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Oberflächentechnik

Entwicklung eines neuartigen Druckverfahrens für Leuchtstoffe

| Redakteur: Beate Christmann

Wissenschaftler der TU Darmstadt entwickeln in Kooperation mit einem Bushersteller ein neues Druckverfahren für Leuchtstoffe. Dafür wenden sie das Tampondruckverfahren an. So wollen sie Schalter herstellen, die nicht blenden, wie beim Einsatz von LEDs, aber dennoch deutlich zu sehen sind – egal ob Tag oder Nacht.

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Das Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) arbeitet aktuell an alternativen Leuchtschaltern für Busse. Anlass sind die aktuellen Schalter, die nachts vor allem für ältere Fahrgäste oft schwer zu erkennen sind. Bei der Herstellung soll auf das flexible Tampondruck-Verfahren gesetzt werden.
Das Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) arbeitet aktuell an alternativen Leuchtschaltern für Busse. Anlass sind die aktuellen Schalter, die nachts vor allem für ältere Fahrgäste oft schwer zu erkennen sind. Bei der Herstellung soll auf das flexible Tampondruck-Verfahren gesetzt werden.
(Bild: Katrin Binner/TU Darmstadt)

Wissenschaftler der TU Darmstadt erforschen im Rahmen des Projekts Else (Elektrolumineszenz-Display in kapazitiver Sensorik) ein neues Druckverfahren für Leuchtstoffe. Anlass ist die Zusammenarbeit mit dem Mannheimer Busunternehmen Evo-Bus, das für seinen Bustüren hell strahlende, aber blendfreie Schalter benötigt.

Gedruckte Leuchtstoffe leuchten sanft von sich aus

„Notwendig ist ein präzises, effizientes Druckverfahren, mit dem wir beliebige Motive mit möglichst wenig Materialeinsatz herstellen können“, erklärt Dr. Martin Sauer vom Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) der TU Darmstadt. Er beschreibt den Vorteil gedruckter Leuchtstoffe damit, dass sie, unter Spannung gesetzt, von sich aus sanft leuchten und blendende LEDs somit überflüssig werden.

Das Forschungsteam entschied sich für das Tampondruckverfahren. Es wird bei Produkten eingesetzt, deren Oberfläche uneben ist, etwa Modelleisenbahnen oder PC-Tastaturen. Ein elastisches Tampon aus Silikonkautschuk nimmt dabei die Farbe aus einer Druckform auf und überträgt sie auf das Objekt. „Das Tamponverfahren ist sehr flexibel“, sagt Sauer. „Aber weil es bisher niemand mit Leuchtstoffen kombiniert hat, gibt es keine Standards.“ Diese Stoffe werden üblicherweise mit Siebdruck aufgebracht, da sie relativ rau sind – unter dem Mikroskop ähneln sie einem Aschenplatz.

Der Leuchtstoff muss dabei äußerst homogen aufgetragen werden, damit die Schicht als Kondensator funktioniert. Zudem soll der fertige Taster bei Bussen zehn Jahre lang halten – in dieser Zeit darf die Helligkeit nicht wesentlich nachlassen – kein leichtes Unterfangen.

Auch eine kompakte Steuerungselektronik wird erforscht

Das Druckverfahren ist zudem nur ein Teil des Projekts – eine weitere Schwierigkeit besteht darin, die Steuerungselektronik des Schalters auf minimalem Raum unterzubringen. Zudem soll der Schalter berührungslos funktionieren. Das IDD arbeitet dafür mit dem Fachgebiet Integrierte Elektronische Systeme (IES) zusammen. „Wir entwickeln einen Chip, der die Beleuchtung und den Sensor steuert“, sagt Katrin Hirmer vom IES. „Er sorgt ebenfalls dafür, dass sich Elektrolumineszenz und Sensorik nicht durch Störsignale beeinflussen.“ Ein Prototyp sei bereits fertig, nun ginge es um die Feinheiten.

Das Druckverfahren soll ohne Umstellung der Anlage verschiedene Motive drucken können: So ließen sich auch leicht passende Schalter etwa für Krankenhäuser oder den Maschinen- und Anlagenbau herstellen. Selbst asiatische Schriftzeichen wären kein Problem.

Else wird vom Bundesforschungsministerium durch die Initiative KMU-innovativ: Photonik/Optische Technologien gefördert. Partner sind neben Evo-Bus die Firmen Captron Electronic in Olching und Franz Binder in Neckarsulm.

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