凭一片材料获150万美元投资 他带来10倍亮度的照明

黑夜里有了光,我们24小时地快活。不过,陈辰觉得有光不够,“还需要更亮”。

于是,2014年年底,他和韩仲教授(耶鲁大学电子系系主任)创立Saphlux,研究新一代半极性氮化镓发光材料,用于固态显示及照明。


◆  Saphlux创始人:陈辰(右)与韩仲教授。

细算起来,上一代发光材料距今已走过20多个年头,无论用在LED灯还是显示屏上,它几乎在每个人的生活中无孔不入。但瓶颈也愈发明显:单片LED芯片的亮度已达到极限。

为此,各国科学家纷纷投入新一代光学材料研究。其中,半极性氮化镓发光材料成为实验室新宠,“其单芯片亮度理论上可以达到过去的10倍”。但如何实现量产,成了一个难题。

陈辰带领团队,用蓝宝石衬底,在今年6月研发出大尺寸半极性材料,从技术上解决了批量生产的问题。一经推出,全球前5的LED生产商有3家采用。

而除了大功率照明外,材料还能应用于3D投影、VR、医疗等领域。听起来似乎很美好,但陈辰的创业过程却充满着戏剧性……

相识在耶鲁

韩仲教授的讲座被安排在最后一个。作为氮化镓材料专家,讲座的内容自然离不开氮化镓材料的价值和商业化。

讲完,他冲台下看了一眼。不出所料,每个人脸上的表情或困惑,或没有兴致。关于新一代光学材料的研究,在耶鲁大学电子系,甚至全世界都是难题,更何况,他面对的是一群商学院的孩子。

“你们有什么想问的吗?”讲座结束后,他保留了例行提问环节。

台下鸦雀无声。此时,陈辰忽然站起来,打破了会场的安静,“我想了解下这个材料的技术壁垒”。他是当天唯一一个提问的人,教授欣然解答。

这一幕发生在2014年,美国康涅狄格州耶鲁大学的一个讲座上。不久前的8月,陈辰来到耶鲁大学攻读MBA。虽然是商学院的学生,但他对技术毫不陌生:清华大学本科,24岁已经博士毕业,研发onyx360,获业界多项大奖……

彼时,陈辰对固态照明显示行业了解不多,遑论氮化镓材料这种前沿研究。讲座结束后,他再次找到韩仲。

“他是处女座,我是摩羯座,从星座上分析我们脾气比较相投。”陈辰玩笑道。就这样,两个年龄相差20岁的人,结成忘年交,相约做半极性氮化镓材料的商业化探索。

此后,陈辰对整个行业深入了解。

90年代,自中村修二研发出蓝光LED以来,以第一代半导体发光材料为核心的固态显示及照明已走过20多个年头。发展到现在,其亮度已经到达极限。“想提高亮度,只能单纯增加LED芯片数量。”

而在大功率照明及新型显示(3D投影、VR等)上,第一代材料已无法满足人们的需求。半极性氮化镓材料被给予厚望,成为光学研究材料的热点。“其单芯片亮度理论上可以达到过去的10倍”。

但该材料的生产一直停留在实验室,韩仲教授已在这一领域积累了6年的研究经验。“连其发明者——诺贝尔物理奖得主中村修二也不能解决批量生产的问题。”

11月,两人成立公司Saphlux。“没有想太多,想先做着试试看。”

获150万美元投资

一个月后,学校放寒假。陈辰没有闲着,回国寻求融资。

“我们不投半导体、新材料。”常常来不及开口,陈辰就吃到闭门羹。两周里,他往返北京、上海等多个城市,一共见了25拨投资人,终获几家投资机构青睐,其中包括真格基金。

然而第一次见面,陈辰就把真格基金的合伙人李剑威聊困了。两人当时聊了不到一个小时,李剑威打着哈欠将陈辰送走。“以为要黄,而且BP做得也不好。”

回去之后,陈辰立刻根据投资人的反馈对BP做了调整。“我们并不知道投资人关注什么,只能一点点去摸索。我和剑威后来成了好朋友,后来他跟我说,按照我们最初的BP没人会投的。”

去年2月,天使轮150万美元投资到账,由真格基金领投,联创投资及耶鲁方面VC跟投。

随后,陈辰开始招兵买马。“过去10多年,LED相关产品效率提高10倍,价格降了10倍。但最近两三年,增长停滞,即使是行业的巨头公司也难有突破。这是挖来业界专家的良机。”

他将目光瞄向韩国一家领先LED公司的研发主管,一个师承中村修二的科学家。

“你要小心,这里的生活比较惨烈,可能经常要加班。”美国时间周五,陈辰给这位科学家拨去电话,开诚布公地聊了以后的工作状态。

“你不用跟我提这个,现在是韩国时间周六,但我要开一天的会。所以工作强度我完全能够适应。”

两天后,陈辰收到一封邮件:我已经从韩国的公司辞职了,现在可以跟着你走。“当时看完挺感动的,他作为业界人士,带着破釜沉舟的勇气跟我创业。”


◆ 团队合影

人员到位,耶鲁大学租用的设备也很快搞定。“虽然我们研发的是新材料,但无论自己生产还是合作生产,都可以使用现有的设备和产能。”

“按照我跟韩教授最早计划,觉得这件事融50万美元,花3个月时间就能做出来。”但真正投入研发后,陈辰发现过程远没有这么顺利。

产品研发柳暗花明

6月,团队投入新材料的研发,目标很明确:解决大尺寸半极性材料的生产难题。

“该领域的研究开展多年,部分科学家可以做小尺寸的材料证明可行性,但如何做成大尺寸的产品,难度特别大。”

这一方面,韩仲教授有着6年的经验积累,他试图改变材料的生产方式。之前,这种材料需通过斜切生长在蓝宝石上的氮化镓实现,但每一小片的造价达2000美元,无法商用。

今年年初,多次实验尝试后,通过一些特殊处理,大尺寸半极性材料直接在蓝宝石衬底上生长出来,而且晶体生长的方向和形状可以被控制。“这个过程有点像炒菜,通过加入不同的作料,最后融合成一道新菜。”

3月,陈辰计划上线该材料。

然而,上线前夕产品测试出了问题:材料存在缺陷,直接导致性能大幅下降。“有一种像头发丝那么细的层错,业界所有的研究机构都无法解决。好在,我们之前的实验中有一次消除过这个缺陷。”

但接下来的几个月,无论做何种尝试,缺陷一直存在。团队氛围一时陷入压抑,“觉得有点山穷水尽了”。

“怎么办?我们是不是要转到其它方向?”
“这个周末最后再试一下吧。”

山重水复之际,转机出现,团队再次研制出无缺陷材料。“对比两次试验后,我们终于找到了原因。”

原来,耶鲁的设备不光Saphlux团队在用,其中某个团队做完实验后,设备中残留的元素无意中消除了材料的缺陷。

“那时候真正体会到了,当你努力到无路可走的时候,上天会为你打开另一扇窗。”陈辰的喜悦溢于言表。

5月,无缺陷的半极性氮化镓材料上线。“原来的半极性材料只能做到1厘米X0.5厘米大小,我们做到2寸、4寸、6寸大小。新一代材料终于来了。”

用于照明及显示

研发期间,Saphlux已与美国最大的一家LED公司达成战略合作,后者为其材料应用提供优化指导。“这让我们省去了产品测试环节,少走挺多弯路。”

6月,Saphlux的研究成果在网上爆出来,全球前五的LED公司有3家开始使用其产品。另外,苹果Mac LED显示屏供应商、中国大陆及中国台湾一些厂商也下单。

关于半极性氮化镓材料的应用,学术界有过很多讨论。“户外的照明、医疗器械的灯光、工业上的紫外消毒,都可以使用这种材料。”

其在显示领域的前景更为广泛。“它可以实现全息投影,智能手机、手表可以摆脱LED显示屏,用激光投影加上白背景就可以像电影一样投放了。”

而且这种材料可以大大节约能源。“我们算过一笔账,如果全国50%的LED灯采用这种材料,大概能关掉30个中型火电厂。”

目前,Saphlux生产的单片材料售价为560美元,客户的订单主要用于产品研发。“我们的产线和上一代材料相同,成本基本在一个水平线上。”

最近,陈辰在耶鲁租了新的办公场所,并购置一批新设备。“这些设备运营起来,每天能达到40~50片新材料的产能,满足客户的需求。”

根据陈辰预计,到明年年底,产品将实现量产,年流水达到5000万美元。“我们的技术领先国际2~3年,未来将会研发新一代材料,推出新产品,希望我们的新材料能迅速带来产业变革。”



来源:铅笔道

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