光学智能图像感应器件的制作方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:光学智能图像感应器件的制作方法
光学智能图像感应器件相关申请的交叉参考本申请要求2009年8月26日递交的印度专利申请序号No. 2047/CHE/2009的优先权,其全部内容通过引用合并于此。本申请同样要求2009年12月28日递交的美国专利申请序号No. 12/648,081的优先权。
背景技术
液晶是一种具有不同物相的物质,包括展现常规液体性质与固态晶体性质之间性质的相。例如,液晶可以像液体一样流动,而同时保持晶体的一些有序结构特性。可以通过不同的光学性质来区分这些相中的每一个。当使用偏振光源在显微镜下观看时,不同的液晶相看起来具有截然不同的纹理。纹理中对比区域对应于液晶分子沿着不同方向定向的域。 液晶的一种普遍应用是液晶显示器(IXD),依赖于存在或不存在电场的情况下特定液晶物质的光学性质以产生显示图像。在普通液晶显示器件中,液晶层位于两个正交偏振器之间,其中选择液晶对准,使得液晶层的松弛相是扭曲相。该扭曲相重新定向通过第一偏振器的光,允许其通过第二偏振器透射,并且还允许光被反射回到观察者。在这种配置下,液晶器件看起来是透明的。当在液晶层上施加电压时,在液晶层内形成电场,并且液晶分子开始平行于电场而对准,在液晶层的中心逐渐解扭。在这种状态下,液晶分子不会重新定向光,从而在第一偏振器处起偏的光在第二偏振器处被吸收,并且该器件相应地失去透明度。随着液晶层上电压的增大,透明度的丧失增大。这样,液晶层上施加的电压可以用来将像素在透明或不透明之间切换。彩色LCD系统遵循类似技术,使用滤色器来产生有色像素。

发明内容
提供了一种光学智能图像感应器件。该图像感应器件包括感光层、感光层之上的滤色器层、导电电极层之上的第一玻璃衬底、第一玻璃衬底之上的液晶层、液晶层之上的第二玻璃衬底、透明电阻层、以及电极层,其中,在导电电极层和电极层上施加电压在液晶层中产生三维电场分布。在该实施例中,在导电电极层和电极层上施加第一电压在液晶层中产生第一三维电场分布,使得进入液晶层的光以第一角度弯曲。此外,在导电电极层和电极层上施加第二电压在液晶层中产生第二三维电场分布,使得进入液晶层的光以第二角度弯曲。在另一实施例中,图像感应器件包括感光层,包括第一像素化感光结构和第二像素化感光结构;感光层之上的滤色器层,包括第一滤色器结构和第二滤色器结构,其中第一滤色器结构与第一像素化感光结构对准,并且第二滤色器结构与第二像素化感光结构对准;滤色器层之上的透明导电电极层;透明导电电极层之上的第一玻璃衬底;第一玻璃衬底之上的液晶层;液晶层内的间隔部,其中该间隔部将液晶层划分成与第一像素化感光结构对准的第一液晶部分和与第二像素化感光结构对准的第二液晶部分;液晶层之上的第二玻璃衬底;透明电阻层,包括第一像素化电阻结构和第二像素化电阻结构,其中第一像素化电阻结构与第一滤色器结构对准,并且第二像素化电阻结构与第二滤色器结构对准;以及电极层,包括第一像素化电极结构和第二像素化电极结构,其中第一像素化电极结构与第一滤色器结构对准,并且第二像素化电极结构与第二滤色器结构对准,其中在透明导电电极层和第一像素化电极结构上施加电压在第一液晶部分中产生三维电场分布。该图像感应设备还包括第二间隔部,其中第一间隔部和第二间隔部将液晶层划分成与第一像素化感光结构对准的第一液晶部分、与第二像素化感光结构对准的第二液晶部分、以及第三液晶部分,其中,感光层还包括与第三液晶部分对准的第三像素化感光结构,其中滤色器结构还包括与第三液晶部分对准的第三滤色器结构,其中透明电阻层还包括与第三液晶对准的第 三像素化电阻结构,并且电极层还包括与第三液晶层对准的第三像素化电极结构,其中在透明导电电极层和第一像素化电极结构上施加电压在第一液晶部分中产生三维电场分布。在该实施例中,在透明导电电极层和第二像素化电极结构上施加第二电压在第二液晶部分中产生第二三维电场分布,并且其中,在透明导电电极层和第三像素化电极结构上施加第三电压在第三液晶部分中产生第三三维电场分布。三维电场分布允许进入电压液晶部分的光通过进入第一滤色器结构。此外,第二三维电场分布使进入第二液晶部分的光向着第一间隔部弯曲并进入第一滤色器结构。此外,第二三维电场分布使进入第二液晶部分的光向着第二间隔部弯曲并进入第三滤色器结构。还提供了一种图像感应方法。该方法包括在电极层接收入射光;使光通过电极层到达电极层之下的液晶层,其中,液晶层具有三维电场分布,其中所述三维电场分布是通过在电极层和液晶层之下的导电电极层上施加电压来产生的;使光通过滤色器;以及将来自滤色器的光传递到感光层中。所述方法还包括在电极层和导电电极层上施加第二电压产生三维电场分布,使光通过第二滤色器,并且将来自第二滤色器的光传递到第二感光层中。以上发明内容仅仅是说明性的,而绝不是限制性的。除了上述示例性的方案、实施例和特征之外,参照附图和以下详细说明,将清楚其他方案、其他实施例和其他特征。


通过以下描述和附图进一步说明实施例。图IA是示例图像感应器件结构的示意图,该示例图像感应器件结构具有在电极层和导电电极层上施加的电势。图IB是图IA的示例图像感应器件的示意图,该示例图像感应器件具有在电极层和导电电极层上施加的不同电势。图2是针对三色图像感应器件的示例像素结构的示意图。图3是针对示例图像感应像素的电路框图的示意图。图4是示例图像感应像素阵列的示意图,该示例图像感应像素阵列包括按照3X3格式布置的9个图像感应像素。图5是使用光学智能图像感应器件来优化光学效率的流程图。图6是示例计算设备的示意图,该示例计算设备被布置为计算并在电极和导电电极对上施加适当电势,以用于优化光学效率。
具体实施例方式在以下详细说明中,参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中,类似符号通常表示类似部件,除非上下文另行指明。
具体实施方式
部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下,可以利用其他实施例,且可以进行其他改变。应当理解,在此一般性记载以及附图中图示的本公开的各方案可以按照在此明确和隐含公开的多种不同配置来设置、替换、组合、分割和设计。图IA示出了示出了图像感应器件结构100,该图像感应器件结构100具备电极层102、电阻层104、第一玻璃衬底106、液晶层108、第二玻璃衬底110、导电电极层112、滤色器层114和感光层116。滤色器层114置于感光层116之上;导电电极层112置于滤色器层114之上;第二玻璃衬底110置于导电电极层112之上;液晶层108置于第二玻璃衬底110上;第一玻璃衬底106置于液晶层108之上;电阻层104置于第一玻璃衬底106之上;以及电极层102置于电阻层104之上。
液晶层108容纳在第一玻璃衬底106与第二玻璃衬底110之间。在一个实施例中,电极层102、电阻层104和导电层对于光是透明的,并且电极层可以是氧化铟锡(ITO)材料的。可以在电极层102和导电层112之上施加电势,以控制液晶层108内的电场分布(profile)。在图IA中,在电极层102和导电电极层112上施加电势,这在液晶层108内创建电场分布,使得进入图像感应器件100的光笔直地通过液晶层108,而不会弯曲,并且进入感光层116。在一个实施例中,感光层116可以是电荷稱合器件((XD)层。滤色器层114可以是红滤色器、绿滤色器或蓝滤色器。滤色器层114还可以用于滤出所有光。图IB示出了第二图像感应器件150,该第二图像感应器件150具有类似于图IA的图像感应器件100的结构,包括相同的电极层102、电阻层104、第一玻璃衬底106、第二玻璃衬底110、导电电极层112、滤色器层114和感光层116。然而,在第二图像感应器件150中,在电极层102和导电电极层112之上施加不同电势。在电极层102和导电电极层112上施加的该不同电势引起液晶层108’具有不同的电场分布。由于该不同的电场分布,进入图像感应器件150的光弯曲,不会进入感光层116。如所示,在电极层102和导电电极层112上施加不同电势在液晶层108中创建不同电场分布,从而在进入图像感应器件100的光通过液晶层108时控制该进入图像感应器件100的光如何弯曲。图2示出了针对三色图像感应器件200的像素结构。像素结构200的每个颜色组件类似于图像感应器件100。像素结构200包括具有第一电极部分202A、第二电极部分202B和第三电极部分202C的电极层。像素结构200还包括置于电极层之下的电阻层,该电阻层包括与第一电极部分202A对准的第一电阻部分204A、与第二电极部分202B对准的第二电阻部分204B和与第三电极部分202C对准的第三电阻部分204C。容纳在第一玻璃衬底206和第二玻璃衬底210之间的液晶层208置于电阻层之下。在第二玻璃衬底210之下是导电层212,在导电层212之下是滤色器层,滤色器层包括与第一电阻部分204A对准的第一滤色器部分214A,与第二电阻部分204B对准的第二滤色器部分214B,以及与第三电阻部分204C对准的第三滤色器部分214C。在滤色器层之下是感光层,该感光层包括与第一滤色器部分214A对准的第一感光部分216A、与第二滤色器部分214B对准的第二感光部分216B以及与第三滤色器部分214C对准的第三感光部分216C。
液晶层208还可以包括第一间隔部218和第二间隔部220。第一间隔部218可以被定位为与第一感光部分216A和第二感光部分216B之间的相交部对准。类似地,第二间隔部220可以被定位为与第二感光部分216B和第三感光部分216C之间的相交部对准。第一间隔部218和第二间隔部220的位置将液晶层208划分成与第一感光部分216A对准的第一液晶部分208A、与第二感光部分216B对准的第二液晶部分208B以及与第三感光部分216C对准的第三液晶部分208C。在一个实施例中,第一间隔部218和第二间隔部220可以是凸透镜形状的间隔部。类似于图IA的图像感应器件结构100,滤色器部分214A、214B和214C可以是红、绿、蓝和/或黑滤色器。如上所述,三色图像感应器件200的每个对准的部分在结构上和功能上类似于图IA的图像感应器件结构100。在三色图像感应器件200的一个实施例中,第一间隔部218和第二间隔部220是凸透镜形状的,并且滤色器部分214A、214B和214C分别是红滤色器、绿滤色器和蓝滤色器。当光进入三色图像感应器件200时,可以在第一电极部分202A、第二电极部分202B和第三电极部分202C中的每一个以及导电电极层212上施加缺省电势,使得所有光通过液晶部分208A、208B和208C,而不会弯曲,并且经由滤色器214A、214B和214C 进入相应的感光部分216A、216B和216C。如果进入三色图像感应器件200的光是绿光,并且施加缺省电势以便光通过每个液晶部分208A、208B和208C,则绿光被红滤色器214A和蓝滤色器214C滤出,并且仅通过绿滤色器214B,进入第二感光部分216B。这样,仅近似三分之一的光通过并被第二感光部分216B接收,并且剩余的近似三分之二的绿光经由红滤色器214A和蓝滤色器214C而失去。在当进入三色图像感应器件200的光是绿光的类似情况下,可以在第一电极部分202A和导电电极212之间施加第一电势,在液晶部分208A内产生电场,并且使通过液晶部分208A的绿光弯曲,类似于图IB所示的第二图像感应器件150的情况。然而,在这种情况下,可以在第二液晶部分208B的方向上有意地使绿光向着第一间隔部218弯曲,从而进入第二液晶部分208B、通过绿滤色器214B并且进入第二感光部分216B。类似地,可以在第三电极部分202C和导电电极212之间施加第二电势,使得通过液晶部分208C的绿光向着第二间隔部220弯曲,通过绿滤色器214B,并且进入第二感光部分216B。通过进一步保持第二电极部分202B和导电电极212上的缺省电势,使进入液晶层208的所有绿光朝向绿滤色器218B并且进入第二感光部分216B。这样,用于感应绿光的三色图像感应器件200的光学效率增长到在电极部分202A、202B和202C中的每一个以及导电电极212上施加缺省电势时的光学效率的近似300%。类似地,通过在电极部分202A、202B和202C以及导电电极212上施加适当电势,还可以改善三色图像感应器件200感应红光和/或蓝光的光学效率。如果第一间隔部218和第二间隔部220是凸透镜形状的间隔部,则可以使通过这些间隔部的弯曲的光聚焦,以进一步提高三色图像感应器件200的光学效率。图3示出了示例图像感应像素300的电路框图,该电路框图包括输入322、324、326,328 和 330、电极 352A、352B、352C 和 352D,以及晶体管 354A、354B、354C 和 354D。电极352A和晶体管354A可以被实现为图2的第一电极部分202A。类似地,电极352B和晶体管354B以及电极352C和晶体管354C可以被分别实现为图2的第二电极部分202B和第三电极部分202C。晶体管354A、354B、354C和354D的栅极连接至输入326,而晶体管354A的源极连接至输入324,并且晶体管354A的漏极连接至电极352A ;晶体管354B的源极连接至输A 322,并且晶体管354B的漏极连接至电极352B ;晶体管354C的源极连接至输入328,并且晶体管354C的漏极连接至电极352C ;并且晶体管354D的源极连接至输入330,并且晶体管354D的漏极连接至电极352D。如图3所布置的,图像感应像素300可以容纳高达4个不同颜色部分。在一个实施例中,在图像感应像素300中实现的4个滤色器可以是红色、绿色、蓝色和白色,其中电极部分202A是图像感应像素300中用于感应红光的部分,电极部分202B是图像感应像素300中用于感应绿光的部分,电极部分202C是图像感应像素300中用于感应蓝光的部分,并且电极部分202D是图像感应像素300中用于感应白光或所有光的部分。在绿光进入图像感应像素300的情况下,可以对输入322、324、326、328和330施加适当的信号,使得来自红、蓝和白感光部分的光向着图像感应像素300用于感应绿光的部分弯曲。这样,减少了图像 感应像素300中由颜色滤除而引起的光损失,并且提高光学效率。在备选实施例中,图像感应像素300可以被设计为容纳不同数目的颜色选项。例如,仅针对三原色红、绿和蓝的滤色器足以感应所有颜色组合。 图4示出了示例图像感应像素400阵列,包括以3X3格式布置的9个图像感应像素。类似于图3的示例图像感应像素300的像素结构可以用作9个图像感应像素中的一个或多个。类似于图像感应像素300,每个图像感应像素中的4个滤色器可以被实现为感应红色、绿色、蓝色和白色。图像感应像素的备选布置也是可能的,并且相应地需要不同的连接和控制实现方式。在上述图像感应器件的实施例中,具有与进入每个像素的光有关的预备信息对于提高感光器件的光学效率是有益的。图5示出了用于优化光学效率的流程图,包括获取图像信息步骤502,确定期望电势步骤504,施加确定的电势步骤506,以及捕获图像步骤508。获取图像信息步骤502包括利用图像感应器件来获取没有优化的预备图像。在获取信息步骤502之后,确定期望电势步骤504包括确定应当对像素电极施加的电势以优化图像感应器件中像素的光学效率。在确定要施加的电势之后,进行施加确定的电势步骤506。一旦已经施加了确定的电势,就在光学上优化了图像感应器件,并且可以捕获图像。数字摄像机是一种可以从这种光学智能图像感应器件获利的示例应用。提高数字摄像机的光学效率允许摄像机具有更大的光学变焦(与利用各种形式的插值的数字变焦相反),而不需要附加镜头。在一个实施例中,当摄像机刚好在捕获图像之前聚焦在其目标上时,可以进行获取图像信息步骤502。图6是示出了示例计算设备600的框图,示例计算设备600被布置为确定适当电势,并且在电极和导电电极对上施加该适当电势,以优化光学效率。在非常基本的配置601中,计算设备600典型地包括一个或多个处理器610和系统存储器620。存储器总线630可以用于在处理器910与系统存储器620之间进行通信。根据期望的配置,处理器610可以具有任意类型,包括但不限于微处理器P)、微控制器(UC)、数字信号处理器(DSP)、或其任意组合。处理器610可以包括一级或多级缓存(例如一级高速缓存611和二级高速缓存612)、处理器核613以及寄存器614。处理器核613可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理核(DSP核)、或其任何组合。存储器控制器615可以与处理器610 —起使用,或者在一些实现方式中,存储器控制器615可以是处理器610的内部部分。根据所期望的配置,系统存储器620可以是任意类型的,包括但不限于易失性存储器(如RAM)、非易失性存储器(如ROM、闪存等)或其任意组合。系统存储器620典型地可以包括操作系统621、一个或多个应用程序622和程序数据624。应用程序622可以包括图像解释算法623,该图像解释算法623被布置为计算适当电势,并且在电极和导电电极对上施加电势,以优化光学效率。程序数据624包括图像解释数据625,图像解释数据625用于计算要在电极和导电电极对上施加的适当电势以优化光学效率,如以下进一步描述的。在一些示例实施例中,应用程序622可以被布置为在操作系统621上利用程序数据624进行操作,使得可以确定电极和导电电极对上的适当电势,并且应用于优化光学效率。这里所描述的基本配置在图6中由虚线601内的部件来图示。计算设备600可以具有额外特征或功能,以及额外接口,以有助于基本配置601与任意所需设备和接口之间进行通信。例如,总线/接口控制器640可以有助于基本配置601 与一个或多个数据存储设备650之间经由存储接口总线641进行通信。数据存储设备650可以是可拆卸存储设备651、不可拆卸存储设备652或其组合。可拆卸存储设备和不可拆卸存储设备的示例包括磁盘设备(如软盘驱动器和硬盘驱动器(HDD))、光盘驱动器(如紧致盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器)、固态驱动器(SSD)以及磁带驱动器,这仅仅是极多例子中的一小部分。示例计算机存储介质可以包括以任意信息存储方法和技术实现的易失性和非易失性、可拆卸和不可拆卸介质,如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。系统存储器620、可拆卸存储设备651和不可拆卸存储设备652均是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、闪存或其他存储器技术,CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储设备,磁盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备,或可以用于存储所需信息并可以由计算设备600访问的任意其他介质。任何这种计算机存储介质可以是设备600的一部分。计算设备600还可以包括接口总线642,以有助于各种接口设备(例如,输出接口、外围设备接口和通信接口)经由总线/接口控制器640与基本配置601进行通信。示例输出设备660包括图形处理单元661和音频处理单元662,其可被配置为经由一个或多个A/V端口 663与多种外部设备(如显示器或扬声器)进行通信。示例外围设备接口 670包括串行接口控制器671或并行接口控制器672,它们可被配置为经由一个或多个I/O端口 673与外部设备(如输入设备(例如,键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等))或其他外围设备(例如,打印机、扫描仪等)进行通信。示例通信设备680包括网络控制器681,其可以被设置为经由一个或多个通信端口 682与一个或多个其他计算设备690通过网络通信链路进行通信。网络连接可以是通信介质的一个示例。通信介质典型地可以由调制数据信号(如载波或其他传输机制)中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据来体现,并可以包括任意信息传送介质。“调制数据信号”可以是通过设置或改变一个或多个特性而在该信号中实现信息编码的信号。例如,但并非限制性地,通信介质可以包括有线介质(如有线网络或直接布线连接)、以及无线介质(例如声、射频(RF)、微波、红外(IR)和其他无线介质)。这里所使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质。计算设备600可以实现为小体积便携式(或移动)电子设备的一部分,如蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、个人媒体播放设备、无线web浏览设备、个人耳机设备、专用设备或包括任意上述功能的混合设备。计算设备600也可以实现为个人计算机,包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置。尽管本文已经公开了各个方面和实施例,但是其他方面和实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例出于示例目的,并不意在显示,其真实范围和精神由所附权利要求指示。本公开不限于在本申请中描述的具体示例,这些具体示例意在说明不同方案。本领域技术人员清楚,不脱离本公开的精神和范围,可以做出许多修改和变型。本领域技术人员根据之前的描述,除了在此所列举的方法和装置之外,还可以想到本公开范围内功能上等价的其他方法和装置。这种修改和变型应落在所附权利要求的范围内。本公开应当由所附权利要求的术语及其等价描述的整个范围来限定。应当理解,本公开不限于具体方法、试齐U、化合物组成或生物系统,这些都是可以改变的。还应理解,这里所使用的术语仅用于描述具体示例的目的,而不应被认为是限制性的。
至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用,本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式,和/或从单数形式转换为多数形式,以适合具体环境和应用。为清楚起见,在此明确声明单数形式/多数形式可互换。本领域技术人员应当理解,一般而言,所使用的术语,特别是所附权利要求中(例如,在所附权利要求的主体部分中)使用的术语,一般地应理解为“开放”术语(例如,术语“包括”应解释为“包括但不限于”,术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解,如果意在所引入的权利要求中标明具体数目,则这种意图将在该权利要求中明确指出,而在没有这种明确标明的情况下,则不存在这种意图。例如,为帮助理解,所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而,这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例,即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如,“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”);在使用定冠词来引入权利要求中的特征时,同样如此。另外,即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目,本领域技术人员应认识到,这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如,不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征,或者两个或更多该特征)。另外,在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解,实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语,无论是在说明书、权利要求书还是附图中,都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如,短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
另外,在以马库什组描述本公开的特征或方案的情况下,本领域技术人员应认识至IJ,本公开由此也是以该马库什组中的任意单独成员或成员子组来描述的。本领域技术人员应当理解,出于任意和所有目的,例如为了提供书面说明,这里公开的所有范围也包含任意及全部可能的子范围及其子范围的组合。任意列出的范围可以被容易地看作充分描述且实现了将该范围至少进行二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性示例,在此所讨论的每一范围可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员应当理解,所有诸如“直至”、“至少”、“大于”、“小于”之类的语言包括所列数字,并且指代了随后可以如上所述被分成子范围的范围。最后,本领域技术人员应当理解,范围包括每一单独数字。因此,例如具有I 3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地,具有I 5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组,以此类推。尽管已经在此公开了多个方案和实施例,但是本领域技术人员应当明白其他方案和实施例。这里所公开的多个方案和实施例是出于说明性的目的,而不是限制性的,本公开 的真实范围和精神由所附权利要求表征。
权利要求
1.一种图像感应器件,包括 感光层; 感光层之上的滤色器层; 导电电极层之上的第一玻璃衬底; 第一玻璃衬底之上的液晶层; 液晶层之上的第二玻璃衬底; 透明电阻层;以及 电极层,其中在导电电极层和电极层上施加电压在液晶层中产生三维电场分布。
2.根据权利要求I所述的图像感应器件,其中,滤色器层透射红光、绿光或蓝光。
3.根据权利要求I所述的图像感应器件,其中,滤色器层不透射光。
4.根据权利要求1-3之一所述的图像感应器件,其中,在导电电极层和电极层上施加第一电压在液晶层中产生第一三维电场分布,使得进入液晶层的光以第一角度弯曲。
5.根据权利要求4所述的图像感应器件,其中,在导电电极层和电极层上施加第二电压在液晶层中产生第二三维电场分布,使得进入液晶层的光以第二角度弯曲。
6.—种图像感应器件,包括 感光层,包括第一像素化感光结构和第二像素化感光结构; 感光层之上的滤色器层,包括第一滤色器结构和第二滤色器结构,其中,第一滤色器结构与第一像素化感光结构对准,并且第二滤色器结构与第二像素化感光结构对准; 滤色器层之上的透明导电电极层; 透明导电电极层之上的第一玻璃衬底; 第一玻璃衬底之上的液晶层; 液晶层内的间隔部,其中,所述间隔部将液晶层划分成与第一像素化感光结构对准的第一液晶部分和与第二像素化感光结构对准的第二液晶部分; 液晶层之上的第二玻璃衬底; 透明电阻层,包括第一像素化电阻结构和第二像素化电阻结构,其中第一像素化电阻结构与第一滤色器结构对准,并且第二像素化电阻结构与第二滤色器结构对准;以及 电极层,包括第一像素化电极结构和第二像素化电极结构,其中第一像素化电极结构与第一滤色器结构对准,并且第二像素化电极结构与第二滤色器结构对准,其中在透明导电电极层和第一像素化电极结构上施加电压在第一液晶部分中产生三维电场分布。
7.根据权利要求6所述的图像感应器件,其中,三维电场分布允许进入第一液晶部分的光穿过进入第一滤色器结构。
8.根据权利要求6-7之一所述的图像感应器件,还包括第二间隔部,其中所述间隔部和第二间隔部将液晶层划分成与第一像素化感光结构对准的第一液晶部分、与第二像素化感光结构对准的第二液晶部分、以及第三液晶部分,其中,感光层还包括与第三液晶部分对准的第三像素化感光结构,其中滤色器结构还包括与第三液晶部分对准的第三滤色器结构,其中透明电阻层还包括与第三液晶对准的第三像素化电阻结构,并且电极层还包括与第三液晶层对准的第三像素化电极结构,其中在透明导电电极层和第一像素化电极结构上施加电压在第一液晶部分中产生三维电场分布。
9.根据权利要求8所述的图像感应器件,其中,在透明导电电极层和第二像素化电极结构上施加第二电压在第二液晶部分中产生第二三维电场分布,并且在透明导电电极层和第三像素化电极结构上施加第三电压在第三液晶部分中产生第三三维电场分布。
10.根据权利要求9所述的图像感应器件,其中,第一三维电场分布使进入第一液晶部分的第一光朝着第一间隔部弯曲并进入第二滤色器结构。
11.根据权利要求10所述的图像感应器件,其中,第三三维电场分布使进入第三液晶部分的第二光朝着第二间隔部弯曲并进入第二滤色器结构。
12.根据权利要求11所述的图像感应器件,其中,第二三维电场分布允许进入第二液晶部分的第三光穿过进入第二滤色器结构。
13.根据权利要求12所述的图像感应器件,其中,第一、第二和第三光具有特定颜色,并且第二滤色器透射所述特定颜色。
14.一种图像感应方法,包括 在第一电极层接收入射光; 使光穿过第一电极层到达第一电极层之下的第一液晶层,其中,第一液晶层具有第一三维电场分布,其中所述第一三维电场分布是通过在电极层和第一液晶层之下的第一导电电极层上施加第一电压来产生的; 使光穿过第一滤色器;以及 将来自滤波器的光传递到第一感光层中。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,第一滤色器层透射红光、绿光或蓝光。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,第一滤色器层不透射光。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,在第一电极层和第一导电电极层上施加第二电压产生第二三维电场分布,使光穿过第二滤色器,并且将来自第二滤色器的光传递到第二感光层中。
18.根据权利要求14至17之一所述的方法,还包括 在第二电极层接收入射光; 使光穿过第二电极层到达第二电极层之下的第二液晶层,其中,第二液晶层和第一液晶层被第一间隔部分开,第二液晶层具有第二三维电场分布,其中所述第二三维电场分布是通过在第二电极层和第二液晶层之下的第二导电电极层上施加第二电压来产生的;使光穿过第一间隔部; 使光穿过第一滤色器;以及 将来自第一滤色器的光传递到第一感光层中。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括 在第三电极层接收入射光; 使光穿过第三电极层到达第三电极层之下的第三液晶层,其中,第三液晶层和第一液晶层被第二间隔部分开,第三液晶层具有第三三维电场分布,其中所述第三三维电场分布是通过在第三电极层和第三液晶层之下的第三导电电极层上施加第三电压来产生的;使光穿过第二间隔部; 使光穿过第一滤色器;以及 将来自第一滤色器的光传递到第一感光层中。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,入射光是特定颜色的,并且第一滤色器透射所述特定颜色 。
全文摘要
提供了一种光学智能图像感应器件。通过在图像感应器件中的不同电极部分上施加不同电势,对应液晶层部分的电场分布以预定方式弯曲通过液晶层部分的光。在一个实施例中,进入图像感应器件中的所有特定颜色的光向着特定颜色的滤色器弯曲,从而进入针对特定颜色光的光传感器。相应地,光学智能图像感应器件提高了光学效率。还提供了图像感应器件中针对不同电极和感光部分阵列的布置,作为每个电极如何连接至光学智能图像感应器件控制信号的示例。还描述了使用该光学智能图像感应器件来提高图像捕获设备的光学效率的示例。
文档编号G02B5/24GK102687068SQ201080044704
公开日2012年9月19日 申请日期2010年8月9日 优先权日2009年8月26日
发明者V·卡廷克, 维查·米什拉 申请人:英派尔科技开发有限公司

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