LED的调查背景与意义

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1、一、LED 的调查背景与意义 二、LED 的特点介绍文献 1、构造原理与特点 2、产品特性 3、产品的分析 文献 4、LED 的应用与趋势 （1）应用领域 1、行业的应用 2、取得哪些成功案例 哪些历史大事件 （2）符合时代要求的趋势 1、绿色科技能源，符合时代的要求5、LED 的前景 6、LED 存在的不足 7、改进建议方案 总结中国 LED 产业发展前景分析 随着全球 LED 市场需求的进一步加大，未来我国 LED 产业发展面临巨大机遇。然而，目前 LED 核心技术和专利基本被国外垄断，国内企 业在“快乐“中“痛苦“前行- 2008 年，北京奥运会开幕式上，神奇的“画卷”彩屏出 自中国金立

2、翔科技有限公司； 2009 年，国庆 60 周年阅兵式，天安门广场上的巨 幅彩屏出自中国利亚德电子科技有限公司； 2010 年，上海世博会开幕式上，1 万 平米的半导体发光二极管（LightEmittingDiode，下称 LED）大屏幕出自中国锐拓显示技术 有限公司 在这一个个看似风光无限的企业背后，隐藏着中国 LED 产业发展的 巨大隐患。记者采访发现，目前，全球 LED 领域的技术和专利，一半以上被美、日、德等 发达国家的少数大公司所占有。这些专利多为核心技术专利，国内企业尤其是中小企业很 难寻找到突破口。此外，这些国外企业已在全球，尤其是中国，精心部署了专利网，犹如 头悬一柄达摩克利斯

3、之剑。我国 LED 产业要想取得长远发展，必须突破这些专利的层层包 围。 现状 发展迅速，但企业规模偏小，产业链不完整 作为目前 全球最受瞩目的新一代光源，LED 因其高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等 优点，被称为是 21 世纪最有发展前景的绿色照明光源。我国的 LED 产业起步于 20 世纪 70 年代，经过近 40 年的发展，现已形成上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄 7 个国家半导体照明工程产业化基地，产品广泛应用于景观照明和普通照明领域，我国已 成为世界第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国。 然而，LED 产业研究 机构-集邦 LED 中国在线（LEDinsi

4、de）的一份统计数据显示，截至 2009 年底，我国共有 LED 企业 3000 余家，其中，年产值上亿的只有 140 家。然而，在这 140 家企业中，没有 一家企业的产品年销售额超过 10 亿元，超过 5 亿元的也只有少数几家，大部分在 1 亿元至 2 亿元之间。可见，虽然我国 LED 企业数量较多，但规模普遍偏小。 记者在国内 随机选择了一家 LED 企业进行采访。广东东莞勤上光电股份有限公司（下称勤上光电）创 建于 1993 年，是国内较早从事 LED 产品生产的企业，并与清华大学共同组建了 LED 照明 技术研究院，国内许多项目如国家大剧院照明、北京绿色奥运道路照明、上海 F1 赛车

5、场 照明、清华大学奥运场馆照明等都出自该企业。然而，就是这样一家国内 LED 产业发展的 “探路者”，在遭遇日本、美国、德国的专利“围堵”时，也不得不绕道以避之。 “勤 上光电的研发主要集中在下游的应用领域，在上、中游的研发投入相对较少。这主要是因为，国外大公司和我国台湾的一些企业已经垄断了大部分 LED 核心技术，国内企业只能把 目光转向技术含量较低的下游应用市场。 ”勤上光电知识产权专员万伟在中国知识产权报记 者采访时，对国内 LED 企业的现状直言不讳。 据记者了解，目前全球已初步形成 以亚洲、北美、欧洲三大区域为中心的产业格局，以日本的日亚化工、丰田合成，美国的 克里、通用电器和德国的

6、欧司朗为专利核心的技术竞争格局。美、日企业在外延片、芯片 技术、设备方面具有垄断优势，欧洲企业在应用技术领域优势突出，而我国的 LED 还处于 较低端的水平，80%左右的产品集中在景观照明、交通信号灯等应用市场，在汽车照明、 大屏幕等高端产品方面涉及的比较少。 症结 缺乏核心专利，产学研合作 松散 “来自日、美、欧的五大国际厂商代表了当今 LED 的最高水平，对产业发 展具有重大影响。这种影响不仅体现在产品和收入上，更重要的是对技术的垄断，50%以 上的核心专利都掌握在这五大厂商手中。 ”一位业内分析师向本报记者介绍。 随着 国内 LED 市场的蓬勃发展，越来越多的国外企业把目光转向中国，尤其

7、近几年，我国受理 的 LED 领域的专利申请数量逐年显著增加。记者在国家知识产权局发展研究中心提供的一 份半导体照明专利风险分析研究报告中看到，截至 2008 年底，全球已有 22 个国家和 地区在我国申请了专利，技术优势明显的国家在我国的专利申请比例较高，排名前五位的 国家分别是日本、韩国、美国、德国和荷兰。其中，日本以 1306 件专利申请的数量遥遥领 先，占申请总量的 24%，其余四国分别占申请总量的 7%、5%、4%、和 3%。 在 有效专利方面，国内专利申请与国外来华专利申请的比例约为 4 比 5。但在这些国内专利 申请中，台湾地区占据了大量的份额，其有效发明专利占到了 53%。换句

8、话说，如果除去 台湾地区，大陆与国外在专利数量、专利含金量方面的差距将会更大。 此外，从 产业链的分布来看，国外公司主要在芯片、封装领域的专利布局较多，有一半的 LED 核心 发明在我国提出了专利申请，日亚化工、欧司朗、拉米尔德、克里、通用电气等公司掌握 了绝大多数的核心专利技术。其中，日亚化工的核心专利最多，涉及除封装外的所有产业 链。 与上述外国公司相比，我国 LED 专利申请明显处于劣势。据高工 LED 产业 研究所调查，截至 2008 年底，中国的 LED 相关专利申请共 2.6071 万件，其中处于产业中 游和下游的封装与应用方面的专利接近 50。尽管我国在电极、微结构、反射层、衬底

9、剥 离/健合等方面具有一定优势，但大多属于外围专利，发明专利只占 60，且通过专利合 作条约 （PCT）途径提交的国际专利申请和向国外申请的专利不多。 据了解，我 国 LED 行业除了核心技术竞争力不强之外，产学研结合比较松散也是制约其发展的主要因 素。我国的 LED 专利有很大一部分集中在科研院所，例如，在外延领域，专利拥有量排前 三名的分别是中科院半导体所、中科院物理所和北京工业大学；在芯片领域，排前三位的 分别是中科院半导体所、北京工业大学和北京大学。与科研院校相比，国内企业申请的实 用新型专利较多。 缺乏核心专利、产学研合作松散，已成为悬在中国企业头上的 一把达摩克利斯之剑，随之而来的

10、是企业随时面临的专利侵权风险。 “2008 年 2 月，一名美国老妇以专利侵权为由，向美国国际贸易委员会提出申请，要求对日立、三星、 东芝等 34 家企业进行 337 调查，其中包括广州鸿利光电子有限公司、深圳洲磊电子有限公 司等 6 家中国企业。这一案件为我国 LED 产业敲响了警钟。 ”一位业内专家向记者介绍，随 着 LED 市场的进一步扩大，中国企业面临的专利风险将越来越高。 对策 加强自主研发，重视专利的重要作用 北京奥运会、上海世博会等重大赛事活动 对 LED 照明的集中展示让人们对其有了全新的认识，有力推动了中国 LED 产业的发展。 但对国内企业而言，加强自主研发、壮大规模、提高

11、产品质量与技术水平是现阶段的首要 任务。 TCL 集团股份有限公司知识产权中心专利开发和授权许可部部长王华钧向 记者表示：“面对国外公司的虎视眈眈，国内企业更应苦练内功，加大自主创新力度， 重点研发能够被市场广泛接受和认可的新技术，并以此为基础，与国外公司展开许可、合作。 ” 另外， “可以在消化、吸收国外先进技术的基础上，加强模仿创新，通过对竞 争对手的核心专利进行改进，提高其技术效果，申请改进型专利，这是规避专利侵权风险 的一条有效途径。 ”国家知识产权局发展研究中心主任毛金生指出。 对此，北京市 立方律师事务所律师谢冠斌也表达了相同的看法。他认为，企业要学会合法利用先进技术， 跟踪即将到

12、期的专利，签订专利实施许可合同、反垄断许可、交叉许可、授权生产，还可 以到专利未覆盖的国家开拓市场。 对于国内企业面临越来越多的知识产权纠纷， 尤其是涉外专利诉讼，王华钧建议：“企业在接到跨国公司的专利侵权诉讼时，选择积极应 诉才是上策，要学会巧妙运用各国不同的专利制度和法律诉讼程序。 ”他进一步解释说，以 美国为例，利用美国民事诉讼中的证据交换程序，国内企业可以要求原告提供与涉案专利 有关的所有技术资料，包括技术秘密。 此外，加强企业与研究机构的产学研合作也是促进我国 LED 产业快速发展的有效途径。毛 金生表示，国内有些研究机构具有一定的研发能力，而有些企业则具有较强的加工制造能 力，企业

13、之间、企业与科研机构之间要强化合作意识，促进科研机构的创新成果向企业转 移，努力培育一批具有自主知识产权的创新型“龙头”企业。 记者在采访过程中了 解到，尽管我国 LED 产业发展中存在一些问题，但不可否认的是，这一情况目前已有逐渐 好转的趋势，而且，我国在衬底、外延、封装以及芯片的部分领域内的优势是不容忽视的， 一些科研院所拥有的专利技术世界领先，已经具备了与跨国公司抗衡的能力和实力。 国务院发展研究中心国际技术经济研究所产业安全研究中心主任滕飞向记者表示，我国 LED 企业的观念在逐渐转变，越来越多的中小企业开始了战略性部署，逐渐重视在知识产 权方面的前期积累，学习运用科学技术武装自己，运

14、用专利开拓国内外市场，把一个个“陷 阱”变成了良好的市场前景， “有了好的试验田和突破方向，企业应该多总结经验教训，这样 才能飞得更高、更远。 ” 背景链接 什么叫 LED？ LED（LightEmittingDiode） ，中文含义是发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的 固态的半导体器件，可以直接把电转化为光，具有体积小、耗电量低、使用寿命长、亮度 高、热量低、环保、耐用等特点。主要应用于各种室内、户外显示屏，汽车内部的仪表板、 刹车灯、尾灯，电子手表，手机等。 LED 产业链包括哪几部分？ LED 产 业链主要包括 4 个部分：LED 外延片、LED 芯片制造、LED 器件封装和产品

15、应用，此外， 还包括相关配套产业。 一般来说，外延属于 LED 产业链的上游，芯片属于中游， 封装和应用属于下游。上游属于资本、技术密集型的领域，而中游和下游的进入门槛则相 对较低。 什么叫 LED 外延片？ LED 外延片生长的基本原理是：在一块 加热至适当温度的衬底基片主要有蓝宝石和、SiC、Si 上，气态物质 InGaAlP 有控制的输 送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前 LED 外延片生长技术主要采用有机金属化学气 相沉积方法。 LED 外延片衬底材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬 底材料，需要不同的 LED 外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术，衬底材料决定 了半

16、导体照明技术的发展路线。 当前，能用于商品化的衬底只有两种，即蓝宝石 和碳化硅，其他诸如 GaN、Si、ZnO 衬底，还处于研发阶段，离产业化仍有一段距离。 什么是 LED 芯片？ LED 芯片也称为 LED 发光芯片，是一种固态的半导体器件， 其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。 半导体晶片由两 部分组成，一部分是 P 型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是 N 型半导体，在这 边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个 P-N 结。当电流通 过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向 P 区，在 P 区里电子跟空穴复合，然后就 会以光子的形式发出能量，这就是 LED 发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由