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三星電子專利佈局的企圖心:石墨烯的應用

2012年7月5日

「石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在,直至2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因『在二維石墨烯材料的開創性實驗』為由,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導熱係數高達5300 W/m·K,高於碳奈米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s,又比奈米碳管或矽晶體高,而電阻率只約10-6Ω·cm,比銅或銀更低,為目前世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低,電子跑的速度極快,因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。」 摘自維基百科 (7/4/2012)。

「韓國三星電子與 SKKU 已展現了大尺寸 CVD 法成長石墨烯的成果及其積極投入石墨烯在光電產品應用的企圖心,主軸的研究包括製程開發及其量產工程,其技術挑戰以低溫、捲對捲直接成長石墨烯於各種基材的開發為最終目標;在應用上則積極研發在觸控面板、可撓 AMOLED、太陽電池、智慧窗、散熱模組及高阻氣封裝材等應用。」– 黃承均與黃淑娟,石墨烯材料發展與應用趨勢 (工業材料雜誌304 | 2012/04 | 頁74)。

「石墨烯材料仍屬於產品發展歷程中之高度研發期,儘管商業化的產品仍未出現,未來的市場潛力是不容忽視的。美、日、韓及歐盟等政府科技單位及公司皆紛紛投入研發布局及應用產品專利卡位。」 — 黃淑娟,石墨烯材料的應用展望 (工業材料雜誌304 | 2012/04 | 頁62)。

在石墨烯相關技術專利佈局方面,確實可窺見三星電子的強烈企圖心。舉例來說,2009年3月19日,美國專利商標局 (USPTO) 公開了一件三星電子 (Samsung Electronics, Co., Ltd.) 擁有的專利申請案,申請案號 12/105,738 (「738 申請案」),發明名稱為「具有石墨烯薄片的透明電極及具有該透明電極的顯示器和太陽電池 (TRANSPARENT ELECTRODE COMPRISING GRAPHENE SHEET, AND DISPLAY AND SOLAR CELL INCLUDING THE ELECTRODE)」。歷經四年多,這件專利申請案仍在審查中;根據 USPTO 的公開資料,USPTO 於 2012/4/26 發出非最終審查意見書 (Non-final office action),再次核駁所有審查中的專利權項 (claim)。

2008/4/18 提出申請後,738 申請案曾多次遭到核駁,三星電子在答辯時也針對某些專利權項進行修改 (amendment) 或限縮;修改或限縮權利範圍的目的是要避免涵蓋先前技術、提高其專利性 (patentability),以順利獲准。顯然,三星電子需要努力取得仍具有高價值的專利權項,也就是它的範圍足以涵蓋未來市場上的主流技術,藉以擴大石墨烯相關專利佈局的版圖。

以 738 申請案的專利權項第 1 項 (“claim 1”) 為例,讓我們觀察三星電子如何處理專利權項的修改或限縮。值得一提的是,任何一種由透明基板和透明石墨烯導電膜構成的透明電極,皆在最初的 claim 1 範圍內;因此,沒有限縮範圍的 claim 1 所涵蓋的技術範圍非常廣。

提出申請時的版本:

Claim 1-1

第一次修改/限縮的版本:

Claim 1-2

第二次修改/限縮的版本:

Claim 1-3

第三次修改/限縮的版本:

Claim 1-4

暫且不論能否獲准,您認為最新的 claim 1 是否涵蓋先前技術? 能不能涵蓋未來市場上的主流技術?  請見專利權項分析比對的種類

專利佈局成功的關鍵之一在於能否審慎處理專利權項的修改或限縮:限縮不足無法獲准,過度限縮則會使獲准的專利權項沒有實質效用或價值。

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