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图像 传感器及其制备方法

阅读：568发布：2024-01-31

专利汇可以提供图像传感器及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及一种图像传感器及其制备方法。图像传感器包括：多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，感测像素的子像素包括第一子像素，第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；以及控制电路，控制电路被配置为对第一滤光层施加电偏置；其中，第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。，下面是图像传感器及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，所述感测像素的子像素包括第一子像素，所述第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；
以及
控制电路，所述控制电路被配置为对所述第一滤光层施加电偏置；
其中，所述第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，其中：
每个所述子像素包括光感测器件；
所述感测像素的子像素中除所述第一子像素之外的其他子像素包括第二滤光层；
所述光感测器件接收通过所述第一滤光层或所述第二滤光层入射的光。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，其中所述电偏置由所述控制电路根据下列中的至少一个来确定：
所述感测像素的子像素中除所述第一子像素之外的其他子像素中的至少一个子像素接收的光的强度；
所述感测像素接收的光的强度；以及
由环境光检测单元提供的指示环境光的强度的信号。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：
隔离格栅，所述隔离格栅被配置为分隔相邻设置的所述子像素的各自的第一滤光层或第二滤光层；
其中，所述隔离格栅包括用于所述第一滤光层的电极；
所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加所述电偏置。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，其中：
每个所述感测像素中的至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。
6.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：
提供多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，所述感测像素的子像素包括第一子像素，所述第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；以及
提供控制电路，所述控制电路被配置为对所述第一滤光层施加电偏置；
其中，所述第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
提供隔离格栅，所述隔离格栅被配置为分隔相邻设置的所述子像素的各自的第一滤光层或第二滤光层；
其中，所述隔离格栅包括用于所述第一滤光层的电极；
所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加所述电偏置。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
提供色偏纠正电路，所述色偏纠正电路被配置为根据第二感测像素感测的第二输出光强信号，纠正第一感测像素感测的第一输出光强信号的色偏；
其中，所述第一感测像素为其中至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素，所述第二感测像素为其中所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素。
9.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成包括在感测像素的子像素中的光感测器件；
在所述衬底上形成控制电路；
在所述衬底上设置隔离格栅，所述隔离格栅包括多个区域，所述多个区域包括对应于第一滤光层的第一开口区域和对应于第二滤光层的第二开口区域，所述隔离格栅包括电极，所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加电偏置；
在所述衬底上形成滤光层，所述滤光层包括第一滤光层和第二滤光层，所述第一滤光层包含电致变色材料并设置在所述第一开口区域中，所述第二滤光层设置在所述第二开口区域中。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
形成通孔，所述通孔被配置为电连接所述电极到所述控制电路。

说明书全文

图像传感器及其制备方法

技术领域

[0001] 本公开涉及图像传感技术领域，具体来说，涉及一种图像传感器及其制备方法。

背景技术

[0002] 图像传感器可以将接收到的光信号转换为电信号，以实现对图像的感测，其被广泛应用于各种成像装置中。然而，由于将要被感测的光的强度可能很大或是很小，相应地在图像传感器中导致了过曝光或进光量不足的现象，进而影响了图像传感器的感测效果。发明内容

[0003] 根据本公开的一个方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括：多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，所述感测像素的子像素包括第一子像素，所述第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；以及控制电路，所述控制电路被配置为对所述第一滤光层施加电偏置；其中，所述第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。

[0004] 在一些实施例中，其中：每个所述子像素包括光感测器件，所述感测像素的子像素中除所述第一子像素之外的其他子像素包括第二滤光层；所述光感测器件接收通过所述第一滤光层或所述第二滤光层入射的光。

[0005] 在一些实施例中，其中所述电偏置由所述控制电路根据下列中的至少一个来确定：所述感测像素的子像素中除所述第一子像素之外的其他子像素中的至少一个子像素接收的光的强度；所述感测像素接收的光的强度；以及由环境光检测单元提供的指示环境光的强度的信号。

[0006] 在一些实施例中，所述图像传感器还包括：隔离格栅，所述隔离格栅被配置为分隔相邻设置的所述子像素的各自的第一滤光层或第二滤光层；其中，所述隔离格栅包括用于所述第一滤光层的电极，所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加所述电偏置。

[0007] 在一些实施例中，其中：每个所述感测像素中的至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0008] 在一些实施例中，其中：至少部分所述感测像素中的所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0009] 在一些实施例中，第一感测像素为其中至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素，第二感测像素为其中所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素，其中，所述第一感测像素和所述第二感测像素相间设置。

[0010] 在一些实施例中，所述图像传感器还包括：色偏纠正电路，所述色偏纠正电路被配置为根据所述第二感测像素感测的第二输出光强信号，纠正所述第一感测像素感测的第一输出光强信号的色偏。

[0011] 在一些实施例中，在一个所述感测像素中，至多一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0012] 在一些实施例中，所述感测像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，其中所述绿色子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0013] 根据本公开的另一个方面，提供了一种图像传感器的制备方法，所述制备方法包括：提供多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，所述感测像素的子像素包括第一子像素，所述第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；以及提供控制电路，所述控制电路被配置为对所述第一滤光层施加电偏置；其中，所述第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。

[0014] 在一些实施例中，所述制备方法还包括：提供隔离格栅，所述隔离格栅被配置为分隔相邻设置的所述子像素的各自的第一滤光层或第二滤光层；其中，所述隔离格栅包括用于所述第一滤光层的电极，所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加所述电偏置。

[0015] 在一些实施例中，所述制备方法还包括：提供色偏纠正电路，所述色偏纠正电路被配置为根据第二感测像素感测的第二输出光强信号，纠正第一感测像素感测的第一输出光强信号的色偏，其中，所述第一感测像素为其中至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素，所述第二感测像素为其中所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素。

[0016] 根据本公开的又一个方面，提供了一种图像传感器的制备方法，所述制备方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成包括在感测像素的子像素中的光感测器件；在所述衬底上形成控制电路；在所述衬底上设置隔离格栅，所述隔离格栅包括多个区域，所述多个区域包括对应于第一滤光层的第一开口区域和对应于第二滤光层的第二开口区域，所述隔离格栅包括电极，所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加电偏置；在所述衬底上形成滤光层，所述滤光层包括第一滤光层和第二滤光层，所述第一滤光层包含电致变色材料并设置在所述第一开口区域中，所述第二滤光层设置在所述第二开口区域中。

[0017] 在一些实施例中，所述制备方法还包括：形成通孔，所述通孔被配置为电连接所述电极到所述控制电路。

[0018] 通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。

附图说明

[0019] 构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

[0020] 参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

[0021] 图1示出了一种图像传感器的剖面示意图；

[0022] 图2示出了图1中图像传感器的感测像素中滤光层的俯视结构示意图；

[0023] 图3示出了根据本公开一示例性实施例的图像传感器的结构示意图；

[0024] 图4(a)～图4(c)示出了图3中的图像传感器在不同待测光强下的剖面示意图，其中，图4(b)中的待测光强大于图4(a)中的待测光强，图4(c)中的待测光强小于图4(a)中的待测光强；

[0025] 图5(a)～图5(c)示出了图4(a)～图4(c)中图像传感器的感测像素中滤光层的俯视结构示意图，其中，图5(a)中的待测光强与图4(a)中的待测光强相等，图5(b)中的待测光强与图4(b)中的待测光强相等，图5(c)中的待测光强与图4(c)中的待测光强相等；

[0026] 图6示出了根据本公开一示例性实施例的图像传感器的制备方法的流程示意图；

[0027] 图7示出了根据本公开另一示例性实施例的图像传感器的制备方法的流程示意图。

[0028] 注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0029] 为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。

具体实施方式

[0030] 下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

[0031] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的结构及方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本公开的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。

[0032] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

[0033] 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

[0034] 图像传感器可以将光信号转换为电信号，以实现对图像的感测。在一种图像传感器中，可以包括多个呈阵列排布的感测像素，以分别感测相应位置上待测光的光强。如图1和图2所示，其中图1示出了一种图像传感器的剖面示意图，图2示出了图1中图像传感器的感测像素100’中滤光层1101’的俯视结构示意图。在一个感测像素100’中，可以包括一个或多个子像素110’。其中，每个子像素110’可以包括滤光层1101’和光感测器件1102’。

[0035] 在图1中，不同的箭头表示处于不同频段的待测光。为了对处于不同频段的待测光分别进行感测，以实现更好的感测效果，可以分别在每个子像素110’中设置滤光层1101’。在一个子像素110’中，待测光经过滤光层1101’入射到相应的光感测器件1102’中，由光感测器件1102’将经过滤光的待测光转换为电信号。滤光层1101’能够允许一定频段内的光部分或全部透过，并滤除其他频段内的光。不同的滤光层1101’可以具有不同的滤光频段。

[0036] 具有不同滤光频段的滤光层1101’可以根据不同的应用来不同设置。例如，滤光层可以呈阵列状排布。在一具体示例中，在一个像素中，像素可以包括一个红色子像素、一个蓝色子像素和两个绿色子像素。对应地，用于不同子像素的滤光层1101a’、1101b’和1101c’如图2所示。当然，在其他示例中，也可以选用其他种类的滤光层，或按照其他形式排布各种滤光层，以实现对待测光的感测。

[0037] 在图1和图2中，各个滤光层1101’的滤光性质可以是基本稳定的，基本不会随着图像传感器的运行状态或待测光强度等因素的变化而改变。因此，当待测光很强时(例如在晴朗的中午)，经滤光层1101’滤光后到达光感测器件1102’的光强依然可能很大，接近甚至超出光感测器件1102’的光强感测范围的最大值，出现过曝光的情况，导致感测效果较差，甚至对光感测器件1102’造成破坏。相反，当待测光很弱时(例如在傍晚或夜间)，经滤光层1101’滤光后到达光感测器件1102’的光强更小，可能接近甚至小于光感测器件1102’的光强感测范围的最小值，出现进光量不足的情况，难以被光感测器件1102’有效地感测到。也就是说，在这种图像传感器中，当待测光的强度很大或很小时，其感测效果都难以得到保障，图像传感器本身也可能被过强的待测光破坏。

[0038] 在本公开的一示例性实施例中，提出了一种图像传感器。如图3所示，该图像传感器可以包括多个感测像素100以及控制电路200。

[0039] 图4(a)示出了本实施例中图像传感器的剖面示意图，其中，每个感测像素100可以包括一个或多个子像素110。图5(a)示出了图4(a)中图像传感器的感测像素100中滤光层的俯视结构示意图。如图4(a)和图5(a)所示，在至少部分感测像素100中，感测像素100的子像素110可以包括第一子像素111，其中，第一子像素111包括包含电致变色材料的第一滤光层1111。电致变色材料的颜色和/或透明度等光学属性可以在外部施加的电偏置下发生变化。
通过在感测像素100中设置包括包含电致变色材料的第一滤光层1111的第一子像素111，可以调节感测像素100所接收到的待测光。

[0040] 而图像传感器的控制电路200被配置为对第一滤光层1111施加电偏置，第一滤光层1111的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置改变。该控制电路可以与感测像素设置在相同的衬底中，或者也可以另外单独地设置并与感测像素中的第一滤光层1111电连接，以实现对第一滤光层1111的颜色和/或透明度的控制。

[0041] 在一具体示例中，可以按照以下方式控制所施加的电偏置，以调节第一滤光层1111的颜色和/或透明度。

[0042] 如图4(a)和图5(a)所示，当感测像素100接收到的待测光的强度小于或等于第一预设阈值，且大于第二预设阈值时(例如在清晨)，可以施加合适的电偏置(第一偏置)使第一滤光层1111呈第一颜色(例如，绿色)，允许接收到的待测光的第一颜色频段通过而被感测到。

[0043] 如图4(b)和5(b)所示，当感测像素100接收到的待测光的强度大于第一预设阈值时(例如在晴朗的中午)，可以施加合适的电偏置(第二偏置)以使第一滤光层1111呈第二颜色(例如，灰黑色)，增强对待测光的滤光，从而避免过曝光情况的产生。

[0044] 如图4(c)和图5(c)所示，当感测像素100接收到的待测光的强度小于或等于第二预设阈值时(例如在傍晚或夜间)，可以施加合适的电偏置(第三偏置)使第一滤光层1111呈现为第三颜色(例如，具有一定透明度的白色)，减弱对待测光的滤光，从而使更多的待测光可以通过该第一滤光层1111，提高进光量，以改善感测效果。

[0045] 当然，在其他具体示例中，通过改变电致变色材料的种类等，也可以使第一子像素111中的第一滤光层1111在某些情况下呈现其他的颜色和/或透明度，或者遵循其他的规律随所施加的电偏置而改变，从而满足具体的需求。其中，电致变色材料具体可以是三氧化钨、聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物等。

[0046] 在一具体示例中，在一个感测像素100中，可以包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，用于各子像素的滤光层可以具有不同滤光频段。红色子像素中的红色滤光层1101a可以使红色频段内的光通过；绿色子像素中的绿色滤光层1101b可以使绿色频段内的光通过；蓝色子像素中的蓝色滤光层1101c可以使蓝色频段内的光通过。当然，在另一具体示例中，感测像素100中还可以包括白色子像素，在白色子像素中也可以设置可以允许基本上全频段的光通过的一白色滤光层，以协助调节该感测像素所感测到的光的强度和/或颜色等。

[0047] 通过在上述红色子像素、蓝色子像素、绿色子像素或白色子像素的滤光层中设置电致变色材料，可以使相应的滤光层具有电致变色效应，后文中称包含该具有电致变色效应的滤光层的子像素为第一子像素。在一具体示例中，可以设置感测像素100中的绿色子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。具体的，可以直接选择在某些电偏置状态下呈绿色的电致变色材料形成第一滤光层，也可以在通常的绿色子像素的滤光层中另行添加电致变色材料，使该子像素的滤光层具有电致变色效应。

[0048] 如图4(a)～图4(c)和图5(a)～图5(c)所示，感测像素100的子像素110中除第一子像素111之外的其他子像素112可以包括第二滤光层1121。通常，该第二滤光层1121可以具有基本上稳定的滤光性质，基本不会随着图像传感器的运行状态或待测光的强度等变化而改变。

[0049] 具体地，该第二滤光层1121可以不包含电致变色材料，或者可以不对第二滤光层1121施加电偏置而改变其颜色和/或透明度。一方面，针对该第二滤光层1121，不用设置与施加电偏置相关的电路，第二滤光层1121与控制电路200之间的电连接也可以被大幅简化甚至无需被考虑，从而简化了图像传感器中的电路设置。另一方面，考虑到第二滤光层1121的颜色和/或透明度可以是已知的或预先测得的，因此通过设置包括第二滤光层1121的其他子像素112，可以对图像传感器的感测结果进行色偏校准等。

[0050] 每个子像素110还可以包括光感测器件1102，光感测器件1102能够将其接收到的光信号转换为电信号。在图像传感器中，光感测器件1102可以接收经过第一滤光层1111或第二滤光层1121入射的光，并产生相应的电信号。由于第一滤光层1111或第二滤光层1121的滤光作用，有助于使到达光感测器件1102的光的频段等参数与该光感测器件1102的感测性能相一致，从而改善感测效果，同时也能够更好地保护光感测器件1102，避免过大的光强导致光感测器件1102的损坏。

[0051] 在一个感测像素100中，可以仅包括一个第一子像素111。相应地，仅需要针对该第一子像素111设置用于施加电偏置的电路，从而简化了图像传感器中电路的设置。在一具体示例中，如图5(a)～5(c)所示，可以在每个感测像素100中设置一个与绿色子像素处于对角位置上的第一子像素，即第一滤光层1111与绿色滤光层1101b处于对角位置上，且该第一滤光层1111在某些电偏置状况下呈绿色。在其他具体示例中，也可以根据需要改变第一子像素111的位置，或者改变其中的电致变色材料。

[0052] 当然，也可以在一个感测像素中设置多个第一子像素，从而增强对待测光的调节。例如，在一感测像素中，可以设置至少两个包含电致变色材料的第一子像素。并且，不同的第一子像素的滤光层在某些电偏置状况下可以呈现不同的颜色和/或透明度，以实现对不同频段的待测光的更有针对性的调节。

[0053] 在本公开的图像传感器中，包括第一子像素1111的感测像素100和不包括第一子像素1111的感测像素100可以存在多种设置方式，以满足不同的感测需求。

[0054] 在一示例中，每个感测像素100中的至少一个子像素110包括包含电致变色材料的第一滤光层1111。也就是说，在图像传感器的所有感测像素100中，每个感测像素100均包括至少一个第一子像素111，其中第一滤光层1111的颜色和/或透明度是可以随着所施加的电偏置的变化而改变的，从而能够很好地适应环境光的变化，具有较强的调节性能。

[0055] 在另一示例中，至少部分感测像素100中的所有子像素110都不包括包含电致变色材料的第一滤光层1111。也就是说，在图像传感器的所有感测像素100中，至少有部分感测像素100是不包括第一子像素111的。一般情况下，这种感测像素中各子像素的滤光层的颜色和/或透明度是相对稳定的。在这样的图像传感器中，由于降低了第一子像素111在总的子像素110数目中的占比，因此有助于简化图像传感器的电路设置，并且有可能减少所需的电致变色材料的量，从而降低图像传感器的成本。

[0056] 为了方便描述，限定第一感测像素为其中至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素，第二感测像素为其中所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素。那么，在一示例中，图像传感器中的第一感测像素和第二感测像素还可以相间设置。具体地，与第一感测像素的上下左右相邻的感测像素可以是第二感测像素，同理，与第二感测像素的上下左右相邻的感测像素可以是第一感测像素。这种设置方式一方面可以为施加电偏置到第一感测像素的相关电路预留了相对足够的空间，另一方面可以同时得到在一个较小的感测区域内的、由第一感测像素和第二感测像素分别感测的电信号，从而帮助后续的色偏纠正等操作。

[0057] 电致变色材料的颜色和/或透明度是根据所施加的电偏置改变的。具体的，该电偏置通常为电压偏置，使得电致变色材料处于一定的电场中。需要注意的是，本文所述的电偏置也包括偏置为零的情况。为了实现对第一子像素的调节，电偏置的量可以由控制电路根据某些物理量来确定。

[0058] 在一具体示例中，电偏置可以根据感测像素100的子像素110中除第一子像素111之外的其他子像素112中的至少一个子像素接收的光的强度确定。具体的，其它子像素112接收到的光的强度在一定程度上可以反映当前状况下环境光或待测光的强度。当其他子像素112中的至少一个子像素接收的光的强度较大时，可以调节施加的电偏置，使经过第一滤光层1111入射到光感测器件1102上的光强变弱，以避免过曝光。当其他子像素112中的至少一个子像素接收的光的强度较小时，可以调节施加的电偏置，使经过第一滤光层1111入射到光感测器件1102上的光的强度变强，以避免进光量不足。当其他子像素112中的至少一个子像素接收的光的强度适中时，可以保持当前施加的电偏置状态。

[0059] 在另一具体示例中，电偏置可以根据感测像素100接收的光的强度确定。感测像素100接收的光的强度也可以在一定程度上反映当前状况下环境光或待测光的强度。当感测像素100接收的光的强度较大时，可以调节施加的电偏置，使经过第一滤光层1111入射到光感测器件1102上的光的强度变弱，以避免过曝光。当感测像素100接收的光的强度较小时，可以调节施加的电偏置，使经过第一滤光层1111入射到光感测器件1102上的光的强度变强，以避免进光量不足。当感测像素100接收的光的强度适中时，可以保持当前施加的电偏置状态。

[0060] 在又一具体示例中，电偏置可以由环境光检测单元提供的指示环境光的强度的信号确定。该环境光检测单元可以设置在图像传感器中，也可以是独立于图像传感器而与之电连接的其它设备。环境光检测单元根据所检测到的环境光的强度生成相应的电信号。根据环境光检测单元提供的指示环境光的强度的信号可以更加准确地根据环境光调节电偏置，避免第一子像素111本身可能引入的对环境光检测的干扰。当环境光的强度较大时，可以调节施加的电偏置，使经过第一滤光层1111入射到光感测器件1102上的光的强度变弱，以避免过曝光。当环境光的强度较小时，可以调节施加的电偏置，使经过第一滤光层1111入射到光感测器件1102上的光的强度变强，以避免进光量不足。当环境光的强度适中时，可以保持当前施加的电偏置状态。

[0061] 如图4(a)～图4(c)所示，图像传感器还可以包括隔离格栅300，隔离格栅300被配置为分隔相邻设置的子像素110的各自的第一滤光层1111或第二滤光层1121。其中，隔离格栅300可以由不透明的材料形成，以实现相邻子像素110之间的光隔离，避免产生光干扰。

[0062] 隔离格栅300还可以包括用于第一滤光层1111的电极310，控制电路200通过电极310来对第一滤光层1111施加电偏置。该电极310可以嵌入在隔离格栅300的绝缘的本体材料中，或者形成在隔离格栅300中的绝缘的衬底上。电极310还与第一滤光层1111电连接，以施加电偏置在第一滤光层1111上。在本实施例中，电极310根据控制电路200的电信号施加电偏置在第一滤光层1111的电致变色材料上，使第一滤光层1111的颜色和/或透明度改变，进而实现对入射到光感测器件1102上的经过滤光的待测光的调节。

[0063] 进一步的，图像传感器还可以包括色偏纠正电路，色偏纠正电路被配置为根据第二感测像素感测的第二输出光强信号，纠正第一感测像素感测的第一输出光强信号的色偏。具体的，在每个感测像素100中，各子像素110分别感测一定频段内的光，之后，将各个子像素110的感测结果组合，得到该感测像素的相应位置上的光强。然而，由于第一子像素111中第一滤光层1111的颜色和/或透明度的变化，导致不同频段的光的相对强度也可能发生变化，从而引起了色偏。然而，考虑到第二感测像素中各子像素的滤光层的颜色和/或透明度是可以预先已知或测得的，因此第二感测像素的感测结果是没有色偏的，或者说第二感测像素的感测结果的色偏是容易被纠正的。相应地，可以根据第二感测像素的感测结果，纠正第一感测像素的感测结果中的色偏。进一步的，为了改善色偏纠正效果，可以根据邻近的第二感测像素的感测结果对第一感测像素的感测结果的色偏进行纠正，以避免不同位置上的待测光的变化而导致的偏差。

[0064] 根据本公开的另一方面，提出了一种图像传感器的制备方法，如图6所示，包括：

[0065] 步骤S110、提供多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，感测像素的子像素包括第一子像素，第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；以及

[0066] 步骤S120、提供控制电路，控制电路被配置为对第一滤光层施加电偏置；

[0067] 其中，第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。

[0068] 在一具体示例中，控制电路可以设置在感测像素所在的至少一个衬底中，或者，也可以单独提供控制电路，并与第一子像素中的第一滤光层电连接，以施加电偏置至第一滤光层，调节其颜色和/或透明度。

[0069] 进一步的，制备方法还可以包括：

[0070] 步骤S130、提供隔离格栅，隔离格栅被配置为分隔相邻设置的子像素的各自的第一滤光层或第二滤光层；

[0071] 其中，隔离格栅包括用于第一滤光层的电极；

[0072] 控制电路通过电极来对第一滤光层施加电偏置。

[0073] 隔离格栅可以由不透明的材料形成，以避免相邻子像素之间的光的干扰。在隔离格栅中，除电极之外的其他部分可以由绝缘材料形成，以减少电信号之间的干扰。

[0074] 进一步的，制备方法还可以包括：

[0075] 步骤S140、提供色偏纠正电路，色偏纠正电路被配置为根据第二感测像素感测的第二输出光强信号，纠正第一感测像素感测的第一输出光强信号的色偏；

[0076] 其中，第一感测像素为其中至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素，第二感测像素为其中所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素。

[0077] 色偏纠正电路可以是单独设置的。或者，色偏纠正电路也可以与控制电路一体设置。

[0078] 根据本公开的又一个方面，如图7所示，提出了一种图像传感器的制备方法，包括：

[0079] 步骤S210、提供衬底；

[0080] 步骤S220、在衬底上形成包括在感测像素的子像素中的光感测器件；

[0081] 步骤S230、在衬底上形成控制电路；

[0082] 步骤S240、在衬底上设置隔离格栅，隔离格栅包括多个区域，多个区域包括对应于第一滤光层的第一开口区域和对应于第二滤光层的第二开口区域，隔离格栅包括电极，控制电路通过电极来对第一滤光层施加电偏置；

[0083] 步骤S250、在衬底上形成滤光层，滤光层包括第一滤光层和第二滤光层，第一滤光层包含电致变色材料并设置在第一开口区域中，第二滤光层设置在第二开口区域中。

[0084] 进一步的，制备方法还可以包括：

[0085] 步骤S260、形成通孔，通孔被配置为电连接电极到控制电路。

[0086] 在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。

[0087] 如在此所使用的，词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

[0088] 如在此所使用的，词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

[0089] 另外，前面的描述可能提及了被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结，包括利用一个或多个中间元件的连接。

[0090] 另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

[0091] 还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

[0092] 在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。

[0093] 本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。

[0094] 虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

[0095] 另外，本公开的实施方式还可以包括以下示例：

[0096] 1、一种图像传感器，包括：

[0097] 多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，所述感测像素的子像素包括第一子像素，所述第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；以及

[0098] 控制电路，所述控制电路被配置为对所述第一滤光层施加电偏置；

[0099] 其中，所述第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。

[0100] 2、根据1所述的图像传感器，其中：

[0101] 每个所述子像素包括光感测器件；

[0102] 所述感测像素的子像素中除所述第一子像素之外的其他子像素包括第二滤光层；

[0103] 所述光感测器件接收通过所述第一滤光层或所述第二滤光层入射的光。

[0104] 3、根据1所述的图像传感器，其中所述电偏置由所述控制电路根据下列中的至少一个来确定：

[0105] 所述感测像素的子像素中除所述第一子像素之外的其他子像素中的至少一个子像素接收的光的强度；

[0106] 所述感测像素接收的光的强度；以及

[0107] 由环境光检测单元提供的指示环境光的强度的信号。

[0108] 4、根据1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：

[0109] 隔离格栅，所述隔离格栅被配置为分隔相邻设置的所述子像素的各自的第一滤光层或第二滤光层；

[0110] 其中，所述隔离格栅包括用于所述第一滤光层的电极；

[0111] 所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加所述电偏置。

[0112] 5、根据1所述的图像传感器，其中：

[0113] 每个所述感测像素中的至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0114] 6、根据1所述的图像传感器，其中：

[0115] 至少部分所述感测像素中的所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0116] 7、根据6所述的图像传感器，第一感测像素为其中至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素；

[0117] 第二感测像素为其中所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素；

[0118] 其中，所述第一感测像素和所述第二感测像素相间设置。

[0119] 8、根据7所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：

[0120] 色偏纠正电路，所述色偏纠正电路被配置为根据所述第二感测像素感测的第二输出光强信号，纠正所述第一感测像素感测的第一输出光强信号的色偏。

[0121] 9、根据1所述的图像传感器，在一个所述感测像素中，至多一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0122] 10、根据1至9中任一项所述的图像传感器，所述感测像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素；

[0123] 其中所述绿色子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层。

[0124] 11、一种图像传感器的制备方法，包括：

[0125] 提供多个感测像素，每个感测像素包括一个或多个子像素，在至少部分感测像素中，所述感测像素的子像素包括第一子像素，所述第一子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层；以及

[0126] 提供控制电路，所述控制电路被配置为对所述第一滤光层施加电偏置；

[0127] 其中，所述第一滤光层的颜色和/或透明度响应于所施加的电偏置而改变。

[0128] 12、根据11所述的制备方法，所述制备方法还包括：

[0129] 提供隔离格栅，所述隔离格栅被配置为分隔相邻设置的所述子像素的各自的第一滤光层或第二滤光层；

[0130] 其中，所述隔离格栅包括用于所述第一滤光层的电极；

[0131] 所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加所述电偏置。

[0132] 13、根据11所述的制备方法，所述制备方法还包括：

[0133] 提供色偏纠正电路，所述色偏纠正电路被配置为根据第二感测像素感测的第二输出光强信号，纠正第一感测像素感测的第一输出光强信号的色偏；

[0134] 其中，所述第一感测像素为其中至少一个子像素包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素，所述第二感测像素为其中所有子像素都不包括包含电致变色材料的第一滤光层的感测像素。

[0135] 14、一种图像传感器的制备方法，包括：

[0136] 提供衬底；

[0137] 在所述衬底上形成包括在感测像素的子像素中的光感测器件；

[0138] 在所述衬底上形成控制电路；

[0139] 在所述衬底上设置隔离格栅，所述隔离格栅包括多个区域，所述多个区域包括对应于第一滤光层的第一开口区域和对应于第二滤光层的第二开口区域，所述隔离格栅包括电极，所述控制电路通过所述电极来对所述第一滤光层施加电偏置；

[0140] 在所述衬底上形成滤光层，所述滤光层包括第一滤光层和第二滤光层，所述第一滤光层包含电致变色材料并设置在所述第一开口区域中，所述第二滤光层设置在所述第二开口区域中。

[0141] 15、根据14所述的制备方法，所述制备方法还包括：

[0142] 形成通孔，所述通孔被配置为电连接所述电极到所述控制电路。

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图像传感器及其制备方法

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