專利名稱：后向反射片結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
如所說明，本發(fā)明一般地涉及后向反射片結(jié)構(gòu)，更具體而言，
涉及包括具有光接收前表面和后向反射后表面的透明熱塑層的后向反 射片結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
后向反射片結(jié)構(gòu)包括具有光接收前表面和后向反射后表面的透 明熱塑層。入射在前表面的光通過透明熱塑層，射到后向反射后表面 上，并且以預(yù)定的方向(例如，與入射方向成一條線和/或平行)通過前 表面反射回來。以這種方式，入射光可用于照明標(biāo)記、文字和在其它 黑暗環(huán)境中的其它信息。后向反射面可以由凸飾在熱塑層中的后向反射元件的重復(fù)陣列 形成。后向反射元件可以包括，例如，隅角立方體元件，每個隅角立 方體元件具有三個平面，相互以直角排布并通過結(jié)合于頂點(diǎn)的邊連接 (參見，如US 1906655、 US 3332327、 US 3541606、 US 3833285、 US 3873184和/或者US 3923378。也可以參見US 6767102，它被轉(zhuǎn)讓給本 發(fā)明的受讓人，并且在此引入全部公開內(nèi)容作為參考)。過去幾年，后向反射片結(jié)構(gòu)已經(jīng)被包含在許多終端產(chǎn)品中，其 包括，例如，車輛標(biāo)記、道路標(biāo)志和提示性標(biāo)志桶(constructionbarrel)。 在這些和其它應(yīng)用中，延長的室外耐久性很重要，后向反射片結(jié)構(gòu)需 要耐長時間的陽光照射和其它惡劣的環(huán)境條件。當(dāng)后向反射結(jié)構(gòu)在公 路情況使用時，12年的預(yù)期使用壽命不被認(rèn)為是不合理的要求。即使 在要求較低、較脆弱的場合，后向反射結(jié)構(gòu)也被期望在某一時間內(nèi)(如， 一到五年時間)保持其物理穩(wěn)定性和光學(xué)反射率。典型地，終端產(chǎn)品制造商會從獨(dú)立經(jīng)營的供應(yīng)商得到一巻后向
反射片材。在終端產(chǎn)品的制造過程中，片材從巻展開并且被分離成單 個結(jié)構(gòu)，以便并入終端產(chǎn)品。這樣，后向反射片材供應(yīng)者可能不知道 其片材被用于何種終端產(chǎn)品，和/或終端產(chǎn)品被用于何處，特別是在一 段長時間之后。另外或者可選地，具有多個片材供應(yīng)商的終端產(chǎn)品制 造商(這是由許多公司的采購政策規(guī)定)可能發(fā)現(xiàn)難以査出其片材被 用于特定終端產(chǎn)品的供應(yīng)商的身份。
發(fā)明概述本發(fā)明提供后向反射片結(jié)構(gòu)，其包括可用于識別形成該結(jié)構(gòu)的 片材的有關(guān)情況的標(biāo)記。例如，識別標(biāo)記可以允許片材供應(yīng)商確定具 體的后向反射結(jié)構(gòu)是否源于其公司，和/或允許終端產(chǎn)品制造商確定哪 家供應(yīng)商的片材被包含在具體的產(chǎn)品中。這可能很重要，例如，如果 后向反射結(jié)構(gòu)不能保持其物理穩(wěn)定性和/或光學(xué)反射率預(yù)期長的時間。 本發(fā)明允許做出這樣的確定，即使內(nèi)含該反射片結(jié)構(gòu)的終端產(chǎn)品在該 領(lǐng)域己經(jīng)過時多年。更具體而言，本發(fā)明提供包括識別標(biāo)記的后向反射片結(jié)構(gòu)，該 識別標(biāo)記在其透明層的后向反射后表面上形成。供應(yīng)商可以選擇不被 另外一個片材供應(yīng)商使用的識別標(biāo)記。識別標(biāo)記在近距離查看(例如， 在20 cm或者以下范圍內(nèi))過程中是可被檢測的，但不干涉所述結(jié)構(gòu)的 后向反射質(zhì)量。后向反射后表面可以包括在其上形成的后向反射元件的重復(fù)陣 列，其中一些元件具有以對應(yīng)于識別標(biāo)記的模式進(jìn)行排布的擾動部分 (disturbances例如，如果后向反射元件是微型立方體，少部分的立 方體面可以在其上具有平面擾動部分(planar-disturbance)。以這種方 式形成的識別標(biāo)記允許已有的工具板(tool plate)(其只具有未被干擾 的后向反射元件)被修改以實(shí)施本發(fā)明。具體而言，例如，已有的工具 板可以被蝕刻(例如，激光蝕刻)以產(chǎn)生期望平面擾動的反面。
本發(fā)明的這些和其它特征在權(quán)利要求中被充分地描述和具體地 指出。以下描述和附圖詳細(xì)陳述了本發(fā)明的某些說明性實(shí)施方式，這 些實(shí)施方式僅僅對可以應(yīng)用本發(fā)明原理的各種方式中的一種進(jìn)行了說 明。


圖1A、 1B和1C是含有根據(jù)本發(fā)明的后向反射片結(jié)構(gòu)的終端產(chǎn) 品的示意圖，終端產(chǎn)品分別是車輛、道路標(biāo)志和提示性標(biāo)志桶。圖2A和2B分別是從終端產(chǎn)品分離的后向反射片結(jié)構(gòu)的俯視2C是后向反射元件的特寫俯視圖。圖2D是其一個面上具有平面擾動的后向反射元件的特寫俯視 圖。圖3是一巻后向反射片材的透視圖，該后向反射片材被供給終 端產(chǎn)品制造商以制造成后向反射片結(jié)構(gòu)，該片材包括雕紋的熱塑層。圖4A和4B是熱塑層雕紋方法的示意圖。圖4C是在熱塑層雕紋方法中使用的工具板的棱錐突起的特寫圖5A和5B是修改工具板以對熱塑層雕紋的方法的示意圖。圖5C是激光蝕刻前工具的棱錐部分的特寫側(cè)視圖。圖5D是激光蝕刻后工具的棱錐部分的特寫側(cè)視圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)在參照附圖，先參照圖1A、 1B和1C，根據(jù)本發(fā)明的后向反 射片結(jié)構(gòu)10被顯示包含在終端產(chǎn)品12中。在說明性的實(shí)施方式中， 終端產(chǎn)品12分別是車輛、道路標(biāo)志和提示性標(biāo)志桶。對這些終端產(chǎn)品 12，延長的室外耐久性很重要，并且片結(jié)構(gòu)10需要耐長時間的陽光照 射和其它惡劣的環(huán)境條件一段預(yù)期長的時間。然而，本發(fā)明不限于室 外情況，并且終端產(chǎn)品12可以是內(nèi)含根據(jù)本發(fā)明的后向反射片結(jié)構(gòu)10 的任何產(chǎn)品。在任何情況下，終端產(chǎn)品12包括與片結(jié)構(gòu)IO連接，優(yōu) 選粘接的安裝面14?，F(xiàn)在參照2A和2B，顯示后向反射片結(jié)構(gòu)10從終端產(chǎn)品12中 分離。結(jié)構(gòu)10包括透明層20、反射輔助層22、襯層24和粘附層26。 在終端產(chǎn)品制造的預(yù)安裝階段期間，可以提供可移除的剝離層28 (以 虛線顯示)以覆蓋粘附層26。透明層20可以包括任何合適的、與期望的制造方法相容的熱塑 材料(如，丙烯酸樹脂、乙烯基樹脂、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨 酯、聚砜、聚芳酯、聚醚-酰亞胺、聚醚酰亞胺、環(huán)烯烴共聚物和/或丙 烯腈丁二烯苯乙烯)。反射輔助層22可以是鍍金屬膜、粒狀二氧化硅顆 ?；蛘呷魏纹渌山邮艿姆瓷洳牧?。襯層24可以作為層20/22后面的 分隔填料和/或作為粘附層26的載體，并且為了達(dá)到該目的，它可以包 括紙、塑料、金屬或者其它具有這些功能的的片材/基材。粘附層26 被用于將反射片結(jié)構(gòu)10連接到終端產(chǎn)品12的安裝面14上，并且其可 以包括壓敏膠粘劑或者熱活化膠粘劑。透明層20具有光接收前表面30和后向反射后表面32，在后向 反射后表面32上形成后向反射元件34的重復(fù)陣列。射到光滑的前表 面30的入射光穿過透明的熱塑層20，照射到后向反射元件34上，并 以預(yù)定的方向(例如，與入射方向成一條線和/或平行)通過前表面30反 射回去。如圖2C最佳顯示，后向反射元件34是優(yōu)選的微型立方體，每 個立方體包括三個平面36，相互以直角排布并且通過匯聚于頂點(diǎn)40 的邊38連接。面36的大小、形狀和排列決定光學(xué)質(zhì)量，并且可以改 變以調(diào)節(jié)光學(xué)質(zhì)量。每個后向反射元件34的立方體面積(即，由立方 體的形狀封閉的面積，其由在主折射光線方向的三個面36周長的棱錐 決定)可以是大約1 mi^或以下。在大多數(shù)后向反射元件34中(例如，80%以上、90%以上、95% 以上和/或98%以上)，三個面36是不含任何突出或者凹陷的平面(見 圖2D)。然而，在所選的幾個后向反射元件34中， 一個面36包括干 擾面36的平面輪廓的平面擾動42 (見圖2E)。具有平面擾動42的后 向反射元件34以對應(yīng)于識別標(biāo)記44的方式排列。例如，在說明性的 實(shí)施方式中，平面擾動42共同形成"ABC"標(biāo)志，該標(biāo)志可對應(yīng)于用 于制造結(jié)構(gòu)IO的后向反射片材(即后向反射片材4S，在下面介紹)的 供應(yīng)商?？梢灶A(yù)期的是，供應(yīng)商將選擇不是另一個片材供應(yīng)商的識別 標(biāo)記44。在說明性的實(shí)施方式中，平面擾動42是突出物，更具體而言， 具有類似球狀的突起物。然而，本發(fā)明當(dāng)然可能使用和考慮其它的突出物幾何形狀。而且，所選擇的面36的平面輪廓中的其它擾動可以用 于取代突起物42或者與突起物42—起使用。例如，壓痕、缺口、坑、 凹陷或其它的槽可以用于形成識別標(biāo)記44。在"被擾動的"后向反射 元件34中，平面擾動42可以相同、相似或者不同。
平面擾動42只占各后向反射元件24的擾動面36表面積的小百 分比例(例如，30%以下、20%以下、10%以下和/或5%以下)。因此， 擾動面36大部分反射區(qū)域是完整的。而且，由擾動42共同形成的識 別標(biāo)記44會優(yōu)選地占有熱塑層20的表面32 . h 16 cm2以下的面積。以 這種方式，識別標(biāo)記44在近距離查看(例如，在距結(jié)構(gòu)10的20 cm或 者以下的范圍內(nèi))過程中是可被檢測的，但不干涉或者減損結(jié)構(gòu)10的后 向反射質(zhì)量。也就是說，如果在具體的情況下，這樣的干擾和域減損 是可以接受的或者是期望的，可以使用較大的識別標(biāo)記44。
現(xiàn)在參照圖3，后向反射片材48被顯示，其能夠被用于制造多 個結(jié)構(gòu)10。典型地，終端產(chǎn)品12 (或者其組件)的制造商會從獨(dú)立經(jīng) 營的供應(yīng)商得到一巻后向反射片材48。在制造終端產(chǎn)品12的過程中， 將片材48從巻展開并且分離成單個結(jié)構(gòu)10，以并入終端產(chǎn)品12。為 了達(dá)到該目的，片材48可以包括透明熱塑層50、反射輔助層52、襯 層54和粘附層56以及可移除的剝離層58。透明層50包括后向反射元 件34的重復(fù)陣列和包括在預(yù)定的位置和/或間隔的識別標(biāo)記44，以保 證每個結(jié)構(gòu)10包括至少一個這樣的標(biāo)記44?，F(xiàn)在參照4A和4B，其示意性地展示了制造熱塑層50的方法。 在該方法中，熱塑膜60由工具板62雕紋，接著冷卻以凝固雕紋的微 結(jié)構(gòu)。在該方法所用的工具板62可以為寬度/長度范圍在例如從五英寸 到六十英寸的各種尺寸。例如，工具板62可以為三十英寸寬和六十英 寸長，或者可以為五英寸寬和五英寸長。如通過參照圖4C所最佳展示，工具板62具有對應(yīng)于后向反射 元件34反面的形貌。具體而言，工具板62具有一系列的棱錐(或者 其它多面體)突起64，該突起64包括相互以直角排列并由通過結(jié)合于 頂點(diǎn)70的邊68連接的三個面66。工具板62的大多數(shù)面66具有平的 平面輪廓，以制造具有不含任何突出或者凹陷的三個平面36的后向反 射元件34。然而，旨在共同形成識別標(biāo)記44的工具板62的面66'包括
對應(yīng)于預(yù)期平面擾動42的反面的擾動72。因此，如果擾動42的預(yù)期 幾何形狀是突出物，如所示，擾動72將是凹陷(同樣，如果擾動42 的預(yù)期幾何形狀是槽，則擾動72將是突起)?，F(xiàn)在參照圖5，其示意性地顯示了制造工具板62的方法。在該 方法中，提供了具有對應(yīng)于后向反射元件34形貌的工具板92，這些工 具板都具有三個平的平面36 (圖5A)。具體而言，例如，工具板92可 以包括一系列的棱錐突起64，該棱錐突起64包括相互以直角排列并由 全部結(jié)合于頂點(diǎn)70的邊68連接的三個平面部分66。選擇識別標(biāo)記44， 并確定標(biāo)記44相對于整個熱塑層的位置后，可以將對應(yīng)于平面擾動72 的平面部分66'進(jìn)行制圖。然后，通過合適的技術(shù)，例如施加能量、化學(xué)品或者機(jī)械加工， 在每個制圖的平面部分66'上形成平面擾動72。例如，激光束(如YAG 脈沖激光器或者C02激光器)可以聚焦于平面部分66'，以熔化表面和 形成擾動72?；瘜W(xué)品對塑料材料特別有用，因?yàn)樵谥茍D的平面部分上 施加一滴溶劑可以使表面起皺，形成擾動72。機(jī)械加工方法可以包括， 例如，微型鉆孔。有利的是，本發(fā)明不需要構(gòu)造新的工具板62，但是卻允許改造 已有的板92?，F(xiàn)在可以理解，本發(fā)明提供了后向反射片結(jié)構(gòu)IO，其中，識別 標(biāo)記44允許片材供應(yīng)商確定具體的結(jié)構(gòu)是否來自該公司，和/或終端產(chǎn) 品制造商確定具體終端產(chǎn)品包含哪家供應(yīng)商的片材。盡管本發(fā)明已經(jīng) 對一些優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了展示和描述，但是，在閱讀和理解本說明 書后，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，顯而易見的是可以對本發(fā)明進(jìn)行 等同的和明顯的改變和修改。本發(fā)明包括所有這樣的改變和修改，并 且僅由所附權(quán)利要求的范圍所限定。
權(quán)利要求
1.后向反射片結(jié)構(gòu)(10)，其包括含有光接收前表面(30)和后向反射后表面(32)的透明層(20)，由此入射在所述前表面(30)上的光通過所述層(20)，射到所述后向反射后表面(32)上，并以預(yù)定的方向通過所述前表面(30)反射回去；其中選擇的識別標(biāo)記(44)在所述后向反射面(32)上形成。
2. 如前面權(quán)利要求所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，所述透明 層(20)的所述后向反射后表面(32)包括在其上形成的后向反射元件(34) 的重復(fù)陣列。
3. 如前面權(quán)利要求所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO),其中，所述后向 反射元件(34)是隅角立方體，每個隅角立方體包括三個面(36)，該三個 面相互以直角排列并通過結(jié)合于頂點(diǎn)(40)的邊(38)連接。
4. 如前面權(quán)利要求所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，所述隅角 立方體是具有大約1 mr^或以下立方體面積的微型立方體。
5. 如前面權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(10)，其中，大 多數(shù)所述后向反射元件(34)具有沒有任何突出或者凹陷的平的三個面， 其中至少一些剩余的元件(34)具有至少一個包括平面擾動(42)的擾動面 (36')，該平面擾動(42)干擾了所述面(36)的平面輪廓，并且其中所述擾 動面(36')以共同形成識別標(biāo)記(44)的模式排列。
6. 如前面權(quán)利要求所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，至少80% 的所述后向反射元件(34)具有三個平的平面(36)。
7. 如前面權(quán)利要求所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，至少90% 的所述后向反射元件(34)具有三個平的平面(36)。
8. 如前面權(quán)利要求所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，至少95%的所述后向反射元件(34)具有三個平的平面(36)。
9. 如前面權(quán)利要求所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，至少98% 的所述后向反射元件(34)具有三個平的平面(36)。
10. 如前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，所 述識別標(biāo)記(44)占有所述后向反射后表面(32)上16 cm2以下的面積。
11.如前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO)，其中，在 大約20 cm或以下的査看距離，所述識別標(biāo)記(44)可視覺檢測。
12. 終端產(chǎn)品(12)，其包括如前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的后向反射 片結(jié)構(gòu)(IO)，所述終端產(chǎn)品(12)包括連接所述后向反射片結(jié)構(gòu)(10)的安 裝面(14)。
13. 如前面權(quán)利要求所述的終端產(chǎn)品(12)，其中，所述后向反射片 結(jié)構(gòu)(10)粘接于所述安裝面(1化匕。
14. 如權(quán)利要求12或者13所述的終端產(chǎn)品(12)，其中，所述終端 產(chǎn)品(12)是車輛。
15. 如權(quán)利要求12或者13所述的終端產(chǎn)品(12)，其中，所述終端 產(chǎn)品(12)是道路標(biāo)志。
16. 如權(quán)利要求12或者13所述的終端產(chǎn)品(12)，其中，所述終端 產(chǎn)品(12)是桶。
17. 制造包括如權(quán)利要求l-ll中任一項(xiàng)所述的后向反射片結(jié)構(gòu)(IO) 的終端產(chǎn)品(12)的方法，所述方法包括步驟接收片材(48)，所述片材(48)包括透明層(50)，透明層(50)形成所述 結(jié)構(gòu)(10)的透明層(20)和識別標(biāo)記(44);將片材(48)分離成單個結(jié)構(gòu)(10)，每個結(jié)構(gòu)(10)包括至少一個識別標(biāo)記(44);禾口將單個結(jié)構(gòu)(10)并入所述終端產(chǎn)品(12)。
18. 用于制造多個如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的后向反射片結(jié)構(gòu) (10)的片材(48)，所述片材(48)包括透明層(50)，其在預(yù)定的位置和/或 間隔形成所述結(jié)構(gòu)(10)的透明層(20)和識別標(biāo)記(44)，以保證每個結(jié)構(gòu) (10)包括至少一個識別標(biāo)記(44)。
19. 制造如前面權(quán)利要求所述的后向反射片材(48)的透明層(50)的 方法，所述方法包括步驟用工具板(62)對熱塑膜(60)雕紋；禾口 冷卻所述雕紋的熱塑膜(62);其中所述工具板(62)具有對應(yīng)于反射元件(34)和識別標(biāo)記(44)的反 面的形貌。
20. 工具板(62)，其用于對熱塑膜(60)雕紋以制造如權(quán)利要求18所 述的后向反射片材(48)的透明層(50)，所述工具板(62)具有對應(yīng)于反射 元件(34)和識別標(biāo)記(44)的反面的形貌。
21. 如前面權(quán)利要求所述的工具板(62)，其中，所述形貌包括一系 列的棱錐突起(64)，每個棱錐突起具有相互以直角排列并且通過結(jié)合于 頂點(diǎn)(70)的邊(68)連接的三個面(66)。
22. 如前面權(quán)利要求所述的工具板(62)，其中，大多數(shù)面(66)具有 平的平面，其中，至少一些剩余面(66)具有在其上形成的擾動(72)，并 且其中所述擾動(72)被排列形成識別標(biāo)記(44)。
23. 制造如前面權(quán)利要求所述的工具板(62)的方法，所述方法包括 步驟選擇所述識別標(biāo)記(44);提供已有的工具板(92)，其具有對應(yīng)于反射元件(34)的反面、不含 識別標(biāo)記(44)的形貌；和修改所述形貌(92)，以形成識別標(biāo)記(44)的反面。
24. 如前面權(quán)利要求所述的方法，其中，所述修改步驟包括在所述 形貌中蝕刻識別標(biāo)記(44)的反面。
25. 如前面權(quán)利要求所述的方法，其中，所述蝕刻步驟包括在所述 形貌屮激光蝕刻識別標(biāo)記(44)的反面。
26. 如前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述修改步驟包括 在相反的形貌中形成凹槽(72)。
27. 如權(quán)利要求23-26任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述已有的工具 板(92)的形貌包括一系列的棱錐(64)，這些棱錐具有相互以直角排列并 且通過全部結(jié)合于頂點(diǎn)(70)的邊(68)連接的三個面(66)。
28. 如前面權(quán)利要求所述的方法，其中，所述修改步驟包括在所選 的其中 一個面(66)上形成所述擾動(72)。
全文摘要
后向反射片結(jié)構(gòu)(10)，其包括具有光接收前表面(30)和后向反射后表面(32)的透明層(20)。入射在前表面(30)上的光通過層(20)，射到后向反射后表面(32)上，并按預(yù)定的方向透過前表面(30)反射回來。選擇識別標(biāo)記(44)，然后在后向反射面(32)上形成該識別標(biāo)記(44)。該標(biāo)記(44)可以用于識別的目的，即使含有后向反射片結(jié)構(gòu)(10)的終端產(chǎn)品在該領(lǐng)域已經(jīng)過時多年。
文檔編號G02B5/124GK101198889SQ200680021404
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者F·吳 申請人:艾利丹尼森公司