1、1成都市专利分析简报2013 年第 2 期（总第 10 期）成都市知识产权服务中心 2013 年 3 月 20日稀土行业发光材料技术专利态势分析【前言】稀土元素自 18 世纪 末被首次发现以来，因具有丰富的光、电、磁、超 导、催化活性等优异性能，被广泛用于尖端科技领域和军工领域，特别是材料科学方面如新能源汽车、节能照明与显示、新一代移动产品、智能导弹等方面。其中在稀土功能材料的发展中，稀土发光材料又因吸收能力强，转换效率高，可发射从紫外线到红外光的光谱，特别在可见光区有很强的发射能力等优点被广泛应用在显示显像、新光源、X 射线增光屏等各个方面。我国是世界第一稀土资源大国，基础储量达 8900
2、万吨（以稀土氧化物计），约占世界 55%，广泛分布于全国 22 个省区。其中，四川省稀土资源保有储量居全国第二。2011 年，成都市的新材料产业实现主营业务收入 258.61 亿元，其中钛金属磷灰石涂2层材料等新材料产品技术已居全国前列，在稀土材料方面具有很强的竞争优势。为准确把握世界科技、产业发展和市场需求变化的新趋势新动向，规划未来产业发展方向和抢占发展先机，成都市新出台了成都市“十二五” 战略性新兴产业发 展规划，重点推进稀土、钒钛等产业领域的发展，努力把成都建设成为具有全球影响力的战略性新兴产业聚集区。本文通过对稀土发光材料技术领域全球的专利概况以及全球范围内的主要专利权人等进行统计分
3、析，揭示该领域的主要市场竞争主体以及他们所持有的专利情况，同时对比分析中国范围内的主要专利申请人，旨在为成都市的稀土发光材料企业在提高创新能力、加强专利技术的转移和应用以及优化产品结构等方面提供参考。一、 全球稀土发光材料专利概况目前，稀土发光材料行业专利超过 14000 多件。20 世纪 60年代末和 70 年代初，稀土荧光粉分别发端于美国（彩电红粉）和荷兰（三基色灯粉），随后在日本获得大力发展。全球稀土发光材料技术趋势如图 1 所示，从 1970 年以后，专利申请量开始呈波动性上升趋势，但是增幅比较小；1997 年以后，专利申请量开始大幅度增加，其中 2012 年公开的专利申请量达到 16
4、97 件。 同时在美、日、欧提交的专利申请（以下简称三方专利申请）状况往往能够代表核心技术发展的状况。如图 1 所示， 1997 年3以前，稀土发光材料领域在美日欧三方的专利申请量较少；1997年后，三方专利的申请量增长速度加快，其中 2012 年的专利申请量为 970 件。 图 1 中也对比了在中、美、日、欧四个地区提交的专利申请（简称四方专利申请）曲线，在 1997 年前四方专利同三方专利的申请曲线基本吻合，说明 1997 年以前中国稀土发光材料技术领域的专利申请量相对较少；1997 年后，四方专利申请量呈较快增长趋势。 这说明了越来越多的专利申请除了在向美日欧三方提交也在向中国提交，同时
5、中国国内稀土发光材料技术领域的专利申请量也开始快速增长，说明中国市场引起了越来越多专利技术持有人的关注。图 1 全球稀土发光材料专利申请趋势图对稀土发光材料技术领域全球专利按照申请国家或地区进行统计分析，发现前十位的专利申请国家或地区分布情况如图 2所示。其中，在日本申请的稀土发光材料专利数量最多，超过了4000 件， 约占稀土发光材料专利总量的 29%，说明日本在稀土发4光材料的研究最为活跃；其次是中国和美国，二个地区的申请量相差不大，约为 2200 件，二者总量之和同日本相接近；欧洲和韩国在该技术领域研究也相对较多，专利申请量均超过 1100 件；此外德国、中国台湾地区、英国和澳大利亚等国
6、家也有一定数量的专利申请。图 2 全球稀土发光材料专利申请量按所申请国家或地区分布情况对稀土发光材料技术领域全球专利的技术分布进行专利地图定性分析，如图 3 所示，发现技术主要集中在以下几个大的技术领域如有机取代烷基、有机发光材料、荧光材料、水酸干燥、混合煅烧等方面。图 3 全球专利技术热点分布5二、 市场主体分析2.1 全球范围内主要专利权人分布情况对稀土发光材料技术全球专利按照专利权人或专利申请人的专利量进行统计排序，发现前十位的专利申请人如图 4 所示。其中，专利量排名第一的是来自荷兰的皇家飞利浦电子有限公司，其专利申请量超过 1140 件；其次是来自日本的住友化学株式会社、东 芝公司和
7、松下公司，专利申请量分别为 503 件、496 件和432 件；德国的默克和欧司朗、美国的通用电气和中国的海洋王照明科技股份有限公司则分别排在第 7 位和第 10 位。从图 3 中也可以明显看出，在稀土发光材料技术领域专利申请量的前十家公司中，日本企业占到了五家，申请总量达到了1981 件；德国企业为两家，荷兰、美国和中国各有一家。可见，在稀土发光材料技术领域，日本和德国企业的参与程度较高。图 4 全球稀土发光材料专利申请专利权人分布情况对专利申请量排名前三位的公司做进一步深入分析，其结果6如下：1）皇家飞利浦公司图 5 是皇家飞利浦电子股份有限公司稀土发光材料专利申请量按时间的分布情况，由图
8、可见该公司在稀土发光材料的专利申请时间较早，在 1969 年就申请了 3 件专利；1970 年到 1988 年间，专 利申请量相对比较平稳，年平均申请量在 14 件；1989 年到 1998 年，专利申请量相对较少，年平均申请量低于 10 件；2004 年以后专利申请量呈快速上升趋势并在 2009 年达到专利申请量 111 件，2009 年后专利申请呈曲折下降趋势。图 5 皇家飞利浦电子股份有限公司稀土发光材料专利申请时间趋势图对飞利浦电子股份有限公司的专利进一步做区域分析，发现其在美国申请专利最多为 173 件；其次是日本和欧洲，分别为149 件和 140 件；在中国申请的专利量也相对较多为
9、 99 件；除此之外该公司还在德国、台湾、英国和韩国等地区也有申请。图 6 是皇家飞利浦电子股份有限公司的专利技术分布图，从图中绿色显示的技术来看，该公司的专利技术主要集中分布在荧7光灯、LED 二极管发光等方面，另外在有机取代 烷基和锶碳酸铈方面也有布局。图 6 皇家飞利浦电子股份有限公司稀土发光材料专利技术分布图2）住友化学株式会社日本具有代表性的公司是住友化学株式会社。住友化学成立于 1913 年，是日本具有代表性的综合化学企业之一。 图 7 是住友化学株式会社稀土发光材料专利申请量按时间的分布情况。由图可见，该公司 2001 年以前专利申请量相对较少；2001 年后专利申请量呈逐渐上升
10、趋势且在 2008 年达到 57 件；此后专利申请量略有下降，2009 年和 2010 年的申请量均为 36 件；2010 年后专利量申请量呈快速增长趋势。8图 7 住友化学株式会社稀土发光材料专利申请时间趋势图对该公司的专利申请区域做进一步分析，发现住友化学在稀土发光材料方面的申请主要集中在日本本土，其次是 WO，韩国、美国和中国的申请量相对比较接近，另外该公司在台湾、欧洲和德国等区域也有一小部分的专利申请。图 8 是住友化学株式会社在稀土发光材料方面的专利技术分布图，从图中黄色显示的热点来看，住友化学的技术主要分布有机取代烷基、钆铥铒、等离子发光灯方面。图 8 住友化学株式会社稀土发光材料
11、专利技术分布图93）东芝公司东芝公司（Toshiba Corporation ）是日本最大的 半导体制造商，图 9 是它在稀土发光材料专利申请量按时间的分布情况。从图中可见， 该公司的专利申请量波动较大，从 1971 到 2003 年专利申请量达最大的一年是 1989 年，其专利申请量为 27 件；2003 年后专利申请量呈曲折上升趋势，其中 2012 年的专利申请量最大达41 件。图 9 东芝公司稀土发光材料专利申请时间趋势图东芝公司在稀土发光材料方面的申请区域分布也主要集中在日本本土为 365 件；其次是美国为 55 件；欧洲和韩国的申请量相对比较接近，另外在中国、WO、台湾、德国等区域也
12、有申 请少量专利。图 10 是东芝公司稀土发光材料方面的专利技术分布图，从图中红色点覆盖的区域来看，其在荧光灯、荧光材料、等离子放电以及混合煅烧方面都有大量申请专利，此外东芝公司在水酸干10燥、LED 二极管发光方面也有进行专利布局。图 10 东芝公司稀土发光材料专利技术分布图2.2 中国主要专利权人根据稀土发光材料技术在中国专利申请的数据，按照专利权人进行统计分析，由图 11 可知，在稀土发光材料领域，海洋王照明科技股份有限公司在国内申请的专利数量为 129 件，占据首位；荷兰的皇家飞利浦电子股份有限公司以 87 件位居第二位；排名第三的是上海大学；日本的住友化学株式会社、松下电器产业株式会
13、社、日本出光兴产株式会社分别排在第四、第六和第九位。中国科学院长春应用化学研究所排在第五位，第七位为默克专利有限公司，第八位为中国科学院长春精密器械与物理研究所，第十位为中山大学。可以看出在我国申请专利的排名前十位专利权人中，国外企业的个数与中国企业（包括科研院所和高校）各占一半。 11图 11 稀土发光材料技术在中国专利申请按专利权人分布图我国在稀土发光材料技术领域专利申请中，高校科研机构申请的相对较多，公司相对较少，下面分别对本土的前三位专利权利人进行详细的分析。1）海洋王照明科技股份有限公司海洋王照明科技股份有限公司成立于 1995 年 8 月，自主开发、生 产、销售各种专业照明设备，承
14、揽各类照明工程项目。公司组建了 13 个高度专业化的行业市场事业部，提供专业化的照明系统解决方案。公司自成立以来，累计专利申请量 2300 余件，是广东省知识产权局认定的“广东省知识产权优势 企业” 。其中涉及稀土发光材料的专利有 200 件左右，主要涉及了用于照明设备的荧光粉的制备技术及材料利用高效节能等技术点上。2）上海大学上海大学是国家“211 工程” 重点建设的一所 综合性研究型大学，并被国家部委列入国家建设高水平大学项目和首批卓越工程12师教育培养计划。上海大学在稀土发光材料领域申请的专利量有五十余件。上海大学材料学院成功的制备出高质量的高性能稀土激光透明蝉翼氧化陶瓷，使我国成为日本
15、之后又一个激光输出国家。3）中国科学院长春应用化学研究所中国科学院长春应用化学研究所建于 1948 年 12 月，突出具有明显优势的研究领域，是我国稀土发光材料领域具备先进技术的科研院所，拥有该技术领域的四十多项专利， 多项专利拥有自主知识产权。在日前揭晓的“2012 年中国稀土十大科技新 闻” 中中科院长春应用化学研究所“稀土温度敏感 发光材料成功 应用于型号风洞试验” 成果被入 选。 标志着中国首次将以磷光 热图技术作为主要测试手段成功应用于型号试验，满足了国防的重大需求，这也是稀土发光材料在国防应用中的一个成功案例。2.3 成都市稀土发光材料技术发展状况从 1986 年发现四川稀土矿以来
16、的近三十年里，成都稀土产业取得了飞跃发展，已形成了一个集稀土开采、选冶、加工和应用的工业体系及一个比较完成的科研开发体系。在稀土发光材料技术领域我市的专利申请、专利权人集中在高校，主要有四川大学、成都理工大学、电子科技大学和四川师范大学，企业仅有四川新力光源股份有限公司申请有相关专利申请。13四川新力光源股份有限公司成立于 2004 年 4 月，位于成都市国家级高新技术产业园区，是一家集科研、开发、制造于一体的股份制高科技企业，拥有员工 700 余人。公司与长春应用化学研究所、清华大学、四川大学、电子科技大学等高校等科研机构建立了长期合作关系，在技术领域取得多项产品核心技术曾荣获“四川省知 识
17、产权示范企 业” 等荣誉。公司曾在 2008 年 9 月，赢得与日本根本路明（港）公司关于专利号为 ZL 94103944.7，名称为“ 夜光性 荧光体” 的 发明专利无效诉讼案的最 终胜利，将日本在中国的稀土领域拥有专利的历史终止，为中国稀土业知识产权保护做出了贡献。对公司的在中国专利申请数据统计分析表明，从公司 2004 年创建到目前为止，累计申请专利 265 件，其中实用新型 136 件，外观设计 89 件，发明专利 40 件，其中有关稀土发光材料的发明专利占了 9 件。结论和展望目前全球稀土发光材料方面的专利主要集中在日本、美国、德国、荷兰等其他欧洲的一些发达国家。由于我国稀土发光材料
18、技术起步较晚，有关稀土的专利无论从数量、质量，还是实施产业化上，都同发达国家存在较大差距。在全球专利总量排名前十位的企业中，日本企业占到了五家，德国企业为两家，荷兰、美国和中国各有一家，中国企业海洋王照明科技股份以专利申请总量 205 件排在第十位。而在我国稀土发光材料技术领域的专利14申请中，高校科研机构申请的相对较多，企业相对较少。从技术点来看，国外专利主要集中在有机取代烷基、有机发光材料、水酸干燥、混合煅烧等方面，而国内专利则主要涉及荧光粉、高性能稀土及其制备技术与发光装置等方面。稀土材料是成都市近年来大力培育的战略性新兴产业之一，我市政府高度重视并在政策与资金投入上给予大力支持。但是，
19、我市在稀土发光材料领域参与研发的企业和机构甚少，申请专利数量非常有限，这显然不利于我市稀土发光材料技术的研发和产业发展。因此，我市稀土发光材料领域要努力提高专利数量和质量，构筑坚实的专利堡垒，为我市在全球稀土材料高端市场的发展和竞争储备力量。新形势下要提高我市稀土产业自主知识产权的产出能力和企业核心技术的竞争能力，就需要引导稀土企事业单位重视和加强稀土专利和标准化工作；同时充分发挥我市骨干科研院所和高等院校的稀土科研优势，加快专利技术的转化和应用；要及时、科学地将稀土企事业单位技术创新成果申请专利，努力形成一批具有市场竞争力、对推动稀土全行业发展至关重要的核心专利技术，为抢 占未来稀土专利技术的竞争制高点，保护稀土这一特殊优势行业获得全面、健康、稳步的发展。报送：国家知识产权局、省知识产权局，昆学、刘超、正礼、小彦、世勇同志送：市知识产权办公会议成员单位抄送：高新区知识产权局、各区（市）县知识产权局
