图像传感器和包括该图像传感器的图像拾取装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像传感器以及包括该图像传感器的图像拾取装置，该图像传感器包括：配置为分离入射光的第一颜色分离元件，入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物，并且被分离成第二颜色光；以及传感器阵列单元，包括配置为感测被分离的入射光的多个像素，传感器阵列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，第二方向交叉第一方向，其中配置为感测第一颜色光的第一光感测层和配置为感测第三颜色光的第三光感测层的叠层设置在第一像素区域中，以及配置为感测第二颜色光的第二光感测层设置在第二像素区域中。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器和包括该图像传感器的图像拾取装置
按照示例性实施方式的装置涉及提供改善的光利用率和/或改善的色纯度的图像传感器以及包括该图像传感器的图像拾取装置。
技术介绍
近来，为了提高图像传感器中的像素数目，因此期望像素小型化。当进行像素小型化时，光强稳定和去噪是重要问题。在滤色器层中发生光信号的大量损失。在图像传感器中使用的滤色器是吸收型滤色器。因此，因为滤色器吸收除期望颜色以外的颜色的光，所以滤色器会具有低的光使用效率。例如，当红色、绿色和蓝色(RGB)滤色器用于图像传感器中时，仅大约三分之一的入射光透射通过RGB滤色器，而入射光的剩余部分，也就是，大约三分之二的入射光被吸收在RGB滤色器中。因此，RGB滤色器的光使用效率可以仅是大约33％。因此，为了提高光效率，尝试在不使用滤色器的情况下感测每个像素中的色光的强度的方案。
技术实现思路
一个或更多的示例性实施方式提供具有改善的光利用率的图像传感器。额外的方面将在以下的描述中被部分地阐述，并且部分地将从该描述明显，或可以通过示例性实施方式的实践而习知。根据示例性实施方式的一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：配置为分离入射光的第一颜色分离元件，入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物，而且被分离成第二颜色光；以及包括配置为感测被分离的入射光的多个像素的传感器阵列单元，传感器阵列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，第二方向交叉第一方向，其中配置为感测第一颜色光的第一光感测层和配置为感测第三颜色光的第三光感测层的叠层被设置在第一像素区域中，以及配置为感测第二颜色光的第二光感测层被设置在第二像素区域中。在第一光感测层和第三光感测层的层叠中，在第一光感测层和第三光感测层当中的配置为感测具有更短波长的光的层可以设置在更靠近第一颜色分离元件的位置。第一颜色分离元件可以设置在面对第二像素区域的位置，配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在朝向第二像素区域的第三方向上行进，并且配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在相对于第三方向倾斜的第四方向上行进。当在平面图观察时，第一颜色分离元件可具有矩形形状。当在平面图观察时，第一颜色分离元件的纵长侧可以沿第一方向延伸。第一颜色分离元件可以包括多个第一颜色分离元件，当在平面图观察时第一颜色分离元件的纵长侧可以垂直于相邻的第一颜色分离元件的纵长侧。当在平面图观察时，第一颜色分离元件可以平行于第二像素区域的对角线方向延伸。当在平面图观察时，第一颜色分离元件可具有十字形状。形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第一方向和第二方向的方向上延伸。形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第二像素区域的第一对角线方向和第二对角线方向的方向上延伸。第一颜色分离元件可以设置在面对第一像素区域的位置，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第五方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在相对于第五方向倾斜的第六方向上行进。图像传感器还可以包括第二颜色分离元件，该第二颜色分离元件设置为面对第一像素区域，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第二颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第七方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第二颜色分离元件并在相对于第七方向倾斜的第八方向上行进。当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有矩形形状。当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向和第二方向的至少一个。当在平面图中观察时，第一颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向，以及当在平面图中观察时，第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第二方向。第一和第二颜色分离元件的纵长侧可以分别平行于第二像素区域的对角线方向和第一像素区域的对角线方向。当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有十字形状。形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第一方向和第二方向的方向上延伸。形成十字形状的第一线和第二线可以在分别平行于第一像素区域的第一对角线方向和第二对角线方向的方向上延伸。根据示例性实施方式的另一方面，提供一种图像传感器，该图像传感器包括：配置为分离入射光的第一颜色分离元件，入射光被分离为第一颜色光和第三颜色光的混合物，并且被分离成第二颜色光；以及包括配置为感测被分离的入射光的多个像素的传感器阵列单元，传感器阵列包括在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域，第二方向交叉第一方向，其中配置为感测第一颜色光的第一光感测层设置在第一像素区域中，配置为感测第二颜色光的第二光感测层设置在第二区域中，而且配置为感测第三颜色光的第三光感测层以及配置为吸收第一颜色光的光吸收层的叠层设置在第三像素区域中，以及其中第一光感测层和第三光感测层设置为与第一颜色分离元件相距不同的距离。在第一像素区域和第三像素区域中，在第一光感测层和第三光感测层当中的配置为感测具有更短波长的光的层可以设置在更靠近第一颜色分离元件的位置处。第一颜色分离元件可以设置在面对第二像素区域的位置处，配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在朝向第二像素区域的第三方向上行进，并且配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在相对于第三方向倾斜的第四方向上行进。当在平面图中观察时，第一颜色分离元件可具有矩形形状。当在平面图中观察时，第一颜色分离元件可具有十字形状。第一颜色分离元件可以设置在面对第一像素区域的位置，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第一颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第五方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第一颜色分离元件并在相对于第五方向倾斜的第六方向上行进。图像传感器还可以包括第二颜色分离元件，该第二颜色分离元件设置为面对第一像素区域，配置为允许第一颜色光和第三颜色光的混合物穿过第二颜色分离元件并在朝向第一像素区域的第七方向上行进，并且配置为允许第二颜色光穿过第二颜色分离元件并在相对于第七方向倾斜的第八方向上行进。当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有矩形形状。当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向和第二方向的至少一个。当在平面图中观察时，第一颜色分离元件的纵长侧可以平行于第一方向，以及当在平面图中观察时，第二颜色分离元件的纵长侧可以平行于第二方向。当在平面图中观察时，第一和第二颜色分离元件可具有十字形状。根据示例性实施方式的另一方面，提供一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括：配置为基于从物体反射的光产生光学图像的镜头单元；以及以上描述的图像传感器，其中图像传感器被配置为将光学图像转换成电信号。附图说明通过参考附图描述某些示例实施方式，以上和/或其它方面将更明显，在图中：图1是示出根据一示例性实施方式的图像传感器的示意性构造的截面图；图2是示出在图1的图像传感器中的颜色分离元件和像素区域之间的相对设置关系的平面图；图3示出被图1的图像传感器中的第二像素区域吸收的光的光谱；图4示出被图1的图像传感器中的第一像素区域吸收的光的光谱；图5是示出根据比较示例的图像传感器的示意性构造的截面图；图6示出分别被图5的图像传感器的光感测层吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，包括：第一颜色分离元件，配置为分离入射光，所述入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物以及第二颜色光；而且传感器阵列单元，包含配置为感测被分离的入射光的多个像素，所述传感器阵列包含在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，所述第二方向交叉所述第一方向，其中配置为感测所述第一颜色光的第一光感测层和配置为感测所述第三颜色光的第三光感测层的叠层设置在所述第一像素区域中，配置为感测所述第二颜色光的第二光感测层设置在所述第二像素区域中。

【技术特征摘要】
2015.09.25 KR 10-2015-01370961.一种图像传感器，包括：第一颜色分离元件，配置为分离入射光，所述入射光被分离成第一颜色光和第三颜色光的混合物以及第二颜色光；而且传感器阵列单元，包含配置为感测被分离的入射光的多个像素，所述传感器阵列包含在第一方向和第二方向上交替地布置的第一像素区域和第二像素区域，所述第二方向交叉所述第一方向，其中配置为感测所述第一颜色光的第一光感测层和配置为感测所述第三颜色光的第三光感测层的叠层设置在所述第一像素区域中，配置为感测所述第二颜色光的第二光感测层设置在所述第二像素区域中。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中在所述第一光感测层和所述第三光感测层的所述叠层中，在所述第一光感测层和所述第三光感测层当中配置为感测具有更短波长的光的层设置在更靠近所述第一颜色分离元件的位置。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一颜色分离元件设置在面对所述第二像素区域的位置，配置为允许所述第二颜色光穿过所述第一颜色分离元件并在朝向所述第二像素区域的第三方向上行进，以及配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第一颜色分离元件并在相对于所述第三方向倾斜的第四方向上行进。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一颜色分离元件具有矩形形状。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中当在所述平面图中观察时，所述第一颜色分离元件的纵长侧沿所述第一方向延伸。6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述第一颜色分离元件包含多个第一颜色分离元件，以及当在所述平面图中观察时，第一颜色分离元件的纵长侧垂直于相邻的第一颜色分离元件的纵长侧。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一颜色分离元件平行于所述第二像素区域的对角线方向延伸。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一颜色分离元件具有十字形状。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中形成所述十字形状的第一线和第二线在分别平行于所述第一方向和所述第二方向的方向上延伸。10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中形成所述十字形状的第一线和第二线在分别平行于所述第二像素区域的第一对角线方向和第二对角线方向的方向上延伸。11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一颜色分离元件设置在面对所述第一像素区域的位置，配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第一颜色分离元件并在朝向所述第一像素区域的第五方向上行进，并且配置为允许所述第二颜色光穿过所述第一颜色分离元件并在相对于所述第五方向倾斜的第六方向上行进。12.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括第二颜色分离元件，第二颜色分离元件设置为面对所述第一像素区域，配置为允许所述第一颜色光和所述第三颜色光的所述混合物穿过所述第二颜色分离元件并在朝向所述第一像素区域的第七方向上行进，并且配置为允许所述第二颜色光穿过所述第二颜色分离元件并在相对于所述第七方向倾斜的第八方向上行进。13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中当在平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件具有矩形形状。14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中当在所述平面图中观察时，所述第一和第二颜色分离元件的纵长侧平行于所述第一方向和所述第二方向的至少一个。15.根据权利要求13所述的图像传感器，其中当在所述平面图中观察时，所述第一颜色分离元件的纵长侧平行于所述第一方向，以及当在所述平面图中观察时，所述第二颜色分离元件的纵长侧平行于所述第二方向。16.根据权利要求13所述的图像传感器，其中所述第一和第二颜色分离元件的纵长侧分别平行于所述第二像...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹鉐皓，卢淑英，南圣炫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR