[发明专利]微型激光小珠及其结构,以及相关方法

说明书

从共同未决的临时专利申请中要求优先权：

现在根据35 U.S.C.§119(e)条款，从以下的临时专利申请中要求优先权：由Nabil M.Lawandy于1998年5月13日提交的共同未决的临时专利申请第60/085,286号，题为“用于化合物化学和其他应用的圆柱形微型激光小珠”；由Nabil M.Lawandy于1998年5月20日提交的临时专利申请第60/086,126号，题为“用于化合物化学和其他应用的圆柱形微型激光小珠”；由Nabil M.Lawandy于1999年3月30日提交的临时专利申请第60/127,170号，题为“用于化合物化学和其他应用的微型激光小珠及其结构，包括制作技术”；以及由NabilM.Lawandy于1999年4月7日提交的临时专利申请第60/128,118号，题为“用于读出化验结果的搜索，指向和照射技术”。这4份临时专利申请中的每一份所公开的内容都以全文方式作为参考文献被收入本文。

发明领域：

本发明一般地涉及典型地用于化合物化学应用的小珠和其他结构，还涉及能发出电磁辐射的各种结构，涉及光学编码技术，以及涉及用于读出和检测已编码信息的各项技术。

发明背景：

在作者S.V.Frolov，Z.V.Vardeny，以及K.Yoshino于1998年4月13日发表于《应用物理学通讯》杂志第72卷第15期，第1802-1804页的题为“在光纤和金属线上的塑料微环激光器”的论文中，说明了使用环绕细长光学纤维和金属线而配置的发光导电聚合物(LCP)薄膜来获得具有非常低的阈值激发亮度的光泵，脉冲，窄激光器发光线。作者选择一种聚(p-亚苯基-乙烯基)(PPV)，即，2，5-2-十六烷羟基PPV(DOO-PPV)作为激光活性物质，该物质在红/黄光谱范围内是一种良好的激光活性介质。在DOO-PPV中的最低激发态是具有类似于有机激光器染料的能级的激子，在光激发下形成一个4级激光器系统。随后，聚合物激光器跃迁发生在比光泵波长更长的波长上，因此，在相对地低的激发密度上可以获得群体倒置。

在化合物化学应用中，提供了大量所谓的固态支撑或小珠，以便获得一个基体或生长基体部分(也称为功能化支撑)，在合成各种不同的新的化合物时，各种化合物可以附着于其上，在理想情况下，它们中的某些具有有用的生理学或其他特性。在使用这样的小珠的过程中，一个问题就是为各小珠提供一种有助于，例如，一个被合成的低聚物序列的后续的普查和识别的标识。

本发明的各项目的：

本发明的一个目的就是提供一种用于化合物化学以及其他应用的改进了的结构，该结构使用环绕一个芯体或在其上配置的一个或多个光学增益介质层或薄膜。

本发明的又一个目的就是提供一种技术，用于制作适用于化合物化学以及其他应用的结构，其中，该结构含有光学增益介质的各区域，它们能向每一种结构提供一种光学的发光特征。

本发明的另一个目的就是提供一种基于光学的技术，用以激发配置于该结构之上的光学增益介质，并且从各种结构的不同的成员中检测光学发光特征。

本发明的概要：

根据本发明的一个方面，一种结构包括一个芯体或其他基板，在所述芯体上配置至少一个并且最好是多个光学增益介质薄膜，用以提供多种特征发光波长。该结构还可以包括一个功能化支撑，适于在其中或其上合成一种化合物。公开了各种结构的几何形状，例如圆盘形和球形，以及几种适当的泵源和检测器。还公开了一种用于制作平面型结构的技术，其中，一种微型激光器小珠结构含有光学增益材料的多个区域或点，并且被纳入例如，使用抗(溶剂)交联聚合物粘合剂的保护性基板之间。至少有一块保护性基板基本上是透明的(在感兴趣的激发与发光波长上)，并且被配置在介于载有微型激光器各点的基板表面与环境之间。

在一个实施例中，一种方法使用一个具有一个或多个喷丝口的头，用以选择性地将光学增益材料印刷到各区域，以及一种机构，用于引起介于头与基板之间的相对运动。配置步骤可以将一整套光学增益材料配置到多个区域中的每一个。在这种情况下，本方法包括在各区域的选定部分选择性地去除(例如，用机械方法去除，用激光器刻蚀或光刻)光学增益材料，或使之失效(例如，用光学方法进行光漂白)。