富士胶片与松下共同开发CMOS图像传感器技术

富士胶片与松下共同开发CMOS图像传感器技术

       富士胶片株式会社和松下电器产业株式会社合作，开发能够实现88dB大动态范围的有机CMOS图像传感器技术，使用有机光电转换层，光接收性能超越传统的图像传感器。这项技术应用到数码相机的图像传感器和其他成像设备上，将扩展其动态范围和提高灵敏度，进一步防止高光过曝，可捕捉到暗部丰富的纹理。 

       过去的图像传感器由作为光接收器件的硅光电二极管、金属布线、彩色滤光片、片上微透镜构成。而此次开发的有机CMOS图像传感器技术采用OPF作为光接收器件，OPF的厚度仅为0.5μm，是硅光电二极管的几分之一。      

       近年来，随着像素的增加，CMOS图像传感器的分辨率越来越高，扩大动态范围、提高灵敏度、减少各像素之间的混色成为新的课题。为此，松下采取的是利用半导体器件技术提高图像传感器画质的方法，而富士胶片则是开发光吸收系数大的有机光导薄膜（organic photoconductive film：OPF）作为光接收器件，取代过去的硅光电二极管，构筑新的图像传感器技术。                        

       这一次，两家公司把富士胶片的OPF技术与松下的半导体器件技术融合在一起，合作开发出了性能超过传统图像传感器的有机CMOS图像传感器的技术。新技术实现了“业界最高”的88dB的大动态范围、约为过去1.2倍的灵敏度以及范围更广的入射角，为相机进一步实现高感度化、高画质化、小型化奠定了基础。                        

       今后，两家公司准备把这项有机CMOS图像传感器技术推广到监控摄像头、车载摄像机、移动终端、数码相机等广泛的领域。 

采用厚度为0.5μm的OPF                      

       借助这样的构造以及松下的半导体器件技术，信号的饱和值提高到了以往图像传感器的4倍，再加上采用新开发的降噪电路，使动态范围达到了88dB。                        

       过去的图像传感器中，在每个像素的金属布线等光电二极管以外的部分，必须要形成防止光线射入的遮光膜，因此，对于光接收部分的面积有一定限制，而采用这次的技术可以让OPF覆盖整个表面，灵敏度大约提高到了过去的1.2倍。      

       而且，过去的硅光电二极管的厚度需要达到约3μm，光线入射角仅为30～40度左右。这一次，借助OPF的薄膜化，入射角范围扩大到了60度。因为可以高效利用斜向入射的光线，所以能够实现没有混色的忠实的色彩再现性。而且，还能使镜头设计的自由度变大，有助于相机的小型化。     

       富士胶片开发出了保护OPF的无机薄膜成膜工艺技术，该技术能够防止水分及氧气渗入OPF，防止性能劣化。现在，新型有机CMOS图像传感器已经通过了施加一定温度、湿度、电压、光线等应激的可靠性试验，可以应用于广泛的用途。