我国半导体照明知识产权策略研究

时间:2008-05-04 19:32:19 来源: 作者:山东照明网编辑
国家新材料行业生产力促进中心    

    

一、专利现状与问题    

半导体照明领域的专利争夺战异常激烈,自1990年以来,日、美、欧洲的半导体照明公司申请了大量核心专利,还通过多种形式向境外渗透。但半导体白光普通照明远没有达到产业化程度,还有很大的技术发展空间。国外半导体照明产业启动早,专利制度运用熟练,在专利制度的利用和保护方面,我国存在较大差距。    

    

1、核心专利掌握在外国几大公司手中,我国专利申请以实用新型为主,这将成为制约我国半导体照明产业发展的软肋    

    

国际上LED照明技术的发展空间虽然很大,但核心专利基本都被外国几大公司控制,这些公司利用各自核心专利,采取横向(同时进入多个国家)和纵向(不断完善设计,进行后续申请)扩展方式,在全世界范围内布置专利网。目前国际上专利状况如下:    

我国申请人未掌握上游核心技术,发明申请量较少,大都属于外围技术,数量不多的外围专利和下游水平低、效力未定的新型专利无法形成专利网。另外,一些申请人未向境外申请专利。这种国内无法形成专利网布局、境外没有专利保护的现状,使得我国半导体照明领域的知识产权成为产业发展的软肋。     字串1

    

2、 我国与外国在申请数量、申请时间、专利技术涉及面、申请类型等方面均存在很大差距    

    

在世界范围内,我国在上游衬底方面的申请数量与半导体照明技术强国(日本)差距较小,但在外延和芯片领域差距巨大。我国下游产业的申请形势虽不如外延和芯片结构领域那样严重,但在技术含量高的技术分支如显示器、背光照明、汽车照明等方面发明申请量偏低。    

    

申请时间上,我国半导体照明领域的最早申请日差距最大的相差24年,最小也有5年,普遍在10年左右。上游产业中的传统技术手段如芯片电极、划片、封装材料、外延缓冲层、碳化硅衬底的时间差距最大,一般在15到20年,主流技术如外延接触层、外延覆盖层、外延量子阱技术、超晶格技术、氮化镓衬底技术、芯片微结构技术、钝化技术等相差10左右。在下游产业中,普遍差距10年左右。另外,与外国相比,我国缺少原创型技术,基本上所有的专利申请技术都在外国技术路线的范畴内。    

    

我国在芯片、封装领域和LED应用与外国热点申请方向发生偏离。如芯片领域,我国专利申请未涉及外国公司极为看重的芯片外形技术、表面粗糙化技术、衬底剥离技术;封装领域,我国专利申请虽然有自身的优势分支,但在近年来较为热门的基座和荧光粉材料方面与外国差距巨大。应用领域,我国专利申请的优势在于技术相对成熟的指示应用、景观照明方面,部分申请涉及显示屏和交通信号灯,但对国际流行的技术分支,如LED灯具和背光照明的申请量却很少。     字串7

    

3、从申请人类型上看,外国专利的申请人以企业居多,而我国的发明专利相对集中在中科院系统的研究所,这不利于专利技术的实施和产业化    

    

国内发明申请量主要集中在科研院所和院校手中,实用新型专利权大部分掌握在个人手中。上游发明专利申请量集中于中科院系统的研究所:半导体所、物理所和长春光机物理所。而企业占有发明专利的比例不超过5%,实用新型专利不超过10%。这与外国以企业为主的申请情况大相径庭。    

    

原因是我国企业自身在科研投入方面不如研究所、院校那样系统、集中,加上本身人力、物力有限,科研成果一般技术含量低,申请也是以实用新型为主。同时我国企业普遍知识产权意识薄弱,知识产权管理制度和具体措施不到位,对知识产权疏于管理。    

    

虽然研究院所的专利技术有些已经在企业进行了产业化成果转化,但总的说来,科研院所和自然人持有专利所有权的比例过高不利于专利技术的实施和产业化。这是因为,大多数个人不具备完成专利技术产业化过程所需要的技术、资金和产业化管理能力,而科研院所由于体制原因一直以来都以科研为主,科研投入由国家拨款,导致其市场敏感度差,技术转化不如企业占优势。     字串4

4、近几年,半导体照明大公司频频短兵相接,催生了他们之间的策略联盟    

    

国际半导体照明大公司间的专利战经历了几个阶段:第一阶段是1996年以前,由于市场刚刚起步,各公司间基本和平相处;第二阶段是1996-2002年间,专利争诉阶段,各公司间诉讼不断,基本都是围绕在该领域技术领先的日本日亚化学展开;第三阶段是2002年后,是策略联盟阶段,大公司之间相继达成了一系列交*许可协议。近年来,它们纷纷建立策略联盟,重新组建公司,显示了强强联合的意图。LED照明巨头一方面进行和解,另一方面加紧控制中小型LED照明厂商的规模,动机很明显,大公司之间的联盟使得这些厂商可以腾出精力联合对付下游的小型厂商,它们不断提起专利侵权诉讼,阻碍中小企业发展。    

    

5、我国半导体照明领域在利用专利制度方面存在的问题    

    

一是专利制度运用不恰当。专利制度的核心在于利用技术成果向社会的公开来换取一定区域和时间内的垄断权,那么专利技术是否容易形成垄断、是否容易得到保护就决定了技术成果是否适合申请专利。是否适合申请专利,何时申请专利,如何实施专利权保护是专利制度运用的重要方面,我们在这方面有所欠缺。    
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二是专利保护范围不恰当。国外申请的专利,产品权利要求非常宽泛,一般会采用功能性限定、或者物理化学性质的方式来撰写。而我国的权利,往往加入许多非必要技术特征,权利要求保护范围都比较窄。虽然专利申请的保护主题相同,但我国申请人所能得到的专利权范围要小得多。    

    

三是国内申请人利用专利制度起步晚。自1985年我国建立专利制度到1999年期间,是专利申请的空白期。就我国目前的半导体照明领域来说,我们已获得的专利权数量要少很多。    

    

四是仅在低层次运用了专利制度。专利权人的专利申请缺少统一部署,专利申请后仅在个体单项保护的基础上实施,具体措施仅限于单方许可和诉讼保护。    

    

二、对半导体照明领域专利形势的基本判断    

    

目前半导体照明技术发展非常迅速,产业远没有达到成熟,产业化的芯片发光效率仅为30lm/W,与普通照明要求的100lm/W以上指标有很大差距。未来的技术路线在不断发展:白光技术路线在探索,衬底、外延、芯片、封装技术都在不断更新。因此我们还是有很多突破的机会的。     字串4

    

我国在每个技术领域都有申请量超过或接近外国申请量的技术分支,尤其是在上游产业上拥有一些外围发明专利,这为日后我国应对可能打响的专利诉讼战提供了谈判筹码。    

    

1、LED白光普通照明发展仍有空间,我国有机会与外国同行一较高低    

    

白光技术路线的研究和发展有很大的发挥空间,我国技术人员有多种选择,可以从衬底、外延、荧光粉材料、芯片与荧光粉的组合多个切入口进行研究。    

    

从芯片本身、芯片与其它结构的组合、荧光粉的施加位置、荧光粉材料与芯片的选择关系四个角度对白光路线进行分析和组合,可以看出,白光路线有很多种技术路线。从白光的发展趋势来看,近些年除了主流的三种白光路线外,也形成了一些新的发展思路,如:改进有源层或衬底结构实现单芯片发白光;LED的颜色趋于多样化,不再局限为蓝光、紫外、红光、绿光,以后与浅蓝色、蓝紫色、紫色、近紫外有关的申请会不断增加;蓝色LED和UV LED的组合方式多样化,除蓝色LED+黄色荧光粉以及UVLED+红/绿/蓝荧光粉之外的其它组合。    
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2、我国在复合衬底专利方面有一定优势    

    

在上游产业中,我国的发明申请量占我国总申请量的比例高,外延和衬底结构发明申请所占比例都在90%以上,衬底方面也都以发明为主。我国在衬底方面的优势集中在复合衬底方面,在世界范围内这也是不容忽视的力量。    

3、对我国外延方面的诉讼比较困难,易于被缩小保护范围和被规避    

    

外延专利主要是方法发明专利,权利要求不稳定,容易被缩小保护范围,容易被规避,甚至被宣布无效。保护的范围越小,被规避的可能性越大。目前国际上的一些外延专利已经被缩小保护范围或者被宣布无效。在外延技术方面,国外的核心技术专利有一定漏洞,近年来基本没有这方面的专利诉讼,可以认为出现外延方面的专利纠纷可能性不大。    

    

4、在芯片方面我国有很大发展潜力,白光普通照明的芯片技术与现有的技术可能会有较大差异    

    
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在芯片技术方面,虽然目前的专利覆盖范围很大,但专家分析认为,白光普通照明的芯片技术与现有的技术可能会有较大差异,因此我们有突破国外技术专利的可能性。    

    

5、中低档产品领域和应用产品领域大有可为    

    

国外专利无法覆盖整个产业链,并在部分领域有退出趋势,如以外围技术为主的中低档产品领域,低附加价值的应用产品领域。而且我国有巨大的国内应用市场,在应用领域大有文章可作。    

    

6、二至三年内不会有针对我国企业的大规模诉讼案发生    

    

未来2至3年内我国半导体照明企业发生像DVD企业那样规模的专利诉讼的可能性不大,我国有充分的时间考虑国际专利联盟和应对措施。首先,我国产品占有的国际市场份额比例较小,产业规模也较小,近期内发展到对发达国家构成威胁的可能性较小;其次我国企业目前的规模还较小,外延、芯片企业主要在国内市场销售,有些国外专利未在我国申请。     

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三、对我国半导体照明行业专利战略的建议    

    

1、在技术上提倡多种技术路线并存,对有可能形成中国特色的技术路线有所侧重,在产业层次上做到有所为有所不为    

    

在数量庞大的专利面前,中国要打破垄断,建立自主创新的知识产权,就要提倡多种技术路线并存,并对有可能形成中国特色的技术路线有所侧重。    

    

从技术路线角度考虑,国内可以分几个梯队进行研究,第一梯队还要围绕国际上主流的技术路线去走,在主要技术路线上创造新的知识产权。而第二或第三梯队就要研究国外也没有实现批量生产的新方法,走出国际三种技术路线的包围,例如开发直接发白光的芯片,开发受激发后直接发白光的白光荧光粉。    

    

从产业链角度考虑,我国应当重点发展封装和应用技术,但上游技术领域也不能放弃。我国在上游的每个环节,都有一定的技术积累,例如衬底技术中的复合衬底、外延技术中的量子阱和隧道结技术、芯片技术中的电极和划片技术等,我国已经拥有了一定数量的外围专利,在此基础上应当进一步发挥优势,深入开展横向、纵向研究,可以争取更大发展空间。    
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2、在市场开发策略上,要利用专利的地域性特点区分国内国际发展路线    

    

专利权具有地域性。由于外国进入中国的专利技术与其实际掌握的技术存在差异,我国可以充分利用这些空间,直接拿外国未在中国申请的技术在中国制造、销售和使用。建议国内产品主走欧美基本专利的外围路线,或者在基本专利基础上进行改进,或者找寻欧美未在中国申请的外围专利。若进入海外市场,可以考虑开拓这些技术强国未申请专利的地区如中东地区、非洲国家等。    

    

如进入欧美和日本市场,就要仔细研究这些国家的专利的权利要求保护范围以及专利侵权判断原则。美国是判例法系,只能严格地按照权利要求书的字面含义来进行,任何扩大解释都是不允许的。而欧洲采用中心限定论,权利要求的保护范围以权利要求所陈述的基本内核为中心,向外作适当的扩大解释。由此可见,在进入美国和欧洲市场时,采取不同措施。前者可以采用多种方法来规避或替代,例如整体变劣、等同替换等。针对欧洲市场,建议不要贸然进入。    
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如果确实无法规避或替代,建议采用引进战术。目前,台湾厂商为了进入高端领域,频频与日本几大公司接触,部分厂商已获得这些公司在上游产品上的专利授权。我国要想在上游产业立足,也可以采取这一路线。    

    

3、专利策略要系统而有层次    

    

上要支持国家层面的产业发展政策,下要对该行业内企业的发展提供指导,促使其建立有效的专利管理机制, 同时要对特质相同的高新技术产业提供借鉴。    

    

对于企业    

-要避免面对面、硬碰硬的遭遇战;    

-要采用国内外企业的双赢策略,尤其注意学习台湾发展模式,加强与台湾厂商的合作;    

-主要开拓国内市场;    

-要做大做强应选择无专利保护的国家进行投资;    

-尽快建立知识产权管理体系。     字串4

    

对于研究机构    

-充分利用专利信息,提高科研开发的起点及有效性和先进性,减少盲目开发和低水平重复开发;    

-在充分分析各国专利技术范围的基础上,避实就虚在更高的层次上开拓我国技术研发的新领域。    

    

对于政府部门    

发挥政府在促进我国半导体照明领域发展中的主导作用,尽快搭建半导体照明信息服务平台,建立公共的专利技术分析及跟踪机构,同时积极组织对策研究。根据当前形势,建议尽快在以下几个方面深入研究:    

-台湾的LED照明产业如何发展,其厂商发展到什么阶段、什么规模才会遭到专利权人的侵权诉讼,台湾LED产业对大陆的产业策略;    

-对我国DVD企业一度生产规模大幅度下降后目前又快速恢复所采用的应对措施进行研究;    

-对其他发达国家如何应对蓝光基本专利的策略进行研究;    

-加强对我国企业建立专利联盟的实质性研究。    
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对于行业协会    

目前我国半导体照明行业发展状况是:企业规模小,资金有限;企业技术储备少,不可能与跨国公司进行交*许可;基本都未建立专利管理体制,掌握的专利信息十分有限,仓促应诉难有胜诉把握。这与台湾早期IT业发展状况非常类似,我们可以借鉴台湾IT业的e-patent技术联盟的经验,组织构建我国半导体照明技术联盟。    

    

4、建立半导体照明专利策略联盟,形成专利池    

    

半导体专利策略联盟的作用    

-共同累积对外的专利谈判筹码。    

-企业/科研机构可利用此专利联合授权协议,在行业内部实现交*许可或者形成专利池,整合研究资源,并使从业者有效运用最新研发成果。    

-分担/承担高昂的律师费, 互通讯息, 减少单独应诉带来的风险。    

-在产业界创造认识专利、尊重专利和积极开拓专利的良好氛围,从而由制造型向创造型转变,向产业链的上游推进,实现产业升级。    
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—尽快制定出包含我国自主知识产权、规避外国专利技术的行业标准,积极与外国大公司搞合作开发,争取参与到国际标准的制定过程中。    

    

半导体专利策略联盟目标    

近期目标——教授企业各种专利知识,搜集外国相关产业专利信息,并协助企业建立专利管理制度,使其真正做到以专利战略的眼光安排日常经营,同时积累专利筹码。    

中期目标——在积累了专利筹码的基础上通过企业之间的交*许可,建立专利池,以此对抗外国公司的专利诉讼。    

远期目标——以专利网为基础,建立“反侵权联盟”,形成行业标准。    

半导体专利策略联盟的运作    

联盟成员:可由科技部引导,半导体照明行业协会牵头,将半导体照明产业的企业/科研机构组织起来,订立盟约,形成联盟。相关国家职能部门作为该联盟的监督机构。    

联盟经费:作为会员应交纳会费,作为维持联盟运行的一部分资金支持。但联盟还可成立专利运营公司和培训机构,利用专利资源为企业提供具体服务,从而也可以承担联盟的一部分运营资金。另外,为了支持联盟的形成和发展,还可划拨一部分经费作为支持。      字串7

    

联盟组织结构:    

培训机构——提高企业专利意识,培育专利人才,协助企业建立健全专利管理制度。    

专利资源服务机构(或者公司)——提供专利趋势情报,协同有关产业人士一起针对不同产业领域的热门产品作初步分析,绘制专利地图,进一步寻找隐藏的专利陷阱,找出技术突破点,进行专利回避设计。    

各产业小组常设机构——作为各产业小组的联系人,处理各小组相关事宜。    

专利权管理机构——总体管理联盟内部的专利权,形成专利池,组织专利权许可、交*许可、推动技术标准、专利技术的市场转化。    

专家顾问中心——聘请各领域专家对联盟成员提供指导,为联盟的对外交涉提供咨询    

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