美国专利实务需要基于相关的引证案论证,本领域中具有一般知识者,具修饰/结合先前技术的动机 (motivation to modify/ combine the prior art) 与有对成功的合理期待 (reasonable expectation of success),才能断言请求项不具进步性。而这个动机,是可以透过引证案中一些负面评价来被推翻的,即所谓的反向教示 (teach away),但值得我们深思的是「甚么样的评价可以被认定是负面的?」
技术背景
燃气涡轮引擎 (gas turbine engine) 得益于直接输出旋转运动的特性,在航空、船舶领域被大量应用,又由于对不同燃料的适应性极佳,在能源与环保意识抬头后,燃气涡轮引擎开始渗入一般民用市场。燃气涡轮引擎原理下,又可分为四种类型,其中涡扇引擎 (turbofan engine) 以其优良的油耗/推力经济效益,而被广泛的应用。
图1来说明了涡扇引擎的工作原理,部分空气由风扇 (Fan) 导入低压压缩机 (Low pressure compressor) 后进入高压压缩机 (High pressure compressor),被适当加压的空气在燃烧室 (Combustion chamber) 与燃料混合并燃烧,燃烧产生的废气向后排出,透过高压涡轮 (High pressure turbine) 回头带动高压压缩机 (经由高压轴 (High pressure shaft)),废气继续向后排出透过低压涡轮 (Low pressure turbine) 回头带动低压压缩机 (经由低压轴(Low pressure shaft)),同时也带动风扇转动而产生推力。严格地说,一个涡扇引擎可以产生两种推力,一是风扇桨叶产生的推力,二是燃烧后废气产生的反作用力。
图1. 涡扇引擎的工作原理
数据源:维基百科
除去燃烧室高温、动件高速旋转等技术门坎,涡扇引擎在设计就已面临两大技术问题;首先,高、低压涡轮驱动高、低压压缩机,高、低压压缩机提供燃烧所需的空气以产生废气驱动高、低压涡轮,在转动力量互相影响下,此四者叶片所配置的组数 (级数) 极为关键;再者,涡扇引擎的核心部分本质上是个高速转动的喷射引擎,将其极高的转速透过直径较小的低压轴直接带动直径大上许多的风扇,显然会在风扇与低压压缩机间的连结轴体上施加极大的负荷。
案件事实
United Technologies Corporation于2014年取得了「具有低级数低压涡轮的燃气涡轮引擎 (Gas turbine engine with low stage count low pressure turbine)」(U.S. Patent No. 8,695,920 B2),后因企业合并,该专利之专利权人转为Raytheon Technologies Corporation (以下简称为雷神)。General Electric Company (以下简称为GE) 透过多方复审程序 (Inter Partes Review,IPR) 争执系争专利之进步性。
在IPR过程中,雷神放弃争执所有请求项的进步性,只聚焦在请求项10到14,而该等请求项都是针对请求项9的进一步限缩,因此观察请求项9能够对系争专利之具体范围有较为全面的了解,请求项9如下 (涉讼重点以红色字体标示):
9. A method of designing a gas turbine engine comprising:
providing a core nacelle defined about an engine centerline axis;
providing a fan nacelle mounted at least partially around said core nacelle to define a fan bypass flow path for a fan bypass airflow;
providing a gear train within said core nacelle;
providing a first spool along said engine centerline axis within said core nacelle to drive said gear train, said first spool includes a first turbine section including between three–six (3–6) stages, and a first compressor section;
providing a second spool along said engine centerline axis within said core nacelle, said second spool includes a second turbine section including at least two (2) stages and a second compressor section;
providing a fan including a plurality of fan blades to be driven through the gear train by the first spool, wherein the bypass flow path is configured to provide a bypass ratio of airflow through the bypass flow path divided by airflow through the core nacelle that is greater than about six (6) during engine operation.
根据完整说明书的内容以及请求项9之附属项的记载,以上所谓之「第一」转子组 (绿色字体)、「第一」涡轮、「第一」压缩机,指的是低压转子组、低压涡轮、低压压缩机,而「第二」(绿色字体)指的是「高压」,其余对应组件则依此类推。
雷神对于前述技术问题的解决方式可以分成两方面,一是以变速装置 (绿色字体) 替代风扇与低压压缩机间的连结轴体,二是以特定级数来实施高压涡轮与低压涡轮。而本案争点即在「具有至少两级之高压涡轮」。
先前技术
GE提出两个先前技术,认为足以推翻系争专利之进步性。以下为PTAB对先前技术的解读。
Wendus
这是一篇由普惠公司的四位雇员所发表的研究报告,报告以计算机计算为基础,比较了当时1995年的涡扇引擎与被认为2005年的科技才能实现的先进涵道推进器 (Advanced Ducted Propulsor,ADP,其实还是涡扇引擎)。Wendus揭露了系争请求项中所有的组件,但提供了单级高压涡轮的教示,而非如请求项9之「至少两级之高压涡轮」。而在反向教示之成立与否方面,则关乎到了Wendus的内容中强调了相较于具有两级高压涡轮的旧有引擎,单级高压涡轮是使得先进涵道推进器实现的关键技术。
Moxon
Moxon的主要论述在于,在燃料效益的考虑下,即便单级高压涡轮已经可行,舍弃两级高压涡轮而改采单级高压涡轮仍是一件不太可能的事。也就是说两级高压涡轮的引擎可以有比较好的燃料效益。
图2. General Electric Company v. Raytheon Technologies Corporation案判决书
数据源:United States Court of Appeals
for the Federal Circuit
Moxon已经揭露两级高压涡轮是燃料效益的较佳解,那么本案的关键就转移到Wendus的记载内容是否提供了两级高压涡轮的反向教示,若然,则Wendus本身不足以瓦解系争专利的进步性,更加阻却了本领域中具有一般知识者结合Wendus与Moxon的动机。
PTAB阶段
PTAB认定,Wendus揭露系争请求项的所有组件,在高压涡轮数量方面也认定不论是单级高压涡轮还是双级的都被Wendus揭露,然而,单级高压涡轮与双级高压涡轮犹如鱼与熊掌,只能择其一,而不能兼得。PTAB认为Wendus的内容已经明白地表示出关于这方面的取舍,而且最终选择了单级高压涡轮; 即便PTAB认知到Moxon揭露了两级高压涡轮有燃料效益优势,PTAB还是判断Wendus明白的取舍已经构成了反向教示 (teach away),阻却了Wendus与Moxon的结合。
系争专利维持了其进步性,在这轮争锋中幸存下来,GE遂提出上诉。
CAFC阶段
GE提出的上诉理由一共有三点,其中最为关键的是,GE认为Wendus的揭露内容并未构成反向教示,PTAB对Wendus的解读有所违误。
CAFC首先重申了反向教示的标准「如果先前技术只是表达了对可选择之替代方案发明的大致偏好,而非以批评、诋毁或以其他方式阻止对所请发明进行研究,那么先前技术并不构成反向教示[1]」,PTAB并未误解反向教示的标准本身,但PTAB欠缺应用这项标准的实质证据。而CAFC敢如此断言,自是对Wendus进行了详尽的分析。
「单级高压涡轮是使得先进涵道推进器实现的关键技术」是CAFC最先厘清的PTAB论点,CAFC发现在Wendus的表16中,逐零件地列出39项使得先进涵道推进器实现的关键技术。该表格中所列之单级高压涡轮本身并不是使得先进涵道推进器实现的关键技术,单级高压涡轮应该是该表格中所列之3种关键技术所来的系统益处 (见图3)。
图3. General Electric Company v. Raytheon Technologies Corporation案判决书
数据源:United States Court of Appeals
for the Federal Circuit
CAFC在分析后指出,Wendus确实揭露了先进引擎具有在高压压缩机与高压涡轮重量、价位、维持成本下降的进步,但是这些进步并非必然是由级数下降 (两级高压涡轮变为单级高压涡轮) 所导致 (不要忽略了,Wendus的整个揭露内容是基于假设性的十年科技进步上的)。
当然,本领域中具有一般知识者会直观的认为,单级涡轮会比两级涡轮更有重量、价位、维持成本上的优势,但是Wendus并未就这些理由批评两级涡轮。在针对高压涡轮讨论时,Wendus没有就重量、价位、维持成本上对单级涡轮与两级涡轮进行比较,取而代之的是,Wendus指出单级涡轮的设计在最少零件的状况下实现了高燃料效益 (单级涡轮的优点)。在Wendus的研究中,试图对单级涡轮进行改进,但并未说明这样的改进结果与使用两级涡轮有甚么差异,也没提及有了这样的改进就可以避免使用两级涡轮。
整体而言,Wendus没有对两级高压涡轮做任何负面的陈述,因此Wendus没有批评、诋毁或以其他方式阻止使用两级高压涡轮,这就是为什么 CAFC指摘「PTAB知道反向教示的标准本身,但欠缺应用这项标准的实质证据」的原因。最终,CAFC撤销原裁定,并发回PTAB。
结语
二分法可说是人类的最爱。从思考模式上来说,二分法可以帮助我们做更明快的决定,君不见吾辈只要打开电视或媒体,就能轻易地看到泛滥的二分法意识形态的例子。本文无意涉及政治、经济、种族等议题,就只专注在法律,就只专注在「何谓反向教示」。
让我们先将「以批评、诋毁或以其他方式阻止…」这段话放在案头,再想想许多日常生活遭遇到的状况。任何产品、组织在强调自身的好的同时,是我们的大脑自己去演绎出「同性质实体是不好的、比较差的」的这一结论,这是吾辈受到二分法荼毒最显著的病征。任何产品、组织在强调自身的好的同时,它真的表示过其他同性质实体是「不好的、比较差的」的吗?
大脑的坏习惯时不时地干扰人类的判断,只不过这次的地狱倒霉鬼是PTAB,才让这个事件看起来比较显眼。PTAB明了反向教示之法律标准为何,但在连篇累牍的「A比较好」之后,自我洗脑成「A比较好、B比较差」,而脑补的成果,在CAFC眼中当然与实质证据无丝毫关联。
备注:
- a reference does not teach away ‘if it merely expresses a general preference for an alternative invention but does not “criticize, discredit, or otherwise dis-courage” investigation into the invention claimed.’
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作者: |
喻韬 |
現任: |
北美智权专利工程部专利工程研究组研究员 |
经历: |
台湾知名法律事务所专利工程师 |
学历: |
(台湾地区)东吴法硕乙法律专业组硕士
(台湾地区)台科大专利所硕士、(台湾地区)清华大学生资所硕士
(台湾地区)北科大电子系学士、(台湾地区)东华大学生科系学士 |
专长: |
专利申请 (布局、撰稿、答辩);欧盟、美国、中国、台湾专利法规及相关判例研究;台湾专利 举发及诉讼 |
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