導(dǎo)讀:隨著寬帶隙半導(dǎo)體的發(fā)展、封裝技術(shù)的逐步改善以及應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴展,近些年紫外LED發(fā)展的勢頭越來越猛,取代傳統(tǒng)紫外光源已勢不可擋。國內(nèi)外半導(dǎo)體、電子、電器等公司相繼開展紫外LED領(lǐng)域的專利布局,開拓紫外LED市場。本文對全球紫外LED相關(guān)專利的發(fā)展?fàn)顩r進行分析,以供大家參考,希望能夠有所啟示。
1 紫外LED應(yīng)用簡介
圖1 紫外LED用途示意圖
紫外LED(Light-Emitting Diode)是指發(fā)光中心波長在400nm以下的LED,通常將發(fā)光波長大于380nm時稱為近紫外LED,短于300nm時稱為深紫外LED。根據(jù)紫外LED的不同發(fā)光波段,紫外LED具有廣泛的應(yīng)用。
UVA波段(波長320~420nm,又稱為長波黑斑效應(yīng)紫外線 )的紫外LED主要涉及到的應(yīng)用市場是固化和商業(yè)照明領(lǐng)域,因其顯色特點可使白色的衣物看起來更為潔白。UVB波段(波長275~320nm,又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線 )和UVC波段(波長200~275nm,又稱為短波滅菌紫外線)主要應(yīng)用于殺菌、消毒以及醫(yī)學(xué)光照療法等領(lǐng)域,其中UVB是以醫(yī)療為主,UVC則是殺菌消毒。
總體而言,紫外LED可應(yīng)用于紙鈔識別、光樹脂硬化、捕蟲、印刷、殺菌、消毒等生物醫(yī)療、防偽鑒定、空氣凈化、數(shù)據(jù)存儲以及軍事航空、照明燈多個領(lǐng)域,具有良好的市場前景。
2 紫外LED申請趨勢
圖2 紫外LED全球?qū)@暾堏厔輬D
圖2顯示了紫外LED近20年全球?qū)@暾堏厔萸闆r,可以看出2005年至2006年間,紫外LED的相關(guān)專利申請量呈現(xiàn)出了一個小高峰,2009年至2011年間,又呈現(xiàn)出了一個小高峰,而從2012年至2016年呈現(xiàn)出了一個較陡的持續(xù)上漲的階段,紫外LED的申請量大體呈現(xiàn)出一個持續(xù)上漲的階段,這也和近十年寬帶隙半導(dǎo)體材料的發(fā)展突破情況,以及封裝技術(shù)的改善所帶來的應(yīng)用領(lǐng)域擴大所帶來的申請量增加情況相符。
3 紫外LED競爭者分析
圖3 紫外LED全球申請人排名
圖3顯示了紫外LED全球?qū)@暾埮琶笆逦坏纳暾埲耍旁谇叭坏姆謩e是首爾半導(dǎo)體、LG以及三星,可見這三位半導(dǎo)體領(lǐng)域巨頭企業(yè)在紫外LED領(lǐng)域的布局走在較前列。而飛利浦、東芝、歐司朗的申請量也排名很靠前,飛利浦在醫(yī)療保健、照明、智能家居等領(lǐng)域均有涉及,其排名的位置也足以可見其對紫外LED布局的重視。東芝是日本有名的半導(dǎo)體制造商,其涉及有數(shù)碼產(chǎn)品、家電、電子元器件、社會基礎(chǔ)設(shè)施以及能源等多個領(lǐng)域,由其申請量也足以可見東芝對紫外LED的重視。僅次于東芝的是我國的中國科學(xué)院,中科院下屬的科研院所較多,總的來說數(shù)量上較多也是合理的,近年來我國在LED領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r有所提升,這也從以我國院校為代表的中科院的申請量上可見一斑。除了前五位的半導(dǎo)體巨頭,還有歐司朗、夏普、科銳、愛普生、富士膠片、通用電氣、日本的國立材料科學(xué)研究所以及日亞化工,由此可以看出,在紫外LED領(lǐng)域,半導(dǎo)體巨頭企業(yè)占絕大多數(shù)。除了中科院之外,我們還有看到一位我國企業(yè)圓融光電,這足以可見,我國紫外LED也在全球紫外LED領(lǐng)域占據(jù)著一定的地位。
4 紫外LED全球地域分布
圖4 紫外LED全球?qū)@暾埖赜蚍植紙D
圖4顯示了紫外LED全球?qū)@暾埖赜蚍植记闆r。可以看出,紫外LED的申請量隨著顏色由藍綠黃橙紅的次序依次上升,紫外LED相關(guān)專利在中國的申請量遙遙領(lǐng)先于第二位的韓國,位于第三位的是美國,位于第四位的是日本,然后依次是世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)、歐洲(EPO)、中國臺灣、德國、印度、加拿大、英國等國家,這足以看出我國在紫外LED領(lǐng)域的重要程度。
5 紫外LED競爭者分析
圖5 紫外LED競爭者分析
圖5顯示了全球紫外LED專利技術(shù)分布情況。可以看出,殺菌凈化以及固化打印這兩大領(lǐng)域的申請量較多,其中紫外LED在殺菌凈化領(lǐng)域所占的比例約為19%,其中主要涉及到水、空氣以及油污等殺菌凈化領(lǐng)域;約19%的申請量為固化打印,其中主要涉及到油墨印刷打印、光樹脂、涂料涂層的硬化固化等領(lǐng)域;熒光粉領(lǐng)域的申請量也較多,占據(jù)了大約14%的申請量;封裝領(lǐng)域的申請量約占據(jù)13%,其中該封裝領(lǐng)域中主要涉及的是封裝結(jié)構(gòu)的設(shè)置、焊接相關(guān)的申請、粘結(jié)、樹脂、透鏡以及支架等相關(guān)的內(nèi)容;紫外光通信的申請量占據(jù)了5%,激光器、顯示等領(lǐng)域的申請量均在11%以下;捕蟲以及充電的申請量均不到1%。
綜上所述,紫外LED的應(yīng)用范圍較廣泛,市場需求大,前景較好,實力雄厚的科技型企業(yè)紛紛進行專利布局,因此如需進入該領(lǐng)域,建議提前對相關(guān)的技術(shù)進行深入了解,找準(zhǔn)空白點介入。