[发明专利]光学智能图像感应器件

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2009年8月26日递交的印度专利申请序号No.2047/CHE/2009的优先权，其全部内容通过引用合并于此。本申请同样要求2009年12月28日递交的美国专利申请序号No.12/648,081的优先权。

背景技术

液晶是一种具有不同物相的物质，包括展现常规液体性质与固态晶体性质之间性质的相。例如，液晶可以像液体一样流动，而同时保持晶体的一些有序结构特性。可以通过不同的光学性质来区分这些相中的每一个。当使用偏振光源在显微镜下观看时，不同的液晶相看起来具有截然不同的纹理。纹理中对比区域对应于液晶分子沿着不同方向定向的域。

液晶的一种普遍应用是液晶显示器(LCD)，依赖于存在或不存在电场的情况下特定液晶物质的光学性质以产生显示图像。在普通液晶显示器件中，液晶层位于两个正交偏振器之间，其中选择液晶对准，使得液晶层的松弛相是扭曲相。该扭曲相重新定向通过第一偏振器的光，允许其通过第二偏振器透射，并且还允许光被反射回到观察者。在这种配置下，液晶器件看起来是透明的。

当在液晶层上施加电压时，在液晶层内形成电场，并且液晶分子开始平行于电场而对准，在液晶层的中心逐渐解扭。在这种状态下，液晶分子不会重新定向光，从而在第一偏振器处起偏的光在第二偏振器处被吸收，并且该器件相应地失去透明度。随着液晶层上电压的增大，透明度的丧失增大。这样，液晶层上施加的电压可以用来将像素在透明或不透明之间切换。彩色LCD系统遵循类似技术，使用滤色器来产生有色像素。

发明内容

提供了一种光学智能图像感应器件。该图像感应器件包括：感光层、感光层之上的滤色器层、导电电极层之上的第一玻璃衬底、第一玻璃衬底之上的液晶层、液晶层之上的第二玻璃衬底、透明电阻层、以及电极层，其中，在导电电极层和电极层上施加电压在液晶层中产生三维电场分布。在该实施例中，在导电电极层和电极层上施加第一电压在液晶层中产生第一三维电场分布，使得进入液晶层的光以第一角度弯曲。此外，在导电电极层和电极层上施加第二电压在液晶层中产生第二三维电场分布，使得进入液晶层的光以第二角度弯曲。

在另一实施例中，图像感应器件包括：感光层，包括第一像素化感光结构和第二像素化感光结构；感光层之上的滤色器层，包括第一滤色器结构和第二滤色器结构，其中第一滤色器结构与第一像素化感光结构对准，并且第二滤色器结构与第二像素化感光结构对准；滤色器层之上的透明导电电极层；透明导电电极层之上的第一玻璃衬底；第一玻璃衬底之上的液晶层；液晶层内的间隔部，其中该间隔部将液晶层划分成与第一像素化感光结构对准的第一液晶部分和与第二像素化感光结构对准的第二液晶部分；液晶层之上的第二玻璃衬底；透明电阻层，包括第一像素化电阻结构和第二像素化电阻结构，其中第一像素化电阻结构与第一滤色器结构对准，并且第二像素化电阻结构与第二滤色器结构对准；以及电极层，包括第一像素化电极结构和第二像素化电极结构，其中第一像素化电极结构与第一滤色器结构对准，并且第二像素化电极结构与第二滤色器结构对准，其中在透明导电电极层和第一像素化电极结构上施加电压在第一液晶部分中产生三维电场分布。该图像感应设备还包括：第二间隔部，其中第一间隔部和第二间隔部将液晶层划分成与第一像素化感光结构对准的第一液晶部分、与第二像素化感光结构对准的第二液晶部分、以及第三液晶部分，其中，感光层还包括与第三液晶部分对准的第三像素化感光结构，其中滤色器结构还包括与第三液晶部分对准的第三滤色器结构，其中透明电阻层还包括与第三液晶对准的第三像素化电阻结构，并且电极层还包括与第三液晶层对准的第三像素化电极结构，其中在透明导电电极层和第一像素化电极结构上施加电压在第一液晶部分中产生三维电场分布。

在该实施例中，在透明导电电极层和第二像素化电极结构上施加第二电压在第二液晶部分中产生第二三维电场分布，并且其中，在透明导电电极层和第三像素化电极结构上施加第三电压在第三液晶部分中产生第三三维电场分布。三维电场分布允许进入电压液晶部分的光通过进入第一滤色器结构。此外，第二三维电场分布使进入第二液晶部分的光向着第一间隔部弯曲并进入第一滤色器结构。此外，第二三维电场分布使进入第二液晶部分的光向着第二间隔部弯曲并进入第三滤色器结构。

还提供了一种图像感应方法。该方法包括：在电极层接收入射光；使光通过电极层到达电极层之下的液晶层，其中，液晶层具有三维电场分布，其中所述三维电场分布是通过在电极层和液晶层之下的导电电极层上施加电压来产生的；使光通过滤色器；以及将来自滤色器的光传递到感光层中。