專利名稱：發(fā)色單元的載體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)色單元的載體裝置，該裝置就是通常被稱為“生物芯片”的那種裝置。
背景技術(shù)：
這種裝置包括一般由多層基片構(gòu)成的載體，基片有一個表面載運化學(xué)或生物分子的發(fā)色單元，或是附于或融合到化學(xué)或生物分子的染料，或是諸如固定在該類分子上的量子箱或線等半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)，當(dāng)被適當(dāng)?shù)墓饧ぐl(fā)時，這類發(fā)色單元發(fā)射熒光，熒光的波長與它們的性質(zhì)有關(guān)，在載體上，借助這種熒光的檢測，可以對已經(jīng)對給定處理作出反應(yīng)的分子進行識別并定位。
已經(jīng)提出一些裝置，特別是在以本發(fā)明人相同名義提出的申請WO-A-02/516912、FR 01/15140、和FR 02/10285中，為了增加光激發(fā)和熒光發(fā)射的效率，例如，通過增強激發(fā)強度和/或發(fā)射熒光強度的豎直結(jié)構(gòu)、通過憑借反射鏡產(chǎn)生的干涉效應(yīng)。無論如何，在被收集器和測量裝置拾取的光中，仍然需要把載體反射的任何激發(fā)光，從發(fā)射的熒光中分離，并為此目的使用二色性的或吸收濾波器，但是，這種分離是困難的，激發(fā)光沒有完全被剔除。
二色性濾波器對剔除激發(fā)光有高的水準(zhǔn)，約在50分貝(dB)到90dB的量級，即10-5到10-9分之一。當(dāng)發(fā)射的熒光強度低時，即當(dāng)它比激發(fā)光弱10-5到10-9倍時，被載體反射的激發(fā)光成為頗大的背景，阻撓弱信號的檢測，并妨礙高信噪比的獲得。
空氣/玻璃界面上的反射，對入射角離法向達到約20°時，通常是4％。在這個范圍之外，它作為角度的函數(shù)和作為光偏振的函數(shù)增加或減小。當(dāng)載體是有平行表面的透明薄板時，與載運發(fā)色單元表面相對的板表面對激發(fā)光的反射，有相當(dāng)?shù)膹姸?96％的4％，即3.84％)，因而也是麻煩的。
當(dāng)在載體相對大的面積上使用直接成像時，兩種反射強度同時起作用，使反射總計達8％，這是絕不能忽略的。
當(dāng)使用在激發(fā)波長上有高反射率的載體時，反射率最大，并接近100％。
無論如何，有利的做法是，使載體在發(fā)射的熒光波長上是反射的，因為該反射可以使被拾取的熒光發(fā)射強度乘以2(在幾何光學(xué)的情形)或約乘以4(在波動光學(xué)的情形)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個具體目的，是提供解決該問題的一種方案，該方案是簡單的、有效的、和不昂貴的，可以使載體對激發(fā)光的反射被消除，或至少縮減，同時保留反射發(fā)射的熒光所得到的優(yōu)點。
為此，本發(fā)明提供一種發(fā)色單元的載體，這些單元供激發(fā)光照射，以便以不同于激發(fā)光的波長發(fā)射熒光，該載體包括至少一層反射發(fā)色單元發(fā)射的熒光的內(nèi)部材料層，和至少一種用于消除或起碼顯著縮減激發(fā)光的反射的裝置，所述裝置從如下一組中選出·吸收激發(fā)光的材料層，所述層的厚度，要使所述厚度與它在激發(fā)波長上的吸收系數(shù)αe的乘積遠大于1，或者是已知的并被控制在約0.1到10范圍的值；·至少一層在激發(fā)波長上構(gòu)成抗反射層的透明材料層，形成在載體的至少一個表面，并有接近載體折射率平方根的折射率n′，且其厚度等于λe/4n′cosθ的奇數(shù)倍，這里λe是激發(fā)波長，而θ是激發(fā)光線在所述抗反射層中的角度；和·定義微腔的電介質(zhì)和/或金屬層，借助已定義的該腔的模，消除對激發(fā)光的反射。
在本發(fā)明的載體中，向著收集發(fā)色單元熒光裝置反射的激發(fā)光，被極大地降低，甚至被消除，并增加熒光的強度，因而使所述熒光的檢測及測量容易得多。
按照本發(fā)明的另一個特征，是在載體的與載運發(fā)色單元表面相對的表面上，形成該吸收層和至少一層上述抗反射層。
當(dāng)載體在激發(fā)波長上是透明時，這樣能使載體在載體的與載運發(fā)色單元表面相對的表面上，消除所述波長上的反射。
按照本發(fā)明的另一個特征，是在載體接受發(fā)色單元的表面上，形成該吸收層和至少一層上述抗反射層。因而，當(dāng)載體是由激發(fā)波長上透明的材料制成時，消除了所述波長被載運發(fā)色單元的載體表面的反射。
在這樣的情況下，該吸收層形成在載體的上表面，而該抗反射層形成在吸收層上。
在本發(fā)明的一個實施例中，反射發(fā)色單元發(fā)射的熒光的內(nèi)部材料層，位于離載運發(fā)色單元的載體表面的距離是d，這里d遠大于量值λf.n/2NA2，λf是發(fā)射的熒光波長，n是載體的折射率，而NA是收集發(fā)射的熒光的光學(xué)裝置數(shù)值孔徑，且上述抗反射層，形成在接受發(fā)色單元的載體表面上。
這個非常簡單的實施例，可以從反射發(fā)射的熒光(使能夠拾取的強度加倍)所得到的優(yōu)點獲益，同時避免結(jié)合在載體中的反射層反射激發(fā)光的缺點。
有利的做法是，在載體中的抗反射層與反射發(fā)射的熒光的內(nèi)部層之間，形成上述類型的吸收層。
按照本發(fā)明的另一個特征，反射的內(nèi)部層可以由多層電介質(zhì)層構(gòu)成，且能在激發(fā)波長上對激發(fā)光在載體的入射角，實現(xiàn)基本零的反射率。
為此，反射的內(nèi)部層，可以由光學(xué)厚度等于激發(fā)波的四分之一波長的疊層形成，且折射率在高與低之間交替，中央層的厚度加倍或不同。該疊層形成對稱的Fabry-Perot腔，亦稱微腔。
在該疊層中，使用的反射極小的波長、角度、和偏振，由形成腔的層的厚度確定。
本實施例中，有利的做法是，在載體中反射的內(nèi)部層和載體的與用于載運發(fā)色單元表面相對的表面之間，形成上面指出類型的吸收層。
在本發(fā)明的另一個實施例中，反射發(fā)射的熒光的材料的內(nèi)部層，位于離載運發(fā)色單元的載體表面的距離，小于量值λf.n/2NA2，而上面指出的吸收層，形成在所述反射的內(nèi)部層與用于載運發(fā)色單元的載體表面之間。
在本實施例中，反射材料的內(nèi)部層，可以是金屬或電介質(zhì)層，或者，它可以是多層電介質(zhì)層。
在本發(fā)明的另一個實施例中，載體包括兩層反射發(fā)射的熒光的材料，這兩層形成非對稱的Fabry-Perot腔，并位于離載運發(fā)色單元的載體表面的距離，小于量值λf.n/2NA2，且上述吸收層位于這兩層反射層和載體的與載運發(fā)色單元表面相對的表面之間。
在本實施例中，發(fā)色單元可以由這些反射材料層之一，在Fabry-Perot腔之外載運。
在本發(fā)明的另一個實施例中，載體有第一層反射發(fā)射的熒光的材料層，位于離用于載運發(fā)色單元的載體表面一定距離，這里所述距離小于量值λf.n/2NA2；第二層反射材料層，覆蓋用于載運發(fā)色單元的載體表面，且位于離第一層反射層的距離，小于量值λf.n/2NA2；以及上面指出的吸收層，位于第一反射材料層和載體的與用于載運發(fā)色單元表面相對的表面之間。
在本實施例中，發(fā)色單元在兩層反射材料層之間，并能借助已知手段如穿過多孔材料，或借助向外開孔進入空的平面腔中的微通道，插入這兩層之間，該空的平面腔，是通過對為此目的提供的疊層進行犧牲蝕刻而形成的。
當(dāng)載體用于載運不同類型的發(fā)色單元時，本發(fā)明同樣可以使用，這些不同類型的發(fā)色單元當(dāng)被合適的不同波長激發(fā)時，發(fā)射不同波長的熒光。
那么，上面指出的吸收層有不同的與激發(fā)波長對應(yīng)的吸收帶，并可以為此目的用單一合適的配料形成，要不然用有不同吸收帶的配料混合物形成。同樣，上面指出的抗反射層，可以由對各種激發(fā)波長給出低反射的疊層形成。同樣可能的是，使用單一抗反射層，其折射率接近載體材料折射率的平方根，而其厚度的確定，要使在彼此比較接近的兩個激發(fā)波長之間的波長上有反射極小，該反射極小的頻譜寬度，通常在可見光譜中，大于100納米(nm)，因此能夠確定該層的厚度，例如，當(dāng)使用532nm和633nm的激發(fā)波長時，該層的厚度對應(yīng)于中心在580nm的反射極小。
一般地說，本發(fā)明能夠在生物芯片型裝置中，對檢測和測量發(fā)色單元發(fā)射的熒光的光傳感器，顯著增加信噪比和使背景信號降至最小。


在閱讀下面作為例子并參照附圖所作說明后，將對本發(fā)明及本發(fā)明的其他特征、細節(jié)、和優(yōu)點，有更深刻的了解，其中圖1至3是本發(fā)明載體各個實施例的大尺度的示意斷面圖；圖4是曲線，對圖3的載體畫出光反射如何作為波長函數(shù)而變化；和圖5、6、和7是示意斷面圖，畫出本發(fā)明其他變化的實施例。
具體實施例方式
圖1中，參考數(shù)字10是本發(fā)明載體在整個說明中的參考數(shù)字，在本實施例中，本發(fā)明的載體基本由折射率n的材料板構(gòu)成，上表面用于載運如上所述的發(fā)色單元12，例如化學(xué)的或生物的分子，且這些分子被固定在載體10的上表面的陣列中。
這些發(fā)色單元12被激發(fā)光14照射，激發(fā)光14一般是單色光或窄頻譜的光，可能是偏振的(激光)，并有精確定義的入射角，該角常?；敬怪庇谳d體10表面，這些發(fā)色單元12作為響應(yīng)，發(fā)射波長與發(fā)色單元12的性質(zhì)有關(guān)的熒光16，這些波長比激發(fā)光14的波長更長。
發(fā)色單元12發(fā)射的熒光強度，與激發(fā)光14的強度比較，是非常弱的。
實際上，必需照射相對大量的發(fā)色單元，以獲得可用的光信號16。因此，特別有利的做法是，增強發(fā)色單元12發(fā)射的熒光16的回收率，和在檢測與測量裝置拾取的信號中降低噪聲及激發(fā)信號，該檢測與測量裝置一般置于發(fā)色單元12之上，且光軸垂直于載體10的上表面伸延。
為此目的，本發(fā)明提出降低、如有可能則消除載體10對激發(fā)光14的反射，在檢測與測量裝置拾取的信號中，避免任何這種反射光加到發(fā)射的熒光16上，當(dāng)載體10是用折射率為1.5的玻璃制成時，則載體10在基本上是法向的入射角上，反射激發(fā)光的強度百分比，每一表面約為4％，當(dāng)載體10是用折射率為3.5的硅制成時(這里，覆蓋載體的媒體的折射率等于1)，每一表面約為25％。
本發(fā)明提出向載體10增加至少一種如下裝置·吸收層18，由折射率接近載體10的材料制成，該吸收層厚度d的確定，要使所述厚度d與它在激發(fā)波長上的吸收系數(shù)αe的乘積遠大于1，或者是已知的并被控制在約0.1到10范圍的值；·一層或多層透明層20，由對激發(fā)波長的抗反射層構(gòu)成，即，層20由折射率n′接近載體10折射率平方根的材料制成，且其厚度等于λe/4n′cosθ或所述厚度的奇數(shù)倍，θ是激發(fā)光線在層20或每一層20中相對于激發(fā)光線法向的角度。
當(dāng)入射角大于約55°，且激發(fā)光有p偏振(電場在入射平面中)時，把入射角i調(diào)整到Brewster角，如由關(guān)系i＝arctan(n)給出，這里n是載體材料的折射率，能夠消除載體對激發(fā)光的反射。在這種情況下，吸收層18在載體之內(nèi)。
如圖1所示，可以在載體10的上表面形成一層或多層抗反射層20，又可以在載體10的下表面或在它的附近，形成吸收層18，然后把發(fā)色單元12沉積在抗反射層20上。
當(dāng)載體10是用透明材料制成時，還能夠在它的下表面形成一層或多層抗反射層和一層吸收層，消除載體下表面對激發(fā)光14的反射。
還能夠按相同方式處理載體10的上表面，即把載體10的上表面覆蓋在吸收層18內(nèi)，吸收層本身被覆蓋在一層或多層抗反射層20中。
在這種情況下，激發(fā)光14被吸收，不通過載體10，從而在發(fā)色單元12發(fā)射的熒光16波長上，排除任何載體10的雜散發(fā)射。
當(dāng)載體10是由玻璃制成時，抗反射層20可以由氟化鎂MgF2制成，它的折射率接近1.38。如果激發(fā)光波長是532nm，那么層20的厚度約為100nm。
吸收層18可以是有機分子，可以嵌入溶膠型基質(zhì)或聚合物基質(zhì)中，或者由嵌入所述基質(zhì)中的無機顏料制成，或者實際上例如由CdS或CdSe型量子箱制成，分散在基質(zhì)內(nèi)并經(jīng)過處理，以消除它們自身的發(fā)光。
如圖2所示，載體10最好還包括由內(nèi)部層形成的反射鏡22，該內(nèi)部層材料反射發(fā)色單元12發(fā)射的熒光波長上的光，該反射鏡22位于離發(fā)色單元12的距離，遠大于量值λf.n/2NA2，λf是發(fā)射的熒光16的波長，n是載體10的折射率，而NA是檢測和測量發(fā)射的熒光的光學(xué)裝置的數(shù)值孔徑。
對激發(fā)光14反射的減少，是借助形成在載體10的上表面的抗反射層20、和插入載體10的抗反射層20與反射鏡22之間的吸收層18獲得的。
反射鏡22與載體10的上表面之間的距離相對較大，具體說，大于5微米(μm)，因此能使吸收層18毫不困難地裝入反射鏡22與抗反射層20之間。
構(gòu)成反射鏡的反射層22，可以由多層電介質(zhì)層制成，在使用的入射角上對激發(fā)光波長給出零反射，該入射角一般是小的，并小于10°。
如在圖3示意畫出的，能夠在兩個反射鏡22之間形成對稱的Fabry-Perot微腔或腔，兩個反射鏡22各由有相同反射率的電介質(zhì)疊層制成。
為此，例如能夠制造交替給出高折射率H和低折射率L的材料的疊層，諸如分別為TiO2和SiO2，每一層的光學(xué)厚度等于λe/4，疊層例如是HLHLHLHL-X-LHLHLHLH，這里L(fēng)和H分別表示低和高折射率層，而X表示一層H型的層，形成能夠調(diào)整腔模波長的腔，使對該波長的反射為零。
當(dāng)然，激發(fā)光在載體10的下表面的反射，能夠通過淀積抗反射層20和吸收層18加以限制。
在圖3的實施例中，載體10的下表面附近有一吸收層18，而抗反射層20形成在載體10的上表面并載運發(fā)色單元12。
在這種情況下，并如圖4所示，載體10在激發(fā)波長λe上的反射是零，并在發(fā)色單元發(fā)射的熒光波長λf上的反射非常高，最好接近100％。
在圖5的實施例中，載體10是有折射率n的材料板，該板包括高反射率的反射層24，該層是金屬或由電介質(zhì)疊層形成，且位于離載運發(fā)色單元12的載體上表面的距離為d，這里d小于量值λf.n/2NA2，這里λf是發(fā)色單元12發(fā)射的熒光波長，而這里的NA是檢測和測量所述熒光的光學(xué)裝置的數(shù)值孔徑。
這種結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生干涉效應(yīng)，按波動光學(xué)定律的應(yīng)用，改進發(fā)射的熒光的收集。在上面指出的以本發(fā)明人相同名義提出的申請中可知，據(jù)此能夠通過使激發(fā)光和發(fā)射的熒光兩種波長的電場波腹，在載體10的上表面載運的發(fā)色單元12上重合，產(chǎn)生這兩種光的雙諧振。也能夠僅對發(fā)射的熒光產(chǎn)生諧振，而發(fā)色單元上激發(fā)光的干涉狀態(tài)是任意的。
在本實施例中，憑借形成確定的厚度在反射層24和發(fā)色單元12之間的吸收層18，消除或減少激發(fā)光的反射，該厚度小于或大于反射層24和發(fā)色單元12之間的厚度。
層18的作用是盡量多地吸收激發(fā)波長，但不吸收發(fā)射的熒光波長。
能夠確定乘積αe.d的值，這里αe是層18在λe的吸收系數(shù)，而d是所述層的厚度，又，反射層24和載運發(fā)色單元的載體表面之間的距離D，要使載體在λe上的全部反射率為零。如果對給定入射角和偏振、在空氣載體界面、在λe上的反射率振幅是r1，又如果在層24的λe上的反射率振幅是r2，如果就振幅而言有r2exp(-αe.d)＝r1即αe.d＝Ln(r2/r1)
又如果2n.Dcosθ是λe/2的奇數(shù)倍，θ是激發(fā)光在層24上的入射角，那么兩個反射產(chǎn)生的光線基本有相同振幅和相反的相位，能夠使第一反射與第二反射抵消。
這一涉及相位的條件，與保證在發(fā)色單元12上加強激發(fā)的情況相同，如在上述更早以本發(fā)明人相同名義提出的申請所述。因此能夠使用較少吸收從而較薄的層18，并降低對層24在λe上反射率的約束，因為能夠使用層18來消除激發(fā)光在載體10的上表面和在層24兩者上反射的組合效應(yīng)。
在一種變化的，并如在圖6畫出的情形中，能夠用非對稱Fabry-Perot腔取代金屬反射層24，該非對稱Fabry-Perot腔由兩層不同的反射層22形成，一層形成載體10的上表面并載運發(fā)色單元12，另一層定位在載體10之內(nèi)，并位于離發(fā)色單元12的距離小于上面指出的量值λf.n/2NA2。
然后，在載體10的下表面，或在所述下表面的附近，形成吸收層18，可以與上面指出的抗反射層20組合。
因此，能夠在載體內(nèi)形成微腔，它有用于消除激發(fā)光反射的金屬反射鏡(腔膜對應(yīng)于在使用的入射角上的激發(fā)波長)。
基于微腔(有電介質(zhì)或金屬反射鏡)的方案，能夠比基于在反射載體上制作抗反射層的方案，獲得大得多的激發(fā)和發(fā)射波長之間反射率的差別，從而減少與波長關(guān)聯(lián)的噪聲光。
在一種變化中，可以使用由周期的高、低折射率材料疊層形成的Bragg反射鏡，給出相對窄的頻帶，使在發(fā)射的熒光波長上有極高的反射率，而在所述頻帶外有小的反射率，為保持在波動光學(xué)的范疇內(nèi)，可以向該Bragg反射鏡添加上面指出類型的、但厚度非常薄的抗反射層或吸收層。
本發(fā)明的兩個優(yōu)選實施例如下·形成Bragg反射鏡，以便對λe上的反射率給出準(zhǔn)確的振幅和相位，使Bragg反射鏡的反射與載體10的上表面反射組合，消除載體在λe上的全部反射；或
·不在反射率、尤其不在振幅方面，精確調(diào)整Bragg反射鏡，而使Bragg反射鏡成為寬帶的，所以，如上所述，正是在所述反射鏡和載體10的上表面之間插入的吸收層，能通過選擇乘積αe.d，消除載體在λe上的全部反射。
能夠使用熟知的光學(xué)綜合方法，例如“雙穩(wěn)態(tài)”方法，形成構(gòu)成Bragg反射鏡的疊層。
十分普遍的做法是，可以改變激發(fā)光的入射角和偏振，以消除載體的全部反射，同時盡量簡化疊層的綜合，以遵守為獲得良好的熒光信號所加的其他約束。另一方面，可以把本發(fā)明的載體，與按規(guī)定的入射角及偏振傳送激發(fā)光的照明裝置結(jié)合，降低從載體的雜散反射。
在波動光學(xué)的條件下，本發(fā)明使用反射的多層結(jié)構(gòu)(微腔、Bragg反射鏡、...)的實施方案，還能保證發(fā)色單元定位在發(fā)射場的波腹附近，如同上述以本發(fā)明人相同名義提出的國際專利申請所述。
在圖7的實施例中，載體10包括折射率為n的材料板，和兩個分開的反射鏡26、28，發(fā)色單元12放在它們之間。
更準(zhǔn)確地說，發(fā)色單元12由覆蓋下反射鏡28的透明材料層30載運，而上反射鏡26覆蓋層30，同時被分隔層32從層30分開，分隔層32例如通過蝕刻形成腔，其中沉積發(fā)色單元12。
反射鏡26和28在波動光學(xué)條件下工作，即，反射鏡28離開發(fā)色單元12的距離，小于量值λf.n/2NA2，且兩個反射鏡26和28之間的距離小于量值λf.n/2NA2。
確定反射鏡26和28的特征，使下反射鏡28透射激發(fā)波長，而反射鏡28則反射發(fā)射的熒光波長，然后通過上反射鏡26，供檢測和測量裝置拾取。
上面指出類型的吸收層18，形成在載體10的下表面或其附近，并如同上述實施例說明的，可任選地與上面指出的抗反射層結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)色單元的載體，所述單元被激發(fā)光照射，以不同于激發(fā)光的波長發(fā)射熒光，該載體包括至少一層反射發(fā)色單元發(fā)射的熒光的反射材料內(nèi)部層，和至少一種消除或起碼顯著降低激發(fā)光反射的裝置，所述裝置從如下一組中選出·吸收激發(fā)光的吸收材料層；·至少一層在激發(fā)波長上構(gòu)成抗反射層的透明材料層，所述層形成在載體的至少一個表面，并有接近載體折射率平方根的折射率n′，且其厚度等于λe/4n′cosθ的奇數(shù)倍，這里θ是在所述抗反射層中激發(fā)光線的入射角；和·電介質(zhì)和/或金屬層，這些層定義腔模的微腔，該微腔是為消除激發(fā)光的反射而定義的。
2.按照權(quán)利要求1的載體，其中的吸收層厚度，要使所述厚度與它在激發(fā)波長上的吸收系數(shù)αe的乘積遠大于1，或者是已知的并被控制在約0.1到10范圍的值。
3.按照權(quán)利要求1的載體，其中的吸收層和至少一層上述抗反射層，形成在載體的與載運發(fā)色單元表面相對的表面上。
4.按照權(quán)利要求1的載體，其中的吸收層和至少一層上述抗反射層，形成在載體的接受發(fā)色單元的表面上。
5.按照權(quán)利要求4的載體，其中的抗反射層形成在吸收層上。
6.按照權(quán)利要求1的載體，是為了與有數(shù)值孔徑NA、收集發(fā)射的熒光的光學(xué)裝置一起使用的，其中反射發(fā)色單元發(fā)射的熒光的反射材料內(nèi)部層，位于離載運發(fā)色單元的載體表面的距離d，遠大于量值λf.n/2NA2，且至少一層上述抗反射層，形成在載體的接受發(fā)色單元的表面上。
7.按照權(quán)利要求6的載體，還包括形成在抗反射層與內(nèi)部反射層之間的上述吸收層。
8.按照權(quán)利要求6的載體，其中的內(nèi)部反射層，包括多層電介質(zhì)層，并在激發(fā)波長上，對激發(fā)光在載體上的入射角，給出基本零的反射率。
9.按照權(quán)利要求8的載體，其中所述內(nèi)部反射層包括疊層，各有厚度等于λe/4并有高低交替的折射率，定義對稱的Fabry-Perot腔。
10.按照權(quán)利要求9的載體，其中，確定腔的厚度，使在激發(fā)波長上獲得零的反射率。
11.按照權(quán)利要求8的載體，在內(nèi)部反射層和載體的與載運發(fā)色單元表面相對的表面之間，包括上述吸收層。
12.按照權(quán)利要求1的載體，是為了與有數(shù)值孔徑NA、收集發(fā)射的熒光的光學(xué)裝置一起使用的，其中反射發(fā)射的熒光的材料內(nèi)部層，位于離載運發(fā)色單元的表面的距離，小于量值λf.n/2NA2。
13.按照權(quán)利要求12的載體，其中上述的吸收層，形成在內(nèi)部反射層和載運發(fā)色單元的載體表面之間。
14.按照權(quán)利要求12的載體，其中反射材料的內(nèi)部層，是金屬層或電介質(zhì)層的疊層。
15.按照權(quán)利要求13的載體，其中，確定吸收層的厚度及其在激發(fā)波長上的吸收系數(shù)，還有反射層和載運發(fā)色單元的載體表面之間的距離，憑借已確定的吸收層吸收系數(shù)與厚度的乘積，使首先被所述載體表面反射、然后被反射層反射的激發(fā)光振幅，基本相等，再憑已確定的所述表面離反射層的距離，使兩種反射在所述載體表面有相反的相位，從而消除載體對激發(fā)光的全部反射。
16.按照權(quán)利要求15的載體，其中反射層和所述載體表面之間的距離D，要使量值2n.Dcosθ等于激發(fā)波半波長的奇數(shù)倍。
17.按照權(quán)利要求12的載體，其中的內(nèi)部反射層，是由反射激發(fā)光的Bragg反射鏡形成的，該被反射的激發(fā)光具有的振幅和相位，可使與載運發(fā)色單元的載體表面反射的激發(fā)光組合后，被載體反射的全部激發(fā)光，基本為零。
18.按照權(quán)利要求1的載體，是為了與有數(shù)值孔徑NA、收集發(fā)射的熒光的光學(xué)裝置一起使用的，該載體包括兩層反射發(fā)射的熒光的反射材料層，所述兩層形成非對稱的Fabry-Perot腔，并位于離載運發(fā)色單元的載體表面的距離，小于λf.n/2NA2，且上述吸收層位于所述反射層和載體的與載運發(fā)色單元表面相對的表面之間。
19.按照權(quán)利要求1的載體，是為了與有數(shù)值孔徑NA、收集發(fā)射的熒光的光學(xué)裝置一起使用的，該載體包括兩層反射發(fā)射的熒光的反射材料層，這些層之一位于載體之內(nèi)，離開載運發(fā)色單元表面的距離小于量值λf.n/2NA2，這些層的另一層覆蓋載運發(fā)色單元的載體表面，并位于離該第一反射層的距離小于量值λf.n/2NA2，且載體中的上述吸收層，形成在該第一反射材料層和載體的與載運發(fā)色單元表面相對的表面之間。
20.按照權(quán)利要求1的載體，其中，上述吸收層由有機分子制成，光學(xué)上嵌入溶膠或聚合物型基質(zhì)中，或者是嵌入溶膠型基質(zhì)中的無機顏料，或者是分散在基質(zhì)內(nèi)的CdS或CdSe型量子箱但不給出它們自己的發(fā)光度。
21.按照權(quán)利要求1的載體，是為了被p偏振的激發(fā)光，以等于載體材料Brewster角的入射角照射，該載體還包括位于載體內(nèi)的上述吸收層。
22.按照權(quán)利要求1的載體，是為了載運至少兩種不同類型的、發(fā)射不同波長熒光的發(fā)色單元，其中所述抗反射層，對至少兩種上述激發(fā)波長，給出低的反射率。
23.按照權(quán)利要求22的載體，其中所述抗反射層，包括在多種激發(fā)波長上給出低反射率的疊層。
24.按照權(quán)利要求22的載體，其中所述吸收層，包括吸收不同波長的配料。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)色單元的載體裝置，所述單元(12)要接受激發(fā)光(14)的照射，以便以不同于激發(fā)光的波長發(fā)射熒光(16)。本發(fā)明的載體(10)包括反射發(fā)色單元發(fā)射的光的內(nèi)層(22)；吸收激發(fā)波長的材料層(18)和對所述波長抗反射的材料層(20)，以防止激發(fā)光被載體反射，并加到發(fā)色單元(12)發(fā)射的熒光上。
文檔編號G01N21/77GK1739021SQ200480002264
公開日2006年2月22日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者克勞德·韋斯布奇 申請人:基因波公司