TW556360B - Light-receiving or light-emitting element and the manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

556360 五、發明說明（】） 枯術領域 本發明係關於藉由線狀導電構件電 或發光用半導體元件後，藉由樹脂 建接顆粒狀的受光 製作的受光或發光用元件及其穿』造=且可變形的可簡單 背景技^ ° 習知之太m也係為於㈣半導體 散層，於表面側形成魚骨狀的受光二盤表面形成n形擴 背面電極，全體構成為平板狀的面板】、1，於背面側形成 陽能電池中，當早上或晚上等入射太該平板狀的太 入射角度增大時，表面 太％此電池的太陽光的 池内部的太陽光的入射比率下^二，會造成入射太陽能電 在此，先前以來，接中二 半導體單元構成的太陽4 用由直徑1〜2mni的球狀 例如，本案發明者此早7"的太陽能電池面板的方荦。 狀+導體元件構成的太印— 儿，報所揭不之由球 件係於球狀p形或n形=早兀、务光70件。此等發光元 單晶矽的中心的位而=日日矽形成挾持擴散層與pn接面與 單元配署或夕^ f 端的1對電極。將上述多個太陽处 透明的樹脂將其埋入、隹—^車 進仃串、並聯連接，再由 板。該太陽能單元因封裝’藉以組成太陽能電池面 接多個太陽能單元方面3形成1對電極，在利用串聯連 接則並不簡單。 夕個太陽旎單元貫施串、並聯連 本案务明者曾嘗試過於2片印刷基板間呈矩陣狀 91Π6128.ptd 第4頁 556360 t
I 556360 五、發明說明（3) '一"' ----- 體的物質也會受到制約，使得加熱溫度的控制更為困難。 日本專利特開2000-2 1 0834號公報揭示之光發電面板 中’製作多個形成擴散層於Ρ形或η形球狀單晶矽的表面的 球狀元件，於形成於印刷基板的多個孔嵌入球狀元件，將 印刷佈線連接於多個球狀元件的擴散層，隨後，於印刷基 板的背面側利用蝕刻除去多個球狀元件的擴散層，將組入 該多個球狀元件的印刷基板放置於另外的印刷基板上，將 各球狀元件的球狀結晶連接於印刷佈線。但是，該光發電 面板中，由於並聯連接多個球狀發電元件，因而無法^高 1片光發電面板的起電力，由於採用2對印刷基板，造成^ 件成本、組裝成本均增高，光發電面板的製作成本也相i 增高。由於採用2對印刷基板，容易增高面板的剛性，因。 而要構成可彎曲性的光發電面板變為困難。上述任一情況 中，若越減小球徑則電極間的間隔變小而要小型化極為困 難。此外，球狀發光元件由於無獨立的電極，因而在連接 印刷佈線前要單獨判斷其良否的測試並不可能。 本發明之目的在於，提供一種藉由電性線材連接具有於 兩端部設置點狀的1對獨立電極的多個顆粒狀半導體元件 的文光或發光用元件，提供一種具有可彎曲性的受光或發 光用元件，提供一種導電線材的材質制約少的受光或發^ 用元件，提供一種可藉由並聯連接及串並聯連接來連接多 個顆粒狀半導體元件的受光或發光用元件。 發明之福示 本發明之受光或發光用元件，係為至少將具有多個顆粒
第6頁 1 556360 五、發明說明（4) 狀=電轉換功能或電光轉換功能的半導體元件 二狀後組入的受光或發光用元件，其特 體：件於挾持其中心的兩端部具有設為點狀的心:，導 且汉置並聯連接各行的多個半導體元件 二呈埋人狀覆被全部的半導體元件與導電線材的透明才覆被 該受光或發光用元件中，至少將於抉持其 具有設為點狀電極的多個半導體元件排列成^^行狀後組而σ 入，且藉由1對導電線材並聯連接各行 ^、: 而’可簡單進行多個半導體元件的電性連接'體二且二 =電驟極中之半於導Λ元件’因而，於受光或發光用元件/ ::二牛驟的：要！兀件與導電線材間無形成歐姆接觸 由焊接等的低融點金屬可容易電性 連接半導丨豆兀件的電極與導電線材。 件可成形為各種的形狀，由於使用軟 貝的被覆材而可變形，因而其通用性優户 本發明中’也可根據必要採用如下心種構成。 (a)將多個半導體元件整行為 裡種構成 姑且右π辦ώm α 為1仃’上述導電線材與被覆 材具有可，考曲性，構成為具可f曲性的大。 ⑻將多個半導體元件多行整行於相同平面上，上述 :線材與被覆材具有可f曲性，可構成為具f曲性的面板 (C)將多個半導體元件多行整 覆材由硬質的合成樹脂所構成，丁千面上’上述被 再风可構成為硬質的面板狀。 91116128.ptd
I 第7頁 556360 五、發明說明（5) (d )藉由上述導電線材將各行的半導體元件串聯連接於 與該行的鄰接行的半導體元件。 (e) 上述半導體元件具備p形或^形的半導體製球狀元件 本體與ρη接面，上述1對電極連接ρη接面的兩端。 (f) 上述半導體元件具備ρ形或η形的半導體製圓柱狀元 件本體與ρη接面，上述i對電極連接ρη接面的兩端。 (g) 上述半導體元件係由發光元件構成，為受光太陽光 進行光電轉換的太陽能電池面板。 、（h)上述半導體元件係由發光元件構成，為面發光的發 光面板。 一（1 )於上述被覆材的表面近旁部形成對應各行的 疋件的部分圓柱狀的透鏡部。 (j )上述被覆材的至少一側表面形成保護膜。 (』)上述被覆材的任一側表面設有反射光用 ^明之受光或發光用元件之製造方法， 將 :::成"亍狀後組入的受光或發光用 ’ +導體- 八特被為：具備準備多個半導體元件、 衣^方法， 的暫時固定板、與具有多個保持孔的保^ ^電線材 將上述保持板嵌入暫時固定板的開：:第1步驟； 为別載放多個半導體元件，藉由保掊 ；夕個保持孔内 段位置的第2步驟；及將上述半導體、呆持其高度方向中 接於導電線材的第3步驟。 的1對電極電性連 根據該受光或發光用元件之製造方法 556360 五、發明說明（6) _____ 二部，於多：：：：：：：”電線材的暫時固定板的開 電線材，目而，可對電極電性連接於導 種地製造可獲得如上所述 形成於半導體元件 二驟中，利用加熱束照射 電極電性連接於導電線材表面的低融點金屬膜，將1對 Η施Ϊ:巧式說明有關本發明之實施形態。 太陽能電二 於作為受光用元件的軟線狀 池的製造方法初’先說明有關該太陽能電 所示，準：C。首先’第1步驟中，如圖!〜圖5 3 (以下稱為太陽能單心 為1 2G的半導體元件 惫Γ 板1係為由硬質的合成樹脂(例如，苯酚系、環 y 5成樹脂等）構成的i〜2_厚度的矩形狀者。”" 遠暫時g]定板丨上形成极人保持板2用的矩形狀的開 5，及形成位於挾持開口部5前後對向位置交錯暫時固定正 極線材4a與負極線材4b用的12條溝的} 4具有可弯曲性及導電性，例如，為直徑約為Q.上電：材 的金屬製線材（如銅、鋁、銀及金等的線材）。12根線材4 S示刀另j暫時整行固疋於突條6的溝内，兩端部則由暫
91116128.ptd 第9頁 556360 五、發明說明
時固定用膠帶7固定。各對正極線材“與負極線材扑係隔 開與太陽能單兀3的直徑大致相等的間隔平行配置。保持 板2係為由與暫時固定板1相同的硬質合成樹脂構成的}〜 2mm厚度的薄片狀者，其係嵌入暫時固定板i的開口部$。 如圖2所示’保持板2上形成有嵌入太陽能單元3用的六 角形的保持孔8、例如、以20列6行的矩陣狀形成12〇個保 持孔8，各行保持孔8形成在位於各對正極線材“與負極線 材4b間的位置。但是，20列6行的保持孔8僅為一例而已、， 並未限制一定要為2 〇列6行。 如圖3所示，顆粒狀太陽能單元3包括：p形單晶矽構成 的如直徑為1. 0〜1· 5mm的球狀元件本體丨〗；如擴散鄰（p) 於4元件本體11表面部的n形擴散層丨2 (厚度約為〇 · 5 ;形成於元件本體21與擴散層12的交界處的大致球面 ^的Pn接面13 ;形成於元件本體丨！中未形成叩接面的一端 邛的平坦部14 ,設於挾持元件本體11的中心的兩端部的點 狀的1對電極15、16(正極15與負極16);形成於各電極”*、 1 ^表面的焊接覆被膜；及除1對電極1 5、1 6外，形成 於擴散層12表面的鈍化用的氧化矽覆被膜17( 為 // m)。 ·兮 該太陽能單元3如可由W098/ 1 5 98 3號公報中本荦發明去 :提=下方=製1:該製…中，…的= 佶苴佴姓、&勺上知部自由落下’在利用表面張力的作用 寺為球形落下期間，利用放射冷卻使其凝固以 且狀的早晶矽。於該正球體狀的單晶矽，藉由公知
第10頁 556360 五、發明說明（8) 的蝕刻或掩幕處理或擴散處理等的技術，形成擴散層丨2、 平坦部1 4、1對電極1 5、1 6、及鈍化用的覆被膜1 7。 上述1對電極1 5、1 6如可分別利用燒成紹膠、銀勝來形 成’但是’電極1 5、1 6的直徑約為3 0 0〜5 0 0 // m，厚度約 為200〜300//m。而且，電極15、16也可藉由電鑛法形 成，也可由其他方法來形成。又，各太陽能單元3若接收 光強度1 00mW/cm2的太陽光，會產生開放電壓〇· 6V的光起 電力。但是，太陽能單元3也可形成p形擴散層於η形秒的 元件本體上，形成與上述相同的1對電極及鈍化用的覆被 膜。或是，如圖4所示，也可使用未形成太陽能單元3的平 坦部14的保持為正球體狀的狀態下的元件本體lla上形成 擴散層12a、pn接面13a、電極15a、16a、及氧化矽覆被膜 1 7 a寻的球狀太陽能單元3 a。 此外’並不一定要將顆粒狀的半導體元件設為球狀，如 圖5所示，也可為短圓柱狀的太陽能單元3B。該太陽能單 元3B具備，p形單晶矽的短圓柱狀的元件本體llb(例如、 1·〇〜1.5mm0、ΐ·〇〜i.6mmL);其表面部的擴散層
12b ;pn接面i3b ;擴散硼（B)的厚度約為〇2#11]的1^形擴 散層18 ;形成於元件本體Ub的軸心方向的兩端部的1對電 極15b、16b(正極15b與負極16b);及氧化矽構成的鈍化 的覆被膜17b等。 接著，於第2步驟中，如圖6所示，將保持板2嵌入暫時 固定板1的開口部5，形成於保持板2的12〇個保持孔8内分 別嵌入太陽能單元3。此等太陽能單元3如圖7所示，係 556360
五、發明說明（9) 中於導電方向載置於俘括α , ^ μ由w罢ί 持且由保持孔8保持其高度方 ' ^ ，將正極15的焊接覆被膜密接於正極線材 & ’ #貞焊接覆被膜密接於負極線材4b。如圖8所 :二2固f，板1與保持板2載置於作業台2°上的狀態 二 此早兀，以便使太陽能單元3不致從保持孔8内 脫落。
接著’於第3步驟中，如圖7及圖8所示，對正極線物 與電極15的焊接覆被膜的接觸部、及負極線材“與電極16 的焊接覆被膜的接觸部，照射加熱用的光束21(雷射光束 或紅外線光束），電性連接正極線材4 a與電極丨5，同時還 電性連接負極線材4b與電極16。由此，可介由線材4a、4b 並聯連接各行的多個太陽能單元3。 接著，於第4步驟中，從暫時固定板丨的開口部5抽出保 持板2，將呈半融化狀態的軟質透明的合成樹脂（例如、 EVA樹脂或矽樹脂等）從上下兩面塗敷於各行的太陽能單元 3與線材4a、4b上。
接著，與暫時固定板1將6行的太陽能單元3設定於成形 裝置的指定模具内，以適度的壓力壓縮成形，如圖9、圖 1 〇所示，成形出覆被埋入線材4 a、4 b與2 0個太陽能單元3 狀的覆被材22。如此般成形後，將被覆被於覆被材22的各 行的2 0個太陽能單元3從暫時固定板1拆下並切斷多餘的線 材4 a、4 b，即可完成如圖9所示約1 〇 c m長的圓柱形狀的可 %曲的軟線狀太陽能電池2 3。若由二極體記號來圖示該軟 線狀太陽能電池23的太陽能單元3，則該太陽能電池23的
ιΐί；
III Αν 91116128.ptd 第12頁 556360 五、發明說明（10) 等效電路24成為圖所示狀。2〇個太陽能單元3並聯連 Ϊ部線材“的端部成為正極端子25a，負極線材4b的 夕而口卜成為負極端子2 5 b。 接著丄說明有關該軟線狀太陽能電池23的作用、效果。 =於若各太陽能單元3接收光強度丨〇〇mW/cm2的太陽光， 、:=放電壓〇.6V的光起電力，因而，軟線狀太陽能電 =3的最大起電力約為〇6v。由於該軟線狀圓柱形的太陽 月匕“池23係由透明的光透過性的覆被材“所覆被，因而， 入射覆被材22内的大部分光會到達太陽能單元3，其光的 利用率高、發電效率也高。 曰：根並排該軟線狀太陽能電池23，將此等太陽能電池或 =串聯連接、或是並聯連接，或是串並聯連接，可構成產 生：需電壓與電流的光起電力的具可彎曲性的薄型輕量的 太陽能電池。如此之具可彎曲性的薄型輕量的太陽能電 池^可適用於移動型的種種電子裝置等的電源。 。。該太陽能電池23的製造步驟中，由於分別將多個太陽能 早=3組入保持板2的多個保持孔8，保持在各太陽能 3 的高度方向的中段位置，將各太陽能單元3的電極丨5、丄6 ，，連接於線材4a、4b，因而，可簡單有效進行多個太 能單元3的配置、定位、及對線材4a、4b的電性連接。 接著，说明上述κ施形怨的部分變化後的種種例子。 軟線狀太陽能電池2 3的形狀，除圓柱狀外還可為角柱形 狀、，也可為橢圓柱狀，也可為其他的剖面形狀。此外， 成為棒狀的狀態下直接使用軟線狀太陽能電池23的情況，
91116128.ptd 556360 五、發明說明（11) 也可由硬質的合成樹脂（例如、苯酚系、 等）來構成無彎曲性構造的覆被材2 2。 ”。⑨曰 或是，如圖12所示，也可並排將多個 線狀太陽能電池23接近，構成一體形士 ^ 為個）的叙 太陽能電池23Α。該太陽能電池23Α中，材22“勺 聯連接各行的太陽能單元3，而2行的中太材:， 正極線材4a與負極線材4b串聯連接， ^ 丨由 示，其光起電力約為12卜 如圖13的寺效電路所 接著，參照圖14〜圖22說明有關本 的太陽能電池面板。該實施形態為將本二二：形態 例，說明右關： 旎電池面板的情況的- 是，對於盘陽能電池面板的製造方法及其構造。作 件編號並省略該項說明，有關盥上等的元 的步驟也省略其說明。 /、这具施形恶的步驟相同 固iiu於;七，，上述實施形態相同，準備暫時 3。 寺板2A及夕個（如為120〇個）的太陽能單元 同者:开；忐^暫日年固疋板1 A係為與上述暫時固定板 =步K :::?1對突條6。由於該暫二 圖H) -體化，\復被^陽能電池面板30的覆被材33(參昭 來構成 因而可由與覆被材33同樣軟質的合成樹脂 乍為’、有可彎曲性及導電性的導電線材3卜設有多條正 556360 五、發明說明（12) 極線材31b，此等正極線材3ia與負極 狀才lb人上述線材4a、4b相同，如圖所示暫時整行 於1對突條6的溝内。 飞τ K丁 U疋 ^亍的正極線材31a與鄰接其之行的負極線材3ib係藉由 =、^31C所連結。多條線材31a、31b的一端側部分係由 =固^的膠帶7暫時固定。連接左端側的正極線材… ’亟端子34a，及連接右端側的負極線材31b的負極端子 ，为別由暫時固定用的膠帶7a暫時固定。 板2A與上述保持板2大致相同，該保持板2A上形成 行的矩陣狀的1 2 0 0個的六角形的保持孔8，各行保 於對應之各組線材…、川間的位置。關於太陽 月匕早兀3因與上述實施形態的太陽能單元相同而省略該說 明0 士接，，於第2步驟中，如圖14所示，將保持板2A嵌入暫 日口了固定板1A的開口部5，隨後，如圖15所示，以將太陽能 早凡3集中於導電方向的狀態載置太陽能單元3於保持板2八 的保持孔8 ’且將各太陽能單元3的電極1 5密接於線材 3 1 a ’將電極1 6密接於線材3 1 b。 接著，於第3步驟中，與上述實施形態相同，藉由照射 加熱用的光束’將各行的太陽能單元3的電極〗5、丨6的焊 接覆被膜’電性連接於正負線材3 1 a、3 1 b。 接著’於第4步驟中，如圖丨6〜圖丨8所示，從暫時固定 板1A =出保持板以。接著，如圖19、圖2〇所示，將呈半融 化狀1^的軟質透明的合成樹脂（例如、EVA樹脂或矽樹脂
556360 五、發明說明（13) 等）的液體，塗敷於介由線材3 1 a、3 1 b定位保持於暫時固 定板1 A的多個太陽能單元3的上下兩面，形成約為5 0 〇〜 7 0 0 # m的厚度，將此等設定於成形裝置的指定模具内，以 適度的壓力壓縮成形，成形出覆被埋入線材3丨與全部太陽 能單元3狀的覆被材3 3。此時，正負端子3 4 a、3 4 b並未由 復被材3 3所覆被。此後，不分斷正負端子3 4 a、3 4 b，而是 於覆被材3 3的外形輪廓線的位置進行分斷，即可完成如圖 21所示薄板狀或薄片狀的太陽能電池面板3 〇。 為於覆被材33的表面提高太陽光的受光性能，可對應於 各行形成部分圓柱狀的透鏡部3 5 (參照圖1 9 )。 該透鏡部3 5係將入射的太陽光聚光後再入射太陽能單元 3 °但是，若在指定場所設置該太陽能電池面板3〇進行使 情況，該透鏡部3 5也可單面形成，或是，對應於各太 陽能單元3形成非部分圓柱狀而是半球狀的透鏡部'、 一該太陽能電池面板30由於構成為接收從上方入射的太陽 光進行發電，因而，該太陽能電池面板3 〇上面為受光側 下面為反受光側面。該太陽能電池面板3〇中，由於由 幸人負的合成樹脂構成覆被材3 3，因而具有可彎曲性。 一右由二極體記號來圖示該太陽能電池面板3 〇的太陽能單 ，則該太陽能電池面板30的等效電路36成為圖22所示’ 狀。各行的太陽能單元3係藉由線材31a、3113並聯連接 行的太陽能單元3鄰接行的太陽能單元3 部31C串聯連接。 ㈢田迓、、口 接著，說明有關該太陽能電池面板3 〇的作用、效果
556360 五、發明說明（14) 由於若各太陽能單元3接收太陽光會產生約〇6V的光起 電力，因而，各行的太陽能單元3也產生約為〇·6ν的光起 電力。該太陽能電池面板3 0中，由於串聯連接丨2行的太陽 能單元3，因而最大光起電力約為7.2V。又，在7·2ν以上 的光起電力有必要的情況，只要介由各端子34a、34b串聯 連接多個太陽能電池面板3 〇即可。此外，在需要光起電力 的電流大的情況，只要並聯連接多個太陽能電池面板3〇即 可，在電壓及電流均想要大的情況，只要串並聯連接多個 太陽能電池面板3 0即可。
該太陽能電池面板3 〇可適用於家庭用的太陽能發電系 統、汽車或電車或船舶等的移動體中的種種太陽能發電秀 統j電子裝置或電器用的作為電源用的太陽能發電系統、 或是充電器等的其他種種的太陽能發電系統。由於覆被和 33質的合成樹脂構成具有可彎曲性的構造，因而可辦 ^陽此電池面板3〇配置為曲面狀、或是配置為圓筒狀。巨 U可配置為沿著建築物或移動體等的種種物體的曲3 ΚίΠϊ?進行使用。例如，也可使用於貼附於汽与 3 1也^ ❺1疋筆記型電腦的框體的形態。又，由於線相
性1而，成形時也可將太陽能電池面板3( δ ® ^ 3 ° ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 2 Α 加埶光束彳/入凡，且保持其咼度方向的中段位置，藉由 3lb''，Λ/ΛΙ·能單元3的電極15、16與線材…、 間早有效進行多個太陽能單元3的配置、定
91116128.ptd 第17頁 556360 五、發明說明（15) 位、及電性連接。 由於藉由線材3 1 β、3 1 b串並聯連接多個 t 因而，即使存在由日陰或故障等引起 =70 ， 口口 々的勒作不良的太陽钬 早元3，由於正常的太陽能單元3所產生 ^除此 生土的電流繞過動作 良的太陽能單元3流動，因而其輸出下降保持在 ^且信賴性也優良。此外’由於太陽能電池面板 成多個透鏡部35，即使太陽光的入射角發生變&， 制 表面的反射光，且聚光太陽光後再入射太陽能單元3， 提高利用太陽光的光利用率。 但是，在平面配置太陽能電池面板3 〇進行使用的情況， 也可由透明的硬質合成樹脂材料（例如、丙烯系樹脂^環 氧系樹脂、聚乙烯樹脂、聚碳酸酯等）來構成覆被^33 , 接著’說明上述太陽能電池面板30的構造及製造方法的部 分變化後的例子。 ° 1) 如圖23所示，於太陽能電池面板3〇α的表面形成硬質 的合成樹脂製的保護膜3 7。藉由保護膜3 7可保護覆被材、 3 3 ’可確保财久性、防止性能下降。於是，在固定設置使 用太陽能電池面板3 0 Α的情況，利用於太陽光的入射面與 相反側的面設置反射膜3 8或反射板，使未在太陽能單元3 受光的光向太陽能單元3側反射，可提高發電效率。 2) 圖24所不太％能電池面板30B中，上下兩面構成為平 面’上下兩面設有硬質合成樹脂製的保護膜3 7 A或玻璃製 的保護板。 3)圖25所示太陽能電池面板30C中，上下兩面形成為平
91U6128.ptd 第18頁 556360 五、發明說明（16) 面，上面設有硬質合成樹脂製的保護膜3 7 A，下面設有金 屬膜或金屬板製的反射膜3 8 A。利用將形成保護膜3 γ a的上 面面向太陽光的入射側設置，其透過太陽能電池面板3〇(： 的太陽光也藉由反射膜38A進行反射予以利用，因而可提 高發電效率。 4)如 或不透 黏貼的 作為外 表面保 該太 同，呈 電池4 0 負極端 但是 的半圓 有彎曲 發光面 體。 圖26所 明的合 彎曲成 嵌於該 護體的 陽能電 多列多 的等效 子45b ( ，除上 筒體、 面的變 板的表 示圓筒狀的太陽能電池4 〇係由，玻璃、透明 成樹脂或金屬製的内筒4 1 ;該内筒4 1的表面 圓筒狀的可彎曲性的太陽能電池面板42 ;及
太陽能電池面板4 2的玻璃或透明合成樹脂的 外筒43等所構成。 池面板42上’與上述太陽能電池面板3〇相 行的矩陣狀設有太陽能單元3。如該太陽能 電路44(參照圖27)，也設有正極端子453、 述内筒41外，也可採用與上述相同材料構成 部分圓筒體、中空球體、半中空球體、或具 曲面體，於此等表面黏貼受光面板，再於該 面黏貼玻璃或透明合成樹脂製的表面保護
可採用種種透明^人除能電池面板的覆被材的合成樹月 樹脂、矽樹P5成樹脂（例如、環氧系樹脂、丙烯 烯樹脂等曰式、曰♦乙烯樹脂、聚碳酸酯、聚亞胺、甲^ 時固$ k ·ι a /疋，由可彎曲性的合成樹脂來構成上述 口疋板1A與覆被材33的兩方，也可容易變形太陽能^
556360 五、發明說明（17) 面板。 6 )上述實施形態中，作為例子說明了中實狀的太陽能單 元3 ’但是，也可採用具有光電轉換功能的中空狀的太陽 能單元（省略圖示）。該中空狀的太陽能單元的p形（或η形） 石夕組成的元件本體11為中空狀。在製作該中空狀元件本體 的情況’將在石英製的坩鍋内融化的ρ形矽從石英製的喷 嘴4端落下，滴下包裹住氣泡的液滴於管内，且於落下途 中凝固為正球體狀。該情況下，將融化狀態的ρ形矽從石 英製的喷嘴前端落下，即將滴下於管内時，藉由將氬等指 定置的惰性氣體充填於融化狀態的矽液滴内，可形成含有 氣泡的液滴。 7 )雖舉例說明了上述太陽能電池面板的太陽能單元係採 用矽來作為半導體，但是，作為構成太陽能單元3的元件 本體的半導體，也可採用ρ形或η形的Ge，也可採用種種的 化合物半導體（例如、GaAs、GaSb、InP、InAs等）。 ,8)也可將由太陽能電池面板發電的直流電力轉換為交流 電力的反相器電路、種種的開關類及佈線等組入太陽能電 池面板的外周側的多餘空間。 9)上J實施形態舉例說明了作為受光面板的太陽能電池 作為顆粒狀半導體元件的太陽能單元3的太陽 但是’除太陽能單元3外，若採用具電光轉 二=定的直流電壓於特殊的發光二極丄 成 了構成面發光的發光面板及液晶顯示器。 91116128.ptd 第20頁 556360 五、發明說明（18) 如此之顆粒狀發光二極體（球狀發光二極體）的穿、告 法，與本案發明者在W098/ 1 5983號公報提案的方 因而，在此簡單說明有關球狀發光二極體的構造\ 5 如圖28所示，球狀發光二極體5〇係由，直徑〗· 〇〜 的η形GaAs構成的元件本體51 ;形成於該表面近旁大5mm 球面狀的p形擴散層52 ;大致球面狀的叩接面53，·陽極 54、陰極55 ;及螢光體覆被膜56等所構成。元件本鹘° 由添加矽以使pn接面53所產生的紅外線的光束波長2 ，、 940〜98〇nmWn形GaAs所構成形擴散層52係為的 形雜貝熱擴散者，ρ形擴散層5 2表面的雜質濃度係為2〜8 螢光體覆被膜56採用響應所發光的光色的不同榮光物 質。 作為發光紅色光的螢光物質，可採用 γο·74 YbueEro 〇! 0C1，作為發光綠色光的螢光物質，可採用 Y〇·84i5ErQ Q1 Fs ’作為發光藍色光的螢光物質，可採用 YojYbuTniuHF3。上述陽極54(厚度為！ 係由添加1%211 ❿ 的A u所構成，陰極5 5 (厚度為1以m)係由添加少量g e與n丨的 Au所構成。 、 該顆粒狀發光二極體50中，若從陽極54施加約丨· 4V的電 壓於陰極55上時，則從GaAs的pn接面53產生波長約為94() 〜980nm的紅外線，藉由該紅外線激勵螢光體覆被膜π的 螢光物質’將紅外線轉換為響應螢光物質的可視光（紅色 光、綠色光或藍色光），而從螢光體覆被膜全面向外部射
91116128.ptd 第21頁 556360 五、發明說明（19) 出。 、例如，將發光紅色光的發光二極體安裝於上述太陽能 池面板30的所有太陽能單元3上，當從陽極側的端子對陰 極側的端子施加約L4V的直流電壓時，成為由12〇個發^ :極體面發光紅色光的發光面板。相同地，也可構成為發 光綠色光的發光面板、或發光藍色光的發光面板。 又，也可構成可適用作為由單色或複數色顯示文字或圮 =或畫像的液晶顯示器的發光面板。如上述肋98/ 1 5 983號 a報所揭不，也可構成組入上述R、G、β(紅、綠、藍）用 白曰勺顆粒狀發光二極體的彩色液晶顯示器或彩色電視。但 是，關於組入發光面板的發光二極體 : =光，極體的配置形態（多列多行的矩陣頁配二 勺^並不限^於上述，也可為1Gmm以下或15顏以上。 =外，作為上述發光二極㈣的元件本體51，也可適用 中空狀的元件本體，或是、奋田& 4疋也可適用組入取代中空部而由 、、、巴緣體構成的絕緣球體的元件本體。 此外5不僅可為平面狀的而〗 . ® ^ ^ ^ ^ ^ 狀的面板，也可為形成圖26所示的 圓同狀的發九兀件。又，柞么μ、+、义义企 、 ^ 元枉 ^ ^ ^ .作為上述發先二極體用的半導體 ρ ^ 為構成上述元件本體的半導體元件的
GaAs，採用GaP、GaN及：i：他的插錄主道雕 μ a ^ γ 他的種種丰導體，其形狀也並非 疋要為球狀，也可為圓柱狀等。 ^件編號之說明
556360
五、發明說明 (20) 1 暫時固定板 1A 暫時固定板 2 保持板 2A 保持板 3 半導體元件（太陽能單元） 3A 太陽能單元 3B 太陽能單元 4 導電線材 4a 正極線材 4b 負極線材 5 開口部 6 突條 7 膠帶 8 保持子L 11 元件本體 11a 元件本體 lib 元件本體 12 η形擴散層 12a 擴散層 12b η形擴散層 13 ρη接面 13a ρη接面 13b ρη接面 14 平坦部 91116128.ptd 第23頁 556360 五、發明說明（21) 15 ^ 16 電極 15a 、16a 電極 15b 、16b 電極 17 氧化ί夕覆被膜 17a 氧化ί夕覆被膜 17b 覆被膜 18 P形擴散層 20 作業台 21 光束（雷射光束或紅外線光束） 22 覆被材 23 太陽能電池 23A 太陽能電池 24 等效電路 25a 正極端子 25b 負極端子 30 太陽能電池面板 30A 太陽能電池面板 30B 太陽能電池面板 30C 太陽能電池面板 31 導電線材 31a 正極線材 31b 負極線材 31c 連結部 33 覆被材 «
91116128.ptd 第24頁 556360 五、發明說明 (22) 34a 正極端子 34b 負極端子 35 透鏡部 36 等效電路 37 保護膜 37A 保護膜 38 反射膜 38A 反射膜 40 太陽能電池 41 内筒 42 太陽能電池面板 43 外筒 44 等效電路 45a 正極端子 45b 負極端子 50 發光二極體 51 元件本體 52p 形擴散層 53 pn接面 55 陽極、陰極 56 螢光體覆被膜
91116128.ptd 第25頁 556360 圖式簡單說明 圖1為本實施形態丨之暫時 圖2為保持板的俯視圖。疋板人導電線材的俯視圖 ::為太陽能單元的剖面圖。 圖4為又一太晤&00 一 圖5 除此早兀的剖面圖 Ξβίί一太陽能單元的剖面圖 將太陽能單元嵌入保 、字保持板嵌入暫時m $ & 持孔的俯視圖。 才口疋板 圖7為圖6的要部放大圖。 圖8為沿著圖e中m _ 鲁 圖9為軟後狀+哩面圖。 mn\ Λ %能電池的立體圖。 二：权線狀太陽能電池的剖面圖。 圖9之太陽能電池的等效電路的雷路m 圖12為將軟線狀太陽 圖。 體圖。 又馮2仃的太陽能電池的立 圖 1 3 為圖 1 2 $ 4r US. Αμ ... 圖“為其他C效電路的電路圖。 的俯視圖。 /怨之暫日寸固定板、保持板與導電線材 單元嵌入圖14之保持孔内的俯視圖。 Ξηί ::板的狀態的圖15的要部放大圖。 所作的剖“呆持板的狀態下的沿著圖15中之u-x料 所==保持板的狀態下的沿著圖15中之X观娜 圖1 9為在圖1 8之狀態下由被覆材被覆太陽能單元等的狀
556360 圖式簡單說明 態的剖面圖。 圖2 0為被覆材、太陽能單元與導電線材的俯視圖。 圖2 1為太陽能電池面板的俯視圖。 圖22為圖21之太陽能電池面板的％•效電路的電路圖。 圖2 3為太陽能電池面板的變更形態的剖面圖。 圖2 4為太陽能電池面板的又一變更形態的剖面圖。 圖2 5為太陽能電池面板的再一變更形態的剖面圖。 圖26為圓筒狀太陽能電池的立體圖。 圖27為圖26之圓筒狀太陽能電池的等效電路的電路圖。 圖2 8為球狀發光二極體的剖面圖。
91116128.ptd 第27頁

Claims (1)

  1. 556360 申請專利範圍 1. 一種受光或發光用元件，係為至 的光電轉換功能或電光轉換功能 =具有多個顆粒狀 狀後組入的受光或發光用元件，疋件排列成！行 上述各半導體元件於挾持其中心的端邱 的1對電極，且設置 而4具有設為點狀 並聯連接各行的多個半導體元件的〗 呈埋入狀覆被全部的半導體元件與電蝮知線材，及 材。 電線材的透明覆被 2.如申請專利範圍第丨項之受光或 :多個半導體元件整行為1行，上述‘電唆：件’其中， V!r，構成為具可彎曲性的軟線狀被覆材^ :多個半導體元件多行整行於相二=用二件，’，其中， ”被覆材具有可彎曲性，構成為具彎曲性的述導電線材 將多個半導體元件多行整行於：二先上用 '件，其中， 硬質的合成樹脂所構成，可構 上述被覆材由 ，如申請專利範圍第3或4項= 狀。 :’藉由上述導電線材將各行的；元件’其 该行的鄰接行的半導體元件。+導組兀件串聯連接於與 上6述ΪΓΐ專利範圍第1項之受光或發光用元件，直中， f 4·導體7L件具備Ρ形或η :中 Pnf:由上述1對電極連細接面的^ -如申睛專利範圍第！項之受光或發光用元件，其中 556360 六、申請專利範圍 上述半導體元件具備p形或η形的半導體製圓柱狀元件本體 與ρ η接面上述1對電極連接ρ η接面的兩端。 8·如申請專利範圍第3或4項之受光或發光用元件，其 中，上述半導體元件係由發光元件構成，為受光太陽光進 行光電轉換的太陽能電池面板。 9 ·如申明專利範圍第3或4項之受光或發光用元件，其 面板^述半‘體兀件係由發光元件構成，為面發光的發光 中10·Λ申Λ專第3或4項之受光或發光用元件，其 件的部分圓：二=近旁部形成對應各行的半導體元 1 9 , . ± ^ 表面形成保護膜。 12.如申請專利範圍第3或4 中，上述被覆材的任一側表面、之八\先或發先用元件，其 膜。 口P刀5又有反射光用的反射 U· 一種受光或發光用元件之 ^ 有多個顆粒狀的光電轉換功心又k方法，係為至少將具 件排列成1行狀後組入的受2電光轉換功能的半導體元 其特徵為：具備 3么光用元件之製造方法， 準備多個半導體元件 板、與具有多個保持孔的保拄4U疋導電線材的暫時固定 將上述保持板嵌入暫時固〜反的第1步驟； ! 別載放半導體元件，藉由保J:的開口部，於保持孔内分 〜___ 、保持其高度方向的中段位 9ll]6l28. Ptd I 第29頁 556360 六、申請專利範圍 置的第2步驟；及 將上述半導體元件的1對電極電性連接於導電線材的第3 步驟。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之受光或發光用元件之製造 方法，其中，於上述第3步驟中，利用加熱束照射形成於 半導體元件的1對電極表面的低融點金屬膜，將1對電極電 性連接於導電線材。
    91116128.ptd 第30頁
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