小心踩雷,Mini LED關鍵專利技術剖析

沒有侵權疑慮才是品牌大廠採用的關鍵因素

一般來說,規模龐大的品牌廠商如蘋果,三星,LG等公司相當重視專利知識產權,因為其市場份額若遇到侵權指控,將導致賠償問題、產品禁售,甚至其下游管道都需要將產品下架,那麼,損失會遠大於零組件採購成本的節省。

因此,如果品牌大廠對於新技術的專利掌握度不高,產品面臨訴訟的風險很高的話,品牌廠商對於產品的採用評估會趨於十分保守。這也間接說明了蘋果需要在臺灣龍潭建置研發產線的主要原因。當然,產業鏈配套的零組件供應商也需要向品牌廠商提供沒有專利侵權疑慮的產品,並對品牌客戶提出完全的擔保。

然而,從過往的歷史經驗來看,在新產品導入期且未來可創造大量營收之際,供應商之間在智慧財產權的競爭非常激烈,或發起訴訟,或開展激烈談判,甚至削價競爭。

以Mini LED背光為例,由於蘋果以及三星等品牌廠商即將大量採用,並預計在2021年進入量產階段,接踵而來的專利訴訟將會成為各家廠商之間防堵對手的重要手段。各家廠商自然也十分關注是否會落入專利地雷的陷阱當中。

晶元光電的EPISTAR專利佈局網

目前,晶電已累積超過4400多件LED相關專利。其中,對Mini LED晶片相當重要的覆晶結構,晶電更掌握了大部分的技術與專利,已有相當完整的技術與專利佈局。此外,LED出光上的均勻化設計、搭配二次光學的設計在Mini LED時代的重要性將可能大增。

另值得一提的是,部分Mini LED背光顯示器為了省電的考量,也會選用Mini LED高壓晶片方案,關於高壓的設計,晶電早在2009年前後就提出這樣的概念與想法,並申請了許多基礎專利。

晶電在Mini LED晶片的效能有目共睹,因此才能夠接連攻入美系與韓系品牌大廠的供應鏈當中。至於如何面對中國大陸競爭對手的來勢洶洶,晶電總經理范進雍認為需要看客戶的屬性,因為不同客戶會有不同的規格要求,例如應用在平板電腦上,耗電量或OD(optical distance)等要求十分嚴苛。尤其是由於尺寸上的微縮,Mini LED要如何確保電極高度一致與平整,維持良好的電流分散,進而通過絕緣層的設計來提升信賴性等等,各個環節都面臨不少挑戰,對此,晶電都已經佈局得相當齊備。

晶電的智權法務處長郭孟君特別將LED磊晶與晶片當中的各段關鍵制程,搭配晶電的英文字母做出了關鍵專利的梳理:

E(Epitaxy) 磊晶制程。P(PSS)圖形化藍寶石襯底。I (Insulating structure),絕緣層,通過鍍膜等方式製作保護層,來解決缺陷與電性的問題,提升信賴性。S(Spreading-current structure),電流分散,電極設計等。T(Transparent contact layer),ITO透明導電層。A(Angle adjustment),出光角度,通過晶片結構設計來擴大出光角度。R(Reflecting mirror),反射層設計。增加光的萃取度。

MiniLED 顯示器產業鏈中的關鍵技術與專利梳理:

與日韓廠商有長期訴訟經驗的銨田智權認為,Mini LED相關專利數量龐大,並從各段制程的專利梳理來給出精闢的見解。

LED磊晶與晶片制程,早期LED五大廠(Nichia, CREE, OSRAM, Philips Lumileds, Toyoda Gosei)與晶電、首爾半導體仍有相對多的專利佈局,其在專利數量的影響力仍大,但由於專利訴訟花費龐大,除非營收市場巨大,否則不可能利用專利訴訟來捍衛市場。Mini LED背光的市場體量龐大,是大廠將積極主張權利以鞏固自身地位的市場。

在螢光粉與封裝形式架構上,Mini LED與以往常見技術相比有所不同,例如晶電的COB技術、韓國廠商的量子點、GE的PSF螢光粉與某些日本廠商的光均勻化等技術都並非掌握在舊有LED五大廠商手中,這部分技術有機會成為發展重點。

驅動與背光的架構方面則是一些過去已發展,但較少被運用的技術,例如區域調光的概念很早就被提出(早於2009),並開始申請專利,但直到近一兩年(2019年~2020年)Mini LED技術漸趨成熟,才讓區域調光的MiniLED顯示器市場快速成長,來挑戰OLED在某些尺寸上的領先地位。

當前,技術與產品仍處於導入階段,例如APPLE、Samsung、LG、TCL、ASUS、小米、Lenovo、華為等許多廠商都正在積極推出新產品,但到底哪些才是主流設計,尚未有定論,預計2021年年是最重要的觀察年,屆時,哪些專利將被主流技術所採用自會揭曉。

下表整理了Mini LED產業鏈中的重點技術,上游領域LED大廠的專利仍很重要,例如晶元光電、日亞化學都擁有大量的關鍵專利;中下游的技術則偏向色彩強化、勻光技術、Mini LED背光架構與區域調光控制等技術領域,三星、Apple與其他的日韓臺廠商都有大規模的專利佈局。

TrendForce認為,即便是領導廠商也需選擇具有專利優勢的LED元件廠商,並進行採取授權/交互授權,如此一來,才有機會回避專利侵權風險。在市場的競爭下,未來的專利攻防將蓄勢待發。

Mini LED 顯示器產業鏈中的關鍵技術與關鍵專利範例

資料來源:銨田智權/AT IP management

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