基于專利視角下的我國LED專利分散產生的影響分析

羅 愷，袁曉東，朱詩恩

(1.武漢紡織大學，湖北 武漢 430074；2.華中科技大學管理學院，湖北 武漢 430074；

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基于專利視角下的我國LED專利分散產生的影響分析

羅 愷1，袁曉東2，朱詩恩3

(1.武漢紡織大學，湖北 武漢 430074；2.華中科技大學管理學院，湖北 武漢 430074；

3.武漢君上知識產權咨詢管理有限公司，湖北 武漢 430074)

“專利分散”是指在特定技術領域內，專利集中度下降，專利權人增多，權利人均享有排他權但不享有使用權。本文運用主成分分析法從專利視角下研究了LED“專利分散”對產業發展產生的影響。實證研究表明：LED“專利分散”趨勢越明顯專利許可、轉移的量就越大，廠商支付的相關費用越多；專利權保護范圍越廣，侵犯的公共利益越多；專利的商業化越困難；發生的專利侵權概率越大。最后，為LED產業應對“專利分散”提供政策依據。

LED專利；專利分散；主成分分析

引言

LED產業競爭非常激烈，幾乎滲透到了LED每個環節。專利作為產業競爭的有力武器，日益受到重視。截止到2013年在我國申請的LED專利[1]，如表1所示。

從表1中可以看出， LED專利申請不斷增加，所涉及的技術領域不斷擴大，產品分工非常細化，其中的每一個環節都有可能申請專利。在完整的技術鏈上會出現大量的專利權人，導致了LED生產商向專利權人支付大量技術許可費，例如LED液晶電視涉及上千個LED技術，這些技術專利被不同的專利權人所掌握，產商必須支付大量專利許可費，否則就會陷入專利訴訟中來，因此LED液晶電視價格居高不下。

表1 在我國LED專利的申請量Table 1 The number of LED patent application in China

我國LED產業分散著大量專利權人且單個權利人專利量較少[2]，有“專利分散”問題。“專利分散”是指在特定技術領域內，專利集中度下降，專利權人增多，權利人均享有排他權但不享有使用權。許多學者認為“專利分散”對產業發展有不利影響，如企業要付出高額的許可費用，從而阻礙了技術創新[3]；專利過多又必將引發社會成本的增加，形成“蝴蝶效應”[4]，降低了社會福利和消費者剩余[5-7]。

本文以國家知識產權局網站中的“重點產業專利信息服務平臺”為我國LED專利相關數據來源；從專利的角度研究分析“專利分散”對我LED產業發展的影響；為進一步研究應對“專利分散”促進產業發展打下基礎。

1 數據來源及描述

1.1 數據來源

本文的專利主要以發明授權專利為主，因為發明專利創新程度高更能說明產業技術水平。相關數據如專利轉移、許可數、失效專利、LED專利訴訟案件來源于國家知識產權局“重點產業專利信息服務平臺”、《產業專利分析報告——LED照明》、最高人民法院的網站。筆者閱讀了涉及到LED專利技術的幾千份專利文獻之后，總結出LED專利所涉及的關鍵詞，采取布爾表達式，排除與LED不相關的專利、外觀設計專利，一共檢索了55 637件專利申請，其中發明專利申請量45 241件，實用新型申請量10 396件，授權的發明專利量累計達到了20 053件。發明專利審查周期一般3年左右，有些可能周期更長，如果專利發生許可、轉移，數據的公開時間就更加的滯后，因此為了保證數據的有效性、完整性，本文以1993—2011年的發明授權專利為分析樣本，樣本容量為20 043件授權的發明專利。

1.2 數據描述

通過上述數據來源統計出專利數據，如圖1所示。

圖1 我國LED發明專利年度增長趨勢(1993—2011)Fig.1 The growing tendency of Chinese LED patents(1993—2011)

由圖1可以看出，1993—2001年間專利申請和授權的增幅速度十分緩慢，每年的專利量不超過1 000件。然而，2002—2011年間專利申請和授權的增幅速度逐年增大，特別是2011年，發明專利申請量達到了6 676件，是歷年最大申請量。

專利權以歷年累計的專利權利要求數為衡量指標，對每年的專利一條條手工統計出權利要求數，然后累加得出權利要求總數；查看歷年的每個專利是否存在轉移和許可，手工統計出歷年的專利許可、專利轉移數量；至于非正常失效專利，根據上述數據來源統計出我國1993—2011年LED非正常失效專利，所謂非正常失效專利是指在20年的專利保護期內沒有維持專利權，宣告無效的專利。累計統計結果如表2所示。

由于我國專利審查周期3年左右，因此表中數據存在著滯后性，越近的年份數據呈現遞減趨勢。從統計的專利相關數據可以看出，隨著我國LED專利的逐年遞增，專利掌握在不同權利人手中，專利權的保護范圍無限延伸，有許多專利發生了許可、轉移。單個權利人的專利在最大有效期20年內，維持的年限較短，因此，沒有得到有效利用，專利商業化進一步受到阻礙。

表2 1993—2011年我國LED專利相關數據統計Table 2 The statistics of Chinese LED patent relative data during 1993 and 2011

本文利用赫爾分指數(HHI)構造“分割指數”來測量“專利分散”，如公式(1)所示。

(1)

公式(1)中xi表示某一個專利權人的專利，x表示產業的專利總量。樣本n一般取前50個專利權人。該值越大越說明產業內專利越分散，如果“分割指數”趨近1，這表示“專利分散”的程度很大。以1993—2011年間我國LED發明授權專利數據為樣本，計算“分割指數”的值，計算結果如圖2所示。

圖2 我國LED專利“分割指數”Fig.2 Chinese LED patent“fragment index”

從圖2可以看出，除了1993、1994這兩年以外，“分割指數”值基本上接近1，該值變化范圍為0.9～1。通過“分割指數”可以看出我國LED“專利分散”趨勢非常明顯。

2 專利分散對我國LED產業影響分析

2.1 主成分分析

為了驗證“專利分散”對產業的影響，本文以LED專利為研究對象，運用主成分分析(principal component analysis)法來檢驗。本文以1993—2011年間我國LED專利許可、轉移數量、每年總的專利權利要求數、每年非正常失效專利量、每年發生專利侵權的概率作為“專利分散”對我國LED產業影響的衡量因素。由于我國LED產業起步較晚，因此涉及LED專利侵權案件數量較少，很多專利侵權案件的判決書未公開，為了能夠有效的衡量“專利分散”是否對專利侵權有影響，故將每年是否有LED專利侵權設置為虛擬變量，有設置為“1”；沒有設置為“0”。 利用SIMCA-P軟件進行主成分分析。“專利分散”對產業發展的主要影響如表3所示。

表3 專利分散的影響Table 3 Influences of patent fragmentation

首先計算出表3中的5個變量相關系數原始矩陣，如表4所示。

表4 Var1～Var5系數的原始相關矩陣Table 4 The original correlation matrix of Var1to Var5 coefficient

從表4可以看出，各因素存在著很嚴重的多重共線性，相關系數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線性，有效地分析出各因素所代表的信息。根據偏最小二乘回歸分析提取成分的原則與做法, 用Q2的值來確定主成分，計算結果如表5所示。

從表5可以看出，第3個主成分的Q2<0.097 5，這說明了應該提取前兩個主成分并且主成分(1)、主成分(2)對變量的解釋力度分別為0.83、0.139。前兩個主成分對變量累計解釋能力達到了96.9%，這表示主要以第一個主成分解釋變量，選取前兩個主成分可以解釋原變量信息的96.9%。根據SIMCA-P的計算結果，可得主成分(1)、(2)的散點圖，如圖3所示。

表5 成分表Table 5 Component table

圖3 t1對t2的散點圖Fig.3 t1 to t2 scatter diagram

由圖3可見，樣本點均在橢圓內，即不存在特異點，選取的數據不需要進行調整，直接進行主成分分析。圖4為主成分載荷矩陣圖。

圖4 主成分載荷矩陣圖Fig.4 Principal component load matrix

2.2 結果分析

從圖4可以看出，5個原始因素對主成分1的影響都很接近，其中最大的是變量4，這表明LED“專利分散”對專利的非正常失效影響程度最大。2008、2009年連續兩年失效專利量都超過了1 000件，有部分申請年度的專利維持時間居然都沒超過10年。由于“專利分散”使得我國單個企業LED專利量不足，這就造成了單個企業在整個技術鏈中只就自己的專利享有排他權卻無法使用整個技術，時間長了，自己的專利反而得不到有效利用就會成為“沉睡型”專利，權利人不愿維持專利，專利提前失效或者阻礙他人使用專利，陷入到專利訴訟中來，被無效掉。例如宏齊科技曾經在與Cree公司專利訴訟中成功地無效掉了Cree的“用于安裝電子元件的裝置和方法”的中國專利(專利號：200780015100.X)。這既浪費了企業資源又打擊了企業的創新積極性。

“專利分散”對變量1的影響僅次于變量4的影響。現今，LED專利掌握在不同的權利人手中，專利保護范圍進一步擴大，產業的商業化需要原始的專利以外還需要大量圍繞原始專利形成的互補型專利，而這些專利又掌握在不同的權利人手中，企業需要這些專利越多，表示企業能夠無償使用這些技術也就越少，所要將產品商業化支付的交易成本也越高。如LED的MOCVD設備專利，其細分技術領域里就有許多專利，如圖5所示。

圖5 中國MOCVD設備專利布局(數據來源：國家知識產權局 “重點產業專利信息服務平臺”、《產業專利分析報告——LED照明》)Fig.5 The distribution of Chinese MOCVD patents

從圖5可以看出，隨著LED“專利分散”趨勢的明顯，就LED的MOCVD設備領域專利涉及的細分技術領域都十分繁雜，涌現了大量的權利人。單個權利人的專利因為較少，很難對于產品起到保護作用。因此，“專利分散”導致了單個專利權漸漸“零碎”而整體專利權無限延伸。

此外，從圖4中可以看出“專利分散”對LED專利轉移、許可有一定影響。我國LED專利轉移、許可的數量近幾年來不斷增長，隨著LED“專利分

散”趨勢的不可避免，未來很可能會有更多的LED專利被轉移或許可，意味著這些專利被NPE等利用的可能性會加大。例如飛利浦公司在LED產業鏈的上中下游均布置專利許可，如圖6所示。

圖6 飛利浦在華LED未來專利許可分布Fig.6 The distribution of Chinese patent licenses from Philips in future

從圖6中可以看出，隨著我國LED“專利分散”趨勢明顯，技術日益細化，光一家企業在熒光粉及白光、控感與傳感等LED細分領域未來就有多項專利許可。產商要想順利的生產LED產品必須得到多個專利權人的許可。可見“專利分散”使得企業支付巨額成本，增加了企業負擔。

最后，從圖4中可以觀察出，“專利分散”對專利侵權發生概率的影響程度最低。可見，我國目前尚未爆發大規模的LED專利訴訟，但，隨著大量專利權人的出現，未來訴訟案件可能增多。我國LED主要專利訴訟如表6所示。

表6 我國LED主要專利訴訟Table 6 Chinese LED main patent suits

注：數據來源于《產業專利分析報告——LED照明》，手工整理而來。

從表6可以看出，我國LED主要的專利訴訟集中在LED下游。到目前為止，尚未爆發大規模的LED專利訴訟。隨著LED“專利分散”程度加大，侵犯專利權人的風險概率不斷提高；此外，LED上游核心專利有效期的臨近，很可能國外LED企業在我國LED的中、下游領域大量布置專利，在未來可能會對我國發動大規模的專利訴訟，我國應提高警惕，及時制定相關政策避免上述情況出現。

3 結論與建議

本文運用主成分分析法從專利角度實證研究了“專利分散”對我國LED產業的影響。研究結果表明：“專利分散”對我國LED產業的影響日益嚴重，單個專利權的“片段化”及整體專利權無限延伸問題非常突出；大量的專利成為非正常失效專利，造成了資源的浪費；雖然，國內未爆發大規模的專利訴訟，但專利許可、轉移日益增加，加大了企業的負擔。因此，本文建議我國必須提高LED專利審查標準，促進專利成果轉換，盡量避免出現非正常無效專利，積極構建專利共享平臺；應該進行有效的專利組合布局使得自己的專利充斥在LED的所有產業鏈中形成一條完整的技術鏈；尋求LED技術盲點，進行研發從而對新技術擁有自主知識產權，和LED技術優勢企業進行交叉許可，增加專利談判籌碼，例如圓片級封裝是目前較為新的封裝技術，我國可以關注此新興技術，努力尋求突破，形成技術優勢;建立LED專利預警系統及機制，恰當運用專利訴訟戰略應對未來可能出現的LED專利訴訟。

[1] 楊鐵軍.產業專利分析報告——LED照明[M].北京：知識產權出版社,2014.

[2] LED照明產業專利分析報告：LED照明正刮起一陣“綠色旋風”[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

國家自然科學基金項目“專利分散對我國戰略性新興產業自主創新的影響機理及政策選擇研究”(編號：71373088)，湖北省軟科學研究計劃“基于專利視角下的湖北省半導體照明產業政策改進研究”(編號：2015BDF065)

G306

A

10.3969j.issn.1004-440X.2016.04.025