马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列制造技术

一种马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列，其中该光子感应器阵列包括由复数个像素所组成的一方形像素阵列，其特征在于，加入一个彩色滤光层至该方形像素阵列中的某些像素上，且该彩色滤光层均匀地占据该方形像素阵列的部分区域。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种光子感应器阵列，尤指一种于灰阶(gray scale)光子感应器阵列(photon Sensor array)上加入一至二个彩色滤光层(color filter)，使该光子感应器阵列具有彩色滤光功能的马赛克式(mosaic)彩色滤光[color filtered)的光子感应器阵列。
技术介绍
一般现有的影像感测器可分为彩色影像感测器及灰阶影像感测器两种，其中，彩色(即R、G、B三色或Ye、Cy、G、Mg四色)影像感测器是于制造时在灰阶影像感测器加上R、G、B三色(或Ye、Cy、G、Mg四色)的彩色滤光层而成，但以此方式制造的彩色影像感测器具有以下的缺点(1)加上三至四层滤光层后，影像感测器制造成本较高；(2)感光灵敏度较灰阶影像感测器为低等缺点。而灰阶影像感测器则有影像对比(imagecontrast)能力明显不如彩色影像感测器的缺点。其中R、G、B分别代表红色(Red)、绿色(Green)及蓝色(Blue)，而Ye、Cy、G、Mg则分别代表黄色(Yellow)、青绿色(Cyan)、绿色(Green)及品红色(Magenta)。请参照图1，其绘示现有典型RGB三色的彩色影像感测器的感测像素(pixel)阵列示意图。如图所示，在如马赛克式(mosaic)的感测像素阵列30中，每四个感测像素的小方块中皆包含例如G(31)、R(33)、B(32)、G(31)三个不同颜色滤光层的感测像素，以此方式达成具有彩色影像感测的能力。请参照图2，其绘示现有典型四色的彩色影像感测器的感测像素阵列示意图。如图所示，在如马赛克式的感测像素阵列40中，每四个感测像素的小方块中皆包含例如Ye(41)、Cy(42)、G(43)、Mg(44)四个不同颜色滤光层的感测像素，以此方式达成具有彩色影像感测的能力，其中，G(43)可以由W(White，即无滤光层(unfiltered))或俗称灰阶像素来取代，使之变成三色的彩色影像感测器。请参照图3，其绘示一现有具有彩色滤光层的光子感应元件的光感应性(photo responsivity)与波长(wavelength)的函数示意图。其中，横轴表示波长(其单位为微米)，纵轴表示光子感应元件的感应性(任意的单位)，由图3可看出，蓝色(B)滤光层50在波长约0.46微米时其感应性最佳约为0.4；绿色(G)滤光层60在波长约0.53微米时其感应性最佳约为0.6；红色(R)滤光层70在波长约0.62微米时其感应性最佳约为0.8；而红外线穿透(IR-pass)滤光层80则在波长约0.75微米时其感应性最佳约为0.8。
技术实现思路
针对上述现有的彩色影像感测器的缺点，本专利技术的目的是提供一种马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列，其由灰阶光子感应器阵列上只加入一至二个彩色滤光层，便使该光子感应器阵列具有彩色影像的功能，亦可以节省该彩色影像感测器的制造成本。为达上述的目的，本专利技术提供一种马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列，其中，该光子感应器阵列包括由复数个像素(pixel)所组成的一方形(rectangular)像素阵列，其特征在于加入一个彩色滤光层至该光子感应器阵列(亦即该方形像素阵列)中某些像素上，其中，该彩色滤光层均匀地占据该方形像素阵列的约1/4～1/2的区域。为达上述的目的，本专利技术另提供一种马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列，其中，该光子感应器阵列包括由复数个像素所组成的一方形像素阵列，其特征在于加入二个不同彩色滤光层至该光子感应器阵列的该方形像素阵列中某些像素上，其中，该第一彩色滤光层及该第二彩色滤光层分别均匀地占据该方形像素阵列的约1/4区域，而剩下的约1/2区域则由未滤光(unfitered)的像素(亦即灰阶像素)所占据。附图说明图1为一示意图，其绘示现有典型RGB三色的彩色影像感测器的感测像素阵列示意图； 图2为一示意图，其绘示现有典型四色的彩色影像感测器的感测像素阵列示意图；图3为一示意图，其绘示一种彩色滤光感应元件的光感应性与波长的函数示意图；图4(a)为一示意图，其绘示根据本专利技术的单色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图；图4(b)为一示意图，其绘示根据本专利技术的另一实施例的单色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图；图4(c)为一示意图，其绘示根据本专利技术的又一实施例的单色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图；图5(a)为一示意图，其绘示根据本专利技术的双色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图；图5(b)为一示意图，其绘示根据本专利技术的另一实施例的双色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图；图5(c)为一示意图，其绘示根据本专利技术的又一实施例的双色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图；以及图5(d)为一示意图，其绘示根据本专利技术的再一实施例的双色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图。具体实施例方式请参照图4(a)，其绘示根据本专利技术的单色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图。本专利技术的马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列是于一般的灰阶(W)影像感测器阵列上加上一个彩色滤光层而形成，如图4(a)所示，本专利技术的特征在于，由多数个灰阶像素(W)11所组成的方形像素阵列10中，加入一彩色滤光层(C1)12至一方形像素阵列10中，使该彩色滤光层均匀地占据该方形像素阵列10的约1/4区域，例如由C1、W、W、W或W、W、W、C1或W、W、C1、W…..等等不同组合中皆可看出C1只占据约1/4的区域。其中该彩色滤光层12可以是红色、绿色、蓝色、黄色、青绿色、品红色、红外线穿透(IR-pass)或滤除红外线(IR-blocking)等滤光层。而该光子感应器阵列可以是电荷耦合装置(CCD，ChargeCoupled Device)影像感应器、CMOS影像感应器、铟砷化镓(lnGaAs)、砷化镓(GaAs)、硅、锗的光感应阵列、微通道感光板(MCP，micro Channelplate)影像强化器(image intensifier)或感光二极管(photo diode)阵列。请参照图4(b)，其绘示根据本专利技术的另一实施例的单色马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列的示意图。本专利技术的马赛克式彩色滤光的光子感应器阵列是于一般的灰阶(W)影像感测器上加上一个彩色像感测器(C1)而形成，如图4(b)所示，本专利技术的特征是在于由多数个灰阶像素11所组成的方形像素阵列10中，加入一彩色滤光层(C1)12至该方形像素阵列10中，使该彩色滤光层12均匀地占据该方形像素阵列10的约1/2区域，例如由W、C1、C1、W或C1、W、W、C1….等等不同组合中皆可看出彩色影像感测器(C1)12只占据约1/2的区域，且该彩色像素C1在该方形像素阵列10中是形成对角线排列，而C1-C1对角线与下一个C1-C1对角线之间则间隔一W-W(灰阶11)对角线。如同图4(a)，该彩色滤光层12可以是红色、绿色、蓝色、黄色、青绿色、品红色、红外线穿透(R-pass)或滤除红外线(R-blocking)的滤光层。而该光子感应器阵列可以是电荷耦合装置影像感应器、CMOS影像感应器、铟砷化镓、砷化镓、硅、锗的光感应阵列、微通道感光板影像强化器或感光二极管阵列。请参照图4(c)，其绘示根据本专利技术的另一实施例的单色马赛克式彩色本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱家錡，
申请(专利权)人：晶彩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：