专利名称：阻气膜以及电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及阻气膜、以及具有该阻气膜的电子器件。本申请主张基于2009年3月31日在日本提出的日本特愿2009-083871号的优先权，在此援引其内容。
背景技术：
近年来，对于图像显示元件、太阳能电池组件等而言，随着对柔软化(7 > * * 7 >化)、轻质化、薄型化等的要求，尝试了使用透明树脂膜来代替玻璃基板。图5为示出使用透明树脂膜作为保护片的太阳能电池组件的一例的简略剖面图。该太阳能电池组件200基本上由下述各部分构成由晶体硅、无定形硅等构成的太阳能电池单元201、对太阳能电池单元201进行封装的由电绝缘体形成的封装材料(填充层)202、叠层在封装材料202表面的表面保护片(前板)203、以及叠层在封装材料202背面的背面保护片(背板)204。为了对太阳能电池组件200赋予能够耐受在户外及室内长期使用的耐候性和耐久性，需要保护太阳能电池单元201及封装材料202不受风雨、湿气、砂尘、机械冲击等的影响，同时使太阳能电池组件200的内部保持在与外部气体隔离的密闭状态。因此，要求前板 203以及背板204必须具有优异的耐候性，尤其要求其水蒸气透过性低(阻气性高)。但透明树脂膜的阻气性比玻璃基板低，单独使用时无法充分防止水蒸气侵入到太阳能电池组件内。而且，由于透明树脂膜的表面平滑性低，在其表面形成电极膜时，会在所述电极膜上形成突起，这会成为导致断路、短路的原因。因此，提出了通过溅射法等在合成树脂膜上叠层具有阻气性的无机薄膜，从而赋予了阻气性的膜(阻气膜)(例如，参考专利文献1)。但是，与单独的透明树脂膜相比，现有的阻气膜虽然阻气性得到了改善，但并不能说充分满足了要求。而且，无机薄膜在将膜弯曲时容易产生裂纹，存在气体容易从产生了裂纹的地方透过的担心。针对因膜的弯曲而产生裂纹的问题，提出了通过在合成树脂片上交替地叠层无机薄膜和有机薄膜，使得在无机薄膜上不易产生裂纹的方法(例如，参考专利文献2)。但是， 该膜不仅制造工序繁杂，而且无机薄膜和有机薄膜的密合性低，薄膜间容易发生剥离。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平10-305542号公报专利文献2 日本特开2005-289052号公报
发明内容
发明要解决的问题本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种阻气性及表面平滑性优异、并且层间高度密合、在弯曲时也不易产生裂纹的阻气膜、以及具有该阻气膜的电子器件。解决问题的方法为了解决上述问题，本发明人等进行了深入研究，结果发现在基体材料上设置含有聚有机硅氧烷类化合物的层，再在其上通过动态离子束混合法(夕·、t S 7々4才> S ^ 法)形成无机物层，由此，可以得到不仅阻气性及表面平滑性优异，而且层间高度密合、弯曲时也不易产生裂纹的阻气膜，从而完成了本发明。S卩，本发明涉及一种阻气膜，其具有基体材料、以及依次设置在所述基体材料的至少一侧表面上的含有聚有机硅氧烷类化合物的层和无机物层，其中，所述无机物层是通过动态离子束混合法成膜的。另外，在本发明中，优选构成所述无机物层的无机化合物为选自金属单质、硅、石墨、无机氧化物、无机氮化物及无机氮氧化物中的至少一种。另外，在本发明中，优选所述无机化合物为选自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝、氧化铟及氧化铟锡中的至少一种。另外，在本发明中，优选所述动态离子束混合法中使用的等离子体生成气体包含选自氦气、氩气、氖气、氪气及氙气中的至少一种。另外，在本发明中，优选所述动态离子束混合法中使用的等离子体生成气体为进一步包含选自氢气、氧气、氮气及碳氟化合物中的至少一种的混合气体。此外，在本发明中，所述动态离子束混合法优选在所述基体材料上以脉冲方式施加-50kV -IkV的负的高电压。此外，在本发明中，优选所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层的厚度为0.01 100 μ m0另外，在本发明中，优选所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层的聚有机硅氧烷类化合物为聚二甲基硅氧烷。另外，在本发明中，优选在所述基体材料的与形成有所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层的一侧相反侧的面上设置有含有含氟树脂的层。在上述阻气膜中，所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层中的聚有机硅氧烷类化合物的含量为50重量％以上。在上述阻气膜中，所述无机物层13的厚度为10 lOOOnm。另外，本发明涉及一种电子器件，其具有所述阻气膜。
另外，在本发明中，优选所述电子器件为太阳能电池组件。另外，在本发明中，优选将所述阻气膜用作背面保护片。另外，在本发明中，优选所述电子器件为图像显示元件。发明的效果本发明的阻气膜通过设置在基体材料上的含有聚有机硅氧烷类化合物的层来掩埋基体材料表面的凸凹，因此可抑制基体材料表面的凸凹形状在表面浮现出来。因此，该阻气膜可获得高的表面平滑性。另外，通过在含有聚有机硅氧烷类化合物的层上设置无机物层，并利用动态离子束混合法形成所述无机物层，可使含有聚有机硅氧烷类化合物的层与无机物层高度密合，从而可抑制层的剥离。使用本发明的阻气膜进行加工时，可适用于具有小径辊的加工装置， 易于操作。另外，通过动态离子束混合法形成的无机物层不仅针孔少、阻气性优异，而且在膜弯曲时也不易产生裂纹，因此可长时间保持其阻气性。并且，在该阻气膜中，由于上述含有聚有机硅氧烷类化合物的层与无机物层都具有阻气性，因此可得到非常优异的阻气性。另外，本发明的电子器件由于具有上述阻气膜，从而可切实地抑制外部存在的水蒸气等气体侵入到电子器件的内部，可得到优异的耐候性、耐久性。另外，具有在阻气膜表面形成电极膜的工艺的情况下，由于阻气膜的表面平滑性高，由此在成膜工艺中可防止电极膜上形成突起，从而可避免因电极膜的突起而导致的断路、短路。
[图1]是示出本发明的阻气膜的第1实施方式的简略纵向剖面图。[图2]是示出本发明的阻气膜的第2实施方式的简略纵向剖面图。[图3]是示出本发明的阻气膜的第3实施方式的简略纵向剖面图。[图4]是示出使用本发明的阻气膜的太阳能电池组件(本发明的电子器件)的简略纵向剖面图。[图5]是示出使用透明树脂膜作为保护片的太阳能电池组件的简略纵向剖面图。符号说明10、20、30 …阻气膜11…基体材料12…聚有机硅氧烷层13…无机物层14…含氟树脂层15…粘接剂100、200…太阳能电池组件101、201…太阳能电池单元102、202…封装材料103、203…表面保护片(前板)104、204…背面保护片(背板)
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。<阻气膜>首先，对本发明的阻气膜的实施方式进行说明。图1示出本发明的阻气膜的第1实施方式的简略纵向剖面图、图2示出本发明的阻气膜的第2实施方式的简略纵向剖面图、图3示出本发明的阻气膜的第3实施方式的简略纵向剖面图。图1所示的阻气膜10具有基体材料11、以及依次叠层在基体材料11上的含有聚有机硅氧烷类化合物的层(以下，称为“聚有机硅氧烷层”)12及无机物层13。该阻气膜10用于电子器件时，例如设置无机物层13侧为电子器件侧。以下，对各部分的构成进行说明。基体材料11用于支撑构成阻气膜的各部分。作为构成基体材料11的原材料，只要是能与阻气膜所适用的电子器件的要求性能相对应即可，没有特别限制，树脂膜不仅有利于轻质化、柔软化，而且适合采用卷对卷工艺(roll to roll)制造，因此优选。但基体材料11并不限于此，还可以为玻璃板、金属板等。作为树脂膜的材料，可以列举例如聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯醚、聚醚酮、 聚醚醚酮、聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、丙烯酸类树脂、含有脂环式结构的聚合物、芳香族类聚合物等，可将其中的1种或2种以上组合使用。另外，在这些树脂中，从通用性、透明性、耐热性等方面考虑，特别优选使用聚酯、聚酰胺。作为聚酯，可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯等。作为聚酰胺，可以列举全芳香族聚酰胺；尼龙6、尼龙66、尼龙共聚物等。基体材料11的厚度没有特别限制，通常为1 1000 μ m、优选为5 500 μ m，考虑到实用性，优选为10 200 μ m。聚有机硅氧烷层12不仅作为通过掩埋基体材料11表面的凹凸来抑制基体材料11 表面的凹凸形状在表面浮现出来的表面平滑化层发挥作用，而且作为阻断水蒸气等气体从被所述聚有机硅氧烷层12隔开的一侧向另一侧移动的阻气层而发挥作用。该聚有机硅氧烷层12中含有的聚有机硅氧烷类化合物是具有水解性官能团的硅烷化合物缩聚而得到的化合物。聚有机硅氧烷类化合物的主链结构没有限制，可以为直链状、梯子状(’夕‘一状)、笼状中的任意结构。例如，作为所述直链状的主链结构，可以列举下述式(a)表示的结构；作为梯子状的主链结构，可以列举下述式(b)表示的结构；作为笼状的聚硅氧烷化合物的例子，可以列举下述式(C)表示的结构。[化学式1][化学式2]
权利要求
1.一种阻气膜，其具有基体材料、含有聚有机硅氧烷类化合物的层以及无机物层，所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层以及无机物层依次设置在所述基体材料的至少一侧表面上，其中，所述无机物层是通过动态离子束混合法成膜的。
2.根据权利要求1所述的阻气膜，其中，构成所述无机物层的无机化合物为选自金属单质、硅、石墨、无机氧化物、无机氮化物及无机氮氧化物中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的阻气膜，其中，所述无机化合物为选自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝、氧化铟及氧化铟锡中的至少一种。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的阻气膜，其中，所述动态离子束混合法中使用的等离子体生成气体为包含选自氦气、氩气、氖气、氪气及氙气中的至少一种的气体。
5.根据权利要求4所述的阻气膜，其中，所述动态离子束混合法中使用的等离子体生成气体为进一步含有选自氢气、氧气、氮气及碳氟化合物中的至少一种气体的混合气体。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的阻气膜，其中，所述动态离子束混合法在所述基体材料上以脉冲方式施加_50kV -IkV的负的高电压。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的阻气膜，其中，所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层的厚度为0.01 100 μ m。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的阻气膜，其中，所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层中的聚有机硅氧烷类化合物为聚二甲基硅氧烷。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的阻气膜，其中，在所述基体材料的与形成有所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层的一侧相反侧的面上，设置有含有含氟树脂的层。
10.根据权利要求1 7中任一项所述的阻气膜，其中，所述含有聚有机硅氧烷类化合物的层中的聚有机硅氧烷类化合物的含量为50重量％以上。
11.根据权利要求1或2所述的阻气膜，其中，所述无机物层的厚度为10 lOOOnm。
12.一种电子器件，其具有权利要求1 9中任一项所述的阻气膜。
13.根据权利要求12所述的电子器件，其中，所述电子器件为太阳能电池组件。
14.根据权利要求13所述的电子器件，其中，所述阻气膜用作背面保护片。
15.根据权利要求12所述的电子器件，其中，所述电子器件为图像显示元件。
全文摘要
本发明提供一种阻气性及表面平滑性优异、且层间高度密合、在弯曲时也不易产生裂纹的阻气膜、以及具有该阻气膜的电子器件。本发明的阻气膜(10)具有基体材料(11)、依次设置在所述基体材料(11)的至少一侧表面上的含有聚有机硅氧烷类化合物的层(12)及无机物层(13)，其中，所述无机物层(13)是通过动态离子束混合法形成的。
文档编号B32B27/00GK102365169SQ201080014
公开日2012年2月29日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年3月31日
发明者奥地茂人, 星慎一 申请人:琳得科株式会社