白光LED在照明產業展現光明前景

圖2，國家專利數。

發光二極體(LED)已經做好準備，要更積極地與白熾燈及螢光燈等傳統光源競爭。雖然LED在1990年代末期才開始商業化，提供50 lm/W以下的商用產品，但最近趨勢顯示白光LED技術正強勁發展。白光LED的應用潛力相當廣泛，其中包括家用照明乃至於軍事等各種用途。日亞化(Nichia)是從事白光LED領域的著名企業，最近宣布推出照明效率249 lm/W(開發中)及150 lm/W(商用)的LED產品，相較於同等價格的傳統光源，具有非常優異的能源效率。

專利是一項重要的智慧財產形式，而專利也是創新知識的關鍵技術來源。產業及研究機構都務必要瞭解白光LED的創新程度、趨勢及競爭情形，才能更迅速的制定更明智的決策，加強開發更多商業機會。

到目前為止，全球白光LED及其應用總共有11,000個以上的專利家族。三星(Samsung)、樂金(LG)及飛利浦(Philips)是專利數量最多的機構，而友達光電(AU OPTRONICS)與工研院(ITRI)也名列全球機構專利數量的前25名。在這前25名的機構中，有一半以上來自日本，並有4分之3的機構位於亞太地區(圖1)。

專利國家分析：專利數量最多的國家為美國、大陸和日本，其中日本在2007年後的專利數量呈現下降趨勢；這可能代表其市場潛力及？或製造優勢，相對上比較不受其他國家青睞(圖2)。不過若將2001至2005年與2006至2011年進行比較(2005年前後比率)，大陸的申請專利比例最高，達32倍，第2名則是南韓，其比例為9倍。這代表專利申請單位認為大陸與南韓擁有更大的市場及？或製造潛力。

專利技術分類分析：圖3的13項技術分類選擇依據為Thomson Innovation平台的Derwent專利紀錄資訊。Derwent專利紀錄提供原始專利文件重新編寫及增加價值的書目資訊。例如US7972040B2的原始標題為「LED燈組件」，但對應的Derwent標題(經過強化及編寫)則為「白光LED裝置封裝法…」。目前全球各地的專利局正利用Derwent手工代碼(Derwent Manual Codes)查詢先前技術，同時科技公司則亦使用Derwent手工代碼廣泛找出「潛藏 (潛水艇)」專利以避免訴訟，釐清授權機會及建議智權策略。對研究機構與大學而言，針對「碳奈米管」及「量子運算」等特定研究主題，Derwent手工代碼，採用獨特的索引方式，將專利分為創新及應用類別，有別於其他專利分類，因此可有效搜尋專利資訊。搜尋免費網頁時，有一半時間都在檢索沒有用的搜尋結果；這代表利用「製作完成」的索引，例如Derwent手工代碼有效搜尋，提供大量的技術專利資訊，有助於減少？最佳化相關成本(更何況還有虛假或「潛藏(潛水艇)」的專利權及摘要，可能讓您檢索到無關緊要的資料，或是誤導您找不到重要的相關資訊)。

專利引證分析：引證是經常用於衡量技術相關性及專利影響力的指標之一。許多研究機構，以及利用文獻探討證實新研究成果的大學研究人員，都仰賴被引用數據(Forward Citation)分析新興領域及具潛在機會的技術發展。值得注意的是，專利引證數量高，並不一定與更高的訴訟可能性有關，反之亦然。不過引證模式確實能推論出特定原因：例如高度「自我引證」的專利，就代表外界對此項技術的興趣不高，而技術本身對市場而言可能「過於先進」。相反地，專利若受到外界高度引證，代表這項技術可能是重要的基礎發明成果，成為其他發明發展或相關發展的依據；或者這項專利可能或已經與訴訟產生關聯。銷售、授權或權利主張等行動加以利用(除非是造成差異關鍵的主要核心技術，就不應該授權，避免減少市場優勢)。圖4顯示引證比例最高的3個機構(引證專利與各機構持有專利數量之間的比例)為通用(GE)、飛利浦(Philips)及日亞化(Nichia)。除了通用以外，飛利浦與日亞化最近都有訴訟案件。就圖5的類別觀點而言，引證比例最高的3個類別為「航空器」、「LED陣列」及「交通工具」；其中後兩項有相關的訴訟案件。有趣的是，「航空器」是白光LED相關專利最少的類別之一，但引證比例卻是最高；這代表產生的創新技術並不多，或是創新技術屬於「雷同」發明，最後可能引發訴訟。(圖4及圖5顯示的「0」代表 >0 的可忽略數值)

專利地圖視覺化分析：使用ThemeScape Map專利地圖，能夠將所有11,000多筆白光LED專利，對應至各項不同的子技術及應用，將原本可能需要至少8天的作業時間縮短為8分鐘。圖6的每個點都代表1項專利。每個點的相對位置相當重要；亦即如果有許多點靠近在一起，可能代表這個領域有許多「技術相似」的專利。您也可以發現三星 (Samsung) 在「有機」(organic)相關發明領域擁有豐富的專利組合(紅色矩形)，這可能讓其他新進業者很難進入這個領域。液晶相關發明的競爭非常激烈(紅色圓形)；對其中4家業者而言，這同時代表威脅與授權機會。「紅點」是美國的訴訟中專利；您可在三角形空間中選出周圍的專利，以說明技術優勢及法律意涵。友達光電 (AU Optronics)可在專利地圖中平移及縮放，並分析其在「偵測」(detection)相關專利領域競爭激烈的對手，以確認任何權利主張或防衛行動的可能性。 我們並不會爭論街道地圖的實用性，同樣地，ThemeScape Map已成為發掘專利趨勢的重要商業工具，能夠將技術策略包覆在成功的商業決策之外。澳洲知名的邁登思專利商標事務所(Madderns Patent and Trademark Attorneys)的Jeff Holman表示：「ThemeScape Map以視覺化方式，讓客戶更輕易瞭解數千種現有專利的概況。分析澳洲1,700萬項專利是充滿挑戰的任務領域，對於正在苦惱如何著手分析的公司而言，現在可以利用這份專利地圖引導方向。」

因為減少碳足跡及節能照明符合全球利益，LED預期將在照明應用領域持續成長，特別是白光LED。ITRI(ITIS計畫)預測2008至2012 年的照明燈具複合年成長率為28.5%。不過最近趨勢顯示本領域出現低成本的定價策略，特別是日本製造商。這類趨勢可能有利於台灣成為可行的委外製造？組裝合作夥伴，因為台灣聲譽卓著，能以有效且具競爭力的價格生產LED相關產品。不過由於大陸政府大量投資研究活動(及申請專利)，並執行「十城萬盞」等專案計畫，讓全球業者都想在大陸市場分一杯羹。許多LED廠家像是科銳(Cree)、三星(Samsung)甚至台灣的建興(Lite-On)都已經在大陸投資。價格戰並不是可行的長期策略，最好能仰賴研發創新提供的技術成果？產品，帶動市場的領先地位及市佔率。過去幾年的發展重點是增加照明效率，不過散熱及可靠度的技術限制依然存在。投入更多研究投資？探索更新型的材料及製程，未來才能更有希望，讓我們窺見LED發展的「新曙光(new light)」。

作者介紹

楊秋明博士(Allen Yeo)，企管碩士 (MBA)
Thomson Reuters智慧財產解決方案(亞太地區)首席顧問
新加坡國立大學(National University of Singapore)副教授(兼任)