色分离元件阵列、图像传感器及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种色分离元件阵列、一种图像传感器和一种电子装置。色分离元件阵列。色分离元件阵列包括多个色分离元件，其配置为根据透明层中的波段将入射光分离成彩色光，多个色分离元件包括具有不同折射率的第一元件和第二元件，并且第一元件和第二元件布置在水平方向上。

【技术实现步骤摘要】
色分离元件阵列、图像传感器及电子装置
根据示例性实施例的设备和方法涉及一种具有高色分离效率的色分离元件阵列、一种包括该色分离元件阵列的图像传感器以及一种电子装置。
技术介绍
通常，彩色显示装置或彩色图像传感器显示多色图像或通过使用滤色器来检测入射光的颜色。例如，电荷耦合装置(CCD)和CMOS可以用作图像传感器。在现有的彩色显示装置或彩色图像传感器中，红色、绿色和蓝色(RGB)滤色方案广泛使用，其中例如绿色滤色器设置在四个像素中的两个像素中，蓝色和红色滤色器设置在其它两个像素中。可替代地，可以使用青色、黄色、绿色和品红色(CYGM)滤色方案，其中互补色(即，青色、黄色、绿色和品红色)的滤色器分别设置在四个像素中。然而，使用滤色器的光的效率可能较低，因为滤色器吸收除过滤颜色之外的所有颜色的光。例如，由于RGB滤色器可以仅透过入射光的约1/3并且吸收入射光的另外2/3，所以使用RGB滤色器的入射光的效率可以仅为约33％。因此，彩色显示器或彩色图像传感器的滤色器的光损失的大部分由滤色器引起。在使用颜色镶嵌方式的滤色器获得图像之后，可以通过图像处理获得原始彩色图像。尽管这样的滤色器被广泛地用于彩色图像传感器中，但是由于滤色器主要吸收除了如上所述的特定波段之外的光，所以使用光的效率可能是低的。
技术实现思路
一个或多个示例性实施例提供了具有提高的色分离效率的色分离元件阵列。一个或多个示例性实施例提供了包括具有提高的色分离效率的色分离元件阵列的图像传感器。一个或多个示例性实施例提供了包括具有提高的色分离效率的色分离元件阵列的电子装置。额外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过示例性实施例的实践而获得。根据示例性实施例的一方面，提供了一种色分离元件阵列，包括：透明层；以及多个色分离元件，设置在透明层中并且配置为根据波段将入射光分离成彩色光，其中多个色分离元件包括具有第一折射率的第一元件和沿水平方向布置在第一元件的一侧且具有第二折射率的第二元件。第一元件和第二元件的宽度比可以配置为根据入射光的入射角而改变。第一元件和第二元件可以相对于色分离元件阵列布置在水平方向上。第一元件和第二元件的宽度比可以随着入射光的入射角的增大而增大。第一元件和第二元件之间的宽度差可以随着入射光的入射角的增大而增大。透明层可以被划分为像素单元，并且色分离元件可以根据入射光的入射角设置在像素中的不同位置。多个色分离元件还可以包括在第一元件的另一侧的具有第二折射率的第三元件。色分离元件阵列可以包括具有不同光入射角的多个区域，并且第一元件、第二元件和第三元件的宽度比可以针对多个区域中的每一个不同地配置。在第二元件和第三元件中，存在于光入射方向上的元件可以具有比其它元件的宽度小的宽度。第一元件、第二元件和第三元件的宽度比可以从色分离元件阵列的中心朝向其边缘逐渐变化。色分离元件阵列可以包括多个区域，并且第一元件、第二元件和第三元件的宽度比可以针对多个区域中的每一个不同地配置。第一折射率可以大于第二折射率。透明层的折射率可以小于第一折射率和第二折射率。第一元件、第二元件和第三元件的布局可以具有关于色分离元件阵列的中心对称的结构。多个色分离元件可以与透明层的下表面间隔开，并且第一元件、第二元件和第三元件的宽度比可以取决于多个色分离元件的间隔距离。多个色分离元件的一个表面可以暴露于透明层的外部。多个色分离元件可以包括具有宽度为0的第二元件的色分离元件。根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种图像传感器，包括：光传感器阵列，其中配置为感测光并将光转换为电信号的多个光传感器可以布置在像素单元中；透明层；以及多个色分离元件，设置在透明层中并且配置为根据波段将入射光分离成彩色光，其中多个色分离元件包括具有第一折射率的第一元件和沿水平方向布置在第一元件的一侧且具有第二折射率的第二元件。根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种电子装置，包括：物镜；色分离元件阵列；以及光传感器阵列，其中配置为感测透射通过色分离元件阵列的光并且将光转换为电信号的多个光传感器可以布置在像素单元中，其中色分离元件阵列可以包括透明层以及多个色分离元件，多个色分离元件设置在透明层中并且配置为根据波段将入射光分离成彩色光，其中多个色分离元件包括具有第一折射率的第一元件和沿水平方向布置在第一元件的一侧且具有第二折射率的第二元件。附图说明通过结合附图对示例性实施例的以下描述，上述和/或其它方面将变得清楚和更容易理解，在附图中：图1是根据示例性实施例的电子装置的示意图；图2是根据示例性实施例的图像传感器的示意图；图3是图2的线A-A的剖视图；图4是图2的线B-B的剖视图；图5示出了根据示例性实施例的图像传感器的色分离元件阵列的示例；图6示出了根据示例性实施例的图像传感器的色分离元件阵列的另一示例；图7示出了根据示例性实施例的图像传感器的色分离元件阵列的另一示例；图8是根据示例性实施例的图像传感器的平面图；图9示出了根据示例性实施例的分成多个区域的图像传感器的示例，其中色分离元件分别布置在多个区域中；图10示出了图4的图像传感器的示例，该图像传感器还包括微透镜；图11示出了图2的图像传感器的示例，其中改变了色分离元件的长度；图12示出了根据示例性实施例的图像传感器的示例，其中改变了色分离元件的厚度；图13示出了根据另一示例性实施例的图像传感器的色分离元件阵列；以及图14示出了根据另一示例性实施例的图像传感器的色分离元件阵列。具体实施方式将参考附图详细描述示例性实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且为了清楚，可以夸大层和区域的厚度以及元件的尺寸。本文描述的示例性实施例仅用于说明目的，并且可以进行各种修改。因此，下面仅通过参考附图来描述示例性实施例，以解释各个方面。在下面的描述中，当元件被称为在分层结构中的另一元件“上方”或“上”时，它可以直接在另一元件上，同时与另一元件接触，或者可以在另一元件上方，而不与另一元件接触。图1是根据示例性实施例的电子装置ED的示意图。参考图1，根据示例性实施例的电子设备ED可以包括物镜OL和将由物镜OL聚焦的光转换为电图像信号的图像传感器100。图像传感器100可以包括光传感器阵列110A和色分离元件阵列130A，该光传感器阵列包括感测光的多个光传感器110，该色分离元件阵列包括多个色分离元件130。多个色分离元件130可以设置在透明层120中。例如，多个色分离元件130中的一些可以暴露于透明层120的外部，但是不限于此。例如，多个色分离元件130可以埋置在透明层120中。透明层120可以包括具有光透射特性的材料。例如，透明层120可以包括具有低折射率和低光吸收性的材料。例如，透明层120可以包括透明电介质物质。物镜OL可以将物体的图像聚焦在图像传感器100上。如果图像传感器100位于物镜OL的焦平面上，则从物体的点开始的光可以再次通过物镜OL聚焦在图像传感器100上的点。例如，从光轴OX上的点A开始的光可以穿过物镜OL，然后可以聚焦在图像传感器100在光轴OX上的中心处。从远离光轴OX的点B，C，D或E开始的光可以在物镜OL处与光轴OX交叉，然后可以聚焦在图像传感器100的周边的点处。例如，从光轴OX上方的点D开始的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色分离元件阵列，包括：透明层；以及多个色分离元件，设置在所述透明层中，并且配置为根据波段将入射光分离成彩色光，其中，多个色分离元件包括具有第一折射率的第一元件和沿水平方向布置在第一元件的一侧且具有第二折射率的第二元件。

【技术特征摘要】
2015.12.22 KR 10-2015-01840061.一种色分离元件阵列，包括：透明层；以及多个色分离元件，设置在所述透明层中，并且配置为根据波段将入射光分离成彩色光，其中，多个色分离元件包括具有第一折射率的第一元件和沿水平方向布置在第一元件的一侧且具有第二折射率的第二元件。2.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述第一元件和所述第二元件的宽度比配置为根据所述入射光的入射角而改变。3.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述第一元件和所述第二元件相对于所述色分离元件阵列在水平方向上布置。4.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述第一元件和所述第二元件的宽度比随着所述入射光的入射角的增大而增大。5.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述第一元件和所述第二元件之间的宽度差随着所述入射光的入射角的增大而增大。6.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述透明层被划分为像素单元，并且所述色分离元件根据所述入射光的入射角设置在像素中的不同位置。7.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述多个色分离元件还包括在所述第一元件的另一侧具有第二折射率的第三元件。8.根据权利要求7所述的色分离元件阵列，其中，所述色分离元件阵列包括具有不同光入射角的多个区域，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件的宽度比对于所述多个区域中的每一个不同地配置。9.根据权利要求7所述的色分离元件阵列，其中，在所述第二元件和所述第三元件中，存在于光入射方向上的元件具有比另一元件的宽度小的宽度。10.根据权利要求7所述的色分离元件阵列，其中，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件的宽度比从所述色分离元件阵列的中心朝向其边缘逐渐变化。11.根据权利要求7所述的色分离元件阵列，其中，所述色分离元件阵列包括多个区域，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件的宽度比对于所述多个区域中的每一个不同地配置。12.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述第一折射率大于所述第二折射率。13.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述透明层的折射率小于所述第一折射率和所述第二折射率。14.根据权利要求7所述的色分离元件阵列，其中，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件的布局具有关于所述色分离元件阵列对称的结构。15.根据权利要求7所述的色分离元件阵列，其中，所述多个色分离元件与所述透明层的下表面间隔开，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件的宽度比取决于所述多个色分离元件的间隔距离。16.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述多个色分离元件的一个表面暴露于所述透明层的外部。17.根据权利要求1所述的色分离元件阵列，其中，所述多个色分离元件包括具有宽度为0的第二元件的色分离元件。18.一种图像传感器，包括：光传感器阵列，其中配置为感测光并将光转换为电信号的多个光传感器布置在像素单元中；透明层；以及多个色分离元件，设置在所述透明层中，并且配置为根据波段将入射光分离成彩色光，其中，多个色分离元件包括具有第一折射率的第一元件和沿水平方向布置在第一元件的一侧且具有第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴弘圭，
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