目标专利:1808发光器件、包括发光器件的发光器件封装以及照明系统
专利公开号:CN102347411B
专利权人:LG
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | JP2009231356A_Description_20260718_2048_+++A_B_C_F_G_H_J_K_L_M_R_T_V_W_d+++.docx |
| 0 | WO2009078574A1_Description_20260718_2039_+++A_B_C_F_G_H_J_L_M_O_P_Q_R_S_T_U_d_k_v+++.docx |
| 0 | WO2008123349A1_Description_20260718_2055.docx |
| 0 | WO2008108307A1_Description_20260718_2053.docx |
| 0 | WO2007032546A1_Description_20260718_2040.docx |
| 0 | WO2006006555A1_Description_20260718_2042_+++A_B_C_F+++.docx |
| 0 | US2009120320A1_Description_20260718_2046.docx |
| 0 | US2007165084A1_Description_20260718_2045_+++A+++.docx |
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| 0 | Espacenet下载日志_2026-07-18T12-55-43.docx |
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| 0 | JP2001244503A_Description_20260718_2050_+++A_B_C_F_J_R_T+++.docx |
一种发光器件,包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层的发光结构;钝化层,所述钝化层包围所述发光结构的侧面;布置在所述第一导电半导体层上的第一电极;部分地布置在所述第二导电半导体层上的电流阻挡层;布置在所述电流阻挡层和所述第二导电半导体层上的欧姆层;布置在所述第二导电半导体层上的反射电极;布置在所述发光结构上并包围所述反射电极的沟道层;通过附着层连接到所述沟道层的支撑衬底;其中所述反射电极包围所述欧姆层的底表面和侧表面;并且所述反射电极直接接触所述第二导电半导体层;并且所述沟道层将所述钝化层与所述反射电极分离。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将紧密结合目标专利说明书(授权公告号:CN102347411B)及给出的三份对比文件(D1: JP2001244503A, D2: JP2004281863A, D3: JP2006100500A)的原文字句与具体出处,为您进行严密的法律与技术对比分析。
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## 一、 结合目标专利说明书对权利要求1的解释
依据目标专利说明书(CN102347411B),权利要求1中的技术特征含义及实施方式解释如下:
1. **特征A(发光结构)**:包含第一导电半导体层122(n型或p型)、有源层124和第二导电半导体层126(说明书[0037]、[0041]-[0047]、图1)。
2. **特征B(钝化层包围侧面)**:钝化层195形成在发光结构120的侧面上,由非导电氧化物或氮化物(如$SiO_2$)制成(说明书[0064]-[0065]、图8)。
3. **特征C(第一电极)**:第一电极190布置在第一导电半导体层122上(说明书[0063]、图7-8)。
4. **特征D(电流阻挡层 CBL)**:CBL 130为绝缘材料,部分地布置在第二导电半导体层126上(如中心区域或第一电极投影区),防止电流集中(说明书[0068]、图9)。
5. **特征E(欧姆层)**:欧姆层140布置在CBL 130和第二导电半导体层126上(说明书[0048]-[0049]、[0069]、图9)。
6. **特征F(反射电极)**:反射层/反射电极150布置在第二导电半导体层126上(说明书[0050]、图2、图9)。
7. **特征G(沟道层)**:沟道层160布置在发光结构120上并包围反射电极150。沟道层可由金属(Ti、Ni、Pt、Pd、Rh、Ir、W及其合金)制成(说明书[0051]、[0076]、图3、图9)。
8. **特征H(附着层与支撑衬底)**:支撑衬底180(导电衬底)通过附着层170连接到沟道层160(说明书[0052]-[0056]、图4)。
9. **特征I(反射电极包围欧姆层)**:欧姆层140包围CBL 130,而**反射电极150包围欧姆层140的底表面和侧表面**(说明书[0069]及图9截面结构)。
10. **特征J(反射电极直接接触第二导电半导体层)**:反射电极150除了在欧姆层上延伸外,还延伸至欧姆层外围并**直接接触**第二导电半导体层126(说明书图9结构,反射电极150在欧姆层140两侧直接与半导体层126接触)。
11. **特征K(沟道层分隔钝化层与反射电极)**:沟道层160延伸至发光结构侧边并包围反射电极,从而将侧面的钝化层195与反射电极150隔开(说明书[0019]、[0020]、[0051])。
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## 二、 对比文件技术特征比对表格与详细出处分析
我们将三份对比文件分别标记为:
* **D1**:JP2001244503A
* **D2**:JP2004281863A
* **D3**:JP2006100500A
### 1. 特征比对总表
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2001244503A) | D2 (JP2004281863A) | D3 (JP2006100500A) |
| 特征A:第一/有源/第二半导体层发光结构 | 公开<br>(n层1, 活性层2, p层3) | 公开<br>(n型层3, 活性层4, p型层5) | 公开<br>(n型层11, 活性层12, p型层13) |
| 特征B:钝化层包围发光结构侧面 | 公开<br>(侧面绝缘膜6) | 公开<br>(p侧保护膜20, n侧保护膜21) | 公开<br>(保护层6/6b/6c) |
| 特征C:第一电极布置在第一半导体层上 | 公开<br>(n侧欧姆电极5) | 公开<br>(n电极9) | 公开<br>(第1电极4,接n型层11) |
| 特征D:部分布置在第二半导体层上的CBL | 未公开 | 未公开 | 公开<br>(电流阻挡层31) |
| 特征E:欧姆层布置在CBL和第二半导体层上 | 未公开(仅有p侧欧姆电极4,无CBL) | 未公开(仅有p电极6,无CBL) | 未公开(公开了CBL31与光反射层2/接触层41,但无“欧姆层包围CBL且在第二半导体层上”的特定组合结构) |
| 特征F:反射电极布置在第二半导体层上 | 公开<br>(p侧欧姆电极4兼具反射作用) | 公开<br>(p电极6,高反射率金属) | 公开<br>(光反射层2/贴合层) |
| 特征G:沟道层布置在发光结构上并包围反射电极 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征H:通过附着层连接到沟道层的支撑衬底 | 实质公开<br>(导电性基板12与导电性接着剂11) | 实质公开<br>(导电性基板8与接合层7) | 实质公开<br>(支持基板1与光反射层/贴合层2) |
| 特征I:反射电极包围欧姆层的底面和侧面 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征J:反射电极直接接触第二半导体层 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征K:沟道层将钝化层与反射电极分离 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
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### 2. 各对比文件原文详细出处分析
#### (1) D1:JP2001244503A 分析
* **特征A**:**公开**。段落[0019]“n層1、活性層2及びp層3が積層されてなる積層薄板10”。
* **特征B**:**公开**。段落[0022]“積層薄板10の側面に絶縁膜6が形成されている”。
* **特征C**:**公开**。段落[0020]“積層薄板10の一方の主表面...円形のn側オーミック電極5が形成され”。
* **特征D、E**:**未公开**。D1中只有位于p层表面“除n侧电极对向部外的大致全面”的p侧欧姆电极4(段落[0020]),没有设置绝缘材料的电流阻挡层(CBL)。
* **特征F**:**公开**。段落[0025]“p側オーミック電極4に向かった光は、p側オーミック電極4によって反射されて...(如Ni-Pt)”。
* **特征G、I、J、K**:**未公开**。D1中不存在“沟道层”,也不存在“反射电极包围欧姆层侧面及底面并直接接触第二半导体层”的结构。
* **特征H**:**实质公开**。段落[0022]“p側オーミック電極4と導電性基板12の上面とが導電性接着剤11で接合されて導電性基板12上に固定される”。
#### (2) D2:JP2004281863A 分析
* **特征A**:**公开**。段落[0026]、图1“p型窒化物半導体層5、活性層4、そして...n型窒化物半導体層3が順次積層された構造”。
* **特征B**:**公开**。段落[0026]、图1“p側保護膜20とn側保護膜21が形成された構造”。
* **特征C**:**公开**。段落[0026]、图1“n型窒化物半導体層3...n電極9”。
* **特征D、E**:**未公开**。D2直接在p型层上形成高反射率p电极6(如Rh/Ir,段落[0043]),无CBL及与其配合的欧姆层架构。
* **特征F**:**公开**。段落[0043]“p型窒化物半導体層とオーミック接触し、高い反射率を有するp電極”。
* **特征G、I、J、K**:**未公开**。未公开沟道层及反射电极包围欧姆层的具体空间位置关系。
* **特征H**:**实质公开**。段落[0026]、[0033]“導電性基板8上に、接合層7...第1の接合層71と第2の接合層72とが一体化”。
#### (3) D3:JP2006100500A 分析
* **特征A**:**公开**。段落[0028]“n型半導体層11と、活性層12と...p型半導体層13”。
* **特征B**:**公开**。段落[0038]-[0039]、图1“保護層6...光反射層2の側面22、半導体領域3の側面23...を覆っている”。
* **特征C**:**公开**。段落[0034]“第1の電極4...(作为阴极/阳极引出)”。
* **特征D**:**公开**。段落[0056]、图9“絶縁物から成る電流ブロック層31は半導体領域3の一方の主面17の第1の電極4の対向領域の少なくとも一部を覆うように配置されている”。
* **特征E、F、I、J**:**部分公开/未公开**。D3图9/图14公开了电流阻挡层31或分散欧姆接触层41,以及光反射层2(如Ag或Al)。但D3**未公开**“反射电极(反射层2)包围欧姆层的底表面和侧表面,并且直接接触第二导电半导体层”的特定包含与延伸结构(特征I、J)。
* **特征G、K**:**未公开**。D3仅有侧面保护层6(SiO2等),不存在位于发光结构上、包围反射电极并分隔钝化层与反射电极的金属/特定“沟道层(Channel Layer)”。
* **特征H**:**实质公开**。段落[0022]“支持基板1...光反射層2...貼付け”。
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## 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件的选择
在创造性分析中,**D3 (JP2006100500A)** 和 **D1 (JP2001244503A)** 均适合作为最接近的对比文件(首选 **D3**):
* **首选最接近对比文件:D3 (JP2006100500A)**
* **理由**:D3不仅公开了垂直结构发光器件的通用层叠结构(特征A、B、C、F、H),而且**额外公开了特征D(电流阻挡层 CBL)**。D3的技术领域、整体结构(利用贴合技术形成垂直发光器件并解决光提取与短路问题)与目标专利最为接近。
* **备选最接近对比文件:D1 (JP2001244503A)**
* **理由**:D1同样披露了通过金属接着剂将发光薄层转移至导电衬底上的垂直结构LED(特征A、B、C、F、H),且阐述了防止侧面短路及提高光提取效率的技术目的。
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### 2. 技术问题与技术效果对比分析
| 视角 | 目标专利 (CN102347411B) | 最接近对比文件 D3 (JP2006100500A) |
| 解决的技术问题 | 1. 简便地在整个发光器件上形成沟道层,无需复杂掩模构图;<br>2. 提高电极与附着层之间的粘附性与器件安全性/可靠性;<br>3. 改善电流扩散(通过CBL与欧姆层配合)并防范侧面边缘短路与剥离(说明书[0006]、[0068]-[0069]、[0076]-[0085])。 | 1. 解决高反射金属(Ag/Al)迁移(Migration)导致的侧面短路问题;<br>2. 降低正向电阻并提高光提取效率(D3 段落[0005]-[0009])。 |
| 达到的技术效果 | 1. 沟道层160作为防扩散/阻挡层及机械结合缓冲层,无需单独构图([0076]);<br>2. 反射电极150包围欧姆层140且直接接触第二半导体层,结合CBL与沟道层,极大地优化了电流注入均匀度与反射效率,同时隔绝了侧面钝化层与反射电极,杜绝边缘漏电与剥离风险。 | 1. 通过侧面保护层6抑制Ag迁移,防止长时间通电后的电压下降;<br>2. 设置CBL31减少电极下方无用发光,提高光提取。 |
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### 3. 未被最接近对比文件(D3)公开特征的检索与对比
以 **D3** 为最接近对比文件时,权利要求1相对于D3的**区别技术特征**为:
1. **特征G**:布置在发光结构上并包围反射电极的沟道层;
2. **特征I**:反射电极包围欧姆层的底表面和侧表面;
3. **特征J**:反射电极直接接触第二导电半导体层;
4. **特征K**:沟道层将钝化层与反射电极分离。
*(注:特征E中“欧姆层包围CBL”的空间特定包覆关系在D3中亦未明确揭示)*。
**这些区别特征是否被其他对比文件(D1、D2)公开?**
* **D1 (JP2001244503A)**:未公开特征G、I、J、K。D1仅公开了p侧欧姆电极4直接接触p层,且侧面有绝缘膜6,不存在“沟道层”以及“反射电极包围欧姆层并直接接触半导体层”的空间结构。
* **D2 (JP2004281863A)**:未公开特征G、I、J、K。D2仅公开了在-c面上形成特定合金包覆的n电极,其p侧电极6为单一多层结构,同样没有沟道层及特征I、J、K的组合。
**结论**:现有三份对比文件(D1、D2、D3)均**未公开**特征G、I、J、K及其组合。
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## 四、 无效请求中最薄弱的技术特征分析
若要针对本专利提出无效宣告请求,目前案卷中的**最薄弱技术特征(即最容易被突破或被认定为公知常识/显而易见替换的特征)**分析如下:
1. **最薄弱特征:特征D(电流阻挡层 CBL)与 特征E(欧姆层的常规布置)**
* **原因**:CBL(电流阻挡层)在LED领域属于极度普及的公知常识(如D3段落[0056]已明确公开)。在半导体发光层与反射电极之间加设ITO/IZO等透光欧姆层以降低接触电阻,也是本领域的常规技术手段。
2. **核心坚固特征(不易被无效的特征):特征G、I、J、K 的结合结构**
* **原因**:目标专利通过**“沟道层160”**配合**“反射电极包围欧姆层底面及侧面并直接接触半导体层”**(特征I、J),再由**“沟道层隔开钝化层与反射电极”**(特征K),形成了一套非常具体的边缘保护与电极包覆工艺结构。现有对比文件D1-D3均完全缺失“沟道层(Channel Layer)”这一特定结构及其所起到的分隔/包围作用。
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## 五、 进一步的对比文件检索策略(无效检索指引)
鉴于现有对比文件D1~D3尚不足以单独或组合破坏权利要求1的创造性(缺乏特征G、I、J、K),建议采取以下**进一步检索策略**:
### 1. 拓展检索要素与关键词组合(IPC + Keywords)
* **核心分类号(IPC/CPC)**:
* `H01L33/10`(具有反射结构的发光器件)
* `H01L33/38`(电极结构、阻挡层、沟道层)
* `H01L33/44`(钝化层、防护层)
* `H01L33/0079`(通过剥离/转移衬底制造垂直结构LED)
* **核心关键词组合(中/英/日)**:
* ("沟道层" OR "通道层" OR "Channel layer" OR "チャネル層")
* AND ("反射电极" OR "Reflective electrode" OR "反射電極")
* AND ("包围" OR "包覆" OR "surround" OR "cover" OR "囲む")
* AND ("钝化层" OR "绝缘膜" OR "Passivation" OR "保護膜")
### 2. 重点申请人与专利族追踪检索
* **同族与引文追踪**:
* 深入检索目标专利(CN102347411B)的韩国同族申请(优先权号:KR10-2010-0071461)以及同族US、EP专利在审理过程中的审查意见通知书(Office Actions)和对比文件。
* **主要竞争对手/同行申请案**:
* 针对垂直结构LED(Vertical LED)、激光剥离(LLO)和金属衬底键合技术的领头企业进行定向检索,重点关注 **LG Innotek**(本专利原申请人)、**Cree**、**Osram**、**Epistar(晶电)**、**Seoul Semiconductor(首尔半导体)**、**Nich Nichia(日亚化学)** 在 2008年~2010年 期间提交的专利申请。
### 3. 技术特征切入点策略
* **策略A(攻“沟道层 Channel Layer”的定义与作用)**:
检索在垂直LED中,在反射层与支撑衬底/附着层之间设置金属阻挡层(Barrier Layer / Channel Layer,如Ti, Ni, Pt, W)以防止金属扩散并包围侧边的技术方案。
* **策略B(攻“反射电极直接包覆欧姆层侧面并接触半导体”的结构)**:
重点检索具有“ITO/高功函数金属小图形(欧姆层)+ 外围包覆的大面积Ag/Al(反射电极)”的微观电极结构专利。此类结构在2005-2010年间的垂直氮化镓LED领域有集中出现的可能。
资深专利代理师结合目标专利(CN102347411B)说明书及三份对比文件(D1: JP2006245232A, D2: JP2007081088A, D3: JP2007294579A)为您提供系统性的专利无效技术分析与检索策略。
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1技术特征的剖析解释
在专利无效宣告与侵权诉讼中,**权利要求的解释应当紧密结合说明书及附图**。以下为权利要求1各技术特征(A~K)在目标专利说明书(CN102347411B)中的实质含义与结构对应关系:
1. **特征A(发光结构120)**:说明书[0037]-[0047]及图1公开,发光结构从上到下(以制造顺序)包含第一导电半导体层122(如n型GaN)、有源层124(MQW结构)和第二导电半导体层126(如p型GaN)。
2. **特征B(钝化层195)**:说明书[0064]-[0065]及图8公开,钝化层195由SiO2、氮氧化物或氧化铝等绝缘材料制成,形成于发光结构120的侧面上,包围发光结构的侧面,防止侧面漏电。
3. **特征C(第一电极190)**:说明书[0063]及图7-8公开,第一电极190布置在第一导电半导体层122(露出的表面)上。
4. **特征D(电流阻挡层CBL 130)**:说明书[0068]及图9公开,CBL 130为绝缘材料,部分地布置在第二导电半导体层126上(通常在中心或第一电极投影区),防止电流集中。
5. **特征E(欧姆层140)**:说明书[0048]、[0069]及图2、图9公开,欧姆层140(如ITO、AZO等透明电极或超薄金属)布置在CBL 130和第二导电半导体层126上,且欧姆层140包围CBL 130。
6. **特征F(反射电极150)**:说明书[0050]、[0069]及图2、图9公开,反射电极(反射层)150为Al、Ag、Ni、Pt等金属,布置在第二导电半导体层126上(通过欧姆层140间接或直接布置)。
7. **特征G(沟道层160)**:说明书[0007]、[0051]、[0061]及图3、图9、图11公开,沟道层160由金属(Ti、Ni、Pt、Pd、Rh、Ir、W等)制成,布置在发光结构120上,包围反射电极150。说明书明确指出“沟道层160形成在整个发光器件上……形成在其中暴露发光结构的沟道区域上”。
8. **特征H(附着层170与支撑衬底180)**:说明书[0052]-[0056]及图4公开,支撑衬底180(Mo、Si、W、Cu等)通过附着层170(In、Sn、Ag、Au等共熔金属)连接到沟道层160。
9. **特征I(反射电极包围欧姆层的底表面和侧表面)**:说明书[0012]、[0069]及图9截面图明确指出,欧姆层140被反射层150包围(反射电极覆盖了欧姆层的下方底面以及四周侧边)。
10. **特征J(反射电极直接接触第二导电半导体层)**:结合图9与说明书[0069],由于欧姆层140与CBL 130未铺满整个第二导电半导体层区域,反射电极150在其外围包围欧姆层140时,其边缘越过欧姆层,与第二导电半导体层126产生**直接接触**。
11. **特征K(沟道层将钝化层与反射电极分离)**:说明书[0019]-[0020]、[0061]及图8-9公开,在侧向截面上,金属沟道层160延伸至外围,介于侧面钝化层195和内侧反射电极150之间,使得钝化层195在外侧接触沟道层160,而不直接接触反射电极150。
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### 二、 对比文件特征比对表格与原文出处分析
为准确界定各对比文件的公开范围,下表系统比对了权利要求1的各项技术特征在三份对比文件中的公开情况(注:D1公开号为 **JP2006245232A**,D2公开号为 **JP2007081088A**,D3公开号为 **JP2007294579A**)。
#### 权利要求1特征比对表
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2006245232A) | D2 (JP2007081088A) | D3 (JP2007294579A) |
| A: 发光结构(第1/有源/第2半导体层) | 完全公开 <br>(段落[0013],图1) | 完全公开 <br>(段落[0018],图1:103/104/105) | 完全公开 <br>(段落[0015],图1:13/14/15) |
| B: 钝化层包围发光结构侧面 | 完全公开 <br>(段落[0025]絶縁膜8,图1) | 完全公开 <br>(段落[0021]保護層107,图1) | 完全公开 <br>(段落[0015]保護膜10,图1/2) |
| C: 布置在第1半导体层上的第一电极 | 完全公开 <br>(段落[0025]n電極9,图1) | 完全公开 <br>(段落[0020]負電極112,图1) | 完全公开 <br>(段落[0017]負極25,图9) |
| D: 部分布置在第2半导体层上的电流阻挡层(CBL) | 未公开 <br>(无专门绝缘CBL阻挡层) | 未公开 | 未公开 |
| E: 布置在CBL和第2半导体层上的欧姆层 | 部分公开 <br>(仅有第1金属膜6/Ag,无CBL) | 部分公开 <br>(段落[0020]欧姆接触层106,无CBL) | 部分公开 <br>(段落[0017]欧姆接触层16,无CBL) |
| F: 布置在第2半导体层上的反射电极 | 完全公开 <br>(段落[0025]第2金属膜7,图1) | 完全公开 <br>(段落[0020]反射层109,图1) | 完全公开 <br>(段落[0017]反射层17,图2/9) |
| G: 包围反射电极且布置在发光结构上的沟道层 | 未公开 <br>(绝缘膜8不是金属沟道层) | 实质公开/等效 <br>(段落[0020]密着層108,图1) | 实质公开/等效 <br>(段落[0016]相互拡散防止層18/接合層19,图2) |
| H: 通过附着层连接到沟道层的支撑衬底 | 未公开 <br>(D1为倒装芯片,无支撑衬底及附着层) | 完全公开 <br>(段落[0020]电镀基板110,图1) | 完全公开 <br>(段落[0015]-[0017]接合层与第2基板21,图9) |
| I: 反射电极包围欧姆层的底面和侧面 | 未公开 | 实质公开 <br>(段落[0020]、图1:反射层109包裹欧姆接触层106) | 实质公开 <br>(段落[0017]、图2:反射层17包裹欧姆接触层16) |
| J: 反射电极直接接触第二导电半导体层 | 完全公开 <br>(段落[0025],图1) | 完全公开 <br>(段落[0020],图1) | 完全公开 <br>(段落[0017],图2) |
| K: 沟道层将钝化层与反射电极分离 | 未公开 | 实质公开 <br>(段落[0020],图1:密着层108在保护层107与反射层109之间) | 未公开/差异特征 <br>(D3保护膜位于接合层下方) |
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### 三、 逐一分析对比文件的特征公开细节(结合原文出处)
#### 1. D1(JP2006245232A)
* **实质公开特征**:
* **A, B, C, F, J**:D1公开了一种横向/倒装结构的氮化物半导体发光器件。段落[0025]及图1公开了n型半导体层3、活性层4、p型半导体层5(特征A);n电极9位于n层(特征C);绝缘膜(SiN)8覆盖侧面(特征B);第1金属膜6(Ag)与第2金属膜7(Pt)(特征F, J)。
* **未公开特征(差异)**:
* **特征D、E**:D1未公开电流阻挡层(CBL)。
* **特征G、H、I、K**:D1为传统的蓝宝石衬底平铺/倒装芯片,**不具备垂直结构的金属支撑衬底180及附着层170(特征H)**,亦无金属沟道层(特征G)及相匹配的隔离结构(特征K)。
#### 2. D2(JP2007081088A)
* **实质公开特征**:
* **A, B, C, F, G, H, I, J, K**:D2公开了一种通过剥离衬底并电镀金属基板制造的垂直结构发光器件。
* 段落[0020]及图1明确记载:p型半导体层105上形成欧姆接触层106;侧面覆盖保护层107(钝化层,特征B);在保护层107上依次形成密着层108和反射层109(特征F),电镀金属板110(支撑衬底,特征H)。
* **特征I与J**:图1中反射层109从上方和侧方完全包覆了欧姆接触层106(特征I),且反射层109与p型半导体层105直接接触(特征J)。
* **特征G与K**:D2中的“密着层108(Ti/V/Cr等金属)”布置于半导体侧面并延伸包围反射层,且介于侧面保护层107与反射层109之间,实现了“将钝化层与反射电极分离”的功能(特征K)。
* **未公开特征(差异)**:
* **特征D与E(结合CBL)**:D2未明确记载在第二导电半导体层与欧姆层之间设置专门的“电流阻挡层(CBL)”。
#### 3. D3(JP2007294579A)
* **实质公开特征**:
* **A, B, C, F, G, H, I, J**:D3公开了利用键合与衬底剥离技术制造垂直结构GaN发光器件(段落[0015]-[0017],图1-9)。
* 包含第一/有源/第二半导体层(特征A)、侧面保护膜10(特征B)、负极25与正极24(特征C)、反射层17(特征F)、通过接合层19/73连接的第二基板21/61(支撑衬底,特征H)。
* **特征I与J**:图2中反射层17覆盖欧姆接触层16的侧面及底面(特征I),并与p型半导体层直接接触(特征J)。
* **未公开特征(差异)**:
* **特征D、E**:缺乏绝缘CBL层。
* **特征K**:D3的保护膜10的构型与接合层19的相对位置关系与本专利不同,未明确形成“沟道层将钝化层与反射电极完全分隔”的拓扑排布。
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### 四、 最接近对比文件选择与创造性分析
#### 1. 最接近对比文件的选择
在创造性审查/无效宣告中,**D2(JP2007081088A)最适合作为最接近的对比文件**(最接近对比文件可为单个,若需多线进攻,D3亦可作为备选最接近对比文件):
* **理由**:D2与本目标专利同样属于“剥离原衬底、带有金属支撑衬底(电镀层)的垂直结构半导体发光器件”。D2公开了目标专利绝大多数的结构特征(A, B, C, F, G, H, I, J, K),包括最关键的**侧面钝化层、反射电极包覆欧姆层、以及利用金属层(密着层108)阻隔/分离钝化层与反射电极**的拓扑物理结构。
#### 2. 整体解决的技术问题与技术效果分析
* **目标专利解决的问题与效果**:通过设置电流阻挡层(CBL 130)改善电流扩散、防止中心电流集中;同时通过欧姆层、反射电极包覆结构及金属沟道层(160)将侧面钝化层与反射电极隔离,增强附着力,防止金属剥离和侧面短路。
* **D2未公开的特征**:
1. 权利要求1中的“**电流阻挡层(CBL)**”(特征D及特征E中与CBL相关的结合关系);
* **结合分析(创造性攻防)**:
* CBL(电流阻挡层)在LED领域属于**本领域的公知常识/惯用技术手段**。其技术作用(防止电极下方电流集中、均匀化发光)是本领域技术人员熟知的。
* 若以 **D2 为最接近对比文件**,区别特征仅为“在第二导电半导体层上设置CBL,且欧姆层布置在CBL和第二半导体层上”。本领域技术人员为了解决发光器件电流分布不均、提高发光效率的问题,有动机在D2的基础上引入公知常识(CBL)。因此,**权利要求1相对于D2与本领域公知常识的结合不具备创造性(《专利法》第22条第3款)**。
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### 五、 最薄弱的技术特征与专利无效宣告攻防建议
#### 1. 最薄弱的技术特征:**特征D与特征E(电流阻挡层 CBL 的引入)**
* **分析**:权利要求1中唯一未被垂直结构对比文件(D2/D3)直接全文完全显性对比出的特征即为“电流阻挡层(CBL)”。然而,CBL是LED芯片设计中极其通用的提高发光效率的微结构,在大量的常规LED专利中均有公开。目标专利将CBL与欧姆层/反射层的叠加属于常规叠加,未产生意想不到的技术效果。
#### 2. 进一步的对比文件检索策略(补强检索)
为了确保在无效宣告中100%击穿权利要求1及其从属权利要求,建议采取以下二次检索策略:
1. **精准补充检索“CBL + 欧姆层 + 反射层”结合特征**:
* **检索要素(IPC/CPC分类号)**:`H01L33/14`(电流扩展或阻挡层)、`H01L33/38`(电极结构)、`H01L33/40`(反射电极)。
* **关键词组合**:`(电流阻挡层 OR CBL OR Current Blocking Layer OR 絶縁膜) AND (欧姆 OR Ohmic) AND (反射 OR Reflective)`。
* **目的**:寻找一份结合件D4,其明确公开了“在GaN LED中同时设置CBL、覆盖CBL的欧姆层及反射电极”,用于彻底封堵专利权人关于CBL创造性的抗辩。
2. **从属权利要求及材料特征检索**:
* 针对沟道层材料(Ti, Ni, Pt, Pd, Rh, Ir, W)、附着层材料(In, Sn, Ag, Au等)、支撑衬底材料(Mo, Si, W, Cu, Al),在现有对比文件(D1-D3)中均已有广泛公开。检索时重点关注**“金属沟道层兼做CBL”**(如目标专利说明书段落[0074]及图11所提方案)的优先权与现有技术对比,确保将从属权利要求一网打尽。
3. **建议的无效组合方案**:
* **主打方案1**:D2(主对比文件,公开A,B,C,F,G,H,I,J,K) + 本领域公知常识(或补充检索到的CBL对比文件D4) $\rightarrow$ 无效权利要求1。
* **备选方案2**:D3(主对比文件) + D1/D2(公开沟道层分离钝化层与反射电极特征K) + 公知常识(CBL) $\rightarrow$ 无效权利要求1。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将紧密结合目标专利说明书(授权公告号:CN102347411B)对权利要求1进行法律与技术层面的深度拆解,并对照三份对比文件(D1: JP2008053685A、D2: JP2009231356A、D3: JP2010010681A)的原文出处进行技术特征比对、最接近对比文件遴选、最薄弱特征认定及后续检索策略的制定。
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### 一、 目标专利权利要求1的技术特征分解与说明书解释
根据目标专利说明书(CN102347411B),权利要求1包含以下技术特征,其在说明书中的具体含义及图文对应关系解释如下:
* **技术特征A**:*包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层的发光结构*
* **说明书解释**:参见说明书第[0007]、[0037]段及图1中的发光结构120,包含n型/p型半导体层122/126与有源层124,构成基本的垂直结构LED外延层。
* **技术特征B**:*钝化层,所述钝化层包围所述发光结构的侧面*
* **说明书解释**:参见说明书第[0019]、[0064]段及图8中的钝化层195。钝化层由非导电氧化物或氮化物(如SiO₂)制成,包围发光结构120的侧壁以防止漏电及提供环境保护。
* **技术特征C**:*布置在所述第一导电半导体层上的第一电极*
* **说明书解释**:参见说明书第[0007]、[0073]段及图7中的第一电极190,形成在出光面(第一导电半导体层122)上,作为上电极。
* **技术特征D**:*部分地布置在所述第二导电半导体层上的电流阻挡层*
* **说明书解释**:参见说明书第[0009]、[0068]段及图9中的电流阻挡层(CBL)130,防止电流集中于第一电极下方,提高发光均匀性。
* **技术特征E**:*布置在所述电流阻挡层和所述第二导电半导体层上的欧姆层*
* **说明书解释**:参见说明书第[0010]、[0048]、[0069]段及图9中的欧姆层140。欧姆层由透明导电氧化物(如ITO)或高功函数金属制成,覆在CBL 130及第二导电半导体层126上,用于降低接触电阻。
* **技术特征F**:*布置在所述第二导电半导体层上的反射电极*
* **说明书解释**:参见说明书第[0007]、[0050]、[0069]段及图9中的反射层(反射电极)150,采用Ag、Al等高反射率金属,用于将发光结构向下的光向上反射。
* **技术特征G**:*布置在所述发光结构上并包围所述反射电极的沟道层*
* **说明书解释**:参见说明书第[0007]、[0018]、[0051]段及图3/图9中的沟道层160,由Ti、Ni、Pt等金属或合金制成,延伸至发光结构边缘并包围反射电极。
* **技术特征H**:*通过附着层连接到所述沟道层的支撑衬底*
* **说明书解释**:参见说明书第[0007]、[0052]-[0056]段及图4中的附着层170和导电支撑衬底180(如Si、Cu、Mo),提供机械支撑及散热/导电通道。
* **技术特征I**:*其中所述反射电极包围所述欧姆层的底表面和侧表面*
* **说明书解释**:参见说明书第[0012]、[0069]段及图9。反射层150包裹住欧姆层140的下表面和四周侧面,防止欧姆层材料向外扩散或剥离。
* **技术特征J**:*所述反射电极直接接触所述第二导电半导体层*
* **说明书解释**:结合说明书第[0069]段与图9,反射电极150在欧姆层140的外围区域越过欧姆层,与第二导电半导体层126形成直接物理接触。
* **技术特征K**:*所述沟道层将所述钝化层与所述反射电极分离*
* **说明书解释**:参见说明书第[0019]、[0020]段及图8/图9。沟道层160横亘在钝化层195与反射电极150之间,使两者不直接接触,从而隔离反射电极(含Ag等易迁移金属)与侧壁钝化层,防止电极金属沿钝化层界面迁移导致发光结构短路。
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### 二、 对比文件特征比对分析(含公开号及原文出处)
以下为三份对比文件公开技术特征的详细分析:
1. **对比文件D1(JP2008053685A)**:
* **公开特征**:公开了特征A(说明书[0051]段,半导体层321/322/323组成的发光结构320)、特征B(说明书[0058]段及图4D,保护膜340包围发光结构两侧面)、特征C(说明书[0072]段,n型电极380)、特征D(说明书[0058]段,电流阻止层330)、特征F(说明书[0060]段,p型电极350具反射功能)、特征H(说明书[0064]-[0067]段,金属种子层360及构造支持层370)、特征J(说明书[0061]段,p型电极350直接接触p型层323)。
* **未公开特征**:未公开**特征E、I**(D1的p型电极350直接兼具欧姆与反射,无独立的“欧姆层+反射电极包围结构”)、**特征G、K**(D1的金属种子层360直接接触保护膜340和p型电极350,未能起到“将钝化层与反射电极物理分离”的作用,且无独立构型的“沟道层”)。
2. **对比文件D2(JP2009231356A)**:
* **公开特征**:公开了特征A(说明书[0017]-[0018]段,半导体积层部5)、特征B(说明书[0017]段,绝缘膜12a包围侧面)、特征C(说明书[0017]段,第1导电侧电极6)、特征D(说明书[0017]段,绝缘膜11b/12b做阻抗/阻挡层)、特征F(说明书[0017]段,第2导电侧电极7/反射电极)、特征H(说明书[0022]-[0026]段,第1/第2金属层8/9连接支撑基板10)。
* **未公开特征**:未公开**特征E**(无独立欧姆层与反射层结合)、**特征G、I、J、K**(D2通过设置离间区域/空隙13来解决迁移问题,未采用“沟道层包围反射电极并隔离钝化层”的结构,反射电极也没有包围欧姆层的底面和侧面)。
3. **对比文件D3(JP2010010681A)**:
* **公开特征**:公开了特征A(说明书[0067]段,发光结构体110)、特征B(说明书[0016]段,阻挡模式/绝缘膜包围)、特征C(说明书[0090]段,第2电极150)、特征D(说明书[0077]段,第1阻挡模式120)、特征E(说明书[0081]段,第1欧姆模式130)、特征F(说明书[0069]段,第1电极140/反射电极)、特征H(说明书[0068]段,中间层210及导电基板202)。
* **未公开特征**:未公开**特征G、I、J、K**(D3的欧姆层与阻挡层呈相补阵列布局,反射电极并未包围欧姆层的底面与侧面,且缺乏专用的沟道层将钝化层与反射电极分离)。
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### 三、 技术特征比对表
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2008053685A) | D2 (JP2009231356A) | D3 (JP2010010681A) |
| A:半导体发光结构 | 公开 ([0051]段, 图4A) | 公开 ([0017]段, 图1) | 公开 ([0067]段, 图1) |
| B:包围侧面的钝化层 | 公开 ([0058]段, 图4D) | 公开 ([0017]段, 图1) | 公开 ([0016]段, 图1) |
| C:第一电极(上电极) | 公开 ([0072]段, 图4L) | 公开 ([0017]段, 图1) | 公开 ([0090]段, 图1) |
| D:部分布置的电流阻挡层 | 公开 ([0058]段, 图4D) | 公开 ([0017]段, 图1) | 公开 ([0077]段, 图1) |
| E:布置在CBL和半导体层上的欧姆层 | *未公开* (仅单一p电极) | *未公开* | 公开 ([0081]段, 图1) |
| F:反射电极 | 公开 ([0060]段, 图4E) | 公开 ([0017]段, 图1) | 公开 ([0069]段, 图1) |
| G:包围反射电极的沟道层 | *未公开* (种子层功能/构型不同) | *未公开* | *未公开* |
| H:附着层与支撑衬底 | 公开 ([0064]段, 图4I) | 公开 ([0022]段, 图1) | 公开 ([0068]段, 图1) |
| I:反射电极包围欧姆层底面和侧面 | *未公开* | *未公开* | *未公开* |
| J:反射电极直接接触第二导电半导体层 | 公开 ([0061]段) | *未公开* | *未公开* |
| K:沟道层将钝化层与反射电极分离 | *未公开* (种子层与保护膜接触) | *未公开* | *未公开* |
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### 四、 最接近对比文件分析(主对比文件选择)
在创造性无效分析中,**对比文件D1(JP2008053685A)** 最适合作为本专利权利要求1的**最接近对比文件**。
#### 1. 选择D1作为最接近对比文件的理由:
* **整体技术领域与架构高度一致**:D1与目标专利均属于“垂直结构GaN系发光二极管及其制造方法”领域,且均采用通过LLO(激光剥离)转移至金属支撑衬底(电镀/键合基板)的垂直电极结构。
* **解决的技术问题极其相同**:
* 目标专利旨在解决垂直LED在制造和使用过程中,电极/金属层与侧壁钝化层界面处的金属迁移(Migration)、短路及芯片切割损伤问题(说明书[0005]-[0006])。
* D1同样旨在解决垂直GaN LED制造中结构支撑层热膨胀不匹配造成的芯片弯曲、切割损伤以及金属种子层原子向活性层渗透导致的联结漏电(Junction Leakage)和短路问题(说明书[0012]-[0015]、[0023])。
* **技术特征重合度最高**:D1公开了权利要求1中的技术特征 **A、B、C、D、F、H、J**(共7个特征),包含了垂直LED的核心构件(发光层、钝化层、CBL、上下电极、支撑衬底)。
*(注:对比文件D3虽然公开了欧姆层E,但在垂直结构的整体物理隔离与侧壁防短路设计上与目标专利的契合度低于D1。因此,以D1作为首选最接近对比文件最为稳妥;D3可作为备选主对比文件。)*
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### 五、 未被最接近对比文件(D1)公开特征的组合分析
目标专利权利要求1相对于D1的区别特征为:**E、G、I、K**。
1. **区别特征E(欧姆层)与I(反射电极包围欧姆层底面和侧面)及J(反射电极直触半导体)**:
* **D3的公开情况**:D3(JP2010010681A)第[0081]段公开了在电流阻挡层和半导体层上设置第一欧姆模式130,并在其上设置第一电极(反射电极)140。但是,**D3未公开“反射电极完全包围欧姆层的底表面和侧表面”**这一特定三维包覆构型。
2. **区别特征G(包围反射电极的沟道层)与K(沟道层将钝化层与反射电极分离)**:
* **D2、D3的公开情况**:
* D2(JP2009231356A)采用在电极与绝缘膜之间留出物理“空隙/离间区域13”的方式来防止Ag迁移(说明书[0007]-[0008]),**并未公开利用金属“沟道层”进行隔离**。
* D3(JP2010010681A)采用平铺阻挡模式,同样**未揭示任何具有隔离侧壁钝化层与反射电极功能的“沟道层”**。
**结论**:现有对比文件D1、D2、D3中,均**未公开特征G和特征K**的组合(即设置特定沟道层并将侧面钝化层与反射电极物理分隔开)。
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### 六、 无效请求中最薄弱的技术特征认定
若对目标专利权利要求1发起专利无效宣告请求,**最薄弱的技术特征(即专利权人最核心的防御特征/最难被无效的特征)是:**
> **特征K(结合特征G):所述沟道层将所述钝化层与所述反射电极分离,且沟道层布置在发光结构上并包围反射电极。**
#### 薄弱点/防守要害分析:
1. **协同技术效果显著**:目标专利说明书第[0019]、[0105]段明确指出,通过引入由特定金属(Ti, Ni, Pt等)制成的“沟道层”,一方面提升了电极与附着层的粘附性,另一方面**在空间布局上将容易发生金属迁移的反射电极(如Ag)与侧壁钝化层隔离开**。这一结构有效阻断了反射电极金属沿着钝化层与发光结构界面向有源层迁移的路径,大幅提高了器件可靠性。
2. **现有技术存在技术偏见/相反教导**:在传统垂直LED结构中(如D1图4D-4E),金属种子层或结合层通常是直接覆盖在钝化层和电极之上的;或者如D2所示采用“留空隙”的平面离间结构。D1~D3均未提出在反射电极与钝化层之间专门夹设一层“金属沟道层”来达到物理分离与防迁移的双重效果。
因此,单凭现有对比文件D1+D2+D3的简单组合,**无法得出特征K的公知常识教导或技术显而易见性**,这是目前无效论证中最难攻破的堡垒。
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### 七、 进一步的对比文件检索策略
为了成功无效权利要求1,必须打破**特征G和特征K(沟道层隔离钝化层与反射电极)**的防线。建议采取以下进一步检索策略:
1. **扩展检索要素词与表达方式(逻辑扩词)**:
* *沟道层/隔离层*:Channel layer, Isolation layer, Guard ring, Barrier layer, Edge barrier, Border layer, 阻挡层, 围栏层, 边缘隔离层。
* *分离/防迁移*:Separate, Segregate, Isolate, Prevent migration, Distance, Space between passivation and reflective electrode, 界面隔离, 防短路。
* *结构特征组合*:`(Passivation OR Insulator) AND (Reflective electrode OR Ag electrode) AND (Separat* OR Isolat*) AND (Channel OR Barrier)`.
2. **精准分类号(IPC / CPC)追踪**:
* **H01L 33/10**:包含反射结构的发光器件(Reflective structure, e.g. Bragg reflector, metal reflector)。
* **H01L 33/38**:发光器件电极结构的形状及布局(Electrode structure, shape or layout)。
* **H01L 33/44**:发光器件的保护层/钝化层(Protective processing, e.g. Passivation)。
* **H01L 33/46**:电极与钝化层组合防迁移结构。
3. **同族专利与引证文献反查**:
* **目标专利的韩国优先权卷宗反查**:韩国优先权号 `KR10-2010-0071461`,深度检索韩国审查阶段及同族(如US20120021544A1、EP2410574A2)审查历史中的引证对比文件(Office Actions)。
* **同领域龙头企业(LED垂直结构专利池)交叉检索**:重点检索首尔半导体(Seoul Semiconductor)、日亚化学(Nichia)、丰田合成(Toyoda Gosei)、CREE、欧司朗(Osram)在2008—2010年间关于“Ag电极防迁移(Ag Migration Prevention)”及“侧壁钝化隔离(Passivation Separation)”的垂直LED专利。
4. **聚焦“制造工艺类”对比文件的检索(以工艺隐性公开特征)**:
* 许多专利在结构权利要求中称为“沟道层”,但在制造工艺专利中常被称为“边缘剥离掩模层”、“刻蚀阻挡层”或“金属粘结辅助层”。检索时关注垂直LED台面蚀刻(Mesa Etching)及划片沟道(Dicing Channel)形成工艺的相关文献,寻找“在台面边缘沉积金属层以隔开侧壁绝缘膜与主反射电极”的工艺公开证据。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利 CN102347411B(发光器件)与两份对比文件:**D1(JP2010040761A)** 和 **D2(US2007165084A1)** 进行紧密的法律与技术对比分析。
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的解释
依据权利要求1及目标专利说明书(CN102347411B),权利要求1各技术特征的技术含义及结构位置如下:
1. **特征A(发光结构120)**:由下至上(或反之)包含第一导电半导体层122(如n-GaN)、有源层124(如MQW)和第二导电半导体层126(如p-GaN)[0037]。
2. **特征B(钝化层195)**:包围发光结构的侧面,由SiO2等绝缘材料制成[0064]-[0065]。
3. **特征C(第一电极190)**:布置在第一导电半导体层122上(上电极)[0063]。
4. **特征D(电流阻挡层 CBL 130)**:部分布置在第二导电半导体层126上(中心或对应第一电极的区域),用于防止电流集中[0068]-[0069]。
5. **特征E(欧姆层140)**:布置在CBL 130和第二导电半导体层126上,并包围CBL [0048]、[0069]。
6. **特征F(反射电极/反射层150)**:布置在第二导电半导体层上(通过欧姆层介入),反射有源层发出的光 [0050]。
7. **特征G(沟道层160)**:布置在发光结构上,并包围反射电极 [0051]。
8. **特征H(支撑衬底180)**:通过附着层170连接到沟道层160的导电支撑衬底(下电极方向)[0052]-[0056]。
9. **特征I(反射电极包围欧姆层的底表面和侧表面)**:反射层150物理上包裹了欧姆层140的底面和侧边 [0069]。
10. **特征J(反射电极直接接触第二导电半导体层)**:反射层在欧姆层边缘或间隔外直接与第二导电半导体层126接触(如实施例中欧姆层被分块或被包裹的结构中)[0069]-[0074]。
11. **特征K(沟道层将钝化层与反射电极分离)**:沟道层160延伸至发光结构侧面与边缘,隔开侧面的钝化层195与内侧的反射电极150 [0019]、[0051]、[0059]。
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### 二、 对比文件特征比对及分析
#### 1. 对比文件领域与技术方案性质判定
* **D1 (JP2010040761A)**:公开了一种氮化物半导体发光素子(LED)及其制造方法。包含支持基板101、诱电体反射层105(DBR)、透明导电层106/欧姆层、p型半导体层109、发光层110、n型半导体层111、电流阻止区域114、n侧电极112以及侧面结构。属于**同一技术领域(半导体发光器件)**。
* **D2 (US2007165084A1)**:公开了一种喷墨打印机的墨盒容纳装置(ink-cartridge accommodation device)。属于**完全不相关的技术领域(机械/喷墨打印设备)**,未公开任何半导体发光器件的技术特征。
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#### 2. 权利要求1技术特征比对表(Feature Comparison Table)
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2010040761A) 是否公开及原文出处 | D2 (US2007165084A1) 是否公开及原文出处 |
| 特征A:发光结构(第一/有源/第二导电半导体层) | 公开;[0022]“p型窒化物半導体層109、発光層110およびn型窒化物半導体層111” | 未公开(属于墨盒机构,无半导体层) |
| 特征B:钝化层,包围发光结构侧面 | 实质公开/隐性公开;[0018][0045][图6] 芯片分割形成凹部露出侧面及保护隔离层 | 未公开 |
| 特征C:布置在第一导电半导体层上的第一电极 | 公开;[0022]“n型窒化物半導体層111上には、第1の電極(n側電極)112” | 未公开 |
| 特征D:部分布置在第二导电层上的电流阻挡层(CBL) | 公开;[0032][0039]“高抵抗化させ、電流阻止領域114を形成する” | 未公开 |
| 特征E:布置在CBL和第二导电层上的欧姆层 | 公开;[0022][0030]“透明導電層106(透明导电层/欧姆接触层)” | 未公开 |
| 特征F:布置在第二导电半导体层上的反射电极 | 公开;[0022]“誘電体からなる反射層105”或共晶接合金属/反射金属层 | 未公开 |
| 特征G:布置在发光结构上并包围反射电极的沟道层 | 实质公开;[0022][0031][图1] 诱电体反射层105延伸覆盖透明导电层106的侧面与发光层边缘(形成通道/保护边界) | 未公开 |
| 特征H:通过附着层连接到沟道层的支撑衬底 | 公开;[0022]“支持基板101、第2の接合層102および第1の接合層103からなる共晶接合層104” | 未公开 |
| 特征I:反射电极包围欧姆层的底表面和侧表面 | 公开;[0014][0031][图1] 反射层105覆盖透明导电层106的底面与两侧侧面 | 未公开 |
| 特征J:反射电极直接接触第二导电半导体层 | 公开;[0014][0031][图1] 反射层105直接接触p型半导体层107未被透明导电层覆盖的表面 | 未公开 |
| 特征K:沟道层将钝化层与反射电极分离 | 未明确公开(D1中反射层本身即为介电层/DBR,未明确区分独立于反射电极之外的“金属/绝缘沟道层160”与“钝化层195”的物理隔离界限) | 未公开 |
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### 三、 最接近对比文件的选择与分析
1. **最接近对比文件的确定**:
* **D1 (JP2010040761A)** 毫无疑问是**唯一且最接近的对比文件**。
* **理由**:D1 与目标专利同属于垂直结构 GaN 基 LED 发光器件领域,旨在解决光提取效率低、电流分布不均、散热及驱动电压高的问题。D1 公开了权利要求 1 的绝大部分核心结构(包括支撑衬底、共晶接合层、介电/金属反射层包围透明欧姆层、电流阻挡区等)。
* **D2 (US2007165084A1)** 属于喷墨打印机墨盒机械连接结构,技术领域完全跨越(非微电子/光电领域),未公开任何相关技术特征,**完全不能作为最接近的对比文件**。
2. **区别技术特征与无效请求中最薄弱的技术特征**:
* 相比于 D1,目标专利权利要求 1 的主要区别特征在于:
* **特征G/K 的具体结构限定**:目标专利中明确将“沟道层(Channel Layer)”与“反射电极”及“钝化层”作了三者明确的界定,即“沟道层布置在发光结构上包围反射电极,并将钝化层与反射电极分离”(目标专利说明书[0051]指出沟道层可为金属如Ti/Ni等或绝缘层,用于阻隔边缘防短路及增加附着力)。
* **最薄弱的技术特征(最易被攻破/无效的特征)**:
* **特征 I & J(反射层包围欧姆层底侧面并直接接触第二导电层)**:D1 在段落 [0014] 和 [0031] 以及 图1 中已经**完全公开**了透明导电层(欧姆层)横向尺寸小于 p 型层,反射层(105)覆盖透明导电层的两侧侧面及底面,并直接与 p 型层接触。
* **特征 D & E(电流阻挡层与欧姆层的相对布置)**:D1 的段落 [0032] 和 [0039] 明确公开了在 p 型层中形成高阻态电流阻止区域 114(即 CBL),且欧姆层(透明导电层 106)铺设在其上。
* **最薄弱点在于“沟道层”的术语界定**:如果目标专利中的“沟道层”被理解为仅起边沿绝缘/阻挡作用的介电层,则 D1 中的反射层 105(由 DBR 介电多层膜组成)在结构和功能上均已**实质公开**了该沟道层阻断侧面短路的作用。
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### 四、 进一步对比文件检索策略(Invalidation Search Strategy)
为了完全无效目标专利权利要求1(尤其是针对特征G和特征K关于“金属/绝缘沟道层将侧面钝化层与反射电极物理隔离”的限定),建议采取以下检索策略:
1. **分类号(IPC / CPC)检索结合**:
* `H01L33/14`(具有电流扩散或电流阻挡结构的发光器件)
* `H01L33/20`(具有特殊表面/边缘形状或沟道/截面结构的发光器件)
* `H01L33/38`、`H01L33/40`、`H01L33/44`(发光器件的电极、反射层及钝化/保护层结构)
2. **核心关键词组合(中/英/日)**:
* **关键词组1(发光器件)**:LED / Light emitting diode / 发光二极管 / 窒化物半導体
* **关键词组2(沟道层/边界绝缘)**:Channel layer / Insulation guard ring / Boundary layer / 沟道层 / 隔离层 / 包围 / 边缘侧面
* **关键词组3(电极/钝化分离)**:Passivation / Reflective electrode / Separate / Isolation / 钝化层 / 反射电极 / 分离 / 阻隔
3. **检索方向与重点**:
* **优先检索申请日(2010年7月23日)之前的同族与竞争对手专利**:重点检索 Cree、Osram、Philips Lumileds、Seoul Semiconductor(首尔半导体)、Epistar(晶电)、LG Innotek 在 2005-2010 年间申请的垂直结构(Vertical LED)芯片专利。
* **针对特征 K 的专项突破**:寻找在垂直 LED 芯片边缘制造中,采用“防短路金属/介电边缘通道层(Channel/Guard Ring)”延伸覆盖至芯片侧边,用以隔离内部反射电极与外部晶圆切割道/侧面钝化膜(Passivation Layer)的公知常识证据或对比文件。例如,LG Innotek 本身早期的垂直 LED 专利族(目标专利优先权为韩国申请),往往在其前期申请中已公开了类似沟道隔离层的边缘制造工艺。
基于目标专利说明书(CN102347411B)及权利要求1的术语定义与结构逻辑,结合对比文件1(WO2006006555A1)与对比文件2(WO2009078574A1)的原文内容,现从专业专利代理师的视角为您进行全方位的无效比对分析与方案制定。
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## 一、 权利要求1的技术特征解释(结合目标专利说明书)
根据目标专利(CN102347411B)说明书及附图(特别参考图8与图9),权利要求1各技术特征的具体含义与空间位置逻辑解释如下:
* **技术特征A(发光结构):** 指由第一导电半导体层122(如n型GaN)、有源层124(如MQW)和第二导电半导体层126(如p型GaN)依次外延叠置形成的发光叠层(说明书[0037]-[0048])。
* **技术特征B(钝化层侧面包围):** 钝化层195布置在发光结构120的侧面上,用于防止侧面漏电和保护半导体层(说明书[0019]、[0065]及图8)。
* **技术特征C(第一电极):** 布置在第一导电半导体层122上的电极190(说明书[0063]及图7)。
* **技术特征D(电流阻挡层CBL):** 布置在第二导电半导体层126与反射电极/欧姆层之间的绝缘层130,用于阻挡电流集中在中心区域,引导电流向两侧扩展(说明书[0009]、[0068]及图9)。
* **技术特征E(欧姆层):** 覆盖在CBL 130及第二导电半导体层126上的透明导电层或薄金属层140(说明书[0010]、[0048]、[0069]及图9)。
* **技术特征F(反射电极):** 布置在第二导电半导体层126/欧姆层140上的金属反射层150(说明书[0050]及图2、图9)。
* **技术特征G(沟道层):** 布置在发光结构上,且在侧向及底部包围反射电极150的过渡/保护阻挡层160(说明书[0007]、[0018]、[0051]及图3、图8、图9)。
* **技术特征H(支撑衬底及附着层):** 支撑衬底180通过附着层(接合层)170与沟道层160相连接,构成垂直结构发光器件的承载基底(说明书[0007]、[0052]-[0056]及图4)。
* **技术特征I(反射电极包围欧姆层):** 指反射电极150不仅覆盖欧姆层140的底面,还在侧向将欧姆层140的侧边包裹起来(说明书[0012]、[0069]及图9)。
* **技术特征J(反射电极直接接触第二导电半导体层):** 由于反射电极150包围了欧姆层140的侧面,其外侧延伸部分跨过欧姆层侧边,直接与第二导电半导体层126的表面物理接触(说明书[0069]及图9)。
* **技术特征K(沟道层隔离钝化层与反射电极):** 沟道层160在空间上阻隔于钝化层195与反射电极150之间,使钝化层195与反射电极150不直接接触(说明书[0019]及图8、图9)。
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## 二、 对比文件特征比对分析与比对表格
### 1. 对比文件1:WO2006006555A1分析
* **公开号:** WO2006006555A1
* **技术方案概述:** 倒装芯片/垂直结构LED,包含N型GaN(23)、InGaN有源层(24/25)、P型GaN(27)、P侧透明欧姆电极(3)、透明绝缘膜(5)、反射电极(7)、P侧垫电极(8/支撑层)、N侧电极(6/9)。
* **公开的特征:**
* **A**(公开):说明书[0017]、图1公开了由N型GaN层23、InGaN活性层24/25和P型GaN层27构成的发光部2。
* **B**(公开):说明书[0018]公开了透明绝缘膜5覆盖InGaN半导体发光部2全体,作为钝化膜(パッシベーション膜)使用,覆盖其侧面。
* **C**(公开):说明书[0018]及图1公开了与N型层23接触的N侧电极6/9(第一电极)。
* **D**(实质公开):说明书[0018]、[0022]及图1公开了透明绝缘膜5延伸至P型层与反射电极之间,且开有开口5a。绝缘膜5在物理和电学上阻挡了未开孔区域的电流,实质上发挥了电流阻挡层(CBL)的作用。
* **E**(公开):说明书[0017]、[0020]公开了在P型GaN层27表面全面形成并形成欧姆接触的透明电极3(如ZnO)。
* **F**(公开):说明书[0018]、[0021]公开了在透明绝缘膜5和透明电极3上布置的金属反射电极7。
* **H**(公开):说明书[0018]及图1公开了接合至实现电路板/支撑结构的垫电极8/9及焊料11。
* **未公开的特征:**
* **G、I、J、K**:对比文件1中反射电极7通过开孔5a接触透明电极3,透明绝缘膜5夹在中间;未公开“沟道层(G)”、“反射电极包围欧姆层底面和侧面(I)”、“反射电极直接接触第二导电半导体层(J)”,以及“沟道层分割钝化层与反射电极(K)”。
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### 2. 对比文件2:WO2009078574A1分析
* **公开号:** WO2009078574A1
* **技术方案概述:** 垂直结构GaN LED,包含支持衬底(700/750)、结合层(650/包覆层600)、刻蚀停止层(500)、P型电极层(400)、P型半导体(300)、有源层(200)、N型半导体(100)、钝化层(800)及N型电极(900)。
* **公开的特征:**
* **A**(公开):说明书[0058]-[0061]及图1公开了n-type semiconductor layer 100, active layer 200, p-type semiconductor layer 300叠层结构。
* **B**(公开):说明书[0066]及图1公开了passivation layer 800覆盖发光结构(100, 200, 300)的侧面。
* **C**(公开):说明书[0067]及图1公开了设置在n型半导体层100上的n-type electrode layer 900。
* **D**(实质公开):说明书[0063]及图1公开了刻蚀停止层(etch stop layer 500),其位于P型半导体层300下方且为SiO2、Al2O3等绝缘氧化物,其占据了电极层400侧边的部分区域,限制了电流注入区域,实质公开了电流阻挡层(CBL)。
* **E与F**(公开):说明书[0062]及图1公开了p-type electrode layer 400,其由电极金属(欧姆层)与反射金属(反射电极)复合叠置而成,布置于p型半导体层300下方。
* **G**(公开/实质公开):说明书[0064]及图1公开了cover layer 600(如Ti/Pt等金属构成的包覆层),其布置在电极层400和刻蚀停止层500下方,并包围/覆盖电极层400侧面与底面。这里的cover layer 600即相当于目标专利中的沟道层160。
* **H**(公开):说明书[0065]、[0078]及图1、图5公开了支撑层(support layer 700 / support substrate 750),其通过结合层(bonding layer 650/cover layer 600)连接至cover layer 600。
* **K**(公开/实质公开):说明书[0066]及图1公开了钝化层800覆盖发光结构侧面并延伸至刻蚀停止层500,而cover layer 600(沟道层)与反射电极(400中的反射金属)隔离,避免钝化层与反射电极直接接触。
* **未公开的特征:**
* **I、J**:在对比文件2中,P型电极层400(欧姆+反射)是平坦叠置或并列布置于300下方,刻蚀停止层500与400平齐分隔,未公开“反射电极在侧面包围欧姆层的侧表面(I)”,也未公开“反射电极绕过欧姆层侧面直接接触第二导电半导体层(J)”。
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### 权利要求1技术特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | 对比文件1(WO2006006555A1)原文出处及公开情况 | 对比文件2(WO2009078574A1)原文出处及公开情况 |
| 特征A:半导体发光结构(第一导电/有源/第二导电) | 公开:段落[0017],图1(N型GaN层23,活性层24/25,P型GaN层27) | 公开:段落[0058]-[0061],图1(n型层100,有源层200,p型层300) |
| 特征B:钝化层包围发光结构侧面 | 公开:段落[0018],图1(透明绝缘膜5覆盖发光部2全体侧面) | 公开:段落[0066],图1(Passivation layer 800覆盖侧面) |
| 特征C:第一电极布置在第一导电半导体层上 | 公开:段落[0018],图1(N侧电极6布置在露出N型GaN层23上) | 公开:段落[0067],图1(n-type electrode layer 900布置在100上) |
| 特征D:电流阻挡层(CBL)部分布置在第二导电半导体层上 | 实质公开:段落[0018]、[0022],图1(透明绝缘膜5延伸至P型层间,开孔5a阻挡未开孔区电流) | 实质公开:段落[0063],图1(绝缘刻蚀停止层500布置于300下方侧部,阻挡电流) |
| 特征E:欧姆层布置在CBL和第二导电半导体层上 | 公开:段落[0017]、[0020],图1(透明电极3覆盖P型层27全域并与CBL/绝缘膜重叠) | 公开:段落[0062],图1(p-type electrode layer 400包含欧姆金属层) |
| 特征F:反射电极布置在第二导电半导体层上 | 公开:段落[0018]、[0021],图1(金属反射电极7) | 公开:段落[0062],图1(p-type electrode layer 400包含反射金属层) |
| 特征G:沟道层布置在发光结构上并包围反射电极 | 未公开 | 公开/实质公开:段落[0064],图1(Cover layer 600覆盖并包围电极层400底/侧面) |
| 特征H:支撑衬底通过附着层连接到沟道层 | 公开:段落[0018],图1(接合垫电极8/9及焊料11连接至基板) | 公开:段落[0065]、[0078],图1、图5(Support layer 700/750通过Bonding layer 650连接) |
| 特征I:反射电极包围欧姆层的底表面和侧表面 | 未公开 | 未公开(电极层400中欧姆与反射层为上下平列叠置,未侧向包围) |
| 特征J:反射电极直接接触第二导电半导体层 | 未公开 | 未公开(反射层仅叠加于欧姆层或与刻蚀停止层接触,未绕过欧姆层接触300) |
| 特征K:沟道层将钝化层与反射电极分离 | 未公开 | 公开/实质公开:段落[0064]、[0066],图1(Cover layer 600隔离钝化层800与反射金属400) |
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## 三、 最接近的对比文件选择与创造性分析
### 1. 整体解决的技术问题与技术效果对比
* **目标专利:** 旨在解决垂直结构LED中,金属反射电极与周边介质/外延层剥离、电流扩展不均,以及在剥离衬底及芯片切割工艺中反射电极边缘易受腐蚀和损伤的问题,通过“沟道层包裹”与“反射电极包围欧姆层直接接触半导体层”来增强粘附力、改善电流注入和保护器件稳定性(说明书[0005]-[0006])。
* **对比文件1(WO2006006555A1):** 主要解决倒装芯片LED中透明电极与金属反射膜接触界面的吸光问题,通过引入开孔透明绝缘膜(5)来提升光提取效率(说明书[0005]-[0006])。其结构侧重于光提取,缺少垂直芯片的金属防护沟道架构。
* **对比文件2(WO2009078574A1):** 专门针对**垂直结构GaN LED**,旨在解决器件高功率操作下的散热问题、电极金属迁移(electromigration)问题以及在激光剥离(LLO)和干法刻蚀隔离芯片时外延层边缘损伤的问题。通过设置**Cover layer 600(覆盖/沟道层)**和**Etch stop layer 500(刻蚀停止层)**来防护电极和提高芯片良率(说明书[0005]-[0007]、[0064])。
### 2. 最接近对比文件的确定
**对比文件2(WO2009078574A1)最适合作为最接近的对比文件。**
* *原因:* 对比文件2与目标专利同属于“垂直结构GaN发光器件”领域,二者技术领域完全相同,面对的整体技术问题(提高垂直芯片工艺稳定性、防止金属迁移、解决芯片隔离刻蚀保护)高度一致,且技术特征重合度极高(公开了A、B、C、D、E、F、G、H、K等绝大部分结构特征)。
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## 四、 区别特征分析与最薄弱技术特征认定
将对比文件2(WO2009078574A1)作为最接近对比文件,权利要求1与其相比,**区别技术特征**为:
1. **特征I:** 所述反射电极包围所述欧姆层的底表面和侧表面;
2. **特征J:** 所述反射电极直接接触所述第二导电半导体层。
### 1. 区别特征是否被其他对比文件(如对比文件1)公开?
* **检查对比文件1:** 在WO2006006555A1中,反射电极7配置在透明绝缘膜5上,通过开孔5a与透明电极(欧姆层)3接触。反射电极并没有侧向包围欧姆层3,更没有跨过欧姆层直接与P型GaN层27接触(图1中欧姆层3是全面铺开覆盖P型层27的)。因此,**对比文件1并未公开特征I和特征J**。
### 2. 无效请求中最薄弱的技术特征认定
**最薄弱(最具抗辩力、最难被单一对比文件组合无效掉)的技术特征是:【特征I与特征J的结合】(即反射电极侧向包围欧姆层并直接接触第二导电半导体层)。**
* **薄弱原因分析(专利权的防守强点 / 发起无效的攻坚难点):**
1. **结构特殊性:** 一般LED电极设计中,欧姆接触层(如ITO或薄Ni/Au)通常作为中间介质层铺设在半导体与反射金属之间。目标专利通过让反射电极“超越”欧姆层的边界,在侧向将欧姆层“封焊”在第二导电半导体层上,使得反射电极与第二导电半导体层形成直接物理接触。
2. **技术效果支撑:** 这种“包围+直接接触”的结构带来了双重效果:一方面增强了反射金属与半导体衬底的机械剥离强度(防剥落);另一方面,由于反射金属直接接触半导体层(通常非欧姆接触或高阻接触),在欧姆层边缘形成了天然的电流阻抗梯度,防止了边缘电流集中。
3. **现有技术盲区:** 现有技术(如D1、D2)普遍采用分层平铺或绝缘层开孔隔离,极少在欧姆层边缘采用反射电极“侧包”并“直接降落”到半导体层上的结构。
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## 五、 进一步的对比文件检索策略建议
针对上述最薄弱的特征I和特征J,为了在后续无效宣告请求中彻底击穿权利要求1的创造性,建议采取以下**精准补充检索策略**:
### 1. 针对“反射电极包围欧姆层侧面及直接接触半导体”的专利库检索
#### (1) 核心关键词组合(中英文)
* **欧姆层/透明导电层:** Ohmic layer, ITO, IZO, Transparent conductive layer (TCL), transparent electrode, 欧姆层, 透明电极
* **反射层/反射电极:** Reflective electrode, Reflective layer, Mirror layer, 反射极, 反射层
* **包围/覆盖/侧面接触:** Surround, Enclose, Wrap, Cover sidewall, Extend, Direct contact, 包围, 侧面, 直接接触
* **半导体层/P型层:** p-GaN, p-type semiconductor layer, semiconductor layer, 第二导电半导体层
#### (2) 检索逻辑公式(示例)
```text
((Ohmic OR ITO OR "transparent electrode") NEAR/5 (surround* OR wrap* OR enclose* OR cover*))
AND ((reflect* NEAR/3 (electrode OR layer OR metal)) NEAR/10 (contact* OR touch*) NEAR/5 (p-GaN OR "semiconductor layer"))
```
#### (3) 重点申请人与IPC分类号锁定
* **重点IPC/CPC分类号:**
* `H01L33/38`(发光器件的电极结构)
* `H01L33/40`(发光器件的反射电极/欧姆接触电极结构)
* `H01L33/46`(发光器件的反射镜/包覆结构)
* **重点目标申请人(韩国/台湾/日本LED巨头,该时期高频布局垂直LED):**
* Seoul Semiconductor(首尔半导体 - 目标专利韩国优先权同期竞争对手)
* LG Innotek(LG伊诺特 - 目标专利CN102347411B原申请人,关注其家族或防守案)
* Cree, Inc.(科锐 - 垂直GaN芯片鼻祖)
* Epistar(晶元光电) / Toyoda Gosei(丰田合成) / Nichia(日亚化学)
### 2. 针对非专利文献(NPL)与制造工艺(Process Rules)检索
* **工艺合理性(常规设计选择)证据检索:**
在LED半导体制造工艺中,当透明导电膜(如ITO)进行台阶蚀刻(Patterning)后,后道沉淀反射金属(如Ag/Al)时,若反射金属掩模(Mask)的外延尺寸大于欧姆层Mask尺寸,必然会导致反射金属覆盖欧姆层的侧壁并接触下方的GaN外延层。
* **检索方向:** 寻找LED电极制备工艺(Lithography/Lift-off process)教材、论文或专利,证明“**反射电极掩模尺寸大于欧姆层掩模尺寸**”是半导体光刻对准容差(Alignment Tolerance)及防止欧姆层边缘露铜/腐蚀的**本领域公知常识(Common General Knowledge)**。
### 3. 结合对比文件2的组合无效路线规划
* **主引证对比文件:** 对比文件2(WO2009078574A1,公开了垂直结构、Cover layer沟道层、绝缘刻蚀停止层等大部分特征)。
* **辅助引证对比文件:** 补充检索出的公开了“反射电极侧包欧姆层并接触半导体”的D3(或公知常识教科书)。
* **无效组合论点:** 对比文件2已经给出了垂直LED中利用Cover layer(沟道层)包覆反射电极以防止电极迁移和剥离的技术启示。在对比文件2的基础上,结合D3(或本领域关于掩模对准容差与防止欧姆层腐蚀的公知常识),本领域技术人员为了增强反射层与半导体层的附着力,将反射电极边缘延伸至包围欧姆层侧面并直接接触半导体层,是显而易见的手段,且产生的技术效果是可以预期的,因此权利要求1不具备创造性。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述沟道层由金属制成。
根据权利要求2所述的发光器件,其中所述沟道层由从由Ti、Ni、Pt、Pd、Rh、Ir和W组成的组中选择的材料制成。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述欧姆层包围所述电流阻挡层。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述欧姆层由从由ITO、AZO、IZO、Ni、Pt和Ag组成的组中选择的材料制成。
根据权利要求1-5中的任何一项所述的发光器件,其中所述欧姆层被分离成至少两个单元欧姆层;并且所述反射电极设置在每个欧姆层上。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述支撑衬底由从由Mo、Si、W、Cu和Al组成的组中选择的材料制成。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第一电极由从由Ti、Ni、Pt、Pd、Rh、Ir和W组成的组中选择的材料制成。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述附着层由从由In、Sn、Ag、Nb、Ni、Au和Al组成的组中选择的材料制成。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述沟道层包围所述反射电极的底表面和侧表面。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述钝化层在所述发光结构的外表面与所述沟道层接触。
根据权利要求1所述的发光器件,其中所述沟道层在至少一个区域中与所述发光结构进行接触。