Bundesgerichtshof, Urteil vom 21.07.2022, Az. X ZR 82/20

Die Beklagten sind Inhaberinnen des mit Wirkung für die [X.] erteilten [X.] Patents 1 697 983 (Streitpatents), das am 9. Dezember 2003 angemeldet wurde und hocheffiziente Leuchtdioden auf [X.]lliumnitridbasis mit [X.] betrifft. Patentanspruch 1, auf den weitere sieben Patentansprüche zurückbezogen sind, und der nebengeordnete [X.] 9, auf den weitere vier Patentansprüche zurückbezogen sind, lauten in der Verfahrenssprache:

Die Klägerin hat geltend gemacht, der Gegenstand des Streitpatents sei nicht patentfähig, gehe über den Umfang der ursprünglich eingereichten Anmeldung hinaus und sei nicht so deutlich und vollständig offenbart, dass ein Fachmann ihn ausführen könne. Die Beklagten haben das Streitpatent in der erteilten und zuletzt hilfsweise in zwölf geänderten Fassungen verteidigt.

Das Patentgericht hat das Streitpatent insgesamt für nichtig erklärt. Hiergegen richtet sich die Berufung der Beklagten, mit der sie das Streitpatent in der erteilten Fassung und hilfsweise in den Fassungen der erstinstanzlichen Hilfsanträge 1, 1D und 3 verteidigen. Die Klägerin tritt dem Rechtsmittel entgegen. Beide [X.] haben erklärt, nicht mehr am Berufungsverfahren mitzuwirken.

Die zulässige Berufung hat teilweise Erfolg und führt zur Abweisung der Nichtigkeitsklage hinsichtlich des mit Hilfsantrag 1D verteidigten Gegenstands.

I. Das Streitpatent betrifft Leuchtdioden (LED) auf [X.]lliumnitridbasis ([X.]) mit einer strukturierten Oberfläche sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

1. Das Funktionsprinzip einer [X.]-basierten Leuchtdiode besteht in der Herstellung eines Kontakts zwischen einer [X.]n und einer [X.] Halbleiterschicht und dem Anlegen von [X.]annung in [X.] mit der Folge, dass die Elektronen des n-Halbleiters mit den Löchern des p-Halbleiters rekombinieren und Licht emittiert wird. Zur Erhöhung der Lichtemission wird bei hocheffizienten Leuchtdioden eine aktive Schicht an der Grenzfläche zwischen dem n- und p-Halbleiter eingefügt.

Nach der Streitpatentschrift kann die interne Quanteneffizienz [X.]-basierter Leuchtdioden, welche durch die Kristallqualität und Epitaxieschichtstruktur bestimmt werde, nur noch wenig verbessert werden. Hingegen bestehe bei der Erhöhung der [X.]seffizienz noch großes Verbesserungspotential (Abs. 5-7). Aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindizes von [X.] und Luft betrage der kritische Winkel für den [X.] 23°, was dazu führe, dass der ganz überwiegende Teil des Lichts nicht aus dem Halbleiter heraus, sondern in diesen zurück reflektiert werde (Abs. 10).

Die [X.] werde auch durch den strukturellen Aufbau der Leuchtdiode beeinflusst, wie er sich beispielhaft aus den nachfolgend wiedergegebenen [X.]uren 1 und 2 ergebe.

Bei dem aus [X.]ur 1 ersichtlichen Aufbau mit einem isolierenden [X.] (22), einer [X.]n [X.]-Schicht (18), einer aktiven Schicht (16), einer [X.] [X.]-Schicht (14) und den beiden Elektroden (10, 20) habe die wegen der schlechten Leitfähigkeit von p-[X.] zusätzlich notwendige semitransparente Metallschicht (12) eine verdunke[X.]de Wirkung (Abs. 10).

Diesen Nachteil weise die aus [X.]ur 2 ersichtliche Diodenstruktur vom Flip-Chip-Typ mit einem lichtdurchlässigen [X.] (24), einer [X.]n [X.]-Schicht (26), einer aktiven Schicht (30), einer [X.] [X.]-Schicht (32) und den [X.]en (28, 34) zur Kontaktierung der n- und p-[X.]-Schicht zwar nicht mehr auf, da die Lichtemission durch das transparente [X.] und eine Kontaktierung in Flip-Chip-Weise mittels der [X.]en (36) und des Trägers [X.]) erfolge. Die den Lichtaustritt beeinträchtigenden Reflexionen an den Grenzflächen des [X.] zur [X.]-Schicht einerseits und Luft andererseits seien jedoch weiterhin nachteilig (Abs. 11).

Mittels einer als [X.] ([X.]) bezeichneten Technik sei es möglich, Leuchtdioden auf [X.]-Basis des [X.] vom [X.] zu befreien (Abs. 12).

Ein weiterer Ansatz zur Erhöhung der [X.] bestehe in einem die interne Lichtreflexion herabsetzenden, das Licht nach oben streuenden Aufrauen der [X.] (Abs. 13).

[X.] sei allerdings ein chemisch sehr stabiles [X.]ial, das einige Zeit als schwierig anisotrop zu [X.] galt (Abs. 13, 17). Die Verwendung von Trocken[X.] zur Herstellung einer texturierten Oberfläche sei möglich, erfordere jedoch zusätzliche Verarbeitung wie etwa Fotolithographie (Abs. 17).

2. Das Streitpatent betrifft vor diesem Hintergrund das technische Problem, die Effizienz der [X.] von [X.]-basierten Leuchtdioden zu verbessern.

3. Zur Lösung des Problems schlägt das Streitpatent in Patentanspruch 1 eine Leuchtdiode und in Patentanspruch 9 ein Verfahren zu ihrer Herstellung vor, deren Merkmale sich wie folgt gliedern lassen:

4. Einige Merkmale bedürfen der Erläuterung:

a) Entscheidend für die erfindungsgemäß angestrebte Erhöhung der [X.]seffizienz ist die Ausgestaltung der Oberfläche, über die das von dem aktiven Bereich abgegebene Licht aus der LED extrahiert wird, als freiliegende bzw. freizulegende Oberfläche einer [X.] ("[X.]") einer Schicht vom n-Typ (Merkmale 1.2 und 9.2) sowie die Strukturierung der [X.] in eine Vielzahl von Kege[X.] (Merkmale 1.3 und 9.3).

b) Wie das Patentgericht unter Bezugnahme auf die Fachliteratur ausgeführt hat, erklärt sich der in den Merkmalen 1.2 und 9.2 verwendete Begriff der als "[X.]" bezeichneten [X.] der Schicht vom n-Typ aus der [X.] sowie der Wachstumsrichtung der epitaktisch gewachsenen ([X.],[X.],[X.])[X.]. Das Wachstum erfolgt entweder in der [0001]- oder in der entgegengesetzten [0001̅]-Richtung, wobei erstere definiert ist als Vektor entlang der c-Achse der hexagonalen Elementarzelle ausgehend vom Kation, das heißt dem Gruppe Ill-Element ([X.],[X.],In) zum benachbarten Anion, das heißt dem Gruppe [X.] (N). Liegt die [X.] auf der ([X.],[X.],[X.])[X.] parallel zur [0001]-Richtung, handelt es sich um die [X.]-Oberfläche ([X.]-Face-surface).

Bezogen auf die entgegengesetzte Richtung, also parallel zur [0001̅]-Richtung handelt es sich um die [X.] ([X.]). Die [X.]-Oberfläche ist nach den Angaben der Streitpatentschrift im Hinblick auf das Kristallwachstum und die Bauelementqualität die bevorzugte Wachstumsebene (Abs. 31).

Die [X.] wird in den Merkmalen 1.2 und 9.2 als freiliegend bezeichnet, da sie nach dem Entfernen des Substrats nicht mehr mit diesem verbunden ist.

c) Mit den Kege[X.], die die freiliegende [X.] in einer Vielzahl strukturieren, benennen die Merkmale 1.3 und 9.3 einen geometrischen Körper, der nach dem zutreffenden Verständnis des Patentgerichts gebildet wird, wenn alle Punkte eines in [X.] liegenden, begrenzten und zusammenhängenden [X.] geradlinig mit einem Punkt ([X.]itze) außerhalb [X.] verbunden sind, worunter mangels Beschränkung der Grundfläche auf eine bestimmte geometrische Form neben Kreiskege[X.] auch pyramidale Strukturen fallen.

d) Die Strukturierung der freiliegenden [X.] bewirkt eine Streuung des Lichts, reduziert im Inneren der Leuchtdiode auftretende Mehrfachreflexionen und trägt dadurch zu einer erhöhten [X.] bei (Abs. 16, 24, 29, 32, 57). Der in den Patentansprüchen verwendete Begriff des Strukturierens (structured bzw. structuring) beinhaltet keine inhaltliche Abweichung zu dem in der Beschreibung verwendeten Begriff des Aufrauens (roughened bzw. roughening).

e) Wie die Strukturierung in eine Vielzahl von Kege[X.] erreicht wird, ist nicht Gegenstand der erteilten Patentansprüche 1 und 9.

Den abhängigen Ansprüchen 10 bis 13 ist jedoch zu entnehmen, dass die Strukturierung durch anisotropes Trocken- oder Nass[X.] erfolgen und es sich bei letzterem um durch Licht verstärktes chemisches Ätzen (photo-enhanced chemical, [X.]) hande[X.] kann. Insoweit geht das Streitpatent davon aus, dass anisotropes Ätzen und insbesondere [X.]-Ätzen der [X.] ohne weiteres zur Ausbildung der kegelartigen Oberflächenstruktur führt (Abs. 16, 18). Der allgemeine Hinweis des Streitpatents (Abs. 17) auf die schwere anisotrope Ätzbarkeit von [X.] steht dem nicht entgegen, da er zwischen der [X.]- und [X.] nicht unterscheidet und die Erkenntnis der leichteren Ätzbarkeit einer freigelegten [X.] nicht einbezieht.

f) Die Struktur einer Leuchtdiode mit einer freiliegenden Oberfläche der [X.] der [X.]n [X.]-Schicht (42) und einer aktiven Schicht (44) zeigt beispielhaft die nachfolgende [X.]ur 3 des Streitpatents, bei der sich unter der aktiven Schicht die p-dotierte [X.]-Schicht (46) befindet, die [X.]-Schichten (42, 46) mit einer Elektrode (40) bzw. [X.] (48) verbunden sind und in Flip-Chip-Bauweise mittels einer [X.] (50) eine Verbindung zu einem Siliziumsubstrat (52) hergestellt ist.

Die zu einem solchen Aufbau führenden Herstellungsschritte sind schematisch in [X.]ur 5 veranschaulicht:

Auf einem [X.] (84) wird durch metallorganisch chemische Dampfabscheidung (metal organic chemical vapour deposition, [X.]) eine Schichtenfolge (82) aus [X.]r, aktiver und p-dotierter Schicht epitaktisch aufgewachsen und eine [X.] (80) aufgebracht. Über diese Schicht wird die Struktur mittels einer [X.] (86) mit einem [X.] (88) verbunden (gebondet). Das [X.] wird durch [X.] ([X.]) entfernt, die Elektroden (90) werden aufgebracht und die Oberfläche strukturiert (Abs. 46).

II. Das Patentgericht hat seine Entscheidung, soweit für die Berufungsinstanz noch von Bedeutung, im Wesentlichen wie folgt begründet:

Die Merkmale der die [X.] betreffenden abhängigen Ansprüche 10, 11 und 13 seien zwar in der ursprünglichen Anmeldung ([X.]) offenbart, nicht jedoch der Gegenstand von [X.], nach dem das anisotrope Ätzen ein Nass[X.] sei. Im Zusammenhang mit der Ausbildung der Kegelstrukturen sei der ursprünglichen Anmeldung lediglich zu entnehmen, dass das Aufrauen bzw. die Strukturierung durch anisotropes Ätzen erfolge, das entweder ein Trockenätz- oder ein [X.]-Verfahren sei. Eine Verallgemeinerung des offenbarten anisotropen [X.]-Verfahrens auf anisotrope Nassätzverfahren könne der ursprünglichen Anmeldung nicht entnommen werden. Denn dort werde hervorgehoben, dass [X.] mit üblichen Nassätzverfahren schlecht anisotrop geätzt werden könne, dies aber mit [X.]-Verfahren möglich sei.

Der Gegenstand des erteilten Patentanspruchs 1 sei dem Fachmann, einem Physiker oder Ingenieur der Fachrichtung Elektrotechnik mit Universitätsabschluss sowie mehreren Jahren Berufserfahrung auf dem Gebiet der Entwicklung von Leuchtdioden, insbesondere auf [X.]-Basis, durch die [X.] Anmeldung 2003/0222263 ([X.]) sowie durch die [X.] von [X.] et al., Light extraction technologies for high efficiency [X.][X.]N-LED devices; in: [X.] 4996, [X.]: [X.]earch, Manufacturing, and [X.]ications VII, 2003, [X.]-138 ([X.]), und sein durch das Handbuch [X.] et al., [X.], [X.], WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. K[X.]A, [X.], 2003, [X.], 317 ([X.]), belegtes Fachwissen nahegelegt gewesen.

Aus [X.] sei eine Leuchtdiode bekannt, die bis auf die explizite Angabe, dass die in eine Vielzahl von Kege[X.] strukturierte Oberfläche der [X.]n [X.]-Schicht eine [X.] sei, sämtliche Merkmale der Leuchtdiode nach Patentanspruch 1 aufweise. Entsprechendes gelte für das Herstellungsverfahren des erteilten Patentanspruchs 9. [X.] offenbare, dass die [X.] zunächst etwa mittels eines [X.]-Verfahrens auf einem hinsichtlich der [X.] gut geeigneten [X.] aufgewachsen und danach in Flip-Chip-Bauweise kopfüber mit einem thermisch und elektrisch gut geeigneten Substrat wie Silizium gebondet werden. Weitere Verfahrensschritte hätten das Entfernen des [X.]substrats etwa mittels [X.] zum Gegenstand.

[X.] und der Übersichtsartikel von [X.], The Polarity of [X.]: a Critical Review; in: [X.]. [X.]. 3, 11 (1998), [X.] ([X.]), belegten als Fachwissen, dass [X.]-basierte [X.]-Filme mit [X.] auf [X.] üblicherweise in [0001]-Richtung oder in der entgegengesetzten [0001̅]-Richtung aufwachsen, wobei sich im ersten Fall an der [X.]-Oberfläche eine [X.]lliumfläche ([X.]-face) und an der Rückseite folglich eine [X.] (N-face) ausbilde, wohingegen sich im zweiten Fall an der [X.]-Oberfläche eine [X.] (N-face) ausbilde und an der Rückseite folglich eine [X.]lliumfläche ([X.]-face). Dabei zeichne sich die "[X.]-Face-surface" durch eine glatte Oberfläche aus, die "[X.]" hingegen durch eine raue Oberfläche. Auch die Qualität des Kristalls in Bezug auf Kristallfehler, die Konzentration von Verunreinigungen, ausgedehnte Defekte und die Morphologie sei von der Wachstumsrichtung abhängig und für die [0001]-Richtung ([X.]-face) besser. Da für effiziente Leuchtdioden keine rauen, sondern qualitativ hochwertige, glatte epitaktische Schichten benötigt würden, hätte der Fachmann die in [X.] beschriebenen [X.]-[X.]-basierten Schichten auf dem [X.] in [0001]-Richtung ([X.]-face) aufgewachsen, um effiziente Leuchtdioden mit den üblichen Aufwachsverfahren erhalten zu können. Die nach Entfernen des [X.] freiliegende [X.] [X.]-Schicht sei dann die [X.] der [X.]-Schicht und somit sei auch die nach den weiteren Verfahrensschritten in eine Vielzahl von Kege[X.] strukturierte Oberfläche der [X.]n [X.]-Schicht die [X.] bzw. [X.] der [X.]n [X.]-Schicht der [X.].

Ausgehend von [X.] ergebe sich entsprechendes. Auch aus dieser [X.] sei eine Leuchtdiode bekannt, die bis auf die Angabe, dass die in eine Vielzahl von Kege[X.] strukturierte Oberfläche der [X.]n [X.]-Schicht eine [X.] bzw. [X.] sei, sämtliche Merkmale der Leuchtdiode nach Patentansprüchen 1 und 9 aufwiesen.

Die in [X.] offenbarten [X.]-Leuchtdioden würden hergestellt, indem [X.]-basierte Schichten auf einem [X.]substrat mittels [X.] aufgewachsen und danach das [X.]substrat durch [X.]-Verfahren ([X.]) entfernt werde. [X.] sei eine Abkürzung für Metal Organic Chemical Vapor Phase Epitaxy, welches eine andere Bezeichnung für Metal Organic Chemical Vapor Deposition ([X.]) sei. Da [X.] keine weiteren, das Aufwachsen der [X.]-Schichten betreffenden Angaben enthalte, greife der Fachmann auch hier auf sein durch das Lehrbuch [X.] dokumentiertes Fachwissen zurück, wonach er die für effiziente Leuchtdioden benötigten glatten epitaktischen Schichten üblicherweise dadurch erhalte, dass er die [X.]-[X.]-basierten Schichten auf dem [X.] in [0001]-Richtung ([X.]-face) aufwachse, so dass die nach Entfernen des [X.] freiliegende [X.] [X.]-Schicht die [X.] der [X.]-Schicht sei, welche in den weiteren Verfahrensschritten in eine Vielzahl von Kege[X.] strukturiert werde.

Hilfsantrag 1 sei unzulässig, da die aufgenommenen Merkmale des erteilten Patentanspruchs 12 eine unzulässige Erweiterung beinhalteten.

Hilfsantrag 1D sei zwar zulässig, aber nicht patentfähig. Das zusätzlich aufgenommene Merkmal, wonach die freiliegende [X.] durch ein anisotropes Ätzen, das eine Strukturierung der freiliegenden [X.] in eine Vielzahl von zufällig angeordneten hexagonalen Kege[X.] zum Ergebnis hat, aufgeraut ist bzw. wird, sei ausgehend von [X.] in Verbindung mit der [X.] von [X.] et al., Wet etching of [X.] grown by molecular beam epitaxy on Si (111), Semicond. [X.]. [X.]. 15 (2000), [X.] ([X.]), und dem durch [X.] und die [X.] von [X.], Laser etching and dry processing, [X.]. [X.]. [X.]., [X.], [X.], November 1988, [X.]-166 ([X.]), belegten Fachwissen nahegelegt.

[X.] weise darauf hin, dass der [X.] n-contact auf einer lasergeätzten Oberfläche aufgebracht werde, was bedeute, dass das Aufrauen der [X.]-Oberfläche durch Laser[X.] erfolge. Wie durch [X.] belegt sei, verstehe der Fachmann unter dem Begriff "laser etched" solche [X.], die unter Zuhilfe-nahme von Laserstrahlung durchgeführt werden, nämlich laserunterstützte trocken- und nasschemische [X.], beispielsweise laserunterstütztes Nass[X.] mit [X.]-Ätzlösungen sowie laserangeregtes fotochemisches Ätzen und [X.]. Ein nasschemisches Ätzen mittels [X.] wirke stärker auf [X.]n-[X.] als auf [X.]-Flächen-[X.], indem es [X.]n-[X.] unter Ausbildung von zufällig angeordneten pyramiden- bzw. kegelförmigen Strukturen anisotrop ätze. Die gegen diese Beurteilung erhobenen Einwände der Beklagten überzeugten nicht.

Da [X.] zu entnehmen sei, dass die Ätzwirkung durch UV-Licht verstärkt werde, werde der Fachmann direkt zum [X.]-Ätzen hingeführt, so dass auch die in Hilfsantrag 3 aufgenommene Beschränkung, dass die Vielzahl von Kege[X.] durch ein [X.]-Ätzen erhalten werde, erfinderische Tätigkeit nicht begründen könne.

III. Diese Beurteilung hält der Überprüfung im Berufungsverfahren hinsichtlich der erteilten und der Fassung nach Hilfsantrag 1, nicht jedoch hinsichtlich der Fassung nach Hilfsantrag 1D stand.

1. Das Patentgericht hat zu Recht entschieden, dass der Gegenstand der erteilten Patentansprüche 1 und 9 ausgehend von [X.] nicht auf erfinderischer Tätigkeit beruht.

a) [X.] möchte die Photonenextraktion [X.]-basierter Leuchtdioden (LED) verbessern (Abs. 1 ff.) und macht insoweit Vorschläge zur Strukturierung der lichtemittierenden Oberfläche (Abs. 7 ff.; Ansprüche 1 ff.).

Die nachfolgend wiedergegebene [X.]ur 3 zeigt in schematischer Weise die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen LED.

Durch metallorganisch chemische Dampfabscheidung (metal-organic chemical vapour deposition, [X.]) wird auf einem [X.]substrat (24) eine [X.] aufgewachsen, die eine untere n-[X.]-Schicht, eine mittlere In[X.]-Quantentrogstruktur als aktive Schicht und eine obere p-[X.]-Schicht umfasst (Abs. 28). Darauf wird eine Elektroden-Schicht (18) als p-Kontakt aufgebracht. Nach Verbindung mit dem Siliziumträgersubstrat (20) über die [X.] (22) wird das [X.] mittels [X.] ([X.]) entfernt und die [X.] [X.]-Schicht der LED für eine anschließende Strukturierung freigelegt (Abs. 29).

Nachstehende [X.]ur 2 zeigt die Querschnittsansicht einer so hergestellten LED.

Die [X.] (16) ist aufgrund des Herstellungsprozesses so aufgebaut, dass die p-[X.]-Schicht unten und darüber die aktive Schicht mit der darauf befindlichen n-[X.]-Schicht liegt, auf die die n-Kontakt-Elektrode (32) aufgebracht ist (Abs. 27).

Die lichtemittierende n-[X.]-Schicht ist in ein halbkugelförmiges Muster (12) strukturiert. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Schicht aber auch ein pyramidales Muster mit quadratischer oder hexagonaler Grundfläche aufweisen (Abs. 21). Die Strukturierung bewirkt, dass der Einfallswinkel für die Lichtübertragung variiert und das intern erzeugte Licht mehr Möglichkeiten hat, in einem Winkel, der kleiner als der kritische Winkel ist, auf die Oberfläche zu treffen und emittiert zu werden (Abs. 21).

b) Damit sind, wie das Patentgericht zutreffend festgestellt hat, sämtliche Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 offenbart mit Ausnahme der Merkmalsteile, die voraussetzen, dass die freiliegende Oberfläche der Schicht vom n-Typ eine [X.] ([X.]) ist.

Der [X.] sind zwar weder Ausführungen zur Polarität des [X.]-Kristalls noch dazu zu entnehmen, dass die freiliegende n-Typ-Oberfläche eine [X.] ist. Das in den Abs[X.] 28 und 29 der [X.] offenbarte Verfahren führt jedoch zwangsläufig dazu, dass nach Entfernung des [X.]substrats die [X.] [X.]-Schicht ([X.]) für die [X.] freigelegt wird. Die weitergehende [X.], dass die gemusterte lichtemittierende Oberfläche eine Oberfläche des [X.]n oder des [X.] Halbleiters sein kann (Abs. 22), belegt lediglich, dass die Lehre der [X.] hierauf nicht beschränkt ist.

c) Das Patentgericht hat zu Recht entschieden, dass der Gegenstand der erteilten Patentansprüche 1 und 9 ausgehend von [X.] unter Heranziehung des ihm durch [X.] vermittelten Fachwissens nahegelegt war.

Das Patentgericht ist zutreffend davon ausgegangen, dass der Fachmann mangels entsprechender Angaben in [X.] für die Lösung des technischen Problems, wie das Aufwachsen der [X.]-Schichten umzusetzen ist, auf Fachwissen zurückgreifen musste.

aa) [X.] gibt an, die übliche Wachstumsrichtung von wurtzitischem [X.] sei lotrecht zur hexagonalen {0001}- Basalebene. Es sei experimentell festgestellt worden, dass die Volumen- und Oberflächeneigenschaften (Defekt- und Verunreinigungskonzentrationen, Art und Konzentration von ausgedehnten Defekten, Morphologie) empfindlich davon abhängen, ob das Wachstum auf einer Oberfläche der [X.]- oder [X.] erfolge, und es sei berichtet worden, dass auf [X.]substrat qualitativ hochwertiges [X.]-gewachsenes [X.] üblicherweise bei einem Wachstum in [0001]-Richtung erzielt werde ([X.] unter 6.3.3).

bb) Entgegen der Auffassung der Berufung hätte der Fachmann diese mitgeteilten Erkenntnisse zum Aufwachsen der [X.]-Schichten als Teil des Fachwissens berücksichtigt.

Dass die [X.] [X.]-Halbleiter allgemein, ohne konkrete Bezugnahme auf deren Verwendung für Leuchtdioden betrifft, steht dem nicht entgegen, da das Aufwachsen der [X.]-Schichten und deren dadurch bedingte Eigenschaften auch hier von Bedeutung ist. Nach [X.] erfolgt das Aufwachsen der [X.]-Schichten auf einem [X.]substrat mittels des [X.]-Verfahrens (Abs. 28). Eben dieses ist auch Gegenstand der Ausführungen in [X.]. Damit bestand für den Fachmann unmittelbar Anlass, sich mit der Frage der Polarität und Auswahl der geeigneten Wachstumsrichtung zu befassen und insoweit die [X.] als einschlägiges Schrifttum heranzuziehen.

cc) Ausgehend hiervon ist das Patentgericht mit Recht zu der Annahme gelangt, dass es bei Umsetzung der Lehre von [X.] für den Fachmann nahe lag, die [X.]-Schichten in [0001]-Richtung mittels [X.] auf dem [X.]substrat aufwachsen zu lassen. Denn allein dieser Richtung wird gemäß [X.] ein positiver Effekt auf ein qualitativ hochwertiges [X.]-Wachstum zugeschrieben. Bestätigt wird dies durch die Druckschriften [X.] et al., Polarization effects in photoluminescence of C- and M-plane [X.]/[X.][X.] multiple quantum wells; in: [X.] 81, 4130 (2002); doi: 10.1063/1.1524298 ([X.]), und [X.], Molecular-beam epitaxy of [X.]/Alx[X.]1-xN multiple quantum wells on R-plane (1012) [X.]; in: [X.]. Phys. [X.]. 80, 4369 (2002); doi: 10.1063/1.1484543 ([X.]), die offenbaren, dass die [0001]-Richtung auch bei Leuchtdioden vorherrschend gewesen ist (jeweils [X.]. 1 Satz 2). Die [X.] von [X.] et al., [X.] (1120) a-Plane [X.]llium Nitride Thin Films Grown on (11.02) [X.]: [X.], in: [X.] (a). Band 194, Seiten 541 ff. (2002) ([X.]), bezeichnet sie sogar als "state-of-the-art" ([X.], Satz 1).

dd) Ob der Fachmann die Angaben in [X.], was die Berufung in Abrede stellt, für in jeder Hinsicht hinreichend ausgeführt und belegt gehalten hat, kann dahingestellt bleiben. Denn diesen entnahm der Fachmann zumindest eine Möglichkeit, wie das Aufwachsen der [X.]-Schichten mit angemessener Erfolgserwartung durchgeführt werden kann, zumal es sich dabei um die vorherrschende Praxis zur Aufwachsrichtung handelte und alternative Ansätze jedenfalls keine signifikant höhere Erfolgserwartung begründeten.

ee) Schließlich kann auch nicht der Ansicht der Berufung beigetreten werden, der Fachmann hätte ausgehend von [X.] keine polare, sondern eine nicht polare Kristallorientierung in Betracht gezogen.

Im Ansatz ist es zwar zutreffend, dass [X.], [X.] und [X.] bei der vorherrschenden [0001]-Orientierung die Auswirkungen der auftretenden elektrostatischen Felder im Hinblick auf eine Reduzierung der internen Quanteneffizienz kritisieren und zur Vermeidung dieses Nachteils das Aufwachsen in einer unpolaren Kristallorientierung vorschlagen (jeweils einleitender Absatz).

Die Steigerung der internen Quanteneffizienz ist jedoch nicht Gegenstand von [X.], so dass der Fachmann keinen Anlass hatte, dieser Problematik bei der Umsetzung der Lehre der [X.] maßgebliche Bedeutung beizumessen und nicht mehr auf die vorherrschende polare [0001]-Orientierung zurückzugreifen. [X.], [X.] und [X.] ist auch nicht zu entnehmen, was von der Berufung auch nicht behauptet wird, dass die nicht polare Orientierung die polare Orientierung bereits als überholte Technik abgelöst hätte und aus diesem Grund vom Fachmann nicht mehr ernsthaft in Betracht gezogen worden wäre.

2. Der Gegenstand der erteilten Patentansprüche 1 und 9 beruht, wie das Patentgericht zutreffend angenommen hat, auch ausgehend von [X.] nicht auf erfinderischer Tätigkeit.

a) [X.] befasst sich mit der Verbesserung der [X.] von auf [X.]In[X.] hergestellten Leuchtdioden und stellt eine Diode mit dem nachfolgend in schematischer Weise wiedergegebenen Querschnitt und in Draufsicht vor (Abb. 1 (a) u. (b)).

Für die Herstellung wird zunächst durch das nach den Feststellungen des Patentgerichts [X.] entsprechende [X.]-Verfahren das Aufwachsen einer [X.]InN-Multi-Quantentopfstruktur ([X.]) auf [X.] bewirkt und die Struktur auf einen [X.]As-Submount gebondet. Dann wird das [X.] durch das transparente Substrat hindurch mit einem gepulsten [X.] belichtet, wodurch das an das Substrat angrenzende [X.] zersetzt wird. Die Oberfläche wird mit einem Oberflächenprozess definiert. Die Verarbeitung endet mit der Abscheidung eines standardmäßigen [X.]-n-Kontakts auf der lasergeätzten Oberfläche ([X.] erster Abs.).

Das Licht kann den Chip ausschließlich durch die aufgeraute n-[X.]-Oberfläche verlassen. Durch die randomisierende Oberfläche wird das Licht in einem echten Lambert'schen Emissionsmuster emittiert ([X.] zweiter Abs.). Die Druckschrift gibt an, dass gegenüber [X.] eine Verbesserung von 260 % der optischen Leistung beobachtet wurde ([X.] dritter Abs.).

b) Damit sind, wie auch die Berufung nicht in Zweifel zieht, mit Ausnahme der Merkmale 1.3 und 9.3 sämtliche Merkmale der erteilten Patentansprüche 1 und 9 offenbart, soweit sie nicht eine freiliegende [X.] voraussetzen.

c) Entgegen der Ansicht der Berufung hat das Patentgericht aber auch die [X.] einer Strukturierung der Oberfläche in eine Mehrzahl von Kege[X.] zutreffend angenommen.

Gegen die Annahme des Patentgerichts, dass bei der in [X.] offenbarten Streuung des Lichts in zufällige Richtungen eine Strukturierung in Rillen ausscheide, hat die Berufung keine konkreten Einwendungen erhoben. In der Draufsicht gemäß Abbildung [X.]) ist eine Rillenstruktur der aufgerauten Oberfläche ebenfalls nicht erkennbar.

Abbildung 1(a) offenbart zufällig verteilte [X.], die im Querschnitt ganz überwiegend dreiecksförmig sind und durch eine dreidimensionale Oberflächenstruktur gebildet werden. Aus dem Ausscheiden einer spitzwinkligen Rillenstruktur hat das Patentgericht den Schluss gezogen, dass der dreiecksförmige Querschnitt sich in dreidimensionaler Hinsicht nur durch das Vorliegen einer patentgemäßen Kegelstruktur erklären lässt, also einer Struktur, bei der die aus einer Grundfläche aufragenden Seiten in einer Kegelspitze zusammenlaufen.

Das Vorbringen der Berufung, dass unterschiedliche Oberflächentopographien möglich seien, die schematisch mit einer zufällig gezackten Linie darstellbar seien, zieht den Schluss des Patentgerichts ohne Benennung einer konkreten Struktur, die weder eine Kegel- noch eine Rillenstruktur ist, nicht hinreichend in Zweifel.

Da [X.] ebenso wie [X.] keine Angaben zur Lösung des technischen Problems macht, wie das Aufwachsen der [X.]-Schichten umzusetzen ist, ist es aus den gleichen Gründen wie zu [X.] dargestellt für den Fachmann unter Heranziehung des aus [X.] ersichtlichen Fachwissens naheliegend gewesen, die Kristallstruktur so aufzuwachsen, dass die freiliegende Oberfläche im Sinne der Merkmale 1.2 und 9.2 eine [X.] ist.

3. Der Gegenstand des Streitpatents ist auch nicht in der Fassung des [X.] dem Patentschutz zugänglich.

Mit diesem Hilfsantrag wird die Vorgabe der Merkmale 1.3 und 9.3 zur Strukturierung der freiliegenden [X.] in eine Vielzahl von Kege[X.] dahingehend ergänzt, dass die Strukturierung durch ein anisotropes Nass[X.] erhalten wird.

Zu Recht ist das Patentgericht zu dem Ergebnis gelangt, dass die Patentansprüche 1 und 9 mit dieser dem Gegenstand des erteilten abhängigen Patentanspruchs 12 entsprechenden Fassung über den Inhalt der ursprünglich eingereichten Unterlagen (WO 2005/064666; [X.]) hinausgehen.

a) Eine verallgemeinernde Fassung des Anspruchs ist unter dem Gesichtspunkt der unzulässigen Erweiterung unbedenklich, wenn sich ein in der Anmeldung beschriebenes Ausführungsbeispiel oder in sonstiger Weise beschriebene Anweisungen für den Fachmann als Ausgestaltung der im Anspruch umschriebenen allgemeineren technischen Lehre darstellen und diese Lehre in der beanspruchten Allgemeinheit für ihn bereits der Anmeldung als zur Erfindung gehörend zu entnehmen ist ([X.], Urteil vom 11. Februar 2014 - [X.], [X.]Z 200, 63= GRUR 2014, 542Rn. 23 - Kommunikationskanal; Urteil vom 19. Mai 2015 - [X.], juris Rn. 43).

Derartiges lässt sich hier nicht feststellen. Unter den Begriff der anisotropen Ätzmethode fasst die Anmeldung sowohl Trocken- als auch Nass[X.]. Letzteres ist nicht von vornherein auf durch Licht verstärktes chemisches (photo-enhanced chemical, [X.]) Ätzen beschränkt, da in der Beschreibung auch gewöhnliche Nassätzverfahren ("ordinary wet etching method") angesprochen werden (S. 3 [X.] 15-16). Den in diesem Zusammenhang erfolgten Ausführungen, dass diese gegenüber dem sehr haltbaren [X.]ial [X.] keine große Wirkung zeigen, ist allerdings zu entnehmen, dass die Anmeldung der Effektivität der [X.] in Bezug auf ihren Einsatzzweck Bedeutung beimisst. Bestätigung findet dies darin, dass das effektivere [X.]-Ätzen auf der [X.]lliumfläche zur Bildung kleiner Gruben und auf der [X.] ([X.]) zu kegelartigen Strukturen führt (S. 4 [X.] 17-19).

Damit der Fachmann das [X.]-Ätzen vor diesem Hintergrund lediglich als besondere Ausgestaltung einer allgemein auf die Verwendung von Nassätzverfahren bezogenen technischen Lehre verstehen kann, müsste er der Anmeldung eindeutig und unmittelbar entnehmen können, dass auch solche Verfahren noch in hinreichend effektiver Weise zur Ausbildung der Kegelstruktur auf der [X.] führen.

Hieran fehlt es. Die Berufung weist zwar im Ansatz zutreffend darauf hin, dass in der Anmeldung in allgemeiner Weise ausgeführt wird, dass die kegelartigen Strukturen auf der [X.] unter Verwendung eines anisotropen [X.]s erzeugt werden (S. 4 [X.] 7-8, [X.] 21-22; S. 5 [X.] 1; S. 6 [X.] 27 bis S. 7 [X.] 2). Dass anisotrope Nassätzverfahren allgemein hierunter fallen, da auch sie bereits hinreichend effektiv auf der [X.] wirken, lässt sich dem aber nicht unmittelbar und eindeutig entnehmen. Bezogen auf Nassätzverfahren offenbart die Anmeldeschrift die Bildung der Kegelstrukturen ausschließlich im Zusammenhang mit [X.]-[X.]. Neben dem Trocken[X.] wird es als einzig weitere Möglichkeit des anisotropen Ätzens benannt (S. 5 [X.]1-3). Dass der Fachmann dies auf Grundlage seines Fachwissens um weitere Nassätzverfahren ergänzt, die er für die Ätzung der [X.] bereits ausreichend hält, reicht für eine unmittelbare und eindeutige [X.] des Merkmals nicht aus (vgl. [X.], Urteil vom 14. Dezember 2021 - [X.], [X.], 554 Rn. 39 - [X.], mwN).

Daran ändert auch nichts, dass in Anspruch 4 der Anmeldung vorgesehen ist, die Oberfläche der [X.] durch ein anisotropes Ätzen aufzurauen. Denn dies wird in den Ansprüchen 5 und 6 in Übereinstimmung mit dem weiteren [X.]sgehalt der Anmeldung dahin spezifiziert, dass das anisotrope Ätzen ein Trocken[X.] oder ein durch Licht verstärktes chemisches Ätzen (photo-enhanced chemical [[X.]] etching) sein kann. Dass neben [X.]-[X.] auch sonstige Nassätzverfahren von dem in Anspruch 4 genannten Begriff des anisotropen Ätzens umfasst sind, ergibt sich daraus nicht.

Hinsichtlich des mit Hilfsantrag 1D verteidigten Gegenstands erweist sich die Entscheidung des Patentgerichts hingegen nicht als zutreffend.

Nach diesem Hilfsantrag sind die Merkmale 1.3 und 9.3 in der Weise ergänzt, dass die freiliegende [X.] durch anisotropes Ätzen aufgeraut ist bzw. wird, wodurch eine Strukturierung der freiliegenden [X.] in eine Vielzahl von zufällig angeordneten hexagonalen Kege[X.] erfolgt.

Der in der ursprünglichen Anmeldung (S. 4 [X.] 7-9; [X.]. 8) offenbarte Gegenstand von Hilfsantrag 1D ist entgegen der Ansicht der Klägerin durch die Aufnahme des [X.]s in Patentanspruch 1 nicht unzulässig geworden.

Ist die Kennzeichnung eines Erzeugnisses durch Parameter seiner Eigenschaften unmöglich oder ganz unpraktikabel, kann es durch das Verfahren zu seiner Herstellung gekennzeichnet werden ([X.], Beschluss vom 30. März 1993 - [X.], [X.], 651, 655 - Tetraploide Kamille).

Die Umschreibung der Strukturierung der [X.] als eine Vielzahl von zufällig angeordneten Kege[X.] schließt - wie zum Hauptantrag im Hinblick auf [X.] bereits dargelegt - Gestaltungen ein, die die aus der dortigen [X.]ur 1(a) ersichtliche, mittels Laser[X.] erzeugte randomisierte pyramidale Oberflächenstruktur mit unterschiedlichen Neigungswinke[X.] der Seitenflächen aufweisen und eine echte Lambert'sche Lichtverteilung erlauben. Hiervon grenzt sich der Gegenstand von Hilfsantrag 1D mit der Aufnahme des [X.]s jedenfalls deshalb ab, weil nach den nicht angegriffenen Feststellungen des Patentgerichts durch anisotropes Ätzen lediglich Kegelstrukturen mit gleichen Neigungswinke[X.] der Seitenflächen erzeugt werden können und das Erzeugnis nicht zwangsläufig zu einer "optimalen" Lambert'schen Lichtverteilung führt. Dass die Anmeldung insoweit Angaben enthält, die es den Beklagten in praktikabler Weise ermöglichen würden, das Erzeugnis in anderer Weise hinreichend deutlich zu kennzeichnen, ist nicht ersichtlich.

Zutreffend und unbeanstandet von den Parteien hat das Patentgericht angenommen, dass der Gegenstand von Hilfsantrag 1D ausgehend von [X.] nicht nahegelegt ist, da der Fachmann keine Veranlassung hatte, die in der Entgegenhaltung (Abs. 21) ausdrücklich als nicht zufällige Muster offenbarten halbkugelförmigen oder pyramidalen Elemente durch eine zufällige Anordnung zu ersetzen.

Anders als das Patentgericht meint, wird der Gegenstand von Patentanspruch 1 in der Fassung des [X.]D auch nicht ausgehend von [X.] in Verbindung mit [X.] und dem allgemeinen Fachwissen nahegelegt.

aa) Dazu, wie die aus [X.]ur 1(a) ersichtliche zufällige Oberflächenstruktur hergestellt wird, verhält sich [X.] nicht näher. Sie verweist lediglich auf ein zum Patent angemeldetes Oberflächenverfahren. Einziger konkreter Anhaltspunkt ist die Bezeichnung der Oberfläche als "laser etched surface" ([X.] erster Abs., letzter Satz), was der Fachmann dahingehend verstand, dass es möglich ist, die Oberflächenstruktur durch Laser[X.] zu erzeugen.

bb) Ausgehend hiervon bestand für den Fachmann Anlass, Laserätzverfahren in Betracht zu ziehen, bei denen er davon ausgehen konnte, dass sie eine ausreichende Ätzwirkung für eine Strukturierung der freiliegenden [X.]-Oberfläche haben und geeignet sind, die aus [X.]ur 1(a) ersichtlichen zufälligen Strukturen zu erzeugen. Hingegen ist keine Anregung ersichtlich, weshalb der Fachmann unabhängig von dem Einsatz eines Lasers auf allgemein aus dem Stand der Technik bekannte [X.] wie anisotropes Ätzen zurückgegriffen hätte. [X.] entnahm er bereits als eines der zu bewältigenden Probleme, dass [X.] Ätzmitte[X.] gegenüber sehr beständig sei und sich auch nur schwer trocken[X.] lasse ("As [X.] is very resistive to etchants and also hard to dry etch …"), so dass [X.]ogien wie die natürliche Lithographie nicht verwendet werden könnten ([X.] zweiter [X.]iegelpunkt). Herkömmliches Ätzen, was Nass[X.] einschließt, stellt im Kontext von [X.] also gerade keinen erfolgversprechenden Ausgangspunkt für die Herstellung der dort offenbarten Oberflächenstruktur dar.

cc) Danach hatte der Fachmann keinen Anlass, mit [X.] eine [X.] heranzuziehen, die sich allgemein auf das Nass[X.] von durch [X.] auf [X.]) gezüchtetem [X.] bezieht und insoweit ein auf wässrigen [X.]-Lösungen basierendes Nassätzverfahren vorstellt (Abstract). Der Umstand, dass die Kenntnis eines technischen Sachverhalts zum allgemeinen Fachwissen gehört, belegt nämlich noch nicht, dass es für den Fachmann nahegelegen hat, sich bei der Lösung eines bestimmten Problems dieser Kenntnis zu bedienen ([X.], Urteil vom 27. März 2018 - [X.], [X.], 716 Rn. 28 - Kinderbett; Urteil vom 30. April 2009 - [X.], [X.], 743 Rn. 37 - Airbag-Auslösesteuerung).

Etwas anderes folgt auch nicht daraus, dass [X.] über den Versuch mehrerer Arbeitsgruppen berichtet, zur Verstärkung der Ätzreaktion unterschiedliche Energiequellen einzusetzen, wobei UV-Licht am erfolgreichsten gewesen sei, und in diesem Zusammenhang auch auf das [X.]-Nass[X.] Bezug nimmt (S. 996 zweiter Abs. a.E.). Denn die in der [X.] mitgeteilten Erkenntnisse über die leichtere Ätzbarkeit der [X.] des [X.] und die erzeugten pyramidalen Nano-Strukturen (Abstract, S. 998 [X.]. 4 u. zweiter Abs., [X.] Summary) stehen gerade nicht in Zusammenhang mit dem Einsatz einer Laserätzmethode, sondern sind die Folge einfachen Nass[X.]s mittels wässriger [X.]-Lösung.

Entsprechendes gilt für die von der Klägerin angeführte und sich mit der Bildung von [X.]-Nanospitzen-Pyramiden durch selektives und anisotropes Ätzen von N-polarem [X.] in [X.]-Lösung befassende [X.] von [X.] et al., [X.] nanotip pyramids formed by anisotropic etching; in: Journal of [X.]ied Physics Volume 94, [X.], 1. July 2003, [X.]-653 (FROH09), sowie die weiteren Entgegenhaltungen mit vergleichbarem Inhalt.

dd) Da [X.] im Hinblick auf die Fertigung der Oberflächenstrukturen mittels Laser[X.] kein Hinweis auf die Bedeutung der Polarität der zu [X.]den Oberfläche zu entnehmen ist, bestand für den Fachmann auch kein Anhaltspunkt, der Unterscheidung zwischen N- und [X.]-Oberfläche eine Bedeutung beizumessen. Damit konnte die Erkenntnis von der leichteren Ätzbarkeit der [X.] kein Ausgangspunkt für weitergehende Überlegungen sein, die ein anisotropes Nass[X.] mittels [X.]-Lösung beinhalten und dem Laser lediglich die Funktion der Verstärkung der Ätzrate beimessen.

ee) Unterstellt man schließlich entgegen dem Vorstehenden, dass der Fachmann trotz der in [X.] mitgeteilten hohen Ätzmittelbeständigkeit von [X.] auch herkömmliche [X.] in Betracht gezogen hätte, fehlt es an hinreichenden Anhaltspunkten dafür, dass er bei Einsatz dieser Methoden mit hinreichender Erfolgserwartung davon ausgehen konnte, zu der in [X.] offenbarten randomisierten Oberfläche zu gelangen, welche sich durch die Emission des Lichts in einem echten Lambert'schen Emissionsmuster auszeichnet.

(1) Dass nasschemisches Ätzen mittels [X.] stärker auf die [X.] von [X.] als auf die [X.]-Oberfläche wirkt ([X.], [X.], l. [X.]. Abs. 2; Abstract), indem es die [X.] unter Ausbildung von zufällig angeordneten pyramidenförmigen Nano-Strukturen anisotrop ätzt ([X.], [X.]uren 1 bis 4; Abstract), reicht hierfür nicht aus. Nach den nicht angegriffenen Feststellungen des Patentgerichts haben die offenbarten Pyramiden stets den gleichen Neigungswinkel und stellen insoweit keine randomisierte Struktur dar, die zwangsläufig zu einer echten ("optimalen") Lambert'schen Lichtverteilung führt. Soweit das Patentgericht aus dem Hinweis auf die Technik der natürlichen Lithographie den Schluss gezogen hat, [X.] sehe solche Strukturen als ausreichend an, kann dem nicht beigetreten werden. Der Hinweis erfolgt nur im Zusammenhang mit den Ausführungen zur schweren Ätzbarkeit von [X.] und belegt lediglich, dass herkömmliche Ätztechniken wie die natürliche Lithographie sich schon in grundsätzlicher Weise als unzureichend für eine Oberflächenstrukturierung erwiesen haben. Für die Annahme des Patentgerichts, die in [X.]ur 1(a) gezeigte Querschnittslinie der Oberflächenstruktur solle vor allem die Unregelmäßigkeit der Struktur ausdrücken, welche auch bei unregelmäßig angeordneten Pyramiden mit gleichem Neigungswinkel vorliege, bietet [X.] ebenfalls keinen Anhaltspunkt.

(2) Dass der Fachmann nach Ansicht des Patentgerichts die Aussage in [X.] zur schweren Ätzbarkeit von [X.] nicht als uneingeschränkt gültig betrachtet und ihn nichts davon abgehalten hätte, die [X.] mittels einer [X.]-Lösung zu [X.] und so die pyramidale Oberflächenstruktur herzustellen, steht der Annahme erfinderischer Tätigkeit ebenfalls nicht entgegen. Denn das Auffinden einer neuen Lehre zum technischen Hande[X.] kann nicht schon dann als nicht auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhend bewertet werden, wenn lediglich keine Hinderungsgründe zutage treten, von im Stand der Technik Bekanntem zum Gegenstand dieser Lehre zu gelangen, sondern diese Wertung setzt voraus, dass das Bekannte dem Fachmann Anlass oder Anregung gab, zu der vorgeschlagenen Lehre zu gelangen ([X.], Urteil vom 8. Dezember 2009 - [X.], [X.], 407 Rn. 17 - einteilige Öse).

IV. Der Rechtsstreit ist zur Entscheidung reif (§ 119 Abs. 5 Satz 2 [X.]).

Das Streitpatent erweist sich aus den oben dargelegten Gründen in dem mit Hilfsantrag 1D verteidigten Umfang als rechtsbeständig. Insoweit ist die Klage deshalb abzuweisen.

V. Die Kostenentscheidung folgt aus § 121 Abs. 2 [X.] und § 92 Abs. 1 Satz 1 ZPO.