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Sony 有機と無機のハイブリッド式の撮像素子の特許 [半導体・エレクトロニクス技術]

ソニーが有機と無機のメリットを兼ね備えたハイブリッド式の撮像素子に関する特許を出願中です。 光電変換を有機層で行うことで高感度に優れ、またOLPFが不要なので解像にも優れ、更に偽色もありません。 有機層は高速読み出しに向かないようですが、電荷の移動を無機層で行うことで、高速読み出しをも可能としたようです。 将来的に凄い撮像素子が登場するのかもしれませんね。

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特許文献、及び要約・自己解釈

  • 特許公開番号 2012-49289
    • 公開日 2012.3.8
    • 出願日 2010.8.26
  • 既知の技術
    • シリコンをベースとしたフォトダイオード(以下、PD)
      • 一般的な撮像素子はこのタイプ
      • カラーフィルタやローパスフィルタが必要(偽色が発生)
      • 電子の移動速度が速い
      • 高速で安定した駆動が可能
      • 光吸収率が悪い
      • PDの厚みが3μmも必要
      • カラーフィルタやローパスフィルタによる光量損失がある
    • 有機層
      • 波長毎に感度を持つ有機膜を用いる
      • カラーフィルタやローパスフィルタが不要(偽色が発生しない)
      • シリコンより光吸収係数が大きい為、薄膜化が可能
      • 様々な形状を作成可能
      • 電子の移動度が小さい
      • 高速動作不可
      • 現在の技術では、密着性、耐久度、量産に難がある
  • ソニーの特許
    • 有機層
      • 光電変換が行われる
      • 円柱の形状
      • RGBの三種類の有機物質が深さ方向に積層されている
    • 無機層(半導体層)
      • 電荷の移動が行われる
      • 電荷蓄積部へ導く
    • 裏面照射型(BSI)

有機膜

有機膜のイメージセンサーに関する特許出願は富士フイルムが群を抜いて多いのですが、ソニーも負けてはいません。 メリット・デメリットは上述した通りで、次世代デジタルカメラのキーテクノロジーになりそうですね。

曲げるのも容易なので、湾曲した撮像素子が登場したり、Biogon等の対称型レンズに特化した撮像素子が登場したら面白そうです。

ソニーの次世代エネルギー技術

日本に限らずソーラーパネルの設置は増えつつあり、ソニーは電気を蓄積するホームエネルギーサーバーを販売しています。 有機光電変換膜は太陽電池にも応用可能で、既に各研究機関やメーカーが開発発表を行っています。 デジタルカメラユーザーが超高感度性能を要求し続ければ、その技術が有機太陽電池の変換効率向上に活かされるかもしれません。 変換効率に優れる太陽光発電が実現出来れば、エネルギー企業にとってソニーは欠かせない存在になるかもしれませんね。


タグ:SONY organic imager
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コメント 10

こうちゃん

Sonyもいろいろ
大変ですが頑張って欲しいですね。
by こうちゃん (2012-04-11 09:46) 

hi-low

公開文献を見ましたが、縦三層構造は複雑でスマートではないですね。有機光電変換素子は、それを使ったセンサーの構造よりも有機素材の耐久性がコンシューマー向け商品にはネックでしょう。
by hi-low (2012-04-11 12:14) 

レイリー

日本の電機メーカーはとても悪戦苦闘になってしまっています。
SONYは頑張って欲しいです。
しかしながらリストラなどにより技術の流出が止まらず今後が心配です。
by レイリー (2012-04-11 15:40) 

maki

「未来」な感じですね。
そんなに遠い未来でもないのかな・・?
by maki (2012-04-11 18:41) 

まっちゃん

日本のメーカーには頑張って欲しいですが、どうやら海外に出て頑張ってしまうので、国内の景気がイマイチですね。
もう少し買いたくなる/買えるカメラが出てくれるといいんですけど。
by まっちゃん (2012-04-12 08:48) 

s_take

いつの間にかCCDからC-MOSに変わって行ったように、有機系のセンサーに置き換わってしまうのかもしれないですね。
by s_take (2012-04-12 22:10) 

tm-photo

ソニーの新製品(α77やNEX-7)は他メーカーに比べて
イマイチ盛り上がってませんね。
by tm-photo (2012-04-13 06:24) 

良吉

 湾曲した受光素子板は難しいと思いますよ。だって、プリントしたら像が歪んでしまいます。デジタルの時代ですので、もちろん補正は出来ますが。

 レンズ付きフィルムが女の子に人気だったのは、フィルムトンネルが不完全で上下が縮むように曲がっていたため、プリントすると顔が細長くなったからだそうです。

by 良吉 (2012-04-14 11:29) 

えがみ

> こうちゃん さん
リストラのニュースを見てびっくりしました。


> hi-low さん
この辺りは富士写も苦労しているようで、素材の検討中のようですね。


> レイリー さん
カメラまでもがその牙城を崩してしまうのか、今後が危ぶまれます。
後になって「こうすれば良かった」と発言するのは簡単ですが、大事なのは今どうすべきかなんですよね。


> maki さん
ドラエモンよりは早いと思いますよ。

by えがみ (2012-04-14 22:15) 

えがみ

> まっちゃん さん
高級感や高性能を高めたけど、何処かで妥協してしまい、廉価を望むユーザーは買えず、最高品質を望むユーザーには物足りないスペックということがよくありそうですね。


> s_take さん
CCDは今でも魅力的です。
仮にCCDを新規で開発したら、どういった製品に仕上がるのか気になりますね。


> tm-photo さん
多過ぎる画素数24Mでしょうか。
或いはレンズが皆無であることも一因でしょう。


> 良吉 さん
ご指摘ありがとうございます。
単純なカーブだと仰る通りですね…。

半導体製造の過程で窪んだ撮像素子なんて出来ないものだろうかと思っています。

by えがみ (2012-04-14 22:16) 

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