納米線在發(fā)光二極管中的應(yīng)用專利技術(shù)綜述

潘好帥 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心

發(fā)光二極管作為一種新型的固態(tài)能源，具有壽命長(zhǎng)、可靠性高、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多的關(guān)注。納米線是一種在二維方向上為納米尺度，長(zhǎng)度上為宏觀尺度的新型材料，具有優(yōu)異的光電性能。近年來，將納米線應(yīng)用于發(fā)光二極管成為了人們研究的熱點(diǎn)。本文主要利用S系統(tǒng)中的CNABS、CNTXT、SIPOABS、DWPI等數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索結(jié)果為分析樣本，對(duì)于全球及中國(guó)的專利申請(qǐng)量年度分布、主要申請(qǐng)人來源國(guó)的分布、中國(guó)及全球主要申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)等多方面進(jìn)行分析，并梳理了納米線在發(fā)光二極管中的應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展路線。

發(fā)光二極管；納米線；專利

前言

目前，電光源照明已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)，這其中有三個(gè)重要的發(fā)展階段，其代表性光源分別是白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈。發(fā)光二極管（LED）的出現(xiàn)，是電光源發(fā)展的一次全新革命和重大突破，它從根本上改變了光源發(fā)光的機(jī)理，具有光效高、光色全、壽命長(zhǎng)、環(huán)保、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)、能夠應(yīng)用在各種各樣的彩色和白色照明領(lǐng)域、有望成為第四代光源。納米線是一種在二維方向上為納米尺度，長(zhǎng)度上為宏觀尺度的新型材料，具有優(yōu)異的光電性能。為了進(jìn)一步提高LED出光效率、減小其體積，將納米線應(yīng)用于發(fā)光二極管成為了人們研究的熱點(diǎn)。

1.納米線發(fā)光二極管專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

1.1 專利申請(qǐng)量的年度分布

納米線LED最早專利申請(qǐng)出現(xiàn)在1997年，而國(guó)內(nèi)最早的申請(qǐng)為2002年。2000年前該技術(shù)領(lǐng)域還處于起步階段，申請(qǐng)量較少，2000年后發(fā)展迅猛。而國(guó)內(nèi)起步較晚，發(fā)展也比較緩慢，在2008年后才有較快發(fā)展。全球申請(qǐng)量的變化趨勢(shì)與國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量的變化趨勢(shì)大致相同，隨著時(shí)間的推移，申請(qǐng)數(shù)量整體呈波浪式上升趨勢(shì)。

1.2 專利申請(qǐng)量的來源國(guó)家分布

相關(guān)專利申請(qǐng)主要集中在美國(guó)、韓國(guó)兩個(gè)國(guó)家，美國(guó)占到總申請(qǐng)量的一半，韓國(guó)占到總申請(qǐng)量的三分之一。另外，申請(qǐng)量較多的國(guó)家還有法國(guó)和瑞典。中國(guó)的專利申請(qǐng)量排在以上國(guó)家之后，位于第6位，這說明，目前在該技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)與美國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家尚有較大差距。

1.3 全球主要申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)情況

納米線發(fā)光二極管專利申請(qǐng)量排名中三星公司名列榜首，這是因?yàn)槿枪镜囊?guī)模較大，在統(tǒng)計(jì)過程中，三星下屬的子公司例如三星電子、三星電機(jī)等一并包括在內(nèi)，而美國(guó)的申請(qǐng)量雖然龐大，但在該主要申請(qǐng)統(tǒng)計(jì)情況中卻未能見到來自美國(guó)的企業(yè)擠進(jìn)前三甲，說明美國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的研究者眾多，但比較分散。另外，名列第二位的是瑞典的格羅有限公司和法國(guó)的原子能委員會(huì)。前十名中并未出現(xiàn)中國(guó)企業(yè)，這也反映了我國(guó)在納米發(fā)光二極管領(lǐng)域尚處于探索和起步的階段。

1.4 國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)情況

納米線發(fā)光二極管國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人主要集中在高校，中科院半導(dǎo)體研究所、合肥工業(yè)大學(xué)、中國(guó)計(jì)量學(xué)院及吉林大學(xué)占據(jù)了申請(qǐng)量的一半以上，企業(yè)申請(qǐng)量非常少，說明在國(guó)內(nèi)的專利申請(qǐng)中，專利申請(qǐng)人很分散，還沒有出現(xiàn)某些競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力強(qiáng)，能夠處于壟斷地位的龍頭企業(yè)，也說明納米線發(fā)光二極管技術(shù)目前在我國(guó)主要處于研究階段，并未實(shí)質(zhì)上應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)中。

2.納米線發(fā)光二極管專利技術(shù)路線分析

在納米線LED領(lǐng)域，韓國(guó)走在了世界的前列，其代表公司三星在該領(lǐng)域起步早，發(fā)展較快，申請(qǐng)了大量的基礎(chǔ)性的專利。美國(guó)的代表性專利雖少，但創(chuàng)新性較高，如美國(guó)的納米系統(tǒng)公司首次提出了核殼結(jié)構(gòu)的納米線二極管，中國(guó)臺(tái)灣涉足該領(lǐng)域也比較早，但后續(xù)研發(fā)能力較弱，近年未能有代表性的技術(shù)出現(xiàn)。法國(guó)的專利申請(qǐng)偏重于方法，日本和瑞典的專利申請(qǐng)是在之前技術(shù)的簡(jiǎn)單改進(jìn)，這幾個(gè)國(guó)家的涉足該領(lǐng)域的時(shí)間較晚，其專利申請(qǐng)的創(chuàng)新性相對(duì)于韓國(guó)、美國(guó)較弱。因此，隨著納米線發(fā)光二極管技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)企業(yè)要想在未來的市場(chǎng)占有一席之地，必須選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)突破口以及重視早期研發(fā)投入，才能搶先掌握核心專利以在技術(shù)上和市場(chǎng)上占據(jù)主動(dòng)。另外，在納米線發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)化的道路上，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人需要關(guān)注這些韓國(guó)、美國(guó)企業(yè)已有的研究成果，盡量避開這些公司在中國(guó)的專利壁壘。

3.結(jié)語

本文主要利用S系統(tǒng)中的CNABS、CNTXT、SIPOABS、DWPI等數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索結(jié)果為分析樣本，對(duì)于全球及中國(guó)的專利申請(qǐng)量年度分布、主要申請(qǐng)人來源國(guó)的分布、中國(guó)及全球主要申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)等多方面進(jìn)行分析，并梳理了納米線在發(fā)光二極管中的應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展路線。

國(guó)內(nèi)高校、科研院所在該技術(shù)領(lǐng)域呈快速上升的趨勢(shì)，具有巨大發(fā)展?jié)摿Α６n國(guó)的三星公司在該技術(shù)領(lǐng)域有大量的基礎(chǔ)性的專利申請(qǐng)，無論是納米線發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)還是納米線發(fā)光層的制備方法，都提出了諸多專利申請(qǐng)，必將成為我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

[1]徐冰,趙俊亮,張檢明,孫小衛(wèi),諸葛福偉,李效民.ZnO納米陣列增強(qiáng)大功率藍(lán)光LED出光效率的研究[J].無機(jī)材料學(xué)報(bào),2012,07:716-720.

[2]李偉,岳慶煬,孔繁敏,李康.頂端ZnO納米結(jié)構(gòu)對(duì)GaN基LED光提取效率的影響[J].光子學(xué)報(bào),2013,04:409-416.

[3]陳貴鋒,譚小動(dòng),萬尾甜,沈俊,郝秋艷,唐成春,朱建軍,劉宗順,趙德剛,張書明.納米折疊InGaN/GaNLED材料生長(zhǎng)及器件特性[J].物理學(xué)報(bào),2011,07:515-518.

[4]馬駿,錢可元,羅毅.CdSe納米材料對(duì)大功率白光LED顯色性能的影響[J].半導(dǎo)體光電,2010,05:682-686.