全球LED專利時間態(tài)勢分析

1、· LED即Light Emitting Diode（發(fā)光二極管），是一種由III-V族化合物無機材料加工而成的固態(tài)半導體器件，通過PN結(jié)間的電子、空穴復合釋放光子實現(xiàn)電能到可見光的直接轉(zhuǎn)換；OLED即Organic Light Emitting Diode （有機發(fā)光二極管），是利用有機材料實現(xiàn)電子空穴對復合發(fā)光的材料。以上兩種發(fā)光器件統(tǒng)稱半導體照明。為方便表達，下文的“LED”指包括LED和OLED的半導體照明專利內(nèi)容。半導體照明材料因其體積小、耗電量低、壽命長、高亮度、環(huán)保、堅固耐用等優(yōu)點而被廣泛應用到工業(yè)、民用和軍事的照明及顯示領(lǐng)域。為實現(xiàn)對LED技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的保護，各國研究

2、人員迄今已申請了大量相關(guān)專利。本報告以上世紀50年代起至2010年4月底全球LED專利文獻為統(tǒng)計對象，這些專利文獻覆蓋了全球各國在美國、歐盟、德國、英國、法國、韓國、日本、中國大陸、中國臺灣地區(qū)和WIPO（世界知識產(chǎn)權(quán)組織）所申請的專利?？紤]到涉及LED產(chǎn)業(yè)鏈的專利記錄中，檢索詞和專利分類的不同，從三個方面制訂相應的檢索策略，首先是襯底外延相關(guān)的上游專利、芯片結(jié)構(gòu)的中游專利、其次是使用了LED（含OLED）全稱和半導體照明的下游有關(guān)專利、以及只使用LED簡稱的專利文獻。本期從全球?qū)＠暾垜B(tài)勢角度對半導體照明技術(shù)的發(fā)展情況進行綜述。一、專利趨勢概況截至2010年4月，全球共申請LED相關(guān)專利30

3、5100余篇，按照公開發(fā)表日期統(tǒng)計如表1所示：表1 各年專利件數(shù)統(tǒng)計（數(shù)據(jù)更新時間：2010年4月30日）· 下列各圖（圖1a、1b、2a、2b、3a、3b）顯示了全球各國LED照明專利的發(fā)展情況：1998年以前，全球的半導體發(fā)光技術(shù)由于瓶頸受限一直處于較為緩慢的前期研發(fā)階段，該時段對應專利的技術(shù)萌芽階段；從1998年至2006年，半導體照明開始進入一個迅速增長通道，對應專利的發(fā)展階段；此后，由于新的技術(shù)瓶頸和技術(shù)研發(fā)到成果、產(chǎn)業(yè)的廣泛轉(zhuǎn)換，該產(chǎn)業(yè)在2007年后開始進入穩(wěn)定發(fā)展階段，專利件數(shù)開始停止增長，甚至有下滑的趨勢。     &

4、#160;  以下各圖分別顯示自1991年以來全球LED照明專利以公開日和優(yōu)先權(quán)日的年度統(tǒng)計情況。取樣數(shù)據(jù)分別是：在日申請數(shù)量、在美申請數(shù)量、在美授權(quán)數(shù)量、世界專利申請數(shù)量以及除美日以外的其他國家和地區(qū)的專利數(shù)量總和。圖2 a  以專利優(yōu)先權(quán)年份統(tǒng)計的全球LED專利數(shù)（柱形圖） 圖3 a  至今仍在保護期限內(nèi)全球LED專利數(shù)（線形圖） · 二、專利趨勢解讀 從上述各圖可得到以下信息：第一、全球的LED專利件數(shù)在1996年至2006年間一直保持快速增長，到2006年出現(xiàn)峰值，此后步入穩(wěn)定階段。造成上述原因是由于在1996年前，大功率LE

5、D藍光外延材料一直未能順利面世，全球研發(fā)人員在GaN和SiC兩種材料的陣營展開激烈的競爭，然而RGB三基色中的藍光這一重要角色遲遲未能登上歷史舞臺。率先打破這一僵局的是日本日亞公司職員“中村修二”，他創(chuàng)新性地制備出全球第一枚GaN基大功率的藍光LED芯片，該突出貢獻把全球提前帶入高亮白光LED的新紀元，此后，有關(guān)大功率藍光和白光LED的技術(shù)被廣泛采納和深入研究，各LED專利申請也由此進入井噴階段（見圖1 a）。圖1 a  以專利公開年份統(tǒng)計的全球LED專利數(shù)（柱形圖）第二、日本是一個較早介入LED技術(shù)研發(fā)的國家，該國的專利態(tài)勢也相對其他國家（地區(qū)）提前進入各個專利演變階段，在其他國家

6、專利件數(shù)尚未有明顯增長的時候（例如上世紀90年代初和2000年），該國的專利已經(jīng)到達數(shù)量申請的頂峰，且率先進入穩(wěn)定發(fā)展的成熟階段，然后迅速減少，說明該國LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)存在著較高的飽和度，有可能已經(jīng)將研發(fā)重點向其他新興技術(shù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移，提前搶占其他技術(shù)制高點（見圖1 b）。圖1 b  以專利公開年份統(tǒng)計的全球LED專利數(shù)（線圖）· 第三、從2002年起，日本、美國各地區(qū)的專利申請量開始比其他地區(qū)的總和少，顯示其他地區(qū)LED產(chǎn)業(yè)的崛起以及LED專利技術(shù)向全球擴張的趨勢（見圖2 b）。圖2 b  以專利優(yōu)先權(quán)年份統(tǒng)計的全球LED專利數(shù)（線形圖）第四、根據(jù)日本專利法第六十七條規(guī)定：“專利權(quán)的存續(xù)期限，自申請公告之日起不得超過二十年”，故日本專利在1991年前所公開的專利開始出現(xiàn)批量失效的情況（見圖3 b），我國應對這些到期或即將到期的專利給予充分重視；另外從圖3 b可見，1992年后的日本專利（大部分是其國內(nèi)發(fā)明人所申請）的生命力要明顯強于其他國家（地區(qū)），1992年至今所申請的專利失效率僅為2.8%，而美國專利為16%