(57)【要約】  蛍光励起用のデバイスが記述される。デバイスは、第１及び第２の対面を有する透明基板と、基板の第２の面に配置された多層スタックとを備える。多層スタックは、第１及び第２の対面及び第１の屈折率を有する第１の層と、第１及び第２の対面及び第２の屈折率を有する第２の層とを備える。第１の層の第１の面は、基板の第２の面に配置される。第２の層の第１の面は、第１の層が第２の層と基板との間に介在するように、第１の層の第２の面に配置される。基板は、第３の屈折率を有する。第１の屈折率は、第２の屈折率及び第３の屈折率よりも低い。デバイスは、基板の第１の面によって支えられ、第１の層の第１の面に向けて光を放出するように配置された光源を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の対面を有する透明基板と、
前記基板の前記第２の面に配置された多層スタックであり、第１及び第２の対面及び第１の屈折率を有する第１の層と、第１及び第２の対面及び第２の屈折率を有する第２の層とを備え、前記第１の層が前記第２の層と前記基板との間に介在するように、前記第１の層の前記第１の面が前記基板の前記第２の面に配置され、前記第２の層の前記第１の面が前記第１の層の前記第２の面に配置されており、前記基板が第３の屈折率を有し、前記第１の屈折率が、前記第２の屈折率及び前記第３の屈折率よりも低い、多層スタックと、
前記基板の前記第１の面によって支えられ、前記第１の層の前記第１の面に向けて光を放出するように配置された光源と
を備える蛍光励起用のデバイス。
【請求項２】
前記基板が可撓性である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記基板がプラスチック材料を含む、請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記光源が、前記基板上に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記基板が第１の基板であり、前記光源が第２の基板上に配置されており、前記第２の基板が前記第１の基板に接合されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記光源が、発光層を含む層構造を備える、請求項１〜５の一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記発光層が、有機材料の層を備える、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記有機材料がポリマーである、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記光源が、矩形の発光エリアを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記基板との境界面と垂直である中心軸線又は平面と、前記光源との間の第１の角度を中心とした角度範囲内に放出された光の強度が、前記中心軸線又は前記平面と前記光源との間の第２の異なる角度を中心とした同じ角度範囲内に放出された光の強度と異なるように、前記光源が、前記基板内に異方的に光を放出するように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記デバイスが、少なくとも２つの光源を備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスが、光源のアレイを備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記第２の屈折率が、前記第３の屈折率以上である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記第１の層が誘電材料を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記第２の層が、単一の導波路モードをサポートするような厚さを有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第１の層が金属を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第２の層が、基本表面プラズモンモードのみが前記第１の層と前記第２の層との境界面でサポートされるような厚さを有する、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記第２の層が、少なくとも１つの導波路モードをサポートするような厚さを有し、少なくとも１つの表面プラズモンモードが、前記第１の層と前記第２の層との境界面でサポートされる、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記第２の層が誘電材料を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記光源から放出された光が、中心軸線又は平面を中心とした角度範囲内に放出された第１の部分と、前記角度範囲の外側に放出された第２の部分とを備え、前記デバイスが、
前記光の前記第１の部分を阻止するように配置された光絞り
をさらに備える、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記デバイスが、
光の前記第２の部分の部分範囲を阻止するように配置されたさらなる光絞り
を備える、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記光絞りが、前記基板に埋め込まれている、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記光絞りが、前記基板と前記第１の層との間に配置されている、請求項２１又は２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記デバイスが、
前記第２の層の前記第２の面によって支えられた蛍光材料の少なくとも１つの領域
をさらに備える、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記デバイスが、
前記第２の面によって支えられた、特定の検体に結合するためのレセプタの層
をさらに備える、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記レセプタが蛍光材料を含む、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記多層スタックの少なくとも一部分が、隆起部に配置されている、請求項１〜２６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記第２の層の前記第２の面が、少なくとも１つの特徴を含むパターン化された表面を有する、請求項１〜２７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記パターン化された表面が、周期的特徴を備える、請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記パターン化された表面が、少なくとも１つの隆起部を備える、請求項２８又は２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記パターン化された表面が、少なくとも１つの段差部を備える、請求項２８、２９又は３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記特徴が、１μｍ〜１０ｍｍの横方向特徴寸法を有する、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記特徴が、１ｎｍ〜３００ｎｍの縦方向特徴寸法を有する、請求項２８〜３２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記基板によって支えられた、前記光源と通信する回路
をさらに備える、請求項１〜３３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記回路が、
モノリシック集積回路
を含む、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記回路が、
溶液処理可能なトランジスタを備える回路部分
を含む、請求項３４又は３５に記載のデバイス。
【請求項３７】
請求項１〜３６のいずれか一項に記載のデバイスと、
前記第２の層の前記第２の面に向けられた検出器であり、前記多層スタックが、前記基板と前記検出器との間に介在している、検出器と
を備える装置。
【請求項３８】
前記検出器が、光感知有機材料の層を備える、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記検出器が、光軸と同心をなす環状光感知領域、又は光学平面と共線状の正中線を有する平行対の光感知領域を備える、請求項３７又は３８に記載の装置。
【請求項４０】
請求項１〜３６のいずれか一項に記載のデバイス又は請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の装置と、
標本を供給するための、チャンネルと流体連通したポートを含む流体回路であり、前記チャンネルの少なくとも一部分が、前記第２の層の前記第２の面又は前記第２の層の前記第２の面の上の領域に前記標本を提供するように配置されている、流体回路と
を備えるラボオンチップデバイス。
【請求項４１】
前記光源に光を放出させるように、且つ前記検出器から受信された信号を処理するように構成された制御装置
をさらに備える、請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の装置又は請求項４０に記載のラボオンチップを含む装置。
【請求項４２】
植込み可能に適合されている、請求項３７〜４１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４３】
請求項３７〜４２のいずれか一項に記載の装置の動作方法であって、
標本を前記第２の層の前記第２の面に提供させることと、
前記光源に光を放出させることと
を含む動作方法。
【請求項４４】
前記検出器から入力信号を受信することと、
前記入力信号を処理して前記入力信号の特色を特定することと、
前記入力信号の特色を特定することに応じて、インダクタ信号を出力することと
をさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記入力信号又は一連の入力信号を所与の期間にわたって前記検出器から受信することと、
前記入力信号又は前記一連の入力信号を処理して、前記入力信号又は前記一連の入力信号の時間依存性変化を特定することと
を含む、請求項４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光励起用のデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光検知が、環境モニタリング及び臨床診断を含む広範な様々な用途でますます使用されている。
【０００３】
蛍光検知は、標本を破壊又は損傷せずに検査することが一般に望ましい生物用途で特に有用である。タンパク質、抗体、ＤＮＡ分子及び他の形態の生体物質は、一般に自然では蛍光性でないが、蛍光検知を使用することができる。例えば、標本は、蛍光体などの蛍光分子でラベル付けされ得る。
【０００４】
蛍光物質による励起光の吸収を最大化することが望ましい。このことは、蛍光物質によって放出される光子の数を増やすだけではなく、吸収されない励起光の量を減らすことで、信号対ノイズ比を高めることを助けることができる。
【０００５】
励起光の吸収を高めることを助ける一方法は、導波路を利用することである。導波路内に誘導される光学モードが、導波路に近接する検知層内にエバネッセント場を生成し得る。検知層又は導波路の表面に配置された蛍光プローブとエバネッセント場が重なることにより、蛍光プローブを励起させ、光子を放出させ得る。
【０００６】
導波路に基づく蛍光センサの例が、米国特許出願公開第２００６／０１４７１４７号明細書と、誘電層で覆われた金属薄膜を含む金属誘電導波路構造について記載する、Ｒ．Ｂａｄｕｇｕらによる「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｗｉｔｈ  Ｍｅｔａｌ−Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ」，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｃ，ｖｏｌｕｍｅ  １１９，ｐａｇｅｓ  １６２４５〜１６２５５（２０１５）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１４７１４７号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｒ．Ｂａｄｕｇｕ  ｅｔ  ａｌ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｗｉｔｈ  Ｍｅｔａｌ−Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｃ，ｖｏｌｕｍｅ  １１９，ｐａｇｅｓ  １６２４５〜１６２５５（２０１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
かかるデバイスは、特定の入射角など正確に制御された条件で光を供給するために、コヒーレントな外部光源を使用する傾向にある。また、異なる励起波長をそれぞれに有する２種類以上の蛍光体が利用される場合、精確な位置合わせをそれぞれに必要とする複数の光源が必要とされ得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、蛍光励起用のデバイスが提供される。デバイスは、第１及び第２の対面を有する透明基板と、基板の第２の面に配置された多層スタックとを備える。多層スタックは、第１及び第２の対面及び第１の屈折率を有する第１の層と、第１及び第２の対面及び第２の屈折率を有する第２の層とを備える。第１の層が第２の層と基板との間に介在するように、第１の層の第１の面は、基板の第２の面に配置され、第２の層の第１の面は、第１の層の第２の面に配置される。基板は、第３の屈折率を有し、第１の屈折率は、第２の屈折率及び第３の屈折率よりも低い。光源が、基板の第１の面によって支えられ、第１の層の第１の面に向けて光を放出するように配置される。
【００１１】
よって、光源によって放出された光を、光源の精確な位置合わせを必要とせずに、導波路モード内に結合することができる。光源はデバイスに一体化され、それゆえにデバイスはコンパクトになり得る。
【００１２】
基板は、可撓性であり得る。基板は、プラスチック材料を含み得る。
【００１３】
光源は、基板上に配置され得る。代わりに、基板は、第１の基板を備えてもよく、光源は、第２の基板上に配置されてもよく、第２の基板は、第１の基板に接合されてもよい。
【００１４】
光源は、発光層を含む層構造を備え得る。発光層は、有機材料の層を備え得る。有機材料は、ポリマーを含み得る。
【００１５】
光源は、矩形の発光エリアを有し得る。
【００１６】
光源は、基板内に異方的に光を放出するように構成され得る。光源は、基板との境界面と垂直である中心軸線又は平面と、光源との間の第１の角度を中心とした角度範囲内に放出された光の強度が、中心軸線又は平面と光源との間の第２の異なる角度を中心とした同じ角度範囲内に放出された光の強度とは異なるように構成され得る。
【００１７】
デバイスは、少なくとも２つの光源を備え得る。デバイスは、光源のアレイを備え得る。
【００１８】
第２の屈折率は、第３の屈折率以上であり得る。
【００１９】
第１の層は、誘電材料を含み得る。第１の層は、金属を含み得る。第１の層が金属を含む場合、第１の層の屈折率は、第１の層の複素屈折率の実数部から成る。
【００２０】
第２の層は、単一のモード、例えばＴＥ０モードがサポートされるような厚さを有し得る。単一のモードは、導波路モードであり得る。単一のモードは、第１の層と第２の層との境界面でサポートされる表面プラズモンモードであり得る。単一のモードは、基本表面プラズモンモードであり得る。
【００２１】
第２の層は、少なくとも２つのモードがサポートされるような厚さを有し得る。少なくとも２つのモードは、少なくとも１つの導波路モード及び少なくとも１つの表面プラズモンモードを含み得る。少なくとも２つのモードは、少なくとも２つの導波路モード、例えば、ＴＥ０モード及びＴＭ０モードを含み得る。少なくとも２つのモードは、少なくとも２つの表面プラズモンモード、例えば、基本モード及びより高次元のモードを含み得る。
【００２２】
第２の層は、誘電材料を含み得る。
【００２３】
光源から放出された光は、中心軸線又は平面を中心とした角度範囲内に放出された第１の部分と、角度範囲の外側に放出された第２の部分とを含み得る。デバイスはさらに、光の第１の部分を阻止するように配置された光絞りを備え得る。デバイスは、光の第２の部分の部分範囲を阻止するように配置されたさらなる光絞りを備え得る。
【００２４】
光絞りは、基板に埋め込まれ得る。光絞りは、基板と第１の層との間に配置され得る。
【００２５】
デバイスは、第２の層の第２の面によって支えられた蛍光材料の少なくとも１つの領域を含み得る。デバイスは、第２の面によって支えられた、特定の検体に結合するためのレセプタの層を備え得る。レセプタは、蛍光材料を含み得る。
【００２６】
多層スタックの少なくとも一部分が、隆起部に配置され得る。
【００２７】
第２の層の第２の面は、少なくとも１つの特徴を含むパターン化された表面を有し得る。パターン化された表面は、周期的特徴を備え得る。パターン化された表面は、少なくとも１つの隆起部を備え得る。パターン化された表面は、少なくとも１つの段差部を備え得る。
【００２８】
特徴は、１μｍ〜１０ｍｍの横方向特徴寸法、例えば、段差部の幅又は格子の周期を有し得る。
【００２９】
特徴は、１ｎｍ〜３００ｎｍの縦方向特徴寸法、例えば、段差部又は隆起部の高さを有し得る。
【００３０】
デバイスは、基板によって支えられた、光源と通信する回路を備え得る。回路は、モノリシック集積回路を含み得る。回路は、溶液処理可能なトランジスタを備える回路部分を含み得る。
【００３１】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様によるデバイスと、第２の層の第２の面に向けられた検出器であり、多層スタックが基板と検出器との間に配置された、検出器とを備える装置が提供される。
【００３２】
検出器は、光感知有機材料の層を含み得る。検出器は、光軸と同心をなす環状光感知領域、又は光学平面と共線状の正中線を有する平行対の光感知領域を含み得る。
【００３３】
本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様によるデバイス又は本発明の第２の態様による装置と、標本を供給するための、チャンネルと流体連通したポートを含む流体回路であり、チャンネルの少なくとも一部分が、第２の層の第２の面又は第２の層の第２の面の上の領域に標本を提供するように配置されている、流体回路とを備えるラボオンチップデバイスが提供される。
【００３４】
ラボオンチップデバイスは、光源に光を放出させるように、且つ検出器から受信された信号を処理するように構成された制御装置を備え得る。
【００３５】
ラボオンチップデバイスは、ポータブルであり得る。ラボオンチップデバイスは、手で持てるように適合され得る。ラボオンチップデバイスは、例えば生体内に、植込み可能に適合されている。
【００３６】
本発明の第４の態様によれば、提示される第２の態様による装置又は本発明の第３の態様によるラボオンチップデバイスの動作方法であり、標本を第２の層の第２の面に提供させることと、光源に光を放出させることとを含む動作方法が提供される。
【００３７】
方法はさらに、検出器から入力信号を受信することと、入力信号を処理して入力信号の特色を特定することと、入力信号の特色を特定することに応じて、インダクタ信号を出力することとを含み得る。
【００３８】
方法はさらに、入力信号又は一連の入力信号を所与の期間にわたって検出器から受信することと、入力信号又は一連の入力信号を処理して、入力信号又は一連の入力信号の時間依存性変化を特定することとを含み得る。
【００３９】
ここで、添付図面を参照して、例として、本発明の特定の実施形態について記述する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】導波路に基づく蛍光検知装置を示す。
【図２】制御装置の模式的なブロック図である。
【図３】蛍光励起用のデバイスの断面図である。
【図４ａ】異なる屈折率を有する２つの層間の境界面での異なる入射角の光の挙動を示す。
【図４ｂ】異なる屈折率を有する２つの層間の境界面での異なる入射角の光の挙動を示す。
【図４ｃ】異なる屈折率を有する２つの層間の境界面での異なる入射角の光の挙動を示す。
【図４ｄ】異なる屈折率を有する２つの層間の境界面での異なる入射角の光の挙動を示す。
【図５】低屈折率層による光のエバネッセントトンネル効果を示す。
【図６ａ】第１の屈折率関係を有する多層構造を通じた光の伝搬を示す。
【図６ｂ】第２の屈折率関係を有する多層構造を通じた光の伝搬を示す。
【図７ａ】金属層を含む多層構造を通じた光の伝搬を示す。
【図７ｂ】金属層を含む多層構造を通じた光の伝搬を示す。
【図８】蛍光励起用のデバイスに隣接する蛍光層からの蛍光放出を模式的に示す。
【図９】図７に示したデバイスの平面図であり、蛍光放出を示している。
【図１０】光絞りを含む蛍光励起用のデバイスに隣接する蛍光層からの蛍光放出を模式的に示す。
【図１１】図９に示したデバイスの平面図であり、蛍光放出を示している。
【図１２】蛍光励起用のデバイスと、同デバイスに標本を提供するためのデバイスと、検出器とを示す。
【図１３】蛍光励起用のデバイスと、同デバイスに標本を提供するためのデバイスと、検出器とを示す。
【図１４】有機発光ダイオードの断面図である。
【図１５】蛍光励起用のデバイスと、同デバイスに標本を提供するためのデバイスと、検出器とを示す。
【図１６】回路を含む蛍光励起用のデバイスを示す。
【図１７】デバイスを製作する方法のプロセスフロー図である。
【図１８】蛍光励起用のデバイスと、蛍光励起用のデバイスに標本を提供するためのデバイスと、検出器とを製作する方法のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下では、同様の部品を同様の参照符号によって示す。
【００４２】
図１を参照すると、導波路に基づく蛍光検知装置１（本明細書では、「導波路に基づく蛍光検知システム」又は単に「検知システム」とも称する）が示されている。検知システム１は、標本３を精査するように蛍光を励起するためのデバイス２と、蛍光を検知又は検出するための少なくとも１つのデバイス４（本明細書では単に「検出器」と称する）と、制御装置５とを含む。
【００４３】
蛍光励起デバイス２（本明細書では「光学プラットフォーム」とも称する）は、有機発光ダイオードの形の光源６と、透明基板７と、第１及び第２の表面９、１０を有する導波路８とを含む。光源６は、基板７に取り付けられ、基板７を通過して導波路８に入る所定波長λｅｘｃの励起光１１（又は「励起放射」）を放出するように配置される。励起光１１は、導波路８の第１の表面９に入射し、導波路８の導波モード１２内に結合し得る。導波モード１２は、第２の表面１０から、導波路８の第２の表面１０又はその付近（例えば、３００ｎｍ以内）に配置された標本３内に延びるエバネッセント場１３を生成する。
【００４４】
標本３は、特徴吸収波長λａｂ及び放出波長λｅｍを有する蛍光材料（又は「蛍光体」）の少なくとも１つの領域１４を含むか、同領域と直接接触するか、又は同領域に近接する。蛍光領域１４は、とりわけ、分子、粒子又は層（又は「膜」）の形を取り得る。エバネッセント場１３が蛍光領域１４と重なる場合、蛍光領域１４は、励起光１１を吸収し、蛍光放出１５を再放出する。
【００４５】
後でより詳細に説明するように、蛍光領域１４は、蛍光励起デバイス２の一部を形成し得る。特に、蛍光領域１４は、導波路８の第２の表面１０に設けられ得る。
【００４６】
標本３は、液体、固体若しくは気体、又は、懸濁液、ゲル若しくはエアロゾルなどの混合物であり得る。後でより詳細に説明するように、標本３は、動物若しくは植物などの生物系、化学系、又は環境系などの他の系から採取され得る。標本３は、未処理のもの、例えば、新鮮な全血又は川若しくは貯水池から採取された水標本であってもよく、或いは処理済みのもの、例えば、ろ過済みの新鮮な全血又はろ過水であってもよい。蛍光材料は、タンパク質、ＤＮＡなどの有機材料若しくは他の有機分子の形、又は無機半導体などの無機材料の形を取り得る。
【００４７】
検出器４（又は各検出器）は、フォトダイオードの形を取り得、標本３が蛍光励起デバイス２と検出器４との間に介在するように配置され、蛍光放出１５を収集するように第２の表面１０に向けられる。
【００４８】
図２も参照すると、制御装置５は、例えば、マイクロコントローラの形のコントローラ１６と、ユーザー（不図示）に測定を制御させる（例えば、測定を開始させる）ためのユーザー入力デバイス１７と、測定結果を伝達するための出力デバイス１８と、電源１９とを含む。電源１９は、蓄電装置（電池など）及び／又は環境発電デバイス（光電池など）を含み得、それにより、外部電源（商用電源又は通信バスなど）に接続する必要なしにシステム１を使用できるようにする。マイクロコントローラ１６は、例えば、データ収集分析地点から離れてシステム１を配備できるようにするために、有線式又は無線式であり得るネットワークインタフェース（不図示）を含んでもよく、又は備えてもよい。コントローラ１６は、光源６を入力信号２０で直接又は間接的に（すなわち、外部ドライバを介して）駆動するように、また事前処理（例えば、フロントエンド回路による増幅、フィルタリング、及び／又は統合）され得る出力信号２１を検出器４から受信するように構成される。
【００４９】
検知システム１は、ポータブル（例えば、ハンドヘルド）であり得る、及び／又は（例えば、処理プラント又は屋外）に遠隔配置可能であり得る。
【００５０】
図３を参照すると、蛍光励起デバイス２が、より詳細に示されている。
【００５１】
基板７は、第１及び第２の対面２２、２３並びに屈折率ｎｓを有する概ね層状である。基板７は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など実質的に光学的に透明な材料を含む。
【００５２】
基板７は、可撓性であることが好ましく、例えば、９０°以上の角度で可逆的に湾曲させることができる。基板７は、例えば、１ｍｍ未満又は０．５ｍｍ未満であり得る厚さｔｓｕｂを有する。
【００５３】
導波路８は、基板７の第２の面２３に直接配置された多層スタック２４（本明細書では単に「スタック」とも称する）を備える。多層スタック２４は、基板７の第２の面２３に直接配置され第１及び第２の対面２６、２７を有する第１の層２５と、第１の層２５の第２の面２７に直接配置され第１及び第２の対表面２９、３０を有する第２の層２８とを含む。第１の層２５の第１の面２６及び第２の層の第２の面３０は、それぞれ導波路８の第１及び第２の表面９、１０（図１）を提供する。
【００５４】
多層スタック１３は、追加層（不図示）を含み得る。多層スタック２４は、金属層などのプラズモン生成構造を欠いている（つまり、含まない）ことが好ましい。
【００５５】
第１の層２５は、平坦基板７の屈折率ｎｓ未満の屈折率ｎ１を有する（すなわちｎ１＜ｎｓ）。第２の層２８は、第１の層２５の屈折率ｎ１よりも高い屈折率ｎ２を有する（すなわちｎ２＞ｎ１）。
【００５６】
第１の層２５は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）など、実質的に光学的に透明な第１の材料を含み得、例えば、５０〜５００ｎｍの厚さｔ１を有し得る。代わりに、第１の層２５は、例えば、１０〜５０ｎｍの厚さｔ１の銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）などの金属を含んでもよい。第１の層２５が金属を含むとき、第１の層２５の屈折率についての言及は、金属の複素屈折率の実数部を指しているとみなされるべきである。
【００５７】
第２の層２８は、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）又は二酸化チタンなど、実質的に光学的に透明な第２の材料を含み、例えば、５０〜５００ｎｍの厚さｔ２を有する。
【００５８】
蛍光励起デバイス２は、第２の層２８の第２の面３０に配置された蛍光材料１４の層を含み得る。
【００５９】
蛍光励起デバイス２は、可撓性であることが好ましく、例えば、９０°以上の角度で可逆的に湾曲させることができる。
【００６０】
光源６は、基板７の第１の面２２に配置された発光層構造３１の形を取る。
【００６１】
基板７は、第１及び第２の基板（不図示）を備え、第１及び第２の基板は、（例えば、屈折率整合エポキシを用いて）第１の基板（不図示）に支持された発光層構造３１及び第２の基板（不図示）に支持された多層スタック２４と光学的に結合され得る。よって、多層スタック１３及び発光層構造３１は、別々に製作されて、単一基板７を形成するように組み合わされ得る。
【００６２】
発光層構造３１は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）又はポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）を備える。発光層構造３１の少なくとも一部分が、溶液処理可能な材料を用いて製作されることが好ましい。発光層構造３１は、基板７に接合された発光ダイオードチップを備え得る。
【００６３】
発光層構造３１は、軸線３２（本明細書では「中心軸線」又は「光軸」とも称する）を概ね中心とする励起光１１（図１）を放出することができる。後でより詳細に説明するように、中心軸線３２から臨界角θｃｒｉｔ以上で放出された励起光１１（図１）を導波モード１２（図１）内に結合することができる。
【００６４】
蛍光励起デバイス２内の光の伝搬について記述する前に、まず異なる媒体を通る光の伝搬について記述する。
【００６５】
全内部反射
図４ａ〜図４ｄ及び図５を参照すると、第１の屈折率を有する第１の媒体４２と、第２の屈折率を有する第２の媒体４３との境界面に入射する光４１が、第１及び第２の屈折率が等しくない場合に、屈折プロセスを通して伝搬方向の変化を経験する。光が第１の媒体の境界面の垂線と作る角度が、入射角と呼ばれる。第２の媒体の境界面の垂線と作る角度が、屈折角と呼ばれる。
【００６６】
図４ａは、屈折率ｎｉを有する第１の媒体４２から屈折率ｎｆを有する第２の媒体４３への光線４１の伝搬を示している。入射角はθｉであり、屈折角はθｆである。屈折率と入射角及び屈折角は、スネルの法則ｎｉｓｉｎ（θｉ）＝ｎｆｓｉｎ（θｆ）（０）により関連付けられる。
【００６７】
図４ａに示す構成では、ｎｉ＜ｎｆである。よって、θｆ＜θｉであり、光線４１は、第２の媒体４３の垂線４４から離れて折れ曲がる。
【００６８】
図４ｂは、ｎｉ＞ｎｆであるときの光線４１の伝搬を示している。この場合、θｆ＞θｉであり、光線４１は、第２の媒体４３の垂線４４の方へ折れ曲がる。
【００６９】
図４ｃは、ｎｉ＞ｎｆであり、入射角が臨界角θｃに等しいときの光線４１の伝搬を示している。臨界角は、屈折角が９０°に等しくなるような入射角である。
【００７０】
図４ｄは、ｎｉ＞ｎｆであり、入射角が臨界角よりも大きいときの光線４１の伝搬を示している。光線４１は、境界面で反射され、第２の媒体４３内を伝搬しない。これは全内部反射と呼ばれる。
【００７１】
第２の媒体４３内に進行波が存在しないが、エバネッセント波（不図示）が生成される。エバネッセント波（不図示）は、境界面での境界条件を満たす、波動方程式の解である。エバネッセント波は、境界面と垂直な方向で指数関数的に減衰する振幅を有する。
【００７２】
エバネッセント波（不図示）は進行波ではない。しかし、第２の媒体４３の屈折率ｎ２よりも高い屈折率ｎｔを有する第３の媒体４５が、第２の媒体４３の直近に持って来られる場合、エバネッセント波（不図示）は、第２の媒体４３を通り抜け得、進行波４６が、第３の媒体４５内で再開し得る。これは、減衰全内部反射と呼ばれ、図５に示される。第１の媒体４２と第３の媒体４３の間隔ｄは、光の数波長分のオーダーである。
【００７３】
よって、第１の媒体よりも高い屈折率を有する第２の媒体との境界近くに位置する第１の媒体内のエバネッセント波が、第１の媒体内の進行波を引き起こすことができる。
【００７４】
蛍光を放出する粒子によって放出された光は、近接場放出と遠方場放出の組合せを含む。遠方場放出は、放射性であり、１又は複数の進行波から成る。近接場放出は、非放射性であり、１又は複数のエバネッセント波から成る。
【００７５】
第１の媒体よりも高い屈折率を有する第２の媒体との境界の近くにある第１の媒体内に配置された蛍光を放出する粒子が、後に第１の媒体内の進行波として第１の媒体内に結合される近接場エバネッセント波を放出することができる。
【００７６】
分極
表面に入射する光は、Ｓ偏光又はＰ偏光に分類され得る。
【００７７】
入射平面は、入射光の伝搬方向に沿うベクトル及び光が入射する表面の平面と垂直なベクトルによって定義される。Ｓ偏光は、入射平面と垂直な、その電場成分を有する。Ｐ偏光は、入射平面と平行な、その電場成分を有する。
【００７８】
ここで、多層構造を通じた光伝搬について記述する。説明は、第１の層が金属を含む構造を通じた伝搬について記述する前に、まず第１の層が誘電材料を含む構造を扱う。
【００７９】
多層構造を通じた光伝搬：第１の誘電層
図６ａ及び図６ｂはそれぞれ、第１及び第２の多層デバイス６１１、６１２を通じた光伝搬を示している。第１及び第２の多層デバイス６１１、６１２は、異なる値の屈折率を有する蛍光励起デバイス２（図３）と同様の構造を有する。
【００８０】
図６ａを参照すると、第１の多層構造６１１は、第１及び第２の対面６３、６４及び基板屈折率ｎｓを有する透明基板６２を備える。基板６２は、ある角度範囲で光６６を基板６２内に放出するように配置された発光層構造６５を基板６２の第１の面６３に直接支持する。第１の屈折率ｎ１を有する第１の層６７が、基板６２の第２の面６４に直接配置され、第２の屈折率ｎ２を有する第２の層６８が、第１の層６７に直接配置され、自由面６９を有する。第３の屈折率ｎ３を有する媒体７０が、第２の層６８の自由面６９と直接接触する。基板６２、第１の層６７、及び第２の層６８は、誘電材料を含む。
【００８１】
第３の屈折率ｎ３は、第２の屈折率ｎ２及び基板屈折率未満である（すなわち、ｎ３＜ｎ２、ｎｓ）。この例において、第２の屈折率ｎ２は、基板屈折率ｎｓに等しい（すなわち、ｎ２＝ｎｓ）。しかし、第２の屈折率ｎ２は、基板屈折率ｎｓより高くてもよい（すなわち、ｎ２＞ｎｓ）。第１の屈折率ｎ１は、第２の屈折率ｎ３よりも低い（すなわち、ｎ１＜ｎ２）。
【００８２】
第１、第２及び第３の境界面７１、７２、７３が、基板６２と第１の層６７との間、第１の層６７と第２の層６８との間、及び第２の層６８と媒体７０との間に形成される。
【００８３】
第１の光線６６１が、境界面７１の垂線に対して第１の角度θ１で第１の境界面７１に入射する。第１の角度θ１は、第１の境界面７１での臨界角よりも小さい。第１の光線６６１は、第１の境界面７１で屈折し、第１の層６７の垂線から離れて折れ曲がる。第１の層６７と第２の層６８との第２の境界面７２で、光線６６１は、再び屈折し、第２の層６８の垂線の方へ折れ曲がる。第２の層６８と媒体７０との第３の境界面７２では、第１の光線６６１の第２の入射角θ２が、第３の境界面７２での臨界角よりも小さい。第１の光線６６１は、屈折し、垂線から離れて折れ曲がる。よって、第１の光線６６１は、基板６２並びに第１及び第２の層６７、６８を通じて媒体７０に入るように伝搬する。
【００８４】
第２の光線６６２が、第１の境界面７１の垂線に対して第３の角度θ３で第１の境界面７１に入射する。第３の角度θ３は、境界面７１での臨界角よりも大きい。光線６６２は、第１の境界面７１で全内部反射を受ける。第１のエバネッセント波７４が第１の層６７内に生成される。第１の層６７の厚さは、第１のエバネッセント波７４が第１の層６７を通り抜け、第１の進行波７５が第２の層６８内で再開するようなものである。
【００８５】
第２の層６８内の第１の進行波７５によって垂線に対して作られる角度は、第１の層６７が存在せず、基板６２が第２の層６８と直接接触する場合に作られる角度に等しい。第２の屈折率ｎ２は、基板屈折率に等しく、それゆえに、境界面第３の境界面７３での第１の進行波７５の第４の入射角θ４が、第３の角度θ３に等しい。
【００８６】
第３の角度θ３は、第３の境界面７３での臨界角未満であり、それゆえに、第１の進行波７５は、全内部反射を受けない。第１の進行波７５は、屈折し、垂線から離れて折れ曲がる。よって、第２の光線６６２は、基板６２並びに第１及び第２の層６７、６８を通じて媒体７０に入るように伝搬する。
【００８７】
第２の光６６２は、第３の角度θ３が不等式（ｎ１／ｎｓ）＜ｓｉｎθ３＜（ｎ３／ｎｓ）を満たすときに、この経路に従う。これは、ｎ１＜ｎ３、すなわち、第１の屈折率ｎ１が第３の屈折率よりも低いときに起きる。
【００８８】
第３の光線６６３が、第１の境界面７１の垂線に対して第５の角度θ５で第１の境界面７１に入射する。第５の角度θ５は、第１の境界面７１での臨界角よりも大きい。第３の光線６６３は、第１の境界面７１で全内部反射を受ける。第２のエバネッセント波７６が第１の層６７内に生成される。第１の層６７の厚さは、第２のエバネッセント波７６が第１の層６７を通り抜け、第２の進行波７７が第２の層６８内で再開するようなものである。
【００８９】
第２の層６８内の第２の進行波７７によって垂線に対して作られる角度は、第１の層６７が存在せず、基板６２が第２の層６８と直接接触する場合に作られる角度に等しい。第２の屈折率ｎ２は、基板屈折率ｎｓに等しく、それゆえに、第２の境界面７２での進行波７７の第６の入射角θ６が、第５の角度θ５に等しい。
【００９０】
全内部反射が境界面で起きるときに、入射角と反射角は等しい。よって、第２及び第３の境界面７２、７３での後の入射角の全てが、第６の入射角θ６に等しい。
【００９１】
第２の進行波７７の場合、第６の角度θ６は、第３の境界面７３での臨界角よりも大きく、第２の進行波７７は、全内部反射を受ける。第１の屈折率ｎ１が第３の屈折率ｎ３未満であるので、境界面第２の境界面７２での臨界角は、第３の境界面７３での臨界角よりも小さい。したがって、第２の進行波７７は次いで、第２の境界面７２で反射される。第２及び第３の境界面７２、７３での後の入射角の全てが、第２及び第３の境界面７２、７３での臨界角よりも大きな第６の角度θ６に等しいので、第２の進行波７７は、第２の層６８内で複数回の全内部反射によって誘導される。
【００９２】
導波モード７７は、１つの入射角、すなわち、第５の入射角θ５のみについて示されている。しかし、第２の層６８内の導波モードを励起する他の入射角が、第２の面６９の異なる位置にある全内部反射点を有することが理解されるであろう。
【００９３】
図６ｂを参照すると、第２の多層構造６１２が示されている。第２の多層構造６１２は、第３の屈折率ｎ３が、第１の屈折率ｎ１未満である（すなわちｎ３＜ｎ１）ことを除いて、第１の多層構造６１２（図１）と同じである。
【００９４】
第４の光線６６４が、第２の境界面７１での臨界角よりも小さい第７の入射角θ７を第１の境界面７１で有し、第２の境界面７１で全内部反射を受けない。第２の境界面７２での第４の光線６６４の第８の入射角θ８が、第２の境界面７２での臨界角よりも小さい。よって、第４の光線６６４は、基板６２並びに第１及び第２の層６７、６８を通じて媒体７０に入るように伝搬する。
【００９５】
第５の光線６６５が、第１の境界面７１’での臨界角よりも小さい第９の入射角θ９を第１の境界面７１’で有し、第１の境界面７１’で全内部反射を受けない。第３の境界面７３’での第５の光線６６５の第１０の入射角θ１０が、第３の境界面７３’での臨界角よりも大きく、よって、第５の光線６６５は、第３の境界面７３’で反射される。
【００９６】
第５の光線６６５の場合、第１０の角度θ１０は、第２の境界面７２’での臨界角未満であり、それゆえに、第５の光線６６５は、第２の境界面７２’で全内部反射を受けない。よって、第５の光線６６５は、基板６２内に戻るように伝搬する。
【００９７】
第５の光６６５は、第１０の角度θ１０が不等式（ｎ３／ｎｓ）＜ｓｉｎθ１０＜（ｎ１／ｎｓ）を満たすときに、この経路に従う。これは、ｎ３＜ｎ１、すなわち、第３の屈折率ｎ３が第１の屈折率ｎ１よりも低いときに起きる。
【００９８】
第６の光線６６６が、第１の境界面７１の垂線に対して第１１の角度θ１１で第１の境界面７１に入射する。第１１の角度θ１１は、第１の境界面７１での臨界角よりも大きい。第６の光線６６６は、第１の境界面７１で全内部反射を受ける。第３のエバネッセント波７８が第１の層６７内に生成される。第１の層６７の厚さは、第３のエバネッセント波７８が第１の層６７を通り抜け、第３の進行波７９が第２の層６８内で再開するようなものである。
【００９９】
第２の層６８内の第３の進行波７９によって垂線に対して作られる角度は、第１の層６７が存在せず、基板６２が第２の層６８と直接接触する場合に作られる角度に等しい。第２の屈折率ｎ２は、基板屈折率ｎｓに等しく、それゆえに、第３の境界面６８での進行波７９の第１２の入射角θ１２が、第１１の角度θ１１に等しい。
【０１００】
全内部反射が起きるときに、入射角と反射角は等しい。よって、第２及び第３の境界面７１、７３での後の入射角の全てが、第１２の角度θ１２に等しい。
【０１０１】
第３の進行波７９の場合、第１２の角度θ１２は、第３の境界面７３での臨界角よりも大きく、進行波７９は、全内部反射を受ける。第１の屈折率ｎ１が第３の屈折率ｎ３よりも高いときに、第２の境界面７２での全内部反射条件は、第１の境界面７１での全内部反射条件に等しい。よって、第３の境界面７３で全内部反射を受けるエバネッセント結合進行波はいずれも、次いで第２の境界面７２で全内部反射を受ける。
【０１０２】
第２及び第３の境界面７２、７３での後の入射角の全てが、第２及び第３の境界面７２、７３での臨界角よりも大きな第１２の角度θ１２に等しいので、第３の進行波７９は、第２の層６８内で複数回の全内部反射によって誘導される。
【０１０３】
導波モード７９は、第１１の入射角θ１１のみについて示されている。第２の層６８内の導波モードを励起する他の入射角が、第２の面６９の異なる位置にある全内部反射点を有することが理解されるであろう。
【０１０４】
第２の層６８内の導波モードの条件
図６ａ及び図６ｂをまた参照すると、第１及び第２の多層構造６１１、６１２の場合、第３の境界面７１での全内部反射条件は、
ｎｓｓｉｎθ＞ｎ３（１）
であり、第２の境界面７２での次の全内部反射条件は、
ｎｓｓｉｎθ＞ｎ１（２）
である。
【０１０５】
両方の不等式を満たす入射角θの値の場合、光６６は、第２の層６７内の導波モード内に結合される。
【０１０６】
導波路モード
単一モード導波路は、波長毎に１つの導波モードのみをサポートする導波路である。典型的に、単一モード導波路は、導波路内に結合される光の波長未満である、制限方向の寸法を有する。
【０１０７】
図３を参照すると、第２の層２８が、発光層構造３１によって放出される光の波長よりも小さな厚さを有する蛍光励起デバイス２の場合、その波長で単一の導波モードが存在することができる。単一の導波モードは、基板９と第１の層２５との境界面３４での、境界面３４での臨界角よりも大きな共鳴入射角の場合に励起される。このモードは、基本Ｓ偏光モードであり、ＴＥ０モードとも呼ばれ得る。
【０１０８】
第２の層２８が、基本ＴＥ０導波モードのみをサポートするのに必要となる厚さよりも大きな厚さを有する蛍光励起デバイス２の場合、２つ以上の導波モードが存在し得る。例えば、ＴＭ０モードとも呼ばれる基本Ｐ偏光モードが存在し得る。
【０１０９】
多層構造を通じた光伝搬：第１の金属層
プラズモンは、電子ガス密度の集団振動である。表面プラズモンは、２つの媒体の境界に存在するプラズモンであり、誘電関数の実数部の符号が、境界にわたって変化する。境界は、誘電−金属境界面となる傾向がある。
【０１１０】
振動電荷がエネルギーを放射する。よって、表面プラズモンは、関連電磁波を有し、用語「表面プラズモンポラリトン」（「ＳＰＰ」）は、電荷振動と関連電磁波との組合せを意味する。関連電磁波の強度は、境界と垂直な方向で指数関数的に減衰し、この波がエバネッセントである。表面プラズモンポラリトンは、境界に沿って伝搬し、よって誘導される。
【０１１１】
表面プラズモンポラリトンは、エバネッセント波によって励起することができる。表面プラズモン励起の運動量整合条件によって、Ｐ偏光のみが、表面プラズモンポラリトンを励起することができる。
【０１１２】
図７ａは、第３の多層デバイス６１３を通じた光伝搬を示している。第３の多層デバイス６１３は、異なる値の屈折率を有する蛍光励起デバイス２（図３）と同様の構造を有する。
【０１１３】
図７ａを参照すると、第３の多層デバイス６１３は、第１及び第２の対面６３、６４並びに基板屈折率ｎｓを有する透明基板６２を備える。基板６２は、ある角度範囲で光６６を基板６２内に放出するように配置された発光層構造６５を基板６２の第１の面６３に直接支持する。第１の屈折率ｎ１’を有する第１の修正層６７’が、基板６２の第２の面６４に直接配置され、第２の屈折率ｎ２を有する第２の層６８が、第１の層６７’に直接配置され、自由面６９を有する。第３の屈折率ｎ３を有する媒体７０が、第２の層６８の自由面６９と直接接触する。基板６２及び第２の層６８は、誘電材料を含む。第１の修正層６７’は金属を含む。第１の修正層６７’の屈折率は、特に断らない限り、金属の複素屈折率の実数部を指す。
【０１１４】
第３の屈折率ｎ３は、第２の屈折率ｎ２及び基板屈折率未満である（すなわち、ｎ３＜ｎ２、ｎｓ）。この例において、第２の屈折率ｎ２は、基板屈折率ｎｓに等しい（すなわち、ｎ２＝ｎｓ）。しかし、第２の屈折率ｎ２は、基板屈折率ｎｓより高くてもよい（すなわち、ｎ２＞ｎｓ）。第１の屈折率ｎ１’は、第２の屈折率ｎ３よりも低い（すなわち、ｎ１’＜ｎ２）。
【０１１５】
第４、第５及び第６の境界面７１’、７２’、７３’が、基板６２と第１の修正層６７’との間、第１の修正層６７’と第２の層６８との間、及び第２の層６８と媒体７０との間に形成される。
【０１１６】
第７の光線６６７が、第４の境界面７１’の垂線に対して第１３の角度θ１３で第４の境界面７１’に入射する。第７の光線６６７の第１の部分６６７１が、基板６２、第１の修正層６７’及び第２の層６８を通じて伝搬し、媒体７０に入る。第７の光線６６７の第２の部分６６７２が、第４の境界面７１’で反射される。各部分６６７１、６６７２の光の量は、光の波長、及び基板６２及び第１の修正層６７’が含む材料の特性に依存する。
【０１１７】
第８の光線６６８が、基板６２と第１の修正層６７’との第４の境界面７１’に、第４の境界面７１’の垂線に対して第１５の角度θ１５で入射する。第１５の角度θ１５は、第４の境界面７１’での第１の共鳴角度に等しく、第１の共鳴角度は、第２の層６８内の導波路モードを励起するのに必要となる、第４の境界面７１’での入射角である。第８の光線６６８は、第４の境界面７１’で全内部反射を受ける。第４のエバネッセント波８０が第１の修正層６７’内に生成される。第１の修正層６７’の厚さは、第４のエバネッセント波８０が第１の修正層６７’を通り抜け、第４の進行波８１が第２の層６８内で再開するようなものである。
【０１１８】
第２の境界面７３での進行波８１の第１６の入射角θ１６が、境界面７３’での臨界角及び境界面７２’での臨界角よりも大きい。全内部反射が境界面で起きるときに、入射角と反射角は等しい。よって、境界面７２’、７３’での後の入射角の全てが、第１６の入射角θ１６に等しい。第４の進行波８１は、複数回の全内部反射によって第２の層６８内で誘導される。
【０１１９】
導波モード８１は、１つの入射角、すなわち、第１５の入射角θ１５のみについて示されている。しかし、第２の層６８内の導波路モードを励起する他の入射角が、第２の面６９の異なる位置にある全内部反射点を有することが理解されるであろう。
【０１２０】
第９の光線６６９が、基板６２と第１の修正層６７’との第４の境界面７１’に、第４の境界面７１’の垂線に対して第１７の角度θ１７で入射する。第１７の角度θ１７は、第４の境界面７１’での第２の共鳴角度に等しく、第２の共鳴角度は、第５の境界面７２’での表面プラズモンポラリトンモードを励起するのに必要となる、第４の境界面７１’での入射角である。第９の光線６６９は、第４の境界面７１’で全内部反射を受ける。第５のエバネッセント波８２が第１の修正層６７’内に生成される。
【０１２１】
第５のエバネッセント波８２は、第５の境界面７２’での表面プラズモンポラリトンモード８３を励起する。表面プラズモンポラリトン８３は、第５の境界面７２’に沿って（すなわち、ｘ軸線に沿って）伝搬する。表面プラズモンポラリトン８３の強度は、ｚ方向及びｘ方向で、すなわち、第５の境界面７２’と垂直な方向、及び入射平面において垂線と垂直な方向で、指数関数的に減衰する。明瞭性のために、ｘ方向における指数関数的な減衰のみが示されている。
【０１２２】
表面プラズモンポラリトンモード８３は、１つの入射角、すなわち第１７の入射角θ１７のみについて記述されている。しかし、第５の境界面７２での表面プラズモンポラリトンモードを励起する他の入射角があることが理解されるであろう。
【０１２３】
図７ｂは、多層デバイス６１３の層構造を有する多層デバイスについて算出された散乱プロットを示しており、第１の修正層６７’は、厚さ４０ｎｍの銀（Ａｇ）の層を含み、第２の層６８は、厚さ１３０ｎｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層を含む。これらの材料及び層厚は、規範的なものではなく、例としてのみ提示される。他の材料及び層厚が使用されてもよい。
【０１２４】
プロットは、様々なエネルギー（垂直軸）を伴って様々な角度（水平軸）で第４の境界面７１’に入射する光の反射率を示す。反射率は、グレースケール値で示されており、濃い色合（小さい数）が高い反射率値を示し、淡い色合（大きい数）が低い反射率値を示す。例えば、４．５ｅＶ（電子ボルト）よりも高いエネルギーを有する入射光が、多層デバイス６１３によって凡そ６５°未満の入射角で実質的に伝達されるのが分かる。
【０１２５】
参照符号８４によって示される低反射スポットは、基本Ｓ偏光（ＴＥ０）導波モードの励起が第２の層内で起きた、入射角と入射光エネルギーの組合せを示す。これら導波モードは、全内部反射が第４の境界面７１’で起きるときに生じたエバネッセント波からの結合によって励起される。これらモードは、第５及び第６の境界面７２’及び７３’での複数回の全内部反射によって誘導される。
【０１２６】
参照符号８５によって示される低反射スポットは、基本Ｐ偏光表面プラズモン（「ＳＰ０」）モードの励起が起きた、入射角と入射光エネルギーの組合せを示す。
【０１２７】
図７ｂからは、特定のエネルギーの入射光で、ＴＥ０モードとＳＰ０モードが同時に存在できることが分かる。例えば、１．９ｅＶの光が、４１°で入射するときにＴＥ０モードを励起することができ、７８°で入射するときにＳＰ０モードを励起することができる。
【０１２８】
よって、入射光の入射角と１又は複数の波長との１又は複数の適切な組合せを選ぶことにより、２種類以上の導波モードが励起され得る。
【０１２９】
７ｂの散乱プロットが算出された多層デバイスは、基本表面プラズモンモード（この場合、ＳＰ０モード）のみが、第１の層６７’と第２の層６８との境界面でサポートされるような厚さを有する第２の層６８を有する。第２の層６８の厚さについて他の値が可能であり、かかる値は、より高次元の表面プラズモンモードがサポートされることを可能にし得る。
【０１３０】
エバネッセント波励起蛍光
図８を参照すると、蛍光励起デバイス２及び検出器４が示されている。
【０１３１】
蛍光励起デバイス２は、第２の層２８の第２の面３０に配置された蛍光層の形の蛍光領域１４を含む。第１の層２５は誘電材料を含む。しかし、第１の層２５は金属を含んでもよい。第２の層２８は、導波路８が単一のモードを有するような厚さｔ２（図３）を有する。蛍光層１４は、例えば、フルオレセイン、量子ドット、燐光性マーカー、複合ポリマーナノ粒子のうちの１つ以上である、取り込まれた蛍光性又は燐光性のバイオマーカータグを備え得る。
【０１３２】
光学検出器４は、蛍光領域１４から離間して同領域に重なり、蛍光性の光１５を取り込むように蛍光領域１４に向けられる。
【０１３３】
先に前記した態様で、発光構造３１は、基板７と第１の層２５との間、第１の層２５と第２の層２８との間、及び第２の層２８と蛍光領域１４との間にそれぞれ第１、第２及び第３の境界面３４、３５、３６を有する多層構造２４によって誘導される光１１を放出する。
【０１３４】
光線１１１、１１２の第１及び第２の組が、模式的に示される。
【０１３５】
共鳴入射角θｒｅｓ未満の角度で放出された光線１１１は、第２の層２８内の導波モード内に結合しない。共鳴入射角θｒｅｓで放出された光線１１２は、第２の層２８内で誘導される進行波３８を引き起こすエバネッセント波３７を第１の層２５内に生成させる。
【０１３６】
進行波３８は、第３の境界面３６に全内部反射点を有する。各全内部反射点で、エバネッセント波（不図示）が生成される。単一モード導波路のモードによって生成されたエバネッセント波は、導波路境界面から光の半波長分よりも離れた距離では実質的に強度がなくなるように減衰する。エバネッセント波は、蛍光層１４内に広がり、蛍光体と重なり得る。蛍光体は、エバネッセント波からの光子を吸収し、次いで光子を蛍光１５として放出し得る。放出された光子は、任意の方向に放出され得る。図８では、明瞭性のために、放出された蛍光が検出器に向かうように示されている。
【０１３７】
検出器４は、放出された蛍光１５と、導波モード内に結合せずに導波路８を通過した光１１１とを検出する。
【０１３８】
検出器４は、光感知有機材料の層を含み得る。検出器４は分光計を備え得る。検出器４は、フォトダイオード又は電荷結合素子（ＣＣＤ）を備え得る。
【０１３９】
蛍光体による光子の吸収により、進行波３８からエネルギーが取り出される。よって、第３の境界面３６での各全内部反射の後に、進行波３８の強度が低下する。蛍光１５の強度は、発光層構造３１からの距離が増すにつれて低下する。
【０１４０】
図９も参照すると、蛍光励起デバイス２から出力された光パターン８６の平面図が示されている。光パターン８６は、発光層構造３１によって放出され、反射せずに第１及び第２の層２５、２８を通じて伝搬する光１１１に対応する中心領域８６１を含む。
【０１４１】
中心光領域８６１は、導波モードが第２の層２８内で励起されず、光が導波路８から漏れない、境界面２５での入射角に対応する第１の濃い領域８２１によって取り囲まれる。
【０１４２】
濃い領域８７は、第３の境界面３６での全内部反射点で生成されたエバネッセント波に含まれる光子による蛍光層１４内の蛍光体の励起によって生じた蛍光１５に対応する環状光領域８６２によって取り囲まれる。環状光領域８６２は、蛍光及び励起光に対応しない第２の濃いエリア８７２によって取り囲まれる。
【０１４３】
導波モード内に結合せずに導波路８を通過する光１１１は、蛍光１５よりも強い相当な大きさとなり得る。このことは、蛍光１５に対する検出器４の感度の低下、よって信号対ノイズ比の低下をもたらし得る。
【０１４４】
図１０を参照すると、修正蛍光励起デバイス２’及び検出器４が示されている。
【０１４５】
修正蛍光励起デバイス２’は、基板７が、同じ屈折率、すなわち基板屈折率ｎｓを有し、例えば、屈折率整合エポキシ（不図示）を用いて接合される、第１及び第２の層７１、７２と、第１及び第２の層７１、７２の間に介在する光絞り８８とを含むことを除いて、図９に示す蛍光励起デバイス２と同じである。光絞り８８は、中心軸線３２上にあり、発光層構造３１から放出され第２の層２８内の導波モード内に結合しない光１１１が、光絞り８８によって吸収されるように、横方向に十分延びる。
【０１４６】
光絞り８８は、他の位置に配置されてもよい。例えば、光絞りは、基板７と多層スタック２４との間に介在してもよい。光絞りの横方向範囲が、適切な角度カバレッジをもたらすように、発光層構造３１からの隔たりに従って調節されることが理解されるであろう。
【０１４７】
図１１も参照すると、修正蛍光励起デバイス２’から出力された修正光パターン８６’の平面図が示されている。光パターン８６’は、中心領域８６１（図９）をもはや含まず、代わりに環状光領域８６２内の濃い中心領域８９を含む。
【０１４８】
第１の金属層
前に説明したように、第１の層２５が金属を含むときに、複数回の全内部反射によって第２の層２８内で誘導されるモードに加えて、誘導された表面プラズモンポラリトンモードが、第１の層２５と第２の層２８との境界面３５に存在し得る。これらの表面プラズモンポラリトンモードは、エバネッセント電磁波成分を含む。
【０１４９】
表面プラズモンポラリトンモードのエバネッセント場は、前のセクションに記述したような、導波路モードのエバネッセント場による蛍光体の励起と同様の態様で、蛍光体を励起することができる。よって、当業者は、前のセクション及び以下のセクションに記述する方法及びデバイスが、第１の層２５が誘電材料を含むデバイス及び第１の層２５が金属を含むデバイスにあてはまることを容易に理解するであろう。特に、誘電材料を含むか又は誘電材料の特徴を有する第１の層２５についてのいかなる言及も、第１の層２５が金属を含むデバイス又は方法を除外するものとはみなされない。
【０１５０】
検体特異センサ
図１を再び参照すると、導波路に基づく蛍光検知装置１は、標本３中の特定の検体の存在（又は不在）についてテストするために使用され得る。
【０１５１】
特異性をもたらすために、検体が結合し得る検体特異レセプタが設けられ得る。レセプタは蛍光ラベルを含み得る。加えて又は代わりに、検体は蛍光ラベルを含み得る。蛍光ラベルによって放出された蛍光１５は、検体がレセプタに結合すると、例えば、波長又は強度が修正され得る。
【０１５２】
蛍光１５をモニタリングすることにより、テストされる標本、検体及びレセプタの特性が決定され得る。これらの特性としては、非限定的に、標本中の検体の存在、標本中の検体の濃度、検体とレセプタの結合率が挙げられる。
【０１５３】
検体及び好適なレセプタの例としては、抗原に結合し得る抗体及び結合タンパク質に結合し得る免疫グロブリンが挙げられる。
【０１５４】
好適な蛍光ラベルが、蛍光体、量子ドット、タンパク質、蛍光染料を含み得る。
【０１５５】
図１２を参照すると、修正蛍光励起デバイス２’及び検出器４を含むセンサ９１が示されている。
【０１５６】
レセプタの層９２が、第２の層２８の第２の面３０に配置される。レセプタ９２は、蛍光ラベル（不図示）を含み、それにより蛍光領域１４（図３）を提供する。レセプタ９２は、標本３中に含有され得る検出される検体９３と結合するように選択される。
【０１５７】
蛍光励起デバイス２’は、標本３を保持して蛍光励起デバイス２’に提供するためのデバイス９４に結合される。デバイス９４は、蛍光励起デバイス２’を通り過ぎて標本３を連続して流せるように配置され、すなわち、フローセルの形を取る。しかし、デバイス９４は、一定又は静的な量の標本３を保持して提供してもよい。
【０１５８】
デバイス９４は、標本３を第２の層２８の第２の面３０と直接接触させる開口９６を有するチャンネルを提供するハウジング９５を備える。デバイスは、入口及び出口をそれぞれ提供するための、チャンネル９５と流体連通した第１及び第２のポート９７、９８を含む。ハウジング９５の少なくとも一部分が、蛍光を検出器４に到達させるように透明である。
【０１５９】
第２の層２８内の導波モードによって生成されたエバネッセント場が、レセプタ９２に重なる。蛍光ラベル１４（図３）が、エバネッセント場から光子を吸収し、次いで蛍光１５を放出する。蛍光１５は、検出器４に向けて放出される。
【０１６０】
検体粒子９３１がレセプタ９２１の近くを通過するときに、検体粒子９３１は、レセプタ９２１に結合し得る。結合中及び／又は結合後に、レセプタ９２１の蛍光ラベルによって放出された蛍光は、例えば、波長及び／又は強度が修正される。
【０１６１】
よって、検出器４によって受光される光の強度のモニタリングにより、例えば、検体９３の存在、検体９３の濃度、及び検体９３とレセプタ９２の結合率に関する情報を提供することができる。
【０１６２】
かかる情報は、疾患のしるしであるバイオマーカーの濃度を決定するために使用することができる。例えば、特定の値よりも高い血中ミオグロビン濃度が、急性心筋梗塞のしるしとなり得る。
【０１６３】
前述したように、エバネッセント場は、導波路境界面から光の半波長分よりも離れた距離では実質的に強度がなくなるように減衰する。このことは、空間選択的な検知を可能にし、第２の層２８の第２の面２０上のレセプタ９２に結合した検体粒子９２が、標本３のバルク中の汚染物質からの干渉を伴わずに検出され得る。
【０１６４】
図１３を参照すると、修正蛍光励起デバイス２’及び成形検出器４を含む別のセンサ９１’が示されている。
【０１６５】
センサ９１’は、検出器４’が、中心軸線３２と同心をなすリングの形に成形される点を除いて、先述したセンサ９１（図１２）と同じである。
【０１６６】
導波路に基づく蛍光検知システム１及び導波路に基づく蛍光検知システム１を含むセンサ９１、９１’は、１つ以上の利点を有することができる。例えば、蛍光励起デバイス２は、例えば、別の構造（パイプなど）又は体（植物など）とフィットするように、デバイスを形作れる、及び／又はデバイスを容易且つ迅速に大量生産できる、材料及びプロセスを用いて製作することができる。一体化された光源６により、光源６をデバイスの残り部分と位置合わせするのが容易となり得る。導波路に基づく蛍光検知システム１は、外部光源を必要とせず、電池駆動され、システムをポータブル及び／又はハンドヘルドにし得る。
【０１６７】
リング状検出器を含むセンサ９１’は、光源６からの低レベルのバックグラウンドで蛍光収集効率の向上をもたらすことができる。
【０１６８】
２種類以上の蛍光マーカーを実質的に励起するのに十分に広い発光スペクトルを伴う光源６を有する蛍光励起デバイス２が、異なるマーカーの同時モニタリングを可能にする。
【０１６９】
標本内のエバネッセント場１３の急激な減衰は、非目標分子による励起光の実質的な散乱を伴わずに、第２の層の近くにある目標分子の選択的励起を可能にし得る。これは、信号対ノイズ比の向上をもたらし得る。
【０１７０】
有機発光ダイオード
図３を再び参照すると、蛍光励起デバイス２は、デバイス２の残りの部分と一体化された光源６を利用する。特に、光源６は、基板７に形成された発光層構造３１を備える。
【０１７１】
発光層構造３１は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を備え得る。
【０１７２】
図１４を参照すると、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１０４が示されている。
【０１７３】
ＯＬＥＤ１０４は、カソード１０５と、アノード１０７と、カソード１０５とアノード１０７との間の発光層１０６とを備える。デバイス１０４は、ＯＬＥＤ基板１０８、例えば、ガラス基板又はプラスチック基板に支持される。
【０１７４】
非限定的に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層及び電子阻止層などの１つ以上のさらなる層が、アノード１０５とカソード１０７との間に設けられ得る。正孔注入層は、例えば、ＰＥＤＴを備え得る。かかる層で使用される材料のさらなる例が、Ｙ  Ｓｈｉｒｏｔａ及びＨ  Ｋａｇｅｙａｍａによる「Ｃｈａｒｇｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，２００７，１０７（４），ｐｐ  ９５３−１０１０に挙げられており、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１７５】
デバイス構造は、
アノード／正孔注入層／発光層／カソード、
アノード／正孔輸送層／発光層／カソード、
アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／カソード、
アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／カソードから選択され得る。
【０１７６】
発光層１０６は、少なくとも１つの発光材料を含有する。発光材料１０６は、単一の発光化合物を含んでもよく、又は、２つ以上の化合物の混合物であってもよく、１つ以上の発光ドーパントでドープされたホストであってもよい。発光層１０６は、デバイスの動作中に燐光性の光を放出する少なくとも１つの発光材料、又はデバイスの動作中に蛍光性の光を放出する少なくとも１つの発光材料を含有し得る。発光層１０６は、少なくとも１つの燐光性発光材料及び少なくとも１つの蛍光放出材料を含有し得る。発光材料の例が、「Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ，２００７に挙げられており、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１７７】
カソード１０７は、導電性材料の単一の層、アルミニウム層などの金属層を備えてもよく、又は、金属などの複数の導電性材料層、例えば、国際公開第９８／１０６２１号に開示されるような、カルシウムとアルミニウムなど、低仕事関数材料と高仕事関数材料の二重層を備えてもよく、同文献の内容が参照により本明細書に組み込まれる。カソード１０７は、デバイスの有機層と、例えば、国際公開第００／４８２５８号に開示されるようなフッ化リチウムの、１つ以上の金属層であってもよい１つ以上の導電カソード層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物又はフッ化物であってもよい、金属化合物の１〜５ｎｍ厚の層を備え得、同文献の内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１７８】
本明細書に記述される導電性材料の「低仕事関数」とは、真空による３．５ｅＶ未満を意味し、３．２ｅＶ以下の仕事関数を意味してもよい。
【０１７９】
本明細書に記述される導電性材料の「高仕事関数」とは、真空による少なくとも３．５ｅＶを意味し、少なくとも３．７ｅＶ又は少なくとも４ｅＶの仕事関数を意味してもよい。
【０１８０】
金属の仕事関数は、Ｄａｖｉｄ  Ｒ．Ｌｉｄｅ編集、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ発行のＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８７ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００７，ｐ．１２−１１４に挙げられる通りである。
【０１８１】
使用中、アノード１０５及び／又はカソード１０７を通じて光が放出される。アノード及びカソードの一方が透明であり、アノード及びカソードの他方が不透明であることが好ましい。不透明電極は、反射性であってもよい。
【０１８２】
アノードは、単一の層でもよく、又は２つ以上の層を備えてもよい。アノードを通じて光が放出される場合、アノードは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）又はインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の層であってもよい。アノードは、金属薄層、例えば、厚さ２０ｎｍの銀（Ａｇ）の層を備え得る。これにより、発光方向の制御を可能にすることができる。
【０１８３】
検出器
検出器４は、有機光検出器を備え得る。有機光検出器は、前述した層構造などの層構造を備え得る。
【０１８４】
静的リアクタ
図１５を参照すると、蛍光励起デバイス２’が示されている。蛍光励起デバイス２’は、標本３を保持して蛍光励起デバイス２’に提供するための修正デバイス９４’に結合される。デバイス９４’は、一定量の標本３を保持して蛍光励起デバイス２’に提供するように配置される。
【０１８５】
デバイス９４’は、標本３を第２の層２８の第２の面３０と直接接触させる開口９６’を有する静的リアクタ又は「浴」を提供するハウジング９５’を備える。デバイスは、入口を提供するための、チャンネル９５と流体連通した第１のポート９７’を含む。第１のポート９７’は、出口も提供し得る。ハウジング９５’の少なくとも一部分が、蛍光を検出器４に到達させるように透明である。
【０１８６】
制御回路
図１を再び参照すると、制御装置５の少なくとも一部が基板７に支えられ得る。
【０１８７】
図１６を参照すると、修正蛍光励起デバイス２”が示されている。蛍光励起デバイス２”は、基板７の第１の面２２上に回路１２０を支える。回路１２０は、光源６と通信する。回路１２０は増幅器（不図示）を含み得る。回路１２０は、溶液処理可能なトランジスタ（不図示）から形成され得る。回路１２０は、例えばマイクロコントローラなどのコントローラ、測定結果を伝達するための出力デバイス、電源のうちのいずれかを備え得る。回路はモノリシック集積回路を備え得る。電源は、薄膜電池又は光電池を備え得る。
【０１８８】
回路１２０は、基板７に接合され得る。回路１２０は、基板７に取り付けられた別の基板（不図示）上に形成され得る。
【０１８９】
製作
図３及び図１７を参照して、蛍光励起デバイス２の製作方法について記述する。
【０１９０】
基板７が設けられる（ステップＳ１）。第１の層２５が、例えば、印刷プロセス、化学蒸着プロセス又は物理蒸着プロセスにより、基板７上に形成される（ステップＳ２）。第２の層２８が、例えば、印刷プロセス、化学蒸着プロセス又は物理蒸着プロセスにより、第１の層２５上に形成される（ステップＳ３）。蛍光層１４（又は蛍光材料を含有する層）が、例えば、溶液に基づくプロセスにより、形成されてもよい（ステップＳ４）。
【０１９１】
発光層構造が基板上に設けられる（ステップＳ５）。第１及び第２の層２５、２８が設けられる前に、まず発光層構造が設けられてもよいことが理解されるであろう。さらに、発光層構造は、別々に形成された後に基板７に取り付けられてもよい。
【０１９２】
蛍光層１４（又は蛍光材料を含有する層）が、デバイス２の残り部分が形成された後に形成されてもよい（ステップＳ６）。
【０１９３】
図１２及び図１８を参照して、センサ９１の製作方法について記述する。
【０１９４】
第１の基板層７１が設けられる（ステップＳ１１）。光絞り８８が、第１の基板層７１の第１の面に形成される（ステップＳ１２）。第２の基板層７２が設けられる（ステップＳ１３）。第１の基板層７１の第１の面は、例えば、屈折率整合エポキシを用いて、光絞り８８が第１及び第２の層７１、７２の間に介在するように、第２の基板層７２の第１の面に接合される（ステップＳ１４）。
【０１９５】
第１の層２５が、例えば、印刷プロセス、化学蒸着プロセス又は物理蒸着プロセスにより、第２の基板層７２の第２の面に形成される（ステップＳ１５）。第２の基板層７２の第２の面は、第２の基板層７２の第１の面とは反対側である。第２の層２８が、例えば、印刷プロセス、化学蒸着プロセス又は物理蒸着プロセスにより、第１の層２５上に形成される（ステップＳ１６）。蛍光層１４（又は蛍光材料を含有する層）が、例えば、溶液に基づくプロセスにより、形成されてもよい（ステップＳ１７）。
【０１９６】
発光層構造が、第１の基板層７１の第２の面に設けられる（ステップＳ１８）。第１の基板層７１の第２の面は、第１の基板層７１の第１の面とは反対側である。第１及び第２の層２５、２８が設けられる前に、まず発光層構造が設けられてもよいことが理解されるであろう。さらに、発光層構造は、別々に形成された後に第１の基板層７１に取り付けられてもよい。
【０１９７】
蛍光層１４（又は蛍光材料を含有する層）が、デバイス２’の残り部分が形成された後に形成されてもよい（ステップＳ１９）。
【０１９８】
ステップＳ１１〜Ｓ１９は、修正蛍光励起デバイス２’を提供する。
【０１９９】
標本を保持して蛍光励起デバイス２’に提供するためのデバイス９４が設けられる（ステップＳ２０）。検出器４が、デバイス９４上に形成される（ステップＳ２１）。デバイス９４が、デバイス２’に取り付けられる（ステップＳ２２）。
【０２００】
検出器４は、別々に形成された後にデバイス９４に取り付けられてもよい。
【０２０１】
変更
前述した実施形態に対して様々な変更が行われてもよいことが理解されるであろう。かかる変更は、導波路、検出器及び／又は発光ダイオードの設計、製造及び使用において既に知られており、且つ、本明細書で既に記述した特徴の代わりに又はそれに加えて使用され得る、同等の他の特徴を伴ってもよい。一実施形態の特徴は、別の実施形態の特徴と置換されてもよく、それに追加されてもよい。
【０２０２】
例えば、デバイスは、標本に浸漬されてもよく、容器は、必要とされなくてもよい。
【０２０３】
本出願では、特徴の特定の組合せに対して請求項が作られているが、本発明の本開示の範囲は、任意の請求項に現在特許請求されているのと同じ発明に関連するか否かにかかわらず、また本発明が軽減するのと同じ技術的課題のうちのいずれか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書に明示的若しくは暗示的に開示された任意の新規の特徴若しくは特徴の任意の新規の組合せ又は任意の概念も含むことが理解されるべきである。これにより、出願人は、本出願又は本出願から派生する任意のさらなる出願の審査中に、かかる特徴及び／又はかかる特徴の組合せに対して新たな請求項が作られ得ることを予告する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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2019516986.tif 000027
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