【文章內(nèi)容簡介】 侵權(quán)訴訟，也因為如此，使得其它的業(yè)者，包括LED封裝業(yè)者、LED應(yīng)用業(yè)者等等也無端的被卷入訴訟洪潮之中。因此可以發(fā)現(xiàn)從20022003年開始，令 人注目的各訴訟案件，逐漸以交換授權(quán)等等的和解方式收場。—擴大單邊授權(quán)委托生產(chǎn)與LED大廠相互之間交互授權(quán)“以和為貴”不同，新入業(yè)者在發(fā)展初期帶來訴訟風潮。隨著臺灣與韓國LED廠商的成長，專利權(quán)的紛爭更明顯，甚至于本來并無直接紛爭的傳統(tǒng)LED大廠，也因此間接性被卷入訴訟案，例如OSRAM Opto控告接受日亞化學白光LED授權(quán)的CITIZEN電子、以及控告接受Cree白光LED相關(guān)授權(quán)的今臺等業(yè)者。而日亞化學也針對白光LED封裝的新技術(shù)，控告了億光與Seoul Semiconductor等，而對宏齊則是提出了警告。日亞化學的訴訟起緣是因為，億光與宏齊等獲得OSRAM Opto的授權(quán)，SeoulSemiconductor則接受美國Cree的授權(quán)，所衍生出來的。隨著時間的流逝，當初各公司所建構(gòu)的專利網(wǎng)，也逐漸面臨薄弱化的情況，在跨越專利期限之后，這些技術(shù)將會成為新興業(yè)者生產(chǎn)LED的捷徑。與其因為花費巨大人力資金獲得訴訟獲勝的賠償金(以美國為例，每一個專利訴訟基本花費達100萬美元)，不如與這些新興業(yè)者結(jié)盟，在BRICs等地區(qū)收取授權(quán)金，不僅在成效上大幅度提升，甚至可以擴大新興市場。當這樣的轉(zhuǎn)變對于新興LED生產(chǎn)、LED應(yīng)用業(yè)者而言，也是一項好消息，因為對于新興LED業(yè)者而言，如此可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量并且得以擴充新的銷售通路，而在LED應(yīng)用業(yè)者方面，除了避免被卷入專利紛爭，還可以獲得更低成本、高質(zhì)量的LED。各大LED業(yè)者從訴訟的漩渦中跳出，擴大授權(quán)范圍、相互委托生產(chǎn)，就像朝授權(quán)收權(quán)利金、授權(quán)代工的營運模式發(fā)展。例如OSRAM采取“收權(quán)利金”方式，授權(quán)億光、光寶、宏齊，OSRAM的操作方式是，首先收取一筆2億新臺幣的授權(quán)金，然后每個產(chǎn)品抽47%的權(quán)利金；而日亞、豐田合成授權(quán)晶元光電代工，AVAGO、OSRAM授權(quán)宏齊生產(chǎn)，日亞、日立授權(quán)光磊代工生產(chǎn)等等。這種方式讓LED應(yīng)用業(yè)者可以獲得更低價與質(zhì)量更好的LED，同時也可以讓LED領(lǐng)導(dǎo)業(yè)者集中火力的來開發(fā)下一代LED關(guān)鍵技術(shù)，來鞏固原有的市場機會與利益。這樣，呈現(xiàn)歐美與日本等傳統(tǒng)LED大廠與擁有高生產(chǎn)技術(shù)、制造能力強大的亞洲新興業(yè)者協(xié)商委托生產(chǎn)及合作的新局面。如果持續(xù)發(fā)展下去，相信整體的變化不僅于此，更進一步所帶來的是，這些新興LED生產(chǎn)業(yè)者將會拉近與傳統(tǒng)LED大廠的技術(shù)距離，以及在更多的單向授權(quán)與交叉授權(quán)下，生產(chǎn)機會將會流向低制造成本的地區(qū)，而這些的變化，卻是傳統(tǒng)LED大廠所不愿意樂見的；另一方面，這些新興的LED業(yè)者，也必定持續(xù)的開發(fā)出新的技術(shù)來擴大專利傘，所帶來影響 是，另一波新興LED業(yè)者所帶動的訴訟漩渦，又將展開，未來交叉授權(quán)的家數(shù)，相信也不再會是僅僅只有眼前的數(shù)家，而是會擴到大十多家，屆時復(fù)雜程度比起今天，將是有過之而無不及。相信在接下來數(shù)年間，將會采取擴大授權(quán)的策略。就這樣的演變環(huán)境下，預(yù)計有強大制造能力的臺灣與韓國的LED業(yè)者將會是第一波最大的受惠者。如臺灣已經(jīng)是歐、美、日市場上LED的主要產(chǎn)地，更是藍光LED芯片的重要量產(chǎn)地，就全球整體的生產(chǎn)能力而言，臺灣已經(jīng)占全球40%左右，而在實際的產(chǎn)出與銷售量方面，也擁有全球市場的25%。不但如此，在質(zhì)量方面，也已經(jīng)追上一些LED大廠。而中國大陸目前規(guī)模普遍比較小，產(chǎn)品整體技術(shù)水平還有待進一步提高，將成為繼臺灣和韓國之后的下一波獲利者。以前的專利糾紛及授權(quán)等專利事件絕大多數(shù)集中在藍光外延、芯片領(lǐng)域，再延伸至白光LED領(lǐng)域，日本日亞(Nichia)正是憑借在這些方面的絕對優(yōu)勢，并通過大量的專利侵權(quán)控告來維護其在LED方面的壟斷地位。而現(xiàn)在，隨著應(yīng)用市場規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，圍繞照明應(yīng)用系統(tǒng)的專利事件逐漸增多，預(yù)計在近幾年仍將成為專利事件的主體。2006年的專利事件也反映了這一趨勢，如5月12日，美國法庭判Color Kinetics公司在與Super Vision International的專利訴訟中勝訴，這兩個公司都是LED照明系統(tǒng)制造商，其專利糾紛也集中在LED照明應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域；5月25日(Osram)與安華高科技(Avago)在專利糾紛收場后宣布進行專利交互授權(quán)，歐司朗將同意Avago以歐司朗專利進行白光LED的制造與銷售，而Avago則授予歐司朗使用Avago專利，投入液晶面板背光用的LED系統(tǒng)制造等權(quán)利，是以應(yīng)用產(chǎn)品專利交換LED器件基本專利的典型事件。盡管相互授權(quán)的范圍涵蓋了固定發(fā)光晶體管技術(shù)的方方面面，但在此領(lǐng)域最重要也是最有意義的技術(shù)是使用磷光粉將藍光和紫外光轉(zhuǎn)化成白光的技術(shù)。但是，這些協(xié)議對澄清IP位置、確定哪些專利有效、哪些有優(yōu)先權(quán)等并沒有多大幫助。閱讀一下專利文獻就可以發(fā)現(xiàn)一系列與美國專利重復(fù)甚至沖突的專利文件存在。目前，有關(guān)侵權(quán)的法令已逐漸頒布，雖然有一部分上訴存在侵權(quán)行為，但另一部分人卻駁回此類上訴。到目前為止，真正有關(guān)專利有效性的法令還是十分有限的。在很多實際案例當中，專利需要保護的主體不是很清晰。當時甚 至沒有一份真正有效的專利對白光LED的發(fā)光原理進行保護，1970年那份保護用屏幕來轉(zhuǎn)換顏色的美國專利也不例外，1991年Nichia通過利用熒光粉來將藍LED轉(zhuǎn)成白光的專利在美國申請專利而遭拒絕。至于拒絕的理由，不知道是否是因為先前美國專利局已經(jīng)受理過相同性質(zhì)的專利。比較一下眾多專利，其保護重點都集中在磷光體的使用上(交叉約定簽訂之前，Nichia上訴Osram公司侵權(quán)使用一份日本專利而遭到拒絕，拒絕理由就是Osram并沒有使用石榴石磷光體)。因此，之后的專利就開始擴展保護范圍，以至于保護的內(nèi)容越來越廣但同時也越來越不清晰。2005年以來，半導(dǎo)體照明產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用范圍不斷擴大，更多公司擁有了相關(guān)專利，特別是隨著半導(dǎo)體照明應(yīng)用產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠商越來越多、市場規(guī)模急劇擴大，專利關(guān)系也越來越復(fù)雜。在這種形勢下，怎樣保證一個公司的產(chǎn)品不會侵犯其他公司的專利權(quán)就是一個迫切需要解決的問題。從法律角度來看，單純聽信賣家的承諾顯然不夠，極有可能要冒侵權(quán)的風險；聘請專利律師進行調(diào)查可以解決這個問題，但要花費大量的時間和資金，并不是每個企業(yè)都有能力采用。2006年5月美國固態(tài)照明公司Intematix及BridgeLux提出了一個解決方法：組成知識產(chǎn)權(quán)安全照明業(yè)聯(lián)盟(IPSLA)。IPSLA為半導(dǎo)體照明的零配件供應(yīng)商提供了一個網(wǎng)絡(luò)平臺，聯(lián)盟成員的產(chǎn)品及工藝都經(jīng)由資格專利律師檢查證明其在任何方面都不侵權(quán)，以保證成員之間購買的零配件不會有違權(quán)行為。預(yù)計此類的知識產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟會在全球范圍內(nèi)得到發(fā)展，以保證半導(dǎo)體照明穩(wěn)步發(fā)展成為一個成熟的行業(yè)，并促進其在各個相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。相信全球白光LED的市場與生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，將會從2010年出現(xiàn)重大改變，因為從1990年開始所提出的LED相關(guān)專利，到2010年時預(yù)計20年的有效專利期限將逐漸到期，因此伴隨著產(chǎn)業(yè)專利結(jié)構(gòu)被打破，緊接而來的是邁入混戰(zhàn)時期的高亮度LED產(chǎn)業(yè)。Nichia是在1996年首先將白光LED推向商業(yè)化，而白光LED的歷史可以說是十分復(fù)雜。美國巨大的市場一直是商家必爭之地，在美國，主要專利如下：貝爾實驗室將單個或多個磷光體用于熒光屏的發(fā)光，得到了美國專利(3691482)的保護，同時也建立起了光的波長轉(zhuǎn)換原理，該專利受理時間是1970年1月17日；Nichia于1991年11月25日為“熒 光粉使用在樹脂中并用來模塑成型”這一方法申請一項日本專利，該技術(shù)已于1993年6月18日公布，但是申請于1998年6月23日被拒絕，于1999年12月2日，Nichia收回此項申請；Cree擁有一項專利6600175所有權(quán)(該專利最初被授權(quán)給AMTI)，受理日期是1996年3月26日，授權(quán)日期是2003年7月29日。該專利聲稱保護一項“由單顆LED通過降頻變換的磷光體產(chǎn)生白光的設(shè)備”，并且該專利試圖保護所有與之相關(guān)的技術(shù)和工藝。但是該專利提到的僅僅是白光之外的光源對磷光體的激勵，似乎沒有涵蓋通常的藍光LED對黃色磷光體的激勵，Nichia在專利中提到了藍光LED對黃色磷光體的激勵，但是沒有對之進行論述，也沒有對基于石榴石的磷光體技術(shù)進行論述；Osram的專利6245259在美國專利受理是在2000年8月29日，授權(quán)日期是在2001年6月12日，但在此之前的1997年6月26日，其已經(jīng)獲得國際專利的保護。從那時起，就開始存在專利重疊問題了。最初的專利說明了藍、綠和紫外線LED與摻鈰、鋱或硫代石榴石的磷光體，這一點在之前的Nichia白光LED和Nichia日本專利申請中都沒有提到。這項技術(shù)保護的重點似乎在磷光體尺寸規(guī)格上(尺寸要在5微米之下)。HP(Agilent)專利5847507受理日期是1997年7月14日，授權(quán)日期是1998年12月8日，該專利的描述涉及到已經(jīng)存在的Nichia產(chǎn)品并且保護的重點是磷光體的發(fā)光原理(方式)，這就涵蓋了較大范圍的各種式樣的磷光體。在白光LED應(yīng)用方面的第一個Nichia專利5998925在美國被授 權(quán)是在1999年12月7日，它的受理日期是1997年7月29日，它被整合到后來Nichia專利6069440和6614179中。此專利涉及到基于石榴石的GaN LED磷光體——描述了Nichia商業(yè)白光LED；Toyoda Gosei擁有專利6809347保護摻入銪的堿土正硅酸鹽磷光體和藍色或紫外線LED配合使用，此專利具有2000年12月28日的優(yōu)先權(quán)日期，授權(quán)時間是2004年10月26日，它把保護重點集中在一種特別的磷光體設(shè)計上，它不象其它專利一樣措詞含糊，它的保護內(nèi)容清楚明朗?！坠怏w眾多專利的最大不同之處在于：磷光體的選擇，主要磷光體有下面一些：摻入鈰元素的釔鋁石榴石(YAG)，此種化合材料在460納悶米光波的照射下處于受激狀態(tài)，能發(fā)出寬范圍內(nèi)的550納米的光波；Osram公司授權(quán)給少數(shù)生產(chǎn)商的鋱鋁石榴石(TAG)；硫化物構(gòu)成的磷光體，如摻入銪元素的硫代鍶酸鹽，此種化合材料在460納悶米光波的照射下處于受激狀態(tài)，并能夠發(fā)出波長為550鈉米的綠光；或者摻入銪元素的鍶的硫化物，在該條件下能產(chǎn)生紅光；含硅酸鹽基的磷光體，該用法已被Toyoda Gosei和Tridonic還有Intematix申請專利保護；有機磷光體或者染料(粉)，熒光渲色是否包括了第一二項的做法，暫時還沒有資料明確說明；毫微粒子磷光體，是其它專利使用最多的方 法，但該方法(工藝)在以上幾條中均沒有提到。在可預(yù)見未來，專利仍將是LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵議題，且專利訴訟的對象將不僅局限在LED廠商，范圍也將擴大至應(yīng)用產(chǎn)品上。第三章、LED技術(shù)發(fā)展 LED發(fā)展歷程1907年Henry Joseph Round第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象，由于其發(fā)出的黃光太暗，不適合實際應(yīng)用，更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng)，研究被摒棄了。20世紀20年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光，再一次因發(fā)光暗淡而停止。1936年,George Destiau出版了一個關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報告，隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認識，最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個術(shù)語。20世紀50年代，英國科學家在電致發(fā)光的實驗中使用半導(dǎo)體砷 化鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的LED，并于60年代面世。第一個商用LED僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光，但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電領(lǐng)域。60年代初，在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個可見的紅光LED，磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮，甚至產(chǎn)生出橙色的光。當時所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光(λp=650nm)，在驅(qū)動電流為20毫安時，光通量只有千分之幾個流明。到70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光(λp=555nm)，黃光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm)，光效也提高到1流明/瓦；就在此時，俄國科學家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED，盡管它不如歐洲的LED高效；但在70年代末，它能發(fā)出純綠色的光。80年代早期到中期對砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED的誕生，先是紅色，其LED的光效達到10流明/瓦接著就是黃色，最后為綠色。到20世紀90年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED。在很長的一段時間內(nèi)都無法提供發(fā)射藍光的LED，設(shè)計工程師僅能采用已有的色彩：紅色、綠色和黃色，早期的“藍光” 器件并不是真正的藍光LED，而是包圍有藍色散射材料的白熾燈。第一個有歷史意義的藍光LED也出現(xiàn)在90年代早期(日亞公司1993宣布，中村修二博士發(fā)明)，再一次利用金鋼砂—早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當今的技術(shù)標準去衡量，它與俄國以前的黃光LED一樣光源暗淡。90年代中期，出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵LED，當前制造藍光LED的晶體外延材料是氮化銦鎵(InGaN)，發(fā)射波長的范圍為450nm至470nm，氮化銦鎵LED可以產(chǎn)生五倍于氮化鎵LED的光強。超亮度藍光芯片是白光LED的核心，在這個發(fā)光芯片上抹上熒光磷，然后熒光磷通過吸收來自芯片上的藍色光源再轉(zhuǎn)化為白光，利用這種技術(shù)可制造出任何可見顏色的光，今天在LED市場上就能看到生產(chǎn)出來的新奇顏色，如淺綠色和粉紅色。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)(λp=615nm)的光效達到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域(λp=530nm)的光效可以達到50流明/瓦。近期開發(fā)的LED不僅能發(fā)射出純紫外光而且能發(fā)射出真實的“黑色”紫外光，LED發(fā)展史到底能走多遠還不得而知，也許某天就能開發(fā)出能發(fā)X射線的LED。然而，LED的發(fā)展不單純是它的顏色還有它的亮度，像計算機一樣，遵守摩爾定律的發(fā)展，即每隔18個月它的 亮度就會增加一倍，曾經(jīng)暗淡的發(fā)光二極管現(xiàn)在真正預(yù)示著LED新時代的來臨。白光LED基本上有兩種方式，一種是多晶片型，一種是單晶片型。前者是將紅綠藍三種LED封裝在一起，同時使其發(fā)光而產(chǎn)生白光，后者是把藍光或者紫光、紫外光的LED作為光源，在配合使用熒光粉發(fā)出白光。前者的方式，必須將各種LED的特性組合起來，驅(qū)動電路比較復(fù)雜，后者單晶片型的話，LED只有1種，電路設(shè)計比較容易