CN116190396A - 图像传感器和包括其的电子设备 - Google Patents

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尹鉐皓
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Abstract

一种图像传感器，包括：传感器衬底，包括被配置为感测第一波长的光的多个第一像素和被配置为感测第二波长的光的多个第二像素；以及设置在传感器衬底上的抗反射元件，其中所述抗反射元件包括多个低折射率图案和设置在所述多个低折射率图案和所述传感器衬底之间的高折射率层。

Description

图像传感器和包括其的电子设备
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2021年11月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0167686号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及一种图像传感器以及包括该图像传感器的电子装置。
背景技术
图像传感器通常通过滤色器来感测入射光的颜色。然而，滤色器可能具有低的光利用效率，因为滤色器吸收除预期光颜色以外的颜色的光。例如，当使用RGB滤色器时，只有1/3的入射光透过，而另一部分的入射光，即2/3的入射光被吸收。因此，光利用效率仅为33％左右。因此，在彩色显示装置或彩色图像传感器中，大部分光损失发生在滤色器中。此外，图像传感器包括彼此间具有不同折射率的多个层，并且入射光可被界面层反射。为了提高图像传感器的光利用效率，图像传感器需要具有对入射光的低反射率。
发明内容
一个或多个示例实施例包括具有低反射率和提高的量子效率的图像传感器以及包括该图像传感器的电子装置。
一个或多个示例实施例包括以低成本制造的图像传感器和包括该图像传感器的电子装置。
然而，目的不限于上述公开内容。
附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过实践本公开所呈现的实施例而获知。
根据示例实施例的一方面，一种图像传感器包括：传感器衬底，包括感测第一波长的光的多个第一像素和感测第二波长的光的第二像素；以及设置在传感器衬底上的抗反射元件，其中，所述抗反射元件包括多个低折射率图案和设置在所述多个低折射率图案和所述传感器衬底之间的高折射率层。
所述高折射率层的厚度可以在从大约5nm到大约50nm的范围内。
所述传感器衬底可以包括第一区域和第二区域，其中，光以第一主光角(CRA)入射到所述第一区域，并且光以大于所述第一CRA的第二CRA入射到所述第二区域，所述第二区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子分别大于所述第一区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子，以及所述多个低折射率图案的填充因子被定义为低折射率图案的宽度与所述多个低折射率图案的布置周期的比率。
所述图像传感器还可以包括分色透镜阵列，所述分色透镜阵列被配置为在改变第一波长的光的相位后，将第一波长的光汇聚到所述多个第一像素上，以及在改变第二波长的光的相位后，将第二波长的光汇聚到所述多个第二像素上。
所述分色透镜阵列可以设置在所述传感器衬底和所述抗反射元件之间。
所述抗反射元件可以设置在所述分色透镜阵列和所述传感器衬底之间。
所述图像传感器还可以包括设置在所述抗反射元件和所述分色透镜阵列之间的滤色器阵列，其中，所述滤色器阵列可以包括：多个第一滤色器，被布置为分别对应于所述多个第一像素，且被配置为选择性地透射第一波长的光；以及多个第二滤色器，被布置为分别对应于所述多个第二像素，且被配置为选择性地透射第二波长的光。
所述分色透镜阵列可以包括多个纳米柱和围绕多个纳米柱的外围材料层，并且所述多个纳米柱和所述多个低折射率图案可以在垂直于所述传感器衬底的上表面的方向上彼此对齐。
所述分色透镜阵列可以包括多个纳米柱和围绕多个纳米柱的外围材料层，并且所述多个纳米柱和所述多个低折射率图案可以被布置为在垂直于所述传感器衬底的上表面的方向上彼此偏离。
所述分色透镜阵列可以包括下阵列和设置在下阵列上的上阵列，所述下阵列和所述上阵列中的每一个均可以包括多个纳米柱和围绕所述多个纳米柱的外围材料层。
所述上阵列的多个纳米柱和所述多个低折射率图案可以在垂直于传感器衬底的上表面的方向上彼此对齐。
所述多个低折射率图案可以包括SiO2，并且高折射率层可以包括AlO、SiN和HfO中的至少一种。
所述图像传感器还可以包括：多个单元隔离膜，其设置在所述多个第一像素和所述多个第二像素中的每一个上。
设置在对应的位于所述传感器衬底的中心部分的第一像素或第二像素上的单元隔离膜可以分别位于对应像素的中心，而设置在对应的位于所述传感器衬底的边缘部分的第一像素或第二像素上的单元隔离膜可以分别从对应像素的中心朝向所述传感器衬底的中心部分移位。
根据另一实施例，一种图像传感器包括：传感器衬底，包括感测第一波长的光的多个第一像素和感测第二波长的光的第二像素；以及设置在所述传感器衬底上的抗反射元件，其中，所述抗反射元件包括具有多个抗反射孔的低折射率层，以及设置在所述低折射率层和所述传感器衬底之间的高折射率层。
所述高折射率层的厚度可以在从大约5nm到大约50nm的范围内。
所述传感器衬底可以包括包括第一区域和第二区域，其中，光以第一主光角(CRA)入射到所述第一区域，并且光以大于所述第一CRA的第二CRA入射到所述第二区域，所述第二区域上的多个抗反射孔的布置周期和填充因子分别大于所述第一区域上的多个抗反射孔的布置周期和填充因子，并且所述多个抗反射孔的填充因子可以被定义为抗反射孔的宽度与所述多个抗反射孔的布置周期的比率。
根据另一实施例，一种电子装置包括：图像传感器，用于将光学图像转换为电信号；处理器，被配置为控制所述图像传感器的操作并且存储和输出所述图像传感器产生的信号；以及透镜组件，用于向所述图像传感器提供光，其中，所述图像传感器包括：传感器衬底，包括感测第一波长的光的多个第一像素和感测第二波长的光的第二像素；以及设置在传感器衬底上的抗反射元件，其中，所述抗反射元件包括多个低折射率图案和设置在所述多个低折射率图案和所述传感器衬底之间的高折射率层。
所述高折射率层的厚度可以在从大约5nm到大约50nm的范围内。
所述传感器衬底可以包括第一区域和第二区域，其中，光以第一主光角(CRA)入射到所述第一区域，并且光以大于所述第一CRA的第二CRA入射到所述第二区域，所述第二区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子分别大于所述第一区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子，以及所述多个低折射率图案的填充因子被定义为低折射率图案的宽度与所述多个低折射率图案的布置周期的比率。
附图说明
根据以下结合附图的描述，本公开的一些实施例的上述和其它方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：
图1是根据示例实施例的图像传感器的框图；
图2是示出了图1中的像素阵列中的像素布置的示例的图；
图3和图4是根据示例实施例的图像传感器中的像素布置的截面图；
图5和图6是示出了图3和图4中的抗反射元件的示例的平面图；
图7是用于说明根据示例实施例的抗反射元件的效果的曲线图；
图8是示出了根据实施例的像素阵列中的像素布置的平面图；
图9是示出了根据实施例的分色透镜阵列的多个区域中的多个纳米柱的布置的示例的平面图；
图10是示出了图8的局部放大图的平面图；
图11和12是示出了根据示例实施例的各种类型的分色透镜阵列的示例的平面图；
图13是示出了沿图8中的I-I’线穿过了分色透镜阵列的绿光和蓝光的相位分布的图的图；
图14是根据示例实施例示出了位于像素对应区域的中心的绿光在穿过分色透镜阵列后的相位的图；
图15是根据示例实施例示出了位于像素对应区域中心的蓝光在穿过分色透镜阵列后的相位的图；
图16是示出了根据示例实施例的入射在第一绿光汇聚区域上的绿光的行进方向的示例的图；
图17是示出了根据示例实施例的第一绿光汇聚区域的阵列的图；
图18是示出了根据示例实施例的入射在蓝光汇聚区域上的蓝光的行进方向的示例的图；
图19是示出了根据示例实施例的蓝光汇聚区域的阵列的图；
图20是示出了沿图8中的II-II’线穿过了分色透镜阵列的红光和绿光的相位分布图的图；
图21是根据示例实施例示出了位于像素对应区域的中心的红光在穿过分色透镜阵列后的相位的图；
图22是根据示例实施例示出了位于像素对应区域的中心的绿光在穿过分色透镜阵列后的相位的图；
图23是示出了根据示例实施例的入射在红光汇聚区域上的红光的行进方向的示例的图；
图24是示出了根据示例实施例的红光汇聚区域的阵列的图；
图25是示出了根据示例实施例的入射在第二绿光汇聚区域上的绿光的行进方向的示例的图；
图26是示出了根据示例实施例的第二绿光汇聚区域的阵列的图；
图27是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图28是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的边界部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图29至图31是根据参考图27和图28描述的低折射率图案的周期和填充因子的反射率图；
图32是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图；
图33是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图；
图34和图35是示出了图33中的抗反射元件的示例的平面图；
图36是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图；
图37是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图；
图38是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图39是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的边界部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图40是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图41是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的边界部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图42是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图43是示出了根据示例实施例的位于像素阵列的边界部分的像素阵列的示例结构的截面图；
图44是示出了根据实施例的包括图像传感器的电子装置的示例的框图；
图45示出了图44的相机模块的框图；以及
图46至图55是根据一个或多个示例实施例的包含图像传感器的电子设备的各种示例的图。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，贯穿附图类似的附图标记表示类似的元件。在这点上，示例性实施例可以具有不同形式，并且不应当被解释为受限于本文所阐明的描述。因此，下面通过参考附图仅描述示例实施例，以解释本公开的各个方面。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或多个的任何和所有组合。诸如“...中的至少一个”之类的表述，当在元件列表之前时，修饰整个元件列表，而不是修饰列表中的单独元件。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的一个或多个示例实施例。在附图中，类似的附图标记表示类似的部件，并且为了便于解释，附图中的部件的尺寸可能被放大。本公开的实施例能够进行各种修改，并且可以以许多不同的形式来体现。
在下文中，应理解，当层、区域或部件被称为在另一层、区域或组件“上方”或“之上”时，它可能与另一层、区域或部件接触并直接在另一层、区域或部件上，并且可能存在中间的层、区域或组件。
单数形式的表述涵盖复数表述，除非在上下文中具有明确的不同含义。还应理解，当一个部分被称为“包括”另一部件时，该部分可以不排除其他部件，而是还可以包括其他部件，除非上下文另有说明。
此外，此处提供的诸如“......单元”等术语表示执行至少一种功能或操作的单元。
在下文中，“a、b和c中的至少一个”包括“仅a”、“仅b”、“仅c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”或“a、b和c’。
图1是根据示例实施例的图像传感器1000的框图。图2是示出了图1中的像素阵列1100中的像素布置的示例的图。
参考图1，图像传感器1000可以包括像素阵列1100、时序控制器1010、行解码器1020和输出电路1030。图像传感器1000可以包括例如电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
像素阵列1100包括二维上布置成多行和多列的像素。行解码器1020，响应于从时序控制器1010输出的行地址信号，选择像素阵列1100中的一行。输出电路1030从布置在所选行中的多个像素中的一个列单位中输出光敏信号。为此，输出电路1030可以包括列解码器和模数转换器(ADC)。例如，输出电路1030可以包括列解码器以及多个为像素阵列1100中的列分别设置的ADC或一个设置在列解码器的输出端的ADC。例如，时序控制器1010、行解码器1020和输出电路1030可以被实现为一个芯片或可以被实现在不同芯片中。用于处理从输出电路1030输出的图像信号的处理器可以被实现为具有时序控制器1010、行解码器1020和/或输出电路1030的芯片。
像素阵列1100可以包括感测不同波长的光的多个像素。像素布置可以通过各种方式实现。下文中，将参考图2描述像素布置的示例。
图2示出了图像传感器1000中通常采用的拜耳图案。一个单位图案包括四个象限区域，第一至第四象限可以分别是蓝色像素B、绿色像素G、红色像素R和另一个绿色像素G。可以在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上重复且二维地布置单位图案。换言之，在2×2阵列的单位图案中，两个绿色像素G布置在一个对角线方向上，一个蓝色像素B和一个红色像素R布置在另一个对角线方向上。在整个像素布置中，在第二方向上重复布置第一行和第二行，其中，在第一行中多个绿色像素G和多个蓝色像素B沿第一方向交替布置，而在第二行中多个红色像素R和多个绿色像素G沿第一方向交替布置。在下文中，出于示意说明目的，将图像传感器1000的像素阵列1100描述为具有拜耳图案，但是操作原理可被应用于除拜耳图案之外的其他像素布置图案。
图3和图4是根据示例实施例的图像传感器1000中的像素阵列1100的截面图。图5和图6是示出了图3和图4中的抗反射元件的示例的平面图。
参照图3和图4，图像传感器1000的像素阵列1100包括：传感器衬底110，其包括用于感测光的多个像素111、112、113和114；设置在传感器衬底110上的滤色器阵列140；透明的且设置在滤色器阵列140上的间隔物层120；间隔物层120上的分色透镜阵列130；以及，设置在分色透镜阵列130上的抗反射元件150。
传感器衬底110可以包括：将光转换为电信号的第一像素111、第二像素112、第三像素113、第四像素114；以及，设置在第一至第四像素111、112、113和114之间的像素隔离膜101。如图3所示，第一像素111和第二像素112可以在第一方向(X方向)上交替布置。如图4所示的横截面是在与图3对应的位置不同的位置切开的，在该横截面中第三像素113和第四像素114可以在第一方向(X方向)上交替布置。第三像素113和第一像素111可以是在第二方向(Y方向)上顺序布置的。第四像素114和第二像素112可以是在第二方向(Y方向)上顺序布置的。在示例实施例中，第一至第四光敏单元111、112、113和114可以布置成如图2所示的拜耳图案。例如，第一像素111和第四像素114可以感测绿光，第二像素112可以感测蓝光，而第三像素113可以感测红光。在2×2阵列的单位图案中，两个绿色像素，如，第一像素111和第四像素114，布置在一个对角线方向上，而蓝色像素和红色像素，例如，第二像素112和第三像素113，可以布置在另一个对角线方向上。
像素隔离膜101将第一至第四光敏单元111、112、113和114彼此隔开以防止在第一至第四光敏单元111、112、113和114之间产生串扰。像素隔离膜101可以在第三方向(Z方向)上从传感器衬底110的上表面延伸到传感器衬底110的下表面。
滤色器阵列140可以位于传感器衬底110上。滤色器阵列140可以包括在第一像素111上的第一滤色器141、在第二像素112上的第二滤色器142、在第三像素113上的第三滤色器143和在第四像素114上的第四滤色器144。例如，第一滤色器141和第四滤色器144可以是仅透射绿光的绿色滤色器，第二滤色器142可以是仅透射蓝光的蓝色滤色器，而第三滤色器143可以是仅透射红光的红色滤色器。于是，光被分色透镜阵列130基本分色，并向第一至第四像素111、112、113和114行进，这将在稍后描述。因此，即使当使用滤色器阵列140时，也可能存在少量光损失。当使用滤色器阵列140时，可以进一步提高图像传感器1000的色纯度。然而，滤色器阵列140不是必需的元件，只要分色透镜阵列130的分色效率足够高，滤色器阵列140就可以省略。
间隔物层120设置在传感器衬底110和分色透镜阵列130之间，以保持传感器衬底110和分色透镜阵列130之间的距离恒定。间隔物层120可以包括对可见光透明的材料，例如，具有比分色透镜阵列130(将在稍后描述)的纳米柱NP低的折射率且在可见光波段具有低的吸收系数的介电材料，如SiO2、硅氧烷基旋涂玻璃(SOG)等。间隔物层120的厚度120h可以基于由分色透镜阵列130汇聚的光的焦距来确定，例如，可以大约是参考波长λ0的光的焦距的1/2。由分色透镜阵列130汇聚的参考波长光λ0的焦距f可以用下面的等式1表示，其中，n表示间隔物层12对参考波长λ0的折射率，p表示像素之间的间距。
[公式1]
Figure BDA0003948112190000101
假设参考波长λ0为540nm，例如绿光，像素111、112、113、114的间距为0.8μm，间隔物层120在540nm波长处的折射率n为1.46，绿光的焦距f(即分色透镜阵列130的下表面与绿光汇聚点之间的距离)约为1.64μm，间隔物层120的厚度120h可以约为0.82μm。在另一示例中，假设参考波长λx为540nm，例如绿光，像素111、112、113和114的间距为1.2μm并且间隔物层120在540nm波长处的折射率n为1.46，绿光的焦距f约为3.80μm，间隔物层120的厚度120h约为1.90μm。换言之，当像素间距为约0.5μm至约0.9μm时，上述间隔物层120的厚度120h可为像素间距的约70％至约120％，而当像素间距为约0.9μm至约1.3μm时，上述间隔物层120的厚度120h可为像素间距的约110％至约180％。
分色透镜阵列130由间隔物层120支撑，并且可以包括改变入射光相位的纳米柱NP和围绕纳米柱NP的外围材料层PM。外围材料层PM可以包括折射率低于纳米柱NP的折射率的介电材料，例如空气或SiO2。分色透镜阵列130将在稍后描述。
抗反射元件150可以设置在分色透镜阵列130上。抗反射元件150可以包括高折射率膜151和高折射率膜151上的低折射率图案152。高折射率膜151可以包括折射率比低折射率图案152的折射率高的材料。例如，高折射率膜151可以包括AlO、SiN和HfO中的至少一种，而低折射率图案152可以包括SiO2。在示例实施例中，高折射率膜151可以在形成低折射率图案152的工艺期间用作蚀刻停止层。详细地，当通过将沉积在高折射率膜151上的低折射率材料膜图案化来形成低折射率图案152时，高折射率膜151可以在对低折射率材料薄膜的图案化工艺中用作蚀刻停止层。然而，在实施例中可以不提供高折射率膜151。例如，低折射率图案152可以直接设置在分色透镜阵列130上。
低折射率图案152的厚度可以大于高折射率膜151的厚度。在示例实施例中，低折射率图案152的厚度可以为约100nm至约180nm。在示例实施例中，高折射率膜151的厚度可以为约5nm至约50nm。例如，高折射率膜151的厚度可以是约50nm，而低折射率图案152的厚度可以是约100nm。低折射率图案152可以布置在高折射率膜151上。例如，低折射率图案152可以在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上布置。然而，一个或多个实施例不限于上述示例。低折射率图案152可以被不同地布置。低折射率图案152可以均具有柱类形状。例如，如图5和图6所示，低折射率图案152可以均具有方柱形状或圆柱形状。然而，一个或多个实施例不限于上述示例。在另一示例中，低折射率图案152可以均具有多边形柱形状(例如，三角柱形状或五角柱形状)，而不是方柱形状。
低折射率图案152的有效折射率可以基本上等于分色透镜阵列130的有效折射率的平方根。在示例实施例中，低折射率图案152的有效折射率可以由低折射率图案152的填充因子限定。低折射率图案152的填充因子可以表示低折射率图案152的宽度152w与低折射率图案152的布置周期152p的比率。例如，当低折射率图案152彼此接触时，填充因子为1。例如，当低折射率图案152的宽度152w是低折射率图案152的布置周期152p的一半时，填充因子为0.5。
低折射率图案152的有效折射率可以小于未图案化的低折射率材料层的有效折射率。如上所述，低折射率图案152的有效折射率可以由低折射率图案152的填充因子来确定。例如，分色透镜阵列130的有效折射率可以约为1.6。在这种情况下，低折射率图案152的填充因子可以确定为约1.26，其是未图案化的低折射率材料层的有效折射率(例如1.6)的平方根。例如，当低折射率图案152是SiO2图案时，具有约为1.48的有效折射率且未被图案化的SiO2层可以被图案化以形成填充因子约为0.5的低折射率图案152(即，在去除未图案化的SiO2层的约一半之后剩余的低折射率图案152)。然而，在示例实施例中，如稍后所述，低折射率图案152的填充因子可以根据其位置而变化。
图7是用于描述根据示例实施例的抗反射元件的效果的曲线图。
参考图7，示出了关于抗反射元件的反射率的第一、第二、第三和第四曲线图。第一曲线图(参考)表示：当在图3和图4所示的像素阵列1100中不使用间隔物层120、分色透镜阵列130和抗反射元件150，而是替代为在滤色器阵列140上应用微透镜阵列的情况下，的反射率。第二曲线图(无抗反射元件)表示：当在图3和图4所示的像素阵列1100中，未设置抗反射元件150的情况下的反射率。第三曲线图(2平坦层)表示：当在图3和图4所示的像素阵列1100中，抗反射元件150包括堆叠在高折射率膜151上的低折射率材料膜，而不是低折射率图案152的情况下，的反射率。这里，高折射率膜151是50nm厚的AlO层，低折射率材料膜是100nm厚的SiO2层。第四曲线图(二维图案化)表示：当在图3和图4所示的像素阵列1100中高折射率膜151具有50nm的厚度并且低折射率图案152具有100nm的厚度的情况下的反射率。在400nm至700nm的波段中，第一至第四曲线图的平均反射率为3.69％、6.69％、5.07％和3.44％。因此，根据本公开，可以提供在可见光波段具有低反射率和提高的量子效率的像素阵列1100和图像传感器1000。
在下文中，将详细描述分色透镜阵列130。
图8是示出了根据示例实施例的像素阵列中的像素布置的平面图。图9是示出了根据示例实施例的分色透镜阵列的多个区域中的多个纳米柱的布置的示例的平面图。图10是示出了图8的局部放大图的平面图；图11和图12是示出了根据示例实施例的其他各种类型的分色透镜阵列的示例的平面图。
参考图8，分色透镜阵列130可以被划分为与图3和图4中的像素111、112、113和114对应的四个像素对应区域131、132、133和134。例如，第一像素对应区域131对应于第一像素111并且可以在第三方向(Z方向)上位于第一像素111上，第二像素对应区域132对应于第二像素112并且可以在第三方向(Z方向)上位于第二像素112上，第三像素对应区域133对应第三像素113并且可以在第三方向(Z方向)上位于第三像素113上，第四像素对应区域134对应第四像素114并且可以在第三方向(Z方向)上位于第四像素114上。即，分色透镜阵列130的第一至第四像素对应区域131、132、133和134可以布置成在第三方向上面对传感器衬底110中的对应的第一至第四像素111、112、113和114。第一至第四像素对应区域131、132、133和134可以二维地布置，使得在第二方向(Y方向)上交替地重复第一行和第二行，其中，在第一行中第一像素对应区域131和第二像素对应区域132在第一方向(X方向)上交替布置，而在第二行中第三像素对应区域133和第四像素对应区域134在第一方向(X方向)上交替布置。分色透镜阵列130包括多个单位图案，所述括多个单位图案与传感器衬底110的像素阵列类似地二维布置，并且每个单位图案包括布置成2x2阵列的像素对应区域131、132、133和134。
在示例中，分色透镜阵列130可以被划分为用于汇聚绿光的绿光汇聚区域、用于汇聚蓝光的蓝光汇聚区域和用于汇聚红光的红光汇聚区域。例如，分色透镜阵列130可以包括纳米柱NP，其尺寸、形状、间隔和/或布置被确定，使得绿光单独汇聚到第一和第四像素111和114，蓝光单独汇聚到第二像素112，红光单独汇聚汇聚到第三像素113。此外，分色透镜阵列130在第三方向(Z方向)上的厚度可以与纳米柱NP的高度相似，并且可以是大约500nm至大约1500nm。
第一至第四像素对应区域131、132、133和134可以包括均具有圆形横截面的圆柱形状的纳米柱NP。在每个区域的中心部分，布置具有不同横截面面积的纳米柱NP，并且纳米柱NP也可被布置在像素之间的边界的中心和像素边界之间的交点上。
图9示出了图8中的局部区域(即单位图案中的像素对应区域131、132、133和134)中包括的纳米柱NP的布置。在图9中，根据单位图案的横截面尺寸，用1至5来表示纳米柱NP。参考图9，在纳米柱NP中，具有最大横截面面积的纳米柱1位于第二像素对应区域132的中心，具有最小横截面面积的纳米柱5可以布置在位于第二像素对应区域132的纳米柱1和第三像素对应区域133的纳米柱3的周围以及第一像素对应区域131和第四像素对应区域134的中心。然而，一个或多个实施例不限于上述示例，并且取决于实施例，可以应用具有各种形状、尺寸和布置的纳米柱NP。
在第一和第四像素对应区域131和134中的纳米柱NP可以在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)具有不同的分布规则。例如，布置在第一和第四像素对应区域131和134中的纳米柱NP可以在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)具有不同尺寸布置。如图9所示，在纳米柱NP中，位于第一像素对应区域131和在第一方向(X方向)上与第一像素对应区域131相邻的第二像素对应区域132之间的边界处的纳米柱4的横截面面积可以与位于第一像素对应区域131和在第二方向(Y方向)上与第一像素对应区域131相邻的第三像素对应区域133之间的边界处的纳米柱5的横截面面积不同(例如，尺寸不同)。同样地，位于第四像素对应区域134和在第一方向(X方向)上与第四像素对应区域134相邻的第三像素对应区域133之间的边界处的纳米柱5的横截面面积可以与位于第四像素对应区域134和在第二方向(Y方向)上与第四像素对应区域134相邻的第二像素对应区域132之间的边界处的纳米柱4的横截面面积不同。
另一方面，布置于第二像素对应区域132与第三像素对应区域133的纳米柱NP可具有沿第一方向(X方向)与第二方向(Y方向)对称的布置规则。如图9所示，在纳米柱NP中，位于第二像素对应区域132和第一方向(X方向)上的相邻像素之间的边界处的纳米柱4的横截面面积和位于第二像素对应区域132和第二方向(Y方向)上的相邻像素之间的边界处的纳米柱4的横截面面积可以彼此相同(例如，尺寸相同)，并且在第三像素对应区域133中，位于第一方向(X方向)上的相邻像素之间的边界处的纳米柱5的横截面面积与位于第二方向(Y方向)上的相邻像素之间的边界处的纳米柱5的横截面面积可以彼此相同。
上述分布基于按拜耳图案的像素布置。在第一方向(X方向)上与第二像素112相邻的像素和在第二方向(Y方向)上与第三像素113相邻的像素是相同的，如，绿色像素。然而，与第一像素111在第一方向(X方向)上相邻的像素是蓝色像素，与第一像素111在第二方向(Y方向)上相邻的像素是红色像素，并且与第四像素114在第一方向(X方向)上相邻的像素是红色像素，与第四像素114在第二方向(Y方向)上相邻的像素是蓝色像素。此外，在两个对角线方向上与第一和第四像素111和114相邻的像素是绿色像素，在两个对角线方向上与第二像素112相邻的像素是红色像素，并且在两个对角线方向上与第三像素113相邻的像素是蓝色像素。因此，在第二和第三像素对应区域132和133中，纳米柱NP以四重对称布置，并且在第一和第四像素对应区域131和134中，纳米柱NP可以以双重对称布置。特别地，第一像素对应区域131和第四像素对应区域134相对于彼此旋转90°角。
纳米柱NP可以以与图8和图9中的布置不同的其他各种布置来布置。例如，图10示出了分色透镜阵列130中的第一至第四像素对应区域131、132、133和134中的纳米柱NP的另一布置。上述布置纳米柱NP的原理同样适用于图10中示出的分色透镜阵列130中的第一至第四像素对应区域131、132、133、134。
在图8到图10中，多个纳米柱NP具有对称的圆形横截面形状。然而，可以包括具有不对称的横截面形状或多边形横截面形状的一些纳米柱。例如，第一和第四像素对应区域131和134可以采用具有不对称的横截面的纳米柱，所述纳米柱中的每一个在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上具有不同的宽度，而第二和第三像素对应区域132和133可以采用具有对称横截面的纳米柱，所述纳米柱中的每一个在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上具有相同的宽度。纳米柱的布置规则仅是示例，并且不限于此。
图8至图10中所示的分色透镜阵列130是示例，可以根据分色透镜阵列的尺寸和厚度、颜色特性、分色透镜阵列被应用到的图像传感器的像素间距、分色透镜阵列与图像传感器之间的距离、入射光的入射角等，通过上述优化设计获得各种形状的分色透镜阵列。此外，分色透镜阵列可以通过其他各种图案(代替纳米柱)实现。
图11和图12是示出了根据示例实施例的各种类型的分色透镜阵列的示例的平面图。例如，图11中所示的分色透镜阵列130a中的第一至第四像素对应区域131a、132a、133a和134a中的每一个都被优化为16×16矩形阵列的数字化二进制形式，且图11中的单位图案具有32x32矩形阵列的形状。作为另一示例，图12中所示的分色透镜阵列130b中的第一至第四像素对应区域131b、132b、133b和134b中的每一个都可被优化为非数字化的连续曲线形状。
图13是示出沿着图8中的I-I’线穿过分色透镜阵列130的绿光和蓝光的相位分布图的图。图14是示出位于像素对应区域131、132、133、134的中心的绿光的相位的图，所述绿光穿过了分色透镜阵列130。图15是示出位于像素对应区域131、132、133、134的中心的蓝光的相位的图，所述蓝光穿过了分色透镜阵列130。
参考图13和14，已经穿过分色透镜阵列130的绿光可以具有第一绿光相位分布图PPG1，该第一绿光相位分布图PPG1在第一像素对应区域131的中心处最大并且随着远离第一像素对应区域131的中心而减小。具体而言，在刚穿过分色透镜阵列130后，即在分色透镜阵列130的下表面或间隔物层120的上表面处，绿光的相位在第一像素对应区域131的中心处最大，并且以同心圆的形式随着远离第一像素对应区域131的中心而减小。因此，在X方向上第二像素对应区域132的中心处和在Y方向上第三像素对应区域133的中心处，以及在对角线方向上在第一像素对应区域131和第四像素对应区域134之间的接触点处，相位最小。
当基于从第一像素对应区域131的中心发射的光的相位，绿光的相位被设置为2π时，可以从第二和第三对应区域132和133的中心发射相位为约0.9π至约1.1π的光，并且可以从第一像素对应区域131和第四像素对应区域134的接触点发射相位为约1.1π至约1.5π的绿光。因此，穿过第一像素对应区域131的中心的绿光的相位与穿过第二和第三像素对应区域132和133的中心的绿光的相位之间的差为约0.9π至约1.1π。
另外，第一绿光相位分布图PPG1并不表示穿过第一像素对应区域131的中心的光的相位延迟量最大，而是当穿过第一像素对应区域131的光的相位被设置为2π，且穿过另一点的光的相位延迟量更大且具有等于或大于2π的值时，第一绿光相位分布图PPG1可以表示减去2nπ后剩余的值，即卷绕式(wrapped)相位分布图。例如，当穿过第一像素对应区域131的光的相位为2π，穿过第二像素对应区域132的中心的光的相位为3π时，第二像素对应区域132中的相位在从3π中减去2π(n＝1)后可剩下π。
参考图13和图15，已经穿过分色透镜阵列130的蓝光可以具有蓝光相位分布图PPB，该蓝光相位分布图PPB在第二像素对应区域132的中心处最大并且随着远离第二像素对应区域132的中心而减小。具体而言，刚穿过分色透镜阵列130后，蓝光的相位在第二像素对应区域132的中心处最大，并以同心圆的形式随着远离第二像素对应区域132的中心而减小，在第一方向(X方向)上第一像素对应区域131的中心处和在第二方向(Y方向)上第四像素对应区域134的中心处，以及在对角线方向上第三像素对应区域133的中心处，相位最小。当第二像素对应区域132的中心处的蓝光的相位为2π时，第一和第四像素对应区域131和134的中心处的相位可以为，例如，大约0.9π至大约1.1π，而第三像素对应区域133的中心处的相位可以小于第一和第四像素对应区域131和134的中心处的相位，例如，大约0.5π至大约0.9π。
图16是示出了根据示例实施例的入射在第一绿光汇聚区域上的绿光的行进方向的示例的图。图17是示出了根据示例实施例的第一绿光汇聚区域的阵列的图。
参考图16，入射到第一像素对应区域131附近的绿光通过分色透镜阵列130被汇聚到第一像素111，除了来自第一像素对应区域131之外，来自第二和第三像素对应区域132和133的绿光，也入射在第一像素111上。即，根据参考图13和图14描述的绿光的相位分布图，穿过第一绿光汇聚区域的绿光汇聚到第一像素111上，其中，第一绿光汇聚区域GL1是通过连接与第一像素对应区域131相邻的两个第二像素对应区域132和两个第三像素对应区域133的中心而获得的。因此，如图17所示，分色透镜阵列130可以操作为绿光汇聚区域GL1阵列，用于将绿光汇聚到第一像素111上。第一绿光汇聚区域GL1可以具有比对应的第一像素111的面积更大的面积，例如，可以是第一像素111的面积的1.2倍至2倍。
图18是示出了根据示例实施例的入射在蓝光汇聚区域上的蓝光的行进方向的示例的图。图19示出了根据示例实施例的蓝光汇聚区域的阵列的图。
如图18中所示，蓝光通过分色透镜阵列130汇聚到第二像素112上，并且来自像素对应区域131、132、133和134的蓝光入射到第二像素112上。在上述参考图13和图15描述的蓝光的相位分布图中，穿过蓝光汇聚区域BL的蓝光汇聚到第二像素112上，其中，所述蓝光汇聚区域BL是通过连接与第二像素对应区域132相邻的四个第三像素对应区域133的中心而获得的。因此，如图19所示，分色透镜阵列130可以操作为蓝光汇聚区域阵列，用于将蓝光汇聚到第二像素112。蓝光汇聚区域BL的面积大于第二像素112的面积，例如，可以是1.5到4倍大。蓝光汇聚区域BL可以与上述第一绿光汇聚区域GL1以及第二绿光汇聚区域GL2和红光汇聚区域RL部分重叠。
图20是示出沿着图8中的II-II’线穿过分色透镜阵列130的红光和绿光的相位分布图的图。图21是示出位于像素对应区域131、132、133、134的中心的红光的相位的图，所述红光穿过了分色透镜阵列130。图22是示出位于像素对应区域131、132、133、134的中心的绿光的相位的图，所述绿光穿过了分色透镜阵列130。
参照图20和图21，已经穿过分色透镜阵列130的红光可以具有红光相位分布图PPR，该红光相位分布图PPR在第三像素对应区域133的中心处最大并且随着远离第三像素的中心而减小。具体而言，刚穿过分色透镜阵列130后，红光的相位在第三像素对应区域133的中心处最大，并以同心圆的形式随着远离第三像素对应区域133的中心而减小，在第二方向(Y方向)上第一像素对应区域131的中心和在第一方向(X方向)上第四像素对应区域134的中心处，以及在对角线方向上第二像素对应区域132的中心处，相位最小。当第三像素对应区域133的中心处的红光的相位为2π时，第一和第四像素对应区域131和134的中心处的相位可以是，例如，大约0.9π至大约1.1π，并且第二像素对应区域132的中心处的相位可以小于第一和第四像素对应区域131和134的中心处的相位，例如，大约0.6π至大约0.9π。
参考图20和图22，已经穿过分色透镜阵列130的绿光可以具有第二绿光相位分布图PPG2，该第二绿光相位分布图PPG2在第四像素对应区域134的中心处最大并且随着远离第四像素对应区域134的中心而减小。当比较图13中的第一绿光相位分布图PPG1和图20中的第二绿光相位分布图PPG2时，第二绿光相位分布图PPG2是通过将第一绿光相位分布图PPG1在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上分别移动一个像素间距来获得的。换言之，第一绿光相位分布图PPG1在第一像素对应区域131的中心处具有最大相位，而第二绿光相位分布PPG2在第四像素对应区域134的中心处具有最大相位，第四像素对应区域的中心与第一像素对应区域131的中心在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上相距一个像素距离。图14和图22中的示出像素对应区域中心131、132、133和134的中心处的相位的相位分布图可以彼此相同。关于基于第四像素对应区域134的绿光的相位分布图，当从第四像素对应区域134的中心发出的绿光的相位被设置为2π时，可以从第二和第三像素对应区域132和133的中心发射具有大约0.9π到大约1.1π的相位的光，并且可以从第一像素对应区域131和第四像素对应区域134之间的接触点发射具有大约1.1π到大约1.5π的相位的光。
如图23是示出了根据示例实施例的入射在红光汇聚区域上的红光的行进方向的示例的图。图24是示出红光汇聚区域的阵列的图。图25是示出根据示例实施例的入射在第二绿光汇聚区域上的绿光的行进方向的示例的图。图26是示出根据示例实施例的第二绿光汇聚区域的阵列的图。
如图23中所示，红光通过分色透镜阵列130汇聚到第三像素113上，以及来自像素对应区域131、132、133和134的红光入射到第三像素113上。在上述参考图20和图21所述的红光的相位分布图中，穿过红光汇聚区域RL的红光汇聚在第三像素113上，其中所述红光汇聚区域RL通过连接与第三像素对应区域133的顶点相邻的四个第二像素对应区域132的中心而获得。因此，如图24所示，分色透镜阵列130操作为红光汇聚区域阵列，用于将红光汇聚到第三像素113。红光汇聚区域RL的面积大于第三像素113的面积，例如，可以是1.5到4倍大。红光汇聚区域RL可以与第一和第二绿光汇聚区域GL1和GL2以及蓝光汇聚区域BL部分重叠。
参考图25和图26，入射到第四像素对应区域134附近的绿光与入射到第一像素对应区域131附近的绿光相似地行进，并且，如图25所示，绿光汇聚到第四像素114上。因此，如图26所示，分色透镜阵列130可以操作为第二绿光汇聚区域阵列，用于将绿光汇聚到第四像素114上。第二绿色汇聚区GL2可以具有比对应的第四像素114的面积更大的面积，例如，可以是1.2倍到两倍大。
满足上述相位分布图和性能的分色透镜阵列130可以通过各种类型的计算机仿真来自动设计。例如，像素对应区域131、132、133和134的结构可以通过如遗传算法、粒子群优化算法、蚁群优化算法等自然启发算法或者基于伴随优化算法的逆向设计来优化。
在设计分色透镜阵列时，在基于如分色光谱、光学效率、信噪比等评估因素评估多个候选分色透镜阵列性能的同时，绿色、蓝色和红色像素对应区域的结构可被优化。例如，绿色、蓝色和红色像素对应区域的结构可以通过下述方式优化：预先确定每个评估因素的目标数值，并且减少多个评估因素的目标数值之间的差之和。备选地，可以针对每个评估因素索引性能，并且绿色、蓝色和红色像素对应区域的结构可以以使得表示性能的值可被最大化的方式进行优化。
此外，像素阵列1100中的第一至第四像素111、112、113和114中的至少一个或全部可以包括两个或更多个独立的光敏单元，并且一个像素中包括的两个或更多个光敏单元可以共享分色透镜阵列130的汇聚区域。当一个像素中包括多个可以独立感测光的光敏单元时，可以提高图像传感器1000的分辨率。此外，图像传感器1000和/或包括图像传感器1000的相机设备的自动对焦功能可以通过使用从光敏单元获得的信号之间的差来实现。
例如，相位检测自动对焦方法通过使用分别入射到一个像素中的两个独立光敏单元上的光强差实现自动对焦功能。例如，当相机的透镜组件的焦点恰好位于像素阵列1100的表面上时，分别穿过透镜组件的相对边缘的光束汇聚到像素阵列1100的表面上的一点上。随后，分别入射到一个像素内的两个独立的光敏单元上的光强彼此相等。然而，当相机的透镜组件的焦点不位于像素阵列1100的表面时，穿过透镜组件的一个边缘的光束入射到像素阵列1100中的每个像素上，超过穿过另一个边缘的光束。此外，在这种情况下，入射到像素阵列1100中的每个像素上的光束的入射角可以比主光角(CRA)更倾斜。于是，分别入射到一个像素中的两个独立的光敏单元上的光的强度是互不相同的。因此，自动对焦功能可以通过比较分别从一个像素中的两个独立光敏单元获得的两个对焦信号来实现。
在上述相位差检测自动对焦方法中，自动对焦性能可以随着两个对焦信号之间的对比率增加而提高。为了提高包括分色透镜阵列130的图像传感器1000的自动对焦性能，可以优化光敏单元的布置方向以增大自动对焦信号相对于每个像素的对比率。
图27是示出了根据示例实施例的在像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图。图28是示出了根据示例实施例的像素阵列的边缘部分的像素阵列的示例结构的截面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图3和图4所述的像素阵列的不同之处。
如图27所示，在像素阵列1100的中心部分，光以0°的CRA垂直入射到像素阵列1100的表面上。低折射率图案152可以均具有第一宽度152w。低折射率图案152以第一周期152p进行布置并且可以具有第一填充因子。
参考图28，在图像传感器1000的边缘部分，光以大于0°的CRA倾斜地入射到像素阵列1100的表面上。低折射率图案152可以均具有第二宽度152w。低折射率图案152以大于第一周期152p的第二周期152p进行布置，且可以具有大于第一填充因子的第二填充因子。
图29至图31是根据上参考图27和图28所述的低折射率图案的周期和填充因子的反射率图。
参考图29至图31，示出了当CRA为0°时的反射率图(图29)、CRA为20°时的反射率图(图30)和CRA为40°时的反射率图(图31)。虚线圆圈表示具有最低反射率的部分。例如，当CRA为0°时，入射光可以入射到像素阵列1100的中心部分上。例如，当CRA为20°时，入射光可以入射到像素阵列1100的第一边缘上。例如，当CRA为40°时，入射光可以入射到像素阵列1100的第二边缘上，该第二边缘比像素阵列1100的第一边缘离中心部分更远。
当CRA为20°时允许反射率为最低的低折射率图案152的布置周期和填充因子可以大于当CRA为0°时允许反射率为最低的低折射率图案152的布置周期和填充因子。当CRA为40°时允许反射率为最低的低折射率图案152的布置周期和填充因子可以大于当CRA为20°时允许反射率为最低的低折射率图案152的布置周期和填充因子。换言之，随着CRA增大，使反射率达到最低的低折射率图案152的周期和填充因子可以增大。
在示例实施例中，CRA在像素阵列1100中心部分处为0°，并且CRA可以随着远离中心部分而增大。因此，低折射率图案152的布置周期和填充因子被设置为：在远离像素阵列1100的中心部分处增大，因此，可以提供具有低反射率和提高的量子效率的像素阵列1100和图像传感器1000。
图32是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图3所述的像素阵列的不同之处。
参考图32，与图3所示的示例不同，抗反射元件150可以设置在滤色器阵列140和间隔物层120之间。抗反射元件150还可以包括填充在低折射率图案152之间的间隙填充图案153。间隙填充图案153的折射率可以具有在低折射率图案152的折射率和高折射率膜151的折射率之间的值。
本实施例中的抗反射元件150也可被应用于图4所示的像素阵列1100。
根据本公开，可以提供具有低反射率和提高的量子效率的像素阵列1100和图像传感器1000。
图33是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图。图34和图35是示出图33中的抗反射元件的示例的平面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图3所述的像素阵列的不同之处。
参考图33，与图3所示的例子不同，抗反射元件150可以包括具有抗反射孔154的低折射率层155，而不是低折射率图案152。低折射率层155可以包括折射率低于高折射率膜151的折射率的材料。例如，低折射率层155可以包括SiO2。低折射率层155的厚度可以大于高折射率膜151的厚度。例如，高折射率膜151的厚度可以约为50nm，而低折射率层155的厚度可以约为100nm。
抗反射孔154可以穿透低折射率层155。抗反射孔154可以暴露高折射率膜151。抗反射孔154可以布置在高折射率膜151上。抗反射孔154可以布置在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上。然而，一个或多个实施例不限于上述示例。抗反射孔154的布置类型可被适当地确定。抗反射孔154均可以具有柱状。例如，抗反射孔154可以均具有如图34所示的方柱形状或如图35所示的圆柱形状。然而，一个或多个实施例不限于上述示例。在另一示例实施例中，抗反射孔154可以均具有多边形柱形状(例如，三角柱形状或五角柱形状)，而不是方柱形状。
低折射率层155的有效折射率可以基本上等于分色透镜阵列130的有效折射率的平方根。在示例实施例中，低折射率层155的有效折射率可以由抗反射孔154的填充因子限定。抗反射孔154的填充因子可以表示抗反射孔154的宽度154w与抗反射孔154的布置周期154p的比率。随着抗反射孔154在低折射率层155中占据的面积增大，抗反射孔154的填充因子可以增大。
低折射率层155的有效折射率可以小于未图案化的低折射率材料层的有效折射率。如上所述，低折射率层155的有效折射率可以由抗反射孔154的填充因子决定。例如，分色透镜阵列130的有效折射率可约为1.6。在这种情况下，抗反射孔154的填充因子可被确定为大约1.26，其是未图案化的低折射率材料层的有效折射率(例如1.6)的平方根。例如，当低折射率层155包括SiO2时，有效折射率约为1.48的SiO2层被图案化以形成填充因子约为0.5的抗反射孔154(即，在去除未图案化的SiO2层的大约一半之后剩余的低折射率层155)。然而，在示例实施例中，抗反射孔154的填充因子可以根据其位置而变化。
本实施例中的抗反射元件150也可被应用于图4所示的像素阵列1100。
根据本公开，可以提供具有低反射率和提高的量子效率的像素阵列1100和图像传感器1000。
图36是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图3所述的像素阵列的不同之处。
参考图36，与图3所示的例子不同，抗反射元件150的低折射率图案156可以在第三方向(Z方向)上分别与相邻的纳米柱NP对齐。低折射率图案156可以具有与纳米柱NP的形状基本相同的形状。例如，当纳米柱NP具有圆柱形状时，低折射率图案156可以均具有横截面面积与对应的纳米柱NP的横截面面积相同的圆柱形状。在示例实施例中，可以通过使用在形成纳米柱NP的工艺中使用的蚀刻掩模来形成低折射率图案156。当使用相同的蚀刻掩模形成低折射率图案156和纳米柱NP时，可以减少在使用额外的蚀刻掩模的情况下所需的加工成本(或加工单价)。本实施例中的抗反射元件150也可被应用于图4所示的像素阵列1100。
图37是根据示例实施例的图像传感器中的像素阵列的截面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图32所述的像素阵列的不同之处。
参考图37，与图32所示的例子不同，抗反射元件150的低折射率图案156可以在第三方向(Z方向)上分别与相邻的纳米柱NP对齐。低折射率图案156可以具有与纳米柱NP的形状基本相同的形状。例如，当纳米柱NP具有圆柱形状时，低折射率图案156可以均具有横截面面积与对应的纳米柱NP的横截面面积相同的圆柱形状。在示例实施例中，可以通过使用在形成低折射率图案156的工艺中使用的蚀刻掩模来形成纳米柱NP。当使用相同的蚀刻掩模形成低折射率图案156和纳米柱NP时，可以减少在使用额外的蚀刻掩模的情况下所需的加工成本(或加工单价)。
图38是示出了根据示例实施例的在像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图。图39是示出了根据示例实施例的在像素阵列的边界部分的像素阵列的示例结构的截面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图27和图28所述的像素阵列的不同之处。
参考图38和图39，与图27和28所示的示例不同，分色透镜阵列130可以包括下阵列130a和设置在下阵列130a上的上阵列130b。下阵列130a和上阵列130b中的每一个可以包括改变入射光的相位的纳米柱NP和围绕纳米柱NP的外围材料层PM。外围材料层PM可以包括折射率低于纳米柱NP的折射率的介电材料，例如空气或SiO2。在示例实施例中，下阵列130a和上阵列130b可以彼此相等。在示例实施例中，下阵列130a和上阵列130b中的每一个可以与图3和图4所示的分色透镜阵列130基本相同。
如图38所示，在像素阵列1100的中心部分，下阵列130a的纳米柱NP和上阵列130b的纳米柱NP可以在第三方向(Z方向)上彼此对齐。下阵列130a的纳米柱NP和上阵列130b的纳米柱NP可以具有基本相同的形状。例如，当下阵列130a的纳米柱NP具有圆柱形状时，上阵列130b的纳米柱NP可以均具有横截面面积与下阵列130a中的对应的纳米柱的横截面面积相同的圆柱形状。在像素阵列1100的中心部分，滤色器141和142与对应的像素111和112可以在第三方向(Z方向)上彼此对齐。换言之，第一滤色器141和第二滤色器142可以在第三方向(Z方向)上分别与第一像素111和第二像素112对齐。尽管图中未示出，在像素阵列1100的中心部分，第三滤色器143和第四滤色器144可以在第三方向(Z方向)和与其对应的第三像素113和第四像素114对齐。
如图39所示，在像素阵列1100的边缘，下阵列130a和上阵列130b可以向像素阵列1100的中心部分移位。在示例实施例中，上阵列130b与比下阵列130a相比可以向像素阵列1100的中心部分进一步移位。因此，下阵列130a中的纳米柱NP和上阵列130b中的纳米柱NP可以在第三方向(Z方向)上布置为彼此偏离。换言之，下阵列130a中的纳米柱NP和上阵列130b中的纳米柱NP可以在第三方向(Z方向)上彼此不对齐。在像素阵列1100的边缘，滤色器阵列140可以向像素阵列1100的中心部分移位。因此，滤色器141和142与对应的像素111和112可以在第三方向(Z方向)上布置为彼此偏离。换言之，滤色器141和142与对应的像素111和112可以在第三方向(Z方向)上彼此不对齐。
图40是示出了根据示例实施例的在像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图。图41是示出了根据示例实施例的在像素阵列的边界部分的像素阵列的示例结构的截面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图38和图39所述的像素阵列不同之处。
参考图40和图41，与图38和图39的示例不同，抗反射元件150和低折射率图案156可以在第三方向(Z方向)上与上阵列130b中的纳米柱NP对齐。低折射率图案156可以具有与上阵列130b中的纳米柱NP的形状基本相同的形状。例如，当上阵列130b中的纳米柱NP具有圆柱形状时，低折射率图案156可以均具有横截面面积与对应的纳米柱NP的横截面面积相同的圆柱形状。在示例实施例中，可以通过使用在形成上阵列130b中的纳米柱NP的工艺中使用的蚀刻掩模来形成低折射率图案156。当使用相同的蚀刻掩模形成低折射率图案156和上阵列130b中的纳米柱NP时，可以减少在使用额外的蚀刻掩模的情况下所需的加工成本(或加工单价)。
图42是示出了根据示例实施例的在像素阵列的中心部分的像素阵列的示例结构的截面图。图43是示出了根据示例实施例的在像素阵列的边界部分的像素阵列的示例结构的截面图。为了描述的简洁，下面将描述与以上参考图40和图41所述的像素阵列的不同之处。
参考图42和图43，与图40和图41的示例不同，传感器衬底110还可以包括用于将相邻光敏单元彼此分开的单元隔离膜102。单元隔离膜102的高度可以小于像素隔离层101的高度。例如，单元隔离膜102的高度可以是像素隔离层101的高度的大约1/4至1/2。单元隔离膜102可以沿第三方向(Z方向)从传感器衬底110的上表面延伸到传感器衬底110的光传输层中的中间部分。单元隔离膜102可以通过减少相邻光敏单元之间的串扰来进一步提高自动对焦信号的对比率。然而，单元隔离膜102会吸收和/或反射光并且产生光损耗，因此，在实施例中可被省略。例如，在第三像素113(其是量子效率相对较低的红色像素)中，可以不设置单元隔离膜102。
如图42中所示，在像素阵列1100的中心部分，单元隔离膜102可以位于每个像素的中心。例如，在位于像素阵列1100的中心部分的第一像素111中，单元隔离膜102可以穿过第一像素111的中心，并且在位于像素阵列1100的中心部分的第二像素112中，单元隔离膜102可以穿过第二像素112的中心。
如图43中所示，在位于像素阵列1100的边缘的每个像素中的单元隔离膜102可以朝向像素阵列1100的中心部分移位。因此，在像素阵列1100的边缘部分，单元隔离膜102可以位于每个像素的边缘。在示例实施例中，在像素阵列1100的边缘部分，单元隔离膜102偏离每个像素中心的程度可以随着CRA的增加而增加。
图44是示出了根据实施例的包括图像传感器1000的电子装置ED01的示例的框图。参考图44，在网络环境ED00中，电子装置ED01可以通过第一网络ED98(短距离无线通信网络等)与另一电子装置ED02通信，或可以通过第二网络ED99(远程无线通信网络等)与另一电子装置ED04和/或服务器ED08通信。电子装置ED01可以通过服务器ED08与电子装置ED04通信。电子装置ED01可以包括处理器ED20、存储器ED30、输入装置ED50、声音输出装置ED55、显示装置ED60、音频模块ED70、传感器模块ED76、接口ED77、触觉模块ED79、相机模块ED80、电力管理模块ED88、电池ED89、通信模块ED90、订户识别模块ED96、和/或天线模块ED97。在电子装置ED01中，一些单元(显示装置ED60等)可被省略，或者其他单元可被添加。一些单元可被配置为一个集成电路。例如，传感器模块ED76(指纹传感器、虹膜传感器、照度传感器等)可被嵌入并实现在显示装置ED60(显示器等)中。
处理器ED20可以通过执行软件(程序ED40等)控制电子装置ED01中的连接到处理器ED20的一个或多个单元(硬件、软件单元等)，并且可以执行各种数据处理或操作。作为数据处理或操作的一部分，处理器ED20可以将从另一单元(传感器模块ED76、通信模块ED90等)接收的命令和/或数据加载到易失性存储器ED32，可以处理易失性存储器ED32中存储的命令和/或数据，并且可以将结果数据存储在非易失性存储器ED34中。处理器ED20可以包括主处理器ED21(中央处理单元、应用程序处理器等)和辅助处理器ED23(图形处理单元、图像信号处理器、传感集线器处理器、通信处理器等)，所述辅助处理器可以独立于主处理器ED21进行操作，或者与主处理器ED21一起操作。辅助处理器ED23可以使用比主处理器ED21的功率少的功率，并且可以执行指定的功能。
辅助处理器ED23，当主处理器ED21处于非活动状态(睡眠状态)时可以代表主处理器ED21，或者当主处理器ED21处于活动状态(应用程序执行状态)时可以与主处理器ED21一起，控制与电子装置ED01中的单元中的一些单元(显示装置ED60、传感器模块ED76、通信模块ED90等)相关的功能和/或状态。辅助处理器ED23(图像信号处理器、通信处理器等)可以被实现为与其功能相关的另一单元(相机模块ED80、通信模块ED90等)的一部分。
存储器ED30可以存储电子装置ED01的单元(处理器ED20、传感器模块ED76等)所需的各种数据。所述数据可以包括，例如，关于软件(程序ED40等)和与其相关的命令的输入数据和/或输出数据。存储器ED30可以包括易失性存储器ED32和/或非易失性存储器ED34。非易失性存储器ED34可以包括固定安装在电子装置ED01中的内部存储器ED36和可拆卸的外部存储器ED38。
程序ED40可以作为软件储存在存储器ED30中，并且可以包括操作系统ED42、中间件ED44和/或应用程序ED46。
输入装置ED50可以从电子装置ED01的外部(用户等)接收要在电子装置ED01的单元(处理器ED20等)中使用的命令和/或数据。输入装置ED50可以包括麦克风、鼠标、键盘和/或数字笔(触控笔)。
声音输出装置ED55可以向电子装置ED01的外部输出声音信号。声音输出装置ED55可以包括扬声器和/或接收器。扬声器可用于诸如多媒体再现或录音播放等通用目的，而接收器可用于接收呼叫。接收器可以耦合为扬声器的一部分，或者可被实现为独立设备。
显示装置ED60可以向电子装置ED01的外部提供视觉信息。显示装置ED60可以包括显示器、全息设备或投影仪、以及用于控制对应设备的控制电路。显示装置ED60可以包括设置为感测触摸的触摸电路，和/或设置为测量由触摸产生的力的强度的传感器电路(压力传感器等)。
音频模块ED70可以将声音转换为电信号，反之亦然。音频模块ED70可以通过输入装置ED50获取声音，或者可以通过声音输出装置ED55和/或直接或无线连接到电子装置ED01的另一电子装置(电子装置ED02等)的扬声器和/或耳机输出声音。
传感器模块ED76可以感测电子装置ED01的操作状态(功率、温度等)，或者外部环境状态(用户状态等)，并且可以产生与感测到的状态对应的电信号和/或数据值。传感器模块ED76可以包括手势传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、磁传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外线(IR)传感器、实时传感器、温度传感器、湿度传感器和/或照度传感器。
接口ED77可以支持为了使电子装置ED01直接或无线连接到另一电子装置(电子装置ED02等)可以使用的一个或多个指定协议。接口ED77可以包括高清多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、SD卡接口和/或音频接口。
接线端子ED78可以包括连接器，电子装置ED01通过该连接器可以物理连接到另一电子装置(电子装置ED02等)。接线端子ED78可以包括HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器和/或音频连接器(耳机连接器等)。
触觉模块ED79可以将电信号转换成用户可以通过触觉或运动感觉感知的机械刺激(振动、运动等)或电刺激。触觉模块ED79可以包括电机、压电装置和/或电刺激装置。
相机模块ED80可以捕捉静态图像和视频。相机模块ED80可以包括具有一个或多个透镜的透镜组件、图1的图像传感器1000、图像信号处理器、和/或闪光灯。相机模块ED80中的透镜组件可以收集从要被捕获的物体发射的光。
电力管理模块ED88可以管理提供给电子装置ED01的电力。电力管理模块ED88可被实现为电力管理集成电路(PMIC)的一部分。
电池ED89可以向电子装置ED01的部件供电。电池ED89可以包括不可充电的一次电池、可充电的二次电池、和/或燃料电池。
通信模块ED90可以支持在电子装置ED01与另一电子装置(电子装置ED02、电子装置ED04、服务器ED08等)之间建立直接(有线)通信信道和/或无线通信信道，并通过已建立的通信信道进行通信。通信模块ED90可以独立于处理器ED20(应用程序处理器等)进行操作，并且可以包括一个或多个支持直接通信和/或无线通信的通信处理器。通信模块ED90可以包括无线通信模块ED92(蜂窝通信模块、短距离无线通信模块、全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)和/或有线通信模块ED94(局域网(LAN)通信模块、电力线通信模块等)。在通信模块中，对应的通信模块可以通过第一网络ED09(短距离通信网络，例如蓝牙、WiFi直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络ED99(长距离通信网络，例如蜂窝网络、互联网或计算机网络(LAN、WAN等)与另一电子装置进行通信。上述各种通信模块可被集成为一个单元(单个芯片，等)，或者可被实现为多个彼此分离的单元(多个芯片)。无线通信模块ED92通过使用存储在订户识别模块ED96中的订户信息(国际移动订户标识符(IMSI)等)，在诸如第一网络ED98和/或第二网络ED99的通信网络中识别和认证电子装置ED01。
天线模块ED97可以向外部(另一电子装置等)发送信号和/或电力，和/或可以从外部(另一电子装置等)接收信号和/或电力。天线可以包括形成为在衬底(PCB等)上形成的导电图案的辐射器。天线模块ED97可以包括一个或多个天线。当天线模块ED97包括多个天线时，可以通过通讯模块ED90从所述多个天线中选择适合在如第一网络ED98和/或第二网络ED99等通信网络中使用的通信类型的天线。信号和/或电力可以通过所选择的天线在通信模块ED90和另一电子装置之间传输。除天线之外的其他组件(RFIC等)可以作为天线模块ED97的一部分。
一些单元可以通过外围装置(总线、通用输入和输出(GPIO)、串行外围接口(SPI)、移动工业处理器接口(MIPI)等)之间的通信方法彼此连接，并且可以交换信号(命令、数据等)。
命令或数据可以通过连接到第二网络ED99的服务器ED08在电子装置ED01和外部电子装置ED04之间发送或接收。其他电子装置ED02和ED04可以是与电子装置ED01相同或不同种类的设备。在电子装置ED01中执行的操作中的所有或部分操作可以在其他电子装置ED02、ED04和ED08中的一个或多个装置中执行。例如，当电子装置ED01必须执行某个功能或服务时，电子装置ED01可以请求一个或多个其他电子装置执行部分或全部功能或服务，而不是自己执行该功能或服务。接收请求的一个或多个电子装置执行与所述请求相关的附加功能或服务，并且可以将执行结果传送给电子装置ED01。为此，例如，可以使用云计算、分布式计算、或客户端-服务器计算技术。
图45是示出图44中的照相机模块ED80的框图。
参考图45，相机模块ED80可以包括透镜组件CM10、闪光灯CM20、图像传感器1000(图1的图像传感器1000)、图像稳定器CM40、存储器CM50(缓冲存储器等)、和/或图像信号处理器CM60。透镜组件CM10可以收集从物体(即，要被捕获的物体)发射的光。相机模块ED80可以包括多个透镜组件CM10，且在这种情况下，相机模块ED80可以包括双相机模块、360度相机、或球形相机。所述多个透镜组件CM10中的一些可以具有相同的透镜属性(视角、焦距、自动对焦、F数、光学变焦等)或不同的透镜属性。透镜组件CM10可以包括广角镜头或远摄镜头。
闪光灯CM20可以发射光，所述光用于增强从物体发射或反射的光。闪光灯CM20可以包括一个或多个发光二极管(红绿蓝(RGB)LED、白光LED、红外LED、紫外LED等)和/或氙灯。图像传感器1000可以是上文参照图1所述的图像传感器，并将从物体发射或反射并通过透镜组件CM10传输的光转换成电信号以获得与物体相对应的图像。图像传感器1000可以包括从具有不同特性的图像传感器(例如RGB传感器、黑白(BW)传感器、IR传感器、和UV传感器)中选择的一个或多个传感器。图像传感器1000中包括的传感器中的每一个可被实现为电荷耦合器件(CCD)传感器和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。
响应于相机模块ED80或包括相机模块ED80的电子装置ED01的运动，图像稳定器CM40沿特定方向移动透镜组件CM10中包括的一个或多个透镜或图像传感器1000，或控制图像传感器1000的操作特性(对读出定时的调整等)，以补偿运动的负面影响。图像稳定器CM40可以通过使用布置在相机模块ED80内部或外部的陀螺仪传感器或加速度传感器来感测相机模块ED80或电子装置ED01的移动。图像稳定器CM40可被实现为光学类型。
存储器CM50可以存储通过图像传感器1000获得的图像的部分或全部数据以用于下一图像处理操作。例如，当高速获得多个图像时，获得的原始数据(拜耳图案化的数据、高分辨率数据等)被存储在存储器CM50中，并且仅显示低分辨率图像。然后，可以将所选图像(用户选择等)的原始数据传送给图像信号处理器CM60。存储器CM50可以与电子装置ED01的存储器ED30集成在一起，或者可以包括可独立操作的附加存储器。
图像信号处理器CM60可以对通过图像传感器1000获得的图像或存储在存储器CM50中的图像数据执行图像处理。图像处理可以包括深度图生成、三维建模、全景生成、特征提取、图像合成、和/或图像补偿(降噪、分辨率调整、亮度调整、糊化、锐化、柔化等)。图像信号处理器CM60可以执行对相机模块ED80中包括的单元(图像传感器1000等)的控制(曝光时间控制、读出定时控制等)。由图像信号处理器CM60处理的图像可被再次存储在存储器CM50中用于另外的处理，或者可以提供给相机模块ED80的外部单元(例如，存储器ED30、显示装置ED60、电子装置ED02、电子装置ED04、服务器ED08等)。图像信号处理器CM60可以与处理器ED20集成在一起，或者可被配置为独立于处理器ED20进行操作的附加处理器。当图像信号处理器CM60被配置为与处理器ED20分开的附加处理器时，由图像信号处理器CM60处理过的图像经历处理器ED20执行的附加图像处理，然后可以在显示装置ED60上显示。
此外，图像信号处理器CM60可以独立于图像传感器1000中的每个像素接收两个聚焦信号，并且可以在相位检测自动聚焦方法中根据两个聚焦信号之间的差值产生自动聚焦信号。基于自动对焦信号，图像信号处理器CM60可以控制透镜组件CM10，使得透镜组件CM10的焦点可以准确形成在图像传感器1000的表面上。
电子装置ED01可以包括多个具有不同特性或功能的相机模块ED80。在这种情况下，所述多个相机模块ED80中的一个相机模块ED80可以包括广角相机，而另一相机模块ED80可以包括长焦相机。类似地，多个相机模块ED80中的一个相机模块ED80可以包括前置相机，而另一相机模块ED80可以包括后置相机。
图46至图55是示出了根据一个或多个示例实施例的包括图像传感器的电子装置的各种示例的图。
根据实施例的图像传感器1000可以应用于图46所示的移动电话或智能手机1100m、图47中所示的平板电脑或智能平板电脑1200、图48中所示的数码相机或便携式摄像机1300、图49中所示的笔记本电脑1400、或图50所示的电视或智能电视1500。例如，智能手机1100m或智能平板电脑1200可以包括多个高分辨率相机，每个高分辨率相机包括高分辨率图像传感器。利用高分辨率相机可以提取图像中的物体的深度信息，调整图像的失焦，或者自动识别图像中的物体。
此外，图像传感器1000可被应用于图51中所示的智能冰箱1600、图52中所示的监控摄像头1700、图53中所示的机器人1800、图54中所示的医疗相机1900等。例如，智能冰箱1600可以使用图像传感器自动识别冰箱中的食物，并且可以通过智能手机向用户通知某种食物的存在、放入或取出的食物的种类等。此外，监控摄像头1700可以提供超高分辨率图像，并且通过使用高灵敏度，即使在黑暗环境中也使用户能够识别图像中的物体或人。机器人1800可被输送到人类可能无法直接到达的灾难或工业现场，以向用户提供高分辨率图像。医疗相机1900可以提供用于诊断或手术的高分辨率图像，并且可以动态调整视野。
此外，图像传感器1000可被应用于如图55所示的车辆2000。车辆2000可以包括位于各个位置的多个车载摄像头2010、2020、2030和2040。车载摄像头2010、2020、2030和2040中的每一个可以包括根据一个或多个示例实施例的图像传感器。车辆2000可以通过使用多个车载摄像头2010、2020、2030和2040向驾驶员提供关于车辆2000的内部或车辆2000的周边的各种信息，并且可以通过自动识别图像中的物体或人来为驾驶员提供与自动行驶相关的信息。
本公开可以提供一种具有低反射率和提高的量子效率的图像传感器以及包括所述图像传感器的电子装置。
本公开可以提供以低成本制造的图像传感器和包括所述图像传感器的电子装置。
然而，本公开的效果不限于上述公开。
根据示例实施例，由附图中示出的方框表示的组件、单元、模块或单位(在本段中统称为“组件”)中的至少一个可以被体现为执行上述相应功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。根据示例实施例，这些组件中的至少一个可以使用直接电路结构，例如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等，其可以通过一个或多个微处理器或其他控制装置的控制来执行各个功能。此外，这些组件中的至少一个可以由包含用于执行特定逻辑功能的一个或多个可执行指令并由一个或多个微处理器或其他控制装置执行的模块、程序或一部分代码具体实现。此外，这些组件中的至少一个可以包括诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)之类的处理器、微处理器等，或可以由诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)之类的处理器、微处理器等来实现。这些组件中的两个或更多个可以组合成执行所组合的两个或更多个组件的所有操作或功能的一个单个组件。此外，这些组件中的至少一个的至少部分功能可以由这些组件中的另一个执行。上述示例实施例的功能方案可以被实现为在一个或多个处理器上执行的算法。此外，由方框表示的组件或者处理步骤可以将任意数量的相关技术用于电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等。
应当理解的是，应仅以描述性意义而不是限制性目的来考虑本文中描述的实施例。对每个实施例中的特征或方面的描述一般应当被看作可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。尽管已经参考附图描述了一个或多个示例实施例，但本领域普通技术人员将理解，在不脱离所附权利要求及其等同物限定的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的多种改变。

Claims (20)

1.一种图像传感器，包括：
传感器衬底，包括被配置为感测第一波长的光的多个第一像素，以及被配置为感测第二波长的光的多个第二像素；以及
设置在所述传感器衬底上的抗反射元件，
其中，所述抗反射元件包括：
多个低折射率图案；以及
设置在所述多个低折射率图案和所述传感器衬底之间的高折射率层。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述高折射率层的厚度在5nm到50hm的范围内。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，
所述传感器衬底包括第一区域和第二区域，其中，光以第一主光角CRA入射到所述第一区域，并且光以大于所述第一CRA的第二CRA入射到所述第二区域，
所述第二区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子分别大于所述第一区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子，以及
所述多个低折射率图案的填充因子被定义为低折射率图案的宽度与所述多个低折射率图案的布置周期的比率。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：分色透镜阵列，被配置为在改变所述第一波长的光的相位后，将所述第一波长的光汇聚到所述多个第一像素上，并且在改变所述第二波长的光的相位后，将所述第二波长的光汇聚到所述多个第二像素上。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述分色透镜阵列设置在所述传感器衬底和所述抗反射元件之间。
6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述抗反射元件设置在所述分色透镜阵列和所述传感器衬底之间。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，还包括：
设置在所述抗反射元件和所述分色透镜阵列之间的滤色器阵列，
其中，所述滤色器阵列包括：
多个第一滤色器，被布置为分别对应于所述多个第一像素，且被配置为选择性地透射所述第一波长的光；以及
多个第二滤色器，被布置为分别对应于所述多个第二像素，且被配置为选择性地透射所述第二波长的光。
8.根据权利要求4所述的图像传感器，其中：
所述分色透镜阵列包括多个纳米柱和围绕所述多个纳米柱的外围材料层，以及
所述多个纳米柱和所述多个低折射率图案在垂直于所述传感器衬底的上表面的方向上彼此对齐。
9.根据权利要求4所述的图像传感器，其中：
所述分色透镜阵列包括多个纳米柱和围绕所述多个纳米柱的外围材料层，以及
所述多个纳米柱和所述多个低折射率图案被布置为在垂直于所述传感器衬底的上表面的方向上彼此偏离。
10.根据权利要求4所述的图像传感器，其中：
所述分色透镜阵列包括下阵列和设置在所述下阵列上的上阵列，以及
所述下阵列和所述上阵列中的每一个均包括多个纳米柱和围绕所述多个纳米柱的外围材料层。
11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中：
所述上阵列的多个纳米柱和所述多个低折射率图案在垂直于所述传感器衬底的上表面的方向上彼此对齐。
12.根据权利要求1所述的图像传感器，其中：
所述多个低折射率图案包括SiO2，以及
所述高折射率层包括AlO、SiN和HfO中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括多个单元隔离膜，其设置在所述多个第一像素中的每一个上和所述多个第二像素中的每一个上。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中：
设置在对应的位于所述传感器衬底的中心部分的第一像素或第二像素上的单元隔离膜分别位于对应像素的中心上，以及
设置在对应的位于所述传感器衬底的边缘部分的第一像素或第二像素上的单元隔离膜分别从对应像素的中心朝向所述传感器衬底的中心部分移位。
15.一种图像传感器，包括：
传感器衬底，包括被配置为感测第一波长的光的多个第一像素，以及被配置为感测第二波长的光的多个第二像素；以及
设置在所述传感器衬底上的抗反射元件，
其中，所述抗反射元件包括：
具有多个抗反射孔的低折射率层；以及
设置在所述低折射率层和所述传感器衬底之间的高折射率层。
16.根据权利要求15所述的图像传感器，其中，所述高折射率层的厚度在5nm到50nm的范围内。
17.根据权利要求15所述的图像传感器，其中，
所述传感器衬底包括第一区域和第二区域，其中，光以第一主光角CRA入射到所述第一区域，并且光以大于所述第一CRA的第二CRA入射到所述第二区域，
所述第二区域上的多个抗反射孔的布置周期和填充因子分别大于所述第一区域上的多个抗反射孔的布置周期和填充因子，以及
所述多个抗反射孔的填充因子被定义为抗反射孔的宽度与所述多个抗反射孔的布置周期的比率。
18.一种电子装置，包括：
图像传感器，被配置为将光学图像转换为电信号；
处理器，被配置为控制所述图像传感器的操作，并且被配置为存储和输出所述图像传感器产生的信号；以及
透镜组件，被配置为向所述图像传感器提供光，
其中，所述第一传感器包括：
传感器衬底，包括被配置为感测第一波长的光的多个第一像素，以及被配置为感测第二波长的光的多个第二像素；以及
设置在所述传感器衬底上的抗反射元件，以及
其中，所述抗反射元件包括：
多个低折射率图案；以及
设置在所述多个低折射率图案和所述传感器衬底之间的高折射率层。
19.根据权利要求18所述的电子装置，其中，所述高折射率层的厚度在从5nm到50nm的范围内。
20.根据权利要求18所述的电子装置，其中，
所述传感器衬底包括第一区域和第二区域，其中，光以第一主光角CRA入射到所述第一区域，并且光以大于所述第一CRA的第二CRA入射到所述第二区域，
所述第二区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子分别大于所述第一区域上的多个低折射率图案的布置周期和填充因子，以及
所述多个低折射率图案的填充因子被定义为低折射率图案的宽度与所述多个低折射率图案的布置周期的比率。
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