从CRT到MicroLED：福州大学的显示探索与未来愿景

    从阴极射线管（CRT）到OLED或MicroLED，自发光显示器始终吸引着追求高性能电视的消费者与开发者，以及需要精准显示技术以完成电影制作与科研任务的专业人士。凭借像素级发光与控制技术，这类显示器能呈现近乎完美的黑色——实现动态图像无拖影、展现卓越细节与对比度，并还原浓郁饱满的色彩。然而相较于液晶显示器，自发光产品价格往往更高，这在一定程度上限制了其受众范围。此外，当前的自发光显示器大多为被动显示，用户交互功能有限。

    在福州大学等高校，研究人员正推动自发光显示技术的进步，在增强交互体验与集成先进人工智能功能的同时，有效降低生产成本与技术复杂度，从而加速下一代显示器件研发进程和应用推广。福州大学创建于 1958 年，位于中国福建，是国家"双一流"建设高校之一，肩负提升中国高等教育与国际竞争力的重要使命。

    深厚的显示研究历史与合作传统

    福州大学在电子显示领域的研究渊源可追溯至20世纪70年代末，当时该校在阴极射线管氧化物阴极发射技术方面开创先河。至90年代末21世纪初，该校研究人员将研究领域扩展至场致发射显示技术，随后开始进军液晶电视等平板显示领域。2012年，通过牵头成立"海西新型显示器件与集成协同创新中心"，福州大学成为中国平板显示技术发展的领军力量。该项目联合了11家机构，包括中国大陆、香港、台湾地区及新加坡的高校，以及TCL、冠捷、天马、海信、三安光电等显示行业龙头企业，各方通过协同合作致力于完善端到端显示开发的工艺流程与技术体系。

    2019年，福州大学与中国科学院合作建立中国福建光电信息科学与技术创新实验室（闽都创新实验室）。作为省级四大重点实验室之一，该实验室聚焦先进光子材料、新型显示与照明技术、高速光通信等领域，将学校的研究范围拓展至柔性显示、3D显示和MicroLED显示。目前福州大学显示技术研究团队拥有25名教授与研究人员，以及约300名学生。

    严群教授于2016年作为特聘教授加入福州大学。此前他曾在Plasmaco公司、松下电器及长虹集团担任高级研究职位，2016年结束长虹集团首席科学家的任职。现任国际信息显示学会（SID）下任主席、SID中国区总裁，是视觉显示领域的权威专家。因对显示技术的杰出贡献，他于2013年获得SID特别贡献奖，2017年当选SID Fellow，成为中国大陆最早唯一同时获得这两项荣誉的学者。在其专业领域已发表论文200余篇、会议报告40篇，持有60多项授权专利。

    严群教授的早期专利多涉及等离子显示（PDP）技术，为PDP的大规模量产提供了关键技术支撑。随着技术演进，他的创新持续深化。严群教授表示，"这些最新专利将成为MicroLED技术创新的核心组成部分，包括量产技术诀窍，其中部分专利将是我们研究团队新成立公司拥有的关键知识产权。"

    新技术的潜力

    严群教授洞察到MicroLED有潜力成为等离子显示技术的下一代替代方案，决定投身学术界以推动技术研发与人才培养。他选择福州大学的原因在于：该校拥有体系完整的显示技术研究项目、先进的科研设施以及协同创新的研究环境。目前他指导本科及研究生从事显示技术及相关交互系统研究。

    "目睹等离子显示技术的兴衰历程后，我确信MicroLED将真正成为自发光显示的‘第三次浪潮’，但我也认识到这项技术的成熟需要持续的基础研究和新一代工程师的参与。"严群教授表示。

    福州大学物理与信息工程学院设有国家级显示技术研究实验室，该实验室拥有30余名研究人员和300名研究生。严群教授带领的团队包括2名教授、4名工程师及30余名研究生，专注于高度集成半导体信息显示（HISID）技术研究。

    严群教授及他的福州大学团队

    HISID是严群教授提出的前瞻性概念，旨在将传统屏幕转变为多功能交互信息终端。与仅呈现静态图像的普通面板不同，HISID面板在MicroLED模组中直接集成了显示、传感、通信与计算功能。

    其核心在于采用异质器件集成技术，将驱动IC、存储器、处理器、传感器和天线嵌入显示基板，通常被称为"系统级面板"。通过将这些组件安装在像素阵列内部或紧贴其后部，HISID技术消除了笨重的外部电子元件，从而缩短互连长度（最大限度降低延迟），实现超薄超轻的形态设计。

    "巨量转移与封装技术是HISID的关键推动力，"严群教授指出，"以激光诱导向前转移（LIFT）技术为例，它能够以高精度和高通量将微米级LED精准放置到有源背板上，这不仅攻克了MicroLED显示最大的制造难题，更为HISID集成技术铺平了道路。"

    HISID的前景

    发展HISID技术需要实现面板与元器件领域的多重技术突破。MicroLED芯片需达到<10 μm微米级的制造精度，实现极高像素密度（超过1000 PPI）。由于每个发光单元仅占像素单元的微小部分，剩余空间可集成微米级IC与传感器，真正实现"系统级面板"功能。

    MicroLED凭借卓越性能优势超越现有主流技术：具备数千尼特的超高亮度、优异的能效表现以及数万小时的使用寿命。这些特性对于需要日光下可视性或常时运行的应用场景尤为关键。

    纳秒级开关速度使MicroLED支持超高刷新率，并能兼作可见光通信（Li-Fi）发射器，通过显示屏本身实现高带宽数据传输。这种"显示+光学信道"的双重功能，构成了HISID双向交互范式的基石。

    HISID技术致力于生成悬浮在空中的真实三维光场，让用户无需头戴设备即可实现自然交互。通过融合立体捕捉系统、定制光场编解码器以及具备定向光发射能力的HISID面板，该技术有望实现真3D体验与沉浸式"视频即游戏"交互。集成空间传感器（如手势/眼动追踪）进一步支持人工智能驱动的个性化设置与反馈循环。

    技术挑战与突破

    实现数百万个MicroLED近乎完美的精准定位仍是影响良率的关键工序。虽然激光诱导向前转移（LIFT）和自组装技术有良好的应用前景，但达到消费级成本目标仍需持续攻关。集成驱动IC、传感器与天线等多元组件时，必须采用尖端2.5D/3D封装技术和精密互连方案，以确保信号完整与热量管理。

    高亮度运行与高密度电子元件布局要求新型微米级散热器或基板解决方案，以避免色彩偏移或可靠性问题。制备性能匹配的红、绿、蓝MicroLED存在技术难度——量子点（QD）层或荧光粉色彩转换技术可作为替代方案，但会带来效率与使用寿命方面的新挑战。

    两英寸、112 ppi绿色MicroLED在薄膜晶体管背板上

    实现HISID的交互潜力需要开发全新的操作系统、中间件和内容标准，以协调传感、渲染与通信功能，这些工作目前仅在行业中刚刚开始。

    严群教授的研究团队在MicroLED巨量转移与键合技术方面取得重大突破。"最关键问题之一是在巨量转移和快速键合前，缩短MicroLED阵列的缺陷检测时间，"严群教授指出，"这将显著减少键合后修复不良元件的时间。我们还开发出独特的键合技术，即使MicroLED与TFT电极未完全对准，仍能实现高度可靠的连接。"

    一名福州大学学生操作MicroLED键合设备

    开发这种显示器的复杂性非常高。即使最具前景的技术构想也未必能在实际应用中完美实现。资源投入限制乃至地缘政治因素都可能导致研发进程受阻。

    为应对这些挑战，严群教授正在构建基于区块链技术的创新协作平台，该平台整合资金（金）、研发设施（木）、人才团队（水）、技术解决方案（火）、市场（土）。所有利益相关方（投资者、研究人员、制造商）在平台注册后，项目需求将通过社区共识和AI指标进行评估排名。

    AI算法动态匹配资金来源、制造设施、技术团队与市场机遇，加速决策进程并减少低效与资源错配。区块链账本记录项目里程碑、资金交易与知识产权登记，既保护研发数据机密性，又为技术转移提供可验证的审计追踪。客观指标与专家评估指导投资与合作决策，最大限度减少偏差，确保项目评估的高公信力。

    通过将资本、技术能力与创新解决方案整合于基于区块链的显示技术创新服务平台，并运用AI优化资源配置，严群教授认为这种模式将有效促进创新流程优化、降低投资风险，最终加速下一代显示技术的商业化进程。

    范式转变

    严群教授将HISID视为从被动显示屏幕向交互式智能终端的转变。凭借MicroLED卓越的光电特性，并通过异质集成技术的进步，HISID技术有望实现沉浸式三维光场显示、AI驱动的双向交互，以及可能最大形态灵活的显示。尽管仍面临制造工艺和生态系统建设的重大挑战，但MicroLED创新速度迅猛——巨量转移技术的突破和行业联盟的壮大便是明证——这一切都预示着HISID将成为下一代信息网络和富媒体体验的基石。

    福州大学的研究团队，以及更广泛的全球科研社区，仍在不断完善HISID的核心构件。我们很可能正站在显示技术新纪元的门槛上——未来每一面墙壁、每扇窗户乃至每个可穿戴设备，都可能成为交互内容、通信与传感的动态入口。

    谈及其他前沿技术方向，严群教授提到将多种显示技术融合为混合显示的可能性，例如MicroLED与OLED或MicroLED与QLED的组合。显示技术与传感器、光伏电池、薄膜电池及微型IC的集成研究，有望推动先进显示技术融入更多应用场景，并适配多样化的形态。

    资金与合作

    即便有政府资助和企业赞助的强劲助力，大学的科研经费问题依然充满挑战。福州大学显示技术研究项目凭借其学术声誉幸运地获得了持续支持，TCL、海信和天马等企业位列该校主要资助方。该校还与GlobalFoundries等机构开展合作——双方已签署联合研究协议，共同探索用于MicroLED阵列的先进互补金属氧化物半导体（CMOS）背板集成技术。

    通过这些产学研合作，福州大学实现了学术研究与产业需求的有效对接：既获得设备、材料和工艺准入等实物支持，又为学生提供实践训练机会，同时加速实验室突破成果向商用显示产品的转化进程。

    福大的秘诀与人才培养

    严群教授将学校科研的持续进展与成功归功于两大要素：与显示企业开展紧密的联合研发项目，以及政府强有力的资金支持。这种模式使福州大学能够专注于前沿研究，而非耗费精力于筹资活动。

    福州大学及严群教授研究团队遵循"以学习者为中心、实践为导向"的培养理念，为学生学术与产业双轨发展奠定基础。严群教授表示，该项目着重培养五大核心能力：

    自主研学能力：掌握消化新理论、新工具与新方法的学习策略

    信息检索与批判性分析能力：高效挖掘文献与网络资源，评估并整合多元研究成果以形成连贯研究方向

    动手实验与工艺开发能力：提供大量实验室实操机会，让学生设计并执行器件制备实验；同时通过企业实习与合作研究轮岗机制，使学生直面现实技术难题

    学术写作与报告能力：指导学生撰写结构清晰、数据分析严谨、结论精简的高质量技术报告与论文

    清晰口头表达能力：训练学生用通俗语言向技术会议的专业听众或非技术背景利益相关方展示研究成果，提升观点阐述与协同合作效能

    通过融合项目制课程、实验室轮转与产业实践，福州大学确保毕业生不仅掌握显示技术理论基础，更具备超越学术范畴的实践技能与职业自信。

    严群教授正带领学生专注进行一项课题研究

    通过项目制课程、实验室轮岗和产业实习，福州大学确保学生既掌握显示技术基础，又具备实践能力与职业自信。

    展望未来

    严群教授培养的学生多数进入高科技企业研发部门，其中不乏中国显示行业的相关企业。部分博士毕业生选择留任高校学术岗位，致力于培养新一代显示技术研究者与工程师；另有福州大学校友选择在政府机构继续科研事业。

    除日常研究、会议与讲座外，严群教授特别重视体育锻炼，并积极倡导团队成员共同参与健身活动。他的科研履历涵盖多项技术里程碑：从等离子显示技术与工艺的重大突破，到MicroLED领域高通量巨量转移、混合驱动集成及像素级传感等创新成果。2017年，他在中国福州创办国际显示技术会议（ICDT），如今该会议已成为国际信息显示学会（SID）的标志性盛会。

    严群教授以培养下一代显示专业人才为己任，对福州大学的发展前景充满信心："我认为与国内外高校、科研机构及显示企业深化合作，同时吸引顶尖显示研究人才，是福州大学持续推动显示技术研究最重要的路径。通过构建坚实的合作伙伴网络、世界级人才输送渠道以及转化研究机制，福州大学必将巩固其在下一代显示技术领域的领导地位，培育定义未来交互式沉浸显示体验的创新成果。"

    参考来源：Information Display - 2025 - Boylan - Advancing Emissive Displays at Fuzhou University