发明创造名称：一种可调制周期聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅的制备方法
外观设计名称：
决定号：200660
决定日：2020-01-15
委内编号：1F268958
优先权日：
申请（专利）号：201510194129.5
申请日：2015-04-23
复审请求人：东北大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：安蕾
合议组组长：刘杰
参审员：李闻
国际分类号：G02B6/02
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，且现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，这种启示会使本领域技术人员在面对所述技术问题时，有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的技术方案，则要求保护的技术方案是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510194129.5，名称为“一种可调制周期聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅的制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为东北大学。本申请的申请日为2015年04月23日，公开日为2015年07月29日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2018年09月03日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定中引用的对比文件如下：
对比文件1：“一维压电纳米材料的光力电耦合性能”，陈义强，中国博士学位论文全文数据库，工程科技I辑，公开日为2012年03月15日；
对比文件2：CN101678373A，公开日为2010年03月24日。
驳回决定所依据的文本为：申请日2015年04月23日提交的说明书附图、说明书第1-13段、摘要附图；2017年11月13日提交的说明书摘要；2017年12月05日提交的权利要求第1项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种可调制周期聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅的制备方法，包括信号发生器(1)、高压直流稳压电源(2)、液体容器(3)、聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶液(4)、不锈钢喷丝头(5)、接收电极板(6)、周期脉冲高压信号(7)、聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅(8)、高压信号(9)、低压信号(10)，其特征在于：信号发生器(1)的调制频率范围为25MHz，可产生矩形波周期脉冲信号，该周期脉冲信号作为低压控制信号加载到高压直流稳压电源(2)上产生周期脉冲高压信号(7)，周期脉冲高压信号(7)脉冲上沿对应高压信号(9)，周期脉冲高压信号(7)脉冲下沿对应低压信号(10)，高压直流稳压电源(2)的电压调节范围为0V-30KV，当周期脉冲高压信号(7)加载到不锈钢喷丝头(5)和接收电极板(6)上后，装载在液体容器(3)中的聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶液(4)会从不锈钢喷丝头(5)喷出，暴露于空气后，聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶液(4)中的氯仿会迅速挥发，形成聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶胶，并随着高压信号(9)和低压信号(10)的调制，产生直径周期性改变的聚甲基丙烯酸甲酯溶胶光纤光栅，当氯仿完全挥发后，可在接收电极板(6)上收集得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅(8)。”
驳回决定中指出：对比文件1公开了一维压电纳米材料的光力电耦合性能。权利要求1与对比文件1相比，其区别技术特征为：可调制周期聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅，包括信号发生器、高压直流稳压电源、聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶液，不锈钢喷丝头，周期脉冲高压信号，聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅，高压信号，低压信号，信号发生器的调制折射率范围为25MHz，产生矩形周期脉冲信号，该周期脉冲信号作为低压控制信号加载到高压直流稳压电源上产生周期脉冲高压信号，周期脉冲高压信号脉冲上沿对应高压信号，周期脉冲高压信号脉冲下沿对应低压信号，高压直流稳压电源的电压调节范围为0V-30KV，随着高压信号和低压信号的调制，产生直径周期性改变的聚甲基丙烯酸甲酯溶胶光纤光栅，当氯仿完全挥发后，可在接收电极板上收集得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何利用静电喷丝制备光纤光栅。对比文件2给出了利用静电方式制作光栅的技术启示，同时还给出了施加的电压可以为不同波形或不同周期，在上述技术启示下，本领域技术人员面对如何利用静电纺丝设备制作光纤光栅时，有动机对对比文件1的方案进行转用，利用静电纺丝的方法制作光栅。基于对比文件1和对比文件2公开的内容，本领域技术人员可以根据实际需要，通过改变同一周期内的电压占空比或改变不同的电压波形，从而周期性改变电压值的大小或形状，得到直径周期性改变的光纤，即光纤光栅。区别技术特征中的其余材料均属于本领域的惯用手段。由此可知，权利要求1要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年12月18日向国家知识产权局提出了复审请求，未提交修改文本。复审请求人认为：对比文件2采用的装置不是静电纺丝装置，也没有公开采用静电纺丝技术制备光栅器件的技术启示，对比文件2是通过时变电场或充电时变电流的形式制造光栅，而时变电场或充电电流的改变是由不恒定的电晕放电导致的，而不是驳回决定认为隐含公开的“具有信号发生器用来对高压电源的信号进行调制从而获得不同波形的电压信号”。本申请与对比文件2产生脉冲波的方式并不同，制备光栅的手段也不同。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月26日依法受理了该复审请求，并将其转送至专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中，仍然坚持驳回决定。
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07月31日向复审请求人发出复审通知书，指出：（1）权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。具体而言，对比文件1公开了一维压电纳米材料的光力电耦合性能，权利要求1与对比文件1的区别在于：将静电纺丝技术转用于制备可调制周期光纤光栅的方法中，该方法包括信号发生器、高压直流稳压电源、聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶液，不锈钢喷丝头，周期脉冲高压信号，聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅，高压信号，低压信号，信号发生器的调制折射率范围为25MHz，产生矩形周期脉冲信号，该周期脉冲信号作为低压控制信号加载到高压直流稳压电源上产生周期脉冲高压信号，周期脉冲高压信号脉冲上沿对应高压信号，周期脉冲高压信号脉冲下沿对应低压信号，高压直流稳压电源的电压调节范围为0V-30KV，随着高压信号和低压信号的调制，产生直径周期性改变的聚甲基丙烯酸甲酯溶胶光纤光栅，当氯仿完全挥发后，可在接收电极板上收集得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1要解决的技术问题是：如何在无需预先制备刻蚀模板的情况下制备光线光栅，从而节省光纤光栅制作成本。然而，对比文件1已经公开了：在静电纺丝过程中，施加电压会改变纤维直径。对比文件2采用周期脉冲信号加载在液体中，通过调制电压的大小、以及电压的脉冲周期来控制静电喷射脉冲，从而实现无掩膜光刻和光栅制作。其给出了将静电纺丝技术转用于无掩膜光刻、制造光栅的方法中的技术启示。在上述技术启示下，本领域技术人员面对如何在无需预先制备刻蚀模板的情况下制备光纤光栅从而节省光纤光栅制作成本的技术问题时，有动机将对比文件1的静电纺丝技术转用于光纤光栅制造领域，同时通过电压调制来实现光栅图案的调节。此外，其余区别均是本领域技术人员的常规技术手段。因此，权利要求1要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（2）复审通知书针对复审请求人的意见陈述给予一一答复。
复审请求人于2019年09月08日提交了意见陈述书，未提交修改文本。复审请求人认为：对比文件1没有公开如何调控纤维间距，本领域技术人员不能显而易见地想到采用静电纺丝的技术方案去制备光栅。对比文件2没有任何关于如何加载周期脉冲信号的相关记载和启示，因此没有给出如何施加时变电场或充电电流的技术启示，本领域技术人员不能显而易见地想到为静电喷射设备的高压电源加载一信号发生器，更不能显而易见的想到将加载的信号发生器的频率在何种范围内能够制备出可调制周期甲基丙烯酸甲酯光纤光栅。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2得到本申请是非显而易见的。
在上述程序的基础上，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
审查文本的认定
由于复审请求人在复审阶段未提交修改文本，本复审决定所针对的文本与驳回决定所针对的文本相同，即：申请日2015年04月23日提交的说明书附图、说明书第1-13段、摘要附图；2017年11月13日提交的说明书摘要；2017年12月05日提交的权利要求第1项。
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。
如果要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，且现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，这种启示会使本领域技术人员在面对所述技术问题时，有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的技术方案，则要求保护的技术方案是显而易见的，不具备创造性。
具体到本案，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种可调制周期聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅的制备方法，对比文件1公开了一维压电纳米材料的光力电耦合性能，并具体公开了(参见正文第26页、图2.6)：静电纺丝的原理是在聚合物溶液或熔体上施加高压静电场，当张力的静电排斥力达到某个临界值时，带电射流由Taylor锥尖喷射经不稳定拉伸后变得又细又长，与此同时溶剂挥发、射流固化，最终形成纳米纤维产物，由图2.6可知，其具有电源，液体容器，溶液，Taylor锥尖，电极，高压加载在Taylor锥尖和电极上，容器中的液体会从锥尖口喷出，暴露于空气中，液体挥发后固化，形成纤维。在静电纺丝过程中，纤维的生成及其形态都会受到多种因素的影响。如，所施加的电场强度(kV/cm)的影响。静电斥力和射流加速度在纺丝机构被固定的情况下作用于纺丝溶液或熔体上的静电电压(kV)成正比。在通常情况下，高分子电纺液射流表面电荷密度会随电场强度(电压)加大而增大，进而使静电斥力变大。而此外，电场强度越大，射流的加速度越快。静电斥力和射流加速度的增大会导致作用于射流与纤维上的拉伸应力增大，致使拉伸应变速率加快，使形成的纤维直径更小更细。即，电压会改变纤维的直径。
由此可见，权利要求1相对于对比文件1的区别在于：将静电纺丝技术转用于制备可调制周期光纤光栅的方法中，该方法包括信号发生器、高压直流稳压电源、聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶液，不锈钢喷丝头，周期脉冲高压信号，聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅，高压信号，低压信号，信号发生器的调制折射率范围为25MHz，产生矩形周期脉冲信号，该周期脉冲信号作为低压控制信号加载到高压直流稳压电源上产生周期脉冲高压信号，周期脉冲高压信号脉冲上沿对应高压信号，周期脉冲高压信号脉冲下沿对应低压信号，高压直流稳压电源的电压调节范围为0V-30KV，随着高压信号和低压信号的调制，产生直径周期性改变的聚甲基丙烯酸甲酯溶胶光纤光栅，当氯仿完全挥发后，可在接收电极板上收集得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯光纤光栅。
基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是：如何在无需预先制备刻蚀模板的情况下制备光线光栅，从而节省光纤光栅制作成本。
首先，如前所述，对比文件1已经公开了：在静电纺丝过程中，施加电压会改变纤维直径。
其次，对比文件2公开了一种静电喷射设备和静电喷射方法，并具体公开了(参见权利要求56、60-61、65、82-87，说明书第5页第9段-第6页第2段，第20页第3段-第21页第2段，附图1、3a-3b、15-17)：本发明的静电喷射设备可以用于无掩膜光刻，将图案转印到表面上，其能够通过直接将蚀刻抗蚀剂材料打印到期望图案的所述表面上。本发明所述的静电喷射设备可以用来制造光学器件，诸如光栅或全息图。静电喷射设备可以产生脉冲式电场或充电电流；高压电源5，高压电源5能够向液体提供常压，即，直流电压DC；发射管2能够保持要进行静电喷射的液体3，管2具有圆形孔洞或开口29，从中能够喷出液体3，基底电极10被置于距发射管2的开口29合适的距离处；向所述液体施加时变电场或充电电流，时变电场或充电电流的波形为方波、正弦波、锯齿波或三角波的形式，施加的电场或充电电流在周期内工作，用于在恒定时段的周期内改变电场或充电电流的强度以使得占空比可变的装置。施加的电场可以为不同波形，且在周期内可以调整占空比，即喷射出的液体规律可以为不同波形，不同波形的周期也可以不同，还可以在同一波形的周期内可以调整喷射与不喷射时间的占空比。液体也是由静电力传送到喷射区，并且静电喷射以一个或多个脉冲的方式发生，具有周期性。当电压在900V到3000V之间时，随着电压的增加，液滴体积也增加。静电喷射控制的形式为：1）通过改变电压或充电电流来控制在预定时间内所喷放的液滴数目；2）上述“改变电压或充电电流”是通过改变电压或充电电流施加的时间长度来实现的。由此可见，对比文件2采用周期脉冲信号加载在液体中，通过调制电压的大小、以及电压的脉冲周期来控制静电喷射脉冲，从而实现无掩膜光刻和光栅制作。其给出了将静电纺丝技术转用于无掩膜光刻、制造光栅的方法中的技术启示。在上述技术启示下，本领域技术人员面对如何在无需预先制备刻蚀模板的情况下制备光纤光栅从而节省光纤光栅制作成本的技术问题时，有动机将对比文件1的静电纺丝技术转用于光纤光栅制造领域，同时通过电压调制来实现光栅图案的调节。
最后，本领域技术人员已知高压电源其输出的波形是固定不变的，需要外接信号源对其波形进行调制才可以获得所需波形，本领域技术人员很容易能够想到为静电喷射设备的高压电源加载一信号发生器，以产生脉冲式电场或充电电流。如，信号发生器提供正弦波对高压电源信号进行调制，高压电源输出的信号为正弦周期高压信号；信号发生器提供矩形波对高压电源信号进行调制，高压电源输出的信号为矩形周期高压信号。至于为了保证装置不被溶液腐蚀而选用不锈钢喷丝头以及选择聚甲基丙烯酸甲酯氯仿溶液作为喷射液体，这些都是本领域技术人员的常规技术手段。因为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有较好的透明性，较高的强度，是制作光纤的常规材料，其易溶于有机溶剂，如苯、氯仿、二氯乙烷溶剂等(参见《高分子合成工艺学》，韦军，正文第52-53页，华东理工大学出版社，2011年2月第1版)。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规技术手段，得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员是显而易见的。因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人在答复复审通知书时的意见陈述，合议组经合议后认为：
参考对权利要求1的评述可知，对比文件2已经公开了利用静电喷射技术制备光栅，以代替使用光掩膜的设计理念，与本申请相同，给出了将静电喷射技术转用于制造光栅。对比文件2中的液体也是由静电力传送到喷射区，并且静电喷射以一个或多个脉冲的方式发生，具有周期性。其明确记载了静电喷射控制的形式为：1）通过改变电压或充电电流来控制在预定时间内所喷放的液滴数目；2）上述“改变电压或充电电流”是通过改变电压或充电电流施加的时间长度来实现的。由此可见，对比文件2采用周期脉冲信号加载在液体中，通过调制电压的大小、以及电压的脉冲周期来控制静电喷射脉冲，从而实现无掩膜光刻和光栅制作。据此，为对比文件2附加一个提供脉冲信号的信号发生器，并对该信号发生器的参数进行常规调节，对本领域技术人员而言是很容易能够想到的，并且易于实现，不能带来创造性的贡献。
对比文件1已经公开了静电纺丝技术以及其中在静电纺丝过程中，施加电压会改变纤维直径的特性。那么在对比文件2给出的将静电喷射设备用于无掩膜光刻和光学光栅制作，通过调制电压的大小、以及电压的脉冲周期来控制静电喷射脉冲的技术启示下，本领域技术人员显然容易想到将对比文件1中的静电纺丝技术转用于光纤光栅制作领域，该转用后的技术效果也是可以预期的。
因此，对于复审请求人有关权利要求1具备创造性的主张，合议组不予支持。
基于以上事实和理由，本案合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月03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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