三、未来突破领域：LED封装和应用等中、下游产业

　　我们对GaN基LED产业中的国际、国内相关专利进行了系统调研和深入分析，重点选择该领域内的著名企业和核心专利进行统计，通过对欧洲专利局制作的专利文献数据库(esp@cenet)、德温特世界专利索引(Derwent Innovations Index(DII))以及中国国家知识产权局专利检索数据库中相关专利的检索，对美国(US)、日本(JP)、欧洲(EP)以及中国大陆(CN)的3000余份专利进行了统计和分析。

　　可以看出，目前LED产业中的专利大部分集中在上游环节，中、下游部分的专利相对要少很多。这一结果也是和LED技术的发展进程相关的。从二十世纪九十年代初Shuji Nakamura研制出GaN基LED以来，大量的研究工作致力于材料外延和芯片制作，从各个细节入手提高GaN基LED的性能。在这个过程中，上游产业技术得到了快速的发展，涌现了大量的专利技术，其中很多还是核心技术，而中、下游产品开发则相对滞后。这样就形成了目前专利技术“上重下轻”的状况。

　　然而时至今日，GaN基LED的性能尽管离理论极限还存在一定距离，但已经基本满足了照明的需求。随着上游技术的逐渐成熟，下游市场的逐渐壮大，LED封装和应用方面的问题也逐渐凸显出来。从产品上看，无论是半导体照明灯具还是LED显示模组，都不是简简单单地将LED器件组合在一起形成的。封装和应用环节包含了驱动电路、散热和光学设计等一系列重大的科学技术问题，而这些问题的解决本身就意味着专利技术的产生。

　　另一方面，中、下游产业的专利范围比上游产业更加广泛。上游产业的专利技术基本属于半导体材料、芯片制备工艺等相关领域，而中、下游产业更加直接地面向市场，其产品设计与产品的使用对象、使用环境以及使用要求都有着密切的联系，这也更加易催生新的专利。

　　从上面的分析可以看出，中、下游技术现有的专利数量相对较少而可挖掘的专利数量非常多，国外大公司在这个领域的专利壁垒尚未构建得像上游领域那样森严。因此，在未来的几年内，各大企业可能将在LED的封装和应用技术上展开专利的争夺，其中应用方面的专利更是重点。从图1可以看出，在我国大陆申请的专利中，下游产业的比重比上游产业更大，这也从一个侧面反映出我国大陆的部分企业在下游技术上已经具备了一定的实力，中国大陆在中、下游技术方面具备比上游技术更大的优势。因此，LED封装和应用等中、下游产业是中国大陆最容易取得巨大成果的突破口。

　　四、未来上游领域发展趋势：有选择地重点突破，发展自主外延和芯片技术

　　当前，国内众多科研机构在材料外延和芯片制作方面从众多细节入手进行了大量的研究工作。而另一方面，虽然近期中国大陆LED外延和芯片企业的产能和技术水平有了一定提升，但总体上看上游许多企业还未真正形成具有自主知识产权的技术路线，一些企业对未来技术的发展方向还比较困惑。

　　我们认为，当前我国大陆LED产业在上游领域面临的主要问题还是大部分芯片发光效率不够高，器件的可靠性有待改善。建议集中资源有选择的、在一些已经看得比较清晰的方向上重点突破，以提升我国上游产业的水平。当前国内在上游领域还是应该以提高内、外量子效率为核心，在深入理解GaN基材料物理性质的基础上，研发材料外延和芯片制备技术，提高晶体质量、降低位错密度、优化量子阱结构、控制应力和提高光提取效率，尽快在核心技术上形成自主知识产权。

　　此外，中国大陆LED材料外延和芯片产业领域的本土化高层次人才缺乏是制约上游产业健康发展的关键问题之一。中国大陆LED外延和芯片企业的高层次人才许多是海归人员或从台湾聘请，其加入无疑在一定程度上推动了国内上游产业的技术进步，但为了产业的长远健康发展，尽快打造本土化的高层次人才队伍是十分必要的。

　　建议建立多层次的人才支撑体系，建立以企业为中心、以高校和研究机构为基础的创新性人才培养机制，通过共建博士后流动站、工程硕士联合培养点等方式，联合培养光学、物理、电子、微电子、材料等专业领域的创新型人才。（编辑：PCL）