[发明专利]光学元件

说明书

本公开提供一种光学元件。该光学元件包括一阵列结构，具有一布植区与一非布植区，该非布植区与该布植区相邻，且该布植区具有一布植浓度，介于1×10¹³cm^‑2至6.7×10¹³cm^‑2之间。该阵列结构为一彩色滤光片阵列，包括多个彩色滤光片。所述彩色滤光片的至少其中之一具有该布植区。该布植区具有一第一折射率，该非布植区具有一第二折射率，且该第一折射率高于该第二折射率。

技术领域

本公开涉及一种光学元件，特别涉及一种其彩色滤光片或微透镜中形成有光导(lightguide)结构的光学元件。

背景技术

对于目前这一代光学元件(包括影像感测器)所使用的彩色滤光片，其量子效应(QE)的表现受限于彩色滤光片材料的性质(即光谱态样)。

为增加微透镜的折射率，例如将诸如二氧化钛的金属氧化物添加至微透镜材料中是必要的。然而，出现了一些会增加制程难度的问题，特别是在蚀刻过程中所产生的污染问题。

因此，开发一种使用具有较佳折射率分布态样以在其中形成光导或聚光效应的彩色滤光片或微透镜材料的新颖光学元件是众所期待的。

发明内容

根据本公开的一实施例，提供一种光学元件。该光学元件包括一阵列结构，具有一布植区与一非布植区，该非布植区与该布植区相邻。该布植区具有一布植浓度，高于1×10¹³cm^-2。

在部分实施例中，该布植浓度介于1×10¹³cm^-2至6.7×10¹³cm^-2之间。在部分实施例中，该布植区包括氮离子或硅离子。在部分实施例中，该布植区具有一第一折射率，该非布植区具有一第二折射率，且该第一折射率高于该第二折射率。

在部分实施例中，该阵列结构为一彩色滤光片阵列，包括多个彩色滤光片，且所述彩色滤光片的至少其中之一具有该布植区。

在部分实施例中，该布植区具有一宽度，具有该布植区的该彩色滤光片具有一宽度，且该布植区的该宽度为具有该布植区的该彩色滤光片的该宽度的50％至95％。

在部分实施例中，该布植区位于具有该布植区的该彩色滤光片的一底部。在部分实施例中，该布植区具有一高度，具有该布植区的该彩色滤光片具有一高度，且该布植区的该高度为具有该布植区的该彩色滤光片的该高度的至少50％。在部分实施例中，该布植区的该第一折射率为一梯度折射率(gradientrefractiveindex)，其朝向具有该布植区的该彩色滤光片的该底部递增。

在部分实施例中，该光学元件还包括一基板，具有一感测区。具有该布植区的该彩色滤光片包括一黑色滤光片(blackfilter)，位于该基板的该感测区。在部分实施例中，该光学元件还包括一透明滤光片，与该黑色滤光片相邻。在部分实施例中，该光学元件还包括一微透镜，形成于该透明滤光片上。

在部分实施例中，该阵列结构包括一彩色滤光片阵列与一微透镜阵列。该彩色滤光片阵列包括多个彩色滤光片，该微透镜阵列包括多个微透镜。

在部分实施例中，所述微透镜的至少其中之一具有该布植区。在部分实施例中，该布植区具有一折射率，高于1.75。

在部分实施例中，该布植区具有一宽度，具有该布植区的该微透镜具有一宽度，且该布植区的该宽度为具有该布植区的该微透镜的该宽度的50％至95％。

在部分实施例中，所述彩色滤光片的至少其中之一具有该布植区，且具有该布植区的该彩色滤光片包括一绿色滤光片、一红色滤光片、及/或一蓝色滤光片。