이방성 방출을 위한 플라즈모닉 안테나 어레이를 갖는 고체 상태 조명 디바이스

[청구항2] 제1항에 있어서,상기 광자 방출기는 상기 방출된 광자들의 다수가 상기 광자 방출기 및 상기 플라즈모닉 안테나 어레이를 포함하는 상기 결합된 시스템에 의해 방출되도록, 상기 플라즈모닉 안테나 어레이로부터 거리배열된,조명 디바이스. [청구항3] 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 광자 방출기는 외부 에너지 소스(102)에 의해 여기되는(excited) 것이 가능한 포인트 방출기이고, 상기 포인트 방출기는 희토류 이온들(rare earth ions), 염료 분자들(dye molecules), 양자점들(quantum dots) 및 금속 클러스터들(metal clusters)을 포함하는 그룹선택되는,조명 디바이스. [청구항4] 제3항에 있어서,광자 방출기, 전자 방출기, x선 방출기 또는 감마선 방출기, 또는 전자-정공 쌍 형태의 외부 에너지 소스더 포함하는,조명 디바이스. [청구항5] 제1항에 있어서,상기 광자 방출기는 발광 다이오드 또는 고체 상태레이저인,조명 디바이스. [청구항6] 제1항에 있어서,상기 플라즈모닉 안테나 어레이는, 상기 안테나 어레이 평면에 수직인 제1 방향에서 방출된 빛의 제1 부분이 상기 안테나 어레이 평면에 수직인 제2 방향에서 방출된 빛의 제2 부분보다 더 크도록, 상기 플라즈모닉 안테나 어레이로부터 방출된 빛이 이방성 각도 분포를 가지도록 구성되고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향의반대인,조명 디바이스. [청구항7] 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 플라즈모닉 안테나 어레이는, 상기 안테나 어레이 평면에 관한 제1 방향에서의 제1 각도 분포가 상기 안테나 어레이 평면에 관한 제2 방향에서의 제2 각도 분포와 상이하도록, 상기 플라즈모닉 안테나 어레이로부터 방출된 빛이 이방성 각도 분포를 가지도록 구성되고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향의반대인,조명 디바이스. [청구항8] 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 안테나 요소들(114)은 제1 굴절률을 갖는 제1 층(108) 상에 배열되고, 상기 안테나 요소들은 상기 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는 제2 층내장되는(embedded), 조명 디바이스. [청구항9] 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 안테나 요소들(106)은 제1 층(108) 상에 배열되고 제2 층(302)에 내장되고 제2 층(302)에 의해 덮이고(covered), 제3 층(104)은 상기 제2 층(302) 상에 배열되고, 상기 제3 층은 상기 제2 층의 굴절률과 상이한 굴절률갖는,조명 디바이스(300). [청구항10] 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 안테나 요소 각각은 비대칭의 형상갖는,조명 디바이스. [청구항11] 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 안테나 요소 각각은 피라미드, 절단(truncated) 피라미드, 원추 또는 절단 원추의 형상갖는,조명 디바이스. [청구항12] 제12항에 있어서,절단 피라미드 형상의 안테나 요소는 100 내지 300 nm 범위의 하단면 길이 및 30 내지 150 nm 범위의 상단면 길이를 가지고, 절단 원추 형상의 안테나 요소는 100 내지 300 nm 범위의 하단 직경 및 30 내지 100 nm 범위의 상단 직경, 및 50 내지 400 nm 범위, 바람직하게는 100 내지 200 nm 범위의 높이가지는,조명 디바이스. [청구항13] 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 안테나 요소들은 ag, al, ga 및 au를 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속포함하는,조명 디바이스. [청구항14] 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조명 디바이스의 제1 부분 내의 제1 주기적 플라즈모닉 안테나 어레이(602) 및 상기 조명 디바이스의 제2 부분 내의 제2 주기적 플라즈모닉 안테나 어레이(604)를 포함하고,상기 제1 주기적 플라즈모닉 안테나 어레이는 제1 파장 범위에서 면외 비대칭 플라즈몬 공진 모드들을 포함하도록 구성되고, 상기 제2 주기적 플라즈모닉 안테나 어레이는 상기 제1 파장 범위와 상이한 제2 파장 범위에서 면외 비대칭 플라즈몬공진모드들포함하도록구성되는,조명 디바이스(600). [청구항15] 제15항에 있어서,상기제1 및 제2 주기적 플라즈모닉 안테나 어레이는 비중첩(non-overlapping)이고 동일한 평면에 배열되거나, 상기 제1 및 제2 주기적 플라즈모닉 안테나 어레이는 상이한 평면들배열되는,조명 디바이스(600).