[发明专利]光刻胶作为多光谱滤光器阵列上的不透明孔掩模

说明书

设备(例如，多光谱滤光器阵列、光学晶片、光学部件)具有直接印刷在其上的孔掩模，该孔掩模包含正性或负性光刻胶。该设备包括基底，该基底具有印刷在基底的光入射面或光出射面中的至少一个上的孔掩模，以在基底的一部分上方提供孔。形成孔掩模的光刻胶是可光定义的或不可光定义的，并且被沉积/印刷，以在基底上形成孔掩模。

本申请要求于2017年9月13日提交的题目为“PHOTO RESIST AS OPAQUE APERTUREMASK ON MULTISPECTRAL FILTER ARRAY”的美国临时申请No.62/557,909的权益。该于2017年9月13日提交的题目为“PHOTO RESIST AS OPAQUE APERTURE MASK ON MULTISPECTRALFILTER ARRAY”的美国临时申请No.62/557,909在此通过引用将其全部内容并入本申请的说明书中。

背景技术

本公开涉及光学技术、滤光器技术、光谱学技术及其相关技术。

具有高光谱选择性的滤光器可以使用堆叠层制造，该堆叠层具有折射率值不同的两种(或更多种)组成材料的交替层。这样的滤光器有时被称为干扰滤光器，而且可以被设计为提供经过设计的通带、阻带、高通或低通输出。对于带通滤光器，通常来说，可以通过在堆叠层中使用更多的层周期，来使通带的宽度做得如所期望的那样窄，尽管在峰值传输波长处可能会有一些传输损耗。可以通过构造堆叠层以形成阻挡阻带的布拉格反射器，来类似地设计陷波滤光器。该堆叠层被沉积在基底上，基底对于待传输的波长或波长范围是光学透射性的，例如对于在可见光谱中工作的滤光器而言，基底可以是玻璃板。这使得滤光板的结构刚性由基底提供。

在这种滤光器中，给定的滤光板在单一的明确限定的通带或阻带处工作。通常要求堆叠层具有精确的厚度，以满足通带或阻带的指定波长和带宽。

然而，为了在滤光板的不同区域中提供不同的通带或阻带，在层沉积过程中或通过沉积后加工来以可控制方式改变整个基底板的层厚度是困难的，甚至是不可能的。而这样的设置对于光谱仪、光谱分析仪或其他“多光谱(multi spectral)”应用是有用的。

通过制造一组具有不同滤光特性(例如，不同的通带或阻带波长和/或带宽)的滤光板，提供了滤光器阵列来解决这个问题。然后切割滤光板以形成条状滤光元件。随后以期望的图案将这些条状滤光元件结合在一起以形成滤光器阵列。所得的滤光器阵列有时被称为“地板花(butcher block)”，这主要是因为其在粘合结构元件(此处为滤光元件，在实际地板花的情况下为木质元件)时的相似性。这种方法将滤光器阵列的每个滤光元件的光学特性与其他滤光元件的光学特性分离开，从而基本上实现了在单个滤光器阵列中存在滤光元件的任意组合。

在光学技术中，如果要被观看的图像太亮，则杂散光(stray light)会导致亮区域的光渗出到相邻的暗区域中，并模糊或消除亮区域和暗区域之间的边界。当两个亮区域被狭窄的暗区隔开时，这尤其成问题，因为照射可以有效地使分隔的暗区消失。这可导致存在过多的眩光而无法看到某些重要的细节。

为了缓解上述问题，通常使用孔掩模(aperture mask)。通常为深色的掩模被置于滤光器阵列的上方，其中该掩模中包含孔。如果正确地构造和定位，则孔掩模可极大地降低亮度和减少眩光，减少照射，并消除衍射效应，从而提高对比度，并避免不期望的从亮区域到暗区域的渗色。通常，孔掩模通过将大范围的分辨率降低到具有与孔掩模中的孔相同尺寸的无阻碍折射器的分辨率来工作。但是，通常期望具有分辨率降低的清晰、稳定的图像，而不是缺少某些细节的明亮图像。孔掩模的使用可在较大范围内提供所期望的清晰、稳定的图像。