具有改进的表面或几何形状的聚合材料反射器／折射器制造技术

易于制成多种形状的反射多层聚合材料体，可用作光学反射器、折射器、偏振器、透镜和平面镜。由于体中的多层反射表面，消除了在单层反射装置中的有害光效应的表面缺陷或非均匀性。多层反射表面可提供镜面反射和／或透射的受控分布，还可提供线偏振光。通过把多层反射体与其他光学元件结合，该体可提供特定取向的径向分布光、在与透明微球结合时的回反射、及在于叠置或模压三棱部件结合使用时的三棱镜式反射和折射。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以所希望的方式反射和/或折射光的多层全聚合材料体以及用其制成并可用于镜、反射器、透镜、偏振器及折射器的物品。制作反射表面的传统方法包括由高度抛光的金属形成的这类表面。由于采用金属所涉及的高成本及制作问题，近来制造者已采用其上包含薄金属覆层的塑料表面。这样，在若干工业中目前常见镀有金属的塑料物品被用作装饰性及功能性产品。这类物品可在商业、工业、及居住照明方面被用作反射器，并可在汽车工业中被用于诸如前灯反射器。这种反射器通常被设计成利用其基本上不透光的反射表面来产生所需的光分布。一般，通过在物品表面上电镀或真空、汽相或化学淀积出一层金属薄层，来制作这种镀金属塑料物品。但这种覆层随时间的推移易发生金属覆层的磨损及发裂及对金属的腐蚀。若要在金属覆层上加上另外的保护层以保护之，则需要额外的人力和材料消耗。另外，对一些金属淀积工艺也会存在员工安全及环境清处的问题。聚合物的多层制品及其制作方法和装置是已知的。例如，这类多层制品可用诸如一同转让给Schrenk的美国专利第3，733，882和3，884，606号中所述的多层复合挤压装置来制备。'882号专利公布了一种用于制备叉指式多样合成树脂材料的混合流的方法。该方法的步骤包括提供至少第一和第二热塑化可挤出热塑材料流;将每股流分别分成多个第一子流和多个第二子流;把子流组合成具有叉指式的第一子流和第二子流的混合流，且子流混合的位置大致位于一段圆弧上;使混合流的子流大致沿径向向内流动到大致位于圆心处的排放位置，从而使混合流变形;排放位置与相邻的第一和第二子流混合的位置大体等距;从排放位置除去混合流;使混合流形变成大致为片形的结构，其中流之间的界面大致平行于片形结构的主表面。Shrenk的第'606号专利公布了制备多层膜或板的装置，该装置包括一本体，它确定了至少第一聚合物进入通道;与第一聚合物进入通道相连通的第一增压器;分流装置，用于把来自第一通道的材料流分成多个第一子流;与一第二增压器相连通的第二聚合物接收装置，第二增压器向分流装置排放，后者把第二流分成多个第二子流并把多个第二子流与第一子流相交叉，分流装置与第三或混合流接收增压器相连通，该混合流包括结合的第一和第二子流;第三增压器排放通道;它与第三增压器相连通并适于从第三增压器接收混合流，该排放通道与一具有大致为缝状的挤出口相连通，排放通道有第一或接收端和第二或排放端;其改进包括以弧形的方式设置分流装置的排放部分以形成一段圆弧，其中排放部分大致与第三增压器排放通道的排放端等距。这种装置能以大体均匀的层厚度同时挤出多种热塑聚合材料。层的数目可借助一同转让的给Shrenk等人的美国专利第3，759，647号中所述的装置予以倍增;该专利描述了一种用于制备复合合成树脂片状物品的装置，它包括用于提供至少两股热塑化的热塑树脂材料流的装置;用于把两股流机械设置成具有多个大致平行的层的复合流的装置，其中一股流的一部分包围着复合流;用于机械地处理该复合流以在处理过的流中提供数目更多的流;用于使处理的流成形为所需结构的装置，该结构有与其它表面大体平行的多个表面。最近，多层复合挤出技术已被用于制作反射多层膜和用光学厚层(大于约0.45μm的光学厚度)构成的片、光学厚和光学极薄层(光学厚度小于约0.09μm)的结合、或光学厚、光学薄、及光学极薄层的组合。见一同转让的Weatley等人的美国专利5，122，905号，Weatley的美国专利5，122，906号、及Weatley等人的美国专利5，126，880号。Weatley的'905号专利描述了一种多层反射体，它可热成型并能被制成较厚的部分，同时保持均匀的反射装置。反射聚合体包括至少第一和第二多种聚合材料层并有足够数目的第一和第二复合材料的交替层，从而反射入射到材料体上的光的至少30%。材料体各层中的大多数有至少0.45微米的光学厚度，且相邻的第一和第二聚合材料层的折射率之差不小于约0.03。反射体可被制成片、镜、抗蚀金属装饰物和部件、反射器、折射透镜等。'906号专利描述了一种多层反射体，它是可热成形的并能被制成膜、片、及各种部件并同时保持均匀的反射外形。该反射聚合物体包括至少第一和第二多种聚合材料并有足够数目的第一和第二聚合材料的交替层，以使入射到反射体上的光的至少30%能被反射。反射体的大多数层的光学厚度不大于0.09微米或不小于0.05微米，而至少一个层的光学厚度不大于0.09微米，且第一和第二聚合材料的相邻层的折射率相差至少约0.03。'880号专利描述了一种多层高反射聚合体，包括至少两种光学层，并可热成型并被制成膜、片和各种部件，同时保持均匀的反射外形。该反射聚合体有至少第一和第二多种聚合材料并有足够数目的第一和第二聚合材料层以反射投射到反射体上的光的至少30%。层的一部分有0.09和0.45微米之间的光学厚度，且其余的层有不大于0.09微米或不小于0.45微米的光学厚度。第一和第二聚合材料的折射率相差到至少约0.03。现有技术也涉及利用传统反射和/或折射材料控制光的空间分布的问题。例如，Howe等人的美国专利第3，912，921号公布了一种径向地偏振光的光源。一包括径向偏振器/折射器和线性偏振器的光调节器，使光源发出的光线性偏振并沿径向引导光。线性偏振器包括用蒸汽淀积法制成的高和低折射率的金属氧化物、硫化物、或/或卤化物交替叠层。Barnes等人的美国专利第4，839，781号显示了具有用于减少直接和间接照明系统中的亮点和暗点的反射器/折射器的一发光装置。该抛物形发光装置有若干区，且光源在发光装置中的垂直移动造成从其反射的光的不同空间取向。发光装置包含多个沿其外表面紧密排列并垂直取向的三棱镜，它们借助内部全反射来反射光。Ngai的美国专利第5，051，878号也公开了一种发光装置，它带有用于间接照明系统的透镜。该装置利用三棱透镜和漫反射衬底把漫反射和镜面反射结合起来。发光装置的发射特性取决于对装置的观察角。MacNeille的美国专利第2，403，731号公布了一种分束器，它由诸如硫化锌和氟化镁的高和低折射率材料交替而成的多层叠层构成。该叠层与一复合三棱镜相结合，以分开并偏振光束。Marks的美国专利第2，492，809号公布了一种片状偏振器，其中以“之”字形方式叠置了多个由交替的高和低折射率材料制成的薄塑料片。Marks指出，塑料的折射率差不得小于0.2且包括15至30层。McGrath的美国专利第4，025，159公布了一种背反射片，它采用了在粘合剂中并部分地嵌在镜面反射层中的透明微球的单层。但是，现有技术的设计有一定的缺点。诸如金属、聚合物、或玻璃的单层反射器的反射表面的不均匀性，使照在不均匀区上的光重新取向，并将这些光汇集到设计者预想区域之外的部位。这种随机汇集在照明区中产生了有害的的亮点。即使已有的多层电介质薄膜也面临同样的问题，即反射仅发生在层数较少(一般为10至20或更少)的、厚度各为约0.1μm量级的层中。即使在这种多层电介质薄膜中，小缺陷会造成所有或近乎所有层的失真。抛物反射器的复杂几何形状中三棱镜的形成和间隔，是需要精确的制造和设计的另一问题。金属氧化物、硫化物、和卤化物的多重电介质层的汽相定积，即昂贵又费时。另外，基于内部全本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于定向并分布来自光源的光的聚合材料光学反射器／折射器，包括由设置成大体平行的平面交替层的至少第一和第二多种聚合材料构成的多层反射聚合材料体，其特征在于该体包括第一和第二主表面并包括足够数目的层以使该体反射入射到第一和第二主表面的至少一个上的光的至少３０％，且第一和第二聚合材料的折射率至少相差０．０３，且其中至少某些交替层的大体平行平面关系被改变以使该体所反射和／或折射的至少一部分光被沿角度散布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰A惠特利，格雷格A莫特，拉维拉曼内森，威廉G卢茨，柯特E彼得森，
申请(专利权)人：陶氏化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]