非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2008-04-24_JP2008093974A_发明专利_JP2008093974A Printed matter.docx |
| 0 | 2009-02-05_US2009032827A_发明申请_US20090032827A1 Concave Wide Emitting Lens for LED Useful for Backlighting_+++A_B+++.docx |
| 0 | 2009-01-08_JP2009000954A_发明专利_JP2009000954A Method for manufacturing tire component member.docx |
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| 0 | 2008-11-06_JP2008265935A_发明专利_JP2008265935A Elevator simulator device and elevator simulation system.docx |
| 0 | 2008-10-29_EP1985507A_发明公开_EP1985507A2 Air bag system.docx |
| 0 | 2008-09-25_JP2008221360A_发明专利_JP2008221360A Dressing method and dresser board.docx |
| 0 | 2008-07-30_KR1020080070414A_发明公开_KR1020080070414A 수직형 발광 소자 및 그 제조 방법_+++A_B_C_D_E_N_h_o_s+++.docx |
| 0 | 2008-07-03_US2008157110A_发明申请_US20080157110A1 LED chip having micro-lens structure_+++A_B_C_H_R+++.docx |
| 0 | 2009-02-26_JP2009043764A_发明专利_JP2009043764A Semiconductor light-emitting element, and method of manufacturing the same_+++A_B_J_N+++.docx |
| 0 | 2008-03-06_JP2008053069A_发明专利_JP2008053069A Light-emitting diode_+++A_N_b+++.docx |
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| 0 | 2007-11-08_JP2007293850A_发明专利_JP2007293850A Method and system for creating search result list.docx |
| 0 | 2007-07-12_JP2007179563A_发明专利_JP2007179563A Method of optimizing graphics processing.docx |
| 0 | 2007-06-28_JP2007165787A_发明专利_JP2007165787A Light emitting device and method for manufacturing the same_+++A_B_E_G_J_L_N_O_Q_R+++.docx |
| 0 | 2007-06-14_JP2007145479A_发明专利_JP2007145479A Film material joining device.docx |
| 0 | 2007-05-10_US2007102721A_发明申请_US20070102721A1 High light extraction efficiency light emitting diode (LED)_+++A_B_H_N_R_c+++.docx |
| 0 | 2009-09-17_JP2009210383A_发明专利_JP2009210383A Equivalent time sampling pulse radar.docx |
| 0 | WO2008105527A1_Description_20260718_2101_+++A_C_D_H_O_S_b_n_r+++.docx |
| 0 | WO2008040315A2_Description_20260718_2101_+++A_B_E_G_N_O+++.docx |
| 0 | 2011-07-21_None_发明专利_JPWO2009118920A1 真空装置用異常放電抑制装置.docx |
| 0 | 2010-06-03_None_发明专利_JPWO2008105527A1 LED装置及び照明装置_+++A_C_D_H_N_R_S_b+++.docx |
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| 0 | 2009-12-02_KR1020090123817A_发明公开_KR1020090123817A 광자결정 구조체를 구비한 발광소자_+++A_B_E_R+++.docx |
| 0 | 2009-12-02_JP4377371B_发明专利_JP4377371B2 Bonding apparatus of film material.docx |
| 0 | 2009-09-30_CN101546795A_发明公开_CN101546795A 半导体发光元件_+++A_C_D_H_S_b_o+++.docx |
| 0 | 2007-05-10_JP2007116035A_发明专利_JP2007116035A Light emitting device and method of manufacturing same_+++A_B_C_D_E_H_I_J_n_r+++.docx |
| 0 | 2009-09-16_CN101532636A_发明公开_CN101532636A 发光二极管芯片模块及光源模块_+++A_C_D_H_b_n+++.docx |
| 0 | 2009-07-24_KR1020090080217A_发明公开_KR1020090080217A 질화물계 발광 소자_+++A_B_E_G_N_O_R_q+++.docx |
| 0 | 2009-04-24_KR100895201B_发明授权_KR100895201B1 순차 점등 제어 자외선살균램프용 안정기.docx |
| 0 | 2009-04-23_US2009101930A_发明申请_US20090101930A1 Light emitting device with phosphor wavelength conversion_+++A_E_b+++.docx |
| 0 | 2009-03-19_US2009072263A_发明申请_US20090072263A1 Color Control By Alteration of Wavelength Converting Element.docx |
| 0 | 2009-03-01_TW200910640A_发明专利_TW200910640A 光電半導體裝置 OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR DEVICE_+++A_B_C_E_G_N_q+++.docx |
| 0 | 2009-02-26_WO2009005311A_发明申请_WO2009005311A2 LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME_+++A_B_E_G_N_O_R+++.docx |
| 0 | 2002-06-28_JP2002185048A_发明专利_JP2002185048A Stenciling phosphor layer of light-emitting diode_+++A_B_C_D_G_H_I_J_M_N_S+++.docx |
| 0 | 2004-01-22_AU2003204928A_发明专利_AU2003204928A1 Gaming Apparatus.docx |
| 0 | 2004-01-02_EP1376496A_发明公开_EP1376496A2 Gaming apparatus.docx |
| 0 | 2003-12-03_KR1020030091530A_发明公开_KR1020030091530A 이온 주입 장비의 디스크 위치 틀어짐을 감지하여웨이퍼의 핸들링 동작을 인터락하는 시스템.docx |
| 0 | 2003-07-11_TW541719B_发明专利_TW541719B 形成於一發光裝置之表面以改善光擷取之光學元件_+++A_B_N_c_h+++.docx |
| 0 | 2003-05-27_US6570322B_发明授权_US06570322B1 Anode screen for a phosphor display with a plurality of pixel regions defining phosphor layer holes_+++E+++.docx |
| 0 | 2003-02-18_US6522065B_发明授权_US06522065B1 Single phosphor for creating white light with high luminosity and high CRI in a UV led device_+++A_b+++.docx |
| 0 | 2002-11-12_JP2002326511A_发明专利_JP2002326511A Intake controller_+++A_b+++.docx |
| 0 | 2002-10-29_US6472765B_发明授权_US06472765B1 Plastic encapsulated semiconductor light emitting device with a cover of fluorescent particles_+++A_C_D_H_N_Q_b+++.docx |
| 0 | 2004-01-29_JP2004024529A_发明专利_JP2004024529A Gaming machine.docx |
| 0 | 2002-04-19_KR1020020029611A_发明公开_KR1020020029611A 발광 반도체 디바이스 상에 형광 층을 형성하는 방법 및 형광 스텐실링 합성물_+++A_B_C_D_G_H_I_J_M_N_S+++.docx |
| 0 | 2002-04-17_EP1198016A_发明公开_EP1198016A2 Stenciling phosphor layers on light emitting diodes_+++A_B_C_D_G_H_I_J_M_S+++.docx |
| 0 | 2001-09-21_JP2001254859A_发明专利_JP2001254859A Valve device.docx |
| 0 | 2001-08-10_JP2001218378A_发明专利_JP2001218378A Battery charger.docx |
| 0 | 2001-07-03_US6255129B_发明授权_US06255129B1 Light-emitting diode device and method of manufacturing the same_+++A_B_R+++.docx |
| 0 | 2001-05-18_JP2001135861A_发明专利_JP2001135861A Semiconductor light-emitting device and manufacturing method for it_+++A_B_E_G_J_R+++.docx |
| 0 | 2001-01-19_JP2001015817A_发明专利_JP2001015817A Compound light-emitting element, light-emitting diode and manufacture thereof_+++A_B_G_R_e+++.docx |
| 0 | 2006-10-12_JP2006278567A_发明专利_JP2006278567A Led unit_+++A_B_D_H_N_Q_c_e_f_i_j_o_r_s+++.docx |
| 0 | 2007-04-26_JP2007511065A_发明专利_JP2007511065A Semiconductor light-emitting device, lighting module, a lighting device, and a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device_+++A_B_G_J_N_Q+++.docx |
| 0 | 2007-04-26_JP2007109948A_发明专利_JP2007109948A Light-emitting device and manufacturing method thereof_+++A_B_C_D_G_H_R_S+++.docx |
| 0 | 2007-04-26_JP2007109946A_发明专利_JP2007109946A Phosphor plate and light-emitting device provided with the same_+++A_B_O_R_h+++.docx |
| 0 | 2007-03-15_JP2007066066A_发明专利_JP2007066066A Ic card.docx |
| 0 | 2007-03-08_JP2007059781A_发明专利_JP2007059781A Submount-attached light emitting element and light emitting device_+++A_R_b_n+++.docx |
| 0 | 2007-02-08_JP2007035802A_发明专利_JP2007035802A Light-emitting device_+++A_B_R_g_o+++.docx |
| 0 | 2007-01-18_JP2007010465A_发明专利_JP2007010465A Voltage detection device of power storage element.docx |
| 0 | 2006-11-16_US2006258028A_发明申请_US20060258028A1 Color control by alteration of wavelength converting element_+++A_B_C_D_E_G_P_f_h+++.docx |
| 0 | 2000-01-21_JP2000022216A_发明专利_JP2000022216A Resin sealed type semiconductor light emitting device having fluorescent cover_+++A_C_D_G_H_N_O_b+++.docx |
| 0 | 2006-05-23_US7049159B_发明授权_US07049159B2 Stenciling phosphor layers on light emitting diodes_+++A_B_C_D_G_H_I_J_M_N_S+++.docx |
| 0 | 2005-12-08_JP2005340850A_发明专利_JP2005340850A Semiconductor light emitting element comprising photonic band gap material and fluorescent material_+++A_B_C_D_E_G_H_R+++.docx |
| 0 | 2005-10-18_US6956247B_发明授权_US06956247B1 Semiconductor light emitting device including photonic band gap material and luminescent material_+++A_B_C_D_E_G_H_R_l+++.docx |
| 0 | 2005-09-15_JP2005252222A_发明专利_JP2005252222A Semiconductor light-emitting device, lighting module, lighting device, display device, and method of manufacturing semiconductor light-emitting device_+++A_B_G_J_N_R+++.docx |
| 0 | 2005-09-08_JP2005242457A_发明专利_JP2005242457A Programmable controller.docx |
| 0 | 2005-07-14_JP2005191197A_发明专利_JP2005191197A Light emitting device_+++A_B_C_D_H_S+++.docx |
| 0 | 2004-02-12_JP2004048040A_发明专利_JP2004048040A Semiconductor light emitting device_+++A_B_C_D_E_G_H_N_O_R+++.docx |
一种发光器件芯片,包括发光结构;所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层;所述发光结构上的透射层;以及所述透射层上的荧光材料层;其中,所述荧光材料层包括图案;其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。
针对您提出的专利无效分析与侵权/审查对比需求,我以资深专利代理师的身份,结合目标专利(CN102130247B)说明书及权利要求1,对两篇对比文件(D1: JP2006278567A,D2: US20060258028A1)进行严密的法律与技术特征比对和创造性分析。
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### 一、 目标专利权利要求1的术语与边界解释(结合说明书)
为了准确确定比对范围,首先紧密结合CN102130247B说明书对权利要求1的各项特征进行解释:
1. **“发光结构”**(特征A、B):指包含第一导电半导体层(如N型)、第二导电半导体层(如P型)及有源层(如MQW多量子阱)的外延层组合(说明书[0043]-[0055])。
2. **“透射层”**(特征C):说明书明确指出“透射层130/230具有比荧光材料层更低的热传导性和更高的光透射性(如硅胶)”,且“被插入在发光表面和荧光材料层之间”,厚度为2μm至200μm,用于限制热量向荧光材料层传输(说明书[0031]-[0035])。
3. **“荧光材料层”**(特征D、E):位于透射层上,且包含图案(Pattern)(说明书[0092]-[0097]及图7a/7b)。
4. **“荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”**(特征F1):结合图7a及说明书[0095],指被构图的荧光材料层143不仅在顶部留下间隙暴露下方的透射层130,且该荧光层/透射层结构切割/刻蚀后在芯片侧面开孔或未完全包覆,使得发光结构110的侧面与透射层均有一部分被直接暴露于外部(或不被荧光材料层覆盖)。
5. **“发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠”**(特征F2):结合图1及图7a,指垂直方向上的层叠关系(Vertical Overlap),发光结构在投影方向上与透射层及荧光材料层重叠。
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### 二、 对比文件技术特征比对与分析
#### 1. 对比文件基本信息
* **D1**:JP2006278567A(公开号:JP2006278567A,公开日:2006-10-12),名称:《LED unit》
* **D2**:US20060258028A1(公开号:US20060258028A1,公开日:2006-11-16),名称:《Color control by alteration of wavelength converting element》
#### 2. 技术特征比对表
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2006278567A) 原文出处及披露情况 | D2 (US20060258028A1) 原文出处及披露情况 | 比对结论 |
| 特征A:一种发光器件芯片,包括发光结构; | 实质公开:段落[2]披露LED芯片3(“...LEDチップ3...”)。 | 实质公开:段落[0024]及图1A披露LED die 104(“...LED die 104...”)。 | D1/D2均公开 |
| 特征B:所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层; | 毫无异议公开:段落[2]“...n型半導体層30、基板2と反対側のn型半導体層30の面に設けられる発光層31...P型半導体層32からなるLEDチップ3...”。 | 毫无异议公开:段落[0024]“...first semiconductor layer 108 of n-type... second semiconductor layer 110 of p-type... electrically coupled to an active region 112...”。 | D1/D2均公开 |
| 特征C:所述发光结构上的透射层; | 实质公开:段落[2]及图1披露“光拡散部5”(如石英/玻璃),位于透明电极4/LED芯片3之上(“...透明電極4の面に接合され...光を拡散する光拡散部5...”)。 | 实质公开:段落[0022]及图1A/1B披露“transparent optical element 102”,位于LED芯片104之上。 | D1/D2均公开(作为透光/光扩散介质层) |
| 特征D:所述透射层上的荧光材料层; | 毫无异议公开:段落[2](实施例11及图19(a))“...透明電極4と反対側の光拡散部5の面...上面に接合されている...蛍光体を分散させて形成されている波長変換部8...”。 | 毫无异议公开:段落[0033]及图1B/4披露在Optical element 102之上沉积荧光层“wavelength converting material 124... form a wavelength converting member 310”。 | D1/D2均公开 |
| 特征E:其中,所述荧光材料层包括图案; | 未公开(D1的波长转换部8为均匀平板状或涂层)。 | 实质公开:段落[0063]-[0065]及图13C/15A/15B/15C,披露通过激光烧蚀(laser ablated)形成具有网格/线条/孔洞/图案的荧光层(“...series of lines 808l and spaces 808s...”, “...ablated with a series of holes 818h...”, “...specific pattern... design, symbol or emblem...”)。 | D2公开,D1未公开 |
| 特征F1:其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者; | 未公开。D1的荧光层覆盖整个光扩散部,未暴露发光结构。 | 部分/未完全公开:D2图13C/15A中,烧蚀形成的间隙(spaces/holes)暴露了下方的透射层(optical element),但D2的封装结构中荧光层刻蚀未深入至暴露底部的LED芯片/发光结构侧边。 | D1未公开,D2未完全公开 |
| 特征F2:并且,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。 | 毫无异议公开:图1及图19(a)中,LED芯片3、光扩散部5与波长转换部8在垂直方向上叠置重叠。 | 毫无异议公开:图1B/图3/图14C中,LED die、optical element与wavelength converting member在垂直方向上重叠。 | D1/D2均公开 |
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### 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析
#### 1. 整体解决的技术问题与技术效果分析
* **目标专利(CN102130247B)**:
* **解决的问题**:解决传统LED封装中荧光粉靠近发光结构受热退化、视角色温不均、光提取效率低的问题(说明书[0005]-[0008])。
* **技术效果**:通过透射层隔热,通过给荧光层构图(Pattern)及局部暴露透射层和发光结构,扩大光提取面积,调节侧面/顶部光出光比例,改善视角色温一致性并提高光提取效率(说明书[0085]、[0094]-[0096])。
* **D1 (JP2006278567A)**:
* **技术领域与架构**:极其接近目标专利。D1公开了一种LED单元,在LED芯片(发光结构)上设置透光的“光拡散部5”(透射层),并在其上设置“波長変換部8”(荧光材料层)。
* **解决的问题与效果**:利用透射介质降低界面全反射,同时将荧光层与LED芯片隔开,避免LED发热导致荧光粉劣化(段落[2]实施例11/12)。
* **与目标专利的契合度**:D1的技术领域、三层基本结构(发光结构-透射层-荧光层)及“通过介质层隔热/提效”的技术思想与目标专利**最为匹配**。
* **D2 (US20060258028A1)**:
* **解决的问题与效果**:主攻色温(CCT)精确控制。通过激光烧蚀(Laser Ablation)荧光材料层形成图案(Lines/Holes),精确微调荧光粉用量。
* **与目标专利的契合度**:D2提供了荧光材料层“构图/刻蚀(Patterned)”的直接技术教导。
#### 2. 最接近对比文件的确定
**最接近对比文件推荐:D1(JP2006278567A)**。
* **理由**:D1构成了最完整的三层芯片级封装架构(LED+光扩散/透射层+荧光层),且其发明目的同样包含通过插入介质层减少热量对荧光粉的影响及提高光提取效率。
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### 四、 区别技术特征及无效请求中最薄弱的技术特征分析
#### 1. 区别技术特征(以D1为最接近对比文件,结合D2):
相比于D1,权利要求1的区别特征在于:
1. **特征E**:荧光材料层包括图案(Pattern);
2. **特征F1**:荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者。
#### 2. 结合D2进行显而易见性(创造性)评述:
* **针对特征E**:D2(段落[0063]-[0065],图13C/15A)已经明确公开了在透射元件(Optical Element)上的荧光层通过激光烧蚀等方式去除部分荧光粉,形成包含线条、孔洞等图案(Pattern)的荧光材料层。本领域技术人员为了调节色温或出光效果,有动机将D2的激光构图技术应用于D1的波长转换部8上。
* **针对特征F1(最薄弱特征)**:
* **薄弱点判定**:特征F1中**“部分地暴露所述发光结构”**是目标专利在无效宣告程序中最核心的**“防守阵地”**,也是目前对比文件组合中最薄弱的环节。
* **分析**:D2虽然公开了烧蚀荧光层暴露下方的透射层(Optical Element),但D2的图案化仅停留在透射层表面,并没有“进一步向下切割/暴露发光结构(LED芯片本身)”的教导。
* **目标专利的意图**:说明书第[0095]-[0096]段指出,通过构图暴露发光结构的横向侧面,可以使发光结构侧面发射的蓝光直接提取或调节混合,从而控制视角的色温变化。
* **专利权人的抗辩点**:结合D1和D2,本领域技术人员没有动机“将荧光层的图案化深孔/切口一直延伸暴露到最底层的发光结构”,因为常规思维认为荧光层只需覆盖在透射层上,过度暴露发光结构会导致未转换的蓝光泄漏过强,破坏白光均匀性。
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### 五、 无效请求补充检索策略建议
为了彻底摧毁权利要求1的创造性(尤其是攻克“荧光层/透射层组合图案化并暴露发光结构”这一薄弱特征),建议采用以下进一步的检索策略:
1. **核心特征组合检索词(Focus Domain)**:
* **关键词组合**:`(LED OR light emitting diode) AND (phosphor OR wavelength conversion) AND (pattern* OR mesh OR hole* OR grid OR laser ablat*) AND (expos* OR reveal* OR sidewall) AND (substrate OR layer OR transparent/transmissive)`
* **中文关键词**:`LED/发光二极管 AND 荧光粉/波长转换 AND 图案/网格/孔 AND 暴露/露出/侧壁 AND 透射层/透明层`
2. **分类号(IPC / CPC)精准交叉检索**:
* `H01L33/505`:具有荧光粉层的LED封装(特别关注在芯片/透层上直接构图荧光粉的专利)。
* `H01L33/507`:荧光粉层的空间布局或图案化(Patterning of luminescent layers)。
* `H01L33/58`:LED光提取结构/光学透射层。
3. **重点检索方向与申请人(Key Targets)**:
* **方向**:寻找在芯片级封装(CSP, Chip Scale Package)或保形涂层(Conformal Coating)技术中,为了侧面出光控制(Side-light extraction)而将荧光粉层和下覆盖层**一并切割/打孔以暴露LED芯片侧壁或顶角**的 Prior Art。
* **重点专利权人**:Lumileds(飞利浦照明)、Cree(科锐)、Nichia(日亚化学)、OSRAM(欧司朗)、Seoul Semiconductor(首尔半导体)。这些巨头在2006-2010年间提交了大量关于CSP及微结构荧光层(Micro-patterned Phosphor)的专利。
4. **追溯同族与引用文献**:
* 深度追踪D2(US20060258028A1)的同族及后继引用文献(Forward Citations),特别是涉及“Laser scribing/ablation through multiple layers to LED die”的相关专利。
针对您提出的关于目标专利(CN102130247B)及三个日文对比文件的分析需求,基于目标专利说明书与权利要求书的严格法律解释,现作如下专业的专利侵权与创造性分析:
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## 一、 权利要求技术特征解析与说明书解释
根据目标专利说明书的记载,对权利要求1的各项技术特征进行系统解释:
```
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 权利要求1(芯片结构) |
+---------------------------------------------------+---------------------------------------------------+
| 发光结构 (特征 A/B) | 透射层/透光层 (特征 C) |
| [第一半导体层 112] + [有源层 114] + [第二半导体层 116] | - 具有低热导率与高透光性 |
| | - 厚度 2μm-200μm |
+---------------------------------------------------+---------------------------------------------------+
|
v
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 荧光材料层 (特征 D/E/F) |
| - 具有图案 (特征 E) |
| - 部分暴露透射层和发光结构两者 (特征 F) |
| - 与透射层和荧光材料层重叠 (特征 F) |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------+
```
* **技术特征A(发光结构)**:包含发光结构。
* *说明书解释*:指产生初级光源(如蓝光/UV光)的固态发光芯片本体。
* **技术特征B(发光结构层级)**:所述发光结构包括第一导电半导体层(112)、第二导电半导体层(116)以及被插入在第一和第二导电半导体层之间的有源层(114)。
* *说明书解释*:典型的PN/PIN结外延层结构,可以是GaN系等III-V族化合物半导体(段落[0043]-[0054])。
* **技术特征C(透射层)**:所述发光结构上的透射层(130)。
* *说明书解释*:介于发光结构发光面与荧光材料层之间的阻隔/光透射介质,用于隔离发光结构产生的热量,防止热量直接传导至荧光材料层而导致波长转换效率下降。透射层通常为硅胶等,厚度范围为2μm至200μm(段落[0029]-[0035])。
* **技术特征D(荧光材料层)**:所述透射层上的荧光材料层(140)。
* *说明书解释*:包含包封材料(如环氧树脂/硅胶)与荧光粉颗粒的复合层,用于将发光结构发出的光转换为另一波长的光(段落[0029]、[0073]-[0076])。
* **技术特征E(荧光层图案化)**:其中,所述荧光材料层包括图案。
* *说明书解释*:荧光材料层并非完全无缝覆盖,而是经过光刻、刻蚀、掩模点胶等工艺制成具有特定几何构型的构图(Patterned)结构,用以扩大光提取面积、提高光提取效率(段落[0092]-[0094])。
* **技术特征F(暴露与垂直重叠约束)**:其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。
* *说明书解释*:
1. **部分暴露透射层和发光结构**:图7a、图8b及说明书段落[0095]-[0096]明确指出,构图后的荧光材料层在芯片顶部和/或侧面留有开孔或间隙,使得透射层(130)以及发光结构(110)的侧面/表面有部分不被荧光材料层遮挡而直接暴露。
2. **垂直重叠设置**:在垂直截面上看,发光结构、透射层与荧光材料层三者在垂直方向(Z轴方向)上存在投影重叠区域(段落[0028]、图1、图7a),从而保证光线沿垂直光轴射出时能够穿过透射层并受荧光层作用。
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## 二、 对比文件特征比对与出处分析
### 1. D1:JP2000022216A(公开号:JP2000022216A)
* **公开的技术特征**:
* **特征A/B**:公开了包含半导体发光元件(3),具有发光功能(段落[0002],图1)。
* **特征C**:公开了封止树脂体(5),其覆盖半导体发光元件(3),属于发光结构上的透光树脂层(段落[0002]、[0005])。
* **特征D**:公开了在树脂封止体(5)外部被覆的荧光Cover(10)(段落[0005],图1)。
* **未公开的技术特征**:
* **特征E**:D1的荧光Cover(10)是连续的凸帽状/套罩状结构,未公开“荧光材料层包括图案”。
* **特征F**:D1的荧光Cover(10)紧密包裹树脂封止体(5),未公开“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”。
### 2. D2:JP2001015817A(公开号:JP2001015817A)
* **公开的技术特征**:
* **特征A/B**:公开了GaN·LED素子(1),包含外延层结构(段落[0049],图3)。
* **特征C/D**:公开了第一树脂(16),混有荧光物质,直接涂覆在LED芯片上(段落[0039]-[0040])。但D2中发光芯片(1)与第一树脂(16)之间不存在独立的非荧光“透射层”(直接接触)。
* **未公开的技术特征**:
* **特征C**:未公开发光结构与荧光树脂层之间专门设置独立的“透射层”。
* **特征E/F**:D2的第一树脂(16)是整体包覆LED芯片(1)的块状或平面层(段落[0040]、图1),未公开“荧光材料层包括图案”以及“部分暴露透射层和发光结构两者”。
### 3. D3:JP2001135861A(公开号:JP2001135861A)
* **公开的技术特征**:
* **特征A/B**:公开了发光素子(2),为GaN系化合物半导体LED(段落[0024],图2)。
* **特征D**:公开了含有荧光物质的Package(3/5)涂覆在发光素子上(段落[0026],图2)。
* **未公开的技术特征**:
* **特征C**:D3的荧光 Package(3)直接封止发光素子(2),未在发光素子与荧光 Package 之间设置独立的“透射层”。
* **特征E/F**:D3的 Package(3)是四方体或平面层(图2、图9),未公开荧光层的“图案化”及“部分暴露透射层和发光结构两者”。
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### 特征比对表格(与权利要求1对比)
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2000022216A) | D2 (JP2001015817A) | D3 (JP2001135861A) |
| 特征A:发光结构 | 公开<br>(段落[0002], 元素3) | 公开<br>(段落[0049], 元素1) | 公开<br>(段落[0024], 元素2) |
| 特征B:第一/第二半导体层及有源层 | 实质公开<br>(段落[0002], 提及GaN/GaAlP系等PN结) | 公开<br>(段落[0049], 图3, 元素32,34,36) | 公开<br>(段落[0024], 图2, 提及p/n型层及活性层2b) |
| 特征C:发光结构上的透射层 | 公开<br>(段落[0005], 元素5 树脂封止体) | 未公开<br>(荧光层16直接涂覆于芯片上) | 未公开<br>(荧光Package 3直接包覆芯片) |
| 特征D:透射层上的荧光材料层 | 公开<br>(段落[0005], 元素10 荧光Cover) | 未公开<br>(无独立透射层) | 未公开<br>(无独立透射层) |
| 特征E:荧光材料层包括图案 | 未公开<br>(为连续封止罩/外壳) | 未公开<br>(整体覆盖涂层) | 未公开<br>(整体封止块) |
| 特征F:荧光层部分暴露透射层和发光结构两者,且垂直重叠 | 未公开<br>(荧光Cover完全密封包裹) | 未公开<br>(全覆盖结构) | 未公开<br>(全覆盖结构) |
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## 三、 最接近对比文件分析与创造性评价
### 1. 最接近对比文件的选择与整体技术效果比对
* **目标专利要解决的核心技术问题与技术效果**:
1. **热隔离问题**:发光结构产生的热量直接传至荧光层会导致波长转换效率衰减。目标专利通过设置“透射层”进行隔热。
2. **色温视角差与光提取效率**:传统整体包覆荧光层光提取效率低且视角色温不均。目标专利通过“荧光层图案化”及“部分暴露透射层和发光结构”,扩大光提取面积,提高光提取效率,并可通过调节暴露比例精准控制色温(目标专利说明书段落[0006]、[0094]-[0097])。
* **对比文件筛选与分析**:
* **D1(JP2000022216A)** 是**最接近的对比文件**。
* *原因*:D1在结构架构上与目标专利最为贴近,D1公开了“半导体发光元件(发光结构) + 树脂封止体(透射层) + 荧光Cover(荧光材料层)”的三层垂直重叠结构(段落[0005],图1)。D1的树脂封止体(5)不含荧光体,透光且位于发光元件与荧光Cover之间,客观上起到了隔热和透光缓冲的作用,与目标专利的“透射层”功能高度契合。
### 2. 区别技术特征与未被公开的特征
以 **D1** 为最接近对比文件,权利要求1相对于D1的区别技术特征为:
> **区别特征 1(特征E及F部分)**:荧光材料层包括图案。
> **区别特征 2(特征F部分)**:所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者。
**其他对比文件公开情况审查**:
* 查阅 **D2** 与 **D3**:D2和D3中的荧光树脂层(D2的16,D3的3)均是以**连续、整体覆盖(Full Coverage)**的形式施加在发光芯片或基板上(D2图1、D3图2)。D2与D3**均未公开“荧光材料层包括图案”以及“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”**这两项特征。
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## 四、 无效请求最薄弱技术特征与进一步检索策略
### 1. 本专利最薄弱的技术特征分析
若针对本专利提出无效宣告请求,目前现有的对比文件组合(D1+D2+D3)**不足以破坏权利要求1的创造性**,因为特征E与特征F(特别是“荧光层图案化”以及“同时部分暴露透射层和发光结构两者”)在上述对比文件中均存在技术空白。
* **本专利最薄弱(突破口)的技术特征**:
**【特征E + 特征F】:荧光材料层的图案化设计(Patterned Phosphor Layer)及其局部开口/暴露结构。**
* *攻破逻辑*:专利权人在说明书中声称图案化荧光层是为了“扩大光提取面积、提高光效率以及调节色温(段落[0094]、[0097])”。在LED芯片制造领域,利用光刻/网印对芯片表面功能层(如钝化层、微透镜阵列、光子晶体、网格状荧光层)进行图案化以增强光提取(Light Extraction Enhancement)属于通用技术手段。
### 2. 进一步对比文件检索策略(Search Strategy)
为了成功无效权利要求1,需补充检索能够公开“晶圆级/芯片级图案化荧光粉层(Patterned Phosphor)”或“网格状/点状荧光粉不完全覆盖芯片表面”的对比文件(D4)。
#### (1) 核心检索要素表达(Key Concepts & Keywords)
* **主题/技术领域**:LED芯片、发光二极管芯片(LED chip, Light emitting diode chip, Wafer-level packaging)。
* **核心特征1(荧光层图案化)**:图案化荧光层、分体荧光网格、荧光粉阵列(Patterned phosphor, Phosphor pattern, Phosphor array, Phosphor mesh, Photolithography phosphor)。
* **核心特征2(不完全覆盖/暴露介质)**:部分暴露、未完全覆盖、开孔、间隙(Partially expose, Partial coverage, Opening, Uncovered region, Window)。
#### (2) 推荐分类号(IPC/CPC Classification)
* `H01L 33/50`:具有波长转换元素的发光器件(与荧光粉配置直接相关)。
* `H01L 33/507`:包含图案化波长转换层的结构(具体到图案化荧光层)。
* `H01L 33/58`:用于提高光提取效率的光学元件/结构。
#### (3) 建议检索式组合(以PatentSight/CPRS/Derwent为例)
1. `IPC=(H01L33/50 OR H01L33/58) AND KEYWORDS=((pattern+ OR mesh OR grid OR array) NEAR3 (phosphor OR "wavelength conversion"))`
2. `KEYWORDS=("LED" OR "light emitting diode") AND ("patterned phosphor" OR "phosphor pattern") AND (expose+ OR window OR gap OR mesh)`
3. 结合**结合式检索**:以 **D1 (JP2000022216A)** 为基础对比文件(公开三层结构),寻找一篇在LED芯片表面实施**图案化荧光粉**(IPC: `H01L33/507`)的常规技术教导文件作为补充对比文件D4,从而构建 **D1 + D4** 的创造性无效组合。
<FollowUp label="是否需要我针对‘图案化荧光粉’进一步生成具体的专利数据库检索表达(如Derwent/EPO格式)?" query="请针对LED芯片‘图案化荧光粉(Patterned Phosphor)’及‘部分暴露透层’的技术特征,提供可在EPO、USPTO或CNIPA直接使用的具体检索式及分类号组合。"/>
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利授权公告文本(CN102130247B,对应申请公开号为CN102130247A)及权利要求1,结合三份对比文件(D1: US6255129B1、D2: EP1198016A2、D3: KR1020020029611A)进行深度法律与技术比对分析。
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的释义
权利要求1保护的是一种**发光器件芯片**(Chip-level structure),其核心在于将透射层与具有图案(Pattern)的荧光材料层直接集成在芯片内部/表面。结合说明书具体释义如下:
1. **“发光器件芯片”(Chip)**:
* **说明书释义**:指包含垂直型(图1)或水平型(图8a, 8b)外延结构及电极的半导体芯片本身,区别于将芯片封装在反射杯内的“发光器件封装(Package)”([0004]、[0010]、[0029]、[0115])。
2. **“发光结构”**:
* **说明书释义**:包含第一导电半导体层112(如n型GaN)、有源层114(如MQW)、第二导电半导体层116(如p型GaN)构成的P-N/N-P结([0043]–[0055])。
3. **“透射层”(Transmissive Layer)**:
* **说明书释义**:具有比荧光材料层更低的热传导性和更高的光透射性,优选硅胶,厚度在2μm~200μm之间([0031]–[0033])。其核心物理作用是**热隔离**,限制发光结构产生的热量传导至荧光材料层,从而防止荧光粉发生热淬灭,提高波长转换效率([0032])。
4. **“荧光材料层包括图案”与“部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”**:
* **说明书释义**:对应图7a(第三实施例)与图8b(第六实施例)。荧光材料层143/240b经过构图(Patterned),形成了不连续或具有开孔的图案([0092]–[0093])。
* **“部分暴露透射层和发光结构两者”**:指荧光材料层在垂直或侧向视线上未全覆盖,其开孔/边缘不仅暴露出底部的透射层130,还进一步暴露出了发光结构110的侧面或特定区域([0095]、[0107])。通过这种构图与局部暴露,能够增大光提取面积、提高光提取效率,并可通过调节侧向与顶向出光比例来精确控制视角的色温变化([0085]、[0094]–[0096])。
5. **“所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述发光材料层两者重叠”**:
* **说明书释义**:在垂直于芯片平面的方向上(Z轴),发光结构、透射层与荧光材料层呈上下层叠(Overlapped)的空间布局(图1、图7a、图8a等)。
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### 二、 对比文件技术特征比对表格
以下为权利要求1的各技术特征(A~F)在对比文件D1、D2、D3中的公开情况比对表:
| 权利要求1技术特征 | D1 (US6255129B1) | D2 (EP1198016A2) | D3 (KR1020020029611A) |
| 技术特征A<br>一种发光器件芯片,包括发光结构 | 完全公开<br>公开了一种GaN基LED芯片(LED device 400/700/800)。<br>【出处】D1说明书第3栏第30-35行,图4(e)。 | 完全公开<br>公开了LED芯片(LEDs 2A-2F)。<br>【出处】D2说明书[0012]-[0013],图2。 | 完全公开<br>公开了LED芯片(발광 다이오드 2A-2F)。<br>【出处】D3说明书[20]-[21],图2。 |
| 技術特征B<br>发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层及插入其间的有源层 | 完全公开<br>公开了n型层402/403(第一)、p型层406/405(第二)以及有源层404。<br>【出处】D1说明书第3栏第36-45行,图4(a)。 | 完全公开<br>公开了第一导电类型半导体层10、第二导电类型半导体层12及有源区14。<br>【出处】D2说明书[0013],图2。 | 完全公开<br>公开了제1 도전성 타입의 제1 반도체 층(10)、제2 도전성 타입의 제2 반도체 층(12)及활성 영역(14)。<br>【出处】D3说明书[21],图2。 |
| 技术特征C<br>所述发光结构上的透射层 | 未公开<br>(D1仅公开了透明接触层TCL 407作为电极,非隔离/导光用透射层,且未结合荧光粉层)。 | 完全公开<br>公开了在LED与荧光层之间沉积透明间隔层/光透明层(optically transparent layer 48)。<br>【出处】D2说明书[0003]、[0034],图6。 | 完全公开<br>公开了在LED与荧光层之间设置光透明层(광학적으로 투명한 층 48)。<br>【出处】D3说明书[12]、[18]、[42],图6。 |
| 技术特征D<br>所述透射层上的荧光材料层 | 未公开<br>(D1未涉及荧光材料或波长转换层)。 | 完全公开<br>公开了在透明层48上形成荧光层(phosphor containing layer 30A)。<br>【出处】D2说明书[0034],图6。 | 完全公开<br>公开了在透明层48上形成荧光层(형광체 층 30A)。<br>【出处】D3说明书[42],图6。 |
| 技术特征E<br>其中,所述荧光材料层包括图案 | 未公开 | 实质公开<br>通过钢网印刷(Stenciling)形成定型的荧光层,其具有特定的几何外形图案(Conform to the shape of LED)。但其荧光层为连续块状掩模。<br>【出处】D2说明书[0020],图4、图5。 | 实质公开<br>通过钢网印刷形成特定外形的荧光层(형광체 층 30A)。<br>【出处】D3说明书[28],图4、图5。 |
| 技术特征F<br>荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者;发光结构被垂直地设置以与透射层和荧光材料层两者重叠 | 未公开 | 未公开(否定)<br>D2明确要求荧光层30A在顶部和侧面完全包覆/覆盖LED及透明层,不暴露透明层和发光结构。<br>【出处】D2说明书[0020]、[0034],图4、图6。 | 未公开(否定)<br>D3明确要求荧光层30A完全包覆LED和透明层,不暴露透明层和发光结构。<br>【出处】D3说明书[28]、[42],图4、图6。 |
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### 三、 对比文件技术特征公开情况详细分析
#### 1. D1 (US06255129B1)
* **公开的技术特征**:**特征A、特征B**。
* **详细出处**:Column 3, lines 30-45; Figure 4(a)-(e)。D1公开了一种GaN基LED芯片,包含n型GaN层402/403、MQW有源层404和p型GaN层405/406。
* **未公开的技术特征**:**特征C、特征D、特征E、特征F**。
* **原因分析**:D1的核心发明在于LED芯片电极结构改进(通过侧壁导电层实现单线焊接和均匀电流扩散),全篇完全未涉及荧光粉波长转换技术,亦未涉及透射层或荧光层的图案化暴露设计。
#### 2. D2 (EP1198016A2) / D3 (KR1020020029611A)
*(注:D2与D3系同族/同源技术文本,技术方案高度一致,以下合并分析)*
* **公开的技术特征**:**特征A、特征B、特征C、特征D、特征E(实质公开)**。
* **详细出处**:
* **特征A、B**:D2说明书[0013]/D3说明书[21],图2。公开了包含第一半导体层10、第二半导体层12和有源区14的LED芯片2A。
* **特征C、D**:D2说明书[0003]、[0034]/D3说明书[12]、[42],图6。明确公开了在LED与荧光层30A之间先沉积一层“光透明层/间隔层(optically transparent layer 48)”,然后再在其上形成“荧光层(phosphor containing layer 30A)”。
* **特征E**:D2说明书[0020]/D3说明书[28],图4。公开了通过钢网印刷(Stenciling)形成的荧光层,其具有与LED芯片形状相匹配的特定几何图案。
* **未公开的技术特征**:**特征F(特别是“部分地暴露透射层和发光结构两者”)**。
* **原因分析**:D2/D3的技术方案强调荧光层必须**完全且均匀地包裹(disposed around/substantially conform)**LED芯片及透明间隔层(见D2图4、图6,说明书[0020]:“Phosphor layer 30A has a substantially uniform thickness above top surface 32 and adjacent to vertical sides 34 and 36 of LED 2A”)。D2/D3引入透明层48与荧光层30A的目的恰恰是为了**消除**蓝光与黄光不均形成的环状色彩不均(Annular rings),因此其技术教导是“全覆盖无暴露”。D2/D3不仅没有公开“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”,其技术教导反而与该特征**背道而驰**。
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### 四、 最接近对比文件的选择与整体分析
在创造性分析中,**D2 (EP1198016A2)**(或同族的 **D3**)最适合作为最接近的对比文件。
#### 1. 技术领域与解决的技术问题分析
* **目标专利**:属于晶片级白光LED芯片领域。旨在解决传统封装中荧光粉靠近发光结构受热导致波长转换效率降低、视角色温变化大以及光提取效率低的问题(目标专利[0005]–[0008])。
* **D2 / D3**:同样属于利用荧光粉实现白光发光的LED芯片技术领域。旨在解决传统荧光粉包覆不均导致的出光空间颜色不均匀(黄蓝环)、以及简化芯片级荧光粉涂覆工艺的问题(D2 [0002]–[0004])。
* **D1**:属于LED芯片电极结构与芯片制造工艺领域,解决的是电极对称性、电流扩散及单线焊接问题,不涉及荧光粉及色温/光提取控制。
#### 2. 技术特征重合度
* **D2/D3** 公开了权利要求1除“部分地暴露透射层和发光结构两者”之外的绝大部分技术特征(特征A、B、C、D及E的实质形态),并且同样具有“发光结构/透射层/荧光层”三层垂直重叠的结构。
* **结论**:**D2 (EP1198016A2)**(或 **D3**)在技术领域、解决的技术问题、方案构架及技术特征数量上均与目标专利最为接近,是**最接近的对比文件**(首选D2/D3)。
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### 五、 未被最接近对比文件公开的技术特征分析与无效攻击薄弱点
#### 1. 未被公开的技术特征
最接近对比文件(D2/D3)未公开的技术特征为 **特征F中的核心区别特征**:
> **“所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”**
#### 2. 无效请求中最薄弱的技术特征(专利权的“防线”)
在针对权利要求1发起无效宣告请求时,**“荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”** 是目标专利**最薄弱、但也最关键的防线特征**:
1. **防线的技术贡献**:目标专利说明书第[0085]、[0094]–[0096]段明确指出,将荧光层进行构图并使其**部分暴露透射层和发光结构**,其特定技术效果在于:
* 允许一部分未经荧光粉转换的蓝光直接从暴露的透射层侧面/顶面及发光结构侧面直接提取;
* 通过调节暴露面积的比例(如30%~90%),能够精准调节视角色温(CCT),并显著扩大光提取面积,提升光提取效率(Light Extraction Efficiency)。
2. **为何现有对比文件(D1-D3)无法发起有效组合攻击**:
* D2/D3的技术教导是“完全密封包覆”以避免色差,存在反向教导;
* D1完全不涉及荧光粉。
* 因此,仅凭当前的对比文件D1、D2、D3的组合,**无法得出“部分暴露透射层和发光结构”的技术教导**,无法破坏权利要求1的创造性。
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### 六、 进一步的对比文件检索策略建议
为了成功无效目标专利的权利要求1,必须补充检索能够公开或给出“荧光粉层构图/局部开孔以部分暴露下层半导体或介质层”技术教导的对比文件。建议采取以下检索策略:
#### 1. 核心检索要素组合(Key Concepts & IPC)
* **主题关键词组合**:
* (LED OR "light emitting diode" OR "发光二极管" OR "半导体发光器件")
* AND ("phosphor" OR "luminescent" OR "fluorescent" OR "荧光" OR "波长转换")
* AND ("pattern*" OR "mesh" OR "opening" OR "partial*" OR "expose*" OR "discontinuous" OR "网格" OR "图案" OR "图形化" OR "部分暴露" OR "开孔")
* AND ("transparent layer" OR "spacer" OR "silicone" OR "interlayer" OR "透射层" OR "透明层" OR "间隔层")
* **IPC / CPC 分类号精细筛选**:
* **H01L33/50**(发光器件的波长转换结构,如荧光粉层)
* **H01L33/507**(具有特定空间分布或图案化的波长转换结构)
* **H01L33/58**(用于光提取的光学元件结构)
#### 2. 重点检索方向与技术路线
* **方向一:寻求“网格/图案化荧光粉(Patterned Phosphor)”的芯片级专利**
* 重点关注2002年至2010年期间(目标专利优先权日之前),Cree、Lumileds、Osram、Nich Nichia(日亚化学)、Toyoda Gosei(丰田合成)及台系LED大厂(如晶电、亿光)在**芯片级封装(CSP)**或**晶片级荧光粉涂覆(WLP)**领域的专利。
* 寻找为了“提高光提取(Light Extraction)”或“混合直射光与转换光”而将荧光粉层刻蚀/印刷成网格状(Mesh)、阵列孔洞(Array of Holes)或点状(Dots)的技术方案。
* **方向二:寻求“色温调节/混光”领域的公知常识与对比文件**
* 检索通过改变荧光粉覆盖率(如透射层/芯片侧壁部分留白不涂荧光粉)来调节白光LED色温(CCT)和显色指数(CRI)的文献。只要文献中记载了“荧光粉层不完全覆盖,露出底部的透明保护层及发光侧壁,以使部分蓝光直接出射混光”,即可与D2/D3组合拼凑出特征F。
作为一名资深专利代理师,我将为您对目标专利(CN102130247B)的权利要求1进行深入的法律与技术比对分析。
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## 一、 目标专利说明书对权利要求1的解释
依据专利法第59条第一款,权利要求的内容应当以说明书及附图为依据进行解释。权利要求1涉及一种“发光器件芯片”,结合目标专利说明书(CN102130247B),各技术特征的含义与定义如下:
* **技术特征A(包括发光结构):**
* **说明书解释:** 参见说明书段落[0028]-[0029]及图1,发光结构(110)是芯片中实现电能向光能转换的核心半导体结构。
* **技术特征B(所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层):**
* **说明书解释:** 参见说明书段落[0043],发光结构110具体由第一导电半导体层(112,如N型GaN)、有源层(114,如单/多量子阱结构)以及第二导电半导体层(116,如P型GaN)堆叠构成,形成P-N或N-P结型二极管结构。
* **技术特征C(所述发光结构上的透射层):**
* **说明书解释:** 参见说明书段落[0029]-[0035]、[0070]-[0071]及图1、图3,透射层(130/230)设置在发光表面与荧光材料层之间(例如硅胶,厚度2μm~200μm)。其核心作用是具有低热传导性和高光透射性,**隔绝发光结构产生的热量向荧光材料层传递**,从而防止荧光粉因受热降解而降低波长转换效率。
* **技术特征D(所述透射层上的荧光材料层):**
* **说明书解释:** 参见说明书段落[0029]、[0036]、[0073]-[0077]及图1、图4,荧光材料层(140/240)位于透射层之上,包含包封材料(如环氧/硅胶)及荧光粉(如YAG/硅酸盐),用于将发光结构发出的第一波长光(如蓝光)转换为第二波长光(如黄光)以自发产生复合白光。
* **技术特征E(其中,所述荧光材料层包括图案):**
* **说明书解释:** 参见说明书段落[0091]-[0094]及图7a(143)、图8b(240b),荧光材料层不是无差别的均匀平铺整面,而是经过刻蚀或掩模工艺形成了**特定的构图/图案(Pattern)**。其目的在于扩大光提取面积,提高光提取效率,并可用于调节视角色温。
* **技术特征F(其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠):**
* **说明书解释:**
1. **“部分地暴露透射层和发光结构两者”**:参见说明书段落[0095]及图7a、图8b,构图后的荧光材料层存在间隙/开孔,使得透射层130/230以及下方的发光结构110/210的侧边或表面从荧光层的图案间隙中露出。
2. **“垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠”**:参见说明书段落[0028]、[0039]、图1及图7a(垂直型芯片实施例),发光结构、透射层与荧光材料层在垂直(Z轴)方向上自下而上依次层叠并重叠在一起。
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## 二、 对比文件原文公开内容分析与特征比对表格
以下分析将结合各对比文件的原文及详细出处进行:
### 1. 对比文件D1:JP2002185048A
* **公开号:** JP2002185048A
* **公开内容分析:** D1公开了一种在LED芯片上通过网印(Stenciling)形成含荧光体层的方法和结构。D1段落[0009]及图4、图6公开了在LED芯片(包含活性区域的半导体层叠体,如Flip-chip结构)上可以先设置透明层48(光学透光层),再在透明层上通过网印形成具有均匀厚度的荧光体层30A。
* **对比分析:** D1公开了发光结构、透射层(透明层48)、荧光材料层(荧光体层30A)。但D1中的荧光体层30A是**连续包裹**在透明层48和芯片顶面及侧面的,**未公开荧光材料层“包括图案”**,也**未公开“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”**。
### 2. 对比文件D2:US6472765B1
* **公开号:** US6472765B1
* **公开内容分析:** D2公开了一种塑料包封的半导体发光器件。其结构是在包含LED芯片3及塑料密封部9(包含柱状部10和半球形透镜部11)的常规LED上,套接一个内含荧光颗粒16的透光罩20(Cover 20)。
* **对比分析:**
1. D2属于器件封装/套罩层面的技术,其“透光罩20”是套在已完成封装的密封部(透镜11)外的结构,并非在“发光器件芯片”上直接构成的芯片级结构。
2. D2的透光罩20中荧光颗粒的分布虽然在顶点处较厚/密度高,但透光罩本身是一个连续的整体防护罩,**不具有“图案(Pattern)”**,更**没有“暴露透射层和发光结构”**。
### 3. 对比文件D3:JP2002326511A
* **公开号:** JP2002326511A
* **公开内容分析:** D3公开了一种车辆空调系统的“进气控制器(Intake controller)”,涉及根据气体传感器和热负载控制进气门位置及在显示界面上进行颜色切换显示(段落[0001]、[0005]、图1)。
* **对比分析:** D3属于**汽车空调控制技术领域**,与目标专利(半导体发光器件芯片)属于完全不同的技术领域,既未公开也未涉及半导体发光芯片的任何结构特征。**D3为完全无关的技术文献(非技术领域,无技术契合度)。**
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### 权利要求1技术特征比对表格(与D1、D2、D3)
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2002185048A) | D2 (US6472765B1) | D3 (JP2002326511A) |
| 技术特征A<br>一种发光器件芯片,包括发光结构 | 已公开<br>图2/图4:LED 2A包含半导体堆叠体(叠层结构)。出处:段落[0009]、[0012] | 已公开<br>图1:半导体发光元件(Semiconductor light emitting element 3)。出处:第3栏第30-35行 | 未公开<br>(D3为汽车空调进气控制器,属于无关领域) |
| 技术特征B<br>所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层 | 已公开<br>包含第一导电型半导体层10、第二导电型半导体层12及活性区域14。出处:段落[0012]及图2 | 实质公开<br>公开了GaN、GaAlP等P-N结半导体发光元件3。出处:第1栏第65行-第2栏第5行 | 未公开 |
| 技术特征C<br>所述发光结构上的透射层 | 已公开<br>发光叠层与荧光层之间设有光学透明层(Optically transparent layer 48)。出处:段落[0009]、[0036]及图6 | 未公开(或非芯片层面的透射层)<br>D2中的塑料包封部9为封装体,并非芯片内部叠加的透射层。出处:图1 | 未公开 |
| 技术特征F2<br>所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠 | 已公开<br>图6中LED 2A、透明层48与荧光层30A在垂直方向上叠置。出处:段落[0009]、[0036]及图6 | 部分公开<br>垂直方向重叠,但属于封装体与外罩的重叠。出处:图1 | 未公开 |
| 技术特征D<br>所述透射层上的荧光材料层 | 已公开<br>透明层48上设有含荧光体层30A。出处:段落[0009]、[0036]及图6 | 未公开<br>D2为塑料密封部上的透光罩20(Cover 20)。出处:图1 | 未公开 |
| 技术特征E<br>其中,所述荧光材料层包括图案 | 未公开<br>D1的荧光层30A是连续覆盖在芯片及透明层表面,无构图/图案。出处:图4、图6 | 未公开<br>D2的透光罩20为整体连续罩体,无图案。出处:图1 | 未公开 |
| 技术特征F1<br>其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者 | 未公开<br>D1的荧光层30A完整包覆透明层和发光结构,未露出透射层及发光结构。出处:图4、图6 | 未公开<br>D2的透光罩完全套住内部结构,未暴露内部。出处:图1 | 未公开 |
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## 三、 最接近对比文件的选择分析
### 1. 整体解决的技术问题与技术效果分析
* **目标专利:**
* *技术问题:* 传统白光LED中,发光芯片产生的热量直接传导至荧光粉致使其受热降解;且荧光粉沉降导致色温不均、光提取效率有限。
* *技术效果:* 通过设置“透射层”隔热提高波长转换效率;通过“荧光材料层构图(包含图案并暴露透射层和发光结构)”**扩大光提取面积、提高光提取效率,并可灵活调节视角色温**。
* **D1 (JP2002185048A):**
* *技术问题:* 解决传统LED中荧光粉厚度不均导致的黄/蓝光环(色温不均)问题。
* *技术效果:* 通过网印技术在芯片(及透明间隔层)上形成具有均匀厚度、形状与芯片形状高度吻合的荧光层,实现均匀的白光发射。
* **D2 (US6472765B1):**
* *技术问题:* 传统封装透镜顶点出光强、侧向光弱,导致不同角度波长/颜色不一致。
* *技术效果:* 通过制作顶部厚/侧边薄或顶部荧光粉密度高的封装外罩,平衡不同角度的光波长混合。
* **D3 (JP2002326511A):**
* 属于汽车空调进气控制领域,与本案技术问题和效果完全无关。
### 2. 最接近对比文件的认定
**最接近对比文件为:D1(JP2002185048A)。**
**理由如下:**
1. **技术领域相同:** D1与目标专利均属于“半导体发光器件芯片及荧光粉涂布技术”领域。
2. **技术方案最为接近:** D1(特别是图6实施例)已经公开了“发光芯片半导体叠层 + 芯片上的光学透明层(透射层) + 透明层上的荧光体层”这一最核心的芯片级层叠架构(公开了特征A、B、C、D及F2)。
3. **技术问题有重合度:** D1和目标专利均致力于解决白光LED的光学均匀性及出光质量问题。
*(注:D2仅涉及封装外罩,结构层级不同且未公开芯片上的透射层;D3为完全无关对比文件,均不适合作为最接近对比文件。故本案最接近对比文件只有D1一个。)*
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## 四、 区别技术特征分析与无效攻击薄弱点
### 1. 未被最接近对比文件(D1)公开的特征及其他对比文件检索情况
以D1为最接近对比文件,权利要求1相对于D1的区别技术特征为:
* **区别特征1(特征E的部分/特征F1):** **所述荧光材料层包括图案,且所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者。**
**其他对比文件公开情况:**
* **D2 (US6472765B1):** **未公开**该区别特征。D2使用的是连续套罩。
* **D3 (JP2002326511A):** **未公开**该区别特征(无关领域)。
### 2. 提出无效宣告请求时“最薄弱的技术特征”
权利要求1中**最薄弱(最容易被攻破/稳定性最低)的技术特征是:特征E及特征F1中关于“荧光材料层包括图案”以及“部分暴露透射层/发光结构”的组合限制。**
**薄弱性分析(代理师视角):**
1. **公知常识/常规手段挤压:** 在LED芯片制造领域,对芯片表面的功能层(包括电极、保护层、甚至荧光胶层)进行“构图/图案化(Patterning,如网格状、阵列孔状)”以**增加光提取界面(粗糙化/微结构增光)**是本领域的公知常识和通用技术手段。
2. **显而易见性推导:** 目标专利说明书段落[0094]明确指出“由于被构图的荧光材料层而导致可以扩大光提取面积,从而提高光提取效率”。本领域技术人员为了提高发光芯片的出光效率(Light Extraction Efficiency),非常容易想到将平铺的荧光层刻蚀或网印成图案化(Patterned)形状。一旦荧光层被图案化(如打孔或做成条纹),**自然且必然会导致下方的透射层以及发光结构在网格间隙处被部分暴露**。
3. **现有对比文件组合缺口:** 目前手头的D1、D2、D3中,**D3为无效干扰文件**,D1和D2均未明确给出“在芯片表面将荧光层构图以暴露下层”的具体教导。因此,仅凭现有D1+D2+D3组合,尚难以直接宣告权利要求1无效。
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## 五、 进一步对比文件检索策略(突破指南)
为了成功无效权利要求1,核心目标是**寻找公开了“在LED芯片上将含荧光粉的层进行图案化(Patterned Phosphor)且部分暴露下层”的对比文件(补充D4/D5)**。建议采用以下检索策略:
### 1. 检索要素提取与表达方式扩展
* **核心关键词组合(中/英/日):**
* **主题:** LED / Light Emitting Diode / 发光二极管 / 发光器件芯片
* **荧光层:** Phosphor / Fluorescent / 荧光粉 / 荧光体 / 波长转换层 (Wavelength conversion layer)
* **图案化/构图(核心关键特征):** Pattern / Patterned / Grid / Array / Mesh / Photolithography / 构图 / 图案 / 网格 / 阵列 / パターン
* **暴露/透光特征:** Expose / Partial / Opening / Hole / 暴露 / 露出 / 开孔
### 2. 分类号(IPC/CPC)精准锁定
建议重点在以下专利分类号中进行交叉检索:
* **H01L 33/50**(专门针对:发光二极管芯片的波长转换包封/荧光粉层结构,**最核心分类号**)
* **H01L 33/58**(发光二极管的光学元件/结构,如提高光提取效率的微结构)
* **H01L 33/20**(具有提高光提取效率的表/界面图案化结构)
### 3. 补充检索策略实施路径
1. **追溯D1的同族与引证/被引证专利:**
* 重点查看引用了D1(JP2002185048A)或 Lowery 专利(US5959316)的后起专利,特别是2002年-2010年间关于“Patterned Phosphor LED”或“Mesh Phosphor”的专利申请(如Lumileds, Cree, Nichia, Osram等LED巨头的早期微型LED/高提取效率LED专利)。
2. **针对“透射层+图案化荧光粉”组合检索:**
* 重点检索在芯片发光面先做二氧化硅(SiO2)/硅胶透明保护层(透射层),再通过光刻(Photolithography)或丝网印刷(Screen printing)形成阵列化荧光粉点的技术方案。
3. **补充非专利文献(NPL)检索:**
* 在 IEEE Transactions on Electron Devices、Applied Physics Letters 等期刊中,检索 2000-2010 年间关于“Patterned phosphor layer for LED light extraction enhancement”(用于提高LED光提取效率的图案化荧光粉层)的相关学术论文,此类论文极易公开荧光粉阵列暴露下方衬底/中间层的结构图。
作为经验丰富的专利代理师,我针对目标专利**CN102130247B**(发光器件芯片、发光器件封装)的权利要求1,结合说明书及三份对比文件进行深度法律与技术分析。
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书释明
结合目标专利CN102130247B说明书(特别是段落[0028]-[0036]、[0092]-[0097]及图1、图7a、图9),权利要求1的技术特征解释如下:
* **技术特征A(发光结构):**
* *说明书释明*:指提供基本发光功能的半导体芯片外延结构(如段落[0029]中的发光结构110)。
* **技术特征B(第一、第二导电半导体层及夹于其间的有源层):**
* *说明书释明*:构成p-n结的LED二极管结构,例如包含N型GaN层(112)、MQW多量子阱有源层(114)和P型GaN层(116)(段落[0043]-[0055])。
* **技术特征C(发光结构上的透射层):**
* *说明书释明*:透射层(如硅胶层130/230)插入在发光表面与荧光材料层之间,具有低热传导性和高光透射性,阻隔发光结构产生的热量传导至荧光层,防止波长转换效率衰减(段落[0031]-[0033])。
* **技术特征D(透射层上的荧光材料层):**
* *说明书释明*:位于透射层之上的波长转换层(140/240),用于吸收发光结构发出的光(如蓝光/UV)并转换为另一波长的光(如黄光/白光)(段落[0030]、[0036])。
* **技术特征E(荧光材料层包括图案):**
* *说明书释明*:荧光材料层并非均匀连续覆盖,而是经过图案化处理(如构图荧光层143/240b),形成特定的阵列、网格或带开孔的图案(段落[0092]-[0094]、图7a)。
* **技术特征F(荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者;且发光结构垂直设置以与透射层和荧光材料层重叠):**
* *说明书释明*:图案化的荧光层存在开孔或边缘开孔,使下方透射层130的顶面以及发光结构110/210的侧面或部分顶面(如焊盘区/侧壁)被向上或向外暴露(段落[0095]-[0096]、[0114]、图7a/图9)。此结构扩大了光提取面积,并可通过调节暴露比例控制色温及角度色温偏差。同时发光结构在垂直方向上与透射层、荧光层重叠(即三者形成垂直堆叠关系)。
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## 二、 对比文件技术特征公开情况分析(结合原文)
对比文件清单:
* **对比文件D1**:`US6522065B1`
* **对比文件D2**:`US6570322B1`
* **对比文件D3**:`TW541719B`
### 1. 对比文件D1(US6522065B1)
* **公开的技术特征:**
* **特征A、B**:公开了LED芯片10(包含半导体发光结构及p-n结)。*原文出处*:Column 5, lines 5-15, FIG. 5a ("The illumination system includes an LED chip 10, and leads 12 electrically attached to the LED chip...").
* **特征C**:公开了LED芯片与荧光粉之间的封装/树脂层16(如环氧树脂或硅胶)。*原文出处*:Column 5, lines 13-18, FIG. 5a/5b ("The encapsulant material may be, for example, an epoxy or a polymer material such as silicone.").
* **特征D**:公开了位于封装树脂/透射层上的荧光材料层3。*原文出处*:Column 5, lines 18-24, FIG. 5c ("the luminescent material 3 is coated on the shell 14...") 或 Column 5, lines 34-45, FIG. 5b。
* **特征F(后半部分)**:发光结构与封装层/荧光层在垂直方向重叠放置(FIG. 5a-5c)。
* **未公开的技术特征:**
* **特征E**:D1中的荧光层为均匀连续涂层或分散在树脂中,未公开荧光层具有图案(Pattern)。
* **特征F(前半部分)**:未公开荧光材料层“部分地暴露透射层和发光结构两者”。
### 2. 对比文件D2(US6570322B1)
* **公开的技术特征:**
* **特征E**:公开了荧光粉层(16)中形成有图案/孔洞(openings 26 / holes 26)。*原文出处*:Column 3, lines 10-18, FIG. 3 ("Walls 28 of phosphor 16 define a plurality of holes 26 through the layer of phosphor 16—i.e., providing windows that expose corresponding regions of conductive material 14.").
* **特征F(部分)**:荧光层上的开孔部分暴露了下方的透明导电层(透射电极层)。
* **未公开的技术特征:**
* **特征A、B、C**:D2属于场发射显示器(FED)的阳极屏/显示面板领域,非发光器件芯片(LED芯片),不包含第一/第二导电半导体层和有源层构成的发光结构芯片本身。
### 3. 对比文件D3(TW541719B)
* **公开的技术特征:**
* **特征A、B**:公开了LED半导体发光器件,包括基板20、下局限层21、作用层22(有源层)、上局限层23及顶层24。*原文出处*:第8页第3-15行,图1。
* **特征C**:公开了发光结构上的透射顶层24或透镜/结合材料层25a/25b。*原文出处*:第8页第16-24行、第11页第20-25行。
* **特征E**:公开了在LED表面形成图案化的光学元件(如菲涅耳透镜28/散光器),具有刻蚀/压印形成的图案结构。*原文出处*:第9页第1-15行,图2A-图6。
* **未公开的技术特征:**
* **特征D及F**:D3主要关注LED表面的微纳光学结构提取光,未结合“波长转换的荧光材料层”,因而未公开图案化荧光材料层部分暴露透射层与发光结构的结合。
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## 三、 特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | CN102130247B 目标特征描述 | 对比文件 D1 (US6522065B1) | 对比文件 D2 (US6570322B1) | 对比文件 D3 (TW541719B) |
| 技术特征A | 一种发光器件芯片,包括发光结构 | 公开<br>(Column 5, lines 5-15, FIG. 5a) | 未公开<br>(D2为FED阳极屏) | 公开<br>(第8页第3-10行, 图1) |
| 技术特征B | 发光结构包括第一、第二导电半导体层及夹于其间的有源层 | 公开<br>(Column 5, lines 5-10, FIG. 5a) | 未公开 | 公开<br>(第8页第10-20行, 图1) |
| 技术特征C | 所述发光结构上的透射层 | 公开<br>(Column 5, lines 13-18, 硅胶/封装层16) | 实质公开<br>(透明衬底/导电层14) | 公开<br>(第8页第16-24行, 顶层24/界面层) |
| 技术特征D | 所述透射层上的荧光材料层 | 公开<br>(Column 5, lines 18-24, 荧光层3) | 实质公开<br>(导电层上的荧光层16) | 未公开<br>(仅为微结构透镜) |
| 技术特征E | 所述荧光材料层包括图案 | 未公开<br>(D1荧光层为连续均匀层) | 公开<br>(Column 3, lines 10-18, 孔洞图案26) | 未公开<br>(公开了LED表面图案化光学元件,非荧光层) |
| 技术特征F | 荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者;且发光结构垂直设置重叠 | 部分公开<br>(仅公开垂直重叠,未公开暴露透射层与发光结构) | 部分公开<br>(暴露下方导电层,未公开暴露LED发光结构) | 未公开 |
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## 四、 最接近对比文件(Closest Prior Art)分析
在创造性评估中,选择最接近对比文件应考量**技术领域、所解决的技术问题、技术效果及技术特征的重合度**。
### 1. 最接近对比文件首选:**对比文件D1(US6522065B1)**
* **技术领域一致性**:D1与目标专利完全处于相同的技术领域,即“利用LED芯片与荧光材料结合产生白光的发光器件芯片/封装领域”。
* **技术问题与效果重合**:
* 目标专利解决的技术问题包括:防止LED芯片产生的热量传导至荧光材料层导致波长转换效率下降,以及实现芯片自发白光(说明书[0006]、[0009]、[0031])。
* D1同样致力于解决LED芯片与荧光粉结合时的热衰减、色温控制以及提高白光转换效率问题(D1 Column 1, lines 55-67; Column 2, lines 1-15)。
* **结构重合度**:D1公开了权利要求1的特征A、B、C、D以及部分F(垂直重叠架构)。D1已经具备了“LED芯片 + 透射隔离/封装层 + 荧光层”的核心三层架构。
### 2. 备选最接近对比文件:**对比文件D3(TW541719B)**
* **理由**:D3公开了LED芯片结构(特征A、B)以及在其出光表面形成图案化/微结构(特征C、E的形貌特征)以提高光提取效率。但由于D3缺少“波长转换荧光材料层”(特征D),其作为最接近对比文件时,需要引入荧光波长转换的动机,相较于D1,D1更贴近目标专利的整体发明构思。
**结论**:在无效宣告程序中,**对比文件D1(US6522065B1)最适合作为最接近的对比文件**。
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## 五、 区别技术特征在其他对比文件中的公开性及“最薄弱技术特征”分析
### 1. 区别技术特征分析
以 **D1 (US6522065B1)** 为最接近的对比文件,权利要求1相对于D1的区别特征为:
1. **特征E**:荧光材料层包括图案(图案化荧光层);
2. **特征F(部分)**:荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者。
### 2. 其他对比文件的组合教导
* **D2(US6570322B1)** 公开了在荧光层上开孔形成图案(孔洞26),其目的是为了解决电子积聚与光提取问题,并公开了孔洞会露出下层的透明介质/导电层。
* **D3(TW541719B)** 教导了在LED芯片出光面上进行图案化(如阵列微透镜/网格)可以打破全反射、显著增加光提取效率(Light Extraction Efficiency)。
### 3. 最薄弱技术特征认定
权利要求1中最薄弱的技术特征是:**“荧光材料层包括图案,且荧光材料层部分地暴露透射层”**(特征E及特征F的部分限定)。
* **薄弱原因分析**:
1. **显而易见性高**:将荧光粉层图案化(如点阵、网格、开孔)在发光二极管领域属于本领域技术人员为了调节色温均匀性、减轻自吸收或提高光提取效率(让部分蓝光直接穿透与荧光转换光混合)的公知常识或常规技术手段。
2. **D2与D3的组合组合动因明确**:D3提供了在LED出光面上通过图案化结构提升出光效率的教导;D2提供了在荧光粉层中设置阵列通孔暴露下层的教导。本领域技术人员在D1的基础上,结合D3的图案化出光思想及D2的荧光粉层开孔结构,极易想到将D1的荧光粉层3改造成图案化结构,从而必然导致荧光粉开孔处暴露下方的透射层。
* **相对稳固的防御点(需注意的界限)**:
* 特征F中限定的“**同时暴露透射层和发光结构两者**”(即荧光层的图案不仅打通了荧光层本身,还进一步延伸或边缘露出了发光结构的侧壁/台阶)。如果现有证据组合(D1+D2+D3)中,开孔仅能暴露透射层顶面,而无法明确教导“同时暴露发光结构”,则该“双重暴露”可能成为专利权人的主要防线。
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## 六、 进一步对比文件检索策略(Search Strategy)
为了成功发起专利无效宣告(彻底击穿“图案化荧光层同时暴露透射层和发光结构”这一特征),建议采取以下补充检索策略:
### 1. 检索方向与技术焦点
针对区别特征:**在LED芯片上堆叠“透明中间层/隔离层+图案化荧光粉层”,且荧光粉图案的开口/边缘深度露出下方的发光结构侧壁或边缘。**
### 2. IPC / CPC 分类号精细化锁定
* **`H01L33/50`**:发光器件的波长转换结构(荧光粉层配置)
* `H01L33/507`:波长转换层的结构或形状(图案化荧光粉层)
* `H01L33/508`:具有多个波长转换层或不均匀分布的波长转换层
* **`H01L33/52`** / **`H01L33/54`**:发光器件的封装或透射保护层
* **`H01L33/58`**:发光器件的光学元件(提取光图案)
### 3. 逻辑检索式构建建议(中英文关键词)
* **中文检索表达**:
`((LED OR 发光二极管 OR 半导体发光) AND (透射层 OR 保护层 OR 硅胶 OR 隔离层 OR 缓冲层) AND (荧光粉 OR 荧光层 OR 波长转换) AND (图案 OR 阵列 OR 网格 OR 孔 OR 局部 OR 暴露 OR 露)/AB/CL/TI)`
* **英文检索表达**:
`((LED OR "light emitting diode") AND (transparent layer OR transmission layer OR silicone OR buffer layer) AND (phosphor OR "wavelength conversion") AND (pattern* OR array OR hole* OR open* OR expose*) AND (partially OR selectively))/TI/AB/CL`
### 4. 关键检索优先专利族(重点审查集中期)
* **目标专利申请日**为2009-2010年前后(CN102130247B优先权日附近)。重点检索 **2003年 ~ 2009年** 期间由 **Cree、Philips Lumileds、Nichia(日亚化学)、Osram(欧司朗)、LG Innotek、Samsung** 等LED龙头厂商申请的同类晶片级波长转换(Chip-Level Conversion / Conformal Coating / Patterned Phosphor)专利文献。
结合目标专利【CN102130247B】说明书的教导,针对权利要求1进行法律与技术层面的综合剖析,并对比三份对比文件(D1、D2、D3)做出侵权/无效分析、最接近对比文件选择、薄弱特征认定以及下一步检索策略。
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1技术特征的解构与澄清
结合目标专利说明书【CN102130247B】的记载(详见`[0010]`、`[0028]-[0036]`、`[0081]-[0097]`及图1、图7a、图8a、图8b),权利要求1包含以下关键技术特征:
* **技术特征A(发光结构)**:包含基底及生长在其上的III-V族化合物半导体发光叠层(说明书`[0042]-[0055]`)。
* **技术特征B(半导体叠层构成)**:发光结构具体包含第一导电半导体层(如n-GaN)、第二导电半导体层(如p-GaN)以及夹在二者之间的有源层(如MQW)(说明书`[0043]`)。
* **技术特征C(透射层)**:发光结构上的透射层(如硅胶,厚度2μm-200μm)。**说明书明确教导其核心技术效果**:透射层具有低热导性和高光透射性,插入在发光表面与荧光材料层之间,用于**阻隔发光结构产生的热量传导至荧光材料层,从而防止荧光粉热衰减并提高波长转换效率**(说明书`[0031]-[0033]`、`[0071]`)。
* **技术特征D(荧光材料层)**:位于透射层上的荧光材料层(说明书`[0029]`)。
* **技术特征E(图案化荧光层)**:荧光材料层**包括图案**(即被构图/图案化,如图7a的143、图8b的240b)(说明书`[0092]-[0094]`)。
* **技术特征F(双重部分暴露与垂直重叠限定)**:
1. **“部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”**:荧光层经图案化后开孔/打断,不仅透射层在图样间隙被露出来,连带下方的发光结构也在特定区域(如侧面或开孔底部)被暴露(说明书`[0010]`、`[0095]`、`[0107]`)。说明书特别强调,这种构图能够扩大光提取面积、提高光提取效率,并可通过暴露比例调节出光色温(`[0085]-[0090]`、`[0094]`)。
2. **“所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠”**:指在芯片垂直截面方向(Z轴方向)上,发光结构、透射层、荧光材料层三者呈纵向堆叠重叠关系(说明书图1、图7a、图8a等)。
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### 二、 对比文件技术特征比对与出处分析
为准确界定对比文件,做出如下编号对应:
* **D1**:JP2004048040A
* **D2**:JP2005191197A
* **D3**:JP2005252222A
#### 1. D1(JP2004048040A)
* **技术特征A、B(公开)**:公开了LED芯片11,包含n型GaN层302、p型GaN层306及InGaN活性层304(详见D1原文`[2]`说明书段落、图2及符号说明)。
* **技术特征C(部分公开/概念差异)**:公开了在LED芯片11周围填充树脂25(图5)或透光透光透镜30(图6)。但D1中的树脂/透镜主要是为了平坦化消除段差或改变指向角,未明确提出在芯片表面层叠一层“专用于隔热”的薄透射层。
* **技术特征D(公开)**:在树脂/透镜或凹部表面涂覆荧光体层(图1-图6,`[2]`)。
* **技术特征E、F(未公开)**:D1的荧光层是连续整面涂覆的(图1-图6),或分区域涂覆在遮光板隔开的框内(图7),**未公开荧光层具有图案且“部分地暴露透射层和发光结构两者”**。
#### 2. D2(JP2005191197A)
* **技术特征A、B(公开)**:公开了发光素子5(LED),包含n型层、发光层和p型层(D2原文`[2]`说明书段落、图1)。
* **技术特征C(公开/实质公开)**:公开了覆盖发光素子5的透光性部材3(硅胶、环氧树脂等),位于发光素子5与荧光体层7之间(D2原文`[2]`说明书段落、图1)。
* **技术特征D(公开)**:公开了在透光性部材3上设置含有荧光体4的荧光体层7(D2原文`[2]`说明书段落、图1)。
* **技术特征E、F(未公开)**:D2虽然将透光性部材3和荧光体层7的上面进行了“粗化处理”(算术平均粗差Ra 0.1-0.8μm,图1、表1),但这种表面微观粗化**不属于专利法意义上的“图案(Pattern)/图案化”**,且荧光层7是完整覆盖在透光性部材3上的,**没有暴露透射层,更没有暴露发光结构**。
#### 3. D3(JP2005252222A)
* **技术特征A、B(公开)**:公开了LED晶片,包含由第一导电型半导体层、发光层、第二导电型半导体层构成的半导体多层膜(D3原文`[2]`说明书段落)。
* **技术特征C、D、E、F(部分公开/结构不同)**:D3涉及在晶片或封装上形成荧光体,但未公开“发光结构上先设透射层,透射层上设图案化荧光层,且荧光层同时暴露透射层和发光结构”的完整组合架构。
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### 三、 权利要求1技术特征比对表格
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2004048040A) | D2 (JP2005191197A) | D3 (JP2005252222A) | 结论 |
| A: 发光结构 | 公开<br>(D1图2, 符号11 LED芯片, 段落[2]) | 公开<br>(D2图1, 符号5 发光素子, 段落[2]) | 公开<br>(D3段落[2], LED晶片) | 现有技术已公开 |
| B: 第一/第二导电层及有源层 | 公开<br>(D1图2: 302, 304, 306层, 段落[2]) | 公开<br>(D2段落[2]: n型层、发光层、p型层) | 公开<br>(D3段落[2]: 半导体多层膜) | 现有技术已公开 |
| C: 发光结构上的透射层 | 实质公开<br>(D1图5/图6: 树脂25/透镜30位于芯片上, 段落[2]) | 公开<br>(D2图1: 透光性部材3位于发光素子5上, 段落[2]) | 未明确公开 | 属于现有技术常用手段 |
| D: 透射层上的荧光材料层 | 公开<br>(D1图1-图6: 荧光体13-15位于树脂/透镜上, 段落[2]) | 公开<br>(D2图1: 荧光体层7位于透光性部材3上, 段落[2]) | 未明确公开 | 属于现有技术常用手段 |
| E: 荧光材料层包括图案 | 未公开<br>(D1均为连续层或分区层) | 未公开<br>(D2为表面微观粗化,非图案化) | 未公开 | 新颖性/创造性突破点 |
| F: 荧光层部分暴露透射层和发光结构两者,且垂直重叠 | 未公开<br>(D1未暴露透射层及发光结构) | 未公开<br>(D2荧光层完全覆盖透光性部材) | 未公开 | 核心防守特征(最薄弱点需重点攻克) |
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### 四、 最接近对比文件的选择与技术问题/效果分析
针对权利要求1,**D2(JP2005191197A)是最适合作为最接近的对比文件**(同时D1(JP2004048040A)可作为备选最接近对比文件)。
#### 选择D2作为最接近对比文件的理由:
1. **结构架构高度契合**:D2(图1)公开了“发光素子5(发光结构) + 透光性部材3(透射层) + 荧光体层7(荧光材料层)”的三层垂直堆叠结构。这与目标专利权利要求1中的“发光结构 - 透射层 - 荧光材料层”垂直重叠构型(特征A、B、C、D及F部分)完全一致。
2. **整体解决的技术问题与效果非常接近**:
* **目标专利**:旨在解决发光芯片热量传导至荧光粉导致波长转换效率降低、以及出光均匀性和光提取效率低的问题(说明书`[0006]`-`[0010]`)。
* **D2**:同样旨在解决发光素子发热降低发光效率、以及荧光层色均性/光提取效率低的问题(D2说明书`[2]`)。D2通过设置中间透光性部材3以及表面粗化来提升波长转换效率与出光均匀性。
#### 区别技术特征与实际解决的技术问题:
相较于D2,权利要求1的区别技术特征为:**特征E与特征F(荧光材料层包括图案,且该荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者)**。
* **实际解决的技术问题**:如何在保持隔热和波长转换的同时,进一步扩大出光/光提取面积,并灵活调节发光芯片的出光色温与色均匀性。
#### 其他对比文件(D1)是否公开了区别特征?
* **D1未公开**特征E和特征F。D1虽然也关注色斑和均匀性(段落`[2]`),但其采用的手段是在凹部埋入芯片以消除段差,或用遮光板进行物理分区(图7),未教导在芯片上层的荧光层上开设图案以“同时暴露透射层与发光结构”。
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### 五、 无效请求中最薄弱的技术特征认定
在针对目标专利CN102130247B提出无效宣告请求时,**最薄弱的技术特征是:特征F中的“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”**。
#### 分析原因:
1. **特征A/B/C/D** 均已被D2(结合D1)完全公开,属于现有技术中的常规结构架构(芯片+透明缓冲隔热层+荧光层)。
2. **特征E(荧光层包括图案)** 在LED领域属于极其常见的工艺手段(例如通过网印、光刻、点胶形成的网格状、阵列状图案,用于调节出光)。
3. **特征F的逻辑漏洞与无效突破口**:
* **结构矛盾与技术合理性**:根据目标专利说明书图1及图7a,透射层130位于发光结构110之上。若荧光材料层要“同时暴露透射层和发光结构”,在几何结构上必须要求**荧光层的图案开孔深度极深(直接贯穿透射层下下探至发光结构侧面),或者透射层本身也是图案化的**。
* 如果透射层被完全打穿而暴露发光结构,则发光结构暴露部分将**失去了透射层130所带来的“隔热保护”与“波长转换缓冲”作用**,这与目标专利说明书反复强调的“通过透射层隔绝发光结构热量以提高荧光粉效率(`[0031]-[0033]`)”的主张存在潜在的技术逻辑矛盾。
* 在现有技术中,这种“图案化开孔露出下层基底/发光侧面”通常是由于切割工艺或电极引出(如焊盘暴露,见目标专利图9 `[0114]`)避让所导致的自然结果,而非具有高度创造性的技术贡献。因此,只要能找到一份公开“荧光层开孔/网格化以露出下层发光结构或避让电极”的对比文件,特征F将极易被击穿。
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### 六、 进一步的对比文件检索策略
由于现有的D1、D2、D3尚未能完美组合拼出特征F(荧光层图案化且同时暴露透射层和发光结构),为了彻底无效权利要求1,建议采取以下精准检索策略:
#### 1. 检索要素与表达方式表达(IPC / 关键词组合)
* **IPC/CPC分类号**:
* `H01L33/50`(带有波长转换素子的发光器件,如荧光粉层)
* `H01L33/52` / `H01L33/54`(封装/透射保护层)
* `H01L33/58`(结构化光提取/图案化表面)
* **关键词组合(多语言)**:
* **中文**:(发光二极管 OR LED OR 芯片) AND (透射层 OR 保护层 OR 硅胶 OR 缓冲层) AND (荧光粉 OR 荧光层) AND (图案 OR 构图 OR 阵列 OR 网格 OR 开孔 OR 局部暴露 OR 露出)
* **英文**:(LED OR "light emitting diode" OR chip) AND ("transmissive layer" OR "transparent layer" OR silicone) AND (phosphor OR "wavelength conversion") AND (pattern* OR mesh OR open* OR expos* OR partial*)
* **日文**:(LED OR 半導体発光素子) AND (透光性 OR 樹脂) AND (蛍光体) AND (パターン OR パターン化 OR 露出 OR 開口)
#### 2. 重点检索方向与逻辑扩展
* **方向一:聚焦“电极避让/焊盘露出的图案化荧光层”专利**
* 在垂直/Flip-chip LED芯片中,荧光粉层通常通过光刻或喷涂形成图案,以避让Top电极或Bonding Pad(焊盘)。在此类结构中,荧光层开孔不仅露出了透明保护层/钝化层,也同时暴露了芯片发光结构的电极区或台面(Mesa)。重点搜寻2005-2010年间日亚(Nichia)、丰田合成(Toyoda Gosei)、科锐(Cree)、飞利浦 Lumileds 的相关封装/芯片专利。
* **方向二:聚焦“提升光提取效率的网格状/阵列化荧光粉(Patterned Phosphor)”**
* 检索在透镜或芯片表面进行点阵/网格状荧光粉涂覆的技术文献。此类文献通常会公开荧光粉呈点状分布,未被荧光粉覆盖的间隙区域直接暴露了下方的透明胶层和发光芯片衬底/外延层。
* **方向三:追溯目标专利的同族及引证文献**
* 针对目标专利 `CN102130247B` 及其同族(如US、KR、EP同族),审查其在US/KR审查过程中的审查意见通知书(Office Actions),调阅美国专利局(USPTO)和韩国知识产权局(KIPO)审查员所对比的X/Y类文献,寻找关于“Patterned Phosphor Layer partially exposing underlying layers”的法律依据。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利CN102130247B(简称“目标专利”)权利要求1,结合说明书文本以及对比文件D1(US6956247B1)、D2(JP2005340850A)、D3(US7049159B2)的原文进行严格的法律与技术比对分析。
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### 一、 权利要求1的技术特征分解与说明书解释
根据目标专利(CN102130247B)说明书的记载,权利要求1各技术特征的本意解释如下:
* **技术特征A:** `一种发光器件芯片,包括发光结构`
* **说明书解释:** 对应说明书[0029]及图1中的发光器件芯片100与发光结构110。
* **技术特征B:** `所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层`
* **说明书解释:** 对应说明书[0043],发光结构110包括第一导电半导体层112(如n型GaN)、有源层114(MQW结构)以及第二导电半导体层116(如p型GaN)。
* **技术特征C:** `所述发光结构上的透射层`
* **说明书解释:** 对应说明书[0029]、[0031]-[0033]及图1,透射层130(如硅胶)置于发光结构110的发光表面上,具有高透光性和低热传导性,用于阻隔发光结构产生的热量传导至荧光材料层,提高波长转换效率。
* **技术特征D:** `所述透射层上的荧光材料层`
* **说明书解释:** 对应说明书[0029]及图1,荧光材料层140设置于透射层130之上。
* **技术特征E:** `其中,所述荧光材料层包括图案`
* **说明书解释:** 对应说明书[0092]-[0094]及图7a(实施例三,图案化荧光材料层143),荧光材料层经过构图/图案化(patterned),用于扩大光提取面积、提高光提取效率,并调节色温。
* **技术特征F:** `其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述发光结构重叠`(根据权1原文:“*所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠*”)
* **说明书解释:** 对应说明书[0095]及图7a,构图后的荧光材料层143在开口/间隔处不仅暴露了其下方的透射层130,还进一步暴露了发光结构110(即透射层和荧光层在相应区域均被开口穿透或未覆盖)。同时,发光结构、透射层、荧光材料层在垂直方向上呈上下重叠的层状堆叠结构。
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### 二、 对比文件技术特征比对表格
以下为权利要求1各技术特征在对比文件原文中的具体公开情况比对表:
| 权利要求1技术特征 | D1 (US6956247B1) 原文出处及公开内容 | D2 (JP2005340850A) 原文出处及公开内容 | D3 (US7049159B2) 原文出处及公开内容 |
| A:发光器件芯片,包括发光结构 | [实质公开] FIG.3, [0019]: "A flip chip semiconductor light emitting device..." | [实质公开] 図3, [2]段落5: "フリップチップ半導体発光素子は..." | [实质公开] FIG.2, [0022]: "LED 2A includes..." |
| B:发光结构包括第一/第二导电半导体层及中间的有源层 | [实质公开] FIG.3, [0019]: "includes a substrate 40, an n-type region 42, and active, light emitting region 44, and a p-type region 45." | [实质公开] 図3, [2]段落5: "基板40、n型領域42、活性発光領域44、及びp型領域45を含んでいる。" | [实质公开] FIG.2, [0022]: "a first semiconductor layer 10... second semiconductor layer 12... electrically coupled to active region 14." |
| C:发光结构上的透射层 | [实质公开] FIG.3, [0021]: "A two- or three-dimensional photonic band gap (PBG) material 50 is disposed between the light emitting device and luminescent material layer 49." (光子带隙材料PBG作为透射层) | [实质公开] 図3, [2]段落7: "発光素子と蛍光材料層49の間に、二次元又は三次元光子バンドギャップ(PGB)材料50が配置されている。" | [实质公开] FIG.6, [0012], [0043]: "an optically transparent layer 48 disposed between the luminescent material containing layer and the stack." |
| D:透射层上的荧光材料层 | [实质公开] FIG.3, [0020]-[0021]: "A luminescent material layer 49 is disposed over... PBG material 50..." | [实质公开] 図3, [2]段落6-7: "蛍光材料層49は、発光素子を覆って設けられている...PBG 50..." | [实质公开] FIG.6, [0043]: "phosphor containing layer 34... disposed over transparent layer 48." |
| E:荧光材料层包括图案 | [实质公开] FIG.5, [0029]: "FIG. 5 illustrates an embodiment... where luminescent material layer 49 is patterned..." | [实质公开] 図5, [2]段落13: "図5は、蛍光材料層49にパターンを設けて..." | [未公开 / 隐性公开差异] 仅公开了均匀涂覆的Stencil图案覆盖,未公开在芯片表面形成图案化镂空阵列。 |
| F:荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者;且发光结构被垂直地设置以与透射层和荧光材料层重叠 | [未公开] D1图5仅显示荧光层被图案化(部分覆盖PBG层50),但PBG层50完整覆盖芯片,未暴露发光结构。 | [未公开] D2图5同D1,荧光层49图案化暴露了PBG层50,但PBG层50连续覆盖,未暴露发光结构。 | [未公开] D3透射层48与荧光层30A均为连续完整包覆层,未暴露下方的透射层和发光结构。 |
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### 三、 对比文件原文详细分析
#### 1. D1 (US6956247B1) 分析
* **公开情况:** D1公开了一种倒装芯片发光器件。其在发光结构(含n型区42、有源区44、p型区45)与荧光材料层49之间设置了光子带隙(PBG)材料50([0019]-[0021])。PBG材料50可透射一次光并反射二次光,起到了透射层的作用。在说明书[0029]及FIG. 5中,D1明确公开了“luminescent material layer 49 is patterned to allow unconverted light to escape the device”(荧光材料层49被图案化以允许未转换光逃逸)。
* **缺失特征:** D1中的PBG材料50(透射层)是完整覆盖在芯片表面的。当荧光层49被图案化时,它仅暴露了PBG材料50,**并没有部分暴露发光结构**(特征F的后半部分缺失)。
#### 2. D2 (JP2005340850A) 分析
* **公开情况:** D2为D1的日本同族专利,其技术内容与D1完全对应。在[2]段落5-7及図3中公开了发光结构(42, 44, 45)、光子带隙材料(PBG)50以及荧光材料层49。在[2]段落13及図5中公开了荧光材料层49具有图案(图案化)。
* **缺失特征:** 与D1完全一致,图5中PBG层50仍然完整覆盖芯片表面,因此荧光层图案化仅暴露了PBG层,**未暴露发光结构**。
#### 3. D3 (US7049159B2) 分析
* **公开情况:** D3公开了一种在LED上模板印制(stenciling)荧光粉层的方法及结构。在FIG. 6及[0012]、[0043]中公开了发光堆叠结构(含有源区)、发光结构与荧光层之间的光学透明层48(即透射层),以及透明层48上的荧光粉层30A。
* **缺失特征:** D3的透明层48和荧光层30A均呈保形(conformal)且连续无镂空的包覆状态,**未公开荧光材料层包括图案(特征E)**,更**未公开部分暴露透射层和发光结构两者(特征F)**。
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### 四、 最接近对比文件的选择(创造性分析视角)
在创造性分析中,**D1 (US6956247B1)** 和 **D2 (JP2005340850A)** 均非常适合作为**最接近的对比文件**(最接近对比文件可以有多个)。
#### 1. 整体解决的技术问题与技术效果对比
* **目标专利:** 旨在解决传统白光LED中荧光粉受热衰退、色温随视角变化以及光提取效率低的问题;通过图案化的荧光层部分暴露透射层和发光结构,扩大光提取面积,并灵活调节未经转换的光与转换光的比例以控制色温(说明书[0006]-[0008]、[0094]-[0097])。
* **D1 / D2:** 旨在解决荧光粉发出的二次光向芯片内部散射被吸收、降低外部转换效率的问题,同时(在图5实施例中)通过图案化荧光层允许部分未转换的蓝光逃逸并与转换光混合(D1 [0008]-[0010], [0029])。
* **选取理由:** D1/D2与目标专利的技术领域相同,均属于集成了波长转换材料的半导体发光器件;且三者均采用了“发光结构 + 中间透射/PBG层 + 上层图案化荧光层”的三层堆叠架构。D1/D2已经公开了权利要求1绝大部分的技术特征(特征A、B、C、D、E)。
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### 五、 未被最接近对比文件公开特征的分析与最薄弱技术特征指出
#### 1. 区别技术特征
将权利要求1与最接近对比文件(D1 / D2)进行比对,区别技术特征为**特征F中的特定暴露关系**:
> `所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者`
在D1/D2中,荧光层图案化后仅暴露了透射层(PBG层50),透射层本身是连续未开孔的;而权利要求1要求荧光材料层的图案开孔“同时/深达”部分暴露透射层和下方的发光结构。
#### 2. 该区别特征是否被其他对比文件(如D3)公开?
* **结论:未被公开。**
* D3 (US7049159B2) 中的透明层48和荧光粉层30A均为连续完整的涂层,完全没有提供任何“图案化暴露”的教导。因此,现有对比文件组合(D1+D3 或 D2+D3)**均未能公开“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”这一特征**。
#### 3. 目标专利最薄弱的技术特征指出
权利要求1中**最薄弱的技术特征**正是:
**`特征F:所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者`**
**薄弱原因分析(专利代理师视角):**
1. **逻辑/措辞易被公知常识击穿:** 在实际制造工艺(如光刻、蚀刻、激光剥离或局部点胶)中,对荧光层进行图案化打孔时,若将孔洞贯穿透射层直至露出发光结构表面,这在微纳加工领域属于非常常规的过蚀刻(over-etching)或贯穿孔设计。
2. **技术效果的显而易见性:** 目标专利说明书[0095]-[0097]指出,暴露透射层和发光结构是为了调节蓝光直接出光的比例以及扩大出光面积。对于本领域技术人员而言,根据D1/D2已经给出的“通过图案化荧光层调节未转换光与转换光混合比例”的教导,为了增加直接出光的蓝光强度,自然容易想到将荧光层的图案开孔进一步向下延伸穿透透射层,直达发光结构。这种改动属于本领域的常规选择或显而易见的尝试。
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### 六、 进一步的对比文件检索策略(用于发起无效宣告请求)
为了成功无效权利要求1,针对上述最薄弱特征(特征F:荧光层打孔同时暴露透射层和发光结构),建议采取以下进一步的检索策略:
1. **关键词组合扩展(结合“贯穿孔/图案化”概念):**
* **芯片/器件类:** `LED`, `Light emitting diode`, `semiconductor light emitting`, `发光二极管`, `芯片`
* **结构类:** `phosphor`, `fluorescent`, `luminescent`, `透光层`, `透明层`, `spacer`, `transparent layer`, `silicone`
* **图案/暴露特征类(核心突破口):** `pattern*`, `mesh`, `grid`, `hole`, `opening`, `expose`, `pierce`, `through-hole`, `图案`, `网格`, `孔`, `暴露`, `贯穿`, `露出`
* *检索表达式示例:* `(LED OR "light emitting") AND phosphor AND (transparent OR spacer) AND (pattern* OR hole OR opening) AND (expos* NEAR/5 (substrate OR "semiconductor" OR "die" OR "epitaxial"))`
2. **国际专利分类号(IPC / CPC)精准锁定:**
* `H01L 33/50`(具有波长转换元素的封装/器件)
* `H01L 33/58`(发光二极管的光学元件,如透镜、透射层)
* `H01L 33/20`(具有形成光提取特性的结构)
3. **同源/关联专利族与引证/被引证检索(Forward/Backward Search):**
* 以 **D1 (US6956247B1)** 和 **D3 (US7049159B2)** 为起点,重点追踪其**后向引证专利(Forward Citations)**(即引用了D1/D3的后续专利,时间在目标专利申请日2009-2010年之前的文献)。后续改进专利极有可能在D1/D2图案荧光层的基础上进一步提出了“向下打穿透射层/绝缘层”的具体结构。
4. **关注制造工艺类专利(Process/Method Patents):**
* 检索关于“LED荧光粉图案化涂布方法”、“激光剥离(LLO)荧光粉”、“光刻选择性去除荧光粉”的工艺专利。工艺专利中往往会展示蚀刻/打孔后暴露基底半导体层的剖面结构图(Cross-sectional diagrams)。
作为一名专利代理师,我将紧密结合目标专利《CN102130247B 发光器件芯片、发光器件封装》(下称“目标专利”)的说明书及附图,对权利要求1进行法律与技术层面的拆解,并结合三份对比文件(D1: JP2007109948A、D2: JP2007511065A、D3: JP2007116035A)的原文展开严谨的特征比对、接近对比文件筛选、薄弱特征定位及检索策略分析。
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## 一、 基于目标专利说明书的权利要求1技术特征解释
目标专利权利要求1保护一种“发光器件芯片”,其核心发明构思在于**在芯片层面上将透射层与具有图案的荧光材料层直接集成在发光结构上,利用透射层实现隔热/光提取,利用图案化的荧光层进行视角色温调节与光提取提升,并通过特定的露空关系实现光学特性的精准控制**。
* **技术特征A(包括发光结构)与技术特征B(所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层):**
* **说明书解释**:参照说明书[0028]–[0055]及图1、图2,发光结构110/210包括第一导电半导体层112/212(如n型GaN)、第二导电半导体层116/216(如p型GaN)及夹于其间的有源层114/214(如MQW多量子阱)。发光结构可通过欧姆接触、反射层等连接电极。
* **技术特征C(所述发光结构上的透射层):**
* **说明书解释**:参照说明书[0030]–[0035]、[0048]、[0068]及图1、图3,透射层130/230直接或间接(如跨越电极)置于发光结构顶面上,且可延伸至横向侧面上。其厚度优选为2μm至200μm,材料如硅胶,具有比荧光材料层更低的热传导性和更高的光透射性,作用是**阻隔发光结构产生的热量传导至荧光层,防止波长转换效率衰减**。
* **技术特征D(所述透射层上的荧光材料层)与技术特征E(其中,所述荧光材料层包括图案):**
* **说明书解释**:参照说明书[0072]–[0078]、[0091]–[0097]、图4、图7a、图8b(被构图的荧光材料层143/240b)。荧光材料层厚度为5μm至500μm。“图案”(Pattern)是指荧光材料层并非连续均匀地全覆盖,而是呈阵列、网格、不连续块状或离散分布的结构(可通过光刻、遮罩图案化、剥离工艺制备)。
* **技术特征F(其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;并且其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠):**
* **说明书解释**:
1. **暴露关系**:参照说明书[0010]、[0095]、[0107]及图7a(第三实施例)、图8b(第六实施例)。“部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”指荧光材料层的图案存在间隙/孔洞,在垂直透视图或截面图中,荧光层的图案间隙不仅使透射层130/230从上部被露出,且透射层或荧光层的边缘/间隙进一步使得发光结构110/210(如顶面边缘或侧面)未被荧光层完全覆盖,从而允许发光结构发出的原光(如蓝光)直接射出,与转换光混合以调节视角的色温及扩大光提取面积。
2. **垂直重叠关系**:参照图1、图7a、图8b,发光结构、透射层与荧光材料层在垂直方向(重叠投影方向)上上下堆叠设置,三者在垂直投影区存在重叠。
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## 二、 对比文件技术特征比对表
下表详尽比对各对比文件原文(含具体位置)与权利要求1技术特征的对应情况(“√”表示公开,“×”表示未公开):
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2007109948A) | D2 (JP2007511065A) | D3 (JP2007116035A) |
| A: 包括发光结构 | √ 已公开<br>· 原文[0013]:LED素子31<br>· 图1:LED素子31 | √ 已公开<br>· 原文[0012]:多層エピタキシャル構造<br>· 图1(b):半導体多層膜6 | √ 已公开<br>· 原文[0041]:LEDチップ(発光ダイオード)21<br>· 图1(a):LEDチップ21 |
| B: 发光结构包括第一/第二导电半导体层及有源层 | √ 已公开<br>· 原文[0013]:n型半導体(n-GaN)層・発光層・p型半導体(p-GaN)層<br>· 图1 | √ 已公开<br>· 原文[0012]:第1の導電型層、第2の導電型層、発光層<br>· 原文[0013]:p-GaN層12、発光層14、n-GaN層16<br>· 图1(b) | √ 已公开<br>· 原文[0031]:ヘテロ構造/量子井戸構造、発光層、p層、n層<br>· 原文[0041]:青色LED 460MB |
| C: 发光结构上的透射层 | √ 已公开<br>· 原文[0014]:LED素子31を封止する光透過性樹脂材料からなる封止部材8<br>· 图1:封止部材8设于LED 31上 | × 未公开<br>· 原文[0013]:荧光体层8直接形成在半导体多层膜6/窒化硅层24上,无中间透射层 | √ 已公开<br>· 原文[0033]、[0036]:未硬化樹脂層23A/仮硬化樹脂層24(未含荧光粉的纯树脂层,位于LED芯片上)<br>· 图1(a)-(e):树脂单相27A |
| D: 透射层上的荧光材料层 | √ 已公开<br>· 原文[0015]:封止部材8を覆う蛍光体層9<br>· 图1:荧光体层9位于封止部材8上 | × 未公开<br>(因缺少透射层C,荧光层直接贴合半导体层) | √ 已公开<br>· 原文[0038]、[0040]:仮硬化樹脂層24上的荧光体粉层25A<br>· 图1(d)-(e):荧光体粉25位于树脂层上部 |
| E: 荧光材料层包括图案 | × 未公开<br>· 原文[0015]:蛍光体層9の厚さは均一な寸法に設定されている(全覆盖且厚度均匀,无图案化) | × 未公开<br>· 原文[0013]、[0018]:荧光体层8/1008为连续均一研磨层,未形成图案 | × 未公开<br>· 原文[0037]、[0043]:荧光体粉25呈连续层状分布(图1(e)中的荧光体含有层25A),非图案化 |
| F1: 荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者 | × 未公开<br>· 原文[0015]及图1:荧光层9全面包裹封止部材8及LED 31,未暴露两者 | × 未公开<br>· 图1(b):荧光层8覆盖整个芯片顶面 | × 未公开<br>· 原文[0040]及图1(e):荧光层25A完全覆盖下方的树脂层27A和LED芯片21,未露出两者 |
| F2: 发光结构垂直设置以与透射层和荧光材料层两者重叠 | √ 实质公开<br>· 图1:LED 31、封止部材8与荧光层9在垂直方向上重叠设置 | × 未公开<br>(缺少透射层) | √ 实质公开<br>· 图1(e):LED 21、树脂层27A与荧光层25A在垂直方向上重叠 |
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## 三、 对比文件公开技术特征的详细出处分析
### 1. D1 (JP2007109948A)
* **公开号**:JP2007109948A
* **详细出处与技术内容**:
* **特征A、B**:段落[0013]指出“LED素子31...サファイア基板上に...n型半導体(n-GaN)層・発光層・p型半導体(p-GaN)層を順次結晶成長させることにより形成されている”,公开了包含第一/第二导电层及有源层的发光结构。
* **特征C**:段落[0014]及图1指出“封止部材8は、シリコーン等の光透過性樹脂材料からなり...LED素子31を封止するように構成されている”,公开了发光结构上的透明树脂封止部材(透射层)。
* **特征D、F2**:段落[0015]及图1指出“蛍光体層9は...封止部材8を覆うように構成されている”,公开了透射层(封止部材8)之上设有荧光体层9,且三者在垂直方向上呈重叠布置。
* **未公开特征**:E、F1。D1段落[0015]特别强调“蛍光体層9の厚さは均一な寸法に設定されている”,其荧光层为连续均匀全包覆层,**未构图(无图案),更没有暴露透射层和发光结构**。
### 2. D2 (JP2007511065A)
* **公开号**:JP2007511065A
* **详细出处与技术内容**:
* **特征A、B**:段落[0012]、[0013]及图1(b)公开了LED芯片2,其具有半导体多层膜6,由p-GaN层12、发光层14、n-GaN层16构成。
* **未公开特征**:C、D、E、F1、F2。D2段落[0013]及图1(b)显示荧光体层8(由分散有黄色荧光体粉末的透光性树脂构成)直接研磨形成在半导体多层膜6/氮化硅层24上,**完全不存在中间的“透射层”**,荧光层亦为整面连续覆盖,无图案,亦未暴露下层。
### 3. D3 (JP2007116035A)
* **公开号**:JP2007116035A
* **详细出处与技术内容**:
* **特征A、B**:段落[0031]、[0041]及图1公开了杯状框架凹部内的LED芯片21,包含GaN系PN结/多量子阱发光层。
* **特征C、D、F2**:段落[0033]–[0040]及图1(a)–(e)公开了一种制造方法:先在LED芯片21上注入未硬化树脂23A(图1(a)),假硬化形成无荧光粉的纯树脂层(段落[0040]“蛍光体の存在しない樹脂単一相27A”),再在假硬化树脂上撒荧光体粉25(图1(c)),加热软化使荧光粉沉降形成位于树脂层上部的荧光体含有层25A(图1(d)-(e))。此处的纯树脂单相27A即为**透射层**,其上的25A为**荧光材料层**,三者垂直重叠。
* **未公开特征**:E、F1。D3段落[0040]及图1(e)明确显示,最终形成的荧光体含有层25A是在整个凹部横截向上连续延伸的一整层(连续分布),**没有形成图案,且完全覆盖了下方的树脂单相27A和LED芯片21,未公开“部分地暴露透射层和发光结构两者”**。
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## 四、 最接近对比文件的筛选与确定
在选择最接近对比文件(Closest Prior Art)时,需综合考虑**技术领域、解决的技术问题、技术效果及公开的技术特征数量**。
### 分析结论:**D1 (JP2007109948A)** 与 **D3 (JP2007116035A)** 均适合作为最接近的对比文件(可作为独立的发起起点)。
#### 1. 以 D1 为最接近对比文件的理由:
* **技术领域与结构极度契合**:D1与目标专利均属于封装/芯片级发光器件领域。D1(图1)明确公开了在LED芯片31上先设置透明封止部材8(透射层),再在封止部材8上设置荧光体层9的完整三层重叠架构。
* **解决的技术问题与效果重合**:D1旨在解决发光器件热量与光吸收损失问题(D1段落[0002]),通过透射层隔离芯片与荧光层,提高光提取效率与热稳定性,这与目标专利说明书[0006]、[0031]所要解决的“防止发光器件热量传输至荧光层以提高波长转换效率”的技术问题完全一致。
* **区别特征**:目标专利权利要求1相对于D1的区别特征在于:**特征E(荧光材料层包括图案)** 以及 **特征F1(荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者)**。
#### 2. 以 D3 为最接近对比文件的理由:
* **物理层级结构高度对应**:D3(图1(e))公开了在LED芯片21表面先形成不含荧光粉的树脂单相27A(透射层),在其上层形成荧光体含有层25A(荧光材料层)。
* **解决的技术问题一致**:D3段落[0004]、[0040]明确指出,通过在LED芯片和荧光层之间保留无荧光粉的树脂单相,能够“避免LED芯片发热直接传至荧光体导致温度消光”,与目标专利解决热传导问题的发明构思高度吻合。
* **区别特征**:目标专利权利要求1相对于D3的区别特征同样在于:**特征E(荧光层图案化)** 与 **特征F1(荧光层部分暴露透射层和发光结构)**。
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## 五、 薄弱技术特征与无效突破口分析
### 1. 未被最接近对比文件(D1 / D3)公开的技术特征
通过上述对比可见,无论是选择D1还是D3作为最接近对比文件,**特征E(荧光材料层包括图案)** 以及 **特征F1(荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者)** 均未被D1、D2、D3公开。
### 2. 提出无效宣告请求时“最薄弱的技术特征”
本专利权利要求1中最薄弱、也是最核心的防御特征是:**特征F1(荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者)**。
* **薄弱原因分析**:
1. **组合特征要求过高**:特征F1要求荧光层图案化产生的空隙必须**同时暴露“透射层”和“发光结构”两者**。
2. **说明书支撑与常规理解的边界**:在常见的芯片级封装(CSP)或LED图案化荧光体技术中,通常荧光层构图仅暴露下方的透射层(如目标专利图7a所示,透射层130覆盖发光结构顶面及侧面,荧光层143在其上构图露出透射层130;或透射层本身有开口露出发光结构)。如果对比文件中仅公开了“荧光层图案化露出透射层”或仅“露出发光结构”,均不能直接等同于“同时暴露两者”。
3. **技术效果的逻辑关联**:目标专利说明书[0085]–[0089]、[0094]指出,图案化及部分暴露的目的是“调节视角色温变化”及“扩大光提取面积”。然而,在LED光学设计领域,利用网格状/图案化荧光粉(Mesh/Patterned Phosphor)来出射部分蓝光以进行色温混合或提升光提取(Extracting Efficiency)属于本领域的公知常识或常规选择。
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## 六、 进一步的对比文件检索策略(无效检索指南)
为了成功无效目标专利权利要求1,下一步检索必须精准攻克**“透射层+图案化荧光层+同时暴露透射层与发光结构”**这一组合特征(特征E + 特征F1)。建议采取以下检索策略:
### 1. 核心关键词与分类号(IPC/CPC)组合策略
* **IPC / CPC 分类号**:
* `H01L33/50`(包含波长转换主体、荧光体结构的半导体器件)
* `H01L33/507`(具有特定空间分布或图案化的荧光体层,如Patterned Phosphor)
* `H01L33/505`(多层荧光体或带中间透明缓冲层的结构)
* `H01L33/58`(光学元件/光提取结构)
* **关键词组合(中/英/日文)**:
* **组件特征**:(透射层 OR 透明层 OR 隔离层 OR 缓冲层 OR 硅胶层 OR 树脂层) AND (荧光层 OR 荧光体 OR 波长转换层) / `(transparent layer OR spacer OR buffer OR silicone OR clear resin) AND (phosphor OR wavelength conversion)`
* **图案与暴露特征**:(图案 OR 阵列 OR 网格 OR 离散 OR 构图 OR 孔) AND (暴露 OR 露出 OR 未覆盖 OR 窗口) / `(patterned OR array OR mesh OR discrete OR openings OR holes) AND (expose OR reveal OR uncovered OR window)`
### 2. 重点检索方向与逻辑突破口
#### 策略一:寻找“预成型荧光薄膜/网格荧光层(Patterned Phosphor Film/Mesh)”类对比文件
* **逻辑**:在CSP(芯片级封装)或晶圆级封装(WLP)技术中,经常使用事先贴合的图案化荧光膜(包含开孔阵列)。当这种带有开孔的荧光膜贴附在带有透明保护层(透射层)的芯片上时,开孔位置深度若贯穿透射层或透射层侧边未包覆,自然会同时露出透射层断面/表面与发光结构侧面/顶面。
* **重点申请人/专利族检索**:
* **飞利浦(Lumileds)**:在图案化荧光体(Patterned Phosphor for Angular Color Uniformity)领域有大量早期布局。
* **科锐(Cree)**、**日亚化学(Nichia)**、**丰田合成(Toyoda Gosei)**、**首尔半导体(Seoul Semiconductor)**、**台湾亿光(Everlight)/晶电(Epistar)**。
#### 策略二:结合“色温角度均匀性(Color Over Angle, COA)”及“光提取(Light Extraction)”文献
* **逻辑**:针对特征F1,检索重点在于寻找**“为了改善视角色温(Color shift with angle)或提高光提取,在LED发光面上非完全覆盖荧光粉,使得一部分原光(蓝光)从露出的发光结构/透明层直接射出”**的技术方案。
* **文献类型**:除了专利文献,应扩大检索至 IEEE Photonics、Applied Physics Letters、SPIE等学术期刊论文。
#### 策略三:利用技术显而易见性(结合公知常识/阿斯利康组合)
* 以 **D1 或 D3 为主对比文件**(已公开:发光结构 + 透明透射层 + 透射层上的荧光层);
* 检索 **结合对比文件(D4)**:寻找一份公开了“在LED芯片级封装中,为了提高光提取或调节色温,将荧光材料层进行图案化(Patterned)并形成露出下层结构的开口”的专利;
* **无效抗辩主线**:基于D1/D3隔离热量的教导,本领域技术人员为了解决“色温随视角变化(Color Over Angle)或光提取效率低”的技术问题,有动机引入D4中图案化荧光层(具有开口/暴露区)的设计,将荧光层构图并叠加于D1/D3的透射层之上,从而自然形成部分暴露透射层及发光结构的结构。这种组合属于本领域技术人员的常规技术手段叠加,不具备创造性。
这是一份为您(专利代理师视角)准备的关于目标专利 CN102130247B 权利要求1的法律与技术无效分析报告。
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的解释与澄清
在评估权利要求1的界定范围与有效性之前,紧密结合目标专利(CN102130247B)说明书对权利要求1的各项技术特征进行深入解释:
1. **技术特征A与B(发光结构):**
* **解释:** 包含第一导电半导体层112(如n-GaN)、第二导电半导体层116(如p-GaN)以及中间的有源层114(如MQW多量子阱)。此为半导体LED芯片的标准外延层结构。说明书指出该发光结构可为垂直型结构(如图1、图2)或横向型结构(如图8a的非导电衬底结构)。
2. **技术特征C(发光结构上的透射层):**
* **解释:** 说明书第[0031]-[0035]段明确界定,透射层130/230(如硅胶)具有比荧光材料层更低的热传导性和更高的光透射性,设置在发光表面与荧光材料层之间,用于阻隔发光结构产生的热量传导至荧光材料层,从而提高荧光材料的波长转换效率。透射层可形成在发光结构的顶表面及横向侧面上。
3. **技术特征D与E(透射层上的荧光材料层,且荧光材料层包括图案):**
* **解释:** 说明书第[0092]-[0094]段(第3实施例,图7a)界定,荧光材料层143是“被构图的荧光材料层”(即具有图案/Pattern)。构图的目的在于通过形成的图案放大光提取面积,从而提高光提取效率。
4. **技术特征F(荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠):**
* **解释:**
* **部分地暴露:** 结合图7a及说明书第[0095]-[0096]段,由于荧光材料层143被构图(形成间隙/图案),使得荧光层开孔处向上暴露了透射层130的顶面;同时,在芯片侧面或透射层未完全覆盖的边缘区域,该图案间隙或布置使得透射层130与发光结构110两者均被部分暴露(暴露于外部空间或包封层中)。
* **垂直重叠:** 说明书图1、图6、图7a明确示出,从芯片垂直截面方向看,发光结构110、透射层130以及荧光材料层140/143在垂直投影方向上层叠重叠。
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### 二、 对比文件原文特征比对与出处分析
为准确界定对比文件的公开事实,以下将各对比文件公开号及原文出处进行逐一比对:
* **对比文件1 (D1):** US20070102721A1 (*High light extraction efficiency light emitting diode (LED)*)
* **对比文件2 (D2):** JP2007165787A (*Light emitting device and method for manufacturing the same*)
* **对比文件3 (D3):** JP2008053069A (*Light-emitting diode*)
#### 1. 对比文件原文事实认定:
* **D1 (US20070102721A1):** 公开了一种高光提取效率LED,发光结构(10)上设置有高折射率透射层(如ZnO锥体12),外部覆盖低折射率塑胶透镜(13)。主要解决光全反射及提取效率问题,**未公开在透射层上设置带图案且部分暴露透射层与发光结构的荧光材料层**。
* **D2 (JP2007165787A):** 公开了一种在电极(2a)及LED芯片(3)周围形成特定平面图案(对应远场/近场像的凹凸图案)的荧光体层(4)的发光装置。其重点在于利用表面张力将荧光粉充填在特定金属层区域。D2公开了发光结构及图案化的荧光体层,但**未在发光结构与荧光层之间设置透明的“透射层”**(D2中荧光层4直接接触LED芯片3侧面与底座电极2a)。
* **D3 (JP2008053069A):** 公开了一种模块化LED,发光芯片(18)被软质透明封止树脂(20)包封在混色导光板的半球形凹部内。其涉及透明树脂与导光结构,**未涉及芯片级的图案化荧光层及特定暴露结构**。
#### 2. 权利要求1技术特征比对表(Feature Comparison Table)
| 目标专利权利要求1技术特征 | 对比文件 D1<br>(US20070102721A1) | 对比文件 D2<br>(JP2007165787A) | 对比文件 D3<br>(JP2008053069A) |
| 特征A: 一种发光器件芯片,包括发光结构 | 公开<br>[0061], 图1 (LED 10) | 公开<br>[2], 图1 (LED芯片3) | 公开<br>[2], 图6 (发光二极管素子18) |
| 特征B: 发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层及中间的有源层 | 公开<br>[0061] (n-type, active, p-type III-nitride layers) | 公开<br>[2], 图3a/3b (n型GaN层、发光层25/33、p型GaN层) | 实质公开<br>[2] (常规LED素子结构) |
| 特征C: 所述发光结构上的透射层 | 公开<br>[0061], 图1 (ZnO层 12,高透光高折射率) | 未公开<br>(荧光层4直接覆盖芯片3,无中间透射层) | 未公开<br>(透明树脂20为封止胶,非芯片级透射层) |
| 特征D: 所述透射层上的荧光材料层 | 未公开<br>(ZnO上为塑胶透镜13,无荧光材料层) | 未公开<br>(无透射层) | 未公开 |
| 特征E: 其中,所述荧光材料层包括图案 | 未公开 | 公开<br>[2], 图2, 图4 (荧光体层4具有对应近场/远场像的轮廓图案) | 未公开 |
| 特征F: 荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;且发光结构垂直设置与透射层和荧光材料层重叠 | 未公开<br>(无荧光层) | 未公开<br>(未暴露透射层,亦无三者垂直重叠结构) | 未公开 |
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### 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析
在评估创造性(如《专利审查指南》中的“三步法”)时,选择最接近对比文件需要从**技术领域、解决的技术问题、技术效果及技术特征匹配度**综合考量:
#### 1. 目标专利的核心技术问题与效果:
* **解决的问题:** 传统LED封装中荧光粉受芯片发热影响导致波长转换效率降低、视角色温不均以及荧光粉沉降问题;同时通过芯片级图案化荧光层扩大光提取面积。
* **技术效果:** 透射层隔离芯片热量保护荧光层;图案化荧光层及部分暴露结构提高了光提取效率,并可调节视角的色温分布。
#### 2. 最接近对比文件分析(可有两个候选角度):
* **候选最接近对比文件一:D2 (JP2007165787A)**
* **理由:** D2与目标专利同属于“利用荧光材料进行波长转换的LED发光器件”领域。D2的核心在于解决色温不均、光强不均匀(技术问题),其技术手段是**在芯片周围形成包含图案的荧光体层(特征E)**。
* **区别特征:** 目标专利权利要求1相对于D2的区别在于:具有**透射层(特征C)**,荧光层位于透射层上(特征D),以及**荧光层部分地暴露透射层和发光结构两者,且三者垂直重叠(特征F)**。
* **技术效果折算:** 该区别特征带来了“热隔离保护荧光层”以及“利用透射层与图案化暴露结构进一步提升光提取面积和效率”的效果。
* **候选最接近对比文件二:D1 (US20070102721A1)**
* **理由:** D1公开了高光提取效率LED芯片,披露了在发光结构(10)上设置高折射率/高透光率的过渡层/透射层(ZnO层12)的结构(特征A、B、C)。
* **区别特征:** 目标专利相对于D1的区别在于:D1未公开在透射层上设置**带图案的荧光材料层(特征D、E)**,以及**荧光层部分暴露透射层和发光结构并垂直重叠的结构(特征F)**。
#### 3. 组合逻辑评估:
若以 **D2** 为最接近对比文件(已有图案化荧光层理念),试图结合 **D1**(公开发光结构上设置透明过渡层/透射层):
技术人员将 D1 的透射层引入 D2 时,虽然能解决热隔离或光提取问题,但**D1和D2均未公开或启示“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”这一特定的微观物理构型(特征F)**。
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### 四、 无效请求中最薄弱的技术特征与突破口
通过上述比对可知,现有三份对比文件(D1, D2, D3)单独或组合均**无法彻底涵盖技术特征F**。
#### 1. 最薄弱的技术特征(即目标专利的专利性防线):
* **特征F:** “所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。”
* **分析原因:**
1. 现有的D2仅揭示了荧光层本身的轮廓图案化(对应远场像/近场像);
2. D1仅揭示了透明ZnO透射层的形状(如锥形);
3. 目前的证据链缺少**“透射层”与“图案化荧光层”叠加后,荧光层的开口/图案恰好同时部分暴露下层的透射层与发光结构**的教导。
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### 五、 进一步的对比文件检索策略(针对无效请求)
为了彻底攻破权利要求1(尤其是特征F),建议采取以下补充检索策略:
1. **补充对比文件 (D4) 的检索方向 —— 芯片级晶圆级荧光粉喷涂/构图(WLO / CSP封装):**
* **目标:** 寻找在 LED 芯片(CSP/WLCSP)表面先涂覆透明胶/二氧化硅/氮化硅防护层(透射层),再通过光刻、丝网印刷或网印(Screen Printing)形成网格状、阵列状或局部图案化荧光粉的对比文件。
* **核心关键词组合(英文/中文/日文):**
* (`Wafer level` OR `CSP` OR `Chip scale package` OR `Chip level`) AND (`transparent layer` OR `buffer layer` OR `passivation`) AND (`patterned phosphor` OR `partial phosphor` OR `mesh phosphor` OR `phosphor window`)
* (`芯片级` OR `晶圆级`) AND (`透射层` OR `透明介质层` OR `钝化层`) AND (`图案化荧光粉` OR `网格荧光粉` OR `部分覆盖荧光粉`)
2. **针对“部分暴露透射层和发光结构”的公知常识/工艺技术检索:**
* **逻辑:** 证明在LED芯片表面网印/光刻荧光层时,由于边缘切割公差、电极焊盘(Pad)避让开口,或者为了混合未转换蓝光与黄光(出光网格),荧光层必然会露出底部的透明保护层及侧面/边缘的发光结构。
* **检索专利族与申请人:**
* 重点检索 **Lumileds, Cree, Nichia (日亚化学), Osram (欧司朗), Toyoda Gosei (丰田合成), TSMC (台积电LED部门)** 在 2008年 ~ 2010年间 关于“Patterned Phosphor Coating”、“Remote Phosphor Patterning”、“Conformal Coating with Opening”的专利申请。
3. **结合公知常识教科书/技术手册:**
* 检索 LED 制造工艺手册中关于“半导体芯片钝化层/增透膜上施加图案化荧光粉以调节视角色温(CCT Angular Uniformity)”的技术记载,结合 D1 和 D2 形成完整的 A+B+C 组合结合性论证(如:D2 + D1 + D4 或 D2 + 公知常识)。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利CN102130247B的权利要求1,结合其说明书及三份对比文件(US20080157110A1、KR1020080070414A、US20090032827A1)进行深入的技术特征比对、创造性与最接近对比文件分析,并给出检索策略建议。
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## 一、 结合目标专利说明书解释权利要求1
在进行新颖性与创造性分析前,需紧密结合目标专利说明书确定权利要求1中核心技术特征的本意与保护范围:
1. **技术特征C:“所述发光结构上的透射层”**
* **说明书释义**:参照说明书第[0029]、[0031]-[0033]段及图1、图3,透射层(130/230)设于发光表面与荧光材料层之间,具有“低热传导性和高光透射性”(如硅胶)。其核心功能在于隔离发光结构产生的热量,防止热量直接传输至荧光层而降低波长转换效率,同时透光。
2. **技术特征D、E、F:“透射层上的荧光材料层;荧光材料层包括图案;荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”**
* **说明书释义**:参照说明书第[0081]-[0097]段及图7a(第三实施例)、图8b(第六实施例)。荧光材料层被构图(图案化,如呈阵列分布或间断分布),**“部分地暴露透射层和发光结构两者”**意味着:
* 荧光材料层(143/240b)未全覆盖透射层,在图案间隙/孔洞处,向下透过透射层的间隙直接露出了下方的发光结构(110/210)横向侧面或特定区域;
* 这种局部暴露结合构图,使得发光结构发射的光可一部分经荧光材料转换,另一部分直接从暴露处提取,用以扩大光提取面积、提高光提取效率,并可精细调节不同视角的色温与光比(说明书第[0094]-[0097]段)。
3. **技术特征F(后半段):“所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠”**
* **说明书释义**:参照说明书第[0028]-[0030]段及图1、图7a、图8a等。此特征限定了三者的空间堆叠关系,即在发光器件芯片的垂直(Z轴)投影方向上,发光结构、透射层与荧光材料层依次重叠在芯片本体内部,形成自发白光的一体化芯片结构。
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## 二、 对比文件技术特征比对与详细出处分析
我们将对比文件分别标注为其公开号:
* **D1**:`US20080157110A1` (LED chip having micro-lens structure)
* **D2**:`KR1020080070414A` (수직형 발광 소자 및 그 제조 방법)
* **D3**:`US20090032827A1` (Concave Wide Emitting Lens for LED Useful for Backlighting)
### 1. 技术特征比对表
| 目标专利权利要求1特征 | D1 (US20080157110A1) | D2 (KR1020080070414A) | D3 (US20090032827A1) |
| 特征A:包括发光结构 | 公开<br>发光结构210<br>*(段落[0027])* | 公开<br>LED芯片<br>*(段落[0016],[0021])* | 公开<br>LED管芯22/30/59<br>*(段落[0020],[0029])* |
| 特征B:发光结构包括第一/第二导电半导体层及夹持的有源层 | 公开<br>N型半导体层214、有源层216、P型半导体层218<br>*(段落[0013],[0029])* | 公开<br>第1半导体层20/30、发光层30/40、第2半导体层40/50<br>*(段落[0021],[0028])* | 公开<br>n型层72、发光有源层70、p型层68<br>*(段落[0020],[0046])* |
| 特征C:发光结构上的透射层 | 公开<br>透光基板230/320(微透镜)<br>*(段落[0012],[0027])* | 公开<br>透明基板70(玻璃)及充填剂90(玻璃/硅胶/环氧树脂)<br>*(段落[0016],[0034],[0037])* | 公开<br>模制透镜26/31(透明硅胶)<br>*(段落[0006],[0029],[0046])* |
| 特征D:透射层上的荧光材料层 | 未公开<br>*(仅公开微透镜透光结构,未涉及荧光材料层)* | 公开<br>透明基板70上的色转换物质80(红/绿/蓝荧光体)<br>*(段落[0016],[0033],[0036])* | 公开<br>透镜26中分散荧光粉(图7)或管芯上覆荧光粉层86(图8)<br>*(段落[0047],[0048])* |
| 特征E:荧光材料层包括图案 | 未公开 | 实质公开<br>透明基板70开设凹槽72,色转换物质80填入凹槽中呈间隔图案分布<br>*(段落[0017],[0036],图1)* | 未公开<br>*(荧光粉均匀分散或整面涂覆)* |
| 特征F(1):荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者 | 未公开 | 部分公开/未完全公开<br>荧光物质80充填在透明基板70的凹槽72内,暴露了透明基板70上表面;但透明基板70与充填剂90全覆盖在发光结构上,未暴露发光结构<br>*(段落[0036],图2)* | 未公开 |
| 特征F(2):发光结构被垂直地设置以与透射层和荧光材料层两者重叠 | 未公开<br>*(无荧光层)* | 公开<br>发光芯片、透明基板70与凹槽内荧光物质80呈垂直方向上下重叠放置<br>*(段落[0016],[0024],图2)* | 部分公开<br>*(透镜与管芯垂直重叠,图7为分散式无独立层,图8荧光层在透镜下方)* |
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### 2. 各对比文件原文详细出处分析
#### (1) D1 (`US20080157110A1`)
* **特征A与B**:段落[0013]、[0029]及图5明确公开:“The light-emitting structure 210 includes at least an N-type semi-conductive layer 214, an active layer 216, and at least a P-type semi-conductive layer 218.”(发光结构包括N型半导体层214、有源层216和P型半导体层218)。
* **特征C**:段落[0012]、[0027]公开了在发光结构210的发光表面204上叠置有透明基板(transparent substrate 230,即微透镜),用于透光和光束整形。
* **缺漏特征**:D1完全未引入荧光材料或白光转换方案,缺少技术特征D、E、F。
#### (2) D2 (`KR1020080070414A`)
* **特征A与B**:段落[0021]、[0028]及图2公开:垂直型发光器件包含第1半导体层(30)、发光层(40)及第2半导体层(50)。
* **特征C**:段落[0016]、[0034]、[0037]及图2公开:在LED芯片的第2半导体层50上设有充填剂90(玻璃、硅胶或环氧树脂)以及玻璃材质的透明基板70。充填剂90与透明基板70共同构成了发光结构上的透射层。
* **特征D与E**:段落[0016]、[0017]、[0036]、[0038]及图1、图2公开:透明基板70的上表面形成了与下方光提取部52对应的多个凹槽(홈 72),在凹槽72中形成色转换物质80(红、绿、蓝荧光体)。荧光体呈点阵/图案化排列在透明基板上。
* **特征F分析**:
* **重叠性**(特征F后半段):图2及段落[0024]展示了垂直发光芯片、透明基板70与色转换物质80三者的垂直重叠关系(**公开**)。
* **暴露性**(特征F前半段):在D2中,荧光物质80仅充填在凹槽72内,荧光物质以外的区域暴露了透明基板70的上表面(即暴露了透射层)。然而,透明基板70和充填剂90作为连续层完全封闭并覆盖了下方的发光结构(30/40/50),**D2未公开“荧光材料层部分地暴露发光结构”**。
#### (3) D3 (`US20090032827A1`)
* **特征A与B**:段落[0020]、[0046]及图7公开:LED管芯包含n型层72、发光有源层70、p型层68。
* **特征C**:段落[0006]、[0025]、[0029]及图1公开:在LED管芯上直接过模塑成型(overmolded)透明硅胶透镜26/31。
* **特征D**:段落[0047]、[0048]公开了两种荧光粉结合方式:图7中荧光粉颗粒82分散在透镜材料中;图8中荧光粉层86/88覆盖在管芯表面(此时透镜在荧光粉层之上,层叠顺序与目标专利不符)。
* **缺漏特征**:D3没有公开图案化的荧光层,也未公开荧光层暴露透射层与发光结构的特征(特征E、F)。
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## 三、 最接近对比文件分析与技术效果评价
### 1. 最接近对比文件的选择与判定
在创造性分析中,**D2(`KR1020080070414A`)适合作为最接近的对比文件**(且为唯一的最佳最接近对比文件)。
* **选择依据**:
1. **技术领域与整体解决的技术问题高度一致**:目标专利与D2均致力于解决白光LED芯片中“发光器件发热导致荧光材料波长转换效率降低、色温随角度变化以及在芯片上实现自发白光”的问题(目标专利说明书第[0006]-[0010]段;D2说明书第[0014]-[0015]段)。
2. **技术方案与结构特征最为接近**:D2公开了发光结构、透射层(充填剂90+透明基板70)、以及在透射层上图案化布置荧光材料层(80)的完整组合,且三者呈垂直重叠布置。D2公开了权利要求1绝大部分的技术特征(A、B、C、D、E及F的部分重叠特征)。
### 2. 未被最接近对比文件(D2)公开的特征及其在其他对比文件中的分布
对比权利要求1与D2,**D2未公开的区别技术特征**为:
> **区别特征X**:所述荧光材料层部分地暴露所述发光结构(即特征F中“荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者”中针对发光结构的暴露部分)。
* **其他对比文件(D1、D3)的公开情况**:
* **D1 (`US20080157110A1`)**:未公开荧光材料层,更无从谈起荧光层对发光结构的局部暴露。
* **D3 (`US20090032827A1`)**:其荧光粉要么整体混合在透镜内(图7),要么连续全覆盖在管芯表面(图8),均未公开荧光材料层图案化并局部暴露下层发光结构的特征。
* **结论**:区别特征X**未被对比文件D1或D3公开**。
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## 四、 无效请求中最薄弱的技术特征分析
若针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(即专利权的“安全堡垒” / 无效方最难攻破的特征)是:**
### 核心薄弱点:特征F中的“所述荧光材料层部分地暴露所述发光结构”
1. **结构与逻辑的特殊性**:
* 按照常规LED封测设计,透射层/封装胶层通常会将发光结构(半导体芯片本体)完全包覆密封,以起到物理保护、防潮及电绝缘的作用。
* 目标专利的方案中,构图后的荧光材料层不仅在透射层上方开口,且该开口/图案向下延伸贯穿或配合特定结构,使得**荧光层在垂直/横向维度上同时部分地暴露了透射层和发光结构两者**(如说明书第[0095]段及图7a、图8b所示,构图荧光层143/240b保留了直接露出的发光结构边缘或侧壁)。
2. **显而易见性分析(防守优势)**:
* **现有技术教导相反或缺失**:D2虽然提出了在玻璃基板的凹槽内填入荧光粉(暴露了玻璃基板表面),但其透明基板与充填剂依然构成了一个完整的隔绝屏障,把发光结构完好地封堵在下方;D3则是均匀包覆。没有任何对比文件给出了“让荧光层开口并直达暴露下层发光结构”的启示。
* **技术效果对应性**:目标专利说明书第[0094]-[0097]段明确说明,该结构能使发光结构侧面或特定未覆盖区发出的光不经过荧光层转换直接提取,结合图案化荧光层转换的光,实现了高效率的光提取以及对视角色温(CCT)偏差的精确微调。
3. **结论**:
仅凭现有卷宗中的D1、D2、D3组合,**无法击毁权利要求1的创造性**。无效请求人如果仅依靠D1~D3,在辩论特征F的“部分暴露发光结构”时将处于极度劣势。
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## 五、 进一步对比文件检索策略建议
为了在后续无效程序中成功突破上述“薄弱特征”(特征F),建议采取以下补充检索策略:
### 1. 检索主题词与分类号调整
* **核心检索要素组合**:
* `[发光二极管 / LED / 垂直结构]` + `[荧光粉 / 色转换]` + `[图案化 / 阵列 / 间断 / 局部覆盖]` + `[暴露 / 露出 / 窗口 / 孔洞]`
* **建议IPC/CPC分类号追踪**:
* `H01L33/50`(具有波长转换元素的发光器件,重点看 `H01L33/507` 结构布局或 `H01L33/508` 图案化/空间分布)
* `H01L33/58`(光学元件,如透镜、透射层)
* `H01L33/20`(发光结构的非平坦形状或边缘暴露特征)
### 2. 重点检索方向与技术路线切入
1. **寻找“微型LED(Micro-LED)/ 像素化LED”领域的早早期专利**(重点关注2009-2010年优先权日之前的文献):
* 在显示或高分辨率照明领域,为了防止像素间串光或实现高提取效率,常在LED芯片阵列上采用丝网印刷、光刻(photolithography)或喷墨打印荧光粉的工艺,导致荧光粉呈离散岛状分布,从而暴露了底部的半导体发光层侧壁或间隙。
2. **关注“芯片级封装(CSP, Chip Scale Package)”文献**:
* 检索在芯片级封装中,在芯片顶面和侧面涂覆透光层/荧光层时,因电极焊盘露出、光提取刻蚀槽露出而导致的“荧光层/透射层局部暴露发光结构”的结构表达(例如利用光刻胶剥离 Lift-off 工艺形成的荧光粉图案)。
3. **扩展同族与引用文献追踪(Forward/Backward Search)**:
* 重点追踪D2(`KR1020080070414A`)和目标专利CN102130247B(对应同族如US8659042B2等)在审查过程中的**审查意见通知书(Office Actions)**及引用的对比文件;
* 针对首尔半导体(Seoul Semiconductor)、日亚化学(Nichia)、丰田合成(Toyoda Gosei)、科锐(Cree/Sanken)在2007–2010年间关于“Patterned Phosphor LED”或“Conformal Phosphor Coating”的专利族进行专项排查。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利CN102130247B(下称“目标专利”)的权利要求1,结合其说明书及三份对比文件(D1:JP2009043764A,D2:WO2009005311A2,D3:TW200910640A)进行深入的法律与技术比对分析。
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## 一、 结合目标专利说明书对权利要求1的技术特征解释与拆解
目标专利权利要求1保护一种发光器件芯片,其特征可拆解并结合说明书解释如下:
* **技术特征A**:*一种发光器件芯片,包括发光结构;*
* **说明书解释**:参见说明书[0029]及图1,指包含半导体制备的主体芯片结构100。
* **技术特征B**:*所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层;*
* **说明书解释**:参见[0043]-[0055],发光结构110包括第一导电半导体层112(如n-GaN)、有源层114(如MQW多量子阱)和第二导电半导体层116(如p-GaN)。
* **技术特征C**:*所述发光结构上的透射层;*
* **说明书解释**:参见[0031]-[0035]及图1,透射层130(如硅胶)覆盖在发光结构110上,厚度约2μm~200μm。其核心作用是作为隔热/高透光介质,阻隔发光结构产生的热量传导至荧光材料层。
* **技术特征D**:*以及所述透射层上的荧光材料层;*
* **说明书解释**:参见[0036]及图1,荧光材料层140(如掺杂YAG的硅胶/环氧树脂)设置在透射层130上方,用以吸收发光结构发出的第一波长光并转换为第二波长光(实现芯片级自发白光)。
* **技术特征E**:*其中,所述荧光材料层包括图案;*
* **说明书解释**:参见[0092]-[0094]及图7a/图7b,荧光材料层143/143b被构图化(图案化,如通过光刻/剥离工艺形成非连续或网格/阵列图案),用以扩大光提取面积、提高光提取效率,并调节色温。
* **技术特征F**:*其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。*
* **说明书解释**:
1. **暴露关系**:参见[0095]及图7a,构图化的荧光材料层143由于图案间隙/孔洞的存在,**同时**暴露出了其下方的透射层130以及发光结构110(特别是侧面或特定边缘露出的发光结构)。
2. **空间重叠**:发光结构、透射层与荧光材料层在垂直方向(Z轴)上形成层叠重影放置(即纵向垂直堆叠架构)。
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## 二、 对比文件公开特征比对与详细出处分析
现将各对比文件(附公开号)与权利要求1的技术特征进行比对。
### 1. 对比文件详细信息及公开情况
* **D1:JP2009043764A**(日本发明专利)
* **D2:WO2009005311A2**(国际发明专利申请)
* **D3:TW200910640A**(中国台湾发明专利)
#### 【详细特征比对表格】
| 权利要求1技术特征 | D1 (JP2009043764A) 比对情况及出处 | D2 (WO2009005311A2) 比对情况及出处 | D3 (TW200910640A) 比对情况及出处 |
| 特征A<br>发光器件芯片,包括发光结构 | 毫无异议公开<br>段落[0002]及图1公开半导体发光素子,包含半导体层12。 | 毫无异议公开<br>段落[p0026]及图1公开LED 10。 | 毫无异议公开<br>第4页第1段及第1A图公开光电半导体装置,包含半导体系统12。 |
| 特征B<br>第一/第二导电半导体层及中间的有源层 | 毫无异议公开<br>段落[0002]公开由第1导电型半导体层、发光层及第2导电型半导体层构成。 | 毫无异议公开<br>段落[p0026]及[p0027]公开包括第一导电型半导体层11、活性层12、第二导电型半导体层13。 | 毫无异议公开<br>第4页第1段公开包括至少二层具有相异电性半导体层及位于其间的发光层(主动层)。 |
| 特征C<br>发光结构上的透射层 | 实质公开<br>段落[0002]及图1公开在半导体层12侧方充填透明树脂区域19a(第1封止部材)。但其主要设置于侧方,未完全夹在半导体与顶部荧光层之间。 | 未公开<br>荧光层20直接形成在LED 10表面(段落[p0026]),未设置中间透射层。 | 未公开/未明确<br>图6B公开半导体上方的界面层15A(包含波长转换材料21),未明确公开不含荧光粉的独立透射层。 |
| 特征D<br>透射层上的荧光材料层 | 实质公开<br>段落[0002]公开包含荧光体的区域19b覆于透光性领域19a及半导体上面。 | 未公开(缺少透射层)<br>公开荧光层,但直接位于LED上(段落[p0026])。 | 未公开(缺少透射层)<br>界面层15/15A自身即混有波长转换材料(第6页第2段)。 |
| 特征E<br>荧光材料层包括图案 | 未公开<br>D1的荧光层19b为连续覆盖层或沈降分布层,未公开图案化(Patterned)结构。 | 毫无异议公开<br>段落[p0030]、图1(图案21)、图4(半球图案22)明确公开“phosphor layer 20... key predetermined patterns 21”。 | 毫无异议公开<br>第6页第3段及第6C图公开“上界面层15A可以具有特定图案以界定波长转换材料之分布范围”。 |
| 特征F<br>荧光材料层部分暴露透射层和发光结构两者;且垂直重叠 | 未公开<br>无图案化且无同时暴露透射层与发光结构的特征。 | 部分公开/未完全公开<br>段落[p0031]及图1公开图案化荧光层暴露LED 10的上表面,但由于缺少透射层,未能公开“暴露透射层”这一结合特征。 | 未公开<br>图6C虽有图案/空区153,但空区内填充透明导体/空气,未公开“同时暴露透射层和发光结构”的结构。 |
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## 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析(整体技术问题与效果角度)
### 1. 最接近对比文件的筛选与确定
在审查与无效实践中,最接近对比文件的选择应优先考量:**技术领域相同、解决的技术问题最贴近、公开的技术特征最多**。
* **D2 (WO2009005311A2) 适合作为首选的“最接近对比文件”**:
* **原因**:目标专利的核心创新点之一在于“在发光芯片上制备**图案化荧光材料层**以提高光提取效率(Light Extraction Efficiency)并改善色散/视角色温”。D2(参见[p0010]、[p0030]、[p0073]及图1-图6)同样致力于解决**提高LED光提取效率(通过光子晶体/图案化凸起阵列效果)和实现芯片级均匀白光封装**的问题。D2公开了发光结构(特征A、B)以及在其上形成具有各种几何图案(网格、半球形、圆柱形等)的荧光层(特征E),并明确指出了图案间隙暴露LED表面以混合蓝光与黄光(特征F的部分要素)。
* **D1 (JP2009043764A) 适合作为备选的“最接近对比文件”**:
* **原因**:D1(参见段落[0002]及图1)构筑了“半导体层+侧向透光介质19a+顶部荧光分布层19b”的结构,其技术立意在于通过透光区与荧光区的分层控制,解决**热失效、色偏差以及提高横向光提取**的问题,这与目标专利说明书[0006]-[0008]提到的“减少热传输至荧光层、提高波长转换效率”的技术问题高度契合。
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### 2. 区别技术特征在其他对比文件中的公开情况分析
假设以 **D2 (WO2009005311A2)** 作为最接近对比文件:
* **本领域技术人员认定的区别技术特征**:
1. 在发光结构与荧光材料层之间设置了**透射层C**;
2. 荧光材料层部分地**暴露透射层**和发光结构两者(特征F的特定暴露组合)。
* **其他对比文件的结合分析**:
* **关于“透射层C”**:D1公开了在半导体层12的侧面及上面交界处设置透光性领域19a(无荧光体),在其上方设置荧光体分布领域19b。然而,D1中的透光领域19a主要是利用荧光粉沈降在侧方形成的树脂充填区,其目的是避免侧向光被荧光粉散失,**并非**专门在发光结构正上方夹设一层均一的隔热/透光阻隔层。
* **关于“暴露透射层和发光结构两者”(特征F)**:
* D2仅公开了荧光图案暴露LED上表面(因为没有透射层);
* D3(图6C)公开了上界面层15A内部包含图案化空区153,但其界面层本身就是波长转换层;
* D1无图案化结构,因此根本未公开暴露透射层与发光结构的结合特征。
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## 四、 无效宣告请求中最薄弱的技术特征及攻击策略
若针对目标专利权利要求1发起无效宣告请求,该权利要求**最薄弱(即最容易被无效/最缺乏创造性)的技术特征**为:
### 1. 最薄弱特征识别:**技术特征E(荧光材料层包括图案)与 技术特征C(透射层)的叠加组合**
看似复杂的“技术特征F(部分地暴露透射层和发光结构两者)”,实质上是**特征C(存在透射层)**与**特征E(荧光层做成图案化/网格状)**在空间物理叠加后的自然显而易见结果:
只要在带有透射层的发光芯片上,将顶层的荧光粉涂层进行常规的刻蚀图案化(如D2或D3所教导的阵列图案),如果图案刻蚀深度穿透荧光层并部分切割至透射层边缘,就必然会“部分地暴露透射层和发光结构”。
### 2. 攻破逻辑与证据链组合策略(进一步检索与组合策略)
为了成功无效权利要求1,建议采取以下组合攻击与进一步检索策略:
#### 策略一:基于现有对比文件的“D2 + D1”或“D1 + D2”组合攻击
* **组合架构1(主攻方案):D2 + D1**
* **论点**:以D2为基础,D2已公开了在LED芯片上直接制备图案化荧光层(特征A, B, E, F部分)。为了解决发光芯片热量直接传导导致荧光粉热淬灭(thermal quenching)衰减的问题,本领域技术人员有明确的动机结合D1的教导——在发光结构与荧光层之间插入一层透明胶/透明树脂层(D1中的透光性领域19a)作为缓冲隔热层(技术特征C)。一旦在D2的结构中加入该透射层并施加D2已公开的光刻/刻蚀图案化工艺,透射层与发光结构被部分暴露(特征F)属于机械加工必然呈现的物理状态,不具备突出的实质性特点和显著的进步。
* **组合架构2(备选方案):D1 + D2**
* **论点**:以D1为基础(公开了发光结构、透光缓冲层及荧光层,特征A, B, C, D),结合D2(教导了将LED顶部的荧光层加工为阵列图案以提高光萃取效率,特征E)。本领域技术人员为提高出光效率,将D2的图案化技术应用于D1的荧光层是显而易见的。
#### 策略二:针对“薄弱特征”的进一步对比文件检索策略(补强证据链)
若要实现对权利要求1的“一击必杀”(特别是彻底击穿特征F中关于“同时暴露透射层和发光结构”的限定),应开展针对性的**补强检索**,检索策略如下:
1. **检索要素组合(IPC分类号 + 关键词)**:
* **IPC/CPC分类号**:`H01L33/50`(发光器件的波长转换包封/荧光体)、`H01L33/58`(发光器件的光学元件/结构)、`H01L33/56`(透光保护层/间隔层)。
* **关键词(中/英/日)**:
* 透射层/中间层/隔离层/缓冲层:`Spacer layer` / `Buffer layer` / `Transparent layer` / `中间层` / `透明層` / `シリコーン層`
* 图案/刻蚀/网格:`Pattern` / `Mesh` / `Grid` / `Photonic crystal` / `图案` / `パターン`
* 暴露/显露:`Expose` / `Exposing` / `Partial` / `暴露` / `露出`
2. **重点检索的方向与专利族(Focus Direction)**:
* **方向1(针对中间隔离层+图案化荧光)**:重点检索优先级在 **2004年~2009年(目标专利优先权日2009年12月之前)** 的LED芯片级封装(Chip-Level Packaging / CSP)专利。重点排查 CREE、Philips Lumileds、Osram、日亚化学(Nichia)以及丰田合成(Toyoda Gosei)在此期间申请的“Remote Phosphor(远程荧光粉)”或“Spacer Layer for LED”专利。
* **方向2(针对微纳结构/光子晶体刻蚀)**:检索采用“光刻+干法刻蚀(RIE)”在LED表面制造荧光粉网格的文献。此类文献通常会显示刻蚀槽深入到底层的透明钝化层或GaN外延层侧壁,从而直接构成“荧光层图案化且露出了下方的透明介质层和半导体层壁”的图示(即完全读入技术特征F)。
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### 总结意见
目标专利权利要求1的保护范围虽然通过“图案化荧光层”与“透射层”以及“双重暴露(特征F)”构筑了一定的防御性,但在**D2(公开荧光图案化及光萃取)与D1(公开透光隔离层与荧光层分层)**的交叉结合下,其创造性高度较弱。只要按照上述策略二补充出一份精准公开“透明缓冲间隔层(Spacer)+ 刻蚀通孔图案”的对比文件,即可轻松成立无效请求。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利授权权利要求1以及三份对比文件(D1: US20090101930A1、D2: KR1020090080217A、D3: CN101532636A)进行了系统的技术特征拆解、对比文件原文出处核对、最接近对比文件分析以及无效检索策略制定。现汇报如下:
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### 一、 目标专利说明书对权利要求1技术特征的紧密解释
权利要求1保护的是一种**发光器件芯片(Light Emitting Device Chip)**,结合说明书的解释如下:
* **技术特征A(包括发光结构)与特征B(第一、第二导电半导体层及中间的有源层)**:
* **说明书解释**:说明书[0029]、[0043]及图1、图2表明,发光结构110是由第一导电半导体层112(如n-GaN)、有源层114(如InGaN/GaN MQW)和第二导电半导体层116(如p-GaN)构成的LED外延层外延结构。
* **技术特征C(所述发光结构上的透射层)**:
* **说明书解释**:说明书[0031]~[0033]及图1指出,透射层130(如硅胶)具有比荧光材料层低的热传导性和更高的光透射性。其直接阻隔发光结构发出的热量向荧光层传输,以提高荧光材料的波长转换效率,厚度可为2μm至200μm。
* **技术特征D(所述透射层上的荧光材料层)**:
* **说明书解释**:说明书[0029]、[0036]指出荧光材料层140设置在透射层130上,厚度在5μm至500μm之间,用于吸收发光结构发出的光(如蓝光)并转换为另一波长(如黄光/红光/绿光),实现芯片级的自发白光输出。
* **技术特征E(所述荧光材料层包括图案)**:
* **说明书解释**:说明书[0092]~[0094]及图7a/图7b(第三、第四实施例)表明,荧光材料层143是被构图的(patterned),例如通过阻碍物图案法或激光剥离构图,用以扩大光提取面积、提高光提取效率。
* **技术特征F(所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者)**:
* **说明书解释**:说明书[0095]、[0096]及图7a(第三实施例)明确指出:“通过被构图的荧光材料层143可以部分地暴露透射层130...另外,通过被构图的荧光材料层143可以部分地暴露透射层130和发光结构110。”同时说明书[0083]~[0089]及图6说明,通过在侧面/顶部形成局部荧光层,可以使发光结构侧面或顶部的透射层与发光结构被部分暴露,进而调节经透射层提取的蓝光比率,消除视角色温偏差。
* **技术特征G(所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠)**:
* **说明书解释**:说明书[0028]~[0030]、[0042]及图1(第一实施例/垂直型芯片)指出,芯片整体在垂直方向(Z轴方向)呈层状堆叠,发光结构、透射层、荧光层三者在垂直投影方向上相互重叠。
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### 二、 对比文件原文技术特征比对表格
以下为各对比文件(附公开号及中文名称)针对权利要求1各特征的原文揭露情况比对:
* **D1**: US20090101930A1 (*Light emitting device with phosphor wavelength conversion*)
* **D2**: KR1020090080217A (*질화물계 발광 소자 / 氮化物系发光器件*)
* **D3**: CN101532636A (*发光二极管芯片模块及光源模块*)
| 权利要求1技术特征 | D1 (US20090101930A1) | D2 (KR1020090080217A) | D3 (CN101532636A) |
| A: 包括发光结构 | 实质公开:段落[0015]、[0034](LED 20发光源) | 毫无异议公开:段落[0010]、[0025]“반도체층(10)” | 毫无异议公开:段落“发光二极管芯片210”及图2B |
| B: 第一、第二导电半导体层及中间的有源层 | 实质公开:段落[0034]“InGaN/GaN... LED chip” | 毫无异议公开:段落[0025]“p-형 반도체층(11), 활성층(12), 및 n-형 반도체층(13)” | 毫无异议公开:段落说明“第一半导体层276a、第二半导体层276b及P-N结” |
| C: 发光结构上的透射层 | 毫无异议公开:段落[0016]、[0035]“transparent substrate 24 (acrylic sheet, polycarbonate, glass)” | 未公开(仅公开了绝缘层700或透明电极700,非专门的透明介质透射层) | 毫无异议公开(部分实施例):段落“增亮膜250(BEF)”或“透光封胶240” |
| D: 透射层上的荧光材料层 | 毫无异议公开:段落[0035]“layer of phosphor material 26 provided on a surface thereof” | 未公开(D2荧光层60直接设置在半导体层上) | 毫无异议公开:图2A/图5/图7中的荧光层260与增亮膜250/封胶层240的层叠配置 |
| E: 荧光材料层包括图案 | 毫无异议公开:段落[0016]、[0045]“array (pattern) of phosphor regions”及图3/4a/4b | 毫无异议公开:段落[0012]、[0036]“형광체층과 전극이 패턴을 이루어”(荧光体层与电极形成图案)及图6 | 未公开(D3的荧光层260为均匀连续涂层) |
| F: 荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者 | 部分公开/未完全公开:公开了荧光层图案孔洞(窗口28)暴露透射层(基底24),但未暴露发光结构(LED 20为远端背光) | 部分公开/未完全公开:图6/图8中荧光层暴露了半导体层(发光结构),但缺少透射层 | 未公开 |
| G: 发光结构垂直设置以与透射层和荧光层两者重叠 | 实质公开:图2a(背光板平面层叠),但属于灯具/面板级别,非单一芯片级垂直重叠 | 未公开(缺少透射层) | 毫无异议公开:图2A、图5“发光二极管芯片210、增亮膜250与荧光层260垂直重叠” |
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### 三、 最接近对比文件分析(结合技术问题与效果)
在创造性分析中,选取最接近对比文件需考虑**技术领域、解决的技术问题及技术效果的贴合度**。
本案可确定 **D2 (KR1020090080217A)** 与 **D1 (US20090101930A1)** 共同/分别作为最接近对比文件:
#### 1. 最接近对比文件一:D2 (KR1020090080217A)——【首选:芯片级结构】
* **技术领域与问题贴合度**:D2属于**芯片级(Die-level / Chip-level)**发光器件。其解决的核心问题是“在芯片制造阶段直接构建荧光体层以提高发光效率与色转换灵活性”,与本专利说明书[0009]“在发光表面上提供荧光材料层自发地产生白光”的技术领域和发明目的完全吻合。
* **技术特征覆盖度**:D2公开了芯片级的垂直发光结构(特征A、B),并且其图6/图8明确公开了**荧光层形成图案(特征E)**并暴露部分半导体层。
* **区别特征**:D2未明确公开在半导体层与荧光层之间插入一个**“透射层”**(特征C),进而未公开荧光层“同时暴露透射层和发光结构”。
#### 2. 最接近对比文件二:D1 (US20090101930A1)——【备选:透射层+图案化荧光层结合】
* **技术领域与问题贴合度**:D1旨在解决“荧光层受热劣化及光提取效率低”的问题,与本专利通过透射层阻隔热量传输(说明书[0032])的技术效果高度一致。
* **技术特征覆盖度**:D1完整公开了“透明基底(透射层)+ 其上图案化荧光材料层(窗口28)”(特征C、D、E)。
* **区别特征**:D1中的透射层与荧光层多应用于背光面板或灯具级别(Remote Phosphor),未明确揭示将该结构直接整合到**“单一发光器件芯片”**上,且荧光层的窗口仅暴露透明基底,未延伸暴露底部的LED发光结构。
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### 四、 未被最接近对比文件公开特征的组合分析及最薄弱特征
#### 1. 未被最接近对比文件公开特征的揭露情况
若以 **D2 (KR1020090080217A)** 为最接近对比文件,区别特征为:
* **特征C(透射层)** 及 **特征F中的“同时暴露透射层和发光结构”**。
* *特征C* 被 **D1 (US20090101930A1)** 明确公开(D1段落[0016]公开了在发光源上方设置透明基底/透射层作为荧光层的承载层);**D3 (CN101532636A)** 亦公开了芯片上的透光封胶240或BEF膜250作为透射介质。
#### 2. 最薄弱的技术特征(无效突破口)
本权利要求1中**最薄弱的技术特征**是:
> **“所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”(特征F的部分限定)**
* **薄弱原因**:
1. **逻辑必然性/自然形成**:当在芯片上先施加一层未完全覆盖发光结构(或侧面/边缘台阶式覆盖)的“透射层”,随后在透射层上通过网印/点胶施加带孔洞或图案的“荧光材料层”时,只要荧光层的图形尺寸略大于透射层,或者荧光层窗口刚好打穿至侧面未被透射层覆盖的半导体区域,就会**自然且不可避免地同时暴露透射层和发光结构**。
2. **显而易见性**:D2已经给出了在芯片侧面/顶部局部形成图案化荧光层以暴露半导体层的启示,D1给出了在透射层上开孔以暴露透射层的启示。将D1的透射层引入D2的芯片中,本领域技术人员为了同时提取未转换的原生光(如蓝光)和转换光(如黄光),结合边缘侧发光调整色温,无需付出创造性劳动即可得出该结构。
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### 五、 进一步对比文件检索策略
为了在无效宣告请求中彻底击退权利要求1(尤其是针对“透射层+图案化荧光层同时暴露透射层与发光结构”这一微观几何结构),建议采用以下补充检索策略:
1. **关键词组合策略(IPC/CPC分类号 + 技术词)**:
* **分类号**:`H01L33/50`(带有波长转换元素的发光器件结构)、`H01L33/58`(发光器件的光学元件/透射层)、`H01L33/20`(发光器件外形与结构)。
* **关键词组A(芯片级透射层/隔离层)**:`(chip OR die OR wafer) AND (spacer OR transparent layer OR buffer layer OR silicone) AND (heat isolation OR thermal resistance)`
* **关键词组B(图案化荧光层与双重暴露)**:`(patterned phosphor OR phosphor islands OR aperture OR window) AND (expose OR partially expose) AND (substrate OR semiconductor OR transparent layer)`
2. **重点追踪专利族与同族引证(Targeted Citation Search)**:
* 针对 **Cree、Lumileds、Osram、Nich Nichia(日亚化学)及 Toyoda Gosei(丰田合成)** 在2008年~2011年间申请的晶圆级封装(WLP / CSP, Chip Scale Package)专利进行追溯。
* 重点检索**“晶圆级荧光粉涂覆技术(Wafer-Level Phosphor Coating)”**,特别关注在芯片上先旋涂/压印透明保护层(SiO2/硅胶),再通过光刻/丝印开孔形成图案化荧光粉层,且开孔边缘延伸至芯片侧壁的工艺专利。
3. **结合专利法第33条/26条第4款(防守反击策略)**:
* 审查目标专利原始申请文件(授权文本CN102130247B),重点核查说明书原始文本中对“同时暴露透射层和发光结构”的具体支撑。若原始文本仅记载了“暴露透射层”或“暴露发光结构”中的一种,而后在修改过程中将两者用“和(and)”强行合并,可同步提出**修改超范围(专利法第33条)**或**权利要求得不到说明书支持(专利法第26条第4款)**的无效理由。
```python?code_reference&code_event_index=1
import os
import re
# Let's inspect the claims and documents available.
# User wants:
# 1. Patent Attorney perspective, claim interpretation strictly based on target specification (CN102130247B).
# 2. Detailed source-based feature comparison analysis against D1 (CN101546795A), D2 (KR1020090123817A), D3 (JPWO2008105527A1).
# 3. Explicit disclosure / Substantive disclosure check for each feature (A, B, C, D, E, F) with precise citation sources [paragraph/page/fig].
# 4. Feature Comparison Table.
# 5. Analysis of "Closest Prior Art" (most relevant prior art) from overall technical problem & technical effect perspective (can be multiple).
# 6. Check if non-disclosed features by closest prior art are disclosed by other prior arts.
# 7. Identify the weakest technical feature for invalidation request.
# 8. Provide further prior art retrieval strategy.
# Let's write a python script to output the comprehensive legal analysis and report.
print("Executing analysis for Patent Invalidation Review...")
```
```text?code_stdout&code_event_index=1
Executing analysis for Patent Invalidation Review...
```
尊敬的客户/代理人:
作为一名资深的专利代理师,我已对目标专利(授权号:**CN102130247B**)的权利要求1以及三份对比文件进行了全面、严谨的法律与技术比对分析。
以下是紧密结合目标专利说明书及对比文件原文出处所作出的详细检索与无效可行性分析报告:
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### 一、 权利要求1的技术特征拆解与目标专利说明书解释
根据目标专利说明书(CN102130247B),权利要求1各技术特征的本意及界定如下:
* **技术特征A**:`一种发光器件芯片,包括发光结构;`
* **说明书解释**:属于发光二极管(LED)芯片主体结构(参见说明书[0001]、[0029]及图1发光结构110)。
* **技术特征B**:`所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层;`
* **说明书解释**:经典的PN结/双异质结/多量子阱半导体发光结构(参见说明书[0043]、图2中112、114、116)。
* **技术特征C**:`所述发光结构上的透射层;`
* **说明书解释**:透射层具有较低的热传导性和较高的光透射性(如硅胶,厚度2μm-200μm),插入在发光结构与荧光材料层之间,用于阻隔热量传输并提高荧光材料的波长转换效率(参见说明书[0031]-[0033]、[0071]及图1中130)。
* **技术特征D**:`所述透射层上的荧光材料层;`
* **说明书解释**:位于透射层上方,用于吸收波长并转换为所需波长(如白光)(参见说明书[0030]、[0074]-[0076]及图1中140)。
* **技术特征E**:`其中,所述荧光材料层包括图案;`
* **说明书解释**:荧光材料层经过构图/非连续分布(被构图的荧光材料层),以扩大光提取面积、提高光提取效率或调节色温(参见说明书[0092]-[0094]及图7a/7b中143/143b)。
* **技术特征F**:`其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;以及其中,所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。`
* **说明书解释**:
1. **部分地暴露透射层和发光结构两者**:如图7a、图8b所示,图案化的荧光材料层存在间隙/开孔,使得自上向下俯视时,既露出透射层130的表面,也露出发光结构110的侧面或特定区域(参见说明书[0095]、[0107])。
2. **垂直地设置以与透射层和荧光材料层两者重叠**:指发光结构、透射层、荧光材料层沿垂直方向呈叠层投影重叠布局(垂直型LED芯片或垂直投影重叠配置,参见说明书[0010]、[0028]-[0030]、图1、图7a)。
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### 二、 对比文件技术特征比对与公开性分析
#### 对比文件公开号及指代说明:
1. **D1**:CN101546795A(《半导体发光元件》,公开日:2009-09-30)
2. **D2**:KR1020090123817A(《광자결정 구조체를 구비한 발광소자》,公开日:2009-12-02)
3. **D3**:JPWO2008105527A1(《LED装置及び照明装置》,公开日:2010-06-03)
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#### 1. 各对比文件公开特征详细分析
##### (1) **对比文件 D1(CN101546795A)**
* **特征A、B**:**毫无异议公开**。公开了半导体芯片4(GaN发光二极管芯片),包含PN结/发光结构(具体实施方式[0001]、图3)。
* **特征C**:**毫无异议公开**。公开了覆盖在半导体芯片上的封装胶体6(如硅胶),充满内槽及凹槽(说明书具体实施方式[0001]、[0006]、图3)。
* **特征D**:**毫无异议公开**。公开了封装胶体6表面覆盖的荧光层7(说明书具体实施方式[0001]、[0006]、图3)。
* **特征E**:**未公开**。D1中的荧光层7为连续平整覆盖在封装胶体表面上的整体层,未公开“荧光材料层包括图案”。
* **特征F**:**未公开**。荧光层完全覆盖了封装胶体6,且发光芯片4位于内槽深处被胶体包裹,荧光层未图案化,无法暴露透射层与发光结构。
##### (2) **对比文件 D2(KR1020090123817A)**
* **特征A、B**:**毫无异议公开**。公开了这里包含基板(101)、n型半导体层(102)、活性层(103)、p型半导体层(104)的LED发光源(100)(说明书[13]、图1)。
* **特征C、D、E**:**实质公开(部分公开)**。D2公开了在发光源(100)上方设置由含有荧光体(202)的纳米球(201)自组装形成的“光子晶体结构体(200)”(说明书[11]、[17]、图1、图2)。
* *透射层与荧光层界限*:D2中纳米球的基体(如SiO2、PS、PMMA)自身即为高透光介质,内部包裹荧光颗粒(202)。纳米球呈三维周期性点阵排列(图1、图9),形成微观周期图案。
* *缺陷*:D2将荧光粉直接包埋在纳米球基质中形成光子晶体,未明确区分**独立于荧光层下方的单独透射层**结构(C特征与D特征在D2中融为一体)。
* **特征F**:**未公开**。D2的光子晶体结构层(200)是连续铺满在整个发光源(100)顶面的,未公开宏观图案部分暴露透射层和发光结构。
##### (3) **对比文件 D3(JPWO2008105527A1)**
* **特征A、B**:**毫无异议公开**。公开了包含LED芯片13/33(GaN系发光二极管,说明书[0022]、[0025]、[0035]、图1、图2)。
* **特征C**:**毫无异议公开**。公开了充填在LED芯片周围及上方的密封树脂11(硅胶),且其热导率低于玻璃部件(说明书[0006]、[0023]、[0027]、图1)。
* **特征D**:**毫无异议公开**。公开了位于密封树脂11上方/内部、含有荧光体22的玻璃部件12(说明书[0006]、[0023]、[0029]、图1)。
* **特征E**:**实质公开**。D3图3(a)(b)、图4(a)(b)及图5、图7、图8公开了玻璃部件12可以具有透镜形状(如半球形、扁平透镜形)或多层结构(12a, 12b, 12c)及网格状/阵列结构(保护部材24形成的网格)。
* **特征F**:**部分公开 / 未完整公开**。公开了LED芯片13、密封树脂11与玻璃部件12在垂直方向叠置重叠;但未明确公开荧光玻璃层“部分地暴露透射层(密封树脂)和发光结构(LED芯片)两者”。
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### 三、 技术特征比对表(Feature Comparison Table)
| 权利要求1技术特征 | 对比文件 D1 (CN101546795A) | 对比文件 D2 (KR1020090123817A) | 对比文件 D3 (JPWO2008105527A1) | 结论及详细出处 |
| A: 发光器件芯片,包括发光结构 | 毫无异议公开<br>半导体芯片4<br>(具体实施方式[0001], 图3) | 毫无异议公开<br>여기원 100<br>(说明书[11],[13], 图1) | 毫无异议公开<br>LEDチップ13/33<br>(说明书[0023],[0035], 图1) | 全被公开 |
| B: 发光结构包括第一导电层、第二导电层及中间有源层 | 毫无异议公开<br>GaN发光二极管芯片结构<br>(具体实施方式[0001]) | 毫无异议公开<br>n型层102, 活性层103, p型层104<br>(说明书[13], 图1) | 毫无异议公开<br>GaN系发光层/青色或近紫外芯片<br>(说明书[0022],[0025]) | 全被公开 |
| C: 发光结构上的透射层 | 毫无异议公开<br>封装胶体6(内层61/外层62, 硅胶)<br>(具体实施方式[0001],[0006], 图3) | 实质公开<br>纳米球基质材料(SiO2/PMMA)<br>(说明书[17],[21]) | 毫无异议公开<br>封止樹脂11(硅树脂, 低热导率)<br>(说明书[0006],[0023],[0027], 图1) | D1/D3完全公开<br>(D3同样强调阻隔热量作用) |
| D: 透射层上的荧光材料层 | 毫无异议公开<br>荧光层7(覆盖于封装胶体6表面)<br>(具体实施方式[0001],[0006], 图3) | 毫无异议公开<br>含有荧光体22的光子晶体结构体200<br>(说明书[11],[17], 图1) | 毫无异议公开<br>含有荧光体22的玻璃部件12<br>(说明书[0006],[0023],[0029], 图1) | 全被公开 |
| E: 荧光材料层包括图案 | 未公开<br>(D1中为连续涂布层) | 实质公开<br>由纳米球自组装形成的周期性阵列结构<br>(说明书[15]-[17], 图1, 图9) | 实质公开<br>透镜状/网格状/分层构图的玻璃部件12<br>(说明书[0010],[0040], 图3, 图4, 图7) | D2、D3实质公开 |
| F: 荧光材料层部分地暴露透射层和发光结构两者;且发光结构被垂直设置以与两者重叠 | 未公开<br>(荧光层完全封死,未露出芯片/胶体) | 未公开<br>(光子晶体层连续覆盖发光源顶面) | 未公开<br>(公开垂直叠置重叠,但未公开同时暴露透射层和芯片) | 三篇对比文件均未完全公开“同时部分暴露透射层和发光结构” |
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### 四、 最接近对比文件(Closest Prior Art)分析
从**整体解决的技术问题**与**技术效果**角度分析:
#### **最接近对比文件推荐:对比文件 D3(JPWO2008105527A1)**
##### 1. 技术问题与技术效果的契合度分析:
* **目标专利要解决的核心问题**:
1. 发光结构产生的热量直接传导至荧光层导致荧光粉热衰减、波长转换效率降低(说明书[0006]);
2. 视角色温偏差及光提取效率问题(说明书[0008])。
* **D3解决的技术问题与效果**:
* D3(说明书[0004]-[0007]、[0027])**明确针对完全相同的技术痛点**:LED芯片发热导致荧光体劣化变色。D3通过采用“热导率低于玻璃部件的密封树脂(封止樹脂11)”作为热阻层隔在LED芯片与荧光玻璃部件12之间,**技术手段与目标专利说明书[0031]-[0032]利用低热导率透射层阻挡热量的构思完全相同**。
* 此外,D3还通过构建透镜形状(图3、图4)来调控配光与光提取效率。
##### 2. 备选最接近对比文件:D1(CN101546795A)
* D1同样解决了“荧光层吸热/反射光被芯片吸收”的问题,采用了“间接涂布(遥测荧光)+ 低折射率封装胶体”的结构。但D1在荧光层结构构图(图案化)方面不如D3接近。
**综上,D3最适合作为创造性分析中的“最接近的对比文件(Primary Reference)”。**
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### 五、 未被最接近对比文件(D3)公开特征的对比分析与无效薄弱点
#### 1. 未被D3完全公开的技术特征:
D3公开了特征A、B、C、D以及部分的E与F(垂直叠置),但**未明确公开特征F中“所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”**这一具体的宏观图案化暴露形态。
#### 2. 其他对比文件(D1、D2)是否公开了该特征?
* **D1**:荧光层7为连续封闭层,未公开该特征。
* **D2**:公开了微观纳米球光子晶体图案,但其纳米球阵列是连续覆盖在芯片上方的,未实现宏观上的“部分暴露透射层和发光结构”。
#### 3. 无效请求中最薄弱的技术特征(争辩焦点)
**最薄弱的技术特征为:特征F中的“所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”。**
* **薄弱点分析(代理师视角)**:
1. **技术效果显而易见性/常规选择**:目标专利说明书([0094]-[0097])指出,荧光材料层进行构图/部分暴露,其目的在于“调节蓝光与黄光混光比例、控制不同视角下的色温及扩大出光面积”。在LED封装领域,为了实现非全转换白光(即让芯片发出的蓝光直接透射一部分出来与荧光粉激发的黄光混合),在荧光层上开孔/网格化/部分覆盖(即透射层和芯片部分裸露)是本领域的公知常识或显而易见的设计选择。
2. **D3与公知常识组合**:D3已经公开了通过改变玻璃荧光部件的形状(如中空/透镜/多层)来调节配光。本领域技术人员在D3的基础上,为了获得特定色温或出光图案,引入局部开孔/图案化以暴露下层透射层及芯片,并不具有突出的实质性特点和显著的进步。
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### 六、 进一步对比文件检索策略(Retrieval Strategy)
为了确保彻底击垮权利要求1(尤其是针对特征F的“荧光层图案化且部分暴露下层透射层/发光结构”),建议采取以下补充检索策略:
#### 1. 核心检索要素表达(Search Elements)
* **技术主题**:LED / 发光二极管 / 芯片级封装 (CSP) / 遥测荧光 (Remote Phosphor)
* **关键特征1(中间隔热/透光层)**:透明层、低折射率层、硅胶、Buffer layer、Transparent layer
* **关键特征2(图案化/局部覆盖荧光层)**:图案、网格、开孔、部分覆盖、裸露、Patterned phosphor、Mesh、Grid、Partial coating、Expose
#### 2. 建议检索公式(IPC分类号 + 关键词组合)
* **IPC / CPC 分类号锁定**:
* `H01L33/50`(具有波长转换元素的发光器件,如荧光粉)
* `H01L33/54`(封装结构)
* `H01L33/58`(光学元件)
* **逻辑检索式示例**:
1. `(H01L33/504 OR H01L33/507 OR H01L33/508)` `AND` `(pattern* OR mesh OR grid OR hole* OR aperture* OR partial*)` `AND` `(expose* OR reveal* OR open*)`
2. `((LED OR "light emitting diode") NEAR/3 (chip OR package))` `AND` `("remote phosphor" OR "phosphor layer")` `AND` `(pattern* OR window* OR array)` `AND` `(transparent NEAR/2 layer)`
#### 3. 重点检索专利族与文献库
* **专利局/数据库**:USPTO(美国)、EPO(欧洲)、JPO(日本专利局)、CNIPA(中国)、WIPO(PCT)。
* **重点申请人/专利权人检索**(在该领域早期布局遥测荧光与芯片级图案化荧光粉的巨头):
* Cree, Inc. (科锐)
* Philips Lumileds (飞利浦半导体)
* Nich Nichia Corporation (日亚化学)
* Osram Opto Semiconductors (欧司朗)
* Toyoda Gosei (丰田合成)
* **优先优先权日锁定**:目标专利申请日为 **2010年02月10日** 之前公开的对比文件(包含2010年2月10日前公开的现有技术)。
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*如您需要进一步将上述方案导出为标准格式的《专利无效宣告请求书》或官方对比表格文件(PDF/Excel),请随时告知!*
为了透彻分析目标专利权利要求1的有效性与对比文件的公开情况,现结合目标专利说明书的准确教导以及对比文件(D1: WO2008040315A2、D2: WO2008105527A1)的原文进行严格的法律与技术比对。
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### 一、 紧密结合目标专利说明书解释权利要求1
在分析专利有效性时,权利要求的技术术语必须结合目标专利(CN102130247B)说明书的上下文进行解释:
1. **“透射层”(Transmissive layer)**:
* **说明书教导**:说明书第[0031]-[0033]段明确指出,透射层(130)具有比荧光材料层更低的热传导性和比其更高的光透射性,插入在发光表面和荧光材料层之间,用于**阻隔/限制发光结构产生的热量传输到荧光材料层,从而提高波长转换效率**。第[0035]段明确教导透射层可仅在顶面、仅在侧面或同时在顶面和侧面。
2. **“荧光材料层包括图案”(Fluorescent material layer includes a pattern)**:
* **说明书教导**:说明书第[0092]-[0094]段(图7a、7b)指出,荧光材料层(143/143b)被“构图”(patterned)。构图的作用在于扩大光提取面积,提高光提取效率,并可通过构图调节色温。
3. **“荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”(Partially exposes both the transmissive layer and the light emitting structure)**:
* **说明书教导**:第[0095]段明确阐述:“通过被构图的荧光材料层143可以部分地暴露透射层130……另外,通过被构图的荧光材料层143可以部分地暴露透射层130和发光结构110。”
* **技术涵义**:这意味着荧光材料层在空间分布上不是连续完整覆盖的,其构图开孔/间隙不仅穿透了荧光层自身,且向下延伸暴露了透射层,进一步在某些区域(如边缘或切口处)同时将下方的发光结构也暴露出来(例如未被透射层或荧光层完全包覆的侧壁或表面)。
4. **“所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述发光材料层两者重叠”**:
* 指在芯片的垂直投影方向(层叠方向)上,发光结构、透射层与荧光材料层三者存在重叠区域,即构成垂直堆叠的结构形态。
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### 二、 对比文件原文公开情况分析及特征比对表
#### 对比文件公开号说明:
* **对比文件1 (D1)**:`WO2008040315A2`
* **对比文件2 (D2)**:`WO2008105527A1`
#### 详细特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (WO2008040315A2) 原文比对及公开认定 | D2 (WO2008105527A1) 原文比对及公开认定 |
| 特征A:一种发光器件芯片,包括发光结构 | 实质公开。<br>“Eine Leuchtdiodenanordnung... umfasst eine Mehrzahl von Halbleiterchips... Halbleitenschichtstapel” (说明书第3页第4段)。公开了LED发光芯片/半导体层叠体。 | 实质公开。<br>“...金属製の基板に搭載されたLEDチップ...” (说明书第2页“課題を解決するための手段”)。公开了LED芯片。 |
| 特征B:所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及被插入在所述第一和第二导电半导体层之间的有源层 | 实质公开。<br>“...umfasst der substratlose Halbleitenschichtstapel bevorzugt einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopf oder eine Mehrfach-QuantentopfStruktur (MQW)...” (说明书第4页第2段)。半导体层叠体包含pn结或MQW有源层。 | 实质公开。<br>“LEDチップ13は...InGaN系発光層を有する...” (说明书第6页第2段)。LED芯片包含半导体发光层(即PN结/有源层结构)。 |
| 特征C:所述发光结构上的透射层 | 未公开 / 隐式公开(存在争议)。<br>D1公开了“elektrisch isolierende Deckschicht 10”(图3,说明书第15页第3段),其“für die... emittierte... Strahlung... praktisch vollständig durchlässig”。但该层同时可含有荧光粉。未明确将其作为发光结构与荧光层之间的独立无荧光透射隔离层。 | 实质公开。<br>“...封止樹脂11...封止樹脂の熱伝導率はガラス部材の熱伝導率よりも低く...” (说明书第2页及图1)。LED芯片上覆盖有透明的封止树脂(透明硅胶/环氧树脂),封止树脂位于芯片与含荧光粉的玻璃构件之间,且起到热阻隔作用。该封止树脂即对应于“透射层”。 |
| 特征D:所述透射层上的荧光材料层 | 实质公开。<br>公开了在Deckschicht 10上设置“Lumineszenzkonversionsmaterial 11”(说明书第15页第4段)或在芯片上方覆盖荧光转换层。 | 实质公开。<br>“...封止樹脂上に形成され...ガラス部材...ガラス部材は蛍光体を含有しており...” (说明书第2页及图1)。在封止树脂(透射层)之上设置含有荧光体的玻璃部材(荧光材料层)。 |
| 特征E:其中,所述荧光材料层包括图案 | 未公开。<br>D1中的荧光层或涂层为连续均匀覆盖层,未教导荧光材料层具有“图案/构图”(Pattern)。 | 未公开。<br>D2中的玻璃荧光层(12)为半球形、平板形或多层连续板(图3-图5),未公开荧光材料层本身具有图案化/构图开孔。 |
| 特征F:其中,所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者;并且所述发光结构被垂直地设置以与所述透射层和所述荧光材料层两者重叠。 | 未公开。<br>D1未公开荧光层部分暴露透射层及发光结构。重叠特征被D1结构(垂直堆叠)隐式公开。 | 未公开。<br>D2的荧光玻璃完全覆盖或封入在树脂内,未公开“部分地暴露透射层和发光结构两者”。垂直重叠特征已公开。 |
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### 三、 最接近对比文件分析(整体解决的技术问题与技术效果)
在创造性/无效分析中,选择最接近的对比文件(Primary Reference)需考量技术领域、解决的技术问题以及技术特征的重合度:
1. **D2 (WO2008105527A1) 适合作为最接近的对比文件(第一最接近对比文件)**
* **技术问题与效果高度契合**:目标专利核心要解决的问题是“发光结构产生的热量传导至荧光粉导致波长转换效率降低/热衰减”(目标专利[0006])。D2**完全相同的技术动机和解决方案**:D2明确指出“LED芯片发热导致荧光体发光波长变化”,其解决方案是在LED芯片与含荧光体的玻璃部材之间设置热导率低于玻璃的“封止树脂(即透射层)”,利用封止树脂作为热阻(热隔离),阻隔芯片热量传至荧光体(D2说明书第2页)。
* **结构重合度高**:D2公开了“发光结构(LED芯片) + 透射层(低热导率封止树脂) + 荧光材料层(含荧光粉玻璃部材)”的三层垂直重叠架构(特征A、B、C、D及F后半段)。
2. **D1 (WO2008040315A2) 可作为备选的最接近对比文件**
* D1侧重于无衬底薄膜芯片在载体上的高密度集成与平面封装,公开了发光结构以及在其上方形成的透明绝缘保护层/转换层,但在“利用无荧光透射层进行热隔离”的技术问题和技术效果上不如D2契合。
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### 四、 无效请求中最薄弱的技术特征及技术对抗分析
通过上述对比可见,**对比文件D1和D2均未公开特征E和特征F的前半部分**:
* **特征E**:荧光材料层包括图案。
* **特征F(关键点)**:**所述荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者**。
#### 1. 最薄弱的技术特征判定:
本专利在无效宣告程序中最核心、最关键的突破口(即**专利权人最薄弱的技术特征**)是:**“荧光材料层包括图案,且该荧光材料层部分地暴露所述透射层和所述发光结构两者”**(特征E+F的组合)。
#### 2. 为什么该特征是攻击重点?
* **常规偏离**:在LED白光封装领域,荧光粉层通常要求“均匀完全覆盖”以防止蓝光泄漏(导致出现黄圈或色温不均)。本专利反其道而行之,采用“图案化”并故意“暴露透射层和发光结构”。
* **目标专利的解释**:目标专利说明书第[0094]-[0097]段指出,图案化荧光层可以“扩大光提取面积,提高光提取效率”,并通过露出部分侧面/表面来“调节视角的色温变化”及出光比例。
* **无效攻击思路**:
1. **显而易见性(创造性攻击)**:寻找在LED芯片技术中为了调节色温(CRI/CCT)或提高出光效率而采用“网格状/阵列图案化荧光粉点阵(Patterned Phosphor)”的公知常识或现有技术(例如微透镜阵列、局部印刷荧光粉技术)。
2. **说明书充分公开/权利要求支持问题(A26.3/A26.4)**:检查目标专利图7a及说明书第[0095]段。权利要求1要求“部分地暴露透射层**和**发光结构两者”。如果荧光层仅形成了图案,透射层若完整包覆发光结构,则荧光层开孔只能暴露透射层,**无法同时暴露发光结构**;除非透射层本身也是开孔的或发光结构侧壁完全裸露。可据此审查目标专利说明书是否有充分实施例支撑“同时暴露两者”的技术方案,若说明书未清楚载明如何同时暴露两者,可依据《专利法》第26条第3款/第4款提出格式缺陷攻击。
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### 五、 进一步对比文件检索策略(针对薄弱特征)
为了成功发起无效宣告请求,必须补充检索能够覆盖**“图案化荧光层(Patterned Phosphor Layer)”**以及**“部分暴露下层结构/芯片表面以调节光提取或色温”**的现有技术(D3/D4)。
针对性检索策略规划如下:
#### 1. 核心要素与逻辑组合(IPC分类号 + 关键词):
* **IPC/CPC分类号**:
* `H01L33/50`(发光器件的波长转换结构/荧光粉)
* `H01L33/507`(荧光粉的构图或空间分布,如 Patterned phosphor distribution)
* `H01L33/58`(光提取结构)
* **英文关键词组合**:
* `(LED OR "light emitting diode") AND (phosphor OR "fluorescent layer") AND (pattern* OR mesh OR grid OR array OR segment* OR open*) AND ("light extraction" OR "color temperature" OR "CCT" OR "angle")`
* `("partially expose*" OR "partially uncovered" OR "window" OR "hole") AND (transmissive OR buffer OR silicone) AND (chip OR "active layer")`
* **中文关键词组合**:
* `(发光二极管 OR LED) AND (荧光粉 OR 荧光层 OR 转换层) AND (图案 OR 阵列 OR 网格 OR 构图 OR 局部) AND (暴露 OR 露出 OR 窗口 OR 开孔)`
#### 2. 专项检索方向建议:
1. **方向一(荧光粉构图/图案化)**:重点检索2009-2010年(目标专利优先权日之前)由 **Philips (Lumileds)**、**Cree**、**Osram**、**Nich Nichia** 或 **LG Innotek** 申请的关于“Patterned Remote Phosphor”(图案化远程荧光粉)或“Mesh Phosphor Layer”的专利。这类专利常教导在芯片上方沉积带孔洞网格的荧光粉层以混合直射蓝光与转换黄光。
2. **方向二(色温/光提取控制)**:重点检索利用“荧光粉漏光孔(Phosphor Aperture/Window)”来提高显色指数(CRI)或防止侧向色偏(Yellow Ring)的专利文档。在此类文献中,荧光层的开孔往往深至下方透明胶层甚至芯片边缘。
根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,所述荧光材料层被形成在所述发光结构的横向侧面的一部分或者整个区域上;其中所述透射层的底表面设置在所述发光结构的顶表面上。
根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,所述透射层具有2μm至200μm的厚度。
根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,所述荧光材料层具有5μm至500μm的厚度。
根据权利要求1所述的发光器件芯片,其中,在构图工艺之后保留的所述荧光材料层的面积处于基于所述发光器件芯片的发光面积的30%至90%的范围内。
根据权利要求2所述的发光器件芯片,其中,所述发光结构的横向侧面处的所述荧光材料层包括所述图案。
根据权利要求2所述的发光器件芯片,其中,所述发光结构的横向侧面处的所述荧光材料层的厚度是被形成在所述透射层的荧光材料层的厚度的两倍或者更小。
根据权利要求1所述的发光器件芯片,进一步包括所述发光结构下面的第二电极;以及在所述发光结构的顶表面上的至少两个第一电极;其中,所述荧光材料层的图案包括暴露透射层的至少两个孔;以及其中,至少两个孔与所述图案的至少两个孔垂直地重叠。
根据权利要求8所述的发光器件芯片,其中,所述发光结构的横向宽度比所述第二电极的小。
根据权利要求1所述的发光器件芯片,进一步包括在所述发光结构下的非导电衬底;其中所述透射层包括硅胶。