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LED產業技術發展趨勢分析(專利分析篇)

2009.07.24

  在全世界幾個LED產業主要的發展地區,如日本、美國、台灣、韓國、歐盟等地,LED相關專利合計就超過10萬餘篇。而下述僅以美國地區在LED 產業專利申請及發展近況為作為探討。

  在美國USPTO專利資料庫中,與LED相關的公告核准專利共有33658篇(不含早期公開專利),其中以1990年1月1日至今公告核准的專利共有26867篇,顯示約有8成的專利是近20年間公告。進一步的公告核准專利申請狀況如下面的統計圖所示,可以看到自1990年起,LED相關的生產、製造與應用專利數量不斷成長,顯示本產業正處於高度成長與發展的時期。

  (1)LED產業技術-歷年專利申請概況統計

年份

專利數量

年份

專利數量

1990

649

2000

1258

1991

680

2001

1428

1992

687

2002

1556

1993

641

2003

1819

1994

715

2004

1893

1995

714

2005

1856

1996

783

2006

2532

1997

848

2007

2497

1998

1111

2008

2551

1999

1207

合計

26867

  (2)LED產業技術-申請專利技術分類統計

  在了解到LED產業上述歷年來的專利申請發展趨勢後,接下來我們再針對1990年至今約2萬餘篇美國核准公告專利進行技術分類,由下面的分析圖中可以得知在LED產業領域中佔最大比例的是半導體裝置研發領域,其中包括LED製程、LED製造設備、LED元件等基礎裝置或設備元件的開發,再其次為照明裝置應用、光學元件應用、電熱與電器照明應用、材料測試分析、非便攜式照明裝置、靜態指示裝置等技術類別,藉由此統計分析可以了解到雖然LED製造相關技術專利約佔1/4強,但約3/4的專利皆為LED相關應用申請,顯示LED可進行開發應用的領域相當廣泛範。

技術類別

專利數量

半導體裝置

4304

照明裝置

2543

光學元件

2074

電熱與電氣照明

1381

材料測試/分析

1351

影像通信

1305

數位資料處理

1192

非便攜式照明裝置

1068

診斷裝置

710

靜態指示裝置

597

一般車輛照明

411

  (3)LED產業-相關專利權人申請之國別統計

  了解到LED相關專利之主要技術分類後,進一步要探討的是LED相關的美國專利是由哪些國家的專利權人所擁有的。因此接下來我們便針對1990年至今約2萬餘篇美國核准公告專利進行專利權人國別統計,如下方分析圖所示,可以得知USPTO中的專利持有人以美國專利權人為最多,達13365篇,約佔整體26867篇的50%;而日本佔22%;台灣為第三大專利權人國,共有2143篇,佔8%。

  藉由國別統計可以了解到,目前在美國專利資料庫中LED相關技術之專利主要的申請人以美國及日本為主,但如台灣、南韓等國的申請人亦佔有一定程度的比重。而統計結果顯示,美國主要的專利申請人仍以美國籍為主,其原因是專利權人在進行專利布局申請考量時,絕大部分專利權人在申請專利時的第一優先考量多為在地市場,除非該技術有相當強度或者具有一定的市場推廣應用價值時,廠商考量到該產品於外國市場推廣時可能產生的專利權糾紛或者訴訟問題,才會積極考慮進行跨國性專利布局(因申請費用龐大且後續專利維持費亦相當可觀),否則大多數的申請人或發明人大多僅會選擇在自己所在的國家進行專利申請。

專利權國別

專利數量

美國

13365

日本

5833

台灣

2143

德國

1713

南韓

854

加拿大

418

瑞士

354

英國

191

其他

1956

  (4)LED產業-主要專利權人專利數量統計

  藉由前述專利權人國別的統計與分析了解到主要的專利權人國籍後,為了能夠深入了解各國在USPTO的申請狀況,因此我們再更進一步將主要的專利權人之專利數量整理如下,可以發現在美國專利資料庫中,LED相關專利的前10大專利權人有7位為日本企業提出申請,另外2位為美國公司,再者為韓國企業。就由主要專利權人數量統計來看,美國本身的專利權人較為分散臨散,而不同於日本主要的技術發展集中在幾間公司手上,顯示在美國LED相關技術是屬於多頭式應用領域開發並進,且同時其投入研究的人員甚多,因此專利權人較為分散。而在美國USPTO中,台灣主要的申請人為友達、鴻海、工研院等,以友達為例,自1990年至今以AU OPTRONICS申請的LED公告專利即達118篇。

主要專利權人

專利數量

TOSHIBA(JP)

384

EASTMAN KODAK (US)

350

SHARP (JP)

268

SAMSUNG (KR)

246

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD (JP)

240

NEC (JP)

237

SONY (JP)

222

HEWLETT-PACKARD (US)

218

CANON (JP)

182

NICHIA (JP)

180

AU OPTRONICS (TW)

118

Cree (US)

109

  (5)LED產業-主要專利權人近期核准專利

   (1)TOSHIBA (JP)

專利號碼

US7507010

申請日期

2006/10/23

專利名稱

Surface light source device and display device

公告日期

2009/3/24

摘要

A surface light source device includes a light source unit, a reflector that is disposed to surround the light source unit, and reflects radiation light from the light source unit, and a light guide having an incidence surface on which the radiation light from the light source unit is incident, and an emission surface from which incident light that is incident through the incidence surface is emitted. The light source unit includes a plurality of point light sources with different major radiation directions.

主要圖示

   (2)EASTMAN KODAK (US)

專利號碼

US7548021

申請日期

2005/9/22

專利名稱

OLED device having improved light output

公告日期

2009/6/16

摘要

 An organic light-emitting diode (OLED) device, comprising: first and second transparent electrodes, and one or more layers of organic material formed between the first and second transparent electrodes, the layers of organic material including one or more light-emitting layers; a reflective layer having a surface plasmon-polariton-supporting reflective surface located on a side of either of the first or second transparent electrodes opposite to the organic material layers; and a scattering layer in optical contact with the organic material layers and the electrodes. In certain embodiments, layer spacing is preferably designed such that the distance between the reflective surface and at least one of the one or more light-emitting layers is equal to or greater than 60 nm. Additionally, a low-index layer is preferably employed in various embodiments to improve device sharpness.

主要圖示

?

   (3) SHARP (JP)

專利號碼

US7553060

申請日期

2005/6/22

專利名稱

Backlight device and liquid crystal display

公告日期

2009/6/30

摘要

A backlight apparatus of a sidelight type includes a light guide plate having an incident face on a lateral face and a light source unit having a plurality of substrates. The plurality of the substrates are respectively disposed on the incident face side of the light guide plate such that each of substrate faces of the substrates is parallel with a light exit face of the light guide plate, and the substrates are adjacent to one another in a thickness direction of the light guide plate. A plurality of light emitting devices that emit light along the substrate faces are mounted in columns on each of the substrate faces of the plurality of the substrates such that emitting directions of the light emitting devices are directed to the incident face.

主要圖示

   (4) SAMSUNG (KR)

專利號碼

US7549769

申請日期

2006/8/29

專利名稱

LED lens for backlight

公告日期

2009/6/23

摘要

Disclosed herein is a Light Emitting Diode (LED) lens for a backlight. The LED lens includes an LED light source, a lens body, and a beam shaping element. The lens body is configured such that the LED light source is accommodated in the lower portion thereof, and light emitted from the LED light source is radiated in vertical and lateral directions of the lens body. The beam shaping element is fastened to the top of the lens body and is configured to adjust light beams radiated through the upper surface of the lens body. Accordingly, the uniformity of luminance and color can be increased and, at the same time, the overall performance of the system can be improved.

主要圖示

  (6)結論

  綜合上述專利初步統計與分析來看,LED產業在經過近20年間技術發展之下已逐漸成熟,尤其近幾年更是蓬勃發展,並且前幾大LED 技術發展國家及地區在此方面的研究與開發亦不遺餘力。以整體來說主要的LED生產廠商如東芝、夏普、NEC與日亞化工等掌握了早期關鍵的生產製造技術,雖然其專利數量合計僅一千餘篇,但多半是集中在LED製造過程與LED材料應用方面,形成一綿密的專利佈局網絡,使得其他後進廠商較難且不易突破其基礎專利範圍。因此其他後進廠商大多僅能在LED應用或整合開發模組方面加速申請專利,如散熱系統、聚光裝置、燈具設計及路燈等,但從1990年開始所提出的LED相關基礎專利,伴隨著20年的有效專利期限,其中製程或元件關鍵專利將陸續於2010年起到期,因此目前的LED產業之專利競爭優勢有可能被打破形成戰國百家爭鳴時期,尤其在台灣、韓國等新進廠商積極投入高亮度LED技術開發下,可預期未來高亮度白光LED將成為LED產業中競爭優勢與專利糾紛及訴訟最激烈的一個部份。

新聞來源:振翔智財股份有限公司整理

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