[发明专利]荧光传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量分析物(analyte)浓度的荧光传感器，尤其涉及一种具有指示剂(indicator)的荧光传感器，该指示剂通过激励光的照射而产生与分析物浓度相应的光量的荧光。

背景技术

已经开发了多种多样的用于测定液体中的分析物即被测量物质的浓度的分析装置。例如，已知一种荧光传感器，其向一定容量的透明容器内注入由于分析物的存在而性质变化并产生荧光的荧光色素和包含分析物的被测量溶液，并通过照射激励光并测量来自荧光色素的荧光强度来测量分析物浓度。

此外，小型的荧光传感器中具有光源、光检测器和含有荧光色素的指示剂层。此外，通过向被测量溶液中的分析物能够进入的指示剂层照射来自光源的激励光，从而指示剂层内的荧光色素产生与被测量溶液中的分析物浓度相应的光量的荧光，该荧光由光检测器受光。光检测器是光电转换元件，输出与受光的光量相应的电信号。根据该电信号测量被测量溶液中的分析物浓度。

此外，近年来，为了测量微量试样中的分析物，提出了使用半导体制造技术和微机械(micromachine)制造技术制作的荧光传感器。

例如，美国专利第5039490号说明书中公开了图1和图2所示的荧光传感器110。图1是表示荧光传感器110的简要截面结构的图，图2是用于说明荧光传感器110的简要结构的分解图。而且，以下的图中，示意性地显示了分析物2。

如图1和图2所示，荧光传感器110由下述部分构成：能够透射激励光E的透明支撑基板101、将荧光F转换为电信号的光电转换元件部103、具有将激励光E聚光的聚光功能部105A的光学板状部105、通过和分析物2相互作用而由激励光E的入射来发出荧光F的指示剂层106、遮盖(cover)层109。

光电转换元件部103例如在由硅构成的基板103A上形成了光电转换元件。基板103A不透射激励光E。因此，荧光传感器110中，在光电转换元件部103的周围具有能透射激励光E的空隙区域120。

即，只有通过空隙区域120并入射到光学板状部105的激励光E，由于光学板状部105的作用，聚光到指示剂层106中的、光电转换元件部103的上部附近。通过聚光的激励光E2和进入指示剂层106内部的分析物2的相互作用，产生荧光F。产生的荧光F的一部分入射到光电转换元件部103，并在光电转换元件部103中产生与荧光信号、即分析物2的浓度成比例的电流或者电压等信号。而且，激励光E由于光电转换元件部103上形成的滤光器(未图示)的作用，不入射到光电转换元件部103中。

在荧光传感器110中，激励光E被聚光到指示剂层106的光电转换元件部103的上部附近，因此，聚光处的指示剂的劣化速度快，恐怕会缩短整个传感器的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种寿命长的荧光传感器。

实施方式的荧光传感器具备：主基板，其形成了将荧光转换为电信号的光电转换元件；发光元件基板，其在第一主面上形成了产生激励光的发光元件；光量均匀化部，其对从所述发光元件基板的第二主面放射的所述激励光的光量分布进行均匀化；以及指示剂，其接受由所述光量均匀化部均匀化的所述激励光，并产生与分析物量相应的光量的所述荧光。

附图说明

图1是表示现有的荧光传感器的简要截面结构的说明图。

图2是用于说明现有的荧光传感器的简要结构的分解图。

图3是表示第一实施方式的荧光传感器的简要截面结构的示意图。

图4是用于说明第一实施方式的荧光传感器的简要结构的分解图。

图5A是用于说明第一实施方式的反射膜的说明图。

图5B是用于说明第一实施方式的反射膜的说明图。

图5C是用于说明第一实施方式的反射膜的说明图。

图5D是用于说明第一实施方式的反射膜的说明图。

图6是用于说明第一实施方式的荧光传感器中的激励光的光路的说明图。

图7是用于说明第一实施方式的反射膜所引起的光量分布变化的说明图。

图8是用于说明第一实施方式的变形例的荧光传感器中的激励光的光路的说明图。

图9是用于说明第二实施方式的遮光膜所引起的光量分布变化的说明图。

图10是表示第三实施方式的荧光传感器的简要截面结构的示意图。

图11是表示第四实施方式的荧光传感器的简要截面结构的示意图。

具体实施方式

<第一实施方式>