03.10.2012

Настоящая статья была опубликована в номере журнала LEDs Magazine за июль/август 2012 года.

Борьба за инновации в сфере LED.

Ведущие позиции в этой области занимают такие компании как Intematix и Cree.

Позволяет решить проблему производства твердотелых LED систем и преодолеть основное препятствие на пути массового внедрения светодиодных приборов: высокую стоимость.

В апреле 2012 года компания Intematix предоставила новую технологию ChromaLit XT remote-phosphor lighting (источник света на основе технологии изолированного люминофора), который может выдерживать температуру до 270 °C, и способен повысить эффективность LED-системы на 30%.Нельзя оставлять без внимания важность нового продукта компании Intematix, а также других нововведений на основе изолированного люминофора

Потенциальные возможности рынка

Хотя, в конечном счете, LED-приборы стоят меньше, чем лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы, благодаря экономии энергии и долговечности, потребители до сих пор рассматривают электрические лампы как скоропортящиеся потребительские товары, к которым скорее относятся одноразовые тюбики с зубной пастой и рулоны туалетной бумаги, чем товары длительного пользования, например, мебель и дверные рамы. Цена на этикетке в 55 долларов на высококачественные СИД-лампы до сих приводит в шок большинство потребителей, в то время как альтернативой является лампа накаливания по цене 2-3 доллара (с комфортным теплым светом). Таки образом, чтобы завоевать рынок осветительных приборов, производителям LED-ламп необходимо снизить их стоимость до уровня обычных ламп.

Даже по самым оптимистическим прогнозам индустрии по производству LED-ламп, необходимо существенное повышение эффективности ламп и снижение их себестоимости. Министерство энергетики США в отчете, опубликованном в январе 2012 года, прогнозирует, что осветительные LED-приборы к 2030 году займут до 73,7% американского рынка осветительного оборудования, и, следовательно, снизят энергозатраты на освещение на 46%. Однако, по расчетам министерства энергетики требуется повысить более чем на 100% эффективность LED-ламп (измеряемую в люменах на ватт), увеличить срок службы ламп на 50-200%, а цену за этот период уменьшить в 18 раз.

Экономический эффект от использования технологии изолированного люминофора

Обычно, для создания любимого нами дневного света с широким спектром, производители светодиодных осветительных приборов используют один из двух различных методов: группирование СИД-приборов, светящихся разным цветом, или нанесение слоя желтого фосфора на светодиодную матрицу фиолетового свечения для преобразования длины волны освещения. К сожалению, эти процессы являются крайне неэффективными. Смешивание различных цветов светодиодов требует использования дорогостоящих производственных ресурсов. Нанесение слоя фосфора на каждую светодиодную матрицу приводит к несоответствию цветовой температуры светодиодов (CCT) и калибровки цвета (CRI), так как слой фосфора со временем разрушается в результате нагревания LED-матрицы.

Технология изолированного люминофора позволяет решить эту фундаментальную и болезненную проблему снижения себестоимости путем связывания фосфорного покрытия с подложкой, которая находится на расстоянии от светодиодной матрицы. Отделение слоя фосфора от LED-матрицы позволяет увеличить срок службы и повысить надежность светодиодов посредством снижения температуры фосфорного покрытия.

Более того, технология изолированного люминофора упрощает производство светоизлучающих диодов и требует меньше ресурсов. В настоящее время компании имеют в наличии светодиоды, которые излучают голубой свет на различных длинах волн, что позволяет создавать дневной свет различной цветовой температуры и качества. Технология изолированного люминофора позволяет компаниям использовать меньшее количество длин волн голубой области видимого света и задавать значения параметров CCT и CRI с помощью замены подложки с изолированным люминофором.

Борьба за рынок

Принимая во внимание перспективность рынка осветительных LED-приборов и принципиальную новизну технологии изолированного люминофора для промышленности, уже идет борьба за право собственности на фундаментальную технологию изолированного люминофора. В нашем анализе основное внимание уделяется двум самым крупным игрокам на данном рынке: компаниям Cree и Intematix.

Компания Philips также располагает широким набором проектов по технологии изолированного люминофора и в этой области конкурирует с компаниями Cree и Intematix (рис. 2). Однако у компании Philips уже есть разрешение на использование патентов компании Cree на данную технологию, которое она получила по договору об обмене лицензиями, заключенному в 2010 году, поэтому она не будет рассматриваться в нашем анализе.

Компания Cree

Компания Cree является международной компанией по производству осветительных LED-приборов и расположена в г. Дарем, шт. Северная Каролина. На протяжении последних трех лет она занимала доминирующие позиции среди всех ведущих LED-производителей по внедрению нововведений в данной области (рис. 2).

В частности, компания Cree подала 42 заявки на патенты в Европе, Японии и Соединенных Штатах, и подала 13 международных заявок на патенты (Рис. 3). Более того, компания получила 10 патентов в Соединенных Штатах и до сих пор ни одного заграницей.

"Если вы хотите создать дневной свет с голубыми светодиодами и люминофором, то вероятно вам нужно получить доступ к патентам компании Cree"

Прошлой осенью компания инициировала программу лицензирования своей технологии изолированного люминофора, что позиционирует компанию, как сторонника этой технологии, так и защитника своих прав на интеллектуальною собственность. Джордж Бранде, директор компании Cree по лицензированию прав интеллектуальной собственности, сообщил: «Если вы хотите создать дневной свет с голубыми светодиодами и люминофором, то вероятно вам нужно получить доступ к патентам компании Cree … нам кажется, что это - непременное условие для перехода по гиперссылке remote-phosphor HYPERLINK "http://www.ledsmagazine.com/news/8/12/24"luminaire.” На настоящий момент в программе лицензирования компании Cree зарегистрировались следующие компании: Aurora Energie, Horner, Ledzworld Technology, Vexica Technology и Wyndsor Lighting.

Компания Cree еще должна опубликовать список основных патентов в своей программе лицензирования технологии изолированного люминофора. Однако мы можем предположить каков этот список посредством анализа портфеля патентов компании Cree на технологию изолированного люминофора (см. табл. 1 в полной версии этой статьи на нашем сайте). Этот процесс включает в себя исключение дубликатов из семейства патентов-аналогов (то есть, игнорируя заявк и на аналогичные патенты), но включая все выданные патенты.

Первый, полученный компанией Cree патент на технологию изолированного люминофора (US 6,3500,41 B1 под названием «Радиальная рассеивающая лампа, использующая твердотельный источник света») упоминается в 167 патентах, включая патент компании Intematix. Наличие большого количества ссылок позволяет предположить, что другие эксперты в этой области рассматривают этот патент в качестве основного в этой сфере. Ранняя дата приоритета (декабрь 1999 года) патента US 6,350,041 по отношению к остальным патентам компании Cree также позволяет определить значение этой инновации, так как патенты с более ранней датой приоритета могут служить прототипом для последующих патентов и влиять на их законную силу.

Компания Intematix

Не смотря на позицию компании Cree в области лицензирования технологии изолированного люминофора, компания Intematix определила свое собственное направление в разработке технологии изолированного люминофора и должна еще приобрести лицензию у компании Cree. Компания Intematix (Фремонт, шт. Калифорния), использующая технологию изолированного люминофора, имеет 31 заявку на патент в этой сфере в Европе, Японии и Соединенных Штатах и 31 международную заявку на патент (Рис. 4).

Компания Intematix занимается защитой своих собственных патентных прав, и насколько мы знаем, также

Intematix получила 5 патентов в Соединенных Штатах и до сих пор ни одного заграницей

инициирует полномасштабную компанию по защите своей собственной технологии изолированного люминофора. На данный момент компания добилась успеха и линия по производству изолированного люминофора ChromaLit и другие нововведения в этой области привлекли внимание инвесторов. В марте месяце компания Intematix получила финансирование в размере 16,2 млн. доллара США, IntematixHYPERLINK "http://www.ledsmagazine.com/news/9/3/8" received $16.2 million in funding.

В отличие от компании Cree, Intematix решила полностью обнародовать информацию относительно патентов на технологию изолированного люминофора. На сайте компании Intematix приводится несколько патентов на технологию изолированного люминофора remote-phosphor patents, а опубликованные патенты после исключения патентов-аналогов приведены на рис. 2.

В рекламном проспекте ChromaLit за 2012 год сообщается, что портфель компании состоит из 56 патентов на технологию изолированного люминофора, и что за последние 18 месяцев было подано еще несколько заявок, которые будут скоро опубликованы.

На рис. 5 сравниваются сроки подачи заявок на патенты компаниями Cree и Intematix в области изолированного люминофора. Программа лицензирования компании Cree может создать проблемы для компании Intematix, так дата приоритета первого патента компании Intematix по технологии изолированного люминофора - март 2006 года, то есть на семь лет позже патента 6,350,041 компании Cree. На сайте компании Intematix сообщается, что у технологии изолированного фосфора длинная история, и свой отсчет существования она начинает с 80-х годов прошлого века, когда был разработан изолированный люминофор для использования в автомобильной промышленности. Проблема в том, что патенты компаний Cree и Intematix на технологию изолированного люминофора всего лишь основываются на существующей технологии и не создают препятствий (и не должны) для будущих технических нововведений.

В действительности, в одном из выданных патентов компании Intematix (US 7,915,627 B2, под названием «Светоизлучающее устройство с преобразованием длины волны люминофора») делается ссылка на патент компании Cree 6,350,041 и это нововведение обсуждается в тексте патента (Рис.6). Эксперт компании Intematix несколько раз видел ссылки на патент 6,350,041, однако он не использовал патент компании Cree для блокирования формулы изобретения в патентах компании Intematix. Хотя в этой области еще не сказано последнее слово, видно, что нововведение компании Intematix является достаточным для улучшения интеллектуальной собственности компании Cree, чтобы гарантировать патентную защиту.

Свет в конце тоннеля

У обеих компаний сильные позиции в области использования изолированного люминофора. У компании Cree больше патентов, чем у Intematix и более ранние даты приоритета для основных ее патентов, но система прав интеллектуальной собственности будет защищать технологические нововведения компании Intematix до тех пор, пока они отвечают требованиям новизны и неочевидности.

Хотя, в конечном счете, юристы и суды должны будут определить право собственности на технологии изолированного фосфора, это не остановит появление нововведений. У компаний Cree и Intematix еще очень широкий простор для разработки будущих новых продуктов, повышения их эффективности, увеличения срока службы, а также снижения цен на LED-приборы с целью завоевания рынка.

Независимо от того, как будут идти патентные войны, конкуренция между Intematix и Cree в целом стала благом для промышленности LED-приборов.

В продолжающейся борьбе за технологическое лидерство компании по разработке и производству LED-приборов имеют достаточную мотивацию для внедрения нововведений и снижения цен, чтобы еще глубже проникнуть на рынки, имеющие огромный потенциал роста.

Об авторе: Лили Ли является специалистом по вопросам стратегии в патентном деле в компании IP Checkups.

Отступление: IP Checkups является исследовательской компанией, занимающейся техническим анализом и предоставляющей технические заключения специалистов. IP Checkups не является юридической фирмой. Исследования и технический анализ, осуществляемые фирмой IP Checkups и приведенные в данном документе не являются юридическим заключением и не должны рассматриваться как таковое.

Информацию предоставила компания АРТ-Р