JP2012215540A - Sprセンサセルおよびsprセンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のSPRセンサセルは、検知部と、該検知部に隣接するサンプル配置部とを備える。検知部は、アンダークラッド層と、少なくとも一部が該アンダークラッド層に隣接するように設けられたコア層と、コア層を被覆する金属層とを有する。コア層は35重量%以上のハロゲンを含む。
【選択図】図1
Description
好ましい実施形態においては、上記ハロゲンはフッ素である。
好ましい実施形態においては、上記コア層の屈折率は1.43以下である。好ましい実施形態においては、上記コア層の屈折率は1.33以上である。
好ましい実施形態においては、上記コア層の屈折率は上記アンダークラッド層の屈折率より大きく、かつ、屈折率の差は0.010以上である。
本発明の別の局面によれば、SPRセンサが提供される。このSPRセンサは、上記のSPRセンサセルを備える。
図1は、本発明の好ましい実施形態によるSPRセンサセルを説明する概略斜視図である。図2は、図1に示すSPRセンサセルの概略断面図である。なお、以下のSPRセンサセルの説明において方向に言及するときは、図面の紙面上側を上側とし、図面の紙面下側を下側とする。
本発明のSPRセンサセルは、任意の適切な方法により製造され得る。一例として、アンダークラッド層にコア層を形成する方法としてスタンパー方式を採用したSPRセンサセルの製造方法を説明する。アンダークラッド層にコア層を形成する方法としては、スタンパー方式以外に、例えば、マスクを用いたフォトリソグラフィー(直接露光方式)が挙げられる。なお、フォトリソグラフィーは周知である。
図4は、本発明の好ましい実施形態によるSPRセンサを説明する概略断面図である。SPRセンサ200は、SPRセンサセル100と光源110と光計測器120とを備える。SPRセンサセル100は、上記A項およびB項で説明した本発明のSPRセンサである。
図3(a)〜図3(e)に示すようなスタンパー方式を用いて光導波路を成形した。具体的には、アンダークラッド層のコア層形成部分に対応する突起部を有する鋳型に、アンダークラッド層形成材料であるフッ素系UV硬化型樹脂(DIC社製、商品名「OP38Z」)を充填し、紫外線硬化させてアンダークラッド層を形成した。得られたアンダークラッド層の屈折率は1.372であり、そのサイズは、長さ80mm、幅80mm、厚み150μmで、幅50μmおよび厚み(深さ)50μmのコア層形成用の溝部が形成されていた。鋳型からアンダークラッド層を剥離した後、上記溝部にコア層形成材料を充填し、コア層を形成した。コア層形成材料は、フッ素系UV硬化型樹脂(DIC社製、商品名「OP38Z」)60重量部とフッ素系UV硬化型樹脂(DIC社製、商品名「OP40Z」)40重量部とを攪拌溶解させて調製した。形成されたコア層の屈折率は1.384、コア層のフッ素含有率は54重量%であった。なお、屈折率は、シリコンウェハの上に10μm厚のコア層形成材料の膜を形成し、プリズムカプラ式屈折率測定装置を用いて波長830nmで測定した。フッ素含有率は、秤量したコア層形成材料を自動試料燃焼装置を用いて燃焼させ、発生したガスを吸収液10mLに捕集し、その吸収液についてイオンクロマトグラフ(IC)による定量分析を行った。以上のようにして、埋め込み型光導波路フィルムを作製した。
コア層形成材料としてフッ素系UV硬化型樹脂(DIC社製、商品名「OP40Z」)を用い、屈折率が1.399、フッ素含有率が52重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
コア層形成材料としてUV硬化型樹脂(ナガセケムテックス社製、「FNR−061」)70重量部、UV硬化型樹脂(ナガセケムテックス社製、「FNR−062」)30重量部および光酸発生剤(サンアプロ社製、「CPI−200K」)1重量部を攪拌溶解させて調製した組成物を用い、屈折率が1.414、フッ素含有率が44重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
コア層形成材料としてUV硬化型樹脂(ナガセケムテックス社製、「FNR−061」)60重量部、UV硬化型樹脂(ナガセケムテックス社製、「FNR−062」)40重量部および光酸発生剤(サンアプロ社製、「CPI−200K」)1重量部を攪拌溶解させて調製した組成物を用い、屈折率が1.425、フッ素含有率が39重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
コア層形成材料としてUV硬化型樹脂(ナガセケムテックス社製、「FNR−061」)40重量部、UV硬化型樹脂(ナガセケムテックス社製、「FNR−062」)60重量部および光酸発生剤(サンアプロ社製、「CPI−200K」)1重量部を攪拌溶解させて調製した組成物を用い、屈折率が1.439、フッ素含有率が32重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
コア層形成材料としてUV硬化型樹脂(ナガセケムテックス社製、「FNR−062」)100重量部および光酸発生剤(サンアプロ社製、「CPI−200K」)1重量部を攪拌溶解させて調製した組成物を用い、屈折率が1.463、フッ素含有率が17重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
コア層形成材料としてエポキシ変性シリコーンオイル(信越シリコーン社製、商品名「X−22−163」)100重量部および光酸発生剤(サンアプロ社製、CPI−200K)1重量部を撹拌溶解させて調製した組成物を用い、屈折率が1.423、フッ素含有率が0重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
コア層形成材料としてエポキシ変性シリコーンオイル(信越シリコーン社製、商品名「XF−101」)80重量部、エポキシ化合物(ADEKA社製、商品名「アデカレジンEP−4080E)20重量部、および光酸発生剤(サンアプロ社製、CPI−200K)1重量部を撹拌溶解させて調製した組成物を用い、屈折率が1.458、フッ素含有率が0重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
コア層形成材料としてUV硬化型樹脂(ダイセル化学社製、商品名「EHPE3150」)100重量部および光酸発生剤(サンアプロ社製、CPI−200K)1重量部を撹拌溶解させて調製した組成物を用い、屈折率が1.509、フッ素含有率が0重量%であるコア層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、SPRセンサセルおよびSPRセンサを作製した。得られたSPRセンサを実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、実施例のSPRセンサセルの検出感度は、比較例に比べて優れていることがわかる。特に、実施例1および2のSPRセンサセルの検出感度は、比較例に比べて格段に優れていることがわかる。したがって、実施例のSPRセンサセルおよびSPRセンサは、微細な変化および/または微量成分の検出を実現し得る。さらに、コア層のフッ素含有率が高いほど検出感度が高くなり、かつ、検出感度の増加率が大きくなることがわかる。なお、比較例3から明らかなように、コア層の屈折率を低くしても、フッ素含有量がゼロである場合には、感度が不十分である。これは、近赤外領域のC−H振動吸収の影響により、S/N比が低下したためと推定される。
11 アンダークラッド層
12 コア層
13 保護層
14 金属層
15 オーバークラッド層
20 サンプル配置部
100 SPRセンサセル
110 光源
120 光計測器
200 SPRセンサ
Claims (6)
- 検知部と、該検知部に隣接するサンプル配置部とを備え、
該検知部が、アンダークラッド層と、少なくとも一部が該アンダークラッド層に隣接するように設けられたコア層と、該コア層を被覆する金属層とを有し、
該コア層が35重量%以上のハロゲンを含む
SPRセンサセル。 - 前記ハロゲンがフッ素である、請求項1に記載のSPRセンサセル。
- 前記コア層の屈折率が1.43以下である、請求項1または2に記載のSPRセンサセル。
- 前記コア層の屈折率が1.33以上である、請求項3に記載のSPRセンサセル。
- 前記コア層の屈折率が前記アンダークラッド層の屈折率より大きく、かつ、屈折率の差が0.010以上である、請求項1から4のいずれかに記載のSPRセンサセル。
- 請求項1から5のいずれかに記載のSPRセンサセルを備える、SPRセンサ。
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