解讀三星集團(tuán)在石墨烯領(lǐng)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(tuán)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(tuán)為研究對象，對其全球?qū)＠M(jìn)行宏觀統(tǒng)計(jì)、分析，重點(diǎn)針對專利技術(shù)構(gòu)成、研發(fā)團(tuán)隊(duì)、研發(fā)動(dòng)向進(jìn)行多角度、多層次的解析，全面反映出三星集團(tuán)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(diǎn)建議。

　　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(qiáng)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(chǔ)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(dòng)和先機(jī)。

　　本文以三星集團(tuán)為研究對象，對其全球?qū)＠M(jìn)行宏觀統(tǒng)計(jì)、分析，重點(diǎn)針對專利技術(shù)構(gòu)成、研發(fā)團(tuán)隊(duì)、研發(fā)動(dòng)向進(jìn)行多角度、多層次的解析，全面反映出三星集團(tuán)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(diǎn)建議。

　　二、三星集團(tuán)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(tuán)石墨烯領(lǐng)域的專利申請進(jìn)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(tuán)在石墨烯領(lǐng)域共計(jì)申請 484 項(xiàng)，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(xiàng)和 10 項(xiàng)，并且均來自于三星電子。從 2009 年開始，申請量進(jìn)入快速增長期，2011年達(dá)到120項(xiàng)，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(tuán)各子公司申請量分布狀況。三星電子是三星集團(tuán)最早申請石墨烯相關(guān)專利的子公司，累計(jì)申請 264 項(xiàng)，占集團(tuán)總申請量的 54.5%，成為當(dāng)之無愧的“龍頭”。此外，三星集團(tuán)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(dá)到 11 家，其中比較活躍的還有三星 Techwin、三星電機(jī)、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(fèi)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(tuán)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(tuán)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(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，共計(jì)申請 393 項(xiàng)，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(xiàng)，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(jī)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(xiàng)，光束照射法 5 項(xiàng)，氧化還原法和 SiC外延生長法各 2 項(xiàng)。由此可見，采用化學(xué)氣相沉積制備石墨烯是三星的重點(diǎn)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(gè)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(diǎn)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(jì)申請 30 項(xiàng)，18 項(xiàng)涉及化學(xué)氣相沉積裝置。

　　三、主要研發(fā)團(tuán)隊(duì)及其研發(fā)動(dòng)向

　　在一個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)相對成熟的大型企業(yè)中，真正影響重點(diǎn)技術(shù)研究的往往是一個(gè)或多個(gè)核心團(tuán)隊(duì)。因此，從研發(fā)團(tuán)隊(duì)入手，通過聚類分析，掌握并追蹤企業(yè)核心技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。三星集團(tuán)石墨烯領(lǐng)域的研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模較大，以共同申請為研究對象，圖 4 展示了三星集團(tuán)前 20 位發(fā)明人之間的合作關(guān)系。發(fā)明人之間合作數(shù)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(tuán)隊(duì)。相反，合作數(shù)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(tuán)隊(duì)。此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)中個(gè)人申請量最大的發(fā)明人則是該研發(fā)團(tuán)隊(duì)的核心發(fā)明人。

　　經(jīng)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(gè)不同的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。每個(gè)團(tuán)隊(duì)的重要成員，隸屬子公司以及重點(diǎn)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(guān)系的成均館大學(xué)。