專利名稱：雙面敞開(kāi)式回射棱鏡結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的回射片材(例如，在美國(guó)專利第3,689,346、3,712,706和3,810,804號(hào)中介紹的那些，在此通過(guò)引證將它們的教導(dǎo)并入本文)被描寫(xiě)成立方角結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是用由眾多形成凹穴的要素組成的模具(奇代模具(odd generation tooling))模塑而成的，該模具產(chǎn)生正面的主表面基本上平坦的立方角部分。
傳統(tǒng)的立方角棱鏡具有底面和三個(gè)相交于頂端的表面。如

圖1所示，棱鏡這樣取向，以致光線R通過(guò)底面10進(jìn)入然后被三個(gè)表面12回射。這要求棱鏡用允許大量的光線通過(guò)的材料來(lái)制作。因此，棱鏡材料被局限于有這種性質(zhì)的材料。令人遺憾的是，人們發(fā)現(xiàn)這些材料往往易受紫外(UV)光、可見(jiàn)光和/或熱降解的影響，從而導(dǎo)致性能下降。
在一個(gè)實(shí)施方案中，至少一部分表面上有彩色涂層。優(yōu)選的是填充層本質(zhì)上是透明的，例如折射率介于大約1.5和1.65之間的材料。為了提供保護(hù)，可以在在填充層上形成頂面涂層。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本質(zhì)上呈剛性的材料是選自熱塑性和熱固性的聚合物。剛性材料可以進(jìn)一步包括諸如玻璃、石墨、高溫纖維和填充玻璃的組合物之類的填充物。在一個(gè)實(shí)施方案中，光學(xué)涂層包括鏡面涂層。在另一個(gè)實(shí)施方案中，光學(xué)涂層包括低折射率的電介質(zhì)材料，優(yōu)選折射率在大約1.1和1.3之間的范圍內(nèi)。
優(yōu)選的是敞開(kāi)式立方角表面是在載體襯底上形成的。敞開(kāi)式立方角表面的第二層可以在載體襯底的背面上形成，以致敞開(kāi)式立方角回射表面的第一層和立方角表面的第二層是背靠背的，各自的敞開(kāi)式表面面向彼此分離的方向。
敞開(kāi)式回射片材可以被切割或者被制成可以與和各種涂料或樹(shù)脂混合的絮片或碎片。另外，該片材還可以包括沒(méi)有敞開(kāi)式立方角表面的圖案或間隙。在這個(gè)實(shí)施方案中，壁面可以是用回射片材制成的，它從載體襯底延續(xù)到棱鏡邊緣。在一個(gè)實(shí)施方案中，壁面厚度介于大約25.4和1,270微米的(0.001和0.05英寸)之間。
另外，可以提供包括眾多形成敞開(kāi)式立方角的三面壓痕的回射片材。反射涂層是在三面壓痕形成的，而填充層附著在反射涂層上。
方法是為形成敞開(kāi)式回射片材進(jìn)一步準(zhǔn)備的，該方法包括通過(guò)形成三組溝槽制作模具的步驟。優(yōu)選的是溝槽以某種角度相交，以便形成眾多棱鏡而且每個(gè)棱鏡都有底面和在頂端相交和三個(gè)側(cè)面。該方法進(jìn)一步包括在模具上形成構(gòu)成模具鏡象的回射片材的步驟，其中最終獲得的片材包括眾多形成立方角表面的三面壓痕。立方角表面優(yōu)選涂有鏡面涂層，而填充層覆蓋在所述的鏡面涂層上。
本發(fā)明提供一種用空氣填充的棱鏡產(chǎn)品，該產(chǎn)品的正面可以用長(zhǎng)壽命的透明薄膜保護(hù)。微觀結(jié)構(gòu)可以根據(jù)產(chǎn)品的性能要求用聚合物環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂或類似的東西制作。優(yōu)選的是該材料選自耐UV光、可見(jiàn)光和/或熱降解的材料。與這些類型的敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)和背靠背的敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)有關(guān)的許多變化包括1.開(kāi)放的結(jié)構(gòu)可以用透明的或有色的樹(shù)脂填充，以便改善進(jìn)入角、改變顏色、減少卷曲、增強(qiáng)對(duì)覆蓋膜的粘著力，等等。
2.開(kāi)放的結(jié)構(gòu)和背靠背的敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)的“碎片”或小切片可以被夾在兩層外部的薄膜(例如，丙烯酸樹(shù)脂薄膜)之間，或者被添加到透明的涂料、透明的印刷組合物、透明的熱塑性材料和透明的熱固性樹(shù)脂、透明的膠粘劑、透明的粘合劑等之中。
3.就可能涉及短期用途或者需要反射短波長(zhǎng)UV光的應(yīng)用而言，金屬化表面可以被留下不被覆蓋。
4.可密封的背襯薄膜(例如，聚氨酯或丙烯酸樹(shù)脂)可以象對(duì)密封的玻珠回射產(chǎn)品所做的那樣被密封成耐用的面膜，例如，邁拉(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯薄膜)或丙烯酸樹(shù)脂薄膜。
5.填充敞開(kāi)的棱鏡可以在通常的室內(nèi)壓力下或者真空艙中(如果夾氣是問(wèn)題)借助噴涂(靜電噴涂或其它方式)、照相凹版印刷、熱輥隙工藝、輥涂或熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人已知的類似方法進(jìn)行。
6.敞開(kāi)式棱鏡的尺寸(間距)與封閉式棱鏡結(jié)構(gòu)或微透鏡面膜的組合可以用來(lái)改變進(jìn)入角/觀察角度性質(zhì)和著色性質(zhì)。
7.用于敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)的模具可以用在載體薄膜上制作敞開(kāi)式棱鏡島的空間或空隙構(gòu)成。載體薄膜和敞開(kāi)式棱鏡的填充材料可以是適合應(yīng)用的柔軟的材料、剛性材料或者彈性材料。
8.低折射率的涂層可以被用來(lái)替代金屬化涂層以便提供可以被混合到高折射率的粘合劑中的高白度的敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)或碎片。
9.其它用來(lái)控制傳統(tǒng)的立方形角結(jié)構(gòu)的行為的技術(shù)都利于與敞開(kāi)式產(chǎn)品一起使用。
圖2是按照本發(fā)明的敞開(kāi)式回射片材的側(cè)視圖。
圖3是按照本發(fā)明的敞開(kāi)式回射片材的實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖4是按照本發(fā)明的敞開(kāi)式回射片材的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖5圖解說(shuō)明形成敞開(kāi)式回射片材的步驟，其中包括在載體片材上形成敞開(kāi)式立方角表面。
圖6和圖5相似，它圖解說(shuō)明使立方角表面金屬化的步驟。
圖7和圖6相似，它圖解說(shuō)明在金屬化層上形成填充涂層的步驟。
圖8和圖7相似，它圖解說(shuō)明使膠粘劑和分離層附著到棱鏡上的步驟。
圖9是敞開(kāi)式回射片材的側(cè)視圖，它圖解說(shuō)明不符合要求氣泡。
圖10是敞開(kāi)式回射片材的側(cè)視圖，它圖解說(shuō)明形成不同尺寸敞開(kāi)式棱鏡的著色棱鏡邊緣。
圖11是敞開(kāi)式回射片材的側(cè)視圖，它圖解說(shuō)明各個(gè)敞開(kāi)式棱鏡之間的著色平面。
圖12和圖11相似，它圖解說(shuō)明附著在立方角表面上的填充涂層和在填充涂層上形成的頂面涂層。
圖13是敞開(kāi)式回射片材的側(cè)視圖，該片材具有在它上面形成的圖案填充層。
圖14是雙面敞開(kāi)式回射片材的側(cè)視圖，它具有在載體片材兩側(cè)形成的敞開(kāi)式棱鏡。
圖15是與涂料混合在一起并且用載體片材支撐著的雙面敞開(kāi)式回射碎片的側(cè)視圖。
圖16和圖15相似，它圖解說(shuō)明分散在涂料中的著色襯底。
圖17是敞開(kāi)式回射片材的平面圖，在該片材中形成眾多空隙。
圖18是圖17的敞開(kāi)式回射片材的放大的側(cè)視圖。
圖19是分散在薄膜中的敞開(kāi)式回射碎片的側(cè)視圖。
圖20是分散在PVC薄膜中的敞開(kāi)式回射碎片的側(cè)視圖。
圖21是為了與衣服或纖維織物咬合或互鎖而設(shè)計(jì)的典型的回射碎片設(shè)計(jì)的平面圖。
圖22是為了與衣服或纖維織物咬合或互鎖而設(shè)計(jì)的替代的回射碎片設(shè)計(jì)的平面圖。
圖23是使用本發(fā)明的回射碎片的投影屏幕的側(cè)視圖。
圖24是按照本發(fā)明使用回射碎片的示范物體的截面圖。
圖25是按照本發(fā)明具有回射碎片的異型物體的截面圖。
本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面結(jié)合附圖更具體地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案變得明顯，其中相同的參考符號(hào)在不同的視圖中始終指的是相同的部分。這些附圖不必按比例繪制，而是把重點(diǎn)放在圖解說(shuō)明本發(fā)明的原則上。除非另有說(shuō)明，所有的份數(shù)和和百分比都是按重量計(jì)算的。本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明下面介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。圖2至圖4圖解說(shuō)明按照本發(fā)明的原則構(gòu)成的回射片材。通常，底部的載體片材即襯底16(例如，片材或薄膜)支撐著敞開(kāi)式表面18。底部的載體襯底16可以是由各種透明或不透明的材料制成的。優(yōu)選的是鏡面涂層、光學(xué)涂層或反射涂層20(例如，鋁)在表面18上形成。優(yōu)選的是光學(xué)涂層20永久地附著在表面18上，即不易去除。表面18彼此排列成行，以使入射的光線R本質(zhì)上平行于其入射的進(jìn)入角回射。在一個(gè)實(shí)施方案中，表面與相對(duì)下一個(gè)表面本質(zhì)上呈90度配置的一個(gè)表面成線性關(guān)系。優(yōu)選的是表面18包括敞開(kāi)式“立方角”表面，這種表面是按彼此本質(zhì)上呈90度配置的三個(gè)表面，類似于傳統(tǒng)的立方角棱鏡。表面18的最低點(diǎn)優(yōu)選用介于大約25.4到508微米(0.001到0.020英寸)之間的間距隔開(kāi)。優(yōu)選的是入射的光線R在內(nèi)部這樣從三個(gè)表面反射出去，以致出射光線R本質(zhì)上平行于入射光線R，與進(jìn)入角無(wú)關(guān)。
在圖3和圖4所示的實(shí)施方案中，棱鏡島22提供立方角表面18。在一些實(shí)施方案中，棱鏡表面的某個(gè)部分23可能是非立方角，為的是提供一些光線散射以增強(qiáng)美感。眾多沒(méi)有棱鏡的空隙或空穴24可能是為下述目的準(zhǔn)備的，例如為片材14提供柔韌性、改進(jìn)片材14的性能、改善片材14的美學(xué)效果或者在那里提供公司標(biāo)識(shí)之類的標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方案中，空穴24的寬度在大約50.8至1,270微米(0.002至0.050英寸)范圍內(nèi)。粘合劑層26可以在底部的載體片材16上提供。在一個(gè)實(shí)施方案中，回射片材14具有不足0.01016厘米(0.004英寸)的厚度28。
在回射材料的典型的制造過(guò)程中，利用奇代模具(oddgeneration tooling)把固體立方角棱鏡澆鑄到襯底上，該襯底隨后變成頂層薄膜。這項(xiàng)發(fā)明包括回射片材以及由溝槽結(jié)構(gòu)模塑的材料的制造方法，其中溝槽結(jié)構(gòu)是為了描述傳統(tǒng)的立方角陣列的背面(偶代模具)被切割或復(fù)制的，而產(chǎn)品具有本質(zhì)上平坦的背面。如果片材用金屬之類的材料制成的，那么產(chǎn)品從其正面的表面回射。但是，如果它是用通常可利用的聚合物制成的，強(qiáng)反射涂層(例如，真空淀積的鋁)提供回射界面。這樣的金屬反射材料具有在可見(jiàn)光波段導(dǎo)致高反射率的光學(xué)常數(shù)。具有適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)常數(shù)的材料的例子是鋁、鉻、銅、鋅、金、銀、鉑、鎳等。
圖5、圖6、圖7和圖8是在各種的點(diǎn)在形成本發(fā)明的實(shí)施方案的過(guò)程中不同的階段用來(lái)形成回射結(jié)構(gòu)14的方法。在現(xiàn)在的方法中，如圖5所示，偶代模具被用來(lái)把敞開(kāi)的棱鏡島22澆鑄到載體薄膜16上。優(yōu)選的是棱鏡島22在底部載體片材16上連續(xù)地形成。
在從模具上取下時(shí)，底部載體片材16成為底部薄膜。在一個(gè)實(shí)施方案中，空隙24在棱鏡島22之間形成。在替代的實(shí)施方案中，空隙24象虛線30表示的那樣用棱鏡材料填充。
在變換的實(shí)施方案中，敞開(kāi)式棱鏡表面18可以用低折射率材料覆蓋和填充高折射率材料，以便制作高白度的回射產(chǎn)品。作為變換，敞開(kāi)式棱鏡可以由低折射率樹(shù)脂制成，然后不是被金屬化而是用高折射率樹(shù)脂填充，這樣也能制作高白度的回射產(chǎn)品。
如圖6所示，立方角表面18涂有光學(xué)涂層20，例如包括鋁、銀或其它適當(dāng)?shù)溺R面金屬的金屬層。在一個(gè)實(shí)施方案中，低折射率的透明的全氟化的聚合物(它具有大約為1.1的折射率)可以作為光學(xué)涂層用來(lái)涂布表面18。如圖7所示，敞開(kāi)式棱鏡可以用填充涂層32來(lái)填充，例如用著色的或本質(zhì)上清澈/透明的長(zhǎng)期風(fēng)化的聚合物來(lái)填充。填充涂層32可以永久地附著在鏡面金屬上。聚合物可以是柔軟的材料和/或彈性體材料。不要求填充涂層32為了維持敞開(kāi)式棱鏡的90度的二面角為片材14提供任何強(qiáng)度，因?yàn)檫@是由形成棱鏡島22的剛性材料提供的。這考慮到使用就傳統(tǒng)的立方角棱鏡而言結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足但具有對(duì)回射片材有利的其它物理性質(zhì)(例如，提高了對(duì)紫外線的穩(wěn)定性)的材料。填充材料的例子包括簡(jiǎn)單的丙烯酸聚合物或丙烯酸-氟碳化合物的共聚物。優(yōu)選的是填充涂層32本質(zhì)上呈現(xiàn)耐UV降解性。在一個(gè)實(shí)施方案中，填充涂層32包括涂布粘度低于大約1,000厘泊的材料。這樣的材料(例如氟碳化合物、氟化的丙烯酸樹(shù)脂或者氟化的聚氨酯)還可以具有比較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。適當(dāng)?shù)牡筒ＡЩD(zhuǎn)變溫度范圍的例子介于大約-20和80攝氏度(-4和176華氏度)之間。優(yōu)選的是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于大約15攝氏度(59華氏度)。值得注意的是填充涂層32增大光線R進(jìn)入時(shí)的進(jìn)入角，因此能被立方角表面18回射。填充涂層32能被設(shè)計(jì)成波狀的(非平面的)，以便改善角度回射性能。
如圖9所示，氣泡40被減少到最低限度，優(yōu)選被避免，這是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@些氣泡改變光線R的路徑，以致它不平行于入射的光線。另外，可能有一些氣泡40提供有益的回射光線散射的例子。就某些應(yīng)用而言，具有波狀的填充層32的頂層表面以有助于光線散射可能是有利的。
如圖8所示，載體薄膜16可以被除掉，然后施加帶分離襯層27的不透明的白色或者著色的膠粘劑34來(lái)代替載體薄膜。膠粘劑的白顏色通過(guò)透明的填充層32是可見(jiàn)的。
這種新型片材的主要優(yōu)點(diǎn)在于它可以由在各方面(例如，耐熱性、阻燃性、尺寸穩(wěn)定性、環(huán)境耐久性，耐化學(xué)性等)都可以具有優(yōu)異性質(zhì)的材料制成的，而且不要求材料象傳統(tǒng)的構(gòu)造那樣是透明的。此外，當(dāng)敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)由易受環(huán)境破壞的聚合物制成時(shí)，金屬面涂層起為保護(hù)作用使它們免受紫外線、潮氣、氧等的破壞。這樣的材料的例子包括丙烯酸聚合物、聚碳酸酯、硅氧烷、金屬的丙烯酸鹽和二丙烯酸鹽。
材料可以在模具上成形，該模具有被構(gòu)筑成線條或某種形狀的追加的突出部，這些突出部是為片材14中空穴區(qū)域24準(zhǔn)備的?？昭▍^(qū)域24可以起改善產(chǎn)品柔韌性、增強(qiáng)美學(xué)效果或提供識(shí)別手段的作用。另外，突出部可以是為了協(xié)助控制片材的厚度而設(shè)計(jì)的，因?yàn)樗谄某尚螘r(shí)提供防止粘度較低的預(yù)聚物在生產(chǎn)過(guò)程中流出模具的壁面。
為了改變產(chǎn)品色澤、改善平滑性、耐磨性或那些在工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的涂覆它們的產(chǎn)品的其它理由，可以把追加的透明涂層或局部透明的涂層涂到片材14的正面36上。這些涂層也可以起控制材料的入口/觀察角響應(yīng)的作用，因?yàn)樗鼈兊恼凵渎释ǔ１瓤諝飧摺Ｔ谏a(chǎn)中，片材14的厚度可以在它成形時(shí)通過(guò)提供防止粘度較低的預(yù)聚物在生產(chǎn)過(guò)程中流出模具的壁面得到控制。在底部載體片材16有消光表面或不規(guī)則表面的實(shí)施方案中，在加上金屬涂層之后，空穴區(qū)域24起增加結(jié)構(gòu)的視覺(jué)白度(capY)的作用。為了日間能見(jiàn)度或美學(xué)理由，提高金屬化產(chǎn)品的白度往往是符合要求的。這項(xiàng)發(fā)明還可以采用白色或其它顏色的聚合物結(jié)構(gòu)予以實(shí)踐，而金屬化條件可以受到控制以便留下未金屬化的區(qū)域(例如空穴區(qū)域的壁面)，這傾向于提高cap Y和提供色彩獨(dú)特的片材外觀。壁面的顏色反映出反射的空穴區(qū)域24。
就象在1998年12月30日公開(kāi)的國(guó)際專利申請(qǐng)第98/59266號(hào)(它對(duì)應(yīng)于1997年6月25日歸檔的美國(guó)專利申請(qǐng)第08/883,329號(hào))中教導(dǎo)的那樣，立方角表面18可以包括窗口或階梯以提高日間白度(Cap Y)和色彩，在此通過(guò)引證將其內(nèi)容全部并入。
為了改變產(chǎn)品色澤、改善平滑性、耐磨性或那些在工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的涂覆它們的產(chǎn)品的其它理由，追加的涂層可以被涂在片材的正面。這些涂層也可以起控制材料的入口/觀察角響應(yīng)的作用，因?yàn)樗鼈兊恼凵渎释ǔ１瓤諝飧?。為了形成反射行為因角度而異的區(qū)域，例如，將透明的印刷圖案用于填充敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)的某些區(qū)域，然后把透明的覆蓋薄膜施于片材的正面。透明的印刷區(qū)域?qū)⒁燥@著大于在其表面有空氣層的區(qū)域的角度回射，并且可以被用來(lái)以比觀察者的視角窄的觀察角把不同的信息反射給觀察者。就安全薄膜產(chǎn)品而言，這是有用的。
如圖3所示，為了方便、色彩或防護(hù)之目的，頂層載體片材38也可以附著到結(jié)構(gòu)的正面上。如果為了用裝飾材料或者功能材料(例如著色的膠粘劑)填充空穴區(qū)域而將背面的載體16去除，它也可以作為諸要素的載體。如果頂層載體片材38有傳導(dǎo)性的表面特性而且氣孔被有電光活性的組合物(例如，液晶)填充，那么人們可以利于這種構(gòu)造形成顯示設(shè)備或可調(diào)的反射器。在一個(gè)實(shí)施方案中，頂層載體片材38是導(dǎo)電的，允許電荷在頂層載體片材和光學(xué)涂層20之間通過(guò)。優(yōu)選的是頂層載體片材38包括晶體管模式。在另一個(gè)實(shí)施方案中，頂層載體片材38是導(dǎo)電的，而且底部載體片材16也是導(dǎo)電的，所以允許電荷在頂層載體片材和底部載體片材之間通過(guò)。
在圖10所示的實(shí)施方案中，為了改善回射性能和美學(xué)效果，某些敞開(kāi)式棱鏡的邊緣43上有彩色涂層42，以便形成不同尺寸的棱鏡。被彩色涂層覆蓋的邊緣可以通過(guò)印刷上色和涂著色的膠粘劑來(lái)形成而且可以形成圖案。在圖11和圖12所示的實(shí)施方案中，在每個(gè)棱鏡上提供一個(gè)平面44，在每個(gè)平面上都有彩色涂層46。然后，可以在該結(jié)構(gòu)上形成填充涂層32，再由非必選的頂面涂層48完成回射結(jié)構(gòu)。在圖10、圖11和圖12中，顏色可以作為印刷圖案施加上去。
圖13圖解說(shuō)明具有被光學(xué)涂層20遮蓋的棱鏡表面18的回射片材10。在這個(gè)實(shí)施方案中，填充層32覆蓋表面18的某些部分，留下沒(méi)有填充層的棱鏡區(qū)域25。頂層薄膜38保護(hù)敞開(kāi)式棱鏡使它免受有害環(huán)境條件(例如，污物)的影響。
下述方法可以被用來(lái)制造獨(dú)特的環(huán)境光線出現(xiàn)的反射和回射產(chǎn)品，例如，與LCD一起使用投射光線的正面投影屏幕，數(shù)字式微反射鏡裝置(DMD)，正面投影系統(tǒng)等。
1)提供回射立方角的模具。
2)把敞開(kāi)式立方角澆鑄到聚酯薄膜的兩面上。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)最終產(chǎn)品預(yù)期的光線分布的變化，每次澆鑄時(shí)立方角在大小和紋理方面都可以變化。
3)用鏡面涂層(例如，鋁或銀)使立方角有紋理的反射面金屬化。就正面投射成象的回射屏幕而言，各個(gè)反射面不需要有紋理。
4)把彩色涂層印到金屬化的表面上?？梢圆捎脝紊蚨嗌珗D案，取決于在最終產(chǎn)品中預(yù)期的環(huán)境色彩效果。
5)用能在敞開(kāi)式棱鏡上形成氣隙的材料填充在薄膜的一側(cè)或兩側(cè)上的敞開(kāi)式立方角。
6)把回射片材切成大約0.0508厘米(0.020英寸)見(jiàn)方的小方塊。
7)把切好的小方塊混合到透明的增塑溶膠中。
8)把增塑溶膠涂布到背襯薄膜(例如，白色的聚氯乙烯)上。涂布可以用一批一種顏色的小方塊、一批多種顏色的小方塊或者用按特定的圖案涂布的數(shù)批不同顏色的小方塊來(lái)完成，以便創(chuàng)造藝術(shù)品，它也可作為正面投影屏幕。切好的小方塊的取向大約50％向上，50％向下，而且有一些重疊和傾斜的小方塊。向上的小方塊能使投射光線出色地反射，而向下的部分能給出極好的環(huán)境光線顏色。
9)使增塑溶膠固化，以形成一塊聚氯乙烯薄膜。
10)安裝成品片材，以形成正面投影屏幕。
成品投影屏幕有出色的環(huán)境光線的外觀和極好的光線反射特性。被反射和回射的光線比當(dāng)今市場(chǎng)上現(xiàn)有的正面投影屏幕強(qiáng)，而且反射圖象具有改善的對(duì)比度且沒(méi)有閃爍效果。這種改善使生產(chǎn)消費(fèi)者買(mǎi)得起的LCD或DMD單機(jī)投影系統(tǒng)變得非常容易。正面投影屏幕可以制成任何合乎要求的尺寸，而且沒(méi)有令人討厭的接縫。投影或成象屏幕的一種形式是在沒(méi)有專門(mén)用于回射屏幕的帶紋理的側(cè)面或其它光散射措施(例如，三維成象系統(tǒng)中使用的那些)的情況下制成的。
敞開(kāi)式棱鏡最初可以在薄膜或底部載體片材16的一側(cè)上形成。在非必選的第二個(gè)步驟中，如圖14所示，敞開(kāi)式棱鏡可以在載體片材16的相反的一側(cè)即背面上形成。用鋁、銀或其它類型的反射涂層使薄膜的兩個(gè)敞開(kāi)式棱鏡面金屬化20。如果它們是用小回射立方角結(jié)構(gòu)制成的，敞開(kāi)式棱鏡在切成小方塊的應(yīng)用中很好地工作。非常小的結(jié)構(gòu)或棱鏡可以在不損害棱鏡的回射區(qū)域的高百分比的情況下被切成小碎片。
在一個(gè)實(shí)施方案中，敞開(kāi)式立方角回射片材是在傳統(tǒng)的立方角回射片材的背面上形成的。傳統(tǒng)的立方角棱鏡可以是著色的并且有相同或不同顏色的填充層32，以便產(chǎn)生對(duì)于用超級(jí)光譜檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)有用的光學(xué)效果。由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)用裸眼看有一種外觀，而用超級(jí)光譜掃描儀測(cè)定時(shí)具有不同的簽字。與用裸眼能見(jiàn)到的相比，超級(jí)光譜掃描儀提供對(duì)回射波長(zhǎng)(從紫外到紅外)的強(qiáng)度的掃描。
透明的顏色可以數(shù)字化地被印刷到敞開(kāi)式棱鏡上，以便形成某種視覺(jué)圖象，該圖象在用裸眼看時(shí)信息而在用超級(jí)光譜掃描儀掃描時(shí)有不同的信息。這些概念對(duì)于許多安全應(yīng)用、應(yīng)用和識(shí)別應(yīng)用(例如，朋友/仇敵和查找和營(yíng)救)是有用的。在文件安全方面的一個(gè)例子是不僅有可能識(shí)別偽造品而且有可能識(shí)別造假的復(fù)制器，因?yàn)楸桓鞣N碎片回射或不回射的波長(zhǎng)不同。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，載體材料是由比較薄(25.4微米(0.001英寸))的塑料(例如，丙烯酸樹(shù)脂流延膜)制成的，這種材料可能容易在敞開(kāi)式棱鏡島之間的點(diǎn)破裂，即使是雙面材料業(yè)是如此。棱鏡島不必每邊都有。穿孔或者開(kāi)槽的薄載體(例如25.4微米(0.002英寸)厚的穿孔的PET)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)果。
敞開(kāi)式構(gòu)造具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗梢酝康奖∧さ膬擅嫔希缓笤侔逊瓷渫繉油康嚼忡R上。當(dāng)這種構(gòu)造被切成碎片時(shí)，碎片的兩面都回射入射光線。在圖14所示的實(shí)施方案中，碎片50的長(zhǎng)度52可以在大約25.4和457.2微米(0.001和0.018英寸)之間。寬度54可以在大約25.4和457.2微米(0.001和0.018英寸)之間。就小立方角回射結(jié)構(gòu)而言，頂點(diǎn)之間的距離56可以在大約25.4和152.4微米(0.001和0.006英寸)之間。棱鏡的高度58可以在大約7.62和71.12微米(0.0003和0.0028英寸)之間。載體片材16的厚度60可以在大約25.4和50.8微米(0.001和0.002英寸)之間。碎片50可以有任何形狀，包括六角形、正方形、圓形、長(zhǎng)方形等。在替代實(shí)施方案中，碎片優(yōu)選小于大約6.45平方厘米(1平方英寸)，更優(yōu)選小于大約1.61平方厘米(0.5平方英寸)，最優(yōu)選小于大約0.4平方厘米(0.25平方英寸)。此外，碎片或片材一面可以被制成具有敞開(kāi)式立方角表面，而另一面可以是由傳統(tǒng)的立方角棱鏡制成的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，被灑到膠粘劑上的碎片50以大約0.33度的觀察角和30度的進(jìn)入角提供均勻的亮度和角亮度，該亮度基本上不由于觀察角變成0.2度和進(jìn)入角變成5度而變化。
正象用圖15圖解說(shuō)明的那樣，當(dāng)這些碎片50被混合到涂層62、油漆或聚合物中時(shí)，制成品有朝表面取向的碎片，而且所有的碎片都按照在制造過(guò)程中碎片達(dá)到的取向方向回射光線。在涂層62和油漆的情況下，大部分碎片50本身對(duì)襯底16是平直取向的。一些碎片50與別的碎片重疊并且是傾斜的，這導(dǎo)致進(jìn)入角和觀察角性能的改善。另外，一些碎片在絮團(tuán)平面中旋轉(zhuǎn)，從而引起取向角性能的改善。碎片50可以是由剛性聚合物制成的，當(dāng)它被混合到涂層62里時(shí)不改變形狀。涂層62、油漆或聚合物在加工之后可以剛性的、柔軟的或者是彈性的。
當(dāng)碎片是被鋁金屬化時(shí)，通過(guò)透明材料看到的是它們似乎是灰色的。為了增加由此產(chǎn)生的材料的顏色，一些碎片可以在一側(cè)印上顏色，或者將著色材料的補(bǔ)充碎片按預(yù)定的百分比與回射碎片混合，以形成預(yù)期的外觀。另外，著色襯底或襯底64的材料可以象在圖16中圖解說(shuō)明的那樣被使用。這種襯底64可以是著色的(例如，熒光、標(biāo)準(zhǔn)、不透明、透明等)、繞射的、全息的、珠光般的或反射的。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，碎片被攙50被混合到透明的的涂層配方中，然后被涂到著色的襯底上。透明涂層配方的例子包括用于回射標(biāo)記或背光標(biāo)記的透明的墨水和聚合物。涂層是按照一定的厚度和分散要求涂布的，以便在襯底表面上形成預(yù)期的碎片50的分布。涂層的厚度還影響預(yù)期的表面光潔度，該表面光潔度取決于涂層厚度和碎片50的尺寸和厚度。非常寬闊的無(wú)縫的成匹的材料可以被制成，它可以被切割成不同類型的產(chǎn)品。產(chǎn)品從衣服帶子到署名空格到成象屏幕到正面投影屏幕幾乎無(wú)所不包。在另一種變化中，碎片50被混合到透明的聚合物中，然后被擠塑或流延成薄膜，從薄膜的兩面看時(shí)它回射光線并且有顏色。
碎片的許多用途包括高速公路的標(biāo)志帶、注塑的零部件、頭盔、保險(xiǎn)杠、轂蓋、汽車(chē)上的飾物、門(mén)拉手、自行車(chē)把、背包帶、傘把、道路標(biāo)記、整體圓錐、路障、channelizers、測(cè)量標(biāo)志、激光準(zhǔn)直系統(tǒng)、裝飾織物和花邊、模塑的牌照板、模塑標(biāo)牌、房屋號(hào)牌、信箱、標(biāo)志牌、機(jī)場(chǎng)標(biāo)志、卡車(chē)車(chē)身、玻璃纖維模塑品、船上飾物、船殼、浮標(biāo)、流動(dòng)調(diào)查、化妝品、指甲油、柵欄、膠底布鞋、表帶、狗項(xiàng)圈、太平門(mén)、門(mén)牌、船上通道、停車(chē)庫(kù)、鐵道欄桿、救生衣、標(biāo)跡等等。
在典型的應(yīng)用中，回射薄膜是象前面介紹的那樣制作的。薄膜可以被切割成小方塊或小碎片并且與涂層配方或樹(shù)脂配方混合，然后涂到襯底上或者被模塑成形。就涂布而言，配方可以在襯底上溢流并且經(jīng)UV照射或加熱固化，接下來(lái)在涂層的頂面上層壓薄膜。頂層薄膜形成對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)夾心，可以著色，而且可以添加適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)制品以阻檔紫外線防止產(chǎn)品老化。另外，頂層薄膜可以被設(shè)計(jì)成有經(jīng)過(guò)處理的表面，以防止產(chǎn)品在洗滌和縫制期間損壞。
顆?；蛩槠叽缛Q于應(yīng)用。非常小和薄的顆?？赡苁潜⊥繉铀枰?。表面積比較大的顆?；蛩槠赡苓m合于更注重碎片取向的應(yīng)用。
涂層和樹(shù)脂和/或頂層薄膜可以用有選擇地透射不同波長(zhǎng)的光線的涂層或染料或顏料來(lái)設(shè)計(jì)。這種產(chǎn)品構(gòu)造對(duì)于使用專用光源的應(yīng)用尤為重要。一些應(yīng)用實(shí)例是海上航空救援、目標(biāo)識(shí)別和指引車(chē)輛。
碎片可以被混合到許多不同類型的涂料或樹(shù)脂里。優(yōu)選的是溫度應(yīng)該保持在棱鏡的熱變形溫度之下。但是，某些棱鏡樹(shù)脂可以經(jīng)得起非常高的溫度并且在205攝氏度(400華氏度)那樣高的溫度下不變形。初始的模具形狀被用來(lái)形成優(yōu)選這樣偏置的敞開(kāi)式棱鏡，以致當(dāng)棱鏡確實(shí)要改變形狀時(shí)，它按有益的方向改變。例如，在碎片被用來(lái)制作玻璃鋼小船的外表面的應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)幾何形狀的棱鏡變成淺大約12分。當(dāng)模具被做成陡峭大約12分的時(shí)候，碎片里的棱鏡一端朝上，二面角接近零，從而產(chǎn)生最佳的性能。
由立方角棱鏡尺寸各不相同的幾種不同類型的片材切割成的小碎片可以被混合起來(lái)，以形成光線分布被優(yōu)化的制成品。
碎片被這樣放在襯底上，以致可以回射被增強(qiáng)的光線。具有全部取向并且被緊緊地包裝的碎片的要求通過(guò)碎片本身在涂層或樹(shù)脂中取向的途徑而被解決。許多碎片分成一層一層的而且以某種方式傾斜，構(gòu)成緊密包裝。
在一個(gè)實(shí)施方案中，碎片50上敞開(kāi)式立方角表面18具有不同的尺寸。為了獲得不同的光學(xué)效果，碎片50可以按不同的組合攙混到樹(shù)脂或涂料中。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖17和圖18所示，空穴區(qū)域或空隙24按中心線到中心線測(cè)量被隔開(kāi)大約0.2286厘米(0.09英寸)。在這個(gè)實(shí)施方案中，空隙寬度66優(yōu)選小于或等于大約508微米(0.020英寸)。棱鏡高度68是大約22.94微米(0.000903英寸)。研磨深度70正好在棱鏡底面之下，優(yōu)選在12.7微米(0.0005英寸)范圍內(nèi)。然后，片材14被切成碎片50。這種構(gòu)造的主要優(yōu)點(diǎn)是重心在軸線A-A以下。這使碎片50在涂料或樹(shù)脂中混合時(shí)適當(dāng)?shù)厝∠?敞開(kāi)式立方角表面18朝上)變得容易。
在所用的碎片數(shù)量大于形成立方角的緊密包裝陣列時(shí)所用的材料的數(shù)量，但是制作碎片和把碎片加工成襯底的成本低于當(dāng)今用來(lái)制作回射材料的大多數(shù)方法。一個(gè)大的成本效益是用非常寬闊網(wǎng)狀構(gòu)造制作回射立方角材料的能力。另一個(gè)成本效益是制作各種構(gòu)造的立方角碎片的能力，這些碎片可以被保存在庫(kù)存中并且為了形成產(chǎn)品隨時(shí)可以被適當(dāng)?shù)鼗旌掀饋?lái)。
在一個(gè)實(shí)例中，回射片材是用152.4微米(0.006英寸)的一批金屬化的高溫樹(shù)脂棱鏡在50.8微米(0.002英寸)的PET上制作的。這種片材被切成小方塊了成為304.8微米(0.012英寸)的六角形，然后被混合到用于玻璃鋼船殼的透明的外層樹(shù)脂涂料中。由此產(chǎn)生的表面在日間觀察時(shí)外觀閃閃發(fā)亮并且呈淺灰色，這是由于大約50％的碎片有棱鏡頂點(diǎn)朝外的取向。夜間觀察時(shí)，剩余的碎片是為了形成回射而取向的，它們實(shí)現(xiàn)了在整個(gè)表面上均勻分布的強(qiáng)回射。人們發(fā)現(xiàn)玻璃纖維船殼透明的外層固化時(shí)發(fā)生的放熱反應(yīng)所引起的溫度使棱鏡變得略微淺一點(diǎn)，從而導(dǎo)致環(huán)形回射光線分布，在15.24米(50英尺)距離處有大約0.762米(2.5英尺)直徑的發(fā)散光束。這種棱鏡角變淺是這樣校正的，即使用更陡峭的工具/模具來(lái)形成棱鏡，以致這種變動(dòng)導(dǎo)致針對(duì)應(yīng)用的最佳棱鏡形狀。
在用圖19圖解說(shuō)明的替代實(shí)施方案中，由聚酯之類的材料制成的回射薄膜可以被切割成非常小的碎片50，每片上有大約6～10個(gè)152.4微米(0.006英寸)的棱鏡。碎片50的背面可以有彩色涂層。這些碎片50被收集起來(lái)，然后可以利用能把碎片均勻散布到薄膜上的設(shè)備(例如，篩子)把這些碎片散布到白色的聚氯乙烯薄膜或類似的薄膜上。當(dāng)這些碎片50散布在白色的PVC薄膜上時(shí)，它們可以用層壓系統(tǒng)在使薄膜能在回射碎片周?chē)鲃?dòng)的溫度和壓力下被密封，形成平片材。然后，這種片材被涂上可印刷的涂層72(例如DB40的可印刷的涂層)，用二氧化鈦可以使該涂層變成半透明的。為了使薄膜在戶外使用時(shí)變得更耐用，二氧化鈦提供阻擋紫外線的作用。壓敏膠粘劑(PSA)或熱激活膠粘劑(HAA)74可以被涂在背面上，以便粘合到襯底(例如，防水油布)或剛性表面上。適當(dāng)?shù)腜SA實(shí)例包括丙烯酸PSA，而適當(dāng)?shù)腍AA是聚氨酯HAA。
另一個(gè)實(shí)施方案(用圖20予以圖解說(shuō)明)是利用PVC薄膜涂布機(jī)使聚酯顆粒50坐在PVC薄膜76中。碎片可以被散布在可能是白色的PVC膜層78上，然后使透明的PVC增塑溶膠76流到碎片和薄膜78上，接下來(lái)在高溫下使增塑溶膠固化或塑化。在透明的乙烯基增塑溶膠固化之后，如果需要可以把可印刷的涂層72施加到透明的乙烯基頂層薄膜上。為了提高白度和耐用性，可印刷的涂層72可以是半透明的。
立方角回射薄膜可以被切割成各種尺寸的顆粒，邊長(zhǎng)或直徑從25.4微米(0.001英寸)到大約0.635厘米(0.25英寸)或者更大。平均尺寸從大約25.4微米(0.001英寸)到508微米(0.02英寸)的顆粒80適合分散在能涂布在纖維上的粘合劑中，往往是被分散到粘合劑中再涂布到織物上的主要顆粒，該織物能夠得益于邊緣82得以改造成能機(jī)械地抓住或迅速扣牢纖維織物的構(gòu)造。優(yōu)選的是邊緣82包括立方角表面。一些修改了形狀的邊緣的實(shí)例用圖21和22表示。優(yōu)選的是形狀是用設(shè)計(jì)復(fù)雜的模具裁剪的，以致在裁剪過(guò)程中基本上沒(méi)有被浪費(fèi)的材料。
如果立方角的反射表面有紋理而頂層薄膜的正面被設(shè)計(jì)成透鏡狀的以使反射光線分布的方向最優(yōu)化，那么可以利用立方角的棱鏡陣列形成高效率的投影屏幕。分布在薄膜(例如聚氯乙烯薄膜)上的自由棱鏡群體好好地工作。寬闊的熱塑性網(wǎng)狀薄膜84可以被輕易地粘合成一塊非常大的屏幕。棱鏡群體能分散在薄膜中或者油漆中。油漆可以用來(lái)按設(shè)計(jì)圖案覆蓋壁面。正象在圖23中見(jiàn)到的那樣，以某種角度傾斜的棱鏡86形成更小的光瞳并且產(chǎn)生更多的衍射散射。從棱鏡群體的背面88也能發(fā)生反射。棱鏡的背面88也可以印刷上顏色，以使投影屏幕具有彩色的外觀。背面88還可以有適合光線擴(kuò)散到適當(dāng)?shù)慕嵌鹊墓鈱W(xué)微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另外，雙面敞開(kāi)式碎片可以被用于無(wú)縫的回射投影屏幕成象屏幕。為了改善散射，棱鏡可以用鋁將反射層全部金屬化，或者蒸鍍到不同的程度。薄膜90(例如，透明的熱塑性薄膜)可以被置于薄膜正面。背襯薄膜92(例如，著色層)可以被施于薄膜的背面。
各種紋理、各種棱鏡尺寸、各種棱鏡載體薄膜(例如不同的折射率)、各種低聚物、棱鏡表面上的各種顏色可以被用來(lái)制作許多類型的正面投影屏幕，這些屏幕反射給定角度的光線并且具有各種環(huán)境光外觀。同樣的制造概念可以被用來(lái)制造不同風(fēng)格的回射帶、回射薄膜或回射織物。
切好的碎片50被擠塑到透明的熱塑性或熱固性的聚合物中，可以被用來(lái)制作許多類型的物體，這些物體從各個(gè)方向回射，因?yàn)楣饩€可以穿過(guò)透明的聚合物。典型物體的截面圖是用圖24圖解說(shuō)明的，這個(gè)物體可以作為路旁的反光路標(biāo)。圖25圖解說(shuō)明依從異型物體94的形狀的碎片50。優(yōu)選的是本質(zhì)上呈透明的聚合物或樹(shù)脂92的粘度允許碎片50沉積或依從異型物體94的表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，碎片50被混合到樹(shù)脂92中，然后被噴涂到物體94上。
透明的塑料/聚合物可以有透明的顏色。擠塑和模塑的形狀可以用于各種回射物體，例如，反光路標(biāo)柱、安全島標(biāo)柱(包括內(nèi)部照明的標(biāo)柱)、路障、圓錐、channelizers，車(chē)輛零件-保險(xiǎn)杠、防護(hù)板、車(chē)身外殼部分、輪轂、自行車(chē)騎手的頭盔、各種類型的頭盔(例如飛行員、快艇運(yùn)動(dòng)員、輪滑運(yùn)動(dòng)員帶的頭盔)、光電裝置、道路標(biāo)記、護(hù)欄、海上的浮標(biāo)、小船外殼部分、小船桅桿和雪地標(biāo)桿。碎片50可以比混合到用紫外線固化的透明的樹(shù)脂中，然后涂布到塑料襯底上，制成對(duì)許多應(yīng)用都有用的均勻一致的無(wú)縫片材。
實(shí)施例1把50.8微米(2密耳)的敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)用可被紫外線固化的環(huán)氧-丙烯酸樹(shù)脂澆鑄到聚酯薄膜上。為了產(chǎn)生回射表面，該結(jié)構(gòu)表面被真空蒸鍍的鋁薄膜覆蓋。樣品的特征是在0.2觀察角和-4進(jìn)入角下具有在300燭光/勒克斯/平方米以上的一套照明角(SIA)，也被稱為進(jìn)入角數(shù)值。聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂的頂面保護(hù)涂層被涂布在材料的表面并且在Atlas Xenon耐天候試驗(yàn)裝置中按ASTM G26的周期老化。最初的讀數(shù)309 SIA在耐天候試驗(yàn)裝置中老化4,000小時(shí)之后下降到131 SIA。就這種類型的棱鏡樹(shù)脂而言，維持40％以上的初始反射亮度被在被認(rèn)為是異乎尋常地好。
實(shí)施例2把50.8微米(2密耳)的敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)用可被紫外線固化的環(huán)氧-丙烯酸樹(shù)脂澆鑄到聚酯薄膜上。為了生產(chǎn)回射材料，該結(jié)構(gòu)表面用鋁真空蒸鍍。涂有薄粘合劑層(粘合劑是Rohm &Haas公司的Paraloid F-10A)的丙烯酸樹(shù)脂薄膜(VCF a-223)的保護(hù)層在121攝氏度(250華氏度)和27.8kPa(4psi)下被熱層壓到回射面上。樣品在0.2度觀察角和-4度進(jìn)入角下顯示300以上SIA單位的回射值。
實(shí)施例3把50.8微米(2密耳)的敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)用可被紫外線固化的環(huán)氧-丙烯酸樹(shù)脂澆鑄到聚酯薄膜上。為了生產(chǎn)回射材料，該結(jié)構(gòu)表面用鋁真空蒸鍍。然后，用白色的丙烯酸填縫料DAP絲網(wǎng)印刷回射表面，并且在填縫料仍然發(fā)粘時(shí)將一層丙烯酸薄膜層壓到印刷圖案上。樣品顯示300以上SIA單位的回射值。25.4微米(1密耳)的聚酯薄膜兩面都涂有25.4微米(1密耳)丙烯酸壓敏膠粘劑(PSA)并且被兩層硅氧烷覆蓋，涂布過(guò)的聚酯薄膜可以作為載體使用。把敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)按順序澆鑄到是兩個(gè)PSA表面上，并且將用樣品鋁金屬化，以便生產(chǎn)139.7微米(5.5密耳)厚并且兩面都有回射要素的薄材料。
實(shí)施例4為了生產(chǎn)回射材料，把敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)澆鑄到聚酯薄膜上然后鍍鋁。將該材料切割成大約3mm×3mm(0.118英寸×0.118英寸)的“碎片”。這些碎片與市面上出售的用過(guò)氧化物固化的聚酯樹(shù)脂混合，然后涂布到玻璃纖維墊上。固化后，玻璃纖維復(fù)合材料顯示來(lái)自其反射面相對(duì)前表面取向的碎片的回射。這個(gè)實(shí)施例提供一種生產(chǎn)耐用的回射復(fù)合材料產(chǎn)品(例如，小船、游覽車(chē)等等)的簡(jiǎn)單方法。
實(shí)施例5通常作為無(wú)鉛焊錫出售的由95％的錫和5％的銻組成的金屬絲被加壓到大約55,000kPa(8,000psi)，進(jìn)入由立方角主板制備的偶代鎳電鑄模的表面。當(dāng)金屬絲被被壓縮時(shí)，它接受來(lái)自電鑄模的敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)并且變成回射的。這種操作在電鑄模上被重復(fù)至少6次，對(duì)鎳模具沒(méi)有明顯的損傷或喪失產(chǎn)品的回射性能。來(lái)自7件東西的激光衍射圖也非常類似，從而表明模具沒(méi)有由于多次加壓而受損。樣品中有一些被鍍鋁以便進(jìn)一步改善它們的反射能力并且涂以透明的環(huán)氧或被紫外線固化的聚氨酯丙烯酸酯涂層以便保護(hù)表面。
實(shí)施例6未回火的鋁箔和鋁絲以與實(shí)施例5一樣的方法被模壓成敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)。金屬部分不用進(jìn)一步處理就具有在300SIA以上的強(qiáng)回射能力。金屬部分即使在93攝氏度(200華氏度)的烘箱中被加熱一星期仍然保持它們的回射能力。這種材料使回射器具有極為完整的頻譜(短波UV到長(zhǎng)波IR)。
實(shí)施例7把91.44微米(3.6密耳)的敞開(kāi)式棱鏡結(jié)構(gòu)與用紫外線固化的丙烯酸樹(shù)脂一起澆鑄到50.8微米(2密耳)的聚酯薄膜上。該結(jié)構(gòu)用鋁金屬化，然后涂上氟碳化合物/聚氨酯涂層，該涂層是由30克GK510(Daikin化學(xué)公司)、6克甲苯、6克Takenate D140N(Takeda Chemical Industries股份有限公司)和2滴1％的二丁基錫二月桂酸酯甲苯溶液。由此得到的樣品在0.2度觀察角和-4度進(jìn)入角下顯示900以上的SIA回射值。眾所周知，象這種氟碳化合物/聚氨酯那樣的涂層具有長(zhǎng)期的戶外耐用性(例如，壽命在10年以上)。
盡管這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)參照其優(yōu)選的實(shí)施方案被具體地展示和闡述，但是熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人應(yīng)該理解不脫離權(quán)利要求書(shū)所包括的本發(fā)明的范圍可以在形式和細(xì)節(jié)上作各種各樣的變化。
權(quán)利要求
1.回射片材，其中包括a)眾多敞開(kāi)式立方角表面，這些表面是用本質(zhì)上呈剛性的材料制成的以便阻止立方角表面撓曲；b)在所述表面上形成的光學(xué)涂層；以及c)填充層，該填充層附著在至少一部分光學(xué)涂層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中光學(xué)涂層包括鏡面涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中光學(xué)的涂層包括低折射率的電介質(zhì)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3片材，其中折射率介于大約1.1和1.3之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中本質(zhì)上呈剛性的材料是選自由熱塑性和熱固性的聚合物構(gòu)成的一組材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的片材，其中所述聚合物包括選自玻璃、石墨、聚合物和金屬的填料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中填充層是電光組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的片材，進(jìn)一步包括在填充層上方的頂層載體片材，該頂層載體片材是導(dǎo)電的， 以便允許電荷在頂層載體片材和光學(xué)涂層之間流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的片材，其中頂層載體片材包括晶體管模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的片材，進(jìn)一步包括在填充層上方的頂層載體片材和在敞開(kāi)式立方角表面下面的底層載體片材，其中頂層載體片材是導(dǎo)電的，底層載體片材也是導(dǎo)電的，以便允許電荷在頂層載體片材和底層載體片材之間流動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中眾多空穴形成敞開(kāi)式立方角表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的片材，其中每個(gè)空穴都包括在最低點(diǎn)相會(huì)的3個(gè)表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，進(jìn)一步包括在所述表面的至少一些部分上的彩色涂層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中填充層本質(zhì)上是呈透明的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的片材，其中進(jìn)一步包括覆蓋填充層的頂面涂層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的片材，其中填充層具有介于大約1.5和1.65之間的折射率。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中填充層具有小于或等于1000厘泊的涂布粘度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中片材被制成碎片。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，其中立方角表面是在載體襯底上形成的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的片材，其中立方形角回射表面的第二層是在載體襯底的背面形成的，以致敞開(kāi)式立方角回射表面的第一層和敞開(kāi)式立方角回射表面的第二層是背靠背的，各自的敞開(kāi)式立方角表面彼此背向。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的片材，其中載體襯底是易破碎的，易于變成上面有背靠背的回射片材的碎片。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的片材，進(jìn)一步包括在沒(méi)有敞開(kāi)式立方角表面的回射片材上的圖案。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的片材，其中立方角表面是在載體襯底上形成的；以及圖案形成回射片材上的壁面，該壁面從載體襯底延伸到棱鏡邊緣，壁面厚度介于大約25.4和1,270微米(0.001和0.05英寸)之間。
24.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1的回射片材的投影屏幕。
25.一種回射片材，包括a)眾多形成敞開(kāi)式立方角的三面壓痕；b)在三面壓痕上形成的反射涂層；以及c)填充層，它附著在至少一部分反射涂層上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的片材，進(jìn)一步包括支撐敞開(kāi)式立方角的載體片材。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的片材，其中填充層具有介于大約1.5和1.65之間的折射率。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的片材，進(jìn)一步包括覆蓋填充層的頂面涂層。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的片材，進(jìn)一步包括在載體襯底上形成的立方角表面。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的片材，其中敞開(kāi)式立方角回射表面的第二層是在載體襯底的背面形成的，以致敞開(kāi)式立方角回射表面的第一層和敞開(kāi)式立方角回射表面的第二層是背靠背的，各自的敞開(kāi)式表面彼此背向。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的片材，進(jìn)一步包括在沒(méi)有敞開(kāi)式立方角表面的回射片材上的圖案。
32.一種回射片材，包括a)具有眾多敞開(kāi)式立方角表面的聚合物結(jié)構(gòu)；b)在所述表面上形成的金屬層；以及c)至少部分地覆蓋金屬層的本質(zhì)上透明的填充層，該填充層具有低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的片材，其中填充層具有介于大約1.5和1.65之間的折射率。
34.一種制作回射片材的方法，該方法包括a)用本質(zhì)上呈剛性的材料制作眾多敞開(kāi)式立方角表面，以阻止立方角表面撓曲；b)在所述表面上形成鏡面涂層；以及c)使填充層至少部分地附著到鏡面涂層上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，進(jìn)一步包括在載體薄膜上形成立方形角的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，進(jìn)一步包括在載體薄膜的背面這樣形成敞開(kāi)式立方角回射表面的第二層的步驟，以致敞開(kāi)式立方角回射表面的第一層和敞開(kāi)式立方角回射表面的第二層是背靠背的，各自的敞開(kāi)式表面彼此背向。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，進(jìn)一步包括在載體薄膜上連續(xù)形成立方角表面的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，進(jìn)一步包括使片材形成碎片的步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，進(jìn)一步包括在填充層上形成頂面涂層的步驟。
40.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，進(jìn)一步包括在至少一部分表面上形成彩色涂層的步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中填充層包括涂布粘度小于或等于大約1,000厘泊的材料。
42.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，進(jìn)一步包括在傳統(tǒng)的有立方角棱鏡的回射片材的背面形成敞開(kāi)式立方角表面的步驟，該敞開(kāi)式立方角表面與立方角棱鏡彼此背向。
43.一種形成敞開(kāi)式回射片材的方法，該方法包括a)通過(guò)形成三組溝槽形成模具，其中所述溝槽以某角度相交，以便形成眾多棱鏡，每個(gè)棱鏡都有底面和相交于頂端的三個(gè)側(cè)面；b)在模具上形成回射片材，以便形成模具的鏡象，其中最終產(chǎn)生的片材包括形成敞開(kāi)式立方角表面的眾多三面壓痕；c)用光學(xué)涂層覆蓋敞開(kāi)式立方角表面；以及d)使填充層至少部分地附著到光學(xué)涂層上。
44.一種回射碎片，這種回射碎片包括面上有光學(xué)涂層的敞開(kāi)式立方角表面。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的回射碎片，進(jìn)一步包括被這樣層壓到第一敞開(kāi)式立方角表面的背面上具有鏡面涂層的第二立方角表面，以致各自的敞開(kāi)式表面彼此背向。
46.根據(jù)權(quán)利要求44的回射碎片，進(jìn)一步包括在至少一部分表面上的彩色涂層。
47.根據(jù)權(quán)利要求44的回射碎片，進(jìn)一步包括至少部分地附著在光學(xué)涂層上的填充層，該填充層具有介于大約1.5和1.65之間的折射率。
48.根據(jù)權(quán)利要求44的回射碎片，其中敞開(kāi)式立方角表面包括在碎片上不同尺寸的表面。
全文摘要
回射片材及其制作方法包括眾多用本質(zhì)上剛性的材料制成的敞開(kāi)式立方角表面,以阻止立方角表面撓曲。光學(xué)涂層在該表面上形成,而填充層附著在至少一部分光學(xué)涂層上。眾多空穴形成敞開(kāi)式立方角表面。
文檔編號(hào)B44C5/00GK1338057SQ00802999
公開(kāi)日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月21日
發(fā)明者帕特瑞克·W·穆萊恩, 蓋斯·伯納德, 羅伯特·B·奈爾森 申請(qǐng)人:瑞弗萊克塞特公司