納米線在發光二極管中的應用專利技術綜述

納米線在發光二極管中的應用專利技術綜述

潘好帥 國家知識產權局專利局專利審查協作江蘇中心

發光二極管作為一種新型的固態能源，具有壽命長、可靠性高、體積小、功耗低等優點，受到越來越多的關注。納米線是一種在二維方向上為納米尺度，長度上為宏觀尺度的新型材料，具有優異的光電性能。近年來，將納米線應用于發光二極管成為了人們研究的熱點。本文主要利用S系統中的CNABS、CNTXT、SIPOABS、DWPI等數據庫的檢索結果為分析樣本，對于全球及中國的專利申請量年度分布、主要申請人來源國的分布、中國及全球主要申請人統計等多方面進行分析，并梳理了納米線在發光二極管中的應用技術的發展路線。

發光二極管；納米線；專利

前言

目前，電光源照明已經經歷了一個多世紀，這其中有三個重要的發展階段，其代表性光源分別是白熾燈、熒光燈和高強度氣體放電燈。發光二極管（LED）的出現，是電光源發展的一次全新革命和重大突破，它從根本上改變了光源發光的機理，具有光效高、光色全、壽命長、環保、尺寸小等優點、能夠應用在各種各樣的彩色和白色照明領域、有望成為第四代光源。納米線是一種在二維方向上為納米尺度，長度上為宏觀尺度的新型材料，具有優異的光電性能。為了進一步提高LED出光效率、減小其體積，將納米線應用于發光二極管成為了人們研究的熱點。

1.納米線發光二極管專利申請趨勢分析

1.1 專利申請量的年度分布

納米線LED最早專利申請出現在1997年，而國內最早的申請為2002年。2000年前該技術領域還處于起步階段，申請量較少，2000年后發展迅猛。而國內起步較晚，發展也比較緩慢，在2008年后才有較快發展。全球申請量的變化趨勢與國內申請量的變化趨勢大致相同，隨著時間的推移，申請數量整體呈波浪式上升趨勢。

1.2 專利申請量的來源國家分布

相關專利申請主要集中在美國、韓國兩個國家，美國占到總申請量的一半，韓國占到總申請量的三分之一。另外，申請量較多的國家還有法國和瑞典。中國的專利申請量排在以上國家之后，位于第6位，這說明，目前在該技術領域，我國與美國、韓國等國家尚有較大差距。

1.3 全球主要申請人統計情況

納米線發光二極管專利申請量排名中三星公司名列榜首，這是因為三星公司的規模較大，在統計過程中，三星下屬的子公司例如三星電子、三星電機等一并包括在內，而美國的申請量雖然龐大，但在該主要申請統計情況中卻未能見到來自美國的企業擠進前三甲，說明美國在該技術領域的研究者眾多，但比較分散。另外，名列第二位的是瑞典的格羅有限公司和法國的原子能委員會。前十名中并未出現中國企業，這也反映了我國在納米發光二極管領域尚處于探索和起步的階段。

1.4 國內主要申請人統計情況

納米線發光二極管國內主要申請人主要集中在高校，中科院半導體研究所、合肥工業大學、中國計量學院及吉林大學占據了申請量的一半以上，企業申請量非常少，說明在國內的專利申請中，專利申請人很分散，還沒有出現某些競爭實力強，能夠處于壟斷地位的龍頭企業，也說明納米線發光二極管技術目前在我國主要處于研究階段，并未實質上應用于產業中。

2.納米線發光二極管專利技術路線分析

在納米線LED領域，韓國走在了世界的前列，其代表公司三星在該領域起步早，發展較快，申請了大量的基礎性的專利。美國的代表性專利雖少，但創新性較高，如美國的納米系統公司首次提出了核殼結構的納米線二極管，中國臺灣涉足該領域也比較早，但后續研發能力較弱，近年未能有代表性的技術出現。法國的專利申請偏重于方法，日本和瑞典的專利申請是在之前技術的簡單改進，這幾個國家的涉足該領域的時間較晚，其專利申請的創新性相對于韓國、美國較弱。因此，隨著納米線發光二極管技術的發展，中國企業要想在未來的市場占有一席之地，必須選擇適當的技術突破口以及重視早期研發投入，才能搶先掌握核心專利以在技術上和市場上占據主動。另外，在納米線發光二極管產業化的道路上，國內申請人需要關注這些韓國、美國企業已有的研究成果，盡量避開這些公司在中國的專利壁壘。

3.結語

本文主要利用S系統中的CNABS、CNTXT、SIPOABS、DWPI等數據庫的檢索結果為分析樣本，對于全球及中國的專利申請量年度分布、主要申請人來源國的分布、中國及全球主要申請人統計等多方面進行分析，并梳理了納米線在發光二極管中的應用技術的發展路線。

國內高校、科研院所在該技術領域呈快速上升的趨勢，具有巨大發展潛力。而韓國的三星公司在該技術領域有大量的基礎性的專利申請，無論是納米線發光二極管的結構還是納米線發光層的制備方法，都提出了諸多專利申請，必將成為我國在該技術領域的主要競爭對手。

[1]徐冰,趙俊亮,張檢明,孫小衛,諸葛福偉,李效民.ZnO納米陣列增強大功率藍光LED出光效率的研究[J].無機材料學報,2012,07:716-720.

[2]李偉,岳慶煬,孔繁敏,李康.頂端ZnO納米結構對GaN基LED光提取效率的影響[J].光子學報,2013,04:409-416.

[3]陳貴鋒,譚小動,萬尾甜,沈俊,郝秋艷,唐成春,朱建軍,劉宗順,趙德剛,張書明.納米折疊InGaN/GaNLED材料生長及器件特性[J].物理學報,2011,07:515-518.

[4]馬駿,錢可元,羅毅.CdSe納米材料對大功率白光LED顯色性能的影響[J].半導體光電,2010,05:682-686.