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一块屏幕之后,藏着中国激光显示的脉络

每日经济新闻 2022-05-20 21:17:17

在中国激光显示产业从无到有的背后,以菲斯特科技为代表的国产激光显示企业,经过近20年的奋起直追,已在全球产业链条上占据牢固的位置。

《每日经济新闻》记者专访“掌舵”菲斯特科技20余载的吴庆富,一起回溯中国激光显示领域的风起云涌。

每经记者 谢陶    每经编辑 唐元    

“这是一款柔性磁吸的光学屏,可以贴在墙上,也可以卷起来,携带方便,且不受环境光影响,在明亮环境下也可以呈现液晶显示般的画面效果。”菲斯特科技创始人之一、副总裁吴庆富兴致勃勃地向记者介绍激光显示屏的特性。

这款针对智能投影推出的S1画卷光学屏,将光学技术运用于智能投影屏幕,一张屏幕上有10000多条发丝般的纹路,每一条纹路就是一个透镜,而每一条纹路都折射出中国激光显示从蛮荒一片到春色满园的脉络。

图片来源:受访者提供

如今,激光显示,这个在千禧年前还被欧美国家牢牢把控的关键产业,早已在中国的主流显示屏市场上“开枝散叶”。前有海信、长虹、康佳等“吃螃蟹者”,后有极米、小米等“新秀”。2021年,激光显示与第三代半导体一起,被共同列入了科技部“新型显示与战略性电子材料”等“十四五”重点专项。

在中国激光显示产业从无到有的背后,以菲斯特科技为代表的国产激光显示企业,经过近20年的奋起直追,已在全球产业链条上占据牢固的位置。

“从背投光学屏幕,到超短焦光学屏幕,再到长焦光学屏幕……我们从无到有,从模仿做起,打破了国外的技术封锁,我们始终瞄准的是‘世界第一屏幕’的目标。”年逾七旬的吴庆富两眼放着光。

5月18日,记者走近了这家位于成都高新西区的科创“小巨人”,在绿树掩映之下,与“掌舵”菲斯特科技20余载的吴庆富一起回溯了中国激光显示领域的风起云涌。

开拓国内激光显示的“蛮荒”

1999年,菲斯特科技在成都双流近郊的一个农家小院成立,被一片旷野包围。彼时,国内大尺寸光学屏领域仍是一片蛮荒,而欧美国家则高筑“技术壁垒”。

“我们那个年代的人就是有一股不服输的劲头,只要瞅准了方向,就开始干。”吴庆富笑道。

于是像一头拓荒牛一样,从组建研发团队、寻找模具、打造生产线、再到寻找第一位客户,吴庆富从0到1带领团队从“模仿”做起。“当时国内还没有光学显示屏,我们总裁张益民从美国学习后带回了大尺寸光学屏幕的小样品。”

“随即我们就对大尺寸光学屏的制造项目进行了评估,虽然技术难度非常高,但从长远发展看,我们一致认为这是非常有潜力的。”吴庆富表示。

当时,吴庆富手握着地方政府“兜底”的几十万初期投资,内心十分忐忑。“这算是当时成都最大的‘风险投资’之一了。”吴庆富调侃到。

正是这笔资金开启了菲斯特创业历程。材料、模具......菲斯特的初创团队对欧美先进产品一项项分解,将关键工艺逐一“攻破”,不断提升自主可控的水平。“我们用最基础的办法、最耗时的办法,一个个去‘克隆’国外的产品,不断试错,弄清楚所有的技术及工艺细节。”吴庆富告诉记者,“我们当时住在附近的农家,条件极端艰苦,现在回想起来都觉得不可思议。”

终于在2000年,在日本、丹麦、美国等国的“技术封锁下”,菲斯特科技成功制造出了120寸菲涅尔背投光学屏,该光学屏被广泛应用于大尺寸拼接投影显示系统。“对我们而言,这是一个极其重要的突破,终于有成品面世,填补了当时国内的行业空白。”吴庆富表示。

第一批产品“出炉”的时候,吴庆富亲自护送去机场,空运给客户。“回公司的路上惴惴不安,一直担心空运途中产品出漏子。”吴庆富说。

后来该款产品成功满足了客户的需求,也意味着菲斯特科技正式“踏进”了光电显示器件领域,走上了运用精密制造微细结构技术制造光学屏幕的道路。“这款屏幕的研发成功,令我们正式走上了更加规模化、精细化的生产制造之路。”吴庆富说。

2002年,菲斯特规模不断扩大,开始融到数千万的资本。整个初创团队也更加坚定了激光显示的发展方向。2014年,成都菲斯特成为继日本DNP后的全球第二个掌握超大尺寸菲涅尔光学薄膜的企业。

如今,菲斯特科技已经成长为一家拥有原创技术、核心专利能力,从产品设计、模具开发、生产制造全产业链覆盖的投影显示科技企业,年产光学屏幕超过50万片,成为了站在海信、长虹、小米等主流激光电视品牌背后的企业。

图片来源:受访者提供

瞄准底层技术的专精特新“小巨人”

作为激光显示行业的重要上游企业,菲斯特科技20余年来沉淀于光学屏这一细分领域。其中,围绕大尺寸菲涅尔透镜制造进行的技术研发至关重要,也是这家隐形冠军的“王冠”。

“由无数‘同心圆’构成的菲涅尔透镜是一种微细结构的光学元件,它能够吸收环境光,达到最优显示,是激光显示光学屏的核心。而制造大尺寸菲涅尔透镜涉及超大幅面高精度机械加工、激光雕刻、基础材料科学、精密光学设计、高精密自动化控制等各种学科,技术难度极高。”吴庆富向记者介绍。

菲涅尔透镜最早由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔于1822年发明,当时主要用于海上航标。如今它被广泛运用于太阳能聚光聚热、裸眼3D显示、智能汽车抬头显示、激光应用、VR等诸多领域。

“为了打破西方的技术垄断,大尺寸菲涅尔透镜制造技术是我们不得不突破的底层技术。”吴庆富说。

于是,菲斯特团队夜以继日,以日本DNP为目标,瞄准底层技术,自主研发出锥形辊筒模具以及用锥形辊筒模具制造大尺寸菲涅尔透镜的技术,攻克了超大尺寸菲涅尔透镜制造的世界性难题。该项“锥形辊筒大尺寸菲涅尔透镜制造技术”也于2020年获得了国家知识产权局颁发的中国专利银奖,是该届四川省唯一获此荣誉的机构。

图片来源:受访者提供

而利用该专利技术能够制造全球尺寸最大、厚度最薄的菲涅尔光学屏,不仅率先超过日本实现了菲涅尔光学屏120寸大尺寸的应用,更实现了产业化、连续化生产,极大地降低了生产成本。

“目前,菲涅尔透镜技术全球只有两家企业掌握核心工艺技术,一家是日本DNP公司,另一家就是我们。在屏幕供应上,中国企业已经将核心技术紧紧握在手中。”吴庆富自豪地表示。

在吴庆富看来,对于底层技术的持续关注与研发投入,不断改进制造工艺,是科创企业安身立命之本。“而不是一天到晚追逐市场的风口,制造‘噱头’,创新也仅仅停留在表面。我们这一行更应聚焦底层技术的创新,避免盲目扩张。”

2018年,基于在光学领域的长期耕耘与深厚的技术积累,菲斯特科技针对超短焦激光电视而专门设计了一款菲涅尔光学屏。这款光学屏能够有效抵抗85%环境光干扰。

凭借着这款产品,次年菲斯特科技就正式超越行业巨头日本DNP,一跃成为国内外超短焦激光电视菲涅尔光学屏市占率第一的企业,占据了近三分之一的市场份额。“DNP是我们曾经仰望的、最大的竞争对手,我们终于可以换一个角度看他们了。”吴庆富说。

2021年8月,工信部公布了第二批专精特新“小巨人”企业,菲斯特科技名列其中。截至目前,菲斯特科技拥有专利近150项,其中发明专利97项。制定国家标准8项,行业标准25项。

此外,菲斯特科技还拥有四川省企业技术中心、四川省投影光学屏幕工程技术研究中心2家省级研发平台,与哈尔滨工业大学、中国物理研究院等多所高校及科研机构开展深度项目合作。

激光电视迎来“百家争鸣”

2013年,韩国LG在美国拉斯维加斯CES(国际消费类电子产品展览会)首次展出激光电视。

2014 年海信在国内推出100寸显示产品、探索激光电视的基本形态,激光电视开始真正走向消费级市场。

“此后,国内多家企业先后向我们提出了制造激光电视屏幕的需求。激光电视配备专业光学屏反射成像,与液晶电视、OLED电视等主动发光成像的显示技术相比,其制造技术难度更大。”吴庆富说。

纵观国内彩电行业的发展,从第一代黑白电视,到第二代彩色电视,再到第三代液晶电视,激光电视也被称为第四代显示技术。如果说前三代的技术都是“追随型发展”,更多引进国外的技术,那第四代激光电视就是真正意义由中国企业主导的新兴电视产业。

记者了解到,在激光显示领域,1998-2018年中国的专利申请数之和已经超过全球一半,从追随者转为部分技术引领者。如今,中国专利数量排名全球第一,超过排名第二的日本约一倍。在产业链上,目前海信、长虹、光峰、菲斯特等企业已建立多条关于光源、整机、屏幕等生产线。

洛图科技数据显示,2021年全年激光电视逆势增长,中国市场出货量将近40万台,同比增长超80%,进入越来越多年轻人的客厅。预计到2024年,激光电视出货将超过100万台。中国工程院院士许祖彦则指出,2021年激光显示国产化率为45-55%,在3-5年内我国将实现从技术领先到产业领先的跨越,激光显示产业链本土化程度将达到75%-80%。

图片来源:受访者提供

作为激光显示领域重要的“弄潮人”,菲斯特科技近两年在创新技术应用和菲涅尔光学屏尺寸方面不断突破,相继实现了光学屏产品全面适应三色激光显示技术以及菲涅尔光学屏120寸大尺寸应用。

吴庆富表示:“未来将有更多企业进入到激光电视这个领域。我们正积极布局智能投影显示领域,迈向更加广阔的C端市场。目前正持续建设100万片产能基地,加快建设世界领先的大尺寸超精密加工中心。预计未来三年内实现200万片产能。”

如老骥伏枥般,年逾七十的吴庆富依然充满着创新的想法与激情,他也呼吁给与国产激光显示更多的政策支持及大众关注。“尽管我已经七十多了,但我仍然在不断试验,保持创新,在我们这一领域还有很多设想未能成为现实。我希望未来将菲斯特的技术拓展到更多的领域,包括光伏光热,甚至运用在军工等领域。”

去年12月,菲斯特科技完成C轮数亿元融资。未来3年,这家见证了中国激光显示领域从零到一的企业还将迈向更为广阔的资本市场。

 

封面图片来源:受访者提供

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