包括聚脲的光学结构制造技术

依照这项发明专利技术的各个方面，本发明专利技术包括聚脲的光学结构和片材及其形成方法。单组分和双组分的膜层能用来形成光学结构。光学结构可以包括由聚脲形成的微结构。片材可以至少包括立方体角棱镜、露面的立方体角棱镜、线性棱镜、双凸透镜、蛾目结构、透镜、菲涅尔透镜阵列，透镜和鱼眼镜头阵列之一。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关的专利申请这份申请要求在此通过引证将其全部教导并入的2002年8月8日申请的美国临时专利申请第60/402,484号的利益。本专利技术的现有技术聚脲材料因为在极端的应用中使用所以是工业界已知的。聚脲除了异常的物理性质(例如，硬度、柔韧性和撕裂强度)之外还有诸如快速固化、令人满意的风化、符合需要的化学性质和耐磨性之类的性质。聚脲材料有至少两种组分含异氰酸酯的材料和含胺树脂的共同反应物。当材料被混合在一起的时候，异氰酸酯和胺树脂反应形成脲键。本专利技术的概述直到现在，尚且不知片状聚脲薄膜和光学结构已被研制。此外，尚且不知诸如立方体角棱镜之类的光学微结构已用聚脲材料制成。依照本专利技术的各个方面推荐一些包括聚脲的光学结构和片材及其形成方法。单组分和双组分的膜层可以用来形成多层的光学结构。光学片材可以包括用聚脲形成的微结构。片材能至少包括立方体角棱镜、露面的立方体角棱镜、线性的棱镜、透镜状的透镜、蛾目结构、透镜、菲涅尔透镜阵列、透镜和鱼眼镜头阵列之一。附图简要说明本专利技术的上述和其它目的、特征和利益从下面关于在用同样的参考字符在不同的视图中处处表示相同的部份的附图中举例说明的本专利技术的各种不同的实施方案的更具体的描述将变得显而易见。这些图画不必依比例绘制，而是把重点放在举例说明本专利技术的原理上。除非另有说明，所有的份数和百分比都是按重量百分比计算的。附图说明图1是依照本专利技术的一个方面形成聚脲片材的一个实施方案的透视图。图2是依照在图1举例说明的实施方案固化的聚脲片材正在从下面的基材移开的透视图。图3是依照本专利技术的另一方面形成聚脲片材的另一个实施方案的示意图。图4是依照本专利技术的追加方面形成聚脲片材的又一个实施方案的示意图。图5是依照本专利技术的另一方面形成聚脲片材的又一个实施方案的示意图。图6是依照本专利技术的另一方面形成聚脲片材的追加实施方案的示意图。图7是依照本专利技术的另一方面形成把微结构包括在其中的聚脲片材的实施方案的示意图。图8是举例说明可仿效的聚脲片材的拉伸强度的曲线图。图9是依照本专利技术的一些方面提供的聚脲光学结构的侧视图。图10是图9的聚脲光学结构的侧视图，其中底层已被除去而且微结构层已经在该结构上形成。图11是依照本专利技术的其它方面提供的聚脲光学结构的侧视图。图12是图11的聚脲光学结构的侧视图，其中底层已被除去而且微结构层已在该结构上形成。图13是依照本专利技术的追加方面提供的聚脲光学结构的侧视图。图14是图13的聚脲光学结构的侧视图，其中底层已被除去而且微结构层已在该结构上形成。本专利技术的详细描述关于本专利技术的各种不同的实施方案的描述如下。图1和2举例说明形成聚脲薄膜或片材10的一个实施方案。如同在此使用的那样，术语“片材”和“薄膜”可以交替使用。通常，术语“片材”可以被定义为又宽又薄的材料，而术语“薄膜”可以被定义为薄薄的有柔性的透明的片材。在一些实施方案中，聚脲片材和聚脲薄膜两者都足够柔软，本身就能够卷起来。如图1所示，聚脲12被浇铸在载体片材或基材14上，后者是这样选定的，以致聚脲不粘到它上面。载体片材或基材14是为了在将来的制造步骤中把某些光学性质赋予适当的薄膜表面而且能对某种结构附着到聚合物薄膜上有用而选定的。在特定的实施方案中，基材14可以包括聚烯烃、聚酯、聚对笨二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯或其它适当的材料。因此，在图1展示的实施方案中，聚脲12被加到基材14上，而实质上有直边的适当的器件(例如，板或金属丝缠绕棒16)被用来把聚脲弄平。聚脲片10被允许固化，然后将由此产生的片材与载体基材14剥离，如图2所示。这样的片材可以有范围介于大约2.5和500微米之间的厚度。在图3的实施方案中，聚脲12被喷洒或放在基材14上，例如借助喷枪18，而且在被卷到导出滚筒20上之前允许聚脲至少部份地固化。在特定的实施方案中，允许聚脲慢慢地固化，例如，五到十分钟，而且聚脲是自己流平的，以形成聚脲片10。在特定的实施方案中，基材14在两个面上有预期的表面性质，以致分层薄膜的缠绕滚筒把正确的表面性质赋予聚脲片材的两个面。在图4所示的实施方案中，聚脲12沉积到载体片材或基材14之上，例如，借助喷枪18，而且在压送辊22处把第二载体片材或基材15铺到聚脲的顶面上。过量的聚脲材料被聚集在盘子24中。夹在基材14、15之间的聚脲材料被导出滚筒20卷起。片材10的厚度可以受聚脲沉积在基材14上之后的老化时间和压送辊22加在载体基材14、15上的压强控制。在一个实施方案中，片材可以有范围在大约2.5和500微米之间的厚度。图5举例说明形成聚脲片材10的实施方案，其中异氰酸酯预聚物26被分发到片材或基材14的不连续部分之上，而胺树脂28被分发到基材14的不连续部分之上，以致它们被允许至少部份地扩散或混合到对方之中以形成聚脲片材10。例如，两种材料可以作为彼此相邻的细折线分发。荧光着色剂、染料、颜料或其它适当的着色剂30也可以被分发到基材14之上并且被允许扩散到异氰酸酯预聚物26和胺树脂28之中。第二片材或基材15可以在压送辊22处加上去，以使聚脲片材夹在基材14和15之间。夹心片材可以被导出滚筒20进一步卷起。在其它的实施方案中，可以通过静态混合器供应材料来完成用来形成聚脲片材的原料(例如，异氰酸酯预聚物、胺树脂和染料、颜料或着色剂)的混合和往基材上供应。这种方法的优点是聚脲混合物中的空气气泡被减到最少，优选被消除。在本文中的任何实施方案中，至少基材14和15之一能被预热或振动或两者，以促使材料更好地混合。图6举例说明依照本专利技术一些方面形成聚脲片材的又一个实施方案。异氰酸酯预聚物32的膜层是在基材14上提供的，而胺树脂34的膜层是在基材15上提供的。异氰酸酯预聚物32被压送辊22压到胺树脂34上形成能用导出滚筒20卷起的聚脲片材10。至少基材14和15之一能被预热以促使异氰酸酯预聚物和胺树脂之间更好地混合。图7举例说明形成在片材或基材14上提供聚脲材料12的聚脲片材10的另一个实施方案。聚脲材料12被滚筒36压到基材14上，而且该片材能被导出滚筒20拉紧。滚筒36的表面可以是平滑的，以便提供实质上平坦的聚脲片材10，或在其它的实施方案中，滚筒的外表面可以包括微结构化表面以便在聚脲片材10中形成微结构。例如，滚筒36的外表面是为了在聚脲片材中至少形成立方体角棱镜、露面的立方体角棱镜、线性棱镜、凹凸透镜、圆柱形透镜、蛾目结构、菲涅尔透镜、菲涅尔透镜阵列、小透镜、表面凹凸不平的漫射屏、绕射结构、其中光散射结构和鱼眼镜头阵列之一构成的。此外，聚脲片材10的另一面也可以有能在特定的实施方案中用与滚筒36类似的另一个滚筒形成的微结构表面。然后，片材可以被切成两面都有微结构表面的颗粒、碎屑或薄片。只有一面有微结构表面的片材10也可以被切成颗粒、碎屑或薄片。在其它的实施方案中，聚脲材料能用来形成光学片材。光学片材的一部分或全部可以是用聚脲形成的。例如，光学片材可以是整块包括用聚脲形成的微结构的。整块的、双面的露面棱镜片材能用聚脲形成。该片材可以被切成颗粒、碎屑或薄片，或切成小块。微结构能至少包括立方体角棱镜、露面的立方体角棱镜、线性棱镜、凹凸透镜、圆柱形透镜、蛾目结构、菲涅尔透镜、菲涅尔透镜阵列、小透镜、表面凹凸不平的漫射屏、绕射结构、光散射结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括聚脲的光学片材。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：德族D卢昂，帕特瑞克W穆莱恩，
申请(专利权)人：瑞弗莱克塞特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]