[发明专利]具有等离子体彩色滤光器和光伏性能的显示设备

权利要求书

1.一种等离子体光学频谱滤光设备，包括：

谐振器结构，所述谐振器结构包括导电金属光栅结构和介电材料，其中，所述导电金属光栅结构包括能够透射一部分电磁频谱的至少两个开口，以经由光学谐振产生具有预定范围的波长的滤光输出。

2.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述谐振器结构还包括沿着所述介电材料的对立侧布置的第二导电金属元件。

3.根据权利要求2所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述第二导电金属元件是第二导电金属光栅结构，其中，所述第一导电金属光栅结构、所述介电材料和所述第二导电金属光栅结构一起限定穿过产生具有所述预定范围的波长的滤光输出的所述谐振器结构的所述至少两个开口。

4.根据权利要求3所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述第一导电金属光栅结构和所述第二导电金属光栅结构包括从金、铝、银、铜和它们的组合中选择出的金属。

5.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述谐振器结构还用作偏振器设备。

6.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述导电金属光栅结构用作用于调整多个液晶的取向的电极。

7.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述导电金属光栅结构是亚波长光栅结构，其中，所述导电金属光栅结构中的所述至少两个开口具有至少一个小于所述预定范围的波长的尺寸。

8.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，通过所述导电金属光栅结构的所述至少两个开口限定的周期确定了在透射型滤光设备中透射的或在反射型滤光设备中反射的所述预定范围的波长。

9.一种显示设备，包括合并了权利要求1所述等离子体光学频谱滤光设备作为像素的显示屏。

10.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述滤光输出的所述预定范围的波长在可见光范围内，并且具有从青色、黄色、品红色、红色、绿色、蓝色和它们的组合中选择出的颜色。

11.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述介电材料是从氮化硅（Si₃N₄）、硒化锌（ZnSe）、氧化锌（ZnO）、氧化锆（ZrO₂）和二氧化钛（TiO₂）中选择出的。

12.根据权利要求1所述的等离子体光学频谱滤光设备，其中，所述谐振器结构还包括与所述第一光栅结构相邻的缓冲材料，所述缓冲材料是从聚（3,4-亚乙二氧基）：聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）材料、碳酸铯（Cs₂CO₃）以及二氧化硅（SiO₂）、氧化锌（ZnO）、五氧化二钒（V₂O₅）、氧化镍（Ni₂O）、钼氧化物（MoO₃）和它们的组合中选择出的。

13.一种显示设备，包括：

显示屏的显示像素，所述显示像素包括用于经由光学谐振进行彩色滤光的等离子体谐振器结构，所述谐振器结构包括导电金属光栅结构和从介电材料或光活性材料中选择出的活性材料，其中，所述导电金属光栅结构包括能够透射由所述显示设备产生的一部分电磁频谱的至少两个开口，以产生具有预定范围的波长的经滤光和偏振后的输出。

14.根据权利要求13所述显示设备，其中，所述显示设备是液晶显示设备，其中，所述显示像素还包括：

前偏振器；

第一透明电极；

多个液晶，所述多个液晶能够响应于所施加的电压而使预定范围的偏振后的电磁波的波长通过；以及

所述等离子体偏振器结构被布置在所述多个液晶的对立侧作为所述第一透明电极，其中，所述导电金属光栅结构用作第二透明传导电极，并且所述等离子体偏振器结构通过自身或与另一偏振片相结合来用作后偏振器。

15.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述光活性材料包括有机电子给体材料和有机电子受体材料，所述有机电子给体材料包括聚（3-己基噻吩）（P3HT），所述有机电子受体材料包括[6,6]-苯基C₆₁丁酸甲酯（PCBM）。