特許情報からみた光電融合材料・技術開発戦争 2026

AI (Artificial Intelligence) の学習および推論処理の爆発的な増加に伴い、データセンターにおける消費電力の抑制とラック密度の向上、システムの巨大化が世界的な課題となっています。高速なデータ伝送そのものが膨大なエネルギーを消費する要因となるため、データ伝送に係る通信技術が計算処理ハードウェアと同等に重要な戦略要素として位置づけられています。そして、生成AI (Generative AI) の商用化が「モデルの学習」から「推論 (実際の応答処理) 」へと需要の重心を移し、計算資源・電力・冷却インフラの制約が同時に顕在化しています。 　このような状況下において、AIの処理効率を測る指標も、これまでの理論上の計算性能を示すFLOPS (Floating-point Operations Per Second) から、消費電力1W当たりに生成できるトークン数を示す「Tokens per watt」へと移行しています。このような評価軸の変化は、計算資源の絶対量だけでなく、いかに低エネルギーコストで持続可能な業務処理を実現できるかが競争力の核心となったことを示しています。低エネルギーコスト実現のために、半導体の冷却までを含めた、効率的なシステムアーキテクチャの構築を目指した企業戦略シフトがすでに始まっています。すなわち、限られた電力枠の中で最大限の推論処理をめざした、ハードウェアとソフトウェアの一体型開発が、企業の国際競争における新たな差別化要因となります。 　このような情勢を踏まえ、生成AIの先導者であるNVIDIAは、インフラ選定から運用まで一貫した設計指針で進めることによって、AI投資をビジネス価値に変えるための枠組みとして、「AIファクトリー (AI Factory) 」を提唱し、AIインフラを「知能の生産拠点」と定義すべきと主張しています。生成AIへの投資判断を迫られながらも、最初の一歩を踏み出せない企業に対し、AIインフラはコストではなく、生産設備/知的創造基盤であり、企業の「知能の生産拠点」であると説明しています。 　AI・HPC (High-Performance Computing) のインターコネクトには、500ns未満の低遅延が必要となります。銅配線では7mを超えると要件を満たせず、10Gbps対応LANケーブル (Cat6A) を光配線に置き換える必要があります。インターコネクトの設計思想は、「AIファクトリー」の拡張性やエネルギー効率、さらにはサプライチェーンの安定性を左右する要素として議論されています。銅線の物理的制約は性能と帯域の両面でボトルネックとなり、光伝送の採用が必須となります。光伝送が優位に立つ理由は、波長分割多重 (WDM:Wavelength Division Multiplexing) 技術にあります。1本の光ファイバーに複数の波長を重畳することで、伝送密度を飛躍的に高めることが可能です。銅線では原理的に実現できないこの特性が、ラック間接続の帯域要件を満たす技術的基盤を提供しています。 　CPO (Co-Packaged Optics) の本格的な普及には、技術的な複雑さから一定の時間を要するという見方があったものの、Broadcomの製品例では、従来のプラグマブル光トランシーバーと比較して、最大で70%の消費電力削減を達成したことが確認されており、光通信インフラの確保そのものは、すでにAIインフラ開発における主導権争いの舞台となっています。将来的なAIファクトリーの拡張能力を担保するため、主要なコンポーネントであるレーザ光源、光検出器、InP (インジウムリン) 基板、光ファイバーなどの確保と囲い込みに、主要企業は動いています。もはや、光ファイバーは単なる汎用品ではなく、AIインフラの競争力を左右する企業の戦略的資産になっています。 　NVIDIAはすでにCPO をAIファクトリーの現場に導入しており、IWON (Innovative Optical & Wireless Network) 構想を推進するNTTとは明らかな違いがあります。NVIDIAは、顧客需要、製品仕様、ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 、ソフトウェア、ラック、量産サプライチェーンを「垂直統合」しているのに対し、NTTは、光技術、ネットワーク、データセンター、通信運用という資産を所有するが、AI計算プラットフォームの中核を支配していません。ですから、NVIDIAとNTTの決定的な違いは「技術」ではなく、「事業構造」にあります。既に、NVIDIAはCPOの採用をトークンで説明しています。一方、NTTはIWONにおける光化を社会的価値で説明しており、「経済的価値のあるトークン」では説明しておらず、事業者に設備投資を促すものになっているようには見えません。しかし、AIデータセンターが電力制約によって分散すればするほど、広域ネットワークの重要性は高まりますが、極めて頻繁な勾配同期を必要とする分散学習では、数100μsから数msの遅延も性能を左右することになります。ですから、IWONを「NVIDIAの巨大化するAIファクトリー」を、電力、立地、再生可能エネルギー、災害対策、データ主権をまたいで、「広域に束ねる分散AIインフラ」と定義するのが、NTTの勝ち筋とみるべきでしょう。 　日本企業に優位性が残されているとされる材料・部材の事業領域では、半導体領域などに比べ、個々の市場規模はそれほど大きくありませんから、その分だけ大規模な事業投資を必要としない可能性もあります。ですから、自社の本流たる大規模事業分野にはなれずとも、自社保有技術の展開力や深耕力、更には市場の要望に向けた柔軟な対応力さえあれば、「高収益性を備えた誰もが欲しがる世界No.1製品」を生み出す余地が残されているとも考えられますが、いかがでしょうか? 　AIの推論シフトで、CPU (Central Processing Unit) やメモリーが再注目されているように、AI領域は変革期にあり、「新技術の台頭」や「既存技術の飛躍的進歩」があります。本セミナーでは公開情報と知財情報の両面からそれらに注目し、「知財情報を踏まえた企業戦略とその動向についての俯瞰」を試みます。知財情報においては、ノウハウとしての秘匿が有効と考えた取り組みが行われている技術分野もありますので、ノウハウとしての秘匿が有効な状況や特許評価の基本的な考え方についても言及します。

1. はじめに
   1. 企業活動の根幹 〜企業に課せられた課題は?
   2. 貴社:どちらで事業参入? 〜事業開発では時間軸に注目!
      • 参考) 既存企業のInnovation:知の深化*知の探索
   3. 企業経営における意思決定 〜知財情報:未来予測の洞察に活用
   4. 企業活動と知的財産 〜知的財産の位置づけ
   5. 企業における特許の役割 〜ビジネス発想で時空を超える!
   6. 知的財産権:「技術進化の方向性」までも支配可能!
      • 参考) 特許権の条件付き無償開放:「罠」vs. 仲間つくりのツール
   7. Patent:企業におけるInventionの源泉 〜特許=課題×解決手段
      • 視点) 特許出願:知的財産への投資 〜特許1件=100万円
      • 視点) 戦略的外国特許出願とは? 〜どの国/地域から?
      • 視点) 特許訴訟と弁護士費用
   8. 事業開発をめざす企業戦略:立案の基本指針
   9. 社会課題解決*ルール形成/活用 〜新たな市場形成へ
      • 視点) 社会課題解決をビジネスに!
      • 事例) ルール形成戦略:ダイキン「冷媒R32」〜国際標準化・特許の無償開放
2. 公開情報:業界/企業/技術開発動向の入手・把握
   1. 業界情報の収集 〜日経系新聞、日経BP、企業公開情報、・・・
   2. 無料公開情報の活用 〜政府資料、調査会社報告書概要/目次、・・・
   3. 企業HPの活用 〜沿革、求人情報 (注力事業分野、開発拠点) 、・・・
   4. 競合に関わる企業情報 〜有価証券報告書、Form 10-K、・・・
   5. 有価証券報告書 〜項目一覧
      • 参考) 非上場企業のビジネス情報
   6. Form 10-K (SEC:Securities and Exchange Commission)
      • 参考) 米国:Form 10-K vs. 日本:有価証券報告書
      • 事例) Form 10-K:記載情報
   7. OSINT (Open-Source Intelligence) 〜過去・現在・未来?
3. 光電融合/CPO (Co-Packaged Optics) への取り組み 〜特許情報検索
   • 〜業界/企業/技術開発の動向把握
   1. 利用可能な特許分類 〜FI/IPC、Fターム、CPC (日本:FIで対応)
      • 参考) 欧州/米国特許検索 〜CPCも活用できるが・・・
   2. 特許情報検索 〜技術用語の選択
      • 参考) 特許情報を「技術用語」で検索:どう取り組む?
   3. 業界動向を知る 〜出願人/現在の権利者から知る
   4. 企業動向を知る 〜出願人*要求特性 (*特許分類)
      • 参考) 古株:出願人名で絞る vs. 新顔:要求特性で探索
   5. 特許情報の検索指針 〜技術用語=注目材料*用途*特徴*課題
      • 参考) 特許明細書:効率的な読み解き方
   6. 技術情報 vs. 特許情報 〜事業開発をめざす企業:「技術の詳細を伏せた先行公表」を実施
   7. 企業の新たな動きを察知するには? 〜「出願件数の少ない最新動向特許」にどう取り組む?
   8. 特許情報の更なる有効活用 〜新規事業企画のヒントにも!
      • 事例) 「企業の技術開発史」を知る〜審査官引用/被引用ツリーに注目
4. 先行特許への戦略的対抗策は?
   1. 先行特許への対抗策:「枠組みの取り方」がポイント
   2. 後発でも勝てる特許出願戦略とは?
      • 事例) 後発でも、先行に勝てる!
   3. 「先行企業特許網の傘下」に食い込め!:指針
      • 事例) ベストモードをクレーム化
5. 技術者視点からみた特許出願戦略/特許情報把握の要諦
   1. 新規性と進歩性:主張方法は?
   2. 進歩性:「非容易想到」と理解すべき!
   3. 「新たな課題」に相当するか/否か?:判定法
   4. 素材系企業のもつべき知的財産戦略
      • 視点) Business Opportunity 〜Material Prices are Tumbling
      • 視点) ビジネス発想特許で、事業を守る
   5. 「攻めと守り」を意識した特許制度の有効活用
      • 視点) 「早期審査請求」の活用 〜早期事業化時の対応策
   6. 事業を支えるのは「改良発明」
      • 事例) 特許を参入障壁に活用!
   7. 材料系企業は「国内優先権制度」を有効活用すべき!
      • 視点) 「国内優先権制度」の活用
      • 事例) 社内連携活動で、「強い特許」を創出
   8. 「攻めと守り」を分割出願で実現
      • 事例) 「企業が重要視している技術」を知る
   9. 自社技術をノウハウで守る 〜判断基準;技術重要度*他社到達度
   10. 「ノウハウ」をどう扱うべきか? 〜客観的にみて、「ノウハウ」は本当にノウハウ?
   11. 特許?それともノウハウ? 〜「特許提案書」を「ノウハウ文書化」すれば良いだけ!
       • 参考) 先使用権制度を活用すべきか否か? 〜先使用権制度の活用可能な場合とは?
   12. 米国特許制度:継続性特許出願には要注意! 〜分割・継続・一部継続
   13. 米国特許制度 〜仮出願:メリットvs. デメリット
6. 光電融合/CPO (Co-Packaged Optics) に取り組む企業
   〜公開情報で取り組みを知り、特許情報で技術開発動向を把握
   1. 光源:次世代光源候補はレーザだけではない
      1. 量子ドットレーザ:200°Cの高温でも安定して動作
         • QDレーザ:基本特許 (2014年:存続期間満了) ・特許出願はせずにノウハウで秘匿 (2020年2月10日:インタビュー記事)
         • Innolume 独立行政法人 :MBE技術ノウハウ蓄積には、年単位の時間が必要 (2026年5月30日:note)
      2. マイクロLED:表示デバイス実用化がCPO光源への途を後押し
         • Avicena:LightBundle通信向けLEDアレイ量産を展開 (ams Osramとの共同開発:2023年3月) TSMCと提携し、LightBundleマイクロLEDベース相互接続PDアレイを実現 (2025年6月)
         • Microsoft:MOSAIC (MicroLED Optical System for Advanced Interconnects) (Wide-and-Slow architectureを紹介:2022年9月) イメージングファイバーとの組み合わせで実現、短距離施設内にはMOSAICを、長距離にはHCFを導入 (2026年3月)
   2. 光伝送・光インターコネクト:長距離光伝送にも変革、データデバイス内までに浸透
      1. 海底ケーブル用光ファイバー:情報通信網という社会インフラの基盤
         • NTT:4マルチコア光ファイバーで、海底ケーブル構造を変えずに通信容量を4倍に拡大 (2026年3月)
      2. 中空コア光ファイバー (HFC:Hollow Core Fiber) :概念の提案は1960年代だが、いよいよ実用化段階へ
         • Microsoft:英University of Southampton発のスタート英Lumenisityを買収 (2022年12月) AIや高性能コンピューティングにおける、低遅延・高帯域幅の要求に対応 (2025年9月:紹介記事)
         • 古河電気工業:慶應義塾大学との共同開発で取り組む (2024年4月:インタビュー記事)
         • Corning:Microsoft・Heraeusとの、中空光ファイバー (HCF) の量産化推進に向けた協業を公表 (2025年9月)
      3. 光ファイバーと光導波路をつなぐ「光の接続」
         • 住友電気工業:光ファイバー末端にビーム拡大レンズ (ECTC 2024) から、ミラーで光束を拡大へ (ECTC 2026)
         • TOPPAN:光通信用メタレンズを光ファイバー・アレイ・ユニット (FAU) の前面に取り付け、光を集光 (OPIE’26:4月) 東北大学・北日本電線・シチズンファインデバイス、松浪硝子工業との共同開発 視点) TOPPAN:表示装置用マイクロLEDにメタレンズを採用 (マイクロレンズの代替) <今後の動向に注目>
      4. ポリマー光導波路:各社が耐熱性 (反り防止) に取り組む
         • AGC:「ポリマー先行・将来ガラス」の両にらみ、ポリマー光導波路はIBMとの協業成果 (2024年)
         • 旭化成:環状骨格構造をもつシリコーン光導波路でガラス並み耐熱性を実現 (2026年4月)
         • 住友ベークライト:耐熱性 (反り防止) に取り組む (「特許出願の取り組みに変化:出願日2026年)
         • 三菱ケミカル:光導波路・接着剤に、オルガノポリシロキサンで取り組む (2026年2月)
         • 三井化学:光導波路・接着剤に取り組む (事業戦略説明会:2025年12月) 視点) WIPO国際調査報告:三井化学WO特許出願 (優先日:2024年10月9日) 時に、未公開パナソニック特許 (優先日:2023年12月23日) の存在を指摘
         • DIC:慶應義塾大とCPO対応ポリマー光導波路を開発 (SEMICON Japan 2025:出展)
         • 新光電気工業:光導波路を形成したCPO向けのパッケージ基板などを開発中 (ICEP-IAAC2025)
      5. ガラス光導波路:イオン交換導波路の開発が進展
         • Corning:GlassBridgeをGlobalFoundaroiesと共同開発 (AI Data Center Optical Communications & Interconnect Tech Conference:2026年6月学会発表) IOX Waveguide (Ion-exchange Waveguide) で実現
         • AGC:IOX (イオン交換) 導波路に取り組んでいる (2026年)
      6. CPO:スイッチASICと光エンジンを同一基板に統合することで、リンクあたりの消費電力を10pJ/bit級から1〜2pJ/bit級に引き下げ
         • CPOロードマップ:実装・配線の進化
         • NVIDIA:米国光部品メーカーへの大型出資で垂直統合を指向 (Coherent・Lumentum:2026年3月) 、Corning:2026年6月) ラックスケールでのデータセンター実現も狙う
         • Broadcom:複数のサプライヤーと標準化されたモジュラーアーキテクチャで連携 CPOの電力削減効果データ (消費電力:70%減) を公表 (2025年)
         • TSMC:COUPE (Compact Universal Photonic Engine:CoWoS (Chip-on – Wafer – on – Substrate) に基づくCPO) から、準EMIB-Tに基づくCPOへ (2026年7月)
         • Intel:「ガラス基板*EMIB-T (EMIB with TSV:Embedded Multi – die Interconnect Bridge) 」をCPOへ (2026年)
         • Ayar Labs: 光I/Oは設計要素に (NVIDIA・AMD・Intelが出資する「AIチップの設計に取り組む」スタートアップ)
         • IBM:最初に全てのチップを一体化してから、あとでブリッジを取り付けるDBrM (Direct Bridge Multi-die) (ECTC 2026)
           中間基板も、チップ全体を樹脂で覆う封止工程も不要
         • Samsung:「CPOロードマップ」を公表 (OFC 2026)
         • NTT:次世代宇宙通用IWONデバイを初公開 (NTT R&Dフォーラム2025)
           シリコンフォトニクス (薄膜InPレーザ) :2023年公表品の実用化
         • 村田製作所:OFC 2025に展示品あり、WO特許を確認 (2025年8月6日:記事)
           WO出願特許の現状 (登録:日本、公開:中国・独国・米国)
      7. 光コネクタ:液浸冷却への対応を実現
         • 白山:液浸対応を実現 (ICSJ 2025)
           物理接触不要のExpanded Beam方式を採用したシングルモード多芯 (SELFOCレンズ (開発:日本板硝子) ) を使用
      8. 光変調器:TFNLが本命化、有機EO・InPの出番は来るか
         • NTT:次世代宇宙通信用IWONデバイを初公開 (NTT R&Dフォーラム 2025)
         • TDK:スパッタリング法によるTFNL (薄膜ニオブ酸リチウム) を用いたスピンフォトヂィテクタ (説明会:2025年4月15日)
         • 村田製作所:TFNL (薄膜ニオブ酸リチウム) 光変調器へ参入表明 2028年に製品 (2026年6月10日:記事)
      9. 液浸冷却:液冷から液浸冷却への動き
         • NVIDIA:米OMNICOOLで、液浸冷却システム開発が進行中 (ICEP 2025)
         • ENEOS:駆動型化学・材料探索プラットフォーム「NVIDIA ALCHEMI」を活用 <分子候補約1000万種を特性で、約1000種に絞り込み> (2025年12月)
   3. CPO実装を支える材料・部材・液浸冷却対応
      1. 層間絶縁材料;多層化・大型化への対応
         • 味の素:Intelの要望に応えることから始まったABF (もはや複合材に!) で、独走中 (2026年4月7日:note)
           ガラスインターポーザでも必須? (2026年2月14日:note)
           ABF (Ajinomoto Build-up Film) を起点に、光導波路や接着剤/封止材への展開をめざす (事業説明会:2026年3月)
         • 積水化学工業:ABF対抗品だが、新規採用顧客に注力に活路を求める (HP:顧客企業名を公開)
           高多層・大サイズのICパッケージ基板において、伝送損失の低減と反り抑制を両立
         • レゾナック:日立化成の技術を継承・展開に基づく取り組み
         • 住友ベークライト:ガラス基板向け低弾性率層間絶縁材料を開発 (2025年2月)
         • ADEKA:感光性あり、車載向けからの参入 (事業説明会:2026年7月)
      2. ガラス:インターポーザー向けと基板向け TGV (Through Glass Via)
         • AGC:「ガラス基板に光導波路」および「ガラス基板とポリマー光導波路の両面から取り組む
         • 大日本印刷;ガラス基板とポリマー光導波路の組み合わせ (TET2026)
      3. インターポーザー
         • 住友ベークライト:RDL (Redistribution Layer Interposer) インターポーザー (ECTC 2026)
         • 日東紡績:ガラス繊維インターポーザル・ガラス繊維基板で独走中
           超低熱膨張・低誘電・薄厚・高密度の追求 (2026年2月10日:記事)
      4. CPO向けセラミックス基板
         • 村田製作所:高誘電率層と低誘電率層の両方を備えたLTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) 基板を開発
      5. 液浸冷却液:PFAS規制対応が求められる
         • ENEOS:NVIDIAとの協業で開発 (2025年12月)
           駆動型化学・材料探索プラットフォーム「NVIDIA ALCHEMI」を活用
           <分子候補約1000万種を特性で、約1000種に絞り込み> (2025年12月)
         • 出光興産:自社蓄積データから選択した基油 (高級炭化水素) と添加剤 (2000年〜3000年種から選択) の組み合わせ
           (2025年4月発売、2022年から開発)
         • ダイキン工業:フッ素系液体で対応<オゾン破壊係数 (ODP) ゼロ、低GWP (地球温暖化係数) > (Data Center Japan 2026)
      6. 光電融合用接着剤
         • NTT:光通信用接着剤の先駆者、注目すべき審査請求済み (2026年1月) 特許あり
         • レゾナック:光通信向け1310 nm帯での高い透過率・光接続用途に適した屈折率・高剪断強度・実装信頼性を バランスよく備え、光結合精度の確保とタクト短縮を実現 (2026年7月14日)
         • 旭化成:環状構造をもつシリコーン (OPIE26出展:2026年4月)
         • 三菱ケミカル:光導波路・接着剤に、オルガノポリシロキサンで取り組む (2026年2月:インタビュー記事)
         • 三井化学:光導波路・接着剤に取り組む (事業戦略説明会:2025年12月)
         • 視点) WIPO国際調査報告:三井化学WO特許出願 (優先日:2024年10月9日) 時に、未公開パナソニック特許 (優先日:2023年12月23日) の存在を指摘
         • ADEKA:取り組みを公表 (半導体イノベーションセンター メディア発表会:2026年7月)
      7. 液浸対応接着剤/封止材
         • ナミックス:絶縁性接着剤 (NVIDIAの液浸冷却導入に対応した動き?)
7. まとめ
   • ビジネスモデルからの視点
   • 特許出願の要諦
   • 特許評価方法
   • ノウハウの要否判断方法
• 質疑応答