Urteil des BPatG vom 03.08.2010, 23 W (pat) 75/05

Entschieden
03.08.2010
Schlagworte
Stand der technik, Patentanspruch, Druckschrift, Anmeldung, Verwendung, Verhandlung, Patent, Technik, Stand, Fachmann
Urteil herunterladen

BUNDESPATENTGERICHT

23 W (pat) 75/05 _______________ Verkündet am 3. August 2010

(Aktenzeichen)

B E S C H L U S S

In der Beschwerdesache

betreffend die Patentanmeldung 103 35 336.4 - 33

hat der 23. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf die

mündliche Verhandlung vom 3. August 2010 unter Mitwirkung des Richters Lokys als

Vorsitzendem, sowie der Richter Paetzold, Maile und Dr. Friedrich

BPatG 154

08.05

beschlossen:

Der Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H01L des Deutschen

Patent- und Markenamts vom 9. Mai 2005 wird aufgehoben und

das Patent mit folgenden Unterlagen erteilt:

Patentansprüche 1 bis 7, eingereicht in der mündlichen Verhandlung am 3. August 2010,

Beschreibung Seiten 2 bis 6, überreicht in der mündlichen

Verhandlung am 3. August 2010,

Figuren 1 bis 6 gemäß Offenlegungsschrift,

Bezeichnung der Erfindung: „Feldeffektbauelemente und Kondensatoren mit Elektrodenanordnung in einer

Schichtebene“

Anmeldetag: 1. August 2003.

G r ü n d e

I.

Die vorliegende Anmeldung mit dem Aktenzeichen 103 35 336.4-33 wurde am

1. August 2003 mit der Bezeichnung „Feldeffektbauelemente und Kondensatoren mit

Elektrodenanordnung in einer Schichtebene“ beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht.

Die Prüfungsstelle für Klasse H01L hat im Prüfungsverfahren auf den Stand der

Technik gemäß den Druckschriften

D1 US 2002 / 0195644 A1

D2 DE 101 16 876 A1 und

D3 US 2003 / 0038288 A1

hingewiesen.

Mit dem einzigen Prüfungsbescheid ist der Anmelderin mitgeteilt worden, dass das

organische Feldeffektbauelement des Patentanspruchs 1 wegen fehlender Neuheit

hinsichtlich der Druckschrift D1 nicht patentfähig sei.

Dem hat die Anmelderin in ihrer Eingabe vom 16. März 2005, eingegangen am

17. März 2005, widersprochen, neue Ansprüche 1 bis 10 eingereicht und ausgeführt,

dass das organische Feldeffektbauelement aus dem nachgewiesenen Stand der

Technik weder bekannt noch durch ihn nahegelegt sei.

Die Anmeldung ist daraufhin durch Beschluss vom 9. Mai 2005 mit der Begründung

fehlender Neuheit des Gegenstands gemäß Patentanspruch 1 bezüglich der Druckschrift D1 zurückgewiesen worden.

Gegen diesen Beschluss, dem Vertreter der Anmelderin zugestellt am 30. Mai 2005,

richtet sich die fristgemäß am 29. Juni 2005 über Fax eingegangene Beschwerde mit

Begründung.

Der Senat hat mit Zwischenbescheid vom 10. Juni 2010 darauf hingewiesen, dass in

der mündlichen Verhandlung auch die Druckschriften

D4 DE 102 12 878 A1 (ältere Anmeldung) und

D5 DE 196 51 752 A1

von Bedeutung sein könnten.

In der mündlichen Verhandlung am 3. August 2010 stellt die Vertreterin der Anmelderin den Antrag

den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H01L des Deutschen

Patent- und Markenamts vom 9. Mai 2005 aufzuheben und das

Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen:

Patentansprüche 1 bis 7, eingereicht in der mündlichen Verhandlung

am 3. August 2010,

Beschreibung Seiten 2 bis 6, überreicht in der mündlichen Verhandlung am 3. August 2010,

Figuren 1 bis 6 gemäß Offenlegungsschrift.

Der geltende Patentanspruch 1 lautet:

„Organisches Feldeffekt-Bauelement, das aus in Ebenen angeordneten funktionellen Schichten (11, 12, 13, 14) aufgebaut ist und

zumindest zwei Elektroden (11, 14), eine organische Halbleiterschicht (12) und eine Isolatorschicht (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine auf der der Halbleiterschicht

(12) abgewandten Seite der Isolatorschicht (13) angeordnete

Koppel-Elektrode (20, 20', 20'') in dem Bauelement vorgesehen

ist, mittels derer eine der Elektroden (11, 14, 25, 26) durch die

Halbleiterschicht (12) kapazitiv koppelbar ist, so dass zwei Elektroden (11, 14) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und

die Halbleiterschicht (12) zwischen den Elektroden (11, 14) und

der Koppelelektrode (20) angeordnet ist.“

Die nebengeordneten Verwendungsansprüche 5 bis 7 haben folgenden Wortlaut:

„Verwendung eines Feldeffekt-Bauelements gemäß Anspruch 1 in

Form eines organischen Kondensators.“ (Patentanspruch 5)

„Verwendung eines Feldeffekt-Bauelements gemäß Anspruch 1,

das in Form eines organischen Kondensators und in einer Reihenschaltung von zwei Kondensatoren vorliegt.“ (Patentanspruch

6)

7. „Verwendung eines Feldeffekt-Bauelements gemäß Anspruch 1

in Form einer Leiterbahnbrücke mit zumindest einer ersten und einer zweiten Leiterbahn (22), dadurch gekennzeichnet, dass die

erste und die zweite Leiterbahn mittels der Koppel-Elektrode (20’’)

kapazitiv koppelbar sind, so dass eine Signalübertragung zwischen den Leiterbahnen (22) möglich ist.“ (Patentanspruch 7)

Hinsichtlich der Unteransprüche sowie der weiteren Einzelheiten wird auf den

Akteninhalt verwiesen.

II.

Die form- und fristgerecht erhobene Beschwerde ist zulässig und auch begründet,

denn die geltenden Patentansprüche 1 bis 7 sind zulässig und durch den im Verfahren befindlichen Stand der Technik nicht patenthindernd getroffen.

1.Die geltenden Patentansprüche 1 bis 7 sind zulässig.

Patentanspruch 1 geht zurück auf den ursprünglichen Patentanspruch 1 und enthält

als zusätzliche Merkmale den bspw. in Figur 2a und der ursprünglichen Beschreibung auf Seite 7, vorletzter Absatz, offenbarten Schichtaufbau von zwei in einer

Ebene vorgesehenen Elektroden und einer zusätzlichen Koppelelektrode sowie von

einer dazwischen angeordneten Isolator- und organischen Halbleiterschicht. Die

Offenbarung des Merkmals der organischen Halbleiterschicht ergibt sich bereits aus

der Bezeichnung „organisches Feldeffekt-Bauelement“ bzw. „organischer Feldeffekt-

Transistor“.

Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 4 sind die umnummerierten und angepassten

ursprünglichen Ansprüche 5 bis 7. Die Ansprüche 5 bis 7 sind die als Verwendungsansprüche umformulierten ursprünglichen Ansprüche 8, 10 und 11.

2.Die Anmeldung betrifft die Anordnung von Elektroden organischer Feldeffekt-

Bauelemente und insbesondere die kapazitive Kopplung einer dieser Elektroden (vgl.

geltende Beschreibung Abschnitt [0001] bzw. urspr. Beschreibung S. 1, Zn. 6 bis 10).

Ausweislich der Beschreibungseinleitung sind organische Bauelemente für integrierte

Schaltungen im allgemeinen aus verschiedenen funktionellen Schichten aufgebaut,

die in einer gestapelten und teilweise überdeckender Weise angeordnet sind. Typische organische Feldeffekttransistoren (OFETs) zeigen entweder einen Top-Gate-

Aufbau, bei dem die Gate-Elektrode oben und die Source/Drain-Elektroden unten,

d. h. auf dem Substrat, angeordnet sind, oder einen Bottom-Gate-Aufbau, bei dem

die Anordnung der Schichten und Elektroden in umgekehrter Reihenfolge auf dem

tragenden Substrat erfolgt. Im Fall des Top-Gate-Aufbaus liegen Source- und Drain-

Elektroden in einer ersten Ebene, auf die eine Halbleiterschicht in einer darüber

liegenden zweiten Ebene folgt, die wiederum durch eine Isolatorschicht in einer

dritten Ebene von der zuoberst in der vierten Ebene angeordneten Gate-Elektrode

getrennt ist. Source- und Drain-Elektroden können dabei eine ineinandergreifende

Fingerstruktur aufweisen und müssen über vertikale Durchkontaktierungen, sog. Vias

(vertical interconnects), elektrisch angeschlossen werden. In der industriellen Großserienherstellung organischer Bauelemente und integrierter Schaltungen mit Hilfe

von Rotationsdruck-Maschinen erfordert diese Ausbildung von Durchkontaktierungen

einen hohen Prozessaufwand, zum einen wegen der erforderlichen genauen Aus-

richtung der Schichten übereinander, zum anderen wegen der Herstellung der

Durchkontaktierungen an sich (vgl. geltende Beschreibung Abschnitte [0002] bis

[0005 ] bzw. urspr. Beschreibung S. 1, Z. 12 bis S. 3, Z. 7).

Der vorliegenden Anmeldung liegt somit als technisches Problem die Aufgabe

zugrunde, organische Feldeffekt-Bauelemente bereitzustellen bzw deren Verwendung anzugeben, die in einer gemeinsamen Schichtebene liegende Elektroden aufweisen, so dass die Zahl der notwendigen Durchkontaktierungen bei Verwendung

dieser Feldeffekt-Bauelemente in organischen integrierten Schaltungen im wesentlichen minimal ist und eine möglichst justagefreie (ausrichtungsfreie) Herstellung der

Feldeffekt-Bauelemente ermöglicht wird (vgl. geltende Beschreibung Abschnitt [0006]

bzw. urspr. Beschreibung S. 3, Zn. 9 bis 16).

Diese Aufgabe wird gemäß Patentanspruch 1 durch ein organisches Feldeffekt-

Bauelement gelöst, das aus in Ebenen angeordneten funktionellen Schichten aufgebaut ist und zumindest zwei Elektroden, eine organische Halbleiterschicht und eine

Isolatorschicht aufweist. Zusätzlich ist durch eine auf der der Halbleiterschicht abgewandten Seite der Isolatorschicht angeordnete Koppel-Elektrode eine der Elektroden

kapazitiv koppelbar, so dass zwei Elektroden in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und sich die Halbleiterschicht zwischen den Elektroden und der Koppelelektrode befindet. Gemäß den Patentansprüchen 5 bis 7 wird die Aufgabe zudem durch

die Verwendung des organischen Feldeffekt-Bauelements in einem organischen

Kondensator und einer Leiterbahnbrücke gelöst.

Für das organische Feldeffekt-Bauelement des Patentanspruchs 1 ist demnach

wesentlich, dass über eine Koppel-Elektrode eine der Elektroden des Bauelements

kapazitiv koppelbar ist und bei dem aus aufeinander angeordneten funktionellen

Schichten aufgebauten Bauelement in vorteilhafter Weise auf Durchkontaktierungen

(Vias) verzichtet werden kann.

3.Das - zweifellos gewerblich anwendbare - organische Feldeffekt-Bauelement

nach dem geltenden Patentanspruch 1 ist gegenüber dem nachgewiesenen Stand

der Technik neu und beruht diesem gegenüber auch auf einer erfinderischen Tätigkeit des zuständigen Durchschnittsfachmanns.

Dieser ist hier als ein mit der Entwicklung und Fertigung organischer Halbleiterbauelemente betrauter Diplom-Physiker mit Hochschulabschluss und mehrjähriger

Berufserfahrung auf dem Gebiet der Großserienherstellung organischer Bauelemente mit Hilfe von Rotationsdruck-Maschinen zu definieren.

Die nur unter dem Aspekt der Neuheit zu berücksichtigende ältere Anmeldung D4,

vgl. deren Figur 2 mit Beschreibung in den Abschnitten [0057] und [0060], offenbart

in Übereinstimmung mit der Lehre des Anspruchs 1 ein

organisches Feldeffekt-Bauelement (Es ist somit eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung, bei den komplementären oder komplementär wirkender oder

arbeitender Feldeffekttransistoreinrichtungen den Kanalbereich mit oder aus einem

organischen Halbleitermaterial auszubilden und die Kopplung der Gatebereiche der

komplementären oder komplementär wirkender oder arbeitender Feldeffekttransistoreinrichtungen über eine Kondensatoranordnung zu realisieren / vgl. Abschnitt

[0008]),

das aus in Ebenen angeordneten funktionellen Schichten aufgebaut ist und zumindest zwei Elektroden, eine organische Halbleiterschicht und eine Isolatorschicht

aufweist, (Dielektrikumsbereich D; Gateelektroden G1, G2; Isolationsbereiche I1, I2;

Source/Drainbereiche SD11, SD12, SD21, SD22; Kanalbereiche K1, K2 / vgl. Fig. 2

mit Bezugszeichenliste)

wobei zusätzlich eine auf der der Halbleiterschicht (Kanalbereiche K1, K2) abgewandten Seite der Isolatorschicht (Dielektrikumsbereich D) angeordnete Koppel-

Elektrode (Kondensatorelektroden CE12, CE22) in dem Bauelement vorgesehen ist,

mittels derer eine der Elektroden (Gateelektroden G1, G2) kapazitiv koppelbar ist, so

dass zwei Elektroden (Gateelektroden G1, G2) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind (Eine Idee der Erfindung liegt also in der Konstruktion eines aus zwei

Transistoren bestehenden Bauelementes, deren Gateelektroden über einen Kondensator gekoppelt sind. Dabei bildet eine Elektrode des Kondensators gleichzeitig die

Gateelektrode eines aufgebauten Feldeffekttransistors. Die weiteren Komponenten

des Transistors werden durch das Gatedielektrikum, die Source- und die Drainelektrode gebildet. Der Kanal wird an der Grenzfläche zwischen dem organischen

Halbleiter und dem Gatedielektrikum gebildet / vgl. Abschnitte [0042] und [0043] )

Somit unterscheidet sich das organische Feldeffekt-Bauelement des geltenden Patentanspruchs 1 von dem in Druckschrift D4 offenbarten Bauelement durch die Anordnung einer Halbleiterschicht zwischen der Koppelelektrode und den zumindest

zwei Elektroden und der Kopplung durch die Halbleiterschicht hindurch, denn gemäß

Druckschrift D4 erfolgt die Kopplung durch eine zwischen der Koppelelektrode und

den beiden Elektroden vorhandene dielektrische Schicht und es ist keine organische

Halbleiterschicht zwischen den Elektroden angeordnet.

Das organische Feldeffekt-Bauelement des geltenden Patentanspruchs 1 ist demnach neu hinsichtlich der älteren Anmeldung D4. Das fehlende Merkmal ist aufgrund

des unterschiedlichen Schichtenaufbaus für den Fachmann auch nicht nahegelegt.

Aus dem weiteren nachgewiesenen Stand der Technik erhält der Fachmann weder für sich noch in Kombination eine Anregung für eine derartige Ausgestaltung

eines organischen Feldeffekt-Bauelements.

Druckschrift D1 lehrt einen organischen Feldeffekttransisor mit einem polarisierbaren Gate. Eine Koppelelektrode gemäß der Anmeldung offenbart Druckschrift D1

hingegen nicht, denn der in Figur 5A dargestellte Bereich mit Bezugszeichen 514

ist ein Elektronenkanal und keine Koppelelektrode.

Druckschrift D2 betrifft selbstjustierte Kontaktdotierungen für organische Feldeffekttransistoren und Druckschrift D3 beschreibt Dünnschichttransistoren mit einer

ersten und einer zweiten Gateelektrode. Ein organisches Feldeffekt-Bauelement

mit einer Koppelelektrode, zwei in einer Ebene liegenden Elektroden und einer

dazwischen angeordneten Halbleiterschicht, durch welche eine der Elektroden mit

der Koppelelektrode kapazitiv gekoppelt werden kann, ist jedoch keiner dieser

Druckschriften zu entnehmen.

Auch Druckschrift D5 kann das organische Feldeffekt-Bauelement des Patentanspruchs 1 nicht nahe legen. Zwar lehrt diese ein Piezobauelement mit einer kapazitiv gekoppelten Erdungselektrode und offenbart in Übereinstimmung mit der

Lehre des Anspruchs 1 ein

Bauelement, das aus in Ebenen angeordneten funktionellen Schichten (piezoelektrischer Film 2 aus Polyvinylidenfluorid / vgl. Sp. 2, le. Z., Signalelektrode S,

Haupterdungselektrode G, zusätzliche Erdungselektrode G’) aufgebaut ist und

zumindest zwei Elektroden (S, G’) und eine piezoelektrische Schicht (2) aufweist,

wobei zusätzlich eine auf der den beiden Elektroden (S, G’) abgewandten Seite

der piezoelektrischen Schicht (2) angeordnete Koppel-Elektrode (G) in dem Bauelement vorgesehen ist, mittels derer eine der Elektroden (G’) durch die piezoelektrische Schicht kapazitiv koppelbar ist, so dass zwei Elektroden (S, G’) in einer

gemeinsamen Ebene angeordnet sind und die piezoelektrische Schicht (2) zwischen den Elektroden (S, G’) und der Koppelelektrode (2) angeordnet ist. (Wie

unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, umfasst ein piezoelektrischer Film 2

eine piezoelektrische Schicht, z. B. PVDF (Polyvinylidenfluorid) mit piezoelektrischen Eigenschaften, eine Signalelektrode S auf der einen Seite 6 des Films 4

sowie eine primäre bzw. Haupterdungselektrode G auf der anderen Seite 8 des

Films 4. Die Signalelektrode S ist über einen externen Leiter 10 mit elektronischen

Schaltungseinrichtungen verbunden. Die Signalelektrode nimmt im Vergleich zu

dem Oberflächenbereich der Haupterdungselektrode G der Seite 8 einen relativ

kleinen Oberflächenbereich auf der Seite 6 ein. Auf der Seite 6 der Signalelekt-

rode befindet sich eine zusätzliche Erdungselektrode G’ , die einen größeren

Oberflächenbereich als die Signalelektrode S einnimmt und einem großen Bereich

der Erdungselektrode G auf der anderen Seite gegenüberliegend angeordnet ist.

Die zusätzliche Elektrode G’ ist über einen externen Leiter 12 mit Erde verbunden.

Die Signalelektrode S ist über eine Impedanz ZS mit der Erdungselektrode G kapazitiv gekoppelt, und die Haupterdungselektrode G ist über eine Impedanz ZG

mit der zusätzlichen Erdungselektrode G’ kapazitiv gekoppelt / vgl. Sp. 2, Z. 66 bis

Sp. 3, Z. 20)

Doch ist es für den vorstehend definierten Fachmann nicht nahe liegend, diese

anhand eines Piezo-Bauelements offenbarte Lehre auf ein organisches Feldeffekt-

Bauelement mit einer organischen Halbleiterschicht derart zu übertragen, dass

das piezoelektrische Material durch ein organisches Halbleitermaterial ersetzt wird

und die kapazitive Kopplung durch die organische Halbleiterschicht statt durch die

piezoelektrische Schicht erfolgt. Vielmehr hat der Fachmann auch in Kenntnis der

Druckschriften D1 bis D3 keine Veranlassung, die Lehren dieser Druckschriften

mit der Lehre der Druckschrift D5 betreffend ein Piezo-Bauelement zu kombinieren.

Der Fachmann muss somit erfinderisch tätig werden, um zu dem organischen

Feldeffekt-Bauelement des Patentanspruchs 1 zu gelangen.

Das organische Feldeffekt-Bauelement gemäß dem geltenden Patentanspruch 1

sowie dessen Verwendung in einem Kondensator und einer Leiterbahnbrücke gemäß

den Ansprüchen 5 bis 7 sind demnach patentfähig.

4.An den Patentanspruch 1 können sich die Unteransprüche 2 bis 4 anschließen,

da diese vorteilhafte Weiterbildungen des Feldeffekt-Bauelements gemäß Patentanspruch 1 angeben.

5.In der geltenden Beschreibung ist der Stand der Technik, von dem die Erfindung

ausgeht, angegeben und die Erfindung anhand der Zeichnung ausreichend erläutert.

6.Bei dieser Sachlage war der angefochtene Beschluss aufzuheben und das Patent wie beantragt zu erteilen.

Lokys Paetzold Maile Dr. Friedrich

prö

Urteil vom 30.04.2015

2 ZA (pat) 10/14 vom 30.04.2015

Urteil vom 23.07.2015

2 Ni 20/13 (EP) vom 23.07.2015

Urteil vom 16.06.2016

10 W (pat) 20/16 vom 16.06.2016

Anmerkungen zum Urteil