• ポートフォリオ機能


ポートフォリオを新規に作成して保存
既存のポートフォリオに追加保存

  • この表をプリントする
PDF PDFをダウンロード
審決分類 審判 査定不服 2項進歩性 取り消して特許、登録 H01L
管理番号 1330803
審判番号 不服2016-6712  
総通号数 213 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2017-09-29 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2016-05-06 
確定日 2017-08-15 
事件の表示 特願2014- 28146「タンデム型有機光電変換素子、および太陽電池」拒絶査定不服審判事件〔平成26年 7月10日出願公開、特開2014-131065、請求項の数(8)〕について、次のとおり審決する。 
結論 原査定を取り消す。 本願の発明は、特許すべきものとする。 
理由 1 手続の経緯
本願は、2010年9月8日(優先権主張 特願2009-216350号 2009年9月18日 日本国)を国際出願日とする特願2011-531896号の一部を平成26年2月18日に新たな特許出願としたものであって、以後の手続の経緯は以下のとおりである。

平成26年 3月18日 手続補正書
平成26年 5月 9日 上申書・手続補正書
平成26年11月17日 拒絶理由通知(同年11月25日発送)
平成27年 1月26日 意見書
平成27年 6月 2日 拒絶理由通知(同年6月9日発送)
平成27年 8月 7日 意見書
平成28年 1月29日 拒絶査定(同年2月9日送達)
平成28年 5月 6日 本件審判請求・手続補正書
平成29年 5月11日 拒絶理由通知(同年5月16日発送、
以下「当審拒絶理由通知」という。)
平成29年 6月 5日 意見書・手続補正書

2 本願発明
本願の請求項1-8に係る発明(以下、その順に「本願発明1」等という。)は、平成29年6月5日付け手続補正により補正された特許請求の範囲の請求項1-8に記載された事項により特定される以下のとおりの発明である。
「【請求項1】
少なくとも第1の電極、第2の電極、およびp型有機半導体材料とn型有機半導体材料からなるバルクヘテロジャンクション層を複数有するタンデム型の有機光電変換素子であって、前記バルクヘテロジャンクション層は、380?750nmの光を吸収する第1のバルクヘテロジャンクション層および800?1200nmの光を吸収する第2のバルクヘテロジャンクション層を含み、第1のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n1)と第2のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n2)が以下の式(1)を満たし、
式(1) 0.4eV≧LUMO(n1)-LUMO(n2)≧0.1eV
前記第1のバルクヘテロジャンクション層を構成するn型半導体材料が、フラーレン母核を複数の置換基で置換されたフラーレン誘導体であることを特徴とする、タンデム型有機光電変換素子。
【請求項2】
前記第1のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の準位LUMO(n1)が下記式(3)を満たすことを特徴とする、請求項1に記載のタンデム型有機光電変換素子。
式(3) -4.0eV≧LUMO(n1)≧-4.2eV
【請求項3】
前記フラーレン母核が、フラーレンC60である、請求項1または2に記載のタンデム型有機光電変換素子。
【請求項4】
前記第1のバルクヘテロジャンクション層を構成するn型半導体材料が、フラーレン母核を二つの置換基で置換されたフラーレン誘導体であることを特徴とする、請求項1?3のいずれか1項に記載のタンデム型有機光電変換素子。
【請求項5】
前記第1のバルクヘテロジャンクション層を構成するn型半導体材料が、bis-PCBMであることを特徴とする、請求項1?4のいずれか1項に記載のタンデム型有機光電変換素子。
【請求項6】
前記第2のバルクヘテロジャンクション層に含まれるp型半導体材料のバンドギャップが、1.5?1.0eVであることを特徴とする、請求項1?5のいずれか1項に記載のタンデム型有機光電変換素子。
【請求項7】
請求項1?6のいずれか1項に記載のタンデム型有機光電変換素子の製造方法であって、前記複数のバルクヘテロジャンクション層を、いずれも塗布法によって形成することを特徴とする、タンデム型有機光電変換素子の製造方法。
【請求項8】
請求項1?6のいずれか1項に記載のタンデム型有機光電変換素子を有することを特徴とする、太陽電池。」

3 引用文献
原査定の拒絶の理由に引用された J.Sakai,"Efficient Organic Photovoltaic Tandem Cells with Poly (3-hexylthiophene): Fullerene Active Layers and Transparent Conductive Oxide Interlayer”,34th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC),7-12 June 2009,pp.2260-2263(以下「引用文献」という。)には、図面とともに以下の事項が記載されている。(注:訳は、当審による。)

(1)「Efficient Organic Photovoltaic Tandem Cells with Poly (3-hexylthiophene): Fullerene Active Layers and Transparent Conductive Oxide Interlayer」(2260頁1行?同頁2行)
「ポリ(3-ヘキシルチオフェン)を用いた効率的な有機光起電力タンデム電池:フラーレン活性層と透明導電性酸化物中間層」(注:下線は当審が付加した。以下同様である.)

(2)「Abstract:
Efficient organic photovoltaic tandem cells consist of P3HT:bis[60]PCBM and P3HT:[70]PCBM active layers and transparent conductive oxide interlayer are presented. A short circuit current and a conversion efficiency are estimated at more than 6 mA/cm^(2) and 5 % from optical simulation and optimization of the both active layer thicknesses. We clarify the almost same characteristics is achieved by the development of the nanoscale phase separation process of the active layers and the interlayer with the Indium Tin Oxide (ITO) sandwiched by MoO_(3) and LiF buffer layers. This is attributed to the improvement of carrier transport property in the active layers and interlayer.」(2260頁左欄1行?同欄13行)
「摘要
P3HT:bis[60]PCBMおよびP3HT:[70]PCBM活性層からなる効率的な有機光起電力タンデム電池と、透明導電性酸化物中間層が公開される。 光学シミュレーションおよび両方の活性層の厚さの最適化から、短絡電流および変換効率は、6mA/cm^(2) および5%以上であると推定される。 我々は、MoO_(3)とLiFバッファ層で挟まれたインジウムスズ酸化物(ITO)を用いた中間層と、活性層のナノスケール相分離プロセスの開発によってほぼ同じ特性が達成されることを明らかにする。これは、活性層及び中間層におけるキャリア輸送性の向上によるものと考えられる。」

(3)「INTRODUCTION
The organic photovoltaic (OPV) cells are expected to be one of the next generation low cost PV cells because the power conversion efficiency (PCE) of OPV cells gradually increases by a variety of the break through technologies such as bulk heterojunction^( [1]), phase separation control and highly ordered polymer^( [2-3]) and so on. So far the reported PCE reaches 6.5% in the tandem cell^( [4]) and 5.2-5.4% (certificated at NREL) in the single cells ^([5]) but higher PCE (over 10%) is requested for practical use.
Fundamental issues for higher PCE are low amount of photo absorption which is caused by two properties of the organic semiconductor. One is a low charge carrier transport property which leads to thinner film thickness (100-200 nm) and another is a narrow photo absorption range against the wide range spectrum of a solar light. The effective solution for these issues is a tandem structure and over the past few years, a considerable number of studies have been conducted on the OPV tandem cells ^([6-8]). Generally it is important for higher efficiency in the tandem cell to develop high efficiency single cells which have different absorption ranges and design the cell structure for the current matching in the multiple cells. The issues peculiar to organic tandem cells are the following.
The each film thickness should be designed by the simulation of the optical electric field distribution inside the tandem cell^( [9]). As to an interlayer of the tandem cell, it is necessary to contact ohmically both organic cells and induce efficient recombination of charge carriers come from both bulk heterojunction active layers. Particularly in stacking solution processed active layer, the interlayer must prevent solution from penetration to under layer.
The purpose of this study is the development of the appropriate interlayer and active layer for the bulk hetero-junction polymer based tandem cells and the clarification that the theoretical photovoltaic performance is in agreement with the fabricated tandem cells performance on condition that high performance single cells and an inter-layer are employing.
Employing multiple single cells with different photo absorption spectra is important for the ideal tandem cells but there are few low band gap polymers which show good charge carrier transport property. On the other hand P3HT:PCBM cells shows high performance steadily on condition that the nanoscale phase separation is well controlled. So we apply two kind of P3HT:PCBM cells with different PCBM to the multiple active layers for the above purpose in this study.
P3HT:bis[60]PCBM cell showing high Voc ^([9]) is employed as a top cell active layer and P3HT:[70]PCBM cell showing high Jsc ^([10]) is employed as a bottom cell. FIG. 1(a) shows the chemical structure of Ragioregular-P3HT, bis[60]PCBM and [70]PCBM and FIG. 1(b) shows the cell structure. With reference to an interlayer, LiF/ITO/MoO_(3) multi-interlayer is employed. We have already reported that ITO had the required characteristics as the tandem cell interlayer ^([11]), those are optical transmittance, ohmic contact between the top and bottom cells and protecting a under layer from the solution penetration damage in spin-coating a top layer. We expect to improve furthermore the carrier collection efficiency at the interface between an active layer and a electrode and the recombination efficiency at the interlayer by the deposition of a LiF layer as an electron transport layer^([12]) and MoO_(3) layer as a hole transport layer^(13) under and over an ITO layer. 」(2260頁左欄14行?2261頁左欄15行)
「序
バルクヘテロ接合[1]、相分離制御と高度に規則化されたポリマー^([2-3])、等ような様々なブレークスルー技術により、光起電力電池のエネルギー変換効率(PCE)が徐々に向上しているので、有機光起電力(OPV)電池は、次世代の低価格光起電力電池の一つになるであろうと期待されている。これまで報告されているPCEは、タンデム電池では6.5%、単一の電池では5.2-5.4%(NRELで証明)であったが、実際の使用にはより高いPCE(10%以上)が要求されている。
より高いPCEのための基本的な問題は、有機半導体の2つの特性によって引き起こされる低い光吸収量である。1つはより薄い膜厚(100-200nm)につながる低い電荷キャリア輸送特性であり、もう1つは太陽光の広範囲のスペクトルに対する狭い光吸収範囲である。これらの問題の有効な解決策はタンデム構造であり、過去数年間に、OPVタンデム電池についてかなりの数の研究が行われている^([6-8])。一般に、タンデム電池の高効率化にとって、異なる吸収範囲を有する高効率単一電池を開発することと、複数の電池の電流整合のための電池の構造を設計することは、重要である。有機タンデムセル特有の課題は次のとおりです。
各膜厚は、タンデム電池内の光電場分布シミュレーション^([9])により設計する必要がある。タンデム電池の中間層に関しては、両方の有機電池にオーミックに接触し、両方のバルクヘテロ接合活性層からの電荷キャリアを効率的に再結合させることが必要である。特に、処理された活性層に溶液を積層する際に、中間層は、溶液の下層への浸透を防止しなければならない。
この研究の目的は、バルクヘテロ接合ポリマーベースのタンデム電池のための適切な中間層および活性層の開発、および高い性能の単一電池と中間層であるという条件で、理論上の光起電力性能が、製造されたタンデム電池の性能と一致することを明らかにすることである。
異なる光吸収スペクトルを有する複数の単一電池を用いることは、理想的なタンデム電池にとって重要であるが、良好な電荷キャリア輸送特性を示す低バンドギャップポリマーはほとんどない。他方、P3HT:PCBM電池は、ナノスケールの相分離が良好に制御されていれば、着実に高い性能を示す。そこで本研究では、上記の目的のために、PCBMが異なる2種類のP3HT:PCBM電池を複数の活性層に適用する。
高いV_(oc)^([9])を示すP3HT:bis[60]PCBM電池は上部電池活性層として使用され、高いJ_(sc)^([10])を示すP3HT:[70]PCBM電池は、下部電池として使用される。図1(a)は、Ragioregular-P3HT、bis[60]PCBMおよび[70]PCBMの化学構造を示す。図1(b)は電池の構造を示す。中間層に関しては、LiF / ITO / MoO_(3)多層中間層が用いられる。我々は、ITOがタンデム電池中間層として必要な特性を有していることを報告している^([11])。これは、光透過率、上部電池と下部電池とのオーミックコンタクト、トップ層のスピンコーティングにおける溶液浸透損傷からのアンダー層の保護である。さらに、活性層と電極との界面におけるキャリア捕集効率と、ITO層の上下に電子輸送層としてのLiF層^([12])と、正孔輸送層としてのMoO_(3)層^(13)が成膜された中間層での再結合効率の向上が期待される。」

(4)「EXPERIMENTAL
The cell fabrication method is the following. Before fabricating the tandem cell, the photovoltaic properties of the single cells with the same active layers as the tandem cell were evaluated in advance. The glass substrates with the ITO film that has the film thickness of 150 nm and sheet resistance of 10Ω/□ were prepared. A 30nm thick of PE-DOT:PSS as a hole conductive layer was deposited on the ITO by spin coating(3000 rpm 60 sec) and baking(200 °C 10 min) in air. RR-P3HT of 15 mg and bis[60]PCBM of 10.5 mg were dissolved in the mixed solvent of 1 ml composed of a-dichlorobenzene and chloroform. The P3HT:bis[60]PCBM blend layer was deposited by spin coating (3000 rpm 5 sec) and dried in the glove box filled with nitrogen. The film thickness of the blend layer was around 80 nm. And the LiF and Al layer were deposited continuously by a vacuum evaporation.
P3HT:[70]PCBM single cell fabrication method was basically same as the P3HT:bis[60]PCBM. As for blend solution P3HT of 30 mg and [70]PCBM of 21 mg were dissolved in the same solvent. This active layer was deposited by spin coating (3000 rpm 5 sec) and film thickness was around 200 nm.
In the case of tandem cell, First PEDOT;PSS and P3HT:bis[60]PCBM active layer was deposited as mentioned above. Next LiF, ITO and MoO_(3) layers were deposited in this order. ITO layer was deposited by a DC magnetron sputtering. LiF and MoO_(3) layers were deposited by vacuum evaporation. Finally P3HT:[70]PCBM/LiF/AI bottom cell was deposited by the same process as the single cell process. 」(2261頁16行?同頁右欄7行)
「実験
電池の製造方法は以下の通りである。タンデム電池を製造する前に、タンデム電池と同じ活性層を有する単一電池の光起電力特性を予め評価した。膜厚150nm、シート抵抗10Ω/□のITO膜付ガラス基板を用意した。ホール伝導層としての30nm厚のPE-DOT:PSSを、スピンコーティング(3000rpm60秒)および空気中での焼成(200℃10分間)によってITO上に堆積させた。 RR-P3HT15mgとbis[60]PCBM10.5mgをα-ジクロロベンゼンとクロロホルムからなる1mlの混合溶媒に溶解した。P3HT:bis[60]PCBMブレンド層をスピンコーティング(3000rpm5秒)によって堆積させ、窒素で満たしたグローブボックス内で乾燥させた。ブレンド層の膜厚は約80nmであった。そして、LiFおよびAl層は、真空蒸着によって連続的に堆積された。
P3HT:[70] PCBM単一電池の製造方法は、P3HT:bis[60]PCBMと基本的に同じであった。混合溶液に関しては、30mgのP3HTおよび21mgの[70] PCBMは、同じ溶媒に溶解した。この活性層は、スピンコーティング(3000rpm5秒)によって堆積され、膜厚は約200nmであった。
タンデム電池の場合、上記のように、第1のPEDOT; PSSおよびP3HT:ビス[60] PCBM活性層が堆積された。次に、LiF、ITOおよびMoO_(3)層をこの順に堆積させた。 ITO層は、DCマグネトロンスパッタリングによって堆積された。 LiFおよびMoO _(3)層を真空蒸着によって堆積させた。最後に、P3HT:[70]PCBM/LiF/AI下部電池は、単一電池プロセスと同じプロセスによって堆積された。」

(5)「Results and Discussion
FIG. 2 shows the energy diagram of all films employed in this tandem cell. It can be expected that the charge carriers are transported to opposite electrodes and recombination at the interlayer from this energy diagram.」(2261頁右欄17行?同欄21行)
「結果と考察
図2は、このタンデム電池に用いられる全てのフィルムのエネルギー線図を示す。このエネルギー図から、電荷担体が対向電極に輸送され、中間層で再結合することが予想される。」

(6)「FIG. 4 shows the photo absorption coefficient spectra of a P3HT film, P3HT:bis[60]PCBM blend film and P3HT:[70] PCBM blend film. The photo absorption ranges of both blend films are almost same. But the peak value of photo absorption coefficient is different due to strong visible photo absorption of [70]PCBM. In this study we try to keep a balance between both active layers photo absorption by employing the P3HT:bis[60]PCBM as a thin top layer and the P3HT:[70]PCBM as a thick bottom layer.」(2262頁左欄24行?同欄32行)
「図4は、P3HT film, P3HT:bis[60]PCBM blend film 及び P3HT:[70] PCBM blend filmの光吸収係数スペクトルを示す。両方のブレンドフィルムの光吸収範囲はほぼ同じです。しかし、光吸収係数のピーク値は、[70]PCBMの強い可視光吸収により異なる。この研究では、薄い最上層としてP3HT:bis[60]PCBMを使用し、厚い最下層としてP3HT:[70] PCBMを使用することにより、両方の活性層の光吸収の間のバランスを保つことを試みる。」

(7)図1、図2、図4は、以下のとおりである。

「FIG. 1 (a) Chemical structure of Regioregular-P3HT, bis[60]PCBM and [70]PCBM. (b) Schematic structure of the P3HT:bis[60]PCBM/P3HT:[70]PCBM tandem cell. (c) Cross section TEM image of the fabricated P3HT:bis[60]PCBM/ P3HT:[70]PCBM tandem cell.」
「図1(a)Regioregular-P3HT、bis[60]PCBMおよび[70] PCBMの化学構造。(b)P3HT:bis[60]PCBM / P3HT:[70]PCBMタンデム電池の概略構造。 (c)製造されたP3HT:bis[60]PCBM / P3HT:[70]PCBMタンデム電池の断面TEM画像」


「FIG. 2 Schematic energy level diagram showing active layer (P3HT, bis[60]PCBM, [70]PCBM), buffer layer (LiF, MoO_(3)) and electrode (ITO, Al) ionization potentials were measured by UPS^([9], [13]).」
「 図2 活性層(P3HT、ビス[60] PCBM、PCBM)、バッファ層(LiF、MoO_(3))および電極(ITO、Al)のエネルギー準位概略図 電離ポテンシャルは、UPS^([9]、[13])により測定」

「FIG. 4. Photo absorption coefficient spectra of Regioregular-P3HT, P3HT:bis[60]PCBM blend film and P3HT:[70]PCBM blend film calculated from UV-Vis optical density and film thickness.」
「図4 UV-Vis光学濃度と膜厚から計算されたRegioregular-P3HT、P3HT:bis[60]PCBMブレンドフィルム、P3HT:[70]ブレンドフィルムの光吸収係数スペクトル」

4 引用発明
(1)上記3(1)によれば、引用文献には、有機光起電力タンデム電池が記載されている。。
(2)上記3(3)の記載を踏まえて図1(b)を見ると、
「ガラス基板上に、ITO層、PEDOT:PSS層、P3HT:bis[60]PCBM活性層、中間層、P3HT:[70]PCBM活性層、LiF層、Al層が順に積層され、
前記ITO層、前記PEDOT:PSS層、前記P3HT:bis[60]PCBM活性層、前記中間層が上部電池を構成し、
前記中間層、前記P3HT:[70]PCBM活性層、前記LiF層、前記Al層が下部電池を構成するタンデム電池。」
が看て取れる。
(3)上記3(5)の記載を踏まえて図2を見ると、bis[60]PCBM層のLUMO準位が3.7eVであること、[70]PCBM層のLUMO準位が3.8eVであることが看て取れる。
(4)上記3(6)の記載を踏まえて図4を見ると、P3HT:bis[60]PCBM活性層とP3HT:[70]PCBM活性層は、光吸収範囲がほぼ同じであることが看て取れる。
(5)以上によれば、引用文献には以下の発明が記載されている。
「ガラス基板上に、ITO層、PEDOT:PSS層、P3HT:bis[60]PCBM活性層、中間層、P3HT:[70]PCBM活性層、LiF層、Al層が順に積層され、
前記ITO層、前記PEDOT:PSS層、前記P3HT:bis[60]PCBM活性層、前記中間層が上部電池を構成し、
前記中間層、前記P3HT:[70]PCBM活性層、前記LiF層、前記Al層が下部電池を構成し、
bis[60]PCBM層のLUMO準位が3.7eVであり、また、[70]PCBM層のLUMO準位が3.8eVであり、
P3HT:bis[60]PCBM活性層とP3HT:[70]PCBM活性層は、光吸収範囲がほぼ同じである、
有機光起電力タンデム電池。」(以下「引用発明」という。)

5 対比・判断
(1)本願発明1について
ア 本願発明1と引用発明を対比する。
(ア)引用発明の「ITO層」、「Al層」は、それぞれ、本願発明1の「第1の電極」、「第2の電極」に相当する。
(イ)引用発明の「P3HT」は、本願発明1の「p型有機半導体材料」に相当する。また、引用発明の「bis[60]PCBM」、「[70]PCBM」は、何れも、本願発明1の「n型有機半導体材料」する。そして、引用発明の「P3HT:bis[60]PCBM活性層」、「P3HT:[70]PCBM活性層」は、何れも、本願発明1の「バルクヘテロジャンクション層」に相当する。
(ウ)本願発明1の「第1のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n1)と第2のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n2)が以下の式(1)」「
式(1) 0.4eV≧LUMO(n1)-LUMO(n2)≧0.1eV」「を満た」すこととと、引用発明の「bis[60]PCBM層のLUMO準位が3.7eVであり、また、[70]PCBM層のLUMO準位が3.8eVであ」ることは、「第1のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n1)と第2のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n2)が、」「LUMO(n1)-LUMO(n2)=0.1eV」である点で一致する。
(エ)引用発明の「有機光起電力タンデム電池」は、本願発明1の「タンデム型有機光電変換素子」に相当する。
(オ)引用発明の「bis[60]PCBM」は、本願発明1の「フラーレン母核を複数の置換基で置換されたフラーレン誘導体」に相当する。
(カ)以上によれば、本願発明1と引用発明は、
「少なくとも第1の電極、第2の電極、およびp型有機半導体材料とn型有機半導体材料からなるバルクヘテロジャンクション層を複数有するタンデム型の有機光電変換素子であって、第1のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n1)と第2のバルクヘテロジャンクション層のn型半導体の膜状態でのLUMO準位LUMO(n2)が以下の式(1)を満たし、
式(1) LUMO(n1)-LUMO(n2)=0.1eV
前記第1のバルクヘテロジャンクション層を構成するn型半導体材料が、フラーレン母核を複数の置換基で置換されたフラーレン誘導体である、タンデム型有機光電変換素子。」
の点で一致し、以下の点で相違する。
相違点:本願発明1は、「前記バルクヘテロジャンクション層は、380?750nmの光を吸収する第1のバルクヘテロジャンクション層および800?1200nmの光を吸収する第2のバルクヘテロジャンクション層を含」むのに対し、引用発明は、「P3HT:bis[60]PCBM活性層とP3HT:[70]PCBM活性層は、光吸収範囲がほぼ同じである」点。

イ 上記相違点について検討する
(ア)はじめに、上記相違点に係る本願発明1の技術的意義について、発明の詳細な説明の記載を参酌して検討する。
本願の発明の詳細な説明には、以下の記載がある。
「【0107】
<第1のバルクヘテロジャンクション層用のp型材料>
…より好ましくは、380?750nmの光を吸収するp型半導体材料である。したがって、このような範囲に吸収スペクトルを有する上記のp型材料であれば第1のバルクヘテロジャンクション層に用いることができるが、好ましくはポリ3-ヘキシルチオフェン(P3HT)等のポリチオフェン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、Nature Material,(2006)vol.5,p328あるいはJACS2009xに記載のポリチオフェン-チエノチオフェン共重合体、Adv.Mater,2007,p4160に記載のポリチオフェン-チアゾロチアゾール共重合体,Adv.Mater.,vol.19(2007)p2295に記載のポリチオフェン-カルバゾール-ベンゾチアジアゾール共重合体(PCDTBT),ペンタセンまたはその誘導体、アントラジチオフェンおよびその誘導体、ポルフィリン、ベンゾポルフィリンまたはその誘導体、フタロシアニン誘導体であることが好ましい。
【0108】
<第2のバルクヘテロジャンクション層用のp型材料>
…より好ましくは、800?1200nm(-1.5?-1.0eV)の光を吸収するp型半導体材料である。
【0109】
このような化合物であれば、制限なく本発明の有機光電変換素子に用いることができるが、これまでこのような既知の化合物は非常に少数であり、前述の非特許文献1、2および特許文献1,2に開示されているような、PCPDTBT(LUMO準位約-3.7eV、バンドギャップ1.5?1.6eV)、APFO-Green1(LUMO準位約-4.3?-4.4eV、バンドギャップ1.2?1.3eV)、およびAdv.Mater.vol.20(2008),p255などに開示されているpBBTDPP2等(LUMO準位3.7?3.8eV、バンドギャップ1.4eV)など、少数の材料に限られている。」
上記記載によれば、本願発明1の「380?750nmの光を吸収する第1のバルクヘテロジャンクション層」と「800?1200nmの光を吸収する第2のバルクヘテロジャンクション層」は、発明の詳細な説明に,
各層を構成する具体的なp形半導体材料が記載されている。
(イ)一方、引用文献には、「異なる光吸収スペクトルを有する複数の単一電池を用いることは、理想的なタンデム電池にとって重要であるが、良好な電荷キャリア輸送特性を示す低バンドギャップポリマーはほとんどない。」(上記3(2)参照。)との記載があり、刊行物に記載された実験では、「図4は、P3HT film, P3HT:bis[60]PCBM blend film 及び P3HT:[70] PCBM blend filmの光吸収係数スペクトルを示す。両方のブレンドフィルムの光吸収範囲はほぼ同じです。」(上記3(5)参照。)との記載がある。上記記載によれば、タンデム電池に用いる複数の電池として、異なる光吸収スペクトルを有する電池を用いることが理想的ではあるが、良好な特性のポリマーがほとんどないので、実験では、光吸収範囲がほぼ同じ活性層を備える2つの電池を用いたことが理解できる。
(ウ)上記(ア)、(イ)を踏まえて検討する。引用文献には、タンデム電池を構成する2つの活性層p型半導体材料について、光吸収範囲を異なるものとする具体的な材料が開示されていない。そうすると、光吸収範囲がほぼ同じであるP3HT:bis[60]PCBM活性層とP3HT:[70]PCBM活性層を備える引用発明において、各活性層の光吸収範囲を異なるものにすること、すなわち、各活性層を「380?750nm」の光を吸収するバルクへテロジャンクション層と「800?1200nm」の光を吸収するバルクへテロジャンクション層となし、上記相違点に係る本願発明1の発明特定事項となすことは、当業者であっても、引用発明と引用文献に記載された事項に基づいて容易に想到できるものではない。
したがって、本願発明1は、当業者であっても、引用発明と引用文献に記載された事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。

(2)本願発明2-6について
本願発明2-6は、何れも、本願発明1を減縮した発明である。そして、本願発明2-6は、何れも、上記相違点に係る本願発明1の発明特定事項を備える発明であるから、本願発明1と同じ理由により、当業者であっても、引用発明に基づいて容易に発明できたものとはいえない。

(3)本願発明7について
本願発明7は、本願発明1-5の何れか1項のタンデム型有機光電変換素子の製造方法の発明であり、上記相違点に係る本願発明1の発明特定事項を備えるものである。よって、本願発明1と同じ理由により、当業者であっても、引用発明に基づいて容易に発明できたものとはいえない。

(4)本願発明8について

本願発明8は、本願発明1?6のいずれかのタンデム型有機光電変換素子を有する太陽電池の発明であり、上記相違点に係る本願発明1の発明特定事項を備えるものである。よって、本願発明1と同じ理由により、当業者であっても、引用発明に基づいて容易に発明できたものとはいえない。

6 原査定の概要及び原査定についての判断
原査定は、請求項1-8(注:平成28年2月9日付け手続補正により補正された請求項1-8である。)に係る発明について、上記引用文献において、光吸収波長領域を拡げることができるように適宜設計することは、当業者の技術常識であるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができないというものである。しかしながら、上記5(1)イで検討したとおり、上記引用文献において、光吸収波長領域を拡げることができるように適宜設計することは、当業者の技術常識であるとは言えない。
したがって、本願発明1-8は、引用発明に基づいて当業者が容易に発明できたものではない。したがって、原査定を維持することはできない。

7 当審拒絶理由について
当審では、請求項6(注:平成28年2月9日付け手続補正により補正された請求項6である。)の「タンデム型有機光電変換素子」という物の発明の発明特定事項として、「前記複数のバルクヘテロジャンクション層が、いずれも塗布法によって形成されている」という、「タンデム型有機光電変換素子」が有する「バルクヘテロジャンクション層」の製造方法が記載されているところ、不可能・非実際的事情が存在することについて、明細書等に記載がなく、また、出願人から主張・立証がされていないから、請求項6の記載は明確でないとの拒絶理由を通知した。
平成29年6月5日付けの手続補正において、「…タンデム型有機光電変換素子の製造方法。」と製造方法の発明に補正された結果、この拒絶の理由は解消した。

8 むすび
以上のとおり、本願発明1-8は、当業者が引用発明に基づいて容易に発明をすることができたものではない。
したがって、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。
また、他に拒絶すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり審決する。
 
審決日 2017-08-01 
出願番号 特願2014-28146(P2014-28146)
審決分類 P 1 8・ 121- WY (H01L)
最終処分 成立  
前審関与審査官 濱田 聖司  
特許庁審判長 森林 克郎
特許庁審判官 小松 徹三
松川 直樹
発明の名称 タンデム型有機光電変換素子、および太陽電池  
代理人 八田国際特許業務法人  

プライバシーポリシー   セキュリティーポリシー   運営会社概要   サービスに関しての問い合わせ