特開 2024-123941 垂直分離型撮像素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123941

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】垂直分離型撮像素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/339 20060101AFI20240905BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20240905BHJP

   H10K 39/32 20230101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

H01L29/76 301D

H01L27/146 C

H10K39/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031787

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100097984

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100125265

【弁理士】

【氏名又は名称】貝塚 亮平

(72)【発明者】

【氏名】堺 俊克

(72)【発明者】

【氏名】今村 弘毅

(72)【発明者】

【氏名】宮川 和典

(72)【発明者】

【氏名】為村 成亨

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 弘人

【テーマコード（参考）】

4M118

【Ｆターム（参考）】

4M118AA10

4M118AB01

4M118BA05

4M118CA14

4M118CA22

4M118CA27

4M118CB14

4M118CB20

4M118EA14

4M118FB03

4M118FB13

4M118GA09

4M118GD20

4M118HA23

4M118HA25

4M118HA26

(57)【要約】

【課題】 撮像素子の特性や耐久性の良好性を維持しつつ、各分離層で得られた情報毎にフォーカスずれのない撮像が可能な垂直分離型撮像素子を提供する。
【解決手段】 基板５１、５２、５３上に、信号の読出し処理を行う信号読出し回路部１１、２１、３１と、有機膜（１１２、１２２、１３２）を画素電極（１１６、１２６、１３６）および対向電極（１１４、１２４、１３４）により挟持してなる有機光電変換膜部１２、２２、３２とを積層してなる、所定の波長域の光情報を取得する撮像素子部１０、２０、３０を複数個積層してなる垂直分離型撮像素子２００であって、撮像素子部１０、２０、３０同士の間に、上下方向に延びる光ファイバーを横方向に２次元的に密接配置してなる光学像伝達層１７、２７を介在させてなる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に、信号の読出し処理を行う信号読出し回路部と、有機膜を画素電極および対向電極により挟持してなる有機光電変換膜部とを積層してなる、所定の波長域の光情報を取得する撮像素子部を複数個積層してなる垂直分離型撮像素子において、
前記撮像素子部同士の間に、上下方向に延びる光ファイバーを横方向に２次元的に密接配置してなる光学像伝達層を介在させてなることを特徴とする垂直分離型撮像素子。

【請求項2】

前記光学像伝達層の厚みｔが下式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の垂直分離型撮像素子。
１μｍ ≦ ｔ ≦ ３ｍｍ （１）

【請求項3】

前記光学像伝達層の前記光ファイバーを構成する材料が、石英、多成分ガラス、プラスチック、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂の中から選択される材料であることを特徴とする請求項１に記載の垂直分離型撮像素子。

【請求項4】

前記光学像伝達層の前記光ファイバーの径ｄが下式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の垂直分離型撮像素子。
０．４μｍ ≦ ｄ ≦ ５０μｍ （２）

【請求項5】

３原色光の各々に対応する３つの前記撮像素子部を積層してなることを特徴とする請求項１に記載の垂直分離型撮像素子。

【請求項6】

前記基板が、0.1ｍｍ以下の厚みとされたポリイミド膜からなることを特徴とする請求項１に記載の垂直分離型撮像素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、垂直分離型撮像素子に関し、詳しくは、積層された複数の撮像素子部の各々が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えた垂直分離型撮像素子に関する。

【背景技術】

【0002】

現行のカメラにおいて、カラー画像を取得する手法としては、ＲＧＢの各色光毎に設けた３枚の撮像素子からの各出力を合成してカラー画像を取得する３板式と、ＲＧＢの各色光毎に感度を有する３種の画素を備えた１枚の撮像素子の出力を用いてカラー画像を取得する単板式の２つの方式が知られている。
上記３板式は、入射した光を色分解プリズムによって３原色光、すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光に色分離し、この分離された各色光を、対応する各撮像素子に照射し、各々の撮像素子により得られた各色光の像を取得する。このため、入射光を効率よく利用でき、高画質な撮像が可能であるが、その一方で、色分解プリズムが必要であり小型化が困難である。

【0003】

他方、上記単板式は、１つの撮像素子の各画素にＲＧＢのカラーフィルタを順次配置して色分離を行う。そのため、小型化が可能である反面、入射光のうち特定の波長域の光以外を吸収するカラーフィルタを用いているため、３板式に比べて光の利用効率が低く、画質の低下は避けられない。このように、３板式と単板式の方式には一長一短があるため、撮像素子の高画質化と小型化を両立させ得る撮像素子が望まれていた。

【0004】

そこで、撮像素子の高画質化と小型化の両立を目的として、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光それぞれにのみ感度をもつ有機光電変換膜（有機膜）と、光透過型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を搭載した信号読出し回路とを交互に積層した構造により光の進行方向に色分離を行い、１枚の撮像素子を用いて全画素でＲＧＢすべての情報を取得し得る垂直色分離型の有機撮像素子が、種々提案されている。

【0005】

具体的には、例えば１枚のガラス基板上に３層の有機膜およびＴＦＴを用いた信号読出し回路を交互に直接積層したもの（下記特許文献１）や、ガラス基板上にＴＦＴを用いた信号読出し回路と有機膜を成膜した素子を３枚積層したもの（下記特許文献２）等が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７－６７０７５号公報

【特許文献2】特開２００５－５１１１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献２のように個別の基板上に読出し回路と有機膜を形成する場合、ＲＧＢ各色に対応する光電変換部同士の間に、読出し回路や基板、さらには層間絶縁膜が挿入されているため、光電変換部同士の距離が離れてしまう。このため、撮像レンズにより撮像素子に結像させた光学像において、色ごとにフォーカスがずれてしまい、ＲＧＢ全ての画像で同時にピントを合わせることが難しいという問題が発生していた。このフォーカスずれの問題は、撮像素子の画素が微細化するにしたがって顕在化してくる。

【0008】

一方、上記特許文献１のように、垂直色分離型の各撮像素子を１枚の基板上に積層することによって各色用の光電変換部同士を接近させることが可能となるが、その場合、有機膜の上に読出し回路を直接形成することになるので、読出し回路を形成する際に高温で加熱すると読出し回路の下部に位置する有機膜がダメージを受ける可能性がある。したがって、読出し回路は、どうしても低温加熱により形成せざるを得ず、撮像素子の特性や耐久性の点で、より優れたものを形成したいという要求があった。
上記では、各分離層で得られた情報が３原色光に対応するものを想定しているが、例えば、赤外光や紫外光等を含む波長帯域中から、複数の所定の波長帯域の情報を得、それらの情報を合成して目的とする像を得る撮像素子の場合も、同様の課題を有していた。

【0009】

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、撮像素子の特性や耐久性の良好性を維持しつつ、各分離層で得られた情報毎にフォーカスずれのない撮像が可能な垂直分離型撮像素子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

以上の目的を達成するため、本発明の垂直分離型撮像素子は以下のような構成とされている。
すなわち、本発明の垂直分離型撮像素子は、
基板上に、信号の読出し処理を行う信号読出し回路部と、有機膜を画素電極および対向電極により挟持してなる有機光電変換膜部とを積層してなる、所定の波長域の光情報を取得する撮像素子部を複数個積層してなる垂直分離型撮像素子において、
前記撮像素子部同士の間に、上下方向に延びる光ファイバーを横方向に２次元的に密接配置してなる光学像伝達層を介在させてなることを特徴とするものである。

【0011】

ここで、前記光学像伝達層の厚みｔが下式（１）を満足することが好ましい。
１μｍ ≦ ｔ ≦ ３ｍｍ （１）
また、前記光学像伝達層の前記光ファイバーを構成する材料が、石英、多成分ガラス、プラスチック、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂の中から選択される材料であることが好ましい。

【0012】

また、前記光学像伝達層の前記光ファイバーの径ｄが下式（２）を満足することが好ましい。
０．４μｍ ≦ ｄ ≦ ５０μｍ （２）
また、上記垂直分離型撮像素子は、３原色光の各々に対応する３つの前記撮像素子部を積層してなることが好ましい。
また、前記基板は、0.1ｍｍ以下の厚みとされたポリイミド膜からなることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の垂直分離型撮像素子によれば、積層された撮像素子部同士の間に、上下方向に延びる光ファイバーを横方向に２次元的に密接配置してなる光学像伝達層を配設しているため、上方に位置する撮像素子部から出力された光学像は、そのまま下方に位置する撮像素子部へ入力される。すなわち、撮像素子部間では光の拡散を防止することができ、光学像伝達層の存在によっても、光学像のボケを防止することができる。これにより各撮像素子から得られた各情報を合成した画像は、各情報間でフォーカスずれが抑制されたものとすることができる。

【0014】

また、撮像素子部同士の間に光学像伝達層が介在しているので、各撮像素子の基板を薄く形成しても、上部層の読出し回路の作成時に下部層の有機膜がダメージを受ける虞がなく、読出し回路を、高温により形成することができ、撮像素子の特性や耐久性を、より優れたものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係る垂直分離型撮像素子の層構成の概念を示す断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る垂直分離型撮像素子の光学像伝達層の概念を示す図である。

【図3】図１に示す垂直分離型撮像素子における１つの撮像素子部の層構成をより具体的に示す断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る垂直分離型撮像素子のＴＦＴの概略構成を示す断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る垂直分離型撮像素子の製造方法における各製造工程（（Ａ）～（Ｅ））を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態に係る垂直分離型撮像素子について図面を用いて説明する。
図１は、実施形態に係る垂直分離型撮像素子の層構成の概念を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る垂直分離型撮像素子２００は、第１の撮像素子部１０、第２の撮像素子部２０および第３の撮像素子部３０、をこの順に積層し、第１の撮像素子部１０と第２の撮像素子部２０の間に第１光学像伝達層１７を、第２の撮像素子部２０と第３の撮像素子部３０の間に第２光学像伝達層２７を配設したものである。

【0017】

図１に示すように、第１の撮像素子部１０は、下方から順に、第１基板５１、第１信号読出し回路部１１、および第１有機光電変換膜部１２を積層してなる。同様に、第２の撮像素子部２０は、下方から順に、第２基板５２、第２信号読出し回路部２１、および第２有機光電変換膜部２２を積層してなり、第３の撮像素子部３０は、下方から順に、第３基板５３、第３信号読出し回路部３１、および第３有機光電変換膜部３２を積層してなる。

【0018】

ここで、上方から入射した可視光のうち、まず第３波長域の光（例えば青色領域の光）が第３の撮像素子部３０により取得され、残りの波長域の光のうち、第２波長域の光（例えば緑色領域の光）が第２の撮像素子部２０により取得され、最後に残った光である第１波長域の光（例えば赤色領域の光）が第１撮像素子部１０により取得される。

【0019】

また、上記第１光学像伝達層１７および上記第２光学像伝達層２７は、上方に位置する撮像素子部を透過し、出力された光学像を、ボケの無いそのままの光学像の状態で直下に位置する撮像素子部に入力せしめるとともに、上方に位置する撮像素子部の読出し回路部の形成過程で発生する高熱が、直下に位置する撮像素子部の有機光電変換膜部にダメージを与えるのを防止する保護層としても機能する。

【0020】

これら光学像伝達層１７、２７は、光透過性の高い光学材料で形成されている。すなわち、光学像伝達層１７、２７は、上下方向に延びる光ファイバーを横方向に２次元的に密接配置してなり、図２に示すように、第２光学像伝達層２７は上方に位置する第３の撮像素子部３０から出力された光学像を、そのまま下方に位置する第２の撮像素子部２０へ入力するように機能し、第１光学像伝達層１７は上方に位置する第２の撮像素子部２０から出力された光学像を、そのまま下方に位置する第１の撮像素子部１０へ入力するように機能する。
これにより、撮像素子部１０、２０、３０間では光の拡散を防止することができ、光学像伝達層１７、２７の厚みによっても、光学像にボケが生じることがなく、各撮像素子から得られた各情報を合成した画像は、各情報間でのフォーカスずれを抑制されたものとすることができる。

【0021】

光学像伝達層１７、２７は、光の減衰量を少なくするために前述したように光透過性の高い光学材料で光ファイバーを形成することが好ましい。例えば、石英、多成分ガラス、プラスチック、シリコーン樹脂、およびフッ素樹脂から選択されるものを用いることが好ましい。

【0022】

また、光学像伝達層１７、２７の厚みｔは、下記条件式（１）を満足することが好ましい。
１μｍ ≦ ｔ ≦ ３ｍｍ （１）
上式（１）の下限値を1μmとしたのは、可視光の波長より若干大きな値に設定するためである。また、上限値を3mmとしたのは、通常のファイバープレートの厚みが3mm程度であることを考慮したものである。

【0023】

上記光ファイバーの径ｄは、撮像素子１０、２０、３０の画素サイズより小さいことが望ましい。例えば、撮像素子の画素サイズ程度である50μm以下とすることが好ましい。ただし、光伝達には波長程度以上の光ファイバー径が好ましいことから、可視光域の撮像に対しては0.4μm以上であることが好ましい。
すなわち、下式（２）を満足することが好ましい。
０．４μｍ ≦ ｄ ≦ ５０μｍ （２）

【0024】

各撮像素子部１０、２０、３０は、各々が、略同様の層構成とされているので、ここでは、代表例として、第１の撮像素子部１０の具体的な層構成を図３を用いて説明する（第２の撮像素子部２０と第３の撮像素子部３０の具体的な層構成は図示を省略）。この第１の撮像素子部１０は、前述したように、第１基板５１上に、第１信号読出し回路部１１および第１有機光電変換膜部１２を順に積層してなるものである。
第１信号読出し回路部１１は、外部回路に信号を出力する配線部１１１ａと、この配線部１１１ａに接続されたＴＦＴ１１１ｂからなる。また、第１有機光電変換膜部１２は、第１有機膜１１２を第１画素電極１１６と第１対向電極１１４により挟持するように構成される。

【0025】

同様にして、第２の撮像素子部２０は、前述したように、第２基板５２上に、第２信号読出し回路部２１および第２有機光電変換膜部２２を順に積層してなるものである。
より具体的には、第２信号読出し回路部２１は、外部回路に信号を出力する配線部１２１ａと、この配線部１２１ａに接続されたＴＦＴ１２１ｂからなる。また、第２有機光電変換膜部２２は、第２有機膜１２２を第２画素電極１２６と第２対向電極１２４により挟持するように構成される。
また、第３の撮像素子部３０も、前述したように、第３基板５３上に、第３信号読出し回路部３１および第３有機光電変換膜部３２を順に積層してなるものである。
より具体的には、第３信号読出し回路部３１は、外部回路に信号を出力する配線部１３１ａと、この配線部１３１ａに接続されたＴＦＴ１３１ｂからなる。また、第３有機光電変換膜部３２は、第３有機膜１３２を第３画素電極１３６と第３対向電極１３４により挟持するように構成される。

【0026】

本実施形態に係る垂直分離型撮像素子２００は、上述したように構成されていることから、上方から入射した光のうち、第３の撮像素子部３０の第３有機膜１３２において第３波長域の光（例えば青色光）のみが吸収され、第３画素電極１３６および第３対向電極１３４間に印加された所定の電圧によって光電変換され、第３信号読出し回路部３１において第３波長域の光情報（光学像）が読み出される。なお、その余の第１波長域および第２波長域の光は第２光学像伝達層２７を透過して第２の撮像素子部２０に到達する。
第２の撮像素子部２０では、第２有機膜１２２において第２波長域の光（例えば緑色光）のみが吸収され、第２画素電極１２６および第２対向電極１２４間に印加された所定の電圧によって光電変換され、第２信号読出し回路部２１において第２波長域の光情報（光学像）が読み出される。なお、第１波長域の光は第１光学像伝達層１７を透過して第１の撮像素子部１０に到達する。
最後に、第１有機膜１１２において第１波長域の光（例えば赤色光）が吸収され、第１画素電極１１６および第１対向電極１１４間に印加された所定の電圧によって光電変換され、第１信号読出し回路部１１において第１波長域の光情報（光学像）が読み出される。

【0027】

このように、各有機膜１１２、１２２、１３２で吸収された各波長域の光は光電変換され、その強度に応じた電荷が、対応する画素電極１１６、１２６、１３６に移動し、対応するＴＦＴ１１１ｂ、１２１ｂ、１３１ｂで読み出され、配線１１１ａ、１２１ａ、１３１ａを通じて外部の回路に出力されることになる。

【0028】

したがって、各撮像素子部１０、２０、３０の各画素電極１１６、１２６、１３６が占める領域に照射された光が信号値に寄与することになる。
ただし、各有機膜１１２、１２２、１３２、および各対向電極１１４、１２４、１３４は素子の全領域に亘って、すなわち、ＴＦＴ１１１ｂ、１２１ｂ、１３１ｂの上方にも積層される。

【0029】

図４は、上記第１の撮像素子部１０におけるＴＦＴ１１１ｂの構成を示す断面図である。なお、上記第２の撮像素子部２０および上記第３の撮像素子部３０におけるＴＦＴ１２１ｂ、１３１ｂも略同様の層構成とされているので、ここでは、代表例として、ＴＦＴ１１１ｂの具体的な層構成のみを図示して説明し、ＴＦＴ１２１ｂ、１３１ｂの具体的な層構成は図示および説明を省略する。
図４に示すように、ＴＦＴ１１１ｂは、基板５１上に、ゲート電極３０２、ゲート絶縁膜３０３、半導体層３０４、ソース電極３０６ａ・ドレイン電極３０６ｂ、および保護膜３０７を、この順で積層して構成される。

【0030】

また、上述したように、ＴＦＴ１１１ｂは、対応する画素電極１１６と電気的に接続されており、光電変換により画素電極１１６に移動した電荷がＴＦＴ１１１ｂに入力されるように構成されている。
なお、ここでは、画素電極１１６に移動した電荷が、１画素あたり１つのＴＦＴ（選択用トランジスタ）１１１ｂのソース電極３０６ａまたはドレイン電極３０６ｂに入力される回路を想定しているが、１画素あたり複数のトランジスタを含む回路としてもよい。

【0031】

以下、上述した各部材についての補足的な説明を行う。
まず、上記第１～第３の各撮像素子部１０、２０、３０は、光の入射方向から見て矩形状をなしており、各有機膜１１２、１２２、１３２の構成材料のうち、赤色光のみに感度を有する有機材料（上記例においては、第１有機膜１１２の構成材料）としては、例えば、フタロシアニン誘導体やナフタロシアニン誘導体が挙げられ、緑色光のみに感度を有する有機材料（上記例においては、第２有機膜１２２の構成材料）としては、例えば、キナクリドン誘導体やペリレン誘導体が挙げられ、青色光のみに感度を有する有機材料（上記例においては、第３有機膜１３２の構成材料）としては、例えば、クマリン誘導体やポルフィリン誘導体が挙げられる。

【0032】

また、上記第１～第３画素電極１１６、１２６、１３６（特に、第２～第３の画素電極１２６、１３６）と、第１～第３の対向電極１１４、１２４、１３４は、光透過性を有する材料とする。光透過性を有する材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）等が挙げられる。その他にも、光の透過率を高くすることができる程度に、厚みが十分に薄い（10nm以下が望ましい）アルミニウム、銀、金等の金属材料を用いることもできる。

【0033】

また、第１～第３の信号読出し回路部１１、２１、３１に用いられるＴＦＴ１１１ｂ、１２１ｂ、１３１ｂは、光透過性を有する半導体材料からなるものとすることが好ましい。このような半導体材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）やアモルファス酸化物半導体であるインジウム・ガリウム・酸化亜鉛（ＩｎＧａＺｎＯ）等が挙げられる。

【0034】

また、第１～第３基板５１、５２、５３の構成材料としては、光を透過するために透明性が高い材料（特に、第２～第３基板５２、５３）であることが好ましい。
また、これら基板５１、５２、５３の厚みとしては、光学像伝達層１７、２７に到達するまでの光拡散を抑えるために0.1mm以下に薄く形成することが好ましく、この光拡散抑制効果をさらに向上させるためには10μm以下に形成することが好ましい。

【0035】

これら基板５１、５２、５３の材質としては、ガラス、酸化シリコン、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、プラスチックフィルム、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を用いることができる。
なお、上記説明においては、撮像素子の１画素のみを示して説明しているが、本実施形態の垂直分離型撮像素子はアレイ状に配列された多数の画素を備えて構成されている。

【0036】

次に図５を用いて、本実施形態に係る垂直分離型撮像素子２００を製造する各工程について説明する。この図５においては、簡便のため、垂直分離型撮像素子２００の１画素を作成する様子を示しているが、実際の垂直分離型撮像素子２００の作成においては、このような画素をアレイ状に配列してなる画素群を同時に作成することになる。
なお、各工程は真空加熱蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等を用いて成膜する。

【0037】

まず、第１基板５１上に配線部１１１ａおよび第１画素電極１１６を形成し（図５（Ａ））、続いてＴＦＴ１１１ｂを形成する（図５（Ｂ））。
次に、第１画素電極１１６およびＴＦＴ１１１ｂの上部に第１有機膜１１２を積層する（図５（Ｃ））。
次に、第１対向電極１１４を積層する（図５（Ｄ））。
これにより第１の撮像素子部１０を形成する工程が終了する。

【0038】

同様にして、第２の撮像素子部２０および第３の撮像素子部３０を作成した後、これら３つの撮像素子部１０、２０、３０を光学像伝達層１７、２７を介して光学的に接続する。すなわち、第１の撮像素子部１０と第２の撮像素子部２０の間には第１光学像伝達層１７を介在させ、第２の撮像素子部２０と第３の撮像素子部３０の間には第２光学像伝達層２７を介在させる（図５（Ｅ））。
この接続時において、光学像のボケが生じないように光学像伝達層１７、２７と各撮像素子部１０、２０、３０は可能な限り接近させて接続することが好ましい。
なお、光学伝達層１７、２７は、前述したように、上下方向に延びる光ファイバーを横方向に２次元的に密接配置して（面内に光ファイバーを束ねるようにして）形成される。

【0039】

また、最後に、最上層として、図示しない保護膜を積層しておくことが好ましい。
このようにして、図１に示す、垂直分離型撮像素子２００の作成が完了する。
なお、第１の撮像素子部１０は赤色光取得用として、第２の撮像素子部２０は緑色光取得用として、第３の撮像素子部３０は青色光取得用として、形成することが好ましい。

【0040】

（変更態様）
本発明の垂直分離型撮像素子は、上記実施形態のものに限られるものではなくその他の種々の態様の変更が可能である。
例えば、他の層を上記実施形態の層間に挟むようにすることも可能である。例えば、各有機膜１１２、１２２、１３２と各対向電極１１４、１２４、１３４の間に無機バッファ層を配設してもよい。無機バッファ層を配設することにより、各有機膜１１２、１２２、１３２の表面を各無機バッファ層で覆うことができるため、各有機膜１１２、１２２、１３２の劣化を抑制することができる。
また、各有機膜１１２、１２２、１３２は、各々特定の波長域の光を吸収し、他の波長域の光を透過することが求められるが、有機材料を単独で用いてもよく、また２種類以上の有機膜材料を混合または積層して用いることも可能である。

【0041】

また、上記実施形態のものでは、下方から、赤色光に対応する第１有機膜を備えた第１の撮像素子部、緑色光に対応する第２有機膜を備えた第２の撮像素子部、および青色光に対応する第３有機膜を備えた第３の撮像素子部を、この順に積層するようにしているが、各色光に対応する有機膜を備えた撮像素子部の積層順はこれに限られものではなく、他の順番で積層することも可能である。
また、光を下方から入射するように構成することも可能である。

【0042】

また、基板上に光電変換部と信号読出し回路部を積層してなる撮像素子部は、２つ、または４つ以上の所定数設けて、積層するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、ＲＧＢの３原色光を各々変換する撮像素子部を備えているが、赤外光や紫外光等の非可視光を含めた波長域範囲で、複数個の所定波長域の光を各々取得する撮像素子部を設けるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１０、２０、３０ 撮像素子部
１１、２１、３１ 信号読出し回路部
１２、２２、３２ 有機光電変換膜部
１７、２７ 光学像伝達層
５１、５２、５３ 基板
１１１ａ、１２１ａ、１３１ａ 配線部
１１１ｂ、１２１ｂ、１３１ｂ ＴＦＴ
１１２、１２２、１３２ 有機膜
１１４、１２４、１３４ 対向電極
１１６、１２６、１３６ 画素電極
２００ 垂直分離型撮像素子
３０２ ゲート電極
３０３ ゲート絶縁膜
３０４ 半導体層
３０６ａ ソース電極
３０６ｂ ドレイン電極
３０７ 保護膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】