TWI551461B - 網版及其製作方法 - Google Patents

Description

網版及其製作方法

本發明係有關於一種網版及其製作方法，更特別是有關於一種用於製作太陽能電池的網版及其製作方法。

已知的矽晶太陽能電池主要包含有：一用於將光能轉換成電能的基板，以及用於傳導電流的一正面電極與一背面電極，其中正面電極包括至少一呈長條形的匯流電極(bus bar electrode)以及數個橫向連接該匯流電極的指狀電極(finger electrode)。該匯流電極與該數個指狀電極在製造上可透過網版印刷的方式，將電極漿料塗佈於基板的受光面上，並經過燒結製程而固化成型。

現有的供太陽能電池印刷之用的網版，通常是在金屬或塑膠材質之網布上塗抹光阻乳劑並進行曝光顯影，以得到具有所欲開口圖案之網版。進行網版印刷時，因網版上的乳劑層的一面會與網布連接，且未來印刷時是作為刮印面，故需顧及乳劑層連接網布的結構強度以及刮印時之耐磨性，而乳劑層的另一面則會接觸基板表面，故需顧及不易沾粘待印刷之基板表面之需求，因此乳劑層通常是由兩層不同材質的乳劑層所組成，以同時滿足上述之需求。然而，採用乳劑塗布之方式來形成網版通常是耗時且良率低的。

參閱圖1，目前另一種網版製作的方式，即是將一層可透過曝光顯影定義圖案之乳劑膜11貼附於網布12上，其中於貼附前係先在網布12上塗抹上呈流體狀的乳劑13，以作為乳劑膜11與網布12之間的黏接劑。此種貼膜方式所形成之網版具有較傳統網版製作速度為快之優點。其中這種用於貼膜方式以形成網版的乳劑膜11係會預先製作完成，以供製版時之貼膜使用，此具有快速與良率高之優點，相較之下，傳統以乳劑塗布方式來形成網版之方式具有耗時與良率低之問題。

然而，採用單一乳劑膜貼膜以形成網版之方式，雖有其製作方便、快速之優點，但因僅有使用單獨一層的乳劑膜，導致其印刷出來之漿料的厚度會受到該層乳劑膜厚度之限制，而若欲增加所印刷出之電極漿料的高度，勢得貼附兩層以上之貼膜，然，兩層貼膜時，其彼此間易因材料結合性的差異，而使兩層貼膜彼此之間產生剝落的問題。

本發明之目的在於提供一種具有雙層乳劑膜以上之貼膜結構的網版，其中係提出一種改善雙層膜之間附著性之結構，使得貼附雙層膜時可任意選擇兩種不同材料的膜，同時降低或避免兩層材料間因無法結合而產生剝落問題。

為達上述目的，本發明之網版包含一網布、一第一乳劑層、一第二乳劑層、一黏接乳劑以及一落墨孔，其中該第一乳劑層形成於該網布上，該第一乳劑層具有多個孔洞，該些孔洞露出該網布的一部分。該第二乳劑層位於該第一乳劑層上。該黏接乳劑位於該第一乳劑層與該第二乳劑層之間，該黏接乳劑連接該第一乳劑層與該第二乳劑層，且該黏接乳劑延伸到該些孔洞內連接該網布。該落墨孔延伸貫穿該第一乳劑層和該第二乳劑層。

本發明之另一目的在於提供一種網版之製作方法。

為達上述目的，本發明之網版之製作方法包含下列步驟：提供一網布，將一第一乳劑層附著於該網布上，其中該第一乳劑層具有多個孔洞，該些孔洞露出該網布的一部分。塗佈一黏接乳劑於該第一乳劑層上，使該黏接乳劑延伸到該些孔洞內並連接該網布。將一第二乳劑層附著於該黏接乳劑上，其中係由該黏接乳劑連接該第一乳劑層與該第二乳劑層。以及於該第一乳劑層和該第二乳劑層上形成一落墨孔，該落墨孔延伸貫穿該第一乳劑層和該第二乳劑層。

根據本發明之網版，其中本發明提供一種貼膜式的網版及其製作方法，而本發明之網版因第一乳劑層設置有多個露出網布之網線的孔洞，藉此可供該黏接乳劑在連接該第一乳劑層和第二乳劑層時，該黏接乳劑也會進一步延伸到該些孔洞中連接住該網布之網線，藉此產生連接咬合之效果，從而可增強第二乳劑層與第一乳劑層兩者間的連接結構強度，進而避免了第二乳劑層的剝離或脫落之問題，終而可確保此種多層貼膜式之網版的使用壽命。

此外，透過本發明所設置的上下兩層為不同材質的乳劑貼膜時，當選用較為耐刮、耐磨之乳劑材質作為第一乳劑層時，可確保網版印刷時刮印的耐用性，意即可提昇網版的使用壽命，此外，對於印刷時靠近基板的第二乳劑層可選用較不沾粘且容易脫墨之材質，以確保印刷時電極漿料的出墨效果。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文特舉本發明實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下。

請參考圖2至4，其為本發明之網版2的一實施例之示意圖，該網版2包含一個網布21、一個第一乳劑層22、一個第二乳劑層23、一個黏接乳劑24以及一落墨孔25等，其中該網布21由多條網線編織而成並具有彼此相對的一個第一面211與一個第二面212，於實施上，該些網線可為金屬網線如不鏽鋼材質或是塑膠材質之網線。

於實施上，該第一乳劑層22形成於該網布21之該第一面211上，該第一乳劑層22具有多個以陣列方式排列配置的孔洞221，該些孔洞221露出該些網線的一部分，亦即各該孔洞221皆露出該網布21的一部分。該第二乳劑層23位於該第一乳劑層22上，其中該黏接乳劑24位於該第一乳劑層22與該第二乳劑層23之間，該黏接乳劑24連接該第一乳劑層22與該第二乳劑層23，於本實施例中，該黏接乳劑24黏接該第一乳劑層22與該第二乳劑層23其彼此，而且該黏接乳劑24延伸到該些孔洞221內並連接該些網線，於本實施例中，該黏接乳劑24黏接該些網線。該落墨孔25位於該網版2上，並延伸貫穿該第一乳劑層22和該第二乳劑層23。

於本實施例中，該第一乳劑層22和該第二乳劑層23分別為一已預先製作完成之負光阻材質之乳劑薄膜，此種預先製作之乳劑薄膜的厚度較容易控制，其厚度例如 5 μm ~ 30 μm，當黏貼於網布21上且定義好圖形開口時，即方便用於印刷高深寬比之電極。且採用貼膜形成網版之方式，相較於傳統使用刮印塗布光阻乳劑以逐次疊層才能形成具有較大厚度乳劑層之網版的方式，更是便利與省時，其中刮印一次液體乳劑之厚度甚薄例如 1 μm ~ 5 μm，而且傳統塗布一次液體乳劑後，每次皆需進行烤乾之動作，頗為耗時。

於本實施例中，如圖3所示，係會先在該網布21上刮塗上一黏接乳劑20，再將該第一乳劑層22之乳劑薄膜貼附於該網布21上，其中為示意之便，故將圖3之黏接乳劑20之厚度繪製較厚，然，於實施時，該第一乳劑層22之厚度正常將遠大於黏接乳劑20之厚度，因黏接乳劑20主要之用途是為供該第一乳劑層22與該網布21彼此間之黏接之用，故黏接乳劑20之用量只要能達成該第一乳劑層22與該網布21間之連結所需即可。

另言之，黏接乳劑20主要並非用於網版印刷時與刮刀接觸之耐磨用途，而於實施上，該第一乳劑層22才是擔負此耐磨之用途，因該第一乳劑層22之表面將會於網版印刷時接觸到刮刀，故該第一乳劑層22之材質選擇除需顧及到與網版連接結構強度之效果外，亦須顧及刮印之耐磨性質。另外，本發明之各實施例中關於黏接乳劑20之構圖部份，亦皆是為便於示意故才有如此模式之繪製，並非該第一乳劑層22不會外露於該網布21之外，意即實施時，該第一乳劑層22除透過該黏接乳劑20連接該網布21外，亦會外露至該網布21之第二面212之外。

於另一實施例中，亦可將液體或流體狀之黏接乳劑20先塗覆於該第一乳劑層22之表面上，之後再將該第一乳劑層22黏貼附著於該網布21上。

其中該落墨孔25於該第一乳劑層22和該第二乳劑層23處的開口大小不同，此係因該第一乳劑層22和該第二乳劑層23之光阻乳劑材質不同，故於曝光顯影後，形成不同大小之開口，其中該落墨孔25於該第二乳劑層23處的開口尺寸會大於在該第一乳劑層22處之開口尺寸。

於本實施例中，該第二乳劑層23具有平行該網布21延伸的多個溝槽231，該些溝槽231與該落墨孔25之延伸方向彼此不同，且該些溝槽231與該落墨孔25相通。於本實施例中，該些溝槽231並無貫穿該第一乳劑層22，該些溝槽231各自呈線狀且彼此相互平行並為內凹的凹孔，其中該些溝槽231呈間隔排列的形式，且該些溝槽231沿平行於該網布21之第一面211的方向上連通至該落墨孔25，其中各該溝槽231的開口寬度小於該落墨孔25的開口寬度，於本實施例中，該些溝槽231的開口寬度為範圍 50μm ~ 1000μm，該落墨孔25的開口寬度為範圍 1 mm ~ 3 mm。

而且該第一乳劑層22上的該些孔洞221中的一部分位於該些溝槽231中的相鄰兩者之間，藉此可供兩相鄰溝槽231之間，透過該些孔洞221與該黏接乳劑24之搭配，即該黏接乳劑24延伸到該些孔洞221中黏接該網布21之網線之設計，增加兩兩溝槽231之間的乳劑層連接的結構強度，也就是指增加此處第一乳劑層22和第二乳劑層23兩者之間的黏接強度，減少甚至避免第二乳劑層23的剝離、脫落問題。

本實施例之網版的設計主要是可搭配使用於太陽能電池之正面電極的兩次印刷之用，太陽能電池之正面電極通常包含有寬度較粗的匯流電極以及寬度較窄的指狀電極（圖未示），而所謂的兩次印刷是指將匯流電極與指狀電極分開進行印刷，而於本發明中，本實施例之網版可在指狀電極已印刷完成後，而欲再印刷匯流電極時，透過本發明落墨孔25的設計完成匯流電極之印刷，其中最後印刷完成之指狀電極會與匯流電極相互連接，以便傳導電流。

其中，上述該第二乳劑層23的這些內凹的溝槽231可於印刷匯流電極時，為避免本實施例之網版壓迫到經前一道製程已印刷完成的指狀電極，故而在網版上形成可供容納指狀電極之溝槽231空間，藉此於印刷匯流電極之時，讓已印刷好之指狀電極暫於溝槽231內容納，避免網版對其之抵壓而產生損傷。

於本發明之另一實施例中，如圖5、6所示，該網版2具有貫穿型態的多個溝槽232，該些溝槽232延伸貫穿該第一乳劑層22，也就是該些溝槽232於該網版2中是一貫穿該第一乳劑層22和該第二乳劑層23的形貌，此時該些溝槽232可用於指狀電極之印刷，而該落墨孔25可用於匯流電極之印刷，因此，在該些溝槽232和該落墨孔25此刻同為貫穿之形式下，透過如此之網版可同時進行一次性之印刷，即可將指狀電極和匯流電極印刷完成。

請參閱圖2至4及7a至7f，以下說明本發明網版之實施例的製作方法，首先提供一網布21，該網布21包含有彼此相對之一第一面211和一第二面212（見圖7a），之後將一第一乳劑層22附著於該網布21之第一面211上，其中於實施上，此第一乳劑層22係為一已預先製作完成之負光阻材質之乳劑薄膜，且其附著之方式係透過先於該網布21上塗布黏劑例如黏接乳劑20後（見圖7b），再將該第一乳劑層22黏附於該網布21上（見圖7c）。

其次，該第一乳劑層22上形成有多個以陣列方式排列配置之孔洞221（見圖7d），該些孔洞221可於該第一乳劑層22設置於該網布21上的之前或之後來形成，其中若是先形成該些孔洞221後再將該第一乳劑層22設置於該網布21上時，只要注意到讓該些孔洞221維持露出該網布21的網線即可，意即該些孔洞221會露出該網布21的一部分，以便後續製程中便於使用黏接乳劑來將孔洞221中裸露之網布21的網線黏接即可。於本實施例中，上述該第一乳劑層22是先貼膜於網布21上之後再形成該些孔洞221，其中該第一乳劑層22的孔洞221係以曝光顯影之方式來形成，當然，於實施上，亦可採用其他開孔221的技術例如雷射、機械加工等方式來形成該些孔洞221，意即當該第一乳劑層22設置於該網布21上之後，以上述技術移除該第一乳劑層22的一部分，以形成該些孔洞221。

之後，塗佈一黏接乳劑24於該第一乳劑層22之表面上，並使該黏接乳劑24延伸到該些孔洞221內以黏接該網布21之網線（見圖7e）。隨後，將一第二乳劑層23對準該第一乳劑層22後附著於該黏接乳劑24上，以完成該第一乳劑層22和該第二乳劑層23之間的連接（見圖7f），其中於實施上，該第二乳劑層23係為一已預先製作完成之負光阻材質之乳劑薄膜。上述黏接技術主要是透過該黏接乳劑24來黏接該第一乳劑層22與該第二乳劑層23，其中主要是透過該黏接乳劑24延伸到該些孔洞221內以黏接該網布21之設計，從而可確保網版之不同乳劑層之間的整體結構之強度，避免該第一乳劑層22與該第二乳劑層23之間的分離、剝落。

最後，於該第一乳劑層22和該第二乳劑層23上透過曝光顯影之方式形成一落墨孔25，使該落墨孔25延伸貫穿該第一乳劑層22和該第二乳劑層23，最終所形成之網版譬如本發明之實施例之圖示如圖2至4的這一實施例之示意圖，以及如圖5至6的這一實施例之示意圖，請直接參照即可，不再於圖7f中繪出此落墨孔。當然於該落墨孔25的形成方式上，亦可採用其他開孔的技術例如雷射、機械加工等方式來形成該些孔洞。

本發明中的該第一乳劑層22與該第二乳劑層23的乳劑材質可為相同或是不同，但通常該第一乳劑層22與該第二乳劑層23會是不同的，因為該第一乳劑層22是先黏附於該網布21上，且於印刷製程中較為靠近印刷刮刀的抵壓面，故需選擇較為耐刮、耐磨之材質，至於該第二乳劑層23則於印刷製程中較有機會接觸到被印刷的基板例如半導體矽片等之表面，所以需選用較為不沾粘而且印刷脫墨容易之材質。此外，該第一乳劑層22與該第二乳劑層23除了上述所說的可採用負光阻乳劑為其材質外，亦可採用正光阻乳劑來進行。

再者，上述所指的落墨孔25係為用於印刷太陽能電池之電極的開口，當然於實施上，該落墨孔25可同時包含用於印刷匯流電極和指狀電極的開孔，或是包含僅用於印刷匯流電極之開口，或是僅包含用於印刷指狀電極之開口。其中，如本發明之圖5至6的這一實施例，本發明為便於說明之故，將此實施例中將用於印刷匯流電極之落墨孔25以及用於印刷指狀電極之溝槽232使用不同名稱來定義，不過此僅為便於前後文說明之故。而且此時之落墨孔25和溝槽232即可同時進行曝光顯影而形成。

此外，於本發明網版之製作方法中，於本實施例中，如圖2至4所示，會另於該第二乳劑層23上形成多個平行該網布21延伸的溝槽231，其中該些溝槽231與該落墨孔25彼此之延伸方向不同，該些溝槽231與該落墨孔25相通，但該些溝槽231並無貫穿該第一乳劑層22，其中，該些溝槽231可在該第二乳劑層23貼附於該第一乳劑層22上之後，再透過曝光顯影之方式來形成。當然，亦可採用先於該第二乳劑層23上形成該些溝槽231，再將該第二乳劑層23經對位後貼膜於該第一乳劑層22上。其中，該第一乳劑層22的該些孔洞221中的一部分位於該些溝槽231中的相鄰兩者之間。

於本發明之另一實施例網版之製作方法中，如圖5、6所示，所形成的該些溝槽232延伸貫穿該第一乳劑層22和該第二乳劑層23，此時該網版2即具有貫穿形式的該些溝槽232與該落墨孔25，如此即為前述的網版2同時具有用於印刷匯流電極和指狀電極的開口，其中該些溝槽232即對應於指狀電極，該落墨孔25即對應於該匯流電極。

本發明之網版結構中使用一第一乳劑層22與一第二乳劑層23這兩層作為整體之乳劑膜層，但本發明之實施並不以此為限，也可使用數量為兩層以上的膜層來進行貼膜使用。

綜上所述，本發明提供一種貼膜式的網版及其製作方法，而本發明之網版因第一乳劑層設置有多個露出網布之網線的孔洞，藉此可供該黏接乳劑在黏接該第一乳劑層和第二乳劑層時，該黏接乳劑也會進一步延伸到該些孔洞中黏接住該網布之網線，藉此產生連接咬合之效果，從而可增強第二乳劑層與第一乳劑層兩者間的連接結構強度，進而避免了第二乳劑層的剝離或脫落之問題，終而可確保此種多層貼膜式之網版的使用壽命。

此外，透過本發明所設置的上下兩層為不同材質的乳劑貼膜時，當選用較為耐刮、耐磨之乳劑材質作為第一乳劑層時，可確保網版印刷時刮印的耐用性，意即可提昇網版的使用壽命，此外，對於印刷時靠近基板的第二乳劑層可選用較不沾粘且容易脫墨之材質，以確保印刷時電極漿料的出墨效果。

雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11‧‧‧乳劑膜
12‧‧‧網布
13‧‧‧乳劑
2‧‧‧網版
20‧‧‧黏接乳劑
21‧‧‧網布
211‧‧‧第一面
212‧‧‧第二面
22‧‧‧第一乳劑層
221‧‧‧孔洞
23‧‧‧第二乳劑層
231‧‧‧溝槽
232‧‧‧溝槽
24‧‧‧黏接乳劑
25‧‧‧落墨孔

圖1為習知網版的乳劑膜黏附於網布的側面示意圖。 圖2為本發明一實施例之網版的俯視圖。 圖3為沿著圖2之A-A線的剖視圖。 圖4為沿著圖2之B-B線的剖視圖。 圖5為本發明另一實施例之網版的俯視圖。 圖6為沿著圖5之C-C線的剖視圖。 圖7a至7f為本發明一實施例之網版的製作流程示意圖。

2‧‧‧網版

21‧‧‧網布

22‧‧‧第一乳劑層

221‧‧‧孔洞

231‧‧‧溝槽

25‧‧‧落墨孔

Claims (11)

1. 一種網版，包含：一網布；一第一乳劑層，形成於該網布上，該第一乳劑層具有多個孔洞，該些孔洞露出該網布的一部分；一第二乳劑層，位於該第一乳劑層上，該第二乳劑層具有平行該網布延伸的多個溝槽；一黏接乳劑，位於該第一乳劑層與該第二乳劑層之間，該黏接乳劑連接該第一乳劑層與該第二乳劑層，且該黏接乳劑延伸到該些孔洞內連接該網布；以及一落墨孔，延伸貫穿該第一乳劑層和該第二乳劑層，其中該落墨孔與該些溝槽彼此之延伸方向不同，且該落墨孔與該些溝槽相通。
2. 如申請專利範圍第1項所述之網版，其中該些溝槽無貫穿該第一乳劑層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之網版，其中該些溝槽延伸貫穿該第一乳劑層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之網版，其中該些孔洞中的一部分位於該些溝槽中的相鄰兩者之間。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之網版，其中該些孔洞以陣列方式排列配置。
6. 一種網版，包含：一網布； 一第一乳劑層，形成於該網布上，該第一乳劑層具有多個孔洞，該些孔洞露出該網布的一部分，且該些孔洞以陣列方式排列配置；一第二乳劑層，位於該第一乳劑層上，該第二乳劑層具有平行該網布延伸的多個溝槽，該些溝槽無貫穿該第一乳劑層，且該些孔洞中的一部分位於該些溝槽中的相鄰兩者之間；一黏接乳劑，位於該第一乳劑層與該第二乳劑層之間，該黏接乳劑連接該第一乳劑層與該第二乳劑層，且該黏接乳劑延伸到該些孔洞內連接該網布；以及一落墨孔，延伸貫穿該第一乳劑層和該第二乳劑層，該落墨孔與該些溝槽彼此之延伸方向不同，且該些溝槽與該落墨孔相通。
7. 一種製作網版的方法，包含：提供一網布；將一第一乳劑層附著於該網布上，其中該第一乳劑層具有多個孔洞，該些孔洞露出該網布的一部分；塗佈一黏接乳劑於該第一乳劑層上，使該黏接乳劑延伸到該些孔洞內並連接該網布；將一第二乳劑層附著於該黏接乳劑上，其中係由該黏接乳劑連接該第一乳劑層與該第二乳劑層；於該第一乳劑層和該第二乳劑層上形成一落墨孔，該落墨孔延伸貫穿該第一乳劑層和該第二乳劑層；以及於該第二乳劑層上形成多個平行該網布延伸的溝槽，其中該些溝槽與該落墨孔彼此之延伸方向不同，且該些溝槽與該落墨孔相通。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中所形成的該些溝槽無貫穿該第一乳劑層。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中所形成的該些溝槽延伸貫穿該第一乳劑層。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該些孔洞中的一部分位於該些溝槽中的相鄰兩者之間。
11. 如申請專利範圍第7至10項中任一項所述之方法，其中該些孔洞以陣列方式排列配置。