“現在是拼哪種材料能最快實現產業化,
能出更多產品。一旦比別人晚,就被動了。”
文 本刊記者 明星
“全世界還沒有人做,如果你做到了,將帶來新材料真正的革命和突破”。
2001年,初到劍橋大學的孫剛在導師這句話的激勵下,開始了多穩態液晶技術的研發旅程。
像很多海歸人才的創新勵志故事一樣,在實驗室做科研的日子里,孫剛時常在勤雜工打掃衛生的時候,躲在實驗室的角落里,等人走關燈之后,他偷著再忙活一晚上。第二天清晨,孫剛端著一杯咖啡,跟第一個進實驗室的同學打招呼:“早啊!”
憑著這股永不服輸的勁頭,本科畢業就出國留學的孫剛用不到5年時間拿下劍橋大學的博士學位,并且站在了多穩態液晶領域的科學制高點。
“在一個最前沿的領域做研究。你的每一點進步、每一個數據的收集都是這個領域在全世界最早的記錄”。導師當年鼓勵他的話如今變成了現實。但孫剛并不滿足,他要將這項前沿技術應用于人們的生活。
2007年,孫剛回到國內,在中關村北理工留創園成立了漢朗光電。盡管成立僅6年時間,卻擁有多項世界領先的多穩態液晶技術專利,是全球為數不多的能夠做出多穩態液晶產品的公司。
截止2012年,漢朗光電已經在華北、華東、華中、華南、西南地區已擁有金牌代理商6家,區域代理商18家,國內市場占有率達到60%以上;漢朗新產品電子貨架標簽也已覆蓋物美、華潤、國美電器、蘇寧電器、天虹商場等零售業態,銷售額每年增長率達到20%,遠遠領先同行業的競爭對手。
搭建未來超市的生態系統
多穩態液晶技術下的液晶屏幕在斷電之后依舊能夠保持之前的圖像不變,而在維持某一固定圖像的過程中不需要借助任何外部電源。當混合材料的化學物理屬性、光電屬性能夠滿足相應條件時,液晶分子的偏轉排列可以保持在多個穩定狀態,實現記憶效果,從人眼來看有一個光學的變化。
與我們日常使用的手機屏幕、液晶電視屏幕相比,多穩態液晶屏具有耗電量小、有記憶功能的特點。目前,它被廣泛用于超市電子價簽、物流揀貨標簽等需要節電且顯示內容不常更新的領域。
一塊大型的多穩態液晶戶外廣告牌,如果不變換廣告內容,就可以20年一直顯示,不耗一度電。在每天內容都變化的前提下,耗電量只是同等尺寸普通液晶顯示屏的1%不到。
迄今為止,漢朗光電已開發出擁有自主知識產權的應用于電子貨架標簽(ESL)、電子廣告牌(E-POP)、信息屏的尚白電子紙技術;應用于交通工具及建筑調光玻璃、薄膜等領域的priview技術;以及應用于室內外廣告、櫥窗透射顯示系統、IT消費電子等領域的絲映全彩色靜態顯示屏技術。
孫剛給記者展示了幾個不同規格的電子貨架標簽,里面的不同的液晶配方,可以隨時變換內容,只要放兩節紐扣電池,就可以滿足顯示屏內容經常更換所需的電量。
電子標簽是在尚白電子紙技術的基礎上,研發成的一種可以放置在貨架上,能替代傳統紙質價格標簽及段碼式電子價簽的新一代點陣屏的電子液晶顯示裝置。
它可以準確地顯示豐富的圖文信息、多國語言、Logo、條碼等,并且靜態狀況下零耗電,同時可采用RF雙向通訊技術以提高長距離、精準度的傳輸,既降低了企業投入成本又幫助企業規避了風險;全自動化變價,實現價格與后臺系統數據庫的同步,改變了以往的手工變價,也降低了手工變價帶來的失誤;使用壽命長達5年,有效地節約了設備、紙墨費用;防UV、防水的附加功能。
在電子標簽領域,孫剛想搭建一套未來超市的生態系統,解決消費者和商家的信息不對稱問題。
很多賣場每晚都要大量的促銷,基于營銷需求,很多商品被不停地變換位置。如果使用電子標簽,可以通過標簽知曉它所在的位置,工作人員能夠很快地找到商品所在的位置,既避免了出錯,也提升了管理效率。另外,電子標簽和商品綁定在一起,還可以規范促銷人員的行為,解決促銷商品位置隨意變動的問題。
“多穩態液晶技術是新材料和物聯網技術的集成。”例如在超市里,后臺錄入人員通過軟件發一個射頻信號過來,電子標簽就會馬上更新信號里的內容,出現在顯示屏上。
在孫剛看來,電子標簽還可以提高消費黏性。“我們與商家做一個手機APP,基于店內局域網,消費者進入賣場后,APP就會提示他今天有哪些促銷商品,附上具體的促銷位置。我們在標簽上植入二維碼,消費者拍下二維碼后,有關商品的生產信息和品牌歷史都會出現在手機上。”漢朗光電希望,通過電子標簽的位置管理和信息推送,提升人們的購買欲望,增加消費黏性。
這種標簽的安裝可以適用于零售業貨架陳列、桌面陳列,也可以懸掛、立牌或放置于獨立的支架上,使用起來靈活。其網絡管理模式包括“局域網模式”和“云模式”,前者適用于獨立經營管理的大型超市,后者運用互聯網可管理多個不同位置的門店系統。這一優勢大大減少了超市的人工管理,也降低了人工成本的支出。
孫剛認為,“人們的很多生活需求不是一個技術就能解決的。但不能否認的是,一項好技術可以讓人們生活的舒適度大大提升。”
電子標簽的普及不僅僅是一個技術的轉變,更是適應流通現代化、科技化不可或缺的組成部分。
在不久前結束的第八屆中國零售商大會暨展會上,漢朗光電作為國內首家自主研發和生產電子貨架標簽(ESL)的供應商,受到了眾多零售商家和渠道代理商的廣泛關注。
漢朗光電在本次展會中展出了ESL在零售業的多樣性應用,既有應用于價格顯示的電子貨架標簽,還有應用于倉儲物流揀選的兩種標簽,并詳細介紹了品類管理軟件及NFC的便捷應用。既可以節省勞動力,減少損失,還能讓價簽實現實時數據抓取和分析,為經營管理者快速決策提供即時報告。
在發達國家超市里,已經出現用電子標簽來取代傳統紙質標簽的趨勢,到目前為止全球約有2500萬個超市電子標簽投入實際使用。
或許在不遠的將來,電子貨架標簽就會遍及國內各大商場、超市、便利店、連鎖店、大賣場、藥店等零售業態。
產學研合作的新形態
對新興技術來講,一個專利并不能把所有的語義全部覆蓋,它只是企業在某一領域有一個突破點,這個突破具有創新性和獨特性。但是,創新本身是要有大量的量變最后轉化為質變,變成新產品應用到市場上。
“30多年前,我的導師就開始發表多穩態液晶領域的文章,直到今天,才有產品在市場上應用。這不是單憑一個專利就能夠觸發的,而是一個持續積累的過程。這也說明,真正的工業化的開發是一脈相承的。”
孫剛通過對多穩態液晶技術基礎和功能性的研究,獲得了世界領先的科研成果。但是,如何將這一成果變成可以量化的產品,就需要后續的一系列研發、試制、生產和銷售方面的工作。
孫剛回國后主要做的一件事,就是與國內高校、科研院所合作,將多穩態液晶技術產業化。
北理工科技園執行主任鄭云早前向記者談到,在北理工留創園里,一些海歸在國外接觸到的往往是國際上各行業的高端人才,掌握世界尖端技術,他們的企業對于技術、市場等多個層面的需求都不同于國內一些初創型企業,會有更高的標準。但是,如果單純地依靠企業自身的研發力量,往往會力不從心。這便使他們有了整合研發資源的需求,而新型的產學研合作模式也就應運而生。
漢朗光電就是這種以研發為導向的公司。公司員工有100人,研發人員就占了60人。公司掌握技術核心和研發關鍵環節,將生產環節外包出去。
一個多穩態液晶器件集成了化學、物理、光學、材料、電子、軟件等多項技術于一身。所以,這一領域的產業化必須要有一個復合型團隊來支撐。孫剛在公司內部設置了不同的研發部門,涵蓋液晶電路、軟件、生產工藝處理、液晶材料等技術。“這么多不同專業的人在一起,才能去解決一個看起來很小的問題。”
僅憑內部的研發還不夠。目前,漢朗光電已經與中科院、北京理工大學、北京化工大學、大連理工大學等院校開展了實質性的合作。公司承擔的國家863項目尚白電子紙技術就是以產學研合作的形式完成的。
通過產學研合作,漢朗光電在液晶材料、電氣驅動、光學設計和產品應用方面已經產生了70多項專利,其中大部分為發明專利。而“在此之前,國外少數廠商開發研制出了雙穩態液晶屏,但不論是圖像質量,還是對比度效果,與多穩態液晶屏相比都要遜色不少。”
科學進步是一點一滴積累的過程。尤其是像漢朗光電從新分子設計的源頭開始,在基礎研究和工程應用方面,開始有了很多細分點的突破,填補了這個領域的空白。這些成果完全是一套全新的分子構架體系,孫剛稱之為機械性的液晶配套。
“我們之間的合作,不只是簡單地開個會,而是由企業出項目和資金,以企業為主導,由院校來承擔科研工作。” 一個新興產品的產業化需要設計很多領域的研發和生產相配套,例如,在電子紙的研發過程中,中科院微電子所負責電子紙的芯片設計,北京化工大學負責研制新材料。
針對某一項目本身,企業與研究機構可能表現為一種階段性的合作,但孫剛希望這種合作能夠轉化成為持續性的機制。“在這個項目結題時,我們會探討,下一個切入點在哪里,從而促成下一階段的合作。”
從劍橋畢業之前,孫剛所在的項目組在英國申請了關于此類材料全彩色顯示原理的一個基本專利——雙層顯示結構專利。他回國后,又對材料進行了優化,有了新的材料方面的專利及組成產品的各個細節,包括驅動模式、結構和信號波形優化、真正變成產品的屏的設計、成本的計算等,慢慢完成與工業化生產的對接。
近期,漢朗光電與北京理工大學共同研發的主題是如何通過光通訊進行信息更新。前期調研時間長,大家必須明確知道研發的目的和未來應用領域。一些前瞻性的成果,可能企業現在用不到,但一兩年后就有產業化的可行性了。這樣的項目,由研究所來做,企業配合,合適可以產品化了,將技術轉移過來就好了。
“對學校來講,他要做兩件事。首先,他做的事情要有前瞻性,就必須要有項目支撐。即使這些科研成果現在來看還不能落地,但他必須代表未來的技術方向。其次,學校很難將技術直接轉化應用到市場上,必須通過企業。企業有市場需求,可以將他的需求模塊化和功能化,企業通過這些模塊尋找專業的研發團隊,從而將各個環節通過產學研的形式做出來。”
中關村專家聯誼會理事長夏穎奇博士對新型產學研合作模式的前景非常看好,“產學研合作模式的戰略升級,對吸引廣大海外高層次人才回國創業有重要參考意義。”
孫剛對記者談到,漢朗光電2014年的工作計劃中加入了調光玻璃產業化,包括電子調光車窗膜、天窗膜和天穹膜。它們可以像普通貼膜一樣粘在玻璃表面或者夾在兩層玻璃中間,車主可以依據心情把車窗或天窗的貼膜隨意在透明和各種顏色之間任意轉換,在維持任何一種顏色狀態時,不需要任何外加電源。
漢朗光電已經在2013年做了大量的研發工作,2014年,公司準備迎接電子標簽市場的崛起,同時步入調光玻璃市場。
“雖然規模效益還沒有形成,兩三年后應該有收益。一步步來,只要我們站在正確發展的路徑上,太超前也不行。”