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研究生:謝伯仲
研究生(外文):Hsieh Po-Chung
論文名稱:發光二極體專利佈局之分析與研究 - 以螢光粉為中心
論文名稱(外文):Preliminary Analysis to the Patents of the LED Lighting Technology - Focus on the Phosphor
指導教授:李偉裕 李昆益 林晏瑞
口試委員:莊為群 李偉裕 林晏瑞
口試日期:2011-07-09
學位類別:碩士
校院名稱:中華科技大學
系所名稱:機電光工程研究所碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:固態照明發光二極體有機發光二極體高分子發光二極體磊晶晶粒封裝測試
外文關鍵詞:Solid-sate lightingLEDOLEDPLEDEpitaxyLED die/chipPackaging & testing
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本文希冀藉由研究LED的相關重要專利及新近技術文件,扼要介紹現時使用在照明的各項技術沿革及發展趨勢,並分章節限定不同的技術分類內涵及相關子類(例如先區分LED, OLED, PLED等,再將LED限定技術範圍於磊晶技術Epitaxy),透過不同的IPC、UPC條件,不同申請人關鍵字之選取等,以目前應用最普遍的固態照明技術—LED為主要研究範疇,探討適用於不同技術之照明研發工程人員,對於創新產品之專利佈局、申請策略與權利金支付威脅之因應及技術預測。
透過不同技術分類之專利檢索,技術元件分類,分章節檢索相關於照明或較小範圍之LED主要專利群或申請人、發明人等,先對相關專利進行初步分析,包含專利類別、專利分類號、專利申請期間與專利發明人等。再以文獻上所提及之專利佈局模式,探討照明主要技術領導申請人關於照明技術之專利申請策略、專利佈局模式及技術現狀,從各專利佈局模式的特點,找出一定的申請策略模式(strategic application patterns);再進一步詳讀部份照明或較小範圍之LED核心專利(essential patents),摘要出重要專利的目的保護標的,達成目標及功效與技術手段說明,並指派如原先之技術細分類,以完成較細部之重要技術功效矩陣圖。
With the revolutionary light source – LED has been progressing into a technological high level, LED is now everywhere in our lives. Under such circumstance, via this paper, patent research and analysis project, P.C. Hsieh, the writer of this thesis, along with his lab team members try to study, analyze, and review relevant patents of phosphor of LED, hopefully to help the LED industry, including the R&D engineers, to have more understanding of the involving technologies, patent application strategies, roralty threat, and to refrain them from potential patent infringement litigation. Meantime, through such a process, we also hope to direct them for new inventions of the LED technologies, and to help them predict future innovations.
We also design the research flow as follows: the detailed technology breakdown of the LED is the debut, we will categorize the core technologies and prior arts involved, and try to arrange them in good order by time table. Meantime, focus on the LED phosphor, then we will analyze the discrepancy between the technology used in the LED such as epitaxy, die cutting, gluing, packaging, testing, and phosphr technologies. Through such a review process, finally, we will choose certain essential patents of the LED and phosphor to comment, evaluate, and position its market value in systematic ways.
Moreover, based on the patent application modes & statistics, the writer try to figure out and guess the application strategies adopted by the pioneering asignees, and then arrange them into systematic patterns. Hopefully valuable lessons can be learned by the Taiwan manufacturing businesse, and help them get rid of potential risk via such a process.

簡明目次
摘要 …………………………………………………………………………………....I
英文摘要 …………………………………………………………………….…...…III
誌 謝 ………………………………………………………………………………V
簡明目次 ……………………………………………………………………………..VI
圖表索引 ……………………………………………………………………………VIII
第一章 導論.................................1
1.1 研究背景與動機…………………………………………………………………1.
1.2 研究範圍與方法………......................21
1.3 研究架構與內容…………………………………………………………..……22
1.4 研究限制條件………………………………………………………………..…23

第二章 LED照明技術之沿革及趨勢.....................25
2.1 LED照明技術之源起與發展………………………………………………..…25
2.2 半導體之材料選擇………………………………………………………….….38
2.3 LED關鍵技術的發展……………………………………………………….…39
2.4 白光LED關鍵技術的發展……………………………………………………51
2.5 高亮度LED 之發展……………………………………………………….…..62
2.6 各種LED照明之架構及產業鏈………………………………………………63
2.7 各種LED照明之發展方向……………………………………………………64

第三章 LED元件結構、技術與重要專利...............66
3.1 前言……………………………………………………………………….…….66
3.2 LED晶片概念及結構……………………………………………………….…66
3.3 LED燈泡概念及結構………………………………………………………….66
3.4 LED在中國封裝市場……………………………………………………….…68
3.5 LED中國封裝廠面臨的主要專利限制…………………………………….…73

第四章 LED的專利資訊檢索運用和產業切入.............74
4.1 LED專利資訊檢索……………………………………………………….……..74
4.2 國際分類號檢索IPC說明………………………………………………...…...79
4.3 選擇產品以產業結構切入專利運用的說明………………………………..….79
4.4 研究設計與研究對象………………………………………….……………..…80
4.5 專利申請策略………………………………………………………………..….85

第五章 結論與建議…………………………………………………………….……90
參考文獻 ...................................92
作者簡介 ...................................96

參考文獻
壹、中文文獻
1.「LED產業新版圖」新技術、新應用與投資機會,財訊出版社,2006。
2.「LED投資新趨勢」,財訊出版社,2008。
3.拓墣產業研究所,「TRI 產業專題報告—136 LED技術與應用發展日趨多元化」,拓墣科技股份有限公司,2009/2。
4.齊宇薇,「台灣企業經營績效的影響因素分析:以LED產業為例」,中央大學產業經濟研究所碩士在職專班碩士論文,2010。
5.郭浩中、賴芳儀、郭守義,「LED原理與應用」,五南圖書出版股份有限公司,2009。
6.許哲豪,「我國LED產業結構分析與投資策略」,東海大學工業工程與經營資訊學系碩士論文,2008。
7.陳省男,「台灣LED照明產業的發展趨勢與策略分析」,國立清華大學高階經營管理碩士在職專班碩士論文,2008。
8.盧文翰,「白光LED專利分析與技術預測之研究」,國立高雄應用科技大學機械與精密工程研究所碩士論文,2007。
9.江文瑞,「台灣可見光二極體上游產業的競爭策略」,義守大學管理科學研究所碩士論文,2003。
10.史光國,「現代半導體發光及雷射二極體材料技術-進階篇」,全華科技圖書股份有限公司,2006/10。
11.Ivan,「LED優點及產業分類」,LEDinside - 集邦科技研究部門LED產業網,網址:htSSL://www.ledinside.com.tw/led_bn_so_200906,2009/6/23,最後瀏覽日:2010/12/15。
12.Joanne Wu,「LED產業近期面臨淡季效應,預估2011年Q1後將會重啟成長動能」,LEDinside – 集邦科技研究部門LED產業網,網址:htSSL://www.ledinside.com.tw/2010_11_led_fr_taiwan ,2010/12/14,最後瀏覽日:2010/12/15。
13.奇摩股市觀測站各上市、櫃公司公布資料,網址:htSSL://tw.stock.yahoo.com/,最後瀏覽日:2010/12/16。
14.鉅亨網興櫃股市中心,網址:htSSL://www.cnyes.com/presh/,最後瀏覽日:2010/12/16。
15.MoneyDJ財經理財網-財經知識庫、財經百科,網址:htSSL://www.funddj.com/kmdj/wiki/WikiViewer.aspx?KEYID,最後瀏覽日:2010/12/16。
16.杜振宇,「韓廠新跨足LED上游藍寶石晶棒趨於積極2011年自給率將挑戰5成」, Digitimes Research,網址:htSSL://www.digitimes.com.tw/tw/rpt/rpt_show.asp,最後瀏覽日:2010/12/15。
17.各上市、櫃公司官方網站公布資料。
18.台灣智慧財產局網站資料。
19.蘇水祥‧橫山明聰‧朱健慈‧江俊德,「電激發光新視界」,科學發展 2002 年 1 月, 349 期。
20.楊奇達、楊國輝、黃俊達、陳金嘉、雷伯勳編譯,原著S.O. Kasap,「光電半導體元件」/Optoelectronics and Photonics Principles and Practices,全威圖書有限公司,2010/1初版三刷。
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22.王泓翔(2004)「專利分析應用於專利策略選擇之探索性研究」,桃園縣:元智大學管理研究所碩士論文。
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貳、外文文獻
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General Electric Company
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General Electric Company
- Filed 21 May 1965 - Issued 3 May 1966
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Nichia Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha
- Filed 29 Jul 1997 - Issued 7 Dec 1999
5.US Pat. 6809347 : Light Source Comprising a Light - Emitting Element
Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH, Tridonic Optoelectronics GmbH, Bitec GbR, Toyoda Gosei Co., Ltd.
- Filed 22 Dec 2003 - Issued 26 Oct 2004
6.US Pat. 5847507 : Fluorescent dye added epxy of light emitting diode lens
Hewlett-Packard Companyilliam
- Filed 14 Jul 1997 - Issued 8 Dec 1998
7.US Pat. 6600175 : Solid State White light emitter and display using same
Advanced Technology Materials, Inc.
- Filed 26 Mar 1996 - Issued 29 Jul 2003 - William Pepper, “Human-Machine
8.US Pat. 6245259 : Wavelength – Converting Casting Composition and light-emitting
Osram Opto Semiconductors, GmbH & Co. OHG
- Filed 29 Aug 2000 - Issued 12 Jun 2001


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