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发光二极管（L i g h t E m i t t i n gD i o d e,L E D）,是一种可以直接把电能转化为光能的固态半导体器件.
通常L E D被分为2类,即显示用L E D和照明用L E D.由于L E D光源在耗电量、发光效率、使用寿命、可靠性、安全性以及环保等多方面具有巨大优点[1],L E D产品现已快速渗透到照明以及显示产业相关的多个领域.同时,伴随全球能源的日趋紧张,世界各主要国家节能环保意识逐步增强,纷纷出台了相关政策扶持并激励具有节能环保概念的L E D产业的发展,L E D产业成为21世纪最具有发展前景的高新技术产业之一.美国自2000年起,开始大力推行以固态照明技术研究计划（SSL）为核心的一系列LED产业政策措施[2].日本1998年发起“21世纪光计划”旨在对提高照明能量效率的L E D等技术领域进行深入研究和开发[3].我国政府2003年正式启动“国家半导体照明工程”,2010年国务院发布《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,节能环保产业和新材料产业中与L E D相关的部分均被纳入重点培育和发展的7大战略性新兴产业[4].
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作为节能环保产业规划的重要组成部分以及论文范文固体照明材料的重要研发对象,L E D产业受到国家多重政策刺激,发展前景广阔.近年来,全球L E D产业呈现出强劲的发展势头,据赛迪传媒统计,2010年全球L E D产值达96亿美元,较2009年增长10.6％.据《半导体照明节能产业发展意见》分析,到2015年,L E D功能性照明产品市场渗透率将达到20%,景观装饰等产品市场渗透率达到70％以上.根据我国半导体照明产业“十二五”规划,预计到2015年我国L E D产业规模达到5000亿元[5],因此,LED产业的战略地位极其重要.
为进一步了解国内外LED领域的研发总体情况,本文将从科技文献计量的角度对L E D领域的S C I、E I等科技文献进行统计分析,包括对L E D科技文献的年度趋势、论文主题分布、国家/地区分布、主要期刊、主要机构等进行分析,系统描述和揭示了国内外L E D研究领域的现状和发展态势.同时,专利计量分析也是竞争情报学中重要的分析手段之一[6],本文通过分析和对比全球及全球L E D相关D I I专利,揭示LED领域发展状况,为我国L E D领域相关企业、科研单位的生产与技术研发提供参考.
一、SCI论文计量分析
本文分析数据来源于美国科技信息研究所（I S I）的科学引文索引数据库（Science citation index expanded,SCIE）.科学引文索引（Science citationi n d e x,S C I）是权威性的检索工具,它收录了世界各个国家、地区的科学论文和综合性工程技术论文.本文检索字段为主题词,即这些词组在论文的标题、关键词、摘 要中出现,检索时间段为1981-2011年,检索时间为2011年11月21日,共检索到1 328 054条数据,通过限定文献类型,去掉无用数据,只保留论文（Article）、综述（Review）、会议论文（proceedings paper）等文献类型.采用的分析工具为汤姆森数据分析器（T D A）,该软件是美国Thomson Scientific公司提供的用于计算机桌面的数据挖掘和可视化分析工具,可以对信息和数据进行整理、分析和汇总.
1.年度增长趋势分析
图1给出了1981年以来L E D技术领域在S C I年度发文数量变化趋势.从图中可以看出,1981-1991年L E D全球的发展形势比较平缓,发文数量均保持在4000以下.此时,L E D技术还处于研究和探索阶段,一方面,受L E D材料器件的限制,L E D显示屏的应用领域没有广泛展开；另一方面,显示屏控制技术基本上是通讯控制方式,客观上影响了显示效果.这一时期的L E D显示屏应用较少.1991-1993年,这一阶段是L E D显示屏的快速发展时期.由于全球信息产业快速增长,并在信息技术各个领域取得突破,L E D显示屏在L E D材料和控制技术也得到了新的成果出现[7].此时,因成功开发出蓝色L E D芯片,全彩色L E D显示屏已经进入市场；计算机和微电子技术在视屏控制技术上的应用,实现了16级灰度和64灰度显示.在此领域,灰场调显示控制使屏幕动态显示效果大大提高.在这期间全球L E D技术领域的发文数量呈几何倍数增长.1993-2010年间,全球L E D发文数量增长幅度有所减小,但一直处于平稳上升期.从近几年的趋势来看,全球L E D技术已经步入成熟阶段,形成一定的产业化生产规模,一旦有新的产业技术创新突破,预计在未来几年全球的L E D技术领域还会有大量的文献发表.
2.论文主题分布态势
图2给出了1981-2011年间全球L E D论文数量在各个领域分布的情况.可以看出,物理科学是LED重点依靠的研究领域,包括L E D的颜色、电流、电压、色温等重要指标.其次是化学、工程学,此外还涉及到了生物学、材料科学等多学科领域.
3.全球各国发文情况
图3给出了1981-2011年在S C I数据库中L E D领域的发文排名前10的国家.由图可知,美国的论文数量最多,共429 985篇,占全球的31.23%,反映出美国在该研究领域具有较强的实力.德国发表论文的数量为150 175篇,位居第2,但在数量上和美国有一定的差距；法国发表的论文为110 298篇,排名第3.中国在这个领域排在第6位.
4.主要发文期刊分布
图4给出了对全球S C I论文来源进行分析得出在LED技术方面排名前8位的期刊,以及期刊发表数量.可以看出在L E D技术领域物理评论B这个期刊排名在首位,进一步表明物理性质方面的研究是LED技术研究的主要方面.并且在前10位期刊中,涉及到物理的有6种期刊,化学2种期刊,其余还有美国科学院的期刊.
5.主要发文机构分析
图5给出了近些年来以LED技术领域发文量排名前10位的机构.尤其值得注意的是,LED技术领域基础研究的主体仍是高校.美国哈佛大学以发文量16 102篇位居首位,俄罗斯科学院位居其次,中国科学院排名第3,其余是美国的大学表现比较突出,这也显示出美国在L E D技术的研发投入较多.
二、EI论文计量分析
E n g i n e e r i n g I n d e x（E I）Compendex Web是EI Village的核心数据库,包括著名的工程索引E IC omp e n d e x 1969年至今的文摘数据及EI Page One题录数据,是目前世界上收录工程技术期刊文献和会议文献最全面的权威数据库和检索系统.该数据库更新速度快,能够帮助用户了解工程技术领域的最新进展.本次分析,利用E I C omp e n d e xW e b检索到了1981-2011年的材料技术领域文献151 127篇,检索日期为2011年11月21日.
1.年度变化趋势分析
图6是E I数据库中有关L E D技术领域研究文献近20年来的整体数量趋势图.从1981-1995年的14年间发展缓慢,处于潜伏期；1995年起相关文献数量开始平稳增长并于2010年达到论文范文；2011年稍微有所回落.随着L E D技术的开发热,预计今后数量会继续增长.
2.论文主题分布态势
图7给出了E I数据库中论文主题分布状况.从图可以看出,在LED技术领域,光学、有机化合物、半导体器件和集成电路是该领域的研究热点.
3.全球各国发文情况
图8给出了E I数据库中全球各国在L E D技术领域发文排名前10的国家.由图8可以看出E I数据库中,美国发文量高居榜首,其次分别是中国、德国、日本等国家.同时,通过比较可以得出,在LED技术领域方面,全球各国的发文情况在E I数据库与S C I数据库的排名情况基本相同,但中国在E I数据库中发文量靠前,排名第2.
4.主要发文期刊分布
图9给出了L E D科技文献发文量位居前10位的期刊.可见全球L E D领域的EI论文主要受到来自光学及光子学研究、应用物理、应用高分子科学、有机化学等多领域内的科学家、工程师和学者的关注.
5.主要发文机构分析
图10是L E D相关的E I论文产出机构的分布态势图.在全球主要发文机构方面.从图10可以看出,L E D领域排名第1位的是美国电子电气工程协会,在发文数量上处于明显优势地位,是排名第2机构发文数量的近2倍.此外,中国科学院（简称“中科院”）表现极为突出,全球前10排名机构中,中科院院属研究所占据2席,且中国科学院研究生院位居全球第2.
台湾机构在L E D领域的研究也颇多,有3个机构位列全球前10.
三、 DII发展态势分析
Derwent Innovations Index（D I I）是D e r w e n t公司和T h o m s o nS c i e n t i f i c公司出版的基于We b o fKnowledge平台的专利数据库,它包含Derwent公司出版的World PatentsI n d e x（WP I）和P a t e n t s C i t a t i o nIndex（PCI）2个数据库的内容,提供了1963年以来100多个国家40多个专利机构的3000多万条专利信息,数据库每周更新.本部分主要研究全球L E D专利技术的发展态势,选择德温特世界专利索引（Derwent World PatentI n d e x）作为检索数据库,以T D A和E x c e l作为主要的统计分析工具,采用“关键词+分类号”的组合策略进行检索,数据检索日期为2011年12月21日.通过检索,共得到L E D相关专利121 613件.以下主要从专利技术领域分布、主要专利的技术领域、主要专利申请机构专利申请量排名等方面展开分析,从不同的角度揭示L E D相关专利技术的发展态势.
1.专利技术领域分布
图11给出了全球L E D专利技术领域分布情况.本文选取前6个L E D主要技术领域进行详细分析.可以看出,全球L E D专利技术的研究主要分布于工程学、仪器、仪表等领域,说明全球对L E D技术的研究主要集中在LED的工程机械设计技术方面,此外,LED技术在化学、高分子科学、计算机通信科学等多领域也有应用.
2.主要专利技术主题
图12给出了全球L E D排名前10的专利技术领域对应的专利技术主题分布.可见,L E D技术主要分布于F21Y -101/02、H01L -033/00等类别,此外,F21V是前10领域中主要涉及到的专利小类.
表1给出了全球前10L E D专利技术领域对应的技术主题,可见当前全球在L E D领域所关注的技术主要包括：芯片微结构技术、背光源技术、驱动电路及其元部件设计技术、半导体器件制备方法、散热系统设计技术、光学设计技术等[8].
3.主要专利申请机构
图13给出了L E D领域全球排名前10位的专利申请机构.由图可知,三星电子有限公司的专利申请量占据首位,随后依次是L G显示器有限公司（韩国）、夏普株式会社（日本）、三星移动显示器有限公司（韩国）、飞利浦电子公司（荷兰）、富士康科技有限公司（台湾）、松下电工有限公司（日本）、LG伊诺特有限公司（韩国）、佳能株式会社（日本）、鸿海精密工业股份有限公司（台湾）等.从产业领域来看,排名前10位的专利申请机构均为大型电器电子企业或集团；从国别来看,前10申请机构中韩国企业占据4席,日本企业占据3席,台湾企业占据2席,另一机构为荷兰企业.可见,韩国、日本、中国台湾在LED领域技术的研发上占据优势地位.这一方面说明韩国、日本、中国台湾对LED领域技术研发的投入较大、关注度较高,另一方面也说明它们对该领域知识产权的保护较为重视.
四、结语
基于以上对L E D技术领域的S C I、E I科技文献和D I I专利文献进行计量分析可以看出：①从20世纪90年代后期开始,全球对L E D技术领域的关注逐步升温,近5年来发文数量达到一定规模；②物理、化学、工程学、光学、半导体器件和集成电路等是全球L E D技术论文分布的主要主题领域；③ 在发文量方面,美国、德国、中国发文较多,说明L E D技术领域的科研研究主要集中在这些国家,中国在该领域的E I发文量居全球第2,而S C I发文量全球排名仅第6,可见我国工程技术领域的专家学者对L E D技术的科研研究投入较多；④从发文期刊的分布来看,物理类、化学类期刊占据主导地位,是LED研究论文的主要集中地；⑤从发文机构及专利申请机构对比来看,虽然对L E D技术领域的科研研究主要集中在高校、研究院所,但从实际的专利申请状况看来,企业仍占主体,说明目前全球对L E D技术的实际需求仍在企业,并且企业对该领域的知识产权保护较为重视；⑥从专利技术主题的分布可以看出,企业对L E D领域的芯片微结构技术、背光源技术、驱动电路及其元部件设计技术、半导体器件制备方法、散热系统设计技术、光学设计技术等技术较为关注；⑦中国虽然在E I发文量上占据优势,但从专利申请机构中可以看出,除了中国台湾以外,无一家中国企业名列前茅.
我国LED技术领域的发展应注意以下一些问题：①在进行LED技术领域的科研时,发文方面要注重从“量”到注重“质”转变,提高我国LED技术领域论文的质量,从而提高国际影响力；②加快从理论到实践转化的步伐,更加注重技术的转移转化,把科研成果转化为企业实际可用的生产技术[9].③中国L E D产业企业需要加强与国外L E D企业的技术交流与合作,努力学习国外先进企业的技术创新的发展模式[10],推动我国LED企业的自主创新能力.
参考文献
[1] 李佳峰.浅析发光二极管(LED)技术与产业的发展[J].汕头科技,2010(1):33-38.
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[4] 国务院.国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定.（2010-10-18）[2011-11-10].http://www.gov.cn/zwgk/2010-10/18/content_1724848.htm.
[5] 2015年我国LED产业规模预计将达5000亿[J].电源世界,2011(10)：18.
[6] 乐思诗,叶鹰.专利计量学的研究现状与发展态势[J].图书与情报,2009（6）：63-72.
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[8] 陈文丰,吴卉晶.LED产业发展趋势——新光源与新能源的最佳契合[J].高科技与产业化,2011(1) ：32-34.
[9] 中国建筑材料联合会、建筑材料工业信息中心.LED照明产业现状:市场与技术脱节[J].21世纪建筑材料居业,2011(10)：56-59.
[10] 张磊.关于LED新发展的探讨[J].电子质量,2011,(1):79-81,87.
总结：这篇领域发文论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
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