CN1816915A - 用于图像传感器或显示单元的多微透镜系统 - Google Patents

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Abstract

具有多个透镜的成像器或显示系统，在成像器或显示阵列中的一个或多个像素上形成所述透镜，将所述透镜制成图案和成形。所述多个透镜增强了被折射到光敏区上或从显示像素上散射的光的强度。

Description

用于图像传感器或显示单元的多微透镜系统
发明领域
本发明一般涉及改进的半导体成像器件，具体地说，涉及用于成像器阵列或显示单元的多微透镜系统。
发明背景
固态成像器，包括电荷耦合器件(CCD)和CMOS传感器，已常用于光成像应用。固态成像器电路包括像素单元的焦平面阵列，每个像素单元包括叠加在衬底掺杂区上的光门、光电导体或光电二极管，用于在衬底的基础部分中积累光生电荷。微透镜通常设置在成像器像素单元上面。微透镜用于将光聚焦到初始电荷积聚区上。传统技术使用具有聚合物涂层的单个微透镜，使涂层具有方形或圆形的图案，将所述图案分别设置在像素上，然后在制造过程中将它们加热，以便将微透镜成形和固化。
微透镜的使用，通过收集来自大的光收集区的光并将其聚焦到传感器的小光敏区而显著地改善了成像装置的感光灵敏度。整个光收集面积和传感器光敏面积之比称为像素的占空系数。
微透镜形成在光敏区上方的平面化区域中。光线通过平面化区域后，被滤色器滤波。每个传统像素可以具有单独的滤色器。或者，像素的滤色器区域可以具有不同的深度，以便滤去不需要的波长。
随着成像器阵列和像素光敏区的尺寸的减小，要提供能够将入射光线聚焦到光敏区的微透镜就日益困难。所述问题部分地是由于构建较小的微透镜(既对成像器件过程具有最佳焦距又可最佳地调节光线穿过各种器件层时引入的光学像差)难度增加。而且，也很难校正由光敏区上方多个区域所造成的失真，导致相邻像素之间的串扰增加。当轴外光线以钝角射到微透镜上时，就产生”串扰”。轴外光线通过平面化区域和滤色器，未射到指定的光敏区，而射到了邻近的光敏区上。结果，具有未调谐的或未最佳化微透镜的较小成像器不能获得最佳的彩色保真度和信/噪比。
和显示系统一起使用的透镜结构还常缺少有效的透镜系统。例如，有源矩阵液晶显示器(LCD)系统具有正交偏振器，后者能够利用电压信号开启或阻塞光路。LCD对于所考虑的偏振器角度采取平行或垂直状态。当光路开启时，光线穿过滤色器出来，被用户观看。目前的系统，如果没有弥散光线以提供良好视角所必须的昂贵而复杂的结构，在X和Y方向上都不能提供良好的视角。
发明概述
本发明提供一种用于像素阵列的微透镜结构，其中与阵列中的像素关联的微透镜包括多个透镜区，每个区具有不同的光学特性。所述多个透镜区具有这样的光学特性，使得到达光检测器像素或从显示像素散射的入射光的数量增加了。
以下详细讨论各种示范实施例以及它们的制造方法。以下结合附图更详细地说明本发明的这些和其它特征。
附图简要说明
图1示出按照本发明示范实施例构建的微透镜结构的一部分的截面图；
图1A示出图1实施例的一部分的顶视图；
图2示出按照本发明另一方面构建的像素阵列另一示范实施例的一部分的顶视图；
图3示出图1的微透镜的示范实施例的截面图；
图4示出按照本发明另一实施例构建的微透镜的另一示范实施例的截面图；
图5示出按照本发明示范实施例构建的微透镜的顶视图；
图6示出图5的微透镜的截面图；
图7示出按照本发明示范实施例构建的成像器系统的方框图；
图8示出按照本发明示范实施例进行的制造方法；
图9示出按照本发明另一示范实施例进行的制造方法；
图10示出按照本发明另一示范实施例进行的制造方法；以及
图11示出按照本发明另一示范实施例构建的透镜的截面图。
发明的详细说明
本发明提供一种供光学检测器或显示系统使用的新的微透镜结构。本发明增加了到达成像器阵列中像素光敏区的入射光数量。本发明还可以用于更有效地从显示单元散射光线。微透镜结构包括具有不同光学特性的多个透镜区，以便更有效地将入射到微透镜上的光折射到或转移到像素的光敏区或从显示结构上折射或转移。
参阅图1和1A，图中分别示出按照本发明构建的成像器阵列2第一实施例的截面图和顶视图。提供多个微透镜结构，每个微透镜结构具有上透镜部分1和下透镜部分2。在钝化区6、介入区4(例如滤色器阵列、金属化区等等)和成像像素5的阵列上面形成这些结构。每个像素5具有用于将光子转换成电荷的光传感器。通过在每个微透镜中创建两个或两个以上透镜层1、3以便将光线更直接地聚焦到像素5的光敏区来提高每个像素5的光收集效率。可以把透镜层1、3制成各种对称的几何形状(例如圆形，方形等)和不对称形状，为入射光线到达像素5的光敏区提供通路。图1A示出的透镜区1、3为圆形的并且与透镜区1、3的其它透镜结构不邻接，但应理解，各种形状都可用于本发明，以下将详述。
图2示出本发明第二实施例的顶视图，其中微透镜阵列具有：第一组微透镜，每个微透镜具有两个透镜区1、3；以及第二组微透镜，每个微透镜具有单一透镜10。图2图解说明微透镜阵列可以具有不同的微透镜结构，分别与像素阵列中的不同像素相关联。
每个微透镜结构的构建基于对两个或两个以上透镜区1、3的所需组合折射效果的确定。所需组合折射效果是由区域1、3的组合光学特性产生的，它改善了像素5的占空系数。
穿过两种介质边界区域的光线的折射性能用Snells方程描述：
N1*sinθ1＝N2*sinθ2                (1)
所述方程适用于简单的几何光学。折射就是当光波穿过将两种介质分隔开的边界时光波路径的弯折。光波遇到边界时的角度称为入射角(θ1)。光波通过(介质)后相对于介质边界运行的角度称为折射角(θ2)。N1和N2是指与两种材料关联的折射率，在这两种材料之间形成边界并且光波穿过此边界。折射的起因是当光波穿过其中的介质改变时光波的速度发生了改变。
参阅图3，关系式N1＞N2＞N0是具有两个不同区域1、3的微透镜的一组折射率的实例。这样选择区域1、3的尺寸和折射率，使得与使用单一微透镜或其它传统微透镜结构相比，将更多的光线转向检测器区。N1是第一透镜区1的折射率。N2是第二透镜区3的折射率，而N0是在第一透镜区1外的介质(例如空气或其它气体)的折射率。
图3示出图1实施例的展开图。通过在每个微透镜中创建多于一个的透镜区1、3以便将光线更直接地聚焦到像素5的光敏区来提高每个像素5的光收集效率。这样定位透镜区材料1、3以便使入射光7转向(或射向)基础光敏区5。可以把透镜区1、3制成各种对称的几何形状(例如圆形、方形等)和不对称形状，以便为入射光线到达像素5的光敏区提供通路。
本发明的第三实施例包括具有多于两个的透镜区以便更有选择性地调节光线到光敏区的折射的微透镜。图4示出微透镜9，其第一透镜区8形成在第二透镜区1的上面，而第二透镜区1又形成在第三透镜区3的上面。所述各透镜区被形成为具有不同的折射率N3、N2和N1。这样选择各透镜区的折射率以及透镜的尺寸和形状，以便与其它介入层的折射特性结合，为示范的微透镜9下的像素5的光敏区提供所需的占空系数。也可以根据所述基础区域(例如平面化层6或其它层4)的光学特性(这些特性也会影响占空系数)来选择每个透镜区8、1、3的折射率和形状。在图4所示的实施例中，入射光被多个区域8、1、3折射，使得光线的所需部分射向光敏区5。在整个像素阵列上方，可以把所述各透镜区中最上面的透镜区(例如透镜区8)制成分段透镜区或单一透镜区8。可以在成像器阵列中每个像素的上面或所述阵列中一部分像素的上面形成微透镜9。
图5和6分别示出本发明第四实施例的顶视图和截面图。在此实施例中，下透镜环13使来自透镜区11外周部分的光线偏转到像素5的光敏区。透镜区13仅折射由透镜区11折射的光线的一部分，以便选择性地调节特定光敏区5的占空系数。可以在透镜区11上设置一个或多个附加的透镜区，以便进一步使光线射向像素5的光敏区。在此示范实施例中，在另一微透镜区13的上面形成曲面的微透镜区11。但是，这两个微透镜区11、13可以颠倒；此时，透镜区13形成在透镜区11的上面，选择性地将光线折射到像素5的光敏区
如图6所示，进入透镜区11的光线17被折射到下透镜区13中。透镜区13进一步将靠近外周边缘的光线17以锐角折射到像素5的光敏区。
可以根据对微透镜区和光敏区之间各层的光学折射特性的考虑来选择所述多个透镜区的折射率，以便使最多光线透射到像素5的光敏区。如上所述，按照本发明的微透镜阵列可以在像素阵列的不同部分中包括不同的微透镜结构。入射到像素阵列中心的像素上的光可以和入射到像素阵列外缘的像素上的光截然不同。因此，可以在阵列中部的像素上设置一种微透镜结构，而另一种不同的微透镜结构可以用于阵列中其它外周像素中的入射光传输。
图7示出图像处理系统，它包括处理器31、存储器33、输入/输出系统35、存储单元37和成像器39。总线30连接所述各图像处理系统部件。成像器39包括具有按照本发明的关联的微透镜结构的像素阵列。
具有按照本发明构成的并参阅图1-7描述的微透镜的像素阵列可以用于CMOS、CCD或其它成像器中。本发明的微透镜结构可以用作像素的单一微透镜或者用作各个像素的微透镜阵列。
图8示出图1、1A和3所示的微透镜结构的制造方法。所述方法使用包含像素阵列、周边电路、触点和布线的衬底。在像素阵列上面形成一个或多个保护层(例如硼磷硅玻璃(BPSG)、硼硅玻璃(BSG)、磷硅玻璃(PSG)、二氧化硅、氮化硅或其它透明材料)并且将其平面化。可以在保护层上形成间隔层。然后开始构成微透镜结构。在S51，形成第一透镜区，例如透镜区3(图3)，所用材料及其厚度将和其它透镜区结合在一起增加传送到像素5的光敏区的入射光。可以利用例如旋涂等工艺过程来涂敷第一透镜区3，第一透镜区3可以用透明或聚合物材料制成。也可以使用其它透镜形成材料，包括：光学热塑性材料，例如有机玻璃(polymethymethacrylate)；聚碳酸酯；聚烯烃；乙酸丁酸纤维；或聚苯乙烯；聚酰亚胺(polymide)；热固性树脂，例如环氧树脂；光敏胶或辐射可固化树脂，例如丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、聚氨酯丙烯酸盐、环氧丙烯酸盐或聚酯丙烯酸盐。
在S53，使第一透镜区具有图案，以便形成单个微透镜区3。可以利用标准光刻设备和技术来实现所述图案形成过程。在S55，通过透镜加工(例如烘焙)将单个微透镜区3成形为所需结构，例如不对称圆形。在S57，在第一透镜区3上涂刷第二透镜区1，第二透镜区1所用材料及其厚度应能和入射光所穿过的其它透镜区结合在一起增加像素5光敏区的占空系数因素或入射光强度。在S59，使第二透镜区1具有图案。然后，在S61，通过烘焙，将第二透镜区1加工成形(例如塑变)。
图9示出形成图4中微透镜结构的示范的制造方法。最初，在S71，在像素阵列中的各像素上形成透镜区3。在S73，使透镜区3具有图案，以便逐一地产生成形的微透镜区3。在加工步骤S73，将透镜区3做成圆形、矩形或其它形状的图案。在S75，通过烘焙，将加工成图案的透镜区3成形为光聚焦透镜结构。必要时，在加工步骤S79，将另一透镜区，例如1(图4)，形成在以前的透镜区3上面。对于每一个新涂敷的层，重复加工步骤S73、S75。在S77，确定是否要涂敷另一透镜区。如果不再涂敷另一透镜区，则加工结束。如果还要形成另一透镜区，则重复加工步骤S79、S73和S75。
图10示出按照本发明形成包含多个透镜区的示范微透镜阵列的另一示范的制造方法。在步骤S91-S93，在像素5上形成所有微透镜层。在S95，使各层具有图案，而在S97，将各层成形。
在S97，通过烘焙利用诸如塑变等使透镜区(例如1、3)一起成形。执行步骤S91-S97，使得示范的微透镜中所得到的多个透镜区向各自的光敏区(例如5)提供最大的光折射。
具有图案的各个微透镜的形状可以是圆形、双凸形、卵形、矩形、六角形或任何其它合适的形状。可以通过以下方法来实现透镜区的成形：进行热处理，以便从所涂敷的、具有图案的透镜形成区形成折射透镜区。形成折射透镜区所用的成形过程取决于用于形成透镜区的材料。如果可以对透镜形成区的材料进行热处理，则可以利用诸如烘焙等热处理过程。如果材料是对光非常敏感的，则可以使用特殊的曝光技术。
本发明也可以和光投影系统以及光检测系统一起使用。如果从衬底出来的光线和进入衬底的光线相同，也应用同样的原理。虽然和成像器系统相比，对于显示系统的最佳性能来说结构参数可能要改变，但本发明仍然提供光分布的改进结构。
参阅图11，在显示区131上形成透镜结构。显示区131可以是显示像素或者发光单元。在透镜整体中同一显示区131上可以形成多个透镜结构，以便进一步增加光散射和改进显示区131的视角。光线从显示区131发射出来，进入层129，层129可以是上玻璃层或其它显示层(例如，LCD系统中的上玻璃层)，然后光线进入偏振器127，按照偏振器的作用被折射。然后光线进入折射率为N2的第一透镜区125，在此光线被折射到折射率为N1的第二透镜区123。然后光线又被第二透镜区123折射进入空气，在空气中再次被折射。图11的显示透镜结构包括的区123和125，和本发明其它实施例中相应透镜区的形成方式以及所用形成材料都相同。
应当再次指出，虽然具体结合具有像素阵列的成像电路对本发明作了说明，但本发明具有更广泛的适用性，可以用在任何成像装置和显示装置中。同理，上述过程也只是用来形成本发明透镜的许多方法中的一种。上述说明和附图示出本发明的示范实施例。本发明不应限于所示实施例。属于以下权利要求书的精神和范围内的对本发明的任何修改动应被认为是本发明的一部分。

Claims (120)

1.一种光检测系统，它包括：
光敏区；以及
透镜结构，用于将光线聚焦到所述光敏区，所述透镜结构包括第一透镜区和第二透镜区，所述第一和第二透镜区具有不同的光学特性。
2.如权利要求1所述的光检测系统，其中包括多个所述透镜结构和多个所述光敏区，其中每一个所述透镜结构各自设置在所述多个光敏区中每一个之上。
3.如权利要求2所述的光检测系统，其中每一个所述透镜结构的所述第二透镜区与其它透镜结构的所述第二透镜区不邻接。
4.如权利要求2所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区与其它所述透镜结构的其它第一和第二透镜区不邻接。
5.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一透镜区形成在所述第二透镜区之上。
6.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一透镜区具有圆形形状并形成在所述第二透镜区之上。
7.如权利要求6所述的光检测系统，其中还包括排列成阵列的多个所述光敏区，每一个光敏区具有关联的透镜结构。
8.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一透镜区形成在所述第二透镜区之上并制作成非球面形状。
9.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述透镜结构还包括第三透镜区。
10.如权利要求9所述的光检测系统，其中还包括多个所述光敏区和多个所述透镜结构，其中将每一个所述透镜结构制作成图案并将其形成在所述多个光敏区中相应的光敏区之上。
11.如权利要求9所述的光检测系统，其中所述第三透镜区形成在所述第一透镜区之上。
12.如权利要求9所述的光检测系统，其中所述第三透镜区具有圆形形状并形成在所述第一透镜区之上。
13.如权利要求9所述的光检测系统，其中所述第三透镜区形成在所述第一透镜区之上并制作成非球面形状。
14.如权利要求9所述的光检测系统，其中所述第一、第二和第三透镜区具有不同的折射率。
15.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区具有不同的折射率。
16.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述光敏区是光电二极管。
17.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第二透镜区折射由所述第一透镜区折射的光线的一部分。
18.如权利要求1所述的光检测系统，其中形成与所述第二透镜区接触的所述第一透镜。
19.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一透镜区具有大于所述第二透镜区的直径。
20.如权利要求1所述的光检测系统，其中在所述光敏区的比所述第二透镜区大的部分之上形成所述第一透镜区并将其制作成图案。
21.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区之一折射未入射到所述第一和第二透镜区中另一个的一部分入射光。
22.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区由各自的第一和第二材料形成。
23.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区由相同材料形成但具有不同的几何形状。
24.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区对于入射光具有各自的第一和第二光焦点。
25.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上非球面形状。
26.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上圆形形状。
27.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上两面凸形状。
28.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上卵形形状。
29.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上矩形形状。
30.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上六角形形状。
31.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一透镜区形成在所述第二透镜区的一部分之上并与其直接接触，并且其中所述第二透镜区具有环形的光折射区。
32.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述第一透镜区的折射率大于所述第二透镜区的折射率。
33.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述光敏区是CMOS成像器的一部分。
34.如权利要求1所述的光检测系统，其中所述光敏区是CCD成像器的一部分。
35.一种成像装置，它包括：
包括多个光敏区的成像阵列；以及
多个透镜结构，它们设置在所述光敏区中相应的光敏区上的所述成像阵列上，多于一个透镜结构包括多个微透镜，所述微透镜中至少一个包括多个透镜区，所述透镜区中至少两个具有不同的折射特性。
36.如权利要求35所述的成像装置，其中至少两个透镜区具有圆形形状。
37.如权利要求36所述的成像装置，其中每一个最上面的透镜区不与其它最上面的透镜区接触。
38.如权利要求35所述的成像装置，其中所述多个透镜区中的至少两个制作成非球面形状。
39.如权利要求35所述的成像装置，其中所述光敏区包括光电二极管。
40.如权利要求35所述的成像装置，其中至少一个透镜区折射由至少一个其他透镜区折射的光线的一部分。
41.如权利要求35所述的成像装置，其中形成与另一个透镜区接触的至少一个透镜区。
42.如权利要求35所述的成像装置，其中每一个所述透镜结构与所述透镜结构中的其它透镜结构不邻接。
43.如权利要求42所述的成像装置，其中所述多个透镜区之一具有大于另一个关联的透镜区的直径。
44.如权利要求35所述的成像装置，其中在透镜结构中所述多个透镜区的上透镜区与至少一个其他透镜结构中的另一个上透镜区不邻接。
45.如权利要求35所述的成像装置，其中在所述光敏区的比同一透镜结构中另一透镜区大的部分之上形成所述多个透镜区之一并将其制作成图案。
46.如权利要求35所述的成像装置，其中所述多个透镜区之一折射未入射到同一透镜结构中所述多个透镜区中另一个的部分入射光。
47.如权利要求35所述的成像装置，其中所述多个透镜区由多于一种材料形成。
48.如权利要求35所述的成像装置，其中所述多个透镜区由相同材料形成但具有至少一种不同的几何形状。
49.如权利要求35所述的成像装置，其中每一个所述多个透镜区对于入射光具有第一和第二光焦点。
50.如权利要求35所述的成像装置，其中所述多个透镜区之一形成在另一个透镜区的一部分之上并与其直接接触。
51.如权利要求35所述的成像装置，其中所述多个透镜区之一具有环形的光折射区。
52.如权利要求35所述的成像装置，其中所述光敏区是CMOS成像器的一部分。
53.如权利要求35所述的成像装置，其中所述光敏区是CCD成像器的一部分。
54.如权利要求35所述的成像装置，其中同一透镜结构中所述多个透镜区之一形成在所述多个透镜区中具有不同直径的另一个透镜区之上并与其直接接触。
55.如权利要求54所述的成像装置，其中同一透镜结构中所述多个透镜区中的至少一个包括环形聚光区。
56.一种图像处理系统，它包括：
处理器，它通过总线连接到存储器装置；以及
成像装置，它连接到所述总线，所述成像装置包括：
包括多个光敏区的成像阵列；以及
多个透镜结构，它们设置在所述光敏区中相应的光敏区上的所述成像阵列上，至少一个所述透镜结构包括多个微透镜，至少一些所述微透镜各自包括多个透镜区，所述各个透镜区中的至少两个具有不同的折射特性。
57.如权利要求56所述的图像处理系统，其中所述多个透镜区具有圆形形状。
58.如权利要求56所述的图像处理系统，其中所述多个透镜结构中多于一个制作成非球面形状。
59.如权利要求56所述的图像处理系统，其中所述透镜结构中的至少一个的最上面的透镜区与另一个所述透镜结构的最上面的透镜区不邻接。
60.如权利要求56所述的图像处理系统，其中所述多个透镜区之一折射未入射到所述多个透镜区中另一个的部分入射光。
61.如权利要求56所述的图像处理系统，其中多个透镜区由多于一种材料形成。
62.如权利要求56所述的图像处理系统，其中所述多个透镜区之一包括环形的光折射区。
63.一种CMOS成像器，它包括：
光敏区；以及
透镜结构，它在垂直方向上位于所述光敏区之上，其中所述透镜结构包括折射率分别为N1和N2的第一和第二种材料，其中N1＞N2。
64.如权利要求63所述的CMOS成像器，其中还包括多个所述透镜结构和多个所述光敏区，其中每一个所述透镜结构各自设置在所述多个光敏区之上。
65.如权利要求63所述的CMOS成像器，其中所述第一种材料形成在所述第二种材料之上。
66.如权利要求64所述的CMOS成像器，其中所述第一种材料具有圆形形状并形成在所述第二种材料之上。
67.一种显示系统，它包括：
多个显示结构；以及
透镜结构，它形成在所述多个显示结构中至少一个之上，所述透镜结构适合于将来自所述显示结构的光线重新引向所述透镜结构之外，所述透镜结构包括第一透镜区和第二透镜区，所述第一和第二透镜区具有彼此不同的光学特性。
68.如权利要求67所述的显示系统，其中在所述多个显示结构中每一个之上设置一个所述透镜结构。
69.如权利要求67所述的显示系统，其中在所述多个显示结构中至少一些显示结构之上设置多个所述透镜结构。
70.如权利要求67所述的显示系统，其中包括第一多个所述透镜结构和第二多个所述透镜结构，其中将所述第一多个中的每一个透镜结构分别设置在所述第二多个中的显示结构之上。
71.如权利要求70所述的显示系统，其中所述透镜结构中每一个的所述第二透镜区与另一个透镜结构的所述第二透镜区不邻接。
72.如权利要求70所述的显示系统，其中所述第一和第二透镜区与其它所述透镜结构中其它第一和第二透镜区不邻接。
73.如权利要求67所述的显示系统，其中所述第一透镜区形成在所述第二透镜区之上。
74.如权利要求67所述的显示系统，其中所述第一透镜区具有圆形形状并形成在所述第二透镜区之上。
75.如权利要求74所述的显示系统，其中所述多个显示结构排列成阵列，所述多个中的每一个显示结构具有关联的透镜结构。
76.如权利要求67所述的显示系统，其中将所述第一透镜区设置在所述第二透镜区之上并制作成非球面形状。
77.如权利要求67所述的显示系统，其中所述透镜结构还包括第三透镜区。
78.如权利要求77所述的显示系统，其中将每一个所述透镜结构制作成图案并将其形成在所述多个显示结构中的相应的显示结构之上。
79.如权利要求77所述的显示系统，其中将所述第三透镜区设置在所述第一透镜区之上，其中将所述第二透镜区设置在所述第一和所述第三透镜区之间。
80.如权利要求77所述的显示系统，其中所述第三透镜区具有圆形形状并设置在所述第一透镜区之上。
81.如权利要求77所述的显示系统，其中将所述第三透镜区设置在所述第一透镜区之上并制作成非球面形状。
82.如权利要求77所述的显示系统，其中所述第一、第二和第三透镜区具有彼此不同的折射率。
83.如权利要求67所述的显示系统，其中所述第一和第二透镜区具有不同的折射率。
84.如权利要求67所述的显示系统，其中所述显示结构是有源矩阵液晶显示器中的显示像素。
85.如权利要求67所述的显示系统，其中所述第二透镜区折射由所述第一透镜区折射的光线的一部分。
86.如权利要求67所述的显示系统，其中形成与所述第二透镜区接触的所述第一透镜区。
87.如权利要求67所述的显示系统，其中所述第一透镜区具有大于所述第二透镜区的直径。
88.如权利要求67所述的显示系统，其中在所述显示结构的比所述第二透镜区大的部分之上形成所述第一透镜区并将其制作成图案。
89.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区之一折射未入射到所述第一和第二透镜区中另一个的部分入射光。
90.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区由各自的第一和第二种材料形成。
91.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区由相同的材料形成但具有不同的几何形状。
92.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上非球面形状。
93.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上圆形形状。
94.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上两面凸形状。
95.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上卵形形状。
96.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上矩形形状。
97.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一和第二透镜区中至少一个具有基本上六角形形状。
98.如权利要求67所述的成像装置，其中所述第一透镜区形成在所述第二透镜区的一部分之上并与其直接接触，并且其中所述第二透镜区具有环形的光折射区。
99.如权利要求67所述的成像装置，其中将第一和第二多个所述透镜结构设置在所述多个显示结构之上，所述第一多个透镜结构的所述第一透镜区具有第一折射率，所述第二多个透镜结构的所述第二透镜区具有第二折射率。
100.一种形成用于成像器的透镜结构的方法，所述方法包括：
在多个光敏区上形成具有第一折射率的第一多个聚光区；以及
在所述第一多个聚光区上形成具有第二折射率的第二多个聚光区。
101.如权利要求100所述的方法，其中所述第一多个聚光区的折射率大于所述第二多个聚光区的折射率。
102.如权利要求100所述的方法，其中还包括在所述第二多个聚光区上分别形成多个第三聚光区。
103.如权利要求100所述的方法，其中所述第一和第二多个聚光区中的每一个以基本上圆形形状形成在所述光敏区上。
104.如权利要求100所述的方法，其中所述聚光区以半圆形形状形成在所述光敏区上。
105.如权利要求100所述的方法，其中所述聚光区以矩形形状形成在所述光敏区上。
106.如权利要求100所述的方法，其中所述聚光区以六角形形状形成在所述光敏区上。
107.如权利要求100所述的方法，其中所述聚光区以两面凸形状形成在所述光敏区上。
108.如权利要求100所述的方法，其中所述聚光区以卵形形状形成在所述光敏区上。
109.如权利要求100所述的方法，其中所述成形步骤包括热处理。
110.如权利要求100所述的方法，其中所述成形步骤包括烘焙。
111.一种形成成像器结构的方法，所述方法包括：
在成像器衬底上形成第一组和第二组光敏区；
在所述第一组的每一个所述光敏区上形成具有第一折射特性的第一透镜区；
在每一个所述第一透镜区上形成具有第二折射特性的第二透镜区；以及
在所述第二组的每一个所述第二光敏区上形成具有折射特性的至少一个另外的透镜区。
112.如权利要求111所述的方法，其中所述第一透镜区的折射率大于所述第二透镜区的折射率。
113.如权利要求111所述的方法，其中所述第一和第二透镜区中的至少一个以圆形形状形成在所述第一组的所述光敏区上。
114.如权利要求111所述的方法，其中所述第一和第二透镜区以圆形形状形成在所述第一组的所述光敏区上。
115.如权利要求111所述的方法，其中所述第一和第二透镜区以半圆形形状形成在所述第一组的所述光敏区上。
116.如权利要求111所述的方法，其中所述第一和第二透镜区以矩形形状形成在所述第一组的所述光敏区上。
117.如权利要求111所述的方法，其中所述第一和第二透镜区以六角形形状形成在所述第一组的所述光敏区上。
118.如权利要求111所述的方法，其中所述第一和第二透镜区以两面凸形状形成在所述第一组的所述光敏区上。
119.如权利要求111所述的方法，其中所述第一和第二透镜区以卵形形状形成在所述第一组的所述光敏区上。
120.如权利要求111所述的方法，其中所述成形包括热处理。
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