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中国照明网联合超凡发布《LED通用照明应用技术分析白皮书》

照明产业是国民经济发展和人们生活的必需品,在国民经济中具有特殊的地位和作用。而通用照明应用,指应用于工业、商业、家庭和其他非特定行业的照明产品;与通用照明相对应的为特殊照明,指用于特定行业和应用(如显示背光照明、车辆照明等)的照明产品。

据《2018中国半导体照明产业发展蓝皮书》中所述:在细分领域方面,室内照明十年来复合增长率为56.4%,特种照明复合增长率为43.7%,户外照明为30.6%。通用照明市场占比最高,目前,LED通用照明应用产品已广泛应用于家居照明、替换光源、商业照明、户外照明、工业照明、建筑照明及便携/离网照明等领域。

技术布局分析

通过在专利数据库中进行检索(检索截止日期为2019年10月,主要关注F21V,F21S与F21W分类;不包括外观设计),并通过初步去燥筛选后得到全球LED通用照明应用领域的相关专利申请趋势,如下图1所示:

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(a) 全球及主要国家相关专利申请趋势

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(b)除中国外全球及主要国家相关专利申请趋势
图1 相关专利申请趋势(同族归并)

图1(a)为全球及主要国家相关专利申请趋势,图1(b)为去除了中国的数据,从两个图的比对可以看出,在2000年-2007年间,LED通用照明应用的全球相关专利申请总量有一个剧烈波动,但是排除掉中国的申请之后,参见图1(b)发现并未存在此波动,因此可看出前述波动完全是由于中国的相关专利申请量的激增导致的;

在2008年金融危机之后,由于中国申请量在骤减之后并趋于相对稳定,导致全球相关专利申请总量也趋于稳定状态。也即是说中国相关专利申请量的趋势变化是造成全球申请趋势波动的最主要的决定因素。中国在2000年-2007年间的申请量的波动应该主要是由于随着中国加入世贸组织,相关企业不断提升自身知识产权意识以及国内对于LED照明产业也相继出台了各种相关政策利好,所以形成了迅速发展期。

如下图2所示,为LED通用照明应用技术主要IPC分布,从图中可以看到,F21V23、F21V21、F21S8这三个分类号下拥有的专利申请数量最多,分别为118501项、102593项、102263项,占专利总量的20.54%、17.78%、17.72%。

这三个分类号对应的技术领域分别为照明装置内或上面电路元件的布置;照明装置的支撑、悬挂或连接装置;准备固定安装的的照明装置。也即是说,从技术上来说,偏电路元件驱动方面的技术创新最多,其次则是照明装置结构方面。

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图2 LED通用照明应用技术主要IPC分布(同族归并)

如下图3所示,为LED通用照明应用专利的地域布局图,从图中可以看出,中国(包含台湾地区)总申请量为271218件,位居全球第一,占全球LED通用照明应用相关专利总量的47.52%,申请量明显高于其他国家。

其次分别为日本、美国、德国、韩国。从中明显可以看出,中国、日本、美国、德国及韩国为LED通用照明应用技术的主要布局国,这也源于这几个国家在技术上以及在市场上具有领先的优势。

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图3 LED通用照明应用专利地域布局

统计LED通用照明应用领域重点申请人,如下图4所示,可以看出,重点申请人主要集中在日本、中国、德国和美国,这一聚集趋势与全球专利申请地域布局中的情况相一致。

在全球前10名主要申请人中,松下集团、东芝及三菱几家公司均为日本企业,海洋王照明、鸿海集团和欧普照明三大中国企业也进入了全球十大重点申请人排名中,日本和中国的企业比例占到60%。其中日本的松下集团以9567项专利申请排名全球第一,其旗下的松下电工、松下电器等子公司均在这一领域有较深入的研究和专利布局,占据优势地位。

中国的海洋王照明以5526项专利申请位居全球第二,是一家位于深圳的研究和生产照明灯具的龙头企业。

排在第三位的为日本的东芝照明,东芝照明是日本照明的领先品牌之一。其后的三菱、飞利浦、欧司朗、欧普照明等企业,专利申请数量已明显低于排名前三的几个国家。从全球主要申请人的类型来看,排名前20名的申请人均为企业,没有大学或者科研机构,这是因为在照明应用领域方面,技术难度相较上游芯片端较低,主要还是各个企业在扮演提升产品质量的角色。

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图4 LED通用照明应用领域重点申请人

全球诉讼情况

专利之战是LED行业永恒的话题。从图5的专利诉讼的国别构成来看,美国以555件专利诉讼位居全球第一,中国以522件专利诉讼紧随其后,排名全球第二。因此LED通用照明应用领域相关诉讼专利的主要聚集地在美国和中国,他们既是LED通用照明应用的主要市场国,也是主要专利布局国,在庞大的专利基数下,其也成为专利诉讼的高发区。

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图5 LED通用照明应用领域全球诉讼分布

分析国内522件LED通用照明应用领域相关诉讼专利,按产品分支分为:家居照明(例如各种灯具,吸顶灯、筒灯、天花灯、射灯、阅读灯、台灯等用于家居的照明)、替换光源(灯泡,灯管,灯带等可替换的光源)、商业照明(舞台灯等服务于商业场所照明的需要而产生用于商业场合的照明系统)、户外照明(草坪灯、庭院灯、隧道灯、泛光灯、水底灯、路灯、洗墙灯、景观灯,地埋灯等用在室外的灯具,例如,公园、广场、马路两边以及户外广告用灯)、其他,共五个产品分支,得到各分支的专利诉讼情况,如下图6所示。

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图6 LED国内诉讼产品分支分布

从上图可以看到,户外照明、商照以及家居照明占比较大。在中国LED通用照明应用领域中,此三类产品占据了较大的市场份额,随着国内竞争愈来愈激烈,随之产生的专利诉讼案件也与日俱增。

而从图7的专利诉讼类型上来看,也以实用新型专利占据绝对比例;

一方面是LED通用照明应用领域和上游芯片以及中游封装技术不同,其技术上难度相对较低,因此从申请策略上来说申请实用新型更为合适,所以大部分企业都是申请实用新型为主,导致此领域在专利申请类型上实用新型占比本身就很高;

第二方面则是实用新型专利相比发明也具有其本身的优势,比如审查周期较短、对创造性高度要求较低、确有创新之处的实用新型专利更不易被宣告无效,因此无论是在LED通用照明应用领域还是其他技术领域,采用实用新型专利发起侵权诉讼更容易出现。

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图7 LED国内专利诉讼类型分布

随着国内LED产业的蓬勃发展,在国际市场的影响力越来越大,以及中美贸易摩擦的起伏,我国LED厂商近年来频频遭遇美国国际贸易委员会(USITC)发起的“337调查”。

今年9月中国TCL集团、海信集团、联想集团及深圳万普拉斯科技有限公司等企业就被Globalfoundries公司指控侵犯其专利权,请求发起337调查并发布有限排除令和禁止令。

梳理近年来涉及我国LED领域(扩展到上游芯片端)产品端的“337调查”情况如下表:

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由表中的统计数据可以看出,近三年来年年均有涉及LED领域产品端的“337调查”,因此,也为我国企业出口美国提出了更为严峻的专利考验。业内大型龙头企业如Cree公司和飞利浦发起“337调查”的专利均超过5件,所述专利均非单一技术分支,Cree公司的专利更是涵盖了从芯片端到封装再到应用端的上、中、下游技术分支,也从另一方面反映了大型龙头企业的专利布局实力较强。

技术保护建议

近年来通用LED照明应用行业飞速发展,但竞争愈来愈激烈,未来如何从激烈竞争中脱颖而出?

注重研发,提升产品质量;或者跨界合作,走向人工智能技术化,比如智慧路灯,智慧家居照明等,但无论哪种发展方式,缺乏核心竞争力的LED企业采用模仿与抄袭来发展的道路将会被专利之剑彻底斩断。

优秀企业在自身发展的不同阶段,往往会采取不同的知识产权战略,同时在技术、产品的各个节点,也会采取不同的知识产权手段去进行知识产权的保护、运用;而专利侵权风险规避对后来企业的重要性也将不言而喻。

为此,中国照明网联合超凡知识产权发布《LED通用照明应用知识产权白皮书》,以助力企业技术研发。

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