影像感测器制造技术

本公开提出一种影像感测器，包括：一感测器阵列，由多个普通感测器单元及多个光谱感测器单元所组成；一第一波导模态共振(GMR)结构，具有第一光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N(N是正整数)个该感测器单元；一第二GMR结构，具有第二光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；以及多个彩色滤光单元，配置在该感测器阵列层上用以覆盖该普通感测器单元。本发明专利技术的影像感测器不只能够拍摄图像或影片，也能够测量非极化或极化光。

【技术实现步骤摘要】
影像感测器
本公开涉及影像感测器，且特别有关于具有测量非极化光或极化光的频谱的功能的影像感测器。
技术介绍
影像感测器已经广泛地应用于数字相机以及各种行动终端，例如移动电话。有一种影像感测器是使用于光谱仪中的光谱感测器，用来测量光谱。通过测量从一个物体发射或反射而来的光的光谱，可观察并且分析例如物体的物理特性，例如结构或组成等。一般的光谱感测器会用可见光光源、红外线光源等发射出电磁波照射在一物体上，并且使反射光或是被拉曼散射(Ramanscattering)平移的光成分通过狭缝来穿透光栅或被光栅反射。光谱感测器因此获得在波长频谱上的信号强度分布。然而，现有的光谱感测器一般是以等离子体共振结构为基础，并且只能测量在TM(TransverseMagnetic)模式传播的电磁波。因此，本案专利技术人提出一种新型设计的影像感测器，其不只能够拍摄图像或影片，也能够测量非极化或极化光。
技术实现思路
本公开提出一种影像感测器，包括：一感测器阵列，由多个普通感测器单元及多个光谱感测器单元所组成；一第一波导模态共振(GMR)结构，具有第一光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N(N是正整数)个该感测器单元；一第二GMR结构，具有第二光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；以及多个彩色滤光单元，配置在该感测器阵列层上用以覆盖该普通感测器单元。在一实施例中，该影像感测器，还包括：一空白结构，不具有光栅，并且配置在该感测器阵列层上用以覆盖N个该感测器单元。该影像感测器，可还包括：一第一偏光片，将光极化于一第一方向，并配置于该第一GMR结构、该第二GMR结构及该空白结构上，其中该第一GMR构造及该第二GMR构造的该光栅是平行于与该第一方向垂直的一第二方向的线状光栅。该影像感测器，还包括：一第三GMR构造，具有该第一光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；一第四GMR构造，具有该第二光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；一第二空白结构，不具有光栅，并且配置在该感测器阵列层上用以覆盖N个该感测器单元；以及一第二偏光片，将光极化于该第二方向，并配置于该第三GMR结构、该第四GMR结构及该第二空白结构上，其中该第三GMR构造及该第四GMR构造的该光栅是平行于该第一方向的线状光栅。在上述影像感测器中，该第一GMR构造测量一第一信号，该第二GMR构造测量一第二信号，该空白结构测量一参考信号，其中该第一信号与该参考信号的差值、以及该第二信号与该参考信号的差值构成一测量的频谱。在另一实施例中，该第一GMR结构分为具有该第一光栅间距的一第一光栅区域以及不具有光栅的一第一空白区域，该第二GMR结构分为具有该第二光栅间距的一第二光栅区域以及不具有光栅的一第二空白区域。该第一空白区域可配置在该第一光栅区域的一侧，该第二空白区域可配置在该第二光栅区域的一侧。该第一空白区域可围绕该第一光栅区域，该第二空白区域可围绕该第二光栅区域。该影像感测器还包括：一第一偏光片，将光极化于一第一方向，并配置于该第一GMR结构及该第二GMR结构上，其中该第一光栅区域及该第二光栅区域的该光栅是平行于与该第一方向垂直的一第二方向的线状光栅。该影像感测器还包括：一第三GMR构造，分为具有该第一光栅间距的一第三光栅区域以及不具有光栅的一第三空白区域，该第三GMR构造配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；一第四GMR构造，分为具有该第二光栅间距的一第四光栅区域以及不具有光栅的一第四空白区域，该第四GMR构造配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；一第二偏光片，将光极化于该第二方向，并配置于该第三GMR结构及该第四GMR结构上，其中该第三GMR光栅区域及该第四光栅区域的该光栅是平行于该第一方向的线状光栅。在上述影像感测器中，该第一光栅区域测量一第一信号，该第二光栅区域测量一第二信号，该第一空白结构测量一第一参考信号，该第二空白结构测量一第二参考信号，其中该第一信号与该第一参考信号的差值、以及该第二信号与该第二参考信号的差值构成一测量的频谱。在一个实施例中，该第一GMR构造与该第二GMR构造连续地配置。在另一个实施例中，该第一GMR构造与该第二GMR构造分散地配置。在一个实施例中，该第一GMR构造及该第二GMR构造的该光栅是点状光栅。在一个实施例中，该影像感测器还包括：一高导热材料，配置于该第一GMR结构与该感测器阵列层之间，以及配置于该第二GMR结构与该感测器阵列层之间，其中通过该高导热材料来加热或冷却该第一GMR结构及该第二GMR结构，改变该第一GMR结构的该第一光栅间距以及该第二GMR结构的该第二光栅间距。在一个实施例中，该影像感测器还包括：一压电材料，配置于该第一GMR结构与该感测器阵列层之间，以及配置于该第二GMR结构与该感测器阵列层之间，其中通过改变施加于该压电材料的电压，改变该第一GMR结构的该第一光栅间距以及该第二GMR结构的该第二光栅间距。在一个实施例中，该第一GMR结构及该第二GMR结构是由压电材料做成，其中通过改变施加于该压电材料的电压，改变该第一GMR结构的该第一光栅间距以及该第二GMR结构的该第二光栅间距。本专利技术的影像感测器不只能够拍摄图像或影片，也能够测量非极化或极化光。更进一步，通过一些特定的结构，影像感测器可改变光栅间距来增加测量通道的数目。附图说明图1是显示一种波导模态共振结构的一部分的概要剖面图。图2A是显示根据本公开的一实施例的影像感测器的概要平面布局图。图2B是显示由图2A的影像感测器所测量的穿透光的波长频谱。图3是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的概要平面布局图。图4A是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的概要平面布局图。图4B是显示由图4A的影像感测器所测量的穿透光的波长频谱。图5是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的概要平面布局图。图6是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的概要平面布局图。图7是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的概要平面布局图。图8是用来说明从光谱测量通道获得信号的方法。图9是显示根据本公开一实施例的影像感测器的一部分的概要剖面图。图10是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的一部分的概要剖面图。图11A是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的一部分的概要剖面图。图11B是用来说明图11A所示的GMR单元的测量波长可被调整。图12A是显示根据本公开另一实施例的影像感测器的一部分的概要剖面图。图12B是用来说明图12A所示的GMR单元的测量波长可被调整。附图标记说明：10～GMR结构；10a～绕射光栅层；10b～平面波导层；20～绝缘层(基板)；100～像素阵列平面；110～彩色滤光单元；110a～滤光部分；110b～微镜部分；120、120A、120B、120C、120D、120E、120F～GMR单元组；120a～波导层；120b～光栅层；120c～透明覆盖层；130A、130B～偏光片；200～感测器阵列层；300～介电膜；400～滤光层；C～空白区域；GMR00～GMR07、GMR00’～GMR07’～光栅区域；nE～压电材料；nT～高导热层；P～光栅间距。具体实施方式图1是显示一种波导模态共振(Guided-mode本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种影像感测器，包括：一感测器阵列，由多个普通感测器单元及多个光谱感测器单元所组成；一第一GMR结构，具有第一光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元，N是正整数；一第二GMR结构，具有第二光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；以及多个彩色滤光单元，配置在该感测器阵列层上用以覆盖该普通感测器单元。

【技术特征摘要】
2015.12.04 US 14/959,9281.一种影像感测器，包括：一感测器阵列，由多个普通感测器单元及多个光谱感测器单元所组成；一第一GMR结构，具有第一光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元，N是正整数；一第二GMR结构，具有第二光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；以及多个彩色滤光单元，配置在该感测器阵列层上用以覆盖该普通感测器单元。2.如权利要求1所述的影像感测器，还包括：一空白结构，不具有光栅，并且配置在该感测器阵列层上用以覆盖N个该感测器单元，其中该第一GMR构造、该第二GMR构造以及该空白构造中的每一者占据宽度为1.1～4.4μm以及长度为1.1～4.4μm的方形区域。3.如权利要求1所述的影像感测器，其中该第一GMR结构分为具有该第一光栅间距的一第一光栅区域以及不具有光栅的一第一空白区域，该第二GMR结构分为具有该第二光栅间距的一第二光栅区域以及不具有光栅的一第二空白区域。4.如权利要求3所述的影像感测器，其中该第一空白区域配置在该第一光栅区域的一侧，该第二空白区域配置在该第二光栅区域的一侧。5.如权利要求3所述的影像感测器，其中该第一空白区域围绕该第一光栅区域，该第二空白区域围绕该第二光栅区域。6.如权利要求2所述的影像感测器，还包括：一第一偏光片，将光极化于一第一方向，并配置于该第一GMR结构、该第二GMR结构及该空白结构上，其中该第一GMR构造及该第二GMR构造的该光栅是平行于与该第一方向垂直的一第二方向的线状光栅。7.如权利要求6所述的影像感测器，还包括：一第三GMR构造，具有该第一光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；一第四GMR构造，具有该第二光栅间距，并且配置在该感测器阵列上用以覆盖N个该感测器单元；一第二空白结构，不具有光栅，并且配置在该感测器阵列层上用以覆盖N个该感测器单元；以及一第二偏光片，将光极化于该第二方向，并配置于该第三GMR结构、该第四GMR结构及该第二空白结构上，其中该第三GMR构造及该第四GMR构造的该光栅是平行于该第一方向的线状光栅。8.如权利要求2所述的影像感测器，其中该第一GMR构...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国峰，郭武政，林宗澔，萧玉焜，
申请(专利权)人：采钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71