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影響產(chǎn)業(yè)的重要力量 LED熒光粉及量子點(diǎn)專利分析

2016-06-20

  面臨轉(zhuǎn)折點(diǎn),,重塑LED熒光粉產(chǎn)業(yè)

  近兩年LED市場(chǎng)出現(xiàn)了一些重要的變化,,LED照明應(yīng)用獲得了重大發(fā)展,中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始崛起,。就LED熒光粉而言,氮化物熒光粉仍舊是高CRI(顯色指數(shù))照明和廣色域顯示器應(yīng)用的主要紅色熒光粉,。盡管受到各方專利限制,,但是熒光粉供應(yīng)商們?nèi)垣@利頗豐。但是,,現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種新材料,,即由GE(通用電氣)公司開(kāi)發(fā)的四價(jià)錳摻雜的氟硅酸鉀,并且Denka(日本電氣化學(xué)),、Nichia(日本日亞化學(xué)),、GE等公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該材料的量產(chǎn)。這種新材料得益于其極窄的光譜帶,,或可挑戰(zhàn)氮化物熒光粉在顯示應(yīng)用中的主導(dǎo)地位,。

  量子點(diǎn)技術(shù)得益于其設(shè)計(jì)靈活性(發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào))以及非常窄的發(fā)射光譜帶,在市場(chǎng)上逐漸興起,,成為顯示應(yīng)用十分可靠的替代選擇方案,。YAG(釔鋁石榴石)熒光粉目前仍是白光LED應(yīng)用的最佳黃色熒光粉。但是其使用卻受到Nichia強(qiáng)大的專利保護(hù)限制,。硅酸鹽熒光粉是YAG熒光粉的最佳替代品,,但是目前在性能上仍稍遜一籌。自2017年開(kāi)始,,隨著YAG熒光粉關(guān)鍵專利開(kāi)始逐個(gè)到期失效,,而其價(jià)格又大幅低于替代產(chǎn)品,我們預(yù)計(jì)YAG熒光粉在2020年前將主導(dǎo)整個(gè)熒光粉市場(chǎng),,而硅酸鹽熒光粉除非在性能和成本方面能夠獲得突破性進(jìn)展,,否則其市場(chǎng)份額將顯著降低。

  熒光粉專利是影響LED產(chǎn)業(yè)的重要力量,,涉及約50家公司的70余起熒光粉專利訴訟案件,,對(duì)整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了重大影響。整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)早已為那些基礎(chǔ)專利的失效而做好了準(zhǔn)備,。這將幫助像中國(guó)LED封裝企業(yè)這樣的新入局者擴(kuò)張其海外市場(chǎng),。同時(shí),Everlight(億光電子)一直在努力無(wú)效Nichia大部分基礎(chǔ)專利,,Osram(歐司朗)和Nichia則持續(xù)的通過(guò)專利訴訟加強(qiáng)其專利影響,,BOSE聯(lián)盟(2000年左右,Toyoda Gosei與奧地利Tridonic Jennersdorf公司,、德國(guó)Leuchtstoffwerk Breitungen公司,、Litec GbR 共同組建的 Barium Ortho-Silicate Europium聯(lián)盟)則通過(guò)將其硅酸鹽熒光粉專利許可給眾多中國(guó)LED封裝企業(yè),不斷擴(kuò)大其專利許可計(jì)劃,。

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  LED應(yīng)用領(lǐng)域的熒光粉和量子點(diǎn)全球?qū)@暾?qǐng)趨勢(shì)

  截止2015年9月,,全球公開(kāi)發(fā)布的關(guān)于LED應(yīng)用的熒光粉和量子點(diǎn)的授權(quán)發(fā)明專利超過(guò)了7510件,。其中,第一批專利由日本公司申請(qǐng)(三菱,、松下,、日亞、東芝,、日本國(guó)立材料研究所等),。2003~2007年期間,在Nichia開(kāi)發(fā)了首款高亮度氮化鎵藍(lán)光LED后,,該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量開(kāi)始急劇攀升,。第二波專利申請(qǐng)高潮開(kāi)始于2010年,專利申請(qǐng)主要來(lái)自AOT(臺(tái)灣榮創(chuàng)),、三星和Stanley Electric(日本斯坦利電氣),,申請(qǐng)的專利主要集中于熒光粉的成分,其技術(shù)趨勢(shì)相同,,但發(fā)展較慢,。中國(guó)LED熒光粉企業(yè)如Sunfor Light(四川新力)則是近期剛剛步入LED熒光粉和量子點(diǎn)專利舞臺(tái)。

  總體而言,,專利申請(qǐng)高峰出現(xiàn)在2013年,,從2013年開(kāi)始專利申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)趨勢(shì)開(kāi)始減緩。與此同時(shí),,隨著大批待審專利審查通過(guò)后,,全球授權(quán)專利數(shù)量應(yīng)該呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。我們預(yù)計(jì)專利申請(qǐng)量將受氮化物熒光粉或新材料熒光粉的創(chuàng)新推動(dòng),,實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng),。這些新材料熒光粉如四價(jià)錳活化的熒光粉或量子點(diǎn)熒光粉還遠(yuǎn)未達(dá)到其技術(shù)成熟期,而且它們的商業(yè)化應(yīng)用才剛剛開(kāi)始,,例如在顯示器領(lǐng)域的應(yīng)用,。

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  OSRAM相關(guān)的專利訴訟和授權(quán)許可

  關(guān)鍵供應(yīng)商

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  LED應(yīng)用領(lǐng)域的量子點(diǎn)技術(shù)關(guān)鍵專利

  LED應(yīng)用領(lǐng)域的熒光粉和量子點(diǎn)相關(guān)專利的申請(qǐng)人涉及200多位。大部分重要的LED和熒光粉制造商都位于主要專利申請(qǐng)人列表中,,包括:Nichia,、Cree(科銳)、Osram,、Philips(飛利浦),、Toyoda Gosei(日本豐田合成)、Samsung(三星),、LG以及Seoul Semiconductor(韓國(guó)首爾半導(dǎo)體)等,。本報(bào)告提供主要LED和熒光粉制造商的排名,并通過(guò)對(duì)關(guān)鍵專利所有者的專利數(shù)量,、專利引用網(wǎng)絡(luò),、專利申請(qǐng)覆蓋的國(guó)家數(shù)量,、專利當(dāng)前法律狀態(tài)等因素分析其相對(duì)強(qiáng)度。許多重要供應(yīng)商因其基礎(chǔ)專利即將到期而面臨市場(chǎng)挑戰(zhàn),。為了避免新入局者參與競(jìng)爭(zhēng),,這些領(lǐng)先的LED制造商將更加依賴于近期申請(qǐng)更多的專利,包括屬于同一專利家族的那些基礎(chǔ)專利的延續(xù)申請(qǐng),。

  松下憑借其LED應(yīng)用的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器專利位列專利申請(qǐng)人排行榜榜首,其熒光粉成分相關(guān)專利的專利引用數(shù)位列第七,。盡管松下并非LED產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,,但它的LED研發(fā)活動(dòng)非常活躍,,包括對(duì)于新型熒光粉成分的開(kāi)發(fā),。不過(guò)其LED相關(guān)專利組合則不限于熒光粉相關(guān)的發(fā)明。松下廣泛的專利組合使其能夠在LED產(chǎn)業(yè)相對(duì)自由的運(yùn)營(yíng),。與松下相似,,東芝也顯示出在該領(lǐng)域較強(qiáng)的專利布局,盡管它在LED產(chǎn)業(yè)的營(yíng)收表現(xiàn)相對(duì)平平,。對(duì)于東芝近期關(guān)于退出白光LED市場(chǎng)的決定將如何影響其整個(gè)LED照明市場(chǎng)戰(zhàn)略,,我們將拭目以待。

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  LED應(yīng)用領(lǐng)域的氮化物/氮氧化物熒光粉專利主要申請(qǐng)人分析

  專利技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)策略

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  LED應(yīng)用領(lǐng)域的熒光粉和量子點(diǎn)專利按類型分類

  現(xiàn)有的LED應(yīng)用的熒光粉和量子點(diǎn)專利包括:應(yīng)用熒光粉或量子點(diǎn)技術(shù)的LED專利,、熒光粉成分專利,、量子點(diǎn)技術(shù)專利以及可遠(yuǎn)程配置的LED專利。Nichia和Osram在石榴石熒光粉領(lǐng)域處于專利領(lǐng)先地位,。兩家公司都在1996年申請(qǐng)了關(guān)于YAG,、TAG和多種其它石榴石熒光粉的基礎(chǔ)專利。緊隨這兩家公司之后的是飛利浦和三菱,。其它一些供應(yīng)商則在硅酸鹽/正硅酸鹽熒光粉領(lǐng)域處于領(lǐng)先位置,。但是,在材料分類里,,關(guān)于熒光粉成分的最強(qiáng)專利組合則屬于BOSE聯(lián)盟,。在氮化物/氮氧化物熒光粉領(lǐng)域,日本廠商處于支配地位,。其它的大公司關(guān)于氮化物熒光粉也有相關(guān)專利申請(qǐng),,但是,主要是關(guān)于LED對(duì)氮化物熒光粉的應(yīng)用,,大部分專利未涉及氮化物熒光粉本身的開(kāi)發(fā),。熒光粉制造商中,有六家公司對(duì)其它新型熒光粉成分的開(kāi)發(fā)最為活躍,。中國(guó)最活躍的公司/院校對(duì)熒光粉成分的研究主要集中在氮化物,,但也涉及新成分的研究,,例如銪活化鉬、釩酸鹽,、氯硼酸,、鎢酸鹽以及銻酸鹽。


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