(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに垂直に交差するメッシュ線が平滑に連続して形成された非ウィーブ型の金属メッシュクロスにおいて、
線径が第１の値であるメッシュ線が第１の方向及び前記第１の方向に垂直な第２の方向に交差して設けられることにより形成されたメッシュ領域と、
線径が前記第１の値より大きい第２の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記メッシュ領域の外周に設けられてなる応力緩和帯と、
線径が前記第２の値より大きい第３の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記応力緩和帯の外周に設けられてなる辺縁孔領域と
を備えたことを特徴とする金属メッシュクロス。
【請求項２】
前記メッシュ領域の内部に、前記第１の方向のメッシュ線を残して前記第２の方向のメッシュ線を欠損させることにより形成したパターン領域をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の金属メッシュクロス。
【請求項３】
前記メッシュ領域の内部に、前記第１の方向のメッシュ線を残して前記第２の方向のメッシュ線を欠損させることにより形成したパターン領域をさらに備え、前記パターン領域における前記第１の方向のメッシュ線の線径は前記第１の値より小さいことを特徴とする請求項１に記載の金属メッシュクロス。
【請求項４】
前記パターン領域における前記第１の方向のメッシュ線の線径は、前記パターン領域の内部の両端における値が中央領域の値より大きいことを特徴とする請求項３に記載の金属メッシュクロス。
【請求項５】
純ニッケル材料又はニッケル基合金材料から電鋳工程によって製造されたことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の金属メッシュクロス。
【請求項６】
前記第１の値、前記第２の値及び前記第３の値は１０ないし１００μｍの範囲にあり、前記交差するメッシュ線によって形成された網目の数が１００ないし６００個の範囲にあり、厚さが１０ないし４５μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の金属メッシュクロス。
【請求項７】
前記第１の値、前記第２の値及び前記第３の値は１５ないし３０μｍの範囲にあり、前記交差するメッシュ線によって形成された網目の数が２００ないし４５０個の範囲にあり、厚さが１５ないし３０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の金属メッシュクロス。
【請求項８】
互いに垂直に交差するメッシュ線が平滑に連続して形成され、線径が第１の値であるメッシュ線が第１の方向及び前記第１の方向に垂直な第２の方向に交差して設けられることにより形成されたメッシュ領域と、線径が前記第１の値より大きい第２の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記メッシュ領域の外周に設けられてなる応力緩和帯と、線径が前記第２の値より大きい第３の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記応力緩和帯の外周に設けられてなる辺縁孔領域と、前記メッシュ領域の内部に、前記第１の方向のメッシュ線を残して前記第２の方向のメッシュ線を欠損させることにより形成したパターン領域を備えた金属メッシュクロスを用いるマスクの製造方法において、
前記金属メッシュクロスの前記パターン領域を除く部分にマスキング物質を塗布することにより、前記パターン領域に対応する位置にマスクの開口を形成し、
前記マスクの開口寸法を、前記パターン領域の開口寸法より小さくする
ことを特徴とするマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、具体的に金属メッシュクロスに関する。
【背景技術】
【０００２】
経済の急速な発展に伴い、エネルギー消耗量がますます増加し、石炭や石油といった非再生資源の埋蔵量が日々減少していることから、人々は新エネルギー（例えば、原子力、太陽エネルギー、風力エネルギー、バイオマスエネルギー、地熱エネルギー、海洋エネルギー、水素エネルギー等）の模索に駆り立てられている。地球上の数あるエネルギー源として、太陽エネルギーは新エネルギー研究の重要な部分を占めており、太陽電池はその応用の代表格である。
【０００３】
太陽電池の変換効率の向上は、現在のところ太陽電池研究における主要な目標となっており、電池基板材料の選択、基板制作技術の改良のほか、適切なスクリーン印刷板の選択によっても電池の変換効率の向上は可能である。
【０００４】
エレクトロニクス産業及び各関連産業の躍進に伴って、精密印刷や小型パッケージングの応用もますます拡大している。精密印刷や小型パッケージングの過程は一般的にマスクの応用と関連している。従来のマスクには、金属マスク、複合マスクが含まれる。現在、金属マスクの材質は一般的にニッケル基合金であるのに対し、複合マスクの構成はやや複雑であり、メッシュ及びメッシュ表面に塗布された感光物質を含む。
【０００５】
特許文献１は、大面積ナノシート太陽電池の製造方法について、以下の特徴を開示している。即ち、ＤＳＳＣ単体を長尺状に形成し、耐腐食接続帯で長尺状のＤＳＳＣ単体を大面積の太陽電池となるよう直列接続する。耐腐食接続帯の両側にはそれぞれ保護隔離層、或いはスクリーン印刷法で作製された低抵抗グリッド電極が設けられており、低抵抗グリッド電極の表面は保護膜で覆われている。そして、保護膜で覆われた低抵抗グリッド電極を用いて複数の長尺状のＤＳＳＣ単体を大面積の太陽電池となるよう並列接続する。大面積の太陽電池における一方のガラスとＴＣＯの接触面には流入槽が設けられ、大面積の太陽電池における一端の流入槽において、流入槽から電解質と染料を汲み入れた後に流入槽を切断し、密封する。
【０００６】
特許文献２は、スキージ、補助スキージ、回送ブレード、スクリーン印刷版を含む太陽電池のスクリーン印刷装置について、以下の特徴を開示している。即ち、スクリーン印刷版上に、スキージの辺縁両側に密接して２つのじゃま板構造を装着する。じゃま板構造は、主にじゃま板面、じゃま板フレーム及び装着ホルダから構成される。じゃま板面の底部とスクリーン面は、分離可能に接触していてもよいし、可撓性材料によって接着されていてもよい。回送ブレードとスキージ及び補助スキージの辺縁は、じゃま板面と隙間なく接触している。印刷機ヘッドはスキージと回送ブレードをじゃま板面に接触させつつスライドさせて、ペーストを両側のじゃま板面、スキージ及び回送ブレードで囲まれてなる範囲で運動させることで、ペーストが両側へ流動しないようにしている。
【０００７】
特許文献３は、結晶シリコン太陽電池のスクリーン印刷用純銀スクリーン版について以下を開示している。即ち、シリコン、主グリッド線、面取り角、副グリッド線を含み、前記シリコンに主グリッド線と副グリッド線が設けられ、前記主グリッド線と副グリッド線は垂直に設けられ、前記シリコンに面取り角が設けられている。これにより、正面の電極グリッド線をシリコン表面において有効に拡張し、被覆面積を拡大可能なことから、光電流を有効に収集することができるため、電池効率が改善される。
【０００８】
特許文献４は、２度のスクリーン印刷と溝加工を組み合わせた太陽電池作製工程を開示しており、当該工程は電極を２度印刷する太陽電池を作製するために用いられ、溝加工工程及び２度の印刷工程を含む。溝加工工程とは、シリコン表面の電極グリッド線領域に溝加工して、電極グリッド線領域にエッチング溝を形成する工程である。２度の印刷工程とは、（ａ）印刷する電極のペーストをエッチング溝に充填して乾燥させ、エッチング溝内に第１層電極を形成する一次電極印刷と、（ｂ）第１層電極の外面に電極を印刷し、シリコン表面の電極グリッド線領域に第２層電極を形成する二次電極印刷とをいう。
【０００９】
従来の複合マスクを構成するメッシュは、ウィーブ（ｗｅａｖｅ）型ワイヤメッシュやポリエステルメッシュ等である。この種類のメッシュは、ウィーブ型における縦横の交点特性から、最終的に成形されるマスクのペースト抜けへの影響、例えばペーストの抜けムラを招来してしまう。そこで、実際のマスク作製過程では、往々にして予めメッシュを押圧することで、ウィーブ型メッシュにおけるこのような影響を可及的に低減させる必要がある。しかし、このような操作では、縦横の交点によりもたらされる不具合を完全には回避できない。
【００１０】
本発明は、主として当該課題に対するメッシュを提供し、上述のような課題を良好に解決するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】中国特許公開公報第ＣＮ１０１２４１９５６号
【特許文献２】中国特許公開公報第ＣＮ１０２３３６０５１Ａ号
【特許文献３】中国実用新案第ＣＮ２０２０５８７６１Ｕ号
【特許文献４】中国特許公開公報第ＣＮ１０１９６９０８２Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来の精密印刷技術で用いられるメッシュはウィーブ型の縦横の交点があり、成形されるマスクの印刷の抜けムラを招来してしまうとの一つの技術的課題を解決するものであり、ウィーブ型のような交点がなく、表面が平滑であり、印刷の均一性に優れるとの利点を有する新たな金属メッシュクロスを提供する。
【００１３】
本発明は、更に、上記金属メッシュクロスを用いて作製された、印刷の均一性に優れるとの利点を有するマスクを提供することをもう一つの技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するため、本発明は以下の技術方案を用いる。即ち、互いに垂直に交差するメッシュ線が平滑に連続して形成された非ウィーブ型の金属メッシュクロスにおいて、線径が第１の値であるメッシュ線が第１の方向及び前記第１の方向に垂直な第２の方向に交差して設けられることにより形成されたメッシュ領域と、線径が前記第１の値より大きい第２の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記メッシュ領域の外周に設けられてなる応力緩和帯と、線径が前記第２の値より大きい第３の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記応力緩和帯の外周に設けられてなる辺縁孔領域とを備える。
【００１５】
上記技術方案において、前記金属メッシュクロスは、好ましくは前記メッシュ領域の内部に、前記第１の方向のメッシュ線を残して前記第２の方向のメッシュ線を欠損させることにより形成したパターン領域をさらに備える。
【００１６】
上記もう一つの技術的課題を解決するために、本発明は以下の技術方案を用いる。即ち、互いに垂直に交差するメッシュ線が平滑に連続して形成され、線径が第１の値であるメッシュ線が第１の方向及び前記第１の方向に垂直な第２の方向に交差して設けられることにより形成されたメッシュ領域と、線径が前記第１の値より大きい第２の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記メッシュ領域の外周に設けられてなる応力緩和帯と、線径が前記第２の値より大きい第３の値であるメッシュ線が前記第１の方向及び前記第２の方向に交差して形成されると共に、前記応力緩和帯の外周に設けられてなる辺縁孔領域と、前記メッシュ領域の内部に、前記第１の方向のメッシュ線を残して前記第２の方向のメッシュ線を欠損させることにより形成したパターン領域を備えた金属メッシュクロスを用いるマスクの製造方法において、前記金属メッシュクロスの前記パターン領域を除く部分にマスキング物質を塗布することにより、前記パターン領域に対応する位置にマスクの開口を形成し、前記マスクの開口寸法を、前記パターン領域の開口寸法より小さくする。
【００１７】
上記技術方案において、好ましくは、金属メッシュクロスにおける前記メッシュ線の欠損により構成されるパターンは、一組の互いに平行なラインからなり、マスクにおけるグリッド細線に対応する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明が提供する金属メッシュクロスは、以下の点において優れている。
【００１９】
（１）前記金属メッシュクロスは電鋳工程によって得られ、表面が平滑で、ウィーブ型のような縦横の交点を有さないとの特性があるため、これを用いて作製される太陽電池電極用スクリーン印刷板は、印刷時にペーストの抜けが均一となる。
【００２０】
（２）前記金属メッシュクロスは、適応する太陽電池電極用スクリーン印刷板のグリッド細線に対応する領域において、グリッド細線の所在方向にはメッシュ線を有していないため、金属メッシュクロスによる印刷ペーストの阻害が低減される。
【００２１】
非ウィーブ型のワイヤメッシュはメッシュ表面が平滑であることから、これにより作製されたマスクは、拭き取り過程において表面の凹凸に起因して損傷することがない。メッシュは、必要に応じて別の開孔率、メッシュ線径寸法及びメッシュ線形状で設計してもよく、メッシュの良好なペースト抜け効果のほか、メッシュ寿命をも保証可能である。
【００２２】
以上の点より、前記金属メッシュクロスによって作製される太陽電池電極用スクリーン印刷板は、「アスペクト比」に優れたシリコン太陽電池の電極グリッド線構造を印刷可能である。これにより、太陽電池による電流の収集及び伝達に有利となることから、太陽電池の変換効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、金属メッシュクロスの構造を示す図であり、そのうち、Ｉは、メッシュ領域で、ＩＩは、応力緩和帯領域である。
【図２】図２は、実施例１のワイヤメッシュを部分的に拡大して示す図である。
【図３】図３は、金属メッシュクロスにおける応力緩和帯の一部を拡大して示す図であり、そのうち、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３となっている。
【図４】図４は、メッシュ線の欠損により構成されるパターンを有する金属メッシュクロスを示す図であり、そのうち、ＩＩＩはメッシュ領域である。
【図５】図５は、図４のＩＩＩ部分を拡大して示す図であり、そのうち、ＩＶは横方向のメッシュ線が欠損しているメッシュ領域である。
【図６】図６は、図５のＩＶ部分を拡大して示す図であり、そのうち、ｒ１＞ｒ４＞ｒ５。
【図７】図７は、メッシュ線が欠損したパターン領域に残るメッシュ線の線径を示す図であり、そのうち、ｒ１≧ｒ６である。
【図８】図８は、金属メッシュクロスにマスキング物質を塗布したマスクを部分的に示す図であり、そのうち、Ｒ１≧Ｒ２である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、具体的な実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
金属メッシュクロスであって、図１に示すように、メッシュ領域が設けられ、前記メッシュ領域は２組の互いに垂直なメッシュ線からなり、前記金属メッシュクロスにおけるメッシュ領域の中央領域にはパターン領域が設けられ、前記パターンは金属メッシュクロスが横方向又は縦方向にメッシュ線を欠損することで構成される。前記金属メッシュクロスはウィーブ型のような縦横の交点がなく、一体成形構造であって、表面が平滑である。即ち、前記金属メッシュクロスを構成するメッシュ線は連続する非ウィーブ型である。
【００２６】
図２は、前記ワイヤメッシュを部分的に拡大して示す図であって、前記ワイヤメッシュは互いに交錯するメッシュ線Ｉａからなる。本実施例における前記金属メッシュクロスの網目は３３０個、メッシュクロス線径は２０ｕｍ、メッシュクロスの厚さは２５ｕｍである。
【００２７】
図３は、前記金属メッシュクロスにおける応力緩和帯の一部を拡大して示す図である。当該緩和帯の線径寸法は一定の変化規則に基づいて変化している。本実施例において、当該規則は図３に示すように、金属メッシュクロスの中央から辺縁に向かって線径寸法が徐々に拡大している。即ち、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３となっており、例えば、ｒ１＝２０ｕｍ，ｒ２＝３０ｕｍ，ｒ３＝４０ｕｍである。図１に示すように、線径が４０ｕｍである外辺縁はメッシュクロスの辺縁孔領域に連なっている。このように設計することで、メッシュクロスは張設された状態で力を受けた場合に、外部からの張力により良好に耐えることが可能となる。
【実施例２】
【００２８】
金属メッシュクロスであって、基本構造は実施例１と同じであるが、メッシュクロスの網目を４００個に、メッシュクロスの線径を２５ｕｍに、メッシュクロスの厚さを２０ｕｍに変更している。
【００２９】
これを基本として、前記金属メッシュクロスは、更に次のように構造を変更している。
【００３０】
前記金属メッシュクロスにはパターンが設けられており、本実施例におけるパターンは図４に示すように、互いに平行なライン４ａからなる。図５は図４のＩＩＩ部分を拡大して示す図であり、図５の５ａは図４に示されるライン４ａであり、５ａ箇所には横方向のメッシュ線が欠損している。
【００３１】
図６は図５のＩＶ部分を拡大して示す図であり、メッシュ線が欠損したパターン領域に残るメッシュ線の線径には、金属メッシュクロス本体の線径ｒ１＞パターン領域内部のメッシュ線両端の線径ｒ４＞パターン領域内部のメッシュ線中央領域の線径ｒ５、との規則があり、平滑な構造である。また、前記メッシュ線が欠損したパターン領域に残るメッシュ線の線径には、図７に示すように、パターン領域内部のメッシュ線の線径寸法は均一であり、且つ、金属メッシュクロス本体の線径ｒ１≧パターン領域内部のメッシュ線の線径ｒ６である、との規則があってもよい。
【００３２】
図８は、当該金属メッシュクロスにマスキング物質を塗布したマスクを部分的に示す図である（図５に示す部分に対応する）。図示するように、前記マスクの開口には一方向のメッシュ線８ａしか存在しておらず、これが架橋の役割を果たしている。図５と図８を比較すると、金属メッシュクロスメッシュ線欠損領域の開口寸法Ｒ１≧マスクパターン対応領域の開口寸法Ｒ２、となっている。このような設計によれば、マスクにおけるマスキング物質の塗布難易度係数が低下するほか、開口箇所のメッシュ線が一方向に限られることから架橋部が少なくなり、印刷ペーストへの影響が低減するため、マスクによる良好なペースト抜け効果が保証される。
【実施例３】
【００３３】
金属メッシュクロスであって、基本構造は実施例１及び実施例２と同じであるが、前記金属メッシュクロスの網目を２００〜４５０個に、線径寸法を１５〜３０ｕｍに、厚さを１５〜３０ｕｍに変更している。
【実施例４】
【００３４】
金属メッシュクロスであって、基本構造は実施例１及び実施例２と同じであるが、前記金属メッシュクロスの網目、線径寸法、厚さは、実施例３の前記範囲内の数値の任意の組み合わせであってもよい、に変更している。
【００３５】
以上、本発明の実施例について提示及び記載したが、当業者は、本発明の原理と趣旨を逸脱せずに、これら実施例について様々な変更、修正、代替及び変形が可能であることを理解できる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物によって限定される。
【符号の説明】
【００３６】
Ｉａ    メッシュ線
４ａ    横方向のメッシュ線が欠損している領域
５ａ    横方向のメッシュ線が欠損している領域
８ａ    マスクの開口箇所のメッシュ架橋
Ｒ１    金属メッシュクロスメッシュ線欠損領域の開口寸法
Ｒ２    マスクパターン対応領域の開口寸法
ｒ１    異なるメッシュ領域のメッシュ線の線径寸法（金属メッシュクロス本体の線径）
ｒ２    異なるメッシュ領域のメッシュ線の線径寸法
ｒ３    異なるメッシュ領域のメッシュ線の線径寸法
ｒ４    パターン領域内部のメッシュ線両端の線径
ｒ５    パターン領域内部のメッシュ線中央領域の線径
ｒ６    パターン領域内部のメッシュ線の線径
【図１】
0005933813.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005933813.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005933813.tif 000009