利用專利信息看廣東LED應(yīng)用技術(shù)發(fā)展

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作者：梁國榮[1] 精英知識產(chǎn)權(quán)集團(tuán)廣東公司 專利總監(jiān)

原標(biāo)題：利用專利信息看廣東LED應(yīng)用技術(shù)發(fā)展

摘要： 眾所周知，LED（發(fā)光二極管，Light Emitting Diode）照明與傳統(tǒng)燈源相比，其擁有功耗低、壽命長、工作電流小、便于調(diào)節(jié)光源強(qiáng)度等諸多優(yōu)勢，隨著技術(shù)不斷發(fā)展，相應(yīng)LED技術(shù)的應(yīng)用不斷推陳出新，在細(xì)分市場方面，廣東省已經(jīng)培育出相對成熟的LED市場體系，因而在國內(nèi)擁有較強(qiáng)的市場優(yōu)勢。本文試從專利信息運(yùn)用出發(fā)，通過檢索、分析專利數(shù)據(jù)，理清現(xiàn)階段LED照明研發(fā)方向，為企業(yè)獲取研發(fā)方向提供方法手段，從而在市場上贏得主動優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：廣東LED應(yīng)用  專利信息

LED作為一種半導(dǎo)體電子元件，其早在上世紀(jì)六十年代出現(xiàn)，然而在很長的一段時間里，LED光源由于僅有紅光和綠光，在缺少藍(lán)光LED的情況下難以組合形成白色光源，因此在產(chǎn)業(yè)上并沒有得到廣泛應(yīng)用，隨著行業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及技術(shù)的飛躍突破，上世紀(jì)九十年代，由當(dāng)時在日亞化工工作的中村修二博士發(fā)明的基于寬禁帶半導(dǎo)體材料氮化鎵和銦氮化稼組合的藍(lán)光LED，通過藍(lán)光LED與黃色磷光晶體配合從而在肉眼上形成看起來像白色光源，終于LED在產(chǎn)業(yè)上開始得到廣泛應(yīng)用[1]。

一、LED產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用技術(shù)

在LED產(chǎn)業(yè)鏈中，基本被默認(rèn)為有六大一級分支，即襯底、外延、芯片、封裝、照明組件以及一體化燈具[2]，其中，上游產(chǎn)業(yè)主要以外延生長和芯片制造為主，而本領(lǐng)域中技術(shù)含量最高、利潤最豐厚的地方正是集中于此，以模塊封裝為主的中游以及以照明和顯示為主的下游產(chǎn)業(yè)，屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，因此，眾多跨國公司通過在上游產(chǎn)業(yè)進(jìn)行專利布局，形成專利壁壘，以高額的專利許可費(fèi)用從而獲得可觀的利潤。

圖1 技術(shù)原創(chuàng)國分布

圖2 國內(nèi)LED技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)成

圖1為LED技術(shù)原創(chuàng)國分布，從圖1可知，我國是全球LED技術(shù)最大原創(chuàng)國，美日韓等國占據(jù)第2-4位，然而，從LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，外國企業(yè)主要掌握LED領(lǐng)域上游核心技術(shù)，而我國由于LED技術(shù)研發(fā)起步較慢，因此上游技術(shù)一時難以突破，通常只能通過購買或支付高額專利許可費(fèi)才能獲得相應(yīng)LED零件，通過對零件進(jìn)行組裝從而形成相應(yīng)的照明組件或燈具，結(jié)合附圖2可知，國內(nèi)雖然是LED技術(shù)最大原創(chuàng)國，然而原創(chuàng)技術(shù)分布主要集中在下游產(chǎn)業(yè)，通過針對市場的不同需求，從而組裝出適應(yīng)市場的各類產(chǎn)品。

作為國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)最活躍地區(qū)，廣東是全國乃至全球LED生產(chǎn)、銷售和出口的集中點，參見圖3國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)活躍地區(qū)，廣東LED每年專利申請量是第二名浙江LED申請量的三倍，從全國數(shù)據(jù)來看，廣東LED領(lǐng)域國內(nèi)專利申請量每年約占全國30%，近年來隨著車用產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、景觀裝飾等市場不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品的個性化需求越來越難以滿足，LED產(chǎn)業(yè)在功能應(yīng)用上將迎來新缺口。

然而，圖4展示出近十年廣東省LED應(yīng)用類型專利申請占全國應(yīng)用類型專利申請的比例，從圖4可知，1.廣東在LED產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域約占全國25%，即占比低于全領(lǐng)域在國內(nèi)的排行，由此證明廣東在LED應(yīng)用領(lǐng)域上的專利申請相比較于全國其他地區(qū)，在LED產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面并沒有顯示出更為注重的姿態(tài)，一方面LED應(yīng)用研發(fā)有賴于市場作為引導(dǎo)力，通過不斷對LED技術(shù)的新應(yīng)用從而迅速占領(lǐng)市場，因此從全國LED市場來看，其他省份更關(guān)注市場占有率，因此也這里再LED應(yīng)用方面進(jìn)行研發(fā)，另一方面，廣東LED全產(chǎn)業(yè)鏈過程中并沒有放棄往上游高端技術(shù)入侵，通過積極的研發(fā)從而突破國外企業(yè)在上游產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)壟斷；2.廣東LED應(yīng)用領(lǐng)域的申請穩(wěn)中上升，雖然廣東LED應(yīng)用類型專利申請每年變化稍有波動，但從整體來看，每年占比處于穩(wěn)中上升的趨勢，其主要借力于廣東優(yōu)質(zhì)的LED市場，近年來的在廣東不斷舉辦大型的LED技術(shù)展會，如廣州國際照明展覽會、中國國際半導(dǎo)體照明論壇等，為LED提高了高端交易平臺，促使應(yīng)用技術(shù)量質(zhì)齊升[3]。

圖3 國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)活躍地區(qū)

圖4 LED應(yīng)用領(lǐng)域廣東專利申請與國內(nèi)申請比例

二、廣東LED應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＠暾埱闆r

廣東早期的LED應(yīng)用中，主要集中在燈具制照，如路燈、景觀照明或室內(nèi)照明燈等，隨著LED應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展，應(yīng)用市場不斷細(xì)化，根據(jù)各種場合的需求從而定制出相應(yīng)的技術(shù)方案才能滿足顧客的需求，因此，針對特定功能的應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在LED應(yīng)用領(lǐng)域中會出現(xiàn)大量的各行各業(yè)的申請人，且大部分行業(yè)中申請的專利量較少，從而出現(xiàn)“專利分散”問題[4]，即在特定技術(shù)領(lǐng)域中，因?qū)＠卸炔桓咔覍＠麢?quán)人增多，因而對產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著不良影響。然而，通過技術(shù)改進(jìn)使得LED具有特定功能的應(yīng)用領(lǐng)域不能完全等同于上述特定技術(shù)領(lǐng)域，原因是研發(fā)LED特定功能的技術(shù)方案除了要求申請人具有高瞻遠(yuǎn)矚的眼光外，很大程度是根據(jù)市場導(dǎo)向而滯后獲得的信息，因此，在應(yīng)用技術(shù)非常細(xì)分的情況下，是否能快速獲知技術(shù)研發(fā)動向，從而有利于將資源投入到具體應(yīng)用功能的研發(fā)方案上顯得尤為重要。

針對專利信息對產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行分析、判斷是一種常見的手段[5]，即通過對產(chǎn)業(yè)的專利信息進(jìn)行檢索針對檢索獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、加工從而對產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行分析判斷，由此可見，專利信息所瞄準(zhǔn)的切入口是至關(guān)重要的。下圖5是廣東LED照明應(yīng)用中近年發(fā)展，從圖5可知，關(guān)于植物栽培的LED技術(shù)一直保持良好發(fā)展趨勢，值得關(guān)注的是從2015年起通過LED光源進(jìn)行動物捕捉的技術(shù)發(fā)展十分迅猛。結(jié)合國內(nèi)情況可知，植物照明的興起主要得益于生物學(xué)、生物環(huán)境以及LED照明控制智能技術(shù)等交叉學(xué)科發(fā)展[6]，根據(jù)中國農(nóng)科院預(yù)測，LED照明應(yīng)用在植物工廠和溫室補(bǔ)光中需求量將達(dá)到幾十億元。至于動物捕捉領(lǐng)域，由于近年戶外旅游熱度遞增，LED作為便攜光源為旅客帶來極大方面，因此，基于市場驅(qū)動研發(fā)角度考慮，各大廠商積極研發(fā)野外照明的多功能LED燈，通過LED的波長、驅(qū)動電路以及燈具散熱等技術(shù)進(jìn)行專利申請，從而促成近年來在動物捕捉領(lǐng)域的爆發(fā)式增長。

圖5 廣東LED應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域歷年申請趨勢

與上游產(chǎn)業(yè)技術(shù)不同，LED下游應(yīng)用領(lǐng)域主要申請人類型如下圖6所示（即統(tǒng)計申請專利超過5件的申請人的類型占比），從檢索的數(shù)據(jù)來看，LED下游應(yīng)用領(lǐng)域依然以公司、個人名義申請為主，且個人名義申請占比不在少數(shù)，由此可知，在LED下游領(lǐng)域，公司以市場為主導(dǎo)，通過調(diào)研迎合客戶在LED應(yīng)用上的需求從而研發(fā)相應(yīng)的發(fā)明創(chuàng)造，而應(yīng)用領(lǐng)域由于涉及面廣，因為個人針對具體需求也創(chuàng)造出在相當(dāng)多的技術(shù)方案，至于高校在該領(lǐng)域下的申請，由于已經(jīng)具體涉及到LED應(yīng)用場合，因此實用性技術(shù)方案比理論性多，因此只要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，將技術(shù)方案通過相應(yīng)的中試階段即可批量生產(chǎn)進(jìn)入市場。

三、總結(jié)

1、雖然廣東省在LED下游領(lǐng)域擁有強(qiáng)勢地位，然而相應(yīng)LED產(chǎn)品在應(yīng)用方面還需建立起核心技術(shù)。

圖6 廣東LED應(yīng)用領(lǐng)域主要申請人類型占比

首先，針對LED產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，相應(yīng)的改進(jìn)技術(shù)往往很快被研發(fā)出來，因此競爭對手通過專利產(chǎn)品公開的資料，有針對性地對研發(fā)改進(jìn)或是通過其他解決方案、如針對權(quán)利要求書限定的保護(hù)范圍進(jìn)行規(guī)避，從而可避免相應(yīng)的侵權(quán)行為。因此，通過構(gòu)建應(yīng)用方面的核心技術(shù)，從而使得競爭對手一時難以突破，才能更好地保護(hù)自身產(chǎn)品。

2、加強(qiáng)專利意識，在全球市場范圍內(nèi)進(jìn)行專利布局。一般來說，涉及到產(chǎn)品的制造、銷售行為的國家都應(yīng)該進(jìn)行知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，2017年廣東LED產(chǎn)品出口額為191.73億美元，同比增長9.61%，占全國48.97%，其中，出口產(chǎn)品共出口254個國家和地區(qū)，從出口市場規(guī)模來看，2017年廣東向美國出口LED產(chǎn)品50.82億美元，為廣東最大的出口市場，較去年同比增長8.38%，占廣東LED產(chǎn)品出口總額的26.51%[7]，由此可見，廣東LED產(chǎn)品向國外進(jìn)行銷售的行為十分旺盛，然而，針對海外進(jìn)行應(yīng)用類的專利申請數(shù)據(jù)來看（僅針對PCT申請），廣東企業(yè)在國外進(jìn)行專利申請數(shù)量十分有限，一旦相應(yīng)LED應(yīng)用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或使用方法專利在國外被他人申請并成功授權(quán)，廣東企業(yè)將面臨禁止銷售和罰款風(fēng)險，由此帶來的知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險可想而知。

3、除了上述提到的專利信息的運(yùn)用，實際上還可以從其他多角度、多維度對LED應(yīng)用專利進(jìn)行分析，如通過相應(yīng)的發(fā)明人數(shù)據(jù)、法律狀態(tài)、被引證數(shù)量等數(shù)據(jù)角度，并且通過加入以時間變化趨勢等維度進(jìn)行綜合分析，從而挖掘LED領(lǐng)域中重點發(fā)明人、專利質(zhì)量、核心技術(shù)以及相應(yīng)的變化趨勢，從而進(jìn)一步搜集所需要的情報。

參考文獻(xiàn)：

①方志烈.發(fā)光二極管材料與器件的歷史、現(xiàn)狀和展望[J].物理學(xué)和高新技術(shù).2003年第5期

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④羅愷.基于專利視角下的我國LED專利分散產(chǎn)生的影響分析[J].照明工程學(xué)報.2016年第4期

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⑥李釗 等.LED植物照明燈具在植物工廠照明領(lǐng)域的應(yīng)用及展望[J].科學(xué)視界.2014年26期

⑦“2017年度廣東省LED出口市場排行榜”.http://www.sohu.com/a/225593723_100068469 2018年3月

作者簡介：

梁國榮 廣東精英知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司專利總監(jiān)  專利審查員、專利代理人；電氣工程 碩士；2013年進(jìn)入國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，進(jìn)行專利實質(zhì)審查工作。2018年加入深圳精英知識產(chǎn)權(quán)集團(tuán)，其專業(yè)領(lǐng)域涉及：各種專利申請、答復(fù)審查意見、復(fù)審無效、專利檢索、分析、知識產(chǎn)權(quán)預(yù)警、專利地圖和知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略等，具有豐富的專利分析、設(shè)計、布局方面的經(jīng)驗。

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作者：梁國榮 精英知識產(chǎn)權(quán)集團(tuán)廣東公司 專利總監(jiān)

編輯：IPRdaily趙珍          校對：IPRdaily縱橫君

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