CN113937118A - 图像感测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像感测装置，该图像感测装置包括像素阵列，该像素阵列包括(2×2)阵列，该(2×2)阵列包括两个第一像素、第二像素和第三像素，其中，第一至第三像素具有像素面积并且分别包括被配置为透射不同颜色的光的第一至第三滤光器，并且其中，第二像素或第三像素包括沿着第二像素或第三像素的边界设置的栅格结构，并且其中，第一像素包括红色滤光器并且具有大于第二像素的第二光接收面积或第三像素的第三光接收面积的第一光接收面积。

Description

图像感测装置
技术领域
本专利文献中所公开的技术和实现方式总体上涉及一种图像感测装置。
背景技术
图像感测装置用在电子装置中以将光学图像转换为电信号。汽车、医疗、计算机和通信行业的最近发展导致在诸如智能电话、数字相机、摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、监控相机、医疗微型相机、机器人、红外(IR)感测装置等的各种装置中对更高性能的图像感测装置的需求增加。
图像感测装置可大致分类为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。
CCD图像感测装置可具有比CCD感测装置中的驱动方案更简单和更方便的驱动方案，因此在一些应用中可能是优选的。CMOS图像感测装置可将信号处理电路集成到单个芯片中，使得易于将传感器小型化以便于实现在产品中，并且具有消耗较低功耗的额外益处。另外，可使用CMOS制造技术来制造CMOS图像感测装置，这导致低制造成本。CMOS图像感测装置由于其适合于实现在移动装置中而被广泛使用。
发明内容
所公开的技术的各种实施方式涉及一种包括具有改进的性能的像素的图像感测装置。
所公开的技术的各种实施方式涉及一种能够利用栅格结构调节像素中的特定光(期望的光)的灵敏度的图像感测装置。
根据所公开的技术的实施方式，一种图像感测装置可包括像素阵列，该像素阵列包括(2×2)阵列，该(2×2)阵列包括两个第一像素、第二像素和第三像素，其中，第一像素至第三像素具有像素面积并且分别包括被配置为透射不同颜色的光的第一滤光器至第三滤光器，并且其中，第二像素或第三像素包括沿着第二像素或第三像素的边界设置的栅格结构，并且其中，第一像素包括红色滤光器并且具有大于第二像素的第二光接收面积或第三像素的第三光接收面积的第一光接收面积。
在一些实现方式中，两个第一像素被布置为在对角方向上面向彼此。
在一些实现方式中，其中，第一像素阵列还包括围绕(2×2)阵列的附加第一像素至第三像素以形成(4×4)阵列，在该(4×4)阵列的中央处包括该(2×2)阵列，并且其中，(4×4)阵列包括：包括第一像素和附加第一像素的两个第一(2×2)阵列、包括第二像素和附加第二像素的第二(2×2)阵列以及包括第三像素和附加第三像素的第三(2×2)阵列。
在一些实现方式中，在像素阵列中，(4×4)阵列在第一方向上或垂直于第一方向的第二方向上重复地布置。
在一些实现方式中，栅格结构沿着与一个第一(2×2)阵列位于同一行的第二(2×2)阵列的外边界设置，并且栅格结构沿着与另一第一(2×2)阵列位于同一行的第三(2×2)阵列的外边界设置。
在一些实现方式中，栅格结构还可包括第一内部栅格结构，第一内部栅格结构沿着第二像素与附加第二像素之间的边界并且沿着第三像素与附加第三像素之间的边界设置。
在一些实现方式中，其中，第一像素阵列还包括围绕(2×2)阵列的附加第一像素至第三像素以形成(6×6)阵列，在该(6×6)阵列的中央处包括该(2×2)阵列，并且其中，(6×6)阵列包括：包括第一像素和附加第一像素的两个第一(3×3)阵列、包括第二像素和附加第二像素的第二(3×3)阵列以及包括第三像素和附加第三像素的第三(3×3)阵列。
在一些实现方式中，在像素阵列中，(6×6)阵列在第一方向上或垂直于第一方向的第二方向上重复地布置。
在一些实现方式中，栅格结构沿着与一个第一(3×3)阵列位于同一行的第二(3×3)阵列的外边界设置，并且栅格结构沿着与另一第一(3×3)阵列位于同一行的第三(3×3)阵列的外边界设置。
在一些实现方式中，栅格结构还可包括第二内部栅格结构，第二内部栅格结构沿着第二像素与附加第二像素之间的边界并且沿着第三像素与附加第三像素之间的边界设置。
在一些实现方式中，设置在第二(3×3)阵列的中央部分处的附加第二像素中的一个的第二光接收面积的大小与像素面积相同，并且设置在第三(3×3)阵列的中央部分处的附加第三像素中的一个的第三光接收面积的大小与像素面积相同。
在一些实现方式中，第二像素包括绿色滤光器并且第三像素包括蓝色滤光器。
在一些实现方式中，第一光接收面积的大小与像素面积相同。
在一些实现方式中，第二光接收面积的大小与第三光接收面积相同。
在一些实现方式中，在像素阵列中，(2×2)阵列在第一方向上或垂直于第一方向的第二方向上重复地布置。
在一些实现方式中，栅格结构包括金属材料和折射率低于滤光器的低折射率材料中的至少一种。
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像素阵列，该像素阵列包括第一像素至第三像素，第一像素至第三像素分别包括与光的不同波长对应的第一滤光器至第三滤光器，其中，第一像素具有尺寸大于与第一像素相邻的第二像素的光接收区域或者与第一像素相邻的第三像素的光接收区域的光接收区域，第二像素或第三像素包括设置在第二像素或第三像素的一侧的栅格结构，并且第一滤光器是红色滤光器。
在一些实现方式中，像素阵列可包括：包括第一像素的两个或更多个第一(2×2)阵列、包括第二像素的一个或更多个第二(2×2)阵列以及包括第三像素的一个或更多个第三(2×2)阵列，其中，包含在像素阵列中的第一(2×2)阵列的数量是第二(2×2)阵列的数量或第三(2×2)阵列的数量的两倍。
在一些实现方式中，像素阵列可包括：包括第一像素的两个或更多个第一(3×3)阵列、包括第二像素的一个或更多个第二(3×3)阵列以及包括第三像素的一个或更多个第三(3×3)阵列，其中，包含在像素阵列中的第一(3×3)阵列的数量是第二(3×3)阵列的数量或第三(3×3)阵列的数量的两倍。
将理解，所公开的技术的以上一般描述和以下详细描述二者是例示性和说明性的，旨在提供要求保护的本公开的进一步说明。
附图说明
当结合附图考虑时，所公开的技术的以上和其它特征和有益方面将参照以下详细描述变得易于显而易见。
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第一实施方式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第一实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图4是示出基于所公开的技术的第二实施方式的像素阵列的示例的示意图。
图5是示出基于所公开的技术的第二实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图6是示出基于所公开的技术的第三实施方式的像素阵列的示例的示意图。
图7是示出基于所公开的技术的第三实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图8是示出基于所公开的技术的第四实施方式的像素阵列的示例的示意图。
图9是示出基于所公开的技术的第四实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图10是示出基于所公开的技术的第五实施方式的像素阵列的示例的示意图。
图11是示出基于所公开的技术的第五实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
具体实施方式
本专利文献提供了能够高效地感测像素中的红光信号的图像感测装置的实现方式和示例，其可基本上解决由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题。所公开的技术的一些实现方式涉及在像素中具有改进的性能的图像感测装置，其可根据栅格结构的形状调节像素中的目标光(期望的光)的灵敏度。所公开的技术提供了可在保证红光接收电路的面积的同时防止像素之间的光学串扰的图像感测装置的各种实现方式。另外，尽管像素的尺寸由于所保证的红光接收电路的面积而变得更小，但是图像感测装置可防止长波长(红光)信号的灵敏度劣化。
现在将详细参考所公开的技术的实施方式，其示例示出于附图中。尽管本公开易于进行各种修改和替代形式，但附图中作为示例示出了其特定实施方式。
只要可能，贯穿附图将使用相同的标号来表示相同或相似的部分。在以下描述中，并入本文中的相关已知配置或功能的详细描述将被省略，以避免使主题模糊。
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100的示例的框图。
参照图1，图像感测装置100可包括：像素阵列110，其包括布置成矩阵阵列的多个像素；相关双采样器(CDS)120；模数转换器(ADC)130；缓冲器140；行驱动器150；定时发生器160；控制寄存器170；以及斜坡信号发生器180。在这种情况下，像素阵列110的各个像素可包括滤光器。
在从图像处理器200接收到控制信号时，图像感测装置100可感测通过透镜(未示出)捕获(或聚焦)的从对象反射的不同波长的光束。图像处理器200可将图像感测装置100所感测的输出图像发送到设置有显示器的电子装置等。
图像处理器200可包括相机控制器220、图像信号处理器210和PC接口(I/F)(未示出)。相机控制器220可控制控制寄存器170。在这种情况下，尽管相机控制器220可使用互集成电路(I2C)来控制图像感测装置100的控制寄存器170的操作，但是所公开的技术的范围不限于此。
图像信号处理器210可接收与缓冲器140的输出信号对应的图像信息，并且可按照人可裸眼视觉上标识和识别所接收的图像的方式制作和处理所接收的图像信息，使得图像信号处理器210可将所得的处理的图像输出到显示器。
像素阵列110可包括多个像素，各个像素具有滤光器。包含在像素阵列110中的滤光器可被布置为与包含在像素中的光电转换元件交叠。各个像素可将光学图像信息转换为电图像信号，并且可将电图像信号发送到相关双采样器(CDS)120。已穿透包含在像素阵列110中的滤光器的入射光可通过分别包含在单位像素中的光电转换元件被转换为电信号。
相关双采样器(CDS)120可保持和采样从像素阵列110的各个单位像素(PX)接收的电图像信号。例如，相关双采样器(CDS)120可响应于从定时发生器160接收的时钟信号执行基准电压电平和所接收的电图像信号的电压电平的采样，并且可将与基准电压电平和所接收的电图像信号的电压电平之间的差对应的模拟信号发送到模数转换器(ADC)130。
模数转换器(ADC)130可将所接收的模拟信号转换为数字信号，并且可将数字信号发送到缓冲器140。
缓冲器140可存储或锁存从模数转换器(ADC)300接收的各个数字信号，并且可将数字信号依次输出到图像信号处理器。缓冲器140可包括用于存储或锁存数字信号的存储器以及用于放大数字信号的感测放大器。
行驱动器150可响应于定时发生器160的输出信号而驱动像素阵列110的多个像素。例如，行驱动器150可生成能够选择多条行线中的任一条的选择信号和/或用于驱动多条行线中的任一条的驱动信号。
定时发生器160可生成定时信号以控制相关双采样器(CDS)120、模数转换器(ADC)130、行驱动器150和斜坡信号发生器180。
控制寄存器170可生成控制信号以控制缓冲器140、定时发生器160和斜坡信号发生器180。结果，可通过所生成的控制信号来控制缓冲器140、定时发生器160和斜坡信号发生器180的操作。在这种情况下，控制寄存器170可在相机控制器的控制下操作。
斜坡信号发生器180可响应于定时发生器160的控制信号而生成用于控制从缓冲器140生成的图像信号的斜坡信号。
图2是示出基于所公开的技术的第一实施方式的像素阵列300的示例的示意图。
像素阵列300可包括第一至第三滤光器R、G和B以及栅格结构310B和310G。在图2中的像素阵列300的描绘中未示出与像素有关的其它结构(例如，晶体管、浮置扩散(FD)区域、线(或引线)等)，并且这里省略对那些结构的描述以简化描述。
参照图2，根据第一实施方式的像素阵列300可包括布置成矩阵阵列的第一至第三像素。
第一至第三滤光器R、G和B可分别是与不同颜色对应的滤光器。例如，第一滤光器(R)可以是选择性地透射特定的红色光而阻挡其它颜色的光的红色滤光器，第二滤光器(G)可以是选择性地透射特定的绿色光而阻挡其它颜色的光的绿色滤光器，第三滤光器(B)可以是选择性地透射特定的蓝色光而阻挡其它颜色的光的蓝色滤光器。
与第一至第三滤光器R、G和B关联，包括第一滤光器(R)的像素以下将被称为第一像素，包括第二滤光器(G)的像素以下将被称为第二像素，包括第三滤光器(B)的像素以下将被称为第三像素。
第一至第三滤光器R、G和B中的每一个可选择性地使入射在像素阵列300上并具有特定波长的光通过或透射，而阻挡具有其它波长的光。例如，第一滤光器(R)可选择性地使具有与红光对应的波长(例如，600nm至750nm)的入射光通过或透射。
在图2中的示例中，栅格结构310G被构造为围绕具有滤光器G的像素，栅格结构310B被构造为围绕具有滤光器B的像素。各个栅格结构310G或310B被设计为提供与相邻像素的光学隔离以减小相邻像素之间的光学串扰。例如，各个栅格结构可为光学吸收或反射的，以在相邻像素之间提供期望的光学隔离。
在像素阵列300中，第一至第三像素可具有相同的像素面积。因此，在像素阵列300中，第一至第三像素的大小可彼此相同。当在垂直于图像感测装置100的基板的一个表面的方向上(即，在光入射的方向上)从像素阵列300看时，术语“像素面积”可指像素阵列300中的第一至第三像素中的每一个所占据的面积。
第一像素可具有第一光接收面积，第二像素可具有第二光接收面积，第三像素可具有第三光接收面积。第一至第三像素的光接收面积可根据栅格结构310G和310B的形状而改变。
术语“光接收面积”可指通过从各个像素的像素面积减去栅格结构310G或310B的面积而获得的面积。因此，当第一至第三光接收面积的大小被最大化时，第一光接收面积的大小可与第一像素的像素面积相同，第二光接收面积的大小可与第二像素的像素面积相同，第三光接收面积的大小可与第三像素的像素面积相同。
术语“光接收区域”可指像素中入射光可穿过的区域。更详细地，各个像素中栅格结构310G或310B以外的区域可被定义为光接收区域。在这种情况下，光接收面积可被定义为光接收区域的面积。
例如，第一像素的光接收区域可指第一光接收区域，并且第一光接收区域的光接收面积可指第一光接收面积。类似地，第二像素的光接收区域可指第二光接收区域，并且第二光接收区域的光接收面积可指第二光接收面积。第三像素的光接收区域可指第三光接收区域，并且第三光接收区域的光接收面积可指第三光接收面积。
像素阵列300可包括中央阵列CA1，其中两个第一像素、第二像素和第三像素布置成(2×2)阵列。
在中央阵列CA1中，两个第一像素可被布置为在对角方向上面向彼此。例如，在如图2所示的中央阵列CA1中，一个第一像素可布置在中央阵列CA1中的左上坐标处，另一个第一像素可布置在中央阵列CA1中的右下坐标处。其它实现方式也是可能的。例如，在另一示例中，一个第一像素可布置在中央阵列CA1中的左下坐标处，另一个第一像素可布置在中央阵列CA1中的右上坐标处。
在一些实现方式中，中央阵列CA1可在像素阵列300中在第一方向(例如，行方向)上或垂直于第一方向的第二方向(例如，列方向)上重复地布置。
例如，尽管第一至第三像素中的每一个形成为正方形形状并且栅格结构310G和310B中的每一个形成为围绕正方形像素的框架形状，但是第一至第三像素以及栅格结构310G和310B可根据需要形成为不同的形状(例如，矩形形状、菱形形状等)。例如，栅格结构310G和310B可具有恒定的宽度。
为了描述方便，以下将参照中央阵列CA1描述图像感测装置100。
由于一个中央阵列CA1对于各个第二或第三像素包括两个第一像素，所以整个像素阵列300中的第一像素的像素面积可以是第二像素的像素面积的总和或第三像素的像素面积的总和的两倍。
如上所述，术语“光接收面积”可指通过从像素面积减去栅格结构310G和310B的面积而获得的面积。这里，像素阵列300中的第一光接收面积之和可以是第二光接收面积之和或第三光接收面积之和的两倍以上。
在如图2所示的一些实现方式中，栅格结构310B可设置在第三像素中，并且栅格结构310G可设置在第二像素中。栅格结构310G可设置在第二像素中，并且可将第二滤光器(G)与第二滤光器(G)所相邻的第一滤光器(R)物理隔离。另外，栅格结构310B可设置在第三像素中，并且可将第三滤光器(B)与第三滤光器(B)所相邻的第一滤光器(R)物理隔离。
栅格结构310G和310B可设置在第一至第三滤光器R、G和B周围，并且可防止已穿透第一至第三滤光器R、G和B中的每一个的入射光进入到相邻像素中。因此，栅格结构310G和310B的存在可用于避免或减少不期望的光学串扰(否则将生成噪声)。
入射光可被栅格结构310B和310G衍射，并且可根据栅格结构310B和310G的布置形状来调节入射光的衍射。由栅格结构310B和310G导致的这种衍射将稍后参照图3描述。
在中央阵列CA1中，栅格结构310G和310B不设置在第一像素中，栅格结构310G设置在第二像素中，并且栅格结构310B设置在第三像素中，使得第一光接收面积的大小可与像素面积相同。在这种情况下，第一光接收面积的大小可大于第二或第三光接收面积。
第二和第三光接收面积的形状可根据栅格结构310G和310B的布置形状而改变。例如，当栅格结构310G和310B被布置为具有相同的宽度时，第二光接收区域的形状可与第三光接收区域相同。在这种情况下，第二光接收面积可与第三光接收面积相同。
由于第一光接收面积的大小大于第二或第三光接收面积，所以已穿透第一滤光器(R)的入射光的量可大于已穿透第二滤光器(G)或第三滤光器(B)的入射光的量。
随着图像感测装置100的像素的尺寸变小，入射光的灵敏度可根据要感测的光的波长而改变。由于入射光以不同的深度穿透半导体基板，所以各个入射光的灵敏度可根据要感测的光的波长而改变。
随着各个像素的尺寸小型化并且通过减薄工艺减小基板的厚度(例如，薄膜基板)，与其它颜色相比，红光的灵敏度劣化可能更成问题。这是因为穿透半导体基板的红光的适当穿透深度比具有其它波长的光的适当穿透深度更深。
为了补偿红光的灵敏度劣化，像素阵列中的第一像素的数量可被调节为大于像素阵列中的第二或第三像素的数量，并且栅格结构310G和310B可不设置在第一像素中。
在一些实现方式中，栅格结构310G和310B中的每一个可包括金属材料和低折射率材料中的至少一种。在这种情况下，低折射率材料可指折射率低于半导体基板或滤光器的材料(例如，二氧化硅等)。
如果栅格结构310G和310B中的每一个由金属材料形成或包括金属材料，则入射光被栅格结构310G和310B中的金属材料反射和/或吸收，以防止相邻像素之间的串扰。如果栅格结构310G和310B中的每一个由折射率低于滤光器G或B的折射率的低折射率材料形成或包括该低折射率材料，则到滤光器G或B的一部分入射光可由于栅格结构310G和310B与第一至第三滤光器R、G和B之间的折射率的差异而被全反射，从而防止相邻像素之间的串扰。
图3是示出基于所公开的技术的第一实施方式的图像感测装置100的示例的横截面图。
图3是示出沿着图2所示的第一切割线A-A’截取的像素阵列300的横截面图350。
参照图3，图像感测装置100可包括微透镜320、第一滤光器R和第二滤光器G、栅格结构310G、半导体基板330和光电转换元件340。
半导体基板330可包括多个光电转换元件340。各个第一滤光器(R)或各个第二滤光器(G)可与一个滤光器元件340交叠。另外，可在第一滤光器R和第二滤光器G中的每一个上方设置一个微透镜320。
微透镜320可允许入射光会聚在光电转换元件340上。这种入射光的光路可根据微透镜320的折射率、曲率、布置形状等而改变。通过微透镜320聚焦的入射光可入射在第一滤光器R和第二滤光器G上。第一滤光器R和第二滤光器G可选择性地使入射光通过或透射，并且已穿透第一滤光器R和第二滤光器G的入射光可到达光电转换元件340以生成光电荷。
第一滤光器R和第二滤光器G可设置在微透镜320与基板330之间。第一滤光器R和第二滤光器G可基于预定义的设计布置成特定图案，使得第一滤光器R和第二滤光器G可与多个光电转换元件340对应。
第一滤光器R和第二滤光器G可形成为具有基于所添加的颜料的量和所需透射特性确定的厚度。第一滤光器R和第二滤光器G可过滤通过微透镜320接收的入射光，使得过滤的特定颜色的光可分别穿透第一滤光器R和第二滤光器G。
半导体基板330可为单晶态，并且可包括含硅材料。在一些实现方式中，基板330可包括P型杂质。
光电转换元件340可形成在或位于基板130中。各个光电转换元件340可包括无机光电二极管。光电转换元件340可吸收入射光，并且可在其内部区域中累积与入射光的量(即，入射光的强度)对应的电荷。光电转换元件340可被实现为光电二极管、光电晶体管、光门、钉扎光电二极管(PPD)或其组合。
光电转换元件340可包括垂直地层叠在半导体基板330中的杂质区域。
例如，如果光电转换元件340被实现为光电二极管，则光电转换元件340可包括N型杂质区域和P型杂质区域垂直地层叠的层叠结构。在这种情况下，光电转换元件340的N型杂质区域和P型杂质区域可通过顺序离子注入工艺来形成。
栅格结构310G可设置在包括第二滤光器(G)的第二像素中。上述实现方式公开了沿着在第一像素和第二像素布置的行方向上延伸的第一切割线A-A’截取的像素阵列的横截面图。如果沿着在第一像素和第三像素设置的行方向上延伸的切割线截取另一区域的横截面图，则横截面图可示出设置在第三像素中的栅格结构。
如先前在图2中描述的，第一至第三像素中的每一个可形成为正方形形状，并且栅格结构310G可形成为围绕正方形像素的框架形状。因此，沿着在列方向上延伸的切割线截取的像素阵列的另一横截面图的形状也可与沿着在行方向上延伸的切割线截取的像素阵列的横截面图基本上相同。
由于栅格结构310G设置在第二像素中，所以第二光接收区域的宽度(OG1)可小于第一光接收区域的宽度(OR1)。
由于第一光接收区域的宽度(OR1)大于第二光接收区域的宽度(OG1)，所以已穿透第一滤光器(R)的入射光的量可大于已穿透第二滤光器(G)的入射光的量。
对于各个像素，栅格结构310G的宽度(WG1)可恒定。例如，像素阵列中的第二像素可具有宽度在各个第二像素中相同的栅格结构310G。
在一些实现方式中，栅格结构310G的宽度(WG1)可通过实验确定。栅格结构310G的宽度(WG1)可受各种因素影响，例如，从像素阵列300的中心点到对应栅格结构310G的距离、要测量的入射光的灵敏度、要测量的入射光的衍射等等。
随着像素的尺寸变小，受栅格结构310G影响的入射光的衍射可能使图像感测装置100的特性劣化。
随着第一光接收区域的宽度(OR1)或第二光接收区域的宽度(OG1)变小，光可被第一和第二光接收区域衍射。光接收区域的较小宽度可指示栅格结构310G之间的距离较短。结果，狭缝之间的分隔距离减小，使得衍射可更容易发生。
另外，随着入射光的波长变长，衍射可更容易发生。当发生衍射时，入射光可被漫射到周围的相邻像素，使得漫射到相邻像素的入射光可能导致串扰。
当第一光接收区域的宽度(OR1)大于第二光接收区域的宽度(OG1)时，已穿透第一滤光器(R)的入射光(红光)的衍射可小于已穿透第二滤光器(G)的入射光(绿光)的衍射。由于宽度(OR1)和入射光的波长，因此，在较小像素中红光(长波长信号)的感测灵敏度可改进。因为由衍射导致的红光的串扰减少。
图4是示出基于所公开的技术的第二实施方式的像素阵列400的示例的示意图。
在此示例实现方式中，像素阵列包括中央阵列400，中央阵列400包括如图2所示的所公开的技术的第一实施方式中所讨论的第一至第三像素。然而，与第一实施方式不同，在如图4所示的像素阵列400中，设置在中央阵列CA2之外的像素被布置为使得包含在像素阵列400的中央阵列CA2中的第一至第三像素中的每一个可延伸到对应(2×2)四元阵列。例如，第一像素全部布置在(2×2)四元阵列中，包括中央阵列CA2中的左上坐标处的第一像素，第二像素全部布置在(2×2)四元阵列中，包括中央阵列CA2中的右上坐标处的第二像素，第三像素全部布置在(2×2)四元阵列中，包括中央阵列CA2中的左下坐标处的第三像素，第一像素全部布置在(2×2)四元阵列中，包括中央阵列CA2中的右下坐标处的第一像素。这样，图4中示出包括第一至第三四元阵列的(4×4)阵列。
术语“四元阵列”可指包括与相同颜色对应的滤光器的像素延伸并布置的(2×2)阵列。例如，第一四元阵列可指包括第一滤光器(R)的第一像素延伸并布置的(2×2)阵列。类似地，第二四元阵列可指第二像素延伸并布置的(2×2)阵列，第三四元阵列可指第三像素延伸并布置的(2×2)阵列。
在一些实现方式中，像素阵列400可包括两个第一四元阵列、第二四元阵列和第三四元阵列布置的(4×4)阵列。在像素阵列400中，(4×4)阵列可在行或列方向上重复地布置。
例如，尽管为了描述方便，上述实现方式假设了第一至第三像素中的每一个形成为正方形形状并且第一至第三四元阵列中的每一个也形成为正方形形状，但是所公开的技术的范围不限于此。因此，第一至第三四元阵列中的每一个也可根据需要形成为其它形状(例如，矩形形状、菱形形状等)。
在第二实施方式中，栅格结构410G可设置在包括第二滤光器(G)的第二像素中，并且栅格结构410B可设置在包括第三滤光器(B)的第三像素中。图4所示的第一至第三滤光器R、G和B和栅格结构410G和410B的功能和材料可与图2和图3的那些基本上相同，因此为了简明，本文中将省略其冗余描述。
在第二实施方式中，栅格结构410G可沿着第二四元阵列的外边缘布置。另外，栅格结构410B可沿着第三四元阵列的外边缘布置。更详细地，栅格结构410G可设置在第二四元阵列的内部区域当中的第二四元阵列与第一四元阵列相邻的一些内部区域中。另外，栅格结构410B可设置在第三四元阵列的内部区域当中的第三四元阵列与第一四元阵列相邻的一些内部区域中。
由于栅格结构410G和410B如上所述布置在像素阵列400中，所以可防止相邻四元阵列之间的串扰。
在像素阵列400中，第一至第三像素可分别延伸到第一至第三四元阵列，使得第一至第三四元阵列可设置在像素阵列400中。另外，栅格结构410G可设置在第二四元阵列与第一四元阵列相邻的区域中，并且栅格结构410B可设置在第三四元阵列与第一四元阵列相邻的区域中，使得第二光接收区域和第三光接收区域的尺寸可增加。
图5是示出基于所公开的技术的第二实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图5是示出沿着图4所示的第二切割线B-B’截取的像素阵列400的横截面图450。
参照图5所示的像素阵列400的横截面图450，图5所示的微透镜420、基板430和光电转换元件440可与图3所示的像素阵列的横截面图350的那些基本上相同，因此为了简明，本文中将省略其冗余描述。
在基于所公开的技术的第二实施方式的像素阵列400中，包含在中央阵列CA2中的第一至第三像素可分别延伸到第一至第三四元阵列，并且延伸的第一至第三四元阵列可设置在像素阵列400中。结果，各自包括第一滤光器(R)的两个相邻第一像素可与各自包括第二滤光器(G)的两个相邻第二像素交替地布置。
尽管为了描述方便，上述实现方式公开了沿着在各自包括第一滤光器(R)的第一像素和各自包括第二滤光器(G)的第二像素布置的行方向上延伸的第二切割线B-B’截取的像素阵列的横截面图，但是所公开的技术的范围不限于此。例如，另一区域(例如，沿着在第一像素和第三像素设置的行方向上延伸的切割线截取的区域)的横截面图也可被配置为使得各自包括第一滤光器(R)的两个第一单位像素和各自包括第三滤光器(B)的两个第二单位像素交替地布置。
如先前在图4中描述的，为了描述方便，第一至第三四元阵列中的每一个可形成为正方形形状，并且各个栅格结构410G可形成为围绕正方形形状同时具有恒定宽度的框架形状。因此，沿着在列方向上延伸的切割线截取的像素阵列的另一横截面图的形状也可与沿着在行方向上延伸的切割线截取的像素阵列的横截面图基本上相同。
由于栅格结构410G设置在第二像素中，所以第二光接收区域的宽度(OG2)可小于第一光接收区域的宽度(OR2)。
在第二实施方式中，与第一实施方式相比，第二光接收区域的宽度(OG2)可增加。
假设在第一和第二实施方式中栅格结构的宽度(例如，图3的WG1和图4的WG2)彼此相同，在第一实施方式中相对于各个像素区域的总宽度受栅格结构的宽度(例如，图3的WG1)影响的第二光接收区域的宽度(例如，图3的OG1)的减小量可以是在第二实施方式中相对于各个像素区域的总宽度受栅格结构影响的第二光接收区域的宽度的减小量的两倍。这是因为第二实施方式的栅格结构410G沿着第二四元阵列的外边缘布置，使得可减轻受栅格结构410G影响的第二光接收区域的尺寸减小。
由于栅格结构410G沿着第二四元阵列的外边缘布置，所以受栅格结构410G影响的入射光的衍射的影响可减小。
在第一四元阵列中，栅格结构410G之间的距离可以是第一光接收区域的宽度(OR2)的两倍，使得狭缝之间的分隔距离可增加。结果，受栅格结构410G影响的入射光的衍射可减少。类似地，在第二四元阵列中，栅格结构410G之间的距离可以是第二光接收区域的宽度(OG2)的两倍，使得狭缝之间的分隔距离可增加。
图6是示出基于所公开的技术的第三实施方式的像素阵列500的示例的示意图。
在如图6所示的第三实施方式中，如图4所示的第二实施方式中所讨论的，包含在像素阵列500的中央阵列CA3中的第一至第三像素可延伸到第一至第三四元阵列。因此，第三实施方式中的像素阵列500也包括包含第一至第三四元阵列的(4×4)阵列。
第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于，第二四元阵列和第三四元阵列中的每一个包括内部栅格结构。参照图6，第一内部栅格结构510G-2可形成在通过第二像素的延伸而获得的第二四元阵列中，第一内部栅格结构510B-2可形成在通过第三像素的延伸而获得的第三四元阵列中。
为了区分上述图6所示的第一内部栅格结构510G-2和510B-2与图4所示的栅格结构410G和410B，图4所示的栅格结构410G和410B以下将分别被称为第一外栅格结构510G-1和510B-1。
由于如图6所示形成第一内部栅格结构510G-2和510B-2，所以可调节第二光接收区域和第三光接收区域的尺寸。因此，可调节要测量的期望的入射光的光接收量。
另外，由于如图6所示形成第一内部栅格结构510G-2和510B-2，所以可调节已穿透第二滤光器(G)和第三滤光器(B)的入射光的灵敏度，使得栅格结构510G-1、510B-1、510G-2和510B-2的形态稳定性可改进。
第一内部栅格结构510G-2可沿着包含在第二四元阵列中的第二像素之间的边界设置。第一内部栅格结构510B-2可沿着包含在第三四元阵列中的第三像素之间的边界设置。
第一内部栅格结构510G-2可在第二四元阵列的第二像素彼此相邻的区域中布置成十字形状。类似地，第一内部栅格结构510B-2可在第三四元阵列的第三像素彼此相邻的区域中布置成十字形状。
图7是示出基于所公开的技术的第三实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图7是示出沿着图6所示的第三切割线C-C’截取的像素阵列500的横截面图550。
为了简明，本文中将省略与关于图5所讨论的构成元件相同的构成元件(包括微透镜520、半导体基板530和光电转换元件540)的详细描述。图7所示的像素阵列500的横截面图550可在第一内部/外栅格结构510G-1和510G-2的布置方式、栅格结构的宽度(WG3)以及第一或第二光接收区域的宽度OR3或OG3方面与图6所示有所不同，因此描述将聚焦于那些不同的结构。像素阵列500的横截面图550的剩余部分可与图5所示的横截面图450的那些基本上相同。
对于包括第二滤光器(G)的第二像素，第一外栅格结构510G-1可设置在第二像素与第一像素相邻的区域中。这是因为第一外栅格结构510G-1沿着第二四元阵列的外边缘设置。由于如上所述设置第一外栅格结构510G-1，所以第一外栅格结构510G-1可防止彼此相邻的第一四元阵列和第二四元阵列之间的串扰。
由于在第二四元阵列中另外形成第一内部栅格结构510G-2，所以第三实施方式的第二光接收区域的宽度(OG3)可小于第二实施方式的第二光接收区域的宽度(参见图5的OG2)。
由于可调节第二光接收区域的宽度(OG3)，所以也可调节已穿透第二滤光器(G)的入射光的灵敏度，并且栅格结构510G-1和510G-2的形态稳定性可改进。
图8是示出基于所公开的技术的第四实施方式的像素阵列600的示例的示意图。
可从图8看出，包含在像素阵列600的中央阵列CA4中的第一至第三像素可延伸到对应(3×3)九元阵列。例如，第一像素全部布置在(3×3)九元阵列中，包括中央阵列CA4中的左上坐标处的第一像素，第二像素全部布置在(3×3)九元阵列中，包括中央阵列CA4中的右上坐标处的第二像素，第三像素全部布置在(3×3)九元阵列中，包括中央阵列CA4中的左下坐标处的第三像素，第一像素全部布置在(3×3)九元阵列中，包括中央阵列CA4中的右下坐标处的第一像素。这样，图8中示出包括第一至第三九元阵列的(6×6)阵列。
九元阵列可指包括与相同颜色对应的滤光器的像素延伸并布置的(3×3)阵列。例如，第一九元阵列可指各自包括第一滤光器(R)的第一像素延伸并布置的(3×3)阵列。类似地，第二九元阵列可指第二像素延伸并布置的(3×3)阵列，第三九元阵列可指第三像素延伸并布置的(3×3)阵列。
在一些实现方式中，像素阵列600可包括两个第一九元阵列、第二九元阵列和第三九元阵列布置的(6×6)阵列。在像素阵列600中，(6×6)阵列可在行或列方向上重复地布置。
例如，尽管为了描述方便，上述实现方式假设了第一至第三像素中的每一个形成为正方形形状并且第一至第三九元阵列中的每一个也形成为正方形形状，但是所公开的技术的范围不限于此，第一至第三九元阵列可根据需要形成为不同的形状(例如，矩形形状、菱形形状等)。
可从示出第四实施方式的像素阵列的图8看出，栅格结构610G可设置在包括第二滤光器(G)的第二像素中，并且栅格结构610B可设置在包括第三滤光器(B)的第三像素中。图8所示的第一至第三滤光器R、G和B以及栅格结构610G和610B的功能和材料可与图2和图3的那些基本上相同，因此为了简明，本文中将省略其冗余描述。
在第四实施方式中，栅格结构610G可沿着第二九元阵列的外边缘设置，并且栅格结构610B可沿着第三九元阵列的外边缘设置。具体地，栅格结构610G可设置在第二九元阵列的内部区域当中的第二九元阵列与第一九元阵列相邻的一些区域中，栅格结构610B可设置在第三九元阵列的内部区域当中的第三九元阵列与第一九元阵列相邻的一些区域中。
由于如上所述设置栅格结构610G和610B，所以可防止相邻的九元阵列之间的串扰。
与像素阵列600关联，第一至第三像素可分别延伸到第一至第三九元阵列，并且延伸的第一至第三九元阵列布置成像素阵列600。另外，栅格结构610G设置在第二九元阵列与第一九元阵列相邻的区域中，并且栅格结构610B设置在第三九元阵列与第一九元阵列相邻的区域中。结果，第二光接收区域和第三光接收区域中的每一个的尺寸可增加。
设置在通过第二像素的延伸获得的第二九元阵列的中央处的一个第二像素的第二光接收面积的大小可与一个第二像素的面积相同。设置在通过第三像素的延伸获得的第三九元阵列的中央处的一个第三像素的第三光接收面积的大小可与一个第三像素的面积相同。设置在第二九元阵列的中央处的第二像素可不包括栅格结构610G，使得第二像素的光接收面积的大小可与一个第二像素的面积相同。类似地，设置在第三九元阵列的中央处的第三像素可不包括栅格结构610G，使得第三像素的光接收面积的大小可与一个第三像素的面积相同。
包含在第二和第三九元阵列中的像素可形成为具有三种光接收面积中的任一个。
例如，包含在第二九元阵列中的9个第二像素当中的设置在中央部分(与第二行第二列位置对应)处的一个第二像素可不包括栅格结构610G，使得位于中央部分处的第二像素的第二光接收面积的大小可不减小。
在第二九元阵列中，分别设置在第一行第二列位置、第二行第一列位置、第二行第三列位置和第三行第二列位置的第二像素可在栅格结构610G交叠面积的大小方面小于分别设置在第一行第一列位置、第一行第三列位置、第三行第一列位置和第三行第三列位置的其它第二像素，使得这些第二像素的光接收区域的大小与其它第二像素相比可减小较少。类似地，在不脱离所公开的技术的范围的情况下，包括9个第二像素的第二九元阵列的上述描述也可等同地应用于包含在第三九元阵列中的9个第三像素。
图9是示出基于所公开的技术的第四实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图9是示出沿着图8所示的第四切割线D-D’截取的像素阵列600的横截面图650。
图9所示的像素阵列的横截面图650中所包含的微透镜620、基板630和光电转换元件640与图7所示的上述横截面图550的那些基本上相同，因此为了简明，本文中将省略其冗余描述。
在第四实施方式的像素阵列600中，包含在中央阵列CA4中的第一至第三像素可分别延伸到第一至第三九元阵列，并且延伸的第一至第三九元阵列设置成像素阵列600。结果，各自包括第一滤光器(R)的三个相邻第一像素可与各自包括第二滤光器(G)的三个相邻第二像素交替地布置。
尽管上述实现方式公开了沿着在各自包括第一滤光器(R)的第一像素和各自包括第二滤光器(G)的第二像素布置的行方向上延伸的第四切割线D-D’截取的像素阵列的横截面图650，但是所公开的技术的范围不限于此，另一区域(例如，沿着在第一像素和第三像素布置的行方向上延伸的切割线截取的区域)的另一横截面图可示出各自包括第一滤光器(R)的三个第一单位像素和各自包括第三滤光器(B)的三个第二单位像素根据需要交替地布置。
如先前在图8中描述的，第一至第三九元阵列中的每一个可形成为正方形形状并且栅格结构610G可形成为围绕正方形形状同时具有恒定宽度的框架形状。结果，沿着在列方向上延伸的切割线截取的像素阵列的横截面图的形状也可与沿着在行方向上延伸的另一切割线截取的像素阵列的横截面图基本上相同。
由于如上所述在第二像素中设置栅格结构610G，所以第二光接收区域的宽度(OG4)可小于第一光接收区域的宽度(OR4)。
假设在第二和第四实施方式中栅格结构的宽度(图5的WG4和WG2)彼此相同，第四实施方式的第二光接收区域的宽度(OG4)可与第二实施方式的第二光接收区域的宽度(OG2)相同。
如先前在上面参照图9描述的，受栅格结构610G影响的九元阵列的光接收区域可根据包含在九元阵列中的像素的位置而改变。结果，包含在第四实施方式中所示的第二九元阵列中的第二像素的光接收区域的平均尺寸可高于包含在第二实施方式中所示的第二四元阵列中的第二像素的光接收区域的平均值。另外，包含在第四实施方式中所示的第三九元阵列中的第三像素的光接收区域的平均尺寸可高于包含在第二实施方式中所示的第三四元阵列中的第二像素的光接收区域的平均值。
对于三个相邻第二像素，设置在中央部分处的第二像素(例如，中央第二像素)的第二光接收区域的宽度(OG4C)可与第一像素的光接收区域的宽度(OR4)相同。
尽管为了描述方便，上述描述公开了沿着在行方向上延伸的第四切割线D-D’截取的像素阵列的横截面图，但是所公开的技术的范围不限于此。例如，沿着在列方向上延伸的切割线截取的像素阵列的横截面图的形状可与沿着在行方向上延伸的切割线截取的像素阵列的横截面图基本上相同。
由于沿着第二九元阵列的外边缘设置栅格结构610G，所以受栅格结构610G影响的入射光的衍射的影响可减小。
在第一九元阵列中，栅格结构610G之间的距离可以是第一光接收区域的宽度(OR3)的三倍，使得狭缝之间的分隔距离可增加。结果，受栅格结构610G影响的入射光的衍射可减少。类似地，在第二九元阵列中，栅格结构610G之间的距离可以是设置在中央部分处的第二像素的第二光接收区域的宽度(OG4C)与第二光接收区域的宽度(OG4)的两倍的总和，使得狭缝之间的分隔距离可增加。
图10是示出基于所公开的技术的第五实施方式的像素阵列700的示例的示意图。
以与第四实施方式中相同的方式，图10所示的像素阵列700的中央阵列CA5中所包含的第一至第三像素可分别延伸到第一至第三九元阵列，并且图6中示出包括第一至第三九元阵列的(6×6)阵列。
参照图10，在通过第二像素的延伸获得的第二九元阵列中和通过第三像素的延伸获得的第三九元阵列中，可分别在第二和第三九元阵列中另外形成第二内部栅格结构710G-2和710B-2。更详细地，第二内部栅格结构710G-2可另外形成在第二九元阵列中，第二内部栅格结构710B-2可另外形成在第三九元阵列中。
为了区分上述图10所示的第二内部栅格结构710G-2和710B-2与图8所示的栅格结构610G和610B，图8所示的栅格结构610G和610B以下将分别被称为第二外栅格结构710G-1和710B-1。
由于如图10所示形成第二内部栅格结构710G-2和710B-2，所以可调节第二和第三光接收区域的尺寸。因此，可调节要测量的期望的入射光的光接收量。
另外，由于如图10所示形成第二内部栅格结构710G-2和710B-2，所以可调节已穿透第二滤光器(G)和第三滤光器(B)的入射光的灵敏度，使得栅格结构710G-1、710B-1、710G-2和710B-2的形态稳定性可改进。
可沿着包含在第二九元阵列中的第二像素之间的边界设置第二内部栅格结构710G-2。另外，可沿着包含在第三九元阵列中的第三像素之间的边界设置第二内部栅格结构710B-2。
在第二九元阵列的第二像素彼此相邻的区域中，第二内部栅格结构710G-2可由井字符号表示。类似地，在第三九元阵列的第三像素彼此相邻的区域中，第一内部栅格结构710B-2可由井字符号表示。
图11是示出基于所公开的技术的第五实施方式的图像感测装置的示例的横截面图。
图11是示出沿着图10所示的第五切割线E-E’截取的像素阵列700的横截面图750。
除了第二内部/外栅格结构710G-1和710G-2的布置方式、栅格结构的宽度(WG5)以及光接收区域的宽度OR5或OG5之外，图11所示的像素阵列700的横截面图750的剩余部分可与图9所示的横截面图650的那些基本上相同，并且为了简明，本文中将省略与图9的那些相同的构成元件(例如，微透镜720、半导体基板730和光电转换元件740)的详细描述。
对于包括第二滤光器(G)的第二像素，第二外栅格结构710G-1可设置在第二像素与第一像素相邻的区域中。这是因为第二外栅格结构710G-1沿着第二九元阵列的外边缘设置。由于如上所述设置第二外栅格结构710G-1，所以可防止包括彼此相邻的不同滤光器R和G的九元阵列之间的串扰。
由于在第二九元阵列中另外形成第二内部栅格结构710G-2，所以第五实施方式的第二光接收区域的宽度(OG5)可小于第四实施方式的第二光接收区域的宽度(参见图9的OG4或OG4C)。
由于可调节第二光接收区域的宽度(OG5)，所以也可调节已穿透第二滤光器(G)的入射光的灵敏度，并且栅格结构710G-1和710G-2的形态稳定性可改进。
从以上描述显而易见的是，基于所公开的技术的一些实现方式的图像感测装置可在保证红光接收电路的面积的同时防止像素之间的光学串扰。此外，尽管由于所保证的红光接收电路的面积，像素的尺寸变小，可防止长波长(红光)信号的灵敏度劣化。
尽管已描述了多个例示性实施方式，但是应该理解，基于在本专利文献中描述和/或示出的内容可以想到对所公开的实施方式和其它实施方式的许多修改。
相关申请的交叉引用
本专利文献要求2020年7月14日提交的韩国专利申请No.10-2020-0086983的优先权和权益，其公开作为本专利文献的公开的一部分整体通过引用并入。

Claims (19)

1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
像素阵列，该像素阵列包括(2×2)阵列，该(2×2)阵列包括两个第一像素、第二像素和第三像素，其中，所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素具有像素面积并且分别包括透射不同颜色的光的第一滤光器、第二滤光器和第三滤光器，并且
其中，所述第二像素或所述第三像素包括沿着所述第二像素或所述第三像素的边界设置的栅格结构，并且
其中，所述第一像素包括红色滤光器并且具有大于所述第二像素的第二光接收面积或所述第三像素的第三光接收面积的第一光接收面积。
2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述两个第一像素被布置为在对角方向上面向彼此。
3.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述第一像素阵列还包括围绕所述(2×2)阵列的附加第一像素、附加第二像素和附加第三像素以形成(4×4)阵列，在该(4×4)阵列的中央处包括所述(2×2)阵列，
其中，所述(4×4)阵列包括：包括所述第一像素和所述附加第一像素的两个第一(2×2)阵列、包括所述第二像素和所述附加第二像素的第二(2×2)阵列以及包括所述第三像素和所述附加第三像素的第三(2×2)阵列。
4.根据权利要求3所述的图像感测装置，其中，
在所述像素阵列中，所述(4×4)阵列在第一方向上或垂直于所述第一方向的第二方向上重复地布置。
5.根据权利要求3所述的图像感测装置，其中，
所述栅格结构沿着与一个所述第一(2×2)阵列位于同一行的所述第二(2×2)阵列的外边界设置；并且
所述栅格结构沿着与另一个所述第一(2×2)阵列位于同一行的所述第三(2×2)阵列的外边界设置。
6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述栅格结构还包括：
第一内部栅格结构，该第一内部栅格结构沿着所述第二像素与所述附加第二像素之间的边界以及沿着所述第三像素与所述附加第三像素之间的边界设置。
7.根据权利要求2所述的图像感测装置，
其中，所述第一像素阵列还包括围绕所述(2×2)阵列的附加第一像素、附加第二像素和附加第三像素以形成(6×6)阵列，在该(6×6)阵列的中央处包括所述(2×2)阵列，
其中，所述(6×6)阵列包括：包括所述第一像素和所述附加第一像素的两个第一(3×3)阵列、包括所述第二像素和所述附加第二像素的第二(3×3)阵列以及包括所述第三像素和所述附加第三像素的第三(3×3)阵列。
8.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，
在所述像素阵列中，所述(6×6)阵列在第一方向上或垂直于所述第一方向的第二方向上重复地布置。
9.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，
所述栅格结构沿着与一个所述第一(3×3)阵列位于同一行的所述第二(3×3)阵列的外边界设置；并且
所述栅格结构沿着与另一个所述第一(3×3)阵列位于同一行的所述第三(3×3)阵列的外边界设置。
10.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述栅格结构还包括：
第二内部栅格结构，该第二内部栅格结构沿着所述第二像素与所述附加第二像素之间的边界以及沿着所述第三像素与所述附加第三像素之间的边界设置。
11.根据权利要求7所述的图像感测装置，
其中，设置在所述第二(3×3)阵列的中央部分处的所述附加第二像素中的一个的第二光接收面积的大小与所述像素面积相同；并且
设置在所述第三(3×3)阵列的中央部分处的所述附加第三像素中的一个的第三光接收面积的大小与所述像素面积相同。
12.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述第二像素包括绿色滤光器；并且
所述第三像素包括蓝色滤光器。
13.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述第一光接收面积的大小与所述像素面积相同。
14.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述第二光接收面积的大小与所述第三光接收面积相同。
15.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
在所述像素阵列中，所述(2×2)阵列在第一方向上或垂直于所述第一方向的第二方向上重复地布置。
16.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述栅格结构包括金属材料和折射率低于滤光器的低折射率材料中的至少一种。
17.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
像素阵列，该像素阵列包括第一像素、第二像素和第三像素，所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素分别包括与光的不同波长对应的第一滤光器、第二滤光器和第三滤光器，
其中，所述第一像素的光接收区域的尺寸大于与所述第一像素相邻的所述第二像素的光接收区域或者与所述第一像素相邻的所述第三像素的光接收区域；
所述第二像素或所述第三像素包括设置在所述第二像素或所述第三像素的一侧的栅格结构；并且
所述第一滤光器是红色滤光器。
18.根据权利要求17所述的图像感测装置，其中，所述像素阵列包括：
包括所述第一像素的两个或更多个第一(2×2)阵列、包括所述第二像素的一个或更多个第二(2×2)阵列以及包括所述第三像素的一个或更多个第三(2×2)阵列，
其中，包含在所述像素阵列中的所述第一(2×2)阵列的数量是所述第二(2×2)阵列的数量或所述第三(2×2)阵列的数量的两倍。
19.根据权利要求17所述的图像感测装置，其中，所述像素阵列包括：
包括所述第一像素的两个或更多个第一(3×3)阵列、包括所述第二像素的一个或更多个第二(3×3)阵列以及包括所述第三像素的一个或更多个第三(3×3)阵列，
其中，包含在所述像素阵列中的所述第一(3×3)阵列的数量是所述第二(3×3)阵列的数量或所述第三(3×3)阵列的数量的两倍。
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