電致發光量子點與鈣鈦礦發光二極體專利分析：三星、LG、TCL、BOE之比較研究
- tenlife2019
- 3月20日
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已更新：3月20日
執行摘要
本報告旨在深入分析三星、LG、TCL與BOE等公司在電致發光量子點（EL-QD）及鈣鈦礦發光二極體（PeLED）技術領域的專利佈局。研究範圍涵蓋這些公司的專利申請、與專利相關的法律訴訟、以及其整體的智慧財產權策略。分析顯示，TCL在EL-QD專利方面宣稱擁有領先地位，而三星與BOE在OLED專利上的激烈競爭，預示著未來在EL-QD與PeLED領域也可能出現類似的專利戰。報告總結了這些公司在先進顯示技術領域的競爭態勢，以及智慧財產權在推動技術發展和市場競爭中的關鍵作用。
緒論
顯示技術在各式應用中扮演著日益重要的角色，從智慧型手機到電視、顯示器等，對於更高影像品質、能源效率及成本效益的需求不斷提升。電致發光量子點（EL-QD）與鈣鈦礦發光二極體（PeLED）作為下一代顯示技術，因其潛在的優勢而備受關注。EL-QD技術的優勢在於其可以直接將電能轉換為光能，無需如LCD般依賴背光源，甚至也省去了QD-OLED中藍光OLED層的需求，這簡化了結構，並可能透過噴墨印刷等技術實現更低的生產成本。然而，目前EL-QD技術在廣泛商業化方面仍面臨挑戰，例如對鎘的使用以及大規模生產的可行性問題 。PeLED技術則有望以較低的成本實現卓越的色彩表現，達到超高畫質顯示所需的Rec. 2020色彩標準，並且在發光效率方面，紅色和綠色PeLED已超越螢光OLED 。然而，PeLED技術的商業化仍受到操作穩定性不足、鈣鈦礦材料可能存在的穩定性以及大規模生產方法有限等問題的阻礙。透過對這些公司在EL-QD和PeLED領域的專利進行分析，可以更深入地了解其競爭格局、技術重點以及未來的發展方向。
三星專利佈局
電致發光量子點技術： 三星在OLED技術領域的早期投入為其在顯示技術領域的領先地位奠定了堅實的基礎，這些既有的技術和經驗很可能被應用於EL-QD的發展 。三星顯示在量子點有機發光二極體（QD-OLED）的成功商業化及其持續創新，例如更高像素密度的5K面板、無邊框設計和裸眼3D原型，都顯示了其在量子點顯示技術方面的深厚實力 。這方面的經驗，包括對量子點材料的處理和製程技術的掌握，可能為其EL-QD的研發帶來顯著優勢。三星早在2009年就已申請了關於EL-QD的專利EP2184333A2，該專利著重於透過在電極之間設置量子點發光層來實現低開啟電壓和操作電壓的裝置結構 。這項早期專利表明三星很早就意識到EL-QD的潛力，並開始進行相關的IP佈局。此外，三星也已開發出QD-LED螢幕（很可能為EL-QD）的高品質原型，這進一步證明其在QD-OLED之外，也在積極探索量子點的直接發光應用。三星顯示開發的量子點墨水回收和提純技術，顯示其致力於提高量子點顯示器生產的成本效率和永續性，這項技術未來也可能應用於EL-QD的大規模生產。
鈣鈦礦發光二極體技術： 根據現有的資料片段，並未直接提及三星在PeLED技術方面的具體專利申請。這可能表示相較於EL-QD，三星目前在PeLED領域的專利佈局相對較少，或者其PeLED的研究尚處於較早階段，尚未進行大規模的專利申請。然而，整體而言，PeLED技術展現出快速發展的趨勢，三星作為顯示技術的領導者，很可能也在關注並投入該領域的研究。
專利爭議與策略： 三星顯示與BOE之間持續且激烈的專利戰主要集中在OLED技術上，包括相互指控侵權和在多個司法管轄區發起專利無效宣告請求。這段歷史顯示了顯示產業競爭的激烈程度以及智慧財產權的戰略重要性。三星收購Orthogonal和精工愛普生（Seiko Epson）的OLED生產相關IP，表明其積極透過收購來強化其在先進OLED生產技術方面的智慧財產權組合，特別是與無光罩技術相關的IP，這可能對未來的EL-QD生產也有潛在價值。此外，三星與Nanoco就量子點技術達成的巨額和解，凸顯了量子點相關專利的巨大經濟價值以及侵權可能帶來的財務風險。
LG專利佈局
電致發光量子點技術： 根據現有的資料，並未直接提及LG在EL-QD技術方面的具體專利申請。然而，LG與三星在QD-OLED市場的積極競爭，表明LG也具備量子點顯示技術的相關專業知識。雖然片段中沒有直接提到LG的EL-QD專利，但其在QD-OLED領域的深厚積累，使其也可能成為EL-QD領域的重要參與者。
鈣鈦礦發光二極體技術： 與三星類似，現有的資料也未提供LG在PeLED技術方面的具體專利資訊。
專利爭議與策略： 前LG Display研究人員被指控竊取OLED商業機密給中國面板製造商的事件，突顯了顯示產業智慧財產權保護的重要性以及競爭的激烈程度。LG作為主要的PCT專利申請者之一，顯示其擁有廣泛且活躍的國際專利佈局策略，這很可能也涵蓋了顯示技術領域。值得注意的是，LG在人工智慧機器人專利申請方面處於領先地位 ，這可能反映了其整體創新文化以及在新興技術領域積極佈局專利的策略，這也可能延伸至未來的顯示技術。
TCL專利佈局
電致發光量子點技術： TCL公開宣稱其在全球量子點電致發光顯示專利方面排名第二，截至2024年10月已申請2900項專利，這使其成為該技術領域的主要參與者。TCL在2025年CES上展示了令人印象深刻的QD-EL原型機，其圖像品質可媲美OLED（深黑、高對比度、高解析度、快速響應時間、廣色域），但該原型機使用了鎘，這在許多地區是受限制。TCL華星光電（TCL CSOT）也在2024年SID國際顯示週上展示了電致發光量子點顯示器，進一步證明其在EL-QD技術方面的積極研發。此外，深圳TCL新技術有限公司獲得了一項關於量子點背光模組和顯示裝置的實用新型專利，這顯示TCL在量子點技術的不同應用領域都有專利佈局。
鈣鈦礦發光二極體技術： 現有的資料並未提供關於TCL在PeLED技術方面的具體專利活動資訊。這可能表示相較於EL-QD，TCL在PeLED領域的專利佈局較晚或策略重點有所不同。
專利爭議與策略： TCL華星光電曾與BOE一同參與對三星顯示專利的一些無效宣告案件 ，這暗示中國顯示器製造商之間可能存在策略聯盟，以挑戰南韓公司（如三星）在OLED以及未來顯示技術領域的專利主導地位。TCL也積極參與與HEVC Advance相關的專利訴訟，這顯示其在標準必要專利領域擁有豐富的專利授權和爭議解決經驗。
BOE專利佈局
電致發光量子點技術： BOE在EL-QD技術方面也有專利佈局，包括一項關於「量子點材料、量子點薄膜的圖案化方法和量子點顯示裝置」的發明專利，這表明BOE直接投入了EL-QD技術的創新，涵蓋了關鍵的材料和製造工藝。與三星和TCL類似，BOE也開發了EL-QD原型機，表明其也在積極參與該技術的研發競賽。
鈣鈦礦發光二極體技術： 與TCL類似，現有的資料並未提供關於BOE在PeLED技術方面的具體專利活動資訊。
專利爭議與策略： BOE與三星顯示之間存在持續且激烈的專利訴訟，包括在美國和中國相互發起的專利無效宣告請求，主要集中在OLED專利上。BOE甚至在部分針對三星專利的無效宣告中取得了一些勝利，顯示其挑戰既有專利的策略。然而，美國國際貿易委員會（ITC）初步裁定BOE侵犯三星的OLED專利，也凸顯了這種策略的風險。美國眾議院特別委員會甚至呼籲禁止進口BOE的OLED面板，顯示這些專利爭議可能帶來的地緣政治影響。BOE已超越LG Display成為全球第二大面板製造商，這加劇了其與三星和LG等既有廠商在專利方面的競爭，未來在EL-QD和PeLED等新興技術領域也可能出現更多IP爭端。BOE也曾與包括TCL華星光電在內的其他中國公司合作，共同挑戰三星的專利，顯示中國顯示產業內部可能存在協同的IP策略。
比較分析與主要趨勢
電致發光量子點技術： 相較於三星和BOE透過實際原型和已識別專利展現的EL-QD活動，TCL公開宣稱其在EL-QD專利方面擁有全球第二的領先地位 ，這暗示TCL可能在該特定技術領域具有策略優勢。然而，三星和BOE積極的原型開發和已公開的專利也表明，它們是該領域的重要競爭者。LG雖然在這些片段中EL-QD專利的公開資訊較少，但其在QD-OLED方面的專業知識不容忽視。根據片段中的資訊，各公司在美國、中國、韓國和歐洲等主要市場都有專利活動，反映了其在這些重要顯示器製造和消費地區的市場准入和IP保護的策略重點。在專利技術方面，常見的主題包括裝置架構（如三星的早期專利）、材料（BOE的專利）以及製造工藝（TCL提及的噴墨印刷，這對EL-QD而言通常很重要）。
表 1：各公司 EL-QD 專利活動摘要
公司 | 宣稱 EL-QD 專利數量 | EL-QD 原型證據 | 主要 EL-QD 專利範例 | 與 EL-QD 相關的噴墨印刷 |
三星 | 未提及 | 是 | EP2184333A2（裝置結構） | 是 |
LG | 未提及 | 未提及 | 無（根據片段） | 未提及 |
TCL | 2900 (截至 2024/10) | 是 | 無（實用新型專利：量子點背光模組和顯示裝置） | 是 |
BOE | 未提及 | 是 | 量子點材料、量子點薄膜的圖案化方法和量子點顯示裝置（發明專利） | 未提及 |
鈣鈦礦發光二極體技術： 根據現有，三星和TCL在PeLED方面的公開專利活動較少，而LG和BOE則缺乏具體資訊。這可能表示相較於EL-QD，這些公司在PeLED的專利佈局可能處於較早期階段或較少公開。然而，關於PeLED技術的總體專利趨勢顯示出快速增長 [snippet_id:9，這表明這些公司可能也在關注並投入該領域。整體而言，PeLED的專利活動似乎不如EL-QD那麼公開和成熟。
總體趨勢： 專利競爭激烈，尤其是在三星和BOE之間，這為未來EL-QD和PeLED領域的潛在IP戰樹立了先例。中國顯示器製造商（TCL和BOE）在挑戰既有IP和建立自身龐大專利組合方面的作用日益重要，尤其是在EL-QD領域。專利收購（三星）和和解（三星-Nanoco）作為在顯示技術領域確保和管理智慧財產權的工具，具有重要的戰略意義。
影響與未來展望
鑑於TCL、三星和BOE等主要公司已有的專利組合，新進入者在EL-QD和PeLED市場可能會面臨專利壁壘。為了克服這些專利障礙並加速技術發展，這些公司之間或與材料供應商及研究機構之間可能存在交叉授權或策略合作的機會。持續的專利爭議，特別是三星與BOE之間的衝突，可能會影響先進顯示技術的商業化時間表和市場份額，並可能造成不確定性，進而影響投資決策。基於目前的專利形勢，未來的研發方向可能包括重點開發無鎘EL-QD材料以符合法規要求，以及改善PeLED的操作穩定性和降低其毒性以實現更廣泛的商業應用 。就EL-QD而言，TCL憑藉其聲稱的專利領先地位、三星憑藉其整體顯示專業知識、以及BOE憑藉其不斷增長的市場份額和積極的IP策略，可能在早期具有競爭優勢。PeLED方面，從現有片段來看，目前尚不明朗，需要進一步研究。
結論
三星、LG、TCL和BOE都在積極投入EL-QD和PeLED等先進顯示技術的研發，並透過專利佈局來保護其創新成果。三星憑藉其在OLED領域的雄厚基礎和早期的EL-QD專利展現了其潛力；LG則以其在QD-OLED方面的專業知識和廣泛的專利佈局為未來發展奠定了基礎；TCL在EL-QD專利方面宣稱的領先地位使其成為該領域的重要競爭者；而BOE則以其積極的IP策略和不斷增長的市場份額，在顯示產業中扮演著越來越重要的角色。整體而言，先進顯示產業的競爭格局激烈，智慧財產權在推動技術進步和決定市場領導地位方面將持續發揮關鍵作用。未來的發展將取決於這些公司能否有效地管理其專利組合、克服技術挑戰並將創新技術成功商業化。
參考文獻:
Future display technologies: QD-EL, Ultraviolet micro-LED, OLED, more - FlatpanelsHD， https://www.flatpanelshd.com/focus.php?subaction=showfull&id=1738315055
EL-QD Displays - IDTechEx Explores Quantum Dots | IDTechEx ...， https://www.idtechex.com/en/research-article/el-qd-displays-idtechex-explores-quantum-dots/31247
Samsung Display developed a technology to recover and refine quantum dots inks at its QD-OLED production process | QuantumDots-Info, ， https://www.quantumdots-info.com/samsung-display-developed-technology-recover-and-refine-quantum-dots-inks-its-qd-oled-production
US8765014B2 - Quantum dot ink composition for inkjet printing and electronic device using the same - Google Patents， https://patents.google.com/patent/US8765014B2/en
A roadmap for the commercialization of perovskite light emitters - Sargent Group， https://light.northwestern.edu/wp-content/uploads/2023/01/NatureReviewMaterials-2022-A-roadmap-for-the-commercialization-of-perovskite-light-emitters.pdf
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