台湾专利TW201312765A 具有多層乳劑層的印刷網布及其製造方法

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一種具有多層乳劑層的印刷網布及其製造方法，所述網布包含：一網體、一主乳劑層，以及至少一進墨乳劑層。該主乳劑層由該網體的頂側朝底側方向延伸成薄膜狀，該主乳劑層包括一個上下貫通的主落墨孔。該進墨乳劑層位於該網體的上方，並披覆在該主乳劑層的上方表面，該進墨乳劑層具有一個上下貫通的進墨孔，該進墨孔具有上下設置的一個入口與一個出口，該入口的尺寸大於該主落墨孔的一個上開口的尺寸，該出口的尺寸大於或等於該上開口的尺寸。藉由該進墨乳劑層提供保護網體及緩衝進墨的功能，改善網體擴線及漿料塞網的問題。
公开号:TW201312765A
申请号:TW100132628
申请日:2011-09-09
公开日:2013-03-16
发明作者:yuan-qin Zheng；Ying-Cheng Guo；Qing-Hao Du；gang-zheng Lin
申请人:Motech Ind Inc；
IPC主号:Y02E10-00

专利说明:
具有多層乳劑層的印刷網布及其製造方法
本發明是有關於一種印刷網布及其製造方法，特別是指一種用於印刷太陽能電池電極，並且具有多層乳劑層的印刷網布及其製造方法。
參閱圖1，已知用於印刷太陽能電池電極的網版1，包含：一個由數條網線編織成的網體11、一個組裝在該網體11周圍的外框(圖未示)，以及一與該網體11結合的光阻層12，該光阻層12具有一貫穿其上、下表面的落料孔120，該光阻層12為負型光阻(negative photoresist)材料，製作時，將光阻材料塗佈在該網體11表面，並透過曝光顯影製程即可形成該落料孔120。該光阻層12成型後會包覆於該網體11的上下兩側，藉此將網體11上方的電極漿料20及下方的電池2隔開。
印刷該電池2的電極時，將該網版1設置在該電池2上方，並將電極漿料20塗佈在該網體11的上表面，利用一刮刀10刮壓該電極漿料20，使漿料向下通過網體11的網目及該光阻層12的落料孔120而披覆在該電池2表面，後續透過高溫燒結即可使漿料硬化而形成電極。
由於上述太陽能電池印刷用的網版1只具有該單層的光阻層12，且該網版1於製作時，該光阻層12主要是位於網體11的下表面處，並朝該網體11的下方延伸，該網體11的上表面沒有任何層體作為保護，因此該刮刀10直接在該網體11上表面刮動時，導致網體11的網線與網結處容易有擴線、脫位的情況發生，如此容易造成原本已設定好的網版1的落料孔120的網線角度產生改變，從而影響電極印刷品質。而且也因為網體11上表面沒有任何用於緩衝、導引漿料的結構，漿料一下子就集中往該落料孔120流入，而網體11的網目極為細小，太快流入的過多漿料容易造成網體11堵塞。而上述的網體11擴線及漿料塞網情形都會影響到成型出的電極形狀，導致電極形狀與預定形狀的落差較大。
此外，網版1的耐刮性(或稱為耐印性)為太陽能電池製程中重要的一環，通常網版1於一般使用下需經過約一萬次的刮印程序，當然括印次數因不同製程設計而會有差異，但實務上也會見到光阻層12與網體11結合後，其結合性與耐刮性不佳，導致網版1整體的耐刮性降低，並從而增加了廠商的生產成本。
另一方面，由於光阻材料有許多種，不同光阻材料的黏著性、透墨性、曝光開口精度、耐印刷性等性質都不同，也就是說，不同材料所具備的優點特性各不相同，但是當網版1只具有單一的光阻層12時，就無法選擇數種不同特性的光阻材料來搭配使用，難以符合電極印刷製程中的多重需求。
因此，本發明之目的，即在提供一種能減輕擴線及塞網問題、提高印刷精度、可由數種光阻材料搭配使用的具有多層乳劑層的印刷網布及其製造方法。
於是，本發明具有多層乳劑層的印刷網布，包含：一網體、一主乳劑層，以及至少一進墨乳劑層。
該網體具有上下相對的一個網頂側與一個網底側。該主乳劑層與該網體結合，並且由該網體的網頂側朝該網底側的方向延伸成薄膜狀，該主乳劑層包括一個鄰近該網頂側的第一面、一個相反於該第一面並位於該第一面的下方的第二面，以及一個貫穿該第一面及該第二面的主落墨孔，該主落墨孔具有位於相反側的一個上開口與一個下開口。
所述進墨乳劑層位於該網體的上方，並披覆在該主乳劑層的第一面上，該進墨乳劑層具有一個朝向該第一面的第三面、一個相反於該第三面且朝上的第四面，以及一個貫穿該第三面及該第四面並且圍繞設置的進墨圍面，該進墨圍面界定出一個上下貫通並且連通該主落墨孔的進墨孔，該進墨孔具有一個位於上方的入口，以及一個位於下方的出口，該入口的尺寸大於該主落墨孔的上開口的尺寸，該出口的尺寸大於或等於該上開口的尺寸。
本發明具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法，包含：
步驟A：提供一個網體，該網體具有上下相對的一個網頂側與一個網底側；
步驟B：在該網體上披覆一第一乳劑；
步驟C：進行曝光及顯影，並使該第一乳劑硬化而形成一個主乳劑層，該主乳劑層包括一個鄰近該網頂側的第一面、一個相反於該第一面並位於該第一面的下方的第二面，以及一個貫穿該第一面及該第二面的主落墨孔，該主落墨孔具有位於相反側的一個上開口與一個下開口；
步驟D：在該主乳劑層的第一面披覆一個第二乳劑；及
步驟E：進行曝光及顯影，並使該第二乳劑硬化而形成一個位於該網體上方的進墨乳劑層，該進墨乳劑層具有一個朝向該第一面的第三面、一個相反於該第三面且朝上的第四面，以及一個貫穿該第三面及該第四面並且圍繞設置的進墨圍面，該進墨圍面界定出一個上下貫通並且連通該主落墨孔的進墨孔，該進墨孔具有一個位於上方的入口，以及一個位於下方的出口，該入口的尺寸大於該主落墨孔的上開口的尺寸，該出口的尺寸大於或等於該上開口的尺寸。
其中，該上開口的尺寸較佳地為20~60μm(微米)，此限定主要是為了配合印刷指狀電極(finger bar)的線寬大小，但實施時不限於此。例如，太陽能電池電極還包含線寬較大的匯流電極(bus bar)，若要製作用於印刷bus bar的網布時，該上開口必須相應地設計成較大的尺寸。此外，若該入口尺寸小於該上開口尺寸，或者該出口尺寸小於該上開口尺寸，將不利於進墨，因此本發明限定各個孔洞彼此之間的相對大小關係，從而達到方便進墨的功效。
又，本發明的各個乳劑層都是負型光阻材料，各層材料的主要成份大致相同，都包含聚乙烯醇、丙烯酸酯單體、乙醇和水，但各層的材料組成比例略有不同，藉此使每一個乳劑層具備符合該層的功能所需要的材料特性。
本發明之功效：藉由在該網體上方設置該進墨乳劑層，提供保護網體及緩衝進墨的功能，改善網體擴線及漿料塞網的問題。而且本發明設置至少兩個乳劑層，可依據各乳劑層的所在位置及功能，搭配選擇不同的光阻材料，以符合電極印刷製程中的多重需求。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。在本發明被詳細描述前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2、3，本發明具有多層乳劑層的印刷網布之第一較佳實施例，與一外框31結合而構成一個用於印刷太陽能電池電極的網版3，所述外框31是由金屬例如鋁，或其它材質製作成四邊形框體，而本發明的網布包含：一網體32、一個主乳劑層4，以及至少一個進墨乳劑層5。
該網體32與該外框31結合，並由數條金屬線如鋼絲或塑膠等其它材質之網線編織而成，該網體32具有上下相對的一個網頂側321與一個網底側322。由於該網體32非本發明的改良重點，不再詳細說明。
該主乳劑層4與該網體32結合，並且由該網體32的網頂側321朝該網底側322的方向延伸成薄膜狀，進而涵蓋整個網體32的範圍。該主乳劑層4包括一個鄰近該網頂側321的第一面41、一個相反於該第一面41並位於該第一面41及該網底側322的下方的第二面42，以及一個貫穿該第一面41及該第二面42的主落墨孔43，該主落墨孔43是由上往下逐漸向外擴大，並且具有位於相反側的一個上開口431與一個下開口432，該下開口432的尺寸a大於該上開口431的尺寸b。
在本實施例中，該主乳劑層4是由負型光阻(negative photoresist)材料製成，該主乳劑層4的具體材料為高解像性感光乳劑，厚度可以為10~40μm，本實施例採用的具體厚度為30μm。由於該主乳劑層4直接附著結合於該網體32上，因此較佳地是選用與該網體32具有良好結合性的光阻材料。而且因為該主乳劑層4是用於成型出電極形狀的主要層體結構所在，所以在設計上該主乳劑層4的厚度相對於該進墨乳劑層5較厚，並具有高解像性的特性，所謂高解像性是指必須選用感光性佳的材料，使其曝光顯影而形成的主落墨孔43形狀與預定形狀接近，如此也能使印刷成型出的電極較接近預定形狀。
該進墨乳劑層5位於該網體32的上方，並且自該網體32之網頂側321處披覆在該主乳劑層4的第一面41上。該進墨乳劑層5具有一個朝向該第一面41的第三面51、一個相反於該第三面51且朝上的第四面52，以及一個貫穿該第三面51及該第四面52並且圍繞設置的進墨圍面53，該進墨圍面53是由上往下逐漸向內傾斜延伸，並界定出一個上下貫通並且連通該主落墨孔43的進墨孔54，該進墨孔54是由上往下逐漸向內縮小，而且具有一個位於上方的入口541，以及一個位於下方的出口542。該入口541的尺寸c大於該出口542的尺寸d，該入口541的尺寸c及該出口542的尺寸d都大於該主落墨孔43的上開口431的尺寸b。在本實施例中，該入口541、該出口542及該上開口431的尺寸分別為208μm、200μm、50μm，其中，該出口542尺寸為該上開口431尺寸的4倍，該入口541尺寸比該出口542尺寸大8μm。
本實施例的進墨乳劑層5為負型光阻材料，其具體材料為含氟素感光乳劑，厚度可以為1~15μm，本實施例採用的具體厚度為10μm，其功能是輔助進墨順暢，厚度不須太厚，而且較佳地是使用能使電極漿料在該進墨乳劑層5上具有高流動性的材料，此外，該進墨乳劑層5必須承受刮刀的刮壓力量，因此必須選用耐磨、結構強度較強的材料。雖然本實施例只設置一層進墨乳劑層5，但實施時不須限制其數量，也可以設置數個上下堆疊的進墨乳劑層5。
本實施例的進墨乳劑層5未將該主乳劑層4的第一面41完全覆蓋遮蔽住，使該主乳劑層4的第一面41具有一個圍繞設置且外露的緩衝面部411，該緩衝面部411與該進墨圍面53配合形成一個階梯狀表面。
參閱圖3、4、5，本發明具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法的第一較佳實施例，包含：
(1)進行步驟71：提供該網體32，該網體32可事先與該外框31(圖2)結合，再進行後續形成各個乳劑層4、5的步驟，但也可以先在網體32上形成所述乳劑層4、5，最後再安裝該外框31。由於網體32與外框31間的安裝方式為已知技術，而且非本發明改良重點，在此不詳述。
(2)進行步驟72：在該網體32上披覆一個用於形成該主乳劑層4的第一乳劑4’，使該第一乳劑4’涵蓋整個網體32並且在該網體32下方形成一預定厚度。
(3)進行步驟73：進行曝光及顯影，並使該第一乳劑4’硬化而形成該主乳劑層4，此時該主乳劑層4的主落墨孔43也一併形成。所述曝光製程是先以一遮蔽件8將預定成型該主落墨孔43的部位遮蔽，避免該部位受到光照，接著利用紫外光(UV光)照射該第一乳劑4’，使光線由該第一乳劑4’所在的一側照向該第一乳劑4’(圖5箭頭示意光線照射方向)。後續利用顯影液洗掉該第一乳劑4’的未照光部位，就可以形成該主落墨孔43。由於該第一乳劑4’的負光阻材料的感光特性，使該主落墨孔43形成由上往下逐漸向外擴大的形狀。
(4)進行步驟74：在該主乳劑層4的第一面41披覆一個用於形成該進墨乳劑層5的第二乳劑5’。
(5)進行步驟75：進行曝光及顯影，並使該第二乳劑5’硬化而形成該進墨乳劑層5，此時該進墨孔54也一併形成。而該進墨乳劑層5的曝光顯影成型方式與該主乳劑層4相同，但須注意的是，由於所須形成的進墨乳劑層5的進墨孔54尺寸較大，所以曝光該第二乳劑5’時必須使用另一個遮蔽面積較大的遮蔽件8’，並且使光線由該第二乳劑5’所在的一側照向該第二乳劑5’。該第二乳劑5’的負光阻材料的感光特性，使該進墨孔54由該第四面52往該第三面51逐漸向內縮小。
參閱圖3，本發明用於印刷電極時，將電極漿料塗佈在該進墨乳劑層5的第四面52，利用一圖未示出的刮刀在該進墨乳劑層5上刮動，以刮壓該電極漿料，使漿料向下通過該進墨孔54、該網體32及該主落墨孔43，最後漿料落在一個位於網版下方且圖未示出的電池表面，後續透過高溫燒結即可使漿料硬化而形成電極。
藉由設置該進墨乳劑層5，利用對應於主落墨孔43位置的進墨孔54來輔助漿料進入該主落墨孔43內。該進墨孔54的入口541相對於該出口542及該上開口431的擴大設計，使漿料易於進入該進墨孔54中。而該出口542相對於該上開口431的擴大設計，也有利於漿料往下流動，加上該進墨圍面53往下向內縮小的斜面設計，具有導引漿料向下流動的功能，以及該水平的緩衝面部411與該進墨圍面53配合形成的階梯狀表面，這些設計都能使進墨過程較順暢、提高進墨效能，並可避免漿料塞網。
需要說明的是，本發明不以該緩衝面部411為必要，因為只要有設置該進墨乳劑層5，並使該進墨乳劑層5的進墨孔54尺寸設計符合前述限定，即可達到本發明所需要的輔助進料、避免塞網的功效。另一方面，該進墨乳劑層5作為該網體32的上方保護層，使刮刀不會直接刮壓在該網體32上，除了能避免網線變形以外，還具有較佳的耐刮性。
參閱圖6，本發明具有多層乳劑層的印刷網布的第二較佳實施例，與該第一較佳實施例不同的地方在於：本實施例的進墨乳劑層5將該主乳劑層4的第一面41完全覆蓋，該進墨乳劑層5的入口541的尺寸c大於該出口542的尺寸d，該出口542的尺寸d等於該主乳劑層4的上開口431的尺寸b，也就是d=b。在本實施例中，該入口541、該出口542及該上開口431的尺寸分別為60μm、50μm及50μm。其中，該入口541尺寸比該出口542尺寸大10μm。
本實施例還包含一層位於該主乳劑層4的第二面42上的出墨乳劑層6，該出墨乳劑層6具有一個貫穿其上、下表面並連通該主落墨孔43的出墨孔61。該出墨乳劑層6的厚度為5μm，材料為耐溶劑型感光乳劑。由於該出墨乳劑層6用於輔助電極漿料向下流動，厚度不須太厚，而且較佳地是使用與該漿料之間具有低黏著性的光阻材料，使漿料易於出墨。此外，在印刷電極時，該出墨乳劑層6的底面位於電池表面而會接觸到漿料，所以必須使用耐溶劑型乳劑，是指乳劑特性能避免被印刷漿料內的溶劑侵蝕。需要說明的是，本發明也可以在該第一較佳實施例的基礎結構下，增設該出墨乳劑層6。
本實施例在製作時，是先在該網體32上依序披覆用於形成該主乳劑層4及該出墨乳劑層6的光阻材料，並且曝光顯影而形成該主落墨孔43及該出墨孔61之後，再進行該進墨乳劑層5的製程。
綜上所述，本發明的精神主要是在該網體32上方設置該進墨乳劑層5，並且搭配適當的孔洞尺寸設計，提供保護網體32及緩衝進墨的功能，改善網體32擴線及漿料塞網的問題。而且本發明設置至少兩個乳劑層，可依據各乳劑層的所在位置及功能，搭配選擇不同的光阻材料，以符合電極印刷製程中的多重需求。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
3．．．網版
31．．．外框
32．．．網體
321．．．網頂側
322．．．網底側
4．．．主乳劑層
4’．．．第一乳劑
41．．．第一面
411．．．緩衝面部
42．．．第二面
43．．．主落墨孔
431．．．上開口
432．．．下開口
5．．．進墨乳劑層
5’．．．第二乳劑
51．．．第三面
52．．．第四面
53．．．進墨圍面
54．．．進墨孔
541．．．入口
542．．．出口
6．．．出墨乳劑層
61．．．出墨孔
71~75．．．步驟
8、8．．．遮蔽件
a．．．下開口的尺寸
b．．．上開口的尺寸
c．．．入口的尺寸
d．．．出口的尺寸
圖1是一種已知網版的部分元件的剖視示意圖，同時顯示一刮刀刮壓該網版上的一電極漿料，以在一電池上印刷形成電極；
圖2是本發明具有多層乳劑層的印刷網布的一第一較佳實施例的一網體，與一外框結合後的俯視示意圖；
圖3是該第一較佳實施例的剖視示意圖；
圖4是一流程方塊圖，顯示本發明具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法的第一較佳實施例；
圖5是該製造方法的各步驟進行時的流程示意圖；及
圖6是本發明具有多層乳劑層的印刷網布的一第二較佳實施例的剖視示意圖。
32．．．網體
321．．．網頂側
322．．．網底側
4．．．主乳劑層
41．．．第一面
411．．．緩衝面部
42．．．第二面
43．．．主落墨孔
431．．．上開口
432．．．下開口
5．．．進墨乳劑層
51．．．第三面
52．．．第四面
53．．．進墨圍面
54．．．進墨孔
541．．．入口
542．．．出口
a．．．下開口的尺寸
b．．．上開口的尺寸
c．．．入口的尺寸
d．．．出口的尺寸

权利要求:
Claims (12)
[1] 一種具有多層乳劑層的印刷網布，包含：一網體，具有上下相對的一個網頂側與一個網底側；一主乳劑層，與該網體結合，並且由該網體的網頂側朝該網底側的方向延伸成薄膜狀，該主乳劑層包括一個鄰近該網頂側的第一面、一個相反於該第一面並位於該第一面的下方的第二面，以及一個貫穿該第一面及該第二面的主落墨孔，該主落墨孔具有位於相反側的一個上開口與一個下開口；及至少一進墨乳劑層，位於該網體的上方並披覆在該主乳劑層的第一面上，該進墨乳劑層具有一個朝向該第一面的第三面、一個相反於該第三面且朝上的第四面，以及一個貫穿該第三面及該第四面並且圍繞設置的進墨圍面，該進墨圍面界定出一個上下貫通並且連通該主落墨孔的進墨孔，該進墨孔具有一個位於上方的入口，以及一個位於下方的出口，該入口的尺寸大於該主落墨孔的上開口的尺寸，該出口的尺寸大於或等於該上開口的尺寸。
[2] 依據申請專利範圍第1項所述之具有多層乳劑層的印刷網布，其中，該進墨圍面是由上往下逐漸向內傾斜延伸，該進墨孔是由上往下逐漸向內縮小。
[3] 依據申請專利範圍第1或2項所述之具有多層乳劑層的印刷網布，其中，該進墨孔的出口的尺寸大於該主落墨孔的上開口的尺寸，該進墨乳劑層未將該主乳劑層的第一面完全覆蓋遮蔽住，該第一面具有一個外露的緩衝面部，該緩衝面部與該進墨圍面配合形成一個階梯狀表面。
[4] 依據申請專利範圍第1或2項所述之具有多層乳劑層的印刷網布，其中，該主乳劑層的厚度為10~40μm，該進墨乳劑層的厚度為1~15μm。
[5] 依據申請專利範圍第1項所述之具有多層乳劑層的印刷網布，其中，該主乳劑層的主落墨孔是由上往下逐漸向外擴大。
[6] 依據申請專利範圍第1項所述之具有多層乳劑層的印刷網布，還包含一層位於該主乳劑層的第二面上的出墨乳劑層。
[7] 一種具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法，包含：步驟A：提供一個網體，該網體具有上下相對的一個網頂側與一個網底側；步驟B：在該網體上披覆一第一乳劑；步驟C：進行曝光及顯影，並使該第一乳劑硬化而形成一個主乳劑層，該主乳劑層包括一個鄰近該網頂側的第一面、一個相反於該第一面並位於該第一面的下方的第二面，以及一個貫穿該第一面及該第二面的主落墨孔，該主落墨孔具有位於相反側的一個上開口與一個下開口；步驟D：在該主乳劑層的第一面披覆一個第二乳劑；及步驟E：進行曝光及顯影，並使該第二乳劑硬化而形成一個位於該網體上方的進墨乳劑層，該進墨乳劑層具有一個朝向該第一面的第三面、一個相反於該第三面且朝上的第四面，以及一個貫穿該第三面及該第四面並且圍繞設置的進墨圍面，該進墨圍面界定出一個上下貫通並且連通該主落墨孔的進墨孔，該進墨孔具有一個位於上方的入口，以及一個位於下方的出口，該入口的尺寸大於該主落墨孔的上開口的尺寸，該出口的尺寸大於或等於該上開口的尺寸。
[8] 依據申請專利範圍第7項所述之具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法，其中，該進墨圍面是由上往下逐漸向內傾斜延伸，該進墨孔是由上往下逐漸向內縮小。
[9] 依據申請專利範圍第7或8項所述之具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法，其中，步驟E是使該進墨孔的出口的尺寸大於該主落墨孔的上開口的尺寸，該進墨乳劑層未將該主乳劑層的第一面完全覆蓋遮蔽住，使該第一面具有一個外露的緩衝面部，該緩衝面部與該進墨圍面配合形成一個階梯狀表面。
[10] 依據申請專利範圍第7或8項所述之具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法，其中，該主乳劑層的厚度為10~40μm，該進墨乳劑層的厚度為1~15μm。
[11] 依據申請專利範圍第7項所述之具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法，其中，該主乳劑層的主落墨孔是由上往下逐漸向外擴大。
[12] 依據申請專利範圍第7項所述之具有多層乳劑層的印刷網布的製造方法，其中，步驟C的曝光製程是使光線由該第一乳劑所在的一側照向該第一乳劑，步驟E的曝光製程是使光線由該第二乳劑所在的一側照向該第二乳劑。

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同族专利:

公开号 | 公开日

TWI495115B|2015-08-01|

引用文献:

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

CN201516722U|2009-09-30|2010-06-30|深圳市硕克网版科技有限公司|一种复合型印刷网版|

CN201516725U|2009-09-30|2010-06-30|深圳市硕克网版科技有限公司|一种重合型网版|

法律状态:
2020-05-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

TW100132628A|TWI495115B|2011-09-09|2011-09-09|Mesh and its manufacturing method|TW100132628A| TWI495115B|2011-09-09|2011-09-09|Mesh and its manufacturing method|

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