基于专利视角下的我国LED专利分散产生的影响分析

罗 恺，袁晓东，朱诗恩

(1.武汉纺织大学，湖北 武汉 430074；2.华中科技大学管理学院，湖北 武汉 430074；



基于专利视角下的我国LED专利分散产生的影响分析

罗 恺1，袁晓东2，朱诗恩3

(1.武汉纺织大学，湖北 武汉 430074；2.华中科技大学管理学院，湖北 武汉 430074；

3.武汉君上知识产权咨询管理有限公司，湖北 武汉 430074)

“专利分散”是指在特定技术领域内，专利集中度下降，专利权人增多，权利人均享有排他权但不享有使用权。本文运用主成分分析法从专利视角下研究了LED“专利分散”对产业发展产生的影响。实证研究表明：LED“专利分散”趋势越明显专利许可、转移的量就越大，厂商支付的相关费用越多；专利权保护范围越广，侵犯的公共利益越多；专利的商业化越困难；发生的专利侵权概率越大。最后，为LED产业应对“专利分散”提供政策依据。

LED专利；专利分散；主成分分析

引言

LED产业竞争非常激烈，几乎渗透到了LED每个环节。专利作为产业竞争的有力武器，日益受到重视。截止到2013年在我国申请的LED专利[1]，如表1所示。

从表1中可以看出， LED专利申请不断增加，所涉及的技术领域不断扩大，产品分工非常细化，其中的每一个环节都有可能申请专利。在完整的技术链上会出现大量的专利权人，导致了LED生产商向专利权人支付大量技术许可费，例如LED液晶电视涉及上千个LED技术，这些技术专利被不同的专利权人所掌握，产商必须支付大量专利许可费，否则就会陷入专利诉讼中来，因此LED液晶电视价格居高不下。

表1 在我国LED专利的申请量Table 1 The number of LED patent application in China

我国LED产业分散着大量专利权人且单个权利人专利量较少[2]，有“专利分散”问题。“专利分散”是指在特定技术领域内，专利集中度下降，专利权人增多，权利人均享有排他权但不享有使用权。许多学者认为“专利分散”对产业发展有不利影响，如企业要付出高额的许可费用，从而阻碍了技术创新[3]；专利过多又必将引发社会成本的增加，形成“蝴蝶效应”[4]，降低了社会福利和消费者剩余[5-7]。

本文以国家知识产权局网站中的“重点产业专利信息服务平台”为我国LED专利相关数据来源；从专利的角度研究分析“专利分散”对我LED产业发展的影响；为进一步研究应对“专利分散”促进产业发展打下基础。

1 数据来源及描述

1.1 数据来源

本文的专利主要以发明授权专利为主，因为发明专利创新程度高更能说明产业技术水平。相关数据如专利转移、许可数、失效专利、LED专利诉讼案件来源于国家知识产权局“重点产业专利信息服务平台”、《产业专利分析报告——LED照明》、最高人民法院的网站。笔者阅读了涉及到LED专利技术的几千份专利文献之后，总结出LED专利所涉及的关键词，采取布尔表达式，排除与LED不相关的专利、外观设计专利，一共检索了55 637件专利申请，其中发明专利申请量45 241件，实用新型申请量10 396件，授权的发明专利量累计达到了20 053件。发明专利审查周期一般3年左右，有些可能周期更长，如果专利发生许可、转移，数据的公开时间就更加的滞后，因此为了保证数据的有效性、完整性，本文以1993—2011年的发明授权专利为分析样本，样本容量为20 043件授权的发明专利。

1.2 数据描述

通过上述数据来源统计出专利数据，如图1所示。

图1 我国LED发明专利年度增长趋势(1993—2011)Fig.1 The growing tendency of Chinese LED patents(1993—2011)

由图1可以看出，1993—2001年间专利申请和授权的增幅速度十分缓慢，每年的专利量不超过1 000件。然而，2002—2011年间专利申请和授权的增幅速度逐年增大，特别是2011年，发明专利申请量达到了6 676件，是历年最大申请量。

专利权以历年累计的专利权利要求数为衡量指标，对每年的专利一条条手工统计出权利要求数，然后累加得出权利要求总数；查看历年的每个专利是否存在转移和许可，手工统计出历年的专利许可、专利转移数量；至于非正常失效专利，根据上述数据来源统计出我国1993—2011年LED非正常失效专利，所谓非正常失效专利是指在20年的专利保护期内没有维持专利权，宣告无效的专利。累计统计结果如表2所示。

由于我国专利审查周期3年左右，因此表中数据存在着滞后性，越近的年份数据呈现递减趋势。从统计的专利相关数据可以看出，随着我国LED专利的逐年递增，专利掌握在不同权利人手中，专利权的保护范围无限延伸，有许多专利发生了许可、转移。单个权利人的专利在最大有效期20年内，维持的年限较短，因此，没有得到有效利用，专利商业化进一步受到阻碍。

表2 1993—2011年我国LED专利相关数据统计Table 2 The statistics of Chinese LED patent relative data during 1993 and 2011

本文利用赫尔分指数(HHI)构造“分割指数”来测量“专利分散”，如公式(1)所示。

(1)

公式(1)中xi表示某一个专利权人的专利，x表示产业的专利总量。样本n一般取前50个专利权人。该值越大越说明产业内专利越分散，如果“分割指数”趋近1，这表示“专利分散”的程度很大。以1993—2011年间我国LED发明授权专利数据为样本，计算“分割指数”的值，计算结果如图2所示。

图2 我国LED专利“分割指数”Fig.2 Chinese LED patent“fragment index”

从图2可以看出，除了1993、1994这两年以外，“分割指数”值基本上接近1，该值变化范围为0.9～1。通过“分割指数”可以看出我国LED“专利分散”趋势非常明显。

2 专利分散对我国LED产业影响分析

2.1 主成分分析

为了验证“专利分散”对产业的影响，本文以LED专利为研究对象，运用主成分分析(principal component analysis)法来检验。本文以1993—2011年间我国LED专利许可、转移数量、每年总的专利权利要求数、每年非正常失效专利量、每年发生专利侵权的概率作为“专利分散”对我国LED产业影响的衡量因素。由于我国LED产业起步较晚，因此涉及LED专利侵权案件数量较少，很多专利侵权案件的判决书未公开，为了能够有效的衡量“专利分散”是否对专利侵权有影响，故将每年是否有LED专利侵权设置为虚拟变量，有设置为“1”；没有设置为“0”。 利用SIMCA-P软件进行主成分分析。“专利分散”对产业发展的主要影响如表3所示。

表3 专利分散的影响Table 3 Influences of patent fragmentation

首先计算出表3中的5个变量相关系数原始矩阵，如表4所示。

表4 Var1～Var5系数的原始相关矩阵Table 4 The original correlation matrix of Var1to Var5 coefficient

从表4可以看出，各因素存在着很严重的多重共线性，相关系数越大表示重合的信息也就越大，因此采取主成分分析可以避免多重共线性，有效地分析出各因素所代表的信息。根据偏最小二乘回归分析提取成分的原则与做法, 用Q2的值来确定主成分，计算结果如表5所示。

从表5可以看出，第3个主成分的Q2<0.097 5，这说明了应该提取前两个主成分并且主成分(1)、主成分(2)对变量的解释力度分别为0.83、0.139。前两个主成分对变量累计解释能力达到了96.9%，这表示主要以第一个主成分解释变量，选取前两个主成分可以解释原变量信息的96.9%。根据SIMCA-P的计算结果，可得主成分(1)、(2)的散点图，如图3所示。

表5 成分表Table 5 Component table

图3 t1对t2的散点图Fig.3 t1 to t2 scatter diagram

由图3可见，样本点均在椭圆内，即不存在特异点，选取的数据不需要进行调整，直接进行主成分分析。图4为主成分载荷矩阵图。

图4 主成分载荷矩阵图Fig.4 Principal component load matrix

2.2 结果分析

从图4可以看出，5个原始因素对主成分1的影响都很接近，其中最大的是变量4，这表明LED“专利分散”对专利的非正常失效影响程度最大。2008、2009年连续两年失效专利量都超过了1 000件，有部分申请年度的专利维持时间居然都没超过10年。由于“专利分散”使得我国单个企业LED专利量不足，这就造成了单个企业在整个技术链中只就自己的专利享有排他权却无法使用整个技术，时间长了，自己的专利反而得不到有效利用就会成为“沉睡型”专利，权利人不愿维持专利，专利提前失效或者阻碍他人使用专利，陷入到专利诉讼中来，被无效掉。例如宏齐科技曾经在与Cree公司专利诉讼中成功地无效掉了Cree的“用于安装电子元件的装置和方法”的中国专利(专利号：200780015100.X)。这既浪费了企业资源又打击了企业的创新积极性。

“专利分散”对变量1的影响仅次于变量4的影响。现今，LED专利掌握在不同的权利人手中，专利保护范围进一步扩大，产业的商业化需要原始的专利以外还需要大量围绕原始专利形成的互补型专利，而这些专利又掌握在不同的权利人手中，企业需要这些专利越多，表示企业能够无偿使用这些技术也就越少，所要将产品商业化支付的交易成本也越高。如LED的MOCVD设备专利，其细分技术领域里就有许多专利，如图5所示。

图5 中国MOCVD设备专利布局(数据来源：国家知识产权局 “重点产业专利信息服务平台”、《产业专利分析报告——LED照明》)Fig.5 The distribution of Chinese MOCVD patents

从图5可以看出，随着LED“专利分散”趋势的明显，就LED的MOCVD设备领域专利涉及的细分技术领域都十分繁杂，涌现了大量的权利人。单个权利人的专利因为较少，很难对于产品起到保护作用。因此，“专利分散”导致了单个专利权渐渐“零碎”而整体专利权无限延伸。

此外，从图4中可以看出“专利分散”对LED专利转移、许可有一定影响。我国LED专利转移、许可的数量近几年来不断增长，随着LED“专利分

散”趋势的不可避免，未来很可能会有更多的LED专利被转移或许可，意味着这些专利被NPE等利用的可能性会加大。例如飞利浦公司在LED产业链的上中下游均布置专利许可，如图6所示。

图6 飞利浦在华LED未来专利许可分布Fig.6 The distribution of Chinese patent licenses from Philips in future

从图6中可以看出，随着我国LED“专利分散”趋势明显，技术日益细化，光一家企业在荧光粉及白光、控感与传感等LED细分领域未来就有多项专利许可。产商要想顺利的生产LED产品必须得到多个专利权人的许可。可见“专利分散”使得企业支付巨额成本，增加了企业负担。

最后，从图4中可以观察出，“专利分散”对专利侵权发生概率的影响程度最低。可见，我国目前尚未爆发大规模的LED专利诉讼，但，随着大量专利权人的出现，未来诉讼案件可能增多。我国LED主要专利诉讼如表6所示。

表6 我国LED主要专利诉讼Table 6 Chinese LED main patent suits

注：数据来源于《产业专利分析报告——LED照明》，手工整理而来。

从表6可以看出，我国LED主要的专利诉讼集中在LED下游。到目前为止，尚未爆发大规模的LED专利诉讼。随着LED“专利分散”程度加大，侵犯专利权人的风险概率不断提高；此外，LED上游核心专利有效期的临近，很可能国外LED企业在我国LED的中、下游领域大量布置专利，在未来可能会对我国发动大规模的专利诉讼，我国应提高警惕，及时制定相关政策避免上述情况出现。

3 结论与建议

本文运用主成分分析法从专利角度实证研究了“专利分散”对我国LED产业的影响。研究结果表明：“专利分散”对我国LED产业的影响日益严重，单个专利权的“片段化”及整体专利权无限延伸问题非常突出；大量的专利成为非正常失效专利，造成了资源的浪费；虽然，国内未爆发大规模的专利诉讼，但专利许可、转移日益增加，加大了企业的负担。因此，本文建议我国必须提高LED专利审查标准，促进专利成果转换，尽量避免出现非正常无效专利，积极构建专利共享平台；应该进行有效的专利组合布局使得自己的专利充斥在LED的所有产业链中形成一条完整的技术链；寻求LED技术盲点，进行研发从而对新技术拥有自主知识产权，和LED技术优势企业进行交叉许可，增加专利谈判筹码，例如圆片级封装是目前较为新的封装技术，我国可以关注此新兴技术，努力寻求突破，形成技术优势;建立LED专利预警系统及机制，恰当运用专利诉讼战略应对未来可能出现的LED专利诉讼。

[1] 杨铁军.产业专利分析报告——LED照明[M].北京：知识产权出版社,2014.

[2] LED照明产业专利分析报告：LED照明正刮起一阵“绿色旋风”[EB/OL]. http://lights.ofweek.com/2014-09/ART-220001-8420-28879965.html.

[3] Carl Shaprio.Navigating the Patent Thicket: Cross Licenses, Patent Pools, and Standard Setting[J].Innovation Policy and the Economy,2000.

[4] Michael J. Meurer. BUSINESS METHOD PATENTS AND PATENT FLOODS[R]. WORKING PAPER SERIES, LAW AND ECONOMICS working paper,2002.

[5] Thumm N.Patents for genetic inventions:A tool to promote technological advance or a limitation for uostream inventions[J].Technovation,2005,25:1410-1417.

[6] Hall H.,Ziedonis R.. The Patent Paradox Revisited:An Empirical Study of Patenting in the U.S.Semiconductor Industry,1979～1995[J].RAND Journal of Economics,2001,32: 101-128.

[7] BawaR,etal.Protecting New ideas and Inventions in Nanomedicine with Patents[J].Nanomedicine:Nanotechnology,Biology,and Medicine,2005,1:150-158.

Research on the Influence of Chinese LED Patent Fragmentation Based on Patent

LUO Kai1，YUAN Xiaodong2，ZHU Shien3

(1.WuhanTextileUniversity,Wuhan430074，China；2.SchoolofManagement,HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；3.WuhanJunshangCo，LtdofIntellectualPropertyConsultationandManagement，Wuhan430074，China)

“Patent fragmentation” means in the specific technology area，the patent concentration degree decreases，patents holders increase，and patent holders enjoy exclusive rights but not rights of using patents. This paper uses PCA to conduct empirical study of LED “patent fragmentation” about its impact on patent license, transfer, the scope of patent rights，abnormal number of invalid patents and the probability of patent infringement. The result shows that the more significant of LED “patent fragmentation”，the more of patents licensing and transferring，the more fees the manufacturer pays. Subsequently the wider of the protection scope of patent rights，the more infringed of common interest, the more difficult about patent commercialization and the more chances of patents infringement. Finally,this paper puts forward some policy suggestion for coping with “patent fragmentation”in LED industry.

LED patent; patent fragmentation; PCA

国家自然科学基金项目“专利分散对我国战略性新兴产业自主创新的影响机理及政策选择研究”(编号：71373088)，湖北省软科学研究计划“基于专利视角下的湖北省半导体照明产业政策改进研究”(编号：2015BDF065)

G306

A

10.3969j.issn.1004-440X.2016.04.025