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全球LED产业技术专利检索分析


趋势O与talo吐展and望Ftmn。争
?H●l

doi:10.3969/j.issn.1003—353x.2010.10.001

全球LED产业技术专利检索分析
文尚胜a,王保争a,王庆涛b,张剑平a
(华南理工大学a.材料科学与工程学院;b.图书馆,广州510640) 摘要:选择“七国两组织”专利数据

库,采集1985年1月1日至2008年12月31日期间的 全球LED技术专利文献,建立专利数据库。再选择广东专利信息服务平台分析系统分别从专利 申请总量、重点专利技术和重点专利持有人等方面,对LED产业技术专利进行了深入分析,并 分析了国际LED产业技术专利现状,提出了发展我国LED专利的策略。 关键词:发光二极管;国际专利分类号;专利数据库;专利分析 中图分类号:TN364.2 文献标识码:A 文章编号:1003.353X(2010)10.0953.04

World

Patent Retrieval Analysis

on

LED Industrial Technology

Wen Shangshen98,Wang Baozhen98,Wang Qingtao“,Zhang Jianpin98
(口.College of Material Science and Engineering;’
6.Library,South China Unlvenity

of

Technology,Guangzhou

510640,China)

Abstract:Based on‘'.The Seven Countries and Two Organizations”patent database,the world industrial technology patents from January I,1985
patent database was.established.Then the patent
to

LED

December 3 1,2008 wel'e collected and the associated key

total amount of patent applications,key LED patents and
service patent information

holders of these patents

were

deeply analyzed using Guangdong of LED
were

platform

analysis system.The world patent

status

also analyzed,and the strategy of developing national

LED industrial technology patent Was proposed. Key words:light emitting diode(LED);international patent classification(IPC);patent database;
patent

analysis

EEACC:4260D



引言
发光二极管(LED)是全球电子产业的前沿和

有创新优势,主要从事最高附加值产品的生产;欧 洲则在LED应用技术领域的开发和吸收最新技术 转换方面拥有优势,其产品的附加价值较高;中国 台湾在近10年中迅速崛起,在LED芯片产量和 LED封装方面占据全球第一的位置。日本、美国和 欧洲这些全球LED技术与产业核心国家或地区始 终处在激烈的竞争状态,他们之间的差距处于不断
的动态变化之中。

热点,由于LED具有耗电量小、寿命长、反应速 度快、体积小和无污染等特点,是半导体照明的新 一代光源,对于节能减排具有举足轻重的作用,并 在国际上受到极大的关注【1‘3|。 美国市场调研公司预计,到2010年高亮度 LED市场将达83亿美元,超过2005年总数的两 倍H J。美国和日本在LED新产品和新技术领域拥
基金项目:广东省科技计划项目(2005850101005,
2007A01050001 1)

专利是能够反映科学技术发展水平最新动态的 情报文献,是世界上最大的技术信息源,专利包含 了世界科技信息的90%。95%[5-6]。本文从专利申 请国别分布和专利申请人分布、专利申请技术主题

octoher

2010

万方数据

文尚胜

等:全球LED产业技术专利检索分析

分布和专利申请的年度趋势等方面,对全球LED 技术专利进行态势分析,揭示全球LED产业技术 专利的现状和发展趋势,为我国LED企业在制订 产业技术战略和技术研发时提供借鉴。

的申请量,从1980年开始,每年的申请量都在


000件以上,保持着强劲的发展势头,一直占据

着LED各个技术领域的领先地位。美国则在2000 年开始,年度专利申请量才有了较大的提高,但年 申请量一直落后于日本。德国的年申请量一直较 少,年申请量变化幅度不大,2000年之前,申请 量与美国相当,但2000年后,与美国的年申请量 差距不断扩大。
6 5



专利检索数据库及分析系统
“七国两组织”专利数据库为检索源,建立检

索树、选项、关键词及搭配、确定IPC、甄别同族

专利、排除杂项等检索策略,从LED原材料、LED
设备、LED驱动电路、LED外延技术、LED芯片、 LED封装技术及LED应用等领域,就可开展对全 球LED技术专利检索。选定时间1985年1月1日 至2008年12月31日,共检索到181 41I件与LED 相关专利,选用广东省专利信息分析平台进行深入 分析。
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年份

2全球LED产业专利申请国别分布分析
由图1可以看出,目前全球LED产业专利申
请国主要为13本和美国,日本申请量为112 532件, 占全球专利总申请量的62%。日本在全球范围内 申请的LED专利总量是占绝对多数的,日本在 LED衬底材料、GaN基外延层、芯片结构与制造等 多个技术领域都拥有核心专利,并且日本企业和科 研院所很注重专利保护,大多核心专利都已在别国 申请,形成了严密的专利网络,以期达到日本对 LED核心技术的垄断;美国申请量为31 167件,占 全球专利总申请量的17%;德国申请量为12 件,占全球专利总申请量的7%。
506

图2全球LED专利主要申请国家申请肇的年度发展趋势 Annum trends of the LED patent applications in the Fig.2 global
principal applicant counlries

3全球LED产业专利申请人分布分析
在全球前20位LED专利申请人中,18家为日 本公司,非13本公司仅有两家,为16位的德国西

门子和20位的荷兰飞利浦。可见日本公司对LED
各个技术领域都占据着主导地位,且并不是一家独 大,丽是多家公司百花齐放,形成了良好的行业发 展格局,如图3所示。

申请人

图3全球lED主要专利申请人分布
Fig.3 Distribution of the

major global LED

patent

applicants

松下集团、13立集团与东芝集团分别排列为全
图1全球LED重点申请国家或地区的分布 Rg?1肼8‘抽“‘i。“of。。“n岫。8。。地8i。“8 8b0“‘key 9106“

球LED专利申请量的前三甲。从三大申请人年度
、因q,'

DEL8791,)4图(出看以可量化变的量请申中垌里H¨义’儿里uJ¨侣硼 applications 把全球LED专利申请量最多的日本、美国和 德国列出进行比较,从年度国别申请量的变化可以 看出(图2)。日本从1978年开始,就保持了很高
954半导体技术第35卷第10期

/年以前, 平以日U,

三大集团每年专利的申请量相当,每年申请量不超 过200件,从1978年开始至1984年,东芝集团的 年申请量最多,松下集团和日立集团接近,但从

2010年10月

万方数据

文尚胜等:全球LED产业技术专利检索分析

1985年开始,松下集团以较多的申请量~直保持 领先,特别是1995年以后,松下集团的申请量仍 然保持了较高的增长速度,而Et立和东芝的年度申 请量则是逐年减少。
O O O

表1
Tab.1

全球LED技术专利申请排名前十位的技术领域
Top 10 technology
areas

of the

global LED technology

patent applications


、、

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年份

图4全球LED主要专利申请人申请营的年度发展趋势
Fig.4 Annual trends of the global in the principal applicants

LED

patent

applications

4全球LED产业专利技术主题分布分析
图5展示了全球LED各产业链所占专利数量 的比较。从图中可以看出,全球LED专利主要分 布在应用方面,占了总申请量的80%。这也不难 理解松下集团、日立集团与东芝集团的申请量最 多,这三家都是LED的应用型公司,在LED产业 应用方面申请专利较多。由于LED的核心技术掌 握在几个大公司手中,因此外延和芯片专利相对较 少。国内公司也要在LED上中游产业申请相关专 利,达到和跨国公司交叉授权的目的。

5全球LED产业专利年度申请趋势分析
从图6可以看出,全球LED专利申请的发展 趋势。1975年之前,年申请量不超过30件,1975 年开始专利申请量逐年迅速增加,进入高速增长 期,直到1990年,每年都保持较高的增长速度。 1991—1993年有小幅回落,从1993年进入第二次 高速增长期。由于白光LED基础研究取得重大进 展,2000年相关专利申请量迅速增加,这是由于 2000年白光LED光效已经与传统钨丝灯接近,白 光LED已开始产业化,随着应用领域的不断扩大, 相应的各种研究不断开展,促进了LED产业整体 发展,使LED专利申请量大幅度增加。2003年开

始,全球LED产业专利申请量不断放缓,2005年
开始,以每年8%左右的增长速度平稳发展。2008 年的专利申请数据,由于很多还没有公开,所以数 据不够完整,有待继续观察,但是全球LED产业
图5全球LED各产业链所占专利数肇比较
Fig.5 Comparison of the
patent

专利申请量整体的增长趋势是明显的。
global
12 10

quantities occupied by

LED

industry chains

从表1可以看出,在全球LED技术领域中, 光发射的半导体器件、电致发光光源、由在一个共 用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件 组成的器件占据前三位,其中光发射的半导体器件 数量最多,占所有全球LED技术专利的7.6%,远 远多于其他技术领域。另外,前十位的技术领域大

圣8

裔6
赡4 哥2

年份

都涉及LED产业的应用领域,这和前面分析的应
用领域在所有产业链中占较大比例相符合。
October 2010

Fig.6

图6全球LED产业专利年度申请鼍 Annual patent application quantities of the—obal LED industry

Semiconductor Technology

V01.35 No.10

955

万方数据

文尚胜等:全球LED产业技术专利检索分析



结语
(1)从专利申请的国家来看,全球LED技术

LED相关企业应加强专利战略研究,要研究国际主 流技术发展趋势,对有可能形成中国特色的技术路 线有所侧重,提倡有所为、有所不为的策略。充分 发挥我国在LED下游产业链的制造优势,通过工 艺上的不断改进,申请大量非核心原创专利,作为 跟国外LED产业巨头讨价还价的筹码,应对国外 专利壁垒。

专利申请主要集中于日本、美国、德国和欧洲,其 中日本占了总申请量的62%,远远高于其他申请 国家的总和。 (2)从专利重点IPC分布来看,全球LED技术 专利集中在H01L33,H05833,1401L27,H01L21, H01L31等重点主题领域。 (3)从专利重点持有人来看,排名前20位的 申请人,日本占了18家,这显示了日本企业在 LED行业的领先地位。从专利申请人类型上来看, 我国的发明专利主要集中在科研机构和高等院校, 这与国外以企业为专利申报主体的情况大相径庭。 (4)排名前20位申请人的申请专利总量为
53

参考文献:
[1]国家半导体照明工程研发及产业联盟.中国半导体照明 产业发展年鉴(2008--2009)[M].北京:机械工业出版 社,2009. [2]毛兴武,张艳雯,周建军,等.新一代绿色光源LED及其 应用技术[M].北京:人民邮电出版社,2008. [3]周志敏,周纪海,纪爱华,等.LED照明技术与应用电路 [M].北京:电子工业出版社,2009.
[4]TSUNEMASA T.Present
and future
prospect status

169件,占全球LED技术专利申请总量的

of

energy

saving technologies
on

29.3%。这说明全球LED技术专利持有人比较集 中,前29位申请人的申请量就占了较大比例。 (5)从专利申请的发展态势来看,从20世纪 80年代开始LED技术相关专利数量就开始稳定增 长,特别是2000年以后,每年申请量都超过6 的阶段,发展前景良好。 总体来看,国外企业在LED核心专利技术, 特别是在上游产业中专利优势明显,并且还积极地 在LED领域跑马圈地,扩大专利保护网的布局。 国际LED专利热点技术领域代表着未来产业的发 展方向,目前我国专利技术与国际热点技术发生了 偏离,且在部分领域存在技术空白点。在国家大力 发展LED产业为新型战略性产业的环境下,我国
000

in white LED

lighting[J].IEEJ Trans

Electrical and Electronic

Engineering,2008,3(1):21—26.

[5]陈燕,黄迎燕,方建国,等.专利信息采集与分析[M].北 京:清华大学出版社,2006. [6]骆云中,陈蔚杰,徐晓琳,等.专利情报分析与应用[M]. 上海:华东理工大学出版社,2007.
(收稿日期:2010—05.06)

件,LED技术领域的专利申请目前正处于不断上升

作者简介:
文尚胜(1964一),男,湖北黄冈人,博士。副 教授,主要从事光电技术的研究。

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ARM技术助力新岸线推出首款计算机系统芯片
2010年9月14日,高科技企业新岸线公司和ARM。公司共同宣布推出新岸线首款计算机系统芯片NuSmartTM
2816,该芯片是基于40 nm-r艺的片上系统芯片,集成了完整的计算机系统,包括一个2 GHz 核CortexTM.A9 MPCofeTM

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处理器。新岸线推出的NuSmartTM 2816芯片将瞄准超薄笔记本和台式机一体机市场以及上网本和平板电脑市场。
NuSmartTM

2816是一款集成了2 GHz双核ARM Cortex.A9处理器、多核2D/3D图形处理器、“位DDR2/3.1066存储控

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制器、1080p多格式视频引擎、SATA2控制器、USB2、Ethemet和通用I/O控制器的芯片。通过利用多次层混合总线互 联技术、多级多模式功耗管理技术以及先进的40 nm芯片制造工艺,NuSmaxtTM 2816芯片实现了低功耗设计需求,运 行在1.6 GHz时功耗不到2 W。据新岸线公司透露,目前该公司已与联想、惠普、戴尔、TCL、海尔等厂商,仁宝、富士 康、中兴、创智成等OEM厂商以及沃达丰、联通等运营商开始了终端研发计划,并与微软、谷歌、Ubuntu、Thundersofi等 软件厂商开始合作开发系统芯片。

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956

半导体技术第35卷第10期

2010年10月

万方数据

全球LED产业技术专利检索分析
作者: 作者单位: 文尚胜, 王保争, 王庆涛, 张剑平, Wen Shangsheng, Wang Baozheng, Wang Qingtao, Zhang Jianping 文尚胜,王保争,张剑平,Wen Shangsheng,Wang Baozheng,Zhang Jianping(华南理工大学材 料科学与工程学院,广州,510640), 王庆涛,Wang Qingtao(华南理工大学图书馆,广州 ,510640) 半导体技术 SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY 2010,35(10) 0次

刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:

参考文献(6条) 1.国家半导体照明工程研发及产业联盟 中国半导体照明产业发展年鉴(2008-2009) 2009 2.毛兴武.张艳雯.周建军 新一代绿色光源LED及其应用技术 2008 3.周志敏.周纪海.纪爱华 LED照明技术与应用电路 2009 4.TSUNEMASA T Present status of energy saving technologies and future prospect in white LED lighting 2008(1) 5.陈燕.黄迎燕.方建国 专利信息采集与分析 2006 6.骆云中.陈蔚杰.徐晓琳 专利情报分析与应用 2007

相似文献(3条) 1.期刊论文 文尚胜.张剑平.文斐.莫文贞.Wen Shang-sheng.Zhang Jian-ping.Wen Fei.Mo Wen-zhen 全球半导体 照明技术专利态势分析 -广东工业大学学报2009,26(4)
选择THOMSON集团的DWPI英文专利数据库,采集1965年1月1日到2008年12月31日期间的发光二极管(LED)照明技术专利文献,建立英文专利数据库.再选 择Derwent Innovation Index专利分析系统,分别从专利申请总量、重点专利技术和重点专利持有人等方面,对LED照明技术专利进行了深入的分析,并对 比分析了国内外LED照明技术专利现状,提出了发展我国LED照明技术的专利策略.

2.期刊论文 文尚胜.王保争.文斐.莫文贞 全球LED信号显示技术专利态势分析 -现代显示2009(10)
选择THOMSON(汤姆森)集团的DWPI(德温特世界专利索引)英文专利数据库,采集1965年1月1日到2008年12月31日期间的LED信号显示技术专利文献,建 立英文专利数据库;再选择Derwent Innovation Index(德温特创新专利索引)专利分析系统,分别从专利申请总量、重点专利技术和重点专利持有人等方 面,对LED信号显示技术专利进行深入的分析,并对比分析国内外LED信号显示技术专利的现状,提出发展我国LED信号显示技术的专利策略.

3.期刊论文 郭伟玲.沈光地 实现半导体白光LED的新途径 -新材料产业2004(6)
光子再生LED技术、隧道再生LED技术、多量子阱和量子点白光LED技术,是避开国际专利冲突,从而获得白光LED的新方法.

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