[发明专利]具有半色调印刷的前表面的反向反射片材

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年10月19日提交的美国临时申请第61/548,777号的权益，其全部并入本文中。

发明背景

本发明一般涉及具有印刷的上表面的反向反射(retroreflective)片材，并具体地涉及具有以半色调图案(halftone pattern)印刷的能够以更高的反射性显示印刷信息而不需要表面涂层(topcoat)或者覆膜(overlaminate film)的上表面的反向反射片材。

反向反射片材因其相对高度的反射性，通常被用于制作路标。这种片材一般包括背面，其包括棱镜或玻璃珠形式的反向反射元件的图案；和平的前面。对于路标应用，其通常需要片材显示字母和数字形式的印刷信息以及背景颜色(即，红色为停止标记，黄色为避让标记，蓝色或绿色为高速路出口标记)。因此，透光的(light-transmissive)彩色油墨层被印刷于片材的平的前面上所有期望背景颜色的区域。

虽然这种印刷技术能够生产功能性的反向反射标识，但标记的总体反射性由于两个因素而不期望地受到损害。首先，即便当使用最透光的油墨时，一定量的入射光和反向反射光仍必然被该油墨所吸收。其次，透射性油墨的印刷层由于使表面粗糙化而在片材的平的前面上产生表面缺陷，这进而分散了入射光和反射光。表面粗糙化是一贯观察到的大部分数字印刷技术的副作用，诸如，利用溶剂的喷墨印刷、紫外(UV)或胶乳油墨。在其他相当的技术，如热转印色带印刷中，这些表面缺陷能被更好地控制。这种散射减少从前方标记反向反射回的光的量，例如，汽车的前灯由此使得标记外观对于司机而言黯淡。过去，散射型反向反射性损失通过应用透明的表面涂层或者覆膜于片材的印刷的上表面上而得到部分恢复。这种透明膜校正入射光和反向反射光——在其透射通过油墨层时，由此减少散射并增加片材的反向反射性。然而，将这种透明表面涂层或者覆膜应用于片材的印刷的上表面增加与制造最终标记相关的时间和成本。其还相当于另一层能够潜在地吸收和/或者阻挡部分入射和反向反射光的透明材料。

发明简述

本发明增加最终的印刷反向反射片材材料的反射性，同时避免对透明表面涂层或膜的需要。为了达到这些目的，本发明包含具有在前面上的平坦表面和在背面上的多个反向反射元件的反向反射性膜以及以半色调图案沉积在所述平坦表面的油墨层，所述图案由沉积油墨的均匀间隔的、离散区域(discrete areas)(或“点”)形成。点之间的区域提供透光的开口(openings)，其接受入射光并透射反向反射光而不从油墨吸收或散射。

虽然半色调图案的沉积油墨的离散区域可以在平坦表面上覆盖50％至99％之间的半色调图案区域，但这些区域优选地在平坦表面上覆盖60％至90％之间的半色调图案区域，并且更优选60％至80％之间的该区域。

形成半色调图案的沉积油墨的均匀间隔开的离散区域或点的形状可以为几乎任意对称形状，如圆形、方形、三角形、菱形，或呈平行或呈网格排列的线。油墨离散区域的尺寸应该足够小使得半色调图案对肉眼呈现单色或暗色(shade)。反向反射元件可以为棱镜，如立方隅角，或者玻璃珠。

因为油墨的这种半色调图案的使用避免对反向反射片材的前表面上用以减少散射的透明表面涂层或者膜的需要，片材的上表面优选地(但并非必然地)仅由油墨的印刷或沉积层组成。

附图简述

图1A和1B分别是没有印刷油墨层和具有油墨层和透明涂层的组合的现有技术棱镜反向反射膜的侧面示意图；

图2是本发明的反向反射膜的侧面示意图，其包括在其前表面上的油墨半色调印刷图案；

图3A和3B分别显示图2中的片材上的油墨半色调层的放大平面图和该油墨半色调层的未放大平面图；

图4显示用在油墨半色调层中的点可以采用的四种不同的几何形状；

图5是本发明片材实施方式的放大图，其中半色调油墨层由沉积在采用玻璃珠的反向反射材料上的油墨平行线形成；

图6分别显示具有覆盖80％、70％和60％的半色调区域的油墨半色调层的片材材料的相对亮度；

图7是透视图，示出了本发明的应用以及入射角和观察角的定义；

图8是曲线图，分别示出了当以100％和60％之间的覆盖率、以30°入射角和0.1°、0.2°以及0.5°的观察角使用绿色油墨半色调层时本发明的反向反射片材材料的反射性；

图9是用于生成图8曲线图的数据表；