日本松下于3月29日宣布，已開發出新的有機CMOS圖像傳感器技術，無論光源類型如何，都能實現準確的色彩再現。未來將廣泛應用在各個領域，包括用于自動駕駛的車載攝像頭、商業廣播攝像頭、安全攝像頭和工業檢查攝像頭。根據市場趨勢，松下表示計劃在不久的將來進行量產。

有機 CMOS 圖像傳感器的特點是能夠準確地再現顏色，即使在偏向特定顏色的光源下也是如此。由于有機薄膜的高光吸收率，通過減薄光電轉換層和使用電像素分離技術，可以實現良好的色彩再現和較少的混色。執行光電轉換和電荷存儲的有機薄膜在每個綠色、紅色和藍色的像素，在目標之外的波長范圍內抑制靈敏度，極大地抑制混色，通過完全分離識別出疊層結構實現低混色效果。

在汽車中的自動駕駛領域，攝像頭對圖像的識別速度和準確率無疑是最關鍵的。松下的有機CMOS圖像傳感器技術即使在黑暗的環境中也可以提高識別率。此外，增加了動態范圍，即使在亮度差異較大的場景中，例如在出口處一個隧道，可以拍攝圖像而不會過曝或過度曝光。即使汽車在高速行駛，也可以高清地掌握周圍物體的形狀，并且提高識別率。

在檢驗區，用于檢查制造過程中的零件，檢查氧化和腐蝕，檢查蔬菜和水果的成熟度、腐蝕和污染情況。在健康美容領域，通過識別膚色、血管、斑點、皮膚粗糙等，可應用于健康監測和皮膚護理。此外，還可以用鮮艷的色彩記錄和保存圖像。

除了準確的色彩再現性之外，寬動態范圍還可以區分反光大或小的地方，而全局快門則可以處理移動物體并實現高速辨別，這提高精度。可以構建對物體的照度和物體移動速度的變化具有高度的檢查系統和成像系統。

傳統的拜耳陣列硅圖像傳感器對綠、紅、藍三色的分色性能不夠，難以識別和判斷。另一方面，有機 CMOS 圖像傳感器由將光轉換為電信號的有機薄膜光電轉換部分組成，而底層電路的功能是存儲和讀出信號電荷。它的特點是兩層結構，彼此完全獨立。結果，可以提供不受硅的物理性質影響的光電轉換特性。用于釋放電荷的電極設置在像素之間的邊界處以釋放由于像素邊界處的入射光引起的信號電荷，從而抑制信號電荷從相鄰像素進入。

此外，由于有機薄膜的下部覆蓋有用于收集有機薄膜中產生的信號電荷的像素電極和用于釋放電荷的電極，因此有機薄膜無法吸收的入射光電影是抑制滲透到一邊。可以抑制從相鄰像素進入的光和信號電荷。因為可以將顏色混合保持在足夠低的水平，所以無論光源的顏色（光譜）如何，都可以實現準確的顏色再現。由于該電荷存儲單元可以小型化，因此還可以添加高性能電路。

對于這種有機CMOS圖像傳感器，通過光電轉換層減薄技術，有機薄膜具有十倍于硅的光吸收特性，因此可以縮短光程長度，減薄至0.5μm是可能的。因此，減少了傾斜入射光。電像素分離吸收進入像素邊界的不需要的信號電荷并將其放電，從而抑制混色。透光抑制結構阻止光穿過光電轉換層。來自該區域的光被像素電極反射，然后再次穿過有機薄膜吸收光。在傳統的硅圖像傳感器中，波長為600 nm的光透射率約為20%，但開發的有機CMOS圖像傳感器可將透射率顯著降低至1%左右。

松下表示，其他公司也曾在學術會議上展示過有機 CMOS 圖像傳感器，但到目前為止，還沒有一家公司有類似的完美程度。

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IMCA 2023世界測試測量產業大會暨博覽會

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