KR101798256B1

KR101798256B1 - Ｕｖ안정성 및 높은 광 투과율을 갖는 폴리에스테르 필름

Info

Publication number: KR101798256B1
Application number: KR1020127020170A
Authority: KR
Inventors: 노리 만도코로; 시몬 세퍼드
Original assignee: 듀폰 테이진 필름즈 유.에스. 리미티드 파트너쉽
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2017-11-15
Also published as: RU2012137716A; CN102918092A; WO2011117694A1; BR112012018076B1; CA2786685A1; JP5868874B2; JP2013518965A; US8941003B2; CA2786685C; CN102918092B; GB201001947D0; MX2012008839A; EP2531550B1; BR112012018076A2; EP2531550A1; US20140000706A1; KR20120125617A

Abstract

(i) 폴리에스테르 기판의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 10중량%의 양으로 UV 흡수제를 포함하는, 열 안정화된 배향된 폴리에스테르 기판; 및 (ii) 상기 기판의 한 표면 또는 양 표면 상에, 약 10 nm 내지 약 200 nm의 범위 내 두께를 가지며 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체를 포함하는 중합체 코팅 층을 포함하는 복합 필름으로서, 상기 복합 필름이 이 필름의 종방향 및 횡방향 치수의 둘 다에서 0.1% 미만의, 30분 동안 150℃에서의 수축율을 나타내는 복합 필름; 및 광기전력 전지의 제작에서 상기 복합 필름의 용도가 개시된다.

Description

ＵＶ안정성 및 높은 광 투과율을 갖는 폴리에스테르 필름{POLYESTER FILM WITH UV-STABILITY AND HIGH LIGHT TRANSMITTANCE}

본 발명은 높은 UV 안정성 및 높은 광 투과율을 나타내고, 특히 광기전력 (PV) 전지 및 다른 전자 장치, 특히 가요성 장치에 사용되는 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

폴리에스테르 필름의 기계적 특성, 치수 안정성, 가요성, 중량, 내충격성 및 광학적 특성들은, 전자 또는 광-전자 소자, 예컨대 전계발광 (EL) 디스플레이 소자 (특히 유기 발광 디스플레이 (OLED) 소자), 전기영동 디스플레이 (전자 종이), 광기전력 (PV) 전지 및 반도체 소자 (예컨대 일반적으로 유기 전계효과 트랜지스터, 박막 트랜지스터 및 집적 회로)의 제작에 사용시 이점들을 제공한다. 전자 소자 내에서 층(들)으로 가요성 폴리에스테르 필름을 사용하면, 상기 소자가 릴-투-릴(reel-to-reel) 공정으로 제작될 수 있고 이에 의해서 비용이 절감된다.

광기전력 전지는 일반적으로 전방면 (또는 전방 시트); 전방측 캡슐화제 물질; 전극 지지 기판 상의 광활성 물질; 배면측 캡슐화제; 배면 후방면 (또는 후방 시트); 및 전기 전하를 수집하고 처리하기 위한 다양한 부품들을 포함한다. 폴리에스테르 필름은 PV 전지에서 다양한 층, 예를 들어 전방면, 후방면, 전극 지지 층(들)의 제작 시에 제안되었다. 종종 다수의 광기전력 전지로 이루어지는 광기전력 모듈은 사용된 활성 광기전력 물질에 따라 일반적으로 분류된다. 이들에는 결정질 규소, 갈륨-아르세나이드 (GaAs), 무정형 규소 (a-Si), 카드뮴-텔루라이드 (CdTe), 구리-인듐-갈륨-(디)셀레나이드 (CIGS), 염료 감응형 또는 유기 전지가 포함된다. 갈륨-아르세나이드, 무정형 규소, 카드뮴-텔루라이드, 구리-인듐-갈륨-(디)셀레나이드, 염료 감응형 또는 도전성 유기 물질을 함유하는 광기전력 전지는 종종 박막 광기전력 전지 (TFPV 전지)로도 지칭되는데, 이들은 가요성이거나 가요성이지 않을 수 있다. 다른 박막 규소 PV 전지에는 프로토결정질(protocrystalline), 나노결정질 (nc-Si 또는 nc-Si:H) 및 블랙 규소 PV 전지가 포함된다. 박막 광기전력 전지는, 광기전력 물질로 된 하나 이상의 얇은 층을 다양한 침착 방법 및 다양한 기판을 사용하여 기판 상에 침착시켜서 제조되는데, 이 때 상기 얇은 층의 두께 범위는 1 또는 2 nm에서 수십 ㎛로 가변된다.

많은 연구 및 발전이 이루어진 PV 전지의 한 유형은 CIGS (구리-인듐-갈륨-(디)셀레나이드) PV 전지이다. 현재 CIGS PV 전지의 효율이 결정질 규소 PV 전지의 효율보다 낮음에도 불구하고, CIGS PV 전지는 보다 저렴한 물질 및 제작 방법 때문에 비용적인 이점들을 제공한다. 상기 활성 CIGS 박막 층은 기판, 전형적으로는 강철 또는 몰리브데넘 코팅된 유리 상에 다결정질 형태로 직접 침착될 수 있는데, 이는 전형적으로 진공 스퍼터링에 의해 실시된다. 스테인레스 스틸 기판 상에 CIGS 태양 전지의 모든 층을 침착시키기 위한 연속적인 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정을 포함하는 제조 공정이 제안되었다. 대안적인 공정에는, (i) 기판 상에 전구체 물질의 나노입자를 침착시킨 후의 계내 소결; 및 (ii) 전기도금이 포함된다. 전형적인 CIGS PV 전지는, 그 위에 광활성 CIGS 물질의 얇은 결정질 층이 배치되는 지지 기판을 포함하며, 예를 들어 보호 층으로 또는 전하 수집 층으로 기능할 수 있는, CIGS 물질 상의 투명한 중합체 층을 추가로 포함한다. 이러한 다층 복합체는 그 후 장벽 물질로 캡슐화되는데, 이 장벽 물질은 상기 복합체를 함께 유지시키고 구조 내 공기를 배기시키는 작용을 하며 기체 및 용매 투과에 대해 높은 저항을 제공한다. 이러한 캡슐화 장벽 물질은 전형적으로 자가 지지형 필름 또는 시트 형태로 사용되고, 이 장벽 물질은 그 후 당업계에 공지된 바와 같이 전형적으로는 진공 아래에서 열 적층 기술을 사용하여 다층 복합체에 적용된다. 이어서, 투명한 중합체 층이 광활성 층과 전방면 사이에 배치되도록 상기 캡슐화된 복합체는 전방면과 후방면 사이에 끼워진다. 상기 전방면 및/또는 후방면은 전형적으로 유리이지만, 이는 또한 중합체 물질일 수도 있다.

위에서 언급된 다른 유형의 박막 PV 전지는, PV 전지의 광-활성 층을 포함하는 다양한 기능성 층을 캡슐화시키는 물질을 사용하여 유사하게 제작된다.

본 발명은 특히 PV 전지, 특히 박막 PV 전지에서 투명 층으로, 그리고 특히 상기 CIGS PV 전지에서 투명한 중합체 층으로 사용하기에 적합한 필름에 관한 것이다. 상기 필름은 하기 특성 조합의 하나 이상, 바람직하게는 전부를 나타내어야 한다.

(i) 높은 광 투과율. 높은 PV 전지 효율을 위해서는, 전형적으로 400 내지 800 nm에 걸쳐 85%의 총 광 투과율 (TLT)이 필요하다. 광이 광-활성 층을 통해 이동함에 따라 헤이즈가 광의 경로 길이를 증가시키기 때문에 비록 특정 양의 헤이즈가 유리할 수 있긴 하지만, 전형적으로 상기 광-활성 층은 또한 0.7% 미만의 낮은 헤이즈를 나타내야 한다 [참고: US 5078803; 문헌 [Thin Solid Films 2007, 515, 8695]].

(ii) 우수한 UV 안정성. UV 안정성의 부족은, 일광으로의 노출시 필름의 황변, 헤이징 및 균열에서 자체적으로 뚜렷히 나타나서 PV 전지의 효과적인 서비스 수명을 감소시킬 수 있으므로, 필름 제작 시 비용 및 효율에 손상을 끼치지 않으면서 그리고 필름의 광 투과율에 손상을 끼치지 않으면서 UV 안정성을 개선시켜야 한다.

(iii) 캡슐화제 물질에 대한 우수한 접착력. 선행 기술의 소자가 갖는 문제점은 보호 층과 캡슐화제 사이의 접착력을 개선시키기 위해 추가적인 표면 처리가 필요하다는 것이었고, 그에 따라 제작 효율을 증가시키고 비용을 감소시키기 위해 그러한 임의의 단계로 처리하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 선행 기술의 소자에 비해 캡슐화제와 보호 층 사이의 접착력을 개선시키는 것이 바람직할 것이다.

(iv) 우수한 열 치수 안정성. 중합체 물질이 광학 품질의 유리 또는 석영보다도 더 불량한 치수 안정성을 나타내는 경향이 있기 때문에, 이 특성은 전형적으로 중합체 물질에 대해서는 큰 문제였다. PV 전지에서는 일반적으로, 중합체 층, 특히 CIGS PV 전지에서 상기 투명한 중합체 층의 불량한 치수 안정성은 그 위에 놓이는 캡슐화제 장벽 물질의 균열을 일으키고, 특히 고온 (전형적으로 130 내지 160℃; 전형적으로는 30분 이하) 및 일반적으로는 또한 저압이 소자의 제작 중에 나타났었다. 예를 들어, 선행 기술의 필름은 PV 소자의 제작 동안에 수축 및 이동을 나타내는 것으로 확인되었다.

본 발명의 목적은, 높은, 그리고 바람직하게는 개선된 광 투과율; 우수한, 그리고 바람직하게는 개선된 UV 안정성; 우수한 그리고 바람직하게는 개선된 캡슐화제 물질에 대한 접착력; 및 우수한 그리고 바람직하게는 개선된 치수 안정성의 조합된 특성을 나타내는 중합체 필름을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은, PV 전지 (특히 박막 PV 전지, 특히 CIGS PV 전지, 특히 가요성의 CIGS PV 전지)에서 층, 특히 투명한 층으로 사용하기에 적합한 중합체 필름을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 PV 전지, 특히 CIGS PV 전지에서, 광활성 물질과 캡슐화제 층 사이에 배치된 층으로 사용하기에 적합한 중합체 필름을 제공하는 것인데, 특히 상기 층은 보호 층 또는 전하 수집 층이다.

본 발명에 따르면,

(i) 폴리에스테르 기판의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 10%의 양으로 UV 흡수제를 포함하는, 열 안정화된 배향된 폴리에스테르 기판; 및

(ii) 상기 기판의 한 표면 또는 양 표면 상의, 약 10 nm 내지 약 200 nm 범위의 두께를 가지며 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체를 포함하는 중합체 코팅 층

을 포함하는 복합 필름이며, 150℃에서 30분 동안 상기 복합 필름의 종방향 및 횡방향 치수의 둘 다에서 0.1% 미만의 수축율을 나타내는 복합 필름이 제공된다.

상기 폴리에스테르 기판은 자가 지지형 필름 또는 시트인데, 이는 지지하는 베이스 없이도 독립적으로 존재할 수 있는 필름 또는 시트를 의미한다. 상기 기판은 일축 또는 이축으로 배향, 바람직하게는 이축으로 배향된다.

기판을 구성하는 폴리에스테르(들)는 전형적으로 합성 선형 폴리에스테르(들)이다. 적합한 폴리에스테르는 하나 이상의 디카르복실산(들) 또는 그들의 저급 알킬 (6개 이하의 탄소 원자) 디에스테르를 하나 이상의 디올과 축합시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 디카르복실산 성분은 전형적으로 하나 이상의 방향족 디카르복실산을 함유하는데, 이는 바람직하게는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-, 2,5-, 2,6- 또는 2,7-나프탈렌디카르복실산이고, 바람직하게는 테레프탈산 또는 2,6-나프탈렌디카르복실산이며, 바람직하게는 테레프탈산이다. 상기 폴리에스테르는 또한 다른 디카르복실산, 예컨대 4,4'-디페닐디카르복실산, 헥사히드로-테레프탈산, 1,10-데칸디카르복실산 특히 일반식 C_nH_2n(COOH)₂(여기서, n은 2 내지 8이다)의 지방족 디카르복실산, 예컨대 숙신산, 글루타르산, 세바스산, 아디프산, 아젤라산, 수베르산 또는 피멜산, 바람직하게는 세바스산, 아디프산 및 아젤라산, 보다 바람직하게는 아젤라산을 포함하는 지방족 디카르복실산으로부터 유래한 하나 이상의 잔기를 포함할 수 있다. 디올(들)은 바람직하게는 지방족 및 시클로지방족 글리콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올로부터, 바람직하게는 지방족 글리콜로부터 선택된다. 바람직하게는 상기 폴리에스테르는 단 하나의 글리콜, 바람직하게는 에틸렌 글리콜을 함유한다. 바람직하게는 합성 선형 폴리에스테르는 하나의 방향족 디카르복실산 및 하나의 글리콜을 함유한다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트 (PEN), 특히 PET가 바람직한 폴리에스테르이다. 필름 형성 폴리에스테르 수지는 기판의 주 성분이며, 이는 기판 층 총 중량의 50중량% 이상을 구성하며, 한 실시양태에서는 65% 이상, 전형적으로는 80% 이상, 보다 전형적으로는 90% 이상, 보다 전형적으로는 95% 이상이고, 한 실시양태에서는 기판 층 총 중량의 99중량% 이상을 구성한다.

폴리에스테르 형성은, 일반적으로 약 295℃ 이하의 온도에서 축합 또는 에스테르 상호교환에 의해 공지된 방식으로 통상적으로 실시된다. 임의적으로, 고체 상태 중합이, 당업계에 널리 공지된 통상적인 기술을 사용하여, 예를 들어 유동층, 예컨대 질소 유동층, 또는 회전 진공 건조기를 사용하는 진공 유동층을 사용하여 고유 점도를 목적하는 값으로 증가시키는데 사용될 수 있다.

기판 중에 존재하는 UV 흡수제는 임의의 적합한 UV 흡수제로부터, 및 전형적으로는 유기 UV 흡수제로부터 선택될 수 있다. 상기 기판 내 UV 흡수제는, 입사되는 UV 광의 대부분이 폴리에스테르에 의해서라기보다 오히려 UV 흡수제에 의해서 흡수되도록 폴리에스테르의 소광 계수(extinction coefficient)보다 훨씬 더 높은 소광 계수를 갖는다. UV 흡수제는 일반적으로 흡수된 에너지를 열로 소산시켜서, 중합체 사슬의 분해를 방지하고 UV 광에 대한 폴리에스테르의 안정성을 개선시킨다. 유기 UV 흡수제의 적합한 예에는, 문헌 [Encyclopaedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, Third Edition, John Wiley & Sons, Volume 23, Pages 615 to 627]에 개시된 것들이 포함된다. UV 흡수제의 구체적인 예에는, 벤조페논, 벤조트리아졸 (US 4684679, US 4812498 및 US 4681905), 벤즈옥사지논 (US 4446262, US 5251064 및 US 5264539) 및 트리아진 (US 3244708, US 3843371, US 4619956, US 5288778 및 WO 94/05645)이 포함된다. 본 발명의 한 실시양태에서, UV 흡수제는 폴리에스테르 사슬 중에 화학적으로 혼입될 수 있다. 상기 UV 안정한 폴리에스테르는, 예를 들어 EP-A-0006686, EP-A-0031202, EP-A-0031203 및 EP-A-0076582에 기재된 바와 같이, 벤조페논을 폴리에스테르 내로 혼입시켜서 생성될 수 있다. UV 흡수제에 관해 상기 언급된 문서에서의 구체적인 교시사항은 본원에 참고로 포함된다. 특히 바람직한 한 실시양태에서, 본 발명에서의 개선된 UV 안정성은 트리아진, 보다 바람직하게는 히드록시페닐트리아진, 특히 하기 화학식 II의 히드록시페닐트리아진 화합물에 의해 얻어진다.

<화학식 II>

상기 식에서, R은 수소, C₁-C₁₈ 알킬, 할로겐 또는 C₁-C₁₂ 알콕시에 의해 치환된 C₂-C₆ 알킬, 또는 벤질이고; R¹은 수소 또는 메틸이다. R은 바람직하게는 C₁-C₁₂ 알킬 또는 벤질, 보다 바람직하게는 C₃-C₆ 알킬, 특히 헥실이다. R¹은 바람직하게는 수소이다. 특히 바람직한 UV 흡수제는 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-(헥실)옥시-페놀이며, 이는 시바-애디티브즈(Ciba-Additives)로부터 티누빈(Tinuvin)^TM 1577 FF로 상업적으로 입수가능하다.

UV 흡수제의 양은 기판 층의 총 중량에 대해 0.1 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 5중량%, 특히 0.5 내지 2중량%의 범위 내이다.

바람직하게는, 폴리에스테르 필름 기판의 고유 점도는 0.55 이상, 바람직하게는 0.60 이상, 바람직하게는 0.65 이상, 바람직하게는 0.70 이상이다.

상기 기판은 폴리에스테르 필름의 제조시에 통상적으로 사용되는 첨가제 중 임의 것을 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 가교제, 염료, 안료; 보이딩제(voiding agent), 윤활제, 항산화제, 라디칼 스캐빈저, 열 안정화제, 말단 캡핑제, 난연제 및 화염 억제제, 블록형성 방지제, 표면 활성제, 슬립 보조제, 광택 개선제, 친분해성첨가제(prodegradent), 점도 개질제, 및 분산 안정화제와 같은 제제들이 적절하게 혼입될 수 있다.

기판은 임의적으로 입사되는 방사선의 특정 파장 대역을 흡수하고 흡수된 광보다 더 낮은 파장을 갖는 광으로서의 에너지를 그로부터 방출할 수 있는 화합물을 포함하는데, 전형적으로 상기 화합물은 UV 방사선을 흡수하고 그 에너지를 방출하거나 그 에너지를 PV 전지에서 이후에 전류를 생성시키는데 사용될 수 있는 가시영역에 있는 광으로 방출 또는 "하향 전환(down-convert)"시킨다. 상기 화합물은 당업계에 공지되어 있고, 이를 이하에서는 "하향 전환물질(down-convertor)"이라 칭한다. 광학 증백제 및 형광 증백제 (또는 표백제) (FBA)는 공지된 부류의 하향 전환물질이며, 이들은 전형적으로 UV 광 (전형적으로 340 내지 370 nm)을 흡수하고 광을 청색 영역 (전형적으로는 420 내지 470 nm)으로 재방출하여 인식되는 "표백" 효과를 일으키고 이에 의해 반사된 청색 광의 전체 량을 증가시켜서 물질이 덜 황색으로 보이게 하는 유기 염료이다. 공지된 광학 증백제에는 트리아진-스틸벤 (디-, 테트라- 또는 헥사-술폰화된), 쿠마린, 이미다졸린, 디아졸, 트리아졸, 벤즈옥사졸린, 및 비페닐-스틸벤이 포함된다. US 2006/0169971A에는 (a) 원소주기율표의 제2, 12, 13 또는 14족으로부터 선택된 제1 원소, 및 제16족으로부터 선택된 제2 원소; (b) 제13족으로부터 선택된 제1 원소, 및 제15족으로부터 선택된 제2 원소; 및 (c) 제14족으로부터 선택된 원소를 포함하는 것들로부터 선택된 하향 전환되는 무기 화합물을 포함하는 0.1 내지 10 nm의 평균 입자 직경을 갖는 "양자점"이 개시되어 있다. 구체적인 예에는 MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaSe, CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO, BaS, BaSe, BaTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO, HgS, HgSe, HgTe, Al₂O₃, Al₂S₃, Al₂Se₃, Al₂Te₃, Ga₂O₃, Ga₂S₃, Ga₂Se₃, Ga₂Te₃, In₂O₃, In₂S₃, In₂Se₃, In₂Te₃, SiO₂, GeO₂, SnO₂, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbO₂, PbS, PbSe, PbTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, BP, Si 및 Ge가 포함된다. 기판 내 하향 전환물질의 양은, 기판의 총 중량에 대해 약 0.1 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 5중량%, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2중량%의 범위 내일 수 있다.

상기 기판은 임의적으로 광 안정화제, 바람직하게는 분자 중에 장애 피페리딘 골격을 갖는 장애 아민 광 안정화제 (HALS)를 포함한다. 장애 아민 광 안정화제의 구체적인 예에는, 비스-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스-(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜-트리데실-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 테트라키스-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 및 테트라키스-(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트가 포함된다. 이러한 장애 아민 중에서, N-메틸 장애 아민이 바람직하다. 층 내 장애 아민 광 안정화제의 총량은, 층의 총 중량에 대하여 바람직하게는 약 0.1 내지 약 10중량%, 바람직하게는 0.2 내지 약 5중량%, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2중량%의 범위 내이다.

층 조성물의 성분은 통상적인 방식으로 함께 혼합될 수 있다. 필름 형성 중합체가 유래하는 단량체 반응물과 혼합시키거나, 상기 성분들을 텀블(tumble) 또는 건조 블렌딩에 의해 또는 압출기 내에서의 배합에 의해 상기 중합체와 혼합시킨 다음, 냉각시키고 일반적으로 과립 또는 칩으로 분쇄시킬 수 있다. 마스터배치 기술이 또한 사용될 수 있다.

중합체 코팅 층은 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체를 포함하며, 이는 이하에서 추가로 논의된 바와 같이 코팅 기술을 통하여 기판에 적합하게 적용된다.

적합한 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체는 전형적으로 약 2 내지 약 30중량%의 아크릴산 공단량체를 포함한다. 한 실시양태에서, EAA 공중합체는 에틸렌 및 아크릴산 공단량체만을 포함한다. 그러나, 상기 공중합체는 하나 이상의 추가 공단량체를 추가로 포함할 수 있다. 그러한 추가 공단량체에는, 예를 들어 알킬 아크릴레이트가 포함되는데, 바람직하게는 상기 알킬 기는 C₁ _-10 알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 헵틸 및 n-옥틸, 특히 메틸이 포함된다. 상기 추가 공단량체에는 또한 알킬 메타크릴레이트 (예를 들어, 메틸 메타크릴레이트)가 포함된다. 임의의 추가 공단량체는 약 1 내지 약 30중량%의 양으로 존재할 수 있다. 하나의 추가 공단량체가 존재하는 경우, 아크릴산과 추가 공단량체(들)의 합한 양은 전형적으로 50중량% 이하, 전형적으로는 30중량% 이하이다. 다른 추가 공단량체들에는, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 할로 치환된 아크릴로니트릴, 할로 치환된 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸올 아크릴아미드, N-에탄올 아크릴아미드, N-프로판올 아크릴아미드, N-메타크릴아미드, N-에탄올 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-3급 부틸 아크릴아미드, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디메틸아미노 에틸 메타크릴레이트, 이타콘산, 이타콘산 무수물, 이타콘산의 반(half) 에스테르, 비닐 에스테르, 예컨대 비닐 아세테이트, 비닐 클로르아세테이트, 비닐 벤조에이트, 비닐 피리딘 및 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 말레산, 말레산 무수물, 및 스티렌 및 스티렌 유도체, 예컨대 클로로스티렌, 히드록시스티렌 및 알킬화된 스티렌 (여기서 상기 알킬 기는 C₁ _-10 알킬 기이다)이 포함된다. 본 발명에 사용하기에 적합한 EAA 공중합체는 미켐(Michem)® 프라임 공중합체 [미국 신시내티에 소재한 미켈만(Michelman)으로부터 입수가능함], 예컨대 미켐® 프라임 4983-RE 등급으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 EAA 공중합체의 분자량은 약 5,000 내지 약 20,000, 바람직하게는 약 5,000 내지 약 10,000이다.

임의적으로 상기 중합체 코팅 층은, 바람직하게는 기판에 대하여 위에서 논의된 화합물로부터 독립적으로 선택된 UV 흡수제 및/또는 하향 전환물질 및/또는 광 안정화제를 추가로 포함한다.

중합체 코팅 층의 두께는 중요한 파라미터이다. 상기 또는 각각의 중합체 코팅 층은 약 10 내지 약 200 nm의 범위, 바람직하게는 25 nm 이상, 전형적으로는 80 nm 이상, 전형적으로는 약 160 nm 이하의 두께를 지닌다. 상기 중합체 층의 정확한 두께는 복합 필름의 전체 광 투과율을 증가시키도록 조정될 수 있다.

기판의 형성은 당업계에 널리 공지된 통상적인 압출 기술에 의해 실시될 수 있다. 일반적인 관점에서 상기 공정은 용융된 중합체 층을 압출시키고, 압출물을 켄칭시키고, 켄칭된 압출물을 하나 이상의 방향으로 배향시키는 단계를 포함한다. 기판은 일축 배향될 수 있지만, 이축 배향되는 것이 바람직하다. 배향은, 배향된 필름을 생성시키도록 당업계에 공지된 임의의 공정, 예를 들어 관형 또는 평면 필름 공정에 의해 실시될 수 있다. 이축 배향은, 기계적 특성 및 물리적 특성의 만족스러운 조합을 얻기 위해 필름 평면에서 두개의 상호 수직 방향으로 연신시켜서 실시된다. 관형 공정에서, 동시적인 이축 배향은, 열가소성 폴리에스테르 관을 압출시키고 이것을 후속하여 켄칭시키고 재가열한 다음, 횡방향 배향을 유도하도록 내부 기체 압력에 의해 팽창시키고, 종방향 배향을 유도하는 속도로 인출시켜서 실시될 수 있다. 바람직한 평면 필름 공정에서, 필름 형성 폴리에스테르는 슬롯 다이를 통해 압출되고, 폴리에스테르가 무정형 상태로 켄칭되도록 냉각된 주조 드럼 상에서 신속하게 켄칭된다. 그 후 배향은 켄칭된 압출물을 폴리에스테르의 유리 전이 온도를 초과하는 온도에서 하나 이상의 방향으로 연신시켜서 실시된다. 순차 배향은, 평면의 켄칭된 압출물을 먼저는 한 방향, 대개는 종방향, 즉 필름 연신기를 통해 정방향으로, 그런 다음 횡방향으로 연신시킴으로써 실시될 수 있다. 압출물의 정 방향 연신은 통상적으로 회전 롤 세트 위에서 또는 두쌍의 닙(nip) 롤 사이에서 실시되며, 그 다음 횡방향 연신은 스텐터(stenter) 장치에서 실시된다. 연신은 일반적으로, 배향된 필름의 치수가 상기 또는 각각의 연신 방향에서 이의 원래 치수보다 2 내지 5배, 보다 바람직하게는 2.5 내지 4.5배이도록 실시된다. 전형적으로, 연신은 폴리에스테르의 T_g보다 높은, 바람직하게는 T_g보다 약 15℃ 더 높은 온도에서 실시된다. 단 한 방향에서의 배향이 필요한 경우, 보다 큰 연신 비 (예를 들어, 약 8배 이하)가 사용될 수 있다. 기계 방향 및 횡방향으로 동등하게 연신시키는 것이 반드시 필요한 것은 아니지만, 조화된 특성이 필요한 경우에는 이렇게 하는 것이 바람직하다.

연신된 필름은, 폴리에스테르의 목적하는 결정질을 얻기 위해 폴리에스테르의 유리 전이 온도는 초과하나 그의 용융 온도 미만의 온도에서 치수 지지체 아래에서 열 경화에 의해 치수적으로 안정화된다. 열 경화 동안, "토-인(toe-in)"으로 공지된 과정에 의해 소량의 치수 이완이 횡방향, TD에서 실시될 수 있다. 토-인은 2 내지 4% 정도의 치수 수축을 포함할 수 있지만, 공정 또는 기계 방향, MD에서 유사한 치수 이완은 실현시키기가 어려운데, 그 이유는 작은 선장력(line tension)이 필요하며 필름 제어 및 권취가 문제를 일으킬 수 있기 때문이다. 실제적인 열 경화 온도 및 시간은, 필름의 조성 및 필름의 목적하는 최종 열 수축율에 따라 가변될 것이지만, 이는 인열 저항과 같은 필름의 인성 특성을 실질적으로 감소시키도록은 선택되지 않아야 한다. 이러한 제약 내에서, 약 180 내지 245℃의 열 경화 온도가 일반적으로 바람직하다. 열 경화 후, 필름은 폴리에스테르의 목적하는 결정화도를 얻기 위해 전형적으로는 신속하게 켄칭된다.

필름은 이완 단계를 인-라인 또는 오프-라인으로 사용하여 추가로 열 안정화된다. 이러한 추가 단계에서, 필름은 열 경화 단계의 온도보다 낮은 온도 및 훨씬 감소된 MD 및 TD 장력에서 가열된다. 필름에 나타난 장력은 전형적으로 5 kg/m (필름 폭) 미만, 바람직하게는 3.5 kg/m (필름 폭) 미만, 보다 바람직하게는 1 내지 약 2.5 kg/m (필름 폭)의 범위, 전형적으로는 1.5 내지 2 kg/m (필름 폭)의 범위이다. 필름 속도를 제어하는 이완 공정에 대해서, 필름 속도 (및 그에 따라 변형 이완(strain relaxation))에서의 감소는 전형적으로 0 내지 2.5%, 바람직하게는 0.5 내지 2.0%이다. 열 안정화 단계 동안 필름의 폭 치수는 증가되지 않는다. 열 안정화 단계에 사용되는 온도는 최종 필름으로부터 얻어지는 특성의 목적하는 조합에 따라 가변될 수 있지만, 보다 높은 온도가 바람직한, 즉 보다 낮은 잔류 수축 특성이 얻어지게 한다. 135 내지 250℃의 온도가 일반적으로 바람직하며, 바람직하게는 150 내지 230℃, 보다 바람직하게는 170 내지 200℃의 온도이다. 가열 지속시간은 사용된 온도에 따라 다를 것이지만, 전형적으로는 10 내지 40초의 범위 내이며, 20 내지 30초의 지속시간이 바람직하다. 이러한 열 안정화 공정은 평면 및 수직 구성, 및 개별 공정 단계인 "오프-라인" 또는 연속하는 필름 제작 공정인 "인-라인"을 포함하는 다양한 방법으로 실시될 수 있다. 이렇게 가공된 필름은, 상기 후 열-경화 이완 없이 생성된 것보다 더 적은 열 수축을 나타낼 것이다.

복합 필름의 형성은, 중합체 코팅 층을 기판의 한 표면 또는 양 표면 상으로 코팅시켜서 실시된다. 코팅은 그래비어 롤 코팅, 역 롤 코팅, 딥 코팅, 비드 코팅, 압출 코팅, 용융 코팅 또는 정전기 분무 코팅을 포함하는 임의의 적합한 코팅 기술을 사용하여 실시될 수 있으며, 바람직하게는 여기서의 코팅 단계에서는 유기 용매가 사용되지 않는다. 기판 제작이 완료된 후에 기판 코팅이 실시되는 "오프-라인" 코팅 방법이 사용될 수 있다. 그러나 바람직하게는 중합체 코팅 층의 코팅은 "인-라인"으로 실시되는데, 즉 여기서 코팅 단계는 필름 제작 동안에 그리고 제작 공정의 효율 및 경제성을 개선시키기 위해 사용된 임의의 연신 조작(들) 전, 그 동안 또는 그 사이에 실시된다.

기판 상으로 코팅 층을 적용하기 전에, 기판의 노출된 표면에는, 필요한 경우 그 표면과 후속하여 적용된 층 사이에서의 접착력을 개선시키기 위해 화학적 또는 물리적 표면 개질 처리를 실시할 수 있다. 예를 들어, 기판의 노출된 표면에는 코로나 방전이 동반되는 고전압 전기 스트레스를 가할 수 있다. 다르게는, 상기 기판은, 기판 상에 팽창 작용 또는 용매가 보유되도록 당업계에 공지된 제제, 예컨대 일반적인 유기 용매 중에 용해된 할로겐화 페놀, 예를 들어 아세톤 또는 메탄올 중의 p-클로로-m-크레졸, 2,4-디클로로페놀, 2,4,5- 또는 2,4,6-트리클로로페놀 또는 4-클로로레졸시놀의 용액으로 사전처리될 수 있다.

복합 필름의 전체 두께는 전형적으로 5 내지 350 ㎛의 범위, 바람직하게는 약 250 ㎛ 이하이며, 한 실시양태에서는 약 100 ㎛ 이하이고 추가의 실시양태에서는 약 50 ㎛ 이하이고, 전형적으로는 12 ㎛ 이상, 보다 전형적으로는 약 20 ㎛ 이상이다. 기판의 두께는 바람직하게는 복합 필름의 약 50% 내지 99%이다.

복합 필름은 전형적으로 광학적으로 투명한데, 이는 본원에서 바람직하게는, 15% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 바람직하게는 6% 이하, 보다 바람직하게는 3.5% 이하, 특히 1.5% 이하의 산란된 가시광 (헤이즈)의 %, 및/또는 바람직하게는 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 약 92% 이상, 보다 바람직하게는 약 95% 이상의 가시 영역 (400 nm 내지 700 nm)에서의 광에 대한 총 시감 투과율 (TLT)을 가짐을 의미하는데 사용된다.

위에서 논의된 복합 필름은 전자 또는 광-전자 소자, 예컨대 전계발광 (EL) 디스플레이 소자 (특히 유기 발광 디스플레이 (OLED) 소자), 전기영동 디스플레이 (전자 종이), 광기전력 (PV) 전지, 및 반도체 소자 (예컨대 일반적으로 유기 전계효과 트랜지스터, 박막 트랜지스터 및 집적 회로), 특히 가요성의 상기 소자들의 제작에 유리하게 사용될 수 있다.

위에서 논의된 복합 필름은, 광기전력 활성 층을 추가로 포함하는 PV 전지, 특히 광기전력 물질이 무정형 규소 (a-Si), 및 프로토결정질, 나노-결정질 (nc-Si 또는 nc-Si:H) 및 블랙 규소를 포함하는 다른 박막 규소 (TF-Si); 카드뮴-텔루라이드 (CdTe); 구리-인듐-갈륨-(디)셀레나이드 (CIGS); 염료 감응형 광기전력 전지; 도전성 유기 화합물을 사용하는 유기 광기전력 전지로부터 선택되는 것들을 포함하는 박막 PV 전지를 제작하는데 특히 유리하다. 특히, 위에서 논의된 복합 필름이 본원에서 설명된 CIGS PV 전지의 제작에 사용된다.

따라서, 본 발명에 따르면 PV 전지, 특히 본원에서 바로 위에서 설명된 박막 PV 전지, 특히 본 발명의 투명한 복합 필름을 포함하는 CIGS PV 전지가 추가로 제공된다. 상기 PV 전지는 지지 기판과 본 발명의 투명 복합 필름 사이에 배치되는 광활성 물질 층을 포함하며, 이 다층 어셈블리는 본원에서 설명된 바와 같이 기체 및 용매 투과에 대해 높은 저항을 제공하는 장벽 특성을 갖는 광학적으로 투명한 물질로 캡슐화된다.

본 발명의 추가 양태에 따르면, 지지 기판 (전형적으로는 강철 또는 몰리브데넘-코팅된 유리, 바람직하게는 강철)과 본 발명의 투명 복합 필름 사이에 배치되는 광활성 CIGS 물질의 얇은 결정질 층을 포함하는 CIGS PV 전지가 제공되는데, 이 다층 어셈블리는, 기체 및 용매 투과에 대해 저항을 제공하는 장벽 특성을 갖는 광학적으로 투명한 물질로 캡슐화된다. 상기 캡슐화 장벽 물질은 전형적으로 자가 지지형 필름 또는 시트인데, 이것은 그 후 당업계에 공지된 바와 같이 전형적으로 진공 아래에서의 열 적층 기술을 사용하여 다층 복합체에 적용된다. 상기 캡슐화된 다층 어셈블리는 전방면과 후방면 사이에 배치되어, 결과적으로 본 발명의 투명 복합 필름이 광활성 층과 전방면 사이에 배치되게 된다. 상기 전방면 및/또는 후방면은 전형적으로는 유리이지만 또한 중합체 물질일 수도 있다.

상기 캡슐화 장벽 물질은 바람직하게는 이오노머 기재 물질, 즉 주로 소량 부분 (전형적으로는 약 15중량% 이하)의 염 함유 단위를 갖는 비극성 반복 단위로 구성되는 중합체이다. 바람직한 이오노머는, 비극성 공단량체가 전형적으로 에틸렌 및 스티렌 (바람직하게는 에틸렌)으로부터 선택되고 소량 부분의 염 함유 단위, 예컨대 메타크릴산 및/또는 아크릴산의 금속 염 (예를 들어, 알칼리 금속 또는 아연 염)을 함유하는 열가소성 카르복실레이트 이오노머로부터 선택된다. 캡슐화제에 대해 바람직한 이오노머는, 알칼리 금속 또는 아연으로 부분적으로 또는 전체적으로 중화된 메타크릴산 및/또는 아크릴산과 에틸렌의 공중합체, 예를 들어 설린(Surlyn)® [듀퐁(Du Pont) 제품; 예를 들어, 등급 1702]이다.

다른 적합한 캡슐화제 물질에는, 예를 들어 엘박스(Elvax)® 수지 (듀퐁 제품, 예를 들어 등급 PV1410 내지 PV1650Z)로 상업적으로 입수가능한, 전형적으로 비닐 아세테이트 성분이 약 28 내지 약 33중량%의 범위 내인 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체 수지가 포함된다.

다른 적합한 캡슐화제 물질은, 듀퐁으로부터 상업적으로 입수가능한 폴리비닐부티랄 수지 [예를 들어, PV5200 시리즈]로부터, 그리고 실리콘 수지 [예를 들어, 다우 코닝(Dow Corning) 제품인 광학적으로 투명한 실리콘 캡슐화제 PV-6100 시리즈]로부터 선택된다.

상기 캡슐화제 물질과 본원에 기재된 복합 필름의 코팅 표면 사이의 접합 강도는, 본원에 기재된 바와 같이 측정된 선형 평균 하중이 바람직하게는 3 lb/in 이상, 바람직하게는 7 lb/in 이상, 바람직하게는 10 lb/in 이상, 바람직하게는 15 lb/in 이상, 바람직하게는 20 lb/in 이상이도록 한다.

본 발명에 따르면, 본원에 기재된 복합 필름을 포함하고 상기 복합 필름의 코팅 표면 상에 직접 배치되는 캡슐화제 층을 추가로 포함하는 다층 어셈블리가 제공되는데, 바람직하게는 상기 캡슐화제 층은 복합 필름의 상기 코팅 표면에 적층되고, 바람직하게는 상기 캡슐화제 층과 상기 복합 필름 사이의 접합 강도는, 본원에 기재된 바와 같이 측정된 선형 평균 하중이 바람직하게는 3 lb/in 이상, 바람직하게는 7 lb/in 이상, 바람직하게는 10 lb/in 이상, 바람직하게는 15 lb/in 이상, 바람직하게는 20 lb/in 이상이도록 한다.

특성 측정

본원에 기재된 필름을 특성화하기 위해 하기 분석치가 사용되었다.

(i) 투명도는, 표준 시험 방법 ASTM D1003에 따라 M57D 구형 헤이즈측정계 (확산 시스템)를 사용하여 필름의 전체 두께를 통한 총 시감 투과율 (TLT) 및 헤이즈 (산란되고 투과된 가시광의 %)를 측정하여 평가하였다.

(ii) 고유 점도 (dL/g 단위)는, 25℃에서 o-클로로페놀 중의 폴리에스테르 0.5중량% 용액을 사용하고 고유 점도를 계산하기 위한 빌메이어(Billmeyer) 단일점 방법을 사용하여 비스코테크(Viscotek)^TM Y-501C 상대 점도계 [참고: 예를 들어 문헌 [Hitchcock, Hammons & Yau in American Laboratory (August 1994) "The dual-capillary method for modern-day viscometry"]] 상에서 ASTM D5225-98(2003)에 따른 용액 점도법으로 측정하였다.

η = 0.25η _red + 0.75(Inη _rel )/c

상기 식에서,

η = 고유 점도 (dL/g),

η_rel= 상대 점도,

c = 농도 (g/dL),

η_red = 감소된 점도(dL/g)로서, 이는 (η_rel-1)/c (이는 또한 η_sp/c로 디스플레이되는데 여기서 η_sp는 비 점도이다)와 같다.

(iii) 필름의 기계 방향 치수 (MD) 및 횡방향 치수 (TD)에 대해 특정 방향으로 절단된 치수 200 mm × 10 mm의 필름 샘플에 대해 열 수축율을 평가하고, 시각 측정치에 대해 점수 매겼다. 샘플의 더 긴 치수 (즉, 200 mm 치수)는 수축율이 시험되는, 즉 기계 방향에서의 수축율이 평가되는 필름 방향에 상응하고, 시험 샘플의 200 mm 치수는 필름의 기계 방향을 따라 배향된다. 소정 온도 (본원에서 150℃)에서 가열된 오븐 중에 위치시키고 30분의 간격 동안 유지시킴으로써 상기 견본을 상기 온도로 가열시킨 후에, 실온으로 냉각시키고, 이의 치수를 수동으로 재측정하였다. 열 수축율을 계산하고 원래 길이의 백분율로 디스플레이하였다.

(iv) 내후성은, 121℃에서 100% 상대 습도 (RH)의 대기 중에서, 85℃에서 85% RH의 대기 중에서, 그리고 ISO-4892-2에 따라 가동되는 내후성측정기 (아틀라스(Atlas) Ci65 웨더-o-미터)에서 측정하였다. 필름을 하기 조건 아래에서 내후성측정기 중에서 에이징시켰다: 340 nm에서 0.50 Wm²의 자동 조사; 블랙 패널 온도 = 63℃ (이론적 최대 온도); 건습구 온도차(wet bulb depression) = 10℃; 컨디셔닝용 물 = 30℃; 기상변화 주기 = 102분 및/18분 물; 시험 시간 = 최대 10,000 시간. 필름 특성을 시험에서 여러 차례 측정하였다.

(v) 기상변화 전과 후의 황색도 지수를 ASTM E313에 따라 시험하였다.

(vi) 캡슐화제 장벽 층 (안정성을 위한 3겹의 PE/PET/PE 후면 시트를 갖는, 경화 후 8 mil (대략 203 ㎛) EVA 층)에 대한 복합 필름의 접합 강도를 ASTM D903의 박리 방법을 사용하여 평가하였다. 접합 강도는 선형 최대 하중 또는 선형 평균 하중으로 디스플레이될 수 있다.

본 발명을 하기 실시예로 추가로 설명한다. 이 실시예는 이상에서 설명된 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 상세사항에 대한 변형이 이루어질 수 있다.

실시예

실시예 1

UV 흡수제 (티누빈^TM 1577FF; 조성물의 1중량%)를 포함하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 중합체 조성물을 용융 압출시키고, 냉각된 회전 드럼 상으로 주조시키고, 150℃의 온도에서 그 원래 치수의 대략 3배까지 압출 방향으로 연신시켰다. 그런 다음, 상기 필름의 양면을, 각각의 면 상에 90 nm의 건조 코팅 두께가 형성되기에 충분한 양으로, 하기 성분들을 포함하는 EAA 코팅 조성물로 코팅하였다.

1. 미켐® 프라임 4983-RE (25% 고형물)(32%)

2. 서피놀(Surfynol)® 420 (100%)(0.3%)

3. 시멜(Cymel)® 350 (20% 용액)(7%)

4. 암모늄 파라-톨루엔 술포네이트 (APTSA; 10% 용액)(0.4%)

5. DMAE(100%) (pH를 8.5 내지 9.5 범위로 조절하는데 필요함)

6. 미네랄제거 수 (60.3%).

그 후 코팅된 필름을, 필름이 건조되는 120℃ 온도의 스텐터 오븐으로 이동시키고, 그 원래 치수의 약 3배로 측부 방향으로 연신시켰다. 이축으로 연신된 필름을 약 200℃의 온도에서 열 경화시켰다. 그 후 열 경화된 이축 연신된 필름을 풀어준 다음, 상기 필름을 2초 초과의 지속기간 동안 최대 온도가 150℃를 초과하는 추가 세트의 오븐으로 통과시켜 롤-투-롤 공정으로 추가로 열 안정화시켰다. 필름을 낮은 선장력 아래에서 상기 오븐을 통과시켜, 이 필름을 이완시키고 추가로 안정화시킬 수 있었다. 최종 복합 필름의 두께는 50 ㎛이었는데, 여기서 코팅의 최종 건조 두께는 각각의 면 상에서 90 nm이었다. 150℃에서 30분 동안 복합 필름의 수축율은 필름의 종방향 및 횡방향 치수의 둘 다에서 0.1% 이하이었다. 복합 필름의 TLT는 92%를 초과하였다. 필름의 황색도 지수는 기상변화 시험 전에는 8 바로 아래였지만, 이는 본원에 기술된 바와 같이 8000 시간 동안 가속화된 에이징(기상변화) 후에는 단지 12 바로 아래로 증가하였다.

실시예 2

어떠한 티누빈^TM UV 흡수제도 PET 필름에 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하였다.

실시예 3

하기 사항을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하였다: (i) 코팅 층을 필름의 단 한면에만 적용하였다; 그리고 (ii) 30 nm의 건조 코팅 중량(coat weight)이 얻어지도록 코팅 중량을 감소시켰다. 본 발명자들은, 하기 표 1에 기재된 데이터로부터 확인되듯이, 보다 적은 코팅 중량이 접착력 (선형 평균 하중으로 측정됨)에 대해서는 전혀 효과를 나타내지 않음을 확인하였다.

실시예 4

하기 사항을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하였다: (i) 어떠한 티누빈^TM흡수제도 PET 필름에 첨가하지 않았다; (ii) 오프라인 열 안정화를 실시하지 않았다; (iii) 각각의 면 상에 30 nm의 건조 코팅 중량이 얻어지도록 코팅 중량을 감소시켰다; 그리고 (iv) 코팅 조성물은 하기 성분을 표함하는 아크릴 제형이었다.

1. 13% 고형물에서의, 원심분리된 로플렉스(Rhoplex)-3208 라텍스

2. 희석시킨 레넥스(Renex) 690 (20% 용액)(0.7%)

3. DMAE (디메틸아미노에탄올)(0.1%)

4. APTSA 용액 (암모늄 파라 톨루엔 술포네이트 10% 용액)(3.5%)

5. 미네랄제거 수 (69.225%)

6. 시톤(Syton) HT-50 (0.075%).

실시예의 성능을 본원에 설명된 바와 같이 시험하고 그 결과를 하기 표에 기재하였다. 또한, 실시예 1의 복합 필름을 본원에 설명된 구조를 갖는 CIGS PV 전지의 제작에 사용하였는데, 이는 위에서 설명한 양태에서 우수한 성능을 나타내었고, 실시예 4의 비교 필름 (아크릴계 코팅)보다 우수하였다.

Claims

지지 기판과 투명한 복합 필름 사이에 배치되는 광기전력-활성 층을 포함하고,
상기 복합 필름, 상기 광기전력-활성 층, 및 상기 지지 기판을 포함하는 다층 어셈블리가 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리비닐부티랄 수지 및 실리콘 수지로부터 선택되는 광학적으로 투명한 캡슐화 장벽 물질로 캡슐화되며,
상기 복합 필름이
(i) 폴리에스테르 기판의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10%의 양으로 UV 흡수제를 포함하는, 열 안정화된 배향된 폴리에스테르 기판, 및
(ii) 상기 폴리에스테르 기판의 한 표면 또는 양 표면 상의, 10 nm 내지 200 nm 범위의 두께를 가지며 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체를 포함하는 중합체 코팅 층
을 포함하고, 150℃에서 30분 동안 필름의 종방향 및 횡방향 치수의 둘 다에서 0.1% 미만의 수축율을 나타내는 것인,
광기전력 전지.
제1항에 있어서, 폴리에스테르 기판이 이축으로 배향되는 것인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리에스테르가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트 (PEN)로부터 선택되는 것인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, UV 흡수제가 히드록시페닐트리아진인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리에스테르 필름 기판의 고유 점도가 0.65 이상인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리에스테르 기판이 폴리에스테르 기판의 총 중량에 대해 0.1 내지 10중량% 범위의 장애 아민 광 안정화제 (HALS)를 추가로 포함하는 것인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체가 2 내지 30중량%의 아크릴산 공단량체를 포함하는 것인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체 코팅 층이 인-라인(in-line) 코팅 기술을 사용하여 폴리에스테르 기판 상에 배치되는 것인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복합 필름의 전체 두께가 12 내지 350 ㎛의 범위인 광기전력 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복합 필름이 15% 이하의 헤이즈를 나타내고/나타내거나, 가시 영역에서의 광에 대한 총 시감 투과율이 85% 이상인 광기전력 전지.
삭제
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제1항 또는 제2항에 있어서, CIGS 광기전력 전지인 광기전력 전지.
제16항에 있어서, 상기 CIGS 광기전력 전지가 지지 기판과 상기 복합 필름 사이에 배치되는 광-활성 CIGS 물질의 결정질 층을 포함하고, 상기 지지 기판, 상기 결정질 층 및 상기 복합 필름을 포함하는 다층 어셈블리가 광학적으로 투명한 캡슐화 장벽 물질로 캡슐화되는 것인 광기전력 전지.
삭제
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캡슐화된 다층 어셈블리는 상기 복합 필름이 광-활성 층과 전방면 사이에 배치되도록 전방면과 후방면 사이에 배치되는 것인 광기전력 전지.