非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2016-03-14_KR1020160028561A_发明公开_KR1020160028561A 개선된 기판 분무 코팅 장치 및 방법_+++B_I_J_d+++.docx |
| 0 | 2018-05-10_US2018129060A_发明申请_US20180129060A1 BACKLIGHT UNIT FOR 3D IMAGE DISPLAY AND METHOD OF MANUFACTURING THE BACKLIGHT UNIT_+++A_B_d_f_g+++.docx |
| 0 | 2018-02-01_US2018031749A_发明申请_US20180031749A1 METAMATERIAL OPTICAL FILTER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME_+++A_B_C_E_h+++.docx |
| 0 | 2017-04-20_JP2017076516A_发明专利_JP2017076516A 発光装置、及び照明器具_+++A_d_q_r+++.docx |
| 0 | 2017-04-05_KR1020170037980A_发明公开_KR1020170037980A 점진적으로 변화하는 그루브 특성을 갖는 회절 격자를 포함하는 광학 컴포넌트_+++A_B_h_i_m_r+++.docx |
| 0 | 2017-02-23_None_发明专利_JPWO2014199572A1 光取り込みシートおよび光取り込みロッド、ならびにそれらを用いた受光装置、発光装置および光ファイバー用増幅器_+++A_B_c_h+++.docx |
| 0 | 2016-09-29_JP2016530617A_发明专利_JP2016530617A 回折格子を有する導光板.docx |
| 0 | 2016-09-23_JP2016171652A_发明专利_JP2016171652A モータの製造方法およびモータコア.docx |
| 0 | 2016-09-08_JP2016527401A_发明专利_JP2016527401A 亜鉛コーティングを備えた鋼板.docx |
| 0 | 2016-06-02_US2016154532A_发明申请_US20160154532A1 LIGHT GUIDE PANEL INCLUDING DIFFRACTION GRATINGS_+++B+++.docx |
| 0 | 2018-05-10_US2018129165A_发明申请_US20180129165A1 APPARATUS FOR MANUFACTURING HOLOGRAPHIC OPTICAL ELEMENT, AND APPARATUS FOR RECONSTRUCTING HOLOGRAMS_+++A_C_b_h+++.docx |
| 0 | 2016-02-04_US2016033784A_发明申请_US20160033784A1 Optical Components_+++A_B_r+++.docx |
| 0 | 2015-06-18_US2015168651A_发明申请_US20150168651A1 LIGHT CAPTURING SHEET, LIGHT CAPTURING ROD, LIGHT RECEIVING DEVICE USING LIGHT CAPTURING SHEET OR LIGHT CAPTURING ROD, LIGHT EMITTING DEVICE USING LIGHT C_+++A_b_c_h+++.docx |
| 0 | 2015-03-16_JP2015049278A_发明专利_JP2015049278A 光学デバイス及び画像表示装置_+++C_a_b+++.docx |
| 0 | 2015-03-05_US2015062715A_发明申请_US20150062715A1 OPTICAL DEVICE AND IMAGE DISPLAY APPARATUS_+++A_C_b_e+++.docx |
| 0 | 2014-08-21_US2014230381A_发明申请_US20140230381A1 SEPARATING DEVICE, AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CENTRIFUGAL SEPARATOR ASSEMBLY AND A METHOD OF SEPARATING CONTAMINANTS FROM CRANKCASE GAS.docx |
| 0 | 2014-07-31_None_发明专利_JPWO2012157697A1 回折格子製造方法、分光光度計、および半導体装置の製造方法_+++A_B_R_g_h+++.docx |
| 0 | 2014-07-17_KR1020140090640A_发明公开_KR1020140090640A 분리 장치, 내연 기관 및 원심 분리기 조립체, 및 크랭크케이스 가스로부터 오염 물질을 분리하는 방법.docx |
| 0 | 2014-06-25_CN102902002B_发明授权_CN102902002B 一种反射式体全息布拉格光栅紫外曝光的方法_+++A_h+++.docx |
| 0 | 2020-07-09_US2020220625A_发明申请_US20200220625A1 ELECTRODE DEVICE.docx |
| 0 | 2022-11-16_JP7172784B_发明专利_JP7172784B2 金属板の塑性ひずみ比の測定方法.docx |
| 0 | 2022-08-18_US2022260763A_发明申请_US20220260763A1 DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENT_+++A+++.docx |
| 0 | 2021-11-04_US2021341877A_发明申请_US20210341877A1 LIGHT GUIDE PLATE FOR IMAGE DISPLAY_+++A_B_C_N_O_e_h_r+++.docx |
| 0 | 2021-07-22_US2021223585A_发明申请_US20210223585A1 Systems and Methods for Manufacturing Waveguide Cells_+++A_B_D_F_G_I_J_e_h+++.docx |
| 0 | 2021-03-24_JP6848627B_发明专利_JP6848627B2 遊技機.docx |
| 0 | 2020-12-31_US2020408969A_发明申请_US20200408969A1 DIFFRACTION LIGHT GUIDE PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING DIFFRACTION LIGHT GUIDE PLATE_+++A_B_R+++.docx |
| 0 | 2020-12-02_JP6794254B_发明专利_JP6794254B2 亜鉛コーティングを備えた鋼板_+++A_B_C_D_E_F_G_H_I_J_K_L_M_N_O_P_Q_R+++.docx |
| 0 | 2020-11-19_US2020365379A_发明申请_US20200365379A1 PLASMA ETCHING METHOD USING FARADAY CAGE.docx |
| 0 | 2020-09-24_JP2020153850A_发明专利_JP2020153850A 金属板の塑性ひずみ比の測定方法.docx |
| 0 | 2014-05-22_US2014140654A_发明申请_US20140140654A1 TRANSPARENT WAVEGUIDE DISPLAY_+++A_B_E_I_N_c_d_f_g_h_j_r+++.docx |
| 0 | 2019-07-11_US2019212588A_发明申请_US20190212588A1 Systems and Methods for Manufacturing Waveguide Cells_+++A_B_C_D_E_F_G_I_J_h+++.docx |
| 0 | 2019-04-04_JP2019053289A_发明专利_JP2019053289A 透明導波路ディスプレイ_+++A_B_C_E_F_G_N_h_i_r+++.docx |
| 0 | 2019-04-03_KR101965352B_发明授权_KR101965352B1 보안성이 강화된 이동통신 응용서비스 시스템 및 이에 포함되는 무선연결장치.docx |
| 0 | 2018-12-05_JP6432397B_发明专利_JP6432397B2 モータの製造方法およびモータコア_+++A+++.docx |
| 0 | 2018-11-15_JP2018175142A_发明专利_JP2018175142A 遊技機.docx |
| 0 | 2018-10-05_KR1020180109032A_发明公开_KR20180109032A 일회용 역방향 메시지를 이용한 인증 방법 및 시스템과 이를 위한 기록매체.docx |
| 0 | 2018-05-17_KR1020180051802A_发明公开_KR20180051802A 3차원 영상 디스플레이용 백라이트 유닛 및 그 제조방법_+++A_B_D_N_O_f_g_i_j+++.docx |
| 0 | 2018-05-16_KR1020180051187A_发明公开_KR20180051187A 홀로그래픽 광학 소자의 제조 장치 및 홀로그램 재생 장치_+++A_C_e+++.docx |
| 0 | 2000-08-15_JP2000510603A_发明专利_JP2000510603A Optical structure for processing light waves.docx |
| 0 | 2007-03-08_JP2007057622A_发明专利_JP2007057622A Optical element, manufacturing method thereof, method for manufacturing shape transfer mold for optical element, and transfer mold for optical element_+++A_B_G_H_d_f+++.docx |
| 0 | 2006-10-26_JP2006292818A_发明专利_JP2006292818A Method for fabricating film, film structure, optical device, and screen_+++A+++.docx |
| 0 | 2006-09-07_JP2006237452A_发明专利_JP2006237452A Photoelectromotive force element.docx |
| 0 | 2006-08-03_JP2006203971A_发明专利_JP2006203971A Multiple-output power supply unit and image forming device.docx |
| 0 | 2006-02-16_JP3119195U_实用新型_JP3119195U Lecture for Posted equipment.docx |
| 0 | 2005-08-31_JP3688845B_发明专利_JP3688845B2 Liquid crystal display device_+++A_C_b_e+++.docx |
| 0 | 2005-03-03_JP2005052741A_发明专利_JP2005052741A Coating method and coating apparatus_+++R_b_d_i_j+++.docx |
| 0 | 2005-01-13_JP2005010231A_发明专利_JP2005010231A Rugged pattern forming material, rugged pattern receiving body, rugged pattern forming method, transfer foil, and optical component_+++A_B_R_h+++.docx |
| 0 | 2000-11-07_US6144480A_发明授权_US6144480A Optical arrangement for processing an optical wave.docx |
| 0 | 2007-07-26_DE69736322T_发明专利_DE69736322T2 OPTICAL DEVICE FOR PROCESSING AN OPTICAL SHAFT.docx |
| 0 | 2000-03-21_JP2000080707A_发明专利_JP2000080707A Washing device.docx |
| 0 | 1998-12-16_EP0883837A_发明公开_EP0883837A1 AN OPTICAL ARRANGEMENT FOR PROCESSING AN OPTICAL WAVE_+++A_b_h+++.docx |
| 0 | 1998-09-25_None_发明专利_JPH10253955A Liquid crystal display device_+++A_C_e+++.docx |
| 0 | 1998-07-21_US5784507A_发明授权_US5784507A Integrated optical wavelength discrimination devices and methods for fabricating same.docx |
| 0 | 1997-09-04_WO1997032243A_发明申请_WO1997032243A1 AN OPTICAL ARRANGEMENT FOR PROCESSING AN OPTICAL WAVE_+++A+++.docx |
| 0 | 1996-12-04_CN1033422C_发明授权_CN1033422C 自动寻的灭火控制装置.docx |
| 0 | 1994-01-18_US5279689A_发明授权_US5279689A Method for replicating holographic optical elements_+++A_B+++.docx |
| 0 | 1989-06-14_CN1033422A_发明公开_CN1033422A 实时全息记录介质_+++A_B_R_e_h+++.docx |
| 0 | 2011-01-20_US2011014380A_发明申请_US20110014380A1 APPARATUS AND PROCESS FOR FABRICATING ARTIFICIAL OPAL FILMS_+++A+++.docx |
| 0 | 2014-04-03_US2014092384A_发明申请_US20140092384A1 DIFFRACTION GRATING MANUFACTURING METHOD, SPECTROPHOTOMETER, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD_+++A_B_H_R+++.docx |
| 0 | 2013-08-27_US8519325B_发明授权_US08519325B1 Optical radiation concentrator.docx |
| 0 | 2013-01-30_CN102902002A_发明公开_CN102902002A 一种反射式体全息布拉格光栅紫外曝光的方法_+++A+++.docx |
| 0 | 2012-07-30_ES2385720T_发明专利_ES2385720T3 Célula fotovoltaica.docx |
| 0 | 2012-07-26_US2012188791A_发明申请_US20120188791A1 SUBSTRATE-GUIDED HOLOGRAPHIC DIFFUSER_+++A_B_C_E_h+++.docx |
| 0 | 2011-12-21_JP4842893B_发明专利_JP4842893B2 Motor with gear mechanism and speed reducer.docx |
| 0 | 2011-08-10_JP4744161B_发明专利_JP4744161B2 Photovoltaic element.docx |
| 0 | 2011-08-03_JP4738313B_发明专利_JP4738313B2 The automatic toll collection system.docx |
| 0 | 1984-10-09_US4475792A_发明授权_US4475792A High resolution diffraction grating.docx |
| 0 | 2010-08-09_KR1020100088458A_发明公开_KR1020100088458A 도광판 제조를 위한 홀로그램 패턴의 임프린트 공정을 통한금형 제작방법_+++A_B+++.docx |
| 0 | 2009-12-09_EP1968169A_发明公开_EP1968169A2 Sensor magnet device, gear mechanism and speed reducing electric motor.docx |
| 0 | 2009-10-01_WO2009119677A_发明申请_WO2009119677A1 人工オパール膜生成装置及び人工オパール膜生成方法_+++A_k_l_r+++.docx |
| 0 | 2009-05-16_TW200921289A_发明专利_TW200921289A 移動體驅動方法及移動體驅動系統、圖案形成方法及裝置、曝光方法及裝置、元件製造方法、以及測量方法.docx |
| 0 | 2009-02-26_US2009051894A_发明申请_US20090051894A1 MOVABLE BODY DRIVE METHOD AND MOVABLE BODY DRIVE SYSTEM, PATTERN FORMATION METHOD AND APPARATUS, EXPOSURE METHOD AND APPARATUS, DEVICE MANUFACTURING METHO.docx |
| 0 | 2008-10-16_JP2008253121A_发明专利_JP2008253121A Gear mechanism and motor with reducer.docx |
| 0 | 2008-05-08_JP2008108213A_发明专利_JP2008108213A Automatic toll collection system.docx |
| 0 | 2007-10-11_WO2007114488A_发明申请_WO2007114488A1 CUTTING METHOD FOR PLANOGRAPHIC PRINTING PLATES.docx |
一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括;通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a);以及通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b);其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化;以及所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上;并且所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;以及其中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加;以及所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加;以及所述全息光栅具有相同的宽度
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标发明授权专利 **CN113728257B** 的权利要求1,结合说明书的主旨,以及给定的三份对比文件(D1、D2、D3)进行深入的权利要求解释、特征比对、最接近对比文件选择、无效突破口分析及下一步检索策略的制定。
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## 一、 紧密结合目标专利说明书解释权利要求1
目标专利解决的核心技术问题在于:在衍射导光板中,光在传播过程中因不断被衍射输出而导致能量沿传播方向(从一侧A向另一侧B)递减。若全息光栅的衍射效率完全相同,则输出的衍射光均匀性会变差。
为了使输出光均匀,背景技术(图2、图3)曾试图通过连续改变激光光量或照射时间来使全息光栅的**宽度(Width)**渐变,但这种工艺极其复杂且难以连续控制。
本方案的核心构思是:**摒弃传统的改变光栅“宽度”的做法,改为改变光栅的“高度(Height)”**。通过使光敏树脂涂层的高度以及记录其中的全息光栅高度沿预定方向逐渐增加,同时保持**全息光栅具有相同的宽度(特征H)**,从而在采用普通的、曝光强度均匀的全息记录工艺下,纯粹利用树脂厚度(高度)的渐变来自动实现衍射效率的渐变上升,最终补偿光传播的衰减,实现输出光的均匀性。
因此,在解释权利要求1时:
* **特征D、F、G(高度渐变):** 指的是涂层和光栅在几何厚度上的不均匀设计,用于控制空间衍射效率。
* **特征H(相同的宽度):** 对应说明书第`[0056]`段,指第一激光L1和第二激光L2根据位置的光量和照射时间相同,使得干涉条纹的横向周期(宽度)保持空间一致,从而免去了繁琐的曝光控制。
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## 二、 技术特征比对表
以下将权利要求1拆解为技术特征A~H,并与对比文件 **D1(US20140140654A1)**、**D2(US20190212588A1)** 及 **D3(JP6794254B2)** 进行详细的原文出处比对:
| 权利要求1的技术特征 | D1(US20140140654A1)公开情况及详细出处 | D2(US20190212588A1)公开情况及详细出处 | D3(JP6794254B2) |
| 特征A:一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括 | 实质公开。<br>参见[0005]:“An SBG is a diffractive device formed by recording a volume phase grating, or hologram...” | 实质公开。<br>参见[0004]:“recording of holographic optical elements within the waveguides... holographic polymer dispersed liquid crystal (HPDLC) mixtures” | 未公开 |
| 特征B:通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a) | 实质公开。<br>参见[0005]:“...by first placing a thin film of a mixture of photopolymerizable monomers and liquid crystal material between parallel glass plates or substrates.” | 毫无疑问公开。<br>参见[0006]:“...providing a first substrate... and depositing a layer of optical recording material onto the first substrate using at least one deposition head...” | 未公开 |
| 特征C:通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b) | 实质公开。<br>参见[0005]:“A volume phase grating is then recorded by illuminating the liquid material with two mutually coherent laser beams, which interfere...”双束相干光记录体积光栅,天然从两侧或相交照射。 | 实质公开。<br>参见[0004]:“recorded in such a liquid mixture by illuminating the material with two mutually coherent laser beams.” | 未公开 |
| 特征D:其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化 | 毫无疑问公开。<br>参见[0020]:“...has a varying thickness along the respective direction of light propagation.” | 毫无疑问公开。<br>参见[0017]、[0029]:“FIG. 1B conceptually illustrates a waveguide cell with a wedge-shaped profile...” | 未公开 |
| 特征E:所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上 | 实质公开。<br>全息干涉曝光穿透整个HPDLC层, fringes天然贯穿整个厚度层。 | 实质公开。<br>体全息图记录在整个光记录材料层中。 | 未公开 |
| 特征F:所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加 | 毫无疑问公开。<br>参见[0024]:“...the thickness may increase in a direction that is at least one of (i) parallel to a direction of the light propagation...” | 毫无疑问公开。<br>参见[0056]:“By dispersing the beads in an increasing order of sizes across the material layer, a tapered layer... can be formed...” | 未公开 |
| 特征G:所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加 | 实质公开。<br>结合[0024]的厚度增加及体全息记录特性,光栅高度随之增加。 | 实质公开。<br>结合[0056]的楔形厚度增加及全层全息记录特性,光栅高度随之增加。 | 未公开 |
| 特征H:所述全息光栅具有相同的宽度 | 实质公开/公知常识。<br>常规双光束平面波相干涉记录的条纹周期(宽度)空间一致。 | 实质公开/公知常识。<br>常规双光束相干涉记录形成的条纹。 | 未公开 |
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## 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析
从整体解决的技术问题以及技术效果角度分析,本案适合作为最接近对比文件(最主要创造性评述原点)的是 **D1(US20140140654A1)** 和 **D2(US20190212588A1)**,两者均可独立作为**最接近对比文件(D1可作第一选择,D2可作第二选择)**。原因如下:
### 1. 从技术领域与技术问题角度
* **D1** 针对的是衬底引导光学(SGO)和全息波导显示(如HMD、HUD),其明确关注如何提高大视角下的衍射效率均匀性、消除照明纹波(`[0008]`-`[0011]`)。为了调节提取效率,D1在`[0024]`和`[0057]`中提出了通过改变全息图厚度(即高度)来控制不同输出方向的衍射效率和角度带宽,这与目标专利解决“导光板衍射光均匀性劣化”的技术问题及构思完全一致。
* **D2** 则聚焦于全息波导显示元件的**制造工艺方法**,专门解决如何精准控制光记录材料的动态厚度、index波动的非均匀性问题。其通过喷墨打印或不同直径微球(Beads)支撑来制造具有**楔形剖面(Wedge-shaped profile / Tapered layer)**的光敏介质层(`[0029]`、`[0056]`),以满足空间渐变衍射效率的需求。这与目标专利权利要求1的方法保护主题(制造方法)最为贴近。
* *注:D3(JP6794254B2)属于钢铁冶金及汽车部件防腐涂层领域,采用JVD(ジェット蒸着)在钢板上镀锌,技术领域和所解决的问题与光学全息完全不相干,在创造性分析中完全不予考虑。*
### 2. 未被最接近对比文件完全显性公开的特征及在其他文件中的公开情况
如果将 **D2** 作为最接近对比文件评述权利要求1的步骤(a)工艺:
D2已经明确公开了特征A、B、D、F,且明确提及了通过微球尺寸渐变形成梯度渐变的树脂层厚度(特征F)。
对于**特征C(激光双面照射记录)**、**特征E(记录在整个高度上)**以及**特征H(具有相同的宽度)**:
* **D1** 的`[0005]`段已经明确公开了通过两束相干激光照射夹在基板之间的液态材料进行体积相光栅记录(干涉形成 fringes)。由于激光具有穿透性,只要光敏树脂是透明的,全息光栅必然形成于光敏树脂涂层的整个几何高度上(特征E),且在标准的平面波干涉下,光栅的条纹周期空间一致,即光栅宽度相同(特征H)。
* 因此,即使X特征在某一篇文件中属于暗含的实质公开,也可以轻易通过 **D2 + D1 + 公知常识** 的组合方式,评述权利要求1不具备创造性。
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## 四、 请求方最薄弱的技术特征与防守点
若代表无效请求方对该专利提起无效宣告,全案**最薄弱(即最难被彻底否定、最容易被专利权人拿来抗辩)的技术特征**是:
> **特征H:所述全息光栅具有相同的宽度。**结合**特征F、G中“光栅高度逐渐增加”**的限定。
### 为什么最薄弱?
在常规创造性审查思维中,审查员或专利权人会认为:一般的波导光栅为了实现沿程衍射效率均匀,通常的做法是改变光栅的横向占空比或周期(即改变**宽度**),如目标专利背景技术图2所示。
本专利的“核心发明点”恰恰在于构建了一个**纵横解耦**的结构——横向(条纹宽度)完全一致,纵向(条纹几何高度)空间渐变。虽然在全息光学领域,用均匀双光束照射楔形介质天然会得到“等宽不等高”的条纹,但这属于从物理效应推导出的**“固有结果(Inherited result)”**。如果对比文件D1、D2中仅仅提及了“Thickness variation(厚度变化)”,而没有用文字明确写出“宽度保持相同(same width)”,专利权人一定会极力辩称:“对比文件改变厚度可能伴随着光栅条纹周期的改变,或者对比文件是为了改变角度带宽而非保持宽度一致,本发明通过限定‘等宽且高度渐变’实现了一种无需复杂激光调制的高效制造方法。”
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## 五、 进一步的检索策略
针对上述薄弱环节(特征H的显性公开,以及制造工艺中通过倾斜、喷涂等方式直接获得等宽不等高光栅的直接证据),建议采取以下针对性的打法和检索策略:
1. **补充“全息波导+楔形/渐变厚度介质”的系统级结构检索**
* **目标:** 寻找在先文献中不仅提到介质变厚,还明确给出光栅形貌图(或有“条纹周期/pitch恒定”文字表述)的证据。
* **关键词拓展:** `(waveguide OR "light guide") AND ("tapered thickness" OR "variable thickness" OR "wedged photopolymer" OR "wedged HPDLC") AND ("grating period" OR "constant pitch" OR "uniform width")`
2. **转攻全息图“复制(Copying/Replication)”及“Master(母版)”制造工艺文献**
* 目标专利步骤(a)、(b)是非常标准的全息波导制备流程。在全息行业内,利用一个具有固定周期(constant pitch)的母版光栅(Master Grating)通过接触复制(Contact Copying)光引入到厚度渐变的基底中,是极其常见的量产工艺。
* **检索方向:** 检索SBG Labs(即Digilens,D1/D2的申请人)、Sony、Microsoft、Magic Leap等巨头在2015-2019年间的全息图接触复制专利。例如D1中提及的`Contact copying process`(如`[0060]`),顺着此线索专门检索其对应的母版复制专利,通常能找到大量关于“母版周期固定、介质厚度变化以调控效率”的底层工艺描述。
3. **提取教科书/公知常识证据(针对特征E、H的固有属性)**
* 准备光学及全息学公知常识教科书(如《Holographic Interferometry》或体积全息图相关教材),固化以下逻辑:当相干光束照射楔形透明光致聚合物时,曝光条纹的横向空间频率仅由干涉两光束的夹角和波长决定,与介质厚度无关。因此“全息光栅记录在整个高度上且宽度相同”是均匀全息曝光于楔形介质时的**必然物理结果**,不具有创造性贡献。
通过 **D2(作为制备工艺框架) + D1(作为波导应用与厚度设计证据) + 接触复制/公知常识(封堵“等宽”特征)** 的组合,将能对该权利要求1形成极其稳固的无效证据链。
作为一名经验丰富的专利代理师,我现针对目标专利说明书的权利要求1,结合所提供的四份对比文件(D1至D4)进行深入的法律与技术分析。
### 一、 权利要求特征分解与对比文件逐项比对分析
为了清晰展现各对比文件的公开情况,现将权利要求1分解为8个独立的技术特征(A至H),并结合对比文件原文的详细出处进行毫无异议公开(完全公开)或实质公开(等同/惯用手段置换)的逐项比对。
#### 特征比对表格及详细出处
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (CN1033422A) 比对及出处 | D2 (US5279689A) 比对及出处 | D3 (WO1997032243A1) 比对及出处 | D4 (JPH10253955A) 比对及出处 |
| 特征A: 一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括: | 毫无异议公开<br>说明书第3页:“介质的制作工艺...用于全息光学元件”。 | 毫无异议公开<br>栏1:“FIELD OF THE INVENTION...method for making embossed optical elements...holograms”。 | 毫无异议公开<br>[p0004]:“a method for processing an optical wave...”。 | 毫无异议公开<br>[0024]:“本発明の液晶表示装置...体积ホログラム11(体积全息图)”。 |
| 特征B: 步骤(a)通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底; | 毫无异议公开<br>说明书第4页例1:“将上述均匀混合物涂布在涂有明胶的玻璃版或聚脂膜上”。 | 实质公开<br>栏1 SUMMARY:“(a) applying a dry photohardenable film to a surface of a...substrate”(热固/光硬化干膜贴合为涂覆的惯用手段变型)。 | 毫无异议公开<br>[p0038]:“a periodic grating structure 40...etched on, into, or partly into a transparent substrate 10”。 | 毫无异议公开<br>[0024]、[0035]:“导光板10の液晶セル1に対向する面上に設けられて...上面に配置される感光乾板”。 |
| 特征C: 步骤(b)通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅; | 毫无异议公开<br>说明书第4页例1及图2:“把上述全息感光板用He-Ne激光器(633nm)进行暴光,具体光路如图2所示(双路干涉)”。 | 实质公开<br>栏1 SUMMARY:“(c) passing actinic radiation through the transparent substrate...”(D2为单侧曝光配合压印,非双面激光干涉记录)。 | 未公开<br>D3采用计算机生成全息(CGH)及掩膜刻蚀工艺生成结构,非激光双面照射记录。 | 实质公开<br>[0035]:“配置される感光乾板に干涉縞を露光することで生成される(利用两束光束1和2进行干涉露光)”。 |
| 特征D: 其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化; | 未公开<br>D1明确为均匀涂布,膜厚0.1~0.2mm。 | 未公开<br>D2强调“uniformly thick dry photohardenable layer”(均匀厚度的干膜)。 | 实质公开<br>[p0040]、[p0045]:“spatially varying the thickness of the substrate...varying the grating duty cycle...control the phase”(通过改变厚度或占空比实现空间相位调制)。 | 实质公开<br>[0019]、[0054]:“导光板手段の回折格子手段を持たない面が、非平面形状で構成されたり、回折格子手段に対して倾きを持つ平面で構成”(通过导光板倾斜或楔形间接改变光栅波导处的相对厚度场)。 |
| 特征E: 所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上; | 毫无异议公开<br>D1全息记录介质曝光时全层感光聚合。 | 毫无异议公开<br>D2的压印和光硬化是在整个薄膜层厚度上进行的。 | 实质公开<br>D3的刻蚀槽直接穿过整个结构表面层。 | 毫无异议公开<br>[0026]:“感光乾板の厚さ方向に屈折率差を持つ干涉縞が形成される”。 |
| 特征F: 所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加; | 未公开<br>D1高度均匀。 | 未公开<br>D2结构高度均匀。 | 实质公开<br>[p0037]、[p0040]:“the height of the surface-relief step 12...introduced by spatially varying the thickness”(公开了表面浮雕台阶高度随空间变化的构想)。 | 未公开<br>D4全息图本身的介质层厚度在此未明确提及呈“逐渐增加”的梯度排布。 |
| 特征G: 所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加; | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>[p0037](公开了通过改变高度以调整相位调制量的方法)。 | 未公开 |
| 特征H: 所述全息光栅具有相同的宽度。 | 毫无异议公开<br>D1常规单频全息光栅,线宽一致。 | 毫无异议公开<br>D2高宽比一致的压印光栅。 | 未公开<br>D3的占空比(width)是变化的([p0045]: "varying the grating duty cycle")。 | 毫无异议公开<br>D4常规周期性体全息图,光栅周期和线宽恒定。 |
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### 二、 最接近的对比文件(Closest Prior Art)分析
在创造性(Invalidity/Inventive Step)分析中,确定“最接近的对比文件”需从**技术领域、解决的技术问题、技术效果以及技术特征的重合度**进行综合考量。本案中,可以确定**两个**适合作为最接近对比文件的文件,分别从“工艺途径”和“应用架构”两个维度切入:
#### 1. 第一选择:D4 (`JPH10253955A`) —— 最佳架构起点
* **技术领域与解决技术问题极度契合:** D4公开了一种将全息光学元件(体全息图11)集成在导光板10上,通过衍射红/绿/蓝单色平行光来提供液晶显示装置(LCD)背光的方案。这与目标专利说明书背景技术中试图解决的“利用衍射导光板实现显示设备(AR/MR/VR)且提高衍射光均匀性”的技术架构完全相同。
* **技术效果与架构共性:** D4同样是为了取消彩色滤光片以提高光的使用效率,并且提到了利用干涉露光(光束1和光束2)来制作集光性全息图的制造工艺,这与目标专利在步骤(b)中使用双面激光记录全息光栅(特征C)高度一致。
* **结论:** 针对该全息光学元件的**应用场景、光学录制架构**而言,D4是最合适的“最接近对比文件(主导引文件)”。
#### 2. 第二选择:D3 (`WO1997032243A1`) —— 最佳功能设计起点
* **解决的技术问题极其相近:** 目标专利核心解决的问题是:全息光学元件在导光板上传播时,由于光的能量沿传播方向衰减,需要**“调节全息光学元件各区域的衍射效率,使出射光均匀”**。而D3的核心技术任务就是“在光学介质中引入相位和振幅调制,以产生所需的光学波前或均匀的强度分布(`[p0018]`)”。
* **技术手段的实质公开:** D3明确指出,传统通过空间改变基底厚度(改变高度)的方法会导致工艺困难,因此它提出了通过“侧向位移(Displacement $\Delta$)”来控制相位,并通过“改变占空比(Duty cycle)”来控制振幅的技术方案。虽然D3走向了变占空比的方向,但在`[p0037]`和`[p0040]`中,它深度探讨并实质公开了**“通过空间变化表面浮雕结构的高度(Thickness/Height)来调制光波前”**的构想。
* **结论:** 针对目标专利试图通过“控制光栅高度变化”来“调节衍射效率/光强均匀性”这一**核心发明点**而言,D3在解决技术问题和实质手段上最接近,适合作为创造性评述的主攻对比文件。
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### 三、 突出品垒:对请求方而言最薄弱的技术特征
若作为无效宣告请求方,本案中**最薄弱(即最难被证明丧失创造性、目标专利最稳固的防线)**的技术特征是:
**特征F与特征G的组合:** `所述光敏树脂涂层/全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加`。
#### 理由分析:
1. **D4的物理局限:** D4虽然提到了可以使导光板不具有回折格子手段的下表面倾斜(楔形导光板),以此改变光在传输过程中的反射角度并提高利用率;但这只是改变了**导光板基底**的几何形状,其表面的全息感光干板涂层本身在物理上依然是厚度均匀的。D4完全没有想到、也没有公开过**“直接让全息光栅和树脂涂层厚度本身沿预定方向逐渐增加”**这一物理特征。
2. **D3的对立启示(Teach-out):** D3虽然公开了改变高度可以调整相位,但其全文的真正发明点和演进方向是**“否定高度/深度控制”**(因为D3提到多级高度控制需要多次掩膜和精确刻蚀,成本高且易退化,见`[p0010]`、`[p0015]`)。D3给出的教导是转而使用“二维平面内横向位移和变占空比”来取代高度变化。因此,D3不仅没有给出将光栅高度“逐渐增加”的正面启示,反而给出了**反向启示**。
3. **工艺与效果的结合:** 目标专利说明书第`[0021]`至`[0025]`段巧妙地将特征F、G与特定的制造工艺(如改变拉提速度、改变辅助基底相对移动速度、或倾斜干燥)相结合,以极简单的单次曝光工艺(特征H:保持激光照射量和宽度相同),就实现了衍射效率沿程连续梯度增加的优异效果。这种“**均宽变高、厚度渐增**”的设计,在现有四份对比文件中均未被实质公开,属于典型的结构与效果的有机结合点。
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### 四、 针对薄弱特征的进一步检索策略
为了攻克上述“光栅高度逐渐增加且宽度相同”的薄弱特征,建议请求方调整检索逻辑,开展以下进阶检索:
1. **变更分类号与检索领域(转攻“精密涂布工艺”与“光刻胶形貌控制”):**
不要仅局限于3GPP、全息显示或光栅领域。应重点检索半导体及光学微纳制造中的**三维微纳结构制造(3D Lithography)**或**梯度薄膜涂布**领域。
* **IPC/CPC分类号扩充:** `G03F7/00`(光刻工艺)、`B05D1/18`(浸涂工艺)、`B05D3/04`(涂层干燥控制)。
* **检索方向:** 检索在基底上通过“变速度提拉法(Variable-speed dip coating)”或“倾斜流延法”制造具有厚度梯度变化(Gradient thickness)的光刻胶层/光敏聚合物层的现有技术文件。
2. **寻找“变高光栅”在其他光学元件中的应用(转移类比启示):**
检索**闪耀光栅(Blazed Grating)**、**啁啾光栅(Chirped Grating)**或**全息波导显示(Holographic Waveguide Display)**领域中,为了解决“光导传播中均匀性出光”而故意将光栅槽深(Groove depth)或高度设为空间渐变梯度的文献。
* **核心关键词组合:** `(全息光栅 OR 体全息 OR 衍射光栅) AND (槽深 OR 高度 OR 厚度) AND (渐变 OR 逐渐增加 OR 梯度 OR 均匀性) AND (宽度相同 OR 周期恒定)`。
* 只要能在常规全息波导领域找到一篇公开了“为了平衡传播损耗,使光栅高度从入光侧向远端逐渐增加,同时保持周期不变”的文献,即可与D4或D1进行完美结合,彻底斩断该专利的创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,在专利无效或自由实施(FTO)分析中,我们首先需要深刻理解目标专利的**发明构思**与**核心痛点**。
目标专利(CN113728257B)的核心痛点在于:传统的衍射导光板由于光在传播中不断被衍射损耗,导致两端衍射光的均匀性劣化;若通过调整激光各位置的照射能量或时间来使得光栅宽度不同,工艺又极其复杂。本专利创造性地提出了“**用树脂层自身的高度变化(倾斜度)来直接调制全息光栅的整体记录高度,同时保持光栅宽度相同**”,从而以极简的激光干涉工艺,通过高度差异实现了均匀的衍射效率输出。
下面我将紧密结合目标专利说明书与对比文件(D1: EP0883837A1;D2: JP2005010231A;D3: JP2005052741A;D4: JP3688845B2)进行技术特征的深度比对和创造性全景分析。
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### 一、 权利要求1技术特征深度比对表格
以下为权利要求1的各个技术特征与对比文件原文的详细出处比对:
| 权利要求1的技术特征 | 对比文件公开情况与原文详细出处(含公开号) | 比对结论 |
| 技术特征A: 一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括 | D4 (JP3688845B2): 说明书\[0012]、\[0024]公开了一种在导光板面上设有体积型全息图(体积型回折格子)的液晶显示装置及全息图生成方法。<br>D1 (EP0883837A1): 说明书"BACKGROUND OF THE INVENTION"中公开了制造波导全息结构(waveguide holographic structure)的方法。 | 已公开 (D4, D1) |
| 技术特征B: 通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a) | D2 (JP2005010231A): 说明书\[0002]、\[0014]公开将“光硬化性樹脂組成物”涂布在支持体上形成“光硬化性樹脂層”(即光敏基底)。<br>D4 (JP3688845B2): 说明书\[0024]、\[0035]公开在导光板10(基底)表面上配置“感光乾板”(包含光敏材料)。 | 已公开 (D2, D4) |
| 技术特征C: 通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b) | D4 (JP3688845B2): 说明书\[0035]-\[0036]及图6明确公开:“利用来自对应于液晶盒的针孔照射的光束1(物体光),和来自棱镜侧照射的光束2(参照光),在导光板上面配置的感光乾板上进行干涉纹露光从而生成(集光性体积全息图)”。此即通过激光从相反的双面(一个表面和另一个表面)进行干涉记录。 | 毫无异议公开 (D4) |
| 技术特征D: 其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化 | D3 (JP2005052741A): 说明书\[2](针对第2页/第8页多处)明确公开:“通过改变喷嘴的喷涂量、滴下周期、或基板的旋转速度/移动方向等……可在被涂布基板内获得膜厚不同的涂布膜,且通过远心力能够获得膜厚平滑变化(高度变化)的涂布膜”。 | 实质公开 (D3) |
| 技术特征E: 所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上 | D4 (JP3688845B2): 说明书\[0012]、\[0024]明确其为“体积分量型全息图(体积型ホログラム)”。根据全息技术常识,体积全息图的干涉条纹必然贯穿并记录在整个光敏材料的厚度(整个高度)方向上。 | 实质公开 (D4) |
| 技术特征F: 所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加 | D3 (JP2005052741A): 说明书\[2]公开了通过控制吐出量与移动速度等,使涂布膜厚(高度)平滑变化(可控制为逐渐增加)。<br>D4 (JP3688845B2) + D3联合: 在D3提供的高度渐变(逐渐增加)的树脂层上,运用D4的双面激光干涉记录,光栅自然随树脂高度而变化。 | 组合公开 (D4+D3) |
| 技术特征G: 所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加 | D4 (JP3688845B2) + D3联合: 同上。当光敏树脂层本身的高度沿预定方向逐渐增加时,激光干涉形成的体积全息光栅在整个厚度上记录,其高度自然表现为沿该方向逐渐增加。 | 组合公开 (D4+D3) |
| 技术特征H: 所述全息光栅具有相同的宽度 | D4 (JP3688845B2): 说明书\[0024]、\[0035]制造体积全息图时,使用均匀波面的激光干涉曝光,所产生的干涉条纹周期和空间宽度在面内是均匀恒定的(即具有相同的宽度)。目标专利\[0057]亦承认“对于每种类型的激光根据位置的光量和/或照射时间可以是相同的,从而使全息光栅具有基本上相同的宽度”,此为常规干涉记录的结果。 | 实质公开 (D4) |
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### 二、 最接近对比文件(D1~D4)的选择与分析
在创造性分析中,**D4(JP3688845B2)最适合作为本案最接近的对比文件**。理由如下:
1. **整体解决的技术问题最契合:**
* **目标专利**解决的问题是:衍射导光板由于光传播损耗导致两侧衍射光不均匀,需要调节衍射效率,同时避免传统的“改变各位置激光能量”导致的工艺复杂性(见目标专利背景技术\[0008]-\[0014])。
* **对比文件D4**同样聚焦于“利用体积分量全息图取代传统カラーフィルタ(颜色过滤器),消除光的吸收损伤并引导光均匀出射”的技术问题(D4说明书\[0006]-\[0009]),其同样采用导光板联合全息光栅调整光出射的架构。
2. **技术方案与架构最相似:**
* D4公开了在导光板表面涂覆/配置全息感光材料(光敏基底),并采用双面光束干涉(物体光与参照光双面照射)在材料的整个厚度方向上记录体积全息光栅的完整制造工艺(步骤b),且光栅各处的曝光环境一致,宽度相同。
相比之下,**D3**仅属于通用的涂布机械领域(公开了膜厚变化及平滑梯度控制),不涉及全息光学元件制造;**D2**虽然涉及光敏树脂涂覆,但后续是通过“スタンパー(压模)”进行机械压印而非激光干涉记录;**D1**则侧重于计算机生成全息图(CGH)的槽横向位移控制。因此,D4在技术领域、解决的根本矛盾以及核心光栅记录工艺上均最接近目标专利。
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### 三、 创造性评述及薄弱特征分析(请求方视角)
#### 1. 未被最接近对比文件公开的特征是否被其他文件公开?
**是的,已全部被公开。**
最接近对比文件D4唯一没有直接描写的特征是:**“步骤(a)中施加光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度(以及全息光栅高度)沿预定方向逐渐增加”(特征D、F、G部分)**。D4中的感光乾板通常默认是厚度均匀的。
然而,这一“使涂层厚度/高度沿特定方向逐渐改变或平滑增加”的机械涂布工艺,已被**D3(JP2005052741A)**毫无异议地实质公开。D3明确传授了可以通过控制喷涂流量和移动轨迹,在基板上产生**滑顺的、膜厚各处不同的、高度渐变的涂布层**。
#### 2. 对于无效请求方而言,最薄弱(攻坚难度最大)的技术特征
对于无效请求方,本案最薄弱、也是专利权人最可能据理力争的特征是:**【技术特征F+G的协同关联:通过将光敏树脂层特意涂布成高度逐渐增加,从而在常规双面激光曝光下,“顺理成章地”直接获得高度逐渐增加、但宽度相同的全息光栅,用以调节衍射均匀性】**。
* **难点在于“技术启示的结合(结合意图)”:**
虽然D4公开了全息记录,D3公开了梯度涂布,但专利权人会辩称:D3解决的是普通的涂布膜厚出墨均匀性、防止吐出痕干燥的问题(D3说明书\[2])。本领域技术人员在面对D4的全息波导元件时,**没有技术启示**会想到故意把全息树脂层涂得“一边薄、一边厚(逐渐增加)”,更难以预料到“树脂层的高度渐变”可以完美代替“繁琐的激光能量逐点物理调制”,达到简化全息光栅制造工艺并提高导光板衍射均匀性的多重光学效果。这种从“机械涂布厚度”跨界到“光学衍射效率空间分布调制”的构思,是本案创造性辩论的交锋核心。
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### 四、 请求方的进一步检索策略建议
为了在无效宣告程序中彻底一击必杀,弥补D4+D3跨界组合时可能被指责的“缺乏技术启示”的弱点,建议请求方采取以下精准检索防线:
1. **针对性检索“全息/衍射元件中斜向梯度涂布(Graded/Tapered Thickness)”的在先文献:**
* **检索方向:** 摆脱通用涂布机领域(D3),直接锁死在“光学、全息、衍射光栅(Diffraction Grating)、波导(Waveguide)”领域内。
* **寻找的目标:** 在先是否有文献公开过为了调制衍射效率(Diffraction Efficiency Optimization),在基底上流延或涂布具有厚度梯度(Thickness Gradient / Tapered Layer)的光致聚合物(Photopolymer)或光刻胶(Photoresist)。一旦在光学领域找到自发做成“斜坡状树脂层”的先例,技术启示将坚不可摧。
2. **检索关键词与国际专利分类(IPC)联合:**
* **IPC分类号锁定:** `G02B5/18`(衍射光栅)、`G03H1/04`(全息图制造)、`F21V8/00`或`G02B6/00`(导光体)。
* **关键词组合:** `(全息 or 光栅 or 导光) AND (厚度 or 高度 or 深度) AND (逐渐增加 or 渐变 or 坡 or 倾斜 or 梯度) AND (等宽 or 相同宽度 or 均匀周期)`。
* **英文对照:** `(hologram* or grating* or waveguide) AND (taper* or gradient* or slant* or vary* thickness) AND (uniform width or constant period) AND (diffraction efficiency)`。
3. **重点挖掘大厂在先的AR/波导早期专利:**
* 关注韩国知识产权局(KIPO)、日本特许厅(JPO)在2015-2019年间(目标专利优先权日为2019年9月30日)关于增强现实(AR)衍射光导向板的申请(如Sony、Samsung、Digilens、Vuzix等)。这些大厂在早期研究中,为了解决全息波导效率不均(Efficiency Roll-off),经常会有利用“楔形介质层(Wedge-shaped layer)”或厚度渐变全息层进行调制的尝试。
**总结:** D4已将最核心的激光双面干涉记录体积全息图完整公开。目前的证据链(D4+D3)在客观特征上已完全覆盖权利要求1,下一步检索的唯一目标就是**寻找一篇在光学/全息元件中同样采用“厚度渐变树脂层”来改善衍射输出的在先文献**,以此彻底斩断专利权人关于“跨领域结合无技术启示”的抗辩退路。
作为一名资深的专利代理师,我将为您对该全息光学元件制造方法的权利要求1进行深度解析,并结合目标专利说明书以及四份对比文件(D1至D4)进行详尽的侵权/无效技术特征比对与创造性论证。
以下是具体的法律与技术分析:
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书释义
根据目标专利(CN113728257B)的说明书和附图(特别是图4、图5-图7),权利要求1公开的实质是一种**用于改善增强现实(AR)/虚拟现实(VR)衍射导光板出光均匀性的全息光学元件(HOE)制造方法**。其通过控制光敏树脂的涂布几何形状,直接决定了最终记录的全息光栅的高度变化。
我们将权利要求1拆解为以下8个具体的技术特征,并结合说明书给出的具体释义如下:
* **特征A(主题名称):** 一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括;
* *说明书释义:* 对应[0001]、[0047]-[0052],本发明制造的是一种应用于AR/MR/VR显示装置中的透射式全息光学元件,其核心在于在导光板或其附着膜上形成能够破坏全息记录光束比或改善衍射效率的全息光栅。
* **特征B(步骤a - 涂覆):** 通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a);
* *说明书释义:* 对应[0013]、[0055],基底可以是稍后附接至导光板的膜,也可以是导光板本身(如高折射率玻璃或塑料);光敏树脂可为光致聚合物(Photopolymer)、光致抗蚀剂等。
* **特征C(步骤b - 激光记录):** 通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b);
* *说明书释义:* 对应[0006]、[0056]-[0057]及图6,采用两束激光射线(参考光束L1和物体光束L2)分别从两侧照射光敏基底,通过**激光干涉**的方式原位记录全息光栅图案。
* **特征D(涂层高度变化):** 其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化;
* *说明书释义:* 对应[0020]、[0056],这是本发明的核心工艺创新点。传统的全息光学元件涂层厚度是绝对均匀的。本发明在记录前就使液态或固态的树脂层本身呈现高度(厚度)不均匀性。
* **特征E(全高记录):** 所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上;
* *说明书释义:* 对应[0050]、[0057],这意味着激光干涉形成的条纹贯穿了整个光敏树脂涂层的厚度,即光栅的垂直深度完全受限于并等于该位置的树脂层厚度。
* **特征F(高度沿预定方向逐渐增加):** 所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* *说明书释义:* 对应[0021]、[0050]及图4、图5。预定方向即为光在导光板中传播并逐渐衰减的方向(从一侧A向另一侧B)。由于涂层厚度逐渐变厚,导致记录出的光栅高度也同步呈现三维渐变(逐渐变高)。
* **特征G(光栅高度随之逐渐增加):** 所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* *说明书释义:* 对应[0051]及表1、表2。光栅高度增加的直接技术效果是:由于光栅体积增大,**其衍射效率与高度成正比增加**。从而刚好补偿了光在导光板中因一侧向另一侧传播而产生的能量损耗。
* **特征H(等宽特征):** 以及所述全息光栅具有相同的宽度。
* *说明书释义:* 对应[0014]、[0057]及图7。在步骤(b)中,照射各位置的激光量和/或照射时间是完全相同的,因而不需要复杂的逐点调制曝光设备,就自然制造出宽度完全一致、仅高度连续变化的光栅。
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## 二、 对比文件特征比对与出处分析
现将各对比文件(下称D1、D2、D3、D4)分别与权利要求1的特征进行严格的比对。分析各对比文件究竟是“毫无异议地公开(明文公开)”、“实质公开(等同或隐含公开)”还是“未公开”相关特征。
### 1. D1:JP2006292818A 膜制造方法及光学设备
该文件公开了一种通过控制“移流集积现象”使微粒子(如硅石、聚苯乙烯微球)自组织排列来制造光子晶体(人工蛋白石膜)的方法,可用于屏幕或光学设备。
* **特征A**:**实质公开**。其公开了“膜の作製方法……光学デバイス”(膜的制作方法及光学设备)。
* **特征B**:**实质公开**。其公开了将膜材料(微粒子)溶液涂布在基材表面,虽然使用的是微粒子胶体悬浮液而非纯树脂,但在广义成膜工艺上具有等同性。出处:说明书第[2]页第9段。
* **特征C**:**未公开**。D1提及传统技术中可以用激光固定(第[2]页第3段),但其自身核心技术是利用溶液蒸发带来的液桥力(移流集积法)使粒子自排列,**完全不涉及利用两束激光干涉在树脂内部记录全息光栅的物理全息记录过程**。
* **特征D、F、G**:**实质公开(部分)**。D1在后文(第[2]页第14段、图4)指出,通过改变张合基材的形状或控制基板的拉出速度,可以控制溶剂的蒸发速度,从而在单枚膜上制作出“结晶状态(厚度/结构)不同的膜”。但这属于自组织微粒子的堆积厚度控制,非全息树脂涂层控制。
* **特征E、H**:**未公开**。不涉及全息光栅,更谈不上等宽全息记录。
### 2. D2:JP2007057622A surface-relief型回折光学元件及制造方法
该文件公开了一种利用多光子吸收(主要是双光子聚合)超短脉冲激光在光反应材料内部进行逐点或逐线扫描,从而构建表面浮雕型(Surface-relief)衍射光学元件的方法。
* **特征A**:**毫无异议公开**。公开了“回折光学素子……ホログラム等の機能を有する光学素子……表面レリーフ型の回折光学素子(回折光学元件、全息功能光学元件、表面浮雕光学元件)”。出处:说明书第[2]页第1段。
* **特征B**:**毫无异议公开**。公开了“基板上に光反応性材料(レジスト材料、光硬化性樹脂)を塗布し”。出处:说明书第[2]页第17段、第24段。
* **特征C**:**实质公开(存在实质差异)**。D2公开了两种方式:第一种是干涉露光法(第[2]页第12段),利用激光干涉形成微细构造;第二种是多光子吸收扫描法(第[2]页第17段),通过聚焦激光束在材料内扫描。其虽然提及了“激光干涉”和“全息功能”,但其激光记录的目的是直接通过树脂硬化/蚀刻形成几何形状的表面浮雕,**而不是在已经涂好的渐变厚度树脂层内通过双束干涉记录体全息光栅**。
* **特征D、F、G**:**毫无异议公开**。D2明确公开了“走査中に集光点中心と基板表面との距離を変化させることで、形成される構造体の高さを変化させ、空間的に高さの異なる構造体を作製する”(在扫描中改变聚焦中心与基板表面的距离,使构造体的高度发生空间变化,制造出高度渐变或多级段差的结构)。出处:说明书第[2]页第17段、第31段,以及图23(b)的阶梯状或图25的高度渐变结构。
* **特征E**:**实质公开**。其结构的高度变化是由聚焦激光直接硬化的边界决定的。
* **特征H**:**毫无异议公开**。D2明确指出“照射レーザ光のパワーおよび、集光点を走査するスピードは略一定とすること……作製される構造体の幅は常に一定となる”(激光功率和扫描速度保持恒定,从而使制作出的构造体宽度始终保持一致)。出处:说明书第[2]页第18段、第23段。
### 3. D3:WO2009119677A1 人工蛋白石膜生成装置及方法
该文件与D1高度类似,公开了一种改良的蛋白石(Opal)膜制造方法。其通过引入“被覆油层(Silicone oil)”来抑制未结晶区的溶剂蒸发,通过刮刀(Scraper)调控胶体溶液的液膜厚度。
* **特征A、B**:**实质公开**。公开了在基材上涂布微粒子悬浮液并调节膜厚。出处:说明书第[2]页“发明1”段落。
* **特征C、E、H**:**未公开**。属于微粒子胶体化学领域,完全不涉及全息光学、激光干涉记录及全息光栅。
* **特征D、F、G**:**实质公开(部分差异)**。D3明确公开了使用“膜厚調整用スクレーパ(Scraper,刮刀/刮板)”来规制基材上未结晶状态的悬浮液膜厚(出处:“发明1”段落、图7)。但D3的刮刀主要目的是为了获得**绝对均匀的膜厚**(出处:[2]“均一膜厚で大面積の人工オパール膜を生成する”),这与目标专利主动制造“高度沿预定方向逐渐增加”的渐变涂层目的相反。
### 4. D4:KR1020100088458A 通过全息图案压印工艺制作导光板模具的方法
该文件公开了一种全息一体系高亮度导光板的模具制造工艺。其在基板上涂布UV树脂,用全息压印(Imprint)模具(PDMS斯탬프)压制出具有微结构(如四角锥、非周期性波面图案)的表面,经固化、电铸得到金属模具。
* **特征A**:**实质公开**。涉及全息一体型图案的导光板及模具制造。出处:说明书第[21]段。
* **特征B**:**毫无异议公开**。明确公开了“(a) 실리콘 기판 상면에 금속박막층을 형성하는 단계, (b) 상기 금속박막층 상면에 UV 레진을 도포하는 단계”(在硅片上形成金属薄膜,在金属薄膜上涂布UV树脂)。出处:说明书第[21]段、图6b。
* **特征C**:**实质公开(工艺完全不同)**。D4虽然在其PDMS母模制造中提到了使用“굴절 간섭광원으로 노광시키는 단계”(利用折射干涉光源进行曝光记录全息波面),出处:第[22]段、图5b。但其对最终元件树脂的加工是靠**物理压印(Imprint)**而非在光敏基底上进行双束激光照射记录。
* **特征D、F、G**:**毫无异议公开**。D4为了让全息图案在 사출(注塑)时能够完美出光,明确指出需要改变曝光角度以形成“착광에 따른 식각의 깊이를 달리하여(根据曝光量不同而使蚀刻深度不同/高度变化)”的图案,且其图案在哈布面(下表面)呈现“일정한 간격으로 넓어지는 비주기성 패턴이 0.1㎛ 내지 20㎛ 폭으로 형성(非周期性图案,宽度变化,深度变深)”的特征。出处:说明书第[20]段、第[31]段。
* **特征E、H**:**未公开**。其结构为三维立体浮雕压印,不涉及在整个高度上记录的体全息等宽光栅。
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### 特征比对表格(Character Comparison Table)
下表完整梳理了目标专利权利要求1各技术特征与对比文件D1-D4的对应关系:
| 权利要求1的技术特征 | D1 (JP2006292818A) | D2 (JP2007057622A) | D3 (WO2009119677A1) | D4 (KR1020100088458A) |
| 特征A:全息光学元件制造方法 | 实质公开<br>(膜与光学设备方法) | 毫无异议公开<br>(回折/全息光学素子) | 实质公开<br>(人工蛋白石膜装置) | 实质公开<br>(全息图案导光板模具) |
| 特征B:步骤(a)用光敏树脂涂覆基底 | 实质公开<br>(微粒子悬浮液成膜) | 毫无异议公开<br>(基板上涂布光反应材料) | 实质公开<br>(胶体涂布成膜) | 毫无异议公开<br>(硅基板上涂布UV树脂) |
| 特征C:步骤(b)双面激光照射记录全息光栅 | 未公开<br>(靠蒸发排列,非记录) | 实质公开<br>(提到干涉曝光,但为逐线扫描硬化结构) | 未公开<br>(无全息激光记录) | 实质公开<br>(仅母模阶段干涉曝光,树脂层为压印) |
| 特征D:步骤(a)中施加树脂使涂层高度变化 | 实质公开<br>(部分改变拉出速度调节厚度) | 毫无异议公开<br>(改变聚焦距离从而改变构造高低) | 实质公开<br>(用刮刀控厚,但主旨为追求绝对均匀) | 毫无异议公开<br>(利用曝光量/蚀刻控制使深度/高度不同) |
| 特征E:光栅记录在树脂涂层的整个高度上 | 未公开 | 实质公开<br>(硬化深度即为结构高度) | 未公开 | 未公开<br>(表面浮雕压印) |
| 特征F:树脂涂层高度沿预定方向逐渐增加 | 未公开<br>(无方向性渐变增厚工艺) | 毫无异议公开<br>(公开了高度具有空间变调或多段差) | 未公开<br>(不追求高度渐变) | 毫无异议公开<br>(下表面波面图案深度逐渐改变) |
| 特征G:全息光栅高度随之逐渐增加 | 未公开 | 毫无异议公开<br>(构造体高度空间变调变化) | 未公开 | 毫无异议公开<br>(全息压印结构深度/高度渐变) |
| 特征H:全息光栅具有相同的宽度 | 未公开 | 毫无异议公开<br>(功率/速度恒定使构造体宽度始终一致) | 未公开 | 未公开<br>(非等宽结构) |
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## 三、 最接近对比文件(D1-D4)分析
在创造性(Inventive Step)审查或无效宣告程序中,选择“最接近的对比文件(Closest Prior Art)”通常遵循**技术领域相同或最接近、解决的技术问题相同、公开法律特征最多**的原则。
### 哪个最适合做最接近的对比文件?
在本案中,**D2(JP2007057622A)** 和 **D4(KR1020100088458A)** 最适合作为最接近的对比文件。其中,**D2为第一选择(主要最接近对比文件)**。
#### 核心理由如下:
1. **技术领域与解决的整体技术问题高度契合:**
* **目标专利**解决的问题是:传统的全息导光板由于光在传播中不断逸出衰减,导致出光均匀性劣化。图2中虽然可以靠“使光栅宽度逐渐增加”来改善效率,但这导致曝光设备和激光逐点调控极其复杂(背景技术[0014])。因此,目标专利转而寻求“**容易地形成根据位置而具有不同高度、但宽度相同的全息光栅的制造方法**”(发明内容[0017])。
* **D2**同样聚焦于“薄型的表面浮雕型回折光学素子/全息素子”(第[2]页第1段)。其要解决的核心技术问题(整体技术问题)是:传统的亚波长微结构如果要获得大的位相变调(相位差),需要改变宽度(フィルファクター変调,占空比调制),这会导致光栅具有极高的长宽比(高阿斯佩克ト,高长宽比),制作极其困难且机械强度差(第[2]页第9段)。为此,D2提出**将宽度(占空比)保持恒定,仅让构造体的高度在空间上发生变调/变化,从而在降低长宽比的同时实现高效率和相同的相位控制**(第[2]页第40段)。
* **技术效果相同:** 两者都实现了“**光栅宽度相同、但高度在空间上发生变化**”的最终几何三维形态。D2的“激光功率和扫描速度恒定”直接对应目标专利的“全息光栅具有相同的宽度(特征H)”;D2的“改变聚焦距离改变高度”直接对应“全息光栅的高度发生变化(特征G)”。
2. **为什么D1、D3不适合做最接近对比文件?**
* D1和D3属于**微粒子自组织胶体化学/光子晶体膜**领域。虽然它们提到了调节膜厚或用刮刀(D3),但它们完全不属于全息光学记录领域,没有公开全息光栅、两束激光相干干涉记录等任何最核心的光学特征。
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## 四、 创造性与最薄弱特征分析
### 1. 未被最接近对比文件公开的特征是否被其他文件公开?
若以**D2**作为最接近的对比文件,其公开了特征A、B、D、F、G、H以及实质公开了特征E。
D2与权利要求1之间的**区别技术特征**在于:
> **区别特征(工艺路线差异):** 目标专利是通过“在步骤(a)中先涂布出厚度呈空间渐变(逐渐增加)的树脂涂层,然后步骤(b)直接用两束激光从两侧整体照射进行干涉,从而原位记录下贯穿整个树脂高度的体全息光栅”;而D2则是先涂布出均匀的树脂,然后利用多光子吸收超短脉冲激光进行三维空间逐点/逐线扫描,通过硬化边界和后续蚀刻来“刻”出高度不同的表面浮雕。
**该区别特征是否被其他对比文件公开?**
* **D4**在母模制作阶段公开了“利用两束干涉光曝光全息波面产生高度/深度变化”的工艺。
* 然而,**没有任何一份对比文件公开了“在记录全息前,先通过控制工艺将光敏树脂施加成高度沿预定方向逐渐增加的倾斜/阶梯涂层(特征D、F)”这一特定物理操作。** 目标专利说明书第[0058]-[0066]专门为此发明了四种独特的涂布工艺(喷涂量控制、拉拔速度控制、辅助基底相对速度控制、倾斜干燥控制)。
### 2. 无效宣告请求方(请求方)来说最薄弱的技术特征
若您代表无效请求方,试图推翻这件专利,权利要求1中**最薄弱、最容易被攻破**的特征,以及**最坚固、对请求方而言最难攻破(最薄弱的攻击点)**的特征分别如下:
* **最难攻破的特征(专利所有者的护城河):**
**区别工艺特征——“在步骤(a)中施加光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向逐渐增加(特征D+特征F的前半部分)”。**
* *原因:* 尽管D2和D4公开了最终的光栅应该呈现高度渐变、宽度相同的几何形态,但它们的实现手段都是“后天加工”(D2靠3D激光逐线扫描硬化,D4靠机械压印)。目标专利巧妙地将其转化为了“先天控制树脂涂布厚度,后天直接一刀切整体曝光”。这个“先涂布成倾斜面,再整体曝光”的工艺构思在传统的全息领域极其反直觉(传统全息要求树脂绝对均匀以保证基元光束比一致),因此该工艺步骤具有极强的创造性高度。
* **对请求方来说最薄弱的特征(即最容易被无效掉的突破口):**
**特征H(全息光栅具有相同的宽度) 以及 特征E(记录在整个高度上)。**
* *突破战术:* **D2(JP2007057622A)第[2]页第18段和第23段**已经极其清晰、毫无异议地公开了“当照射激光的功率以及集光点走査速度保持略一定(恒定)时,作制出来的构造体幅(宽度)始终是一定的”。
* 请求方可以极力主张:既然D2已经明确教导了为了简化设计、降低长宽比、并保持相同的相位控制,应当采用“**等宽、仅改变高度**”的微结构。那么当技术人员面对如何将D2的亚波长等宽变高光栅结构大规模量产时,将该几何结构转化为全息光学元件中的体全息光栅是本领域的常规选择。此时,为了让光栅在整个高度上记录(特征E)且等宽(特征H),保持曝光激光条纹的平行和恒定(即不进行多余的逐点调制)是本领域技术人员的公知常识。
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## 五、 进一步的检索策略建议
为了在无效程序中彻底阻击该专利,建议请求方放弃在常规的“全息光栅记录设备”中检索,因为常规全息领域均默认膜厚均匀。应当转换思路,针对**“区别特征:如何涂布出渐变厚度/倾斜厚度的有机薄膜”**进行精准跨界检索:
1. **第一阶段:聚焦于“涂布/成膜工艺”领域的检索(IPC分类号:G03F 7/16, B05D 1/00, H01L 21/31)**
* *策略:* 检索在目标专利申请日(2019年9月30日)之前,半导体、光刻(Lithography)或光学薄膜加工行业中,是否存在为了制造某种特殊光学元件(如微透镜阵列、渐变滤光片、棱镜薄膜),而**通过控制喷涂量、控制提拉速度(Dipping/Slot-die)、或者倾斜基板干燥,来获得具有厚度线性渐变(Linear Tapered/Gradient thickness)树脂抗蚀剂层(Photoresist layer)**的公开文献。
* *预期效果:* 一旦检索到在光刻前如何制造“倾斜树脂层”的工艺文献,就可以结合D2的“等宽变高光栅结构设计”,直接论证权利要求1只是将已知的渐变涂布工艺毫无创造性地应用在了D2的设计图案上,从而彻底破坏其创造性。
2. **第二阶段:检索关键词组合拓展**
* 推荐在德温特(Derwent)、欧洲专利局(EPO)、日本特许厅(JPO)使用如下高效专业检索式:
* `TS = (Photoresist* OR "photosensitive resin" OR polymer*) AND TS = ("gradient thickness" OR "tapered thickness" OR "variable height" OR "varying thickness") AND TS = (coating OR spraying OR dip* OR "inclined drying")`
* 结合高级检索,重点盘点三大光刻巨头(东京电子TEL、ASML、信越化学)在2019年前关于**“3D光刻(3D Lithography)”或“灰阶光刻(Gray-scale lithography)预处理抗蚀剂层”**的专利申请。
通过上述策略,将技术几何形态(D2/D4已公开)与制备工艺前道控制(跨界检索薄膜涂布)进行证据拼图,将是成功无效该权利要求的最佳路径。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利(授权公告号:**CN113728257B**)的权利要求1进行深度法律与技术解析,并结合提供的四份对比文件(D1至D4)进行全方位的无效宣告可行性分析。
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## 一、 结合目标专利说明书的权利要求精准拆解与技术原理解析
根据目标专利说明书(详见说明书背景技术`[0006]-[0014]`及具体实施方式`[0049]-[0057]`),权利要求1的核心发明点在于解决**衍射导光板在传导光线时因能量逐渐衰减导致出光不均匀**的技术缺陷。
### 1. 技术特征A、B、C(基础工艺构架)
* **解析**:界定了全息光学元件(HOE)的基础制造流程。即在导光基底表面涂覆光致聚合物等光敏材料,利用两束激光(参考光和物光)从基底的两侧(或同侧)入射产生干涉条纹,将干涉条纹的空间频率和相位信息永久记录在材料中,形成体积全息光栅。
### 2. 技术特征D、F、G(核心发明点:高度梯度变化)
* **解析**:传统工艺(如说明书图2、图3所示)为了让导光板远端的衍射效率增加,通常选择改变激光曝光量或照射时间,使光栅的**宽度**从一侧向另一侧增加。但这种位置选择性调控曝光的工艺极其复杂。
* 本专利巧妙地“反其道而行之”:在步骤(a)涂覆阶段,直接使光敏树脂的**物理厚度(高度)沿预定方向逐渐增加**(如说明书`[0056]`,利用喷涂量控制、浸涂拉提速度调控或倾斜流延干燥等手段)。由于全息光栅是记录在整个树脂厚度上的,树脂厚度的逐渐增加直接导致了**光栅物理高度的逐渐增加**。根据体积全息理论,光栅高度(相互作用长度)的增加会直接提升该区域的衍射效率,从而补偿了光线在导光板中传播的能量损耗。
### 3. 技术特征E、H(工艺简化特征)
* **解析**:正因为通过物理厚度梯度实现了衍射效率的渐变调控,在步骤(b)激光记录时,**不需要**像传统技术那样去复杂地连续改变各个位置的激光功率或照射时间。两束干涉激光在各个位置的物理特征(如束宽、强度、照射时间)可以完全相同,从而使得记录下来的全息光栅条纹**具有相同的宽度**。这极大地简化了全息曝光的设备要求和工艺难度。
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## 二、 对比文件技术特征比对与原文出处分析
现将四份对比文件针对权利要求1中各个技术特征的公开情况进行逐一检索比对:
* **D1:US20110014380A1** (APPARATUS AND PROCESS FOR FABRICATING ARTIFICIAL OPAL FILMS)
* *技术领域*:涉及人工欧泊薄膜(胶体晶体/光子晶体)的制备,属于自组装结晶工艺,非全息光学元件制造。
* *实质公开情况*:未公开全息记录、激光干涉等特征。其利用刮刀(Scraper)调整悬浮液薄膜厚度,且其技术目标是获得“**均匀厚度**(uniform thickness)”的薄膜(参见原文`[0019], [0020]`),与本专利的梯度厚度背道而驰。
* **D2:US20120188791A1** (SUBSTRATE-GUIDED HOLOGRAPHIC DIFFUSER)
* *技术领域*:涉及衬底导向全息扩散器,与本专利同属于AR/显示器用衍射导光板领域。
* *实质公开情况*:明确公开了通过激光干涉记录体积布拉格全息图,利用光敏树脂(DuPont光致聚合物)涂覆基底,且**同样为了解决LCD背光亮度均匀性问题而引入衍射效率渐变(gradient for the diffraction efficiency)**。但其明确指出,实现该渐变的方法是**调整记录波前的强度比或总曝光量**(参见原文`[0060]`),其光敏材料厚度保持均匀(如固定为~20 μm,参见`[0057], [0058]`)。
* **D3:CN102902002A** (一种反射式体全息布拉格光栅紫外曝光的方法)
* *技术领域*:反射式体全息布拉格光栅的刻写。
* *实质公开情况*:公开了利用一束平行紫外光从抛光过的光栅材料(PTR玻璃或光折变晶体)入射,利用后表面的高反膜反射干涉来记录全息光栅(原文`[0007]`)。为获得倾斜角,其将PTR玻璃机械加工抛光为入射面与出射面夹角为$\beta$(1~20度)的楔形块(原文`[0007], [0013]`)。这导致**光栅材料的物理厚度在空间上呈现梯度变化**,但其材料为固态玻璃块,非“涂覆光敏树脂”,且其目的是为了引入倾斜角(斜切光栅波矢),而非通过高度渐变调控导光板的衍射效率。
* **D4:US20140092384A1** (DIFFRACTION GRATING MANUFACTURING METHOD...)
* *技术领域*:分光光度计用闪耀衍射光栅的半导体制备工艺。
* *实质公开情况*:公开了在Si衬底上均匀旋涂光刻胶(photoresist),利用变形照明及掩模版曝光、显影后获得三维的光刻胶条纹(原文`[0033], [0066]`)。其高度变化是通过空间曝光量的不同在显影后“刻蚀/去除”得到的表面浮雕形貌,在涂覆阶段树脂高度是完全均匀的。
### 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US20110014380A1) | D2 (US20120188791A1) | D3 (CN102902002A) | D4 (US20140092384A1) |
| A:全息光学元件制造方法 | ✕ (自组装结晶薄膜) | ✓ 毫无疑问公开<br>见[0016], [0034] | ✓ 毫无疑问公开<br>见[0001], [0007] | ✓ 毫无疑问公开<br>见[0001], [0033] |
| B:步骤(a)涂覆光敏树脂形成光敏基底 | ✕ (涂覆胶体悬浮液) | ✓ 毫无疑问公开<br>见[0053] (laminated or spin-coated DuPont photopolymer) | ✕ (直接使用PTR固态玻璃,见[0007]) | ✓ 毫无疑问公开<br>见[0066] (photoresist applied by a spin coater) |
| C:步骤(b)双面或干涉激光照射记录全息光栅 | ✕ | ✓ 实质公开<br>见[0057], [0062] (两束相干激光从相反侧或同侧干涉记录) | ✓ 实质公开<br>见[0007] (单束单侧入射,利用高反膜在内部形成双向干涉) | ✕ (掩模版投影光刻显影,见[0033]) |
| D:涂覆树脂高度沿预定方向变化 | ✕ (刮刀控制为均匀厚度,见[0020]) | ✕ (固定厚度,如~20μm,见[0057]) | ✕ (非涂覆树脂,但公开了基体整体物理厚度变化,见[0007]) | ✕ (旋涂时厚度均匀,见[0066]) |
| E:光栅记录在整个树脂高度上 | ✕ | ✓ 实质公开<br>见[0058] (记录在光敏材料层中) | ✕ (记录在整个玻璃块内) | ✕ (仅为表面形貌变动) |
| F:光栅高度沿预定方向变化/树脂高度逐渐增加 | ✕ | ✕ (光栅高度恒定,靠改变光强调控效率) | ✕ (非树脂梯度,但玻璃厚度逐渐增加,见[0012]) | ✕ (显影后形成条纹形貌,非树脂涂层整体物理梯度增加) |
| G:光栅高度沿预定方向逐渐增加 | ✕ | ✕ | ✕ (体积光栅随玻璃变厚而变厚,但非本发明构架) | ✕ |
| H:全息光栅具有相同的宽度 | ✕ | ✕ (未明确提及物理高度变动与恒定宽度的联动,其为连续全息图) | ✕ | ✕ (闪耀光栅各部分宽度/周期虽可相同,但非全息干涉所得) |
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## 三、 最接近对比文件(Closest Prior Art)的选择与创造性评述
在创造性分析(三步法)中,**D2 (US20120188791A1)** 最适合作为本专利权利要求1的最接近对比文件。
### 原因分析:
1. **技术领域完全相同**:D2与目标专利均属于用于背光显示或增强现实(AR)的“衬底导向全息导光元件”领域。
2. **解决的技术问题完全相同**:D2在说明书背景技术中花费大量篇幅论述了传统导光板出光不均匀、亮度受限的问题,并在`[0016]`中明确指出:“*The transparent layer can have a property of variable diffraction efficiency across its surface so as to allow the proper amount of light to escape in order to provide the desired illumination profile (e.g., a uniform brightness...)*”。这与目标专利试图解决的“补偿导光衰减、实现出光均匀”的技术问题完全一致。
3. **技术效果具有高度重合性**:均实现了全息元件表面衍射效率的梯度演变,达成了最终显示面亮度高度均匀的视觉效果。
### 区别技术特征:
将本专利权利要求1与D2进行比对,其**区别技术特征**主要在于调控衍射效率渐变的**具体技术手段(技术特征D、F、G、H的组合)**:
* D2是通过“在保持光敏树脂层物理厚度均匀的前提下,空间选择性地调节两束干涉激光的强度比或总曝光量”来获得衍射效率梯度的(即空间曝光调制法)。
* 本专利则是通过“在涂覆阶段直接构造光敏树脂的物理厚度梯度增加,使得曝光后记录的全息光栅物理高度梯度增加”来获得衍射效率梯度的(即物理几何调制法),并由此带来了“干涉记录时激光无需调光、所得全息光栅宽度完全相同”的简化工艺效果。
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## 四、 无效请求方最薄弱的技术特征与进一步检索策略
### 1. 对请求方而言最薄弱(最难攻克)的技术特征组合:**【特征D + 特征F + 特征H】**
* **痛点分析**:在全息光学元件制造领域,通过“改变激光光强、曝光时间”或“改变光栅条纹占空比/宽度”来调节空间衍射效率是本领域的常规手段(如D2所公开)。然而,**在涂覆树脂阶段即通过工艺手段(如变速度拉提、倾斜流延)直接制造出物理厚度梯度,以此来代替极具复杂性的激光调光,从而使全息曝光时激光物理参数恒定、光栅条纹宽度保持完全相同(特征H)**,这一构思在HOE精密全息制造领域具有极强的“反常规”特性。
* 现有的对比文件D3虽然提到了“具有夹角$\beta$的楔形光栅材料”,但那是针对PTR固体玻璃的精密机械研磨抛光,其目的是为了引入布拉格倾斜角 $\beta$(使光栅波矢倾斜,见D3图2),压根没有提及也绝无可能引导本领域技术人员想到通过这一手段去控制“涂覆树脂厚度”来调控“导光板出光均匀性”。因此,依靠目前的D1-D4组合,极难判定该特征组合对D2构成了常规技术手段的置换(即创造性很难被打破)。
### 2. 针对薄弱特征的进一步检索策略
若要成功无效该权利要求,必须跳出标准的“全息波导显示”视圈,向**精密涂布工艺**和**渐变全息光学元件(Gradient-index HOE / Variable efficiency HOE)**的底层专利进行拓荒式检索:
* **策略一:改变检索分类号,聚焦精密涂布机械领域**
* 本专利技术方案的实施严重依赖步骤(a)中如何把树脂涂出梯度。应重点检索分类号 **B05D**(保持物理厚度变化的涂布工艺)、**G03F7/16**(光刻胶非均匀涂覆设备)。寻找是否存在在基底上涂布“物理渐变厚度胶层”的在先公开文献,以证明“步骤(a)中施加树脂使得高度逐渐增加”属于机械涂布领域的公知常识或常规工艺选择。
* **策略二:关键词扩展,锁定全息不均匀膜层记录文献**
* *检索词组合*:`(全息 or 光栅) AND (厚度梯度 or 高度梯度 or 渐变厚度 or 楔形膜) AND (衍射效率 or 均匀出光)`。
* *英文检索词*:`(hologram or grating) AND (thickness gradient or tapered film or wedge photopolymer) AND (diffraction efficiency or uniform illumination)`。
* **策略三:关注二十世纪八九十年代体积全息基础大厂的专利底账**
* 诸如 **DuPont(杜邦)**、**Polaroid(拍立得)** 早期关于光致聚合物(Photopolymer)改性与特种全息元件记录的底层专利。在早期体积全息全息图(Volume Hologram)研究中,科学家曾尝试通过构筑树脂的物理物理梯度来测试材料条纹记录极限或制作全息光学透镜(HOE Lens),那里极有可能隐藏着外围交叉技术文献,能够对【特征D + 特征F】形成强有力的突防。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对上述权利要求1及提供的对比文件进行深度法律与技术分析。
本案涉及的技术核心在于**全息光学元件(HOE)的制造方法**,目标专利通过在涂覆工序中使光敏树脂的**高度(厚度)沿预定方向变化(如逐渐增加)**,并在**整个高度上记录全息光栅**,从而使全息光栅的高度也沿该方向变化,以此在保持光栅宽度相同的前提下,连续、简便地调节全息光学元件各位置的衍射效率,最终解决衍射导光板在传导光线时衍射光均匀性劣化的技术问题。
以下是针对权利要求1的特征分解、对比文件特征比对、最接近对比文件选择、无效宣告最薄弱特征分析及进一步检索策略的详细报告。
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### 一、 权利要求1的技术特征分解
为了进行精确的比对,首先将权利要求1拆解为以下8个独立的技术特征:
* **技术特征A**:一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括;
* **技术特征B**:通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a);
* **技术特征C**:通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b);
* **技术特征D**:其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化;
* **技术特征E**:所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上;
* **技术特征F**:所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* **技术特征G**:所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* **技术特征H**:所述全息光栅具有相同的宽度。
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### 二、 各对比文件公开情况分析与原文出处
根据各对比文件的文本内容,现对其是否毫无异议地公开或实质公开了上述技术特征进行逐一判定,并给出详细的原文出处:
#### D1: CN102902002B (一种反射式体全息布拉格光栅紫外曝光的方法)
* **特征A、C**:**毫无异议公开**。D1公开了一种体全息布拉格光栅的紫外曝光方法。原文出处:`[0007]“反射式体全息布拉格光栅紫外曝光的方法包括以下步骤...(3)用一束平行的紫外光1从光栅入射面4照射光栅材料3...被光栅出射面5上的高反射膜反射,反射的紫外光2在光栅材料3内部和入射的紫外光1进行干涉,从而形成了强度周期性变化的干涉条纹6”`。其利用单束激光和背面反射膜,实质上用激光照射了光栅材料的两个相对表面(入射面和出射面)来记录全息光栅。
* **特征B**:**未公开**。D1使用的是现成的“光热折变PTR玻璃或光折变晶体”(见`[0013]`),直接对固体玻璃进行抛光和镀膜,**不涉及**使用液体“光敏树脂涂覆基底来形成光敏基底的步骤(a)”。
* **特征D、E、F、G、H**:**未公开**。虽然D1提到了入射面与出射面之间可以有1\~20度的夹角(楔形结构,高度变化),但其针对的是整体固体玻璃材料以调节光栅波矢的倾斜角(见`[0027]`),而非在涂覆步骤中控制光敏树脂厚度变化,更未提及在树脂整个高度上记录及“相同的宽度”的工艺控制。
#### D2: JPWO2012157697A1 (回折格子製造方法、分光光度計、および半導体装置の製造方法)
* **特征A、B、C**:**实质公开**。D2公开了利用半导体光刻技术(变形照明法)在基板(Si单晶圆)上涂覆光敏材料(化学名为フォトレジスト,即光刻胶/光敏树脂),并利用光的干涉(0次光和1次光干涉)在光刻胶内记录衍射光栅图案的工艺。原文出处:`[0029]“...所定の周期パターンを備えたマスクを透過させ、このマスクを透過させることにより生じる0次光と1次光とを基板の表面で干渉させて、基板の表面の感光材料を露光し、基板上にブレーズド状の断面形状を有する回折格子を形成することを特徴とする”`,以及`[0111]“テスト露光用のSiウエハにフォトレジストをスピンコーターで塗布した後、プリベークを施す”`。
* **特征D、F、G**:**实质公开(部分变体)**。D2为解决多波长高效衍射问题,公开了通过在同一个回折格子中改变光栅的角度和高度(深さ)的技术方案,且其是通过在掩膜版上配置解像极限以下的微细非对称图形或辅助图案来实现空间上高度/深度的连续或分区变化。原文出处:`[0127]“補助パターンのサイズ...を調整することで、ブレーズド回折格子の角度(深さ)を変更することが可能となる”`;`[0130]“ラインアンドスペース44の長さXを変えることで、回折格子の角度(深さ)を変更することが可能となる”`;以及图20。然而,D2改变深度的手段是在**曝光显影阶段**通过光强空间调制实现,而**非在步骤(a)树脂施加涂覆阶段**直接使涂层高度逐渐增加。
* **特征E、H**:**未公开**。D2制造的是ブレーズド回折格子(闪耀/锯齿状光栅,断面为非对称三角波),其光栅具有特殊的非对称倾斜结构(见图16),其通过显影控制深度,不具备权利要求1所述的“光栅在整个高度上记录且具有相同宽度(矩形或平行四边形柱状光栅)”的特征。
#### D3: US20150062715A1 / D4: JP2015049278A (两者为同族专利,以下以中英文本融合后的D3/D4通用方案分析)
* **特征A、B、C**:**毫无异议公开**。D3/D4公开了用于增强现实(AR)头戴显示器的体全息光学元件和表面 relief 型全息光学元件。其光栅是通过激光干涉记录在光敏材料(如 photopolymer 光致聚合物、photoresist 光致抗蚀剂/光敏树脂)构成的涂层上的。原文出处:`[0057]“The light guide 20 includes a plate-shaped member formed of an optically transparent resin material... On the light incident surface 20a, a first diffraction optical element 30a... is provided.”`;`[0072]“...a hologram which uses dichromated gelatin or photopolymer as the sensitive material is a phase hologram... recorded as a change of the refractive index.”`(对应第2实施例体全息记录)。
* **特征E、H**:**毫无异议公开**。D3/D4明确指出,体全息光栅或表面 relief 光栅记录在光敏涂层的整个厚度/高度上,且多个光栅图案被配置为具有**相同的宽度**。原文出处:`[0058]“In the embodiment, grating cycles of the first diffraction optical element 30a and the second diffraction optical element 30b are the same, and inclination directions of the grating are also the same.”`;且对应目标专利技术背景中指出的常规技术(如D3/D4图2、图4及说明书描述)。
* **特征D、F、G**:**未公开**。D3/D4虽然公开了光栅具有倾斜角(倾斜体全息或倾斜表面 relief),且其为了获得均匀的衍射输出,在端部设置了反射层42进行多级反射衍射(见`[0058]-[0065]`),但其每个导光板单层内的光敏树脂涂层厚度、全息光栅的高度在预定方向上是**完全均匀、恒定的**(高度不改变)。D3/D4解决衍射光量不均匀是通过反射膜多级全反射和特定的光栅倾斜角组合来实现,并未公开“树脂涂层高度沿预定方向逐渐增加”以及“全息光栅高度沿预定方向逐渐增加”的技术特征。
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### 三、 技术特征比对表格
为了直观呈现比对结果,现将权利要求1(Req 1)的特征与各对比文件进行横向对标:
| 权利要求1的技术特征 | D1 (CN102902002B) | D2 (JPWO2012157697A1) | D3/D4 (US2015062715A) | 判定结论 |
| 特征A(全息光学元件制造方法) | 公开 ([0007]) | 实质公开 ([0029]) | 公开 ([0057]) | 全被公开 |
| 特征B(涂覆树脂形成光敏基底) | 未公开(固体PTR玻璃) | 实质公开 ([0111]) | 公开 ([0057], [0072]) | 被D2, D3公开 |
| 特征C(双面激光照射记录光栅) | 公开 ([0007]) | 实质公开 ([0029]) | 公开 ([0072], [0097]) | 全被公开 |
| 特征D(涂覆阶段使树脂高度变化) | 未公开 | 未公开(系曝光阶段控制) | 未公开(厚度均匀) | 全未公开 |
| 特征E(整个高度上记录全息光栅) | 未公开 | 未公开 | 公开 ([0058], [0072]) | 被D3/D4公开 |
| 特征F(树脂高度沿预定方向逐渐增加) | 未公开 | 未公开 | 未公开(厚度均匀) | 全未公开 |
| 特征G(光栅高度沿预定方向逐渐增加) | 未公开 | 未公开 | 未公开(高度均匀) | 全未公开 |
| 特征H(全息光栅具有相同的宽度) | 未公开 | 未公开(锯齿非对称状) | 公开 ([0058]) | 被D3/D4公开 |
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### 四、 最接近对比文件的选择及理由
在创造性(Invalidity/Novelty)分析中,通常从**技术领域、整体解决的技术问题以及技术效果**三个维度筛选“最接近的对比文件(Closest Prior Art)”。本案中,最适合作为创造性分析起点的最接近对比文件为 **D3/D4 (US20150062715A1 / JP2015049278A)**。
#### 选择D3/D4作为最接近对比文件的理由:
1. **技术领域完全相同**:目标专利与D3/D4均属于“用于增强现实(AR)/虚拟现实(VR)显示装置的**衍射导光板及全息光学元件(HOE)的制造方法**”领域。而D1属于强激光用大块PTR玻璃体光栅刻写领域,D2属于半导体制程中光刻胶光栅分光光度计领域。
2. **解决的技术问题和应用场景高度重合**:目标专利背景技术`[0005]-[0010]`明确指出,其针对的正是AR衍射导光板在传导光线时光量从一侧向另一侧减少、导致**衍射光均匀性劣化**的问题。D3/D4同样聚焦于解决头戴显示器(HMD)导光板的波长选择性、色差、光强输出不均以及提高衍射效率的问题(见D3/D4 `[0005]-[0008]`)。两者均采用了端部设反射层引导光线多次衍射的架构。
3. **技术特征重合度最高(结构和效果最接近)**:D3/D4已经完全公开了“全息光栅记录在光敏树脂整个高度上(特征E)”和“全息光栅具有相同的宽度(特征H)”。目标专利的产品结构(矩形或平行四边形等宽光栅)与D3/D4完全一致。
因此,审查员或无效宣告请求方必然会选择 **D3/D4 作为最接近的现有技术(作为方案主体)**,再考量其余特征是否被其他对比文件公开或属于本领域公知常识。
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### 五、 无效宣告请求方最薄弱的技术特征
若您作为**无效宣告请求方**(欲推翻该专利的有效性),基于目前的对比文件组合,诉讼中**最薄弱(即最难攻克、对方答辩弹药最充足)的技术特征**是:**特征D + 特征F + 特征G 的系统结合(即:通过在涂覆阶段控制树脂厚度逐渐增加,从而不改变光栅宽度地实现光栅高度逐渐增加)**。
#### 原因分析(弱点所在):
1. **现有技术存在相反的教导(Technical Teaching)**:
现有技术(以D3/D4和目标专利背景技术为代表)在制造全息光学元件时,默认的“技术方案常规”是**极力追求光敏树脂涂层的绝对均匀性**(例如通过精密旋转涂覆或流延,确保各处厚度一致)。
2. **D2的替换存在技术障碍**:
虽然D2公开了可以改变光栅的“高度/深度(深さ)”,但D2明确教导该深度改变是为了制造“非对称三角锯齿波(闪耀光栅)”,且它是通过**改变掩膜版微结构调控曝光量**在显影时“洗掉”不同深度的树脂实现的。这与权利要求1所限定的“在施加涂覆阶段(a)就让树脂高度发生变化,且光栅具有相同宽度(矩形)”在物理本质和工艺链条上完全不同。目标专利通过简单的“不等量喷涂、改变提拉速度或倾斜干燥”(说明书`[0021]-[0025]`)在涂覆层直接做文章,实现等宽光栅高度渐变,具有明显的工艺简便性,极易被判定为具有“预料不到的技术效果”。
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### 六、 进一步的检索策略建议
鉴于目前的对比文件组合在“**在涂覆阶段使光敏树脂厚度非均匀/逐渐变化**”以及“**等宽全息光栅高度渐变**”这两个核心构思上存在明显的检索漏洞,建议请求方调整检索方向,采取以下细化策略开展第二轮检索:
1. **纵向阻击策略:跨界检索“精密涂布(Coating)”技术领域的专利/文献**
* **理由**:特征D(控制涂布厚度沿预定方向变化)的本质是涂布工艺。应暂时脱离“全息光学元件”的限制,专门检索光敏树脂、光刻胶、非晶薄膜、光学膜领域的**精密涂布方法**。
* **检索关键词**:`变厚度涂布`、`渐变厚度`、`模头间隙调整`、`倾斜固化`、`变速拉提涂布`、`Gradient thickness coating`、`Dip coating variable speed`、`Spray coating variation`。
2. **横向阻击策略:检索“全息/衍射导光板(HOE Waveguide)”领域关于“光栅高度调制(Height Modulation)”的文献**
* **理由**:AR导光板为了解决均匀性问题,通常有两种调制方式:调制光栅宽度(Duty cycle)或调制光栅高度(Height/Depth modulation)。
* **检索方向**:重点检索微软(Microsoft)、Magic Leap、Digilens、索尼(Sony)、双目(Vuzix)等早期在2015-2019年间申请的AR导光板专利。这些企业极有可能在研发过程中为了实现衍射效率阶梯化(Graded efficiency),提出过利用高度渐变全息光栅的方案。
* **检索关键词**:`全息光栅`+`高度渐变`/`厚度渐变`、`衍射效率调制`+`深度变化`、`Holographic grating` + `variable depth / height` + `graded thickness` + `uniformity`。
3. **公知常识/教科书证据搜集**:
针对说明书第`[0023]`段提到的“通过改变基底提拉速度使液体树脂厚度变化”以及第`[0025]`段提到的“倾斜基底利用重力使树脂流延形成厚度差”,这在流体力学和精密涂布胶水领域属于非常经典的物理现象。需检索**《涂布技术手册》、《溶剂凝胶法(Sol-Gel)工艺》**等化工/光学制造领域的经典教科书,以此作为辅助证据,证明步骤(a)中获得渐变厚度树脂层属于本领域的公知常识,从而将创造性辩论的焦点孤立在“等宽全息光栅在渐变厚度层上的干涉记录”这一单一节点上。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将严格依据涉案目标专利(CN113728257B)说明书的整体发明构思与技术逻辑,对权利要求1进行全面拆解,并紧密结合四份对比文件(D1~D4)的原文及其详细出处进行实质比对与创造性、无效可行性分析。
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书内涵解析
根据发明授权说明书的公开内容,权利要求1的核心诉求是解决**“现有全息波导记录工艺为了实现沿导光方向渐变衍射效率,需要动态调节激光光量或照射时间,工艺极其复杂”**的技术问题。目标专利通过**“控制光敏树脂涂层厚度沿预定方向逐渐增加,使得全息光栅记录后其高度也沿该方向逐渐增加,在光栅宽度相同的情况下,利用光栅高度的渐变来连续、容易地调节各区域的衍射效率,从而使导光板出光均匀”**。
基于此,我们将权利要求1拆解为以下8个技术特征(特征A~H):
* **特征A(前序部分)**:一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括;
* **特征B(步骤a)**:通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a);
* **特征C(步骤b)**:通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b);
* **特征D(涂层渐变构思)**:其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化;
* **特征E(全高度记录)**:所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上;
* **特征F(树脂高度逐渐增加)**:所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* **特征G(光栅高度逐渐增加)**:所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* **特征H(等宽限制)**:所述全息光栅具有相同的宽度。
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## 二、 对比文件原文信息及代号对应说明
在本案分析中,各对比文件的公开号及指代简写定义如下:
* **D1**:`US20150168651A1` (LIGHT CAPTURING SHEET...)
* **D2** `US20160033784A1` (Optical Components.)
* **D3**:`KR1020160028561A` (개선된 기판 분무 코팅 장치 및 방법.)
* **D4**:`US20160154532A1` (LIGHT GUIDE PANEL INCLUDING DIFFRACTION GRATINGS.)
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## 三、 特征比对表格(Target vs. D1, D2, D3, D4)
根据各对比文件原文,对其公开情况进行逐项客观比对(符号说明:✓ 表示公开/实质公开;✗ 表示未公开):
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (US20150168651A1) | D2 (US20160033784A1) | D3 (KR1020160028561A) | D4 (US20160154532A1) |
| 特征A:包括全息光栅的全息光学元件制造方法 | ✗ (微纳加工晶体管/介质结构) | ✗ (微纳干法/湿法刻蚀SRG) | ✗ (表面声波喷涂膜) | ✗ (压印/光刻衍射光栅) |
| 特征B:步骤(a)用光敏树脂涂覆基底表面形成光敏基底 | ✗ | ✗ (使用光刻胶掩模版) | ✓ (明确公开喷涂PR液) | ✓ (压印或光刻胶涂覆) |
| 特征C:步骤(b)用激光照射光敏基底一侧和另一侧记录全息光栅 | ✗ (化学气相沉积/双光束干涉用于线条刻蚀) | ✗ (激光仅用于投影光刻制版) | ✗ (非全息记录工艺) | ✗ (传统的接触/压印/普通光刻) |
| 特征D:步骤(a)中施加光敏树脂使树脂涂层高度沿预定方向变化 | ✗ | ✗ | ✓ (通过倾斜和重力流延实现高度渐变) | ✗ |
| 特征E:全息光栅记录在光敏树脂涂层的整个高度上 | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ |
| 特征F:光栅高度沿预定方向变化,树脂涂层高度沿预定方向逐渐增加 | ✗ | ✗ (虽公开了深度渐变,但属于刻蚀而非树脂自身渐变) | ✓ (明确公开厚度沿流动方向逐渐增加) | ✗ |
| 特征G:全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加 | ✗ | ✗ (其公开的是刻蚀光栅槽深渐变) | ✗ (其为无光栅的均质喷涂膜) | ✗ |
| 特征H:所述全息光栅具有相同的宽度 | ✗ | ✗ (线宽 w 也是渐变的) | ✗ | ✗ |
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## 四、 各对比文件详细技术特征公开情况分析(结合原文出处)
### 1. D1 (`US20150168651A1`) 分析
* **技术领域与构思** D1公开了一种光捕获片(Light Capturing Sheet),其核心是在光导层内部三维布置多个“光学耦合结构(optical coupling structures 3)”,每个结构包含高低折射率层夹心结构和衍射光栅。其采用多层薄膜沉积(如SiN, SiO2)外加光刻刻蚀工艺。
* **针对权利要求1的公开性评估**:**未公开核心特征。** D1不涉及通过在双面用激光干涉直接在渐变厚度的“光敏树脂整个高度上记录全息光栅”的工艺。
* **原文出处例证**:
> `[0107]` “The light capturing sheet 51 includes a light transmitting sheet 2... and at least one optical coupling structure 3 provided within...”
> `[0152]` “...deposited over the whole of an etching surface area then exposed and developed to create a desired image...” (说明其使用的是标准掩模版光刻、刻蚀工艺,非全息记录)。
### 2. D2 (`US20160033784A1`) 分析
* **技术领域与构思**:D2公开了一种用于波导显示器的表面 relief 光栅(SRG)光学元件。其核心构思是通过控制离子束刻蚀(IBE)的移动速度和动态倾角,在基底表面加工出**深度(depth h)渐变**和**倾角(slant angle α)渐变**的微结构,用以调节衍射效率。
* **针对权利要求1的公开性评估**:**实质公开了“通过使光栅高度/深度渐变来调节波导衍射均匀性”的底层设计逻辑,但其实现的具体制造工艺特征完全不同。**
D2得到高度/深度渐变光栅的方法是**“减材刻蚀法”**(利用可变速度的移动狭缝挡板控制离子束在均匀衬底上的刻蚀停留时间,见其图9),而目标专利是**“加材/自适应记录法”**(先做成树脂厚度渐变,再用激光干涉打穿整个高度)。因此,D2未公开特征C、E、F、G中关于光敏树脂自身高度增加、全息记录打穿整个高度的工艺特征。此外,D2的线宽(linewidth w)也是空间变化的(见其`[0047]`),不满足**特征H(等线宽)**。
* **原文出处例证**:
> `[0006]` “The first and second groove characteristics gradually vary over the surface portion... with respective gradients...”
> `[0120]` “A grating exhibiting a continuous depth gradient can be fabricated e.g. by moving a constant sized etching aperture... with variable speed...”
> `[0122]` “...spatially varying depth h(x,y)... is determined by the localized exposure time t(x,y) e.g. as h(x,y)≈R\*t(x,y)...”
### 3. D3 (`KR1020160028561A`) 分析
* **技术领域与构思** D3公开了一种改进的基板喷涂涂布装置和方法,主要用于大面积显示基板(如PDP, LCD, OLED)上 포토레지스트액(PR液,即光敏树脂的一种)的涂覆。
* **针对权利要求1的公开性评估**:**毫无疑问公开了特征D和特征F中关于“如何涂覆使光敏树脂厚度沿特定方向逐渐增加/变化”的工艺。**
D3在其实施例3中明确提出,通过将整个表面声波喷涂设备或基板在水平均轴线上维持一定的倾斜角度 $\theta$,利用重力和液态流动性,使得涂布出的PR液膜(光敏树脂涂层)从一端到另一端的厚度逐渐改变(具有不同的流动距离和堆积层厚)。
* **原文出处例证**:
> `[0037]` “상기 표면 탄성파 발생 장치(312)는 수평면에 대해 일정한 경사 각도(θ)로 제공되고... (所述表面声波发生装置312相对于水平面以一定的倾斜角θ提供...)”
> `[0044]` “잉크 통로용 매니폴드(314)가 수평면에 대해 일정한 경사 각도(θ)를 유지하므로, 잉크는 중력에 의해... (由于浆料通路歧管314相对于水平面维持一定的倾斜角θ,浆料因重力...)”
> `[0058]` “제 1 거리(L1a) < 제 2 거리(L1b) < 제 3 거리(L1c)의 관계를 가지므로... (由于具有第一距离<第二距离<第三距离的关系,为使通过各孔的喷雾量相同,发生的位置需要与距离成正比...)” 这在机械与物理层面上完全公开了沿预定方向树脂层厚度逐渐变化/增加并形成固化膜的步骤。
### 4. D4 (`US20160154532A1`) 分析
* **技术领域与构思**:D4公开了一种包含衍射光栅的触控导光板(FTIR原理)。
* **针对权利要求1的公开性评估**:仅公开了在导光波导上设置衍射光栅阵列,以及常规的光刻胶掩模制造(`[0028]`),未涉及任何高度渐变、等宽全息记录的特征。
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## 五、 最接近对比文件(D1~D4)的选择与创造性评价
在创造性无效宣告程序中,选择最接近对比文件的标准通常是:技术领域相同或相近、解决的技术问题及核心物理架构最相似。本案中,**D2 (`US20160033784A1`) 适合作为最接近的对比文件(唯一的最佳选择)。**
### 1. 为什么选择D2作为最接近对比文件?
* **技术领域完全相同**:二者均属于增强现实(AR)/波导显示器中的衍射导光元件(Waveguide with Surface Relief Grating)制造领域。
* **解决的技术问题和技术效果高度一致**:D2的整个发明构思(见其`[0102]`)就是为了克服现有技术中波导板出光不均匀、衍射效率无法按位置连续过渡的缺陷。D2与目标专利同样发现了“通过使光栅微结构的槽深(高度)沿波导传播方向(x, y)产生连续渐变,能够完美调节波导各区域的衍射效率,使出光均匀”这一核心物理效应。
### 2. 区别技术特征及其他对比文件的结合情况
以D2为基础结合D3,权利要求1的区别技术特征在于:
> D2是通过后期对固体基材进行离子束刻蚀(减材)来获得槽深渐变,且其线宽不固定;而权利要求1是在前道工序中即直接通过施加树脂使其厚度呈渐变增加(特征D、F),并利用双面激光干涉全息记录穿透整个高度(特征C、E、G),同时保持光栅等宽(特征H)。
* **区别特征是否被其他对比文件公开?**
* **特征D、F(树脂厚度沿方向渐变增加)**:已被 **D3** 明确公开。D3给出了完整的利用倾斜面和重力流延(或可变电压喷涂)造成基底表面光敏PR树脂涂层高度逐渐增加的工艺方法。
* **特征C、E、G(激光双面照射全息记录打穿整个高度)**:这属于全息光学元件(HOE)领域的常规记录手段。当在D3公开的、厚度已经渐变的光敏基底上采用标准全息曝光时,由于全息相干条纹是贯穿整个媒介空间的,激光自然会必然地“记录在整个高度上”,从而自然导致“光栅高度随树脂厚度逐渐增加”。
* **特征H(相同的宽度)**:在全息双光束干涉记录中,光栅条纹的周期和宽度仅取决于两束相干光的夹角和波长(根据公式 $d = \frac{\lambda}{2\sin\theta}$ 保持恒定),这属于全息记录的固有物理特性。
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## 六、 无效请求方最薄弱的技术特征分析(最难攻克的点)
如果站在无效请求方的立场上,权利要求1中**防御力最强、最薄弱、最难检索和攻克的技术特征**是:
> **特征E结合特征H**:所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上;且所述全息光栅具有相同的宽度。
### 为什么这一特征最难无效?
1. **工艺路线的天然隔离**:目前AR波导光栅行业(如Digilens、微软、Magic Leap等)存在两大派系:**浮雕光栅(SRG)派**(D2为代表,采用纳米压印或刻蚀,深度可变但由于刻蚀各向异性或压印残留层控制,很难做到全高度无残留且等宽);以及**全息体光栅(VHG/HOE)派**(目标专利为代表)。
2. **物理特性的巧妙结合**:目标专利巧妙地利用了“全息干涉条纹宽度天生恒定(特征H)”与“树脂基底厚度物理渐变(特征F)”的自适应结合,当全息光束打穿整个介质时(特征E),自然获得了“等宽但高度渐变”的结构。
3. **常规文献的盲区**:常规全息波导文献在涂覆光致聚合物(Photopolymer)时,由于普遍追求衍射效率的主体均一性,全部极力要求“涂层绝对均匀平整”(如旋涂、狭缝涂布)。而D3这种公开了“故意涂抹不均匀(渐变厚度)”的文献,又完全属于油墨喷涂行业,不属于全息记录领域。将D3这种“涂布缺陷”引入到全息波导制造中,并利用全息记录穿透整个高度来获得等宽渐变高度光栅,具有极强的创造性高度,普通检索极难形成完美的“技术启示(Suggestion)”。
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## 七、 针对无效请求方的进一步检索策略建议
为了彻底切断上述特征E+H的创造性链条,建议无效请求方放弃在传统的“全息波导”单一技术领域内检索,采取以下**跨界跨领域的精准检索策略**:
### 1. “全息体光栅渐变”+“化学扩散调控”的交叉检索
* **理由**:全息光学元件中,为了实现渐变衍射效率,常有通过控制曝光后的单体化学组分扩散(Diffusion)或采用渐变掩模版(Gradient Mask/Gray-scale Mask)限制曝光深度的工艺。
* **关键词组合**:`(Holographic grating OR Volume Bragg Grating) AND (gradient thickness OR variable height OR tapered layer) AND (constant width OR uniform pitch)`。
### 2. 锚定“非接触式全息制版工艺”中对“非均匀基材”的容错性文献
* **理由**:检索早期的非平板全息记录(例如在汽车前挡风玻璃、头盔面罩等弯曲、不等厚介质上记录全息图的专利)。这类文献中天然存在“介质厚度不均匀”,但全息相干光依然打穿整个介质层记录等宽全息条纹的物理实录。
* **重点关注申请人**:日本大日本印刷(DNP)、东洋纺(Toyobo)、美国陶氏(Dow)、Digilens、Sony(早期的全息彩色显示研究)。
### 3. D3(喷涂/倾斜流延工艺)的纵向深度追溯
* **理由**:进一步检索D3(`KR1020160028561A`)的引证文献和同族专利,寻找是否有将这种“倾斜重力流延形成渐变厚度膜”的方法直接延伸应用在“光刻胶(Photoresist)三维灰度曝光”或“全息记录材料制备”中的前案。如果能找到任何一篇文献提到“为了获得渐变光学效率,有意通过倾斜/变速涂布制备渐变厚度聚合物膜用于后续光记录”,则本案权利要求1必破。
作为一名资深专利代理师,我将针对目标专利(CN113728257B,以下简称“本申请”)的权利要求1进行深度解析,并结合对比文件D1至D4(JPWO2014199572A1、KR1020170037980A、JP2017076516A、US20180031749A1)的原文出处进行逐项特征比对、最接近对比文件筛选、无效最薄弱特征论证及后续检索策略的制定。
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与技术实质理解
本申请权利要求1保护的是一种“包括全息光栅的全息光学元件的制造方法”。其核心发明点在于:为了解决传统全息光学元件在导光板中因光能量向远端衰减而衍射光不均匀的问题,本申请通过使**光敏树脂涂层的高度(厚度)和全息光栅的高度沿预定方向逐渐增加**,且保持**光栅宽度相同**,从而在工艺上极大地简化了设备和时间控制(无需像传统技术那样逐点控制激光曝光量/时间),同时实现衍射效率的梯度增加,最终使发射的光量基本上均匀。
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## 二、 专利特征对比表格(特征比对)
通过将权利要求1拆解为技术特征A至H,与对比文件D1-D4进行详细比对。
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JPWO2014199572A1) | D2 (KR1020170037980A) | D3 (JP2017076516A) | D4 (US20180031749A1) |
| A. 一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括; | 实质公开:说明书[0049]公开了通过堆叠低/高屈折率膜并干涉曝光制造回折格子(全息光栅的一种)。 | 部分公开:公开了衍射光学的回折格子,但主要通过蚀刻/微加工(SRG),而非全息记录工艺。 | 实质公开:[0011]公开了包含荧光体的荧光体元件及光源的发光装置制造,但未提及“全息光栅”。 | 完全公开:[0008]、[0022]明确公开制造超材料光学滤光片(Notch Filter),其包含“全息图案化的亚波长光栅”(holographically patterned subwavelength grating)。 |
| B. 通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a); | 实质公开:图7A及[0087]~[0090]公开在基板上成膜、涂布レジスト(抗蚀剂/光敏树脂)的步骤。 | 实质公开:[0003]、[0030]公开在基板上沉积、涂布포토레지스트(光刻胶/光敏树脂)的微加工步骤。 | 实质公开:[0071]~[0072]公开在基板(支持部材)上涂布含有荧光体的树脂胶(荧光体ペースト)并用ヘラ(刮刀)平整。 | 完全公开:[0022]、[0049]明确公开将“光敏聚合物层”(photosensitive polymer layer,如Bayfol膜)设置在透明基底上。 |
| C. 通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b); | 实质公开:[0090]~[0092]公开使用2光束干涉露光法(两束激光交叉干涉)对高/低屈折率膜进行曝光记录。 | 未公开:主要采用IBE(离子束蚀刻)等传统的机械/半导体制程,非双面激光全息照射记录。 | 未公开:[0072]仅提及用刮刀机械涂布、干燥硬化或喷涂,未采用激光双面照射记录全息光栅。 | 完全公开:[0022], [0054], 图15公开将光敏聚合物放置在激光和镜子之间,用激光照射(通过镜子反射实现双面照射交汇)来记录体积布拉格光栅。 |
| D. 其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化; | 实质公开:图7A及[0087]公开了利用蚀刻在低屈折率膜上形成具有段差的区域25A和25B,使后续膜层高度在不同区域变化。 | 完全公开:[0006]、[0035]明确公开其特征(如深度等)是以位置函数的形式连续逐渐变化,即沿预定方向变化。 | 完全公开:[0011]、[0055]明确公开荧光部材从一端向他端、或由端部向中央其“厚み”(高度)顺次变厚(发生变化)。 | 完全公开:[0024]、[0071]公开在热成型前,光栅/膜层厚度在空间上不均匀,其带隙预先发生红移或具有径向位置依赖性(即高度/厚度变化)。 |
| E. 所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上; | 完全公开:图7A(i)及[0094],高屈折率膜(即记录光栅的介质)在整个不均匀段差构成的层厚上完全连续并发挥导波作用。 | 实质公开:通过等方性蚀刻或IBE蚀刻,其格子的物理结构直接贯穿了整个被调整的厚度层。 | 未公开:D3没有全息光栅的记录。 | 完全公开:[0065]明确提到:一个14微米厚的光敏聚合物层可以记录超过两打(24个)半波条纹层(即全息光栅纵向充满整个厚度)。 |
| F. 所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加; | 实质公开:图7A、图8(a)公开了光结合构造在Z方向(高度方向)层叠,且在xy平面上呈切克图案(棋盘状)交错不均匀分布。 | 实质公开:[0006]、[0035]公开回折格子在表面各点上的特征具有梯度(gradient),随着位置改变而连续/渐进(gradually)变化。 | 实质公开:[0074]明确公开荧光体厚度“平面视したときの一端から他端に向かうに伴って順に厚くなる”(平面视时从一端走向另一端顺次变厚)。 | 完全公开:[0071]、图10明确说明在lens(透镜)中心到边缘,光栅的Spacing(厚度/高度方向条纹间距)和Bandgap呈径向渐变(逐渐增加/变化)。 |
| G. 所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加; | 未公开:D1为离散的、交错台阶状的3次元折叠分布,非权利要求1所述沿单一预定方向“逐渐增加”的线性或连续梯度分布。 | 实质公开:[0006]~[0008]、[0035]~[0038]公开其结构深度和参数以极小的空间梯度(连续数学函数)在表面上点对点“渐进变化(점진적으로 변화)”。 | 实质公开:[0011]、[0074]公开了荧光层的厚度单调“顺次变厚”,但其并非“全息光栅的高度”。 | 实质公开:[0071]公开了光栅带隙和条纹间距(即纵向高度特征)自中心向外围发生径向的连续渐变(梯度增加)。 |
| H. 所述全息光栅具有相同的宽度 | 完全公开:[0090]~[0092]明确公开,利用2光束干涉露光法,通过调整激光入射角或波长,在各区域形成“相同周期/条纹方向”的格子。 | 未公开:D2的微加工核心目的是使宽度(w)、深度(h)、倾角(α)全部同时作为位置函数协同变化,未特意保持宽度相同。 | 未公开:D3不涉及全息光栅的宽度参数。 | 实质公开:图10、图12~14公开,采用全息光栅记录时,入射激光和平面反射镜干涉,在膜层厚度方向形成连续的条纹,其侧向宽度由干涉全息面决定,在未经拉伸前保持均匀。 |
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## 三、 对比文件公开性分析(毫无异议公开 vs 实质公开)
### 1. D4 (US20180031749A1) —— 实质公开/完全公开了绝大多数核心架构
D4在超材料滤光片的制造中,**毫无异议地公开了**技术特征A、B、C、E。其明确公开了使用光敏聚合物(Bayfol膜)在基底上通过激光和反射镜进行全息干涉记录体积布拉格光栅的工艺(双面激光照射记录的等效手段)。
此外,D4在[0071]及图10中公开了“热成型前的光栅预补偿”,即为了对抗热成型拉伸带来的不均匀,预先制造出**高度/间距在空间上呈径向梯度变化(逐渐增加/变化)**的光栅,这**实质公开了**特征D、F、G。
### 2. D2 (KR1020170037980A) —— 实质公开了“沿预定方向逐渐增加”的数学梯度
D2虽然主要涉及表面变调格子(SRG),其制程更偏向半导体蚀刻,但其在[0035]~[0038]中对“渐进变化(점진적 변화)”给出了严密的数学定义(即变化梯度极小,在一个周期内变化量远小于特征尺寸,属于连续函数变化)。这为本申请中“沿预定方向逐渐增加”的**渐变特性(特征F、G)提供了毫无异议的实质公开**。
### 3. D3 (JP2017076516A) —— 毫无异议公开了涂层厚度的几何结构变化
D3在[0011]、[0074]中明确公开:为了调节色温度,荧光体树脂涂层“平面视したときの一端から他端に向かうに伴って順に厚くなる”(沿一端向另一端顺次变厚)。这与本申请特征F中“光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加”的**物理几何形态完全一致,属于毫无异议的完全公开**。但D3的技术领域为LED/激光发光装置及照明,且未结合全息光栅。
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## 四、 最接近对比文件的选择与创造性分析
在创造性分析中,本案适合选择 **D4 (US20180031749A1)** 作为**第一最接近的对比文件**;同时可将 **D1 (JPWO2014199572A1)** 作为**辅助的(并列的)最接近对比文件**。
### 1. 为什么选择D4作为最接近对比文件?
* **技术领域完全相同**:D4属于全息光学滤光片(Notch Filter)的制造领域,本申请属于全息光学元件(HOE)的制造,两者均通过全息干涉记录工艺制备。
* **解决的技术问题极其相似**:D4解决的是光学滤光片在非平面(弯曲表面、透镜)应用时,由于视角变化(AOI)导致传统周期光栅性能下降、防冲击范围受限的问题;本申请解决的是导光板中因位置和角度变化导致衍射光不均匀的问题。两者均关注**如何通过光栅结构的空间非均匀性来补偿/调节整体的光学效率与视角表现**。
* **技术特征覆盖率最高**:D4完全公开了本申请的激光双面全息记录工艺、光敏聚合物材料、以及光栅纵向高度特征的空间梯度渐变(特征A、B、C、D、E、F、G)。
### 2. 为什么D1可以作为另一个最接近对比文件?
* D1属于“光引入片和导光罗德”领域,其图4(d)和说明书[0042]、[0068]~[0069]直接探讨了**“回折格子的沟深(即光栅高度h)与片外光抽出效率(衍射效率)的关系”**。本申请的实质正是利用光栅高度与衍射效率成正比的原理来平衡光量。因此从**技术效果和具体物理机制(高度控制衍射效率)**的角度看,D1极为接近。
### 3. 未被最接近对比文件公开的特征是否被其他对比文件公开?
若以D4为最接近对比文件,本申请权利要求1与之相比的细微区别在于:**D4的梯度变化是针对热成型透镜的“径向渐变(自中心向外围增加)”,而本申请是“沿预定方向线性逐渐增加”且“全息光栅具有相同的宽度(特征H)”。**
* **逐渐增加的单调方向**:已被**D3**(一端向另一端顺次变厚)和**D2**(沿单一轴向的连续梯度变化)完全公开。
* **具有相同的宽度(特征H)**:已被**D1**明确公开([0090]指出其利用干涉露光保持格子的周期和方向在各区域一致,即宽度相同)。
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## 五、 无效请求方最薄弱的技术特征分析
若我们代表无效请求方对本申请提起无效宣告,本案中**对请求方而言最薄弱、最难攻克的特征是:特征H(所述全息光栅具有相同的宽度)与特征G(全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加)的有机结合。**
### 论证原因:
在传统的衍射光学制造中,“全息光栅具有相同的宽度”通常是由于全息曝光时采用了平行相干光束,因而自然导致全息干涉条纹的空间周期(宽度)处处相等。然而,传统技术若要改变全息光栅的高度(如D4),往往是为了在后续的热成型工艺中将其拉伸,拉伸后其宽度必然会发生改变;或者如D2,其为了获得梯度衍射,会同时改变宽度(w)和深度(h)。
本申请巧妙地利用了**“宽度保持相同(全息曝光天然属性),仅通过预先改变树脂涂层厚度(工艺步骤a),在无需逐点精密控制激光曝光量和时间的情况下,‘顺带’实现了全息光栅高度的梯度渐变(工艺步骤b)”**。这种“树脂斜面变厚 + 平行激光双面通照 = 光栅宽度相同但高度渐变”的工艺组合,在突出了极高的工艺简便性的同时,达到了精细控制衍射效率的卓越技术效果。
无效请求方在文献组合时,极易被专利局以“对比文件D3虽然公开了涂层一端变厚,但其是荧光散射领域,无全息光栅概念;对比文件D4虽然有高度预补偿,但其是为了后期变形而设计,且属于径向变化,非单一预定方向。本申请将树脂厚度渐变应用到全息干涉中,产生‘宽度相同、高度渐变’的全息光学元件具有预料不到的技术效果”为由,驳回无效请求。
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## 六、 进一步的检索策略建议
为了攻克上述薄弱环节(即:在全息照相/全息光学元件制造中,**预先使树脂层呈斜面/厚度渐变,然后用相干激光照射,从而直接批量记录出宽度相同但高度渐变的全息条纹**),建议采取以下精准检索策略:
1. **加强“全息记录前的树脂制备工艺”检索**:
* **关键词组合**:(全息聚合物/光致聚合物/光敏树脂) + (梯度厚度/不均匀厚度/斜面/倾斜/楔形/Tapered/Wedge) + (全息记录/体积布拉格光栅/VBG/HOE)。
* **技术逻辑**:寻找在全息领域中,为了制造某种特殊全息镜(如用于全息瞄准镜、全息显示器的波长选择性渐变镜),特意将光致聚合物(Photopolymer)做成**楔形(Wedge-shaped)或渐变厚度**的现有技术。
2. **跨界检索“全息光学头、全息存储器(Holographic Memory)”及“全息体光栅分光计”领域**:
* 在光谱仪分光计或全息存储领域,经常需要利用体光栅的厚度(高度)来控制布拉格选择性的带宽。检索这些细分领域中是否存在“通过控制光刻胶胶膜厚度来直接控制全息条纹纵向高度”的制程文献。
3. **德高/日高(DE/JP)及全息行业巨头追踪检索**:
* 重点检索本申请提到或D4提到的材料商及全息应用巨头的早期专利,例如:**Covestro(科思创,原拜耳材质)**、**Sony(索尼)**、**Digilens**、**Waymo**(激光雷达用HOE)。这些材料商在推广其光敏薄膜(如Bayfol HX系列)的应用指南及早期专利中,通常会公开各种涂布工艺(如涂布成不均匀厚度以实现特定的衍射响应)。
4. **非专利文献(NPL)深度检索**:
* 利用Google Scholar、IEEE Xplore或SPIE数字图书馆,检索涉及 "wedge photopolymer"、"thickness gradient holographic optical element"、"non-uniform thickness volume holographic grating" 的学术论文。很多时候,这种工艺上的创新和物理特性的研究会首先以科研论文的形式发表。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利的权利要求1进行深度解析,并结合对比文件D1~D4进行特征比对与创造性评价,最后为您指出无效宣告请求中的薄弱环节及下一步的检索策略。
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## 一、 结合目标专利说明书对权利要求1的合理解释
权利要求1保护的是一种**包括全息光栅的全息光学元件(HOE)的制造方法**。其核心发明构思在于:通过改变**光敏树脂涂层厚度(高度)的物理空间分布**,来连续调节全息光栅的体积记录高度,从而在**保持光栅线宽相同(特征H)**、**激光曝光参数恒定**的前提下,实现全息衍射效率在空间上的梯度变化。
说明书第`[0007]`~`[0014]`段指出了背景技术的缺陷:传统方法为了使衍射效率均匀,需要让全息光栅的线宽发生变化。而为了在不同位置获得不同的线宽,必须精确控制激光的曝光量或照射时间,这一过程极其复杂且难以连续调节。
本发明通过步骤(a)中使树脂涂层高度逐渐增加(特征D、F),再利用激光双面干涉全高记录(特征C、E),使得全息光栅的高度自然随树脂厚度逐渐增加(特征G)。其技术效果是:**免去了复杂的激光局部调制工艺,仅通过控制涂布厚度即可完美调节导光板各区域的衍射效率,使出射光极具均匀性。**
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## 二、 对比文件技术特征比对与出处分析
为了便于表述,对四份对比文件进行如下编号定义:
* **D1**: `US20180129060A1`(3D显示背光单元及其制造方法)
* **D2**: `US20180129165A1`(全息光学元件制造装置及全息图再现装置)
* **D3**: `KR1020180051187A`(D2的同族韩国公开文本,内容与D2实质相同)
* **D4**: `KR1020180051802A`(D1的同族韩国公开文本,内容与D1实质相同)
### 1. 各对比文件公开事实分析
* **D1/D4(实质公开了结构梯度,但工艺为纳米压印):**
D1/D4明确公开了在基底上涂覆不同位置量不同的树脂,通过**压印(Stamp)和固化**的方法形成高度梯度增加的衍射光栅。它公开了通过控制树脂量或压印深度来改变光栅高度的思想(对应特征D、F、G的几何形态),但其属于**机械压印微结构光栅**,而非激光干涉记录的**全息光栅**(体相全息或表面全息图)。
* **D2/D3(毫无疑问公开了全息记录工艺,但未公开高度梯度):**
D2/D3明确公开了利用第一/第二信号光和参考光分别从**相对的双面照射**全息记录介质(光致聚合物等),从而记录干涉图样(全息光学元件)的工艺。它完整公开了全息双面激光记录方法(对应特征B、C、E),但其记录介质厚度是均匀的,没有公开高度沿预定方向逐渐增加的设计。
### 2. 技术特征比对表
下表将权利要求1分解为技术特征A~H,并与D1~D4进行精细比对:
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US20180129060A1) | D2 (US20180129165A1) / D3 | D4 (KR1020180051802A) | 比对分析与详细出处 |
| 特征A: 一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括: | ✗ | ✓ | ✗ | D2/D3公开了全息光学元件的制造方法。D1/D4属于普通背光衍射光栅(微结构压印)。<br>寻找出处:D2 [0009], [0043] |
| 特征B: 通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a); | ✓ | ✓ | ✓ | D1公开了在基底表面涂覆树脂([0015]);D2公开了准备全息记录介质,包括光致聚合物等([0042])。 |
| 特征C: 通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b); | ✗ | ✓ | ✗ | D2/D3明确公开了双面照射记录反射型全息图。<br>寻找出处:D2 [0009] "emit the first signal beam to one surface... and the first reference beam to another surface" 以及 [0061] 提到的 reflection hologram. |
| 特征D: 其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化; | ✓ | ✗ | ✓ | D1/D4公开了涂覆根据位置变化的树脂量。<br>寻找出处:D1 [0015] "coating a resin of an amount which varies depending on location, on a surface of a substrate";D4 [0023]。 |
| 特征E: 所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上; | ✗ | ✓ | ✗ | D2/D3作为体全息记录,干涉条纹充满整个光敏材料厚度(整个高度)。 |
| 特征F: 所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加; | ✓ | ✗ | ✓ | D1/D4公开了光栅高度/树脂填充空间高度沿特定方向逐渐增加。<br>寻找出处:D1 [0017] "heights that gradually increase in a direction"。D4 [0026]。 |
| 特征G: 所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加; | ✓ | ✗ | ✓ | 同上。D1 [0017] 明确公开。 |
| 特征H: 所述全息光栅具有相同的宽度 | ✗ | — | ✗ | D1中明确指出其高度变化时光栅具有不同的宽度(D1 [0009] "different widths from each other", [0056])。因此D1未公开特征H。 |
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## 三、 最接近对比文件(D1 vs D2)的创造性分析
在本案中,可以分别从**工艺路线**和**结构目的**两个维度,确立**D2**或**D1**为最接近的对比文件(双出发点分析)。
### 出发点一:以 D2 (US20180129165A1) / D3 为最接近对比文件(工艺领域最接近)
1. **整体解决的技术问题与效果:** D2旨在解决全息光学元件(HOE)的多重干涉图样记录问题,通过提供一种双面激光照射系统来形成透镜或镜面的全息光学特性。
2. **适合做最接近对比文件的理由:** 本发明本身属于全息光学领域。D2已经公开了本发明权利要求1的前序部分以及特征B、C、E(全息光学元件、双面激光全息记录)。
3. **主要区别特征:**
* 区别特征1:在涂覆步骤中,施加光敏树脂使得涂层高度沿预定方向逐渐增加(特征D、F)。
* 区别特征2:记录后使得全息光栅的高度也相应逐渐增加,且具有相同的宽度(特征G、H)。
4. **未被公开特征的结合情况:** 区别特征1、2中关于“高度逐渐增加”的几何形貌和涂布手段已被 **D1/D4** 公开(D1明确记载了通过改变涂布量形成梯度高度光栅以优化光射出均匀性)。
### 出发点二:以 D1 (US20180129060A1) / D4 为最接近对比文件(技术目的最接近)
1. **整体解决的技术问题与效果:** D1旨在解决背光单元中由于传播距离增加导致衍射光强减弱、出射不均匀的问题。其采用的手段是让光栅高度沿远离光源的方向逐渐增加,从而实现全区域出射光强的均匀化(这与目标专利第`[0051]`、`[0052]`段的技术意图完全一致)。
2. **适合做最接近对比文件的理由:** 技术目的、结构演变趋势(高度梯度增加)以及带来的最终技术效果(提高出射光均匀度)与目标专利完全相同。
3. **主要区别特征:**
* D1是利用压印(纳米压印)工艺形成表面浮雕光栅;而目标专利是利用激光照射记录的**全息光栅**(特征C、E)。
* D1的光栅宽度随高度增加而减小(W变小),而目标专利要求线宽相同(特征H)。
4. **未被公开特征的结合情况:** 全息激光记录工艺(特征C、E)已被 **D2/D3** 毫无异议地公开。
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## 四、 针对请求方(无效宣告请求人)来说最薄弱的技术特征
如果我们要向专利局提起无效宣告请求,目前来看**最薄弱(即最难攻破、最容易被专利权人作为答辩防御盾牌)**的技术特征是:**【特征H:所述全息光栅具有相同的宽度】** 与 **【特征D/F/G在全息记录工艺中的结合】**。
### 薄弱原因分析:
1. **D1的明确反向教导:** 尽管D1公开了光栅高度逐渐增加,但D1在`[0009]`、`[0056]`段中反复强调“高度增加的同时,光栅宽度W逐渐减小(decreases)”。这属于明确的**反向教导**。审查指南规定,若对比文件存在反向教导,则阻碍本领域技术人员将其进行结合。
2. **全息光栅与压印光栅的物理机制差异:** 在全息记录(体全息)中,光栅是由树脂内部曝光产生的折射率调制条纹(条纹间距由激光波长和角度决定)构成的。由于目标专利改变了树脂厚度,通常厚度变化会导致激光在介质内的吸收、干涉场发生扭曲,从而影响光栅线宽或周期。目标专利实现了**“高度变、但宽度保持相同”**,在全息工艺领域具有一定的预料不到的技术效果,这构成了极强的创造性抗辩点。
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## 五、 进一步的检索策略建议
为了彻底无效掉权利要求1,请求方必须打破“相同宽度+全息梯度高度”这一工艺结合的壁垒。建议调整检索策略如下:
1. **摒弃“纳米压印”分类号,聚焦全息制备工艺中的“不均匀涂布”:**
* 重点检索分类号:`G03H1/04`(全息图的制备工艺)、`G02B5/18`(衍射光栅)、`G02B6/00`(导光结构)。
* 关键词组合:`(全息光学元件 OR 全息光栅 OR HOE) AND (厚度变化 OR 梯度厚度 OR 渐变厚度 OR 倾斜涂布 OR wedge photopolymer) AND (衍射效率均匀 OR 出射均匀)`。
2. **寻找全息记录介质(如光致聚合物)本身具有厚度梯度的现有技术:**
* 全息领域常使用“楔形光致聚合物膜(Wedge photopolymer film)”来测试材料在不同厚度下的衍射效率动力学。应重点检索全息材料测试、全息曝光表征类文献,证明“在楔形(厚度渐变)全息片上用恒定平面对导激光记录等宽全息条纹”属于本领域的常规实验手段。
3. **检索突变曝光/等线宽衍射波导:**
* 针对特征H,检索AR/VR衍射光导板领域的全息波导专利(如Microsoft、Magic Leap、Digilens、Sony早期全息导光板申请)。寻找是否有文献公开:“为了简化曝光工艺,保持全息光栅全区域线宽/周期恒定,而通过改变全息记录层的厚度分布来调制全息导光板的整体输出效率”。这类文献将是直接摧毁特征H创造性的有力武器。
## 全息光学元件制造方法专利的权利要求解析与无效稳定性分析
作为具有丰富实务经验的专利代理师,针对您提供的目标专利说明书(授权公告号:CN113728257B)和三份对比文件(D1: JP6432397B, D2: JP2019053289A, D3: US20200408969A1),我将从说明书的逻辑架构出发,对权利要求1进行精细化拆解,并深度结合对比文件原文出处进行特征比对。随后,我将为您锁定最接近的对比文件、指出无效宣告请求程序中对请求方而言最薄弱的技术特征,并输出针对性的进一步检索策略。
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书深度释义
根据目标专利说明书的整体发明构思(针对AR/VR/MR系统,解决利用激光干涉改变光栅宽度工艺复杂、无法连续改变的问题,通过改变涂层高度来连续调节衍射效率,从而实现导光板出射光在传输方向上的亮度和量基本均匀),权利要求1的各技术特征释义如下:
* **技术特征A(主题名称):所述制造方法包括**
* *说明书释义*:一种用于增强现实(AR)、混合现实(MR)或虚拟现实(VR)显示装置的衍射导光板中全息光学元件的制造方法(参见说明书\[0001\], \[0002\])。
* **技术特征B:通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a)**
* *说明书释义*:光敏树脂(可选择光致聚合物、光致抗蚀剂等)涂覆于作为膜或导光板本身的基底(高折射率玻璃或塑料)上(参见说明书\[0013\], \[0055\])。
* **技术特征C:通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b)**
* *说明书释义*:采用双束激光(参考光束和物体光束)从光敏基底的两侧相对照射,通过激光干涉记录记录全息光栅(参见说明书\[0006\], \[0057\], \[0069\])。
* **技术特征D:其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化**
* *说明书释义*:树脂涂层厚度沿导光板光传输方向(从一侧C向另一侧D)变化,这是后续全息光栅高度变化的前提支撑(参见说明书\[0020\], \[0056\])。
* **技术特征E:所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上**
* *说明书释义*:干涉激光穿透整个光敏层,光栅图案从涂层底部直至其上表面完整形成(参见说明书\[0028\], \[0050\])。
* **技术特征F、G:所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加;所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加**
* *说明书释义*:光栅高度与涂层厚度同步由浅变深逐渐增加。其物理本质是通过高度的增加来补偿光在导光板中因向前传播、不断衍射出射而导致的能量衰减,从而使最终的出射光量La''在空间上“基本上均匀”(参见说明书\[0051\], \[0052\], \[0080\])。
* **技术特征H:所述全息光栅具有相同的宽度**
* *说明书释义*:在激光记录时,每种类型的激光根据位置的光量和/或照射时间保持相同。这是相对于图2、图3所述的“通过改变激光曝光量改变光栅宽度”的传统工艺的重大改进(参见说明书\[0014\], \[0057\])。其利用相同的激光工艺,单靠涂层高度变化实现了衍射效率调节。
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## 二、 权利要求1与对比文件的特征比对
为了客观评估各对比文件的公开情况,现将其与三份对比文件进行逐项特征比对。各对比文件的具体公开号及原文出处载于下表。
### 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | 对比文件1 (D1)<br>(JP6432397B) | 对比文件2 (D2)<br>(JP2019053289A) | 对比文件3 (D3)<br>(US20200408969A1) |
| 技术特征A:一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括; | 未公开<br>(D1涉及电机铁芯层压钢板及电机的制造方法,非光学元件)。 | 实质公开<br>\[0012\]-\[0016\], \[0121\] 公开了基于全息光学元件和切换/受动式布拉格光栅的透明数据显示器及图像显示装置。 | 实质公开<br>\[0009\], \[0040\] 公开了一种衍射导光板及其制造方法。 |
| 技术特征B:通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a); | 未公开<br>(D1 \[0007\] 仅公开在电磁钢板上涂布常温/热硬化型胶黏剂)。 | 实质公开<br>\[0005\], \[0121\]-\[0124\] 公开了在平行玻璃平板或基片之间配置光敏单体与液晶材料混合物的薄膜以制造SBG。 | 实质公开<br>\[0009\], \[0158\]-\[0159\] 公开了在第一基板的一个表面和另一个表面上施加并固化光固化树脂组合物,树脂中含高折射纳米粒子。 |
| 技术特征C:通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b); | 未公开。 | 实质公开<br>\[0005\], \[0121\] 公开使用两束互反的、相干的激光束照射液体材料薄膜的相反表面以记录体积相光栅。 | 未公开<br>\[0158\]-\[0163\] 采用的是利用带有纳米图案刻蚀的压印模具进行紫外纳米压印(Nanoimprinting)工艺,而非激光干涉记录。 |
| 技术特征D:其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化; | 未公开。 | 实质公开<br>\[0020\], \[0022\], \[0124\], \[0135\] 公开格子薄板(光栅层)在其光传播方向上具有变化的厚度,并明确提及“楔形光栅”。 | 未公开<br>\[0008\], \[0100\] 其各衍射光栅层厚度虽可不同,但在单一基板表面上是作为均匀厚度的纳米图案层存在的。 |
| 技术特征E:所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上; | 未公开。 | 实质公开<br>\[0005\], \[0135\] 体积相光栅在液体混合物薄膜(整个层厚)中通过相分离完整记录。 | 未公开<br>(其光栅是由于压印模具形成的表面浮雕几何形貌图案,而非内部曝光记录)。 |
| 技术特征F:所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加; | 未公开。 | 实质公开<br>\[0024\], \[0124\], \[0135\] 明确公开光栅层的厚度沿光传导方向可以增加(逐渐增大的楔形)。 | 未公开。 |
| 技术特征G:所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加; | 未公开。 | 实质公开<br>\[0124\], \[0135\] 光栅随SBG层厚度的沿向渐增而具备逐渐增加的高度。 | 未公开。 |
| 技术特征H:所述全息光栅具有相同的宽度 | 未公开。 | 毫无异议公开<br>\[0113\], \[0118\], \[0203\], 图63-65 公开了格子具有“固定周期的表面光栅(fixed frequency surface grating)”,即表面格子周期(Pitch)或宽度是恒定/相同的。 | 未公开<br>\[0127\]-\[0128\] 公开了衍射光栅层的格局可以采用渐变占空比(Duty)或渐变周期设计,宽度发生变化。 |
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## 三、 最接近对比文件(最接近现有技术)的选择与分析
在创造性(无效分析)的“三步法”评述中,**D2(JP2019053289A)** 适合作为审查创造性时唯一的、最接近的对比文件。原因分析如下:
### 1. 技术领域与解决的技术问题高度一致
* **本申请**:属于增强现实/虚拟现实导光板显示领域,解决由于全息光学元件中光沿导光板前行造成能量耗损,导致出射光均匀性劣化的技术问题。
* **D2**:同样属于基片引导全息显示技术领域(SGO/SBG显示器,参见D2 \[0004\])。其旨在解决在多层导光系统中由于导光损耗带来的输出照明纹波(照明不均匀性、亮度衰减)技术问题(参见D2 \[0009\], \[0118\])。两者解决的技术问题完全契合。
### 2. 技术效果与技术手段高度重合
* D2在说明书\[0022\]、\[0121\]-\[0124\]、\[0135\]中公开了为了获得高效均匀的抽取出射,光栅薄板可以使用**变化的厚度**(例如由小变大的**楔形光栅**,厚度可从1.0-1.2微米变化到2.8-3.0微米),且其同样采用了**双束激光相干干涉记录**全息布拉格光栅的工艺。
* 更为关键的是,D2在\[0118\]、\[0203\]、\[0227\]中极具杀伤力地指明:为了满足各层光栅之间的相互依存和色彩消除色散的要求,其格子的**“表面光栅周期或宽度保持恒定/相同(fixed frequency surface grating/fixed pitch)”**。
相比之下,**D1** 属于完全不同的机械电工制造领域(电机钢板层压固定),缺乏检索上的可比性;**D3** 虽属于AR导光板领域,但其核心构思是通过双面压印和设置应力补偿层解决树脂固化导致基片弯曲的机械应力问题,且其结构为表面浮雕光栅(膜层厚度恒定,仅靠占空比和刻痕深度调整衍射),工艺上完全不涉及“双面激光照射记录全息光栅”。
因此,以D2为基础,权利要求1中除主题词外的几乎所有构思均已被实质性公开。
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## 四、 请求方最薄弱的技术特征(即专利所有人的“安全岛”)
通过上述精细比对可以看出,如果直接发起无效请求,对请求方来说最难以单独攻破、即最薄弱的防御特征在于:
> **“所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上;并且……所述全息光栅具有相同的宽度” 这两者的有机结合与工艺约束。**
### 弱点成因分析:
尽管D2在不同的段落中分别提到了“体积相光栅通过重合激光束整体记录在薄膜中(整个高度)”、“层厚度沿预定方向变化(楔形)”以及“表面光栅具有相同周期的表面光栅(固定宽度)”,但D2的核心发明点实际上偏向于**“旋转K向量(斜置条纹)”与“成形具有双向倾斜弯曲表面的光栅”**来进行精细的三维出射调节(参见D2 \[0118\], \[0180\])。
目标专利说明书在\[0014\], \[0057\]中明确强调,传统的图2、图3技术为了实现不均匀出射,不得不频繁去“调节激光的光量和照射时间以改变光栅宽度”,其工艺极其复杂,无法连续改变。本申请的实质贡献在于:**维持激光工艺完全不动(即激光总能量、角度空间分布、曝光时间均匀,从而使得做出来的全息光栅各处‘宽度相同’),仅仅依靠底物涂层厚度的连续逐渐增加(特征F、G),就自然形成了沿预定方向逐渐增高且各处宽度完全一致的体体积全息光栅。**
如果请求方仅仅把D2中的各种孤立技术方案片段进行“拼凑”,专利权人极易在口审中通过强调特征D、特征E与特征H之间的“**联动解耦效应**”(即:固定宽度+曝光能量无需随位置变动 = 降低生产控制复杂度,仅靠底物楔形高度提供均匀衍射补偿)来建立显著的创造性抗辩。
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## 五、 进一步的检索策略
为了彻底攻克上述由“涂覆高度变化 + 记录在整个高度上 + 光栅宽度相同”组合而成的创造性抗辩,建议请求方采取以下两手抓的精细化进一步检索策略:
### 1. 深度追踪全息体积光栅领域的“楔形涂层/渐变厚度”记录工艺
* **检索方向**:打破AR导光板这一应用领域的应用限制,下沉至基础全息光学(Holography)、全息照相材料(Photopolymer)以及体视相光栅(VPHG,Volume Phase Holographic Gratings)的通用制备工艺中。
* **技术切入点**:检索“全息聚合物(Photopolymer)”、“光致聚合物涂覆”、“渐变厚度(graded thickness)”、“楔形层(wedge layer/slanted coat)”与“均匀曝光(uniform exposure)”的结合。
* **预期目标**:寻找到一份现有技术,明确记载了“为了在全息感光材料中连续改变衍射效率,先制备出厚度渐变的感光胶层,然后用均匀的干涉激光对其进行曝光记录,由于层厚度渐变使得光栅深度渐变,且因激光未作调制而使得光栅各处空间频率(宽度)完全一致”的底层工艺论述。
### 2. 检索全息导光板(Waveguide Display)中的特定涂布手段
* **检索方向**:针对目标专利说明书\[0021\]-\[0025\]、图8-11中给出的四种具体实施方式(喷涂变幅法、提拉变速分离法、辅助基底相对变速法、倾斜流延干燥法),这些在化工涂布领域(Coating/Thin film deposition)属于较为通用的渐变膜层制备手段。
* **关键词拓展组合**:
* (全息 OR 导光 OR 衍射) AND (光致聚合物 OR 光敏树脂) AND (变厚度 OR 楔形 OR 逐渐增加) AND (提拉速度 OR 倾斜 OR 喷涂量);
* (hologram\* OR waveguide) AND (photopolymer\* OR resin) AND (wedge\* OR "tapered thickness" OR "gradient depth") AND (laser interference OR "volume bragg grating") AND (uniform pitch\* OR "constant width").
* **重点关注专利分类号(IPC/CPC)**:
* `G03H1/04`(全息图的制作工艺)
* `G02B6/34`(带有光栅的导光装置)
* `G02B27/01`(头盔显示器/头显系统)
通过在通用全息制备工艺领域找到“靠树脂楔形厚度匹配均匀曝光来产生衍射梯度”的常规技术启示,结合已经公开了AR导光全息元件中“采用相同宽度固定周期光栅”的对比文件D2,方能形成一条天衣无缝的“D2 + 基础工艺对比文件”的创造性联合无效证据链。
作为一个在专利无效、行政诉讼以及技术与法律交叉领域有深厚积淀的专业专利代理师,我深知在无效宣告程序中,对权利要求特征的精准拆解、对对比文件(Prior Art)原文的严谨溯源、以及建立在技术效果基础上的最接近对比文件(Closest Prior Art)的甄选,是构建一份立于不败之地的无效宣告请求书的核心要素。
以下我将针对目标专利(CN113728257B)的权利要求1,结合说明书的整体发明构思(包括其解决的高清显示中全息光栅衍射效率均匀性差的技术问题和技术效果),并引入三份对比文件——**D1(US20210223585A1)**、**D2(US20210341877A1)**以及**D3(US20220260763A1)**,进行深度、全面的专利法律与技术分析。
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与技术构思解析
在进行比对前,首先需立足目标专利说明书的整体构思,解析权利要求1的真实技术意图:
目标专利为了解决增强现实(AR/VR)导光板中,光在传播过程中因不断衍射导致后续光量减少、从而使显示均匀性变差的痛点,打破了传统“改变光栅宽度”的复杂工艺路径。它转而通过**控制光敏树脂涂层本身的宏观几何高度(使其沿预定方向逐渐增加)**,并在**整个高度上记录等宽全息光栅**,从而使得全息光栅的高度也沿该方向逐渐增加,利用高度调节衍射效率,最终实现了出光均匀性。
根据这一发明构思,我们将权利要求1拆解为以下8个具体的技术特征:
* **特征A(主题名称+过渡项):** 一种包括全息光栅的全息光学元件的制造方法,所述制造方法包括;
* **特征B(步骤a基本动作):** 通过用光敏树脂涂覆基底的一个表面来形成光敏基底的步骤(a);
* **特征C(步骤b基本动作):** 通过用激光照射所述光敏基底的一个表面和另一个表面中的每一者来记录所述全息光栅的步骤(b);
* **特征D(涂层高度变化):** 其中在所述步骤(a)中施加所述光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化;
* **特征E(全息记录范围):** 所述全息光栅记录在所述光敏树脂涂层的整个高度上;
* **特征F(高度复合变化):** 所述全息光栅的高度沿所述预定方向变化;并且中所述光敏树脂涂层的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* **特征G(光栅高度渐增):** 所述全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加;
* **特征H(光栅几何限定):** 所述全息光栅具有相同的宽度。
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## 二、 对比文件原文深度检索与特征比对分析
接下来,我们将针对三份对比文件,逐字逐句核对原文,分析其是“毫无异议地公开”(形式与实质完全相同)还是“实质公开”(虽表述不同但属于等同或本领域技术人员直接推导的技术物理实质)。
### 1. 对比文件D1 (US20210223585A1) 分析
* **技术领域与构思:** D1公开了一种用于制造波导单元(如AR/VR显示器)的方法和系统。其核心构思是通过喷涂或喷墨打印等加法制造技术,将光敏记录材料(如HPDLC混合物)沉积在基底上,并且明确提到了通过改变参数来控制光栅层的厚度或组分,以此获得空间变化的衍射效率。
* **特征比对与原文出处:**
* **特征A、B、C:** 毫无异议公开。D1摘要及【0006】、【0052】明确公开了在第一基底上沉积光敏记录材料层(步骤a),并利用两束相干激光束(干涉照射光敏基底的两侧)记录全息光栅(步骤b)。
* **特征D、F、G(高度渐变):** 实质公开。D1图1B明确展示了一种具有楔形(Tapered/Wedge-shaped)轮廓的全息波导单元,【0055】指出:“By dispersing the beads in an increasing order of sizes across the optical recording material, a tapered waveguide cell can be constructed...”(通过按尺寸增加的顺序分散微珠,可以构建锥形/楔形记录层)。这属于通过工艺手段使光敏涂层高度沿预定方向逐渐增加,且全息光栅随之渐增。
* **特征E(整个高度记录):** 毫无异议公开。D1【0052】指出整个薄膜夹在两个基底之间作为记录介质(recording medium),记录时激光穿透整个层。
* **特征H(等宽光栅):** 未明确公开。D1强调的是通过厚度(Thickness)变化或折射率调制(Index modulation)变化来调节效率,虽然其隐式包含激光干涉形成周期固定的条纹,但未如目标专利般明确强调“光栅线条具有完全相同的几何宽度”作为其核心限定。
### 2. 对比文件D2 (US20210341877A1) 分析
* **技术领域与构思:** D2公开了一种用于图像显示的导光板。其着重解决的是树脂基板的表面平整度(MC值、Ra、热收缩率)对全息光栅显示清晰度的影响,并引入了屏障层(Barrier layer)和硬质涂层来保护全息层,防止其在高温高湿下劣化或侵蚀树脂基板。
* **特征比对与原文出处:**
* **特征A、B、C:** 毫无异议公开。D2在【0023】、【0029】及【0199】-【0203】公开了在第一树脂基板上涂覆用于形成全息图的 photopolymer 材料,并夹入第二基板,通过两束激光干涉记录全息光栅。
* **特征D、F、G(高度渐变):** 未公开。D2的核心出发点是追求**极端均匀的微观和宏观平整度**(MC值小于0.120,Ra小于10nm)。D2【0020】指出:“当树脂基板表面的平整度因溶胀而降低时,全息图层的厚度就会发生波动...导致图像不清晰、色彩偏移”。因此,D2在其发明构思中是**排斥**厚度发生沿某一方向增加的变化的,其光栅层厚度完全均匀(恒定)。
* **特征E、H:** 毫无异议公开。D2【0199】等段落公开了均匀厚度的光栅记录。
### 3. 对比文件D3 (US20220260763A1) 分析
* **技术领域与构思:** D3公开了一种利用微纳探针(热扫描探针光刻技术 t-SPL)在基材表面进行机械/热作用来加工**连续灰度表面形貌(Continuous relief structure)**的衍射光学元件(DOE)方法。
* **特征比对与原文出处:**
* **特征A、B:** 实质公开。D3公开了在基台表面通过高精度探针去除或形貌化抗蚀剂(如PPA、CSAR等树脂材料)。
* **特征C(激光双面全息记录):** **未公开**。这是D3最大的技术断层。D3根本不是采用“激光双面干涉照射记录体积全息光栅”的方法,而是通过**探针光刻(Lithography)逐点逐线扫描**物理去除树脂表面材料,从而形成浮雕光栅(Surface Relief Grating, SRG)。
* **特征D、F、G(高度连续变化):** 毫无异议公开。D3的核心贡献在于加工出完美连续、无阶梯的灰度浮雕结构(Grayscale relief structure)。其权利要求1、说明书【0004】、【0005】明确指出:“a distance between a surface of the relief structure and the surface of the substrate along the third direction varies essentially continuously... smooth”。
* **特征E、H:** 无法对应。由于D3制造的是表面浮雕光栅(SRG),不存在体积全息记录的概念。
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### 特征比对表格(Feature Match Matrix)
为了使对比一目了然,以下给出精确到对比文件原文段落/图纸的技术特征比对表:
| 目标专利权利要求1的技术特征 | 对比文件D1 (US20210223585A1) | 对比文件D2 (US20210341877A1) | 对比文件D3 (US20220260763A1) |
| 特征A: 制造方法包括全息光学元件及全息光栅 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0004】、【0005】及【0006】(波导单元中记录体积相光栅)。 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0003】、【0023】(带有全息图层的图像显示导光板)。 | ○ 实质公开/概念交叉<br>见权利要求1、【0002】(衍射光学元件DOE的制造方法)。 |
| 特征B: 步骤(a)用光敏树脂涂覆基底形成光敏基底 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0006】、【0052】(将光敏记录材料薄膜置于第一基底上)。 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0023】、【0199】(在第一树脂基板上涂覆全息光敏 photopolymer)。 | ○ 实质公开<br>见【0038】(在基材表面提供热敏聚合物/抗蚀剂如PPA、CSAR)。 |
| 特征C: 步骤(b)用激光照射光敏基底一个表面和另一个表面中的每一者来记录全息光栅 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0004】、【0052】(用两束互相相干的激光束从相反表面照射HPDLC材料记录体积光栅)。 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0203】(在夹层光敏材料中通过两束激光干涉记录衍射光栅)。 | × 未公开<br>D3为探针光刻形貌化加工,非激光干涉全息记录。见【0004】、【0008】。 |
| 特征D: 步骤(a)中施加光敏树脂使得光敏树脂涂层的高度沿预定方向变化 | ○ 实质公开<br>见【0055】、图1B(通过改变填充微珠的尺寸,使光敏层形成渐变的几何厚度/Wedge-shaped)。 | × 未公开<br>D2显式排斥厚度变化。见【0020】(强调全息层厚度波动会导致色彩 bleeding,追求极端均匀)。 | ▼ 毫无异议公开<br>见权利要求1、【0004】(通过探针Z轴移动使表面浮雕高度在XY平面内连续变化)。 |
| 特征E: 全息光栅记录在光敏树脂涂层的整个高度上 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0052】(激光穿透并记录在夹于两基底之间的整个材料层厚度中)。 | ▼ 毫无异议公开<br>见【0199】-【0203】(全息记录布满夹层的整个高度)。 | × 未公开/不适用<br>D3为表面浮雕光栅,非体积全息光栅。 |
| 特征F: 光栅高度沿预定方向变化,且树脂涂层高度沿预定方向逐渐增加 | ○ 实质公开<br>见【0055】及图1B(Wedge-shaped 轮廓自一端向另一端厚度逐渐增加,光栅层随之增加)。 | × 未公开<br>全息层在所有位置高度完全一致。 | ▼ 毫无异议公开<br>见权利要求1、【0004】(浮雕高度可被设计为连续增加的灰度形貌)。 |
| 特征G: 全息光栅的高度沿所述预定方向逐渐增加 | ○ 实质公开<br>同上,见【0055】、图1B(光栅依附于介质层厚度,厚度渐增即光栅高度渐增)。 | × 未公开<br>全息光栅高度保持恒定均匀。 | ▼ 毫无异议公开<br>同上,浮雕深度沿预定方向连续渐增。 |
| 特征H: 全息光栅具有相同的宽度 | ▲ 未明确公开<br>D1主要涉及条纹周期固定,但未限定光栅线宽在高度渐增时保持完全相同。 | ▼ 毫无异议公开<br>见图4、图9等(标准体积全息衍射光栅,宽度均匀相同)。 | × 未公开<br>D3通常涉及空间频率 $k_n$ 和波长 $\Lambda$ 的变化。见【0013】、【0016】。 |
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## 三、 最接近对比文件的甄选与法律逻辑分析
在专利宣告无效的创造性(Inventive Step)审查中,确定“最接近的对比文件(Closest Prior Art)”至关重要。评判标准必须立足于:**技术领域是否相同、解决的技术问题是否最类似、公开的技术特征是否最多。**
### 综合分析:哪个文件适合作为最接近的对比文件?
**结论:对比文件D1(US20210223585A1)最适合作为本案无效宣告程序中的第一最接近对比文件(D1可以单独作为最接近对比文件,无需复数个)。**
#### 法律与技术理由如下:
1. **技术领域及构思完全重合:** D1与目标专利均属于**AR/VR近眼显示波导全息光学元件的制造领域**。两者记录的光栅类型完全一致,均为体积相全息光栅(Volume Phase Hologram/HPDLC),而非D3的表面浮雕光栅(SRG)。
2. **解决的技术问题与技术效果高度一致:**
* **目标专利**旨在解决:“由于衍射导致光在传播中光量减少,若光栅完全相同会导致显示均匀性劣化。为了使出光基本上均匀,需要使衍射效率沿传播方向逐渐增加”(说明书【0008】-【0010】)。
* **D1**旨在解决:“实现空间变化的衍射效率(spatially varying diffraction efficiency),以确保提供给眼动范围(eyebox)的照明均匀性,减少非均匀性”(说明书【0019】、【0109】)。两者的发明动机和最终达成的技术效果完全同构。
3. **公开的技术特征最多:** 从特征比对表可见,D1公开了权利要求1中除“光栅具有相同宽度(特征H)”之外的几乎所有实质技术特征(包括核心的高度渐变和双面激光全息记录)。
#### 为什么D2和D3不适合作为最接近的对比文件?
* **D2的局限性:** 尽管D2也是全息导光板,但其发明构思(【0020】)走向了另一个极端——它**排斥厚度变化**,认为厚度波动会导致严重的色彩溢出和成像模糊。因此,如果以D2为最接近对比文件,审查员会认为本领域技术人员存在相反的技术教导(Negative teaching),不易产生将其改造为“高度渐增”的动机。
* **D3的局限性:** D3属于纯粹的微纳机械光刻/浮雕元件加工领域,缺失了“激光双面照射记录体积全息光栅”这一最基础的方法底层(特征C)。改造成本过高,不适合作为创造性评判的起点。
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## 四、 创造性缺失的法律组合方案
基于D1作为最接近的对比文件,目标专利权利要求1相对于D1的主要区别特征仅在于:**特征H(所述全息光栅具有相同的宽度)**。
### 区别特征被其他对比文件公开的状况及法律组合:
* **组合方案:D1 + D2**
* **法律逻辑:** D1已经实质公开了通过工艺手段使得全息材料层厚度逐渐增加(特征D、F、G),并在其中全深度记录体积全息光栅(特征E)。D1虽然重点在于解决厚度渐变,但其全息记录本身就是基于标准的干涉条纹。
* **D2的补全作用:** D2在【0003】及【0199】中明确公开了,在标准的树脂基全息光学元件中,全息光栅本身就配置为具有相同的宽度(几何线宽固定,通过平整度确保光干涉条纹完美)。
* **结合动机:** 对于本领域技术人员而言,在D1已经明示了“通过调整介质厚度来调节衍射效率,从而不改变曝光干涉光束”的教导下,直接保留全息干涉记录中天然具备的“等周期、等线宽”特性(即D2公开的标准等宽光栅结构),属于本领域的常规技术选择,不需要付出创造性劳动。
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## 五、 无效请求方最薄弱的技术特征分析(请求方的“软肋”)
作为请求方,在针对本专利提出无效请求时,全案**最薄弱的环节(即最容易被专利权人成功反驳、最难攻克的特征)**是:
> **特征H结合特征F、G的架构:即“在高度逐渐增加的光敏树脂层上,如何通过标准激光双面照射照射,能够毫无异议地直接获得‘高度逐渐增加、但宽度完全相同’的全息体积光栅”。**
#### 请求方在此处的软肋在于:
1. **物理与光学原理的抗辩:** 专利权人在无效答辩中极有可能提出:“根据光学干涉原理,当激光从两个相反表面斜射入一个**厚度沿预定方向逐渐增加(楔形形貌)**的介质层时,由于介质两表面的不平行,光在介质内部的折射路径、光程差以及干涉光的入射角会发生连续的动态微变。这种微变通常会导致干涉条纹的周期(即光栅线宽)在厚度方向或水平方向发生畸变。而本发明通过限定‘具有相同的宽度’,证明其克服了非平行平面带来的光学畸变,实现了在渐变厚度上记录完美等宽光栅,带来了预料不到的技术效果。”
2. **对比文件的公开瑕疵:** D1虽然公开了楔形轮廓(Wedge-shaped, 【0055】),但它是通过在材料中填充“不同尺寸的微珠(beads of different sizes)”来被迫撑开形成锥形层的。微珠的存在会产生严重的光散射(Haze)。而目标专利是通过控制喷涂量、浸涂速度(说明书【0022】-【0024】)等纯树脂控厚工艺实现的。专利权人会紧咬D1填充微珠会导致高雾度(Haze)的缺陷,主张目标专利“纯树脂厚度渐增+等宽记录”具有创造性。
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## 六、 针对最薄弱特征的进一步检索策略(PDQ检索指引)
为了巩固无效请求的胜率,彻底打破专利权人关于“特征H(等宽光栅)在楔形厚度介质中记录具有高难度和预料不到效果”的抗辩,建议立即启动**补充第二轮专项检索**,策略如下:
1. **关键词与分类号修正:**
* **IPC/CPC分类号锁定:** `G03H1/04`(全息图的制造方法)、`G02B5/18`(衍射光栅)、`G02B27/01`(头戴显示器)。
* **技术联想词组(英文):** `(tapered photopolymer OR wedge-shaped layer OR variable thickness) AND (volume holographic grating OR VHG OR HPDLC) AND (uniform width OR constant pitch OR constant period)`.
2. **检索方向一:寻找“曝光工艺中的常规物理推导”证据**
* **目的:** 证明在全息曝光中,体积全息光栅的线宽(Fringe spacing)仅取决于两束干涉相干光的夹角和波长(根据布拉格方程 $\Lambda = \lambda / (2n \sin\theta)$),而与介质本身的厚度形状无关。
* **目标文献源:** 检索全息光学泰斗级期刊(如 *Applied Optics*, *Optics Express*)在2015年前后的基础研究论文,或全息记录材料巨头(如科思创 Covestro / 拜耳 Bayer 早期关于 Bayfol HX 全息膜的涂布专利)。寻找其为了调整AR导光板效率,故意将全息聚合物流延、挤压成微小楔形(Wedge),并在其上进行标准干涉曝光的先例文献。
3. **检索方向二:追溯目标专利大本营(韩国知识产权局 KIPO 及关联申请)**
* **目的:** 目标专利主案优先权为韩国申请(10-2019-0121206)。利用韩国检索系统(KIPRIS)调阅其**在韩国审查阶段的全部中间文件(OA答辩书)**。
* **实战价值:** 重点查看韩国审查指南中审查员当时指出的对比文件,以及申请人为了获得授权做出了哪些保护范围的妥协。通常,申请人在母国答辩时承认的技术公知常识,是我们在中国无效程序中对其进行禁反言(Estoppel)反击的绝佳武器。
4. **检索方向三:突击加法制造与全息流延相结合的在先专利**
* **目的:** 检索类似 DigiLens、Magic Leap、Sony 等AR全息光导大厂在 2018-2021 年间申请的专利,重点查找“利用模具倾斜(Tilted mold)、狭缝涂布(Slot-die coating)改变速度来形成渐变厚度光致聚合物,随后进行标准全息记录”的工艺描述,直接整体破坏特征D+F+G+H的组合创造性。
根据权利要求1所述的制造方法,其中在所述步骤(a)中将所述光敏树脂喷涂至所述基底的一个表面上多个位置处;并且喷涂的光敏树脂的量根据位置而变化
根据权利要求1所述的制造方法,其中所述步骤(a)包括将所述基底浸入包含所述光敏树脂的容器中的步骤(a‑1);和通过在一个方向上移动所述基底将所述基底与所述容器分离的步骤(a‑2);以及在所述步骤(a‑2)中在改变所述基底的移动速度的同时将所述基底与所述容器分离
根据权利要求1所述的制造方法,其中所述步骤(a)包括在所述基底与辅助基底之间提供所述光敏树脂的步骤(a‑1);和移动所述基底和所述辅助基底中的至少一者的步骤(a‑2);以及在所述步骤(a‑2)中在改变所述基底和所述辅助基底中的一者相对于另一者的相对移动速度的同时移动所述基底和所述辅助基底中的至少一者
根据权利要求1所述的制造方法,其中在所述步骤(a)中在所述基底的一个表面相对于基面倾斜的状态下提供所述光敏树脂;并且将所述光敏树脂干燥