基于專利分析的全球光致變色眼鏡片技術發展態勢研究

唐憶君 賀建友 周思成

摘? 要：從專利信息的角度，深入了解全球光致變色眼鏡片的發展現狀，為今后相關技術的研發提供支持和幫助，促進眼鏡產業進一步的發展。具體圍繞光致變色眼鏡片在世界范圍內的專利申請趨勢、國家及地區分布、主要專利申請人情況以及IPC的分類情況進行了分析。結果顯示：全球光致變色眼鏡片專利申請歷經了3個階段，目前正處于平穩發展時期。我國地區的專利申請量處于全球第二梯隊。在光致變色眼鏡片的研發過程中，熱點技術領域經過了多次變遷，而主要專利申請人在不同技術領域都各具優勢。

關鍵詞：專利分析? 光致變色? 眼鏡片? 樹脂鏡片

中圖分類號：TS959 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0097-03

A Study of Global Photochromic Spectacle Lens Technology Development Trend Based on Patent Analysis

TANG Yijun? HE Jianyou? ZHOU Sicheng

（Shanghai Conant Optics Co.， Ltd.， Shanghai， 201299 China）

Abstract： From the perspective of patent information， we can deeply understand the development status of photochromic spectacle lens， provide support and help for the research and development of related technologies in the future， and promote the further development of the glasses industry. In this paper， the trend of patent application， the distribution of countries and regions， the situation of main patent applicants and the classification of IPC of photochromic spectacle lens in the world are analyzed. The results show that the patent application of photochromic spectacle lens in the world has gone through three stages， and is now in a stable development period. The number of patent applications of photochromic spectacle lens in China is in the second tier of the world. During the research and development of photochromic spectacle lens， the hot technology field has undergone many changes， and the main patent applicants have their own advantages in different technical fields.

Key Words： Patent analysis; Photochromic; Spectacle lens; Resin lens

早期光致變色眼鏡片屬于玻璃材料，如今變色鏡片已經向有機材料發展。當前光致變色眼鏡片技術包含3種，即基變技術、膜變技術和埋入變色技術，均可達到光致變色功能效果。目前僅有黃錦勝[1]等個別學者，基于專利視角對光致變色眼鏡片國內的專利情況進行了研究，為該領域的技術發展現狀作出了有意義的探索。從全球專利信息的角度，最早是在1960年由National Cash Register公司提出了專利申請，申請號為AU241101。公開了一種透明光學觀察裝置，為光致變色技術在眼鏡方面的應用提供新思路與新想法。隨后在1961年，康寧公司提出了一篇題為Phototroper Glasgegenstand的專利申請，申請號為DE1421838。描述了一種玻璃制品的改進，首次制備出具有光致變色功能的玻璃眼鏡片，5年后向市場推出了鹵化銀光致變色玻璃鏡片。在1982年美國光學儀器公司將光致變色化合物應用于光學樹脂領域，向市場推出了名為“POOTOLITE”的塑料光致變色鏡片[2]，從此變色眼鏡片開啟了樹脂鏡片的階段。

1? 數據來源

本文專利信息數據來源于智慧芽信息科技有限公司，智慧芽是一家業務覆蓋全球的研發創新和知識產權信息服務公司[3]。據世界知識產權組織統計，全世界每年科研成果的95%以上是以專利文獻的形式發表[4]。專利信息是知識經濟時代下企業技術發展的重要資源[5]。利用智慧芽的專利檢索平臺，以關鍵詞Photochromic和Lens構建檢索式，檢索范圍為1959—2020年截止于6月19日的全球專利數據，共檢索出專利文獻27431篇。

2? 光致變色眼鏡片專利情況分析

2.1 申請數據分析

對1959—2020年全球光致變色眼鏡片專利每年的申請量做圖分析，通過分析圖1可以得出，光致變色眼鏡片技術從1959年至今60多年的時間里，該技術發展歷經了3個時期。在最初緩慢發展的30多年間（1959—1989年）專利文獻共發表2621件，主要申請人包含康寧公司和光學轉變公司等企業，光致變色技術主要應用于玻璃鏡片中，但受到加工技術、變色呈現效果的限制，專利文獻發表數量較少，發展相對緩慢。隨后，在1990—2006年間，由于輕薄的樹脂鏡片應用的廣泛興起，同時，光致變色材料也由無機材料向有機高分子領域轉變，呈現出了專利申請量快速增長的形勢。該時期專利申請文獻數量為10444件，相較于上一階段只用了一半的時間在數量上翻了近4倍，發展極其迅速。在該時期PPG工業公司、德山株式會社、依視路集團等公司超越了康寧公司，且三井化學等企業也都嶄露頭角。時間來到2007年進入到第三階段，全球光致變色眼鏡片技術的專利申請量以平均每年1000～1200篇的數量保持高水平的平穩發展，并持續至今。

2.2 專利申請的國家及地區和主要專利申請人分布情況分析

當前光致變色眼鏡片技術專利覆蓋范圍包含51個國家與地區，排名前10位的國家及地區的分布情況為，美國申請專利數為5008，日本申請專利數為4507，都大于了4000，屬于第一梯隊。我國同世界知識產權組織和歐洲專利局一起，在專利文獻數量范圍上介于2000～4000的量級，屬于第二梯隊范圍，其中，歐洲專利局專利數為3605，我國為2748，世界知識產權組織為2305。第三梯隊國家包含德國、澳大利亞、韓國等國家。專利數量都低于2000。另外，從2013年開始在我國每年的專利申請量已經超過日本，逐步接近美國地區的水平。

申請人方面，全球光致變色眼鏡片技術領域的主要的專利申請人如表1所示，都為跨國企業。

2.3 技術領域的分布情況分析

國際專利分類（IPC）是按照發明創造的技術主題為特征進行分類的[6]，世界范圍內光致變色眼鏡片專利申請排名前10的IPC分類依次為G02B（光學元件）、G02C（防護鏡和眼鏡）、C09K（材料應用）、C07D（雜環化合物）、C08G（高分子化合物）、G02F（相關操作工藝）、C08K（有機物配料）、B29D（塑料制品加工）、C09D（涂料組合物）、B32B（層狀產品）。

從IPC的分布中顯示出了光致變色眼鏡片技術較集中于C部的C09D（涂料組合物）、C08K（有機物配料）、C08G（高分子化合物）、C07D（雜環化合物）、C09K（材料應用）的5各小類中。圖2集中展示是了這5小類技術領域每10年各自比例變化趨勢的情況。

分析圖2可以看出以C08G（高分子化合物）和C09D（涂料組合物）所代表的高分子樹脂及涂料技術方向占比逐漸增大，尤其是近20年更為明顯，說明了以功能樹脂和涂層為代表的基變和膜層變色技術是近年來的研發熱點。此外，以C07D（雜環化合物）和C08K（有機物配料）所代表的有機染料的研發和應用方向，其占比例呈現出了先增后降并趨于穩定的形勢，說明機變色染料的研發，從早期的大范圍多種類的研究，逐步縮小范圍，到現階段集中于個別特定類別的深入開發。

將IPC分類與主要專利申請人相結合，進一步分析各公司在技術領域的占比情況，來探究各公司的優勢技術等信息。從圖3中可以看出，依視路集團在B29D（塑料制品加工）技術領域具有明顯優勢。光學轉變公司在G02F（相關操作工藝）、C07D（雜環化合物）和C09K（材料應用），這三類技術領域都具有較大的優勢，可見其強大的綜合技術實力，也印證了目前其在市場中的標桿地位。另外，三井化學和PPG工業公司在C08G（高分子化合物）技術領域并駕齊驅，而三井化學在C08K（有機物配料），同時PPG工業公司在C09D（涂料組合物）又各具優勢。

3? 結語

本文圍繞光致變色眼鏡片專利申請情況進行了分析。（1）從申請趨勢來看，光致變色眼鏡片歷經了三個發展階段，目前正處于相對平穩發展時期。（2）從地區分布來看，我國地區的專利申請總量緊跟美國和日本地區，處于全球第二梯隊。（3）從專利申請人的分布來看，光致變色眼鏡片技術主要分布在多家跨國企業之中，其中依視路集團及光學轉變公司優勢明顯。（4）從IPC分類來看，光致變色眼鏡片技術研發熱點經過多次變遷，從玻璃材料到樹脂基材、從無機鹽到有機變色染料，從基變到膜層變色技術的轉變。在這些技術變遷的過程中，各家企業在不同的技術領域都各具優勢。

參考文獻

[1] 黃錦勝.變色眼鏡的鏡片變色技術以及相關國內專利介紹[J].科技經濟導刊，2016（7）：105.

[2] 繆士勇.變色光學樹脂鏡片的制備與配方設計[D].揚州：揚州大學，2018.

[3] 宋揚.世界知識產權月：智慧芽為創新發聲[J].電器，2020（5）：45.

[4] 陳軍，張韻君，王建.基于專利分析的中美人工智能產業發展比較研究[J].情報雜志，2019，38（1）：41-47.

[5] 王晶.專利檢索分析工具在企業專利信息獲取中的作用：以智慧芽為例[J].新西部，2018（17）：55.

[6] 韓紅旗，付媛，朱禮軍.基于專利IPC分類號的技術競爭對象的群組分析方法[J].情報工程，2015，1（4）：77-87.