解讀三星集團在石墨烯領域的專利布局狀況和趨勢

　　在轟轟烈烈石墨烯革命中，三星集團走在了全球競爭者的前列，它是石墨烯領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，對其全球專利進行宏觀統計、分析，重點針對專利技術構成、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域的專利布局狀況和趨勢。在此基礎上，為我國石墨烯產業(yè)發(fā)展提出了幾點建議。

　　一、背景介紹

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

　　本文以三星集團為研究對象，對其全球專利進行宏觀統計、分析，重點針對專利技術構成、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域的專利布局狀況和趨勢。在此基礎上，為我國石墨烯產業(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權局 S 系統中的 DWPI 數據，用samsung、graphene以及其他相關關鍵詞，對 2007—2015 年 9 年間三星集團石墨烯領域的專利申請進行檢索，檢索數據截止到 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，數據不完整。

　　1. 專利申請的整體情況

　　三星集團在石墨烯領域共計申請 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)的子公司數量呈逐年遞增的趨勢，目前已經達到 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構成

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

　　其次，在制備方法方面，涉及化學氣相沉積法(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域取得重大突破，而化學氣相沉積法制備出的高質量、大面積石墨烯薄膜恰恰滿足了上述兩個領域對石墨烯材料的要求。由此可見，三星選擇化學氣相沉積法是出于重點應用領域的需要。最后，制備方法和設備是密切聯系的。在設備方面，三星共計申請 30 項，18 項涉及化學氣相沉積裝置。

　　三、主要研發(fā)團隊及其研發(fā)動向

　　在一個研發(fā)機構相對成熟的大型企業(yè)中，真正影響重點技術研究的往往是一個或多個核心團隊。因此，從研發(fā)團隊入手，通過聚類分析，掌握并追蹤企業(yè)核心技術發(fā)展狀況是一個不錯的選擇。三星集團石墨烯領域的研發(fā)團隊規(guī)模較大，以共同申請為研究對象，圖 4 展示了三星集團前 20 位發(fā)明人之間的合作關系。發(fā)明人之間合作數量越多，則表明他們的研發(fā)方向可能相同或相近，屬于同一研發(fā)團隊。相反，合作數量越少，則表明他們的研發(fā)方向存在差異，不屬于同一研發(fā)團隊。此外，研發(fā)團隊中個人申請量最大的發(fā)明人則是該研發(fā)團隊的核心發(fā)明人。

　　經過聚類分析，20 位發(fā)明人中有 18 人來自三星，他們被歸入 5 個不同的研發(fā)團隊。每個團隊的重要成員，隸屬子公司以及重點研究方向如表 1 所示。其他兩人 Hong Byung Hee 和 Ahn Jong Hyun 來自與三星有密切合作關系的成均館大學。