上诉人(一审原告、专利权人):普某公司。
法定代表人:王某军。
委托诉讼代理人:丁金玲,北京市万慧达律师事务所律师。
委托诉讼代理人:周晓东,北京德恒(无锡)律师事务所律师。
被上诉人(一审被告):国家知识产权局。
法定代表人:申长雨,该局局长。
委托诉讼代理人:熊洁,该局审查员。
一审第三人(无效宣告请求人):聚某公司。
法定代表人:徐某。
委托诉讼代理人:刘丰,南京知识律师事务所律师。
委托诉讼代理人:万婧,南京知识律师事务所律师。
上诉人普某公司与被上诉人国家知识产权局及一审第三人聚某公司发明专利权无效行政纠纷一案,涉及专利权人为普某公司、名称为“发光二极管的低光损失电极结构”的发明专利(以下简称本专利)。针对聚某公司就本专利权提出的无效宣告请求,国家知识产权局作出第564027号无效宣告请求审查决定(以下简称被诉决定),宣告本专利权利要求1-25无效,在权利要求26-32的基础上维持本专利权有效;普某公司不服,向北京知识产权法院(以下简称一审法院)提起诉讼。一审法院于2024年8月27日作出(2024)京73行初113号行政判决(以下简称一审判决),驳回普某公司的诉讼请求;普某公司不服,向本院提起上诉。本院于2024年10月29日立案后,依法组成合议庭,并于2025年2月25日公开开庭审理了本案。上诉人普某公司的委托诉讼代理人丁金玲、周晓东,被上诉人国家知识产权局的委托诉讼代理人熊洁,一审第三人聚某公司的委托诉讼代理人刘丰、万婧到庭参加诉讼。本案现已审理终结。
本案基本事实如下:本专利系名称为“发光二极管的低光损失电极结构”的发明专利,专利权人为普某公司,专利号为200680054553.9,专利申请日为2006年8月31日,优先权日为2006年5月19日,授权公告日为2012年4月4日。作为本案审查基础的普某公司于2023年5月10日提交的修改后的权利要求1-25的内容为:
“1.一种半导体发光二极管结构包括一半导体及用以提供一电位至该半导体的一电极结构,该电极结构包括:一金属电极;及一透光介电材料层形成在一半导体上,该介电材料的折射系数大于或等于1且小于该半导体的折射系数及该介电材料的厚度大于在该介电材料中的光的一波长λ的1/2,该光是由该半导体发出,该介电材料以单一层形式对应该金属电极而形成以增加光的全内反射。
2.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该透光介电材料层具有非穿孔性,更包含一欧姆接触层接触该金属电极与该半导体并且欧姆耦合该金属电极至该半导体。
3.如权利要求1所述的半导体发光二极管的电极结构,其中:一部分的该金属电极电性导通于该半导体;及另一部分的该金属电极设置于该介电材料层顶面。
4.如权利要求1所述的发光二极管的结构,其中该介电材料的厚度接近1.75λ。
5.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中:该金属电极形成在一半导体上;及该介电材料层形成在一部分的该金属电极与该半导体的中间。
6.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中:该半导体包含至少一种选自下列群组的材料:砷化铝镓;磷化铝镓铟;氮化铝镓铟;及磷化镓砷。
7.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该介电材料层包含至少一种选自下列群组的材料:二氧化硅;一氧化硅;氟化镁;硅氧烷聚合物;及空气。
8.如权利要求1所述的发光二极管结构,进一步包含一欧姆接触层形成在该金属电极与该半导体之间。
9.如权利要求1所述的发光二极管结构,进一步包含:一欧姆接触层形成在该金属电极与该半导体之间;及其中该欧姆接触层包含至少一种选自下列群组的材料:氧化铟锡;氧化镍;及二氧化铑。
10.如权利要求1所述的发光二极管结构,进一步包含:一欧姆接触层形成在该金属电极与该半导体之间;其中该欧姆接触层是该半导体的一部分;及其中该欧姆接触层包含一重掺杂层。
11.如权利要求1所述的发光二极管结构,进一步包含一电流分布层形成在该金属电极与该半导体之间。
12.如权利要求1所述的发光二极管结构,进一步包含:一电流分布层形成在该金属电极与该半导体之间;及其中该电流分布层包含至少一种选自下列群组的材料:氧化铟锡;镍;及二氧化铑。
13.如权利要求1所述的发光二极管结构,进一步包含:至少一对介电层构成一分布布拉格反射器结构并设置在该金属电极与该介电材料层之间,其中该布布拉格反射器的每一对介电层是大致上透光及由不同折射系数的多个材料层组成,其厚度接近λ/4的数倍。
14.如权利要求13所述的发光二极管结构,其中该每一对分布布拉格反射器介电层包含至少一种选自下列群组的材料:二氧化钛;五氧化三钛;三氧化二钛;氧化钛;二氧化锆;TiO2ZrO2Nb205;二氧化铈;硫化锌;三氧化二铝;氮化硅;氧化铟锡;五氧化二铌;五氧化二钽;硅氧烷聚合物;氧化硅;二氧化硅,或氟化镁。
15.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该金属电极包含至少一金属层。
16.如权利要求15所述的发光二极管结构,其中所述金属层选自下列群组:铝;银;铑;铅;铜;金;铬;铂;钛;镍/金合金;铬/金合金;银/铝混合物;及其组合。
17.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该发光二极管定义出一侧向结构,该侧向结构同时具有该金属电极与形成在该半导体的一单一侧上的一第二金属电极。
18.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该发光二极管定义出一垂直结构,该垂直结构同时具有该金属电极与形成在该半导体的相对侧上的一第二金属电极。
19.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中一部分的该金属电极形成一打线区域。
20.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中一部分的该金属电极沿着该介电材料层的边缘电性接触该半导体。
21.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中一部分的该金属电极经由该介电材料层中的开口电性接触该半导体。
22.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该介电材料是多孔性的。
23.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该介电材料包含多孔性氧化铟锡。
24.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该介电材料是多孔性二氧化硅。
25.如权利要求1所述的发光二极管结构,其中该介电材料的多孔性足以减少该介电材料的有效折射系数,以使得全反射发生在该半导体内。”
2023年4月3日,聚某公司请求国家知识产权局宣告本专利权全部无效。主要理由包括:(一)权利要求1-32没有以说明书为依据,不符合2000年修正的《中华人民共和国专利法》(以下简称专利法)第二十六条第四款的规定。(二)权利要求1-32不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
聚某公司向国家知识产权局提交了多份对比文件,其中对比文件1为WO2006/002614A1专利,公开日为2006年1月12日,其公开了一种用于施加到Ⅲ/Ⅴ化合物半导体材料上的具有多个层的反射层系统,具体公开了以下内容(参见对比文件1的中文译文第5页第21-23行,附图3):当代替氮化硅由二氧化硅构成介电层1时,由在具有折射率n=3.4的衬底4(相当于一种半导体材料)上的介电层1和金属层3构成的反射层系统具有提高的积分反射率(参照图3)。在这样的情况下,衬底4例如可以由具有折射率为3.4的半导体材料构成。
2023年9月22日,国家知识产权局作出被诉决定认为:(一)权利要求1与对比文件1相比区别特征在于:1.该介电材料的厚度大于该介电材料中光的一波长λ的1/2(以下简称区别特征1);2.该介电材料为单一层对应金属电极(以下简称区别特征2),而对比文件1中的介电层和金属电极之间可以有封装层。根据上述区别特征,权利要求1实际解决的技术问题是:提高电极结构的反射率。(二)关于区别特征1,虽然对比文件1未直接明确介电层厚度与波长之间的关系,但是在本领域,发光二极管的可见光波长的范围一般都在几百纳米左右。对比文件1已经公开了二氧化硅介电层的厚度可以设置为0.6、0.7、0.8、0.9、1.0微米(参见对比文件1附图3)。当对比文件1中的二氧化硅介电层的厚度设置为0.6、0.7、0.8、0.9、1.0微米时,二氧化硅介电材料的厚度实际上已经落入大于二氧化硅介电材料中的光波长λ的1/2的范围内。此外,为了实现全内反射,光从光密介质传播到光疏介质并发生全内反射时,在介质表面交界处,是有电磁波分量越过交界面的。这个透过去的分量为隐失波,其穿透深度很小,穿透深度的大小在波长量级。为了实现全内反射,消除隐失波,将光疏介质的厚度设置为光波长的量级是本领域的公知常识,而λ/2也是波长量级。因此,将光疏介质的厚度形成为大于λ的1/2对于本领域技术人员是显而易见的。综上,在对比文件1公开的内容的基础上结合本领域的公知常识,将二氧化硅介电材料的厚度设置为大于二氧化硅介电材料中的光的波长λ的1/2,从而得到区别特征1,这对于本领域技术人员来说是显而易见的,并不需要付出创造性劳动。(三)关于区别特征2,虽然对比文件1中的介电层和金属电极之间可以有封装层,但是对比文件1也明确了该封装层是优选的。该封装层主要是在采用磷硅酸盐玻璃作为介电层的情况下,起到“防止湿气侵害”的作用,并非不可或缺(参见对比文件1中文译文第3段)。在对比文件1明确可以用二氧化硅作为介电层的情况下,本领域技术人员很容易想到采用单一层的二氧化硅对应金属电极而取消封装层,这属于本领域的常规选择,不需要付出创造性劳动。因此,权利要求1相对于对比文件1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,不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。相应地,权利要求2-25也不具备创造性。被诉决定还认为,权利要求26-32相对于聚某公司提出的所有证据组合方式均具备创造性。国家知识产权局据此决定:宣告本专利权部分无效,在普某公司于2023年5月10日提交的权利要求26-32的基础上维持本专利权有效。
普某公司不服,向一审法院提起诉讼,请求撤销被诉决定并判令国家知识产权局重新作出审查决定。事实与理由为:(一)权利要求1相对于对比文件1至少有以下三点区别特征:1.该介电材料的厚度大于在该介电材料中的光的一波长λ的1/2;2.该介电材料以单一层形式对应该金属电极而形成;3.增加光的全内反射。被诉决定错误地认定对比文件的“积分反射率”是在所有空间方向上的反射率,从而包括了光的全内反射,遗漏了上述区别特征3。实际上,对比文件1的“积分反射率”与权利要求1的“全内反射”是完全不同的概念,被诉决定事实认定错误。(二)对于上述三点区别特征,没有任何一篇现有技术公开了上述区别特征1中的介电材料厚度与光在介电材料中的波长的关系,即介电材料厚度大于光波长λ的1/2,也没有公开上述区别特征2中的介电材料以单一层对应金属电极的布置形式,且没有公开上述区别特征3中的增加光的全内反射。权利要求1采用上述三点区别特征所要解决的技术问题是:减少因LED晶片内部金属电极对光的吸收而导致的光损失。实现的技术效果是:LED晶片整体的光取出效率提升。现有技术中均没有认识到因LED晶片内部的金属电极对光的吸收从而导致光损失的技术问题,更没有为了解决该技术问题而提供技术方案,也无法实现提升LED晶片整体的光取出效率的技术效果。因此,现有技术整体上没有给出上述三点区别特征的技术启示。(三)被诉决定认定权利要求1不具备创造性,事实认定不清,法律适用错误。1.对比文件1的附图3中绘制了二氧化硅介电层的厚度取有限个具体数值点时的积分反射率的坐标点,但是并没有公开上述二氧化硅介电层的厚度的具体数值点与光在二氧化硅介电层中的波长之间的关系,也没有启示二氧化硅介电层的厚度要大于光在其中的波长λ的1/2。2.被诉决定虽然认为“将光疏介质的厚度设置为光波长的量级”是本领域的公知常识,但是“光波长的量级”这样笼统的概念并不能给出“大于波长λ的1/2”这样具体关系的启示。3.对比文件1中虽然记载了“在介电层与金属层之间优选有一封闭层,该封闭层使介电层相对于芯片周围环境封闭并且因此最大程度地防止了湿气侵害”(参见对比文件1说明书中文译文第2页第5-6行),但并没有给出启示为了增加光的全内反射而采用将介电层,以单一层对应金属电极的布置形式。因此,被诉决定关于区别特征2的认定错误。4.对比文件1的“提高积分反射率”与区别特征3的“增加光的全内反射”是两个不同的概念,两者之间不存在前者包含后者的关系。对比文件1与权利要求1所解决的技术问题和产生的技术效果均不同,本领域技术人员不能从对比文件1的“希望反射层在所有空间方向上都具有高反射率”得到“增加光的全内反射”的启示,对于本领域技术人员来说,权利要求1作为一个整体是非显而易见的。因此,被诉决定关于对比文件1希望在所有空间方向上都具有高反射率就自然包括了增加光的全内反射的认定,没有考虑权利要求1所解决的技术问题和产生的技术效果。5.被诉决定认为“为了实现全内反射,……将光疏介质的厚度设置为光波长的量级是本领域的公知常识”以及“采用单一层的二氧化硅对应金属电极而取消封装层,这属于本领域的常规选择”,但是并未提交相应证据。(四)基于引用关系,从属权利要求2至25也必然具有创造性。同时,从属权利要求2-5、13、14、20、22-25的附加技术特征亦具备创造性。综上,被诉决定事实认定和法律适用错误,从而导致对权利要求1的创造性认定错误,对从属权利要求2-25的创造性也认定错误。
国家知识产权局一审辩称:被诉决定认定事实清楚,适用法律正确,审查程序合法,结论正确,请求驳回普某公司的诉讼请求。
聚某公司一审述称:被诉决定认定事实清楚,适用法律正确,审查程序合法,结论正确,请求驳回普某公司的诉讼请求。
一审法院经审理认定了上述事实。
一审法院认为:本案中,普某公司对于被诉决定认定的区别特征不予认可,主张被诉决定遗漏了区别特征3:增加光的全内反射。对此,权利要求1限定了“该介电材料以单一层形式对应该金属电极而形成以增加光的全内反射”。普某公司主张被诉决定遗漏的区别特征“增加光的全内反射”系权利要求1限定的“电极结构”带来的技术效果,其对所要求保护的产品本身没有带来影响,故在判断权利要求1是否具备创造性时,上述效果特征对于权利要求1起不到限定作用。故普某公司关于被诉决定遗漏区别特征3的主张不能成立,一审法院不予支持。
对于区别特征1,本领域技术人员知晓发光二极管的可见光波长的范围一般都在0.38-0.76微米左右,光波长的1/2即为0.19-0.38微米。对比文件1记载了二氧化硅介电层的厚度可设置为0.6、0.7、0.8、0.9、1.0微米(参见附图3),公开了二氧化硅介电材料的厚度大于二氧化硅介电材料中的光波长λ的1/2,被诉决定的相关认定并无不当。此外,为了实现全内反射,消除隐失波,将光疏介质的厚度设置为光波长的量级是本领域的公知常识。
对于区别特征2,对比文件1记载了“从III/V化合物半导体表面来看,另一金属层优选直接接着介电层”“当代替氮化硅由二氧化硅构成介电层1时,由在具有折射率n=3.4的衬底4(如一种半导体材料)上的介电层1和金属层3构成的反射层系统具有提高的积分反射率(参照图3)”。因此,对比文件1公开了介电材料可以采用单一层形式设置。此外,对于对比文件1中的封装层,其明确了该封装层是优选的,主要是在采用磷硅酸盐玻璃作为介电层的情况下,起到免受湿气的作用。在对比文件1明确可以用二氧化硅作为介电层的情况下,本领域技术人员很容易想到取消封装层。
一审判决据此认定,区别特征1、2均不需要本领域技术人员付出创造性劳动即可实现,故权利要求1相对于对比文件1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,不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。对于本专利从属权利要求2-25的创造性,其附加技术特征或属于本领域的公知常识,或被在案证据公开,在其引用的权利要求不具备创造性的前提下,上述从属权利要求亦不具备创造性,被诉决定的相关评述并无不当。
综上所述,一审法院依据《中华人民共和国行政诉讼法》第六十九条之规定,判决:“驳回原告普某公司的诉讼请求。案件受理费100元,由原告普某公司负担。”
普某公司不服一审判决,向本院提起上诉,请求撤销一审判决和被诉决定并判令国家知识产权局重新作出审查决定。事实和理由为:(一)一审判决错误认为区别特征3“增加光的全内反射”对于权利要求1不具有限定作用,在评价创造性时未予考虑。权利要求1的技术方案是将介电材料以单一层形式对应金属电极形成,并非对应于芯片的其他部分形成,“增加光的全内反射”是针对金属电极而言,是增加在金属电极所在区域的光的全内反射。因此,“增加光的全内反射”至少从结构上具体限定了介电材料对应于金属电极的位置关系,对权利要求1起到了实质性的限定作用。(二)一审判决错误认为对比文件1给出了关于区别特征1的技术启示。1.对比文件1不涉及本专利发光二极管芯片出光面的电极结构,而是关于背光面反射层结构的技术方案,以及用二氧化硅代替氮化硅作为介电层可以提高积分反射率。2.根据对比文件1的内容,无法解读出介电材料的厚度与光波长λ之间具有关联关系,更无法理解为介电材料的厚度大于光波长λ的1/2时,光的全内反射可以得到增强。(三)一审判决错误地认为公知常识对区别特征1有技术启示。1.隐失波不可能被消除,一审判决认定事实错误。2.被诉决定认为“为了实现全内反射,消除隐失波,将光疏介质的厚度设置为光波长的量级是本领域的公知常识”,国家知识产权局对此应承担举证责任。没有任何证据表明上述所谓的公知常识在本专利优先权日前已经公开。另外,增加光疏介质的厚度,能使得发生全内反射的临界角变小并非公知常识,且对比文件1也没有公开。(四)一审判决错误地认为对比文件1给出了关于区别特征2的技术启示。区别特征2“该介电材料以单一层形式对应该金属电极而形成”限定了介电材料对应于金属电极而形成的结构和位置,是为了实现减少光被金属电极吸收从而降低光损耗的发明目的。对比文件1仅是将金属层和介电层简单叠加并共同作为反射层,其目的仍然是利用金属层来反射光,不考虑金属吸收光而导致光提取效率下降的问题。因此,对比文件1没有公开区别特征2,也没有给出有关区别特征2的技术启示。(五)一审判决错误认为从属权利要求4不具备创造性。本专利系发明人通过付出创造性劳动才能得到,仅在介电材料层的一个特定厚度范围内,发生光的全内反射的“临界角”才会随着介电材料层的厚度增加而降低,该特定厚度范围与光波长λ关联,具体约为λ/2至1.75λ,不能简单认定该厚度值是通过有限次的试验获得的。(六)一审判决确定的本专利实际要解决的技术问题错误。一审判决认为本专利实际解决的技术问题为提高电极结构的反射率。虽然对比文件1提高了整体的光反射率,但没有解决金属电极吸收光和金属电极设置在出光面时的电极吸收光的问题。因此,本专利相对于对比文件1实际要解决的技术问题是减少因LED晶片内部金属电极对光的吸收而导致的光损耗,进而增加LED整体的光取出率或/和提高亮度。(七)在权利要求1具备创造性的情况下,其从属权利要求2-25也具备创造性。
国家知识产权局二审辩称:被诉决定和一审判决事实认定清楚、法律适用正确、程序合法,应当予以维持。
聚某公司二审述称:被诉决定和一审判决事实认定清楚,法律适用正确,程序合法,应当予以维持。
本案二审期间,普某公司向本院提交了三组证据。
第一组证据包括:1.1979年出版的《光学》(第一版);2.2004年出版的《光学》第四版;3.2017年出版的《光学》第五版。拟证明在本专利优先权日前,“为了实现全内反射,消除隐失波,将光疏介质的厚度设置为光波长的量级”并非本领域的公知常识。
第二组证据包括:4.2021、2022年全球照明COB封装厂商的营收排名;5.本专利的同族专利在其他国家和地区的授权情况列表。拟证明本专利具有创造性,具有较高的专利价值。本专利是行业的基础性专利,使得普某公司产品在国际竞争中具有优势。
第三组证据包括:6.(2019)最高法知行终127号行政判决;7.(2020)最高法知行终35号行政判决;8.(2012)行提字第18号行政判决。拟证明被诉决定、一审判决的认定不符合有关创造性的审查、审判标准。
国家知识产权局和聚某公司的质证意见:认可所有证据的真实性、合法性,但不认可其证明目的。
本院认证意见为:认可第一组证据的真实性、合法性、关联性。第二组证据涉及的同族专利情况以及COB封装厂商营收排名情况等,可以作为本案的参考因素,但不能直接证明本案争议的事实。第三组证据与本案事实的认定无关,但可以作为判断本专利创造性的参考。
本院经审理查明:一审法院认定的事实属实,本院予以确认。
本院另查明:1979年出版的《光学》(第一版)第158至165页记载:当入射角大于或等于临界角时,全部流入的能量都被返回入射媒质,这个过程叫做全内反射。略去在物理上站不住脚的正指数项,我们得到一个其振幅随着透入光疏媒质的深度作指数衰减的波,这个扰动作为一个所谓表面波或倏逝波(即隐失波)沿着x方向行进,注意波振面或等位相面(平行于yz平面)同等振幅面(平行于xz平面)垂直,因此这个波是一个不均匀波,它的振幅在y方向上急速衰减,在第二种媒质中在只有几个波长的距离上就变成可以忽略不计。设想在一块玻璃中行进的一束光在边界上被内反射,如果我们把另一块玻璃压在第一块玻璃上,那么大概能够使空气-玻璃界面消失,而光束于是向前传播不受干扰,而且,我们可以预料这一从全内反射到无反射的过渡是随着空气变薄而逐渐发生的,就是由于这个原因,如果你拿着一个玻璃酒杯或者一块棱镜,那么就可以看到你的指纹的纹脊,而同一区域的别的地方由于全内反射都像镜子似的,用更一般的话来说,如果倏逝波能够以可观的振幅穿过光疏媒质伸展到附近一个充满折射率高的材料的区域,能量现在就能够穿过间隙流动了,这个过程叫做受抑全内反射。换句话说,如果已经越过间隙的倏逝波仍然够强,足以策动“抑制”媒质中的电子,那么它们接下去又会产生一个波,这个会显著地改变场的形态,从而允许能量流动,图4.32是受抑全内反射的一个相当粗略的示意图,其中描绘波阵面的那些线的宽度在穿过间隙后减小,以表示它是残余的部分,场的振幅也以同样的方式减小,整个过程非常类似于位垒穿透或隧道效应这种量子力学现象。
聚某公司一审提交的1978年出版的《光学原理》第71、72页1.5.4“全反射”部分记载:所有入射光这时全部被反射回第一媒质,因此我们说它是全反射。虽然如此,第二媒质中的电磁场并未化归乌有,只不过不再有能量流过界面。可以看出,振幅随进入深度z减小得非常快,有效进入深度大约是,大约一个波长。
本院还查明:2023年10月10日,聚某公司请求国家知识产权局宣告本专利权利要求26-32无效。国家知识产权局作出第568430号无效宣告请求审查决定,宣告本专利权利要求26-32无效;普某公司不服,向一审法院提起诉讼。一审法院于2025年1月15日作出(2024)京73行初15558号行政判决,驳回普某公司的诉讼请求;普某公司不服,向本院提起上诉,二审案号为(2025)最高法知行终129号。
本院认为:本案系发明专利权无效行政纠纷。本专利申请日为2006年8月31日,优先权日为2006年5月19日,在2000年修正的专利法施行(2001年7月1日)之后、2008年修正的专利法施行(2009年10月1日)之前,故本案应适用2000年修正的专利法。本案二审争议焦点问题是:本专利权利要求1-25是否具备创造性。
普某公司主张被诉决定和一审判决遗漏区别特征3,对实际解决的技术问题以及技术启示的认定错误,由此导致错误认定权利要求1不具有创造性。本院对有关问题分述如下:
(一)关于区别特征1
对比文件1公开了GaN、GaP或者GaAs的Ⅲ/Ⅴ化合物半导体材料,通过改变组分含量,可以调节材料的带隙能量,从而控制发光波长。AlGaInN的发光波长通常为200-1000纳米,折射率通常在2.2至3.5之间变化;AlGaInP的发光波长通常为590-680纳米,折射率通常在1.5至3.5之间变化;AlGaInAs的发光波长通常为1310-1550纳米,折射率通常在2.9至3.5之间变化。要计算从半导体层发出并入射到介电材料中的光波长,还需要用波长除以介电材料的折射率,介电材料的折射率大于1,故选择较厚的介电层时(如0.9、1.0微米时),其厚度实际上已经大于二氧化硅介电材料中的光波长λ的1/2。基于对比文件1与权利要求1的组成、结构以及本领域的基本原理,二者都涉及产生全内反射的问题,故对比文件1事实上已经隐含公开了区别特征1。
即使对比文件1未直接公开区别特征1,本院亦认为权利要求1也不能因此具备创造性。具体理由如下:
第一,本专利说明书[0273]段记载,在氮化镓与二氧化硅的界面情况下,临界角接近37度。根据本专利说明书[0279]至[0281]段以及附图12B、12C可知,介电层厚度从λ/16增大至λ/2时,入射角在40多度时,全内反射现象发生;当继续增大至1.75λ时,在37度左右发生全内反射现象;再增大至1.85λ,触发全内反射现象的入射角没有改变。据此可知,基于介电层厚度这一区别特征,本专利实际解决的技术问题是使得波长为λ的光从半导体材料入射到半导体材料和介电材料层的界面时,在大角度入射能够发生全内反射现象。被诉决定的相关认定有所不当,本院予以纠正。
第二,虽然对比文件1公开的是积分反射率,即所有空间角度方向上的反射率提升,并未明确提及全内反射。但是,基于在案证据以及本领域的公知常识,本领域技术人员可以很容易想到提高全内反射率与提升积分反射率之间存在相关性。为了实现尽可能高的反射率,本领域技术人员在对比文件1给出的技术启示下,很容易想到使得半导体材料和介电层界面发生全内反射。
第三,各方当事人均认可,发生全内反射时会形成倏逝波(即隐失波),其透入光疏介质一定深度属于本领域的公知常识。普某公司认为在案的公知常识性证据并未记载穿透深度对全内反射的影响,故区别特征1并非公知常识,也不能通过有限次试验获得。本院对此不予认同。证据1公开了在折射率为3.4的Ⅲ/Ⅴ族化合物半导体材料上设置二氧化硅介电层1和金属层3的结构,故证据1是一个光密—光疏—光密的结构,为了提升半导体材料和介电层界面的全内反射率,根据1979年出版的《光学》的教导,本领域技术人员会避免倏逝波的振幅穿过介电层伸展到折射率高的金属电极,触发受抑全内反射导致能量泄露,故介电层的厚度设置不能过薄。1979年出版的《光学》还记载了倏逝波在光疏介质中只有几个波长的距离上就变成可以忽略不计。1978年出版的《光学原理》也记载了振幅随进入深度z减小得非常快,有效进入深度大约一个波长。基于上述公知常识性证据给出的技术启示,本领域技术人员在选择设置介电层的厚度时,很容易想到在一定的波长量级上进行有限次试验,且能够合理预期随着介电层厚度的增加,半导体材料和介电层之间的全内反射会从无到有,且触发全内反射的角度会不断缩小,即全内反射不断增加直至不变。据此,本领域技术人员可以据此进行相应的有限选择。
(二)关于区别特征2
对比文件1公开了“从III/V化合物半导体表面来看,另一金属层优选直接接着介电层”“当代替氮化硅由二氧化硅构成介电层1时,由在具有折射率n=3.4的衬底4(如一种半导体材料)上的介电层1和金属层3构成的反射层系统具有提高的积分反射率(参见对比文件1附图3)”。故,对比文件1已经公开了介电材料可以以单一层形式设置,普某公司有关区别特征2的主张不能成立。一审判决虽然已经认定对比文件1已经公开了介电材料可以以单一层形式设置,但仍将其作为区别特征,应予纠正。
(三)关于区别特征3
普某公司主张“增加光的全内反射”从结构上具体限定了介电材料对应于金属电极的位置关系,具有限定作用,构成与对比文件1的区别特征3。本院认为,通常情况下,在确定权利要求的保护范围时,权利要求中的所有特征均应当予以考虑,而每一个特征的实际限定作用应当最终体现在该权利要求所要求保护的主题上。本案中,“增加光的全内反射”是权利要求1限定的技术方案意图实现的技术效果,并未额外限定要求保护的半导体发光二极管的具体结构,权利要求1中关于金属电极和介电材料的相对位置关系已经通过“该介电材料以单一层形式对应该金属电极”予以限定。因此,被诉决定和一审判决的相关认定并无不当。
综上,虽然被诉决定和一审判决关于本专利权利要求1不具有创造性的认定虽部分理据存在不当之处,但结论正确,本院予以维持。
关于权利要求4,其为权利要求1的从属权利要求,附加技术特征为介电材料的厚度接近1.75λ,基于与权利要求1不具备创造性的相同理由,权利要求4也不具备创造性。关于其余从属权利要求,普某公司认为基于所述权利要求与权利要求1的引用关系,也具有创造性,并未就上述权利要求的创造性提出其他的具体理由。在权利要求1不具备创造性的基础上,本院对普某公司的权利要求2-25具备创造性的主张不予支持,具体理由不再赘述。
综上所述,普某公司的上诉请求不能成立。被诉决定和一审判决的部分认定虽有不妥,但裁判结果正确。根据《中华人民共和国行政诉讼法》第八十九条第一款第一项之规定,判决如下:
驳回上诉,维持原判。
二审案件受理费100元,由普某公司负担。
本判决为终审判决。
审判长杜微科
审判员徐卓斌
审判员左慧玲
二〇二五年六月三十日
法官助理张楠
法官助理李秀丽
书记员赵嘉睿