解析白光LED芯片及熒光粉知識產(chǎn)權概況

　　LED專(zhuān)利領(lǐng)域全球專(zhuān)利超過(guò)12萬(wàn)件，核心專(zhuān)利主要在國外企業(yè)手中，中國企業(yè)在技術(shù)和專(zhuān)利方面落后于國外企業(yè)。以L(fǎng)ED前端為例，目前國內已授權的約470件外延專(zhuān)利中有超過(guò)350件是國外企業(yè)所申請，國內企業(yè)申請授權量?jì)H有110件左右，且有部分為實(shí)用新型專(zhuān)利。國內已授權的芯片專(zhuān)利中約有7成掌握在國外企業(yè)手中，國內企業(yè)僅占3成。專(zhuān)利技術(shù)積累不足使得國內LED行業(yè)面臨如何進(jìn)行專(zhuān)利防御、規避專(zhuān)利風(fēng)險等一系列問(wèn)題。

　　白光LED因其高效節能、綠色環(huán)保等特點(diǎn)而引起照明領(lǐng)域第三次革命，目前LED領(lǐng)域形成了以五大廠(chǎng)領(lǐng)先，韓國、中國臺灣企業(yè)緊隨其后，中國企業(yè)聚集產(chǎn)業(yè)中下游的格局。白光通常的實(shí)現方式可分為單晶型和多晶型，不論何種方式，芯片都必不可少，因此LED芯片的知識產(chǎn)權非常重要。同時(shí)，由于目前主流的白光實(shí)現方案多采用芯片加熒光粉方式實(shí)現，所以白光LED知識產(chǎn)權主要集中在芯片和熒光粉兩個(gè)方面。

　　一、白光LED芯片的知識產(chǎn)權概況

　　制造一個(gè)白光LED芯片主要包括襯底、緩沖層、外延(功能層尤其是發(fā)光區)、芯片制造、電極等。主流襯底材料為藍寶石和碳化硅，藍寶石襯底技術(shù)由日亞化學(xué)開(kāi)發(fā)，碳化硅襯底技術(shù)由科銳公司開(kāi)發(fā)。日亞化學(xué)的藍寶石襯底專(zhuān)利有JP2632239(92.06)、JP2795294(93.04)等，這些專(zhuān)利基本只在日本申請專(zhuān)利，未在其他國家和地區進(jìn)行同族申請。從日亞的藍寶石襯底專(zhuān)利布局來(lái)看，在日本以外的地區使用藍寶石做襯底本身并不構成侵權?？其J公司碳化硅襯底技術(shù)的核心US5631190等在中國有同族專(zhuān)利授權，因此使用碳化硅襯底侵權風(fēng)險極大。目前，硅襯底技術(shù)得到發(fā)展受各大企業(yè)的重視，國內在該技術(shù)上有一定專(zhuān)利積累，該技術(shù)的發(fā)展對國內企業(yè)規避知識產(chǎn)權風(fēng)險有一定意義。

　　緩沖層材料一般有AlN緩沖層、GaN緩沖層、SiNx緩沖層，與之對應的核心專(zhuān)利分別為JP2000124499、JP7312350、EP1111663，前兩種材料只在日本有專(zhuān)利申請，后一種在日、美、歐、韓，以及中國臺灣都有專(zhuān)利保護，但在中國大陸沒(méi)有同族專(zhuān)利。其它如多緩沖層技術(shù)在美、歐、加、澳有專(zhuān)利保護，在中國也沒(méi)有同族專(zhuān)利;超晶格阻斷位錯技術(shù)在美、日有專(zhuān)利保護，在中國沒(méi)有同族專(zhuān)利;懸掛外延技術(shù)在美、歐、日有專(zhuān)利保護，中國沒(méi)有同族專(zhuān)利。值得注意的是，橫向外延過(guò)生長(cháng)技術(shù)在中國有同族專(zhuān)利授權，因此，在緩沖層材料方面，中國市場(chǎng)使用以上材料做緩沖層專(zhuān)利風(fēng)險不大。主要緩沖層技術(shù)都沒(méi)在中國申請專(zhuān)利，因此該技術(shù)領(lǐng)域知識產(chǎn)權風(fēng)險不大。

　　外延功能層中發(fā)光區核心專(zhuān)利中除日亞化學(xué)的方形單量子阱EP1189289，科銳公司的采用非摻雜的載流子限制層在中國有同族專(zhuān)利授權之外，其它如普通雙異質(zhì)結量子阱、方形多量子阱、梯形量子阱、三角量子阱以及非對稱(chēng)量子阱、活性層與p型層之間加入緩沖層、采用多量子壘(MQB)做載流子限制層等專(zhuān)利均未在中國申請同族專(zhuān)利。在外延方面，國內企業(yè)會(huì )面臨一定知識產(chǎn)權問(wèn)題，但因替代方案較多所以問(wèn)題不大，只要注意規避應當可以避免這方面的問(wèn)題。

　　芯片制造是國內企業(yè)面臨知識產(chǎn)權問(wèn)題最嚴重的一個(gè)領(lǐng)域，國際LED核心制造專(zhuān)利中科銳公司的US5631190等及歐司朗公司的US2002017652在中國均有同族專(zhuān)利，使用這些專(zhuān)利技術(shù)風(fēng)險極大。其它如US6538302等核心專(zhuān)利在中國沒(méi)有同族申請，使用這些專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利風(fēng)險不大。其它沒(méi)有在中國申請同族的核心專(zhuān)利還有WO03026029、US2003015708等。因此，在芯片制造領(lǐng)域，國內LED芯片制造企業(yè)會(huì )面臨較大的專(zhuān)利風(fēng)險，國內企業(yè)應當做好該領(lǐng)域的專(zhuān)利預警分析，并做相應的規避設計，避免專(zhuān)利侵權。

　　在電極方面，日本企業(yè)研究較早取得專(zhuān)利較多，日亞化學(xué)的核心專(zhuān)利EP0622858在中國有同族專(zhuān)利申請，該專(zhuān)利的同族在中國形成了一個(gè)由9件分案專(zhuān)利構成的龐大同族群，因此在電極和歐姆接觸材料方面日亞化學(xué)形成了一個(gè)非常有效的保護圈，國內企業(yè)稍不注意就會(huì )對其構成侵權。日本另一家在該方面有較多專(zhuān)利技術(shù)的企業(yè)豐田合成的專(zhuān)利群JP10135515等及Lumileds的US6526082在中國均未有同族，因此國內企業(yè)應充分借鑒以上在中國沒(méi)有同族專(zhuān)利的技術(shù)，形成有效的規避。在電極方面有一定專(zhuān)利風(fēng)險，但只要注意規避，則專(zhuān)利問(wèn)題不大。

　　國內LED芯片知識產(chǎn)權風(fēng)險集中在芯片制造方面，其它如襯底、緩沖層、外延、電極等方面因國際核心專(zhuān)利未在中國申請同族，或有替代專(zhuān)利未在中國申請同族等原因專(zhuān)利風(fēng)險相對較小。

　　二、白光LED熒光粉的知識產(chǎn)權概況

　　總體而言，白光LED熒光粉專(zhuān)利技術(shù)主要掌握在日亞、豐田合成等一些國外主要企業(yè)手中。目前國內只有少數熒光粉企業(yè)如有研稀土、江蘇博少數幾家能提供具有專(zhuān)利保護的熒光粉。

　　早期流行的熒光粉如YAG粉和LuAG粉的上位發(fā)明專(zhuān)利為日本日亞化學(xué)所有，專(zhuān)利號：US5998925，優(yōu)先權日：1996年7月29日。TAG粉的專(zhuān)利為德國歐司朗所有，專(zhuān)利號：US6669866，優(yōu)先權日：1999年7月23日。以上熒光粉專(zhuān)利權要到2017年才到期。

　　硅酸鹽熒光粉等也會(huì )有專(zhuān)利問(wèn)題，正硅酸鹽熒光粉最早的專(zhuān)利是通用電氣于1998年11月30日申請美國專(zhuān)利US6429583。隨后，德國歐司朗申請了SrBaSiO4：Eu2+專(zhuān)利，美國專(zhuān)利號：US7064480，優(yōu)先權日為2000年7月28日。接著(zhù)，德國布賴(lài)通根熒光燈廠(chǎng)，日本豐田合成和奧地利銳高申請了含Sr、Ba和Ca的正硅酸鹽熒光粉專(zhuān)利，美國專(zhuān)利號：US6809347，優(yōu)先權日為2000年12月28日。Sr3SiO5：Eu2+的專(zhuān)利最早見(jiàn)于韓國化工研究院申請的專(zhuān)利，美國專(zhuān)利號：US7045826，優(yōu)先權日為2003年3月28日，以上眾多硅酸鹽熒光粉要到2018年之后專(zhuān)利權才陸續到期。目前，幾家主要的硅酸鹽熒光粉企業(yè)已組建B.O.S.E專(zhuān)利家族。

　　氮化物、氮氧化物熒光粉是目前研究熱點(diǎn)，最早的氮化物熒光粉專(zhuān)利是德國歐司朗于1999年11月30日申請的歐洲專(zhuān)利EP1104799。隨后，日本國立材料科學(xué)研究所申請了Sialon熒光粉專(zhuān)利，美國專(zhuān)利號為：US6632379，優(yōu)先權日為2001年6月7日。接著(zhù)，德國歐司朗在2002年9月24日又申請了MSi2O2N2：Eu2+(M=Ca，Sr，Ba)專(zhuān)利，專(zhuān)利號為：EP1413618。2004年2月27日，日本同和礦業(yè)(DOWA)申請了CaAlSiN3：Eu2+熒光粉的專(zhuān)利，專(zhuān)利號為：JP2005239985，國內企業(yè)在氮化物、氮氧化物熒光粉的研究上落后于國外企業(yè)。

　　三、白光LED知識產(chǎn)權問(wèn)題應對建議

　　國內白光LED應用企業(yè)要避免專(zhuān)利風(fēng)險有幾種選擇：一是購買(mǎi)有專(zhuān)利保護的白光LED;二是購買(mǎi)非品牌白光LED后，另外獲得專(zhuān)利授權;三是白光LED應用企業(yè)加大技術(shù)研發(fā)，取得白光LED專(zhuān)利授權。在白光LED領(lǐng)域專(zhuān)利，目前核心專(zhuān)利大多掌握在國外企業(yè)手中，但有相當部分核心專(zhuān)利未在中國提出申請，值得市場(chǎng)在境內的企業(yè)認真研究。國內白光LED企業(yè)的專(zhuān)利有一定基礎，需要通過(guò)授權和引入新的專(zhuān)利才能達到更高的實(shí)用價(jià)值。因此，需要積極進(jìn)行專(zhuān)利運營(yíng)，合理的規范市場(chǎng)秩序，才能根本上維持整個(gè)白光LED穩定有序，健康發(fā)展。為此，我們提出以下建議：

　　1.對行業(yè)安全而言，建議相關(guān)主管部門(mén)或產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟通過(guò)專(zhuān)項或工作安排，一方面建立專(zhuān)利主題數據庫，監控國內外LED專(zhuān)利法律狀態(tài)，另一方面委托第三方專(zhuān)業(yè)知識產(chǎn)權機構評估，開(kāi)展國內外LED專(zhuān)利運營(yíng)可行性分析，引導工程中心和企業(yè)發(fā)展技術(shù)研發(fā)。

　　2.對國內白光LED產(chǎn)業(yè)的品牌企業(yè)而言，盡快進(jìn)行專(zhuān)利布局分析，形成專(zhuān)利組合，減小風(fēng)險是當務(wù)之急。除了選擇和中小企業(yè)一樣爭取合理的專(zhuān)利許可條件之外，還可以在專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)利運營(yíng)機構的指導下以自有的優(yōu)勢專(zhuān)利為基礎通過(guò)專(zhuān)利許可，從而構建更具價(jià)值的專(zhuān)利池組合。這種專(zhuān)利池組合不僅可以對自身形成保護，還可以通過(guò)對外授權或交叉授權獲得經(jīng)濟收益或獲得急需的技術(shù)授權。

　　3.對于國際級白光LED企業(yè)而言，其擁有眾多核心專(zhuān)利如果對外授權的話(huà)，由于中國的LED企業(yè)規模偏小、數量眾多，一家家去和各企業(yè)去進(jìn)行授權談判在成本上是不可想象的，最好的方式是尋找一家專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)利運營(yíng)企業(yè)，將相關(guān)授權和常年管理事宜委托給相關(guān)企業(yè)完成。