近年来随着 LED 光效等性能的提高，LED 光源 在设施农业生产中的应用越来越普遍，形成一股 热潮］。 专利信息作为技术创新和变革的标志，具有 直接和实时的见证意义，已成为指导现代工业社 会技术发展状况的重要风向标，能够反映科学技术发展水平最新动态的情报文献。
人们通过 对专利信息资源的开发和分析，可以及时掌握失 效专利 的 信 息，寻找技术问题的已有解决方案， 免费使用专利技术，还可研究替代技术，赶超本 专业领域的最新技术，可以在许可和技术转让时 进行技术评估，避免可能产生的侵权问题，跟踪 真实和潜在的竞争对手的活动，确 定 适 当 的 市 场，可见专利信息在企业市场竞争中占有重要的 地位。
专利检索数据库和分析系统
检索工作基于THOMSON 的 DWPI ( Derwent Word Patents Index) 世界专利索引数据库和广东省 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，其中国家知识产权局全领域代码化专 利数据库收录了自 1985 年以来的全部中国专利数据，DWPI 收录了美国、欧洲、日本、韩国、中国 等来自全球 41 个国家、地区和组织的专利文献。 本文检索了 1985 年 1 月 1 日至 2014 年 6 月 30 日 申 请 的 LED 植物照明领域的专利， 利 用 THOMSON 的 DWPI 数据库采用检索表达式进行检 索 ( 由于检索方式比较复杂，此文只是概括性的解 释其检索方法) ，专利检索方式包含关键词、IPC 分 类、主权项、申请时间范围等，主要从照明系统种 类、应用范围、技术方法、应用目的等进行表达式 布局，从中挖掘关键词，其中包括: LED 的中英文 表达及其他通俗说法，如: 发光二极管、光电二极 管、发光二极体等; 植物照明的关键词，如: 按系 统种类: 灯管、灯带、灯箱、面板灯等，按应用范 围: 植物、农业、生物、蔬菜等; 按技术: 补光、 采光、光照监控等; 按目的: 栽培、培育、育苗等。 IPC 分类号先从部到大类，再细化到小类进行检索， 再从组级别进行剔除。最后将检索式搜出来的数据 再通过手工筛选，得到全球 LED 植物照明领域专利 1315 件，其中中国专利 419 件。鉴于两个数据库的 各自优势，本文中对全球专利的分析采用 DWPI 数 据库，对中国专利的分析采用广东省专利信息服务 平台，故分析过程中某些数据会有些许差别，但并 不影响本文的科学性。
专利现状分析
本节从专利申请数量随申请年份的走势和在全 球和国内的分布情况两个方面对 LED 在植物照明领 域的专利现状进行分析，以全面了解该应用领域的 专利现状。
随申请年份的专利申请量的走势情况
从图 1 可以看出，2000 年开始，LED 在植物照 明的专利申请量就开始出现增长，只是前期增长速 度较缓慢。2007 年开始，该方向的专利数量以飞跃 的速度开始增长。在 2012 年出现高峰 264 件 ( 图 1 中，因统计时间有限，2014 年的专利数量会偏少， 故不针对该年份进行特别分析) 。据 调 查，全 球 LED 植物生长灯产值在 2013 年起开始呈现高速成 长，产值虽仅千万美元规模，但预计 2017 年有望挑 战 3 亿美元。相信由于全球农业的大量需求，LED 在植物照明方面的应用会越来越多，将迎来高速发 展的时期。
从图 1 还可以看出，中国在 LED 植物照明领域 的专利申请量虽申请年份的走势与全球走势非常接 近。中国在 2007 年以前 LED 植物照明应用专利申 请较少，基本在年均 5 件以下。从 2007 年开始逐年 快速增加，并于 2012 年申请量达到 113 件，约占全 球 2012 年申请量的一半。可见作为农业大国，我国 在 LED 植物照明领域的研究起步早，研究成果多。
图 1 全球和中国 ( 含台湾地区) LED 植物照明领域专利 申请数量走势图
专利申请量在全球和中国的分布情况 从表 1 看出，全球关于 LED 在植物照明领域的 1315 件专利中，中国专利 419 件 ( 其中发明专利 223 件，实用新型专利 186 件) ，专利数量排名第一 位，占总量的 31. 86% ; 日本申请的专利为 247 件， 专利数量排名第二位，占总量的 18. 78% ; 韩国和 美国分别排名第三和第四 ( 其中 WO 为世界专利组 织，EP 为欧洲专利局，此处为德温特数据库的分类 方式，故不作特别分析) 。中国是农业大国，LED 植物照明的应用市场很大。随着 LED 产业的快速发 展，我国 LED 植物照明领域的专利申请数量快速地 上升。日本是 LED 植物照明领域主要专利技术持有 国之一，这是因为日本的 LED 技术在国际上处于领 先地位，且拥有完善的 LED 产业链，同时日本的生 物技术水平很高，因此在结合 LED 和生物的应用领 域，日本有其他国家或地区无法比拟的优势。
从表 1 中右侧数据看出中国在 LED 植物照明的 应用领域专利中，主要省市/地区分别是: 江苏、浙 江、广东、北京、安徽等。其中前两名的江苏省和 浙江省的申请量非常接近，分别为 55 件和 54 件， 占据了中国 LED 植物照明领域 1 /4 以上的申请专利 数量，可以看出中国在该领域的研究主要分布在 长三角和珠三角区域，这与当地强大的科研实力 和经济实力有关。
表 1 LED 植物照明领域专利申请数量前十名的 国家和中国省市/地区分布
申请人构成分析 对比全球和中 国 前 十 名 的 专 利 持 有 人 情 况 ( 见表 2) ，可以明显看到，全球前十名专利权人 基本为跨国公司，其中前五名中日本企业占据四 席，显示出日本在 LED 植物照明领域的研究和投 入的力度。这些跨国公司进入 LED 植物照明领域 能更容易且更快速地将研究成果市场化、利益化。
表 2 LED 植物照明领域全球前十名专利持有人
我国前十名 LED 植物照明应用领域的专利持有 人则表现为企业、高校和科研单位并存，甚至高校 与科研单位表现更突出，前五名中只有一家企业 ( 见表 3) 。同时我国前十名专利持有人申请数量最 高只有 13 件。这一方面表明我国在该领域的研究还 没有引起企业的重大关注，高校与科研单位的研究成果市场转化效率慢; 另一方面表明虽然我国 LED 植物照明应用领域专利申请数量基数大，但是比较 分散，没有比较突出的研究单位或公司，竞争实力 弱。因此应加强研究机构和公司的产学研合作，使 专利技术尽快转化为社会价值。
表 3 LED 植物照明领域中国前十名专利持有人
技术构成分析 IPC: 国际专利分类号，是一种有效的为确定专 利申请的新颖性、创造性 ( 包括对技术先进性和实 用价值作出评价) 而进行专利文献检索时的检索工 具。本节分别对全球和国内的 IPC 情况 ( IPC 小组 类别) 进行分析和对比，进而了解目前全球 LED 在 植物照明应用领域的技术构成和我国在该领域与国 际的技术关注点的差异化情况。
全球在 LED 植物照明应用领域的申请专利中， 前 5 位 IPC 技 术 分 类 如 图 2 所 示， 分 别 为: 1) F21Y101 /02: 涉及到微型光源，例如发光二极 管的发光装置或照明系统; 2) A01G9 /20: 在促成 温床中利用灯光栽培花卉、蔬菜或稻; 3) A01G7 / 00: 一般植物学; 4) F21S2 /00: 模块化结构等的 非便携式照明装 置 或 其 系 统; 5 ) A01G7 /04: 用 电或磁处理植物促进其生长。 ( 注: 此处对德温 特系统的 IPC 编码进行与国内一致的转换。)
在中国申请的 LED 植物照明应用领域专利中， 其 IPC 分类情况如图 3 所示。前五位的重点申请技 术类型主要集中在: 1) A01G9 /20: 在促成温床中 利用灯光栽培花卉、蔬菜或稻; 2) A01G31 /02: 水 培、无土栽培所用的专门设备 ( 除在容器或温室栽 培的设备和自动浇水装置) ; 3) A01G9 /02: 在容器里栽培花卉、蔬菜或稻; 4) A01H4 /00: 通过组织 培养技术的植物再生; 5) A01G7 /06: 对生长中树 木或植物的处理，例如防止木材腐烂、花卉或木材 的着色、延长植物的生命。
图 2 LED 植物照明领域全球申请专利前 5 名 IPC
图3 植物照明领域中国申请专利前 5 名 IPC
从上面的分析可以看到，国内外对 LED 植物照 明应用领域的申请专利基本集中在对植物的培育和促 进生长两大类，同时也包括对植物的保鲜防腐、植物 再生长。利用的手段主要集中在采用 LED 光辅助温 床和利用 LED 制作非便携式照明装置，如箱子、容 器等。随着温室应用对农业的影响不断加强，在一些 农业发达或农业产业比例较大的国家或地区，植物的 培育和促进生长将会继续作为主要的发展趋势。
结束语
本文主要分析了国内外 LED 植物照明应用领域 申请专利的情况，利用 DWPI 数据库和广东省专利信息服务平台相结合的方式，从专利申请量随年份 变化、专利地区分布情况、主要专利持有人分布情 况和专利主要技术分类情况四个方面，从全球和国 内两个视野进行分析和对比，得出如下结论:
1) 从专利申请量随年份的趋势看，LED 在植 物照明应用领域的专利情况呈现快速增长的趋势， 同时我国与全球发展步伐一致。
2) 从专利地区分布情况看，首先在全球范围 内，我国在该领域的专利申请数量上位居首位; 其 次我国主要专利申请区域集中在长三角和珠三角 区域。
3) 从主要专利持有人分布情况看，全球范围 内，主要的专利持有人主要集中在跨国公司，日本 公司表现出色，专利持有数量多且集中。而我国的 专利则分布在企业、高校和科研单位中，且高校和 科研单位占比更高。同时我国申请的专利量大但是 分散，需加大产学研合作，便于快速将研究成果转 化为产业成果。
4) 从 IPC 对技术构成分析看，国内外的技术 构成主要集中 F21Y101 /02、A01G9 /20 等领域，主 要研究内容在对植物的培育和促进生长两大方面， 手段采用 LED 光辅助温床和利用 LED 制作非便携 式照明装置，且我国与全球的研究领域一致。
