[發明專利]透明柔性膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201080070218.4
• 申請日: 2010-11-18
• 公開（公告）號: CN103221461A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 樸炳徹;皇甫澈;安大植
• 申請（專利權）人: 可隆科技特（株）
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J7/04;B32B27/00;B29D7/01;H01L31/042
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;劉國平

技術領域

本發明涉及一種透明柔性膜及其制造方法。更具地的，通過在透明基材膜的表面上涂覆金屬離子化合物，并自然固化，以與空氣中的水分反應形成無機層。因此，該用于太陽能電池的透明柔性膜具有低的水和氧氣滲透率。

背景技術

傳統的太陽能電池模塊由玻璃制成且具有固體的透明性和阻隔性能，但是它們存在易碎、缺乏柔韌性、厚度受限并且單位體積重量高的問題。作為一種可選擇的能夠克服上述傳統玻璃基材的缺點的柔性塑料基材被提出。

在最近一年，太陽能電池模塊的發展，已經使得氣阻型膜（gas-barrier?type?film）應用于柔性的太陽能電池中具有輕巧和優良的阻氣保護功能以及自由彎曲折疊的優勢。因此，透明塑料或樹脂膜作為基材已被研究來代替易碎的、在大面積應用受到限制的玻璃基材。

具有優異機械靈活性和阻氣性在顯示設備，如LCD（液晶顯示器），OLED（有機發光二極管（OLED），電子紙顯示屏（EPD）等上的需求在上升。

塑料或樹脂膜的阻氣性能較玻璃基材的差，蒸汽或氧氣可滲透基材從而降低了太陽能電池模板的壽命和質量。通過改善塑料基材自身的性能很難克服其關于氣體滲透率的問題，因此，可利用在塑料基材的表面上涂覆薄膜的方法來防止例如氧氣和水蒸氣這類氣體的滲透。

最近，無機材料硅氧化物、鋁氧化物通過真空沉積法、噴濺法、離子鍍法（ion?planting?method）和化學氣相沉積等形成的透明阻氣型膜作為氧氣和水蒸氣的阻隔材料已引起極大關注。然而，通過在由具有透明度和硬挺度高的雙軸拉伸聚酯制成的基材上沉積無機氧化物形成的透明氣阻型膜，樹脂層可能變柔軟。換言之，在高溫下沉積形成薄膜，樹脂層由于熱負荷可能變軟，因此，只能利用例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene?terephtahlate）、聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene?terepthalate）、polyethylene?naphthalate或聚酰亞胺等耐熱型塑料。而且，當用低楊氏模量的樹脂時，存在由于在沉積過程中樹脂的抗拉強度降低且沉積的膜容易裂開，因此合成的膜氣阻性能可能下降的缺陷。

由于沉積必須在真空裝置中進行，在此操作過程中還存在這樣的缺陷，即需要用到笨重且昂貴的設備。因此，需要一種更簡單且方便的制造阻氣型膜的方法。

技術問題

本發明的發明人完成了本發明，源于致力于開發一種通過在透明基材膜的表面上涂覆金屬離子化合物，并自然固化，以與空氣中的水分反應形成的無機層。

因此，本發明的一個目的是提供一種通過形成無機層而具有低的水和氧氣滲透率的透明柔性膜及其制造方法，其中，無機層是通過在透明基材膜的表面上涂覆金屬離子化合物，并自然固化，以與空氣中的水分反應而形成。

本發明的另一目的是提供一種無需使用高成本的沉積設備而能夠低成本生產的透明柔性膜及其制造方法。

本發明的再一目的是提供一種由于其優異的機械靈活性和低的水和氧氣滲透率而能夠改善太陽能電池模塊的壽命的透明柔性膜。

本發明的目的不限于上述提到的目的，本領域的技術人員可通過下面的描述清楚地解釋其他未提到的目的。

技術方案

本發明的實施方式提供了一種制造透明柔性膜的方法，該方法包括（a）在透明基材膜的表面上涂覆金屬離子化合物，并自然固化，以與空氣中的水分反應，形成第一無機層和（b）在第一無機層上涂覆一層有機層。

根據本發明的一些實施方式，在（b）步驟后，進一步包括（c）在有機層的表面上涂覆金屬離子化合物，并自然固化，以與空氣中的水分反應，形成第二無機層。

根據本發明的一些實施方式，在（a）步驟中，其中，所述無機層由下式表示：

式

M(OR)_n+nH₂O→M(OH)_X+nROH

其中，M選自由硅（Si）、硼（B）、鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、鎂（Mg）、鈣（Ca）、鈦（Ti）、鋁（Al）、鋇（Ba）、鋅（Zn）、鎵（Ga）、鍺（Ge）、鉍（Bi）和鐵（Fe）組成的組中的任意一種，R表示含有1-20個碳原子的烷基或含有6-20個碳原子的芳基，并且其中，在R表示烷基的情況下，烷基中的氫能夠被氟取代。

根據本發明的一些實施方式，（a）步驟中的第一無機層和（c）步驟中的第二無機層由下式表示：

式

M(OR)_n+nH₂O→M(OH)_X+nROH