基于全球专利信息的偏光膜产业分析

史光伟 高艳清 冀小强李隽春 陈湖北

（中国专利技术开发公司）

其他——专利解析

基于全球专利信息的偏光膜产业分析

史光伟 高艳清 冀小强①李隽春 陈湖北

（中国专利技术开发公司）

本文对偏光膜产业的全球专利技术进行研究，从专利信息角度揭示偏光膜产业的技术发展趋势、全球专利布局、主要专利申请人、专利技术领域分布和申请模式。

偏光膜 专利信息 技术创新

1938 年，美国拍立得公司（Polaroid）创始人兰特（Edwin H．Land）发明了偏光膜（偏光片），经历近80年的产业发展，这种光学功能膜具有了极高的技术附加值。据美国IHS公司旗下的DISPLAYBANK预测，2016年全球偏光膜市场规模有望增长至140亿美元，并且到2018年每年将维持7%以上的高增长率，面对越来越大的“蛋糕”，各国的偏光膜厂商必将进行新一轮的技术创新和资源整合，以占领更大的市场份额。

专利作为世界上最大的技术信息情报源，包含了世界科技技术信息的90%以上，从专利信息的角度，研究偏光膜主要创新来源国的技术差异性、主要技术拥有者的专利布局、主要市场的专利环境态势，必能为政府和企业创新资源配置和专利布局提供支持，为偏光膜相关企业转型升级、做好产学研结合，突破技术瓶颈等方面提供技术支撑。

偏光膜通常由偏振原膜、内／外保护层、压敏胶、离型层等组成，偏光膜的关键技术是具有“三明治”结构的三层膜结构，三层膜结构由偏光原膜及其两侧的保护层（功能层）组成（如图1）。

图1 偏光膜结构图

本报告研究偏光膜中的偏光原膜和保护层及其制法，偏光原膜和保护层的原料及其制法，偏光膜制法中涉及偏光层和保护层的改进。

本报告采用的待分析数据来源于国家知识产权局“专利检索与服务系统（S系统）”，以DWPI②数据库为基础、并以SIPOABS数据库为补充进行全球专利检索③。

一、偏光膜全球专利申请趋势

1985 年至2014年公开的偏光膜专利数量及年增长率显示，偏光膜全球专利公开量总体呈上升趋势，2000年后出现三个相对明显的专利平台期。

2000 年之前，每年偏光膜全球专利公开量均低于50项④，趋势平稳。2000年后，偏光膜技术研发持续升温。2001年，在偏光膜市场需求释放的背景下，偏光膜全球专利公开量呈井喷式增长，公开量从2000年的44项增长到111项，年增长率达到152%。

2002 年后的3年内，偏光膜专利公开量变化不大，处于专利平台期。之后又快速增长，2007年至2009年出现第二个专利平台期。美国次贷危机引发的全球性金融海啸愈演愈烈，进而波及实体经济，企业紧缩研发银根，使2010年偏光膜全球专利公开量在2000年后首次大幅下滑，降幅达20%，并与2011年数据一起，形成第三个专利平台期；2012年开始，偏光膜全球专利公开量企稳回升。

图2 1985年至2014年偏光膜专利申请趋势及年增长率

二、偏光膜全球专利布局

（一）偏光膜全球专利来源国分析

基于专利制度本身的特点，一项专利技术在全球范围内的公开国（地区／机构）可能有多个，但技术来源国只有一个。分析一项专利技术的来源国，可以反映来源国对该项技术的创新能力。

图3的数据显示，偏光膜领域中，日本作为来源国的专利公开量占比最高，达到82%，说明日本在偏光膜技术方面的创新能力非常强，并且专利优势也十分明显。以韩国作为来源国的专利公开量占比为8%，位居第二。中国⑤为5%，美国为3%，来源于这两个国家的专利公开量分列第3、4位。

来源于日本、韩国、中国、美国等四国的专利公开总量占偏光膜专利全部公开量的98%，表明偏光膜领域的绝大部分专利技术掌握在这四个国家。

图3 1985年至2014年偏光膜全球专利来源国分布

从以上分析可以看出，日本、韩国、中国和美国是全球偏光膜专利的主要来源国，下文将进一步分析上述四国专利的域外布局。

域外同族布局指数的大小从某种程度上，反映某国申请人的全球经营战略和对域外市场的觊觎程度，申请人总会在适当时机，通过专利技术的域外布局对自身产品的海外扩张保驾护航。

从表1可以看出，原创公开量⑥最多的日本，其域外同族布局指数⑦仅为1．88，仅排名第三，说明日本国内在偏光膜领域的竞争非常激烈。而原创公开量最少的美国却最为重视域外市场的技术布局，域外同族布局指数达到5．27。中国的域外布局指数仅为0．54，远低于其他国家，说明中国的偏光膜技术还较弱，市场重心仍在国内。

表1 1985年至2014年偏光膜全球专利主要来源国的域外布局

来源于日韩两国的专利公开总量达到偏光膜领域公开总量的九成，下文将更进一步分析来源于日韩两国的偏光膜原创专利公开时间集中度，从1985年开始，每5年作为一个节点。从图4得知，1985年至1999年，日本的原创专利公开量较少，从2000年开始，日本原创专利开始大幅增长，2005年至2009年的日本原创专利最多，突破了1000件。另一主要的专利原创国-韩国，其专利公开时间集中度基本与日本一致，但每个时间段的原创专利公开量均远小于日本。

图4 来源于日本、韩国的偏光膜原创专利公开时间集中度（单位：项）

（二）偏光膜全球专利公开国（地区／组织）分布

从图5可以看出，由于日本在偏光膜领域的原创专利数量最多，而且日本的申请人又非常重视在本国的专利布局，使得日本公开的偏光膜专利量占到全球专利公开量的36%，表明日本已经成为偏光膜专利技术的最大竞技场。其次为韩国，公开量占比达到14%，这与韩国在面板领域对偏光膜技术的需求不无关系。在中国和中国台湾公开的偏光膜专利公开量占比总和达到22%，说明各国对中国偏光膜市场的重视程度较高。

图5 1985年至2014年偏光膜全球专利公开国（地区／组织）分布图（单位：项）

（三）日本偏光膜全球专利布局

日本在16个国家和2个机构（组织）对偏光膜专利进行了布局，图6中标记的日本、中国、美国、韩国是四个最主要的专利布局目标国，日本在这四个国家的偏光膜专利公开量达到其偏光膜专利公开总量的9成以上，其中，在日本国内的偏光膜专利公开量占其公开量的43%，在中国（含中国台湾）、美国和韩国的偏光膜专利公开量分别占22%、11．5%、11．2%。

图6 1985年至2014年日本偏光膜专利全球专利主要布局图

三、偏光膜全球专利申请人分析

（一）偏光膜全球专利主要申请人

从表2可以得知，1985年至2014年，全球偏光膜领域公开量最大的十位申请人依次为柯尼卡、富士胶片、日东电工、住友化学、可乐丽、LG化学、日本合成、积水化学、日本化药和东丽。日本申请人豪居9席，其中柯尼卡和富士胶片的公开量逼近500项；来自韩国的LG化学以107件的公开量位居第六。由此，反映出日本企业在偏光膜领域具有明显的专利优势。

表2 1985年至2014年偏光膜全球专利主要申请人

（二）偏光膜全球专利主要申请人的专利公开时间分布

进一步分析偏光膜专利主要申请人的专利公开时间区间分布，发现前十位申请人中，有7位申请人从第一时间段（1985年至1989年）即开始公开偏光膜专利，起步很早。柯尼卡、富士胶片、日东电工和住友化学的专利优势明显；LG化学虽然从第四时间段（2000年至2004年）才进入偏光膜领域，但经过15年的发展，专利储备已非常充实。

表3 1985年至2014年偏光膜全球专利各主要申请人专利公开时间区间分布

四、偏光膜全球专利技术领域分布

（一）偏光膜全球专利的技术领域分析

纵览1985年至2014年公开的偏光膜专利，共涉及74个技术领域（IPC国际专利分类的小类），其中，公开量大于100项的IPC小类共涉及8个。光学元件和有机高分子材料（制品）的加工两个领域涉及的专利公开量，分别达到1142项和692项。

表4 1985年至2014年全球公开的偏光膜专利的技术领域分析

（二）偏光膜全球专利主要申请人的专利技术领域分析

以表2中公开量较大的前十位申请人作为主要申请人，分析主要申请人所有的偏光膜专利公开量，得到的专利技术领域分布，与表4反映的情况基本吻合。

图7 1985年至2014年主要申请人总体的偏光膜专利技术领域分布

图8 1985年至2014年各主要申请人偏光膜专利技术领域分布

进一步分析各主要申请人专利的技术领域分布发现，各主要申请人公开量较大的前三个技术领域，均包含光学元件和有机高分子材料的加工两个技术领域，另外一个技术领域各有不同，但仅有G02F（用于控制光的偏振等的器件，如：液晶显示器的偏振器）没有纳入表4中。

五、偏光膜全球专利申请模式分析

在公开的偏光膜专利中，有89．3%的专利由申请人独立申请，仅有10．7%的专利是合作完成的，说明各申请人倾向于独立研究偏光膜技术。合作申请中，有9．8%的专利申请是公司之间合作完成的，公司和大学、公司和科研机构之间合作完成的专利申请仅占0．66%，产学研的融合程度低。

图9 1985年至2014年偏光膜全球专利申请模式

进一步分析独立申请偏光膜专利的申请人类型构成发现，有98%的申请人是公司类型，仅有不足1%的申请人是大学和科研机构，表明大学和科研机构在偏光膜专利技术中的参与程度低，并无专利优势。

图10 偏光膜全球专利独立申请模式的专利构成

从表5得知，全球合作申请人中排名前五的全部为企业，日东电工的合作公开量最大，达到52项，其后依次为日本化药、富士胶片、宝来技术和住友化学。全球大学和科研机构的偏光膜专利公开量均较少，日本的大阪府立大学的公开量为5项，排名第一，中国的清华大学排名第二；韩国的金鸟工科大学产学协力园以8项公开量排名科研机构的第一名，中国台湾的财团法人工业技术研究院排名科研机构第二。

表5 1985年至2014年偏光膜全球专利合作申请排名

六、结论

1．从1985年开始的30年间，全球公开的偏光膜专利整体呈上升趋势。2002年至2004年，2007年至2009年，2010年至2011年，共形成三个专利平台期；2010年偏光膜全球专利公开量在2000年后首次大幅下滑。

2．全球偏光膜专利技术在日本和中国（含中国台湾）的竞争较为激烈，日本申请人的创新活力较强，美国申请人更愿意对专利进行域外布局。在全球公开的偏光膜专利中，日本公开的专利量占全球总量的36%，位列第一，其次为中国（含中国台湾）；来源于日本的原创专利技术占比高达82%，专利优势明显；从各国的域外布局指数上看，美国达到5．27。

3．全球偏光膜专利申请量前十位申请人中除LG化学外，有九位均来自日本，其中柯尼卡和富士胶片的公开量接近500项。主要申请人中日本企业介入偏光膜技术的时间较早，虽然LG化学从2000年才进入偏光膜领域，但其专利技术发展较为迅速。

4．全球公开的偏光膜专利除偏光膜本身外，各主要申请人公开量较大的前三个技术领域，均包含光学元件和有机高分子材料的加工两个技术领域。另外，还涉及层状产品、塑性材料成型等技术领域，仅积水化学申请专利的前三个技术领域涉及用于控制光的偏振等的器件（如：液晶显示器的偏振器）技术领域。

5．申请人倾向于独立申请专利技术，且独立申请的专利中，基本全部为企业申请人。全球公开的偏光膜专利中，有近9成的申请为独立申请，独立申请数量最大的申请人类型均为公司；同时，日东电工是最乐意合作申请的申请人。

与说明

①本文根据“偏光膜技术专利分析”课题研究报告编撰而成，课题负责人：冀小强。

②收录了1948年至今的包括九国两组织在内的48个国家或组织的专利数据。始于1948年的包括九国两组织在内的48个国家或组织的专利数据。

③检索范围包括1985-2014年公开的全球专利。

④在DWPI数据库中，把同一项发明创造在多个国家申请专利而产生的一组内容相同或基本相同的专利文献出版物作为一条数据记录，称之为一个专利族或同族专利；从技术角度来看，属于同一专利族的多件专利申请可视为同一项专利技术。本章涉及一项专利技术的公开日分析时，除非特别说明，一般是指同一专利族中最早公开专利的公开日。

⑤以中国作为来源国的专利数据包含以中国台湾作为来源地区的专利数据。

⑥原创申请，是指同族专利的首次专利申请或优先权专利申请。

⑦域外同族布局指数＝在除本国外的其他国家公开的专利数量／本国原创申请数量。

高艳清：女硕士助理研究员

冀小强：男硕士副研究员

李隽春：女博士副研究员

陈湖北：男学士工程师

Research of global polarizing film industry based on patent information

GuangWei Shi YanQingGao XiaoqiangJi Junchun Li Hubei Chen
（China Patent Technology Development Corporation）

The paper focuses on globalpatent technology of polarizing film industry，to fully reveal the technologydevelopment trend、the global layout of patent technology，further to analyze the status of important applicants、patent technology fields、application mode from patent technology aspect．

Polarizing film industry patent information technology innovation

史光伟：男硕士助理研究员