根據(jù)發(fā)布的《紫外LED專利技術分析報告——外延芯片、封裝器件篇》顯示，從專利區(qū)域構成上來看，近200 份有關紫外LED 外延、芯片和器件封裝領域的相關專利中，專利數(shù)量最多的是中國地區(qū)，約占總數(shù)的56%；其次是美國地區(qū)，臺灣和日本，韓國在這一領域也具有相當?shù)膬?yōu)勢。而且這些專利中，世界專利的申請占到了約10%，說明對這些專利，申請人都比較重視，相當比例的申請進行了全球專利布局。

圖1專利區(qū)域構成分析

 

　　從申請趨勢上看，該報告顯示，從1998 年開始，紫外LED的申請量逐年增加，目前處于高速發(fā)展階段。這與這一領域的技術發(fā)展趨勢是一致的。1998 年，一種InGaN/A1InGaN MQW 結構的紫外LED 芯片在美國Sandia 國家實驗室由Mary H. Crawford 課題組研制出來。該芯片輻射峰值波長為386 nm，輻射功率大于1 mW，開啟了新一代短波長紫外光領域的大門。此后眾多研究者致力于此，在外延層質量、p 型摻雜、歐姆接觸、光學設計等關鍵工藝水平方面都取得了很大的提高。2014 和2015 年申請量下降的原因，應該是由于很多申請還是處于未公開階段。

 

圖2專利申請總體趨勢

 

 

 

 

　　對申請人進行分析發(fā)現(xiàn)，申請量最多的是中國中科院的半導體研究所，而且居于前幾位的都是來自中國的申請人，國外申請量靠前的有首爾半導體、NITEK、CREE等，國內(nèi)進入前列的申請人以科研機構和大學比較多，企業(yè)有青島杰生和武漢光電技術研究院有限公司。

 

　　說明中國在此領域也掌握了一定的核心技術，在某些領域可以和國外企業(yè)技術相當或者領先，但是中國企業(yè)在此領域的研發(fā)能力，技術實力還具有一定差距，有待提高，可以引導和鼓勵產(chǎn)學研結合，促進中國科研院所和大學技術的向企業(yè)轉移，促使企業(yè)在此領域的技術水平的提高。

圖3.主要申請人分析【備注：首爾半導體包括：Seoul Viosys CO.，LTD（首爾偉傲世有限公司）；SEOUL OPTODEVICE CO. LTD（首爾OPTO儀器股份有限公司）】

 

 

　　另外，報告中顯示，在國內(nèi)申請的專利類型上，80%以上屬于發(fā)明，說明關于紫外LED領域的專利技術含量較高，專利申請以發(fā)明為主。而且PCT申請比例也不低，占到了6%。

 

 

　　法律狀態(tài)分析表面，國內(nèi)申請有近一半（46%）處于審查期，有權專利占30%，說明該領域的技術還處于技術發(fā)展期，企業(yè)近年來的研發(fā)投入不斷加大。進一步細分，對不同法律狀態(tài)的專利類型進行分析，表面在有權專利中，發(fā)明居多，而且PCT專利占據(jù)了近10%的比例。

 

　　無效申請主要是國內(nèi)申請人申請的發(fā)明和實用新型申請。這也說明了國外申請人進入中國的PCT申請質量較高，申請人較為重視。

圖6內(nèi)專利法律狀態(tài)分析
 

 

　　根據(jù)法國市場研究公司Yole Développement的調(diào)研報告顯示，到2017年UV LED市場規(guī)模可達2.7億美元，超過整個紫外光源市場的1/3，五年內(nèi)的復合年增長率可高達43%，從而形成和紫外汞蒸氣燈分庭抗禮的局面。紫外LED已經(jīng)成為目前LED行業(yè)的新藍海，日益引起投資者的興趣，越來越多的中國企業(yè)也進入該領域，但目前中國的UV-LED企業(yè)還沒有掌握核心技術，尤其是芯片、外延和器件封裝領域，在增加U V-LED的光輸出方面，研發(fā)不僅限于通過改變材料內(nèi)的雜質數(shù)量、晶格缺陷和位錯來提高內(nèi)量子效率，同時，UV-LED芯片輸入功率的不斷提升給封裝技術提出了更為嚴峻的挑戰(zhàn)。如何改善管芯及內(nèi)部封裝結構，增強UV-LED內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率，提高光效，解決散熱問題，進行取光和熱流優(yōu)化設計也是UV-LED研發(fā)的重要方向。

 

　　國內(nèi)目前的封裝形式同一，產(chǎn)品出光功率距離國外LED企業(yè)差距較大。未來LED要大規(guī)模應用，單個器件的功率必然要增大，輸入功率的增大給封裝技術提出了更高的挑戰(zhàn)，必須采用新的封裝形式與封裝理念。