微米级正方角锥棱镜定向反光膜制造技术

正方角锥棱镜反光膜由定向反光层、微气室层、附着层、粘胶层和保护层紧贴构成。定向反光层的表面为微米级正方角锥棱镜阵列，每一个棱镜均由三个两两相互垂直的正方形平面构成，棱镜阵列结构为六角形紧密排列，棱镜深度为１０－１００微米。本发明专利技术反光膜有效反射面积可达１００％，具有极高的逆反射系数；且大幅减少表面结构的横向和纵向尺度，可实现大批量模压生产，成本极低；性能价格比较高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于定向反光材料。在本专利技术作出以前，定向反光膜作为安全标志使用材料，已被广泛应用于公路、铁路交通设施。现有的定向反光膜有两种，即微珠型定向反光膜和微晶立方体型定向反光膜。蔡传祠等人的中国专利“高强级后向反光膜”(专利公告号2058500)和曹志峰等人的论文“激光合作目标用玻璃微珠的工艺原理”(见《光学技术》1997年3月，第二期，P19-21)均给出了一种微珠型定向反光膜。这种定向反光膜利用细小的玻璃微珠产生定向光反射，具有较大的扩散角，因此，逆反射系数较低，致使使用中该反射膜的亮度较低，作为夜间路标不够明亮。此外，美国3M公司的“钻石级反光材料产品说明书”、 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)均提供了一种微晶立方体型定向反光膜，其中每一个微晶立方体均为四面体结构，四面体的每一个面均为三角形。它利用微晶立方体实现定向光反射，其逆反射系数高于微珠型定向反光膜，但其成本极高，价格昂贵，难以普及使用。本专利技术的目的在于提供一种新型定向反光膜，旨在同时赋予其高反射系数和低成本的特点，提高其性能价格比和利用率。本专利技术的目的是通过下述方案实现的。新型定向反光膜由定向反光层、微气室层、附着层、粘胶层和保护层紧贴构成。其中，定向反光层的表面为微米级正方角锥棱镜阵列，此阵列的每一个单元均为结构、尺寸相同的正方角锥棱镜，每一个正方角锥棱镜的表面均由尺寸相同的三个两两相互垂直的正方形侧面构成。定向反光膜表面正方角锥棱镜的阵列结构为六角形紧密排列，任意两个相邻正方角锥棱镜之间的两个相邻侧面均相互垂直。各正方角锥棱镜的每一个侧面正方形的对角线长度相等，均为10微米至200微米之间。本专利技术实施例结合附图说明给出。图1，三M公司定向反光膜微晶立方体排列图；图2，三M公司定向反光膜刻视结构图；图3，定向反光层表面俯视图；图4，正方角锥棱镜定向反光膜刻视图。(图1、图2引自3M ScotchliteTM“视觉丽”“钻石级反光膜”产品说明书。)图中序号含义1、微晶立方体，2、空气层，3、密封膜，4、粘着剂，5、剥离纸，6、正方角锥棱镜定向反光层，7、微气室层，8、附着层，9、粘胶层，10、保护层，11、正方角锥棱镜正方形侧面。实施例1正方角锥棱镜定向反光层6采用聚碳酸脂薄膜材料制作。正方角锥棱镜单元以六角形方式交错紧密排列成阵列结构，六角形边长为12微米。阵列中，每一个单元的正方角锥棱镜的表面均由三个两两相互垂直的正方形侧面11构成，每个正方形的边长的水平面投影的长度均为12微米。其结构中，微气室层7由PVC材料隔离的气囊组成，每一个气囊为大小尺寸相等的立方体空间，该立方体上、下面为两个尺寸面积相等的正方形，该正方形边长为5毫米。气囊间相互紧密排列。附着层8也为PVC材料。粘胶层9采用压印胶。最底层的保护层10为纸质构成，使用时应揭去。除反光层6、粘胶层9以及保护层10而外，每一层材料均厚100微米。实施例2正方角锥棱镜定向反光层6采用聚碳酸脂薄膜材料制作。正方角锥棱镜单元以六角形方式交错紧密排列成阵列结构，六角形边长为60微米。阵列中，每一个单元的正方角锥棱镜的表面均由三个两两相互垂直的正方形侧面11构成，每个正方形的边长的水平面投影的长度均为60微米，其结构中，微气室层7由PVC材料隔离的气囊组成，每一个气囊为大小尺寸相等的棱柱体空间，该棱柱体上、下面为两个尺寸面积相等的六角形，该六角形边长为5毫米，气囊间相互紧密排列。附着层8也为PVC材料。粘胶层9采用压印胶。最底层的保护层10为PVC薄膜构成，使用时应揭去。除反光层6和粘胶层9而外，各层材料均厚80微米。本专利技术的正方角锥棱镜定向反光层的微浮雕结构采用微细加工领域的光刻技术和干法刻触技术，由模板通过热压转印而成。为制作适合热压的镍材料模板，首先通过二元和连续的光刻蚀方法在光刻胶表面得到浅的正方角锥棱镜浮雕结构；再通过干法刻蚀将浮雕结构转移到硬质的硅基材料上，在这一过程中，浮雕深度得到放大，即可达到所需的深度。经复制和拼板后得到生产用镍模板。用各镍模板分别模压生产得到正方角锥棱镜反光层6、微气室7、附着层8、粘胶层9和保护层10，将它们依次结合在一起，即组合成微米级正方角锥棱镜反光膜。本以明具有如下特点1，正方角锥棱镜具有很高的逆反射系数，特别是在正入射了附近，其有效反射面积可达100％。本专利技术反光膜的逆反射系数极高，远高于现有的微珠型和微晶立方体型反光膜。2，由于本专利技术反光层表面微浮雕结构的横向和纵向尺度均大大减少，从而可以实现大批量模压生产，因而其成本锐减，价格暴降。3，本专利技术反光膜具有较高的性能价格比。权利要求1.一种定向反光膜，由定向反光层、微气室层、附着层、粘胶层和保护层依次紧贴构成，其特征在于所说的定向反光层的表面为微米级正方角锥棱镜阵列，此阵列的每一个单元均为结构尺寸相同的正方角锥棱镜，每一个正方角锥棱镜的表面均由尺寸相同的三个两两相互垂直的正方形侧面构成。2.根据权利要求1所述的定向反光膜，其特征在于所说的正方角锥棱镜的阵列结构为六角形紧密排列，任意两个相邻正方角锥棱镜之间的两个相邻侧面均相互垂直。3.根据权利要求1或2所述的定向反光膜，其特征在于所说的正方角锥棱镜的每一个侧面正方形的对角线长度相等，均为10微米至200微米。全文摘要正方角锥棱镜反光膜由定向反光层、微气室层、附着层、粘胶层和保护层紧贴构成。定向反光层的表面为微米级正方角锥棱镜阵列,每一个棱镜均由三个两两相互垂直的正方形平面构成,棱镜阵列结构为六角形紧密排列,棱镜深度为10—100微米。本专利技术反光膜有效反射面积可达100%,具有极高的逆反射系数;且大幅减少表面结构的横向和纵向尺度,可实现大批量模压生产,成本极低;性能价格比较高。文档编号G02B5/12GK1271102SQ99114799公开日2000年10月25日 申请日期1999年4月21日 优先权日1999年4月21日专利技术者陈波, 郭履容, 曾红军 申请人:四川大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向反光膜，由定向反光层、微气室层、附着层、粘胶层和保护层依次紧贴构成，其特征在于所说的定向反光层的表面为微米级正方角锥棱镜阵列，此阵列的每一个单元均为结构尺寸相同的正方角锥棱镜，每一个正方角锥棱镜的表面均由尺寸相同的三个两两相互垂直的正方形侧面构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，郭履容，曾红军，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]