特許拒絶査定不服審判
2016-008680
太陽電池の電極形成用導電性ペースト
- 審判番号
- 2016-008680
- 法域
- 特許
- 審判種別
- 拒絶査定不服審判(拒絶査定不服の審決)
- 出願番号
- 特願2012-038505外部サイト(J-PlatPat)へ移動します
- 請求日
- 2016年06月10日
- 審決日
- 2017年08月02日
- 公報発行日
- 2017年09月29日
- 結論
- 原査定取消(特許/登録すべき)
- 分類
- P18 .121-WY (H01L) / P18 .536-WY (H01L) / P18 .537-WY (H01L)
- 条文(本文から自動抽出・参考)
- 特許法第29条、特許法第36条第4項第1号、特許法第36条第2項
- データ出所
- 審決公報(SGML)
事件の表示
特願2012- 38505「太陽電池の電極形成用導電性ペースト」拒絶査定不服審判事件〔平成25年 9月 5日出願公開、特開2013-175547、請求項の数(5)〕について、次のとおり審決する。
結論
【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
【理 由】
第1 手続の経緯
平成24年 2月24日 特許出願
平成27年 8月 6日 拒絶理由通知(同年8月18日発送)
平成27年10月16日 意見書・手続補正書
平成28年 3月29日 拒絶査定(平成28年4月5日送達)
平成28年 6月10日 本件審判請求・手続補正書
平成28年10月14日 上申書
平成29年 4月28日 拒絶理由通知(同年5月9日発送、
以下「当審拒絶理由通知」という。)
平成29年 6月 2日 意見書・手続補正書
第2 本願発明
本願の請求項1-5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2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1-5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】
導電性粉末と、ガラスフリットと、酸化亜鉛粉末と、有機ビヒクルとを含有する太陽電池の電極形成用導電性ペーストであって、ガラスフリットの組成が45.8~64.2重量%のBi2O3、12.5~17.5重量%のSiO2、12.5~37.5重量%のBaO、2.5~3.5重量%のB2O3及び1.7~2.3重量%のAl2O3を含み、
酸化亜鉛粉末の含有量が、導電性粉末100重量部に対して2~5重量部である、太陽電池の電極形成用導電性ペースト。
【請求項2】
ガラスフリットが、CaO、MgO、SrO又はそれらの混合物をさらに含み、ガラスフリット中のCaO、MgO、SrO又はそれらの混合物と、BaOとの含有量の合計が、12.5重量%より大きく40重量%以下であり、かつガラスフリット中のCaO、MgO、SrO又はそれらの混合物の含有量が、BaOの含有量の2/3以下である、請求項1に記載の太陽電池の電極形成用導電性ペースト。
【請求項3】
ガラスフリットの含有量が、導電性粉末100重量部に対して1.5~5重量部である、請求項1又は2に記載の太陽電池の電極形成用導電性ペースト。
【請求項4】
導電性粉末が銀粉末である、請求項1~3のいずれか1項に記載の太陽電池の電極形成用導電性ペースト。
【請求項5】
請求項1~4のいずれか1項記載の導電性ペーストを、結晶系シリコン基板のn型シリコン層上又はn型シリコン層上の反射防止膜上に印刷し、乾燥し、及び焼成することによって電極を形成する工程を含む、太陽電池の製造方法。」
第3 引用文献、引用発明等
(1)原査定の拒絶の理由に引用された引用文献(国際公開第2011/075714号)には、図面とともに、以下の事項が記載されている。(注:訳は、ファミリー文献である特表2013-514956号公報を参考に作成した。)
ア 「FIELD OF THE INVENTION
Embodiments of the invention relate to a silicon semiconductor device, and a conductive thick film composition containing glass frit for use in a solar cell device. 」(明細書1頁5行~同頁8行)
「発明の技術分野
本発明の実施形態は、シリコン半導体デバイス、および太陽電池デバイス中に使用するためのガラスフリットを含有する導電性厚膜組成物に関する。」(注:下線は当審が付加した。以下同様である。)
イ 「TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
A conventional solar cell structure with a p-type base has a negative electrode that may be on the front-side (also termed sun-side or illuminated side) of the cell and a positive electrode that may be on the opposite side. Radiation of an appropriate wavelength falling on a p-n junction of a semiconductor body serves as a source of external energy to generate hole-electron pairs in that body. Because of the potential difference which exists at a p-n junction, holes and electrons move across the junction in opposite directions and thereby give rise to flow of an electric current that is capable of delivering power to an external circuit. Most solar cells are in the form of a silicon wafer that has been metalized, i.e., provided with metal contacts that are electrically conductive.
There is a need for compositions, structures (for example, semiconductor, solar cell or photodiode structures), and semiconductor devices (for example, semiconductor, solar cell or photodiode devices) which have improved electrical performance, and methods of making.」(明細書1頁10行~同頁25行)
「発明の背景技術
p型ベースを有する従来の太陽電池構造の1つは、電池の前面側(太陽側または光照射側とも呼ばれる)の上に存在することができる負極と、反対側の上に存在する正極とを有する。半導体本体のpn接合上に向かう適切な波長の放射線が、その本体中に正孔-電子対を発生させる外部エネルギー源として機能する。pn接合において電位差が存在するため、正孔および電子は、接合から互いに反対方向に移動し、それによって、電流の流れが発生して、外部回路に電力を送達する事が可能となる。ほとんどの太陽電池は、金属化された、すなわち導電性である金属接点が設けられた、シリコンウエハの形態である。
改善された電気的性能を示す組成物、構造(たとえば、半導体構造、太陽電池構造、またはフォトダイオード構造)、および半導体デバイス(たとえば、半導体デバイス、太陽電池デバイス、またはフォトダイオードデバイス)、ならびに製造方法が必要とされている。」
ウ 「DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As used herein, "thick film composition" refers to a composition which, upon firing on a substrate, has a thickness of 1 to 100 microns. The thick film compositions contain one or more conductive materials, one or more glass compositions, and organic vehicle. The thick film composition may also include additional components. As used herein, the additional components are termed "additives". 」(3頁19行~同頁25行)
「発明の詳細な説明
本明細書において使用される場合、「厚膜組成物」は、基体上で焼成させた後に1~100ミクロンの厚さを有する組成物を意味する。厚膜組成物は、1種類以上の導電性材料、1種類以上のガラス組成物、および有機ビヒクルを含有する。厚膜組成物は追加成分を含むこともできる。本明細書において使用される場合、これらの追加成分を「添加剤」と呼ぶ。」
エ「Glass frits
An aspect relates to glass compositions (also termed glass frits, or glass frit compositions). …
」(4頁12行~6頁33行)
「ガラスフリット
一態様は、ガラス組成物(ガラスフリット、またはガラスフリット組成物とも呼ばれる)に関する。」
…
全ガラス組成物の重量パーセントの単位での、本明細書において使用されるガラス組成物を表I中に示している。特に明記しなければ、本明細書において使用される場合、重量%は、ガラス組成物のみの重量%を意味する。一実施形態においては、本明細書に記載のガラスフリット組成物は、SiO2、B2O3、P2O5、Al2O3、ZrO2、TiO2、Bi2O3、ZnO、CaO、MgO、SrO、BaO、CeO2、Li2O、Na2O、K2O、LiF、NaF、KF、ZnF2、またはBiF3の1種類以上を含むことができる。この実施形態のある態様においては:
SiO2が、2.5~8重量%、4~6重量%、または4.75~5.25重量%であってもよく、
B2O3が、3~10重量%、5~9重量%、または7~8重量%であってもよく、
P2O5が、0~5重量%、0~2重量%、または1.5~2.5重量%であってもよく、
Al2O3が、0.1~3重量%、0.25~2重量%、または1~1.5重量%であってもよく、
ZrO2が、0~3重量%、0~2.5重量%、または1~2.5重量%であってもよく、
TiO2が、0~5重量%、0~4重量%、または2~4重量%であってもよく、
Bi2O3が、25~80重量%、40~70重量%、または60~64重量%であってもよく、
ZnOが、0~42重量%、5~20重量%、または15~17重量%であってもよく、
CaOが、0~3重量%、0~2重量%、または1~3重量%であってもよく、
MgOが、0~3重量%、0~2.75重量%、または1~2.5重量%であってもよく、
SrOが、0~4重量%、0~3.75重量%、または3~4重量%であってもよく、
BaOが、0~7重量%、1~6.5重量%、または5~6重量%であってもよく、
CeO2が、0.1~3重量%、0.75~3.5重量%、または0.75~1.25重量%であってもよく、
Li2Oが、0~4重量%、0~0.75重量%、または1~1.25重量%であってもよく、
Na2Oが、0~4重量%、0~2重量%、または0.4~0.5重量%であってもよく、
K2Oが、0~4重量%、0~3重量%、または2~2.25重量%であってもよく、
LiFが、0~4重量%、0~2重量%、または1~1.25重量%であってもよく、
NaFが、0~4重量%、0~2重量%、または0.4~0.5重量%であってもよく、 KFが、0~4重量%、0~3重量%、または2~2.25重量%であってもよく、
ZnF2が、0~8重量%、0~5重量%、または3~4重量%であってもよく、あるいは
BiF3が、0~30重量%、0~25重量%、または10~20重量%であってもよい。
一実施形態においては.Na2OまたはLi2Oの一部またはすべてをNaF、LiF、K2O、KF、Cs2O、CsF、RbF、またはRb2Oで置き換えて、上記列挙の組成物と類似の性質を有するガラスを製造することができ、この実施形態においては、全アルカリ金属酸化物と全アルカリフッ化物とを合わせた含有率が、0.1~8重量%、2~5重量%、または3.5~4重量%となってもよい。さらに、この実施形態においては、アルカリ土類酸化物の総量(CaO+MgO+SrO+BaO)が0~10重量%、1~10重量%、または1.5~6重量%となってもよい。」
オ「
」(10頁4行~同頁34行)
「添加剤
一実施形態においては、本発明の厚膜組成物は添加剤を含むことができる。一実施形態においては、添加剤は:(a)Zn、Pb、Bi、Gd、Ce、Zr、Ti、Mn、Sn、Ru、Co、Fe、Cu、およびCrから選択される金属;(b)Zn、Pb、Bi、Gd、Ce、Zr、Ti、Mn、Sn、Ru、Co、Fe、Cu、およびCrから選択される1種類以上の金属の金属酸化物;(c)焼成すると(b)の金属酸化物を生成することができるあらゆる化合物;ならびに(d)それらの混合物の1つ以上から選択することができる。
一実施形態においては、添加剤はZn含有添加剤を含むことができる。Zn含有添加剤は:(a)Zn地金、(b)Znの金属酸化物、(c)焼成するとZnの金属酸化物を生成することができるあらゆる化合物、および(d)それらの混合物の1つ以上を含むことができる。一実施形態においては、Zn含有添加剤はZn樹脂酸塩または有機金属亜鉛(organometallic zinc)を含むことができる。
一実施形態においては、Zn含有添加剤はZnO、亜鉛地金または亜鉛含有粉末を含むことができる。ZnOは1ナノメートル~10ミクロンの範囲内の平均粒度を有することができる。さらなる一実施形態においては、ZnOは40ナノメートル~5ミクロンの平均粒度を有することができる。さらなる一実施形態においては、ZnOは60ナノメートル~3ミクロンの平均粒度を有することができる。さらなる一実施形態においては、ZnOは、たとえば100nm未満;90nm未満;80nm未満;1nm~100nm未満;1nm~95nm;1nm~90nm;1nm~80nm;7nm~30nm;1nm~7nm;35nm~90nm;35nm~80nm、65nm~90nm、60nm~80nm、およびそれらの間の範囲の平均粒度を有することができる。
一実施形態においては、ZnOは、全組成物の0~8重量%の範囲内で組成物中に存在することができる。一実施形態においては、ZnOは、全組成物の1~6重量%の範囲内で存在することができる。さらなる一実施形態においては、ZnOは、全組成物の4~6重量%の範囲内で存在することができる。さらなる一実施形態においては、ZnOは、全組成物の0.5~3重量%で存在することができる。」
(2)上記(1)の記載によれば、引用文献には、以下の発明が記載されていると認められる。
「太陽電池デバイス中に使用するためのガラスフリットを含有する導電性厚膜組成物であって、
前記厚膜組成物は、導電性材料、1種類以上のガラスフリット、有機ビヒクル、添加剤を含有し、
前記ガラスフリットは、SiO2、B2O3、P2O5、Al2O3、ZrO2、TiO2、Bi2O3、ZnO、CaO、MgO、SrO、BaO、CeO2、Li2O、Na2O、K2O、LiF、NaF、KF、ZnF2、またはBiF3の1種類以上を含むことができ、
SiO2が、2.5~8重量%、4~6重量%、または4.75~5.25重量%であってもよく、
B2O3が、3~10重量%、5~9重量%、または7~8重量%であってもよく、
Al2O3が、0.1~3重量%、0.25~2重量%、または1~1.5重量%であってもよく、
Bi2O3が、25~80重量%、40~70重量%、または60~64重量%であってもよく、
BaOが、0~7重量%、1~6.5重量%、または5~6重量%であってもよく、
前記添加剤は、全組成物の0~8重量%の範囲内で組成物中に存在するZnOである、
導電性厚膜組成物。」(以下「引用発明」という。)
第4 対比・判断
1 本願発明1について
(1)対比
本願発明1と引用発明を対比する。
ア 引用発明の「導電性材料」、「ガラスフリット」、「添加剤」である「ZnO」、「有機ビヒクル」、「太陽電池デバイス中に使用するためのガラスフリットを含有する導電性厚膜組成物」は、それぞれ、本願発明1の「導電性粉末」、「ガラスフリット」、「酸化亜鉛粉末」、「有機ビヒクル」、「太陽電池の電極形成用導電性ペースト」に相当する。
イ 本願発明1の「45.8~64.2重量%のBi2O3」と引用発明の「Bi2O3が、25~80重量%、40~70重量%、または60~64重量%であってもよ」いことは、「45.8~64.2重量%のBi2O3」の点で一致する。
ウ 本願発明1の「2.5~3.5重量%のB2O3」と引用発明の「B2O3が、3~10重量%、5~9重量%、または7~8重量%であってもよ」いことは、「3~3.5重量%のB2O3」の点で一致する。
エ 本願発明1の「1.7~2.3重量%のAl2O3」と引用発明の「Al2O3が、0.1~3重量%、0.25~2重量%、または1~1.5重量%であってもよ」いことは、「1.7~2.3重量%のAl2O3」の点で一致する。
オ 以上によれば、両者は、
「導電性粉末と、ガラスフリットと、酸化亜鉛粉末と、有機ビヒクルとを含有する太陽電池の電極形成用導電性ペーストであって、ガラスフリットの組成が45.8~64.2重量%のBi2O3、SiO2、BaO、3~3.5重量%のB2O3及び1.7~2.3重量%のAl2O3を含み、
酸化亜鉛粉末の含有量が、導電性粉末100重量部に対して2~5重量部である、太陽電池の電極形成用導電性ペースト。」
の点で一致し、以下の点で相違する。
相違点1:ガラスフリットの組成のうち、
(ア)SiO2の重量割合が、本願発明1では「12.5~17.5重量%」であるのに対し、引用発明では「2.5~8重量%」であり、
(イ)BaOの重量割合が、本願発明1では「12.5~37.5重量%」であるのに対し、引用発明では「0~7重量%」である点。
相違点2:酸化亜鉛粉末の含有量が、本願発明1では「導電性粉末100重量部に対して2~5重量部である」のに対し、引用発明では、「全組成物の0~8重量%の範囲内」である点。
(2)判断
はじめに、上記相違点1について検討する。
ガラスフリット中のBaOの含有量は他の成分(例えば、CaO、MgO、SrO等のアルカリ土類酸化物)の含有量とともに、ファイアースルー性の向上に寄与するもの解されるところ、上記第3(1)エの記載によれば、アルカリ土類酸化物の総量(CaO+MgO+SrO+BaO)は0~10重量%であることが開示されている。そうすると、引用文献に接した当業者は、BaOの含有量を10重量%程度まで増やすことがあるとしても、10重量%を超えて、上記相違点1に係る本願発明1の発明特定事項である「12.5~37.5重量%」まで増やすことは、その動機付けもみとめられないから、容易に想到しうるものではなく、設計事項とはいえない。そして、本願発明1は、Pbを含まない太陽電池の電極形成用導電性ペーストであって、「【0025】…使用に耐える良好な接着強度で金属リボンをはんだ付けすることのできる電極を有し、良好な太陽電池特性を有する太陽電池を得る」ものである。
したがって、上記相違点1(イ)に係るSiO2の重量割合と、相違点2について判断するまでもなく、本願発明1は、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であるとはいえない。
2 本願発明2~4は、何れも本願発明1を減縮した発明である。したがって、上記相違点1(ア)に係る本願発明1の発明特定事項を備えるものであるから、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であるとはいえない。
3 本願発明5は、本願発明1~4の何れかの導電性ペーストを用いて太陽電池を製造する製造方法の発明である。したがって、上記相違点1(ア)に係る本願発明1の発明特定事項を備えるものであるから、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であるとはいえない。
第5 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1-7(注:平成27年10月16日日付け手続補正により補正された請求項1-7である。)について、引用発明に基づいて、当業者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条代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、平成28年6月10日付け手続補正により補正された請求項1~5に係る発明は、BaOの重量の重量割合が「12.5~37.5重量%」になっており、上記のとおり、引用発明に基づ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。よって、原査定を維持することはできない。
第6 当審拒絶理由について
1 特許法第36条第4項第1号について
当審では、酸化亜鉛の含有量が明細書全体を通じて一貫して記載されていない(「2~5重量部」である旨の記載と「6重量部」である旨の記載がある)との拒絶理由を通知しているが、平成29年6月2日付けの補正において「6重量部」を比較例とする補正がされた結果、この拒絶理由は解消した。
2 特許法第36条第2項、第3項について
当審では、請求項1は除くクレームとする必要がないから、除くクレームとして記載した請求項1は冗長である旨の拒絶理由、BaOの含有量が請求項1と請求項2で整合しないから不明確である旨の拒絶理由を通知しているが、平成29年6月2日付けの補正において前記拒絶理由は、何れも解消した。
第7 むすび
以上のとおり、本願発明1-5は、当業者が引用発明に基づいて等位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。
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