发明创造名称：一种基于石墨烯平面等离子体人工结构的移相器
外观设计名称：
决定号：185722
决定日：2019-08-05
委内编号：1F258384
优先权日：
申请（专利）号：201510088954.7
申请日：2015-02-26
复审请求人：合肥工业大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈希元
合议组组长：陈昇
参审员：肖瑜
国际分类号：H01P1/18(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征，对于其中部分区别特征，另一对比文件给出相关技术启示，其余区别特征属于本领域的公知常识，则该权利要求的技术方案相对于上述对比文件和本领域公知常识的结合不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510088954.7，名称为“一种基于石墨烯平面等离子体人工结构的移相器”的发明专利申请（下称“本申请”）。申请人为合肥工业大学。本申请的申请日为2015年02月26日，公开日为2015年06月24日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年07月03日发出驳回决定，以权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的审查文本为：申请日2015年02月26日提交的说明书摘要、说明书第1-20段、摘要附图、说明书附图；2018年01月11日提交的权利要求第1-2项。驳回决定中引用了两篇对比文件，即，对比文件1：《基于石墨烯的电可调太赫兹波移相器研究》，公开日为2014年10月31日；对比文件3：《Periodic and quasi-periodic graphene-based reconfigurable surfaces》，公开日为2013年07月25日。驳回决定的具体理由是：独立权利要求1与对比文件1相比存在区别特征，对于部分区别特征，对比文件3给出了相关技术启示，其余区别特征属于本领域的公知常识，因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征属于本领域公知常识，因此从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所针对的权利要求书内容如下：
“1. 一种基于石墨烯平面等离子体人工结构的移相器，其特征在于：包括有SiO2和Si基底，SiO2基底上设置有石墨烯薄膜，Si基底、石墨烯薄膜上分别接有电极，石墨烯薄膜中开有多个沿直线呈周期性排列的开槽。
2. 根据权利要求1所述的一种基于石墨烯平面等离子体人工结构的移相器，其特征在于：每个开槽形状相同，均为矩形槽，或者梯形槽，或者其他规则形状。”
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2018年08月15日向专利局复审和无效审理部提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）本申请公开的移相器是作用的太赫兹波为局域在其表面的等离子体激元，波的传输方向为x方向，该结构仅在x方向为周期结构，为传输线结构而非超表面结构，是对其结构表面传播的太赫兹波进行调制。而对比文件1和对比文件3的方案为超表面结构，是对z方向传播的太赫兹的相位进行调制，并没有公开周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面等离子体激元的方式传播，二者的移相方案原理不同。（2）对比文件1公开的移相器中SSR阵列材料为金，即石墨烯呈整体薄膜结构，谐振特性受石墨烯薄膜材料参数和金属谐振结构共同的影响，其中金属谐振结构影响更大，而本申请权利要求1的周期结构就是在石墨烯薄膜材料中呈现的，相比石墨烯整体薄膜，采用石墨烯周期结构可以降低它表面的SPP波的工作频率，表面等离子体的色散特性主要由石墨烯周期结构参数决定，合理调整结构参数，表面等离子可以工作在太赫兹低频段。因而权利要求1-2具备创造性。
经形式审查合格，专利局复审和无效审理部于2018年09月20日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为：（1）在本申请权利要求1中，仅限定了该移相器的结构，在权利要求1的限定中，并未涉及移相器表面传播的太赫兹波的方向。权利要求1与对比文件1的主要的区别技术特征为：权利要求1是在石墨烯薄膜中开直线型周期性排列的开槽，而对比文件1是利用开槽的金表面实现移相特性。由于对比文件3公开了图3所示的双石墨烯表面，可以支持太赫兹电磁波的传播；石墨烯周期表面可以控制反射波或者表面波的幅度、相位和极化等（参见第IV部分第1段）。即对比文件3公开了石墨烯可以在较低频率支持等离子传播以及周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面波（表面等离子体激元）的方式传播。因此，本领域技术人员能够从对比文件3中获得技术启示，在对比文件1结构中的石墨烯层上直接开周期性的开槽。（2）虽然对比文件1公开的移相器的周期表面为金，与权利要求1存在不同，但由于对比文件3公开了一种基于石墨烯的周期和类周期可重构表面，并具体公开了：石墨烯有很多性质，如较高的电子迁移率、可以在较低频率支持等离子传播以及较大的法拉第旋转角等特性（参见第1070页第I部分第1段）；如图3所示的双石墨烯表面，可以支持太赫兹电磁波的传播；石墨烯周期表面可以控制反射波或者表面波的幅度、相位和极化等（参见第IV部分第1段）。即对比文件3公开了石墨烯可以在较低频率支持等离子传播以及周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面波（表面等离子体激元）的方式传播。因此，对比文件3的石墨烯与对比文件1的金相比能实现类似的作用，因此，根据对比文件3的启示，本领域技术人员容易想到可以用对比文件3的石墨烯来替换对比文件1中的金结构。而为了使移相器满足实际应用的需求，用仿真软件确定优化石墨烯周期结构的参数，这是本领域技术人员所采用的惯用手段。因而坚持驳回决定。
随后，专利局复审和无效审理部成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年02月27日向复审请求人发出复审通知书，该复审通知书所依据的审查文本与驳回决定针对的文本相同。该复审通知书引用的对比文件与驳回决定引用的对比文件相同。复审通知书中指出权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人的相关意见，合议组认为：对比文件1作为最接近的现有技术，其公开了基于石墨烯平面等离子体人工结构的移相器包括有SiO2，SiO2基底上设置有石墨烯薄膜，基底、石墨烯薄膜上分别接有电极。对比文件3公开了周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面等离子体波的方式传播，本领域技术人员能够从对比文件3中获得技术启示，将上述特性应用到对比文件1中。而在石墨烯表面开设多个沿直线周期性排列的槽，以构成周期性石墨烯表面，是本领域技术人员在设计周期结构时的惯用手段。而为了实际应用需要，在SiO2基底下方再设置一层Si基底，也是本领域的惯用手段。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年04月12日提交了意见陈述书，未对申请文件做出修改。复审请求人认为：（1）本申请公开的移相器是作用的太赫兹波为局域在其表面的等离子体激元，波的传输方向为x方向，该结构仅在x方向为周期结构，为传输线结构而非超表面结构，是对其结构表面传播的太赫兹波进行调制。而对比文件1和对比文件3的方案为超表面结构，是对z方向传播的太赫兹的相位进行调制，对比文件3调制的是入射的平面波，对入射平面波的反射相位进行调整，但反射的依然是平面波，而平面波是无法激励表面等离子激元，必须用偶极子激励，因此没有公开周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面等离子体激元的方式传播，二者的移相方案原理不同。（2）对比文件1公开的移相器中SSR阵列材料为金，即石墨烯呈整体薄膜结构，谐振特性受石墨烯薄膜材料参数和金属谐振结构共同的影响，其中金属谐振结构影响更大，而本申请权利要求1的周期结构就是在石墨烯薄膜材料中呈现的，相比石墨烯整体薄膜，采用石墨烯周期结构可以降低它表面的SPP波的工作频率，表面等离子体的色散特性主要由石墨烯周期结构参数决定，合理调整结构参数，表面等离子可以工作在太赫兹低频段。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审程序中未提交修改文件。本复审请求审查决定针对的审查文本与驳回决定针对的审查文本相同，即：申请日2015年02月26日提交的说明书摘要、说明书第1-20段、摘要附图、说明书附图；2018年01月11日提交的权利要求第1-2项。
2、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。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件相同，即：对比文件1：《基于石墨烯的电可调太赫兹波移相器研究》，公开日为2014年10月31日；对比文件3：《Periodic and quasi-periodic graphene-based reconfigurable surfaces》，公开日为2013年07月25日。
1) 权利要求1请求保护一种基于石墨烯平面等离子体人工结构的移相器，对比文件1公开了一种基于石墨烯的电可调太赫兹波移相器，并具体公开了（参见18-19页）：移相器结构如图1所示，基底、石墨烯、SRR阵列；取基底材料为掺杂的二氧化硅，SRR单元的材料为金；通过将石墨烯上表面连接直流电极，基底接地，对石墨烯施加偏置电场。
权利要求1与对比文件1相比的区别特征为：该移相器还包括Si基底，石墨烯薄膜中开有多个沿直线呈周期性排列的开槽。基于上述区别特征，权利要求1实际解决的技术问题是如何使太赫兹波以表面等离子体波的方式传播。
对于上述区别，对比文件3公开了基于石墨烯的周期和类周期可重构表面，并具体公开了（参见第1070页第I部分第1段）：石墨烯有很多性质，如较高的电子迁移率、可以在较低频率支持等离子传播以及较大的法拉第旋转角等特性；如图3所示的石墨烯双周期表面，可以支持太赫兹电磁波的传播；石墨烯周期表面允许控制反射或反射的幅度和极化在表面上传输平面波，如果结构是完全周期性的，通过表面的周期性定制可以实现所需方向上的反射能量的这种相位控制（参见第IV部分第1段）。即对比文件3公开了周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面等离子体波的方式传播。因此，本领域技术人员能够从对比文件3中获得技术启示，将上述特性应用到对比文件1中。而在石墨烯表面开设多个沿直线周期性排列的槽，以构成周期性石墨烯表面，是本领域技术人员在设计周期结构时的常规设计。并且，为了实际应用需要，在SiO2基底下方再设置一层 Si基底，这是本领域技术人员实际应用中的常规选择，属于本领域公知常识。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件3和本领域的公知常识，得到权利要求1请求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的。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。
2) 权利要求2对权利要求1作了进一步限定。周期性结构中每个子单元的形状都是相同的，这是本领域技术人员所公知的。将开槽都设为矩形、梯形或者其他规则形状，是本领域技术人员在设计周期结构的具体形状时的惯用手段。因此，当其引用的权利要求1不具有创造性时，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人意见陈述的评述
合议组认为：
（1）首先，在本申请权利要求1中，仅限定了该移相器的结构，并未涉及移相器表面传播的太赫兹波的方向以及针对哪个方向的波进行调制的内容。对比文件3公开了石墨烯主要的研究兴趣在于它具有强烈的感应表面电导率，允许等离子体慢波TM模传输太赫兹，如果结构是完全周期性的，通过表面的周期性定制可以实现所需方向上的反射能量的这种相位控制（参见第IV部分第1段），图6示出当光从宽边扫描到30°时获得的极化图案，通过石墨烯贴片适当的偏置使相位调制在300°连续的范围，导致等离子体慢波传播。因此，对比文件3公开了周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面等离子体激元的方式传播。产生等离子体激元的方式有多种，并不是只有偶极子激励，通过一定的角度入射平面波也能够产生等离子体激元。
（2）虽然对比文件1未公开周期性结构的石墨烯，但如上所述，对比文件3给出了石墨烯可以在较低频率支持等离子传播以及周期性的石墨烯表面可以使太赫兹波以表面等离子体激元方式传播的技术启示。根据对比文件3的启示，本领域技术人员容易想到将对比文件1中的石墨烯结构改为采用对比文件3中的周期性结构从而使得太赫兹波在在移相器表面传播并对其进行调制。
综上所述，复审请求人的意见不具有说服力，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
