LED未來前景,應對LED競爭市場脫穎而出

2018-04-04  來自: 溫州晶磊顯示技術有限公司 瀏覽次數:163

隨著全球LED市場需求的進一步加大,未來我國LED產業發展面臨巨大機遇。然而,目前LED核心技術和專利基本被國外壟斷,國內企業在"快樂"中"痛苦"前行-- 

  2008年,北京奧運會開幕式上,神奇的“畫卷”彩屏出自中國金立翔科技有限公司;

  2009年,國慶60周年閱兵式,天安門廣場上的巨幅彩屏出自中國利亞德電子科技有限公司;

  2010年,上海世博會開幕式上,1萬平米的半導體發光二極管(LightEmittingDiode,下稱LED)大屏幕出自中國銳拓顯示技術有限公司……

  在這一個個看似風光無限的企業背后,隱藏著中國LED產業發展的巨大隱患。記者采訪發現,目前,全球LED領域的技術和專利,一半以上被美、日、德等發達國家的少數大公司所占有。這些專利多為核心技術專利,國內企業尤其是中小企業很難尋找到突破口。此外,這些國外企業已在全球,尤其是中國,精心部署了專利網,猶如頭懸一柄達摩克利斯之劍。我國LED產業要想取得長遠發展,必須突破這些專利的層層包圍。

  現狀

  發展迅速,但企業規模偏小,產業鏈不完整

  作為目前全球最受矚目的新一代光源,LED因其高亮度、低熱量、長壽命、無毒、可回收再利用等優點,被稱為是21世紀最有發展前景的綠色照明光源。我國的LED產業起步于20世紀70年代,經過近40年的發展,現已形成上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊7個國家半導體照明工程產業化基地,產品廣泛應用于景觀照明和普通照明領域,我國已成為世界第一大照明電器生產國和第二大照明電器出口國。
然而,LED產業研究機構--集邦LED中國在線(LEDinside)的一份統計數據顯示,截至2009年底,我國共有LED企業3000余家,其中,年產值上億的只有140家。然而,在這140家企業中,沒有一家企業的產品年銷售額超過10億元,超過5億元的也只有少數幾家,大部分在1億元至2億元之間??梢?,雖然我國LED企業數量較多,但規模普遍偏小。

據記者了解,目前全球已初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區域為中心的產業格局,以日本的日亞化工、豐田合成,美國的克里、通用電器和德國的歐司朗為專利核心的技術競爭格局。美、日企業在外延片、芯片技術、設備方面具有壟斷優勢,歐洲企業在應用技術領域優勢突出,而我國的LED還處于較低端的水平,80%左右的產品集中在景觀照明、交通信號燈等應用市場,在汽車照明、大屏幕等高端產品方面涉及的比較少。

    癥結

  缺乏核心專利,產學研合作松散 
“來自日、美、歐的五大國際廠商代表了當今LED的最高水平,對產業發展具有重大影響。這種影響不僅體現在產品和收入上,更重要的是對技術的壟斷,50%以上的核心專利都掌握在這五大廠商手中?!币晃粯I內分析師向本報記者介紹。
 隨著國內LED市場的蓬勃發展,越來越多的國外企業把目光轉向中國,尤其近幾年,我國受理的LED領域的專利申請數量逐年顯著增加。記者在國家知識產權局發展研究中心提供的一份《半導體照明專利風險分析研究報告》中看到,截至2008年底,全球已有22個國家和地區在我國申請了專利,技術優勢明顯的國家在我國的專利申請比例較高,排名前五位的國家分別是日本、韓國、美國、德國和荷蘭。其中,日本以1306件專利申請的數量遙遙領先,占申請總量的24%,其余四國分別占申請總量的7%、5%、4%、和3%。

  在有效專利方面,國內專利申請與國外來華專利申請的比例約為4比5。但在這些國內專利申請中,臺灣地區占據了大量的份額,其有效發明專利占到了53%。換句話說,如果除去臺灣地區,大陸與國外在專利數量、專利含金量方面的差距將會更大。
此外,從產業鏈的分布來看,國外公司主要在芯片、封裝領域的專利布局較多,有一半的LED核心發明在我國提出了專利申請,日亞化工、歐司朗、拉米爾德、克里、通用電氣等公司掌握了絕大多數的核心專利技術。其中,日亞化工的核心專利最多,涉及除封裝外的所有產業鏈。與上述外國公司相比,我國LED專利申請明顯處于劣勢。據高工LED產業研究所調查,截至2008年底,中國的LED相關專利申請共2.6071萬件,其中處于產業中游和下游的封裝與應用方面的專利接近50%。盡管我國在電極、微結構、反射層、襯底剝離/健合等方面具有一定優勢,但大多屬于外圍專利,發明專利只占60%,且通過《專利合作條約》(PCT)途徑提交的國際專利申請和向國外申請的專利不多。


 

  北京奧運會、上海世博會等重大賽事活動對LED照明的集中展示讓人們對其有了全新的認識,有力推動了中國LED產業的發展。但對國內企業而言,加強自主研發、壯大規模、提高產品質量與技術水平是現階段的首要任務。

  TCL集團股份有限公司知識產權中心專利開發和授權許可部部長王華鈞向記者表示:“面對國外公司的‘虎視眈眈’,國內企業更應苦練‘內功’,加大自主創新力度,重點研發能夠被市場廣泛接受和認可的新技術,并以此為基礎,與國外公司展開許可、合作?!?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; list-style: none; font-family: "Microsoft YaHei"; box-shadow: none; border-radius: 0px;"/>
  另外,“可以在消化、吸收國外先進技術的基礎上,加強模仿創新,通過對競爭對手的核心專利進行改進,提高其技術效果,申請改進型專利,這是規避專利侵權風險的一條有效途徑?!眹抑R產權局發展研究中心主任毛金生指出。

  對此,北京市立方律師事務所律師謝冠斌也表達了相同的看法。他認為,企業要學會合法利用先進技術,跟蹤即將到期的專利,簽訂專利實施許可合同、反壟斷許可、交叉許可、授權生產,還可以到專利未覆蓋的國家開拓市場。

  
   記者在采訪過程中了解到,盡管我國LED產業發展中存在一些問題,但不可否認的是,這一情況目前已有逐漸好轉的趨勢,而且,我國在襯底、外延、封裝以及芯片的部分領域內的優勢是不容忽視的,一些科研院所擁有的專利技術,已經具備了與跨國公司抗衡的能力和實力。

  國務院發展研究中心國際技術經濟研究所產業安全研究中心主任滕飛向記者表示,我國LED企業的觀念在逐漸轉變,越來越多的中小企業開始了戰略性部署,逐漸重視在知識產權方面的前期積累,學習運用科學技術武裝自己,運用專利開拓國內外市場,把一個個“陷阱”變成了良好的市場前景,“有了好的試驗田和突破方向,企業應該多總結經驗教訓,這樣才能飛得更高、更遠?!?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; list-style: none; font-family: "Microsoft YaHei"; box-shadow: none; border-radius: 0px;"/>
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  什么叫LED?

  LED(LightEmittingDiode),中文含義是發光二極管,是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件,可以直接把電轉化為光,具有體積小、耗電量低、使用壽命長、亮度高、熱量低、環保、耐用等特點。主要應用于各種室內、戶外顯示屏,汽車內部的儀表板、剎車燈、尾燈,電子手表,手機等。

  LED產業鏈包括哪幾部分?

  LED產業鏈主要包括4個部分:LED外延片、LED芯片制造、LED器件封裝和產品應用,此外,還包括相關配套產業。

  一般來說,外延屬于LED產業鏈的上游,芯片屬于中游,封裝和應用屬于下游。上游屬于資本、技術密集型的領域,而中游和下游的進入門檻則相對較低。

  什么叫LED外延片?

  LED外延片生長的基本原理是:在一塊加熱至適當溫度的襯底基片主要有藍寶石和、SiC、Si上,氣態物質InGaAlP有控制的輸送到襯底表面,生長出特定單晶薄膜。目前LED外延片生長技術主要采用有機金屬化學氣相沉積方法。

  LED外延片襯底材料是半導體照明產業技術發展的基石。不同的襯底材料,需要不同的LED外延片生長技術、芯片加工技術和器件封裝技術,襯底材料決定了半導體照明技術的發展路線。

  當前,能用于商品化的襯底只有兩種,即藍寶石和碳化硅,其他諸如GaN、Si、ZnO襯底,還處于研發階段,離產業化仍有一段距離。

  什么是LED芯片?

  LED芯片也稱為LED發光芯片,是一種固態的半導體器件,其主要功能是:把電能轉化為光能,芯片的主要材料為單晶硅。

  半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。

  什么叫LED封裝?

  LED封裝是指發光芯片的封裝,與集成電路封裝有較大不同,不僅要求能夠保護燈芯,而且還要能夠透光。所以,LED封裝對封裝材料有特殊要求。

  LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展演變而來的,但卻有很大的特殊性。一般情況下,分立器件的管芯被密封在封裝體內,封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號,保護管芯正常工作,輸出可見光的功能,既有電參數,又有光參數的設計及技術要求,無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。

  LED封裝包括引腳式封裝、表面貼裝封裝、功率型封裝等多種形式。

  LED應用產品包括哪些?

  信息顯示。電子儀器、設備、家用電器等的信息顯示、數碼顯示和各種顯示器以及LED顯示屏信息顯示、廣告、記分牌等。

  交通信號燈。城市交通、高速公路、鐵路、機場、航海和江河航運用的信號燈等。

  汽車用燈。汽車內外燈、轉向燈、剎車燈、霧燈、前照燈、車內儀表顯示及照明等。

  LED背光源。小尺寸背光源:小于10英寸,主要用于手機、MP3、MP4、PDA、數碼相機、攝像機和健身器材等;中等尺寸背光源:10英寸至20英寸之間,主要用于手提電腦、計算機顯示器和各種監視器;大尺寸背光源:大于20英寸,主要用于彩色電視的顯示屏。

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