專利名稱：可見光波長探測器系統(tǒng)及其所用的濾光片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及探測器系統(tǒng)，所述探測器系統(tǒng)包括產(chǎn)生所需的光譜響應的濾光片。更具體地講，本發(fā)明涉及在人眼可覺察的電磁波長范圍內(nèi)具有光譜響應的探測器系統(tǒng)及其所用的濾光片。
背景技術(shù)：
電子探測器長期以來一直用于攝影術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域，以提供對景物或物體的亮度的測量。為了這種測量至少能粗略地表現(xiàn)人眼可覺察的亮度，已經(jīng)使用了探測器，例如硫化鎘光電管。這些探測器的光譜響應率在可見光區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)峰值，并且至少近似接近人眼的響應率。然而，這些探測器的特性使得它們在很多應用中不盡理想。
近來，已經(jīng)將光學濾光片與其它的探測器結(jié)合起來使用，以提供與人眼響應更近的匹配。
在美國專利第3,996,461號(Sulzbach等人)中所闡述的一種方法中，將多層薄膜光學濾光片直接沉積在硅光電二極管的探測面上。使多層濾光片的各個介電層一次一層地沉積(在至少50個硅片上，每片包括大約300個探測器)，直到干涉堆疊堆積成。將多層濾光片設(shè)計成使作為波長函數(shù)的到達光電二極管的光減少，從而探測器系統(tǒng)(具有多層濾光片的光電二極管)的光譜響應與人眼的光譜響應接近。因為硅光電二極管自身的光譜響應在可見光區(qū)域內(nèi)向紅光增強，并且繼續(xù)一直延升到紅外區(qū)域，所以多層濾光片降低了在紅外區(qū)域和可見光區(qū)域中的透光率，從而產(chǎn)生所需的系統(tǒng)響應。
在另一方法中，采用含銅離子的基于磷酸鹽玻璃的濾光片作為用于探測器的濾光片。這些系統(tǒng)的一個缺點是，磷酸鹽玻璃的耐潮性差。另一缺點是，不僅玻璃的比重比較大，而且在對玻璃進行模制、切削和拋光操作的過程中不方便和/或難以對玻璃進行這些操作。玻璃濾光片也往往非常厚且重，這是很多應用中所不希望的。
在其它的方法中，使用基于合成樹脂的濾光片代替基于玻璃的濾光片。例如，日本專利公告JP 06-118,228和JP 06-345,877公開了一種由合成樹脂制成的光學濾光片，該合成樹脂由一種共聚物組成，該共聚物由含特定結(jié)構(gòu)的磷酸基的單體及能夠與該單體共聚合的單體的混合物而共聚合成。濾光片還包括主要由銅鹽組成的金屬鹽。含磷的單體具有磷酸酯鍵。磷酸基導致聚合物具有差的耐候性。結(jié)果，如果這種光學濾光片暴露于高溫高濕下，則開始出現(xiàn)有關(guān)變白(混濁)和損失透明度(不透明)的問題。
也曾經(jīng)提出過基于其它樹脂的濾光片。日本專利公告2000-98130和2000-252482公開了一種光學濾光片，該光學濾光片使用具有特定設(shè)計的化學結(jié)構(gòu)的聚合物來改善其耐久性。不幸地，這種濾光片在近紅外區(qū)域和紫外區(qū)域具有差的吸光性。因此，使用這種濾光片的探測器系統(tǒng)對人眼覺察不到的光是靈敏的。
對能模擬人眼響應的其它可替換的探測器系統(tǒng)存在著不斷的需要，尤其是對具有良好的帶外抑制(即在近紅外和紫外波長中的響應是可忽略的)、與可見光區(qū)域所需的響應的良好的匹配以及良好的耐候性。

發(fā)明內(nèi)容
本申請公開一種探測器系統(tǒng)，在該探測器系統(tǒng)中，置于探測器前面的濾光片以一定方式選擇性地透射光，使得組合的濾光片/探測器系統(tǒng)與人眼響應接近匹配。所述濾光片包括干涉元件和吸收元件。所述吸收元件優(yōu)選地是聚合物薄膜，在所述聚合物薄膜中散布有一種或多種特制顏料或其它著色劑。所述干涉元件也優(yōu)選地是聚合的，在一些實施例中，是共擠壓的聚合物多層薄膜。在垂直入射時，所述干涉元件在可見光區(qū)內(nèi)的平均透射率高(至少大約50％，更優(yōu)選地，至少大約70％)，而干涉元件在延伸到近紅外區(qū)的整個反射帶內(nèi)的透射率低(至少大約5％，更優(yōu)選地，至少大約2％或1％)。所述干涉元件的反射帶延伸得足夠遠進入到近紅外，以確保探測器系統(tǒng)對近紅外光的靈敏度可以忽略。所述吸收元件具有一種或多種選擇的著色劑，所述著色劑在可見光內(nèi)提供非均勻的透射率，優(yōu)選地，當所述吸收元件與干涉元件組合時，它在光譜的可見光部分內(nèi)具有適于提供具有接近人眼響應的探測器系統(tǒng)的鈴形特性。
濾光片可被制作成與半導體光電二極管例如硅光電二極管一起使用。公開了多種濾光片構(gòu)型，包括施加到聚合物干涉薄膜或施加到探測器表面的吸收薄膜。所述吸收元件也可通過合適的粘合劑層附著到所述干涉元件，或者并入到干涉元件的一個或多個單獨的薄層。在一些實施例中，濾光片可穿過濾光組件的第一孔徑延伸，該濾光組件可包括適于接受探測器組件的第二孔徑。相對于其中濾光元件都直接施加到探測器表面的系統(tǒng)而言，該模塊設(shè)計具有某些優(yōu)點。該系統(tǒng)可包括附加的光學元件例如散光層，以降低對角度的相關(guān)性。


在整個說明書中參照附圖，在附圖中相同的標號表示相同的元件，其中圖1是探測器系統(tǒng)的透視圖；圖2是探測器系統(tǒng)的濾光組件的剖視圖，其中，用虛線表示完全接合的探測器組件；圖2a和圖2b是與圖2相似的可替換的濾光組件的剖視圖；圖3是探測器系統(tǒng)的各個部件的相對光譜透射率或響應的曲線圖；圖4和圖5是透射百分比與波長的關(guān)系曲線圖。
具體實施例方式
下面的說明部分涉及可使探測器系統(tǒng)的響應接近所需的光譜響應的程度。為了本應用的目的，下面的品質(zhì)因數(shù)“FM”(以百分比表示)是用來定量地描述探測器系統(tǒng)的歸一化的光譜響應率D(λ)與所需的或目標光譜響應率T(λ)接近的程度
FM=Σλ=380780|D(λ)-T(λ)|ΔλΣλ=380780T(λ)Δλ×100]]>公式(1)其中在波長增量為Δλ＝5nm的81個區(qū)間上進行求和。這符合日本工業(yè)標準JIS-C-1609(1993)。為了本應用的目的，如果品質(zhì)因數(shù)FM小于大約25％(更優(yōu)選地小于大約20％)則探測器系統(tǒng)響應率D(λ)被視為逼近目標函數(shù)T(λ)。除非另有說明，品質(zhì)因數(shù)是對光垂直入射于探測器系統(tǒng)上來進行計算的。
在一種關(guān)注的重要情況中，目標響應率T(λ)是人眼的標準白晝視覺響應V(λ)。白晝視覺響應V(λ)，也稱為光譜發(fā)光效率函數(shù)，是定義在360-830nm范圍內(nèi)的鈴形函數(shù)，并且在555nm處具有1.0的最大值。在其它的情況下，該目標響應率可以是人眼在低亮度下的響應，該響應被稱為暗視覺響應V’(λ)。V’(λ)函數(shù)是在507nm處具有1.0的最大值的鈴形函數(shù)。函數(shù)V(λ)和V’(λ)都可以在國際照明委員會(CIE)的出版物的標題為The Basis of Physical Photometry的CIE公告第18.2號(1983)中找到。
為了本應用的目的，除非另有說明，術(shù)語“紫外”指的是波長小于大約400nm的電磁輻射，術(shù)語“可見光”指的是波長范圍從大約400至大約700nm的電磁輻射，術(shù)語“近紅外”指的是波長范圍從大約700至大約2500nm的電磁輻射。術(shù)語“探測器”指的是將電磁能轉(zhuǎn)換成電信號的結(jié)構(gòu)，不管是以最終包裝的形式還是在構(gòu)造的早期，在半導體探測器情形中包括在其中形成有一個或多個有源結(jié)區(qū)的半導體晶片。適合的探測器的例子包括(但不限于)光電二極管和光電二極管陣列以及固態(tài)相機元件，例如CCD圖像傳感器和MOS圖像傳感器。
圖1示出探測器系統(tǒng)100的實施例。探測器系統(tǒng)包括濾光組件110和探測器組件112。濾光組件110包括濾光片外殼114，該濾光片外殼具有至少兩個孔徑116，118?？讖?16適于接受濾光元件120。在一種構(gòu)型中，外殼114由不透明的熱塑性材料制成，它是在預先存在的濾光片材料的窄條周圍被注射成型。圖2以剖視圖示出濾光組件110，其中，濾光片外殼114的下部標記為114a，濾光片外殼114的上部標記為114b。濾光元件120置于部分114a，114b之間。優(yōu)選地，兩個、三個、四個或更多個濾光片外殼114沿濾光片材料的窄條同時形成在一直線上。在注射成型的材料冷卻后，可在相鄰的外殼114之間的位置比如在端部120a，120b切割該窄條，以產(chǎn)生單個的濾光組件110?；蛘?，可將單個預先切好的濾光片材料片施加到預先制造的濾光片外殼114。
孔徑116可以是如圖所示的濾光片外殼114中的實際開孔，或者它可以是將探測器組件112可探測的光透射到探測器的有源區(qū)的光學孔徑。光學孔徑可以是不透明的濾光片外殼上的窗口，或者濾光片外殼可以全部由能將光透射到探測器的有源區(qū)的材料構(gòu)成。
孔徑118適于接受探測器組件112。在所示的實施例中，孔徑118以114a，114b這兩個濾光片外殼部分中的一些部分為邊界。設(shè)定孔徑118的形狀和大小，以接受在圖1中顯示脫開的探測器組件112。當探測器組件完全插入到由孔徑118限定的空腔中時(參見圖2)，探測器的有源區(qū)122基本上與孔徑116對準，并且位于濾光元件120的后面。因此，沿與孔徑116垂直的軸線向孔徑116傳播的光通過濾光元件120，然后照射到探測器有源區(qū)122?？扇芜x地，探測器組件112可包括覆蓋有源區(qū)122的常規(guī)的窗口或透鏡元件。在探測器組件插入之前，可將透光的灌封材料例如環(huán)氧樹脂設(shè)置在由孔徑118限定的空腔中，使得當探測器組件112完全插入時，灌封材料完全包圍探測器組件112，并且使該探測器組件112固定在濾光組件110中的適當位置上。電線或引線124a，124b提供以響應入射到有源區(qū)122上的光的電信號。對于半導體光電二極管，該信號是電流。對于其它類型的探測器，該信號可以采用其它的形式，例如電阻變化或電勢?？扇芜x地，前置放大器電路系統(tǒng)可設(shè)置在探測器組件112中。
如圖2所示，濾光元件120優(yōu)選地是相對薄的基于聚合物的薄膜，其由兩個主要的部件構(gòu)成(1)反射干涉元件121a和(2)吸收元件121b。優(yōu)選地，這些元件的形式是薄膜或薄膜疊層，以便設(shè)計靈活并且重量輕尺寸小便于相容，這可能在某些探測器系統(tǒng)應用中是需要考慮的重要事項。就這點而言，“薄膜”指的是其厚度通常不超過大約0.25mm(千分之十英寸或10密耳)的延伸的光學體。在某些情況中，薄膜可附著或施加到另一光學體例如具有合適的反射或透射性質(zhì)的另一薄膜或剛性基底。不管薄膜是獨立的還是附著到其它柔性層，該薄膜也可以是物理柔性的形式。本文所用的術(shù)語“薄膜體”是指獨立的薄膜或與其它部件結(jié)合的薄膜。
元件121a，121b都完全填充孔徑116，并覆蓋探測器有源區(qū)122，或者在整個探測器有源區(qū)122上延伸。也可以不使用孔徑，或者使用比探測器有源區(qū)小的孔徑。在一些實施例中，元件121a，121b可彼此共同延伸。在其它的實施例中，吸收元件121b可直接涂覆在探測器的有源區(qū)122上，或者混合到使探測器固定在適當位置的透光的灌封材料中，而干涉元件121a覆蓋孔徑116。無論是否使用孔徑都這樣設(shè)置部件，使得照射到探測器有源區(qū)的所有的光基本上通過干涉元件和吸收元件。
優(yōu)選地，干涉元件121a是通過以下方法而制成的多層聚合物薄膜(或薄膜體)通常共擠壓數(shù)十或數(shù)百層的交替聚合物，然后可任選地將多層擠壓制品通過一個或多個復合模(multiplication die)，接著，將擠壓制品拉伸或者定向擠壓以形成最終薄膜。所得到的薄膜通常由數(shù)十或數(shù)百個單獨的微層構(gòu)成，將這些微層的厚度和折射率制作成能提供主要位于光譜的近紅外區(qū)域的反射帶。優(yōu)選地，相鄰的微層對于沿x軸偏振的光表現(xiàn)出至少為0.05的折射率差(Δnx)，同樣，對于沿y軸偏振的光表現(xiàn)出至少為0.05的折射率差(Δny)，其中x軸和y軸相互正交，并且限定薄膜121a的平面。優(yōu)選地，相鄰的微層對于沿與x和y軸垂直的z軸偏振的光表現(xiàn)出折射率差(Δnz)，調(diào)整該折射率差(Δnz)來實現(xiàn)斜入射光p偏振分量的所需的反射性質(zhì)。
為了易于解釋下文，在干涉薄膜的任何關(guān)注點上，x軸被視為定向在薄膜平面上，使得Δnx的幅值是最大值。因此，Δny的幅值可能等于或小于(但不大于)Δnx的幅值。此外，在計算差值Δnx、Δny、Δnz中選擇哪個材料層開始是通過要求Δnx為非負來決定的。換句話說，形成界面的兩層之間的折射率差是Δnj＝n1j-n2j，其中j＝x、y或z，并且選擇層標號1，2，使得n1x≥n2x，即Δnx≥0。
為了保持在斜角時p偏振光的高反射率，可將微層間的z折射率失配(mismatch)控制到基本上小于最大面內(nèi)折射率差Δnx，使得Δnz≤0.5*Δnx。更優(yōu)選地，Δnz≤0.25*Δnx。零或近似零值的z折射率失配會在微層間產(chǎn)生一種界面，對于p偏振光，這種界面的反射率是常量或作為入射角函數(shù)的近似常量。此外，可將z折射率失配Δnz控制到相比于面內(nèi)折射率差Δnx具有相反極性，即Δnz＜0。該條件導致對于p偏振光，界面的反射率隨著入射角的增大而增大，對于s偏振光，界面的反射率也隨著入射角的增大而增大。適合的聚合物干涉薄膜及其相關(guān)結(jié)構(gòu)的進一步細節(jié)可在美國專利第5,882,774號(Jonza等人)、PCT公告WO 95/17303(Ouderkirk等人)和WO99/39224(Ouderkirk等人)中找到。在簡單的實施例中，微層可具有相當于1/4波堆的厚度，即，按光學重復單元或單胞(unit cell)排列，每個單元基本上由兩個具有相同光學厚度的相鄰微層(f-比值＝50％)組成，這種光學重復單元對使其波長λ為光學重復單元的總光學厚度的兩倍的相長干涉光的反射是有效的。使用沿薄膜厚度軸線(例如z軸)的厚度梯度來使反射帶變寬，以擴展在所需的短波長帶邊緣和長波長帶邊緣之間的帶寬，如下面所討論的。如美國專利第6,157,490號(Wheatley等人)所述，還可使用厚度梯度來使這種帶邊變尖。
也可預見其它的薄層排列，例如具有其f比值不同于50％的2個微層光學重復單元的多層薄膜或光學重復單元基本上由兩個以上的微層組成的薄膜。這些可選擇的光學重復單元設(shè)計可減少或消除某些高階反射，即波長為設(shè)計波長λ的幾分之一的反射。例如，如美國專利第5,360,659號(Arends等人)中所教導的，可使用基本上由六個微層組成的、以相對光學厚度為7∶1∶1∶7∶1∶1且按高低折射率交替地排列的光學重復單元來消除二階、三階和四階反射(分別為λ/2、λ/3和λ/4)。如美國專利第5,103,337號(Schrenk等人)所教導的，也可以使用基本上由三種分別具有高、中、低折射率的不同光學材料H、M、L組成的、以相對光學厚度為2∶1∶2∶1且按HMLM次序排列的光學重復單元來消除二階、三階和四階反射。
上述所指的簡單1/4波堆會產(chǎn)生顯著的三階反射。因此，包括在λ＝1200nm或更大波長處具有一階反射的1/4波堆的干涉元件，將在大約λ/3＝400nm或更大波長處具有顯著的反射。
在某些應用中，可能希望將兩個或多個多層薄膜組合，以提高總反射率或者提高反射光的帶寬。例如，這種組合可通過用合適的光學透明粘合劑將兩個或多個多層光學薄膜層壓在一起而制成。
或者，干涉元件121a可包括多個常規(guī)真空沉積的無機多層薄膜，該薄膜的微層(例如，用于高折射率微層的TiO2和用于低折射率微層的SiO2)的折射率是各向同性的。因為通?？傻玫降膶又翆用鎯?nèi)折射率差Δnx和Δny大于共擠壓聚合物的折射率差，所以需要較少的微層來得到對垂直入射光(入射角＝0)的給定的反射率值。然而，因為所需的真空沉積工藝(其中，每個薄層必須分開地設(shè)置)比較麻煩，需要剛性的高溫基底(通常是厚玻璃)，并且p偏振光的反射率隨著入射角的增大而減小(同時透射率增大)，所以通常不采用這種無機多層薄膜。
或者，干涉元件121a可包括膽甾醇型(手征性向列型)液晶薄膜。這些薄膜由具有膽甾相序的聚合物材料層組成，其中膽甾材料的分子螺旋結(jié)構(gòu)的軸與該薄層橫向地延伸。薄膜可被制造成使得螺旋的間距沿薄膜的厚度變化，以提供在所需的波長范圍內(nèi)具有寬反射帶的薄膜。可將右旋膽甾層和左旋膽甾層組合以反射入射光的兩個正交偏振態(tài)-右旋圓偏振態(tài)和左旋圓偏振態(tài)。參考美國專利第5,793,456號(Broer等人)和第6,181,395號(Li等人)?；蛘?，干涉元件121a可包括一種聚合物襯底，該襯底具有如美國專利第4,799,745號(Meyer等人)中所述的金屬/無機氧化物堆積或通過美國專利第5,440,446號(Shaw等人)、第5,725,909號(Shaw等人)、第6,010,751號(Shaw等人)和第6,045,864號(Lyons等人)中所述的方法而制備的交替的聚合物/無機氧化物堆積。
不管選擇哪種技術(shù)都使干涉元件121a制造成這樣，使主要位于近紅外區(qū)域的光譜帶的垂直入射光基本上反射且使在大部分或基本上全部可見波長區(qū)域上的垂直入射光基本上透射。優(yōu)選地，干涉元件提供在可見光區(qū)域內(nèi)的平均透射率至少為大約50％，更優(yōu)選地至少為大約70％，并且提供在整個延伸到近紅外區(qū)域的反射帶中的透射率小于大約5％，更優(yōu)選地小于大約2％或1％。對于利用硅光電二極管的探測器系統(tǒng)，5％、2％和1％的透射率限制優(yōu)選地覆蓋從大約800nm至大約1100nm或從大約700nm至大約1200nm的范圍。在很多情況中，干涉元件具有可以忽略的吸收，從而給定波長的透射百分比加上反射百分比大約是100％。
濾光元件120的另一個主要組件是吸收元件121b。為了易于制造和設(shè)計靈活，該吸收元件優(yōu)選地也是基于聚合物的薄膜或者薄膜體。吸收元件121b包含一種或多種著色劑，所述著色劑能夠包括在可見光波長上非均勻地吸收的顏料或染料。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，適當?shù)闹珓┲辽僭诳梢姴ㄩL范圍內(nèi)提供與人眼的靈敏度(例如，標準的白晝視覺響應V(λ))接近匹配的有效響應率。例如，如果探測器組件112的光譜響應率是函數(shù)DET(λ)，并且在垂直入射時吸收元件121b的光譜透射是函數(shù)AF(λ)，那么由DET(λ)乘以AF(λ)再乘以適當選擇的歸一化常量所定義的函數(shù)將給出相對于白晝視覺函數(shù)V(λ)的品質(zhì)因數(shù)FM(參見公式1)，該品質(zhì)因數(shù)FM為大約20％或更少，更優(yōu)選地為大約10％或更少。這樣選擇歸一化常量，以使得函數(shù)DET(λ)*AF(λ)的最大值等于1。
吸收元件121b優(yōu)選地包括散布于其中的綠色顏料。該顏料散布在形成薄膜的基質(zhì)中，對可預見的典型薄膜厚度，該基質(zhì)材料在可見波長范圍內(nèi)基本上是透明的。因為綠色在人類視覺中占有主導地位，所以綠色顏料提供與標準的人眼光譜響應的第一次接近。但是，注意到探測器系統(tǒng)的光譜響應率在可見光范圍內(nèi)改變的程度，將使吸收元件121b的理想透射特性偏移來補償其偏差，以便產(chǎn)生與人類響應匹配的探測器系統(tǒng)。有用的綠色顏料的例子包括veridian綠色顏料(可以從很多公司例如日本的Toyo Ganryou Kogyou得到的氧化鉻(III)粉末)(本文稱為“PG-18”)、孔雀石湖綠(銅基材料，可以從日本的Sansui Shikso有限公司得到)(本文稱為“PG-4”)、酞菁綠(可以從BASF有限公司得到的有機材料)(本文稱為“PG-7”)和酞菁綠6Y(可以從瑞士的Clariant International有限公司得到的有機材料)(本文稱為“PG-36”)。在這些顏料中，酞菁綠和酞菁綠6Y是優(yōu)選的，因為它們能夠保證高的峰值透光率，而且能實現(xiàn)與人眼響應的高度匹配。Clariant International有限公司銷售一種商品名為酞菁綠8G的酞菁綠6Y顏料。可將綠色顏料揉捏到基底材料或者樹脂前體中，然后模鑄、擠壓或者形成薄膜或其它薄層。應該控制綠色顏料在基質(zhì)中的含量和薄膜的厚度，以便實現(xiàn)所需的光譜吸收特性。或者可將綠色顏料散布在含有粘合劑成分的溶劑中，然后涂覆在預先成型的基底上以形成吸收元件121b，或者可將吸收元件121b能夠直接涂覆在干涉元件121a的有源區(qū)122的探測器表面上或者涂覆在覆蓋有源區(qū)122的窗口或透鏡組件上。對于某些應用，可使綠色顏料散布在包圍探測器組件112的透光灌封材料例如環(huán)氧樹脂中，或者如果使用透明的熱塑性材料來形成濾光片外殼114，則可使綠色顏料在注射成型之前摻入濾光片外殼材料中。
單一一種綠色顏料對其能使得探測器系統(tǒng)與目標響應匹配到何種接近程度是有限的。申請者已發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選地，在探測器系統(tǒng)的光通路中也包含黃色顏料，以便改進探測器系統(tǒng)，從而與目標響應更近地匹配。優(yōu)選地，在吸收元件121b中將黃色顏料與綠色顏料混合。有機和無機顏料都可以使用，但是有機顏料是優(yōu)選的，這是由于它們的高的峰值透光率并能夠與目標響應更近地匹配之故。黃色顏料能夠包括至少兩類黃色的混合物，一類是波長相對較長(偏紅)的黃色，另一類是波長相對較短(偏藍)的黃色，在下文中詳述。
適合的有機黃色顏料的例子包括乙酰乙酸酰苯胺單偶氮顏料，比如漢沙黃G(顏料索引號顏料黃-1，本文簡寫為PY-1)、漢沙黃10G(顏料索引號PY-3)、漢沙黃RN(顏料索引號PY-65)、漢沙亮黃5GX(顏料索引號PY-74)、漢沙亮黃10GX(顏料索引號PY-98)、永固黃FGL(PY-97)、Simura色淀耐曬黃6G(PY-133)、Lionol黃K-2R(PY-169)；乙酰乙酸酰苯胺雙偶氮顏料，比如雙偶氮黃G(PY-12)、雙偶氮黃GR(PY-13)、雙偶氮黃5G(PY-114)、雙偶氮黃8G(PY-17)、雙偶氮黃R(PY-55)、永固黃HR(PY-83)；偶氮縮合顏料，比如Chromophthal黃3G(PY-93)、Chromophthal黃6G(PY-94)；苯并咪唑酮單偶氮顏料，比如酞菁黃H3G(PY-154)、酞菁黃H4G(PY-151)、酞菁黃H2G(PY-120)、酞菁黃H6G(PY-175)、酞菁黃HLR(PY-156)；異吲哚啉酮顏料，比如Irgazin黃3RLTN(PY-110)、Irgazin黃2RLT、Irgazin黃2GLT(PY-109)、Fastogen超黃GROH(PY-137)、Fastogen超黃GRO(PY-110)、Sandrin黃6GL(PY-173)；其它顏料，例如，靛蒽醌顏料比如黃蒽酮(PY-24)、Anthramyrimidine(PY-106)、鄰苯二甲酰亞胺型蒽醌(PY-123)、Heliofast黃E3R(PY-99)，金屬絡(luò)合物顏料比如偶氮鎳絡(luò)合物顏料(PY-150)、亞硝基鎳絡(luò)合物顏料(PY-153)、甲亞胺銅絡(luò)合物顏料(PY-117)，喹酞酮顏料比如鄰苯二甲酰亞胺喹酞酮(PhthalimideQuinophthalone)(PY-138)、Paliotol黃D1819(PY-139)，異二氫吲哚顏料比如Paliotol黃D1155(PY-185)，以及苯并咪唑酮顏料，比如色淀黃(Toner Yellow)HGTRAN(PY-180)。在這些顏料中，PY-150、PY-138、PY-139、PY-185、PY-180和PY-110是優(yōu)選的，因為使用這些顏料使得實現(xiàn)與光譜光視效應更加一致成為可能，另外，這些顏料具有高的耐候性。為了增加柔性，可將多種不同著色劑合并在一起以形成吸收元件，從而與目標函數(shù)接近匹配，無論是把不同著色劑合并在單一薄層中還是將它們合并在光通路上任意位置的不同薄層中。例如，可將至少兩種不同的黃色顏料合并在一起。黃色顏料通常對在大約400-450nm之間的藍色光有較高的吸收(透射的百分比小于大約10％)，而對波長在大約550-700nm之間的波長有較低的吸收(透射的百分比大于大約90％)。過渡區(qū)(cut-on transition)將這兩個區(qū)域分開，而且該過渡區(qū)的波長隨著黃色顏料的不同而可能會不同。例如，黃色顏料PY-139是偏紅的黃色，其過渡區(qū)在大約520nm處(在50％過渡點測得)，而PY-180的過渡區(qū)在大約490nm處。
適用于形成元件121b的基質(zhì)材料包括(例如)聚酯，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯；以及具有良好的熱穩(wěn)定性的塑料，比如聚丙烯、賽璐玢、聚碳酸酯、醋酸纖維素、三乙酰纖維素、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、含氟樹脂、氯化橡膠和離聚物?；椎暮穸热Q于所述材料，以能得到合適的強度和透光率，但該厚度通常是在例如10到200μm的范圍內(nèi)。
為了形成元件121b，可以使用能交聯(lián)的樹脂組合物，更具體地說，包括具有不飽和鍵的單體和低聚物的可電子束固化的產(chǎn)品或可UV固化的產(chǎn)品以及在樹脂中具有與聚異氰酸酯或縮水甘油基化合物反應的基團的熱塑性樹脂的可反應固化產(chǎn)品。就上述的在樹脂中包含有反應基的熱塑性樹脂而言，可使用本領(lǐng)域熟知的樹脂，其包括(例如)聚酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚丙烯酸、苯乙烯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、聚氨酯樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、聚酰胺樹脂、聚醚樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚烯烴樹脂、乙烯基樹脂比如聚氯乙烯樹脂和聚乙烯醇樹脂、纖維素樹脂比如纖維素樹脂、羥基乙基纖維素樹脂和醋酸纖維素樹脂、聚乙烯乙酰樹脂比如聚乙烯乙?；铱s醛樹脂和聚乙烯丁縮醛樹脂、用硅酮改性的樹脂和長鏈用烷基改性的樹脂。尤其優(yōu)選的是聚丙烯酸酯樹脂和聚丙烯酸苯乙烯樹脂。
用于這些粘合劑樹脂的固定(即固化)方法沒有受到特別的限制，可以包括加熱和使用電離輻射照射。常規(guī)上已知多種異氰酸酯固化劑，其中，使用芳香族異氰酸酯的加合物形式是優(yōu)選的，包括市場上可購買到的產(chǎn)品中的TAKENATE(由Takeda Chemical Industries有限公司制造)、BURNOCK(由Dainippon Ink and Chemicals公司制造)、Koronate(由Nippon Polyurethane Industry公司制造)和Dismodule(由拜爾公司制造)。與異氰酸酯固化劑一樣，多種環(huán)氧固化劑也是常規(guī)上已知的，包括市場上可購買到的產(chǎn)品雙榍A型環(huán)氧樹脂，比如EPIKOTE 828(由YUKA Shell Epoxy公司制造)；酚醛環(huán)氧樹脂，比如EPIKOTE 180S80(由YUKA Shell Epoxy公司制造)；和索氏體環(huán)氧樹脂，比如Denacol EX-614(由Nagase ChemTex公司制造)。相對于上述使用的粘合劑樹脂按重量100份來說，聚異氰酸酯和環(huán)氧樹脂的添加量以重量計優(yōu)選地是在5到100份的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地是在20到80份的范圍內(nèi)。當添加劑的量太小時，交聯(lián)的密度變低，從而導致抗熱性和抗化學性不足。當添加劑的量太大時，涂料液的使用時間變短，涂層表面變得太粘，從而導致在制造工藝過程中的不方便，諸如難于處理。
具有不飽和鍵的單體和低聚物的電子束固定的產(chǎn)品或UV固定的產(chǎn)品能夠作為能交聯(lián)的樹脂組合物使用?？墒褂镁哂兄辽僖粋€可聚合的碳-碳不飽和鍵的化合物作為固化粘合劑。具體而言，本文中可用的化合物包括丙烯酸芳酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸丁氧基乙酯、丁氧基乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸二環(huán)戊酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-甲氧乙酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸硬脂醇酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，5-戊二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，3-丙二醇二丙烯酸酯、1，4-環(huán)乙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸2，2-二羥甲基丙酯、二丙烯酸甘油酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三丙烯酸甘油酯、三丙烯酸三羥甲基丙酯、聚氧乙基-三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚氧丙基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、1，2，4-丁三醇三丙烯酸酯、2，2，4-三甲基-1、3-戊二醇二丙烯酸酯、反丁烯二酸二芳酯、1，10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯，以及由上述化合物中的丙烯酸酯基團被甲基丙烯酸酯基團替代而得到的化合物；γ-甲基酰氧基丙基三甲氧基硅烷；1-乙烯基-2-吡咯烷酮；2-羥基乙基丙烯酰基磷酸酯；丙烯酸酯單體(比如丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸二環(huán)戊烯酯、丙烯酸二環(huán)戊烯基氧雜乙酯、3-丁二醇二丙烯酸酯、新戊基乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、羥基新戊酸酯、新戊基乙二醇二丙烯酸酯、經(jīng)苯酚-環(huán)氧乙烷改性的丙烯酸酯、經(jīng)苯酚-環(huán)氧丙烷改性的丙烯酸酯、N-壬基(ninyl)-2-吡咯烷酮、經(jīng)雙酚A-環(huán)氧乙烷改性的二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯單硬脂酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、經(jīng)三羥甲基丙烷-環(huán)氧丙烷改性的三丙烯酸酯、經(jīng)異氰酸環(huán)氧乙烷改性的三丙烯酸酯、經(jīng)三羥甲基丙烷-環(huán)氧乙烷改性的三丙烯酸酯、季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯)，以及由上述化合物中的丙烯酸酯基團被甲基丙烯酸酯基替代而得到的化合物；氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚體，其中丙烯酸酯基與具有聚氨酯結(jié)構(gòu)的低聚體結(jié)合；聚酯丙烯酸酯低聚體，其中丙烯酸酯基團與具有聚酯結(jié)構(gòu)的低聚體結(jié)合；環(huán)氧樹脂丙烯酸酯低聚體，其中丙烯酸酯基與具有環(huán)氧基團的低聚體結(jié)合、氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯低聚體，其中甲基丙烯酸酯與具有聚氨酯結(jié)構(gòu)的低聚體結(jié)合；聚酯甲基丙烯酸酯低聚體，其中甲基丙烯酸酯基與具有聚酯結(jié)構(gòu)的低聚體結(jié)合；環(huán)氧樹脂甲基丙烯酸酯，其中甲基丙烯酸酯基與具有環(huán)氧基團的低聚體結(jié)合；具有丙烯酸酯基的聚氨酯丙烯酸酯；具有丙烯酸酯基的聚酯丙烯酸酯；具有丙烯酸酯基的環(huán)氧丙烯酸酯樹脂；具有甲基丙烯酸酯基的聚氨酯甲基丙烯酸酯；具有甲基丙烯酸酯基的聚酸甲基丙烯酸酯；具有甲基丙烯酸酯基的環(huán)氧甲基丙烯酸酯替代帶有丙烯酸酯樹脂。
這些化合物僅僅是可用的固定粘合劑的例子，而可用的固定粘合劑并不局限于這些例子。這種固定粘合劑的含量，以總固體成分的重量計優(yōu)選地在10％到40％的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，吸收元件121b是在可見光范圍內(nèi)為探測器系統(tǒng)提供與目標函數(shù)接近匹配的性能的首要系統(tǒng)部件。而干涉元件121a正相反，其在可見光范圍內(nèi)對探測器系統(tǒng)性能的影響較小，這是因為它的透射率在整個可見光范圍內(nèi)是相對不變的。但是，希望干涉元件121a在近紅外區(qū)域具有主要影響，能夠提供削弱探測器組件112在該波長范圍內(nèi)的高靈敏度的阻塞功能(低透射率，高反射率)。這樣安排的一個優(yōu)點是，干涉元件121a的設(shè)計能夠比在可見光范圍內(nèi)提供與人眼響應匹配所需的近紅外阻塞和精密的可變性(鈴形函數(shù))的干涉元件更簡單、更結(jié)實。這種簡單、結(jié)實的設(shè)計為干涉元件提供更高的產(chǎn)量，并減少了浪費。該優(yōu)選安排的另外一個優(yōu)點是較好的軸外性能。吸收元件的透射光譜比干涉元件的透射光譜受到波長位移的影響少，所述波長位移是作為入射角的函數(shù)。在光學系統(tǒng)中使用寬錐角入射光來照射探測器系統(tǒng)100，這一點日益重要。干涉元件的近紅外反射帶到可見光譜的紅色部分的波長位移對性能的影響比用來為整個可見光區(qū)域提供所需響應的鈴形函數(shù)上的相同波長位移對性能的影響小。因此，有利的是，在可見光區(qū)域內(nèi)主要把鈴形函數(shù)與吸收部件聯(lián)系起來，主要把抑制可見光范圍外(近紅外和可任選地紫外)的光與干涉反射器聯(lián)系起來。
圖3以理想化的形式示出各種系統(tǒng)部件對探測器系統(tǒng)100的總光譜響應的貢獻。曲線200表示常用的硅光電二極管探測器的光譜響應率(例如，以安培/瓦計)。這種探測器的光譜響應在可見光區(qū)域偏向長波長(紅色)端，并且繼續(xù)延升到近紅外區(qū)，然后迅速下降，在約1100-1200nm之間的響應變成可以忽略的值。該探測器還在紫外區(qū)域(約400nm以下)具有不可忽略的響應率。曲線202表示吸收元件121b的透射百分比。優(yōu)選地，該薄層在其內(nèi)散布有綠色和黃色顏料。曲線202在可見光區(qū)域中提供近似鈴形的響應，而且在其它波長表現(xiàn)出明顯的漏光(不希望有的)，但是在這些波長處，該探測器響應率200是相當大的。正如所示出的，在近紅外區(qū)中，大量的漏光并不是罕見的，在紫外中的一些泄漏也不是罕見的。表示在垂直入射時干涉元件的透射百分比的曲線204，具有以短波長帶邊緣204a和長波長帶邊緣204b為界的強反射帶。在反射帶的大部分上，該反射帶的高反射率提供了低的透射百分比，優(yōu)選地小于約5％，或者更優(yōu)選地小于約2％或甚至1％。由于上面所解釋的理由，在透射最大值的一半處的點或反射最大值的一半處的點上測量的帶邊緣204a優(yōu)選地靠近可見光區(qū)域，優(yōu)選地位于約630到770nm之間，可任選地位于在從約600到850nm之間的范圍內(nèi)。在帶邊緣204a基本上置于700nm以外的情況下，可把如在美國專利第6,049,419號(Wheatley等人)所述的附加吸收器或反射器包括在吸收元件、干涉元件或它們的任意組合之中，以阻塞在約700nm和帶邊緣204a之間的帶隙中成直角的近紅外光。
優(yōu)選地使長波長帶邊緣204b置于探測器響應率變得可忽略處的波長以外的至少約50nm處，以允許用于斜入射光和制造公差的角位移。在硅光電二極管的情況下，優(yōu)選地使帶邊緣204b置于約1150-1350nm之間。曲線204還在大部分可見光區(qū)域上表現(xiàn)出相當高的透射百分比，在400-700nm范圍內(nèi)該透射百分比優(yōu)選地平均至少為50％，更優(yōu)選地平均至少為70％或甚至至少為80％。注意，如果干涉元件包括產(chǎn)生顯著的三階反射的1/4-波堆或其它結(jié)構(gòu)，則在紫外區(qū)中將存在較高階的反射帶(部分示于圖3)，并且如果長波長帶邊緣240b位于約1200nm或更大處，則該較高階的反射帶可部分地延伸到可見光譜的藍端中。如果吸收元件在該紫外波長區(qū)中具有顯著的透射，則三階或更高階反射帶可有助于使在該紫外區(qū)的探測器系統(tǒng)的響應保持到可接受的低量級。
探測器系統(tǒng)響應(上述D(λ))由曲線206表示。該曲線是直到入射光入射到探測器表面的光通路上所有系統(tǒng)部件的光譜響應之積，在本例中這些系統(tǒng)部件的光譜響應是曲線200、202和204。優(yōu)選地，曲線206(和系統(tǒng)響應D(λ))還是歸一化的，即，乘以一個比例常量，使其最大值為1。結(jié)果，曲線206優(yōu)選地接近匹配于人眼白晝視覺響應，即相似的目標響應。
某些系統(tǒng)部件比其它部件更易于控制以保證所需的綜合性能。例如，雖然用于改變半導體光電二極管光譜響應率的諸項技術(shù)很可能是存在的，但是為了本描述的目的，該系統(tǒng)響應的探測器部件(曲線200)被認為是不可控制的可變部件。另一方面，可把干涉元件121a設(shè)計成具有所需的額定透射率或反射率的功能，正如已知的那樣，但為了例如在其它系統(tǒng)部件中逐批的變化作補償而調(diào)節(jié)其透射功能并不是優(yōu)選的，這是由于制造工藝的復雜性和困難和/或與改變這種工藝有關(guān)的高的重復成本之故。相比較，吸收元件121b的制造及其調(diào)節(jié)相對來說是簡單的，涉及顏料濃度和元件厚度的控制(在選定適當?shù)幕|(zhì)材料和顏料之后)。所以，吸收元件121b優(yōu)選地在探測器組件112、干涉元件121a和任何其它系統(tǒng)部件的光譜特性被測量和/或被知道之后制造。通過計算和/或反復試驗法，可以控制顏料濃度和元件121b的厚度，以使與目標響應的平均偏差最小。光學濾光片的光譜透射率的設(shè)計如下所述。
首先，至少在可見光區(qū)域和近紅外區(qū)測量探測器的光譜靈敏度，而且，至少在相同的波長區(qū)域上測量干涉元件121a的光譜靈敏度(光譜透射率)。此外，在預定的波長區(qū)域測量在吸收元件121b中所用的顏料的消光系數(shù)。把這些消光系數(shù)代入郎伯-比爾(Lambert-Beer)定律的通用公式中，以獲得計算吸收元件121b的光譜透射率所需的方程(但該透射率采用顏料濃度和薄膜或其它主體的厚度作為獨立的變量)。如果使用兩種或更多種顏料，則假設(shè)它們獨立地起作用，并且是均勻地包含在元件121b中。
利用探測器靈敏度、干涉元件靈敏度、郎伯-比爾公式以及比例因子來計算了歸一化的系統(tǒng)響應函數(shù)D(λ)，并且以作為獨立變量的(顏料濃度和吸收元件的厚度)函數(shù)的數(shù)學形式，從上面的公式(1)獲得了品質(zhì)因數(shù)FM。然后，例如，采用單純形法(一種在線性編程中使用的有限遞推算法，以通過不斷近似獲得最佳解)執(zhí)行計算機模擬來確定對這些變量的最佳值，從而制作了諸如薄膜的元件。也可使用其利用諸如實驗之類的反復試驗法替代這種計算的方法來確定可見光校正構(gòu)件的厚度、綠色顏料和黃色顏料的濃度及比值的最佳值。
正如上面所描述的，在吸收元件121b中綠色和黃色顏料的濃度取決于該元件的厚度。因此，這些濃度不是唯一地被限定的，但是這些濃度以它們散布于其中的薄層的重量計一般在10％到50％的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在20％到40％的范圍內(nèi)。
在探測器系統(tǒng)中，還可使用附加的薄層和元件，諸如EMI屏蔽層、抗靜電層、截止UV層、防污染層以及如在PCT公告WO99/39224(Ouderkirk等人)中所述的類似薄層。附加薄層的另一例子是抗反射涂層。也可使用漫射片來增加探測器系統(tǒng)的接受角，從而使探測器系統(tǒng)對入射光的空間和/或角度的變化有較小的靈敏度。優(yōu)選地，漫射片在整個可見光譜上具有高的透射百分比(至少為約90％，更優(yōu)選地至少為約95％)，但是也有高的混濁值(至少為約80％，更優(yōu)選地至少為約85％)，以致即使幾乎所有的入射光通過漫射片，但光也會擴展成大的圓錐角，一種合適的漫射片可從Kimoto有限公司購得，其型號為100LSE，具有95.4％的可見透光率和83.9％的混濁度。100LSE型漫射片包括在100μm厚的PMMA膜上的PMMA粒子層(平均粒子大小為30μm)。另一合適的漫射片可從Reyco有限公司購得，其型號為TRX-110，具有97.7％的可見透光率和89.8％的混濁度。對某些應用來說，希望能把漫射成分混入吸收元件基質(zhì)中，以便兩者能在單一的操作中被涂覆。
用于濾光組件110、探測器組件112以及它們的部件有很多種結(jié)構(gòu)是可能的?？煞珠_地制作元件121a、121b，然后用透明的粘合劑層粘合在一起。它們也可以簡單地把一層堆疊在另一層上，具有或不具有中間的空間、窗口或其它諸如在上面提及的那些其它的光學元件。在某些結(jié)構(gòu)中，可把吸收元件121b作為已加入顏料的樹脂涂覆到現(xiàn)成的干涉薄膜上，然后進行固化步驟，在這種情況下，可采用諸如旋涂的間歇加工，或采用諸如刮涂、模涂等的連續(xù)加工來施加已加入顏料的樹脂。
或者，可把元件121a、121b制作成單一的主體或薄膜，諸如通過把顏料或者其它著色劑并入干涉薄膜的一層或多層中，包括并入這干涉薄膜可能包括的任意表面層(光學厚的薄層)中。當干涉元件121a是由二層或更多的多層光學薄膜通過光學透明的粘合劑層連接起來的層壓制品時，也可把某些或全部吸收的著色劑并入該層壓制品的粘合劑層中。
在另一方法中，可把吸收元件作為的添加顏料的樹脂施加到另一表面上，包括直接施加到探測器的有源表面122，然后進行固化。參看圖2a，在這種情況下，可把該已添加顏料的樹脂旋涂到半導體晶片上，從該晶片通過把它切成小片可獲得大量的單個探測器。在切成小片之前，通過施加適當?shù)臒峄蜉椛鋪砉袒摌渲?。也可用標準的光刻技術(shù)來使已固化的樹脂形成圖案，例如，使電接觸的基底的區(qū)域暴露。吸收元件還可包括性能不同的薄層或薄膜，這些薄膜中的各個層對所需的吸收功能作出部分貢獻。例如，吸收元件121b可包括添加有綠色顏料的薄膜層和添加有不同黃色顏料的薄膜層?？刹捎弥T如噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷和諸如此類的其它方法，把已添加顏料的樹脂涂覆到探測器或其它基底。
如果元件121a、121b保持作為性能不同的部件，則在光通路上可把吸收元件放在干涉元件前面(即，朝著探測器有源區(qū)傳播的光，在通過干涉元件之前，先通過吸收元件)，或反過來亦行。如果吸收元件是在干涉元件的前面，被探測器系統(tǒng)反射的光較少，因此減少了雜散光。如果干涉元件是在吸收元件的前面，被光學濾光片吸收的總的光較少，這樣有利于長的使用壽命。
對于某些應用，可能希望把干涉元件121a、吸收元件121b或者干涉元件和吸收元件121a/121b一起直接施加于探測器。如上所述，術(shù)語“探測器”指的是將電磁能轉(zhuǎn)換成電信號的結(jié)構(gòu)，不管是以最終包裝的形式還是在構(gòu)造的早期，在半導體探測器情形中包括在其中形成有一個或多個有源結(jié)區(qū)的半導體晶片。這樣，例如在使用聚合多層干涉濾光薄膜(其也可能包括單個金屬或金屬氧化物層)的情況下通過層壓、在使用膽甾醇型液晶薄膜的情況下通過涂覆或者在使用無機多層薄膜或聚合物/金屬或聚合物/無機氧化物堆疊的情況下通過濺射或氣相沉積來使干涉元件121a直接施加到半導體晶片的表面。當干涉元件121a是獨立的膜或者施加到探測器表面的聚合物或玻璃襯底上的薄膜時，在把干涉元件121a固定到探測器表面上之前，能夠把吸收元件121b施加到干涉元件121a上，使得吸收元件121b置于干涉元件121a面向探測器表面的主表面上，或者置于干涉元件121a背向探測器表面的主表面上，或者可以將吸收元件121b并入多層干涉元件121a的薄層中?；蛘?，能夠在施加干涉元件121a之前，將吸收元件121b施加到探測器的表面，或者在干涉元件121a已經(jīng)被固定到探測器的表面后，將它施加到干涉元件121b的表面。在某些實施例中，光電探測器或半導體晶片、干涉元件121a和吸收元件121b可以彼此共同延伸，其中吸收元件121b夾在晶片表面和干涉元件121a之間，或者干涉元件121a可以夾在晶片表面和吸收元件121b之間。在干涉元件、吸收元件或它們的組合(其還可包括上面所述的附加的層和元件，包括(但不限于)EMI屏蔽層、防靜電層、防污染層、抗反射層和/或漫射層)已經(jīng)被施加到半導體晶片上之后，所得到的結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)過分割、切割等工藝過程而制成獨立的探測器/濾光片，然后將其進行適當包裝。
可把整個或部分的吸收元件并入濾光片外殼114中。如圖2b所示，濾光片外殼不需要具有濾光片孔徑，相反可包括部分透明的上部114c，該上部114c包括散布在其中的一種或多種著色劑。在這種情況下，該濾光片外殼可只有一個孔徑118，以便探測器組件的插入。此外，可將一種或多種著色劑散布在前面提到的灌封材料中。這種灌封材料可用來實現(xiàn)使探測器組件112固定在濾光片外殼中的合適位置上以及至少使部分可見光濾過的這雙重目的。
為了使制造自動化，可從諸如成片的或成卷的這種薄膜的較大件中切出干涉元件121a的分立的長條。如果此干涉薄膜由如上所述的聚合物微層的堆疊組成的話，則無接觸激光切割技術(shù)還是比機械切割技術(shù)好，因為已發(fā)現(xiàn)，前者所產(chǎn)生的長條的邊界或邊緣對薄層分離的影響較少。優(yōu)選地，在激光切割操作期間，用可除去的襯墊覆蓋干涉元件121a，然后用膠粘帶從對應的元件121a的長條上除去由于切割的結(jié)果而形成的分立的襯墊長條。可把諸如圖1和2所示的多個半濾光片外殼114a、114b同時粘結(jié)在一起來形成基本上相同的濾光片外殼114的線性陣列，所述線性陣列沿元件121a的長條均勻地隔開。如果需要單個的濾光片外殼，則元件121a的長條，優(yōu)選地薄膜或薄膜體，可在外殼間起作用。參閱2002年10月10日提交的名稱為“用于清潔和迅速地細分多層光學薄膜的方法(Method for SubdividingMultilayer Optical Film Cleanly and Rapidly)”的美國專利申請公開US 2003/0217806A1。如同樣于2002年10月10日提交的名稱為“用熔融區(qū)法來控制多層光學薄膜分裂為薄層(Multilayer Optical FilmWith Melt Zone to Control Delamination)”的美國專利申請US2003/0219577A1所述，也可采用激光切割系統(tǒng)，用熔融區(qū)控制分層來提供干涉元件。
例子在下面的例子中，用以下的方法來制作并獲得各種系統(tǒng)組分綠色油墨(G1)
使用砂磨機，將按重量計的100份PG-36型綠色顏料(由Clariant GmbH以酞菁綠8G為商品名銷售)和35份顏料分散劑(由BYK Chemie以Disperbyk 2000為商品名銷售)散布在丙烯乙二醇單甲基酯醋酸酯和丁基溶纖劑的85∶15的溶劑混合物中。固體成分的含量是27％。為了分析的目的，將該油墨涂覆到玻璃基底，然后使用對流式烤爐在大約80℃對該油墨進行固化，直到厚度約0.5μm。這樣制備的綠色顏料的透射百分比是在日立公司型號為U-4000的光譜分析儀上從200至1300nm進行測量而得到的，并且以曲線PG-36的形式示于圖4中。
第一黃色油墨(Y1)使用砂磨機，將按重量計的100份PY-139型黃色顏料(由BASF制造的Paliotol黃D1819)和15份顏料分散劑(由BYK Chemie以Disperbyk 2000為商品名銷售)散布在丙烯乙二醇單甲基酯醋酸酯和丁基溶纖劑的85∶15的溶劑混合物中。固體成分的含量是25％。為了分析的目的，將該油墨涂覆到玻璃基底，然后使用對流式烤爐在大約80℃對該油墨進行固化，直到厚度約0.5μm。這樣制備的黃色顏料的透射百分比是在日立公司型號為U-4000的光譜分析儀上從200至1300nm進行測量而得到的，并且以曲線PY-139的形式示于圖4中。
第二黃色油墨(Y2)使用砂磨機，將按重量計的100份PY-180型黃色顏料(由Clariant GmbH以HGTRAN黃色調(diào)色劑為商品名銷售)和50份顏料分散劑(由BYK Chemie以Disperbyk 2000為商品名銷售)散布在丙烯乙二醇單甲基酯醋酸酯和丁基溶纖劑的85∶15的溶劑混合物中。固體成分的含量是25％。為了分析的目的，將該油墨涂覆到玻璃基底，然后使用對流式烤爐在大約80℃對該油墨進行固化，直到厚度約0.5μm。這樣制備的黃色顏料的透射百分比是在日立公司型號為U-4000的光譜分析儀上從200至1300nm進行測量而得到的，并且以曲線PY-180的形式示于圖4中。
第一混合油墨組合物(GY1)
將如上所述而制備的G1、Y1和Y2按PG-36∶PY-139∶PY-180＝54∶35∶11的最終顏料比值混合。苯乙烯丙烯酸樹脂(由Johnson Polymer以Johnecryl 690為商品名銷售)和環(huán)氧樹脂(由Nagase Chem Tex制造的Denachor EX614型)以3∶1的比值作為粘合劑樹脂被添加，這些顏料的最終比例以重量計被調(diào)節(jié)到25％。最終油墨組合物的溶劑成分是丙烯乙二醇單甲基酯醋酸酯∶甲苯∶丁基溶纖劑＝75∶15∶10，并且固體成分的含量為17％。為了分析的目的，將該油墨組合物涂覆到玻璃基底，然后使用對流式烤爐在大約80℃對該油墨組合物進行固化，直到厚度約1.7μm。這樣制備的第一混合顏料的透射百分比是在日立公司型號為U-4000的光譜分析儀上從200至1300nm進行測量而得到的，并且以曲線GY1的形式示于圖5中。
第二混合油墨組合物(GY2)將上述制備的G1和Y1按PG-36∶PY-139＝50∶50混合。苯乙烯丙烯酸樹脂(由Johnson Polymer以Johnecryl 690為商品名銷售)和環(huán)氧樹脂(由Nagase Chem Tex制造的Denachor EX614型)以3∶1的比值作為粘合劑樹脂被添加，顏料的最終比例以重量計被調(diào)節(jié)到25％。最終油墨組合物的溶劑成分是丙烯乙二醇單甲基酯醋酸酯∶甲苯∶丁基溶纖劑＝75∶15∶10，并且固體成分的含量為17％。為了分析的目的，將該油墨組合物涂覆到玻璃基底，然后使用對流式烤爐在大約80℃對該油墨組合物進行固化，直到厚度約1.7μm。這樣制備的第二混合顏料的透射百分比是在日立公司型號為U-4000的光譜分析儀上從200至1300nm進行測量而得到的，并且以曲線GY2的形式示于圖5中。
第一干涉元件(IF1)聚合物多層干涉薄膜是通過在大約277℃共擠壓低熔體coPEN的交替層以形成擠壓制品而制成的，所述coPEN由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚甲基丙烯甲酯(PMMA)的90/10共聚物制成，所述擠壓制品具有置于由低熔體coPEN構(gòu)成的兩個外表面層之間的獨立224層。這些薄層限定光學包，所述光學包基本上由沿與該堆疊垂直的軸方向具有近似線性的厚度梯度的112個單元組成。位于該包一側(cè)最厚的單元比位于該包另一側(cè)最薄的單元約厚1.3倍。該光學包被反對稱地增加以給出具有448個獨立層的多層光學薄膜結(jié)構(gòu)，其中在各包之間具有外表面層和內(nèi)聚合物邊界層(PBL)。這樣增加薄層，使得光學包中的一個包的總厚度約為另一包的1.3倍。將該擠壓制品放置在激冷滾筒上淬火以形成澆鑄的多層薄膜。分別采用拉伸比3.4∶1和3.4∶1使該澆鑄薄膜依次地在縱向方向(MD)和橫向方向(TD)上拉伸，從而產(chǎn)生成品薄膜，所述薄膜在coPEN層中的面內(nèi)折射率(n1x，n1y)和面外折射率(n1z)分別約為1.744、1.720和1.508，在PMMA層中的面內(nèi)折射率(n2x，n2y)和面外折射率(n2z)分別約為1.495、1.495和1.495。所有的折射率都是用Metricon表面波特性裝置在550nm處測定的。該成品薄膜包括兩個光學包，每個光學包都具有1/4-波設(shè)計，并且每個光學包都在沿垂直于薄膜平面的軸方向具有近似線性的厚度梯度，以給出在每個光學包中反射波長的范圍。在該成品薄膜中最厚的單元的厚度比在該成品薄膜中最薄的單元的厚度約厚1.8倍，對應的反射波長的范圍是從665nm至1220nm。在該光學結(jié)構(gòu)外側(cè)上的表面層是低熔體coPEN，其厚度約為11μm(0.43密耳)?？偟谋∧ず穸燃s為90μm(3.7密耳)。
根據(jù)光學性質(zhì)來選擇上述制作的兩個基本相同的多層薄膜卷，然后將它們經(jīng)過電暈處理，以改善粘合。使已電暈處理過的薄膜中的一個涂有約122μm(5密耳)的UV引發(fā)粘合劑，然后用UV光照射來激發(fā)粘合劑的固化過程。由通過熱熔擠壓工藝制作的這種粘合劑是熱塑性成分(乙烯醋酸乙烯酯)、可固化樹脂成分(環(huán)氧樹脂和多元醇的混合物)和光引發(fā)劑成分(六氟銻酸三芳基硫鹽)的均質(zhì)混合物。然后將兩個多層薄膜層壓在一起，然后在25℃(80°F)熱浸10分鐘來加速該層壓制品粘合劑的固化。所得到的薄膜體或干涉元件(IF1)由兩個多層光學薄膜構(gòu)成，在該兩個薄膜之間具有透明的粘合劑層。該元件呈卷筒的形式，其厚度為大約300μm(12.4密耳)。
這樣構(gòu)成的干涉元件IF1，對垂直入射光，在近紅外波長區(qū)表現(xiàn)出反射帶，而在可見光區(qū)表現(xiàn)出通帶。透射百分比在約450-640nm的范圍內(nèi)為約70％或更高，在約700-1140nm的范圍內(nèi)小于1％，在680-700nm以及1140-1160nm的范圍小于5％。該透射百分比是在日立公司型號為U-4000的光譜分析儀上從200至1300nm的垂直入射的非偏振光進行測量而得到的，并且以曲線IF1的形式示于圖5中以及以曲線204的形式示于圖3中。
第二干涉元件(IF2)沉積在吸收式玻璃濾光片基底上的無機介電多層薄膜(總稱為干涉元件“IF2”)取自型號為03-146的Yahoo數(shù)字攝像機。起初IF2被耦合到探測器，但是為了這些例子的目的，將它從探測器上剝離下來。該IF2薄膜-玻璃基底組合或薄膜體具有約1mm的實際厚度和約為10mm×10mm的方形孔徑尺寸。在垂直入射時的透射光譜是在日立公司型號為U-4000的光譜分析儀從200至1300nm進行測量而得到的，其結(jié)果以曲線IF2的形式示于圖5中。
探測器從Hamamatsu Photonics公司得到了型號為S7329的硅PIN光電二極管探測器。該探測器包括透明的塑料盒和2mm×2mm的有源區(qū)。用日立公司型號為U-4000的光譜分析儀從200至1300am測量該探測器的光譜響應率，其結(jié)果以曲線200的形式示于圖3中。
一般生產(chǎn)過程在例子1-6的每一例子中，將油墨組合物中的一種成分涂覆到基礎(chǔ)層的第一主表面上，然后固化以形成吸收薄膜。在某些情況下，該基礎(chǔ)層是干涉元件IF1；在其它的情況下，它是具有厚約50μm的平坦的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(由Teijin公司制造的OX型薄膜)。如果該基礎(chǔ)層是PET薄膜，則把丙烯酸粘合劑涂覆到該基礎(chǔ)層的第二主表面(在第一主表面的對面)，并且把該已涂過粘合劑的表面附著到一片干涉元件上(例子1，4)或附著到探測器的有源表面(例子5)。在球種情況下，吸收元件本身的CIE三色激勵值(X，Y，Z)是使用Ohtsuka Denshi型號為MCPD 2000的光譜分析儀和C光源進行測量的。根據(jù)三色激勵值，對CIE 1931標準色度值(X，Y，Z)作了如下的計算和記錄x=XX+Y+Z]]>y=YX+Y+Z]]>z=ZX+Y+Z]]>此外，在各種情況中，將干涉元件和吸收元件都放在硅光電二極管上上以產(chǎn)生探測器系統(tǒng)。該探測器系統(tǒng)的光譜靈敏度是使用日立公司的單色儀在380至1200nm的波長范圍中進行測量而得到的。對于每個波長，使用電流-電壓放大器，將由光電二極管產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)換成電壓，并作為電壓來測量。在各個波長上測量這些值之后，通過將這些測量值除以所得到的最大電壓值來獲得探測器系統(tǒng)的相對光譜靈敏度，使得相對光譜靈敏度的最大值為1.0。然后，采用上面的公式1來計算這相對光譜靈敏度與標準的白晝?nèi)搜垌憫钠?也是一個具有最大值為1.0的歸一化函數(shù))。由于公式1不考慮780nm以外的性能，所以對在800、900、1000和1100nm處的相對光譜靈敏度分別作出說明。接下來，將該探測器系統(tǒng)放在85℃和相對濕度(RH)為85％的環(huán)境中持續(xù)250小時，在此之后用目測檢查光學濾光片存在不存在透明度的下降或損失。其結(jié)果示于表1。注意，六個例子中的每個例子都表現(xiàn)出探測器系統(tǒng)的相對光譜靈敏度，在近紅外波長處不大于約1％，并且每個例子獲得的相對于白晝函數(shù)V(λ)的品質(zhì)因數(shù)FM小于20％，而在某些情況下小于15％。
然后，按下列描述構(gòu)作對比例，接著，對(1)與白晝?nèi)搜垌憫钠睢?2)在800、900、1000和1100nm處的相對光譜靈敏度以及(3)以與例子相同的方式在85℃和相對濕度為85％的環(huán)境中250小時之后存在不存在透明度的下降或損失進行測量。其結(jié)果也示于表1。
例子1采用一橫條(mayerbar)將混合的油墨組合物GY1涂覆到以PET為基的薄膜(Teijin公司)上，在80℃的烤爐中使有機溶劑蒸發(fā)掉。在干燥之后，就獲得一層具有1.7μm厚的綠/黃色顏料層的PET薄膜。該薄膜還要進一步在70℃的烤爐中保留24小時以促使交聯(lián)反應。該綠/黃色吸收薄膜具有色品度值X＝0.368，Y＝0.532。在用丙烯酸粘合劑將吸收薄膜粘合到干涉薄膜IF1之后，將該已組合的薄膜放在探測器上，使得入射光首先照射到吸收元件，然后照射到干涉元件上。
例子2采用上面描述的名稱為“適用于清潔地、迅速地細分多層光學薄膜的方法”的美國專利中描述的工藝過程用激光來切割干涉元件IF1以形成長條。在從底部襯墊除去該長條之前，采用旋轉(zhuǎn)鍍膜機將混合的油墨組合物GY2涂覆到干涉元件IF1上，并在85℃的烤爐中使有機溶劑蒸發(fā)掉，在干燥之后，就可獲得在其上的具有1.7μm厚的綠/黃色吸收薄膜的聚合物多層干涉元件。該組合物還要在70℃的烤爐中保留24小時以促使交聯(lián)反應。該綠/黃色吸收薄膜具有色品度值X＝0.391，Y＝0.551。從底部襯墊除去該組合物長條，將其安放到注模機中，并且在該長條周圍形成盒形的濾光片外殼(參見圖1)。將最終得到的濾光片組件放在探測器上面，使得入射光首先照射到吸收元件上，然后照射到干涉元件上。
例子3采用上面描述的名稱為“適用于清潔地、迅速地細分多層光學薄膜的方法”的美國專利中描述的工藝過程用激光來切割干涉元件IF1以形成長條。在從底部襯墊除去該長條之前，采用旋轉(zhuǎn)鍍膜機將混合的油墨組合物GY2涂覆到干涉元件IF1上，并在80℃的烤爐中使有機溶劑蒸發(fā)掉，在干燥之后，就可獲得在其上的具有1.7μm厚的綠/黃色吸收薄膜的聚合物多層干涉元件。該組合物還要在70℃的烤爐中保留24小時以促使交聯(lián)反應。該綠/黃色吸收薄膜具有色品度值X＝0.391，Y＝0.551。從底部襯墊除去該組合物長條，將其安放到注模機中，并且在該長條周圍形成盒形的濾光片外殼(參見圖1)。將最終得到的濾光片組件放在探測器上面，使得入射光首先照射到干涉元件上，然后照射到吸收元件上。
例子4采用一橫條將混合的油墨組合物GY1涂覆到以PET為基的薄膜(Teijin公司)上，在80℃的烤爐中使有機溶劑蒸發(fā)掉。在干燥之后，就獲得一層具有1.7μm厚的綠/黃色層的PET薄膜。該薄膜還要進一步在70℃的烤爐中保留24小時以促使交聯(lián)反應。該綠/黃色吸收薄膜具有色品度值X＝0.368，Y＝0.532。在用丙烯酸粘合劑將吸收薄膜粘合到干涉元件IF2之后，將該組合放在探測器上面，使得入射光首先照射到吸收元件，然后照射到干涉元件上。
例子5采用一橫條將混合的油墨組合物GY1涂覆到以PET為基的薄膜(Teijin公司)上，在80℃的烤爐中使有機溶劑蒸發(fā)掉。在干燥之后，就獲得一層具有1.7μm厚的綠/黃色層的PET薄膜。該薄膜還要進一步在70℃的烤爐中保留24小時以促使交聯(lián)反應。該綠/黃色吸收薄膜具有色品度值X＝0.368，Y＝0.532。將丙烯酸粘合劑涂覆到在已添加顏料的薄層對面的PET的第二主表面上，而該薄膜通過丙烯酸粘合劑被直接粘合到探測器的有源區(qū)。然后，將干涉元件IF1放在已添加顏料的薄層上面以產(chǎn)生探測器系統(tǒng)。
例子6采用旋轉(zhuǎn)鍍膜機，將混合的油墨組合物GY2涂覆在干涉元件IF1上，并且在80℃的烤爐中使有機溶劑蒸發(fā)掉。在干燥之后，就可獲得在其上具有1.7μm厚的綠/黃色吸收薄膜的聚合物多層干涉薄膜。該組合物還要進一步在70℃的烤爐中保留24小時以促使交聯(lián)反應。該綠/黃色吸收薄膜具有色品度值X＝0.391，Y＝0.551。用普通的剪刀來剪下一片組合物。丙烯酸粘合劑涂覆到在已添加顏料的薄膜對面的組合物表面，所得到的結(jié)構(gòu)通過丙烯酸粘合劑被直接粘到探測器的有源區(qū)。
對比例1從由I-O Data Device公司制造的USB CCD相機中獲得由Kureha Chemical Industry公司制造的塑料光學濾光片，將該濾光片連接到探測器，然后用與上述例子相同的方法來測量和評估所得到的探測器系統(tǒng)。
對比例2獲得了由Hoya有限公司制造的型號為CM500的商業(yè)吸收玻璃濾光片。將該濾光片連接到探測器，然后用與上述例子相同的方法來測量和評估所得到的探測器系統(tǒng)。
對比例3將干涉元件IF2連接到探測器，然后用與上述例子相同的方法來測量和評估所得到的探測器系統(tǒng)。
對比例4獲得了具有人眼響應校正濾光片的基于硅光電二極管的探測器系統(tǒng)。該探測器系統(tǒng)是由Hamamatsu Photonics公司市售的型號為S7160-01的探測器系統(tǒng)。該校正濾光片具有與吸收玻璃組合的無機蒸汽鍍膜的多層介電薄膜。該校正濾光片與所述的商品探測器系統(tǒng)的其余部分分離開，并且連接到上述例子中所用的探測器。
表1

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明進行各種修改和替換，并且應該明白，本發(fā)明不局限于本文中所闡述的示例性實施例。
權(quán)利要求
1.一種可見光波長探測器，包括半導體結(jié)構(gòu)，其將電磁能轉(zhuǎn)換成電信號；以及干涉元件；其包含聚合物材料，基本上使近紅外波帶上的入射光反射，并且基本上使可見光波長范圍內(nèi)的入射光透射，而且該干涉元件設(shè)置在半導體結(jié)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，還包括吸收元件，該吸收元件非均勻地吸收可見光波長范圍的光，該吸收元件置于具有干涉元件的光通路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，還包括防靜電層，該防靜電層設(shè)置在干涉元件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，還包括抗反射層，該抗反射層設(shè)置在干涉元件上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，還包括漫射層，該漫射層設(shè)置在干涉元件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器，還包括防靜電層，該防靜電層設(shè)置在吸收元件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器，還包括抗反射層，該抗反射層設(shè)置在吸收元件上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器，還包括漫射層，該漫射層設(shè)置在吸收元件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器，還包括防靜電層，該防靜電層設(shè)置在吸收元件和干涉元件上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器，還包括抗反射層，該抗反射層設(shè)置在吸收元件和干涉元件上。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器，還包括漫射層，該漫射層設(shè)置在吸收元件和干涉元件上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，其中，所述干涉元件至少透射大約70％的平均在大約400-700nm之間的入射光。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的探測器，其中，所述干涉元件透射小于大約5％的大約700-1100nm之間的入射光。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，其中，所述近紅外波帶的短波長帶邊位于大約600-850nm之間的波長上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，其中，所述半導體結(jié)構(gòu)包括硅光電二極管。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器，其中，所述白晝探測器的相對響應與人眼的白晝視覺響應偏離的平均值小于大約20％。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，其中，所述干涉元件包含膽甾醇物質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，其中，所述干涉元件包括多層聚合物薄膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器，其中，所述干涉元件包含金屬或金屬氧化物。
20.一種制造可見光波長探測器的方法，該方法包括將干涉元件設(shè)置在半導體結(jié)構(gòu)上，所述干涉元件包含聚合物材料，基本上使近紅外波帶上的入射光反射，并且基本上使可見光波長范圍內(nèi)的入射光透射，其中，所述半導體結(jié)構(gòu)將電磁能轉(zhuǎn)換成電信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括設(shè)置吸收元件，所述吸收元件非均勻地吸收可見光波長范圍的光，該吸收元件置于具有干涉元件的光通路上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括將防靜電層設(shè)置在干涉元件上。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括將抗反射層設(shè)置在干涉元件上。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括將漫射層設(shè)置在干涉元件上。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括將防靜電層設(shè)置在吸收元件上。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括將抗反射層設(shè)置在吸收元件上。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括將漫射層設(shè)置在吸收元件上。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括將防靜電層設(shè)置在吸收元件和干涉元件上。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括將抗反射層設(shè)置在吸收元件和干涉元件上。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括將漫射層設(shè)置在吸收元件和干涉元件上。
31.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述設(shè)置步驟包括將干涉元件設(shè)置在半導體波片上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，還包括將半導體波片分成多個獨立的探測器芯片的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括將多個獨立的探測器芯片封裝成成品的傳感器。
全文摘要
公開了一種可見光波長探測器及其制造方法。該可見光波長探測器包括半導體結(jié)構(gòu)，其將電磁能轉(zhuǎn)換成電信號；干涉元件，其包含聚合物材料，基本上使整個近紅外波帶上的垂直入射光反射，并且基本上使整個可見光波長范圍內(nèi)的垂直入射光透射，而且該干涉元件設(shè)置在半導體結(jié)構(gòu)上。
文檔編號G02B5/28GK1768436SQ200480009018
公開日2006年5月3日 申請日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者原田孝, 水野一彥, 約翰·A·惠特利, 蒂莫西·J·內(nèi)維特, 安德魯·J·奧德科克 申請人:3M創(chuàng)新有限公司