Graphène comme un nouveau matériau à deux dimensions, ayant un grand potentiel pour des applications dans de nombreux domaines de l'électronique, l'optique, Magnetics, biomédical, catalyse, stockage d'énergie, et des capteurs. Ces dernières années, les demandes de brevets dans le graphène montrant une croissance rapide à l'échelle mondiale. Sur la base de la base de données DII, base de données de brevets WIPSGlobal Ningbo sciences et technologies de l'information de récupération Service Center, l'utilisation de l'ADT, ThomsonInnovation et d'autres outils d'analyse, par l'analyse statistique des brevets mondiaux de graphène, révèle le développement mondial de la technologie des brevets de graphène et la situation concurrentielle.
Un brevet de graphène analyse globale de la situation
1. Les demandes internationales de brevet avec l'application et la mise en page
La figure 1 montre un certain nombre de brevets connexes tendances année graphène (sur la base de la demande de brevet). Comme on peut le voir sur la figure 1, la demande de brevet concerné graphène était déjà apparu à la fin du 20e siècle, mais le développement est relativement lent. Depuis le début de 2010, le nombre de demandes de brevets commençant le continué d'augmenter, la chaleur a diminué.
Répartition du nombre annuel de demandes de. La figure 1 dans le graphène brevet
2. Les pays de brevets graphène / régions analyse de la distribution
Figure 2 paires premier pays prioritaires graphène compétences techniques document de brevet analyse statistique a révélé que la Chine est le premier pays de la technologie d'origine, son brevet numéro en attendant une avance significative alors d'autres pays / régions, ce qui représente 58% de la part, la Corée du Sud, États-Unis, suivis par le Japon, le pays est aussi une originalité technique majeure de la technologie. Cependant, le nombre de demandes de brevets en Corée, aux États-Unis et le Japon et la Chine ont un écart plus important.
Figure 2 brevets de graphène premiers pays prioritaires / distribution de régions
La figure 3 est une analyse statistique des pays les grands courants de la technologie brevetée de la technologie graphène être, nous pouvons voir, la Corée du Sud, les États-Unis, le Japon est non seulement une originalité technique importante à la technologie de graphène est le protectorat de la technologie principale. Corée du Sud, les États-Unis, le Japon et d'autres demandes de brevets tant d'importance locale, mais aussi attache une grande importance à la mise en page des brevets d'outre-mer, sont des sources importantes de brevets technologiques pays entre les États-Unis et le Japon et la Corée du Sud. Chine ces dernières années ont commencé à intensifier la mise en page des brevets à l'étranger, dans les pays candidats objectifs principalement aux États-Unis.
Figure 3 Technologie de graphène de flux de brevet principalement national
3. graphène États-Unis se concentre sur le brevet
La figure 4 montre la répartition du graphite alcényle annuel demande de brevet US numéro (sur la base de l'application). Comme on peut le voir, bien que les États-Unis de la demande de brevet ene en graphite et l'acceptation a commencé au début des années 1990, mais la croissance a été lente qu'après 2008, la croissance continue du nombre d'applications pour démarrer après 2012, le nombre de demandes de brevet a été relativement élevé au cours des dernières 70% des demandes de brevets a porté sur les années 2013-2016.
La figure 4USPTO graphène brevet nombre admissible de tendances annuelles
En 5734 graphène Récupéré demande de brevet US, il y a 3650 demandes des États-Unis, ce qui représente 63,7%, les 2084 autres demandes dans d'autres pays / régions en dehors des États-Unis, ce qui représente 36,3%, principalement des pays / régions suivantes: Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (1522), l'office européen des brevets (ci-après "OEB") (161), Allemagne (115), la Chine (103), la Corée du Sud (79), France (45), Royaume-Uni (22), le Japon (22), le Canada (8) et ainsi de suite.
Plus important dans les demandeurs de brevets graphène États-Unis sont principalement Université, Université du Texas, la société IBM, JANGBZ & ZHAMUA & Instruments société nanotechnologie États-Unis, les entreprises de matériaux Baker muraux.
(1) Université en raison de son solide héritage dans le domaine des matériaux de carbone la recherche, une série d'avant-garde et continue des recherches approfondies, en particulier dans le domaine des fullerènes et des nanotubes de carbone, le graphène dans sa préparation, graphène fonctionnalisés et travaux graphène sur l'écran flexible, capteurs et autres a un brevet liés à la mise en page de mémoire.
(2) Université technique de répartition Texas dispersée, University of Texas, en particulier en termes d'avoir une série de techniques de préparation de l'oxyde de graphène, et le film mécanisme technologie de préparation des mécanismes connexes graphène mince dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de la technique de préparation de graphène pionnier et continue des recherches approfondies, le brevet de correction met l'accent sur la préparation de l'oxyde de graphène, la préparation de graphène du film CVD / monocristallin, un dispositif de stockage d'énergie électrochimique, qui, dans le catalyseur, la biomédecine, LED et OLED, des revêtements anti-corrosion, etc. il y a aussi des domaines de la mise en page.
(3) société IBM engagé transistor graphène à effet de champ (FET) et les études de couche diélectrique, l'application de la demande de brevet graphène axé sur le graphène circuits intégrés, des transistors, des capteurs, le stockage de l'information, LED et OLED et d'autres aspects .
(4) JANGBZ & ZHAMUA & US nanotechnologie Instruments demande de brevet principalement dans le stockage d'énergie, la dissipation thermique, un film conducteur transparent, des matériaux composites renforcés époxy, en plus comportant des aspects capteur, la lubrification, la séparation des gaz, l'encre conductrice ou analogue application.
(5) Matériaux de mur demande de brevet Baker principalement à l'encre conductrice, un circuit imprimé, les applications solaires matériaux composites renforcés, des équipements sportifs et analogues.
4. brevet coréen se concentre sur le graphène
La figure 5 montre la Corée du Sud (basé sur l'application) de la distribution annuelle du nombre ene graphite des demandes de brevet. Comme on peut le voir, bien que la Corée du Sud dès 2001 a commencé à appliquer les brevets liés à la technologie graphène, mais la croissance a été lente avant 2010, le nombre de demandes a commencé à croître de manière significative, plus de 60% des demandes de brevets sont concentrées au cours des trois dernières années.
5 Corée du brevet graphène a accepté le nombre de tendances annuelles
Dans extrait graphène coréen demande de brevet 5401, il y a 3537 demandes de la Corée, ce qui représente 65,5%, les 1864 autres demandes d'autres pays et régions en dehors des États-Unis, ce qui représente 34,5%, principalement des pays / régions suivantes: le monde organisation de la propriété intellectuelle (871), l'office européen des brevets (77), l'Allemagne (45), France (21), la Chine (12), le Japon (12), la Grande-Bretagne (11), le Canada (4 ) et ainsi de suite.
En Corée du Sud, les plus importants demandeurs de brevets de graphène sont principalement du groupe Samsung, LG Group, Université Sungkyunkwan.
(1) Groupe Samsung comme brevets de graphène dans le monde entier détenus par le plus grand nombre de détenteurs de brevets, a formé graphène entre la mise en page de la chaîne de l'industrie en aval. La demande de brevet pour la préparation de l'art de graphène principalement préparés graphène film mince, l'équipement connexe et de la qualité de graphène tester le dépôt chimique en phase vapeur, les champs d'application de brevet d'application concerne généralement des batteries au lithium, LED, et l'OLED, un écran tactile, l'affichage à cristaux liquides, un transistor, capteur, etc. aspects.
(2) LG Group concentré graphite comme matière de départ a été préparé matériau de graphène et son application dans le domaine de la batterie au lithium-ion, d'une encre conductrice, la chaleur, le câble ou analogue, et se rapporte également à la préparation de graphène et le dispositif de CVD et un écran LED, et une OLED applications.
(3) la coopération Sungkyunkwan entre les universités et les entreprises sont très actives, le plus important partenaire du groupe Samsung, la technologie de préparation consiste principalement à la méthode d'oxydoréduction chimique et un procédé de dépôt chimique en phase vapeur, la technologie appliquée implique un champ très large, principalement dans aspect des dispositifs d'affichage, des capteurs, des transistors, LED, OLED et, stockage d'énergie.
En second lieu, le graphène portefeuille de brevets chinois
Sciences Ningbo et de la technologie de recherche de la littérature en utilisant le centre de service WIPSGlobal graphène base de données de brevets chinois re-recherche de brevet, ont récupéré un total de graphène demandes de brevet chinois 18931, 17306 le nombre d'invention, modèle d'utilité 1616, l'apparition de neuf. invention brevet PCT 737, dans lequel le temps de récupération de données est de 1 Mars, 2017.
1. Analyse de la distribution annuelle graphène du numéro de brevet chinois
La figure 6 montre la distribution annuelle des publics (d'après / annonce publique) numéro de graphène des demandes de brevet. Comme on peut le voir, notre demande de brevet ene en graphite et l'acceptation a commencé au début du 20ème siècle, de 2008 à nos jours, notre numéro de graphène des demandes de brevet est en croissance rapide. gouvernement chinois, les institutions de recherche et les entreprises connexes au cours des dernières années des technologies graphène est demeurée une priorité, la recherche nationale et le développement de climax graphène ont continué sans relâche.
6 des brevets de graphène acceptés nombre de tendances annuelles
2. graphène analyse des sources de demande de brevet chinois
Dans récupérés 17306 graphène applications de brevet d'invention chinois, les applications domestiques 16569 (contenir la Chine Taiwan région 73), ce qui représente 95,7%, les 737 demandes étrangères restantes, soit 4,3%, principalement des pays / régions suivantes: États-Unis (1,4%), le Japon (0,9%), la Corée (0,9%) et ainsi de suite.
3. Analyse graphène approfondie des brevets chinois
méthodes graphène sont préparées selon les deux catégories: graphène préparé par voie descendante, concerne principalement un graphite, des nanotubes de carbone, du charbon et d'autres matières premières par le décorticage mécanique , l'oxydation chimique, le décapage , électrochimique préparation d'épluchage graphène etc .; graphène préparé par voie ascendante, généralement dans des conditions telles que la décomposition de la matière carbonée, ou même pour former un débris à base de carbone des atomes de carbone, et, enfin, formant une structure en treillis de graphène. Y compris le dépôt chimique en phase vapeur , la croissance épitaxiale , la synthèse organique.
graphite Actuellement comme matériau de départ a été préparé total de 14564 divulgation de brevet graphène, concerne les matériaux graphène, les techniques de préparation et tester la technologie et les processus de production des applications graphène. Impliquant des matériaux de graphène, les techniques de préparation, les techniques de détection et de production processus un total de 2152 brevets, y compris la poudre de matières premières - film de graphène suspension, les fibres de graphène, l'assemblage macroscopique, des points quantiques, le graphène poreux; la technologie de préparation est divisée en pelage mécanique, la réduction de l'oxydation chimique, la technologie de préparation électrochimique; divisée en des procédés de production séparés - purification - dispersion, modification fonctionnelle, la détection, et d'autres équipements.
Application des aspects de demande de brevet de graphène étaient 12316 (fig. 7), principalement dans le domaine du grand stockage d'énergie 6, matériaux composites, l'information électronique, le traitement de l'eau / gaz, dans lequel la quantité des principales grandes applications de stockage (demande de brevet la quantité de 2987, 24,3% des demandes de volume total), les matériaux composites (demandes de brevet 6091, ce qui représente 49,5% des demandes); eau / traitement de gaz (demandes de brevet 1060, 8,6% du total des demandes) .
Figure 7 graphène Classe d'application
DOMAINE CONNEXE Le dépôt chimique en phase vapeur de graphène a produit un total de 1973 (Fig. 8), principalement en rapport avec le matériau de graphène, de la préparation et de la technique de détection (660), les produits modifiés de graphite et de technologie (91), Applications graphène (1125), les demandes d'extrémité graphène (97). film mince graphène obtenu par cette voie technique a une bonne conductivité électrique, la flexibilité et la propriété de transmission de lumière, l'affichage à cristaux liquides, le champ tactile, capteurs, lasers, des dispositifs électroniques flexibles et autres a de grandes perspectives.
Figure 8 chimique graphène mince dépôt en phase vapeur de film préparé la technologie de brevet
Troisièmement, les vues et recommandations
1. vue
(1) Dans une perspective mondiale, la technologie liée au graphène est encore au stade de développement rapide, les gouvernements du monde entier font la promotion vigoureusement la recherche de graphène et de l'industrialisation de l'industrie de graphène est entré dans une période critique de l'occasion pour mener à bien la mise en page de la stratégie de brevet.
(2) Le domaine de recherche au cours des dernières années brevet graphène comprennent des matériaux graphène préparé, le stockage de graphène (batteries), des matériaux composites, la gestion thermique, des capteurs, la séparation membranaire, un film conducteur transparent, un écran tactile, un transistor / IC, applications de fibres optiques, les communications et d'autres ordinateurs de haute performance.
(3) À l'heure actuelle, la Chine est la plus grande quantité de demandes de brevets dans le domaine de la technologie du pays graphène, mais la plupart des demandes de brevets locaux, les brevets étrangers mise en page est relativement faible, bien que ces dernières années ont commencé à faire attention aux demandes de brevet à l'étranger, mais la grande majorité est pour les États-Unis cibler les pays candidats, l'absence de planification globale de la mise en page du brevet international, la qualité des brevets est généralement pas élevé, l'absence de brevets de base de base, République de Corée, les États-Unis, le Japon et d'autres demandes de brevets tant d'importance locale, mais aussi attache une grande importance à la mise en page des brevets d'outre-mer, des technologies brevetées sont importantes entre les trois pays pays d'origine.
(4) la distribution du pays de la vue importante demande de brevet, le nombre de demandes de brevet au moins 60 sur un total de 76 candidats, dont huit aux États-Unis, trois en provenance du Japon, 16 de la Corée et de la Chine le plus grand nombre de candidats a représenté autant que 49, principalement les universités et l'Institut de système Académie chinoise des sciences, seulement cinq entreprises.
(5) aux États-Unis et la Corée du Sud, la R & D et l'industrialisation sont soumises aux entreprises, les entreprises réalisent le partage des technologies grâce à la coopération avec des instituts de recherche, la recherche, les entreprises devraient saisir la technologie de base, mais aussi un aperçu de la demande du marché, afin de promouvoir efficacement le graphène processus de R & D, les résultats de R & D dans le processus et le processus d'industrialisation.
(6) De notre point de vue régional, les demandes de brevets graphène ont 95,7% du nombre de la Chine, mais les demandeurs de brevets de la Chine appliquent souvent à la protection que sur le marché intérieur, au sens du portefeuille de brevets de manière significative derrière les Etats-Unis et la Corée du Sud et d'autres pays. En Chine, les demandeurs de brevets de technologie de graphène, le nombre de demandes brevets entreprises et les particuliers à 49,4%, mais l'application principale est très fragmenté, le manque de portefeuille de brevets systématique.
(7) de la préparation du brevet à base de graphène dans la vue de la Chine, les techniques actuelles de préparation de graphène sont principalement de deux façons: Top approche descendante et ascendante.
Dans l'art de la préparation graphène descendante Moyens: Le brevet du demandeur concerne la méthode d'oxydation-réduction chimique étrangère, la méthode de pelage mécanique, méthode lift-off intercalation, la technologie de dispersion graphène, bien que le nombre total de petites, mais la grande majorité de la date de dépôt avant tout du demandeur. Du point de vue actuel, le demandeur dans la production nationale de matériel de contrôle de la qualité de graphène brevetée, ainsi que les aspects de graphène présente des avantages.
Du point de vue des applications, dans six grands domaines de stockage, les matériaux composites, l'information électronique, le traitement de l'eau / gaz, soins de santé, il y a un grand nombre de demandes de brevets et d'autres capteurs. En ce qui concerne l'industrie, les batteries lithium-ion, batteries plomb-acide, un matériau thermiquement conducteur, le film de rayonnement, l'engagement des entreprises d'art de film de génération de chaleur plus élevé, mais les petites et moyennes entreprises. En outre, la grande majorité de la technologie est encore dans les mains des universités et des instituts de recherche, l'efficacité de conversion de transfert de technologie est très faible. endroits candidats Les entreprises étrangères, principalement concernés par graphène dans les batteries au lithium, les piles à combustible, un matériau de dissipation thermique, un film conducteur transparent, un capteur biochimique, un matériau conducteur, un matériau de renforcement polymère, le dessalement, l'ADN test génétique, applications transistors, des dispositifs à émission de champ.
Approche ascendante dans la préparation du domaine de la technologie de graphène, les entreprises chinoises à participer davantage à la préparation de films de graphène, le transfert, l'équipement, l'essai et d'autres domaines ont un certain nombre d'avantages, principalement les demandeurs de brevets étrangers préparer les films graphène et métastases, implique une petite graphène mince détection de film de brevet et de l'application relativement tôt.
Des applications point de vue, les entreprises étrangères sont principalement concernés par la séparation des gaz, la technologie d'application haut de gamme de circuits intégrés, LED et OLED, capteurs, PME principale préoccupation de la Chine est l'écran tactile, le film chauffant, des produits de thérapie infrarouge lointain et d'autres domaines, notre Huawei grandes entreprises telles que la cellule solaire organique, un modulateur de champ optique, le transistor de champ SMIC, le dispositif à semi-conducteur; groupe BOE dans le capteur, un dispositif d'affichage, un dispositif d'émission de lumière électroluminescent organique de la technologie d'application de haut de gamme, les transistors de graphène, la disposition a commencé.
2. Recommandations
A partir d'une analyse globale et des brevets et l'état actuel du développement du point de vue de l'industrie du graphène, l'industrie de graphène a commencé assez de temps, mais les pays en Chine pour promouvoir rapidement, principalement en raison du capital et le gouvernement pour promouvoir la mise en page de niveau supérieur. Mais la base de notre manque systématique de développement, le manque d'endurance. Les demandes de brevet sont plus concentrés sur l'application des produits bas de gamme, l'absence de demandes de brevet et de mise en page pour les applications haut de gamme.
L'usage domestique courant de matériau graphène, principalement dans deux domaines: celui-ci est l'utilisation de graphène comme additif dans les produits existants, d'amélioration et d'améliorer les performances du produit, comme l'ajout d'un revêtement de graphène lampe à DEL à la chaleur, graphène paroi chaude, sol graphène, graphène revêtements anti-corrosion, des vêtements faits de fibres de chaleur de graphène, pneu antistatique graphène, la feuille chauffée, produits de la batterie de graphène, l'autre est un film de graphène film de chauffage, bracelet intelligent, écran tactile, des produits de thérapie infrarouge lointain.
Nos applications commerciales actuelles dans ces domaines ont obtenu de bons résultats. Mais l'innovation principale, la plupart des petites et moyennes entreprises, le faible niveau de transfert de technologie et la transformation des instituts de recherche de brevets et les universités, conduit à portefeuille de brevets liés à graphène plus lâche, à cette fin, les entreprises chinoises devrait être basée sur le marché local d'une part, activement mis entre la production et la recherche Patent Pool, l'intégration des ressources en amont et en aval, établir un système de protection de la propriété intellectuelle graphène toute la chaîne de l'industrie, afin d'éviter les litiges de brevets entre les entreprises nationales et les brevets étrangers contre les menaces, graphène pour protéger les industries nationales, nous devons aussi destinés aux marchés d'outre-mer, renforcer portefeuille mondial de brevets, et de participer activement à la concurrence internationale, le graphène aide les produits chinois dans le monde.
Dans les applications haut de gamme ont besoin domaine technique des capteurs de graphène, des transistors, des circuits intégrés et d'autres investissements importants, mais le risque est élevé, les États-Unis, le Japon et d'autres pays développés ont commencé les grandes entreprises mise en page de brevet à l'avance, pour la future technologie d'application graphène Happy end Cercle Valley sol. En revanche la Chine, que ce soit des instituts de recherche universitaires ou de grandes entreprises se concentrent sur les applications haut de gamme de graphène ne suffisent pas. Si vous ne changez pas la situation actuelle, l'industrie graphène dans les applications haut de gamme art seront confrontés au monopole de la situation des grandes multinationales étrangères. État exigeant attache une grande importance à un niveau stratégique, la mise en place d'un fonds spécial de soutien de l'industrie du graphène pour encourager les grandes entreprises nationales et universités / long terme en profondeur la coopération entre les instituts de recherche, en se concentrant sur le terrain de haute technologie de graphène de la concurrence internationale de l'avenir, être en mesure de mener activement la recherche sur la technologie de base haut de gamme pour diriger l'avenir du marché, devant des provisions techniques et la mise en page de la stratégie des brevets.
À l'heure actuelle l'industrie graphène a atteint une opportunité stratégique critique pour mener à bien le portefeuille de brevets exige une planification globale du niveau national. D'une part et d'orienter et de soutenir activement le développement de graphène, matériaux graphène pour promouvoir l'application du modèle à construire la chaîne de l'industrie de l'application de graphène, la disposition générale de la technologie des brevets, tout en renforçant la construction du système de normes de graphène pour assurer le développement sain et ordonné de l'industrie du graphène en Chine; d'autre part, le renforcement de la recherche et de la technologie internationale de graphène de la propriété intellectuelle, le développement de la stratégie internationale de portefeuille de brevets fournit une référence pour notre graphène de l'industrie, le graphène activement impliqué dans la recherche et le développement de normes internationales pour l'industrie matériel de la Chine de graphène à participer à la compétition internationale prévue soutenir. (Wang Guohua Zhou Wei Liu Wang Xufeng Zhaoping Institut Ningbo de génie des matériaux de la technologie, l'Académie chinoise des Sciences, Laboratoire clé des applications de graphène dans la province du Zhejiang)
Source: Nouvelle industrie des matériaux
