中国LED散热技术专利分析

文尚胜,赵宝锋,王保争,张剑平

（华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州 510640）

中国LED散热技术专利分析

文尚胜,赵宝锋,王保争,张剑平

（华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州 510640）

选择“七国两组织”中文专利数据库,采集1985年1月1日至2008年 12月31日期间的LED散热技术专利文献,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散热技术专利进行了深入的分析,并对比分析了国内外LED散热技术专利现状,提出了发展我国LED散热技术的专利策略.

LED散热;专利数据库;专利态势;专利分析

高亮度发光二极管（LED）具有耗电量小、寿命长、响应速度快、体积小、无污染、易集成化等特点,是引起照明革命和传统照明产业升级换代的新一代光源[1-3].特别是在节能减排、保护环境成为主题的今天,半导体照明更是成为新的经济增长点,因而受到各国政府与产业界的高度重视.

美国市场调研公司 StrategiesUnl imited预计,到 2010年,高亮度 LED市场将达到 83亿美元,比 2005年的总数超过 2倍[4].近年来,随着大功率LED应用于照明的形式逐渐形成,解决散热问题已成为大功率LED应用的先决条件,对于现有的LED光效水平而言,输入电能的 70%～80%转变成为无法借助辐射释放的热量,而且LED芯片尺寸很小,如果散热不良,则会使芯片温度升高,引起热应力分布不均、芯片发光效率降低、荧光粉激射效率下降.研究表明:当温度超过一定值,器件的失效率将呈指数规律攀升,器件温度每上升 2℃,可靠性则下降 10%.若多个大功率LED芯片密集排列构成白光照明系统,热量的耗散问题更为严重.因此,如何提高封装散热能力是现阶段照明级大功率LED亟待解决的关键技术之一.

专利是能够反映科学技术发展水平最新动态的情报文献[5-6].从专利申请总量、重点专利技术和重点专利持有人等方面,对我国LED散热技术的专利态势分析,可以揭示我国LED散热技术专利的现状、竞争格局和发展趋势,从而为相关企业单位技术人员进行技术开发提供参考.

1 专利检索数据库和分析系统

选择“七国两组织”中文专利数据库为检索源,采取选择检索项、寻找检索关键词及搭配、确定 IPC、甄别同族专利、关注引证专利、排除杂项等检索策略,对中国 LED散热技术专利申请情况开展检索.中国专利数据采集时间为 1985年 1月 1日至 2008年 12月 31日,共检索到与LED散热技术相关的中国专利申请量为 3 165件.然后,选择广东专利信息服务平台分析系统,对检索出来的中文专利进行深入的分析.

2 中国LED散热技术专利现状分析

在“七国两组织”中文专利数据库中,检索到在中国申请的有关 LED散热技术专利共计 3 165项,其中,发明专利 1 044项 （33%）,实用新型 2 121项 （67%）.

由图 1可以看出,我国 LED散热技术的重点申请地域为:广东 （903件,占 28.5%）,台湾 （663件,占21%）.此外,浙江、北京、江苏及上海也有相当数量的专利（四者共计 834件,占 26.4%）.国外来华申请的重点区域主要有日本（78件,占 2.5%）、美国（42件,占 1.3%）.虽然在中国专利的数量上国内申请领先,但国内申请的专利主要以实用新型为主,属于技术原创性不高的单一产品的应用技术.国外企业在华申请专利则以原创性较高、覆盖面更广的发明专利为主.这说明在LED散热技术专利方面,我国的原创性核心专利较少,且还有待提高.另一方面也表明国外LED企业对于在我国部署专利筹码具有浓厚的兴趣,我国LED市场具有较大发展潜力.

图 1 中国LED散热技术专利重点申请国家与地区的分布

3 中国LED散热技术专利技术主题分析

表 1 中国LED散热技术专利申请 IPC分布 TO P10及其涵义

由表 1可知,LED散热领域中国专利的重点技术主题,主要集中在 H部的电气元件分部的电光源大类 （H01L33,H01L25,H01L23）、F部的照明分部 F21（F21V29,F21S8,F21L2,F21S19,F21S4,F21V15, F21S6）.其中 F部是专利最为集中的领域.由 LED散热技术中国专利 IPC分布和 TOP10分布可以看出,该技术属于发明专利较多的高科技领域.

4 中国LED散热技术专利申请人分析

由表 2可以看出,中国专利申请的前 10位,全部为中国公司.前 10位中,广东省占了一半企业,另外台湾也有两家公司.位列第一的是鸿准精密工业股份有限公司,有 93项专利,其次是富准精密工业 （深圳）有限公司,有 74项专利,第 3名是来自鹤山丽得电子实业有限公司,有 38项专利.这说明我国企业对LED散热技术方面的专利比较重视,但值得注意的是,中国的申请人有相当大的比例为个人申请,例如诸建平、黎昌兴.

表 2 LED散热技术中国专利申请单位及个人构成分析

5 中国LED散热技术专利申请发展态势

图 2显示了LED散热技术中国专利申请的总量的年度变化趋势.从图 2可以看出,中国专利申请数量有逐年上升趋势,大致可以分为 2个阶段:1）1985—2000年,每年申请数量不超过 10项,且无明显的上升趋势;2）2000—2008年,专利申请数量每年都在急剧增加,尤以 2004年之后为甚,历年申请均超过 100项,2008年达到了 1 131项,并且没有呈现出下降的趋势.这说明专利申请人对LED散热技术的重视.

图 2 中国LED散热技术专利申请年份及数量分布情况

6 结 论

1）从专利类型分布来看,LED散热技术发明专利占全部检索专利总量的 33%,实用新型专利占全部检索专利总量的 67%.发明专利比例比较高,说明LED散热技术是一个高技术领域.

2）从专利申请的省份来看,我国LED散热技术领域专利申请主要集中于东南沿海地区:广东、台湾、浙江、北京、江苏及上海.

3）从专利重点持有人来看,中国专利申请的前 10位,全部为中国公司.前 10位中,广东省占了一半企业,另外台湾也有两家公司.可见,国内公司在LED散热技术领域与国外的差距不大.

4）从专利申请的发展态势来看,2000年以后每年有较多的专利申请,LED散热技术领域的专利申请目前正处于不断上升的阶段,发展前景良好.

综合来看,虽然在中国专利数量上占有绝对优势,但国内专利以实用新型为主,拥有自主知识产权的核心发明专利并不多.在平板显示产业与LED产业为未来支柱产业的背景下,我国LED散热技术相关企业应加强专利战略研究,了解竞争对手技术特点和状况,借鉴已有的相关专利技术进行改进,然后再申请,节约研发经费,在细分市场上寻找技术突破点,形成交叉许可专利,并尽可能地防止日后可能的专利侵权诉讼成本的支出.

[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]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.

[3]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.

[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]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.

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”计划项目（2006AA03A160）;广东省科技计划项目 （2005B50101005,2007A010500011）

文尚胜 （1964-）,男,湖北黄冈人,华南理工大学材料科学与工程学院副教授,博士.