全球新冠肺炎(COVID-19)疫情持續蔓延，在防疫上，口罩已成為台灣民眾出入公共場所或搭乘大眾運輸工具時必備的隨身物品。戴上口罩真的有效對抗COVID-19病毒，其實重點就在病毒的傳播途徑。病毒(SARS-CoV-2)在進入生物體後，進而侵入細胞並複製繁殖，隨著數量增多則從細胞中爆發釋出，並存在於口、鼻體液及肺部中。當被感染的患者咳嗽時，一次最多可產生3,000滴液滴1，這些充滿病毒的微小液滴或稱為氣膠(Aerosol)即噴灑至空氣中，並且具有超過16小時的傳染性2。因此戴上口罩抵禦病毒至關重要，但也導致全球口罩供不應求，不少地區大缺貨。近期美國公司Redcliffe Medical推出了一款可持續使用長達一個月的紫外線殺菌口罩3，有望解決口罩短缺的問題。而在紫外線殺菌的作用上，過去的研究顯示UV-C (Ultraviolet-C)可用來對抗細菌、病毒和黴菌。作用為紫外線產生的輻射線能破壞微生物的基因，使其失去繁殖增生的作用。因此本文透過關鍵字「UV、ultraviolet、lamp、mask、respirator*」4，及IPC「A62」5，初探全球相關紫外燈殺菌口罩的專利技術佈局概況。
一、全球紫外燈殺菌口罩相關市場概況
近年全球紫外燈殺菌口罩之相關技術生命週期(三年期)概況顯示，該技術生命週期分析出依據專利申請數量與專利申請權人數隨時間之消長，觀察紫外燈殺菌口罩產業所處之技術生命週期階段，如為：技術萌芽期、成長期、成熟期或是衰退期等。
如圖一之技術生命週期概況(三年期)顯示，橫軸為專利權人的投入量，縱軸為專利件數的申請量。相關專利申請人數與投入數量皆於2017年至2019年最為活絡，數量分別約27人與35件，客觀推論此產業現為技術成長期。
圖一 近年全球紫外燈殺菌口罩之相關技術生命周期概況(三年期)
資料來源：各國專利局資料庫，華淵公司整理
近年全球紫外燈殺菌口罩之相關專利概況如圖二顯示，相關技術的申請量於2017年達到最高點，達19件，整體專利申請量也隨著全球的環境變化而快速增加，包括2003年(SARS疫情)、2009年(H1N1新型流感)、2013年(霧霾惡化)及2017年(PM2.5濃度超標)；而專利公開/公告數量整體為成長趨勢，近十年內為2014年達到最高，約為17件。
(一)紫外燈殺菌口罩近年專利申請與獲證資訊
全球紫外燈殺菌口罩之專利申請與獲證數量如圖三所示，歷年專利申請數量約為166件，其中已獲證的發明專利約37件，獲證率約22.29%。
(二)全球前五大紫外燈殺菌口罩之專利佈局國家或屬地
全球前五大紫外燈殺菌口罩之專利佈局國家或屬地如圖四所示，其中以CN (中國)為最大屬地，占比達68%，其餘依序為KR (韓國)、US (美國)、TW (臺灣)、及DE (德國)。
二、全球紫外燈殺菌口罩相關產業之佈局與所屬競爭者分析
下圖五之等高線圖顯示專利技術的分布，概述發明的性質，地圖上每一點都代表一件專利，較多的專利聚集處會形成白色山峰，較少的專利聚集處則形成平原或海洋。探勘近年專利技術的發展主要落在抗菌塗層(含有活性成分的材料，可有效抑制微生物生長)、呼吸系統、消毒管路(指對氣道管路系統進行消毒)、空氣過濾、滅菌空間(利用空氣過濾作用將病原菌集中在一個區域，再執行消毒)等。
(一)相關所屬競爭者之技術佈局
根據圖六及圖七顯示投入該產業技術之標的公司，如Medimmune Inc.以紅色圓點標註，Wuxi Tongchun New Energy Sci & Technolo以綠色圓點標註，Honeywell International Inc.以藍色圓點標註，可看出相關標的公司於紫外燈殺菌口罩相關技術之分佈概況。
圖七 相關標的公司佈局紫外燈殺菌口罩之技術領域
(二)相關所屬競爭者之引證分析
下表顯示紫外燈殺菌口罩相關領域中，產業競爭者之TOP 5平均引證分析，其中包含被引證數(Forward Citation)與引證數(Backward Citation)。以次數為基準，被引證次數為Abbott Cardiovascular Systems Inc為最多，約為46次，引證次數最多則為Wuxi Tongchun New Energy Sci & Technolog，約為25次。
| 表一 產業競爭者之TOP 5平均被引證/引證分析 | |||||||
| Forward Citation | Backward Citation | ||||||
| Assignee/Applicant | Patent | Cited | Avg. citation | Assignee/Applicant | Patent | Cited | Avg. citation |
| Abbott Cardiovascular Systems Inc | 2 | 46 | 23 | Wuxi Tongchun New Energy Sci & Technolog | 9 | 25 | 2.78 |
| Xuanzhu Pharma Co Ltd | 2 | 28 | 14 | Medimmune Inc. | 9 | 22 | 2.44 |
| Medimmune Inc. | 9 | 8 | 0.89 | Haier Smart Home Co. Ltd. | 2 | 6 | 3 |
| Wuxi Tongchun New Energy Sci & Technolog | 9 | 8 | 0.89 | Abbott Cardiovascular Systems Inc | 2 | 5 | 2.5 |
| Haier Smart Home Co. Ltd. | 2 | 4 | 2 | Xuanzhu Pharma Co Ltd | 2 | 0 | 0 |
三、合作專利分類(CPC6)分析
紫外燈殺菌口罩相關技術中，主要CPC技術分類號大概分為A61及A62兩類，其中前五大組群分別為A61L 9/20、A62B 7/10、A62B 18/02、A61M 16/10、A61M 16/06。技術內容涉及具有紫外線以及過濾元件消毒的口罩以及呼吸器等。再者，透過CPC技術分類號的分析，提供給相關技術領域研發者，可利用此分類號更有效率地縮短前案的檢索搜尋，或比較相關前案技術特徵的時間。
資料來源：各國專利局資料庫，華淵公司整理
| 表二 CPC技術分類號之詳細說明 | |
| CPC | Definition |
| A61L 9/20 | Ultra-violet radiation |
| A62B 7/10 | With filter elements |
| A62B 18/02 | Masks |
| A61M 16/10 | Preparation of respiratory gases or vapours |
| A61M 16/06 | Respiratory or anaesthetic masks |
| 資料來源：各國專利局資料庫，華淵公司整理 | |
四、全球紫外燈殺菌口罩之相關文獻
(一)近5年相關文獻主要涉及議題
下圖顯示近5年相關文獻(期刊/會議錄)主要研究之Top 5議題為Optics (光學)、Physics (物理學)、Engineering (工程學)、Materials Science (材料科學)及Science Technology Other Topics (科學技術其他主題)。
(二)近5年發佈相關期刊之TOP 5國家/屬地
針對近5年發佈相關期刊之TOP 5國家/屬地中，主要以USA (美國)為主，占45%。
(三)相關期刊之資訊
以下由近5年發佈之期刊中，搜尋出TOP 3引用數之期刊資料，詳如下表。
| 表三 紫外燈殺菌口罩相關文獻一部分期刊資訊 | |
| 欄 位 | 文獻一 |
| 文獻來源 | SCIENCE,281 (5379): 956-961 AUG 14 1998 |
| 標 題 | The roles of structural imperfections in InGaN-Based blue light-emitting diodes and laser diodes |
| 作 者 | Nakamura, S |
| 被引用數 | 1,621 |
| 國 家 | JAPAN |
| 表四 紫外燈殺菌口罩相關文獻二部分期刊資訊 | |
| 欄 位 | 文獻二 |
| 文獻來源 | EMBO JOURNAL,17 (1): 37-49 JAN 2 1998 |
| 標 題 | Mitochondrial cytochrome c release in apoptosis occurs upstream of DEVD-specific caspase activation and independently of mitochondrial transmembrane depolarization |
| 作 者 | Bossy-Wetzel, E |
| 被引用數 | 1,041 |
| 國 家 | USA |
| 表五 紫外燈殺菌口罩相關文獻三部分期刊資訊 | |
| 欄 位 | 文獻三 |
| 文獻來源 | APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY,65 (9): 4094-4098 SEP 1999 |
| 標 題 | Bactericidal activity of photocatalytic TiO2 reaction: Toward an understanding of its killing mechanism |
| 作 者 | Maness, PC |
| 被引用數 | 1,033 |
| 國 家 | USA |
| 註1 | Chartier, Y., & Pessoa-Silva, C. L. (2009). Natural ventilation for infection control in health-care settings. World Health Organization.,p.79 |
| 註2 | Fears, A. C., Klimstra, W. B., Duprex, P., Hartman, A., Weaver, S. C., Plante, K. C., & Nalca, A. (2020). Comparative dynamic aerosol efficiencies of three emergent coronaviruses and the unusual persistence of SARS-CoV-2 in aerosol suspensions. medRxiv.,p.2 |
| 註3 | 德國 230 奈米 UV LED 進入測試階段，世界首款 UV 透明口罩問世。資料來源 |
| 註4 | CTB=((("UV" or ultraviolet) same lamp) and (mask or respirator*))。 |
| 註5 | A62：救生；消防。 |
| 註6 | CPC：Cooperative Patent Classification |
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