隨著綠色照明受到越來越多的重視，固體照明領域?qū)⒂瓉砀玫陌l(fā)展機遇，在近十年的發(fā)展中，LED已經(jīng)備受各國政府及企業(yè)的重視，并在未來將繼續(xù)被密切的關注和投入，特別是日美韓等發(fā)達國家。在LED照明規(guī)劃中，日本、美國、韓國都分別開展了LED應用推廣計劃。
LED應用環(huán)節(jié)體現(xiàn)了LED產(chǎn)業(yè)鏈的最終價值，雖然技術性比前端的外延、芯片等領域稍低，但卻是LED產(chǎn)業(yè)鏈中最不可缺少的一環(huán)。
LED應用技術分類
本文中的LED應用按以下兩大類進行細分：
按應用技術市場可以分為五大塊：信號顯示、交通信號燈、汽車用燈、LED背光源和半導體照明。
按LED應用技術專利檢索分類，分為視覺照明應用、非視覺應用和驅(qū)動技術。
按應用技術市場分類
目前全球LED應用技術市場可以分為五大塊：信號顯示、交通信號燈、汽車用燈、LED背光源和半導體照明。具體情況見圖1。
按應用技術專利檢索分類
按LED應用技術專利檢索分類，分為視覺應用領域、非視覺應用領域和驅(qū)動技術領域，其中視覺應用分為：照明、屏幕顯示、背光源和信號顯示，非視覺應 用分為：生物應用、醫(yī)療應用、通訊應用和心理治療應用。另外，由于LED應用離不開驅(qū)動，本項目組將LED驅(qū)動列為LED應用領域。具體如圖2所示。
LED應用領域申請專利分析
檢索工作基于以下兩個數(shù)據(jù)庫，廣東省專利信息服務平臺的國家知識產(chǎn)權(quán)局全領域代碼化專利數(shù)據(jù)庫和THOMSON的DWPI數(shù)據(jù)庫。
驅(qū)動部分的數(shù)據(jù)采集時間為2014年1月7日，視覺照明和非視覺照明部分的數(shù)據(jù)采集時間為2014年3月12日。數(shù)據(jù)采集時間范圍是：中國申請專 利，1985年1月1日至2013年12月31日;全球申請專利，1960年1月1日至2013年12月31日。LED應用技術申請專利檢索結(jié)果見表1。
由上圖可見，在LED應用技術方面，全球申請專利整體發(fā)展起步較早，申請專利的申請量在20世紀90年代開始穩(wěn)步增長，特別是到21世紀后申請量大 幅度增加，可以看出全球各LED企業(yè)對應用技術研發(fā)十分重視，在該領域的發(fā)展非常迅速。2011年申請量達到最高水平，隨后出現(xiàn)申請量下降。圖中2013 年數(shù)量較少，主要是因為2012年還存在大量未公開的申請專利，數(shù)據(jù)統(tǒng)計不完全。
由上圖可見，中國原創(chuàng)技術申請專利的數(shù)量領先于其他國家，日本緊隨其后，美國、韓國位居第三、第四，占比分別為中國(34.44%)、日本(21.45%)、美國(19.85%)、韓國(7.58%)。
中日美韓四國申請趨勢分析
由上圖可見，中國、日本、美國、韓國各主要技術原創(chuàng)國關于LED應用技術的申請專利起始時間各有不同，最早的美國在上世界六十年代就有LED應用的 專利出現(xiàn)，當時商用二極管才剛剛開始出現(xiàn)。日本和韓國出現(xiàn)第一個LED應用方面的申請專利時間，都是在上世紀六七十年代，而中國在上世紀末八九十年代才有 第一項LED應用申請專利出現(xiàn)。相對于中國，日本、美國和韓國的專利申請趨勢比較平緩，在2011年最高峰時期大約有2000項專利申請，而中國在自第一 項專利申請出現(xiàn)后，專利申請的勢頭迅猛，在2008年前后專利申請數(shù)量上已經(jīng)超過了其他三國，2012年甚至高達10343項。需要指出的是，這和我國政 府的政策支持是離不開的，我國LED應用專利申請勢頭最猛烈的時期，也是政府政策對半導體綠色照明力度支持最大的時期。自2007年起，中國開始重視 LED產(chǎn)業(yè)，也逐漸在LED應用技術申請專利的數(shù)量上占據(jù)頭名，并且增長速度明顯強于其他國家，預計在未來的幾年里中國在LED應用領域里仍將保持名列前 茅的優(yōu)勢。
LED應用領域研究方向分析
全球申請專利IPC分析
從上表可以看到，在全球范圍內(nèi)的LED應用技術中，綜合起來看申請量靠前的IPC分類領域為H01L(半導體器件)、F21Y(涉及到光源的構(gòu)成的 與小類F21L，F(xiàn)21S和F21V相結(jié)合的引得分類表)、G02F(用于控制光的強度、顏色、相位、偏振或方向的器件或裝置，例如轉(zhuǎn)換、選通、調(diào)制或解 調(diào)，上述器件或裝置的光學操作是通過改變器件或裝置的介質(zhì)的光學性質(zhì)來修改的;用于上述操作的技術或工藝;變頻;非線性光學;光學邏輯元件;光學模擬/數(shù) 字轉(zhuǎn)換器)、H02M(用于交流和交流之間、交流和直流之間、或直流和直流之間的轉(zhuǎn)換以及用于與電源或 類似的供電系統(tǒng)一起使用的設備;直流或交流輸入功率至浪涌輸出功率的轉(zhuǎn)換;以及它們的控制或調(diào)節(jié))、H05B(電熱;其他類目不包含的電照 明);F21S(非便攜式照明裝置或其系統(tǒng))、A61N(理療裝置，例如用于尋找或刺激體內(nèi)反射點的裝置;人工呼吸;***;用于特殊治療或保健目的或人體 特殊部位的洗浴裝置)、A61B(診斷;外科;鑒定)等等。由于上述對于LED的質(zhì)量和性能及相關表征有著重要影響，因此在以后的研究中也應作為研究的重 點。
國際優(yōu)秀企業(yè)研發(fā)方向分析
從上表中可以看出在全球范圍內(nèi)比較著名的LED企業(yè)在LED應用上的側(cè)重點和研究重點。首先，在七家公司(或聯(lián)盟)中，有五家公司的產(chǎn)品涉及到驅(qū)動 和視覺應用，飛利浦和三星兩家公司在非視覺應用方面涉及的較多。就細分的IPC來看，視覺應用方面涉及到的技術點主要有H01L0033(至少有一個電位 躍變勢壘或表面勢壘的專門適用于光發(fā)射的半導體器件;專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或設備;這些半導體器件的零部件);驅(qū)動涉及到的 技術點主要有H02M0003(直流功率輸入變換為直流功率輸出)等等。目前由于上述企業(yè)是LED應用企業(yè)中比較先進的企業(yè)，他們的發(fā)展方向可能會影響該 領域的研發(fā)方向和技術更新，因此，國內(nèi)申請專利應注意對其保持高度關注，在進行技術研發(fā)時，可以多跟蹤上述企業(yè)，一方面有利于把握技術發(fā)展的方向，另一方 面也有利于理解國外申請人的技術薄弱領域，爭取該領域的領先優(yōu)勢，從而掌握主動權(quán)。此外需要說明的是，代碼SHEN-LED代表的是深圳的LED相關企業(yè) 聯(lián)合，并不單指某一家公司。
LED應用技術的競爭市場分析
從上圖可見，CN(中國)、JP(日本)、US(美國)、KR(韓國)、EP(歐洲)、TW(中國臺灣地區(qū))、DE(德國)是在該領域的大多數(shù)企業(yè)認為需要進行專利保護和技術壟斷的關鍵地區(qū)。
主要競爭市場IPC分析
從上表可以看出，全球?qū)＠偁幍臒狳c集中在F21S(非便攜式照明裝 置或其系統(tǒng))，H01L(半導體器件;其他類目未包含的電固體器件)，F(xiàn)21V(照明裝置或其系統(tǒng)的功能特征或零部件;不包含在其他類目中的照明裝置和其 他物品的結(jié)構(gòu)組合物)，H05B(電熱;其他類目不包含的電照明)，G02F(用于控制光的強度、顏色、相位、偏振或方向的器件或裝置，例如轉(zhuǎn)換、選通、 調(diào)制或解調(diào)，上述器件或裝置的光學操作是通過改變器件或裝置的介質(zhì)的光學性質(zhì)來修改的;用于上述操作的技術或工藝;變頻;非線性光學;光學邏輯元件;光學 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)上。
通過LED應用技術主要競爭市場全球及主要國家IPC分布，可以看出凡是在全球LED應用專利技術中排名靠前的IPC主分類，在全球排名靠前的四個國家中，這些IPC分類也占據(jù)了一定的數(shù)量。
中國LED應用技術申請專利分析
由上圖可見，在LED應用技術方面，中國的申請專利在2000年出現(xiàn)較快增長，主要集中在近10年內(nèi)，自2003年起，申請量迅速上升，這與該技術 領域在全球的發(fā)展趨勢是一致的，并且申請專利一直保持上升趨勢，2013年數(shù)量較少，主要是因為2012年還存在大量未公開的申請專利，數(shù)據(jù)統(tǒng)計不完全。
國內(nèi)及來華申請專利趨勢分析
根據(jù)上圖對中國申請專利歷年申請量進行分析，目前我國的申請專利集中在近10年內(nèi)，自2003年起，申請量迅速上升，這與該技術領域在全球的發(fā)展趨 勢是一致的，但一直以來我國LED應用技術申請專利量的發(fā)展趨勢明顯高于國外來華申請趨勢。從國內(nèi)外申請人申請量的對比來看，自從2003年以后，國內(nèi)申 請人的申請量遠遠高于國外申請人。這種現(xiàn)象表明，一方面近年來國內(nèi)申請人意識到在未來LED應用技術發(fā)展的關鍵性，因此對該技術的研發(fā)關注度持續(xù)增加，專 利保護和市場競爭的意識也進一步增強，另一方面我們也要清醒認識到數(shù)量并不表示質(zhì)量，專利必須被應用了才有價值，中國的LED應用方面的專利中，實用新型 專利較多。
未來中國市場競爭是否會以國內(nèi)申請人為主還無法判斷，從前一節(jié)的數(shù)據(jù)我們看出國外在LED應用技術方面比我國起步早，尤其是日本，國外申請人在這方面的實力是有目共睹的。所以我們必須戒驕戒躁，尤其是在增強專利意識的同時，更必須注意專利質(zhì)量的重要性，保量更要保質(zhì)。
中國申請專利構(gòu)成分析
根據(jù)上圖，對LED應用技術三個技術分支在華專利申請的國內(nèi)外申請比例進行統(tǒng)計視覺應用國內(nèi)專利申請量占全球總量百分比為93.27%，非視覺應用 國內(nèi)專利申請量占全球總量百分比為90.03%，而驅(qū)動技術國內(nèi)專利申請量占全球總量百分比為85.33%。但未來中國市場競爭中，國內(nèi)申請人會不會受到 國外專利壁壘干擾還無法判斷，隨著世界LED應用大牌企業(yè)陸續(xù)進入中國，如惠州cree公司，佛山歐司朗公司，上海飛利浦公司等，我們應深感壓力，大力申 請LED應用關鍵技術專利，不只在數(shù)量上取勝，更要在質(zhì)量上趕超。
中國市場的主要競爭者
通過上圖對國內(nèi)申請量比較大的申請人進行統(tǒng)計，可以看出在該領域中我國競爭力比較強的是深圳市海洋王照明科技股份有限公司、西安智海電力科技有限公 司、京東方科技集團股份有限公司、鴻準精密工業(yè)股份有限公司、蘇州晶雷光電照明科技有限公司、深圳市華星光電技術有限公司、東莞勤上光電股份有限公司;此 外，夏普株式會社、皇家飛利浦電子股份有限公司、松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社這些國外的知名企業(yè)在中國也有一定的申請量，具有一定的競爭實力，可能會成為在我國 在該技術上的主要競爭對手。
通過對國內(nèi)外申請人歷年專利申請量的統(tǒng)計，可以看出我國的LED應用企業(yè)擁有較強的研發(fā)基礎，目前數(shù)據(jù)雖然表現(xiàn)出一定的下滑趨勢，但是總體申請的產(chǎn) 出還是比較連續(xù)的，具有一定的研發(fā)后勁，而且LED應用一直是我國的優(yōu)勢環(huán)節(jié)，在未來技術競爭中相信仍能保持優(yōu)勢。需要特別指出的是在全球整體市場都處在 下滑階段的大背景下，京東方科技集團仍然保持著連續(xù)遞增的申請量增長趨勢，發(fā)展勢頭十分明顯。而國外申請人整體申請量較少，但是質(zhì)量卻非常高，必須高度關 注，我們需在借鑒別人的基礎上，大力發(fā)展自己，努力創(chuàng)新，尋求突破，占據(jù)高點。
中國申請專利IPC分析
從上圖可以看到，在中國范圍內(nèi)的LED應用技術中，綜合起來看申請量靠前的IPC分類領域為F21S0002(非便攜式照明裝置或其系統(tǒng)不包含在大 組F21S 4/00至F21S 10/00或F21S 19/00中的照明裝置系統(tǒng)，例如模塊化結(jié)構(gòu)的)、H05B0037(電熱;其他類目不包含的點照明，控制)、F21S0008(準備固定安裝的裝置)等 等。
由上圖對中國國內(nèi)申請人省市分布統(tǒng)計可以看出，廣東、浙江、江蘇、上海、臺灣的申請量都比較大。其中廣東以28.58%的申請量排在第一位，這與政 府政策扶持、廣東的企業(yè)比較集中有關，廣東不僅具有富士康科技集團、深圳海洋王照明科技股份有限公司、深圳市華星光電技術有限公司、鶴山麗得電子實業(yè)有限 公司和東莞勤上光電股份有限公司等LED企業(yè)，同時不斷引進國內(nèi)外研發(fā)實力強大的研發(fā)團隊，利用自身勞動力和資本密集等優(yōu)勢，廣東在LED領域一直處于國 內(nèi)前列。浙江和江蘇的專利產(chǎn)出量也比較大，分別以11.25%和10.30%的專利申請量排在第二和第三位。從全國整體水平看，在我國范圍內(nèi)廣東是最具有 競爭實力的地區(qū)。
具有競爭優(yōu)勢的申請人
從LED應用領域全球、中國、廣東排名表中可以看出，在全球排名中，除了一些企業(yè)聯(lián)盟外，排在前十位的以國際一線老牌的LED企業(yè)居多，例如排在前 四位的飛利浦、夏普、三星和LG等等。這些公司在LED應用方面投入研發(fā)很早，實力強勁。而中國和廣東的LED應用申請人所擁有的專利數(shù)則變化起伏較大， 從幾百件到幾十件，值得注意的是，一部分跨國公司在中國注冊的公司也在名單上，這說明這些公司已經(jīng)開始充分重視中國市場。而海洋王照明科技股份有限公司、 鶴山麗得電子實業(yè)有限公司和東莞勤上光電股份有限公司等公司不僅在廣東部分的排名上，也在國內(nèi)申請人的排名上靠前，說明廣東省在LED應用技術申請專利方 面走在全國的前列。
由上圖可見，在LED應用技術方面，廣東省申請專利整體發(fā)展起步略晚于我國整體起步。廣東省申請專利申請量在2005年以后增長迅速，特別是到 2008年后申請量大幅度增加，2009年至今連續(xù)幾年的申請量都穩(wěn)定保持在一個較高的水平，2010年廣東省申請專利占據(jù)了國內(nèi)申請專利的半壁江山。可 以看出廣東對應用技術研發(fā)十分重視，在該領域的發(fā)展非常迅速。圖中2013年數(shù)量較少，主要是因為2012年還存在大量未公開的申請專利，數(shù)據(jù)統(tǒng)計不完 全。
廣東、浙江、江蘇和臺灣是我國在應用方向上技術實力最強的省市，將四個省市在各個技術分支上的申請專利進行橫向比較。根據(jù)上述圖表可以看出，廣東在 應用技術申請專利總量在全國范圍內(nèi)排名第一。廣東在視覺應用、驅(qū)動技術方面的專利申請量較大，都排名第一，在非視覺應用方面以9.9%排名第二。浙江省在 視覺應用和驅(qū)動技術方面申請量較大，都排名第二。江蘇省在非視覺應用技術方面專利申請量較大，以14%排名第一。臺灣雖然在各項技術專利申請量方面與前三 名有一定的差距，但在全國綜合排名第四，也具有一定的優(yōu)勢和競爭實力。由上圖可以看出，廣東省在LED應用的三個技術分支上申請量均比較高，在全國范圍內(nèi) 具有很強的競爭實力。
廣東申請專利IPC分析
從上表可以看到，在廣東范圍內(nèi)的LED應用技術中，綜合起來看申請量靠前的IPC分類領域為H05B0237(電熱;其他類目不包含的點照明，控制)、F21S0002(非便攜式照明裝置或其系統(tǒng)不包含在大組F21S4/00至F21S 10/00或F21S 19/00中的照明裝置系統(tǒng)，例如模塊化結(jié)構(gòu)的)、F21S0008(準備固定安裝的裝置)等等。
廣東省重點申請人申請專利技術構(gòu)成分析
從上圖可以看出，海洋王照明技術有限公司、鴻準精密工業(yè)股份有限公司、深圳市華星光電技術有限公司、東莞勤上光電股份有限公司在廣東省具有研發(fā)實力和競爭力。廣東省主要申請人申請專利的技術構(gòu)成主要在視覺應用和驅(qū)動技術兩個方面，而在非視覺應用方面布局較少。
結(jié)語
中國在LED應用領域的申請專利數(shù)量領先于其他國家，其數(shù)量優(yōu)勢主要源于中國本身是全球最大的發(fā)展中國家，也是最大的新興市場，LED應用是LED 整個產(chǎn)業(yè)鏈最終反應價值的一環(huán)，因此大量LED應用方面的申請專利在國內(nèi)出現(xiàn)。值得提出的是，國內(nèi)的很多應用方面的申請專利只是在占技術優(yōu)勢的申請人的申 請專利基礎上做了簡單的修改和加工，因此距離真正意義上的知識產(chǎn)權(quán)強國，我們還有很多路要走。
從龍頭企業(yè)的專利申請趨勢可以看出，LED行業(yè)被各大龍頭企業(yè)視作朝陽產(chǎn)業(yè)，相繼涉足其中，并開始了廣泛而深入的專利戰(zhàn)略布局;市場份額和利潤額的 增長也驗證了這一舉措的正確性和前瞻性。根據(jù)相關數(shù)據(jù)報道，各龍頭企業(yè)預計會繼續(xù)加大LED技術的知識產(chǎn)權(quán)保護力度。在未來的LED產(chǎn)業(yè)中，誰占據(jù)了更強 的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略布局優(yōu)勢，那么誰就擁有了更強大的商業(yè)武器。
