全球Micro-LED專利技術(shù)的機會與威脅

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作者：科睿唯安 科睿唯安德溫特與標(biāo)準(zhǔn)事業(yè)部

原標(biāo)題：全球Micro-LED專利技術(shù)的機會與威脅

通過Derwent Innovation數(shù)據(jù)庫檢索到全球Micro-LED領(lǐng)域共有1609個專利家族，并且近年來專利申請量呈現(xiàn)快速增長趨勢。Micro-LED領(lǐng)域主要的技術(shù)來源國家和地區(qū)為美國、中國、中國臺灣和韓國。技術(shù)主要都集中在半導(dǎo)體發(fā)光器件領(lǐng)域，專利技術(shù)的焦點是Micro-LED器件及制造工藝。專利技術(shù)在巨量轉(zhuǎn)移、微型器件、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層、像素區(qū)域、平板顯示、陣列模組等區(qū)域呈現(xiàn)密集聚集。其中，核心技術(shù)巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專利申請量最多的為蘋果公司，國內(nèi)多家國內(nèi)光電顯示領(lǐng)軍企業(yè)在該領(lǐng)域擁有重要專利布局。國內(nèi)外大廠的Micro-LED專利撰寫質(zhì)量也普遍較好，這將會為未來這一領(lǐng)域的專利訴訟提供充足的 “彈藥” 。

Micro-LED技術(shù)及專利分析簡介

Micro-LED被視為次新一代的顯示技術(shù)，在技術(shù)壽命、對比度、能耗、反應(yīng)時間與可視角等均勝過LCD和有機發(fā)光二極管 (Organic Light-Emitting Diode, OLED) 。全球各大龍頭廠商蘋果、三星、LG等早已積極布局，紛紛重金押注打造Micro-LED全產(chǎn)業(yè)鏈，快速推進商業(yè)化進程。

Micro-LED即LED微縮技術(shù)，是指將傳統(tǒng)LED陣列化、微縮化后定址巨量轉(zhuǎn)移到電路基板上，形成超小間距LED，將毫米級別的LED長度進一步微縮到微米級，以達到超高像素、超高解析率。如圖1所示為Micro LED與LED的尺寸比較，Micro LED尺寸僅有LED尺寸的百分之一。

圖1 Micro LED與LED的尺寸比較

Micro-LED能夠適應(yīng)各種尺寸屏幕的技術(shù)，在電視、平板和手機上有廣泛的應(yīng)用，比現(xiàn)有的OLED技術(shù)亮度更高、發(fā)光效率更好、但功耗更低，如表1所示。Micro-LED最大的優(yōu)勢都來自于它最大的特點，微米等級的間距，每一點畫素（pixel）都能定址控制及單點驅(qū)動發(fā)光。比起其他LED，在發(fā)光效率方面，目前Micro-LED最高，并且還在大幅提升空間。在發(fā)光能量密度方面，Micro-LED最高，并且也還有繼續(xù)提升空間。

表1 Micro-LED與其他光電顯示技術(shù)指標(biāo)對比

針對目前全球各大龍頭廠商在該領(lǐng)域日益激烈的競爭態(tài)勢，本文聚焦全球Micro-LED專利技術(shù)，了解其背后的機會與威脅，搜集相關(guān)的專利資料，再將其重新整理、呈現(xiàn)、分析、解釋，并進而提出推論或預(yù)測，以獲得有價值的技術(shù)情報。本報告專利檢索分析采用Derwent Innovation數(shù)據(jù)庫；本報告專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計截止時間為2019年8月25日。

本報告根據(jù)擴展關(guān)鍵詞、專利分類號和專利引用情況進行初步檢索，再將優(yōu)化的英文檢索式輸入Derwent World Patents Index (簡稱DWPI) 英文摘要進行重新檢索。DWPI 主題專家根據(jù)各國專利文獻編寫出英文摘要，DWPI 摘要總結(jié)了發(fā)明的權(quán)利要求和公開情況，并突出了每個發(fā)明的新穎性、用途和優(yōu)勢。通過DWPI英文摘要檢索可以提升專利檢索的查準(zhǔn)率，提高了專利檢索的效率。

全球Micro-LED專利概覽

采用Derwent Innovation全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫對Micro-LED技術(shù)進行檢索分析，得到1609 個 INPADOC 同族專利，以及3,476個世界各國專利記錄。這些專利申請人涵蓋了顯示屏制造商、終端設(shè)備制造商、OEM廠商、半導(dǎo)體企業(yè)、LED制造商以及科研院所等。

圖2 Micro LED主要專利申請國家/地區(qū)排名

數(shù)據(jù)來源：科睿唯安Derwent Innovation

近年來Micro-LED領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展十分迅速，反映到專利方面申請量劇增，從2016年開始每年申請量呈現(xiàn)倍增趨勢。中美兩國是專利申請量最多的區(qū)域，分別為1085件和842件專利，專利布局的活躍程度遙遙領(lǐng)先其他國家和地區(qū)，其次是日本、世界知識產(chǎn)權(quán)組織、韓國、中國臺灣和歐洲。

圖3 Micro-LED專利權(quán)人Top10

數(shù)據(jù)來源：科睿唯安Derwent Innovation

將專利權(quán)利人優(yōu)化合并統(tǒng)計，得到圖3所示的Micro-LED Top10專利權(quán)人，大部分為全球光電顯示領(lǐng)域的一線大廠，這也反映出該領(lǐng)域的市場競爭非常激烈。如圖所示，蘋果在全球Micro-LED領(lǐng)域擁有最多的專利申請，共有239件專利，遙遙領(lǐng)先于其他競爭對手。蘋果公司發(fā)展Micro LED主要是為了減少對一家獨大的Samsung OLED過度依賴，從2014年并購LuxVue后便開始積極布局，至今蘋果在Micro-LED領(lǐng)域已取得相當(dāng)多的專利，已基本完成Micro-LED的技術(shù)儲備。對比蘋果公司專利的原始專利權(quán)利人可以發(fā)現(xiàn)其大量專利來源于收購LuxVue獲取的。

全球Micro-LED領(lǐng)域?qū)＠麢?quán)人排名其次的是華星光電和歌爾股份(GOERTEK)公司，分別為118件和109件專利，表明中國公司在Micro-LED專利技術(shù)方面也處于重要地位。排名前十的其他專利權(quán)人包括：LUMENS、FACEBOOK、京東方（BOE）、INNOLUX、錼創(chuàng)科技（PLAYNITRIDE）、LG、友達光電（AU OPTRONICS）。南方科技大學(xué)擁有30件專利，是唯一入選專利權(quán)人前二十的大學(xué)機構(gòu)。值得注意的是，光電領(lǐng)域巨頭三星公司并未出現(xiàn)在全球Micro-LED領(lǐng)域前二十位專利權(quán)人中。

全球Micro-LED專利技術(shù)分析

圖3 Micro-LED主要專利分類號及專利數(shù)量

數(shù)據(jù)來源：科睿唯安Derwent Innovation

圖3為Micro-LED主要專利分類號及對應(yīng)的專利數(shù)量。根據(jù)國際專利分類號IPC統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，Micro-LED領(lǐng)域技術(shù)主要都集中在半導(dǎo)體發(fā)光器件領(lǐng)域（分類號：H01L）。進一步查閱專利文獻發(fā)現(xiàn)，專利技術(shù)的焦點是Micro-LED器件及制造工藝。

圖4 Micro-LED專利技術(shù)全景地圖

數(shù)據(jù)來源：科睿唯安Derwent Innovation

圖4為通過ThemeScape 專利地圖分析得到的Micro-LED專利技術(shù)全景地圖。圖中顯示，專利技術(shù)在巨量轉(zhuǎn)移、微型器件、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層、像素區(qū)域、平板顯示、陣列模組等區(qū)域呈現(xiàn)密集聚集。其中，Micro-LED技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用最主要的挑戰(zhàn)就是如何導(dǎo)入大量生產(chǎn)，以降低其制造成本，而此一環(huán)節(jié)被稱為“巨量轉(zhuǎn)移”。全球Micro-LED專利中，涉及到巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的專利有712件，占比20%，在專利技術(shù)全景地圖中已出現(xiàn)明顯聚集區(qū)域。

圖5 巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專利數(shù)量排名

數(shù)據(jù)來源：科睿唯安Derwent Innovation

圖5為巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專利數(shù)量排名。如圖所示，擁有巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專利申請量最多的為蘋果公司（176件），其次為歌爾股份(90件)。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專利申請量排名前十依次為：蘋果、歌爾股份、LUXVUE、華星光電、UHDE、京東方（BOE）、 COMMISSARIAT、三安光電、廣東工業(yè)大學(xué)，表明多家國內(nèi)光電顯示領(lǐng)軍企業(yè)在巨量轉(zhuǎn)移這一Micro-LED核心技術(shù)領(lǐng)域擁有重要專利布局。通過具體專利分析發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外相關(guān)大廠的專利撰寫質(zhì)量也普遍較好，這將會為未來的Micro-LED專利訴訟提供充足的“彈藥”。

重要結(jié)論

通過Derwent Innovation數(shù)據(jù)庫檢索到全球Micro-LED領(lǐng)域共有1609個專利家族，并且近年來專利申請量呈現(xiàn)快速增長趨勢。中美兩國的專利申請量領(lǐng)先于其他國家和地區(qū)。Micro-LED Top10專利權(quán)人大部分為全球光電顯示領(lǐng)域的一線大廠，反映出該領(lǐng)域的市場競爭非常激烈。蘋果公司在Micro-LED領(lǐng)域擁有最多的專利家族，共有239件專利，遙遙領(lǐng)先于其他競爭對手。其次是華星光電和歌爾股份公司，分別為118件和109件專利。

Micro-LED領(lǐng)域主要的技術(shù)來源國家和地區(qū)為美國、中國、中國臺灣和韓國。技術(shù)主要都集中在半導(dǎo)體發(fā)光器件領(lǐng)域，專利技術(shù)的焦點是Micro-LED器件及制造工藝。專利技術(shù)在巨量轉(zhuǎn)移、微型器件、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層、像素區(qū)域、平板顯示、陣列模組等區(qū)域呈現(xiàn)密集聚集。其中，核心技術(shù)巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專利申請量最多的為蘋果公司，國內(nèi)多家國內(nèi)光電顯示領(lǐng)軍企業(yè)在該領(lǐng)域擁有重要專利布局。國內(nèi)外大廠的Micro-LED專利撰寫質(zhì)量也普遍較好，這將會為未來這一領(lǐng)域的專利訴訟提供充足的 “彈藥” 。

作者簡介：

張彬彬，廈門大學(xué)能源材料創(chuàng)新平臺知識產(chǎn)權(quán)負責(zé)人，國際TRIZ協(xié)會（MATRIZ）中國區(qū)域代表，維正知識產(chǎn)權(quán)集團高級顧問，新能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟知識產(chǎn)權(quán)部部長，全國專利信息實務(wù)人才，專利代理師資格。電子郵箱：zbb@xmu.edu.cn。

來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：科睿唯安 科睿唯安德溫特與標(biāo)準(zhǔn)事業(yè)部

編輯：IPRdaily王穎          校對：IPRdaily縱橫君

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