JP2013538906A - オルガノシロキサンブロック共重合体 - Google Patents

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Abstract

式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜90モル%を含有するオルガノシロキサンブロック共重合体。これらのジオルガノシロキサン単位は直鎖状ブロックに配列され、直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり平均10〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する。オルガノシロキサンブロック共重合体は、また平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜35モル%を含む。シロキサン単位は非直鎖状ブロックに配列され、非直鎖状ブロックは1非直鎖状ブロックあたり少なくとも2個のシロキサン単位を有する(式中、0.5≦x≦1.5、及び0≦y≦1である)。なお、各Rは独立してC〜C10のヒドロカルビルであり、各Rは独立してアリール又はC〜C10のヒドロカルビルで、Rの少なくとも50モル%はアリールであり、各Rは独立してR又はHである。さらに、オルガノシロキサンブロック共重合体は少なくとも95%の光透過率を有する。
【選択図】なし

Description

本発明は広く、特定モル%の直鎖状ジオルガノシロキサン単位と特定モル%の非直鎖状シロキサン単位を含有するオルガノシロキサンブロック共重合体に関する。より具体的にはオルガノシロキサンブロック共重合体は少なくとも95%の光透過率を有する。
オプトエレクトロニクス半導体及びそのような半導体を含む電子部品は当技術分野で良く知られている。一般的なオプトエレクトロニクス半導体として、光電池(太陽)セル及びダイオードが挙げられる。光電池セルは多くの異なる波長の光を電気に変換する。反対に、ダイオード、例えば発光ダイオード(LED)は、電気から多くの異なる波長の光を発生する。
LEDは一般に、活性化されると光を出す1つ以上のダイオードを含み、典型的にダイオードに接続されたフリップチップ又はワイヤー結合チップのいずれかを用いて、電力を供給する。以下により詳細に記述されるように、多くのLEDは光電池セルを封入するのに用いられるものと同様の成分及び方法を用いて封入され、それにより生産コスト及び複雑さを増している。
光電池セルには、ウェーハ及び薄膜の2つの一般的タイプがある。ウェーハは、単結晶又は多結晶インゴットから機械的にウェーハを切り取って典型的に形成される半導体材料の薄いシートである。あるいは、ウェーハは注型により形成され得る。薄膜光電池セルは通常基板上にスパッタリング又は化学蒸着加工技術を用いて蒸着された半導体材料の連続層を含む。
典型的には、光電池セルはまた、結合層(tie layers)、基板、スーパーストレート及び/又は強度と安定度を提供する追加材料を含む光電池セルモジュール(モジュール)に含まれている。多くの用途では、光電池セルは、風及び雨などの環境要因から更なる保護を与えるために封入されている。しかしながら、今まで当技術分野で知られている封止材及び封入方法は高価でかつ時間がかかり、多くの場合役に立たなかった。
あるモジュールは、光電池セルを封入するためにガラススーパーストレートに結合されたガラス基板を含む。これらのタイプのモジュールは非常に重く、扱いにくく、破損され、引掻き傷を付けられ及びエッチングされがちであり、時間がかかり効率の悪いプロセスを用いて通常製造される。これは最終購買者にとってコストの増加をもたらす。
他のモジュールは、光電池セルを封入するためのエチルビニルアセテート(EVA)を含む。EVAは光電池セル向けの光を取り入れることができるので用いられる。しかし、EVAは400nm未満の波長の光により劣化させられる。それ故に、EVAを含有する現在の光電池セルは400nmを超える波長の取り入れに限られる。より具体的には、EVAは紫外線抵抗性が低く、変色する傾向があり、化学的にも物理的にも光への露出で劣化する傾向がある。
EVAがガラス基板に対して貧弱な接着特性を示し、高モジュラスを有することも知られている。これらの貧弱な接着特性及び高モジュラスが光電池セル周囲でストレス状態の増加原因になる傾向があり、それにより封止材は基板から徐々に層間剥離を生じる。この層間剥離は、封止材中の水分蓄積などの、セル効率への悪影響を生じ、最終的に光電池セル腐食を引き起こす。
これらの問題を解決するため、業界は増量のEVAを光電池セルに用いて、層間剥離及び変色を減らしてきた。しかしながら、それは光電池セルに当たる利用できる光の全量を減らし、それにより電池効率を悪化させる。また、紫外線損傷からEVAを保護するために、セリウム及びアンチモンでドープしたガラスが光電池セルの基板又はスーパーストレートとして使用されてきた。更にまた、紫外線吸収剤及び/又はヒンダードアミン系光安定剤を含有する紫外線安定化パッケージがEVAに添加されている。ドープされたガラス又は紫外線吸収剤の使用は典型的に光電池セル効率の1%〜5%損失の原因になる。
典型的に、EVAは、基板とスーパーストレートとの間にあり、熱・真空・圧力下に置かれる1つ以上の熱硬化性シートとして適用される。これらの条件がEVAに流動化、基板及びスーパーストレートの湿潤化、光電池セルの封入をもたらす。この方法での光電池セルの生産はかなり高価で時間がかかる。
あるいは、EVAはラジカル硬化開始のため過酸化物を使用して硬化されてもよい。この方法は、しかし全体の耐久性を低下させる副反応を助長する傾向がある。過酸化物が使用されると、硬化温度は典型的に150℃〜160℃の範囲である。これらの温度は光電池セルの過度な応力となり、機械的破壊並びに/又は生産時間の増加及び光電池セルを補強するために必要な工程数の増加をもたらす。したがって、先行技術を改良する機会は依然としてある。
本発明は式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜90モル%を含有するオルガノシロキサンブロック共重合体を提供する。ジオルガノシロキサン単位は直鎖状ブロックに配列され、直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり平均10〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する。オルガノシロキサンブロック共重合体はまた平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜35モル%を含む。シロキサン単位は非直鎖状ブロックに配列され、非直鎖状ブロックは1非直鎖状ブロックあたり少なくとも2個のシロキサン単位を有する(式中、0.5≦x≦1.5、及び0≦y≦1である)。なお、各Rは独立してC〜C10のヒドロカルビルであり、各Rは独立してアリール又はC〜C10のヒドロカルビルで、Rの少なくとも50モル%はアリールであり、各Rは独立してR又はHである。それに、オルガノシロキサンブロック共重合体は少なくとも95%の光透過率を有する。本発明はまたオルガノシロキサンブロック共重合体を生成するのに用いられる方法及びオルガノシロキサンブロック共重合体を含む電子部品の種々の実施形態を提供する。
式(I)の直鎖状ジオルガノシロキサン単位と式(II)の非直鎖状シロキサン単位との組み合わせが、オルガノシロキサンブロック共重合体に高い光透過率を与え、多くの用途での使用を可能にする。これらの直鎖状及び非直鎖状単位はまた、オルガノシロキサンブロック共重合体を加熱により流動化し、硬化させる傾向があるが、室温では安定を保たせ、またラミネーション技術を用いての加工を可能にすることにも役立つ。その上、これらの直鎖状及び非直鎖状単位は、オルガノシロキサンブロック共重合体の物理的性質に寄与し、天候に対する耐性があり、コストが低く複雑性が低い手順で形成され得る、エネルギー効率の良い、電子部品の形成を可能にする。
本発明の他の利点は容易に理解されるが、添付の図面と併せて考慮すると、以下の発明を実施するための形態を参照することによってより良く理解される:
オプトエレクトロニクス半導体及び基板に配置された封止材を含む本発明の電子部品の1つの実施形態の側面図。 封止材とオプトエレクトロニクス半導体の2層を含む電子部品の別の実施形態の側面図。 スーパーストレート、封止材、及びオプトエレクトロニクス半導体を含む電子部品の更に別の実施形態の側面図。 スーパーストレートを更に含む図1Aの電子部品の側面図。 スーパーストレートを更に含む図1Bの電子部品の側面図。 スーパーストレート、封止材、オプトエレクトロニクス半導体、結合層(tie layer)及び基板を含む電子部品の別の実施形態の側面図。 スーパーストレート、封止材、反射防止コーティング、オプトエレクトロニクス半導体、及び基板を含む電子部品の別の実施形態の側面図。 図1Aに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Bに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Cに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Cに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Eに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Fに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Gに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 光電池アレイとして電気的に接続され配置された図2Dの一連の光電池セルモジュールの断面図。 光電池アレイとして電気的に接続され配置された図2Dの一連の光電池セルモジュールの拡大断面図。 実施例2のオルガノシロキサンブロック共重合体のケイ素核磁気共鳴(SiNMR)スペクトル。 比較例1、実施例1〜3、比較例8、比較例2、及び比較例3から形成された注型シートの透明度を例証する写真(それぞれ左から右へ)。 比較例1、2と8及び実施例1〜3から形成された注型シートの透過パーセント対波長のスペクトル。 実施例2の注型シートの粘弾性プロフィル。 実施例1と2の封入された単一の光電池セルのセル効率対結露凍結後の日数を示す折れ線グラフ。 実施例1と2の封入された単一光電池セルのセル効率対温度サイクル後の日数を示す折れ線グラフ。
本発明は電子部品(10)及びこの部品を形成する方法を提供する。この部品はオプトエレクトロニクス半導体(12)とオプトエレクトロニクス半導体上に配置された封止材(14)を含む。
オプトエレクトロニクス半導体:
オプトエレクトロニクス半導体(12)は典型的には、可視光線、ガンマ線、x線、紫外線及び赤外線などの光を発し、並びに/又は検出及び調節するデバイスである。したがって、本発明の電子部品(10)は更に、当技術分野で知られ及び/又はより詳しく以下に記述されるオプトエレクトロニクス半導体(12)を含む任意の部品と定義することができる。オプトエレクトロニクス半導体(12)は典型的に電気から光又は光から電気への変換器として機能する。典型的な、しかし限定されることのないオプトエレクトロニクス半導体(12)としては、太陽電池を含むフォトダイオード、フォトトランジスタ、光電子増倍管、光集積回路(IOC)素子、フォトレジスター、光導電型撮影管、電荷結合撮像デバイス、注入レーザーダイオード、量子カスケードレーザー、発光ダイオード、光電面形撮像管などが挙げられる。1つの実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体(12)は更に太陽電池と定義される。別の実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体(12)は更に発光ダイオードと定義される。
オプトエレクトロニクス半導体(12)は特に限定されず、当技術分野で知られているどれでもよい。典型的には、オプトエレクトロニクス半導体(12)は約10S/cm〜約10−8S/cmの導電率を有する。1つの実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体(12)にはシリコンがある。他の実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体(12)として、ヒ素、セレン、テルル、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、炭化ケイ素、及び/又は第IV、III−V、II−VI、I−VII、IV−VI、V−VIとIIーV族元素が挙げられ、及びp型又はn型でもよい。オプトエレクトロニクス半導体(12)は、より詳しく以下に記述されるように、化学蒸着(CVD)を用いて、基板(26)上に配置できることが想到されている。
オプトエレクトロニクス半導体(12)は第1面と第2面を有する。典型的には、第1面は第2面の反対側にある。しかし、第1面と第2面とは互いに隣接していてもよい。種々の実施形態において、1つ以上の導線が、一連のオプトエレクトロニクス半導体(12)をつなげるために第1面と第2面の1つ又は両方に取り付けられる。導線は任意の大きさ及び形状のものでよく、典型的には長方形である。1つの実施形態では、導線は長さ及び/又は幅がおよそ0.005〜0.080インチ(0.127〜2.032mm)の寸法を有する。他の実施形態では、導線は0.005〜0.015、0.005〜0.010又は0.007〜0.010インチ(0.127〜0.381、0.127〜0.254、又は0.178〜0.254mm)の厚さを有する。導線は当技術分野で知られている任意のタイプのものでよく、オプトエレクトロニクス半導体(12)の任意の部分に配置することができる。
典型的には、1つの導線がアノードとして作動し、別の導線はカソードとして作動する。種々の実施形態において、オプトエレクトロニクス半導体(12)はその上に配置された1つ以上の導線、例えば、第1、第2、第3及び第4の導線を含む。これらの導線は同じでもよく、又は互いに異なってもよく(すなわち、同じ材料又は異なる材料から製造され)、金属、導電性高分子及びこれらの組み合わせを含むことができる。1つの実施形態では、1つ以上の導線はスズ−銀はんだ被覆銅を含む。別の実施形態では、1つ以上の導線はスズ−鉛はんだ被覆銅を含む。オプトエレクトロニクス半導体(12)自体はサイズ又は形状で限定されず、当技術分野で知られている任意のサイズ又は形状でよい。
封止材:
前に戻ると、電子部品(10)はまたオプトエレクトロニクス半導体(12)上に配置された封止材(14)を含む。用語「上に配置された」には、オプトエレクトロニクス半導体(12)上に配置されかつ直接接する封止材(14)を含む。この用語にはまたオプトエレクトロニクス半導体(12)から距離をあけて配置され、けれどもまだそれの上に配置された封止材(14)をも含んでいる。封止材(14)は、オプトエレクトロニクス半導体(12)の1つの面だけが被覆されるように、オプトエレクトロニクス半導体(12)上に配置してもよい。あるいは、封止材(14)はオプトエレクトロニクス半導体(12)又は本明細書で記述される任意の他の構成品を部分的又は全体に封入してもよい。種々の実施形態では、封止材(14)はシート、ゲル、膜、ペースト又は液状である。最も典型的には封止材(14)はシート又は膜である。
封止材(14)はオルガノシロキサンブロック共重合体、を含み、から本質的になり、又はからなるのでよい。1つの実施形態では、封止材(14)は本質的にオルガノシロキサンブロック共重合体からなり、他の高分子を含まない。オルガノシロキサンブロック共重合体は式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜90モル%を含む。種々の実施形態において、オルガノシロキサンブロック共重合体は、式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜70、70〜75、75〜80、80〜85、85〜90、70〜90、75〜85等モル%を含む。式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位のモル%は、上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数いずれも、任意の数値若しくは数値範囲でよく、並びに/又は上記数値及び/若しくは数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよい。
ジオルガノシロキサン単位は直鎖状ブロックに配列され、直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり平均10〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する。種々の実施形態において、これらの単位は直鎖状ブロックに配列され、直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり、平均20〜390、30〜380、40〜370、50〜360、60〜350、70〜340、80〜330、90〜320、100〜310、200〜300、210〜290、220〜280、230〜270、240〜260、又は約250個のジオルガノシロキサン単位を有する。当然ながら、平均は上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数いずれも、任意の数値若しくは数値範囲でよく、並びに/又は上記数値及び/若しくは数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよい。
オルガノシロキサンブロック共重合体はまた平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜35モル%を含む。種々の実施形態において、オルガノシロキサンブロック共重合体は平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜15、15〜20、20〜25、25〜30、30〜35、20〜30、15〜30等モル%を含む。平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位のモル%は上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数いずれも、任意の数値若しくは数値範囲でよく、並びに/又は上記数値及び/若しくは数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよい。
シロキサン単位は非直鎖状ブロックに配列され、非直鎖状ブロックは1非直鎖状ブロックあたり少なくとも2個のシロキサン単位を有する(式中、0.5≦x≦1.5、及び0≦y≦1である)。先と同様に、x及びyの数値は独立して上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数いずれも、任意の数値若しくは数値範囲でよい。
なお、上記(I)及び(II)に関連して、各Rは独立してC〜C10のヒドロカルビルであり、各Rは独立してアリール又はC〜C10のヒドロカルビルであり、Rの少なくとも50モル%はアリールであり、各Rは独立してR又はHである。R、R、及び/又はRの1つ以上は独立して、上述したように1〜10の任意の数の炭素原子(例えば、2、3、又は4個等の炭素原子)を有するヒドロカルビルでよいことを理解するべきである。
1つの実施形態で、式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位は79〜89モル%の量で存在する。別の実施形態では、平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位は11〜21モル%の量で存在する。更に別の実施形態では、(II)の直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり平均50〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する。更に別の実施形態では、0.8≦x≦1.2及び0≦y≦0.2である。更なる実施形態では、Rはメチルであり、各Rはアリールであり、各RはHである。
本発明の更なる、非限定的実施形態では、オルガノシロキサンブロック共重合体は熱加工可能かつ硬化可能であり、直鎖状ジメチルシロキサンのソフトブロック及び芳香族(例えば、フェニル)部分を含有する樹脂状シルセスキオキサンのハードブロックを含む。1つの実施形態では、オルガノシロキサンブロック共重合体はセグメント化されており、低レベルの未反応のシルセスキオキサン樹脂及び直鎖状ジメチルシロキサンホモポリマーを含む。更に別の実施形態では、オルガノシロキサンブロック共重合体は硬化又は部分的に硬化して、強靭かつエラストマー性の両方である光学的に透明な膜又はシートを形成する。この膜又はシートは、当技術分野で知られている用語である、フロント封止材、バック封止材、及び/又はバックシート代用品として利用することができる。更に別の実施形態では、オルガノシロキサンブロック共重合体は加熱により流動し、硬化するように作られているが、室温では安定である。
更に別の実施形態では、オルガノシロキサンブロック共重合体は、直鎖状シロキサン鎖と不相容性であるシルセスキオキサン樹脂を含む。直鎖状シロキサン鎖の末端基は典型的にはシルセスキオキサン樹脂上の官能性と異なっており、それに向けて反応する。ほんの一例として、直鎖状シロキサン鎖はシラン(例えばオキシモシラン及びアセトキシシラン)を用いてキャップすることができ、以下に方法の種々の実施形態で記述されているように、フェニル部分を含有するシラノール官能性樹脂と更に反応し得る。更なる実施形態では、オキシモシランでキャップされたPDMSはフェニルシルセスキオキサン(フェニル−T)と反応して、エラストマーを生成する。
更に他の実施形態では、式(II)のシロキサン中のフェニル部分が、オルガノシロキサンブロック共重合体のホットメルト挙動の一因となる。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、ホットメルト挙動及びフェニル部分が、オルガノシロキサンブロック共重合体を貯蔵中適用前まで(例えば、式(II)のシロキサンのガラス転移点未満の温度で)大体タックフリーにし、適用次第(例えば、式(II)のシロキサンのガラス転移点を超える温度でのラミネーションを用いて)流動可能にする。更に、オルガノシロキサンブロック共重合体は充填剤の不存在下で生成することができ、この充填剤としては以下に限定されないが、補強用充填剤、準補強用充填剤、及び/又は非補強用充填剤が、別個に又はそれとも1つ以上を組み合わせてのいずれかで、挙げられる。
その上に、オルガノシロキサンブロック共重合体は少なくとも95%の光透過率を有する。他の実施形態では、オルガノシロキサンブロック共重合体は、少なくとも96%、97%、98%、若しくは99%又は約100%の光透過率を有する。光透過率は、典型的には、クラスC光源を用いて光透過率の測定法を定めているASTM E−903−96又はASTM D1003の修正版を用いて測定される。修正版では、クラスC光源は太陽スペクトル(すなわち、AM 1.5Gスペクトル)を生じる光源と置き換えられている。スペクトル透過率値はASTM D1003と著しく異なって、修正方法では反射損失と無関係である。測定はVarian Cary 5000(200〜1700nm)を用いて得られる。
電子部品(10)は多数の封止材、例えば第2及び/若しくは第3封止材を、並びに/又は封止材(14)、第2封止材、第3封止材等の1つ以上の層を含むことができる。第2、第3、又は追加封止材は、上述された(第1)封止材(14)と同じでも異なっていてもよく、電子部品(10)内に独立して又は(第1)封止材(14)との混合物として含めることができる。1つの実施形態では、電子部品(10)は上述された(第1)封止材(14)と第2封止材を含む。なお、封止材(14)は紫外線及び/又は可視光線に透明であり、第2(又は追加)封止材は紫外線及び/若しくは可視光線には透明、光に不透過又は不透明でもよい。
基板/スーパーストレート:
電子部品(10)はまた基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)を含むことができる。典型的には、基板(26)は、電子部品(10)の裏面(32)への保護を提供し、一方スーパーストレート(28)は電子部品(10)の前面(30)への保護を提供する。基板(26)及びスーパーストレート(28)は同じでもよいし異なっていてもよく、それぞれ独立して当技術分野で知られている適切な任意の物質を含めることもできる。基材(26)及び/又はスーパーストレート(28)は、柔らかく柔軟でもよく、又は堅く固くてもよい。あるいは、基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)は柔らかく柔軟なセグメントを含むと同時に、堅く固いセグメントを含むことができる。基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)は光に透明でもよいし、不透明でもよいし、あるいは、光を通さなくてもよい(すなわち、光不透過でもよい)。典型的には、スーパーストレートは光を通す。1つの実施形態では、基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)としてはガラスがある。他の実施形態では、基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)としては、金属箔、ポリイミド、エチレン−ビニルアセテート共重合体、及び/又は、有機フルオロポリマー(限定されるものではないが例としてエチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、Tedlar(登録商標)、ポリエステル/Tedlar(登録商標)、Tedlar(登録商標)/ポリエステル/Tedlar(登録商標)が挙げられる)、ポリテレフタル酸エチレン(PET)単独又はケイ素と酸化物質(SiO)で被覆されたもの、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。1つの実施形態では、基材(26)は更に、PET/SiO−PET/Al基板(26)(式中、xは1〜4の数値である)と定義される。
基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)は、荷重支持又は非荷重支持でもよく、電子部品(10)の任意の部分に含むことができる。典型的には、基板(26)は荷重支持である。基板(26)は、電子部品(10)の「底層」であり得、典型的にはオプトエレクトロニクス半導体(12)の背後に置かれ、機械的支持となる。あるいは、電子部品(10)は第2又は追加基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)を含むことができる。基板(26)は電子部品(10)の底層であり得るが、一方第2基板(26)は最上層であり、スーパーストレート(28)として機能することができる。典型的には、第2基板(26)(例えば、スーパーストレート(28)として機能する第2基板(26))は太陽スペクトル(例えば、可視光線)に透明であり、基板(26)の最上に置かれる。第2基板(26)は光源の前に置くことができる。第2基板(26)は雨、雪、熱等の環境状態から電子部品(10)を保護するために用いられ得る。最も典型的には、第2基板(26)はスーパーストレート(28)として機能し、太陽光に透明であり、電子部品(10)の前面(30)を保護するために用いられる、堅いガラスパネルである。
1つの実施形態では、オルガノシロキサンブロック共重合体は基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)として用いることができる。別の実施形態では、基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)はPCT特許出願番号PCT/US2009/062513に記述されており、それらの内容は参照することにより明示的に本明細書に組み込まれる。この実施形態では、基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)は複数の被覆繊維を含む。複数の繊維はPCT/US2009/062513に記述されたように被覆されてもよく、及び/又は本発明のオルガノシロキサンブロック共重合体で被覆されてもよい。
基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)は典型的には、50〜500、100〜225、又は175〜225マイクロメートルの厚さを有する。基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)はそれぞれ125mmの長さ及び幅、又はそれぞれ156mmの長さ及び幅を有してもよい。当然ながら、本発明は、これらの厚さ又は範囲に限定されることなく、基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)の厚さは上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数いずれも、任意の数値若しくは数値範囲でよく、又は異なってもよい。基板(26)及び/又はスーパーストレート(28)の厚さ、長さ、及び/幅は、上記数値及び/若しくは数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよいこともまた想到されている。
結合層:
なお、電子部品(10)はまた1つ以上の結合層(18)を含むことができる。1つ以上の結合層(18)は基板(26)上に配置され、オプトエレクトロニクス半導体(12)を基板(26)に接着させることができる。1つの実施形態では、電子部品(10)は基板(26)を含まず、結合層(18)を含まない。別の実施形態では、電子部品(10)は上述されたように基板(26)を含まないが、電子部品(10)の最外層として結合層(18)を含む。この実施形態では、結合層(18)は基板(26)として作用し得る。種々の他の実施形態において、電子部品(10)は多結合層、例えば第2及び/又は第3結合層を含む。任意の第2、第3、又は追加結合層(18)は(第1)結合層(18)と同じでも、異なっていてもよい。それ故、任意の第2、第3、又は追加結合層は、(第1)結合層(18)と同じ材料、又は異なる材料から形成することができる。第2結合層は(第1)結合層(18)上に配置され、及び/又はオプトエレクトロニクス半導体(12)上に配置され得る。1つ以上の結合層(18)はそれぞれ典型的に紫外線及び/又は可視光線に透明である。しかし、1つ以上の結合層(18)は光不透過又は不透明でもよい。1つの実施形態では、結合層(18)は可視波長の全域で高透過、紫外線長期安定性を有し、オプトエレクトロニクス半導体(12)に長期保護を提供する。この実施形態では、結合層(18)の紫外線安定性により、基板(26)をセリウムでドープする必要はない。種々の他の実施形態において、結合層(18)はPCT特許出願番号PCT/US09/01623に記述されており、それらの内容は参照することにより明示的に本明細書に組み込まれる。
結合層(18)は典型的に粘着性であり、ゲル、ガム、液体、ペースト、樹脂、又は固体でもよい。1つの実施形態では、結合層(18)は膜である。他の実施形態では、結合剤(18)はゲルである。更に別の実施形態では、結合層(18)は硬化(例えば、事前硬化)してゲルを生成する液体である。あるいは、結合層(18)は、各セグメントが異なる組成及び/又は異なる形状(例えば、ゲル及び液体)である、多セグメントを含めることができる。結合層(18)としての使用に適するゲルの例は、米国特許第5,145,933号、同第4,340,709号、及び同第6,020,409号に記述されており、それぞれの内容はこれらゲルに関して参照することにより明示的に本明細書に組み込まれる。結合層(18)はまた典型的に7×10〜6×10ダイン/cm(70〜6×10Pa)の弾性率(硬化時のG’)を有する。あるいは、結合層(18)は上述の封止材(14)と同じ組成物であってもよい。
結合層(18)は特に厚さでは限定されないが、典型的には1〜50ミル(0.025〜1.27mm)、より典型的には3〜30ミル(0.076〜0.762mm)、最も典型的には4〜15ミル(0.102〜0.381mm)の厚さを有する。種々の実施形態において、結合層(18)は、1〜30ミル(0.025〜0.762mm)、1〜25ミル(0.025〜0.635mm)、1〜20ミル(0.025〜0.508mm)、3〜17ミル(0.076〜0.432mm)、5〜10ミル(0.127〜0.254mm)、5〜25ミル(0.127〜0.635mm)、10〜15ミル(0.254〜0.381mm)、10〜17ミル(0.254〜0.432mm)、12〜15ミル(0.305〜0.381mm)、10〜30ミル(0.254〜0.762mm)、又は5〜20ミル(0.127〜0.508mm)の厚さを有する。当然ながら、本発明はこれらの厚さ又はその範囲に限定されず、結合層(18)の厚さは上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数両方とも、任意の数値又は数値範囲でよい。結合層(18)の厚さは、上記数値及び/又は数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよいこともまた想到されている。
反射防止膜:
電子部品(10)は反射防止コーティング(ARC)(16)及び/又は勾配屈折率コーティング(GRIC)を含むことができる。1つの実施形態では、GRICはオプトエレクトロニクス半導体(12)上に配置される。適するGRICの例が米国仮特許出願番号61/385,446に(2010年9月22日出願、名称「電子部品及び形成方法(ELECTRONIC ARTICLE AND METHOD OF FORMING)」)に記述されており、参照することにより本明細書に明示的に組み込まれる。
オルガノシロキサンブロック共重合体を生成する方法:
オキシム化学フォーカス:
本発明のオルガノシロキサンブロック共重合体は任意の方法で生成することができる。1つの実施形態では、この方法はオキシム化学に向けられ、(a)式R(Z=N−O)SiO(R SiO2/2Si(O−N=Z)(III)を有する直鎖状オルガノシロキサンと(b)平均単位式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するオルガノシロキサン樹脂とを、(c)有機溶剤中で反応させてオルガノシロキサンブロック共重合体を生成する工程を含む。これらの式中、Zは=CR 又は=CRであり、Rはヒドロカルビレンであり、nは100〜400の平均値を有し、0.5≦x≦1.5、及び0≦y≦1である。各R、R及びRは上述され、独立して選択されることが理解されるべきである。種々の実施形態において、nは20〜390、30〜380、40〜370、50〜360、60〜350、70〜340、80〜330、90〜320、100〜310、200〜300、210〜290、220〜280、230〜270、240〜260、又は約250の平均値を有する。nの平均値は、上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数いずれも、任意の数値若しくは数値範囲でよく、並びに/又は上記数値及び/若しくは数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよい。
本明細書での使用に適するオルガノシロキサン樹脂は平均単位式R (ORSiO(4−x−y)/2を有することができる。(b)オルガノシロキサン樹脂の分子量(M)は限定されないが、典型的には1000〜10,000、又は1500〜5000グラム/モルの範囲である。1つの実施形態では、(b)オルガノシロキサン樹脂はシルセスキオキサンである。本方法の使用に適する(b)オルガノシロキサン樹脂は、典型的には少なくとも5モル%、あるいは少なくとも10モル%、あるいは25モル%、あるいは40モル%、あるいは50モル%のシラノール含量を有する。
適する(b)オルガノシロキサン樹脂は有機溶剤中ハロゲン又はアルコキシ基などの加水分解性基3個有するオルガノシランを加水分解することにより製造することができる。シルセスキオキサン製法の代表例は米国特許第5,075,103号に見出すことができ、それは参照することにより明示的にここに組み込まれる。更に、多くの適する(b)オルガノシロキサン樹脂が市販されており、固体(フレーク又はパウダー)として、又は有機溶剤に溶解されて販売されている。適した非限定の市販の(b)オルガノシロキサン樹脂として、Dow Corning(登録商標)217フレーク樹脂、233フレーク、220フレーク、249フレーク、255フレーク、Z−6018フレーク(Dow Corning Corporation(Midland MI))が挙げられる。
当業者はその上、高量の[RSiO3/2]シロキシ単位及びシラノール含量を含有する(b)オルガノシロキサン樹脂が、特に高湿度状態では水分子を保持できることを認知している。それ故、本方法の使用前に(b)オルガノシロキサン樹脂を「乾燥させ」て、樹脂に存在する過剰な水を除去することは多くの場合有益である。これは、(b)オルガノシロキサン樹脂を有機溶剤に溶解し、加熱して還流し、分離技術(例えば、ディーン・スターク・トラップ又は同等の方法)により水を除去することにより達成できる。
1つの実施形態では、この方法は更に(c)有機溶剤を除去する工程を含む。更に別の実施形態では、この方法はオルガノシロキサンブロック共重合体を1〜10個の炭素原子を有するアルコールと反応させる工程を含み、アルコキシでキャップされたオルガノシロキサンブロック共重合体を生成する。この実施形態では、アルコールは特に限定されることなく、当技術分野で知られているものどれでも含むことができる。1つの実施形態では、アルコールは1〜10個の炭素原子を有する。他の実施形態では、アルコールは更にブタノールと定義される。アルコールは1〜10個の炭素原子数を有し、これらの任意の構造又は異性体構造を有してもよいと理解されるべきである。
1つの実施形態では、(a)直鎖状オルガノシロキサン65〜90モル%量を(b)オルガノシロキサン樹脂10〜35モル%量と反応させる。別の実施形態では、(a)直鎖状オルガノシロキサン79〜89モル%量を(b)オルガノシロキサン樹脂11〜21モル%量と反応させる。更に別の実施形態では、(a)直鎖状オルガノシロキサン75〜89モル%量を(b)オルガノシロキサン樹脂15〜21モル%量と反応させる。当然ながら、本発明はこれらの量又は範囲に限定されることなく、(a)直鎖状オルガノシロキサンは(b)オルガノシロキサン樹脂と、上述された範囲及び量の範囲内で整数及び分数いずれも任意の量又は量範囲で、反応させることができる。(a)直鎖状オルガノシロキサンは(b)オルガノシロキサン樹脂と、上記量及び/又は量範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよい量で反応させ得ることもまた想到されている。
上述の(a)直鎖状オルガノシロキサンを(b)オルガノシロキサン樹脂と反応させるための反応条件は特に限定されない。種々の非限定の実施形態及び反応条件は以下の実施例に記述されている。一部の実施形態では、(a)直鎖状オルガノシロキサンと(b)オルガノシロキサン樹脂を室温で反応させる。他の実施形態では、(a)と(b)は、室温を超え、約35、40、45、50にまで又は更に100℃にまで及ぶ温度で反応させる。あるいは、(a)と(b)とは一緒に又は別々に還流させることができる。更に他の実施形態では、(a)と(b)は、室温より5、10又は更に10℃を超えて低い温度で反応させる。更に他の実施形態では、(a)と(b)とは、1、5、10、30、60、120、若しくは180分、又は更により長い時間反応する。典型的には、(a)と(b)は窒素又は希ガスなどの不活性雰囲気下で反応させる。あるいは、(a)と(b)はいくらかの水蒸気及び/又は酸素を含む雰囲気下で反応させてもよい。加えて、(a)と(b)は任意の大きさの容器及びミキサー、ボルテックスミキサー、撹拌器、ヒーター等を含む任意の装置を用いて反応させる。更に他の実施形態では、(a)と(b)は1種以上の、極性又は非極性でもよい有機溶剤中で反応させる。典型的には、トルエン、ベンゼンなどの溶剤が用いられる。上述の反応条件は限定されないこと、並びに上記又は実施例に記述された反応条件の1つ以上が、上述された範囲及び数値の範囲内で整数及び分数いずれも任意の数値若しくは数値範囲でよく、並びに/又は、上記数値及び/若しくは数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよいことを理解されるべきである。
アセトキシ化学フォーカス:
別の実施形態では、この方法はアセトキシ化学に向けられており、(d)式R[RC(=O)O]OSi(R SiO2/2Si[O(O=)CRを有する直鎖状オルガノシロキサンを(b)平均単位式R (ORSiO(4−x−y)/2(II、上述された通り)を有するオルガノシロキサン樹脂と、(c)有機溶剤中で反応させて、第1反応生成物を製造する工程を含む。この実施形態では、この方法はまた第1反応生成物を式R SiX4−q(式中、RはC〜Cのヒドロカルビル又はC〜Cのハロゲン置換ヒドロカルビルであり、Xは加水分解性基であり、及びqは0、1、又は2である)を有するシランと反応させて、オルガノシロキサンブロック共重合体を生成する工程を含む。別の実施形態では、この方法は(c)有機溶剤を除去する工程を含む。更に別の実施形態では、この方法はオルガノシロキサンブロック共重合体を上述されたアルコールと反応させ、アルコキシでキャップされたオルガノシロキサンブロック共重合体を生成する工程を更に含む。ヒドロカルビル又はハロゲン置換ヒドロカルビルが1〜8個の任意の数の炭素原子を有することができ、特に限定されるものではないことを理解されるべきである。
1つの実施形態では、(d)直鎖状オルガノシロキサン65〜90モル%量を(b)オルガノシロキサン樹脂10〜35モル%量と反応させて、第1反応生成物を製造する。別の実施形態では、(d)直鎖状オルガノシロキサン79〜89モル%量を(b)オルガノシロキサン樹脂11〜21モル%量と反応させて、第1反応生成物を製造する。更に別の実施形態では、(d)直鎖状オルガノシロキサン79〜85モル%量を(b)オルガノシロキサン樹脂15〜21モル%量と反応させて、第1反応生成物を製造する。本発明はこれらの量又は範囲に限定されることなく、(d)直鎖状オルガノシロキサンは(b)オルガノシロキサン樹脂と、上述された範囲及び量の範囲内で整数及び分数いずれも任意の量又は量範囲で、反応させることができる。(a)直鎖状オルガノシロキサンは(b)オルガノシロキサン樹脂と、上記量及び/又は量範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよい量で反応させ得ることもまた想到されている。
更に別の実施形態では、第1反応生成物90〜99.9モル%量をシラン0.1〜10モル%量と反応させる。あるいは、第1反応生成物95〜99.5モル%、95〜98モル%、又は96〜98モル%量をシラン0.5〜5モル%、2〜5モル%、又は2〜4モル%量と反応させてもよい。実に上記のように、本発明はこれらの量又は範囲に限定されることなく、第1反応生成物はシランと、上述された範囲及び量の範囲内で、整数及び分数いずれも任意の量又は量範囲で、反応させることができる。第1反応生成物はシランと、上記量及び/又は量範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよい量で反応させ得ることもまた想到されている。
アセトキシ化学フォーカスに関する反応条件は上述された反応条件と同じ又は異なっていてもよい。更に、反応条件の限定しない多くの例が以下の実施例に記述される。実に上記のように、上述の反応条件は限定されないこと、並びに上記又は実施例に記述された反応条件の1つ以上が、上述された範囲及び数値の範囲内で整数及び分数いずれも任意の数値若しくは数値範囲でよく、並びに/又は、上記数値及び/若しくは数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよいことを理解されるべきである。
電子部品:
部品(10)自体に戻って、部品(10)は特に限定されることなく、1つの実施形態では更に光電池セルモジュール(34)と定義される。他の実施形態では、部品(10)は更に固体光(solid state light)又は固体照明として定義される。これらの実施形態それぞれ及びこれらの限定されない変形がすぐ後により詳細に記述されている。
光電池セルモジュール:
当技術分野で知られているように、光電池セルモジュール(以下「モジュール」(34)という)は光起電力効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する。より具体的には、モジュール(34)は2つの主要機能を果たす。第1の機能は、オプトエレクトロニクス半導体(12)(以下により詳細に記述される、光電池セル(36)などの)中での電子及び正孔などの電荷担体の光生成である。第2の機能は電気を通すため導電性接点への電荷担体の方向付けである。
1つの実施形態では、電子部品(10)はオプトエレクトロニクス半導体(12)として光電池セル(36)を更に含み、また封止材(14)をも含む、モジュール(34)と定義される。モジュール(34)はまた1つ以上の基板(26)、スーパーストレート(28)、又は上述されたその他構成品を含むことができる。
1つの実施形態では、光電池セル(36)は化学蒸着又はスパッタリングを用いて基板(26)上に配置される。典型的には、この実施形態では光電池セル(36)と基板(26)の間に結合層(18)は必要としない。この実施形態は典型的には「薄膜」用途といわれる。光電池セル(36)がスパッタリング又は化学蒸着加工技術を用いて基板(26)上に配置された後、1つ以上の導線(図中には示されず)が光電池セル(36)に取り付けられ得る。封止材(14)がその後導線を覆って適用され得る。
光電池セル(36)は典型的には50〜250、より典型的には100〜225、及び最も典型的には175〜225マイクロメートルの厚さを有する。光電池セル(36)はまた典型的には、100×100cm〜200×200cmの長さ及び幅(図中に示されず)を有する。1つの実施形態では、光電池セル(36)はそれぞれ125cmの長さ及び幅を有する。別の実施形態では、光電池セル(36)はそれぞれ156cmの長さ及び幅を有する。当然ながら、本発明はこれらの厚さ又はその範囲に限定されず、光電池セル(36)の厚さは上述された範囲及び数値の範囲内で、整数及び分数いずれも、任意の数値又は数値範囲でよい。光電池セル(36)の厚さは、上記数値及び/又は数値範囲と±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等異なってもよいこともまた想到されている。
光電池セル(36)は大面積、単結晶、単層p−n接合ダイオードを含むことができる。これらの光電池セル(36)は典型的に拡散プロセスを用いてシリコンウェーハで製造される。あるいは、光電池セル(36)は格子整合ウェーハ上に(シリコン)半導体の薄いエピタキシャル析出を含むことができる。この実施形態では、エピタキシャル光起電力技術は宇宙又は地球上として分類することができ、典型的には7〜40%のAM0効率を有する。更に、光電池セル(36)は量子井戸デバイス例えば量子ドット、量子ロープ等を含んでもよく、またカーボンナノチュープをも含んでもよい。理論に制限されるものではないが、光電池セル(36)のこれらの型は最高45%のAM0生産効率を有することができると考えられる。
光電池セル(36)は、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、ナノ結晶シリカ、テルル化カドミウム、セレン化/硫化銅インジウム/ガリウム、ヒ化ガリウム、ポリフェニレン−ビニレン、銅フタロシアニン、炭素フラーレン、及びこれらの組み合わせを、インゴット、リボン、薄膜及び/又はウェーハで含むことができる。光電池セル(36)はまたルテニウム有機金属染料などの光吸収染料を含むことができる。最も典型的には、光電池セル(36)としては単結晶及び多結晶シリコンがある。この実施形態の光電池セル(36)のための記述のどの部分も、上述された1つ以上の電子部品(10)に適用できることも想到される。
本発明のモジュール(34)は、以下に限定されないが、自動車、小型電子機器、遠隔地電力システム、人工衛星、宇宙探査機、無線電話、ウォータポンプ、グリッド接続電気システム、バッテリー、充電器、光電気化学用途、ポリマー太陽電池用途、ナノ結晶太陽電池用途、及び色素増感太陽電池用途を含む、任意の産業に用いることができる。1つの実施形態では、一連のモジュール(34)が電気的に接続され、図3A及び図3Bに示されるように、光電池アレイ(38)を形成する。本発明はまた光電池(38)アレイ自体を提供する。光電池アレイ(38)は少なくとも2つのモジュール(34)を含む。光電池アレイ(38)は典型的に屋根の上、バッテリーバックアップに接続された農村地域、及びDCポンプ、信号ブイ等で用いられる。本発明の光電池アレイ(38)は平面又は非平面であってもよく、典型的にはモジュール(34)が電圧を発生させるような方法で相互に接続された、単一の発電用ユニットとして機能する。典型的には、モジュール(34)は上述されたように電気的に接続され、相応の電圧を供給する。光電池アレイ(38)は任意の大きさ及び形状のものであり、任意の産業で使用することができる。
固体照明:
上記で最初に紹介した通り、電子部品(10)は代わりに更に固体光又は固体照明、例えば発光ダイオード(LED)と定義することができる。当技術分野で知られているように、LEDは典型的には電子がオプトエレクトロニクス半導体(12)で形成された正孔と再結合したとき順方向バイアス状態で光を発生する。電子が再結合すると、エレクトロルミネセンスと典型的に記載されるプロセスにおいて、光子を放出する。固体照明は、以下に限定されないが、インストルメントパネル&スイッチ、カーテシ照明、ウィンカーとストップ信号、家庭用器具、VCR/DVD/ステレオ/オーディオ/ビデオデバイス、おもちゃ/ゲーム器具類、防犯設備、スイッチ、建築照明、標識(経路識別文字)、マシンビジョン、小売ディスプレー、非常用照明、ネオンサイン及び電球代替品、懐中電灯、アクセント照明、フルカラービデオ、白黒メッセージボード、交通・鉄道・航空用途に、携帯電話に、PDA、デジタルカメラ、ラップトップ、医療機器に、バーコードリーダー、色&マネーセンサー、エンコーダー、光スイッチ、光ファイバー通信、及びこれらの組み合わせを含む用途で使用することができる。
一連のオルガノシロキサンブロック共重合体(共重合体)が本発明により生成される。一連の比較用共重合体(比較共重合体)もまた対照例として生成されるが、本発明を示していない。
一般化反応スキーム―直鎖状シラノール末端PDMSのオキシムキャッピング:
トルエンとシラノール末端PDMSの溶液を生成し、窒素下グローブボックス内で、メチルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン(MTO)をシラノール末端PDMSに加え、室温で2時間混合することにより、シラノール末端PDMSはMTOでキャップされ、オキシム末端PDMSを生成する。
一般化反応スキーム−直鎖状シラノール末端PDMSのアセトキシキャッピング:
トルエンとシラノール末端PDMSの溶液を生成し、窒素下グローブボックス内で、アルキルトリアセトキシシランをシラノール末端PDMSに加え、室温で2時間混合することにより、シラノール末端PDMSはアルキルトリアセトキシシランでキャップされ、アセトキシ末端PDMSを生成する。
実施例1:オキシム末端PDMSを用いるオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第1の実施例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約20重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ11モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、1L三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、24グラム、0.175モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、80グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン200グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27重合度184)96グラム及びGelestのMTO 4.46グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、2.5時間加熱還流し、その後n−ブタノール(12グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は光学的に透明で無色である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは光学的にかすんで/曇って見える。生成後、この実施例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.880(MeSiO3/20.010(PhSiO3/20.110の、OR 4.19モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
実施例2:オキシム末端PDMSを用いるオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第2の実施例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約28重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ17モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.93グラム、0.124モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、51.4グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン60グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27重合度184)43.07グラム及びGelestのMTO 2.00グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、1.75時間加熱還流し、その後n−ブタノール(12グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は光学的に透明で無色である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートはなお光学的に透明と見られる。生成後、この実施例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.820(MeSiO3/20.009(PhSiO3/20.171の、OR 6.89モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
実施例3:オキシム末端PDMSを用いるオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第3の実施例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約34重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ21モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、20.4、0.149モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、61.2グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン78.8グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27重合度184)39.6グラム及びGelestのMTO 1.84グラムを用いて生成される。オキシム―PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、2.5時間加熱還流し、その後n−ブタノール(6グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は光学的に透明で無色である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートはなお光学的に透明と見られる。生成後、この実施例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.783(MeSiO3/20.009(PhSiO3/20.208の、OR 7.52モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
実施例4:オキシム末端PDMSを用いるオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第4の実施例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約48重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ34モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、1L三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、57.6グラム、0.420モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、175.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン105.0グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S21重合度45)62.4グラム及びGelestのMTO 11.7グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、1時間加熱還流し、その後n−ブタノール(12.0グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は光学的に透明である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは光学的に透明と見られる。生成後、この実施例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.633(MeSiO3/20.029(PhSiO3/20.338の、OR 16.0モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
実施例5:オキシム末端PDMSを用いるオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第5の実施例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約28重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ18モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.8グラム、0.123モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、51.4グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン60.0グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S21重合度45)43.2グラム及びGelestのMTO 8.10グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、30分間加熱還流し、その後n−ブタノール(6.0グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は光学的に透明である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは光学的に透明と見られる。この実施例のオルガノシロキサンブロック共重合体は大体(MeSiO2/20.82(PhSiO3/20.18の構造を有する。
実施例6:アセトキシ末端PDMSを用いるオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第6の実施例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約28重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ17モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的に、更なる実施例では、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.8グラム、0.123モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、60.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて108℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたアセトキシでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、アセトキシでキャップされたPDMSは、トルエン80.0グラム、シラノール末端PDMS(Dow Corning SFD750重合度184)43.20グラム及びアルキルトリアセトキシシラン(ダウコーニングのETS−900)1.54グラムを用いて生成される。アセトキシ末端PDMSを、108℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、2時間加熱還流する。この段階で、ETS−900 2.5グラムを加え、混合物を1時間加熱還流する。脱イオン水40mLをその後加え、揮発物を共沸蒸留により除去する。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは光学的に透明と見られる。この実施例のオルガノシロキサンブロック共重合体は大体(MeSiO2/20.82(PhSiO3/20.17の構造を有する。
比較例
比較例1;6モル%(10重量%)フェニル−T単位:
第1の比較例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約10重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ6モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、1L三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、12グラム、0.0876モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、280グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン200グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27重合度184)108グラム及びGelestのMTO 5グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、3.5時間加熱還流し、その後n−ブタノール(12グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流し、続いて室温に冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は光学的に透明で無色である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは光学的にかすんで/曇って見える。生成後、この比較例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.945(PhSiO3/20.044の、OR 0.49モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
比較例2;41モル%(55重量%)フェニル−T単位:
別の比較例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約55重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ41モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、33.0、0.241モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、70.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン70.0グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27重合度184)27.0グラム及びGelestのMTO 1.25グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、5時間加熱還流し、その後n−ブタノール(6グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は青みがかった色である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートはかすんで/曇って見える。生成後、この比較例のオルガノシロキサンブロック共重合体を、29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.583(MeSiO3/20.007(PhSiO3/20.410の、OR 16.3モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
比較例3;64モル%(75重量%)フェニル−T単位:
更なる比較例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約75重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ64モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、45.0グラム、0.328モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、100.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン40.0グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27重合度184)15.0グラム及びGelestのMTO 0.697グラムを用いて生成される。オキシム―PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、5.25時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体はかすんで/曇っている。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートはもろく、明るくかすんで/曇って見える。生成後、この比較例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.353(PhMeSiO2/20.003(MeSiO3/20.004(PhSiO3/20.640の、OR 25.8モル%(式中、Rは上述の通りである)を有する構造を確認する。
比較例4;共重合体生成後に加えられるアルキルトリアセトキシシラン架橋剤の無添加:
更に別の比較例で、500mL三口丸底フラスコに、フェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.8グラム、0.123モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、60.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して1時間還流し、続いて108℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたアセトキシでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、アセトキシでキャップされたPDMSは、トルエン80.0グラム、シラノール末端PDMS(Dow Corning SFD750重合度184)43.20グラム及びアルキルトリアセトキシシラン(ダウコーニングのETS−900)1.54グラムを用いて生成される。アセトキシ末端PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、11時間加熱還流する。とりわけ、この比較例は引き続いて還流が続くETS−900の追加を含まない。生成後、オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは不透明に見える。この比較例のオルガノシロキサンブロック共重合体は、大体(MeSiO2/20.82(PhSiO3/20.17の構造(28重量%フェニル−T)を有する。
比較例5;KOHボディー化技術:
更に別の比較例で、500mL三口丸底フラスコに、フェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.8グラム、0.123モルSi)、重合度184のシラノール末端PDMS(45.0グラム、0.606モルSi)、及びトルエン(189.6グラム)を投入する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。45.7重量%の水酸化カリウムの水溶液(0.553グラム)をその後室温で撹拌しながら加え、反応混合物を生成する。反応混合物を総計7.5時間加熱還流し、ドライアイスで中和し、1.2マイクロメートルフィルターを通して濾過する。無溶剤の生成物は、かすんで/曇った粘稠液であり、KOHボディー化を用いて、29Si NMRで確認されるものとして、(MeSiO2/20.82(PhSiO3/20.18(29重量%フェニル−T、R/L比4/1)の組成物を有する。
比較例6;クロロシラン共重合技術:
別の比較例で、2L三口丸底フラスコに、重合度184のシラノール末端PDMS(500.0グラム、6.74モルSi)とトルエン(519.0グラム、1.42モル)を投入する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。フェニルトリクロロシラン(300.0グラム)をシラノール末端PDMSとトルエンに素早く加える。その次に、12L三口丸底フラスコに脱イオン水(1766.6グラム)とトルエン(1211.0グラム)を投入する。このフラスコにも、温度計、テフロン撹拌パドル、及び水冷凝縮器が備え付けられている。フェニルトリクロロシラン、シラノール末端PDMS及びトルエンの混合物を、脱イオン水とトルエンに約25分で激しく混合しながら加え、その後全混合物を6L分液漏斗に移す。その後、水相を除去し、有機相を1200mL脱イオン水分量を用いて4回洗浄する。有機相はその後丸底フラスコに戻され、加熱還流する。残留水を共沸蒸留によって除去する。溶剤はその後ロータリーエバポレーター、温度150℃のオイルバス、及び約1mm Hg(0.13kPa)の真空を用いて除去する。生成物は、25℃で測定された約8400cPの粘度、及び(MeSiO2/20.82(PhSiO3/20.18(28重量%フェニル−T、R/L比4/1)に相当する組成を有する乳白色の液体である。
比較例7;エトキシ末端PDMS技術:
更なる比較例で、トリエトキシ末端PDMSを生成する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコに、重合度184のシラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27、175.0グラム、2.36モルSi)、テトラエトキシシラン(TEOS)(Gelest、53.5グラム、0.257モル)、及び酢酸カリウム(Fisher Scientific、0.229グラム)を投入する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。重合度184のシラノール末端PDMS、テトラエトキシシラン、及び酢酸カリウムの混合物をその後150℃で20時間加熱する。この時点で、29Si NMRはSiOHのほぼ44%が未反応で残っていることを示した。したがって、追加の酢酸カリウム(0.916グラム)を加え、150℃で更に33時間加熱する。次に混合物を1.2マイクロメートルフィルターを通して加圧濾過し、rotavapor、温度100℃のオイルバス、及び真空を用いてストリップし乾燥する。29Si NMRはSiOH基の不存在及びTEOSゼロを示した。
直先行工程で生成されたトリエトキシ末端PDMSをその後フェニルシルセスキオキサン加水分解物と反応させる。より具体的には、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.8グラム、0.123モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、60.0グラム)を投入する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。混合物を30分間加熱還流する。次に、混合物を100℃に冷却し、トリエトキシ末端PDMS(43.2グラム)とトルエン(80.0グラム)の溶液を加える。混合物は不透明になり、追加トルエン(44.1グラム)を加えると混合物を透明に変える。テトラ―n―ブトキシチタナート(DuPont Tyzor TnBT)1.22グラムをその後加え、混合物は不透明色に戻る。追加トルエン(52.8グラム)を加え、混合物を全15時間還流する。生成後、次に、混合物を平面上に注ぎ、室温で一晩溶剤を蒸蒸発することにより注型シートを形成する。注型シートは不透明に見える。
比較例8;オキシム末端PDMSを用いたオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第8の比較例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約44重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ30モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコに、フェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、26.4、0.193モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、80.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン60.0グラム、シラノール末端PDMS(Gelest DMS−S27重合度184)33.6グラム及びGelestのMTO 1.56グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、3時間加熱還流し、その後n−ブタノール(6グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は光学的に透明で無色である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは少しかすんで/曇って見える。生成後、この比較例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.695(MeSiO3/20.008(PhSiO3/20.297の、OR 10.5モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
比較例9;オキシム末端PDMSを用いたオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第9の比較例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約15重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ10モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコに、フェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、9.00、0.0657モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、60.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン80.0グラム、シラノール末端PDMS(Dow Corning 3−0213、重合度400)51.0グラム及びGelestのMTO 1.09グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、6時間加熱還流し、その後n−ブタノール(6グラム、Fisher Scientific)を加え、更に1時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体は透明である。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは不透明に見える。生成後、この比較例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.899(MeSiO3/20.005(PhSiO3/20.096の、OR 1.78モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
比較例10;オキシム末端PDMSを用いたオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第10の比較例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はオキシム末端PDMSを用いて生成され、約28重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ18モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的には、500mL三口丸底フラスコに、フェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.93グラム、0.124モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、80.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。
混合物を加熱して30分間還流し、続いて100℃に冷却する。この時点で、上述された方法を用いて生成されたオキシムでキャップされたPDMS溶液を加える。より具体的には、オキシムでキャップされたPDMSは、トルエン60.0グラム、シラノール末端PDMS(Dow Corning 3−0213、重合度400)43.07グラム及びGelestのMTO 0.918グラムを用いて生成される。オキシム−PDMSを、100℃でフェニルシルセスキオキサン加水分解物に素早く加え、6時間加熱還流し、その後n−ブタノール(6グラム、Fisher Scientific)を加え、更に3時間加熱還流する。この時点で、一部の揮発物を蒸留により除去して、固形分を約40重量%に増大させる。その後混合物を室温まで冷却する。ここで生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体はかすんで/曇っている。オルガノシロキサンブロック共重合体を平面上に注ぎ、一晩室温で溶剤を蒸発させることにより注型シートを形成する。注型シートは不透明に見える。生成後、この比較例のオルガノシロキサンブロック共重合体を29Si NMRで分析し、(MeSiO2/20.814(MeSiO3/20.004(PhSiO3/20.182の、OR 5.49モル%(式中、Rは上述された通りである)を有する構造を確認する。
注型シートの光学的透明度評価:
実施例1〜3及び比較例1〜3と8の注型シートを、光学的透明度を測定するために評価する。より具体的には、波長約350〜1000ナノメートルの光の透過パーセントを厚さ1mmサンプルで測定する。透過パーセントの数値は以下に説明される。比較例1、実施例1〜3、比較例8、比較例2、及び比較例3(それぞれ左から右へ)注型シートの図的記述は図5で説明される。なお、図6は比較例1、2と8及び実施例1〜3の注型シートの透過パーセント対波長のスペクトルである。
図5と図6で説明されるデータは、本発明の特定重量パーセントの直鎖状ジオルガノシロキサン単位及び特定の重量パーセントの非直鎖状シロキサン単位が予想外に広帯域に渡って光の高い透過パーセントを有する注型シートを生産することを示す。これらの図で説明されるデータはまた、比較例として表されている、特定の重量パーセントの直鎖状ジオルガノシロキサン単位及び特定の重量パーセントの非直鎖状シロキサン単位がそのような結果を生じないことを示している。
注型シートの物理的性質評価:
実施例1〜3と6及び比較例1、2、4、8、9と10の注型シートを、引張強度、伸び、ショアA、引裂強度Die C、及び屈折率の物理的性質をASTM法D412、D412、D2240、D624、及びD542それぞれに従って測定するために評価する。これらの実施例・比較例の注型シートはそれぞれ160℃の温度で約3時間硬化される。これらの評価の結果は以下の表で説明される。
Figure 2013538906
Figure 2013538906
上記表で、「T」はサンプルが半透明であるとの目視評価を表す。「Sl Cl」はサンプルが少し曇っているとの目視評価を表す。「Cl」はサンプルが曇っているとの目視評価を表す。
特に、比較例3はサンプルが非常にもろいので試験されていない。比較例5はサンプルが曇った液体であるので試験されていない。比較例6はサンプルが乳白色液体であるので試験されていない。比較例7はシートが曇っており、弱いので試験されていない。
結果は、光学的に透明な共重合体シートが重合度184の直鎖状PDMS長さに対し、フェニル−Tモル%11、17及び21レベルを目指して形成されていることを示す。一般に、光学的に透明なシートを形成する組成物はより高い引張強度及び破断時伸びを反映して、より高い強靭性をもたらす。これらのシートの高い光学的透明度と高い伸びの組み合わせは、電子積層品などの多くの用途で望まれている。
代表実施例の粘弾性プロフィル評価
実施例2の注型シートを評価して粘弾性プロフィルを決定し、図7に視覚的に描かれている。この図において、溶融加工性は50℃前後での貯蔵弾性率(G’)の降下から見ることができるのに反して、200℃前後でのG’の上昇はフェニル−T樹脂のシラノール基の縮合硬化を示す。言い換えれば、この図は温度が上昇するにつれてG’が下がることを表し、それは温度が上昇すると粘性が下がることを示す。この降下は工場ラミネーションプロセスで起こっていることと類似し、典型的には望ましい。その後温度が上昇し続けると、ある時点で粘性は上がり、それは硬化が起こりつつあることを示す。これもまた典型的には望ましく、工場プロセスに類似する。
単一光電池セルラミネーション評価:
比較例1と実施例1〜3の組成物はまた、当技術分野でよく知られている典型的なラミネーションプロセスを用いて、単一光電池セルを封入するのに用いられる。より具体的には、比較例1及び実施例1〜3の共重合体は30%トルエンで注型され、室温で一晩蒸発させられる。最大tanδ及び最大tanδ時の温度が、共重合体シートを効果的にラミネートする能力をそのレオロジープロフィルに結び付けるために、ラミネーション前に測定される。この分析は小歪振動モデルでARESレオメーターを用いて行われる。最大tanδは通常高分子材料の流動する能力を示す。tanδの最大値が高くなればなるほど、高分子材料の流動する能力は大きくなる。最大tanδでの温度は封止材のラミネーション最適温度を決めるために評価される。次の工程は単一セルモジュールに実際のラミネーション用の膜を注型することである。
封入用膜の注型:
比較例1及び実施例1〜3は、溶液(トルエン中約30〜40重量%固形分)をテフロン剥離ライナーで覆われたプラテン上に置かれたアルミニウム型枠中へ注ぐことにより注型された膜を形成するために用いられる。およそ20ミル(0.508mm)厚の膜は、75ミル(1.905mm)厚の型枠の上端まで目視で充填を近づけることにより注型される。具体的には、およそ同じ厚さの膜が、6×6”(15.2cm×15.2cm)型枠に溶液約35グラム、又は9×9”(22.9cm×22.9cm)型枠に溶液100グラムを注ぐことにより注型される。溶剤は速度100ft/sec(30.5m/s)のフード中で一晩膜から蒸発される。膜は型枠から切り取られ、厚さを測定し、ジッパー付ビニール袋中にテフロンシート間で保管される。膜は注型後2日以内に使用される。
オルガノシロキサンブロック共重合体での封入:
前後シートの封入は、およそ20ミル(0.508mm)厚で6×6”(15.2cm×15.2cm)より少し大きいシートをSolatexガラス片6×6”(15.2cm×15.2cm)上に直接成型することにより達成される。はんだづけされたBP単結晶セルは、種々の共重合体の上に置かれ(表を下にして)、同じ組成物の別のシートで覆われる。組立品をテフロン剥離ライナーで覆い、160℃で2分間平衡化後90分間ラミネートする。
封入後、光電池セルは評価され、直ぐ下に説明されるようにラミネーション品質を決定する。
Figure 2013538906
結果は実施例1、2及び3で得られた極めて良好なラミネーション品質を証明する。1.0に近い最大tanδは、極めて良好なラミネーション品質を保証するシートの良好な流動を示す。tanδ最大時の温度は、140〜160℃が容認可能なラミネーション温度であることを確認する。
単一光電池セル加速劣化試験:
実施例1及び2の封入された単一光電池セルはまた、加速劣化に基づく徐々の効率損失を測定するために評価される。より具体的には、実施例1及び2の封入された単一光電池セルは,当技術分野で知られているIEC 61215による結露凍結及び温度サイクル試験に基づいた効率(変換されたパワー対集められたパワーの%)を試験される。
これらの試験において、結露凍結サイクルは次の通りである:85℃/85% R.H.で21時間保持;−40℃へ急冷;1時間保持(IEC基準は50日間を通して<5%損失と特定する)。結露凍結データは初日で正規化されて比較用と準備され、効率の変化を時間と共にプロットし、図8に示される。
更に、これらの試験で用いられた温度サイクルは次の通りである:1時間サイクルで90℃から−40℃で1時間保持(−40℃へ)(IEC基準は40日間を通して<5%損失と特定する)。温度サイクルデータは初日で正規化されて比較用と準備され、効率の変化を時間と共にプロットし、図9に示される。
図8及び図9で示されたデータは、本発明の光電池セルがIEC 61215標準に合格し、結露凍結試験及び温度サイクル試験に関連してそれぞれ50日及び40日間を経過後5%未満の効率損失であることを示している。
全体として、上記実施例で示されたデータは本発明の化学的性質が予想外の高透過パーセントを有するオルガノシロキサンブロック共重合体を生産することを証明する。また、有機基又はポリマーセグメントが包含されていないため、光学透過性の極めて良好な保持が期待され得る。更に、これら共重合体は極めて良好な物理的性質を有し、劣化に耐え、かつIEC 61215に合格する、光電池セルモジュールなどの電子部品を形成するために効果的に用いることができる。これら共重合体はまた、図7の粘弾性プロフィルに示されるように、積層品等の電子部品を形成するために種々のプロセスで用いることができる。その上、健全な積層組立品が形成できるように、硬化がラミネーションに続く傾向を有する。
添付の請求項が、発明を実施するための形態に記述された、明示かつ特定の化合物、組成物、又は方法に限定されることはなく、それらが添付の請求の範囲内に含まれる特定の実施形態間で変化できることを理解するべきである。種々の実施形態の特定の特色又は特徴を記述するために本明細書で依拠されるマーカッシュグループに関して、別のマーカッシュのメンバーすべてから独立している、それぞれのマーカッシュグループの各メンバーから、異なる、特有の、及び/又は予想外の結果が得られることが可能と理解されることになる。マーカッシュグループの各メンバーは、添付の請求の範囲内で具体的実施形態のために、個別に及び/又は組み合わせで依拠され得、並びに適切なサポートを与える。
また、本発明の種々の実施形態を記述する際に依拠される範囲及び部分範囲が独立して及び集合的に添付の請求の範囲内に含まれることもまた理解されるべきであり、それらが整数及び/又は小数値を含むすべての範囲を、たとえそのような値がここに明示的に記載されていなくても、記述し想到していることが理解される。当業者であれば、列挙された範囲及び部分範囲が十分に本発明の種々の実施形態を記述し可能にすること、そのような範囲及び部分範囲は更に関連した半分、3分の1、4分の1、5分の1等と表現できることを容易に認識する。まさに1つの例として、「0.1〜0.9」の範囲は更に下方の3分の1、すなわち0.1〜0.3、中央の3分の1、すなわち0.4〜0.6、及び上方の3分の1、すなわち0.7〜0.9と表現されることができ、それらは個別に及び集合的に添付の請求の範囲内であり、かつ添付の請求項の範囲内で具体的実施形態のために、個別に及び/又は集合的に依拠され得、適切なサポートを与える。その上、「少なくとも」、「を超える」、「未満」、「以下」等の範囲を定義又は修正する言葉に関しては、そのような言葉には部分範囲及び/又は上限若しくは下限を含むと理解するべきである。別の例として、「少なくとも10」の範囲は本質的に少なくとも10から35までの部分範囲、少なくとも10から25までの部分範囲、25から35までの部分範囲等を含み、かつ各部分範囲は添付の請求項の範囲内で具体的実施形態のために、個別に及び/又は集合的に依拠され得、適切なサポートを与える。最後に、開示された範囲内の個別の数字は、添付の請求項の範囲内で具体的実施形態のために依拠され得、適切なサポートを与える。例えば、範囲「1から9までの」には、種々個別の整数、例えば3等を、小数点(又は分数)を含む個別数、例えば4.1等と同様に含み、それらは添付の請求項の範囲内で具体的実施形態のために依拠され得、適切なサポートを与える。
本発明は、例示的な方法にて記述されており、使用された用語は限定よりもむしろ説明的な言葉の性質を持つことを意図していると理解すべきである。上記の教示を踏まえて、本発明の多くの変更及び変形は可能であり、発明は具体的に記述されているものと別の方法で実施することができる。
オプトエレクトロニクス半導体及び基板に配置された封止材を含む本発明の電子部品の1つの実施形態の側面図。 封止材とオプトエレクトロニクス半導体の2層を含む電子部品の別の実施形態の側面図。 スーパーストレート、封止材、及びオプトエレクトロニクス半導体を含む電子部品の更に別の実施形態の側面図。 スーパーストレートを更に含む図1Aの電子部品の側面図。 スーパーストレートを更に含む図1Bの電子部品の側面図。 スーパーストレート、封止材、オプトエレクトロニクス半導体、結合層(tie layer)及び基板を含む電子部品の別の実施形態の側面図。 スーパーストレート、封止材、反射防止コーティング、オプトエレクトロニクス半導体、及び基板を含む電子部品の別の実施形態の側面図。 図1Aに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Bに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Cに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1に関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Eに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Fに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 図1Gに関する光電池セルモジュールの1つの実施形態の断面図。 光電池アレイとして電気的に接続され配置された図2Dの一連の光電池セルモジュールの断面図。 光電池アレイとして電気的に接続され配置された図2Dの一連の光電池セルモジュールの拡大断面図。 実施例2のオルガノシロキサンブロック共重合体のケイ素核磁気共鳴(SiNMR)スペクトル。 比較例1、実施例1〜3、比較例8、比較例2、及び比較例3から形成された注型シートの透明度を例証する写真(それぞれ左から右へ)。 比較例1、2と8及び実施例1〜3から形成された注型シートの透過パーセント対波長のスペクトル。 実施例2の注型シートの粘弾性プロフィル。 実施例1と2の封入された単一の光電池セルのセル効率対結露凍結後の日数を示す折れ線グラフ。 実施例1と2の封入された単一光電池セルのセル効率対温度サイクル後の日数を示す折れ線グラフ。
実施例6:アセトキシ末端PDMSを用いるオルガノシロキサンブロック共重合体の生成:
第6の実施例では、オルガノシロキサンブロック共重合体はアセトキシ末端PDMSを用いて生成され、約28重量%のフェニル−T単位に相当するおよそ17モル%のフェニル−T単位を有する。より具体的に、更なる実施例では、500mL三口丸底フラスコにフェニルシルセスキオキサン加水分解物(Dow Corning 217フレーク、16.8グラム、0.123モルSi)とトルエン(Fisher Scientific、60.0グラム)を投入し、混合物を生成する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器を取り付けたディーンスターク装置が備え付けられている。窒素ブランケットをその後適用する。オイルバスを加熱用に用いる。

Claims (31)

  1. A.式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜90モル%(ここで、前記ジオルガノシロキサン単位は直鎖状ブロックに配列され、前記直鎖状ブロックは1直線状ブロックあたり平均10〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する)と;
    B.平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜35モル%(ここで、前記シロキサン単位は非直鎖状ブロックに配列され、前記非直鎖状ブロックは1非時直線状ブロックあたり少なくとも2個のシロキサン単位を有し、0.5≦x≦1.5、及び0≦y≦1である)
    (式中、各Rは独立してC〜C10のヒドロカルビルであり、各Rは独立してアリール又はC〜C10のヒドロカルビルであって、Rの少なくとも50モル%はアリールであり、各Rは独立してR又はHである);
    を含む、少なくとも95%の光透過率を有するオルガノシロキサンブロック共重合体。
  2. 式R SiO2/2(I)を有する前記ジオルガノシロキサン単位が79〜89モル%の量で存在する、請求項1に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体。
  3. 平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有する前記シロキサン単位が11〜21モル%の量で存在する、請求項2に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体。
  4. 前記直鎖状ブロックが、1直鎖状ブロックあたり平均50〜400のジオルガノシロキサン単位を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体。
  5. 0.8≦x≦1.2及び0≦y≦0.2である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体。
  6. がメチルであり、各Rがアリールであり、及び各RがHである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体。
  7. 式R SiO2/2(I)を有する前記ジオルガノシロキサン単位及び平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位から本質的になる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体。
  8. 請求項1〜7のいずれか一項に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体の硬化生成物。
  9. 式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜90モル%(ここで、前記ジオルガノシロキサン単位は直鎖状ブロックに配列され、前記直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり平均10〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する)と、平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜35モル%(ここで、前記シロキサン単位は非直鎖状ブロックに配列され、前記非直鎖状ブロックは1非直鎖状ブロックあたり少なくとも2個のシロキサン単位を有し、式中、0.5≦x≦1.5、0≦y≦1であり、各Rは独立してC〜C10のヒドロカルビルであり、各Rは独立してアリール又はC〜C10のヒドロカルビルであって、Rの少なくとも50モル%はアリールであり、各Rは独立してR又はHである)とを含み、測定された少なくとも95%の光透過率を有するオルガノシロキサンブロック共重合体を生成する方法であって、
    (a)式R(Z=N−O)OSi(R SiO2/2Si(O−N=Z)(III)を有する直鎖状オルガノシロキサンと;
    (b)平均単位式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するオルガノシロキサン樹脂とを;
    (c)有機溶剤中で反応させて、オルガノシロキサンブロック共重合体を生成する(式中、Zは=CR 又は=CRであり、Rはヒドロカルビレンであり、nは100〜400の平均値である)工程を含む、方法。
  10. 前記(a)直鎖状オルガノシロキサン65〜90モル%量を前記(b)オルガノシロキサン樹脂10〜35モル%量と反応させる、請求項9に記載の方法。
  11. 前記(a)直鎖状オルガノシロキサン79〜89モル%量を前記(b)11〜21モル%量と反応させる、請求項9又は10に記載の方法。
  12. 前記有機溶剤を除去する工程を更に含む、請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記オルガノシロキサンブロック共重合体がシートである、請求項9〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記オルガノシロキサンブロック共重合体を1〜10個の炭素原子を有するアルコールと反応させて、アルコキシでキャップされたオルガノシロキサンブロック共重合体を生成する工程を更に含む、請求項9〜13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 請求項9〜14のいずれか一項に記載の方法により生成されたオルガノシロキサンブロック共重合体。
  16. 式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜90モル%(ここで、前記ジオルガノシロキサン単位は直鎖状ブロックに配列され、前記直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり平均10〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する)と、平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜35モル%(ここで、前記シロキサン単位は非直鎖状ブロックに配列され、前記非直鎖状ブロックは1非直鎖状ブロックあたり少なくとも2個のシロキサン単位を有し、式中、0.5≦x≦1.5、0≦y≦1であり、各Rは独立してC〜C10のヒドロカルビルであり、各Rは独立してアリール又はC〜C10のヒドロカルビルであって、Rの少なくとも50モル%はアリールであり、各Rは独立してR又はHである)とを含み、測定された少なくとも95%の光透過率を有するオルガノシロキサンブロック共重合体を生成する方法であって、
    (d)式R[RC(=O)O]OSi(R SiO2/2Si[O(O=)CRを有する直鎖状オルガノシロキサンを、(b)平均単位式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するオルガノシロキサン樹脂と、(c)有機溶剤中で反応させて、第一反応生成物を製造する工程と;
    前記第一反応生成物を式R SiX4−q(式中、RはC〜Cのヒドロカルビル又はC〜Cのハロゲン置換ヒドロカルビルであり、Xは加水分解性基であり、qは0、1、又は2である)を有するシランと反応させて、前記オルガノシロキサンブロック共重合体を生成する工程とを含む、方法。
  17. 前記(d)直鎖状オルガノシロキサン65〜90モル%量を前記(b)オルガノシロキサン樹脂10〜35モル%量と反応させて、前記第一反応生成物を製造する、請求項16に記載の方法。
  18. 前記第一反応生成物90〜99.9モル%量を前記シラン0.1〜10モル%量と反応させる、請求項16又は17に記載の方法。
  19. 前記(c)有機溶剤を除去する工程を更に含む、請求項16〜18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記オルガノシロキサンブロック共重合体がシートである、請求項16〜19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記オルガノシロキサンブロック共重合体を1〜10個の炭素原子を有するアルコールと反応させて、アルコキシでキャップされたオルガノシロキサンブロック共重合体を生成する工程を更に含む、請求項16〜20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 請求項16〜21のいずれか一項に記載の方法により生成されるオルガノシロキサンブロック共重合体。
  23. A.オプトエレクトロニクス半導体;及び
    B.下記成分を含有し、かつ、少なくとも95%の光透過率を有するオルガノシロキサンブロック共重合体を含む、前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置された封止材
    (1)式R SiO2/2(I)を有するジオルガノシロキサン単位65〜89モル%(ここで、前記ジオルガノシロキサン単位は直鎖状ブロックに配列され、前記直鎖状ブロックは1直鎖状ブロックあたり平均10〜400個のジオルガノシロキサン単位を有する)と
    (2)平均式R (ORSiO(4−x−y)/2(II)を有するシロキサン単位10〜35モル%(前記シロキサン単位は非直鎖状ブロックに配列され、前記非直鎖状ブロックは1非直鎖状ブロックあたり少なくとも2個のシロキサン単位を有し、0.5≦x≦1.5、及び0≦y≦1である)
    (式中、各Rは独立してC〜C10のヒドロカルビルであり、各Rは独立してアリール又はC〜C10のヒドロカルビルであり、Rの少なくとも50モル%はアリールであり、各Rは独立してR又はHである);
    を含む、電子部品。
  24. 前記封止材が硬化している、請求項23に記載の電子部品。
  25. 基板を更に含む、請求項23又は24に記載の電子部品。
  26. 前記基板が請求項23に記載のオルガノシロキサンブロック共重合体を含む、請求項25に記載の電子部品。
  27. 前記オプトエレクトロニクス半導体が前記基板上に直接配置され、前記封止材が前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置されかつ前記オプトエレクトロニクス半導体を封入している、請求項25に記載の電子部品。
  28. 光電池セルモジュールと更に定義される、請求項23〜27のいずれか一項に記載の電子部品。
  29. 二つ以上の光電池セルモジュールを含む光電池アレイと更に定義される、請求項23〜28のいずれか一項に記載の電子部品。
  30. 発光ダイオードと更に定義される、請求項23〜27のいずれか一項に記載の電子部品。
  31. 請求項23〜30のいずれか一項に記載の電子部品を製造する方法。
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