4.2 產業發展與展望
4.2.4 未來光碟需求預估
從下面圖表說明，未來光碟運用主要在家電、產業及文教衛生主要三個方面，尤其家 電部分仍然是主流，由於從過去消費行為推昇，傳統的平面影像未來仍無法滿足消費者，
隨著時代進步，從高畫質影像，逐步推升至 3D (three-dimensional)，甚至未來互動式 3D (Interactive three-dimensional) 影像，都需要超大容量，未來無論是各方面的的容量 需求將是不斷往上成長，面對此挑戰，產業界的技術必須再開發新技術，以滿足未來市場 需求。
表 4.3 生活需求模型分析
Source; 徐端頤, 2005/1/19, 記錄媒體技術
圖 4.6 未來生活需求光儲存記錄容量趨勢 本研究整理提供
五、研究結果與分析
.
5.1 光碟未來技術調查
本研究從技術文獻或報告 (5.1.2 章節)，挑選出未來光碟技術，與專家深度訪談確認 後，收集光碟未來解決高容量瓶頸的新主要技術如下所示。
1.Multilayer (多層)技術 2.Super RENs (超解析近場)技術 3.Two Photon (雙光子)技術 4.Holography (全像光學)技術 5.1.1 技術簡介
預估未來四種光碟儲存技術使容量達到 1TB; 一.在現有的 BD 藍光光碟上重疊 20 層 以上記錄層的「Multilayer (多層) 技術」，二.使用超解析近場光碟片技術在光碟媒體上 産生近場光的「Super-RENs (超解析近場) 技術」，三.使用非線性光學材料紀錄膜的「Two photon (雙光子) 技術」，四.應用光學干涉原理的多重紀錄技術「Holography (全像光學) 技術」。
1.現有的 BD 藍光光碟上重疊 20 層以上記錄層的「Multilayer (多層) 技術」。
Laser Light
Substrate
多層記錄層
說明: 利用光碟記錄層層疊起，可以作多層記錄及讀取，以倍增儲存容量。
圖 5.1 Multilayer (多層) 技術說明
2.使用非線性光學材料記錄膜的「Two photon (雙光子) 技術」。
說明: 利用入射光與反射光波長不同，預防入射光與反射光層層相互干擾，增加解析度，
做記錄媒體 3D 記錄，使記錄密度大幅提昇。
圖 5.2 Two photon (雙光子) 技術說明
3.使用 Super-RENs (超解析近場) 光碟片技術，在光碟媒體上産生近場光的「超解析技術」。
小，可以大幅提升記錄密度，以達到高容量。
圖 5.3 Super RENs (超解析近場) 技術說明
4.用光學干涉原理的多重紀錄技術「Holography (全像光學) 技術」
傳統 CD/DVD 系統，是一個 bit Holography 記錄是將一頁一頁 一個 bit 記錄在記錄層，容量以 的資料記錄在體積記錄層，紀錄 2D 來計算。 容量以 3D 計算，容量倍增。
傳統光碟技術 Holography光碟技術 圖 5.4 Hologrphy(全像)技術說明
5.1.2. 技術文獻或報告資料:
1.http://www.techworld.com/storage/features/index.cfm?featureid=3171 題目: Optical disc Technology overview
預估未來高容量技術: Holography, Two photon, Super RENs, Multilayer, Near field 2.http://www.cra.gov.cn
2005 年 01 月 19 日 文章源自:《記錄媒體技術》
預估未來高容量技術: Holography, Two photon, Super RENs, 3.ISOM ’06 Meeting Minutes
預估未來高容量技術: Holography, Two photon, Super RENs, Multilayer, Near field 4.http://www.wtec.org/loyola/pdf/hdmem.pdf
題目: The Future of Data Storage Techology 預估未來高容量技術: Holography, Two Photon 5.http://www.wtec.org/loyola/hdmem/07_03.htm LONG TERM TECHNOLOGY PUSH
預估未來高容量技術: Holography, Two photon, Multilayer, http://www.oitda.or.jp/main/one/001/4-1.pdf
5.2 專家問卷調查
本研究預測未來十年以上趨勢，存在著許多複雜的不確定因素，為了提高預測的可靠 度，加入專家問卷結果做佐證，以及檢驗最後結論是否正確及合理，以降低預估方向錯誤 的風險。但本研究非以德非法為研究主體，所以只進行簡易專家問卷調查。
5.2.1 問卷內容介紹：(如附錄) 1.未來光碟儲存容量需求？
2.未來何種光碟技術將成為主流?
3.四種光碟技術對容量的可行性?
4.四種光碟技術對高容量的瓶頸?
5.光碟未來運用?
5.2.2 受訪者人員分析 1.問卷發放及回收數
發出 31 份問卷，回收 25 份，5 份因內容不完整剔除，有效問卷總共 20 份做統計。
2.受訪者工作內容分析(都是從事光碟相關工作)
3.國內外比例
(1)受訪者國籍; 台灣 60%，日本 25%，歐洲 10%，韓國 5%。
(1)受訪者國籍: 台灣 60%，日本 25%，歐洲 10%，韓國 5%。
(2)受訪者外商公司佔 45%。
5.2.3 結果統計分析 1.未來光碟儲存容量需求？
(1)1TB 容量需求在 2015 年以前，超過 50% 受訪者認為會發生。
(2)10TB 容量需求約在 2020 年以前，超過 60% 受訪者認為會發生。
圖 5.5 光碟高容與需求時期調查
2. 四種光碟技術對高容量的可行性?
(1)1TB => Holography> Two photon= Super RENs> Multilayer (2)10TB => Holography> Two photon>> Super RENs>> Multilayer
圖 5.6 四種技術應用在高容量機會
3.未來何種光碟技術將成為主流?
(1)2005~2010 年， Multilayer & Super RENs 最有機會成熟。
(2)2011~2015 年， Multilayer、Super RENs 及 Holography 最有機會成熟。
(3)2016 年以後，Holography 機會最大，2020 以後 Two photon 機會提高。
圖 5.7 四種技術應用在各個時點的機會
4.四種光碟技術對高容量的瓶頸?
(1)發展主要瓶頸還是在材料，碟片結構及碟機問題。
(2)Multilayer，Super RENs 在碟機及碟片問題上。
(3)Two photon，Hologram 在材料及碟機問題上。
圖 5.8 四種技術瓶頸調查
5.光碟未來運用?
(1)影片音樂及備份下載的應用佔較高比例。
(2)備份及下載的應用逐漸提高，影片音樂逐步下滑。
(3)其他的應用將被開發出來而逐步提高。
圖 5.9 光碟應用預估調查
5.3 專利件數成長曲線預測
5.3.1 關鍵字搜尋及件數統計在進行專利檢索前，必須選用適用的關鍵字群，例如以傳統光碟來說，得以數位碟片
“compact disc＂、CD 及 DVD 等為最佳的檢索條件，且限制在光碟“optical disc＂範疇，
最能涵蓋重要的技術範圍，而檢索範圍是以美國專利資料庫 (USPTO) 之申請的摘要說明欄 (Ａbstract) 及範圍欄 (Claim) 為主要的檢索項目。經由連穎公司發行的 Patent Guider 軟體做自動搜尋及統計，得出的專利內容，再經由人工每件確認是否符合搜尋條件，由圖 5.10 是傳統光碟歷年來以專利核准日為時間的核準件數。每一個調查技術都經過上述統 計，做成件數累積與年份的統計表。
5.3.2 運用成長曲線法模擬未來趨勢
1.本研究中的採用 Pearl Mode (Logistic growth model) 來模擬未來趨勢曲線，以傳統 光碟為例，將實際統計資料帶入 Pearl curve 的公式裡，代出模擬曲線；
y = L/ (1+a*e
-b)
2. L 為成長上限，以平均絕對偏差 MAD (Mean Absolute Deviation) 調到最小訂出 L 值，
模型最適化 (Fitness) 公式如下面所示；
MAD = Σ∣ f
i- f
i＇∣/ n
∣ fi- fi＇∣是對應每一年；預測值與實際值的差異數，ｎ值是對應的點數或年數。
5.3.3 模擬傳統光碟未來發展趨勢結果
傳統光碟包含 CD，DVD，HD DVD 及 BD 加總專利件數來做預測，圖 5.10 是實際專利數 目累積統計結果，圖 5.11 是平均絕對偏差 MAD 最佳化結果，飽和上限 601 件專利，圖 5.12 是最後模擬出的 Pearl Curve。
1.圖 5.12，粉紅色的線是採用 Pearl Growth Curve ，採 MAD 最小化逼近，模擬傳統光碟 的發展預測線形.
2.從圖 5.12，Pearl Curve 可看出今年 2007 技術發展開始趨向飽和，預估將於 2013 停滯.
3.如果以此推估，2013 年左右將會有新光碟技術的取代。
4.圖 5.13，專利發明人數從 2004 年開始逐漸下滑，發明申請數也在 2003 開始下滑，表示 技術在 2003/ 2004 開始要衰退，也是技術成長曲線的轉折點。
5.圖 5.14，專利申請主要國家為日本，韓國次之。
圖 5.10 傳統光碟專利件數累加統計圖
圖 5.11 Pearl curve 最適化(MADmin,L=601)
圖 5.12 Pearl 模擬曲線與實際曲線
圖 5.13 發明人數與專利件數
圖 5.14 專利分屬國家統計
5.3.4 四種技術與傳統光碟模擬未來趨勢比較
四種技術的專利件數，逐年累積做成統計圖 (圖 5.15)，再以成長曲線法模擬未來發 展趨勢，圖 5.15 是實際專利數目統計結果，圖 5.16 是最後模擬出的 Pearl Curve。
1.圖 5.16 是以 Pearl Growth Curve，採 MAD 最小化逼近，模擬四種技術未來發展預測。
技術飽和時間愈短代表技術愈早成熟，如圖 5.16 所示，則有下面結果。
(1)Holography 技術長期來看，未來將成為技術主流。
(2)Two photon 技術長短期成為主要技術機會不大。
(3)Super RENs 及 Multilayer 發展比較晚，但技術成長很快，在較短時間就飽和，所以 在短期有機會發展成主流技術。
3.若以傳統光碟技術發展曲線為模型，套用在四種技術的曲線上（將專利件數飽和值設為 601 件），以每條曲線中間值為時點，算出與傳統技術發展的差異時間，如圖 5.17 所示，
則有下面結果。
(1)Multilayer 技術成熟最早，與傳統光碟差異七年。
(2)Super RENs 技術成熟次之，與傳統光碟差異十年。
(3)Holography 技術發展比較晚，與傳統光碟差異十三年。
(4)Two photon 技術發展最晚，與傳統光碟差異十五年。
圖 5.15 四種技術實際專利件數累加統計圖
圖 5.16 模擬四種技術未來專利件數成長曲線
圖 5.17 傳統光碟專利件數飽和值模擬四種技術成長曲線
5.4 技術文獻件數統計成長曲線預測
本篇論文統計專業文獻資料庫為 ISOM (International Symposium on Optical Memory) 的年度報告為基礎，統計時間為 1990~2006 年，分別將四種技術文獻人工分類作統計，得 到的結果從 1990 累加至 2006 年，提供後續做預測的基礎。
1.文獻篇數統計
以下是以文獻發表件數統計，預測四種技術研究的成長方向，圖 5.18 是實際專利數目 統計結果，圖 5.19 是以實際統計數字模擬出的 Pearl Curve。
2.若文獻篇數愈高，代表技術愈被重視及研究，如圖 5.19 則有下面結果；
(2)未來 Holography 技術會逐漸最被重視。
(3) Two photon 及 Multilayer 技術的研究是較不被重視。
圖 5.18 四種技術論文篇數累加統計結果
圖 5.19 Pearl Mode 模擬四種技術未來論文篇數成長曲線
六、結論與建議
1.Holography 技術在未來會取代舊的光碟技術, 雖然短期還無法像 Multilayer 及 Super RENs 技術較早成熟，但是其超高容量的潛力，相較於其他技術，未來達到 10TB 的可能
3.Super RENs 技術發展成熟在 Multilayer 之後，但其成熟時間預估會比 Holography 更早，
如果技術成熟，容量可增加達到 1TB，短期未來如果搭配 Multilayer 技術，可以在最短 時間達到 TB 級以上，這是比其他技術較新的一個，所以可以看到論文投入篇幅很多，而 且專利申請近幾年開始，且申請數量遽增。
4.Two photon 技術目前從專利及文獻數量成長趨勢，雖然容量增加空間比 Super RENs 及 Multilayer 大，但是技術成熟較晚，所以專利件數及論文篇數明顯偏低。
依據上述觀點，我們大膽得出一個情境 (Scenario)，2015 年以前，因為傳統光碟技 術已達到瓶頸，Multilayer 及 Super RENs 兩種技術因應高容量需求，而取代傳統光碟。
2020 年以前，Holography 技術日趨成熟穩定，逐步取代前面兩種技術，而成為超高容量光 碟的主流，但這轉換是循序漸進，其速度與市場需求發展是緊密相關。
6.2 產業建言
對於 Holography 技術，必須做遠程的規劃，積極投入專利研究及佈局，因應未來專 利金問題，以降低成本。對於 Multilayer 及 Super RENs 技術，需投入研究及評估，無 論產官學合作方式，以縮短生產 Learning Curve。預計 2011 年以後，傳統光碟逐漸受到 技術成長的飽和階段，為了因應 TB 容量的需求，接續的是新技術產品商品化，以因應傳統
3.本研究僅針對技術的趨勢進行分析，後續將與市場需求數及總銷售額做相關性分析，才
3.本研究僅針對技術的趨勢進行分析，後續將與市場需求數及總銷售額做相關性分析，才