结合中国专利申请浅析特种光学与电学玻璃行业发展状况

张 辉，谭 天，张华山

(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心 材料部，北京 100190)

由于原子能、电子、计算机、医疗、激光等近代科学技术的进步及国防工业的需要，玻璃材料的发展非常迅速。通过不断改进和创新，已研究开发出多种名目繁多的新型玻璃材料——特种光学与电学玻璃。特种光学与电学玻璃指除平板玻璃和日用器皿玻璃以外，利用精制、高纯或新型原料，采用新工艺在特殊条件下或严格控制形成过程制成的具有特殊功能或特殊用途的玻璃。它们是在普通玻璃所具有的透光性、耐久性、气密性、形状不变性、耐热性、电绝缘性、组成多样性、易成型性和可加工性等优异性能的基础上，通过使玻璃具有特殊的功能，或将上述某项特性发挥至极点，或将上述某项特性置换为另一种特性，或牺牲上述某些性能而赋予某项有用的特性之后获得的。

在国内各类主要特种光学与电学玻璃都出现最近10年，特别是最近5年迎来了较大的发展机遇，这一方面与技术的发展，特别是与玻璃材料相关的行业发展密切相关，但要想更好的在国内发展特种光学与电学玻璃行业，既要对行业政策与环境有所了解，又要依据行业趋势对未来几年的行业发展作出预测。

一、申请趋势

总体来说，中国特种光学与电学玻璃领域专利申请的发展状况可以分为以下几个阶段如图 1所示。

图1 特种光学与电学玻璃在中国区域内专利变化

特种光学与电学玻璃在中国区域内的发展主要经历了三个阶段，第一阶段为技术成型期，这个时期无论是技术还是专利申请，均处于探索阶段，年专利申请量均不足100件，这与其他传统技术领域较类似；第二阶段为技术发展期，经过之前的近二十年技术探索，这个时期的技术基本成型，各个技术分支的发展方向和研究手段也逐步成熟，因此增长速度显著提高，该阶段年专利申请量为100～500件左右，稳步快速的增长；第三阶段为高速增长期，在不足5年的时间内，年专利申请量已经突破900件，说明特种光学与电学玻璃的各个技术分支的发展方向和研究手段已经基本成型，对于各个技术分支具体技术手段的研究处于白热化，这同时也与后奥运时代的中国经济和科技水平的飞速发展有一定的关系，由于经济和各领域科技交互促进程度的日益提高，技术分支的精细化、专业化水平的逐步提高，特种光学与电学玻璃领域正处于飞速发展阶段，这对于国内企业既是机遇也是挑战，希望国内企业抓住这种机遇，早日形成与国际巨头抗衡的产、学、研一体化程度非常高的高科技特种光学与电学玻璃企业。

本文对该技术领域的授权情况进行了相应分析，发现虽然随着申请量的急速增长，授权量总体在上升，但是在2002年之后上升率并没有申请量的上升率高，说明专利质量并不是完全与专利数量同步增长的，国内企业在提高技术研发水平的同时需要对专利的撰写和整体专利战略水平进行相应的完善。

本文的专利申请数据来源于CPRS和WPI检索系统，截止2013年12月31日，特种光学与电学玻璃的全球专利申请量为26087项，中国专利申请量为6637件。涉及的中国专利申请是以“件”为单位，其中包括1985～2013年中国受理的涉及特种光学与电学玻璃的相关专利申请。

二、原创地分析

按照特种光学与电学玻璃领域在中国国家知识产权局进行专利申请的申请人国家进行划分，得到如图所示的结果。中国本土的申请量最多，超过三千件，由于是在中国区域内布局，因此中国申请人必然是排名第一的，但是研究发现，该领域中国申请人比较分散，并且很少向国外布局，说明研究型高科技企业相对还是比较。科技水平较高的日本在中国的申请量排名第二，这首先与其科技水平较高有很大关系，其次也由于中国巨大的市场吸引着这个同为亚洲国家的邻居。日本在特种光学与电学玻璃领域的技术与其他很多科技一样，处于全球领先水平，其国内的特种光学与电学玻璃技术集中在几家较大的科技企业手中，如板硝子、旭硝子、小原等玻璃企业以及多行业都涉及的三菱、索尼等集团化企业均在特种光学与电学玻璃领域在中国有所布局。排名第三的是美国，主要是全球最大的玻璃行业巨头——康宁公司的存在。康宁公司作为世界500强企业，其涉猎的领域包括特种玻璃、陶瓷、环保、通信和生命科学，但是特种光学与电学玻璃依然是其主导产品。

图2 特种光学与电学玻璃在中国区域内原创地分布

图3 特种光学与电学玻璃专利省市分布

将国内申请按照省市进行划分得到如图3所示结果，科技的发展与经济是相对应的，在特种光学与电学玻璃领域沿海发达区域的专利申请量明显高于内陆地区，其中江苏以442件的申请量排名第一，江苏省有较多的玻璃企业，其对该领域的研究带动了其产品技术附加值的提高，对于国内企业在该领域早日进入世界先进行列具有较好的带头和促进作用。上海的申请量排名第二主要是由于其科研院所和高校的存在，中科院上海光机所、中科院上海硅酸盐研究所等科研院所的集中，对于该区域内的研究具有相当的促进作用。广东的申请量排名第三，其中主要是深圳和广州的申请，深圳的科技水平在国内处于领先地位，在该领域也不例外，该区域的企业虽然分散，但是技术水平都相对较高，也是该领域的研发重点区域。申请量排名的第二梯队为北京、湖北、浙江，其中湖北非常值得重视，其并不是沿海经济发达地区，在该领域却较为突出，主要由于武汉具有“光谷”的称号，对于光学领域具有较强的技术基础和技术优势，因此这里集中了一批在该领域具有一定研发水平的企业，其次也由于该区域高校较多，研发相对活跃。建议在政策层面对该区域进行相应的扶植，以特种光学与电学玻璃技术为依托，逐步培养世界级的高科技企业或企业群。

图4 专利授权量时间分布和授权率

研究人员对于在中国国家知识产权局进行布局的前四位国家(或区域)的专利授权量进行了分析，由于在2003年以前，在中国国家知识产权局授权的专利相对较少，因此研究人员从2003年开始统计分析。发现除了欧洲之外，各国的授权量都在逐年增高。中国的数量处于明显的优势地位，日本和美国也在逐年增加，而欧洲在2008年(申请日)左右出现了一个低谷，随后也在逐步增加。中国申请人的授权量虽然在逐年的提高，但是结合图 可以得到，在四大主要申请人区域中，中国申请人的授权率是最低的，还不到50%。说明虽然在数量上，中国本土申请量在高速的发展，但是其质量与国际先进国家还是具有相当大的差距。美国在中国的授权率最高，约为68%，由于其技术和法律基础扎实，其不管是技术还是专利合理布局均处于较高水平；作为全球科技水平最高的日本在中国的授权率也达到了约58%，其专利质量相对较高；欧洲在中国的授权率约为53%，也维持在50%以上。

有效专利，最基本的条件即是专利申请获得授权，专利质量的提高对于合理的专利布局和市场布局都具有重要意义，本土企业如果走出国门，专利必定是先行军，而专利的质量决定了先行军能走多远以及整个军队能否打胜仗。因此国内企业亟待需要提高专利质量，对于专利以及专利布局的重视程度需要提高到一个新的高度上来，让专利能够更好的为企业保驾护航。

此外，从整体专利申请量和布局中，我们还能简单分析得到整体特种光学与电学玻璃领域专利申请所关注的技术领域。从整体特种光学与电学玻璃专利申请所涉及的领域来看，玻璃组分以及相应的性能，属于玻璃行业的基础性研究；而在加工技术方面，切割、表面处理，玻璃的连接，还有适宜制备该类玻璃的溢流下拉法等技术受到广泛的关注；此外，玻璃制造的相关设备、光学玻璃构件等也是该领域较为受关注的研发领域。

三、结论

就时间趋势而言，在华专利申请量经历了从上个世纪80年代到90年代的技术成型期、从本世纪初到2008年左右的技术发展期及从2008年至今的高速增长期。

就原创地分布而言，中国内地、日本、美国为申请量排名前三的原创地；具体就国内省市区域而言，江苏、上海、广东申请量位列前三位。

就专利有效性而言，来自美国、日本、欧洲的专利申请位列授权比率前三位，且均达到50%以上，中国内地申请的授权比率为44.53%。

因此，以康宁公司为代表的优秀公司，他们的发展过程特别是技术创新和管理经验尤为值得我国玻璃企业学习和借鉴；为了保证国内企业在该领域的可持续发展，国内企业应提高对全球专利布局的重视程度；以康宁为首的跨国公司针对核心专利进行了相对完善的布局，并将关键装置、工艺等技术方案进行了多重保护，形成了严密的专利保护体系，国内企业应避免与其正面交锋，合理使用技术链的上下游专利布局和外围专利布局策略擎肘这种跨国公司。

参考文献：

[1]杨铁军. 专利分析实务手册[M]. 北京：知识产权出版社，2012.