中國LED散熱技術(shù)專利分析

文尚勝,趙寶鋒,王保爭,張劍平

（華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510640）

中國LED散熱技術(shù)專利分析

文尚勝,趙寶鋒,王保爭,張劍平

（華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510640）

選擇“七國兩組織”中文專利數(shù)據(jù)庫,采集1985年1月1日至2008年 12月31日期間的LED散熱技術(shù)專利文獻,建立專利數(shù)據(jù)庫.再選擇廣東專利信息服務(wù)平臺分析系統(tǒng),分別從專利申請總量、重點專利技術(shù)和重點專利持有人等方面,對LED散熱技術(shù)專利進行了深入的分析,并對比分析了國內(nèi)外LED散熱技術(shù)專利現(xiàn)狀,提出了發(fā)展我國LED散熱技術(shù)的專利策略.

LED散熱;專利數(shù)據(jù)庫;專利態(tài)勢;專利分析

高亮度發(fā)光二極管（LED）具有耗電量小、壽命長、響應(yīng)速度快、體積小、無污染、易集成化等特點,是引起照明革命和傳統(tǒng)照明產(chǎn)業(yè)升級換代的新一代光源[1-3].特別是在節(jié)能減排、保護環(huán)境成為主題的今天,半導(dǎo)體照明更是成為新的經(jīng)濟增長點,因而受到各國政府與產(chǎn)業(yè)界的高度重視.

美國市場調(diào)研公司 StrategiesUnl imited預(yù)計,到 2010年,高亮度 LED市場將達到 83億美元,比 2005年的總數(shù)超過 2倍[4].近年來,隨著大功率LED應(yīng)用于照明的形式逐漸形成,解決散熱問題已成為大功率LED應(yīng)用的先決條件,對于現(xiàn)有的LED光效水平而言,輸入電能的 70%～80%轉(zhuǎn)變成為無法借助輻射釋放的熱量,而且LED芯片尺寸很小,如果散熱不良,則會使芯片溫度升高,引起熱應(yīng)力分布不均、芯片發(fā)光效率降低、熒光粉激射效率下降.研究表明:當(dāng)溫度超過一定值,器件的失效率將呈指數(shù)規(guī)律攀升,器件溫度每上升 2℃,可靠性則下降 10%.若多個大功率LED芯片密集排列構(gòu)成白光照明系統(tǒng),熱量的耗散問題更為嚴(yán)重.因此,如何提高封裝散熱能力是現(xiàn)階段照明級大功率LED亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一.

專利是能夠反映科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平最新動態(tài)的情報文獻[5-6].從專利申請總量、重點專利技術(shù)和重點專利持有人等方面,對我國LED散熱技術(shù)的專利態(tài)勢分析,可以揭示我國LED散熱技術(shù)專利的現(xiàn)狀、競爭格局和發(fā)展趨勢,從而為相關(guān)企業(yè)單位技術(shù)人員進行技術(shù)開發(fā)提供參考.

1 專利檢索數(shù)據(jù)庫和分析系統(tǒng)

選擇“七國兩組織”中文專利數(shù)據(jù)庫為檢索源,采取選擇檢索項、尋找檢索關(guān)鍵詞及搭配、確定 IPC、甄別同族專利、關(guān)注引證專利、排除雜項等檢索策略,對中國 LED散熱技術(shù)專利申請情況開展檢索.中國專利數(shù)據(jù)采集時間為 1985年 1月 1日至 2008年 12月 31日,共檢索到與LED散熱技術(shù)相關(guān)的中國專利申請量為 3 165件.然后,選擇廣東專利信息服務(wù)平臺分析系統(tǒng),對檢索出來的中文專利進行深入的分析.

2 中國LED散熱技術(shù)專利現(xiàn)狀分析

在“七國兩組織”中文專利數(shù)據(jù)庫中,檢索到在中國申請的有關(guān) LED散熱技術(shù)專利共計 3 165項,其中,發(fā)明專利 1 044項 （33%）,實用新型 2 121項 （67%）.

由圖 1可以看出,我國 LED散熱技術(shù)的重點申請地域為:廣東 （903件,占 28.5%）,臺灣 （663件,占21%）.此外,浙江、北京、江蘇及上海也有相當(dāng)數(shù)量的專利（四者共計 834件,占 26.4%）.國外來華申請的重點區(qū)域主要有日本（78件,占 2.5%）、美國（42件,占 1.3%）.雖然在中國專利的數(shù)量上國內(nèi)申請領(lǐng)先,但國內(nèi)申請的專利主要以實用新型為主,屬于技術(shù)原創(chuàng)性不高的單一產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù).國外企業(yè)在華申請專利則以原創(chuàng)性較高、覆蓋面更廣的發(fā)明專利為主.這說明在LED散熱技術(shù)專利方面,我國的原創(chuàng)性核心專利較少,且還有待提高.另一方面也表明國外LED企業(yè)對于在我國部署專利籌碼具有濃厚的興趣,我國LED市場具有較大發(fā)展?jié)摿?

圖 1 中國LED散熱技術(shù)專利重點申請國家與地區(qū)的分布

3 中國LED散熱技術(shù)專利技術(shù)主題分析

表 1 中國LED散熱技術(shù)專利申請 IPC分布 TO P10及其涵義

由表 1可知,LED散熱領(lǐng)域中國專利的重點技術(shù)主題,主要集中在 H部的電氣元件分部的電光源大類 （H01L33,H01L25,H01L23）、F部的照明分部 F21（F21V29,F21S8,F21L2,F21S19,F21S4,F21V15, F21S6）.其中 F部是專利最為集中的領(lǐng)域.由 LED散熱技術(shù)中國專利 IPC分布和 TOP10分布可以看出,該技術(shù)屬于發(fā)明專利較多的高科技領(lǐng)域.

4 中國LED散熱技術(shù)專利申請人分析

由表 2可以看出,中國專利申請的前 10位,全部為中國公司.前 10位中,廣東省占了一半企業(yè),另外臺灣也有兩家公司.位列第一的是鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司,有 93項專利,其次是富準(zhǔn)精密工業(yè) （深圳）有限公司,有 74項專利,第 3名是來自鶴山麗得電子實業(yè)有限公司,有 38項專利.這說明我國企業(yè)對LED散熱技術(shù)方面的專利比較重視,但值得注意的是,中國的申請人有相當(dāng)大的比例為個人申請,例如諸建平、黎昌興.

表 2 LED散熱技術(shù)中國專利申請單位及個人構(gòu)成分析

5 中國LED散熱技術(shù)專利申請發(fā)展態(tài)勢

圖 2顯示了LED散熱技術(shù)中國專利申請的總量的年度變化趨勢.從圖 2可以看出,中國專利申請數(shù)量有逐年上升趨勢,大致可以分為 2個階段:1）1985—2000年,每年申請數(shù)量不超過 10項,且無明顯的上升趨勢;2）2000—2008年,專利申請數(shù)量每年都在急劇增加,尤以 2004年之后為甚,歷年申請均超過 100項,2008年達到了 1 131項,并且沒有呈現(xiàn)出下降的趨勢.這說明專利申請人對LED散熱技術(shù)的重視.

圖 2 中國LED散熱技術(shù)專利申請年份及數(shù)量分布情況

6 結(jié) 論

1）從專利類型分布來看,LED散熱技術(shù)發(fā)明專利占全部檢索專利總量的 33%,實用新型專利占全部檢索專利總量的 67%.發(fā)明專利比例比較高,說明LED散熱技術(shù)是一個高技術(shù)領(lǐng)域.

2）從專利申請的省份來看,我國LED散熱技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾堉饕杏跂|南沿海地區(qū):廣東、臺灣、浙江、北京、江蘇及上海.

3）從專利重點持有人來看,中國專利申請的前 10位,全部為中國公司.前 10位中,廣東省占了一半企業(yè),另外臺灣也有兩家公司.可見,國內(nèi)公司在LED散熱技術(shù)領(lǐng)域與國外的差距不大.

4）從專利申請的發(fā)展態(tài)勢來看,2000年以后每年有較多的專利申請,LED散熱技術(shù)領(lǐng)域的專利申請目前正處于不斷上升的階段,發(fā)展前景良好.

綜合來看,雖然在中國專利數(shù)量上占有絕對優(yōu)勢,但國內(nèi)專利以實用新型為主,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心發(fā)明專利并不多.在平板顯示產(chǎn)業(yè)與LED產(chǎn)業(yè)為未來支柱產(chǎn)業(yè)的背景下,我國LED散熱技術(shù)相關(guān)企業(yè)應(yīng)加強專利戰(zhàn)略研究,了解競爭對手技術(shù)特點和狀況,借鑒已有的相關(guān)專利技術(shù)進行改進,然后再申請,節(jié)約研發(fā)經(jīng)費,在細分市場上尋找技術(shù)突破點,形成交叉許可專利,并盡可能地防止日后可能的專利侵權(quán)訴訟成本的支出.

[1]國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟.中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展年鑒（2008—2009）[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.

[2]周志敏,周紀(jì)海,紀(jì)愛華,等.LED照明技術(shù)與應(yīng)用電路 [M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[3]毛興武,張艷雯,周建軍,等.新一代綠色光源LED及其應(yīng)用技術(shù) [M].北京:人民郵電出版社,2008.

[4]TSUNEMASA Taguchi.Present Status of Energy Saving Technologies and Future Prospect inWhite LED Lighting transactions on electrical and electronic engineering[J].IEEJ,2008,3（1）:21-26.

[5]陳燕,黃迎燕,方建國,等.專利信息采集與分析[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.

[6]駱云中,陳蔚杰,徐曉琳,等.專利情報分析與應(yīng)用 [M].上海:華東理工大學(xué)出版社,2007.

Ch inese Patent Analysis on LED ThermalD issipation Technology

WEN Shang-sheng,ZHAO Bao-feng,WANGBao-zheng,ZHANG Jian-ping
（College ofMaterial Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China）

LED ther mal dissipation technology patents between January 1 1985 to December 31 2008 were collected from“The seven countries and two organizations”PatentDatabase and were used to establish the associated patent database.Based on the total amount of patent applications,keyLED patents and key patent holders, Guangdong Patent Infor mation Service Platfor m Analysis System was used to analysis LED ther mal dissipation technology patents.The present status of abroad and China’s patentswere compared and the patent strategy for developing our nation’sLED ther mal dissipation technologywas also discussed.

LED ther mal dissipation;patent database;patent situation;patent analysis

TN 304

A

1004-1729（2010）03-0229-04

2010-03-26

“863”計劃項目（2006AA03A160）;廣東省科技計劃項目 （2005B50101005,2007A010500011）

文尚勝 （1964-）,男,湖北黃岡人,華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授,博士.