LED行业知识产权工作的进展及对策精

我国半导体照明 行业知识产权工作 的进展、问题及对策 半导体照明被认为是21世纪最具发展前景的战略性新兴产业之一，具备显著的节能效果与提升GDP 的潜力。发达国家对半导体照明产业的发展给予了高度重视，美、日、德等半导体照明产业水平较成熟国家纷纷以知识产权为武器在全球范围“跑马圈地”，为一些新兴国家半导体照明产业的发展设置障碍。我国LED 行业起步相对较晚，但发展速度迅猛，知识产权问题逐渐成为行业进行快速赶超的瓶颈，如何尽快适应国际游戏规则、切实加强知识产权工作、实现专利突围，是我国LED 行业必须解决的问题。一、我国LED 行业知识产权工作面临的挑战与机遇 1、我国半导体照明发展引发全球高度关注，专利申请量快速增长全球LED、中国LED、中国专利增长率比较90.0%80.0%70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%200120022003200420052006200720082009e 2010f 全球LED专利增长率中国LED专利增长率中国专利增长率图1 中国LED 专利申请量增长态势（数据整理：国家半导体照明工程研发及产业联盟，2011）我国是照明工业的生产与消费大国，随着经济发展和人民生活水平的提高以及城市化进程的加快，半导体照明市场前景明朗，潜力巨大，面临重大的发展机遇。一方面，伴随着经济全球化发展与LED 行业国际分工的形成，我国已经成为全球产业转移的重点地区，世界各国企业都抓紧在我国进行布局，以掌握市场发展的主动权；另一方面，从专利申请来看，近些年我国LED 专利申请每年以30%左右的速度增长，远高于我国全行业专利申请的平均增长水平；同时，我国LED 专利的增长速度高于全球LED 专利增长，成为全球LED 专利申请与布局的热点地区。2、中上游核心专利集中于美、日、德等技术强国由于发展时间差异，早期全球半导体照明专利申请国主要集中为日本、美国、德国，这与三个国家的LED 行业发展基础是分不开的。这些国家不仅申请的专利数量多，而且专利的科技含量高，主导了中上游大部分LED 核心专利，并且集中于这些国家中的Nichia 、Lumileds 、Osram 、Toyoda Gosei、Cree 等几个巨头手中。最初，这几大公司试图用专利获得和保持市场垄断优势，彼此之间曾发生过一系列的诉讼。然而，在2002年后，五大公司以专利交叉许可加速战略合作，形成了一个巨大的专利网，提高了新入企业的门槛，尤其是外延芯片领域，对我国LED 行业的发展和国际化形成了巨大的专利压力。3、知识产权突围机会依然存在第一，LED行业的技术特点有利于知识产权突围。虽然国际巨头已经构建起知识产权壁垒，拥有核心技术的厂商正通过专利网获得高额利润，但LED 行业的技术垄断有其自身的特点，与其它行业不同的是国外垄断企业之间的竞争格局并非一成不变。这主要是由于LED 产业链较长，存在多种技术路线，并且应用领域广泛。处于专利竞争劣势的公司可通过不同技术路线来绕过现有专利障碍，或者结合本国原有产业基础形成自身特色技术领域。事实上，LED 行业发展中垄断企业的市场地位经常被颠覆，从最初的日企之间到美日欧抗衡，再到不久加入的韩国企业，都在试图利用专利诉讼建立一个新的技术竞争格局。目前，国际巨头企业的注意力暂时还没有完全集中于维护生产秩序，这就给我国LED 行业提供了一个可以发展的机会和环境。第二，半导体照明技术尚未成熟，我国在下一代白光技术及创新应用等领域有很多机会。半导体照明要实现200 lm/W的发光效率，还有很多技术问题，甚至科学问题需要解决。一些新的技术路线正在研发，如以自支撑GaN 衬底为基础的同质外延，将可能出现一些全新的技术路线，正是这一点才受到国际研发与产业界的广泛关注。此外，创新应用领域我国与国外站在同一起跑线上，这也是我国半导体照明产业自主创新的发展机遇。4、获得专利许可及合作的可能性增大 外延芯片图2 我国专利申请产业链分布（数据来源：国家知识产权局，2010年）受益于近几年我国自主创新战略的实施，我国LED 企业的技术水平快速进步，从2010年国家知识产权局统计数据，近几年我国总共申请专利约3万多项，其中国外来华申请5070项、国内申请25612项，我国中下游应用方面的专利有23268项，约占总数的76%，在LED 封装、应用的中下游产业链已经形成一定的技术能力和优势。国外先进企业在面对国内工艺水平大幅提高的情况下，采取了不同的压制策略，如对于一些中小企业多为屏蔽和打压，而对于一些有实力的企业更倾向于有条件的许可和合作。随着照明应用的成长，未来制造成本、网络渠道等将与专利技术一样成为半导体照明行业竞争的关键因素。我国的制造成本及工业基础相对于其它国家有非常独特的优势，在全球产业转移与国际分工中具备优势条件，半导体照明技术领先的国际大公司分散于日、美、欧、韩国、我国台湾等不同国家和地区。在这样的形势下，加之一些核心专利即将到期，我国拥有实力的半导体照明企业将获得许可的机会，实现共赢合作为期不远。表1 部分即将到期重要专利示例 专利人 专利名称 分类 预计到期日light emitting diodes - have epitaxial alpha-silicon junction structures formed on alpha-silicon carbide substrate for vapour deposition of films -by supplying reactiongrowth on nitride semiconductor -having for improved crystallinity of semiconductor growth of LED-uses fluorescent material to convert 装及wavelength of chip on other wavelengths or （数据整理：国家半导体照明工程研发及产业联盟）二、我国LED 行业知识产权工作的进展自主创新是实现知识产权创造与突围的重要途径。2006年8月，国家科技部在“十五”国家半导体照明工程实施的基础上，继续在“十一五”国家863计划新材料领域中设立“半导体照明工程”重大项目，安排经费3.5亿元支持自主研发和创新，旨在突破白光照明部分核心专利、解决半导体照明市场急需的产业化共性关键技术、实现自主创新与知识产权创造。这为我国LED 产业发展带来了动力。在国家项目实施的同时，国家半导体照明工程研发及产业联盟积极组织和开展知识产权工作，不断尝试摸索行业层面的知识产权工作模式，引导资源进行合理配置，我国LED 行业知识产权工作取得了一定成效。1、开展行业知识产权战略研究工作为了明确我国LED 行业知识产权所面临的形势，更好的开展知识产权工作，自2003年国家启动半导体照明工程以来，我国开展了一系列的知识产权战略研究工作。如2004年开展了LED 知识产权策略研究，2008年、2010年进行了LED 行业知识产权预警分析以及2010年实施的LED 行业知识产权战略研究。此外，一些地方职能部门，如广东省知识产权局也于2009年开展了LED 专利发展态势分析等。这些研究工作都取得了较好的成果，为我国的半导体照明行业的知识产权工作提供了丰富的基础数据参考和战略指导。2、通过重大项目针对性地部署关键技术知识产权“十一五”863重大项目实施结合国内技术发展情况，从两端突破，对LED 产业化关键技术和有技术优势的领域进行了重点支持，对产业化主流的蓝宝石LED 外延芯片制备技术和具有知识产权基础的硅LED 外延芯片制备技术进行了针对性部署。并且，通过产业化资金引导，发挥我国应用端优势，支持系统集成应用技术的开发，将我国在应用端的优势做大做强。 图3 国家863项目针对性部署课题经费安排情况（国家半导体照明工程863项目管理办公室）通过863重大项目的实施，改变了高端白光器件依赖进口的局面，促进了企业为主体的技术创新，支撑了产业的快速发展。目前“十一五”863计划“半导体照明工程”重大项目已申请专利1176项，其中发明专利747项，重点支持的上游外延芯片和下游应用所获得的专利占项目总专利的80%。我国LED 外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等方面均已显现具有自主知识产权的单元技术，部分核心技术具有原创性，初步形成了从上游材料芯片制备、中游器件封装、下游集成应用的比较完整的研发与产业体系，引领未来的部分核心技术突破的苗头已经显现，为我国LED 行业做大做强在一定程度上奠定了基础。例如，我国在深紫外LED 外延材料及芯片制备技术取得突破，申请专利23项；获得了高结晶质量无裂纹的高铝组分材料，并成功制备了300nm 以下的深紫外LED 器件，实现了器件的毫瓦级功率输出；开发了深紫外杀菌模块，经测试杀菌率达到95%以上。另外，OLED 白光照明技术也有所突破，设计并制备的复合蓝光层OLED 器件在亮度1,000 cd/m2下，寿命超过10万小时；开发的新型荧光+磷光白光器件最高功率效率可以达到56 lm/W，申请专利41项。Si 基LED 行业化制备技术取得巨大进步，申请专利38项。开发出的新型衬底图形化技术成功解决了外延层龟裂的难题，开发的复合过渡层技术大大提高了硅衬底氮化镓材料的晶体质量，基于以上技术产业化制备的功率型Si 基LED 芯片光效超过90 lm/W。 探索类课题10%图4 重大项目知识产权成果在各领域的分布（国家半导体照明工程863项目管理办公室）此外，在背光技术布局方面，项目课题支持单位都取得了非常显著的进步，2010年国家知识产权局LED 专利分析及预警报告分析结果显示，项目课题承担单位在相关技术环节的专利优势非常明显。其中京东方、上广电、帝光、海信为“十一五”863计划背光课题支持单位，中电淼浩为“十五”计划课题支持单位。表1 背光领域专利情况及专利权人情况 重点技术 国内专利申请量 主要申请人及申请量国外企业 台湾企业 大陆企业三星（43） 友达（21） 中电淼浩（10）背光源 751 日亚（36） 光宝（15） 上广电（8）夏普（32） 财团法人（11） 康佳（7）LG （29） 亿光电子（10） 北大（7）欧司朗（21） 东贝光电（8） 帝光（5）三星（61） 鸿海（223） 清华大学（18）三菱（23） 友达（50） 京东方（12）导光板 1009日立（16） 群创（42） 上广电（5）欧姆龙（16） 奈普（34） 帝光（2） 光学设计LG （16） 友达（17） 上广电（6）二次设计 181 三星（13） 鸿海（16） 京东方（4）NEC （6） 群创（9） 帝光（2）三星（46） 友达（22） 京东方（15）LG （32） 中华映管（17） 海信（11）控制 175索尼（22） 奇美（14） 上广电（9）夏普（15） 群创（13） 帝光（5）三星（13） 友达（12） 帝光（9）散热 60 LG （6） 鸿海（4） 上广电（9）日立（6） 财团法人（2） 南京蓝摩（6）（数据来源：国家知识产权局，2010年）3、通过产学研、上下游实质性合作，形成技术创新联盟，实现专利共享通过项目管理单位的有效引导，项目在实施的过程中以国家半导体照明工程研发及产业联盟平台，课题单位不断加强交流与协作，产学研以及上下游的实质性合作不断深入，自发形成半导体照明产业技术创新战略联盟，联盟成员主要是课题承担单位，通过联盟平台，获取相关信息，找到合作伙伴，降低研发成本，提高了技术创新效率，实现技术和知识产权成果共享。此外，通过组建国际固态照明联盟（ISA），加强国际交流和合作，利用两个市场、积极搭建国内外业界技术与产业交流合作平台。4、探索建立研发基金、专利池机制第一，成立研发基金。以联盟常务理事单位为主，包括外延芯片、封装等6家企业发起半导体照明研发合作基金，基金首期已经募集了资金2000万元。以共同投入、风险共担、利益共享的方式，帮助我国企业缩小与国外的产业化技术水平的差距，提高产品档次，共同面对国际竞争。第二，开展专利池建设。国家半导体照明工程研发及产业联盟于2007年8月组建专利池工作组，以专利池这种国内外普遍采用的形式探索成员单位集体应对专利战的机制。通过专利的交叉许可及相互优惠使用彼此专利技术，对联盟外部共同发布联合许可声明等方式，分步骤建设专利池，力争实现专利共享和集体应对境外专利进攻。2008年针对两起美国国际贸易委员会（ITC）337调查，联盟积极组织行业相关企业负责人和律师商讨对策，最终第一轮优势和解，第二轮撤诉，将危害减到最低。经过联盟专利池工作组的努力,目前已经收到23家企业、大学及研究机构申请的和正在申请的专利共178篇。专利涵盖衬底、外延技术、芯片、封装技术及产品应用。目前专利池工作组专家正在对所收集专利进行分析和结构梳理，探索共享机制。三、我国LED 行业知识产权工作存在的问题尽管我国LED 行业知识产权工作在某些方面取得了一定突破，行业知识产权水平得到了提升，但也存在很多不足需要政府和业界高度重视，主要体现在以下方面。1、行业知识产权战略研究滞后虽然，国家启动半导体照明工程以来，国家知识产权职能部门、部分地方知识产权职能部门以及以国家半导体照明工程研发及产业联盟为代表的行业组织，都进行了知识产权方面的分析与研究。但总体上看，目前我国行业知识产权研究工作投入不足，行业知识产权研究尚不够深入、不够系统，缺乏前瞻性与引领性，至今尚没有出台“行业知识产权战略”。而国家半导体照明工程研发及产业联盟的知识产权工作重点主要放在技术创新方面，对整合法律、技术、市场、合作等策略性的系统的知识产权战略还欠缺深入研究，需要获得进一步的支持。2、尚未建立动态的知识产权预警系统由于我国半导体照明行业知识产权专利的研究缺乏连贯性和持续性，不能及时、快速的把握知识产权最新动态，不能对半导体照明行业的专利及专利申请进行充分研究、定期跟踪，对行业知识产权纠纷的发生情况进行充分判断。这种分散的研究目前尚不能满足政府、行业、企业多层面需求。3、行业缺乏统一的知识产权组织协调机构目前，我国半导体照明行业缺乏整合行业知识产权资源的组织协调机构。国家知识产权管理职能部门由于职能专业性极强，虽然能够对知识产权发展形势进行良好的宏观把握，但针对单个产业发展的具体问题了解较少，较难就单个产业开展系统的知识产权推动工作。半导体照明行业尚没有行业协会，行业知识产权工作缺乏机构统一组织管理，缺乏对整体战略的把握，虽然半导体照明工程研发及产业联盟自成立以来一直不断争取各方资源，加强知识产权管理工作，但由于行业知识产权工作涉及面广，需要加强对产业、技术、专利及法律资源的全面整合。联盟被赋予权限不足，在行业知识产权管理工作的多层面协调上操作起来困难较多，机构之间尚未建立良好的互动关系，不能对资源进行有效整合，很难把知识产权工作做系统。在这样的情况下，整个行业知识产权发展缺乏整体战略规划，专利权人的专利申请缺少统一指导和部署，知识产权权利分散，难以形成合力。所以，亟需政府加强“搭台工作”。4、尚未形成行业知识产权工作人才梯队我国半导体照明行业总产值1200亿元，企业接近4000家，年产值1000万元以上的企业不到10%，产品以中低端为主；企业大多研发投入不足，专利未成体系。很大部分于2000年以后开办经营，企业年轻而缺乏知识产权工作经验，运用知识产权战略发展企业的意识不强。知识产权工作部门和人员的职能过于基础和简单，专利信息利用和全面分析能力有待加强。并且，企业用于提升知识产权能力培养的经费投入有限。行业难以形成知识产权人才梯队，总体知识产权工作水平很难提高。四、加强我国LED 行业知识产权工作的对策与建议我国半导体照明行业亟需整合行业力量，加强行业知识产权工作整体部署，技术创新和管理创新并重，系统提升行业知识产权工作水平，建议如下：1、建设行业知识产权分析公共平台建设半导体照明产业专利数据库，以及围绕主要竞争对手知识产权状况的数据信息库。进一步规范和完善现行的知识产权统计方法和标准，对行业知识产权发展状况进行年度统计，加强信息发布工作。鉴于我国半导体照明大多企业目前尚缺乏专业的知识产权分析及预判方面的人才，专利检索系统的有效利用能力不足，在数据库建设的同时还需要同步加强专利的分析等信息服务。以建设公共专利分析平台的方式，弥补企业专利专业分析人才的不足的问题，提高行业知识产权信息的利用能力。建设专业性、针对性强的分析平台，具备较强的核心专利分析功能及主题分析功能，为行业知识产权工作提供专业工具。整合行业专利人才资源，为行业进行知识产权创造提供便捷准确的信息服务，指导企业更好的了解竞争形势、发展方向、创新和市场发展趋势，引导企业研发投入方向。2、开展系统化的行业知识产权战略研究国家职能部门应进一步加强与行业组织的协调分工合作，实现专业互补优势。对半导体照明行业的专利及专利申请进行充分研究、定期跟踪，对行业专利信息进行收集、整理、分析、利用，随时把握行业技术发展动态，为创新主体提供专利趋势情报，对行业知识产权纠纷的发生情况进行充分判断，帮助行业企业提前对专利风险进行准备。同时，充分整合法律人才、专利人才、企业技术人才及专家，开展系统化，团队化的战略研究。改变传统的独立于产业的专利分析方法，开展具体的专利体系研究，提高分析针对性。针对半导体照明产业链不同环节的主流以及热门产品系列作具体专利体系分析，绘制专利地图，深入挖掘结构性机会，找出我国行业的技术可突破点，找出隐藏的专利陷阱，进行专利回避设计。探索“专利银行”等知识产权共享机制，出台国家层面“半导体照明行业知识产权战略”为行业知识产权工作提供指导。3、构建知识产权涉外纠纷的长效应对机制制定行业联合对外的知识产权保护管理办法。开展行业以防御为目的的专利交叉许可等合作方式的探索，建设行业长效的知识产权涉外纠纷应对机制。充分调动资源，以产业联盟为桥梁，商务部、知识产权职能部门、中介机构应加强沟通和合作，建立应对流程，各司其职，在紧急情况下实现快速反应和部门联动，确保应对方案及时启动，组织企业合力应对国际纠纷。4、推进知识产权国际合作、规避专利风险积极寻求对外战略合作， 加强与国内外有关组织进行沟通交流， 把对外战略合作融入到 技术学习、联合研发、市场开拓、标准建设、海外维权等行业知识产权各项具体工作中。1） 推动半导体照明国际联盟建设， 促进国内企业与国外企业和科研机构之间的研发合作及知识 产权业务合作；2）积极与国内外有关机构和组织对知识产权工作进行沟通交流，提高海外 维权能力；3）积极加强两岸合作，加强技术标准和品牌建设合作，联合形成国际标准和品 牌。 5、支持行业组织探索专业的行业知识产权高效工作模式 行业知识产权工作是一个系统的工作，包括创造、运用、管理及保护四个要素，知识产 权管理是贯穿知识产创造、保护、运用的主线，并涉及到国家、行业、企业三个层面组织协 调， 高效专业的工作模式将是行业知识产权工作顺利进行的基础。 创新和优化知识产权组织 和管理工作， 是提升行业知识产权创造和利用效率的关键。 从某种意义上说行业知识产权工 作模式的科学与否将直接影响到我国 LED 行业能否顺利实现知识产权突围。 国家半导体照明工程研发及产业联盟具有联盟组织和项目管理双重功能， 在过去几年对 行业知识产权工作模式进行了积极探索。一方面联盟汇聚了众多的了解技术、产业、知识产 权的行业专家资源， 可以高效地开展专利分析和战略研究； 另一方面有国家重大项目管理办 公室为依托，可以在项目部署的过程中有效贯彻战略，提升自主创新的效率；此外，联盟作 为企业的代表，与企业联系紧密，可以有效的组织企业，执行战略。在过去的几年中，联盟 进行了一系列的行业知识产权工作，如配合商务部组织企业应对“337”涉外专利纠纷、组 建专利池、参与知识产权交易谈判、组织知识产权培训等都取得了显著的效果。在接下来的 工作中， 联盟将积极推动行业专利分析平台建设及探索 “专利银行” 等行业专利池共享模式， 但这些工作任务重、涉及面广，需要政府、业界企业及有识之士的通力支持和合作。