TW201834874A - 線圖案印刷方法以及線圖案印刷用網版 - Google Patents

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篠田達昭
福田正人
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日商鋼臂功科研股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種使用網版而於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的方法,所述網版包括:金屬箔,沿一方向形成有多個孔;及樹脂,於金屬箔的背面,在與一方向交叉的方向上隔開間隔地配置,開放多個孔的中央部而與金屬箔一起形成開口部,藉由使刮板於網版的表面沿一方向移動,而將網版按壓於被印刷基板,自開口部噴出糊,並於被印刷基板上印刷線狀的線圖案,於印刷時,將刮板的移動方向下游側的網版與被印刷基板所形成的平均角度保持為一定值以上。

Description

線圖案印刷方法以及線圖案印刷用網版
本揭示是有關於一種線圖案印刷方法以及線圖案印刷用網版。
於太陽電池的領域中,為了提高光電轉換效率,正在活躍開發一種將指狀電極(finger electrode)形成得細而減少指狀電極的遮光面積的細線化的技術。
於形成太陽電池的指狀電極時,進行使用網版的網版印刷。現實情況的主流是使用線網(wire mesh,#360-f16CL)的網版。根據此種線網的量產技術,所印刷的指狀電極的寬度為大概45 μm~50 μm。進而,以細線化為目標,亦製造新的線網。具體而言,存在使網目數(mesh count)增加的下一代線網(#380-f14CL、#430-f13CL)及無網結網版(knotless screen)。無網結網版中,不對線網設置偏向角度(bias angle)(偏向角度=0°)且不使線彼此交叉的線交叉點露出至用以噴出糊的開口部。
例如,專利文獻1中揭示有一種藉由非接觸(off contact)方式的網版印刷來印刷太陽電池的指狀電極。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-28112號公報
[發明所欲解決之課題] 另一方面,本申請案發明者等人開發一種與使用線網的網版不同的、於金屬箔上設置開口部的獨立的網版印刷用網並推進開發細線化的技術。
此處,於形成太陽電池的指狀電極時,藉由網版印刷而印刷的線圖案理想的是在寬度方向上細且其寬度盡可能均勻。另一方面,根據網版印刷的條件等,有時產生線圖案的寬度方向的長度局部擴展的「滲出(bleed)」的現象。需要開發一種包含如專利文獻1中所揭示般的構成且可抑制滲出的產生的技術。
因而,本揭示的目的在於解決所述問題且在於提供一種可抑制滲出的產生的線圖案印刷方法以及線圖案印刷用網版。 [解決課題之手段]
為了達成所述目的,本揭示的一態樣的線圖案印刷方法為使用網版而於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的方法,所述網版包括:金屬箔,沿一方向形成有多個孔;及樹脂,於所述金屬箔的背面,在與所述一方向交叉的方向上隔開間隔地配置,開放所述多個孔的中央部而與所述金屬箔一起形成開口部,且所述線圖案印刷方法的特徵在於:藉由使刮板於所述網版的表面沿所述一方向移動,而將所述網版按壓於所述被印刷基板,自所述開口部噴出糊,並於所述被印刷基板上印刷線狀的線圖案,於所述印刷時,將所述刮板的移動方向下游側的所述網版與所述被印刷基板所形成的平均角度保持為一定值以上。
另外,本揭示的另一態樣的線圖案印刷方法為使用網版而於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的方法,所述網版包括:線網;及樹脂,於所述線網的背面隔開間隔地配置,與所述線網一起形成開口部,且所述線圖案印刷方法的特徵在於:所述線網的偏向角度設定為不使線彼此交叉的交叉部露出至所述開口部的值,藉由使刮板於所述網版的表面沿形成所述開口部的方向移動,而將所述網版按壓於所述被印刷基板,自所述開口部噴出糊,並於所述被印刷基板上印刷線狀的線圖案,於所述印刷時,將所述刮板的移動方向下游側的所述網版與所述被印刷基板所形成的平均角度保持為一定值以上。
另外,本揭示的一態樣的線圖案印刷用網版為用以於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的網版,所述網版包括:金屬箔,沿一方向形成有多個孔;及樹脂,於所述金屬箔的表面,在與所述一方向交叉的方向上隔開間隔地配置,開放所述多個孔的中央部而與所述金屬箔一起形成開口部,且所述線圖案印刷用網版的特徵在於:相鄰的所述開口部與所述開口部之間的所述金屬箔的肋沿形成所述開口部的方向的每單位長度的剖面面積為4000 μm2 /mm以上。 [發明的效果]
根據本揭示的線圖案印刷方法以及線圖案印刷用網版,可抑制滲出的產生。
根據本揭示的第1態樣,提供一種線圖案印刷方法,其為使用網版而於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的方法,所述網版包括:金屬箔,沿一方向形成有多個孔;及樹脂,於所述金屬箔的背面,在與所述一方向交叉的方向上隔開間隔地配置,開放所述多個孔的中央部而與所述金屬箔一起形成開口部,且所述線圖案印刷方法的特徵在於:藉由使刮板於所述網版的表面沿所述一方向移動,而將所述網版按壓於所述被印刷基板,自所述開口部噴出糊,並於所述被印刷基板上印刷線狀的線圖案,於所述印刷時,將所述刮板的移動方向下游側的所述網版與所述被印刷基板所形成的平均角度保持為一定值以上。如上所述,藉由將平均角度保持為一定值以上,可抑制線圖案的滲出,且可有助於線圖案的細線化。
根據本揭示的第2態樣,提供一種線圖案印刷方法,其為使用網版而於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的方法,所述網版包括:線網;及樹脂,於所述線網的背面隔開間隔地配置,與所述線網一起形成開口部,且所述線圖案印刷方法的特徵在於:所述線網的偏向角度設定為不使線彼此交叉的交叉部露出至所述開口部的角度,藉由使刮板於所述網版的表面沿形成所述開口部的方向移動,而將所述網版按壓於所述被印刷基板,自所述開口部噴出糊,並於所述被印刷基板上印刷線狀的線圖案,於所述印刷時,將所述刮板的移動方向下游側的所述網版與所述被印刷基板所形成的平均角度保持為一定值以上。如上所述,藉由將平均角度保持為一定值以上,可抑制線圖案的滲出,且可有助於線圖案的細線化。
根據本揭示的第3態樣,提供一種如第1態樣或第2態樣中所述的線圖案印刷方法,其特徵在於:所述平均角度為0.7度以上。如上所述,藉由將平均角度保持為0.7度以上,可進一步抑制線圖案的滲出。
根據本揭示的第4態樣,提供一種如第1態樣至第3態樣中任一項所述的線圖案印刷方法,其特徵在於:於所述刮板的移動方向的上游側與下游側固定所述網版,並且將其距離設定為320 mm以下。根據此種方法,與設定為超過320 mm的距離的情況相比,網版與被印刷基板所形成的下游側的角度變大。藉此,可增大印刷時的網版與被印刷基板所形成的下游側的平均角度,且可進一步抑制線圖案的滲出。
根據本揭示的第5態樣,提供一種如第1態樣至第4態樣中任一項所述的線圖案印刷方法,其特徵在於:將所述被印刷基板與所述網版的間隔設定為1.6 mm以上。根據此種方法,與設定為小於1.6 mm的距離的情況相比,可增大網版與被印刷基板所形成的下游側的角度。藉此,可增大印刷時的網版與被印刷基板所形成的下游側的平均角度,且可進一步抑制線圖案的滲出。
根據本揭示的第6態樣,提供一種如第1態樣至第5態樣中任一項所述的線圖案印刷方法,其特徵在於:將所述線圖案用作太陽電池的指狀電極。根據此種方法,可將太陽電池的指狀電極形成得細,因此可提高太陽電池的轉換效率。
根據本揭示的第7態樣,提供一種線圖案印刷用網版,其為用以於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的網版,所述網版包括:金屬箔,沿一方向形成有多個孔;及樹脂,於所述金屬箔的背面,在與所述一方向交叉的方向上隔開間隔地配置,開放所述多個孔的中央部而與所述金屬箔一起形成開口部,且所述線圖案印刷用網版的特徵在於:相鄰的所述開口部與所述開口部之間的所述金屬箔的肋沿形成所述開口部的方向的每單位長度的剖面面積為4000 μm2 /mm以上。藉由將金屬箔的肋的每單位長度的剖面面積設定為所述值以上,可提高金屬箔的強度。於以將網版與被印刷基板所形成的下游側的平均角度保持為一定值以上的方式進行印刷時,容易對金屬箔施加負荷,但藉由如上所述般提高金屬箔的強度,可抑制金屬箔的斷裂。
根據本揭示的第8態樣,提供一種如第7態樣所述的線圖案印刷用網版,其特徵在於:所述線圖案為太陽電池的指狀電極。根據此種構成,以將網版與被印刷基板所形成的下游側的平均角度保持為一定值以上的方式進行印刷,藉此可抑制滲出,並且可將太陽電池的指狀電極形成得細,因此可提高太陽電池的轉換效率。
以下,基於圖式對本揭示的實施形態進行詳細說明。
(實施形態) 圖1、圖2A、圖2B是表示本實施形態的網版2的圖。圖1是表示網版2的一部分的平面圖。圖2A是圖1中的A-A剖面圖,圖2B是圖1中的B-B剖面圖。
如圖1、圖2A、圖2B所示,網版2具備金屬箔4與樹脂6。
金屬箔4是由不鏽鋼(SUS)、鎳(Ni)、鎳(Ni)合金等金屬形成的金屬箔網。於金屬箔4上沿X方向形成有多個孔8。於金屬箔4上相鄰的孔8與孔8之間形成有肋(rib)4a。如圖2A、圖2B所示,肋4a可具有自表面向背面寬度變小的錐狀的剖面。
金屬箔4可藉由電鑄法(electroforming method)、蝕刻法、雷射加工法、機械加工法等任意方法來製作。
樹脂6為設置於金屬箔4的背面側的樹脂。如圖1所示,樹脂6在與X方向交叉的Y方向上隔開間隔地配置。圖1的例子中,Y方向與X方向正交,但並不限定於此。樹脂6開放金屬箔4的孔8的中央部而與金屬箔4一起形成開口部10。本實施形態中,雖使用樹脂,但只要是可與金屬箔4一起形成開口部10的構件(開口形成構件),則可使用任意材質的構件。
使用圖3對如下方法進行說明,所述方法是使用此種網版2而於被印刷基板上形成線狀的線圖案(line pattern)。
如圖3所示,網版2藉由金屬框(鋁框)14而在大致水平方向上被固定。網版2於上游端22a與下游端22b處被金屬框14固定。自上游端22a至下游端22b的距離D與金屬框14的內徑相同。
於網版2的下方隔開間隔而配置被印刷基板12。被印刷基板12以成為與網版2大致平行的方式固定。雖未圖示,但設置有用以調整網版2與被印刷基板12在上下方向上的間隔(間隙C)的間隔調整機構,可調整間隙C。
於此種構成中,使刮板13於網版2的表面沿X方向移動。藉此,將網版2按壓於被印刷基板12,自所述開口部10噴出糊16,從而可於被印刷基板12上形成線狀的線圖案。
所述本實施形態的網版2是用以使用金屬箔4來印刷太陽電池的指狀電極的網版,本申請案發明者等人開發了用於此種網版2的金屬箔4。相對於此,將先前的使用線網的網版100示於圖4中。如圖4所示,線網104自隔開間隔而設置的樹脂102之間露出。於線網104中,線彼此交叉的交叉部(線交叉點、結(knot))106露出。
與圖4所示的線網104不同,圖1所示的使用金屬箔4的網版2的一個優點在於:於開口部10不具有線交叉點。因不具有線交叉點,而可有規律地形成開口部10的區域。藉此,糊16於開口部10處的堵塞變少,糊16的透過性變得良好。因此,可斷線少地印刷調平性(leveling)佳(凹凸小)的指狀電極。
另一方面,存在藉由糊16過噴出,而轉印至被印刷基板12的糊量變多的情況。作為結果,存在糊16在寬度方向上擴展而產生滲出(bleed)的情況。若產生滲出,則指狀電極的寬度變粗,太陽電池的轉換效率降低。
將使用圖1所示的網版2來形成指狀電極的線圖案的結果的例子示於圖5中。圖5所示的例子中,於左側示出了產生有滲出的指狀電極的線圖案L1,於右側示出了基本上未產生滲出的指狀電極的線圖案L2。如圖5所示,得知:於左側的線圖案L1中,局部產生在寬度方向Y1上擴展的「滲出」。另一方面,得知:於右側的線圖案L2中,寬度方向Y2的長度大致一定,且基本上未產生滲出。
圖5的左側所示的線圖案L1中所產生的滲出有規律且以等間隔地產生。本申請案發明者等人確認到在與開口部10相對應的位置產生有該些滲出。另一方面,在與金屬箔4的肋4a相對應的位置處,滲出得到抑制。據此,形成有如圖5的左側所示般的寬度方向Y1的長度週期性地重覆粗×窄的線圖案L1。另一方面,藉由印刷條件等,可印刷如圖5的右側所示般的滲出少的線圖案L2。
認為即便與圖1的網版2同樣地為不使線交叉點露出至開口部的無網結網版,圖5所示的現象亦因同樣的原理而產生。將無網結網版的例子示於圖6中。圖6所示的無網結網版200中,線網204自隔開間隔而配置的樹脂202之間露出,但線交叉點206不露出至開口部。即,線網204的偏向角度設定為不使線彼此交叉的線交叉點206露出至開口部的角度(例如±1.0°以內)。此種無網結網版200亦成為本申請案發明的對象。
所述中,以多種條件反覆進行了印刷試驗,結果發現:使用內徑小的金屬框14的網版2與使用內徑大的金屬框14的網版2相比,可更減少線圖案的滲出。作為此處的金屬框14的內徑的具體尺寸,內徑大的金屬框14為390 mm(外徑為450 mm),內徑小的金屬框14為300 mm(外徑為355 mm)。
為了理解該現象,本申請案發明者等人考慮了以下的模型。
圖7是示意性表示在將網版2a固定於內徑390 mm的金屬框14a時與將網版2b固定於內徑300 mm的金屬框14b時,網版2a、網版2b與被印刷基板12所形成的角度的圖。
如圖7所示,網版2a與被印刷基板12所形成的角度中,將刮板13的移動方向(X方向)的上游側的角度設為α1,將下游側的角度設為α2。同樣地,網版2b與被印刷基板12所形成的角度中,將刮板13的移動方向的上游側的角度設為β1,將下游側的角度設為β2。
如圖7所示,得知α1<β1、α2<β2。即,得知:即便為相同的被印刷基板12上的位置,內徑小的金屬框14b中,網版2與被印刷基板12所形成的角度不管是上游側還是下游側均大。據此,認為圖5所示的滲出得到抑制的現象是由網版2b與被印刷基板12所形成的角度β1、角度β2大於網版2a與被印刷基板12所形成的角度α1、角度α2所引起。
圖8中,示出表示刮板13自上游向下游移動時的網版2的變化的示意圖。圖8中,以虛線表示刮板13的初期位置(印刷開始地點)的網版2,以一點鏈線表示刮板13的最終位置(印刷結束地點)的網版2。
此處,本申請案發明者等人所關注的是網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度的變化。隨著刮板13向下游移動,網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度變大(θ1→θ2)。另一方面,相反,網版2與被印刷基板12所形成的上游側的角度隨著刮板13向下游移動而變小(θ3→θ4)。
通常而言,隨著刮板13向下游移動,刮板13通過後的上游側的網版2與被印刷基板12的距離變小(角度變小),版分離變差。所謂「版分離變差」,是指網版2相對於被印刷基板12而難以分離。若版分離變差,則成為印刷不均及滲出的原因,因此為了促進版分離,使用強制性提起刮板13通過後的網版2的上游側的非接觸功能。
然而,由本申請案發明者等人所提出的使用金屬箔4的網版2中,如圖7所示,藉由增大網版2與被印刷基板12的下游側的角度(上游側的角度相反地變小),可抑制滲出的產生。
本申請案發明者等人如以下般考慮所述不同。
與先前的使用線網的網版(圖4)相比,使用金屬箔4的網版2中,如上所述般網交叉部不露出至開口部10,因此糊16的透過性高。因此,推測:僅藉由非接觸功能來促進刮板13通過後的版分離,對於抑制線圖案的滲出而言不充分。據此,本申請案發明者等人新發現:有效的是自將糊16被刮板13按壓而通過網版2的開口部10的階段起對網版2與被印刷基板12的下游側所形成的角度進行控制。
針對藉由對網版2與被印刷基板12的下游側所形成的角度進行控制而可抑制線圖案的滲出的原理,使用圖9、圖10進行說明。以下所說明的原理為假定模型,並不局限於此種特定的原理。
圖9是表示將網版2a固定於圖7所示的內徑大的金屬框14a的情況,即,網版2a與被印刷基板12的下游側所形成的角度α2小的情況。另一方面,圖10是表示將網版2b固定於圖7所示的內徑小的金屬框14b的情況,即,網版2b與被印刷基板12的下游側所形成的角度β2大的情況。
如圖9所示,網版2a中,於開口部10a無網交叉部,因此被刮板13按壓的大量的糊16欲通過開口部10a(箭頭R1)。於網版2a與被印刷基板12的下游側所形成的角度α2小時,被金屬箔4的肋4a彈回的糊16的量變多(箭頭R2),從而產生糊16容易在開口部10a滯留的狀況。進而,認為:於網版2a中,於與被印刷基板12接觸的部分的下游側,空氣難以去除,而於肋4a的正下方附近產生氣穴H。因此認為:儘管大量的糊16自開口部10a侵入,但於肋4a彼此之間,糊16容易滯留,結果在線圖案的寬度方向上擴展的滲出於與開口部10a相對應的位置產生。
相對於此,如圖10所示,於將網版2b與被印刷基板12的下游側所形成的角度設定得大時,金屬箔4的肋4a的傾斜發生變化。因此,被肋4a彈回的糊16所朝向的方向與圖9所示的情況相比較,變得容易朝向前方(上游側)(箭頭R3)。藉此,可減低滯留於開口部10b的糊16的量。進而,藉由將網版2b與被印刷基板12的下游側所形成的角度設定得大,可確保空氣的退路,難以產生圖9所示的氣穴H。藉此,進入至開口部10b的糊16容易向前方行進。其結果認為:可減低滯留於肋4a彼此之間的糊16的量,可抑制在與糊16的流動方向垂直的寬度方向上擴展的滲出。
自先前以來,眾所周知的是藉由促進版分離的非接觸功能而於刮板13通過的上游側抑制滲出,具備非接觸功能的網版印刷機亦被實用化×出售。
另一方面,本申請案發明者等人所想到的方法是與促進刮板13通過後的版分離的非接觸功能的目的完全不同者。具體而言,是如下方法:於糊16被刮板13壓入至網版2的開口部10時,對網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度進行控制,藉此可減低指狀電極的線圖案的滲出。如上所述,是與公知的非接觸功能完全不同的方法。
再者,亦考慮對刮板13的傾斜角度即「刮板角度」(刮板13與被印刷基板12所形成的角度,亦稱為「攻角度」)進行控制的方法。然而,攻角度終歸是刮板13與被印刷基板12所形成的角度。本申請案發明者等人新發現:與控制攻角度的方法不同,「網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度」對滲出的抑制發揮功效。
繼而,使用圖11對用以實現本申請案發明的具體的角度的控制方法進行說明。
圖11是用以求出網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度θ的示意圖。圖11所示的例子中,與圖3同樣地,將網版2與被印刷基板12的間隔設為C,將金屬框14的內徑設為D。此處,只要決定自網版2的上游端2a至被刮板13按壓而接觸於被印刷基板12的位置的距離X,則可根據以下式1來算出角度θ。
(式1) θ=tan-1 {C/(D-X)}
將使用式1來算出網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度θ的例子示於圖12、圖13中。圖12、圖13表示在各種條件下,使用式1來算出角度θ並繪製具有代表性的點的結果。圖12、圖13中,於橫軸表示刮板13的位置(將被印刷基板12的下游端部設為0 mm),於縱軸表示網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度θ。
圖12示出條件1、條件2的算出結果。條件1是使用內徑300 mm(D=300 mm)的金屬框14並將間隙C設定為1.5 mm的例子。條件2是使用內徑390 mm(D=390 mm)的金屬框14並將間隙C設定為1.5 mm的例子。條件1、條件2的任一者中,被印刷基板12在X方向上的長度均為157 mm。
如圖12所示,得知:條件1、條件2中,隨著刮板13自上游向下游移動,角度θ均增加。另外得知:使用內徑小的金屬框14的條件1與使用內徑小大的金屬框14的條件2相比,隨著刮板13自上游向下游移動,角度θ進一步增加。條件1中,角度θ的平均角度為0.66°,條件2中,角度θ的平均角度為0.48°。據此,得知即便為相同的間隙C,使用內徑小的金屬框14可將角度θ保持得大地進行印刷。
圖13示出條件3、條件4的算出結果。條件3是使用內徑300 mm(D=300 mm)的金屬框14並將間隙C設定為1.6 mm的例子。條件4是使用內徑390 mm(D=390 mm)的金屬框14並將間隙C設定為2.0 mm的例子。條件3、條件4的任一者與條件1、條件2同樣,被印刷基板12在X方向上的長度均為157 mm。
圖13所示的條件3中,角度θ的平均角度為0.71°,條件4中,角度θ的平均角度為0.64°。
圖12、圖13所示的條件1-條件4中,條件3的角度θ的平均角度為0.7度以上。本申請案發明者等人參照圖14並發現:如後所述般藉由將網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度θ的平均角度保持為一定值以上、尤其0.7度以上,對於指狀電極的線圖案的滲出的抑制有顯著的效果。關於此種與平均角度相關的見解,認為:亦同樣地適合於所述無網結網版200。
如圖12所示的條件3般,於使用內徑300 mm的金屬框14來固定網版2時,若以間隙C為1.6 mm進行印刷,則印刷時的角度θ的平均角度成為0.71°,可實現本申請案發明的印刷條件。然而,於使用內徑390 mm的金屬框14來固定網版2時,即便將間隙C增大至2.0 mm,平均角度亦只能上升至0.64°。越增大間隙C,越可增大角度θ的平均角度,但被刮板13按壓的網版2(尤其是金屬箔4)的負荷變大。因此,為了抑制金屬箔4的斷裂等,亦較佳為將間隙C設定為2.0 mm以下。若考慮(1)將間隙C設定為2.0 mm以下、(2)將角度θ的平均角度設定為0.7°以上及(3)於量產現場穩定地實現本申請案發明的印刷方法,則較佳為將金屬框14的內徑設定為300 mm、尤其320 mm以下。
關於角度θ的平均角度的上限值,考慮到對金屬箔4施加的負荷等,例如亦可設定為2.2°。為了將角度θ的平均角度設定為2.2°,例如,於被印刷基板的長度為157 mm時,只要將金屬框14的內徑D設為300 mm、將間隙C設為5 mm即可。
另外,圖12、圖13中,根據使用式1來算出角度θ的結果,繪製具有代表性的點而求出角度θ的平均角度,但並不限於此種情況。例如,亦可求出積分式1所得的值作為角度θ的平均角度。
再者,為了控制角度θ的平均角度,根據式1而得知,只要調整間隙C或金屬框14的內徑D即可。間隙C例如可藉由所述間隔調整機構(未圖示)來調整。金屬框14的內徑D例如可藉由分開使用所使用的金屬框14的種類來調整。
(實施例1) 繼而,關於在各種條件下進行網版印刷的結果,將角度θ的平均角度與指狀電極的滲出寬度的關係示於圖14中。圖14中,於橫軸表示網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度θ的平均角度,於縱軸表示所印刷的指狀電極的滲出寬度。所謂「滲出寬度」,是指利用光學顯微鏡所測定的(指狀電極的寬度)-(開口部10的寬度)。可以說滲出寬度的值越小,滲出越少。
圖14中示出條件5、條件6、條件7的實驗結果。作為條件5-條件7中共通的條件,金屬箔4使用不鏽鋼箔(SUS301)。條件5、條件6中,將刮板角度設定為60°,條件7中,將刮板角度設定為70°。條件5使用內徑300 mm的金屬框14並將間隙C設定為1.4 mm。條件6使用內徑300 mm的金屬框14並將間隙C設定為1.7 mm。條件7使用內徑390 mm的金屬框14並將間隙C設定為2.0 mm。
另外,關於條件5,表示使網版2的厚度不同的三個樣品的結果。關於條件6,表示使開口部10的寬度不同的三個樣品的結果,關於條件7,表示使開口部10的寬度不同的四個樣品的結果。
如圖14所示,網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度θ的平均角度於條件5時為約0.58°、於條件6時為約0.71°、於條件7時為約0.62°。
根據圖14的結果得知:如條件5、條件7般,於網版2與被印刷基板12所形成的下游側的角度θ的平均角度未滿0.7°時,滲出寬度為16 μm~35 μm而為大值。另一方面,如條件6般,於平均角度為0.7°以上時,滲出寬度為8 μm~15 μm而可大幅度減小。
根據圖14的結果得知,於印刷時,將刮板13的移動方向下游側的網版2與被印刷基板12所形成的平均角度保持為一定值以上、尤其0.7°以上,藉此可抑制指狀電極的線圖案的滲出。藉此,可有助於線圖案的細線化。
(實施例2) 繼而,本申請案發明者等人為了發現適合於如下線圖案印刷方法的網版2、尤其是金屬箔4的特性,而進行了圖15所示的實驗,所述線圖案印刷方法是一邊將所述網版2與被印刷基板12所形成的下游側的平均角度保持為一定值以上一邊進行印刷。
圖15是表示在一邊變更金屬箔4的規格一邊進行所述線圖案印刷方法時是否發生了金屬箔4的斷裂的結果者。具體而言,對將使用不鏽鋼箔(SUS301)的金屬箔4的網版2固定於內徑300 mm的金屬框14而進行網版印刷時的金屬箔4的強度進行調查。
於圖15中,「網規格」表示開口部10的間距a/開口部10的寬度b(圖16)。例如,「網規格」一欄中的「80/50」是指開口部10的間距a為80 μm,開口部10的寬度b為50 μm。另外,「網厚」表示金屬箔4的厚度(肋4a的厚度)(μm)。
於圖15中,所謂「每單位長度的剖面面積」,是指於各自的條件下,算出肋4a的X方向的每單位長度的剖面面積者。關於該剖面面積,沿切斷面B(圖16)切斷金屬箔4,藉由掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)觀察來計測每個肋4a的剖面面積,並根據開口部10的間距a來算出每1 mm的肋4a的剖面面積(取捨至百μm2 單位)。
於「網規格」為80/60及85/65(網厚:20 μm)的條件的情況下,於將間隙C設為2 mm的印刷試驗時,發生了金屬箔4的斷裂(評價為×)。該些條件中的「每單位長度的剖面面積」均未滿4000 μm2 /mm。
另一方面,於所述以外的條件的情況下,「每單位長度的剖面面積」均為4000 μm2 /mm以上,於將間隙C設為2 mm的印刷試驗時,未發生金屬箔4的斷裂(評價為○)。
根據圖15所示的結果,藉由將與肋4a相關的沿X方向的每單位長度的剖面面積設為4000 μm2 /mm以上,即便實施所述本申請案發明的線圖案印刷方法時,亦不發生金屬箔4的斷裂。即,藉由設定為此種剖面面積,可形成適合於本申請案發明的線圖案印刷方法的金屬箔4及網版2。尤其是,於使用內徑300 mm的金屬框14,將間隙C設為2 mm以下並將平均角度保持為0.7°以上來進行印刷時,較佳為將所述肋4a的剖面面積設為4,000 μm2 /mm以上。
繼而,對網版2中的開口部10的縱橫比進行說明。所謂開口部10的縱橫比,是指網版2的厚度/開口部10的寬度b。開口部10的縱橫比可設定為1.4以下。藉由將開口部10的縱橫比設定為1.4以下,可將通過開口部10的糊16的阻力設定得低。藉此,於如使用金屬箔4的網版2般的網交叉部不露出至開口部10的網版中,糊16的噴出性穩定,並可使於所印刷的線圖案中不產生擦傷或斷線。
最後,對網版2中的開口部10的開口寬度進行說明。所謂開口部10的開口寬度c,如圖16所示,是指由樹脂6彼此的間隔所決定的開口部10的寬度方向的長度。開口寬度c可設定為15 μm以上、100 μm以下。藉由將開口寬度c設定為100 μm以下,可減小線圖案的寬度。藉此,可避免因線圖案自身變粗而滲出的影響並不成為問題的狀況。另一方面,藉由將開口寬度c設定為15 μm以上,可抑制糊的噴出性因樹脂6的內壁面的阻力而惡化的情況。藉此,可避免作為滲出以外的問題的、擦傷、調平性(高低差)、斷線的問題成為支配性問題。
以上,列舉所述實施形態對本揭示的發明進行了說明,但本揭示的發明並不限定於所述實施形態,亦可基於申請專利範圍的記載等對所述實施形態施加多種變更。例如,實施形態中,對形成太陽電池的指狀電極作為線圖案的情況進行了說明,但並不限於此種情況。只要是於任意物體上塗佈糊而印刷線圖案者,則可應用於任意的線圖案印刷方法及用於線圖案印刷方法的網版。
另外,實施形態中,對將網版2與被印刷基板12所形成的平均角度控制為0.7度以上的情況進行了說明,但並不限於此種情況。該平均角度只要設定為如可根據多種條件而抑制線圖案的滲出般的值即可。
再者,藉由適宜組合所述多種實施形態中的任意實施形態,可起到各自所具有的效果。
本揭示參照附圖對較佳的實施形態進行充分記載,但對該技術熟練的人而言,當然可進行多種變形及修正。此種變形及修正只要不脫離所添附的申請專利範圍的本揭示的範圍,則應理解為包含於其中。另外,各實施形態中的要素的組合及順序的變化是可在不脫離本揭示的範圍及思想的條件下實現。
本揭示的發明只要是線圖案印刷方法以及線圖案印刷用網版則可應用。
2017年3月17日所申請的日本專利申請No.2017-052994號的說明書、圖式及申請專利範圍的揭示內容以整體的形式進行參照而編入至本說明書中。
2、2a、2b‧‧‧網版
4‧‧‧金屬箔(不鏽鋼箔)
4a‧‧‧肋
6‧‧‧樹脂(開口形成構件)
8‧‧‧孔
10、10a、10b‧‧‧開口部
12‧‧‧被印刷基板
13‧‧‧刮板
14、14a、14b‧‧‧金屬框(鋁框)
16‧‧‧糊
22a‧‧‧上游端
22b‧‧‧下游端
100‧‧‧網版
102‧‧‧樹脂
104‧‧‧線網
106、206‧‧‧交叉部(線交叉點)
200‧‧‧無網結網版
202‧‧‧樹脂
204‧‧‧線網
A-A、B-B‧‧‧剖面線
a‧‧‧開口部的間距
b‧‧‧開口部的長度
c‧‧‧開口部的開口寬度
C‧‧‧間隙
D‧‧‧金屬框的內徑
H‧‧‧氣穴
L1、L2‧‧‧線圖案
R1、R2、R3‧‧‧箭頭
X‧‧‧距離
X、Y‧‧‧方向
Y1、Y2‧‧‧寬度方向
α1、α2、β1、β2、θ、θ1、θ2、θ3、θ4‧‧‧角度
本發明的該些態樣與特徵根據與所隨附的圖式的較佳實施形態相關聯的如下敘述而變得明確。 圖1是表示使用實施形態的金屬箔的網版的部分平面圖。 圖2A是圖1中的A-A剖面圖。 圖2B是圖1中的B-B剖面圖。 圖3是用以對使用網版而於被印刷基板上印刷線圖案的方法進行說明的概略圖。 圖4是表示先前的使用線網的網版的部分平面部。 圖5是表示網版印刷結果的例子的圖。 圖6是表示無網結網版的部分平面圖。 圖7是示意性表示網版與被印刷基板所形成的角度的圖。 圖8是表示刮板自上游向下游移動時的網版的變化的示意圖。 圖9是將網版固定於內徑大的金屬框時的示意圖。 圖10是將網版固定於內徑小的金屬框時的示意圖。 圖11是表示算出網版與被印刷基板所形成下游側的角度的方法的圖。 圖12是表示算出網版與被印刷基板所形成下游側的角度的例子的圖。 圖13是表示算出網版與被印刷基板所形成下游側的角度的例子的圖。 圖14是表示實施例1的條件×結果的圖。 圖15是表示實施例2的條件×結果的圖。 圖16是表示使用金屬箔的網版的部分平面圖。

Claims (8)

  1. 一種線圖案印刷方法,其為使用網版而於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的方法,所述網版包括:金屬箔,沿一方向形成有多個孔;及構件,於所述金屬箔的背面,在與所述一方向交叉的方向上隔開間隔地配置,開放所述多個孔的中央部而與所述金屬箔一起形成開口部,且所述線圖案印刷方法的特徵在於: 藉由使刮板於所述網版的表面沿所述一方向移動,而將所述網版按壓於所述被印刷基板,自所述開口部噴出糊,並於所述被印刷基板上印刷線狀的線圖案, 於所述印刷時,將所述刮板的移動方向下游側的所述網版與所述被印刷基板所形成的平均角度保持為一定值以上。
  2. 一種線圖案印刷方法,其為使用網版而於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的方法,所述網版包括:線網;及構件,於所述線網的背面隔開間隔地配置,與所述線網一起形成開口部,且所述線圖案印刷方法的特徵在於: 所述線網的偏向角度設定為不使線彼此交叉的交叉部露出至所述開口部的角度, 藉由使刮板於所述網版的表面沿形成所述開口部的方向移動,而將所述網版按壓於所述被印刷基板,自所述開口部噴出糊,並於所述被印刷基板上印刷線狀的線圖案, 於所述印刷時,將所述刮板的移動方向下游側的所述網版與所述被印刷基板所形成的平均角度保持為一定值以上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的線圖案印刷方法,其中,所述平均角度為0.7度以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的線圖案印刷方法,其中,於所述刮板的移動方向的上游側與下游側固定所述網版,並且將其距離設定為320 mm以下。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的線圖案印刷方法,其中,將所述被印刷基板與所述網版的間隔設定為1.6 mm以上。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的線圖案印刷方法,其中,將所述線圖案用作太陽電池的指狀電極。
  7. 一種線圖案印刷用網版,其為用以於被印刷基板上印刷線狀的線圖案的網版,所述網版包括:金屬箔,沿一方向形成有多個孔;及構件,於所述金屬箔的背面,在與所述一方向交叉的方向上隔開間隔地配置,開放所述多個孔的中央部而與所述金屬箔一起形成開口部,且所述線圖案印刷用網版的特徵在於: 相鄰的所述開口部與所述開口部之間的所述金屬箔的肋沿形成所述開口部的方向的每單位長度的剖面面積為4000 μm2 /mm以上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的線圖案印刷用網版,其中,所述線圖案為太陽電池的指狀電極。
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