JPH06307929A - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
- Publication number
- JPH06307929A JPH06307929A JP10276593A JP10276593A JPH06307929A JP H06307929 A JPH06307929 A JP H06307929A JP 10276593 A JP10276593 A JP 10276593A JP 10276593 A JP10276593 A JP 10276593A JP H06307929 A JPH06307929 A JP H06307929A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- film
- black
- infrared absorption
- absorption film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金黒の膜厚を厚くすることなく赤外線吸収特
性を改善し、しかも外力に対して強い赤外線吸収膜を有
する赤外線検出器を提供する。 【構成】 焦電型の赤外線検出器１において、金黒でな
る赤外線吸収膜８の表面に、その金黒の粒径よりも小さ
な厚さ寸法を有する保護膜を形成する。
性を改善し、しかも外力に対して強い赤外線吸収膜を有
する赤外線検出器を提供する。 【構成】 焦電型の赤外線検出器１において、金黒でな
る赤外線吸収膜８の表面に、その金黒の粒径よりも小さ
な厚さ寸法を有する保護膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば赤外分光光度計
などに用いられる熱型の赤外線検出器に関する。
などに用いられる熱型の赤外線検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、焦電型の赤外線検出器は、本体
ケース内に設けられた支持台上に上部電極および下部電
極を有する焦電体を設けた構成で、本体ケースの赤外線
透過窓から入射した赤外線を焦電体で受光し、その受光
した赤外線を焦電体の焦電効果を利用して検出するよう
になっている。
ケース内に設けられた支持台上に上部電極および下部電
極を有する焦電体を設けた構成で、本体ケースの赤外線
透過窓から入射した赤外線を焦電体で受光し、その受光
した赤外線を焦電体の焦電効果を利用して検出するよう
になっている。
【０００３】このような赤外線検出器において、検出性
能を向上させるためには赤外線の受光面となる上部電極
の表面側の赤外線吸収率を高める必要がある。そこで、
従来においては、例えば、上部電極上にブラックペイン
ト、白金黒又は金黒でなる赤外線吸収膜を塗布、電解め
っき法、真空蒸着法により形成したり、上部電極自体を
Ｎｉ−Ｃｒ（ニッケル−クロム合金）等の赤外線吸収性
の物質で製作することが行われる。
能を向上させるためには赤外線の受光面となる上部電極
の表面側の赤外線吸収率を高める必要がある。そこで、
従来においては、例えば、上部電極上にブラックペイン
ト、白金黒又は金黒でなる赤外線吸収膜を塗布、電解め
っき法、真空蒸着法により形成したり、上部電極自体を
Ｎｉ−Ｃｒ（ニッケル−クロム合金）等の赤外線吸収性
の物質で製作することが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、赤外線吸収
膜の材質として金黒を用いた場合には、次のような問題
が生じる。
膜の材質として金黒を用いた場合には、次のような問題
が生じる。
【０００５】すなわち、真空蒸着法により上部電極の表
面に金黒を成膜する場合、その膜厚を厚くするほど赤外
線吸収特性が良くなるが、その反面、膜厚を厚くすると
金黒の熱容量が増加するため、赤外線検出器の応答時間
が長くなるという問題が生じる。また、金黒は付着力が
弱いため、外力に対して弱く、軽く触れただけでも剥が
れ落ちるという問題がある。
面に金黒を成膜する場合、その膜厚を厚くするほど赤外
線吸収特性が良くなるが、その反面、膜厚を厚くすると
金黒の熱容量が増加するため、赤外線検出器の応答時間
が長くなるという問題が生じる。また、金黒は付着力が
弱いため、外力に対して弱く、軽く触れただけでも剥が
れ落ちるという問題がある。
【０００６】なお、ブラックペイントや白金黒の場合は
付着力が比較的強いので、金黒に比べると剥離しにくい
が、ブラックペイントは赤外線吸収特性が悪く、白金黒
は吸収特性を良くしようとすると、熱容量が大きくなる
という問題がある。
付着力が比較的強いので、金黒に比べると剥離しにくい
が、ブラックペイントは赤外線吸収特性が悪く、白金黒
は吸収特性を良くしようとすると、熱容量が大きくなる
という問題がある。
【０００７】本発明は、赤外線検出器の赤外線吸収膜に
金属黒を用いた場合における上記のような問題に対処す
るもので、金属黒の膜厚を厚くすることなく赤外線吸収
特性を改善し、しかも外力に対して強い赤外線吸収膜を
有する赤外線検出器を提供することを目的とする。
金属黒を用いた場合における上記のような問題に対処す
るもので、金属黒の膜厚を厚くすることなく赤外線吸収
特性を改善し、しかも外力に対して強い赤外線吸収膜を
有する赤外線検出器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、受光面に金属黒でなる赤外線吸収膜が形成され
ており、その赤外線吸収膜を介して受光した赤外線を検
出する赤外線検出器において、上記赤外線吸収膜の表面
に、その膜を形成している金属黒の粒径よりも小さな厚
さ寸法を有する保護膜を形成したことを特徴とする。
発明は、受光面に金属黒でなる赤外線吸収膜が形成され
ており、その赤外線吸収膜を介して受光した赤外線を検
出する赤外線検出器において、上記赤外線吸収膜の表面
に、その膜を形成している金属黒の粒径よりも小さな厚
さ寸法を有する保護膜を形成したことを特徴とする。
【０００９】なお、金属黒の膜厚が厚いと、上述した赤
外線検出器の応答時間が長くなるという問題が生じるの
で、そのような問題がないように、金属黒の膜厚は、あ
まり厚くしないこととする。
外線検出器の応答時間が長くなるという問題が生じるの
で、そのような問題がないように、金属黒の膜厚は、あ
まり厚くしないこととする。
【００１０】また、上記保護膜の材質としては、例えば
ポリモノクロロパラキシリレン（商品名「パリレン
Ｃ」：日本パリレン株式会社製）、ポリパラキシリレ
ン、ポリジクロロパラキシリレン等の高分子物質を挙げ
ることができるが、これらに限られるものではない。
ポリモノクロロパラキシリレン（商品名「パリレン
Ｃ」：日本パリレン株式会社製）、ポリパラキシリレ
ン、ポリジクロロパラキシリレン等の高分子物質を挙げ
ることができるが、これらに限られるものではない。
【００１１】
【作用】上記の構成によれば、金属黒でなる赤外線吸収
膜の表面が、その金属黒の粒径よりも小さな厚さ寸法を
有する保護膜によって覆われることにより、長波長側の
赤外線の吸収率が高められる。これは、例えば、金属黒
でなる赤外線吸収膜表面の凹凸（粒径により形成され
る）が当初よりも赤外線を吸収しやすい大きさのものに
なったからであると考えられる。また、上記保護膜によ
り表面の金属黒そのものが物理的に保護されるので、外
力に対しても強くなる。従って、金属黒の膜厚を厚くし
ないで赤外線吸収特性を改善することができ、しかも従
来のものに比べて赤外線吸収膜が剥離しにくくなる。
膜の表面が、その金属黒の粒径よりも小さな厚さ寸法を
有する保護膜によって覆われることにより、長波長側の
赤外線の吸収率が高められる。これは、例えば、金属黒
でなる赤外線吸収膜表面の凹凸（粒径により形成され
る）が当初よりも赤外線を吸収しやすい大きさのものに
なったからであると考えられる。また、上記保護膜によ
り表面の金属黒そのものが物理的に保護されるので、外
力に対しても強くなる。従って、金属黒の膜厚を厚くし
ないで赤外線吸収特性を改善することができ、しかも従
来のものに比べて赤外線吸収膜が剥離しにくくなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本実施例に係る赤外線検出器の全体構成を示すも
のである。同図に示すように、赤外線検出器１は、基板
２と、上面側に赤外線透過性材料でなる窓部３ａが形成
された本体ケース３とを有する。
１は、本実施例に係る赤外線検出器の全体構成を示すも
のである。同図に示すように、赤外線検出器１は、基板
２と、上面側に赤外線透過性材料でなる窓部３ａが形成
された本体ケース３とを有する。
【００１３】この本体ケース３内の基板２上には支持台
４が備えられており、この支持台４上に、上部電極５お
よび下部電極６を形成してなる焦電体７が設けられてい
る。この焦電体７の受光面側となる上部電極５上には、
真空蒸着により成膜された金黒でなる比較的膜厚の薄い
赤外線吸収膜８が形成されており、上記窓部３ａから入
射した赤外線がその吸収膜８を介して受光されるように
なっている。なお、焦電体７の上部電極５には増幅用の
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）９が接続されている。
４が備えられており、この支持台４上に、上部電極５お
よび下部電極６を形成してなる焦電体７が設けられてい
る。この焦電体７の受光面側となる上部電極５上には、
真空蒸着により成膜された金黒でなる比較的膜厚の薄い
赤外線吸収膜８が形成されており、上記窓部３ａから入
射した赤外線がその吸収膜８を介して受光されるように
なっている。なお、焦電体７の上部電極５には増幅用の
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）９が接続されている。
【００１４】そして、本発明の特徴部分として、上記金
黒でなる赤外線吸収膜８の表面には、その金黒の粒径
（例えば、数μｍ）よりも薄い厚さ寸法を有する保護膜
（図示せず）が形成されている。この保護膜は、本実施
例では、ポリモノクロロパラキシリレンによって構成さ
れており、その厚さ寸法は０．５μｍである。
黒でなる赤外線吸収膜８の表面には、その金黒の粒径
（例えば、数μｍ）よりも薄い厚さ寸法を有する保護膜
（図示せず）が形成されている。この保護膜は、本実施
例では、ポリモノクロロパラキシリレンによって構成さ
れており、その厚さ寸法は０．５μｍである。
【００１５】このような構成によれば、金黒でなる赤外
線吸収膜８の膜厚が比較的薄くされていることにより、
その熱容量を小さくすることができるから、膜厚を厚く
した場合に生じる問題、つまり熱容量が増加することに
よって赤外線検出器の応答時間が長くなるといった問題
を回避することができる。
線吸収膜８の膜厚が比較的薄くされていることにより、
その熱容量を小さくすることができるから、膜厚を厚く
した場合に生じる問題、つまり熱容量が増加することに
よって赤外線検出器の応答時間が長くなるといった問題
を回避することができる。
【００１６】一方、上記のように金黒の膜厚を薄くする
と、通常は、その分だけ長波長側の赤外線が余分に反射
されやすくなる（つまり赤外線吸収特性が悪化する）
が、上記の構成によれば、金黒でなる赤外線吸収膜８の
表面に、その粒径よりも薄い保護膜が形成されているこ
とにより、長波長側の赤外線の反射が抑制され、赤外線
吸収特性の悪化を回避することができる。
と、通常は、その分だけ長波長側の赤外線が余分に反射
されやすくなる（つまり赤外線吸収特性が悪化する）
が、上記の構成によれば、金黒でなる赤外線吸収膜８の
表面に、その粒径よりも薄い保護膜が形成されているこ
とにより、長波長側の赤外線の反射が抑制され、赤外線
吸収特性の悪化を回避することができる。
【００１７】また、上記保護膜により赤外線吸収膜を構
成している金黒そのものが物理的に保護されるので、外
力に対しても強くなり、それだけ剥がれにくくすること
ができる。
成している金黒そのものが物理的に保護されるので、外
力に対しても強くなり、それだけ剥がれにくくすること
ができる。
【００１８】ここで、上記保護膜形成前と形成後の各赤
外線吸収膜８の表面の顕微鏡写真を図２と図３に示す。
これらの図から、上記保護膜の形成により金黒でなる赤
外線吸収膜８の表面の凹凸が保護膜形成前よりも大きく
なっていることがわかるが、現時点では、このような吸
収膜表面の凹凸状態の変化により、上記長波長側の赤外
線の反射が抑制されたと考えられる。
外線吸収膜８の表面の顕微鏡写真を図２と図３に示す。
これらの図から、上記保護膜の形成により金黒でなる赤
外線吸収膜８の表面の凹凸が保護膜形成前よりも大きく
なっていることがわかるが、現時点では、このような吸
収膜表面の凹凸状態の変化により、上記長波長側の赤外
線の反射が抑制されたと考えられる。
【００１９】次に、本実施例による効果を確認するため
に行った赤外線反射率の測定試験について説明する。こ
の試験では、真空蒸着により赤外線吸収膜を金黒のみで
形成した場合と、その金黒に厚さ０．５μｍの保護膜
（ポリモノクロロパラキシリレン）をさらに形成した場
合のそれぞれについて、赤外線の反射率を測定した。そ
の場合、図４に示すように金ａを蒸着したガラス板ｂ上
に金黒ｃを成膜した試料ｄを使用した。測定方法は、ガ
ラスａ板上の金ｂの蒸着面で赤外線を反射させた場合の
反射スペクトルの大きさ（ＲＯ）と、同様の方法によっ
て測定した試料の反射スペクトルの大きさ（ＲＩ）とを
比較し、前者に対する後者の比率（ＲＩ／ＲＯ）を反射
率として求めることにより行った。この場合の金黒の成
膜条件は、封入窒素圧力：８Ｔｏｒｒ、フィラメント電
流：４０Ａ、蒸着時間：１０秒である。
に行った赤外線反射率の測定試験について説明する。こ
の試験では、真空蒸着により赤外線吸収膜を金黒のみで
形成した場合と、その金黒に厚さ０．５μｍの保護膜
（ポリモノクロロパラキシリレン）をさらに形成した場
合のそれぞれについて、赤外線の反射率を測定した。そ
の場合、図４に示すように金ａを蒸着したガラス板ｂ上
に金黒ｃを成膜した試料ｄを使用した。測定方法は、ガ
ラスａ板上の金ｂの蒸着面で赤外線を反射させた場合の
反射スペクトルの大きさ（ＲＯ）と、同様の方法によっ
て測定した試料の反射スペクトルの大きさ（ＲＩ）とを
比較し、前者に対する後者の比率（ＲＩ／ＲＯ）を反射
率として求めることにより行った。この場合の金黒の成
膜条件は、封入窒素圧力：８Ｔｏｒｒ、フィラメント電
流：４０Ａ、蒸着時間：１０秒である。
【００２０】この反射率の測定結果を図５および図６に
それぞれ示す。これらの図に示すように、真空蒸着によ
り赤外線吸収膜を金黒のみで形成した場合（図５）に長
波長側の波数４００ｃｍ-1で４０％程度あった反射率
が、本実施例のように保護膜を形成した場合（図６）は
１５％程度に抑えられることが確認された。
それぞれ示す。これらの図に示すように、真空蒸着によ
り赤外線吸収膜を金黒のみで形成した場合（図５）に長
波長側の波数４００ｃｍ-1で４０％程度あった反射率
が、本実施例のように保護膜を形成した場合（図６）は
１５％程度に抑えられることが確認された。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属黒で
なる赤外線吸収膜を有する焦電型の赤外線検出器におい
て、上記赤外線吸収膜の表面に、その膜を形成している
金属黒の粒径よりも小さな厚さ寸法を有する保護膜を形
成したので、金属黒の膜厚を厚くすることなく、赤外線
の反射率を低減することができる。言い換えれば、赤外
線吸収膜を形成する金属黒の熱容量の増加防止、ひいて
は検出器の応答時間が長くなることを防止した上で、赤
外線吸収特性を改善することができる。また、上記保護
膜により赤外線吸収膜を構成している金属黒そのものが
物理的に保護されるので、外力に対しても強くなり、そ
れだけ剥がれたり傷がついたりしにくくなる。
なる赤外線吸収膜を有する焦電型の赤外線検出器におい
て、上記赤外線吸収膜の表面に、その膜を形成している
金属黒の粒径よりも小さな厚さ寸法を有する保護膜を形
成したので、金属黒の膜厚を厚くすることなく、赤外線
の反射率を低減することができる。言い換えれば、赤外
線吸収膜を形成する金属黒の熱容量の増加防止、ひいて
は検出器の応答時間が長くなることを防止した上で、赤
外線吸収特性を改善することができる。また、上記保護
膜により赤外線吸収膜を構成している金属黒そのものが
物理的に保護されるので、外力に対しても強くなり、そ
れだけ剥がれたり傷がついたりしにくくなる。
【図１】本発明の実施例に係る赤外線検出器の全体構成
を示す縦断面図
を示す縦断面図
【図２】上記実施例における赤外線吸収膜（金黒）に保
護膜を形成する前の表面状態を示す顕微鏡写真
護膜を形成する前の表面状態を示す顕微鏡写真
【図３】上記赤外線吸収膜に保護膜を形成した後の表面
状態を示す顕微鏡写真
状態を示す顕微鏡写真
【図４】本発明の実施例の効果を確認するために行った
赤外線反射率の測定試験における測定方法を示す説明図
赤外線反射率の測定試験における測定方法を示す説明図
【図５】上記測定試験において真空蒸着により成膜した
金黒の赤外線反射特性を示す比較例としてのグラフ
金黒の赤外線反射特性を示す比較例としてのグラフ
【図６】上記測定試験において真空蒸着により成膜した
金黒の表面に上記実施例と同じ保護膜を形成した場合の
赤外線反射特性を示すグラフ
金黒の表面に上記実施例と同じ保護膜を形成した場合の
赤外線反射特性を示すグラフ
１・・・赤外線検出器 ８・・・赤外線吸収膜（金黒）
Claims (1)
- 【請求項１】 受光面に金属黒でなる赤外線吸収膜が形
成されており、その赤外線吸収膜を介して受光した赤外
線を検出する赤外線検出器において、上記赤外線吸収膜
の表面に、その膜を形成している金属黒の粒径よりも小
さな厚さ寸法を有する保護膜を形成したことを特徴とす
る赤外線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276593A JPH06307929A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276593A JPH06307929A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307929A true JPH06307929A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14336283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10276593A Pending JPH06307929A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06307929A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0859536A1 (de) * | 1997-02-15 | 1998-08-19 | Cerberus Ag | Infrarot-Strahler und dessen Verwendung |
| JP2007150217A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Seiko Npc Corp | 赤外線検知素子 |
| JP2014139545A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Panasonic Corp | 赤外線検出素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735735A (en) * | 1980-08-14 | 1982-02-26 | Chino Works Ltd | Infrared-ray absorption film |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10276593A patent/JPH06307929A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735735A (en) * | 1980-08-14 | 1982-02-26 | Chino Works Ltd | Infrared-ray absorption film |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0859536A1 (de) * | 1997-02-15 | 1998-08-19 | Cerberus Ag | Infrarot-Strahler und dessen Verwendung |
| JP2007150217A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Seiko Npc Corp | 赤外線検知素子 |
| JP2014139545A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Panasonic Corp | 赤外線検出素子 |
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