[发明专利]具有衍射耦出的光源

权利要求书

1.一种照明设备(1)，包括：

多个固态光源(3)，以及

聚光波长转换器(4)，被布置成通过至少一个进入面(5)射入来自所述光源的光、并且从至少一个离开面(7)提取经波长转换的光，

其中，所述波长转换器被配置为：当侧表面处的入射角在A和90度之间时提供经转换光的全内反射(TIR)，其中角度A由所述转换器和周围介质各自的折射率确定，并且其中，所述波长转换器的几何结构使得在所述侧表面中全内反射之后在所述离开面处的经转换光的入射角处于包括大于A的角度的范围内，从而A被限定为A＝asin(n_surr/n_conv)，其中n_surr是所述波长转换器的所述周围介质的折射率，并且其中n_conv是形成所述波长转换器的材料的折射率，

被提供在所述离开面上的结构化层(10)，

其特征在于，所述结构化层具有小于5微米的结构周期，以便通过折射和衍射的组合而实现耦出，以及

形成所述结构化层的材料的折射率等于或大于n_conv-0.3。

2.根据权利要求1所述的照明设备，其中，形成所述结构化层的材料的折射率等于或大于n_conv-0.1。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的照明设备，其中，形成所述结构化层的材料的折射率与形成所述波长转换器的材料的折射率之间的差等于或小于0.1。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的照明设备，其中所述离开面与所述侧表面垂直，使得在所述侧表面中反射之后在所述离开面处的经转换光的入射角在零度和90-A度之间，其中，A小于45度。

5.根据权利要求4所述的照明设备，其中，所述角度A在20度和40度之间。

6.根据权利要求4所述的照明设备，其中，所述角度A在30度和40度之间。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的照明设备，其中，在所述侧表面中全内反射之后在所述离开面处的经转换光的入射角总是在0度至70度的范围内。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的照明设备，其中，在所述侧表面中全内反射之后在所述离开面处的经转换光的入射角总是在0度至60度的范围内。

9.根据权利要求1-2和5-6中任一项所述的照明设备，其中，所述结构化层(10)具有小于3微米的结构周期。

10.根据权利要求1-2和5-6中任一项所述的照明设备，其中，所述结构化层由含有高折射率纳米颗粒的溶胶凝胶材料形成。

11.根据权利要求1-2和5-6中任一项所述的照明设备，其中，所述结构化层由含有高折射率纳米颗粒的透明聚合物形成。

12.根据权利要求11所述的照明设备，其中，所述透明聚合物是硅酮。

13.根据权利要求10所述的照明设备，其中，从由ZrO₂、TiO₂、BaTiO₃、SrTiO₃和HfO₂组成的组中选择所述纳米颗粒。

14.根据权利要求11所述的照明设备，其中，从由ZrO₂、TiO₂、BaTiO₃、SrTiO₃和HfO₂组成的组中选择所述纳米颗粒。