一种成像系统和一种成像传感器的制作方法

本实用新型大体涉及一种成像系统和一种成像传感器，更具体地涉及具有滤色器元件的成像系统和成像传感器。

背景技术：

图像传感器通常用于诸如蜂窝电话、照相机和计算机等的电子装置中以捕获图像。在典型布置中，图像传感器包括以像素行和像素列布置的图像像素阵列。电路可以耦合到每个像素列，以从图像像素读出图像信号。

常规成像像素被固体滤色器元件覆盖。滤色器元件过滤入射光以仅允许所需波长的光到达下面的像素。然而，常规成像像素的固体滤色器元件不灵活。在传感器制成之后，固体滤色器元件不能容易地更改，以实现不同的期望的滤色器元件特性。

因此，期望能够为图像传感器中的滤色器元件提供改进的布置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种成像系统，所述成像系统包括：多个光电二极管；位于所述多个光电二极管之上的滤色器腔室，其中所述滤色器腔室由介于第一层和第二层之间的壁限定；多个流体储存室，其中每个流体储存室包含相应的流体；介于所述滤色器腔室和所述第一层之间的接地电极；和介于所述滤色器腔室和所述第二层之间的多个电极，其中所述多个电极被施加电压以控制来自所述流体储存室的流体通过所述滤色器腔室的流动。

本实用新型还提供一种成像传感器，所述成像传感器包括：衬底；所述衬底中的多个光电二极管；位于所述衬底上方的玻璃层；介于所述衬底和所述玻璃层之间的壁，其中所述壁限定滤色器腔室；覆盖所述成像传感器中的所有光电二极管的接地电极，其中所述接地电极介于所述壁和所述玻璃层之间；和多个可独立寻址的图案化电极，所述多个可独立寻址的图案化电极介于所述壁和所述衬底之间，其中所述多个可独立寻址的图案化电极被施加电压，以将滤色器流体定位在所述滤色器腔室内。

附图说明

图1是使用根据一个实施方式的图像像素阵列的具有用于捕获图像的图像传感器和处理电路的说明性电子装置的图。

图2是根据一个实施方式的说明性像素阵列和用于从所述像素阵列读出图像信号的相关读出电路的图。

图3是根据一个实施方式的用于电子装置的说明性流体滤色器系统的示意图。

图4是根据一个实施方式的图像传感器的说明性流体滤色器元件的横截面侧视图。

图5是根据一个实施方式的填充有滤色器流体的说明性滤色器腔室的俯视图。

图6和图7是根据一个实施方式的包括以组布置的滤色器元件的说明性滤色器腔室的俯视图。

图8是根据一个实施方式的用电润湿控制的说明性流体滤色器元件的横截面侧视图。

具体实施方式

电子装置，诸如数码相机、计算机、蜂窝电话，以及其他电子装置可包括收集入射光以捕获图像的图像传感器。图像传感器可包括图像像素阵列。在图像传感器中的像素可包括感光元件，如将入射光转换为图像信号的光电二极管。图像传感器可具有任何数量的像素(例如，几百或几千或更多)。典型的图像传感器可具有例如数十万或数百万的像素(例如，百万像素)。图像传感器可包括控制电路，诸如用于操作图像像素的电路和用于读出图像信号的读出电路，其中，该图像信号对应于由感光元件产生的电荷。

图1是诸如使用图像传感器捕获图像的电子装置的说明性成像系统的图。图1的电子装置10可为具有成像功能的便携式电子装置，如照相机、蜂窝电话、平板电脑、网络摄像机、摄像机、视频监控系统、汽车成像系统、视频游戏系统，或捕获数字图像数据的任何其他所需的成像系统或装置。摄像模块12可用于将入射光转换为数字图像数据。摄像模块12可包括一个或多个透镜14和一个或多个相应的图像传感器16。透镜14可包括固定的和/或可调的透镜，以及可包括形成在图像传感器16的成像表面上的微透镜。在图像捕获操作期间，来自景象的光通过透镜14可被聚焦在图像传感器16上。图像传感器16可包括电路，用于将模拟像素数据转换为相应的要提供给存储和处理电路18的数字图像数据。如果需要，摄像模块12可被提供有透镜14阵列及相应的图像传感器16阵列。

存储和处理电路18可包括一个或多个集成电路(例如，图像处理电路、微处理器、诸如随机存取存储器和非易失性存储器的存储装置等)，并且可利用与摄像模块12分开的和/或形成摄像模块12一部分的部件来实现(例如，形成包括图像传感器16的集成电路一部分的电路或者形成与图像传感器16相关联的模块12中的集成电路的一部分的电路)。利用处理电路18可处理并存储由摄像模块12捕获的图像数据(例如，利用处理电路18上的图像处理引擎，利用处理电路18上的成像模式选择引擎等)。如果需要，经处理的图像数据可利用耦合至处理电路18的有线和/或无线通信通路提供给外部设备(例如，计算机、外部显示器，或其他装置)。如果需要，可利用堆叠芯片布置实现图像传感器16和处理电路18。

如图2所示，图像传感器16可包括包含以行和列布置的图像传感器像素22(有时在本文中称为图像像素或像素)的像素阵列20以及控制和处理电路24。阵列20可包含例如数百或数千行和列的图像传感器像素22。控制电路24可耦合至行控制电路26和图像读出电路28(有时称作列控制电路、读出电路、处理电路或列解码器电路)。行控制电路26可以从控制电路24接收行地址，并且通过行控制路径30向像素22提供相应的行控制信号，例如复位、行选择、电荷转移、双转换增益和读出控制信号。一个或多个导电线，诸如列线32可以耦合到阵列20中的每列像素。列线32可用于从像素22读出图像信号，并用于向像素22提供偏置信号(例如，偏置电流或偏置电压)。如果需要，在像素读出操作期间，可以使用行控制电路26选择阵列20中的像素行，并且可以沿着列线32读出该像素行中的图像像素22产生的图像信号。

图像读出电路28可以通过列线32接收图像信号(例如，由像素22产生的模拟像素值)。图像读出电路28可以包括用于采样和临时存储从阵列20读出的图像信号的采样-保持电路、放大器电路、模数转换(ADC)电路、偏置电路、列存储器、用于选择性地启用或禁用列电路的锁存电路，或耦合到阵列20中一列或多列像素的用于操作像素22且用于从像素22读出图像信号的其他电路。读出电路28中的ADC电路可以将从阵列20接收的模拟像素值转换成相应的数字像素值(有时称为数字图像数据或数字像素数据)。图像读出电路28可以通过路径25向控制和处理电路24和/或处理器18(图1)提供一个或多个像素列中像素的数字像素数据。

如果需要，图像像素22可以包括响应于图像光而产生电荷的一个或多个感光区域。图像像素22内的感光区域可以在阵列20上以行和列布置。像素阵列20可被提供有具有多个滤色器元件的滤色器阵列，所述多个滤色器元件允许单个图像传感器对不同颜色的光进行采样。作为示例，如阵列20中的图像像素的图像传感器像素可被提供有滤色器阵列，所述滤色器阵列允许单个图像传感器使用以拜耳镶嵌图案布置的相应的红色、绿色和蓝色图像传感器像素对红色，绿色和蓝色(RGB)光进行采样。拜耳镶嵌图案由2×2图像像素的重复单位单元组成，其中两个绿色图像像素彼此对角相对并相邻于与蓝色图像像素对角相对的红色图像像素。在另一个合适的示例中，拜耳图案中的绿色像素由具有宽带滤色器元件(例如，透明滤色器元件，黄色滤色器元件等)的宽带图像像素代替。这些示例仅仅是说明性的，并且通常，可以在任何所需数量的图像像素22上形成任何所需颜色和任何所需图案的滤色器元件。

如果需要，用于覆盖像素22的滤色器元件可由流体形成。流体滤色器元件可以是可控的，从而能使用不同颜色的流体来覆盖每一个像素。例如，像素可以在第一操作模式中被红色滤色器流体覆盖，而在第二操作模式中被蓝色滤色器流体覆盖。

具有流体滤色器元件的成像系统的示意图示于图3中。如图3所示，该成像系统可包括一个或多个流体储存室42。图3提供了可包括在成像系统10中的多种流体示例。如所示，红色滤色器流体储存室42-1、绿色滤色器流体储存室42-2、蓝色滤色器流体储存室42-3、红外滤色器流体储存室42-4、紫外滤色器流体储存室42-5、清洁溶液储存室42-6和冷却液储存室42-7可包括在流体储存室42中。这些流体储存室的示例仅是说明性的，任何所需的流体储存室都可被包括。

如图3所示，流体储存室可连接至入口/出口44。入口/出口可将来自流体储存室的流体连接至滤色器腔室46。滤色器腔室可为在像素之上的腔室。滤色器腔室可形成在像素22的光电二极管之上。滤色器腔室可介于像素的光电二极管和微透镜之间。每个滤色器腔室可覆盖图像传感器中任何所需的像素子集。例如，一个滤色器腔室可仅覆盖传感器中的一个像素，可覆盖传感器中所有像素，可覆盖传感器中25％的像素，可覆盖传感器中50％的像素，可覆盖传感器中33％的像素，可覆盖传感器中10％～50％的像素，可覆盖传感器中10％～30％的像素，可覆盖传感器中15％的像素，可覆盖传感器中大于10％的像素，可覆盖传感器中40％～60％的像素，或者可覆盖传感器中一些其他所需的像素子集。就被滤色器腔室覆盖的像素的量而言，每个滤色器腔室可覆盖仅一个像素，多于一个像素，多于十个像素，多于一百个像素，多于一千个像素，少于一千个像素，少于一百个像素，或任何所需数量的像素。

在成像系统中可以有任何所需数量的独立的滤色器腔室。成像系统中可使用的一种滤色器布置是红色、绿色和蓝色像素的拜耳滤色器图案。一个滤色器腔室可与该拜耳滤色器图案中的红色像素相连，一个滤色器腔室可与该拜耳滤色器图案中的绿色像素相连，一个滤色器腔室可与该拜耳滤色器图案中的蓝色像素相连。可能希望改变滤色器图案。例如，在拜耳滤色器图案中宽带滤色器可以替代绿色滤色器。在该示例中，可排空与绿色像素相连的腔室的滤色器流体，并且该腔室可用宽带滤色器流体填充。

每个腔室可连接至各自的入口/出口。入口/出口可允许滤色器流体进入和离开腔室，并有时可简称为入口。每个入口能够接收来自流体储存室42中的任何储存室的流体。例如，控制电路48能够将来自特定流体储存室的流体引导到特定的入口。

在一个说明性示例中，滤色器腔室可覆盖图像传感器中约25％的像素。该滤色器腔室可连接至入口。在彩色图像感知模式下，控制电路可将来自红色滤色器流体储存室42-1的红色滤色器流体引导至所述入口以填充滤色器腔室。传感器可随后改变为红外图像感知模式。该红色滤色器流体可从滤色器腔室中被排出，并返回到红色滤色器储存室42-1中。当滤色器腔室被排空后，来自红外滤色器流体储存室42-4的红外滤色器流体可通过所述入口被输送到滤色器腔室。在另一实施方式中，传感器可随后变成黑白成像模式。所述红外滤色器流体可被用于获得黑白图像的单色滤色器流体代替。通过切换为透明过滤器以吸收尽可能多的光，所述传感器可适应于低光线条件。

任何所期望的设备可以被包括在成像系统中以便以受控的方式在系统中移动滤色器流体。例如，系统中可以包括一个或多个泵。使用入口之一，控制电路可以将所期望的储存室连接到所期望的滤色器腔室。然后，控制电路可以指挥储存室中的泵将滤色器流体泵入滤色器腔室。该示例仅仅是说明性的，并且如果需要，可以使用移动流体的其他方式。电润湿、光电润湿和表面声波都可以用来控制流体流动。如果需要，可以有意地混合不同的滤色器流体以形成另外的滤色器流体。

图3所示的流体储存室42中的可能的流体储存室的示例仅仅是说明性的。通常，成像系统可以包括任何所需类型的流体以填充滤色器腔室。流体可以由任何所需的材料(即有机化合物、染料、颜料等)形成。每个储存室可以容纳具有所需滤色器性质的流体。例如，储存室中的滤色器流体可以被配置为过滤特定可见波长的光(即，红色滤色器流体储存室42-1、绿色滤色器流体储存室42-2、蓝色滤色器流体储存室42-3等)。如果需要，滤色器流体可以用作宽带滤色器(即，通过黄色或白色光)。

滤色器流体不限于仅过滤可见光。如果需要，可以包括红外滤色器流体(即，红外滤色器流体储存室42-4)。在红外模式下可使用红外滤色器流体。在一些实施方式中，红外滤色器流体可用于覆盖传感器中的所有像素。在其他实施方式中，红外滤色器流体可以用于覆盖传感器中的一些像素，而可见光过滤器流体可以用于覆盖传感器中的其他像素。在另一个实施方式中，流体储存室42可以包括多于一种类型的红外滤色器流体。例如，第一滤色器流体可以被配置为通过近红外光，而第二滤色器流体可以被配置为通过长波长的红外光。或者，第一滤色器流体可以被配置为通过第一波长的近红外光(即，940nm)，而第二滤色器流体可以被配置为通过第二波长的近红外光(即，1085nm)。

代替过滤可见光或红外光，滤色器流体可以过滤紫外光(例如，紫外滤色器流体42-5)或其他类型的光。通常，可以包括任何数量的流体储存室以通过任何所需类型的光。每种滤色器流体可以通过任何所需波长的光。滤色器流体可以以任何组合使用。

此外，代替滤色器流体根据入射光的波长进行过滤，可以将滤色器流体的折射率用于附加功能。例如，基于透射和全内反射之间的变化，特定流体的折射率可用于切换像素的打开或关闭。类似地，滤色器流体可以改变入射光的偏振。

在成像系统中使用流体滤色器的一个好处是滤色器流体可以提供冷却的益处。在某些情况下，可能需要降低成像系统和成像传感器的热量。滤色器流体的再循环可为成像系统提供冷却的益处。这些益处有时可以被动地获得。例如，如果滤色器流体从第一流体改变为第二流体，则可能存在一些冷却益处(即使是由于其他原因而进行的该改变)。在某些情况下，系统可以主动利用流体滤色器系统的冷却特性。例如，即使滤色器的光学特性不需要改变，也可以使滤色器流体进行再循环以帮助冷却传感器。滤色器流体可以从滤色器腔室返回到它们各自的流体储存室，然后被输送回滤色器腔室以帮助冷却成像传感器。在一些情况下，流体可以因其冷却性能而被特别包括(即，冷却流体42-7)。如果需要冷却系统，则腔室可以排空滤色器流体并填充冷却液。当冷却完成时，冷却液可以返回到其储存室，并且滤色器腔室可以用滤色器流体再填充。冷却液可以由任何所需的材料(即水、乙二醇、丙二醇等)形成。

流体滤色器系统性能的一个可能的障碍是滤色器流体的交叉污染。例如，以滤色器腔室中充满了红色滤色器流体的情况为例。然后，需要将红色滤色器流体更换为绿色滤色器流体。因此，将红色滤色器流体从腔室中移除。理想地，当需要时，所有的红色滤色器流体将从腔室排出。但是，排出后可能会有一些红色滤色器流体残留在腔室内。如果发生这种情况，绿色滤色器流体将填充该腔室并与红色滤色器流体的残留物混合。取决于残留物的量，绿色滤色器流体的性能可能降低。在滤色器流体的一次更换中，这样的污染对于滤色器流体的性能来讲可以被忽略。然而，滤色器流体可能要定期更换，这导致污染随时间稳定地增加。显然，如果可能，理想的是消除滤色器流体之间的任何污染。

为了帮助减少不同滤色器流体之间的交叉污染，专用的清洁溶液可包含在流体储存室中。如图3所示，清洁溶液储存室42-6可以包括在流体储存室42中。当发生滤色器流体更换时，清洁溶液可用于冲洗滤色器腔室。再次参考上述例子，红色滤色器流体可以更换为绿色流体。在从滤色器腔室移除红色滤色器流体之后，清洁溶液42-6可以临时填充该腔室，然后返回到它的储存室。在清洁溶液冲洗该滤色器腔室之后，绿色滤色器流体可以填充该滤色器腔室。因此，清洁溶液可以有助于减少红色和绿色滤色器流体之间的任何污染(因为任何红色滤色器流体残留物将与清洁溶液42-6而不是绿色滤色器流体42-2混合)。在任何期望的时候，清洁溶液42-6可用于填充任何所需的滤色器腔室。清洁溶液42-6可以包括任何所需的材料(例如丙酮、异丙醇)。

如上所讨论，可以采取措施来减少滤色器流体之间的交叉污染。然而，由于交叉污染、诸如紫外(UV)辐射等辐射引起的风化损坏，或其他因素，滤色器流体的质量仍然可能随时间而降低。因此，流体储存室42可以是可更换的。每个流体储存室可以是可单独更换的，或者整个流体储存室的储库(bank)可以是可更换的。成像系统可以向用户呈现需要更换一个或多个滤色器流体的指示，并且用户可以相应地更换滤色器流体储存室。

图4是具有流体滤色器系统的说明性成像传感器的横截面侧视图。如图所示，流体滤色器元件58可以包括在层54和56之间。蓝色滤色器元件用“B”标记，红色滤色器元件用“R”标记，绿色滤色器元件用“G”标记。针对每个流体滤色器元件，层54(有时称为衬底54)可以包括一个或多个光电二极管。在一些情况下，在衬底54中，对于每个光电二极管，可有一个滤色器元件。在其他情况下，在衬底54中，每个滤色器元件可以覆盖多于一个的光电二极管(即，两个光电二极管、三个光电二极管、四个光电二极管、多于四个的光电二极管、多于十个的光电二极管等)。层56可以形成在滤色器元件58之上。层56可以是玻璃层或由其他所需材料形成的层。在层56中可有开口以形成入口44-1和44-2。

流体滤色器元件52可以被壁52间隔开。所述壁有时可以被称为腔室壁或通道壁。壁可以由任何期望的材料(例如，二氧化硅)形成。理想地，所述壁将具有良好的润湿性能，允许滤色器流体容易地分散在各个腔室中。所述壁可限定滤色器腔室46。

图5是说明性流体滤色器元件的顶视图。如图5所示，滤色器元件58可以布置在由腔室壁52限定的诸如腔室46-1和腔室46-2的腔室中。在图5的说明性实施方式中，滤色器元件以拜耳滤色器图案布置，一个重复单元中具有两个绿色滤色器元件、一个红色滤色器元件和一个蓝色滤色器元件。如图所示，滤色器腔室46-1可以包含绿色滤色器流体，而滤色器腔室46-2可以包含蓝色滤色器流体。每个滤色器腔室可以包含任何期望数量的滤色器元件。例如，所有绿色滤色器元件可以在连续的腔室46-1中。或者，一些绿色滤色器元件可以形成在与其他绿色滤色器元件不同的腔室中。

如果需要，可以创建具有相同颜色的更大的像素组。这种类型的示例在图6中示出。如图所示，入口44-1可以向腔室46-1供应绿色滤色器流体。入口44-2可以向腔室46-2供应红色滤色器流体。入口44-3可以向腔室46-3供应蓝色滤色器流体。入口44-4可以向腔室46-4提供绿色滤色器流体。每个腔室可以包括以2×2正方形排列的四个流体滤色器元件。如图6所示，2×2个正方形可以以拜耳滤色器图案排列。在某些情况下，期望的是图像传感器可使用图6所示的滤色器图案(在腔室46-1中具有绿色流体，腔室46-2中具有红色流体，腔室46-3中具有蓝色流体和腔室44-4中具有绿色流体)。然而，在其他时候，可能期望改变滤色器元件的颜色。图7示出了将图6的滤色器流体变成不同图案的滤色器的俯视图。

如图7所示，入口44-1可以向腔室46-1供应绿色滤色器流体。入口44-2可以向腔室46-2供应红色滤色器流体。入口44-3可以向腔室46-3供应绿色滤色器流体。入口44-4可以向腔室46-4供应红色滤色器流体。这种滤色器元件的图案使用与图6所示的图案相同的腔室结构。然而，在图7中，用于填充特定腔室的滤色器流体已经改变。每个腔室可以填充任何期望的滤色器流体。

在一些实施方式中，多层流体滤色器元件可以包括在成像系统中。这些层可以重叠，使得每个像素(或像素组)被两个滤色器元件覆盖。例如，一层流体滤色器元件可以包括可见光滤色器流体，而另一层流体滤色器元件可以包括红外光滤色器流体。

在一些实施方式中，图像传感器可以同时包括固体滤色器和流体滤色器。例如，图像传感器可以包括覆盖整个像素阵列的固体滤色器元件的层，该固体滤色器元件的层与覆盖整个像素阵列的流体滤色器元件的层相邻形成。或者，单层滤色器元件可包括一些固体滤色器元件和一些流体滤色器元件。固体滤色器元件可以覆盖像素阵列的第一部分，而流体滤色器元件可以覆盖像素阵列的第二部分。

如前所讨论的，可以包括用于使滤色器流体在期望的区域之间移动的任何期望的设备。图8是使用电润湿来移动滤色器流体的说明性流体滤色器系统的横截面侧视图。如图所示，滤色器元件58可位于衬底54和玻璃层56之间(类似于图4所示)。然而，滤色器元件58也可以位于电极62和电极64之间。电极62可以耦合到接地电压或一些其他基准电压。电极62可以跨整个阵列覆盖。相反，电极64可位于与一个滤色器元件相邻。电极64可由图案化的导电材料形成，因此有时可以称为图案化电极。每个电极可以是独立可控的。可以将电压选择性地施加到电极64，以提供吸引或排斥滤色器元件流体的电场。向电极施加电压可以局部改变腔室的疏水性(或亲水性)。在一些情况下，电极可以使腔室更亲水(或较不疏水)，从而吸引滤色器流体。因此，如果要填充滤色器腔室，则可以将电压施加到滤色器腔室的电极。或者，电极可以使腔室更疏水(或较不亲水)。因此，如果要填充滤色器腔室，则可以将电压施加到相邻的滤色器腔室的电极，以将流体驱向目标腔室。

上述实施例描述了使腔室“疏水”和“亲水”的电极。这并不意味着暗示了滤色器流体必须是基于水的。滤色器流体可以由任何期望的材料形成，并且电极可以吸引或排斥滤色器流体。

因为电极形成在成像传感器的光电二极管的上方，所以期望电极62和64基本上是透明的(即允许大于90％，大于95％，或大于99％的入射光通过)。因此，电极可以由诸如锡掺杂的氧化铟(氧化铟锡或ITO)、氟掺杂的氧化锡、铝掺杂的氧化锌或任何其他期望的透明导电材料的透明材料形成。电极可以通过绝缘层66避免与滤色器元件58和壁52直接接触。可以在电极62和滤色器元件58之间形成绝缘层66，并且可以在电极64和滤色器元件58之间形成绝缘层66。绝缘层可以由任何期望的材料(即二氧化硅、氮化硅等)形成。

图8示出了形成在滤色器元件和层56之间、且在滤色器元件上方的接地电极；和形成在滤色器元件和衬底54之间、且在滤色器元件下方的电极64。然而，该示例仅仅是说明性的，电极可以位于传感器内的任何期望的位置。例如，一个或多个电极可以位于壁52上或位于壁52中。如果需要，电极64可以形成在滤色器元件58上方，而接地电极62可以形成在滤色器元件58下方。

通过电润湿实现的滤色器流体的精确控制可以在流体滤色器系统中实现附加功能。例如，可以在液滴之间插入气泡以改变滤色器流体的折射率。另外，电润湿电极可以与移动流体的其他技术(例如泵)组合使用。

在各种实施方式中，成像系统可以包括多个光电二极管；滤色器腔室，所述滤色器腔室位于所述多个光电二极管之上，且由介于第一层和第二层之间的壁限定；多个流体储存室，每个流体储存室含有相应流体；介于所述滤色器腔室和所述第一层之间的接地电极；以及介于所述滤色器腔室和所述第二层之间的多个电极。可以向所述多个电极施加电压，以控制来自所述流体储存室的流体通过所述滤色器腔室的流动。

所述多个流体储存室可以包括红色滤色器元件流体储存室，蓝色滤色器元件流体储存室和绿色滤色器元件流体储存室。多个流体储存室可以包括红外滤色器元件流体储存室。多个流体储存室可以包括紫外滤色器元件流体储存室。多个流体储存室可以包括清洁溶液流体储存室。多个流体储存室可以包括冷却液流体储存室。每个滤色器腔室可以具有相应的入口。

所述接地电极和多个电极可以由透明材料形成。接地电极和多个电极可以由氧化铟锡形成。第一层可以包括玻璃层。玻璃层可以具有开口，该开口允许来自流体储存室的流体被供应到滤色器腔室。限定滤色器腔室的壁可包括二氧化硅。成像系统还可包括介于滤色器腔室和接地电极之间的第一绝缘层，和介于滤色器腔室和多个电极之间的第二绝缘层。多个电极可以包括第一电极，并且可以将电压施加到所述第一电极以将流体从所述多个流体储存室吸引到所述第一电极上方的滤色器腔室中的位置。成像系统可以包括形成在滤色器腔室上方的一个或多个附加层的滤色器腔室。

在各种实施方式中，成像传感器可以包括衬底；所述衬底中的多个光电二极管；位于所述衬底上方的玻璃层；介于所述衬底和所述玻璃层之间、并限定滤色器腔室的壁；覆盖所述成像传感器中所有光电二极管、且介于所述壁和所述玻璃层之间的接地电极；以及介于所述壁和所述衬底之间的多个可独立寻址的图案化电极。可以将电压施加到所述多个可独立寻址的图案化电极，以将滤色器流体定位在滤色器腔室内。滤色器流体可形成用于图像传感器的滤色器元件，并且每个滤色器元件可以仅覆盖一个光电二极管。滤色器流体可以形成用于图像传感器的滤色器元件，并且每个滤色器元件可以覆盖多于一个的光电二极管。

在各种实施方式中，一种操作成像系统的方法，所述成像系统包括光电二极管、电极和至少一个滤色器腔室，所述方法包括：向所述电极施加电压，以将第一类型滤色器流体从第一流体储存室移动到所述滤色器腔室；利用所述光电二极管，基于穿过所述第一类型滤色器流体的入射光，获得图像信号；向所述电极施加电压，以将所述第一类型滤色器流体从所述滤色器腔室移动到所述第一流体储存室；向所述电极施加电压，以将第二类型滤色器流体从第二流体储存室移动到所述滤色器腔室；并且利用所述光电二极管，基于穿过所述第二类型滤色器流体的入射光，获得图像信号。

根据一个实施方式，成像系统可以包括多个光电二极管，位于所述多个光电二极管上方的滤色器腔室，以及各自含有相应流体的多个流体储存室。滤色器腔室可以由介于第一层和第二层之间的壁限定，并且可以将电压施加到所述多个电极，以控制流体从流体储存室通过滤色器腔室的流动。成像系统还可以包括介于滤色器腔室和第一层之间的接地电极和介于滤色器腔室和第二层之间的多个电极。

根据另一实施方式，所述多个流体储存室包括红色滤色器元件流体储存室、蓝色滤色器元件流体储存室和绿色滤色器元件流体储存室。

根据另一实施方式，所述多个流体储存室包括红外滤色器元件流体储存室。

根据另一个实施方式，所述多个流体储存室包括紫外滤色器元件流体储存室。

根据另一个实施方式，所述多个流体储存室包括清洁溶液流体储存室。

根据另一个实施方式，所述多个流体储存室包括冷却液流体储存室。

根据另一个实施方式，每个滤色器腔室可以具有相应的入口。

根据另一个实施方式，所述接地电极和所述多个电极可以由透明材料形成。

根据另一个实施方式，所述接地电极和所述多个电极可以由氧化铟锡形成。

根据另一个实施方式，所述第一层可以包括玻璃层。

根据另一个实施方式，所述玻璃层可以具有开口，该开口允许来自所述流体储存室的流体被供应到所述滤色器腔室。

根据另一个实施方式，限定所述滤色器腔室的壁可包括二氧化硅。

根据另一实施方式，所述成像系统还可包括介于所述滤色器腔室和所述接地电极之间的第一绝缘层和介于所述滤色器腔室和所述多个电极之间的第二绝缘层。

根据另一实施方式，所述多个电极包括第一电极，并且将电压施加到所述第一电极，以将流体从所述多个流体储存室吸引到所述第一电极上方的所述滤色器腔室中的位置。

根据另一个实施方式，所述成像系统还可包括形成在所述滤色器腔室上方的一个或多个附加层的滤色器腔室。

根据一种实施方式，所述成像传感器可包括衬底；衬底中的多个光电二极管；位于衬底上方的玻璃层；介于所述衬底和所述玻璃层之间并且限定滤色器腔室的壁；接地电极，所述接地电极覆盖所述成像传感器中的所有光电二极管并且介于所述壁和所述玻璃层之间；以及多个可独立寻址的图案化电极，所述多个可独立寻址的图案化电极介于所述壁和所述衬底之间。可将电压施加到所述多个可独立寻址的图案化电极，以将滤色器流体定位在所述滤色器腔室内。

根据另一实施方式，所述图像传感器还可包括介于所述壁和所述接地电极之间的第一绝缘层和介于所述壁和所述多个可独立寻址的图案化电极之间的第二绝缘层。

根据另一实施方式，滤色器流体可以形成用于图像传感器的滤色器元件，并且每个滤色器元件可以仅覆盖一个光电二极管。

根据另一个实施方式，所述滤色器流体可形成用于所述图像传感器的滤色器元件，并且每个所述滤色器元件可以覆盖多于一个的光电二极管。

根据一个实施方式，一种操作成像系统的方法，所述成像系统包括光电二极管、电极和至少一个滤色器腔室，所述方法包括：向所述电极施加电压，以将第一类型滤色器流体从第一流体储存室移动到所述滤色器腔室；利用所述光电二极管，基于穿过所述第一类型滤色器流体的入射光，获得图像信号；向所述电极施加电压，以将所述第一类型滤色器流体从所述滤色器腔室移动到所述第一流体储存室；向所述电极施加电压，以将第二类型滤色器流体从第二流体储存室移动到所述滤色器腔室；以及利用所述光电二极管，基于穿过所述第二类型滤色器流体的入射光，获得图像信号。

前述内容仅仅是本实用新型的原理的说明，并且本领域技术人员可以进行各种修改。前述实施方式可以单独地或以任何组合来实现。