[发明专利]图像感测装置

说明书

公开了一种包括彼此相邻的滤光器的图像感测装置。该图像感测装置包括：基板，其包括被配置为生成与对应于第一颜色的入射光的强度对应的光电荷的第一光电转换元件和第二光电转换元件；第一像素，其包括设置在第一光电转换元件上方以选择性地透射与第一颜色对应的光的第一滤光器；第二像素，其包括设置在第二光电转换元件上方以选择性地透射与第一颜色对应的光的第二滤光器；以及第一空气层，其设置在第一滤光器和第一光电转换元件之间以反射来自第一滤光器的光。

技术领域

本专利文献中公开的技术和实现方式总体上涉及一种包括彼此相邻的滤光器的图像感测装置。

背景技术

图像感测装置是通过使用对光做出反应的感光半导体材料将光转换为电信号来捕获光学图像的装置。随着汽车、医疗、计算机和通信行业的发展，在诸如智能电话、数字相机、游戏机、IOT(物联网)、机器人、安全相机和医疗微型相机的各种装置中对高性能图像感测装置的需求不断增加。

图像感测装置可大致分为CCD(电荷耦合器件)图像感测装置和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像感测装置。与CMOS图像感测装置相比，CCD图像感测装置提供更好的图像质量，但是它们往往消耗更多的功率并且更大。与CCD图像感测装置相比，CMOS图像感测装置的尺寸更小并且消耗更少的功率。此外，CMOS制造技术可用于将感光元件和其它信号处理电路并入单个芯片中，从而允许以更低的成本生产小型化图像感测装置。出于这些原因，正在为包括移动装置的许多应用开发CMOS图像感测装置。

发明内容

所公开的技术的各种实施方式涉及一种可从单次曝光捕获高动态范围(HDR)图像的图像感测装置。

根据所公开的技术的实施方式，一种图像感测装置可包括：基板，其包括被配置为生成与对应于第一颜色的入射光的强度对应的光电荷的第一光电转换元件和第二光电转换元件；第一像素，其包括设置在第一光电转换元件上方以选择性地透射与第一颜色对应的光的第一滤光器；第二像素，其包括设置在第二光电转换元件上方以选择性地透射与第一颜色对应的光的第二滤光器；以及第一空气层，其设置在第一滤光器和第一光电转换元件之间以反射来自第一滤光器的光。

根据所公开的技术的另一实施方式，一种图像感测装置可包括：基板，其包括被配置为生成与对应于第一颜色的入射光的强度对应的光电荷的第一光电转换元件、第二光电转换元件和第三光电转换元件；以及滤光器阵列，其设置在第一光电转换元件、第二光电转换元件和第三光电转换元件上方，并且被配置为包括与第一光电转换元件对应的第一滤光器以及与第二光电转换元件对应的第二滤光器，其中，滤光器阵列包括第一空气层，其设置在第一滤光器和第一光电转换元件之间以反射来自第一滤光器的光。

附图说明

图1是示出基于所公开的技术的一些实现方式的图像感测装置的示例的框图。

图2是示出基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的像素阵列的示例的示意图。

图3是示出基于所公开的技术的一些实现方式的根据入射在包括图2所示的高灵敏度像素和低灵敏度像素的图像传感器像素上的光的强度而变化的响应的示例的曲线图。

图4是示出基于所公开的技术的一些实现方式的布置在图2所示的像素阵列中的高灵敏度像素和低灵敏度像素的示例的示意图。

图5是示出基于所公开的技术的一些实现方式的沿着图4所示的第一线截取的图像传感器像素的示例的横截面图。

图6是示出基于所公开的技术的一些实现方式的图1所示的像素阵列的另一示例的示意图。

图7是示出基于所公开的技术的一些实现方式的根据入射在包括图6所示的高灵敏度像素、中灵敏度像素和低灵敏度像素的图像传感器像素上的光的强度而变化的响应的示例的曲线图。

图8是示出基于所公开的技术的一些实现方式的图6所示的像素阵列中的高灵敏度像素、中灵敏度像素和低灵敏度像素的布置的示例的示意图。