发明创造名称:用于硅酮中的量子点的基于PDMS的配体
外观设计名称:
决定号:200314
决定日:2020-01-10
委内编号:1F252856
优先权日:2012-10-25
申请(专利)号:201380055745.1
申请日:2013-10-23
复审请求人:亮锐控股有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:吴燕
合议组组长:孙丽丽
参审员:甘雨
国际分类号:C09K11/02
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:判断一项权利要求所要求保护的技术方案是否具备创造性时,首先应当确定与该技术方案最接近的现有技术,然后将二者进行对比,确定它们之间的区别特征,并基于最接近的现有技术确定要求保护的技术方案实际解决的技术问题,如果现有技术中给出了将上述区别特征应用到最接近的现有技术以解决上述技术问题的启示,则该权利要求所要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201380055745.1、发明名称为“用于硅酮中的量子点的基于PDMS的配体”的PCT发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为亮锐控股有限公司(2018年03月27日由皇家飞利浦有限公司变更而来),申请日为2013年10月23日,优先权日为2012年10月25日,进入中国国家阶段的日期为2015年04月24日,国家阶段的公开日为2015年07月01日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年02月13日以权利要求1-12不具备专利法第22条第2款规定的新颖性,权利要求2-9、11-16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。驳回决定所针对的审查文本为:申请人于2015年04月24日依据专利合作条约第28或41条提交的说明书第1-25页和说明书摘要,2015年04月24日本申请进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书附图第1-6页和摘要附图,以及2017年09月28日提交的权利要求第1-16项(下称驳回文本)。驳回文本的独立权利要求如下:
“1. 一种用于产生光转换器(100)的过程,所述光转换器(100)包括具有嵌入其中的光转换器纳米颗粒(120)的硅氧烷聚合物基质,所述过程包括:
(a)混合(i)具有利用接枝配体接枝的外表面的光转换器纳米颗粒和(ii)可固化的硅氧烷聚合物,以及
(b)固化可固化的硅氧烷聚合物,从而产生光转换器(100);
- 其中接枝配体包括具有x1个Si骨干元素的硅氧烷接枝配体,其中每个硅氧烷接枝配体的至少一个Si骨干元素包括具有接枝功能性的侧基;
- 其中可固化的硅氧烷聚合物具有y1个Si骨干元素;
- 其中x1为至少20,其中y1为至少2,并且其中x1/y1>1。
10. 一种包括具有嵌入其中的光转换器纳米颗粒(120)的硅氧烷聚合物基质的光转换器(100),其中:
(a)光转换器纳米颗粒具有利用接枝配体接枝的外表面,以及
(b)硅氧烷聚合物基质包括得自可固化的硅氧烷聚合物的固化的交联硅氧烷聚合物;
- 其中接枝配体包括具有x1个Si骨干元素的硅氧烷接枝配体,其中每个硅氧烷接枝配体的至少一个Si骨干元素包括具有接枝功能性的侧基,其选自由包含胺的侧基或包含羧酸的侧基组成的组;
- 其中可固化的硅氧烷聚合物具有y1个Si骨干元素;
- 其中x1为至少20,其中y1为至少2,并且其中x1/y1>1。
13. 一种照明设备(1),包括:
- 光源(10),其被配置成生成光源光(11),
- 通过根据权利要求1-9中任一项的过程可获得或者如权利要求10-12中任一项所限定的光转换器(100),其被配置成将光源光(11)的至少一部分转换为可见的转换器光(121)。
16. 一种包括背光照明单元(200)的液晶显示设备(2),其中背光照明单元(200)包括根据权利要求13-15中任一项的一个或多个照明设备(1)。”
驳回决定指出:(1)对比文件3(CN102656233A,公开日为2012年09月05日)公开了以如下组合将纳米晶体结合到胺官能的硅树脂基质中:以CdSe/ZnSe/ZnS纳米晶,AMS-242为接枝配体和DMS-E09为可固化的硅氧聚合物(下称树脂1);以CdSe/ZnSe/ZnS纳米晶,AMS-242为接枝配体和SIB1110.0为可固化的硅氧聚合物(下称树脂2);以CdSe/ZnSe/ZnS纳米晶,AMS-242和AMS-233为接枝配体和EMS-622为可固化的硅氧聚合物(下称树脂3)。对比文件4(US2007/0185261A1,公开日为2007年08月09日)实施例4公开了采用CdSe/ZnS纳米颗粒,以其合成例2得到的分散剂加入式27所示的含环氧烷的PDMS树脂制得硅橡胶(2)。因此权利要求1、5-10相对于对比文件3的树脂1至3不具备新颖性,权利要求2-4、11-12相对于对比文件3的树脂3不具备新颖性,权利要求1、3-6、8-10、12相对于对比文件4的硅橡胶(2)不具备新颖性。(2)权利要求2与对比文件3的树脂1或2的区别特征在于y1不同,权利要求2相对于对比文件3实际解决的技术问题是如何调节分散性。对此,对比文件3还教导了可固化聚硅氧烷还可以为DMS-EC13等,对比文件2(“Bimodal Surface Ligand Engineering: The Key to Tunable Nanocomposites”,Ying Li等,《Langmuir》,第29卷第4期,第1211-1220页,公开日为2012年10月23日)教导了调节接枝分子量以及基质分子量以调节纳米颗粒在基质中的分散稳定性以实现良好透明性,且给出了单模式接枝纳米颗粒在较低分子量基质时改善分散状态,以及双模式接枝纳米颗粒在低和高分子量基质均具有良好分散状态的启示。因此本领域技术人员可在保证分散性的情况下调节y1。因此权利要求2相对于对比文件3和对比文件2的结合不具备创造性。基于相同的理由,权利要求11相对于对比文件3和对比文件2的结合也不具备创造性。(3)权利要求2与对比文件4的硅橡胶(2)的区别特征在于x1不同,权利要求2相对于对比文件4实际解决的技术问题是如何调节分散性。对此,对比文件4还公开了x和y独立地是2-30的整数,即教导了x1(对应x y 3)为7-63,本领域技术人员结合对比文件2给出的上述启示容易选择增大x1,在保证分散性的基础上可以调节x1至少为40,且其没有产生任何预料不到的技术效果。因此权利要求2相对于对比文件4和对比文件2的结合也不具备创造性。基于相同的理由,权利要求11相对于对比文件4和对比文件2的结合也不具备创造性。(4)权利要求3-9、12的附加技术特征或者已被对比文件3或4公开,或是本领域技术人员容易选择的,因此权利要求3-9、12也不具备创造性。在此基础上,权利要求13-16也不具备创造性。(5)对于申请人陈述的意见:对比文件3的中间/体单元可具有的头基团和/或尾基团并不是本申请中的侧基,对比文件3并没有提供硅氧烷聚合物的骨干元素数与具有侧基的接枝配体的骨干元素数之间关系的任何信息。对比文件4没有明确提及配体,只是提及了“头部分”。驳回决定指出:根据本申请对于“具有接枝功能性的侧基”的定义,对比文件3的接枝配体AMS-242具有接枝功能性的侧基,其表1示出的式27-33、37-38、58-61等也为具有接枝功能性的侧基的硅氧烷接枝配体;对比文件4实施例4采用的硅氧烷接枝配体也具有接枝功能性的侧基,其式(4)-(26)也对应硅氧烷接枝配体分散剂。因此对比文件3和4已经公开了带有侧基的配体。
申请人亮锐控股有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年05月28日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文替换页(共3页,15项)。相对于驳回文本,权利要求书的修改之处在于:将独立权利要求1、10中对于x1和y1的限定修改为x1为至少40、y1为至少7,同时进一步限定配体的粘度为100-300 cSt;适应性删除了权利要求2并修改了其余权利要求的编号和引用关系。修改后的独立权利要求如下:
“1. 一种用于产生光转换器(100)的过程,所述光转换器(100)包括具有嵌入其中的光转换器纳米颗粒(120)的硅氧烷聚合物基质,所述过程包括:
(a)混合(i)具有利用接枝配体接枝的外表面的光转换器纳米颗粒和(ii)可固化的硅氧烷聚合物,以及
(b)固化可固化的硅氧烷聚合物,从而产生光转换器(100);
- 其中接枝配体包括具有x1个Si骨干元素的硅氧烷接枝配体,其中每个硅氧烷接枝配体的至少一个Si骨干元素包括具有接枝功能性的侧基;
- 其中可固化的硅氧烷聚合物具有y1个Si骨干元素;
- 其中x1为至少40,其中y1为至少7,并且其中x1/y1>1;
- 其中所述配体的粘度为100-300 cSt。
9. 一种包括具有嵌入其中的光转换器纳米颗粒(120)的硅氧烷聚合物基质的光转换器(100),其中:
(a)光转换器纳米颗粒具有利用接枝配体接枝的外表面,以及
(b)硅氧烷聚合物基质包括得自可固化的硅氧烷聚合物的固化的交联硅氧烷聚合物;
- 其中接枝配体包括具有x1个Si骨干元素的硅氧烷接枝配体,其中每个硅氧烷接枝配体的至少一个Si骨干元素包括具有接枝功能性的侧基,其选自由包含胺的侧基或包含羧酸的侧基组成的组;
- 其中可固化的硅氧烷聚合物具有y1个Si骨干元素;
- 其中x1为至少40,其中y1为至少7,并且其中x1/y1>1;
- 其中所述配体的粘度为100-300 cSt。
12. 一种照明设备(1),包括:
- 光源(10),其被配置成生成光源光(11),
- 通过根据权利要求1-8中任一项的过程可获得或者如权利要求9-11中任一项所限定的光转换器(100),其被配置成将光源光(11)的至少一部分转换为可见的转换器光(121)。
15. 一种包括背光照明单元(200)的液晶显示设备(2),其中背光照明单元(200)包括根据权利要求12-14中任一项的一个或多个照明设备(1)。”
基于上述修改,复审请求人认为:修改后的权利要求1中限定了数个技术特征,包括x1为至少40、y1为至少7、x1/y1>1以及配体的粘度为100-300 cSt,对比文件2-4并没有公开或启示这些特征的组合。以上特征的组合能够提供改进的相容性,本申请说明书第[0105]段表格中的内容以及相关的实施例清楚地证明了特征x1和粘度的关键性,说明书第[0116]至[0122]段的实施例数据证明了x1/y1的关键性,上述技术效果是本领域技术人员无法预期的。因此本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年06月05日依法受理了该复审请求,并将其转送至国家知识产权局原审查部门进行前置审查。
国家知识产权局原审查部门在前置审查意见书中认为:对比文件3中接枝配体AMS-242的粘度为120-150cSt,公开了权利要求1、10限定的配体粘度。且配体粘度120-150cSt 是由配体本身结构决定的,对比文件4虽未公开配体的粘度,但不能确定其粘度存在不同,对比文件4还公开了x1可以为更大的数值例如63,而且调节分子量即相应调节粘度。虽然对比文件2没有公开特定的组合,但是对比文件2公开了单模式PDMS-刷-接枝NPs只能均匀分散在较小分子量基质以及调节不同的配体分子量和基质分子量以调节量子点在基质中的分散性(即透明性),那么为了调节量子点在基质中的分散性,在对比文件3或4的基础上略提高基质或配体的分子量是显而易见的,并不需要付出创造性劳动。而且x1/y1>1.2,接枝配体的Si骨干元素包括接枝功能性的侧基,接枝配体和硅氧烷聚合物的Si骨干元素均至少90%具有甲基侧基,以及接枝配体的具有接枝功能性的侧基的至少80%和可固化硅氧烷聚合物在化学特性方面重叠的技术特征均已经被对比文件3和4公开,本申请记载的试验数据无法证明本申请相比对比文件3或4能够取得预料不到的改进效果。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。
合议组于2019年07月16日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1与对比文件3的区别特征仅在于x1/y1不同,权利要求1限定x1/y1>1,而对比文件3中x1/y1=1。权利要求1相对于对比文件3实际解决的技术问题是提供更多纳米颗粒在硅氧烷聚合物基质中分散良好的光转化器的产生方法。对于上述区别特征,对比文件3还教导了配体的绝缘基团(中间/体单元)可以选自不同长度的长链烷烃和芳香族烃,体单元的长度的选择取决于最终基质和使用的聚合基体的期望特性,并例举了示例性的配体;对比文件2研究了以具有单模式PDMS或双模式PDMS接枝的TiO2纳米颗粒在不同分子量硅酮基质中的分散性,其示例的单模式接枝纳米颗粒仅能在小分子量基质中均质分散。对比文件3的接枝模式属于对比文件2所述的单模式。据此本领域技术人员有动机且能够想到适当减少作为基质的PDMS树脂的Si骨干元素个数以实现纳米颗粒在聚合物基质中的良好分散,经有限的试验容易确定出权利要求1的技术方案。因此权利要求1相对于对比文件3结合对比文件2和本领域的普通技术知识不具备创造性。(2)权利要求1与对比文件4的区别特征在于权利要求1限定了接枝配体的Si骨干元素个数x1为至少40,配体的粘度为100-300 cSt;而对比文件4的x1低于40且对比文件4未公开配体的粘度。权利要求1相对于对比文件4实际解决的技术问题是提供更多纳米颗粒在硅氧烷聚合物基质中分散良好的光转化器的产生方法。对于上述区别特征,对比文件3已教导了较长链的配体使得纳米晶体在基础基底中保持不发生聚集,对比文件2教导了双模式PDMS接枝的纳米颗粒在硅酮基质中的分散性优于其单模式接枝对照物,及其示例的双模式PDMS接枝的TiO2纳米颗粒在不同分子量的硅酮基质中均呈现均质分散,本领域技术人员据此有动机且能够想到选择对比文件4教导的分散剂中x和y值较大的化合物,所得纳米颗粒-聚合物体系也能实现纳米颗粒在聚合物基质中的良好分散,而配体的粘度由其结构决定,本领域技术人员经有限的试验确定出分散剂的x1值为至少40,配体的粘度为100-300 cSt是容易的。因此权利要求1相对于对比文件4结合对比文件2-3和本领域的普通技术知识也不具备创造性。(3)从属权利要求2-8的附加技术特征或已被对比文件3或4公开,或是基于对比文件3或4容易确定的,因此权利要求2-8也不具备创造性。在此基础上,权利要求9-15也不具备创造性。(4)对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:对比文件3-4均教导了其配体改善了纳米颗粒在基质中的分散性,其中,对比文件3配体为侧功能化的长配体,对比文件4的配体具有接枝功能性的侧基且符合x1/y1的限定,客观上都能够实现与本申请的配体相同的技术效果。经核实,本申请的硅酮中量子点的实验虽然考察了不同QD(量子点)-配体/硅酮系统的相容性,但上述实验结果无法证明所述侧功能化的长配体在满足了x1/y1≥0.8后进一步提高x1/y1值、x1值或y1值对QD分散性的影响。而粘度是由硅氧烷的结构特征决定的。因此现有证据不足以证明本申请与对比文件3或4的基质中纳米颗粒的分散性孰高孰低,更不足以证明本申请通过特征的组合取得了预料不到的技术效果。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年09月02日提交了意见陈述书,并未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件2涉及的是双峰表面配体,即使用一种链是长链而另一种链是短链的两种PDMS链来接枝到纳米颗粒上,并教导了双峰改性优于单峰改性,因此本领域技术人员基于对比文件2将会以双峰模式接枝纳米颗粒,从而背离本申请的单峰改性方案。对比文件2的配体为末端功能化配体,而本申请为具有侧链官能团的配体,本领域技术人员无法预期对比文件2公开的关于末端功能化配体的内容能够应用于侧链官能团的配体。而本申请发现了只有使用侧功能化的配体的QD才能得到与所选硅酮的改进的混溶性,而短配体和末端功能化的配体都没有显示出改进的混溶性。因此本领域技术人员无法从对比文件2获得教导。(2)对比文件4制备例3中并未公开x和y的信息,不能根据通式公开的数值范围得出具体制备例制得的产品的x、y值;对比文件4实施例4的具有环氧基团的PDMS 树脂是得自Gelest公司的一种具体产品,上述具体产品应具有一个具体的平均值,而非一个范围。
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
1. 审查文本的认定
复审请求人在2018年05月28日提出复审请求时提交了权利要求书的全文替换页(共3页,15项),在答复复审通知书时未提交修改文件。经合议组审查,其修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定针对的文本为:复审请求人于2018年05月28日提交的权利要求第1-15项,2015年04月24日依据专利合作条约第28或41条提交的说明书第1-25页和说明书摘要,以及2015年04月24日本申请进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书附图第1-6页和摘要附图(下称复审决定文本)。
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。
判断一项权利要求所要求保护的技术方案是否具备创造性时,首先应当确定与该技术方案最接近的现有技术,然后将二者进行对比,确定它们之间的区别特征,并基于最接近的现有技术确定要求保护的技术方案实际解决的技术问题,如果现有技术中给出了将上述区别特征应用到最接近的现有技术以解决上述技术问题的启示,则该权利要求所要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
就本申请而言,
2.1 权利要求1请求保护一种用于产生光转换器(100)的过程(详见案由部分)。
(1)对比文件3公开了如下内容:用于照明应用(例如LED)的纳米晶体典型地吸收较高能量的光,例如来自LED或其他UV和蓝色区域中的光源的光,并且在可见光区域再发射。氨基官能化的硅树脂基质可以用于分散纳米晶体,例如CdSe/ZnSe/ZnS纳米晶体以提供稳定性和量子产率的增强。将CdSe/ZnSe/ZnS纳米晶体结合到胺官能的硅树脂基质中分两步进行:1)纳米晶体配体与氨基官能的硅树脂交换,然后2)用交联分子将氨基官能的硅树脂/纳米晶体组合固化为网络聚合物。在该实施例中,所用的硅树脂为可由Gelest, Inc.商购获得的脱气的胺官能的硅树脂(商品编号AMS-242,具有大约7000的分子量且m与n的比为大约4到100的化合物60:,其中m和n为正整数)。基质的第一个实施例使用二异氰酸酯作为交联剂固化;另一个实施例使用的交联剂为来自Gelest的环氧官能化的硅树脂(产品编号DMS-E09,经脱气的,表2交联剂E:)以及四氟硼酸铟(来自Gelest,OMBO037)为UV引发催化剂,该混合溶液被放置在外面的阳光下固化;另一个实施例使用的交联剂为DMS-E09,混合后该体系在室温下5天固化;再一个实施例使用的交联剂为来自Gelest的环氧官能的硅树脂(产品编号SIB1110.0,表2交联剂G:),以及二甲基氨基甲基苯酚为催化剂,在150℃下在30分钟内交联;第五个实施例使用的交联剂为SIB1110.0,二甲基氨基甲基苯酚为催化剂,它转化为具有气相二氧化硅的油脂,将其施用于玻璃碟片上并且在150℃下3h固化(参见对比文件3说明书实施例10)。可见,对比文件3公开的硅树脂基质由配体AMS-242本身形成,即对应于本申请的x1/y1的值为1。根据本申请说明书的记载,“具有接枝功能性的侧基”是指具有接枝到发光纳米颗粒的能力的侧基(非端基),具有接枝功能性的侧基向硅氧烷提供其接枝能力(以及因此的接枝配体功能性)”(参见说明书第5页第[0024]段);而对比文件3中化合物60的胺部分正是与纳米结构体的表面相连结或能够与其相连结的任何部分(参见对比文件3说明书第[0211]段),属于权利要求1所述的具有接枝功能性的侧基。此外,合议组查明,AMS-242的粘度为120-150 cSt,落入权利要求1限定的粘度范围;根据化合物60的结构和AMS-242的分子量,经简单计算可知,AMS-242中Si骨干元素个数m n 2(对应于本申请的x1或y1)大于60。因此权利要求1与对比文件3的区别特征仅在于x1/y1不同,权利要求1限定x1/y1>1,而对比文件3中x1/y1=1。
根据本申请说明书的记载,本申请所要解决的技术问题是如何避免当QD与硅酮混合时由于QD的凝聚导致混合物混浊,以及由于浓度猝灭效应、预期增加的降解效应和处理这些膜的不受控方式引起空间浓度变化(参见说明书第[0006]段)。为此,本申请提供了一种可替换的纳米颗粒—聚合物系统,通过由特定的类PDMS配体交换光转换器纳米颗粒的本生QD配体,QD可以变得与硅酮真正可混合和/或在满足特定条件时显著地改进与硅酮的可混合性(参见说明书第[0007]-[0008]段)。说明书中还载明,对于接枝配体和可固化的硅氧烷聚合物的Si骨干元素个数,x1/y1≥0.80可以获得良好结果,但是一般而言,在x1/y1≥0.95,诸如x1/y1≥1.2时获得(光转换器的)稳定性和/或透射的意义上的较好结果(参见说明书第[0034]段)。为验证所述效果,本申请说明书第19-25页记载了硅酮中量子点的如下实验及其结果:①考察了不同QD-配体/硅酮系统的相容性。所测试的硅氧烷配体如说明书第[0105]段所示,大致可分为短单功能硅氧烷(例如3-氨基丙基五甲基二硅氧烷,AB129258)、短双功能硅氧烷(例如1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷,AB110832)、具有两个末端上的胺或酸的末端功能化的PDMS(“对称的”,例如聚二甲基硅氧烷,氨基丙基终止的,AB111872)、具有一个末端上的胺或酸的末端功能化的PDMS(“非对称的”,例如单羧基终止的聚二甲基硅氧烷,AB252409)和具有胺或酸的侧功能化的PDMS(例如(2-3%氨基丙基甲基硅氧烷)-二甲基硅氧烷共聚物,AB109373)等5类。载明仅观察到具有侧功能化的配体AB109373及类似的AB109374、AB124359、AB116669的QD给出与所选硅酮的经改进的可混合性,上述配体的结构共性为具有侧链中的(随机分布的)平均1个氨基,并且具有对应于粘度100-300 cSt的分子量~5000-1000的PDMS链。而短配体如AB129258、AB110832和/或末端功能化的配体、长链末端功能化的硅氧烷配体(分别具有粘度100和1000 cSt的AB109371和AB153374)的配体交换是不成功的,不示出与硅酮的经改进的可混合性(参见说明书第[0100]-[0103]段)。②比较了羧酸侧基与胺侧基对可混合性的影响。载明羧酸侧基在QD-稳定性方面是更优选的,且观察到过量的胺配体抑制硅酮固化反应,而过量的羧酸配体不会。类似于例如AB109373但是利用羧酸而不是胺侧基并且具有100-300 cSt的粘度和类似分子量的分子是最优选的(参见说明书第[0106]段)。③考察了链长度对可混合性的影响。对于长配体,重新分散在甲苯中的具有长配体(x1=68)经提纯的QD可以与具有低分子量的PDMS混合以创建稳定的分散,在具有1250、2000、3800和6000的分子量(10、20、50和100 cSt的对应粘度或17、27、50、80个Si骨干单元)的PDMS中产出非散射分散,在200 cSt(Mw 9430,y1=127)PDMS中,样品是散射的;对于短配体,结果表明具有AB250914配体(单氨基丙基终止的,具有7-14 cSt的粘度和800-1100的Mw,x1=12)的QD中配体正好在足够长以稳定化10 cSt PDMS(y1=17)中的QD的阈值以下(参见说明书第[0116]-[0120]段)。④考察了长配体与硅氧烷聚合物的化学相容性对可混合性的影响。结果显示AB109373-COOH配体(x1=68)的QD与高达100 cSt(y1=80)的粘度的PDMS硅氧烷分子AB109356形成透明混合物,但不与具有比100 cSt高得多的粘度的硅氧烷分子或粘度在100 cSt但骨干结构不同的硅氧烷分子如AB128982、AB109385形成透明混合物,表明配体的硅氧烷骨干优选地与其待混合的硅氧烷聚合物的骨干在化学上匹配(参见说明书第[0122]段)。说明书中还以0.2ml的AB109389(Mw 2000-3000,25/35%甲基含氢硅氧烷)、0.8ml的AB109389(大约5000Mw,乙烯基二甲氧基硅氧基终止的PDMS)和20μl的1:300二甲苯稀释的AB146697(铂二乙烯基甲基二硅氧烷)的组合物制备经固化的层,显示具有AB109373-COOH接枝配体的CdSe QD经固化可形成透明凝胶块,无接枝配体的CdSe QD在相同条件下形成的凝胶中有量子点的相对大的聚集(参见说明书第[0124]段)。可见,本申请的原始申请文件中并未记载或教导侧功能化的长配体在满足了侧功能化的长配体和可固化的硅氧烷聚合物的Si骨干元素个数x1/y1≥0.8后进一步增加x1/y1值或调整x1、y1值对QD可混合性的影响。此外,本申请原始申请文件中也未记载或教导具有接枝功能性的侧基本身和可固化的硅氧烷聚合物在化学特性上的重叠,具有接枝功能性的侧基的Si骨干元素的占比,或具有甲基侧基的Si骨干元素的占比对QD可混合性的影响。
对比文件3公开了增强纳米结构体在聚合物基质中分散的新颖的配体以及包括纳米结构体和聚合物配体的组合物,其中配体包含硅树脂主链和与硅树脂主链偶联的一个或多个伯胺和/或仲胺部分。硅树脂主链典型的为直链的,但是其任选为支化的(参见对比文件3说明书第[0013]、[0024]段)。对于该配体的结构,对比文件3载明配体具有头基团、尾基团和中间/体基团3部分,选择头基团1804使其特别地与纳米晶体的半导体或其他材料(例如可以剪裁且针对CdSe、ZnS、金属或任何其他的纳米晶体材料进行最优化)相连结,尾基团1800设计为与基质材料强烈地相互作用并且在使用的溶剂中可混溶(且任选地可以含有与主体基质连接的连接基团)以便允许在主体基质中的最大混溶性和负载密度而没有纳米晶体聚集,中间或体基团1802选择用于特定的电子功能(例如电荷绝缘)(参见对比文件3说明书第[0186]段)。可见,对比文件3已经教导了通过调整其配体/分散剂来改善纳米颗粒在硅氧烷基质中的分散性,由于对比文件3实施例10的配体为侧功能化的长配体,其x1/y1也满足不低于0.8的要求,因此对比文件3的配体客观上能够实现如本申请所述的改善纳米颗粒分散性的技术效果,本领域技术人员基于现有证据无法确定对比文件3与权利要求1的纳米颗粒在基质中的分散性孰优孰劣,因此本申请权利要求1相对于对比文件3实际解决的技术问题是提供更多纳米颗粒在硅氧烷聚合物基质中分散良好的光转化器的产生方法。
对于所述区别特征,对比文件3还教导了配体的绝缘基团(中间/体单元)可以选自不同长度的长链烷烃和芳香族烃,例如C6-C22的烷烃。体单元的长度的选择取决于最终基质和使用的聚合基体的期望特性。例如,在其中期望基质具有与聚合基体物质相似的流变性或其他性质(例如机械/电子)的应用中,可以选择较短链的体单元(例如C6-C18);当期望最终的基质具有接近于配体本身、而不是基体材料的性质时,可以使用较长链的配体(例如C18-C22)。在某些应用中,配体本身可用于形成基质材料。较长链的配体还允许纳米晶体之间有额外的空隙以使得它们在基础基底中保持不发生聚集(参见对比文件3说明书第[0193]-[0194]段)。对比文件3还在说明书第26-39页表1例举了示例性的配体。对比文件2研究了以具有单模式PDMS或双模式PDMS接枝的TiO2纳米颗粒在不同分子量(800、17 200和100 000 g/mol)硅酮基质中的分散性,结果显示配体分子量为1000、5000和10 000 g/mol的单模式PDMS接枝的TiO2纳米颗粒(TiO2_1k、TiO2_5k和TiO2_10k)仅能在小分子量基质(分子量800 g/mol)中均质分散(参见对比文件2第1215页左栏图3a,第1219页左栏第21-25行)。对比文件3的接枝模式属于对比文件2所述的单模式。基于上述教导,本领域技术人员有动机且能够想到适当减少作为基质的PDMS树脂的Si骨干元素个数,所得纳米颗粒-聚合物体系也能实现纳米颗粒在聚合物基质中的良好分散,经有限的试验筛选出y1满足x1/y1>1的可固化硅氧烷聚合物作为基质是容易的,从而能够显而易见地获得权利要求1的技术方案。
(2)对比文件4公开了其分散剂可以改善纳米颗粒在PDMS树脂中的分散性,该树脂可用于制备高输出量的光源如UV LED等(参见对比文件4说明书第[0011]段),并公开了如下固化硅橡胶的制备方案:将约3wt%的CdSe/ZnS纳米颗粒-甲苯(0.5 ml)溶液中先后加入两种硅氧烷分散剂:20 ml制备例2制得的、1 g制备例3制得的(x和y独立地选自2-20的整数),真空移除甲苯后再加入2 ml式27所示的PDMS树脂(n为2-30的整数),80℃固化12h即得(参见对比文件4说明书实施例4)。可见,对比文件4中对应于本申请中可固化的硅氧烷聚合物的式27化合物的Si骨干元素个数(即y1)为4-32,与权利要求1限定的数值范围部分重叠;使用了Si骨干元素个数为37的制备例2分散剂和Si骨干元素个数在6-42范围的制备例3分散剂的两种接枝配体的组合,经计算可知其(加权)平均值x1大于32但小于40,可见对比文件4已经公开了权利要求1限定的x1/y1>1的技术特征。将权利要求1与对比文件4公开的上述内容相比,其区别特征在于权利要求1限定了接枝配体的Si骨干元素个数x1为至少40,配体的粘度为100-300 cSt;而对比文件4的x1小于40且对比文件4未公开配体的粘度。
参见上文评述意见可知,对比文件4的分散剂属于侧功能化的长配体,客观上能够实现改善纳米颗粒分散性的技术效果,本领域技术人员基于现有证据无法确定对比文件4与权利要求1中纳米颗粒在基质中的分散性孰优孰劣,因此本申请权利要求1相对于对比文件4实际解决的技术问题是提供更多纳米颗粒在硅氧烷聚合物基质中分散良好的光转化器的产生方法。
对于所述区别特征,对比文件4公开了其分散剂包括选自式1或2的头基团、选自式3的尾基团,优选具有式4至式26所示结构,式中代表硅氧烷单元的n为2-30的整数,x和y独立地选自2-20的整数;PDMS树脂优选具有式27所示结构(参见对比文件4说明书第[0028]-[0035]段)。对比文件4还教导了其分散剂可选自式19:或式23:所示结构,其中R独立地选自H或C1-C4烷基,x和y独立地选自2-20的整数(参见对比文件4说明书第[0035]段)。而参见上文评述意见可知,对比文件3已教导了较长链的配体使得纳米晶体在基础基底中保持不发生聚集;对比文件2指出双模式PDMS接枝的纳米颗粒在硅酮基质中的分散性优于其单模式接枝对照物,其试验显示双模式PDMS接枝的TiO2纳米颗粒(TiO2_36k_10k)在分子量为800、17 200和100 000 g/mol的硅酮基质中均呈现均质分散(参见对比文件2第1215页左栏图3b,第1218页右栏第9-11行)。在此基础上,本领域技术人员有动机且能够想到选择对比文件4教导的分散剂中x和y值较大的化合物,所得纳米颗粒-聚合物体系也能实现纳米颗粒在聚合物基质中的良好分散,而配体的粘度由其结构决定,本领域技术人员经有限的试验确定出分散剂的x1值为至少40,配体的粘度为100-300 cSt是容易的。
可见,本领域技术人员在对比文件3的基础上结合对比文件2和本领域的普通技术知识,或者在对比文件4的基础上结合对比文件2-3和本领域的普通技术知识,均能显而易见地获得权利要求1的技术方案。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。
2.2 从属权利要求2-7引用权利要求1,进一步限定所述配体和硅氧烷聚合物。从属权利要求8引用权利要求1,进一步限定所述纳米颗粒。
参见上文评述意见可知,对比文件3中,可固化的硅氧烷聚合物即为配体AMS-242本身,即配体侧基和可固化的硅氧烷聚合物侧基的化学特性100%重叠,该化合物所有的非端Si骨干元素都具有甲基侧基,占Si骨干元素超过90%。因此从属权利要求2和4的附加技术特征已被对比文件3公开。对比文件4中,制备例2和3分散剂、式27化合物的所有非端Si骨干元素都具有甲基侧基;其中制备例2分散剂的侧基中胺基占比为1/70,甲基占比为69/70,具有甲基侧基的Si骨干元素超过90%,仅有1个Si骨干元素具有接枝功能性的配体,式27化合物的侧基100%均为甲基,制备例2分散剂与式27化合物的侧基化学特性重叠显然超过75%。对比文件3-4中配体和硅氧烷聚合物均为聚甲基硅氧烷类化合物,其接枝功能性的侧基均为包含胺的侧基,纳米颗粒分别为CdSe/ZnSe/ZnS、CdSe/ZnS。因此权利要求7-8的附加技术特征已被对比文件3和4公开,而权利要求5进一步限定的x1/y1是基于对比文件2或3的教导经有限的试验容易确定的。对比文件3已经公开了配体本身可用于形成基质材料,且配体的体单元可以选自不同长度的长链烷烃和芳香族烃,其表1例举了的配体中也包括了聚苯基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷的配体如式22、30-31、38-39、51-52、58等,在此基础上,本领域技术人员容易想到以聚苯基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷为配体或可固化的硅氧烷聚合物。对比文件3还公开了配体的头基团包含纳米结构体连结部分且尾基团包含硅树脂部分;体基团任选包含不饱和部分、芳基部分、烯烃部分、炔烃部分或类似物。纳米结构体连结部分实质上可以是与纳米结构体的表面相连结或能够与其相连结的任何部分,例如羧酸部分、单羧酸部分、二羧酸部分、磷酸酯部分、二乙基磷酸酯部分、双三甲基甲硅烷基磷酸酯部分、硫醇部分或胺部分(参见对比文件3说明书第[0204]-[0205]、[0211]段)。对比文件4公开了其分散剂可具有基于胺、羧酸、硫醇或磷酸酯的头基团(参见对比文件4说明书第[0017]段)。在此基础上,本领域技术人员容易想到替换对比文件3或4配体中的胺侧基,结合本领域的普通技术知识经有限的试验筛选出权利要求3、6-7的全部附加技术特征是容易的。对比文件3还公开了其纳米结构体任选为纳米晶体或量子点,例如无机的、半导体,或金属纳米晶体。任选的,该纳米结构体是核-壳纳米结构体。合适的半导体材料包括但不限于Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(包括钻石)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、 GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al,Ga,In)2(S,Se,Te)3、Al2CO以及这些半导体中的两种或多种的合适的组合(参见对比文件3说明书第[0018]、[0084]段)。对比文件4也公开了纳米颗粒优选但不限于CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InP、InAs、InSb、SiC、Fe、Pt、Ni、Co、Al、Ag、Au、Cu、FePt、Fe2O3、Fe3O4、Si和Ge,还可以是核-壳纳米颗粒(参见对比文件4说明书第[0037]段)。在此基础上,本领域技术人员结合本领域的普通技术知识经有限的试验确定出权利要求8限定的其余纳米颗粒是容易的。
因此,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3 权利要求9及其从属权利要求10-11请求保护一种包括具有嵌入其中的光转换器纳米颗粒(120)的硅氧烷聚合物基质的光转换器(100)(详见案由部分)。
参见上文评述意见,在该光转换器的产生过程不具备创造性的基础上,权利要求9-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4 权利要求12请求保护一种照明设备(1),其从属权利要求13-14进一步限定其中光转换器(100)与光源(10)的配置关系。权利要求15请求保护一种包括背光照明单元(200)的液晶显示设备(2)(详见案由部分)。
参见上文评述意见可知,对比文件3已公开了其纳米晶体典型地吸收较高能量的光,例如来自LED或其他UV和蓝色区域中的光源的光,并且在可见光区域再发射;对比文件4已公开了树脂可用于制备高输出量的光源如UV LED等。在此基础上,本领域技术人员容易想到将其获得的分散有该纳米颗粒的聚合物基质作为光转换器,并与光源组合为照明设备,而将具有光转换器的照明设备应用于液晶设备的背光照明单元是本领域的常规技术手段,光转换器与光源位置的设置是本领域技术人员结合本领域的普通技术知识容易确定的。因此,在权利要求1-11不具备创造性的基础上,权利要求12-15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 关于复审请求人的意见
对于复审请求人在答复复审通知书时所陈述的意见(详见案由部分),合议组认为:(1)首先,对比文件2的重点虽然在于研究双峰模式接枝对纳米粒在基质中的分散性的影响,并使用了末端功能化的配体,但其研究双峰模式的原因在于克服单峰接枝模式的不足,即无论是小分子修饰还是传统的单峰接枝聚合物刷,在高分子聚合物基体中一般都不能实现纳米粒的稳定分散(第1211页左栏第17-20行);对比文件2通过比较双峰和单峰模式接枝的纳米粒的分散性表明,双峰接枝后的纳米粒可以在分子量更高的基质中实现均匀分散(第1215页图3-4)。对比文件2还阐述了接枝表面配体的设计原理,即在优化基质与表面配体的润湿性时,既需要屏蔽纳米粒的表面,又要减少核-核范德华吸引力(第1211页左栏第13-17行);虽然“接枝”方法具有控制高分子量的商品化聚合物基质中接枝密度的优点,但其熵损失往往过高,难以穿透基质,且接枝的纳米粒可能会出现“自憎脱湿”现象。为了减少熵损失并促进基质/刷的相互渗透,要么需要降低接枝密度并承担在核-核筛分不足的风险,要么采用较小的分子量基质,其技术意义不大(第1211页右栏第13行-第1212页左栏第10行)。基于上述内容,本领域技术人员知晓,对比文件2选择末端功能化配体仅是选择了一种传统的配体作为研究模型,而非限制相应的分散规律仅能用于末端功能化配体。并且,本申请权利要求也未限定配体的端基不能为具有接枝功能的基团。事实上,利用既具有与纳米粒表面进行反应的接枝功能基团、又具有与基质有反应性或相容性的官能团的配体对纳米粒进行表面改性是本领域常用的化学表面改性方法,无论接枝功能基团位于配体端基还是侧基,在考察配体对纳米粒分散性的影响时均需要考虑配体对纳米粒表面的屏蔽和与基质的相容性。因此本领域技术人员在将对比文件2的教导用于改进对比文件3或4时并无技术障碍。其次,对比文件3的接枝类型属于对比文件2所述的单峰模式,对比文件4的接枝类型属于对比文件2所述的双峰模式,基于对比文件2的教导,本领域技术人员知晓的是改进接枝配体的目的在于使纳米粒能在分子量更高的基质中分散良好,可见较小分子量的基质足以实现纳米粒在基质中良好分散。基于上述教导,本领域技术人员为解决本申请实际解决的技术问题,有动机且能够想到根据使用环境选择分子量较小的基质,确定出使用Si骨干元素个数更少的PDMS树脂为基质是容易的,即本领域技术人员基于现有技术的教导即可获得权利要求1的技术方案。第三,就本申请的效果实施例而言,说明书第[0100]-[0115]段虽然载明了将配体混合到硅酮中,并发现侧功能化的配体相比末端功能化的配体更有利于改进量子点与硅酮基质的混溶性,但并未记载其具体使用何种分子量范围的硅酮。而在说明书第[0116]-[0124]段的实施例中,结果显示涉及长配体接枝的纳米粒在分子量为1250、2000、3800的PDMS基质中非散射分散,短配体接枝的纳米粒正好足够稳定分子量为1250的PDMS基质。而对比文件2例举的小分子量基质的分子量为800 g/mol。可见,对比文件2并未形成相反教导。(2)首先,本申请说明书载明,应用不同接枝配体的组合或不同可固化的硅氧烷聚合物的组合时,x1和y1是(加权)平均值(说明书第[0032]-[0033]段),因此以(加权)平均值计算使用了两种配体的对比文件4实施例4的配体Si骨干元素个数是合理的。其次,对于基质,虽然对比文件4实施例4使用的是特定PDMS 树脂,但该实施例4是基于对比文件4技术方案的具体方案,因此该基质PDMS数值的n值通常情况下应落入通式限定的n=2-30的整数的范围内。类似地,对于配体,实施例4的配体同样应满足对比文件4的通式中对于x和y的限定,因此该配体Si骨干元素个数(加权)平均值应落入基于通式计算的(加权)平均值范围内。尽管具体的值无法确定,但在基质的Si骨干元素个数取值范围是4-32,配体的Si骨干元素个数取值范围是大于32但低于40的情况下,二者的比值x1/y1必然大于1。
综上,复审请求人陈述的理由不充分,对于复审请求人的主张,合议组不予支持。
根据上述事实和理由,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02月13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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