KR20150084828A - 전자 물품의 형성 방법 - Google Patents

전자 물품의 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150084828A
KR20150084828A KR1020157012116A KR20157012116A KR20150084828A KR 20150084828 A KR20150084828 A KR 20150084828A KR 1020157012116 A KR1020157012116 A KR 1020157012116A KR 20157012116 A KR20157012116 A KR 20157012116A KR 20150084828 A KR20150084828 A KR 20150084828A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silicone composition
curable silicone
top plate
optoelectronic component
electronic article
Prior art date
Application number
KR1020157012116A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102184894B1 (ko
Inventor
마크 피셔
돈 주엔
배리 케톨라
닉 쉐퍼드
Original Assignee
다우 코닝 코포레이션
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 다우 코닝 코포레이션 filed Critical 다우 코닝 코포레이션
Publication of KR20150084828A publication Critical patent/KR20150084828A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102184894B1 publication Critical patent/KR102184894B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B32B37/1009—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure using vacuum and fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284—Application of adhesive
    • B32B37/1292—Application of adhesive selectively, e.g. in stripes, in patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • 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
    • 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
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B2037/1253—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives curable adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/12—Photovoltaic modules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

전자 물품은 경계부를 갖고, 상판, 상판 상에 배치된 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물로부터 형성되고, 광전자 부재 상에 배치된 실리콘 캡슐화제를 포함하고, 광전자 부재를 상판과 실리콘 캡슐화제 사이에 샌드위칭한다. 이러한 전자 물품은 경화성 실리콘 조성물을 전자 물품의 내부로부터 전자 물품의 경계부로 연장된 적어도 하나의 통로를 규정하는 패턴으로 광전자 부재 상에 침착시키는 단계를 포함하는 방법을 사용하여 형성된다. 방법은 또한 상판, 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하는 단계를 포함한다. 경화성 실리콘 조성물은 복합 점도가 1 라디안/초에서 1 내지 5% 변형에서 측정되는 경우 25℃에서 10,000 내지 50,000,000 cP이다. 라미네이션 동안, 경화성 실리콘 조성물은 경화되어 실리콘 캡슐화제를 형성하고, 공기는 적어도 하나의 통로를 통해서 탈출한다.

Description

전자 물품의 형성 방법 {METHOD OF FORMING AN ELECTRONIC ARTICLE}
광전자 부재(optoelectronic element), 및 그러한 부재를 포함하는 전자 물품은 당업계에 잘 알려져 있다. 일반적인 광전자 부재는 광기전 전지(photovoltaic cell) (태양 전지) 및 다이오드를 포함한다. 광기전 전지는 많은 상이한 파장들의 광을 전기로 변환시킨다. 역으로, 다이오드, 예를 들어 발광 다이오드 (LED)는 전기로부터 많은 상이한 파장들의 광을 발생시킨다.
LED는 일반적으로, 활성화될 때 광을 방출하는 하나 이상의 다이오드를 포함하며, 전형적으로, 다이오드에 연결된 플립 칩(flip chip) 또는 와이어 접합된 칩을 이용하여 전력을 제공한다. 많은 LED가 광기전 전지를 캡슐화하는데 사용되는 것들과 유사한 성분 및 방법을 사용하여 캡슐화되며, 그럼으로써 생산 비용 및 복잡성을 증가시킨다.
2가지 일반적인 유형의 광기전 전지, 즉 웨이퍼 및 박막이 있다. 웨이퍼는 단결정 또는 다결정 잉곳(ingot)으로부터의 웨이퍼의 기계적 소잉(sawing)으로부터 전형적으로 형성되는 반도체 재료의 얇은 시트이다. 대안적으로, 웨이퍼는 캐스팅(casting)으로부터 형성될 수 있다. 박막 광기전 전지는 스퍼터링 또는 화학 증착 가공 기술을 사용하여 기판 상에 침착된 반전도성 재료의 연속적인 층들을 통상 포함한다. 전형적으로, 광기전 전지는 광기전 전지 모듈 내에 포함되는데, 이 모듈은 또한 타이(tie) 층, 기판, 상판(superstrate), 및/또는 강도 및 안정성을 제공하는 추가 재료를 포함한다.
많은 응용에서, 광전자 부재는 바람 및 비와 같은 환경 인자로부터의 추가 보호를 제공하도록 캡슐화된다. 그러나 지금까지, 당업계에 알려진 캡슐화제 및 캡슐화 방법은 비용이 많이 들고 시간 소모적이었으며, 많은 경우에 효과적이지 못했다. 예를 들어, 많은 응용에서, 공기 방울이 캡슐화제 내에 갇혀서, 광전자 부재 및 전자 물품의 기계 특성, 전자 특성 및 미적 특성을 약화시킨다. 따라서, 개선 기회가 남아 있다.
본 명세서는 경계부(perimeter)를 갖고, 상판, 상판 상에 배치된 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물로부터 형성되고, 광전자 부재 상에 배치된 실리콘 캡슐화제를 포함하고, 광전자 부재를 상판과 실리콘 캡슐화제 사이에 샌드위칭한 전자 물품의 형성 방법을 제공한다. 방법은 경화성 실리콘 조성물을 전자 물품의 내부로부터 전자 물품의 경계부로 연장된 적어도 하나의 통로를 규정하는 패턴으로 광전자 부재 상에 침착시키는 단계를 포함한다. 방법은 또한 상판, 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여 전자 물품을 형성하는 단계를 포함한다. 방법에서, 경화성 실리콘 조성물은 복합 점도(complex viscosity)가 1 라디안/초에서 1 내지 5% 변형에서 측정되는 경우 25℃에서 10,000 내지 50,000,000 cP이다. 또한, 라미네이팅 단계 동안, 경화성 실리콘 조성물은 경화되어 실리콘 캡슐화제를 형성하고, 공기는 적어도 하나의 통로를 통해서 전자 물품의 내부로부터 전자 물품의 경계부로 탈출한다. 전형적으로, 공기의 이러한 탈출로 인해서 실리콘 캡슐화제 내에 최소한의 결함 (예를 들어, 공기 방울)을 갖거나 또는 결함을 갖지 않는 전자 물품이 형성된다.
본 명세서는 전자 물품 ("물품")의 형성 방법을 제공한다. 전자 물품은 광기전 전지 모듈 ("모듈")로서 추가로 정의될 수 있다. 대안의 실시양태에서, 물품은 고상 광(solid state light) 또는 고상 조명으로서 추가로 정의된다. 다른 실시양태에서, 물품은 조명 디바이스, 예를 들어, 비고상 조명 디바이스로서 추가로 정의된다.
상판:
물품은 경계부를 갖고, 대안적으로는 제1 최외곽 층으로서 설명될 수 있는 상판을 포함한다. 상판은 전형적으로 광 투과율이 ASTM E424-71 (2007)을 사용하여 UV/Vis 분광광도법(spectrophotometry)을 사용하여 측정되는 경우 적어도 70%이다. 각종 실시양태에서, 상판은 광 투과율이 적어도 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99%이고, 광 투과율은 최대 100%이다. 대안의 실시양태에서, 상판은 광 투과율이 대략 100% (예를 들어, 99.5% 내지 100.0%)이다. 상판은 규소 및 산소계 재료 (SiOx)로 적어도 부분적으로 코팅될 수 있고, 이러한 재료는 하기에 기재된 임의의 1종 이상의 실리콘일 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 이러한 경우, SiOx 재료의 코팅은 적어도 부분적으로 물품의 "최외곽" 층일 것이고, 상판은 적어도 일부 영역에서는 이러한 코팅에 대한 내부의 층일 것이다.
상판은 실리콘, 예를 들어, 폴리유기실록산이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 (그것으로 본질적으로 구성되고 유기 단량체 또는 중합체를 포함하지 않거나) 또는 그것으로 구성될 수 있다. 실리콘은 특별히 제한되지 않으며, 하기에 기재된 실리콘 중 임의의 것일 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 일 실시양태에서, 상판은 실리카 유리 (예를 들어, 비정질 소다-석회 유리 또는 보로실리케이트 유리)이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 (그것으로 본질적으로 구성되고 유기 단량체 또는 중합체 또는 실리콘을 포함하지 않거나) 또는 그것으로 구성된다. 또다른 실시양태에서, 상판은 상기에 언급된 화합물로 제한되지 않으며, 상판의 광 투과율이 ASTM E424-71 (2007)을 사용하는 경우 적어도 70%인 한, 본 기술 분야에 공지된 임의의 화합물 또는 조성물을 포함할 수 있다.
전형적으로, 상판은 물품의 전방 표면에 대한 보호를 제공한다. 유사하게, 상판은 물품의 배향에 따라서 물품의 후방 표면에 대한 보호를 제공할 수 있다. 상판은 연성(soft) 및 가요성(flexible)일 수 있거나 또는 경성(rigid) 및 강성(stiff)일 수 있다. 대안적으로, 상판은 경성 및 강성 세그먼트를 포함하면서, 동시에 연성 및 가요성 세그먼트를 포함할 수 있다. 상판은 하중 지지식(load bearing)이거나 또는 비하중 지지식일 수 있고, 물품의 임의의 부분 내에 포함될 수 있다. 전형적으로, 상판은 물품의 상부 상에 그리고 광원, 예를 들어, 태양 또는 발광 다이오드의 앞에 위치된다. 상판은 물품을 환경 조건, 예컨대 비, 쇼(show), 및 열로부터 보호하는데 사용될 수 있다. 일 실시양태에서, 상판은 길이 및 폭이 각각 125 mm이다. 또다른 실시양태에서, 상판은 길이 및 폭이 각각 156 mm이다. 상판, 및 본 명세서는 이러한 치수로 제한되지 않는다.
물품의 배향에 따라서, 상판은 대안적으로는 기판, 즉 물품의 "하부" 상에 배치된 상판으로서 설명될 수 있다. 예를 들어, 하기에 기재된 바와 같은 실리콘 캡슐화제 또는 백시트의 광 투과율이 적어도 70%이면, 상판 (또는 기판)은 70% 미만의 더 낮은 투과율을 가질 수 있다. 각종 실시양태에서, 기판은 광 투과율이 ASTM E424-71 (2007)을 사용하여 측정되는 경우 70% 미만이고, 광 투과율은 ASTM E424-71 (2007)을 사용하여 측정되는 경우 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 또는 65%일 수 있다. 각종 비제한적인 실시양태에서, 용어 상판 및 기판은 상호교환가능하게 사용된다. 상기에 언급된 광 투과율 값 중 임의의 것은 각종 비제한적인 실시양태에서 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 또는 25+ % 달라질 수 있다. 모든 값 및 상기에 언급된 값 사이의 값의 범위 (언급된 값 포함)는 또한 본 명세서에 의해서 각종 비제한적인 실시양태에서 명백하게 고려된다.
광전자 부재:
물품은 또한 상판 상에 배치된 광전자 부재를 포함한다. 광전자 부재는 상판 상에, 상판과 직접 접촉하게 배치될 수 있거나, 또는 상판으로부터 떨어져서 배치될 수 있지만 여전히 그 상에 배치될 수 있다. 일 실시양태에서, 광전자 부재는 화학 증착 또는 스퍼터링에 의해서 상판 상에, 상판과 직접 접촉하게 배치될 수 있다. 대안의 실시양태에서, 광전자 부재는 상판 상에, 상판과 이격되어 배치될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 광전자 부재는 하기에 보다 상세히 기재된 바와 같은 실리콘 타이 층 상에, 그것과 직접 접촉하게 배치될 수 있으며, 실리콘 타이 층 자체가 상판 상에, 상판과 직접 접촉하게 배치된다. 달리 말하면, 이러한 실시양태에서, 실리콘 타이 층은 광전자 부재와 상판 사이에 샌드위칭될 수 있다.
광전자 부재는 전형적으로 광, 예컨대 가시광, 감마선, x-선, 자외선 및 적외선을 공급받고/거나 검출하고, 제어하는 디바이스이다. 광전자 부재는 전형적으로 전광(electrical-to-optical) 또는 광전(optical-to-electrical) 변환기로서 작동한다. 전형적이지만, 비제한적인 광전자 부재에는 태양 전지를 비롯한 포토다이오드, 포토트랜지스터, 광전자증배관(photomultiplier), 집적 광학 회로 (IOC) 부재, 포토레지스터, 광전도성 촬상관(photoconductive camera tube), 전하-결합 영상 장치, 주입형 레이저 다이오드, 양자 캐스케이드 레이저, 발광 다이오드, 광전자 방출 촬상관(photoemissive camera tube) 등이 포함된다. 일 실시양태에서, 광전자 부재는 태양 (광기전) 전지로서 추가로 정의된다. 또다른 실시양태에서, 광전자 부재는 발광 다이오드로서 추가로 정의된다.
광전자 부재는 광전자 반도체로서 추가로 정의될 수 있다. 전형적으로, 광전자 부재는 전기 전도도가 약 103 S/cm 내지 약 10-8 S/cm이다. 일 실시양태에서, 광전자 부재는 규소를 포함한다. 다른 실시양태에서, 광전자 부재는 비소, 셀레늄, 텔루륨, 게르마늄, 비소화갈륨, 탄화규소, 및/또는 IV, III-V, II-VI, I-VII, IV-VI, V-VI 및 II-V족의 원소를 포함하며, p형 또는 n형의 것일 수 있다.
광전자 부재는 제1 면 및 제2 면을 갖는다. 전형적으로, 제1 면은 제2 면의 반대편이다. 그러나, 제1 면과 제2 면은 서로 인접할 수 있다. 각종 실시양태에서, 전기 도선(electrical lead) 중 하나 이상이 제1 면 및 제2 면 중 하나 또는 둘 모두에 부착되어 일련의 광전자 부재를 함께 연결시킨다. 이들 전기 도선은 임의의 크기 및 형상일 수 있으며, 전형적으로 직사각형이다. 일 실시양태에서, 전기 도선은 길이 및/또는 폭이 대략 0.005 내지 0.080 인치인 치수를 갖는다. 다른 실시양태에서, 전기 도선은 두께가 0.005 내지 0.015, 0.005 내지 0.010, 또는 0.007 내지 0.010 인치이다. 이들 전기 도선은 본 기술 분야에 공지된 임의의 유형의 것일 수 있으며, 광전자 부재의 임의의 부분 상에 배치될 수 있다.
전형적으로, 한 전기 도선은 애노드(anode)로서 작용하며, 다른 전기 도선은 캐소드(cathode)로서 작용한다. 각종 실시양태에서, 광전자 부재는 그것 상에 배치된 하나 이상의 전기 도선, 예를 들어 제1, 제2, 제3 및 제4 전기 도선을 포함한다. 이들 전기 도선은 동일할 수 있거나 또는 서로 상이할 수 있고 (즉, 동일한 재료로 제조되거나 또는 상이한 재료로 제조될 수 있고), 금속, 전도성 중합체 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 하나 이상의 전기 도선들은 주석-은 솔더 코팅된 구리를 포함한다. 또다른 실시양태에서, 하나 이상의 전기 도선은 주석-납 솔더 코팅된 구리를 포함한다. 광전자 부재 자체는 크기 및 형상에 있어서 제한되지 않으며, 본 기술 분야에 공지된 임의의 크기 또는 형상일 수 있다.
실리콘 캡슐화제:
물품은 또한 실리콘 캡슐화제를 포함한다. 실리콘 캡슐화제는 광전자 부재 상에 배치된 경화성 실리콘 조성물로부터 형성된다. 실리콘 캡슐화제는 광전자 부재를 상판과 실리콘 캡슐화제 사이에 샌드위칭한다. 실리콘 캡슐화제는 경화성 실리콘 조성물의 경화된 (반응) 생성물, 즉, 경화된 실리콘 조성물 또는 경화된 폴리유기실록산이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 실리콘 캡슐화제는 실리콘, 즉, 폴리유기실록산 또는 경화된 폴리유기실록산이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성될 수 있다. 용어 "본질적으로 구성된"은 실리콘 조성물 및/또는 경화된 반응 생성물 및/또는 경화된 실리콘 조성물 및/또는 경화된 폴리유기실록산이 유기 또는 비-실리콘 중합체를 함유하지 않는 것을 설명한다.
경화성 실리콘 조성물은, 복합 (동적) 점도가 전형적으로 1 라디안/초에서 1 내지 5% 변형에서 측정되는 경우 25℃에서 10,000 내지 5,000,000 cP인 것을 제외하고는, 특별히 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 주파수 스윕(Frequency Sweep)은 TA 인스트루먼츠(TA Instruments), HR-2 평행 플레이트 레오미터(parallel plate Rheometer) 상에서 생성된다. 샘플은 2개의 25 mm의 평행 플레이트 사이에 2 mm 두께로 로딩된다. 주파수 스윕은 5% 변형에서 0.1 rad/sec에서 100 rad/sec로 구동되고, 동적 (복합) 점도는 1 rad/sec에서 cP로 보고된다. 다른 실시양태에서, 복합 점도는 상기에 기재된 바와 같이 측정되는 경우 25℃에서 15,000 내지 100,000, 20,000 내지 95,000, 25,000 내지 90,000, 30,000 내지 85,000, 35,000 내지 75,000, 40,000 내지 70,000, 45,000 내지 65,000, 50,000 내지 60,000, 또는 55,000 내지 60,000 cP이다. 다른 실시양태에서, 복합 점도는 상기에 기재된 바와 같이 측정되는 경우 25℃에서 50,000 내지 100,000, 55,000 내지 95,000, 60,000 내지 90,000, 65,000 내지 85,000, 70,000 내지 80,000, 또는 75,000 내지 80,000 cP이다.
또 다른 실시양태에서, 복합 점도는 상기에 기재된 바와 같이 측정되는 경우 25℃에서 35,000 내지 300,000, 40,000 내지 295,000, 45,000 내지 290,000, 50,000 내지 285,000, 55,000 내지 280,000, 60,000 내지 275,000, 65,000 내지 275,000, 70,000 내지 270,000, 75,000 내지 265,000, 80,000 내지 260,000, 85,000 내지 255,000, 90,000 내지 250,000, 95,000 내지 245,000, 100,000 내지 240,000, 105,000 내지 235,000, 110,000 내지 230,000, 115,000 내지 225,000, 120,000 내지 220,000, 125,000 내지 215,000, 130,000 내지 210,000, 135,000 내지 205,000, 140,000 내지 200,000, 145,000 내지 195,000, 150,000 내지 190,000, 155,000 내지 185,000, 160,000 내지 180,000, 165,000 내지 175,000, 또는 165,000 내지 170,000, 80,000 내지 200,000, 40,000 내지 200,000, 또는 40,000 내지 300,000 cP이다.
또 다른 실시양태에서, 복합 점도는 상기에 기재된 바와 같이 측정되는 경우 25℃에서 100,000 내지 1,000,000, 125,000 내지 975,000, 150,000 내지 950,000, 175,000 내지 925,000, 200,000 내지 900,000, 225,000 내지 875,000, 250,000 내지 850,000, 275,000 내지 825,000, 300,000 내지 800,000, 325,000 내지 775,000, 350,000 내지 750,000, 375,000 내지 725,000, 400,000 내지 700,000, 425,000 내지 675,000, 450,000 내지 650,000, 475,000 내지 625,000, 500,000 내지 600,000, 525,000 내지 575,000, 또는 550,000 내지 575,000 cP이다. 추가의 실시양태에서, 복합 점도는 상기에 기재된 바와 같이 측정되는 경우 25℃에서 1,125,000 내지 1,975,000, 1,150,000 내지 1,950,000, 1,175,000 내지 1,925,000, 1,200,000 내지 1,900,000, 1,225,000 내지 1,875,000, 1,250,000 내지 1,850,000, 1,275,000 내지 1,825,000, 1,300,000 내지 1,800,000, 1,325,000 내지 1,775,000, 1,350,000 내지 1,750,000, 1,375,000 내지 1,725,000, 1,400,000 내지 1,700,000, 1,425,000 내지 1,675,000, 1,450,000 내지 1,650,000, 1,475,000 내지 1,625,000, 1,500,000 내지 1,600,000, 1,525,000 내지 1,575,000, 1,550,000 내지 1,575,000, 2,125,000 내지 2,975,000, 2,150,000 내지 2,950,000, 2,175,000 내지 2,925,000, 2,200,000 내지 2,900,000, 2,225,000 내지 2,875,000, 2,250,000 내지 2,850,000, 2,275,000 내지 2,825,000, 2,300,000 내지 2,800,000, 2,325,000 내지 2,775,000, 2,350,000 내지 2,750,000, 2,375,000 내지 2,725,000, 2,400,000 내지 2,700,000, 2,425,000 내지 2,675,000, 2,450,000 내지 2,650,000, 2,475,000 내지 2,625,000, 2,500,000 내지 2,600,000, 2,525,000 내지 2,575,000, 2,550,000 내지 2,575,000, 3,125,000 내지 3,975,000, 3,150,000 내지 3,950,000, 3,175,000 내지 3,925,000, 3,200,000 내지 3,900,000, 3,225,000 내지 3,875,000, 3,250,000 내지 3,850,000, 3,275,000 내지 3,825,000, 3,300,000 내지 3,800,000, 3,325,000 내지 3,775,000, 3,350,000 내지 3,750,000, 3,375,000 내지 3,725,000, 3,400,000 내지 3,700,000, 3,425,000 내지 3,675,000, 3,450,000 내지 3,650,000, 3,475,000 내지 3,625,000, 3,500,000 내지 3,600,000, 3,525,000 내지 3,575,000, 3,550,000 내지 3,575,000, 4,125,000 내지 4,975,000, 4,150,000 내지 4,950,000, 4,175,000 내지 4,925,000, 4,200,000 내지 4,900,000, 4,225,000 내지 4,875,000, 4,250,000 내지 4,850,000, 4,275,000 내지 4,825,000, 4,300,000 내지 4,800,000, 4,325,000 내지 4,775,000, 4,350,000 내지 4,750,000, 4,375,000 내지 4,725,000, 4,400,000 내지 4,700,000, 4,425,000 내지 4,675,000, 4,450,000 내지 4,650,000, 4,475,000 내지 4,625,000, 4,500,000 내지 4,600,000, 4,525,000 내지 4,575,000, 또는 4,550,000 내지 4,575,000 cP이다. 상기에 언급된 값 중 임의의 하나 이상은 10배수 증가될 수 있다. 단지 일례로서, 경화성 실리콘 조성물은 복합 점도가 상기에 기재된 바와 같이 측정되는 경우 25℃에서 10,000 내지 50,000,000 cP이다. 상기에 언급된 값 중 임의의 것은 각종 비제한적인 실시양태에서 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 또는 25+ % 달라질 수 있다. 모든 값 및 상기에 언급된 값 사이의 값의 범위 (언급된 값 포함)는 또한 본 명세서에 의해서 각종 비제한적인 실시양태에서 명백하게 고려된다. 상기에 언급된 점도는 경화 전 경화성 실리콘 조성물의 복합 점도이다. 경화 후, 경화된 반응 생성물은 전형적으로 고체이지만, 겔일 수도 있다.
경화성 실리콘 조성물은 하이드로실릴화-경화성 실리콘 조성물, 축합-경화성 실리콘 조성물, 및/또는 자유-라디칼 경화성 실리콘 조성물, 예컨대 방사선-경화성 실리콘 조성물 및 광 (예를 들어, UV 광) 경화성 조성물, 및 과산화물-경화성 실리콘 조성물이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성된 것으로서 추가로 정의될 수 있다. 용어 "로 본질적으로 구성된"은 경화성 실리콘 조성물이 경화 메커니즘의 하나의 유형에 의해서 경화가능하고, 상이한 경화 메커니즘에 의해서 경화가능한 1종 이상의 조성물을 함유하지 않는 것을 설명한다.
하이드로실릴화-경화성 실리콘 조성물은 전형적으로 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 알케닐 기 또는 규소-결합된 수소 원자를 갖는 폴리유기실록산; 폴리유기실록산을 경화시키기에 충분한 양의 유기규소 화합물 (여기서, 유기규소 화합물은 폴리유기실록산 내의 규소-결합된 알케닐 기 또는 규소-결합된 수소 원자와 반응할 수 있는 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자 또는 규소-결합된 알케닐 기를 가짐); 및 촉매량의 하이드로실릴화 촉매를 포함한다.
축합-경화성 실리콘 조성물은 전형적으로 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자, 하이드록시 기, 또는 가수분해성 기를 갖는 폴리유기실록산, 및 임의로는, 규소-결합된 가수분해성 기를 갖는 가교-결합제 및/또는 축합 촉매를 포함한다.
방사선-경화성 실리콘 조성물은 전형적으로 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 방사선-감응성 기를 갖는 폴리유기실록산, 및 임의로는, 폴리유기실록산 내의 방사선-감응성 기의 본성에 따라서 양이온성 또는 자유-라디칼 광개시제를 포함한다.
과산화물-경화성 실리콘 조성물은 전형적으로 규소-결합된 불포화 지방족 탄화수소 기를 포함하는 폴리유기실록산 및 유기 과산화물을 포함한다.
실리콘 조성물은 경화성 실리콘 조성물의 유형에 따라서 조성물을 주변 온도, 승온, 수분 또는 방사선에 노출시킴으로서 경화될 수 있다.
하이드로실릴화-경화성 실리콘 조성물은 조성물을 대기압에서 실온 (약 23 ± 2℃) 내지 250℃, 대안적으로 실온 내지 150℃, 대안적으로 실온 내지 115℃의 온도에 노출시킴으로써 경화될 수 있다. 실리콘 조성물은 일반적으로 폴리유기실록산을 경화 (가교-결합)시키기에 충분한 길이의 시간 동안 가열된다. 예를 들어, 필름은 전형적으로 100 내지 150℃의 온도에서 0.1 내지 3시간 동안 가열된다.
축합-경화성 실리콘 조성물은 폴리유기실록산 내의 규소-결합된 기의 본성에 따라서 경화된다. 예를 들어, 폴리유기실록산이 규소-결합된 하이드록시 기를 포함하는 경우, 조성물은 조성물을 가열함으로써 경화 (즉, 가교-결합)될 수 있다. 조성물은 전형적으로 그것을 50 내지 250℃의 온도에서 1 내지 50시간 동안 가열함으로써 경화될 수 있다. 축합-경화성 실리콘 조성물이 축합 촉매를 포함하는 경우, 이러한 조성물은 전형적으로 더 낮은 온도, 예를 들어, 실온 (약 23 ± 2℃) 내지 150℃에서 경화될 수 있다.
축합-경화성 실리콘 조성물은 전형적으로 규소-결합된 수소 원자를 갖는 폴리유기실록산을 포함하고, 이러한 조성물은 이러한 조성물을 100 내지 450℃의 온도에서 0.1 내지 20시간 동안 수분 또는 산소에 노출시킴으로써 경화될 수 있다. 축합-경화성 실리콘 조성물이 축합 촉매를 포함하는 경우, 이러한 조성물은 전형적으로 더 낮은 온도, 예를 들어, 실온 (약 23 ± 2℃) 내지 400℃에서 경화될 수 있다.
추가로, 경화성 실리콘 조성물이 규소-결합된 가수분해성 기를 갖는 폴리유기실록산을 포함하는 축합-경화성 실리콘 조성물인 경우, 이러한 조성물은 조성물을 실온 (약 23 ± 2℃) 내지 250℃, 대안적으로 100 내지 200℃의 온도에서, 1 내지 100시간 동안 수분에 노출시킴으로써 경화될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 조성물은 전형적으로 이것을 약 실온 (약 23 ± 2℃) 내지 150℃의 온도에서, 0.5 내지 72시간 동안 30%의 상대 습도에 노출시킴으로써 경화될 수 있다. 경화는 열의 적용, 높은 습도에 대한 노출, 및/또는 조성물에 대한 축합 촉매의 첨가에 의해서 가속화될 수 있다.
방사선-경화성 실리콘 조성물은 조성물을 전자 빔에 노출시킴으로써 경화될 수 있다. 전형적으로, 가속화 전압은 약 0.1 내지 100 킬로일렉트론 볼트 (keV)이고, 진공은 약 10 내지 10-3 파스칼 (Pa)이고, 전자 전류는 약 0.0001 내지 1 암페어이고, 전력은 약 0.1 와트 내지 1 킬로와트로 다양하다. 투입량은 전형적으로 약 100 마이크로쿨롱/제곱센티미터 (마이크로쿨롱/㎠) 내지 100 쿨롱/제곱센티미터 (쿨롱/㎠), 대안적으로 약 1 내지 10 쿨롱/㎠이다. 전압에 따라서, 노출 시간은 전형적으로 약 10초 내지 1시간이다.
또한, 방사선-경화성 실리콘 조성물이 양이온성 또는 자유 라디칼 광개시제를 추가로 포함하는 경우, 이러한 조성물은 그것을 파장이 150 내지 800 나노미터 (nm), 대안적으로 200 내지 400 nm인 방사선에 폴리유기실록산을 경화 (가교-결합)시키기에 충분한 투입량으로 노출시킴으로써 경화될 수 있다. 광원은 전형적으로 중압 수은-아크 램프이다. 방사선의 투입량은 전형적으로 30 내지 1,000 밀리줄/제곱센티미터 (mJ/㎠), 대안적으로 50 내지 500 mJ/㎠이다. 더욱이, 경화 속도 및 경화 정도를 증진시키기 위해서 실리콘 조성물은 방사선에 노출되는 동안 또는 방사선에 노출된 후에 외부적으로 가열될 수 있다.
경화성 실리콘 조성물이 과산화물-경화성 실리콘 조성물인 경우, 이러한 조성물은 그것을 실온 (약 23 ± 2℃) 내지 180℃의 온도에 0.05 내지 1시간 동안 노출시킴으로써 경화될 수 있다.
경화성 실리콘 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 광 투과율이 ASTM E424-71 (2007)을 사용하여 UV/Vis 분광광도법을 사용하여 측정되는 경우 적어도 70%일 수 있다. 각종 실시양태에서, 경화성 실리콘 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 광 투과율이 적어도 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99%이고, 광 투과율은 최대 100%이다. 대안의 실시양태에서, 경화성 실리콘 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 광 투과율이 대략 100% (예를 들어, 99.5% 내지 100.0%)이다. 경화성 실리콘 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 두께가 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 밀, 또는 그 초과일 수 있다. 상기에 언급된 값 중 임의의 것은 각종 비제한적인 실시양태에서 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 또는 25+ % 달라질 수 있다. 모든 값 및 상기에 언급된 값 사이의 값의 범위 (언급된 값 포함)는 또한 본 명세서에 의해서 각종 비제한적인 실시양태에서 명백하게 고려된다.
실리콘 타이 층:
물품은 상판 상에 배치되고, 광전자 부재와 상판 사이에 샌드위칭된 실리콘 타이 층을 또한 포함할 수 있다. 전형적으로, 실리콘 타이 층은 상기에 기재된 경화성 실리콘 조성물과 동일하거나 또는 상이할 수 있는 제2 실리콘 조성물로부터 형성된다.
예를 들어, 실리콘 타이 층은 제2 실리콘 조성물의 경화된 (반응) 생성물, 즉, 경화된 제2 실리콘 조성물 또는 경화된 제2 폴리유기실록산이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 실리콘 타이 층은 비경화된 제2 실리콘 조성물, 즉, 비경화된 제2 폴리유기실록산이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성될 수 있다. 제2 실리콘 조성물은 제2 하이드로실릴화-경화성 실리콘 조성물, 제2 축합-경화성 실리콘 조성물, 및/또는 제2 자유-라디칼 경화성 실리콘 조성물, 예컨대 방사선-경화성 실리콘 조성물 및 광 (예를 들어, UV 광) 경화성 조성물, 및 제2 과산화물-경화성 실리콘 조성물이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성된 것으로서 추가로 정의될 수 있으며, 이들 각각은 독립적으로 상기에 기재된 임의의 것과 동일하거나 상이할 수 있다. 유사하게, 일 실시양태에서, 용어 "로 본질적으로 구성된"은 상기에 설명된 바와 동일하다. 제2 경화성 실리콘 조성물은 적용 시에 그리고 최종 물품 내에서 경화되거나 또는 경화되지 않을 수 있거나, 또는 물품의 형성 방법 중에 경화될 수 있다.
실리콘 타이 층 및/또는 제2 경화성 실리콘 조성물은 광 투과율이 ASTM E424-71 (2007)을 사용하여 UV/Vis 분광광도법을 사용하여 측정되는 경우 적어도 70%일 수 있다. 각종 실시양태에서, 실리콘 타이 층 및/또는 제2 경화성 실리콘 조성물은 광 투과율이 적어도 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99%이고, 광 투과율은 최대 100%이다. 대안의 실시양태에서, 실리콘 타이 층 및/또는 제2 경화성 실리콘 조성물은 광 투과율이 대략 100% (예를 들어, 99.5% 내지 100.0%)이다. 상기에 언급된 값 중 임의의 것은 각종 비제한적인 실시양태에서 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 또는 25+ % 달라질 수 있다. 모든 값 및 상기에 언급된 값 사이의 값의 범위 (언급된 값 포함)는 또한 본 명세서에 의해서 각종 비제한적인 실시양태에서 명백하게 고려된다.
실리콘 타이 층은 규소 원자를 포함하는 경화성 조성물, 예컨대 미국 특허 제6,020,409호 및 제6,169,155호 (이러한 경화성 실리콘 조성물과 관련하여 본 명세서에 명백하게 참고로 포함됨)에 개시된 것으로부터 형성될 수 있다. 대안의 실시양태에서, 실리콘 타이 층은 실리콘 유체, 예컨대 다우 코팅 코퍼레이션(Dow Corning Corporation) (미국 미시간주 미들랜드 소재)으로부터 상업적으로 입수가능한 것을 포함하는 경화된 조성물 또는 경화성 조성물로부터 형성될 수 있다. 특히 적합한 실리콘 유체의 비제한적인 일례는 복합 점도가 25℃에서 100 mPa.s인 트라이메틸실릴 말단 폴리다이메틸실록산이다.
일 실시양태에서, 제1 경화성 실리콘 조성물 및 제2 경화성 실리콘 조성물, 즉, 실리콘 캡슐화제를 형성하는데 사용되는 것 및/또는 실리콘 타이 층을 형성하는데 사용되는 것 중 하나 이상은 하이드로실릴화-경화성으로서 추가로 정의되고, 분자 당 적어도 하나의 불포화 잔기를 갖는 유기규소 화합물, 분자 당 적어도 하나의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기수소규소 화합물, 및 유기규소 화합물과 유기수소규소 화합물 간의 하이드로실릴화 반응을 가속화하기 위해서 사용되는 하이드로실릴화 촉매를 포함한다. 이러한 실시양태에서, 유기규소 화합물의 분자 당 불포화 잔기에 대한 유기수소규소화합물의 분자 당 규소-결합된 수소 원자의 비는 전형적으로 0.05 내지 100이다.
대안의 실시양태에서, 유기규소 화합물은 알케닐다이알킬실릴 말단-블로킹된 폴리다이알킬실록산으로서 추가로 정의되며, 이것 자체는 비닐다이메틸실릴 말단-블로킹된 폴리다이메틸실록산으로서 추가로 정의될 수 있다. 유기수소규소 화합물은 또한 다이알킬하이드로겐실릴 말단 폴리다이알킬실록산 및 트라이알킬실릴 말단 폴리다이알킬실록산 - 알킬하이드로겐실록산 공중합체의 혼합물로서 추가로 정의될 수 있다. 다이알킬하이드로겐실릴 말단 폴리다이알킬실록산 자체는 다이메틸하이드로겐실릴 말단 폴리다이메틸실록산으로서 추가로 정의될 수 있으며, 트라이알킬실릴 말단 폴리다이알킬실록산 - 알킬하이드로겐실록산 공중합체는 트라이메틸실릴 말단 폴리다이메틸실록산 - 메틸하이드로겐실록산 공중합체로서 추가로 정의될 수 있다. 대안적으로, 실리콘 타이 층 및/또는 실리콘 캡슐화제는 미국 출원 공개 제2011/0061724호 (이들 성분과 관련하여 본 명세서에 명백하게 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같은 성분 (A) 내지 (E) 중 하나 이상 및 그들의 조합을 포함하는 경화성 조성물로부터 형성될 수 있다.
제2 경화성 실리콘 조성물 및/또는 실리콘 타이 층은 두께가 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 밀, 또는 그 초과일 수 있다. 상기에 언급된 값 중 임의의 것은 각종 비제한적인 실시양태에서 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 또는 25+ % 달라질 수 있다. 모든 값 및 상기에 언급된 값 사이의 값의 범위 (언급된 값 포함)는 또한 본 명세서에 의해서 각종 비제한적인 실시양태에서 명백하게 고려된다.
비-실리콘 타이 층:
비-실리콘 타이 층이 상기에 기재된 실리콘 타이 층에 부가되어 또는 실리콘 타이 층 대신에 사용될 수 있다. 비-실리콘 타이 층은 상기에 언급된 바와 같은 하나 이상의 특성 또는 설명을 가질 수 있고, 실리콘 타이 층에 대해서 상기에 기재된 바와 같이 배치될 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 비-실리콘 타이 층은 전형적으로 실리콘을 함유하지 않으며, 유기 중합체, 플라스틱, 나무, 금속 또는 실리카 유리이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성될 수 있다.
백시트:
물품은 또한 백시트를 포함할 수 있다. 백시트는 실리콘 캡슐화제 상에 배치되고, 실리콘 캡슐화제를 광전자 부재와 백시트 사이에 샌드위칭할 수 있다. 백시트는 광전자 부재 상에 배치될 수 있다. 대안적으로, 광전자 부재는 백시트 상에 배치될 수 있다. 백시트는 상판 및 광전자 부재를 결합시키고/거나 광전자 부재를 적어도 부분적으로 캡슐화할 수 있다. 각종 실시양태에서, 백시트는 콘트롤드 비드(controlled bead)로서 추가로 설명된다. 콘트롤드 비드는 전형적으로 직사각형 형상으로 적용된다. 그러나, 콘트롤드 비드는 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 콘트롤드 비드는 상판, 광전자 부재 또는 상판과 광전자 부재 모두의 내부 부분과 접촉되기 때문에, 백시트를 포함하지 않는 상판, 광전자 부재, 또는 상판과 광전자 부재 모두의 경계부를 따르는 공간을 남길 수 있다. 일 실시양태에서, 이러한 공간은 폭이 대략 ½ 인치이다. 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물은 하기에 기재된 바와 같은 복수의 섬유가 실리콘 내에 배치되고/거나 실리콘에 의해서 캡슐화된 매트릭스로서 설명될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물은 실리콘이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성되고, 여전히 복수의 섬유를 포함할 수 있다. 이러한 실리콘은 본 명세서에 기재된 임의의 다른 실리콘과 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
백시트는 전형적으로는 두께가 1 내지 50, 보다 전형적으로는 4 내지 40, 보다 더 전형적으로는 3 내지 30, 훨씬 더 전형적으로는 4 내지 15, 가장 전형적으로는 4 내지 10 밀이다. 밀을 각종 SI 단위로 변환하면 0.0254 mm/밀 또는 25.4 마이크로미터/밀이다. 백시트는 점착성 또는 비점착성일 수 있고, 겔, 검, 액체, 페이스트, 수지 또는 고체일 수 있다. 백시트는 액체 실리콘 조성물로부터 형성될 수 있고, 이것은 본 명세서에 기재된 임의의 실리콘과 동일하거나 상이할 수 있고, 경화되거나 또는 부분적으로 경화되어 점착성 또는 비점착성이 되고/거나 겔, 검, 액체, 페이스트, 수지 또는 고체가 될 수 있다. 일 실시양태에서, 적절한 (즉, 예상된) 반응성 잔기의 90% 미만이 반응하는 경우, 부분적인 경화가 발생된다. 또다른 실시양태에서, 29Si NMR에 의해서 측정되는 경우, 적절한 (즉, 예상된) 반응성 잔기의 적어도 90%가 반응하는 경우, 경화가 발생된다. 백시트는 유기 중합체, 실리콘이 아닌 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리비닐 플루오라이드, 및/또는 에틸렌 비닐 아세테이트 중 하나 이상을 함유하지 않을 수 있다. 백시트는 테들라(Tedlar)®를 함유하지 않을 수 있다.
복수의 섬유:
물품, 실리콘 캡슐화제, 및/또는 백시트는 단일 섬유 또는 복수의 섬유를 포함할 수 있다. 또다른 실시양태에서, 물품, 실리콘 캡슐화제, 및/또는 백시트 중 하나 이상은 복수의 섬유 및 또한 단일 섬유를 함유하지 않는다. 복수의 섬유는 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트 내에 존재할 수 있거나, 예를 들어, 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트에 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있거나 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트와 독립적으로 존재할 수 있거나 또는 둘 다로 존재할 수 있다. 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트는 적어도 2종의 또는 복수의 개별 섬유를 포함할 수 있다. 대안적으로, 복수의 섬유는 물품 내에서 독립적인 별개의 층으로서 존재할 수 있다. 복수의 섬유는 물품 및/또는 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 용어 "배치된"은 복수의 섬유가 작은 영역에 집중되어 있는 것과 반대로 넓게 분포된 것을 설명할 수 있다.
용어 "섬유"는 천연 또는 합성일 수 있는 재료의 연속 필라멘트 및/또는 분리 길이를 포함한다. 천연 섬유에는 식물, 동물, 및 지질 작용에 의해서 제조된 것, 예컨대 식물, 나무, 동물 및 천연 미네랄 섬유가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 합성 섬유에는 비-천연 미네랄 섬유, 예컨대 섬유유리, 금속 섬유, 탄소 섬유, 중합체 섬유, 예컨대 폴리아미드 섬유, PET 또는 PBT 폴리에스테르 섬유, 페놀-포름알데히드 (PF) 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유 (PVOH) 섬유, 폴리비닐 클로라이드 섬유 (PVC) 섬유, 폴리올레핀 섬유, 아크릴 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유, 방향족 폴리아미드 (아라미드) 섬유, 엘라스토머성 섬유, 폴리우레탄 섬유, 미세섬유, 및 그들의 조합이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시양태에서, 복수의 섬유는 높은 모듈러스(modulus) 및 높은 인장 강도를 갖는다. 또다른 실시양태에서, 복수의 섬유는 25 섭씨 온도 (℃)에서 영률(Young's modulus)이 적어도 3 기가파스칼 (GPa)이다. 예를 들어, 복수의 섬유는 25℃에서 영률이 3 내지 1,000 GPa, 대안적으로 3 내지 200 GPa, 대안적으로 10 내지 100 GPa일 수 있다. 더욱이, 복수의 섬유는 25℃에서 인장 강도가 적어도 50 MPa일 수 있다. 예를 들어, 복수의 섬유는 25℃에서 인장 강도가 50 내지 10,000 메가파스칼 (MPa), 대안적으로 50 내지 1,000 MPa, 대안적으로 50 내지 500 MPa일 수 있다.
개별 섬유는 전형적으로 원통형 형상이고, 직경이 1 내지 100 μm, 대안적으로 1 내지 20 (마이크로미터) μm, 대안적으로 1 내지 10 μm일 수 있다. 복수의 섬유는 사용 전에 열처리되어 유기 오염물이 제거될 수 있다. 예를 들어, 복수의 섬유는 승온, 예를 들어 575℃에서 적합한 시간 동안, 예를 들어 2시간 동안 공기 중에서 가열될 수 있다.
일 실시양태에서, 복수의 섬유는 매트(mat) 또는 로빙(roving)으로서 추가로 설명된다. 또다른 실시양태에서, 복수의 섬유는 텍스타일로서 추가로 설명된다.텍스타일은 제직물 또는 부직포일 수 있거나 또는 제직물 및 부직포 세그먼트 모두를 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 텍스타일은 제직물이고, 섬유유리, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 및 그들의 조합의 군으로부터 선택된다. 또다른 실시양태에서, 텍스타일은 부직포이고, 섬유유리, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 및 그들의 조합의 군으로부터 선택된다. 추가의 실시양태에서, 텍스타일은 부직 섬유유리이고, 크레인 논우븐즈(Crane Nonwovens) (미국 메사추세스주 달톤 소재)로부터 상업적으로 입수가능하다. 대안적으로, 텍스타일은 크레인 논우븐즈로부터 상업적으로 입수가능한 부직 폴리에스테르일 수 있다. 추가로, 텍스타일은 부직포이고, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 텍스타일은 제직 텍스타일 및 부직 텍스타일의 상기에 언급된 유형으로 제한되지 않으며, 본 기술 분야에 공지된 임의의 제직 텍스타일 또는 부직 텍스타일을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 1종을 초과하는 텍스타일, 예를 들어, 2종, 3종, 또는 그 초과의 개별 텍스타일이 사용된다.
본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 제직 텍스타일은 전형적으로 제직에 의해서 형성되고, 바이어스 방향으로 신장된 천이다. 또한 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 부직 텍스타일은 제직되거나 또는 니팅(knitting)되지 않고, 전형적으로 개별 섬유를 함께 시트 또는 웹의 형태로 놓고, 이어서 그것을 접착제를 사용하여 기계적으로 결합시키거나 또는 결합제를 텍스타일 상에서 용융시킴으로써 열적으로 결합시킴으로써 제조된다. 부직 텍스타일은 스테이플 부직 텍스타일 및 스펀레이드(spunlaid) 부직 텍스타일을 포함할 수 있다. 스테이플 부직 텍스타일은 전형적으로 균일한 웹으로 스프레딩되고, 이어서 수지 또는 열을 사용하여 결합된 섬유를 방적(spinning)함으로써 제조된다. 스펀레이드 부직 텍스타일은 전형적으로 웹으로 직접 배치된 섬유를 방적함으로써 임의의 연속적인 공정으로 제조된다. 스펀레이드 공정은 멜트블로잉 공정과 조합되어 SMS (스펀-멜트-스펀(spun-melt-spun)) 부직 텍스타일을 형성할 수 있다.
부직 텍스타일은 또한 필름 및 피브릴레이트를 포함할 수 있고, 세레이션(serration) 또는 진공-형성(vacuum-forming)을 사용하여 형성되어 패턴화된 홀을 형성할 수 있다. 섬유유리 부직 텍스타일은 전형적으로 직경이 6 내지 20 마이크로미터인 습식 절단된(wet-chopped) 데니어 섬유를 갖는 웨트 레이드 매트(wet laid mat) 또는 직경이 0.1 내지 6 마이크로미터인 불연속 데니어 섬유를 갖는 화염 약화 매트(flame attenuated mat)를 포함하는 2 종류 중 하나이다.
복수의 섬유는 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트에 의해서 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다. 각종 실시양태에서, 복수의 섬유의 총 표면적 중 적어도 50, 75, 또는 95%가 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트에 의해서 캡슐화되고, 총 표면적은 최대 100%이다. 또다른 실시양태에서, 복수의 섬유의 총 표면적 중 대략 100% (예를 들어, 99.5 내지 100.0%)가 실리콘 캡슐화제 및/또는 백시트에 의해서 캡슐화된다.
용어 "캡슐화된"은 복수의 섬유의 표면적 중 적어도 일부를 피복하는 것을 나타낸다. 전형적으로, 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제가 복수의 섬유 (예를 들어, 텍스타일)의 부분, 예컨대 구멍을 피복하고/거나 그것으로 스며든다. 대안의 실시양태에서, 복수의 섬유는 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제에 함침된 것으로서 추가로 설명된다. 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 복수의 섬유 중 일부 또는 전부를 함침시킬 수 있다. 즉, 이러한 실시양태에서, 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 복수의 섬유의 외부 (표면적)를 코팅하고, 또한 복수의 섬유에 의해서 설정된 공극(void) 중 일부 또는 전부 전체에 배치된다. 다시 말하면, 이러한 실시양태에서, 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 일부 공극에 스며들고, 나머지 다른 공극에 스며들지 않을 수 있다. 추가 실시양태에서, 복수의 섬유는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제로 포화된다. 또다른 실시양태에서, 복수의 섬유는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제로 포화되지 않는다. 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 복수의 섬유를 전체적으로 또는 부분적으로 캡슐화할 수 있다고 또한 고려된다. 복수의 섬유의 표면적은 분무, 침지, 롤링, 브러싱 및 그들의 조합이 포함되지만 이에 제한되지 않는 본 기술 분야에 공지된 임의의 방법을 사용하여 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다. 일 실시양태에서, 복수의 섬유가 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제 내에 놓인다. 백시트 및/또는 백시트를 형성하는데 사용되는 조성물 및/또는 실리콘 캡슐화제는 복수의 섬유의 총 표면적의 적어도 일부를 1 내지 50, 보다 전형적으로는 3 내지 30, 가장 전형적으로 4 내지 15 밀의 두께로 코팅할 수 있다. 물론, 본 명세서는 이러한 두께로 제한되지 않는다.
광기전 전지 모듈:
일 실시양태에서, 전자 물품은 광기전 전지 모듈 (모듈)로서 추가로 정의된다. 이러한 실시양태에서, 광전자 부재는 광기전 전지로서 추가로 정의된다. 광기전 전지는 상판 상에 배치될 수 있거나, 또는 상판은 광기전 전지 상에 배치될 수 있다. 일 실시양태에서, 광기전 전지는 상판 상에 직접 배치되고, 즉 상판과 직접 접촉하게 배치된다. 또다른 실시양태에서, 광기전 전지는 상판으로부터 이격되지만, 여전히 상판 "상에" 배치된다. 광기전 전지는 화학 증착 및/또는 물리적 스퍼터링을 통해서 상판 상에, 상판과 직접 접촉하게 배치 (즉, 직접 적용)될 수 있다. 전형적으로, 이러한 실시양태에서, 광기전 전지와 상판 사이에 타이 층이 필요하지 않다. 이러한 실시양태는 전형적으로 "박막" 적용으로 지칭된다. 스퍼터링 또는 화학 증착 가공 기술을 사용하여 광기전 전지가 상판 상에 배치된 후, 하나 이상의 전기 도선이 광기전 전지에 부착될 수 있다. 이어서, 실리콘 캡슐화제가 전기 도선 위에 적용될 수 있다. 대안적으로, 광기전 전지는 상판과 별개로 형성되고/거나 후에 상판 상에 배치될 수 있다.
광기전 전지는 전형적으로 두께가 50 내지 250, 보다 전형적으로는 100 내지 225, 가장 전형적으로는 175 내지 225 마이크로미터이다. 일 실시양태에서, 광기전 전지는 길이 및 폭이 각각 125 mm이다. 또다른 실시양태에서, 광기전 전지는 길이 및 폭이 각각 156 mm이다. 광기전 전지는 이러한 치수로 제한되지 않는다.
광기전 전지는 대면적, 단결정, 단일층 p-n 접합 다이오드를 포함할 수 있다. 이들 광기전 전지는 전형적으로 규소 웨이퍼로 확산 공정을 사용하여 제조된다. 대안적으로, 광기전 전지는 격자-정합(lattice-matched) 웨이퍼 상의, (규소) 반도체의 얇은 에피택셜 침착물(epitaxial deposit)을 포함할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 광기전 전지는 우주(space) 응용 또는 지상(terrestrial) 응용에서 사용되는 것으로서 분류될 수 있으며, 전형적으로 AM0 효율이 7 내지 40%이다. 또한, 광기전 전지는 양자 웰 디바이스(quantum well device), 예컨대 양자 도트(quantum dot), 양자 로프(quantum rope) 등을 포함할 수 있으며, 탄소 나노튜브를 또한 포함할 수 있다. 또 추가로, 광기전 전지는 다중-스펙트럼 태양 전지를 보다 효율적이고 덜 비싸게 만들기 위해 라미네이팅될 수 있는 단일 다중-스펙트럼 층을 형성하는 중합체와 나노 입자의 혼합물을 포함할 수 있다.
광기전 전지의 조성물은 특별히 제한되지 않으며, 잉곳, 리본, 박막, 및/또는 웨이퍼의 비정질 규소, 단결정질 규소, 다결정질 규소, 미세결정질 규소, 나노결정질 실리카, 카드뮴 텔루라이드, 구리 인듐/갈륨 셀레나이드/설파이드, 갈륨 비소, 폴리페닐렌 비닐렌, 구리 프탈로시아닌, 탄소 풀러렌, 및 그들의 조합을 포함할 수 있다. 광기전 전지는 또한 광 흡수 염료, 예컨대 루테늄 유기금속 염료를 포함할 수 있다. 가장 전형적으로, 광기전 전지는 단결정질 및 다결정질 규소를 포함한다.
광기전 전지는 제1 면 및 제2 면을 갖는다. 전형적으로, 제1 면은 제2 면의 반대쪽 면이다. 제1 전기 도선은 전형적으로 제2 면 상에 배치되고, 제2 전기 도선은 전형적으로 제2 면 상에 배치된다. 광기전 전지는 대안적으로 전면-접촉 전지 또는 후면-접촉 전지로서 설명될 수 있다. 제1 전기 도선 및 제2 전기 도선 중 하나는 전형적으로 애노드로서 작용하고, 나머지는 전형적으로 캐소드로서 작용한다. 제1 전기 도선 및 제2 전기 도선은 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있고, 금속, 전도성 중합체 및 그들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 제1 전기 도선 및 제2 전기 도선은 주석-은 솔더 코팅된 구리를 포함한다. 또다른 실시양태에서, 제1 전기 도선 및 제2 전기 도선은 주석-납 솔더 코팅된 구리를 포함한다.
제1 전기 도선 및 제2 전기 도선은 광기전 전지의 제1 면 및 제2 면의 임의의 부분 상에 배치될 수 있다. 제1 전기 도선 및 제2 전기 도선은 임의의 크기 및 형상일 수 있고, 전형적으로 직사각형 형상이고, 길이 및/또는 폭이 대략 0.005 내지 0.080인 치수를 갖는다. 제1 전기 도선 및 제2 전기 도선은 전형적으로 광기전 어레이 내에서 모듈 (26)을 추가 모듈에 연결한다. 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
모듈은 자동차, 트럭, 마린 크래프트(marine craft), 기차, 소형 전자기기, 원격지 전력 시스템, 위성, 우주 탐사기, 무선전화기, 워터 펌프, 그리드-타이드(grid-tied) 전기 시스템, 배터리, 배터리 충전기, 광전자화학 응용, 중합체 태양 전지 응용, 나노결정 태양 전지 응용, 및 염료-감응형 태양 전지 응용을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 산업에서 사용될 수 있다. 일 실시양태에서, 일련의 모듈은 전기적으로 연결되어, 광기전 어레이를 형성한다. 본 명세서는 또한 광기전 어레이 자체를 제공한다. 광기전 어레이는 적어도 2개의 모듈을 포함한다. 광기전 어레이는 전형적으로 옥상에서, 배터리 백업(backup)에 연결된 농촌 지역에서, 그리고 DC 펌프, 신호 부표 등에서 사용된다. 본 명세서의 광기전 어레이는 평면형 또는 비평면형일 수 있으며, 전형적으로 단일 전기 생성 유닛으로서의 기능을 하는데, 여기서 모듈은 전압을 발생시키도록 하는 방법으로 상호연결된다. 전형적으로, 모듈은 상기에 기재된 바와 같이 전기적으로 연결되어 적합한 전압을 제공한다. 광기전 어레이는 임의의 크기 및 형상일 수 있으며 임의의 산업에서 이용될 수 있다.
고상 조명:
전자 물품은 대안적으로 고상 광, 또는 고상 조명, 예컨대 발광 다이오드 (LED)로서 추가로 정의될 수 있다. 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, LED는 전자가 광전자 반도체 내에서 형성된 정공과 재결합할 때 전형적으로 순방향 바이어스된 상태로 광을 발생시킨다. 전자가 재결합할 때, 이들은 전형적으로 전계발광(electroluminescence)으로서 기술되는 과정에서 광자를 방출한다. 고상 조명은 교통, 철도, 및 항공 응용에서, 모바일 폰, PDA, 디지털 카메라, 랩톱에서, 의료용 기기, 바코드 판독기, 색 센서 및 화폐 센서, 인코더, 광학 스위치, 광섬유 통신에서, 계기 패널 및 스위치, 차내등(courtesy lighting), 회전 및 정지 신호기, 가전제품, VCR/DVD/스테레오/오디오/비디오 장치, 장난감/게임기, 안전 장비, 스위치, 건축용 조명, 사이니지(signage) (채널 문자), 머신 비전(machine vision), 소매 디스플레이(retail display), 비상 조명, 네온 및 전구 대체물, 손전등, 액센트 조명 풀 컬러 비디오, 단색 게시판, 및 그들의 조합을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 응용에서 사용될 수 있다.
물품은 1종 이상의 실리콘이거나, 그것을 포함하거나, 그것으로 본질적으로 구성되거나 또는 그것으로 구성될 수 있고, 그러한 다층과 관련하여, 그리고 전기 또는 광전자 부재에서 설명되지 않은 유기 화합물을 함유하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 상판, 실리콘 타이 층, 실리콘 캡슐화제, 백시트, 및 임의의 하나 이상의 추가 층은 비-실리콘 화합물 또는 중합체, 예컨대 유기 화합물 또는 중합체를 함유하지 않을 수 있다. 일 실시양태에서, 용어 "본질적으로 구성된다"는 상기에 언급된 층이 유기 화합물 또는 중합체를 함유하지 않는다는 것을 설명한다.
전자 물품의 형성 방법:
본 명세서는 또한 상판, 상판 상에 배치된 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물로부터 형성되고, 광전자 부재 상에 배치된 실리콘 캡슐화제를 포함하고, 광전자 부재를 상판과 실리콘 캡슐화제 사이에 샌드위칭한 전자 물품의 형성 방법을 제공한다. 방법은 경화성 실리콘 조성물을 전자 물품의 내부로부터 전자 물품의 경계부로 연장된 적어도 하나의 통로를 규정하는 패턴으로 광전자 부재 상에 침착시키는 단계를 포함한다. 침착 단계는 특별히 제한되지 않는다. 경화성 실리콘 조성물은 브러시/트라월(trowel), 분무, 푸어링(pouring), 침지, 디스펜싱 노즐의 사용, 롤 코팅, 전사 인쇄, 스크린 인쇄, 커튼 코팅, 또는 본 기술 분야에 공지된 임의의 방법을 사용하는 것을 비롯한 본 기술 분야에 공지된 임의의 수단에 의해서 침착될 수 있다. 침착 단계는 대안적으로 분배(dispensing), 배치, 적용 또는 코팅으로서 설명될 수 있다는 것이 고려된다. 일 실시양태에서, 방법은 예를 들어, 하나 이상의 분무 노즐을 통해서 먼저 분배하고, 이어서 트라월링(troweling)하는 것, 및 임의로는 물질을 분배한 후 자동화 트라월링하는 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이것은 가사 시간(pot life)이 긴 조성물을 사용하는 경우 가능할 수 있다.
경화성 실리콘 조성물은 전자 물품의 내부로부터 전자 물품의 경계부로 연장된 적어도 하나의 통로를 규정하는 패턴으로 침착된다. 패턴은 특별히 제한되지 않으며, 기하학적 패턴, 비-기하학적 패턴, 균일한 패턴 또는 불균일한 패턴으로서 추가로 설명될 수 있다. 패턴의 전부 또는 일부는 직선형, 지그-재그형, 헤링본형, 원형 또는 타원형, 삼각형, 소용돌이형(whorl-shaped), 리본형, 마블형(marble), 나선형, 코일형, 컬형(curl-shaped), 꼬임형, 고리형, 헬릭스형, 굴곡형(serpentine), 사인파형(sinusoidal), 권취형(winding), 별형, "x"자형 및/또는 랜덤형으로서 설명될 수 있다. 일 실시양태에서, 경화성 실리콘 조성물은 1줄(row), 2줄 또는 복수의 줄로 침착된다. 줄 중 하나 이상은 하나 이상의 다른 줄과 실질적으로 평행하게 또는 (임의의 각으로) 횡으로(traverse) 배치될 수 있다. 예를 들어, 경화성 실리콘 조성물로부터 형성된 통로는 전자 물품의 경계부 상에서 반대로 또는 상이한 위치로 연장될 수 있다. 이것은 경화성 실리콘 조성물의 하나 이상의 줄의 배치를 기초로 성취될 수 있다.
패턴의 줄 또는 부분 중 하나 이상은 길이, 폭 및/또는 높이가 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1 인치일 수 있다. 유사하게, 패턴의 하나 이상의 줄 또는 부분은 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6 인치 또는 그것을 초과하는 거리로 패턴의 하나 이상의 다른 줄 또는 부분과 떨어져서 배치될 수 있다. 상기에 언급된 값 중 임의의 것은 각종 비제한적인 실시양태에서 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 또는 25+ % 달라질 수 있다. 모든 값 및 상기에 언급된 값 사이의 값의 범위 (언급된 값 포함)는 또한 본 명세서에 의해서 각종 비제한적인 실시양태에서 명백하게 고려된다.
통로는 또한 특별히 제한되지 않는다. 전형적으로, 통로는 경화성 실리콘 조성물의 침착에 의해서 2개 이상의 면 상에 규정된다. 통로는 대안적으로 도관, 덕트, 퍼로(furrow), 가우지(gouge), 홈(groove), 거터(gutter), 패스(pass), 통로, 트로프(trough), 채널, 레인(lane), 개구부(opening), 또는 패쓰웨이(pathway)로서 설명될 수 있다.
통로는 물품의 내부로부터 물품의 경계부 (예를 들어, 외부)로 연장되고, 물품의 내부 상의 임의의 지점에서 기원할 수 있다. 통로는 내부의 전체를 횡단하거나 또는 내부의 일부를 횡단하여 연장될 수 있다. 통로는 물품의 경계부 상의 2개 이상의 지점 또는 단일 지점으로 연장될 수 있다. 통로는 전체 또는 하나 이상의 부분이 서로에 연결되거나 또는 연결되지 않은 1개, 2개 또는 복수의 개별 통로로서 추가로 정의될 수 있다. 공기가 통로를 통해서 물품의 경계부로 통과한 후 통로를 규정하는 침착된 경화성 실리콘 조성물이 함께 통합되어 통로를 충전하여 통로를 제거할 수 있다. 전형적으로, 통로는 공기가 통로를 통해서 통과하고, 물품을 빠져나가서 하나 이상의 층, 예를 들어 실리콘 캡슐화제 내에 임의의 공기 방울의 존재를 감소시키거나 제거할 수 있도록 규정된다. 달리 말하면, 통로는 전형적으로 공기가 물품의 내부 (예를 들어, 중심)로부터 물품의 경계부 (예를 들어, 모서리)로 유동하게 하여, 물품에 갇힌 공기의 양을 임의의 하나 이상의 층 또는 성분 내에서 최소화한다. 제2 경화성 실리콘 조성물을 적용하는 경우, 동일하거나, 유사하거나 또는 상이한 패턴이 사용될 수 있다. 대안적으로, 제2 경화성 실리콘 조성물은 랜덤하게, 즉, 패턴 없이 그리고 임의의 채널 없이 적용될 수 있다.
다시 언급하면, 방법은 또한 상판, 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여 전자 물품을 형성하는 단계를 포함한다. 라미네이팅 단계는 특별히 제한되지 않으며, 본 기술 분야에 공지된 임의의 하나 이상의 라미네이팅 기술을 포함할 수 있다. 예를 들어, 라미네이팅 단계는 상기 성분 중 임의의 하나 이상을 서로와 접촉시키고/거나 그들을 서로와 압축시키는 것으로서 설명될 수 있다. 압축 단계는 기계적 중량, 프레스, 또는 롤러 (예를 들어, 핀치 롤러)를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 압축 단계는 물품의 내부 (예를 들어, 중심) 또는 성분의 임의의 하나 이상의 층 상에 힘을 적용하는 것으로서 추가로 정의될 수 있다. 이러한 힘은 물품의 경계부 또는 모서리를 향해서 이동될 수 있다. 예를 들어, 이러한 힘은 중심에 적용되고, 이어서 외향으로 이동되어 물품으로부터 공기를 배기하는데 도움을 줄 수 있다.
라미네이팅 단계, 또는 예를 들어 압축 단계는 또한 상판, 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물, 또는 상기에 기재된 임의의 다른 성분 중 하나 이상에 진공을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 진공 적용 단계는 라미네이팅 또는 압축 단계와 독립적으로 수행될 수 있거나 또는 전혀 사용되지 않을 수 있다. 더 추가로, 라미네이팅 단계는 상판, 광전자 부재, 및 경화성 실리콘 조성물, 또는 상기에 기재된 임의의 다른 성분 중 하나 이상에 열을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 열 적용 단계는 라미네이팅 또는 압축 단계와 독립적으로 수행될 수 있거나 또는 전혀 사용되지 않을 수 있다.
전형적으로, 진공이 적용되는 경우, 진공은 수은 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 28 내지 30, 16 내지 29, 17 내지 28, 18 내지 27, 19 내지 26, 20 내지 25, 21 내지 24, 또는 22 내지 23 인치의 압력에서 작동된다. 유사하게, 열이 적용되는 경우, 상판, 광전자 부재, 및/또는 경화성 실리콘 조성물, 또는 상기에 기재된 임의의 다른 성분은 50 내지 160, 70 내지 120, 70 내지 100, 55 내지 155, 60 내지 150, 65 내지 145, 70 내지 140, 75 내지 135, 80 내지 130, 85 내지 125, 90 내지 120, 95 내지 115, 100 내지 110, 또는 105 내지 110℃의 온도에서 가열될 수 있다. 라미네이팅 단계는 진공 및 압축력을 동시에 적용하고, 이어서 상기에 기재된 임의의 하나 이상의 성분에 열을 적용하는 것으로서 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 방법은 진공 및 압축력을 동시에 적용하여 적어도 하나의 통로를 통해서 전자 물품의 내부로부터 전자 물품의 경계부로 공기를 배기시켜서 경화성 실리콘 층의 압축된 층을 형성하고, 이어서 열을 적용하여 경화성 실리콘 조성물을 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시양태에서, 전자 물품은 상판 상에 배치되고, 광전자 부재와 상판 사이에 샌드위칭된 실리콘 타이 층을 추가로 포함한다. 이러한 실시양태에서, 라미네이팅 단계는 상판, 광전자 부재, 경화성 실리콘 조성물, 및 제2 실리콘 조성물을 라미네이팅하여 실리콘 캡슐화제, 실리콘 타이 층, 및 전자 물품을 형성하는 것으로서 추가로 정의된다.
또다른 실시양태에서, 전자 물품은 실리콘 캡슐화제 상에 배치되고, 실리콘 캡슐화제를 광전자 부재와 백시트 사이에 샌드위칭한 백시트를 추가로 포함한다. 이러한 실시양태에서, 라미네이팅 단계는 상판, 광전자 부재, 경화성 실리콘 조성물, 및 백시트를 라미네이팅하여, 경화성 실리콘 조성물을 경화시키고, 실리콘 캡슐화제를 형성하여, 전자 물품을 형성하는 것으로서 추가로 정의된다.
추가의 실시양태에서, 전자 물품은 복수의 섬유를 추가로 포함한다. 이러한 실시양태에서, 라미네이팅 단계는 상판, 광전자 부재, 경화성 실리콘 조성물, 임의적인 백시트, 복수의 섬유, 및 임의로는 제2 실리콘 조성물을 라미네이팅하여, 실리콘 캡슐화제를 형성하고, 임의로는 실리콘 타이 층을 형성하여, 전자 물품을 형성하는 것으로서 추가로 정의될 수 있다.
라미네이팅 단계 동안, 경화성 실리콘 조성물은 경화되어 실리콘 캡슐화제를 형성하고, 공기는 적어도 하나의 통로를 통해서 전자 물품의 내부로부터 전자 물품의 경계부로 탈출한다. 예를 들어, 공기는 압축 및/또는 진공을 사용하여 탈출할 수 있거나 배기될 수 있다. 적어도 하나의 통로를 통한 공기의 탈출은 가시적인 결함을 최소한으로 갖거나 전혀 갖지 않는 전자 물품이 형성되게 한다. 일 실시양태에서, 전자 물품, 실리콘 캡슐화제 및/또는 실리콘 타이 층은 갇힌 공기 (방울)를 실질적으로 함유하지 않는다. 용어 "공기 방울"은 실리콘 캡슐화제의 층 내의 에워싸인 부피 공간을 설명하며, 여기서 에워싸인 부피 공간은 지구의 대기로부터의 적어도 일부 양의 기체 또는 증기 물질을 함유한다. 공기 방울 내의 공기 압력은 101 킬로파스칼 (㎪)일 수 있고, 대안적으로 101 ㎪ 미만, 예컨대 < 50 ㎪, 대안적으로 < 20 ㎪, 대안적으로 < 10 ㎪, 대안적으로 < 5 ㎪일 수 있다. 용어 "실질적으로 함유하지 않는"은 육안 또는 10x 배율로 관찰되는 경우 전자 물품이 가시적인 공기 방울을 갖지않는 것을 설명한다. 다른 실시양태에서, 전자 물품, 실리콘 캡슐화제, 및/또는 실리콘 타이 층에는 실리콘 캡슐화제 및/또는 실리콘 타이 층 제곱미터 당 20개, 15개, 10개, 5개, 4개, 3개, 2개, 또는 1개 미만의 공기 방울이 형성될 수 있고, 공기 방울은 직경이 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1 mm 미만이다. 대안적으로, 물품 또는 그 내의 임의의 층 또는 성분 중 하나 이상은 10x (10배) 배율 및/또는 육안 하에서 (가시적인) 결함, 크랙(crack), 공극, 방울 및/또는 탈층이 존재하지 않는 것으로서 설명될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 캡슐화제 내의 공극 또는 방울의 부족은 상판 및/또는 백시트를 통해서 관찰하는 직접 평가에 의해서, 그리고/또는 실리콘 캡슐화제 자체 (예를 들어, 백시트 및/또는 섬유가 사용되지 않는 경우)의 직접 평가를 통해서 시각적으로 평가될 수 있다.
추가의 실시양태에서, 상판 및 백시트는 모두 실리카 유리이거나, 또는 적어도 하나 또는 둘 모두는 경성이다. 관련된 실시양태에서, 전자 물품은 경계부를 따라서 배치되고, 상판 및 백시트 모두 상에, 그들과 직접 접촉하게 배치된 적어도 하나의 스페이서를 포함하여 전자 물품을 가로지르는 균일한 두께가 스페이서의 공칭 두께의 ± 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 또는 20%인 전자 물품을 제공할 수 있다. 적어도 하나의 스페이서는 또한 경성 층(들)이 서로와 접촉하고, 편향되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다. 일 실시양태에서, 폭이 약 ½ 인치인 0.8 mm 두께의 실리콘 엘라스토머 스페이서가 사용된다. 이러한 스페이서는 모듈의 (전체) 경계부 주변에 연속적으로 적용되고, 쇼어 A 경도가 적어도 10이다. 스페이서는 임의로는 비닐-풍부 실란으로 프라이밍되어 유리 기판과 캡슐화제 표면 간의 응집 파괴(cohesive failure)를 증진시킨다.
적어도 하나의 스페이서는 크기 또는 조성이 제한되지 않는다. 각종 실시양태에서, 적어도 하나의 스페이서는 고무 또는 실리카 유리 또는 중합체 또는 그들의 조합이다. 적어도 하나의 스페이서의 크기는 또한 제한이 없으며, 길이, 높이 및/또는 폭이 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 mm 또는 그것을 초과할 수 있다. 상기에 언급된 값 중 임의의 것은 각종 비제한적인 실시양태에서 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 또는 25+ % 달라질 수 있다. 모든 값 및 상기에 언급된 값 사이의 값의 범위 (언급된 값 포함)는 또한 본 명세서에 의해서 각종 비제한적인 실시양태에서 명백하게 고려된다. 하나 이상의 스페이서는 방법 중에 제거될 수 있거나 또는 완성된 물품에 도입될 수 있다. 또한, 실란트가 물품에 첨가되어 하나 이상의 충전제가 차지하는 공간을 보충하거나 대체할 수 있다. 실란트는 특별히 제한되지 않으며, 본 기술 분야에 임의로 공지되어 있을 수 있다.
실시예
실시예 A:
다이메틸비닐 말단 폴리다이메틸-실록산, 분자 당 3개를 초과하는 SiH 단위를 함유하는 폴리(다이메틸메틸하이드로겐)실록산 가교결합제 적합한 양,하이드로실릴화 촉매 (Pt), 및 저해제 (테트라메틸비닐 사이클로실록산)를 포함하는 경화성 실리콘 조성물을 형성한다. 혼합물의 점도는 초기 혼합 복합 점도가 1 라디안/초의 주파수에서 점탄성 범위 내의 변형률, 1% 내지 5%에서 TA 인스트루먼츠, 디스커버리(Discovery) HR-2, 평행 플레이트 레오미터를 사용하여 측정되는 경우 25℃ 에서 40,000 cP 내지 80,000 cP이다.
실시예 B:
98 중량%의 실시예 A 및 2 중량%의 퓸드(fumed) 실리카 (에어로실(Aerosil) 200)를 포함하는 경화성 실리콘 조성물을 형성하고, 이것은 복합 점도가 1 라디안/초의 주파수에서 점탄성 범위 내의 변형률, 1% 내지 5%에서 TA 인스트루먼츠, 디스커버리 HR-2, 평행 플레이트 레오미터를 사용하여 측정되는 경우 25℃ 에서 80,000 내지 180,000 cP이다. 퓸드 실리카를 하우쉴트 코퍼레이션(Hauschild Corporation)에서 공급된 원심 혼합기를 사용하여 실시예 B 중에 분산시킨다.
실시예 C:
70 중량%의 실시예 A 및 30 중량%의 300,000 cP 폴리다이메틸실록산 유체를 포함하는 실리콘 조성물을 형성하고, 이것은 점도가 상기에 기재된 바와 같이 측정되는 경우 25℃에서 100,000 내지 150,000 cP이다.
실시예 D:
경화성 실리콘 조성물은 다이메틸비닐 말단 폴리다이메틸-실록산, 분자 당 3개를 초과하는 SiH 단위를 함유하는 폴리(다이메틸메틸하이드로겐)실록산 가교결합제 적합한 양, 하이드로실릴화 촉매 (Pt), 및 저해제 (테트라메틸비닐사이클로실록산)를 포함하고, 초기 혼합 복합 점도가 1 라디안/초의 주파수에서 점탄성 범위 내의 변형률, 1% 내지 5%에서 TA 인스트루먼츠, 디스커버리 HR-2, 평행 플레이트 레오미터를 사용하여 측정되는 경우 25℃ 에서 500 cP 내지 2000cP이다.
실시예 E:
97 중량%의 실시예 D 및 3 중량%의 에어로실 200을 포함하는 실리콘 조성물을 형성하고, 이것은 복합 점도가 1 라디안/초의 주파수에서 점탄성 범위 내의 변형률, 1% 내지 5%에서 TA 인스트루먼츠, 디스커버리 HR-2, 평행 플레이트 레오미터를 사용하여 측정되는 경우 25℃에서 106,932 cP이다. 퓸드 실리카를 하우쉴트 코퍼레이션에서 공급된 원심 혼합기를 사용하여 실시예 E 중에 분산시킨다.
실시예 F:
95 중량%의 실시예 D 및 5 중량%의 에어로실 200을 포함하는 실리콘 조성물을 형성하고, 이것은 복합 점도가 1 라디안/초의 주파수에서 점탄성 범위 내의 변형률, 1% 내지 5%에서 TA 인스트루먼츠, 디스커버리 HR-2, 평행 플레이트 레오미터를 사용하여 측정되는 경우 25℃에서 1.80E6 cP이다. 퓸드 실리카를 하우쉴트 코퍼레이션에서 공급된 원심 혼합기를 사용하여 실시예 F 중에 분산시킨다.
Figure pct00001
Figure pct00002
평가:
상기에 언급된 실시예의 샘플을 각각 독립적으로 실리카 유리 패널 (상판) 및 투명한 밀라(Mylar)® 백시트에 적용하였다. 샘플을 노치트 블레이드(notched blade) (트라월)를 사용하여 수동 드로-다운 기술(manual draw-down technique)로 도포하고, 노칭은 실리카 유리에 대해서 사용된 블레이드 상에서는 0.038"이고, 투명한 밀라®에 대해서 사용된 블레이드의 경우에는 0.042" 노치이다. 이러한 드로-다운 기술은 중심 상에서 0.5" 이격된 샘플의 비드 (줄)를 생성한다.
이어서, 광기전 전지 쌍 (스트링(string))을 실리카 유리 상판 상에 배치된 실리콘 비드 각각 상에 배치한다. 이어서, 실리콘 비드를 갖는 밀라 시트를 실리카 유리 상판 및 밀라 시트 상의 비드와 정렬되게 광기전 전지의 스트링에 적용하여, 구조물의 내부로부터 경계부로 연장된 채널을 형성하며, 채널은 공기가 채널을 통해서 탈출되게 할 것이다. 이어서, 이러한 구조물을 시간에 따른 실리콘 줄의 유출(flow-out)의 관찰 및 채널을 통한 공기의 탈출을 허용하는 거울상 상태로 놓는다. 이것을 진공 또는 열을 적용하지 않고 실온에서 완결하고, 캡슐화제의 줄이 얼마나 오랫동안 전방 캡슐화제 상의 전지의 중량 및 투명한 밀라 백시트의 중량으로부터 그의 형상을 유지할 것인지를 측정한다.
결과:
실시예 A: 비드는 약 6분 내에 함께 유동한다.
실시예 B: 16분 후, 비드는 분리되어 있고, 추가의 중량 또는 힘을 적용하지 않는 한, 비드가 함께 유동할 것이라는 어떠한 조짐도 없다.
실시예 C: 비드는 6분 이내에 함께 유동한다.
실시예 D: 비드는 6분 이내에 함께 유동한다.
실시예 E: 16분 후, 비드는 분리되어 있고, 추가의 중량 또는 힘을 적용하지 않는 한, 비드가 함께 유동할 것이라는 어떠한 조짐도 없다.
이러한 데이터는, 유출되지 않은 경우, 가시적인 공기 방울이 전체 크기 모듈에 존재하지 않는 것을 나타낸다. 달리 말하면, 이러한 데이터는, 유출되지 않은 재료는, 캡슐화제의 줄이 형상을 유지하여, 라미네이트가 예를 들어, 진공 라미네이팅될 때, 공기가 통로를 통해서 탈출하거나 또는 배기되도록 함으로써, 방울이 존재하지 않게 라미네이팅되게 한다는 것을 나타낸다.
추가의 데이터는 상기에 기재된 복합 동적 점도 내에 포함되며, 스핀들 52를 사용하여 1 rpm에서 콘 앤드 플레이트 점도계 HADVII+로부터 생성된다. 예를 들어, HADVII+ 점도계는 최종 점도 상한치를 갖기 때문에, 점도가 매우 높은 경우에는 복합 점도 주파수 스윕이 사용되어, 1 rad/sec에서 복합 점도가 보고될 수 있다. 이러한 이유로 인해서, 레오미터 주파수 스윕 곡선이 더 높은 최종 점도에 대해서 생성될 수 있다.
상기에 기재된 값들 중 하나 이상은, 차이가 본 발명의 범주 내에 남아 있기만 하다면 ± 5%, ± 10%, ± 15%, ± 20%, ± 25% 등 만큼 다를 수 있다. 예상하지 못한 결과들이 마쿠쉬(Markush) 군의 각각의 구성원으로부터 모든 다른 구성원과 관계 없이 얻어질 수 있다. 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합으로 필요하게 될 수 있으며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내의 구체적인 실시양태들에 대한 적절한 지지를 제공한다. 본 명세서에 기재된 단략 및 실시양태의 모든 조합에 더하여, 독립항 및 종속항 (단일 종속항 및 다중 종속항 둘 모두)의 조합의 발명 주제가 본 명세서에 명백히 고려된다. 본 개시 내용은 제한하기보다는 설명의 단어들을 포함하는 예시적인 것이다. 상기 교시에 비추어 본 발명의 많은 변경 및 변형이 가능하며, 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 설명된 것 이외의 다른 방법으로 실시될 수 있다.

Claims (30)

  1. 경계부(perimeter)를 갖고, 상판(superstrate), 상기 상판 상에 배치된 광전자 부재(optoelectronic element), 및 경화성 실리콘 조성물 (상기 경화성 실리콘 조성물은 복합 점도(complex viscosity)가 1 라디안/초에서 1 내지 5% 변형에서 측정되는 경우 25℃에서 10,000 내지 50,000,000 cP임)로부터 형성되고, 상기 광전자 부재 상에 층으로서 배치된 실리콘 캡슐화제(encapsulant)를 포함하고, 상기 광전자 부재를 상기 상판과 상기 실리콘 캡슐화제의 층 사이에 샌드위칭한 전자 물품의 형성 방법으로서,
    상기 경화성 실리콘 조성물을 상기 전자 물품의 내부로부터 상기 전자 물품의 경계부로 연장된 적어도 하나의 통로를 규정하는 패턴으로 상기 광전자 부재 상에 침착시키는 단계; 및
    상기 상판, 상기 광전자 부재, 및 상기 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여 상기 전자 물품을 형성하는 단계
    (상기 라미네이팅 단계 동안 상기 경화성 실리콘 조성물은 경화되어 상기 실리콘 캡슐화제를 형성하고, 공기는 상기 적어도 하나의 통로를 통해서 상기 전자 물품의 내부로부터 상기 전자 물품의 경계부로 탈출하여 상기 경화성 실리콘 조성물의 층을 형성하고, 상기 경화성 실리콘 조성물은 경화되어 상기 실리콘 캡슐화제의 층을 형성함)를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 캡슐화제 제곱미터 당 0 내지 4개의 공기 방울이 존재하고, 상기 공기 방울은 직경이 1 mm 미만인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자 물품이 상기 상판 상에 배치되고, 상기 광전자 부재와 상기 상판 사이에 샌드위칭되고, 제2 경화성 실리콘 조성물로부터 형성된 실리콘 타이(tie) 층을 추가로 포함하며, 상기 라미네이팅 단계는 상기 상판, 상기 광전자 부재, 상기 경화성 실리콘 조성물, 및 상기 제2 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여, 상기 실리콘 타이 층을 형성하고, 상기 실리콘 타이 층을 추가로 포함하는 상기 전자 물품을 형성하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 물품이 상기 실리콘 캡슐화제 상에 배치되고, 상기 실리콘 캡슐화제를 상기 광전자 부재와 백시트 사이에 샌드위칭한 백시트를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 라미네이팅 단계가 상기 상판, 상기 광전자 부재, 상기 경화성 실리콘 조성물, 상기 백시트 및 임의로는 상기 제2 실리콘 조성물을 라미네이팅하여, 상기 백시트를 추가로 포함하고, 임의로는 상기 실리콘 타이 층을 추가로 포함하는 상기 전자 물품을 형성하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 물품이 복수의 섬유를 추가로 포함하며, 상기 라미네이팅 단계가 상기 상판, 상기 광전자 부재, 상기 경화성 실리콘 조성물, 임의적인 백시트, 상기 복수의 섬유, 및 임의로는 상기 제2 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여, 상기 복수의 섬유를 추가로 포함하고, 임의로는 상기 백시트 및/또는 상기 실리콘 타이 층을 추가로 포함하는 상기 전자 물품을 형성하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 섬유가 상기 실리콘 캡슐화제 내에 배치되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 진공을 적용하여 상기 적어도 하나의 통로를 통해서 상기 전자 물품의 내부로부터 상기 전자 물품의 경계부로 공기를 배기시켜서 상기 경화성 실리콘 조성물의 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이팅 단계 동안 열을 적용하여 상기 경화성 실리콘 조성물을 가열하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이팅 단계가 진공 및 압축력(compression force)을 동시에 적용하여 상기 적어도 하나의 통로를 통해서 상기 전자 물품의 내부로부터 상기 전자 물품의 경계부로 공기를 배기시켜서 상기 경화성 실리콘 층의 압축된 층을 형성하고, 이어서 열을 적용하여 상기 경화성 실리콘 조성물을 가열하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화성 실리콘 조성물의 복합 점도가 1 라디안/초에서 1 내지 5% 변형에서 측정되는 경우 25℃에서 80,000 내지 200,000 cP인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴이 각각 서로에 대해서 대략 평행하게 상기 광전자 부재 상에 배치된 상기 경화성 실리콘 조성물의 2개 이상의 줄(row)을 포함하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴이 각각 서로에 대해서 횡으로(transverse) 상기 광전자 부재 상에 배치된 상기 경화성 실리콘 조성물의 2개 이상의 줄을 포함하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상판 및 상기 백시트가 모두 실리카 유리이고, 상기 전자 물품이 상기 전자 물품의 경계부를 따라서 배치되고, 상기 상판 및 상기 백시트 모두 상에, 그들과 직접 접촉하게 배치된 적어도 하나의 스페이서를 추가로 포함하여 상기 전자 물품을 가로지르는 균일한 두께가 상기 스페이서의 공칭 두께의 ± 15%인 상기 전자 물품을 제공하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법으로부터 형성된 전자 물품.
  16. 경계부를 갖고, 광 투과율이 ASTM E424-71 (2007)을 사용하여 UV/Vis 분광광도법(spectrophotometry)에 의해서 측정되는 경우 적어도 70%인 상판, 상기 상판 상에 배치된 광기전 전지(photovoltaic cell), 및 상기 광기전 전지 상에 층으로서 배치된 실리콘 캡슐화제를 포함하고, 상기 광기전 전지를 상기 상판과 상기 실리콘 캡슐화제의 층 사이에 샌드위칭한 광기전 전지 모듈의 형성 방법으로서,
    경화성 실리콘 조성물 (상기 경화성 실리콘 조성물은 복합 점도가 1 라디안/초에서 1 내지 5% 변형에서 측정되는 경우 25℃에서 80,000 내지 200,000 cP임)을 상기 광기전 전지 모듈의 내부로부터 상기 광기전 전지 모듈의 경계부로 연장된 적어도 하나의 통로를 규정하는 패턴으로 상기 광기전 전지 상에 침착시키는 단계; 및
    상기 상판, 상기 광기전 전지, 및 상기 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여 상기 광기전 전지 모듈을 형성하는 단계
    (상기 라미네이팅 단계 동안 상기 경화성 실리콘 조성물은 경화되어 상기 실리콘 캡슐화제를 형성하고, 공기는 상기 적어도 하나의 통로를 통해서 상기 광기전 전지 모듈의 내부로부터 상기 광기전 전지 모듈의 경계부로 탈출하여 상기 경화성 실리콘 조성물의 층을 형성하고, 상기 경화성 실리콘 조성물은 경화되어 상기 실리콘 캡슐화제의 층을 형성함)를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 실리콘 캡슐화제 제곱미터 당 5개 미만의 공기 방울이 존재하고, 상기 공기 방울은 1 mm 미만의 직경을 갖는 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 광기전 전지 모듈이 상기 상판 상에 배치되고, 상기 광전자 부재와 상기 상판 사이에 샌드위칭되고, 제2 경화성 실리콘 조성물로부터 형성된 실리콘 타이 층을 추가로 포함하며, 상기 라미네이팅 단계는 상기 상판, 상기 광전자 부재, 상기 경화성 실리콘 조성물, 및 상기 제2 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여, 상기 실리콘 타이 층을 형성하고, 상기 실리콘 타이 층을 추가로 포함하는 상기 광기전 전지 모듈을 형성하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광기전 전지 모듈이 상기 실리콘 캡슐화제 상에 배치되고, 실리콘 캡슐화제를 상기 광전자 부재와 백시트 사이에 샌드위칭한 백시트를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 상판 및 상기 백시트가 모두 실리카 유리이고, 상기 모듈이 경계부를 갖고, 상기 경계부를 따라서 배치되고, 상기 상판 및 상기 백시트 모두 상에, 그들과 직접 접촉하게 배치된 적어도 하나의 스페이서를 추가로 포함하여 상기 모듈을 가로지르는 균일한 두께가 상기 스페이서의 공칭 두께의 ± 15%인 상기 모듈을 제공하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 라미네이팅 단계가 상기 상판, 상기 광전자 부재, 상기 경화성 실리콘 조성물, 상기 백시트 및 임의로는 상기 제2 실리콘 조성물을 라미네이팅하여, 상기 광기전 전지 모듈을 형성하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  22. 제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광기전 전지 모듈이 복수의 섬유를 추가로 포함하며, 상기 라미네이팅 단계가 상기 상판, 상기 광전자 부재, 상기 경화성 실리콘 조성물, 상기 임의적인 백시트, 상기 복수의 섬유, 및 임의로는 상기 제2 경화성 실리콘 조성물을 라미네이팅하여, 상기 복수의 섬유를 추가로 포함하고, 임의로는 상기 백시트 및/또는 상기 실리콘 타이 층을 추가로 포함하는 상기 광기전 전지 모듈을 형성하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 복수의 섬유가 상기 실리콘 캡슐화제 내에 배치되는 방법.
  24. 제16항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 진공을 적용하여 상기 적어도 하나의 통로를 통해서 상기 광기전 전지 모듈의 내부로부터 상기 광기전 전지 모듈의 경계부로 공기를 배기시켜서 상기 경화성 실리콘 조성물의 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  25. 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이팅 단계 동안 열을 적용하여 상기 경화성 실리콘 조성물을 가열하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이팅 단계가 진공 및 압축력을 동시에 적용하여 상기 적어도 하나의 통로를 통해서 상기 광기전 전지 모듈의 내부로부터 상기 광기전 전지 모듈의 경계부로 공기를 배기시켜서 상기 경화성 실리콘 층의 압축된 층을 형성하고, 이어서 열을 적용하여 상기 경화성 실리콘 조성물을 가열하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  27. 제16항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화성 실리콘 조성물의 복합 점도가 1 라디안/초에서 1 내지 5% 변형에서 측정되는 경우 25℃에서 80,000 내지 200,000 cP인 방법.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴이 각각 서로에 대해서 대략 평행하게 상기 광전자 부재 상에 배치된 상기 경화성 실리콘 조성물의 2개 이상의 줄을 포함하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  29. 제16항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴이 각각 서로에 대해서 횡으로 상기 광전자 부재 상에 배치된 상기 경화성 실리콘 조성물의 2개 이상의 줄을 포함하는 것으로서 추가로 정의되는 방법.
  30. 제16항 내지 제29항 중 어느 한 항의 방법으로부터 형성된 광기전 전지 모듈.
KR1020157012116A 2012-11-12 2013-11-12 전자 물품의 형성 방법 KR102184894B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261725277P 2012-11-12 2012-11-12
US61/725,277 2012-11-12
PCT/US2013/069689 WO2014075073A1 (en) 2012-11-12 2013-11-12 Method of forming an electronic article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150084828A true KR20150084828A (ko) 2015-07-22
KR102184894B1 KR102184894B1 (ko) 2020-12-01

Family

ID=49679642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157012116A KR102184894B1 (ko) 2012-11-12 2013-11-12 전자 물품의 형성 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9312416B2 (ko)
EP (1) EP2917282B1 (ko)
JP (3) JP6363089B2 (ko)
KR (1) KR102184894B1 (ko)
CN (1) CN104769043B (ko)
WO (1) WO2014075073A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180073560A (ko) * 2015-09-03 2018-07-02 다우 실리콘즈 코포레이션 열경화성 실리콘 조성물을 이용하는 3d 인쇄 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3055739B1 (fr) * 2016-09-02 2018-11-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede permettant l’encapsulation de cellules photovoltaiques d’un module photovoltaique par voie liquide
US20180114399A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Brian Riggles Game machine
KR102007864B1 (ko) * 2016-10-31 2019-08-07 엘에스니꼬동제련 주식회사 태양전지 전극용 도전성 페이스트 및 이를 사용하여 제조된 태양전지
CN206584958U (zh) * 2016-11-30 2017-10-24 佛山市国星光电股份有限公司 一种双层封装胶的led器件及led显示屏
GB201707437D0 (en) 2017-05-09 2017-06-21 Dow Corning Lamination adhesive compositions and their applications
GB201707439D0 (en) 2017-05-09 2017-06-21 Dow Corning Lamination Process
EP4294619A1 (en) * 2021-02-17 2023-12-27 Dow Silicones Corporation Method for curing room temperature curable silicone compositions
US20220302329A1 (en) * 2021-03-19 2022-09-22 GAF Energy LLC Photovoltaic module with a laminated potted printed circuit board

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10275928A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュールの製造方法
JP2002185027A (ja) * 2000-12-18 2002-06-28 Bridgestone Corp 太陽電池用封止膜
JP2005079332A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Haishiito Kogyo Kk 太陽電池封止用シート
WO2011016451A1 (ja) * 2009-08-04 2011-02-10 シャープ株式会社 太陽電池モジュールの製造方法、および、その製造方法で製造された太陽電池モジュール
KR20110090996A (ko) * 2008-10-31 2011-08-10 다우 코닝 코포레이션 광전지 모듈 및 이의 형성 방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026156B2 (ja) * 1977-03-14 1985-06-21 日本バルカ−工業株式会社 接着方法
JPH1187744A (ja) * 1997-09-11 1999-03-30 Canon Inc 太陽電池モジュールの製造方法
US6020409A (en) 1997-09-19 2000-02-01 Dow Corning Corporation Routes to dielectric gel for protection of electronic modules
US6169155B1 (en) 1999-01-14 2001-01-02 Dow Corning Corporation Silicone gel composition and silicone gel produced therefrom
JP3875715B2 (ja) * 2002-10-25 2007-01-31 中島硝子工業株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
JP2004319545A (ja) * 2003-04-11 2004-11-11 Canon Inc 太陽電池モジュールアレイ
JP2009515365A (ja) * 2005-11-04 2009-04-09 ダウ・コーニング・コーポレイション 光電池カプセル化
US7847184B2 (en) * 2006-07-28 2010-12-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low modulus solar cell encapsulant sheets with enhanced stability and adhesion
JP2009043872A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Sharp Corp 太陽電池モジュールおよびその製造方法
EP2255394A2 (en) 2008-03-14 2010-12-01 Dow Corning Corporation Photovoltaic cell module and method of forming same
JP2011148182A (ja) * 2010-01-21 2011-08-04 Meiwa Gravure Co Ltd 脱気密着可能なシート
EP2542624B2 (en) 2010-03-05 2024-01-10 Momentive Performance Materials GmbH Use of a curable polyorganosiloxane composition as an encapsulant for a solar cell module
WO2012091155A1 (en) * 2010-12-27 2012-07-05 Dow Corning Toray Co., Ltd. Cosmetic containing liquid organopolysiloxane
JP2012212809A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Sharp Corp 半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法
KR101997921B1 (ko) * 2011-09-05 2019-07-08 엘지전자 주식회사 태양전지 모듈
WO2014008322A1 (en) 2012-07-06 2014-01-09 Dow Corning Corporation Flexible heat shield with silicone foam for inflatable safety devices
JP2012212948A (ja) * 2012-08-09 2012-11-01 Sharp Corp 太陽電池モジュール
US10392743B2 (en) 2012-11-12 2019-08-27 Dow Silicones Corporation Flexible heat shield with silicone elastomer and a topcoat for inflatable safety devices
CN104769729B (zh) 2012-11-12 2017-08-29 道康宁公司 光伏电池模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10275928A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュールの製造方法
JP2002185027A (ja) * 2000-12-18 2002-06-28 Bridgestone Corp 太陽電池用封止膜
JP2005079332A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Haishiito Kogyo Kk 太陽電池封止用シート
KR20110090996A (ko) * 2008-10-31 2011-08-10 다우 코닝 코포레이션 광전지 모듈 및 이의 형성 방법
WO2011016451A1 (ja) * 2009-08-04 2011-02-10 シャープ株式会社 太陽電池モジュールの製造方法、および、その製造方法で製造された太陽電池モジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180073560A (ko) * 2015-09-03 2018-07-02 다우 실리콘즈 코포레이션 열경화성 실리콘 조성물을 이용하는 3d 인쇄 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014075073A1 (en) 2014-05-15
KR102184894B1 (ko) 2020-12-01
JP2018117155A (ja) 2018-07-26
CN104769043B (zh) 2017-08-08
US9312416B2 (en) 2016-04-12
CN104769043A (zh) 2015-07-08
US20150263208A1 (en) 2015-09-17
EP2917282A1 (en) 2015-09-16
JP2020174218A (ja) 2020-10-22
JP6363089B2 (ja) 2018-07-25
JP2015537384A (ja) 2015-12-24
EP2917282B1 (en) 2020-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102184894B1 (ko) 전자 물품의 형성 방법
US9842952B2 (en) Photovoltaic cell module and method of forming
US8754407B2 (en) Gas barrier film, method of manufacturing gas barrier film, and organic photoelectric conversion element
US9045668B2 (en) Organosiloxane block copolymer
US8158450B1 (en) Barrier films and high throughput manufacturing processes for photovoltaic devices
JP5570170B2 (ja) ガスバリアユニット、太陽電池モジュール用のバックシート、および太陽電池モジュール
US20130146860A1 (en) Method of manufacturing gas barrier film and organic photoelectric conversion element
KR20130121099A (ko) 전자 물품 및 형성 방법
JP2010021498A (ja) 薄膜太陽電池、太陽電池ユニット及び太陽電池構造体
US20190148578A1 (en) Solar cell module
JP2010021501A (ja) ブラインド用太陽電池パネル及びブラインド

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant