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全球Micro-LED专利技术的机会与威胁

http://www.ledp.hc360.com2019年09月03日10:22 来源:科睿唯安T|T

    慧聪LED屏网报道    

通过Derwent Innovation数据库检索到全球Micro-LED领域共有1609个专利家族,并且近年来专利申请量呈现快速增长趋势。Micro-LED领域主要的技术来源国家和地区为美国、中国、中国台湾和韩国。技术主要都集中在半导体发光器件领域,专利技术的焦点是Micro-LED器件及制造工艺。专利技术在巨量转移、微型器件、半导体结构层、像素区域、平板显示、阵列模组等区域呈现密集聚集。其中,核心技术巨量转移技术专利申请量最多的为苹果公司,国内多家国内光电显示领军企业在该领域拥有重要专利布局。国内外大厂的Micro-LED专利撰写质量也普遍较好,这将会为未来这一领域的专利诉讼提供充足的 “弹药” 。


Micro-LED技术及专利分析简介


Micro-LED被视为次新一代的显示技术,在技术寿命、对比度、能耗、反应时间与可视角等均胜过LCD和有机发光二极管 (Organic Light-Emitting Diode, OLED) 。全球各大龙头厂商苹果、三星、LG等早已积极布局,纷纷重金押注打造Micro-LED全产业链,快速推进商业化进程。


Micro-LED即LED微缩技术,是指将传统LED阵列化、微缩化后定址巨量转移到电路基板上,形成超小间距LED,将毫米级别的LED长度进一步微缩到微米级,以达到超高像素、超高解析率。如图1所示为Micro LED与LED的尺寸比较,Micro LED尺寸仅有LED尺寸的百分之一。


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Micro-LED能够适应各种尺寸屏幕的技术,在电视、平板和手机上有广泛的应用,比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低,如表1所示。Micro-LED最大的优势都来自于它最大的特点,微米等级的间距,每一点画素(pixel)都能定址控制及单点驱动发光。比起其他LED,在发光效率方面,目前Micro-LED最高,并且还在大幅提升空间。在发光能量密度方面,Micro-LED最高,并且也还有继续提升空间。


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针对目前全球各大龙头厂商在该领域日益激烈的竞争态势,本文聚焦全球Micro-LED专利技术,了解其背后的机会与威胁,搜集相关的专利资料,再将其重新整理、呈现、分析、解释,并进而提出推论或预测,以获得有价值的技术情报。本报告专利检索分析采用Derwent Innovation数据库;本报告专利数据统计截止时间为2019年8月25日。


本报告根据扩展关键词、专利分类号和专利引用情况进行初步检索,再将优化的英文检索式输入Derwent World Patents Index (简称DWPI) 英文摘要进行重新检索。DWPI 主题专家根据各国专利文献编写出英文摘要,DWPI 摘要总结了发明的权利要求和公开情况,并突出了每个发明的新颖性、用途和优势。通过DWPI英文摘要检索可以提升专利检索的查准率,提高了专利检索的效率。


全球Micro-LED专利概览


采用Derwent Innovation全球专利数据库对Micro-LED技术进行检索分析,得到1609 个 INPADOC 同族专利,以及3,476个世界各国专利记录。这些专利申请人涵盖了显示屏制造商、终端设备制造商、OEM厂商、半导体企业、LED制造商以及科研院所等。

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近年来Micro-LED领域技术发展十分迅速,反映到专利方面申请量剧增,从2016年开始每年申请量呈现倍增趋势。中美两国是专利申请量最多的区域,分别为1085件和842件专利,专利布局的活跃程度遥遥领先其他国家和地区,其次是日本、世界知识产权组织、韩国、中国台湾和欧洲。

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将专利权利人优化合并统计,得到图3所示的Micro-LED Top10专利权人,大部分为全球光电显示领域的一线大厂,这也反映出该领域的市场竞争非常激烈。如图所示,苹果在全球Micro-LED领域拥有最多的专利申请,共有239件专利,遥遥领先于其他竞争对手。苹果公司发展Micro LED主要是为了减少对一家独大的Samsung OLED过度依赖,从2014年并购LuxVue后便开始积极布局,至今苹果在Micro-LED领域已取得相当多的专利,已基本完成Micro-LED的技术储备。对比苹果公司专利的原始专利权利人可以发现其大量专利来源于收购LuxVue获取的。


全球Micro-LED领域专利权人排名其次的是华星光电和歌尔股份(GOERTEK)公司,分别为118件和109件专利,表明中国公司在Micro-LED专利技术方面也处于重要地位。排名前十的其他专利权人包括:LUMENS、FACEBOOK、京东方(BOE)、INNOLUX、錼创科技(PLAYNITRIDE)、LG、友达光电(AU OPTRONICS)。南方科技大学拥有30件专利,是唯一入选专利权人前二十的大学机构。值得注意的是,光电领域巨头三星公司并未出现在全球Micro-LED领域前二十位专利权人中。


全球Micro-LED专利技术分析


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图3为Micro-LED主要专利分类号及对应的专利数量。根据国际专利分类号IPC统计分析发现,Micro-LED领域技术主要都集中在半导体发光器件领域(分类号:H01L)。进一步查阅专利文献发现,专利技术的焦点是Micro-LED器件及制造工艺。


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图4为通过ThemeScape 专利地图分析得到的Micro-LED专利技术全景地图。图中显示,专利技术在巨量转移、微型器件、半导体结构层、像素区域、平板显示、阵列模组等区域呈现密集聚集。其中,Micro-LED技术商业化应用最主要的挑战就是如何导入大量生产,以降低其制造成本,而此一环节被称为“巨量转移”。全球Micro-LED专利中,涉及到巨量转移技术的专利有712件,占比20%,在专利技术全景地图中已出现明显聚集区域。


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图5为巨量转移技术专利数量排名。如图所示,拥有巨量转移技术专利申请量最多的为苹果公司(176件),其次为歌尔股份(90件)。巨量转移技术专利申请量排名前十依次为:苹果、歌尔股份、LUXVUE、华星光电、UHDE、京东方(BOE)、 COMMISSARIAT、三安光电、广东工业大学,表明多家国内光电显示领军企业在巨量转移这一Micro-LED核心技术领域拥有重要专利布局。通过具体专利分析发现国内外相关大厂的专利撰写质量也普遍较好,这将会为未来的Micro-LED专利诉讼提供充足的“弹药”。


重要结论


通过Derwent Innovation数据库检索到全球Micro-LED领域共有1609个专利家族,并且近年来专利申请量呈现快速增长趋势。中美两国的专利申请量领先于其他国家和地区。Micro-LED Top10专利权人大部分为全球光电显示领域的一线大厂,反映出该领域的市场竞争非常激烈。苹果公司在Micro-LED领域拥有最多的专利家族,共有239件专利,遥遥领先于其他竞争对手。其次是华星光电和歌尔股份公司,分别为118件和109件专利。


Micro-LED领域主要的技术来源国家和地区为美国、中国、中国台湾和韩国。技术主要都集中在半导体发光器件领域,专利技术的焦点是Micro-LED器件及制造工艺。专利技术在巨量转移、微型器件、半导体结构层、像素区域、平板显示、阵列模组等区域呈现密集聚集。其中,核心技术巨量转移技术专利申请量最多的为苹果公司,国内多家国内光电显示领军企业在该领域拥有重要专利布局。国内外大厂的Micro-LED专利撰写质量也普遍较好,这将会为未来这一领域的专利诉讼提供充足的 “弹药” 。

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责任编辑:林韵婕1

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