TW201433466A - 印刷方法與印刷裝置 - Google Patents

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TW201433466A
TW201433466A TW102136691A TW102136691A TW201433466A TW 201433466 A TW201433466 A TW 201433466A TW 102136691 A TW102136691 A TW 102136691A TW 102136691 A TW102136691 A TW 102136691A TW 201433466 A TW201433466 A TW 201433466A
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Abstract

一種印刷方法，具有：將面對具有相當於印刷形狀之第1凹坑(15)之印刷版(11)所設的伸縮膜(12)從第1凹坑(15)抽吸，且沿著第1凹坑(15)而於伸縮膜(12)形成第2凹坑(18)的步驟；於第2凹坑(18)充填印刷材料(13)的步驟；及解除伸縮膜(12)的抽吸使伸縮膜(12)復原再將充填於第2凹坑(18)的印刷材料(13)擠出而轉印於被印刷物的步驟。

Description

印刷方法與印刷裝置
本發明係關於一種印刷方法與印刷裝置。
一般之結晶系Si太陽電池的構造，係將反射防止膜成膜在形成有pn接合的光電轉換部上，且配設有梳型表面電極與整面之背面電極的構造。表背面電極係印刷金屬漿料(paste)且予以燒製而形成。由於照射光會被表面電極所遮蔽，因此被表面電極所覆蓋的區域無助於發電。因為表面電極所導致之照射光的損失，一般稱為遮蔽損耗(shadow loss)。
藉由降低電極面積雖可減少遮蔽損耗，但由於電極的電阻會增加，因此電阻損失會增加，而招致曲線因子(Fill Factor，FF)的降低。因此，單純僅靠減少電極面積，並無法提升轉換效率，若是要減少電極面積，就必須要有相應地將電極增厚的電阻損失降低對策。
電極厚度相對於電極寬度的比例稱為深寬比(aspect ratio)。不改變電極寬度而將電極厚度增厚時，可不改變遮蔽損耗而減少電阻損失，因此太陽電池的轉換效率獲得改善。此外，電阻損失係與電極寬度與電極厚度之乘積所表示的電極剖面積成反比例。因此，只要將電極寬度形成為較細，且以使電極剖面積成為一定之方式將電極厚度增厚，就可以不 改變電阻損失而減少遮蔽損耗，因此太陽電池的轉換效率仍舊會獲得改善。亦即，為了要提升太陽電池的轉換效率，乃期望形成高深寬比的電極。
以高深寬比的電極形成而言，雖已於專利文獻1 揭示有一種藉由網版印刷(screen printing)所進行的多重印刷，但在網版印刷中被認為邊緣(edge)會滲出而無法形成尖銳(sharp)的電極，而於專利文獻2揭示有一種使用凹版膠印印刷(intaglio offset printing)的多重印刷。
另一方面，關於凹版膠印印刷、或與膠印印刷同樣使用凹版之屬於印刷方法的凹版印刷(gravure printing)，已被指出有來自凹版(凹版印刷)或膠布(blanket)(膠印印刷)之漿料的轉印率不良的問題(參照專利文獻3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平11-103084號公報(參照第0009段落)
[專利文獻2]日本特開2007-44974號公報(參照第0010段落)
[專利文獻3]日本特開2010-123815號公報(參照第0003段落)
綜上所述，在如習知之凹版印刷或膠印印刷使用 凹版的印刷方法中，會有使用做為印刷材料之漿料的轉印率不良的問題。
本發明係有鑑於解決上述的問題而研創者，其目 的為改善在使用凹版之印刷方法中之自凹版轉印印刷材料的轉印率。
本發明之印刷方法之特徵為具有：將面對具有相當於印刷形狀之第1凹坑之印刷版所設的伸縮膜從前述第1凹坑抽吸，且沿著前述第1凹坑而於前述伸縮膜形成第2凹坑的步驟；於前述第2凹坑充填印刷材料的步驟；及解除前述抽吸使前述伸縮膜復原再將充填於前述第2凹坑的前述印刷材料擠出而轉印於被印刷物的步驟。此外，本發明之印刷裝置之特徵為具有：印刷版，具有相當於印刷形狀的第1凹坑；及伸縮膜，面對前述第1凹坑而設，藉由從前述第1凹坑抽吸而沿著前述第1凹坑形成第2凹坑。
依據上述的印刷方法或印刷裝置，係藉由伸縮膜的復原將印刷材料從凹坑擠出，因此即使加深伸縮膜的凹坑，印刷材料也會因為伸縮膜的復原而從凹坑被擠出，因此伸縮膜與印刷材料的接觸面積會較被印刷物與印刷材料的接觸面積更小，而可在不使轉印率降低下進行印刷。
11、21、111、121、131、211、401‧‧‧版(印刷版)
12、112、221‧‧‧伸縮膜
13、23、113、231a、231b、231c、231d‧‧‧印刷材料
14、14a、14b、14c、14d、214、214a、214b、214c、214d、214e‧‧‧抽吸孔
15、15a、15b、15c、15d、115、135、215、215a、215b、215c、215d、215e‧‧‧第1凹坑
18、18a、18b、18c、18d、118、222a、222b、222c、222e‧‧‧第2凹坑
19、233‧‧‧刀片
22‧‧‧被印刷物
24‧‧‧接觸面
25‧‧‧凹坑之內壁
36‧‧‧接觸部
51、251‧‧‧抽吸空間
52‧‧‧抽吸閥
53、255‧‧‧抽吸管
54‧‧‧加壓閥
55、265‧‧‧加壓管
61a、61b、135a、216、410‧‧‧匯流排電極用圖案
62a、62b、62c、62d、62e、62f、62g、62h、62i、62j、135b、217a、217b、217c、217d、217e、217f、217g、420‧‧‧格柵電極用圖案
131a、131b、131c、131d‧‧‧版片
132a、132b‧‧‧肋
212‧‧‧旋轉方向
232‧‧‧印刷材料供給部
241‧‧‧固定軸
252‧‧‧抽吸圓筒空間抽吸孔
253‧‧‧抽吸圓筒空間
261‧‧‧加壓空間
262‧‧‧加壓圓筒空間加壓孔
263‧‧‧加壓圓筒空間
271‧‧‧加壓部密封件
271a‧‧‧加壓部密封件之內周
271b‧‧‧加壓部密封件之外周
281‧‧‧基板
282‧‧‧寬度
291‧‧‧第1抽吸部密封件
292‧‧‧第2抽吸部密封件
411、412、413、414‧‧‧匯流排圖案邊緣
421、422、423、424‧‧‧格柵圖案邊緣
431、432、433、434‧‧‧圖案角落
X‧‧‧區域
第1圖係本發明之實施形態1之印刷裝置的剖面圖(加壓 狀態)。
第2圖係本發明之實施形態1之印刷裝置的剖面圖(抽吸狀態)。
第3圖係本發明之實施形態1之印刷版的底視圖。
第4圖係本發明之實施形態1之印刷原理的示意圖。
第5圖係顯示本發明之實施形態1之印刷材料之充填方法的示意圖。
第6圖係習知之凹版印刷、膠印印刷的模式圖。
第7圖係本發明之印刷方法的示意圖。
第8圖係本發明之實施形態2之印刷原理的示意圖。
第9圖係本發明之實施形態2之印刷版的透視圖。
第10圖係本發明之實施形態3之印刷版的構成圖。
第11圖係本發明之實施形態4之印刷裝置的剖面圖。
第12圖係本發明之實施形態4之固定軸的底視圖。
第13圖係本發明之實施形態4之印刷版的透視圖。
第14圖係本發明之實施形態5之印刷版的透視圖。
第15圖係本發明之實施形態5之匯流排電極用圖案(bus electrode pattern)的剖面圖。
第16圖係本發明之實施形態5之格柵電極用圖案(grid electrode pattern)的剖面圖。
以下根據圖式詳細說明本發明之印刷方法及印刷裝置的實施形態。另外，本發明並不限定於該實施形態。
[實施形態1]
茲使用第1圖、第2圖、第3圖來說明實施形態1的印刷裝置。另外，第1圖、第2圖係第3圖的A-A剖面圖。
茲說明實施形態1之印刷裝置的構成。
印刷裝置係具有：印刷版11，設有相當於印刷形狀之複數個第1凹坑15a、15b、15c、15d；及伸縮膜12，以面對第1凹坑15a至15d而與印刷版11鄰接之方式設置。
另外，在本說明書中，以下將印刷版稱為版。
所謂印刷形狀係指欲印刷之所希望的圖案(pattern)，例如以對於太陽電池晶元(solar cell)的用途而言，就是指由格柵電極與匯流排電極所構成之表銀電極的圖案。
具有相當於印刷形狀之第1凹坑15a至15d的版11係相當於凹版。
版11係平板形狀。第1凹坑15a至15d係設置成未達版11的板厚。
在版11中，係設有與複數個第1凹坑15a至15d 之各者連通的複數個抽吸孔14a、14b、14c、14d(抽吸孔14a至14d)，其係構成為藉由來自抽吸孔14a至14d的抽吸，來抽吸第1凹坑15a至15d的內部。
在版11的內部係設有用以將複數個抽吸孔14a至14d一體抽吸的抽吸空間51，而抽吸孔14a至14d係分別與抽吸空間51相連。
在抽吸空間51中，係相連有用以抽吸抽吸空間51 的抽吸管53，而抽吸管53係透過使抽吸管53開閉的抽吸閥(suction valve)52(第1圖、第2圖)而連接於未圖示的真 空泵(vacuum pump)。
第1圖係顯示抽吸閥52為閉的狀態，而第2圖則顯示抽吸閥52為開的狀態。
在抽吸空間51中，係相連有用以將抽吸空間51 加壓成大氣壓狀態的加壓管55，而加壓管55係透過使加壓管55開閉的加壓閥(pressurization valve)54(第1圖、第2圖)而連通於印刷裝置之外側的大氣。
第1圖係顯示加壓閥54為開的狀態，而第2圖則顯示加壓閥54為閉的狀態。
另外，也可將加壓管55連接於壓縮機，使具有較大氣壓更高壓力的氣體流入於抽吸空間51，來縮短加壓至大氣壓狀態的時間。
第1圖係顯示抽吸閥52為閉、而加壓閥54為開 的狀態。
藉由將抽吸閥52設為閉、加壓閥54設為開，抽吸空間51即透過加壓管55而被加壓至大氣壓狀態，而第1凹坑15a至15d的內部也被加壓至大氣壓狀態。因此，第1凹坑15a至15d的內部成為大氣壓。
由於伸縮膜12之上面側、下面側的任一側都成為大氣壓狀態，因此使伸縮膜12伸縮的力不會產生作用，伸縮膜12成為平坦的形狀。
第2圖係顯示抽吸閥52為開、加壓閥54為閉的 狀態。
藉由將抽吸閥52設為開、加壓閥54設為閉，抽吸空間51 即透過抽吸管53被抽吸，而使抽吸空間51之內部及第1凹坑15a至15d的氣壓降低到低於大氣壓，因此伸縮膜12沿著第1凹坑15a至15d的形狀而凹陷，而形成第2凹坑18a、18b、18c、18d(第2凹坑18a至18d)。換言之，第1凹坑15a至15d係形成於版11的凹坑，而第2凹坑18a至18d則係形成於伸縮膜12的凹坑。
第3圖係顯示設於版11之印刷形狀之一例的底視 圖。
在版11中，係設有相當於印刷形狀的第1凹坑15、及用以抽吸第1凹坑15內的抽吸孔14。抽吸孔14係遍及第1凹坑15的整面而設置多數個。藉由以此方式設置多數個抽吸孔14，伸縮膜12即會沿著版11的第1凹坑15而凹陷，而形成相當於印刷形狀的第2凹坑18。
另外，版11係太陽電池晶元之表銀電極用之版的 示意圖。
第1凹坑15係由格柵電極用圖案62a至62j及匯流排電極用圖案61a、61b所構成，該格柵電極用圖案62a至62j係用以匯集光電流，而該匯流排電極用圖案61a、61b則用以匯集格柵電極的電流，且用在與焊接連接帶(tab)而相鄰之太陽電池晶元的相互連接上。格柵電極用圖案62a至62j係相當於第1圖之第1凹坑15a至15d。此外，在第3圖中設於格柵電極用圖案62a至62j之中的抽吸孔14係相當於第1圖中的抽吸孔14a至14d。
格柵電極之一般的構成係盡量將寬度形成為較細以降低 遮蔽損耗，且增加個數以降低電阻損失。另一方面，匯流排電極為了焊接連接帶，需要某種程度的粗細度。
如此，在太陽電池晶元之表銀電極的圖案中，由 於必須要有粗細度依位置而不同的形狀，因此會混合有第1凹坑15之寬度較粗的匯流排電極用圖案61a、61b、及寬度較細的格柵電極用圖案62a至62j。若不論凹坑的粗細度都要均勻地抽吸第1凹坑15，則在第1凹坑15之寬度較粗的匯流排電極用圖案61a、61b中，只要抽吸孔14相對於寬度方向也配置複數個即可。
在實施形態1中，雖說明用於製造太陽電池晶元 的版11及其印刷方法，但本案發明並不限定於太陽電池晶元用途的印刷，也可適用於必須要裝填印刷材料的其他印刷物。
接著使用上述的印刷裝置來說明實施形態1的印 刷方法。第4圖係按(A)、(B)、(C)、(D)之順序依時間系列顯示實施形態1的印刷方法。
印刷裝置係具有：版11，具有相當於印刷形狀的 第1凹坑15、及用以抽吸第1凹坑15內的抽吸孔14；及伸縮膜12，面對第1凹坑15。
第4圖(A)係顯示初期狀態的初期步驟。
與版11之具有第1凹坑15的面相接而設有伸縮膜12。
伸縮膜12係沿著第1凹坑15的開口面而平坦地設置。
在伸縮膜12與版11接觸的區域X中，伸縮膜12係固定於版11。
第4圖(B)係顯示第1凹坑15內從抽吸孔14被 抽引的抽引步驟。
在第4圖中雖予以省略，但在版11的上側，亦即隔著版11而於伸縮膜12的相反側存在有抽吸空間，當抽吸該空間內的空氣時，第1凹坑15的氣壓即降低到低於大氣壓，因此伸縮膜12被下面側的大氣推壓而伸展而沿著第1凹坑15的形狀凹陷，而在伸縮膜12形成第2凹坑18。
第4圖(C)係顯示在第2凹坑18內充填印刷材 料13的印刷材料充填步驟。
在太陽電池晶元之電極印刷的用途中，係使用電極漿料於印刷材料13中。
另外，在書籍或雜誌等之印刷的用途中，也可使用油墨(ink)於印刷材料13中。
印刷材料13的充填方法只要將印刷材料13廣泛 塗布於伸縮膜12，且以第4圖(C)未圖示的刀片(blade)刮除即可。藉由如此方式即可將越出於第2凹坑18以外部位的印刷材料13予以去除，因此可將印刷材料13成形為所希望的印刷形狀。此外，印刷材料13之開口面側的端面成為平坦，在下一個步驟中，印刷材料13易於被印刷至被印刷物。
第4圖(D)係顯示解除來自抽吸孔14之抽吸的 抽吸解除步驟。
當版11安置(set)於被印刷物的正面，且解除抽吸空間的抽吸時，伸縮膜12即因為伸縮膜12的復原力而復原，而使充填於第2凹坑18的印刷材料13被擠出，而印刷於被印刷物。
由於伸縮膜12係在區域X被固定於版11，因此僅 有面對第1凹坑15之區域的伸縮膜12在抽吸步驟中伸展而在抽吸步驟中復原。因此，可形成具有相當於第1凹坑15之印刷形狀的印刷物。
當在區域X中未固定有版11與伸縮膜12時，區域X部分的伸縮膜12也被抽吸，於解除抽吸時，印刷材料13會一面伸展於區域X部分一面被擠出，因此印刷物的寬度有可能變寬，故伸縮膜12係以在區域X中固定於版11為理想。
另外，在印刷物之寬度變寬也無妨的用途中，伸 縮膜12不需在區域X固定於版11。此時，伸縮膜12只要在形成有第1凹坑15之區域的外側固定於版11即可。
另外，僅靠解除抽吸空間的抽吸，印刷材料13還 是無法從第2凹坑18被擠出時，也可加壓抽吸空間，且加壓抽吸孔14而將壓力施加於第1凹坑15，藉此將第2凹坑18從第1凹坑15擠出。
藉由加壓抽吸空間，且加壓抽吸孔14，可使解除抽吸的速度為可變。藉此，即可提升印刷的速度，而改善生產力。
此外，以在太陽電池晶元的用途中做為印刷材料 13使用的電極漿料的情形而言，有時會使用當提高印刷壓力時黏度即降低之顯現搖變性(thixotropy)的材料。在進行此種顯現搖變性之材料的印刷時，藉由加壓抽吸空間來提高印刷壓力，印刷材料13的黏度即會降低，因此可易於從第2凹坑18擠出印刷材料13。此外，藉由例如調整打開加壓閥(參照第1圖、第2圖)的速度，即可依照印刷材料13的搖變性來調整加壓速度(解除抽吸的速度)。
第5圖係詳細顯示第4圖(C)之印刷材料13之 充填方法的圖。
第5圖係按(A)、(B)、(C)之順序依時間系列顯示印刷材料13的充填方法。
第5圖(A)係顯示將印刷材料13廣泛塗布於伸縮膜12的印刷材料塗布步驟。
將印刷材料13廣泛塗布於伸縮膜12之下側的整面，充填於第2凹坑18之中。
第5圖(B)、第5圖(C)係顯示將印刷材料13 成形為所希望之印刷形狀的印刷材料成形步驟。
將刀片19抵靠於伸縮膜12，且沿著伸縮膜12之下面側的平面移動，藉此將越出於第2凹坑18以外之部位的印刷材料13予以去除，而將印刷材料13成形為所希望的印刷形狀。此外，由於印刷材料13之開口面側的端面成為平坦，因此在下一個步驟中印刷材料13易於被印刷至被印刷物。藉此，可提升被印刷物的良率。
第6圖、第7圖中係使用示意圖來說明習知之凹 版印刷或膠印印刷、與本案發明之印刷方法的相異點。
第6圖係習知之凹版印刷、膠印印刷的示意圖。 在習知之凹版印刷或膠印印刷中，充填於設在版21之凹坑的印刷材料23係藉由被印刷物22與印刷材料23的黏著力而從凹坑拉伸，藉以轉印至被印刷物22。因此，當假定所充填的印刷材料23係在保持形狀狀態下時，為了被印刷，就必須為「凹坑之內壁25與印刷材料23的黏著力<被印刷物22與 印刷材料23的黏著力」，但卻如第6圖所示為「被印刷物22與印刷材料23之接觸面24的面積<凹坑之內壁25與印刷材料23的接觸面積(=凹坑之內壁25的表面積)」，可推知此點係使轉印率降低的主要原因。
若為了形成高深寬比的印刷物而將凹坑加深，凹 坑之內壁25的表面積必然會增加，因此轉印率變低。因而為了要形成高深寬比的印刷物，必須進行多重印刷，而非將凹坑加深。
第7圖係本案發明之印刷方法的示意圖。
在伸縮膜12的下方，係隔開印刷材料13之高度程度的間隔而配置有被印刷物22，當伸縮膜12復原時，印刷材料13即被密接於被印刷物22，而轉印於被印刷物22。
以被印刷物22而言，在太陽電池用途中係使用基板。
另外，在書籍或雜誌等之印刷的用途中，也可使用紙於被印刷物22中。
在本案發明中，係以藉由伸縮膜12的復原將印刷材料13從第2凹坑18擠出為特徵。與習知例同樣地當假定印刷材料13係保持形狀之狀態下時，在將要被印刷時，如第7圖所示印刷材料13與伸縮膜12的接觸部36，在該剖面下成為點接觸，而在第7圖垂直方向之印刷形狀為線狀時，於印刷面整體下則成為線接觸，即成立「伸縮膜12與印刷材料13之接觸面積<被印刷物22與印刷材料13之接觸面24的面積」的關係，因此印刷材料13的轉印率會較習知之凹版印刷或膠印印刷還高。
此外，欲增厚印刷物之厚度時，在習知之凹版印 刷或膠印印刷中雖需要多重印刷，但在本案發明中，只要將設於版11的第1凹坑15加深，並將形成於伸縮膜12的第2凹坑18加深，再充填印刷材料13即可。即使第2凹坑18較深，印刷材料13也會因為伸縮膜12的復原而從第2凹坑18被擠出，因此可在不使轉印率降低下進行印刷。因此，以1次的印刷即可形成高深寬比的印刷材料。
如以上所說明，依據實施形態1的印刷方法，係 以伸縮膜的復原將印刷材料從第2凹坑擠出，藉此使被印刷物之與印刷材料的接觸面積較伸縮膜與印刷材料的接觸面積還大，因此可提升印刷材料的轉印率。
此外，增加印刷物的厚度時，在習知之印刷方法(網版印刷、凹版印刷、膠印印刷)中雖需要多重印刷，但在本發明中只要將第1凹坑的深度加深，並將伸縮膜的凹坑(第2凹坑)加深，再充填印刷材料即可。即使第2凹坑較深，印刷材料也會因為伸縮膜的復原而從第2凹坑被擠出，因此可在不使轉印率降低下進行印刷。因此，以1次的印刷即可形成高深寬比的印刷物。
[實施形態2]
第8圖係說明版111之第1凹坑115之深度與版111之板厚相等時的實施形態2。
第8圖係按(A)、(B)、(C)、(D)之順序依時間序列顯示實施形態2的印刷方法。
印刷裝置係具有：版111，具有相當於印刷形狀的第1凹坑115；及伸縮膜112，面對第1凹坑115。
伸縮膜112之下面側係印刷面側。
在實施形態2中，第1凹坑115的深度係與版111的板厚相等，而第1凹坑115係位於伸縮膜112相反側，其係與第8圖未圖示之抽吸空間相連。換言之，第1凹坑115係貫通版111，且第1凹坑115係實施形態1中所說明之第1凹坑15與抽吸孔14成為一體者。
也可認為實施形態1之抽吸孔14係與第1凹坑115相同形狀。
第8圖(A)係顯示初期狀態的初期步驟。
與版111之具有第1凹坑115的面鄰接之方式設有伸縮膜112。
在伸縮膜112與版111接觸的區域X中，伸縮膜112係被固定於版111。
第8圖(B)係顯示第1凹坑115內被抽吸的抽吸 步驟。
圖中雖予省略，但在版111的上側、伸縮膜112之相反側存在有抽吸空間，當抽吸該空間內的空氣時，抽吸空間及第1凹坑115的氣壓即降低到低於大氣壓，因此伸縮膜112會沿著第1凹坑115的形狀而凹陷，而形成第2凹坑118。
在此，由於第1凹坑115係相連於抽吸空間，因此伸縮膜112將會伸展至伸縮膜112之復原力與抽吸空間之抽吸力取得平衡(balance)的深度為止。
亦即，藉由改變抽吸空間的抽吸力，即可改變第2凹坑118的深度。
第8圖(C)係顯示在第2凹坑118內充填有印刷 材料113之印刷材料充填步驟。
印刷材料113之充填方法係在伸縮膜112廣泛塗 布印刷材料113，且以第8圖(C)未圖示的刀片刮除即可。
第8圖(D)係顯示解除來自第1凹坑115之抽吸 的抽吸解除步驟。
當將版安置於被印刷物的正面，解除抽吸空間的抽吸時，伸縮膜112即因為伸縮膜112的復原力而復原，而使充填於第2凹坑118的印刷材料113被擠出，而印刷於被印刷物。
伸縮膜112係在區域X被固定於版111，因此僅有 面對於第1凹坑115之區域的伸縮膜112在抽吸步驟中伸展並在抽吸步驟中復原。因此，可形成具有相當於第1凹坑115之印刷形狀的印刷物。
當在區域X中未固定有版111與伸縮膜112時，區域X部分的伸縮膜112也被抽吸，於解除抽吸時，印刷材料113會一面伸展於區域X部分一面被擠出，因此印刷物的寬度有可能變寬，故伸縮膜112係以在區域X中固定於版111為理想。
另外，在印刷物之寬度變寬也無妨的用途中，伸 縮膜112不需在區域X固定於版111。此時，伸縮膜112只要在形成有第1凹坑115之區域的外側固定於版111即可。
綜上所述，實施形態2的印刷方法係藉由改變抽 吸空間的抽吸力即可改變第2凹坑118的深度。此點係與實施形態1的印刷方法不同。除此以外均相同。
第9圖係說明版131之第1凹坑135之深度與版 131之板厚相等時之版的立體構成例。
第9圖之下面側係印刷面側。
第1凹坑135的深度與版131的板厚相等時，視第1凹坑135的形狀而定，會有版131的一部分被第1凹坑135包圍而無法保持的情形。茲說明該情形下之版131的構成例。
第1凹坑135係具有匯流排電極用圖案135a及格 柵電極用圖案135b。
版131係具有被匯流排電極用圖案135a與格柵電極用圖案135b所包圍之形狀的版片131a、131b、131c、131d。
版片131a與版片131b係在匯流排電極用圖案135a的一部分藉由肋(rib)132a連結。
肋132a係在第1凹坑135之中之與印刷面相反側的一部分連結了版片131a與131b，俾不妨礙匯流排電極用圖案135a的印刷形狀。
同樣地，肋132b係在匯流排電極用圖案135a的 一部分，連結了版片131c與版片131d。
雖未圖示，但版片131a、131b、131c、131d係亦以相同的構成進一步與外側的其他版片連結。
如此，藉由設置肋132a、132b、連結版片131a、 131b、131c、131d，即使第1凹坑135的深度與版131之板厚相等時，仍可形成任意圖案的第1凹坑135。
如以上所說明，依據實施形態2的印刷方法，以 伸縮膜的復原將印刷材料從凹坑擠出，藉此被印刷物之與印刷材料的接觸面積即較伸縮膜與印刷材料的接觸面積還大，因此 可提升印刷材料的轉印率。
此外，增加印刷物的厚度時，在實施形態2中只要藉由加強抽吸空間的抽吸力來加深第2凹坑的深度，再充填印刷材料即可。即使第2凹坑較深，印刷材料也會因為伸縮膜的復原而從第2凹坑被擠出，因此可在不使轉印率降低下進行印刷。因此，以1次的印刷即可形成高深寬比的印刷物。
此外，藉由改變抽吸空間的抽吸力，可改變第2凹坑的深度。藉此即可改變印刷物的高度。
[實施形態3]
第10圖係顯示混合有與版之板厚相等之第1凹坑115與未達版之板厚之第1凹坑15的版121。在版121的表面係設置有第10圖中未圖示的伸縮膜，而版121的背面係與第10圖中未圖示的抽吸空間相連。藉由抽吸抽吸空間的空氣，抽吸空間、第1凹坑115及第1凹坑15的氣壓即降低到低於大氣壓，因此在第1凹坑115的部分形成與抽吸力對應之深度的第2凹坑，而在第1凹坑15的部分則形成與第1凹坑15相同深度的第2凹坑。
藉由使用以此方式構成的版121，即可獲得局部性厚度不同的電極形成於相同平面內的太陽電池晶元。
例如，藉由僅增厚格柵電極部，即可僅將對於電阻損失極有助益之格柵電極的電阻降低。
或者，藉由依據圖案的位置來改變第1凹坑15的深度，即可依據位置來改變印刷物的高度。
例如，以與匯流排電極的距離使格柵電極的厚度變化，在 距匯流排電極較近的位置增厚格柵電極，愈遠離匯流排電極，則與距匯流排電極的距離成比例地將格柵電極形成愈薄，藉此即可在不增加電阻損失下，減低屬於電極材料之銀漿料的使用量。
當在被印刷物的正面安置版121，且解除抽吸空間 的抽吸時，伸縮膜即因為伸縮膜的復原力而復原，而充填於第2凹坑的印刷材料被擠出，而印刷於被印刷物。
依據位置來改變印刷物之高度之情形下，於印刷 時，首先將被印刷物抵靠於伸縮膜，並隨著抽吸解除而擴大被印刷物與伸縮膜的間隔，再將間隔擴大至印刷材料之最大的高度，藉此可將高度不同的印刷材料轉印於被印刷物。
如以上所說明，依據實施形態3的印刷方法，係 以伸縮膜的復原將印刷材料從第2凹坑擠出，藉此使被印刷物之與印刷材料的接觸面積較伸縮膜與印刷材料的接觸面積還大，因此可提升印刷材料的轉印率。
此外，藉由混合與版之板厚相等的第1凹坑與未達版之板厚的第1凹坑，或依據圖案的位置來改變第1凹坑的深度，即可依據位置來改變印刷物的高度。藉此即可依據圖案的位置而形成印刷物之高度不同的印刷物。
[實施形態4]
在實施形態1中雖係使用平板型的版，但如凹版印刷、膠印印刷利用旋轉之圓筒型的版，即可使之具有凹版印刷、膠印印刷之優點之高生產力的功能。
茲使用第11圖來說明利用旋轉之圓筒型之版之實施形態 4的印刷裝置。
茲說明實施形態4之印刷裝置的構成。
印刷裝置係具有：圓筒形狀的版211，其係在外周 側設有相當於印刷形狀的複數個第1凹坑215a、215b、215c、215d、215e；及圓筒形狀的伸縮膜221，其係以面對第1凹坑215a、215b、215c、215d、215e而與版211之外周側鄰接之方式設置。
在伸縮膜221與版211接觸的區域中，伸縮膜221係被固定於版211。
在版211中係設有對於複數個第1凹坑215a、 215b、215c、215d、215e之各者用以抽吸凹坑之內部的複數個抽吸孔214a、214b、214c、214d、214e。複數個抽吸孔214a、214b、214c、214d、214e係連通於版211的內周側。
在版211之內周的內側係設有固定軸241，該固定 軸241係具有用以抽吸第1凹坑215a、215b、215c、215d、215e的抽吸空間251、及用以加壓第1凹坑215a、215b、215c、215d、215e的加壓空間261。
版211之內外周及固定軸241之外周係由同軸的 圓筒形狀所構成，而在版211與固定軸241之間，係形成有被版211之內周與固定軸241之外周所包圍的抽吸圓筒空間253。在固定軸241的外周，係設有用以隔離抽吸圓筒空間253之下方之一部分的加壓部密封件(pressurization part seal)271，且形成有被版211之內周與固定軸241之外周與加壓部密封件271所包圍的加壓圓筒空間263。加壓圓筒空間263係 以加壓部密封件271與抽吸圓筒空間253隔離，而加壓圓筒空間263與抽吸圓筒空間253可分別設為不同的氣壓。
抽吸圓筒空間253係以抽吸圓筒空間抽吸孔252 連通於抽吸空間251，而抽吸空間251係在固定軸241的端部與第11圖未圖示的真空泵連接。
加壓圓筒空間263係以加壓圓筒空間加壓孔262連通於加壓空間261，而加壓空間261係在固定軸241的端部連通於印刷裝置之外側的大氣。
抽吸孔214a、214b、214c、214e係連通於抽吸圓 筒空間253，由於第1凹坑215a、215b、215c、215e被抽吸，因此在伸縮膜221形成第2凹坑222a、222b、222c、222e。
抽吸孔214d係連通於加壓圓筒空間263，而第1 凹坑215d係成為大氣壓狀態。由於抽吸力不會作用於面對第1凹坑215d的伸縮膜221，因此伸縮膜221係平坦的狀態。
第12圖係顯示第11圖之固定軸241的底視圖。
在固定軸241中係設有用以連通加壓空間261與加壓圓筒空間263的加壓圓筒空間加壓孔262，而在其周圍設有加壓部密封件271。
加壓部密封件271係配置成以較屬於被印刷物之基板281之寬度282更寬的寬度包圍加壓圓筒空間263，且與固定軸241之外周、及版211之內周鄰接。
在固定軸241中係設有用以連通抽吸空間251與抽吸圓筒空間253的抽吸圓筒空間抽吸孔252。
在固定軸241之上端附近的圓筒面，係設有用以形成抽吸 圓筒空間253的第1抽吸部密封件(suction part seal)291。
第1抽吸部密封件291係配置成與固定軸241之外周、及版211之內周鄰接，且將抽吸圓筒空間253與印刷裝置之外側的空間予以隔離。
在固定軸241之下端附近的圓筒面，係設有用以 形成抽吸圓筒空間253的第2抽吸部密封件292。
第2抽吸部密封件292係配置成與固定軸241之外周、及版211之內周鄰接，且將抽吸圓筒空間253與印刷裝置之外側的空間予以隔離。
加壓圓筒空間263係由被固定軸241之外周、版 211之內周、及加壓部密封件271之內周271a所包圍的空間所形成。藉由來自加壓圓筒空間加壓孔262的加壓，連通於加壓圓筒空間263的抽吸孔214d及第1凹坑215d即被加壓。
抽吸圓筒空間253係由被固定軸241之外周、版 211之內周、加壓部密封件271之外周271b、第1抽吸部密封件291、及第2抽吸部密封件292所包圍的空間所形成。藉由來自抽吸圓筒空間抽吸孔252的抽吸，連通於抽吸圓筒空間253的抽吸孔214a、214b、214c、214e及第1凹坑215a、215b、215c、215e即被抽吸。
第13圖係顯示版211的透視圖。
版211係太陽電池晶元之表銀電極用之版的示意圖。
在圓筒狀之版211的外周表面，係設有相當於印刷形狀的第1凹坑215。另外，第13圖中的第1凹坑215，係相當於第11圖中的第1凹坑215a、215b、215c、215d、215e。
第1凹坑215係由格柵電極用圖案217a至217g及匯流排電極用圖案216所構成，該格柵電極用圖案217a至217g係用以匯集光電流，而該匯流排電極用圖案216則用以匯集格柵電極的電流，且與焊接連接帶而相鄰之太陽電池晶元相互連接。
在此，第1凹坑215係藉由將被印刷物之平面上的印刷形狀圓弧化在圓筒面上的形狀所形成。
抽吸空間251係在固定軸241的端部經由抽吸管 255而連接於真空泵。
加壓空間261係在固定軸241的端部經由加壓管265而連通於印刷裝置之外側的大氣。
茲根據第11圖來說明實施形態4的動作。
版211係由圓筒形狀所構成，以圓筒軸為中心朝旋轉方向212的方向旋轉。
固定軸241係被固定，不進行旋轉。
設於固定軸241的加壓部密封件271也不旋轉。
印刷材料231a係從設於版211之上端部附近的印 刷材料供給部232被供給至伸縮膜221上。
在印刷材料供給部232之旋轉方向212的下游側以與伸縮膜221鄰接之方式設有刀片233，用以沿著伸縮膜221的外周來刮取印刷材料231a。
藉此，在第2凹坑222b中，印刷材料231b係被 充填於第2凹坑222b內，而越出於第2凹坑222b之外側的印刷材料231a即被去除。
當版211旋轉時，抽吸孔214之內周側開口部即 從抽吸圓筒空間253進入加壓部密封件271的內側而連通於加壓圓筒空間263。
第11圖係抽吸孔214d之內周側開口部連通於加壓圓筒空間263的狀態。
藉此，抽吸孔214d即從抽吸狀態轉變為大氣壓狀態，因此第1凹坑215d也成為大氣壓狀態，而伸縮膜221則復原而使印刷材料231d被擠出。
在版211的下方，係隔開印刷材料231d之高度程 度的間隔而配置有屬於被印刷物的基板281，當伸縮膜221復原時，印刷材料231d即密接於基板281，而轉印於基板281。
基板281係隨著版211的旋轉，以與版211之外 周之速度相等的行進速度朝行進方向282的方向行進。
在版211的外周，係設有相當於印刷形狀的第1凹坑215a、215b、215c、215d、215e，藉由第1凹坑215a、215b、215c、215e的抽吸，而於伸縮膜221形成第2凹坑222a、222b、222c、222e。充填於第2凹坑222a、222b、222c的印刷材料231a、231b、231c係藉由版211的旋轉與基板281的行進，依序地被轉印於基板281上，且形成印刷形狀的印刷物於基板281上。
連續印刷基板281之情形下，當設基板281之行 進方向的長度為W，連續投入之基板與基板的間隙為G，版211之屬於印刷面之外周側的半徑為R時，以基板投入間距(pitch)(W+G)與版211之外周長2πR相等之方式構成版211，只要以與版211旋轉時之外周之速度相等的行進速度使基板281 行進，就可連續地印刷複數個基板281。
藉由以上方式構成，即可使伸縮膜復原而將印刷 材料從形成於伸縮膜的第2凹坑擠出，因此被印刷物之與印刷材料的接觸面積會較伸縮膜與印刷材料的接觸面積還大，因此可提升印刷材料的轉印率。
此外，增加印刷材料之厚度的情形下，在習知的印刷方法中需要多重印刷，但在本實施例中只要將形成於伸縮膜的第2凹坑加深即可。即使形成於伸縮膜的第2凹坑較深，印刷材料也會因為伸縮膜的復原而從形成於伸縮膜的第2凹坑被擠出，因此可在不使轉印率降低下進行印刷。因此，以1次的印刷即可形成高深寬比的印刷物。
此外，藉由使用圓筒型的版，即可進行連續的印刷，而可提升印刷的生產力。
[實施形態5]
第14圖係顯示從第1凹坑側觀看實施形態5之版的透視圖。
第14圖之上側係印刷面側。
在版401中係設有寬度較寬的匯流排電極用圖案410、及寬度較窄的格柵電極用圖案420。藉由匯流排電極用圖案410與格柵電極用圖案420而構成第1凹坑。
在版401之上側的印刷面與匯流排電極用圖案410 交叉的邊，係形成有匯流排圖案邊緣(bus pattern edge)411、412、413、414。
在版401之上側的印刷面與格柵電極用圖案420交叉的 邊，係形成有格柵圖案邊緣(grid pattern edge)421、422、423、424。
在版401之上側的印刷面與匯流排電極用圖案410與格柵電極用圖案420交叉的點，係形成有圖案角落(pattern corner)431、432、433、434。
在第14圖中雖未圖示，但與版401之上側的印刷面鄰接而設有伸縮膜。
本發明之印刷方法的生產力係與伸縮膜的壽命直 接有關。匯流排圖案邊緣411、412、413、414及格柵圖案邊緣421、422、423、424係在伸縮膜伸縮時與伸縮膜接觸，因此若此處銳利，則於伸縮膜伸縮時會有力量局部施加而使伸縮膜受損，使得伸縮膜的壽命變短，生產力即惡化。在圖案角落431、432、433、434中，該傾向尤其強烈。因此，必須要將匯流排圖案邊緣411、412、413、414及格柵圖案邊緣421、422、423、424及圖案角落431、432、433、434形成為圓形，藉此即可增加伸縮膜伸縮時版與伸縮膜的接觸面積，因此可減少施加於伸縮膜的力，而延長伸縮膜的壽命，而可提升生產力。
第15圖係顯示第14圖之B-B剖面圖。第15圖係 顯示匯流排電極用圖案410之剖面的剖面圖。第15圖之上側係印刷面側。在版401上係以與版401鄰接之方式設有第15圖未圖示的伸縮膜，伸縮膜係藉由來自匯流排電極用圖案410的抽吸，沿著匯流排電極用圖案410而被抽吸。
藉由將匯流排圖案邊緣411、412形成為圓形，於伸縮膜伸縮時不會再使伸縮膜受損，而延長伸縮膜的壽命，而可提升 生產力。
第16圖係顯示第14圖之C-C剖面圖。第16圖係 顯示格柵電極用圖案420之剖面的剖面圖。第16圖之上側係印刷面側。在版401之上係以與版401鄰接之方式設有第16圖未圖示的伸縮膜，伸縮膜係藉由來自格柵電極用圖案420的抽吸，而沿著格柵電極用圖案420被抽吸。
藉由將格柵圖案邊緣421、422形成為圓形，於伸縮膜伸縮時不會再使伸縮膜受損，而延長伸縮膜的壽命，而可提升生產力。
同樣地，藉由將圖案角落431、432、433、434形 成為圓形，不會再使伸縮膜受損，而延長伸縮膜的壽命，而可提升生產力。
依據實施形態5，由於屬於版之凹坑之角的匯流排 圖案邊緣、格柵圖案邊緣及圖案角落與伸縮膜的接觸面積增加，因此施加於伸縮膜的力量減少，而使伸縮膜的壽命延長，而可提升生產力。
[產業上的可利用性]
綜上所述，本發明之印刷方法及印刷裝置係在不使轉印率降低下即可形成高深寬比的印刷物之點具有效益，尤其適用於以做為太陽電池晶元之表銀電極的銀漿料印刷於基板者。
11‧‧‧版(印刷版)
12‧‧‧伸縮膜
13‧‧‧印刷材料
15‧‧‧第1凹坑
18‧‧‧第2凹坑

Claims (9)

  1. 一種印刷方法，具有：將面對具有相當於印刷形狀之第1凹坑之印刷版所設的伸縮膜從前述第1凹坑抽吸，且沿著前述第1凹坑而於前述伸縮膜形成第2凹坑的步驟；於前述第2凹坑充填印刷材料的步驟；及解除前述抽吸使前述伸縮膜復原再將充填於前述第2凹坑的前述印刷材料擠出而轉印於被印刷物的步驟。
  2. 一種印刷裝置，具有：印刷版，具有相當於印刷形狀的第1凹坑；及伸縮膜，面對前述第1凹坑而設，藉由從前述第1凹坑抽吸而沿著前述第1凹坑形成第2凹坑。
  3. 根據申請專利範圍第2項之印刷裝置，其中前述伸縮膜係在印刷材料充填於前述第2凹坑之後，藉由解除前述抽吸而使前述第2凹坑復原，再將充填於前述第2凹坑的前述印刷材料擠出而轉印於被印刷物。
  4. 根據申請專利範圍第2或3項之印刷裝置，其中前述印刷版係平板。
  5. 根據申請專利範圍第2或3項之印刷裝置，其中前述印刷版係圓筒型，前述圓筒型之印刷版係一面旋轉一面將前述印刷材料擠出而轉印於前述被印刷物。
  6. 根據申請專利範圍第2或3項之印刷裝置，其中前述第1凹坑的深度未達前述印刷版的板厚。
  7. 根據申請專利範圍第2或3項之印刷裝置，其中前述第1 凹坑的深度係與前述印刷版的板厚相等。
  8. 根據申請專利範圍第2或3項之印刷裝置，其中前述第1凹坑的角係形成為圓形。
  9. 根據申請專利範圍第5項之印刷裝置，該印刷裝置係具有：固定軸，與前述版同軸設置於前述印刷版之內周的內側；及加壓部密封件，將前述印刷版之內周與前述固定軸之外周所形成的空間，隔離成屬於印刷面側之下側的加壓圓筒空間與上側的抽吸圓筒空間；當與前述抽吸圓筒空間連通時，前述第1凹坑即被抽吸而形成前述第2凹坑；當前述印刷版旋轉而使前述第1凹坑與前述加壓圓筒空間連通時，前述第1凹坑的抽吸即被解除而使前述第2凹坑復原；再將充填於前述第2凹坑的前述印刷材料擠出而轉印於被印刷物。
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