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| 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 審判 査定不服 1項3号刊行物記載 取り消して特許、登録 H01L |
|---|---|
| 管理番号 | 1386680 |
| 総通号数 | 8 |
| 発行国 | JP |
| 公報種別 | 特許審決公報 |
| 発行日 | 2022-08-26 |
| 種別 | 拒絶査定不服の審決 |
| 審判請求日 | 2020-12-28 |
| 確定日 | 2021-12-21 |
| 事件の表示 | 特願２０１７−５２１７９９「光電変換素子および固体撮像装置」拒絶査定不服審判事件〔平成２８年１２月 ８日国際公開、ＷＯ２０１６／１９４６３０、請求項の数（２０）〕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 |
第１ 手続の経緯 本願は、２０１６年（平成２８年）５月１９日（優先権主張 平成２７年５月２９日、平成２８年３月３１日）を国際出願日とする出願であって、令和２年９月２３日付けで拒絶査定がなされ、これに対して令和２年１２月２８日に拒絶査定不服審判の請求がなされたものである。 第２ 原査定の概要 原査定（令和２年９月２３日付け）の概要は以下のとおりである。 本願の請求項１−５、１４、１６に係る発明は、下記の引用文献１に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号に該当し、特許を受けることができない。 また、本願の請求項１−８、１４−２０に係る発明は、下記の引用文献１に記載された発明に基いて、その最先の優先日前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者（以下「当業者」という。）が容易に発明をすることができたものであるから、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。 引用文献等一覧 １.特開２０１０−６７６４２号公報 第３ 本願発明 本願請求項１−１７に係る発明（以下、それぞれ「本願発明１」−「本願発明１７」という。）は、本願の願書に最初に添付された特許請求の範囲の請求項１−１７に記載された事項により特定される発明であり、そのうち、本願発明１及び本願発明１７はそれぞれ以下のとおりの発明である。 ［本願発明１］ 「対向配置された第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、互いに異なる母骨格を有する第１有機半導体材料，第２有機半導体材料および第３有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、前記第１有機半導体材料は、フラーレンまたはフラーレン誘導体であり、前記第２有機半導体材料は、単層膜の状態における前記第１有機半導体材料および前記第３有機半導体材料の各単層膜よりも可視光領域における極大光吸収波長の線吸収係数が高く、前記第３有機半導体材料は、前記第２有機半導体材料のＨＯＭＯ準位以上の値を有する光電変換素子。」 ［本願発明１７］ 「各画素が１または複数の有機光電変換部を含み、前記有機光電変換部は、対向配置された第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、互いに異なる母骨格を有する第１有機半導体材料，第２有機半導体材料および第３有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、前記第１有機半導体材料は、フラーレンまたはフラーレン誘導体であり、前記第２有機半導体材料は、単層膜の状態における前記第１有機半導体材料および前記第３有機半導体材料の各単層膜よりも可視光領域における極大光吸収波長の線吸収係数が高く、前記第３有機半導体材料は、前記第２有機半導体材料のＨＯＭＯ準位以上の値を有する固体撮像装置。」 本願発明２−１６、本願発明１８−２０は、それぞれ本願発明１、本願発明１７を減縮した発明である。 第４ 引用文献、引用発明 １．原査定の拒絶の理由に引用された引用文献１には、図面とともに以下の事項が記載されている（下線は、当審が付した。）。 （１）「【００２８】 また有機色素２３は、ドナードメイン２１及びアクセプタドメイン２２に対し非相溶でかつこれらを構成する分子よりも自己凝集性が小さいことが望ましい。これにより、有機色素２３は、ドメイン界面に広範かつ安定的に定着することができる。さらに、後記するようにドナードメイン２１及びアクセプタドメイン２２の二相分離構造を発現させる過程において、ドメイン界面に有機色素２３を析出させることができる。 【００２９】 しかし、前記したπ 共役系化合物は、一般的性質として、π 電子の分子軌道の重なり合いが原因である分子間の相互作用により凝集しやすい性質を有している。そこで、有機色素２３は、嵩高い置換基により分子間の凝集が阻害され、強く自己凝集することのないものが好ましい。これにより、有機色素２３はドメイン界面に広範かつ安定的に定着することができる。 さらに有機色素２３は、ドメイン界面において接するドナードメイン２１の最も長波長側の吸収ピークよりも長波長側に溶液状態に類似した強い吸収ピークを示すものであることが好ましい。これにより、有機色素２３は、ドナードメイン２１で発生した励起子のエネルギーを効率よく受け取ることができる。」 （２）「【実施例】 【００５９】 以下、図６から図１７を参照して、本発明の効果を確認した実施例について説明する。＜正孔輸送層３０の作製＞正孔輸送層３０はポリエチレンジオキシチオフェン(ＰＥＤＯＴ)とポリスチレンスルホン酸(ＰＳＳ)の錯体であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを主成分として構成した。 【００６０】 トルエン、アセトン、エタノール溶液により超音波処理を各１５分間行って洗浄したＩＴＯ透明電極の表面に１．０−１．４ｗｔ％のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ水溶液をキャストし、スピンコートを施した。回転速度は、最初の１０秒間が４００ｒｐｍ、その後９９秒間は３０００ｒｐｍにて行った。このスピンコートにより得た高分子膜を１４０℃にて１０分間の乾燥により溶媒を除去し、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層３０を得た（図６（ａ）参照）。 【００６１】 ＜活性層２０の作製＞次に、１ｍＬのクロロベンゼンに、ドナードメイン２１の主成分であるドナー分子Ｄとしてポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ)）を１０ｍｇ、アクセプタドメイン２２の主成分であるアクセプタ分子Ａとしてフラーレン誘導体（Ｃ６１−ＰＣＢＭ）を１０ｍｇ、有機色素２３としてシリコンフタロシアニン誘導体を０．７ｍｇ加えて、均一溶液を得た。【００６２】 この溶液を正孔輸送層３０の表面にキャストし、スピンコートを施した。回転速度は１２００ｒｐｍにて、６０秒間行った。このスピンコートにより有機薄膜を得る（図６（ｂ））。得た有機薄膜を真空乾燥して溶媒を除去するとＰ３ＨＴの微結晶体とＣ６１−ＰＣＢＭの微結晶体との集合体にＳｉＰｃが分散している有機薄膜（図７（ｃ））が得られる。次に、窒素雰囲気下１５０℃で３０分間アニール（熱処理）すると、これら微結晶体が連結し合って成長しドメイン２１，２２が形成するとともに、その界面にＳｉＰｃが析出する（図７（ｄ））。 【００６３】 ＜電子輸送層４０の作製＞次に、チタニウムイソプロポキシドを脱水エタノールにより１００倍に希釈したものを、４０００ｒｐｍ、６０秒間の条件で活性層２０の表面にスピンコートし、大気中、冷暗所にて一晩保存することで、ゾル・ゲル法により電子輸送層４０としてＴｉＯｘ層を得る（図７（ｅ））。 【００６４】 ＜対向電極１２の作製＞真空蒸着装置を用いて、電子輸送層４０の上にアルミニウムを蒸着して対向電極とした。なお条件は、＜１ｎｍ・ｓ−１の蒸着速度にて４００秒間蒸着を行い、厚さ７０ｎｍのアルミニウム電極層１２を得た（図７（ｅ））。以上のようにして、実施例に係る光電変換素子を作製した（図３参照）。 図３（a）  」 （３）「【００６５】 ＜比較例１＞次に、比較例１として、実施例と比較してアニール処理を行わない場合の光電変換素子を作製した。実施例と同じ方法で作製された有機薄膜（図７（ｃ））を比較例１に係る活性層とする。これにアニール処理を行わずに電子輸送層４０と対向電極１２を作製して比較例１に係る光電変換素子を得る（図７（ｆ））。 【００６６】 ＜比較例２＞次に、比較例２として、実施例と比較して有機色素２３を含まずアニール処理も行わない場合の光電変換素子を作製した。実施例と同じ方法で作製された電極基板の正孔輸送層３０の上に、ＳｉＰｃを配合しないことを除き同じ方法で溶液を塗布し（図６（ｂ´））、さらに溶媒を揮発させて比較例２に係る活性層を得る（図８（ｃ´））。これにアニール処理を行わずに電子輸送層４０と対向電極１２を作製して比較例２に係る光電変換素子を得る（図８（ｆ´））。 【００６７】 ＜比較例３＞次に、比較例３として、実施例と比較して有機色素２３を含まないが、アニール処理は行っている場合の光電変換素子を作製した。前記した比較例２に係る活性層（図８（ｃ´））にアニール処理を行なって比較例３に係る活性層を得（図８（ｄ´））、さらに電子輸送層４０と対向電極１２を作製して比較例３に係る光電変換素子を得る（図８（ｅ´））。 【００７０】 ＜比較検討結果＞図９は、実施例及び比較例１，２，３に係る活性層における、照射光の各波長に対する吸光度の測定グラフである。この吸光度の測定結果は、透明基板１１に設けられた状態の活性層に、紫外−可視光を透過させて紫外可視吸収スペクトルを得、後で透明基板１１のみのスペクトルを差し引いた結果である。 【００７１】 吸光度の測定グラフ（図９）における４００−６５０ｎｍの吸収帯はＰ３ＨＴに由来し、６７０ｎｍの鋭いピーク状の吸収帯はＳｉＰｃに由来するものである。なお、スケールアウトしているが、Ｃ６１−ＰＣＢＭに由来する吸収帯が３４０ｎｍ近傍に観測されている。これより、アニール処理を実施することにより、ＳｉＰｃに由来する吸光度は変化しないが、Ｐ３ＨＴに由来する吸光度は向上することが観測される。これは、アニール処理により、ＳｉＰｃの結晶構造は変化しないが、Ｐ３ＨＴでは非晶（アモルファス）が結晶化したことによる。 図９  」 （４）図９は、実施例に係る活性層における、照射光の各波長に対する吸光度の測定グラフを含むものであり、この吸光度の測定結果は、透明基板１１に設けられた状態の活性層に、紫外−可視光を透過させて紫外可視吸収スペクトルを得、後で透明基板１１のみのスペクトルを差し引いた結果である（【００７０】）ところ、【００７１】の記載を併せみれば、ＳｉＰｃの吸収帯は６７０ｎｍ付近であって、その吸収帯における極大光吸収波長の吸光度は、Ｐ３ＨＴに由来する４００−６５０ｎｍの吸収帯における極大光吸収波長の吸光度の約１／５倍の大きさであることが見て取れる。 ２．したがって、引用文献１には、【００５９】〜【００６４】に記載された実施例に係る光電変換素子について、以下の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。なお、参考までに、引用発明の認定に用いた段落番号等を括弧内に付してある。 「ＩＴＯ透明電極の表面に正孔輸送層３０を得て、（【００６０】） 活性層２０の作製のために、次に、クロロベンゼンに、ドナードメイン２１の主成分であるドナー分子Ｄとしてポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）を１０ｍｇ、アクセプタドメイン２２の主成分であるアクセプタ分子Ａとしてフラーレン誘導体（Ｃ６１−ＰＣＢＭ）を１０ｍｇ、有機色素２３としてシリコンフタロシアニン誘導体（ＳｉＰｃ）を０．７ｍｇ加えて、均一溶液を得て、この溶液を正孔輸送層３０の表面にキャストし、スピンコートにより有機薄膜を得て、得た有機薄膜を真空乾燥して溶媒を除去するとＰ３ＨＴの微結晶体とＣ６１−ＰＣＢＭの微結晶体との集合体にＳｉＰｃが分散している有機薄膜が得られ、次に、窒素雰囲気下１５０℃で３０分間アニール（熱処理）すると、これら微結晶体が連結し合って成長しドメイン２１，ドメイン２２が形成するとともに、その界面にＳｉＰｃが析出し、（【００６１】・【００６２】） 次に、チタニウムイソプロポキシドを脱水エタノールにより希釈したものを、活性層２０の表面にスピンコートし、ゾル・ゲル法により電子輸送層４０としてＴｉＯｘ層を得て、（【００６３】） 電子輸送層４０の上にアルミニウムを蒸着して対向電極として、作製された光電変換素子であって、（【００６４】） 活性層における、照射光の各波長に対する吸光度であって、この吸光度の測定結果は、透明基板１１に設けられた状態の活性層に、紫外−可視光を透過させて紫外可視吸収スペクトルを得、後で透明基板１１のみのスペクトルを差し引いた結果であるものについて、ＳｉＰｃの吸収帯は６７０ｎｍ付近であって、その吸収帯における極大光吸収波長の吸光度は、Ｐ３ＨＴに由来する４００−６５０ｎｍの吸収帯における極大光吸収波長の吸光度の約１／５倍の大きさである、（上記１．（４））、 光電変換素子」 第５ 対比・判断 １．本願発明１について （１）対比 本願発明１の特定事項毎に、本願発明１と引用発明を対比する。 ア．本願発明１の「対向配置された第１電極および第２電極と、」について 引用発明の「ＩＴＯ透明電極」及び「対向電極」は、それぞれ、本願発明１の「第１電極」及び「第２電極」に相当する。 引用発明の「対向電極」が、「ＩＴＯ透明電極」に本願発明１でいう「対向配置され」ていることは、明らかである。 したがって、両者に相違点はない。 イ．本願発明１の「前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、互いに異なる母骨格を有する第１有機半導体材料，第２有機半導体材料および第３有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、」について 引用発明は、「活性層２０」が、「ＩＴＯ透明電極の表面」に「得」られた「正孔輸送層３０」の「表面」に形成されているとともに、「活性層２０」の上に、「電子輸送層４０」及び「対向電極」がこの順に形成されているといえるから、当該「活性層２０」は、「ＩＴＯ透明電極」（本願発明１の「第１電極」に相当。）と「対向電極」（本願発明１の「第２電極」に相当。）との間に設けられているといえる。 また、引用発明の「活性層２０」は本願発明１の「光電変換層」に、以下、同様に、「フラーレン誘導体（Ｃ６１−ＰＣＢＭ）」は「第１有機半導体材料」に、有機色素２３としての「シリコンフタロシアニン誘導体（ＳｉＰｃ）」は「第２有機半導体材料」に、「ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）」は「第３有機半導体材料」に、それぞれ相当する。また、引用発明において三者の母骨格が相違していることは明らかである。 したがって、両者に相違点はない。 ウ．本願発明１の「前記第１有機半導体材料は、フラーレンまたはフラーレン誘導体であり、」について 引用発明の「活性層２０」に含まれる「アクセプタドメイン２２の主成分であるアクセプタ分子Ａとして」の「フラーレン誘導体（Ｃ６１−ＰＣＢＭ）」（本願発明１の「第１有機半導体材料」に相当。）は、本願発明１の「フラーレン誘導体」に相当する。 したがって、両者に相違点はない。 エ．本願発明１の「前記第２有機半導体材料は、単層膜の状態における前記第１有機半導体材料および前記第３有機半導体材料の各単層膜よりも可視光領域における極大光吸収波長の線吸収係数が高く、」について 引用発明は、本願発明１の上記特定事項を備えているか不明である。 オ．本願発明１の「前記第３有機半導体材料は、前記第２有機半導体材料のＨＯＭＯ準位以上の値を有する」について 引用発明にはポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）や有機色素であるシリコンフタロシアニン誘導体（ＳｉＰｃ）のＨＯＭＯ準位についての記載はなく、「前記第３有機半導体材料は、前記第２有機半導体材料のＨＯＭＯ準位以上の値を有する」かどうかは不明である。 このため、この点で両者は相違している。 カ．本願発明１の「光電変換素子」について 引用発明の「光電変換素子」は、本願発明１の「光電変換素子」に相当する。 したがって、両者に相違点はない。 （２）一致点及び相違点の認定 以上（１）の対比によれば、本願発明１と引用発明とは、以下の点で一致するとともに、以下の点で相違する。 （一致点） 「対向配置された第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、互いに異なる母骨格を有する第１有機半導体材料，第２有機半導体材料および第３有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、前記第１有機半導体材料は、フラーレンまたはフラーレン誘導体である、光電変換素子。」 （相違点１） 本願発明１では、「第２有機半導体材料は、単層膜の状態における前記第１有機半導体材料および前記第３有機半導体材料の各単層膜よりも可視光領域における極大光吸収波長の線吸収係数が高い」のに対し、引用発明では、「活性層における、照射光の各波長に対する吸光度であって、この吸光度の測定結果は、透明基板１１に設けられた状態の活性層に、紫外−可視光を透過させて紫外可視吸収スペクトルを得、後で透明基板１１のみのスペクトルを差し引いた結果であるものについて、ＳｉＰｃの吸収帯は６７０ｎｍ付近であって、その吸収帯における極大光吸収波長の吸光度は、Ｐ３ＨＴに由来する４００−６５０ｎｍの吸収帯における極大光吸収波長の吸光度の約１／５倍の大きさである」点。 （相違点２） 本願発明１では、「前記第３有機半導体材料は、前記第２有機半導体材料のＨＯＭＯ準位以上の値を有する」のに対し、引用発明では、第２有機半導体材料及び第３有機半導体材料のＨＯＭＯ準位についてはいずれも不明であって、両者の相対関係も不明である点。 （３）判断 相違点１について検討する。 ア 引用発明は、活性層における吸光度について、ＳｉＰｃ（本願発明１の「第２有機半導体材料」に相当。）の可視光領域における極大光吸収波長（以下「可視光領域における極大光吸収波長」を「特定波長」という。）の吸光度が、Ｐ３ＨＴ（本願発明１の「第３有機半導体材料」に相当。）の特定波長の吸光度の約１／５倍であるといえる。他方、相違点１に係る本願発明１の構成では、「単層膜の状態における」特定波長の「線吸収係数」について、第２有機半導体材料が第１有機半導体材料及び第３有機半導体材料よりも高いことが特定されている。ここで、線吸収係数は、吸光度を媒質の長さで除した値に比例すると解される。 そうすると、引用発明が、相違点１に係る構成を満たすためには、「単層膜の状態における」同一厚さの媒質の特定波長の吸光度について、第２有機半導体材料（ＳｉＰｃ）が、少なくとも、第３有機半導体材料（Ｐ３ＨＴ）よりも高いことが必要である。 イ しかしながら、引用発明がそのようにいえるかは不明である。 すなわち、引用発明では、特定波長の吸光度が、上記のとおり、活性層の状態において得られているから、これを相違点１に係る構成と対比するためには、同一厚さの単層膜の状態における吸光度を推測する必要がある。この点、引用発明は、活性層の状態における特定波長の吸光度でみると、ＳｉＰｃは、Ｐ３ＨＴの約１／５倍（２０％程度）という低さになっている一方で、質量でみると、ＳｉＰｃ（０．７ｍｇ）は、Ｐ３ＨＴ（１０ｍｇ）の７％しか存在しないことから、同一厚さの単層膜の状態における特定波長の吸光度でみれば、ＳｉＰｃは、Ｐ３ＨＴの約１／５倍よりは、相当程度大きくなるとは予想される。しかしながら、ＳｉＰｃとＰ３ＨＴについて同一厚さの単層膜を作製したときに、それらがどの程度の質量比となるのか、また、それらがどのような構造となっているのかは、材料の分子構造や大きさ、相互作用にもよるところであって、引用発明における両者の質量比に基づいて、同一厚さの単層膜の状態における特定波長の吸光度が具体的にどのような関係になるのかを推測できるとする根拠を見いだせない。 したがって、引用発明が相違点１を満たしているのかは不明であり、よって、相違点１は実質的であるというべきである。 ウ そして、相違点１は、当業者が容易に至るものともいえない。 すなわち、引用発明は、上記第４の２．のとおり、引用文献１に記載された実施例に基づいて認定されているところ、引用発明において相違点１の構成に至るためには、ＳｉＰｃ又はＰ３ＨＴの少なくともいずれか一方を別の材料に置換する必要がある。しかしながら、このようにするための具体的な動機があるとはいえない。この点、引用文献１には、【００２９】に「有機色素２３は、ドメイン界面において接するドナードメイン２１の最も長波長側の吸収ピークよりも長波長側に溶液状態に類似した強い吸収ピークを示すものであることが好ましい。これにより、有機色素２３は、ドナードメイン２１で発生した励起子のエネルギーを効率よく受け取ることができる。」と記載されており、一見、有機色素であるＳｉＰｃをより極大光吸収波長の線吸収係数が高い材料に変更することが示唆されているようにも見受けられる。しかしながら、引用文献１の【００２８】【００２９】には「また有機色素２３は、ドナードメイン２１及びアクセプタドメイン２２に対し非相溶でかつこれらを構成する分子よりも自己凝集性が小さいことが望ましい。これにより、有機色素２３は、ドメイン界面に広範かつ安定的に定着することができる。さらに、後記するようにドナードメイン２１及びアクセプタドメイン２２の二相分離構造を発現させる過程において、ドメイン界面に有機色素２３を析出させることができる。しかし、前記したπ 共役系化合物は、一般的性質として、π 電子の分子軌道の重なり合いが原因である分子間の相互作用により凝集しやすい性質を有している。そこで、有機色素２３は、嵩高い置換基により分子間の凝集が阻害され、強く自己凝集することのないものが好ましい。これにより、有機色素２３はドメイン界面に広範かつ安定的に定着することができる。」とあるように、引用発明においては、有機色素の選択は、非凝集性といった特定波長の線吸収係数以外の性質をも考慮した上で決定される事項であって、一概にＳｉＰｃを相違点１に該当する本願発明１の構成を充足するような材料に変更することが当業者に容易であったとはいうことはできない。また、Ｐ３ＨＴを相違点１に該当する本願発明１の構成を充足するような他の材料に置換することについても、当業者に容易であったというような事情は見当たらない。 エ なお、原査定は、単層膜の状態におけるＳｉＰｃの特定波長の線吸収係数が、単層膜の状態におけるＰ３ＨＴの特定波長の線吸収係数よりも高い旨認定しているが、上記イで説示したとおりである。 オ よって、相違点２について検討するまでもなく、本願発明１は、引用発明ではなく、また、引用発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。 ２．本願発明２−２０について 本願発明２−２０も、相違点１に係る構成を備えるものであるから、本願発明１と同様の理由により、本願発明２−２０は、引用発明ではなく、また、引用発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。 第６ むすび 以上のとおり、本願発明１―２０は、引用発明ではなく、また、引用発明に基いて、当業者が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、他に本願を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 | 2021-12-02 |
| 出願番号 | P2017-521799 |
| 審決分類 |
P
1
8・
113-
WY
(H01L)
P 1 8・ 121- WY (H01L) |
| 最終処分 | 01 成立 |
| 特許庁審判長 |
山村 浩 |
| 特許庁審判官 |
加々美 一恵 吉野 三寛 |
| 発明の名称 | 光電変換素子および固体撮像装置 |
| 代理人 | 特許業務法人つばさ国際特許事務所 |