技術功能矩陣圖顧名思意是以功能及技術元件特徵作座標軸參數 所製作的矩陣形式圖表。換言之，是以功能與次系統為行、列項目，
以圖 3.7 言，例如使活塞環具有密封、潤滑調整功能的技術元件特徵，
把同具該功能的不同技術元件特徵專利號碼分別登載於同欄異列的空 格內。另外對具有同一技術元件特徵裝置分別具不同功能之專利，則 將相關的專利號碼登載於同列異欄的空格內。當完成所有的專利技術 元件特徵－功能對應分析時，如果於矩陣圖內仍有空白表格時，該空 白表格所對應的技術是空白技術；其意指目前並無存在對應該功能的 技術元件裝置，通常該空白技術為相當有效的技術切入點。故本文以 此作為概念設計的發明專利。
技術功能矩陣圖是作為多件專利迴避設計法的有效工具，使設計 者能迅速的找到合適的技術元件特徵作置換、合併、刪除，以重新建 立產品的技術元件特徵與連結關係，避免研發結果落入現有專利的侵 權控訴，使達到產品創新的目的；此外，更能藉由對功能與技術元件 特徵資料的持續擴充，使後續研發與創新都能據此資料庫，產生不同 層級的產品與技術。
由技術功能矩陣圖已知元件的特徵，除目前密封專利條列的功能
外，藉著元件可完成相同功能的其他特徵做為思考方向，做為第四章 從功能展開、元件的特徵等嘗試提出螺旋活塞環等的概念設計。
專利資料分析法是對一次專利資料庫之專利，作系統化的分析、
整理及篩選出資料庫內各專利說明書，整理成專利摘要表供建立專利 地圖及二次資料庫用；統計整理活塞環密封專利資料中，得知美國及 日本提出專利數分佔第一及第二名，由歷年核准專利件數中，在 1997 年-2004 每年保持一定件數，顯示活塞環密封裝置已為成熟產品具穩定 發展趨勢；由技術形式專題件數中，得知顯示活塞環缺口構造與多層 活塞環開口重疊形式暨活塞環形式為目前活塞環密封設計的主流。
功能
05261362 05133564
活塞環重
05261362 05133564
環凹槽傾
功能
04438937
活塞環口
第4章 概念設計
4.1 前言
概念設計是透過解決問題的原則與架構，尋找合適的方法與原 理，以達成具體設計的目的。根據評估結果所得到能成為最佳解決方 案的概念即能被選擇，這是概念設計的重要性。
在完成專利資料的蒐集、篩選及整理後，從能矩陣圖分析所得之 資料與結果進行概念設計工作。概念設計的過程，一般可分為下列之 步驟：
1. 問題規劃(problem formulation)
2. 產生全部功能(overall function generation) 3. 功能分解(functional decomposition)
4. 形成概念(concepts generation) 5. 概念合併(concept combination)