專利名稱：立方角空腔型逆向反射片及其制造方法
背景本發(fā)明一般地涉及逆向反射制品，如片材。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及逆向反射元件包含排列成空腔的反射面的制品即片材。
讀者請(qǐng)參見本說(shuō)明書結(jié)尾處用于說(shuō)明本文中所用一些術(shù)語(yǔ)的含義的術(shù)語(yǔ)匯編。
立方角逆向反射片一般分成使用后表面主體層(body layer)和使用前表面主體層的逆向反射片。市售的立方角逆向反射片是前一種類型。其中薄的透明主體層具有基本上平的前表面和包含許多錐形幾何結(jié)構(gòu)的后結(jié)構(gòu)表面。其中一些或所有的幾何結(jié)構(gòu)包括構(gòu)成立方角元件的三反射面。光線照射在平的前表面上，通過主體層的厚度，然后被立方角元件逆向反射通過前表面。在一些情況下，把反射鍍層(如鋁)鍍到后結(jié)構(gòu)表面上，然后涂粘合層。這種粘合層覆蓋，并在一定程度上適應(yīng)結(jié)構(gòu)表面的形狀。然而，只要能在結(jié)構(gòu)表面上能保持清潔的空氣界面，一般不需要反射鍍層，因?yàn)樵谶@種情況下反射由總內(nèi)反射產(chǎn)生。
一些已知的立方角逆向反射片結(jié)構(gòu)使用具有前結(jié)構(gòu)表面的前表面主體層。例如參見美國(guó)專利3,712,706(Stamm)、4,127,693(Lemelson)和4,656,072(Coburn，Jr.等)和PCT公報(bào)WO 89/06811(Johnson等)。上述的前結(jié)構(gòu)表面包括許多排列成立方角空腔的反射面。因此，本申請(qǐng)中將這種逆向反射片稱之為立方角空腔型逆向反射片。為了提高反射面的反射率，一般在結(jié)構(gòu)表面上鍍金屬薄膜。入射光不穿過主體層，而是被形成立方角腔的反射面反射。在一些實(shí)施方式中，為了保護(hù)這些空腔免受污染或其它變壞，在結(jié)構(gòu)表面上放置能透過入射光的保護(hù)層，而且部分保護(hù)層伸入或并填充到結(jié)構(gòu)表面的立方角空腔中。在另一些實(shí)施方式中，用著色壓敏或熱敏粘合劑把一層覆蓋層密封或粘合到結(jié)構(gòu)表面上。上述的著色壓敏或熱敏粘合劑會(huì)消除，除去或完全清除該結(jié)構(gòu)表面的逆向反射性。
一些結(jié)構(gòu)表面的幾何結(jié)構(gòu)既確定了立方角錐體，也確定了立方角空腔。一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)表面有許多相鄰的正方形面，每個(gè)面與相鄰的面相互垂直取向，且每組三個(gè)相鄰的面在俯視圖上具有六邊形輪廓。
制造立方角型逆向反射片時(shí)通常先制造具有結(jié)構(gòu)表面的母模。視成品片材是否具有立方角錐體和/或立方角空腔，上述的結(jié)構(gòu)表面或者相應(yīng)于成品片材中所需的立方角元件的幾何結(jié)構(gòu)，或者相當(dāng)于上述立方角元件幾何結(jié)構(gòu)的陰模(反模)。然后用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)復(fù)制上述的母模，如常規(guī)的鎳電成形技術(shù)、化學(xué)氣相淀積技術(shù)或物理氣相淀積技術(shù)，以便用壓花、擠出或鑄塑一固化之類的方法制造用于形成立方角型逆向反射片的模具。美國(guó)專利5,156,863(Pricone等)舉例綜述了用于制造立方角型逆向反射片的模具的制造方法。制造這種母模的已知方法包括針形元件束(pin-bundling)技術(shù)、層合技術(shù)、直接切削加工技術(shù)。這些技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性。
通過制造立方角空腔型逆向反射片，可認(rèn)識(shí)到幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能比其它類型的逆向反射片使用更多類型的主體層材料組合物。這是因?yàn)榕c后表面主體層結(jié)構(gòu)不同，它的主體層不需要光學(xué)透明的，事實(shí)上甚至可以是不透明的。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與在后表面主體層結(jié)構(gòu)中形成某些結(jié)構(gòu)表面的陰模相比，能更快地在主體層中形成某些類型結(jié)構(gòu)表面。這是因?yàn)橛糜谛纬汕氨砻嬷黧w層結(jié)構(gòu)表面的模具可以具有在槽向上基本上無(wú)界的槽。與之相反，用于形成后表面主體層結(jié)構(gòu)表面的模具一般具有由許多倒槽(即脊)定界的密閉空腔陣列。與后一種模具上的密閉空腔陣列相比，前一種模具中無(wú)界的槽更易于被主體層材料填充。
然而，立方角空腔型逆向反射片也有一些缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)將鋁氣相鍍層用作空腔面上的反射膜時(shí)逆向反射片的淺灰色的外觀，稱為灰鑄(graycast)?；诣T不利于標(biāo)記用途，因?yàn)樗鼤?huì)影響看到標(biāo)記的顏色，最明顯的是減少日間白度。這個(gè)問題已通過用高反射材料(如銀)代替鋁得到了一定的減輕。第二個(gè)缺點(diǎn)是對(duì)反射膜的腐蝕和其它變壞。不幸的是，銀比鋁更易于變壞。雖然覆蓋層可提供一定程度的保護(hù)，逆向反射片外露邊緣處存在的有害物質(zhì)會(huì)沿反射膜滲透，從該邊緣起不斷地侵蝕到逆向反射片中。
鍍?cè)诹⒎浇切推牡慕Y(jié)構(gòu)表面上的不連續(xù)氣相鍍層是已知的(例如參見美國(guó)專利5,734,501(Smith)和5,657,162(Nilsen等)。然而，現(xiàn)已揭示這些不連續(xù)的鍍層僅與后表面主體層型片材有關(guān)，且用于解決本發(fā)明之外的問題。
具有立方角空腔型片材的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)消除或減少上述的缺點(diǎn)的逆向反射片將得到廣泛的應(yīng)用。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種立方角型逆向反射片。該逆向反射片包含具有結(jié)構(gòu)表面的主體層，該結(jié)構(gòu)表面包括凹面(recessed faces)和頂表面，上述的凹面形成立方角空腔。上述的凹面具有高的鏡面反射性，從而能有效地逆向反射入射光。然而，頂表面具有低或降低的鏡面反射性，以提供所需的光學(xué)或機(jī)械性能。為了提供高的鏡面反射性，至少在凹面上放置反射材料膜。結(jié)構(gòu)表面上，反射膜可以是連續(xù)的，覆蓋凹面和頂表面，也可以是不連續(xù)的，僅覆蓋凹面，而在頂表面上基本上沒有反射膜。在幾個(gè)公開的實(shí)施方式中，反射膜選擇性地暴露于凹面上。結(jié)構(gòu)表面的頂表面較好包括平的區(qū)域。這些區(qū)域是漫反射的，有助于提高片材的白度，且限定整數(shù)的立方角空腔。頂表面的漫反射性可由主體層材料自身產(chǎn)生，也可由涂層之類的分離層提供，或由非光滑的表面精整面(surface finish)提供。也可設(shè)置覆蓋層，以保護(hù)立方角空腔免遭污染和改善耐候性。
另外揭示了一種立方角型制品的制造方法。該方法包括提供上述的具有結(jié)構(gòu)表面的主體層和至少在凹面上形成反射膜。對(duì)于結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理，以選擇性地在頂表面上產(chǎn)生低的鏡面反射性。在一些實(shí)施方式中，基本上連續(xù)地將反射膜鍍覆在結(jié)構(gòu)表面上。在這些情況下，處理步驟可包括除去結(jié)構(gòu)表面的上部分及其上面的反射膜，形成沒有任何反射材料的頂表面或改進(jìn)頂表面；選擇性地在頂表面上涂布涂料之類的掩蔽材料；或通過研磨主體層或研磨直接或間接用于制造主體層的模具使頂表面選擇性變粗糙，以提供非光滑的表面精整。在另一些實(shí)施方式中，將反射膜不連續(xù)地鍍覆在結(jié)構(gòu)表面上。在這些情況下，處理步驟可包括在鍍覆反射膜之前在頂表面上選擇性地涂覆防粘材料。防粘材料(如油)使后鍍的反射材料不會(huì)粘附在處理區(qū)域上。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是逆向反射片的透視圖。為了顯示主體層中形成的立方角空腔，所示的上覆蓋層僅部分層合在主體層上；圖2是一部分如圖1所示的逆向反射片沿線2-2所作的截面圖；圖3A-H是表示如何制造圖1所示的逆向反射片的順序的系列圖。其中圖3A-C依次表示能形成具有平頂表面的主體層的模具的制造方法，圖3D-G依次表示這種主體層和涂覆在它上面的各種涂層，圖3H表示帶有保護(hù)覆蓋層的成品主體層；圖4A-C是表示制造圖3H中所示的另一種實(shí)例的順序的序列圖，代替圖3E-H。
圖5表明用磨輪制造具有平頂表面和不連續(xù)反射膜的立方角空腔型主體層的另一種方法。
圖6A、6B是表示連續(xù)反射層如何與結(jié)構(gòu)表面的頂表面的非光滑表面精整面結(jié)合使用的截面圖。
圖7是可用于本發(fā)明的部分主體層結(jié)構(gòu)表面的俯視圖。
圖8是用于測(cè)量立方角空腔型試樣頂表面上鏡面反射率的部分裝置的示意圖。
在這些附圖中，為方便起見，用相同的附圖標(biāo)號(hào)表示相同或起相同或相似功能的元件。
說(shuō)明性實(shí)施方式的詳細(xì)描述在圖1中放大表示了一部分逆向反射片10。逆向反射片10包括帶有結(jié)構(gòu)表面14的主體層12和透明覆蓋層16。結(jié)構(gòu)表面14包括許多凹面18和頂表面20。圖1中為了突出視覺效果而用陰影表示的凹面18形成許多立方角空腔22。結(jié)構(gòu)表面14可描述為基本上由三組相交的平行倒槽或脊構(gòu)成，上述的每個(gè)脊具有以反斜凹面18為界的平上表面。三個(gè)相鄰的凹面相交于空腔頂點(diǎn)，并近似于相互垂直。這些表面可構(gòu)成圖1和2所示的反光立方角元件。在圖1和圖2中，這些元件可以成對(duì)組合，在一對(duì)中一個(gè)元件相對(duì)于另一個(gè)元件旋轉(zhuǎn)180°。然而，其它結(jié)構(gòu)也是可以的。
立方角元件也可有傾斜的結(jié)構(gòu)，其中光軸或?qū)ΨQ軸相對(duì)于結(jié)構(gòu)表面的法向是傾斜的。立方角錐體的這種傾斜例如記載在美國(guó)專利4,588,258(Hoopman)、5,822,121(Smith等)和5,812,315(Smith等)中。也可使用每個(gè)立方角元件的非二面邊沒有全部共面的立方角元件(有時(shí)稱為全立方角元件或非截頭立方角元件。含有這種全或非截頭立方角元件的結(jié)構(gòu)表面不僅僅由相交的平行脊對(duì)構(gòu)成。
為了使凹面具有高度的鏡面反射性，在這些凹面上提供反射材料膜24，從而使立方角空腔能有效地逆向反射從上方(即通過覆蓋層16)照射到制品上的入射光。膜24可包含金屬，如鋁、銀、鎳、錫、銅或金，或可包含非金屬，如多層介電疊層。這些膜可用已知的物理或化學(xué)淀積技術(shù)進(jìn)行鍍覆，如真空蒸發(fā)法、濺射法、化學(xué)氣相淀積法(“CVD”)、或等離子體強(qiáng)化的化學(xué)氣相淀積法、化學(xué)鍍法等，視所需的薄膜類型而異。一個(gè)給定的薄膜可包括多層，包括提高與主體層、隔離層和保護(hù)面層粘合性的層。一種適用于聚碳酸酯基主體層的薄膜包含約1納米厚通過在主體層上濺射鈦形成的二氧化鈦層和100納米厚的蒸鍍鋁層。二氧化鈦既用作增粘層，又用作隔離層，以減少一般在鋁氣相鍍層中存在的針孔。圖2所示的膜24是不連續(xù)的，它基本上完全覆蓋凹面18，但基本上不存在于頂表面20上。
為了提供把主體層12粘合到覆蓋層16的最佳基底，頂表面20優(yōu)選是基本上平的。平的頂表面可增加與覆蓋層16或中間填料層的表面接觸，且與凸面和凹面形狀相比提供良好的可視性，雖然其它的形狀可能適宜于其它目的。如下所述，平的頂表面不需要有光滑的表面精整面。把主體層12粘合到覆蓋層16上的粘合可包括常規(guī)熱合、或粘合層或其它連接層涂覆在覆蓋層16、頂表面20或兩者上。在某些情況下，使反射膜24與頂表面20不接觸可以使主體層12和覆蓋層16之間的粘合更可靠，因?yàn)樯婕胺瓷淠?4和主體層12之間或反射膜24和覆蓋層16或中間填料層之間的粘合破壞的破壞方式很少發(fā)生。當(dāng)然，對(duì)主體層12和覆蓋層16之間的粘合完整性沒有不利影響或影響很少的情況下甚至可以使用對(duì)主體層12粘合性較差的反射材料。重要的是，當(dāng)頂表面20相互連接，且限定一個(gè)或多個(gè)立方角空腔時(shí)，反射膜24的不連續(xù)性提供了防腐蝕屏障，從而使沿反射膜24作用的腐蝕劑或有害試劑被局限于短的片材邊緣距離內(nèi)，優(yōu)選不超過一個(gè)或兩個(gè)立方角元件內(nèi)。由相容材料或相同或相似材料構(gòu)成的主體層和覆蓋層可提高它們之間的粘合性。當(dāng)受限定的立方角空腔的數(shù)目?jī)H為少量，優(yōu)選不超過1個(gè)或二個(gè)，且每個(gè)立方角空腔的特征孔尺寸小于1毫米，更好為1-10密耳(25-250微米)數(shù)量級(jí)時(shí)，片材可切割成所需的形狀(如字母或符號(hào))，同時(shí)無(wú)需對(duì)片材進(jìn)行邊緣密封就可保持良好的光學(xué)質(zhì)量，即使在接近于邊緣處。在本文中，立方角空腔的孔尺寸(aperture size)是指結(jié)構(gòu)表面的平面中的最大寬度。由于反射膜24的不連續(xù)性以及頂表面和覆蓋層之間的密集粘合網(wǎng)絡(luò)，污垢、水、污染物或腐蝕物質(zhì)不能顯著地滲入片材中。
頂表面20可用于通過漫反射提高制品的日間白度(本領(lǐng)域中稱為cap-Y)。這種漫反射性可由主體層材料本身產(chǎn)生，或由選擇性涂覆在下述上分離表面上的掩蔽物質(zhì)產(chǎn)生。這種漫反射性也可通過在表面20上形成非光滑的表面精整面和任選地用反射膜24或用其它物質(zhì)涂覆粗糙化的部分產(chǎn)生。在另一個(gè)實(shí)施方式中，這種漫反射性可由基本上透明的頂表面20和主體層12以及主體層12的漫反射后表面產(chǎn)生?？梢灶A(yù)計(jì)，對(duì)于大多數(shù)實(shí)施方式來(lái)說(shuō)，從結(jié)構(gòu)表面的俯視圖上觀察到的頂表面至少約占結(jié)構(gòu)表面面積的5％。
為了獲得最大的白度效果，基本上所有的結(jié)構(gòu)表面頂表面是漫反射的。在另一些情況中，例如為了確定特定的圖案、符號(hào)或其它標(biāo)記，宜僅在某些頂表面區(qū)產(chǎn)生漫反射性(即低的鏡面反射性)。
圖3A-C是一些截面圖，它們表明適用于制備具有平上分離表面的立方角空腔型片材的模具的一種制造方法。簡(jiǎn)要地說(shuō)，通過快速切削、劃線、研磨等在最初的基材(未畫出)中形成平行的槽組，形成立方角錐型結(jié)構(gòu)表面。然后用鍍鎳電鑄法或任何其它合適的方法制備復(fù)制品30。復(fù)制品30具有倒槽或脊的結(jié)構(gòu)表面32，這些倒槽或脊確定形成立方角空腔36的凹面34。復(fù)制品30是加工初始基材的陰復(fù)制品。視在最初基材上所用的劃線工具類型不同，結(jié)構(gòu)表面32的上部分可以包括頂表面，也可以不包括頂表面。然后在結(jié)構(gòu)表面上進(jìn)行研磨操作，以從復(fù)制品30的頂部上削去一定的厚度，產(chǎn)生限定每個(gè)立方角空腔36的平頂表面38。在一個(gè)實(shí)施方式中，改進(jìn)的復(fù)制品30可以有與圖1中主體層12基本上相同的透視圖。然后用鍍鎳電鑄法或其它方法制造改進(jìn)結(jié)構(gòu)表面32a的另一個(gè)復(fù)制品40。復(fù)制品40的結(jié)構(gòu)表面42的特點(diǎn)是有平行平底槽組(如用44標(biāo)記的槽)。這些槽組確定隔開的立方角錐46。因此，復(fù)制品40是加工后初始基材的稍加改進(jìn)的陽(yáng)復(fù)制品。
或者，可以通過用平刀頭金剛石刀具在最初平的基材中直接加工平底的槽制造結(jié)構(gòu)表面42。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以避免至少需要兩個(gè)復(fù)制步驟。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是附加的設(shè)計(jì)靈活性可以混合和匹配具有不同平底寬度的槽，以產(chǎn)生非均勻的平表面圖案和具有不同高度和孔尺寸的立方角元件(參見如下圖7)。最后，這種技術(shù)可根據(jù)需要更容易地制備光滑表面精整面的頂表面。缺點(diǎn)是當(dāng)寬度大于切削工具平的部分時(shí)需要增加切削工具的走刀次數(shù)。
不論結(jié)構(gòu)表面42是如何制成的，它(或其陽(yáng)復(fù)制品)都被用作制造如圖3D-H的截面圖所示的片材的模具。
如圖3D所示，可用于逆向反射片的主體層50具有用結(jié)構(gòu)表面42壓花、鑄塑熔融熱塑性或熱固性材料或鑄塑-固化可輻射固化材料形成的結(jié)構(gòu)表面52。結(jié)構(gòu)表面52基本上與上述表面32a相同，且包括凹面54和平頂表面56，上述的凹面確定了立方角空腔58。在壓花鼓或帶上沿其結(jié)構(gòu)表面有44之類槽組的壓花機(jī)上，主體層材料可以比封閉空腔(如圖3B所示的立方角空腔36)更易于壓入這些槽中。復(fù)制的容易性可提高線速度和降低制造成本。
如圖所示，主體層50是單層，但它也可包括兩個(gè)或多個(gè)不同的層，以提高機(jī)械撓性或其它所需的性質(zhì)。由于主體層50不必是透光或透明的，較好選擇主體層材料，以能把精確的立方角面保持在光學(xué)公差范圍之內(nèi)，以及獲得耐候性、韌性、可加工性、低成本或其它性能。一種優(yōu)選的材料是聚碳酸酯，但也可以使用其它的熱塑性材料、熱固性材料或可輻射固化材料?？梢杂锰砑觿┊a(chǎn)生所需的性能。例如，可以用著色劑使主體層50的暴露部分產(chǎn)生漫射白色或其它有色外觀。鈦白是漫射白色添加劑的一種實(shí)例。也可使用熒光和/或發(fā)光染料和顏料。在一個(gè)實(shí)施方式中，主體層可以是透光和熒光的，且有涂在與結(jié)構(gòu)表面52相反的一面的白色漫射層。如果需要深色或黑色日間外觀，也可以使用吸光添加劑。對(duì)于逆向反射片來(lái)說(shuō)，應(yīng)使主體層50足夠薄和柔軟，從而不管是否存在可見的缺陷或不平之處都可使其貼合目標(biāo)基材。
在圖3E中，已在結(jié)構(gòu)表面52的頂表面56上輥涂了一薄層油膜58。然后在整個(gè)結(jié)構(gòu)表面上氣相淀積如圖3F所示的鋁、銀或其它反射材料的薄膜60。氣相淀積層顯然不能粘合到用油處理過的表面上。因此，氣相淀積層僅粘合到結(jié)構(gòu)表面上未處理的部分，即凹面54。因此，在凹面54上選擇性地形成不連續(xù)的反射膜60，而在頂表面56上基本上沒有這種反射膜。這種結(jié)果非常清楚地表示在圖3G中，該圖表示除去油膜58后的主體層50。
在下一步中，將透明覆蓋層62層合到主體層50上，以使空腔58免受外來(lái)雜質(zhì)損害其性能。常規(guī)的熱合技術(shù)可用于把覆蓋層62直接粘合到頂表面56上?；蛘呖商峁┫率龅恼澈蠈踊蜻B接層。覆蓋層62優(yōu)選含有單層或多層熱塑性或熱固性聚合物或其混合物。對(duì)于耐候性來(lái)說(shuō)，優(yōu)選的是聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚氨酯、乙烯-丙烯酸共聚物、聚酯、含氟聚合物(包括聚偏氟乙烯)。也可加入著色劑、染料、UV或其它吸收劑等添加劑。覆蓋層可包括圖形、符號(hào)或其它標(biāo)記，從而使通過結(jié)合主體層和覆蓋層形成的片材能傳遞有用的信息。
雖然圖3H表示抽真空或充有空氣的空腔58，但用透明物質(zhì)填充空腔的優(yōu)點(diǎn)是可提高片材的入射傾度(angularity)。這就是說(shuō)，以某一高入射角照射在片材的入射光不能被充有空氣的空腔逆向反射，但能被裝有填料的空腔逆向反射。填料的折射率越高，填料把高斜度入射光折射到立方角空腔對(duì)稱軸越多，則片材的入射傾度越高。優(yōu)選的材料記載在待審的上述美國(guó)專利申請(qǐng)中。簡(jiǎn)而言之，優(yōu)選的填料是室溫下是壓敏粘合劑的丙烯酸類聚合物、或室溫下基本上無(wú)粘性但在較高溫度下變成粘性的熱活化粘合劑。與復(fù)制常規(guī)可輻射固化材料有關(guān)的較低粘度、壓力和溫度可更有利于填充這些空腔。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，填料是夾在主體層和覆蓋層之間的透光壓敏粘合劑，較好是覆蓋凹面和頂表面的連續(xù)層。在另一個(gè)實(shí)施方式中，如果覆蓋層成形為伸入空腔，則它本身可用作填料。也可使用許多其它的填料，如合適的環(huán)氧樹脂、熱熔粘合劑、高熔體指數(shù)熱塑性聚合物和可輻射固化的熱固性聚合物。雖然由于逆向反射率降低而不是優(yōu)選的，但僅一部分空腔填充填料的結(jié)構(gòu)也是可行的。
圖3H(未按比例)也畫出了壓敏粘合劑或熱活化粘合劑59或剝離襯里59a。這些粘合劑或剝離襯里一般貼在主體層50的后表面上，以便把片材粘貼到目標(biāo)基材上。
圖4A-C表明使用處于結(jié)構(gòu)表面上的基本上連續(xù)反射膜的另一種實(shí)施方式的片材。然而，與圖3H中所示的實(shí)施方式相比，該結(jié)構(gòu)表面的頂表面具有低的鏡面反射率，這是由于存在掩蔽材料(如加顏料的涂料)的緣故。圖4A表示鍍覆連續(xù)反射膜64后圖3D的主體層50。反射膜64覆蓋凹面54和頂表面56。然后用輥涂法、熱轉(zhuǎn)印法或相似方法不連續(xù)地涂覆圖4B所示的掩蔽材料66。因此，掩蔽材料66在頂表面56上選擇性地覆蓋反射膜64，而讓反射膜64的其余部分暴露。因此，反射膜64與上述的膜60(圖3G、3H)和24(圖2)一樣選擇性地暴露于主體層結(jié)構(gòu)表面的凹面上。根據(jù)片材的所需性能，選擇材料66，從而獲得這些性能。如果需制造具有高cap-Y的逆向反射片，則選擇高漫反射白色涂層。也宜制造具有與逆向反射光中外觀不同的日間顏色或熒光效果的片材。在這種情況下選擇有色漫射涂層或磷光顏料。還宜制造在夜間是逆向反射的而在日間不顯眼或?yàn)榘瞪钠?。在這種情況下選擇黑色吸收涂層。這種掩蔽材料也可印刷在片材表面，形成圖形或標(biāo)記。圖4C表示涂覆上述覆蓋層62的片材。填料可以填充上述的空腔58，以提高入射傾度。
由于頂表面降低了片材的逆向反射性能，因此在大多數(shù)情況下為了獲得所需的效果宜使頂表面盡可能小，且用掩蔽材料66將其完全覆蓋。然而在某些情況下，如在掩蔽材料66形成圖象的情況下，則宜用掩蔽材料覆蓋部分的頂表面。同樣宜從上述實(shí)施方式的部分頂表面上除去反射材料。
圖5描繪了具有不連續(xù)反射膜的前表面主體層的另一種制造方法。如圖所示，主體層70沿方向72傳送，并由滾筒74引導(dǎo)轉(zhuǎn)過以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的磨輪76。在與磨輪接觸前，主體層70具有一個(gè)包含形成立方角空腔的凹面80和窄的頂表面82的前結(jié)構(gòu)表面78。或者，結(jié)構(gòu)表面78基本上由凹面80構(gòu)成，并在上部分上沒有頂表面?；旧线B續(xù)的反射膜覆蓋凹面80和頂表面82。磨輪76從上部分上選擇性地磨掉一定厚度的結(jié)構(gòu)表面78，從而除去反射膜，同時(shí)除去一些主體層材料。在清除步驟中除去聚集在空腔中的碎霄。加工后的主體層70具有基本上沒有反射材料的改進(jìn)頂表面82a。反射材料選擇性地暴露在凹面上。
圖5所示的方法也可用于形成具有平頂表面的初始主體層，如圖3D所示的主體層50。因此，不用制造圖3A-C所示的特殊模具，而使用更常規(guī)的模具(如圖3A所示表面的簡(jiǎn)單陰復(fù)制品)，并通過使該片材與磨輪接觸加工片材。然后可以把連續(xù)或不連續(xù)的反射膜鍍覆在改進(jìn)的結(jié)構(gòu)表面上。
圖6A和6B表示立方角空腔型片材的另一個(gè)實(shí)施方式。其中，結(jié)構(gòu)表面的頂表面比凹立方角面具有更低的鏡面反射率。聚合物主體層84按與圖3D中主體層50相似的方法制備，所不同的是主體層84具有處理過的平頂表面86，以提供非光滑的表面精整面。非光滑(即粗糙化)的表面精整面可以是用具有相應(yīng)粗糙化表面的模具復(fù)制主體層或使制成后主體層的所選部分粗糙化的結(jié)果。粗糙化可以用激光燒蝕、化學(xué)蝕刻、選擇性磨蝕或壓花進(jìn)行。圖6B表示連續(xù)淀積在結(jié)構(gòu)表面上的反射薄膜88如何在光滑的凹立方角面上提供高的鏡面反射率，而由于非光滑的表面精整面在頂表面上提供高漫射和低鏡面反射率。
圖6A和6B的原理或者可用于使用后表面主體層的立方角逆向反射片。在這種情況下，結(jié)構(gòu)表面具有與圖6A中主體層84基本上相同的粗糙化頂表面的模具直接或通過使用一系列模具復(fù)制步驟用于壓花、鑄塑或使后表面主體層成形。后表面主體層具有基本上與圖3C中表面42基本上相同的結(jié)構(gòu)表面，所不同的是立方角元件46之間的平中間表面是非光滑，即粗糙化的。然后把連續(xù)的反射材料薄膜鍍覆在主體層結(jié)構(gòu)表面上。立方角錐面的反射膜部分支持逆向反射，而粗糙化中間表面上的反射膜部分具有漫反射性，結(jié)果提高視覺白度。然后將粘合層涂覆在反射膜上。
圖6A、6B所示實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。與制備不連續(xù)反射膜或與選擇性地涂覆掩蔽材料有關(guān)的附加工藝步驟可以避免。然而，如有需要，可以使用這些特征中的一個(gè)或兩個(gè)。在任何一種情況下，由于非光滑的精整面而增加的頂表面表面積也可助于反射膜與主體層、或主體層與覆蓋層或任何中間層之間的粘合。
圖7所示主體層的俯視圖表示另一種可能的結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu)。圖中僅畫出一部分重復(fù)圖形。結(jié)構(gòu)表面90由排列確定三組平行倒槽或脊的凹面(未用陰影表示)和包括頂表面的上部分(用陰影表示)構(gòu)成。脊組92包括平行脊92a、92b，脊組94包括平行脊94a、94b、94c，脊組96包括平行脊96a、96b、96c。如圖所示，每個(gè)脊組中的脊具有橫向尺寸不同(即在垂直于有關(guān)脊軸的結(jié)構(gòu)表面平面中的寬度不同)的上部分。這種結(jié)構(gòu)可以按照上述的技術(shù)用模具制造，用金剛石刀具(至少一個(gè)是平刀頭的)形成槽底寬度不同的槽。當(dāng)用這種模具復(fù)制主體層時(shí)，模具中的槽產(chǎn)生主體層中的脊。在另一種方法中，可通過尖刀頭刀具切削不同深度的槽，然后制造陰復(fù)制品，最后把結(jié)構(gòu)表面的上表面加工至同一高度，得到相同的結(jié)構(gòu)。如圖所示，并非所有的脊都有頂表面脊92a、94a、96a沒有頂表面。不過，圖示的頂表面互連網(wǎng)絡(luò)限定了各個(gè)立方角元件以及一、二、三和六個(gè)元件的群。
為了制造各種不同類型的立方角空腔，優(yōu)選將不同類型的脊排列成重復(fù)圖形。例如，立方角空腔98a、98b、98c的系列表示逐漸減小的孔尺寸，反光立方角空腔100a、100b、100c的情況相同。對(duì)于孔尺寸約為0.25毫米或更小的立方角空腔，開始可以看到衍射效應(yīng)。將不同孔尺寸的立方角空腔分散在同一結(jié)構(gòu)表面上有助于均衡這些效應(yīng)，產(chǎn)生更好的均勻性和更平穩(wěn)變化的發(fā)散外形。
如圖所示，結(jié)構(gòu)表面90基本上由立方角凹面和頂表面組成。應(yīng)注意，結(jié)構(gòu)表面90上一些幾何結(jié)構(gòu)還有凹面101。凹面101是在切削母模過程中由于排列不同大小的立方角元件而形成的產(chǎn)物。凹面101對(duì)光學(xué)性能的影響很小或可忽略不計(jì)。
每對(duì)脊組92、94、96相互以60度夾角相交，形成非斜立方角空腔。使這些空腔傾斜的排列也是預(yù)料到的。這些排列包括僅一對(duì)脊組以小于60度的角度相交的情況以及僅一對(duì)脊組以大于60度的角度相交的情況。如果片材需要加寬的入射傾度，使立方角空腔傾斜是有用的，且可與用透明填料填充立方角空腔結(jié)合使用。僅有兩個(gè)相交脊組、有三個(gè)以上相交脊組或沒有相交脊組而有非截頭立方角元件的結(jié)構(gòu)表面也是可以預(yù)期的。給定脊組中的脊和不同脊組的脊可以有不同的高度。除三個(gè)相互垂直的立方角面以外，結(jié)構(gòu)表面還可包括有一個(gè)或多個(gè)非光學(xué)面的空腔。對(duì)于立方角錐形結(jié)構(gòu)表面、可與上述主體層一起使用的陰復(fù)制品，例如參見美國(guó)專利5,557,836(Smith等)和5,831,767(Benson等)。
實(shí)施例1-4用模具對(duì)四種主體層進(jìn)行壓花，以產(chǎn)生圖1所示的相似結(jié)構(gòu)表面。該模具的結(jié)構(gòu)表面由三組平底槽構(gòu)成，且是上部分已用磨具磨平的現(xiàn)有模具的陰復(fù)制品。壓花的主體層由聚碳酸酯制成。實(shí)施例1和2的主體層的厚度約為43密耳(1.1毫米)，含有足量的TiO2填料，使其不透明，且有漫射白色表面外觀。而實(shí)施例3和4的主體層的厚度約為18密耳(0.46毫米)，且含有紅色染料，以產(chǎn)生漫射紅色表面外觀。每個(gè)主體層的結(jié)構(gòu)表面基本上由三組交叉的平行脊構(gòu)成。其中稱為“次”脊組的兩個(gè)脊具有均勻的脊間距，約為16密耳(408微米)，并以約為70°的夾角相交。另一組平行脊(稱為“主”脊組)間的均勻間距約為14密耳(356微米)，且以約為55°的夾角與所有次脊組相交。這樣產(chǎn)生約以9.18°角度傾斜的立方角空腔配對(duì)(matched pair)。所有的脊具有基本上平的頂表面。主槽的橫向尺寸約為3.5密耳(89微米)，次槽的橫向尺寸約為2.2密耳(56微米)。由于對(duì)上述原始模具的研磨作用，并通過復(fù)制步驟轉(zhuǎn)移到主體層上，所有的頂表面都不是光滑的。立方角元件在頂表面之下的立方角深度約為5.17密耳(131微米)。在每個(gè)試樣的結(jié)構(gòu)表面上真空淀積銀膜，其厚度足以使該膜不透明，但仍是高度反射的。在實(shí)施例2和4中，用磨料輕擦除掉淀積在頂表面上的銀膜部分。實(shí)施例1和3的銀膜保持原狀，并仍是連續(xù)的。
通過混合74％重量Ebecryl 270(購(gòu)自Radcure的聚氨酯丙烯酸酯)、25％重量Photomer 4127(購(gòu)自的Henkel的丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯)和1％重量Daracure 1173(購(gòu)自Ciba-Geigy的光引發(fā)劑)制備一種可輻射固化的組合物。然后在室溫下流涂在所有試樣的結(jié)構(gòu)表面上，涂布厚度足以填充立方角空腔和覆蓋頂表面。在填充過程中，該組合物是可流動(dòng)的，它的粘度約為2000厘泊(2Pa-s)。室溫下將這些試樣放在小的真空室進(jìn)行脫氣。接著，當(dāng)在該組合物中沒有氣泡時(shí)，從真空室中取出試樣，并用7密耳(178微米)厚的光學(xué)級(jí)PET片材覆蓋，以消除以后固化過程中的氧氣。將一塊具有良好紫外透明性的重石英板放在上述PET片材上，然后用汞燈發(fā)出的紫外光通過石英板和PET片材固化2分鐘左右。該填料組合物具有足夠低的收縮性，從而固化和粘合到有氣相鍍層的主體層上。該組合物沒有粘合到將被除去的PET片材上。固化后的組合物基本上是透明和光滑的，但沒有永久粘性。這樣制得的片材都顯示逆向反射性。逆向反射系數(shù)在-4°入射角、0°取向角以及在0.2°和0.5°觀察角處測(cè)量，且沒有進(jìn)行校準(zhǔn)，以考慮被立方角元件實(shí)際占據(jù)的結(jié)構(gòu)表面的比例
這些測(cè)量值表明銀膜賦予凹面高度的鏡面反射性。由于頂表面上暴露的主體層，具有選擇性暴露在凹面上銀膜的試樣2和4顯示顯著的日間顏色(白色或紅色)。
同樣測(cè)量試樣1和2的頂表面鏡面逆向反射性。為此使用配有PELA-1029絕對(duì)鏡面反射率測(cè)試附件(Labsphere Inc.，North Sutton，NH)的Perkin-ElmerLambda 900 UV/Vis/NIR分光光度計(jì)(Perkin-Elmer Corp.，Norwalk，Conn)。該測(cè)試附件使用7.5°入射角，并有用于參比的“V”型光學(xué)幾何結(jié)構(gòu)和用于放置試樣的“W”型光學(xué)幾何結(jié)構(gòu)。參見圖8，其中S是試樣，M1和M3是固定鏡，M2是有參比位置M2a和放置試樣時(shí)另一位置M2b的移動(dòng)鏡。每個(gè)試樣的絕對(duì)反射率用如下方法確定，即將試樣測(cè)量值除以相應(yīng)的參比測(cè)量值，從而抵銷試樣以外所有光學(xué)元件的性能。在400至700納米范圍內(nèi)以10納米的增量讀取數(shù)據(jù)，并取平均值。由于在上述的測(cè)試儀器中光線在試樣上反射了兩次，所以取原始反射率值的平方根。然后對(duì)這樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，以消除由填料前表面處空氣/填料界面反射的光線的影響。這種影響可用適于空氣介質(zhì)中法向或接近于法向入射的簡(jiǎn)化Fresnel公式進(jìn)行計(jì)算。 已知該填料組合物在整個(gè)可見光范圍內(nèi)的折射率約為1.5，產(chǎn)生約為4％的影響。最后，將扣除這種影響后所得的值除以頂表面所占的試樣面積分?jǐn)?shù)。對(duì)于上述的幾何結(jié)構(gòu)，頂表面所占的試樣面積分?jǐn)?shù)約為45.5％。這種最后算得的值當(dāng)作頂表面的鏡面反射率。用這種方法計(jì)算得到的試樣1的鏡面反射率約為9％，而試樣2的鏡面反射率約為3％。
實(shí)施例3為了更好地量化粗糙化概念，制備一些試樣。制備四種具有圖1所示的相似結(jié)構(gòu)表面的聚碳酸酯主體層。這些主體層具有三組相交的平行脊，每個(gè)脊組具有約為8.5密耳(216微米)的均勻間距，每個(gè)脊組以60°的夾角與另兩組相交，從而形成非傾斜的立方角空腔。每個(gè)脊的平頂表面的橫向尺寸約為1.65密耳(42微米)，這樣頂表面約占俯視圖中結(jié)構(gòu)表面區(qū)的50％。用平刀頭金剛石刀具制造母模，然后用該母模復(fù)制主體層，結(jié)果這些頂表面在開始時(shí)就是光學(xué)光滑的。然后通過用不同的磨具輕輕地磨擦主體層的結(jié)構(gòu)表面，選擇性地使試樣的頂表面粗糙化。然后在改進(jìn)的結(jié)構(gòu)表面上真空鍍覆約為100納米厚的連續(xù)鋁鍍層。然后在130℃左右在該結(jié)構(gòu)表面上涂布厚度約為3密耳(76微米，從主體層的頂表面起測(cè)量)的Nucrel牌乙烯-酸(ethylene acid)共聚物樹脂(699型，購(gòu)自E.I.du Pont de Nemours and Company的熱活化粘合劑)的填料層。冷卻時(shí)，該填料層固化。用樹脂組合物填充后，測(cè)量頂表面的粗糙度和試樣的cap-Y值。用于測(cè)量粗糙度的是裝有20倍0.45NA物鏡和使用488納米光線的Leica牌TCS4D激光掃描共焦顯微鏡。由20張?jiān)诓煌S向位置拍攝的系列圖產(chǎn)生結(jié)構(gòu)表面上0.5毫米×0.5毫米區(qū)域內(nèi)的形貌圖，然后用Leica公司供應(yīng)的TCS粗糙度近攝儀(macro)測(cè)量粗糙度。粗糙度用與平面的平均偏差(“Ra”，單位為微米)表征。同時(shí)用HunterLab LabScan 6000 0°/45°光譜色度計(jì)測(cè)量試樣的cap-Y值。為了全面起見，用上述與試樣1和2相同的方法(減去空氣/填料界面的計(jì)算4％反射率后除以0.50)測(cè)量頂表面的鏡面反射率，并用標(biāo)準(zhǔn)儀器在-4°入射角和0.2°觀察角處測(cè)量逆向反射系數(shù)。結(jié)果列于下表中。其中所列的逆向反射系數(shù)已除以0.5，以考慮立方角空腔實(shí)際所占的結(jié)構(gòu)表面的比例。
上表表明，即使在連續(xù)的反射膜覆蓋整個(gè)結(jié)構(gòu)表面時(shí)，使頂表面變粗糙(即不光滑)可以大大地降低鏡面反射率，并增加片材的白度。至少約為0.15微米，較好至少約為0.2微米的粗糙度值宜使觀察到的cap-Y白度發(fā)生顯著變化。類似地，宜使頂表面產(chǎn)生約小于60％，較好約小于40％，更好約小于20％的鏡面反射率。
討論上述的立方角空腔可按美國(guó)專利4,775,219(Appledorn等)所述的相似方式進(jìn)行單獨(dú)定制，以把制品逆向反射的光線分配成所需的圖案或發(fā)散外形。構(gòu)成立方角空腔的面可排列成重復(fù)的取向圖形。這些取向與立方角元件的其它面形成相互正交的取向稍有不同，如相差幾個(gè)弧-分。與正交的偏離一般小于±20弧分，通常小于±5弧分。
例如通過用上述的立方角元件陣列壓花預(yù)制的片材或?qū)⒘黧w材料澆鑄在模具中，可以將上述逆向反射片的主體層制成整體材料?；蛘撸ㄟ^在PCT公布號(hào)WO95/11464(Benson，Jr.等)和美國(guó)專利3,684,348(Rowland)中所述的相似預(yù)制平膜上澆鑄確定結(jié)構(gòu)表面的層或把預(yù)制薄膜層合到具有立方角空腔的預(yù)成形層上，可以將主體層制成層狀產(chǎn)品。有用的主體層材料是尺寸穩(wěn)定、耐久、耐候、及易于成形為所需結(jié)構(gòu)的材料。它的實(shí)例包括丙烯酸類聚合物如購(gòu)自Rohm and Haas的Plexiglas牌樹脂、熱固性丙烯酸酯聚合物和環(huán)氧丙烯酸酯聚合物，較好是輻射固化的；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚烯烴；聚乙烯類離聚物(以商品名‘SURLYN’出售)；聚酯；和乙酸丁酸纖維素。一般可以使用可成形的(通常在加熱加壓下)的任何材料。這種片材也可含有著色劑、染料、紫外吸收劑或其它所需的添加劑。
用于制造初始結(jié)構(gòu)表面(其陰復(fù)制品用于主體層中)的模具基材可包括適于形成直接用機(jī)械加工的槽或槽組的任何材料。合適的材料應(yīng)能用機(jī)械清潔地加工，而不會(huì)形成毛刺，且在形成槽后保持尺寸精確度。可以使用許多材料，如可機(jī)械加工的塑料或金屬。合適的塑料包括熱塑性或熱固性材料，如丙烯酸類聚合物。合適的金屬包括鋁、黃銅、銅(軟或硬的)和鎳(電鍍或化學(xué)鍍)。
加工母模的復(fù)制品可用任何合適的方法制造，如電淀積鎳、制造陽(yáng)或陰復(fù)制模具。由金屬、塑料或其它合適材料制成的復(fù)制模具可用于在主體層中壓花、鑄塑或形成模具圖案。
所選術(shù)語(yǔ)匯編使用逆向反射結(jié)構(gòu)表面的逆向反射片或制品的“主體層”是具有結(jié)構(gòu)表面且主要負(fù)責(zé)保持這種結(jié)構(gòu)表面整體性的層。
“立方角空腔”是指至少部分以排列成立方角元件的三個(gè)面為界的空腔。
“立方角元件”是指協(xié)同逆向反射光線或把光線導(dǎo)向所需位置的一個(gè)三表面組?！傲⒎浇窃币舶ū旧聿粫?huì)逆向反射光線或不會(huì)把光線導(dǎo)向所需位置，但當(dāng)復(fù)制(以陽(yáng)或陰的方式)到合適的基材中形成能逆向反射光線或把光線導(dǎo)向所需位置的一個(gè)三表面組。
“立方角錐體”是指至少具有排列成立方角元件的三個(gè)側(cè)面的一堆材料。
“立方體高度”或“立方體深度”是指對(duì)于在基材上形成或可形成的立方角元件來(lái)說(shuō)，立方角元件各部分間沿垂直于上述基材的軸的最大距離。
“漫反射的”、“漫反射性”及其同源詞是指把平行入射光束反射成許多反射光束的性質(zhì)。漫反射的表面也有低的鏡面反射性。
立方角元件的“二面邊”是指與同一立方角元件的另二個(gè)面之一鄰接的立方角元件三個(gè)面之一的邊。
“幾何結(jié)構(gòu)”是指有多個(gè)面的突起或空腔。
“槽”是指一個(gè)沿槽軸延長(zhǎng)并至少部分以兩個(gè)相對(duì)槽側(cè)面為界的空腔。
“槽側(cè)面”是指以基本上連續(xù)的直線運(yùn)動(dòng)方式把一個(gè)或多個(gè)切削工具拉過基材時(shí)形成的一個(gè)或一系列表面。這些運(yùn)動(dòng)包括當(dāng)切削工具沿基本上直線途徑前進(jìn)時(shí)具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的快速切削技術(shù)。
立方角元件的“非二面邊”是立方角元件二面邊以外的立方角元件三個(gè)面之一的邊。
“逆向反射性”是指以與入射方向反向平行或接近于反向平行的方向反射斜向入射光，使光源處或光源附近的觀察人員能檢測(cè)到反射光的特性。
“鏡面反射的”、“鏡面反射率”及其同源詞是指一種基本上把相對(duì)于表面法線以入射角θ照射在表面上的入射光束反射成沿一個(gè)稱為“鏡面軸”的軸傳播的單個(gè)反射光束。上述的鏡面軸位于入射平面中，且與表面法線形成相等但符號(hào)相反的夾角θ。據(jù)認(rèn)為，如果可以在結(jié)構(gòu)表面中設(shè)置許多凹面，這些凹面(或這些面上的反射膜)具有高的鏡面反射率，在入射角β＝-4°和觀察角α＝0.2°的條件下產(chǎn)生至少約為5cd/lux/m2的逆向反射系數(shù)。這種逆向反射系數(shù)考慮了被立方角元件實(shí)際所占的結(jié)構(gòu)表面比例。據(jù)稱，如果頂表面(或上面的薄膜或其它材料)反射了60％以下的沿鏡面軸照射上面的入射光(考慮了頂表面實(shí)際所占的結(jié)構(gòu)表面比例)，則這些表面具有低的鏡面反射率。在測(cè)量高和低鏡面反射率時(shí)，一般同時(shí)照射凹面和頂表面。在前一種情況下，頂表面的影響可忽略不計(jì)，而在后一種情況下通過適當(dāng)?shù)剡x擇測(cè)試幾何結(jié)構(gòu)，可以使排列的這些凹面的影響(沿鏡面軸)忽略不計(jì)。
與表面一起使用的“結(jié)構(gòu)”是指由多個(gè)以不同排列方向排列的不同面構(gòu)成的表面。
與立方角元件一起使用的“對(duì)稱軸”是指通過立方角頂點(diǎn)并與立方角元件的三個(gè)面形成相同角度的軸。有時(shí)也稱為立方角元件的光軸。
也包括凹面的結(jié)構(gòu)表面的“頂表面”是指不同于凹面且在俯視圖最小寬度至少約為0.0001英寸(2.5微米)的表面。
雖然已參照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域中的熟練技術(shù)人員可以理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的條件下可以作一些形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種立方角型制品，它包括具有結(jié)構(gòu)表面的主體層，所述的結(jié)構(gòu)表面包括凹面和頂表面，所述的凹面確定立方角空腔；和選擇性暴露在所述結(jié)構(gòu)表面的凹面上的反射材料膜。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述的膜基本上是連續(xù)的。
3.如權(quán)利要求2所述的制品，其特征在于它還包括選擇性地置于頂表面上并覆蓋所述膜的掩蔽材料。
4.如權(quán)利要求3所述的制品，其特征在于所述的掩蔽材料是漫反射的。
5.如權(quán)利要求4所述的制品，其特征在于所述的掩蔽材料基本上是白色的。
6.如權(quán)利要求3所述的制品，其特征在于所述的掩蔽材料基本上是不透明的。
7.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述的膜是不連續(xù)的。
8.如權(quán)利要求7所述的制品，其特征在于在至少一部分頂表面上基本上不存在所述的膜。
9.如權(quán)利要求8所述的制品，其特征在于在所有頂表面上基本上不存在所述的膜，所述的結(jié)構(gòu)表面基本上由凹面和頂表面構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求8所述的制品，其特征在于在至少一部分頂表面上暴露出主體層，所述的主體層包含漫反射的材料。
11.如權(quán)利要求7所述的制品，其特征在于所述的主體層是透明的。
12.如權(quán)利要求7所述的制品，其特征在于所述的反射材料含有銀。
13.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述的結(jié)構(gòu)表面包含相交的平行脊組。
14.如權(quán)利要求13所述的制品，其特征在于在至少一個(gè)平行脊組中的脊具有不同橫向尺寸的上部分。
15.如權(quán)利要求14所述的制品，其特征在于至少兩個(gè)平行脊組中脊的上部分具有不同的橫向尺寸。
16.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述的立方角空腔包括具有不同孔尺寸的立方角空腔。
17.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于它還包括覆蓋所述結(jié)構(gòu)表面的基本上透明的覆蓋層。
18.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于它還包括涂布在所述主體層后表面上的粘合劑。
19.一種立方角型制品，它包括具有結(jié)構(gòu)表面的主體層，所述的結(jié)構(gòu)表面包括凹面和頂表面，所述的凹面確定立方角空腔；其特征在于所述的凹面具有高的鏡面反射率，且至少一部分頂表面具有低的鏡面反射率。
20.如權(quán)利要求19所述的制品，其特征在于基本上所有的頂表面具有低的鏡面反射率，所述的結(jié)構(gòu)表面基本上由凹面和頂表面構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求19所述的制品，其特征在于置于凹面上的反射材料膜提供高的鏡面反射率。
22.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于所述的膜是不連續(xù)的，且選擇性地置于凹面上。
23.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于所述的反射材料膜覆蓋所述的凹面和至少一部分頂表面，至少一部分頂表面具有非光滑的表面精整面。
24.如權(quán)利要求23所述的制品，其特征在于至少一部分頂表面的平均粗糙度至少約為0.15微米。
25.如權(quán)利要求19所述的制品，其特征在于至少一部分頂表面的平均粗糙度至少約為0.15微米。
26.如權(quán)利要求19所述的制品，其特征在于所述的頂表面包括基本上平的區(qū)域。
27.如權(quán)利要求26所述的制品，其特征在于所述平的區(qū)域限定整數(shù)個(gè)立方角空腔。
28.如權(quán)利要求27所述的制品，其特征在于所述的整數(shù)等于1。
29.如權(quán)利要求19所述的制品，其特征在于至少一部分頂表面的鏡面反射率約小于60％。
30.如權(quán)利要求29所述的制品，其特征在于至少一部分頂表面的鏡面反射率約小于40％。
31.如權(quán)利要求30所述的制品，其特征在于至少一部分頂表面的鏡面反射率約小于20％。
32.一種立方角型制品的制造方法，它包括提供具有結(jié)構(gòu)表面的主體層，所述的結(jié)構(gòu)表面包括凹面和頂表面，所述的凹面確定立方角空腔；至少在所述結(jié)構(gòu)表面的凹面上形成反射膜；和對(duì)所述的結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理，使反射膜選擇性地暴露在所述凹面上。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于所述的處理步驟在成膜步驟前開始。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包括把防粘材料選擇性地涂覆在所述的頂表面上。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于所述的處理步驟在成膜步驟后開始。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包括從所述結(jié)構(gòu)表面的上部分上除去反射膜。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包括把掩蔽材料選擇性地涂覆在所述的頂表面上。
38.一種立方角型制品的制造方法，它包括提供具有結(jié)構(gòu)表面的主體層，所述的結(jié)構(gòu)表面包括凹面和頂表面，所述的凹面確定立方角空腔；至少在所述結(jié)構(gòu)表面的凹面上形成反射膜；和對(duì)所述的結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理，使所述的頂表面選擇性具有低的鏡面反射率。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于所述的成膜步驟包括把反射膜基本上連續(xù)地鍍覆在所述的結(jié)構(gòu)表面上。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包括除去所述結(jié)構(gòu)表面的上部分，形成頂表面。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于所述的除去步驟包括使所述的結(jié)構(gòu)表面與磨料接觸。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包括把掩蔽材料選擇性地涂覆在所述的頂表面上。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述的掩蔽材料涂覆在部分反射膜上。
44.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包括選擇性地使所述的頂表面變粗糙，在其上面提供非光滑表面精整面。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于所述的提供步驟包括制造直接或間接用于形成結(jié)構(gòu)表面的模具，選擇性粗糙化步驟包括選擇性地使相應(yīng)于所述頂表面的模具部分變粗糙。
46.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于所述的選擇性粗糙化步驟包括使所述的頂表面與研磨工具接觸。
47.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于所述的成膜步驟包括把反射膜不連續(xù)地鍍覆在所述的結(jié)構(gòu)表面上。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包括在鍍覆反射膜步驟之前，將防粘材料選擇性地涂覆在所述的頂表面上。
49.一種立方角型制品的制造方法，它包括提供具有凹面和頂表面的模具，所述的頂表面是非光滑的；由模具直接或間接地形成主體層，所述的主體層具有結(jié)構(gòu)表面，其中的面排列形成立方角元件和立方角元件之間的中間面；和在所述結(jié)構(gòu)表面的立方角元件和中間表面上形成反射膜。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于所述的成形步驟形成前表面主體層，使其中的面凹進(jìn)，形成立方角空腔。
51.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于所述的成形步驟形成后表面主體層，排列其中的面，形成立方角錐體。
全文摘要
一種逆向反射片包括具有結(jié)構(gòu)表面的主體層(12),所述的結(jié)構(gòu)表面包括凹面(22)和頂表面(20),所述的凹面形成立方角空腔。上述的凹面具有高的鏡面反射率,而頂表面具有低的鏡面反射率。在一些實(shí)施方式中,基本上連續(xù)的反射材料膜覆蓋結(jié)構(gòu)表面,并在頂表面處的反射材料上提供掩蔽材料。或者,使頂表面具有非光滑的表面精整面,從而使這些部分上的反射材料膜具有漫反射性。在另一些實(shí)施方式中,反射材料膜是不連續(xù)的,選擇性地置于凹面上,但沒有置于頂表面上。也設(shè)置可至少粘合到頂表面上的覆蓋層(16)。使頂表面上基本上沒有反射材料可防止腐蝕,并提高粘合整體性。為了增強(qiáng)逆向反射片的日間白度,頂表面優(yōu)選是平的和漫反射的。
文檔編號(hào)G02B5/02GK1338060SQ99816440
公開日2002年2月27日 申請(qǐng)日期1999年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月11日
發(fā)明者G·M·本森, K·L·史密斯, J·C·科德爾, P·E·漢帕爾, M·D·納奇博爾 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司