EP0428069B1 - Verfahren zum Bedrucken eines Display-Druckmusterträgers und Druckwalze für ein derartiges Verfahren - Google Patents

Verfahren zum Bedrucken eines Display-Druckmusterträgers und Druckwalze für ein derartiges Verfahren Download PDF

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EP0428069B1
EP0428069B1 EP90121398A EP90121398A EP0428069B1 EP 0428069 B1 EP0428069 B1 EP 0428069B1 EP 90121398 A EP90121398 A EP 90121398A EP 90121398 A EP90121398 A EP 90121398A EP 0428069 B1 EP0428069 B1 EP 0428069B1
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EP
European Patent Office
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printing
roller
temperature
covering
silicone
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EP0428069A3 (en
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Michael Reichelt
Kurt-Manfred Tischer
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Panasonic Holdings Corp
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Nokia Deutschland GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N10/00—Blankets or like coverings; Coverings for wipers for intaglio printing

Definitions

  • the invention relates to a method for printing z. B. fluorescent or black matrix strips on a flat or cylindrical print sample carrier, in particular the front window of a display.
  • a generic method according to the preamble of claim 1 is known from DE 3709206.
  • a flat cliché is used with indentations, the course of which corresponds to the structure to be printed.
  • the wells are covered with ink, i.e. H. a mixture of hot glue filled with the respective phosphor or black matrix particles to be printed.
  • Flat clichés are transferred to the flat front screen using the pad printing process, in which the printing ink is removed from the cliché by a printing roller and is then printed onto the front screen.
  • the hardness of the roller covering is generally between 40 and 80 Shore A, but it is pointed out in DE 3709206 that a particularly soft roller covering with a hardness value between 2 and 20 Shore A is used.
  • the material from which this very soft roller covering is made is not disclosed.
  • the print image in the cliché is so pre-distorted compared to the actual print image for the windscreen that distortions caused by temperature differences between the The cliché and the front screen as well as the deformation of the pressure roller during the transfer are to be compensated so that the actually desired pattern is produced on the front screen.
  • a front screen When a front screen is printed for a color display, strips or dot structures are printed in succession with three different phosphors, each of which glows in a different color when excited by an electron beam. Black matrix stripes or areas are also often printed, in such a way that a black matrix stripe lies between every two adjacent phosphor stripes.
  • the windshield to be printed moves on a tape past four clichés, which are essentially at the same height as the windshield.
  • the respective print pattern is then transferred by a reciprocating printing roller for each cliché when the front screen is at the respective cliché.
  • Print patterns of color or black matrix or other materials are not only produced on front screens for displays with electron beam excitation, but also e.g. B. on the front or back substrate of an LCD or an electroluminescent display.
  • the print sample carriers can be flat or cylindrical, disk-shaped or foil-shaped.
  • a printing roller is used for transferring hot-melt printing material from a printing plate to a display printing sample carrier, the coating of which consists of silicone oil-free silicone rubber.
  • the covering is advantageously cast from the material mentioned.
  • tampons made of silicone oil-containing silicone rubber have been used in tampon printing processes.
  • the silicone oil serves as a release agent, which ensures that the ink absorbed by the tampon can be easily transferred to the medium to be printed.
  • the release agent the tampon takes on color when the cliché provides it in sufficient quantities. It has now been found that tiny amounts of silicone oil get onto areas not yet printed when the substrate is printed. Printing ink adheres very poorly to such surfaces wetted with silicone oil in a subsequent print.
  • roller covering consists of silicone oil-free silicone rubber means that the effect just mentioned does not apply to printing. This means that an equally well-adhering carrier surface is available for all successive prints.
  • roller covering is cast from silicone oil-free silicone rubber.
  • Such a printing roller has a very smooth surface that takes sufficient color from the cliché and transfers it very well to a print sample carrier.
  • Silicone rubber also free of silicone oil, can be manufactured within a wide range of different hardnesses. It has been found that for structurally accurate printing, the finer the structure to be printed, the softer the design of the roller covering. When printing very fine matrix strips, the best results were achieved with a surface hardness of around 40 - 50 Shore A. For coarser structures, the surface hardness can increase to about 80 Shore A.
  • the printing roller 10 shown in FIG. 1 consists of a metallic hollow cylinder 11 with a bearing axis 12 and a roller covering 13.
  • the bearing axis 12 is easily supported in two roller bearings 14.1 and 14.2.
  • a device (not shown) for moving the pressure roller 10 back and forth acts on the roller bearings.
  • the roller surface can be heated by an electrical, temperature-controlled heating device 15.
  • the hollow cylinder 11 is roughened on its surface in order to ensure that the roller covering 13 adheres well to it.
  • the roller covering is cast from silicone oil-free silicone rubber. According to the instructions of the inventors, a roller with such a covering was manufactured by Tampo Print GmbH in Alertshausen, Federal Republic of Germany and can be obtained from there.
  • a cliché is first heated to a predetermined temperature with hot glue and kept at this temperature.
  • an adhesive was used as the hot-melt adhesive, which can be obtained under the designation 64/5211 from Blythe, Holland. Conventional black matrix or phosphor particles were added to this adhesive in such an amount that their proportion was about 80 percent by weight.
  • the hot-melt printing materials thus formed are liquid at a plate temperature of around 60 ° C.
  • the printing roller 10 was heated to about 30 ° C, that is to a temperature a few degrees below the plate temperature. This roller temperature, like the plate temperature, was maintained with an accuracy of a few ° C over the long term.
  • the windshields used were fed to the printing device at ambient temperature, that is to say in the range around 20 ° C., and thus a few degrees Celsius cooler than the roller temperature.
  • the pressure roller was rolled over a respective cliché and then onto the windscreen located at the same height.
  • the angle of rotation of the printing roller was set to a respectively predetermined value in order to enable precise printing.

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  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufdrucken von z. B. Leuchtstoff- oder Schwarzmatrixstreifen auf einen ebenen oder zylindrischen Druckmusterträger, insbesondere die Frontscheibe eines Displays.
    • Stand der Technik
  • Ein gattungsmäßiges Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus DE 3709206 bekannt. Es wird ein ebenes Klischee verwendet mit Vertiefungen, deren Verlauf der zu druckenden Struktur entspricht. Die Vertiefungen werden mit Druckfarbe, d. h. einer Mischung von Heißkleber mit den jeweils zu druckenden Leuchtstoff- oder Schwarzmatrixpartikeln, gefüllt. Das Übertragen von ebenen Klischees auf die ebene Frontscheibe erfolgt im Tampondruckverfahren, indem die Druckfarbe vom Klischee von einer Druckwalze abgenommen wird und von dieser auf die Frontscheibe aufgedruckt wird.
  • Für Tampondruckverfahren liegt die Härte des Walzenbelages allgemein zwischen 40 und 80 Shore A, jedoch wird in DE 3709206 darauf hingewiesen, daß ein besonders weicher Walzenbelag mit einem Härtewert zwischen 2 und 20 Shore A eingesetzt wird. Aus welchem Material dieser sehr weiche Walzenbelag gebildet ist, ist nicht offenbart. Das Druckbild im Klischee ist so gegenüber dem eigentlichen Druckbild für die Frontscheibe vorverzerrt, daß Verzerrungen, die durch Temperaturunterschiede zwischen dem Klischee und Frontscheibe sowie durch Verformung 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 unterschiedlichen Leuchtstoffen gedruckt, von denen jeder bei Elektronenstrahlanregung 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 hergehende Druckwalze für jedes Klischee wird das jeweilige Druckmuster dann übertragen, wenn die Frontscheibe beim jeweiligen Klischee steht.
  • Druckmuster von Farb- oder Schwarzmatrix- oder anderen Materialien (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 können eben oder zylindrisch, scheiben- oder folienförmig sein.
  • Daneben ist es etwa aus DE 2227485 oder US 3255695 bekannt, Beläge von Druckzylindern oder Druckplatten aus Silikonkautschuk zu bilden, um durch die niedrige Oberflächenenergie dieser Materialien ein verbessertes Ablöseverhalten der Druckfarbe von Druckzylinder zu erhalten. Die Härtewerte von handelsüblichem Silikonkautschuk liegt entsprechend der umfangreichen Untersuchung gemäß EP 0106543 zwischen 23 und 63 Shore A, wobei die Mehrzahl der untersuchten Materialien im Bereich um 45 Shore A liegt.
  • Aus EP 0106543 ist weiter bekannt, daß zur Verbesserung des Ablöseverhaltens von Walzenbelägen aus Silikonkautschuk diesem Material Silikonöle zugesetzt werden können. Diese Zusätze im Walzenbelag vermindern aber gemäß den Ausführungen der letztbenannten Schrift die Härte des Walzenbelags, was die Ausübung des erforderlichen Walzendrucks auf den Druckträger erschwert.
  • Wird bei dem in DE 3709206 erörterten Verfahren ein Walzen- oder Tamponbelag aus Silikonkautschuk mit der angegebenen Härte verwendet, so 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 dementsprechend das Problem, ein Verfahren für den genannten Zweck anzugeben, mit welchem Verfahren 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 Silikonkautschuk besteht. Vorteilhafterweise ist der Belag aus dem genannten Material gegossen.
  • Bei Tampondruckverfahren wurden bisher grundsätzlich Tampons aus silikonölhaltigem Silikonkautschuk verwendet.Das Silikonöl dient hierbei als Trennmittel, das gewährleistet, daß vom Tampon aufgenommene 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 Verfügung gestellt wird. Es hat sich nun herausgestellt, daß winzige Mengen an Silikonöl beim Bedrucken des Träger auf noch nicht be druckte Flächen gelangen. An derartigen, mit Silikonöl benetzten Flächen haftet Druckfarbe bei einem folgenden Druck sehr schlecht.
  • Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Walzenbelag aus silikonölfreiem Silikonkautschuk besteht, fällt der eben genannte Effekt beim Bedrucken weg. Für alle aufeinanderfolgenden Drucke steht dadurch eine gleich gut haftende Trägerfläche zur Verfügung.
  • Es ist offensichtlich, daß das Weglassen von Silikonöl aus dem Silikonkauzschukwalzenbelag nicht nur mittelbar zu verbesserter Haftung von in Folgedrucken aufgebrachten Farben auf einen Träger führt, sondern daß auch unmittelbar die Haftung der Druckfarbe auf dem Walzenbelag verbessert wird. Bei ungünstig ausgewähltem 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 verschlechterter 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 wesentlich, 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 bei einigen 10 °C, während der zweitgenannte bei einigen Grad Celsius liegt.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es außerdem vorteilhaft, wenn der Walzenbelag aus silikonölfreiem Silikonkautschuk gegossen 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 besteht; und
    Fig. 2
    Flußdiagramm eines Verfahrens zum Übertragen von Heißkleber-Druckmaterial von einem Druckklischee auf eine Display-Frontscheibe.
    WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Die in Fig. 1 dargestellte Druckwalze 10 besteht aus einem metallischen Hohlzylinder 11 mit einer Lagerachse 12 und einem Walzenbelag 13. Die Lagerachse 12 ist leichtläufig in zwei Wälzlagern 14.1 und 14.2 gelagert. An den Wälzlagern greift eine (nicht dargestellte) Einrichtung zum Hin- und Herbewegen der Druckwalze 10 an. Die Walzenoberfläche ist durch eine elektrische, temperaturgeregelte 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, Bundesrepublik 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 Heißkleber auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt und auf dieser Temperatur gehalten. Als Heißkleber wurde beim bevorzugten Ausführungsbeispiel 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 Gewichtsprozent 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 Walzentemperatur entspricht.
  • Unter Einhalten der genannten Temperaturbereiche wurde die Druckwalze 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 »m mit einer Genauigkeit von einigen um gedruckt werden.

Claims (3)

  1. Verfahren zum Übertragen von Heißkleber-Druckmaterial von einem Klischee auf einen Display-Druckmusterträger, wobei die verschiedenen Gruppen von Streifen des Druckmusters auf dem Display mittels einer Walze, deren Druckoberfläche eine sehr geringe Härte aufweist, auf den Druckmusterträger aufgedruckt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Druckoberfläche der Walze (10) ein Walzenbelag (13) aus Silikonkautschuk verwendet wird, der silikonölfrei ist und eine Belaghärte zwischen 40 und 80 Shore A aufweist,
    daß die Temperatur der Walze (10) gegenüber der Temperatur des Klischees auf einem um einige 10° C erniedrigten Wert gehalten wird und
    daß die Temperatur des Druckmusterträgers gegenüber der Temperatur der Walze auf einen um einige Grad Celsius erniedrigten Wert gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Belaghärte zwischen 40 und 50 Shore A liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Klischeetemperatur bei etwa 60° C liegt und daß die Temperatur des Druckmusterträgers bei etwa 20° C liegt.
EP90121398A 1989-11-15 1990-11-08 Verfahren zum Bedrucken eines Display-Druckmusterträgers und Druckwalze für ein derartiges Verfahren Expired - Lifetime EP0428069B1 (de)

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Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0428069A2 EP0428069A2 (de) 1991-05-22
EP0428069A3 EP0428069A3 (en) 1991-07-17
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