王 根,黎 軍,周 斌
(東莞理工學院,523808)
隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,國際專利技術(shù)競爭也日趨激烈,企業(yè)專利競爭逐漸上升到產(chǎn)業(yè)競爭。為了謀求地方區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的競爭優(yōu)勢,國內(nèi)各地方政府紛紛開展以專利技術(shù)為主要對象、以專利制度為法律保護、以各種政策措施為主要手段的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃[1]。專利是最能夠反映科學技術(shù)發(fā)展水平最新動態(tài)的情報文獻[2],同時也是世界上最大的技術(shù)信息源,專利包含了世界上超過90%的科技信息[3]。專利信息集技術(shù)、經(jīng)濟和法律情報三位一體,其獨特的功能使得專利情報在包括產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略在內(nèi)的各種發(fā)展規(guī)劃中發(fā)揮著不可替代的作用。基于專利文獻計量的情報分析,也是政府競爭情報的重要內(nèi)容,能夠為政府制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略提供依據(jù),并為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明方向。
LED(Light Emitting Diode,即發(fā)光二極管)是一種新型綠色光源,在全球倡導節(jié)能、環(huán)保的背景下,發(fā)展LED照明已成為全球產(chǎn)業(yè)的一個焦點。2003年,我國成立了半導體照明工作小組,標志著LED產(chǎn)業(yè)正式成為我國的核心產(chǎn)業(yè)。為了加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展,“十一五”期間,我國把“國家半導體照明工程”列入科技發(fā)展規(guī)劃,作為重點工作來抓。截至2007年,我國從事LED產(chǎn)業(yè)人數(shù)已超5萬人,研究機構(gòu)20余家,企業(yè)4000余家[4],目前這些數(shù)字還在增加。在國內(nèi)外市場的推動和國家一系列政策的引導下,國內(nèi)各地方也加快了發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)的步伐,現(xiàn)已形成上海、大連、南昌、廈門和深圳等國家半導體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地,長三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要聚集地。2011年,東莞市政府發(fā)布了《東莞市科學與技術(shù)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,其中明確指出要把LED產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),重點加強引導和培育[5]。本文將以東莞市LED產(chǎn)業(yè)為例,構(gòu)建面向地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專利分析體系,對東莞地方LED產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)態(tài)勢進行全面的分析和評價,以期為地方新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供情報支持,同時拓寬專利情報系統(tǒng)研究視野,為完善專利情報理論和應(yīng)用體系提供更為廣泛的實踐參考。
本文研究目的是分析和掌握國內(nèi)地方新興產(chǎn)業(yè)的專利發(fā)展態(tài)勢,為此我們選擇了國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站的中國專利數(shù)據(jù)庫為主要數(shù)據(jù)源。根據(jù)LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)特征和名稱規(guī)范,采用“LED”、“發(fā)光二極管”、“半導體照明”,“氮化鎵”(GaN)與“外延”,“LED”與“芯片”,“LED”與“照明”、“背光”、“顯示”、“裝飾”、“指示”、“夜景”等為檢索關(guān)鍵詞,并結(jié)合分類號H01L33/00(用于光發(fā)射的半導體器件及其制造)、F21S2/00(照明裝置系統(tǒng))、H05B37/02(電光源電路控制裝置)等LED產(chǎn)業(yè)主要IPC(國際專利分類號)進行輔助檢索,檢索時段為公開(公告)日1985年至2010年,然后運用合并去重和通過內(nèi)容分析排除不相關(guān)文獻等檢索策略,最后得到東莞市LED產(chǎn)業(yè)主要相關(guān)專利1258件。下文將以這些專利為主要分析對象,開展東莞市LED產(chǎn)業(yè)專利態(tài)勢分析。
專利文獻中包含了大量的技術(shù)、經(jīng)濟和法律信息,但由于其格式不規(guī)范、種類繁多且內(nèi)容晦澀冗長,面向地方產(chǎn)業(yè)的專利情報分析,需要借助專門的統(tǒng)計分析工具來保障數(shù)據(jù)處理的全面性和精確性,提高數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量。為此,根據(jù)東莞市LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有專利文獻的特點以及后期分析需求,本文選擇了國家知識產(chǎn)權(quán)局專利信息分析系統(tǒng)(PIAS)為主要檢索工具,采用前期自主開發(fā)的地方專利統(tǒng)計分析軟件(PSAS)[6]為主要統(tǒng)計和分析工具,并結(jié)合使用EXCEL等常用辦公軟件作為輔助,具體開展專利信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析工作。
專利分析是以文獻計量學為基礎(chǔ),對專利文獻中包含的技術(shù)信息、經(jīng)濟信息和法律信息進行加工、整理,并進行深度分析,形成具有較高決策價值的專利情報,在實際研究中通常把專利分析方法分為定量分析和定性分析[7]。本文分析目的是深入了解地方產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)的宏觀發(fā)展態(tài)勢,主要針對相關(guān)專利文獻的外部特征來進行統(tǒng)計,同時結(jié)合專利文獻的內(nèi)部特征進行分析。因此本文選擇了以定量分析為主、定性分析為輔的分析策略。分析方法具體包括:專利發(fā)展趨勢分析、專利地域分布分析、專利技術(shù)構(gòu)成分析、專利權(quán)人分析、專利聚類分析、專利技術(shù)關(guān)聯(lián)分析等,并根據(jù)需要對以上方法進行組合分析。
LED產(chǎn)業(yè)作為節(jié)能環(huán)保的低碳產(chǎn)業(yè),成為國內(nèi)許多城市關(guān)注的焦點。近年來,東莞市十分重視LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展,結(jié)合“科技東莞”工程的實施,重點推進LED產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新。近3年來,東莞市政府為本地LED企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和示范工程已累計投入約3億元,2010年東莞市LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達到80億元,比2009年增長了60%[8]。從專利時序變化(如圖1)可以看出,東莞市直至2003年才開始獲得LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)成果,并在2007至2010年間取得了快速發(fā)展,公開專利數(shù)量迅速增長,年平均增長率達到了135%。結(jié)合技術(shù)生命周期分析(如圖2)可以看出,東莞市LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)目前還處于上升階段,專利數(shù)量和專利申請人都呈現(xiàn)大幅增長,同時也說明產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)仍不成熟,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
圖1 東莞市LED產(chǎn)業(yè)專利時序變化圖
此外,通過對比廣東省內(nèi)主要城市的LED產(chǎn)業(yè)專利發(fā)展趨勢(如圖3),可以看出東莞市在近三年保持了較好的發(fā)展趨勢,并在2010年取得了較大突破,公開專利數(shù)量僅次于深圳市,位列省內(nèi)第二,顯現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。
2010年,廣東省將LED產(chǎn)業(yè)列為省內(nèi)重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),省內(nèi)各城市也加大了對LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)的投入。從廣東省LED產(chǎn)業(yè)專利排名前四城市的專利分布來看(如表1),深圳市在省內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著重要地位,三種專利占全省專利總量的 43.11%,其中發(fā)明專利占全省的60.22%,產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢十分明顯。而東莞市LED產(chǎn)業(yè)專利位居廣東省第二,三種專利占全省的14.58%,發(fā)明專利數(shù)量落后于深圳和廣州,產(chǎn)業(yè)技術(shù)含量還需進一步提升。
表1 廣東省主要城市LED產(chǎn)業(yè)公開專利數(shù)量
2011年,東莞市出臺“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃,明確將重點培育LED等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。為此,地方政府加強了產(chǎn)業(yè)部署,LED產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢區(qū)域也逐漸形成。本文對東莞市LED產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利文獻中的地址字段進行分類統(tǒng)計,得出東莞市LED產(chǎn)業(yè)專利地域分布圖(如圖4)。在東莞市33個鎮(zhèn)(街)中,排名前十的鎮(zhèn)(街)的專利量占全市總量的73.85%,由此可以得出,常平鎮(zhèn)、東城、寮步鎮(zhèn)等鎮(zhèn)(街)是東莞市LED產(chǎn)業(yè)的重要聚集地。
圖4 東莞市LED產(chǎn)業(yè)專利地域分布圖
LED產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)主要包括上游的襯底材料外延、中游的芯片制作和下游的封裝、應(yīng)用及配套材料。對地方產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利分類號進行統(tǒng)計分析,可以掌握地方產(chǎn)業(yè)技術(shù)在產(chǎn)業(yè)鏈中所處環(huán)節(jié)、技術(shù)優(yōu)勢以及總體研發(fā)趨勢。為此,本文對東莞市LED產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利分類號進行了統(tǒng)計(如表2和表3),可以看出東莞市LED產(chǎn)業(yè)科技含量較高的發(fā)明專利主要集中在照明裝置的冷卻或加熱裝置、照明裝置系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,而主要涉及LED產(chǎn)品構(gòu)造或改進的實用新型專利,則集中在照明裝置系統(tǒng)和固定安裝的非便攜式照明裝置等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。從整體技術(shù)狀況來看,東莞市專利技術(shù)基本處在LED產(chǎn)業(yè)的中下游,即封裝和應(yīng)用環(huán)節(jié),中上游的襯底材料外延、芯片等相關(guān)技術(shù)則相對較為薄弱。
表2 東莞市LED產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利排名前十專利分類
從廣東省主要城市LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)專利分布來看(如圖5),深圳市在LED產(chǎn)業(yè)各項技術(shù)領(lǐng)域均處于領(lǐng)先地位,而東莞市在照明裝置或其系統(tǒng)和非便攜式照明裝置或其系統(tǒng)以及半導體器件這些技術(shù)領(lǐng)域,在廣東省內(nèi)保持了一定的競爭態(tài)勢。此外,根據(jù)LED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)特征,本文對廣東省LED產(chǎn)業(yè)主要城市進行了產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)分布統(tǒng)計(如表4),可以看出廣東省各地市的LED相關(guān)專利技術(shù)總體處于產(chǎn)業(yè)鏈的中下游,上游的襯底材料外延片、芯片制作以及中游的封裝等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,專利基礎(chǔ)依然十分薄弱,其中東莞市在中上游技術(shù)領(lǐng)域,專利比例依然落后于深圳和廣州。
表3 東莞市LED產(chǎn)業(yè)實用新型專利排名前十專利分類
圖5 廣東省主要城市LED產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)分布
表4 廣東省主要城市LED產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)分布
對專利文獻中的申請人字段進行分類統(tǒng)計,可以掌握某地區(qū)或某領(lǐng)域內(nèi)的重點專利權(quán)人或研發(fā)團隊。通過對東莞市LED產(chǎn)業(yè)專利權(quán)人進行統(tǒng)計(如表5),可以看出勤上光電股份有限公司是東莞地方LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)先企業(yè),LED相關(guān)專利數(shù)量最多。此外,截至2010年,東莞市共有159家企業(yè)申請并公開了LED相關(guān)專利,企業(yè)專利數(shù)量占全市總量的68%以上,可見企業(yè)尤其是民營企業(yè)是東莞市LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)的重要主體,在產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展中占有主導地位。
表5 東莞市LED產(chǎn)業(yè)排名前十專利權(quán)人
圖6 東莞市LED產(chǎn)業(yè)主要專利權(quán)人技術(shù)分布
從東莞市LED產(chǎn)業(yè)主要專利權(quán)人的技術(shù)分布可以看出(如圖6),排名前列的專利權(quán)人技術(shù)分布不十分均勻,“勤上光電”公司專利主要集中在固定安裝的非便攜式照明裝置技術(shù)領(lǐng)域,“友美電源”公司專利技術(shù)則聚集于照明裝置系統(tǒng)方面,而“科銳德數(shù)碼”公司則在LED照明裝置的冷卻或加熱裝置相關(guān)領(lǐng)域有一定的建樹。
此外,從東莞市LED產(chǎn)業(yè)前50名專利權(quán)人的合作申請情況(如圖7),可以看出,東莞市合作申請專利數(shù)量較少,尤其是企業(yè)之間的合作更是屈指可數(shù),專利研發(fā)的合作程度不高。
圖7 東莞市LED產(chǎn)業(yè)前50專利權(quán)人合作申請分析
對某技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)專利文獻的分類號(包括主分類號和其他分類號)進行統(tǒng)計,據(jù)此判斷該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的關(guān)聯(lián)度,有助于掌握所屬產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)群及其之間的依存關(guān)系[9]。提取本文所分析專利文獻中技術(shù)含量較高的發(fā)明和實用新型專利,共有912件,對其排名前50的IPC分類號,按照大組進行技術(shù)關(guān)聯(lián)分析,可以得出東莞市LED產(chǎn)業(yè)主要專利技術(shù)關(guān)聯(lián)情況(如圖8)。從中可以看出,照明裝置電路元件的設(shè)置(F21V23)、照明裝置組成部件(F21V17)、用于一般電光源的電路裝置(H05B37)、照明裝置中的反射器(F21V7)和照明裝置或系統(tǒng)的其他用途或應(yīng)用(F21W131)的關(guān)聯(lián)技術(shù)數(shù)量最多,分別為35件、26件、26件、25件和23件,也就是說這些技術(shù)分類的技術(shù)關(guān)聯(lián)度最高。同時,照明裝置電路元件的設(shè)置(F21V23)和照明裝置系統(tǒng)(F21S2)之間共有80件技術(shù)關(guān)聯(lián)專利,此外,照明裝置組成部件(F21V17)和照明裝置系統(tǒng)(F21S2)之間也有78件關(guān)聯(lián)專利,說明這些專利技術(shù)之間的聯(lián)系十分緊密。綜合以上分析可以得出,東莞市LED產(chǎn)業(yè)由眾多不同的技術(shù)分類構(gòu)成,產(chǎn)業(yè)專利之間已形成了較為穩(wěn)定的技術(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系,一些主要技術(shù)之間的聯(lián)系尤為緊密,這也說明東莞市應(yīng)該繼續(xù)加強LED產(chǎn)業(yè)不同技術(shù)分類之間的合作與交流,共同推動產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)的發(fā)展。
圖8 LED產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)關(guān)聯(lián)圖
對某地方或某技術(shù)領(lǐng)域的專利文獻,依照專利文本特征進行聚類分析,可以了解和掌握地方或產(chǎn)業(yè)的專利技術(shù)聚集情況[10]。本文通過對東莞市LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)明和實用新型專利,依照IPC分類號進行自動聚類分析,得出地方LED產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)聚類圖(如圖9)。從中可以看出,東莞市LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)專利主要聚集在LED燈底座等配件(16%)、LED光源散熱器等設(shè)備(10%)和LED芯片支架(8%)等領(lǐng)域。從東莞市LED產(chǎn)業(yè)專利聚集情況可以看出,現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)主要涉及LED產(chǎn)品配件、材料、電路和構(gòu)造等方面,并且產(chǎn)業(yè)技術(shù)專利整體聚集程度不高。由此可見,東莞市LED產(chǎn)業(yè)目前在中上游的芯片、襯底材料以及封裝等核心技術(shù)方面,并未形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,因此,東莞市應(yīng)該繼續(xù)加強LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)投入,聚集更多力量于產(chǎn)業(yè)中上游的重點技術(shù)研發(fā)上,爭取在新一輪的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮中,推動地方LED產(chǎn)業(yè)提升到更高層次。
圖9 東莞市LED產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利技術(shù)聚類圖
基于上文的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,可以得出以下結(jié)論:(1)東莞市LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展總體呈現(xiàn)上升態(tài)勢,專利數(shù)量近年來取得了快速增長,并已形成以常平鎮(zhèn)、東城為主要聚集地的LED產(chǎn)業(yè)研發(fā)核心區(qū)域。(2)東莞市在廣東省LED產(chǎn)業(yè)中占有重要地位,相關(guān)專利數(shù)量排名位居省內(nèi)第二,不過科技含量較高的發(fā)明專利落后于深圳和 廣州。(3)東莞市LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈的中下游,以LED照明裝置的冷卻或加熱裝置和照明裝置系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)為代表。上游的外延和芯片相關(guān)技術(shù),東莞市產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)依然較為薄弱。(4)東莞市企業(yè)在地方LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中占有絕對優(yōu)勢,勤上、友美和科銳德等民營企業(yè)在一些技術(shù)領(lǐng)域占有領(lǐng)先地位,但企業(yè)之間的研發(fā)合作程度較低,未形成一定的產(chǎn)業(yè)集群和技術(shù)聯(lián)盟優(yōu)勢。此外,通過此次地方產(chǎn)業(yè)專利態(tài)勢分析,對于專利情報分析研究有以下體會:(1)面向地方產(chǎn)業(yè)的專利分析工作,需要建立科學、完善的分析體系,這其中包括構(gòu)建合理、準確的檢索策略,提高數(shù)據(jù)采集的精度;然后選用對原始數(shù)據(jù)兼容性較高、適用于課題研究的分析工具,對數(shù)據(jù)進行準確、高效的處理;最后運用科學的專利情報分析方法,針對地方產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略相關(guān)的各個方面進行細致、全面的分析和評價。(2)面向地方產(chǎn)業(yè)的專利分析工作,需要結(jié)合產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀等基礎(chǔ)狀況調(diào)查以及國家、省、市產(chǎn)業(yè)政策調(diào)研,通過前期的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)調(diào)查和政策分析,對比周邊地市和優(yōu)勢地區(qū),掌握地方產(chǎn)業(yè)自身優(yōu)勢與不足。(3)地方產(chǎn)業(yè)專利分析的目的是指導地方產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部署與實施,因此需要在專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上,加強面向地方戰(zhàn)略及政府政策、措施的應(yīng)用,形成具有指導性和實際意義的策略,為地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供決策情報支持。
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