DE3937942A1 - Verfahren zum bedrucken eines display-druckmustertraegers und druckwalze fuer ein derartiges verfahren - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufdrucken von z. B. Leuchtstoff- oder Schwarzmatrixtreifen auf einen ebenen oder zylindrischen Druckmusterträger, insbesondere die Frontscheibe, eines Displays. Zum Aufdrucken auf den Druckmusterträger werden Leuchtstoff- oder Schwarzmatrixpartikel mit einem Heißkleber ver­ mischt, und diese Mischung wird auf einem Klischee verteilt, von dem sie durch eine Druckwalze abgenommen und auf den Druckmuster­ träger übertragen wird. Die Erfindung betrifft außer dem genann­ ten Verfahren auch eine Druckwalze für ein derartiges Verfahren.

Stand der Technik

Ein Verfahren zum Übertragen von Heißkleber-Druckmaterial von einem Druckklischee auf eine Display-Frontscheibe ist in DE 37 09 206 A1 beschrieben. Es wird ein ebenes Klischee verwen­ det, mit Vertiefungen, deren Verlauf dem Verlauf der zu drucken­ den Struktur entspricht. Die Vertiefungen werden mit der Druck­ farbe, d. h. einer Mischung von einem Heißkleber mit den jeweils zu druckenden Partikeln, gefüllt. Das Übertragen vom ebenen Kli­ schee auf die ebene Frontscheibe erfolgt im Tampondruckverfahren mit einem zylindrischen Tampon, d. h. mit einer Druckwalze mit einem relativ weichen Belag aus Silikonkautschuk. Für Tampon­ druckverfahren liegt die Härte des Silikonkautschuktampons typi­ scherweise zwischen etwa 40 und 80 Shore A. Das Druckbild im Kli­ schee ist so gegenüber dem eigentlich gewünschten Druckbild für die Frontscheibe vorverzerrt, daß Verzerrungen, die durch Tem­ peraturunterschiede zwischen Klischee und Frontscheibe sowie durch Verformungen der Druckwalze beim Übertragen bedingt sind, so ausgeglichen werden, daß auf der Frontscheibe das tatsächlich gewünschte Muster hergestellt wird.

Wenn eine Frontscheibe für ein Farbdisplay bedruckt wird, werden nacheinander Streifen oder Punktstrukturen mit drei unterschied­ lichen Leuchtstoffen gedruckt, von denen jeder bei Elektronen­ strahlanregung in einer anderen Farbe leuchtet. Häufig werden auch noch Schwarzmatrixstreifen oder -flächen gedruckt, und zwar so, daß zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchtstoffstreifen ein Schwarzmatrixstreifen liegt. Um dieses Muster herzustellen, wird z. B. die zu bedruckende Frontscheibe auf einem Band an vier Klischees vorbeibewegt, die sich im wesentlichen in gleicher Höhe befinden wie die Frontscheibe. Durch jeweils eine hin- und her­ gehende Druckwalze für jedes Klischee wird das jeweilige Druck­ muster dann übertragen, wenn die Frontscheibe beim jeweiligen Klischee steht.

Druckmuster von Farb- oder Schwarzmatrix- oder anderen Materia­ lien (z. B. Klebermuster, Photoresistmuster) werden nicht nur auf Frontscheiben für Displays mit Elektronenstrahlanregung erzeugt, sondern auch z. B. auf dem Front- oder Rücksubstrat eines LCD oder eines Elektrolumineszenzdisplays. Die Druckmusterträger kön­ nen eben oder zylindrisch, scheiben- oder folienförmig sein.

Es hat sich herausgestellt, daß die zu übertragende Druckfarbe auf dem Druckmusterträger um so schlechter haftet, je mehr Drucke bereits erfolgt sind. Beim ersten Druck haftet also die Farbe ganz erheblich besser als beim letzten Druck. Es bestand dement­ sprechend das Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung für den genannten Zweck anzugeben, mit welchem Verfahren bzw. welcher Vorrichtung es möglich ist, alle Druckfarben zuverlässig auf einen Display-Druckmusterträger zu übertragen.

Darstellung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird zum Übertragen von Heißkleber-Druckmaterial von einem Druckklischee auf einen Display-Druckmusterträger eine Druckwalze verwendet, deren Belag aus silikonölfreiem Silikon­ kautschuk besteht. Vorteilhafterweise ist der Belag aus dem ge­ nannten Material gegossen.

Bei Tampondruckverfahren wurden bisher grundsätzlich Tampons aus silikonölhaltigem Silikonkautschuk verwendet. Das Silikonöl dient hierbei als Trennmittel, das gewährleistet, daß vom Tampon auf­ genommene Farbe gut auf das zu bedruckende Medium übertragen werden kann. Trotz des Trennmittels nimmt der Tampon Farbe an, wenn diese in ausreichend großer Menge vom Klischee zur Verfü­ gung gestellt wird. Es hat sich nun herausgestellt, daß winzige Mengen an Silikonöl beim Bedrucken des Trägers auf noch nicht be­ druckte Flächen gelangen. An derartigen, mit Silikonöl benetzten Flächen haftet Druckfarbe bei einem folgenden Druck sehr schlecht.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Druckwalze der Walzenbe­ lag aus silikonölfreiem Silikonkautschuk besteht, fällt der eben genannte Effekt beim Bedrucken weg. Für alle aufeinander­ folgenden Drucke steht dadurch eine gleich gut haftene Träger­ fläche zur Verfügung.

Es ist offensichtlich, daß das Weglassen von Silikonöl aus dem Silikonkautschukwalzenbelag nicht nur mittelbar zu verbesserter Haftung von in Folgedrucken aufgebrachten Farben auf einen Trä­ ger führt, sondern daß auch unmittelbar die Haftung der Druck­ farbe auf dem Walzenbelag verbessert wird. Bei ungünstig ausge­ wähltem Kleber und ungünstig gewählten Verfahrensbedingungen kann dieser Effekt dazu führen, daß die Druckfarbe wiederum, wie beim bekannten Verfahren, schlecht von der Druckwalze auf den Träger übertragen wird, nun jedoch nicht mehr wegen verschlech­ terter Haftung an letzterem, sondern wegen verbesserter Haftung an der Druckwalze. Es ist daher von Vorteil, einen Heißkleber mit besonders guter Haftung zum Trägermaterial zu verwenden. Weiterhin ist es von Vorteil, das Klischee mit dem Heißkleber auf deutlich höherer Temperatur zu halten als die Druckwalze, und diese wiederum auf höherer Temperatur zu halten als die Frontscheibe. Der erstgenannte Temperaturunterschied liegt vor­ teilhafterweise bei einigen 10°C, während der zweitgenannte bei einigen Grad Celsius liegt.

Ganz besondere Vorteile sind jedoch mit einer Druckwalze verbun­ den, deren Walzenbelag aus silikonölfreiem Silikonkautschuk ge­ gossen ist. Eine derartige Druckwalze weist eine sehr glatte Oberfläche auf, die aus dem Klischee ausreichend Farbe annimmt und diese sehr gut auf einen Druckmusterträger überträgt.

Silikonkautschuk, auch silikonölfreier, kann innerhalb einem breiten Band unterschiedlicher Härten hergestellt werden. Es hat sich herausgestellt, daß es für strukturgenaues Drucken günstig ist, den Walzenbelag um so weicher auszubilden, je feiner die zu druckende Struktur ist. Beim Drucken sehr feiner Matrixstreifen wurden beste Ergebnisse bei einer Belaghärte von etwa 40-50 Shore A erzielt. Für gröbere Strukturen kann die Belaghärte bis auf etwa 80 Shore A steigen.

Zu hoher Strukturtreue trägt es auch bei, wenn die Druckwalze sehr leichtlaufend gelagert wird, also nicht angetrieben wird.

Beste Ergebnisse wurden mit einer nicht angetriebenen Druckwalze mit einem gegossenen Belag aus silikonölfreiem Silikonkautschuk einer Härte von etwa 40-45 Shore A erzielt.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 Längsschnitt durch eine Druckwalze, deren Walzenbelag aus gegossenem silikonölfreiem Silikonkautschuk be­ steht; und

Fig. 2 Flußdiagramm eines Verfahrens zum Übertragen von Heiß­ kleber-Druckmaterial von einem Druckklischee auf eine Display-Frontscheibe.

Wege zum Ausführen der Erfindung

Die in Fig. 1 dargestellte Druckwalze 10 besteht aus einem metal­ lischen Hohlzylinder 11 mit einer Lagerachse 12 und einem Walzen­ belag 13. Die Lagerachse 12 ist leichtläufig in zwei Wälzlagern 14.1 und 14.2 gelagert. An den Wälzlagern greift eine (nicht dar­ gestellte) Einrichtung zum Hin- und Herbewegen der Druckwalze 10 an. Die Walzenoberfläche ist durch eine elektrische, temperatur­ geregelte Heizeinrichtung 15 beheizbar.

Der Hohlzylinder 11 ist auf seiner Oberfläche aufgerauht, um ein gutes Haften des Walzenbelags 13 an ihm zu gewährleisten. Der Walzenbelag ist aus silikonölfreiem Silikonkautschuk gegossen. Eine Walze mit einem derartigen Belag wurde nach Anweisung der Erfinder von der Firma Tampo Print GmbH in Alertshausen, Bundes­ republik Deutschland hergestellt und kann von dort bezogen werden.

Die anhand von Fig. 1 beschriebene Druckwalze wurde bei einem Verfahren eingesetzt, wie es nun anhand von Fig. 2 erläutert wird.

Gemäß dem Ablauf von Fig. 2 wird zunächst ein Klischee mit Heiß­ kleber auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt und auf dieser Temperatur gehalten. Als Heißkleber wurde beim bevorzugten Aus­ führungsbeispiel ein Kleber verwendet, der unter der Bezeichnung 64/5211 von der Firma Blythe, Holland bezogen werden kann. Diesem Kleber wurden übliche Schwarzmatrix- oder Leuchtstoffpartikel in solcher Menge zugesetzt, daß deren Anteil bei etwa 80 Gewichts­ prozent lag. Die so gebildeten Heißkleber-Druckmaterialien sind bei etwa 60°C Klischeetemperatur flüssig.

Die Druckwalze 10 wurde auf etwa 30°C aufgeheizt, also auf eine Temperatur einige Grad unterhalb der Klischeetemperatur. Diese Walzentemperatur wurde, ebenso wie die Klischeetemperatur, mit einer Genauigkeit von einigen wenigen °C auf Dauer gehalten.

Die verwendeten Frontscheiben wurden der Druckvorrichtung bei Umgebungstemperatur zugeführt, also im Bereich um etwa 20°C, und damit um einige Grad Celsius kühler, als es der Walzentempe­ ratur entspricht.

Unter Einhalten der genannten Temperaturbereiche wurde die Druck­ walze über ein jeweiliges Klischee und dann auf die in gleicher Höhe befindliche Frontscheibe gerollt. Vor dem Aufsetzen auf das Klischee und vor dem Aufsetzen auf die Frontscheibe wurde jeweils der Drehwinkel der Druckwalze auf einen jeweils vorgegebenen Wert eingestellt, um ortsgenauen Druck zu ermöglichen.

Bei Verwenden eines Walzenbelags der genannten Art mit einer Härte von 40 Shore A konnten Matrixstreifen einer Breite von 40 µm mit einer Genauigkeit von einigen µm gedruckt werden.

Claims (3)

1. Druckwalze (10) zum übertragen von Heißkleber-Druckmaterial von einem Druckklischee auf einen Display-Druckmusterträger, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenbelag (13) aus silikonölfreiem Silikonkautschuk besteht.

2. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Belag gegossen ist.

3. Verfahren zum übertragen von Heißkleber-Druckmaterial von einem Druckklischee auf einenDisplay-Druckmusterträger, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Druckwalze mit silikonölfreiem Silikonkautschuk als Walzenbelag verwendet wird,
• - das Klischee mit dem Heißkleber-Druckmaterial auf höherer Temperatur gehalten wird als die Druckwalze und
• - die Druckwalze auf höherer Temperatur gehalten wird als der Druckmusterträger.