專利名稱：微米級(jí)正方角錐棱鏡定向反光膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于定向反光材料。
在本發(fā)明作出以前，定向反光膜作為安全標(biāo)志使用材料，已被廣泛應(yīng)用于公路、鐵路交通設(shè)施?，F(xiàn)有的定向反光膜有兩種，即微珠型定向反光膜和微晶立方體型定向反光膜。蔡傳祠等人的中國(guó)專利“高強(qiáng)級(jí)后向反光膜”(專利公告號(hào)2058500)和曹志峰等人的論文“激光合作目標(biāo)用玻璃微珠的工藝原理”(見《光學(xué)技術(shù)》1997年3月，第二期，P19-21)均給出了一種微珠型定向反光膜。這種定向反光膜利用細(xì)小的玻璃微珠產(chǎn)生定向光反射，具有較大的擴(kuò)散角，因此，逆反射系數(shù)較低，致使使用中該反射膜的亮度較低，作為夜間路標(biāo)不夠明亮。此外，美國(guó)3M公司的“鉆石級(jí)反光材料產(chǎn)品說(shuō)明書”、 J.J.Rennelson的“Retroreflection measurementsa review”(Appl.Opt.19(8)，1242-1246(1980)、G.H.Seward的“Measurement and characterization of angluarreflectance for cuber-corners and microspheses”(Opt.Eng.38(1)164-169，January 1999)均提供了一種微晶立方體型定向反光膜，其中每一個(gè)微晶立方體均為四面體結(jié)構(gòu)，四面體的每一個(gè)面均為三角形。它利用微晶立方體實(shí)現(xiàn)定向光反射，其逆反射系數(shù)高于微珠型定向反光膜，但其成本極高，價(jià)格昂貴，難以普及使用。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型定向反光膜，旨在同時(shí)賦予其高反射系數(shù)和低成本的特點(diǎn)，提高其性能價(jià)格比和利用率。
本發(fā)明的目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的。
新型定向反光膜由定向反光層、微氣室層、附著層、粘膠層和保護(hù)層緊貼構(gòu)成。其中，定向反光層的表面為微米級(jí)正方角錐棱鏡陣列，此陣列的每一個(gè)單元均為結(jié)構(gòu)、尺寸相同的正方角錐棱鏡，每一個(gè)正方角錐棱鏡的表面均由尺寸相同的三個(gè)兩兩相互垂直的正方形側(cè)面構(gòu)成。定向反光膜表面正方角錐棱鏡的陣列結(jié)構(gòu)為六角形緊密排列，任意兩個(gè)相鄰正方角錐棱鏡之間的兩個(gè)相鄰側(cè)面均相互垂直。各正方角錐棱鏡的每一個(gè)側(cè)面正方形的對(duì)角線長(zhǎng)度相等，均為10微米至200微米之間。
本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合
給出。
圖1，三M公司定向反光膜微晶立方體排列圖；圖2，三M公司定向反光膜刻視結(jié)構(gòu)圖；圖3，定向反光層表面俯視圖；圖4，正方角錐棱鏡定向反光膜刻視圖。
(圖1、圖2引自3M ScotchliteTM“視覺麗”“鉆石級(jí)反光膜”產(chǎn)品說(shuō)明書。)
圖中序號(hào)含義1、微晶立方體，2、空氣層，3、密封膜，4、粘著劑，5、剝離紙，6、正方角錐棱鏡定向反光層，7、微氣室層，8、附著層，9、粘膠層，10、保護(hù)層，11、正方角錐棱鏡正方形側(cè)面。
實(shí)施例1正方角錐棱鏡定向反光層6采用聚碳酸脂薄膜材料制作。正方角錐棱鏡單元以六角形方式交錯(cuò)緊密排列成陣列結(jié)構(gòu)，六角形邊長(zhǎng)為12微米。陣列中，每一個(gè)單元的正方角錐棱鏡的表面均由三個(gè)兩兩相互垂直的正方形側(cè)面11構(gòu)成，每個(gè)正方形的邊長(zhǎng)的水平面投影的長(zhǎng)度均為12微米。其結(jié)構(gòu)中，微氣室層7由PVC材料隔離的氣囊組成，每一個(gè)氣囊為大小尺寸相等的立方體空間，該立方體上、下面為兩個(gè)尺寸面積相等的正方形，該正方形邊長(zhǎng)為5毫米。氣囊間相互緊密排列。附著層8也為PVC材料。粘膠層9采用壓印膠。最底層的保護(hù)層10為紙質(zhì)構(gòu)成，使用時(shí)應(yīng)揭去。除反光層6、粘膠層9以及保護(hù)層10而外，每一層材料均厚100微米。
實(shí)施例2正方角錐棱鏡定向反光層6采用聚碳酸脂薄膜材料制作。正方角錐棱鏡單元以六角形方式交錯(cuò)緊密排列成陣列結(jié)構(gòu)，六角形邊長(zhǎng)為60微米。陣列中，每一個(gè)單元的正方角錐棱鏡的表面均由三個(gè)兩兩相互垂直的正方形側(cè)面11構(gòu)成，每個(gè)正方形的邊長(zhǎng)的水平面投影的長(zhǎng)度均為60微米，其結(jié)構(gòu)中，微氣室層7由PVC材料隔離的氣囊組成，每一個(gè)氣囊為大小尺寸相等的棱柱體空間，該棱柱體上、下面為兩個(gè)尺寸面積相等的六角形，該六角形邊長(zhǎng)為5毫米，氣囊間相互緊密排列。附著層8也為PVC材料。粘膠層9采用壓印膠。最底層的保護(hù)層10為PVC薄膜構(gòu)成，使用時(shí)應(yīng)揭去。除反光層6和粘膠層9而外，各層材料均厚80微米。
本發(fā)明的正方角錐棱鏡定向反光層的微浮雕結(jié)構(gòu)采用微細(xì)加工領(lǐng)域的光刻技術(shù)和干法刻觸技術(shù)，由模板通過熱壓轉(zhuǎn)印而成。為制作適合熱壓的鎳材料模板，首先通過二元和連續(xù)的光刻蝕方法在光刻膠表面得到淺的正方角錐棱鏡浮雕結(jié)構(gòu)；再通過干法刻蝕將浮雕結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到硬質(zhì)的硅基材料上，在這一過程中，浮雕深度得到放大，即可達(dá)到所需的深度。經(jīng)復(fù)制和拼板后得到生產(chǎn)用鎳模板。用各鎳模板分別模壓生產(chǎn)得到正方角錐棱鏡反光層6、微氣室7、附著層8、粘膠層9和保護(hù)層10，將它們依次結(jié)合在一起，即組合成微米級(jí)正方角錐棱鏡反光膜。
本以明具有如下特點(diǎn)1，正方角錐棱鏡具有很高的逆反射系數(shù)，特別是在正入射了附近，其有效反射面積可達(dá)100％。本發(fā)明反光膜的逆反射系數(shù)極高，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的微珠型和微晶立方體型反光膜。
2，由于本發(fā)明反光層表面微浮雕結(jié)構(gòu)的橫向和縱向尺度均大大減少，從而可以實(shí)現(xiàn)大批量模壓生產(chǎn)，因而其成本銳減，價(jià)格暴降。
3，本發(fā)明反光膜具有較高的性能價(jià)格比。
權(quán)利要求
1.一種定向反光膜，由定向反光層、微氣室層、附著層、粘膠層和保護(hù)層依次緊貼構(gòu)成，其特征在于所說(shuō)的定向反光層的表面為微米級(jí)正方角錐棱鏡陣列，此陣列的每一個(gè)單元均為結(jié)構(gòu)尺寸相同的正方角錐棱鏡，每一個(gè)正方角錐棱鏡的表面均由尺寸相同的三個(gè)兩兩相互垂直的正方形側(cè)面構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向反光膜，其特征在于所說(shuō)的正方角錐棱鏡的陣列結(jié)構(gòu)為六角形緊密排列，任意兩個(gè)相鄰正方角錐棱鏡之間的兩個(gè)相鄰側(cè)面均相互垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定向反光膜，其特征在于所說(shuō)的正方角錐棱鏡的每一個(gè)側(cè)面正方形的對(duì)角線長(zhǎng)度相等，均為10微米至200微米。
全文摘要
正方角錐棱鏡反光膜由定向反光層、微氣室層、附著層、粘膠層和保護(hù)層緊貼構(gòu)成。定向反光層的表面為微米級(jí)正方角錐棱鏡陣列,每一個(gè)棱鏡均由三個(gè)兩兩相互垂直的正方形平面構(gòu)成,棱鏡陣列結(jié)構(gòu)為六角形緊密排列,棱鏡深度為10—100微米。本發(fā)明反光膜有效反射面積可達(dá)100%,具有極高的逆反射系數(shù);且大幅減少表面結(jié)構(gòu)的橫向和縱向尺度,可實(shí)現(xiàn)大批量模壓生產(chǎn),成本極低;性能價(jià)格比較高。
文檔編號(hào)G02B5/12GK1271102SQ99114799
公開日2000年10月25日 申請(qǐng)日期1999年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月21日
發(fā)明者陳波, 郭履容, 曾紅軍 申請(qǐng)人:四川大學(xué)