[发明专利]一种激光显示装置及其制作方法

权利要求书

1.一种激光显示装置，其特征在于：包括液晶面板像素阵列、微腔激光器阵列以及一个激发光源，所述微腔激光器阵列由多组RGB微腔激光器排列形成，所述每组RGB微腔激光器由三个微腔激光器构成，所述微腔激光器阵列依次包括亚波长光栅、增益薄膜层及封装层，所述液晶面板像素阵列由多组像素RGB组成，所述微腔激光器阵列与所述液晶面板像素阵列对应贴合，所述激发光源均匀照射微腔激光器阵列，不同的微腔激光器结构在激发下输出相应波长的RGB激光。

2.如权利要求1所述的一种激光显示装置，其特征在于：所述增益薄膜层选用有机半导体材料、无机半导体材料、量子点材料、掺有染料的聚合物材料中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种激光显示装置，其特征在于：有源矩阵控制的液晶面板对每个像素中的RGB激光进行灰度混色，RGB微腔激光器的排布、尺寸与所述液晶面板像素一致。

4.如权利要求1所述的一种激光显示装置，其特征在于：所述增益薄膜层的厚度设置在80nm到1μm之间，相应的亚波长光栅的深度设计为所述增益薄膜层厚度的四分之一到二分之一之间。

5.如权利要求1所述的一种激光显示装置，其特征在于：所述微腔激光器的谐振腔选用二级分布反馈腔、分布式布拉格反射腔或法布里珀罗腔。

6.如权利要求1所述的一种激光显示装置，其特征在于：所述微腔激光器阵列和像素阵列之间设有黑矩阵。

7.如权利要求1所述的一种激光显示装置，其特征在于：所述激发光源为脉冲激光器或紫外半导体二极管。

8.一种激光显示装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在衬底上涂布光刻胶，用光刻系统制作分别对应RGB输出激光的三种周期亚波长光栅阵列，进行亚波长光栅的光刻、显影；

S2、将完成光刻的图案表面浸银，置于电解槽中，形成具有和光刻胶上相反图案的金属模板，将所述模板包覆在金属辊筒上，通过卷对卷或卷对平UV纳米压印技术，将亚波长光栅阵列压印到紫外固化胶上；

S3、通过喷墨打印、纳米转印或基于精密镂空掩膜版的丝网印刷技术，将增益薄膜层涂覆到亚波长光栅上；

S4、通过封装层对器件进行封装，所述封装层的折射率和厚度根据波导结构进行优化；

S5、将RGB微腔激光器的排布、尺寸设置与液晶面板像素一致，微腔激光器阵列与液晶面板像素阵列对应贴合，激发光源均匀照射在整个微腔激光器阵列上，不同的微腔激光器结构在激发下出射相应波长的激光。

9.如权利要求8所述的一种激光显示装置的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中的光刻系统采用点阵干涉光刻系统或电子束光刻系统。

10.如权利要求8所述的一种激光显示装置的制作方法，其特征在于：在可见波段内任意选择RGB激光的波长，R激光波长在610nm-650nm之间，G激光波长在510nm-540nm之间，B激光波长在420nm-460nm之间，组成任意所需的色度三角。