包括分色透镜阵列的图像传感器和包括该图像传感器的电子装置制造方法及图纸

一种图像传感器，包括：分色透镜阵列，包括分别与多个第一像素相对应的多个第一像素对应区域和分别与多个第二像素相对应的多个第二像素对应区域，其中，所述多个第一像素对应区域和所述多个第二像素对应区域中的每一个包括多个纳米柱，并且在围绕所述分色透镜阵列的中心部分的外围部分中，所述多个第一像素对应区域的多个纳米柱的形状、宽度和布置中的至少一项根据多个纳米柱的方位角方向改变。少一项根据多个纳米柱的方位角方向改变。少一项根据多个纳米柱的方位角方向改变。

【技术实现步骤摘要】
包括分色透镜阵列的图像传感器和包括该图像传感器的电子装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于2021年10月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0134437和2022年9月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0121966并且要求其优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及包括能够将将入射光分成多个颜色分量或多种波长的光的分色透镜阵列的图像传感器、和包括该图像传感器的电子装置。

技术介绍

[0004]图像传感器通常通过使用滤色器来感测入射光的颜色。然而，因为滤色器吸收除了对应颜色的光以外的颜色的光，所以滤色器可能具有低的光利用效率。例如，当使用RGB滤色器时，因为只有1/3的入射光被透射，而其余的入射光(即2/3的入射光)被吸收，所以光利用效率仅为约33％。因此，在彩色显示装置或彩色图像传感器中，大部分光损失发生在滤色器中。

技术实现思路

[0005]一个或多个示例实施例提供了通过使用能够根据入射光的波长使入射光分开或发散的分色透镜阵列而具有更高的光利用效率的图像传感器、和包括该图像传感器的电子装置。
[0006]此外，一个或多个示例实施例提供具有更高的颜色纯度的图像传感器。
[0007]根据一个实施例的一方面，一种图像传感器包括：传感器基板，包括感测第一波长的光的多个第一像素、以及感测与第一波长不同的第二波长的光的多个第二像素；以及分色透镜阵列，包括分别与多个第一像素相对应的多个第一像素对应区域和分别与多个第二像素相对应的多个第二像素对应区域，其中，多个第一像素对应区域被配置为改变第一波长的光的相位，并且使第一波长的光会聚到多个第一像素中的每一个上，多个第二像素对应区域被配置为改变第二波长的光的相位，并且使第二波长的光会聚到多个第二像素中的每一个上，多个第一像素对应区域和多个第二像素对应区域中的每一个包括多个纳米柱，并且在围绕分色透镜阵列的中心部分的外围部分中，多个第一像素对应区域的多个纳米柱的形状、宽度和布置中的至少一项根据多个纳米柱的方位角方向来设置。
[0008]第一像素对应区域的多个纳米柱可以包括布置在第一像素对应区域中的第一位置处的第一纳米柱和布置在第一像素对应区域中的第二位置处的第二纳米柱，并且位于在分色透镜阵列的表面上沿第一方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第一纳米柱的宽度可以与位于在分色透镜阵列的表面上沿垂直于第一方向的第二方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第一纳米
柱的宽度不同。
[0009]位于在分色透镜阵列的表面上沿第一方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第二纳米柱的宽度可以等于位于在分色透镜阵列的表面上沿第二方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第二纳米柱的宽度。
[0010]位于在分色透镜阵列的表面上沿第一方向和第二方向之间的45度方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第一纳米柱的宽度可以大于位于分色透镜阵列的中心部分处的第一像素对应区域的第一纳米柱的宽度。
[0011]位于在分色透镜阵列的表面上沿45度方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第二纳米柱的宽度可以大于位于分色透镜阵列的中心部分处的第一像素对应区域的第二纳米柱的宽度。
[0012]位于在分色透镜阵列的表面上沿45度方向与分色透镜阵列的中心部分相距大于第一距离的第二距离处的第一像素对应区域的第一纳米柱的宽度可以大于位于在分色透镜阵列的表面上沿45度方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第一纳米柱的宽度，并且位于在分色透镜阵列的表面上沿45度方向与分色透镜阵列的中心部分相距大于第一距离的第二距离处的第一像素对应区域的第二纳米柱的宽度可以大于位于在分色透镜阵列的表面上沿45度方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第二纳米柱的宽度。
[0013]位于在分色透镜阵列的表面上沿第一方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的多个纳米柱的布置可以与位于在分色透镜阵列的表面上沿垂直于第一方向的第二方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的多个纳米柱的布置不同。
[0014]分色透镜阵列的中心部分中的第一像素对应区域和第二像素对应区域的位置可以分别与多个第一像素和多个第二像素中的分别与其相对应的第一像素和第二像素的位置相同，并且在分色透镜阵列的外围部分中，第一像素对应区域和第二像素对应区域可以分别相对于分别与其相对应的第一像素和第二像素朝着分色透镜阵列的中心部分偏移。
[0015]在分色透镜阵列的外围部分中，第一像素对应区域和第二像素对应区域相对于分别与其相对应的第一像素和第二像素的偏移的程度可以随着从分色透镜阵列的中心部分到第一像素对应区域和第二像素对应区域的距离增大而增大。
[0016]传感器基板还可以包括感测与第一波长和第二波长不同的第三波长的光的多个第三像素、以及感测第一波长的光的多个第四像素，分色透镜阵列还可以包括与第三像素相对应的多个第三像素对应区域、以及与第四像素相对应的多个第四像素对应区域，多个第三像素对应区域和多个第四像素对应区域中的每一个可以包括多个纳米柱，并且多个第一像素对应区域、多个第二像素对应区域、多个第三像素对应区域和多个第四像素对应区域可以被配置为改变第一波长的光的相位并且使第一波长的光会聚到第一像素和第四像素中的每一个上，改变第二波长的光的相位并且使第二波长的光会聚到第二像素中的每一个上，以及改变第三波长的光的相位并且使第三波长的光会聚到第三像素中的每一个上。
[0017]多个第一像素对应区域和多个第四像素对应区域可以在第一对角方向上彼此相邻地布置，并且多个第二像素对应区域和多个第三像素对应区域可以在与第一对角方向相
交的第二对角方向上彼此相邻地布置。
[0018]在围绕分色透镜阵列的中心部分的外围部分中，多个第四像素对应区域的多个纳米柱的形状、宽度和布置中的至少一项可以根据多个第四像素对应区域的多个纳米柱的方位角改变。
[0019]第一像素对应区域的多个纳米柱可以包括布置在第一像素对应区域中的第一位置处的第一纳米柱和布置在第一像素对应区域中的第二位置处的第二纳米柱，第四像素对应区域的多个纳米柱可以包括布置在第四像素对应区域中的第三位置处的第三纳米柱和布置在第四像素对应区域中的第四位置处的第四纳米柱，位于在分色透镜阵列的表面上沿第一方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第一纳米柱的宽度可以与位于在分色透镜阵列的表面上沿垂直于第一方向的第二方向与分色透镜阵列的中心部分相距第一距离处的第一像素对应区域的第一纳米柱的宽度不同，以及位于在分色透镜阵列的表面上沿第一方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：传感器基板，包括被配置为感测第一波长的光的多个第一像素和被配置为感测与所述第一波长不同的第二波长的光的多个第二像素；以及分色透镜阵列，包括分别与所述多个第一像素相对应的多个第一像素对应区域和分别与所述多个第二像素相对应的多个第二像素对应区域，其中，所述多个第一像素对应区域被配置为改变所述第一波长的光的相位，并且使所述第一波长的光会聚到所述多个第一像素中的每一个上，所述多个第二像素对应区域被配置为改变所述第二波长的光的相位，并且使所述第二波长的光会聚到所述多个第二像素中的每一个上，所述多个第一像素对应区域和所述多个第二像素对应区域中的每一个包括多个纳米柱，并且在围绕所述分色透镜阵列的中心部分的外围部分中，所述多个第一像素对应区域的所述多个纳米柱的形状、宽度和布置中的至少一项根据所述多个纳米柱的方位角来设置。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一像素对应区域的所述多个纳米柱包括布置在所述第一像素对应区域中的第一位置处的第一纳米柱和布置在所述第一像素对应区域中的第二位置处的第二纳米柱，并且位于在所述分色透镜阵列的表面上沿第一方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度与位于在所述分色透镜阵列的所述表面上沿垂直于所述第一方向的第二方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度不同。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，位于在所述分色透镜阵列的所述表面上沿所述第一方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第二纳米柱的宽度等于位于在所述分色透镜阵列的所述表面上沿所述第二方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第二纳米柱的宽度。4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，位于在所述分色透镜阵列的所述表面上沿所述第一方向和所述第二方向之间的45度方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度大于位于所述分色透镜阵列的所述中心部分处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述分色透镜阵列的所述中心部分中的所述第一像素对应区域和所述第二像素对应区域的位置分别与所述多个第一像素和所述多个第二像素中的分别与所述第一像素对应区域和所述第二像素对应区域相对应的第一像素和第二像素的位置相同，并且所述分色透镜阵列的所述外围部分中的所述第一像素对应区域和所述第二像素对应区域分别相对于分别与所述第一像素对应区域和所述第二像素对应区域相对应的所述第一像素和所述第二像素朝着所述分色透镜阵列的所述中心部分偏移。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，在所述分色透镜阵列的所述外围部分中，所述第一像素对应区域和所述第二像素对应区域相对于分别与所述第一像素对应区域和所述第二像素对应区域相对应的所述第一像素和所述第二像素偏移的程度随着从所述分
色透镜阵列的所述中心部分到所述第一像素对应区域和所述第二像素对应区域的距离增大而增大。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述传感器基板还包括感测与所述第一波长和所述第二波长不同的第三波长的光的多个第三像素、以及感测所述第一波长的光的多个第四像素，所述分色透镜阵列还包括与所述多个第三像素相对应的多个第三像素对应区域、以及与所述多个第四像素相对应的多个第四像素对应区域，所述多个第三像素对应区域和所述多个第四像素对应区域中的每一个包括多个纳米柱，并且所述多个第一像素对应区域、所述多个第二像素对应区域、所述多个第三像素对应区域和所述多个第四像素对应区域被配置为改变所述第一波长的光的相位并且使所述第一波长的光会聚到所述多个第一像素和所述多个第四像素中的每一个上，改变所述第二波长的光的相位并且使所述第二波长的光会聚到所述多个第二像素中的每一个上，以及改变所述第三波长的光的相位并且使所述第三波长的光会聚到所述多个第三像素中的每一个上，其中，所述多个第一像素对应区域和所述多个第四像素对应区域在第一对角线方向上彼此相邻布置，并且所述多个第二像素对应区域和所述多个第三像素对应区域在与所述第一对角线方向相交的第二对角线方向上彼此相邻布置，并且其中，在围绕所述分色透镜阵列的所述中心部分的所述外围部分中，所述多个第四像素对应区域的所述多个纳米柱的形状、宽度和布置中的至少一项根据所述多个第四像素的所述多个纳米柱的方位角来设置。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述第一像素对应区域的多个纳米柱包括布置在所述第一像素对应区域中的第一位置处的第一纳米柱和布置在所述第一像素对应区域中的第二位置处的第二纳米柱，所述第四像素对应区域的多个纳米柱包括布置在所述第四像素对应区域中的第三位置处的第三纳米柱和布置在所述第四像素对应区域中的第四位置处的第四纳米柱，位于在所述分色透镜阵列的表面上沿第一方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度与位于在所述分色透镜阵列的所述表面上沿垂直于所述第一方向的第二方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度不同，以及位于在所述分色透镜阵列的所述表面上沿所述第一方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第四像素对应区域的所述第三纳米柱的宽度与位于在所述分色透镜阵列的所述表面上沿所述第二方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第四像素对应区域的所述第三纳米柱的宽度不同。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述分色透镜阵列的所述中心部分中的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度等于所述第四像素对应区域的所述第三纳米柱的宽度。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，位于沿所述第一方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度与位于沿所述第一方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所
述第四像素对应区域的所述第三纳米柱的宽度不同。11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，位于沿所述第二方向与所述分色透镜阵列的所述中心部分相距所述第一距离处的所述第一像素对应区域的所述第一纳米柱的宽度与位于沿所述第...

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