[发明专利]滤光器、图像传感器、相机和电子装置

说明书

公开了滤光器、图像传感器、相机和电子装置。该滤光器包括包含第一材料的近红外吸收层，第一材料配置为吸收属于近红外波长谱的第一波长谱中的光。该滤光器包括与近红外吸收层相邻的补偿层，补偿层包括与第一材料不同的第二材料。该滤光器包括通过补偿层与近红外吸收层间隔开的超材料结构，超材料结构配置为吸收或反射与第一波长谱至少部分地重叠的第二波长谱中的光。

技术领域

公开了滤光器、图像传感器、相机模块和电子装置。

背景技术

包括将图像存储为电信号的图像传感器的电子装置，诸如手机、数码相机、便携式摄像机和相机，已被广泛使用。

为了减少因在可见光区域(例如，可见波长谱)以外的区域(例如，其它波长谱)中的光引起的光学失真的产生或通过在可见光区域以外的区域中的光来提高可见性，电子装置可以包括滤光器。

发明内容

一些示例实施方式以薄的厚度提供能够相对于可见光区域之外的光实现期望的光学特性的滤光器。

一些示例实施方式提供包括该滤光器的图像传感器。

一些示例实施方式提供包括该滤光器或该图像传感器的相机模块(例如，相机)。

一些示例实施方式提供包括该滤光器、该图像传感器或该相机模块的电子装置。

根据一些示例实施方式，一种滤光器包括：包括第一材料的近红外吸收层，第一材料配置为吸收在近红外波长谱内的第一波长谱中的光；与近红外吸收层相邻的补偿层，补偿层包括与第一材料不同的第二材料；以及通过补偿层与近红外吸收层间隔开的超材料结构，超材料结构配置为吸收、反射和/或者散射与第一波长谱至少部分地重叠的第二波长谱中的光。

超材料结构可以不与近红外吸收层直接接触。

补偿层可以在近红外吸收层的下部、上部或侧部，超材料结构可以嵌入补偿层。

补偿层可以围绕超材料结构。

由补偿层围绕的超材料结构可以嵌入近红外吸收层。

第二材料可以不配置为吸收第一波长谱中的光。

第二材料在约700nm至约1200nm的波长谱中的最大消光系数(k)可以小于约0.01。

第二材料在约700nm至约1200nm的波长谱中的平均折射率(n)可以为约1.4至约2.6。

第二材料可以包括氧化物、氮化物、氮氧化物、卤化物、硫化物、硫族化物、半导体元素、半导体化合物、有机材料或其任何组合。

补偿层的厚度可以是超材料结构的厚度的约1.2倍至约20倍。

补偿层的厚度与近红外吸收层的厚度的厚度比可以为约1:4至约1:50。

第一材料的透射谱可以包括在第一波长谱内的第一最小透射波长，超材料结构的透射谱可以包括在第二波长谱内的第二最小透射波长，其中第一最小透射波长和第二最小透射波长可以都在约700nm至约990nm的波长谱内。

第一最小透射波长与第二最小透射波长之差可以小于或等于约100nm。

滤光器在近红外波长谱中的平均透射率与滤光器在可见光波长谱中的平均透射率之比可以小于或等于约0.07。

滤光器在约430nm至565nm的波长谱中的平均透射率可以大于约80％，滤光器在约700nm至800nm或约890nm至990nm的波长谱中的平均透射率可以小于约10％。

根据一些示例实施方式，提供一种包括所述滤光器的相机。

根据一些示例实施方式，一种图像传感器包括半导体基板和在半导体基板上的所述滤光器，该半导体基板包括多个光电二极管。