電子模塊的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通過將具備有機EL或太陽能電池元件等的電子器件模塊化而成 的電子模塊，尤其涉及一種抑制水分進入內(nèi)部，從而即便內(nèi)部的電子器件為對水分敏感的 器件也能夠確保高的可靠性的電子模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 一直以來，出于防止水分等的進入的目的，將太陽能電池單元等電子器件用樹脂 密封，并且設置水蒸氣阻擋膜以及背板來進行模塊化。例如，在專利文獻1中，圖2公開了 一種將光電池、多層背板以及透明阻擋前板經(jīng)由粘接密封層層疊而得到的撓性薄膜太陽能 電池。
[0003] 另外，現(xiàn)在也有如圖6所示結(jié)構(gòu)的具有撓性的電子模塊100。在電子模塊100中， 在撓性基板l〇2b上形成有電子元件102a的電子器件102整體由填料104覆蓋，且在該填 料104的周圍設有周緣密封件106。在電子器件102的電子元件102a側(cè)配置有水蒸氣阻擋 膜108,且在撓性基板102b側(cè)配置有不透明的具有阻擋性的背板110。
[0004] 水蒸氣阻擋膜108構(gòu)成為在PET等透明的支承體108a上形成層疊有有機層以及 無機層而成的阻擋層108b，利用無機層來抑制水蒸氣透過率。另外，背板110通過將PET等 支承體IlOa和厚度為30 μ m以上的Al或SUS金屬箔IlOb貼合而成，利用金屬箔層IlOb 來抑制水蒸氣透過率。
[0005] 在先技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :國際公開第2011/143205號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 如專利文獻1的撓性薄膜太陽能電池以及電子模塊100那樣具有背板的結(jié)構(gòu)存在 如下說明的問題點。需要說明的是，由于專利文獻1的撓性薄膜太陽能電池以及電子模塊 100為相同的結(jié)構(gòu)，因而以電子模塊100為例進行說明。
[0010] 在電子模塊100中，關于水蒸氣的進入，可以考慮自水蒸氣阻擋膜108以及背板 110截面和周緣密封件106截面進入的進入路徑。水蒸氣阻擋膜108的支承體108a以及背 板Iio的支承體IlOa由PET等水蒸氣透過率為約5g/m 2/day (day表示24小時）的材料形 成。周緣密封件106以水蒸氣透過率為0. 05~0. 5g/m2/day的聚異丁稀為主原料，更加優(yōu) 選使用含有吸濕材料的構(gòu)件。因此，就自電子模塊100的膜端部的水蒸氣進入而言，經(jīng)過水 蒸氣阻擋膜108的支承體108a以及背板110的支承體IlOa的路徑是主要路徑。
[0011] 這樣，在電子模塊100中，水蒸氣阻擋膜108的支承體108a以及背板110的支承 體IlOa成為水分的進入路徑P (泄漏通路），因而存在著水分向電子模塊100內(nèi)部的進入量 多這一問題點。因此，在電子器件102容易受到水分的壞惡劣影響的情況下，成為使電子模 塊100的可靠性劣化的主要原因。
[0012] 本發(fā)明的目的在于消除所述現(xiàn)有技術(shù)的問題點，提供一種即便內(nèi)部的電子器件為 對水分敏感的器件，也能夠抑制電子器件的劣化從而長期確保高的可靠性的電子模塊。
[0013] 用于解決課題的方案
[0014] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電子模塊，其特征在于，至少具有：電子器件， 其在不透過水蒸氣的撓性基板上設有電子元件；周緣密封件，其在電子器件的撓性基板的 周緣處設置；以及水蒸氣阻擋膜，其以堵塞由周緣密封件包圍的區(qū)域的方式設置，周緣密封 件在擴散系數(shù)的2倍的平方根（一定時間內(nèi)的擴散距離的標準）設為K時，丨<=〇.丨Cin,/λ/?7 以下，水蒸氣阻擋膜是在由透明樹脂形成的支承體上至少形成有一層以上的無機層的構(gòu) 件，且支承體配置于周緣密封件側(cè)。
[0015] 優(yōu)選由周緣密封件包圍的區(qū)域被填料填充。
[0016] 例如，水蒸氣阻擋膜的支承體的厚度為250 μ m以下。
[0017] 優(yōu)選周緣密封件的水蒸氣透過率為2. 0g/m2/day以下。另外，優(yōu)選周緣密封件含 有聚異丁烯。
[0018] 優(yōu)選電子器件的撓性基板具備一層以上的金屬層和在金屬層上形成的絕緣層，且 在絕緣層上形成層疊有下部電極和CIGS膜的電子元件，周緣密封件接觸設置于絕緣層上 或下部電極上。
[0019] 另外，例如優(yōu)選在水蒸氣阻擋膜上設有耐沖擊吸收層，且在撓性基板的下表面設 有耐壓層，耐沖擊吸收層以及耐壓層由聚碳酸酯樹脂構(gòu)成。
[0020] 發(fā)明效果
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明，能夠減少水分向電子模塊內(nèi)部的進入量，從而即便內(nèi)部的電子器件 是對水分敏感的器件，也能夠抑制電子器件的劣化，能夠?qū)崿F(xiàn)長壽命化。這樣，根據(jù)本發(fā)明， 電子模塊能夠長期確保高的可靠性。
【附圖說明】
[0022] 圖1(a)是示出本發(fā)明的實施方式的電子模塊的示意性剖視圖，（b)是示出圖1(a) 的電子模塊的電子器件的示意性俯視圖。
[0023] 圖2是示出作為本發(fā)明的實施方式的電子模塊的電子器件而例示的太陽能電池 子模塊的一個例子的示意性剖視圖。
[0024] 圖3是示出本發(fā)明的實施方式的電子模塊的其他例子的示意性剖視圖。
[0025] 圖4是示出支承體的厚度與水蒸氣透過率之間的關系的曲線圖。
[0026] 圖5(a)是示出在水分進入測試中使用的玻璃板的示意性俯視圖，（b)是示出在水 分進入測試中使用的試驗體的示意性剖視圖。
[0027] 圖6是示出現(xiàn)有技術(shù)的電子模塊的示意性剖視圖。
【具體實施方式】
[0028] 以下，基于附圖示出的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的電子模塊進行詳細說明。
[0029] 圖1(a)是示出本發(fā)明的實施方式的電子模塊的示意性剖視圖，（b)是示出圖1(a) 的電子模塊的電子器件的示意性俯視圖。
[0030] 圖I (a)示出的電子模塊10具有電子器件12、周緣密封件14、填料16以及水蒸氣 阻擋膜18。
[0031] 電子器件12至少具有不透過水蒸氣的撓性基板20、和在該撓性基板20上形成的 電子元件22。作為電子元件22,作為對水分敏感的元件有具備CIS膜或CIGS膜等光電轉(zhuǎn) 換層的光電轉(zhuǎn)換元件、有機EL元件（OLED)、a-Si太陽能電池元件以及有機薄膜太陽能電池 元件（OPV)等。關于撓性基板20以及電子元件22的詳細情況在后進行說明。
[0032] 如圖I (b)所示，在撓性基板20的周緣部23沒有形成電子元件22,在周緣部23以 包圍電子元件22的方式配置周緣密封件14(參照圖I (a))。
[0033] 如圖I (a)所示，由周緣密封件14包圍的區(qū)域D被填料16填充，且填料16填充至 周緣密封件14的上表面14a。水蒸氣阻擋膜18在周緣密封件14的上表面14a以覆蓋由填 料16填埋并由周緣密封件14包圍的區(qū)域D的方式設置。
[0034] 此處，水蒸氣阻擋膜18具有由透明樹脂形成的支承體24、和在該支承體24上形成 的水蒸氣阻擋層26,這會在后面進行詳細說明。水蒸氣阻擋膜18以使支承體24處于周緣 密封件14側(cè)的方式配置，光從水蒸氣阻擋膜18側(cè)向電子器件12的電子元件22入射。
[0035] 如圖I (a)所示，由于電子模塊10中沒有設置背板且使用不透過水蒸氣的撓性基 板20,因而使水分的進入路徑P僅為水蒸氣阻擋膜18的支承體24,從而成為能夠使水蒸氣 進入截面積減半的結(jié)構(gòu)。由此，能夠降低水蒸氣透過率。
[0036] 相對于此，在圖6示出的現(xiàn)有技術(shù)的電子模塊100中，不僅包括本實施方式的電子 模塊10的水分的進入路徑P，背板110的支承體IlOa也成為水分的進入路徑P。本實施 方式的電子模塊10通過與現(xiàn)有技術(shù)相比減少水分的進入路徑P，從而能夠減少水蒸氣進入 量。由此，即便電子器件12的電子元件22是對水分敏感的元件，也能夠抑制電子器件12 的電子元件22的劣化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電子模塊10的長壽命化。這樣，在本發(fā)明中，就電子 模塊10而言，能夠長期確保高的可靠性。
[0037] 電子模塊10例如能夠通過以下的方式制造。
[0038] 首先，準備電子器件12。接下來，在電子器件12的下部電極或撓性基板20的最 表面露出的周緣部23上配置周緣密封件14,并在由該周緣密封件14包圍的區(qū)域D中配置 厚度與周緣密封件14的厚度相同的片狀填料16。然后，以使支承體24朝向周緣密封件14 側(cè)的方式配置水蒸氣阻擋膜18。在這樣層疊的狀態(tài)下，例如使用具有升降機構(gòu)、緩沖板以 及加熱機構(gòu)的真空層壓機，例如在130~150°C的溫度下以真空下壓制以及保持共15~30 分鐘的條件進行真空層壓。由此，能夠制造出圖1(a)示出的電子模塊10。
[0039] 以下，對電子模塊10的各結(jié)構(gòu)進行說明。
[0040] 周緣密封件14抑制水分從電子模塊10的周緣浸入，抑制水分從電子模塊10的外 部向容易因水分引起性能劣化的電子元件22進入，從而防止電子模塊10的性能降低。尤 其在容易受到水分的影響的電子元件22中，能夠抑制其性能劣化。
[0041] 如后述，就周緣密封件14而言，對于水分的進入，規(guī)定表示從非平衡狀態(tài)向平衡 狀態(tài)轉(zhuǎn)變時的每單位時間的擴散距離的擴散系數(shù)、以及表示平衡狀態(tài)（一方為濕度氛圍， 另一方為干燥氛圍）下的每單位時間的水的移動量的水蒸氣透過率這雙方。
[0042] 擴散系數(shù)是不管周緣密封件14的周圍的水分的量如何而示出水分進入周緣密封 件14內(nèi)的距離的系數(shù)，表示水分的進入程度。另一方面，水蒸氣透過率表示水分的移動量。 在周緣密封件14中，通過先規(guī)定水分的進入程度（進入距離），再規(guī)定水分的進入量，由此 防止周緣密封件14成為水分進入路徑，抑制電子元件22的性能劣化。
[0043] 就周緣密封件14而言，在擴散系數(shù)的2倍的平方根設為K時，K = 0. 1以下。K成 為一定時間內(nèi)的擴散距離的標準，其單位是cm/i (Vi是指VW )。需要說明的是，若 擴散系數(shù)設為d，則K由K = (2d)1/2表示。
[0044] 此處，在物質(zhì)內(nèi)