JP2013513958A - シーリングが改善されたカプセル化デバイス - Google Patents

シーリングが改善されたカプセル化デバイス Download PDF

Info

Publication number
JP2013513958A
JP2013513958A JP2012543610A JP2012543610A JP2013513958A JP 2013513958 A JP2013513958 A JP 2013513958A JP 2012543610 A JP2012543610 A JP 2012543610A JP 2012543610 A JP2012543610 A JP 2012543610A JP 2013513958 A JP2013513958 A JP 2013513958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
hydrophobic substance
hydrophobic
manufacturing
assembly according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012543610A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5745535B2 (ja
Inventor
ステファーヌ・クロス
ニコル・アルベローラ
ジャン−ポール・グランデ
アルノー・モリエール
Original Assignee
コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ filed Critical コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ
Publication of JP2013513958A publication Critical patent/JP2013513958A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5745535B2 publication Critical patent/JP5745535B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/02—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage
    • B65D81/05—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/841—Self-supporting sealing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/842—Containers
    • H10K50/8426—Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Abstract

本発明は、密封スペースをそれぞれ画定するフレキシブルなポリマー素材からなる二つのケーシング(１２)と、当該ケーシングのそれぞれを満たす少なくとも一つの液状疎水性物質(１４)とを具備するカプセル化デバイス(２)に関し、ケーシング(１２)は、積層させられ、かつ、その周縁において密封状態で相互接合され、密封スペース(６)が、こうして、カプセル化されるデバイス(４)を収容するために、二つのケーシング間に形成される。

Description

本発明は、たとえば有機太陽電池セルのカプセル化のために意図された、シーリングが改善されたカプセル化デバイス、ならびに、そうしたカプセル化デバイスおよび当該デバイス内でカプセル化される太陽電池セルなどのデバイスから形成されたアセンブリに関する。
有機太陽電池セルは金属電極と関連付けられた半導体有機ポリマーを含む。こうしたセルは、特に、ある程度の機械的柔軟性を提供し、かつ、特にその製造方法によって結晶あるいは多結晶シリコン太陽電池セルに比べて低コストであるという利点を有する。
だが、それは、湿気および酸素に対して敏感であるという欠点を有する。それらが正しく保護されない場合、その寿命は短くなる。したがって、それらを湿気および酸素から保護することが望まれる。
そうしたカプセル化を実施するために、さまざまな公知の技術が存在する。
非特許文献１に開示された技術の一つは、二つのカバー間に太陽電池セルを配置し、接合部によって二つのカバーをシールすることからなる。さらに詳しくは、当該文献においては、カバーの一方はガラスのプレートであり、他方はアルミニウムのプレートであり、そして接合部はガラス繊維強化エポキシ物質からなる。このカプセル化は、湿気および酸素に対して効果的に十分に密封するために、ガラスの厚みのあるプレートを使用する必要がある。一方で、こうして形成されたアセンブリは無視できない質量を有する。他方で、それは、もはや、カプセル化されたセルの柔軟性を提供しない。そして、最後に、この技術は小さな表面に限定される。
金属酸化物の高密度層で覆われた有機ポリマーの二つの層間に有機発光ダイオードを封入することからなる技術も存在する(有機ポリマー自体はガスに対する透過性を有する)。金属酸化物層は真空蒸着によって堆積させられる。この技術は、それゆえ、高コストな設備を必要とするが、これは太陽電池セルの製造コストの低減に反する。この技術は非特許文献２に開示されている。
密封ケーシング内に太陽電池セルを配置し、そしてケーシングをオイルで満たす、したがってオイル内にセルを浸漬することからなる技術もまた存在する。オイル(その中にセルが浸漬される)は、その中に浸ったセルのために、その疎水特性によって湿気に対するバリアを、そして酸素に対するバリアを形成する。だが、オイル内でセルを形成するのに使用される有機ポリマーの可溶化のリスクが、そしてこれによって、セルの劣化のリスクが存在する。
Krebs F.他著、「Solar Energy Materials and Solar Cells」、90(2006年)、3633-3643 Burrows P.他著、「Ultra barrier flexible substrates for flat panel displays」、Displays 22(2001年)、65-69
したがって、本発明の目的は、保護されるべき一つ以上のデバイス、たとえば太陽電池セルをカプセル化し、湿気あるいは酸素から、より一般的にはガスから、デバイスを効果的に保護するデバイスを提供することである。
さらに、本発明の目的は、簡単な構造で、質量が小さく、そしてその柔軟性を維持することを可能とするカプセル化デバイスを提供することである。
上記目的は、その中に保護されるべきデバイスあるいは物体が配置される内部密封スペースを区画するよう意図された少なくとも一つの壁を備えたカプセル化デバイスによって達成され、仕切りは、疎水性液体が充填されたフレキシブルなポリマーケーシングから形成される。
すなわち、フレキシブルな容器が形成され、その壁は閉じ込められたオイルから構成され、このオイルは内容物から隔離されている。
本発明によれば、保護されるべきデバイスは、それと接触することなく、オイルバリアによって湿気および大気から保護される。さらに、オイルは、それが太陽電池セルである場合にはデバイスの正確な作動を乱さないように、光線に対して十分に透明である。
さらに、カプセル化デバイスの質量は低減される。なぜなら、それは、オイルと、比較的薄いフレキシブルなポリマーからなるケーシングとを備えるに過ぎないからである。
本発明の主要な対象事項は、したがって、密閉スペースを画定するフレキシブルなポリマー素材からなる少なくとも一つのケーシングと、当該ケーシングを満たす少なくとも一つの疎水性物質とを備えるカプセル化デバイスである。
少なくとも一つのケーシングは、その外縁において相互接合された第１のポリマー素材からなるシートおよび第２のポリマー素材からなるシートを備えることができ、これによって２枚のシート間に疎水性物質に対する密封スペースが形成される。
本デバイスは、疎水性物質に対する密封スペースをそれぞれ画定するフレキシブルなポリマー素材からなる二つのケーシングを備えることができ、かつ、少なくとも一つの疎水性物質がケーシングのそれぞれを満たし、当該ケーシングは、積層させられ、かつ、その周縁において密封状態で相互接合されており、密封スペースは、こうして二つのケーシング間に形成される。
少なくとも一つのケーシングの内面上での、疎水性物質の液滴の接触角は６０°未満、好ましくは３０°未満、そしてその上さらに有利な様態では１０°未満であってもよい。
ケーシングの内面上の液体状態の疎水性物質の付着エネルギーは、０.０３Ｊ／ｍ２よりも大きく、好ましい様態では、０.０４５Ｊ／ｍ２よりも大きいものであってもよい。
疎水性物質は、１０-３(fr.mol)以下の、有利なことには、１０-４(fr.mol)以下の水溶性を有してもよい。
有利なことには、液体状態の疎水性物質は、１０-３Ｐａ・ｓ以上の粘度を有する。
少なくとも一つのケーシング内に閉じ込められた液体状態の疎水性物質は、たとえば、５μｍないし５ｍｍの厚みを有する。少なくとも一つのケーシングの壁の厚みは、１０μｍないし５００μｍであってもよい。
ケーシングは、ポリカーボネート、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)、エチルビニルアセテート(ＥＶＡ)コポリマーあるいはポリビニルアルコール(ＰＶＡ)から形成されてもよい。
たとえば、疎水性物質は、鉱油、シリコーン油、パラフィン油、天然油、脂肪酸あるいは長アルキル鎖エステル、あるいはＣ１２Ｈ２６ないしＣ１６Ｈ３４といった一連のアルカンなどのアルカンである。
本発明の対象事項はまた、本発明に基づくカプセル化デバイス内でカプセル化されたデバイスであり、当該デバイスは、たとえば、太陽電池セルあるいは有機発光ダイオードである。
本発明の対象事項はまた、本発明に基づくカプセル化デバイスを製造する方法であり、これは、
ａ)その中に疎水性物質が配置されるフレキシブルポリマーからなるケーシングを形成するステップと、
ｂ)密閉様式でケーシングを密閉するステップとを備える。
ある例では、ステップａ)は、開口を備えたフレキシブルなポリマーからなるケーシングを製造すること、およびケーシングを疎水性物質で満たすことを備える。ステップａ)は、その周縁が実質的に整列するように、類似あるいは等しいサイズのフレキシブルなポリマーの２枚のシートを積層すること、および一部を除いて密閉様式で周縁を接合し、これによって充填開口を形成することを備えてもよい。
ステップｂ)の前に、有利なことには、少なくとも充填開口の縁部が疎油性物質を用いて覆われる。
ある例では、ステップａ)の間、ケーシングの１枚以上のシートの縁部は疎油性物質を用いて覆われ、シートの一方は疎水性物質を用いてコートされる。
別な例では、ステップａ)に先立って、疎水性物質は温度を低下させることによって固化させられブロックとなるように付形され、かつ、ステップａ)の間、ケーシングは固体ブロックの周囲に形成される。たとえば、疎水性物質はテトラデカンである。
好ましくは、固体ブロックは凸面を有する。
シートの接合および／または充填開口の閉塞は、たとえば、ヒートシールによって、あるいは接着によって実施される。
本発明の対象事項はまた、カプセル化されるべきデバイスを本発明に基づくカプセル化デバイス内に配置し、そして、たとえばヒートシーリングあるいは接着によってカプセル化デバイスを密封状態となるように閉塞することを備えるカプセル化方法である。
以下の説明および図面から本発明はより明らかとなる。
本発明に基づくカプセル化デバイスの概略断面図である。 図１のデバイスの要素を示す図である。 本発明に基づく製造方法の一例において使用される疎水性物質からなるブロックの形状の例を示す図である。 本発明に基づく製造方法の一例において使用される疎水性物質からなるブロックの形状の例を示す図である。 本発明に基づくカプセル化デバイスの変形例の概略図である。 本発明に基づくカプセル化デバイスの変形例の概略図である。 本発明に基づくカプセル化デバイスの変形例の概略図である。
図１には、本発明に基づくカプセル化デバイス２の具体例が示されており、その中には、カプセル化されるデバイス４、たとえば太陽電池セルが配置される。
カプセル化デバイス２は、カプセル化されるデバイスを収容するための内側密封スペース６を備える。
図示する例では、カプセル化されるデバイス４、たとえば太陽電池セルは、その表面に比べて小さな厚みを有し、図１に示すカプセル化デバイス２の例は、太陽電池セルの形状に適合された形状を有する。
カプセル化デバイス２は、上下に配置されかつその外部輪郭１０.１,１０.２の全体にわたって密封様式で接続された二つの壁８.１,８.２を備える。このようにして接続された二つの壁８.１,８.２は、その中にカプセル化されるデバイス４が配置される密封スペース６を画定する。図１において、壁８.１はカプセル化されるデバイス４の上面を覆い、かつ、壁８.２はカプセル化されるデバイスの下壁を覆う。
各壁８.１,８.２は、フレキシブルなポリマーからなる密封ケーシング１２と、このケーシング１２を満たす疎水性物質１４とを備える。
疎水性物質は、水との親和性が乏しい物質を意味すると解釈される。
疎水性物質は、それが作動温度において液体形態であるように、さらに一般化して言うと、透過性要素(すなわちこれはポリマーケーシングを透過できる)の拡散を制限するために環境温度において液体であるように選択される。さらに、これは、有機太陽電池セルといった、その柔軟性を維持するカプセル化デバイスを配置することを可能とする。したがって、これは、疎水性物質の選択が、カプセル化デバイスが使用されることを意図された環境の温度に依存できるということを保証する。
本明細書の残りの部分では、「疎水性液体」との表現は、疎水性物質を指し示すのに使用し、物質が固体形態である場合にも、それは明らかである。
疎水性物質はケーシング１２を満たしており、ケーシング１２はもはや、(そうでなければ)カプセル化されるデバイスと接触状態にあるポリマーのシートを透過して、それを劣化させる危険を生じ得る空気あるいはガスを含んでいない。
たとえば、ケーシング１２は、たとえばヒートシーリングによって互いに接合されたポリマーからなる２枚のシート１６.１,１６.２から形成され、その間に、疎水性液体１４を閉じ込める密封容積を画定する。
それ自身の上で折り返されるポリマーからなる単一のシートのみを用いてケーシング１２を形成することも考えられ、疎水性液体は、図４に大まかに示すように、シートの二つの折り曲げられた部分の間に位置させられる。
疎水性液体で満たされた単一のケーシングから形成された大きなサイズの壁からカプセル化デバイスを形成することも考えられ、この大きな壁は、図５に大まかに示すように、カプセル化されるデバイスの上で折り返される。
四つに折り曲げられたポリマーのシートを使用することも考えられる。第１の折り曲げは、疎水性液体で満たされるスペースを画定し、そして第２の折り曲げはカプセル化されるデバイスのためのポジションを画定する。
有利なことには、疎水性液体１４およびケーシング１２の内面(それと疎水性液体１４は接触状態である)は、疎水性液体がこの内面に対して良好な濡れ性を有するように選択される。この良好な濡れ性は、ケーシングの充填の間、疎水性液体の体積とケーシングの壁との間での気泡の発生を阻止する。このために、ケーシングの内面上の疎水性液体の液滴の接触角は、６０°未満であり、有利なことには３０°未満であり、そしてさらに有利なことには１０°未満である。
これら接触角値は、ポリマーの内在的特性によって、あるいはケーシングの内面の処理によって得られる。
やはり、有利な様式で、疎水性液体およびポリマーおよび／またはケーシングの内面の処理は、付着エネルギーが０.０３Ｊ／ｍ２よりも大きく、好ましい様態では、０.０４５Ｊ／ｍ２よりも大きいように選択される。
付着エネルギーは以下の式で与えられる。
Ｅadhesion＝σ×(１＋cosθ)
σは疎水性液体の気‐液界面エネルギーであり、
θはケーシング１２の内面上の液体の接触角である。
そうした付着エネルギー値を選択することによって、カプセル化デバイス２が変形するとき、特にそれがフレキシブルなデバイスを含むとき、疎水性液体のデウェッティングのリスクは著しく低減される。疎水性液体は、この場合、ケーシングの内面全体と接触状態のままであるが、これは、ポリマーケーシング１２を通過し得る湿気およびガスの侵入のリスクを低減する。したがって、デバイスの柔軟性は、オイルによって形成されたバリアを劣化させるリスクを伴わずに、広く利用することができる。
疎水性液体のフィルムの厚みは、有利なことには、５μｍないし５ｍｍである。
さらに、カプセル化デバイス２の壁の湿気に対するシーリングをさらに向上させるために、有利なことには、水に対して最小溶解性を有する疎水性液体が選択される。有利なことには、疎水性液体は１０-３(fr.mol)以下の、さらに有利なことには１０-４(fr.mol)以下の水に対する溶解性を有する(fr.molはモル分率すなわち１モルの疎水性液体に溶かすことができる水のモル数である)。
選択的に、疎水性液体はまた、可能な限り最も高い粘度を有するように選択されるが、これは、疎水性液体の体積を経た対流による気泡および溶解ガスの輸送を回避することを可能とする。この粘度は、好ましくは、１０-３Ｐａ・ｓ以上である。
たとえば、具現化される疎水性液体は、鉱油、シリコーン油、パラフィン油、天然油、脂肪酸あるいは長アルキル鎖酸であってもよい。それはまた、アルカンであってもよい。例として、Ｃ１２Ｈ２６ないしＣ１６Ｈ３４の系列が特に好適である。
エステルおよび脂肪酸といった長アルキル鎖有機分子は、低い極性を、したがって水中では低い溶解性を有する。さらに、それらはまた十分な粘度を有する。
疎水性液体は単一種類の液体から、あるいは例として先に挙げたような疎水性液体の混合物から形成されてもよい。
カプセル化されるデバイス４が太陽電池セルである場合、入射光を受ける壁を形成するケーシングのアセンブリ(ポリマーおよび疎水性液体１４あるいは疎水性液体の混合物)は、有利なことには、全可視範囲に対して少なくとも８０％に等しい透過をそれが保証するように選択される。
上記ポリマーは、ポリカーボネート、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)、エチルビニルアセテート(ＥＶＡ)コポリマーあるいはポリビニルアルコール(ＰＶＡ)から選択可能である。
さらに、ケーシングの厚みは、有利なことには、１０μｍないし５００μｍであり、これによって十分な剛性および靭性を提供する。
以下、本発明に基づくカプセル化デバイスの製造方法の別な例について説明する。
製造方法の第１の例によれば、各ケーシング１２は、実質的に同じ寸法を有するポリマー素材からなる２枚のシート１６.１,１６.２を積層させることによって、続いて、それらを、その外側縁部において、たとえばヒートシーリングによって接合することによって形成される。こうして得られたヒートシーリングは漏れを生じない。周縁のある領域のみが、２枚のシート間に疎水性液体を注入することを可能とするためにシールされない。この非シール領域は充填開口を形成する。
疎水性液体あるいは疎水性液体の混合物は、続いて、たとえばカニューレを用いて、充填開口を経て、二つのシート１６.１,１６.２間に注入される。
有利なことには、残留気泡は充填開口を経て排出される。この排出は、たとえば、押圧によって実施される。
充填開口は、続いて、たとえばシーリングによって、有利なことには、ヒートシーリングあるいは接着によって閉鎖される。ヒートシーリングは簡単であるという利点がある。なぜなら、それは、接着剤の事前塗布を要しないからである。
有利なことには、シーリングに不利な影響を及ぼし得る疎水性液体の付着を回避するために、充填開口を画定するシールされるべき部分の特別な処理を実施することが可能である。たとえば、上記処置は、シールされるべき部品上へ疎油性物質を事前に配置することからなっていてもよい。「疎油性」との用語は、オイルとの親和性が低い物体を意味する。
この処置は、ケーシングのポリマーのシート上に直にそうした疎油性物質を配置することからなっていてもよく、あるいは、それは、疎水性液体とは非相溶性のその他の有機ポリマーの小さな表面の結合からなっていてもよい。
疎油性物質は、たとえば、熱手段によって硬化可能なペルフルオロアルキル化側鎖を含む有機シランプレポリマーであってもよい。
したがって、疎水性液体を用いたケーシングの充填の間、疎水性液体は、疎油性物質の存在によって、充填開口に溜まらない。したがって、シールされるために残る縁部からは疎水性液体が排除され、これはシーリングの実施を容易なものとする。
第１の壁８.１はこうして得られる。
第２の壁８.２は、同じ方法に基づいて形成される。
カプセル化されるデバイスは、こうして、二つの壁間に配置されるが、その縁部は一致するようになされ、続いて、縁部は、たとえばヒートシーリングによって、密封状態となるように接合される。
たとえば、組み立ては、乾燥した中性雰囲気のもとで実施され、カプセル化の間の湿気および空気の存在が排除される。
最終ヒートシーリングは第１のヒートシーリング上で実施でき(これは、表面を失わないことを可能とする)、あるいはそれは第１のヒートシーリングに対してオフセットしている。
たとえば、シーリングは二つの面間で実施される。
製造方法の第２の例によれば、先行疎油処理が、シールされるシートの領域において、すなわちシートの縁部において実施される。この処理は、たとえば、ポリマーシート上への物質の直接堆積によって実施される。
疎水性液体の塗布コーティングによる堆積が、シートの一方の上で、続いて実施され、疎水性液体はそれ自体、当然ながら、疎油処理が行われない場所に位置し、シールされるべき領域は、したがって、疎水性液体で汚染されない。ヒートシーリングが続いて実施される。
第２の壁は続いて同じように形成され、そして二つの壁は、カプセル化されるデバイスの周囲で接合される。
第３の具体例によれば、予めガス抜きされた疎水性液体から得られかつその融点以下の温度に置かれたブロックが使用される。
このようにして得られたブロックは続いて第１のポリマーシート上に載置される。第２のシートが、続いて、ガスを含まないようにブロックの非被覆部分の上に、ぴったり密着した状態で載置される。シートは続いて、たとえばヒートシーリングによって、密封状態となるように接合される。第１の壁はこうして完成する。
有利なことには、ブロックは、空気を捕らえるリスクを生じるキャビティを生成することなく、容易なカプセル化を可能にする。たとえば、ブロックは凸面を有する。
図３Ａおよび図３Ｂには、そうしたブロックの具体例が示されている。図３Ａにおいて、ブロックは楕円形断面の柱形状を有し、そして、図３Ｂにおいて、ブロックはプリズム形状を有する。
第２の壁が、続いて、同様に形成される。カプセル化されるデバイスは、続いて、このようにして形成された二つの壁間に配置されるが、そのシール領域は一致するようになされる。縁部は、続いて、たとえばヒートシーリングによって、密封状態となるように接合される。
例として、テトラデカンが疎水性物質として使用されるが、その融点は５.５℃である。これは、０℃でブロックとして形成され、そしてポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)の２枚のシート間でカプセル化される。続いて、環境温度でのその使用の間、テトラデカンは融解し、液体となる。カプセル化デバイスは、こうしてフレキシブルとなる。
カプセル化デバイスが電気的接続を要する場合、カプセル化デバイスの外部に対する電気的接続の密封アウトレットは、当業者にはよく知られた様式で実現される。
上記方法のステップを組み合わせることが実施されてもよいことは明らかである。
本発明によって、カプセル化デバイスを劣化させる、たとえば疎水性液体との直接接触による太陽電池セルのポリマーを可溶化させるリスクを伴わずに、ガスに対する拡散バリアとしての液相の利点、ならびに湿気に対する特殊バリアとしての疎水特性の利点から利益が得られる。
さらに、カプセル化デバイスは、扱いが容易であり、疎水性液体はポリマーのポケット内に閉じ込められている。
さらに、カプセル化デバイスのサイズは、カプセル化される、いかなるサイズのデバイスに対しても極めて適している。
本発明によって、目的とする用途に関連して、カプセル化デバイスの外面あるいは内面に、たとえば着色、反射防止保護、引っ掻き傷防止保護などの、さまざまな処理を実施することもまた可能である。
さらに、本発明よって、カプセル化デバイスによってカプセル化された複数のデバイスを、ヒートシーリングによって、あるいは接着によって、極めて容易に組み立てることが、そしてこれによってカプセル化デバイスの「フレキシブルなシート」を形成することが可能であり、これは、特に、太陽電池セルの場合に興味深いであろう。
図６に大まかに示すように、グリッドパターンでシールされるか、あるいは接合されたポリマーの２枚のシートからオイルで満たされた複数のケーシングを形成することによって、多数のカプセル化を同時に実施することが考えられる。このタイプの二つのケーシングを積層することによって、シートの形態のカプセル化セルを直接得ることが可能である。
さらに、本発明に基づくカプセル化デバイスは、大気に対する、特に湿気に対する保護を必要とするカプセル化されるべきいかなるタイプのデバイスにも適用可能である。たとえば、本発明に基づくカプセル化デバイスは、有機太陽電池セル、有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)、各種電子デバイス、マイクロバッテリー、センサー、ＭＥＭＳ、ＮＥＭＳをカプセル化するために利用可能である。
本発明に基づくカプセル化デバイスはまた、逆の意味で、すなわちカプセル化デバイスに収容されたガスが逃げるのを防止するために利用することができ、たとえば、気泡飲料用のパッケージが、本発明に基づくカプセル化デバイスを用いて形成されてもよい。
２ カプセル化デバイス
４ カプセル化されるデバイス
６ 密封スペース
８.１,８.２ 壁
１０.１,１０.２ 外部輪郭
１２ ケーシング
１４ 疎水性物質
１６.１,１６.２ シート

Claims (23)

  1. カプセル化デバイス内に収容された物体からなるアセンブリであって、前記カプセル化デバイスは、少なくとも一つの液状疎水性物質が充填されたフレキシブルなポリマー素材からなる少なくとも一つのケーシングを具備し、前記ケーシングは、前記物体を収容する密封スペースを画定し、前記デバイスは前記疎水性物質から隔離されていることを特徴とするアセンブリ。
  2. 前記少なくとも一つのケーシング(１２)は、その外縁において相互接合された第１のポリマーシート(１６.１)および第２のポリマーシート(１６.２)を備え、これによって前記２枚のシート(１６.１,１６.２)間に前記疎水性物質に対する密封スペースが形成されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
  3. 前記疎水性物質に対する密封スペースをそれぞれ画定するフレキシブルなポリマー素材からなる二つのケーシング(１２)を具備してなり、かつ、少なくとも一つの疎水性物質(１４)が前記ケーシング(１２)のそれぞれを満たし、前記ケーシング(１２)は、積層させられ、かつ、その周縁において密封状態で相互接合されており、密封スペース(６)がこうして前記二つのケーシング(１２)間に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアセンブリ。
  4. 前記少なくとも一つのケーシング(１２)の内面上での、前記疎水性物質(１４)の液滴の接触角は６０°未満であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  5. 前記ケーシング(１２)の内面上での、前記疎水性物質(１４)の液滴の接触角は３０°未満、有利なことには、１０°未満であることを特徴とする請求項４に記載のアセンブリ。
  6. 前記ケーシング(１２)の前記内面上の液体状態の前記疎水性物質(１４)の付着エネルギーは、０.０３Ｊ／ｍ２よりも大きく、好ましい様態では、０.０４５Ｊ／ｍ２よりも大きいことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のアセンブリ。
  7. 前記疎水性物質(１４)は、１０-３(fr.mol)以下の、有利なことには、１０-４(fr.mol)以下の水溶性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  8. 液体状態の前記疎水性物質(１４)は、１０-３Ｐａ・ｓ以上の粘度を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  9. 前記少なくとも一つのケーシング内に閉じ込められた液体状態の前記疎水性物質(１４)は、５μｍないし５ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  10. 少なくとも一つのケーシング(１２)の壁の厚みは１０μｍないし５００μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  11. 前記ケーシング(１２)は、ポリカーボネート、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)、エチルビニルアセテート(ＥＶＡ)コポリマーあるいはポリビニルアルコール(ＰＶＡ)からなることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  12. 前記疎水性物質(１４)は、鉱油、シリコーン油、パラフィン油、天然油、脂肪酸あるいは長アルキル鎖エステル、あるいはＣ１２Ｈ２６ないしＣ１６Ｈ３４といった一連のアルカンなどのアルカンであることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  13. 前記物体(４)は太陽電池セルあるいは有機発光ダイオードであることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  14. 請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のアセンブリを製造するための方法であって、前記カプセル化デバイスのケーシング内に前記物体を配置すること、および、たとえばヒートシールあるいは接着によって、前記カプセル化デバイスを密封状態となるように閉塞すること、を備えることを特徴とする製造方法。
  15. ｃ)その中に前記疎水性物質(１４)が配置されるフレキシブルポリマーからなるケーシング(１２)を形成するステップと、
    ｄ)密閉状態となるように前記ケーシングを密閉するステップと、
    を備えることを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
  16. ステップａ)は、開口を備えたフレキシブルなポリマーからなるケーシングを製造すること、および前記ケーシング(１２)を疎水性物質(１４)で満たすことを備えることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
  17. ステップａ)は、その周縁が実質的に整列するように、類似あるいは等しいサイズのフレキシブルなポリマーの２枚のシート(１６.１,１６.２)を積層すること、および、一部を除いて密封状態となるように前記周縁を接合し、これによって充填開口を形成することを備えることを特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
  18. ステップｂ)の前に、少なくとも前記充填開口の縁部が疎油性物質を用いて覆われることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の製造方法。
  19. ステップａ)の間、前記ケーシング(１２)の１枚以上のシート(１６.１,１６.２)の縁部は疎油性物質を用いて覆われ、前記シートの一方は疎水性物質を用いてコートされることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
  20. ステップａ)に先立って、前記疎水性物質(１４)は温度を低下させることによって固化させられてブロックなるように付形され、かつ、ステップａ)の間、前記ケーシング(１２)は前記固体ブロックの周囲に形成されることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
  21. 前記疎水性物質(１４)はテトラデカンであることを特徴とする請求項２０に記載の製造方法。
  22. 疎水性物質の前記ブロックは凸面を有することを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載の製造方法。
  23. 前記シート(１６.１,１６.２)の接合および／または前記充填開口の閉塞は、ヒートシールによって、あるいは接着によって実施されることを特徴とする請求項１５ないし請求項２２のいずれか１項に記載の製造方法。
JP2012543610A 2009-12-14 2010-12-09 シーリングが改善されたカプセル化デバイス Expired - Fee Related JP5745535B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0958948A FR2953990B1 (fr) 2009-12-14 2009-12-14 Dispositif d'encapsulation a etancheite amelioree
FR0958948 2009-12-14
PCT/EP2010/069235 WO2011073073A1 (fr) 2009-12-14 2010-12-09 Dispositif d'encapsulation a etanchéité ameliorée

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013513958A true JP2013513958A (ja) 2013-04-22
JP5745535B2 JP5745535B2 (ja) 2015-07-08

Family

ID=42357772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012543610A Expired - Fee Related JP5745535B2 (ja) 2009-12-14 2010-12-09 シーリングが改善されたカプセル化デバイス

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8963345B2 (ja)
EP (1) EP2513997B1 (ja)
JP (1) JP5745535B2 (ja)
KR (1) KR20120120196A (ja)
CN (1) CN102823017A (ja)
BR (1) BR112012014344A2 (ja)
FR (1) FR2953990B1 (ja)
WO (1) WO2011073073A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2959599B1 (fr) 2010-04-28 2013-12-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de texturation mecanique d'une plaquette de silicium destinee a constituer une cellule photovoltaique, plaquette de silicium obtenue
FR2980394B1 (fr) 2011-09-26 2013-10-18 Commissariat Energie Atomique Structure multicouche offrant une etancheite aux gaz amelioree
CN105185922B (zh) * 2015-06-12 2018-09-21 合肥京东方光电科技有限公司 一种封装结构及封装方法、oled装置
CN106185044A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 高秀民 自发电式器官冷藏运输箱及其控制方法
CN106123440A (zh) * 2016-07-25 2016-11-16 李如怡 家用便携式冷藏箱及其控制方法
CN106196813A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 高秀民 具有减震功能的医用制冷运输箱设备及其控制方法
CN106196814A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 高秀民 便携式自动控温医用冷藏运输设备及其控制方法
CN106185045A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 高秀民 自发电式器官冷藏运输箱及其控制方法
CN106225369A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 高秀民 具有减震功能的器官冷藏运输箱及其控制方法
CN106185046A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 高秀民 器官冷藏运输箱及其控制方法
CN106524627A (zh) * 2016-11-05 2017-03-22 高秀民 医用便携式双层保温箱及其控制方法
CN106440612A (zh) * 2016-11-05 2017-02-22 高秀民 热管传热式医用便携保温箱及其控制方法
CN106369908A (zh) * 2016-11-05 2017-02-01 高秀民 医用便携式保温箱及其控制方法
CN106440611A (zh) * 2016-11-05 2017-02-22 高秀民 双层便携式医用保温箱及其控制方法
CN106352643A (zh) * 2016-11-05 2017-01-25 高秀民 自发电式双层医用冷藏便携设备及其控制方法
KR101868957B1 (ko) * 2016-12-02 2018-06-19 한국철도기술연구원 보호층을 포함하는 cigs 태양전지모듈 및 이의 제조 방법
US20180248061A1 (en) * 2017-02-24 2018-08-30 Epic Battery Inc. Stable perovskite solar cell
CN108376720A (zh) * 2018-04-23 2018-08-07 黑龙江华夏易能新能源科技有限公司 一种光伏电池组件及其制作方法
CN112289950B (zh) * 2020-10-28 2022-09-27 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置及显示装置卷曲测试方法
CN115790700B (zh) * 2022-12-09 2024-01-12 哈尔滨理工大学 电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54136985A (en) * 1978-02-23 1979-10-24 Field Andrew Stewart Expansible package and making method thereof
US5272856A (en) * 1992-07-30 1993-12-28 Air Packaging Technologies, Inc. Packaging device that is flexible, inflatable and reusable and shipping method using the device
JP2000261022A (ja) * 1999-03-05 2000-09-22 Misawa Homes Co Ltd 太陽電池モジュールおよび屋根パネル
JP2001217446A (ja) * 2000-02-01 2001-08-10 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2002217441A (ja) * 2001-01-19 2002-08-02 Nissan Motor Co Ltd 太陽電池パネルの製造方法
JP2003101058A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2005101033A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Sekisui Jushi Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2006278702A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Kyocera Corp 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2009527896A (ja) * 2006-02-17 2009-07-30 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ カリフォルニア 効率向上および劣化防止のための高分子太陽電池の光子変換材料

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2926537B2 (ja) * 1994-12-15 1999-07-28 株式会社日立製作所 マルチチップモジュ−ルの冷却装置
US6207892B1 (en) * 1995-03-30 2001-03-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army System and method for sealing high density electronic circuits
KR100249784B1 (ko) 1997-11-20 2000-04-01 정선종 고분자복합막을이용한유기물혹은고분자전기발광소자의패키징방법
JP2000068046A (ja) 1998-08-17 2000-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電場発光デバイス
KR100556086B1 (ko) 2003-11-15 2006-03-07 한국전자통신연구원 엔캡슐레이션된 유기 발광 디스플레이 판넬 및 그의 제작방법
GB2427868A (en) 2005-07-04 2007-01-10 Samuel Michael Baker Cellulosic products having oleophobic and hydrophobic properties
US8183458B2 (en) 2007-03-13 2012-05-22 Solyndra Llc Photovoltaic apparatus having a filler layer and method for making the same
US8106292B2 (en) * 2007-04-30 2012-01-31 Solyndra Llc Volume compensation within a photovoltaic device
FR2959599B1 (fr) 2010-04-28 2013-12-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de texturation mecanique d'une plaquette de silicium destinee a constituer une cellule photovoltaique, plaquette de silicium obtenue

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54136985A (en) * 1978-02-23 1979-10-24 Field Andrew Stewart Expansible package and making method thereof
US5272856A (en) * 1992-07-30 1993-12-28 Air Packaging Technologies, Inc. Packaging device that is flexible, inflatable and reusable and shipping method using the device
JP2000261022A (ja) * 1999-03-05 2000-09-22 Misawa Homes Co Ltd 太陽電池モジュールおよび屋根パネル
JP2001217446A (ja) * 2000-02-01 2001-08-10 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2002217441A (ja) * 2001-01-19 2002-08-02 Nissan Motor Co Ltd 太陽電池パネルの製造方法
JP2003101058A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2005101033A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Sekisui Jushi Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2006278702A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Kyocera Corp 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2009527896A (ja) * 2006-02-17 2009-07-30 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ カリフォルニア 効率向上および劣化防止のための高分子太陽電池の光子変換材料

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011073073A1 (fr) 2011-06-23
EP2513997B1 (fr) 2014-04-02
KR20120120196A (ko) 2012-11-01
US20130001808A1 (en) 2013-01-03
US8963345B2 (en) 2015-02-24
FR2953990B1 (fr) 2013-01-11
EP2513997A1 (fr) 2012-10-24
CN102823017A (zh) 2012-12-12
BR112012014344A2 (pt) 2016-09-06
FR2953990A1 (fr) 2011-06-17
JP5745535B2 (ja) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5745535B2 (ja) シーリングが改善されたカプセル化デバイス
JP5946140B2 (ja) 多層気密バリアおよび関連構造および気密封止方法
TWI408755B (zh) 封入環境敏感裝置的方法
TWI515937B (zh) 有機光電元件之封裝結構以及封裝方法
EP2047536B1 (en) Encapsulation for electronic and optoelectronic device
US9356258B2 (en) OLEDs and other electronic devices using desiccants
CN107230686A (zh) 一种显示装置及其封装方法
JP2017506810A (ja) フレキシブル表示装置パッケージおよび製造方法
EP2095445B1 (en) Package for protecting a device from ambient substances
KR101880922B1 (ko) 염료감응형 태양전지의 봉지재 보수방법
CN109461823B (zh) 封装结构及封装器件
KR101614292B1 (ko) 염료감응 태양전지의 실링구조 및 그 실링방법
CN102646783A (zh) 可防止湿气侵入的包设有荧光层的光学透镜组

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140916

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20141216

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20141224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5745535

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees