LED智能照明技术专利信息分析

张 涛，范广涵，许毅钦，肖 瑶，丁彬彬，喻晓鹏，方慧风，郑树文

(1.华南师范大学光电子材料与技术研究所，广州 510631；2.广东省半导体产业技术研究院，广州 510631)

LED智能照明技术专利信息分析

张 涛1，范广涵1，许毅钦2，肖 瑶1，丁彬彬1，喻晓鹏1，方慧风1，郑树文1

(1.华南师范大学光电子材料与技术研究所，广州 510631；2.广东省半导体产业技术研究院，广州 510631)

我们研究了全球、中国、广东省LED智能照明技术专利发展态势，归纳了主要国家和重点企业的LED智能照明技术点分布，并对重点专利进行了分析和总结。

LED智能照明；专利分析；专利布局

引言

LED智能照明是指利用计算机、手机等电子设备通过无线ZigBee、WiFi、GPRS/CDMA等多种物联网通讯技术、电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及总线控制等技术，实现对LED照明设备的开关、调控、检测等智能化控制，使LED照明设备具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、配光、定时控制、场景设置等功能，并达到安全、节能、环保、舒适、高效的目的[1]。

我们基于广东省专利信息服务平台及THOMSON INNOVATION专利数据库，对截至2013年12月31日的全球智能照明以及中国LED智能照明相关专利的信息进行了分析与总结，希望为我国智能照明技术的发展提供借鉴。

1 LED智能照明技术专利态势分析

检索工作基于以下两个数据库，包括广东省专利信息服务平台的国家知识产权局全领域代码化专利数据库和THOMSON的DWPI数据库。

通过在THOMSON INNOVATION 专利数据库中检索，共检索出全球智能照明相关申请专利：去相同专利号3 550件，合并同族专利2 723项(检索范围：1960年1月1日至2013年12月31日)。

使用广东省专利信息服务平台的国家知识产权局全领域代码化专利数据库对相关专利进行检索，共检索出中国LED智能照明申请专利2404件(检索范围：1985年1月1日至2013年12月31日)，表1给出了LED智能照明技术专利文献的检索结果。

表1 LED智能照明技术申请专利统计表

1.1全球LED智能照明技术专利分析

中国、日本、美国和韩国在智能照明方面申请专利占据了LED智能照明申请专利的90%，其中我国的申请量占54%，位列第一。美国与韩国的智能照明申请专利量相差不大，分别排名第三、第四位。全球、中国、广东的申请专利量的总体趋势是逐年增长，到了2012年申请量均达到最大值，2013年申请量下降可能于申请的专利还未公开有关。从图1看出，中国范围内的智能照明专利的申请要比全球的智能照明申请专利稍晚，广东省的开始申请专利的时间与国内的同步。

如图1所示，日本智能照明专利申请起步时间为1992年，中国和美国智能照明专利申请的起步时间为1993年，韩国智能照明专利申请起步时间为1996年。日本和中国自出现智能照明专利申请之后每年的申请量总体成增长趋势，而美国自2000年之后智能照明专利申请才出现稳定快速增长。韩国自1996年出现专利申请之后至2003才再次出现智能照明专利申请，但出现稳定快速增长。

图1 智能照明全球专利主要国家历年专利申请量分布(合并同族专利)Fig.1 Distribution of intelligent lighting patent applications of majoy countries in global region (merge kin patent)

1.2中国LED智能照明技术专利分析

图2是中国国内申请人省市分布图，从这可以看出，广东、江苏、浙江及上海申请量都比较大，在所有省份中排前四名，其中中国广东的申请量排名第一，占总申请量的26%。就国内比较来看，广东在智能照明应用方面做了大量的工作，有较强的实力。

图2 中国国内申请人省市分布Fig.2 Distribution of domestic applicants of major provinces in China

图3为中国主要申请人的排名情况，这些企业和高校在智能照明技术方面有一定的技术实力并且关注了专利保护。

图3 中国主要申请人排名Fig.3 Ranking of major Chinese applicants

图4是在中国申请智能照明专利的国内外申请人比例图，从图中可以看出中国申请量比全球来华申请专利的数量高出很多，表明在智能照明方面国外申请专利对中国市场的关注度还不是很高。

图4 中国国内外申请人比例分析Fig.4 Ratio analysis of home and abroad applicants of Chinese patents

1.3广东省LED智能照明技术专利分析

分析图5可知，广东第一项LED智能照明申请时间为2000年，在2000年到2003年期间广东LED智能照明申请专利量较少，但从2004年开始申请量持续增长，并在2012年申请量超过200件。

图6为广东省智能照明主要申请人的排名情况，表明广东在LED智能照明技术方面主要的研发力量集中在企业。高校的潜力应充分的发挥出来，积极加强产学研合作，提高广东省在这一领域的整体实力。

图5 广东省智能照明历年申请趋势Fig.5 Trends of intelligent lighting patentn applications throughout the years in Guangdong province

图6 广东省智能照明主要专利申请人排名Fig.6 The ranking of the main patent applicants for intelligent lighting in Guangdong province

2 中国、美国、日本LED智能照明专利技术点分布

LED智能照明领域全球专利申请趋势近年来一直递增，其中在中国的专利申请量最多，其次为美国和日本。

中国、美国、日本三个国家在LED智能照明专利技术上分布的着重点有较大差异。中国有自己特定的发展，有一定的优势。中国、美国和日本技术主要集中领域如表2所示，可以看出，三个国家智能照明相关的技术分布大不相同，中国有自己特定的发展，有一定的优势。

表2 中国、美国和日本技术主要集中领域

3 重点企业LED智能照明专利技术点分析

本项目组结合目前市场占有率和专利拥有量，对飞利浦、松下、路创、LG和夏普等5家企业的技术点进行归纳(见表3)，供研究判断LED智能照明技术的现状和未来的技术发展方向。

表3 五家企业的技术点分布

4 重点专利分析

这里着重对智能照明调光方面的专利EP1113709A2和无线信号控制系统方面的专利WO2010116283A2进行深入分析。

4.1EP1113709A2专利分析

专利EP1113709A2至今已被引证33次，从2002年开始，随着年份的增加，该专利被引用率越来越高，这说明该技术被LED各大生产企业所发展，越来越受到重视。主要引用的专利申请人是KONINKL PHILIPS ELECTRONICS NV(共引用12次)和APPLE INC(共引用7次)，共占所有被引用专利的56%。PHILIPS等世界知名LED大企业反复引用专利EP1113709A2，足见该专利的重要性和原创性。值得注意的是引证专利EP1113709A2的专利不一定都是引用智能照明调光技术，也有是引用该专利的其它技术点。我们通过人工标引，找出在引用专利EP1113709A2的33篇专利中，有20项(合并同族专利后11项)专利涉及智能照明调光技术，其中有11项(合并同族专利后4项)专利在中国申请了同族专利，可能对中国形成了专利壁垒，详见表4和图7。

表4 智能照明调光技术对中国形成专利壁垒的专利列表

4.2WO2010116283A2专利分析

专利WO2010116283A2因公开时间比较晚，相关的技术比较新，研究相关技术的公司比较少，所以至今被引证5次，并不算多。在引用的5件专利中，有2件专利与专利WO2010116283A2在无线信号控制领域相关，均未在中国申请同族专利，对中国市场还不构成专利壁垒，在中国成为了公知技术。具体专利号见表5。

图7 基础专利技术的申请人情况和技术改进点Fig.7 Basic patent applicants and their technology improvements

表5 在中国成为公知技术的专利列表

无线照明控制系统结合了LED、通信、计算机、传感器等技术，一方面保障正常的照明功能，同时兼具节能、环保、智能管理等，备受瞩目。传统照明因为需要手动控制或者线路控制，不能达到随心所欲的管理，往往一盏灯出现问题，一整条线路有可能都受到影响，或者由于灯具的损坏无法及时发现，造成照明故障，这种现象一直困扰着照明管理者。而新型照明控制系统，由于采用无线技术，一方面在控制上面可以实现无线化，另外一方面具备单灯控制，附带电流、电压、功率因数、功耗统计等功能，使照明管理更具人性化与智能化。

5 LED智能照明产业技术重点领域分布

全球、中国和广东省LED智能照明技术主要集中领域如表6所示。

智能照明技术研究热点主要集中在无线网络通讯、无线传输、太阳能运用、智能系统和智能电路元件。这也是我国LED照明企业需要特别关注的技术点，很多外国企业在这些技术领域早就进行了专利布局，很多专利技术对我国企业构成专利壁垒。当然这些技术领域也可以是我国企业潜在挖掘的核心技术，我国企业可以申请改进型专利，有效保护和利用其专利技术。也可以采用对竞争对手的核心专利进行购买或者相互专利授权，这样能有效避免侵权风险。

表6 全球、中国和广东省智能照明技术主要集中领域

6 LED智能照明IPC技术分析

LED智能照明IPC技术情况如表7、图8、表8所示。

LED智能照明中，原创技术专利是指去相同专利号之后的申请专利，目标市场中的技术专利是指合并同族专利号之后的申请专利。技术专利中的主要IPC分类号解释对应如表9所示。

表7 原创技术专利各区域的IPC构成对照表

IPC美国IPC韩国IPC广东H05B003719%H05B003730%H05B003747%B60Q00014%F21S00026%F21S000214%H05B00334%F21V00235%F21S00099%F21V00213%H04Q00095%F21S00089%H05B00413%H01L00334%F21V00233%H01L00313%F21Y01013%H21L00042%F21S00083%F21V00273%F21S00042%其他61%其他44%其他14%

图8 主要目标市场的IPC构成Fig.8 The IPC form for main target markets

表8 中国原创技术和申请技术IPC比例对照表

表9 主要IPC含义

7 LED智能照明技术的申请人分析

表10所示的是在全球范围、中国范围内及广东省范围内的LED智能照明专利申请人的情况。全球范围内申请人前五名排名分别是飞利浦、松下、路创电子、LG及夏普。中国范围内，前五名都是天津工业大学、无锡爱迪信光电科技有限公司、东莞巨扬电器有限公司、广东朗视光电技术有限公司及苏州晶雷光电照明科技有限公司。广东省前五名申请人是莞巨扬电器有限公司、广东朗视光电技术有限公司、东莞勤上光电股份有限公司、深圳茂硕电源科技股份有限公司及深圳市聚作实业有限公司。

表10 申请人排名对比情况

8 结语

智能照明技术研究热点主要集中在无线网络通讯、无线传输、太阳能运用、智能系统和智能电路元件等领域，很多外国企业在这些技术领域进行了专利布局，对我国企业构成专利壁垒。中国在LED智能照明技术申请专利数量上超过全球总量的一半，在ZigBee通讯技术、监控网络通讯、光色控制、驱动电路及驱动电子器件等领域有较大优势，我国企业可以利用自身的技术优势及市场规模，进行专利布局；通过申请改进型专利、购买竞争对手的核心专利、相互专利授权等方式保护和利用专利技术，有效避免侵权风险。

[1] www.eepw.com.cn/article/185245.htm.

[2] 毛金生，冯小兵，陈燕.专利分析和预警操作实务[M].北京：清华大学出版社，2009.

[3] 李建蓉.专利信息与利用[M].北京：知识产权出版社，2011.

[4] 陆大成，段树坤.金属有机化合物气相外延基础及应用[M].北京：科学出版社，2009.

[5] 中国半导体照明产业发展年鉴(2008—2011)[M].北京：机械工业出版社，2009.

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[7] 郝跃，张金凤，张进成.氮化物宽禁带半导体材料与电子器件[M].北京：科学出版社，2013.

StudyofPatentInformationonLEDIntelligentLightingTechnology

ZHANG Tao1, FAN Guanghan1, XU Yiqin2, XIAO Yao1, DING Binbin1, YU Xiaopeng1, FANG Huifeng1, ZENG Shuwen1
(1.LaboratoryofNanophotonicFunctionalandDevice,InstituteofOpto-electronicMaterialsandTechnology,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631,China2.GuangdongInstituteofSemiconductorIndustrialTechnology,Guangzhou510631,China)

The article studies the development situation of LED intelligent lighting patent technology from worldwide, China and Guangdong province respectively. It summarized the technical point distribution from the major countries and key LED enterprises. The key patents are also analyzed and summarized.

LED intelligent lighting; patent analysis; patent layout

TM923

A

10.3969j.issn.1004-440X.2017.05.017

广东省科技计划项目(项目编号：2016A030303054), 广东省战略性新兴产业项目(项目编号：2011-IP-06)。

张涛,E-mail: hszhangtao@163.com