我國是顯示產品的生產大國和消費大國,由于長期缺乏自主創(chuàng)新的核心技術,特別是進入平板顯示時代,整個產業(yè)嚴重依賴技術引進和關鍵部件進口維持生產,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鍵技術領域取得了國際領先的突破,為我國顯示產業(yè)的自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展帶來了難得的機遇。
目前,國際激光顯示技術已發(fā)展到產業(yè)化前期階段,未來3到5年將是全球激光顯示技術產業(yè)化發(fā)展的關鍵時期。但在我國,產業(yè)上的跨越似乎更難于技術上的突破。如何才能將技術優(yōu)勢轉化為產業(yè)優(yōu)勢?中科院與民營資本結合推進激光顯示技術產業(yè)化,或許可以為我國更多高新技術邁向產業(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,已經有不少觀眾有幸體驗過這種視覺盛宴。“去年7月17日開始,這臺激光電影放映機在華星影院4號廳放映了半年,觀眾反映非常好。由于激光顯示產品投入商業(yè)運行在全球尚屬首次,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責人畢勇博士說。
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,當時大家把屋里所有的燈全關掉,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,著名激光技術專家許祖彥院士和現任科技部副部長、當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,認為應該試一試。于是,由光電院投資并組織中科院物理所、理化所、長春光機所等優(yōu)勢單位協同攻關,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。
偶然迸出的一個思想火花,何以被如此認真地對待,從而結出了碩果?因為科學家清楚,他們要做的不是一項技術,而是一個產業(yè);有關領導也明白,國家不是在支持一項技術,而是在支持一個產業(yè)。
這是一個十分重要的產業(yè)。王宇介紹,經過20多年的發(fā)展,我國已成為世界顯示產品生產和消費大國。上世紀90年代末,“中國制造”在世界范圍內崛起,顯示產業(yè)成為中國真正有能力參與國際競爭的產業(yè)之一。僅2007年上半年,彩電產量就達到3835萬臺,占全球總產量約48%。
這又是一個迫切需要支持的產業(yè)。由于長期缺乏自主創(chuàng)新的核心技術,我國顯示產業(yè)的發(fā)展嚴重依賴技術引進和關鍵部件進口,面臨著巨大的生存壓力。目前,國際上以日、韓企業(yè)為主導的平板顯示產業(yè)已經進入高速發(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產業(yè)基礎已經喪失競爭優(yōu)勢。而在平板顯示領域,由于我們處于產業(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業(yè)的重新崛起提供了難得的機遇。現有顯示產品的色域空間僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的31.8%,難以真實還原自然色彩。激光顯示作為新一代顯示技術,在繼承了數字顯示技術所有優(yōu)點的基礎上,以高飽和度的紅、綠、藍三基色激光作為顯示光源,解決了大色域色彩再現難題,其色域可覆蓋接近90%的人眼可識別色彩,從而最完美地再現自然色彩,被認為是“一次顯示領域的革命”。
目前國際激光顯示技術已發(fā)展到產業(yè)化前期階段,未來3到5年,將是全球激光顯示技術產業(yè)化發(fā)展的關鍵時期。我國已經實現激光顯示核心關鍵技術的突破,擁有完整的自主知識產權。我國在激光材料、激光器件等方面有著良好的技術基礎,并具有世界最強的顯示產品整機集成制造能力,這些要素的有效集成,將使我國在新一輪顯示產業(yè)競爭中取得先機。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標準,也為我國激光顯示產業(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)在北京奧運會上的大顯身手。
“激光顯示產品最突出的一個特點是可以高強度運轉,24小時工作,連續(xù)數天不停息。我們的產品正是利用這一特征服務于奧運會指揮系統(tǒng)。奧運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,登上了奧運這個盛大的展示舞臺。”王宇說。
服務奧運為我國激光顯示產品向高端推廣奠定了基礎,此時距被稱為“草臺機”的第一臺原理樣機問世僅僅3年。從技術優(yōu)勢到產業(yè)優(yōu)勢,這一轉化何其迅速!
“因為我們走的是一條不一樣的路————一開始就與企業(yè)合作,與市場結合。”光電院黨委書記、副院長牛紅兵總結。2005年原理樣機一出來,光電院立刻多方接觸企業(yè)界,希望從產品和市場的角度去指導研發(fā)。
2006年底,光電院與民營資本結合,共同成立了北京中視中科光電技術有限公司,作為激光顯示產業(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,選擇激光數字電影放映機和大屏幕工程投影機市場作為切入點,在許祖彥院士的指導下,圍繞市場需求和產業(yè)化目標開展了產品設計和關鍵技術攻關。
短短2年,中視中科取得了一系列激光顯示產業(yè)化核心關鍵技術突破,研發(fā)成功國際領先的新型高效率、低成本全固態(tài)激光顯示光源,其電光轉換效率達到國際同類產品的兩倍以上,成本可降低5至10倍。
如今,中視中科已經獲得了100余項國內發(fā)明專利和1項國際發(fā)明專利,占全球激光顯示相關知識產權總數的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流明激光數字電影放映機。
在產業(yè)化研發(fā)過程中,中視中科以積極開放的態(tài)度與國內顯示產品制造廠商緊密合作,先后與(深圳)世紀晶源、海信集團、南方集團和中光學集團等企業(yè)簽訂了戰(zhàn)略合作協議,與海信、中光學集團等骨干企業(yè)共同圍繞應用于激光顯示的Lcos光學引擎等產業(yè)化關鍵技術開展合作研發(fā)。
今年2月,南京市與中科院共建的“南京激光顯示產業(yè)基地”在南京市棲霞區(qū)動工。該基地重點進行激光顯示核心光源模組的規(guī)模化生產,計劃在2011年前形成150萬瓦光源模組的生產、銷售能力,將為推進激光顯示產業(yè)化發(fā)展發(fā)揮重要的示范、帶動作用。
“我們的脈絡就是通過產研結合,把激光顯示推向市場。一個科研成果的產業(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字電影放映機,以優(yōu)越的色彩表現和卓越的環(huán)保節(jié)能效果備受關注。
據介紹,與目前主流的LCD顯示產品相比,激光顯示產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,激光顯示產品的前途是一片光明。
畢勇介紹,激光顯示技術不僅可以進入現有的顯示產品市場,占據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域,而且能夠創(chuàng)造出新型顯示產品市場,如激光微型投影(便攜式)、激光投影手機、激光三維立體顯示等。因此國際顯示業(yè)界預測,激光顯示將在未來占據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年我國激光顯示產品市場規(guī)模可能達到每年400億人民幣以上。
這塊市場蛋糕無疑十分誘人。畢勇認為,現在實驗室的技術已經成熟,進入千家萬戶的關鍵問題是價格。低成本、大批量、高質量,將成為未來爭奪激光顯示市場的三個關鍵詞。
雖然我國已經在激光顯示技術研究和產業(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力強勁的跨國企業(yè),他們投入巨大,技術研發(fā)和產業(yè)鏈整合的進展迅速;而目前國內家電及顯示產品制造企業(yè)在激光顯示領域的技術基礎比較薄弱,在產業(yè)化方面的參與程度較低,在相關產業(yè)鏈方面尚未形成緊密合作的聯盟,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,我國已設計好未來激光顯示產業(yè)發(fā)展的技術路線:第一階段到2011年,從激光數字電影放映機等高端市場切入,建設和完善激光顯示產業(yè)鏈;第二階段到2013年,進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業(yè)能力;第三階段到2015年,全面進入大眾消費品市場,形成可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新能力,打造國際領先的激光顯示產業(yè)。
在這一過程中,光電院將依托中視中科這個產業(yè)化平臺,爭取更多的社會資源和政策支持,同時充分發(fā)揮高端產品的市場示范和技術帶動作用,與國內相關的產、學、研創(chuàng)新單元緊密聯合,形成技術和產業(yè)聯盟,推動我國激光顯示技術的大規(guī)模產業(yè)化。
我國在激光材料、激光器件等方面有著良好的技術基礎,并具有世界最強的顯示產品整機集成制造能力,這些要素的有效集成,將使我國在新一輪顯示產業(yè)競爭中取得先機。