第四章、 量子顯示技術產業發展現況
第二節、 專利權人與技術領域分析
5.2.1 產業價值鏈上游企業
過量子點改善發光效率，在美國申請案中， GLOBAL OLED TECHNOLOGY LLC 有 18 件申請案件，與第四章液晶顯示器所描述的產業地位比對，可發現前述之量子點製造商
Single-chip LED with three luminescent spectrums of red, blue and green wavelengths
Genesis
Photonics Inc. 0.41 上
8947619
Photoluminescence color display comprising quantum dots material and a wavelength selective filter that allows passage of excitation radiation and prevents passage of light generated by photoluminescence materials
INTEMATIX CORPORATIO N
0.41 中
7858913 Light surface display for rendering a three-dimensional image
BOARD OF
7542635 Dual illumination anisotropic light emitting device
MASSACHUS
ETTS 0.28 中
7411583 Optical sensor based user interface for a portable electronic device
HEWLETT-PACKARD 0.27 下
8508434 Superimposed displays
The Invention Science Fund I, Llc
0.26 中
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示器（display）領域之中。
而針對檢索邏輯範圍內之專利，本研究主成分分析後之價值指標數，選出分數 較高的 3 件重點專利進行檢視：
(一) 專利號 US8773453(主成分 1 分數：1.582，主成分 2 分數：-0.512，總分 0.51)
專利名稱 Techniques for quantum dot illumination 專利權人 Dolby Laboratories
Licensing Corporation.
原申請人 Dolby Laboratories Licensing Corporation.
申請日期 2011/12/14 核准日期 2014/7/8 發明人 Ninan; Ajit (San Jose, CA), Daly; Scott (Kalama, WA) 國際分類號 G09G 5/02 美國分類號 345/589
被引證次數 0 專利家族 31
摘要 Techniques for extracting light from a light guide are described. In some embodiments, a light source comprises a light guide configured to trap first light through total internal reflection. The light source may further comprise a plurality of light extractors configured to extract at least a portion of the first light upon establishing optical contact with the light guide. The light source is configured to control individual light extractors in the plurality of light extractors to make optical contact with the light guide. Quantum dots may be used with the light source to regenerate light, within desired frequency band, from the at least a portion of the first light.
資料來源：US 8773453、本研究整理
此專利說明一包含量子點的發光源，過去使用在顯示器的光源模組通 常包含 RGB 濾光片，最大的問題是如何提高光亮及增進色域，另外如何 精準表現顏色資訊及光量程度也是傳統液晶顯示器面臨的挑戰。
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專利說明書列舉部分實施例，此光源包含一光導、複數個光萃取 (extractor)，光被限制在光導的全反射中，光萃取(extractor)可從光導取出一 部分的光。在圖 5-5 之實施例左方(106)為光注入裝置，(110)為光導，複數 個光萃取(108)以幾何排列。
圖 5-6 以不同角度說明實施例，光注入裝置(106)可能是側光源，光注 入光導後以全反射行進，光萃取裝置從光導中萃取光或是光萃取也為一光 源，或是可以直接形成影像而不需一光調配層調配每一像素的光輸出。
量子點可放置在光萃取裝置、光導或是光源，量子點在光萃取裝置的 實施例，包含 RGB 量子點，可以混合成白光。量子點以量子點帶配置在 光源，將原本可見或不可見的光源轉換至所需的光波長範圍。
此專利獲得美國專利核准約一年，雖尚未有被專利引用，但其專利家 圖 5-5 光源實施例
圖 5-6 光接觸相關運作方式
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族規模大，共計 31 筆專利，包含在中國、台灣、歐洲、日本及美國都有取 得專利核准，可代表 Dolby Laboratories 對於此發明技術領域的信心，
(二) 專利號 US 7687816(主成分 1 分數：-0.48，主成分 2 分數：0.486，總分：
0.08)
專利名稱 Light emitting diode 專利權人 INTERNATIONAL
BUSINESS MACHINES CORPORATION
原申請人 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION
申請日期 2007/3/20 核准日期 2010/3/30 發明人 Eric W B Dias
國際分類號 H01L 33/00 美國分類號 257/98 257/E33.061 438/29
被引證次數 2 專利家族 4
摘要 A light emitting diode and a method of producing white light from the light emitting diode with an active region producing an emission falling in a primary wavelength range. A first part of the active region covered with a first conversion element for converting the emission falling in the primary wavelength range to an emission falling in a second wavelength range. A remaining second part of the active region covered with a second conversion element for converting the emission falling in the primary wavelength rage to an emission falling in a third wavelength range. The light emitting diode is configured to control the intensity of the emission falling in the primary wavelength range to control the color point of the white light generated by mixing the emissions falling the second
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wavelength range and the third wavelength range. The LED 100 can be advantageously used to be assembled into a backlight unit for lighting up display devices, such as liquid crystal display device, provides illumination to the display panel where an adjustable color temperature and high contrast can be provided to improve readability and viewing on the display depending on the application in use.
資料來源：US 7687816，本研究整理
此專利說明一符合期望色溫的白光 LED 製造方法，此 LED 有一主動 區域可發射光，主動區域被一轉換元件覆蓋，可將原本第一波長範圍發射 的光轉換為第二波長範圍，主動區域還包含第二部分，可將第二波長範圍 的光轉換為第三波長範圍。LED 可控制從第一波長範圍發射的光強度，第 二波長範圍及第三波長範圍的光混合成白光。這樣的 LED 適合用於顯示 器之背光單元，可以調整色溫，也可提供高對比度，也可用於照明，此 LED 可提供想要的顏色。
量子點用於轉換元件，可鍍一薄量子層，將原本的光轉換至另一波長，
在專利說明書有提到，此轉換元件可為量子點或螢光物質，目前量子點的 輸出功率較螢光物質低，因此螢光物質是較好的實施選擇，但在申請專利 範圍包含了配置量子點及螢光物質的附屬項。
此專利被引用次數兩次，專利家族有 4 件，2 件與美國取得專利核准，
2 件於日本取得專利核准。
(三) 專利號 US7855508(主成分 1 分數：-0.365，主成分 2 分數：0.94，總分：
0.24)
專利名稱 LED device having improved light output
專利權人 Global OLED Technology 原申請人 Global OLED Technology
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LLC LLC
申請日期 2007/09/17 核准日期 2010/12/21 發明人 Cok; Ronald S., Kane; Paul J. , Miller; Michael E.
國際分類號 H01L 51/00 美國分類號 313/506, 313/504
被引證次數 10 專利家族 11
摘要 A white light-emitting microcavity light-emitting diode device including a reflective electrode and a semi-transparent electrode formed over a substrate and an unpatterned white-light-emitting layer formed between the reflective electrode and the semi-transparent electrode. The reflective electrode, semi-transparent electrode, and unpatterned white-light-emitting layer form an optical cavity, and either the reflective or semi-transparent electrode is patterned to form independently-controllable light-emitting sub-pixel elements. Color filters are formed over a side of the semi-transparent electrodes opposite the unpatterned white light-emitting-layer in correspondence with the independently-controllable light-emitting elements to form colored sub-pixels. One of the independently-controllable light-emitting element has at least two commonly-controlled portions that together emit substantially white light to form a white sub-pixel. The optical cavity of one or more of the commonly-controlled portions of the white sub-pixel comprises optical microcavities tuned to emit light at a different complementary wavelength at an emission angle.
資料來源：US7855508、本研究整理
此專利說明一增加光輸出量及減少因角度不同產生色彩變化之 LED 及其製造方法。在一實施例中，此 LED 設備包含一基板、一反射電極、半
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穿透電極，一白光層在可反射電極與半穿透電極中間形成光學腔，半穿透 電極與反射電極具有紋路，可獨立控制每一像素的光發射。
複數個濾光片與獨立控制每一像素光發射的元件形成子像素，濾光片 至少有兩種不同顏色及至少一獨立控制光發射元件，使子像素可發射白光。
其中光學腔包含許多微光學腔(optical microcavities)，每一個微光學腔 在一發射角發射不同互補波長的光。量子點可用於白光層中，形成一多晶 半導體矩陣。
傳統 LED 因封裝設計具有很強的方向性，而顯示器多希望擴大視角，
此一專利為此問題提出解決方式，共計在中國、日本、歐洲及韓國取得專 利核准。總被專利引用次數為 10 次，2 件為自我引證，Apple 引用 4 次，
另 4 家企業各引用 1 次。
二、 台灣相關企業
上游專利當中，專利權人為台灣企業有 US7279716，專利權人為 Genesis Photonics Inc.，此專利在上游專利當中排名第 2，屬上游專利中優質專利，Genesis Photonics Inc.為 台灣上市公司，公司主要經營業務為高亮度氮化鎵藍、綠光、紫外光發光二極體磊晶片、
晶粒之研發、製造及銷售，歐、美、日國際 LED 大廠 Osram、Philips Lumileds 大多為垂 直整合廠商，從上游磊晶成長、中游晶粒製作及下游封裝，台灣廠商規模較小，為避免 超額資金投入及市場波動風險影響過大，形成 LED 產業專業分工，部分廠商專職上游 磊晶及晶粒，例如：晶元、新世紀，另一部分廠商專職於封裝，例如：億光、光寶。目 前 LED 主要應用市場在背光及照明，在顯示器廠商開始採用 LED 作為背光源後，因單 一顯示器 LED 需求多，且近年 LED 應用於背光的成本降低，造成 LED 需求大幅成長，
據 Genesis Photonics Inc.2014 年年報，背光市場為其公司營收成長主要動能，過去台灣 LED 企業憑藉著相較於國際大廠較低的價格及一定水準的品質搶占市場份額，然而韓國 Samsung 及 LG 集團透過直達品牌應用產品的垂直整合優勢，快速提高佔有率，中國 LED
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產業近年也快速擴充產能規模，以供內需，造成台灣廠商龐大競爭壓力。
表 5-6 US7279716 專利資訊表(主成分 1 分數：-0.93，主成分 2 分數：1.75，總 分：0.41)
專利名稱 Single-chip LED with three luminescent spectrums of red, blue and green wavelengths
專利權人 Genesis Photonics Inc. 原申請人 Genesis Photonics Inc.
申請日期 2005/04/13 核准日期 2007/10/09 發明人 Chen; Cheng Chuan
國際分類號 H01L 29/32, H01L 33/00
美國分類號 257/94, 257/79, 257/98 313/506, 438/65
被引證次數 22 專利家族 6
摘要 The present invention relates to a single-chip light-emitting diode (LED) with three luminescent spectrums of red, blue and green wavelengths. The single-chip light-emitting diode of the invention comprises a base, two conductive pins, a single-chip light-emitting element, a package material, and red fluorescent powder. The single-chip light-emitting element is disposed on the base and electrically connected to the two conductive pins. The red fluorescent powder is added to the package material. The single-chip light-emitting element comprises a substrate, an N-type cladding layer, a P-type cladding layer, at least one green light-emitting layer, and at least one blue light-emitting layer. The green light-emitting and blue light-emitting layers are formed between the N-type cladding layer and the P-type cladding layer. According to the single-chip LED of the present invention, the green and blue light spectrums are direct light
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sources respectively supplied for the blue light-emitting layer and the green light-emitting layer of the single-chip light-emitting element. The red light spectrum is a red light generated by exciting the red fluorescent powder with the blue or green light or their combination of the single-chip light-emitting element. Therefore, the single-chip LED with the three luminescent spectrums of red, blue and green wavelengths may be applied to the backlight source of the liquid crystal display module to provide the properties of high color-rendering, preferred power-saving and small volume.
資料來源：US7279716，本研究整理
此專利揭露一 Single-chip LED 之結構，在早期液晶顯示器多使用冷陰極管做背光 源(目前顯示器多採用 LED 做背光源)，但冷陰極管有重金屬汙染、體積較大及高耗電 的問題，後來市場多採用日亞化工(Nichia Chemical)之白光 LED 技術作為背光源，然 而日亞化工之白光 LED 是在藍光 LED 添加互補色螢光粉，互補色螢光粉受藍光激發 產生黃光，與原本藍光 LED 所發出的光混合發出白光，此種方式造成光的三原色當 中，紅及綠色光不足，此專利是針對原先白光 LED 進行改進，添加紅色螢光粉或可發 出紅光的量子點，利用藍光或綠光激發使其放出紅光，因此顯示器可有較好的色彩表 現。
此技術在台灣、日本及美國獲得專利核准，也被不同企業之專利所引用，包含被 3M 及 Samsung 專利引用 4 次、Osram、Sony 及 QD Vision 引用 2 次，目前為專利生命 週期第 8 年，邁入中年專利，尚未有年費繳交以外之法律事件紀錄。
三、 小結
由於在檢索邏輯中包含”display”的限制，要符合專利要件的定義，篩選出來的上游
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企業專利多為背光源廠商改良背光元件在現有顯示器上的缺點。現今液晶顯示器多採用
企業專利多為背光源廠商改良背光元件在現有顯示器上的缺點。現今液晶顯示器多採用