带双轴取向聚烯烃片的半透明成象纸质显示材料 本发明涉及成象材料，在一种优选的形式中，本发明涉及成象的半透明纸质显示用基底材料。
在先有技术中，都知道照相显示材料用于广告以及照相影象的妆饰显示。因为这些显示材料用在广告中，显示材料的影象质量在表示所要宣传的产品或服务的质量信息时是很关键的。进一步说，一个照相显示影象需要具有强烈效果，因为广告试图把消费者的注意力吸引到显示材料和所希望传达的信息上。显示材料的典型应用包括在公共场所，比如机场、公共汽车、体育场、电影海报和造型艺术摄影中宣传产品和服务。一个质量高、富有影响的照相显示材料所需的属性是偏蓝密度最低、有耐久性、清晰度和平整度。成本也是很重要的，因为与其它可能的显示材料工艺，主要是在纸上进行的平板印刷成象相比，有些显示材料有价格高的倾向。对于显示材料来说，传统的彩色照相纸是不够理想，因为它缺乏对大版本影象储运、照相加工和显示的耐久性。
在形成彩色照相纸的时候，众所周知的是纸基上覆盖一般是聚乙烯的聚合物层。此层的作用是为纸张提供防水性，以及提供光滑地表面，在上面形成感光层。形成适度光滑的表面是困难的，要求十分小心而且费用昂贵，才能保证聚乙烯层的适当沉积和冷却。形成适度光滑的表面也将改善影象质量，因为改善的基础的反光性比先有技术的材料更似镜面，所以显示材料将具有更明显的黑度。因为白的更白了，黑的更黑了，它们之间的范围更宽了，因此反差加大。以廉价的成本形成更可靠而且表面得到改进这将是所希望的。
先有技术的反射光相纸包括一层熔融挤塑的聚乙烯层，它也作为荧光增白剂和其它增白材料，以及调色材料的载体层。希望荧光增白剂、增白材料和调色材料不是分散在单一的熔融挤塑层中，而是在靠近表面处浓度更大，可发挥更大光学效果。
先有技术加有漫射体的照相透射显示材料具有直接涂布在涂有明胶的透明聚酯片上的感光卤化银乳剂。加入的漫射体是用来给透射光显示材料从背面给光的光源产生漫射所必需的。如果没有此漫射，该光源就要降低影象质量。一般说来，白色的颜料涂布在成象层的最底层。因为光敏的卤化银乳剂有成为黄颜色的倾向，这是因为把明胶作为照相乳剂的粘接剂，所以显影的影象的最低密度区将倾向于呈现黄颜色。黄颜色的最低密度使透射显示材料的商业价值降低，因为从公众对影象的观察来说影象质量与白色最低密度有关。如果含有加入漫射体的透射显示材料能够具有人们感官上更喜欢的较蓝的最低密度，那将是所希望的。
在美国专利5,212,053中曾经提出，使用定量小于120g/m2的纤维素相纸基料作为照相透明显示材料的载体。在美国专利5,212,053中，通过使用纤维素纸作为基础，得到许多优点。例如据介绍与适当的聚合物基底相比纸的成本较低、使用形成彩色相纸的设备提高了制造效率等优点。虽然使用纸质基底时所有这些改进都是可能的，但是纸质基底不具有所要求的强度性能，这对影象显影方法都共同采用湿化学来说是加工的可靠性要求。当加工背射光照的照相显示材料时，纸片可能断裂，引起商业照相冲洗暗室尚失效率。再有，在美国专利5,212,053中公开的薄相纸，其强度不能在数字印相装置，如喷墨打印机或热染料转印机上有效地输送。如果具有纤维素纸基的透明显示材料具有所能够有效地通过数字打印设备传送所要求的强度性能，而又薄得足以显示出所要求的透射性能，那将是所希望的。
加入漫射体的先有技术的照相透射显示材料具有直接涂布在底层涂有明胶的透明聚酯片上的感光卤化银乳剂。在成象层的最底层加入TiO2，使光线充分漫射，以至于所显示影象的观察者看不到使用的照明灯泡。然而，在成象层涂布TiO2会引起制造的问题，比如涂布覆盖量加大，这就需要更大的涂层干燥机，而且涂布机的效率下降，因为这些TiO2要求对涂布机额外进行清洗。再有，由于使用了较大数量的TiO2来使高强度的背射光系统漫射，在成象层最底层涂布的TiO2会引起会降低透射影象质量所不希望的光散射。从成象层中消除TiO2而同时提供必需的透射性能和成象质量的性能将是所希望的。
先有技术的透射显示材料使用了聚酯作为载体的基础料。此聚酯载体一般厚度为150-250μm，以提供所需的刚度。纤维素相纸基础材料成本低，可以有效地成卷运输，因为纸卷的重量较轻，直径也较小。希望使用具有所需刚度，但又较薄的纤维素相纸基础材料，以降低成本和提高纸卷运输效率。
先有技术的照相透射显示材料虽然提供了优异的成象性能，但是它们与其它质量的成象技术，如喷墨成象、热染料转印成象和凹版印刷相比较价格更昂贵。因为照相透射显示材料与数字成象系统，如喷墨打印和热染料转印相比需要一个附加的成象加工步骤，透射照相显示的成本就可能高于数字成象系统。加工照相透射显示材料所需的加工设备投入一般也要求消费者与商业加工暗室联系，延长了从构思到成象所需要的时间。如果高质量的透射显示载体可以使用非照相品质的成象技术，那将是所希望的。
照相透射显示材料有大量消费者需求，因为它可以让影象印制在高质量的载体上供家庭或小规模商用。消费者使用照相显示材料一般从成本上考虑不合算，因为消费者一般不具备证明恰当使用这些材料所需的规模。如果能够在家庭中使用高质量的透射显示材料而又不需要在印象设备上花费巨大的投资，那将是所希望的。
人们有一种提供改善光线的透射，而同时对照明光源更能有效地漫射，以至于观察者无法看到照明光源元件的低成本的纸张透射显示材料的需求。
本发明的一个目标是提供改善的透射显示材料。
另一个目标是提供低成本以及提供清晰的持久影象的显示材料。
再一个目标是提供更有效的使用光线来照明透射显示材料。
又一个目标是提供具有所需强度性能，以保证更有效地储运和显示影象的薄成象基础料。
又一个目标是提供使用非照相成象技术的透射显示。
本发明的这些和其它目标由包括纸基、一层双轴取向聚烯烃片和至少一个成象层的成象元件来实现，其中所述纸基片的定量为40-120g/m2，所述双轴取向的聚烯烃片的光谱透射率至少为40％，而反射密度小于60％。
本发明通过使供给显示材料照明的光线能够更有效地漫射，而提供一种具有更光亮影象的低成本载体。该载体的强度也足以有效地使纸张通过数字成象设备。
与先有技术的透射显示材料和使透射显示材料成象的方法相比，本发明具有许多优点。本发明的显示材料对光线提供很有效的漫射，同时让很高百分比的光线透射。该材料的成本很低，因为透明的纤维素纸基比先有技术的产品要薄，其强度也足以改善储运和影象显示。形成该透射显示材料要求对光线漫射得很充分的显示材料，以至于所显示影象的观察者无法看到所用的照明灯泡单个元件。另一方面，须要使光线有效地透过，明亮地照射该显示影象。本发明实际使较大量的照明光线被用作显示照明，而同时很有效地漫射该光源，致使对于观察者来说它们是不大看得见的。对观察者来说，本发明的显示材料将显得比先有技术的材料更白，而后者有显得稍黄的倾向，因为它们需要高含量的散射颜料，以避免观察到单个的光源。这些高浓度的颜料对观察者来说显得发黄，这也导致影象比所需要的更暗。因为使用了非照相成象系统使载体成象，该显示材料就更容易被消费者接受，因为数字印影系统，如喷墨打印机或热染料转印机已广泛使用，对于小规模来说成本也较低。最后，因为在本发明中使用的成象技术不须要对影象进行湿化学加工，避免了与使用和废弃加工化学品相联系的环境问题。从下面的叙述中，这些和其它优点将更加明显。
在本文中使用的术语“顶部”、“上面”、“成象面”和“表面”意味着与双轴取向聚合物片材相接触的该聚合物的一面或朝向该面。术语“底部”、“低面”和“背面”意味着与双轴取向片材相接触的该聚合物片材一面相反的面，或朝向该反面，或者朝向纤维素纸基的面。
本发明的双轴取向聚烯烃片材的各个层所含空隙、TiO2和着色剂均加以调节，使得其与低成本的纤维素纸基相结合时能提供最佳的透射性能。该纸提供了使照明影象用的照明光源发生漫射的有效手段。本发明的纤维素纸中的纸纤维/空气界面使照明光漫射而不干扰影象的质量。纸纤维的成本也低于使纤维素纸成为理想的透射显示基础材料的聚合物基础料。本发明中使用了薄纸基，它要比反射成象时使用的传统纸基薄得多。反射印片材料中使用的纸基一般要比本发明中使用的纸基厚一倍。反射纸基不适合于本发明，因为反射纸基的透光率太低，不能有效地为影象照明。
本发明的一个重要方面是层合在纤维素纸基上的高强度双轴取向聚合物片材。先有技术的照相纤维素相纸透射显示材料由于缺乏强度，会在储运和通过数字印片设备时引起问题。在纤维素相纸上层合一层高强度双轴取向聚合物片材不仅明显地增加了成象载体的强度，而且也降低了相纸的厚度，这就改善了成象单元的透射百分率，比先有技术的相纸透射显示材料明显地改善了影象质量。该双轴取向片材层合在纤维素纸基的顶部，只是因为本发明的透射材料不需要对卷曲进行控制，因为它们一般被限制在显示框或灯箱中。
本发明的一个应用实施例是制造电影海报。先有技术的电影海报包括一张涂布白土的纸张，在上面使用苯胺印刷的方法印上油墨。当使用这些材料时，影象的质量受到损失，因为在印制这种电影海报时使用了低质量的载体。在低定量的纸张上层合一层双轴取向的片材，本发明的透射显示材料就能够使影象质量比涂布白土的纸张要高得多，还提供了所需的强度，为有效的印刷是一个六色印刷机。
任何适当的双轴取向聚烯烃片材都可以使用作为本发明的层合基材顶面的片材。优选微孔的复合双轴取向片材，因为该空隙可以提供不透明度，而用不着使用TiO2。通常是通过将芯层和表面层进行共挤塑，随后进行双轴取向，借此在芯层所含的引起空隙的材料附近形成空隙，如此来制造微孔复合取向片材。美国专利4,377,616、4,758,462和4,632,869中公开了这样的复合片材。
优选的复合片材的芯应该占片材总厚度的15-95％，优选占总厚度的30-85％。这样，无空隙的皮层就占片材厚度的5-85％，优选15-70％。
复合片材的密度(比重)用术语“固体密度的百分比”来表示，用如下公式计算：
复合片材密度×100/聚合物密度＝％固体密度
它应该在45-100％，优选为67-100％。当百分比固体密度小于67％时，复合片材很难制造了，因为其拉伸强度下降，更容易发生物理损坏。
该复合片材的总厚度为12-100μm，优选20-70μm。小于20μm则该微孔片材的厚度不足以使载体中的固有非平面度尽可能地小，也就难于制造。当厚度大于70μm时，能够显示的表面平滑度和机械性能的改善都很小，而额外的材料成本的进一步增加就不那么合理了。
在本文中使用的“空隙”一词意味着既没有加入固体也未加入液体物质的情况但它很可能是含有气体的空隙。存在于最终组装片材芯中的引起空隙的颗粒直径应该是0.1-10μm，优选是圆形的，以得到所需形状和尺寸的空隙。该空隙的尺寸也取决于纵向和横向的取向度。理想的空隙应该具有的形状是由两个相对的、边缘相接触而中间凹进的碟形物所限定的。换句话说，该空隙倾向于具有透镜状或双曲面的形状。该空隙的取向应该是两个主要尺寸随片材的纵向和横向对齐。Z向轴是次要尺寸，大致是引起空隙的颗粒的横径。该空隙一般倾向于闭孔，因此实际上从空隙芯的一侧到另一侧没有气体或液体能够通过的开放通路。
引起空隙的材料可以选自各种材料，其量基于芯基质聚合物的重量为大约5-50％。该引起空隙材料优选包括聚合材料。当使用聚合材料时，它可以是能够与制造芯基质的聚合物熔融混合的聚合物，并且当悬浮液冷却下来时，能够形成分散的球形颗粒。这样的聚合物的例子包括分散在聚丙烯中的尼龙、分散在聚丙烯中的聚对苯二甲酸丁二醇酯，或者分散在聚对苯二甲酸乙二醇酯中的聚丙烯。如果该聚合物被预先成形，并掺混到基质聚合物中，那么重要的特性是颗粒的尺寸和形状。优选球形的，它们可以是中空的也可以是实心的。这些球可以由交联的聚合物制造，它们选自具有通式Ar-C(R)＝CH2的芳香族烯类化合物(其中Ar代表芳香族烃基，或者苯系的芳香族卤代烃基，R是氢或甲基)、包括通式为CH2C(R’)-C(O)(OR)的丙烯酸酯类单体(其中R选自氢和含有1-12个碳原子的烷基，而R’选自氢和甲基)、氯乙烯和偏氯乙烯的共聚物、丙烯腈和氯乙烯、溴乙烯、具有通式CH2＝CH(O)COR的乙烯基酯(其中R是含有2-18个碳原子的烷基)共聚物、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、柠康酸、马来酸、富马酸、油酸、乙烯基苯甲酸、由对苯二甲酸和对苯二甲酸的二烷基酯或它们的成酯衍生物与HO(CH2)nOH系的二元醇(其中n为2-10的整数)反应合成，而且在聚合物分子中具有活性烯键的聚酯树脂。上面叙述的聚酯可以包括共聚的聚酯，其中含有可达20％的第二种具有活性烯类不饱和键的酸或其酯，或者它们的混合物，以及选自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、富马酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和它们的混合物的交联剂。
制造该交联聚合物使用的单体的典型的例子包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙烯基吡啶、醋酸乙烯、丙烯酸甲酯、乙烯基苄基氯、偏氯乙烯、丙烯酸、二乙烯基苯、丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸、乙烯基甲苯等。优选的交联聚合物是聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。更优选的是聚苯乙烯，交联剂是二乙烯基苯。
用先有技术公知的方法得到尺寸不均一的颗粒，其特征是颗粒度分布宽。可以通过将分布在初始颗粒度分布范围的珠状物过筛，而将得到的珠状物分类。其它的方法比如悬浮聚合和有限的附聚可直接得到颗粒度很均匀的颗粒。
可以用试剂涂布该引起空隙的材料，以使空隙更容易产生。适当的试剂，即润滑剂包括胶体二氧化硅、胶体氧化铝和金属氧化物如氧化锡和氧化铝。优选的试剂是胶体二氧化硅和氧化铝，更优选二氧化硅。具有试剂涂层的交联聚合物可以通过先有技术中公知的操作程序来制备。比如，优选传统的悬浮聚合方法，其中将试剂加入到悬浮液中。作为试剂优选胶体二氧化硅。
引起空隙的颗粒也可以是无机的球状物，包括实心的或中空的玻璃球、金属或陶瓷珠，或者无机颗粒如白土、滑石粉、硫酸钡和碳酸钙。重要的是，该物质不能与芯基质聚合物发生化学反应，以免引起一种或多种如下的问题：(a)改变基质聚合物的结晶动力学，使其难以取向；(b)破坏芯基质聚合物；(c)破坏引起空隙的颗粒；(d)引起空隙的颗粒与基质聚合物粘接在一起；或者(e)产生不希望的反应产物，比如有毒性的或深颜色的片段。引起空隙的材料不应该损坏使用了双轴取向聚烯烃膜的成象单元的性能。
对于向着成象层的双轴取向片材顶面，用于优选的复合片材中双轴取向片材和芯基质聚合物的适当的热塑性聚合物的类别包括聚烯烃。适当的聚烯烃包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、聚丁烯和它们的混合物。聚烯烃的共聚物也是有用的，这包括丙烯和乙烯类的共聚物，如己烯、丁烯和辛烯。
复合片材无空隙的皮层可以由上面对于芯基质所开列的同样的聚合材料所组成。该复合片材可以用与芯基质相同的聚合材料的皮层构成，或者由和芯基质不同的聚合成分的皮层构成。
最上面的皮层，或者说曝光表面层的总厚度为0.20-1.5μm，优选0.5-1.0μm。小于0.5μm时，在共挤塑皮层中的任何固有不均匀度可以导致不可接受的颜色变化。当皮层厚度大于1.0μm时，降低了成象的光学性能，如影象解象力。当厚度大于1.0μm时，还会有较大的材料空间漏过污染物，比如团块、不良的着色颜料分布或者污染。密度为0.88-0.94g/cm2的低密度聚乙烯是顶皮层的优选材料，因为影象接受层一般粘接在聚乙烯上要比粘接在其它材料上更好，其它材料比如是聚丙烯和高密度聚乙烯。
可以在双轴取向的片材最顶部皮层中加入附加物，以改变成象单元的颜色。对于成象应用，优选具有稍微偏蓝色调的白色基色。加入稍微偏蓝的色调可以通过任何先有技术中公知的方法来实现，这包括在挤塑以前用机器掺混有色浓缩物、将以所需的掺混比预先掺混的蓝色着色剂熔融挤塑。优选能够耐受高于320℃挤塑温度的着色颜料，因为皮层的共挤塑需要高于320℃的温度。在本发明中使用的蓝色着色剂可以是对成象元件不具有不良影响的任何着色剂。优选的蓝色着色剂包括酞菁蓝颜料、Cromophtal蓝颜料、Irgazin蓝颜料、Irgalite有机蓝颜料和蓝60颜料。
已经发现，紧靠成象层下方的表面上的很薄的涂层(0.2-1.5μm)可以通过共挤塑和随后在宽度和长度方向上进行牵伸而得到。还发现，此层就其本质上讲在厚度上是极其精确的，可以用来提供所有一般分布在成象层和纸基之间片材的整个厚度上的彩色校正。此最上层是非常有效的，致使提供校正所需的全部着色剂少于若该着色剂分布在整个厚度上所需量的一半。由于结块和分散不良，着色剂经常会引起降低图象商业价值的斑点之弊病。该因斑点而降低图象商业价值的弊病会由于本发明而加以改善，因为使用了较少的着色剂，而且特别可以做得到清理着色层的高质量滤光，因为含有着色剂的聚合物的总体积一般只占纸基和成象层之间总聚合物的2-10％。
虽然本发明的薄皮层中加入TiO2不会对片材的光学性能有明显的帮助，但是它可能引起许多制造上的问题，比如挤塑模线和斑点。优选皮层基本不含有TiO2。在0.20-1.5μm之间的层中加入TiO2不会实质上改善该载体的光学性能，这将要增加设计的成本，且在挤塑过程中引起有害的颜料线。
可以在本发明的双轴取向片材中加入附加物，使得当试图观察的观众观察此双轴取向的片材时，在紫外线辐射曝光下，成象单元发射出可见光谱内的光线。在可见光谱内发射光线，使得载体在紫外能量存在下具有所需的背景颜色。当影象用含有紫外能的一个照明光源从背部照光时，这是特别有用的，而且这可以被用来优化透射显示应用的影象质量。
优选先有技术中在蓝色光谱中发射可见光的已知附加物。消费者一般喜欢定义为负b*值的白色稍蓝的色调，作为比较，白色被定义为在一个为零的b*单位。b*是CIE区间中黄/白的度量。正的b*表示黄，而负的b*表示蓝。加入发射蓝色光谱中光线的附加物能够给载体着色，而不用加入要降低影象白度的着色剂。优选的发射是在1-5Δb*单位之间。Δb*被定义为当试样被紫外光源照射时和被没有任何明显的紫外能的光源照射时b*的差值。Δb*是确定在本发明的顶层双轴取向片材中加入荧光增白剂后净效果的优选度量。小于1b*单位的发射光不会被大多数消费者注意；因此，在此双轴取向片材中加入荧光增白剂没有成本效果，因为1b*单位并不大。发射光大于5b*将会干扰印片的色彩平衡，对于大多数消费者来说，此种情况白色显得太蓝。
本发明的优选附加物是荧光增白剂。荧光增白剂基本上是一种无色的、荧光的有机化合物，它吸收紫外线，发射出可见的蓝光。其例子包括(但不限于)4，4’-二氨基(茋)-2，2’-二磺酸衍生物、香豆素衍生物，如4-甲基-7-二乙基氨基香豆素、1，4-二(O-氰基苯乙烯基)苯和2-氨基-4-甲基-苯酚。本发明的一个未预料到的、而又希望的特征是有效地使用了荧光增白剂。因为透射显示材料使用的紫外光源是在影象的反面一侧，对于成象层用来使染料稳定化的普通紫外线滤光剂不会降低紫外光的强度。背部照射透射显示材料的综合结果，与依赖顶面照明的反射显示材料相比，需要较少量的荧光增白剂就达到了所需的背景彩色。
可以在多层共挤的双轴取向聚烯烃片材中的任意一层中加入荧光增白剂。优选的位置是靠近所述片材的曝光表面层或者就在该层中。这使得荧光增白剂有效地浓集，导致与传统的照相载体相比荧光增白剂使用较少。如果所需的重量％荧光增白剂的装填开始接近某一浓度，使荧光增白剂迁移到载体的表面，从而在成象层中形成结晶时，优选在与曝光层相邻的层中加入荧光增白剂。当荧光增白剂的迁移与光敏卤化银成象系统有关时，优选的曝光层包括聚乙烯。在此情况下，与上曝光层相邻的层中的迁移明显地降低，使得能够使用含量高得多的荧光增白剂，使成象质量最优化。将荧光增白剂放在与上曝光层相邻的层中，使得要使用的荧光增白剂的花费减少，因为该曝光层基本不含有荧光增白剂，防止了荧光增白剂的明显的迁移。降低不希望的荧光增白剂迁移的另一个优选方法是使用聚丙烯作为与曝光表面的相邻层。因为荧光增白剂在聚丙烯中的溶解度大于在聚乙烯中的溶解度，荧光增白剂就不大容易从聚丙烯中迁移。
具有微孔芯层的本发明双轴取向片材是优选的。微孔芯层加大了成象载体的遮光性和白度，进而改善了成象质量。再者，含有空隙的芯层是光线的优良漫射体，比白色颜料如TiO2具有更小的光散射。较小的光散射改善了透射影象的质量。将微孔芯层的影象质量的优点与吸收紫外能并发射可见光的材料相结合，就使得影象质量得到独特的优化，因为影象载体当在紫外能下曝光时可以具有较浅颜色，并且当用紫外能含量不多的光照，如户内光照观察影象时，能保持优异的白度。在垂直方向上大体每一点中的优选空隙数大于6。垂直方向上的空隙数是空隙层中存在的聚合物/气体的界面数。该空隙层的作用是作为遮光层，因为在聚合物/气体界面之间折光系数会改变。优选多于6个空隙，因为在4个或更少的空隙时，观察到的薄膜的遮光度改善不大，因此为了使本发明的双轴取向片材产生空隙而增加该费用并不合算。在垂直方向上6-30个空隙是最优选的，因为在有35个或更多的空隙时，空隙层可以很容易被拉断，在影象区造成不希望有的断裂线，这就降低了该透射显示材料的商业价值。
该双轴取向片材也可以含有已知的颜料，以改善成象响应，如白度或清晰度。在本发明中使用二氧化钛来改善影象清晰度。使用的TiO2可以是锐钛矿，也可以是金红石型的。在光学性能方面，优选金红石型的，因为它具有独特的颗粒度和几何形状。再有，可以把锐钛矿和金红石掺和在一起，既改善了白度，也改善了清晰度。成象系统可以接受的TiO2的例子是Du Pont Chemical Co.的R101金红石型TiO2和Du PontChemical Co.的R104金红石型TiO2。在此发明中还可以使用能够改善成象响应的其它颜料，如硫酸钡、白土或碳酸钙。
加入到本发明双轴取向片材中TiO2的优选量是4-18％(重量)。低于3％的TiO2在只带有微孔时，不容易达到所需的光透射。高于4％的TiO2，再加上微孔，就提供了低成本的双轴取向微孔片材。14％以上的TiO2，需要额外的染料密度以克服透射光的损失。
本发明双轴取向聚烯烃片材的优选光谱透射率是至少40％，而又低于90％。光谱透射率是穿过材料透射的光能的量。对于一个成象单元，光谱透射率是透射的能量与入射的能量之比，用百分比以如下的公式表示：TRGR＝10-D*100，这里D是用X-Rite310型(或类似的型号)照相透射光密度计测量的红色、绿色和蓝色状态A透射密度响应的平均值。透射率越高，材料的遮光度越低。对于加入了漫射物的透射显示材料，影象质量与从影象反射到观察者眼睛中的光的量有关。具有低光谱透射量的透射显示影象不许可对影象的充分照明，以避免引起影象感官质量的损失。光谱透射率低于35％的透射影象对于透射显示材料是不能接受的。再有，低于35％的光谱透射率将需要额外的染料密度，这就增加了透射显示材料的成本。具有高于90％透射率的透射显示材料使得照明光与影象产生明显的干扰。
本发明双轴取向片的优选光谱透射密度是46％-54％之间，该范围能够为透射和反射性能的最优化，产生漫射背投光源和影象层染料密度最小化的显示材料。
对于本发明的双轴取向片材，优选小于60％的反射密度。反射密度是从影象反射到观察者眼睛中光能的量。使用X-Rite310型(或类似的型号)照相透射密度计，在0°/45°几何状态A的红色/绿色/蓝色响应来测量反射密度。需要足够数量的反射光能量来使背射的光源漫射。反射密度大于65％是透射显示材料所不能接受的，这不与先有技术中透射显示材料的质量匹配。
可以用先有技术中已知的任何方法进行这些复合片材的挤塑、骤冷、取向和热固定，以制造取向的片材，比如使用扁平片材加工法或者气泡法或筒式加工法。扁平片材加工法包括通过一个缝形模头挤塑共混料，将挤出的片状物在急冷的流延鼓上迅速骤冷，使得片材的芯层基质聚合物组分和皮层组分骤冷到它们的玻璃固化温度以下。然后将骤冷过的片材在高于玻璃化温度但低于基质聚合物熔点的温度下，沿相互垂直的方向上拉伸进行双轴取向。该片材可以先在一个方向上拉伸，然后在另一个方向上拉伸，也可以在两个方向上同时拉伸。拉伸比被定义为最终长度除以初始长度的数值在纵向和横向的总和，拉伸比优选至少为10-1。在片材被拉伸以后，通过加热到足以使聚合物结晶或退火的温度，同时以一定的程度在两个拉伸的方向限制片材的收缩，对其进行热固定。
虽然以优选的方式将此复合片材描述为具有至少3个芯层，以及在每面各有一个皮层，也可以给其提供额外的层，其功能是改变双轴取向片材的性能。双轴取向片材可以以具有改善粘接性能，朝着载体或成象单元的表面层来成形。如果需要得到某些希望的特殊性能，该双轴取向的挤塑可以以多达10层的方式进行。
在共挤塑和取向工艺以后，或者在流延和充分取向之间，可以用任何量的涂料涂布或处理这些复合片材，可以用此涂料改善片材的性能，包括可印性，提供蒸汽阻隔性、使其可以热密封，或者改善与载体或与成象层的粘接性。此涂料的例子是赋予可印性的丙烯酸涂料、赋予热密封性的偏氯乙烯涂料。进一步的例子包括进行阻燃处理、等离子处理或电晕放电处理，以改善可印性或粘接性。
在微孔芯层的表面具有至少一层无空隙的皮层，可使该片材的拉伸强度增加，使其更便于制造。这使该片材比起所有层都具有微孔的情况来可制成更宽的宽度和更高的牵伸率。多层共挤进一步简化了制造方法。
曝光层与成象层相邻的优选双轴取向片材的结构如下：
具有蓝色颜料的聚乙烯皮层(表面层)
含有4％ TiO2和荧光增白剂的聚丙烯
聚丙烯微孔层
聚丙烯底皮层
与微孔的复合片材和双轴取向片材层合的载体可以是具有所需透射率和刚度性能的任何纤维素纸。纤维素纸优选作为纸中的纤维素纤维/空气界面为照明光源提供有效漫射体，与适当的聚合物基质相比它的成本低廉。在成象系统的情况下，适当的纤维素纸必须不与影象接受层发生化学反应。在本发明中使用的一种成象级的纸必须是“平滑的”，以便不干扰影象的观察。纤维素纸的表面粗糙度是Ra，它是在纸上比较小间隔的表面不规整度的度量。表面粗糙度测量是最大容许粗糙高度，以微米为表示单位，使用符号Ra。对于本发明的纸，长波表面粗糙度，即橘皮值是所研究的。对于本发明用纸的不规则表面形状，用直径0.95cm的探测器来测量纸的粗糙度，因而能探测所有的细小粗糙度的细节。优选的纸的表面粗糙度是0.13-0.44μm。当表面粗糙度大于0.44μm时，观察到的影象不会是高质量的。表面粗糙度小于0.013μm的纤维素纸难于制造，而且价格昂贵。
优选的本发明纤维素纸的定量为40-120g/m2。定量小于30g/m2会产生通过数字成象设备进行传输不具有所需刚度的影象载体。再有，小于30g/m2的定量得到的影象载体也不具有消费者能接受的刚度。当定量大于130g/m2时，影象载体的刚度虽然能为消费者接受了，但超过了拍摄显示材料所要求的刚度。本发明优选的纸纤维长度为0.40-0.58mm。用FS-200纤维长度测量仪(Kajaani自动化公司)测量纤维长度。纤维长度短于0.35mm时，难于制造，因而也就比较昂贵。因为较短的纤维长度一般导致纸的模量增加，短于0.35mm的纸纤维长度能产生成象纸。这种纸难以切碎，难以在数字印相设备中传送。长于0.62mm的纸纤维长度在表面光滑度方面显示不出改善效果。
优选的本发明纤维素纸的密度为1.05-1.20g/cm3。片材密度小于1.05g/cm3不能提供消费者满意的光滑表面。片材密度若大于1.20g/cm3，则因需要昂贵的砑光机砑光而难于制造，机器的效率也要受损。对于影象载体来说，纵向与横向的模量比是很关键的，因为该模量比对成象元件卷曲，和对纵向和横向二者的平衡刚度是一个控制因素。优选的纵向与横向模量比是1.4-1.9。小于1.4的模量比难以制造，因为纤维素纤维倾向于和流出造纸机机头盒的主流保持同向。此流沿纵向移动，只是稍微受到长网造纸机参数的反作用。模量比大于1.9时，对于层合的影象载体不能提供所需的卷曲和刚度改善效果。
纤维素纸优选不含有TiO2，因为在本发明的纤维素纸上层合微孔的双轴取向片材可以改善影象载体的遮光度。从纤维素纸中除去TiO2极大地改善了造纸工艺的效率，可以省去清洗机器重要表面上沉积物的必要性。纸基质基本不含有TiO2也降低了内部的光散射，光散射在基质中使用TiO2的先有技术材料中是很普遍的。对于显示材料来说，内部光散射会降低影象质量。然而，如果需要用TiO2来改善载体的遮光度，那么本发明的纤维素纸可以含有先有技术中已知的、用于改善纸的影象质量的任何附加物。使用的TiO2可以是锐钛矿或金红石类型的。用于添加纤维素纸可以接受的TiO2的例子是Du Pont Chemical Co.的R101金红石型TiO2和Du Pont Chemical Co.的R104金红石型TiO2。本发明中也可以使用能够改善成象响应的其它颜料。所述颜料，如滑石粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钡、氧化锌、二氧化钛、硫化锌和碳酸镁都是可用的，它们可以单独使用，也可以和TiO2一起使用。
优选基本不含有干强度树脂和湿强度树脂的纤维素纸，因为取消干的和湿的强度树脂会降低纤维素纸的成本，改善制造效率。在纤维素照相纸中一般是要添加干强度树脂和湿强度树脂，以提供在干态和湿态下的强度，因为在消费者进行影象的洗印加工时，该相纸是在湿的加工化学品中显影的。在本发明中，不再需要干强度树脂和湿强度树脂，因为数字成象技术无须进行湿化学加工。
在本发明中可以使用在先有技术中提供成象质量纸的任何纸浆。优选漂白的硬木化学牛皮纸浆，因为它能提供光亮度、良好的起始表面和良好的均度，而同时保持强度。一般说来，硬木纤维要比软木纤维短，比例大约是1∶3。优选亮度小于457nm处90％亮度的纸浆。亮度90％或更大的纸浆一般用在成象载体中，因为消费者一般喜欢外观白色的纸。出于成本的原因优选小于在457nm下亮度90％的纤维素纸，因为可以通过本发明的纤维素纸上层合微孔双轴取向片材来改善成象载体的白度。纸浆白度的降低可以减少所需的漂白剂的量，也就降低了纸浆的成本，降低了漂白剂对环境的污染。
在本发明中使用的纤维素纸可以在标准的连续长网造纸机上制造。为了形成本发明的纤维素纸，必须将纸纤维高度精制以得到良好的匀度。在本发明中，这可以通过以下步骤来实现，即提供木纤维在水中的悬浮液、使所述纤维与串联的盘磨精制混合机及锥形磨浆混合机接触，使之以总的比净磨浆能力44-66KWhr/mt使纤维在盘磨中展开，以总的比净磨浆能力55-88KWhr/mt在锥形磨浆机中的切碎、将水中的所述纤维铺在带孔的组件上除去水、通过压机和毛毡之间将所述纸干燥、并通过罐之间使所述纸干燥、给所述纸上胶、通过蒸汽加热的干燥罐之间将所述纸干燥、将蒸汽通到所述纸上，以及将所述纸通过砑光辊。优选切碎用的比净磨浆能力(SNRP)为66-77KWhr/mt。小于66KWhr/mt的SNRP将使纤维长度减短不足，导致不太光滑的表面。大于77KMhr/mt的SNRP在上述的盘磨精制后，将产生难于从长网中排出的原料淤浆。用如下的公式计算比净磨浆能力：[输入精机的功率(千瓦)-无负荷(千瓦)]/0.251*％稠度*流速(gpm)*0.907mt/t(注mt即metric ton，t即ton)
为了形成有足够光滑度的纤维素纸，希望在最后的砑光之前将纸的表面重新湿润。造纸机上制造的具有高湿含量的纸要比以再加湿操作而含有同样量水的纸更容易砑光。这是因为纤维素的吸水有部分的不可逆性。然而，砑光具有高湿含量的纸会导致发黑，即纤维在接触时互相挤压而造成的透明度的一种状况。被挤压的区域反射光比较少，因而显得较暗，在成象应用，比如作为成象材料的基料时，这是一种不希望的状况。在纸张被机器干燥以后在纸的表面上加湿，发黑的问题就可以避免，同时保持高湿砑光的优点。在机器砑光之前进行表面加湿只软化表面纤维，而不软化纸内部的纤维。具有高表面湿含量的砑光纸一般显示出较大的强度、密度、光泽度和耐加工化学作用，对于显示载体，所有这些都是希望的，比先有技术的透射显示纸基显示出感官上的优势。
有几种使纸张表面湿润的技术。将水通过机械辊，或者是通过气溶胶雾借助静电场的方法散布是先有技术中已知的两种技术。上述两种技术需要停留时间来使水浸透表面，和使水在纸的上表面进行平衡，因此就要求纸有一定的长度。所以，对于上述这些系统，难于使水含量得到校正，而又不使纸张变形、粘污和溶胀。在最终砑光之前将纸张表面重新润湿的优选技术是使用蒸汽喷洒装置，蒸汽喷洒装置使用控制压力的饱和蒸汽，使水蒸气浸透纸张表面和凝聚。在砑光之前，由于在砑光辊的压力缝隙前，本发明的纸被加热和润湿，蒸汽喷洒装置使光泽度和光滑度都得到相当的改善。纤维素纸表面进行控制蒸汽润湿的商品化系统的例子是Pagendarm Co.公司制造的“Fluidex System”。
对于半透明成象载体，只优选在纸的表面一侧使用蒸汽，因为对于纸的成象面，改善的表面光滑度具有商业价值。在纸的两面都喷洒蒸汽虽然是可行的，但是不是必要的，会使产品增加成本。
在喷洒蒸汽和砑光之后，优选的水分重量含量是7-9％。小于7％的湿含量制造起来成本太高，因为需要更多的纤维来得到最终的定量。当湿含量高于10％时，纸的表面开始劣化。在纸表面进行蒸汽润湿以后，将纸砑光，然后卷纸。砑光辊的优选温度是76-88℃。过低的温度导致不良的表面。过高的温度是不必要的，因为无助于纸张表面的改善，又需要更多的能量。
当使用纤维素纸基时，优选使用聚烯烃树脂将微孔复合片材挤出层合在基纸上。通过在纸片和双轴取向聚烯烃片材之间涂布熔融挤出的粘接剂，然后将它们通过两个辊之间的缝隙，将本发明的双轴取向片材与纸基进行挤出层合。可以在双轴取向片材或纸基通过该缝隙之前将熔融挤出的粘接剂涂布在它们的任意一个上面。在一个优选的形式中，将该粘接剂同时涂布在双轴取向片材和纸基之间的缝隙中。将双轴取向聚烯烃片材粘接到纸基上使用的粘接剂可以是对成象单元没有不良影响的任何适当的材料。一种优选的材料是茂金属催化的乙烯塑性聚合体，将其熔融挤出在纸和双轴取向片材之间的缝隙中。优选茂金属催化的乙烯塑性聚合体是因为它容易熔融挤出，与本发明的双轴取向聚烯烃片材的粘接良好，而且与本发明的明胶胶层聚酯载体的粘接也良好。
一种优选的显示载体结构如下，其中的成象层被涂布在双轴取向的聚烯烃片材上：
双轴取向聚烯烃片材
茂金属催化的乙烯塑性聚合体(粘接剂)
80g/m2定量的纤维素纸基
在本文中使用的名词“成象元件”是一种形成影象使用的非照相或非卤化银技术的材料。非照相的成象方法包括热染料转移、喷墨、电子照相、静电照相、苯胺印刷或轮转凹版印刷术。
本发明接收元件的热染料图象接受层可以包括聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、(苯乙烯-丙烯腈)共聚物、聚己内酯或它们的混合物。该染料图象接受层可以以使设想的目标有效的任何量存在。一般以大约1-大约10g/m2的浓度可以得到良好的结果。如在Harrison等人的美国专利4,775,657中所叙述，在此染料接受层上还可以再涂布另一个表涂层。
与本发明的染料接收元件一起使用的染料供给元件一般包括在其上面具有含染料层的载体。在用于本发明的染料供体中可以使用任何染料，只要它通过加热可以转移到染料接受层上即可。使用可升华的染料得到特别好的结果。比如美国专利4,916,112、4,927,803和5,023,228中公开的在本发明中可以使用的染料供体。
如同上面所注意到的，使用染料供体元件形成染料转移影象。这样的方法包括按照上面的叙述，以成象方式加热染料供体元件和将染料影象转移到染料接收元件上，形成转印影象。
在热染料转印方法的一个优选实施方案中，使用了一种染料供体元件，该元件在聚对苯二甲酸乙二醇酯载体上相继涂有青色、品红和黄色染料的重叠区，对每种颜色相继进行染料转移步骤，以得到一个三色染料转移影象。当然，当只对单色实施此方法时，就得到单色的染料转移影象。
能够将染料从染料供体元件转移到染料接收元件所使用的热印头是市售商品。可以使用比如Fujitsu Thermal Head(FTP-040 MCS001)、TDK Themal Head F415 HH7-1089或者Rohm Thermal Head KE 2008-F3。此外，可以使用其它已知的热染料转移用的能源，比如GB 2,083,726A中叙述的激光器。
本发明的热染料转移组合包括如上所述的(a)染料供体单元，和(b)染料接收元件，该染料接收元件与染料供体元件处于叠放的关系，使得供体元件的染料层与接收元件的染料影象接受层接触。
当须要得到三色影象时，通过热印头加热的时间内，以三种情况形成上述的组合。第一种染料被转移以后，元件被剥离。然后将第二染料供体元件(或者具有不同染色区的供体元件的另外的区域)与染料接收元件对齐，重复该方法。以同样的方法得到第三色。
在许多图书和出版物中详细叙述过静电照相法和电子照相法和它们的具体步骤。该方法包括建立静电影象、用带有电荷的彩色颗粒(调色剂)使影象显影，根据情况将得到的已显影的影象转移到第二基底上，并将该影象在该基底上定影等基本步骤。在这些方法和基本步骤中有许多可供选择的方案，使用液体的调色剂代替干调色剂是这些选择方案之一。
第一个基本步骤是建立静电影象，这可以通过各种方法来实现。静电复印的方法使用了均匀带电的光电导体，通过模拟或数字曝光，使其在有影象处进行光致放电。该光电导体可以是一个一次使用的系统，也可以是再次充电和再次产生影象的系统，比如基于硒或有机受光体的系统。
静电复印法的一种形式，使用了一种均匀带电的光电导体，通过模拟或数字曝光，使其有影象处进行光致放电。该光电导体可以是一个一次使用的系统，也可以是再次充电和再次产生影象的系统，比如基于硒或有机受光体的系统。
电子照相法的一种形式，将光敏元件被永久性地成象，形成导电度有差别的区域。先均匀地带上静电电荷，然后是成象元件有差别地放电，就建立了静电影象。这些元件被称作静电照相或静电复印的原版，因为在一次成象曝光后它们可以重复地带电和显象。
在另一静电照相法中，用电离射线照相的方法建立静电影象。在介电介质(保持电荷的介质纸或胶片)上建立潜影。从跨过该介质整个宽度上间隔排列的记录针中选择金属记录针或书写笔尖上加上电压，引起所选择的记录针和介质之间空气的介电击穿。产生在介质上形成潜影的离子。
但将产生的静电影象用带相反电荷的调色剂粒子显影。为了用液体调色剂进行显影，让液体显影液与静电影象直接接触。一般使用流动的液体，以保证有足够的用于显影的调色剂颗粒。由静电影象建立的电场引起非导体液体中悬浮的带电颗粒由于电泳而运动。这时，静电潜影的电荷被带相反电荷的颗粒中和。
如果使用可以再成象的光受体或静电照相母片，将着色的影象转移到纸(或其它基底)上。该纸选择能引起调色剂颗粒转移到纸上的极性来使纸静电充电。最后，将着色的影象在纸上定影。对于自定影的调色剂，通过空气干燥或加热从纸上除去残留的液体。在蒸发溶剂的时候，这些调色剂形成与纸相粘接的膜。对于可以热熔融的调色剂，使用热塑性聚合物作为颗粒部分。加热即可除去残留液体，也能将调色剂固定在纸上。
喷墨成象使用的染料接收层(即DRL)可以用任何已知的方法，如溶剂涂布或熔体挤出涂布技术来涂布。在连接层(TL)上涂布的DRL的厚度为0.1-10μm，优选0.5-5μm。有许多可以用作染料接收层的配方。主要的要求是DRL要与将要成象的油墨相容，以产生所需的色彩谱和色彩密度。当油墨滴通过DRL时，染料被保留在DRL中或者说使其染色，而油墨溶剂则自由地通过DRL，并迅速地被TL吸收。此外，DRL的配方优选从水中进行涂布，并与TL有适当的粘接性，使得容易控制表面光泽。
比如，Misuda等人在美国专利4,879,166、5,264,275、5,104,730、4,879,166和日本专利1,095,091、2,276,671、2,276,670、4,267,180、5,023,335、5,016,517中公开了含有假-bohemite和某些水溶性树脂混合物的水基DRL配方。Light等人在美国专利4,903,040、4,930,041、5,084,338、5,126,194、5,126,195和5,147,717中公开了含有乙烯基吡咯烷酮聚合物和某些水分散性和/或水溶性聚酯混合物，还有其它聚合物和附加物的水基DRL配方。Butter等人在美国专利4,857,386、5,102,717公开了含有乙烯基吡咯烷酮聚合物和丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物混合物的油墨吸收树脂层。Sato等人在美国专利5,174,317中和Higuma等人在美国专利5,059,983中公开了基于聚乙烯醇的水性可涂布DRL配方。Iqbal在美国专利5,208,092中公开了水基油墨吸收层或含有随后交联的乙烯基聚合物的DRL配方。除了这些例子以外，还可以有其它的满足前述DRL的主要和次要要求的已知或预期的配方，所有这些都在本发明的构思和范围之内。
优选的DRL是厚度为0.1-10μm DRL，是5份铝氧烷和5份聚乙烯基吡咯烷酮水分散液涂布而成。该DRL也可以含有不同含量和不同颗粒度的消光剂，以控制光泽、摩擦和/或不怕指纹，表面活性剂，以增加表面均匀度和调节干燥涂层的表面张力、媒染剂、抗氧剂、紫外线吸收化合物、光稳定剂等。
虽然可以成功地使用上述的吸收油墨元件来达到本发明的目标，还是希望对DRL涂上表层，以增加成象元件的耐久性。这样的涂层可以在该元件成象以前或以后涂布到DRL上。比如，可以用能够自由通过油墨的透油墨层涂布该DRL。在美国专利4,686,118、5,027,131和5,102,717和欧洲专利说明书0 524 626中叙述了这类涂层。任何已知的层合膜和设备可以用于此目的。在上述的成象方法中使用的油墨是已知的，该油墨配方经常与特定的加工方法紧密相结合，即连续法、压电法或热法。因此，根据特定的油墨加工方法不同，该油墨可以含有溶剂、着色剂、防腐剂、表面活性剂、增湿剂等各种不同量和不同组合。与本发明的影象记录元件组合使用的优选油墨是水基的，如目前在Hewlett-PackardDesk Writer 560C打印机中使用的商品。然而，如上所述的影象记录元件的另外的实施方案是对于给定油墨记录方法或对于给定出售者特点的油墨特别配制的。
一般通过苯胺印刷或轮转凹版印刷术实施印刷。苯胺印刷是一种胶印活版印刷技术，其中印刷版是由橡胶或光聚合物制造的。通过将油墨从印刷版突起的表面转移到本发明的载体上来实现印刷。轮转凹版印刷法使用一种具有数千个小网格的印刷滚筒，这些网格低于印刷滚筒的表面。当印刷滚筒与压辊上的纸张相接触时，油墨就从网格上转移下来。
适用于本发明的油墨包括溶剂基油墨、水基油墨和辐射固化的油墨。溶剂基油墨的例子包括硝基纤维素马来酸聚合物、硝基纤维素聚酰胺聚合物、硝基纤维素丙烯酸聚合物、硝基纤维素聚氨酯聚合物、氯化橡胶、乙烯基聚合物、丙烯酸聚合物、醇溶丙烯酸聚合物、醋酸纤维素丙烯酸苯乙烯聚合物和其它合成聚合物。水基油墨的例子包括丙烯酸乳液、马来酸树脂分散液、苯乙烯马来酸酐树脂和其它合成聚合物。辐射固化油墨的例子包括紫外线和电子束交联油墨。
当用苯胺印刷或轮转凹版印刷术印刷本发明的载体时，需要油墨粘接涂层，使载体能够有效地被印刷。可以用任何先有技术中已知的材料涂布双轴取向片材的顶层，以改善油墨和本发明双轴取向聚烯烃片材的粘接。其例子包括丙烯酸类涂层和聚乙烯醇涂层。也可以使用对本发明双轴取向片材的表面处理来改善油墨的粘接。其例子包括电晕处理和火焰处理。
下面的实施例说明本发明的实施。它们不是本发明所有可能方案的全部。除非另有说明，份数和百分数都指重量。
实施例
实施例1
在此实施例中，半透明显示材料是使用层合在纸基上的双轴取向聚烯烃片材上涂布的喷墨接受层制造的。该纸具有需要的厚度和定量(70g/m2)，以得到可接受的光谱透射。此实施例将显示出，双轴取向片材与纤维素纸的层合提供了数字印刷和接纳成象层所需的强度，并提供了优质低成本的透射显示材料。用双轴取向片材层合下面的基础纤维素纸，以建立一个成象载体：
此实施例的纤维素纸基是由50％的漂白硬木牛皮纸纸浆、25％的漂泊硬木亚硫酸盐纸浆和25％的漂泊软木亚硫酸盐纸浆组成的成品纸浆通过双动盘磨机，然后用锥形精磨机精制到200cc的加拿大标准游离度而生产的。在得到的成品纸浆中加入0.2％的烷基乙烯酮二聚体、1.0％的阳离子玉米淀粉、0.5％的聚酰胺-环氧氯丙烷聚合物、0.26％的阴离子聚丙烯酰胺和5.0％的TiO2(都是干基重量)。在长网造纸机上制造干重量70g/m2的基础纸，湿压到固体含量42％，再用蒸汽加热的干燥器干燥到含水量10％，达到Sheffield空隙率160 Sheffied单位，表观密度0.70g/cm3。然后在垂直上胶压机上用10％的羟乙基玉米淀粉溶液给纸基的表面上胶，达到淀粉含量3.3％(重量)。将表面上胶后的载体进行砑光使表观密度达到1.04g/cm3。
将下面的双轴取向聚烯烃片材挤出层合到纤维素纸的上面：
片材顶层(成象面)：
一种含有5层的复合片材，其各层被表示为L1、L2、L3、L4和L5。L1是双轴取向片材顶面的着色薄层，在其上涂布有喷墨染料接受层。L2是加入荧光增白剂和TiO2的一层。使用的荧光增白剂是Ciba-Geigy公司生产的Hostalux KS。在L2中加入的金红石型TiO2是基础聚合物的2％。该TiO2的类型是Du Pont R104型(TiO2的颗粒度为0.22μm)。下面的表1列出了此实施例中使用的双轴取向片材各层的特性。
表1层材料厚度，μm L1低密度聚乙烯和色母粒 0.75 L2聚丙烯+TiO2+OB 4.32 L3带空隙聚丙烯 24.9 L4聚丙烯 4.32 L5聚丙烯 0.762 L6低密度聚乙烯 11.4
此实施例中使用的顶层片材是共挤塑和双轴取向的。用ExxonChemical Co.制造的茂金属催化的乙烯聚合塑性体(SLP 9088)将顶层片材挤塑层层合到纸基上。茂金属催化的聚合塑性体的密度是0.900g/cm3，熔融指数14.0。
双轴取向片材的L3层是微孔的，在表2中进一步叙述，该表中列出了折光指数和几何厚度，是沿着穿过L3层的单一切片测定的，并不意味着是完整的各层，沿另一位置的切片会得到不同但是近似的厚度。折光指数为1.0的区域是空隙，其中充满着空气，其余的层是聚丙烯。
表2
L3的亚层 折光指数 厚度，μm
1 1.49 2.54
2 1 1.527
3 1.49 2.79
4 1 1.016
5 1.49 1.778
6 1 1.016
7 1.49 2.286
8 1 1.016
9 1.49 2.032
10 1 0.762
11 1.49 2.032
12 1 1.016
13 1.49 1.778
14 1 1.016
15 1.49 2.286
用喷墨成象接收层来制备本实施例的半透明显示材料，它被涂布在位于双轴取向片材顶面的聚乙烯层L1上。借助挤塑加料器涂布喷墨染料接受层，即含有326.2g明胶、147gBVSME坚膜剂，即2％的二(乙烯基磺酰甲基)醚水溶液、7.38g含有2.88g的粒度为11.5μm的聚苯乙烯珠、0.18g DispexTM(购自Allied Colloids Inc.的40％水溶液)和4.32g水的分散液，以及3.0g的由Olin Matheson Co.得到的表面活性剂10G(壬基苯氧基聚缩水甘油)的20％水溶液。厚度大约5μm(干厚度)。
借助于挤塑加料器在此层上涂布含有下面所述成分和0.45g由OlinMatheson Co.得到的表面活性剂10G(壬基苯氧基聚缩水甘油)的20％水溶液以及79.5g水的水溶液，形成厚度大约2μm(干厚度)的油墨接受层；所述成分为143.5g的4.52g羟丙基纤维素(Dow Chemical Co.的Methocel KLV 100)的3％水溶液、0.075g购自Eastman Kodak Co.的硫酸钒二水合物、0.075g由Olin Matheson Co.得到的表面活性剂10G(壬基苯氧基聚缩水甘油)的20％水溶液和145.4g水；
此实施例的喷墨纸半透明显示材料的结构如下：
喷墨接受层
双轴取向的、微孔聚烯烃片材
茂金属乙烯聚合塑性体
70g/m2定量的纤维素纸基
在加入喷墨接受层之前，用16D型Lorentzen和Wettre刚度测试仪测定纸基和层合半透明显示材料载体的弯曲刚度。此仪器的输出是以mN为单位的力，使长20mm，宽38.1mm的试样的悬臂未夹紧端以未加负载的状况弯曲15°角所需的力。在此测试中，将纵向和横向的纸刚度与此实施例的顶面双轴取向片材层合的纸基的刚度相比较。其结果列在表3中。
表3 纵向刚度 (mN) 横向刚度 (Mn) 层合以前 44 38 层合以后 93 82
上面表3的数据表明，与双轴取向聚合物片材层合以后纸基的刚度有明显的增加。此结果明显地说明，先有技术的照相纸基半透明显示材料不能为产品的储运和显示提供适当刚度值。测量到的对照组纵向的刚度为40mN，而从表3看到本发明的纵向刚度为93mN。在相同的刚度下，层合后因刚度的明显增加可以比先有技术的纸基透明显示材料使用更薄的纸基，因此就降低了显示载体的成本。再有，显示材料厚度的减少可以降低材料的储运成本，因为一卷较薄材料的重量较轻，纸卷的直径也较小。
用X-Rite 310型照相密度计测量显示载体的状态A密度。从状态A密度的读数计算出光谱透射率，这是透射能与入射能的比值，按如下公式表示为百分数：TRGB＝10-D*100，其中D是红色、绿色和蓝色状态A透射密度响应的平均值。还用Spectrogard光谱分光光度计，CIE系统，用施照体D6500测量显示材料的L*、a*和b*。在透射时，就背投照明光源透过片基的显示情况进行定性评估，光源本身的透过显示被认为是不希望的，因为在此测试中使用的非荧光光源会干扰影象质量。此实施例的显示材料在Hewlett Packard DeskJet 870 Cxi喷墨打印机中被印上各种测试影象。本发明和对照组的比较数据列在下面表4中。
表4测量 层合纸基 (本发明)透射率％ 27％CIE D6500 L* 57.6CIE D6500 a* -0.06CIE D6500 b* -0.82背投光光源透过显示 无
涂有此实施例喷墨影象接收层的双轴取向层合纤维素纸基载体表现出成象纸透射显示材料所需的所有性能。此实施例的显示材料还具有比先有技术纸基显示材料更好的许多优点。含有空隙和不含空隙的层，其TiO2和着色剂的含量受到调节，以提供能够控制b*、遮光度和丝状透过显示的最佳光学性能。本发明的密度最小区是中性白(本发明的b*值-0.82)，补偿喷墨影象接受层中使用的明胶固有的黄度，得到感官上优良的纸基材料。因为加入到L2层的TiO2浓缩在双轴取向片材中，避免了先有技术的显示材料中成象层加入TiO2有关的典型问题。另外，此成象载体的成本低于先有技术的聚合物基材料，因为较薄的层合纸基比聚合物基便宜。在此实施例中使用的70g/m2纸基的定量比先有技术纸基典型的110g/m2要低得多。在透射时，不显示出背照光源证明本发明能够漫射背照明光和有足够的光透过提供高质量影象。
本发明的27％的透射率提供可接收的透射影象，因为27％的透射率可以有足够的光透过载体照射到影象上。再有，染色材料的浓度和双轴取向片材中的白色颜料，为改善生产效率和节约材料打下基础，得到低成本显示材料。本发明的a*和L*满足高质量透射显示材料的要求。因为本实施例的纸基与薄的高强度片材层合，双轴取向片材提供了必要的强度，使得能在Hewlett Packard DeskJet 870 Cxi喷墨打印机中有效地输送。最后，因为用喷墨打印技术来形成影象，打印影象在12分钟内完成，而照相透射显示材料的典型成象时间要长得多。
已参考特定优选实施方案详细叙述了本发明，但应该理解，在本发明的精神和范围内可以进行任何的变化和改进。