由專利地圖角度介紹3D列印技術(下)

王文宏/中銓國際專利商標事務所 主任工程師

由專利地圖角度介紹3D列印技術(下)

參、專利質量分析(以廣義專利家族數作為統計)

    我們以他人引證數及廣義專利家族數指標來評估一件專利案的質量強度，若其他人引證數較多極有可能是基礎專利，又若其廣義專利家族數多，則代表專利權利人對其的重視程度很高，才肯砸大把鈔票作全球性專利佈局。

一、     引證分析TOP 3

1. 他人引證分析TOP1:US4575330A

2. 他人引證分析TOP2:US5340433A：

3. 他人引證分析TOP3: US4752352A：

二、專利家族分析TOP 3

1. 廣義專利家族TOP1:WO8910254A1

2. 廣義專利家族TOP2:WO8802677A3

3. 廣義專利家族TOP3: WO2004062918A1

肆、結論

    藉由此次3D列印技術的專利技術趨勢分析圖中，我們可得知該3D列印技術仍處於成長階段，亦驗證3D列印技術相關商品迄今仍尚未普及化，故我們可以推論3D列印技術仍有很大的改善空間。我們可從市場圈所傳來消息得知３D列印技術可適用的材料不夠多元(僅部分塑膠、金屬粉末，而生物材料仍在實驗階段)，且其所產出原型的強度、尺寸精度及表面細緻度的表現差強人意，又其３D列印機的造價仍偏高等等，這些技術瓶頸若能獲得改善，均可加速3D列印相關產品的普及化，進而引爆所謂的「第三次工業革命」。

    從競爭國家分析、發明人分析等等這些統計圖中得知，美國、德國、以色列等國家是最早發展3D列印技術，而日本則相對發展就比較晚，因此3D列印技術的關鍵專利係掌握於美國、德國、以色列等這些國家的手上，故3D列印技術的人才數亦以這些國家為最多。

　　再從競爭公司分析、引證分析、專利家族分析等等這些統計圖中得知，全球的3D列印技術的專利數集中在美國的3D SYSTEMS公司、美國STRATASYS公司、德國的EOS公司及一些零散的日本知名公司，且3D SYSTEMS公司、美國STRATASYS公司、德國的EOS公司等三家公司的全球專利佈局相當完整，致該三家公司堪稱是3D列印產業的世界級領導廠商。特別是美國STRATASYS公司併購以色列的Object公司後成為世界最大3D列印機的製造商，但最近從3D SYSTEMS公司積極併購Corp Z、Vidar Systems、MAKERBOT，更計畫與DTM 公司合併，其與STRATASYS公司爭3D列印產業的全球龍頭地位相當明顯，又其購併了專門製造家用的3D列印機的MAKERBOT公司，更是將其戰火由企業延燒至家庭個人。

　　反觀國內3D列印的技術發展乃處於萌芽階段，其中以成功大學、龍華技術學院、台灣大學等學術界擁有較多3D列印技術的專利數，而產業界則以研能科技公司(MICROJET TECHNOLOGY) 、工研院擁有較多3D列印技術的專利數。藉此我們可以看出國內對3D列印技術的研究發展顯得相當不足，然而對於較晚切入3D列印技術市場的國內廠商來說，3D列印技術就真的吃不到嗎？答案其實不然，由於3D列印技術近幾年來部分基礎專利技術將陸續將到期，國內廠家可以試圖採用失效型專利等策略，且輔以低成本的製造優勢來搶得下一波3D列印機的先機；或者，亦可思索尚未導入3D列印技術的非關聯技術的可能性，或輔以高薪聘請所需人才進入研發團隊陣容，以便進行更進一步的3D列印技術的創新研究開發。

關鍵字:3D列印、專利地圖、專利質量分析、廣義專利家族、他人引證數、基礎專利、專利佈局、第三次工業革命

由專利地圖角度介紹3D列印技術(中)

王文宏/中銓國際專利商標事務所 主任工程師 

由專利地圖角度介紹3D列印技術(中)

貳、3D列印專利分析

一、趨勢分析

從下圖得知，依3D列印技術專利之成長速度可區分第一階段(萌芽期)為1958年～1987以前、第二階段(成長期)為1987年～2013年，足見3D列印技術乃處於成長期。(註:2012、2013年因申請案尚未完全公開、公告的關係，其案件量均為0，故曲線會往下掉的情況)

二、競爭國家分析TOP 10

1、國家擁有專利數越多，代表該技術在該國蓬勃發展。從下圖可得知，關於3D列印技術專利數發展以日本、德國、美國為最多，其中又以日本為佼佼者。

2、3D列印技術之專利權人的佈局現況，以日本、美國、歐盟為最多，足見日本、美國、歐盟為3D列印產品的主要市場

三、競爭公司分析TOP 10(以專利總數作統計)

1、公司擁有專利數越多，代表該公司是該技術領域的領導者。故從下表可得知:

TOP1：美國的3D SYSTEMS INC公司擁有全球699件專利總數。

TOP2：德國的EOS ELECTRO OPTICAL SYST公司擁有全球585件專利總數。

TOP3：美國的STRATASYS INC公司擁有全球306件專利總數。

透過競爭公司的專利數量分析，足見上述三家公司居於全球3D列印產業的龍頭地位。

2、美國的3D SYSTEMS INC公司的研發團隊概況，據以了解其團隊組織情況，其中以HULL CHARLES W個人發明了12件為最多。

3、主要競爭公司間的合作關係

3D SYSTEMS INC公司與其他公司的合作關係

…待續

關鍵字:3D列印、專利地圖、趨勢分析、競爭國家分析、專利權人、競爭公司、合作關係

由專利地圖角度介紹3D列印技術(上)

王文宏/中銓國際專利商標事務所 主任工程師

由專利地圖角度介紹3D列印技術(上)

壹、3D列印技術簡介

一、  近代3D列印發展概況:

    拜電腦控制技術突飛猛進之賜，3D列印技術打破了過去只能列印2D之思維，什麼都可用3D列印複製，例如: 公仔、鏡框、手機保護殼，乃至自行車、汽車、醫療器材、到人造臉、器官、骨骼……等等，統統都可以用3D列印技術複製出來。

由於3D列印相較於傳統擠壓或是射出成形的加工技術少了模具的需求，所以相對成本較低。再者，若與加工機切削成型的技術，則是少了材料的浪費，因此3D列印的優勢會在於相對廉價的快速製造少量零件，無怪乎於2012 年3月英國《經濟學人》雜誌以「第三次工業革命」來預測這項技術將顛覆傳統製造業的生態和生產方式。

在1984年，Charles Hull開始研發3D列印技術並自立門戶，創辦了世界上第一家3D列印技術公司，也是現在的3D市場領軍者之一3D Systems 公司，且於2012年併購了Corp Z和Vidar Systems。

在1988年，Scott Crump發明了FDM（熱熔擠制成型）技術，並成立了現在的Stratasys公司，且收購了以色列的Objet公司，從而成為全球最大的3D印表機製造商。

    在1989年，美國麻省理工學院的Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty等在美國申請了三維印刷技術的專利，之後Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty又多次對該技術進行完善，形成了現在的三維列印工藝。於1993年，麻省理工學院獲3D印刷技術專利。另在1995年，美國Corp Z公司從麻省理工學院獲得唯一授權並開始開發3D印表機。

   在2005年，市場上首個高清晰彩色3D印表機Spectrum Z510由Corp Z公司研製成功。

   在2008年，Objet公司 推出Connex 500，讓多材料3D列印成為可能。

    在2011年，發佈了全球第一款3D列印的比基尼。同年7月，英國研究人員開發出世界上第一台3D巧克力印表機。童年8月，南安普敦大學的工程師們開發出世界上第一架3D列印的飛機。

    在2012年11月，蘇格蘭科學家利用人體細胞首次列印出人造肝臟組織。(註:上述年份發展資料取自網站: http://www.dddyin.com/thread-2754-1-1.html)

    綜上所述，3D列印技術在美國已經產業化，目前全球有兩家3D印表機製造巨頭，分別Stratasys和3D Systems，均在美國納斯達克上市，2011年營業收入分別為1.7億美元和2.9億美元。目前國外3D印表機製造商主要有：商用3D印表機主要製造商包括Stratasys，Objet Geometries，Z Corporation， 3D Systems等。家用3D印表機主要製造商有Reprap，Makerbot Industries，Ultimaker，Botmill，Fab@Home等。

    儘管最近3D列印技術之話題很火紅，但到底是哪一國家、哪一家公司掌握到3D列印技術的關鍵零組件的專利，藉此搶佔3D列印產品的商機，因此我們可藉由3D列印技術的專利分析來一窺大廠的3D列印技術全球專利佈局的概況。

二、簡述3D列印的技術原理

儘管3D列印有多種不同工藝技術，但基本原理都和3D列印相同，即將一定厚度的材料反覆列印在平台上，迴圈往複，直到生成整個成型件。按照不同的實作工藝，材料可以是紙張、塑料、金屬、陶瓷等各種材料。一個淺顯的事例為，儘管紙張看似是二維的，但是由於具有一定厚度，將紙張一層層疊加起來，就能組成3D實體。

三、3D列印技術的種類

1. 光固化立體造型（SLA）

　　光固化技術是最早發展起來的快速成型技術，也是目前研究最深入、技術最成熟、應用最廣泛的快速成型技術之一。光固化技術，主要使用光敏樹脂為材料，通過紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐層固化，最終得到完整的產品，代表廠商： 3D System、Object公司等。其大致結構如下圖所示：

2.熔融沉積造型（FDM）

　　熔融沉積又叫熔絲沉積，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過帶有一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。熱熔材料融化後從噴嘴噴出，沉積在製作面板或者前一層已固化的材料上，溫度低於固化溫度後開始固化，通過材料的層層堆積形成最終成品。大致結構如下圖所示：

3.三維粉末黏接（3DP）

3DP技術由美國麻省理工大學開發成功，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、金屬粉末、塑膠粉末等，3DP技術工作原理是，先鋪一層粉末，然後使用噴嘴將粘合劑噴在需要成型的區域，讓材料粉末黏接，形成零件截面，然後不斷重複鋪粉、噴塗、黏接的過程，層層疊加，獲得最終列印出來的零件。大致結構如下圖所示：

4. 選擇性鐳射燒結（SLS）

該技術由美國德克薩斯大學提出，于1992年開發了商業成型機。SLS利用粉末材料在鐳射照射下燒結的原理，由電腦控制層層堆結成型。SLS技術同樣是使用層疊堆積成型，所不同的是，它首先鋪一層粉末材料，將材料預熱到接近熔化點，再使用鐳射在該層截面上掃描，使粉末溫度升至熔化點，然後燒結形成黏接，接著不斷重複鋪粉、燒結的過程，直至完成整個模型成型。大致結構如下：

鐳射燒結技術可以使用非常多的粉末材料，並製成相應材質的成品，鐳射燒結的成品精度好、強度高，但是最主要的優勢還是在於金屬成品的製作。鐳射燒結可以直接燒結金屬零件，也可以間接燒結金屬零件，最終成品的強度遠遠優於其他3D列印技術。SLS家族最知名的是德國EOS的M系列。

四、專利檢索

1、使用專利資料庫:我們選用擁有八十多個國家等專利數的歐盟專利資料庫為檢索對象，據以提高專利地圖統計分析的準確性。

2、技術主題的IPC國際專利分類的落點。

3、 檢索策略:

參照上述技術主題所落入IPC國際專利分類的落點，迄今(西元2013/08/20以前)共有1千多筆專利家族數，且其總專利數共4千多件(這包含分割案、延續案) 

…待續

關鍵字:3D列印、專利地圖、SLA、FDM、3DP、SLS、光固化、熔融沉積、粉末黏接、鐳射燒結、專利檢索、IPC、第三次工業革命

專利號碼的種類及其編碼方式

王文宏/中銓國際專利商標事務所 主任工程師

專利號碼的種類及其編碼方式

一、前言:

    按，各國專利局為了方便管理審查中、已獲准的專利、以及讓當事人容易清楚了解，而專利號碼區分有申請案號(Application Number)、公開號碼(Publication Number)、公告號/證書號(Patent Number)等等。

二、何謂申請案號、公開號及公告號/證書號:

    所謂『申請案號』係指您向專利局提出專利申請時，官方就會給您一個申請案號，以便往後雙方行文溝通時，讓官方較能夠了解您要講述哪個案子。所謂『公開號』係指您的發明申請案迄今已達18個月，必須將您的專利申請案的內容公開，所以官方會給您一個公開號碼。所謂『公告號』係指您的專利申請案已獲准，官方會給一個公告號，而該公告號又稱為專利號、授證號或證書號。

三、專利號碼的編碼方式:

    專利號碼的編碼方式各國都不一樣，茲先介紹台灣專利號碼的編碼方式:

1. 申請案號:台灣專利案的申請案號共有9碼，前三碼代表民國幾年申請的案子，第四碼係為申請專利的類型，其中1:代表發明專利，2:代表新型專利，3:代表設計專利，其餘後五碼則為流水序號。

2.  公開號:台灣專利案的公開號共有9碼，前四碼代表西元幾年公開的發明案子，其餘後五碼則為流水序號。

3.  公告號:民國93年7月1日以前的公告號共有6碼數字。而民國93年7月1日以後至今共有7碼，即一碼英文+6位數字，其中該英文I代表發明專利，M代表新型專利，D則代表設計專利。例如:I654321、M123456、D123456等等。

四、專利號碼標示:

(1)依專利法規定，專利產品的販售應標示專利號(即公告號)在產品包裝上。

 

(2)常見的無效的標示『PATENT PENDING』，而且右上角還打上®，只是個噱頭，或者想嚇唬人:

五、結語

    通常該申請案號、公開號常使用於專利代理人與官方之間的行文溝通，而公告號或專利號常使用於專利權人在型錄、商品包裝、或警告函，警示或告知侵權者侵犯哪個專利，但卻有不肖業者在商品上胡亂標示專利號碼，藉以搞噱頭或嚇唬人。因此，我們必須對專利號碼須進一步深入了解，讓自己具有辨識專利商品真偽的能力。

    另，專利號碼還有一個用處:就是直接以該組專利號碼迅速地調閱其專利說明書，以便了解該專利的技術內容，而無須進一步拆解專利商品。而本所在專利這行擁有多年的經驗，若您對專利號碼、專利檢索、專利申請及專利侵權訴訟有任何問題，歡迎隨時致電本所:04-23155979。

上述圖片來源:

1. http://www.wretch.cc/blog/EDITHPAN/12096448

2. http://tw.ipeen.lifestyle.yahoo.net/comment/343079

3. http://wikipps.hk/%E8%98%8B%E6%9E%9C%E7%9A%AE520/

關鍵字:申請案號、公開號、公告號、專利號、證書號、專利、專利物、專利號碼標示、侵權、專利檢索

專利檢索-各國專利資料庫簡介

王文宏/中銓國際專利商標事務所 主任工程師

專利檢索-各國專利資料庫簡介

拜網路科技突飛猛進之賜，世界每一個國家都擁有自己的專利資料庫，所謂專利資料庫，係指申請人所申請專利除了未獲准或尚未公開，一般官方都會將申請人、發明人姓名、專利書明書內容、圖式及申請專利範圍都會公開/公告在專利資料庫裡面，亦即官方的伺服器裡面，以方便他人查閱及調閱。一般使用專利資料庫通常是在查有無類似前案，以避免重複申請專利，以提高專利的獲准率；或者可查閱專利權的維護情況。茲各國專利資料庫簡介如下:

一、中華民國專利資訊檢索資料庫:

1. 網址: http://twpat.tipo.gov.tw/

2. 資料庫特色:免費提供1950以後中華民國專利檢索，提供專利案件狀態資料查詢，分類瀏覽可快速依IPC分類號樹狀展開，另外有簡易、進階、布林、表格式等多種方式搜尋，另可免費下載專利公報及專利說明書。

 

二、中華人民共和國國家知識產權局專利資料庫:

1.  網址: http://www.sipo.gov.cn/

2.  資料庫特色:係為該國的國家知識產權局和中國專利信息中心開發提供，具有較高的權威性和可靠性。該系統收錄了1985年以來的中國專利信息，並可免費下載中國專利說明書全文。

三、美國商標專利局(USPTO)專利資料庫:

    1.網址: http://patft.uspto.gov/

    2.資料庫特色: USPTO提供簡易檢索(Quick Search)、進階指令檢索(Advanced Search)及專利授證號檢索 (Patent Number Search)等三種模式，另免費提供所有美國專利說明書全文影像檔下載，但須安裝特別軟體才能免費檢視該全文影像檔。

四、歐洲專利局專利網站資料庫:

1. 網址: http://worldwide.espacenet.com/advancedSearch?locale=en_EP

2. 資料庫特色:esp@cenet專利檢索網站，可檢索歐洲專利局及歐洲組織成員國的許可專利文獻，包括歐洲專利（EP）、英國、德國、法國、奧地利、比利時、意大利、芬蘭、丹麥、西班牙、瑞典、瑞士、愛爾蘭、盧森堡、塞普路斯、列支士登等歐洲專利局成員國的專利，還有日本公開特許專利 (PAJ) 以及全世界50多國家及地區以英文撰寫的3000萬件專利文獻，並且可瀏覽20多個國家專利全文說明書，其中近2年內日本特許專利不提供全文說明書。算是全球最大的專利資料庫網站。

 

五、日本特許廳專利檢索網站資料庫:

1. 網址: http://www.ipdl.inpit.go.jp/Tokujitu/tokujitu.htm

2. 提供檢索日本的特許專利，並可免費瀏覽所有日本專利全文說明書，使更多的讀者便捷、高效地得到日本專利、商標及其它文獻。

六、 Google Patent Search 美國專利搜尋引擎:檢索完整的美國專利資料，包括立即連結到引用及被引用此專利之美國專利、專利說明書圖表檔、專利全文PDF影像檔。

網址:http://www.google.com.tw/?tbm=pts

  

 

結語:

礙於網際網路上的專利資料庫繁多，以上是本所針對常用的幾個專利資料庫作介紹，若發明人或創作人想要到特殊國家，可以用搜索引擎google內下關鍵字 " XX國 專利局"，就可找到他國的專利局，然後找出相關的專利前案。

然，專利檢索是一種藝術而不是技術，必須勤加練習才能駕輕就熟，以便迅速地、精準地找出所需的前案，以便作正確的決斷。而本所已在專利檢索及專利地圖方面累積了多年經驗，可以讓客戶的產品開發階段，提供專利權全球佈局上的絕佳建議，或採取迴避設計，防止客戶踩到他人的專利地雷而被索高額賠償金。另本所亦可在客戶專利行政/專利侵權訴訟階段，可運用專利檢索提供客戶作絕佳的攻擊及防禦武器。

若需本所以上服務，隨時歡迎電洽本所:04-2315-5979

關鍵字:專利檢索、專利資料庫、專利前案、Google Patent Search、Sopatent、JPO、EPO、USPTO、SIPO、TIPO