摘要
随着科学和经济的高速发展，作为企业无形资产的专利，越来越受到科技企业的重视。尤其是对于技术密集型的电子产业来说，专利资产的构建与技术研发具有同等的地位。专利挖掘是专利资产的构建的第一步，而可专利点分析这是专利挖掘的基础。本文以目前电子产业的前沿和热点——LED技术为例，介绍可专利点分析的常见思路和方法，以供专利从业人员及LED从业人员在进行专利挖掘工作时参考。
关键词：LED技术 专利挖掘 可专利点分析
一、何为LED
发光二极管简称为LED。发光二极管是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，除了照明之外，还常用于平板显示、医疗器件等。
二、LED的基本技术
（1）基本结构
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，PN结具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压（即P极接电源正极，N极接电源负极）后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短，反之则光波长越长，由于光波长与人眼能看到的光的颜色有关，通过LED中有机发光层的半导体材料的选择，能够使得LED发出特定颜色的光。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
常见的LED结构如下图所述：
（2）种类划分
目前LED芯片的封装结构主要有三种流派，最常见的是正装结构，还有垂直结构和倒装结构。三种结构详见下图：
正装结构由于p，n电极在LED同一侧，容易出现电流拥挤现象，而且热阻较高，而垂直结构则可以很好的解决这两个问题，可以达到很高的电流密度和均匀度。未来灯具成本的降低除了材料成本，功率做大减少LED颗数显得尤为重要，垂直结构能够很好的满足这样的需求。这也导致垂直结构通常用于大功率LED应用领域，而正装技术一般应用于中小功率LED。而倒装技术也可以细分为两类，一类是在蓝宝石芯片基础上倒装，蓝宝石衬底保留，利于散热，但是电流密度提升并不明显;另一类是倒装结构并剥离了衬底材料，可以大幅度提升电流密度。
（3）衬底材料
目前LED的衬底材料主要有三种：蓝宝石、硅及碳化硅。其中：
蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。
目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式，分别是L接触（Laterial-contact ,水平接触）和 V接触（Vertical-contact，垂直接触），以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式，LED芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。由于电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED的出光效率。因为硅是热的良导体，所以器件的导热性能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。
（4）碳化硅衬底
碳化硅衬底的LED芯片电极是L型电极，电流是纵向流动的。采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。采用碳化硅衬底的LED芯片如图2。碳化硅衬底的导热性能（碳化硅的导热系数为490W/(m·K)）要比蓝宝石衬底高出10倍以上。蓝宝石本身是热的不良导体，并且在制作器件时底部需要使用银胶固晶，这种银胶的传热性能也很差。使用碳化硅衬底的芯片电极为L型，两个电极分布在器件的表面和底部，所产生的热量可以通过电极直接导出；同时这种衬底不需要电流扩散层，因此光不会被电流扩散层的材料吸收，这样又提高了出光效率。但是相对于蓝宝石衬底而言，碳化硅制造成本较高，实现其商业化还需要降低相应的成本。
（5）发光材料
目前常见的发光材料见下表：
三、LED技术中的可专利点有哪些
通过上述介绍，相信大家对LED技术有了整体全面的了解，那么在LED的技术中，有哪些可专利的点呢？这个问题就需要我们将专利的挖掘思维带入到上述内容中看，我们可以想象想在要去一个工厂进行专利挖掘，这个工厂的名字就是LED工厂，在这个工厂里面，我们可以看到一条完整的产线，而这条产线包括了前述的所有技术点。
既然是可专利点的分析，在进行挖掘之前，我们需要简单地快速地学习专利的基本概念及类型。何为专利?顾名思义，就是专有权利，这种专有权利给谁呢？给对技术做出贡献并且将相关技术申报专利的个人或者组织，它是有时间和地域限制的，以平衡专利权人与公众的利益。专利能够保护的技术类型有两种：产品和方法。产品可以申请发明、实用新型及外观；而方法只能申请发明。
在了解完专利的基本知识后，我们可以开始尝试进行挖掘。
从产品和方法两方面出发，从头到尾参观完LED的产线，我们可以得到以下结论：
产品方面，可以申请专利的技术包括：LED的封装结构及各种变形，比如正装、倒装等基本结构的改进；LED各层级的组成材料，比如新的衬底材料、新的发光材料等；LED产品相关的设备，比如覆膜设备、磨削设备、焊接设备等；LED相关的电路结构，比如驱动电路等；LED的外观，包括LED的形状等。
例如，专利号为CN209691780U的专利申请便公开了一种Micro-LED结构，属于小型化，达到10μm尺寸的矩阵排布的LED结构。其技术方案的核心构思及技术效果如下：
本实用新型提供一种Micro-LED结构,包括键合基板;金属键合层,位于键合基板的表面;紫光LED芯片,经由金属键合层键合于键合基板上;紫光LED芯片包括:反射镜层,位于金属键合层远离键合基板的表面;电隔离层,位于反射镜层远离金属键合层的表面;欧姆接触层,位于反射镜层远离金属键合层的表面;半导体发光材料层,至少位于发光区域内的欧姆接触层远离反射镜层的表面;半导体发光材料层受外部激发发射紫光;电极,位于发光区域内的半导体发光材料层远离欧姆接触层的表面;量子点,位于半导体发光材料层形成有电极的表面。本实用新型可以实现电极等金属层之间的电隔离及各芯片之间的光隔离。附图如下：
又例如，专利号为CN108410452A的专利申请便公开了一种用于LED的发光材料组合物以及发光装置,属于LED的发光材料。其具体技术方案的核心构思及技术效果如下：
本发明提供了一种发光材料组合物包括蓝色发光材料、绿色发光材料和红色发光材料,蓝色发光材料选自以下通式表示的任一种或多种:Ca2 xLuHf2Al3O12:xCe、Ca3 yZr2SiGa2O12:yCe、Ba1 rMgAl10O17:rEu、Sr5 m(PO4)3Cl:mEu,绿色发光材料选自以下通式表示的任一种或多种:Si6 zAlzOzN8 z:kEu、Ba1 s tMgAl10O17:sEu,tMn、La3 vSi6N11:vTb,红色发光材料为3.5MgO·0.5MgF2·j(Ge1 nMnn)O2·iM3N4中的任意一种或多种形成。该组合物扩宽显示色域。
再例如，专利号为CN206042443U的专利申请便公开了一种LED驱动电路及LED电路，属于LED的电路结构，其具体技术方案的核心构思及技术效果如下：
本发明公开的LED电路包括LED灯珠和驱动电路,驱动电路向LED灯珠供电以驱动LED灯珠发光,驱动电路包括恒流IC和连接单相市电的电源线,还包括N相整流器和移相单元,移相单元包括N 1个移相器,N≥3,N为正整数,移相单元输入端连接所述电源线以给各个移相器提供电源输入,所述电源线以及N 1个移相器的输出端分别连接N相整流器的N个输入端,N相整流器的输出端经由恒流IC向被驱动的LED灯珠供电。本LED电路通过移相单元，可将单相市电转化为至少三相市电，再经过整流器和恒流IC后，得到脉动幅度更小、趋于恒定的直流电向LED灯珠供电，LED灯珠频闪的幅度被减弱了，亮度更稳定，从而减弱了频闪的影响。N越大，即移相器的数量越多，得到的直流电就越趋于恒定，频闪的影响就越被减弱，当N足够大时，在实际中甚至能得到消除频闪的效果。附图具体如下：
而方法方面，可以申请专利的技术包括;LED产品的制程工艺、LED的电控方法及LED的封装工艺等。
例如，专利号为CN110491979A的专利申请便公开了一种LED结构的制备方法，属于LED产品的制程工艺。其技术方案的核心构思及技术效果如下：
本发明公开了一种LED结构的制备方法及LED结构。一种LED结构的制备方法,包括:剥离LED芯片的衬底和缓冲层以暴露N型GaN;在所述N型GaN上形成ITO层。本发明通过在N型GaN上形成ITO层,当ITO层通以和负电极相同的电压,可以来改变电子空穴的复合路径,进而解决LED结构中心电场线较弱的问题,使LED结构中心的电子空穴对复合几率增大,达到提升发光效率,减小LED结构中心亮度和四周亮度差异,增强阴极导电性的效果。附图具体如下：
结语：
通过上述内容，相信大家对LED技术的可专利点分析有了一些了解。当然，本文只是从宏观上提供一些可专利点分析的思路，实际工作中，想要完成高水平的专利分析，必然是需要经过大量实践和总结的。因此，文中若有不当之处，还请读者朋友指正，希望大家相互交流，共同进步。
注：
本文第二部分中记载的LED的相关技术，由网上资料整理而成，如果涉及侵权，请联系作者删除。
