JP5430767B2 - 半導体素子付き織網基材、その製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Description
しかも、この半導体素子付き織網基材は、その上下両面が同じ効率で受光又は発光可能である。この半導体素子付き織網基材は、可撓性、軽量、薄型、フレキシブル、シースルー、採光性がある中間材的製品であり、用途に応じて種々の製品に仕上げることが出来る。
(a)前記第1工程と第2工程を連続して少なくとも2度繰り返してから、前記第3工程に移行する。
(b)前記第5工程の後、前記第6工程の前に、前記導電接合材を加熱する加熱工程を備えている。
(d)前記第5工程の後、前記第6工程の前に、前記半導体素子付き織網基材の両面を可撓性と光透過性のある絶縁性保護膜で被覆する被覆工程を備えている。
(h)前記塗布機構は、第1回転ドラムと、この第1回転ドラムの外周面に軸心方向に定間隔おきに固定されたL形の複数のデスペンサーであって、先端部に導電接合材を吸着して分配可能な複数のデスペンサーとを備えている。
(j)前記導電接合材を加熱して乾燥させる加熱機構を設けられている。
(l)前記半導体素子付き織網基材の両面を可撓性と光透過性のある絶縁性保護膜で被覆する保護膜被覆機構を備えている。
(n)前記各導電接続部材は、縦方向に接触可能に隣接して電気的に接続された2つの第1,第2横糸であって各々が複数の縦糸の表面と裏面とに交互に接触するジグザグ状態に織られる第1,第2横糸からなり、前記第1横糸と第2横糸とで縦糸を表面側と裏面側から挟持するように織られた。
(q)前記織網基材と複数の球状半導体素子を可撓性と光透過性のある合成樹脂シート材の中に埋設状態に封止し、前記合成樹脂シート材の両面に可撓性と光透過性のある合成樹脂フィルム層を形成している。
(s)前記横糸が、導電性を有する炭素繊維の束からなる導電線、又は前記炭素繊維の束の表面に金属細線をコイル状にカバーリングした導電線で構成されている。
図1〜図3に示すように、半導体素子付き織網基材1(以下、素子付き織網基材1という)は、絶縁性を有する複数の縦糸21と導電性を有する複数の横糸22から織られ且つ複数行複数列のマトリックス状の網目23を有するメッシュ状の織網基材2と、この織網基材2の複数の網目23に組み込まれる複数の球状太陽電池セル3(球状半導体素子に相当する)と、この球状太陽電池セル3を横糸22(導電接続部材20)に接続するための複数の第1,第2導電接合材4,5とを備えている。この織網基材2と複数の球状太陽電池セル3の上下両面には、絶縁性保護膜6が形成されている。尚、図1の上下左右を上下左右として説明する。
図1〜図3に示すように、織網基材2は、列方向(図1の上下方向)に延びる平行な複数の縦糸21と、これら複数の縦糸21に直交するように且つ複数の縦糸21に織り込まれて行方向(図1の左右方向)に延びる複数の横糸22と、これら複数の縦糸21と複数の横糸22とで囲まれた複数行複数列の網目23とを備え、これら複数の縦糸21と複数の横糸22とで球状太陽電池セル3を組み込み可能な織網基材2が形成されている。各網目23は、平面視正方形状に形成され、一辺の長さが太陽電池セル3の直径と同じ約1.8mm程度に設定されている。
図6に示すように、縦糸21は、例えば、ガラス繊維又は合成樹脂繊維(例えば、ポリエステル、アラミド、ポリエチレン、液晶ポリマーなど)から構成される。本実施例では、縦糸21は、複数本のガラス繊維(例えば、直径0.3mm程度)の束ねた線又は縒り線で構成されている。尚、縦糸21と横糸22にガラス繊維を採用することにより、機械的強度が強く耐熱性に優れた縦糸21と横糸22にすることができる。
図5に示すように、横糸22は、例えば、ガラス繊維又は炭素繊維又は合成樹脂繊維(例えば、ポリエステル、アラミド、ポリエチレン、液晶ポリマーなど)の束を芯材22aにして銅などの金属細線22bをコイル状に2重に巻き付けて構成している。本実施例では、横糸22は、複数本のガラス繊維(例えば、直径0.3mm程度)からなる芯材22aの表面に銀メッキした直径0.05mmの金属細線22b(例えば、銅の細線)を2本コイル状にカバーリングすることで構成されている。2本の金属細線22bは、互いに交差するよう右巻きと左巻きに巻き付けられている。この横糸22は、2本の金属細線22bをコイル状に巻き付けた構造なので、どの方向にも折曲可能で且つ折曲を繰り返しても高い耐久性を有する。尚、金属細線22bの本数は、2本に限定する必要はなく、2本以上の複数の金属細線でコイル状にカバーリングしても良い。
図3に示すように、複数の球状太陽電池セル3(以下、太陽電池セル3という)は、受光機能(発電機能)を有すると共に、正極31(第2電極)と負極32(第1電極)を有し、正極31と負極32とで規定される導電方向を縦糸21と平行方向に揃えた状態で織網基材2の複数の網目23に夫々組み込まれている。各太陽電池セル3の行方向左右両側に縦糸21が位置し、各太陽電池セル3の列方向上下両側に横糸22が位置している。
先ず、直径が約1.0mmから2.0mm程度(但し、本実施例では1.8mm)の小粒な球状のp形シリコン結晶(球状半導体33)を準備する。このp形シリコン結晶を製造するためには、例えば、小さなp形シリコン結晶の塊を溶融し、表面張力で出来た球状の液滴を冷却し凝固させることで製造する。尚、球状半導体のシリコン結晶は、単結晶でもよく、多結晶でもよい。
先ず、シリコン結晶の表面張力を利用して球状結晶を作り、少ない研磨加工ロスで球状太陽電池セル3に仕上げるため、原料シリコンの使用量が少なくてすむ。また、球状のシリコン結晶の中心線上にドット状の正極31と負極32を対向状に設けるため、両電極を結ぶ軸上からの光を除いてほぼ全方向からの光を受けて発電する。従って、直射光の方向が変化しても同じような出力が得られるほか、それ以外の反射光や散乱光も同時に受光できるため、平面受光型太陽電池セルよりも受光特性に優れている。その結果、大きな出力が得られる。
図3に示すように、複数の第1導電接合材4は、各太陽電池セル3の負極32を横糸22に電気的に夫々接続し、複数の第2導電接合材5は、各太陽電池セル3の正極31を横糸22に電気的に夫々接続している。導電接合材4,5は、銀ペースト(エポキシ樹脂に銀粉を混入したもの)からなる。この銀ペーストで太陽電池セル3と横糸22(導電接続部材20)を接続する場合は、例えば、銀ペーストを正極31と横糸22との接合部位や、負極32と横糸22との接合部位に塗布した後に、後述する加熱機構61により、銀ペーストを加熱して乾燥させることで銀ペーストを硬化させ、太陽電池セル3の正極31と負極32を横糸22に夫々電気的に接続し且つ固着することができる。
図1〜図3に示すように、複数の太陽電池セル3は、横方向(行方向)に並ぶ複数の太陽電池セル3からなる行方向素子群3Aを単位として複数群にグループ化され、これら複数の行方向素子群3Aは複数行に配列されると共に、隣接する行方向素子群3Aの間に導電接続部材20が配設されている。本実施例の導電接続部材20は、1本の横糸22からなっている。各行方向素子群3Aの複数の太陽電池セル3は、1対の導電接続部材20を介して電気的に並列接続され、複数の行方向素子群3Aは複数の導電接続部材20を介して直列接続されている。
図1,図2に示すように、この絶縁性保護膜6は、例えば、シランカップリング剤の被膜或いはパラキシレン系ポリマーであるパリレン(商品名、ユニオンカーバイト・ケミカルズ・アンド・プラスチック社製)の被膜で素子付き織網基材1の上下両面を例えば、厚さ25μm程度に被覆するものである。この絶縁性保護膜6は、可撓性と光透過性を有する。シランカップリング剤からなる絶縁性保護膜6は、素子付き織網基材1を製作した後に、後述する保護膜被覆機構62によりスプレイ法によって成膜可能である。尚、パリレンからなる絶縁性保護膜6は、素子付き織網基材1を製作した後に、図示外のパリレン用保護膜被覆機構により常温で化学蒸着法によって成膜する。
図7,図8に示すように、製造装置50は、上流側から下流側に向って材料を移動させながら、素子付き織網基材1を製造することができる。製造装置50は、最上流側の供給側案内ローラ51と、綜絖機構53と、シャトル機構54と、筬機構55と、第1塗布機構57兼第2塗布機構58である塗布機構56と、半導体素子供給機構59と、加熱機構61(図7には図示略)と、保護膜被覆機構62と、最下流側の引き出し機構63などを備えている。
図7に示すように、供給側案内ローラ51は、製造装置50の機枠に回転可能に支持され、ローラ駆動機構(図示略)により回転駆動される。この供給側案内ローラ51は、縦糸供給源(図示略)から供給される複数の縦糸21を、方向変換しつつ整列状態にして綜絖機構53の方に案内するものである。複数の縦糸21の両端側部分(第2織布部26に相当する密に配置された部分)の数本を除いた複数の縦糸21は、供給側案内ローラ51にその軸方向に約1.8mm程度の間隔を空けて配置されているが、特にこの間隔に限定する必要はなく、素子付き織網基材1の形状に応じて適宜変更可能である。尚、図示略の素子付き織網基材1の第2織布部26を形成する部分の縦糸21の間隔は、約0.6mm程度である。
図7に示すように、綜絖機構53は、第1,第2綜絖部材53a,53bと、これら第1,第2綜絖部材53a,53bを相対的に上下往復移動させるための往復駆動部材53cとで構成されている。この綜絖機構53は、定間隔おきに平行に配置した複数の縦糸21を含む第1群縦糸21aと、この第1群縦糸21aと平行且つ交互に位置する複数の縦糸21を含む第2群縦糸21bとを上下に移動させて、第1,第2群縦糸21a,21bの間にシャトル54aを通過させるための隙間を形成するものである。
図7に示すように、シャトル機構54は、横糸22の先端部が固定されたシャトル部材54aと、このシャトル部材54aを左右方向へ往復駆動可能なシャトル駆動機構(図示略)と、シャトル部材54aに横糸22を供給する横糸供給機構(図示略)などを備えている。このシャトル部材54aにより、綜絖機構53により形成された第1,第2群縦糸21a,21bの間の楔形の隙間に横糸22を供給する。具体的に、第1,第2群縦糸21a,21bの間の隙間に対して、図7の右側から左側に向けてシャトル部材54aを移動させて、横糸22を第1,第2群縦糸21a,21bと直交状態になるように配線し、第2織布部26に相当する部分を残しながら、左右両側において横糸22を切断する。
図7,図8に示すように、筬機構55は、横方向に長い鉛直向きの板状部材55aと、この板状部材55aを所定ストロークだけ前後移動させる筬駆動機構(図示略)を有し、この板状部材55aには、複数の縦長のスリット55bが等間隔に形成されている。筬機構55は、シャトル機構54で供給された横糸22を下流側へ押圧するように筬打ちし、横糸22を縦糸21に対して直交状態に整列させると共に下流側の太陽電池セル3に密着させるものである。複数のスリット55bのうち1つおきのスリット55bには、第1群縦糸21aの複数の縦糸21が挿通し、残りの1つおきのスリット55bには、第2群縦糸21bの複数の縦糸21が挿通している。
図7,図8に示すように、第1塗布機構57は、筬打ちされた横糸22のうち、複数の太陽電池セル3の複数の負極32を接続する複数部位に第1導電接合材4を塗布するものである。第2塗布機構58は、半導体素子供給機構59で組み込んだ複数の太陽電池セル3の複数の正極31に第2導電接合材5を塗布するものであるが、本実施例では、第1,第2塗布機構57,58は、共通の塗布機構56で構成されている。
塗布機構56は、所定角度(約270°)だけ回転駆動可能な第1回転ドラム56aと、この第1回転ドラム56aの外周面に軸心方向に定間隔おきに固定されたL形の複数のデスペンサー56bとを備えている。本実施例の複数のデスペンサー56bは、太陽電池セル3の直径に相当する1ピッチ分ずつ空けて固定されている。
図8に示すように、半導体素子供給機構59は、筬機構55より下流側で且つ織網基材2の上側に配設されている。但し、図7には分解状態に図示してある。
半導体素子供給機構59は、所定の角度回転駆動可能で且つ内部に負圧が導入される第2回転ドラム59aと、この第2回転ドラム59aの外周面に軸心方向に定間隔おきに固定されたL形の複数のエアピンセット59bとを備えている。複数のエアピンセット59bは、太陽電池セル3の直径の約2倍の間隔おきに固定されている。半導体素子供給機構59は、第1導電接合材4が塗布された横糸22の複数部位に対応する複数の太陽電池セル3を織網基材2に組み込んで、上記の複数部位に複数の負極32を夫々接合するものである。
図8に示すように、加熱機構61は、塗布機構56及び半導体素子供給機構59の近傍部に配設されている。この加熱機構61は、織網基材2に太陽電池セル3を組み込み後、太陽電池セル3と横糸22との接合部の導電接合材4,5を短時間に硬化させるものである。具体的に、加熱機構61は、温風又は赤外線を局部的に照射して導電接合材4,5を加熱して乾燥させて硬化させる。
図7,図8に示すように、保護膜被覆機構62は、トンネル状の通過孔を有し、加熱機構61の下流側に配設されている。この通過孔を素子付き織網基材1が通過する間に、スプレイ法によって、素子付き織網基材1の上下両面を可撓性と光透過性のある絶縁性保護膜6(シランカップリング剤の被膜)で被覆する。
図7に示すように、引き出し機構63は、素子付き織網基材1を巻き取る巻取りローラ63aと、巻取りローラ63aの方向へ素子付き織網基材1を案内する案内ローラ63bなどを有し、製造装置50の最下流側に配設されている。巻取りローラ63aは、製造装置50の図示外の機枠に回転駆動可能に支持され、塗布機構56や半導体素子供給機構59など他の機構と連動して、引出し駆動機構(図示略)により素子付き織網基材1を間欠的に1ピッチずつ引き出しながら巻取りローラ63aで巻き取る。
この製造方法は、製造装置50により、絶縁性を有する複数の縦糸21と導電性を有する複数の横糸22から織られ且つ複数行複数列のマトリックス状の網目23を有するメッシュ状の織網基材2に、受光機能を有し且つ各々が正極31と負極32を有する複数の太陽電池セル3を組み込んだ素子付き織網基材1を製造するための製造方法である。
そして、最終的に引き出し機構63により、素子付き織網基材1を間欠的に1ピッチずつ巻き取りながら収容する。
図7に示す織機(製造装置50)を用いて複数の縦糸21と複数の横糸22とで織網基材2を織りながら、その織網基材2に複数の太陽電池セル3(球状半導体素子)を組み込んで、それらの負極32と正極31を横糸22に導電接合材4,5で電気的に接続するため、織網基材2の製作と、太陽電池セル3の組み込みと、導電接合材4,5の塗布を自動化することができ、少ない工程数で能率的に安定した品質の素子付き織網基材1を製作することができ、素子付き織網基材1の製作コストを低減することもできる。
図9,図10に示すように、半導体素子付き織網基材1A(以下、素子付き織網基材1Aという)は、織網基材2と複数の太陽電池セル3からなる前記実施例1と同様の素子付き織網基材1を可撓性と光透過性のある上下1対の合成樹脂シート材40の間に埋設状態に封止したものである。尚、織網基材2、複数の太陽電池セル3及び複数の太陽電池セル3の直並列接続構造の詳細な説明は、前記実施例1と同様であるので説明は省略する。
図11,図12に示すように、製造装置50Aは、上流側から下流側に向けて、供給側案内ローラ51と、案内板52と、綜絖機構53と、シャトル機構54と、筬機構55と、第1塗布機構57兼第2塗布機構58である塗布機構56と、半導体素子供給機構59と、加熱機構61と、加熱加圧機構65と、引き出し機構63とを備えているが、前記実施例1から保護膜被覆機構62を省略し、加熱加圧機構65を追加した以外は、前記実施例1と同様なので、前記実施例1と同様の構成要素に同じ符号を付して説明を省略し、加熱加圧機構65のみについて説明する。
前記実施例1の第1工程から第8工程は同様であるので説明は省略し、第8工程の後の、前記実施例1の第9工程に代わる工程において、加熱加圧機構65により、素子付き織網基材1の両面に可撓性と光透過性のある合成樹脂シート材40(例えば、EVA樹脂シート41の表面に合成樹脂フィルム層42を貼り付けたもの)を重ねて、1対のローラ部材65a,65bで加熱加圧することにより、EVA樹脂を軟化溶融させて織網基材2と複数の太陽電池セル3をEVA樹脂の中に埋設状態に封止した素子付き織網基材1Aを製造する。最後に、素子付き織網基材1Aを引き出し機構63の巻取りローラ63aで間欠的に巻き取りながら収容する。尚、この工程が、請求項6の重ね合わせ工程に相当するものである。その他の構成、作用及び効果は前記実施例1と同様であるので説明は省略する。
図13,図14に示すように、製造装置50Bは、前記実施例1,2の製造装置50,50Aを実質的に鉛直姿勢にしたものであって、上流側(上方)から下流側(下方)に向けて、供給側案内ローラ51Bと、案内板52Bと、綜絖機構53Bと、シャトル機構54Bと、筬機構55Bと、塗布機構56Bと、半導体素子供給機構59Bと、加熱機構61Bと、引き出し機構(図示略)とを備えている。
図13〜図16に示しように、塗布機構56Bは、筬打ちされた横糸22(導電接続部材20)のうち、メッシュ状の網目23の全部又は一部に対応する複数部位に導電接合材49を塗布するものである。塗布機構56Bは、筬機構55Bより下流側で且つ複数の縦糸21と複数の横糸22とから織られた織網基材2の右側に配設されている(図15,図16参照)。尚、太陽電池セル3の正極31を横糸22に接続する為の導電接合材49が、「第2導電接合材5」に相当し、太陽電池セル3の負極32を横糸22に接続する為の導電接合材49が、「第1導電接合材4」に相当するものである。
図15,図16に示すように、半導体素子供給機構59Bは、導電接合材49が塗布された複数部位のうちの全部又は一部に対応する複数の太陽電池セル3を組み込んで、複数の正極31(第2電極)、又は、複数の負極32(第1電極)を横糸22に夫々接続するものである。半導体素子供給機構59Bは、筬機構55Bより下流側で且つ織網基材2の左側に配設されている(図15,図16参照)。
図13〜図16に示すように、加熱機構61Bは、塗布機構56Bの下側に配設されている。加熱機構61Bは、複数の太陽電池セル3と横糸22との接合部に接近・離隔駆動可能な本体部材61aBと、この本体部材61aBに定間隔おきに固定された直線状の複数の温風供給部61bBとを備えている。複数の温風供給部61bBは、本体部材61aBの外周部に全ての網目23に対応するように固定されている。尚、複数の温風供給部61bBの数は、全ての網目23に対応する必要はなく、一部の網目23に対応するような数であっても良い。また、必要に応じて、加熱機構61Bは、本体部材61aBをその長手方向に所定の距離移動させるための移動駆動機構(図示略)を設けても良い。
尚、その他の構成、作用及び効果は前記実施例1,2と同様であるので説明は省略する。
図17〜図20に示すように、半導体素子付き織網基材1C(以下、素子付き織網基材1C)は、絶縁性を有する複数の縦糸21と導電性を有する複数の横糸22とから織られ且つ複数行複数列のマトリックス状の網目23を有するメッシュ状の織網基材2Cと、この織網基材2Cの複数の網目23に組み込まれる複数の太陽電池セル3と、これら太陽電池セル3を横糸22に接続するための複数の第1,第2導電接合材4C,5Cとを備えている。尚、太陽電池セル3は、前記実施例1〜3と同様であるので詳細な説明は省略する。
図17〜図20に示すように、織網基材2Cは、列方向(上下方向)に延びる平行な複数の縦糸21と、これら複数の縦糸21に直交するように且つ複数の縦糸21に織り込まれて行方向(左右方向)に延びる複数の横糸22と、これら複数の縦糸21と複数の横糸22とで囲まれた複数行複数列のマトリックス状の網目23とを備えている。この織網基材2Cは、各行の網目23と隣接する行の網目23の間に2つの第1,第2横糸22A,22Bが夫々配設されるように織られている。
図20に示すように、複数の第1導電接合材4Cの各々は、各太陽電池セル3の負極32を第1,第2横糸22A,22B(導電接続部材20C)に電気的に接続し、複数の第2導電接合材5Cの各々は、各太陽電池セル3の正極31を第1,第2横糸22A,22B(導電接続部材20C)に電気的に接続する。これら導電接合材4C,5Cは、第1,第2横糸22A,22Bの両方に亙って塗布される。
図17〜図19に示すように、複数の太陽電池セル3は、横方向(行方向)に並ぶ複数の太陽電池セル3からなる行方向素子群3Aを単位として複数群にグループ化され、これら複数の行方向素子群3Aは複数行に配列されると共に、隣接する行方向素子群3Aの間に導電接続部材20Cが配設されている。各行方向素子群3Aの複数の太陽電池セル3は、1対の導電接続部材20Cを介して電気的に並列接続され、複数の行方向素子群3Aは複数の導電接続部材20Cを介して直列接続されている。
その他の構成、作用及び効果は、前記実施例1〜3と同様であるので説明は省略する。
[1]実施例1〜4の球状太陽電池セル3において、球状のn形シリコン結晶にp形の拡散層を形成することでpn接合を形成しても良い。
[8]実施例1,2の第1,第2塗布機構57,58は、共通の塗布機構56で構成されているが、第1,第2塗布機構57,58を別々に構成しても良い。
2,2C 織網基材
3 球状太陽電池セル(受光機能付き球状半導体素子)
3A 行方向素子群
4,4C 第1導電接合材
5,5C 第2導電接合材
6 絶縁性保護膜
20,20C 導電接続部材
21 縦糸
21a 第1群縦糸
21b 第2群縦糸
22 横糸
22A 第1横糸
22B 第2横糸
23 網目
24 マチ部分
25 第1織布部
26 第2織布部
31 正極(第2電極)
32 負極(第1電極)
40 合成樹脂シート材
41 EVAシート
42 合成樹脂フィルム層
49 導電接合材
50,50A,50B 半導体素子付き織網基材の製造装置
51 供給側案内ローラ
53 綜絖機構
54 シャトル機構
55 筬機構
56,56B 塗布機構
56a,56aB 第1回転ドラム
56b,56bB デスペンサー
57 第1塗布機構
58 第2塗布機構
59,59B 半導体素子供給機構
59a,59aB 第2回転ドラム
59b,59bB エアピンセット
61,61B 加熱機構
62 保護膜被覆機構
63 引き出し機構
65 加熱加圧機構
70 球状発光ダイオードセル(発光機能付き球状半導体素子)
85 絶縁分離帯
86 絶縁線
Claims (23)
- 絶縁性を有する複数の縦糸と導電性を有する複数の横糸から織られたメッシュ状の織網基材に、受光又は発光機能を有し且つ各々が第1,第2電極を有する複数の球状半導体素子を組み込んだ半導体素子付き織網基材を製造する製造方法において、
定間隔おきに平行に配置した複数の縦糸を含む第1群縦糸と、この第1群縦糸と平行且つ交互に位置する複数の縦糸を含む第2群縦糸とを綜絖機構により移動させて、第1,第2群縦糸の間に隙間を形成する第1工程と、
前記第1,第2群縦糸の間の隙間にシャトル機構により横糸を供給する第2工程と、
前記第2工程で供給された横糸を筬機構により筬打ちする第3工程と、
前記第3工程で筬打ちされた横糸のうち、メッシュ状の網目の全部又は一部に対応する複数部位に導電接合材を塗布する第4工程と、
前記第4工程で導電接合材が塗布された複数部位のうちの全部又は一部に対応する複数の球状半導体素子を組み込んで、複数の第1電極又は第2電極を横糸に夫々接続する第5工程と、
前記第1工程から第5工程を複数回繰り返す第6工程と、
を備えたことを特徴とする半導体素子付き織網基材の製造方法。 - 前記第第1工程と第2工程を連続して少なくとも2度繰り返してから、前記第3工程に移行することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子付き織網基材の製造方法。
- 前記第5工程の後、前記第6工程の前に、前記導電接合材を加熱する加熱工程を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体素子付き織網基材の製造方法。
- 前記第5工程の後、前記第6工程の前に、前記半導体素子付き織網基材を所定長さ引き出す引き出し工程を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体素子付き織網基材の製造方法。
- 前記第5工程の後、前記第6工程の前に、前記半導体素子付き織網基材の両面を可撓性と光透過性のある絶縁性保護膜で被覆する被覆工程を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体素子付き織網基材の製造方法。
- 前記第5工程の後、前記第6工程の前に、前記半導体素子付き織網基材の両面に可撓性と光透過性のある合成樹脂シート材を重ねて加熱加圧する重ね合わせ工程を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体素子付き織網基材の製造方法。
- 前記第4工程において、前記横糸のうち、複数の球状半導体素子を接続する複数部位に第1導電接合材を塗布し、
前記第5工程において、前記第1導電接合材が塗布された複数部位に対応する複数の球状半導体素子を組み込んで、前記複数部位に複数の第1電極を夫々接続し、
前記第5工程の後、前記第6工程の前に、前記複数の球状半導体素子の複数の第2電極に第2導電接合材を塗布する塗布工程を備えたことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子付き織網基材の製造方法。 - 前記第4工程において、前記横糸の上側から複数の導電接合材が塗布され、前記第5工程において、前記第4工程で塗布された複数の導電接合材の上側から複数の球状半導体素子が組み込まれることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体素子付き織網基材の製造方法。
- 絶縁性を有する複数の縦糸と導電性を有する複数の横糸から織られたメッシュ状の織網基材に、受光又は発光機能を有し且つ各々が第1,第2電極を有する複数の球状半導体素子を組み込んだ半導体素子付き織網基材を製造する製造装置であって、
縦糸供給源から供給される複数の縦糸を整列状態に案内する供給側案内ローラと、
定間隔おきに平行に配置した複数の縦糸を含む第1群縦糸と、この第1群縦糸と平行且つ交互に位置する複数の縦糸を含む第2群縦糸とを移動させて、第1,第2群縦糸の間に隙間を形成する綜絖機構と、
前記綜絖機構により形成された第1,第2群縦糸の間の隙間に横糸を供給するシャトル機構と、
前記シャトル機構で供給された横糸を筬打ちする筬機構と、
前記横糸のうち、メッシュ状の網目の全部又は一部に対応する複数部位に導電接合材を塗布する塗布機構と、
前記導電接合材が塗布された複数部位のうちの全部又は一部に対応する複数の球状半導体素子を組み込んで、複数の第1電極又は第2電極を横糸に夫々接続する半導体素子供給機構と、
を備えたことを特徴とする半導体素子付き織網基材の製造装置。 - 前記塗布機構は、第1回転ドラムと、この第1回転ドラムの外周面に軸心方向に定間隔おきに固定されたL形の複数のデスペンサーであって、先端部に導電接合材を吸着して分配可能な複数のデスペンサーとを備えたことを特徴とする請求項9に記載の半導体素子付き織網基材の製造装置。
- 前記半導体素子供給機構は、内部に負圧が導入される第2回転ドラムと、この第2回転ドラムの外周面に軸心方向に定間隔おきに固定されたL形のパイプ材からなる複数のエアピンセットとを備えたことを特徴とする請求項9に記載の半導体素子付き織網基材の製造装置。
- 前記導電接合材を加熱して乾燥させる加熱機構を設けたことを特徴とする請求項9に記載の半導体素子付き織網基材の製造装置。
- 前記半導体素子付き織網基材を所定長さずつ引き出す引き出し機構を設けたことを特徴とする請求項9に記載の半導体素子付き織網基材の製造装置。
- 前記半導体素子付き織網基材の両面を可撓性と光透過性のある絶縁性保護膜で被覆する保護膜被覆機構を備えたことを特徴とする請求項9に記載の半導体素子付き織網基材の製造装置。
- 前記半導体素子付き織網基材の両面に可撓性と光透過性のある合成樹脂シート材を重ねた状態で加熱加圧する加熱加圧機構を備えたことを特徴とする請求項9に記載の半導体素子付き織網基材の製造装置。
- 受光又は発光機能を有する複数の球状半導体素子を組み込んだ半導体素子付き織網基材において、
絶縁性を有する複数の縦糸と導電性を有する複数の横糸から織られ且つ複数行複数列の網目を有するメッシュ状の織網基材と、
各々が受光又は発光機能と第1,第2電極を有する複数の球状半導体素子であって、前記第1,第2電極で規定される導電方向を縦糸と平行な縦方向に揃えた状態で、前記織網基材の複数の網目に組み込まれた複数の球状半導体素子とを備え、
前記複数の球状半導体素子が、横方向に並ぶ複数の球状半導体素子からなる行方向素子群を単位として複数群にグループ化され、
前記複数の行方向素子群は前記複数行に配列されると共に、隣接する行方向素子群の間に1又は複数の横糸からなる導電接続部材が配設され、
各行方向素子群の複数の球状半導体素子は、1対の前記導電接続部材を介して電気的に並列接続され、
隣接する行方向素子群をそれらの間に配設された前記1又は複数の横糸からなる導電接続部材でもって直列接続することにより、前記複数の行方向素子群は複数の導電接続部材を介して直列接続されたことを特徴とする半導体素子付き織網基材。 - 前記各導電接続部材は、縦方向に接触可能に隣接して電気的に接続された2つの第1,第2横糸であって各々が複数の縦糸の表面と裏面とに交互に接触するジグザグ状態に織られる第1,第2横糸からなり、
前記第1横糸と第2横糸とで縦糸を表面側と裏面側から挟持するように織られたことを特徴とする請求項16に記載の半導体素子付き織網基材。 - 前記織網基材の縦糸の長さ方向の両端側部分には、前記網目より密に配置した複数の横糸と前記複数の縦糸とで織布状に形成した所定幅の第1織布部が形成され、
前記織網基材の横糸の長さ方向の両端側部分には、前記網目より密に配置した複数の縦糸と前記複数の横糸とで織布状に形成した所定幅の第2織布部が形成されたことを特徴とする請求項16又は17に記載の半導体素子付き織網基材。 - 前記織網基材と複数の球状半導体素子の両面を、可撓性と光透過性のある絶縁性保護膜で被覆したことを特徴とする請求項16又は17に記載の半導体素子付き織網基材。
- 前記織網基材と複数の球状半導体素子を可撓性と光透過性のある合成樹脂シート材の中に埋設状態に封止し、前記合成樹脂シート材の両面に可撓性と光透過性のある合成樹脂フィルム層を形成したことを特徴とする請求項16又は17に記載の半導体素子付き織網基材。
- 前記縦糸が、ガラス繊維又は合成樹脂繊維の束で構成され、前記横糸が、ガラス繊維又は合成樹脂繊維の束の表面に金属細線をコイル状にカバーリングした導電線で構成されたことを特徴とする請求項16又は17に記載の半導体素子付き織網基材。
- 前記横糸が、導電性を有する炭素繊維の束からなる導電線、又は前記炭素繊維の束の表面に金属細線をコイル状にカバーリングした導電線で構成されたことを特徴とする請求項16又は17に記載の半導体素子付き織網基材。
- 前記織網基材の縦方向の途中部分には、横方向に前記網目より密に複数の絶縁線を配置した所定幅の絶縁分離帯が少なくとも1つ形成されたことを特徴とする請求項16又は17に記載の半導体素子付き織網基材。
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