JPH08231675A

JPH08231675A - 樹脂組成物およびそれを有する電子ディバイス

Info

Publication number: JPH08231675A
Application number: JP7269087A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kubota; 悠一久保田; Yukihiro Isobe; 幸広磯部; Akemi Takenouchi; 朱美竹之内; Makoto Hosokawa; 誠細川
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd; TDK Corp
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd; TDK Corp
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1996-09-10
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: JP3594711B2

Abstract

(57)【要約】【目的】太陽電池等の電子ディバイスの絶縁や封止に
適した樹脂組成物を得る。【構成】多官能性イソシアネート化合物である第１成
分と、イソシアネート基と反応し、ウレタン結合を主体
に形成する反応性水酸基を有するポリマー、オリゴマー
からなるポリオール系第２成分とを混合してなる。透光
性を要する場合、第１成分として、芳香族環を有しない
多官能性イソシアネート化合物を用いる。結果として、
耐湿性、耐熱性、耐摩耗性、耐引っ掻き性、表面硬度、
耐屈曲性、密着性、印刷適正、レーザー加工性等が優れ
た樹脂組成物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁性を有する樹脂組
成物に関する。本発明は、透光性を有する樹脂組成物に
関する。本発明は、電子ディバイスに用いられる絶縁膜
を構成する樹脂組成物に関する。本発明は、電子ディバ
イスに用いられる、透光性を有する樹脂組成物に関す
る。本発明は、電子ディバイスに用いられるスクリーン
印刷用の樹脂組成物に関する。本発明は、上記樹脂組成
物を有する電子ディバイス、特に、太陽電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜太陽電池等の薄膜型電子ディ
バイス（主に薄膜を積層して構成される電子素子）にお
いては、多層構造における層間絶縁膜や、立体交叉配線
における絶縁膜を形成する樹脂組成物として、様々なも
のが検討されてきた。

【０００３】この樹脂組成物としては、層間絶縁性、上
下層間密着性・耐候性・耐湿性・耐熱性、耐摩耗性、耐
引っ掻き性・耐屈曲性・各種薄膜・表面硬度ならびに、
スクリーン印刷法などで代表される、インク状態での塗
布被膜適性、硬化性などが求められていた。

【０００４】従来検討されてきた樹脂組成物としては、
スチレン系樹脂、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステ
ル系樹脂・エポキシ系樹脂、アルキッド系樹脂・シリコ
ン系樹脂・アクリル系樹脂・フッ素系樹脂等の熱硬化
系，熱可塑系，紫外線硬化系などがある。これらに関す
る詳細な説明は、特開昭６１−２１８６２５等に示され
ている。

【０００５】しかし、これらの樹脂組成物は、上記要求
諸特性のバランスが取れたものは得られていない。特に
薄膜型電子ディバイス構造を有する太陽電池等の、積層
薄膜の多層構造における層間絶縁膜、配線の立体交叉絶
縁膜において、これらの要求諸特性ならびに、インク状
態での印刷適性、印刷膜の硬化性等の諸特性および生産
性について満足できるものが無かった。

【０００６】また、従来、薄膜型電子ディバイス用の樹
脂封止材料について、特に、薄膜型電子ディバイス構造
を有する太陽電池の受光面（対面）の透光性保護膜を形
成する樹脂組成物として、様々なものが検討されてき
た。

【０００７】この樹脂組成物としては、透光性を有し、
かつ保護膜に要求される諸特性（耐候性・耐湿性・耐熱
性・耐摩耗性・耐引っ掻き性・耐屈曲性・各種薄膜およ
び基材との接着性・表面硬度）、ならびに、スクリーン
印刷法等で代表されるインク状態での印刷適性等が求め
られていた。

【０００８】従来検討されてきた透光性保護膜を形成す
る樹脂組成物としては、スチレン系樹脂、飽和ポリエス
テル、不飽和ポリエステル系樹脂・エポキシ系樹脂・シ
リコン系樹脂・アクリル系樹脂・フッ素系樹脂・等の熱
硬化系、熱可塑系、紫外線硬化系の樹脂などがある。こ
れらに関する詳細な説明は、特公昭６３−１７３３４
２、特開昭５６−６９８７４、特開昭６１−２１８６２
５等に示されている。

【０００９】しかし、これらの樹脂組成物では、上記要
求諸特性のバランスが取れたものは得られていない。特
に、薄膜型電子ディバイス構造を有する太陽電池等の透
光性保護膜を形成する樹脂組成物として、透光性、保護
膜の要求諸特性、インク状態での印刷適性、硬化性等の
諸特性および生産性について満足できるものがなかっ
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、薄膜
型電子ディバイス構造に適した絶縁膜を形成する樹脂組
成物、または透光性保護膜を形成する樹脂組成物であっ
て、特に生産性が高く、基材が安価、軽量であり、かつ
可撓性を有する、樹脂基板を用いたアモルファスＳｉ太
陽電池の製造に適した樹脂組成物を得ることにある。よ
り具体的には以下の課題が挙げられる。

【００１１】１）耐湿性・耐水性向上：本発明は、絶縁
膜を構成する樹脂組成物の耐湿性、耐水性を向上させ、
ひいては耐候性を向上させることを課題とする。本発明
は、水分による透光性樹脂組成物の変質や、透光性樹脂
組成物よりなる透光性保護膜で覆った内側部分に対する
外界の湿度・水分の侵入を防いで、耐湿性・耐水性を高
め、ひいては耐候性を高めることを課題とする。

【００１２】周囲の湿度・水分の作用により、従来の樹
脂組成物においては、その成分が変化し、その結果、そ
の樹脂を用いた太陽電池においては、アモルファスＳｉ
相の劣化や電極材料の変質により、光電変換効果が低下
し、電気特性が経時劣化していた。本発明はこれを解決
するものである。

【００１３】２）耐熱性・表面硬度の向上：また、本発
明は、樹脂組成物よりなる絶縁膜の耐熱性・硬度を高め
ることも並立すべき課題とする。すなわち、太陽電池の
ような薄膜型電子ディバイスの作製工程において、外部
に電力を取り出すための電極部分に、フレキシブルプリ
ントサーキット（ＦＰＣ）やリード線等の接着のため
に、半田付けあるいは、ヒートシールのために加圧しな
がら１００℃以上の熱がかけられる。この際に、層間絶
縁膜、立体交叉絶縁体膜部分もヒートショックや、熱圧
着を受ける。また、電極周辺を絶縁する保護膜の部分
も、熱圧着を受ける。

【００１４】絶縁膜や透光性保護膜の硬度および耐熱性
を高めることにより、ヒートショックや熱圧着による熱
変形を防ぎ、ひいては、絶縁不良、外観不良を防止す
る。またディバイス駆動時の層間絶縁膜、立体交叉絶縁
体膜内部での蓄熱や、車載太陽電池等高温下にさらされ
る用途での耐熱性を高める。また、ＩＴＯ（酸化インジ
ューム・スズ）透明電極層形成時のスパッター耐熱性を
高め、スパッターによる印刷膜の物理的、化学的ダメー
ジを防ぎ、絶縁性を維持する。また、車載用太陽電池
等、高温下にさらされる用途においても、透光性保護膜
の硬度および耐熱性を高めることにより、特に、太陽電
池の破壊を防ぎ、また、受光面の引っ掻き傷の発生、お
よびそれによる透光性低下に伴う変換効率の低下を防
ぐ。

【００１５】３）耐磨耗性の向上：また本発明は、樹脂
組成物よりなる絶縁膜や、透光性樹脂組成物よりなる透
光性保護膜の耐磨耗性を向上させることも、並立すべき
課題とする薄膜の積層化を、特にロール・ツー・ロール
プロセス（ロール状に巻いたフレキシブル（可撓性）基
板を、他方のロールへ巻き取りながら、その過程におい
て、成膜、印刷、レーザー加工等の、各単位操作をイン
ラインで行って、ディバイス等を連続的に形成する作製
プロセス）で行う際に、フレキシブル基板の上層、下層
表面とのこすれや、フレキシブル基板とガイドロール間
でのこすれによって発生する、層間絶縁膜や、表面に設
けた透光性保護膜の引っ掻き傷等の発生が問題になる。
これらが原因となった、アモルファスシリコン膜等の無
機薄膜層の不均一化、性能低下、外観不良による歩留ま
りの低下等を防ぐために、耐磨耗性を保持する必要があ
る。

【００１６】４）保護膜の透光性の維持：１）、２）、
３）の課題を解決するものとして、一般に使用されてい
る硬化性樹脂組成物は、屋外にさらされる用途の太陽電
池では、一般的傾向として、外気の温度・湿度・紫外線
・オゾン等により変色し、透光性が低下しやすい。本発
明は、透光性樹脂組成物よりなる透光性保護膜の透光性
の低下を防ぐことも並立すべき課題とする。

【００１７】５）上下層間密着性の向上：樹脂基板や金
属基板など、基材が安価で軽量かつ可撓性の基板を使用
したアモルファスＳｉ太陽電池等の積層薄膜ディバイス
においては、各種環境下での屈曲を伴う条件下で、積層
される薄膜（層）の上下層の間の絶縁性を確保するため
に、層間密着性（絶縁膜とその上下の層との密着性）が
優れ、屈曲性に富んだ、絶縁性樹脂組成物が不可欠とな
る。また、アモルファスＳｉ層、ＩＴＯ透明電極層等の
内部応力の大きい薄膜との積層による、フレキシブルな
太陽電池のカール等の寸法変形を防ぐために、内部応力
を緩和する必要がある。本発明は、樹脂組成物よりなる
絶縁膜の上下層間密着性の向上も並立すべき課題とす
る。

【００１８】６）レーザー加工性の向上：積層薄膜ディ
バイスにおいては立体交叉絶縁、立体交叉配線を高精度
で行う為にＹＡＧレーザー等を用いて、レーザースクラ
イブ、レーザーボンディング等の加工が不可欠であり、
その為に、絶縁膜としての樹脂組成物は、高精度で分断
加工出来る絶縁膜を設計する必要がある。本発明は、樹
脂組成物よりなる絶縁膜のレーザー加工性の向上も並立
すべき目的とする。

【００１９】７）硬化性の向上：絶縁膜または透光性保
護膜を形成する樹脂組成物を印刷形成するに際し、より
低い温度で、効率よく熱硬化反応が進行し、かつインク
のポットライフが長いことは生産性上有利である。特
に、基材として、耐熱性の低いプラスチックフィルムを
用いるフレキシブル太陽電池等では、より低い温度で熱
硬化する絶縁性樹脂組成物や透光性樹脂組成物は、太陽
電池の熱変形を避けるために重要である。本発明は、絶
縁性樹脂組成物や透光性樹脂組成物の熱硬化反応温度
を、架橋度を損なわずにできるだけ低下させ、かつイン
ク状態におけるポットライフを長くすることを他の課題
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、多官能性イソシアネート化合物である第
１成分と、イソシアネート基と反応し、ウレタン結合を
主体に形成する反応性水酸基を有するポリマー、オリゴ
マーからなるポリオール系第２成分と、を混合してなる
ことを特徴とする樹脂組成物である。

【００２１】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、第１成分は、加熱によりイソシアネート基を遊離す
る、ブロックされた多官能性イソシアネート化合物より
なることを特徴する樹脂組成物である。

【００２２】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、第２成分が、数平均分子量４７０以上５００００以
下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポ
キシ樹脂の単一系または混合系よりなることを特徴とす
る樹脂組成物である。

【００２３】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、第２成分は、数平均分子量２５００以上２００００
以下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂の単一系または混合系よりなることを特徴と
する樹脂組成物である。

【００２４】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、シリコン系またはアクリル系またはそれらの混合系
の重合物から成る添加剤が、第１成分と第２成分よりな
る樹脂組成物成分に対して、０．００１〜５ｗｔ％添加
されていることを特徴とする樹脂組成物である。

【００２５】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、ＣａＣＯ₃ 、カ
ーボンブラックの内の単独もしくは複数の種類の微粒子
が、微粒子顔料として複合化されたことを特徴とする樹
脂組成物である。

【００２６】また、本発明は、上記樹脂組成物を有する
電子ディバイス、特に太陽電池を構成する電子ディバイ
スである。

【００２７】本発明は、フェノキシ樹脂に代表される、
ビスフェノール骨格よりなる主鎖が剛直な芳香族環と、
可撓性を与えるエーテル結合を有し、側鎖に高含有率の
反応性水酸基を有する絶縁性・耐加水分解性を備えたポ
リマーまたはオリゴマーを、ポリオールとし、反応性水
酸基と化学当量かやや過剰の、多官能イソシアネートか
または、そのブロック体を反応させることによって得ら
れるポリウレタン結合を含む樹脂ラッカーに、微粒子Ｓ
ｉＯ₂ （アエロジル）等のチクソ性付与材、色素や高電
気抵抗カーポンプラック等のレーザー光吸収材、を分散
剤と共に良く分散し、高信頼性、可撓性を有する樹脂組
成物とし、特に層間絶縁膜として活用する。また硬化前
のペースト状態の樹脂組成物は、消泡剤、レべリング剤
等の添加によりその表面張力を４０μＮ／ｃｍ（２０
℃）（白金リング法、ビックケミー社製ダイノメータ
ー、ＡＳＴＭＤ９７１の条件による測定）以下に制御
する。

【００２８】本発明において、第１成分としての多官能
性イソシアネート化合物としては、イソシアネートモノ
マーとトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）とのアダクト
体、ビウレット体、イソシアヌレート体（トリマー体）
等が有効である。芳香族系として、もっとも一般的なイ
ソシアネートモノマーとしては、トルエンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシ
アネート（ＭＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤ
Ｉ）等が挙げられ、これらのＴＤＩとのアダクト体、ビ
ウレット体、イソシアヌレート体（トリマー体）等が、
芳香族多官能性イソシアネートとして、本発明に使用で
きる。

【００２９】しかし、芳香族多官能性イソシアネート
は、後に述べる脂肪族系（非芳香族系）と比較すると、
反応性が高く、より低温で完全硬化が期待できるが、イ
ンキ（オーバーコート材）、ソルダーレジストとしてペ
ースト状態で、第２の成分のポリオールと混合してして
２液型として使用する場合、そのポットライフが短時間
となる点では、使用し難い一面もある。

【００３０】他方、脂肪族系（芳香族環を含まない）イ
ソシアネートモノマーとしては、ヘキサメチレンジイソ
シアネート（ＨＤＩ）、イソフオロンジイソシアネート
（ＩＰＤＩ）、水添ＭＤＩ（Ｈ₁₂ＭＤＩ）、水添ＸＤＩ
等が挙げられ、これらジイソシアネートのＴＭＰアダク
ト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等の、脂肪族
系（非芳香族）多官能性イソシアネートは、芳香族系と
比べて、反応性は低いが、耐光性、耐候性等の、ディバ
イスの環境信頼性を高める上では有利であり、耐黄変化
等、透光性、透明性を要求される用途にも適している。
また、芳香族系よりも反応が遅いが、その分インキ（オ
ーバーコート剤）、ソルダーレジスト等としてペースト
状で用いた時のポットライフをより長く保ち易いため、
生産工程上扱いやすく、この点が長所となる。

【００３１】本発明の他の構成は、芳香族環を有しない
多官能性イソシアネート化合物である透光性の第１成分
と、イソシアネート基と反応しウレタン結合を形成する
活性水酸基を有するポリマー、オリゴマーからなる透光
性のポリオール系第２成分と、を混合してなることを特
徴とする樹脂組成物である。

【００３２】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、第１成分が、加熱によりイソシアネート基を遊離す
る、芳香族環を有しないブロックされた多官能性イソシ
アネート化合物よりなることを特徴とする樹脂組成物で
ある。

【００３３】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、第２成分が、数平均分子量４７０以上５００００以
下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポ
キシ樹脂の単一系または混合系よりなることを特徴とす
る樹脂組成物である。

【００３４】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、第２成分が、数平均分子量２５００以上２００００
以下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂の単一系または混合系よりなることを特徴と
する樹脂組成物である。

【００３５】また、本発明は、上記樹脂組成物におい
て、シリコン系またはアクリル系またはその混合系の重
合物からなる添加剤が、第１成分と第２成分よりなる樹
脂組成物成分に対して、０．００１〜５ｗｔ％添加され
ていることを特徴とする樹脂組成物である。

【００３６】また、本発明は、上記樹脂組成物を有する
電子ディバイス、特に太陽電池を構成する電子ディバイ
スである。

【００３７】本発明は、分子量の大きいフェノキシ樹脂
に代表される反応性水酸基を有する透光性・耐加水分解
性・分子主鎖骨格の剛直性等を備えたポリマーまたはオ
リゴマーをポリオールとし、反応性水酸基と化学当量か
やや過剰の、共役結合を有しないポリイソシアネート
か、そのブロック体を反応させることによって得られる
ポリウレタン結合を含む樹脂を、透光性保護膜を形成す
るための透光性樹脂組成物として活用する。また被膜塗
布時に使用するペーストは、消泡剤、レベリング剤等の
添加剤によりその表面張力を４０μＮ／ｃｍ（２０℃）
（白金リング法、ビックケミー社製ダイノメーター、Ａ
ＳＴＭＤ９７１の条件による測定）以下に制御する。

【００３８】本発明の透光性樹脂組成物において、第１
成分である、芳香族環を有しないイソシアネート化合物
としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）
およびその多官能イソシアネート化合物として、トリメ
チロールプロパン（ＴＭＰ）と３分子のＨＤＩとのアダ
クト体よりなる三官能イソシアネートがある。また３分
子のＨＤＩが、尿素結合（ビュレット結合）で結ばれた
三官能イソシアネートがある。さらに、３分子のＨＤＩ
が三量体となってイソシアヌレート体を形成した三官能
イソシアネートも、耐候性、耐熱性の優れたポリウレタ
ン樹脂を得る上で有効である。

【００３９】芳香族環を有しないイソシアネートの化合
物の他の例としては、イソフオロンジイソシアネート
（ＩＰＤＩ）が挙げられる。このイソシアネートもＨＤ
Ｉと同様、耐候性、耐熱性を有し、硬質なポリウレタン
樹脂を得るのに有効であり、ポリオールと混合した際の
ポットライフも長い。このＩＰＤＩも、ＨＤＩと同様、
ＴＭＰとアダクト体を形成し、また三量体としてイソシ
アヌレート体を形成し、三官能イソシアネートとして優
れたポリウレタン樹脂を得るのに有効である。その他、
芳香族環を有しないイソシアネートとしては、水素添加
ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｈ₁₂ＭＤＩ）も有
効であり、その多官能化されたイソシアネートを使用す
ることができる。

【００４０】上記絶縁性樹脂組成物や透光性樹脂組成物
の、第１成分としての、ブロックされた多官能性イソシ
アネート化合物（ブロックイソシアネート）の代表例と
しては、活性水素を持つ化合物がよく、主に、フェノー
ル、クレゾール、イソノニルフェノール等のブロック剤
の水酸基で、イソシアネート基をブロックした化合物
（１６０〜１８０℃×３０分の加熱でイソシアネート基
が遊離）があり、ポリオール中の水酸基と遊離イソシア
ネートを当量となるように、ポリオールと混合すること
で、ポットライフを考慮せずに一液型として使用するこ
とができる。この際に、ジブチル錫ジラウレート等の硬
化反応触媒、トリエチレンジアミン（ＤＡＢＣＯ）等の
解離触媒を少量添加してもよい。また、ブロック剤の他
の例としては、メチルエチルケトオキシムの様なオキシ
ムも用いられる（約１４０℃×３０分で加熱解離）。ま
たε−カプロラクタム等のラクタム基やアミノ基、アマ
イド基、イミド基を有するブロック剤も使用できる（約
１６０℃×３０分で熱解離）。また、ジエチルマロネー
ト、エチルアセトアセテート等のジカルボニル化合物も
ブロック剤として有効であり、より低温で（約１００℃
×３０分）イソシアネート基を解離するため、一液性で
しかも熱硬化性を高める上で有利である。これらブロッ
ク剤と組み合わせるイソシアネート化合物は、先に述べ
た多官能性イソシアネート化合物が有効であり、この場
合には芳香族系であっても、第２成分のポリオールと混
合しても常温ではウレタン化反応を生じないため、一液
型のポットライフフリーのインキ（オーバーコート
剤）、ソルダーレジスト等として用いることができる。
また、これらブロック材と組み合わせるイソシアネート
化合物は、先に述べた芳香族環を有しない多官能性イソ
シアネート化合物が得に透光性を保持する上で好適であ
る。

【００４１】また、第２成分のポリオールとしては、数
平均分子量４７０以上５００００以下、好ましくは数平
均分子量２５００以上２００００以下のフェノキシ樹
脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系または混合
系を用いる。

【００４２】なお、本明細書で示す、数平均分子量を含
む分子量は、全て、ゲルパーミレーションクロマトグラ
フィー（ＧＰＣ）（装置：ＴＯＳＯＨＨＬＣ−８０２
Ａ、カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬＧ２０００Ｈ＋Ｇ３００
０Ｈ＋Ｇ４０００Ｈ、検量線：ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂）で測定される値である。

【００４３】第２成分においては、数平均分子量が４７
０より少なくなるような、重合度の低いものを用いる
と、反応性水酸基の含有率がほとんど無くなり、第１成
分と第２成分の反応によるウレタン結合の架橋密度はほ
とんど得られなくなる。結果として、得られる樹脂組成
物は、ウレタン結合基により発現される下地との強い接
着性や樹脂の強靱な耐磨耗性、そして樹脂の可撓性が十
分に発揮されず、また、スクリーン印刷用インクとして
の粘性や弾性率も低くなり、印刷適正が低下する傾向が
ある。特に、顔料を混入しない透光性の樹脂組成物にお
いては、粘性、弾性率の低下傾向が著しくなり、印刷が
困難となる。したがって、第２成分としては、数平均分
子量が、４７０以上、好ましくは２５００以上が望まし
い。

【００４４】例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ構造
単位で少なくとも重合度０．５（化５におけるｎ値が
０．５）以上で、１分子主鎖よりペンダント状に配置さ
れる反応性水酸基を０．５個以上有するものが有効であ
る。この場合の数平均分子量は、４７０となる。

【００４５】

【化５】

【００４６】また、例えば、ビスフェノールＡ型エポキ
シ構造単位で少なくとも重合度４（化５におけるｎ値が
４）以上で、１分子主鎖よりペンダント状に配置される
反応性水酸基を４個以上有するものが有効である。この
場合の数平均分子量は、１３５０となる。

【００４７】さらに好ましくは、ビスフェノールＡ型エ
ポキシ構造単位で少なくとも重合度８．８（化５におけ
るｎ値が８．８）以上で、１分子主鎖よりペンダント状
に配置される反応性水酸基を８．８個以上有するものが
有効である。この場合の数平均分子量は、２９００とな
る。

【００４８】また、逆に、第２成分の数平均分子量が、
５００００を越えるような、高い分子量となると、溶解
できる溶剤の種類が限られてくる。また、溶解できて
も、非常に高粘性を示し、流動性が失われる。したがっ
て、スクリーン印刷のためのインキ化を行う上で問題と
なる。例えば、所望のファインパターンを形成したスク
リーン版上に、数平均分子量が５００００を越える、ビ
スフェノールＡ型エポキシ構造単位の、重合度の高いフ
ェノキシ樹脂により主として構成されるインキを載せ
て、スクリーン印刷を行っても、スクリーン版のメッシ
ュをインキが通過できず、印刷することも不可能とな
る。また、極めて高粘性となるため、添加剤として加え
たシリコン系脱泡剤等では、巻き込んだ気泡に対して全
く脱泡効果がなく、また、強い粘ちゅう性を有するた
め、このような第２成分と、第１成分である芳香族環を
有しない多官能性イソシアネートとの均一混合がほとん
ど不可能となり、均一にウレタン結合を配したウレタン
樹脂組成物を得ることは極めて困難となる。したがっ
て、第２成分として重合度の高い樹脂を、単一系で使用
する場合には、数平均分子量で５００００以下、好まし
くは、２００００以下のものが、ウレタン樹脂の数々の
特徴を発揮させ、スクリーン印刷インキとしての印刷適
正、組成物の取扱い易さ等の点からも有効である。

【００４９】また、第２成分として、分子量の異なる樹
脂を混合して使用する場合にも、先に述べた理由によ
り、数平均分子量４７０以上５００００以下、さらに好
ましくは、２５００以上２００００以下の混合樹脂を活
用するのが有効である。

【００５０】第２成分としては、例えば、ユニオンカー
バイド社製フェノキシ樹脂、ＰＫＨＣ（数平均分子量≒
１４０００）、ＰＫＨＨ（数平均分子量≒１１００
０）、ＰＫＨＪ（数平均分子量≒１８７００）、東都化
成製フェノキシ樹脂、フェノエードＹＰ−５０（数平均
分子量≒１２７００）などが使用できる。また、インキ
の印刷適性調整や、インキ被膜物性を制御するには、ビ
スフェノール型エポキシ樹脂、シェル化学製エピコート
１００７（数平均分子量＝２９００）、エピコート１０
０９（数平均分子量＝３７５０）等を単独またはフェノ
キシ樹脂と混合して用いることが有効である。

【００５１】また、これらポリウレタン結合を含む樹脂
組成物を、例えば層間絶縁膜や透光性保護膜としてフレ
キシブル太陽電池に活用し、スクリーン印刷法により均
一に目的のパターンで形成する場合には、インク（ペー
スト）の消泡性、レベリング性の向上、下地のアモルフ
ァスシリコン膜、ＩＴＯ導電膜や透明絶縁膜等との濡れ
性を向上させ、ピンホール発生、インキのハジキ等の防
止、リコート性の向上が、作製される太陽電池の均質性
を高め不良品率を改善する上で重要となる。そのための
方策として、樹脂インクのスクリーン印刷適性をより良
好に保持するための、シリコン系やアクリル系、ビニル
エーテル系添加剤を、樹脂成分（第１成分および第２成
分）に対して０．００１〜５ｗｔ％程度の範囲で適宜添
加することが有効である。例えば、シリコン系添加剤と
しては、メチルアルキルポリシロキサン系シリコン化合
物で、その一部をポリエーテル変性した化合物や、アル
キル変性した化合物、あるいはジメチルポリシロキサン
をポリエステル変性した化合物を、微量混合して使用す
ることが有効である。特にシリコン系の消泡剤、レベリ
ング剤については、化１に示す構造のメチルアルキルポ
リシロキサンのアルキル変性体が良好な結果を来した。

【００５２】

【化１】

【００５３】シリコン系化合物以外にも、アクリル系、
ポリビニルエーテル系等のオリゴマーないしはポリマー
（数平均分子量２００００以下程度）を少量併用するこ
とも有効であった。

【００５４】また、絶縁性インキ（ソルダーレジスト、
オーバーコート剤）を、目的のパターンに合わせ、高精
度、均一にスクリーン印刷法にてコーティングを行う場
合、インクの流動物性、特にチクソトロピー性の制御は
非常に重要である。そのような目的のために、特に超微
粒子の顔料を均一に、樹脂組成物の中に分散することが
良い結果を得た。ここで、微粒子顔料としては、ＳｉＯ
₂ （例えば、デグッサ社製アエロジル）、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、
ＴｉＯ₂ 、高抵抗カーボンブラック等が有効であった。
その粒子サイズは、５〜３０ｎｍ程度の一次粒子径を示
すものが良好であった。ここで、カーボンブラックは、
レーザー光を吸収するため、レーザスクライブ、レーザ
ー分断加工に対する適性向上にも有効であった。

【００５５】また、実際のインキ（ペースト）作製に際
しては、微粒子顔料がインキ用樹脂成分（特に第２成
分）と溶液状態で十分に分散することが重要であり、そ
のためには、印刷被膜表面への移行性の少ない、ポリマ
ー系分散剤の添加が有効であった。この分散剤の一例と
しては、第２成分や第１成分に、可溶化性を有し、しか
もポリマー（アクリル樹脂、ポリエステル樹脂）の末端
に、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ₃Ｈ、−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）₂ 、
−ＯＨ等のプロトン供与性、あるいは、それらの塩類、
−ＮＨ₂ 、−ＮＨＲ、−ＮＲ、Ｒ₂ のような、プロトン
受容基、更にイオン対結合を有する４級アンモニウム基
等の極性項を有する高分子分散剤が有効であった。樹脂
組成物成分（第１成分、第２成分、微粒子顔料、溶剤の
総量）に対して、微粒子顔料の添加量は３〜２０ｗｔ
％、また分散剤は１〜５ｗｔ％の添加量が有効であっ
た。

【００５６】

【実施例】

〔実施例１〕以下に示す実施例１〜５においては、フレ
キシブル基板としてポリエチレンナフタレートを用いた
薄膜型電子ディバイスモジュール構造を有する太陽電池
の、アモルファスＳｉ膜やＩＴＯ透明導電膜の上層に、
それぞれの印刷パターンで、樹脂組成物ペーストをスク
リーン印刷法により積層してオーバーコートし可撓性太
陽電池の形成を行い、それぞれの特性を評価した。ここ
では各薄膜をインラインで、ロール・ツー・ロールプロ
セスで成膜、積層化を行った。

【００５７】本実施例で用いた樹脂組成物は、本発明構
成を有するポリウレタン系熱硬化性樹脂であり、その組
成は次の通りである。・第２成分フェノキシ樹脂（ＵＣＣ社製：ＰＫＨＨ、数平均分子量
≒１１０００、水酸基含有率６ｗｔ％）：２０重量部・溶剤シクロヘキサノン：４０重量部イソホロン：３０重量部・顔料高抵抗カーボンブラック（デグッサ社製：平均粒子径２
５ｎｍ）：４重量部・微粒子アエロジル（デグッサ社製：平均粒子径１５ｎｍ）：１
０重量部・分散剤（オレイン酸）：３重量部・添加剤消泡剤（信越シリコーン（株）製ＫＳ−６９）：０．
５重量部レベリング剤（信越シリコーン（株）製ＫＳ−６
６）：１重量部

【００５８】フェノキシ樹脂を混合溶剤（シクロヘキサ
ノン／イソホロン）に完全に溶解し、カーボンブラッ
ク、アエロジル、分散剤と共にジルコニア製ボールミル
により４８時間分散する。次に、消泡剤、レベリング剤
を添加し、さらに２時間混合する。この物に、第１成分
として、イソシアヌレート結合ヘキサメチレンジイソシ
アネート（ＨＤＩ三量体）をフェノキシ樹脂の含有水酸
基とイソシアネート基が化学当量となるように１７重量
部添加し、２０分混合後ペースト樹脂組成物を得た。

【００５９】得られたペースト状の樹脂組成物を用い
て、図１の電極構造を有する可撓性アモルファスシリコ
ン太陽電池を形成した。まず、図１（Ａ）に示すよう
に、ポリエチレンナフタレートよりなる可撓性基板１上
に、アルミニウムまたはアルミニウムとステンレスとの
積層体よりなる電極２を形成した。

【００６０】次に図１（Ｂ）に示すように、ＰＩＮ接合
等を有し、光起電力を発生するアモルファスシリコン層
３をプラズマＣＶＤ法により形成したのち、１５０メッ
シュポリエステルスクリーンにて、アモルファスシリコ
ン層薄膜上層部に、作製したペースト状の樹脂組成物を
印刷後、１６０℃オーブン中にて１０分間熱硬化させ、
層間絶縁膜４とした。次に、このようにして形成された
層間絶縁膜４上に、ＩＴＯ（酸化インジューム・スズ）
を、Ａｒガススパッタリング法により成膜し、透明電極
層５を形成した。このスパッタリング工程で、樹脂組成
物である層間絶縁膜４は、なんらの物理的、化学的ダメ
ージも認められなかった。その後、ＹＡＧレーザーによ
り、絶縁や電気的接続のための溝や穴を形成した。この
とき、層間絶縁膜４部分に対してなされたレーザー加工
においても、きわめて寸法精度のよい加工ができた。

【００６１】次に、再度、ペースト状の樹脂組成物を透
明電極層５上に、１５０メッシュポリエステルスクリー
ンにて印刷後、１６０℃オーブン中にて１０分間熱硬化
させた。このようにして、図１（Ｃ）に示すように第２
の層間絶縁膜６を形成し、一部においては、樹脂組成物
が、レーザー加工において形成された溝や穴を埋めて形
成された。また、ここまでの工程において、ロール・ツ
ー・ロールプロセスによる、層間絶縁膜４また６おける
キズ等の発生はみられなかった。

【００６２】次に、図１（Ｄ）に示すように、導電ペー
ストにより配線電極７を印刷し、さらに透光性絶縁樹脂
膜８を印刷成膜し、可撓性アモルファスＳｉ太陽電池を
作製した。このようにして得られた、可撓性アモルファ
スＳｉ太陽電池の性能は次の通りであった。

【００６３】・耐湿性：本実施例にて作製した太陽電池
を、８０℃、９０％ＲＨの環境下にて、２０００時間に
渡って電流・電圧特性の変化を追った。その結果を図２
に示した。図２の各グラフにおける縦軸は規格値で示し
てある。図２より、本実施例の太陽電池においては、短
絡電流（Isc)、開放電圧（Voc)、および曲線因子（F.
F.) は、２０００時間経過後もほんとんど劣化が見られ
なかった。・密着性：（碁盤目テープ剥離法）透光性電極層上
初期、１００／１００、８０℃、９０％ＲＨ、２００
０Ｈｒ後１００／１００・ガラス転移点（Ｔｇ）（ＤＳＣ法）：１１０℃（熱
硬化後）１０３℃（熱硬化前）Ｔｇ以上での弾性率低
下極めて緩慢。・表面張力：３７μＮ／ｃｍ（２０℃、白金リング法、
ダイノメーター使用）・ポットライフ：インキ温度２０℃ ２４Ｈｒ放置後も
印刷適性変化なし。

【００６４】〔比較例〕本比較例では、従来用いられて
いる、熱硬化性アルキッド樹脂組成物を用いて、実施例
１と同様の構成の太陽電池を試作し、特性の比較を行っ
た例を示す。アミノアルキッド樹脂１２重量部メラミン樹脂８重量部ブチルセレソルブ２５重量部トリメチルベンゼン２５重量部高抵抗カーボンブラック（テグッサ社製、２５ｎｍ）
４重量部アエロジェル（テグッサ社製、１５ｎｍ）１０重量
部分散剤（オレイン）８重量部消泡剤（東芝シリコーンＴＳＡ−７２０）１重量
部レベリング剤（信越シリコーン）ＫＳ−６６）１
重量部アミノアルキッド、メラミン樹脂を混合溶剤（ブチルセ
レソルブ／トリメチルベンゼン）に溶解し、カーボンブ
ラック、アエロジル、分散剤と共に、ジルコニア製ボー
ルミルにより、４８ｈｒ分散した。次に、消泡剤、レベ
リング剤を添加し、更に２ｈｒ混合し、オーバーコート
用樹脂組成物を得た。

【００６５】以下実施例１と同様のプロセスにより、可
撓製アモルファスシリコン太陽電池を得た。・耐湿性：短絡電流（Isc)、曲線因子（F.F.）が、２０
００ｈｒ後で初期値に対し約３０％劣化（図２）・密着性：ＩＴＯ層上、初期１００／１００、８０℃、
９０％ＲＨ、２０００ｈｒ後、８０／１００・Ｔｇ：９８℃（硬化後）・表面張力：４２μＮ／ｃｍ（２０℃、白金リング法、
ダイノメーター使用）・ポットライフ２０℃、２４ｈｒ印刷適性問題なし・最上層の透明絶縁樹脂を印刷すると、ハジキが多く、
リコート性の悪さが目立った。良品率は実施例１の６０
％であった。

【００６６】〔実施例２〕実施例２においては、第１成
分として、ＨＤＩイソシアネート体の３個のイソシアネ
ート基を、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）オキシムの活
性水素ブロックしたブロックイソシアネートを、ＰＫＨ
Ｈ（実施例１の第２成分）の６ｗｔ％の水酸基含有量
（ＯＨ含有率）と、化学当量となるように添加し、攪拌
機にて３０分混合し、オーバーコート用樹脂組成物を得
た。他の材料の混合量は、実施例１と同じである。この
樹脂組成物を用いて、実施例１と同様に太陽電池を試作
し、その特性を調べた。・耐湿性：８０℃、９０％ＲＨ２０００ｈｒ後、短絡
電流（Isc)および曲線因子（F.F.) ほとんど劣化なし。・密着性：（碁盤目テープ剥離法）透光性電極層上
初期、１００／１００、８０℃、９０％ＲＨ、２０００
Ｈｒ後１００／１００・ガラス転移点（Ｔｇ）（ＤＳＣ法）：１１０℃（熱硬
化後）、１０３℃（熱硬化前）Ｔｇ以上での弾性率低下
極めて緩慢。・ポットライフ：２０℃で一週間放置後も、印刷適性に
変化は無かった。ゆえに、一液型ウレタンインキとし
て、ポットライフフリーで活用できた。

【００６７】〔実施例３〕第２成分として、ＰＫＨＨ３
０重量部と、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂（シェル
化学製エピコート１００７、数平均分子量＝２９０
０、１分子中に存在するＯＨ基８．８個）７０重量部の
混合樹脂１００重量部とした。次に、第１成分として、
トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）のイソシアネート
体を、第２成分樹脂の水酸基含有量と化学当量添加し、
他は実施例１と同様にし、オーバーコート用樹脂組成物
を得た。・耐熱試験：８０℃、９０％ＲＨ２０００ｈｒ後、短
絡電流（Isc)および曲線因子（F.F.) ほとんど変化な
し。・密着性：（碁盤目テープ剥離法）透光性電極層上
初期、１００／１００、８０℃、９０％ＲＨ、２００
０Ｈｒ後９８／１００・ガラス転移点（Ｔｇ）（ＤＳＣ法）：１０３℃（熱
硬化後）・ポットライフ：２０℃、２４ｈｒで印刷適性の劣化が
始まり、スクリーン印刷パターンの均一性、パターン精
度の低下がみられた。

【００６８】〔実施例４〕第２成分として、直鎖状脂肪
族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポ
リ炭酸エステル（数平均分子量＝２０００、ＯＨ価５
６．１）日本ポリウレタン（株）製ニッポラン９８０
１００重量部、溶剤としてイソフオロン４０重量部と
し、他は実施例１と同様にした。硬化剤として、ＩＰＤ
Ｉイソシアヌレートを化学当量加えて、インキを作製
し、実施例１と同様に太陽電池を作製した。・耐熱試験：８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ後の短
絡電流（Isc)および曲線因子（F.F.) ほんとんど劣化な
し。・密着性：（碁盤目テープ剥離法）透光性電極層上
初期、１００／１００、８０℃、９０％ＲＨ、２０００
Ｈｒ後９５／１００・ガラス転移点（Ｔｇ）（ＤＳＣ法）：１１５℃（熱
硬化後）・ポットライフ：２０℃、２４ｈｒで印刷適性低下はじ
まる。実施例１の樹脂組成物よりポットライフは長かっ
た。

【００６９】〔実施例５〕実施例５は、添加剤として以
下のものを用いた。・分散剤：末端スルボン酸アクリル共重合体３重量
部、（ブチルアクリレート／メチルメタアクリレート／
スルホン酸モノマ（９０／９．５／０．５モルの共重合
比）数平均分子量≒９９００、固形分濃度５０ｗｔ％
（イソフオロン溶液））・消泡剤：メチルアルキルポリシロキサンのアラルキル
（Aralkyl ）変性体０．２重量部。化１において、Ｒ₁ 、ｎは化２の構造を有する。

【００７０】

【化２】

【００７１】・レベリング剤：メチルアルキルポリシロ
キサンのアラルキル変性体０．８重量部。化１において、Ｒ₁ 、ｎは化３の構造を有する。

【００７２】

【化３】

【００７３】・アルミナ（デグッサ社製：Aluminium Ox
ide C ：平均粒径１３ｎｍ）１０重量部・高抵抗カーボンブラック（デグッサ社製平均粒径２
５ｎｍ）４重量部これらを、実施例１と同様の方法により、ジルコニア製
ボールミルにより４８ｈｒ分散し、消泡剤、レベリング
剤を２ｈｒ混合、分散する。イソフオロンジイソシアネ
ート（ＩＰＤＩ）のトリメチロルプロパン（ＴＭＰ）ア
ダクト体を、そのイソシアネート基がＰＫＨＨの含有Ｏ
Ｈ基と化学当量となるよう添加して、実施例１と同様の
プロセスでオーバーコート用樹脂組成物を得た。以下、
実施例１と同様のロール・ツー・ロールプロセスによっ
て、可撓性アモルファスシリコン太陽電池を作製した。・耐湿性：８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ後、短絡
電流（Isc)および曲線因子（F.F.) 初期値に対し約２６
％劣化が見られた。・密着性：（碁盤目テープ剥離法）透光性電極層上
初期、１００／１００、８０℃、９０％ＲＨ、２０００
ｈｒ後１００／１００・ガラス転移点（Ｔｇ）（ＤＳＣ法）：１１３℃（熱
硬化後）・ポットライフ：２０℃、４８ｈｒで印刷適性低下はじ
まった。実施例１よりよく実施例４と同程度であった。

【００７４】〔実施例６〕以下の実施例６〜８において
透光性樹脂組成物により、図３に示すアモルファスシリ
コン太陽電池の透光性保護膜を形成し、それぞれの特性
を評価した。図３に、薄膜型電子ディバイス構造を有す
るアモルファスＳｉ太陽電池の断面構造図の一例を示
す。またここでは、各膜をインラインで、ロール・ツー
・ロールプロセスにより、太陽電池を作製した。図３に
て示される可撓性基板１１として、ここでは、ポリエチ
レンナフタレートを用いた。下面電極１２としてアルミ
ニウム薄膜、該電極の上に光電変換層１３として、主と
してアモルファスシリコンよりなる薄膜、受光面（対
面）の透光性上部電極層４としてＩＴＯ（酸化インジュ
ーム・スズ）を主成分とする膜をそれぞれ設けて、アモ
ルファスシリコン太陽電池を作製した。主としてレーザ
ーによるスクライブ加工を用いて設けた。

【００７５】透光性上部電極層１４の上に、太陽電池か
らの電力を取り出すための正負電極（取り出し電極）の
微小面積を残し、透光性樹脂組成物１５をスクリーン印
刷法により塗布し、数分放置してレベリングを行った。
ここで透光性樹脂組成物形成の実施例について更に詳細
に説明する。透光性樹脂組成物を形成する、ポリウレタ
ン系熱硬化性樹脂の組成は次の通りである。・第２成分フェノキシ樹脂（ＵＣＣ社製：ＰＫＨＨ数平均分子量
≒１１０００、水酸基含有率６ｗｔ％）： 100重量部・溶剤シクロヘキサノン： 100重量部イソホロン： 100重量部・添加剤消泡剤（東芝シリコーン（株）製 TSA-720 ）：５重量
部レベリング剤（信越シリコーン（株）製 KS-66 ）：５
重量部

【００７６】フェノキシ樹脂を混合溶剤（シクロヘキサ
ノン／イソホロン）に完全に溶解し、消泡剤、レベリン
グ剤と十分混合する。この物に、第１成分として、イソ
シアヌレート結合ヘキサメチレンジイソシアネート（Ｈ
ＤＩ三量体：日本ポリウタン（株）製コロネートＨＸ
ＮＣＯ含有率２１．３ｗｔ％）を、フェノキシ樹脂の
含有水酸基とイソシアネート基が化学当量となるように
８０重両部添加し、十分混合する。この組成物を、１５
０メッシュポリエステルスクリーンにて、上部電極上層
に印刷後、１６０℃オーブン中にて１０分間熱硬化させ
た。

【００７７】得られた透光性樹脂保護膜の性能は次の通
りであった。・耐湿性；８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ後、太陽
電池特性劣化なし・鉛筆硬度；４Ｈ・密着性；（碁盤目テープ剥離法）透光性電極層上、
初期、１００／１００。８０℃、９０％ＲＨ、２０００
Ｈｒ後、１００／１００・Ｔｇ（ガラス転移点）（ＤＳＣ法）；硬化膜：１１０
℃（未硬化膜：１０３℃）Ｔｇ以上での弾性率低下
緩慢・透光性；８５℃、１０００ｈｒ保存後、波長４００ｎ
ｍの光透過率変化なし・黄変なし・表面張力；３６μＮ／ｃｍ（２０℃、白金リング法、
ダイノメーター使用）・ポットライフ；インキ温度２０℃、２４ｈｒ放置後も
印刷適性変化なし

【００７８】〔比較例〕透光性樹脂組成物よりなる保護
膜を得ることを目的に、第２成分であるポリオール成分
として、フェノキシ樹脂（ＰＫＨＨ）１００重量部に対
し、実施例１と同種、同量の溶剤、消泡剤、レベリング
剤を十分溶解混合した。このものに、第１成分として、
芳香族環を有する代表的ジイソシアネートである、トル
エンジイソシアネート（ＴＤＩ）と、トリメチロールプ
ロパン（ＴＭＰ）のアダクト体（三官能性ポリイソシア
ネート：日本ポリウレタン（株）製コロネートＬ、ＮＣ
Ｏ含有率１３．２ｗｔ％）を、そのイソシアネート基
がフェノキシ樹脂の含有水酸基と当量となるようにイソ
シアネート基を添加し、十分混合した。この組成物を、
実施例６と同様に１５０メッシュポリエステルスクリー
ンにて印刷後、１６０℃オーブン中にて、１０分間熱硬
化を行った。

【００７９】得られた透光性樹脂組成物の性能を以下に
示す。・鉛筆硬度：４Ｈ・密着性：（碁盤目テープ剥離法）透光性電極層上、初
期１００／１００、８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ
後９０／１００・Ｔｇ：硬化膜：１１３℃（未硬化膜：１０３℃）・透光性：８５℃、１０００ｈｒ後、波長４００ｎｍの
光透過率２０％低下・黄変性大・表面張力；３８μＮ／ｃｍ（２０℃、白金リング法、
ダイノメーター使用）・ポットライフ：インキ温度２０℃、２４ｈｒ放置後ゲ
ル化、スクリーン印刷不可。

【００８０】〔実施例７〕透光性樹脂組成物を得ること
を目的に、第２成分であるポリオール成分として、フェ
ノキシ樹脂（ＰＫＨＨ）、溶剤、消泡剤、レベリング剤
を十分溶解混合し、実施例６と同一組成物を同量作製し
た。この混合物に、第１成分として、実施例６で使用し
たコロネートＨＸ（ＨＤＩイソシアネレート体）の３個
のイソシアネート基を、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）
オキシムの活性水素でブロックした、ブロックイソシア
ネートを、フェノキシ樹脂の含有水酸基と、イソシアネ
ート基換算で当量添加し、十分混合しインキ（ペース
ト）を得た。得られたインキ（ペースト）を、１５０メ
ッシュポリエステルスクリーンにて印刷後、１６０℃オ
ーブン中にて１０分間熱硬化を行った。

【００８１】得られた透光性樹脂組成物の特性を以下に
示す。・耐湿性：８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ後、太陽
電池特性劣化なし・鉛筆硬度：４Ｈ・密着性：（碁盤目テスト）透光性電極層上初期値
１００／１００、８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ
後１００／１００・Ｔｇ：硬化膜１１０℃（未硬化膜１０３℃）・透光性：８５℃、１０００ｈｒ後、波長４００ｎｍの
光透過率変化なし・黄変なし・ポットライフ：インキ温度２０℃、１週間放置後も印
刷適性変化なし。一液性ウレタンインキとして使用可能
であることが確認された。・硬化性：２０℃、１週間保存後、再び印刷し、インキ
被膜を１６０℃オーブン中にて１０分間熱硬化を行った
が、被膜の架橋度は良好で、劣化は見られなかった。

【００８２】〔実施例８〕透光性樹脂組成物を得る目的
で、第２成分として、実施例６で使用したフェノキシ樹
脂（ＰＫＨＨ）３０重量部とビスフェノールＡ系エポキ
シ樹脂（シェル化学社製、エピコート１００７、数平均
分子量＝２９００、１分子中に存在するＯＨ基８．８
個）７０重量部との混合樹脂１００重量部を利用した。
この樹脂を、シクロヘキサノン５０重量部、イソフオ
ロン１００重量部に十分溶解させた後、実施例６と同
様の消泡剤、レベリング剤を混合させた。次に、この組
成物に、第１成分として、イソシアヌレート結合、イソ
フオロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ三量体）を、第２
成分の含有水酸基とイソシアネート基が化学当量となる
量添加混合した。消泡剤、レベリング剤としては、化４
に示すシリコン化合物を、０．２〜０．４ｗｔ％添加し
た。

【００８３】

【化４】

【００８４】得られた透光性樹脂組成物の特性は次の通
りであった。・耐湿性：８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ後、太陽
電池特性劣化なし・鉛筆硬度：４〜５Ｈ・密着性：（碁盤目テープ剥離法）透明性電極層上初
期１００／１００８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ
後、１００／１００・Ｔｇ：硬化後１１５℃（未硬化膜：９５℃）Ｔｇ以上での弾性率低下緩慢・透光性：８５℃、１０００ｈｒ後、波長４００ｎｍの
光透過率変化なし・黄変なし・ポットライフ：インキ温度２０℃、２４ｈｒ後印刷
適性変化なし。

【００８５】

【発明の効果】以上のように、本発明の樹脂組成物は、
耐湿性、耐熱性、耐摩耗性、耐引っ掻き性、表面硬度、
耐屈曲性、密着性、印刷適性、レーザー加工性等が優れ
たものとすることができた。特に、可撓性アモルファス
シリコン太陽電池等の層間絶縁膜に適した生産性、加工
性を有するものとすることができた。

【００８６】また、本発明の透光性樹脂組成物は、以下
に述べる顕著な効果を奏する。耐湿性・・・８０℃、９０％ＲＨ、２０００ｈｒ後、太
陽電池特性劣化なし耐熱性・・・硬化によりＴｇが上昇し、ＦＰＣ、リード
線等の接着のために電極周辺を絶縁する保護膜の部分も
含め、熱圧着を受けるが、熱変形を生じず、絶縁不良、
外観不良を防止できた。・耐摩耗性・耐引っ掻き性・表面硬度・・・薄膜型電子
ディバイスモジュール表面の保護膜を、硬質で耐熱性の
高いものとすることができ、太陽電池製造のアセンブル
各工程、特にロール・ツー・ロール工程における、ガイ
ドロールとフレキシブルロール間、ならびにフレキシブ
ルロール上層面と裏面表面同志のこすれによる引っ掻き
傷の発生を防ぎ、外観不良による歩留り低下を防止でき
た。・耐候性・・・屋外暴露試験においても、透光性保護膜
の失透、黄変、電池特性の劣化はみられなかった。・耐屈曲性・・・フレキシブル太陽電池の屈曲性が保た
れ、屈曲による各種薄膜および基材との接着、はがれ、
クラック等の問題を生じない。・印刷適正・・・ウレタン系樹脂組成物成分（第１成分
および第２成分）に対して、０．００１〜３ｗｔ％の範
囲で有効な添加剤（シリコン系、アクリル系等）を添加
し、その表面張力を４０μＮ／ｃｍ（２０℃）以下に制
御することで消泡性、レベリング性等を向上でき、スク
リーン印刷に適したものとすることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における可撓性アモルファスシリコン
太陽電池の作製工程を示す図。

【図２】実施例１および比較例における、アモルファ
スシリコン太陽電池の特性を示す図。

【図３】アモルファスＳｉ太陽電池の断面構造の一例
を示す図。

【符号の説明】１可撓性基板２電極３アモルファスシリコン層４層間絶縁膜５透明電極層６第２の層間絶縁膜７配線電極８透光性絶縁樹脂膜１１可撓性基板１２下面電極１３光電変換層１４透光性上部電極層１５透光性保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/312 Ｈ０１Ｌ 21/312 Ａ 23/29 23/30 Ｆ 23/31 31/04 Ｆ 31/04 (72)発明者竹之内朱美神奈川県厚木市長谷398番地株式会社半導体エネルギー研究所内 (72)発明者細川誠神奈川県厚木市長谷398番地株式会社半導体エネルギー研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多官能性イソシアネート化合物である第１
成分と、イソシアネート基と反応し、ウレタン結合を主体に形成
する反応性水酸基を有するポリマー、オリゴマーからな
るポリオール系第２成分と、を混合してなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】請求項１において、第１成分は、加熱によりイソシアネート基を遊離する、ブロックされ
た多官能性イソシアネート化合物よりなることを特徴す
る樹脂組成物。
【請求項３】請求項１において、第２成分は、数平均分子量４７０以上５００００以下の範囲にあるフ
ェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系
または混合系よりなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項４】請求項１において、第２成分は、数平均分子量２５００以上２００００以下の範囲にある
フェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一
系または混合系よりなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項５】請求項１において、シリコン系またはアク
リル系またはそれらの混合系の重合物から成る添加剤
が、第１成分と第２成分よりなる樹脂組成物成分に対し
て、０．００１〜５ｗｔ％添加されていることを特徴と
する樹脂組成物。
【請求項６】請求項５において、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ
₃ 、ＴｉＯ₂ 、ＣａＣＯ₃ 、カーボンブラックの内の単
独もしくは複数の種類の微粒子が、微粒子顔料として複
合化されたことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂組成
物を有する電子ディバイス。
【請求項８】請求項７において、電子ディバイスは太陽
電池を構成していることを特徴とする電子ディバイス。
【請求項９】芳香族環を有しない多官能性イソシアネー
ト化合物である透光性の第１成分と、イソシアネート基と反応し、ウレタン結合を形成する反
応性水酸基を有するポリマー、オリゴマーからなる透光
性のポリオール系第２成分と、を混合してなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項１０】請求項９において、第１成分が、加熱によりイソシアネート基を遊離する、芳香族環を有
しないブロックされた多官能性イソシアネート化合物よ
りなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項１１】請求項９において、第２成分が、数平均分子量４７０以上５００００以下の範囲にあるフ
ェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系
または混合系よりなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項１２】請求項９において、第２成分が、数平均分子量２５００以上２００００以下の範囲にある
フェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一
系または混合系よりなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項１３】請求項９において、シリコン系またはア
クリル系またはそれらの混合系の重合物からなる添加剤
が、第１成分と第２成分よりなる樹脂組成物成分に対し
て、０．００１〜５ｗｔ％添加されていることを特徴と
する樹脂組成物。
【請求項１４】請求項９〜１３に記載の樹脂組成物を有
する電子ディバイス。
【請求項１５】請求項１４において、電子ディバイスは
太陽電池を構成していることを特徴とする電子ディバイ
ス。