Loading...
|
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/95083
|
| Title: | 光譜分析儀器之技術價值分析-以微型光譜儀產業為例
Technical value analysis of miniature spectrometer industry |
| Authors: | 詹益鑑
Jan, I-Chien |
| Contributors: | 劉江彬
Liu, Chang-Bin
詹益鑑
Jan, I-Chien |
| Keywords: | 微機電系統
微型光譜儀
技術評價方法
淨現金流量折現法
MEMS
miniature spectrometer
technical value analysis
DCF method |
| Date: | 2009 |
| Issue Date: | 2016-05-09 15:06:20 (UTC+8) |
| Abstract: | 近年來微機電系統之技術與產品發展迅速，所衍生之微型光譜儀技術與產品，具有架構簡單、元件數少、輕薄短小、性價比高等特點，可以解決傳統光譜分析儀器之應用困境，並可應用至諸多領域，受到各方重視。微機電產業與半導體產業相容的特性，被視為下階段成長動力；2003年光譜分析儀器產業發生兩件併購案，可見微小化光譜儀的技術與市場，備受光電與醫藥集團重視與期待。在此產業環境與時空背景下，微型光譜儀技術是否具有市場價值，其產品應用領域是否具有成長潛力，而其技術價值是否得以評估與衡量，是一個具有技術與市場意義的研究主題。
透過技術文獻與專利資料之搜尋，本研究追溯光譜分析儀器的技術沿革與演進、光柵設計與製程的改善，討論微型光譜儀之技術特點與發展趨勢；其次並蒐集主要應用領域產業之市場資訊，包含光電、環境、生醫、農業、色彩等產業，分析各主要應用市場規模與相關產業概況；最後根據技術生命週期與技術評價方法，以假設條件建立價值分析模型，並與產業研究報告及國際併購案例進行比較分析。
研究結果發現，微型光譜儀之技術趨勢包括光學架構力求簡化與扁平設計，先進的凹面繞射光柵採向量電磁波法演算與可量產之微機電製程，而訊號處理能力與偵測器特性將成為新技術競爭之關鍵；專利搜尋結果透露大型光譜儀廠商尚未積極切入，而掌握應用領域且具有關鍵製程能力者，將主導技術市場。
本研究也發現在微型光譜儀的應用市場中，生醫感測與環境檢測最具爆發潛力，十年內之市場規模分別可達到新台幣200億及100億元；農業食品與色彩管理之應用市場也具有相當吸引力，若能開發低價且方便使用之消費性檢測裝置，其市場規模皆可達到新台幣60億以上；而光電量測主要屬產業設備應用，屬於穩定成長市場，規模大約維持在10億以內。總和微型光譜儀之五大應用市場，其規模在2015年預估約為新台幣150億，並將於2020年成長一倍至新台幣300億元。
經由技術評價文獻、研究報告併購案例與分析結果，本研究認為微型光譜儀產業屬於成長期階段，適合採用淨現金流量折現法評估技術價值；而近十年之微小光譜儀產業之併購案例，除展現綜效外，其併購規模與內容也反映了其技術價值與評價方式所隱含之技術生命週期認定。
最後，本研究假設一具有關鍵技術之新創公司模型，並以淨現金流量折現法計算其技術價值，在技術貢獻度（研發費用比例）接近40 % 條件下，技術價值約末與長期稅後純益相當，且與專利貢獻度及營收成長幅度呈現高度正相關。
基於以上研究發現，本研究建議國內相關研發機構與學術單位，加強微型光譜儀相關技術人才之培育，以及應用市場之保護措施，並且積極經由產學合作，建立專利或其他智慧財產防護壁壘，同時鼓勵企業投資與新創事業，以建立產業聯盟、加強獎勵措施與租稅優惠等方式，讓我國的半導體、光電、微電子與微機電等高科技產業，共同在新的微型光譜儀產業與市場競爭中取得先機。
Because of the advantages of simple structures, less components, lower price, light weight and compact size, micro spectrometers apply to more and more fields which need optical spectrum detection and overcome the drawback of conventional spectrometers, which shows great market potential and business opportunities. Since MEMS fabrication is highly compatible to semiconductor industry and plays important role in the product and technology evolution of micro spectrometer, the development and applications of micro spectrometer are expected as a moving force of MEMS industrial growth. Two M&A cases in 2003 also indicate the market potential and technology value of miniature spectrometers are highly appreciated by the photonic enterprises and biomedical industry. Therefore, the topic of technology development and applied market value of miniature spectrometers is worth investigated.
Spectrometer can analyze physical and chemical properties in material, which the used wavelength will depend on applications. The features of spectrum detection include: non-invasion, non-destruction, chemical discrimination, wavelength flexibility, high sensitivity and fast analysis speed. Apparently even with wide range of application, its popularity is not big enough. The main reasons come that conventional spectrometer uses the scanning mechanical design with long measurement time, high unit price and bulky size as well as inconvenient movement, complicated daily maintenance and wavelength calibration, so will substantially limit the industrial scale and growth.
By analyzing the technical literatures and related patents, the technology trend of miniature spectrometers include: less components and simplified system designing, the advanced optical algorithm to cancel aberration of wavelength dispersion, and mass- productive MEMS fabrication. Signal processing and the characteristic of detector will be the key competitiveness of next evolving stage. Players who know the applications well and own the fabrication of key components will dominate the market.
The applied markets of miniature spectrometer are also investigated in this thesis. The biomedical and environmental uses have most market potential, and the market value target 600M USD and 350M USD respectively. The market value of application in agricultural foods and color management are also target 200M USD and 180M USD once consumer-type devices with low price entering the markets. In the photonic instrument industry and optical measurement application, the market value will stably growing up and maintain the size around 30M USD. The sum total of five main applications of miniature spectrometers will target 450M USD in 2015 and 1000M USD in 2020.
Regarding the studies on literature, market reports and M&A cases, the industry of miniature spectrometer can be identified in the growth stage, which discounted cash flow (DCF) method is most suitable for technical value analysis. The size and terms of two M&A cases of miniature spectrometer industry in 2003 also echo the evaluation, market value estimation and the identification of growth state in technical life cycle.
A business model of a start-up company with key technology in miniature spectrometer is build and analyzed in this thesis. By DCF method and under the circumstance when R&D cost ratios 40 % of total cost, the technical vale equals long-term net annual profit and is highly related to R&D cost ratio and net profit size.
By the investigation of this thesis, we suggest domestic research and academic institutes put more effects on technical development and talent education of miniature spectrometer. The preferential treatment to local firms and intellectual property barrier should be build as soon as possible. In such a way, the advantageous of semiconductor, opto-electronic, micro-electronic and MEMS industries in Taiwan will take more preference and business opportunity in miniature spectrometer market competition in the near future.
第一章 緒論 ………………………………………………………………1
第一節 研究背景動機 ……………………………………………………1
壹、 研究背景 ………………………………………………1
貳、 研究動機 ………………………………………………5
第二節 研究目標與範圍 …………………………………………5
第三節 研究流程與架構 …………………………………………6
壹、 研究流程 ………………………………………………6
貳、 研究架構 ………………………………………………7
第四節 研究限制 ………………………………………………7
第二章 技術沿革與趨勢 ……………………………………………………9
第一節 光譜分析技術 ………………………………………………9
壹、 物理光學原理 ………………………………………………9
貳、 光譜分析原理 ………………………………………………13
第二節 光柵製作技術 ………………………………………………17
壹、 傳統光柵製作 ………………………………………………19
貳、 近代光柵製作 ………………………………………………21
一. 光柵演算技術 ………………………………………………22
二. 現代光柵製程 ………………………………………………24
三. 微機電系統製程 ………………………………………………27
第三節 微型光譜儀趨勢 ………………………………………………31
第四節 相關專利分析 ………………………………………………43
第三章 應用領域與市場 ……………………………………………………49
第一節 應用產業概述 ………………………………………………49
第二節 各應用領域市場 ………………………………………………50
壹、 光電檢測 ………………………………………………50
貳、 環境監測 ………………………………………………59
參、 生醫量測 ………………………………………………70
肆、 農業應用 ………………………………………………73
伍、 色彩管理 ………………………………………………77
陸、 其他應用領域 ………………………………………………81
第三節 應用市場總結 ……………………………………………82
第四章 技術評價與企業併購 ………………………………………………85
第一節 技術評價模型 ………………………………………………85
壹、 技術定義 ………………………………………………85
貳、 評價方法 ………………………………………………87
參、 評價模型 ………………………………………………92
第二節 市場分析資料文獻 ………………………………………………92
第三節 企業併購效益 ………………………………………………94
壹、 併購分類與形式 ……………………………………94
貳、 併購縱效與價值 ……………………………………95
第五章 個案研究 …………………………………………………97
第一節 併購案例分析 ……………………………………97
第二節 技術價值分析 ………………………………………………102
第三節 價值分析總結 ……………………………………………104
第六章 結論與展望 ……………………………………………………107
第一節 研究結論 ………………………………………………107
壹、 技術發展趨勢 ………………………………………………107
貳、 應用市場規模 ………………………………………………107
參、 技術價值分析 ………………………………………………108
第二節 研究建議 ………………………………………………108
第三節 未來研究方向 ………………………………………………109
參考文獻及附錄 ……………………………………………………………111 |
| Reference: | 中文部分
壹、 中文
一、 書籍
國科會精密儀器中心，光機電系統整合概論，台北市：全華科技出版，2005年。
張孟元、劉江彬，無形資產評估鑑價之理論與實務，華泰文化出版，2005年。
陳澤義，科技管理：理論與應用，華泰文化出版，2005年。
趙凱華、鍾錫華，光學，儒林圖書有限公司，台北，1992年。
二、 期刊
因應可攜式裝置個人化需求背光照明設計挑戰加劇，新電子科技雜誌，262期，2008年1月。
林鴻六，技術鑑價對科技發展的重要性，中興產學合作電子報第一卷第五期，2002年。
林麗娟，國際技術合作策略與技術學習模式，經濟情勢評論季刊，第五卷第一期，1999年6月。
林暉雄等，凹面型微光柵波長分波元件之設計與實現，科儀新知，第24卷第3期，58-70頁，2002年12月。
高肇藩等，北港溪河川污染有機特性之研究，第四屆廢水處理技術研討會專題報告，pp.381-398，1979年。
莊琇媛，陳以孝，李文瑞，技術移轉中關於不同生命週期階段之技術評價問題探討，2005兩岸產業發展與經營管理學術研討會，台南，中華民國，2005年5月，第G6-1-G6-8頁。
楊萬發等，應用UV法做為水中有機性成分自動監測之可行性探討，第三屆環境規劃與管理研討會論文集，pp.415-427，1990年。
蔡佳宏、曾煜棋，無線感測網路之通訊協定與應用前景，電信國家型科技計畫，77期，第1-9頁，2006年1月。
鞠揮、吳一輝，微型光譜儀的發展現狀，光學精密工程，9卷4期，372-376頁，2001年8月。
三、 學位論文
王培鈞，像差理論運用在凹面光柵之解析度分析，碩士論文，元智大學光電工程研究所，2006年6月。
余能枋，矽基閃耀式光柵於Grismlens複合式分波多工器之研究，碩士論文，中央大學光電科學研究所，2004年6月。
林文山，TFT平面顯示器產業併購案例研究，碩士論文，交通大學財務金融所，2008年12月。
林秀芬，空氣中氮氧化物與二氧化氮之個人濃度值調查-以台中縣沙鹿地區為例，碩士論文，中國醫藥大學環醫所，2001年6月。
林育菁，蓮霧及木瓜內部品質之近紅外光檢測，碩士論文，台灣大學生物產業機電工程研究所，2002年6月。
洪詠達，表面增強拉曼散射於單一細胞監測技術開發，陽明大學醫學工程研究所，2004年6月。
張志立，以技術生命週期作為技術預測模式之比較，碩士論文，中原大學企業管理研究所，2004年6月。
張建中，凹面型光柵光譜儀應用於水果糖度檢測之研製，碩士論文，屏東科技大學機械工程研究所，2003年7月。
許哲豪，我國LED產業結構分析與投資策略，碩士論文，東海大學工業工程與經營資訊學系，2008年6月。
陳以孝，技術移轉之技術評估模式設計研究，碩士論文，崑山科技大學企業管理研究所，2005年6月。
黃博暉，研究發展對台灣生技產業經營績效之實證研究，碩士論文，亞洲大學經營管理學系，2008年6月。
楊樹桓，技術移轉因素與企業國際競爭力關係之研究，碩士論文，文化大學國國際企業管理研究所，2003年6月。
廖憶華，以光學頻譜分析定性及定量廢水水質特性之研究，碩士論文，中央大學環境工程研究所，2006年6月。
鄭伯庭，次微米級凹面光柵之研製與檢測，碩士論文，元智大學光電工程研究所，2007年6月。
謝姿誼，技術移轉中合作、計價方式、技術複雜性、技術吸收能力與技術移轉績效關係之研究-以台灣半導體廠商為例，碩士論文，成功大學工業管理研究所，2003年6月。
四、 研究報告
呂東英，美國全國企業鑑價分析師協會第12屆年會會議紀要，行政院金融監督管理委員會，2005年10月。
李免蓮，近紅外線反射光譜分析在日本農業及飼料品管上之應用與日本畜牧相關組織參訪心得，行政院農業委員會畜產試驗所出國報告，2001年12月。
周光暉等，從美國智慧財產鑑價機制探討台灣可行之運作方式，MMOT，2003年10月。
周珊珊，廢水處理系統與水質自動監控技術之整合應用，工業技術研究院能源與環境研究所，2008年12月。
劉美君，2008年第四季平面顯示器產業回顧與展望，工研院IEK，2009年3月。
蕭志同、賴麗惠，工業技術研究院委託學術機構研究期中（末）報告，微光譜儀利基市場之研究，新竹市，1999年。
賴俊雄等，中區國中學生呼吸系統健康檢查，行政院環保署，1997年。
貳、 外文
一、書籍
Christopher Palmer, Diffraction Grating Handbook, Richardson Grating Laboratory, New York, pp1-4, 1996.
M.C. Hutley, Diffraction gratings, Academic Press , London, 1982.
Robert F. Reilly, Valuing Intangible Assets, McGraw-Hill, P.435~P.444, 1998
二、期刊
Dobbs, R. A., R. H. Wise and R. B. Dean, The Use of Ultraviolet Absorbance for Monitoring the Total Organic Carbon Content of Water and Wastewater, Water Research, Vol. 6, pp. 1173-1180, 1972.
H. Noda, et al., Ray tracing through holographic gratings, J. Opt. Soc. Am. 64, 1037, 1974
J. Chandezon, et al., A new theoretical method for diffraction gratings and its numerical application J. Opt. (Paris) 11 pp235-241, 1980
K. Miyamoto, Image evaluation by spot diagram using a computer, Appl. Opt. 2, p.1247, 1963
Keny Miyamoto, On a comparison between wave optics and geometrical optics by using fourier analysis. III. Image Evaluation by Spot Diagram, J. Opt. Soc. Am. 49, p.35, 1959
L. Y. Lin,et al., Realization of novel monolithic free-space optical disk pickup heads by surface micromachining, Optics Letters, vol. 21, pp. 155-157, 1996
M. G. Moharam, et al., Formulation for stable and efficient implementation of the rigorous coupled-wave analysis of binary gratings, J. Opt. Soc. Am. A 12, 1068-1076, 1995
Mrkva, M. , Automatic U.V.-Control System for Relative Evaluation of Organic Water Pollution, Water Res. Vol. 9, pp. 587-589. 1975
Reinoud F. Wolffenbuttel, MEMS-based optical mini- and microspectrometers for the visible and infrared spectral range, J. Micromech. and Microeng., v.15, pp.S145–S152, June 2005
T. Namioka, Theory of the Concave Grating. III. Seya-Namioka Monochromator, J. Opt. Soc. Am. 49, p.951, 1959
W. E. Nelson, Digital light processing for color printing, in LEOS Summer Topical Meeting, Keystone, CO, USA, 1996
三、研究報告
NEXUS Market Analysis for MEMS and Microsystems III, 2005-2009, 2004
參、 網路資料
http://bio-machinery.blogspot.com/2007/05/blog-post_7213.html，線上型光電水果品質分級系統，李汪盛，農委會桃園場
http://jp.hamamatsu.com/products/sensor-ssd/pd186/index_en.html，Hamamatsu 產品資訊網頁
http://taqm.epa.gov.tw/taqm/zh-tw/b0201.aspx，空氣品質監測網，行政院環保署
http://wqp.epa.gov.tw/ecological/classroom.aspx/?Num=01，水質監測項目及意義，全國水質監測
http://www.boehringer-ingelheim.de/produkte/mikrosystemtechnik/，MicroParts 公司網站
http://www.cyttw.com.tw/chinese-p/USB100-090527.htm，長裕欣業產品網頁
http://www.eettaiwan.com/ART_8800470485_480502_NT_380a567c.HTM，MEMS 可望成為晶圓代工業者的下一個重要商機，電子工程專輯
http://www.halma.com/halmaplc/，Halma Group 集團網站，投資人關係網頁
http://www.itrc.org.tw/Bulletin/News/microspectrometer.php，微型光譜即時偵測器研發成功
http://www.newport.com/Diffraction-Gratings/365151/1033/catalog.aspx，Newport 光柵產品資訊
http://www.oceanoptics.com/Products/usb2000.asp，Ocean Optics 產品資訊
http://www.phy.cuhk.edu.hk/phyworld/history/chi/kirchhoff.html，物理史話
http://www.s-can.at/，s::can 公司網站與產品資訊
http://www.shimadzu.com/products/opt/dif/oh80jt0000001nm8.html，Shimadzu光柵產品資訊
http://www.stellarnet-inc.com/，StellarNet 產品資訊
http://www.teta.org.tw/talket.htm，淺論碳排放交易，台灣碳排放交易推廣會
http://www.tsia.org.tw/Files/ShortMsg/200943154521.pdf，台灣半導體產業對國家的貢獻，TSIA 編輯部，台灣半導體產業協會 |
| Description: | 碩士
國立政治大學
智慧財產研究所
94361001 |
| Source URI: | http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0094361001 |
| Data Type: | thesis |
| Appears in Collections: | [智慧財產研究所] 學位論文
|
Files in This Item:
| File |
Size | Format | |
|---|
| index.html | 0Kb | HTML2 | 1175 | View/Open |
|
All items in 政大典藏 are protected by copyright, with all rights reserved.
|
