TWM547477U - 複合材質網版 - Google Patents

Description

複合材質網版

本創作係為一種印刷網版，特別是指一種藉由編織不同材質之經線及緯線所形成的印刷網版。

在習知技術中，太陽能電池的結構通常包括指狀式電極(Finger bar)及整片式電極(Bus bar)，而大多數太陽能電池的設計都採用非常精細的「指狀式電極」，以把有效區域採集到的光電子傳遞到更大的「整片式電極」上，接著再傳遞到元件的電路系統中。為了要增加太陽能電池的效率，指狀式電極在設計上要細且高，這樣在太陽能電池結構中的高寬比較好，能量轉換效率高。在現有技術中，指狀式電極都與整片式電極互相垂直且以等距離的方式分佈於矽晶片(晶圓)上，隨著製網技術提高，指狀式電極也越來越細。

在現有技術中，是藉由網版印刷的方式來製作指狀式電極。圖1為一示意圖，用以說明習知技術中指狀式電極於網版上的印刷圖案。請參照圖1，在傳統的用於印刷指狀式電極的網版技術中，是先編織複數經線12及複數緯線14以形成一網布，之後再將該網布轉一角度後(22.5或30度不等)固定在一網框10上，以形成一網版1。接著，會在該網布上塗佈並形成一感光乳劑層16，之後再利用曝光顯影的方式在感光乳劑層16上形成複數開口圖案18，將該網布轉一角度的目的是使複數開口圖案18盡量避開複數經線12及複數緯線14的交錯節點，最後操作者即能利用刮刀施壓網布進而刮印印墨，使得印墨透過複數開口圖案18在被印物上印上圖形線路(指狀式電極)，以達到印刷的目的。

然而，在上述的現有技術中，編織複數經線及複數緯線以形成網布時，複數經線及複數緯線都是使用同一種材料，如不鏽鋼、鎢鋼等，且所有開口與線徑都相同。在開口圖案18形成後，複數開口圖案18(複數開口圖案即為指狀式電極的圖形透墨區)中往往會包括經、緯線的交錯結點，該些經、緯線的交錯結點通常會造成印刷透墨不良。

再者，以目前要印刷到50微米、40微米、30微米或是更小至20微米的指狀式電極圖案，其網布通常會使用360目數、線徑16微米，或380目數、線徑14微米，如此結構的網布其經線、緯線交錯結點部分會更容易阻擋透墨造成斷線、影響品質，造成太陽能轉換效率低下，變成是一個需要克服的瓶頸。

此外，雖然在現有技術中，會將開口圖案開口對準到兩條經線或緯線中間，以避免使開口圖形中包括複數經線、緯線的交錯結點。然而，此種對準方式相當耗費人力，造成製程良率不高。

基於上述理由，如何藉由形成一種新式網版，使開口圖案中不包括經線、緯線交錯結點，以讓開口圖案在印刷時透墨順利，乃是待解決的問題。

鑒於上述習知技術之缺點，本創作之主要目的為提供一種複合材質網版，係包括：一網框；一網布，包括上下交錯之複數金屬經線及複數金屬緯線，複數金屬經線藉由一第一預定張力及複數金屬緯線藉由一第二預定張力拉伸並固定於網框上；以及一高分子材料層，包覆網布，且高分子材料層包括複數開口圖案；其中，複數金屬經線材質為不鏽鋼，複數金屬緯線材質為鎢鋼或鈦金屬，且複數開口圖案中不具有複數金屬經線，其中，第二預定張力的強度大於第一預定張力的強度，且不同金屬材質之複數金屬經線及複數金屬緯線係互相卡合。

較佳地，藉由蝕刻液或雷射以蝕刻高分子材料層，以形成複數開口圖案，且使複數開口圖案中不具有複數金屬經線。

較佳地，複數開口圖案形成於任意二條相鄰的金屬經線之間，以使複數開口圖案中不具有複數金屬經線。

較佳地，第二預定張力的強度為第一預定張力的強度的120%-150%。

較佳地，高分子材料層所使用的高分子材料為PET、PE、PI、PU、PVC、PP、PTFE、PMMA、PS或其他高分子合成材料的其中之一者。

本創作之其它目的、好處與創新特徵將可由以下本創作之詳細範例連同附屬圖式而得知。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

圖2a為一示意圖，用以說明本創作一實施例的複合材質網版中網布及網框的結構。請參照圖2a，本創作一實施例的複合材質網版包括由複數金屬經線22及複數金屬緯線24上下交錯編織而成的一網布2，且網布2會先經過一軋壓動作軋壓後再拉伸固定於一網框20上。在本創作一實施例中，複數金屬經線22的材質為不鏽鋼，複數金屬緯線24的材質為鎢鋼或鈦金屬。其中，不鏽鋼的硬度為5.5，鎢鋼及鈦金屬的硬度皆為9，當不同硬度的複數金屬經線22及複數金屬緯線24被軋壓後，硬度較高的複數金屬緯線24與硬度較低的複數金屬經線22會互相卡合固定。

此外，當複數金屬經線22的材質為不鏽鋼，複數金屬緯線24的材質為鎢鋼或鈦金屬時，複數金屬緯線24的線材強度會大於複數金屬經線。因此，將複數金屬經線22及複數金屬緯線24拉伸固定於網框20上，用於拉伸複數金屬緯線24的張力強度可調整成高於拉伸複數金屬經線22的張力強度的20%-50%，較佳為30%或40%(亦即用於拉伸複數金屬緯線24的張力強度為用於拉伸複數金屬經線22的張力強度的120%-150%，較佳為130%或140%)，以進一步將複數金屬經線22及複數金屬緯線24互相卡合住，並加強卡合效果。

圖2b為一掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)示意圖，用以說明圖2a中的區域A的結構。請參照圖2b，由圖2b的SEM圖可看出，複數金屬經線22及複數金屬緯線24在經過軋壓動作後，硬度較高的複數金屬緯線24與硬度較低的複數金屬經線22會互相卡合固定，以穩固網布2的結構。

圖3a為一示意圖，用以說明本創作一實施例的包括高分子材料層的複合材質網版的結構。請參照圖3a，當網布2拉伸固定至網框10上後，接著利用一高分子材料以包覆住網布2，進一步在網布2上形成一高分子材料層26，高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，結構強度相對較高。因此，當網布2中的複數金屬經線22及複數金屬緯線24互相卡合固定後，本創作可以藉由高分子材料層26進一步包覆住網布2，以強化並穩固網布2的結構。

在本創作一實施例中，高分子材料層26的所使用的高分子材料為PET、PE、PI、PU、PVC、PP、PTFE、PMMA、PS或其他高分子合成材料的其中之一者。此外，在本創作一實施例中，可將薄膜形式的高分子材料與網布2以熱壓合的方式結合，使該高分子材料包覆網布2並形成高分子材料層26；或者，可藉由將該高分子材料作為一薄膜後，再於該高分子材料上或於網布2上塗一層膠，之後再將網布2及該高分子材料透過膠而貼合結合，使該高分子材料包覆網布2，以形成高分子材料層26。在本創作其他實施例中，可以將液態形式的該高分子材料與網布2以濕式塗佈方式、刮槽式塗佈、浸泡式塗佈、旋轉式塗佈、噴塗式塗佈或狹縫式塗佈的其中之一者的方式結合，使該高分子材料包覆網布2，以形成高分子材料層26。

圖3b為一示意圖，用以說明本創作一實施例的包括高分子材料層的複合材質網版的剖面結構。請參照圖3a，在剖面結構中，可清楚看出高分子材料層26包覆住網布2中的複數金屬經線22及複數金屬緯線24，以進一步藉由高分子材料層26強化並穩固網布2整體的結構。

值得一提的是，在習知的網版製程中，需要先在複數經線及複數緯線的交錯結點處進行固定製程，以穩固網布的結構。舉例而言，可藉由點焊、熱壓法、電鑄、電鍍及雷射焊接等製程方式將複數經線及複數緯線的交錯結點處進行固定，之後再將網布拉伸固定至網框上以形成網版。然而，此種固定方式會使複數經線及複數緯線的交錯結點處的結構更加複雜化(例如使用點焊方式會使交錯結點處的結構變厚)，如此一來，結構複雜化的交錯結點會更容易阻擋透墨，造成斷線、影響印刷品質。

反觀，本創作先藉由將硬度不同的金屬經線22及金屬緯線24互相卡合固定以形成網布2，之後再藉由高分子材料層26包覆住網布2，以進一步強化並穩固網布2整體的結構。如此一來，本創作的複合材質網版即可省略習知製程中的固定步驟，進而有效地避免將複數金屬經線22及複數金屬緯線24的交錯結點處的結構更加複雜化。

圖4a為一示意圖，用以說明本創作一實施例的複合材質網版的結構。請參照圖4a，在本創作一實施例中，是藉由蝕刻液、金屬蝕刻液或雷射以蝕刻高分子材料層26或複數金屬經線22，並在高分子材料層26上形成複數開口圖案28，最後形成複合材質網版3，複數開口圖案28即是用於印刷太陽能電池結構中的指狀式電極。其中，可以是先藉由雷射或蝕刻液蝕刻掉高分子材料層26，以形成複數開口圖案28，之後再藉由雷射或金屬蝕刻液蝕刻掉複數開口圖案28中的複數金屬經線22；更明確地，可以是先藉由雷射蝕刻掉高分子材料層26，以形成複數開口圖案28，之後再藉由金屬蝕刻液蝕刻掉複數開口圖案28中的複數金屬經線22。

其中，在藉由蝕刻液或金屬蝕刻液以蝕刻高分子材料層26或複數開口圖案28中的複數金屬經線22時，因為不同金屬材質的複數金屬經線22及複數金屬緯線24對金屬蝕刻液會有不同的反應，本創作即藉由金屬蝕刻液而只將複數金屬經線22(不鏽鋼材質)蝕刻掉，如此一來，複數開口圖案28中即不具有複數金屬經線22。此外，若是藉由雷射以蝕刻高分子材料層26或複數開口圖案28中的複數金屬經線22時(高分子材料與金屬經線、金屬緯線的熔點與汽化點不同，且複數金屬緯線24的抗雷射切割強度大於複數金屬經線22)，可以調整雷射的能量與波長，而使雷射只將複數金屬經線22(不鏽鋼材質)蝕刻去除，同時雷射不會傷到抗雷射切割強度較大的複數金屬緯線24，如此一來，複數開口圖案28中即不具有複數金屬經線22。

將複數開口圖案28中的複數金屬經線22去除後，即可避免在複數開口圖案28中出現複數金屬經線22及複數金屬緯線24的交錯結點，以提高複合材質網版3印刷時印墨的滲透量，同時亦克服了因交錯節點而使得在印刷時產生斷線的情形。再者，因複合材質網版3已先藉由將硬度不同的金屬經線22及金屬緯線24互相卡合固定，之後再藉由高分子材料層26包覆住網布，以進一步強化並穩固網布整體的結構，所以複合材質網版3的網布不會因蝕刻而斷裂。

圖4b為一SEM示意圖，用以說明本創作一實施例的開口圖案的結構。請參照圖4b，由圖4b的SEM圖示可看出，藉由蝕刻去除高分子材料層26及金屬經線22後，即可形成不包括金屬經線22的開口圖案28，由圖4b可明確看出開口圖案28中只包括複數金屬緯線24。

圖4c為一示意圖，用以說明本創作圖4a中的A-A剖面線位置處的剖面結構。請參照圖4c，由複合材質網版3的剖面結構亦可看出，複數開口圖案28中是不包任何金屬經線22的，且剩餘的高分子材料層26可穩固複合材質網版3中網布整體的結構。

圖4d為一SEM示意圖，用以說明本創作一實施例的複合材質網版中網布的結構。請參照圖4d，為了進一步清楚表示複數開口圖案28的結構，本創作亦使用SEM圖來輔助說明，應了解的是，為了清楚顯示複數金屬經線22及複數金屬緯線24，圖4d中未顯示高分子材料層。由圖4d可看出，複數開口圖案28中是不包任何金屬經線22的，且未蝕刻去除的金屬經線22仍與複數金屬緯線24互相卡合固定。

圖5a為一示意圖，用以說明本創作另一實施例的複合材質網版的結構。請參照圖5a，在本創作另一實施例中，可藉由蝕刻製程直接將複數開口圖案28形成於任意二條相鄰的金屬經線22之間，如此一來，複數開口圖案28中即不包括金屬經線22及金屬緯線24的交錯結點。然而，在複數開口圖案28的形成過程中難免會發生製程失誤(例如對位錯誤、網布製程公差)，進而產生錯誤開口圖案281，此時，可進一步藉由金屬蝕刻液或雷射以蝕刻去除錯誤開口圖案281中的金屬經線22，以避免整個複合材質網版3因少數的錯誤開口圖案281而必須整組報廢。

圖5b為一示意圖，用以說明本創作再一實施例的複合材質網版的結構。請參照圖5b，在本創作再一實施例中，亦可設定成與複數金屬經線22形成一角度的方式來蝕刻高分子材料層26，並形成複數開口圖案28，以進一步形成複合材質網版4。類似地，傾斜的複數開口圖案28中亦不包括任何金屬經線22。

圖5c為一示意圖，用以說明本創作又一實施例的複合材質網版的結構。請參照圖5c，在本創作又一實施例中，複合材質網版5不只包括用於印刷複數指狀式電極的複數開口圖案28，複合材質網版5進一步包括用於印刷整片式電極的開口圖案30，如此一來，可直接使用複合材質網版5來印刷整個太陽能電池的電極結構。

值得一提的是，藉由開口圖案30所印製出來的整片式電極的結構並不需如指狀式電極的結構要細且高，因此複數金屬經線22及複數金屬緯線24的交錯結點對於開口圖案30的影響較小，所以在藉由蝕刻液、金屬蝕刻液或雷射以蝕刻高分子材料層26並形成複數開口圖案28及開口圖案30的製程中，只會蝕刻去除複數開口圖案28中的複數金屬經線22，而不會去除開口圖案30中的複數金屬經線22，以節省製程中漿料耗用及成本。

此外，在本創作的複合材質網版中，金屬經線與金屬緯線的數量為1:1，然而，使用者可依照開口圖案的需求來調整其比例，並達到所需的網版張力。再者，在本創作的實施例中，金屬經線的材質皆為不鏽鋼，然而，由於本創作係蝕刻開口圖案的部份，因此，在非開口圖案的部份可使用銅或者其他的金屬材質來交錯編織網布。

由上述內容可知，本創作藉由編織不同材質的金屬經線及金屬緯線以形成網布，之後再藉由高分子材料包覆住該網布並形成複合材質網版，最後藉由蝕刻液、金屬蝕刻液或雷射的蝕刻方式蝕刻去除該高分子材料及部分金屬經線，以形成不包括金屬經線的複數開口圖案。如此一來，即可避免在該等開口圖案中出現複數金屬經線及複數金屬緯線的交錯結點，以提高複合材質網版印刷時印墨的滲透量，同時亦克服了因交錯節點而使得在印刷時產生斷線的情形。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

1‧‧‧網版
10、20‧‧‧網框
12‧‧‧經線
14‧‧‧緯線
16‧‧‧乳劑層
18‧‧‧開口圖案
2‧‧‧網布
22‧‧‧金屬經線
24‧‧‧金屬緯線
26‧‧‧高分子材料層
28‧‧‧開口圖案
281‧‧‧錯誤開口圖案
3、4、5‧‧‧複合材質網版
30‧‧‧開口圖案
A‧‧‧區域

圖1為說明習知技術中指狀式電極於網版上的印刷圖案示意圖； 圖2a為說明本創作一實施例的複合材質網版中網布及網框的結構示意圖； 圖2b為說明本創作圖2a中的區域A的結構的掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)示意圖； 圖3a為說明本創作一實施例的包括高分子材料層的複合材質網版的結構示意圖； 圖3b為說明本創作一實施例的包括高分子材料層的複合材質網版的剖面結構示意圖； 圖4a為說明本創作一實施例的複合材質網版的結構示意圖； 圖4b為說明本創作一實施例的開口圖案的結構的SEM示意圖； 圖4c為說明本創作圖4a中的A-A剖面線的剖面結構示意圖； 圖4d為說明本創作一實施例的複合材質網版中網布的結構的SEM示意圖； 圖5a為說明本創作另一實施例的複合材質網版的結構示意圖； 圖5b為說明本創作再一實施例的複合材質網版的結構示意圖；以及 圖5c為說明本創作又一實施例的複合材質網版的結構示意圖。

20‧‧‧網框

22‧‧‧金屬經線

24‧‧‧金屬緯線

26‧‧‧高分子材料層

28‧‧‧開口圖案

3‧‧‧複合材質網版

Claims (5)

1. 一種複合材質網版，係包括： 一網框； 一網布，包括上下交錯之複數金屬經線及複數金屬緯線，該等金屬經線藉由一第一預定張力及該等金屬緯線藉由一第二預定張力拉伸並固定於該網框上；以及 一高分子材料層，包覆該網布，且該高分子材料層包括複數開口圖案； 其中，該等金屬經線材質為不鏽鋼，該等金屬緯線材質為鎢鋼或鈦金屬，且該等開口圖案中不具有該等金屬經線， 其中，該第二預定張力的強度大於該第一預定張力的強度，且不同金屬材質之該等金屬經線及該等金屬緯線係互相卡合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之複合材質網版，其中，藉由蝕刻液或雷射以蝕刻該高分子材料層，以形成該等開口圖案，且使該等開口圖案中不具有該等金屬經線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之複合材質網版，其中，該等開口圖案形成於任意二條相鄰的金屬經線之間，以使該等開口圖案中不具有該等金屬經線。
4. 如申請專利範圍第1項所述之複合材質網版，其中，該第二預定張力的該強度為該第一預定張力的該強度的120%-150%。
5. 如申請專利範圍第1項所述之複合材質網版，其中，該高分子材料層所使用的高分子材料為PET、PE、PI、PU、PVC、PP、PTFE、PMMA、PS或其他高分子合成材料的其中之一者。