臺灣博碩士論文加值系統

由於節約能源及防止地球溫室化成為世界各國關注的議題，具有環保、體積小、壽命長、耗電量低等優點之白光發光二極體(white light emitting diode，white-LED)受到重視，儼然已成為21 世紀的新光源。
本研究針對白光LED產業之相關技術，以USPTO專利資料庫進行專利檢索，經由分析與研判，歸納出目前技術發展趨勢，藉由技術生命週期特徵判斷技術所處階段，此外，結合創意性問題解決理論(TRIZ) 的四十發明原則與八種進化模式提出未來可能之技術發展途徑。研究結果顯示：專利申請件數在1996年到2000年逐漸成長但2000年之後開始下降。在競爭公司部分，目前以美國通用電子(General Electric )公司取得最多專利。在競爭國家部分，美國所佔比例遙遙領先其他國家，台灣起步較晚，在1999年才開始產出相關專利。在引證部分，日亞化學擁有的US 5,998,925 號與通用電子擁有的US 6,252,254 號被其他專利引證最多。依所得專利透過SPSS統計軟體，檢視白光LED技術生命周期，發現白光LED技術處於成長期正跨入成熟期。在白光LED技術方面，以螢光材料與搭配方法為技術重點，本研究嘗試歸納相關技術功效矩陣，並列出技術要項。依TRIZ進化模式預測，未來急需克服封裝技術散熱問題，至於產生白光LED方式，以提高紫外光LED螢光粉性能為發展目標。

Since the energy-saving and the green house effect are becoming the topics concerned all around the world, the white light emitting diode with the benefits of environmental friendliness, tiny volume, long service life and low energy consumption seems to be the new light source in the 21st century.
Taking aim at the white LED technology, the current trends of technology development are summarized through the patent analysis based on the USPTO database, and the possible ways to the future technology are put forth using the 40 principles and 8 evolution patterns found in the theory of inventive problem solving (TRIZ). Before this theory can be applied, the current stage of current technology from the life cycle viewpoint must be checked.
It is shown from the study that the number of patent application during the period 1996-1999 grew up gradually and declined after the year 2000. Among the active companies the General Electric stand on the top position. When compared with the other countries involved, USA ran far ahead, and the first patent from Taiwan appeared at 1999. As for the patent citation, US 5998925 of Nichia and US 6252254 of GE belong to the highest rank.
The development trend of patents issued each year based on the life cycle theory was analyzed with the use of SPSS software. It is found that the current white LED technology lies in the transition stage from the growth into the maturity. With respect to the white LED technology, the variety of phosphors and the manufacturing variations are the key points. In this study, the means function matrix and the technological features concerned would be put forth. Following the evolution patterns of TRIZ, it can be found the heat dissipation problem of package must be solved urgently. As for the method to produce white LED, the target will be raising the efficiency of UV phosphors.

目錄
中文摘要....................................................................................................................... I
ABSTRACT .................................................................................................................II
誌謝............................................................................................................................. IV
目錄.............................................................................................................................. V
圖目錄....................................................................................................................... VII
表目錄......................................................................................................................... IX
第一章 緒論.................................................................................................................. 1
1.1 研究動機........................................................................................................ 1
1.2 研究目的.....................................................................................................…2
1.3 論文架構….................................................................................................... 3
第二章 文獻回顧.......................................................................................................... 5
2.1技術預測（Technology Forecasting）......................................................... 5
2.1.1 技術預測之定義...................................................................................... 5
2.1.2技術預測之方法...................................................................................... 6
2.2專利資訊與專利分析 (Patent information and Patent analysis)................... 9
2.2.1 專利與技術預測.................................................................................... 11
2.2.2 專利相關研究........................................................................................ 12
2.3白光發光二極體（White-LED） .............................................................. 13
2.3.1白光發光二極體之種類........................................................................ 14
2.3.2 白光發光二極體之特性........................................................................ 16
2.3.3 白光發光二極體相關研究.................................................................... 17
2.4 創意性解決問題理論（TRIZ） ................................................................ 18
2.4.1 TRIZ 解決方法...................................................................................... 20
2.4.2 TRIZ 之技術預測模式.......................................................................... 21
2.4.3 TRIZ 相關研究...................................................................................... 25
第三章 研究方法........................................................................................................ 27
3.1白光發光二極體之專利分析...................................................................... 27
3.2白光發光二極體之技術生命週期.............................................................. 32
3.3 TRIZ理論在技術創新之應用.................................................................... 38
3.4 TRIZ技術預測之進化模式應用................................................................ 39
第四章 研究結果........................................................................................................ 40
4.1專利統計分析.............................................................................................. 40
4.1.1 專利件數分析........................................................................................ 40
4.1.2 競爭公司分析........................................................................................ 41
4.1.3競爭國家分析........................................................................................ 43
4.1.4 引證分析................................................................................................ 45
4.1.5 主要功效分析........................................................................................ 48
4.1.6 主要專利之技術分析............................................................................ 53
4.2技術生命週期分析...................................................................................... 55
4.3 TRIZ理論在技術創新之應用.................................................................... 56
4.4 TRIZ 進化模式之應用................................................................................ 61
第五章 結論................................................................................................................ 75
參考文獻..................................................................................................................... 77
附錄一 國內近年專利與技術預測相關論文............................................................ 82
附錄二 國內近年專利與白光發光二極體相關論文................................................ 84
附錄三 TRIZ 理論39 個工程參數............................................................................ 88
附錄四 TRIZ 理論40 個原則.................................................................................... 91
附錄五 矛盾表............................................................................................................ 95
附錄六 國內近年專利與TRIZ 理論相關論文....................................................... 101
附錄七性能、專利數、利潤、專利級別資料....................................................... 103






圖目錄
圖 1 研究範圍............................................................................................................... 3
圖 2論文架構…........................................................................................................... 4
圖 3技術預測之流程【4】..........................................................................................5
圖 4技術生命週期【19】......................................................................................... 12
圖 5 電子能階圖 【29】…........................................................................................ 14
圖 6 LED結構圖【30】............…............................................................................ 14
圖 7單晶片與多晶片型LED【39】........................................................................ 16
圖 8 TRIZ解決問題之流程【54】............…........................................................... 20
圖 9 TRIZ概念流程圖【57】................................................................................... 21
圖 10 TRIZ 預測流程圖【65】…............................................................................. 24
圖 11技術成熟度預測曲線【66】........................................................................... 25
圖 12專利分析流程................................................................................................... 27
圖 13 USPTO檢索分類 檢索日期：2007/6/1......................................................... 28
圖 14 USPTO專利進階檢索網頁 檢索日期：2007/6/1 ........................................ 29
圖 15 Knowledgist軟體語意分析之摘要表.............................................................. 31
圖 16 Pearl-Reed model.............................................................................................. 32
圖 17 Gompertz model................................................................................................ 33
圖 18 revised-Pearl model........................................................................................... 34
圖 19以年份為自變數匯入並選按SPSS選擇表.................................................... 36
圖 20鍵入成長曲線模型之運算式........................................................................... 37
圖 21得到L、A、B最後參數值............................................................................. 38
圖 22四種技術成熟度曲線....................................................................................... 39
圖 23歷年專利件數…............................................................................................... 40
圖 24主要競爭國家................................................................................................... 44
圖 25國家歷年專利件數........................................................................................... 44
圖 26專利交互引證圖…........................................................................................... 47
圖 27主要功效統計................................................................................................... 49
圖 28專利號 US 5,998,925........................................................................................ 53
圖 29專利號 US 6,066,861........................................................................................ 54
圖 30專利號 US 6,252,254........................................................................................ 54
圖 31專利號 US 6,294,800….................................................................................... 54
圖 32專利號 US 6,501,100….................................................................................... 54
圖 33專利號 US 6,337,536........................................................................................ 55
圖 34白光LED技術生命週期預測曲線.................................................................. 56
圖 35專利號 US 6,069,440........................................................................................ 57
圖 36專利號 US 6,069,440之問題源由....................................................................58
圖 37專利號 US 6,069,440之劣化參數................................................................... 59
圖 38性能-時間曲線圖.............................................................................................. 63
圖 39專利數-時間曲線圖.......................................................................................... 64
圖 40 利潤-時間曲線圖….......................................................................................... 65
圖 41專利級別-時間曲線圖….................................................................................. 66
圖 42四種曲線匯整圖............................................................................................... 67
圖 43白光LED封裝技術演進圖.............................................................................. 69
圖 44白光LED 技術演進圖..................................................................................... 72
表目錄
表 1技術預測方法比較【5】.....................................................................................6
表 2 Porter技術預測方法分類【6】......................................................................... 8
表 3Millett技術預測方法分類【7】......................................................................... 8
表 4 光色與波長【32】............................................................................................ 15
表 5白光LED 分類.................................................................................................. 17
表 6 創新發明等級【51】........................................................................................ 19
表 7白光發光二極體關鍵字群彙整........................................................................ 30
表 8國際專利分類號內容描述................................................................................ 30
表 9主要競爭公司.................................................................................................... 42
表 10歷年主要競爭公司與專利技術分佈.............................................................. 43
表 11歷年主要競爭國家與專利技術分佈.............................................................. 45
表 12專利引證次數統計…...................................................................................... 46
表 13主要專利族羣技術特徵….............................................................................. 48
表 14歷年主要技術統計….......................................................................................50
表 15歷年螢光粉功效統計….................................................................................. 50
表 16技術功效矩陣.................................................................................................. 51
表 17矛盾矩陣.......................................................................................................... 59

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