孙刚:多稳态液晶技术的破局者

“全世界还没有人做，如果你做到了，将带来新材料真正的革命和突破”。

2001年，初到剑桥大学的孙刚在导师这句话的激励下，开始了多稳态液晶技术的研发旅程。

像很多海归人才的创新励志故事一样，在实验室做科研的日子里，孙刚时常在勤杂工打扫卫生的时候，躲在实验室的角落里，等人走关灯之后，他偷着再忙活一晚上。第二天清晨，孙刚端着一杯咖啡，跟第一个进实验室的同学打招呼：“早啊！”

凭着这股永不服输的劲头，本科毕业就出国留学的孙刚用不到5年时间拿下剑桥大学的博士学位，并且站在了多稳态液晶领域的科学制高点。

“在一个最前沿的领域做研究。你的每一点进步、每一个数据的收集都是这个领域在全世界最早的记录”。导师当年鼓励他的话如今变成了现实。但孙刚并不满足，他要将这项前沿技术应用于人们的生活。

2007年，孙刚回到国内，在中关村北理工留创园成立了汉朗光电。尽管成立仅6年时间，却拥有多项世界领先的多稳态液晶技术专利，是全球为数不多的能够做出多稳态液晶产品的公司。

截止2012年，汉朗光电已经在华北、华东、华中、华南、西南地区已拥有金牌商6家，区域商18家，国内市场占有率达到60%以上；汉朗新产品电子货架标签也已覆盖物美、华润、国美电器、苏宁电器、天虹商场等零售业态，销售额每年增长率达到20%，远远领先同行业的竞争对手。

搭建未来超市的生态系统

多稳态液晶技术下的液晶屏幕在断电之后依旧能够保持之前的图像不变，而在维持某一固定图像的过程中不需要借助任何外部电源。当混合材料的化学物理属性、光电属性能够满足相应条件时，液晶分子的偏转排列可以保持在多个稳定状态，实现记忆效果，从人眼来看有一个光学的变化。

与我们日常使用的手机屏幕、液晶电视屏幕相比，多稳态液晶屏具有耗电量小、有记忆功能的特点。目前，它被广泛用于超市电子价签、物流拣货标签等需要节电且显示内容不常更新的领域。

一块大型的多稳态液晶户外广告牌，如果不变换广告内容，就可以20年一直显示，不耗一度电。在每天内容都变化的前提下，耗电量只是同等尺寸普通液晶显示屏的1%不到。

迄今为止，汉朗光电已开发出拥有自主知识产权的应用于电子货架标签（ESL）、电子广告牌（E-POP）、信息屏的尚白电子纸技术；应用于交通工具及建筑调光玻璃、薄膜等领域的priview技术；以及应用于室内外广告、橱窗透射显示系统、IT消费电子等领域的丝映全彩色静态显示屏技术。

孙刚给记者展示了几个不同规格的电子货架标签，里面的不同的液晶配方，可以随时变换内容，只要放两节纽扣电池，就可以满足显示屏内容经常更换所需的电量。

电子标签是在尚白电子纸技术的基础上，研发成的一种可以放置在货架上，能替代传统纸质价格标签及段码式电子价签的新一代点阵屏的电子液晶显示装置。

它可以准确地显示丰富的图文信息、多国语言、Logo、条码等，并且静态状况下零耗电，同时可采用RF双向通讯技术以提高长距离、精准度的传输，既降低了企业投入成本又帮助企业规避了风险；全自动化变价，实现价格与后台系统数据库的同步，改变了以往的手工变价，也降低了手工变价带来的失误；使用寿命长达5年，有效地节约了设备、纸墨费用；防UV、防水的附加功能。

在电子标签领域，孙刚想搭建一套未来超市的生态系统，解决消费者和商家的信息不对称问题。

很多卖场每晚都要大量的促销，基于营销需求，很多商品被不停地变换位置。如果使用电子标签，可以通过标签知晓它所在的位置，工作人员能够很快地找到商品所在的位置，既避免了出错，也提升了管理效率。另外，电子标签和商品绑定在一起，还可以规范促销人员的行为，解决促销商品位置随意变动的问题。

“多稳态液晶技术是新材料和物联网技术的集成。”例如在超市里，后台录入人员通过软件发一个射频信号过来，电子标签就会马上更新信号里的内容，出现在显示屏上。

在孙刚看来，电子标签还可以提高消费黏性。“我们与商家做一个手机APP，基于店内局域网，消费者进入卖场后，APP就会提示他今天有哪些促销商品，附上具体的促销位置。我们在标签上植入二维码，消费者拍下二维码后，有关商品的生产信息和品牌历史都会出现在手机上。”汉朗光电希望，通过电子标签的位置管理和信息推送，提升人们的购买欲望，增加消费黏性。

这种标签的安装可以适用于零售业货架陈列、桌面陈列，也可以悬挂、立牌或放置于独立的支架上，使用起来灵活。其网络管理模式包括“局域网模式”和“云模式”，前者适用于独立经营管理的大型超市，后者运用互联网可管理多个不同位置的门店系统。这一优势大大减少了超市的人工管理，也降低了人工成本的支出。

孙刚认为，“人们的很多生活需求不是一个技术就能解决的。但不能否认的是，一项好技术可以让人们生活的舒适度大大提升。”

电子标签的普及不仅仅是一个技术的转变，更是适应流通现代化、科技化不可或缺的组成部分。

在不久前结束的第八届中国零售商大会暨展会上，汉朗光电作为国内首家自主研发和生产电子货架标签（ESL）的供应商，受到了众多零售商家和渠道商的广泛关注。

汉朗光电在本次展会中展出了ESL在零售业的多样性应用，既有应用于价格显示的电子货架标签，还有应用于仓储物流拣选的两种标签，并详细介绍了品类管理软件及NFC的便捷应用。既可以节省劳动力，减少损失，还能让价签实现实时数据抓取和分析，为经营管理者快速决策提供即时报告。

在发达国家超市里，已经出现用电子标签来取代传统纸质标签的趋势，到目前为止全球约有2500万个超市电子标签投入实际使用。

或许在不远的将来，电子货架标签就会遍及国内各大商场、超市、便利店、连锁店、大卖场、药店等零售业态。

产学研合作的新形态

对新兴技术来讲，一个专利并不能把所有的语义全部覆盖，它只是企业在某一领域有一个突破点，这个突破具有创新性和独特性。但是，创新本身是要有大量的量变最后转化为质变，变成新产品应用到市场上。

“30多年前，我的导师就开始发表多稳态液晶领域的文章，直到今天，才有产品在市场上应用。这不是单凭一个专利就能够触发的，而是一个持续积累的过程。这也说明，真正的工业化的开发是一脉相承的。”

孙刚通过对多稳态液晶技术基础和功能性的研究，获得了世界领先的科研成果。但是，如何将这一成果变成可以量化的产品，就需要后续的一系列研发、试制、生产和销售方面的工作。

孙刚回国后主要做的一件事，就是与国内高校、科研院所合作，将多稳态液晶技术产业化。

北理工科技园执行主任郑云早前向记者谈到，在北理工留创园里，一些海归在国外接触到的往往是国际上各行业的高端人才，掌握世界尖端技术，他们的企业对于技术、市场等多个层面的需求都不同于国内一些初创型企业，会有更高的标准。但是，如果单纯地依靠企业自身的研发力量，往往会力不从心。这便使他们有了整合研发资源的需求，而新型的产学研合作模式也就应运而生。

汉朗光电就是这种以研发为导向的公司。公司员工有100人，研发人员就占了60人。公司掌握技术核心和研发关键环节，将生产环节外包出去。

一个多稳态液晶器件集成了化学、物理、光学、材料、电子、软件等多项技术于一身。所以，这一领域的产业化必须要有一个复合型团队来支撑。孙刚在公司内部设置了不同的研发部门，涵盖液晶电路、软件、生产工艺处理、液晶材料等技术。“这么多不同专业的人在一起，才能去解决一个看起来很小的问题。”

仅凭内部的研发还不够。目前，汉朗光电已经与中科院、北京理工大学、北京化工大学、大连理工大学等院校开展了实质性的合作。公司承担的国家863项目尚白电子纸技术就是以产学研合作的形式完成的。

通过产学研合作，汉朗光电在液晶材料、电气驱动、光学设计和产品应用方面已经产生了70多项专利，其中大部分为发明专利。而“在此之前，国外少数厂商开发研制出了双稳态液晶屏，但不论是图像质量，还是对比度效果，与多稳态液晶屏相比都要逊色不少。”

科学进步是一点一滴积累的过程。尤其是像汉朗光电从新分子设计的源头开始，在基础研究和工程应用方面，开始有了很多细分点的突破，填补了这个领域的空白。这些成果完全是一套全新的分子构架体系，孙刚称之为机械性的液晶配套。

“我们之间的合作，不只是简单地开个会，而是由企业出项目和资金，以企业为主导，由院校来承担科研工作。” 一个新兴产品的产业化需要设计很多领域的研发和生产相配套，例如，在电子纸的研发过程中，中科院微电子所负责电子纸的芯片设计，北京化工大学负责研制新材料。

针对某一项目本身，企业与研究机构可能表现为一种阶段性的合作，但孙刚希望这种合作能够转化成为持续性的机制。“在这个项目结题时，我们会探讨，下一个切入点在哪里，从而促成下一阶段的合作。”

从剑桥毕业之前，孙刚所在的项目组在英国申请了关于此类材料全彩色显示原理的一个基本专利——双层显示结构专利。他回国后，又对材料进行了优化，有了新的材料方面的专利及组成产品的各个细节，包括驱动模式、结构和信号波形优化、真正变成产品的屏的设计、成本的计算等，慢慢完成与工业化生产的对接。

近期，汉朗光电与北京理工大学共同研发的主题是如何通过光通讯进行信息更新。前期调研时间长，大家必须明确知道研发的目的和未来应用领域。一些前瞻性的成果，可能企业现在用不到，但一两年后就有产业化的可行性了。这样的项目，由研究所来做，企业配合，合适可以产品化了，将技术转移过来就好了。

“对学校来讲，他要做两件事。首先，他做的事情要有前瞻性，就必须要有项目支撑。即使这些科研成果现在来看还不能落地，但他必须代表未来的技术方向。其次，学校很难将技术直接转化应用到市场上，必须通过企业。企业有市场需求，可以将他的需求模块化和功能化，企业通过这些模块寻找专业的研发团队，从而将各个环节通过产学研的形式做出来。”

中关村专家联谊会理事长夏颖奇博士对新型产学研合作模式的前景非常看好，“产学研合作模式的战略升级，对吸引广大海外高层次人才回国创业有重要参考意义。”

孙刚对记者谈到，汉朗光电2014年的工作计划中加入了调光玻璃产业化，包括电子调光车窗膜、天窗膜和天穹膜。它们可以像普通贴膜一样粘在玻璃表面或者夹在两层玻璃中间，车主可以依据心情把车窗或天窗的贴膜随意在透明和各种颜色之间任意转换，在维持任何一种颜色状态时，不需要任何外加电源。

汉朗光电已经在2013年做了大量的研发工作，2014年，公司准备迎接电子标签市场的崛起，同时步入调光玻璃市场。

“虽然规模效益还没有形成，两三年后应该有收益。一步步来，只要我们站在正确发展的路径上，太超前也不行。”