ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

چشم‌انداز پتنت‌های فسفر و نقاط کوانتومی مورد استفاده در LEDها

اخیرا پتنت‌های حوزه فسفر و نقاط کوانتومی مورد استفاده در LEDها مورد بررسی قرار گرفته تا روند توسعه فناوری و بازیگران اصلی این بازار شناسایی شوند. یکی از نتایج این بررسی، شناسایی دوره‌های زمانی است که موجی از پتنت‌های در این حوزه به ثبت رسیده است.

دو سال گذشته، تغییرات شگرفی در بازار LED اتفاق افتاده است که از مهمترین آنها می‌توان به رشد بازار LED چین و افزایش کاربردهای این فناوری اشاره کرد.
علارغم محدودیت‌های موجود که توسط مالکیت‌های فکری ایجاد شده، تعداد تولیدکنندگان LED افزایش یافته است. اخیرا ماده‌ جدیدی به نام فلوروسیلیکات پتاسیم تقویت شده با منگنز، توسط چند شرکت مختلف تولید شده که می‌تواند ترکیبات نیتریدی موجود در بازار LED را به چالش بکشد. دلیل این امر، پهنای باند بسیار کم‌عرض این ماده است.
نقاط کوانتومی گزینه بسیار جالب توجه در صنعت تولید نمایشگر است که از آن می‌توان برای ساخت LED استفاده کرد. این مواد به دلیل انعطاف‌پذیری (در طول موج نشری) و پهنای باند کم عرض نشری خود بسیار مورد توجه صنعت LED است.
با توجه به انقضاء تاریخ برخی پتنت‌ها در سال 2017، انتظار می‌ررود که قیمت برخی فناوری‌ها در این حوزه کاهش یابد. پیش‌بینی می‌شود که فناوری YAG تا پایان این دهه همه‌گیر شود در حالی که سیلیکات‌ها اهمیت کمتری پیدا کنند. فسفر یکی از مواد رایج در این صنعت است. بیش از 7510 پتنت مربوط به فسفر و نقاط کوانتومی تا ماه سپتامبر 2015 به ثبت رسیده است. در بازه زمانی 2003 تا 2007، یک روند رو به کاهش در ثبت پتنت‌های این حوزه وجود داشت تا این که شرکت نیچیا اولین LED آلی مبتنی بر نیترید گالیم را عرضه کرد. موج دوم ثبت پتنت در این بخش از سال 2010 آغاز شد که سامسونگ یکی از شرکت‌های آغازگر این موج بود. اوج این موج در سال 2013 بود که بعد از آن شیب کاهش یافت. موفقیت تجاری برخی پتنت‌ها می‌تواند دوباره موجی ایجاد کند. انتظار می‌رود که فناوری‌هایی نظیر فسفر نیترید یا کامپوزیت‌های حاوی نقاط کوانتومی که هنوز به بلوغ تجاری نرسیده‌اند بتواند در ایجاد این موج کمک کند.
از مهمترین بازیگران اصلی حوزه ترکیبات فسفر و نقاط کوانتومی در صنعت LED، می‌توان به شرکت نیچیا، کری (Cree) و فیلیپس اشاره کرد.
بررسی‌ پتنت‌های حوزه فسفر و نقاط کوانتومی مورد استفاده در LED نشان می‌دهد که این حوزه را می‌توان به چند بخش مختلف تقسیم کرد: LEDهایی که از فسفر یا نقاط کوانتومی استفاده می‌کنند، آنهایی که تنها از کامپوزیت‌های فسفری بهره‌مند هستند و LEDهایی که تنها از نقاط کوانتومی در آنها استفاده شده‌است. شرکت‌های نیچیا و اوسرام از جمله شرکت‌های پیشرو در بخش کامپوزیت‌های مورد استفاده در LED هستند. هر دو شرکت پتنت‌های بنیادی خود را در سال 1996 در حوزه فناوری‌های YAG، TAH و فسفرهای الوانی به ثبت رسانده‌اند.