[发明专利]影像感测装置

说明书

技术领域

本发明通常涉及光电装置，尤其涉及影像感测装置。

背景技术

彩色影像感测器为多种光电装置中的必需元件。彩色影像感测器为一种光电转换装置，其可将感测到的光转变为电子信号。传统影像感测器可包含多个单位像素以阵列方式设置于基材上，每一单位像素可包含一个感光二极管及/或多个晶体管。感光二极管可侦测来自外部的光及/或可产生及储存电荷，且晶体管可依据储存的电荷输出电子信号。目前，最常使用的影像感测器为互补式金属氧化物半导体(CMOS)影像感测器。CMOS影像感测器可包含接收及/或储存光学信号的感光二极管，并可通过信号处理实现影像。藉由CMOS制造技术，可将感光二极管与信号处理芯片整合至单一芯片中。

时差测距相机(time of flight camera)为一种感测距离的相机系统，其可基于已知的光速及测定相机至各影像的位置往返一趟的时间而测得距离。藉由整合影像感测器及时差测距相机，即可感测彩色影像的深度，并因此可实现三维影像感测装置。

通常，时差测距相机亦可包含感光二极管以感测来自外部的光，且时差测距相机中的感光二极管的吸光波长范围可与彩色影像感测器中的感光二极管具有不同的吸光波长范围。因此，当时差测距相机及彩色影像感测器整合在一起时，需要合适的光学滤片来将时差测距相机及彩色影像感测器各自不想要的波长范围过滤掉。例如，在理想情况下，应仅有可见光可到达彩色影像感测器的彩色像素(以下简称为RGB像素)，及仅有红外光可到达时差测距相机的时差测距像素，以使干涉及噪声减至最小。然而，目前并无合适的光学滤片可满足上述需求。光学滤片通常是由沉积技术形成以作量产，但彩色影像感测器及时差测距相机的单位像素不但尺寸小，且数量庞大并彼此交错设置。因此，没有合适的材料或方法可量产可仅容许可见光范围的光穿透至彩色影像感测器各单位像素及可仅容许红外光范围的光穿透至时差测距相机各单位像素的双通带滤光片(two-band passing filter)阵列。

因此，所需的是合适的光学滤片阵列及使用其的影像感测装置。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例揭示一种影像感测装置，包含：一光学滤片阵列，包含一双通带滤光片及一红外光穿透滤片；一RGB像素阵列置于此双通带滤光片下方；以及一时差测距像素阵列邻接此RGB像素阵列，并置于此双通带滤光片及此红外光穿透滤片下方，其中此双通带滤光片及此红外光穿透滤片仅容许位于红外光区段的入射光穿透至此时差测距像素阵列。

本发明实施例揭示一种影像感测器，其包含一光学滤片，且此光学滤片仅容许于所欲波长范围内的入射光穿透至RGB像素阵列及时差测距像素阵列。因此，可减少干涉及噪声。此外，使用如上的光学滤片，RGB像素阵列及时差测距像素阵列可由同一晶圆级封装技术制造，或各自独立制造。此RGB像素阵列及此时差测距像素阵列皆可为后照式或前照式，且更可使用混合式影像感测器来达到各种变化。因此，本揭示提供了可量产的双通带滤光片，且其仅容许于可见光波长范围的入射光穿透至RGB影像感测器的各单位像素及仅容许红外光波长范围的入射光穿透至时差测距像素相机的各单位像素。

附图说明

图1A为显示依照本揭示一实施例的影像感测装置的透视图。

图1B为显示图1A所示的影像感测装置的剖面图。

图2A为显示依照本揭示另一实施例的影像感测装置的透视图。

图2B为显示图2A所示的影像感测装置的剖面图。

图3A为显示依照本揭示又一实施例的影像感测装置的透视图。

图3B及图3C为显示图3A的影像感测装置的各实施例的剖面图。

图4A为显示依照本揭示再一实施例的影像感测装置的透视图。

图4B及图4C为显示图4A的影像感测装置的各实施例的剖面图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100影像感测装置

104基材

104A基材

104B基材

106RGB像素阵列

108时差测距像素阵列

110第一感光二极管阵列

112RGB彩色滤光片阵列

114A微透镜结构

114B微透镜结构

116第二感光二极管阵列

118透明填充层

120A第一内连线结构

120B第二内连线结构

124间隔物