專利名稱:發光模塊和發光系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光模塊和一種發光系統，更具體地說，涉及一種與能夠透射可見光的太陽能電池結合的發光模塊，以及包括所述發光模塊的發光系統。
背景技術：
目前，作為發光模塊，以下是公知的如專利文獻1所述的發光裝置，其中，在半透明襯底上層疊半透明發光部分和太陽能電池；如專利文獻2所述的照明面板，其中，太陽能電池在具有發光面的面板形發光主體附近設置，從而使發光面和光接收面位于同一平面上；以及如專利文獻3所述的采用太陽能發電的發光模塊，其中，在單個平面襯底上安裝太陽能發電部分和通過該太陽能發電部分的電動力發射光的發光部分。
專利文獻1日本特開昭59-217991號公報專利文獻2日本特開昭60-78477號公報專利文獻3日本特開昭2001-351418號公報
發明內容
本發明所要解決的技術問題然而，在專利文獻1描述的發光裝置中，從其太陽光接受面一側依次層疊半透明發光部分和太陽能電池，從而使照射到所述太陽能電池內的光在半透明發光部分內被衰減；因此，所述裝置具有不可避免地使太陽能電池內的功率降低的缺點。在專利文獻2所述的照明面板中，在具有發光面的面板形發光主體附近布置具有發光面的太陽能電池，從而使所述發光面和所述光接受面處于同一平面內；因此，所述照明面板存在由于存在面積限制而使太陽能電池內的功率不可避免地降低的缺點。在專利文獻3所述的發光模塊中，在單個平面襯底內制作通孔，其中，在前面上安裝太陽能發電部分，在后面上安裝通過該太陽能發電部分的電動勢而發射光的發光部分；且然后，將印刷電路、利用太陽能電池模塊的電動勢的電路和元件安裝到所述后面上。因此，所述模塊具有缺點，從而對安裝發光部分的位置存在限制。
本發明的目的在于解決現有技術中的此類問題，并提供一種發光模塊和包括所述發光模塊的發光系統，其能夠在不使照射到太陽能電池內的光衰減的情況下防止太陽能電池內的功率降低，并且容易地生產。
解決問題的手段根據本發明的一個方面，提供了一種發光模塊，其至少包括按下述順序依次層疊的a)太陽能電池部分，其包括第一半透明絕緣襯底、透明導電層、光電轉換層和第一金屬層；b)第一粘結層；c)發光部分，其包括第二半透明絕緣襯底、第二金屬層和發光元件；d)第二粘結層；以及e)第三半透明襯底的保護部分。或者，提供一種發光模塊，其至少包括按下述順序依次層疊的a)太陽能電池部分，其包括第一半透明絕緣襯底、透明導電層、光電轉換層和第一金屬層；b)第一粘結層；c)發光部分，其包括第二半透明絕緣襯底、第二金屬層和發光元件；d)第二粘結層；以及e)反射部分，其用于反射來自所述發光部分的光。
根據本發明的一個不同方面，提供了一種發光系統，其包括根據本發明的上述方面的發光模塊；通過在所述發光模塊的太陽能電池部分內產生的電能充電的蓄電池；以及控制部分，其電連接到所述發光模塊的蓄電池、太陽能電池部分和發光部分，并監測太陽能電池部分內產生的電壓從而在從太陽能電池部分到蓄電池的充電模式和從蓄電池到發光部分的放電模式之間切換。
本發明的效果在根據本發明的一個方面的發光模塊中，層疊所述太陽能電池部分和所述發光部分。然而，能夠在太陽光接受面一側布置所述太陽能電池部分，此外，所述太陽能電池部分和所述發光部分不出現在同一表面上。因此，不比擔心照射到太陽能電池部分內的光通過整個或部分發光部分被衰減，或者對太陽能電池部分所占據的面積存在限制。因此，能夠防止太陽能電池部分的功率降低。
在本發明的所述不同方面，所述控制部分監測在所述太陽能電池部分內產生的電壓，并將該電壓與用于判斷白天或夜間的閾值電壓相比較，所述控制部分由此判斷從所述發光模塊的太陽能電池部分到所述蓄電池的充電模式和從所述蓄電池到作為負載的所述發光模塊的所述發光部分的放電模式。通過這種方法，能夠在夜間自動引起所述發光部分發光。
圖1是示出了根據本發明的發光模塊的剖面圖。
圖2是示出了圖1中的發光模塊的太陽能電池部分的平面圖。
圖3是示出了圖1中的發光模塊的發光部分的電路圖案的實例的平面圖。
圖4是示意性地示出了根據本發明的發光系統的平面圖。
圖5是示出了根據本發明的另一發光模塊的平面圖。
圖6是沿圖5的A-A’線獲得的剖面圖。
圖7是示出了根據本發明的又一發光模塊的平面圖。
圖8是根據本發明的不同發光模塊的平面圖。
附圖標記說明1太陽能電池部分2發光部分3保護部分4玻璃襯底(第一半透明絕緣襯底)5透明導電膜(透明導電層)6分隔線7-1光電轉換膜(光電轉換層)7-2光電轉換膜(光電轉換層)8透明導電膜9分隔線10分隔線11透明導電膜12金屬電極膜13后側電極膜(第一金屬層)14分隔線15半透明開口
16EVA層(第一粘結層)17透明PET(第二半透明絕緣襯底)18電路圖案(第二金屬層)19芯片LED(發光元件)20EVA層(第二粘結層)21保護襯底(第三襯底)22間隙23焊盤圖案24安裝了太陽能電池的發光模塊25蓄電池26控制部分27粘結層(第三粘結層)28保護部分(第四發光絕緣襯底)29Ag膜具體實施方式
在根據本發明的一個方面的發光模塊中，至少連續層疊下述部分太陽能電池部分、第一粘結層、發光部分、第二粘結層和保護部分或反射部分。
所述太陽能電池部分包括第一半透明絕緣襯底、透明導電層、光電轉換層和第一金屬層，例如，其例如如下形成。
采用玻璃襯底作為第一半透明絕緣襯底。在該玻璃襯底上，在預定位置處形成作為透明導電層的透明導電膜。
首先，采用激光構圖透明導電膜。接下來，采用純水清洗其上形成了透明導電膜的玻璃襯底，以形成作為光電轉換層的第一光電轉換膜。此后，形成了透明導電膜。
接下來，采用激光構圖光電轉換膜。此后，形成了作為光電轉換層的第二光電轉換膜。采用激光來構圖第二光電轉換膜。接下來，在其上層疊透明導電膜和金屬電極膜，以形成作為第一金屬層的后側電極膜。接下來，采用激光來構圖后側電極膜。
該方法使得到集成型薄膜太陽能電池成為可能，所述太陽能電池包括玻璃襯底、透明導電膜、第一光電轉換膜、透明導電膜、第二光電轉換膜和后側電極膜，并且被分為在所述玻璃襯底上相互串聯的多個發電區域。
發光部分包括第二透明絕緣襯底、第二金屬層以及一個或多個發光元件，且例如如下形成。
采用透明PET作為第二透明絕緣襯底，其中事先形成作為第二金屬層的電路圖案。采用銀漿料作為電路圖案的材料。例如，采用利用掩模的絲網印刷使所述漿料在透明PET上形成電路圖案，之后使所述漿料熱固化。
所采用的部件如下發光單元，在每一所述發光單元中，將預定數量的作為上述發射元件的芯片LED安裝到電路圖案中，所述單元的數量為例如四個。在這些發光單元的每一個中，形成用于安裝作為發光元件的芯片LED的焊盤圖案，并將銀漿料印刷并涂覆到焊盤圖案上。
接下來，安裝每一芯片LED，使得芯片LED的兩極能夠通過涂覆到焊盤圖案上的銀漿料導電。使在透明PET上的其上安裝了芯片LED的電路圖案在加熱爐中保持靜止，從而使所述漿料熱固化。
將均通過上述方法形成的太陽能電池部分和發光部分制作成一個模塊時，在所述太陽能電池部分和發光部分之間插置第一粘結層(例如EVA層)。此外，在發光部分和用于保護該發光部分第三透明絕緣襯底(例如玻璃襯底)之間插置的第二粘結層(例如EVA層)，其具有大于設置在發光部分內的芯片LED的高度的厚度。所述粘結層被加熱，使之熔化。此后，使所述粘結層交聯。
在根據本發明的所述方面的發光模塊中，還可以在與其透明導電層側相對的第一半透明絕緣襯底一側依次層疊第三粘結層和第四半透明絕緣襯底。在需要考慮發光模塊的強度時，這樣的結構通過在插置了第三粘結層的狀態下疊置第四透明絕緣襯底使提高發光模塊的強度成為了可能。
在根據本發明的所述方面的發光模塊中，發光部分可以包括多個發光單元。這樣的結構使增大發光部分的發光區域的寬度成為了可能。
根據本發明的所述方面的發光模塊的反射部分是用于從太陽能電池部分側釋放發光部分所發射的光，而不從與太陽能電池部分相對側泄漏光。該反射部分包括，例如，由反射層和第三襯底構成的保護部分。
根據本發明的不同方面的發光系統可以是一種系統，其中，將發光模塊安裝到一框架當中，此外還在所述框架中安裝蓄電池和控制部分。這樣的結構使將安裝了太陽能電池的發光系統封裝到單個單元內成為了可能。
根據本發明的所述不同方面的發光系統可以是一種包括用于從太陽能電池部分提取電能的端子盒和用于向發光部分施加電壓的端子盒的系統，其中，將這些端子盒固定到發光模塊的側面。這樣的結構使得可以，當所述太陽能電池部分為透明型時，其內吸收的陽光不會受到端子盒或隨端子盒的線路的阻擋。
在根據本發明的所述不同方面的發光系統中，發光模塊的發光部分的第二金屬層構成了用于使發光元件發光的電路圖案。該電路圖案可以由導電的(金屬)漿料構成。這樣的結構使得可以采用能夠在150℃或更低的溫度下固化的導電漿料，以及采用具有成本優勢的PET膜作為第二半透明絕緣襯底，從而在上述襯底上形成電路圖案。
在根據本發明的所述不同方面的發光系統中，所述發光元件可以是芯片LED。這樣的結構使得可以使發光模塊的厚度小于采用引線型LED的情況。
在根據本發明的所述不同方面的發光系統中，所述芯片LED可以是通過導電漿料裝配到所述電路圖案中的LED。這樣的結構使得可以采用能夠在150℃或更低的溫度下固化的導電漿料，以及采用具有成本優勢的PET膜作為第二半透明絕緣襯底，從而將發光元件安裝到形成于上述襯底上的電路圖案上。
在根據本發明的所述不同方面的發光系統中，所述發光模塊中的所有粘結層均可以由可低溫交聯的EVA膜構成。這樣的結構使得可以采用諸如聚碳酸酯的不具有耐熱性的塑料襯底作為第一到第四半透明絕緣襯底以及第三襯底中的任何一個。所述第三襯底可以不是具有半透明度的襯底。
在根據本發明的所述不同方面的發光系統中，所述發光模塊的太陽能電池部分的至少一部分可以由透明型太陽能電池構成。這樣的結構使得可以，在將該發光系統用于房間的玻璃窗中的情況下，或者在其他情況下，陽光從所述太陽能電池部分進入所述房間。
在下文中，將參考附圖描述本發明的五個實施方式，其目的僅在于對其舉例說明。
實施方式1參考圖1到圖3和圖5，將描述根據本發明的一個方面的發光模塊的實施方式(實施方式1)。該發光模塊包括太陽能電池部分1、發光部分2和保護部分3。
在圖1和圖2所示的太陽能電池部分1的生產中，采用玻璃襯底4作為第一半透明絕緣襯底，在其上預先形成了透明導電膜5。就該玻璃襯底4而言，在玻璃襯底4的單個側表面上以及其整個周圍的端面上形成作為透明導電層的透明導電膜5。
接下來，采用激光來構圖透明導電膜5。這時，例如可以采用YAG基波激光，其能夠被透明導電膜5充分吸收。在從玻璃襯底4一側向其內照射激光時，透明導電膜5被劃分為長條的形式，因而在透明導電膜5內形成分隔線6。
接下來，采用純水清洗其上形成了透明導電膜5的玻璃襯底4，之后，形成作為光電轉換層的光電轉換膜7-1。光電轉換膜7-1由a-Si:Hp層、a-Si:Hi層和a-Si:Hn層構成。其總厚度為100到300nm。
接下來，形成透明導電膜8。例如，采用與a-Si:Hn層具有良好接觸特性的ZnO或ITO形成透明導電膜8。透明導電膜8的總厚度為從5到100nm。
接下來，采用激光來構圖光電轉換膜7-1。這時，例如采用具有波長選擇性的YAG SHG激光器，以避免基于激光對透明導電膜5造成損害。在從玻璃襯底4側向其內照射激光時，光電轉換膜7-1被劃分為長條形式，同時還去除了透明導電膜8。因此，在光電轉換膜7-1內形成了分隔線9。分隔線9均形成于與透明導電膜8中的每條分隔線6相距大約1到50μm的位置處，從而使其具有大約50到200μm的寬度，并且與后一分隔線重疊大約50μm的寬度。
接下來，形成作為光電轉換層的光電轉換膜7-2。光電轉換膜7-2由μc-Si:Hp層、μc-Si:Hi層和μc-Si:Hn層構成。其總厚度為1000到3000nm。
接下來，采用激光來構圖光電轉換膜7-2。這時，例如，采用具有波長選擇性的YAG SHG激光器，以避免基于激光對透明導電膜5造成損害。在從玻璃襯底4側向其內照射激光時，光電轉換膜7-2被劃分為長條形式，并且還同時去除了光電轉換膜7-1和透明導電膜8。因此，在光電轉換膜7-2內形成了分隔線10。分隔線10均形成于與每條分隔線9相距大約1到50μm的位置處，從而使其具有大約50到200μm的寬度，并且與后一分隔線重疊大約50μm的寬度。
接下來，層疊透明導電膜11和金屬電極膜12，由此形成作為第一金屬層的后側電極膜13。例如，采用具有低電阻率和高半透明度的ZnO或ITO形成透明導電膜11。例如，可以采用具有高反射率的Al或Ag形成金屬電極膜12。透明電極膜11的膜厚度為大約50到200nm，金屬電極膜12的膜厚度為大約500nm到1μm。但是，可以省略透明電極膜11。
接下來，采用激光來構圖后側電極膜13。這時，例如，采用具有波長選擇性的YAG SHG激光器，以避免基于激光對透明導電膜5造成損害，并同時去除光電轉換膜7-1、透明導電膜8和光電轉換膜7-2。在從玻璃襯底4側向其內照射激光時，后側電極膜13被劃分為長條形式，并且還同時去除了光電轉換膜7-1、透明導電膜8和光電轉換膜7-2。因此，在后側電極膜13內形成了分隔線14。分隔線14均形成于與光電轉換膜7-2中的每條分隔線10相距大約1到150μm的位置處，從而使其具有大約50到200μm的寬度，并且與后一分隔線重疊大約50μm的寬度。
這種方法使得可以得到集成型薄膜太陽能電池，其包括玻璃襯底4、透明導電膜5、由非晶硅半導體構成的光電轉換膜7-1、透明導電膜8、由晶體硅半導體構成的光電轉換膜7-2以及后側電極膜13，該太陽能電池被劃分成了多個在玻璃襯底4上相互串聯的發電區域，其中，后側電極膜13中的分隔線14穿過后側電極膜13、光電轉換膜7-2、透明導電膜8和光電轉換膜7-1，從而將所述太陽能電池構圖成具有相同形狀的太陽能電池。
接下來，在每一發電區域內，執行形成半透明開口15的構圖。這時，例如，采用具有波長選擇性的YAG SHG激光器，以避免基于激光對透明導電膜4造成損害，并同時去除光電轉換膜7-1、透明導電膜8和光電轉換膜7-2。在從玻璃襯底4側向其內照射激光時，對發電區域進行加工，以制作半透明開口15。使半透明開口15垂直于后側電極膜13中的分隔線14。
在該例子中，在被劃分為具有11.09mm的寬度的長條的發電區域內，使每個具有0.08mm的寬度，總數為704個的半透明開口15以大約1.27mm的間距垂直于后側電極膜13內的分隔線14。
相應地，在數量為48的太陽能電池中，執行用于形成704個半透明開口15的構圖，由此使得可以提供10％的數值孔徑，以形成具有560mm×930mm的襯底尺寸和大約50瓦[W]的功率輸出的太陽能電池。
在該例子中，光電轉換層具有由a-Si:H和μc-Si:H構成的串列(tandem)結構。然而，所述層可以具有由a-Si:H構成的單層結構、串列結構或三重結構；由μc-Si:H構成的串列結構或三重結構；或者將這些組合起來的串列或三重結構。在該例子中，已經描述了作為太陽能電池的一個例子的透明型太陽能電池。但是，所述太陽能電池可以是任何能夠采集光的太陽能電池，例如采光型太陽能電池。
下面將描述圖1、圖3和圖5所示的發光部分2的生產。圖5示出了發光部分2的布局實例。為了方便起見，省略了對太陽能電池部分1的電極和其他一些組件的圖示。例如，示出了一構件，其中設置了由發光部分2構成的四個發光單元。
如圖1所示，在生產發光部分2時，采用透明PET 17作為第二半透明絕緣襯底，在所述第二半透明絕緣襯底上預先形成了作為第二金屬層的電路圖案18。采用能夠通過150℃下的加熱而固化的銀漿料作為電路圖案的材料。例如，采用利用掩模的絲網印刷將電路圖案18形成到具有例如大約50到500μm的厚度的透明PET 17上，之后使所述漿料熱固化，以形成發光部分2。
圖3是示出了由此獲得的根據本發明的發光部分2的電路圖案18的例子的平面圖。如圖5所示，例如，采用四個發光單元，在每一所述發光單元內，將80個作為發光元件的芯片LED 19安裝到圖3中的電路圖案18上。例如，將每個具有36伏[V]的驅動電壓、400毫安[mA]的最大消耗電流和14.4瓦[W]的功耗的芯片LED構造到具有大約260mm×300mm的尺寸的每一發光單元內。
如圖3所示，在這些發光單元內，形成用于連接芯片LED 19的焊盤圖案23/33，并在150℃的溫度下加熱硬化30分鐘，將銀漿料印刷并涂覆到焊盤圖案23/33上。
接下來，安裝每一芯片LED 19，使其兩極通過涂覆到選自焊盤圖案23/33中的兩個上的銀漿料導電。
接下來，使在透明PET上的其上安裝了芯片LED 19的電路圖案在保持在150℃的環境溫度的加熱爐內靜立，從而固化漿料。
在該例子中，采用印刷步驟。但是，涂覆步驟不限于該步驟，只要能夠控制銀漿料的涂覆量即可。在該例子中，采用固化銀漿料的方法以將芯片LED 19接合到電路圖案上。但是，也可以采用使用焊料的方法，將通過回流步驟焊接芯片。
在將通過這些方式生產的太陽能電池部分1和發光部分2制作到一個模塊當中時，在太陽能電池部分1和發光部分2之間插置作為第一粘結層的EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)層16。在發光部分2和用于該保護發光部分2的作為第三半透明絕緣襯底的玻璃襯底21之間插置作為第二粘結層的EVA層20，層20的厚度大于設置于發光部分2中的芯片LED 19的高度。將所得結構在130℃下保持20分鐘，使EVA熔化，之后使之在150℃下保持45分鐘，從而使EVA交聯。
在該例子中，采用玻璃襯底21來保護芯片LED 19。但是，可以采用具有高抗氣候性的氟基樹脂替代該玻璃襯底。在采用諸如聚碳酸酯的不具有耐熱性的塑料襯底作為每一第一到第三半透明絕緣襯底的情況下，需要采用低溫EVA。在這種情況下，使附著了EVA的襯底在120℃下保持10分鐘，使EVA熔化，之后使之在130℃下保持45分鐘，從而使EVA交聯。
按照上述生產的發光模塊是一種發光模塊，其中，將白天透射一部分入射光同時產生電能的太陽能電池部分1和在向其供電的情況下發光的發光部分2在物理上相互集成，從而使發電區域和發光區域重疊；因此，在安裝模塊的位置，使發光部分的可靠保留面積與發電部分的可靠保留面積彼此相容，從而在不受安裝面積的限制的情況下安裝模塊。在將所述模塊與太陽能電池或其他電池組結合時，可以將所述組合應用到例如戶外照明或導向標志當中。
實施方式2參考圖1和圖4，將描述根據本發明的不同方面的發光系統的實施方式(實施方式2)。圖4示出了該發光系統的方塊圖，該發光系統包括發光模塊24、蓄電池25和控制部分26。
白天，該發光系統透射一部分光，此外，可以通過太陽能電池部分1中產生的電能對蓄電池25充電。夜間，可以通過從蓄電池25向發光部分2供電使其發光。
蓄電池25可以是鉛蓄電池、鎳/金屬氫化物電池、鋰/離子電池或任何其他二次電池，或者電容器。例如，在10個串聯的鋰/離子電池被用于蓄電池，且每個蓄電池能夠充至4.2V的情況下，其中串聯了10個電池的蓄電池能夠被充至42V。
控制部分26可以是任何控制部分，只要所述部分包括能夠切換充電模式和放電模式的電路。控制部分26具有監測太陽能電池部分1的電池電壓以切換充電模式或放電模式的功能；監測蓄電池25的電池水平以切換過充電模式或過放電模式的功能；通過紅外線來探測人等的功能；以脈沖電壓調制輸出的方式調整充電模式下提供給負載的電能的功能；以及其他一些功能。
實施方式3參考圖1、圖5和圖6，將描述根據本發明的一個方面的發光模塊的實施方式(實施方式3)。圖6是沿圖5的A-A′線得到的剖面圖。圖6示出了與在實施方式1中基本相同的發光模塊，其區別在于，除了實施方式1的發光模塊之外，在發電部分的側面上形成作為第四半透明絕緣襯底的保護部分28。
該發光模塊的特征在于，除了圖1所示的結構之外，還在太陽能電池部分1的光接受面側設置由例如玻璃并且優選由強化玻璃構成保護部分28，從而在其間插置第三粘結層27。在保護部分28從太陽能電池部分1和發光部分2向外突出的情況下，優選以第一到第三粘結層16、20和27填充部分1和2的側面，使得所述側面均呈現單一平面的形式。這里省略了對發電部分1和發光部分2的詳細描述。
實施方式4將參考圖7、圖2、圖3和圖5描述根據本發明的一個方面的發光模塊的實施方式(實施方式4)。該發光模塊包括太陽能電池部分1、發光部分2以及反射部分和保護部分3。
太陽能電池部分1具有與在實施方式1中相同的結構。發光部分2基本具有與實施方式1中相同的結構；但是，布置芯片LED的位置以及LED的方向與實施方式1中不同。
在反射部分的生產中，采用諸如玻璃襯底21的第三襯底作為保護部分3。通過RF濺射在玻璃襯底21的表面上形成具有高反射率的Ag膜29。這種方式使得可以，在不會向與發電部分相對側泄漏光的情況下，使發光部分2發射的光向發電部分，即太陽能電池部分1側釋放。這時，在玻璃襯底21上采用具有高反射率的Ag膜29；但是，用于反射的構件不局限于該膜，只要所述構件為金屬膜即可。可以采用一種方法，使一片諸如Al箔或Ag箔的金屬箔通過粘合劑粘附。
玻璃襯底21可以是不具有半透明度的襯底。允許采用有色玻璃、由諸如Al、不銹鋼、金、銀或銅的金屬構成的板、或者由木材或塑料制成的襯底。
在將均按照上述說明形成的太陽能電池部分1和發光部分2制作成模塊時，在太陽能電池部分1和發光部分2之間插置作為第一粘結層的EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)層16，其厚度大于設置于發光部分2內的芯片LED 19的高度。此外，在發光部分2和用于保護該發光部分2的諸如玻璃襯底21的第三襯底之間插置作為第二粘結層的EVA層20。將所得結構在130℃下保持20分鐘，使EVA熔化，之后使之在150℃下保持45分鐘，從而使EVA交聯。在該例子中，可以采用玻璃襯底21來保護芯片LED 19；但是，可以采用具有高抗氣候性的氟基樹脂替代。在采用諸如聚碳酸酯的不具有耐熱性的塑料襯底作為第一或第二半透明絕緣襯底或者第三襯底的情況下，必須采用低溫EVA。在這種情況下，使附著了EVA的襯底在120℃下保持10分鐘，使EVA熔化，之后使之在130℃下保持45分鐘，從而使EVA交聯。
按照上述說明制造的發光模塊是一種發光模塊，其中，將白天產生電能的太陽能電池部分1和在向其供電的情況下發光的發光部分2在物理上相互集成，從而使發電區域和發光區域重疊，并且LED的主發光方是沿著發電部分的方向；因此，在安裝模塊的位置，使發光部分的可靠保留面積與發電部分的可靠保留面積彼此相容，從而在不受與安裝面積相關的限制的情況下安裝模塊。在將所述模塊與太陽能電池或其他電池結合時，可以將所述組合應用到例如戶外照明或導向標志當中。
實施方式5將參考圖8描述根據本發明的一個方面的發光模塊的實施方式(實施方式5)。圖8示出了具有與實施方式4中基本相同的結構的發光模塊，其區別在于，所述模塊具有一種布局，其中，芯片LED 19的主發光方向面對圖7所示的實施方式4的發光模塊的反射部分。
在按照上述生產的發光模塊中，將白天產生電能的太陽能電池部分1與在向其提供電能的情況下發光的發光部分2在物理上相互集成，存在一種布局，其中芯片LED 19的主發光方向面對與發電部分1相對方向，在發電部分1與發光部分2之間插置第二半透明絕緣襯底17，由此使發電部分1的電極12和發光部分2的電路圖案18更令人滿意地不導電。
關于按照上述生產的發光模塊，在采用與實施方式1相同的方式安裝所述模塊的位置，使發光部分的可靠保留面積與發電部分的可靠保留面積彼此相容。因此，能夠在不受安裝面積的限制的情況下安裝模塊。此外，在將所述模塊與太陽能電池或其他電池結合時，可以將所述組合應用到(例如)戶外照明或導向標志當中。
上文已經描述了幾個實施方式以及發光模塊的安裝位置為建筑物的墻面等的例子。采用白天產生的電能，將所述模塊用于墻面照明，或者使所述模塊根據導通的LED的布局而執行顯示功能。
工業實用性可以將本發明的發光模塊和發光系統廣泛應用于小尺寸或大尺寸照明設備、引導標志等。
權利要求
1.一種發光模塊，至少包括按下述順序依次層疊的a)太陽能電池部分，其包括第一半透明絕緣襯底、透明導電層、光電轉換層和第一金屬層；b)第一粘結層；c)發光部分，其包括第二半透明絕緣襯底、第二金屬層和發光元件；d)第二粘結層；以及e)第三半透明襯底的保護部分。
2.一種發光模塊，其至少包括按下述順序依次層疊的a)太陽能電池部分，其包括第一半透明絕緣襯底、透明導電層、光電轉換層和第一金屬層；b)第一粘結層；c)發光部分，其包括第二半透明絕緣襯底、第二金屬層和發光元件；d)第二粘結層；以及e)反射部分，其用于反射來自所述發光部分的光。
3.根據權利要求
1或2所述的發光模塊，其中，在與其透明導電層側相對的第一半透明絕緣襯底側進一步順序層疊第三粘結層和第四半透明絕緣襯底。
4.根據權利要求
1或2所述的發光模塊，其中，所述發光部分包括多個發光單元。
5.根據權利要求
2所述的發光模塊，其中，所述反射部分至少包括反射層和由第三襯底構成的保護部分。
6.一種發光系統，包括根據權利要求
1到5的任一項所述的發光模塊；由所述發光模塊的所述太陽能電池部分內產生的電能充電的蓄電池；以及控制部分，其電連接到所述發光模塊的蓄電池、太陽能電池部分和發光部分，并監測太陽能電池部分內產生的電壓從而在太陽能電池部分到蓄電池的充電模式和從蓄電池到發光部分的放電模式之間切換。
7.根據權利要求
6所述的發光系統，其中，所述發光模塊的所述發光部分中的所述第二金屬層構成了用于引起所述發光元件發光的電路圖案，并且該電路圖案由導電漿料制成。
8.根據權利要求
6所述的發光系統，其中，所述發光元件為芯片LED。
9.根據權利要求
8所述的發光系統，其中，將所述芯片LED通過導電漿料裝配到所述電路圖案上。
10.根據權利要求
6所述的發光系統，其中，所述發光模塊內的所有粘結層每者均由可低溫交聯的EVA膜制成。
11.根據權利要求
6所述的發光系統，其中，所述發光模塊的所述太陽能電池部分的至少一部分由透明型太陽能電池構成。
專利摘要
公開了一種發光模塊，其中，進入到太陽能電池內的光不被衰減，由此防止了太陽能電池的功率輸出的降低。此外，可以通過簡單工藝生產所述發光模塊。具體而言，公開了一種發光模塊，其至少包括依次層疊的(a)太陽能電池單元(1)；(b)第一粘結層(16)；(c)由第二發光絕緣襯底(透明PET)(17)、第二金屬層(電路圖案)(18)和發光元件(芯片LED)(19)構成的發光單元(2)；(d)第二粘結層(20)，以及(e)第三光透射絕緣襯底(21)。采用預先配置了電路圖案(18)的具有大約50－500μm的厚度的透明PET(17)生產發光單元(2)。采用能夠通過在150℃下保持30分鐘而固化的銀漿料作為電路圖案材料，并且通過絲網印刷在透明PET(17)上形成電路圖案(18)，之后使其熱固化。
文檔編號H01L31/04GK1993836SQ200580025534
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月27日
發明者棚村浩匡, 立花伸介, 三宮仁 申請人:夏普株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan