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手機顯示材料中國專利申請分析

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??一、引言

　　手機產業是全球最為龐大也是產值最高的產業鏈之一，而手機顯示屏則是手機所有部件中最貴的元件。目前手機屏幕最為常用的是液態晶體顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）顯示屏，LCD顯示屏即為一種采用液液態晶體為材料的顯示器。眾所周知，液晶（Liquid Crystal，LC）是介于固態和液態間的有機化合物，其具有溫度敏感性，一定的高溫下會變成透明液態，一定的低溫下則會變成結晶的混濁固態。同時在電場作用下，液晶的微觀結構即分子排布方式會變化，入射光束透過液晶的光強度隨著液晶分子排布方式的變化而變化，這種光強度的變化，經過偏光片的作用，導致人視覺上產生明暗的變化。根據這一原理，對液晶電場的控制最終可以實現光線的明暗變化，實現在液晶材料上顯示信息的效果。

　　根據上述液晶顯示原理，偏振膜、彩色濾光片、玻璃基板、黑色矩陣、保護膜、普通電極、校準層、液晶層（液晶、間隔、密封劑）、電容、顯示電極、棱鏡層、散光層是液晶面板的必要組成部件。由于液晶材料的明暗變化是依賴于入射光強度的變化而變化的，其本身不能發光，因此，背景光響應的組件即背光模組也是影響液晶面板顯示品質的重要部件。通常，背光模組包括照明光源、反射板、導光板、擴散片、增亮膜（棱鏡片）及框架等。可見，液晶面板與背光模組是整個LCD基本構架的核心。

　　本文以手機顯示材料在中國范圍內的專利申請數據為分析樣本（共1 723項專利申請），在總結手機顯示材料在中國專利申請現狀的基礎上，對我國手機顯示材料的發展提出了建議。

二、手機顯示材料國內專利申請整體概況

1.國內專利申請趨勢

　　為了研究國內手機顯示材料專利整體發展情況，對國內專利申請數據進行了統計分析。檢索使用的檢索系統為國家知識產權局專利檢索與服務系統（S系統）中的中國專利文摘數據庫（CNABS）和CNTXT全文數據庫。通過對相關專利數據庫進行檢索、并篩選后得到相關專利（族）申請1 723項。由于2017年和2018年的專利申請存在未完全公開的情況，故本文所列圖表中2017年、2018年的相關數據不代表這2個年份的全部申請。

　　本文對國內手機顯示材料的專利文獻進行宏觀數據分析，包括：申請量、申請年代、專利申請產出國、技術分類等，據此以了解手機顯示材料技術的整體發展歷程；對比專利產出/專利目標國家或地區的分布，找出重要的專利產出和保護國家或地區；分析和把握主流技術分支的專利整體發展趨勢。另外，本文還針對手機顯示材料技術專利申請的申請人進行數據分析，主要包括：申請量、申請年代、涵蓋的技術分支等，據此確定主要的專利申請人，并了解其專利申請趨勢和技術分布，進一步掌握其技術發展趨勢。

　　圖1是國內手機顯示材料專利申請量年度分布趨勢圖，從中可以看出，手機顯示材料的申請在1985年就已出現，此后到1995年才再次出現了專利申請，自2000年開始進入了技術緩慢發展期，申請量維持在較低的水平，但每年都有一定的專利申請。直到2005年后，專利申請量開始出現小幅增長，到2010年才開始快速增長，其中，2010年專利申請量比2009年增長了近60%，2011年國內手機顯示材料專利申請量達到100件，比2009年增加了104%，2012年申請量更是達到152件，比2009年增加了210%，此后2013-2016年也逐年增加。這表明手機顯示材料相關專利技術進入快速的活躍期，后續將會出現更多的專利申請。2013-2016年間，總體申請量基本維持在200件左右，2016年達到了262件。一種技術的生命周期通常由萌芽（產生）、成長（發展）、成熟、瓶頸（衰退）幾個階段組成。通過對上面手機顯示材料專利申請的趨勢分析，可以得出目前手機顯示材料技術整體處于快速發展階段。

圖1 手機顯示材料中國專利申請趨勢

2.國內專利申請地域分布

　　具體到我國的國內申請而言，專利申請量最大的地區是深圳，其次是北京，而這2個地方分別是華星集團和京東方集團的所在地，可見，龍頭企業對于手機顯示材料的領域影響巨大。其他的申請量較大的區域分別為武漢、上海、蘇州、合肥、廈門、東莞、南京和重慶，都是長江以南的區域。可見，我國手機材料的熱點區域為長三角和珠三角地區，這些地區手機產業發達。詳見圖2所示。

圖2　手機顯示材料中國專利申請地域分布

3.國內專利申請重點申請人

　　圖3給出了排名前16位的國內手機顯示材料領域主要專利申請人排名情況。排名前16位的申請人中，深圳市華星光電技術有限公司（以下簡稱“華星光電”）和京東方處于專利申請量的第1陣營，其中包括深圳華星光電和武漢華星光電的華星集團，專利申請量達到了276件，占到了全部申請量的16%，京東方的申請量達到了162件，占到了全部申請量的9.5%左右。在手機顯示材料領域，排名前16位的申請人中，除了華星光電集團、京東方和友達光電股份有限公司，其余均為日本和韓國的國外大型企業，包括夏普株式會社、塔工程有限公司、日立株式會社、日東電工株式會社等。

圖3 手機顯示材料領域國內重點申請人

　　從國內前16位專利申請人可以看出，國內外的專利申請人中，企業在專利申請人中占據主導地位，表明手機顯示材料領域是產業化程度非常高的領域，且是技術競爭異常激烈的領域，市場對技術領先優勢的要求極高，產品技術附加值高，因而企業都高度重視技術研發，重視專利布局和專利保護。

4.專利申請法律狀態情況

　　圖4給出了手機顯示材料中國專利申請布局情況，可見手機顯示材料領域的專利授權情況相對較低，僅占到了全部申請量的41%左右，在審專利占到了全部申請量的32%左右，可見，近年手機顯示材料的專利申請量處于高位，而處于權利終止狀態的專利占到了10%左右，這可能是由于首先顯示材料領域技術更新快，申請人對于技術過時的專利及時采用了放棄的策略。駁回和撤回的專利申請占到了全部申請量的14%左右，可見，手機材料申請領域的技術競爭激烈，申請人的技術要走到同行的前列從而具有創造性并不容易。值得指出的是在手機顯示材料領域，專利轉讓率相對較高，大約有103項轉讓專利，占到全部專利數量6%左右。

圖4 手機顯示材料中國專利申請布局情況

5.國內外重點申請人對比分析

　　華星光電和京東方是國內申請量最大的申請人。深圳市華星光電技術有限公司，成立于2009年11月16日，注冊資本183.4億元，投資總額高達443億元，以其超高的投資額成為深圳市迄今為止單筆投資額最大的工業項目。

　　在短短的時間內，華星光電的液晶面板市場占有率已經在我國大陸排名第2，迅速成長為國際一流的液晶面板生產企業。經過8年的研發和生產積累，在2017年3月31日，華星光電在武漢東湖新技術開發區開始投資建設第6代LTPS-AMOLED柔性顯示面板生產線，該生產線集成了以最高端的柔性基板為基礎的面板產品、柔性LTPS制程、高效率的OLED以及相應的柔性觸控和柔性護蓋等液晶玻璃面板最先進的技術，主要生產3～12寸高分辨率的中小尺寸的柔性可折疊AMOLED顯示面板，即主要面向手機、平板和筆記本電腦的顯示面板的生產，該顯示面板質量量輕、體積薄，對比度高且反應速度快，在可折疊手機、可穿戴設備和車載顯示器等領域有望得到廣泛應用。

　　圖5給出了華星光電在手機顯示材料領域的專利布局情況。可以看出，華星光電在手機顯示材料領域主要集中在面板和基板制作，兩者的專利申請量占到了全部申請量的44%左右，背光模塊的申請量占到了11%左右，其他專利申請則占到了總申請量的42%。值得指出的是，華星光電其他專利申請包括包裝、清洗等技術，技術附加值相對較低。

圖5 華星光電技術主題分布

　　與華星光電相比，京東方成立較早的液晶面板企業，創立于1993年4月，公司致力于物聯網技術、產品與服務提供，業務廣泛，其中的核心業務主要是顯示器、智慧系統和健康服務。京東方科技集團股份有限公司的產品廣泛應用于手機、平板電腦、筆記本電腦、顯示器、電視、車載、數字信息顯示、健康醫療、金融應用、可穿戴設備等領域。

　　近年來，京東方在顯示面板領域發展迅速，到2016 年底，在智能手機液晶顯示屏、平板電腦顯示屏和筆記本電腦顯示屏這3種主要顯示面板領域，京東方的市場占有率均居全球第1，發展成為中國大陸目前液晶顯示面板產線最多、且在該領域的技術布局最為全面的面板廠，目前在北京、合肥和重慶都建有8.5代生產線、成都建有4.5代生產線、合肥建有6代生產線、鄂爾多斯建有5.5代AMOLED生產線、在福州則規劃建設8.5代生產線，在合肥規劃建設10.5代生產線。然而，其AMOLED生產線方面，稍稍落后于華星光電，這也從側面反應出液晶面板領域競爭之激烈。

　　圖6給出了京東方在手機顯示材料領域的專利布局情況。可以看出，京東方在手機顯示材料領域的主要技術主題集中在面板和基板制作，兩者的專利申請量占到了全部申請量的47%左右，背光模塊的申請量則相對較少，占到了3%左右，其他專利申請則占到了總申請量的44%。

圖6 京東方技術主題分布

　　眾所周知，日本夏普株式會社號稱“液晶之父”，多年來一直致力于液晶LCD方面的深耕，目前夏普在小尺寸OLED面板生產線上已經投入百億日元。圖7給出了夏普在我國手機顯示材料領域的布局情況。可以看出，夏普在我國專利申請的布局也集中在面板和基板的制造，申請量占到了全部申請量的45%左右，背光模塊的申請量占到了11%左右，而其他專利申請主要集中在液晶顯示屏的整體組裝技術上，相對技術含量也比較高。