LED產(chǎn)業(yè)專利數(shù)量巨大,涉及的技術(shù)領(lǐng)域多,外國大企業(yè)布局較早,實(shí)力雄厚,通過專利交叉授權(quán)已結(jié)成同盟,對(duì)我國LED企業(yè)形成專利重壓。
LED作為光源被譽(yù)為人類照明史上的第三次革命,具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),已在全球范圍掀起發(fā)展研究的熱浪。世界各國在研發(fā)技術(shù)、開拓市場的同時(shí),也積極在專利布局上“跑馬圈地”,LED領(lǐng)域的專利糾紛此起彼伏“硝煙不斷”。
目前LED領(lǐng)域全球?qū)@暾?qǐng)共計(jì)12萬余項(xiàng),早在上世紀(jì)60年代就已出現(xiàn)LED相關(guān)專利,上世紀(jì)70年代后期專利申請(qǐng)量開始平緩增長(年均申請(qǐng)量突破100項(xiàng)),至2000年專利申請(qǐng)量開始迅速增長,而近幾年專利申請(qǐng)量更是劇增(年均兩萬項(xiàng))。
從申請(qǐng)區(qū)域來看,日本的專利申請(qǐng)量最多,其次為美國和中國,各主要國家和地區(qū)LED領(lǐng)域的專利申請(qǐng)都已突破1萬項(xiàng)。LED產(chǎn)業(yè)巨頭很多屬于日本、美國公司,一般情況下公司會(huì)首先將新技術(shù)在本國申請(qǐng)專利,所以日本、美國LED領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量遙遙領(lǐng)先。在LED領(lǐng)域中國專利申請(qǐng)量位列第三,說明LED產(chǎn)業(yè)各巨頭都很重視我國市場的爭奪,提早在我國進(jìn)行專利布局,為其他企業(yè)進(jìn)入我國市場設(shè)置專利壁壘。
專利申請(qǐng)約40%集中在封裝
封裝、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)量較多的原因是企業(yè)數(shù)量較多、技術(shù)細(xì)節(jié)較多。
從產(chǎn)業(yè)鏈分布來看,LED領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)約40%集中在封裝,其次為應(yīng)用(26%)和外延(17%),襯底和白光的專利最少。封裝、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)量較多的原因可能是從事封裝、應(yīng)用領(lǐng)域中下游開發(fā)的企業(yè)數(shù)量較多,涉及的技術(shù)細(xì)節(jié)較多。專利申請(qǐng)多集中在封裝和應(yīng)用領(lǐng)域,也表明LED技術(shù)相對(duì)比較成熟,開始進(jìn)入應(yīng)用階段。襯底、白光領(lǐng)域的專利量雖然相對(duì)較少,但大多為LED產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)核心專利,比較重要。
襯底領(lǐng)域的專利25%集中在藍(lán)寶石,其次為砷化鎵(17%)、硅(16%)、氮化鎵(10%)、碳化硅(7%)等,這和目前全球LED市場GaN生長主要采用藍(lán)寶石襯底的產(chǎn)業(yè)狀況一致,無論從制造技術(shù)成熟度、穩(wěn)定性及成本方面,藍(lán)寶石襯底都是主流選擇。目前日本日亞壟斷了大部分藍(lán)寶石襯底專利技術(shù),另一方面硅襯底、碳化硅襯底各自有其特定的技術(shù)和市場優(yōu)勢,也會(huì)在特定領(lǐng)域發(fā)揮效能,占據(jù)自己的一席之地。
外延領(lǐng)域的專利從有源層材料看,86%集中在III-V族,以氮化鎵為代表的III-V族化合物半導(dǎo)體材料制成的LED器件效率高、壽命長、成本低,被公認(rèn)為是LED器件的首選材料,LED外延領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)量也反映了這一技術(shù)現(xiàn)狀。外延領(lǐng)域?qū)@麖墓δ軐觼砜?5%集中在n型層、p型層和有源層,其次為覆蓋層和緩沖層(16%),在電流擴(kuò)展層和歐姆接觸層等技術(shù)分支申請(qǐng)量較少。n型層、p型層和有源層是LED器件的基本架構(gòu),因此專利申請(qǐng)量最多。外延緩沖層技術(shù)能夠有效解決異質(zhì)襯底上生長氮化鎵外延時(shí)晶格失配和熱失配這兩大問題,是LED的傳統(tǒng)主流技術(shù),出現(xiàn)較早,專利申請(qǐng)量相對(duì)較多。
芯片領(lǐng)域的專利39%集中在電極設(shè)計(jì)技術(shù),其次為反射膜技術(shù)(16%)、微結(jié)構(gòu)技術(shù)(12%)、芯片外形技術(shù)(11%)、襯底鍵合剝離技術(shù)(11%),在劃片、增透膜技術(shù)、鈍化技術(shù)等方面申請(qǐng)較少。LED優(yōu)點(diǎn)之一為壽命長,而電極設(shè)計(jì)(形狀、位置、制備等)對(duì)LED穩(wěn)定性有著很大影響,對(duì)LED實(shí)用化十分重要,是芯片領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)量最多的技術(shù)分支。
封裝領(lǐng)域的專利63%集中在基板和封裝體領(lǐng)域,其次為散熱(15%)、電極互連(13%)和熒光體(7%)。LED封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢是高發(fā)光效率、高可靠性和薄型化,其中散熱技術(shù)是重中之重。如果不解決散熱問題,造成LED器件工作溫度不斷上升,會(huì)直接導(dǎo)致LED器件發(fā)光亮度減弱,工作壽命衰減,因此該技術(shù)分支的專利值得我國企業(yè)多多關(guān)注。
專利訴訟阻止后進(jìn)入者
外國大企業(yè)通過專利交叉授權(quán)結(jié)成同盟,對(duì)我國LED企業(yè)形成專利重壓。
從競爭對(duì)手來看,LED全球?qū)@暾?qǐng)量最多的前十位公司依次為松下、夏普、三星、東芝、佳能、索尼、京瓷、羅姆、豐田合成和日亞。專利申請(qǐng)量位列第九、第十的豐田合成和日亞,雖然其專利量沒有位列前茅,但均為業(yè)界公認(rèn)的、掌握LED核心芯片制造技術(shù)的重點(diǎn)公司。列于前三位的松下、夏普和三星都是重要的電子和顯示產(chǎn)品廠商,可見LED的應(yīng)用技術(shù)正在迅速發(fā)展。而日本的照明市場(包括LED照明)是由松下和東芝領(lǐng)銜的,在LED照明方面夏普、日立、三菱等公司也占有部分市場。
如前所述,隨著LED市場的迅猛發(fā)展,各LED企業(yè)為爭奪市場份額,在技術(shù)戰(zhàn)、市場戰(zhàn)的同時(shí)開辟了專利戰(zhàn)這一新的戰(zhàn)場。LED產(chǎn)業(yè)專利訴訟頻發(fā),并且訴訟關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。不過,LED巨頭間的專利訴訟多數(shù)都以和解、簽訂專利交叉授權(quán)的形式告終。
雖然全球五大LED巨頭之間基本形成了專利交叉網(wǎng),但對(duì)“外”——對(duì)待新興LED企業(yè),仍然采取以專利訴訟阻止產(chǎn)業(yè)后進(jìn)入者發(fā)展的策略:2012年2月日本豐田合成對(duì)中國臺(tái)灣LED芯片廠商璨圓光電提起專利侵權(quán)訴訟,指控被告侵犯其擁有的GaNLED芯片專利,并對(duì)璨圓光電制造的多種LED產(chǎn)品請(qǐng)求禁止令。日亞多次對(duì)億光及其零售商發(fā)起專利侵權(quán)。2011年6月歐司朗在美國和德國起訴三星和LG侵犯其LED專利技術(shù)。
LED產(chǎn)業(yè)專利數(shù)量巨大,涉及的技術(shù)領(lǐng)域多,外國大企業(yè)布局較早,通過專利交叉授權(quán)已結(jié)成同盟,對(duì)我國LED企業(yè)形成專利重壓。我國LED企業(yè)應(yīng)盡力避免踩到專利“地雷”,一方面加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),對(duì)競爭對(duì)手的核心專利進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化,在一些專利布局相對(duì)不太密集的技術(shù)領(lǐng)域如封裝領(lǐng)域的散熱、靜電保護(hù)等尋找突破口,通過擁有自己獨(dú)特的專利技術(shù)謀得與LED產(chǎn)業(yè)巨頭談判的資本,進(jìn)而避免被訴侵權(quán)的風(fēng)險(xiǎn);另一方面,靈活制定專利策略,積極爭取基礎(chǔ)專利授權(quán)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓,化干戈為玉帛,逐步達(dá)到占有較大市場份額的目的。