CN107571572B - 金属基板、使用其的衬底型薄膜太阳能电池及顶部发光型有机el元件 - Google Patents
金属基板、使用其的衬底型薄膜太阳能电池及顶部发光型有机el元件 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种金属基板,其通过在金属板上层叠特定的被膜,从而使被膜表面平滑,并且被膜具有绝缘性。其为用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件的金属基板,该金属基板中,在金属板表面上形成1层或由多层层叠而成的被膜,上述被膜的表面粗糙度Ra在30nm以下,上述被膜通过将含有热固化性树脂、固态颜料的体积分率在20%以下的被膜形成用组合物烧结而获得。
Description
本申请是申请号:201480019017.x,申请日:2014.3.28,发明名称:“金属基板、使用其的衬底型薄膜太阳能电池及顶部发光型有机EL元件”的PCT/JP2014/059075申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于衬底型(Substrate-type)薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件的金属基板,其为不仅被膜的表面平滑,而且被膜的表面具有绝缘性的金属基板。
背景技术
作为使用非晶质硅或CdS、CuInSe2等化合物半导体的所谓薄膜半导体太阳能电池(以下称为薄膜太阳能电池),覆板型(Superstrate-type)薄膜太阳能电池及衬底型薄膜太阳能电池等2种结构是公知的。
覆板型薄膜太阳能电池通常为依次层叠有基板、透明电极、光电转换层、背面电极的结构,光从基板侧射入。另外,衬底型薄膜太阳能电池通常为依次层叠有基板、背面电极、光电转换层、透明电极的结构,光从透明电极侧射入。
以往作为薄膜太阳能电池的基板使用透光性的玻璃或塑料等。但是,玻璃除容易破裂以外,还不利于加工,另外,塑料则具有透湿性,因此需要设置气体阻障层,成本比较高。
但是,衬底型薄膜太阳能电池中由透明电极侧射入光,衬底型薄膜太阳能电池的基板不要求透光性。因此,不使用玻璃或塑料等基板,而是使用金属板等虽不具透光性但加工性优异的基板。然而,为了发挥薄膜太阳能电池的功能,需要基板表面平滑,而且该表面需要具有绝缘性,但是金属板本身的表面通常具有1μm程度以上的凹凸,且具有导电性,因此无法直接作为基板使用。因此,如果以满足上述条件的方式在金属板上形成被膜,则可以考虑以金属板作为基板使用。以下的专利文献1或2提出了这样的基板。
专利文献1中公开:以金属板作为基材,将包含有机系树脂的膜厚1~40μm、表面粗糙度0.5μm以下的绝缘层层叠于基材表面而成的有机EL元件用绝缘基板。但是,专利文献1仅公开了表面粗糙度在100nm以上的绝缘基板,其表面平滑性及表面绝缘性不足,作为衬底型薄膜太阳能电池的基板使用时,基板表面凹凸成为原因,会造成背面电极与透明电极之间的电气短路,有可能导致绝缘不良。
专利文献2公开了的柔性装置用基板中,依次层叠金属箔、包含聚酰亚胺的平坦化层、及包含无机化合物的密接层而成。但是,专利文献2中,通过使用高价位的聚酰亚胺来实现表面平滑,成本方面存在问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-25763号公报
专利文献2:日本特开2011-97007号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明目的在于提供金属基板,其为用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件的金属基板,为金属板表面具良好平滑性并且具有良好绝缘性的金属基板。
用于解决问题的手段
本发明人等完成的金属基板为用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件的金属基板,使层叠于金属板的被膜表面平滑,并且被膜表面具有绝缘性的金属基板。
即,本发明的金属基板是用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件的金属基板,其特征在于:在金属板表面上形成有1层或由多层层叠而成的被膜,上述被膜的表面粗糙度Ra在30nm以下,上述被膜是通过将含有热固化性树脂、固态颜料的体积分率在20%以下的被膜形成用组合物烧结而获得的,上述金属基板可用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件。
具体而言,本发明人等完成以下3种形式的金属基板。
本发明人等通过在金属板上层叠1层特定的被膜,从而完成可使被膜表面平滑、并且具有绝缘性的第1金属基板。
该第1金属基板中,在金属板表面上仅层叠1层膜厚为10μm以上且40μm以下的被膜,上述被膜的表面粗糙度Ra为30nm以下,上述被膜是将含有热固化性树脂、固态颜料的体积分率在20%以下的被膜形成用组合物烧结而获得的,上述金属基板可用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件。
另外,本发明人等通过在金属板上层叠多层特定的被膜,从而完成使最远离金属板的最外表层的被膜表面平滑、并且具有绝缘性的第2金属基板。
该第2金属基板中,在金属板表面上,层叠多层膜厚为0.1μm以上且40μm以下的被膜,这些多层被膜的膜厚的合计为3μm以上,最远离金属板的被膜的表面粗糙度Ra为30nm以下的金属基板,各层被膜是通过将含有热固化性树脂的被膜形成用组合物烧结而获得的,上述金属基板可用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件。
本发明人等还完成了即使合计膜厚大于40μm的情况下,也可以使最远离金属板的最外表层的被膜的表面设为平滑、并且具有绝缘性的第3金属基板。
该第3金属基板中,在金属板表面形成1层或由多层层叠而成的被膜,合计膜厚大于40μm且在120μm以下,上述被膜的表面粗糙度Ra在30nm以下的金属基板,上述被膜是通过将含有热固化性树脂、固态颜料的体积分率在20%以下的被膜形成用组合物烧结而获得的,上述金属基板可用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件。
在第1金属基板中,上述被膜形成用组合物还含有固化剂,上述被膜形成用组合物中的上述固化剂相对于上述热固化性树脂的质量比优选为0.6以上且1.0以下。
第2金属基板中,上述被膜形成用组合物还含有固化剂,优选上述被膜形成用组合物中的上述固化剂相对于上述热固化性树脂的质量比在0.6以上且1.0以下,且上述多层被膜的合计膜厚为5μm以上。另外可以是如下的实施方式,第2金属基板中,在用于形成最远离金属板的被膜的被膜形成用组合物中,代替热固化性树脂及固化剂而含有无机高分子和/或有机高分子与无机高分子的复合高分子。
热固化性树脂优选为聚酯树脂。
上述仅1层的被膜或最远离上述金属板的被膜的表面粗糙度Ra优选为10nm以下。
另外,本发明也包括具备上述被膜层叠金属板的衬底型薄膜太阳能电池及顶部发光型有机EL元件。
发明效果
本发明的金属基板,通过在金属板上层叠特定的被膜,从而使被膜的表面平滑,并且被膜的表面具有绝缘性。通过设为该良好加工性的金属基板,可以低成本获得薄膜太阳能电池或有机EL元件。
具体实施方式
<平滑性和绝缘性优异的金属基板>
本发明的金属基板至在金属板的至少一面层叠有被膜的基板。以下,简单记载为“金属基板”时,是指本发明全部的金属基板(第1、第2、第3金属基板)。
[金属板]
本发明的金属基板使用的金属板是冷轧钢板、熔融镀纯锌钢板(GI),或合金化熔融Zn-Fe镀敷钢板(GA)、合金化熔融Zn-5%Al镀敷钢板(GF)、电镀纯锌钢板(EG)、电镀Zn-Ni钢板、铝板、钛板、铝锌合金(Galvalume)钢板等,优选为无镀铬的金属板,但镀铬处理或无处理的金属板都可以使用。金属板的厚度并无特别限定,可以适当使用0.3~2.0mm左右的金属板。
可以对金属板实施磷酸系化成处理,特别是如日本特开2005-264312号公报所示,优选利用含胶体二氧化硅与磷酸铝化合物的酸性水溶液实施化成处理。以含胶体二氧化硅与磷酸铝化合物的酸性水性液作为化成处理液使用时,通过酸性水性液蚀刻锌系镀层表面,并且会在锌系镀层表面形成在磷酸铝中也具难溶性(难溶于水或碱性水溶液)的以AlPO4、Al2(HPO4)3为主体的反应层。在该反应层上二氧化硅微粒子沉积附着并被侵吞,从而使磷酸铝与二氧化硅微粒子复合一体化。另外,通过蚀刻而在与粗面化的锌系镀层之间形成致密的反应层,与形成于该反应层上的树脂涂膜之间的键合也变为致密牢固。另外,在上述酸性水溶液中含聚丙烯酸等水溶性树脂时,获得的反应层中的二氧化硅微粒子的沉积附着状态也能够更加牢固。
[皮膜]
本发明使用含热固化性树脂的被膜形成用组合物,在金属板上层叠被膜。被膜形成组合物优选混合有热固化性树脂和固化剂。另外,如后述说明,被膜形成用组合物也可以含有颜料。
热固化性树脂并无特别限定,例如可为酚树脂、环氧树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂等。另外,通过和后述的固化剂共用,聚酯树脂也可以说是一种热固化性树脂,本发明中优选使用聚酯树脂。
聚酯树脂,通过二元酸等多元酸与多元醇类的缩合反应来获得。
作为聚酯树脂的原料使用的多元酸,例如可为马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐等α,β-不饱和二元酸;邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、卤代邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸、六氢间苯二甲酸、六氢对苯二甲酸、环戊二烯-马来酸酐加成物、琥珀酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、1,10-癸烷二羧酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、2,3-萘二甲酸、2,3-萘二甲酸酐、4,4’-联苯二羧酸及它们的二烷基酯等饱和二元酸等,并无特别限定。多元酸可以仅使用一种,或适当混合两种以上来使用。
作为聚酯树脂的原料使用的多元醇类,例如可为乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇等乙二醇类,丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇等丙二醇类,2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、双酚A与环氧丙烷或环氧乙烷的加成物,甘油、三羟甲基丙烷、1,3-丙二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、对二甲苯二醇、双环己基-4,4’-二醇、2,6-十氢萘二醇、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯等,并无特别限定。另外,乙醇胺等氨基醇类。这些多元醇类可仅使用一种,也可适当混合两种以上。另外,必要时可以通过环氧树脂、二异氰酸酯、双环戊二烯等进行改性。
作为本发明的热固化性树脂,可使用各种市售品,特别是作为聚酯树脂的市售品,例如可举出VYLON(注册商标)23CS、VYLON(注册商标)29CS、VYLON(注册商标)29XS、VYLON(注册商标)20SS、VYLON(注册商标)29SS(以上为东洋纺公司制)等。
另外,作为固化剂无特别限定,但优选与热固化性树脂具良好相溶性,可使热固化性树脂交联,而且液态稳定性良好的物质。作为这样的固化剂,例如对于异氰酸酯系,可举出Millionate(注册商标)N、CORONATE(注册商标)T、CORONATE(注册商标)HL、CORONATE(注册商标)2030、Supurasekku(注册商标)3340、Darutosekku 1350、Darutosekku 2170、Darutosekku 2280(以上为日本聚氨酯工业公司制)等,对于三聚氰胺,可举出NIKALAC(注册商标)MS-11,NIKALAC(注册商标)MS21(以上为三和化学制),SUPER BECKAMINE(注册商标)L-105-60,SUPERBECK AMINE(注册商标)J-820-60(以上为DIC公司制),对于环氧系,可举出Hardener HY951,Hardener HY957(以上为BASF公司制),Sumikyua DTA,Sumikyua TTA(以上为住友化学公司制)等。
另外,被膜形成用组合物优选含34.5~80.0质量%的热固化性树脂,更优选为46.8质量%以上且57.6质量%以下。被膜形成用组合物中,优选含10.6~35.0质量%的固化剂,更优选为14.4~35.0质量%。另外,上述热固化性树脂及固化剂的质量%,是指被膜形成用组合物中热固化性树脂及固化剂的含量相对于热固化性树脂、固化剂及固态颜料的合计质量的比率。
在被膜的形成时,优选通过涂布法在金属板表面或已层叠的被膜上涂布被膜形成用组合物来进行层叠,因此被膜形成用组合物优选为液状。因此,推荐被膜形成用组合物为含有溶剂的组合物。被膜形成用组合物中使用的溶剂,只要能溶解或分散而获得被膜形成用组合物应含有的各成分即可,并无特别限定。例如可为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇等醇类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;甲苯、苯、二甲苯、Solvesso(注册商标)100(Exxon Mobil公司制)、Solvesso(注册商标)150(ExxonMobil公司制)等芳香族烃类;己烷、庚烷、辛烷等脂肪族烃类;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类等。被膜形成用组合物可以使用这样的溶剂调整固态成分,优选为20质量%以上且80质量%以下,更优选为40质量%以上且70质量%以下。固态成分量小于20质量%即有机溶剂过多时,烧结时有机溶剂大量蒸发,其结果是,金属板表面附近基于气化的有机溶剂容易产生对流,有可能最外表层被膜表面的平滑性受损。
[膜厚]
制作仅层叠1层被膜的金属基板时和层叠多层的金属基板时,可以制作的膜厚的范围不同。另外,用后述说明的前涂布(pre-coat)法制作时和用后涂布(post-coat)法制作时,可以制作的膜厚的范围也不同。
(用前涂布法制作仅层叠1层被膜的金属基板时)
被膜的膜厚为10μm以上且40μm以下。膜厚小于10μm时,金属基板的耐电压小于0.1kV,有可能无法确保耐电压(绝缘耐性)。另外,膜厚大于40μm时,被膜难以平滑地层叠于金属板上,即,被膜的表面粗糙度Ra有可能大于30nm。
(用后涂布法制作仅层叠1层被膜的金属基板时)
被膜的膜厚可为10μm以上且40μm以下,也可以大于40μm且在120μm以下。膜厚小于10μm时,金属基板的耐电压小于0.1kV,有可能无法确保耐电压(绝缘耐性)。
另外,膜厚大于120μm时,被膜难以平滑地层叠于金属板上,即,被膜的表面粗糙度Ra有可能大于30nm。
(用前涂布法制作层叠多层被膜的金属基板时)
多层的各被膜的膜厚为0.1μm以上且40μm以下,多层被膜的膜厚的合计为3μm以上。多层的各被膜的膜厚优选为1μm以上。每1层的膜厚小于0.1μm时,被膜有可能产生针孔等缺陷,有可能无法确保耐电压(绝缘耐性)。另外,多层被膜的膜厚的合计小于3μm时,金属基板的耐电压会小于0.1kV,有可能无法确保耐电压性(绝缘耐性)。另外,每1层的膜厚大于40μm时,被膜难以平滑地层叠于金属板上,即,最远离金属板的被膜的表面粗糙度Ra有可能大于30nm。层叠多层时,优选为2层以上且4层以下的层叠,更优选为仅2层的层叠。
(用后涂布法制作层叠多层被膜的金属基板时)
多层的各被膜的膜厚为0.1μm以上且40μm以下,多层被膜的膜厚的合计可为3μm以上40μm以下,也可以大于40μm且在120μm以下。多层的各被膜的膜厚优选为1μm以上。每1层的膜厚小于0.1μm时,被膜有可能产生针孔等缺陷,有可能无法确保耐电压(绝缘耐性)。另外,多层被膜的膜厚的合计小于3μm时,金属基板的耐电压会小于0.1kV,有可能无法确保耐电压性(绝缘耐性)。另外,每1层的膜厚大于40μm时,被膜难以平滑地层叠于金属板上,即,被膜的表面粗糙度Ra有可能大于30nm。层叠多层时,优选为2层以上且4层以下的层叠,更优选为仅2层的层叠。
[被膜表面的平滑性]
在金属板上被膜仅层叠1层时的被膜的表面需要平滑。另外,层叠多层时最远离金属板的被膜(以下将仅层叠1层被膜时的被膜与层叠多层时的最远离金属板的被膜中的任一个被膜称为最外表层)的表面也需要平滑。具体而言,最外表层的表面粗糙度Ra在30nm以下,优选为最外表层的表面粗糙度Ra在10nm以下。最外表层的表面粗糙度Ra大于30nm时,最外表层表面的凹凸成为原因,有可能引起电极间短路带来的绝缘不良。最外表层的表面粗糙度Ra可依据后述的测定方法测定。
另外,由于灰尘或污垢等粒子附着引起的表面的凹凸,因为灰尘或污垢等粒子远大于30nm左右,因此通过研磨等平滑化可以容易地除去。因此,灰尘或污垢等粒子引起的凹凸关系到绝缘不良的可能性极低。
[颜料]
为了使被膜表面平滑,具体为使最外表层的表面粗糙度Ra为30nm以下时,优选被膜形成用组合物不含固态颜料。但是,需要将被膜着色而被膜中必须含有颜料时,优选将被膜形成用组合物中的固态颜料的体积分率设为20%以下。固态颜料的粒径通常远大于30nm,因此被膜形成用组合物中的固态颜料的体积分率大于20%时,最外表层的表面粗糙度Ra难以设为30nm以下。
作为用于着色为以下各个颜色时的颜料种类的例子,可举出:白色:氧化钛、碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、立德粉、铅白等无机系颜料,黑色:苯胺黑、尼格等有机系颜料、炭黑等无机系颜料、铁黑等无机系颜料,红色:不溶性偶氮系(萘酚系及酰基苯胺系)或可溶性偶氮系等有机系颜料,或铁丹、镉红、铅丹等无机系颜料,黄色:不溶性偶氮系(萘酚系及酰基苯胺系)、可溶性偶氮系、喹吖啶酮系等有机系颜料,或铬黄、镉黄、镍钛黄、黄丹、铬酸锶等无机系颜料,绿色:有机酞菁系颜料,蓝色:有机酞菁系颜料、二噁嗪系颜料、普鲁士蓝、群青、钴蓝、翡翠绿等无机系颜料,橙色:苯并咪唑系、吡唑啉酮系等有机系颜料等。上述着色颜料中,将同色而化学结构不同的颜料或不同色的着色颜料2种以上以适当的混合比加以混合,可以着色成为灰色、茶色、紫色、红紫色、蓝紫色、橙色、黄金色等所需的色。
例如氧化钛中,平均粒径期望例如粒状时大致为0.1~0.5μm,推荐优选为0.2μm以上且0.4μm以下,更优选为0.3μm以下。平均粒径大于0.5μm时,则由含氧化钛的被膜形成用组合物形成的最外表层的表面粗糙度Ra难以为30nm以下。
其中,上述氧化钛的平均粒径,是指通过通常的粒度分布计对分级后的氧化钛粒子的粒度分布进行测定,由依据该测定结果所算出的从小粒径侧起的累积值50%的粒度(D50)。该粒度分布可以通过照射光至粒子所产生的衍射或散射的强度图案来测定,这样的粒度分布计例如有日机装公司制的Micro track 9220FRA或Microtrack HRA等。
另外,满足上述优选的平均粒径的氧化钛可以使用市售品,例如有TAYCA公司制的TITANIX(注册商标)JR-301(平均粒径0.30μm)、JR-603(平均粒径0.28μm)、JR-806(平均粒径0.25μm)、JRNC(平均粒径0.37μm)等。
另外,为抑制颜料的偏析,可在被膜形成用组合物中添加颜料分散剂。优选的颜料分散剂,可由水溶性丙烯酸系树脂、水溶性苯乙烯丙烯酸系树脂及非离子系界面活性剂所构成的组中选择的1种以上。使用它们时,颜料分散剂会残存于着色涂膜。
[耐电压]
耐电压通过后述的方法测定,为0.1kV以上是必要的。优选为0.3kV以上,更优选为1.0kV以上。耐电压小于0.1kV时,有可能引起因电极间短路带来的绝缘不良。
[制造方法]
被膜形成用组合物的涂布、干燥方法,并无特别限定,可以适当采用已知的方法。制作第1金属基板或第2金属基板时的组合物的涂布方法,例如可举出刮棒涂布法、辊式涂布法、淋幕式涂布法、喷涂法、喷淋法等前涂布法,其中,从成本等观点出发优选刮棒涂布法、辊式涂布法、喷淋法。另外,作为上述以外的组合物的涂布方法,也可使用静电涂布法、旋转涂布法等后涂布法,使用后涂布法时,不仅可以制作第1金属基板或第2金属基板,也可以制作第3金属基板。
烧结温度并无特别限定,可根据被膜使用的树脂的固化特性进行调整,例如前涂布法所使用的聚酯系树脂时优选为190℃以上且250℃以下,更优选为200℃以上且240℃以下。通过将烧结温度设定于上述范围内,使有机溶剂不急速蒸发,从而金属板表面附近不容易产生气化的有机溶剂引起的对流,最外表层的被膜表面可以变得更平滑。另外,作为干燥温度,只要不因热造成被膜劣化的程度即可,例如优选为190~250℃左右,更优选为200~240℃左右。另外,烧结、干燥温度为到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)。
<耐药品性优异的金属基板>
为了制备具良好耐药品性的金属基板,第2金属基板中,优选合计膜厚设为5μm以上,更优选被膜形成用组合物还含有固化剂,上述被膜形成用组合物中的上述固化剂相对于上述热固化性树脂的质量比在0.6以上且1.0以下。另外,在第2金属基板中,用来形成最远离金属板的被膜的被膜形成用组合物中,可以代替热固化性树脂及固化剂,而含有无机高分子和/或有机高分子与无机高分子的复合高分子。
为了制成具良好耐药品性的金属基板,在被膜形成用组合物中,固化剂相对于热固化性树脂的质量比为0.6以上且1.0以下,优选为0.62以上且1.0以下,更优选为0.65以上且1.0以下。被膜虽不溶解于有机溶剂,但溶剂分子渗入被膜有可能造成溶胀等变质。为了抑制该现象,有效的是在热固化性树脂中含特定量的固化剂,从而提高被膜的硬度(交联密度)。另外,关于对有机溶剂的耐性(耐药品性)的判断基准如后所述。
另外,为了制成具良好耐药品性的金属基板,优选在被膜形成用组合物中含有26.5~62.5质量%的热固化性树脂,更优选含有36.0质量%以上且56.3质量%以下。被膜形成用组合物中,固化剂优选含有27.0质量%以上,更优选为31.6质量%以上。
[最外表层的被膜]
在第2金属基板中,对于最外表层形成用组合物,可以代替上述含有热固化性树脂及固化剂的被膜形成用组合物,使用含有无机高分子、或有机高分子与无机高分子的复合高分子的组合物。在使热固化性树脂中含有特定量的固化剂时,虽对苯、二甲苯等溶剂有效,但是对于三氟乙酸、硝基甲烷、二氯苯、氯苯等强力的有机溶剂,最外表层还是有可能变性。因此,为了形成对上述强力的有机溶剂也无变性可能的最外表层,优选代替含有热固化性树脂的被膜形成用组合物,使用含有无机高分子和/或有机高分子与无机高分子的复合高分子的组合物,更优选为使用含有有机高分子与无机高分子的复合高分子的组合物。
作为无机高分子,例如可举出聚硅氮烷、聚硅氧烷、聚硅烷、聚锗烷、聚磷腈、聚锡烷、聚硅氧金属(Metalloxane)、聚碳硅烷等,从耐热性观点出发,优选为聚硅氮烷。聚硅氮烷为基本构成单元内含有甲基等有机质成分的有机聚硅氮烷是公知的,但是优选为以基本构成单元内不含甲基等有机质成分的无机聚硅氮烷。无机聚硅氮烷,是指以-(SiH2NH)-为基本构成单元,在基本构成单元内不含甲基等有机质成分,由链状、环状或它们的复合结构构成,经由加热、溶剂除去、与大气中的氧或水分反应转化为-SiO2-(以下简单称为SiO2)的材料(参照日本特开昭60-145903号公报)。
将含无机聚硅氮烷的最外表层形成用组合物进行涂布,通过将其在大气中加热而除去溶剂,另外,无机聚硅氮烷与大气中的氧或水分反应,可在金属板表面上形成以SiO2为主体的硬质被膜(SiO2层)。即,涂布含无机聚硅氮烷的最外表层形成用组合物之后,在大气中进行加热,从而将溶剂除去,并使无机聚硅氮烷与大气中的氧或水分产生反应,使无机聚硅氮烷转化为SiO2。通过该SiO2可以提高金属基板的表面硬度。另外,通过使用含无机聚硅氮烷的溶液来形成SiO2层,可以提高金属基板的耐热性。
作为上述无机聚硅氮烷,具体而言可以使用全氢化聚硅氮烷。作为上述无机聚硅氮烷,优选使用数均分子量例如为500~2500左右的物质。
作为上述含无机聚硅氮烷的溶液,可以使用溶解无机聚硅氮烷的溶液,溶剂可以使用例如二丁基醚、二甲苯、甲苯等有机溶剂。上述含无机聚硅氮烷的溶液中上述无机聚硅氮烷的浓度相对于溶液整体的质量优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上。
上述含无机聚硅氮烷的溶液,优选还含有催化剂以促进从无机聚硅氮烷向SiO2的转化,例如通过添加钯催化剂,可于较低温形成SiO2层,可在金属板的耐热温度内形成SiO2层。
含无机聚硅氮烷的溶液,例如可由AZ ELECTRONIC MATERIALS公司等获得。另外,也可将获得的溶液浓缩使用。
涂布上述含无机聚硅氮烷的溶液后的加热可在大气中进行。通过在大气中加热,使无机聚硅氮烷与大气中的氧或水分起反应,可以形成以SiO2为主体的被膜(SiO2层)。
另外,以SiO2为主体的被膜,可以通过对加热前后的被膜的FT-IR(傅立叶变换型红外分光光度计)光谱进行测定时,Si-H键、N-H键引起的峰值强度减少或峰消失,Si-O键引起的峰值的产生乃至峰值强度的增大而加以确认。另外,SiO2层中例如可以含若干的Si-N键或N-H键等。
上述大气氛围可以含水蒸气。在水蒸气共存氛围下进行加热,可以促进上述SiO2的形成。
在上述大气中加热时的条件,在并用上述催化剂时,只要设为可使包含在溶液中的溶剂挥发的范围即可,并无特别限定。为加速二氧化硅的转化,加热温度优选为例如200℃以上。加热时间例如优选为30分钟以上,更优选为1小时以上。
另外,在大气中加热之后,也可以公知条件研磨SiO2层表面以使表面平滑。
有机高分子与无机高分子的复合高分子(以下称为复合高分子),并无特别限定,可根据目的适当选择。上述复合高分子是指有机高分子与无机高分子嵌段性地键合而成的高分子,有机高分子与无机高分子以纳米级均匀分散。例如作为复合高分子,可举出含烷氧基甲硅烷基的有机聚合物,对烷氧基硅烷进行水解、共缩合而获得的物质。特别是优选为,在以-Si(OR)3(其中,R表示碳数10以下的低级烷基)表示的含烷氧基甲硅烷基的有机聚合物中,以RnSi(OR)4-n(其中R表示碳数10以下的低级烷基,n表示1或2的整数)表示的烷氧基硅烷类进行水解、共缩合而获得的复合高分子。
上述复合高分子并无特别限定,可以使用适宜制备的物质,也可以使用市售品。上述市售品例如有JSR公司制Glasca(注册商标)、荒川化学工业公司制Konposeran(注册商标)等。
在金属板的表面上层叠多层被膜时,各被膜的膜厚为0.1μm以上且40μm以下,多层被膜的膜厚的合计为5μm以上。每1层的膜厚小于0.1μm时,被膜有可能产生针孔等缺陷,有可能无法确保耐电压(绝缘耐性)。另外,多层被膜的膜厚的合计小于5μm时,金属基板的耐电压小于0.1kV,有可能无法确保耐电压性(绝缘耐性)。
另外,进行后述的耐药品性试验结果,浸渍后的耐电压和浸渍前的耐电压比较,变化率在30%以下时为具有耐药品性的试样。优选为变化率在20%以下。
<衬底型薄膜太阳能电池>
对具备本发明的金属基板的衬底型薄膜太阳能电池进行说明。衬底型太阳能电池只要具备本发明的金属基板即可,可为公知的任一结构,例如基本上为在本发明的金属基板的被膜上,依次层叠背面电极、光电转换层、透明电极的结构。光电转换层是吸收透过透明电极而到达的光并产生电流的层,背面电极及透明电极均为用于输出光电转换层产生的电流的层,均由导电性材料构成。光射入侧的透明电极需具有透光性。背面电极、光电转换层及透明电极,可以使用和公知的衬底型薄膜太阳能电池同样的材料。
背面电极并无特别限定,例如可以使用Mo、Cr、W等金属及这些金属组合而成的材料。背面电极可为单层结构,或2层结构等层叠结构。背面电极的厚度并无特别限定,厚度优选为0.1μm以上,更优选为0.45~1.0μm。
光电转换层的构成并无特别限定,例如可举出至少1种黄铜矿结构的化合物半导体。另外,光电转换层也可为Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素构成的至少1种的化合物半导体。
为了进一步获得高的光吸收率、高的光电转换效率,光电转换层优选为由Cu及Ag所构成的组中选择的至少1种Ib族元素、由Al、Ga及In所构成的组中选择的至少1种IIIb族元素、和由S、Se及Te所构成的组中选择的至少1种VIb族元素构成的至少1种化合物半导体。作为该化合物半导体,可举出CuAlS2、CuGaS2、CuInS2、CuAlSe2、CuGaSe2、CuInSe2(CIS)、AgAlS2、AgGaS2、AgInS2、AgAlSe2、AgGaSe2、AgInSe2、AgAlTe2、AgGaTe2、AgInTe2、Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)、Cu(In1-xAlx)Se2、Cu(In1-xGax)(S、Se)2、Ag(In1-xGax)Se2及Ag(In1-xGax)(S、Se)2等。
透明电极例如可由添加有Al、B、Ga、Sb等的ZnO、ITO(铟-锡氧化物)或SnO2及组合这些的材料构成。透明电极可为单层结构或2层结构等层叠结构。另外,透明电极的厚度并无特别限定,但优选为0.3~1μm。
衬底型薄膜太阳能电池可通过公知的方法制作,例如可通过以下的制造方法制作衬底型薄膜太阳能电池。首先,在本发明的金属基板之上,通过溅射法、真空蒸镀法、热CVD法、湿式涂布法等一直以来公知的方法形成背面电极。接着,在背面电极之上通过溅射法、真空蒸镀法、热CVD法、湿式涂布法等一直以来公知的方法形成光电转换层。接着,在光电转换层上通过溅射法、真空蒸镀法、热CVD法、湿式涂布法等一直以来公知的方法形成透明电极。
另外,透明电极的形成时为了保护光电转换层,可在光电转换层与透明电极之间设置缓冲层。另外,在透明电极之上也可设置密封件。
<顶部发光型有机EL元件>
本发明的金属基板也可以应用于顶部发光型有机EL元件。这样的顶部发光型有机EL元件只要具备本发明的金属基板,则可为公知任一结构,例如基本上为在本发明的金属基板的被膜上,依次层叠电极、有机层、透明导电膜的结构。电极、有机层、透明导电膜可以使用和公知的衬底型薄膜太阳能电池同样的材料。在顶部发光型有机EL元件中,光透过透明导电性膜(不透过基板)被输出,因此基板可以使用非透明的金属板。
电极,例如可以使用铟-锡氧化物(ITO)、铟-锌氧化物(IZO)、锡氧化物、Au等金属的极薄膜、导电性高分子、导电性有机材料、含掺杂质(施主或受主)的有机层、导电体与导电性有机材料(含高分子)的混合物、或它们的层叠体等。电极可以使用溅射法或离子喷镀法等气相成长法对这些材料进行成膜。
有机层的有机发光层的材料,例如可以使用蒽、萘、芘、并四苯、晕苯、苝、酞苝(phthaloperylene)、萘酰苝(naphthaloperylene)、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、噁二唑、双苯并噁唑啉、双苯乙烯、环戊二烯、喹啉金属络合物、三(8-羟基喹啉)铝络合物、三(4-甲基-8-喹啉)铝络合物、三(5-苯-8-喹啉)铝络合物、氨基喹啉金属络合物、苯并喹啉金属络合物、三-(对联三苯-4-基)胺、吡喃、喹吖啶酮、红荧烯及它们的衍生物,或1-芳基-2,5-二(2-噻吩)吡咯衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、苯乙烯芳烃衍生物、苯乙烯胺衍生物及含有包含这些发光性化合物的基团为分子的一部分的化合物或高分子等。另外,不仅可使用以上述化合物为代表的来自荧光色素的化合物,也可使用所谓磷光发光材料,例如Ir络合物、Os络合物、Pt络合物、铕络合物等发光材料,或分子内含有这些的化合物或高分子。有机层可以通过溅射法、真空蒸镀法等一直以来公知的方法形成。另外,有机层除有机发光层以外可以含有空穴注入层、空穴输入层、电子输送层、电子注入层等。
透明导电膜中,作为材料可使用Al、银等单体,或Al、银等与其他电极材料组合而成的层叠结构的材料。电极材料的组合,可为碱金属与Al的层叠体、碱金属与银的层叠体、碱金属的卤化物与Al的层叠体、碱金属的氧化物与Al的层叠体、碱土类金属、稀土类金属与Al的层叠体,这些种类的金属与其他金属的合金等。具体而言,例如钠、钠-钾合金、锂、镁等与Al的层叠体、镁-银混合物、镁-铟混合物、铝-锂合金、LiF与Al的混合物、Al与Al2O3的混合物等。透明导电膜可通过溅射法、真空蒸镀法等一直以来公知的方法形成。
本申请主张2013年3月28日申请的日本专利申请第2013-070259号及2013年3月28日申请的日本专利申请第2013-070260号的优先权。本案也援引2013年3月28日申请的日本专利申请第2013-070259号及2013年3月28日申请的日本专利申请第2013-070260号的说明书的全部内容。
实施例
以下举出实施例更具体地说明本发明,但本发明不限定于以下实施例,在符合前、后述主旨范围内可作适当变更实施,它们也均包含于本发明的技术范围内。另外,实施例使用的评价方法如下。
<耐电压(绝缘耐性)>
以后述的制作方法制作尺寸50mm×50mm×0.8mm的供试材之后,依据JIS规格C2110-1,在供试材的一面以荷重500g接触外径20mm的球形电极的状态下,使用绝缘破坏试验装置,以20~40秒左右引起绝缘破坏这样的一定速度朝厚度方向施加直流电压,对产生绝缘破坏时的电压进行测定。进行5次上述电压测定,以其平均值作为耐电压。
<平均表面粗糙度Ra>
使用原子间力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)(精工电子工业制SPI3800N),针对以后述的制作方法获得的供试材,测定10μm×10μm区域的任意3处的表面粗糙度,将其平均值作为平均表面粗糙度Ra。
<耐药品性(表面粗糙度Ra及耐电压的变化率)>
将以后述的制作方法获得的供试材浸渍于二甲苯中24小时,求出浸渍后的表面粗糙度Ra及耐电压相对于浸渍前的表面粗糙度Ra及耐电压的变化率。另外,浸渍后的表面粗糙度Ra及耐电压与上述浸渍前的各测定方法进行同样测定。
(涂料1-1的制作方法)
在混合有等量的二甲苯(沸点:140℃)与环己酮(沸点:156℃)的溶剂中,添加以固态成分量换算为75质量份的聚酯树脂(东洋纺公司制VYLON(注册商标)300),及以固态成分量换算为25质量份的三聚氰胺树脂(DIC公司制SUPERBECK AMINE(注册商标)J-820-60),获得涂料1-1。调整二甲苯与环己酮的混合溶剂的量,以使聚酯树脂与三聚氰胺树脂的合计的固态成分量成为58质量%。
(涂料1-2的制作方法)
在涂料1-1中,除代替等量混合二甲苯与环己酮的溶剂,使用芳香族烃系溶剂(Exxon Mobil公司制芳烃溶剂(注册商标)150(沸点:183℃))以外,与涂料1-1同样地获得涂料1-2。
(涂料1-3的制作方法)
在混合有等量的二甲苯与环己酮的溶剂中,添加以固态成分量换算为75质量份的聚酯树脂(东洋纺公司制VYLON(注册商标)300),以固态成分量换算为25质量份的三聚氰胺树脂(DIC公司制SUPERBECK AMINE(注册商标)J-820-60),及50质量份的氧化钛(TAYCA公司制TITANIX(注册商标)JR-301(粒径0.30μm)),获得涂料1-3。调整二甲苯与环己酮的混合溶剂的量,以使聚酯树脂、三聚氰胺树脂与氧化钛的合计的固态成分量成为63质量%。
(涂料1-4的制作方法)
在涂料1-3中,除添加100质量份的氧化钛,调整聚酯树脂、三聚氰胺树脂与氧化钛的合计的固态成分量成为67质量%以外,与涂料1-3同样地获得涂料1-4。
(涂料1-5的制作方法)
在混合等量的乙酸丁酯(沸点:126℃)与1-丁醇(沸点:117℃)的溶剂中,添加金属原材用丙烯酸系树脂烧结上涂透明漆(ASPAINT公司制Saguran(注册商标)7000透明漆),获得涂料1-5。调整混合溶剂的量以使丙烯酸系树脂烧结上涂透明漆的固态成分量成为25质量%。
(实施例1-1)
作为供试材以电镀锌钢板(板厚0.8mm)为金属板,通过刮棒涂布器在金属板表面上涂布膜厚24.0μm的涂料1-1,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥,获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
(实施例1-2)
在实施例1-1中,除被膜的涂布膜厚成为14.1μm以外,与实施例1-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
(实施例1-3)
在实施例1-1中,除被膜的涂布膜厚成为11.3μm以外,与实施例1-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
(实施例1-4)
在实施例1-1中,除被膜的涂布膜厚成为35.2μm,取代涂料1-1使用涂料1-2以外,与实施例1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
(实施例1-5)
在实施例1-1中,除代替涂料1-1使用涂料1-3以外,与实施例1-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
(比较例1-1)
在实施例1-1中,除被膜的涂布膜厚成为42.2μm以外,与实施例1-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
(比较例1-2)
在实施例1-1中,除被膜的涂布膜厚成为5.6μm以外,与实施例1-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
(比较例1-3)
在实施例1-1中,除代替涂料1-1使用涂料1-4以外,与实施例1-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表1所示。
[表1]
(实施例1-6)
作为供试材,以电镀锌金属板(板厚0.8mm,在金属板两面的每个面的镀锌附着量为20g/m2)作为金属板,作为内层被膜,通过刮棒涂布器在金属板表面上涂布膜厚28.2μm的涂料1-1,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥。
之后,作为外层涂膜,在内层被膜的表面(内层被膜的不与金属板相接侧的面),通过刮棒涂布器涂布膜厚28.2μm的涂料1-1,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥,获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表2所示。
(实施例1-7)
在实施例1-6中,除内层被膜及外层被膜的涂布膜厚各为1.9μm以外,与实施例1-6同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表2所示。
(比较例1-4)
在实施例1-6中,除内层被膜及外层被膜的涂布膜厚各为1.4μm以外,与实施例1-6同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表2所示。
[表2]
(实施例1-8)
作为供试材,以电镀锌钢板(板厚0.8mm)作为金属板,通过静电涂布机(RansburgIndustrial公司制OptiFlex)在金属板表面上实施静电涂布形成膜厚10μm的涂料1-5,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为150℃的方式进行20分钟的烧结、干燥,获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表3所示。
(实施例1-9)
在实施例1-8中,除实施静电涂布使被膜的膜厚成为30μm以外,与实施例1-8同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表3所示。
(实施例1-10)
在实施例1-8中,除实施静电涂布使被膜的膜厚成为50μm以外,与实施例1-8同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表3所示。
(实施例1-11)
作为供试材,以电镀锌金属板(板厚0.8mm,在金属板两面的每个面的镀锌附着量为20g/m2)作为金属板,作为内层被膜,通过静电涂布机(Ransburg Industrial公司制OptiFlex)在金属板表面上实施静电涂布,形成膜厚25μm的涂料1-5,以到达板温(PeakMetal Temperature:PMT)为150℃的方式进行20分钟的烧结、干燥。
之后,作为外层涂膜,通过静电涂布机(Ransburg Industrial公司制OptiFlex),在内层被膜的表面(内层被膜的不与金属板相接侧的面)实施静电涂布,形成膜厚25μm的涂料1-5,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为150℃的方式进行20分钟的烧结、干燥,获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表3所示。
(实施例1-12)
在实施例1-11中,除进行静电涂布使内层被膜的膜厚成为35μm、外层被膜的膜厚成为35μm以外,与实施例1-11同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表3所示。
[表3]
(涂料2-1的制作方法)
在混合有等量的二甲苯(沸点:140℃)与环己酮(沸点:156℃)的溶剂中,添加以固态成分量换算为50质量份的聚酯树脂(东洋纺公司制VYLON(注册商标)300),及以固态成分量换算为50质量份的三聚氰胺树脂(DIC公司制SUPERBECK AMINE(注册商标)J-820-60),获得涂料2-1。调整二甲苯与环己酮的混合溶剂的量使聚酯树脂与三聚氰胺树脂的合计的固态成分量成为58质量%。
(涂料2-2的制作方法)
在涂料2-1中,除添加以固态成分量换算为62.5质量份的聚酯树脂,以固态成分量换算为37.5质量份的三聚氰胺树脂以外,与涂料2-1同样地获得涂料2-2。
(涂料2-3的制作方法)
在涂料2-1中,除添加以固态成分量换算为75质量份的聚酯树脂,以固态成分量换算为25质量份的三聚氰胺树脂以外,与涂料2-1同样地获得涂料2-3。
(涂料2-4的制作方法)
在作为溶剂的环己酮中,添加有机、无机混合涂布材(JSR公司制Glasca(注册商标)HPC7506A,获得涂料2-4。调整环己酮的量使有机、无机混合涂布材的固态成分量成为20质量%。
(涂料2-5)
直接使用聚硅氮烷涂布液(AZ ELECTRONIC MATERIALS公司制AQUAMICA(注册商标)NAX-120-20)。
(涂料2-6的制作方法)
在作为溶剂的环己酮中,添加以固态成分量换算为75质量份的有机、无机混合涂布材(JSR公司制Glasca(注册商标)HPC7506A、25质量份的氧化钛(TAYCA公司制TITANIX(注册商标)JR-301(粒径0.30μm)),获得涂料2-6。调整环己酮的量使有机、无机混合涂布材及氧化钛的合计固态成分量成为50质量%。
(涂料2-7的制作方法)
在涂料2-6中,除添加有机、无机混合涂布材以固态成分量换算为67质量份,氧化钛以固态成分量换算为33质量份以外,与涂料2-6同样地获得涂料2-7。
(实施例2-1)
作为供试材,以电镀锌钢板(板厚0.8mm)作为金属板,通过刮棒涂布器在金属板表面上涂布膜厚24.0μm的涂料2-1,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥,获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
(实施例2-2)
实施例2-1中,除被膜的涂布膜厚为22.5μm以外,与实施例2-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
(实施例2-3)
在实施例2-1中,除涂布被膜的膜厚成为14.1μm以外,与实施例2-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
(实施例2-4)
在实施例2-1中,除涂布被膜的膜厚成为11.3μm以外,与实施例2-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
(实施例2-5)
在实施例2-1中,除代替涂料2-1使用涂料2-2以外,与实施例2-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
(比较例2-1)
在实施例2-1中,除涂布被膜的膜厚成为5.6μm以外,与实施例2-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
(比较例2-2)
在实施例2-1中,除涂布被膜的膜厚成为42.2μm以外,与实施例2-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
(比较例2-3)
在实施例2-1中,除代替涂料2-1使用涂料2-3以外,与实施例2-1同样地获得层叠有1层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表4所示。
[表4]
(实施例2-6)
作为供试材,以电镀锌金属板(板厚0.8mm,金属板两面的每个面的镀锌附着量为20g/m2)作为金属板,作为内层被膜,通过刮棒涂布器在金属板表面上涂布膜厚28.2μm的涂料2-1,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥。
之后,作为外层涂膜,通过刮棒涂布器在内层被膜的表面(内层被膜的不与金属板相接侧的面),涂布膜厚28.2μm的涂料2-1,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥,获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
(实施例2-7)
在实施例2-6中,除将内层被膜及外层被膜的各膜厚涂布成为5.6μm以外,与实施例2-6同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
(实施例2-8)
在实施例2-6中,除将内层被膜及外层被膜的各膜厚涂布成为2.8μm以外,与实施例2-6同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
(实施例2-9)
作为供试材,以电镀锌金属板(板厚0.8mm,金属板两面的每个面的镀锌附着量为20g/m2)作为金属板,作为内层被膜,通过刮棒涂布器在金属板表面上涂布膜厚11.3μm的涂料2-1,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥。
之后,作为外层涂膜,通过刮棒涂布器在内层被膜的表面(内层被膜的不与金属板相接侧的面),涂布膜厚1.0μm的涂料2-4,以到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)为220℃的方式进行2分钟的烧结、干燥,获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
(实施例2-10)
在实施例2-9中,制作外层涂膜时除代替涂料2-4使用涂料2-5以外,与实施例2-9同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
(实施例2-11)
在实施例2-9中,制作外层涂膜时除代替涂料2-4使用涂料2-6以外,与实施例2-9同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
(比较例2-4)
除内层被膜及外层被膜各涂布成为膜厚2.1μm以外,与实施例2-6同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
(比较例2-5)
在实施例2-9中,制作外层涂膜时除代替涂料2-4使用涂料2-7以外,与实施例2-9同样地获得层叠有2层被膜的金属基板。
获得的层叠体的物性、评价结果如表5所示。
[表5]
在产业上的可利用性
通过在金属板上层叠特定的被膜,使被膜表面平滑,并且成为被膜具绝缘性的金属基板,由此可以用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件。
Claims (7)
1.一种金属基板,其特征在于,其用于衬底型薄膜太阳能电池或顶部发光型有机EL元件,
在金属板表面上层叠有多层膜厚为0.1μm以上且40μm以下的被膜,这些多层被膜的合计膜厚为3μm以上,形成于上述金属板的表面的最外表层的被膜的表面粗糙度Ra在30nm以下,
上述被膜是将含有热固化性树脂:34.5~80.0质量%、固化剂:10.6~35.0质量%,且固态颜料的体积分率在20%以下的被膜形成用组合物烧结而获得的,
形成上述最外表层的被膜形成用组合物中,代替热固化性树脂及固化剂,而含有无机高分子和/或有机高分子与无机高分子的复合高分子,
其中,所述热固化性树脂及固化剂的质量%是指被膜形成用组合物中的热固化性树脂及固化剂的含量相对于热固化性树脂、固化剂及固态颜料的合计质量的比率。
2.如权利要求1所述的金属基板,其中,上述被膜形成用组合物还含有固化剂,上述被膜形成用组合物中的上述固化剂相对于上述热固化性树脂的质量比在0.6以上且1.0以下,上述多层被膜的合计膜厚为5μm以上。
3.如权利要求1所述的金属基板,其中,上述被膜的合计膜厚大于40μm且为120μm以下。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的金属基板,其中,上述热固化性树脂为聚酯树脂。
5.如权利要求1~3中的任一项所述的金属基板,其中,上述最外表层的被膜的表面粗糙度Ra为10nm以下。
6.一种衬底型薄膜太阳能电池,具备权利要求1~5中的任一项所述的金属基板。
7.一种顶部发光型有机EL元件,具备权利要求1~5中的任一项所述的金属基板。
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