发明创造名称：一种LED芯片及提高LED芯片发光效率的方法
外观设计名称：
决定号：201533
决定日：2020-01-19
委内编号：1F280916
优先权日：
申请（专利）号：201710705737.7
申请日：2017-08-17
复审请求人：成都新柯力化工科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：宋霖
合议组组长：吴海涛
参审员：智月
国际分类号：H01L33/00，H01L33/22，H01L33/44
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的一篇对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，但该区别技术特征部分在另外一篇现有技术公开，部分属于本领域的公知常识，并且也未产生任何预料不到的技术效果，则权利要求所请求保护的技术方案相对于上述对比文件和公知常识的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201710705737.7、发明名称为“一种LED芯片及提高LED芯片发光效率的方法”的发明专利申请（下称本申请），本申请的申请人为成都新柯力化工科技有限公司，申请日为2017年08月17日，公开日为2017年11月21日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年02月12日以本申请权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：于申请日2017年08月17日提交的说明书摘要；2018年09月26日提交的说明书第1-27段；2019年01月21日提交的权利要求第1-4项。驳回决定引用了两篇对比文件，即:
对比文件1：CN106548934A，公开日为2017年03月29日；
对比文件2：CN101661987A，公开日为2010年03月03日。
驳回决定的具体理由是：（1）权利要求1相对于对比文件1具有区别技术特征，但是该区别技术特征部分在对比文件2中公开，部分对本领域技术人员来说属于公知常识，因此，权利要求1相对于对比文件1、2及本领域的公知常识的结合不具备创造性；（2）从属权利要求2-4的附加技术特征被对比文件1所公开，因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2-4也不具备创造性。
驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 一种提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在LED衬底上依次外延生长N型掺杂GaN层、多量子阱层和P型掺杂GaN层，蒸镀形成负极和正极，其中，负极形成在刻蚀后暴露的N型掺杂GaN层上，正极形成在P型掺杂GaN层上；
B、强轰击刻蚀步骤和弱刻蚀步骤，所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的自由程小于所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的自由程，和/或，所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的轰击能量高于所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的轰击能量；
C、在LED芯片的表面涂覆隔热透明材料；所述LED芯片的表面具有半球状凸起；所述隔热透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯、聚丙烯酸酯、透明环氧树脂、马来酸酐改性碳酸酯、烯丙基二甘醇二碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等中的至少一种。
2. 根据权利要求1所述的提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体的压力为5mT～18mT，所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体的压力为1.2mT～6mT。
3. 根据权利要求1所述的提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，所述强轰击刻蚀步骤中的下电极功率为150W～220W，所述常规刻蚀步骤中的下电极功率为50W～120W。
4. 根据权利要求1所述的提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，所述强轰击刻蚀步骤和所述常规刻蚀步骤中，上电极功率均为200W～500W，刻蚀气体均包括氯气和三氯化硼，氯气的流量均为70sccm～100sccm，三氯化硼的流量均为8sccm～25sccm，刻蚀时间均为5min。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年04月26日向国家知识产权局提出了复审请求，仅陈述了意见。其请求复审的主要理由为：（1）本申请LED芯片表面具有半球状凸起，对比文件没有公开该特征。（2）本申请设置的隔热透明材料与对比文件2中公开的隔热透明材料作用不同。（3）权利要求1设置隔热透明材料并结合半球状凸起结构的LED芯片，是为了通过球面体结构能够很好的把荧光粉发射的光收集起来，更大程度的提高出光效率，从而使透光效率明显提高。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月09日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
经过前置审查，原审查部门坚持驳回决定。前置审查意见认为：1、本申请与对比文件1的刻蚀方法及其效果均相同。2、从对比文件1在说明书0045-0046段中可以看出，对比文件1给出了通过调节下电极功率来调整尖端形貌的技术启示，且从对比文件1的附图12或者附图10可以看出，其凸起可以是半球状的凸起。3、关于复审请求中争辩的对比文件2公开的隔热透明材料：首先，本申请0016段、0019段均记载了设置透明隔热材料可以降低其中荧光粉受温度影响程度，为荧光激发层提供一个温度稳定的作用环境。对比文件2中添加隔热透明材料是为了将LED芯片和荧光粉层隔开，使得LED芯片与荧光粉层两部分产生的热量各自分离，使得荧光粉层热量也快速传到外部，提高了荧光粉层的转换效率，提高荧光粉层的稳定性，降低荧光粉层受温度的影响程度。可见，对比文件2已经公开了设置透明隔热材料，且其作用与本申请中是相同的，对比文件2可以给出相应的技术启示。第一、透明隔热材料与半球状凸起在本申请中发挥的作用是独立的，透明隔热材料可以为荧光粉层提供温度稳定的环境，半球状凸起可以提高出光效率，其效果简单叠加，两者并不需要互相作用，即两者不是互相关联的技术特征。第二、本申请中“通过球面体结构能够很好的把荧光粉发射的光收集起来”的效果有待考量。综上，复审请求人的意见陈述不成立，坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月18日发出复审通知书，指出权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性，具体为：（1）权利要求1相对于对比文件1具有区别技术特征，但是该区别技术特征部分在对比文件2中公开，部分对本领域技术人员来说属于公知常识，因此，权利要求1相对于对比文件1、2及本领域的公知常识的结合不具备创造性；（2）从属权利要求2-4的附加技术特征被对比文件1所公开，因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2-4也不具备创造性。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年09月28日提交了意见陈述书，并对申请文件进行修改，提交了权利要求书的全文替换页（共4项权利要求），将说明书中的部分内容加入到权利要求1中。复审请求人在意见陈述书中指出：（1）修改后的权利要求1限定了隔热层的具体涂覆工艺；（2）限定了LED芯片的型号和晶型；（3）对比文件2没有公开透明隔热材料涂覆在凸起的表面。因此，本领域技术人员不可能根据对比文件1-2容易的想到本申请的技术方案，权利要求1具备创造性。
复审请求人于2019年09月28日提交的修改后的权利要求书内容如下：
“1. 一种提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在LED衬底上依次外延生长N型掺杂GaN层、多量子阱层和P型掺杂GaN层，蒸镀形成负极和正极，其中，负极形成在刻蚀后暴露的N型掺杂GaN层上，正极形成在P型掺杂GaN层上；
B、强轰击刻蚀步骤和弱刻蚀步骤，所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的自由程小于所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的自由程，和/或，所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的轰击能量高于所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的轰击能量；
C、在LED芯片的表面涂覆隔热透明材料，具体步骤为：将LED固定在旋涂仪上，将配置好的混合乳液滴加在基片上，首先以400r/min的速率旋转3s，再以800r/min的速率旋转20s，使混合乳液在玻璃上均匀铺展成薄膜，室温放置使其自然干燥，载放入真空干燥箱中，在80℃下干燥6h，得到厚度为20微米的隔热透明层；所述LED芯片的表面具有半球状凸起；所述隔热透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯、聚丙烯酸酯、透明环氧树脂、马来酸酐改性碳酸酯、烯丙基二甘醇二碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等中的至少一种；所述LED芯片为N型外延层、P型外延层、N型P型混合外延层中的一种，其掺杂浓度范围为1×1013～1×1018cm-3；所述LED芯片的晶型为4H-SiC或6H-SiC。
2. 根据权利要求1所述的提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体的压力为5mT～18mT，所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体的压力为1.2mT～6mT。
3. 根据权利要求1所述的提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，所述强轰击刻蚀步骤中的下电极功率为150W～220W，所述常规刻蚀步骤中的下电极功率为50W～120W。
4. 根据权利要求1所述的提高LED芯片发光效率的方法，其特征在于，所述强轰击刻蚀步骤和所述常规刻蚀步骤中，上电极功率均为200W～500W，刻蚀气体均包括氯气和三氯化硼，氯气的流量均为70sccm～100sccm，三氯化硼的流量均为8sccm～25sccm，刻蚀时间均为5min。”
经审查，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1. 关于审查文本
复审请求人在答复复审通知书时，提交了权利要求书的全文修改替换页（包括4项权利要求）。经审查上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定，本复审请求审查决定依据的审查文本为：于申请日2017年08月17日提交的说明书摘要；2018年09月26日提交的说明书第1-27段；2019年09月28日提交的权利要求第1-4项。
2. 关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的一篇对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，但该区别技术特征部分在另外一篇现有技术公开，部分属于本领域的公知常识，并且也未产生任何预料不到的技术效果，则权利要求所请求保护的技术方案相对于上述对比文件和公知常识的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
本复审请求审查决定引用了与驳回决定、复审通知书所引用相同的对比文件：
对比文件1：CN106548934A，公开日为2017年03月29日；
对比文件2：CN101661987A，公开日为2010年03月03日。
2.1、权利要求1不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求1请求保护一种提高LED芯片发光效率的方法，对比文件1公开了一种LED芯片的制作方法，且可以增加光线从LED射出的几率（即提高LED芯片的发光效率），包括以下步骤（参见说明书第0005-0052段、附图1）：
在LED衬底上依次外延生长N型掺杂GaN层、多量子阱层和P型掺杂GaN层；
强轰击刻蚀步骤和常规刻蚀步骤（相当于弱刻蚀），所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的自由程小于所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的自由程，和/或，所述强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的轰击能量高于所述常规刻蚀步骤中刻蚀气体中粒子的轰击能量，通过上述刻蚀方法刻蚀去除同一区域内的P型掺杂GaN层、多量子阱层和N型掺杂GaN层的表层；
蒸镀形成负极和正极，其中，负极形成在刻蚀后暴露的N型掺杂GaN层上，正极形成在P型掺杂GaN层上；
对比文件1进一步公开了：LED芯片表面具有半球状凸起（具体参见附图12）。
由此可见，权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比，区别技术特征在于：
（1）权利要求1是在形成负极和正极之后再进行刻蚀步骤，而对比文件1是在刻蚀之后形成负极和正极；
（2）权利要求1进一步限定了在LED芯片表面涂覆隔热透明材料，且限定了所述隔热透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯、聚丙烯酸酯、透明环氧树脂、马来酸酐改性碳酸酯、烯丙基二甘醇二碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等中的至少一种；
（3）将LED固定在旋涂仪上，将配置好的混合乳液滴加在基片上，首先以400r/min的速率旋转3s，再以800r/min的速率旋转20s，使混合乳液在玻璃上均匀铺展成薄膜，室温放置使其自然干燥，载放入真空干燥箱中，在80℃下干燥6h，得到厚度为20微米的隔热透明层；
（4）外延层掺杂浓度范围为1×1013～1×1018cm-3；
（5）LED芯片的晶型为4H-SiC或6H-SiC。
基于区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：（1）如何选择合适的制备电极和刻蚀的步骤顺序；（2）如何降低荧光粉层受温度的影响程度；（3）形成隔热透明层；（4）限定外延掺杂浓度；（5）限定芯片晶型。
针对区别技术特征（1），本领域技术人员可以理解，采用先形成电极之后再进行刻蚀的步骤，同时也会对电极进行刻蚀，为避免电极被刻蚀，通常需要在电极上形成保护掩膜并在刻蚀后去除掩膜；而采用先刻蚀后形成电极的方式，其同样需要在不需要形成电极的位置进行掩膜保护，并在形成电极后去除掩膜，而在去除掩膜的过程中难免会对形成的粗糙结构造成影响。基于此，本领域技术人员根据其实际制备需要，可以对刻蚀和形成电极的步骤进行合理的调整，这是本领域技术人员易于做出的合乎逻辑的调整，且其技术效果也是可以预期的。
针对区别技术特征（2），对比文件2（参见说明书第2-6页、附图1-2）同样公开了一种LED芯片，在LED芯片的表面上涂覆隔热透明材料层，利用隔热透明材料层将LED芯片和荧光粉层隔开，使得LED 芯片与荧光粉层两部分产生的热量各自分离，使得荧光粉层热量也快速传到外部，避免荧光粉层内热量的聚积，提高了荧光粉层的转换效率，可以更好地减少光衰，即提高的荧光粉层的稳定性，降低荧光粉层受温度的影响程度。可见，上述区别技术特征（2）已经被对比文件2所公开，且其在对比文件2和该权利要求中所起的作用是相同的，都是降低荧光粉层受温度的影响程度。因此，在对比文件2给出的上述启示的基础上，本领域技术人员有动机将其结合至对比文件1中以解决其要解决的技术问题。同时，在本领域技术人员将对比文件2公开的在LED芯片的表面上涂覆隔热透明材料层结合至对比文件1中是，必然会在凸起的表面覆盖透明隔热层。同时，聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯、聚丙烯酸酯、透明环氧树脂、马来酸酐改性碳酸酯、烯丙基二甘醇二碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物都是本领域中常见的透明且耐热的绝缘材料，属于公知常识。
针对区别技术特征（3）：权利要求对形成隔热透明层的工艺参数进行了具体限定，然而这些属于本领域的形成隔热透明层的常规工艺方法以及工艺参数。
针对区别技术特征（4）：权利要求限定了一个比较宽泛的浓度范围，这个浓度范围属于本领域惯常采用的温度范围。
针对区别技术特征（5）：本领域技术人员公知，4H-SiC或6H-SiC是最常见晶型的LED芯片。
综上，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及上述本领域的公知常识得出权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，从而不具备创造性。
2.2、权利要求2-4不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求2-4分别对权利要求1做了进一步的限定。对比文件1进一步公开了：
强轰击刻蚀步骤中刻蚀气体的压力为10mT～20mT（与权利要求2中的5mT-18mT互相重叠），常规刻蚀步骤中刻蚀气体的压力为2mT～5mT（公开了权利要求2中的1.2mT-6mT）；
强轰击刻蚀步骤中的下电极功率为170W～300W（与权利要求3中的150W-200W互相重叠），常规刻蚀步骤中的下电极功率为80W～150W（与权利要求3中的50W-120W互相重叠）；
强轰击刻蚀步骤和常规刻蚀步骤中，上电极功率均为200W～500W，刻蚀气体均包括Cl2和BCl3，Cl2的流量均为70sccm～150sccm（与权利要求4中的70sccm-100sccm有共同的端点值），BCl3的流量均为5sccm～20sccm（与权利要求4中的8sccm-25sccm互相重叠），刻蚀时间均为5min。
可见，权利要求2-4的附加技术特征已经被对比文件1所公开，因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求2-4也不具备创造性。
三、关于复审请求人的意见
合议组认为：（1）虽然本申请所限定的形成隔热透明层的具体工艺步骤和工艺参数没有在对比文件1-2中公开，但是这些工艺步骤和工艺参数是本领域常采用的，在本申请（说明书【0017】段）中提到，对隔热透明材料的涂覆方法没有特殊的要求，即使用常规方法形成隔热透明材料即可，因此，该具体工艺步骤和工艺参数的加入，不能使得权利要求具备创造性。（2）LED芯片的晶型为4H-SiC或6H-SiC，是最常见的晶型（参见百度百科）。（3）透明隔热材料与半球状凸起在本申请中发挥的作用是独立的，透明隔热材料可以为荧光粉层提供温度稳定的环境，半球状凸起可以提高出光效率，其效果简单叠加，两者并不需要互相作用，即两者不是互相关联的技术特征。并且，对比文件1和对比文件2附图中可见，均有半球状凸起，也公开了相应的技术特征。
复审请求人陈述的意见不能成立。
基于上述理由，合议组依法作出如下决定。
四、决定
维持国家知识产权局于2019年02月12日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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