非显而易见杯

专利无效挑战赛

目标专利:1669发光器件和包括发光器件的发光器件封装

专利公开号:CN105098041B

专利权人:LG

无效请求书提交日期:2026年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



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序号 权利要求内容

1

一种发光器件,包括:衬底;多个发光单元,沿第一方向布置在所述衬底上;至少一个连接电极,用于连接所述发光单元;以及第一绝缘层,布置在由所述连接电极连接的相邻发光单元与所述至少一个连接电极之间;其中每个所述发光单元包括:发光结构,包括从衬底起依次堆叠的第一导电型半导体层(122)、有源层(124)和第二导电型半导体层(126);以及反射层(132,134),布置在所述第二导电型半导体层上;其中所述至少一个连接电极将所述相邻发光单元中的第一发光单元的所述第一导电型半导体层连接到所述相邻发光单元中的第二发光单元的所述反射层;其中,在所述相邻发光单元中的每一个发光单元中,在所述第一方向上所述第二导电型半导体层(126)的第一宽度(W1)等于或大于在所述第一方向上所述反射层(132)的第三宽度(W3);并且所述第一方向不同于所述发光结构的厚度方向;以及其中所述多个发光单元中的每一个包括布置在所述第一方向上的每一个发光单元宽度的中心的至少一个电极孔以暴露出所述第一导电类型半导体层的一部分;使得所述连接电极穿过所述电极孔以将所述相邻发光单元中的第一发光单元的所述第一导电型半导体层连接到所述相邻发光单元中的第二发光单元的所述反射层。

2

根据权利要求1所述的发光器件,其中每个所述发光单元还包括布置在所述反射层与所述第二导电型半导体层之间的导电层(142,144);所述导电层具有透光性。

3

根据权利要求2所述的发光器件,其中在所述第一方向上所述第二导电型半导体层(126)的所述第一宽度(W1)、在所述第一方向上所述反射层(132)的所述第三宽度(W3)、以及在所述第一方向上所述导电层(142)的的第二宽度(W2)满足以下关系之一;所述第一宽度、所述第二宽度和所述第三宽度是相同的;在所述第一方向上所述导电层的所述第一宽度、所述第二宽度或所述第三宽度至少之一相互不同;所述第二宽度等于或大于所述第三宽度;所述第一宽度与所述第二宽度相同;所述第一宽度大于所述第二宽度;所述第一宽度(W1)等于或大于所述第二宽度(W2),且所述第二宽度(W2)等于或大于所述第三宽度(W3);所述第一宽度(W1)大于所述第二宽度(W2),且所述第二宽度(W2)等于或大于所述第三宽度(W3)。

4

根据权利要求1所述的发光器件,其中所述反射层欧姆接触所述第二导电型半导体层;所述第一宽度(W1)等于或大于所述第三宽度(W3)。

5

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层具有多层结构;该多层结构包括:反射光的第一层;用作阻挡层的第二层;以及用作钝化粘附增强层的第三层。

6

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层具有70%或更大的反射率。

7

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层包括Ni、Pd、Ru、Mg、Zn、Hf、Ag、Al、Au、Pt、Cu或Rh至少之一。

8

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层具有0.5nm至4μm的厚度;其中所述导电层具有0.5nm至4μm的厚度。

9

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,还包括:第一电极单元,连接到一个所述发光单元的所述第一导电型半导体层;以及第二电极单元,连接到另一个所述发光单元的所述反射层。

10

根据权利要求9所述的发光器件,还包括布置在所述连接电极上和所述第一绝缘层上的第二绝缘层(190);其中所述第一和第二电极单元穿透所述第一和第二绝缘层并分别连接到所述第一导电型半导体层和所述反射层。

11

根据权利要求10所述的发光器件,其中所述第二绝缘层具有1nm至80nm的最小厚度。

12

根据权利要求10所述的发光器件,其中至少一个所述第一或第二绝缘层包括分布式布拉格反射器。

13

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述连接电极包括反射材料。

14

根据权利要求8所述的发光器件,其中相邻连接电极之间在所述第一方向的最短水平距离为5μm或更大。

15

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中第一和第二连接电极(150-1, 150-2)使用比第一绝缘层的反射率高的反射率的材料形成。

16

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述至少一个电极孔布置在与所述多个发光单元中的每一个的第一方向和第三方向垂直的第二方向上的宽度的中心。

17

根据权利要求16所述的发光器件,其中电极孔之间的第一最小距离(d11)的一半对应于发光单元的每个边缘(ES,ET)与每个对应的电极孔之间的第二最小距离(d12,d13);所述第一最小距离和第二最小距离沿着每个发光单元的第二方向。

18

根据权利要求17所述的发光器件,其中所述发光单元的平面形状是矩形、正方形、六边形、或等边三角形。

19

根据权利要求10所述的发光器件,还包括:热辐射部(176),布置在第二绝缘层(190)上第一电极单元和第二电极单元之间。

20

根据权利要求19所述的发光器件,其中所述热辐射部(176)由与所述第一电极单元和所述第二电极单元相同的金属材料形成。


对比文件列表

编号 名称
0 2008-09-24_EP1973161A_发明公开_EP1973161A2 Light emitting diode_+++A_B_C_D_E+++.docx
0 2013-02-28_US2013049030A_发明申请_US20130049030A1 LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE_+++A_B_C_D_G_K_L_U_W+++.docx
0 2013-05-01_EP2587542A_发明公开_EP2587542A1 Light emitting device and light emitting device package_+++A_B_C_D_E_F_K_L_W_x+++.docx
0 2013-07-11_KR1020130079941A_发明公开_KR1020130079941A 발광 소자 및 이를 구비한 발광 장치_+++A_C_D_E_F_G_K_L_U_W_X_Y_Z_b+++.docx
0 2014-01-03_KR101345607B_发明授权_KR101345607B1 일회용 변기 시트커버.docx

权利要求1

一种发光器件,包括:衬底;多个发光单元,沿第一方向布置在所述衬底上;至少一个连接电极,用于连接所述发光单元;以及第一绝缘层,布置在由所述连接电极连接的相邻发光单元与所述至少一个连接电极之间;其中每个所述发光单元包括:发光结构,包括从衬底起依次堆叠的第一导电型半导体层(122)、有源层(124)和第二导电型半导体层(126);以及反射层(132,134),布置在所述第二导电型半导体层上;其中所述至少一个连接电极将所述相邻发光单元中的第一发光单元的所述第一导电型半导体层连接到所述相邻发光单元中的第二发光单元的所述反射层;其中,在所述相邻发光单元中的每一个发光单元中,在所述第一方向上所述第二导电型半导体层(126)的第一宽度(W1)等于或大于在所述第一方向上所述反射层(132)的第三宽度(W3);并且所述第一方向不同于所述发光结构的厚度方向;以及其中所述多个发光单元中的每一个包括布置在所述第一方向上的每一个发光单元宽度的中心的至少一个电极孔以暴露出所述第一导电类型半导体层的一部分;使得所述连接电极穿过所述电极孔以将所述相邻发光单元中的第一发光单元的所述第一导电型半导体层连接到所述相邻发光单元中的第二发光单元的所述反射层。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利的权利要求1进行深度解析,并结合四份对比文件(D1至D4)的原文进行逐字逐句的特征比对和创造性分析,最后为您指出无效宣告请求中最薄弱的特征及下一步的精准检索策略。

首先,明确四份对比文件的基本信息及指代缩写:

* **D1**:`EP1973161A2` (Light emitting diode)

* **D2**:`US20130049030A1` (LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE)

* **D3**:`EP2587542A1` (Light emitting device and light emitting device package)

* **D4**:`KR1020130079941A` (발광 소자 및 이를 구비한 발광 장치)

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## 一、 目标专利权利要求与说明书的内在逻辑阐释

目标专利公开了一种**多单元串联/并联集成的倒装发光器件**。在倒装(Flip-chip)集成芯片中,为了实现单片集成(Monolithic Integration),通常需要在同一衬底上将多个发光单元串联。

本专利的核心改进点在于:

1. **电流均匀扩散结构**:通过将电极孔(接触孔)精确布置在“**在所述第一方向上的每一个发光单元宽度的中心**”(特征I),克服了常规结构因一侧接触导致的载流子集中、局部发热及内部量子效率降低的问题。

2. **制造工艺裕度与可靠性**:限定第二导电型半导体层的宽度(W1)“等于或大于”反射层的宽度(W3)(特征H)。说明书`[0098]`明确指出,当$W1 > W2 \ge W3$时,为反射层的图案化剥离、台面蚀刻提供了有利的工艺裕度,防止过孔蚀刻时损伤反射层边缘或发生侧向短路。

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## 二、 权利要求技术特征比对表格

为了清晰展现各对比文件对权利要求1中技术特征A至J的公开情况,特制备以下特征比对表。

权利要求1的技术特征D1 (EP1973161A2) 公开情况及出处D2 (US20130049030A1) 公开情况及出处D3 (EP2587542A1) 公开情况及出处D4 (KR1020130079941A) 公开情况及出处
特征A:包括:衬底毫无疑问公开<br>[0031]: "...formed on a substrate 51."毫无疑问公开<br>[0024]: "...disposed on a support substrate 70."毫无疑问公开<br>[0028]: "...includes a substrate 110..."毫无疑问公开<br>[0026]: "...투광성의 기판(111)..." (透光衬底111)
特征B:多个发光单元,沿第一方向布置在所述衬底上毫无疑问公开<br>[0042]: "A plurality of light emitting cells 1 are disposed on the substrate 51."毫无疑问公开<br>[0024]: "...comprise a first... second... third light emitting structure..."毫无疑问公开<br>[0028]: "...divided into a plurality of light emitting regions P1 to Pn..."毫无疑问公开<br>[0026]: "...서로 연결된 복수의 발광 셀(A1,A2)..." (相互连接的多个发光单元)
特征C:至少一个连接电极,用于连接所述发光单元毫无疑问公开<br>[0048]: "...electrically connected through wires 87... by the wire 87."毫无疑问公开<br>[0050]: "A first contact part 43... electrically connects..."毫无疑问公开<br>[0052]: "...connection electrodes 160-1 to 160-m..."毫无疑问公开<br>[0026]: "...연결해 주는 배선층(142)..." (连接的配线层142)
特征D:第一绝缘层,布置在由所述连接电极连接的相邻发光单元与所述至少一个连接电极之间毫无疑问公开<br>[0049]: "...cells 1 and the substrate 51 are covered with an insulating layer 85..."实质公开<br>[0053]/[0054]: "first insulating layer 41... second insulating layer 45..." (采用离子注入形成绝缘层)毫无疑问公开<br>[0045]/[0063]: "first distributed bragg reflective layer 140-1... electrically insulate..."毫无疑问公开<br>[0052]/[0061]: "...사이에는 절연층(133)이 배치되어..." (其间布置绝缘层133)
特征E:每个发光单元包括从衬底起依次堆叠的第一导电型半导体层(122)、有源层(124)和第二导电型半导体层(126)的发光结构毫无疑问公开<br>[0031]/[0045]: "...lower semiconductor layer 55... active layer 57 and... upper semiconductor layer 59..."毫无疑问公开<br>[0025]: "...first conductive type first semiconductor layer 11, a first active layer 12 and a second conductive type second semiconductor layer 13."毫无疑问公开<br>[0031]: "...first conductive type semiconductor layer 122, active layer 124, and second conductive type semiconductor layer 126..."毫无疑问公开<br>[0011]/[0035]: "...제1도전형 반도체층, 활성층, 제2도전형 반도체층..." (第一导电型、有源层、第二导电型)
特征F:反射层(132,134),布置在所述第二导电型半导体层上实质公开<br>[0035]/[0047]: "upper electrode layer 61... transparent electrode layer... Ni/Au" (虽称为电极层,但Ni/Au在倒装中天然兼具反射作用)毫无疑问公开<br>[0024]/[0035]: "...first reflective electrode 17 under the first light emitting structure 10..."实质公开<br>[0044]/[0047]: "conductive layer 130... first distributed bragg reflective layer 140-1" (DBR层140-1起到绝缘兼反射作用)毫无疑问公开<br>[0011]/[0044]: "...제2도전형 반도체층 위에 배치된 반사전극층(131)..." (布置在第二导电型上的反射电极层131)
特征G:所述至少一个连接电极将所述相邻发光单元中的第一发光单元的所述第一导电型半导体层连接到所述相邻发光单元中的第二发光单元的所述反射层实质公开<br>[0048]: "lower semiconductor layer 55... connected to the upper electrode layer 61... by the wire 87."毫无疑问公开<br>[0050]: "...electrically connects the first conductive type first semiconductor layer 11 to the second reflective electrode 27."毫无疑问公开<br>[0053]: "...electrically connect the conductive layer 130 of one light emitting region P1... to the first conductive type semiconductor layer 122 of the other..."毫无疑问公开<br>[0011]: "...배선층은 인접한 발광 셀의 제1도전형 반도체층과 반사 전극층을 연결해 주며..." (配线层连接相邻单元的第一导电型与反射电极层)
特征H:在所述第一方向上所述第二导电型半导体层的第一宽度(W1)等于或大于在所述第一方向上所述反射层(132)的第三宽度(W3)未明确公开<br>(D1主要描述走线位于角落的对称结构,未定量限定宽度关系)未明确公开<br>(D2图1-6中显示反射电极层呈全面积铺设或侧边对齐,未公开$W1 \ge W3$的蚀刻边界关系)未明确公开<br>(D3图2/图3虽显示电极孔蚀刻穿透,但未定量限定DBR反射层与半导体层的宽度对比)未明确公开<br>(D2图2中显示反射电极层131与第二导电型半导体层119在侧边水平对齐,属于全面积覆盖,未体现$W1 \ge W3$的工艺裕度控制)
特征I:所述第一方向不同于厚度方向;且所述多个发光单元中的每一个包括布置在所述第一方向上的每一个发光单元宽度的中心的至少一个电极孔以暴露出所述第一导电类型半导体层的一部分未公开<br>[0012]/[0036]: "upper electrode pad 64... exposed at a second corner... disposed at the corners diagonally opposite..." (D1明确限定走线在“角落”,而非“宽度中心”)部分公开<br>[0050]: "...makes contact with an inner portion of the first conductive type first semiconductor layer 11." (仅提到内部接触,未限定在第一方向宽度的中心位置)部分公开<br>[0059]: "...passes through... and contacts... second portion 102... may have a structure of a hole or groove..." (公开了通过电极孔穿透接触,未明确限定在宽度中心)未公开<br>(D4图2中台面蚀刻区域位于两个发光单元的交界侧边,并非位于各个发光单元自身宽度的中心)
特征J:使得所述连接电极穿过所述电极孔以将所述相邻发光单元中的第一发光单元的所述第一导电型半导体层连接到所述相邻发光单元中的第二发光单元的所述反射层未公开<br>(D1通过外围台面错位走线连接,不穿过单元内部的电极孔)实质公开<br>[0050]/[0072]: 第一接触部43向下穿入第一发光单元内部接触第一半导体层,横向延伸连接到第二反射电极的底部/侧部。毫无疑问公开<br>[0057]/[0059]: "...second portion 102... passes through... active layer 124... and contacts the first conductive type semiconductor layer 122."未公开<br>(D4是通过在相邻单元间隙蚀刻出边界区域,走线越过边界台面连接,不属于穿过发光单元自身中心的电极孔)

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## 三、 最接近对比文件(D1-D4)的选择与创造性整体分析

### 1. 谁最适合作为“最接近的对比文件”?

在创造性分析中,**D3 (`EP2587542A1`)** 和 **D4 (`KR1020130079941A`)** 最适合作为最接近的对比文件(第一独立引证源)。

* **理由(技术领域、解决的技术问题及技术效果高度契合):**

* **D3** 同样属于单片多单元集成LED领域,其核心解决的是“如何减小因大面积台面蚀刻造成的光发射面积损失”以及“防止连接电极脱落损伤”。它通过在发光单元内部采用“孔或槽(hole or groove)”结构让连接电极穿透(特征J的原型),这与本申请垂直穿过电极孔以节约面积并分散电流的构思完全一致。

* **D4** 的结构也是在同一衬底上制作多发光单元串联(特征A-G全覆盖),其核心解决的是倒装芯片集成时的散热效率和降低工作电压问题,其图形化的层叠关系与本申请高度近似。

### 2. 未被最接近对比文件公开的特征,是否被其他对比文件公开?

未被D3/D4完全公开的特征主要是:**特征H($W1 \ge W3$的宽度限定)** 和 **特征I(电极孔精确布置在每一个发光单元宽度的中心)**。

* **关于特征I(宽度中心):**

* **D1** 明确走线在**角落(corner)**以避开出光区,与中心布置背道而驰。

* **D2** 和 **D3** 仅提到了**内部(inner portion)**或**孔/槽(hole or groove)**,但均未给出“在第一方向的发光单元宽度中心”这一空间几何限定。

* **关于特征H($W1 \ge W3$):**

* 四份对比文件均表现为常规的侧边齐平(全面积覆盖)或未定量的过孔蚀刻。本专利为了提高工艺裕度、防止台面边缘反射层短路而引入的“第二半导体层宽度 $\ge$ 反射层宽度”这一精细外延/蚀刻尺寸链,在对比文件中均未被实质公开。

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## 四、 对请求方(无效宣告提起方)来说最薄弱的技术特征

若您代表请求方对该专利提起无效请求,以下特征是您的**主要难点(最薄弱的突破口)**:

> **最薄弱的特征:特征I(布置在所述第一方向上的每一个发光单元宽度的中心)**

* **薄弱原因**:

虽然D2、D3提出了“在发光单元内部打孔/开槽”进行垂直连接的设想,但本申请将其进一步限定在“**宽度的中心**”。

目标专利说明书`[0139]`对这一空间限定给出了极强的技术效果支持:*“从连接电极通过电极孔供应到第一导电型半导体层的载流子(例如电子)均匀地扩散到左侧和右侧的有源层……具有改善的内量子效率、防止局部发热,从而使可靠性最大化”*。

审查指南中,这种能带来“电流极其均匀地向两侧径向扩散、消除局部热斑”效果的空间结构改动,通常不易被认定为惯用手段。请求方很难在D1-D4中直接找到“为了电流两对称侧均衡扩散而必须将孔置于单元第一方向宽度中心”的明确启示。

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## 五、 进一步的精准检索策略

鉴于目前的D1-D4在“电极孔居中布置(特征I)”和“宽度尺寸链控制(特征H)”上的文献结合度仍有欠缺,建议启动第二轮精准检索:

1. **关键词微调与空间方位词结合**:

* 核心检索式应聚焦于:`(LED 或 发光二极管) AND (串联 或 多单元 或 阵列 或 monolithic 或 multi-cell) AND (中心孔 或 中央孔 或 居中 或 center hole 或 central via 或 middle) AND (电流扩散 或 均匀 或 current spreading 或 uniform)`

2. **追溯头部标杆企业的早期专利**:

* 多单元单片集成(AC-LED 或高压大功率倒装LED)的技术先驱主要是 **Sanan (三安光电)**、**Epistar (晶元光电)**、**Philips Lumileds**、**Seoul Semiconductor (首尔半导体)**。重点调取这些企业在 2010 年 - 2018 年期间关于“高压集成芯片(HV-LED)”或“倒装多芯串联”的过孔(Via)设计专利。

3. **针对特征H(尺寸裕度)的检索**:

* 检索关于台面蚀刻(Mesa etching)中防止侧壁短路、或倒装芯片反射层图案化剥离(Lift-off)工艺的机理专利。检索词:`(隔离层 或 反射层) AND (缩进 或 后退 或 宽度小于 或 recessed 或 setback 或 narrower) AND (短路 或 裕度 或 short circuit 或 process margin)`。通常在光电半导体制造工艺领域的底层专利中,会有这种关于层与层之间主动留出蚀刻台阶(即 $W1 > W3$)以防桥接短路的技术揭示。


权利要求2

根据权利要求1所述的发光器件,其中每个所述发光单元还包括布置在所述反射层与所述第二导电型半导体层之间的导电层(142,144);所述导电层具有透光性。


权利要求3

根据权利要求2所述的发光器件,其中在所述第一方向上所述第二导电型半导体层(126)的所述第一宽度(W1)、在所述第一方向上所述反射层(132)的所述第三宽度(W3)、以及在所述第一方向上所述导电层(142)的的第二宽度(W2)满足以下关系之一;所述第一宽度、所述第二宽度和所述第三宽度是相同的;在所述第一方向上所述导电层的所述第一宽度、所述第二宽度或所述第三宽度至少之一相互不同;所述第二宽度等于或大于所述第三宽度;所述第一宽度与所述第二宽度相同;所述第一宽度大于所述第二宽度;所述第一宽度(W1)等于或大于所述第二宽度(W2),且所述第二宽度(W2)等于或大于所述第三宽度(W3);所述第一宽度(W1)大于所述第二宽度(W2),且所述第二宽度(W2)等于或大于所述第三宽度(W3)。


权利要求4

根据权利要求1所述的发光器件,其中所述反射层欧姆接触所述第二导电型半导体层;所述第一宽度(W1)等于或大于所述第三宽度(W3)。


权利要求5

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层具有多层结构;该多层结构包括:反射光的第一层;用作阻挡层的第二层;以及用作钝化粘附增强层的第三层。


权利要求6

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层具有70%或更大的反射率。


权利要求7

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层包括Ni、Pd、Ru、Mg、Zn、Hf、Ag、Al、Au、Pt、Cu或Rh至少之一。


权利要求8

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述反射层具有0.5nm至4μm的厚度;其中所述导电层具有0.5nm至4μm的厚度。


权利要求9

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,还包括:第一电极单元,连接到一个所述发光单元的所述第一导电型半导体层;以及第二电极单元,连接到另一个所述发光单元的所述反射层。


权利要求10

根据权利要求9所述的发光器件,还包括布置在所述连接电极上和所述第一绝缘层上的第二绝缘层(190);其中所述第一和第二电极单元穿透所述第一和第二绝缘层并分别连接到所述第一导电型半导体层和所述反射层。


权利要求11

根据权利要求10所述的发光器件,其中所述第二绝缘层具有1nm至80nm的最小厚度。


权利要求12

根据权利要求10所述的发光器件,其中至少一个所述第一或第二绝缘层包括分布式布拉格反射器。


权利要求13

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述连接电极包括反射材料。


权利要求14

根据权利要求8所述的发光器件,其中相邻连接电极之间在所述第一方向的最短水平距离为5μm或更大。


权利要求15

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中第一和第二连接电极(150-1, 150-2)使用比第一绝缘层的反射率高的反射率的材料形成。


权利要求16

根据权利要求1至4任意一项所述的发光器件,其中所述至少一个电极孔布置在与所述多个发光单元中的每一个的第一方向和第三方向垂直的第二方向上的宽度的中心。


权利要求17

根据权利要求16所述的发光器件,其中电极孔之间的第一最小距离(d11)的一半对应于发光单元的每个边缘(ES,ET)与每个对应的电极孔之间的第二最小距离(d12,d13);所述第一最小距离和第二最小距离沿着每个发光单元的第二方向。


权利要求18

根据权利要求17所述的发光器件,其中所述发光单元的平面形状是矩形、正方形、六边形、或等边三角形。


权利要求19

根据权利要求10所述的发光器件,还包括:热辐射部(176),布置在第二绝缘层(190)上第一电极单元和第二电极单元之间。


权利要求20

根据权利要求19所述的发光器件,其中所述热辐射部(176)由与所述第一电极单元和所述第二电极单元相同的金属材料形成。


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