一种可显示立体画面的LED灯片及其加工工艺的制作方法

2021-02-02 15:02:57|

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本发明涉及灯片技术领域，具体是一种可显示立体画面的led灯片及其加工工艺。

背景技术：

广告灯箱一般以吸塑、亚克力、喷绘布等为基材，采用箱体式中空结构的广告宣传载体，其具有防水、发光等特点，主要适用于室内、户外广告宣传为主。

随着科技的进步和发展，在led广告灯箱快速发展的时代，展示画面的使用也非常普及，现有的画面多数采用灯片，在灯片的进行印刷图案，然后将画面放置在光源上进行显示，这种灯片画面一片灯片只能印刷一幅画面，画面不能进行重叠显示。

例如授权公告号为：cn1072810涉及一种画面的制作方法，它是利用样片经分色机分色后制成的网阳片，分次定位覆盖在涂有感光胶的基材上，对感光胶进行曝光，去除网阳片，然后用颜料粉进行着色，除掉多余的颜料粉，重复上述工序，直到所有网阳片都经定位覆盖、着色，将样片画面复制在基材上。

上述专利中公开的方案依旧的只能实现单一画面的显示，不能多重画面显示，在材料的使用上会增加成本，更换画面较为复杂。

针对上述问题，我们设计了一种可显示立体画面的led灯片及其加工工艺，以满足我们的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可显示立体画面的led灯片及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可显示立体画面的led灯片及其加工工艺，所述led灯片包括基体，所述基体上表面自内而外依次设置有紫外荧光油墨层、红外荧光油墨层，所述基体下表面喷涂有印刷油墨层；

所述紫外荧光油墨层由紫外荧光油墨喷涂制得，所述红外荧光油墨层由红外荧光油墨喷涂制得。

较优化的方案，所述紫外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂60-65份、助剂2-3份、分散剂1-1.5份、紫外荧光料10-25份、润湿剂1-1.2份、稀释剂15-18份；

所述红外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂60-65份、助剂2-2.5份、分散剂1-2份、红外荧光料14-18份、润湿剂1-1.5份、稀释剂12-16份。

较优化的方案，所述改性树脂由甲醛、乙酸锌、对叔丁基苯酚、正丁醇制备得到。

较优化的方案，所述紫外荧光料由羟丙基羧甲基纤维素、三氯化铕制备得到；所述红外荧光料为稀土铕掺杂的二氧化锆。

较优化的方案，所述分散剂为膨润土，所述助剂为聚乙烯吡咯烷酮和三乙醇胺1：1混合，所述稀释剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的任意一种；所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

较优化的方案，包括以下步骤：

1)准备物料；

a)紫外荧光油墨的制备：取改性树脂和助剂，35-40℃下搅拌，再加入分散剂和紫外荧光料，继续搅拌，接着加入润湿剂和稀释剂，球磨1-1.2h，再经辊压机研磨细度至8-15um，得到紫外荧光油墨；

b)红外荧光油墨的制备：取改性树脂和助剂，38-42℃下搅拌，再加入分散剂和红外荧光料，继续搅拌，接着加入润湿剂和稀释剂，球磨1-1.2h，再经辊压机调整细度至8-15um，得到红外荧光油墨；

2)基体预处理：取基体，置于氢氧化钠溶液中浸泡，再置于盐酸溶液中浸泡，烘干，得到预处理基体；

3)取预处理基体，在上表面旋涂光刻胶，烘烤，曝光显影，光刻出紫外图形，再置于表面处理液中浸泡，烘干后喷涂紫外荧光油墨，风干，除胶，形成紫外荧光油墨层；

4)取步骤3)处理后的预处理基体，置于表面处理液中浸泡，烘干后在预处理基体的上表面继续旋涂光刻胶，接着进行烘烤，曝光显影，光刻出红外图形，喷涂红外荧光油墨，风干，除胶，形成红外荧光油墨层；

5)取步骤4)处理后的预处理基体，在预处理基体下表面喷涂印刷油墨层，风干，得到所述led灯片。

较优化的方案，包括以下步骤：

1)准备物料；

a)紫外荧光油墨的制备：取改性树脂和助剂，35-40℃下搅拌30-40min，再加入分散剂和紫外荧光料，继续搅拌20-30min，接着加入润湿剂和稀释剂，1000-1050r/min转速下球磨1-1.2h，再经辊压机研磨细度至8-15um，得到紫外荧光油墨；

b)红外荧光油墨的制备：取改性树脂和助剂，38-42℃下搅拌25-35min，再加入分散剂和红外荧光料，继续搅拌20-30min，接着加入润湿剂和稀释剂，1000-1100r/min转速下球磨1-1.2h，再经辊压机调整细度至8-15um，得到红外荧光油墨；

2)基体预处理：取基体，置于氢氧化钠溶液中，浸泡5-10min，再置于盐酸溶液中浸泡5-10min，100-110℃下烘干，得到预处理基体；

3)取预处理基体，在上表面旋涂光刻胶，并在90-110℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出紫外图形，再置于表面处理液中浸泡5-10min，100℃下烘干；烘干后再在压力为0.35-0.4mpa、距离为50-60cm的条件下喷涂紫外荧光油墨，风干，除胶，形成紫外荧光油墨层；

4)取步骤3)处理后的预处理基体，置于表面处理液中浸泡5-10min，100℃下烘干，烘干后在预处理基体的上表面继续旋涂光刻胶，接着在90-110℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出红外图形，再在压力为0.3-0.4mpa、距离为55-60cm的条件下喷涂红外荧光油墨，风干，除胶，形成红外荧光油墨层；

5)取步骤4)处理后的预处理基体，在预处理基体下表面喷涂印刷油墨层，风干，得到所述led灯片。

较优化的方案，步骤3)、步骤4)中，表面处理液的制备方法为：取无水乙醇、氯化铝、浓盐酸和去离子水，搅拌5-10min，加入氧化硅，继续搅拌20-30min，再加入硅烷偶联剂和盐酸，继续搅拌40-50min，过400目筛，陈化1天，接着加入稀盐酸和无水乙醇，4500-5000r/min下搅拌10-15min，再加入聚乙烯醇和聚酰胺聚脲，搅拌60-90min，过400目筛，得到表面处理液。

较优化的方案，步骤1)中，紫外荧光料的制备方法为：取羟丙基羧甲基纤维素，去离子水溶解，搅拌5-8min，缓慢滴加三氯化铕，继续搅拌10-15min，调节ph至8-9，再置于温度为70-75℃、微波功率为800-900w的条件下，处理10-15min，透析，80-90℃下烘干，得到紫外荧光料。

较优化的方案，步骤1)中，改性树脂的制备方法为：取甲醛、乙酸锌和对叔丁基苯酚，氮气环境下加热升温至70-75℃，混合搅拌2-2.5h，再缓慢滴加氢氧化钠溶液，继续搅拌20-30min，接着在80-90℃下反应2-3h，加入正丁醇，继续反应30-40min，洗涤，真空旋蒸除去有机溶剂，冷却，得到改性树脂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明步骤1)中进行物料的制备，具体包括改性树脂、以改性树脂为主体的紫外荧光油墨、以改性树脂为主体的红外荧光油墨，改性树脂引入了邻位导向型催化剂二价金属羧酸盐(乙酸锌)，采用“双重催化”进行制备，得到的改性树脂具有优异的耐热性，热稳定性较好，且粘结强度高，以该物料为主体制备的油墨的粘结强度更高，不易脱落。

本申请还制备了紫外荧光油墨，利用改性树脂为主体材料，加入紫外荧光料、分散剂和助剂等组分，其中紫外荧光料由羟丙基羧甲基纤维素、三氯化铕等组分制备，稀土铕元素(eu³⁺)具备非常独特的光学性质，可将铕元素(eu³⁺)引入油墨中以实现油墨的紫外发光效果，同时为了进一步提高油墨的环保性和可降解性，本申请引入了羟丙基羧甲基纤维素，羟丙基羧甲基纤维素可作为有效的配体吸收能量并且把能量传递给eu³⁺离子，其表面羧基氧、羟基氧及醚键氧均与eu³⁺发生配位，且其配位方式为桥式配位，通过该方法制备得到紫外荧光油墨的耐紫外性能优异，耐乙醇、耐热性性较高。

本发明还制备了红外荧光油墨，利用改性树脂为主体材料，加入稀土铕掺杂激活后的二氧化锆为红外荧光料，该红外荧光料的制备为常规工艺；在此基础上加入助剂和分散剂，以制备得到红外荧光油墨，该红外荧光油墨具有优异的发光性能和粘结强度。

本发明制备led灯片时，先取灯片基体，并置于氢氧化钠溶液中浸泡，再置于盐酸溶液中浸泡，烘干，以此除去基体表面含有的氧化层和油污，保证基体表面清洁的同时也能提高油墨以基体之间的附着力；预处理之后在基体上表面旋涂光刻胶，通过烘烤、曝光显影，此时基体表面存在光刻图形，再将基体置于表面处理液中浸泡，浸泡后喷涂紫外荧光油墨，除去光刻胶，此时基体表面存在喷涂好的紫外荧光图案，并形成紫外荧光油墨层。在紫外荧光油墨层上表面，本申请再次将基体置于表面处理液中浸泡，浸泡后重复光刻、油墨喷涂步骤，在紫外荧光图案上喷涂一层红外荧光油墨，并形成红外荧光图案，得到红外荧光油墨层；接着在基体下表面以常规印刷油墨进行喷涂，得到常规油墨图案，整个led灯片制备结束。

本申请中表面处理液由无水乙醇、氯化铝、浓盐酸等物料制备，以硅烷偶联剂作为改性剂对氧化硅进行表面改性，硅烷偶联剂水解后能与氧化硅表面的硅羟基发生脱水反应，从而将硅烷偶联剂中的有机体与氧化硅表面相连，紧接着以氯化铝为催化剂，催化聚乙烯醇和聚酰胺聚脲发生交联，制备得到表面处理液，该表面处理液具有吸墨量大、干燥速率高的效果，在基体表面浸没表面处理液，可有效提高基体与油墨之间的附着力，在紫外油墨层制备后浸没表面处理液，也能对紫外油墨层提供保护；且该表面处理液具有较优异的耐水性能，可极大程度的对油墨进行保护，提高产品的耐久性。

本发明公开了一种可显示立体画面的led灯片及其加工工艺，工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的led灯片不仅可以实现多重画面显示，而且制备的led灯片的图案耐久性优异，耐热、耐乙醇性较好，具有较高的实用性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

步骤1：取羟丙基羧甲基纤维素，去离子水溶解，搅拌5min，缓慢滴加三氯化铕，继续搅拌10min，调节ph至8，再置于温度为70℃、微波功率为800w的条件下，处理10min，透析，80℃下烘干，得到紫外荧光料。

步骤2：取甲醛、乙酸锌和对叔丁基苯酚，氮气环境下加热升温至70℃，混合搅拌2h，再缓慢滴加氢氧化钠溶液，继续搅拌20min，接着在80℃下反应2h，加入正丁醇，继续反应30min，洗涤，真空旋蒸除去有机溶剂，冷却，得到改性树脂。

步骤3：取改性树脂和助剂，35℃下搅拌30min，再加入分散剂和紫外荧光料，继续搅拌20min，接着加入润湿剂和稀释剂，1000r/min转速下球磨1h，再经辊压机研磨细度至8um，得到紫外荧光油墨。

步骤4：取改性树脂和助剂，38℃下搅拌25min，再加入分散剂和红外荧光料，继续搅拌20min，接着加入润湿剂和稀释剂，1000r/min转速下球磨1h，再经辊压机调整细度至8um，得到红外荧光油墨。

步骤5：取基体，置于氢氧化钠溶液中，浸泡5min，再置于盐酸溶液中浸泡5min，100℃下烘干，得到预处理基体。

取无水乙醇、氯化铝、浓盐酸和去离子水，搅拌5min，加入氧化硅，继续搅拌20min，再加入硅烷偶联剂和盐酸，继续搅拌40min，过400目筛，陈化1天，接着加入稀盐酸和无水乙醇，4500r/min下搅拌10min，再加入聚乙烯醇和聚酰胺聚脲，搅拌60min，过400目筛，得到表面处理液。

步骤6：取预处理基体，在上表面旋涂光刻胶，并在90℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出紫外图形，再置于表面处理液中浸泡5min，100℃下烘干；烘干后再在压力为0.35mpa、距离为50cm的条件下喷涂紫外荧光油墨，风干，除胶，形成紫外荧光油墨层。

步骤7：取步骤6处理后的预处理基体，置于表面处理液中浸泡5min，100℃下烘干，烘干后在预处理基体的上表面继续旋涂光刻胶，接着在90℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出红外图形，再在压力为0.3mpa、距离为55cm的条件下喷涂红外荧光油墨，风干，除胶，形成红外荧光油墨层。

步骤8：取步骤7处理后的预处理基体，在预处理基体下表面喷涂印刷油墨层，风干，得到所述led灯片。

本实施例中，紫外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂60份、助剂2份、分散剂1份、紫外荧光料10份、润湿剂1份、稀释剂15份；

红外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂60份、助剂2份、分散剂1份、红外荧光料14份、润湿剂1份、稀释剂12份。

所述分散剂为膨润土，所述助剂为聚乙烯吡咯烷酮和三乙醇胺1：1混合，所述稀释剂为甲苯；所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

实施例2：

步骤1：取羟丙基羧甲基纤维素，去离子水溶解，搅拌7min，缓慢滴加三氯化铕，继续搅拌12min，调节ph至8，再置于温度为72℃、微波功率为850w的条件下，处理12min，透析，85℃下烘干，得到紫外荧光料。

步骤2：取甲醛、乙酸锌和对叔丁基苯酚，氮气环境下加热升温至72℃，混合搅拌2.3h，再缓慢滴加氢氧化钠溶液，继续搅拌25min，接着在85℃下反应2.5h，加入正丁醇，继续反应35min，洗涤，真空旋蒸除去有机溶剂，冷却，得到改性树脂。

步骤3：取改性树脂和助剂，38℃下搅拌35min，再加入分散剂和紫外荧光料，继续搅拌25min，接着加入润湿剂和稀释剂，1050r/min转速下球磨1.1h，再经辊压机研磨细度至12um，得到紫外荧光油墨。

步骤4：取改性树脂和助剂，40℃下搅拌30min，再加入分散剂和红外荧光料，继续搅拌25min，接着加入润湿剂和稀释剂，1050r/min转速下球磨1.1h，再经辊压机调整细度至12um，得到红外荧光油墨。

步骤5：取基体，置于氢氧化钠溶液中，浸泡8min，再置于盐酸溶液中浸泡8min，105℃下烘干，得到预处理基体。

取无水乙醇、氯化铝、浓盐酸和去离子水，搅拌7min，加入氧化硅，继续搅拌25min，再加入硅烷偶联剂和盐酸，继续搅拌45min，过400目筛，陈化1天，接着加入稀盐酸和无水乙醇，4800r/min下搅拌12min，再加入聚乙烯醇和聚酰胺聚脲，搅拌75min，过400目筛，得到表面处理液。

步骤6：取预处理基体，在上表面旋涂光刻胶，并在100℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出紫外图形，再置于表面处理液中浸泡8min，100℃下烘干；烘干后再在压力为0.38mpa、距离为55cm的条件下喷涂紫外荧光油墨，风干，除胶，形成紫外荧光油墨层。

步骤7：取步骤6处理后的预处理基体，置于表面处理液中浸泡8min，100℃下烘干，烘干后在预处理基体的上表面继续旋涂光刻胶，接着在100℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出红外图形，再在压力为0.35mpa、距离为58cm的条件下喷涂红外荧光油墨，风干，除胶，形成红外荧光油墨层。

步骤8：取步骤7处理后的预处理基体，在预处理基体下表面喷涂印刷油墨层，风干，得到所述led灯片。

本实施例中，紫外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂62份、助剂2.5份、分散剂1.2份、紫外荧光料18份、润湿剂1.1份、稀释剂17份；

红外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂62份、助剂2.3份、分散剂1.5份、红外荧光料16份、润湿剂1.2份、稀释剂14份。

所述分散剂为膨润土，所述助剂为聚乙烯吡咯烷酮和三乙醇胺1：1混合，所述稀释剂为二甲苯；所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

实施例3：

步骤1：取羟丙基羧甲基纤维素，去离子水溶解，搅拌8min，缓慢滴加三氯化铕，继续搅拌15min，调节ph至9，再置于温度为75℃、微波功率为900w的条件下，处理15min，透析，90℃下烘干，得到紫外荧光料。

步骤2：取甲醛、乙酸锌和对叔丁基苯酚，氮气环境下加热升温至75℃，混合搅拌2.5h，再缓慢滴加氢氧化钠溶液，继续搅拌30min，接着在90℃下反应3h，加入正丁醇，继续反应40min，洗涤，真空旋蒸除去有机溶剂，冷却，得到改性树脂。

步骤3：取改性树脂和助剂，40℃下搅拌40min，再加入分散剂和紫外荧光料，继续搅拌30min，接着加入润湿剂和稀释剂，1050r/min转速下球磨1.2h，再经辊压机研磨细度至15um，得到紫外荧光油墨。

步骤4：取改性树脂和助剂，42℃下搅拌35min，再加入分散剂和红外荧光料，继续搅拌30min，接着加入润湿剂和稀释剂，1100r/min转速下球磨1.2h，再经辊压机调整细度至15um，得到红外荧光油墨。

步骤5：取基体，置于氢氧化钠溶液中，浸泡10min，再置于盐酸溶液中浸泡10min，110℃下烘干，得到预处理基体。

取无水乙醇、氯化铝、浓盐酸和去离子水，搅拌10min，加入氧化硅，继续搅拌30min，再加入硅烷偶联剂和盐酸，继续搅拌50min，过400目筛，陈化1天，接着加入稀盐酸和无水乙醇，5000r/min下搅拌15min，再加入聚乙烯醇和聚酰胺聚脲，搅拌90min，过400目筛，得到表面处理液。

步骤6：取预处理基体，在上表面旋涂光刻胶，并在110℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出紫外图形，再置于表面处理液中浸泡10min，100℃下烘干；烘干后再在压力为0.4mpa、距离为60cm的条件下喷涂紫外荧光油墨，风干，除胶，形成紫外荧光油墨层。

步骤7：取步骤6处理后的预处理基体，置于表面处理液中浸泡10min，100℃下烘干，烘干后在预处理基体的上表面继续旋涂光刻胶，接着在110℃下进行烘烤，曝光显影，光刻出红外图形，再在压力为0.4mpa、距离为60cm的条件下喷涂红外荧光油墨，风干，除胶，形成红外荧光油墨层。

步骤8：取步骤7处理后的预处理基体，在预处理基体下表面喷涂印刷油墨层，风干，得到所述led灯片。

本实施例中，紫外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂65份、助剂3份、分散剂1.5份、紫外荧光料25份、润湿剂1.2份、稀释剂18份；

红外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂65份、助剂2.5份、分散剂2份、红外荧光料18份、润湿剂1.5份、稀释剂16份。

所述分散剂为膨润土，所述助剂为聚乙烯吡咯烷酮和三乙醇胺1：1混合，所述稀释剂为乙酸乙酯中；所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

实验1：

取实施例1-3制备的led灯片，分别置于自然光源上显示，并观察显示图案；再分别置于红外光源上显示，并观察显示图案；最后置于紫外光源上显示，并观察显示图案。

结论：经过观察后发现，实施例1-3制备的led灯片可在自然光源、红外光源、紫外光源下显示不同的图案，图案清晰明了。

实施例4：

本实施例中，紫外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂62份、助剂2.5份、分散剂1.2份、紫外荧光料18份、润湿剂1.1份、稀释剂17份；

红外荧光油墨各组分原料包括：以重量计，改性树脂62份、助剂2.3份、分散剂1.5份、红外荧光料16份、润湿剂1.2份、稀释剂14份。

所述分散剂为膨润土，所述助剂为聚乙烯吡咯烷酮和三乙醇胺1：1混合，所述稀释剂为二甲苯；所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

实验2：

1、取实施例4制备的紫外荧光油墨和红外荧光油墨，分别按照gb/t13217.7-2009【液体油墨附着牢度检验方法】进行检测。

2、取实施例4制备的紫外荧光油墨和红外荧光油墨，分别按照gb/t1733-93检测其耐水性能。

结论：检测后发现，红外荧光油墨的附着牢度为98％，紫外荧光油墨的附着牢度为99％；且二者经耐水性测试后，不变色不脱落，效果优异。

3、取实施例4制备的紫外荧光油墨和红外荧光油墨，分别置于鼓风干燥机中加热90min，加热温度为140℃下加热；测量荧光强度变化。

4、耐紫外线照射测试：取实施例4制备的紫外荧光油墨和红外荧光油墨，分别放于紫外光下照射60min，测量其荧光强度变化。

5、耐乙醇测试：取实施例4制备的紫外荧光油墨和红外荧光油墨，分别置于无水乙醇中浸泡一小时，晾干后测量其荧光强度变化。

结论：检测后发现，红外荧光油墨和紫外荧光油墨经过加热处理、紫外光照射处理、乙醇浸泡处理，但其荧光强度无明显变化。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

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