量子點顯示技術專利分析 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學科技管理與智慧財產研究所碩士學位論文. 政治大. 立量子點顯示技術專利分析. ‧ 國. 學. Patent Analysis for Quantum Dot Display. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 指導教授：宋皇志研究生：陳禮佳. i n U. v. 博士撰. 中華民國一○四年七月.

(2) 謝辭兩年的研究所時光轉眼就過，回想起進入研究是有點忐忑又期待，如今可以收穫滿滿的離開校園，要感謝身旁眾多師長及親朋好友的協助，提供的許多指教與建議。首先感謝我的指導老師. 宋皇志教授，碩一跟著老師開的課接觸了智財領域，老師. 上課深入淺出、條理分明，不具有法律背景的我仍可跟隨著老師的步調學習，在寫論文的期間，老師點出許多關鍵問題所在及不同面向的思考方式，這份論文也可算是這兩年接觸專利的學習總結，雖然越研究越發現自己的不足，但這樣的成果應該是兩年前的我意想不到的。論文口試委員. 王偉霖教授及. 江雅綺教授對於論文的精闢指點，使我在. 政治大在科管智財所最大的收穫在於隨時隨地可以跟不同領域的人交流，而且隨時被提醒立. 修論文的時候有醍醐灌頂之感，獲益良多。. ‧ 國. 學. 著｢要勇於嘗試不一樣｣，不論是日常聊天、課堂上、分組討論、競賽、論壇，都激發了我的想法及開拓我的眼界，是這兩年來最重要的無形資產。. ‧. 終於要離開校園，也代表父母親的辛苦可以告一段落了！除了經濟的支持，近日來. sit. y. Nat. 母親常針對我並未說出的心裡煩惱提出關心，雖沒我說出口，但內心著實感覺溫暖，希. io. er. 望父母親能有個健康悠閒的退休人生。在寫論文的過程中，也要感謝我的姐姐及高中同. al. v i n Ch 記得要正面看待所面對的事物。還有許多人無法一一列名，例如：實習工作主管及夥伴、 engchi U n. 學花枝，在整理數據過程的鼎力相助。毛毛則是我重要的心情調劑，讓我在煩惱時仍然. 大學及高中同學等，我會銘記在心，接受許多人的幫助的我，也會在未來熱忱的幫助需要幫助的人。. i.

(3) 量子點顯示技術專利分析. 中文摘要顯示器在日常生活中應用廣泛，未來市場發展朝向大尺寸、畫面精緻度兩方面發展，在畫面精緻度方面，目前主要發展技術有二：OLED 及量子點，由於 OLED 尚有產品壽命短、畫面殘影、成本較高等缺點待克服，且在製程上與現今主流 LCD 相差甚多，因此本研究針對另一可能發展之技術－量子點進行研究，了解產業現況、技術發展趨勢，並給予台灣相關企業建議。本研究蒐集與專利品質相關的專利量化指標－專利家族規模、申請專利範圍項數、. 政治大. 引用專利數、被引用次數及專利年齡，並利用主成分分析法計算專利品質方程式，以針. 立. 對研究範圍內的專利進行品質排序，並且蒐集專利權人相關市場及專利活動資訊。在專. ‧ 國. 學. 利分析部分將產業區分上、中、下游三區位進行分析，每一產業區位包含重點專利、重要專利權人分析，在中游部分，另進行專利權人研發專利佈局分析，以專利活動程度與. ‧. 專利品質兩軸向衡量市場競爭者之地位。. y. Nat. sit. 研究結論首先將總結如何以專利量化指標衡量專利品質，接者以專利分析結果說明. n. al. er. io. 量子點顯示技術整體產業發展現況，並歸納台灣企業未來策略。近年投入研究之企業、. i n U. v. 申請專利數量漸增，但目前尚無企業在此技術領域處於領導者之地位，上游企業的研發. Ch. engchi. 方向多是改善 LED 背光源各波長強度不均的問題，可加強與量子點研發製造商的合作；中游企業需注意韓國廠商大量申請專利所帶來的效果及部分專利權人專利活動程度低，然而握有高品質專利，對其他企業可能造成威脅；下游企業則須思考如何以其他關鍵技術搭配量子點顯示器，研發符合消費者需求之產品。研究最後，針對以專利量化指標進行專利品質分析的過程進行檢討，給予未來研究建議。. 關鍵字：量子點顯示、專利檢索、專利分析、主成分分析、專利量化指標. ii.

(4) Patent Analysis for Quantum Dot Display. Abstract Nowadays displays have wide applications in our daily life, people are looking forward to large size displays and high image performance displays. OLEDs and Quantum dots are the most important technologies which may enhance the image performance. However, OLEDs have some key disadvantages, including the high price, the motion blur and the short lifespan. Therefore, this study focused on Quantum dots. By looking into the industry and realizing the development of Quantum dots, this study gave advice to related companies in Taiwan.. 政治大. To measure the value of patents, we collected five quantifiable indicators of each patent－. 立. the patent age, the size of patent family, the amount of claims, forward and backward citations.. ‧ 國. 學. Then, we calculated the weight of each indicators by Principal Component Analysis（PCA）. As the result, the value of patents were estimated. In the chapter of patent analysis, we classified. ‧. patents and patentees to the upper, middle and lower stream, each category included the analysis. y. Nat. sit. of important patents and patentees. In the middle stream, we also analyzed the patent portfolio,. n. al. er. io. according to two axis－the patent activity and the patent quality proposed by Ernst in 1998.. i n U. v. In sum, this study found that companies invested and researched in the industry. Ch. engchi. increasingly; however, there were no company at the leader position. In the upper stream, companies were improving the intensity of different wavelengths in the backlight, cooperating with quantum dot suppliers could be a good strategy for those companies. In the middle stream, Taiwan companies should pay attention on competitors locating in the high patent activity and the low patent activity but high patent quality. In the lower stream, products disposed quantum dots should also fit in needs of customers. Finally, this study reviewed the analysis of patent quantifiable indicators and gave suggestions for the future research. Key words：quantum dots display, patent analysis, Principal Component Analysis, patent indicator iii.

(5) 目錄第一章、. 緒論 ....................................................................................................... 7. 第一節、研究背景................................................................................................7 第二節、研究動機及目的 ....................................................................................8 第二章、. 研究方法.............................................................................................. 10. 第一節、研究架構.............................................................................................. 10 第二節、研究對象與範圍 .................................................................................. 11 第三節、主成分分析法 ...................................................................................... 14. 政治大第五節、研究工具立 .............................................................................................. 17 第四節、企業研發層面專利佈局.......................................................................16. ‧ 國. 第三章、. 學. 第六節、研究限制.............................................................................................. 17 文獻探討.............................................................................................. 18. ‧. 第一節、智慧財產權 .......................................................................................... 18. sit. y. Nat. 第二節、專利權之緣起 ...................................................................................... 20. al. er. io. 第三節、專利要件.............................................................................................. 21. v. n. 第四節、專利之價值 .......................................................................................... 23. Ch. engchi. i n U. 第五節、專利分析.............................................................................................. 25 第六節、專利分析的限制 .................................................................................. 28 第七節、專利價值指標 ...................................................................................... 29 第八節、專利指標運用 ...................................................................................... 31 第九節、企業針對研發計畫的專利佈局 ........................................................... 33 第四章、. 量子顯示技術產業發展現況 ............................................................... 35. 第一節、液晶顯示器（LCDs）技術 ................................................................. 35 第二節、液晶顯示器結構 .................................................................................. 35 第三節、面板製程介紹 ...................................................................................... 37 2.

(6) 第四節、量子點技術 .......................................................................................... 38 第五節、產業鏈分析 .......................................................................................... 39 4.5.1 產業現況 .................................................................................................... 39 4.5.2 量子點製造廠商 ......................................................................................... 42 4.5.3 液晶顯示器產業鏈 ...................................................................................... 44 第五章、. 專利分析.............................................................................................. 47. 第一節、技術生命週期分析 .............................................................................. 47 第二節、專利權人與技術領域分析 ...................................................................49. 政治大 5.2.2 產業價值鏈中游企業 ................................................................................. 66 立 5.2.1. 產業價值鏈上游企業 ..........................................................................56. 5.2.3 產業價值鏈下游企業及其他量子點顯示應用 ........................................... 87. ‧ 國. 學. 第六章、. 結論與建議 .......................................................................................... 91. ‧. 第一節、研究結論.............................................................................................. 91. y. Nat. 6.1.1 研究結論一.................................................................................................. 92. er. io. sit. 6.1.2 研究結論二.................................................................................................. 93 6.1.3 研究結論三.................................................................................................. 94. al. n. v i n 6.1.4 研究結論四.................................................................................................. 96 Ch engchi U 第二節、後續研究建議 ...................................................................................... 98 參考文獻. …………………………………………………………………………..99. 附錄. …………………………………………………………………………103. 3.

(7) 表目錄表 1-1 研究問題整理.............................................................................................9 表 2-1 本研究相關 IPC 分類號 ........................................................................... 12 表 2-2 本研究相關 UPC 分類號 ......................................................................... 13 表 3-1 產品或製程整合度與競爭衝擊矩陣 ........................................................ 26 表 4-1 大尺寸面板主要應用市場規模(單位：千台，年增率：％) ................... 39 表 4-2 生產量子點廠商美國核准及公開專利數表 ............................................ 44 表 4-3 顯示器產業鏈及代表廠商 .......................................................................45. 政治大表 5-2 相關性矩陣立 .............................................................................................. 52. 表 5-1 KMO 與 Bartlett 檢定 ............................................................................ 52. ‧ 國. 學. 表 5-3 說明的變異數總計 ................................................................................... 53 表 5-4 旋轉元件矩陣........................................................................................... 53. ‧. 表 5-5 專利品質指標排行(前 20 名) ................................................................... 55. sit. y. Nat. 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，. al. er. io. 總分：0.41) .................................................................................................. 63. v. n. 表 5-7 量子點製造商 Nanosys 專利轉讓表 ........................................................ 65. Ch. engchi. i n U. 表 5-8 USPC 主類分析表 .................................................................................... 72 表 5-9 USPC 主類/次類分析表 ........................................................................... 74 表 5-10 量子點顯示器結構分類 ......................................................................... 78 表 5-11 檢索邏輯內顯示器分類表(使用關鍵字檢索) ........................................79 表 5-12 企業申請專利情形 ................................................................................. 83 表 5-13 Google 之量子點顯示技術美國核准專利.............................................. 88 表 5-14 apple 之量子點顯示技術相關專利 ........................................................ 88 表 5-15 台灣顯示器產業下游廠商美國申請專利情形.......................................89 表 6-1 研究問題與對應章節表 ........................................................................... 91 4.

(8) 表 6-2 ｢人為解讀｣與｢量化指標作出＂企業研發計畫的專利佈局＂｣比較表 .. 97. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 5. i n U. v.

(9) 圖目錄圖 3-1 技術生命週期之Ｓ曲線 ........................................................................... 26 圖 3-2 專利、發明及創新之關係 .......................................................................28 圖 3-3 區分不同企業層面的專利佈局策略 ........................................................ 33 圖 3-4 針對技術層面的專利佈局策略................................................................ 34 圖 4-1 TFT-LCD 結構 ......................................................................................... 37 圖 4-2 全球液晶電視區域市場比重(出貨量統計).............................................. 40 圖 4-3 2012-2014 液晶電視品牌全球市佔率 ...................................................... 41. 政治大圖 5-1 已核准美國專利申請件數歷年趨勢 ........................................................ 47 立圖 4-4 2014/1~6 全球面板廠營收排名 .............................................................. 42. ‧ 國. 學. 圖 5-2 美國公開專利申請件數歷年趨勢 ............................................................ 48 圖 5-3 技術生命週期分析(申請權人數-公開專利件數) .....................................48. ‧. 圖 5-4 技術生命週期分析(發明人數-公開專利件數).........................................49. sit. y. Nat. 圖 5-5 光源實施例 .............................................................................................. 58. al. er. io. 圖 5-6 光接觸相關運作方式 ............................................................................... 58. v. n. 圖 5-7 US 6697403 發明實施例 ..........................................................................68. Ch. engchi. i n U. 圖 5-8 美國專利分類號統計-主項 ...................................................................... 73 圖 5-9 美國專利分類號主項/次項統計............................................................... 75 圖 5-10 US8622600 之圖示 ................................................................................. 78 圖 5-11 企業專利品質分數加總 ......................................................................... 80 圖 5-12 企業核准專利比例 ................................................................................. 82 圖 5-13 企業有效專利比例 ................................................................................. 82 圖 5-14 企業專利品質平均分數-專利件數圖 ..................................................... 84. 6.

(10) 第一章、. 緒論. 第一節、研究背景顯示器產業目前以液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱 LCD)，為主流，液晶顯示器於 1970 年開始大量生產，早期多用於手錶、計算機，在 1985 年後由於 TFT-LCD 顯示技術的發明，使液晶顯示器進入大容量顯示階段，1996 年後裝配液晶螢幕的筆記型電腦已普及，顯示器在現今生活中應用廣泛，例如：裝配於筆記型電腦、桌上型電腦、電視、手機，其中以電視的市場規模最大。. 政治大群創、三星、友達、京東方、夏普、華星等，在競爭激烈的情形下，面板廠商生產朝兩立. 隨著液晶顯示器的發展，許多廠商相繼投入此市場，目前主要面板供應商如 LG、. 大趨勢發展，一是面板尺寸提升、二是解析度提升，廠商利用新技術的發展增加產品差. ‧ 國. 學. 異化，開拓更多的市場機會。. ‧. 近年來最常被大家關注的顯示技術有有機發光二極體(OLEDs)及量子點(Quantum. y. Nat. dots)技術，在多年布局下，韓國廠商 LG 及 Samsung 掌握 OLEDs 的關鍵製程及專利優. er. io. sit. 勢，Samsung 並成功應用於自家品牌智慧型手機，然而其製造成本仍高，在較大尺寸面板上還未有足夠的獲利空間，此外，OLED 目前還有以下缺點待克服：使用壽命不長、. al. n. v i n 較耗能、畫面殘影，這幾個項目目前都是優勢，也是市場尚未能接受 C h LCD 較 OLED engchi U OLED 的原因(Morrison, April 30, 2015)。. 量子點技術原理是將材料侷限在量子尺寸，量子點由激發態降至低能階時會發出特定波長的螢光，不同粒徑的量子點可以發射出不同波長，由於屬於自發性發光，顯色將如同 OLED 之自然，同時擁有 LCD 高對比、色彩飽和及廣色域的特性。目前在量子點材料扮演主要角色的廠商為 Nanosys 及 QD Vision，任職於 Nanosys' 的 Jeff Yurek 認為量子點薄膜會是未來 high-dynamic-range (HDR)電視降低成本及電量消耗的重要工具，但仍有製程及材料問題有待克服，目前各家廠商都還沒進入商業量產的階段(Werner, 2014)。 7.

(11) 第二節、研究動機及目的台灣顯示器廠商與韓國、日本、中國大陸廠商競爭全球市場份額，由前段說，各家廠商都在積極尋找使顯示畫面更為精細、效能更加提升的方法，以滿足消費者視覺的享受，進而提高願付價格，抵抗因現有液晶顯示器技術差異不大，企業彼此之間競爭激烈，或因消費需求動能不足，形成市場價格下跌的威脅。進入知識經濟時代，企業的價值取決於智慧財產，其中以技術為基礎的「專利」更是高科技產業的競爭優勢。基於專利展現之技術資訊及專利對企業、產業的價值，選擇使用專利資料進行分析，瞭解量子點技術於顯示器產業的研發情況，相較於其他技術監. 政治大 (一)專利資訊的可得性，不須任何身分核准即可取得公開或公告專利資訊；立. 視預測方法，利用專利了解產業研發活動的優點在於(周延鵬, 2013)：. ‧ 國. 學. (二)專利是客觀展現研發活動的方法，因為需經過專利機關的核准，此外，有大量的技術資訊蘊含在專利裡，專利經過 IPC 分類，使得針對特定技術領域的分析. ‧. 較為容易且涵蓋國際技術發展；. sit. y. Nat. (三)專利常是及時認知技術轉變的方法。. al. er. io. 在過去針對量子點技術所做的產業分析或專利分析有 2013 年世界知名市場研調機. v. n. 構 IHS 所出版之「量子點顯示技術關鍵專利報告(ey Patent Report - Quantum Dot Display. Ch. engchi. i n U. – 2013)｣、Global Information 所出版之「照明、顯示器的量子點的市場機會｣、2009 年上海科學技術情報研究所楊鶯歌所作之「由專利地圖看量子點技術的發展｣等，然而產業及技術的發展為動態之變化，縱使一、兩年前看似距今不遠，仍有許多新技術及應用產生，或是企業、研究單位的消長變化；再者，台灣既有廠商於量子點產業多位於中游顯示器模組及下游產品應用之的地位，本段開頭所提之產業報告有包含上游量子點原料之技術分析資訊或量子點其他應用領域(例如:照明)之資訊，涵蓋範圍過廣，為更了解顯示器產業之技術發展趨勢、台灣企業現況及未來技術或市場應注意之方向，本研究訂定量子點顯示技術為研究範疇，並重新規劃專利分析步驟，透過包含產業報告、新聞、期刊等資料蒐集了解技術之演進及市場端之現況，以蒐集之技術及市場資訊為基礎，隨後 8.

(12) 進行專利分析，以主成分分析法統計專利價值指標，計算專利價值，並從專利分析及前述資料蒐集了解企業研發端與市場端狀況並相互映證，此後依據 Ernst(1998)所提出之「企業研發計畫的專利佈局｣之架構分析企業層面之專利佈局策略及技術層面之專利佈局策略。研究成果將總結目前量子點顯示技術之發展狀況，深入探討此技術領域之趨勢及說明量化分析方法於量子點顯示技術專利分析之優劣，並提供台灣企業或研究單位研發上之建議。歸納本研究與探究之問題，如下表所示：. 政治大問題. 表 1-1 研究問題整理題號. 台灣企業或研發單位之技術市場地位？未來策略？「企業研發計畫的專利佈局｣分析效益？. n. al. er. io. sit. y. Nat. Ｑ４. 量子點顯示技術發展現況？未來趨勢？. ‧. Ｑ３. 學. Ｑ２. 如何以專利分析了解量子點顯示技術現況與發展？. ‧ 國. Ｑ１. 立. Ch. engchi. 9. i n U. v.

(13) 第二章、. 研究方法. 本章將說明如何透過系統性之研究，解決第一章所提之研究問題。第一節為研究架構，統整研究方法之步驟，第二節為研究對象與範圍，對於研究問題所提之量子點顯示技術給予明確的範疇定義。. 第一節、研究架構本研究架構如圖所示，架構設計為先廣泛蒐集技術及產業相關資訊，來源包含產業. 政治大專利分析透過不同分類角度，包含：定義關鍵字、專利分類號、產業鏈定位等檢視檢索立分析、新聞、期刊及企業官方資訊，以提供分析時參考及透過專利外資訊了解市場狀況，. 主題，並計量分析機構組織、申請年份分佈、專利數成長等項目，以及由專利品質相關. ‧ 國. 學. 指標統計各個專利品質，藉由分析結果來了解技術發展趨勢。. ‧. 定義研究範疇. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. 蒐集產業資訊. engchi. i n U. v. 專利資料庫搜尋. 專利篩選. 市場分析. 專利主成分分析. 專利分析(技術現況、趨勢預測、佈局分析) 10.

(14) 第二節、研究對象與範圍本研究欲分析量子點（Quantum dot）應用於顯示器之技術發展趨勢。所使用專利資料庫為 Webpat 中美國核准及公開專利，Webpat 中美國核准專利資料範圍為 1976 年迄今，美國公開專利資料範圍為 2001 年迄今，以下針對選擇研究對象之原因、選用資料庫及以美國核准/公告專利為標的考量之因素說明：顯示器技術近 10 年以液晶顯示器為主流，在功能發展上，除朝大尺寸面板發展，也極欲追求高色彩表現（廣色域、全彩）及高解析度，目前業界針對色彩表現及高解析度的解決方案主要有二：有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diodes，OLED）及量. 政治大業投入研究資源於其中，值得深入探討，本論文因此以量子點技術為主軸，分析並探究立. 子點，相較於韓國廠商在 OLED 取得高競爭優勢，量子點技術在全球仍有許多單位、企. ‧ 國. 學. 技術未來趨勢及廠商競合關係。. 鑒於美國為全球最主要之市場，顯示器廠商皆在美國有所販售，除在企業所在之國. ‧. 家申請專利外，申請美國專利也為市場競爭、維護產業地位之必要。目前生產量子點之. sit. y. Nat. 上游廠商 Nanosys、QD Vision 等也多為美國公司，由於檢索他國專利與美國專利重複性. al. er. io. 過高，因此本論文以美國專利為檢索標的。另在蒐集產業資訊及設定檢索條件過程中，. v. n. 可見量子點技術位於技術成長期，廠商也多有大量公開專利，因此將同時針對核准及公開專利進行分析。. Ch. engchi. i n U. 本研究決定研究範圍並訂定關鍵字邏輯，所採用的方式為：（一）蒐集產業資料，了解此技術領域常出現用字；（二）以蒐集資料當中，符合的專利進行參考，了解此專利中摘要、申請專利範圍等用字；以此兩步驟選出的關鍵字邏輯為：(quantum <IN> CLMS ) AND (dot? <IN> CLMS ) AND (display <IN> CLMS )，2015 年 7 月 20 日此關鍵字邏輯包含美國核准專利 207 件，美國公開專利 539 件，審視其中專利，可發現除原先所設定的研究對象，仍包含少數不相關之專利，因此需藉由後續條件及步驟再進行篩選： 11.

(15) （一）IPC 國際分類號：尋找與研究對象有關之分類號，如下表列。. 表 2-1 本研究相關 IPC 分類號 IPC 三階. IPC 四階說明. F21. F21V. 照明. G02. G02B. 光學元件、系統或儀器. (光學類). G02F. 用於控制光之強度、顏色、相位、偏振或方向之器件或裝置，如轉換，選通，調變. G03. 以修改者。 G03B. 學. ‧ 國. 立. 或解調，上述器件或裝置之光學操作係利政治大用改變器件或裝置之介質之光學性質予. 攝影、放映或觀看用的裝置或設備；利用. 外其他波之類似技術；電刻術；. 之裝置或設備；及有關的附件. io. y. n. al. H01. sit. G09G. 對用靜態方法顯示可變資訊的指示裝置. er. 全相攝影術). ‧. 光波以外其他波之類似技術. Nat. (攝影術；電影術；利用光波以. 進行控制之裝置或電路. v i n CH01L h e n g半導體裝置；其他類目未包括的電固體裝 chi U 置。. (基本電器元件) H01J. 電子管或放電燈. H04N. 影像通信，例如電視. 資料來源：經濟部智慧財產局國際專利分類，本研究整理（二）UPC 分類號：相較於 IPC 之技術分類，UPC 較多對產品的描述，因此也透過 UPC 分類號找出與研究對象相符之分類號。. 12.

(16) 表 2-2 本研究相關 UPC 分類號 UPC UPC 二階. 說明. 235. 472.01. Subject matter wherein the housing is sized to be. Hand-held (e.g., portable). easily carried and used by an operator.. 098. With reflector, opaque mask, or optical element. 257. (e.g., lens, optical fiber, index of refraction matching layer, luminescent material layer, filter) integral with device or device enclosure or. 立. 079. ‧ 國. Subject. matter. wherein. the. EMITTER. device. emits. incoherent light.. 503. Subject matter wherein the phosphor or electrode. y. n. Plural layers:. sit. io. 506. al. composition is specified.. er. With particular phosphor or electrode material. ‧. Incoherent light emitter. Nat. 313. STRUCTURE. LIGHT. 學. 013. 政package治大 INCOHERENT. v i n C h Subject matterUincluding more than one layer of engchi material disposed between two electrodes and wherein one of the layers is luminescent.. 504. Subject matter wherein the phosphor is an organic. Organic phosphor. compound.. 498. Subject matter in which the luminescent material. Solid-state type. is an insulating material that emits light based on the principle of intrinsic luminescence. 349. 069. Subject matter wherein the liquid crystal device is 13.

(17) Electroluminescent light source. lit by a layer which emits fluorescent light when electrically driven by electrodes.. 349. 362. 071. Subject matter including a continuous layer or a. Formed of planar phosphor or. layer of individual elements separate from an. fluorescent layer separate from. illumination source wherein the layer emits light. illumination source:. when excited by radiant energy.. 084. Subject matter comprising a light source or light. LIGHT SOURCE OR ＬIGHT. source support. SOURCE SUPPORT AND. 立. LUMINESCENT MATERIAL. Method. ‧ 國. 024. 治 or phosphorescent material. 政fluorescent 大. Display or gas panel making. which produces or manufactures a. 學. 445. combined with a separate. device which is intended to exhibit a visual. ‧. readout or message.. y. sit. io. er. Nat. 資料來源：USPTO，本研究整理. 將與所選定 IPC 分類號相符之專利與所選定 UPC 分類號相符之專利合併，共. n. al. Ch. 可得到 149 件美國核准專利。. engchi. i n U. v. 第三節、主成分分析法主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)是由 Pearson 於 1901 年所提出，再由 Hotelling 加以發展的方法。主要目的是作為訂定指標的依據，藉由對多個變數決定權重而成為加權平均，以此訂出總指標。當資料變數很多，主成分分析可將相關的變數簡化為少數沒有相關的主成分，主成分可以保有原來變數最多的資訊(陳順宇, 2004) 。. 14.

(18) 在實際應用上，研究常須對一組變數訂出總指標，然而該如何給予每個變數適當的權重，一般有兩種方式：一是由人為依照經驗或專家意見訂定，另一方式是透過資料本身傳達的訊息，以主成分分析法客觀訂定權重。本研究參考 Basberg (1987)及 Allison, Lemley, Moore, and Trunkey (2003)所提之專利品質評估指標，以(一)被引用次數、(二)引用專利數、(三)專利家族數、(四)專利年齡、 (五)Claim 數此五項指標衡量專利品質。 1.. 主成分為變數之線性組合 𝑦1 = 𝑎11 𝑥1 + 𝑎12 𝑥2 + ⋯ + 𝑎1𝑛 𝑥𝑖 𝑦 { 2 = 𝑎21 𝑥1 + 𝑎22 𝑥2 + ⋯ + 𝑎2𝑛 𝑥𝑖 𝑦𝑗 = 𝑎𝑚1 𝑥1 + 𝑎𝑚2 𝑥2 + ⋯ + 𝑎𝑚𝑛 𝑥𝑖 𝑦𝑗 ：第 j 個主成分. 政治大. 立. 𝑎𝑛 ：樣本共變異數矩陣對應的特徵向量. ‧ 國. 學. 𝑥𝑖 ：樣本變數. ‧. 主成分間彼此獨立，也就是相關係數為 0，所有主成分的變異數之和與所有變. io. y. sit. 主成分之解釋能力. er. 2.. Nat. 數的變異數之和相等。. 第 1 主成分𝑦1 解釋全體原變數的比例為. n. al. Ch. i n U. 𝜆1 𝑉𝑎𝑟(𝑦1 ) = 𝑝 𝑝 ∑𝑖=1 𝑉𝑎𝑟(𝑦𝑖 ) ∑𝑖=1 𝜆𝑖. engchi. 𝜆：樣本共變異數矩陣對應的特徵值 3.. 主成分負荷變異數𝑥𝑖 與主成分 𝑦𝑗 的相關係數為負荷數 r𝑥𝑖𝑦𝑗 = 𝜆𝑗 ：第 j 個主成分的特徵值 𝑆𝑖 ：第ｉ個變數的標準差. 15. 𝑎𝑖𝑗 √𝜆𝑗 𝑆𝑖. v.

(19) 4.. 指標在不同主成分線性組合中的係數主成分 𝑦𝑗 = 𝑎1 𝑥1 + 𝑎2 𝑥2 + ⋯ + 𝑎𝑛 𝑥𝑖 ，𝑎𝑛 為樣本共變異數矩陣對應的特徵向. 量，可藉由負荷數與主成分之特徵值計算： 𝑎𝑛 = 5.. r𝑥𝑖𝑦𝑗 √𝜆𝑗. 主成分之變異數貢獻率原有多項變異數可藉由主成分分析進行縮減，主成分可以代替原有的變異數，. 因此原多項變數之組合，可以主成分變異數貢獻率為權重，對變異數在主成分線性組合中的係數作加權平均。. 政治大. 立企業研發層面專利佈局第四節、. ‧ 國. 學. 本研究參考 Holger Ernst (2003)決定專利品質的步驟，並納入主成分分析法之方式，步驟說明如下：. ‧. (一) 計算影響專利品質量化指標的數值：本研究針對每一專利，共擷取 1.專利年齡、. y. Nat. n. al. er. io. 其數據由 Webpat 專利資料庫蒐集。. sit. 2.Claim 數、3.引用專利數、4.專利被引用次數、5.專利家族數，共 5 項指標，. i n U. v. (二) 消除系統性誤差：由於專利被引用次數與專利年齡成正向關係，專利年齡較久. Ch. engchi. 的專利傾向有較多的專利被引用次數，因此針對專利被引用次數這項指標，計算其與專利年齡之比，得到「一年平均專利被引用次數｣之新指標。此外，每項指標之數據需進行標準化。 (三) 進行主成分分析：本研究使用 SPSS 軟體進行主成分分析，在分析的第一步驟，需透過 KMO 檢定及 Bartlett’s 檢定確認資料適合進行主成分分析，另需確認每一主成分所包含之指標具有解釋意涵，以符合縮減變數之用意。 (四) 計算每一專利品質 (五) 統計公司級別專利相關指標：本研究共蒐集每家企業符合專利檢索條件之 1.申 16.

(20) 請專利數、2.核准專利數、3.進行審查中之專利數，申請專利數及核准專利數由 Webpat 專利資料庫之專利資訊得知，進行審查中之專利數則是藉由 USPTO 之 Patent Application Information Retrieval(PAIR)網頁查詢專利申請狀態。 (六) 以企業為單位計算專利品質平均 (七) 以企業專利品質平均、公司級別專利相關指標了解企業研發層面專利佈局狀態。. 第五節、研究工具 (一) MTrends 專利檢所暨分析管理平台、Webpat. 政治大索暨分析管理平台進行分析加值，並可批次下載專利全文，以利專利篩選所用。立 Webpat 為連穎科技之產品，收錄多國專利資料，可匯入 MTrends 專利檢. ‧. ‧ 國. 學. (二) SPSS. SPSS 為 IBM 公司之統計分析運算、數據挖掘及預測分析軟體產品。. n. Ch. engchi. er. io. al. 本研究進行受下列項目所限制：. sit. y. Nat. 第六節、研究限制. i n U. v. 1.. 本研究之專利分析以美國專利為主，並未包含其他國家專利。. 2.. 本研究之檢索策略，有可能無法包含所有關於量子點顯示之專利。. 3.. 本研究之檢索策略，有可能包含少數未符合研究對象範圍之專利。. 4.. 使用主成分分析法後，所涵蓋的資料變數並非 100%。. 17.

(21) 第三章、. 文獻探討. 專利是客觀展現企業或研發單位之研發活動與及時認知技術轉變常用之方法，因此本研究以專利分析為主要分析方法，本章節將以文獻探討更深入了解專利之價值，並且如何提升專利分析予企業或研究單位之價值，以及了解過往學者研究如何利用專利進行技術或企業策略布局。. 第一節、智慧財產權. 政治大 World Intellectual Property organization)簽署，成立世界財產權組織(World Intellectual 立在歷史進程上，1967 年，「世界智慧財產權組織公約」(Convention Establishing the. Property Organization，簡稱 WIPO)，1970 年 WIPO 正式運作，其後成為聯合國下負責. ‧ 國. 學. 促進及維持智慧財產權的機構。根據 WIPO 的定義，智慧財產權包含下列權利：. ‧. (一)文學、藝術及科學上之發現；. y. Nat. (二)演藝人員之表演、錄音與廣播；. n. al. er. io. (四)科學上之發現；. sit. (三)人類之發明；. Ch. (五)產業上之新型與新式樣；. engchi. i n U. v. (六)製造業、商業以及服務業所使用之標章、商業名稱及營業標記； (七)不公平競爭之防止； (八)其他於產業、科學、文學及藝術領域範圍內，由人類智慧所產生之權利。初期對於智慧財產的定義過於抽象，因此演進上朝更精準的文字規範，依據 1994 年簽署的「與貿易有關之智慧財產權協定(Trade Related Aspect of Intellectual Property Rights, including Trade in Counterfeit Goods，簡稱 TRIPS) 」，所規範的智慧財產權包含包括著作權及其相關權利、商標權、地理標示、工業設計、專利權、積體電路電路布局、未公開資訊的保護，以補充之前國際相關智慧財產權公約，如「伯恩公約」、「羅馬公約」。 18.

(22) 由國際條約保護的對象，謝銘洋 (2013)認為智慧財產權的範圍可區分成兩類，一是對於產業財產的保護，產業財產為與產業經濟活動有關之權益的總稱，包含專利、產業設計、商標、服務標章等，產業經濟「活動｣包含發明、設計、製造、生產、銷售等行為，智慧財產權於此之目的有以下： (一)保障「產業正當競爭秩序｣，例如商標構成要件包含識別性，智慧財產權對商標之保護，目的是保護消費者之利益及保護使用者之利益； (二)促進技術進步，尤指專利權，透過對於技術創新之保護，鼓勵研發人員進行研發，促使整體產業提升及社會進步；. 政治大現在許多文學、藝術創作都有商品化之過程，較難與產業活動劃分。歷史上 1886 年「伯立另一為對著作權及相關權利之保護，歷史上文學、藝術的創作與產業較無關，然而. 恩公約」規範著作權之保護，1961 年「羅馬公約」規範鄰接權之保護。智慧財產權於此. ‧ 國. 學. 之目的包含：. ‧. (一)保護人類運用精神力之創作成果及相關勞動成果，促進文化發展。精神創作與. y. sit. io. er. 事創作。. Nat. 人格權有密切關係，智慧財產權保障創作者人格及經濟利益，以鼓勵創作者從. (二)保護勞動、經濟上付出，這些付出行為是有助於人類精神創作成果的傳播，例. al. n. v i n 如：錄音、廣播，則智慧財產權予以保護，尤在現今文化創意高度商品化、與 Ch engchi U 產業密切連結的時代，此保護對於創作者來說越趨重要。. 19.

(23) 第二節、專利權之緣起在歷史上對於專利權的起源有許多不同學說，例如：「財產權說」認為發明屬人之精神創作，為發明人之財產，因此須與其他財產具有同等受保護地位；「報償說」認為發明是提升社會大眾福祉，在一段時間內獨占實施發明技術為發明人從社會取得之報償；「鼓勵說」說明由於發明人對於發明之未來收益疑慮過高，會影響其發明意願，因此給予權利保護確保部分其可預期之利益，以鼓勵發明；「契約說」說明給予發明人特許為公開其發明之對待給付，使大眾透過公開發明得知新的技術，促進社會發展。(謝銘洋, 2013)。專利制度是從「特許｣（Privileges）演變而來，1474 年 Venetian Republic 頒布 Venetian. 政治大促進社會發展為目的，其中已有公開發明、特許期間及發明實施對價的制度，給予發明立. patent statue，使發明人願意公開發明內容，減少發明人以營業秘密形式保護發明，是以. ‧ 國. 學. 人公開發明後的利益保障。1624 年英國頒布專賣條例(English Statute of Monopolies of 1624)，廢除所有專賣制度，僅保留發明特許，發明人獲得特許是因該發明符合法定要件. ‧. 而享有排他性權利之保護，非君主的恩賜。美國在獨立運動時期，為促進科學與技術之. sit. y. Nat. 發展，制定法律規範著作權與專利權(李素華, 2011)。. al. er. io. 以上專利權起源的學說與歷史，以不同觀點說明專利權之意義。在中華民國智慧財. v. n. 產局的說明，創作是人類心智之表現，可提升人類生活文明，亦可反映國家科學、技術. Ch. engchi. i n U. 之水平。當任何人有一發明或創作，為維護其權益，向智慧局提出申請，經過審查認為符合專利法之規定，而授與專利權，這種權利就是專利權，國家建立專利制度，使完成創作之人可獲得適當利益及競爭優勢，並可激勵更多人從事研發。政府須保障發明人之經濟利益，然而如發明人擁有完全排除他人實施的權利，將會壓制發明能造成的社會進步，因此由政府制定合理的制度與程序，賦予創作發明人一定時間與程度之經濟獨占權利，獲得政府專利核准機關認可之創作發明即為專利，專利權人在一定期間享有專有排除他人未經其同意而製造、販賣、為販賣之要約、使用或為上述目的而進口該物品之權(專利法第 58 條)，專利權人對此專利界定範圍實施之獨占權即為專利權，如有侵權情事，則可依專利法規定，請求損害賠償等民事救濟。 20.

(24) 在專利法的相關規定中，專利權人除享有政府賦予該項發明技術的獨占權利外，同時也有詳細揭露該發明技術的義務，包含發明目的、技術內容及功效，使他人能依據專利內文了解技術內容(專利法第 26 條)，避免企業重複投入研發，亦可研究其發明進行再發明，促進科技發展("專利法逐條釋義," 民 103 年 9 月版)。. 第三節、專利要件申請專利之創作，必須包含下列要件：（一）專利適格性. 政治大根據中華民國專利法第立 21 條，｢發明，只利用自然法則之技術思想之創作｣。專利中華民國專利法所規定的專利權包含三種：發明、新型與新式樣專利。. ‧ 國. 學. 法逐條釋義指出，本條定義意指專利法所指之發明必須具有技術性(technical character)，即發明解決問題的手段必須是涉及技術領域的技術手段。. ‧. 發明專利可分為物的發明及方法發明：物的發明：物質、物品。. 2.. 方法發明：有產物的製造方法、無產物的處理方法。. al. er. io. sit. y. Nat. 1.. v. n. 非屬發明的類型包含：自然法則、自然界中固有之物或現象之發現、違反自然法則. Ch. engchi. 之發明、非利用自然法則或非技術思想者。. i n U. 新型專利依據專利法 104 條，係指利用自然法則之技術思想，對物品之形狀、構造或組合之創作。設計專利依據專利法 121 條，指對物品之全部或部分之形狀、花紋、色彩或其結合，透過視覺訴求之創作。應用於物品之電腦圖像及圖形化使用者介面，亦得依本法申請設計專利。（二）產業利用性專利制度一重要目的在於促進社會技術及產業發展，因此發明需可供產業利用，且申請專利之技術需具有可實施性，不具可實施性的技術顯無法為社會及產業所用，因此 21.

(25) 無保護之必要。專利法第 22 條為產業利用性之規定：「可供產業上利用之發明，無下列情事之一，得依本法申請取得發明專利：一、申請前已見於刊物者。二、申請前已公開實施者。三、申請前已為公眾所知悉者。｣申請專利之發明可供產業上利用，利用係指有被製造或使用之可能，中華民國專利法並未明文規定產業之定義，依據 2014 年智慧財產局專利審查基準，對於產業之定義. 政治大. 一般共識採廣義定義，包含任何領域中利用自然法則之技術思想而有技術性的活動。（三）新穎性. 立. 基於促進技術與產業發展，申請專利如為已存在之技術對於產業沒有幫助，此外，. ‧ 國. 學. 如果已為社會所知之技術給予專利，將造成他人無法繼續使用，危害社會利益，是以申. ‧. 請專利之發明需具有新穎性。. y. Nat. 中華民國專利法並未直接定義新穎性，是以列舉方式規定喪失新穎性之情事。專利. n. al. er. io. 專利：. sit. 法第 22 條第一項各款為喪失新穎性之規定：「無下列情事之一，得依本法申請取得發明. 一、申請前已見於刊物者。. Ch. 二、申請前已公開實施者。. engchi. i n U. v. 三、申請前已為公眾所知悉者。發明雖無前項各款所列情事，但為其所屬技術領域中具有通常知識者依申請前之先前技術所能輕易完成時，仍不得取得發明專利。｣（四）進步性一件發明可能僅是修改先前技術極小部分，即符合「新穎性｣，然而僅具有新穎性就給予專利會造成專利過於浮濫，對於產業或社會進步也沒有幫助，因此進步性也為專利之要件(劉國讚, 2014)。專利法中也並未直接定義進步性，是以列舉方式規定喪失新穎 22.

(26) 性與進步性之情事。專利法第 22 條「發明雖無前項各款所列情事，但為其所屬技術領域中具有通常知識者依申請前之先前技術所能輕易完成時，仍不能取得發明專利。｣專利法第 22 條第 3 項為喪失新穎性或進步性之例外情事：「申請人有下列情事之一，並於其事實發生後六個月內申請，該事實非屬第一項各款或前項不得取得發明專利之情事：一、因實驗而公開者。二、因於刊物發表者。三、因陳列於政府主辦或認可之展覽會者。. 政治大申請人主張前項第一款至第三款之情事者，應於申請時敘明其事實及其年、月、日，立四、非出於其本意而洩漏者。. 並應於專利專責機關指定期間內檢附證明文件。｣. ‧ 國. 學 ‧. 第四節、專利之價值. sit. y. Nat. 專利價值之定義，不同的學者有不同的論點，價值在商業環境之定義為：一件商品. al. er. io. 在消費者心目中的價位，非市場訂定之價格，不同物品對不同消費者有截然不同之價值，. v. n. 對應以專利為個體來說，專利價值為「專利為個人、企業或非營利組織所帶來之利益，. Ch. engchi. i n U. 通常需連結到專利商品化所帶來之營收、技術授權得到之授權金、專利訴訟之賠償金以及作價投資得到之等值物品｣(簡兆良, 2003)。 Allison et al. (2003)定義有價值的專利為「可以為專利權人帶來經濟利益之個別專利｣，包含下列五點說明： (一)價值為專利的價值，非專利所保護的發明的價值； (二)價值為私有價值，而非社會價值，一件具有高技術突破之專利，在商品化的過程可能帶來全體人民之便利，並可啟發其他發明者，這部分並不在 Allison 等所定義之有價值的專利範圍中； (三)價值專利是被證明有價值的專利； 23.

(27) (四)價值專利未必是保護範圍較廣的專利； (五)探討單一專利的價值，非專利組合（patent portfolio）的價值。在 Allison 的定義，有價值的專利可由其是否涉及訴訟來決定，可發現其所述之專利價值，是狹義的單一專利價值，及已被實現之專利價值。然而專利也可為企業或研發單位進行策略佈局之手段之一，周延鵬 (2013)認為專利價值係指專利於技術及市場上的價值，其形態包括實際獲得之金錢利益及市場競爭優勢之展現。張孟元 (2002)將技術價值分為三個價值構面，(一)為商業價值，技術商品化後進入之市場規模、結構及市場擴散能力；(二)技術價值，為企業技術支援能力，技術應用程度與基礎科學研究能力. 政治大. 之展現；(三)智財權應用價值。商業價值及智財權應用價值如下所述： (一)商業價值. 立. 藉由銷售產品中獲得營業利益；. 2.. 給企業可以處於全球產業價值鏈的上端和關鍵地位，非經專利權人授權，不. ‧ 國. 學. 1.. ‧. 得從事製造、販售等侵害專利權人權益之行為，等同於建立此技術領域之市. y. Nat. 場進入障礙，高科技廠商藉由握有關鍵技術專利而維持其市場競爭核心能耐. al. v i n 企業取得權利金或賠償金是專利權人智慧成果的回收(洪秋伶, Ch engchi U n. 1.. er. io. (二)智財權應用價值. sit. 尤其明顯(周延鵬, 2013)；. 2014)。在技. 術複雜之產業，亦可進行交互授權減免權利金支出，關鍵技術常由不同企業. 或研究機構所掌握，而侵權訴訟時有所聞，相較於一次性侵權損害賠償，藉由交互授權維持企業之間合作關係，並於企業短處弭補，長處更強，為企業策略常見之行為； 2.. 給企業及研究機構進入各類技術標準，加速技術全球商品化和產業化，或成立專利聯盟進行合作。握有關鍵技術專利之企業擁有市場主宰的能力，亦可選擇與其他企業或研究機構結盟或交互授權，尤見於技術複雜之產業，產品之關鍵專利可能由不同公司所掌握，企業所握有的專利也是與其他企業或研 24.

(28) 究機構談判之籌碼(周延鵬, 2013) 非透過專利轉讓或授權的專利，其價值不容易以數字決定，這些專利具有策略上的意涵，用於策略佈局的專利可以計算其保護的技術領域未來的獲利能力，為市場競爭優勢之展現(簡兆良, 2003)。專利之價值在市場或企業決策中可以不同型態展現，然而要如何透過專利了解企業或研究機構於產業之地位，亦或技術如何透過專利進行評估與分析，以利專利價值可確實顯現，為專利分析欲達成之目的。. 第五節、專利分析治. 立. 政. 大. 最早將專利進行系統性分析研究的國家是日本，並稱之為專利地圖，將專利資訊經. ‧ 國. 學. 過整理及加值後，以視覺化圖表呈現。專利分析可解釋為將專利「書目文獻(bibliography)」轉為「資訊（information）、情報（intelligence）」之系統化分析過程(王俊傑, 2012)。. ‧. 專利資訊(Patent Information)依據歐洲專利局之定義，泛指所有可從專利中獲得的技. sit. y. Nat. 術、市場、法律及公司相關資訊。依據世界智慧財產權組織統計，專利資訊中含有. al. er. io. 90%~95%具有經濟價值的研發成果，其中 80%並未於其他文獻例如期刊、雜誌所見，除. v. n. 此之外，利用專利資訊極具經濟效益對於企業可縮短研發時程(夏文龍, 民 87)。. Ch. engchi. i n U. 專利分析的功能依據使用對象有不同的決策意義，可分為下列項目： (一)了解技術領域現況，政府或企業可對該技術領域發展情形、技術全貌有所了解，並且監控技術發展趨勢，針對技術成長階段、生命週期及技術遞移進行分析，使政府或企業可對未來有所規畫及因應，例如：研發團隊可依據專利分析結果調整研發方向。專利訴訟時，專利檢索可協助分析對手可能的答辯，預先模擬及掌握訴訟態勢(徐竣祈, 2008)。技術生命週期說明技術的變化會顯現在技術分析圖形上，不同的技術階段有特定樣貌，對於企業來說，可依據此進行研發投資或策略操作的參考。技術生命週期大致可分為四個階段：(H. Ernst, 1997) 25.

(29) 1.. 技術萌芽期（Emerging）：投入研發的成果屬於低成長階段。. 2.. 技術成長期(Growth)：技術表現開始快速成長，許多企業或單位樂意投入其中。. 3.. 技術成熟期(Maturity)：由於技術研發到一定程度，開始碰上研發瓶頸，因此技術表現的成果突破開始趨緩。技術飽合期（Saturation）：在技術上難再進行超越，少有廠商或單位在同領域繼續投入研發。. 立. 政治大. 學 ‧. ‧ 國 io. sit. y. Nat. 圖 3-1 技術生命週期之Ｓ曲線. er. 4.. n. a l 資料來源：H Ernst(1997) i v n Ch U engchi. 技術生命四個階段也可對應至競爭衝擊及產品（或製程）整合的矩陣中：. 表 3-1 產品或製程整合度與競爭衝擊矩陣產品或製程整合度. 高. 低. 高. 進展中的技術. 關鍵技術. (Pacing technology). (Key technology). 競爭衝擊. 26.

(30) 技術成長期(Growth). 技術成熟期 (Maturity). 低. 新技術. 基礎技術. (New technology). (Base technology). 技. 術. 萌. 芽. （Emerging）. 期技術飽合期（Saturation）. 資料來源：Servatius(1985),p117 在技術萌芽階段，只有少數單位投入研究，對於現有技術或市場尚未帶來衝擊。. 政治大期就投入的單位，在金錢投入或研發的不確定有較高的風險，此階段的投資及研發立技術成長階段，已突破技術萌芽時的研發瓶頸，因此吸引許多單位投入，相較於初. 風險已開始降低，單位爭相進入，期待能在未來市場佔有一席之地。技術成熟階段，. ‧ 國. 學. 市場競爭者眾，此時技術領域上之主流為關鍵技術，不易有創新突破，多偏向製程. ‧. 或產品改良。至市場飽和期，市場競爭多，且利潤微薄，已有單位開始撤離市場，. sit. y. Nat. 替代技術或許已經出現，市場成長停滯。. io. er. (二) 分析競爭企業的技術定位，對具有市場衝擊能力的技術或產品進行競爭分析，了解其技術與專利佈局，以進行自身策略訂定。(W. B. S. Ashton, R. K, 1989;. n. al. i n C h 2003; Gupta, 1999) Breitzman, 2002; Holger Ernst, engchi U. v. (三) 在研發策略制定，開始研發前，可透過申請專利範圍及法律狀態分析，釐清研發標的侵權風險，確認研發機會。(W. B. S. Ashton, R. K. , 1988; Breitzman, 2002) (四)作為投資機會的評估，分析潛在技術整合機會，或以專利授權或技術移轉等方式促進技術加值應用，或是透過技術鑑價創造融資機會。(W. B. S. Ashton, R. K. , 1988; Breitzman, 2002) 對於專利資訊是否足以提供正確決策的參考，主要考量在於專利資訊只在於技術及法律狀態，專利分析如未與商業市場的供需、產品化、交易等進行連結，則不足以反映市場及產業的變動，因此專利分析方法需其他訊息使整體分析架構完整，以專利資料與 27.

(31) 市場、企業資訊等進行相互映證及補充，加值及鞏固專利分析的結果。. 第六節、專利分析的限制專利分析的優勢在於涵蓋廣泛的地區、時間及技術領域，但不同國家專利系統的差異及不同企業間對於申請專利態度上的差異等因素，將使得詮釋專利文獻必須更為注意 (Granstrand, 1999)，因此在以專利進行分析時，需對其限制及可能變動之因素加以了解：（一）專利分析結果不代表所有研發產出： Basberg (1987)指出只有部分的發明(inventions)符合專利條件並申請專. 政治大因此專利包含了部分創新，但也包含了無商業價值的發明，如圖所示：立. 利（patented）通過，發明之中也只有一部分會對未來帶來創新(innovations)，. ‧. ‧ 國. 學. Inventions. sit. n. er. io. al. Patented inventions not in use. y. Nat. innovations. patents. Ch. engchi. i n U. v. inventions in use. inventions not in use. Patented inventions in use. 圖 3-2 專利、發明及創新之關係資料來源：Basberg(1987) 至於專利佔所有發明的比例，則與其所屬領域及調查的時間點有關。（二）專利文獻延滯： 28.

(32) 專利的申請日及公開日至少存在 18 個月的延滯，對於技術創新快速的產業，或技術生命周期較短的產業，專利文獻的延滯會直接影響分析結果。（三）專利制度的差異：各國專利制度、審查標準及流程皆有些許差異，如以不同專利體制之文獻進行比較，恐存在各國間專利權取得條件或時間不一致等問題，解決方式為選擇單一專利體系，如美國專利或歐洲專利文獻等，在相同專利取得標準的基礎上，進行專利的跨國別比較(陳達仁、黃慕萱, 2009)。了解專利分析之限制及可能變動之因素，應於分析時加以控制或進行調整，以獲得. 政治大. 更精準之專利分析，提升專利分析之價值。. 立. ‧ 國. 學. 第七節、專利價值指標. 要強化專利分析的價值，區分不同品質的專利及找出有價值的專利極為重要。Barker. ‧. 將專利區分成”Master patents” 及 “Key patents”， Master patents 定義為在此領域中領先. sit. y. Nat. 獲得經濟上之成功的專利，“Key patents”則是綜觀來看最重要之專利。Soete et al.利用. n. al. (一) Radical innovation：新種類的專利出現. Ch. engchi. er. io. Barker 的概念，再將專利及創新進行分類，依照專利重要性來呈現：. i n U. v. (二) Ｍajor innovation：專利家族（A “family” of patents） (三) Important innovation：關鍵專利（Key patents） (四) Minor innovation：大約兩個或兩個以上專利屬於此類 (五) Incremental innovation：尚未獲得專利核准至於要如何衡量一公司或單位專利的品質，區分出有價值的專利，過往有許多研究提出客觀的衡量因子， Basberg (1987) 提出可由下列項目考量：（一）專利的有效生命長度專利最大生命長度為 15 至 20 年，當專利的預期收入低於應繳交之專利年費，此專利之生命將有可能被終止。 29.

(33) （二）是否在國外取得專利核准：在他國申請專利有許多原因，例如：可以保護現有或潛在的出口市場。一專利有在國外取得專利核准，在分析上可以指出其在此國家（或公司）之技術層級及此國家之技術趨勢；外國專利在本國取得專利核准，同樣也可以此觀點視之。（三）是否在美國取得專利核准： Soete and Wyatt (1983)的研究顯示：國內（或公司）研發與是否取得美國專利的關聯高於國內研發與在國內取得專利。然而也有解釋說明如果一國家. 政治大 (Basberg, 1987)。除了與相鄰國的貿易外，美國為世界上最主要貿易國家，也立（或公司）與另一國家有密切的貿易關係，通常彼此之間專利的流動也較多. 因此是否在美國取得專利核准可為一技術指標。. ‧ 國. 學. （四）引證與參考：. ‧. 一專利被引證或參考的次數越多，代表此專利越為重要，Campbell 與. y. Nat. Nieves 對此有深入的研究，結合被其他核准專利參考及引證的分析，可以決. er. io. sit. 定一專利的品質。. Allison et al. (2003)則認為有價值的專利相較其他專利較容易被訴訟，也因此對於訴. al. n. v i n 訟專利進行研究，了解可由哪些指標區分有價值的專利。除了上述的四項指標，檢視申 Ch engchi U. 請專利範圍及前引證也是衡量專利價值的方式，申請專利範圍的文字內容為實際專利權之範圍，於研究中顯示，訴訟專利平均擁有的申請專利範圍項數大於非訴訟專利之申請專利範圍，在訴訟專利中，也具有較多的前引證專利及引用文獻，較多的前引證專利及引用文獻傾向證明專利的有效性，因此較有價值。Allison 等在研究中，也提出了新的因子：（一）專利及專利申請案家族：研究中指出，訴訟專利（也就是 Allison 等認為較有價值的專利）比一般專利就較多的延續案及部分延續案；此外，訴訟專利常是專利家族的其中一 30.

(34) 員，且訴訟專利所屬之專利家族所涵蓋的專利數也大於非訴訟專利之專利家族。（二）專利申請時程：專利申請時程的長度會受下列原因影響：申請專利範圍的項數、所引用或參考的先前技術，以及專利申請案往返於審查與申請者間的次數，研究發現訴訟專利相較非訴訟專利有較長的專利申請時程。區分不同品質之專利，對於透過專利了解技術之趨勢及企業之競爭能力特別重要，一技術領域之專利數或一企業之專利數等量化指標並不與具有價值之研發成果完全相. 政治大且不需要該領域之專家才能執行，然而其非有專利權基本觀念出發－專利說明數的申請立關，以專利說明書可量化數據做為指標論述專利品質，優點是容易上手、分析過程快速. 專利範圍以及保護的技術內容，因此可量化的指標可作為專利品質的參考，要完成可靠. ‧ 國. 學. 的專利品質分析，則必須由產業結構化後切入(潘治良, 2006)。. ‧ y. sit. Nat. 第八節、專利指標運用. al. er. io. 除上述可由專利說明書或專利資料庫直接擷取之一般性指標，也有組織及企業納入. v. n. 時間或專業領域之因素，提出複合性的指標，以下列舉兩個較知名的複合性專利指標：. Ch. engchi. i n U. (一) CHI Research 專利指標(阮明淑、梁峻齊, 2009; 潘治良, 2006) CHI Research 已被併購改名為 ipIQ 公司，但 CHI Research 已在市場廣具知名度，其分類法原先為發明技術導向，後來也研發出較為市場應用導向的分類法，主要可分為四類： 1.. 數量除計算專利權人在某一時間獲得專利核准的件數，還包含專利權人不同時期之技術領域專利數量變化、佔有率，可顯示企業技術及專利佈局重點所在、現有發展領域及研發規畫的投入。. 2.. 品質 31.

(35) 利用專利被引用狀況判斷企業品質表現，分為兩種係數，一為即時影響係數，計算專利權人在特定時間內獲核准之專利，其被引用次數佔同時其所有專利權人平均被引用之比，可與產業內競爭者相互比較技術影響程度。另一是優質專利係數，因年代與專利被引用次數呈正相關，因此將年代權數計入專利被引證次數計算，前 25％之專利為優質專利。 3.. 專利特性－科學強度與專利速度 F. Narin, F. Hamiltom, and Olivastro (1997)發現美國專利中引用科. 政治大與基礎科學研究之連結。另以技術周期指數計算產業中新技術出現的立學研究論文之比例逐年成長，因此以專利引用之美專利文獻數衡量其. 速率，並可得知企業在領先技術與核心研究是否會在短期面臨競爭。. ‧ 國. 學. 4.. 綜合指標. ‧. 同時考量上述所提之指標－數量、品質、專利特性，作為企業表. y. Nat. 現的綜合指標。. er. io. sit. (二) OECD 專利分析指標(吳榮義、林秀英, 2003; 阮明淑、梁峻齊, 2009) 國際經濟合作暨發展組織（Organization for Economic Co-operation and. al. n. v i n Development，OECD）於 Manual 1994)，目的在於 C1994 h e年推出專利手冊(Patent ngchi U. 建立衡量科學進展與技術活動的方法，其指標分為三個層級：國家分析指標、產業層級分析指標與企業層級分析指標，每層級在區分若干子指標進行衡量。. 由於研究者的需求不同、技術領域的差異，以及可量化資訊僅包含專利說明書價值部分的呈現，過去已有許多學者及單位結合眾多可得資訊，提出複合型的衡量方式，複合型的指標具有不同面向的資訊揭露，使用者可根據自身需求及研究對象限制尋求適合的專利指標。. 32.

(36) 第九節、企業針對研發計畫的專利佈局企業、產業或國家都可藉由專利指標分析獲取需要的技術市場資訊。過去許多研究指出專利、研發活動及市場變化的關係，例如 Griliches et al.（1986）表示「不只企業投入越多研發資源會獲得越多專利，當企業改變其研發支出，其專利水準（Level of patenting）會相應改變」。Holger Ernst (1998)提出利用專利衡量研發活動可區分成兩個層級：（一）企業層面：企業可以專利權人活躍程度及專利品質兩軸向衡量市場競爭者的專利佈局，專利權人活躍度表示研發活動的程度，專利品質則可以計算這些研發. 政治大專利佈局上的地位影響著研發策略的訂定。立. high-quality patents. of. patents. sit. y. (technological leaders). Non-active patentees of Active. n. al. Ch. er. io Low. patentees. high-quality. Nat. Patent Quality. Active Selective patentees of. ‧. High. 學. ‧ 國. 活動所帶來的影響。由於許多實證證實專利佈局與企業表現的關聯，企業在. n U engchi. low-quality patents. patentees. iv. of. low-quality patents. Low. High Patent Activity. 圖 3-3 區分不同企業層面的專利佈局策略資料來源：Ernst(1998) Patent activity 描繪企業研發活動的程度，Patent Quality 則可顯示這些研發活動成果，也就是專利造成的衝擊程度。位於 Patent activity 程度高、Patent Quality 也高的企業，通常為技術或市場的領導廠商，除對此象限之企業須關注外，位於 Patent Activity 程度低，但 Patent Quality 高的企業，同樣對於市 33.

(37) 場具有影響力，不可忽略其透過專利授權等方式以獲取高額價值。. （二）技術層面：企業面臨市場的競爭除了增加研發投入在既有的技術及市場上，還需開發新的技術，技術布局應孕而生，基本技術布局的兩軸向為技術吸引度及專利地位，如果技術吸引度高、專利地位高，則此技術區位適合企業或投資人投資或投入此領域研發。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學 y. Nat. n. Ch. engchi. er. io. al. 資料來源：Ernst(1998). sit. 圖 3-4 針對技術層面的專利佈局策略. i n U. v. 進行專利分析，企業可依據其需求，做出不同的技術(或市場)劃分，依據量化指標選擇適當的市場策略，或是作為選擇進入恰當技術(或市場)區隔的依據。本研究將專利歸類至所對應的市場區位，並加強中游的專利及企業分析，可了解技術如何發展以及相關企業動態，並從現有的企業層面佈局，了解自身企業未來策略應如何安排。. 34.

(38) 第四章、. 量子顯示技術產業發展現況. 第一節、液晶顯示器（LCDs）技術傳統液晶顯示器的基本原理為：將液晶封填在兩片玻璃之中，液晶會因施加電極而產生扭轉，入射光在液晶之中會隨液晶分子的排列結構產生偏振作用，光的極化方向因此改變，利用此光電特性，在上、下兩玻璃基板貼上偏光片，並以外加電場控制液晶分子的排列結構，偏光片控制入射光的極化方向，特定極化方向的入射光在受外加電場控制的液晶分子中產生不同明暗程度，然而此時只能達到灰階的變化，欲顯示彩色效果，. 政治大取代，光線通過液晶組成的許多像素(Pixels)，每一像素包含了三個子像素：紅、綠、藍立. 需要後方背光模組提供光源，早期主要以冷陰極管為主，現則多以發光二極體（LED）. 光，調節光通過每個子像素的光量，使三個子像素可以混合成不同的顏色。. ‧ 國. 學. 因此子像素紅、綠、藍光的色度（Chromaticity)決定液晶顯示器色域(Color gamut)，. ‧. 子像素色度的關鍵因素有二：背光模組中所使用的白光源光譜能量及子像素濾光片的效. y. Nat. 率。如要使每個子像素產生高純度的光，可限縮通過濾光片的光譜範圍，然而此種方式. er. io. sit. 會使濾光片成本提高，同時因為限縮了光譜範圍，會使得通過的光亮度降低。另一個方式是使用品質較好的白光源，目前常見的方式是結合 YAG(yttrium-aluminum-garnet)螢光. al. n. v i n 粉及藍光 LED，這種方式所形成的光譜在藍光區段較強，紅、綠光區段較弱，且因同時 Ch engchi U 會產生黃、橘等不同波段的光，造成光通過濾波片後仍不夠純色。. 有此可知，好的光源應僅產生紅、綠、藍波段的光，且具有好的發光效率。. 第二節、液晶顯示器結構液晶顯示器透過電晶體輸出電壓控制液晶方向，依排列方式可分為(鄭榮偉等, 2007)： (一) 層列型液晶（smietic liquid crystal） (二) 向列型液晶（nematic liquid crystal） (三) 膽固醇型液晶（cholesteric liquid crystal） 35.

(39) 液晶顯示器的主要元件包含：（一）彩色濾光片：液晶透過電壓的改變，使液晶分子排列或扭轉，形成閘門選擇背光源光線穿透與否。穿透的光線經過彩色濾光片處理才能表現出彩色的畫面。（二）黑色陣列：在彩色濾光片上，用來遮住紅、綠、藍各像素間的空隙，減少 LCD 光點間的干擾，使畫面更穩定清晰，也提升觀看的舒適度。（三）配向膜. 政治大度，才能將液晶分子依序旋轉，製作方式是利用棉刷依一定方向刷過，也有立. 配向膜的功能是將液晶分子做定位，前後兩片光罩上的配向膜需互成 90. 使用蒸鍍的方式配向，但成本較高。. ‧ 國. 學. （四）偏光板. y. sit. io. er. （五）透明電極. Nat. 晶扭轉特性達到控制光線的通過與否，形成明暗。. ‧. 偏光板之功能在於將非極化光轉為極化光，液晶顯示器利用極化光與液. 液晶顯示器中之液晶分子需有電極來感應，控制液晶分子旋轉，電極必. al. n. v i n 須是透明且能導電的材質，目前常使用 ITO(銦錫氧化物)。 Ch engchi U. （六）背光光源. 目前常見背光光源為 LED 或冷陰極管，光線穿透過玻璃基板、液晶、彩色濾光片、偏光板等材料，進入眼睛形成影像。（七）玻璃基板在液晶顯示器的製程中，會經過真空蒸鍍與蝕刻的過程，因此基板玻璃須能承受強酸強鹼之腐蝕、高溫的製程環境，同時須具備精密的表面平整度與平面起伏度。. 36.

(40) 圖 4-1 TFT-LCD 結構資料來源：鄭榮偉等，2007，平面顯示器原理與製程實作. 立. 政治大. 第三節、面板製程介紹. ‧ 國. 學. TFT-LCD 之製程主要分為三段：前段 Array(薄膜)、中段 Cell(面板)及後段 Module. ‧. Assembly(模組)，參考中華映管公司網站分別說明如下：. y. Nat. (一) Array(薄膜)製程：. 2.. 曝光：先將光阻均勻塗布在基板表面，使用光罩在光阻上，顯影出所需. er. n. al. 的光阻圖形。. sit. 成膜：在玻璃基板上，沉積所需材質的薄膜. io. 1.. Ch. engchi. i n U. v. 3.. 顯影：在基板上噴灑顯影劑，留下上階段光阻圖形部分的光阻。. 4.. 蝕刻：在已經有光阻圖形之基板上，蝕刻出所需的圖形。. 5.. 剝膜：滴入有機溶劑和光阻產生化學反應，反應後的光阻由有機溶劑沖離基板表面，以便進行後續工程。. (二) Cell(面板)製程： 1.. 配向：將配向膜刷出溝槽狀的痕跡，使液晶分子可以依照溝朝方向排列。. 2.. 框膠印刷：利用環氧樹脂& 壓克力樹脂提供 CF 側基板和 TFT 側基板 37.

(41) 結合應力，使後製程切割時應力均衡並防止液晶的外流。 3.. 組立封著：將彩色濾光片與 TFT 玻璃基板結合。. 4.. 切割裂片. 5.. 液晶注入. 6.. 偏光板貼附：貼附上下偏光片後，即完成 Cell(面板)製程。. (三) Module Assembly(模組)製程：模組製程是將 Cell(面板)製程後的面板與背光板、電路、外框等零組件組裝的作業。. 政治大第四節、量子點技術立. ‧ 國. 學. 量子效應是將物質置於微觀下可觀察到的現象，電子具有粒子性與波動性，電子的物質波特性由其費米波長（Fermi Wavelength）決定，當電子的波長遠小於材料的尺寸，. ‧. 則量子效應不顯著，如果將材料尺寸都縮小到費米波長的尺度，其能量狀態會由連續轉. sit. y. Nat. 為不連續、量化的狀態，因此許多性質會與材料在一般情形下相異，材料三個維度均縮. al. er. io. 小至費米波長尺寸時，稱為｢量子點｣，其結構性質是 1980 年代初期由 Alexei Ekimov 與. v. n. Louis E. Brus 於研究中發現，由於電子運動在各方向均受到限制，量子效應會特別顯著。. Ch. engchi. i n U. 量子點半導體材料在吸收光子後形成激子（Exciton），而從高能階狀態回到低能階狀態時，電子與電洞會耦合而發出螢光，螢光的波長與激子能隙決定，激子能隙則與量子點材料尺寸有關，因此不同粒徑的量子點會發出不同波長的螢光(溫俊祥, 2014; 劉怡君, 2014)。現今量子點效率能達到 90%，在光譜上限縮在 30~40nm 的半高寬(FWHM)，量子點大小約 2~6nm，相同材料的量子點粒徑越大，發光的波長越長(Jian Chen, Veeral Hardev, & Yurek, 2013)。目前量子點進入商業量產階段面臨的主要問題有下列二項：1.成本過高；2.環境保護疑慮。對於顯示器廠商來說，因為採用新技術而更動製程，轉換成本極高，須承擔高 38.

(42) 風險，如能將新技術直接融入現有製程，將會是廠商最樂意採用的方式。許多基於環保立場的人對於量子點提出疑慮，因為許多量子點材料包含了重金屬，例如：鎘，量子點的尺寸極小，對生態界及人體的危害可能比大粒徑的重金屬粒子還嚴重，生產量子點的廠商面對此一問題，目前嘗試以其他材料包裹重金屬量子點，使人體不會暴露在重金屬的危害之中，或是進一步選擇研發無鎘、無重金屬的量子點。. 第五節、產業鏈分析 4.5.1 產業現況. 政治大萬出貨量，預估整年出貨量可達到立 7 億 1810 萬，較 2013 年成長 3%，2013 年整年出貨根據 Display Search 報告，LCD TV 的出貨量在 2014 年第二季達到歷史新高的 6400. ‧ 國. 學. 量為 6 億 9520 萬。MIC 指出，廠商趨向於提升顯示器平均尺寸，並選擇獲利較佳的智慧型手持裝置生產，對於 IT 產品(例如：筆記型電腦)產生排擠效果。. ‧. n. LCD MNT&AIO. 2013. 192,356. 172,602. 168,227. C169,833 U h e n g c h i162,480. 153,457. er. io. al. sit. y. Nat Regular NB PC. 2012. v ni. 2014(e). LCD TV. 200,456. 199,254. 207,622. Regular NB PC GR. -1.6%. -10.3%. -2.5%. LCD MNT&AIO GR. -5.9%. -4.3%. -5.6%. LCD TV GR. 1.5%. -0.6%. 4.2%. 表 4-1 大尺寸面板主要應用市場規模(單位：千台，年增率：％) 資料來源：MIC，2014 年 9 月. 39.

(43) 目前顯示器最大市場在中國大陸，約佔全球市場 23%，2012 至 2013 年，中國大陸音節能補貼政策刺激許多消費，其他新興市場如南美洲、中東非洲、亞太地區占比則持續上升。中東非洲. 東歐. 南美. 亞太. 中國大陸. 日本. 西歐. 北美. 19.0%. 18.7%. 18.1%. 14.9%. 12.6% 2.7%. 12.3% 2.8%. 24.5%. 23.5%. 3.2% 23.0%. 12.9%. 立. 10.7%. 13.4%. 13.8%. 11.1%. 12.3%. 9.6%. 9.6%. 7.0%. 7.3%. 2012. 2013. 學. ‧ 國. 9.3%. 政治大. 7.6% 2014. sit. y. Nat. 資料來源：MIC，2014 年 9 月. ‧. 圖 4-2 全球液晶電視區域市場比重(出貨量統計). io. er. 目前液晶電視品牌前兩名廠商為韓系廠商：Samsung 及 LG，其主要憑藉零組件供應鏈整合優勢，持續搶占市場，中國大陸品牌近年以供應中國大陸龐大內需市場，在出. n. al. 貨量逐年提升。. Ch. engchi. 40. i n U. v.