突围国外技术封锁,他用高端椭偏仪领衔薄膜分析江湖

作者:武汉光电工业技术研究院有限公司 程颐       发布于:2018-06-12 08:43:26       浏览次数:

——我院机械电子信息工程系张传维副教授讲述他的创新创业故事

不同的时代,呼唤不同的英雄。创新创业者就是当下的时代英雄。

推动成果转化,服务地方经济,扶持创新创业,光电工研院正成为英雄聚首之地。

在这里,有创新求变的实干家,有永不懈怠的探索者,有奋进攻坚的追梦人……破除体制障碍,解除人才束缚,光电工研院启动“人才引擎”,释放出促创新、谋发展的澎湃动力。

我院官方公众号推出“举烛衔光”人物专栏,讲述平台上明星创企的创新创业故事,以在追光之路上树一个品牌,立一面旗帜,亮一盏明灯,驱动和指引更多光电子领域创新团队“破茧成蝶”。

日前,武汉天马第6OLED产线正式量产,并将向各大客户出货。

根据IHS调研数据显示,2017年移动智能终端OLED面板市场从2016年的136亿美元,增长到了205亿美元,预计到了2021年将会达到475亿美元,复合增长率将达24%。自从苹果的iPhone X手机入局OLED阵营以来,其它各大手机品牌也在向OLED技术所转型,未来OLED技术在高端智能手机和可穿戴等智能终端市场前景将愈发广阔。

这些关键技术中,就包括对OLED显示屏中多层纳米级厚度的有机发光薄膜的检测。

 

    一旦国产OLED显示屏大规模进入商用,良品率该如何控制? 

“目前,三星公司OLED显示屏良品率最高,能做到9成以上。”武汉颐光科技有限公司总经理张传维说,但如何检测,国际大佬对我国实行了技术封锁。

近几年,颐光科技自主研发生产出我国首台高端宽光谱穆勒矩阵椭偏仪,成功进行OLED屏幕有机发光薄膜镀膜工艺过程检测。

作为国内唯一专业从事高端椭偏仪研发、制造与销售的高新技术企业,颐光科技高端椭偏仪产品被广泛应用于集成电路、半导体、光伏太阳能、平板显示、LED/OLED照明、存储、生物、医药、化学、电化学、光学镀膜和保护膜、减反膜、光刻材料等众多领域。

 

本期“举烛衔光”,邀请武汉颐光科技有限公司总经理张传维来讲述创新创业故事——

武汉颐光科技有限公司总经理 张传维

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玻璃基板上覆盖多层纳米级厚度的OLED材料,就能做成OLED显示面板。

“最核心的检测指标,就是OLED材料的光学特性和厚度。”张传维说,就像一根筷子放在液体里会发生折射一样,折射程度取决于液体的成分。不同的光学特性,就会产生不同的折射系数,OLED的发光效率和出光亮度就不一样。只是,OLED材料的厚度往往只有几个纳米,控制难度非常大。

2011年,张传维从华中科技大学机械学院博士毕业,留校从事博士后研究。

这一年,国家投入8亿元启动首批重大科学仪器设备的开发。长期以来,我国的重大科学仪器,绝大多数都是从国外购买。

抢抓国家专项机遇,张传维与合作导师萌生了自主研发椭偏仪的想法,用来检测OLED等多种材料。

我国关于椭偏仪的理论研究,自上世纪70年代就已经开始。那时,复旦大学、中山大学等高校,为相关基础研究奠定了扎实的理论基础。

那么,为什么这么多年过去,都没有生产出一台真正意义上的商用全自动椭偏仪设备呢?

“要做成设备,除物理与光学基础理论算法外,更多涉及运动控制、精密光机电一体化设计、集成、调试和工程化等诸多问题,而这正是我们多年在机械学院从事精密光学仪器研究的优势!”

2006年,张传维攻读博士期间,曾师从华中科技大学机械学院二级教授、国家杰出青年科学基金获得者刘世元,在椭偏测量方法与理论方面积累了深厚的经验。

万事俱备,时不我待!

在国家专项等资金近4000万元支持下,张传维团队仅花了两年时间,就成功研发出椭偏仪原型样机。“而同批执行的其他专项项目计划时间都是5年,我们整整提前了3年。”

2013年,颐光科技公司成立。从原型样机到工程样机,再到产品化,仍有大量的工作要做。

OLED显示屏将大规模应用,而检测依然是难题

又经过两年艰苦研发,国内首台商品化高端穆勒矩阵椭偏仪终于成功面世。

中国计量科学院出具的测试报告显示,这台椭偏仪,全部指标与国际水平相当,且部分指标处于国际最先进水平,获得业界、学术界普遍认可。

“作为一个技术团队,在光电工研院这个平台上,物业、交通、法务、出口代理、知识产权等问题,基本都不用操心。”张传维说,工研院还针对OLED产业进行了大的布局,从生产OLED发光材料到做检测的,从做基膜材料到做有机薄膜晶体管的,已经形成一个完整的产业链,大家抱团创业, 具有得天独厚的优势。

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20156月,国内首台椭偏仪销售到广西大学物理学院。该学院也成为国产高端椭偏仪第一个“吃螃蟹”的人。

但在此后,产品销路却陷入僵局,一度打不开局面。

张传维十分迷茫:产品技术水平很高,学术交流评价也很高,为什么卖不出去呢?

“此前我一直认为,只要做好技术,市场一定会认可,其实错了。”他坦言说,作为科学研究,在实验室只用原理上印证就行,甚至越复杂越能显示出水平。但作为产品,更要强调用户的操作便捷、实用、可靠,成本低、性能高等。

“从科研者向创业者转变,总要交点学费吧!”他笑笑。此后,张传维带着团队不断外出拜访客户,了解客户需求。“每个月拜访四、五家,靠谱的不靠谱的,有希望的没希望的,整天都在外面跑,企业的,高校的,有展会就参加。”

思路转换,高端产品越来越轻便化、小型化。原来一台椭偏仪有半张桌子大,100多斤,各种线缆一大堆,如今颐光科技系列化产品中最紧凑款椭偏仪只有一张A3纸大小,一个USB接口接电脑,1秒钟左右就能测出所需数据。

与客户的不断接触中,颐光科技还发现了一个非常大的市场痛点。

截至2015年,我国花高价从国外进口的几百台椭偏仪,真正用好的,不到10%

这是为何?

使用单位普遍反映,仪器一旦硬件上出现问题,等国外维修人员往往需要几个月甚至半年时间,且一次上门费就得好几万元。同时,检测数据需要软件模型来分析支撑,国外企业在时差、语言、支持效率上都让用户觉得不顺畅。

市场痛点就是卖点。

他决定,把仪器免费给用户试用,派专业团队针对用户需求编写分析软件,放大颐光的服务优势。

颐光科技研发的高端椭偏仪获2015年日内瓦国际发明博览会金奖

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2016年春节后上班的第一天,张传维接到面板龙头企业华星光电相关负责人的电话:“我们决定采购你们的仪器,用在最新可挠式OLED显示屏研发生产线上。”

这个电话,让张传维看到了产业化应用的市场曙光。

其实从201510月份开始,颐光科技就免费给华星光电做测试。那段时间,连续一两个月,华星光电每天送几百上千片样片到颐光科技,他们加班到凌晨三四点,当晚就把检测数据传给对方。精确的数据和贴身服务,终于打动面板巨头。

正是这种劲头,令颐光科技在与美国、日本、匈牙利等国外巨头同台竞标时,频频夺标。

“这在以前是不可想象的,大家对国产仪器设备有一种天然偏见。”张传维说,但是现在,如果能花更少的钱,做同样的事,甚至享受更好的服务,何乐而不为呢?

如今,颐光科技同类产品价格仅为国外的67成,售价从30万元到100万元不等。

除华星光电外,湖北兴发集团、深圳大学、重庆大学、华南理工大学等客户纷纷发来订单。现在,颐光科技每天都能接到咨询和购买询价电话。

除了OLED领域,颐光科技的椭偏仪还被广泛应用到集成电路、太阳能光伏、化学等领域。这项“独门绝技”,让颐光科技获得了近1千万元首轮融资。

随着国内平板显示、光伏等产业爆发,国内椭偏仪将形成30亿元到50亿元大市场。

据保守估计,全球显示面板制造,约有六七成在我国生产。颐光科技椭偏仪产品已进入国内多条OLED面板产线进行Demo测量,根据目前进展,国内面板厂商OLED产品量产,将带动颐光科技业绩大幅增长,“我们不希望一口气吃个胖子,近几年将按照每年翻一番的节奏,才能走得更稳。”张传维的眼中,写满自信与笃定。

 

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