Rechtsprechung / BPatG / 2009
BPatG Beschluss vom 13.07.2009 – 15 W (pat) 3/09
15. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
13. Juli 2009
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 10 2004 015 069.9
…
hat der 15. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts in
der Sitzung vom 13. Juli 2009 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dr.
Feuerlein, der Richterin Schwarz-Angele sowie der Richter Dr. Egerer und Dr.
Maksymiw 08.05
beschlossen:
Der Beschluss des Patentamts wird aufgehoben und das Patent
wird erteilt auf Grundlage
der Patentansprüche 1 bis 22 gemäß Hauptantrag, überreicht in
der mündlichen Verhandlung,
Beschreibung: Seiten 1 bis 12a, überreicht in der mündlichen
Verhandlung,
weitere Beschreibung: Seiten 13 bis 22, gemäß den ursprünglich
eingereichten Unterlagen,
Figuren 1 bis 6, gemäß den ursprünglich eingereichten Unterlagen.
G r ü n d e
I
Die Patentanmeldung 10 2004 015 069.9
ist am 25. März 2004 mit der
Bezeichnung „Verfahren und Anordnung zur Erzeugung einer regelmäßigen
Struktur aus Materiebausteinen“ beim Deutschen Patent- und Markenamt
eingereicht worden. Die Offenlegung erfolgte am 13. Oktober 2005 in Form der DE
10 2004 015 069A1.
Die Prüfungsstelle für Klasse B 82 B hat mit Beschluss vom 9. März 2007 die
Anmeldung zurückgewiesen.
Dem Beschluss lagen die Patentansprüche 1 bis 22 vom 11. Oktober 2006 mit
folgendem Wortlaut zugrunde:
„1. Verfahren zur Erzeugung einer regelmäßigen Struktur aus Materiebausteinen,
-
-
-
bei dem das Aufwachsen einer Strukturierungsschicht (12) auf einem
aus wenigstens einer ersten Substanz (19) bestehenden Trägersubstrat
(11) herbei geführt wird,
wobei die Strukturierungsschicht (12) aus wenigstens einer zweiten
Substanz (20) auf dem Trägersubstrat (11) ein molekulares, vorzugsweise einlagiges Strukturierungsgitter (15) ausbildet,
bei dem durch das Strukturierungsgitter (15) definierte, regelmäßig
angeordnete Aufnahmeplätze (13) zumindest teilweise mit Materiebausteinen (14), wenigstens einer dritten, zu der ersten und zweiten
Substanz verschiedenen Substanz (21) besetzt werden und
-
bei dem aus den Materiebausteinen (14) der wenigstens einen dritten
Substanz (21) wenigstens eines Teils der besetzten Aufnahmeplätze
(13) ein geordnetes Raster (17) und/oder eine geordnete, zweidimensionale Übergitterstruktur (17) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufwachsen einer geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur (18) aus Materiebausteinen (14) der wenigstens einen dritten
Substanz (21) oder aus Materiebausteinen (14) wenigstens einer
vierten, zumindest zu der dritten Substanz verschiedenen Substanz (22)
auf dem geordneten Raster oder der geordneten, zweidimensionalen
Übergitterstruktur herbeigeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeplätze (13) durch das Strukturierungsgitter (15) definierte Zwischenräume (16) in einer regelmäßigen Anordnung sind, die mit
Materiebausteinen (14) besetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass für das Aufwachsen der Strukturierungsschicht (12) und/oder als
Materiebausteine (14) Atome und/oder Moleküle und/oder Molekülkomplexe und/oder Atomcluster und/oder Molekülcluster verwendet
werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Strukturierungsgitters
(15) durch eine Art und/oder eine Dichte und/oder eine Lage der
Aufnahmeplätze (13) und/oder eine Größe der Zwischenräume (16)
und/oder ein Raumgitter bzw. eine räumliche Ausrichtung der wenigstens einen zweiten Substanz (20) des Strukturierungsgitters (15), durch
die Temperatur und/oder durch die Art der wenigstens einen ersten
Substanz (19) des Trägersubstrats (11) und/oder durch das Raumgitter
bzw. die räumliche Ausrichtung der wenigstens einen ersten Substanz
(19) des Trägersubstrats (11) und/oder durch die Art der wenigstens
einen zweiten Substanz (20) in der Strukturierungsschicht (12) und/oder
einer weiteren Substanz in der Strukturierungsschicht (12) eingestellt
werden kann.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass für das Aufwachsen der geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur (18) die wenigstens eine erste Substanz (19) und/oder die
wenigstens eine zweite Substanz (20) als wenigstens eine vierte Substanz (22) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierungsschicht (12) und/oder
das geordnete Raster (17) und/oder die geordnete, zweidimensionale
Übergitterstruktur (17) und/oder die geordnete, dreidimensionale Gitterstruktur (18) durch induzieren einer Selbstorganisation der jeweiligen,
wenigstens einen Substanz (19, 20, 21) erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierungsschicht (12) und/oder
das geordnete Raster (17) und/oder die geordnete, zweidimensionale
Übergitterstruktur (17) und/oder die geordnete, dreidimensionale Gitterstruktur (18) durch Aufdampfen der jeweiligen, wenigstens einen
Substanz (19, 20, 21), und/oder durch Eintauchen des Trägersubstrats
(11) oder der Strukturierungsschicht (12) oder des geordneten Rasters
bzw. der Übergitterstruktur (17) in eine Lösung und/oder durch Aufbringen und Aufschließen von Materiebausteinen enthaltenden Mizellen
und/oder durch Aufbringen durch Spritzen, insbesondere durch Spotting, induziert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufdampfen auf ein erhitztes Substrat (Sizzling) oder im Ultrahochvakuum,
vorzugsweise mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE) erfolgt.
9. Anordnung zur Erzeugung einer regelmäßigen Struktur aus Materiebausteinen, insbesondere zur Verwendung in dem Verfahren bzw. zur
Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
-
-
-
ein Trägersubstrat (11) aus wenigstens einer ersten Substanz (19),
eine Strukturierungsschicht (12) aus wenigstens einer zweiten Substanz
(20), die auf das Trägersubstrat (11) aufgewachsen ist und ein molekulares, vorzugsweise einlagiges Strukturierungsgitter (15) ausbildet,
wobei durch das Strukturierungsgitter (15) Aufnahmeplätze (13) in einer
regelmäßigen Anordnung definiert sind, die zumindest teilweise mit
Materiebausteinen (14), insbesondere Atomen oder Molekülen oder
Molekülkomplexen oder Atom- bzw. Molekülclustern, wenigstens einer
dritten, zu der ersten und zweiten Substanz verschiedenen Substanz
(21) besetzbar sind
-
zur Erzeugung eines geordneten Rasters (17) und/oder einer geordneten, zweidimensionalen Übergitterstruktur (12) aus den Materiebausteinen (14) der wenigstens einen dritten Substanz (21) wenigstens
eines Teils der besetzten Aufnahmeplätze (13) und
-
weiter zur Erzeugung einer geordneten, dreidimensionalen Gittestruktur
(18) aus Materiebausteinen (14) der wenigstens einen dritten Substanz
(21) oder aus Materiebausteinen (14) wenigstens einer vierten, zumindest zu der dritten Substanz (21) verschiedenen Substanz (22),
-
wobei die geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur auf an den
Aufnahmeplätzen (13) aufgenommenen Materiebausteinen (14), insbesondere dem geordneten Raster (17) bzw. der geordneten, zweidimensionalen Übergitterstruktur (17), aufwächst.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeplätze (13) durch das Strukturierungsgitter (15) definierte Zwischenräume (16), in einer regelmäßigen Anordnung umfassen.
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das geordnete Raster (17) und/oder die geordnete, zweidimensionale
Übergitterstruktur (14) an die Struktur des Strukturierungsgitters (15)
angepasst ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb
des geordneten Rasters (17) und/oder der geordneten zweidimensionalen Übergitterstruktur (14) die Materiebausteine (14) gleich beabstandet oder in wenigstens eine Raumrichtung periodisch angeordnet
und/oder ggf. in gleicher Weise räumlich ausgerichtet sind.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Gitterstruktur (18) an die
Struktur des Strukturierungsgitters (15) und/oder des geordneten
Rasters (17) und/oder der zweidimensionalen Übergitterstruktur (17)
angepasst ist, insbesondere die Materiebausteine (14) gleich beabstandet oder in wenigstens eine Raumrichtung periodisch angeordnet
und/oder ggf. in gleicher Weise räumlich ausgerichtet sind und/oder
dass die dreidimensionale Gitterstruktur (18) aus der wenigstens einen
zweiten Substanz (20) und/oder aus der wenigstens einen ersten
Substanz (19) gebildet ist.
14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (11) wenigstens einen organischen und/oder wenigstens einen anorganischen Stoff, insbesondere
ein Metall oder ein Halbmetall oder ein Halbleiter, vorzugsweise Gold
oder Silber oder Kupfer, und/oder wenigstens eine organische oder
anorganische Verbindung, insbesondere ein Glas oder ein Polymer oder
eine Verbindung mit metallischen Eigenschaften, vorzugsweise Graphit,
umfasst.
15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strukturierungsschicht (12) wenigstens ein
Molekül und/oder ein Molekülkomplex und/oder ein Molekülcluster wenigstens einer organischen Verbindung, insbesondere mit einer Atomzahl von wenigsten 12, und/oder wenigstens einen anorganischen Stoff
bzw. wenigstens eine anorganische Verbindung umfasst.
16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Materiebausteine (14) der wenigstens einen
dritten Substanz (21) wenigstens ein Molekül und/oder wenigstens ein
Molekülkomplex und/oder wenigstens ein Atomcluster und/oder wenigstens ein Molekülcluster oder Nanopartikel wenigstens eines organischen Stoffes und/oder wenigstens einer organischen Verbindung, insbesondere eine kohlenwasserstoffhaltige oder eine metallorganische
Verbindung oder ein Lipid oder ein Protamin oder ein Protein oder ein
Proteid oder ein Peptid oder einen Aminosäure, umfassen.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Materiebausteine (14) der wenigstens einen dritten Substanz (21) wenigstens eine biologisch aktive Verbindung, vorzugsweise ein Hämoglobin oder eine DNA-Base oder ein Virus oder ein Enzym oder eine
moleklare Maschine, umfassen.
18. Anordnung nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Materiebausteine (14) der wenigstens einen dritten
Substanz (21) wenigstens ein Fulleren, insbesondere eine C60-Verbindung oder eine C70-Verbindung, und/oder Kohlenstoffnanopartikel
und/oder Kohlenstoffnanoröhrchen umfassen.
19. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass die Materiebausteine (14) der wenigstens einen
dritten Substanz (21) wenigstens ein Atom oder ein Atomcluster eines
anorganischen Stoffs, insbesondere ein Metall, vorzugsweise ein Goldatom oder ein Goldcluster, oder ein Halbmetall oder ein Halbleiter, oder
wenigstens ein Molekül oder ein Molekülkomplex oder ein Molekülcluster einer anorganischen Verbindung umfassen.
20. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass das bzw. die aus Materiebausteinen (14) der
dritten Substanz
(21) gebildete geordnete Raster
(17) bzw.
zweidimensionale Übergitterstruktur
(17) zur Erzeugung einer
kohärenten elektromagnetischen Schwingung angeregt werden kann.
21. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass sich die Materiebausteine (14) der dritten
Substanz (21) in dem geordneten Raster (17) und/oder in der
geordneten, zweidimensionalen Übergitterstruktur (17) durch Einwirken
einer äußeren Kraft, insbesondere einer Druckkraft oder eines Potentials oder akustischen Wellen oder elektromagnetischer Strahlung,
einzeln oder in Gruppen von den Aufnahmeplätzen (13) weg und/oder
zwischen einzelnen Aufnahmeplätzen (13) hin und her mechanisch
bewegbar sind.
22. Verwendung der Anordnung oder der mittels der Anordnung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 8 bis 19, insbesondere unter Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
erzeugten regelmäßigen Struktur,
als Informationsspeicher oder als Lasermaterial oder als Katalysator
oder als Elektrode oder als Sensoreinheit oder als molekularer Schalter
oder als Startstruktur zur Züchtung von Kristallen oder als industriell
einsetzbare Partikel, insbesondere Puder oder Flakes, vorzugsweise als
Filtermaterial.“
Die Zurückweisung der Patentanmeldung wurde damit begründet, dass die
Erfindung in der Anmeldung nicht so deutlich und vollständig offenbart sei, dass
ein Fachmann sie ausführen kann. Gemäß den Ausführungen im Zurückweisungsbeschluss könne zwar nicht ausgeschlossen werden, dass Ausgestaltungen
der Erfindung mit geeignet ausgewählten Ausgangssubstanzen prinzipiell realisiert
werden könnten, jedoch gelange der Fachmann zu dem angestrebten Erfolg ggf.
nur mit unzumutbarem Aufwand, d. h. mit großen Schwierigkeiten und nicht oder
nur durch Zufall ohne zahlreiche vorherige Misserfolge, oder mit weiteren erfinderischen Überlegungen zum Erfolg.
Außerdem sind in dem Beschluss der Prüfungsstelle des Patentamts die folgenden, im Zuge des Prüfungsverfahrens zum Stand der Technik ermittelten
Druckschriften angegeben:
[1] STEPANOW, S. u. a., in: Nature Materials, 2004, Bd. 3, S. 229-233,
online veröffentlicht am 7. März 2004 (doi:10.1038/nmat1088)
[2] GRIESSL, S. u. a., in: Single Mol., 2002, Bd. 3, S. 25-31
[3] CHAPMAN, R. G. und SHERMAN J. C., in: Tetrahedron, 1997, Bd. 53,
S. 15911-15945
[4] FAULL, J. D. u. a., in: Thin Solid Films, 2004, Bd. 457, S. 292-300,
online verfügbar ab 06.02.2004
[5] De FEYTER, S. und De SCHRYVER, F. C., in: Chem. Soc. Rev., 2003,
Bd. 32, S. 139-150
[6] ANDERSON, M. E. u.a., in: J. Vac. Sci, Technol. B, 2002, Bd. 20, S.
2739-2744
Zum Stand der Technik gehören auch die in der am Anmeldetag eingereichten
Beschreibung der Erfindung sonst noch angegebenen Druckschriften
[7] BRUNE, H. u. a., in: Nature, 1998, Bd. 394, S. 451-453
[8] DMITRIEV, A. u. a., in: J. Phys. Chem. B, 2002, Bd. 106, S. 6907-6912
[9] SPILLMANN, H. u. a., in: J. Am. Chem. Soc., 2003, Bd. 125, S. 10725-
10728
Gegen den Zurückweisungsbeschluss richtet sich die Beschwerde des Anmelders.
Im Beschwerdeverfahren hat der Patentanmelder gutachtlich folgende Entgegenhaltungen eingereicht:
A1 KARL, N. und GÜNTHER, CH., Structure and Ordering Principles of
Ultrathin Organic Molecular Films on Surfaces of Layered Semiconductors Organic-on-Inorganic MBE, in: Cryst. Res. Technol., 1999,
Bd. 34, Nr. 2, S. 243-254
A2 „Organische Molekularstrahlepitaxie (OMBE)“, Max-Planck-Gesellschaft
Der Anmelder verfolgt seinen Patentantrag auf der Grundlage der in der
mündlichen Verhandlung überreichten Patentansprüche 1 bis 22 weiter. Demgemäß lauten die neuen, nebengeordneten Patentansprüche 1, 9 und 22 folgendermaßen:
„1. Verfahren zur Erzeugung einer regelmäßigen Struktur aus Materiebausteinen,
-
-
-
bei dem das Aufwachsen einer Strukturierungsschicht (12) auf einem
aus wenigstens einer ersten Substanz (19) bestehenden Trägersubstrat
(11) herbei geführt wird,
wobei die Strukturierungsschicht (12) aus wenigstens einer zweiten
Substanz (20) auf dem Trägersubstrat (11) ein molekulares, vorzugsweise einlagiges Strukturierungsgitter (15) ausbildet,
bei dem durch das Strukturierungsgitter (15) definierte, regelmäßig
angeordnete Aufnahmeplätze (13) zumindest teilweise mit Materiebausteinen (14), wenigstens einer dritten, zu der ersten und zweiten
Substanz verschiedenen Substanz (21) besetzt werden und
-
bei dem aus den Materiebausteinen (14) der wenigstens einen dritten
Substanz (21) wenigstens eines Teils der besetzten Aufnahmeplätze
(13) ein geordnetes Raster (17) und/oder eine geordnete, zweidimensionale Übergitterstruktur (17) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufwachsen einer geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur (18) aus Materiebausteinen (14) wenigstens einer vierten,
zumindest zu der dritten Substanz verschiedenen Substanz (22) auf
dem geordneten Raster oder der geordneten, zweidimensionalen Übergitterstruktur herbeigeführt wird.“
„9. Anordnung einer regelmäßigen Struktur aus Materiebausteinen, umfassend
-
ein Trägersubstrat (11) aus wenigstens einer ersten Substanz (19),
-
eine Strukturierungsschicht (12) aus wenigstens einer zweiten Substanz
(20), die auf das Trägersubstrat (11) aufgewachsen ist und ein
molekulares, vorzugsweise einlagiges Strukturierungsgitter (15) ausbildet,
-
wobei durch das Strukturierungsgitter (15) Aufnahmeplätze (13) in einer
regelmäßigen Anordnung definiert sind, die zumindest teilweise mit
Materiebausteinen (14), insbesondere Atomen oder Molekülen oder
Molekülkomplexen oder Atom- bzw. Molekülclustern, wenigstens einer
dritten, zu der ersten und zweiten Substanz verschiedenen Substanz
(21) besetzbar sind
-
ein geordnetes Raster (17) und/oder eine geordnete, zweidimensionale
Übergitterstruktur (12) aus den Materiebausteinen (14) der wenigstens
einen dritten Substanz (21) wenigstens eines Teils der besetzten
Aufnahmeplätze (13) und
-
-
weiter eine geordnete, dreidimensionale Gittestruktur (18) aus Materiebausteinen (14) wenigstens einer vierten, zumindest zu der dritten
Substanz (21) verschiedenen Substanz (22),
wobei die geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur auf an den
Aufnahmeplätzen (13) aufgenommenen Materiebausteinen (14), insbesondere dem geordneten Raster (17) bzw. der geordneten, zweidimensionalen Übergitterstruktur (17), aufwächst.“
„22. Verwendung der Anordnung oder der mittels der Anordnung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 9 bis 21, insbesondere unter Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
erzeugten regelmäßigen Struktur,
als Informationsspeicher oder als Lasermaterial oder als Katalysator
oder als Elektrode oder als Sensoreinheit oder als molekularer Schalter
oder als Startstruktur zur Züchtung von Kristallen oder als industriell
einsetzbare Partikel, insbesondere Puder oder Flakes, vorzugsweise als
Filtermaterial.“
In der mündlichen Verhandlung wiederholt der Vertreter des Patentanmelders die
bereits im Prüfungsverfahren vertretene Auffassung, wonach der Gegenstand der
Anmeldung ausführbar sei. Insbesondere sei der allgemeine Gedanke der Erfindung in den Anmeldungsunterlagen dargelegt, darüber hinaus müsse der
Fachmann ohnehin regelmäßig in zumutbarem Umfang ausprobieren. Zuständiger
Fachmann sei dabei ein Physiker oder Chemiker, der sich mit Templat-Strukturen
im Nanobereich befasst. Insbesondere verfüge dieser Fachmann über Kenntnisse
einschlägiger Bindungskräfte und wisse, welche Materiekombinationen in Frage
kommen. Außerdem seien die Gegenstände des Hauptanspruchs und der
nebengeordneten Ansprüche patentfähig. In GRIESSL u. a. werde im „Outlook“
zwar auch auf andere Substanzen hingewiesen, und die Veröffentlichung von
STEPANOW u. a. gehe hinsichtlich C60-Clustern genauso weit wie die Arbeit von
GRIESSL. In beiden Fällen gehe es jedoch um eine 2-D-Anordnung. Dagegen
bilde in der Patentanmeldung das geordnete 2-D-Raster 17 den Ausgangspunkt
zum Steuern des Aufwachsens einer 3-D-Struktur. Die dementsprechende
Erzeugung eines geordneten Stoffes durch Verwendung einer 2-D-Templatstruktur
unter Einbeziehung von vier verschiedenen Stoffen finde schließlich im Stand der
Technik insgesamt keine Anregung.
Der Vertreter des Anmelders stellt den Antrag,
den Beschluss des Patentamts aufzuheben und das Patent zu
erteilen auf Grundlage der Patentansprüche 1 bis 22 gemäß
Hauptantrag, überreicht in der mündlichen Verhandlung,
Beschreibung: Seiten 1 bis 12a, überreicht in der mündlichen
Verhandlung,
weitere Beschreibung: Seiten 13 bis 22, gemäß den ursprünglich
eingereichten Unterlagen,
Figuren 1 bis 6, gemäß den ursprünglich eingereichten Unterlagen.
Wegen der geltenden abhängigen Ansprüche und weiterer Einzelheiten wird auf
den Inhalt der Akten Bezug genommen.
II.
Die zulässige Beschwerde des Anmelders gegen den Beschluss des Deutschen
Patent- und Markenamts ist begründet, denn die Anmeldung erfüllt mit den
nunmehr vorliegenden Unterlagen die Voraussetzungen für die Erteilung eines
Patents. Somit war das Patent zu erteilen (PatG § 49 Abs. 1 i. V. m. § 79 Abs. 1).
1.
Bei der vorliegenden Erfindung geht es um die Erzeugung einer regelmäßigen Struktur aus Materiebausteinen (geltende Unterlagen S. 1 Zn. 3 und 4).
Auf ein Trägersubstrat, z. B. Graphit (S. 12a Z. 19 bis S. 13 Z. 3), wird, vorzugsweiseweise durch Molekularstrahlepitaxie (S. 12 Z. 27 bis S. 12a Z. 2), eine
Schicht aus großen organischen Molekülen aufgebracht (S. 13 Zn. 5 bis 24). Es
entsteht - durch Selbstorganisation - eine geordnete Schicht. Diese Schicht weist
dementsprechend regelmäßig angeordnete Löcher bzw. Hohlräume auf, in die
andere Moleküle bzw. Materiebausteine - beispielsweise ebenfalls mittels Molekularstrahlepitaxie - eingelagert werden können. Als Materiebausteine (Bezugszeichen (14) in Figur 1) kommen dabei bevorzugt Moleküle, Molekülkomplexe,
Atomcluster, Molekülcluster sowie Nanopartikel, letztere mit einer bevorzugten
Größe zwischen 1 nm und 100 nm, in Betracht (S. 13 Z. 24 bis S. 14 Z. 7). Als
Beispiele für die Materiebausteine i. S. d. Erfindung werden u. a. Hämoglobin, eine
DNA-Base, ein Virus, ein Enzym (S. 14 Zn. 9 bis 22) sowie ein C60-Fulleren bzw.
Kohlenstoffnanoröhrchen (S. 14 Z. 24 bis S. 15 Z. 3) genannt. Insoweit betrifft die
Erfindung u. a. die Nanotechnik (vgl. auch S. 1 Zn. 6 bis 9). Diese regelmäßig
angeordneten Materiebausteine dienen schließlich als Ausgangspunkt für das
Aufwachsen einer dreidimensionalen Struktur - wiederum vorzugsweise mittels
Molekularstrahlepitaxie - die die Ordnung der zweidimensionalen Anordnung der
Materiebausteine widerspiegelt (S. 12a Zn. 4 bis 17).
2.
Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung ist das Problem, dass viele
Substanzen oder Mischungen mit den bisher üblichen Verfahren, wie etwa die
Molekularstrahlepitaxie allein, sich nicht in eine hochgeordnete Struktur überführen lassen, was sowohl zur Optimierung von Produkteigenschaften als auch für
wissenschaftliche Untersuchungen der Substanzen vorteilhaft wäre (S. 5 Zn. 4 bis
12). Dementsprechend ist die objektive Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und
eine Anordnung bereitzustellen, wonach auch für bisher nicht zu ordnende
Substanzen eine regelmäßigen Struktur erzeugt werden kann, so dass dadurch
verbesserte und erweiterte Möglichkeiten für die Einstellung von Produkteigenschaften sowie für die künstliche Herstellung von Produkten geschaffen werden
(S. 5 Zn. 14 bis 17).
3. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem geltenden
Anspruch 1, der - mit Gliederungspunkten versehen - folgendermaßen lautet:
V1 Verfahren zur Erzeugung einer regelmäßigen Struktur aus Materiebausteinen,
V2 bei dem das Aufwachsen einer Strukturierungsschicht (12) auf einem
aus wenigstens einer ersten Substanz (19) bestehenden Trägersubstrat
(11) herbei geführt wird,
V3 wobei die Strukturierungsschicht (12) aus wenigstens einer zweiten
Substanz (20) auf dem Trägersubstrat (11) ein molekulares, vorzugsweise einlagiges Strukturierungsgitter (15) ausbildet,
V4 bei dem durch das Strukturierungsgitter (15) definierte, regelmäßig
angeordnete Aufnahmeplätze (13) zumindest teilweise mit Materiebausteinen (14), wenigstens einer dritten, zu der ersten und zweiten
Substanz verschiedenen Substanz (21) besetzt werden und
V5 bei dem aus den Materiebausteinen (14) der wenigstens einen dritten
Substanz (21) wenigstens eines Teils der besetzten Aufnahmeplätze
(13) ein geordnetes Raster (17) und/oder eine geordnete, zweidimensionale Übergitterstruktur (17) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
V6 dass das Aufwachsen einer geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur (18) aus Materiebausteinen (14) wenigstens einer vierten,
zumindest zu der dritten Substanz verschiedenen Substanz (22) auf
dem geordneten Raster oder der geordneten, zweidimensionalen Übergitterstruktur herbeigeführt wird.
4.
Als Fachmann ist hier ein Diplom-Physiker oder Diplom-Chemiker anzusehen, der sich mit Templat-Strukturen an Oberflächen bzw. Phasengrenzflächen
befasst und der insbesondere nach Möglichkeiten des Transfers der Grundlagenforschung auf dem jungen Gebiet der Nanotechnik in die technologische
Anwendung sucht. Da das zu lösende Problem mehrere Fachgebiete berührt bzw.
dessen Lösung gebietsübergreifende Entwicklungen erfordert, ist hier ein sinnvoll
zusammengesetztes Team unterschiedlicher Fachleute als Maßstab der Beurteilung der Erfindung anzusehen. Insoweit ist hier das Wissen und Können auf den
Gebieten der Oberflächenphysik, Grenzflächenchemie, Strukturanalyse, Biophysik
und Nanotechnik zu summieren.
5. Die geltenden Ansprüche 1 bis 22 sowie die Änderungen in der Beschreibung
sind zulässig, da weder die Gegenstände der neuen Ansprüche noch die Beschreibungsänderungen über den Inhalt der am Anmeldetag eingereichten Unterlagen hinausgehen. Insbesondere findet der Anspruch 1 seine Grundlage in den
ursprünglichen Ansprüchen 1 und 5, der Anspruch 9 gründet sich auf die ursprünglichen Ansprüche 9 und 11, und Anspruch 22 stimmt mit dem ursprünglichen Anspruch 22 überein. Die übrigen, abhängigen Ansprüche 2 bis 8 und 10
bis 21 finden ihre Grundlage in den ursprünglichen Ansprüchen 2 bis 4 und 6 bis 8
sowie 10 und 12 bis 21. Die vorgenommenen Änderungen in der Beschreibung
betreffen nichts anderes als die Anpassung an die geltenden Ansprüche.
6. Die Erfindung ist in der Anmeldung so deutlich und vollständig offenbart, dass
ein Fachmann sie ausführen kann (§ 34 Abs. 4 PatG).
Wie aus den Anmeldeunterlagen hervorgeht, lässt man - Merkmal V2 - auf einem
Trägersubstrat (Bezugszeichen 11 in Figur 1) aus einer ersten Substanz (19) nach
einem bekannten Beschichtungsverfahren eine Strukturierungsschicht (12) aus
einer zweiten Substanz (20) aufwachsen (Beschreibung S. 5 Z. 25 bis S. 6 Z. 8).
Das Trägersubstrat (11) weist dabei vorzugsweise eine geordnete Kristallstruktur
auf (S. 6 Zn. 28 bis 33) und besteht vorzugsweise aus Metall oder Halbmetall oder
Halbleiter, beispielsweise Gold, Kupfer, Glas, Graphit (S. 12a Z. 19 bis S. 13 Z. 3).
Vorzugsweise liegt das Trägersubstrat in einer solchen Form vor (amorph, ein-
oder polykristallin), die eine Struktur für die aufzuwachsende Strukturierungsschicht (12) vorgeben kann. Für die Strukturierungsschicht (12) kommen
vorzugsweise große organische Moleküle oder Molekülkomplexe in Frage,
beispielsweise „TMA“ (1,3,5-Benzoltricarbonsäure = Trimesic Acid) (S. 13 Zn. 5
bis 24 i. V. m. S. 3 Zn. 15 bis 23). Wie aus der in der vorliegenden Beschreibungseinleitung auf S. 3, Zn. 15 bis 33 angegebenen Veröffentlichung
„GRIESSL“ [2] bekannt ist (siehe dort S. 25 „Abstract“ und S. 26 „OMBE and
Sample Preparation“), entsteht durch Aufbringen von TMA auf eine einkristalline
Graphitoberfläche („… single crystal graphite surface“) mittels organischer Molekularstrahlepitaxie („Organic Molecular Beam Epitaxy - OMBE“) durch Verdampfen
im Ultrahochvakuum und anschließendes Tempern eine hochgeordnete TMA-
Monoschicht („… highly ordered monolayers“). Die laterale Ordnung entsteht
dabei durch „Selbstorganisation“ - bekanntlich infolge der bevorzugten Anordnung
der TMA-Moleküle an Orten der Substratoberfläche, an denen die Energie der
Adsorbatmoleküle möglichst klein wird -, wobei bekannt ist, dass Materialversetzungen Adsorbatmoleküle abstoßen (vorliegende Beschreibung S. 2 Zn. 8
bis 24)). Somit entsteht eine Strukturierungsschicht - Merkmale V2 und V3 -.
Infolge der Sperrigkeit der TMA-Moleküle entstehen in der geordneten TMA-
Schicht definierte, aufgrund der Schichtordnung regelmäßig angeordnete Hohlräume, die energetisch begünstigte Positionen für die in einem späteren Verfahrensschritt aufgebrachten Materiebausteine (14) („Nanoteilchen“) bilden (S. 3
Zn. 15 bis 33 i. V. m. S. 3 Z. 35 bis S. 4 Z. 11 und S. 6 Z. 35 bis S. 7 Z. 11). Durch
diese durch intermolekulare Wechselwirkungen, wie Van-der-Waals-Kräfte, stabilisierte Selbstorganisation entsteht ein geordnetes Raster (17) aus Materiebausteinen (14) (Figur 2 i. V. m. S. 17 Zn. 13 bis 27), wobei besonders vorteilhaft
Verfahren im Vakuum oder bei Umgebungsbedingungen in Frage kommen, wie
etwa Molekularstrahlepitaxie, Eintauchen in eine Lösung oder Spotting (S. 12 Zn.
13 bis 25). Somit weiß der Fachmann, wie er das geordnete Raster (17) der
Materiebausteine (14) nach den Merkmalen V4 und V5 erzeugen kann. Wie aus
S. 18 Zn. 9 bis 26 hervorgeht, dient das geordnete Raster (17) der Materiebausteine (14) als Grundstruktur für das Aufwachsen einer dreidimensionalen
Gitterstruktur (18), wobei die entsprechende vierte Substanz (22) ebenfalls durch
die auf S. 12 Zn. 13 bis 25 angegebenen Verfahren aufgebracht werden kann.
Welche konkreten Substanzen er für das Aufwachsen der dreidimensionalen
Gitterstruktur auf dem geordneten Raster der aus einer Substanz (21)
bestehenden Materiebausteine verwendet, wird der Fachmann dabei je nach
Anwendungsziel aufgrund seines Wissens und Könnens geeignet auswählen bzw.
im Zuge zumutbarer, das übliche Maß nicht übersteigender Versuche herausfinden, ohne dass hierzu die Erfindung buchstabengetreu realisierbar sein muss
(Schulte PatG, 8. Auflage, § 34 Rdn. 362, 363). Somit ist auch das Merkmal V6
- und damit insgesamt V1 bis V6 - für den Fachmann aufgrund seines Wissens
und Könnens i. V. m. den Informationen, die er aus dem in den Anmeldeunterlagen angegebenen Stand erhält, ausreichend offenbart.
7. Das Verfahren gemäß Patentanspruch 1, die Anordnung nach Patentanspruch 9 und die im Patentanspruch 22 angegebene Verwendung sind patentfähig (§§ 1 bis 5 PatG). Denn diese - gewerblich anwendbaren - Anspruchsgegenstände sind gegenüber dem gesamten in Betracht gezogenen Stand der
Technik neu, und sie beruhen auch auf einer erfinderischen Tätigkeit.
Das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren ist neu, denn aus keiner der im
Verfahren befindlichen Entgegenhaltungen ist es bekannt, das Aufwachsen einer
geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur aus Materiebausteinen wenigstens
einer vierten Substanz, die zu einer dritten Substanz von Materiebausteinen eines
geordneten Rasters und/oder einer geordneten, zweidimensionalen Übergitterstruktur verschieden sind, herbeizuführen, wie es im Gliederungspunkt V6 angegeben ist. Weitere Einzelheiten hierzu ergeben sich aus den nachfolgenden
Ausführungen zur erfinderischen Tätigkeit.
Das Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 beruht auf erfinderischer Tätigkeit.
So konnte die Entgegenhaltung [1] (STEPANOW u. a.), die unbestritten vorveröffentlicht ist und die dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 am Nächsten
kommt, dem zuständigen Fachmann hinsichtlich der Lösung der dem Patent
zugrunde liegenden Aufgabe keine Anregung zu einer Lehre vermitteln, wie sie im
Patentanspruch 1 angegeben ist.
Wie im Abschnitt „METHODS“ auf S. 232 der Entgegenhaltung [1] i. V. m. der
dortigen S. 229 li. Sp. Abs. 2 beschrieben ist, werden 1,4-Benzoldicarbonsäure
(TPA), 1,2,4-Benzoltricarbonsäure (TMLA) und 4,1’,4’,1’’-Terphenyl-1,4’’dicarbonsäure (TDA) jeweils mittels organischer Molekularstrahlepitaxie („OMBE“) auf die
Oberfläche von Cu(100) aufgebracht („… were deposited by organic molekular
beam epitaxy (OMBE), held at 440 K (TPA), 415 K (TMLA) and 530 K (TDA)
during deposition“). Anschließend werden Fe-Atome aufgedampft („Fe atoms were
subsequently evaporated …“). Nach dem Aufbringen werden die Proben bei 450 K
5 Minuten lang getempert, um die Beweglichkeit und Reaktivität der Adsorbate zu
erhöhen, so dass man wohlgeordnete Strukturen erhält („Samples were annealed
after depositions at 450 K for 5 minutes to increase the mobility and reactivity of
the adsorbates, and thus obtain well-ordered structures“). Des Weiteren geht aus
den Figuren 1 bis 4 mit zugehörigen Figurenbeschreibungen hervor, dass durch
dieses Verfahren große, ausgedehnte und regelmäßige Bereiche entstehen, die
durch metallorganische Koordinationsnetzwerke („… metal-organic coordination
networks“) gebildet sind (siehe zum Beispiel Figur 2: „… large extended regular
domains formed by TPA-Fe coordination networks“). Diese Netzwerke weisen
Hohlräume bestimmter Gestalt und Größe auf der Nanometerskala auf (S. 229
re. Sp. Abs. 1, die le. beiden Zeilen: „…networks comprising nanocavities of
distinct shape and size“), die in den Figuren 2 und 3 jeweils mit „A“, „B“ bzw. „C“
gekennzeichnet sind. Das bedeutet soweit nichts anderes, als dass gemäß der
Entgegenhaltung [1] das Aufwachsen einer Strukturierungsschicht („metal-organic
coordination networks“) auf einem aus wenigstens einer ersten Substanz
(„Cu100“) bestehenden Trägersubustrat („metal surface“) herbeigeführt wird (V2),
wobei die Strukturierungsschicht aus wenigstens einer zweiten Substanz (z.B.
„Fe-TDA“) auf dem Trägersubstrat ein molekulares Strukturierungsgitter
(„nanocavities in metal-organic coordination networks“) ausbildet (V3). Des
Weiteren sind durch das Strukturierungsgitter somit regelmäßig angeordnete
Hohlräume definiert, die - ebenfalls durch organische Molekularstrahlepitaxie
aufgebrachte - C60-Moleküle aufnehmen (Figur 4c i. V. m. S. 231 li. Sp. Abs. 1
Zn. 5 bis 9). Somit sind auch die in den Gliederungspunkten V4 und V5 angegebenen Merkmale erfüllt, wonach durch das Strukturierungsgitter definierte,
regelmäßig angeordnete Aufnahmeplätze zumindest teilweise mit Materiebausteinen (C60-Monomer), wenigstens einer dritten, zu der ersten und zweiten
Substanz (Cu bzw. Fe-TPA, Fe-TMLA oder Fe-TDA) verschiedenen Substanz
(C60) - besetzt sind (teilweise V4), so dass zwangsläufig ein geordnetes Raster
und/oder eine geordnete zweidimensionale Übergitterstruktur aus den Materiebausteinen (C60-Monomer) erzeugt wird. Insgesamt erschließt sich somit aus [1]
ein in den Gliederungspunkten V1 bis V5 angegebenes Verfahren zur Erzeugung
einer regelmäßigen Struktur aus Materiebausteinen.
Nun ist zwar in der Entgegenhaltung [1] hinsichtlich einer dreidimensionalen
Struktur - lediglich - auf S. 229 li. Sp. le. Abs. Zn. 8 bis 13 angegeben, dass die
dort offenbarten Strukturierungsschichten zweidimensionale Analoga kürzlich beschriebener poröser, dreidimensionaler Gefügestrukturen darstellen. Eine Anregung dahingehend, in die Hohlräume dieser zweidimensionalen Strukturierungsschichten eingesetzte Materiebausteine als Ausgangspunkt zum Aufwachsen
einer dreidimensionalen Gitterstruktur aus einer weiteren, von den Materiebausteinen verschiedenen Substanz zu verwenden, ergibt sich daraus indes nicht.
Auch die übrigen Entgegenhaltungen können keinen Anstoß in Richtung des
durch sämtliche, im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale festgelegten Verfahrens geben. Insbesondere ist dort ebenfalls nirgends ein Hinweis dahingehend
zu finden, auf dem geordneten Raster oder der geordneten zweidimensionalen
Übergitterstruktur der in den Aufnahmeplätzen der Strukturirungsschicht eingelagerten Materiebausteine ein Aufwachsen einer geordneten, dreidimensionalen
Gitterstruktur aus einer vierten, zumindest zu der Substanz der Materiebausteine
verschiedenen Substanz herbeizuführen, um damit auch problematische Substanzen in eine hochgeordnete, supramolekulare Struktur überführen zu können (vgl.
geltende Beschreibung S. 5 Zn. 4 bis 17).
So ist in der Entgegenhaltung [2] (GRIESSL u.a.) beschrieben, dass beim
Aufbringen von 1,3,5-Benzoltricarbonsäure („Trimesic Acid“; „TMA“) auf die Oberfläche von einkristallinem Graphit (Abstract: „single crystal graphite surface“) durch
organische Molekularstrahlepitaxie hochgeordnete Monolayer entstehen (S. 26,
„OMBE and Sample Preparation: „… highly ordered monolayers“), wobei zwei
Strukturen unterschieden werden („chicken-wire“ bzw. „flower“), die Hohlräume
(„holes“) aufweisen (S. 27 Figur 2). Es wird also das Aufwachsen einer Strukturierungsschicht (TMA-Monolayer) auf einem aus wenigstens einer ersten Substanz („graphite“) bestehenden Trägersubstrat („single crystal graphite surface“)
herbeigeführt (V2), wobei die Strukturierungsschicht aus TMA - somit einer
zweiten Substanz - ein molekulares, einlagiges Strukturierungsgitter („highly
ordered monolayer“) ausbildet (V3). Diese Hohlräume („holes“) sind definiert und
regelmäßig angeordnet (Figuren 2 bis 4 i. V. m. S. 27 re. Sp. Abs. 2 und 3) können
als Adsorptionsstellen für Materiebausteine („guest molecules“) dienen (S. 28:
„Host-Guest Situation“) (V4), insbesondere für Materiebausteine aus Metall (S. 30
„Summary and Outlook“: „… metal atom guests“) - somit aus einer dritten
Substanz - (V5). Das bedeutet insgesamt nichts anderes, als dass in [2] ein
Verfahren mit den Merkmalen V1 bis V5 beschrieben ist.
Ein zum Aufwachsen einer geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur aus
Materiebausteinen wenigstens einer vierten, zumindest zu der dritten Substanz
verschiedenen Substanz auf dem geordneten Raster bzw. der geordneten,
zweidimensionalen Übergitterstruktur der in den Aufnahmeplätzen befindlichen
Materiebausteine der dritten Substanz führender Hinweis fehlt jedoch auch hier
gänzlich.
Die Entgegenhaltung [3] (CHAPMAN und SHERMAN) betrifft allgemein die
Bedeutung von Templaten und Einkapselung in der supramolekularen Chemie
(Titel), insbesondere im Hinblick auf molekulare Erkennungsmechanismen und
Selbstorganisation (siehe z B. S. 15913 Abs. 2). Insbesondere ist auf S. 15927 im
Abschnitt 5.1 („Self Assembly of Cavities Capable of Molecular Encapsulation“)
dargestellt, dass zahlreiche ein- oder zweidimensionale, selbstorganisierte Strukturen bekannt sind, wohingegen nur verhältnismäßig wenige selbstorganisierte
Strukturen bekannt sind, die sich in drei Dimensionen ausbilden und Hohlräume
schaffen, die für die Einkapselung von Gastmolekülen, die in einigen Fällen als
Template wirken können, geeignet sind (5.1 Abs. 1 Zn. 5 bis 7: „Numerous one
dimensional and two dimensional self-assembled systems are known, but
relatively few self-assembling structures are known to form in three dimensions
and create cavities capable of encapsulation guest molecules, which in some
cases can act as templates“). Konkrete Hinweise in Richtung einer zweidimensionalen Strukturierungsschicht mit Hohlräumen, die von Materiebausteinen
zur Ausbildung eines geordneten Rasters besetzt sind, welches als Ausgangspunkt für das Aufwachsen einer dreidimensionalen Gitterstruktur dient,
finden sich allerdings nirgends.
Im Fokus der Entgegenhaltung [4] (FAULL u. a.) liegen ionische Wechselwirkungen und Multilayerstrukturen auf selbstorganisierten Oberflächen von
Calix[4]resorcinaren (Titel). Wie im Abschnitt 2.3. („Preparation of self-assembled
monolayers“) beschrieben, werden hierbei zunächst Goldsubstrate durch Aufdampfen von Gold auf einer auf Glas befindlichen Adhäsionsschicht aus Chrom
hergestellt („Gold substrates for SPR were prepared on microscope glass slides …
by thermal evaporation of 500 Å gold … onto a 20 Å adhesion layer of chromium“).
Anschließend werden Monolayer aus Tetrathiolcalix[4]resorcinaren („R4SH“) (vgl.
Abschnitt „2.2. Synthesis of tetrathiol (R4SH) calix[4]resorcinarene“) durch Eintauchen der Goldsubstrate in ethanolische Lösungen von R4SH hergestellt
(„Monolayers of R4SH were prepared by immersing the gold substrates in
ethanolic solutions …“). Diese Monolayers werden dann - wie im Abschnitt „2.6
Surface ionization an ionic multilayer formation“ beschrieben - für die Oberflächenionisierung in die Probenzelle einer Oberflächenplasmonenresonanz-
Apparatur eingesetzt und mit wässriger NaOH-Lösung ionisiert, bevor eine
Behandlung mit Kupferazetat erfolgt („A monolayer of R4SH was formed outside
of the cell … The sample was then installed in the cell… the R4SH monolayer had
to be ionized with an aqueous 10 mM NaOH solution … before exposure to the
CuAc“). Anschließend wird ein weiterer Monolayer gebildet, indem die Oberfläche
einer ethanolischen Lösung von R4SH ausgesetzt wird („An additional monolayer
… was formed by exposing the surface to an ethanolic solution of R4SH“). Auf
diese Weise werden bis zu vier Lagen dicke Multilayer aufgebaut („Multilayers up
to four layers thick were made by repeating the above steps“), die schematisch in
Figur 4 dargestellt sind. Bei einer anderen Struktur, die in Figur 7 i.V.m. S. 298 re. Sp. Abs. 2, wiedergegeben ist, werden auf einen R4SH-Monolayer über die Cu2+-
Ionen „MUA“-Moleküle (S. 296 li. Sp. Abs. 1 Zn. 7/8: „11-mercaptoundecanoic
acid“) gebunden. Selbst wenn man das Aufbringen des R4SH-Monolayers auf dem Goldsubstrat und die Bindung der Cu2+-Ionen im Sinne der in den
Gliederungspunkten V1 bis V5 angegebenen Maßnahmen und die MUA-Moleküle
als vierte Substanz auffassen würde, bleibt die [4] dabei stehen, dass lediglich der
am oberen Rand durch die Calix[4]resorcinaren-Moleküle gebildete makrozyklische Hohlraum durch die MUA-Moleküle beträchtlich vergrößert wird (S. 298 re.
Sp. Zn. 3 bis 12: „… uper rim of the macrocyclic host cavity. … The size of the
molecular cavity has been significantly increased …”). Ein Hinweis darauf, diese MUA-Moleküle in einer geordneten, dreidimensionalen Gitterstruktur auf den Cu2+-
Ionen als Materiebausteinen aufwachsen zu lassen, erschließt sich indes nicht.
Auch der Artikel von De FEYTER und De SCHRYVER [5] befasst sich mit
zweidimensionaler, supramolekularer Selbstorganisation (Titel: „Two-dimensional
supramolecular self-assembly probed by 4 auf die STM-Aufnahmen von TMA-
Molekülen auf Graphit der Untersuchung von GRIESSL u. a. (Entgegenhaltung
[2]) Bezug genommen. Es finden sich auch Hinweise auf dreidimensionale
Strukturen (S. 143 re. Sp. Abschnitt 4 Abs. 2 Zn. 1 und 2, S. 145 li. Sp. sowie S.
149 li. Sp. und re. Sp. „8 Conclusions and outlook“. Dabei geht es jedoch stets
lediglich um den Vergleich der untersuchten 2D-Selbstorganisation mit den
bekannten Verhältnissen entsprechender dreidimensionaler Systeme. Insbesondere im Abschnitt „Conclusions and outlook“ auf S. 149 wird darauf hingewiesen,
dass das aus der Selbstorganisation in 3D-Kristallen und in Lösung gewonnene
Wissen nicht automatisch auf zwei Dimensionen übertragen werden kann. Eine
Anregung dahingehend, auf eine geordnete, zweidimensionale Struktur eine
geordnete dreidimensionale Gitterstruktur aufwachsen zu lassen, ist dort allerdings nirgends zu finden.
Die Entgegenhaltung [6] (ANDERSON u. a.) beschreibt selbstorganisierte Monolayerstrukturen, die durch Adsorption von organischen Molekülen (n-Alkanethiolat)
auf Goldoberflächen entstehen (Zusammenfassung und „II. CONTROLLING
SELF-ASSEMBLED MONOLAYER STRUCTURES“). Natürlicherweise innerhalb
solcher selbstorganisierter Monolayer (S. 2739 re. Sp. u. Abs. Zn. 3/4: „Selfassembled monolayers (SAMs)“) auftretende Fehlstellen, wie etwa Bereichsgrenzen, Substratlücken und Gitterlücken, können als Platzhalter bzw. Aufnahmestellen zum Einsetzen einzelner Moleküle dienen (S. 2741 li. Sp. Abs. 2 Zn. 1
bis 4: „Naturally occurring defects within SAMs, such as domain boundaries,
substrate vacancies, and lattice vacancies … can be utilized as „placeholders“ for
insertion of individual molecules“). In diesem Zusammenhang zeigt Figur 3 auf S.
2741 ein zweidimensionales Matrixgitters, das als Platzhalter für einzusetzende
Moleküle dient („Lattice of the host matrix serves as a placeholder for molecules to
be inserted …). Beispielsweise ist in der Figur 3(a) dargestellt, wie einzelne
Polymerketten durch Polymerisation von Initiator-Molekülen, die Monomeren ausgesetzt sind, gebildet werden, wobei die Initiator-Moleküle mit Hilfe des diese
Moleküle umgebenden SAM auf dem Goldsubstrat verankert sind („Single
Polymer chains (right) formed from polymerization of monomer-exposed initiator
molecules (left) tethered to the gold substrate via the support of the surrounding
SAM“). Ein Hinweis auf ein geordnetes Raster von Materiebausteinen i. S. d.
Streitpatents fehlt indes, erst Recht kann sich daraus keine Anregung zum
Aufwachsen einer geordnete, dreidimensionalen Gitterstruktur auf diesem Raster
erschließen.
In der Veröffentlichung von BRUNE u. a. [7] geht es ausschließlich um die Erzeugung hochgeordneter, zweidimensionaler Nanostrukturanordnungen durch
Nukleation von auf Substraten mit periodischen Versetzungsmustern abgeschiedener Metallatome (Zusammenfassung). Der Fachaufsatz von DMITRIEV u. a. [8]
beschreibt nichts anderes als die Untersuchung der Adsorption und der supramolekularen Ordnung von durch organische Molekularstrahlepitaxie aufgebrachte
1,3,5-Benzoltricarbonsäure (TMA) auf einer Cu(100)-Oberfläche (Zusammenfassung und S. 6908 „2. Experimental Section“). Die Veröffentlichung von SPILL-
MANN u. a. [9] berichtet schließlich lediglich über das Entstehen von zweidimensionalen Anordnungen von Nanohohlräumen („Nanocavity Arrays“) durch
Aufdampfen von Eisenatomen auf einen TMA-Monolayer, der zuvor mittels
organischer Molekularstrahlepitaxie auf einer Cu(100)-Einkristalloberfläche abgeschieden worden war (Zusammenfasssung und S. 10725 re. Sp. Zn. 1 bis 3).
Die vom Anmelder zur Stützung seiner Argumentation hinsichtlich der Ausführbarkeit der Erfindung gutachtlich vorgelegten Druckschriften beschreiben schließlich nichts anderes als epitaktisch geordnete Dünnschichten aus großen, organischen Molekülen (A1) bzw. die organische Molekularstrahlepitaxie als solche
(A2).
Da der nebengeordnete Anspruch 9 nichts anderes als das gegenständliche
Ergebnis des Verfahrens gemäß Anspruch 1 darstellt, gelten die obigen Ausführungen sinngemäß auch für diesen Anordnungsanspruch und - in Verbindung
damit - auch für den Anspruch 22, der auf eine Verwendung der im Anspruch 9
angegebenen Anordnung gerichtet ist.
In Verbindung mit den Patentansprüchen 1 und 9 haben auch die auf diese
nebengeordneten Ansprüche rückbezogenen Ansprüche 2 bis 8 und 10 bis 21
Bestand, da diese Ansprüche vorteilhafte und nicht selbstverständliche Ausführungsformen des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. der Anordnung nach Anspruch 9 beschreiben.
Dr. Feuerlein
Schwarz-Angele
Dr. Egerer
Dr. Maksymiw
Me