三星集团石墨烯专利分析及其对我国相关产业发展的启示

一、背景介绍

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有高导电性、高强度和超轻薄等特性，在电子、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等领域具有巨大的应用潜力。世界各国纷纷将石墨烯及其应用技术作为长期战略发展方向，以期在由石墨烯引发的新一轮产业革命中占据主动和先机。

在这场石墨烯革命中，三星集团无疑走在了全球竞争者的前列，它是石墨烯领域全球最大的投资者和专利申请人。本文以三星集团为研究对象，对其全球专利进行宏观统计、分析，重点针对专利技术构成、研发团队、研发动向进行多角度、多层次的解析，全面反映出三星集团在石墨烯领域的专利布局状况和趋势。在此基础上，为我国石墨烯产业发展提出了几点建议。

二、三星集团石墨烯专利申请状况

本文通过国家知识产权局S系统中的DWPI数据，用samsung、graphene以及其他相关关键词，对2007—2015年9年间三星集团石墨烯领域的专利申请进行检索，检索数据截止到2015年12月31日，其中2014年、2015年的专利申请由于公开滞后的原因，数据不完整。

1.专利申请的整体情况

三星集团在石墨烯领域共计申请484项，其申请量变化趋势如图1所示。2007年和2008年，三星申请量较小，分别为18项和10项，并且均来自于三星电子。从2009年开始，申请量进入快速增长期，2011年达到120项，随后略有下降。由于部分申请尚未公开，2014年和2015年的申请量较少。但可以预见，在未来几年中，三星的申请量仍将保持稳步发展的态势。

图2是三星集团各子公司申请量分布状况。三星电子是三星集团最早申请石墨烯相关专利的子公司，累计申请264项，占集团总申请量的54.5%，成为当之无愧的“龙头”。此外，三星集团参与石墨烯研发的子公司数量呈逐年递增的趋势，目前已经达到11家，其中比较活跃的还有三星Techwin、三星电机、三星LED、三星显示等，随着具有不同背景和研发方向的子公司的加入，三星的石墨烯产品也必将越来越丰富，并带给普通消费者更多惊喜与期待。

2.专利申请的主要技术构成

三星集团是韩国第一大企业，业务涉及众多领域，因此，三星的专利构成也极为丰富。图3是三星集团在石墨烯各技术分支专利申请总体状况。三星十分重视石墨烯在各个领域的实际应用，共计申请393项，占总申请量的81.2%。具体应用领域包括电子、能源、材料、光电、生物以及化学。其中，电子领域申请量最大，为240项，占比49.6%。从主要应用领域的申请人排名来看，由于三星各子公司在经营范围和研发方向上的不同，它们的申请领域也各有侧重。例如，三星电子和三星LED侧重电子领域，三星SDI和三星电机则侧重能源领域。

其次，在制备方法方面，涉及化学气相沉积法（CVD）19项，光束照射法5项，氧化还原法和SiC外延生长法各2项。由此可见，采用化学气相沉积制备石墨烯是三星的重点研究方向。在最近三年里，三星陆续在柔性显示屏和晶体管领域取得重大突破，而化学气相沉积法制备出的高质量、大面积石墨烯薄膜恰恰满足了上述两个领域对石墨烯材料的要求。由此可见，三星选择化学气相沉积法是出于重点应用领域的需要。最后，制备方法和设备是密切联系的。在设备方面，三星共计申请30项，18项涉及化学气相沉积装置。