我國是顯示產(chǎn)品的生產(chǎn)大國和消費(fèi)大國,由于長期缺乏自主創(chuàng)新的核心技術(shù),特別是進(jìn)入平板顯示時代,整個產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重依賴技術(shù)引進(jìn)和關(guān)鍵部件進(jìn)口維持生產(chǎn),更無力參與國際市場競爭。在國家863計劃、中科院知識創(chuàng)新工程等項目的支持下,中科院在激光顯示核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了國際領(lǐng)先的突破,為我國顯示產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展帶來了難得的機(jī)遇。
目前,國際激光顯示技術(shù)已發(fā)展到產(chǎn)業(yè)化前期階段,未來3到5年將是全球激光顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵時期。但在我國,產(chǎn)業(yè)上的跨越似乎更難于技術(shù)上的突破。如何才能將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢?中科院與民營資本結(jié)合推進(jìn)激光顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,或許可以為我國更多高新技術(shù)邁向產(chǎn)業(yè)化提供一些啟示。
在中科院光電研究院激光顯示研究基地,一段電影短片令記者感受到了近在眼前的激光時代。花朵綻放、蝴蝶飛舞、魚兒暢游,一切都是平常的場景,但清晰而逼真的圖像,極致絢麗的色彩,帶給人的是難以言表的視覺震撼。
在北京,已經(jīng)有不少觀眾有幸體驗(yàn)過這種視覺盛宴。“去年7月17日開始,這臺激光電影放映機(jī)在華星影院4號廳放映了半年,觀眾反映非常好。由于激光顯示產(chǎn)品投入商業(yè)運(yùn)行在全球尚屬首次,所以在國際上引起了很大反響。”光電院激光顯示項目的具體負(fù)責(zé)人畢勇博士說。
然而誰又能想象,幾年前激光顯示首次在中國現(xiàn)身時,完全是另一幅景象。“我清楚記得許祖彥院士利用院里的儀器作第一次激光光源成像的情景,當(dāng)時大家把屋里所有的燈全關(guān)掉,才能隱隱約約看到圖像的影子。雖然很暗淡,但畢竟成像了,證明這條技術(shù)路線的可行性。這可是激光顯示的首次集成,具有里程碑意義。”光電院副院長王宇回憶。
有意思的是,我國走激光顯示技術(shù)之路只緣于一次偶然的思想碰撞。2000年,在中科院光電院籌建過程中,著名激光技術(shù)專家許祖彥院士和現(xiàn)任科技部副部長、當(dāng)時還在中科院工作的曹健林同志,在一次談話中靈光一閃想到這條路線,認(rèn)為應(yīng)該試一試。于是,由光電院投資并組織中科院物理所、理化所、長春光機(jī)所等優(yōu)勢單位協(xié)同攻關(guān),并得到了國家863計劃、中科院知識創(chuàng)新工程等項目的支持。2005年,終于成功研發(fā)出了一系列激光顯示原理樣機(jī)。
偶然迸出的一個思想火花,何以被如此認(rèn)真地對待,從而結(jié)出了碩果?因?yàn)榭茖W(xué)家清楚,他們要做的不是一項技術(shù),而是一個產(chǎn)業(yè);有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)也明白,國家不是在支持一項技術(shù),而是在支持一個產(chǎn)業(yè)。
這是一個十分重要的產(chǎn)業(yè)。王宇介紹,經(jīng)過20多年的發(fā)展,我國已成為世界顯示產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)大國。上世紀(jì)90年代末,“中國制造”在世界范圍內(nèi)崛起,顯示產(chǎn)業(yè)成為中國真正有能力參與國際競爭的產(chǎn)業(yè)之一。僅2007年上半年,彩電產(chǎn)量就達(dá)到3835萬臺,占全球總產(chǎn)量約48%。
這又是一個迫切需要支持的產(chǎn)業(yè)。由于長期缺乏自主創(chuàng)新的核心技術(shù),我國顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重依賴技術(shù)引進(jìn)和關(guān)鍵部件進(jìn)口,面臨著巨大的生存壓力。目前,國際上以日、韓企業(yè)為主導(dǎo)的平板顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展階段,傳統(tǒng)的CRT顯示正在被逐步淘汰,我國近20年來積累起來的CRT產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)已經(jīng)喪失競爭優(yōu)勢。而在平板顯示領(lǐng)域,由于我們處于產(chǎn)業(yè)鏈的最末端,更難以在國際競爭中取勝。
激光顯示為我國顯示產(chǎn)業(yè)的重新崛起提供了難得的機(jī)遇。現(xiàn)有顯示產(chǎn)品的色域空間僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的31.8%,難以真實(shí)還原自然色彩。激光顯示作為新一代顯示技術(shù),在繼承了數(shù)字顯示技術(shù)所有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,以高飽和度的紅、綠、藍(lán)三基色激光作為顯示光源,解決了大色域色彩再現(xiàn)難題,其色域可覆蓋接近90%的人眼可識別色彩,從而最完美地再現(xiàn)自然色彩,被認(rèn)為是“一次顯示領(lǐng)域的革命”。
目前國際激光顯示技術(shù)已發(fā)展到產(chǎn)業(yè)化前期階段,未來3到5年,將是全球激光顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵時期。我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)激光顯示核心關(guān)鍵技術(shù)的突破,擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)。我國在激光材料、激光器件等方面有著良好的技術(shù)基礎(chǔ),并具有世界最強(qiáng)的顯示產(chǎn)品整機(jī)集成制造能力,這些要素的有效集成,將使我國在新一輪顯示產(chǎn)業(yè)競爭中取得先機(jī)。此外,由于激光顯示目前尚未形成壟斷性的國際分工,也尚未形成壟斷性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也為我國激光顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展留有難得的空間。
在華星影院試放映的良好效果,令科研人員初嘗了歡喜的滋味。更令他們振奮的,則是激光投影系統(tǒng)在北京奧運(yùn)會上的大顯身手。
“激光顯示產(chǎn)品最突出的一個特點(diǎn)是可以高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn),24小時工作,連續(xù)數(shù)天不停息。我們的產(chǎn)品正是利用這一特征服務(wù)于奧運(yùn)會指揮系統(tǒng)。奧運(yùn)會期間所有的指揮命令都從這一系統(tǒng)發(fā)出,發(fā)出命令的依據(jù)就是大屏幕所顯示的圖文信息。我們完全通過自主創(chuàng)新,登上了奧運(yùn)這個盛大的展示舞臺。”王宇說。
服務(wù)奧運(yùn)為我國激光顯示產(chǎn)品向高端推廣奠定了基礎(chǔ),此時距被稱為“草臺機(jī)”的第一臺原理樣機(jī)問世僅僅3年。從技術(shù)優(yōu)勢到產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,這一轉(zhuǎn)化何其迅速!
“因?yàn)槲覀冏叩氖且粭l不一樣的路————一開始就與企業(yè)合作,與市場結(jié)合。”光電院黨委書記、副院長牛紅兵總結(jié)。2005年原理樣機(jī)一出來,光電院立刻多方接觸企業(yè)界,希望從產(chǎn)品和市場的角度去指導(dǎo)研發(fā)。
2006年底,光電院與民營資本結(jié)合,共同成立了北京中視中科光電技術(shù)有限公司,作為激光顯示產(chǎn)業(yè)化研發(fā)平臺。中視中科通過對激光顯示市場的深入分析,選擇激光數(shù)字電影放映機(jī)和大屏幕工程投影機(jī)市場作為切入點(diǎn),在許祖彥院士的指導(dǎo)下,圍繞市場需求和產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)開展了產(chǎn)品設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
短短2年,中視中科取得了一系列激光顯示產(chǎn)業(yè)化核心關(guān)鍵技術(shù)突破,研發(fā)成功國際領(lǐng)先的新型高效率、低成本全固態(tài)激光顯示光源,其電光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到國際同類產(chǎn)品的兩倍以上,成本可降低5至10倍。
如今,中視中科已經(jīng)獲得了100余項國內(nèi)發(fā)明專利和1項國際發(fā)明專利,占全球激光顯示相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)總數(shù)的10%以上。先后研制成功大尺寸激光電視、3000流明激光投影系統(tǒng),以及國際首臺12000流明激光數(shù)字電影放映機(jī)。
在產(chǎn)業(yè)化研發(fā)過程中,中視中科以積極開放的態(tài)度與國內(nèi)顯示產(chǎn)品制造廠商緊密合作,先后與(深圳)世紀(jì)晶源、海信集團(tuán)、南方集團(tuán)和中光學(xué)集團(tuán)等企業(yè)簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,與海信、中光學(xué)集團(tuán)等骨干企業(yè)共同圍繞應(yīng)用于激光顯示的Lcos光學(xué)引擎等產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)開展合作研發(fā)。
今年2月,南京市與中科院共建的“南京激光顯示產(chǎn)業(yè)基地”在南京市棲霞區(qū)動工。該基地重點(diǎn)進(jìn)行激光顯示核心光源模組的規(guī)模化生產(chǎn),計劃在2011年前形成150萬瓦光源模組的生產(chǎn)、銷售能力,將為推進(jìn)激光顯示產(chǎn)業(yè)化發(fā)展發(fā)揮重要的示范、帶動作用。
“我們的脈絡(luò)就是通過產(chǎn)研結(jié)合,把激光顯示推向市場。一個科研成果的產(chǎn)業(yè)化走到今天,如此順利,這讓我們非常振奮。”牛紅兵說。
2009中國國際節(jié)能減排和新能源科技博覽會上,國內(nèi)外近300家企業(yè)匯聚一堂,競相展示節(jié)能減排和新能源科技的重大成果。中視中科參展的65英寸激光電視和大屏幕激光數(shù)字電影放映機(jī),以優(yōu)越的色彩表現(xiàn)和卓越的環(huán)保節(jié)能效果備受關(guān)注。
據(jù)介紹,與目前主流的LCD顯示產(chǎn)品相比,激光顯示產(chǎn)品在制造過程中不需要消耗大量的水資源,也不需要使用汞等重金屬,因而更加節(jié)能、環(huán)保。以1000萬臺平板電視每天工作4小時計算,年耗電共計29億千瓦時,如果這些家庭采用更節(jié)能的激光電視,每年將節(jié)電20億千瓦時。
由于環(huán)保節(jié)能已經(jīng)成為世界各國政府共同的使命,并日益成為企業(yè)制造能力競爭的重要手段,可以想見,激光顯示產(chǎn)品的前途是一片光明。
畢勇介紹,激光顯示技術(shù)不僅可以進(jìn)入現(xiàn)有的顯示產(chǎn)品市場,占據(jù)60英寸以上的電視、大屏幕投影、電影放映和拼接墻等大屏幕顯示領(lǐng)域,而且能夠創(chuàng)造出新型顯示產(chǎn)品市場,如激光微型投影(便攜式)、激光投影手機(jī)、激光三維立體顯示等。因此國際顯示業(yè)界預(yù)測,激光顯示將在未來占據(jù)整個顯示市場的半壁江山,具有每年500億美元以上的市場前景。而在不考慮國際市場需求等因素的情況下,未來5年我國激光顯示產(chǎn)品市場規(guī)模可能達(dá)到每年400億人民幣以上。
這塊市場蛋糕無疑十分誘人。畢勇認(rèn)為,現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)已經(jīng)成熟,進(jìn)入千家萬戶的關(guān)鍵問題是價格。低成本、大批量、高質(zhì)量,將成為未來爭奪激光顯示市場的三個關(guān)鍵詞。
雖然我國已經(jīng)在激光顯示技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化方面取得了重要突破,但還面臨著諸多挑戰(zhàn)。我們的競爭對手均是實(shí)力強(qiáng)勁的跨國企業(yè),他們投入巨大,技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈整合的進(jìn)展迅速;而目前國內(nèi)家電及顯示產(chǎn)品制造企業(yè)在激光顯示領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)比較薄弱,在產(chǎn)業(yè)化方面的參與程度較低,在相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈方面尚未形成緊密合作的聯(lián)盟,在融資渠道和投資力度上也與國外競爭對手存在巨大差距。
畢勇告訴記者,我國已設(shè)計好未來激光顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)路線:第一階段到2011年,從激光數(shù)字電影放映機(jī)等高端市場切入,建設(shè)和完善激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈;第二階段到2013年,進(jìn)入商用激光投影和高端家用投影等商用市場,形成具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)能力;第三階段到2015年,全面進(jìn)入大眾消費(fèi)品市場,形成可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新能力,打造國際領(lǐng)先的激光顯示產(chǎn)業(yè)。
在這一過程中,光電院將依托中視中科這個產(chǎn)業(yè)化平臺,爭取更多的社會資源和政策支持,同時充分發(fā)揮高端產(chǎn)品的市場示范和技術(shù)帶動作用,與國內(nèi)相關(guān)的產(chǎn)、學(xué)、研創(chuàng)新單元緊密聯(lián)合,形成技術(shù)和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,推動我國激光顯示技術(shù)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
我國在激光材料、激光器件等方面有著良好的技術(shù)基礎(chǔ),并具有世界最強(qiáng)的顯示產(chǎn)品整機(jī)集成制造能力,這些要素的有效集成,將使我國在新一輪顯示產(chǎn)業(yè)競爭中取得先機(jī)。