[发明专利]双面敞开式回射棱镜结构

说明书

本发明的现有技术

传统的回射片材(例如，在美国专利第3,689,346、3,712,706和3,810,804号中介绍的那些，在此通过引证将它们的教导并入本文)被描写成立方角结构，该结构是用由众多形成凹穴的要素组成的模具(奇代模具(odd generation tooling))模塑而成的，该模具产生正面的主表面基本上平坦的立方角部分。

传统的立方角棱镜具有底面和三个相交于顶端的表面。如图1所示，棱镜这样取向，以致光线R通过底面10进入然后被三个表面12回射。这要求棱镜用允许大量的光线通过的材料来制作。因此，棱镜材料被局限于有这种性质的材料。令人遗憾的是，人们发现这些材料往往易受紫外(UV)光、可见光和/或热降解的影响，从而导致性能下降。

本发明的概述

回射片材及其制作方法包括众多敞开式立方角表面，为了阻止该立方角表面挠曲，敞开式立方角表面是由本质上呈刚性的材料制成的。光学涂层是在表面上形成的，而填充层至少部分地附着在光学涂层上。优选的是众多空穴形成敞开式立方角表面，其中每个空穴都包括在最低点相交的三个表面。

在一个实施方案中，至少一部分表面上有彩色涂层。优选的是填充层本质上是透明的，例如折射率介于大约1.5和1.65之间的材料。为了提供保护，可以在在填充层上形成顶面涂层。

在一个实施方案中，本质上呈刚性的材料是选自热塑性和热固性的聚合物。刚性材料可以进一步包括诸如玻璃、石墨、高温纤维和填充玻璃的组合物之类的填充物。在一个实施方案中，光学涂层包括镜面涂层。在另一个实施方案中，光学涂层包括低折射率的电介质材料，优选折射率在大约1.1和1.3之间的范围内。

优选的是敞开式立方角表面是在载体衬底上形成的。敞开式立方角表面的第二层可以在载体衬底的背面上形成，以致敞开式立方角回射表面的第一层和立方角表面的第二层是背靠背的，各自的敞开式表面面向彼此分离的方向。

敞开式回射片材可以被切割或者被制成可以与和各种涂料或树脂混合的絮片或碎片。另外，该片材还可以包括没有敞开式立方角表面的图案或间隙。在这个实施方案中，壁面可以是用回射片材制成的，它从载体衬底延续到棱镜边缘。在一个实施方案中，壁面厚度介于大约25.4和1,270微米的(0.001和0.05英寸)之间。

另外，可以提供包括众多形成敞开式立方角的三面压痕的回射片材。反射涂层是在三面压痕形成的，而填充层附着在反射涂层上。

方法是为形成敞开式回射片材进一步准备的，该方法包括通过形成三组沟槽制作模具的步骤。优选的是沟槽以某种角度相交，以便形成众多棱镜而且每个棱镜都有底面和在顶端相交和三个侧面。该方法进一步包括在模具上形成构成模具镜象的回射片材的步骤，其中最终获得的片材包括众多形成立方角表面的三面压痕。立方角表面优选涂有镜面涂层，而填充层覆盖在所述的镜面涂层上。

本发明提供一种用空气填充的棱镜产品，该产品的正面可以用长寿命的透明薄膜保护。微观结构可以根据产品的性能要求用聚合物环氧树脂、丙烯酸树脂或类似的东西制作。优选的是该材料选自耐UV光、可见光和/或热降解的材料。与这些类型的敞开式结构和背靠背的敞开式结构有关的许多变化包括：

1.开放的结构可以用透明的或有色的树脂填充，以便改善进入角、改变颜色、减少卷曲、增强对覆盖膜的粘着力，等等。

2.开放的结构和背靠背的敞开式结构的“碎片”或小切片可以被夹在两层外部的薄膜(例如，丙烯酸树脂薄膜)之间，或者被添加到透明的涂料、透明的印刷组合物、透明的热塑性材料和透明的热固性树脂、透明的胶粘剂、透明的粘合剂等之中。

3.就可能涉及短期用途或者需要反射短波长UV光的应用而言，金属化表面可以被留下不被覆盖。

4.可密封的背衬薄膜(例如，聚氨酯或丙烯酸树脂)可以象对密封的玻珠回射产品所做的那样被密封成耐用的面膜，例如，迈拉(聚对苯二甲酸乙二酯薄膜)或丙烯酸树脂薄膜。

5.填充敞开的棱镜可以在通常的室内压力下或者真空舱中(如果夹气是问题)借助喷涂(静电喷涂或其它方式)、照相凹版印刷、热辊隙工艺、辊涂或熟悉这项技术的人已知的类似方法进行。

6.敞开式棱镜的尺寸(间距)与封闭式棱镜结构或微透镜面膜的组合可以用来改变进入角/观察角度性质和着色性质。

7.用于敞开式棱镜结构的模具可以用在载体薄膜上制作敞开式棱镜岛的空间或空隙构成。载体薄膜和敞开式棱镜的填充材料可以是适合应用的柔软的材料、刚性材料或者弹性材料。