CN101076452A - 印刷掩模以及太阳能电池单元、平板显示器和片状电容器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于得到由用网板印刷法涂敷电极的印刷掩模形成的印刷图案的边缘部的平均膜厚与中央部的平均膜厚的差小于等于5μm的印刷掩模。在将在掩模框5中伸张地设置的网眼2的与在印刷对象上形成的电极图案对应的区域定为开口区域4、将在除此以外的区域中埋入树脂定为掩模部3的印刷掩模1中，掩模部3具有在网眼2的与印刷对象对置的一侧从网眼2突出而形成的突出部3a，突出部3a的厚度是在用印刷掩模形成了电极图案时电极图案的端部与除此以外的部分的平均膜厚的差为小于等于5μm的厚度。

Description

印刷掩模以及太阳能电池单元、平板显示器和片状电容器

技术领域

本发明涉及用于使用网板印刷方法在印刷对象物上形成印刷图案的印刷掩模。此外，涉及使用该印刷掩模形成了电极的太阳能电池单元、平板显示器和片状电容器。

背景技术

网板印刷法可用于太阳能电池的电极形成及液晶显示装置、平板显示器、有机EL(ElectroLuminescence电致发光)显示器等的显示装置的电极形成。在网板印刷法中，在印刷对象上隔开规定的距离配置在电极图案上印刷的电极部分成为网眼(印刷对象)、其它的部分在网眼中埋入了乳剂的印刷掩模，在印刷掩模上供给包含电极材料的膏。其后，用刮板使膏在印刷掩模上延展，对印刷对象供给延展的膏中只在网眼的部分的膏。然后，通过在与电极材料对应的规定的温度下对供给到印刷对象上的膏进行烧结，形成电极。

以前提出了下述的印刷掩模作为在该网板印刷法中使用的印刷掩模：通过从网眼的刮板一侧涂敷乳剂并在其后从印刷对象一侧涂敷乳剂，使在印刷对象一侧突出的乳剂的厚度(以下称为乳剂厚度)为5μm，同时确保了其平滑性(例如，参照专利文献1)。

此外，以前在印刷对象上涂敷膏时，存在印刷掩模的网眼部分的端部附近的涂敷的膏的平均膜厚比涂敷的膏的其它的部分的平均膜厚大的倾向。因此，为了缓和这一点，提出了使用下述的印刷掩模进行网板印刷的方法：在该印刷掩模的涂敷图案的轮廓部中形成了コ的字状、山形、波形、圆形等的微细图案，以便随着朝向涂敷图案的端部阶段性地减少从印刷掩模压出的膏的量(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：特开平4-189545号公报

专利文献2：特开平11-245534号公报

发明的公开

发明打算解决的课题

但是，一般的太阳能电池单元具有例如在p型的硅衬底一侧与衬底面平行地形成了pn结的半导体层部的背面(p型硅衬底一侧)以直线状开出用于形成背面银电极的间隔以形成背面铝电极图案并形成用于集电的背面银电极以使这些背面铝电极图案之间和背面铝电极图案的一部分重叠的结构。

现在使用的通常的印刷掩模的向印刷对象一侧突出的乳剂厚度为14μm左右。在使用这样的印刷掩模在上述太阳能电池单元的背面(p型硅衬底一侧)涂敷背面铝电极图案的情况下，背面铝电极图案的边缘部的隆起平均膜厚比除此以外的中央部的平均膜厚厚了约8μm。即使使用了在专利文献1中所述的乳剂厚度为5μm的印刷掩模，也厚了约6μm。一般来说，如果背面铝电极图案的边缘部的隆起平均膜厚比背面铝电极图案的中央部的平均膜厚大5μm，则存在其后与背面铝电极图案之间和背面铝电极图案的一部分重叠地形成的背面银电极图案中断这样的问题。再有，除了使用网板印刷法形成电极图案的太阳能电池单元外，在液晶显示装置及有机EL显示装置、等离子显示装置等的平板显示器及片状电容器中形成电极图案时也产生了这样的问题。

此外，在专利文献2中所述的网板印刷方法中，例如可抑制太阳能电池单元的背面(p型硅衬底一侧)的背面铝电极图案中的边缘部的隆起，但存在印刷掩模的涂敷图案的轮廓部中形成コ的字状、山形、波形、圆形等的微细图案很费时的问题。

本发明是鉴于上述的问题而进行的，其目的在于得到由用网板印刷法涂敷电极的印刷掩模形成的印刷图案的边缘部的平均膜厚与中央部的平均膜厚的差小于等于5μm的印刷掩模。此外，其目的也在于得到可容易地制作在涂敷图案的轮廓部中形成的图案使得印刷图案的边缘部的平均膜厚与中央部的平均膜厚的差小于等于5μm的印刷掩模。再者，其目的也在于得到具有使用这些印刷掩模制造的电极的太阳能电池单元、平板显示器和片状电容器。

用于解决课题的方法

为了达到上述目的，与本发明有关的印刷掩模是一种以在掩模框中伸张地设置的网眼的与在印刷对象上形成的电极图案对应的区域被开口的方式在除此以外的区域中埋入树脂形成了掩模部的印刷掩模，其特征在于：上述掩模部具有在上述网眼的与上述印刷对象对置的一侧从上述网眼突出而形成的突出部，上述突出部的厚度是在用该印刷掩模形成了电极图案时上述电极图案的端部与除此以外的部分的平均膜厚的差为小于等于5μm的厚度。

发明的效果

按照本发明，可抑制用该印刷掩模印刷的电极图案的边缘部的隆起厚度。更具体地说，可使电极图案的边缘部的平均膜厚与中央部的平均膜厚的差小于等于5μm。其结果，在重叠多个电极进行印刷的器件的制造中，在某个电极图案上再形成其它的电极图案的情况下，可防止重叠的一侧的电极图案在已形成的电极图案的边缘部的隆起部上中断，使重叠的一侧的电极图案的形成工序以后的印刷变得容易，故具有提高制造中的合格品率的效果。此外，由于只变更印刷掩模即可，故没有必要变更以前的制造工序，也具有可廉价地制造优良品质的制品的效果。

附图的简单的说明

图1是示意性地示出本发明的印刷掩模的结构的剖面图。

图2-1是示出用于形成背面铝电极的印刷掩模的图案的一例的平面图。

图2-2是示出用于形成背面银电极的印刷掩模的图案的一例的平面图。

图2-3是示出用于形成表面银电极的印刷掩模的图案的一例的平面图。

图3-1是具有使用本发明的印刷掩模形成的电极的太阳能电池单元的俯视图。

图3-2是图3-1的太阳能电池单元的背面图。

图4是图3-2的A-A剖面图。

图5-1是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图(其1)。

图5-2是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图(其2)。

图5-3是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图(其3)。

图5-4是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图(其4)。

图5-5是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图(其5)。

图5-6是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图(其6)。

图5-7是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图(其7)。

图6是示意性地示出以前的印刷掩模的结构的剖面图。

图7是使用以前的印刷掩模形成的太阳能电池单元的剖面图。

图8是示意性地示出使用以前的印刷掩模形成太阳能电池单元的电极的状态的剖面图。

图9是示意性地示出电极图案的边缘部和中央部的状态的剖面图。

图10是示出印刷掩模的突出部的对于乳剂厚度的铝厚差异的变化的曲线。

图11是示出测定衬底断裂率时的衬底掩模的条件与各衬底的厚度中的衬底断裂率的关系的图。

图12是示意性地示出本发明的印刷掩模的实施方式2的结构的平面图。

图13-1是示出太阳能电池单元的背面铝电极用图案形成用的印刷掩模的平面图。

图13-2是示出太阳能电池单元的背面银电极用图案形成用的印刷掩模的平面图。

图14是示意性地示出本发明的印刷掩模的实施方式3的结构的剖面图。

图15是示意性地示出使用本发明的印刷掩模形成的电极图案的剖面的图。

符号的说明

1  印刷掩模

2  网眼

3  掩模部

3a  突出部

3b  埋入部

3c  边缘图案部

4  开口部

5  掩模框

20  太阳能电池单元

21  半导体层部

22  p型硅衬底

23  n型扩散层

24  反射防止膜

25  表面银栅格电极

26  表面银总线电极

27  背面铝电极

28  背面银电极

29  p+层

41  印刷台

42  真空孔

43  刮板

用于实施发明的最佳方式

以下参照附图，详细地说明与本发明有关的印刷掩模以及太阳能电池单元、平板显示器和片状电容器的合适的实施方式。再有，不由这些实施方式来限定本发明。

实施方式1.

图1是示意性地示出与本发明有关的印刷掩模的结构的剖面图，图2-1是示出用于形成背面铝电极的印刷掩模的图案的一例的平面图，图2-2是示出用于形成背面银电极的印刷掩模的图案的一例的平面图，图2-3是示出用于形成表面银电极的印刷掩模的图案的一例的平面图，图3-1是具有使用本发明的印刷掩模形成的电极的太阳能电池单元的俯视图，图3-2是图3-1的太阳能电池单元的背面图，图4是图3-2的A-A剖面图，图5-1～图5-7是示出太阳能电池单元的制造方法的顺序的一例的剖面图。此外，图6是示意性地示出以前的印刷掩模的结构的剖面图，图7是使用以前的印刷掩模形成的太阳能电池单元的剖面图，图8是示意性地示出使用以前的印刷掩模形成太阳能电池单元的电极的状态的剖面图，图9是示意性地示出电极图案的边缘部和中央部的状态的剖面图，图10是示出印刷掩模的突出部的对于乳剂厚度的铝厚差异的变化的曲线，图11是示出测定衬底断裂率时的衬底掩模的条件与各衬底的厚度中的衬底断裂率的关系的图。

如图1中所示，通过用含有感光剂的高分子乳剂等的树脂堵塞在掩模框5中伸张地设置的编织成网的用不锈钢等材质构成的网眼2的电极图案的形成位置以外的部位的网眼开口来形成该印刷掩模1。以下，将用网眼2的被树脂堵塞的部分称为掩模部3，将未用树脂堵塞的与电极图案的形成位置对应的部分称为开口部4(与权利要求书中的开口、开口区域相对应)。通过在其形成位置中形成树脂以便至少从网眼2的内部和网眼2的与印刷对象对置的一侧的面突出来构成掩模部3。以下，将前者称为埋入部3b，将后者称为突出部3a。在此，其特征在于：埋入部3b的厚度t1与所使用的网眼2的厚度相同，但突出部3a的厚度(以下称为乳剂厚度)t2小于5μm，更为理想的是形成为小于等于3μm。这样的印刷掩模1的结构除了太阳能电池单元的制造中所使用的背面铝电极(图2-1)外，还可适用于背面银电极(图2-2)、表面银电极(图2-3)。此外，本发明的印刷掩模对于用网板印刷法形成具有大于等于1mm²的大面积部的电极时特别有效。

利用接下来示出的方法来制造这样的印刷掩模1。首先，在网眼2上涂敷粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂并使其干燥。此时，将含有感光剂的高分子乳剂涂敷成从网眼2的单面朝向外部以规定的厚度突出。其后，利用照相制版技术以所希望的尺寸的图案(例如，在图2-1～图2-3中示出的各电极图案)使其曝光、显影、干燥。由此，完成在电极图案形成位置以外的网眼2的内部具有埋入部3、在网眼2的印刷对象一侧外部具有突出部3a的图1中示出的印刷掩模1。再有，该印刷掩模1的制造方法是一例，只要能制造具有突出部3a的厚度小于5μm的印刷掩模3即可，也可用其它的方法来制造。例如，在网眼2的刮板接触面一侧(图1中的上侧)以不贯通网眼2的方式涂敷粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂并使其干燥后，利用照相制版技术以所希望的尺寸的图案(例如，在图2-1～图2-3中示出的各电极图案)使其曝光、显影、干燥。由此，在网眼2内的电极图案形成位置以外的的位置上形成埋入部3b。其后，在网眼2的印刷对象一侧(图1中的下侧)涂敷粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂并使其干燥后，利用照相制版技术以与上述相同的尺寸的图案使其曝光、显影、干燥。由此，在网眼2的印刷对象一侧外部的电极图案形成位置以外的位置上形成突出部3a，完成图1中示出的印刷掩模1。

接着，以使用该印刷掩模1形成了电极的太阳能电池单元和使用以前的印刷掩模形成了电极的太阳能电池单元为例，说明该印刷掩模的特征。太阳能电池单元20，如图3-1和图4中所示，具备：由作为半导体衬底的p型硅衬底22、该p型硅衬底22的表面的导电型相反的n型扩散层23和包含高浓度杂质的p+层(也称为BSF(BackSurface Field背面场)层)29构成的具有光电变换功能的半导体层部21；在该半导体层部21的受光面上设置以防止入射光的反射的反射防止膜24；为了局部地对用该半导体层部21发出的电进行集电在受光面上设置的表面银栅格电极25；为了取出用表面银栅格电极25集电的电与表面银栅格电极25大致正交地设置的表面银总线电极26；以用半导体层部21发出的电的取出和入射光的反射为目的在半导体层部21的背面(与受光面对置的面)的大致整个面上设置的背面铝电极27以及对在该背面铝电极27中产生的电进行集电的背面银电极28。再有，将表面银栅格电极25和表面银总线电极26归纳起来称为表面银电极。

在这样地构成的的太阳能电池单元20中，如果太阳光从太阳能电池单元20的受光面一侧照射到半导体层部21的pn接合面(p型硅衬底与n型扩散层的接合面)上，则产生空穴和电子。由于pn接合部的电场，所生成的电子朝向n型扩散层23移动，空穴朝向p+层29移动。由此，在n型扩散层23中电子成为过剩、在p+层29中空穴成为过剩的结果，发生光电动势。在正向偏置该pn接合的方向上产生该光电动势，与n型扩散层23连接的表面银总线电极26成为负极，与p+层29连接的背面银电极28成为正极，在未图示的外部电路中流过电流。

接着，说明这样的太阳能电池单元20的制造方法的一例。首先，如图5-1中所示，准备进行了表面处理的p型硅衬底22。接着，如图5-2中所示，在p型硅衬底22的表面上形成通过以热的方式使磷扩散使导电型相反的n型扩散层23a。通常，作为磷的扩散源，可使用氧氯化磷(POCl₃)。

接着，在用抗蚀剂保护了p型硅衬底22的一个主面后，如图5-3中所示，刻蚀p型硅衬底22的表面，并使用有机溶剂等除去抗蚀剂，以便只在一个主面上留下n型扩散层23。其后，如图5-4中所示，在n型扩散层23的表面上利用等离子CVD(化学汽相淀积)法等成膜法以一样的厚度形成由氧化硅膜或氮化硅膜、氧化钛膜等构成的反射防止膜24。

接着，如图5-5中所示，在与p型硅衬底22的形成了n型扩散层23的面对置的面(以下称为背面)上用网板印刷法形成背面铝电极图案27a。此时，使用图2-1中示出的印刷掩模在p型硅衬底22的背面上按照印刷图案(开口部4)附着铝膏。在干燥了背面铝电极图案27a后，如图5-6中所示，用网板印刷法在背面上再形成背面银电极图案28a。此时，使用图2-2中示出的印刷掩模在附着了背面铝电极图案27a的p型硅衬底22上按照印刷图案(开口部4)附着银膏。

在使背面银电极图案28a干燥了后，使表面背面反转，如图5-7中所示，用网板印刷法在反射防止膜24上使银膏附着、干燥。此时，使用图2-3中示出的印刷掩模在反射防止膜24上附着银膏。由此，在反射防止膜24上有选择地形成表面银栅格电极25a和表面银总线电极26a。

然后，同时在约700℃～900℃下约在几分钟间对包含表面银栅格电极25a、表面银总线电极26a、背面铝电极图案27a和背面银电极图案28a的表面背面电极图案进行烧结。利用该烧结，在p型硅衬底22的表面一侧，在反射防止膜24因构成表面银栅格电极25a和表面银总线电极26a的表面银膏中包含的玻璃材料的缘故熔融的期间内银膏中的银材料与p型硅衬底22上部的n型扩散层23中的硅接触而再次凝固。由此，可确保表面银电极(表面银栅格电极25、表面银总线电极26)与硅的n型扩散层23之间的导通。此外，利用该烧结工序形成背面铝电极27，同时背面铝电极图案27a也与p型硅衬底22中的硅反应，在p型硅衬底22与背面铝电极27之间形成p+层29。根据以上所述，形成表面银栅格电极25、表面银总线电极26、背面铝电极27和背面银电极28，制造具有图3-1～图4中示出的结构的太阳能电池单元20。

但是，以前的印刷掩模，如图6中所示，掩模部3的突出部3a的厚度t3大于等于5μm。在使用这样地印刷掩模1按上述的图5-1～图5-7中示出的顺序制造了太阳能电池单元的情况下，制造了图7中示出的那样的结构的太阳能电池单元20。即，背面铝电极27的边缘部31的膜厚比其它的部分(中央部分)的平均膜厚厚，产生了隆起。然后，如果在产生了这样的隆起的背面铝电极27上形成背面银电极28，则背面银电极28的截面容易中断，产生空白部32。如果存在这样的空白部32，则成为高电阻的部分，单元电阻较大地恶化了。

图8是示意性地示出使用图6那样的以前的印刷掩模形成了背面铝电极和背面银电极后形成表面银电极的状态的图。在该图8中，示出了使在背面上涂敷背面铝电极图案和背面银电极图案并使其干燥的太阳能电池单元20的表面背面反转并将太阳能电池单元20的背面放置在印刷台41上的状态。在印刷台41中设置了真空孔42，通过使用未图示的真空泵对真空孔42中的空气进行排气，具有保持并固定在印刷台41上放置的印刷对象(太阳能电池单元20)的功能。

在印刷台41上固定的太阳能电池单元20(p型硅衬底)上在对太阳能电池单元20进行了位置重合的状态下隔开规定的间隔配置印刷掩模1。在该印刷掩模1的刮板43一侧的面上预先薄薄地扩展用于形成表面银栅格电极25和表面银总线电极26的银膏25b，通过将刮板43压到印刷掩模上并使其在图中的箭头方向上滑动，通过开口部4将银膏25b压出到太阳能电池单元20一侧来印刷所希望的图案。

一般来说，太阳能电池用的硅衬底的厚度为0.1mm～0.3mm，非常薄，容易破裂或形成缺口。因此，在如图8那样印刷时，努力将印刷台41的真空压力降低到能固定并保持太阳能电池单元20的最下限值附近或将刮板43的按压力降低到能印刷的最下限值附近。

但是，如果象图7中示出的以前的太阳能电池单元20那样背面铝电极27的边缘部31隆起了，则若不提高图8的表面电极印刷时的印刷台41的真空压力，在印刷中太阳能电池单元20(p型硅衬底)从印刷台41滑移，引起了印刷图案的位置偏移。其结果，有时用薄的硅衬底构成的太阳能电池单元20就破裂了。

此外，如图7中所示，如果背面铝电极27的边缘部31隆起了，则在其上印刷背面银电极28时，印刷背面银电极图案的部位的台阶差变大，引起背面银电极28的印刷空白，产生空白部32。为了抑制该背面银电极空白部32，必须提高背面银电极28的印刷时的刮板43的按压力。但是，其结果，有时导致用薄的硅衬底构成的太阳能电池单元20的破损。

这些问题都是由于如图7的背面铝电极27那样若边缘部31与其它的部分的平均膜厚相比隆起了则在用印刷台41进行真空吸附的情况或用刮板43按压的情况下对隆起的边缘部31施加应力而引起的。已知在一般的太阳能电池单元20的情况下若局部地施加大于等于100MPa的应力就会引起破裂。

因此，作为用于不对太阳能电池单元20施加大于等于100MPa的应力的条件，着眼于所形成的电极图案的边缘部与其它的部分的平均膜厚的差。如图10中所示，将电极图案(背面铝电极图案27a)的边缘部31的区域RE中的平均膜厚定为dmax，将除了边缘部的区域RC中的平均膜厚定为dmean。此外，在此将dmax-dmean的值定为铝厚差异。

如图10中所示，在使乳剂厚度在0～30μm之间变化的情况下，突出部3a的乳剂厚度与铝厚差异之间存在相关关系，发现了若减少突出部3a的乳剂厚度电极图案中的铝厚差异也减少的情况。此外，根据实验，作为抑制背面银电极28的空白部32的发生的条件，求出了铝厚差异小于等于5μm。据此，可知希望使印刷掩模1的突出部3a的乳剂厚度小于5μm。这样，通过使突出部3a的乳剂厚度小于等于5μm，铝厚差异成为小于等于5μm，即使对太阳能电池单元20施加刮板43的按压力及印刷台41对太阳能电池单元20进行真空吸附时的真空压力，由于局部的应力是约70MPa，故几乎没有薄的硅衬底破裂的状况。

在此，在图11中示出比较使用的掩模部3的突出部3a的乳剂厚度t2为14μm的以前的印刷掩模的情况和使用了乳剂厚度t2为3μm的本实施方式1的印刷掩模的情况的表面银电极图案形成时的衬底的破裂率的结果。

作为以前的印刷掩模，使用了掩模部3的突出部3a的乳剂厚度t2为14μm、网眼数400、线径23μm的印刷掩模。使用以前的印刷掩模形成了背面铝电极27的情况的铝平均膜厚是dmean29μm，边缘部31的平均膜厚dmax是37μm，铝厚差异dmax-dmean是8μm。如果在该条件下在硅衬底上印刷表面银电极25、26，则在衬底厚度厚的情况下，破裂率小，但随着衬底厚度变薄，破裂率提高，在衬底厚度是240μm的情况下，显示出5％的破裂率，在衬底厚度是200μm的情况下，显示出10％的破裂率。

另一方面，作为本实施方式1的印刷掩模，使用了掩模部3的突出部3a的乳剂厚度t2为3μm、网眼数400、线径23μm的印刷掩模。使用该印刷掩模形成了背面铝电极27的情况的铝平均膜厚dmean是27μm，边缘部31的平均膜厚是dmax32μm，铝厚差异是5μm。此时，在硅衬底上印刷表面银电极的情况下，在衬底厚度是200μm时，破裂率是1％，总的来说，与衬底厚度无关，破裂率极低。

按照本实施方式1，通过使印刷掩模的印刷对象一侧的突出部3a的厚度小于5μm，更为理想的是小于等于3μm，可使电极图案的边缘部的平均膜厚与中央部的平均膜厚的差小于等于5μm。特别是，在与第1电极图案和包含第1电极图案的至少边缘部的一部分上重叠地形成第2电极图案的情况下，通过使第1电极图案的边缘部的平均膜厚与其它的部分的平均膜厚的差小于等于5μm，具有可抑制在第1电极图案上形成的第2电极图案的空白部的发生的效果。

此外，由于具有使用了该印刷掩模1形成的电极的器件只变更掩模结构或掩模图案，故可使用以前使用的制造方法(制造设备)，能以高的合格品率廉价地制造优质的制品。特别是，在具有使用了该印刷掩模1形成的电极的太阳能电池单元20中，背面铝电极27的边缘部31中的隆起量小于等于5μm，由于不合格品率下降，故可廉价地制造。

实施方式2.

图12是示意性地示出与本发明有关的印刷掩模的实施方式2的结构的平面图。在形成图3-2中示出的太阳能电池单元20的背面铝电极27的印刷图案时可使用该印刷掩模。该印刷掩模与图2-1同样，用乳剂等的树脂形成与背面银电极28的形成位置对应的直线状的掩模部3。即，隔开规定的距离配置形成背面铝电极27的图案的开口部4(以下，也称为背面铝电极图案形成区域。此外与权利要求书中的开口、开口区域相对应。)和与该背面铝电极图案形成区域邻接的其它的背面铝电极图案形成区域。而且，在背面铝电极图案形成区域(开口部4)的边缘部中用乳剂等的树脂形成具有规定的宽度的边缘图案部3c。更具体地说，在从背面铝电极图案形成区域(开口部4)的外周朝向内部离开规定的距离的位置上，利用具有规定的宽度L的树脂沿背面铝电极图案形成区域(开口部4)的外周形成边缘图案部3c。在图12的例子中，在背面铝电极图案形成区域的边缘部中将树脂形成为框缘状。在该边缘部中形成的树脂的形成位置在背面铝电极图案27a的边缘部31中形成的隆起部的位置与背面铝电极图案形成区域的端部之间即可，可根据所使用的电极材料的膏的种类(所使用的金属粒尺寸、形状(除了球以外，也存在扁平粒)、膏粘度)和印刷掩模的网眼数或线径适当地变更。

例如，铝膏包含粒径1～15μm的铝粒子，是用B型滚筒粘度计测定粘度为30～100Pa·s的膏，在使用网眼数是150～400、线径是23～25μm的网眼作为印刷掩模1的网眼2的情况下，在从背面铝电极图案形成区域(开口部4)的端部(边缘部)到大于等于0.1mm小于0.5mm的范围内将线宽度L小于等于0.2mm的线图案配置成框缘状是所希望的。

此外，即使是含有相同的金属的膏，在使用微细的细线图案形成用的银膏的情况下，银膏也包含粒径小于等于1μm的银粒子，是用B型滚筒粘度计测定粘度为40～150Pa·s的膏，在使用网眼数是250～500、线径是18～30μm的网眼作为印刷掩模1的网眼2的情况下，在从背面铝电极图案形成区域(开口部4)的端部(边缘部)到大于等于0.1mm小于0.5mm的内部，可对线宽度L为0.1mm～0.2mm的线图案进行解像。

例如，利用以下的方法来制造这样的印刷掩模。首先，在网眼2上涂敷粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂并使其干燥。此时，将含有感光剂的高分子乳剂涂敷成从网眼2的单面朝向外部以规定的厚度突出。利用照相制版技术以所希望的尺寸的图案(例如，在图12中示出的各电极图案)使其曝光、显影、干燥。由此，完成在电极图案形成位置以外的网眼2中具有埋入部3、同时在从背面铝电极图案形成区域(开口部4)的外周以规定的距离进入了内部的位置上具有边缘图案部3c的图12中示出的印刷掩模。再有，该印刷掩模的制造方法是一例，只要能制造在电极图案形成位置以外具有埋入部3、同时在从背面铝电极图案形成区域(开口部4)的外周以规定的距离进入了内部的位置上具有边缘图案部3c的印刷掩模，也可用其它的方法来制造。例如，从网眼的刮板接触面一侧将粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂涂敷成不贯通网眼并使其干燥了后，利用照相制版技术以所希望的尺寸的图案(例如，在图12中示出的图案)使其曝光、显影、干燥。由此，形成掩模部3的埋入部3b。此外，从图12中示出的电极图案形成区域(开口部4)的外周以规定的距离进入了内部的位置上也形成埋入部(边缘图案部3c)。其后，从网眼的印刷对象一侧朝向外部涂敷了粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂并使其干燥了后，利用照相制版技术以与包含上述边缘图案部3c的埋入部3b为同一的尺寸的图案使其曝光、显影、干燥。由此，形成掩模部3的突出部3a。这时，突出部3a的乳剂厚度t2可以为任意厚度。根据以上所述，完成在电极图案形成位置的边缘部上形成了线图案(边缘图案部3c)的印刷掩模。

图13-1～图13-2是示出与本发明有关的印刷掩模的另一例的平面图。在该图13-1～图13-2中示出的印刷掩模是在太阳能电池单元的背面一侧形成的电极图案形成用的印刷掩模，与图12不同，示出了作为集电电极的背面银电极不是直线状的、而是形成点状的情况。图13-1示出太阳能电池单元的背面铝电极用图案形成用的印刷掩模的平面图，图13-2示出太阳能电池单元的背面银电极用图案形成用的印刷掩模的平面图。如该图13-1中所示，在从掩模部4的背面铝电极图案形成区域(开口部4)的边界起规定的距离的内侧，用树脂形成具有规定的宽度的边缘图案部3c。再有，关于图13-2中示出的背面银电极图案，由于在背面银电极图案不再形成其它的电极图案，故在背面银电极图案形成区域(开口部4)的边缘部中未形成线图案(边缘图案部3c)。再有，该开口部4的大小大于等于在图13-1中用边缘图案部3c包围的区域。

再有，在本实施方式2的电极图案形成区域的边缘部上形成了线图案的印刷掩模可适用于全部印刷掩模。即，可适用于以前的印刷掩模，也可适用于在实施方式1中已说明的印刷掩模。

本实施方式2的印刷掩模应用了在网眼中形成的微小的图案不能利用膏流动来解像的现象，在与在电极图案的端部上形成的隆起部对应的位置上配置微小的线图案，抑制了其隆起量。而且，利用该印刷掩模，也与实施方式1的情况同样，可使电极图案的边缘部的平均膜厚与其它的部分的平均膜厚的差小于等于5μm。由此，例如在图4中示出的那样的结构的太阳能电池单元中在背面铝电极图案上形成背面银电极图案的情况下，可制造防止了空白部32的发生的太阳能电池单元20。

按照本实施方式2，通过在印刷掩模的电极图案形成区域(开口部4)的边缘部中设置线图案，在使用该印刷掩模形成了电极图案时，可抑制电极图案的边缘部的隆起。其结果，在该隆起上重叠地形成其它的电极图案的情况下，可防止重叠的电极图案中的空白部32的发生。此外，与在专利文献2中所述的印刷掩模的情况相比，在电极图案形成区域(开口部4)的边缘部中形成的线图案(边缘图案部3c)是单纯的，也具有印刷掩模的制造变得容易的效果。

实施方式3.

图14是示意性地示出与本发明有关的印刷掩模的实施方式3的结构的剖面图。通过用含有感光剂的高分子乳剂等的树脂堵塞在掩模框5中伸张地设置的用编织成网的不锈钢等材质构成的网眼2的电极图案的形成位置以外的部位的网眼开口形成该印刷掩模1。在此，本实施方式的掩模部3的特征在于：在网眼内部形成的埋入部3b的端部与突出部3a的端部相比以规定的长度在开口部4(此外与权利要求书中的开口、开口区域相对应)一侧伸出而形成。再有，埋入部3b的厚度t1与所使用的网眼2的厚度相同，但突出部3a的乳剂厚度t4可以是任意的厚度。这样的印刷掩模1的结构除了太阳能电池单元的制造中所使用的背面铝电极(图2-1)外，还可适用于背面银电极(图2-2)、表面银电极(图2-3)。再有，将突出部3a的端部构成为距离埋入部3b的端部向内侧约0.3mm的部位。

接着，说明这样的印刷掩模的制造方法的一例。从网眼2的刮板接触面一侧将粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂涂敷成不贯通网眼并使其干燥了后，利用照相制版技术以所希望的尺寸的图案(例如，在图2-1～图2-3中示出的图案)使其曝光、显影、干燥。由此，形成掩模部3的埋入部3b。其后，从网眼2的印刷对象一侧到外侧涂敷粘度高的液状的含有感光剂的高分子乳剂并使其干燥了后，利用照相制版技术以与所希望(上述的埋入部3b)的尺寸相比外周部的端部按规定的长度位于内侧的图案使其曝光、显影、干燥。由此形成掩模部3的突出部3a，完成图14中示出的印刷掩模1。

图15是示意性地示出使用该印刷掩模形成的电极图案的剖面的图。如果使用与埋入部3b的端部相比在内侧形成了突出部3a的端部的印刷掩模1在半导体层部21上形成表面银电极图案25a(26a)，则可抑制表面银电极图案25a(26a)的边缘部的隆起。这是由于，在未形成突出部3a的网眼2内的埋入部3b(相当于电极图案的边缘部)中，乳剂厚度为0μm，故可减小该部分的膜厚。再有，有必要将突出部3a的端部与埋入部3b的端部之间的距离取得比形成所形成的电极图案的边缘部的隆起的距离宽，成为约0.3mm。

按照本实施方式3，可抑制用印刷掩模1形成的电极图案的边缘部的隆起。其结果，在与该隆起重叠地形成其它的电极图案的情况下，可防止重叠的一侧的电极图案因隆起的影响被拉长的电极空白部的发生。

再有，在上述的实施方式中，以太阳能电池单元的情况为例进行了说明，但在多重地叠置具有利用来自自发光元件或其它的光源的光的转换进行显示的配置成矩阵状的显示元件、驱动各自的上述显示元件的电路和与该电路连接的规定的图案的电极的液晶显示器、有机EL显示器和等离子显示器等的平板显示器的电极的情况下，可使用上述的印刷掩模。此外，在层叠多个以规定的图案形成了内部电极的电介质片构成的片状电容器中，在形成内部电极的情况下，可使用上述的印刷掩模。

产业上利用的可能性

如上所述，与本发明有关的印刷掩模在网板印刷法中是有用的，特别适合于以重叠多个电极的方式来形成的情况。

Claims (11)

1.一种以在掩模框中伸张地设置的网眼的与在印刷对象上形成的电极图案对应的区域被开口的方式在除此以外的区域中埋入树脂而形成了掩模部的印刷掩模，其特征在于：

上述掩模部具有在上述网眼的与上述印刷对象对置的一侧从上述网眼突出而形成的突出部，上述突出部的厚度是在用该印刷掩模形成了电极图案时上述电极图案的端部与除此以外的部分的平均膜厚的差为小于等于5μm的厚度。

2.如权利要求1中所述的印刷掩模，其特征在于：

上述突出部的厚度小于5μm。

3.一种以在掩模框中伸张地设置的网眼的与在印刷对象上形成的电极图案对应的区域被开口的方式在除此以外的区域中埋入树脂而作为掩模部的印刷掩模，其特征在于：

具有沿上述网眼内的开口区域的边缘形成了规定的宽度的树脂的边缘图案部。

4.如权利要求3中所述的印刷掩模，其特征在于：

在用印刷掩模形成了电极图案时，在上述电极图案的端部上形成的隆起部的到离上述端部的位置为止的范围内形成上述边缘图案部。

5.如权利要求3中所述的印刷掩模，其特征在于：

在从上述开口区域边缘部到上述开口区域一侧的大于等于0.1mm小于0.5mm的范围内以小于等于0.2mm的线宽形成上述边缘图案部。

6.如权利要求3中所述的印刷掩模，其特征在于：

上述掩模部具有在上述网眼的与上述印刷对象对置的一侧从上述网眼突出而形成的突出部，上述突出部的厚度小于等于3μm。

7.一种以在掩模框中伸张地设置的网眼的与在印刷对象上形成的电极图案对应的区域被开口的方式在除此以外的区域中埋入树脂而作为掩模部的印刷掩模，其特征在于：

上述掩模部由在上述网眼的与上述印刷对象对置的一侧从上述网眼突出而形成的突出部和在上述网眼内形成的埋入部构成，上述埋入部的端部与上述突出部的端部相比位于开口区域一侧。

8.如权利要求7中所述的印刷掩模，其特征在于：

上述埋入部的端部与上述开口区域一侧之间的距离比上述突出部的端部与上述开口区域一侧之间的距离小0.3mm以上。

9.一种太阳能电池，具备：在半导体衬底中与衬底面平行地形成了pn结的半导体层部；在上述半导体层部的表面上以规定的形状形成的表面银电极；在上述半导体层部的背面上以露出上述半导体层部的一部分的方式形成的背面铝电极；以及以覆盖未由上述背面铝电极覆盖的上述半导体层部的露出部分和与该露出部分邻接地配置的上述背面铝电极的一部分的方式形成的背面银电极，其特征在于：

上述背面铝电极是使用权利要求1、3、7的任一项所述的印刷掩模形成的电极。

10.一种可提供显示用面板的平板显示器，上述显示用面板具备：在利用来自自发光元件或其它的光源的光的转换进行显示的在矩阵上配置的显示元件；驱动各自的上述显示元件的电路；以及与该电路连接的规定的图案的电极，其特征在于：

上述电极是使用权利要求1、3、7的任一项中所述的印刷掩模形成的电极。

11.一种层叠多个在两面上形成了电极图案的电介质片而构成的片状电容器，其特征在于：

上述电极图案是使用权利要求1、3、7的任一项中所述的印刷掩模形成的电极。

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