发明创造名称：基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗
外观设计名称：
决定号：198534
决定日：2019-11-29
委内编号：1F296002
优先权日：
申请（专利）号：201510449164.7
申请日：2015-07-28
复审请求人：哈尔滨工业大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：常交法
合议组组长：冉建国
参审员：王健
国际分类号：H05K9/00(2006.01);B32B9/04(2006.01);B32B15/04(2006.01);B32B15/08(2006.01);B32B17/06(2006.01);B32B3/12(2006.01);B32B33/00(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，所述对比文件以及其他对比文件未给出应用上述区别特征的技术启示，上述区别特征也不是本领域的公知常识，并且具有上述区别特征的该权利要求的技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510449164.7，名称为“基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗”的发明专利申请（下称“本申请”）。申请人为哈尔滨工业大学。本申请的申请日为2015年07月28日，公开日为2017年02月15日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2019年04月28日发出驳回决定，以权利要求1-7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。驳回决定所依据的文本为：2019年03月29日提交的权利要求第1-7项；申请日2015年07月28日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-42段、说明书附图图1-6。驳回决定中引用了三篇对比文件，为：
对比文件1：JP2001111291A，其公开日为2001年04月20日；
对比文件2：CN103596413A，其公开日为2014年02月19日；
对比文件3：CN101222840A，其公开日为2008年07月16日。
具体的驳回理由为：1、独立权利要求1与对比文件1的区别特征在于：权利要求1中的电磁屏蔽光窗为基于石墨烯与双层金属网栅的层叠结构，所述的透明吸收层(3)由1-6层被透明介质分隔的石墨烯薄膜构成，金属网栅A(5)、透明介质B(6)和金属网栅B(7)相互平行设置，相互平行配置的金属网栅A(5)与金属网栅B(7)构成透明反射层，构成透明吸收层(3)的石墨烯薄膜包含的石墨烯的层数为单层、双层或三层，且各层被透明介质分隔的石墨烯薄膜包含的石墨烯层数可以相同或不同。然而，对比文件2给出了将被透明介质分隔的石墨烯片构成透明吸收层的技术启示，对比文件3给出了使用“金属网栅、透明介质、金属网栅依次重叠且平行配置作为透明反射层”替换透明导电薄膜以解决在保证透光率的同时如何大幅度提高屏蔽效率的技术问题的技术启示；本领域技术人员根据电磁屏蔽器件所预期的应用场景和具体应用中所需要屏蔽的电磁波强度以及对透光性能的要求，从而设置被透明介质分隔的石墨烯薄膜的数量以及每个石墨烯薄膜的层数是本领域技术人员可以通过有限的试验次数获得的，并不需要付出创造性的劳动，因此权利要求1相对于对比文件1-3和本领域的惯用手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件3公开，或是本领域的惯用手段，因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗，其特征在于：所述的电磁屏蔽光窗由依次重叠且平行配置的透明吸收层(3)、透明介质A(4)、金属网栅A(5)、透明介质B(6)和金属网栅B(7)装配构成；所述的透明吸收层(3)由1-6层被透明介质分隔的石墨烯薄膜构成，相互平行配置的金属网栅A(5)与金属网栅B(7)构成透明反射层；构成透明吸收层(3)的石墨烯薄膜包含的石墨烯的层数为单层、双层或三层，且各层被透明介质分隔的石墨烯薄膜包含的石墨烯层数可以相同或不同。
2. 根据权利要求1所述的基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗，其特征在于：在透明吸收层(3)外侧部上依次平行配置单层或多层的增透膜A(2)和单层或多层的保护层A(1)；金属网栅B(7)外侧部上依次平行配置单层或多层的增透膜B(8)和单层或多层的保护层B(9)。
3. 根据权利要求1所述的基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗，其特征在于：所述的金属网栅A、B(5、7)均由网栅单元按周期性排列的二维平面结构构成，网栅单元的周期为亚毫米至毫米量级，金属线条宽度为亚微米至微米量级，相邻网栅单元之间通过金属线条交叠或在交叠处设置将两条金属线条连通的连接金属。
4. 根据权利要求1所述的基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗，其特征在于：所述的金属网栅A(5)与金属网栅B(7)之间的间距为毫米量级，所述间距小于屏蔽最小波长的0.25倍。
5. 根据权利要求1所述的基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗，其特征在于：金属网栅A、B(5、7)均由导电性能良好的合金材料制成，且合金厚度大于100nm。
6. 根据权利要求1所述的基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗，其特征在于：由金属网栅A、B(5、7)构成的透明反射层透光率大于90％。
7. 根据权利要求1所述的基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗，其特征在于：所述的透明介质A、B(4、6)及分隔透明吸收层(3)石墨烯薄膜的透明介质制作材料包括普通玻璃、石英玻璃、红外材料及透明树脂材料。”
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2019年08月12日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：1、透明介质在对比文件1中所起的作用和本申请技术方案中所起的作用不相同：对比文件1要求吸收层27和透明反射膜29之间的厚度为1/4波长，从而构成1/4波长吸波器，透明薄板21的厚度是为了使对比文件1的结构实现经典的1/4波长吸波。而本申请中，透明吸收层和金属网栅之间的透明介质的作用是将二者分隔开，使得透明吸收层和金属网栅不仅能够独立进行工作，不会受到干扰，而且能够产生多次反射和多次吸收的效果。本申请对透明介质的厚度也没有严格要求。即在透明介质厚度很薄（如毫米量级）的情况下，比如在常规的手机通讯频率（1GHz），本申请依然有效，而对比文件1将失效。对比文件1在常规的手机通讯频率需要相当的厚度例如75mm的厚度才能实现1/4波长结构，从而对比文件1不适合触屏、手机屏等场合。2、对比文件2对石墨烯片数量的选取仅仅考虑的是“石墨烯片的数量通常取决于所预期的应用和具体应用所需的最小反射”，即只考虑了减小反射这一特性，不涉及透明性；对比文件2对石墨烯片数本身没有任何限制，也未公开石墨烯片的内部结构，不关心透明性。本申请详细论述了透明吸收层内部由被透明介质分隔的石墨烯薄膜构成，而且每层石墨烯薄膜包含的石墨烯层数不超过3层，之所以将每层石墨烯薄膜中石墨烯层的数目设置在三层之内，是由于当石墨烯层为一层时，石墨烯薄膜能够起到比较优良的吸收效果，当石墨烯层逐渐增加时，其对微波信号的吸收效果增加不明显甚至会逐渐减弱, 因此，将石墨烯薄膜中的石墨烯层数限制在三层之内，能够保证透明吸收层良好的吸收性能，同时也具有良好的透明性。3、对比文件3没有向对比文件1结合的启示和动机：将对比文件1中的“透明反射层”替换设置为对比文件3中的由金属网栅、透明介质、金属网栅依次重叠且平行配置的层，等效为将对比文件1的最主要的特征去掉了，且实质上是对比文件3公开的双层金属网栅结构和经典的作为公知常识的“1/4波长吸波器”结合，前已述及，“1/4波长吸波器”结构不适合本申请应用的领域。4、对比文件1中所公开的技术方案中透明介质和本申请公开的技术方案中透明介质作用不同和设置要求不同，对比文件2公开的技术方案中不关心透明性，也没有石墨烯薄膜具体层数设置以及每层石墨烯薄膜包含的石墨烯层数设置的情况，本领域技术人员不能将对比文件1-3进行有机结合，从而得到本申请所公开的技术方案。本申请与对比文件1目的不同、原理不同、设置上要求也不同，达到的效果也不同，对比文件1的透明性可以达到60%以上，而本申请可以达到90.4%，毫无疑问，这在透明电磁屏蔽领域是显著的进步。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年08月16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、对比文件1中的透明薄板与本申请权利要求1中的透明介质的作用相同，即同样实现了透明吸收层和透明反射层的间隔，对比文件1中的1/4波长结构只是一种优选结果。2、关于对比文件2，石墨烯片（石墨烯的透光率在97%以上，这是石墨烯本身具有的物质属性）是透明的，位于石墨烯片之间的介质层也是透明的，则对比文件2中上述吸收结构为透明的吸收结构，属于隐含公开。对比文件2给出了将上述被透明介质分隔的一个或多个石墨烯片构成透明吸收层以及可以根据实际需要设置石墨烯片数量和调整中间透明介质的技术启示。3、对比文件3给出了使用“金属网栅、透明介质、金属网栅依次重叠且平行配置作为透明反射层”替换透明导电薄膜以解决在保证透光率的同时如何大幅度提高屏蔽效率的技术问题的技术启示。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在提复审请求时未修改申请文件，本复审请求审查决定所依据的文本为：2019年03月29日提交的权利要求第1-7项；申请日2015年07月28日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-42段、说明书附图图1-6。
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引用的对比文件与驳回决定所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：JP2001111291A，其公开日为2001年04月20日；
对比文件2：CN103596413A，其公开日为2014年02月19日；
对比文件3：CN101222840A，其公开日为2008年07月16日。
（1）独立权利要求1请求保护一种基于石墨烯/双层金属网栅层叠结构的强电磁屏蔽光窗。对比文件1公开了一种透明电波吸收体，并具体公开了如下特征（参见对比文件1的说明书第[0012]-[0037]段和附图1-3）：该透明电波吸收体由依次重叠且平行配置的透明吸收膜27、透明薄板21和透明反射膜29装配构成，透明反射膜29包括透明导电薄膜31。
根据本申请的说明书第[0020]段的“用1-6层被透明介质分隔的石墨烯薄膜结构作为透明吸收层，可使射频辐射发生部分吸收”可知，权利要求1中的由1-6层被透明介质分隔的石墨烯薄膜构成的透明吸收层，具有独立的射频吸收功能。结合本申请的说明书第[0020]段的“利用石墨烯的微波吸收特性和双层金属网栅的强微波反射特性”和本申请的说明书第[0037]段的“最终使射频辐射的绝大部分能量被吸收，实现吸收为主的电磁屏蔽。而对于需要通过的光学波段，仅经过透明吸收层3一次和透明反射层一次，其发生的损耗较少，能实现高透光”可知，本申请的透明吸收层独立吸收微波，双层金属网栅独立反射微波，透明吸收层和双层金属网栅均透明传输可见光学波段的光波，该透明吸收层和金属网栅间并无跟波长有关的距离设置要求，即本申请不是通过1/4波长结构来吸收电磁波的。再结合本申请的说明书第[0037]段的“辐射电波经过透明吸收层3中各层石墨烯吸收、衰减后的能量被透明反射层高反射，反射后的射频辐射又一次经过透明吸收层，再次经过各层石墨烯的吸收衰减”，可知，透明吸收层、透明介质A、金属网栅A、透明介质B和金属网栅B存在分工合作的相互作用关系，因此，权利要求1中的透明吸收层、透明介质A、金属网栅A、透明介质B和金属网栅B的相互关系，是权利要求1的不可分割的内在组成部分: 透明吸收层用于独立吸收辐射微波；金属网栅A和金属网栅B用作反射层，同一微波会被多次反射，透明介质A和透明介质B用于使得透明吸收层和金属网栅能各自独立地完成微波吸收、微波反射；通过依次重叠且平行配置的透明吸收层、透明介质A、金属网栅A、透明介质B和金属网栅B，使得同一辐射微波在屏蔽光窗内可被多次反射和多次吸收，从而在保持高透光性的同时实现强电磁屏蔽。
关于对比文件1中依次重叠且平行配置的透明吸收膜27、透明薄板21和透明反射膜29，根据对比文件1关于其技术方案效果的描述（参见对比文件1的说明书第[0029]段和第[0062]段）“在将本发明的透明电波吸收体粘贴在窗玻璃等上的情况下，可以抑制室内的电波的反射，同时可以遮蔽来自室外的电波”，关于透明吸收膜和透明反射膜膜厚对其作用的影响描述（参见对比文件1的说明书第[0019]段）“ITO是根据表面电阻率而区分使用的物质，具体地说，如果增大膜厚，则可以用作电波反射膜，如果减小膜厚，则可以用作电波吸收膜”，关于优选实施方式的描述（参见对比文件1的说明书第[0016]段）“使透明电波吸收膜27与透明电波反射膜29的距离为吸收波长(λ)的大致1/4”，可知，对比文件1是通过设置吸收膜27与反射膜29的距离来较好吸收辐射电波的波长的1/4为该距离值的电磁辐射，次好吸收辐射电波的波长的1/4稍大于或稍小于距离值的电磁辐射，较差地吸收其电磁波波长的1/4远离该值的电磁波。也就是说，对比文件1是通过吸收膜27与反射膜29构成1/4波长结构来吸收电磁波的，单独仅使用吸收膜27并不能吸收掉电磁辐射，其吸收电磁波的原理是入射波和反射波的叠加作用原理，与本申请的透明吸收层的结构和作用并不相同。可见，对比文件1中无法使得同一辐射被多次反射和吸收，并且对比文件1未有公开或暗示需要改进所述透明电波吸收体的结构以实现同一辐射被多次反射和吸收。因此，对比文件1中的透明吸收膜并不能相当于本申请权利要求1中的透明吸收层，对比文件1中的透明反射膜也不能相当于本申请权利要求1中的透明反射层，对比文件1中的透明薄板也不能相当于本申请权利要求1中的透明介质A。
因此，权利要求1与对比文件1的区别特征在于：权利要求1所述的电磁屏蔽光窗由依次重叠且平行配置的透明吸收层、透明介质A、金属网栅A、透明介质B和金属网栅B装配构成；所述的透明吸收层由1-6层被透明介质分隔的石墨烯薄膜构成，相互平行配置的金属网栅A与金属网栅B构成透明反射层；构成透明吸收层的石墨烯薄膜包含的石墨烯的层数为单层、双层或三层，且各层被透明介质分隔的石墨烯薄膜包含的石墨烯层数可以相同或不同。
根据上述区别特征，权利要求1实际所解决的技术问题是：如何改善透光性和屏蔽效果。
对于上述区别特征，对比文件2公开了一种用于微波和太赫兹频率的宽带电磁辐射吸收的基于石墨烯的结构和方法，并具体公开了（参见对比文件2的说明书第[0012]-[0027]段）：电磁宽带吸收结构通常由多个石墨烯片形成，其被配置在物体上或周围以吸收微波和太赫兹频率的宽带电磁辐射，以及位于相邻的石墨烯片之间的透明介电层，石墨烯片的数量通常取决于所预期的应用和具体应用所需的最小反射，在一些实施例中石墨烯片是1片到1000片，通过调整中间介电层的折射率和厚度，可以针对特定应用使结构的性能最优化。由于对比文件1的反射和吸收的作用原理基于ITO材料和1/4波长结构，本领域技术人员没有动机或技术启示，使用对比文件2的具有中间介电层的多个石墨烯片替代对比文件1的透明吸收层，因为使用对比文件2的多个石墨烯片即可单独完成吸收电磁波的功能。由于对比文件2用于置于物体上或其周围以吸收微波和太赫兹频率的电磁辐射，因此，本领域技术人员没有技术启示改进对比文件2的结构，以与透明反射层相结合使用。因此，对比文件2不能给出将所述多个石墨烯片应用到对比文件1的技术启示。
对比文件3公开了一种具有双层方格金属网栅结构的电磁屏蔽光学窗，并具体公开了如下技术特征（参见对比文件3的说明书第1页第3段至第5页第4段）：透明导电薄膜主要指透明金属氧化物薄膜，最常用的是氧化铟锡，能屏蔽较宽波段的微波，但对微波衰减能力不强因而屏蔽效果欠佳，由此使用双层方格金属网栅结构的电磁屏蔽光学窗，该窗由两层方格金属网栅平行放置于光学窗透明基片的两侧构成，可以实现在透光率基本不变的情况下，大幅度提高屏蔽效率。由于对比文件1的反射和吸收的作用原理基于ITO材料和1/4波长结构，本领域技术人员没有动机或技术启示，使用对比文件3的主要利用了散射作用的双层金属网栅替代对比文件1的透明反射层。由于对比文件3通过改善散射作用来屏蔽电磁波并提高透光率，未提及任何与光透明吸收层相结合使用的内容，因此对比文件3也未给出将两层平行放置的方格金属网栅应用到对比文件1中的技术启示。
综上，对比文件2、3均未给出应用上述区别特征的技术启示。此外，上述区别特征也不属于本领域的公知常识。本领域技术人员并不能在对比文件1的基础上来结合对比文件2、对比文件3、和本领域公知常识以获得本申请权利要求1请求保护的技术方案。因此，权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1-3以及本领域的公知常识是非显而易见的。本申请的权利要求1的技术方案能够实现较好的透光性和较好的电磁屏蔽效果。因而，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，因而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2）由于独立权利要求1相对于对比文件1-3和本领域公知常识具备创造性，从属权利要求2-7因而也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年04月28日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序：
复审请求人于2019年03月29日提交的权利要求第1-7项；
复审请求人于2015年07月28日提交的说明书第1-42段，说明书附图图1-6；
复审请求人于2015年07月28日提交的说明书摘要和摘要附图。
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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