具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具及其制备方法技术

本发明专利技术公开了具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具及其制备方法,所述反光材料模具由单元平顶微棱镜阵列形成，所述单元平顶微棱镜的侧面为四边形。本发明专利技术通过采用V形刀在第一方向刨削出微细V形沟槽，待第一方向全部刨削后，再进入下一个刨削方向刨削出微细V形沟槽，构造具有相同单元平顶微棱镜阵列的反光材料模具；该制备方法不仅减少了刨削次数，提高了模具生产效率，降低了刨削难度，而且制作出的平顶微棱镜阵列反光材料具有满足大角度入射及观测条件保持高逆反射系数的优越特性，有助于提升大视角范围，特别是高速出入口匝道，立交弯道引导路等视觉盲区较大的路段的反光标识牌的可视辨认度，提升了安全驾驶系数。提升了安全驾驶系数。提升了安全驾驶系数。

【技术实现步骤摘要】
具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具及其制备方法


[0001]本专利技术涉及反光材料
，尤其涉及具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具及其制备方法。

技术介绍

[0002]反光材料行业中的棱镜技术包括全棱镜和大角度微棱镜反光膜。其中，全棱镜是通过在三棱锥的三个边角去除不反光部分再重新拼接组合或者是全棱镜棱锥结构再造，均为三棱锥边角的改造，形成两个四边形侧面一个五边形侧面的棱锥；现有制备全棱镜原始模具的方法，是在微米级的条件下完成全棱镜单元角锥组合拼装或结构再造，从保持角锥完整性和一致性层面，制备难度极大。
[0003]现有立方角锥是通过构造模具注塑成型或拼装成型的微晶正角体角锥，形成具有三个四边形侧面的棱锥。与全棱镜和立方角锥不同的大角度角锥依然保持完整三棱锥状态。
[0004]大角度的微棱镜反光膜即斜棱镜反光膜，是在保持三棱锥的顶角和边角状态下，进行棱锥侧面形状的改变和顶角尖点的偏移来达到大角度方向的高逆反射系数。无论棱锥侧面形状如何改变，其边数未曾改变，仍为不同形状的三边三角形。
[0005]现有大角度微棱镜反光膜，包括有顶角向一个方向倾斜的斜三角锥阵列微棱镜反光膜、同一个方向的V形微细沟槽两边的棱锥侧面倾角不一致的不同倾角三棱锥阵列微棱镜反光膜等。其原始模具制备方法为：采用不同的多把两侧倾角相同的V形刀（同一把V形刀两侧倾角相同，不同把V形刀的倾角不同）或采用相同的多把两侧倾角不同的V形刀（同一把V形刀两侧倾角不同，不同把V形刀的倾角相同）。
[0006]前者需要不同刨削方向更换不同V形刀具，在同一方向刨削完成后再进入另一个刨削方向；后者需要相同的V形刀具，但需要不同方向上交替刨削。两者的制备过程都较繁琐。

技术实现思路

[0007]本申请提供一种具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具及其制备方法，解决了现有技术在制备模具时，不同刨削方向需要更换不同的V形刀具或者需要在不同方向上交替刨削，进而导致制备过程繁琐的技术问题。本申请采用V形刀在第一方向刨削出微细V形沟槽，待第一方向全部刨削后，再进入下一个刨削方向刨削出微细V形沟槽，构造具有相同单元平顶微棱镜阵列的反光材料模具。
[0008]本申请提供一种具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具，所述反光材料模具由单元平顶微棱镜阵列形成，所述单元平顶微棱镜的侧面为四边形。
[0009]进一步地，所述单元平顶微棱镜的侧面为梯形，单元平顶微棱镜的顶面和底面平
行。
[0010]进一步地，所述梯形为等腰梯形。
[0011]具有平顶棱锥阵列的反光材料模具的制备方法，包括如下步骤：步骤（1）计算刨削距离：先设计平顶微棱镜单元，再计算出单元平顶微棱镜各边长的数值；步骤（2）仿真模拟:将步骤（1）得到的数值代入仿真模拟系统，得到相应的仿真结果，当该结果符合“在1
°
观测角的广角范围内光斑聚集，同时在大于1
°
观测角范围外，有可见光斑”，则进行步骤（3），当该结果不符合时，则继续回到步骤（1）；步骤（3）取一原始模具基板，对该基板进行降低粗糙度预处理，得到处理后的模具基板；步骤（4）取处理后的模具基板，在其表面沿第一方向进行刨削，得到刨削后的模具基板，所述刨削后的模具基板上具有若干个Va形沟槽;步骤（5）在模具基板表面沿第二方向进行刨削，所述第二方向与第一方向之间的夹角为30
°‑
75
°
，所述刨削后的模具基板上具有若干个Vb形沟槽;步骤（6）在模具基板表面沿第三方向进行刨削，所述第三方向与第二方向之间的夹角为30
°‑
75
°
，所述刨削后的模具基板上具有若干个Vc形沟槽，即得平顶棱锥阵列的微棱镜型反光材料模具。
[0012]进一步地，还包括步骤（A），所述步骤（A）可以在所述步骤（4）、所述步骤（5）、所述步骤（6）中的任一步骤实施；所述步骤（A）具体为：在刨削过程不间断对基板使用刨削液进行清洗。
[0013]进一步地，还包括步骤（7），所述步骤（7）在步骤（6）后实施，其具体步骤为：刨削完成后，对平顶棱锥阵列的微棱镜型反光材料模具进行去毛刺，并进行超声波清洗。
[0014]进一步地，所述降低粗糙度预处理的具体步骤为：采用车平抛光降低粗糙度，使基板表面的粗糙度在20nm以下；所述Va形沟槽的深度H、所述Vb形沟槽的深度H、所述Vc形沟槽的深度为H均为50um
‑
150um；所述Va形沟槽、所述Vb形沟槽、所述Vc形沟槽的夹角均为30
°‑ꢀ
75
°
。
[0015]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、完整棱锥的制备方法是随着刨削的深度加深棱锥顶从大平顶变成小平顶直到最后平顶消失成一点，变成尖顶，所需要的切削深度更深。本申请记载的具有平顶棱锥阵列的反光材料模具的制备方法刀具的刨削次数降低至原来的1/2
‑
9/10,不仅缩短了原始模具制备的时间、有效提高了原始模具制备生产效率，而且降低了刀具的耗损率，延长了刀具的使用寿命。
[0016]2、原始模具经多次复制形成工作模具，采用制作好的具有平顶微棱镜阵列的反光材料工作模具植锥时，反光材料模具与光学膜紧密贴合构造反光层结构，平顶微棱镜阵列的亮版（凹版）模具其凹腔深度比尖顶微棱镜阵列的亮版（凹版）模具凹腔深度浅，不仅令光学膜的高分子树脂填充更充分，而且膜模分离更容易，提高了生产效率，进一步保持微棱镜单元完整性。
[0017]3、将具有三角形侧面的棱锥尖角改进成具有梯形侧面的平顶棱锥，如此具有梯形
侧面的平角棱锥将大角度斜照射进的入射光在棱锥内部形成发散性逆反射，使得棱镜反光膜的大角度逆反射系数大幅提升，解决了棱镜反光膜在可视大角度范围逆反射系数剧烈下降的问题。
[0018]4、解决一贯的阴阳条纹相间平衡微棱镜反光膜的方向敏感性问题，以无明暗相间的平面姿态保持微棱镜反光膜的原貌外观。
[0019]5、平顶微棱镜反光膜的扩散效果，满足大角度观测角保持高逆反射系数的反光亮度，有助于提高高速出入口匝道，立交弯道引导路等视觉盲区较大的路段的反光标识牌的可视辨认度，提升了安全驾驶系数。
附图说明
[0020]图1为本申请实施例的平顶微棱镜反光材料模具单元的结构刨削尺寸结构示意图；图2为截去部分尖顶棱锥的具有平顶的二面角偏差角锥阵列结构示意图；图3为当光线射出方向与入射方向不完全相同的光线结构示意图；图4为带有扩散效果以及在1
°
观测角的光斑分布示意图；图5为通过仿真模拟的受力分布计算结果示意图；图6为本申请实施例步骤5的刨削结构示意图；图7为本申请实施例步骤6的刨削结构示意图；图8为本申请实施例步骤7的刨削结构示意图；图9为本申请对比例1的反光材料的电镜图；图10为本申请实施例方法制备的反光材料的电镜图。
具体实施方式
[0021]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书以及具体的实施方式对上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具，其特征在于，所述反光材料模具由单元平顶微棱镜阵列形成，所述单元平顶微棱镜的侧面为四边形。2.根据权利要求1所述的具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具，其特征在于，所述单元平顶微棱镜的侧面为梯形，单元平顶微棱镜的顶面和底面平行。3.根据权利要求2所述的具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具，其特征在于，所述梯形为等腰梯形。4.具有平顶微棱镜阵列的反光材料模具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1）计算刨削距离：先设计单元平顶微棱镜，再计算出单元平顶微棱镜各边长的数值；步骤（2）仿真模拟:将步骤（1）得到的数值代入仿真模拟系统，得到相应的仿真结果，当该结果符合“在1
°
观测角的广角范围内光斑聚集，同时在大于1
°
观测角范围外，有可见光斑”，则进行步骤（3），当该结果不符合时，则继续回到步骤（1）；步骤（3）取一原始模具基板，对该基板进行降低粗糙度预处理，得到处理后的模具基板；步骤（4）取处理后的模具基板，在其表面沿第一方向进行刨削，得到刨削后的模具基板，所述刨削后的模具基板上具有若干个Va形沟槽;步骤（5）在模具基板表面沿第二方向进行刨削，所述第二方向与第一方向之间的夹角为30
°‑
75
°
，所述刨削后的模具基板上具...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志鹏，梁桂德，杨光，朱庆金，段明辉，刘凯，许明旗，
申请(专利权)人：福建夜光达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：