可调整网布透墨量的网版及其制作方法
阅读说明：本技术 可调整网布透墨量的网版及其制作方法 (Screen printing plate capable of adjusting screen cloth ink permeation quantity and manufacturing method thereof ) 是由 蔡富得 陈柑富 余福恩 范文辉 于 2018-06-20 设计创作，主要内容包括：一种可调整网布透墨量的网版,包括：一网框；一网布,藉由一预定张力拉伸并固定于网框上且包括上下交错排列的多条金属经线及多条金属纬线,多条金属经线及多条金属纬线具有一第一线径；一高分子材料层,包覆网布,且高分子材料层包括多开口图案,其中,多开口图案中包括由多条金属经线及多条金属纬线构成的多个网布开口,构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线具有一第二线径,且第二线径小于第一线径。再者,本发明亦提供一种可调整网布透墨量的网版制作方法。(A screen capable of adjusting the ink penetration amount of screen cloth comprises: a screen frame; the screen cloth is stretched by a preset tension and fixed on the screen frame and comprises a plurality of metal warps and a plurality of metal wefts which are arranged in a vertically staggered mode, and the plurality of metal warps and the plurality of metal wefts have a first wire diameter; the high polymer material layer is coated with the mesh cloth and comprises a multi-opening pattern, wherein the multi-opening pattern comprises a plurality of mesh cloth openings formed by a plurality of metal warps and a plurality of metal wefts, the plurality of metal warps and/or the plurality of metal wefts forming the plurality of mesh cloth openings have a second wire diameter, and the second wire diameter is smaller than the first wire diameter. Furthermore, the invention also provides a screen manufacturing method capable of adjusting the ink penetration amount of the screen cloth.)
技术领域
本发明为一种印刷网布制作成的印刷网版的结构及其制作方法，特别指一种藉由调整印刷网布上的开口图案中的经纬线线径，以控制开口图案透墨量的印刷网版及其制作方法。
背景技术
随着技术的进步，电路板上的电路图案设计及电路板所需的印刷线路规格也越来越精细及精确，如被动元件回圈线路、太阳能电池上的指状式电极(Finger Line)线路等，因此对于电路图案的印刷网版亦需要可以用于印刷精细线路的网布规格。
在精密网版印刷中，细线化网布是影响透墨重要环节，我们知道网版的透墨率与网布开口率相关，而网布开口率与网布的目数与线径相关，如下公式所示：网布开口率＝网孔面积(A)/丝网面积(B)，所以我们知道在相同目数下，线径越细则网布开口率越大，透墨率越好，但同时成本差异也会更大。举例而言，以360目(mesh)、线径20um来说，一但线径来到16um、13um…11um，其价格每公尺以倍数成长，除了价格外，传统抽纱技术要达到更细线纱技术门槛更高，因此如何降低成本与增加透墨来达成精密印刷，是一门需要克服的问题。
此外，在现有技术中，虽然有藉由电铸方式形成网版或是用雷射加工钢板来达到增加网布开口率使透墨量增大的印刷网版结构，但电铸版或是钢版缺乏具有经纬线组织网布的特点，用电铸出来细线网版强度不足，钢板形成网版弹性不足，在离版印刷中达不到所需要的印刷效果。再者，在藉由编织经纬线而形成的网版结构中，虽然经线与纬线可以用不同的线径来编织，但无法局部控制经纬线的粗细，以至于无法达到在一片网版的多个开口图型中，缩小其经纬线组织的线径以增加透墨的效果。另一方面，在网版的实际运用中，当印刷后常常会发现只有局部的透墨不良，如刚好在开口图案的转弯或是直角上，或是开口图案刚好在经纬线的结点上，却无法局部调整这些地方的经纬线线径以增加透墨量。另外，我们实务上也遇到同一个图形中线路，需要两种以上网布线径，来达成不同线路油墨需求量，如在太阳能印刷网版中Finger Line与Bus Bar为两种不同功能需求线路，而设计在同一片网版中。
基于上述原因，如何提供一种可调整网布透墨量的网版及其制作方法，以在网版中局部调整经纬线的线径，来达到增加透墨量及降低成本的目的，乃是待解决的问题。
发明内容
为达成前述目的，本发明提供一种可调整网布透墨量的网版，包括：一网框；一网布，藉由一预定张力拉伸并固定于网框上且包括上下交错排列之多条金属经线及多条金属纬线，多条金属经线及多条金属纬线具有一第一线径；一高分子材料层，包覆网布，且高分子材料层包括多个开口图案，其中，多个开口图案中包括由多条金属经线及多条金属纬线构成的多个网布开口，构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线具有一第二线径，且第二线径小于第一线径。
较佳地，构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线进一步具有一第三线径，且第三线径小于第二线径及第一线径。
较佳地，预定张力为10-20牛顿。
较佳地，多条金属经线的材质为不锈钢或钨的其中之一，多条金属纬线的材质为不锈钢或钨的其中之一，其多条经线或纬线可为相同或不同材质。
再者，本发明亦提供一种可调整网布透墨量的网版制作方法，系包括以下步骤：将多条金属经线以及多条金属纬线以上下交错的方式编织，以形成一网布，其中，多条金属经线及多条金属纬线具有一第一线径；将多条金属经线以及多条金属纬线以一预定张力拉伸并固定于一网框上；藉由一高分子材料包覆网布，以在网布上形成一高分子材料层；藉由一第一蚀刻方式蚀刻高分子材料层以形成多个第一开口图案，其中，多个第一开口图案中包括由多条金属经线及多条金属纬线构成的多个网布开口；藉由一第二蚀刻方式蚀刻构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线，使构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线具有一第二线径，其中，第二线径小于第一线径；以及藉由第一蚀刻方式蚀刻高分子材料层以形成多个第二开口图案，其中，多个第一开口图案及多个第二开口图案构成多个第三开口图案。
再者，在藉由第二蚀刻方式蚀刻构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线的步骤中，进一步藉由第二蚀刻方式蚀刻构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线，使构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线具有一第三线径，该第三线径小于该第二线径及该第一线径。
再者，在藉由第二蚀刻方式蚀刻构成多个网布开口的多条金属经线及/或多条金属纬线的步骤中，进一步藉由第二蚀刻方式蚀刻构成多个网布开口的多条金属经线及多条金属纬线的其中之一，以蚀刻去除构成多个网布开口的多条金属经线及多条金属纬线的其中之一。
较佳地，预定张力为10-20牛顿。
较佳地，多条金属经线的材质为不锈钢或钨的其中之一，多条金属纬线的材质为不锈钢或钨的其中之一。
较佳地，第一蚀刻方式为雷射蚀刻，第二蚀刻方式为化学蚀刻。
附图说明
本领域中具有通常知识者在参照附图阅读下方的详细说明后，可以对本发明的各种态样以及其具体的特征与优点有更良好的了解，其中，该些附图包括：
图1为说明本发明一实施例的可调整网布透墨量的网版的结构示意图；
图2为说明图1中区域A的放大结构示意图；
图3为说明本发明一实施例的可调整网布透墨量的网版制作方法流程图；
图4为说明本发明一实施例的不包括开口图案的可调整网布透墨量的网版结构示意图；
图5为说明本发明一实施例的包括第一开口图案的可调整网布透墨量的网版结构示意图；
图6a为说明本发明一实施例的包括第一开口图案及第二开口图案的可调整网布透墨量的网版结构示意图；
图6b为说明图6a中区域B的放大结构示意图；
图7a为说明本发明另一实施例的包括第一开口图案及第二开口图案的可调整网布透墨量的网版结构示意图；以及
图7b为说明图7a中区域C的放大结构示意图。
具体实施方式
以下配合图式及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。
图1为一示意图，用以说明本发明一实施例的复合材质网的结构。请参照图1，在本发明一实施例中，可调整网布透墨量的网版1包括一网框10、一网布12以及一高分子材料层14。其中，网布12是藉由一预定张力拉伸并固定于网框10上，且网布12包括上下交错排列的多条金属经线121及多条金属纬线123，金属经线121及金属纬线123具有一第一线径。高分子材料层14包覆住网布12，且高分子材料层14包括开口图案16、开口图案18。开口图案16、开口图案18中的金属经线121及/或金属纬线123具有一第二线径，且该第二线径小于该第一线径，以达到增加网布12的透墨量的技术效果。
图2为一示意图，用以说明图1中区域A的放大结构示意图。请参照图1及图2，由图2可得知，开口图案16中包括由多条金属经线1211及多条金属纬线1231构成的多个网布开口141，金属经线1211及金属纬线1231具有该第二线径，且该第二线径小于该第一线径。举例而言，该第二线径为该第一线径的60％-90％。详而言之，为了达到增加网布12的透墨量及减低成本的技术效果，本发明可以使用价格较便宜的粗线径的金属经线121及金属纬线123来编织并形成网布12，之后，只要使用例如酸液或碱液的化学溶剂来蚀刻开口图案16及/或开口图案18中的金属经线121及/或金属纬线123，即可将金属经线121及/或金属纬线123的线径缩小。举例而言，可将金属经线121及/或金属纬线123的线径缩小60％-90％，以达到局部控制线径粗细的效果并增加透墨量。
应了解的是，图1中金属经线121及金属纬线123的数量仅为示意性质，在图2的放大示意图中示出了数量较多的金属经线121及金属纬线123，以更清楚表示本发明的特点。
值得一提的是，高分子材料层14具有抗酸碱与高拉力的效能，在使用化学溶剂来蚀刻开口图案16及/或开口图案18中的金属经线121及/或金属纬线123时，能保护网版1中开口图案16及开口图案18以外的地方。再者，为了防止当金属经线1211及金属纬线1231线径变小后会让整张网布12的支撑力变弱，本发明先以例如为10-20牛顿的预定张力来拉伸网布12并固定于网框10上，此特定数值的张力可让金属经线1211及金属纬线1231在线径变小后仍具有一定的支撑力。
另一方面，金属经线121的材质可为不锈钢或钨的其中之一，金属纬线123的材质亦可为不锈钢或钨的其中之一。当金属经线121及金属纬线123的材质为相同时，使用化学溶剂来蚀刻时可同时蚀刻金属经线121及金属纬线123，以同时缩小金属经线121及金属纬线123的线径。若金属经线121及金属纬线123的材质为不同时，例如，金属经线121的材质为不锈钢，金属纬线123材质为钨时，使用酸液可只蚀刻金属经线121，而使用碱液可只蚀刻金属纬线123，以局部缩小特定材质的线径。更甚者，可进一步藉由酸液或碱液来蚀刻去除金属经线1211或金属纬线1231，让开口图案16或开口图案18中只包括金属经线1211或只包括金属纬线1231。
此外，在本发明的其他实施例中，开口图案18中可包括具有一第三线径的多条金属经线及/或多条金属纬线(未于图中示出)，且该第三线径小于该第一线径及该第二线径。详而言之，只要使用例如酸液或碱液的化学溶剂来蚀刻开口图案18中的金属经线121及/或金属纬线123，且蚀刻的时间比蚀刻开口图案16中的金属经线121及/或金属纬线123来的久，例如，蚀刻开口图案16中的金属经线121及/或金属纬线123的时间为5分钟，蚀刻开口图案18中的金属经线121及/或金属纬线123为10分钟，即可以形成小于第一线径及第二线径的第三线径。换言之，在本发明的网版结构中，其开口图案中具有多种线径大小的金属经线及金属纬线，如此可获得多种数值的网布开口透墨率。再者，在本发明的其他实施例中，可使开口图案16的单一开口图案结构中包括多种线径的金属经线及金属纬线，举例而言，可将开口图案16的第一部分的金属经线及金属纬线设置成具有第二线径，而开口图案16的第二部分的金属经线及金属纬线设置成具有第三线径。
图3为一流程图，用以说明本发明一实施例的可调整网布透墨量的网版制作方法。请参照图3，本发明的可调整网布透墨量的网版制作方法包括步骤S10-步骤S60，步骤S10为：将多条金属经线以及多条金属纬线以上下交错的方式编织，以形成一网布，其中，所述金属经线及所述金属纬线具有一第一线径；步骤S20为：将所述金属经线以及所述金属纬线以一预定张力拉伸并固定于一网框上；步骤S30为：藉由一高分子材料包覆该网布，以在该网布上形成一高分子材料层；步骤S40为：藉由一第一蚀刻方式蚀刻该高分子材料层以形成多个第一开口图案，其中，所述第一开口图案中包括由所述金属经线及所述金属纬线构成的多个网布开口；步骤S50为：藉由一第二蚀刻方式蚀刻构成所述网布开口的所述金属经线及/或所述金属纬线，使构成所述网布开口的所述金属经线及/或所述金属纬线具有一第二线径，其中，该第二线径小于该第一线径；以及步骤S60为：藉由该第一蚀刻方式蚀刻该高分子材料层以形成多个第二开口图案，其中，所述第一开口图案及所述第二开口图案构成多个第三开口图案。
现将搭配网版示意图来详细叙述每一个步骤。图4为一示意图，用以说明本发明一实施例的不包括开口图案的可调整网布透墨量的网版结构。请参照图3及图4，在完成步骤S10-步骤S30后，可得到如图4所示的网版2的结构，网版2包括由多条金属经线221以及多条金属纬线223以上下交错的方式编织而形成的一网布22，且网布22的金属经线221以及金属纬线223系以一预定张力拉伸并固定于一网框20上，同时，可藉由一高分子材料包覆网布22，以在网布22上形成一高分子材料层24。
另一方面，在步骤S30中，高分子材料层24的所使用的高分子材料为具有抗酸碱与高拉力的PET、PE、PI、PU、PVC、PP、PTFE、PMMA、PS或其他高分子合成材料的其中之一。此外，在本发明一实施例中，可将薄膜形式的高分子材料与网布22以热压合的方式结合，使该高分子材料包覆网布22并形成高分子材料层24；或者，可藉由将该高分子材料作为一薄膜后，再于该高分子材料上或于网布22上涂一层胶，之后再将网布22及该高分子材料透过胶而贴合结合，使该高分子材料包覆网布22，以形成高分子材料层24。在本发明其他实施例中，可以将液态形式的该高分子材料与网布22以湿式涂布、刮槽式涂布、浸泡式涂布、旋转式涂布、喷涂式涂布或狭缝式涂布的其中之一者的方式结合，使该高分子材料包覆网布22，并形成高分子材料层24。
图5为一示意图，用以说明本发明一实施例的包括第一开口图案的可调整网布透墨量的网版结构。请参照图3及图5，在步骤S40中，可藉由一第一蚀刻方式蚀刻高分子材料层24以形成多个第一开口图案26，其中，第一开口图案26中包括由金属经线221及金属纬线223构成的多个网布开口241。接着于步骤S50中，可藉由一第二蚀刻方式蚀刻构成网布开口241的金属经线221及/或金属纬线223，使构成网布开口241的金属经线221及/或金属纬线223具有一第二线径，其中，该第二线径小于该第一线径。此外，因蚀刻金属经线221及金属纬线223的相关叙述已于上文中做描述，于此不在赘述。
图6a为一示意图，用以说明本发明一实施例的包括第一开口图案及第二开口图案的可调整网布透墨量的网版结构。请参照图3及图6a，于步骤S60中，可藉由该第一蚀刻方式蚀刻高分子材料层24以形成多个第二开口图案28，其中，第一开口图案26及第二开口图案28可进一步构成一第三开口图案，意即，代表整体开口图案的第三开口图案包括经蚀刻以具有较细经纬线径的第一开口图案26以及未经蚀刻以具有一般经纬线径的第二开口图案28。
图6b为一示意图，用以说明图6a中区域B的放大结构。请参照图6b，由图6b可明确看出，于第一开口图案26中，构成网布开口241的金属经线2211及/或金属纬线2231具有第二线径，而于第二开口图案28中，构成网布开口241的金属经线221及/或金属纬线223则具有第一线径，且第二线径细小于第一线径。如此一来，第一开口图案26会具有大于第二开口图案28的透墨量，以达成局部控制透墨量的目的。其中，使用者可依照需求而调整第一开口图案26及第二开口图案28中的线径粗细，意即，可以是第二开口图案28中的线径较细。
应了解的是，图6a中金属经线221及金属纬线223的数量仅为示意性质，在图6b的放大示意图中示出了数量较多的金属经线221及金属纬线223，以更清楚表示本发明的特点。
另一方面，在本发明的制作方法中，该第一蚀刻方式为只蚀刻高分子材料层24的蚀刻方式，例如雷射蚀刻或其他具有相同效果的蚀刻方式，以藉由雷射或其他蚀刻方式先将所需不同线径的图形切割出来，以及在后续步骤中将整体图案的另一部分的图形切割出来。该第二蚀刻方式为只蚀刻金属经线221及/或金属纬线223的蚀刻方式，例如化学蚀刻或其他具有相同效果的蚀刻方式，以藉由例如为酸液或碱液的化学溶剂来蚀刻金属经线及/或金属纬线，以缩小金属经线及/或金属纬线的线径。
此外，在本发明另一实施例中，于步骤S50中，可进一步包括以下步骤：藉由该第二蚀刻方式蚀刻构成所述网布开口的所述金属经线及/或所述金属纬线，使构成所述网布开口的所述金属经线及/或所述金属纬线具有一第三线径，该第三线径小于该第二线径及该第一线径。举例而言，在步骤S50中，可以先蚀刻多个第一开口图案26的其中多个中的金属经线221及/或金属纬线223，蚀刻时间例如为5分钟，以形成具有第二线径的金属经线2211及/或金属纬线2231。之后，再蚀刻多个第一开口图案26的另外多个中的金属经线221及/或金属纬线223，蚀刻时间例如为10分钟，以形成具有第三线径的金属经线及/或金属纬线(未于图中示出)。依此类推，只要再延长蚀刻时间，即可形成具有小于第一线径、第二线径及第三线径的其他线径的金属经线及/或金属纬线。
其中，蚀刻多个第一开口图案26以形成第三线径的其中一种方法为：先用例如为雷射蚀刻的第一蚀刻方式蚀刻出第一组第一开口图案26，再用例如为化学蚀刻的第二蚀刻方式蚀刻第一组第一开口图案26中的金属经线221及/或金属纬线223，蚀刻时间例如为5分钟。之后，接着用该第一蚀刻方式蚀刻出第二组第一开口图案26，再用该第二蚀刻方式同时蚀刻第一组第一开口图案26及第二组第一开口图案26中的金属经线221及/或金属纬线223，蚀刻时间例如为5分钟。如此一来，第一组第一开口图案26中的金属经线221及/或金属纬线223的蚀刻时间共为10分钟，并可获得具有第三线径的金属经线及/或金属纬线，而第二组第一开口图案26中的金属经线221及/或金属纬线223的蚀刻时间共为5分钟，并可获得获得第二线径的金属经线2211及/或金属纬线2231，且该第三线径是小于该第二线径。
而蚀刻多个开口图案26以形成第三线径的另一种方法为：先用例如为雷射蚀刻的第一蚀刻方式蚀刻出第一组第一开口图案26，再用例如为化学蚀刻的第二蚀刻方式蚀刻第一组第一开口图案26中的金属经线221及/或金属纬线223，蚀刻时间例如为5分钟，以形成具有第二线径的金属经线2211及/或金属纬线2231，接着可利用一抗酸碱乳剂填补住第一组第一开口图案26。之后，可继续用该第一蚀刻方式蚀刻出第二组第一开口图案26，再用该第二蚀刻方式蚀刻第二组第一开口图案26中的金属经线221及/或金属纬线223，蚀刻时间例如为10分钟，以形成具有第三线径的金属经线及/或金属纬线，且该第三线径小于该第二线径。此时，因第一组第一开口图案26是被该抗酸碱乳剂填补住，所以在蚀刻第二组第一开口图案26时并不会蚀刻到第一组第一开口图案26中的金属经线2211及/或金属纬线2231。
由上述方法可知，本发明可藉由特殊的制作方法以在网版的开口图案中形成具有多种线径大小的金属经线及金属纬线，如此可获得多种数值的网布开口透墨率，
此外，在本发明又一实施例中，于步骤S50中，可进一步包括以下步骤：藉由该第二蚀刻方式蚀刻构成所述网布开口的所述金属经线及所述金属纬线的其中之一，以蚀刻去除构成所述网布开口的所述金属经线及所述金属纬线的其中之一。举例而言，金属经线221的材质可为不锈钢或钨的其中之一，金属纬线223的材质亦可为不锈钢或钨的其中之一。若金属经线221及金属纬线223的材质为不同时，例如，金属经线221的材质为不锈钢，金属纬线223材质为钨时，使用酸液可只蚀刻缩小金属经线221的线径，或进一步去除金属经线221，而使用碱液可只蚀刻缩小金属纬线223的线径，或进一步去除金属纬线223，以局部缩小或去除特定材质的线径，并提升透墨量。
图7a为一示意图，用以说明本发明另一实施例的包括第一开口图案及第二开口图案的可调整网布透墨量的网版结构；图7b为一示意图，用以说明图7a中区域C的放大结构。请参照图7a及图7b，在本发明另一实施例中，可调整网布透墨量的网版3包括一网框30、一网布32以及一高分子材料层34。其中，网布32是藉由一预定张力拉伸并固定于网框30上，且网布32包括上下交错排列且为互相垂直的多条金属经线321及多条金属纬线323，金属经线321及金属纬线323具有一第一线径。高分子材料层34包覆住网布32，且高分子材料层34包括多个第一开口图案36以及多个第二开口图案38。值得一提的是，在此实施例中，是藉由酸液或碱液等化学溶剂蚀刻去除第一开口图案36中的金属经线321，并蚀刻缩小金属纬线323的线径以成为具有第二线径的金属纬线3231，且该第二线径小于该第一线径，以达到增加网布32的透墨量。
由图7b的放大结构可明显看出，第一开口图案36中金属纬线3231的线径明显比金属纬线323细，且第一开口图案36中不包括金属经线321，如此一来，可控制第一开口图案36的透墨量最大化。
应了解的是，图7a中金属经线321及金属纬线323的数量仅为示意性质，在图7b的放大示意图中会示出数量较多的金属经线321及金属纬线323，以更清楚表示本发明的特点。
综上所述，本发明成功地提供了一种可调整网布透墨量的网版及其制作方法，在本发明的网版结构中，可局部控制网版上开口图案中金属经纬线的线径粗细，使得开口图案中的金属经纬线具有较细的线径，以进一步增加开口图案中的透墨量。
以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
其中，附图标记说明如下：
1、2、3 网版
10、20、30 网框
12、22、32 网布
14、24、34 高分子材料层
16、18 开口图案
26、36 第一开口图案
28、38 第二开口图案
121、1211、221、2211、321、3211 金属经线
123、1231、223、2231、323、3231 金属纬线
141、241 网布开口
S10-S60 步骤
A、B、C 区域