[发明专利]间距紧密的、高纵横比的挤出的网格线

说明书

本申请是以下申请的分案申请：申请日2007年10月31日，申请号200710167683.X，发明名称“间距紧密的、高纵横比的挤出的网格线”。

技术领域

本发明涉及一种挤出系统和方法，特别是涉及一种微挤出系统，以及对多种相同和/或不同材料进行共挤出以形成具有相对高纵横比的相对精细的结构的方法。

背景技术

对于传统挤出，料坯通过模具被压缩和/或拉伸来制造杆、轨道、管等等。这一能力有益于多种应用。例如，挤出可以被用于食品加工中，制造面团、谷物、快餐等，管状油酥面的浆料(如蛋白酥皮筒)，在曲奇盘中给曲奇面团造型，制造塑料花和蛋糕的镶边等等。在另外一些应用中，挤出被用来制造消费产品，例如，将不同颜色的牙膏混合挤在牙刷上。

传统的挤出技术有一定的局限性，例如，利用传统的挤出技术无法获得高的纵横比(如2∶1或更大)、精细特征的(如小于50微米)或是多孔的结构。因此，通常挤出是不能用于制造导电连接件和/或用于电化学的沟槽(如燃料)，太阳能和/或其它类型的电池，而这些高纵横比、特征精细的、多孔结构可以增加效率和电能的产生。

做为例子，燃料电池，高纵横比的、特征精细的、多孔的电解质结构提供了长反应区，后者增加了电极所须的昂贵催化剂的利用率。另外，燃料电池还可能有复杂的结构，因为它们执行了多种功能，包括：从薄膜向反应层传导质子；在低局部压差条件下扩散氧到反应层；从多孔的电极向反应层传导电子；从反应层中带走热量；以及承受范围从100到200帕的压缩机械负荷；传统的挤出技术不能满足这些燃料电池行业的成本需求，为了增加效率，燃料电池的制造者使用了比所需更多的催化剂以增加反应层数量，并且使得带有多孔模的铂和聚四氟乙烯(PTFE)的碳附聚物被催化，对于太阳能电池，高纵横比的，特征精细的网格可以减少阴影的数量，可以使更多的光子被捕捉，这样可以产生更多的电能。传统的挤出技术不能以太阳能电池行业所需的成本制造出这样的网格。

还有很多其它的实际设备，它们得益于用于产生高纵横比网格和特征的快速、经济的装置。例如，图12所示等离子显示面板就是这样装置的一个例子，其包含在面板内限定亚像素的阻挡肋。这个阻挡肋是一个电子绝缘结构，并且优选是高纵横比结构，这样增加了面板的每英寸点的分辩率和填充因子。

需要提供一种例如在制造高质量光电电池和等离子显示面板时采用的有效地产生间隙紧密的、高纵横比网格线的系统和方法。

发明内容

本发明描述了一种用于在基底表面制造间隙紧密的、高纵横比的网格线结构的设备和方法，在基底表面上，网格带着牺牲物质一起被共挤出，这样高纵横比的网格可以在两牺牲物质部分之间被支撑住(这些牺牲部分是随后要去掉的)，这样的共挤出结构的形成要求网格线物质在两牺牲物质部之间被挤出，要求使用相关联的宽度的三流道空腔，该三流道空腔以一种在两牺牲物质部分之间挤出网格线物质的方式，形成相对窄的出口。由于三流道空腔的宽度，在每个挤出头的相邻的两个出口孔之间的距离(也是挤出来网格的间距)比最佳网格间距要大，例如在太阳能电池中。根据本发明，在两个相邻的出口孔之间的相对宽的间距会被平行设置的多个共挤出头补偿，使得它们相关联的的出口孔交叉排列。当随后使组件在基底上方移动并且将共挤出物质从相关联的出口强制压出时，所产生的交替的平行网格具有期望的(相对小的)间距。当牺牲物质随后被移去的时候，所产生的间距紧密的高纵横比的网格被设置在基底表面上。

根据本发明的特定实施例，制造光电池的方法包括制造合适的半导体基底，然后用上述的方式，在基底表面上形成间距紧密的高纵横比的金属网格线。

附图说明

根据以下描述、附加的权利要求、附图，本发明的这些和其它的内容、优点就变得更容易理解，其中；

图1为具有可以在基底上同时应用两种或更多种材料的挤出头的挤出装置的透视图；

图2为在图1所示装置中采用的共挤出头的一部分的分解透视图；

图3为图2所示的共挤出头加工后的组装透视图；

图4(A)和4(B)为在图3所示的共挤出头中限定的三通道空腔的横截面侧视图；

图5为侧视图，其示出了示例性共挤出网格线结构，该结构是通过图4(B)的共挤出头在基底表面上产生的；

图6为显示图4的共挤出头的更大部分的侧向剖视图；

图7为由图6的共挤出头产生的一系列共挤出网格线结构的侧向剖视图；

图8为根据本发明一方面的交错排列的多个共挤出头以及由所述多个共挤出头产生的间距紧密的网格线结构的正视图；