CN1122609C - 显示图象的显示单元及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将图象显示在具有第一和第二侧面的显示装置上的方法，所述图象包括具有多个第一透明或半透明区域的光阻廓影图案，以及具有至少一种颜色的至少一层图样层，所述至少一层图样层从所述显示装置的一侧看是可见的而从另一侧看基本是不可见的，所述图象从另一侧看基本是透明的或半透明的，该方法包括步骤：1)将所述图样层的至少一种定义提供给计算机；2)由计算机产生所述图样层的计算机化版本；3)把所述图样层的计算机化版本输出到所述显示装置，所述图样层的计算机化版本被修改为将所述图样层再划分成多个第二分立透明或半透明区和其它区；以及4)显示所述经修改图样层和廓影图案，所述第一和第二透明区是配准的。还描述了依照该方法产生的制品。描述了产生该制品的打印机、光栅图象处理方法和系统。

Description

显示图象的显示单元及方法

发明领域

本发明涉及显示单元，尤其涉及显示可从两侧观看的图象的显示单元，这里，从一侧所感受的图象可以不同于从另一所侧感受的图象，当从两侧中的一侧观看时显示单元是透明的或半透明的。

本发明还涉及显示这种图象的方法以及适合于显示打印图象的打印机和在显示之前，尤其是在打印之前预备数据的光栅图象处理(RIP)系统。

发明背景

从不同的文献，如EP-A-0170472中可以了解在各个侧面上具有不同图象而从其中一侧看是透明的或半透明的显示装置，EP-A-0170472描述了一种包括透光材料和廓影图案的面板，其面板进一步划分成多个分立光阻区和/或多个分立透明或半透明区的光阻材料的任何排列，其特征在于，将一种图样重叠在所述廓影图案上或形成所述廓影图案的一部分以致于只能从面板的所述一侧看见所述图样，这里，当从面板另一侧透过面板的照明水平增大时，所述图样从面板所述一侧就较难被察觉。从以上定义制作的不同面板可获得许多不同的视觉效果。例如，从一侧到另一侧能够维持视觉的清晰度，被该图样覆盖的区域除外，从另一侧到一侧通过整个面板该图样都有视觉清晰度。能够全部或部分遮挡从一侧到另一侧的可见度，而从另一侧到一侧通过整个面板有视觉清晰度。换句话说，可获得单方向性的视觉效果。从一侧到另一侧可获得视觉清晰度，该图样的区域除外，而全部或部分遮挡从另一侧到一侧的可见度。能够全部或部分地遮挡两侧的视觉。在所有的情况下，当从面板远方一侧通过面板感觉的照明水平大大超过从面板靠近一侧反射的照明水平时，在通过面板的两个方向上能够获得透过视觉。透明区的尺寸通常在0.5至3mm范围之间。

EP-A-0170472和EP-00118638描述了既产生廓影图案又产生重叠图样的方法。所述的这些方法可以概括为或是依次打印廓影图案和/或利用能够获得严格配准的丝网平版印刷或类似油印过程或是应用掩膜并通过基板上的掩膜进行打印过程的方法。在去除掩膜时，廓影图案和图象仅保留在基板上掩膜或模版允许油墨渗入的区域中。

EP-A-0234121描述了打印这种图象的另外一些方法。打印方法被限于含有油墨的方法。此外描述了一种掩膜，廓影图案和图象中不想要的部分接着与掩膜一起被去除。

US-5396559描述了一种利用各具有随机点阵图案外观的参考图案和信息图案的供身份证、货币票证等使用的安全装置。参考图案是随机定位的点阵的密集图案。信息图案是参考图案的调制型式，其中参考图案的点阵按照每个点位置上信息图象的灰度值或色度值的量略微重新定位。对信息图象解密，当通过参考图案薄膜的透明性观看时在灰度值范围内信息图象变为可见的。点阵图案可以作为照片或全息图被打印、凸出或记录。通过接触掩膜观看可以实现对信息图象的解密，通过位于参考图案实象处的掩膜观看消息图案或类似方法可以实现信息图案和参考图案的图象叠加。

日本专利申请号(1993)-57863描述一种包括图象区透明部分的图象的生产。以将多个微小透明部分保留在图象中的这种方式，通过依次将背面图案层、覆盖油墨层和正面图案层配准打印在透明塑料片上而制备装饰片。至于应当如何进行配准打印未作描述。

日本专利申请号Kokai I(1989)-69397描述了一种产生打印层上包括多个孔的透明塑料或玻璃基板的方法。该方法包括将图象打印到第二基板上、使图象和第二基板穿孔以及然后将图象仅从第二基板转移到透明塑料或玻璃基板上。

发明概要

本发明提供一种将图象显示在具有第一和第二侧面的显示装置上的方法，所述图象包括具有多个第一透明或半透明区域的光阻廓影图案(silhouette pattern)，以及具有至少一种颜色的至少一层图样层(design layer)，所述至少一层图样层从所述显示装置的一侧看是可见的而从另一侧看是基本不可见的，所述图象从该另一侧看基本是透明的或半透明的，所述方法包括步骤：

1)将所述图样层的至少一种定义提供给计算机；

2)由计算机产生所述图样层的计算机化版本；

3)把所述图样层的计算机化版本输出到所述显示装置，所述图样层的计算机化版本被修改成将所述图样层再划分成多个第二分立透明或半透明区和其它区；以及

4)显示所述所述经修改图样层和所述廓影图案，所述第一和第二透明区是配准的。

本发明还包括一种具有整合基板的制品，它包括：所述基板上的着色剂受体层和光阻层(light restricting layer)，所述光阻层具有多个第一透明或半透明区。

本发明还提供一种制品，它包括含有氯乙烯树脂、任选的丙烯酸树脂、任选的增塑剂和任选的稳定剂的成分的聚合物基板(这里，该成分被形成在设菲尔德值约在1至10的平滑聚合物防粘衬里上)，以及所述基板上的光阻层和图样层，所述图样层包括至少一个着色层，所述光阻层被进一步划分为多个第一透明或半透明区，所述图样层被进一步划分为多个第二透明或半透明区，所述第一和第二透明区是配准的。

本发明进一步包括一种接收包括分色图象数据、光阻层数据和透明度数据在内的打印文件和依照所述透明度数据打印包括分色层(color seperated layer)和光阻层二者中透明区的分色图象和光阻层数据的打印机。

本发明进一步包括一种对包括分色图象数据、光阻层数据和透明度数据的打印文件进行光栅图象处理的光栅图象处理方法，该方法包括在所述打印文件上操作产生所述分色图象数据和所述光阻层数据的光栅图象位映象(bitmap)以及把所述透明度数据引入到所述分色图象数据和所述光阻层数据的所述光栅图象位映象中以使透明区在所述分色图象光栅位映象和所述光阻层位映象中是配准的。

本发明还包括一种对包括分色图象数据、光阻层数据和透明度数据的打印文件进行光栅图象处理的光栅图象处理系统，该系统包括在所述打印文件上操作产生所述分色图象数据和所述光阻层数据的光栅图象位映象的装置以及把所述透明度数据引入到所述分色图象数据和所述光阻层数据的所述光栅图象位映象中以使透明区在所述分色图象光栅位映象和所述光阻层位映象中是配准的装置。

本发明还包括一种基于绘图计算机的产生包括分色层和光阻层的图形图象的系统，所述系统包括：输入图象数据的第一输入装置、由所述图象数据产生分色图象数据的装置；产生光阻层数据的装置、输入透明度数据的第二输入装置；以及输出包括所述分色图象数据、所述光阻层数据和所述透明度数据的显示文件的装置。

本发明可以提供包括图象中透明区的整合制品、提供该制品和打印机的方法、计算机绘图系统以及低成本在制品上产生图象的光栅图象处理系统和方法。

本发明可以提供包括图象中透明区的整合制品、提供该制品和打印机的方法、计算机图形系统以及在制品上产生以前不能在图象中获得可变性的图象的光栅图象处理系统和方法。

参考以下附图说明本发明的实施例和优点。

附图简述

图1示出本发明的显示单元的截面示意图。

图2示出本发明的显示系统的方框图。

图3示出含有本发明透明区的复合图象。

图4A和4B示出由本发明透明区限定的字符和形状。

图5是现有技术中所看到的传统彩色光窗口图形的灰度效果。

图6示出本发明显示单元的第二实施例的截面示意图。

图7示出供本发明第二实施例用的背照光的截面图。

图8示出本发明显示单元第三实施例的截面示意图。

图9是穿过本发明打印基板的截面图。

图10是穿过本发明另一打印基板的截面图。

图11是本发明第七实施例的打印基板的截面图。

图12是本发明第八实施例的打印基板的截面图。

图13是本发明第十实施例的打印基板的截面图。

图14示出制备在聚合物防粘层上的本发明第十一实施例的耐久、光学透明的透明层的截面图。

图15示出第十一实施例的耐久、光学透明的透明层在层叠步骤期间的截面图。

图16示出第十一实施例的耐久、光学透明的透明层与有图象基板组合的截面图。

图17示出第十一实施例的耐久、光学透明的透明层与改进的有图象基板组合的截面图，作为本发明第十二实施例。

图18是本发明第十四至第十六实施例的打印系统的各个部分的方框图。

图19A是供本发明第十四至第十六实施例用的打印基板的截面图，图19B是其俯视图。

图20是本发明第十五实施例的打印头的示意图。

图21是本发明另一实施例的打印机的示意图。

定义

“着色剂”意指赋予另一材料或混合物颜色的任何材料，可以是染料或颜料；

“着色剂受体层”意指在打印基板上提供的用于把着色剂传递到打印基板中的任何层。

“耐久的”意指本发明中使用的基板连同其标志着图样能够经受磨损和撕裂，在外部环境中可以用2至5年；

“塑料”意指应用或不应用热能够被成形或塑形的材料，包括热塑性型、热固性型，这两种类型都可以是柔性的、半刚性或刚性的、脆性或延弹性的。

本申请中使用的“抗拖影”意指阻止油墨喷墨产生如以下测试中所述的拖影，用黑线打印图象，至少用5分钟时间进行干燥，采用轻度至中等压力用手指面擦线条，还在它被正常使用时是会碰到的，以观察是否出现线条扩展；

“耐久的”意指本发明中使用的基板连同其标志图样能够经受磨损和撕裂，在外部环境中可以用2至5年；

“整合的”意指在直接打印薄膜中的基板能够与不平整表面相贴合并在使用期间保持这一形态而薄膜单位面积上没有明显的作用力。通常，采用手压能够粘合整合基板并与具有周期性或复合不规则性(如进纸器尾部外部金属表面上的铆钉或焊接脊)的表面相贴合，基板不会从表面上耸起。根据ASTM D638-94b(1994)，最好要在室温下经受约3.5×10⁷N/m²(5000lb/平方英寸)最大抗拉应力时，而使用的卡尺测试范围包括基板总截面厚度、粘合剂厚度以及进一步的诸如油墨接受层、导电或介电层的任何层厚度时，直接打印薄膜中的整合基板才呈现屈服点和/或永久应变。更佳地，最大抗拉应力极限约为1.4×10⁷N/m²，以提供更加贴合的薄膜。最佳地，最大抗拉应力极限约为7×10⁶N/m²，以提供更佳贴合的薄膜。薄膜的贴合性仍然需要内部完整性。理想地，最小抗拉应力极限约为6.9×10⁴N/m²(10lb/平方英寸)，较佳地，最小抗拉应力极限约为1.7×10⁵N/m²(25lb/平方英寸)。

测试方法

粒状粉末电阻率：“ZELEC ECP在静态分散系统中应用”(Du Pont Chemical，Deepwater，New Jersey Sep.1992)

比电阻：“铅基轴承合金导电比电阻率的测量和装置”(由Esprit ChemicalCompany，Rockland，Maryland提供使用)

表面电阻：由美国测试与材料协会公布的ASTM D 4496-87ASTM D 257-93标准。

色漂移：由美国测试与材料协会公布的ASTM D 2244-93标准。

色密度：在由弗吉尼亚，阿灵顿图形通信协会公布的ANSI/ISO 5/3-1984、ANSI PH2.18-1985要求下“状态T方法的反射光密度”。反射光密度是利用打印工业中众所周知的技术测量的。这里采用瑞士Gretag股份有限公司，CH-8105Regensdorf的Gretag SPM密度计对各个例子进行评价。其它仪器给出类似的比较结果，但是不必数值相同。“色密度”是测量各个主要颜色在记录媒体上形成隐约图象的强度，对于本发明的薄膜是重要的，因为色密度主要影响图象在记录媒体上的美感。通过比较，利用诸如Macbeth TD 904光密度计可以测量透射光密度。

设菲尔德：在由Atlanta Georgia的纸浆和造纸工业技术协会公布的TAPPITest T 538om-88中所描述的设菲尔德方法测量。

这里引入测试方法的公开内容以供参考。

本发明的实施例

附图仅用于说明目的。为了提高清晰度，有些尺寸已经被扩大。

图1示出本发明使用的这种显示单元的截面示意图。显示单元包括第一廓影图案2，它包括将面板进一步划分为多个分立光阻区5和/或多个分立透明或半透明区6的光阻材料的排列。光阻区5具有光透射减少特性，在极端情况下，它们可以是不透明的，即透射中的光密度无限的。透射光密度TOD(它区别于反射光密度ROD)由公式定义： $\mathrm{TOD}={\log }_{10}\left(\frac{\mathrm{Ii}}{\mathrm{It}}\right)$

式中I_i是样品材料上入射光的强度，I_t是透过材料的透射光的强度。本发明认可光阻区5可以不是完全不透明，而是可以让一些光透过的。如果光阻层的TOD大于1则较佳，大于2则更佳，大于2.5更佳好，等于3或者更大则最好。

半透明或透明区6允许光透过。在极端情况下，透明区6透射全部的光而不反射或散射光，即TOD无限大，ROD无限大，这里，反射光密度由下式给出： $\mathrm{ROD}={\log }_{10}\left(\frac{I_i}{I_R}\right)$

I_R是反射光强度。

本发明认可半透明/透明区6可以不是完全的光透射体，即它们会吸收和/或反射和/或散射一部分光。如果透明或半透明区的ROD小于1则较佳，小于0.5则更佳。半透明区6与光阻区5的光密度之差应当足够大以产生明显的视觉差。区5与6之间的TOD差值最好应大于0.3。根据本发明，区6最好是透明的，是光学透明的还要好。

光阻区5和/或透明/半透明区6的图案可以是任何象素阵列、平行线、点、圆圈、方块等的图案，可以将它们排列成规则的阵列、图样的形式、不规则的阵列或随机的方式。透明区6可以取任何尺寸，这取决于采用的显示装置，其直径通常在0.1mm至8mm范围，最好是在0.2mm至3mm之间。透明区6与光阻区5之比可以根据需要选择，但是通常在0.3至3之间，一般约取为1，即表面区的50％被透明区6所覆盖。根据本发明，廓影图案2可以由任何包括多个分立光阻区5和/或多个分立透明或半透明区6的空间光调制器或滤光片提供。空间光调制器或滤光片2可以是类似于EP-A-0170472中所述的廓影图案或由液晶(LCD)显示装置或其它任何合适显示装置的背照光产生的图案。

放置显示装置3和/或显示装置4可以与空间光调制器或滤光片2在空间上共同伸展。显示装置3或4能够显示由四个层7-10、7’-10’示意表示的全彩色图象，图象被划分为透明或半透明区6和彩色图样区7-10、7’-10’，以使空间光调制器或滤光片2的透明或半透明区6与显示装置3、4的半透明或透明区6相对准(配准)。显示装置3、4可以是打印图象。例如，按照EP-A-0170472或类似的，或者可以是能够显示单色或全彩色图象的LCD或LED显示装置。显示装置3或4中至少有一个可以是黑或暗色图案。

显示单元1可以是自撑式或是叠合在诸如玻璃类或聚合物材料透明片的基板上。玻璃或聚合物片可以叠合在显示装置3、显示装置4上或者可以插在层7-10、7’-10’之间或显示装置3与廓影图案2之间或廓影图案2与显示装置4之间。基板可以是轿车、公共汽车或建筑物的窗或者是柔性聚合物片。当显示装置3或4为黑或暗黑色并位于透明片1附近时，通过按照欧洲专利号为0133761中所述的对透明片进行染色可以部分或全部地提供暗的显示装置3、4。

图2示出本发明第一实施例的方框示意图。显示用的合适图形图象是在图象发生装置12中产生的。图象可以利用计算机13和为产生图形图象而开发的专用软件(如Adobe Photoshop^TM、Adobe Illustrator^TM、Corel-Draw^TM、Aldus^、Pagemaker^TM、Quark Xpress^TM等)产生。图象发生装置12可以是扫描仪，采用它可以把图象、图画或照片的全部和部分图象信息逐点地转换为可以作为数字数据存储在计算机13中的电信号。

一旦图形图象作为数字数据矩阵(它包括足够多的数据以确定信息中每个象素的亮度和色彩)已经存储在计算机13中，可以这样准备数据，可以用图形图象内的多个透明区6对其进行显示。

根据本发明，可以用几种不同方法来进行：

方法1：可以改变数据的分色层(通常为CMYK，蓝绿色、深红色、黄色和黑色，或者如果不采用黑色层为CMY)以包括代表每一层中透明区6的无色数据。对数据的这种改变可以在计算机13中进行，但是本发明不限于此。在计算机13中通过把透明区6作为“无色”区重叠在图形图象上可以提供透明区6的图案。无色数据可以作为光栅或象素数据而存储。通常，不需要改变美国专利5,253,084、5,258,832、5,264,926或4,758,886中所揭示的用以产生全色图象的半色调算法。然而，如果采用的透明区直径较小(＜0.5mm)，可以选择透明区6及其间隔的尺寸，使它们不是半色调单元尺寸的倍数，以避免和谐色漂移。采用小尺寸透明区6，方法2是较佳的。半透明/透明区6可以是点、线、方块、圆圈、多边形等的规则、不规则或随机阵列或者代表图样或图象的单独阵列。通过图象可以改变透明区6的大小和分布。

如图3所示，透明区6可以是一种复杂又吸引人的图样5、6、11，它包括图象部分22和透明图样部分23，前者可以是光阻性的，后者是由被光阻区5图象区所环绕的透明/半透明区6组成的。透明区6可以具有不同的直径和形状，以便正确地代表图样的细节。应当明白，在图样22、23的反面，可以显示全彩色图象3或4。在通过多层打印层配准的多个透明区6中蕨类植物叶细丝图案的表示需要严格地打印被基本不透明区5分开的重复的小尺寸透明区6以便产生生动又清晰的图样。

方法2：代表透明区的数据被存储在计算机13中的一个单独层-“T”层中。计算机13的显示输出文件包括分色一次打印的彩色层、CMYK或CMY层、加上T层。正如下面将描述的，可以用不同的方式使用T层中的信息。例如，在进行光栅图象处理(RIP)的地方，在RIP期间或RIP之后立即将T层的数据引入到最终位映象图中CMYK的每一层中。把这一数据引入到光栅位映象图中具有减少小重复结构畸变和提高最终图象配准的优点。因为每个分色位映象图具有相同的透明区位置。另一方面，T层可以越过RIP并被显示控制电路用于以产生透明区6的方式控制显示装置3、4。例如，在显示装置3、4为打印机的地方，在依照T层数据进行打印期间可以通过驱动或解除驱动打印机打印头来产生透明区6。

方法3：方法3是对方法2的改进，采用了单独的透明数据层T。差别在于数据的形式。按照方法3，以与存储点阵相同的方式存储透明度数据，不同的是点不是代表最终显示器中的彩色点而是代表透明区6。可以反过来复制所有的字处理和图形软件技术，数据不是代表白色背景上的彩色点，而是代表光阻背景中的透明区。例如，数据可以作为透明字体存储。因此象“T”的字母作为包含图4A所示意的预定的透明区6阵列的字符而存储在计算机中。在“T”模式中，即当产生透明层T的数据时，关键笔画“I”存储了图4A所示的透明区6阵列。同样，可以采用透明度图形程序来产生透明区中的图样。因此，可以产生直线或其它形状。图4B示出了图形要素：透明点阵的矩形和直线。

方法4是对方法1的改进，其中除了CMYK或CMY层外还包含廓影层2。包含的廓影层2通常可以作为浅色点颜色，尤其是白色。它含有与CMY或K各层中透明度数据相配准的透明度数据。

方法5是对方法2的改进，其中除了CMYK或CMY层外还包含廓影层2。包含的廓影层2通常可以作为浅色点颜色。在准备显示的廓影层2中，可以采用针对CMYK或CMY层所述的相同方法(例如RIP)。

方法6是对方法3的改进，其中除了CMYK或CMY层外还包含廓影层2。包含的廓影层2通常可以作为浅色点颜色。在准备显示的廓影层2中，可以采用针对CMYK或CMY层所描述的相同方法(例如RIP)。

方法7是对方法4的改进，其中除了显示装置3的第一图象和廓影层2外还包括显示装置4的图象。包含的第二图象通常可以作为另外的CMYK或CMY层。它们包含与所有其它层中透明度数据相配准的透明度数据。

方法8是对方法4的改进，其中除了显示装置3的第一图象和廓影层2外还包括显示装置4的图象。在准备显示的第二图象4中，可以采用针对第一图象3的CMYK或CMY层所描述的相同方法(例如RIP)。

方法9是对方法6的改进，其中除了显示装置3的第一图象和廓影层2外还包括显示装置4的图象。在准备显示的第二图象4中，可以采用针对第一图象3的CMYK或CMY层所描述的相同方法(例如RIP)。

对于方法1-9，图象被输出到显示装置14，根据本发明，它可以是类似于LCD或LED显示器的直接显示装置、间接打印装置16-19或直接打印装置20-21。

显示数据的方法取决于存储数据的方法。

方法1、2和7。由于这些方法将透明数据存储在CMYK或CMY数据的每一层中，所以，只要这些CMYK或CMY数据能够显示特定方法的层数，象在传统显示装置中一样，能够对CMYK或CMY数据进行处理。

方法2、3、5、8和9包括一层单独的T透明层，本发明的显示装置可以对其进行处理。在现有的一些图形软件上，可以规定透明点颜色或者规定任何所需颜色的点颜色，改进显示装置使其将该点颜色显示为透明的。根据这一应用，能够处理方法2、3、5、6、7和9数据的装置被称为透明层显示装置或TLD装置。

当从正面观看图1的显示装置3或4而该侧面上的照明水平较高时，透明区6呈现为暗色，通常为黑色。如果待显示的图象简单地是由透明区6提供的，而没有对图象的颜色作改进，那么，图象均匀地显得比原来更暗。当显示装置3、4置于没有透明区6的同一图象的附近时，这种情况特别明显。当显示装置3、4覆盖车辆的窗户并且图形延续到车身上时会出现这种情况。图5(现有技术)示出一列火车的照片的照相复制品，火车侧面上加有大的白色字母。白色字母穿过窗口，窗口已经被传统穿孔胶片窗口图形所覆盖。在火车车身上可以清楚地看到窗口区54灰度表观与相邻区52的不同。在图3所描述的排列中也会出现色彩变化，其中图象的全彩色部分22可以与具有透明区6的部分23相邻。本发明的下列实施例提供了解决这一问题的方案。

在打印和照相术(例如参见“照相、打印和电视中色彩的再现”，FountainPress，第二版，1988)中已知底色去除的技术。不是用三种传统色(蓝绿色、深红色和黄色)的组合打印或显示图象的暗区，而是利用底色去除，例如通过单独的黑色调色剂或油墨分别提供颜色的黑色成分。根据本发明的本实施例，以一种新颖的方式利用这一技术。准备显示的数据时，图2中计算机13的计算机绘图程序以通常的方式进行底色去除，然而，在底色去除中考虑了透明区6的表观深色。例如，如果50％的图象区是由透明区6提供的，那么，仅用X％的黑色成分将显示黑色成分为50+X％的彩色。由于其余50％的黑色是由显示黑色的透明区6提供的，所显示的图象是真彩色。对于黑色低于50％的彩色，不显示黑色。这导致颜色比原来的颜色深，但是，总的效果仍然得到改善。为了防止有和没有透明区6的图象浅色区之间的差异，给没有透明区6的图象的浅色区(例如图3窗口区或区域22的外侧)增加黑色，实际上为底色增加。采用以上所给的例子，如果颜色仅含有10％的黑色成分，那么，透明区6的区域中尽可能完全从这一颜色中去除这一成分。在没有透明区6的图象部分中，同一颜色增加了40％黑色以便整个图象中色彩的匹配。

对于本发明的一些实施例，从廓影层2的另一侧看，即从显示装置3这一侧看显示装置4是部分可见的，这是可以接受的。这可能是因为(例如通过几种打印方法)不能产生具有使显示装置4完全光学隔离的这种不透明性的廓影层2。当显示装置有深色时，光阻而不是不透明的廓影层2的结果是使显示装置3的所有颜色变深。根据本发明，通过底色纠正，如果这是不可能的，则通过增加图象3中位于透明区6区域外侧的任何部分的黑色含量，也可以补偿显示装置3所显示图象的任何变暗。

补偿透明区6变暗效应的另一种方法是使这些区域部分金属化。这具有降低透射而提供来自图象3反射白光增益的效应。为了实现金属化，利用两路反射镜所熟知的技术可以对基板的整个表面进行部分金属化。

根据本发明的直接或同时显示装置15为这样的显示装置，它至少能从计算机13的电输出直接显示图象并与廓影图案2相结合使得廓影图案2的透明区与图象的透明区相配准。图6以示意图的方式示出根据本发明第二实施例的这种直接显示装置15。通过寻址单元28对传统LCD显示器24进行寻址，采用传统的方法，如通过电缆和连接器29将寻址单元28接至计算机13。LCD阵列24可以形成窗口的一部分。背照光或反射器25置于LCD阵列24之后，，它有一个经电缆和连接器27接至合适电源(未示出)的光源26。

背照光25以被透明材料区分开的条形、方形、圆形或类似形状的形式产生照明，从而产如图1所述的廓影图案2。图7以示意图示出这种背照光25的一个例子。背照光25由一系列产生被透明区31分开的分布光的光纤30组成，透明区31可以是诸如光学透明丙烯酸树脂的透明材料。对光纤30进行了改进使它们对来自光源26的光进行分布，以垂直于背照光25至LCD显示器24平面的方向沿其长度以分布方式辐射光。这可以通过在远离LCD显示器24的每个光纤30表面上引入不规则性32(称为诸如狭缝的光学元件)来进行。在题目为“对带有光学元件的塑料光纤的光输出的控制(Mary Poppendieck和David Brown，AdvancingMobility Land Sea Air and Space工程协会国际会议和展览出版，1996年2月26-29日)”的文章中描述了这种包含光纤元件32的产生一系列分布光锥的光纤30。

当光学元件32排列在远离LCD显示器24的每个光纤30侧面上时，各个光锥被反射到LCD显示器24上，从而对部件，如条形或矩形LCD显示器24照明。正如在上述文章中所说明的，可以沿光纤30间隔排列光学元件32，根据离开光源26的距离使得光学元件32的间隔更近或者深入到光纤中更深。采用这一方法，能够实现沿着光纤30的长度均匀提取光。

在美国专利5,226,105、4,907,132、4,885,663、4,845,596、4,519,017、4,234,907、5,432,876、5,187,765和5,005,931中给出了对如何从光纤中产生背照光的进一步描述，这里将所有这些专利引作参考。

LCD显示器24经电缆和连接器29由计算机13和寻址单元28驱动，从而用按照上述方法2或3制备的本申请图1中图象3或4的数据仅对LCD显示器24中被光纤30照明的这些液晶单元进行寻址。当透明区较小时，如果数据中透明区的引入延迟至显示前一刻进行是较佳的。例如，在计算机中首先准备显示装置上图象的输出数据文件。然后，引入透明区。已经发现，特别是在透明区6较小并处于规则阵列中时，在较早阶段引入透明区在采用其它算法(如滤波)对图象进行处理时会导致这些透明区发生畸变。

对于待显示图象3、4中的部分透明区6允许进行上述的底色去除。在LCD显示器24与背照光25透明区31相反的区域中，计算机13输出相关数据，使得LCD显示器24在这些区域中是透明的。因此，显示在LCD显示器24上的图象3、4是由被透明区31分开的被光纤30照明的图象3或4的区域构成的。当从LCD显示器24的正面观看时，可以看到被透明区6分开的整个图象3或4，当LCD显示器24背面上总照明低于LCD显示器24正面上总照明时显示为暗色。另一方面，当从LCD显示器24的背面观看时，显示装置25具有被光纤30背面提供的不透明区分开的透明区31。

根据第二实施例的改进例，背照光25可以由被透明区34分开的一系列LED单元33提供，如图8所示意的。LED元件33可以形成直线或方形或圆形或类似形状并如此排列，使得从LED元件33反射的光投向LCD显示器24。因此，LED元件33对LCD显示器24中含有图象数据的这些部分进行照明，图象数据经连接器和电缆29和寻址单元28从计算机13馈送到LCD显示器24。从计算机13输出的数据提供了LCD显示器24中的透明区，该透明区与图8中所示的背照光25透明区34相配准。

另外，根据本发明第三实施例中的显示装置14可以是间接打印装置16-19。

根据本发明的间接打印装置是将各个分色图象从中间图象载体上依次着色转移到打印基板上的打印方法。通常，这需要一组分色，即主要单色的中间图象基板17，在打印装置18中被用于产生最终打印图象19。中间图象基板17是从中间成象装置16中计算机输出数据中产生的。这种间接打印方法可以是例如平版印刷或丝网打印。

参考平版印刷，成象基板17可以是适合于在打印机18上平版印刷的一系列成象聚酯打印版。平版印刷基板17可以在合适的成象装置16中由计算机信息直接产生。可以采用一组平版印刷基板17依次打印本发明图1中图象4、廓影图案2和图象3的全部和部分。例如，如图9所示，图象4可以是透明片41上与光阻白色廓影图案43配准的块42的图案，其上印有全部配准的4色图象44-47，留下透明区48。数据的准备可以由上述方法7至9中的任何一种方法进行。因此，可能总共需要6个基板17：黑色、白色、蓝绿色、深红色、黄色和黑色。为了获得足够的颜色深度或打印层42-47的不透明度，对于每种颜色可以多次采用各个基板17。在采用深色调的透明片41的地方，可以省略第一个黑色层，仅使用五种颜色层：白色、蓝绿色、深红色、黄色和任选的黑色。然后可以按照上述方法4至6中的任何一种准备数据。为了获得不同平版印刷基板17之间良好的配准，可以通过这里引作参考的1995年5月4日提交的欧洲专利继续申请EP95106746.1中所述的方法产生这些基板。

从图象数据准备中间成象基板17后，在打印机中以传统方式在透明胶片上进行最后打印19。本发明所有实施例所采用的打印胶片是整合的，因为所选基板具有整合特性以及整合粘合层与基板一个主表面接触。

如图10所示，可以按照另一种次序打印颜色层42-47。颜色层42至47的次序可以反过来，最后打印的颜色为黑色层42。当施加到窗口基板上时，透明基板41现在可以形成外层或者基片40的重叠层。可以任意地将粘合剂层50施加到基片40的打印一侧，以便将基片40固定到窗口或类似物体上。粘合剂层50可以是以下参考重叠层所述的任何粘合剂。如果图9和10的透明基板41是根据本发明第十一实施例的光学透明的乙烯基片是较佳的。如果粘合剂层50是光学透明也是较佳的，最好是丙烯酸压敏粘合剂。

尽管采用压敏粘合剂是较佳的，但是，在基片41上可以采用任何特别适合于所选特定基板和最终用户应用的粘合剂。这种粘合剂是本领域现有技术人员所熟知的，可以包括干粘性粘合剂、压敏粘合剂、可复原和/或定位粘合剂、热熔粘合剂等。压敏粘合剂通常如 压敏粘合剂手册(第二版)(Von Nostrand Reinhold 1989)中所述，这里将其内容引作参考。

此外，如图10所示，通过在廓影图案，即白色层43中产生略小于分色层44至47的透明区48可以对打印层42-47之间的任何配准误差进行补偿。同样，可以使黑色层42中的透明区48略小于白色层43中的透明区48。通过这种方式，使分色层的失准不侵入到透明区48中，同样，白色层43中的失准也不侵入到黑色层42中的透明区48中。

中间成象基板17也可以是丝网打印装置18用的一组丝网。然后，正如丝网打印技术中专业人员所知道的，将计算机13的输出馈送到自动丝网产生装置16。利用丝网17和传统的丝网打印技术通过依次打印彩色产生最终图象19。

间接打印方法的主要缺点是依次地将中间成象基板17放置在打印装置18中，难以维持图1中图象3和4与廓影图案2各层之间的严格配准，需要进行费时的校样和调节。利用全彩色激光打印机可以获得一些改进。在这种情况中，通过把调色板吸引到鼓的带静电区的方式由用于在基板19上打印的成象半导体鼓提供中间成象基板17。提供六个或更多个鼓需要价格昂贵的专用打印机，或者另一方面，利用同一个鼓六次会导致难以严格配准。比利时AGFA-Gevaert NV公司提供的AGFA Chromapress^TM静电打印系统可以是依照本发明的间接打印机。该系统包括8个打印机鼓，在待打印基板的每一侧上4个鼓排列一排。打印鼓是由适合于产生本发明改进图象的计算机绘图系统控制的。这一系统是专为在纸上打印而设计的，但是能够将其改进为在透明胶片，尤其是架空透明所知的这种光学透明聚酯胶片上打印。

根据本发明方法的第四至第十六实施例，如果显示装置14是直接打印装置20是较佳的。根据本发明，直接打印装置能够将全色图象的着色剂直接沉积在单个打印基板上。打印基板可以是最终打印制品或者中间基板。因此，直接打印方法是不利用一组中间成象基板17的方法，在打印机18中为了在基板19上进行打印必须依次使用这些基板。根据本发明的直接打印装置20能够将计算机13的信号转变为基板21或者转印图象(如移画)用的单个中间基板上的全彩色图象，以便产生例如图9或10所示意的基片40。

这种直接打印方法可以包括，诸如气泡喷墨和火花喷墨、热和压电脉冲喷墨的喷墨方法；诸如升华或质量热转印的热转印方法；或静电或光电照相打印方法，但是不限于此。根据本发明，直接打印方法还可以是静电转印方法，如3M公司提供的ScotchPrint^TM Electronic Graphics System，其中静电图象首先在专用的静电纸上产生，然后一次操作转印到透明基板21中。上述ScotchPrint^TM方法与诸如丝网打印或平版印刷等间接打印方法之间的区别在于：图象的转印是采用单个基板进行的并且是全色的，而间接打印方法要利用一组分色成象基板17以便产生全色图象。静电打印的配准大大优于间接打印方法的配准，与采用的转印过程无关。

本发明中采用的打印方法的一个例子包括：或是以片状形式或是以分送形式将材料从滚筒送入打印机中，依照本发明打印所需的彩色图象和廓影图案42-47，从打印机中检索图象，任选地将图象与胶片50重叠在一起以保护接受涂层和图象免于受水、刻划和其它可能对图象造成损伤源的影响，然后去除防粘衬里，将打印图象固定到观看的透明基板上。

如果直接打印方法具有良好的局部配准是较佳的。好的局部配准打印的一个例子是用传统的高质量喷墨打印机产生，它能打印相当全色的局部区域。因此，在接受媒介上能够局部地获得非常高质量的配准。由于在图象每个小透明区周围需要非常高的分辨率，所以，良好的局部配准是有利的，在长距离上允许整个图象有一些畸变。另一方面，静电打印机每种颜色台之间的距离为几厘米，所以不能象喷墨打印机那样局部进行全彩色打印，即使是采用一次通过性机器。

许多因素会影响打印的局部配准。喷墨打印机两种颜色之间在基板上移动2-3mm距离，而一次通过性的静电打印机在基板上移动100至150mm，诸如Summagraphics SummaChrome^TM成象系统的热转印打印机在改变颜色前在整个区域上打印。测试已经表明颜色变化之间的移动量不是局部配准程度的可靠指示。

打印机常常用“每英寸的点数”，即DPI来进行表征。测试已经表明DPI是一个很好的指示，但是，正如从下表1中能够看到的，对于按照本发明打印机的选择却并不是一个不出错的指示。

基板21或中间基板17的翘曲或畸变或热膨胀/收缩也会影响或降低局部配准的理论水平。

已经确定局部配准的程度实际上是由印刷特定测试图象所确定的，特定测试图象包括图象中具有不同直径的透明圆圈的规则阵列的特定全色图象。当透明区的直径降低到一定值以下时，印刷配准中的误差使得各个透明区的直径显著减小。

特定测试图象最好由待印刷的所有层构成，每一层以100％色彩印刷，每一层包括透明圆圈的图案，其直径减小以与其它各层配准。例如，以100％彩色强度依次地印刷黑、白、深红、黄、蓝绿和黑色的彩色层，每一层包括透明圆圈阵列。当彩色为100％时，任何失准都易于看出，因为各种颜色侵入到透明区中并减小其直径。

根据本发明，所涉及的印刷方法/印刷机的“局部配准指数”(LRI)定义为在任何方向上印刷图象中大部分的透明区直径已经减小到其预期直径50％时的透明区直径(单位mm)。表1中给出了一些商业打印机的典型值。实际的LRI值取决于设置打印机或定标的准确度。当打印四种或更多颜色时，如果本发明的打印机的局部配准指数(LRI)优于(即小于)1.0mm是有利的，小于0.6mm则较好，小于0.3mm则更好。

                                    表1

打印机	类型	LRI(mm)	打印质量	DPI
					Encad Novajet	热喷墨	0.6	特好	360
SummaChromeTMSummagraphics公司	热转印	～0.4*	特好	406
					DesignJetTMHP750C惠普公司	热喷墨	～0.4*	特好	360
Xerox 8954	静电多次通过	0.7	好	200
					3M ScotchPrintTM9512	静电一次通过	0.6	好	400
Raster Graphics公司DCS 5400	静电多次通过	1.0	好	200

^*打印质量是十分好的，即难以确定由绘图软件可能引入的外部效应所造成的极限。

通常，廓影图案2包括面向图1显示装置3和/或显示装置4的光阻浅色或白色层或金属银或金层。根据本发明，这一光阻浅色层2可以根据所采用的打印方法利用浅色、金属银或白色油墨或调色板打印。白色的点颜色是较佳的。“光阻”是指淀积层的透射光学密度(TOD)至少为1.0，至少为2.0则较好，2.5则更好，3.0或更大则最好。根据本发明利用计算机13对计算机绘图所需的软件进行改进，从而采用白色调色板或油墨作为点颜色印刷白色区域，而透明区作为“无油墨”区而“印刷”。

为了准备图形设计的数据，可以首先产生包括光阻层43的数据的图象3、4并存储在计算机13中。对如上所述的图象数据可以进行本发明的底色去除。图象通常是作为每种主要印刷颜色(如黑、蓝绿、深红或黄或点颜色)数据的分色层或平面存储的。用传统的设备，采用数据准备方法7并产生以下：代表层42的100％黑色或深色数据平面作为绘图软件中的第一图象4。这可以作为点颜色系统产生。接着，产生代表浅色层42的100％白色、银或浅色数据平面。最后，产生层44-47的数据作为全色图形图象3。将黑色和白色层42、43规定为点颜色是较佳的。这通常会导致产生6个数据组或平面：一个是黑色系统42的，一个是白色层43的，四个是全色印刷采用的深红、黄、蓝绿和黑色层44-47的。然而，本发明不限于此。在可以产生高质量处理过黑色的地方，即从蓝绿、深红和黄混合色产生黑色的地方，可以省略最后的黑色层47。而在采用调色基板的地方，可以省略第一黑色或深色层42。

可以应用层42-47中的一个或多个作为多层。例如，可以把白色层43作为代表白色层43的一系列数据平面存储起来，以便在最终打印中获得足够不透明性。

在计算机13中可以产生透明区48的阵列，利用重叠或其它技术，通过将透明区48引入到代表打印层42-47的每一层数据中对图象数据进行修改。通常，对于打印装置16-21，由包含透明区48的修改图象构成“EPS”单独文件并将这些文件传送到相关的中间成象装置16或打印机20。另外，将透明区48引入到待打印数据中延迟到产生中间成象基板17或打印形成打印图象21前的最后一步是较佳的。这最好是利用数据准备方法5、6、8或9来实现，其中从计算机13输出单独的T层。当将计算机13的输出数据光栅图象处理成不同打印层42-47的光栅位映象时，将T层数据引入到CMYK层数据和廓影层数据中。这样做的好处在于用算法对数据进行运算，例如准备打印文件、改变比例、从MacIntosh格式变为DOS格式等是在象透明区48的小尺寸重复结构引入到图象数据中前进行的。由于舍位误差，在利用算法进行运算时数字数据中的小尺寸重复结构会发生畸变。这种畸变会使图象出现大小和形状的节律性变化或丢失部分图象。

为了保护打印结果，可以采用透明外叠层49，它最好是光学透明的。如果外叠层49是本发明第十一实施例的光学透明片是较佳的。

在本申请中，外叠层49是指能够粘合到现有任何有涂层或无涂层材料片表面上的任何透明材料。“外层叠合”是指实现这种粘合的任何过程，尤其是没有陷获会损坏成品制品或图象表观的气泡、褶痕或其它缺陷。

通过外层叠合这里称为外叠层的透明保护涂层或片可以缓解环境湿度的不利影响。外层叠合的进一步好处在于可保护图象免于被划坏、割坏，外叠层能够提供高的光泽度或其它所需表面光洁度或设计，提供一定程度的所需光点-增益。外叠层49还可以吸收紫外辐射或保护下层和图象免于受直射太阳光或其它辐射源的不利影响。外层叠合如美国专利4,966,804中所述，

在打印本发明的图象和图样后，图象上最好外层叠合一种透明的元色或接近无色的材料49。合适的外叠层49包括一个表面上有粘合剂的任何合适透明塑料材料。外叠层49的粘合剂可以是热熔或其它热粘合剂或压敏粘合剂。外叠层49的表面能够提供高光泽度或者无光泽的或其它表面纹理。较佳的外叠层49是为外部图形应用而设计的，包括诸如3M公司在市场上提供的这些材料，如Scotchprint^TM8910外部保护膜、8911外部保护膜和8912外部保护膜。然而，也可提供或制备其它的膜，本发明不限于例举的这些膜。

在不采用清晰透明的外叠层的情况中，可以采用乙烯/丙烯酸材料的透明保护涂层，如3M公司Commercial Graphics分部提供的保护耐久成象基板的3920、8920、9720、66201和2120型产品。在图形打印过程结束时有些打印机进行这样的涂覆。

层41使用的压敏粘合剂可以是粘合到层41和具有永久准确图象的片40将会放置的表面上的任何一般压敏粘合剂。压敏粘合剂通常如压敏粘合剂手册(第二版)中所述，这里将其内容引作参考。压敏粘合剂由许多供应商向市场提供。特别好的压敏粘合剂为3M公司在市场上提供的丙烯酸压敏粘合剂，在美国专利5,141,790、4,065,592、5,045,386和5,229,207中作了一般描述。

供本发明用的压敏粘合剂的非限定性的进一步例子有美国专利Ee.24,906(Ulrich)、2,973,826、Re.33,353、3,389,827、4,112,213、4,310,509、4,323,557、4,732,808、4,917,929、5,296,277(Wilson等人)和欧洲公布号0051935中所述，这里将其内容引作参考。目前较佳的粘合剂为由65/35庚烷/丙酮溶剂系(39-41％固体)中90/10重量百分单体比率的2-甲基丁基丙烯酸/丙烯酸形成的丙烯酸共聚物压敏粘合剂，其固有粘度约为0.7-0.85dl/g。

粘合剂318的厚度约在0.012mm至1mm范围之间，厚度约为0.025mm(1mil)是较佳的。

可以用任选的衬里(未示出)保护粘合剂，衬里可以由本领域专用人员所熟知的图象图形媒介用的任何防粘衬里构成。非限定性的例子包括Rexam Release公司在市场上提供的Polyslik^TM防粘衬里和诸如一个主表面和另一个主表面上有无光泽背面涂层的0.096mm聚对苯二甲酸乙酯薄膜、氧化钒/表面活性剂/磺基聚酯抗静电底层涂层和冷凝固化硅酮外层涂层的聚酯衬里。美国专利5,427,836(Morrison等人)中对这些抗静电涂层作了一般描述，这里将其内容引作参考。理论上，衬里为光学平面。衬里的Sheffield值最好在1至10之间。

防粘衬里的非限定性的例子包括涂硅酮的Kraft纸、涂硅酮涂聚乙烯纸、涂有或未涂硅酮的聚合物材料，如聚乙烯或聚丙烯、以及涂有聚合物防粘剂的聚合物材料，如硅酮尿素、尿烷和长链烷基丙烯酸，如美国专利3,957,724、4,567,073、4,313,988、3,997,702、4,614,667、5,202,190和5,290,615中所定义的，这里将其内容引作参考。

根据本发明，可以在RIP之后引入打印中的透明区。打印机20或中间成象装置16可以是为引入图形的透明区而构造的“TLD”装置。例如，当打印机为喷墨打印机时，打印机可以这样构造，在有规则的间隔下不进行整个打印基板宽度的打印。这产生一系列并行的透明区。另一方面，可以重复多次使打印头不活动，以产生方形或矩形透明区的分布。如果打印机20是静电打印机，可以使每个打印头的一部分不活动或丢掉，这产生一系列纵向透明区。依次地使打印头的一部分不活动，以产生方形或矩形透明区。

利用T层数据控制打印机20可以产生本发明的TLD打印机。在光栅图象处理后，利用T层数据可以采用另一种算法进行光栅位映象运算，它改变光栅位映象，使得在打印时产生透明区。这种改进可以通过打印机20中硬布线电路或者通过在打印机20中局部处理器上运行的软件进行。另一方面，可以采用T层数据直接控制打印头。例如，对于喷墨打印机，可以按照T层数据抑制输入到打印头的打印信号，在所需位置上产生透明区。

根据本发明的第四实施例，采用喷墨或者喷气泡打印方法打印廓影图案2和图象3或4。喷墨打印包括热喷墨打印和压电喷墨打印的各种方法。所有这些方法的共同点是分散量的油墨从极细的喷嘴喷向受体层。最近，市场上已经有宽格式的打印机，因此，象大型工程图纸、蓝图和彩色招贴和符号的较大制品的打印已经变为现实。非长久使用的合适受体层可以为3M公司提供的透明聚酯掩膜8501/8501H。根据本发明第十一实施例的光学透明柔性乙烯基板基板是特别好的。利用各种商业化的打印技术可形成准确的喷墨图象。合适的大格式打印机是惠普公司提供的HP Design Jet750C或755CM打印机，包括认可的透明薄膜和油墨，然而，也可以提供其它牌号。非限定的例子包括DeskJet牌号、PaintJet牌号Deskwriter牌号、DesignJet牌号的热喷墨打印机和惠普公司提供的其它打印机以及诸如Seiko-Epson的压电型喷墨打印机、喷雾打印机和连续喷墨打印机。实现本发明，除了常用的四种颜色：蓝绿、深红、黄和黑色外，还应当给打印头增加另外的色盒。为了打印图9或10中的黑色层42和白色层43，至少需要另外增加一个白色台和黑色台。为了获得好的不透明性，也许要给打印头增加两个或更多个白色或黑色色盒。

从表1示出的测试结果可以看出，喷墨打印提供局部配准准确度高的打印。带颜料的喷墨打印油墨是由3M公司Commercial Graphics分部提供的。通常，3M公司的带颜料的喷墨油墨是带水性颜料油墨，它包括市场上出售的颜料颗粒的悬浮物和以下分子式的分散剂：

其中，R是从烷基胺、芳基胺或芳烷基胺上除去伯胺基团得到的烷基、芳基或芳烷基基团；

m是1至6；

R³和R⁴是氢或低级烷基；

R⁵是氮反应性化合物(nitrogen reactive compound)的残基(residue)，所述氮反应性化合物选自酰化剂、氨基甲酰卤、氨磺酰卤、烷基化试剂、烷基化(环氧化物)试剂、异(硫)氰酸酯、磺化剂和吖内酯试剂；

其中R²⁰和R²¹各自为烷基、芳基或芳烷基基团，或者是选自质子、锂、钠、钾、铵或四烷基铵的阳离子。

喷墨油墨的颜料使用标准颜色，即青色、品红色、黄色和黑色。

对于黑色油墨，炭黑可用作黑色颜料。选择适用于本发明的炭黑主要是基于考虑颜料的表面氧化(以高“挥发物”为宜)和黑度(也称为墨黑度(jetness))。酸性或经过表面处理的颜料提供了合适的相互作用部位用来较强地吸附分散剂。表面氧化物含量高的颜料更加亲水，因此更容易分散。黑度或墨黑度较高的颜料能得到高质量的印刷图象。

对于黄色油墨，使用镍偶氮黄色颜料有数种优点。首先，这些颜料使得油墨在户外环境下能够高度耐久。其次，这些颜料含有镍离子，它们能够与新型的分散剂形成配合键。最后，这些颜料被认为能提供高度的导热性。其结果是，如果在喷墨过程中确实发生了颗粒沉积在加热元件上的现象，那么沉积膜不会明显地降低油墨的热效率，从而使得能够形成合适的气泡。对于品红油墨，主要考虑的是耐光老化性，因为非常需要得到适合户外用途的图形图象。已知喹吖酮类品红颜料具有优良的耐光老化性，因此是一种较佳的品红颜料。

对于青色颜料，要考虑上述因素(即耐光老化性、耐久性等)。由于将铜酞菁用作青色颜料有多种令人满意的性能，因此包含这些颜料的油墨是一个较佳的实施例。

较好的是可以用以下化学式的分散剂来制备着色的喷墨油墨：

合适的分散剂的具体组成如下表所示：

实施例	R*	R3	R4	R5	R6	R7	R8	R9	R10	R11		n
													a	R	H	H	H	CH3	CH3	C4H9	Na	Na	H	2	0
b	R	H	H	H	CH3	CH3	C8H17	Na	Na	H	2	0
													c	R	H	H	H	CH3	CH3	C12H25	Na	Na	H	2	0
d	R	H	H	H	CH3	CH3	C18H37	Na	Na	H	2	0
													e	R	H	H	H	CH3	CH3	CH2CH2C6H5	Na	Na	H	2	0
f	C6H5CH2CH2	H	H	H	CH3	CH3	C4H9	Na	Na	H	1	0
													g	N(CH2CH2)3	H	H	H	CH3	CH3	C4H9	Na	Na	H	3	0
h	R	H	H	H	CH3	CH3	R**	C2H5	C2H5	H	2	0
													j	R	H	H	H	CH3	CH3	R***	C2H5	C2H5	H	2	0

^*用来制备实施例a-e、h和j的分散剂的天冬氨酸酯是Desmophen^TM XP7059E(购自Bayer Corporation，Pittsburgh，PA)，Desmophen^TM XP 7059E含短链烷基基团。

^**在用来制备实施例h的分散剂的开环反应中使用的胺是Jeffamine^TM M-600[O-(2-氨基丙基)-O′-(甲氧基乙基)聚丙二醇500](购自Fluka Chemical Corp.Ronkonkoma，NY)。

^***在用来制备实施例j的分散剂的开环反应中使用的胺是Jeffamine^TM M-1000[O-(2-氨基丙基)-O′-(2-甲氧基乙基)乙烯-丙二醇共聚物900](购自FlukaChemical Corp.Ronkonkoma，NY)。

在第五实施例的实践和领域中，不直接参与形成本发明化合物的反应步骤的基团可以被取代，以满足最终分散剂中所需物理性能的需要。这不仅是允许的，而且是形成定制分散剂所十分需要或非常重要的。在各取代基允许这一宽范围取代的情况下，这些取代基被称为基团(groups)。例如，术语“烷基基团(alkyl group)”可以是酯键或醚键，未取代的烷基，经有用取代(如卤素、氰基、羧酸酯、磺酸酯或磺酸盐等)的烷基。在使用术语“烷基(alkyl)”或“烷基部分(alkyl moiety)”的情况下，该术语只包括未取代的烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、环己基、异辛基、十二烷基等。

除了上述颜料和分散剂以外，油墨主要包含水作为颜料的悬浮剂。这些油墨一般还包括添加剂以得到各种性能。例如，可以用醇的多元醇来控制油墨的干燥速率。合适的醇的多元醇例如包括，聚亚烷基二醇(聚乙二醇和聚丙二醇)；其亚烷基基团含2-6个碳原子的亚烷基二醇类(如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇和二甘醇)；丙三醇；醇的多元醇的低级烷基醚(如乙二醇单甲醚或乙二醇单乙醚、二甘醇甲醚或二甘醇乙醚、以及三甘醇单甲醚或三甘醇单乙醚)。油墨还可以含有表面活性剂，用来润湿和降低油墨体系的表面张力。除了以上这些，也可以使用本领域通常已知的其它油墨添加剂。它们包括水溶性有机助溶剂、湿润剂、杀虫剂、杀菌剂、消泡剂、抗腐蚀剂、粘度调节剂、pH缓冲剂、渗透剂、螯合剂等。

目前用来加工颜料分散体的混合技术使用了多种加工技术。一种这样的加工技术使用了超声能以实现混合和颗粒的抗絮凝作用。另一种技术使用了介质磨，如球磨、砂磨或超微磨碎机。介质磨通过对颜料混合物进行高强度的微剪切(microshearing)和分级(cascading)来分解颜料颗粒聚集体，得到可接受的颜料分散体。然而，介质磨加工体系常常有一些缺点，包括介质磨损生成物的沾污。此外，如果介质磨的流速超过一定程度，那么所得的研磨和分散体就会不均匀，并且许多材料未经充分加工就离开了体系。

与介质膜体系有关的问题(至少是一部分)可以使用均化器和乳化器来加以克服。这些体系一般通过使固体和液体的预混物与一个表面碰撞或者使其自身进行碰撞来其作用。不幸的是，这些高压装置被认为是不适合加工颜料分散体的，因为颜料颗粒具有磨蚀性能，并且颜料聚集体结构的尺寸较大，它们可能堵塞这些体系推动被处理混合物所要经过的狭窄间隙。而这种堵塞是可以避免的，至少是部分避免，具体做法是在使用高压加工之前，用过滤或预处理来降低颜料聚集体的尺寸，并确保足够分散的颜料分散体。

在另一种加工方法中，可以让颜料分散体经过一系列直径在约150微米至约1000微米的数量级的小喷嘴。这些体系必需能够在高流速下承受非常高的压力。这些体系可以使用三种不同的结构：a)喷孔直径递减的“楔形”结构，b)喷孔具有空穴增强装置的“楔形”结构，和c)一种“冲击喷射”结构，其中分散体液流被分成至少两份，每一份液流都经过一个喷孔产生一股喷射流，这些喷射流通过互相冲击再结合在一起。已经发现，这些体系中的每一种在加工水基颜料油墨时能够得到令人满意的结果。

当油墨用两种“楔形”结构中的任一种或“冲击喷射”结构以约15％(重量)的浓度进行加工后，用附加量的去离子水和二甘醇进行稀释，得到最终油墨，其浓度约为4％，二甘醇与水的比例是给定的。在稀释步骤中，用剪切混合机(例如购自Silverson Machines Inc.，East Longmeadow，MA)以中等速度混合分散体，同时顺序地加入水和二甘醇。二甘醇的加入要缓慢地进行，以防止分散体的絮凝。

在稀释步骤之后，用例如5微米的Whatman Polycap 36HD卡盒式过滤器(购自Arbor Technology，Ann Arbor，MI)对油墨进行过滤。使用泵来经过过滤器加入油墨，这种泵例如是Masterflex蠕动泵(购自Barnant Co.，Barrington，IL)。较好的是流量约为每分钟120毫升，后压力约3psi。合适油墨的其它例子可见同样是美国3M公司的待审美国专利申请，其代理人标号为52146USA4A、申请序号为No.08/556,336，以及要求该优先权的PCT申请＿＿，两者均参考结合于本发明中。

根据本发明，图1的显示装置4可以是黑色层或暗层。该层面朝其上具有图形的公共汽车或建筑物窗户的里面。较好的是该黑色层是均匀的，图形是耐久的，尤其是耐水性的。

另一种喷墨制剂是在用于喷墨印刷(尤其是热喷墨印刷)的水基着色油墨中用水溶性硅氧烷聚合物(如聚(二甲基硅氧烷)-接枝-聚丙烯酸酯)代替上述分散剂作为添加剂。有关这些喷墨制剂更多的信息可见待审共同转让的PCT专利申请序号＿＿，参考结合于本发明中。

不仅需要油墨是耐久性的，而且喷墨印刷基板也最好是耐久性的。根据第七、第八实施例，现描述用于经本发明耐久性喷墨印刷的图形产品的合适、耐久的受体片(receptor sheetings)。有利的是，当基板由耐候性塑料组成时，第七、第八实施例的制品接受以颜料为基的喷墨油墨，以在与外部标记环境中所见的相同情况下提供热稳定和光稳定的图象结构。

参见图11，它说明了本发明的喷墨印刷片(101)，该喷墨印刷片包含(a)图象受体层(111-112)，该层位于(b)基板(110)上，其中该喷墨印刷片可任选地具有(c)一层粘合剂层(113)，该粘合剂层涂覆或层压在基板(110)远离图象受体层(111-112)的一面上。粘合剂层(113)可以有，也可以没有剥离衬垫(114)作为背衬。在该实施例(图11)中，图象受体层(111-112)包含至少两层，其中一层是保护性渗透剂层(112)，一层是喷墨受体层(111)。

使用喷墨印刷方法、用喷墨油墨在喷墨印刷片上形成图象(显示为含颜料颗粒的经干燥油墨的斑点)(115)后，可以在该印刷片(101)上外层压一层透明的保护层(116)。该透明的保护层(116)可以是一面上有压敏粘合剂或热熔(热)胶粘剂的透明塑料片，或者是透明涂层，或者是会影响印刷片(101)表面的加工技术。

油墨受体层(111)和保护性渗透剂层(112)分别具有颗粒(117)和(118)，这些颗粒对印刷片的性能有贡献。

一般而言，剥离衬垫(114)包含纸或塑料或其它合适的片材，至少在其接触粘合剂层的那一面上用剥离材料(如聚硅氧烷或氟碳化合物型材料)进行涂覆或以其它方式进行处理，以使得粘合剂层与剥离层粘合，但是又能在需要的时候十分容易地从剥离衬垫上除去以使该粘合剂层外露。

简而言之，在本发明第七实施例的一个方面中，喷墨印刷片具有基板和与基板接触的图象受体层，其中图象受体层包含至少一层一种组合物的保护性渗透剂层和至少一层第二组合物的喷墨受体层，其中喷墨受体层含有分散颗粒或者其大小能形成从保护性渗透剂层中凸出的颗粒。在基板与图象受体层相对的一面上可以任选地依次有一层粘合剂层和一层剥离衬垫。

第七实施例的一个优点是这样一种喷墨印刷片，其中基板和粘合剂在外部环境中可耐用数年，在所述外部环境中这些材料和图象可能经历雨淋、日晒以及如同外部环境和外部环境中的表面上常见的温度变化。一般来说，本发明的制品应具有一些柔性，以使得该制品可以粘贴在具有一些弯曲部分或并不均一的表面(如具有螺钉头或铆钉的窗)上，而不会很容易地拉裂材料或者使图象受体层、外层压层、其它涂层或图象或凸起上的材料“隆起”发生开裂或脱层。

用以染料为基和以颜料为基的喷墨油墨可以在喷墨印刷片上形成有效的图象，所述喷墨油墨是适用于例如可以用喷墨印刷法得到窄或宽的图象的宽格式(wide-format)喷墨印刷机的。所得印刷片能够容易地进行处理而不易沾污图象，并且如果粘合剂层是该喷墨印刷片的一部分时，可以用本领域熟知技术施用到窗、交通工具侧面或其它表面上，而无需使用其它装置(如喷雾粘合剂)。

最后，第七实施例的制品保持了理想喷墨印刷片的其它所需性能，如抗染料析水性(dye bleed resistance)和背景颜色低。该印刷图象还具有良好的色饱和度和密度。该印刷制品在遇到湿气或者在喷墨印刷过程中不会过度弯曲，在以良好的图象清晰度印刷之后该印刷图象显示快速的油墨干燥时间。

喷墨印刷片是购自Commercial Graphics Division of 3M的。喷墨印刷片还描述于PCT公开WO 96/08377中，于此参考结合于本发明中。

其它实施例描述于待审美国专利申请序号No.08/554,256及其相应的、要求该优先权的PCT专利申请，两者均参考结合于本发明中。

根据本发明，如图1、7和8所示，可以印刷六层或七层油墨，互相之间具有精密的套准度。较好的是油墨快干。本发明第八实施例是用于喷墨印刷机的快干受体材料。此外，油墨受体层并不是完美的，较好的是使用改进透明度的方法。

第八实施例一方面提供了一种喷墨记录介质，包含具有两个相对主表面的亲水性微孔聚合物膜，在该膜的至少一个主表面上有一层无孔吸湿层。

吸湿层提供了接受喷墨图象并保持喷墨油墨中染料和颜料的一种手段。

亲水性微孔聚合物膜提供了一种用来耐久地支承含有喷墨图象的吸湿层的手段，还提供了一种使油墨所含溶剂从吸湿层中所保持的染料和颜料中扩散开去的手段。

吸湿层和亲水性微孔聚合物膜的结合提供了一种在耐久介质上快速形成精确喷墨图象的方法。

本发明中所用的“亲水性”是指液体在表面上的接触角小于90度。本发明所用的“吸湿”是指能够被喷墨油墨中所用的溶剂和表面活性剂的水性共混物润湿、并且吸收该水性共混物的层。本发明所用的“微孔聚合物膜”是指含有互相连接的孔结构的聚合物膜。本发明所用的“无孔层”是指不含互相连接的孔结构的层。本发明所用的“亲水性微孔聚合物膜”是指这样一种聚合物膜，利用它水性液体(如溶剂和表面活性剂的共混物)的毛细现象和表面张力会导致这些液体被吸收，即进入膜的孔内。较好的是，该膜在低于1大气压力的条件下会吸水。本发明所用的“精确”是指在片材上施喷墨滴所造成的网点铺开在对图象分辨率产生不利影响的程度之下。没有精确图象的例子可能会出现图象油墨犯水、不均匀边缘或斑点色。

在本发明的第八实施例中，图12的喷墨记录介质210包含亲水性微孔聚合物膜212，其上有吸湿层214。该层214可以用涂覆或层压多层结构领域的技术人员已知的技术涂覆或层压到膜212上。涂覆或层压技术的非限制性例子包括切口涂布、帘流涂布、辊涂、挤出涂布、凹槽辊涂布、压延等。

亲水性微孔聚合物膜212是亲水性的，可以接受油墨制剂中常用的水溶剂。可以得到多种孔径大小、组成、厚度和空隙率的微孔膜。适用于本发明的微孔膜较好的是具有足够的空隙率以完全吸收排放到油墨记录介质的亲水层上的喷墨油墨。应该注意该空隙率必须是喷墨油墨可以进入的。换句话说，缺乏连接空隙区域和吸湿表面涂层以及连接空隙区域之间的通道的微孔膜(即密闭槽膜)不能提供本发明的优点，其功能与根本没有空隙的膜类似。

空隙率在ASTM D792中作为(1-堆积密度/聚合物密度)*100加以定义。如果聚合物密度是未知的，则空隙率可以如下得到：用一种已知密度的液体浸透该膜，然后将浸透膜的重量与浸渍之前膜的重量进行比较。亲水性微孔聚合物膜212的空隙率一般在10-99％的范围内，普通的范围为20-90％。

空隙率和膜厚度结合起来就确定了膜的油墨容量。膜厚还影响膜的柔性、耐久性和尺寸稳定性。对于一般用途，膜212的厚度可以在约0.01毫米至约0.6毫米(0.5密耳至约30密耳)或更厚的范围内，厚度较好的是约.04毫米至约.25毫米(约2密耳至约10密耳)。

一般喷墨印刷机的液体体积约为40至140皮升/滴。一般的分辨率为118至283滴/厘米。高分辨率印刷机的液滴体积更小。实际结果表明，每种颜色每平方厘米的沉积体积为1.95至2.23微升。多色体系的固体覆盖可以有高达300％的覆盖率(使用底色去除)，由此导致体积沉积为每平方厘米5.85至6.69微升。

亲水性微孔聚合物膜212的孔径大小要小于使用喷墨记录介质的喷墨印刷机的标称液滴大小。在片材的至少一面上存在孔，其孔径大小可以在0.01-10微米的范围内，较佳范围为0.5-5微米。

膜212的孔隙度或空隙比(voided aspect)不必贯穿膜的整个厚度，而只需有足够的深度以产生所需的空隙率。因此，该膜在性质上可能是不对称的，如一个表面具有上述性能，而另一个表面可能有更多或更少的孔隙，或者是无孔的。在这种情况下，多孔一面必须具有足够的空隙率以吸收流经吸湿层214的油墨中的液体。

亲水性微孔聚合物膜的非限制性例子包括具有微孔结构的聚烯烃类、聚酯类、聚卤代乙烯类和丙烯酸类聚合物。在这些后备材料中较好的是美国专利No.4,833,172限定的、PPG Industries制造的市售＂Telsin＂微孔膜，美国专利Nos.4,867,881，4,613,441，5,238,618和5,443,727中描述的常用作微量过滤膜、印刷膜或液体不渗透膜的亲水性微孔膜，以上这些专利均参考结合于本发明中。Teslin微孔膜总厚度约为0.18毫米，实验测得的空隙率为65.9％。从而该膜的油墨容积为11.7微升/厘米²。因此，该膜具有足够的空隙率和厚度以完全吸收大多数油墨印刷机所沉积的油墨，即使是300％的覆盖率，这里不考虑保持在吸湿层上的油墨量。

膜212还可以任选地包含本领域技术人员已知的多种添加剂。非限制性的例子包括填料，如硅石、滑石、碳酸钙、二氧化钛或其它聚合物包合物。为了得到透明度，可以研磨这些填料直至其粒度在光的波长以下。膜212还可以包含改性剂以提高涂覆性能、表面张力、表面光洁度和硬度。

吸湿层214可以是在其上形成油墨图象的那部分膜212上的涂覆层或层压层。因此，层214不必完全覆盖膜212。层214也不必覆盖膜212的两面。层214较好的是基本上位于膜212的表面上，不与该膜的内部孔表面接触。膜212的至少一面上可以至少部分用层214覆盖，而另一面可以用另一种材料(如抗静电涂料、粘合剂、不渗透层、强度增强层等)密封或涂覆，这与介质210的最终用途有关。

层214可以由本领域技术人员已知的多种天然产生或合成构造的材料构成，以提供接受油墨的表面。用来形成层14的材料的非限制性例子包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素衍生物(如羧甲基纤维素)、聚环氧乙烷、水溶性淀粉和树胶。此外，无机填料(如硅石、滑石、碳酸钙、二氧化钛)能有利于增强可处理性、强度、润湿性或控制粘度。还可以包含媒染剂(如美国专利No.5354813和5403955)和颜色稳定剂。

在这些材料中，吸湿的聚合物涂层是较好的，因为它易于制造并且具有提供接受、永久接触并将染料和颜料保持在精确的油墨图象中的接受油墨表面的性能。在这些涂层中，特别好的是聚(N-乙烯基内酰胺)、聚环氧乙烷、甲基和丙基纤维素衍生物和聚乙烯醇。

吸湿层214可以用多种技术(包括涂布、层压或混合挤压)形成在膜212上。将亲水性涂覆溶液施用到膜上时，溶液粘度和浓度会影响所得喷墨记录介质的性能。例如，将低粘度的涂覆溶液涂布在孔隙度非常高和/或大孔径的膜上时，涂覆溶液易于填充入孔隙中，得到被吸湿性聚合物浸透的、表面上几乎没有或没有涂层的经涂覆的膜。以这种方式涂布的膜不能满足本发明的要求，因为有图象的介质通常具有较低的图象密度和对比度，干燥起来更慢。

较好的是，可以用如美国专利No.5,443,727揭示的后处理(如加热或压延)来使形成图象后的介质210的膜212的孔结构坍塌以得到透明度。

其它的实施例可参见待审美国专利申请序号No.08/614,986和要求该优先权的PCT申请专利，两者均参考结合于本发明中。

本发明直接印刷方法的第九和第十实施例涉及静电印刷。术语“静电”用于记录过程，其中记录头用来将静电图形施加到记录介质上，随后将色剂材料吸附在静电图形上。这一类型的过程用来制备工程图形、广告图形和显像等。

在一般静电形成图象的方法中，记录头包含一线性阵列的多个分别可充电的电极，通常称为“尖头(nibs)”，这些尖头沿记录介质扫描，并向它们有选择地供给能量来将静电图形施加到介质上。将带电的介质与色剂接触，该色剂通常含有含颜料或染料的液体。从介质上除去过量的色剂，只在带电区域留下色剂。随后将该色剂干燥或用其它方式加以固定，以得到永久的图象。该方法可用于单色或彩色图形，可以通过单遍扫描经过介质或多遍扫描经过介质来完成。

记录介质是静电形成图象体系中一个重要的部分。介质必须能够接受、保持静电图形并使其放电。该介质还必须与所用的色剂体系和具体形成图象的硬件(如单遍扫描式或多遍扫描式静电印刷机)相容。

根据本发明的第九实施例，介质的静电印刷需要将静电图象印刷到绝缘纸结构上，接着将该图象转印到聚合物膜上。这种常规的静电形成图象法揭示于美国专利No.5,114,520(Wang等)中。

绝缘纸结构通常包含纸张或纸状基板，有一层导电层涂覆在基板的主表面上，在该导电层上涂有一层绝缘层，在该绝缘层的上面、下面或两面涂有剥离层以确保绝缘层上所接受的图象在加热和加压时可以转印到最终基板上。这一转印方法和完成该方法的产品的市售品的例子是来自美国3M公司的Scotchprint^TM电子图形系统(Electronic Graphics System)，它是本发明的一种直接印刷的方法。实施本发明的另一个合适的系统是印刷机DCS 5400和有关油墨，包括用于廓影层2的白色和银色斑点色(spot colors)，它们购自Raster Graphics Inc.，San Jose，California，USA。

单遍扫描式和多遍扫描式静电印刷机都可以使用。多遍扫描式印刷机只有一个印刷头，每次扫描时向该印刷头加入一种合适的主色。根据本发明，色剂的顺序可用来印刷图9和10所示的颜色顺序：最初的暗层42、浅色的光阻层(lightrestricting layer)43和CMYK层44至47或者反之亦然。单遍扫描式机器目前具有四个或五个印刷头沿纵向印刷方向呈互相平行排列。根据本发明，常规的单遍扫描式机器可以改造为多次扫描式的。例如，可以如下改造一个四个印刷头静电印刷机：沿印刷基板的纵边施用包含印刷套准记号的暗层42，重叠三层相同的光阻层43以增加该层的不透明度。在第二次扫描中，使用套准记号来施用CMYK图象层44至47以保持套准度。此外，可以用五个印刷头的静电印刷机用一次扫描过程来印刷暗层42、光阻层43、然后是CMY图象层44至46，使用工艺(CMY)黑色来代替最终的黑色台(black station)。由于考虑到本发明的颜色除去，因此单独的黑色(K，层47)是不必要的。

图象从静电纸上转印到上面的较佳透明印刷基板是第十一实施例的光学透明的乙烯基片材(vinyl sheeting)。在层压机中将图象从静电纸转印到透明的基板上会导致透明区域内印刷基板的光学透明度有所下降。这可以通过在图象转印后用光学平面板(如聚酯板)作为样板将经过印刷的基板再一次经过层压机来加以纠正。聚酯在层压机温度下不会软化，所以图象不会转印到聚酯上。

本发明第十实施例的一个方面是直接印刷静电图象的膜结构。

该实施例的一方面是直接印刷膜，它包含耐久、整合的聚合物基板，该基板具有导电层，导电层由包含导电颜料和有机溶剂的涂覆溶液制得。

较好的是，导电层中导电颜料的散装粉末电阻率(bulk powder resistivity)在约2至约15欧姆-厘米(Ohm-cm)的范围内。

“散装粉末电阻率”是指根据E.I.DuPont(导电颜料供应商之一)所描述的以下试验测得的导电颜料中所用的散装粉末的电阻率。如Capano等人在“TheApplication of ZELEC ECP in Static Dissipative Systems”(DuPont Chemicals，Deepwater，New Jersey 1992年9月)中所述，用一个其顶部和底部有电极的圆筒腔来测量散装粉末电阻率。将其量经过称量的粉末放入腔中，然后用实验室压机压制成丸状。然后测量两个电极之间的电阻，该电阻与所施加的压力和粉末丸粒的厚度有关。按照该试验，Du Pont导电颜料的散装粉末电阻率通常在约2欧姆-厘米至约20欧姆-厘米的范围内。导电颜料的另一供应商Goldschmidt A.G.ofEssen，Germany将散装粉末电阻率称为“比电阻”，用来自Esprit Chemical Companyof Rockland，Maryland的试验方法进行测量。用于这一用途的“散装粉末电阻率”的性能包括“比电阻”性能的内容。

在该实施例的另一方面，直接印刷膜包含耐久、整合的聚合物基板，在其一个主表面上涂有一层导电层，在该导电层上涂有一层介电层，其中该介电层包含隔离粒子(spacer particles)和磨料粒子。隔离粒子通常是硬度低于磨料粒子和/或外形比磨料粒子圆，其作用是提供粗糙度以保持静电印刷机的图象头和直接印刷膜的残留表面间的较小间距。磨料粒子的作用是提供接触静电印刷机的图象头的磨蚀性，以从该图象头上清除氧化物和其它不希望的碎屑。

直接印刷膜还可任选地在其另一主表面上涂有压敏粘合剂区，并用剥离衬垫进行保护。该压敏粘合剂区使得其上印刷有图象的膜能够直接粘合施用到最终位置。

本发明的一个优点是能够省去将静电图象制备到最终基板上的制造步骤。

静电直接印刷膜的导电层的表面电阻约为2×10⁵至3×10⁶Ohms/□介电层的表面电阻大于约1×10⁸Ohms/□表面电阻的不同使得静电印刷机产生清晰、轮廓分明的图象。

“表面电阻”是根据ASTM试验标号D4496-87和D257-93对中等导电材料D-C电阻的一种度量。

参见图13，本发明膜310的一般结构包含基板膜312，在基板膜的一个主表面上有导电层314和介电层316，在相对的膜基板312的另一主表面上可任选的有压敏粘合剂318，它用剥离衬垫320进行保护。

对于膜310上的静电图象，导电涂层314是由以有机溶剂为基的导电涂料溶液涂布在膜基板312的上主表面而得到的，所述膜基板312可以是先前实施例的任何上述基板。电子导电层使用了许多透明的电子导电材料(如锑掺杂的氧化锡等)的粒子分散在聚合物基体中。导电层314是由导电制剂的溶液制备得到的，所述溶液通常包含粘合剂、导电颜料、分散剂和有机基溶剂，有机基溶剂会在制造过程中除去。导电制剂中固体对有机溶剂的重量百分数可以在约10至40的范围内，目前较佳的重量百分数约为25，以易于施涂在膜基板312上。

将导电制剂涂布在膜基板312上并蒸发或以其它方式除去有机溶剂后，导电层314的厚度可以在约2至约5微米的范围内，目前较好的约3微米。

粘合剂的非限制性例子包括丙烯酸类聚合物、聚酯和乙烯基粘合剂。在丙烯酸类粘合剂中，羧化丙烯酸酯粘合剂和羟基化丙烯酸酯粘合剂可用于本发明，如Allied Colloids of Suffolk，VA制造的市售的＂Surcol SP2＂羧化丙烯酸酯粘合剂和＂Surcol SP5＂羟基化丙烯酸酯粘合剂。在可用作粘合剂的一些聚酯类材料中，Goodyear of Akron，Ohio牌号为＂Vitel＂的材料(等级为PE222和PE200)特别适用于本发明。还可以使用的是Union Carbide of Danbury Connecticut的＂UCAR＂＂VAGD＂牌号树脂的乙烯基树脂。

导电颜料可以包括含锑的氧化锡颜料或其它颜料，如铟掺杂的氧化锡、锡酸镉、氧化锌等。

含锑氧化锡导电颜料的非限制性例子包括美国专利No.5,192,613(Work，III等)；美国专利No.4,431,764(Yoshizumi)；美国专利No.4,965,137(Ruf)；美国专利No.5,269,970(Ruf等)；以及Golschmidt AG of Essen，Federal Republic ofGermany的市售＂Tego S＂颜料和DuPont of Wilmington，Delaware的市售＂Zelec＂颜料的产品文献中所披露的颜料。通常应该用研磨工艺来降低颗粒大小，尤其是使用Goldschmidt Tego S导电颜料时。这些颜料最好是研磨直至颗粒大小小于可见光的波长。导电层314的散射透射率应该是10％或更低。

导电层314中导电颜料的颗粒大小可以在约0.02至0.4微米的范围内。颗粒大小在0.02微米以下时，导电颜料很容易由于溶剂作用而吸液，而当颗粒大小超过0.4微米时，导电层314会影响透明度。

较好的是，平均颗粒大小可以在约0.05微米至约0.2微米的范围内，最好的是约0.1微米的颗粒。

散装粉末电阻率可以在约2至约15欧姆-厘米的范围内，较好的是约2至约10欧姆-厘米，目前更好的是约6至约7欧姆-厘米。使用DuPont颜料的话，本发明可接受的是：＂Zelec 3410-T＂颜料的散装粉末电阻率约为2-5欧姆-厘米，＂Zelec2610-S＂的散装粉末电阻率为4-15欧姆-厘米。已经发现，散装粉末电阻率对于控制直接印刷膜上的最终图象外观是很重要的，因为电阻太高的材料需要使用大量导电颜料，这会使得最终图象上出现过量的背景颜色。

＂Tego S＂颗粒标识具有的比电阻为10，据信计算成散装粉末电阻率约为10。

在本发明中可以使用多种表面活性剂材料作为导电层314的分散剂，这些表面活性剂材料包括非离子分散剂和阴离子分散剂。一般来说，阴离子分散剂是最好的，尽管本发明不受此限制。一种特别好的阴离子分散剂是BYK-Chemie USACorporation of Wallingford，Connecticut制造的牌号为＂Lactimon＂的分散剂。BYK-Chemie USA Corporation还出售非离子分散剂，是牌号为“Anti Terra U＂的分散剂。

导电制剂的溶剂的非限制性例子包括乙酸乙酯和乙醇。

导电层14的制剂中颜料∶粘合剂的重量比约为5∶1至1∶1，较好的是3∶1。使用＂Tego S＂导电颜料时，颜料∶粘合剂的重量比可以在3.0∶1至4.7∶1的范围内。使用DuPont＂Zelec＂导电颜料时，颜料∶粘合剂的重量比可以在约1∶1至4∶1的范围内。

当颜料∶粘合剂的比例低于1∶1时，层314的体积电导率会不足。当颜料∶粘合剂的重量比超过约5∶1时，层314在膜基板312上的粘结强度会不足。

可以在导电层314上涂布介电层316，以提供静电图象所需的静电电容。

介电层316的电阻率非常高，它对膜310直接静电印刷图象的性能作出贡献。介电层316除了向膜10提供记录头和色剂的界面以外，还覆盖并保护了导电层314，并形成了膜310的顶面。

介电层316由介电制剂涂布在层314上，所述介电制剂包含隔离粒子和磨料粒子的粒状物质，较好的是以特定的比例分散在粘合剂中。

隔离粒子和磨料粒子的选择都应该考虑其折射率，以使得与介电层316的剩余部分和膜310的折射率匹配。在这一情况下，膜310具有均匀、透明的外观。隔离粒子可以用具有足以承受涂布和处理的刚度(但无需高度磨蚀性)的材料进行制备。用作隔离粒子的材料的非限制性例子包括较软的材料，如聚合物或矿物；或者较硬的材料，如硅石或玻璃，只要这些较硬的材料具有较圆的外形。更具体而言，有用的隔离粒子可以由合成硅石、玻璃微球、天然矿物、聚合物材料(如聚丙烯、聚碳酸酯、碳氟化合物等)制得。

一般来说，隔离粒子的平均尺寸在约1至约15微米的范围内，较好的是在约10微米以下。虽然隔离粒子最好是保持在约3-10微米的尺寸范围内，但是这些粒子通常存在着尺寸分布。为了提高透明度，颗粒大小可以降低至0.4微米或更小。

特别好的一组隔离粒子材料包含非晶形二氧化硅，其中最好的是W.R.GraceCorporation以牌号＂Syloid 74＂出售的合成的非晶形二氧化硅。这些材料用Coulter仪器测得的平均颗粒大小约为3.5-7.5微米，用Malvern分析仪测得的平均颗粒大小约为6-10微米。这组材料中一个具体成员包括＂Syloid 74 X-Regular＂颗粒，它用Coulter仪器测得的平均颗粒大小为6.0。

用于本发明介电层316的磨料粒子是用来确保隔离粒子和磨料的性能能够有效地消除彼此之间的互相影响，以得到最佳的介电介质。

磨料粒子一般比所选的隔离粒子材料要硬，并且通常具有比隔离粒子材料更不规则的外形或结构。在一些较佳的磨料中，有硅石材料(如微晶硅石和其它经开采或经加工的硅石)和其它磨料(如碳化物等)。

磨料粒子一般具有与隔离粒子相同的尺寸范围，通常约在1至15微米的范围内，较好的是小于10微米。

特别好的一组磨料包括Unimin Specialty Minerals，Inc.of Elko Illinois出售的牌号为＂Imsil＂的经开采的微晶硅石。这些材料包含98.9％的硅石和少量的金属氧化物。特别有用的一个等级包括＂Imsil A-10＂，其中等颗粒大小为2.2微米，颗粒大小的范围是99％颗粒的尺寸小于10微米，76％颗粒的尺寸小于5微米。

隔离粒子与磨料粒子的比例是隔离粒子大量存在。较好的是，隔离粒子与磨料粒子的比例在约1.5∶1至5∶1的范围内，最好是约3∶1。

隔离粒子和磨料粒子位于通常含有聚合物树脂的粘合剂中。所述树脂应该具有相当高的电阻率，应该与两种颗粒和色剂相容。该树脂应该具有足够的耐久性和柔性以在静电形成图象过程中起作用，并且应该是在环境大气状态下稳定并且透明的。

有许多树脂能满足这些标准。一组较佳的材料是Rohm and Haas ofPhiladelphia，Pennsylvania出售的牌号为＂Desograph E342-R＂类型的丙烯酸类共聚物。

制备介电层316的涂覆混合物所用的溶剂是粘合剂、隔离粒子和磨料粒子可以固体形式加入的，如甲苯。涂覆混合物中固体总含量的范围可以在涂覆混合物总量的10至约35％(重量)的范围内，较好约15-25％(重量)。在整个固体中，粘合剂固体可以占约93-78％(重量)(以82％(重量)为宜)。在整个固体中，粒子固体(较好的是3∶1的隔离粒子：磨料粒子的混合物)可以占约7-22％(重量)，较好的是18％(重量)。

用于涂覆混合物的粒子固体可以在室温下用球磨混合2小时。在这些条件下，粒子的形态没有明显的弄碎，球磨方法只是用来混合并分散这些粒子的。也可以使用其它方法。

良好的印刷需要表面粗糙度，而得到良好的透明度需要光滑的表面，这两者之间存在着矛盾。需要表面粗糙度来提供用于沉积色剂颗粒所需的表面形态，表面粗糙度是基于Sheffield测量方法，记载于Techical Association of the Pulp andPaper Industry of Atlanta，Georgia出版的TAPPI试验T538om-88，参考结合于本发明中。对于印刷，介电层316的表面粗糙度应该在约50至约200Sheffield单位的范围内，较好的约80至约180，目前更好的为140。另一方面，表面粗糙度小于10Sheffield单位的表面具有较好的透明度，尤其是在印刷中有光学透明区域。根据本发明，较好的是在表面粗糙度为50至80Sheffield单位(可接受范围的较低端)的表面上进行印刷，然后用光学平面样板(如光学透明的聚酯膜)对最终印刷品进行印刷后的压延处理。

再参见图13，提供了一对导电性接地条(ground stripes)322和324，它们通过提供使残留电荷从接地平面消除这一方法来帮助防止“叼口灰雾(leading edgefog)”现象。这些接地条322和324宽约0.76-2.54毫米，施用在位于膜310相对侧边处的介电层316上。

接地条322和324可以由Raffi and Swanson of Wilmington，Massachusetts出售的牌号为＂Multifilm，Conductive Black Ink 9093E20J＂的导电油墨制得，并且使其成形为穿透位于膜侧边上的介电层316以使导电层312电接地。

因此，本发明的膜310可以依次包含：厚约0.07-0.15毫米(约3-6密耳)的剥离衬垫320，厚约0.03毫米(约1密耳)的压敏粘合剂区318，厚约0.05-0.10毫米(约2-4密耳)的膜基板312，厚约1-5微米(0.04-0.2密耳)的导电涂层314，厚约2-4微米(0.08-0.16密耳)的介电层316，以及一对位于膜310侧边的导电性接地条322和324，它们穿透过层316与层314接触。

构造本发明膜的较佳方法包括模块构造法(modular construction)，但也可以包括顺序构造法(sequential construction)。在顺序构造法中，从剥离衬垫320开始，在该剥离衬垫上面构造层318、316、314和312的每一层。

本发明方法较好的是使用模块构造法，其中第一步是将膜有机溶胶浇注在临时剥离衬垫(较好的是本发明第十一实施例的光学平面剥离衬垫)上，接着用本领域技术人员已知的技术熔化有机溶胶形成基板312。在一个独立的模块中，将压敏粘合剂区318浇注在剥离衬垫320上，较好的是使用本发明第十一实施例的光学平面衬垫和下述技术。然后使临时衬垫上的膜基板312这一模块和衬垫318上的压敏粘合剂区318这一模块结合，除去临时衬垫。

此外，也可以用市售的以压敏粘合剂为基的聚合物膜来代替上述模块结构。

导电层314可以用本领域技术人员已知的任何技术(较好的是本领域技术人员已知的金属线棒涂布技术(wire bar coating))涂布在膜基板312上。约#6-40金属线棒能用来得到层314所适宜的1-5微米的厚度，将#10金属线棒用于DuPont导电颗粒，将#12至#40金属线棒用于Tego导电颗粒。金属线棒涂布工艺步骤可以约9米/分钟至约19米/分钟的线速度进行，较好的是约12米/分钟(40英尺/分钟)。

按照本领域技术人员已知的技术将介电层316涂布在导电层14上，较好的是用反向凹槽辊涂布将介电层316涂布在导电层314上。在那些用金属线棒的例子中，固体总量较好的是约16％(重量)。在用反向凹槽辊法的情况下，固体总量较好约25％(重量)。具有理论“敷设(lay down)”因素约为0.031毫米至0.078毫米的摇线钢芯筒可用来得到层316所适宜的1.5-5微米的厚度，较好的是3微米的厚度。反向凹槽辊涂布工艺步骤可以约1.5-62米/分钟的线速度进行，较好约15米/分钟。反向凹槽辊可以约0.5-1.5的滚动率进行操作，较好约1.0。

当使用接地条322和324时，可以用本领域技术人员已知的技术将这些接地条施用到膜310的侧边上，较好的是转移式槽辊涂布或胶印涂布(flexographiccoating)条322和324。接地条322和324穿透位于这些侧边上的层316，产生从条322和324到层314的接地通道。转移式槽辊涂布或胶印涂布工艺步骤可以约12-31米/分钟的线速度进行，较好约15米/分钟(50英尺/分钟)。

形成图象后，膜310可以用上述上层压膜来保护。特别好的是本发明第十一

实施例的上层压膜。

本发明的膜310可以具有约1.0至约1.6 O.D.单位的平均彩色密度，该彩色密度是根据Graphic Communications Association of Arlington，Virginia出版的ANSI/ISO 5/3-1984，ANSI PH2.18-1985要求下的“状态T的反射光学密度方法(Reflective Optical Density of a Status T Method)”测得的。平均彩色密度较好在约1.3-1.5O.D.单位的范围内。这些值表明，本发明的膜310在用静电印刷机(它在以上Wang等和Chou等所述的方法中以其它方式使用)直接在其上静电印刷之后具有优良的形成彩色图象能力。

在压延之前，本发明的膜310的60°光泽度约为10至30。60°光泽度可以按照ASTM D2457-90(1990)所述进行测量。在印刷之后的压延以后，膜310的透明区域的60°光泽度为100至150。待审美国专利申请08/581,324中给出了其它实施例，该文献结合参考于本发明中。

用于本发明该实施例的上层压层和可印基板的片材较好的是柔性、耐候性和光学透明的。合适的基板是本发明第十一实施例的乙烯基片材。该片材可任选地具有光学透明粘合剂。

虽然本领域已知并已于上述及的光学透明的透明上层压层和印刷基板相当适合于大规模的图象用途，但是以乙烯基为基的光学透明的透明上层压层和印刷基板膜一直是非常难以得到的。

本发明第十一实施例的一个方面是在聚合物剥离衬垫上形成一层便宜、耐久、光学透明的透明层，所述聚合物剥离衬垫具有较佳的表面性能以使得本发明层的光学透明度在可接受的范围内。

本发明第十一实施例的层包含一种组合物，该组合物包含氯乙烯树脂、可任选的丙烯酸类树脂、可任选的增塑剂以及可任选的稳定剂，其中该组合物形成于聚合物剥离衬垫上，厚度约为0.05毫米(0.002英寸)至0.12毫米(0.005英寸)。

形成该层的方法包括以下步骤：在厚约0.05-0.127毫米(0.002-0.005英寸)的第一聚合物剥离衬垫上形成光学透明的透明层，该层的两个主表面由有机溶胶形成；可任选地在第二剥离衬垫上粘合压敏粘合剂区；可任选地在光学透明的透明层的暴露主表面上层压压敏粘合剂区；可任选地除去第一聚合物剥离衬垫。

第十一实施例的一个优点是耐久、光学透明的透明层能够提供防止磨蚀和紫外线降解的稳定性和保护性。如图9所示，印刷基板41上的印刷层42至47可以用上层压层49进行保护，上层压层可以是第十一实施例的上层压层。然而，第十一实施例的乙烯基层还可以是图10的印刷基板和上层压层41，它用粘合剂50粘合到基板(如玻璃窗)上，而使图象层42-47夹在其间。因此，本发明不仅包括在第十一实施例的乙烯基层上的印刷，而且包括保护本发明图象的方法，该方法包括以下步骤：在聚合物剥离衬垫上形成第十一实施例的层；将该第十一实施例的层层压到图象上。

图14示出了制备复合材料410，它包含可热加工的有机溶胶组合物的耐久、光学透明的透明层412，它形成于聚合物剥离衬垫414上，该衬垫具有光滑的表面性能有助于形成层412的光学透明性能。

衬垫414可以用本领域技术人员已知的聚合物剥离衬垫材料来制得，其表面粗糙度根据Haggerty Sheffield(参见以上所述内容)进行测量，在约1至约10Sheffield单位的范围内。选择衬垫414应该认识到，衬垫414与层412接触的表面的性质会决定层412在耐久、有图象基板上时其外表面的外观。剥离衬垫的非限制性例子包括经聚硅氧烷涂覆的聚酯、经脲醇酸(urea alkyd)涂覆的聚酯等。特别好的剥离衬垫414是经脲醇酸涂覆的聚酯，它是在厚0.07毫米聚酯膜上有一层厚0.005毫米的包含聚脲醇酸制剂的脲聚合物涂层。

剥离衬垫414的光泽度在约100至约150的范围内，较好的是在约120至约140的范围内。光泽度用Gardner 60°光泽计进行测量，所用的方法是本领域技术人员已知的公开技术，如ASTM标准No.D523。

耐久、光学透明的透明层412包含可热加工的组合物，该组合物含有氯乙烯、可任选的附加的可热加工树脂、可任选的增塑剂和可任选的稳定剂，该层可以由一种有机溶胶制得，该有机溶胶的熔融温度足以热加工以在聚合物剥离衬垫414上形成层412，而不会对衬垫414表面产生不利于层412的光学透明性能之形成的影响。

氯乙烯是一种在全世界有许多来源的市售化工原料。本发明可用的氯乙烯较好的是氯乙烯树脂，包括B.F.Goodrich Chemical Company of Cleveland，Ohio出售的Geon氯乙烯树脂。

丙烯酸类树脂可以用作形成层12的另一种可任选的树脂，它是容易得到的在全世界有许多来源的市售化工原料。层12可用的丙烯酸类树脂的数均分子量适宜约为75,000至125,000。本发明可用的丙烯酸类树脂较好的是包括购自ICIResins of Wilmington，Delaware、分子量约为100,000的Elavacite丙烯酸类树脂的丙烯酸类树脂。

层412的组合物可任选地包含增塑剂以助于层12的形成及其向耐久的有图象基板的转移。增塑剂的非限制性例子包括1，4-丁二醇；己二酸；邻苯二甲酸丁辛酯；烃类树脂；壬二酸二(2-乙基己基)酯；壬二酸二丁酯；壬二酸二己酯等。如果层12的组合物中存在增塑剂的话，特别好的增塑剂是购自ATOChem ofPhiladelphia，PA的Vikoflex7170增塑剂。

层412的组合物中可任选地包含稳定剂，用来帮助形成层412，提供耐紫外线性能和帮助层412向耐久的有图象基板的转移。稳定剂的非限制性例子包括购自Hal-stab Company of Hammond，Indiana的Hal-Lub、Hal-Base、Hal-Carb、Hal-Stab牌号的受阻胺光稳定剂；购自Witco of Greenwich，Connecticut的NuostabeV1923牌号的紫外线稳定剂；购自美国3M公司的Cosorb牌号的紫外线稳定剂；以及购自Ciba-Geigy Corp.of Greensboro，N.C.的Tinuvin牌号的HAL稳定剂。如果层12的组合物中存在稳定剂的话，特别好的稳定剂是购自Ciba-Geigy的Tinuvin 1130和Tinuvin 292 HAL稳定剂或Nuostabe V1923稳定剂。

层412具有的组合物可以是约40-60％(重量)的氯乙烯、约10-30％(重量)的丙烯酸类树脂、约0-33％(重量)的增塑剂和约0-10％(重量)的稳定剂。

较适宜的是，层412具有的组合物是约45-55％(重量)的氯乙烯、约15-30％(重量)的丙烯酸类树脂、约0-20％(重量)的增塑剂和约0-8％(重量)的稳定剂。

最好的是，层412具有的组合物是约47-60％(重量)的氯乙烯、约16-27％(重量)的丙烯酸类树脂、约10-21％(重量)的增塑剂和约2-6％(重量)的稳定剂。

层412的组合物可以通过将组分溶解在溶剂中制得，所述溶剂如酮类和芳香族化合物，较好的是二异丁基甲酮、一种溶剂油、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和甲苯，更好的是等份的这些溶剂。用刮刀涂布或凹槽辊涂布将层412涂布在衬垫414上，干涂层重量在约0.70-1.10克的范围内，得到干厚度约为0.04毫米(0.0015英寸)至约0.08毫米(0.0030英寸)。较好的是，衬垫414的厚度约0.5毫米(0.002英寸)至约1毫米，层412的厚度约0.5毫米(0.002英寸)至约1毫米。

涂布之后，层412在衬垫414上以约90℃-120℃的温度进行干燥约2分钟以除去溶剂，然后在炉子中于175℃至205℃熔化30秒至60秒。然后贮存复合材料410直至使用，可任选但又是较好的是将复合材料与压敏粘合剂(PSA)区和用来保护PSA区的第二剥离衬垫层压，贮存该层压制品部分。

图15说明了一种层压的复合材料420，它是由将PSA区416(用第二剥离衬垫418进行保护)层压在层412的相对于聚合物剥离衬垫414的主表面上形成的。

在层压之前，按照本领域技术人员熟知的技术用一个单独的步骤将区416和衬垫418结合在一起。

区416可以是任何常规的压敏粘合剂，其光学透明度至少与层412的光学透明度性能一样好，优于后者为宜。这些粘合剂的非限制性例子包括聚丙烯酸类、聚乙烯醚类、天然橡胶、聚硅氧烷、橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、顺式聚丁二烯和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。所用粘合剂较好的包括重量百分比约为50/50至90/10(以约75/25为宜)、粘度为1100-1500厘泊的乙烯基化合物和丙烯酸类化合物的共混物(vinyl acrylic blends)。

区416经层压的厚度约为0.013毫米至0.05毫米，以约0.015-0.03毫米为宜。

剥离衬垫418可以由本领域技术人员已知的剥离衬垫材料制得。剥离衬垫材料418较好的是具有约5-40sheffields的表面粗糙度(根据Haggerty sheffield测得)。衬垫418的选择会影响贮存期间和使用之前层412和PSA区16的外观，衬垫418可以是用于本发明层的客户偏爱的材料。剥离衬垫的非限制性例子包括经聚硅氧烷涂布的聚酯、经聚硅氧烷涂布的纸、经脲醇酸涂布的聚酯、经脲醇酸涂布的纸等。特别好的剥离衬垫418是购自Rexam Release of Oak Brook，IL的经聚硅氧烷涂布的聚酯，其聚硅氧烷涂层厚0.005毫米，位于厚0.07毫米的聚酯膜上。

剥离衬垫418的光泽度在约80-130的范围内，以约100-130为宜。光泽度用Gardner 60°光泽计进行测量，所用的方法是本领域技术人员已知的公开技术，如ASTM标准No.D523。

在PSA区416层压在层412上之后，在贮存和使用之前可以除去第一聚合物剥离衬垫414。

图16是最终复合材料430的剖面图，复合材料430包含层412，该层的一个主表面上粘合有PSA区416，该PSA区416还粘合在基板422上，该基板422的主表面上有图象424，区416粘合在该图象上。层412和PSA区416与基板422的一个主表面接触，但并不包封基板422。较好的是，基板422的一个主表面上有图象424，在相对的主表面上有粘合剂区424(图中未示出)。图象424是按照本发明形成的。

图象424可以包含来自色剂、油墨或涂料的染料、颜料或染料和颜料的组合，所有这些都是本领域技术人员已知的，尤其是那些本发明实施例描述过的。

较好的是，图象424包含能够承受至少约100℃(较好则至少约105℃为宜)的加工温度的组合物。该膜表面能够接受大多数油墨、颜料、色剂、染料和涂料。

基板422可以是图象图形领域技术人员已知的任何透明基板。非限制性的例子包括透明玻璃、透明丙烯酸类片材和透明聚碳酸酯类片材。基板422可以是建筑物或交通工具的窗户。

通过加压将层412和PSA区416从复合材料420的衬垫418上转移至图象424和基板422上，所加压力足以使PSA区416粘合到基板422上，较好约1千克至约5千克。

层412和PSA区416粘合到图象424和基板422上时，它们结合起来的厚度约0.05毫米(0.002英寸)至约0.13毫米。较好的是厚度约0.10毫米至约0.13毫米。

层412和PSA区416施用到图象424和基板422上面之后，将衬垫18取下，卷起，可以循环再用。

常规用于形成耐久的有图象基板的机器可用于将层412压敏转移至层422上。机器的非限制性例子包括层压机，如3M公司的Scotchprint^TM9540和9542牌号的层压机。

图17说明了本发明的第十二实施例，在粘合PSA区416之前，将图象426放在复合材料410的层412上。转移层412和PSA区416以及这两者之间的图象426粘合到基板422(有或没有图17所示的第二图象424)上，成为最终复合材料430。在该实施例中，可以用静电图象转移法(如购自美国3M公司的Scotchprint^TM电子形成图象系统)和静电形成图象纸(如购自美国3M公司的No.8601图象转移纸)来将4色图样和廓影图案层色剂图象从静电纸放置到层412上。可任选地，粘合PSA区416，剥去衬垫414，将图象426留在层412上，用于层压转移至所需的耐久膜上。此外，本发明实施例的任何印刷方法(如喷墨印刷或热转印印刷)可用来将图象印刷到层412上。特别好的是第十三实施例的热质量转移印刷。

使用层412能够为图象424、图象426或这两者以及基板422提供耐磨蚀和耐紫外线的保护。

本发明的层412在图象424被磨去之前的磨蚀性为用购自Taber Industries ofTonowanda，New York的CS-10砂轮研磨约500至约2000圈，较好的是约500至约1000圈，这与所用基板的类型有关。

层412提供了对图象424和基板422的保护而不减损图象的外观。层418是光学透明的，视觉感受也是透明的。较好的是，通过在观察者眼睛和视力表之间放置或不放该膜的标准视觉试验测量时，其光学透明度使得能够看到可接受的图象。

在经脲醇酸涂布的聚酯上制备保护性透明层，所述经脲醇酸涂布的聚酯是在厚0.07毫米的聚酯膜上有一层厚0.005毫米的包含聚脲醇酸制剂的脲聚合物涂层，所述保护性透明层有如下组分：

46.7％(重量)的Geon 178乙烯基树脂(B.F.Goodrich，Cleveland，Ohio)；17.9％(重量)Elvacite丙烯酸类树脂(ICI Resins，Wilmington，Delaware)；17.2％(重量)Vikoflex7170增塑剂(ATOChem，Philadelphia，PA.)；2.3％(重量)Tinuvin 292HAL稳定剂(Ciba-Geigy，Greensboro，N.C.)；2.3％(重量)Nuostabe V1923稳定剂(Witco，Greenwich，CT)和13.6％(重量)的两份二异丁基甲酮和一份一种溶剂油的溶剂体系。

在衬垫上刮刀涂布一层涂层，湿厚度为0.127毫米，于120℃的温度下干燥2分钟除去溶剂，然后在炉子中于175℃熔化45秒，干厚度约为0.05毫米。

粘合剂由以下组分制得：

VYHH(Union Carbide，Danbury，CT)                 69份

Acryloid B82(Rohm and Haas，Philadelphia，PA)    17份

Paraplex G62(C.P.Hall，Bedford Park，IL)         14份

将这些组分溶解在包含等份的二甲苯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮的混合溶剂中，得到最终溶液粘度为1100-1600厘泊。将溶液刮刀涂布在经聚硅氧烷涂布的聚酯剥离衬垫上，湿厚度为0.076毫米。所述衬垫是在厚0.07毫米的聚酯膜(Rexam Release，Chicago，IL.)上有厚0.005毫米的聚硅氧烷涂层。然后于120℃干燥2分钟，得到干厚度为0.0025毫米。

然后用约2.3千克/厘米²的压力将实施例9的位于衬垫上的层与实施例10的粘合剂区相接触，制得如图15所示的层压制品。

根据本发明的第十三较佳实施例，本发明的显示装置20、21是热转印装置，包括热质量转移或升华打印机，在热质量转移打印中，放置的施体片或“色带”与受体片接触，局部化的热打印头以成象方式(通常从背面开始)对施体片进行加热。热(和压力，如果需要的话)的图象方式分布引起材料按图象位置从施体片转印到受体片中。转印的材料通常是含有着色剂(如染料、颜料或二者的混合)粘合剂(binder)。粘合剂是一种热软化材料(如石蜡和树脂)，它从施体片上的载体层释放并转移和粘合到受体片上。热打印头通常由微小加热元件阵列组成的，通常用通过电阻器(它包括加热元件)的受到高度控制的电流脉冲能够对每个加热元件分别进行寻址。最近，具有良好局部配准的大格式热质转印打印机市场上已经有售，例如美国Summagraphics公司的SummaChrome^TM Imaging系统(406DPI)、美国GerberScientific Products/Gerber Edge Graphtec公司的GC1300系统(400 DPI)或Roland Digital Group ColorCamm PNC-5000系统(360 DPI)。本发明的计算机13能够直接对这些系统进行寻址。

热升华打印机与热质量转印打印机的区别在于施体色带不与受体片接触。术语“升华”是指施体色带上的着色剂层不通过中间液体状态直接蒸发和凝结在受体片上。通过控制送至热转印头每个单元的电流脉冲的个数，能够控制产生的打印头，它由决定升华量，因此，决定该位置上色密度。升华打印机的一个例子是美国3M公司提供Rainbow^TM系列打印机。这些打印机通常是小格式的。

从这里引作参考的美国专利5,409,883、5,312,683和5,472,932中可以了解到不透明银金属、白色不透明和光亮耐久色的光泽层的热转印的色带和打印方法。从美国专利5,409,883和5,312,683中了解的光阻白色和银金属色带对于在合适基板上打印与本发明彩色图象3、4配准的光阻浅色廓影图案2是较佳的。白色光阻层的光学密度应当至少为1，至少为2则较好，至少为2.5则更好，为3则最好。

因为转印过程对表面误差是敏感的，最后的打印片应当仅可能限制为视觉上的缺陷最少，因此表面非常平整的很平滑、光学透明基板是较佳的。根据本发明第十一实施例的透明乙烯片是特别好的。热转印色带中使用的热转印着色剂是有利的，因为市场上供应的色带以全色提供耐紫外光和潮湿的图象。

例如，美国Summagraphics公司的SummaChrome^TM Imaging系统(406 DPI)包括有八个台、最多有八个不同色带的打印机，每个色带能够以任何次序分别传送到热打印头。其中四个色带可以是一般的黑色、深红、黄色和蓝绿色色带，另外四个色带为点颜色，具体说，至少一个光阻浅色色带，如上述的金属银或白色色带。树脂色带是较佳的，因为它们提供具有良好耐气候性和耐久性和良好抗刻划性的打印件。采用SummaChrome^TM Imaging系统的试验已经演示证明多层不同颜色色带之间的局部配准非常好(见表1)，导致严格配准地打印到直径小于1mm透明区上。

热转印的基板可以采用市场上供应的透明，尤其是光学透明薄膜，如3M公司的透明打印膜VM4414或者市场上供应的光学透明聚酯薄膜。根据本发明第十一实施例的光学透明乙烯薄膜是特别好的。为了给乙烯薄膜提供适当的机械稳定性，以叠层的形式提供乙烯与聚酯之间有任选压敏粘合剂的聚酯薄膜是较佳的。

根据本发明的第十四至第十六实施例，本发明的TLD装置14可以是直接打印机60、70的组合或者打印机80中直接打印机类型的组合。

根据本发明的第十四至第十六实施例提供透明区6达到光学透明度的高质量基板，无需打印辅助设备，还提供质量最好的彩色图象。

如图18所示，计算机13的输出包括CMYK图象数据已及T层数据二者，将其提供给计算机60还有任选的打印机70。打印机60用于在整合、半透明或透明、最好是光学透明的基板上打印特定廓影图案2。本发明第十一实施例的乙烯基板是特别好的。打印机60的输出打印62件被送至打印机70，它可以是一个单独打印机或者与打印机60打印头装在一起的打印头。打印机80产生包括透明区6的最后全色图象3，作为最后的打印件72。

参考图19A和19B，透明基板63可以是以上实施例中所述的任何半透明、透明和/或光学透明基板，尤其是第十一实施例的光学透明整合基板，其上配准地打印层64至66，按照T层的透明度数据留下透明区67。打印机60最好是参考第十三实施例所述的热转印打印机。层64是与图9或10中层42等效的深色层。层65是浅色廓影层，其光学密度至少为1，至少为2则较好，至少为2.5则更好，为3则最好。美国专利5,312,683和5,409,883中所述的白色和金属色带是较佳的，层66是在作为单独一层打印层65的同时打印的着色剂受体层。

美国专利5,472,932描述了有关着色剂受体层的一些一般原理。根据本发明，层66可以是喷墨图象受体层，例如参考本发明第七实施例所述的，包括一层渗透层和一层油墨接受层二者。另一方面，层66可以是第八实施例的吸湿层，基板63可以是同一实施例的微孔层。另外，层66可以是第十实施例的导电和介电层。通过层66中提供绕透明区67的连续路径可维持导电性，如图19B很好示意的。通过将特定类型的着色剂受体层嵌入到合适的树脂或石蜡中可以产生打印机60的色带。

由于着色剂受体层66与浅色层65配准放置，所以不需要层66是透明的。这样做的好处在于受体层66可以更好地接受油墨或调色剂。具体说，可以放松第九实施例中所需的对颗粒尺寸的限制。对于导电层，颗粒尺寸的范围扩大到0.02至10μm。此外，表面粗糙度可以增大到200Sheffield单位，而不影响透明区67的透明度。

正如热转印所熟知的，通过热和压力可以将着色剂受体层66所需的颜料、颗粒和其它材料注入到合适的粘合剂中，以转移到层65中。

可以将打印基板62转移到第二打印机70。当打印机70为静电打印机时，正如本发明第十实施例中所述，在打印机70中可以对基板62直接进行打印。令人惊奇的是，不含有介电和导电层的透明区67并不接收电荷和不吸收调色板。因此，不需要给打印机70提供T层数据。这种打印方法不同于欧洲专利EP0234121和美国专利B1 4,925,705，在这两种方法，先采用掩膜，然后去除。根据本实施例，无需采用掩膜。

参考图20描述本发明的第十五实施例。基板62是按照如上所述准备的，这里层66是喷墨油墨受体层。在改进的喷墨打印机70中进行基板62打印。如图20所示，打印机70可以包括在导轨71上穿过基板62宽度走动的传统四色喷墨打印头76。与打印头76相连的是具有间隔密集的配准标志的连续色带。打印头76中的传感器(未示出)对色带77上的标志进行检测并将打印头76的参考位置数据送至打印机到控制电路(未示出)。光源78附着在打印头76上，它可以是激光器，提供基本垂直于基本62照射的窄光束。另一个导轨73上的打印头74安装在基板62的另一侧。打印头74与打印头76是由有关技术人员所熟知的同步步进电机或DC伺服电机同步驱动的。另外，可以将反射镜安放在导轨73的位置上，可以将打印头74和光源78二者安装在打印头76上。打印头74包括光源75。当来自光源78的光束穿过基板62的透明区67时，传感器75将信号79送至打印机的控制电路。控制电路改变打印头76的打印信号69，从而仅进行与层63至66配准的打印。

参考图21描述本发明的第十六实施例。具有相同参考标号的项目与第十四和第十五实施例的项目相同。打印机80包括热转印打印机84、86至89和组合在单个打印头中的喷墨打印机85、90至93。热转印打印机84、86至89包括两个或多个色带，88、89在基板62上打印层64至66。色带存放在色带盒86、87中。热打印机在相互各层的顶部以及在喷墨打印机85一次通过的宽度内打印层64至66。然后，在打印机控制电路的控制下，喷墨打印机85利用CMYK色带盒90至93打印与形成有图案层61至66配准的全色图象。组合打印头可以安装在每一端由支承82、83所支撑的导轨81上，并象通常喷墨打印机那样可以横穿基板62的宽度。可以象通常在喷墨打印机中那样采用如图20中77所示的配准标识尺改善配准。另一方面，打印头可以是静止的，通过已知的X-Y绘图仪驱动器使基板62在X-Y方向上移动。

由于在没有层64至66的区域上喷墨打印机并不打印，所以这些区域不需要油墨受体层。因此，透明区67维持为光学透明。

尽管已经对本发明的一些实施例作了描述，但是，本发明并不限于这些。例如，视为本发明的各种不同方法包括如下。

一种在具有第一和第二侧面的显示装置上显示图象的方法，所述图象包括具有多个第一透明或半透明区域的光阻廓影图案，以及具有至少一种颜色的至少一层图样层，所述至少一层图样层从所述显示装置的一侧看是可见的而从另一侧看是基本不可见的，所述图象从该另一侧看基本是透明的或半透明的，所述方法包括步骤：

1)将所述图样层的至少一种定义提供给计算机；

2)由计算机产生所述图样层的计算机化版本；

3)把所述图样层的计算机化版本输出到所述显示装置，所述图样层的计算机化版本被修改成将所述图样层再划分成多个第二分立透明或半透明区和其它区；以及

4)显示所述经修改图样层和所述廓影图案，所述第一和第二透明区是配准的。

本方法还包括一个为LCD显示器的显示装置。本方法的第一步可以为将廓影层的定义提供给计算机，第二步由计算机产生所述廓影层的计算机化版本，第三步输出所述廓影层和所述图样层的计算机化版本，所述廓影层的计算机化版本被修改成将所述廓影层再划分成多个第一分立透明或半透明区。本方法的第三步可以包括利用计算机将多个所述第二分立透明或半透明区引入到所述图样层的所述计算机化版本中。本方法的第三步可以包括利用计算机将多个所述第一分立透明或半透明区引入到所述廓影层的所述计算机化版本中。本方法的所述显示装置可以是打印机。本方法的所述打印机可以是直接或间接打印机。本方法的打印机可以是局部严格配准的打印机。本方法打印机的局部配准指数可以小于1mm，小于0.6mm则更好，小于0.4mm则最好。本方法的所述图样层的所述计算机化版本包括所述图样层的分色层数据。本方法的所述图样层和所述廓影层的所述计算机化版本包括所述第一透明或半透明区的数据，作为单独透明度数据。本方法的所述显示装置可以是透明层显示装置。

一种具有整合基板的制品，它包括：所述基板上的着色剂受体层和光阻层，所述光阻层具有多个第一透明或半透明区。

一种具有整合基板的制品，它进一步包括：具有多个第二透明或半透明区的所述着色剂层，和具有多个与第二透明或半透明区配准的第一透明或半透明区的光阻层。制品的着色剂受体层包括适合于静电打印的导电层。制品的所述受体层包括适合于静电打印的介电层。制品的所述导电层包括含有锑与氧化锡直接混合颗粒的导电颜料。制品的颗粒是掺锑的氧化锡。制品的所述导电层的表面电阻在2.0×10⁵至3×10⁶Ω/的范围。制品的介电层包括隔离颗粒和磨料颗粒，隔离颗粒与磨料颗粒之比在1.5∶1至5∶1的范围。制品的着色剂受体层包括适合于静电打印的导电层。制品的所述受体层包括适合于静电打印的介电层。制品的所述基板为含有乙烯的聚合物基板。制品的所述着色剂受体层包括适合于喷墨打印的油墨接收层。制品的所述着色剂层包括适合于喷墨打印的油墨接收层。制品的所述基板包括亲水、微孔、聚合物膜，所述着色剂受体层包括吸湿层。成象后通过诸如加热和砑光的后处理，制品的待坍塌膜的孔结构提供透明度。制品可以进一步包括防止渗透层，所述油墨接收层保护尺寸达到引起保护层突起的分散颗粒。制品可以进一步包括防止渗透层，所述油墨接收层保护尺寸达到引起保护层突起的分散颗粒。制品是耐久的。制品的所述基板是透明的，最好是光学透明的。

制品包括含有氯乙烯树脂、任选的丙烯酸树脂、任选的增塑剂和任选的稳定剂的成分的聚合物基板，这里，该成分被形成在平滑度达到设菲尔德值约在1至10的聚合物防粘衬里上，以及所述基板上的光阻层和图样层，所述图样层包括至少一个着色层，所述光阻层被进一步划分为多个第一透明或半透明区，所述图样层被进一步划分为多个第二透明或半透明区，所述第一和第二透明区是配准的。

制品进一步包括丙烯酸树脂。制品的氯乙烯树脂的用量约在49至72重量百分；丙烯酸树脂的用量约在9至33重量百分；增塑剂的用量约在0至25重量百分；稳定剂的用量约在0至8重量百分。制品的氯乙烯树脂的用量约在55至65重量百分；丙烯酸树脂的用量约在16至27重量百分；增塑剂的用量约在10至16重量百分；稳定剂的用量约在2至6重量百分。制品的所述基板是透明的，最好是光学透明的。

一种接收包括分色图象数据、光阻层数据和透明度数据在内的打印文件和依照所述透明度数据打印包括分色层和光阻层二者中透明区的分色图象和光阻层数据的打印机。

打印机可以静电打印机、喷墨打印机、或热转印打印机。静电打印机可以包括多个分别充电电极的线性阵列，所述打印机通过有选择地控制各个分别充电电极打印所述透明数据。喷墨打印机包括多个喷墨头，所述打印机通过有选择地控制各个所述喷墨头打印所述透明数据。热转印打印机可以打印所述光阻层，用另一个打印机装置打印所述分色图象数据。

一种对包括分色图象数据、光阻层数据和透明度数据的打印文件进行光栅图象处理的光栅图象处理方法，包括在所述打印文件上操作产生所述分色图象数据和所述光阻层数据的光栅图象位映象以及把所述透明度数据引入到所述分色图象数据和所述光阻层数据的所述光栅图象位映象中以使透明区在所述分色图象光栅位映象和所述光阻层位映象中是配准的。

该光栅图象处理方法可以首先产生所述分色图象光栅位映象和所述光阻层位映象，然后引入所述透明区。

一种对包括分色图象数据、光阻层数据和透明度数据的打印文件进行光栅图象处理的光栅图象处理系统，该系统包括在所述打印文件上操作产生所述分色图象数据和所述光阻层数据的光栅图象位映象的装置以及把所述透明度数据引入到所述分色图象数据和所述光阻层数据的所述光栅图象位映象中以使透明区在所述分色图象光栅位映象和所述光阻层位映象中是配准的装置。

光栅处理系统可以是硬接线的。光栅处理系统可以包括可编程数字处理器。

一种基于绘图计算机的产生包括分色层和光阻层的图形图象的系统，包括：输入图象数据的第一输入装置、由所述图象数据产生分色图象数据的装置；产生光阻层数据的装置、输入透明度数据的第二输入装置；以及输出包括所述分色图象数据、所述光阻层数据和所述透明度数据的显示文件的装置。

基于绘图计算机的系统可以进一步包括存储多个标准透明数据模板的存储装置。

Claims (17)

1.一种准备显示图象的方法，其特征在于：

所述图象包括至少两层，包括一层光阻廓影层和至少一个设计层，

所述光阻廓影层包括一种光阻区的排列，它将所述显示再划分为多个分立的光阻区和/或多个分立的透明或半透明区，

所述至少一个设计层具有至少一种颜色，它将所述该显示再划分为多个分立的彩色区和/或多个分立的透明或半透明区，

其中，所述彩色区基本不侵占在光阻廓影层的多个分立透明或半透明区上，

所述至少一个设计层从所述显示的一侧看基本是可见的，而从另一侧看基本是不可见的，

所述显示作为一个整体基本是透明或半透明的，

所述方法包括步骤：

1)利用计算机把所述设计的定义至少提供给计算机；并用该计算机产生所述设计的计算机化版本；

还包括步骤：

2)通过将所述设计的所述计算机化版本再划分为所述多个分立彩色区和/或多个分立透明或半透明区，从所述设计的所述计算机化版本计算限定所述设计层的数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括步骤：

通过将一层再划分为所述多个分立光阻区和/或所述多个分立透明或半透明区，计算限定所述廓影层的计算机化版本的数据。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：还包括将所述设计层数据或设计层数据与廓影层数据作一个数据文件输出的步骤。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于：还包括步骤：

将所述设计层数据或设计层数据与廓影层数据输入到显示单元并显示该图象。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述显示单元是一个打印机。

6.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述计算步骤是在计算机中进行的。

7.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述计算步骤是在光栅图象处理期间或者之后进行的。

8.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述计算步骤是在打印机中进行的。

9.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述计算步骤包括产生作为规则、不规则或随机阵列的多个分立透明或半透明区。

10.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述计算步骤包括改变多个分立透明或半透明区在显示中的尺寸和分布。

11.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述计算步骤包括产生具有可变形状的多个分立透明或半透明区。

12.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于：将所述设计和/或所述廓影层的层再划分的数据是在一个单独数据文件中提供的。

13.一种用于准备显示图象并显示的基于计算机的系统，其特征在于：

所述图象包括至少两层，包括一层光阻廓影层和至少一个设计层，

所述光阻廓影层包括一种光阻区的排列，它将所述显示再划分为多个分立的光阻区和/或多个分立的透明或半透明区，

所述至少一个设计层具有至少一种颜色，它将所述该显示再划分为多个分立的彩色区和/或多个分立的透明或半透明区，

其中，所述彩色区基本不侵占在光阻廓影层的多个分立透明或半透明区上，

所述至少一个设计层从所述显示的一侧看基本是可见的，而从另一侧看基本是不可见的，

所述显示作为一个整体基本是透明或半透明的，

所述系统包括：

计算机，具有用于至少输入所述设计的定义的输入装置和用于存储所述设计的计算机化版本的存储器；

通过将所述设计的所述计算机化版本再划分为所述多个分立彩色区和/或多个分立透明或半透明区，从所述设计的所述计算机化版本计算限定所述设计层的数据的装置；

通过将一层再划分为所述多个分立光阻区和/或多个分立透明或半透明区，计算限定所述廓影层的计算机化版本的数据的装置；以及

产生包含廓影层数据和设计层数据的显示文件的装置。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于：还包括利用所述设计层数据和廓影层数据显示图象的显示单元。

15.如权利要求13所述的系统，其特征在于：所述显示单元是一个打印机。

16.如述权利要求13-15之一所述的系统，其特征在于：所述数据计算装置是光栅处理系统。

17.如述权利要求13-15之一所述的系统，其特征在于：所述数据计算装置是打印机。

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