光致變色玻璃中國專利技術(shù)現(xiàn)狀分析

陳思言

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，廣東廣州 510530

光致變色玻璃以其獨特的光感特性，廣泛地用于信息存儲、建筑用窗、眼鏡、傳感器、國防等諸多領(lǐng)域。目前玻璃行業(yè)的需求結(jié)構(gòu)是以房地產(chǎn)、汽車和出口為主，短期內(nèi)不會發(fā)生改變[1]。光致變色玻璃的需求也將越來越大，光致變色玻璃也將逐漸從研究轉(zhuǎn)向生產(chǎn)到實際應(yīng)用。

1 光致變色玻璃在中國的專利申請統(tǒng)計分析

筆者在中國專利文摘數(shù)據(jù)庫CPRSABS中，利用關(guān)鍵詞和IPC分類號為檢索入口進(jìn)行了全面檢索，并進(jìn)行了人工篩選。截止到2015年5月，總計有235篇中國申請。如圖1所示，國內(nèi)光致變色玻璃申請量自1986-2014年中呈波動式上升。由于專利申請正常情況下是自申請日期滿18個月才公布，所以2015年能夠看到的申請量還不多。從2004年起，申請量均在10件及以上，在2009-2010年有所回落，在2012-2013年申請量迅速增長?？梢?，光致變色玻璃的研究還在上升階段。

國內(nèi)光致變色玻璃申請中PCT申請83件，占總申請量的35.3%。如圖2所示，目前涉及光致變色玻璃的中國專利申請中，主要是中國申請人，占專利申請總量的約55.7%，與所有國外申請人的申請量相當(dāng)。國外申請人中以美國、法國、韓國、日本等國為主。

從申請人類型上看，申請人分為中、高校及研究機構(gòu)，企業(yè)，個人3種類型，其中企業(yè)申請量最多，為159件，中、高校及研究機構(gòu)申請量為37件，個人申請量為39件。其中，申請量最多是申請人是美國的康寧公司，中國申請人中申請量最多的是中國科學(xué)院。總體上，光致變色玻璃的專利申請的主體還是企業(yè)，這與目前建筑、汽車等領(lǐng)域的企業(yè)快速發(fā)展相關(guān)，其次是高校及科研機構(gòu)，這與目前我國還處于新型玻璃的研發(fā)為主的階段相關(guān)。

2 光致變色玻璃的專利技術(shù)構(gòu)成

光致變色玻璃主要分為玻璃本體變色和玻璃表面涂覆變色層。玻璃本體變色的玻璃的主要技術(shù)特征在于玻璃的組成，是在基礎(chǔ)玻璃組分中添加微量著色劑，使玻璃具有光致變色的性能，其優(yōu)點是耐用，不會在使用過程中發(fā)生降解、脫落等情況。玻璃表面涂覆變色層的玻璃的主要技術(shù)特征在于涂覆層的制備，是在玻璃表面通過涂覆或者附著具有光致變色的涂料或薄膜，其優(yōu)點是對普通玻璃均可以通過涂覆或附著的方式使其具有光致變色的性能。

本體變色的光致變色玻璃包括添加過渡金屬離子：如專利CN1796321A的玻璃組分中包含Nd2O30.05-1.00mol%；添加銅、銀等金屬和鹵素物：如專利CN1541966A在玻璃組分中添加了變色成分Ag、CuO、Cl、Br。

涂覆變色層的光致變色玻璃包括涂覆有機層和無機層。

其中，有機層包括吡喃并喹啉類、吡喃并喹啉酮類涂層：如CN1886406A由包括至少一種用吡喃并[3，2-c]喹啉結(jié)構(gòu)、吡喃并[3，2-c]喹啉酮結(jié)構(gòu)或它們的混合物構(gòu)成的光致變色組合物制備眼鏡、玻璃窗等制品；茚稠合的萘并吡喃類涂層：如CN1761660A由包含茚并萘并吡喃類的光致變色材料的涂層制備的玻璃制品；螺噁嗪類涂層：如CN1249763A以螺噁嗪、螺吡喃和色烯中的至少一種作為光致變色性能的光致變色著色劑制備的聚合物制成的眼鏡鏡片、太陽眼鏡鏡片或車輛或建 筑物的窗玻璃；金屬有機配合物涂層：如CN1719527A采用合適的溶劑將K(TCNQ)溶于適配的高分子中后涂于玻璃基片，對該薄膜的可逆光致變色光譜和光存儲特性進(jìn)行了研究。

無機層包括氧化鎢層：如CN101386427A利用誘導(dǎo)劑蘋果酸制備具有良好光致變色性能的WO3薄膜；過渡金屬離子層：CN101024742A將摻雜的氧化錫納米粒子的水性溶液加入到容器中，在攪拌下加入IB族過渡金屬納米粒子的水性溶液和/或加入IB族過渡金屬的化合物，得到具有光致變色和陽光控制性能的水性溶液納米涂料，該涂料用于玻璃或有機材料表面的涂層，得到具有光致變色和陽光控制性能的玻璃或有機材料。另外，還有部分申請為復(fù)合膜：如CN202529991U[2]采用WO3-TiO2組合膜層制備變色汽車玻璃；CN104120394A[3]將Ag/TiO2納米復(fù)合變色材料用于光致變色玻璃。

3 結(jié)論

筆者認(rèn)為，在中國的光致變色玻璃專利申請中，中國企業(yè)的專利申請大部分是將光致變色材料如光敏材料、光電材料等變色膜涂覆或者附著于各種玻璃表上的應(yīng)用發(fā)明，而發(fā)明點在于光致變色材料本身的較少。國外企業(yè)及國內(nèi)高校、研究院的專利申請大多是對光致變色材料本身的創(chuàng)新發(fā)明。由此可見，國內(nèi)的光致變色玻璃尚處于研究階段，在企業(yè)生產(chǎn)方面還有很大的進(jìn)步空間，此外，中國企業(yè)還應(yīng)進(jìn)一步加強專利意識。

[1]中國建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會.玻璃行業(yè)2015年一季度經(jīng)濟運行分析[N].中國建材報，2015.

[2]信義汽車玻璃(東莞)有限公司.變色汽車玻璃：中國，CN202529991U[P].2012-11-14.

[3]左娟.一種Ag/TiO2納米復(fù)合變色材料制備方法：中國，CN104120394A[P].2014-10-29.