今天，知识产权信息珠珠给大家分享带来的《LED白光技术专利布局分析》，如果您对LED白光技术专利布局分析感兴趣，请往下看。
白光技术是LED领域的重要分支，各国对白光领域的专利布局都十分重视。我国“十二五”规划中明确提出了“强化LED白光专利布局”的指示，可见我国政府对白光技术的关注度也在不断提升。本文中，笔者就白光的技术和专利情况进行分析。
本文的统计数据截止至2011年6月20日前公开的专利申请。考虑到专利公开的延后性和数据的科学准确性，本文未对2010年后的专利数据作出分析。专利数据统计源自EpODOC、CpRS数据库。
LED技术现状
目前，实现白光LED的技术路线可分为两大类：第一类是芯片+荧光类物质组合发白光，包括蓝光芯片+荧光粉、紫外芯片+荧光粉、蓝绿芯片+荧光粉、紫光芯片+荧光粉；第二类是芯片自身或组合发白光，包括ZnSe为衬底的LED直接发白光、两个以上芯片发白光、同一衬底上形成多个发光层。
纯芯片组合发白光的技术路线存在绿光发光效率低，红光出光效率低的问题；造成绿光发光效率低的主要原因在于组分铟的含量难以提高，所以芯片组合混光均匀性不佳；采用芯片组合其成本远高于芯片+荧光粉的组合。因此，目前的主流技术路线是芯片与荧光类物质组合发白光。
尽管芯片与荧光类物质组合为当前主要技术路线，但仍需要解决以下两个方面的问题：一是蓝黄光ＬＥＤ缺失红光部分，因而很难发出具有高显色性白光；二是紫外光ＬＥＤ加ＲＧＢ荧光粉能够产生很好的显色性，但荧光粉的效率不高。
当前白光芯片的主要供应商包括日亚（Nichia）、欧司朗（Osram）、克里（Cree）、丰田合成（ToytaGosei）、拉米尔德（Lumileds）。
全球专利分析
白光专利申请数量排名前七位的公司分别为飞利浦、三星、松下、夏普、东芝、日亚，这些公司在白光领域是我国企业的主要竞争对手。上述公司中白光专利申请较早的是日亚，几乎每年都有白光领域的专利申请，这说明该公司对白光领域的研究和投入持续不断。其次是东芝、三洋和松下3家公司，东芝总体专利申请量呈锯齿形上升趋势，这表明东芝对白光领域的研究热情逐步增加，其2005年的专利申请量出现显著增加；松下白光专利申请一直呈波浪式上升态势，其2005年的专利申请量迅速增长，2007年达到顶峰，这充分说明这3年其对白光领域的关注程度较高。而三星和飞利浦是白光申请相对较晚的公司，但增长速度很快，这2家公司可谓后来者居上，其专利申请总量居白光专利申请的前列。其中，飞利浦总体专利申请数量很大，呈波浪式上升，并且2003年到2008年期间的专利申请增长迅速，这说明该公司这一时期的研发力度很大；三星自2003年以来专利申请数量一直迅猛增加，并在2008年达到专利申请的高峰期。
在日本公司中，如松下、东芝、日亚除了在本国有较多申请外，在美国的专利申请最多，而在其他国家的专利申请量相对较少，可见上述公司的专利保护战略目前主要面向美国。但是，三星、飞利浦同时向很多国家提交了涉及白光领域的专利申请，且数量相对较多，尤其是向美国和日本的专利申请相当多，而且在亚洲、美洲的LED强国都有各自的专利布局。不仅如此，三星、飞利浦也是这些公司中在华申请专利最多的公司，这说明其很重视中国白光技术的市场发展。（如图1）
飞利浦和三星在蓝光＋荧光物质领域的专利申请量很多，主要涉及对纯芯片和芯片＋荧光物质的技术领域的专利申请，其中以蓝光＋荧光物质和RGB为主，目前仍着重于该方面的研发。
飞利浦在蓝光＋荧光物质领域的专利申请在2005年迅速增加，2006年和2007年的专利申请量在高位振荡；从1999年开始提交红绿蓝三色发光（RGB）专利申请以来，该公司每年都有相关RGB的专利申请，并在2005年开始迅猛增长。飞利浦虽然在该领域的专利申请较晚，但其专利申请量很可观，其采用紫外＋荧光粉发白光的专利（US5813752）申请开辟了白光LED的另一路径，改变了以往只能用蓝光芯片＋荧光物质产生白光的技术方案，丰富了生成白光的技术途径，因此该公司在白光领域的地位不可小觑。该技术在日本、欧洲、美国都申请了专利，另外飞利浦的紫外＋蓝、绿、红荧光粉发白光的专利技术（US6084250）突破了日亚的专利封锁，受到了业界广泛关注，该专利相应的同族为WO9839805A；DE19756360A；DE19756360A1；WO9839805A1；Ep907970A1；US6084250A；Jp2000509912W；Ep907970B1；DE59814117G。不仅如此，飞利浦也有关于蓝光＋荧光物质发白光技术的改进专利（WO0124229A2）。
三星在蓝光＋荧光物质的专利申请集中在2005年、2006年和2007年，其在RGB领域的专利申请量也位居首位。三星在该领域的专利申请量从1999年开始逐年增长，2006年明显增多，增长速度明显加快。该公司对蓝光＋荧光物质和芯片组合这两方面的专利申请都很重视。
松下也主要以蓝光＋荧光物质的专利申请为主，该领域也是其公司近期研发的主要方面。其中，松下在2005年的蓝光+荧光物质的专利申请量最大，2005年和2006年的增长速度很快；在紫外光＋荧光物质以及RGB两方面的专利申请也不少，但其从2002年开始相关紫外光＋荧光物质的专利申请量逐年减少；RGB方面的专利申请在2002年和2005年申请量较大。
日亚的专利重点集中于芯片＋荧光物质方面，尤其是蓝光＋荧光物质的专利申请，虽然专利申请量不大，但其公司拥有白光领域的开创性发明（US5998925A）：采用蓝色GaN晶粒激发YAG黄色荧光粉而获得白光，该专利的发明点在于钇铝石榴石荧光粉，该荧光粉吸收450nm至470nm波长蓝光，激发产生550nm至560nm波长黄光，具有成本低、效率高的优点，同时该技术在中国、韩国、欧洲、加拿大等都有相应的申请，同族有CN1240144C、Jp2927279B、Ep0936682B、KR20000029696、CA2479538、TW383508。由于该专利申请的权利要保护范围很宽并且提出时间较早，所以该公司几乎垄断整个便携式产品的白光LED市场。此外，日亚还提出了发白光的具有余晖特性的荧光物质的专利申请（Jp8151573A），以及对其开创性发明的改进（US7026756B2和Jp10097201A）等，从综合实力衡量日亚公司在白光领域占有核心地位。
日亚在RGB方面的专利申请不多，但是RGB型的白光器件在该公司的产品中占有一定的份额。
东芝在蓝光和RGB方面的专利申请量相对较多，在2005年该公司的蓝光＋荧光物质的相关专利申请量最大，其RGB专利申请相对其他公司而言申请较早，始于1996年，随后并逐年增加，2005年增长速度骤增。
在华专利布局
涉及白光领域的专利申请在中国最早始于1997年，专利申请在各年度的分布并不均衡，专利申请量呈波浪上升趋势。其中，1998年和1999年的白光整体专利申请数量剧减，直到2001年相关的专利申请量才有所增长；2004年到2007年，白光领域的专利申请数量相对较多，2006年的申请量相当于1998年的7倍。目前，在半导体照明领域白光的专利申请中，中国大陆占29%，中国台湾地区占28%，日本占19%，美国占8%，德国占7%，韩国占4%。中国大陆所占比率不高，说明我国在半导体照明中的白光领域所处地位并不乐观。日本、德国和美国是最早在中国申请白光专利的国家。其中，日本虽然每年在中国的申请量波动较大，但是2003年后，专利申请量保持稳定，并略显增长态势；而德国的在华专利申请则在数量上减少很多，美国在华专利申请经历了一段时间的降低后，于2004年开始显著回升。从专利申请量和占有比例看，中国台湾地区相当重视在大陆市场半导体白光专利的布局，日本、美国也对我国白光领域关注程度很高。
在白光领域，国内专利申请量居前4位的是深圳、浙江、上海、北京，这4个省、直辖市或计划单列市集中了一半以上的白光专利申请，主要涉及芯片＋荧光物质领域。其中，深圳专利申请量比较大的申请人涉及深圳市蓝科电子有限公司、深圳市国冶星光电子有限公司；浙江的主要申请人包括安迪光电，上海专利申请量较大的申请人是罗维鸿、蓝宝光电、乐金光电，北京的主要申请人包括北京大学、金芃、中科院。
从技术分支来看，每一年份中各分支的组成比例也有很大变化，但除1998年外，芯片＋荧光物质技术分支在各年份都占有相当大的比重。各年份的比例波动说明每年都对白光的技术方案尝试不同的途径，而各年中芯片＋荧光物质均占有相当大比重的情况说明了芯片＋荧光物质的技术一直是白光技术的主流。目前，蓝光、紫外、蓝绿光＋荧光物质的专利申请是芯片＋荧光物质的三大重要分支。1997年我国绝大部分白光专利申请以蓝光＋荧光物质为主，2008年和2009年是芯片＋荧光物质专利申请的高峰年，2005年是多种技术分支专利申请共存最多的一个年份，尤其是蓝绿光在2003年的专利申请量明显增加，2005年后，白光专利申请主要集中在紫外、蓝光、蓝绿＋荧光物质方面。（如图2）
白光LED专利申请量排名前八位的公司分别为飞利浦、欧司朗、东芝、三星、日亚、光宝科技、电灯专利信托、通用。（如图3）
涉及芯片＋荧光物质领域的专利申请量最多的是德国的欧司朗公司（奥斯兰姆），中国台湾的光宝科技和日本的日亚公司排在第二，第三是荷兰的飞利浦。其中，欧司朗、日亚和飞利浦在蓝光领域的专利申请最多，光宝科技和日本东芝则在紫外光领域的专利申请量最多。
欧司朗是最早在我国申请白光LED的公司之一，其在我国的专利申请主要以蓝光＋荧光物质为主，在1997年蓝光＋荧光物质方面的专利申请量最多，同时也涉及紫外＋荧光物质、纯芯片等技术分支。其申请之初的专利申请数量较多，但随后各年专利申请数量有所回落。
光宝科技在2001年到2005年期间白光LED专利申请活跃，2004年的专利申请量比2003年增长了50%。对紫外、蓝光以及其他光＋荧光物质的各技术分支均有涉及，并且比例几乎均等，2004年蓝光＋荧光物质的专利申请较多，其在国内的白光LED专利申请较晚，开始于2001年，但是其申请总量排名前六，说明其随后几年的专利增长速度和数量很大。
日亚在我国的专利申请以蓝光＋荧光物质为主，对紫外光方面涉及不多，日亚公司在华白光LED专利申请开始于1997年，也属于白光LED最早的一批申请人之一，1997年是日亚在我国专利申请量最多的年份，其中70%以上是关于蓝光＋荧光物质的专利申请，但是此后其专利申请量较少。
飞利浦属于在华申请较晚的国外公司，开始于2003年，但是其数量却每年递增，2006年比2005年专利申请量增加了3.5倍，并达到高峰。飞利浦在华申请的专利主要涉及蓝光领域，2006年90%以上是蓝光＋荧光物质的专利申请，这说明近几年飞利浦在我国的专利布局中主要侧重蓝光＋荧光物质方面的技术。
结论
目前LED白光主要集中在芯片＋荧光物质领域，其中专利申请量最多的两个方面是蓝光＋荧光物质和紫外光＋荧光物质，该领域的专利分布具有如下特点：
1.国外公司实力雄厚，处于LED白光领域的主导地位。
在LED白光领域实力较为突出的国家是日本、韩国以及美国，从综合实力看，处于领军地位的公司有日亚、松下、飞利浦和三星等，尤其是日亚公司，虽然其专利申请总量并不处于领先，但其却拥有着LED白光领域的核心专利，使其成为白光领域的巨头之一。
2.我国缺少白光领域的核心技术。
我国LED白光领域的专利申请中，发明类型的专利申请占85%，实用新型专利申请比例为15%，目前大陆的白光LED专利申请大部分局限于对国外一些核心专利技术的改进，而缺少开拓性的专利，很难与国外大公司抗衡，因此我国在LED应用方面仍有很大的提升空间。在国内省市中，申请量前几位的是深圳、浙江、上海，相关申请较多的公司为安迪光电、深圳蓝科等。
3.国内外专利布局存在差异
国外重点公司专利布局范围广泛，并十分重视美国、中国市场，白光LED领域在华专利申请排名前五位的公司分别为飞利浦、欧司朗、东芝、三星、日亚公司，而我国企业在专利布局上较为落后。金蕴
好了，关于“三星”LED白光技术专利布局分析的内容就介绍到这。
