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白光LED专利状况

导读: 五大公司 Nichia、Osram、Toyoda Gosei、Cree 和 Lumileds 几乎控制了整个白光 LED 产业,这里专利密集,可以说是雷区重重,使得想进驻这一领域的其他商家忧虑重重、望而却步,尽管如此,很多公司还是极力争取在此领域占有一立足之地方。白光 LED 的广泛、快速应用,以及

陶玖祥 李洪波 编译


  五大公司 Nichia、Osram、Toyoda Gosei、Cree 和 Lumileds 几乎控制了整个白光 LED 产业,这里专利密集,可以说是雷区重重,使得想进驻这一领域的其他商家忧虑重重、望而却步,尽管如此,很多公司还是极力争取在此领域占有一立足之地方。白光 LED 的广泛、快速应用,以及各大公司在此领域的大力投入,专利侵权、交叉授权等法律事务不断发生。

2005年9月以来,白光 LED 领域里的授权和专利纠纷(主要知识产权关系)关系图

  经过长期的专利纠纷,五大公司纷纷选择“相互(交叉)授权”的方式来平息彼此之间冲突和纠纷(如上图示)。这样一来, LED 产业领域才算安静下来了。但对此领域里或想进驻此领域的其他商家,日子似乎更加不好过了。

  授权的范围涵盖了固定发光晶体管技术的方方面面,但在此领域最重要也是最有意义的技术是使用磷光粉将蓝光和紫外光转化成白光的技术。这样一来,各大公司不必再为了他们自己各种各样的专利的有效性而相互争论,而是将注意力放在是否有人侵犯了他们的专利,并且将自己的技术授权其他较次的公司。

  糟糕的是,这些协议对澄清 IP 位置、确定哪些专利有效、哪些有优先权等并没有多大帮助。阅读一下专利文献就可以发现一系列与美国专利重复甚至冲突的专利文件存在。目前,有关侵权的法令已逐渐颁布,虽然有一部分上诉存在侵权行为,但另一部分人却驳回此类上诉。到目前为止,真正有关专利有效性的法令还是十分有限的。

  在很多实际案例当中,专利需要保护的主体不是很清晰。当时甚至没有一份真正有效的专利对白光 LED 的发光原理进行保护。 1970 年那份保护用屏幕来转换颜色的美国专利也不例外, 1991 年 Nichia 通过利用荧光粉来将蓝 LED 转成白光的专利申请在美国申请专利而遭拒绝。至于拒绝的理由,不知道是否是因为先前美国专利局已经受理过相同性质的专利。

  比较一下众多专利,不难看出其保护重点都集中在磷光体的使用上(交叉约定签订之前, Nichia 上诉 Osram 公司侵权使用一份日本专利而遭到拒绝,拒绝理由就是 Osram 并没有使用石榴石磷光体)。因此,之后的专利就开始扩展保护范围,以至于保护的内容越来越广但同时也越来越不清晰。

白光 LED 美国专利状况

如果 Nichia 是在 1996 年首先将白光 LED 推向商业化,那么白光 LED 的历史可以说是十分复杂。在美国,专利状况大体上如下:

◆贝尔实验室将单个或多个磷光体用于荧光屏的发光,得到了美国专利 (3,691,482) 的保护,同时也建立起了光的波长转换原理。该专利受理时间是1970年1月 17日。

◆Nichia 于1991年11月25日为“荧光粉使用在树脂中并用来模塑成型”这一方法申请一项日本专利,该技术已于1993年6月18日公布,但是申请于1998年6月23日 被拒绝并于1999年12月2日,Nichia 收回此项申请。

◆Cree 拥有一项 专利 6,600,175 所有权(该专利最初被授权给 AMTI ),受理日期是 1996 年 3 月 26 日 ,授权日期是 2003 年 7 月 29 日 。该专利声称保护一项“由单颗 LED 通过降频变换的磷光体产生白光的设备”,并且该专利试图保护所有与之相关的技术和工艺。但是该专利提到的仅仅是白光之外的光源对磷光体的激励,似乎没有涵盖通常的蓝光 LED 对黄色磷光体的激励, Nichia 在专利中提到了蓝光 LED 对黄色磷光体的激励,但是没有对之进行论述,也没有对基于石榴石的磷光体技术进行论述。

◆Osram 的专利 6,245,259 在美国专利受理是在 2000 年 8 月 29 日 ,授权日期是在 2001 年 6 月 12 日 ,但在此之前的 1997 年 6 月 26 日 ,他已经获得国际专利的保护。从那时起,就开始存在专利重叠问题了。最初的专利说明了蓝、绿和紫外线 LED 与掺铈、铽或硫代石榴石的磷光体。这一点在之前的 Nichia 白光 LED 和 Nichia 日本专利申请中都没有提到。这项技术保护的重点似乎在磷光体尺寸规格上(尺寸要在 5 微米之下)。
◆HP ( Agilent )专利 5,847,507 受理日期是 1997 年 7 月 14 日 ,授权日期是 1998 年 12 月 8 日 。该专利的描述涉及到已经存 在的 Nichia 产品并且保护的重点是磷光体的发光原理(方式),这就涵盖了较大范围里的各种式样的磷光体。

◆在白光 LED 应用方面的第一个 Nichia 专利 5,998,925 在美国被授权是在 1999 年 12 月 7 日,它的受理日期是 1997 年 7 月 29 日,它被整合到后来 Nichia 专利 6,069,440 和 6,614,179 中。如期望的那样,此专利涉及到基于石榴石的 GaN LED 磷光体——描述了 Nichia 商业白光 LED 。尽管 Nichia 美国专利公开涉及了到他们早期的专利,但这也是对“首个商业化白光 LED 供应商有最新的优先权日期”这一说法的有力讽刺。

◆Toyoda Gosei 拥有专利 6,809,347 保护掺入铕的碱土正硅酸盐磷光体和蓝色或紫外线 LED 配合使用。此专利具有 2000 年 12 月 28 日 的优先权日期,授权时间是 2004 年 10 月 26 日 ,它似乎轮廓鲜明地把保护重点集中在一种特别的磷光体设计上,它不象其它专利一样措词含糊,它的保护内容清楚明朗。

磷光体

与众多专利的最大不同之处在于:可以自由地选择磷光体。主要磷光体有下面一些:

◆掺入铈元素的钇铝石榴石( YAG ),此种化合材料在 460 纳闷米光波的照射下处于受激状态,能发出宽范围内的 550 纳米的光波;
◆Osram 公司授权给少数生产商的铽铝石榴石( TAG );
◆硫化物构成的磷光体,如掺入铕元素的硫代锶酸盐,此种化合材料在 460 纳闷米光波的照射下处于受激状态,并能够发出波长为 550 钠米的绿光;或者掺入铕元素的锶的硫化物,在该条件下能产生红光;
◆含硅酸盐基的磷光体,该用法已被 Toyoda Gosei 和 Tridonic 还有 Intematix 申请专利保护;
◆有机磷光体或者染料(粉),荧光渲色是否包括了第一二项的做法,暂时还没有资料明确说明;
◆毫微粒子磷光体,是其它专利使用最多的方法,但该方法(工艺)在以上几条中均没有提到。
 

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