三星集團石墨烯專利分析及其對我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示

一、背景介紹

石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，具有高導(dǎo)電性、高強度和超輕薄等特性，在電子、光學(xué)、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、催化、儲能和傳感器等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。世界各國紛紛將石墨烯及其應(yīng)用技術(shù)作為長期戰(zhàn)略發(fā)展方向，以期在由石墨烯引發(fā)的新一輪產(chǎn)業(yè)革命中占據(jù)主動和先機。

在這場石墨烯革命中，三星集團無疑走在了全球競爭者的前列，它是石墨烯領(lǐng)域全球最大的投資者和專利申請人。本文以三星集團為研究對象，對其全球?qū)＠M行宏觀統(tǒng)計、分析，重點針對專利技術(shù)構(gòu)成、研發(fā)團隊、研發(fā)動向進行多角度、多層次的解析，全面反映出三星集團在石墨烯領(lǐng)域的專利布局狀況和趨勢。在此基礎(chǔ)上，為我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了幾點建議。

二、三星集團石墨烯專利申請狀況

本文通過國家知識產(chǎn)權(quán)局S系統(tǒng)中的DWPI數(shù)據(jù)，用samsung、graphene以及其他相關(guān)關(guān)鍵詞，對2007—2015年9年間三星集團石墨烯領(lǐng)域的專利申請進行檢索，檢索數(shù)據(jù)截止到2015年12月31日，其中2014年、2015年的專利申請由于公開滯后的原因，數(shù)據(jù)不完整。

1.專利申請的整體情況

三星集團在石墨烯領(lǐng)域共計申請484項，其申請量變化趨勢如圖1所示。2007年和2008年，三星申請量較小，分別為18項和10項，并且均來自于三星電子。從2009年開始，申請量進入快速增長期，2011年達到120項，隨后略有下降。由于部分申請尚未公開，2014年和2015年的申請量較少。但可以預(yù)見，在未來幾年中，三星的申請量仍將保持穩(wěn)步發(fā)展的態(tài)勢。

圖2是三星集團各子公司申請量分布狀況。三星電子是三星集團最早申請石墨烯相關(guān)專利的子公司，累計申請264項，占集團總申請量的54.5%，成為當(dāng)之無愧的“龍頭”。此外，三星集團參與石墨烯研發(fā)的子公司數(shù)量呈逐年遞增的趨勢，目前已經(jīng)達到11家，其中比較活躍的還有三星Techwin、三星電機、三星LED、三星顯示等，隨著具有不同背景和研發(fā)方向的子公司的加入，三星的石墨烯產(chǎn)品也必將越來越豐富，并帶給普通消費者更多驚喜與期待。

2.專利申請的主要技術(shù)構(gòu)成

三星集團是韓國第一大企業(yè)，業(yè)務(wù)涉及眾多領(lǐng)域，因此，三星的專利構(gòu)成也極為豐富。圖3是三星集團在石墨烯各技術(shù)分支專利申請總體狀況。三星十分重視石墨烯在各個領(lǐng)域的實際應(yīng)用，共計申請393項，占總申請量的81.2%。具體應(yīng)用領(lǐng)域包括電子、能源、材料、光電、生物以及化學(xué)。其中，電子領(lǐng)域申請量最大，為240項，占比49.6%。從主要應(yīng)用領(lǐng)域的申請人排名來看，由于三星各子公司在經(jīng)營范圍和研發(fā)方向上的不同，它們的申請領(lǐng)域也各有側(cè)重。例如，三星電子和三星LED側(cè)重電子領(lǐng)域，三星SDI和三星電機則側(cè)重能源領(lǐng)域。

其次，在制備方法方面，涉及化學(xué)氣相沉積法（CVD）19項，光束照射法5項，氧化還原法和SiC外延生長法各2項。由此可見，采用化學(xué)氣相沉積制備石墨烯是三星的重點研究方向。在最近三年里，三星陸續(xù)在柔性顯示屏和晶體管領(lǐng)域取得重大突破，而化學(xué)氣相沉積法制備出的高質(zhì)量、大面積石墨烯薄膜恰恰滿足了上述兩個領(lǐng)域?qū)κ┎牧系囊蟆Ｓ纱丝梢?，三星選擇化學(xué)氣相沉積法是出于重點應(yīng)用領(lǐng)域的需要。最后，制備方法和設(shè)備是密切聯(lián)系的。在設(shè)備方面，三星共計申請30項，18項涉及化學(xué)氣相沉積裝置。

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