影响产业的重要力量 LED荧光粉及量子点专利分析

近两年LED市场出现了一些重要的变化，LED照明应用获得了重大发展，中国LED产业也开始崛起。就LED荧光粉而言，氮化物荧光粉仍旧是高CRI(显色指数)照明和广色域显示器应用的主要红色荧光粉。尽管受到各方专利限制，但是荧光粉供应商们仍获利颇丰。但是，现在市场上出现了一种新材料，即由GE(通用电气)公司开发的四价锰掺杂的氟硅酸钾，并且Denka(日本电气化学)、Nichia(日本日亚化学)、GE等公司已经实现了该材料的量产。这种新材料得益于其极窄的光谱带，或可挑战氮化物荧光粉在显示应用中的主导地位。 量子点技术得益于其设计灵活性(发射波长可调)以及非常窄的发射光谱带，在市场上逐渐兴起，成为显示应用十分可靠的替代选择方案。YAG(钇铝石榴石)荧光粉目前仍是白光LED应用的*佳黄色荧光粉。但是其使用却受到Nichia强大的专利保护限制。硅酸盐荧光粉是YAG荧光粉的*佳替代品，但是目前在性能上仍稍逊一筹。自2017年开始，随着YAG荧光粉关键专利开始逐个到期失效，而其价格又大幅低于替代产品，我们预计YAG荧光粉在2020年前将主导整个荧光粉市场，而硅酸盐荧光粉除非在性能和成本方面能够获得突破性进展，否则其市场份额将显著降低。 荧光粉专利是影响LED产业的重要力量，涉及约50家公司的70余起荧光粉专利诉讼案件，对整个LED产业产生了重大影响。整个LED产业早已为那些基础专利的失效而做好了准备。这将帮助像中国LED封装企业这样的新入局者扩张其海外市场。同时，Everlight(亿光电子)一直在努力无效Nichia大部分基础专利，Osram(欧司朗)和Nichia则持续的通过专利诉讼加强其专利影响，BOSE联盟(2000年左右，Toyoda Gosei与奥地利Tridonic Jennersdorf公司、德国Leuchtstoffwerk Breitungen公司、Litec GbR 共同组建的 Barium Ortho-Silicate Europium联盟)则通过将其硅酸盐荧光粉专利许可给众多中国LED封装企业，不断扩大其专利许可计划。  LED应用领域的荧光粉和量子点全球专利申请趋势 截止2015年9月，全球公开发布的关于LED应用的荧光粉和量子点的授权发明专利超过了7510件。其中，**批专利由日本公司申请(三菱、松下、日亚、东芝、日本国立材料研究所等)。2003~2007年期间，在Nichia开发了首款高亮度氮化镓蓝光LED后，该领域的专利申请数量开始急剧攀升。第二波专利申请高潮开始于2010年，专利申请主要来自AOT(台湾荣创)、三星和Stanley Electric(日本斯坦利电气)，申请的专利主要集中于荧光粉的成分，其技术趋势相同，但发展较慢。中国LED荧光粉企业如Sunfor Light(四川新力)则是近期刚刚步入LED荧光粉和量子点专利舞台。 总体而言，专利申请高峰出现在2013年，从2013年开始专利申请增长趋势开始减缓。与此同时，随着大批待审专利审查通过后，全球授权专利数量应该呈现增长趋势。我们预计专利申请量将受氮化物荧光粉或新材料荧光粉的创新推动，实现持续增长。这些新材料荧光粉如四价锰活化的荧光粉或量子点荧光粉还远未达到其技术成熟期，而且它们的商业化应用才刚刚开始，例如在显示器领域的应用。