从金属基底中剥离高温膜和/或器件的方法技术

技术编号:1652968 阅读:167 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过(i)施加聚倍半硅氧烷树脂的涂层到金属基底上,(ii)加热涂布的金属基底到足以固化聚倍半硅氧烷树脂的温度,(iii)施加聚合物膜到在金属基底上的固化涂层上,(iv)进一步加热涂布的金属基底到足以固化聚合物膜的温度,(v)任选地,在聚合物膜上制造电子器件,和(vi)从金属基底上剥离该聚合物膜,从而可从金属基底上剥离膜和电子器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 专利
本专利技术涉及从金属或其它基底中容易地剥离高温聚合物膜和/或在该膜上的器件的方法。在一个特别的应用中,从不锈钢箔中剥 离聚酰亚胺膜。贵金属膜例如金也可从金属基底中剥离。 专利技术背景制造常规的光伏器件(PV电池)以及显示器和其它光电器 件要求许多高温工艺。大多数常见的这种器件在玻璃基底上建造。最 近在柔性光伏器件上的进展包括利用金属基底,例如不锈钢,以供在 大的面积上有效地制造柔性太阳能电池。在许多地面应用中使用这些 光伏器件作为在玻璃基底上建造的常规硬质电池的替代。类似地,已 开始在不锈钢基底上制造柔性显示器。也可在不锈钢基底上开发其它 技术,例如薄膜电池。金属基底例如不锈钢提供许多优点。它们以各 种厚度向下一直到25微米的厚度以巻材形式商购,因此可采用连续的 模式加工,所述连续模式通常比间歇模式更加成本有效。它们在器件 制造所需的高加工温度过程中可保留其尺寸稳定性变化最小。可使它 们具有磁性,和因此易于通过磁场实施连续加工。关于在光电、能量 和其它领域中使用不锈钢基底,可提到下述公开出版物(i)Cannella 等人, "Flexible Stainless-Steel Substrates" Information Display ,2005年6月,第24页;(ii)Kessler等人,"Monol ithical ly Integrated Cu(IN,Ga)Se2 Thin-Film Solar Modules on Flexible Polymer and Metal Foi Is" , 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 2004年6月7-11日,法国巴黎,第1702页;(i i i) Bao j ie, Y. 等人, "High Efficiency Triple-Junction Solar Cells with Hydrogenated Nanocrystal 1 ine Silicon Bottom Cell" ,Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference (2005),31st,第1456-1459页;和(iv) Beernink等人,"U1 tral ight amorphous silicon alloy photovoltaic modules for space applications ,, 'Materials Research Society Symposium Proceedings (2002) , 730 (Materials for Energy Storage Generat ion and Transport),第193—198页。不锈钢的一些缺点是,与塑料基底相比,它的比重高,它 不透明且它的表面粗糙度低,除非通过昂贵的化学-机械抛光(CMP)技 术抛光。对于空间光伏应用来说,希望具有比重低、透明度良好和表 面光滑的高温塑料膜作为基底。在显示器应用中,希望具有光学透明 度和光滑的表面。关于使用用于柔性PV器件的聚酰亚胺基底,可提到 以下公开出版物(i) Beernink, K. J.等人, "High specific power amorphous silicon alloy photovoltaic modules" , Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference (2002), 29th,第998-1001页;(i i) Guha, S.等人,"Amorphous s il icon al loy solar cells for space applications" , European Commission, EUR (1998) , (EUR 18656 , 2nd World Conference on Photovoltaic Solar Energy Conversion, 1988, Vol. Ill,第3609-361 3 页);和(iii)关于制造薄膜太阳能电池和薄膜柔性电路板方法的美国 专利63001158 (2001年10月9日)。除了其轻质以外,常见的聚合物 基底易于器件的单片集成,这是因为它们绝缘。被工业上的技术人员考虑的目前方法的一种变通方案是流 延在不锈钢箔上的聚酰亚胺膜上的光伏电池。然后在该工艺最后,从 不锈钢箔上剥离具有光伏电池的聚酰亚胺膜。这一策略提供两个优点。 第一,作为聚合物基底的紧密载体存在不锈钢具有在高温加工过程中 部分限制聚合物变形的潜力。此外,不锈钢基底(若具有磁性的话)可 允许使用磁场以供连续的辊到辊加工。换句话说,它允许使用在单独 的不锈钢基底上制造器件所使用的相同的设备和工艺。第二,使用介 电聚酰亚胺膜允许以成本有效的方式随后单片集成器件。第三个经济 的优点是不锈钢的潜在回收。改性尚未成为可行的商业现实,这是因为(i) 从未剥离的不锈钢基底中剥离聚酰亚胺膜要求170g/cm的剥离力,这 一剥离力将损害在膜之上的脆性的光伏器件。另外,目前在该工业中 所使用的剥离涂料材料,例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚己二酸乙二酯(PEA) 和交联密度低的硅氧烷,不可能维持425。C的温度,这一温度是在加 工过程中聚酰亚胺膜经受的最高温度。这一温度对于在聚酰亚胺膜上 获得由CIGS (二硒化镓铟铜)电池测量的可接受效率来说是强制性的。 类似地,CdTe-基PV电池要求与其制造相同大小的温度。使用多晶硅 (例如薄膜晶体管)、微晶硅和无定形硅(PV-电池)的器件要求28(TC和 以上的某一范围的高温加工。本专利技术提出了这些问题的解决方法,从 而对于电子器件制造工业来说,使得以上提及的工艺改性能变为商业 上可行的现实。 专利技术简述本专利技术涉及一种方法,该方法包括(i) 施加聚倍半硅氧烷树脂的涂层到金属基底上,(ii) 加热涂布的金属基底到足以固化聚倍半硅氧烷树脂的温度, (i i i)施加聚合物膜到在金属基底上的固化涂层上,(iv) 进一步加热涂布的金属基底到足以固化该聚合物膜的温度, 任选地(v) 在聚合物膜上制造电子器件,和(vi) 从金属基底中剥离聚合物膜。 本专利技术还涉及一种方法,该方法包括(i) 在电子器件和金属基底之间施加聚倍半硅氧烷树脂的涂层,(ii) 加热涂布的金属基底到足以固化聚倍半硅氧烷树脂的温度,和(n i)从金属基底上剥离电子器件。本专利技术进一步涉及一种方法,该方法包括(i) 施加聚倍半硅氧烷树脂的涂层到金属基底上,(ii) 加热涂布的金属基底到足以固化聚倍半硅氧烷树脂的温度,(iii)施加贵金属膜到在金属基底上的固化涂层上,和 (iV)从金属基底上剥离贵金属膜。在每一种方法中,可使用酸或碱,用化学方法从金属基底 上剥离膜或器件。在第一种方法中,也可通过切割涂布的金属基底, 然后施加剥离力到金属基底上以分离金属基底与聚合物膜,从而用机 械方法从金属基底中剥离聚合物膜。考虑到下述详细说明,本专利技术的 这些和其它特征将变得显而易见。专利技术详述本专利技术涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,该方法包括:(i)施加聚倍半硅氧烷树脂的涂层到金属基底上,(ii)加热涂布的金属基底到足以固化聚倍半硅氧烷树脂的温度,(iii)施加聚合物膜到在金属基底上的固化涂层上,(iv)进一步加热涂布的金属基 底到足以固化聚合物膜的温度,(v)任选地,在聚合物膜上制造电子器件,和(vi)从金属基底上剥离该聚合物膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:N安德森DE卡索里斯朱弼忠
申请(专利权)人:陶氏康宁公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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