微型发光二极管（Micro-LED）具有卓越的亮度、高对比度、高能效以及高像素密度，使其成为下一代视觉显示设备（例如AR智能眼镜、VR头显、大型数字标牌、可穿戴显示器等）的关键组成部分。

然而，制造如此微小且精密的发光结构涉及诸多复杂的环节，存在许多巨大的挑战。激光加工技术具有高能量密度、非接触式加工、精密微结构处理以及高效封装等优势，能够应对解决Micro-LED的制造过程中的挑战，为Micro-LED芯片的高精度制造和高效组装提供了关键支持。

1、激光外延生长

利用激光进行Micro-LED的外延生长是通过激光独特的能量传递方式，在衬底上精准长出高质量的半导体材料薄层。

脉冲激光沉积（PLD）技术，利用高脉冲激光轰击靶材，使其气化成等离子体羽辉，随后在衬底上沉积成膜，能够实现微米级局部生长并精准控制材料的位置和厚度。

激光分子束外延（LMBE）技术，结合激光蒸发与分子束外延，通过激光将靶材转化成高能原子或分子束，在超真空的环境下进行原子级精度外延生长，晶体质量高且生长速率高，适合大规模生产。 

来源：《Recent progress of laser processing technology in micro-LED display manufacturing: A review》

2、激光刻蚀

通过精准利用激光，在Micro-LED表面精确雕刻微纳结构，可以控制内部反射和散射机制来改善光耦合输出，从而提高光提取效率。

将高能量激光光束聚焦在芯片表面特定区域，使材料受热发生化学或物理变化实现去除过程，包括激光辅助干刻蚀和激光直写（LDW）的方法。激光辅助干刻蚀效率高、均匀性好，但工艺相对复杂；激光直写可实现高精度、高效率无掩模微纳制造。

在MicroLED芯片的电极图案化过程中，激光蚀刻能够精确去除多余的金属层，形成精细的电极图案，确保电极与发光区域的良好接触，降低电荷传输损耗，提高发光效率。同时，激光蚀刻还可以用于形成隔离结构，将不同颜色的MicroLED像素有效隔离，避免光串扰，提高显示质量。

3、激光剥离（Laser Lift-Off, LLO）

激光剥离技术（LLO）是一种通过高能脉冲激光作用于蓝宝石基底与氮化镓（GaN）功能层界面，使界面处的GaN受热分解为金属镓和氮气，从而实现MicroLED芯片从蓝宝石晶圆上无损剥离并精准转移至显示面板上。

该技术热影响区小、定位精准，对于将Micro-LED芯片转移到显示面板至关重要。激光剥离技术进一步发展出选择性激光剥离（SLLO）技术，能够实现微米级光斑的精准匹配，适用于阵列化微型器件的选择性转移和异构集成，为全彩显示中不同颜色芯片的集成提供了可能。

4、激光巨量转移

将数百万甚至数千万颗微米级的Micro-LED芯片高效、精准地放置到目标驱动背板上，是Micro-LED商业化面临的主要瓶颈之一。激光诱导前向转移（LIFT）及其衍生技术（如大规模并行激光传输技术MPLET）利用激光能量，可以实现芯片从供体衬底到目标衬底的快速、精确转移。

MPLET技术通过衍射光学元件将单激光束分为多子光束，可同时转移多个芯片，使大型面板的传输速度高达每小时数亿颗芯片，转移精度可达±1.8微米以内，显著提升了转移效率和精度。

5、激光修复与激光检测

在实际制造中，要实现极高的转移和组装良率（如99.9999%）非常困难。激光修复技术通过紫外激光照射、激光微退火或大规模激光选择性修复等方法，可以精准地定位并替换有缺陷的Micro-LED芯片，能够提高生产良率和产品可靠性。一些专用于Micro-LED的激光修复设备已投入实际生产环节，例如日本柯尼卡美能达的紫外线照射修复技术、美国 TESORO 的非接触式 EL 测试和光束辅助去除（BAR）转移方法，以及日本东丽的激光熔融修复技术。

1、高精度

激光蚀刻和激光诱导生长等技术允许进行微观结构加工和精确控制晶体生长，可以提高 Micro-LED 的像素均匀性、器件性能和显示质量。并且激光技术在 Micro-LED 的封装过程中具有效率优势，激光剥离和传质技术可实现快速精确的芯片分离和转移，从而提高封装效率和生产速度。

2、高能量加工密度

激光器具有高能量密度（可达10^8~10^10 W/cm²），能量瞬间精准注入，可以将材料瞬间熔融或气化。利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。 激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。

3、非接触式加工

激光加工具有非接触性的特点，可以有效减少表面污染和机械损伤，从而减少对光学清晰度的影响，提高加工可靠性。

激光加工技术应用在Micro-LED的加工过程能够带来优异的光学效果，但同时也存在一些局限。激光脉冲与材料之间的相互作用需要得到精准的控制，过高的能量会导致材料表面粗糙度增加或造成损伤，产生非必要的散射光线从而影响光学清晰度。

脉冲持续时间、波长和功率等激光参数的变化也至关重要，影响表面结构的均匀性，进而影响光提取的一致性。此外，激光加工相关的热效应会导致材料折射率发生不必要的变化或应力诱导双折射，从而对偏振和发射特性产生不利影响。因此，仍需要对激光参数、工艺流程进行精确的控制和实时检测。

未来，激光技术的持续创新将是推动Micro-LED技术成熟和降低成本的核心动力之一。激光设备商和面板制造商双重联合，共同推动技术攻坚以及产业化实践，成为推动MicroLED量产化进程的核心力量。

相关部分公司

迈为股份已于今年6月成功交付Micro LED MIP 转移段成套解决方案，集成了激光剥离、激光巨量转移技术、激光切割等设备；德龙激光、海目星等企业在修复和检测方面取得了新进展；天马微电子具有全激光工艺实现巨量转移和提高键合效率。

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