手机显示材料中国专利申请分析

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一、引言

　　手机产业是全球最为庞大也是产值最高的产业链之一，而手机显示屏则是手机所有部件中最贵的元件。目前手机屏幕最为常用的是液态晶体显示器（Liquid Crystal Display，LCD）显示屏，LCD显示屏即为一种采用液液态晶体为材料的显示器。众所周知，液晶（Liquid Crystal，LC）是介于固态和液态间的有机化合物，其具有温度敏感性，一定的高温下会变成透明液态，一定的低温下则会变成结晶的混浊固态。同时在电场作用下，液晶的微观结构即分子排布方式会变化，入射光束透过液晶的光强度随着液晶分子排布方式的变化而变化，这种光强度的变化，经过偏光片的作用，导致人视觉上产生明暗的变化。根据这一原理，对液晶电场的控制最终可以实现光线的明暗变化，实现在液晶材料上显示信息的效果。

　　根据上述液晶显示原理，偏振膜、彩色滤光片、玻璃基板、黑色矩阵、保护膜、普通电极、校准层、液晶层（液晶、间隔、密封剂）、电容、显示电极、棱镜层、散光层是液晶面板的必要组成部件。由于液晶材料的明暗变化是依赖于入射光强度的变化而变化的，其本身不能发光，因此，背景光响应的组件即背光模组也是影响液晶面板显示品质的重要部件。通常，背光模组包括照明光源、反射板、导光板、扩散片、增亮膜（棱镜片）及框架等。可见，液晶面板与背光模组是整个LCD基本构架的核心。

　　本文以手机显示材料在中国范围内的专利申请数据为分析样本（共1 723项专利申请），在总结手机显示材料在中国专利申请现状的基础上，对我国手机显示材料的发展提出了建议。

二、手机显示材料国内专利申请整体概况

1.国内专利申请趋势

　　为了研究国内手机显示材料专利整体发展情况，对国内专利申请数据进行了统计分析。检索使用的检索系统为国家知识产权局专利检索与服务系统（S系统）中的中国专利文摘数据库（CNABS）和CNTXT全文数据库。通过对相关专利数据库进行检索、并筛选后得到相关专利（族）申请1 723项。由于2017年和2018年的专利申请存在未完全公开的情况，故本文所列图表中2017年、2018年的相关数据不代表这2个年份的全部申请。

　　本文对国内手机显示材料的专利文献进行宏观数据分析，包括：申请量、申请年代、专利申请产出国、技术分类等，据此以了解手机显示材料技术的整体发展历程；对比专利产出/专利目标国家或地区的分布，找出重要的专利产出和保护国家或地区；分析和把握主流技术分支的专利整体发展趋势。另外，本文还针对手机显示材料技术专利申请的申请人进行数据分析，主要包括：申请量、申请年代、涵盖的技术分支等，据此确定主要的专利申请人，并了解其专利申请趋势和技术分布，进一步掌握其技术发展趋势。

　　图1是国内手机显示材料专利申请量年度分布趋势图，从中可以看出，手机显示材料的申请在1985年就已出现，此后到1995年才再次出现了专利申请，自2000年开始进入了技术缓慢发展期，申请量维持在较低的水平，但每年都有一定的专利申请。直到2005年后，专利申请量开始出现小幅增长，到2010年才开始快速增长，其中，2010年专利申请量比2009年增长了近60%，2011年国内手机显示材料专利申请量达到100件，比2009年增加了104%，2012年申请量更是达到152件，比2009年增加了210%，此后2013-2016年也逐年增加。这表明手机显示材料相关专利技术进入快速的活跃期，后续将会出现更多的专利申请。2013-2016年间，总体申请量基本维持在200件左右，2016年达到了262件。一种技术的生命周期通常由萌芽（产生）、成长（发展）、成熟、瓶颈（衰退）几个阶段组成。通过对上面手机显示材料专利申请的趋势分析，可以得出目前手机显示材料技术整体处于快速发展阶段。

图1 手机显示材料中国专利申请趋势

2.国内专利申请地域分布

　　具体到我国的国内申请而言，专利申请量最大的地区是深圳，其次是北京，而这2个地方分别是华星集团和京东方集团的所在地，可见，龙头企业对于手机显示材料的领域影响巨大。其他的申请量较大的区域分别为武汉、上海、苏州、合肥、厦门、东莞、南京和重庆，都是长江以南的区域。可见，我国手机材料的热点区域为长三角和珠三角地区，这些地区手机产业发达。详见图2所示。

图2　手机显示材料中国专利申请地域分布

3.国内专利申请重点申请人

　　图3给出了排名前16位的国内手机显示材料领域主要专利申请人排名情况。排名前16位的申请人中，深圳市华星光电技术有限公司（以下简称“华星光电”）和京东方处于专利申请量的第1阵营，其中包括深圳华星光电和武汉华星光电的华星集团，专利申请量达到了276件，占到了全部申请量的16%，京东方的申请量达到了162件，占到了全部申请量的9.5%左右。在手机显示材料领域，排名前16位的申请人中，除了华星光电集团、京东方和友达光电股份有限公司，其余均为日本和韩国的国外大型企业，包括夏普株式会社、塔工程有限公司、日立株式会社、日东电工株式会社等。

图3 手机显示材料领域国内重点申请人

　　从国内前16位专利申请人可以看出，国内外的专利申请人中，企业在专利申请人中占据主导地位，表明手机显示材料领域是产业化程度非常高的领域，且是技术竞争异常激烈的领域，市场对技术领先优势的要求极高，产品技术附加值高，因而企业都高度重视技术研发，重视专利布局和专利保护。

4.专利申请法律状态情况

　　图4给出了手机显示材料中国专利申请布局情况，可见手机显示材料领域的专利授权情况相对较低，仅占到了全部申请量的41%左右，在审专利占到了全部申请量的32%左右，可见，近年手机显示材料的专利申请量处于高位，而处于权利终止状态的专利占到了10%左右，这可能是由于首先显示材料领域技术更新快，申请人对于技术过时的专利及时采用了放弃的策略。驳回和撤回的专利申请占到了全部申请量的14%左右，可见，手机材料申请领域的技术竞争激烈，申请人的技术要走到同行的前列从而具有创造性并不容易。值得指出的是在手机显示材料领域，专利转让率相对较高，大约有103项转让专利，占到全部专利数量6%左右。

图4 手机显示材料中国专利申请布局情况

5.国内外重点申请人对比分析

　　华星光电和京东方是国内申请量最大的申请人。深圳市华星光电技术有限公司，成立于2009年11月16日，注册资本183.4亿元，投资总额高达443亿元，以其超高的投资额成为深圳市迄今为止单笔投资额最大的工业项目。

　　在短短的时间内，华星光电的液晶面板市场占有率已经在我国大陆排名第2，迅速成长为国际一流的液晶面板生产企业。经过8年的研发和生产积累，在2017年3月31日，华星光电在武汉东湖新技术开发区开始投资建设第6代LTPS-AMOLED柔性显示面板生产线，该生产线集成了以最高端的柔性基板为基础的面板产品、柔性LTPS制程、高效率的OLED以及相应的柔性触控和柔性护盖等液晶玻璃面板最先进的技术，主要生产3～12寸高分辨率的中小尺寸的柔性可折叠AMOLED显示面板，即主要面向手机、平板和笔记本电脑的显示面板的生产，该显示面板质量量轻、体积薄，对比度高且反应速度快，在可折叠手机、可穿戴设备和车载显示器等领域有望得到广泛应用。

　　图5给出了华星光电在手机显示材料领域的专利布局情况。可以看出，华星光电在手机显示材料领域主要集中在面板和基板制作，两者的专利申请量占到了全部申请量的44%左右，背光模块的申请量占到了11%左右，其他专利申请则占到了总申请量的42%。值得指出的是，华星光电其他专利申请包括包装、清洗等技术，技术附加值相对较低。

图5 华星光电技术主题分布

　　与华星光电相比，京东方成立较早的液晶面板企业，创立于1993年4月，公司致力于物联网技术、产品与服务提供，业务广泛，其中的核心业务主要是显示器、智慧系统和健康服务。京东方科技集团股份有限公司的产品广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视、车载、数字信息显示、健康医疗、金融应用、可穿戴设备等领域。

　　近年来，京东方在显示面板领域发展迅速，到2016 年底，在智能手机液晶显示屏、平板电脑显示屏和笔记本电脑显示屏这3种主要显示面板领域，京东方的市场占有率均居全球第1，发展成为中国大陆目前液晶显示面板产线最多、且在该领域的技术布局最为全面的面板厂，目前在北京、合肥和重庆都建有8.5代生产线、成都建有4.5代生产线、合肥建有6代生产线、鄂尔多斯建有5.5代AMOLED生产线、在福州则规划建设8.5代生产线，在合肥规划建设10.5代生产线。然而，其AMOLED生产线方面，稍稍落后于华星光电，这也从侧面反应出液晶面板领域竞争之激烈。

　　图6给出了京东方在手机显示材料领域的专利布局情况。可以看出，京东方在手机显示材料领域的主要技术主题集中在面板和基板制作，两者的专利申请量占到了全部申请量的47%左右，背光模块的申请量则相对较少，占到了3%左右，其他专利申请则占到了总申请量的44%。

图6 京东方技术主题分布

　　众所周知，日本夏普株式会社号称“液晶之父”，多年来一直致力于液晶LCD方面的深耕，目前夏普在小尺寸OLED面板生产线上已经投入百亿日元。图7给出了夏普在我国手机显示材料领域的布局情况。可以看出，夏普在我国专利申请的布局也集中在面板和基板的制造，申请量占到了全部申请量的45%左右，背光模块的申请量占到了11%左右，而其他专利申请主要集中在液晶显示屏的整体组装技术上，相对技术含量也比较高。