達したときの電界強度分布を示す。
この結果から、反射した光の波面が球面状に曲がり、画素の中心で集光し、かつシリコン基板にほぼ垂直に光が入射していることが判る。このことは、下層の第1の反射板101と上層の反射板102,103での段差と、上層の反射板102,103の非対称性によって、波面が曲がり、結果として、集光と、斜め入射を垂直方向に補正する働きとを意味する。
この結果から、反射した光の波面が球面状に曲がり、画素の中心で集光し、かつシリコン基板にほぼ垂直に光が入射していることが判る。このことは、下層の第1の反射板101と上層の反射板102,103での段差と、上層の反射板102,103の非対称性によって、波面が曲がり、結果として、集光と、斜め入射を垂直方向に補正する働きとを意味する。
また、反射板を非対称な構造とし、図19Aに示した構造と同様な効果を有する、反射板の構造を、図20A〜図20Cに示す。
図20Aに示す構造は、図19Aに示した構造に対して、さらに、第1の反射板101と第2の反射板102とをくっつけて積層したものである。
図20Bに示す構造は、図19Aに示した構造に対して、第2の反射膜102を第3の反射膜103と同様の幅にして、第2の反射膜102と第3の反射膜103の位置を左右にずらして形成したものである。
図20Cに示す構造は、図19Aに示した構造に対して、第2の反射板102と第3の反射板103を上下に分離したものである。
これら図20A〜図20Cに示す構造においても、図19Aに示した構造と同様に、集光と、斜め入射を垂直方向に補正する働きを有する。
図20Aに示す構造は、図19Aに示した構造に対して、さらに、第1の反射板101と第2の反射板102とをくっつけて積層したものである。
図20Bに示す構造は、図19Aに示した構造に対して、第2の反射膜102を第3の反射膜103と同様の幅にして、第2の反射膜102と第3の反射膜103の位置を左右にずらして形成したものである。
図20Cに示す構造は、図19Aに示した構造に対して、第2の反射板102と第3の反射板103を上下に分離したものである。
これら図20A〜図20Cに示す構造においても、図19Aに示した構造と同様に、集光と、斜め入射を垂直方向に補正する働きを有する。
本技術において、反射板の材料としては、金属材料、無機材料や樹脂の多層膜等を使用することができる。
金属材料としては、例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Agを使用することができる。
金属材料としては、例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Agを使用することができる。
なお、下層の第1の反射板101と、上層の第2の反射板102や第3の反射板103とは、同じ材料で形成しても良く、異なる材料で形成しても良い。
異なる材料で形成する場合に、例えば、上層の反射板を、細かいパターンに形成しやすい材料や、トレンチ内への埋め込み性の良好な材料で、形成することが考えられる。
異なる材料で形成する場合に、例えば、上層の反射板を、細かいパターンに形成しやすい材料や、トレンチ内への埋め込み性の良好な材料で、形成することが考えられる。
また、本技術に係る反射板を、基板に対して、光入射側とは反対の側、即ち、裏面照射構造の表面側に設けられる、配線層と兼用させることも可能である。
裏面照射構造の表面側では、基板に画素トランジスタや周辺回路部のトランジスタ等の回路素子が設けられ、基板よりも表面側に、回路素子の電極に電圧を供給するための電極配線が設けられる。この電極配線を構成する配線層を、反射板と兼用させることが可能である。
裏面照射構造の表面側では、基板に画素トランジスタや周辺回路部のトランジスタ等の回路素子が設けられ、基板よりも表面側に、回路素子の電極に電圧を供給するための電極配線が設けられる。この電極配線を構成する配線層を、反射板と兼用させることが可能である。
なお、実際に回路素子に電圧を供給する電極配線とは別に、電極配線と同じ層の配線層(電圧供給のないダミー配線)を形成して、反射板とすることも可能である。この構成を製造する場合、配線層を形成した後に、配線層をパターニングして、電極配線と反射板とをそれぞれ形成すればよい。
さらにまた、裏面照射構造において、基板よりも表面側に設けられる、多層配線の複数の配線層を、それぞれ下層の反射板101、上層の反射板102,103として兼用することも可能である。
(反射板の表示装置への適用)
本技術に係る反射板は、固体撮像装置及び固体撮像装置を備えた電子機器に限らず、表示装置にも適用することができる。
本技術に係る反射板を適用する表示装置としては、発光層から、前方だけでなく後方にも光が射出される構成であり、かつ、カラーフィルタ等を設けて画素毎に色を異ならせた構成の表示装置が挙げられる。例えば、発光層が有機EL層である有機EL素子を発光部に備えた表示装置に適用することができる。
発光層から後方にも光が射出される構成では、反射板を設けることによって、後方に射出させる光を前方に反射して、発光層からの光の利用効率を向上することができる。
カラーフィルタ等を設けて画素毎に色を異ならせた構成では、隣接する画素に光が漏れ込むと混色が生じて色再現性が劣化する。本技術に係る反射板を設けることにより、反射光を画素内に集光させることができ、隣接する画素に漏れ込む光を低減して、混色の発生を抑制することができる。
本技術に係る反射板は、固体撮像装置及び固体撮像装置を備えた電子機器に限らず、表示装置にも適用することができる。
本技術に係る反射板を適用する表示装置としては、発光層から、前方だけでなく後方にも光が射出される構成であり、かつ、カラーフィルタ等を設けて画素毎に色を異ならせた構成の表示装置が挙げられる。例えば、発光層が有機EL層である有機EL素子を発光部に備えた表示装置に適用することができる。
発光層から後方にも光が射出される構成では、反射板を設けることによって、後方に射出させる光を前方に反射して、発光層からの光の利用効率を向上することができる。
カラーフィルタ等を設けて画素毎に色を異ならせた構成では、隣接する画素に光が漏れ込むと混色が生じて色再現性が劣化する。本技術に係る反射板を設けることにより、反射光を画素内に集光させることができ、隣接する画素に漏れ込む光を低減して、混色の発生を抑制することができる。
(反射板の変形例)
以上の説明では、反射板を画素毎に反射光を集光させる構成としていた。
本技術においては、画素毎に反射光を集光する構成に限定されるものではなく、複数個の画素からなる領域毎に反射光を集光する構成とすることも可能である。
以上の説明では、反射板を画素毎に反射光を集光させる構成としていた。
本技術においては、画素毎に反射光を集光する構成に限定されるものではなく、複数個の画素からなる領域毎に反射光を集光する構成とすることも可能である。
<2.第1の実施の形態(固体撮像装置)>
続いて、本技術の具体的な実施の形態について説明する。
第1の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図(平面図)を、図1に示す。
本実施の形態は、本技術を、CMOS型イメージセンサに適用した場合である。
続いて、本技術の具体的な実施の形態について説明する。
第1の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図(平面図)を、図1に示す。
本実施の形態は、本技術を、CMOS型イメージセンサに適用した場合である。
図1に示すように、本実施の形態の固体撮像装置1は、シリコンからなる基板11上に配列された複数の画素2から構成される画素領域3と、垂直駆動回路4と、カラム信号処理回路5と、水平駆動回路6と、出力回路7と、制御回路8を有して構成される。
画素2は、フォトダイオードからなる光電変換部と、複数の画素トランジスタとから構成され、基板11上に2次元アレイ状に規則的に複数配列される。
画素2を構成する画素トランジスタとしては、例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタ、増幅トランジスタが挙げられる。
画素2を構成する画素トランジスタとしては、例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタ、増幅トランジスタが挙げられる。
画素領域3は、2次元アレイ状に規則的に配列された複数の画素2から構成される。画素領域3は、入射した光を光電変換して生成した信号電荷を増幅して、カラム信号処理回路5に読み出す有効画素領域と、黒レベルの基準になる光学的黒を出力するための黒基準画素領域(図示せず)とから構成されている。黒基準画素領域は、通常、有効画素領域の外周部に形成されている。
制御回路8は、垂直同期信号、水平同期信号、マスタクロックに基づいて、垂直駆動回路4、カラム信号処理回路5、水平駆動回路6等の動作の基準となる、クロック信号や制御信号等を生成する。そして、制御回路8で生成されたクロック信号や制御信号等は、垂直駆動回路4、カラム信号処理回路5、水平駆動回路6等に入力される。
垂直駆動回路4は、例えばシフトレジスタによって構成され、画素領域3の各画素2を行単位で順次垂直方向に選択走査する。そして、各画素2のフォトダイオードにおいて受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線9を通してカラム信号処理回路5に供給する。
カラム信号処理回路5は、例えば、画素2の列毎に配置されており、1行分の画素2から出力される信号を画素列毎に黒基準画素領域(図示しないが、有効画素領域の外周部に形成される)からの信号によって、ノイズ除去や信号増幅等の信号処理を行う。カラム信号処理回路5の出力段には、水平選択スイッチ(図示せず)が水平信号線10との間に設けられている。
水平駆動回路6は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路5の各々を順に選択して、カラム信号処理回路5の各々から画素信号を水平信号線10に出力させる。
出力回路7は、カラム信号処理回路5の各々から水平信号線10を通して供給される信号に対して、信号処理を行って出力する。
次に、本実施の形態の固体撮像装置1の各画素2の構成について説明する。
本実施の形態の固体撮像装置1は、半導体基板の表面側を回路形成面として、半導体基板の裏面側を光入射面とした、裏面照射型構造の固体撮像装置である。
本実施の形態の固体撮像装置1の画素領域3における概略断面図を、図2に示す。
本実施の形態の固体撮像装置1は、半導体基板の表面側を回路形成面として、半導体基板の裏面側を光入射面とした、裏面照射型構造の固体撮像装置である。
本実施の形態の固体撮像装置1の画素領域3における概略断面図を、図2に示す。
図2に示すように、本実施の形態の固体撮像装置1は、シリコン基板等の基板11に、光電変換部12が画素毎に形成されている。
そして、基板11の上面が光入射面とされ、光Lが上方から基板11に入射する。
基板11の下面、即ち光入射面とは反対側の面には、図示しないが、画素トランジスタ等の回路が形成される。
なお、図2において、基板11よりも上層の構成の図示も省略している。本実施の形態の固体撮像装置1でも、通常の固体撮像装置と同様に、例えば、基板11の上層にカラーフィルタ層やオンチップレンズを設けることができる。
そして、基板11の上面が光入射面とされ、光Lが上方から基板11に入射する。
基板11の下面、即ち光入射面とは反対側の面には、図示しないが、画素トランジスタ等の回路が形成される。
なお、図2において、基板11よりも上層の構成の図示も省略している。本実施の形態の固体撮像装置1でも、通常の固体撮像装置と同様に、例えば、基板11の上層にカラーフィルタ層やオンチップレンズを設けることができる。
また、基板11の光入射面と反対の側(基板11よりも表面側)に、反射板が設けられている。
本実施の形態においては、特に、基板11よりも表面側に設けた反射板を、下層の第1の反射板21と上層の第2の反射板22の2層構造として、第1の反射板21を画素全体に平板状に形成し、第2の反射板22を画素の端部(境界部)に形成している。
また、第2の反射板22は、第1の反射板21から離れて形成されており、これらの反射板21,22の層間にも絶縁層23が形成されている。
即ち、本実施の形態の反射板21,22の構造は、図12Aに示した反射板101,102の構造とほぼ同様となっている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
また、第2の反射板22は、第1の反射板21から離れて形成されており、これらの反射板21,22の層間にも絶縁層23が形成されている。
即ち、本実施の形態の反射板21,22の構造は、図12Aに示した反射板101,102の構造とほぼ同様となっている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
反射板21,22の材料としては、反射率の高い、金属等の材料を使用することができる。従来の構成の反射板に使用されていた材料も、使用することができる。
例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Ag等を反射板の材料として使用することができる。
さらに、光を反射する材料であれば、金属に限定されるものではなく、無機材料や樹脂の多層膜等でも良い。
なお、第1の反射板21と第2の反射板22の材料は、同じ材料でも良く、異なる材料でも良い。
例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Ag等を反射板の材料として使用することができる。
さらに、光を反射する材料であれば、金属に限定されるものではなく、無機材料や樹脂の多層膜等でも良い。
なお、第1の反射板21と第2の反射板22の材料は、同じ材料でも良く、異なる材料でも良い。
反射板21,22は、例えば、蒸着法やダマシン法によって、形成することができる。
第1の反射板21及び第2の反射板22は、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じるように、画素サイズや反射面の高さの差を選定する。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
次に、本実施の形態の固体撮像装置の反射板の平面レイアウトを、図3に示す。
図3は、図2の固体撮像装置の画素の構造を示す断面図における反射板の平面構造を示しており、図3におけるA−A’に沿った断面図が、図2における反射板の断面図に相当する。
図3に示すように、第2の反射板22は、画素の周辺部及び画素間の部分に形成されている。
図3は、図2の固体撮像装置の画素の構造を示す断面図における反射板の平面構造を示しており、図3におけるA−A’に沿った断面図が、図2における反射板の断面図に相当する。
図3に示すように、第2の反射板22は、画素の周辺部及び画素間の部分に形成されている。
図2及び図3に示すように、反射板が、第1の反射板21と第2の反射板22とに分かれて、かつ段差を有して形成されているので、反射光が光電変換部中央に集められる。
このため、隣接する画素の光電変換部12への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
このため、隣接する画素の光電変換部12への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
さらに、イメージセンサチップの受光面の端になるほど、主光線が斜めに入射するため、斜めに入射する光を補正するために、画素部の中央部以外の画素において、反射板を図19Aや図20A〜図20Cに示したような非対称な構造としてもよい。
これにより、主光線が斜めに入射する場合でも、反射光が光電変換部中央に集められ、隣接する光電変換部(画素)への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
これにより、主光線が斜めに入射する場合でも、反射光が光電変換部中央に集められ、隣接する光電変換部(画素)への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
上述の本実施の形態の固体撮像装置1の構成によれば、反射板を、画素の中央部を含み画素全体に形成された第1の反射板21と、隣接する画素の境界部に形成され、第1の反射板21に対して上層(入射側)に形成された第2の反射板22で構成している。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させて、隣接する画素への光の漏れ込みを防ぐことができる。
これにより、隣接する画素への光の漏れ込みによる混色を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
従って、本実施の形態によれば、高い感度を有し、色再現性が良好で画質が良好な画像が得られる固体撮像装置1を実現することが可能になる。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させて、隣接する画素への光の漏れ込みを防ぐことができる。
これにより、隣接する画素への光の漏れ込みによる混色を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
従って、本実施の形態によれば、高い感度を有し、色再現性が良好で画質が良好な画像が得られる固体撮像装置1を実現することが可能になる。
<3.第2の実施の形態(固体撮像装置)>
第2実施の形態の固体撮像装置20の概略構成図を、図4〜図5に示す。
本実施の形態も、本技術を、CMOS型イメージセンサに適用した場合である。
図4A及び図4Bは、画素領域における断面図を示し、図5は、反射板の平面レイアウト図を示している。
また、本実施の形態の固体撮像装置20も、裏面照射型構造の固体撮像装置である。
第2実施の形態の固体撮像装置20の概略構成図を、図4〜図5に示す。
本実施の形態も、本技術を、CMOS型イメージセンサに適用した場合である。
図4A及び図4Bは、画素領域における断面図を示し、図5は、反射板の平面レイアウト図を示している。
また、本実施の形態の固体撮像装置20も、裏面照射型構造の固体撮像装置である。
本実施の形態の固体撮像装置20では、図4A及び図4Bに示すように、基板11の光入射側とは反対の側(基板11よりも表面側)に、反射板が設けられている。
本実施の形態においては、特に、基板11よりも表面側に設けた反射板を、下層の第1の反射板21と上層の第2の反射板22の2層構造として、第1の反射板21を画素全体に平板状に形成し、第2の反射板22を画素の端部(境界部)に形成している。
また、第2の反射板22は、第1の反射板21から離れて形成されており、これらの反射板21,22の層間にも絶縁層23が形成されている。
即ち、本実施の形態の反射板21,22の構造は、図12Aに示した反射板101,102の構造とほぼ同様となっている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
また、第2の反射板22は、第1の反射板21から離れて形成されており、これらの反射板21,22の層間にも絶縁層23が形成されている。
即ち、本実施の形態の反射板21,22の構造は、図12Aに示した反射板101,102の構造とほぼ同様となっている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
反射板21,22の材料としては、反射率の高い、金属等の材料を使用することができる。従来の構成の反射板に使用されていた材料も、使用することができる。
例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Ag等を反射板の材料として使用することができる。
さらに、光を反射する材料であれば、金属に限定されるものではなく、無機材料や樹脂の多層膜等でも良い。
なお、第1の反射板21と第2の反射板22の材料は、同じ材料でも良く、異なる材料でも良い。
例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Ag等を反射板の材料として使用することができる。
さらに、光を反射する材料であれば、金属に限定されるものではなく、無機材料や樹脂の多層膜等でも良い。
なお、第1の反射板21と第2の反射板22の材料は、同じ材料でも良く、異なる材料でも良い。
反射板21,22は、例えば、蒸着法やダマシン法によって、形成することができる。
第1の反射板21及び第2の反射板22は、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じるように、画素サイズや反射面の高さの差を選定する。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
さらに、本実施の形態においては、図4A及び図4Bの断面図、図5の平面レイアウトにそれぞれ示すように、画素の対角方向において、画素の水平方向よりも、第2の反射板22を長くしている。図4A及び図4Bを比較して判るように、画素の対角方向は画素の水平方向に比べて距離が長くなっており、第2の反射板22を長くすることによって、反射光をより光電変換部12の中央に集めることができる。これにより、混色をさらに抑制することができ、感度を向上することもできる。
さらに、イメージセンサチップの受光面の端になるほど、主光線が斜めに入射するため、斜めに入射する光を補正するために、画素部の中央部以外の画素において、反射板を図19Aや図20A〜図20Cに示したような非対称な構造としてもよい。
これにより、主光線が斜めに入射する場合でも、反射光が光電変換部中央に集められ、隣接する光電変換部(画素)への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
これにより、主光線が斜めに入射する場合でも、反射光が光電変換部中央に集められ、隣接する光電変換部(画素)への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
その他の構成は、第1の実施の形態の固体撮像装置1と同様であるので、同一符号を付して、重複説明を省略する。
本実施の形態において、固体撮像装置20の平面構造は、図1に示した平面構造と同様の構造とすることができる。
本実施の形態において、固体撮像装置20の平面構造は、図1に示した平面構造と同様の構造とすることができる。
上述の本実施の形態の固体撮像装置20の構成によれば、反射板を、画素の中央部を含み画素全体に形成された第1の反射板21と、隣接する画素の境界部に形成され、第1の反射板21に対して上層(入射側)に形成された第2の反射板22で構成している。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させて、隣接する画素への光の漏れ込みを防ぐことができる。
これにより、隣接する画素への光の漏れ込みによる混色を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
従って、本実施の形態によれば、高い感度を有し、色再現性が良好で画質が良好な画像が得られる固体撮像装置20を実現することが可能になる。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させて、隣接する画素への光の漏れ込みを防ぐことができる。
これにより、隣接する画素への光の漏れ込みによる混色を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
従って、本実施の形態によれば、高い感度を有し、色再現性が良好で画質が良好な画像が得られる固体撮像装置20を実現することが可能になる。
<4.第3の実施の形態(固体撮像装置)>
第3実施の形態の固体撮像装置30の概略構成図(断面図)を、図6に示す。
本実施の形態の固体撮像装置30も、裏面照射型構造の固体撮像装置である。
第3実施の形態の固体撮像装置30の概略構成図(断面図)を、図6に示す。
本実施の形態の固体撮像装置30も、裏面照射型構造の固体撮像装置である。
図6に示すように、本実施の形態の固体撮像装置30では、RGB3色の別々の分光特性を持った3層の光電変換部が、縦方向に積層されている。
下層の2層の光電変換部は、シリコン基板等の基板31内に、下から、赤Rの光電変換部32、青Bの光電変換部33が、それぞれ形成されている。これらの光電変換部32,33では、吸収係数の波長依存性が大きいことを利用して、それぞれ、赤色の光、青色の光を感知する。
そして、最も上層にある緑Gの光電変換部は、有機光電変換膜35で形成され、有機光電変換膜35を下層の透明電極(下部電極)34と上層の透明電極(上部電極)36で挟んだ構造となっていて、主として緑色の光を感知する。
下層の2層の光電変換部は、シリコン基板等の基板31内に、下から、赤Rの光電変換部32、青Bの光電変換部33が、それぞれ形成されている。これらの光電変換部32,33では、吸収係数の波長依存性が大きいことを利用して、それぞれ、赤色の光、青色の光を感知する。
そして、最も上層にある緑Gの光電変換部は、有機光電変換膜35で形成され、有機光電変換膜35を下層の透明電極(下部電極)34と上層の透明電極(上部電極)36で挟んだ構造となっていて、主として緑色の光を感知する。
光電変換膜35の上層の透明電極(上部電極)36の上には、絶縁層37を介して、オンチップレンズ38が形成されている。
また、基板31の光入射側とは反対の側(基板31よりも表面側)に、反射板が設けられている。
本実施の形態においては、特に、基板31よりも表面側に設けた反射板を、下層の第1の反射板21と上層の第2の反射板22の2層構造として、第1の反射板21を画素全体に平板状に形成し、第2の反射板22を画素の端部(境界部)に形成している。
また、第2の反射板22は、第1の反射板21から離れて形成されており、これらの反射板21,22の層間にも絶縁層23が形成されている。
即ち、本実施の形態の反射板21,22の構造は、図12Aに示した反射板101,102の構造とほぼ同様となっている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
また、第2の反射板22は、第1の反射板21から離れて形成されており、これらの反射板21,22の層間にも絶縁層23が形成されている。
即ち、本実施の形態の反射板21,22の構造は、図12Aに示した反射板101,102の構造とほぼ同様となっている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
反射板21,22の材料としては、反射率の高い、金属等の材料を使用することができる。従来の構成の反射板に使用されていた材料も、使用することができる。
例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Ag等を反射板の材料として使用することができる。
さらに、光を反射する材料であれば、金属に限定されるものではなく、無機材料や樹脂の多層膜等でも良い。
なお、第1の反射板21と第2の反射板22の材料は、同じ材料でも良く、異なる材料でも良い。
例えば、図12Bのシミュレーションを行った構造で採用したCuの他、Al,Ta,Ag等を反射板の材料として使用することができる。
さらに、光を反射する材料であれば、金属に限定されるものではなく、無機材料や樹脂の多層膜等でも良い。
なお、第1の反射板21と第2の反射板22の材料は、同じ材料でも良く、異なる材料でも良い。
反射板21,22は、例えば、蒸着法やダマシン法によって、形成することができる。
第1の反射板21及び第2の反射板22は、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じるように、画素サイズや反射面の高さの差を選定する。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
さらに、イメージセンサチップの受光面の端になるほど、主光線が斜めに入射するため、斜めに入射する光を補正するために、画素部の中央部以外の画素において、反射板を図19Aや図20A〜図20Cに示したような非対称な構造としてもよい。
これにより、主光線が斜めに入射する場合でも、反射光が光電変換部中央に集められ、隣接する光電変換部(画素)への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
これにより、主光線が斜めに入射する場合でも、反射光が光電変換部中央に集められ、隣接する光電変換部(画素)への光の漏れ(混色)が減るとともに、感度が高くなる。
本実施の形態の固体撮像装置30において、反射板21,22の平面レイアウトは、図3に示した第1の実施の形態の平面レイアウトや、図5に示した第2の実施の形態の平面レイアウトと、同じ構成を採用することが可能である。
上述の本実施の形態の固体撮像装置30の構成によれば、反射板を、画素の中央部を含み画素全体に形成された第1の反射板21と、隣接する画素の境界部に形成され、第1の反射板21に対して上層(入射側)に形成された第2の反射板22で構成している。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させて、隣接する画素への光の漏れ込みを防ぐことができる。
これにより、隣接する画素への光の漏れ込みによる混色を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
従って、本実施の形態によれば、高い感度を有し、色再現性が良好で画質が良好な画像が得られる固体撮像装置30を実現することが可能になる。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させて、隣接する画素への光の漏れ込みを防ぐことができる。
これにより、隣接する画素への光の漏れ込みによる混色を増やすことなく、感度を効率的に向上させることが可能となる。
従って、本実施の形態によれば、高い感度を有し、色再現性が良好で画質が良好な画像が得られる固体撮像装置30を実現することが可能になる。
従来の縦方向に複数の光電変換部を積層した固体撮像装置では、赤色光が緑の光電変換部や青の光電変換部にも入射して吸収されるため、赤の感度が低下する。
これに対して、本実施の形態の固体撮像装置30では、反射板21,22によって、基板31を抜けた光を反射して赤Rの光電変換部32に戻すことができるので、赤の感度を向上させることができる。
これに対して、本実施の形態の固体撮像装置30では、反射板21,22によって、基板31を抜けた光を反射して赤Rの光電変換部32に戻すことができるので、赤の感度を向上させることができる。
なお、上述の各実施の形態では、第1の反射板21を画素全体に形成しているが、図15Aや図15Bに示した構造のように、第1の反射板の画素と画素の境界領域に隙間があってもよい。
また、上述の各実施の形態では、第1の反射板21と第2の反射板22は2層に分離した構造であったが、図14A〜図14Cに示した構造のような、2層がくっついた構造でもよいし、図16に示した構造のように3層以上の構造でもよい。
また、図17に示した構造のように角が取れた構造でも良いし、図18に示した構造のように湾曲してもよい。
また、上述の各実施の形態では、第1の反射板21と第2の反射板22は2層に分離した構造であったが、図14A〜図14Cに示した構造のような、2層がくっついた構造でもよいし、図16に示した構造のように3層以上の構造でもよい。
また、図17に示した構造のように角が取れた構造でも良いし、図18に示した構造のように湾曲してもよい。
さらに、上述の各実施の形態において、反射板21,22を配線層と兼用してもよい。特に、CMOS型イメージセンサでは多層に配線層が形成されていることが多いが、多層の配線層を反射板21,22と兼用してもよい。
上述の各実施の形態では、反射板を、画素毎に反射光を集光する構成としていた。
本技術においては、画素毎に反射光を集光する構成に限定されるものではなく、複数の画素からなる領域毎に反射光を集光する構成とすることも可能である。
例えば、カラーフィルタの色が縦2画素×横2画素の4画素で同じ色である固体撮像装置に適用する場合に、この4画素の領域の境界に第2の反射板22等の凸部を設けて、反射板を4画素の領域毎に反射光を集光する構成としても良い。
なお、カラーフィルタの色が縦2画素×横2画素の4画素で同じ色である固体撮像装置においても、反射板を画素毎に反射光を集光する構成とすることが可能であり、画素毎に集光する方が高い解像度が得られる。
本技術においては、画素毎に反射光を集光する構成に限定されるものではなく、複数の画素からなる領域毎に反射光を集光する構成とすることも可能である。
例えば、カラーフィルタの色が縦2画素×横2画素の4画素で同じ色である固体撮像装置に適用する場合に、この4画素の領域の境界に第2の反射板22等の凸部を設けて、反射板を4画素の領域毎に反射光を集光する構成としても良い。
なお、カラーフィルタの色が縦2画素×横2画素の4画素で同じ色である固体撮像装置においても、反射板を画素毎に反射光を集光する構成とすることが可能であり、画素毎に集光する方が高い解像度が得られる。
<5.第4の実施の形態(固体撮像装置を備えた電子機器)>
次に、第4の実施の形態として、固体撮像装置を備えた電子機器の実施の形態を説明する。
第4の実施の形態の電子機器の概略構成図(ブロック図)を、図7に示す。
次に、第4の実施の形態として、固体撮像装置を備えた電子機器の実施の形態を説明する。
第4の実施の形態の電子機器の概略構成図(ブロック図)を、図7に示す。
図7に示すように、本実施の形態の電子機器200は、第1の実施の形態の固体撮像装置1と、光学レンズ210と、シャッタ装置211と、駆動回路212と、信号処理回路213とを有する。
光学レンズ210は、被写体からの像光(入射光)を固体撮像装置1の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置1内に一定期間信号電荷が蓄積される。
シャッタ装置211は、固体撮像装置1への光照射期間および遮光期間を制御する。
駆動回路212は、固体撮像装置1において、信号電荷の転送動作及びシャッタ装置211のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路212から供給される駆動信号(タイミング信号)により、固体撮像装置1の信号転送を行う。
信号処理回路213は、各種の信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、或いは、モニタに出力される。
シャッタ装置211は、固体撮像装置1への光照射期間および遮光期間を制御する。
駆動回路212は、固体撮像装置1において、信号電荷の転送動作及びシャッタ装置211のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路212から供給される駆動信号(タイミング信号)により、固体撮像装置1の信号転送を行う。
信号処理回路213は、各種の信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、或いは、モニタに出力される。
本実施の形態の電子機器200では、固体撮像装置1において画素の微細化が図られるため、電子機器200の小型化や高解像度化が図られる。また、固体撮像装置1において全画素同時の露光が可能になり、高いS/N比が得られるため、画質の向上が図られる。
固体撮像装置1を適用できる電子機器200としては、デジタルビデオカメラに限られるものではなく、デジタルスチルカメラ、さらには携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用可能である。
上述した本実施の形態の電子機器では、固体撮像装置として第1の実施の形態の固体撮像装置1を使用していた。
本技術の電子機器は、第1の実施の形態の固体撮像装置1を使用する構成に限定されず、本技術の固体撮像装置であれば、任意の固体撮像装置を使用することができる。
また、本技術の電子機器の構成は、図7に示した構成に限定されるものではなく、本技術の固体撮像装置を使用する構成であれば、図7に示した以外の構成とすることも可能である。
本技術の電子機器は、第1の実施の形態の固体撮像装置1を使用する構成に限定されず、本技術の固体撮像装置であれば、任意の固体撮像装置を使用することができる。
また、本技術の電子機器の構成は、図7に示した構成に限定されるものではなく、本技術の固体撮像装置を使用する構成であれば、図7に示した以外の構成とすることも可能である。
<6.第5の実施の形態(表示装置)>
第5の実施の形態として、表示装置の実施の形態を説明する。
第5の実施の形態の表示装置の概略構成図(断面図)を、図8に示す。
本実施の形態は、本技術を、発光部に有機EL素子が用いられ、白色で発光する有機ELディスプレイに適用した場合である。
第5の実施の形態として、表示装置の実施の形態を説明する。
第5の実施の形態の表示装置の概略構成図(断面図)を、図8に示す。
本実施の形態は、本技術を、発光部に有機EL素子が用いられ、白色で発光する有機ELディスプレイに適用した場合である。
図8に示すように、この表示装置50は、基板51と、有機EL層55と、透明電極層56と、絶縁層57と、カラーフィルタ58とを有している。
有機EL層55は、下層の有機層52と、発光層53と、上層の有機層54とから構成されている。
下層の有機層52と上層の有機層54は、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層等によって構成される。
発光層53は、発光材料を含んで構成される。例えば、ホスト材料に発光性のゲスト化合物をドーピングして構成される。
有機EL層55により、発光部となる有機EL素子が構成される。
下層の有機層52と上層の有機層54は、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層等によって構成される。
発光層53は、発光材料を含んで構成される。例えば、ホスト材料に発光性のゲスト化合物をドーピングして構成される。
有機EL層55により、発光部となる有機EL素子が構成される。
カラーフィルタ58は、表示装置50の画素毎に形成されており、図8では、左の画素に赤Rのカラーフィルタが形成されており、右の画素に緑Gのカラーフィルタが形成されている。なお、図示しない画素に青Bのカラーフィルタが形成されている。
このように、それぞれの画素において、発光層53で発光し、射出された白色光が、カラーフィルタ58で色分別されるために、カラー表示が可能となる。
このように、それぞれの画素において、発光層53で発光し、射出された白色光が、カラーフィルタ58で色分別されるために、カラー表示が可能となる。
このような表示装置において、斜め光となって隣の画素のフィルタを通過する場合には、混色となり、色再現性が劣化することになる。
発光層53から射出される光は前方向だけでなく、後方向にもあるために、光のロスが発生する。
発光層53から射出される光は前方向だけでなく、後方向にもあるために、光のロスが発生する。
本実施の形態の表示装置50においては、図8に示すように、発光層53を含む有機EL層55の後方に、第1の反射板21と第2の反射板22からなる反射板が設けられている。
反射板の構造は、図8に示すように、出っ張り部である第2の反射板22が画素と画素の間にあり、第1の反射板21及び第2の反射板22が画素間において隙間があり、第1の反射板21と第2の反射板22が接している構造となっている。
即ち、本実施の形態の反射板は、図14Cに示した構造と同様の構造としている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
反射板の構造は、図8に示すように、出っ張り部である第2の反射板22が画素と画素の間にあり、第1の反射板21及び第2の反射板22が画素間において隙間があり、第1の反射板21と第2の反射板22が接している構造となっている。
即ち、本実施の形態の反射板は、図14Cに示した構造と同様の構造としている。そして、本実施の形態では、第1の反射板21が、前述した「反射板の第1の部分」に相当し、第2の反射板22が、前述した「反射板の第2の部分」に相当する。
また、反射板21及び反射板22は、有機EL層55の有機層52に接しており、有機EL層55用の電極と反射板とを兼用させている。
反射板21,22の材料としては、金属材料が好適であり、好ましくはAlを用いることができる。その他の金属材料としては、例えば、CuやTaやAg等を用いることができる。
反射板21,22の材料としては、金属材料が好適であり、好ましくはAlを用いることができる。その他の金属材料としては、例えば、CuやTaやAg等を用いることができる。
第1の反射板21及び第2の反射板22は、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じるように、画素サイズや反射面の高さの差を選定する。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
好ましくは、画素サイズを2〜3μmよりも小さい構成とする。
また、好ましくは、第1の反射板21と第2の反射板22との反射面の高さの差が1μm以下である構成とする。
これらの構成とすることにより、第1の反射板21と第2の反射板22とにおける、反射光の位相差を大きくすることができるので、反射板による集光効果を高めることができる。
上述の本実施の形態の表示装置50の構成では、有機EL層55の後方に設けた反射板を、画素の中央部に形成された第1の反射板21と、隣接する画素の境界部に形成され、第1の反射板21に対して入射側に形成された第2の反射板22で構成している。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させている。
即ち、有機EL層55の発光層53から発光した光を、反射板21,22によって集光させるように反射するので、一方向に射出させることができ、隣接する画素に漏れ込むことなく、カラーフィルタ58を通過させることができる。
そして、第1の反射板21による反射光と第2の反射板22による反射光との間で位相差を生じることにより、画素内で反射光を集光させている。
即ち、有機EL層55の発光層53から発光した光を、反射板21,22によって集光させるように反射するので、一方向に射出させることができ、隣接する画素に漏れ込むことなく、カラーフィルタ58を通過させることができる。
これにより、光が隣の画素に入射するような混色を防ぐことができ、かつ、発光部からの光の利用効率を向上することができる。
従って、本実施の形態によれば、光の利用効率が高く、色再現性が良好で画質が良好な画像を表示することができる、表示装置50を実現することが可能になる。
従って、本実施の形態によれば、光の利用効率が高く、色再現性が良好で画質が良好な画像を表示することができる、表示装置50を実現することが可能になる。
本実施の形態の表示装置50等、本技術の表示装置は、有機EL素子等を表示パネルに用いたヘッドマウントディスプレイ(例えば、国際特許公開第2005/093493号、特開2012−141461号公報を参照)に適用することが可能である。
本技術の表示装置を適用することにより、ヘッドマウントディスプレイにおいて、混色を生じることなく、色再現性が良好であり、良好な画質を有する画像を表示することができる。
本技術の表示装置を適用することにより、ヘッドマウントディスプレイにおいて、混色を生じることなく、色再現性が良好であり、良好な画質を有する画像を表示することができる。
上述の実施の形態の表示装置では、画素毎にカラーフィルタ58を有し、有機EL層55の発光層53から、白色光を射出させる構成としたが、本技術の表示装置は、その他の構成とすることも可能である。例えば、発光層を有する発光部に、有機EL素子以外の他の素子を用いた構成の表示装置に本技術を適用することも可能である。
なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
(1)光電変換部と、前記光電変換部に対して、光の入射側とは反対の側に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、前記第1の部分に対して前記入射側に凸に形成された第2の部分とを含み、前記第1の部分による反射光と前記第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる反射板を有する固体撮像装置。
(2)集光の対象とする前記領域が、1つの画素である前記(1)に記載の固体撮像装置。
(3)チップの中心部以外において、前記第2の部分が非対称に形成され、チップの端になるほど、前記第2の部分がチップの中心側にずらして形成された、前記(1)又は(2)に記載の固体撮像装置。
(4)前記反射板の前記第1の部分又は前記第2の部分が、配線層と兼用されている、前記(1)から(3)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(5)複数の前記光電変換部が縦に積層されている、前記(1)から(4)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(6)光学レンズと、前記(1)から(5)のいずれかに記載の固体撮像装置と、前記固体撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回路を備えた電子機器。
(7)発光部と、前記発光部の後方に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、前記第1の部分に対して前記発光部側に凸に形成された第2の部分とを含み、前記第1の部分による反射光と前記第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させて、前記発光部の前方に射出させる反射板を有する表示装置。
(8)集光の対象とする前記領域が、1つの画素である、前記(7)に記載の表示装置。
(9)前記発光部の前方に、前記画素毎にカラーフィルタが設けられている前記(8)に記載の表示装置。
(10)前記発光部に有機EL素子が用いられている、前記(7)から(9)のいずれかに記載の表示装置。
(1)光電変換部と、前記光電変換部に対して、光の入射側とは反対の側に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、前記第1の部分に対して前記入射側に凸に形成された第2の部分とを含み、前記第1の部分による反射光と前記第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる反射板を有する固体撮像装置。
(2)集光の対象とする前記領域が、1つの画素である前記(1)に記載の固体撮像装置。
(3)チップの中心部以外において、前記第2の部分が非対称に形成され、チップの端になるほど、前記第2の部分がチップの中心側にずらして形成された、前記(1)又は(2)に記載の固体撮像装置。
(4)前記反射板の前記第1の部分又は前記第2の部分が、配線層と兼用されている、前記(1)から(3)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(5)複数の前記光電変換部が縦に積層されている、前記(1)から(4)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(6)光学レンズと、前記(1)から(5)のいずれかに記載の固体撮像装置と、前記固体撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回路を備えた電子機器。
(7)発光部と、前記発光部の後方に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、前記第1の部分に対して前記発光部側に凸に形成された第2の部分とを含み、前記第1の部分による反射光と前記第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させて、前記発光部の前方に射出させる反射板を有する表示装置。
(8)集光の対象とする前記領域が、1つの画素である、前記(7)に記載の表示装置。
(9)前記発光部の前方に、前記画素毎にカラーフィルタが設けられている前記(8)に記載の表示装置。
(10)前記発光部に有機EL素子が用いられている、前記(7)から(9)のいずれかに記載の表示装置。
本技術は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
1,20,30 固体撮像装置、2 画素、3 画素領域、4 垂直駆動回路、5 カラム信号処理回路、6 水平駆動回路、7 出力回路、8 制御回路、9 垂直信号線、10 水平信号線、11,31,51 基板、21,101 第1の反射板、22,102 第2の反射板、103 第3の反射板、23,37,57 絶縁層、32 (赤Rの)光電変換部、33 (青Bの)光電変換部、34 透明電極(下部電極)、35 有機光電変換膜、36 透明電極(上部電極)、38 オンチップレンズ、52,54 有機層、53 発光層、55 有機EL層、56 透明電極層、58 カラーフィルタ、200 電子機器、210 光学レンズ、211 シャッタ装置、212 駆動回路、213 信号処理回路
Claims (10)
- 光電変換部と、
前記光電変換部に対して、光の入射側とは反対の側に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、前記第1の部分に対して前記入射側に凸に形成された第2の部分とを含み、前記第1の部分による反射光と前記第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる反射板を有する
固体撮像装置。 - 集光の対象とする前記領域が、1つの画素である請求項1に記載の固体撮像装置。
- チップの中心部以外において、前記第2の部分が非対称に形成され、チップの端になるほど、前記第2の部分がチップの中心側にずらして形成された、請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記反射板の前記第1の部分又は前記第2の部分が、配線層と兼用されている、請求項1に記載の固体撮像装置。
- 複数の前記光電変換部が縦に積層されている、請求項1に記載の固体撮像装置。
- 光学レンズと、
光電変換部と、前記光電変換部に対して、光の入射側とは反対の側に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、前記第1の部分に対して前記入射側に凸に形成された第2の部分とを含み、前記第1の部分による反射光と前記第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させる反射板を有する固体撮像装置と、
前記固体撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回路を備えた
電子機器。 - 発光部と、
前記発光部の後方に設けられ、集光の対象とする領域の中央部に形成された第1の部分と、隣接する前記領域の境界部に形成され、前記第1の部分に対して前記発光部側に凸に形成された第2の部分とを含み、前記第1の部分による反射光と前記第2の部分による反射光との間で位相差を生じることにより、前記領域内で反射光を集光させて、前記発光部の前方に射出させる反射板を有する
表示装置。 - 集光の対象とする前記領域が、1つの画素である、請求項7に記載の表示装置。
- 前記発光部の前方に、前記画素毎にカラーフィルタが設けられている請求項8に記載の表示装置。
- 前記発光部に有機EL素子が用いられている、請求項7に記載の表示装置。
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