EP0428069A2 - 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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EP0428069A2
EP0428069A2 EP90121398A EP90121398A EP0428069A2 EP 0428069 A2 EP0428069 A2 EP 0428069A2 EP 90121398 A EP90121398 A EP 90121398A EP 90121398 A EP90121398 A EP 90121398A EP 0428069 A2 EP0428069 A2 EP 0428069A2
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EP
European Patent Office
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printing
roller
silicone oil
covering
silicone rubber
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Michael Reichelt
Kurt-Manfred Tischer
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Nokia Unterhaltungselektronik Deutschland GmbH
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.
  • phosphor or black matrix particles are mixed with a hot glue, and this mixture is distributed on a plate, from which it is removed by a printing roller and transferred to the print sample carrier.
  • the invention also relates to a pressure roller for such a method.
  • a method for transferring hot-melt printing material from a printing block to a display windscreen is described in DE 37 09 206 A1.
  • a flat cliché is used, with indentations, the course of which corresponds to the course of the structure to be printed.
  • the depressions are filled with the printing ink, ie a mixture of a hot glue with the particles to be printed in each case.
  • the transfer from the flat cliché to the flat front window takes place in the tampon printing process with a cylindrical tampon, ie with a pressure roller with a relatively soft covering made of silicone rubber.
  • the hardness of the silicone rubber tampon is typically between about 40 and 80 Shore A.
  • the print image in the cliché is pre-distorted compared to the actually desired print image for the front screen, so that distortions caused by temperature differences between the cliché and the front screen and by deformations of the print roller during transfer are balanced so that the actually desired pattern is produced on the windscreen.
  • 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 strips or areas are also often printed, in such a way that a black matrix strip lies between every two adjacent fluorescent strips.
  • the front screen to be printed moves on a tape past four clichés, which are located essentially at the same height as the front screen. 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 to transfer 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 rubber containing silicone oil 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.
  • the 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.
  • a pressure roller the roller covering of which 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 produced 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 smoothly supported in two roller bearings 14.1 and 14.2.
  • a device (not shown) for reciprocating the pressure roller 10 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.
  • a roller with such a covering was produced according to the instructions of the inventors by the company 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 from Blythe, Holland under the designation 64/5211. 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 of about 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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Abstract

Bei einer Druckwalze (10) zum Übertragen von Heißkleber-Druckma­terial von einem Druckklischee auf eine Display-Frontscheibe be­steht der Walzenbelag (13) aus silikonölfreiem gegossenem Silikon­kautschuk.
Dadurch, daß silikonölfreier Silikonkautschuk verwendet wird, ist gewährleistet, daß auch bei Folgedrucken die Folge-Druckma­terialien gut auf der Frontscheibe haften, da deren Hafteigen­schaft nicht durch Silikonöl verringert ist, das von der Walze auf die Scheibe übertragen worden wäre. Obwohl Silikonöl als Trennmittel im Walzenbelag fehlt, kommt es trotzdem zu gutem Ab­lösen des Druckmaterials vom Belag, da dieser aufgrund des Gusses eine sehr glatte Oberfläche aufweist.

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 ver­mischt, und diese Mischung wird auf einem Klischee verteilt, von dem sie durch eine Druckwalze abgenommen und auf den Druckmuster­träger übertragen wird. Die Erfindung betrifft außer dem genann­ten 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 verwen­det, mit Vertiefungen, deren Verlauf dem Verlauf der zu drucken­den Struktur entspricht. Die Vertiefungen werden mit der Druck­farbe, d. h. einer Mischung von einem Heißkleber mit den jeweils zu druckenden Partikeln, gefüllt. Das Übertragen vom ebenen Kli­schee auf die ebene Frontscheibe erfolgt im Tampondruckverfahren mit einem zylindrischen Tampon, d. h. mit einer Druckwalze mit einem relativ weichen Belag aus Silikonkautschuk. Für Tampon­druckverfahren liegt die Härte des Silikonkautschuktampons typi­scherweise zwischen etwa 40 und 80 Shore A. Das Druckbild im Kli­schee ist so gegenüber dem eigentlich gewünschten Druckbild für die Frontscheibe vorverzerrt, daß Verzerrungen, die durch Tem­oeraturunterschiede 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 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.
  • 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 dement­sprechend 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 eon 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 der erfindungsgemäßen Druckwalze der Walzenbe­lag aus silikonölfreiem Silikonkautschuk besteht, fällt der eben genannte Effekt beim Bedrucken weg. Für alle aufeinander­folgenden Drucke steht dadurch eine gleich gut haftene 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 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 Temperaturunterschlied liegt vor­teilhafterweise bei einigen 10 °C, während der zweitgenannte bei einigen Grad Celsius liegt.
  • Ganz besondere Vorteile sind jedoch mit einer Druckwalze verbun­den, deren 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 µm mit einer Genauigkeit von einigen um 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 gekennzeich­net, daß der Belag gegossen ist.
3. Verfahren zum Übertragen von Heißkleber-Druckmaterial von einem Druckklischee auf einen Display-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.
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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