CN100528593C - 等离子体显示板用高精度丝网印刷方法及其应用 - Google Patents
等离子体显示板用高精度丝网印刷方法及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
等离子体显示板用高精度丝网印刷方法，包括制版成印刷丝网，由印刀(1)将丝网(5)表面的浆料(2)转移到承印物(3)上，自由状态的网面4与承印物3之间留有适当的间隙，即网台距(6)，在制版印刷丝网时根据印刷机的边框尺寸、网台距和印刀长度按以下的补偿系数确定纵向印刷丝网制版尺寸和横向制版尺寸值，即印刷丝网实际制版时的制版尺寸等于设计尺寸乘以相应方向的补偿系数，以便使实际印刷所得图案的尺寸控制在规定的误差范围内：纵向补偿系和横向补偿系数均略小于1。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示板的制备工艺，尤其是一种等离子体显示板制造过程中的电极、介电层、壁障及荧光粉成形的印刷方法，具体地说是一种等离子体显示板用高精度丝网印刷方法及其应用。
背景技术
目前，丝网印刷技术在我们的生活和生产中应用非常广泛，按承印物的材质不同可分为：纸类印刷，塑料印刷，木制品印刷，金属制品印刷，玻璃、陶瓷制品印刷，标牌，线路板印刷，印染，皮革制品印刷等；按用途又可分为：商标印刷，包装印刷，日用品印刷，工艺品印刷等等。从工艺控制角度衡量，以上列举的印刷相对比较简单，因为这些印刷品种或者分辨率不高，或者不需多层套印。而在平板显示行业往往需要大面积、高分辨率图形的多层对准印刷，尤其是目前很有前途的等离子体显示板，其多道工艺均需使用丝网印刷技术。
常规的等离子体显示板由前板和后板组成。前板主要由衬底玻璃基板、电极组(包括扫描电极和维持电极)、介电层、保护膜等组成。后板主要由衬底玻璃基板、电极组、介电层、障壁、荧光粉层等组成。其中，电极组、介电层、障壁、荧光粉层等结构都可以通过丝网印刷完成。
丝网印刷的原理见图1，印刀1匀速通过承印物3后，将丝网5表面的浆料2转移到承印物3上。印刷前，应将自由状态的网面4与承印物3之间留有适当的间隙，即网台距6，目的是在印刷过程中获得较好的离网，从而获得较好的膜层均匀度和清晰的印刷图形。从丝网印刷的原理可见，为保证印刷工艺的质量，网台距6是必须的，而且随着工艺的需要，还有可能适当调整网台距6的大小。相反的，正由于网台距6的存在，印刷前的网面4与印刷过程中的网面5不同，两者相比，网面5被拉伸。网台距越大，网面5也被拉伸的越严重。网面的形变将使网上的设计图形尺寸变大，当用此网与承印物上已有的设计图形对准印刷时，无法实现较好的对准，大部分区域会出现新印图形与承印物上已有图形交错排列，此品即为不良产品。
为了保证印刷过后，既有较好的印刷膜质量，又有较好的对准水平，需要预先考虑网版的设计补偿，补偿值的大小直接影响到印品的质量，目前大多以实践经验和反复试印为主，一方面准确性差，另一方面大大增加了成本，延长了制作周期，难以满足大批量生产的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有的等离子体显示板中使用丝网印刷时没有相应的补偿值而存在误差大，影响产品质量的问题，发明一种等离子体显示板用高精度丝网印刷方法及其应用。
本发明的技术方案是：
一种等离子体显示板用高精度丝网印刷方法，包括制版成印刷丝网，由印刀1将丝网5表面的浆料2转移到承印物3上，自由状态的网面4与承印物3之间留有适当的间隙，即网台距6，，其特征是在制版印刷丝网时根据印刷机的边框尺寸、网台距和印刀长度按以下的补偿系数确定纵向印刷丝网制版尺寸和横向制版尺寸值，即印刷丝网实际制版时的制版尺寸等于设计尺寸乘以相应方向的补偿系数，以便使实际印刷所得图案的尺寸控制在规定的误差范围内：
(1)边框尺寸为1.0m×1.0m～1.2m×1.2m，网台距为2.5～3.5mm，印刀长度为650mm～700mm时，纵向补偿系数y＝0.99975～0.99994，横向补偿系数x＝0.999824～0.999992；
(2)边框尺寸为1.0m×1.0m～1.2m×1.2m，网台距为3.5～4.5mm，印刀长度为650mm～700mm时，纵向补偿系数y＝0.999703～0.999893，横向补偿系数x＝0.999749～0.999917；
(3)边框尺寸为1.8m×1.8m～2.0m×2.0m，网台距为2.5～3.5mm，印刀长度为1.0m～1.2m时，纵向补偿系数y＝0.999889～0.999979，横向补偿系数x＝0.999896～0.999984；
(4)边框尺寸为1.8m×1.8m～2.0m×2.0m，网台距为3.5～4.5mm，印刀长度为1.0m～1.2m时，纵向补偿系数y＝0.999842～0.999972，横向补偿系数x＝0.999846～0.999974。
此外，本发明的等离子体显示板用高精度丝网印刷方法可被广泛应用于等离子体显示板电极组、介电层、障壁和荧光粉层的成形中。
本发明的有益效果：
本发明通过理论分析和实验相结合的方法，通过大量实验得出了等离子体丝网印刷的修整系数，并经过实际印刷验证，只要按照本发明所提供的修整系数在制版时对图案进行缩小即可将实际印刷的误差控制在10～20微米以内，完全能满足生产要求。
①本发明采用物理模型与网版实际工作情况相结合的方法，能够实现大面积、精密图形的精确对准印刷。
②利用本发明的修整系数实现对准印刷，可重复性好。
③利用本发明的修整系数在制版时预先将印刷过程中导致的网版形变加以补偿，可有效地降低网版重复制作次数，节省网版的制作费用，降低成本，提高生产效率。
附图说明
图1为丝网印刷的工艺原理示意图。
图2为印刷方向上补偿原理的示意图。
图3为垂直印刷方向上补偿原理的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.0m×1.0m的不锈钢网或聚酯网，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONGLZ-0040，网台距为2.5，印刀长度为650mm，选择补偿系数为y＝0.99975、x＝0.999824，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.85mm×499.912mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.3mm、印刀行程为600mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±20微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例二。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.1m×1.1m的复合网，不锈钢网布尺寸为880mm×880mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-0040，网台距为3.0，印刀长度为650mm，选择补偿系数为y＝0.999845、x＝0.999908，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.907mm×499.954mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.3mm、印刀行程为650mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±20微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例三。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.2m×1.2m的复合网，不锈钢网布尺寸为880mm×880mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-0040，网台距为3.5，印刀长度为700mm，选择补偿系数为y＝0.99994、x＝0.999992，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.964mm×499.996mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.3mm、印刀行程为650mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±10微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例四。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.0m×1.0m的不锈钢网或聚酯网，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONGLZ-0040，网台距为3.6，印刀长度为650mm，选择补偿系数为y＝0.999703、x＝0.999749，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.8218mm×499.8745mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.3mm、印刀行程为600mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±10微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例五。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.1m×1.1m的复合网，不锈钢网布尺寸为880mm×880mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-0040，网台距为4.0，印刀长度为650mm，选择补偿系数为y＝0.999798、x＝0.999833，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.8788mm×499.9165mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.3mm、印刀行程为650mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±10微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例六。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.2m×1.2m的复合网，不锈钢网布尺寸为880mm×880mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-0040，网台距为4.5，印刀长度为700mm，选择补偿系数为y＝0.999893、x＝0.999917，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.9358mm×499.9585mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.3mm、印刀行程为650mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±10微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例七。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.8m×1.8m的复合网，不锈钢网布尺寸为1300mm×1300mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-1500HTVA，网台距为2.5，印刀长度为1000mm，选择补偿系数为y＝0.999976、x＝0.999977，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.9856mm×499.9885mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.5mm、印刀行程为1000mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±20微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例八。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.9m×1.9m的复合网，不锈钢网布尺寸为1300mm×1300mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-1500HTVA，网台距为3.0，印刀长度为1000mm，选择补偿系数为y＝0.999977、x＝0.9999775，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.9862mm×499.98875mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.5mm、印刀行程为1000mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±20微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例九。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为2.0m×2.0m的复合网，不锈钢网布尺寸为1300mm×1300mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-1500HTVA，网台距为3.5，印刀长度为1000mm，选择补偿系数为y＝0.999974、x＝0.999975，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.9844mm×499.9875mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.5mm、印刀行程为1000mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±20微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例十。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.8m×1.8m的复合网，不锈钢网布尺寸为1300mm×1300mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-1500HTVA，网台距为3.6，印刀长度为1000mm，选择补偿系数为y＝0.999942、x＝0.999943，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.9652mm×499.9715mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.5mm、印刀行程为1000mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±20微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例十一。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为1.9m×1.9m的复合网，不锈钢网布尺寸为1300mm×13000mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-1500HTVA，网台距为4.0，印刀长度为1000mm，选择补偿系数为y＝0.999949、x＝0.999950，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.9694mm×499.975mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.5mm、印刀行程为1000mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±10微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
实施例十二。
印刷600mm×500mm面积的精密图形，选择使用外框尺寸为2.0m×2.0m的复合网，不锈钢网布尺寸为1300mm×1300mm，网布张力为25±1N/cm，印刷机为日本NEWLONG LZ-1500HTVA，网台距为4.5，印刀长度为1000mm，选择补偿系数为y＝0.999946、x＝0.999947，也就是实际制作网版时，其上的印刷图案面积应为599.9676m×499.9735mm。在印刀行走速度为100mm/s、印刀压入深度为1.5mm、印刀行程为1000mm、图案分辨率为1366×768的条件下，用此网版印刷后，得到的图形与设计值误差在±20微米范围内，能够满足精密图形对准印刷的要求。
本发明的补偿原理如图2、图3所示。
Y方向的补偿原理见附图2。设印刀1的行程8的中点与网长度9的对称中心10相同，那么对称中心左右两边的情况相同，只考虑一边即可，下面只考虑右边的情况。印刷过程中，网面从自由状态4变为拉伸状态5，而且随着印刀的运动，网面5被拉伸的程度也不同。假设拉伸状态下的网面5上有位置11，当网面恢复自由状态4以后，位置11即恢复到位置12。位置11与中心10的距离为13，位置12与中心10的距离为14。由勾股定理可算出位置11左右两边网长度的比值K，比值K也是位置12左右两边网长度的比，因而得到位置11与位置12之间的关系，从而确定了网版设计的图形尺寸与印刷得到的图形尺寸之间的关系，也即网版设计时需要考虑的Y方向补偿系数。
具体计算如下：
X方向的补偿原理见附图3。印刷过程中，在X方向观察，网面5的拉伸长度可认为基本不变，这时网的总长度为印刀长度18与拉伸网长17、19之和。因而可以方便地计算出拉伸后网面5与自由状态网面4之间长度的关系，从而确定了网版设计时需要考虑的X方向补偿系数。
具体计算如下：
总网长＝网长17+印刀长度18+网长19，
Claims (2)
1、一种等离子体显示板用高精度丝网印刷方法，包括制版成印刷丝网，由印刀(1)将丝网(5)表面的浆料(2)转移到承印物(3)上，自由状态的网面(4)与承印物(3)之间留有适当的间隙，即网台距6，其特征是在制版印刷丝网时根据印刷机的边框尺寸、网台距和印刀长度按以下的补偿系数确定纵向印刷丝网制版尺寸和横向制版尺寸值，即印刷丝网实际制版时的制版尺寸等于设计尺寸乘以相应方向的补偿系数，以便使实际印刷所得图案的尺寸控制在规定的误差范围内：
Y向的补偿系数为：
式中：
距离13为网面中心距离拉伸状态下的网面最低点的位置11的距离；
其中网长9为印刷丝网Y方向的长度；
X向的补偿系数：
其中：
总网长＝网长17+印刀长度18+网长19
网长17和网长19为印刀两边与框架固定边之间的长度
网长16为印刷丝网X方向的长度；
且当：
(1)边框尺寸为1.0m×1.0m～1.2m×1.2m，网台距为2.5～3.5mm，印刀长度为650mm～700mm时，纵向补偿系数y＝0.99975～0.99994，横向补偿系数x＝0.999824～0.999992；
(2)边框尺寸为1.0m×1.0m～1.2m×1.2m，网台距为3.5～4.5mm，印刀长度为650mm～700mm时，纵向补偿系数y＝0.999703～0.999893，横向补偿系数x＝0.999749～0.999917；
(3)边框尺寸为1.8m×1.8m～2.0m×2.0m，网台距为2.5～3.5mm，印刀长度为1.0m～1.2m时，纵向补偿系数y＝0.999889～0.999979，横向补偿系数x＝0.999896～0.999984；
(4)边框尺寸为1.8m×1.8m～2.0m×2.0m，网台距为3.5～4.5mm，印刀长度为1.0m～1.2m时，纵向补偿系数y＝0.999842～0.999972，横向补偿系数x＝0.999846～0.999974。
2、权利要求1所述的等离子体显示板用高精度丝网印刷方法，其特征是它被用于等离子体显示板电极组、介电层、障壁和荧光粉层的成形中。
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090819 Termination date: 20121226 |