【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种光谱滤波器以及均包括该光谱滤波器的图像传感器和电子设备。
技术介绍
1、常规图像传感器将波段分类为三个部分，即红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)。这导致有限的颜色表达精度和对象识别性能。试图提高这种有限的颜色表达精度和对象识别性能的现有光谱滤波器已经被用于包括庞大且复杂的光学元件部件的专用相机。正在进行关于具有集成在半导体芯片上的光谱滤波器的图像传感器的技术的研究和开发。
技术实现思路
1、提供了一种光谱滤波器以及均包括该光谱滤波器的图像传感器和电子设备。
2、附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过对本公开的呈现的实施例的实践来获知。
3、光谱滤波器可以包括：多个第一滤波器阵列，多个第一滤波器阵列中的每一个包括多个带通滤波器；以及多个第二滤波器阵列，分别设置在多个第一滤波器阵列上，多个第二滤波器阵列中的每一个包括分别对应于多个带通滤波器的多个单元滤波器。多个单元滤波器中的每一个可以包括：第一反射板；第二反射板，设置在第一反射板上方；以及多个腔，设置在第一反射板和第二反射板之间，多个腔中的每一个具有不同波段的中心波长。多个腔中的每一个可以包括腔下层、腔上层、以及设置在腔下层和腔上层之间的电介质分离层。电介质分离层的折射率可以小于或等于多个腔中的每一个腔的腔下层和多个腔中的每一个腔的腔上层的最大折射率。多个带通滤波器中的每一个可以被配置为透射特定波段中的光。多个单元滤波器中的两个或更多个单元滤波器的多
4、电介质分离层可以由折射率小于或等于构成多个腔中的每一个腔的腔下层和多个腔中的每一个腔的腔上层的材料的最高折射率的材料制成。
5、多个腔中的每一个可以被配置为具有在400nm至700nm的波长范围内的不同波段的中心波长。
6、多个腔中的每一个可以具有100nm至2,000nm的厚度。
7、电介质分离层可以包括氧化铪(hfo2)和氧化钛(tio2)中的至少一种。
8、电介质分离层可以具有10nm至100nm的厚度。
9、第一滤波器阵列可以包括滤色器阵列或宽带滤波器阵列。
10、多个腔可以具有均匀的厚度，并且多个腔中的每一个可以包括特定电介质图案。
11、多个腔中的每一个腔的腔下层和腔上层可以具有不同的厚度。
12、多个腔中的每一个腔的腔下层和腔上层可以具有均匀的厚度。
13、多个腔中的每一个腔的特定电介质图案可以包括腔下层的下电介质图案和腔上层的上电介质图案。
14、多个腔中的两个或更多个腔的特定电介质图案可以是相同的。
15、多个第一滤波器阵列中的每一个和多个第二滤波器阵列中的每一个可以形成具有n个通道的通道阵列，n个通道中的每一个包括多个带通滤波器中的对应带通滤波器和多个单元滤波器中的对应单元滤波器。当带通滤波器的不同类型的数量为a时，具有不同有效折射率的腔的数量n’可以满足n/a≤n'<n。
16、多个第二滤波器阵列中的具有相同中心波长的单元滤波器被配置为使得相应多个腔的有效折射率可以根据单元滤波器的位置而变化，以补偿由入射光的主光线角(cra)的变化引起的中心波长偏移。
17、第一反射板和第二反射板中的每一个可以包括金属反射板或布拉格反射板。
18、多个腔中的每一个还可以包括：腔中间层，设置在电介质分离层和腔上层之间；以及附加电介质分离层，设置在腔中间层和腔上层之间。
19、一种图像传感器可以包括：像素阵列，包括多个像素；以及光谱滤波器，设置在像素阵列上。光谱滤波器可以包括：多个第一滤波器阵列，多个第一滤波器阵列中的每一个包括多个带通滤波器；以及多个第二滤波器阵列，分别设置在多个第一滤波器阵列上，多个第二滤波器阵列中的每一个包括分别对应于多个带通滤波器的多个单元滤波器。多个单元滤波器中的每一个可以包括：第一反射板；第二反射板，设置在第一反射板上方；以及多个腔，设置在第一反射板和第二反射板之间，多个腔中的每一个具有不同波段的中心波长。多个腔中的每一个可以包括腔下层、腔上层、以及设置在腔下层和腔上层之间的电介质分离层。电介质分离层的折射率可以小于或等于多个腔中的每一个腔的腔下层和多个腔中的每一个腔的腔上层的最大折射率。多个带通滤波器中的每一个可以被配置为透射特定波段中的光。多个单元滤波器中的两个或更多个单元滤波器的多个腔可以被配置为具有相同的有效折射率。
20、多个像素中的每一个可以包括：布线层，包括其中的驱动电路；以及光电二极管，设置在布线层上。
21、第一滤波器阵列可以包括滤色器阵列或宽带滤波器阵列。
22、多个腔中的每一个可以被配置为具有在400nm至700nm的波长范围内的不同波段的中心波长。
23、一种电子设备可以包括图像传感器。图像传感器可以包括：像素阵列，包括多个像素；以及光谱滤波器，设置在像素阵列上。光谱滤波器可以包括：多个第一滤波器阵列，多个第一滤波器阵列中的每一个包括多个带通滤波器；以及多个第二滤波器阵列，分别设置在多个第一滤波器阵列上，多个第二滤波器阵列中的每一个包括分别对应于多个带通滤波器的多个单元滤波器。多个单元滤波器中的每一个可以包括：第一反射板；第二反射板，设置在第一反射板上方；以及多个腔，设置在第一反射板和第二反射板之间，多个腔中的每一个具有不同波段的中心波长。多个腔中的每一个可以包括腔下层、腔上层、以及设置在腔下层和腔上层之间的电介质分离层。电介质分离层的折射率可以小于或等于多个腔中的每一个腔的腔下层和多个腔中的每一个腔的腔上层的最大折射率。多个带通滤波器中的每一个可以被配置为透射特定波段中的光。多个单元滤波器中的两个或更多个单元滤波器的多个腔可以被配置为具有相同的有效折射率。
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1.一种光谱滤波器，包括：
2.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述电介质分离层由折射率小于或等于构成所述多个腔中的每一个腔的所述腔下层和所述多个腔中的每一个腔的所述腔上层的材料的最高折射率的材料制成。
3.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个被配置为具有在400nm至700nm的波长范围内的不同波段的中心波长。
4.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个具有100nm至2,000nm的厚度。
5.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述电介质分离层包括氧化铪HfO2和氧化钛TiO2中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述电介质分离层具有10nm至100nm的厚度。
7.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述第一滤波器阵列包括滤色器阵列或宽带滤波器阵列。
8.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔具有均匀的厚度，并且所述多个腔中的每一个包括特定电介质图案。
9.根据权利要求8所述的光谱滤波器，其中，所
10.根据权利要求8所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个腔的所述特定电介质图案包括所述腔下层的下电介质图案和所述腔上层的上电介质图案。
11.根据权利要求8所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的两个或更多个腔的所述特定电介质图案是相同的。
12.根据权利要求1所述的光谱滤波器，
13.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个第二滤波器阵列中的具有相同中心波长的单元滤波器被配置为使得相应多个腔的有效折射率根据所述单元滤波器的位置而变化，以补偿由入射光的主光线角CRA的变化引起的中心波长偏移。
14.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述第一反射板和所述第二反射板中的每一个包括金属反射板或布拉格反射板。
15.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个还包括：
16.一种图像传感器，包括：
17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，所述多个像素中的每一个包括：
18.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，所述第一滤波器阵列包括滤色器阵列或宽带滤波器阵列。
19.根据权利要求16所述的图像传感器，其中，所述多个腔中的每一个被配置为具有在400nm至700nm的波长范围内的不同波段的中心波长。
20.一种电子设备，包括图像传感器，
21.根据权利要求8所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个腔的所述腔下层和所述腔上层具有均匀的厚度。
...【技术特征摘要】
1.一种光谱滤波器，包括：
2.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述电介质分离层由折射率小于或等于构成所述多个腔中的每一个腔的所述腔下层和所述多个腔中的每一个腔的所述腔上层的材料的最高折射率的材料制成。
3.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个被配置为具有在400nm至700nm的波长范围内的不同波段的中心波长。
4.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个具有100nm至2,000nm的厚度。
5.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述电介质分离层包括氧化铪hfo2和氧化钛tio2中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述电介质分离层具有10nm至100nm的厚度。
7.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述第一滤波器阵列包括滤色器阵列或宽带滤波器阵列。
8.根据权利要求1所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔具有均匀的厚度，并且所述多个腔中的每一个包括特定电介质图案。
9.根据权利要求8所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个腔的所述腔下层和所述腔上层具有不同的厚度。
10.根据权利要求8所述的光谱滤波器，其中，所述多个腔中的每一个腔的所述特定电介质图案包括所述腔下层的下电介质图案和所述腔上层...
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