【LED照明重点企业专利状况分析】 led专利

　　摘要：本文通过检索国内外LED照明重点企业的专利状况，分析他们在全球主要国家／地区的专利布局，总结我国与国外重点LED照明企业的专利情况的差异与不足。 　　关键词：发光二极管；LED照明；专利分析
　　
　　1　引言
　　
　　LED照明技术的核心专利基本都被外国几大公司控制，如日本的Niehia(日亚化学)、丰田合成、美国Cree(科锐公司)、德国Osram(欧司朗公司)、韩国首尔半导体等。这些公司利用各自的核心专利，采取横向(同时进入多个国家)和纵向(不断完善设计，进行后续申请)扩展方式，在全世界范围内布置了严密的专利网。
　　我国大陆地区LED起步较晚，从下游封装做起，经过多年的发展，中国LED产业链已经日趋完善，企业遍布衬底、外延、芯片、封装、应用各产业环节。随着国内LED出口规模的扩大、我国台湾地区及韩国企业专利诉讼的减少，Nichia等大公司已出现将专利诉讼重点向中国大陆企业转移的趋势。
　　因此，研究和分析国内、外主要LED照明企业的专利情况对于我们了解全球LED照明行业的知识产权状况，从而制定我国的LED照明产业的知识产权战略具有重要指导意义。本文利用专业的专利检索和分析工具对国、内外LED照明行业主要企业的专利状况进行了系统的检索和分析，并通过统计和对比分析，总结我国与国外重点LED照明企业的专利状况，指出我国LED照明行业在专利方面存在的问题。
　　
　　2　国外LED照明典型企业专利分析
　　
　　本文通过专业的专利检索和分析工具，以专利申请人作为查询对象，对国内外LED照明重点企业(包括母公司、母公司所有的子公司、曾收购的公司等)在美国、欧洲、韩国、德国、日本、中国等国家／地区的专利申请情况进行了检索和分析。专利检索的截止时间为2010年7月21日。
　　
　　2.1　日亚化学(Nichia)
　　Nichia是CaN系的开拓者，在LED和激光领域居世界首位。在蓝色、白色LED市场遥遥领先于其他同类企业。它以蓝色LED的开发而闻名于全球，与此同时，它又是以荧光粉为主要产品的规模最大的精细化工厂商。它的荧光粉生产在日本国内市场占据70％的比例，在全球则占据36％的市场份额。荧光粉除了灯具专用的以外，还有CRT专用、PDP专用、 X光专用等类型。除此以外，日亚化学还生产磁性材料、电池材料以及薄膜材料等精细化工制品，广泛地涉足于光的各个领域。在该公司LED的生产当中，70％是白色LED，主要有单色芯片型和RGB三色型两大类型。此外，该公司是世界上唯一一家可以同时量产蓝色LED和紫外线LED两种产品的厂商。以此为基础，日亚化学不断开发出新产品，特别是在SMD(表面封装)型的高能LED方面，新品层出不穷。
　　通过检索和分析日亚化学在美国、欧洲、韩国、德国、日本的专利申请情况，可以发现，日亚在本国的专利申请量为2089件，其次在美国申请了685件专利，欧专局为316件，德国233件，韩国104件。日亚在上述主要国家和地区的专利申请量都比较大，充分说明其非常重视在这些主要国家和地区的专利布局，但日亚在国外更重视在美国和欧洲的专利布局。这与日亚在专利上的防卫性战略有关，美国和欧洲都是全球LED照明技术发达的国家和地区，日亚希望在这些区域圈出一片属于自己的领地。
　　通过检索和分析日亚化学工业株式会社在中国申请专利的情况，可以发现，日亚化学工业株式会社在我国申请的专利，总共有356件，专利申请量低于在日本和美国的专利申请量，高于在欧专局的专利申请量；从专利申请量上看，日亚非常重视在中国大陆的专利布局。在这些专利申请中，发明专利有176件，外观设计178件，实用新型只有2件。一方面，发明专利申请数量远远高于实用新型表明日亚在中国申请的专利技术水平较高；另一方面，日亚在中国申请的外观设计数量与发明专利数量相当，达到178件，这表明日亚从技术、产品两个层面都在占领中国大陆市场，并且正积极地在中国大陆设置专利壁垒。
　　从专利的法律状态来看，日亚在中国申请的各种专利中，授权率达77.5％。除去未经过实审而直接授权的实用新型和外观设计，发明专利的授权率为54.3％，并且驳回和视撤率极低，这说明日亚在中国申请的发明专利的质量较高。
　　日亚公司在中国申请的专利申请量在年度分布上主要峰值在2002年。由于欧盟、美国和韩国的国家半导体照明计划都是在2000年启动的，而中国的“国家半导体照明计划”是在2003年启动的，所以上述申请量峰值可能与各主要国家和地区的LED照明计划有关，也就是说，各主要国家和地区LED照明计划的相继制定，推动了日亚公司的相关专利在全球的加速布局。另外，值得注意的一点是，日亚2003年在中国申请的外观设计专利达61件，远远超过其当年在中国申请的发明专利(26件)。一般发明专利侧重于技术，而外观设计与发明专利相比更侧重于产品和市场。可见，日亚在发现中国制定了LED照明计划之后，从技术、产品、市场等多个方面加强了在中国这个大市场的垄断地位。
　　
　　2.2　首尔半导体(seoul Semicon-ductor)
　　首尔半导体的主要业务为LED封装及定制模块产品，包括采用交流电驱动的半导体光源产品如Aeriche、高亮度大功率LED、侧光LED、顶光LED、贴片LED、插件LED及食人鱼(超强光)LED等。产品已广泛应用于一般照明、显示屏照明、移动电话背光源、电视、手提电脑、汽车照明、家居用品及交通讯号等范畴之中。
　　通过检索和分析首尔半导体在美国、欧洲、韩国、德国、日本等国家／地区的专利申请情况，可以发现，首尔半导体除本国之外，在美国的申请量是最大的，达134件，其次是欧洲，由此可见，首尔半导体公司非常重视美国和欧洲市场。
　　通过检索和分析首尔半导体在中国专利申请情况，可以发现，首尔半导体在我国的申请类型为发明和外观设计，共34件，外观设计专利有8项，没有实用新型。其在中国的专利申请量远低于美国和欧洲，与在日本的申请量相当。从申请量来看，首尔半导体在LED照明领域更重视欧洲和美国市场，在中国的专利申请相对较少。首尔半导体从2004年开始在中国大陆申请LED照明领域的专利，2005年申请量最大，2005年之后专利申请量逐年下降，且每年的申请总量比较少，在10件以下。
　　从首尔半导体公司在中国申请专利的法律状态来看，由于首尔半导体公司在中国开始专利布局的时间较晚，到2010年7月21日为止，授权的专利只有15件，其中外观设计为8件，发明专利仅有7件，发明专利的授权率为26.9％。上述数据进一步表明，首尔半导体在中国大陆的专利布局目前还比较少。
　　
　　2.3　科锐(Cree)
　　Cree公司建于1987年，位于美国加利福尼亚 洲。研制开发并生产基于碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、硅(si)和相关化合物的材料与器件。公司的产品包括绿光、蓝光和紫外光LED，近紫外激光、射频和微波半导体器件，电源转换器件和半导体集成芯片。这些产品的应用包括固态照明、光学存储、无线器件和电路转换等。公司的大部分利润来自于LED产品和SiC、GaN材料的生产，产品销往北美、欧洲和亚洲。
　　通过检索和分析Cree公司在美国、欧洲、韩国、日本的专利申请的情况，可以发现，Cree公司在美国、欧洲、韩国和日本的专利申请量分别为1186件、646件、182件和66件。从专利申请量上看，Cree公司在这些国家和地区中更注重本国和欧洲市场。
　　通过检索和分析美国Cree公司在中国申请专利的情况，可以发现，美国Cree公司在我国申请的专利有231件，其中有发明专利205件，实用新型0件，外观设计有26件。除本国之外，Cree公司在我国的专利申请量仅次于欧洲，说明该公司比较重视在中国大陆的专利布局。
　　从1996年开始，美国Cree公司着手在中国进行LED照明领域的专利布局，从2002年开始基本的趋势是逐年增加，并且在2007年度申请发明专利的数量达到了44件。其中，Cree公司在中国的外观设计专利申请从2007年开始，2008年的年度申请量达到20件，由此可见，该公司开始重视在中国的、与产品和市场密切相关的外观设计专利的布局，与日亚一样，通过专利布局加强了对中国大陆市场的占领。
　　从法律状态来看，美国Cree公司在中国的专利申请的授权率为45.5％，除去外观设计，发明专利的授权率为38.5％，远高于该公司在欧洲和日本的专利授权率。
　　
　　2.4　丰田合成(Toyoda Gosej)
　　如果将LED比喻为汽车，那么可以说，日亚化学提出了车轮和发动机的概念，而丰田合成则提出了车体和轮胎的概念。1986年，受名誉教授赤崎先生的委托，丰田合成利用自身在汽车零部件薄膜技术方面的积累，开始展开LED方面的研发工作。1987年，受科学技术振兴事业团的开发委托，丰田合成成功地在蓝宝石上形成了LED电极。因此，把丰田合成誉为“蓝色LED的先锋”。
　　通过检索和分析日本丰田合成在美国、欧洲、韩国、德国、日本等国家／地区的专利申请情况，可以看出，丰田合成在日本、美国、欧洲、德国和韩国的专利申请量分别为11634件、2270件、817件、1191件和106件。从申请量上来看，丰田合成更重视本国、美国和欧洲市场。此外，该公司在美国和欧洲专利申请量比首尔半导体、日亚、科锐和Lumileds公司都大。并且，从专利申请量和授权率来看，丰田合成在美国和欧洲推进专利战略布局、占据美国和欧洲市场的决心很大。
　　通过检索和分析丰田合成株式会社在中国申请专利情况，可以看出，丰田合成株式会社在我国申请的发明专利有145件，外观设计仅有6件。申请总量远远低于该公司在日本、美国和欧洲的专利申请量，与在韩国的专利申请量相当。相比之下，丰田合成对中国市场的重视程度不高。
　　日本丰田合成公司从1997年开始着手在中国进行专利布局，相对日亚、Cree而言比较晚。该公司从2001年开始在中国的年发明专利申请量超过10件，从2001～2006年专利申请量变化不大，都是十多件；到了2007年专利申请量达到26件。相对而言，丰田合成从2007年开始缓慢增加在中国的专利申请。
　　虽然丰田合成公司在我国的专利申请时间比较晚，但是授权率并不低，达到48％，其中因视撤、驳回、终止等因素失效的专利占总申请量的7.5％，比例较低。
　　
　　2.5　欧司朗(0sram)
　　德国Osram公司拥有有别于日亚(蓝光＋YAG荧光粉)的蓝光＋TGA荧光粉白光专利技术，开发出采用SiC衬底的CaN型光电器件，采用蓝光LED芯片和黄荧光粉组合产生白光LED，在大尺寸LCD背光源、自光照明和车用LED产品上具有优势。Osram主要的经营领域在欧洲市场及汽车用白光LED市场，与日亚化学有明显的市场区隔。欧司朗光电半导体公司是欧司朗全资的子公司，也是世界两大领先级的照明生产商之一。它基于照明、传感器以及视频应用等方面的半导体技术，为客户提供相应的方案。
　　通过检索和分析德国Osram公司在美国、欧洲、韩国、德国、日本等国家／地区的专利申请情况，可以看出，Osram公司在美、欧、德、韩、日的专利申请量分别为2065件、1717件、1852件、325件和454件，在欧、日的专利授权率分别为18.5％和9.3％。Osram公司是所列的7个著名LED企业中唯一一个在本国申请量小于在国外申请量的企业，这与德国专利申请地区特点有关，在德国有70％的专利申请会向欧专局提出，仅有少量仅在德国专利局申请。上述数据表明，Osram公司在美国和欧洲的专利申请远远高于在日本和韩国的专利申请，仅从申请量上来看，该公司更注重在美国和欧洲的专利布局。此外，值得注意的是，该公司在欧洲和日本的专利授权率较低。
　　通过检索和分析Osram公司在中国申请专利的情况，可以看出，Osram公司在中国申请的专利都是发明专利，总共302件。申请总量排在日本和韩国之后，由此可见，该公司在亚洲地区的专利布局目前更侧重于日本和韩国，但是在中国的专利申请量也不少。从1997年开始，Osram公司开始着手在中国的专利布局。虽然该公司在2001年和2006年专利申请数量较多，但是专利申请量的总体趋势是在逐年增加。
　　从专利法律状态来看，Osram公司在中国专利申请的授权率达到50.7％，与该公司在美国的专利授权率相当，远远高于其在日本和欧洲的专利授权率。而由于视撤、驳回、终止等因素放弃专利的比例仅为4.6％。从法律状态来看，Osram公司在中国的专利申请技术水平相对较高。
　　
　　3　中国LED照明企业
　　
　　中国LED产业已经形成了基本完整的产业链，并初步形成了珠江三角洲、长江三角洲、北方地区、江西及福建地区四大区域，每～区域都初步形成了比较完整的产业链，85％以上的LED企业分布在这些地区。下面我们选取厦门三安、大连路明、杭州士兰明芯、上海蓝光、上海蓝宝、山东华光、江西联创、深圳世纪晶源、扬州华夏集成等9家企业进行专利布局分析。
　　
　　3.1　国内专利统计
　　表1为选定的9家LED企业的专利申请类别统计情况。表2为这9家LED企业中国专利授权情况的统计表。表3为选定的9家LED企业在中国申请专利的法律状态的统计分析结果。
　　中国LED照明技术的研发起步较晚。这9家公司在1999年才开始有专利的申请。不过发展较快，从2003年开始，发明专利的公开数量逐年增加，在2009年达到62件。在2010年，到7月为止就已经 公开了42件发明专利。厦门三安、大连路明、杭州士兰明芯、上海蓝光、上海蓝宝、山东华光这几家企业拥有的发明专利较多，所拥有的授权专利也相对较多。这9家公司虽然在中国开始专利布局的时间相对较晚，但是近年来加大了专利布局的力度，到2010年7月为止，授权的专利达到156件，占总量的51.15％。
　　
　　3.2　国外专利统计
　　表4为选定的9家公司在国外的专利申请情况，可以看出，大连路明、世纪晶源已着手国际专利的布局，但是申请的专利数量都很少。
　　
　　4　小结
　　
　　本文主要分析的LED企业包括：
　　外国LED重点企业为：日亚、首尔半导体、Cree、丰田合成和Osram，共5家；
　　中国LED照明企业：厦门三安、大连路明、杭州士兰明芯、上海蓝光、上海蓝宝、山东华光、江西联创、深圳世纪晶源、扬州华夏集成，共9家。
　　国内、外LED重点企业的专利状况有如下特点：
　　1)从国外重点企业在各国家和地区的专利申请量来看，丰田合成在美、日、欧、德、韩等国家和地区的专利申请总量最大，其次依次是Osram、日亚和Cree；这些企业在美国、日本和欧洲的专利申请量较大，最多达到2000多件；在中国申请专利最多的是日亚(367件)，其次依次是Osram(302件)和Cree(231件)，但是日亚的专利申请中一半是外观设计，而Osram申请的302件都是发明专利，Cree有205件发明专利。这些企业在中国申请的专利数量相对较少，多排在美国、欧洲、日本和德国之后。
　　2)从国内、外重点LED企业在中国申请的专利类型来看，外国重点企业的专利申请主要是发明专利和外观设计，实用新型一般只有几件或没有，其中首尔半导体和日亚的外观设计专利占其在中国专利申请总量的一半，Cree在中国的外观设计也有26件；而中国重要LED企业申请的专利类型主要是发明和实用新型，外观设计很少。一般发明和实用新型侧重于技术，其中发明专利相对于实用新型技术含量较高；外观设计主要是对产品的外形设计进行保护，更侧重于产品和市场。可见，日亚和首尔半导体以及cree不但从技术上，而且从产品和市场上在中国积极地进行专利布局。
　　3)从国内、外重点企业在中国的专利申请的最早申请日来看，在中国最早申请专利的外国企业是日亚，日亚从1994年开始在中国申请LED专利，其次是Cree在1996年进入中国申请专利，丰田合成和Osram于1997年在中国申请专利，而首尔半导体是在2004年才开始在中国申请专利，我们选取的中国重点LED企业在中国的最早专利申请是1999年。就开始在中国申请专利的时间来看，我国企业与国外企业的时间相比有所落后，但相差不多。
　　4)从国内、外重点企业在中国专利申请的年度分布来看，1999年以来，LED照明领域的专利申请成井喷式的增长，随着LED技术快速发展，专利申请量增多，国外企业逐渐加大在中国的专利布局力度。与此同时我国企业顺应市场潮流飞速发展，年发明专利的申请量逐年增加。
　　5)从国内、外重点企业在中国专利申请的法律状态来看，国外5家企业在我国获得授权的专利数量较多，共有618件专利权，授权率约为57.9％；视撤、驳回和终止的占申请总量的8.1％；我国的9家重点LED企业，授权的专利共156件，授权率51.1％，视撤、驳回和终止专利的占11.5％。从这些数据中可以看出，我国LED企业在国内拥有的专利总量仍然较少，并且由于视撤、驳回和终止导致专利失效的比例比国外重点企业高，这也反映了我国重点企业专利申请的质量与国外相比较差，这与我国专利事业起步较晚、国内的专利撰写质量较差和我国在LED照明领域的技术水平较低等因素有关。
　　
　　参考文献
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　　[2]发改委等六部委联合发布，半导体照明节能产业发展意见，2009年10月
　　[3](台湾)科技政策研究与资讯中心，LED技术授权与竞争关系(2008-2009)，2009年6月
　　[4](台湾)科技政策研究与资讯中心，美国专利诉讼调查(3)：半导体装置制造类大炮专利，2009年2月
　　[5]李佳峰，浅谈发光二极管(LED)技术与产业的发展，汕头科技，2010.01