基于专利分析的全球光致变色眼镜片技术发展态势研究

唐忆君 贺建友 周思成

摘  要：从专利信息的角度，深入了解全球光致变色眼镜片的发展现状，为今后相关技术的研发提供支持和帮助，促进眼镜产业进一步的发展。具体围绕光致变色眼镜片在世界范围内的专利申请趋势、国家及地区分布、主要专利申请人情况以及IPC的分类情况进行了分析。结果显示：全球光致变色眼镜片专利申请历经了3个阶段，目前正处于平稳发展时期。我国地区的专利申请量处于全球第二梯队。在光致变色眼镜片的研发过程中，热点技术领域经过了多次变迁，而主要专利申请人在不同技术领域都各具优势。

关键词：专利分析  光致变色  眼镜片  树脂镜片

中图分类号：TS959          文献标识码：A                  文章编号：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

早期光致變色眼镜片属于玻璃材料，如今变色镜片已经向有机材料发展。当前光致变色眼镜片技术包含3种，即基变技术、膜变技术和埋入变色技术，均可达到光致变色功能效果。目前仅有黄锦胜[1]等个别学者，基于专利视角对光致变色眼镜片国内的专利情况进行了研究，为该领域的技术发展现状作出了有意义的探索。从全球专利信息的角度，最早是在1960年由National Cash Register公司提出了专利申请，申请号为AU241101。公开了一种透明光学观察装置，为光致变色技术在眼镜方面的应用提供新思路与新想法。随后在1961年，康宁公司提出了一篇题为Phototroper Glasgegenstand的专利申请，申请号为DE1421838。描述了一种玻璃制品的改进，首次制备出具有光致变色功能的玻璃眼镜片，5年后向市场推出了卤化银光致变色玻璃镜片。在1982年美国光学仪器公司将光致变色化合物应用于光学树脂领域，向市场推出了名为“POOTOLITE”的塑料光致变色镜片[2]，从此变色眼镜片开启了树脂镜片的阶段。

1  数据来源

本文专利信息数据来源于智慧芽信息科技有限公司，智慧芽是一家业务覆盖全球的研发创新和知识产权信息服务公司[3]。据世界知识产权组织统计，全世界每年科研成果的95%以上是以专利文献的形式发表[4]。专利信息是知识经济时代下企业技术发展的重要资源[5]。利用智慧芽的专利检索平台，以关键词Photochromic和Lens构建检索式，检索范围为1959—2020年截止于6月19日的全球专利数据，共检索出专利文献27431篇。

2  光致变色眼镜片专利情况分析

2.1 申请数据分析

对1959—2020年全球光致变色眼镜片专利每年的申请量做图分析，通过分析图1可以得出，光致变色眼镜片技术从1959年至今60多年的时间里，该技术发展历经了3个时期。在最初缓慢发展的30多年间（1959—1989年）专利文献共发表2621件，主要申请人包含康宁公司和光学转变公司等企业，光致变色技术主要应用于玻璃镜片中，但受到加工技术、变色呈现效果的限制，专利文献发表数量较少，发展相对缓慢。随后，在1990—2006年间，由于轻薄的树脂镜片应用的广泛兴起，同时，光致变色材料也由无机材料向有机高分子领域转变，呈现出了专利申请量快速增长的形势。该时期专利申请文献数量为10444件，相较于上一阶段只用了一半的时间在数量上翻了近4倍，发展极其迅速。在该时期PPG工业公司、德山株式会社、依视路集团等公司超越了康宁公司，且三井化学等企业也都崭露头角。时间来到2007年进入到第三阶段，全球光致变色眼镜片技术的专利申请量以平均每年1000～1200篇的数量保持高水平的平稳发展，并持续至今。

2.2 专利申请的国家及地区和主要专利申请人分布情况分析

当前光致变色眼镜片技术专利覆盖范围包含51个国家与地区，排名前10位的国家及地区的分布情况为，美国申请专利数为5008，日本申请专利数为4507，都大于了4000，属于第一梯队。我国同世界知识产权组织和欧洲专利局一起，在专利文献数量范围上介于2000～4000的量级，属于第二梯队范围，其中，欧洲专利局专利数为3605，我国为2748，世界知识产权组织为2305。第三梯队国家包含德国、澳大利亚、韩国等国家。专利数量都低于2000。另外，从2013年开始在我国每年的专利申请量已经超过日本，逐步接近美国地区的水平。

申请人方面，全球光致变色眼镜片技术领域的主要的专利申请人如表1所示，都为跨国企业。

2.3 技术领域的分布情况分析

国际专利分类（IPC）是按照发明创造的技术主题为特征进行分类的[6]，世界范围内光致变色眼镜片专利申请排名前10的IPC分类依次为G02B（光学元件）、G02C（防护镜和眼镜）、C09K（材料应用）、C07D（杂环化合物）、C08G（高分子化合物）、G02F（相关操作工艺）、C08K（有机物配料）、B29D（塑料制品加工）、C09D（涂料组合物）、B32B（层状产品）。

从IPC的分布中显示出了光致变色眼镜片技术较集中于C部的C09D（涂料组合物）、C08K（有机物配料）、C08G（高分子化合物）、C07D（杂环化合物）、C09K（材料应用）的5各小类中。图2集中展示是了这5小类技术领域每10年各自比例变化趋势的情况。

分析图2可以看出以C08G（高分子化合物）和C09D（涂料组合物）所代表的高分子树脂及涂料技术方向占比逐渐增大，尤其是近20年更为明显，说明了以功能树脂和涂层为代表的基变和膜层变色技术是近年来的研发热点。此外，以C07D（杂环化合物）和C08K（有机物配料）所代表的有机染料的研发和应用方向，其占比例呈现出了先增后降并趋于稳定的形势，说明机变色染料的研发，从早期的大范围多种类的研究，逐步缩小范围，到现阶段集中于个别特定类别的深入开发。

将IPC分类与主要专利申请人相结合，进一步分析各公司在技术领域的占比情况，来探究各公司的优势技术等信息。从图3中可以看出，依视路集团在B29D（塑料制品加工）技术领域具有明显优势。光学转变公司在G02F（相关操作工艺）、C07D（杂环化合物）和C09K（材料应用），这三类技术领域都具有较大的优势，可见其强大的综合技术实力，也印证了目前其在市场中的标杆地位。另外，三井化学和PPG工业公司在C08G（高分子化合物）技术领域并驾齐驱，而三井化学在C08K（有机物配料），同时PPG工业公司在C09D（涂料组合物）又各具优势。

3  结语

本文围绕光致变色眼镜片专利申请情况进行了分析。（1）从申请趋势来看，光致变色眼镜片历经了三个发展阶段，目前正处于相对平稳发展时期。（2）从地区分布来看，我国地区的专利申请总量紧跟美国和日本地区，处于全球第二梯队。（3）从专利申请人的分布来看，光致变色眼镜片技术主要分布在多家跨国企业之中，其中依视路集团及光学转变公司优势明显。（4）从IPC分类来看，光致变色眼镜片技术研发热点经过多次变迁，从玻璃材料到树脂基材、从无机盐到有机变色染料，从基变到膜层变色技术的转变。在这些技术变迁的过程中，各家企业在不同的技术领域都各具优势。

参考文献

[1] 黄锦胜.变色眼镜的镜片变色技术以及相关国内专利介绍[J].科技经济导刊，2016（7）：105.

[2] 缪士勇.变色光学树脂镜片的制备与配方设计[D].扬州：扬州大学，2018.

[3] 宋揚.世界知识产权月：智慧芽为创新发声[J].电器，2020（5）：45.

[4] 陈军，张韵君，王建.基于专利分析的中美人工智能产业发展比较研究[J].情报杂志，2019，38（1）：41-47.

[5] 王晶.专利检索分析工具在企业专利信息获取中的作用：以智慧芽为例[J].新西部，2018（17）：55.

[6] 韩红旗，付媛，朱礼军.基于专利IPC分类号的技术竞争对象的群组分析方法[J].情报工程，2015，1（4）：77-87.