Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий - Дмитрий Соколов

18. Патент US5150392. X-ray mask conteining a cantivelevered tip for gap control and aligment. 09.09.1991.

19. Патент US5508527. Method of detecting positional displacement between mask and wafer,and exposure apparatus adopting the method. 09.01.1994.

20. Полнопольная рентгенолитографическая установка MX-15.– Дэнси дзеире, 1986, т. 58, № 25, с. 77–81.

21. Заявка JP60-208828. Установка для рентгеновского экспонирования. 02.04.1984.

22. А.С. СССР № 1578457. Интерферометр для измерения линейных перемещений. 08.01.1988.

23. А.С. СССР № 1578458. Интерферометр для измерения линейных перемещений. 08.01.1988.

24. АС. СССР № 1550457. Модулятор света. 08.01.1988.

25. АС. СССР № 1823045. Разъем. 06.02.1991.

26. Егоров В.К., Егоров Е.В. Явление радиационной сверхтекучести и его применение в сфере высоких технологий. – Высокие технологии, 2005, № 4 (24), с. 7–11.

Глава 5 Обычные устройства с элементами нанотехнологий

Сначала нанотехнологии стали использовать в высокотехнологичных устройствах и процессах, но через некоторое время они перешли в область обычных технологий и бытовые приборы.

При патентовании таких решений есть свои особенности. В том случае, если нанопризнаки кардинально улучшают характеристики устройства, то их присутствие в независимом пункте формулы изобретения уместно. При этом не лишним будет привести литературные ссылки с подробным описанием этих признаков, чтобы эксперту, не специализирующемуся в области высоких технологий, было проще разобраться в сущности устройства. Однако, если разработка и так самодостаточна без использования нанопризнаков, то нет необходимости (например, ради рекламы) вводить их в независимый пункт формулы изобретения. Иначе конкуренты не совсем обязательный нанопризнак могут не использовать и выйти из под действия такого патента.

Проиллюстрируем это на следующем примере. В патенте [1] описана электродуговая плазменная горелка, которая в качестве основных блоков содержит сопло 1 (рис. 5.1) и камеру для хранения рабочей жидкости, состоящую из первого 2 и второго 3 резервуаров. При разработке этого устройства выяснилось, что использование супертонкого базальтового волокна 4 в первом резервуаре 2 существенно увеличивает срок эксплуатации. При этом во втором резервуаре может быть практически любой влагопоглотитель 5.

Рис. 5.1. Электродуговая плазменная горелка: 1 – сопло; 2 – первый резервуар; 3 – второй резервуар; 4 – супертонкое базальтовое волокно; 5 – влагопоглотитель

Это связано с тем, что сопло 1 нагревается во время работы и обыкновенный влагопоглотитель, расположенный вокруг него, испытывал бы перегрев и быстро выходил из строя. Это привело бы к ухудшению распределения жидкости по нему и, соответственно, к ухудшению работы горелки вплоть до выхода ее из строя. Применение супертонкого базальтового волокна обеспечивает равномерное распределение жидкости в зоне сопла 1, при этом термостойкость базальта, как основы волокна, намного превышает этот параметр для других материалов. Однако этот признак не был введен в независимый пункт формулы изобретения, так как не исключено, что в будущем будет изобретен более термостойкий материал. Даже если на решение с использованием нового материала в горелке будет получен патент, то применение его в описанной конструкции приведет к использованию всех признаков независимого пункта формулы изобретения и, соответственно, к использованию самого патента. Это позволит претендовать авторам первичного патента на часть прибыли от продажи горелки с новым термостойким материалом. При наличии супертонкого базальтового волокна в независимом пункте формулы его замена привела бы к выходу из под действия первичного патента.

Следующий пример представлен в патенте [2], где защищена «Ценная бумага». Здесь используется защитная нить из полиэстера толщиной 27–33 нм. Данный признак несомненно влияет на долговечность ценной бумаги. Однако он совершенно обоснованно выведен в зависимый пункт формулы изобретения, так как в независимом пункте формулы присутствует достаточное количество отличительных признаков изобретения, обеспечивающих его новизну и изобретательский уровень, таких, как волокна чистого хлопка, флуоресцентные волокна, объемный водяной знак.

И последний пример касается голографической наклейки [3], в которой покрытие выполнено из прозрачного материала. При этом толщина этого покрытия, изготовленного из селенида галлия, находится в пределах 20—140 нм. Здесь также вполне обоснованно эти параметры не внесены в независимый пункт формулы изобретения, чтобы не было возможности, слегка изменив толщину покрытия относительно указанных цифр, выйти из-под действия этого патента.

Таким образом, если при патентовании обычных изделий нет особой необходимости вносить нанопризнаки в независимый пункт формулы изобретения, то лучше этого не делать, чтобы не ограничивать объем притязаний таких изобретений.

Литература

1. Патент RU2343649. Электродуговая плазменная горелка. 12.07.2007.

2. Патент RU2170788. Ценная бумага. 14.04.2000.

3. Патент RU2242802. Голографическая наклейка. 17.04.2003.

Глава 6 Использование нанообъектов в высоких технологиях

Уникальные свойства нанообъектов позволили создать на их основе новые устройства. Например, углеродные нанотрубки (УНТ), имея минимальный радиус закругления (единицы нанометров), могут использоваться в качестве высокостабильных катодов, автоэмиттирующих электроны. Это связано с тем, что предел текучести графеновых слоев, из которых состоят нанотрубки, на порядок выше аналогичных параметров самых прочных металлических и полупроводниковых материалов [1]. Например, удельная прочность УНТ составляет 4 ГПа (у стали 0,4 ГПа), удельный модуль упругости УНТ – 400 ГПа (у стали – 26 ГПа). Кроме этого, можно изготавливать массивы УНТ с незначительной дисперсией их диаметров в рамках одного процесса [2]. Также графеновые стенки нанотрубок имеют более высокую по сравнению с кремнием и германием термостойкость [1]. Все это позволяет на основе УНТ создавать плоские экраны дисплеев с высоким разрешением, мощные высокоэффективные осветительные приборы, а также усилители катодно-сеточных узлов вакуммных радиоламп и генераторов СВЧ-диапазона. Кроме этого, показана принципиальная возможность создания различных устройств наноэлектроники с использованием УНТ [3]. Причем, характеристики УНТ по сравнению с традиционно используемыми автоэмиттирующими остриями [4] принципиально улучшили эти приборы.

Тем не менее, при патентовании многих устройств на основе УНТ, если ограничиться введением в первый независимый пункт формулы изобретения только использование нанотрубок, то, сославшись на известные свойства нанотрубок, экспертиза может подвергнуть сомнению изобретательский уровень технического решения. Например, в заявке на усилитель-преобразователь [5] отличительный признак «выполнение катода на основе УНТ» был дополнен вариантом выполнения базовой основы катода 1 (рис. 6.1) на основе нано– или микроструктурированного алмаза 2, а пространство между нанотрубками 3 было заполнено алмазоподобной пленкой 4. Это повысило эффективность работы устройства, а также его изобретательский уровень.

Примером использования нанообъектов в нанотехнологических устройствах могут служить зонды, имеющие сенсорные элементы с радиусом закругления в несколько нанометров и предназначенные для получения атомарного разрешения. В 1992 г. был разработан способ изготовления сенсорных элементов в виде нитевидных кристаллов [6].

Рис. 6.1. Усилитель-преобразователь: 1 – основа катода; 2 – нано– или микроструктурированный алмаз; 3 – нанотрубки; 4 – алмазоподобная пленка

Рис. 6.2. Способ формирования сенсорных элементов: 1 – электронный луч; 2 – зонд; 3 – углеродосодержащий материал; 4 – нитевидный кристалл; 5 – дополнительный электронный луч

Суть способа заключалась в том, что электронный луч 1 (рис. 6.2) фокусируют на зонде 2, который содержит углеродосодержащий материал 3 (более точно на край этого материала) и из которого по направлению перемещения фокуса луча 1 в сторону от зонда 2 формируется нитевидный кристалл 4.

Данный способ не позволял контролируемо наносить исходный материал 3 на кончик зонда 2, а также не позволял управлять динамикой роста нитевидных кристаллов. Это было связано с тем, что на их поверхности образовывались зоны положительного заряда, которые искажали форму кристаллов. Этот недостаток был устранен введением «высокотехнологичного» признака – дополнительного электронного луча 5 для снятия положительного заряда с поверхности сенсорного элемента 4 через зонд 2 и введением «обыкновенного» признака нанесения исходного материала 3 из парогазовой фазы на специально обработанную поверхность зонда 2, имеющую заданные значения смачиваемости и шероховатости. Для повышения изобретательского уровня был использован ультразвук, как инициатор роста нитевидных кристаллов и контроль их роста по резонансной частоте колебаний [7].