[发明专利]光源与投影型显示设备

权利要求书

1.一种光源，包括：

发射层；以及

在所述发射层上顺序堆叠的第一透明电介质层、金属层和第二透明电介质层，

其中，用作表面等离激元激发装置的凹凸结构形成在所述金属层和所述第一透明电介质层之间的界面处，所述表面等离激元激发装置用于通过从所述发射层入射在该界面上的光中在垂直于与该界面共面的第一方向的偏振方向上的特定偏振分量来激发表面等离激元，所述凹凸结构在该界面中垂直于所述第一方向的第二方向上是周期的，所述凹凸结构的各个凸起沿所述第一方向延伸，并且

其中，光产生装置形成在所述金属层与所述第二透明电介质层之间的界面处，用来根据通过所述表面等离激元激发装置由所述特定偏振分量激发的所述表面等离激元，从在所述金属层和所述第一透明电介质层之间的界面处产生的所述表面等离激元产生具有与所述特定偏振分量相同的偏振分量的光。

2.根据权利要求1所述的光源，其中，在所述第二透明电介质层与所述金属层之间的界面处，所述光产生装置与所述表面等离激元激发装置具有相同的结构，并且所述第二透明电介质层与所述第一透明电介质层具有相同的介电常数。

3.根据权利要求1所述的光源，其中，所述光产生装置包括插入在所述金属层与所述第二透明电介质层之间的低折射率层，所述低折射率层具有小于所述第二透明电介质层的折射率。

4.根据权利要求1所述的光源，其中，所述第二透明电介质层的折射率小于所述第一透明电介质层的折射率，并且

其中，所述金属层的膜厚度小于所述第二透明电介质层的膜厚度。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的光源，其中，所述金属层包括Ag。

6.根据权利要求5所述的光源，其中，所述表面等离激元激发装置通过红光的特定偏振分量来激发所述表面等离激元，并且所述凹凸结构在所述第二方向上的周期是在从0.2μm至4.2μm的范围内。

7.根据权利要求5所述的光源，其中，所述表面等离激元激发装置通过绿光的特定偏振分量来激发所述表面等离激元，并且所述凹凸结构在所述第二方向上的周期是在从0.2μm至3.5μm的范围内。

8.根据权利要求5所述的光源，其中，所述表面等离激元激发装置通过蓝光的特定偏振分量来激发所述表面等离激元，并且所述凹凸结构在所述第二方向上的周期是在从0.15μm至3.0μm的范围内。

9.根据权利要求1至4中任意一项所述的光源，其中，所述金属层包括Au或Al。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的光源，其中，在垂直于所述第一方向的截面中，所述凹凸结构的凸起关于穿过所述凸起的顶点且与所述第二方向垂直的直线对称。

11.根据权利要求10所述的光源，其中，所述凹凸结构的垂直于所述第一方向的截面具有矩形波的形状。

12.根据权利要求10所述的光源，其中，所述凹凸结构的垂直于所述第一方向的截面具有阶梯波的形状。

13.根据权利要求10所述的光源，其中，所述凹凸结构的垂直于所述第一方向的截面具有正弦波的形状。

14.根据权利要求10所述的光源，其中，所述凹凸结构的垂直于所述第一方向的截面具有等腰三角波的形状。

15.根据权利要求1至14中任意一项所述的光源，进一步包括衍射装置，所述衍射装置用于在预定方向上衍射在所述第二透明电介质层中传播的光，并发出所衍射的光。

16.根据权利要求15所述的光源，其中，所述衍射装置是形成在所述第二透明电介质层的光射出表面中的多个结构构件，其中光通过所述光射出表面射出，并且

其中，所述结构构件沿所述第一方向延伸，并且沿所述第二方向周期性地排列。

17.根据权利要求15所述的光源，其中，所述衍射装置是全息图。

18.根据权利要求1至9中任意一项所述的光源，其中，在垂直于所述第一方向的截面中，所述凹凸结构是关于穿过所述凸起的顶点并垂直于所述第二方向的直线非对称的。

19.根据权利要求18所述的光源，其中，所述表面等离激元激发装置的所述凹凸结构的垂直于所述第一方向的截面具有锯齿波的形状。