低温薄膜结晶方法以及由其制备的产品-复审决定


发明创造名称:低温薄膜结晶方法以及由其制备的产品
外观设计名称:
决定号:193832
决定日:2019-10-29
委内编号:1F255829
优先权日:2013-03-15
申请(专利)号:201410094184.2
申请日:2014-03-14
复审请求人:波音公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:付伟
合议组组长:刘桂明
参审员:赵贞贞
国际分类号:C30B23/02,C30B29/16,C30B29/38,C30B29/60
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:当要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,且现有技术存在将上述区别技术特征应用到该最接近现有技术中以解决其存在的技术问题的启示时,则要求保护的技术方案不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410094184.2,发明名称为“低温薄膜结晶方法以及由其制备的产品”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为波音公司,申请日为2014年03月14日,优先权日为2013年03月15日,公开日为2014年09月17日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年04月20日以权利要求1-4、6、7、12-14不符合专利法第22条第2款的规定,权利要求5-11、14不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请日提交的说明书摘要、说明书第1-13页、说明书附图;2018年01月03日提交的权利要求第1-14项(下称驳回文本)。驳回文本的权利要求书如下:
“1. 制造至少部分结晶的薄膜的方法,所述方法包括:
引导多个结晶纳米颗粒至衬底;
将非晶形材料的薄膜沉积在所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分上;并且
诱导所述薄膜非晶形材料的至少一部分结晶;
其中所述结晶纳米颗粒充当所述薄膜非晶形材料结晶的晶种。
2. 权利要求1所述的方法,其中所述衬底是导电聚合物。
3. 权利要求1所述的方法,其中所述诱导结晶提供所述非晶形材料的横向外延生长。
4. 权利要求1所述的方法,其中所述诱导结晶是所述非晶形材料的异相成核。
5. 权利要求1所述的方法,其中所述多个结晶纳米颗粒的一个或多个是Janus颗粒。
6. 权利要求1所述的方法,其中所述非晶形材料的薄膜包括金属氧化物、金属氮化物、氮化硼、氮化硅或金刚石的一种或多种。
7. 权利要求1所述的方法,其中所述非晶形材料的薄膜包括一种或多种半导体材料。
8. 权利要求1所述的方法,其中所述沉积步骤包括等离子体增强沉积技术。
9. 权利要求1所述的方法,其中所述沉积步骤包括物理气相沉积技术。
10. 权利要求1所述的方法,其中所述沉积步骤包括常压等离子体沉积技术。
11. 权利要求1所述的方法,其中所述诱导结晶包括以少于能够引起所述衬底的化学、熔化或结构变化的量施加热。
12. 权利要求1所述的方法,其中所述引导多个结晶纳米颗粒提供在所述衬底的至少一部分上,并且提供所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分的有序排列。
13. 权利要求1所述的方法,其中所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分的有序排列在所述多个结晶纳米颗粒和所述衬底之间的界面处提供引晶形式。
14. 根据权利要求1-13中任一项所述的方法制成的部分结晶薄膜。”
驳回决定认为:(1)权利要求1请求保护一种制造至少部分结晶的薄膜的方法,对比文件1(US2008276987 A1,公开日2008年11月13日,说明书第67-70、72、75、76、82、89、91段,图1)公开了一种纳米结构太阳能电池,如图1所示,光伏器件100包括衬底101,背面电接触102,吸收层104,吸收层104的主体可以由半导体材料112形成,吸收层104具有嵌入其中的多个纳米结构,在该实施方式中,该纳米结构是碳纳米管122,尽管可以使用多种含碳或其他纳米结构,碳纳米管122可以随机分布在其宽度128上,在一些情况下,网状物中的碳纳米管122可以基本上水平的定向,在其它实施例中,网124可以使用有组织的网格,例如图案化网状物。如图1所示,网状物124中的碳纳米管122可以被半导体材料112涂覆,涂层可以至少部分的覆盖材料中的碳纳米管122(或其它纳米结构)的至少约5%。碳纳米管122可以例如静电地或通过粘合剂材料耦合到背面电接触件102,背面电接触点102可以是刚性的或柔性的,例如电触点102可以是设置在衬底101的顶部的导电材料的膜,衬底101本身可以是刚性的(例如玻璃基板)或柔性的(例如塑料)。可用于层104、106的一些潜在的Ⅱ-VI族半导体包括CdSe、CdS、CdO、ZnS、CdTe、ZnO、ZnSe和ZnTe,也可以使用Ⅳ族和Ⅲ-Ⅳ半导体或其它半导体材料。可以将碳纳米管沉积到电触点102和/或衬底101上(相当于本申请“引导多个结晶纳米颗粒至衬底”),可以通过例如Langmuir-Blodgett工艺、旋涂、喷墨印刷或喷涂的各种合适技术中的任何一种来沉积碳纳米管102,为了产生吸收层104,可以使用化学浴沉积(CBD)技术在碳纳米管122上生长诸如CdSe的半导体材料112(相当于本申请“将非晶形材料的薄膜沉积在所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分上”)。CBD工艺可以在碳纳米管122上提供结晶半导体涂层,例如,结晶涂层可以是单晶体和/或在其中形成结晶区域,碳纳米管122可以促进半导体材料112中的结晶区域的,例如通过使碳纳米管表面上的半导体材料112的生长成核(即所述碳纳米管充当所述半导体材料112结晶的晶种),沉积的半导体材料112可以被退火以促进涂层的生产的结晶材料(相当于本申请“诱导所述薄膜非晶形材料的至少一部分结晶”)。根据本申请说明书第53段记载的内容,定向的纳米颗粒包括但不限于纳米棒和纳米管,可见对比文件1公开的碳纳米管是本申请的“多个结晶纳米颗粒”的下位概念。由此可见,对比文件1公开的技术方案与权利要求1相同,且二者属于同一技术领域,解决相同的技术问题,并能产生相同的技术效果,权利要求1不具备新颖性。(2)权利要求2引用权利要求1,对比文件1公开了衬底101可以是柔性的,例如塑料,也公开了衬底101顶部设置了导电材料;权利要求3引用权利要求1,从图1可以看到,吸收层104是通过对化学浴沉积得到的半导体材料112进行退火形成的连续的结晶层,即其属于横向外延生长;权利要求4引用权利要求1,该附加技术特征已被对比文件1公开;权利要求5引用权利要求1,对比文件1公开了纳米结构可以是其它纳米结构,而Janus颗粒是本领域常规的纳米粒子,本领域技术人员可以根据需要对其进行选择;权利要求6引用权利要求1,其中金属氧化物已被对比文件1公开,此外,金属氮化物、氮化硼、氮化硅、金刚石是本领域常规的半导体材料;权利要求7引用权利要求1,其中非晶形材料的薄膜包括一种半导体材料已被对比文件1公开,此外,由多种半导体共同形成薄膜也是本领域的常规技术手段;权利要求8-10引用权利要求1,等离子体增强沉积、物理气相沉积和常压等离子体沉积技术均是本领域常规的沉积方法;权利要求11引用权利要求1,其附加技术特征是本领域技术人员为避免衬底发生化学、熔化或结构变化而容易想到的;权利要求12引用权利要求1,对比文件1公开的碳纳米管是本申请的“定向的纳米颗粒”的下位概念,且所述碳纳米管沉积在衬底101上;权利要求13引用权利要求1,对比文件1公开了碳纳米管122沉积在衬底101上,且碳纳米管122可以促进半导体材料112中的结晶区域的,例如通过使碳纳米管表面上的半导体材料112的生长成核,可见权利要求13的附加技术特征已被对比文件1公开。权利要求14请求保护权利要求1-13中任一项所述的方法制成的部分结晶薄膜,参考权利要求1-13的审查意见,权利要求14也不具备新颖性或创造性。因此,权利要求2-4,6-7,12-14不具备新颖性,权利要求5-11,14不具备创造性。(3)对于申请人的意见陈述,驳回决定认为:对比文件1提到“可以使用电化学浴沉积(CBD)技术在碳纳米管122上生长诸如CdSe的半导体材料112”,在此CdSe是例举的一种半导体材料,并非仅限于此,实际上对比文件1公开了可沉积包括CdSe、CdS、CdO、ZnS、CdTe、ZnO等其它Ⅱ-Ⅵ族半导体材料或使用Ⅳ族和Ⅲ-Ⅳ族半导体或其它半导体材料(参见对比文件1的说明书第82段),因此仅讨论CdSe是晶形还是非晶形材料没有意义。本申请说明书第59段还记载了“一旦将纳米颗粒晶种层呈现于衬底并且非晶形无机材料在沉积在其上,则晶体生长在第二步骤中通过例如横向外延(均相外延和异相外延)结晶诱导,其在一个方面中可通过先前的纳米颗粒引晶和/或温加热、冷却等诱导”,即本申请可以仅通过先前的结晶纳米颗粒引晶即可得到结晶薄膜,而无需其它诸如加热、冷却等诱导(从附图1中“最终结晶膜w/热处理(任选的)”也可验证),也就说获得部分结晶薄膜的方法只需要两个步骤:a、引导多个结晶纳米颗粒至衬底;b、在该多个结晶纳米颗粒上沉积半导体薄膜,而只要存在结晶纳米颗粒则诱导非晶形材料结晶的过程就自发形成。接下来分析对比文件1公开的内容,对比文件1公开了将碳纳米管沉积122到衬底101上(相当于以上步骤a),然后使用CBD法在碳纳米管122上沉积半导体材料112(相当于上述步骤b),可见引导碳纳米颗粒和沉积薄膜的两个步骤均已被对比文件1公开,且本领域公知的,CBD法是一种低温沉积技术(根据本申请说明书第2段的记载“低温沉积方法一般导致无序的(非晶形)结构”),用权利要求1中用“非晶形”限定所述薄膜材料无法将其与对比文件1区分开来。申请人提出对比文件1的CBD法将导致结晶形式的沉积,对比文件1(说明书第91段)记载的是“CBD工艺可以在碳纳米管122上提供结晶半导体涂层,例如,结晶涂层可以是单晶体和/或在其中形成结晶区域,在某些情况下,碳纳米管122可以促进半导体材料112中的结晶区域的,例如通过使碳纳米管表面上的半导体材料112的生长成核”,从上面对比文件1公开的内容可知,使用CBD工艺可获得结晶半导体涂层,是因为碳纳米管的成核引晶作用,可见对比文件1的结晶半导体涂层的生长过程与本申请完全相同。
申请人波音公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年07月12日向国家知识产权局提出了复审请求,没有修改申请文件。
复审请求人认为:(1)对比文件1列举的CdSe、CdS、CdO、ZnS、CdTe和ZnO都是结晶材料,并且对比文件1没有公开非晶形材料的实例。(2)使用CBD工艺将导致无序的(非晶形)结构,而不是本申请中的至少部分结晶的薄膜。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年07月19日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)对比文件1提到“可以使用电化学浴沉积(CBD)技术在碳纳米管122上生长诸如CdSe的半导体材料112”,在此CdSe是例举的一种半导体材料,并非仅限于此,实际上对比文件1公开了可沉积包括CdSe、CdS、CdO、ZnS、CdTe、ZnO等其它Ⅱ-Ⅵ族半导体材料或使用Ⅳ族和Ⅲ-Ⅳ族半导体或其它半导体材料(参见对比文件1的说明书第82段),仅讨论CdSe是晶形还是非晶形材料没有意义。(2)本申请背景技术第2段说明的是,现有技术中需要对低温沉积法得到的非晶形结构进行高温引发而得到结晶膜。而本申请在现有技术的基础上进行了改进,通过先将多个结晶纳米颗粒引导至衬底,再将非晶形材料薄膜沉积在该结晶纳米颗粒上,通过纳米颗粒的结晶诱导进行横向外延生长从而获得结晶膜(参见本申请说明书第59段)。也就是说,本申请说明书第2段提到的低温沉积法一般导致无序的(非晶形)结构,指的是直接在衬底上进行低温沉积而不包括在衬底上先引导结晶纳米颗粒的步骤,很显然,对比文件1的技术方案与背景技术说明书第2段提到的技术方案并不相同,对比文件1公开的技术方案是与本申请相同的,先将碳纳米管沉积到衬底上,再通过CBD技术在碳纳米管上生长半导体材料,通过碳纳米管促进半导体材料中的结晶区域,例如通过碳纳米管表面上的半导体材料的生长成核。另外,请求人一方面认为对比文件1没有公开非晶形材料的实例,一方面又认为对比文件1的CBD工艺将导致无序的(非晶形)结构,该意见陈述前后矛盾。因此坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年07月05日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1请求保护一种制造至少部分结晶的薄膜的方法,对比文件1说明书第67-70、72、75、76-77、82、89、91段和附图1公开了一种纳米结构太阳能电池,其中附图1公开了如下的器件结构:光伏器件100包括衬底101,背面电接触102,吸收层104,吸收层104的主体可以由半导体材料112形成,吸收层104具有嵌入其中的多个纳米结构,在该实施方式中,该纳米结构是碳纳米管122,虽然可以使用多种含碳或其他纳米结构,碳纳米管122可以随机分布在其宽度128上,在一些情况下,网状物中的碳纳米管122可以基本上水平的定向,在其它实施例中,网124可以使用有组织的网格,例如图案化网状物。网状物124中的碳纳米管122可以被半导体材料112涂覆,涂层可以至少部分的覆盖材料中的碳纳米管122(或其它纳米结构)的至少约5%。碳纳米管122可以例如静电地或通过粘合剂材料耦合到背面电接触件102,背面电接触点102可以是刚性的或柔性的,例如电触点102可以是设置在衬底101的顶部的导电材料的膜,衬底101本身可以是刚性的(例如玻璃基板)或柔性的(例如塑料)。可用于层104、106的一些潜在的Ⅱ-VI族半导体包括CdSe、CdS、CdO、ZnS、CdTe、ZnO、ZnSe和ZnTe,也可以使用Ⅳ族和Ⅲ-Ⅳ半导体或其它半导体材料。可以将碳纳米管沉积到电触点102和/或衬底101上(相当于本申请中的“引导多个结晶纳米颗粒至衬底”),可以通过例如Langmuir-Blodgett工艺、旋涂、喷墨印刷或喷涂的各种合适技术中的任何一种来沉积碳纳米管102,为了产生吸收层104,可以使用化学浴沉积(CBD)技术在碳纳米管122上生长诸如CdSe的半导体材料112(相当于本申请中的“将非晶形材料的薄膜沉积在所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分上”)。CBD工艺可以在碳纳米管122上提供结晶半导体涂层,例如,结晶涂层可以是单晶体和/或在其中形成结晶区域,碳纳米管122可以促进半导体材料112中的结晶区域的生长,例如通过使碳纳米管表面上的半导体材料112的生长成核(实质上就是碳纳米管充当所述半导体材料112结晶的晶种),沉积的半导体材料112可以被退火以促进结晶材料涂层的形成(相当于本申请中的“诱导所述薄膜非晶形材料的至少一部分结晶”)。根据本申请说明书第53段第3行的记载,“定向的纳米颗粒包括但不限于纳米棒和纳米管”,表明本申请中的纳米颗粒实质上可以包括纳米管,上述对比文件1的碳纳米管可以认为是本申请中的“纳米颗粒”的一种。对比文件1公开的技术方案与权利要求1实质上相同,权利要求1不具备新颖性。(2)权利要求2在权利要求1的基础上限定,上述对比文件1公开了衬底101可以是柔性的,例如塑料,也公开了衬底101顶部设置了导电材料,即公开了附加特征,权利要求2不具备新颖性。权利要求3在权利要求1的基础上限定,根据上述对比文件1和图1公开的内容,吸收层104是通过对化学浴沉积得到的半导体材料112进行退火形成的连续的结晶层,即其属于横向外延生长,其已经被对比文件1公开,权利要求3不具备新颖性。权利要求4在权利要求1的基础上限定,其附加技术特征同样已被上述对比文件1公开,权利要求4不具备新颖性。(3)权利要求5权利要求1的基础上限定,权利要求5的技术方案和上述对比文件公开的内容相比(参见上述权利要求1的内容),区别在于权利要求5限定了纳米颗粒的类型。而对比文件1公开了纳米结构可以是不同的纳米结构,并且Janus颗粒是本领域常规的纳米粒子,在对比文件1的启示下,本领域技术人员可以根据需要对其进行选择。因此,在对比文件1的基础相得到权利要求5的技术方案是显而易见的,权利要求5不具备创造性。权利要求6在权利要求1的基础上限定,同样,权利要求1不具有新颖性,而权利要求6中涉及的金属氧化物已被对比文件1公开,因此,权利要求6不具备新颖性。此外,对于权利要求6中的金属氮化物、氮化硼、氮化硅、金刚石,其均是本领域惯用的半导体材料,本领域技术人员能够将其应用于对比文件1的技术方案,进而得到权利要求6的技术方案,因此,权利要求6也不具备创造性。权利要求7在权利要求1的基础上限定,其中非晶形材料的薄膜包括一种半导体材料已被上述对比文件1公开,权利要求7不具备新颖性。同样,权利要求7中涉及的由多种半导体材料共同形成薄膜是本领域的惯用技术手段,权利要求7也不具备创造性。权利要求8-10在权利要求1的基础上限定,权利要求1不具有新颖性,而其中的等离子体增强沉积、物理气相沉积和常压等离子体沉积技术均是本领域惯用的沉积方法,因此,权利要求8-10不具备创造性。(4)权利要求11-13在权利要求1的基础上限定。权利要求11的附加技术特征是本领域技术人员在诱导结晶中过程中为了避免衬底发生化学、熔化或结构变化而能够想到的,权利要求11不具备创造性。根据上述权利要求1中的意见,对比文件1公开的碳纳米管可以认为是权利要求12中的“定向的纳米颗粒”的下位概念,且所述碳纳米管沉积在衬底101上,权利要求12不具备新颖性。对比文件1公开了碳纳米管122沉积在衬底101上,且碳纳米管122可以促进半导体材料112中的结晶区域的,例如通过使碳纳米管表面上的半导体材料112的生长成核,即权利要求13的附加技术特征已被对比文件1公开,权利要求13不具备新颖性。权利要求14请求保护权利要求1-13中任一项所述的方法制成的部分结晶薄膜,权利要求1-13不具备新颖性或者创造性,在对比文件1的启示下,本领域技术人员能够得到权利要求1-13的技术方案,进而也就能够获得由权利要求1-13的方法制备成的产品,即部分结晶薄膜,因此,权利要求14对应的也不具备新颖性和创造性。(5)对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:对比文件1提到“可以使用电化学浴沉积(CBD)技术在碳纳米管122上生长诸如CdSe的半导体材料112”,在此CdSe是例举的一种半导体材料,对比文件1公开了可沉积包括CdSe、CdS、CdO、ZnS、CdTe、ZnO等其它Ⅱ-Ⅵ族半导体材料或使用Ⅳ族和Ⅲ-Ⅳ族半导体或其它半导体材料(参见对比文件1的说明书第82段),并不限于其上述列举的具体材料。并且,根据对比文件1的记载(例如说明书第91段),其沉积涂层(薄膜)后同样进行了诱导结晶,即获得结晶的薄膜。本申请说明书第59段记载“一旦将纳米颗粒晶种层呈现于衬底并且非晶形无机材料在沉积在其上,则晶体生长在第二步骤中通过例如横向外延(均相外延和异相外延)结晶诱导,其在一个方面中可通过先前的纳米颗粒引晶和/或温加热、冷却等诱导”,即获得部分结晶薄膜的方法只需要两个步骤:a、引导多个结晶纳米颗粒至衬底;b、在该多个结晶纳米颗粒上沉积半导体薄膜,而只要存在结晶纳米颗粒则诱导非晶形材料结晶的过程就自发形成。而对比文件1公开了将碳纳米管122沉积到衬底101上(相当于以上步骤a),然后使用CBD法在碳纳米管122上沉积半导体材料112(相当于上述步骤b),可见引导碳纳米颗粒和沉积薄膜的两个步骤均已被对比文件1公开,并且根据上述对比文件1的内容,其沉积得到的薄膜同样可以被诱导结晶,至少证明其形成的薄膜可以是非晶形的。因此,对比文件1实质上已经公开了权利要求1的技术方案。对于“使用CBD工艺将导致无序的(非晶形)结构,而不是本申请中的至少部分结晶的薄膜”,本申请说明书第2段提到的低温沉积法一般导致无序的(非晶形)结构,指的是直接在衬底上进行低温沉积而不包括在衬底上先引导结晶纳米颗粒的步骤。对比文件1的技术方案与本申请背景技术说明书第2段提到的技术方案并不相同,对比文件1公开的技术方案与本申请相同,即先将碳纳米管沉积到衬底上,再通过CBD技术在碳纳米管上生长半导体材料,通过碳纳米管促进半导体材料中的结晶区域,例如通过碳纳米管表面上的半导体材料的生长成核。
复审请求人于2019年07月30日提交了意见陈述书,以及修改的权利要求书全文替换页(共2页,13项),相对于复审通知书针对的权利要求,其修改在于:将权利要求11和权利要求1合并,修改了权利要求12的表述方式,调整了权利要求的编号。
复审请求人认为:对比文件1没有公开权利要求1中所叙述的“以少于能够引起所述衬底的化学、熔化或结构变化的量施加热,从而诱导所述薄膜非晶形材料的至少一部分结晶”的特征,即低温结晶方法。对比文件1公开了在一些实施方案中,沉积的半导体材料112可以退火以促进结晶材料涂层的产生,而其可以在升高的温度下进行并持续合适的持续时间。但是,结晶诱导需要高温,本领域技术人员不能想到在低温下诱导结晶,而通常采用是诱导材料结晶,然后将结晶材料沉积到基底上的步骤。
答复复审通知书时修改的权利要求书如下:
“1. 制造至少部分结晶的薄膜的方法,所述方法包括:
引导多个结晶纳米颗粒至衬底;
将非晶形材料的薄膜沉积在所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分上;并且
以少于能够引起所述衬底的化学、熔化或结构变化的量施加热,从而诱导所述薄膜非晶形材料的至少一部分结晶;
其中所述结晶纳米颗粒充当所述薄膜非晶形材料结晶的晶种。
2. 权利要求1所述的方法,其中所述衬底是导电聚合物。
3. 权利要求1所述的方法,其中所述诱导结晶提供所述非晶形材料的横向外延生长。
4. 权利要求1所述的方法,其中所述诱导结晶是所述非晶形材料的异相成核。
5. 权利要求1所述的方法,其中所述多个结晶纳米颗粒的一个或多个是Janus颗粒。
6. 权利要求1所述的方法,其中所述非晶形材料的薄膜包括金属氧化物、金属氮化物、氮化硼、氮化硅或金刚石的一种或多种。
7. 权利要求1所述的方法,其中所述非晶形材料的薄膜包括一种或多种半导体材料。
8. 权利要求1所述的方法,其中所述沉积步骤包括等离子体增强沉积技术。
9. 权利要求1所述的方法,其中所述沉积步骤包括物理气相沉积技术。
10. 权利要求1所述的方法,其中所述沉积步骤包括常压等离子体沉积技术。
11. 权利要求1所述的方法,其中所述引导多个结晶纳米颗粒在所述衬底的至少一部分上提供所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分的有序排列。
12. 权利要求11所述的方法,其中所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分的有序排列在所述多个结晶纳米颗粒和所述衬底之间的界面处提供引晶形式。
13. 根据权利要求1-12中任一项所述的方法制成的部分结晶薄膜。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年07月30日提交了修改的权利要求书全文替换页(共2页13项),其中将权利要求11和权利要求1合并,修改了权利要求12的表述方式,调整了权利要求的编号。所进行的修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。因此,本复审决定针对的文本为:申请日提交的说明书摘要、说明书第1-13页、说明书附图;2019年07月30日提交的权利要求第1-13项。
2、专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定,创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
当要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,且现有技术存在将上述区别技术特征应用到该最接近现有技术中以解决其存在的技术问题的启示时,则要求保护的技术方案不具备创造性。
就本申请而言,权利要求1请求保护一种制造至少部分结晶的薄膜的方法。
对比文件1说明书第67-70、72、75、76-77、82、89、91段和附图1公开了一种纳米结构太阳能电池,其中附图1公开了如下的器件结构:光伏器件100包括衬底101,背面电接触102,吸收层104,吸收层104的主体可以由半导体材料112形成,吸收层104具有嵌入其中的多个纳米结构,在该实施方式中,该纳米结构是碳纳米管122,虽然可以使用多种含碳或其他纳米结构,碳纳米管122可以随机分布在其宽度128上,在一些情况下,网状物中的碳纳米管122可以基本上水平的定向,在其它实施例中,网124可以使用有组织的网格,例如图案化网状物。网状物124中的碳纳米管122可以被半导体材料112涂覆,涂层可以至少部分的覆盖材料中的碳纳米管122(或其它纳米结构)的至少约5%。碳纳米管122可以例如静电地或通过粘合剂材料耦合到背面电接触件102,背面电接触点102可以是刚性的或柔性的,例如电触点102可以是设置在衬底101的顶部的导电材料的膜,衬底101本身可以是刚性的(例如玻璃基板)或柔性的(例如塑料)。可用于层104、106的一些潜在的Ⅱ-VI族半导体包括CdSe、CdS、CdO、ZnS、CdTe、ZnO、ZnSe和ZnTe,也可以使用Ⅳ族和Ⅲ-Ⅳ半导体或其它半导体材料。可以将碳纳米管沉积到电触点102和/或衬底101上(相当于本申请中的“引导多个结晶纳米颗粒至衬底”),可以通过例如Langmuir-Blodgett工艺、旋涂、喷墨印刷或喷涂的各种合适技术中的任何一种来沉积碳纳米管102,为了产生吸收层104,可以使用化学浴沉积(CBD)技术在碳纳米管122上生长诸如CdSe的半导体材料112(相当于本申请中的“将非晶形材料的薄膜沉积在所述多个结晶纳米颗粒的至少一部分上”)。CBD工艺可以在碳纳米管122上提供结晶半导体涂层,例如,结晶涂层可以是单晶体和/或在其中形成结晶区域,碳纳米管122可以促进半导体材料112中的结晶区域的生长,例如通过使碳纳米管表面上的半导体材料112的生长成核(实质上就是碳纳米管充当所述半导体材料112结晶的晶种),沉积的半导体材料112可以被退火以促进结晶材料涂层的形成(相当于本申请中的“诱导所述薄膜非晶形材料的至少一部分结晶”)。其中,根据本申请说明书第53段第3行的记载,“定向的纳米颗粒包括但不限于纳米棒和纳米管”,表明本申请中的纳米颗粒实质上可以包括纳米管,上述对比文件1的碳纳米管可以认为是本申请中的“纳米颗粒”的一种。
权利要求1和上述对比文件1公开的内容相比,区别在于:权利要求1限定其方法以少于能够引起所述衬底的化学、熔化或结构变化的量施加热,进而诱导结晶。
对比文件1第91段公开了沉积的半导体材料112可以被退火以促进结晶材料涂层的形成,这种退火可以在升高的温度下进行,例如:在大约300-1000℃。说明书第140段I实施程序涉及在碳纳米管CNT上沉积CdSe的方法,第161段公开了热处理方法,其可以针对D3步骤的未掺杂的被涂层的CNT衬底,将其放入300℃的炉中,1小时后,取出样品并冷却到室温。可以看出,其退火方法是在沉积了CdSe之后,再将整个衬底进行退火来促进结晶材料涂层的形成。而且,其选择的温度或者施加的热量不会导致衬底发生改变。此外,在对比文件1第91段的启示下,本领域技术人员即使选择升温来促进结晶,也会选择升温的程度或者选择施加的热量不会对衬底的结构等性质产生影响,否则可能会影响获得的产品的性能。因此,在对比文件1的基础上,得到权利要求1的技术方案是显而易见的,权利要求1不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求2在权利要求1的基础上限定,上述对比文件1公开了衬底101可以是柔性的,例如塑料,也公开了衬底101顶部设置了导电材料,即公开了附加特征,权利要求2不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求3在权利要求1的基础上限定,根据上述对比文件1和图1公开的内容,吸收层104是通过对化学浴沉积得到的半导体材料112进行退火形成的连续的结晶层,即其属于横向外延生长,其已经被对比文件1公开。权利要求3不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求4在权利要求1的基础上限定,其附加技术特征同样已被上述对比文件1公开。因此,权利要求4不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求5权利要求1的基础上限定了纳米颗粒的类型。对比文件1公开了纳米结构可以是不同的纳米结构,并且Janus颗粒是本领域常规的纳米粒子,在对比文件1的启示下,本领域技术人员可以根据需要对其进行选择。因此,权利要求5不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求6在权利要求1的基础上限定,权利要求6中涉及的金属氧化物已被对比文件1公开。此外,对于权利要求6中的金属氮化物、氮化硼、氮化硅、金刚石,其均是本领域惯用的半导体材料,本领域技术人员能够将其应用于对比文件1的技术方案,进而得到权利要求6的技术方案,因此,权利要求6不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求7在权利要求1的基础上限定,其中非晶形材料的薄膜包括一种半导体材料已被上述对比文件1公开,同样,权利要求7中涉及的由多种半导体材料共同形成薄膜是本领域的惯用技术手段,权利要求7不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求8-10在权利要求1的基础上限定,其中的等离子体增强沉积、物理气相沉积和常压等离子体沉积技术均是本领域惯用的沉积方法,因此,权利要求8-10不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求11-12在权利要求1的基础上限定。根据上述权利要求1中的意见,对比文件1公开的碳纳米管可以认为是权利要求11中的“纳米颗粒”(定向)的下位概念,且所述碳纳米管沉积在衬底101上。在对比文件1的启示下,本领域技术人员能够想到权利要求11的技术方案,因此,权利要求11也不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
对比文件1公开了碳纳米管122沉积在衬底101上,且碳纳米管122可以促进半导体材料112中的结晶区域的,例如通过使碳纳米管表面上的半导体材料112的生长成核,权利要求12的附加技术特征已被对比文件1公开。因此,权利要求12不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
权利要求13请求保护权利要求1-12中任一项所述的方法制成的部分结晶薄膜,权利要求1-12不具有创造性,在对比文件1的启示下,本领域技术人员能够得到权利要求1-12的技术方案,进而也就能够获得由权利要求1-12的方法制备成的产品,即部分结晶薄膜,因此,权利要求13也不具有创造性,不符合专利第22条第3款的规定。
3、关于复审请求人的意见
对于复审请求人关于创造性的陈述理由(具体参见案由部分),合议组认为:对比文件1虽然没有明确公开权利要求1中所叙述的“以少于能够引起所述衬底的化学、熔化或结构变化的量施加热,从而诱导所述薄膜非晶形材料的至少一部分结晶”的特征。但是,如上所述,对比文件1第91段公开了沉积的半导体材料112可以被退火以促进结晶材料涂层的形成,这种退火可以在升高的温度下进行,例如:在大约300-1000℃。说明书第140段I实施程序涉及在碳纳米管CNT上沉积CdSe的方法,第161段公开了热处理方法。根据其处理方法可以看出,其退火方法是在沉积了CdSe之后,再将整个衬底进行退火来促进结晶材料涂层的形成,其选择的温度或者施加的热量应该不会导致衬底发生改变。
此外,在对比文件1第91段的启示下,本领域技术人员即使选择升温来促进结晶,也会选择升温的程度或者选择施加的热量不会对衬底的结构等性质产生影响,否则可能会影响获得的产品的性能,这种选择是本领域技术人员能够想到的。
而且根据对比文件1的内容,其也并不是在诱导材料结晶之后,再将结晶材料沉积到基底上。此外,对比文件1第91段至少给出了可以通过退火来有利于形成结晶材料,其可以认为是属于诱导材料结晶的内容。在其启示下,本领域技术人员也能够想到在沉积到基底上之后,通过施加热量的方式来诱导结晶,而且这种施加的热量不会改变衬底或者基底的性质,例如:发生化学变化。
综上,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
基于上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年04月20日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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