LED封裝主要是確保發(fā)光芯片和電路間的電氣和機械接觸，并保護發(fā)光芯片不受機械、熱潮濕及其他外部因素影響。因此，封裝材料是影響LED性能和使用壽命的關(guān)鍵因素之一。本文中，筆者以中國專利檢索系統(tǒng)（CPRS）數(shù)據(jù)庫中2015年12月31日前已公開的專利申請文件為基礎(chǔ)，對LED封裝材料國內(nèi)專利申請進行統(tǒng)計分析，旨在為國內(nèi)相關(guān)企業(yè)及研究機構(gòu)的技術(shù)研發(fā)提供參考。
專利申請厚積薄發(fā)
筆者經(jīng)過專利檢索發(fā)現(xiàn)，從2007年開始，LED封裝材料的申請量呈快速增長趨勢。在2007年之前，每年國內(nèi)公布的LED封裝材料專利申請不足10件；2007年以后，相關(guān)專利申請數(shù)量由2007年的11件增加到2015年的200件，增長速度較快。值得注意的是，在735件專利申請中，國外來華申請人共提交82件專利申請，占總量的11%。在這82件專利申請中，來自日本、美國申請人的申請分別為55件和13件，顯示出這兩個國家相關(guān)企業(yè)對我國LED封裝材料市場的重視。
此外，在735件專利申請中，涉及環(huán)氧樹脂類和有機硅類LED封裝材料的專利申請共508件，占總量的69%，其中環(huán)氧樹脂類封裝材料、有機硅改性環(huán)氧樹脂類封裝材料和有機硅類封裝材料的專利申請分別為132件、45件和331件。
從相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，在2009年之前，LED有機硅類封裝材料的專利申請數(shù)量與LED環(huán)氧樹脂類封裝材料的專利申請數(shù)量相當，但2009年后，LED有機硅類封裝材料專利申請數(shù)量增加非常明顯，從2009年10件增加至2015年的114件；而LED環(huán)氧樹脂類封裝材料的專利數(shù)量卻變化不大，2012年至2014年，環(huán)氧樹脂類封裝材料的專利申請數(shù)量出現(xiàn)下降。從專利申請數(shù)量變化趨勢可見，LED有機硅類封裝材料現(xiàn)已成為LED封裝材料的研究熱點。
有機硅成研發(fā)熱點
作為傳統(tǒng)的LED封裝材料，環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的黏結(jié)性、電氣絕緣性和可操作性。然而，隨著功率型LED的迅速發(fā)展，環(huán)氧樹脂暴露出耐熱性不足、耐紫外線能力差、長期使用會發(fā)生黃變等缺點。相比環(huán)氧樹脂，有機硅類材料具有良好的透明性、絕緣性、耐熱和耐紫外線、不易黃變等優(yōu)點，是較為理想的LED封裝材料，因此越來越多的企業(yè)已逐漸使用有機硅取代環(huán)氧樹脂作為LED的封裝材料。
此外，在相關(guān)專利申請中涉及有機硅類材料透光性的專利申請為101件，約占專利申請總量的1/3；涉及有機硅類材料折射率和力學性能的專利申請均為91件，約占專利申請總量的29%。其他較多的專利申請主要涉及有機硅材料的粘結(jié)力性能和耐老化性能，相應的專利申請數(shù)量分別為39件、31件，分別占申請總量的12%和10%。
筆者發(fā)現(xiàn)，在專利申請數(shù)量排名前10位的專利申請人中，有8位專利申請人來自國內(nèi)。煙臺德邦先進硅材料有限公司和杭州師范大學作為排名前2位的國內(nèi)專利申請人，分別提交了20件、14件專利申請。此外，筆者通過分析國內(nèi)專利申請人類型發(fā)現(xiàn)，很多國內(nèi)專利申請人為科研院所，而企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)活動相對較少，說明我國LED有機硅封裝材料的研究主要以科研院所為主，國內(nèi)還缺乏綜合實力較強的LED有機硅封裝材料企業(yè)。
在LED有機硅類封裝材料領(lǐng)域，專利申請數(shù)量前2位的國外專利申請人分別為LG化學株式會社和信越化學，在我國分別提交了7件、6件專利申請。雖然國外申請人LED有機硅類封裝材料的專利數(shù)量較少，但這并不意味著國外大型有機硅廠家并不重視中國市場。實際上，就提交專利申請的時間而言，信越化學在2006年向我國提交了涉及LED有機硅封裝材料的專利申請。可見，這些國外實力較強的有機硅公司在我國很早即展開了LED有機硅封裝材料的專利布局。
從上述分析可以看出，國內(nèi)專利申請人也已經(jīng)開展了LED有機硅類封裝材料的專利布局，并且具有一定的優(yōu)勢，但是相比有機硅領(lǐng)域影響力較大的公司，我國還缺乏有重大影響力的大型企業(yè)。不過，國內(nèi)專利申請人已經(jīng)開始重視LED有機硅類封裝材料的專利布局，其專利申請的數(shù)量和質(zhì)量都在不斷提高。
筆者建議，我國相關(guān)企業(yè)繼續(xù)鞏固已有的技術(shù)優(yōu)勢，并積極與科研院所加強合作，將技術(shù)力量轉(zhuǎn)化為知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢，開發(fā)出更具競爭力的產(chǎn)品，“點亮”我國LED封裝材料的未來。（孟 帥 張素蘊）
