CN114047568B - 全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法 - Google Patents

全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明就是要提供一种全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法，包括立体角单元，或叫立体角微棱镜单元，其由若干立体角微棱镜单元相互排列组合形成的复合立体角微棱镜单元组合构成，在满足大角度反光特性的同时，大幅度的提高了反光标志的有效反射距离，较好的满足驾乘人员预判预警要求，大幅提高了行车安全，且制备工艺简单。

Description

全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法
技术领域：
本发明涉及反光膜材料领域，主要是涉及一种微棱镜立体结构阵列及反光膜，特别是一种全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法。
背景技术：
微棱镜立体结构是微棱镜型反光膜实现回归性反射的核心部分，不同的立体结构或叫微棱镜立体结构及组合在模具加工时有不同的难易程度，在反光膜中起反光作用的也是有不同的效率和方向均匀性。微棱镜型反光膜是一种具有高反光亮度和优异耐老化性能的反光材料，广泛用于各种道路交通安全标志、交通安全设施、车辆安全装置等领域，可起到明显的安全警示作用。
逆反射，又称回归性，反光材料的特征在于在于它能够使入射到材料上的光朝其起始光源返回。两种己知的具有逆向反功能的立体结构是微球体和微棱镜结构，目前所有的反光膜产品大都是使用这两种结构实现逆反射。使用微球体的逆反射材料熟称微珠型反光膜，通常使用玻璃微珠通过胶粘层布在透明薄膜表面，再在微珠后面真空镀镜面反光层或形成空气囊，利用材料界面全反射特性，使入射光发生逆反射。
使用具有三个相互垂直反射面的微棱镜几何体的逆反射材料熟称微棱镜型反光膜，通常首先制造表面有微棱镜结构的金属模具，通过层压技术将微棱镜结构复制成型在透明树脂表面，后面真空镀镜面反光层或形成空气囊(利用材料界面全反射特性)，使入射光发生逆反射。球体是任意方向几何对称结构，所以使用球体做逆反射功能，在各个方向上都表现出相同的逆反射率；三个相互垂直反射面的微棱镜几何体只有在三个面相交轴作为主观测方向时具有几轴方向逆反射率高，而其他方向有较大的降低。微球体实际制造过程无法控制好真圆度、大小一致性和球体表面的光泽性等，而微棱镜几何体可以做到角度、大小、表面光泽度均一，所以实际使用中微棱镜几何体逆反射率大于微球体产品。通常，微棱镜型反光膜通过首先制造具有结构表面的标准模具，然后通过如压花、挤压或浇铸和固化等工艺来产生形成微棱镜结构的逆向反射片。
全立方体微棱镜，即三个相互垂直的面组成的立方体，且三个面都是完整的正方型；三棱锥微棱镜几何体，即三个相互垂直的面组成的立方体，且三个面都直角三角形。对于全立方体微棱镜几何体的加工方法，美国相关专利的加工方法包括针形元件束(pin·bundling)，根据全立方体微棱镜几何体逆反射特性，独立加工一个个具有不同方向的几何体单元，然后再排列形成模具，这样的几何体在观测轴与几何体轴重合的方向有全反光特性，即三个集合面100％反光；但实际中逆反射材料使用的几何体长L、宽w一般是小于0.5mm，所以这种一个个加工在组合的全立方体结构技术难以加工，且组合困难。
另一种三棱锥微棱镜几何体的加工方法为直接机加工技术，通常使用快速切削方法，使用金刚石切削刀具在平整的材料，比如金属，光学树脂等，表面切削三组平行的V槽，其中三组V槽以60度的夹角彼此相交时所形成的微棱镜立体几何单元具有底面是等边三角形，三个立体面为相互垂直且大小相同的等腰直角三角形的特征，此种几何体微棱镜三个面约有50％-55％的反光效率，且具有在小角度时逆反射率较高，大角度时快速衰减的特征；微棱反光膜的标准检测观测视角有0.2°，0.5°，1°；且以三个面相互垂直相交轴之一作为参照轴，因为结构的特性通常0.2°角逆反射亮度最高，0.5°角为0.2°角的40％-60％， 1°角仅为10％-25％。；如与参照轴相垂直的方向，即旋转90°观测，三个观测角所表现的反光亮度为前述的50％-60％。不同于球体，微棱镜几何体型反光膜有明显的旋转方向特性。微棱镜反光膜做为交通安全的关键材料，随着车辆数量的增加和道路宽度的不断拓宽，0.5°和1°两个角度的观测亮度及旋转各个方向反光亮度的特性都成为反光膜功能的关键要素。
目前已有产业化技术中，三棱锥微棱镜几何体最为普遍，模具加工简单，但其在0.5°和1°亮度较低，判读距离100-150m,在车辆速度70km/h以上时以不能较好的满足驾乘人员预判预警的要求。另一种全立方体微棱镜因其模具加工复杂，难度大，有个别企业使用，但生产升本高，产品应用较少。另一种立体角单元反射片，有美国3M公司公布，专利号200480006052.4，《包括立体角单元的薄片及逆向反射片》，其设计相邻连续的屋企凹槽，通过相邻凹槽正向和侧向夹角的变化组合实现微棱镜几何体0.5°和1°两个角度的观测亮度的提高和旋转各个方向反光亮度均匀性，该方法通过精密计算反复测试，可以找到合适的夹角组合，使其实现近似全光回归性反射的特性；但其加工复杂性和难度同全立方体类似，复杂的模具结构在使用过程中的损耗和变化较快，所以该技术生产的全棱镜成本高，不利于广泛推广使用，故目前市场上均难以看到上述产品应用。
还有如中国专利公开号为CN103197363A，公开的《一种防划伤光学扩散膜及其制备方法》，其具体公开的包括透明片状光学基材及在光学基材两面形成的光学扩散层和扩散防粘接层；光学扩散层是由粘合剂、扩散粒子、交联剂、分散剂、稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜。扩散防粘接层是由粘合剂、扩散粒子、抗静电剂、交联剂、稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜。本发明通过使用不同粒径扩散粒子，利用其同粒径扩散粒子协同效应，以及通过使用不同挥发度稀释剂及采用合适的涂膜干燥工艺，来提高光学扩散膜的透过率和雾度的协调性，得到涂膜硬度、透明性与耐擦划性的协调性良好，具有充分的光学扩散性、其透过率和雾度协调性良好。
如中国专利公告号为、CN107364158A《一种微棱镜反光膜的生产制造方法》，微棱镜型反光膜包括基体，反光层，基材薄膜层，压敏胶层和可剥离层，包括以下步骤:将塑料颗粒进行加热拉丝，加热温度设定为60℃至150℃，拉丝速度设定为每分钟100米～1000米，拉丝后采用可控式风冷进行降温,将拉丝成型后的材料再经过有可加热的压辊进行挤压，压辊上雕刻有需求的微棱镜结构，压辊可在20℃至200℃范围内控制加热，压辊速度在每分钟100米～1000米之间可调，压辊的后方设置有控制宽度和厚度的测量、反馈、调整仪器。
中国专利公告号为CN106597587A，公开的《一种微棱镜型反光膜及其制作方法》，其公开了一种微棱镜型反光膜，包括反光层、胶黏剂层和离型材料层，反光层包括A界面、B界面，A界面为光滑的表面，B界面上设有微棱镜阵列结构，B界面与胶黏剂层之间还阵列设有支撑柱，B界面、胶黏剂层、支撑柱之间形成空气囊。本发明通过直接在反光层B界面的微棱镜阵列结构与胶黏剂层之间阵列设置支撑柱来形成空气囊，从而去除了白色底膜层，使得到的微棱镜型反光膜厚度大幅降低且具有优异的柔韧性，不仅在粘贴具有弧形或其它不规则表面的物体时不会翘曲、脱落，且适宜冲压加工。同时较小的空气囊以及空气囊底部胶黏剂层的卓越弹性，使空气囊在冲压时不会变形、破碎，保证了冲压后微棱镜型反光膜的逆反射性能和使用寿命。
及中国专利公告号CN106990460A，公开的《微棱镜型反光膜及其制造方法》，包括透明基膜和微棱镜层，微棱镜层设置在透明基膜的表面上，微棱镜层为多个微棱镜单元组合，每个微棱镜单元包括第一棱镜和第二棱镜，第一棱镜为三棱锥结构且分别在顶角和底角处各截去一个角后形成，具有一个底面、三个侧面、三个底截面及一个顶截面；第二棱镜为三棱锥结构，分别具有一个底面、三个侧面、一个顶角、三个底角，第一棱镜的底面和第二棱镜的底面与透明基膜结合，第二棱镜设置在相邻的第一棱镜之间的空隙内。本发明的微棱镜型反光膜能够增大观察角、减小脱模难度。从上述所公开的专利技术方案可以看出，其一方面是难以解决现有的微棱镜旋转各个方向反光亮度均匀性及在小角度时逆反射率较高，但在大角度时快速衰减的特征的技术问题；二是在0.5°和1°时的亮度较低，判读距离100-150m, 在车辆速度70km/h以上时，难以较好的满足驾乘人员预判预警的要求等的问题。
为解决以上问题，如何来提供一种全反光微棱镜立体结构阵列及其反光膜，在满足大角度反光特性的同时及在0.5°和1°时的亮度较低时，判读距离100-150m,在车辆速度70km/h以上时不能较好的满足驾乘人员预判预警的要求问题，并可解决难以制备的工艺问题，同时制备效率提高，制备工艺简单，且显著降低成本，提高经济效益。
发明内容：
本发明就是要提供一种全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法，包括立体角单元，或叫立体角微棱镜单元，其由若干立体角微棱镜单元相互排列组合形成的复合立体角微棱镜单元组合构成，在满足大角度反光特性的同时，大幅度的提高了反光标志的有效反射距离，较好的满足驾乘人员预判预警要求，大幅提高了行车安全，且制备工艺简单。
本发明的目的之一是一种全反光微棱镜立体结构阵列，包括立体角单元，其所述全反光微棱镜立体结构阵列由若干立体角单元相互排列组合形成的复合立体角单元组合构成，所述复合立体角单元组合包括横向复合立体角单元组合和纵向复合立体角单元组合；
所述立体角单元包括三个反射面和一条反射观测轴R，与三个反射面及反射观测轴R相对的一面设为底面；所述三个反射面，其中一个为五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'；由五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'和与其相对的底面共同构成立体形状结构的立体角单元；控制五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'及反射观测轴R相交连接有一个共同交点为P点，设定以P点为顶点；控制反射观测轴R 与五边形反射面a'相垂直于P点，两个四边形反射面b'、c'以反射观测轴R为一共同边，相对称并对应的设于反射观测轴R的两侧。
本发明所述的一种全反光微棱镜立体结构阵列，其控制构成立体角单元的两个四边形反射面b'、c'的外形结构大小及长、宽尺寸分别对应相同；所述立体角单元从P点向底面方向投影于平面投影图形为长方形，控制长方形长度L为0.07-0.37mm，宽度w为 0.05-0.2mm，控制立体角单元中三个反射面相交顶点P到顶点P相对边的底面之间的高h＝宽度的0.6-0.9倍。
优选的，是控制所述立体角单元的三个反射面的五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'之间的相互夹角为a、b、c；四边形反射面b'、c'面相交线与底面之间夹角为d，五边形反射面a'、与底面之间夹角为e；控制a、b、c的角度范围为89°～91°，d的角度范围为30°～40°，e的角度范围为50°～60°。
本发明所述的一种全反光微棱镜立体结构阵列，其所述横向复合立体角单元组合是以立体角单元为基本构成元素，以该立体角单元的五边形反射面a'为基准面的两个立体角单元对称相接排列并控制反射观测轴R成横向排列为一立体角单元组合横向单元组，而后每两个立体角单元组合横向单元组相互成横向或纵向重复排列，即为横向复合立体角单元阵列组合。
本发明所述的一种全反光微棱镜立体结构阵列，其所述纵向复合立体角单元阵列组合是以立体角单元为基本构成元素，以该立体角单元的五边形反射面a'为基准面的两个立体角单元对称相接排列后同时控制反射观测轴R成纵向排列为一立体角单元组合纵向单元组，而后每两个立体角单元组合纵向单元组相互成纵向或横向重复排列，即为纵向复合立体角单元阵列组合。
本发明所述的一种全反光微棱镜立体结构阵列，其所述横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合中的相对应连接的任意两五边形反射面a'之间的夹角为f，控制f的角度范围为60°-80°；而相邻两个单元的四边形反射面b'、c'之间的夹角为g，控制g的角度范围为88°-92°。
进一步的，所述的一种全反光微棱镜立体结构阵列，其所述全反光微棱镜立体结构阵列是由横向复合立体角单元阵列组合和横向复合立体角单元阵列组合或纵向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合的两种排列组合相间隔构成，每个间隔里包含1-10个横向复合立体角单元阵列组合或1-10个纵向复合立体角单元阵列组合，且每个间隔里的横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合数量相同；同时控制保持每一阵列至少在横向或纵向其中一个保持尺寸小于8mm。
本发明的另一目的是提供一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜由上所述的全反光微棱镜立体结构阵列排列组合制备而成。
本发明的一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜的制备方法，是以全反光微棱镜立体结构阵列为反光结构，其将全反光微棱镜立体结构阵列采用雕刻的模具模板或电铸复制拼接成镍板拼接成圆筒状套在一组辊筒上，通过UV胶或热压工艺将全反光微棱镜立体结构阵列结构转移或复制到薄膜表层形成反光层，得反光膜。
本发明公开的一种全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法，具有如下的有益的技术效果，采用本发明全反光微棱镜立体结构阵列法制备的反光膜，其极大的满足了大角度反光特性的要求，如传统的三棱锥在以0°方向时其有效反射区仅为45-55％，而在90°角方向其有效反射区则仅仅为15-25％。但是采用本发明的全反光微棱镜立体结构阵列结构制备的全反光微棱镜立体结构阵列反光膜，其在0°方向时有效反射区为 100％，在90°角方向其有效反射区则仍有60-70％；而在45°或135°度角方向其有效反射区也达80-88％。二是大幅度的提高了行车安全，本发明制备的全反光微棱镜立体结构阵列反光膜，如在0.5°角度时大于450，而在该角度车辆驾驶员在行车道或快车道时可预判距离300-400m，车辆速度120km/h时预警时间为9-12s；而现有技术的普通三棱锥约为100-150m,，其车辆速度120km/h时预警时间则仅为3-4.5s；相比之下即大幅度的延长了其预警时间，进而大幅提高了行车安全。以判读距离检测方法：模拟驾驶员在驾驶状态观测路边的交通标志标版。
附图说明：
图1、本发明的立体角单元的立体结构示意图；
图2、为图1俯视图；由P点向立体角单元的底面或叫基准面方向的俯视图；
图3、为图2沿A-A向剖面示意图，或叫沿反射观测轴R的剖面示意图；
图4-1、为本发明制备的一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜的0°观测方向或叫0°观测面观测示意图；
图4-2、为本发明制备的一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜的45°观测方向或叫 45°观测面观测示意图，下同；
图4-3、为本发明制备的一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜的135°观测方向示意图，
图4-4、为本发明制备的一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜的90°观测方向示意图，
图4-1、图4-2、图4-3、图4-4所示的是指0°观测面，45°观测面，135°观测面及 90°观测面的观测示意图；
图5、为现有的传统三棱锥于0°方向、90°方向有效反射区示意图；图5中的0°方向其有效反射区面积为45-55％，而90°方向有效反射区面积为15-25％；
图5-1、为本发明的全反光微棱镜立体结构阵列或由其制成的反光膜于0°方向、45°方向、90°方向有效反射区示意图；图5-1中的0°方向其有效反射区面积为100％，而90°方向有效反射区面积为60-70％，而40°或叫135°方向有效反射区面积为80-88％；
图6、为本发明全反光微棱镜立体结构阵列的纵向复合立体角单元阵列组合沿横向排列示意图；
图6-1、为图6中的两五边形反射面a'之间的夹角为f的示意图；
图6-2、为图6中的两四边形反射面b'、c'之间的夹角为g的示意图；
图6-3，为本发明全反光微棱镜立体结构阵列的纵向复合立体角单元阵列组合沿纵向排列示意图；
图6-4，为图6-3中的以纵向排列时的两五边形反射面a'之间的夹角为f的示意图；
图7，为本发明全反光微棱镜立体结构阵列的横向复合立体角单元阵列组合沿横向排列示意图；
图7-1，为图7-2中两五边形反射面a'之间的夹角为f(下)的示意图；
图7-2，为本发明全反光微棱镜立体结构阵列的横向复合立体角单元阵列组合沿纵向排列示意图；
图7-3，为两五边形反射面a'之间的夹角为f的示意图；
图8，为本发明全反光微棱镜立体结构阵列的横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合复合排列组合的一种实施方式的结构示意图；
图9，为本发明全反光微棱镜立体结构阵列的横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合复合排列组合的另一种实施方式的结构示意图；
图10，为本发明全反光微棱镜立体结构阵列的一种实施方式的立体结构参考示意图。说明，图中所示观测轴R即为说明书中所述的反射观测轴R。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
通过下述实施例将有助于进一步理解本发明，但不限制本发明的内容。实施例中除另有说明外其余未说明之处均是指质量或质量比，本发明书中所述反射观测轴R或逆反射观测轴或叫观测轴等意义相同。
本发明公开的一种全反光微棱镜立体结构阵列及反光膜及制备方法，具体技术方案如下，如图1-3所示，本发明其公开的全反光微棱镜立体结构阵列，包括立体角单元，其所述全反光微棱镜立体结构阵列由若干立体角单元相互排列组合形成的复合立体角单元组合构成，所述复合立体角单元组合包括横向复合立体角单元组合和纵向复合立体角单元组合；
如图1、2所示，本发明所述立体角单元包括三个反射面和一条反射观测轴R，与三个反射面及反射观测轴R相对的一面设为底面或叫基准面如图3所示，；所述三个反射面，其中一个为五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'；由五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'和与其相对的底面共同构成立体形状结构的立体角单元；控制五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'及反射观测轴R相交连接有一个共同交点为 P点，设定以P点为顶点；控制反射观测轴R与五边形反射面a'相垂直于P点，两个四边形反射面b'、c'以反射观测轴R为一共同边，相对称并对应的设于反射观测轴R的两侧，如图2所示的沿观测轴的左右两侧的四边形反射面b'、c'；
如图2、3所示，控制构成立体角单元的两个四边形反射面b'、c'的外形结构大小及长、宽尺寸分别对应相同；所述立体角单元从P点向底面方向投影于平面投影图形为长方形，控制长方形长度L为0.07-0.37mm，宽度w为0.05-0.2mm，控制立体角单元中三个反射面相交顶点P到顶点P相对边的底面之间的高h＝宽度的0.6-0.9倍。
如图3所示，控制所述立体角单元的三个反射面的五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'之间的相互夹角为a、b、c；四边形反射面b'、c'面相交线与底面之间夹角为 d，五边形反射面a'、与底面之间夹角为e；控制a、b、c的角度范围为89°～91°，d 的角度范围为30°～40°，e的角度范围为50°～60°。
如图7所示，所述横向复合立体角单元组合是以立体角单元为基本构成元素，以该立体角单元的五边形反射面a'为基准面的两个立体角单元对称相接排列并控制反射观测轴R成横向排列为一立体角单元组合横向单元组，而后每两个立体角单元组合横向单元组相互成横向或纵向重复排列，即为横向复合立体角单元阵列组合。
如图6等所示，所述纵向复合立体角单元阵列组合是以立体角单元为基本构成元素，以该立体角单元的五边形反射面a'为基准面的两个立体角单元对称相接排列后同时控制反射观测轴R成纵向排列为一立体角单元组合纵向单元组，而后每两个立体角单元组合纵向单元组相互成纵向或横向重复排列，即为纵向复合立体角单元阵列组合。
如图6-1、6-2，6-3所示，及图7-1、3所示，所述横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合中的相对应连接的任意两五边形反射面a'之间的夹角为f，控制f的角度范围为60°-80°；而相邻两个单元的四边形反射面b'、c'之间的夹角为g，控制g的角度范围为88°-92°。
进一步的，优选所述全反光微棱镜立体结构阵列是由横向复合立体角单元阵列组合和横向复合立体角单元阵列组合，或纵向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合的两种排列组合相间隔构成，每个间隔里包含1-10个横向复合立体角单元阵列组合或1-10个纵向复合立体角单元阵列组合，且每个间隔里的横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合数量相同；同时控制保持每一阵列至少在横向或纵向其中一个保持尺寸小于8mm。
本发明一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜由上面所述的全反光微棱镜立体结构阵列排列组合制备而成。
本发明的另一目的是公开一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜的制备方法，是以全反光微棱镜立体结构阵列为反光结构，其是将全反光微棱镜立体结构阵列采用雕刻的模具模板或电铸复制拼接成镍板拼接成圆筒状套在一组辊筒上，通过UV胶或热压工艺将全反光微棱镜立体结构阵列结构转移或复制到薄膜表层形成反光层，得反光膜。
本发明的立体角单元阵列单元的组合：可以是将横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合的横向和横向或纵向和纵向两种排列进行间隔组合如图6、6-2、6-3 和图7、7-2所示，控制在每个间隔里可以包含1-10个横向复合立体角单元阵列组合或型阵列或1-10个纵向复合立体角单元阵列组合型阵列，保持每一种阵列至少在横向或纵向其中一个保持尺寸小于8mm，大于8mm时两种组合的方向性会影响近距离时的旋转特性；且每个间隔里横向复合立体角单元阵列组合型阵列和纵向复合立体角单元阵列组合型阵列数量相同。本实施方式中的的排列组合示意图，如图8，图9所示。
利用本发明制备全反光微棱镜立体结构阵，组合立体角阵列模具的测试条件：标准白光，－4°入射角，观测角0.2°时逆反射系数最高，观测角0.5°时逆反射系数为0.2°的50％-85％，1°时逆反射系数为0.2°的15％-25％；在0°，45°，90°，135°四个观测方向上逆反射系数差别在±5％以内，逆反射特性均匀，表现为显著方向特性，如图4，及 1-4所示。本发明的逆反射系数测量方法，是参考国标GB/T-18833-2012。
以白色为例，典型的数据示例如下：
说明，在实例中，该全反光微棱镜组合阵列模具，-4°入射角，0.2°观测角逆反射系数1200-1600cd/lx/m2，0.5°观测角逆反射系数600-950cd/lx/m2，1°观测角逆反射系数200-380cd/lx/m2。
本发明制备反光膜模具的加工成型，将本发明组合阵列或叫全反光微棱镜立体结构阵列，使用已经现有技术的采用连续雕刻技术，将模具设计组合完成后，通过连续雕刻加工直接加工出组合好的模具模板，控制模板尺寸可在100mm*100mm～600mm*600mm之间，雕刻效率和精度高，同时模具后续翻版拼接效率提高。
本发明的反光膜的成型或叫全反光微棱镜立体结构阵列反光膜的制备方法，是将上述如图6、7、8等所示的组合的全反光微棱镜立体结构阵列加工组合后，经电铸复制拼接成镍板，在将镍板贴在辊筒上或将镍板拼接成圆筒状套在一组辊筒上，通过UV胶或热压工艺将微棱镜反光阵列转移或复制到薄膜表层形成反光层，在进一步加工成为成品反光膜材料。下面实施例除说明之处外，其余的均与上述说明相同。为了方便说明下面将横向复合立体角单元阵列组合叫2型阵列，而纵向复合立体角单元阵列组合叫3型阵列，即其意义相同。下面实施方式中五边形、四边形分别是指五边形反射面a'和四边形反射面b'、c'，其意义相同。
实施例1:
如图1-3所示，如任意两五边形反射面a'其相对面夹角f设为61°±20弧分，两四边形反射面相邻面夹角即四边形反射面b'、c'之间的夹角为g为89.8°±20弧分，相邻面相交线与投影面夹角30°±20弧分，单个单元即立体角单元的投影长方形宽度w 为0.1mm，长度L为0.172mm，三个面相交顶点P到顶点P到五边形反射面对边即底面或基准面的高为0.07；控制立体角单元的三个反射面之间的夹角a、b、c的角度范围为89°～91°；按横向复合立体角单元阵列组合型阵列和纵向复合立体角单元阵列组合型阵列各两组，重复排列组成；如图6、7、8等所示，即得到的模板逆反射系数-4°入射角，0.2°观测角逆反射系数1500cd/lx/m2以上，0.5°观测角逆反射系数大于 600cd/lx/m2，1°观测角逆反射系数大于200cd/lx/m2。使用聚碳酸脂薄膜热压成型最终反光膜亮度为模具的75％-80％，0.5°角度大于450，经实验检测该角度车辆驾驶员在行车道或快车道可预判距离300-400m，车辆速度120km/h时预警时间为9-12s；而普通三棱锥约为100-150m,车辆速度120km/h时预警时间则仅为3-4.5s；相比之前大幅提高了行车安全。判读距离检测方法：模拟驾驶员在驾驶状态观测路边的交通标志标版；下面实施例所述的未说明之处均与上述实施例1所述相同。
实施例2:
如图1-3所示，本实施例的两五边形反射面a'相对面夹角f为71°±20弧分，四边形相邻面夹角g为90.1°±20弧分，相邻面相交线与投影面夹角35.5°±20弧分，单个单元投影长方形宽度0.1mm长度0.172mm，三个面相交顶点到顶点到五边型对边高 0.08；2型阵列和3型阵列各三组，重复排列组成。得到的模板逆反射系数-4°入射角， 0.2°观测角逆反射系数1100cd/lx/m2以上，0.5°观测角逆反射系数750cd/lx/m2以上， 1°观测角逆反射系数大于300cd/lx/m2。使用聚碳酸脂薄膜热压成型最终反光膜亮度为模具的75％-80％，0.5°角度大于550，该角度车辆驾驶员在行车道或快车道可预判距离400-500m，车辆速度120km/h时预警时间为12-15s；普通三棱锥约为100-150m, 车辆速度120km/h时预警时间为3-4.5s；相比之前大幅提高了行车安全。
实施例3:
如图1-3所示，本实施例的五边形相对面夹角80°±20弧分，四边形相邻面夹角90.2°±20弧分，相邻面相交线与投影面夹角39.5°±20弧分，单个单元投影长方形宽度0.1mm长度0.172mm，三个面相交顶点到顶点到五边型对边高0.08；横向复合立体角单元阵列组合型阵列和纵向复合立体角单元阵列组合型阵列各三组，重复排列组成。得到的模板逆反射系数-4°入射角，0.2°观测角逆反射系数1100cd/lx/m2以上，0.5°观测角逆反射系数800cd/lx/m2以上，1°观测角逆反射系数大于300cd/lx/m2。使用聚碳酸脂薄膜热压成型最终反光膜亮度为模具的75％-80％，0.5°角度逆反射系数大于 600cd/lx/m2，该角度车辆驾驶员在行车道或快车道可预判距离500-600m，车辆速度120km/h时预警时间为15-18s,；普通三棱锥约为100-150m,车辆速度120km/h时预警时间为3-4.5s；相比之前大幅提高了行车安全。因此，利用本发明的全反光微棱镜立体结构阵列制备而成的反光膜，应用于公路反射标志使用可以大幅度的提高车辆驾驶员在行车道或快车道可预判距离，从而也相应的增加了驾驶员的反应时间，提高了安全行驶距离。
以上所述仅为本发明之较佳实施例而己，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。

Claims (4)

1.一种全反光微棱镜立体结构阵列，包括立体角单元，其特征是所述全反光微棱镜立体结构阵列由若干立体角单元相互排列组合形成的复合立体角单元组合构成，所述复合立体角单元组合包括横向复合立体角单元组合和纵向复合立体角单元组合；
所述立体角单元包括三个反射面和一条反射观测轴R，与三个反射面及反射观测轴R相对的一面设为底面； 所述三个反射面，其中一个为五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'；由五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'和与其相对的底面共同构成立体形状结构的立体角单元；控制五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'及反射观测轴R相交连接有一个共同交点为P点，设定以P点为顶点；控制反射观测轴R与五边形反射面a'相垂直于P点，两个四边形反射面b'、c'以反射观测轴R为一共同边，相对称并对应的设于反射观测轴R的两侧；
控制构成立体角单元的两个四边形反射面b'、c'的外形结构大小及长、宽尺寸分别对应相同；所述立体角单元从P点向底面方向投影于平面投影图形为长方形，控制长方形长度L为0.07-0.37mm，宽度w为0.05-0.2mm，控制立体角单元中三个反射面相交顶点P到顶点P相对边的底面之间的高h=宽度的0.6-0.9倍；
控制所述立体角单元的三个反射面的五边形反射面a'和两个四边形反射面b'、c'之间的相互夹角为a、b、c；四边形反射面b'、c'面相交线与底面之间夹角为d，五边形反射面a'、与底面之间夹角为e；控制a、b、c的角度范围为89°~91°，d的角度范围为30°~40°，e的角度范围为50°~60°；
所述横向复合立体角单元组合是以立体角单元为基本构成元素，以该立体角单元的五边形反射面a'为基准面的两个立体角单元对称相接排列并控制反射观测轴R成横向排列为一立体角单元组合横向单元组，而后每两个立体角单元组合横向单元组相互成横向或纵向重复排列，即为横向复合立体角单元阵列组合2；
所述横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合中的相对应连接的任意两五边形反射面a'之间的夹角为f，控制f的角度范围为60°-80°；而相邻两个单元的四边形反射面b'、c'之间的夹角为g，控制g的角度范围为88°-92°。
2.根据权利要求1所述的一种全反光微棱镜立体结构阵列，其特征是所述纵向复合立体角单元阵列组合是以立体角单元为基本构成元素，以该立体角单元的五边形反射面a'为基准面的两个立体角单元对称相接排列后同时控制反射观测轴R成纵向排列为一立体角单元组合纵向单元组，而后每两个立体角单元组合纵向单元组相互成纵向或横向重复排列，即为纵向复合立体角单元阵列组合3。
3.根据权利要求1所述的一种全反光微棱镜立体结构阵列，其特征是所述全反光微棱镜立体结构阵列是由横向复合立体角单元阵列组合和横向复合立体角单元阵列组合或纵向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合的两种排列组合相间隔构成，每个间隔里包含1-10个横向复合立体角单元阵列组合或1-10个纵向复合立体角单元阵列组合，且每个间隔里的横向复合立体角单元阵列组合和纵向复合立体角单元阵列组合数量相同；同时控制保持每一阵列至少在横向或纵向其中一个保持尺寸小于8mm。
4.一种全反光微棱镜立体结构阵列反光膜由权利要求1所述的全反光微棱镜立体结构阵列排列组合制备而成。
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