JPS61110471A - 薄膜型電子デバイス保護膜および薄膜型電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は薄膜型電子デバイス保護膜、特に薄膜型電子デ
バイスの耐湿性を向上させる保護膜に関する。さらに本
発明は保護膜を薄膜型電子デバイスに接着させて、耐湿
性のすぐれたデバイスを製造する方法に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 軽薄短小は省資源、省エネルギーを求める時代の要請で
ある。電子デバイスについても例、ｔ　ハ、全印刷型Ｃ
ｄＳ　／　ＣｄＴａ　系やアモルファスＳｉ　系太陽電
池のように薄膜型のものが出現し普及しつつある。それ
ら薄膜型電子デバイスは通例ガラス等の基板上に印刷、
蒸着等の方法により形成されている。従来、これら薄膜
型の電子デバイスは、密閉型の容器の中に充填樹脂とと
もに封入されて、そこから必要なリード＠をとり出す方
法が多くとられていた。この方法では、せっかく薄膜化
したものが厚ぼりたくなる欠点とともに、その容器代や
工賃がかさむという欠点をもっていた。この方法に代え
て耐湿性の樹脂を塗布することも試みられ、かなり良好
なものも見出されつつあるが、耐湿性の点でｆ分とは言
えないのが現状である。これを解決すべく、ムｅ箔に耐
光性、耐湿性、耐熱性のすぐれた樹脂フィルム、たとえ
ばふっ素樹脂フィルムを張り合わせた保護膜が開発され
ている。

しかし、この保護膜は高価である上に薄膜型電子デバイ
スに張り合わせるのに、さらにもう一層の熱可塑性樹脂
フィルムを必要とし、そのために、更に高価になるとい
う欠点をもっていた。

発明の目的 本発明は上記のような欠点のない薄膜型電子デバイス保
護膜を提供すること、すなわち、簡拳な構造で、安価で
使用し易い保護膜を提供すること、そしてそれを接着さ
せた耐湿性のすぐれた薄膜型デバイスの製造方法を提供
することを目的とするつ発明の構成 本発明の薄膜型電子デバイス保護膜ｆ’ｆ、ｈｅ箔（は
く）上に網状絶縁体を内包する熱可塑性樹脂を積層して
成るものである。ここで網状絶縁体の融点は熱可塑性樹
脂のそれより高くしておく。また、他の本発明はこの膜
を、あらかじめ加熱しておいた薄膜型電子デバイスに接
触させ界面の空気を排除しながら加圧して耐湿性のある
薄膜型電子デバイスを製造するものである。この場合、
界面の空気を排除し膜とデバイスに加圧しながら両者を
加熱し接着させて後冷却して薄膜型電子デバイスを製造
してもよい。

熱可塑性樹脂は網状絶縁体が融解したり、変形したりし
て絶縁機能を失う前に融解するものでなければならない
。そしてＡｌ箔と保護されるべき薄膜型電子デバイスに
接着しなければならない。

さらに必要な条件は、耐湿性のあることである。

以上の条件を満す熱可塑性樹脂としては、偽）α、！−
不飽和力ルボン酸あるいはその無水物によりグラフト変
性した変性ポリエチレンもしくは変性エチレン−不飽和
エステル共重合体と（Ｂ）ビニル芳香族炭化水素の重合
体・またはハロゲン化エチレンの重合体を混合してなる
接着剤組成物が挙げられる。

この樹脂は特開昭５１−１３４７３２号公報に記載きれ
たものであるが、テストの結果、薄膜型電子デバイスと
のなじみがよく、単に接着性がよいのみならず、冷熱サ
イクル等によってデバイスの特性を低下させることが少
なく以下具体例で示されるように、本発明の構成用の樹
脂として適切なものである。

実施例の説明 以下、本発明を実施例を用いて説明する。

実施例１ 第１図は本発明の薄膜型電子デバイス保護膜の断面図で
ある。１はｈｅ　箔で、その上に、熱可塑性樹脂２が積
層されている。熱可塑性樹脂２の内部には網状絶縁体３
がある。図では網状絶縁体３の上側にある熱可塑性樹脂
２と下側にある熱可塑性樹脂２は離れて見えるが実際上
は網状絶縁体３の網目を通して通じ合い連なっており一
体になっている。網目は上側と下側の樹脂が通じ合い、
接触し合い、一体になるだけのあらさのもの全使用した
。空泡はおおむね除去されている。

網状絶縁体３は熱可塑性樹脂２より高融点であればよく
、例えばポリエチレンテレフタレート礒維（ＰＥＴ）、
ポリアミド繊維、レーヨン繊維等の織物や不織布が使用
される。ここではＰＩＣＴの織物を使用した。

熱可塑性樹脂としては、次のように調製したものを使用
した。すなわち、メルトインデックス１６、酢酸ビニル
含量１４％のエチレン／酢酸ビニル共重合体（三井ポリ
ケミカル社製エバフレック、＋、５５０）１００Ｋｑｆ
＃’／し７２００ｇに加熱溶解し、これにアクリル酸４
に９と過酸化べ／ゾイルＯ，ａＫｇを添加し、１２０”
Ｃで３０分間攪拌しながら反応させた。反応終了後、メ
タノール３００ｇ＝＜注入してポリマーを析出分離し、
メタノールで充分洗浄したのち乾燥した・このようにし
て得られたグラフト変性樹脂中のアクリル酸含量は２１
％であった。

次にこのグラフト変性樹脂１００部にメルトインデック
ス４のポリスチレン（東洋ポリスチレン製トーポレック
ス５００）１５部を配合し、押出＠を用いて樹脂温度１
６０′Ｃで熔融混練した。

上記のような保護膜を薄膜型電子デバイスとしての全印
刷型ＣｄＳ　／　ＣｄＴａ　系太陽電池素子の裏面に接
着した。第２図に保護膜をつけた要部断面図を示す。図
において、１１はほうけい酸ガラス、１２はＣｄＳ　／
　ＣｄＴｅ　系太陽電池素子である。

接着方法は太陽電池素子等を約１３０’Ｃに加熱してお
き、保護膜を重ね合わせ、ロールで加圧して接着し、そ
の後徐冷した。保護膜を重ね合わせる時は、内部に空泡
が残らないようわん曲させたものを、平板な太陽電池素
子１１等の端面に当て、次第にわん曲を水平にほどき全
体に重ね合わせるようにした。第３図にＣｄＳ　／　Ｃ
ｄＴｅ　系太陽電池素子の要部断面図を示す。はうけい
酸ガラス１１上に周辺に６．５部幅の余白を残してＣ（
１３膜１６、ついでムｇ　−Ｉｎ電極部１６を除いたＣ
ｄＳ膜１膜上５上（ＩＴ６　膜１７、さらにその上にＣ
膜１８、そしてムｇ電極１９が形成されたものである。

またＣｄＴｅ膜１７等のない部分にムｇ　−Ｉｎ電極１
６が形成されたものである。リード線１３は保護膜をつ
けた後、絶縁体１４の中を通して、外部にひき出した。

加熱、加圧後保護膜は太陽電池素子１２、はうけい酸ガ
ラス１１の周辺に密着している。熱可塑性樹脂２は融解
後の加圧によって、その厚さを減じているが、太陽電池
素子１２の裏面と人ｅ箔１に層状に付着している。また
網状絶縁体３の網目の内部にも充満している。勿論それ
らは一体で、連続している。ムｅ箔１と太陽電池素子１
２は網状絶縁体３によって、電気的に絶縁されている。

このように作成された薄膜型太陽電池モジュールをγ６
°Ｃ１９６％ＲＨ条件下で寿命試験を行ったところ、初
期の特性が１０００時間後も一２％以内に維持された。

また本実施例に係る太陽電池モジュールのＣｄ材の溶出
試験を行った。ビーカーに５部０ｍｌの蒸留水を入れて
、その中に１０×１０ｃｄのガラス基板上に作ったモジ
ュールを浸せきし室温放置し、溶出Ｃｄ　量を測定した
ところ検出不能であった。

Ｃｄ　の溶出は完全に抑制されることがわかった。

実施例２ 実施例１の熱可塑性樹脂の代りに、実施例１におけるポ
リメチレフ１５部をポリテトラフロロエチレン（三井フ
ロロケミカル社製テフロン７Ｊ）５部に置き換えた以外
は実施例１と全く同様に調製したものを使用した。こう
して作成した薄膜型太陽電池モジュールを、７６°Ｃ１
９６％ＲＨ条件下で寿命試験を行ったところ、初期の特
性が１０００時間後も一１％以内に維持された。

この実施例の保護膜は保護性能が実施例１のそれよりす
ぐれているが、コストがやや高い難点をもっている。

実施例３ 第４図に薄膜型電子デバイスの別の例であるホトトラン
ジスターの要部断面図を示す。２１は透明なガラス基板
で、その上に透明なオーム性電極としてＩｎ２Ｏ３２２
が形成され、リード線２３部を除いたＩｎ２Ｏ，２２上
にはｎ型ＣｄＳ膜２４が、そしてｎ型ＣｄＴｅ２５、ｐ
型Ｃ４Ｔａ２８、ｎ型（ｄＴｅ２７、肩電極２８が順次
形成されている。そしてＡｅ　電極２８にはリード線２
９が形成されているー 上記のようなホトトランジスタの素子側に、実絶倒１と
同様の保護膜を接着した。保護膜をつけた断面図は示し
ていないが第２図とほぼ同様である。

接着方法は、ホトトランジスタと保護膜を重ね合わせて
Ｓｉゴム製のバッグ中に入れ、バッグ内の圧力を減じ、
大気圧によりホトトランジスタと保護膜に圧力金加えな
がら１００℃に加熱した。

両者を接着させた後徐冷し、５０℃になってからバッグ
内の減圧を解き大気圧にもどし、保護膜付きホトトラン
ジスタをとり出した。

このようにして作成された薄膜型ホトトランジスタを６
５℃、９６％Ｒ）１条件下で寿命試Ｗｋヲ行ったところ
、初期の特性が１０００時間後も一２％以内に維持され
、耐湿性がよいことが証明された。

発明の効果 本発明の薄膜型電子デバイス保護膜は上記のように簡単
な構造で、安価である。そして簡単な工程で薄膜型電子
デバイスに接着させることができる。

従来は保護膜が耐光性、耐熱性、耐湿性のすぐれた樹脂
フィルム、ブライマー処理層、接着剤層ムｇ箔等より成
っていて高価である上に、その保護膜を使用するために
別の熱可塑性接着剤が必要であったのに対し１本発明に
よる保護膜は藺状絶縁体を内包する熱可塑性樹脂をＡｅ
′７？３に積層した構造になってｐり安価である上に、
それを薄膜型電子デバイスに適用するにあたり、別の熱
り塑性接着剤が不要で、そのために材料費と工喬が節約
される。

さらにまた、従来の保護膜付デバイスでは裏面が熱可塑
性樹脂、絶縁体の樹脂フィルム、プライマ一層（ただし
、この層はうすい）、接着剤。

Ａｌ箔等河層にも重なりがあり、その厚さが厚いだけで
なく、熱が放散しにくくなってい乙。さらにまたこの多
層の各成分毎の接着性とその信頼性がとかく問題となっ
ていたが本発明の保護膜では熱可塑性樹脂とムβ箔との
接着性と信頼性だけが問題で、解決しやすい。特に従来
は絶縁性の樹脂フィルム一層のその表面と裏面の樹脂へ
の接着性と信頼性を良好に保つのが困難であったが、本
発明では、その部分が網状の絶縁体にかえられることく
よって、その困難が解決され、網目を通して熱可塑性樹
脂が通じ合い一体のものとなっており、信頼性が高くな
った。

しくは変性エチレン−不飽和エステル共重合体と（均ビ
ニル芳香族炭化水素の重合坏または・・ロゲン化エチレ
ンの重合体を混合してなる接着剤組成物はポリエチレン
、ポリプロピレンのような無極性のものに対しても、ガ
ラス、金属のような極性のものに対しても、強固な接着
性を有する熱可塑性樹脂で、しかも、その接着性や耐湿
性の信頼性が高いので、上記のような構造上の高信頼性
とあいまって、総合的な信頼性が高い。

次に、本発明の保護膜は構造が簡単になり薄くなったた
め熱電導がよくなり、圧力も伝わり易くなった。その結
果、薄膜型電子デバイスへの接着が容易になり、従来殆
んど不可能であった方法が可能となった。すなわち、あ
らかじめ薄膜型電子デバイスを加熱しておき、それに保
護Ｍｋ重ね、加圧すうだけで、簡単に接着することが可
能となった。例えばロールで可熱し、回圧する方法をと
れば製作を著しく簡単かつ高速で行うことが可能で、そ
の経済的効果は極めて高い。熱可塑性樹脂として本実施
例で挙げた材料を使った場合、連続的Ｋ、高速で保護膜
のついた、耐湿性のよい薄膜型電子デバイスが製造でき
るようになる。

なお最外層のム４箔は既存の方法で保護するこ曾とが可
能う）つ容易なので、ここでは、それについては省略し
た。

以上の説明に２いては薄膜型電子デバイスとして、太陽
電池、ホトトランジスタを例にとったが最近基板上に印
刷、蒸着、スパッタリング、化学的析出々どの方法ある
いはその組み合・りせによって各種薄膜型砥子デバイス
が世に送り出されつつある。本発明は、その多くに適用
可能なことは言うまでもないことである。ことにエポキ
シ樹脂等の熱硬化性樹脂は耐品性のすぐれｔものは、と
かく硬化時に収縮？起こし、電子デバイスの薄膜を破壊
し特性の低下？起こし勝ちであるが、本発明の保護膜は
特性の低下を起こしにくいことが特筆される。また熱硬
化性樹脂では自動化しに〈＜。

硬化に、通例高温と長時間、たとえば１８０℃。

３０分ぐらいが必要であるが、本発明によれば１００℃
、高くても１３０℃で１０分足らずの条件で保護膜を装
着でき、電子デバイスを製品化できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄膜型電子デバイス保護膜の断面図、
第２１は保護膜をつけた太陽電池モジュールの要部断面
図、第３図は（ａｓ／ＣｄＴｅ系太陽電池累子の要部断
面図、第４図はホトトランジスターの要部断面図である
。 １・・・・・・ムβ箔（はく）、２・・・・・・熱可塑
性樹脂、３・・・・・・網状絶縁体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｉＫ
Ｚ　　図 第３図　　　　　　　１９

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌ箔と網状絶縁体を内包する熱可塑性樹脂とを
   積層して成る薄膜型電子デバイス保護膜。
2. （２）網状絶縁体の融点が熱可塑性樹脂の融点より高い
   ものである特許請求の範囲第１項記載の薄膜型電子デバ
   イス保護膜。
3. （３）網状絶縁体がポリエチレンテレフタレート、ポリ
   アミドの如き合成樹脂繊維からなる織物またはレーヨン
   不織布である特許請求の範囲第１項もしくは第２項のい
   ずれかに記載の薄膜型電子デバイス保護膜。
4. （４）熱可塑性樹脂が、（Ａ）α、β−不飽和カルボン
   酸あるいはその無水物によりグラフト変性した変性ポリ
   エチレンもしくは変性エチレン−不飽和エステル共重合
   体と（Ｂ）ビニル芳香族炭化水素の重合体またはハロゲ
   ン化エチレンの重合体を混合してなる接着剤組成物であ
   る特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の
   薄膜型電子デバイス保護膜。
5. （５）熱可塑性樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合体
   にアクリル酸をグラフト重合させたものとポリスチレン
   の混合されたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項から第４項のいずれかに記載の薄膜型電子デバ
   イス保護膜。
6. （６）薄膜型電子デバイス本体をあらかじめ加熱する工
   程と、Ａｌ箔と網状絶縁体を内包する熱可塑性樹脂とを
   積層して成る薄膜型電子デバイス保護膜に、上記本体を
   当接させ、加圧して接着する工程と、互いに接着された
   上記本体と保護膜とを冷却する工程とを備えた薄膜型電
   子デバイスの製造方法。
7. （７）加圧が加熱を伴なうことを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の薄膜型電子デバイスの製造方法。