发明专利申请驳回复审

新型sp2-sp3杂化的Gradia碳及其制备方法

国家知识产权局专利局复审和无效审理部 · 2025年度典型案件
案件编号 1F478473 撤销驳回决定(专利申请继续进行审批程序)
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第一部分 决定书原文

扉页

复审请求人燕山大学申请号201910717722.1
申请日2019年08月05日优先权日
公开日2019年10月15日复审请求日2022年05月20日
法律依据专利法第22条第3款审查结论撤销驳回决定(专利申请继续进行审批程序)

决定要点

决定要点在确定权利要求相对于最接近现有技术的区别特征时,应当考虑区别特征的整体性和相 互关系,通常而言,对于相互之间存在关联或因果关系的多个区别特征应当予以整体认定,而不宜 将其人为拆分或在不考虑其整体性的前提下将部分特征认定为公开。 在判断对比文件是否公开某一技术特征或给出技术启示时,同样应该考虑对比文件的整体性, 在把握其技术构思的前提下结合上下文的内容进行综合考量和整体判断,而不宜仅根据孤立的文字 或段落记载给出定论。 专利制度设置的目的在于鼓励发明创造,在判断某一技术手段是否属于本领域公知常识时,应 当基于该领域的实际情况客观判断,对于属于新兴、前沿技术领域且得到业界普遍认可的前瞻、原 创性技术,应当认可其创造性并依法授予专利权,以保护科技创新的积极性进而提高创新能力。

一、案由

国家知识产权局对本申请作出驳回决定认为:权利要求1相对于对比文件1(CN109573979A)及本领域公知常识的结合,权利要求2-5相对于对比文件1、对比文件3(CN102203374A)及本领域公知常识的结合不具备创造性。 申请人(下称复审请求人)对驳回决定不服,提出复审请求,未修改申请文件,认为本申请权利要求1-5具备创造性,并提交了附件1(文章接受函)、附件2(论文预印版)用于证明与本申请核心发明点内容相同的论文已经被《Nature》期刊接受录用。之后,又提交了附件3(“Coherent interfaces govern direct transformationfrom graphite to diamond”,Kunluo.et.al,《Nature》第607卷,第486-491页,2022年6月6日)用以证明该论文最终在《Nature》期刊上发表。 国家知识产权局成立合议组,并发出口头审理通知书,对本申请进行口头审理,复审请求人委托代理人出席了口头审理。在口头审理的过程中:作为本申请发明人之一的代理人就本申请的研究背景、技术原理、 整体发明构思、关键技术手段以及相关获奖情况进行了介绍,着重论述了本申请相对于对比文件1具备创造性的理由,并当庭演示了本申请Gradia碳的具体应用产品实例。

二、决定的理由

(一)关于审查文本本决定针对的审查文本同驳回决定针对文本。 (二)关于专利法第22条第3款1、关于权利要求1独立权利要求1要求保护一种sp2-sp3杂化的Gradia碳,其中具体限定了“其基本结构单元由sp2杂化的类石墨结构单元和 sp3 杂化的类金刚石结构单元构成,为类石墨结构和类金刚石结构以共格晶面形成的sp2-sp3杂化晶体碳”。对比文件1公开了一种新型玻璃碳,该通过高温高压改性所获得的新型玻璃碳是一种具有sp2-sp3杂化的新型亚稳碳(参见说明书第17段)。 合议组经审查后认为,权利要求1相对于对比文件1存在如下区别特征:限定杂化碳的基本结构单元由sp2杂化结构单元和sp3杂化结构单元构成,为类石墨结构和类金刚石结构以共格晶面形成的sp2-sp3杂化晶体碳。 关于上述区别特征,驳回决定中认为,对比文件1公开了其玻璃碳是一种具有sp2-sp3杂化的新型亚稳碳,相当于本申请的基本结构单元由sp2杂化结构单元和sp3杂化结构单元构成。同时,对比文件1说明书第46段给出了通过升高温度使得sp2-sp3杂化的非晶碳向晶态转化的技术启示,本领域技术人员在此基础上能够得到本申请结构的杂化晶体碳。前置审查意见中进一步认为:对比文件1中并未出现非晶碳的表述,其公开的玻璃碳并非无序碳,而是具有sp2杂化结构单元和sp3杂化结构单元的晶态有序碳,且共格晶面是晶态产物的常规结构组成方式,在对比文件1公开内容的基础上,本领域技术人员能够想到将这两种杂化结构以共晶面的方式形成。 对此,合议组经审查后认为, 首先,在确定权利要求相对于最接近现有技术的区别特征时,应当考虑区别特征的整体性和相互关系, 通常而言,对于相互之间存在关联系或因果关系的多个区别特征应当予以整体认定,而不宜将其人为拆分或在不考虑其整体性的前提下将部分特征认定为公开。具体到本案:本申请所要解决的技术问题是提供一种由sp2和sp3杂化单元构成以共格晶面形成的杂化晶体碳。根据本申请说明书背景技术第2-3段的记载可知,现有技术中合成的sp2-sp3杂化碳基本都是非晶碳,sp2-sp3杂化的晶体碳仅有理论预测,但尚未得到实验证实。 而本申请首次合成了具有有序晶体结构的sp2-sp3杂化晶体碳,并通过高分辨原子像透射电镜、Themis Z电镜、XRD衍射和拉曼光谱等测试了本申请Gradia碳的晶体结构、空间群以及晶格常数,由此确定其为由类石墨结构和类金刚石结构以特定的共格晶面形成的sp2-sp3杂化晶体碳。而上述区别特征则体现出本申请的主要改进点,即Gradia碳为杂化晶体碳,该晶体具有有序重复的基本结构单元——由sp2杂化的类石墨结构单元和sp3杂化的类金刚石结构单元构成,且形成基本结构单元的具体方式为类石墨结构和类金刚石以共格晶面方式结合,亦即上述区别特征实际为一个整体,正是由于Gradia碳为晶体结构,相应的其才具有长程有序的基本结构单元及基本结构单元的上述形成方式。至于驳回决定中采用的对比文件1,其并未文字记载其sp2-sp3杂化的新型亚稳碳为晶体碳,更未提及其为具备上述基本结构单元的晶体。相反地,对比文件1在其实施例3、4中分别记载了“利用X射线衍射仪对样品进行分析,如图1所示,从玻璃碳原料较宽的衍射峰可以看出它的无序性”(参见说明书第43段)、“高分辨率透射电镜的实验结果表明,如图4所示,5GPa,1000℃ 合成的实施例4的样品仍是非晶态”(参见说明书第48段),可见,对比文件1中具有sp2-sp3杂化的玻璃碳正是本申请背景技术中提到的非晶碳(又称无序碳)。而本领域技术人员知晓,一般把质点(原子、离子或分子)在三维空间呈周期性重复排列的固体称为晶体,除此之外的材料称为非晶体。由此可知,非晶碳中并不存在长程有序的基本结构单元,因而对比文件1中具有sp2-sp3杂化的亚稳碳中的sp2和sp3杂化结构必然是长程无序的,其原子排列及其结合方式在整体上也是随机的,无法形成如本申请中sp2和sp3以特定方式排列并结合而成的重复单元,故从区别特征的整体性角度而言,本申请权利要求1中的“基本结构单元”与“晶体碳”存在关联,不应将二者进行拆分,换言之,“基本结构单元由sp2杂化结构单元和sp3杂化结构单元构成的晶体碳”构成了本申请权利要求1相对于对比文件1的又一区别。 其次,在判断对比文件是否公开某一技术特征或给出技术启示时,同样应该考虑对比文件的整体性,在把握其技术构思的前提下结合上下文的内容进行综合考量和整体判断,而不宜仅根据孤立的文字或段落记载给出定论。具体到本案,虽然对比文件1在其实施例4中还公开了“利用X射线衍射仪对样品进行分析,如图1所示,随着制备的温度升高,衍射峰逐渐变窄,呈现出由短程有序的非晶态到长程有序的晶态的变化趋势”(参见说明书第46段),但结合该实施例下文第48段的内容以及图1和图4的相关谱图和曲线可知:实施例4系在保持合成压力为5GPa不变的条件下,研究制备温度对于样品的影响,结果显示,随着温度的升高,衍射峰逐渐变窄,其中100%无序sp2成键的普通玻璃碳发生sp2-sp3转变,形成sp3和sp2键共存的亚稳相,例如图4的EELS曲线表明了其在1000℃和1400℃的sp2比例分别为90%和97%(相应其他键的比例分别为10%和3%),此时样品仍为非晶态;随后温度继续升高,样品开始石墨化,在1800℃时完全转变石墨, 样品此时为长程有序的石墨晶体。由此可见,结合实施例4整体公开的内容来看,其说明书第46段中所出现的“晶态”系指sp2比例接近100%的有序石墨晶体碳,而非本申请的sp2-sp3杂化的Gradia晶体碳,故对比文件1并未给出通过升高温度可以使非晶态的sp2-sp3杂化碳转化为本申请的sp2-sp3杂化Gradia晶体碳的技术启示。 最后,专利制度设置的目的在于鼓励发明创造,在判断某一特征或技术手段是否属于本领域公知常识时, 应当基于该领域的实际情况客观判断,对于属于新兴、前沿技术领域且得到业界普遍认可的前瞻、原创性技术,应当认可其创造性并依法授予专利权,以保护科技创新的积极性进而提高创新能力。具体到本案,虽然共格晶面本身是晶态产物的常规结构组成方式,但是具体到本申请涉及sp2-sp3杂化晶体碳领域,由本申请背景技术的记载可知,其属于新兴、前沿性技术领域,且该领域并无以共格晶面结合的方式形成sp2-sp3杂化的晶体碳的相关现有技术,而本申请首次通过类石墨结构和类金刚石结构以共格晶面的方式得到了sp2-sp3杂化晶体碳,属于该领域的原创性发明;与此同时,复审请求人也提交了附件3以表明本申请以共格晶面的方式得到sp2-sp3杂化的晶体碳得以在国际权威学术期刊《Nature》上公开发表,这也从侧面表明了本申请的技术开创性得到业界的普遍认可,故“类石墨结构和类金刚石结构以共格晶面形成的sp2-sp3杂化晶体碳”不能将其归结为本领域公知常识或者常规技术手段的范畴。 综上,驳回决定中认为权利要求1相对于对比文件1及本领域公知常识的结合不具备创造性的结论不能成立。 2、关于权利要求2-5独立权利要求2要求保护一种如权利要求1所述的sp2-sp3杂化的Gradia碳的制备方法。权利要求2与对比文件1相比,其同样存在权利要求1相对于对比文件1的上述区别。 虽然驳回决定在评述权利要求2时还进一步结合了对比文件3,经合议组核实,驳回决定中采用对比文件3仅用于评述权利要求2方法步骤中关于“预烧”步骤的相关特征,并不涉及上述区别中与权利要求1的Gradia碳具体结构相关的评述,故本复审决定中对于对比文件3的内容不再予以具体评述。 综上,基于与权利要求1相同的理由,驳回决定中认为权利要求2相对于对比文件1、对比文件3及本领域公知常识的结合不具备创造性的结论也不成立。进一步地,驳回决定中认定权利要求2的从属权利要求3-5不具备创造性的结论也不成立。

三、决定宣告

撤销国家知识产权局于2022年03月02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在本复审决定所依据的文本的基础上对本申请继续进行审查。 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。 合议组组长:张殊卓主审员:陈胜尧 专利局复审和无效审理部参审员:舒丽君
第二部分 文章点评

1. 案件速览

案件编号1F478473
案件类型发明专利申请驳回复审
涉案专利号/申请号201910717722.1
审查结论撤销驳回决定(专利申请继续进行审批程序)
主要证据对比文件1、对比文件3、附件1、附件2、附件3

本案涉及法条:专利法第二十二条第三款

本案为发明专利申请驳回复审(案件编号 1F478473),申请号 201910717722.1,发明创造名称为《新型sp2-sp3杂化的Gradia碳及其制备方法》。经审理,国家知识产权局作出撤销驳回决定(专利申请继续进行审批程序)的决定。以下结合决定书原文拆解其认定逻辑与实务要点。

2. 当事人主张与答辩(原文摘录)

驳回决定的认定与复审请求人的主张:

国家知识产权局对本申请作出驳回决定认为:权利要求1相对于对比文件1(CN109573979A)及本领域公知常识的结合,权利要求2-5相对于对比文件1、对比文件3(CN102203374A)及本领域公知常识的结合不具备创造性。

程序事项:国家知识产权局成立合议组,并发出口头审理通知书,对本申请进行口头审理,复审请求人委托代理人出席了口头审理。

从双方攻防看,本案的胜负手并不在于主张的数量,而在于主张能否落到具体法条的构成要件上,以及所提交证据能否支撑该构成要件的事实基础。

3. 法律适用与要件分析

专利法第二十二条第三款(创造性):适用『三步法』:确定最接近的现有技术 → 确定区别技术特征和实际解决的技术问题 → 判断要求保护的发明对本领域技术人员是否显而易见。其中『实际解决的技术问题』是承上启下的关键:技术问题被界定得越具体、越偏离对比文件的技术语境,越难在其他证据中找到结合启示;反之,若技术问题被概括为常规性能改进,则容易被认定存在技术启示。

本案认定:合议组经审查后认为,权利要求1相对于对比文件1存在如下区别特征:限定杂化碳的基本结构单元由sp2杂化结构单元和sp3杂化结构单元构成,为类石墨结构和类金刚石结构以共格晶面形成的sp2-sp3杂化晶体碳。

4. 决定的理由:推理链还原

① 审查基础:(一)关于审查文本本决定针对的审查文本同驳回决定针对文本。
② 区别技术特征:合议组经审查后认为,权利要求1相对于对比文件1存在如下区别特征:限定杂化碳的基本结构单元由sp2杂化结构单元和sp3杂化结构单元构成,为类石墨结构和类金刚石结构以共格晶面形成的sp2-sp3杂化晶体碳。
③ 技术启示判断:同时,对比文件1说明书第46段给出了通过升高温度使得sp2-sp3杂化的非晶碳向晶态转化的技术启示,本领域技术人员在此基础上能够得到本申请结构的杂化晶体碳。
④ 合议组认定:对此,合议组经审查后认为,首先,在确定权利要求相对于最接近现有技术的区别特征时,应当考虑区别特征的整体性和相互关系,通常而言,对于相互之间存在关联系或因果关系的多个区别特征应当予以整体认定,而不宜将其人为拆分或在不考虑其整体性的前提下将部分特征认定为公开。
⑤ 结论:撤销国家知识产权局于2022年03月02日对本申请作出的驳回决定。

上述环节构成完整的认定链条:审查基础确定争点所指向的文本,区别特征与技术问题界定判断的起点,技术启示决定最终结论。实务中,争议往往集中在第②③步——区别特征的划分粒度与技术问题的表述方式,直接决定了后续能否在对比文件中找到结合启示。改变其中任何一环,结论都可能不同。

5. 决定要点解读

在确定权利要求相对于最接近现有技术的区别特征时,应当考虑区别特征的整体性和相 互关系,通常而言,对于相互之间存在关联或因果关系的多个区别特征应当予以整体认定,而不宜 将其人为拆分或在不考虑其整体性的前提下将部分特征认定为公开。 在判断对比文件是否公开某一技术特征或给出技术启示时,同样应该考虑对比文件的整体性, 在把握其技术构思的前提下结合上下文的内容进行综合考量和整体判断,而不宜仅根据孤立的文字 或段落记载给出定论。 专利制度设置的目的在于鼓励发明创造,在判断某一技术手段是否属于本领域公知常识时,应 当基于该领域的实际情况客观判断,对于属于新兴、前沿技术领域且得到业界普遍认可的前瞻、原 创性技术,应当认可其创造性并依法授予专利权,以保护科技创新的积极性进而提高创新能力。

该要点是本案最具参照价值的部分:它并非对个案事实的简单复述,而是对某一类法律适用问题提炼出的裁判规则,可在同类案件的审查意见答复、无效请求与答辩中直接援引。适用时须注意其成立的事实前提,避免在事实基础不同的案件中作过度扩张的引用。

6. 结合本案的分析

合议组撤销了原驳回决定,案件回到原审查部门继续审批程序。这说明在创造性的适用上,合议组与原审查部门存在实质分歧,通常源于:对权利要求术语的解释不同、对技术效果的认定不同,或认为驳回时未充分考量申请人的意见陈述。撤销驳回并不意味着必然授权,申请人仍应在后续审查中延续合议组的认定逻辑,围绕被认可的区别特征与技术效果组织后续陈述。

本案请求人提交的证据包括对比文件1、对比文件3、附件1、附件2、附件3。证据的公开时间、真实性与关联性构成本案的三条主线:公开时间决定其能否作为现有技术,真实性决定其能否被采信,关联性决定其能否用于评价涉案权利要求。在无效攻防中,先质证证据资格往往比直接辩论技术内容更为高效。

7. 实务启示与攻防要点

本案主要涉及:创造性。以下按不同主体的立场给出可供直接复用的要点。

▸ 关于创造性:本案适用《专利法》第二十二条第三款的『三步法』判断框架。实践中最容易影响结论的是第二步——实际解决的技术问题的界定,以及第三步——结合启示的有无。

对请求人/审查一方:

  • 将区别特征尽可能归入常规技术手段或相近领域的通用做法,是削弱创造性的有效路径;两篇以上对比文件的组合须论证结合的动机。
  • 挑战专利权人主张的技术效果:若效果未在原始申请中记载,或缺乏实验数据支撑,可主张该效果不能用于确定实际解决的技术问题。

对专利权人/申请人一方:

  • 争取更有利的『实际解决的技术问题』表述:技术问题越具体、越贴近区别特征带来的真实改进,越难在其他证据中找到解决方案。
  • 论证不存在结合启示:对比文件结合后无法实现涉案发明的功能、或结合存在技术偏见、或需要创造性劳动,均能否定技术启示。
  • 辅证非显而易见性:商业成功、克服技术偏见、意料不到的技术效果均可作为创造性判断的辅助考量因素。

对申请文件撰写的启示:

  • 说明书应着重描述区别特征与现有技术之间的差异及其带来的技术效果,并配套实验数据,为后续答复夯实基础。
  • 避免把发明点写成常规手段的堆砌,应突出技术要素之间的协同配合关系。

8. 检索与归档提示

建议以「1F478473、201910717722.1、专利法第二十二条第三款、创造性」为索引标签归档本案。本案出自「赋青春」《2025年度专利复审无效典型案件决定要点汇编》,可作为同类争议的先例样本:在撰写阶段用于校验权利要求布局,在答复阶段用于寻找论证路径,在无效攻防中用于预判对方主张与自身的退守空间。