新型显示制造装备产业信息简报④ | 全球产业专利态势

　　本期推文是新型显示制造装备产业信息简报第四期，在前几期中，我们已了解国内外新型显示制造装备产业发展现状。本期从专利数据出发，分析全球产业专利态势，各国专利布局如何，产业热点方向有哪些，一起来看看吧。

　　一、专利申请趋势与产业创新发展密切相关

图1-1 主要国家新型显示制造装备产业专利申请趋势

　　1962年，美国无线电公司研发出第一个液晶显示模型，随后相关技术传入日本，日本对液晶显示有了大量的投入，液晶显示产品在20世纪70年代开始逐渐进行量产，美国、德国、日本显示制造装备相关专利也快速出现，特别是日本专利申请量快速增加。

　　到20世纪90年代，日本企业几乎垄断了整个液晶显示市场，随着液晶显示技术的发展，显示制造装备专利技术快速增加，在1992年达到一个小高峰，此时日本的专利积累量已经超过1万件。TFT-LCD开始实现商业化生产，TFT-LCD的广泛使用再一次促进了显示制造装备技术的发展，日本、美国、韩国专利申请量开始快速增加，专利的增长态势一直持续到2005年左右。

　　2000年以后，随着液晶显示技术的不断成熟优化，LCD代替了CRT和PDP，成为了显示技术的主流。2005年之后，日本、美国、韩国、德国新型显示制造装备专利申请量达到顶峰之后开始出现下滑，特别是日本下滑趋势尤为明显。此时，韩国利用90年代中期液晶周期低谷大幅度扩张，开始取代了日本的地位。

　　进入21世纪，中国显示制造市场开始活跃，制造装备专利申请量开始增加。到2009年，国内的京东方宣布兴建8.5代线，打破了日韩台的技术封锁，随后夏普、三星、LG等日韩企业以惊人的速度，敲定在华兴建8代线的计划，自此，中国大陆的液晶产业进入了十年的快速扩张期。相伴而生的是，中国新型显示制造装备专利申请开始飞速增长，由2010年的年申请量2000件增长到2020年的2万多件，在10年内翻了10倍。

　　二、专利布局区域与产业转移发展高度吻合

　　1962年，美国无线电公司研发出第一个液晶显示模型，随后相关技术传入日本。2000年之前，日本的霸主地位已经形成，以累计12万件的专利申请量遥遥领先，专利积累量占据全球的59.7%，是美国和韩国的6倍，美国和韩国的优势也相对突出，分别位居第二、第三，但两者的累计专利申请量相差不大，而中国这一时期还处于刚起步的阶段，专利存量不足2千件。

表2-1 全球新型显示制造装备产业专利布局区域转移态势

　　在2000—2010年间，是LCD显示技术大行其道的时期，韩国及我国台湾逆周期投资成为LCD主要产地，LCD从日本向韩国及我国台湾转移，OLED也开始在韩国兴起。虽然日本仍以累计8.6万件的专利排名第一，但是专利占比相较于2000年之前的59.7%，有明显下滑，与美国、韩国的差距逐渐拉小，而且在这一时期，韩国不断加强技术研发，专利储量超过美国，排名第二，美国第三；中国在这一时期得到快速发展，专利储量由2000年之前的不足2千件，快速发展到超过2.2万件，紧跟美国之后，排名第四；同时，中国台湾名次也有提升，从原来第六位上升到第五位，德国从原来第四位跌到第七位。

　　2010年之后，中国在新型显示制造装备研发方面得到飞速发展，面板产能开始向中国大陆转移，中国大陆积极建线扩产，成为全球LCD最大产能基地，OLED也加速扩张。中国一跃超过日本，以16万件的专利申请量排名第一，专利占比达到48.92%；日本位列第二，顺次是美国和韩国。

　　三、专利布局数量窥见全球产业竞争格局

　　目前，新型显示制造装备，特别是阵列和成盒工艺的主流设备市场供应商主要由日本、韩国和美国供应商垄断，其中尤以日本厂商设备的市场占有率最高。这一产业竞争格局在专利数据上也能窥见一斑。

图3-1 全球新型显示制造装备产业专利地域分布

　　通过对前段工艺设备1、LCD成盒工艺设备、模组工艺设备和辅助设备（非制程类设备）方面的专利的技术来源国别前十进行排序可以看出垄断局势非常明显，日本、美国、韩国和中国在各类设备上的专利输出量均位列前四。其中，日本在各类设备上的专利产出量都是位列第一，且在前段工艺设备、LCD成盒工艺设备方面遥遥领先，与其在前段工艺设备和成盒工艺设备上的霸主地位相匹配；美国在前段工艺设备上专利产出量排名第二、在LCD成盒工艺设备、模组工艺设备和辅助设备方面均排名第四，可见美国在前段工艺设备上的技术优势；韩国在前段工艺设备专利产出量排名第四，在LCD成盒工艺设备排名第二，在模组工艺设备和辅助设备方面均排名第三；中国在前段工艺设备、LCD成盒工艺设备上专利产出量均排名第三，在模组工艺设备和辅助设备方面专利产出量均排名第二，且与排名第一的日本专利产出量相差不大，可见中国在模组工艺设备和辅助设备上面优势比较突出。

　　（注：1.由于OLED成盒工艺的核心设备是蒸镀设备和喷墨打印机，二者均属于镀膜设备，而且OLED的薄膜封装也需要镀膜设备，在TFT基板制备过程中也需要镀膜设备，所以在专利分析时成盒工艺中的蒸镀设备和喷墨打印机统一归入到前段工艺设备中。）

　　四、专利布局热点揭示全球产业发展方向

图4-1 全球新型显示制造装备产业专利申请趋势

　　从各新型显示制造装备细分领域专利申请趋势来看，全球新型显示制造装备技术创新主要集中于前段工艺设备、模组工艺设备和辅助设备，而在LCD成盒工艺设备方面专利申请量较低。前段工艺设备是专利技术最为密集的领域，47.24%的专利都集中在此领域，其中溅射镀膜机、蒸镀设备、曝光机、干法刻蚀机以及PECVD设备是研发最活跃的，这与其在显示器件前段工艺中的核心地位有关。

表4-1 全球新型显示制造装备细分领域专利增长态势

　　从各新型显示制造装备细分领域近五年专利复合增长率来看，前段工艺设备、模组工艺设备、辅助设备均是正增长，而LCD成盒工艺设备是负增长。前段工艺设备中，溅射镀膜机、蒸镀设备、MOCVD设备、喷墨打印机、涂胶机、显影机、干法刻蚀机的近五年复合增长率均在5.00%以上；LCD成盒工艺设备中，基板对位贴合机是研究重点，而且近五年复合增长率在5.66%；模组工艺设备中，各种设备近五年专利申请量均在增长，其中点胶机、贴合机、固晶机、巨量转移设备增长较快；辅助设备中，各种设备近五年专利申请量均在增长，其中清洗设备、切割设备增速较快。