KR101741288B1 - 재귀반사성 시트류 및 큰 입사각에서 재귀반사도가 감소된 번호판 - Google Patents

Abstract

본 출원은 번호판에 사용될 수 있고 ALPR 시스템에 의해 정확하게 판독 및/또는 검지될 수 있는 재귀반사성 시트류에 관한 것이다. 재귀반사성 시트류는 큰 입사각에서 감소된 재귀반사도를 제공하는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류이다. 재귀반사성 시트류는 또한, 큰 입사각으로부터의 입사 적외광의 감소된 재귀반사도 및 법선 부근의 입사각으로부터의 입사 가시광의 실질적으로 영향을 받지 않는 재귀반사도를 나타내는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류일 수 있다.

Description

재귀반사성 시트류 및 큰 입사각에서 재귀반사도가 감소된 번호판{RETROREFLECTIVE SHEETING AND LICENSE PLATE WITH REDUCED RETROREFLECTIVITY AT HIGH ENTRANCE ANGLES}

본 발명은 일반적으로 큰 입사각에서 재귀반사도(retroreflectivity)가 감소된 미소구체(microsphere) 기반의 재귀반사성 시트류, 그러한 재귀반사성 시트류를 포함하는 번호판, 및 그러한 번호판을 판독할 수 있는 자동 번호판 판독기 시스템에 관한 것이다.

재귀반사성 재료는 재료에 입사되는 광을 발광원(originating light source)을 향해 다시 방향전환시키는 능력을 특징으로 한다. 이러한 특성은 다양한 교통 및 개인 안전 용도를 위한 재귀반사성 시트류의 광범위한 사용으로 이어졌다. 재귀반사성 시트류는 다양한 물품, 예를 들어 도로 표지, 바리케이드(barricade), 번호판(license plate), 도로 표지병(pavement markers) 및 표시 테이프(marking tape)뿐만 아니라, 차량 및 의류용 재귀반사성 테이프에 통상 이용된다.

알려진 두 가지 유형의 재귀반사성 시트류는 큐브 코너 시트류(cube corner sheeting) 및 미소구체 기반 시트류이다. 때때로 "프리즘형(prismatic)" 시트류로 지칭되는 큐브 코너 재귀반사성 시트류는, 실질적으로 평면인 제1 표면 및 복수의 기하학적 구조체를 포함하는 제2 구조화된 표면을 갖는 얇은 투명 층을 전형적으로 포함하며, 복수의 기하학적 구조체의 일부 또는 전부는 큐브 코너 요소로서 구성된 3개의 반사 면을 포함한다.

때때로 "비드형(beaded)" 시트류로 지칭되는 미소구체 기반 시트류는 입사광을 재귀반사하도록 전형적으로 결합제 층 내에 적어도 부분적으로 매립되며 연관된 경면 또는 확산 반사 재료(예컨대, 안료 입자, 금속 박편(flake) 또는 증기 코트(vapor coat) 등)를 갖는 다수의 미소구체를 이용한다. 비드형 재귀반사기(retroreflector)의 대칭적인 기하학적 형상으로 인해 미소구체 기반 시트류는 배향에 관계 없이, 즉 시트류의 표면에 수직한 축을 중심으로 회전될 때 동일한 총 광 복귀(total light return)를 나타낸다. 따라서, 그러한 미소구체 기반 시트류는 시트류가 표면 상에 배치되는 배향에 대해 비교적 민감하지 않다. 그러나, 그러한 시트류는 일반적으로 큐브 코너 시트류보다 낮은 재귀반사 효율을 갖는다.

다양한 유형의 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류가 공지되어 있다. 예를 들어, 팜퀴스트(Palmquist)에 허여된 미국 특허 제2,407,680호는 "주간에는 하나의 색상의 페인트로 연속적으로 코팅된 것으로 보이고, 야간에는 상이한 색상의 선명한 페인트로 연속적으로 코팅된 것으로 보이는 반사기 구조물"을 기술한다(컬럼 13의 제57행 내지 제60행). 본 발명의 도 1은 미국 특허 제2,407,680호의 도 6이다. 본 개시 내용의 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류(40)는 광반사 면을 갖는 평탄한 후방 반사기(31) 및 평탄한 후방 반사기(31)에 부착되고 투명한 결합제 층(33)에 접합되는 투명한 이격 필름(32)을 포함한다. 투명한 미소구체(34)들의 층이 투명한 결합제 층(33)에 적어도 부분적으로 매립되어, 미소구체의 후방 말단은 이격 필름(32)과 접촉하거나 이에 가깝게 접근하고, 미소구체의 전방 말단은 결합제 층(33)을 지나 돌출한다. 이격 필름(32) 및 결합제 층(33)은 함께, 미소구체를 고정된 위치에, 그리고 후방 반사기(31)에 대해 이격된 관계로 유지하는 매트릭스를 구성한다. 착색된 불투명한 장벽 층(35)이 인접한 미소구체들의 측부들 사이에 배치된다. 미소구체의 전방 표면은 확산된 일광에 의해 가시화되고 재귀반사성 시트류의 일광 모습을 결정한다. 재귀반사성 시트류의 야간 모습은 후방 반사기에 의해 결정된다.

텅(Tung)에게 허여된 미국 특허 제3,758,193호에는 적외광을 반사하는 다양한 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류가 기술되어 있다. 본 개시 내용의 도 2a는 미국 특허 제3,758,193호의 도 1이다. 본 개시 내용의 도 2a에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 재귀반사성 시트류(10)는 미소구체 기반의 시트류(12) 상에 코팅된 적외선 투과형 가시광 흡수층(11)을 포함한다. 미소구체 기반의 시트류(12)는 지지층(13), 지지층(13)에 부분적으로 매립되는 구형의 가시적으로 투명한 유리 비드(14)들의 층, 유리 비드(14)의 후방 말단을 덮어 방사선을 비드(14)를 통해 귀환시키는 반사 표면을 제공하는 반사층(15)(예를 들어, 알루미늄), 및 가시적으로 투명한 외층(16)을 포함한다.

본 개시 내용의 도 2b는 텅에게 허여된 미국 특허 제3,758,193호의 도 2이다. 본 개시 내용의 도 2b에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 재귀반사성 시트류(19)는 적외 방사선을 투과시키고 가시 방사선을 흡수하는 재료를 포함하는 적외선 투과성 가시 방사선 흡수층(20)을 포함한다. 도 2b에 도시된 구현예에서, 적외선 투과성 가시 방사선 흡수층(20)은 안료 입자(25)를 포함한다. 적외선 투과성 가시 방사선 흡수층(20)은 가시적으로 투명한 유리 비드(21)와 유리 비드(21)의 후방 말단을 덮는 반사층(22)(예를 들어, 알루미늄) 사이에 위치되어, 방사선을 유리 비드(21)를 통해 귀환시키는 반사 표면을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유리 비드(21)는 적외선 투과형 가시 방사선 흡수층(20)에 적어도 부분적으로 매립된다. 반사층(22)은 지지층(23)에 인접하고, 유리 비드(21)는 외층(24)으로 덮인다.

라이히(Reich) 등에게 허여된 미국 특허 제7,387,393호(일본 특허출원 공개 제2007-171956호의 대응 특허)에는 재귀반사성 기재 상에 적외선 차단 재료를 포함하는 저-가시도 재귀반사성 시각 태그가 기술되어 있다. 적어도 일부 실시 형태에서, 적외선 차단 재료는 저-가시도 재귀반사성 시각 태그가 적외선 광원에 의해 조사되는 경우, 적외선 카메라에 의해 인식될 수 있는 패턴을 형성한다.

브라운(Brown)에게 허여된 미국 특허 제4,082,426호(일본 특허출원 공개 (소)53-68596호의 대응 특허)에는, 시트류에 직교하는 위치로부터의 재귀반사성 관찰 조건 하에서 시트류가 관찰되는 경우에는 비가시적이지만, 소정 각도에서의 재귀반사성 관찰 조건 하에서 시트류가 관찰되는 경우에는 가시적인 마킹(marking)을 포함하는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류가 기술되어 있다. 이러한 효과를 달성하기 위해, 이미지 영역에서의 재귀반사는 감소된다. 본 개시 내용의 도 3은 브라운에게 허여된 미국 특허 제4,082,426호의 도 1이다. 본 개시 내용의 도 3에 도시된 바와 같이, 재귀반사성 시트류(60)는, 상단층(61); 투명한 결합제 층(63) 내에서 지지되는 투명한 구형 비드(62)(예를 들어, 유리 미소구체)들의 층; 비드(62)의 후방 말단에 걸쳐 코팅되고, 비드(62)의 후방 말단의 곡선 표면을 대체로 따르도록 윤곽이 형성되는 이격층(64); 이격층(64) 상에 코팅되는 이미지 층(65); 이미지 층(65)과 이격층(64)의 부분들에 인접한 정반사성 층(66); 및 후방층(67)(예를 들어, 정반사성 층(66)을 보호하고, 기재에의 시트류(60)의 부착을 위한 수단을 제공하고/하거나 시트류(60)에 강성을 제공하는 접착제 또는 다른 중합체 재료의 층)을 포함한다.

유럽 특허출원 공개 제0416742호(일본 특허출원 공개 (평)03-75996호의 대응 출원)에는, 근적외 스펙트럼에서 선택적으로 흡수성 또는 투과성인 재료를 포함하는 번호판이 기술되어 있다. 결과적으로, 번호판이 상이한 스펙트럼 범위들의 견지에서 관찰되는 경우에 상이한 이미지들이 보인다. 적어도 일부 실시 형태에서, 적외선 흡수 재료는 영숫자 또는 심볼을 형성한다.

최근, 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류의 용도가 번호판에서의 사용에 대해 연구되었다. 그러나, 적어도 일부 예에서, 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류의 사용은, 재귀반사성 번호판이 자동 번호판 판독기(automated license plate reader, "ALPR") 시스템에서 이미지화되는 경우 헐레이션(halation)(현상된 사진 이미지에서 요구되는 경계를 넘어 광이 퍼지는 것)으로 인해, 번호판 상의 문자의 판독 불능 및 불량한 가시성을 야기한다.

ALPR 시스템은 전자 시스템을 사용하여 차량을 검지 및 인식한다. ALPR에 대한 예시적인 용도에는, 예를 들어 자동 사용료 징수, 교통법 집행, 범죄와 연관된 차량의 검색, 및 시설 접근 제어가 포함된다. ALPR 시스템의 하나의 이점은, 전세계의 거의 모든 지역에서, 차량이 시각적으로 식별가능한 정보를 상부에서 갖는 번호판을 구비할 것이 요구되고 있기 때문에, 이러한 시스템이 거의 보편적으로 사용될 수 있다는 것이다. 그러나, 시각적 태그를 인식하는 일은 복잡할 수 있다. 예를 들어, ALPR 시스템으로부터의 판독 정확성은 판독기에 의해 평가되는 캡쳐된 이미지의 품질에 크게 의존한다. 기존의 시스템은 복잡한 배경으로부터의 태그의 식별 및 가변 조명의 취급에 있어 곤란한 점이 있다. 예시적인 하나의 ALPR 시스템이 라이히(Reich) 등에게 허여된 미국 특허 제7,387,393호(일본 특허출원 공개 제2007-171956호의 대응 특허)에 기술되어 있다. ALPR 시스템은 전형적으로 적외선 카메라 및 번호판에 입사하는 광선을 방출하는 적외선 광원을 사용한다. 많은 ALPR 시스템에서의 적외선 카메라 및/또는 적외선 광원은 도로 위 또는 도로 부근에 위치된다. 따라서, 카메라 및/또는 광원에 의해 방출된 적외광은 큰 입사각으로 번호판에 입사된다.

본 발명자들은 번호판에 사용될 수 있고 ALPR 시스템에 의해 정확하게 판독 및/또는 검지될 수 있는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류에 대한 필요성을 인식하였다. 본 발명자들은 또한, ALPR 시스템에 의해 판독될 수 있는 번호판에서의 사용에 바람직한 큰 입사각에서의 감소된 재귀반사도를 제공하는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류가 현재 알려져 있지 않음을 인식하였다. 본 발명자들은 또한, 큰 입사각으로부터의 입사 적외광의 감소된 재귀반사도 및 법선 부근의 입사각으로부터의 입사 가시광의 실질적으로 영향을 받지 않는 재귀반사도를 나타내는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류가 현재 알려져 있지 않음을 인식하였다. 이들 특성은 ALPR 시스템에 의해 판독될 수 있는 번호판에 사용하기에 적합한 재귀반사성 시트류에 바람직하다. 본 발명자들은 또한, 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류에 적외선 흡수 또는 산란 재료를 포함시키는 것이 전술된 유형의 재귀반사성 시트류를 생성할 수 있음을 인식하였다.

본 출원의 하나의 목적은 번호판에 사용될 수 있고, ALPR 시스템에 의해 정확하게 판독 및/또는 검지될 수 있는 재귀반사성 시트류를 제공하는 것이다. 본 출원의 다른 목적은 큰 입사각에서 감소된 재귀반사도를 제공하는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류를 생성하는 것이다. 본 출원의 다른 목적은 또한, 큰 입사각으로부터의 입사 적외광의 감소된 재귀반사도 및 법선 부근의 입사각으로부터의 입사 가시광의 실질적으로 영향을 받지 않는 재귀반사도를 나타내는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류를 생성하는 것이다.

본 출원의 하나의 예시적인 실시 형태는 결합제 층; 결합제 층에 적어도 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈; 스페이서(spacer) 층; 스페이서 층에 인접한 반사기 층; 및 적외선 비투과성 재료를 포함한다. 적외선 비투과성 재료는, 예를 들어 결합제 층에 또는 별개의 적외선 비투과성 재료 층에 있을 수 있다. 재귀반사성 시트는 미소구체-밀봉형(microsphere-enclosed), 미소구체-봉지형(microsphere-encapsulated) 또는 미소구체-노출형(microsphere-exposed)일 수 있다.

본 출원의 다른 예시적인 실시 형태는, 비드 접합층, 비드 접합층에 적어도 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈, 스페이서 층, 스페이서 층에 인접한 반사기 층, 스페이서 층과 반사기 층 사이에 배치되는 적외선 비투과층을 포함하는 재귀반사성 시트이다.

본 출원의 다른 예시적인 실시 형태는, 보호층; 적외선 비투과성 재료를 포함하는 비드 접합층; 비드 접합층에 적어도 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈; 가시광에 투과성이고 미소구체 렌즈의 배면을 대체로 따르도록 윤곽이 형성되는 스페이서 층; 및 스페이서 층의 배면을 덮는 반사기 층을 포함하는 재귀반사성 시트이다.

본 발명의 다른 예시적인 실시 형태는 전술된 재귀반사성 시트들 중 어느 하나를 이용하는 번호판을 제공한다.

본 출원의 다른 예시적인 실시 형태는 전술된 재귀반사성 시트들 중 어느 하나를 이용하는 번호판; 번호판에 광을 지향시키는 광원; 및 번호판을 촬영할 수 있는 기계를 포함하는 ALPR 시스템을 제공한다.

본 출원에 따르면, 번호판에 사용될 수 있고, ALPR 시스템에 의해 정확하게 판독 및/또는 검지될 수 있는 재귀반사성 시트류를 얻을 수 있다. 또한, 본 출원에 따르면, 큰 입사각에서 감소된 재귀반사도를 제공하는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류를 생성할 수 있다. 더욱이, 본 출원에 따르면, 큰 입사각으로부터의 입사 적외광의 감소된 재귀반사도 및 법선 부근의 입사각으로부터의 입사 가시광의 실질적으로 영향을 받지 않는 재귀반사도를 나타내는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류를 생성할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 미소구체 기반의 재귀반사성 재료를 도시하는 도면.
도 2a 및 도 2b는 다른 종래 기술의 미소구체 기반의 재귀반사성 재료를 도시하는 도면.
도 3은 또 다른 종래 기술의 미소구체 기반의 재귀반사성 재료를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 일 실시 형태의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 다른 실시 형태의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 다른 실시 형태의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 다른 실시 형태의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 다른 실시 형태의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 다른 실시 형태의 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 다른 실시 형태의 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류 샘플의 가시선 및 적외선 재귀반사도를 평가하는 데 사용된 기기들의 개략도.
도 12는 본 발명에 따른 재귀반사성 시트류의 다른 실시 형태의 단면도.
도 13은 종래 기술의 재귀반사성 시트류의 단면도.

본 출원은 큰 입사각에서 감소된 재귀반사도를 제공하는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류를 기술한다. 본 출원은 또한, 큰 입사각으로부터의 입사 적외광의 감소된 재귀반사도 및 법선 부근의 입사각으로부터의 입사 가시광의 실질적으로 영향을 받지 않는 재귀반사도를 나타내는 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류를 기술한다. 그러한 재귀반사성 시트류는, 번호판에 사용될 수 있고 ALPR 시스템에 의해 정확하게 판독 및/또는 검지될 수 있다. 본 출원의 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류는 재귀반사성 시트류가 (1) 법선 방향으로부터 가시광에 의해 조사될 때 밝게 보이게 하고, (2) 법선으로부터 변위된 방향으로부터 적외광에 의해 조사될 때 더 어둡게 보이게 하는 적외선 흡수 또는 산란 재료를 포함한다. 큰 입사각으로부터 적외광에 의해 조사될 때 더 어둡게 보임으로써, 재귀반사성 시트류가 적외선 카메라에 의해 촬영될 때, 헐레이션의 발생 정도가 최소화된다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "투명한"이라는 용어는 50 ㎛ 두께에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 그리고 더 바람직하게는 70% 이상인, 요구되는 파장에 대한 투과율을 나타낸다. 가시광 투과율은 분광 광도계를 사용하여 측정될 수 있다.

본 발명의 하나의 예시적인 실시 형태가 도 4에 도시되어 있다. 재귀반사성 시트(400)는 보호층(410); 비드 접합층(420); 비드 접합층(420)에 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈(430)(정면(414) 및 배면(416)을 가짐)들의 층; 미소구체 렌즈(430)의 배면(416)을 대체로 따르도록 윤곽이 형성되는 스페이서 층(440); 스페이서 층(440)에 인접한 반사기 층(460); 스페이서 층(440)과 반사기 층(460) 사이에 배치되는 적외선 비투과층(450)을 포함한다. 적외선 비투과층(450)은 스페이서 층(440)과 반사기 층(460) 사이에 배치되어 개구부(451)를 형성한다. 개구부(451)가 어떠한 적외선 비투과성 재료도 포함하지 않기 때문에, 그래서 가시광(470)은 개구 영역 또는 개구부(451)에서 반사기 층(460)의 표면에서 반사될 수 있다.

가시광(470)이 법선 방향으로부터 재귀반사성 시트(400)로 입사하는 경우, 가시광(470)은 미소구체 렌즈(430)를 통과하고, 반사기 층(460)에 의해 반사되어, 발광원을 향해 방향전환된다. 적외광(480)이 큰 입사각(예를 들어, 법선 부근으로부터 변위된 입사각)으로부터 재귀반사성 시트(400)에 입사하는 경우, 적외광(480)은 미소구체 렌즈(430)를 통과하고, 적외광(480)의 적어도 일부는 적외선 비투과층(450)에 의해 흡수 및/또는 산란된다. 이러한 방식으로, 적외광의 재귀반사는 감소되거나 억제된다.

당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이, 전술된 예시적인 구현예에 많은 변경이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같은 미소구체 렌즈(430)들의 층은 단층(monolayer)이지만, 당업자는 미소구체(430)들의 층이 적층된 미소구체들, 사이에서 다양한 거리를 갖는 미소구체들, 직경을 갖는 미소구체들 등을 포함할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 도 4에 도시된 바와 같은 스페이서 층(440)은 미소구체 렌즈(430)의 배면(416)을 대체로 따르도록 윤곽이 형성된다. 그러나, 당업자는 미소구체의 배면을 대체로 따르는 스페이서 층이 일반적으로 광각 구조물에 사용된다는 것을 인식할 것이다. 본 출원은 또한, 스페이서 층이 미소구체의 배면을 대체로 따르지 않는 협각 구조물을 포함하고자 한다. 대신, 스페이서 층은 본질적으로 평탄할 것이다. 도 4는 또한 비드 접합층(420)을 포함한다. 당업자는 밀봉 렌즈(enclosed-lens) 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류가 비드 접합층을 포함하지 않을 수도 있음을 인식할 것이다. 봉지 렌즈(encapsulated-lens) 시트류에서는, 전형적으로 하나의 층만이 있다. 비드 또는 미소구체는 스페이스 층에 매립되고, 공기-계면에 노출된다. 이러한 구조물의 일례가, 예를 들어 미국 특허 제5,064,272호에 기술되어 있다. 본 출원에서 사용할 수 있는 적어도 하나의 예시적인 구조물에서, 반사기는 초점을 조절하기 위하여 미소구체로부터 이격된다(그리고 미소구체 상에 적접 코팅되지 않음). 이러한 경우에, "결합제 필름"은 실제로 "스페이스 코트"일 것이다. 당업자는 또한, 미소구체가 도 4에 도시된 것 이외의 깊이로 비드 접합층(420)에 부분적으로 매립될 수 있음을 인식할 것이다. 부가적으로, 적외선 비투과층은 또한 또는 대안적으로 스페이서 층(440)의 골(valley) 영역(442)에만 배치될 수 있다.

또한, 일부 예시적인 실시 형태에서, 적외선 비투과성 재료는 또한 적어도 어느 정도 자외광 또는 가시광 비투과성일 수 있다. 그러한 경우에, 재귀반사성 시트류는 자외광 또는 가시광에 의해 소정 각도로 조사될 때 더 어둡게 보일 것이다. 이러한 실시 형태는 ALPR 시스템이 가시광 카메라를 포함하는 경우에 바람직할 수 있다. 예를 들어, 브라질에서, 속도 단속 또는 교통 신호 제어 카메라가 사진 촬영시 자외광 또는 가시광의 플래시를 방출한다. 이와 같이, 이들 시스템은 가시광 하에서 번호판을 이미지화할 때 헐레이션 문제를 나타낼 수 있다. 적어도 어느 정도 자외광 또는 가시광 비투과성인 적외선 비투과성 재료를 포함하는 것은 이들 헐레이션 문제를 감소시키거나 최소화할 수 있다.

도 4의 보호층(410)은 충분한 내후성(weathering resistance) 및 성형성(moldability)의 임의의 투명 재료를 포함할 수 있다. 보호층(410)에 사용되는 예시적인 재료에는, 예를 들어 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, PVC 수지, 불소 함유 중합체, 이오노머 수지 등이 포함된다. 보호층(410)은 두께가 바람직하게는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 더 바람직하게는 약 30 ㎛ 내지 약 100 ㎛이다. 염료 또는 안료가 보호층에 첨가될 수 있다.

비드 접합층(420)은 충분한 성형성을 갖는 임의의 투명 수지를 포함할 수 있다. 비드 접합층(420)에 사용되는 예시적인 재료에는, 예를 들어 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지 등이 포함된다. 비드 접합층(420)은 바람직하게는 두께가 비드 크기의 약 5% 내지 약 95%, 더 바람직하게는 비드 크기의 약 20% 내지 약 70%이다. 염료 또는 안료가 비드 접합층에 첨가될 수 있다.

미소구체(430)는, 예를 들어 유리 비드일 수 있지만, 예를 들어 수지 재료와 같은 다른 광학적으로 투명한 재료가 또한 사용될 수 있다. 미소구체(430)의 굴절률은, 예를 들어 약 2.2 내지 약 2.3일 수 있다. 도면에서는 단층 내에서 동일한 치수를 갖는 미소구체 렌즈들의 완전히 균일한 배치가 도시되어 있지만, 본 발명의 효과가 상실되지 않는 한, 미소구체 렌즈의 크기는 변화될 수 있으며, 인접한 미소구체 렌즈들 사이의 간극이 또한 변화될 수 있다. 미소구체 렌즈의 평균 입자 크기는 레이저 회절 산란 방법을 이용하는 입자 크기 측정 장치를 사용하여 밝혀질 수 있다.

도 4에 도시된 특정 실시 형태에서, 스페이서 층(440)은 미소구체 렌즈(430)의 배면을 대체로 따르도록 윤곽이 형성된다. 스페이서 층(440)은 미소구체 렌즈의 오목성 및 볼록성으로 인해 만곡 표면을 갖는다. 스페이서 층(440)에 사용되는 예시적인 재료에는, 예를 들어 폴리비닐부티랄 수지, 부틸화 멜라민 수지 등이 포함된다. 스페이서 층(440)은 바람직하게는, 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 보다 바람직하게는 약 10 ㎛ 내지 약 25 ㎛의 두께를 갖는다. 당업자는 미소구체의 배면을 대체로 따르는 스페이서 층이 일반적으로 협각 구조물에 사용된다는 것을 인식할 것이다. 본 출원은 또한, 스페이서 층이 미소구체의 배면을 대체로 따르지 않는 광각 구조물을 포함하고자 한다.

반사기 층(460)은 바람직하게는 스페이서 층(440) 및 적외선 비투과층(450)에 대해 양호한 점착력을 갖는다. 반사기 층(460)은, 예를 들어 금속 증착을 사용하여 형성될 수 있다. 알루미늄, 은 등이 금속으로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 반사기 층(460)은, 예를 들어 플레밍(Fleming)에게 허여된 미국 특허 제6,243,201호에 기술된 바와 같은, 미소구체 상에 배치된 다층 반사 코팅을 포함할 수 있다. 반사기 층(460)의 두께는 약 300 내지 약 800 옹스트롬이 바람직하다.

적외선 비투과층(450)은 적외선 비투과성 재료를 포함한다. 본 출원에서 "적외선 비투과성 재료"라는 용어는 적외 방사선을 흡수하거나 산란시키고 적외 방사선의 투과를 실질적으로 허용하지 않는 재료를 말한다. 적외선 비투과성 재료의 적외선 투과율은 적외선 비투과성 재료가 위치되는 층의 두께를 통한 적외선 비투과성 재료의 분산 및 집중에 크게 의존한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 실시 형태에서, 적외선 비투과층(450)의 적외선 투과율은 적외선 비투과층(450)의 두께를 통한 적외선 비투과성 재료의 분산 및 집중에 크게 의존할 것이다. 적외 방사선에 대한 적외선 투과도는 50% 이하일 수 있으며, 바람직하게는 10% 이하이다.

예시적인 적외선 비투과성 재료에는 근적외 방사선(예를 들어, 약 760 ㎚ 내지 약 1500 ㎚의 파장)을 흡수하거나 산란시키는 근적외 방사선 흡수제가 포함된다. 적외 방사선의 투과도는 분광 광도계를 사용하여 측정될 수 있다. 예시적인 유기 적외선 비투과성 재료에는, 예를 들어 카본 블랙, 폴리메틴 유형의 화합물, 피릴륨 유형의 화합물, 티오피릴륨 유형의 화합물, 스쿠알륨 유형의 화합물, 크로코늄 유형의 화합물, 아줄레늄 유형의 화합물, 프탈로시아닌 유형의 화합물, 테트라하이드로콜린 유형의 화합물, 다이티올 금속 착염 유형의 화합물, 나프토퀴논 유형의 화합물, 안티몬산염 유형의 화합물, 안트라퀴논 유형의 화합물, 트라이페닐메탄 유형의 화합물, 아미늄 유형의 화합물, 다이모늄 유형의 화합물 등이 포함된다. 예시적인 무기 적외선 비투과성 재료에는, 예를 들어 산화안티몬주석(ATO), 산화인듐주석(ITO), LaB₆, 산화주석, 산화주석안티몬, 이산화티탄, 산화철, 알루미늄, 주석-납 합금, 금, 은 등과 같은 화합물이 포함된다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 적외선 반사제의 분말이 수지 내에 분산된다.

대안적인 실시 형태가 도 5에 도시되어 있다. 도 5의 재귀반사성 시트류(500)는, 스페이서 층(440)과 반사기 층(460) 사이에 배치되는 적외선 비투과층(450)에 적외선 비투과성 재료를 포함하는 것과 더하여, 비드 접합층(520)이 적외선 비투과성 재료를 포함하는 것을 제외하고는, 재귀반사성 시트류(400)와 실질적으로 동일하다. 비드 접합층(520)뿐만 아니라 적외선 비투과층(450)에 적외선 비투과성 재료를 포함시킴으로써, 적외선 재귀반사도는 추가로 감소된다. 구체적으로, 가시광(570)이 법선 방향으로부터 재귀반사성 시트(500)로 입사하는 경우, 가시광(570)은 미소구체 렌즈(430)를 통과하고, 반사기 층(460)에 의해 반사되어, 발광원을 향해 방향전환된다. 적외광(580)이 큰 입사각(예를 들어, 법선 부근으로부터 변위된 입사각)으로부터 재귀반사성 시트(500)에 입사하는 경우, 적외광(580)은 미소구체 렌즈(430)를 통과하고, 적외광(580)의 적어도 일부는 적외선 비투과층(450)과 비드 접합층(420)에 의해 흡수 및/또는 산란된다. 이러한 방식으로, 적외광의 재귀반사는 감소되거나 억제된다.

적외선 비투과성 재료가 비드 접합층에 포함되는 경우, 비드 접합층의 두께는 바람직하게는 미소구체 렌즈의 평균 입자 직경의 약 1% 내지 약 99%이다. 적외 방사선은 비드 접합층 두께가 미소구체 렌즈의 평균 입자 직경의 1% 미만인 경우, 충분히 흡수 및/또는 산란될 수 없다. 또한, 가시광의 투과는 비드 접합층 두께가 미소구체 렌즈의 평균 입자 직경의 99%를 초과하는 경우에는 대부분 차단된다. 도 5에 도시된 실시 형태에서, 비드 접합층(520)의 적외선 투과율은 비드 접합층(520)의 두께를 통한 적외선 비투과성 재료의 분산 및 집중에 크게 의존할 것이다. 적외 방사선에 대한 적외선 투과도는 50% 이하, 그리고 바람직하게는 10% 이하일 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 재귀반사성 시트류는 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 하나의 예시적인 방법은 보호층으로서 작용하는 이형 시트의 상부면에 투명 수지 용액을 적용하는 단계를 포함한다. 이어서, 미소구체가 투명 수지 용액에 분산되거나 적하되며, 투명 수지 용액은 경화되게 되어 비드 접합층을 형성한다. 예시적인 투명 수지에는, 예를 들어 열경화 수지, 광경화 수지 및 용제에 용해되는 수지가 포함된다. 비드 접합층이 경화된 후에, 스페이서 층을 형성하기 위한 수지가 미소구체 렌즈의 덮이지 않은 부분에 적용된다. 경화된 스페이서 층의 두께는 대략 균일하고, 수지 적용 조건은 스페이서 층이 미소구체 렌즈에 의해 형성된 볼록면에 대략 평행하도록 선택된다. 스페이서 층을 형성하는 수지의 점도를 조절함으로써, 미소구체 렌즈의 단층의 볼록면에 대체로 순응하는 스페이서 층이 형성될 수 있다. 비드 접합층을 형성하기 위한 수지 및 스페이서 층을 형성하기 위한 수지는 보호층의 수지와 동일하거나 상이한 수지일 수 있다. 다음으로, 적외선 비투과층을 포함하는 수지가 이격 코트층에 적용된다. 적용된 수지의 양 또는 적외선 비투과층을 형성하는 수지의 점도를 조절함으로써, 개구부를 형성하는 반사기 층과 스페이서 층 사이에 적외선 비투과층이 형성될 수 있다. 이어서, 적외선 비투과층이 경화되며, 적외선 비투과층 상으로 금속이 진공 증착되어 반사기 층을 형성한다.

본 출원의 시트류를 제조하는 대안적인 방법이, 예를 들어 유럽 특허 제0795138호, 국제특허공개 WO2000/68714호, 국제특허공개 WO92/19994호(일본 (평)06-507737호에 대응)에 기술되어 있다. 이들 참조 문헌은 일반적으로 슬러리형 시트류의 제조에 관한 것이다. 그러한 시트류는 양호한 휘도 및 외양을 나타낸다.

대안적인 실시 형태가 도 6에 도시되어 있다. 도 6의 재귀반사성 시트류(600)에서, 비드 접합층(620)은 가시광 및 적외광을 흡수 및/또는 산란시키는 적외선 비투과성 재료, 보호층(610), 및 미소구체 렌즈(630)를 포함한다.

대안적인 실시 형태가 도 7에 도시되어 있다. 도 7의 재귀반사성 시트류(700)에서, 보호층(710)과 미소구체 렌즈(730) 사이에 투명 수지층(725)이 제공되어, 미소구체 렌즈(730)가 투명 수지층(725)에 배치되어 부분적으로 매립되도록 한다. 투명 수지층이 제공되는 경우, 비드 접합층과 함께 투명 수지층은 미소구체 렌즈를 보유할 수 있다. 보호층과 미소구체 렌즈(730) 사이의 비드 접합층이 두꺼운 경우, 법선 방향으로부터의 가시광의 재귀반사의 감소가 증가하여 재귀반사성 시트류(700)가 재귀반사기로서 사용될 수 없도록 한다.

대안적인 실시 형태가 도 8에 도시되어 있다. 도 8의 재귀반사성 시트류(800)는 보호층(810), 적외선 비투과성 재료를 포함하는 비드 접합층(820), 비드 접합층(820)에 부분적으로 매립되는 미소구체 렌즈(830), 가시광에 투과성이고 미소구체 렌즈(830)의 배면을 대체로 따르도록 윤곽이 형성되는 스페이서 층(840), 및 스페이서 층(840)에 인접한 반사기 층(860)을 포함한다. "가시광에 투과성"이라는 용어는, 50 마이크로미터 두께에서 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 그리고 더 바람직하게는 70% 이상인, 약 400 내지 약 800 ㎚ 파장의 가시광에 대한 피크 투과율을 가리킨다. 이들 다양한 층들은 전술된 실시 형태의 층과 동일한 재료로부터 그리고 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다.

대안적인 실시 형태가 도 9에 도시되어 있다. 도 9의 재귀반사성 시트류(900)는 2개의 별개의 부분, 즉 제1 비드 접합층(925) 및 제2 비드 접합층(920)을 갖는 비드 접합층을 포함한다. 2-부분 비드 접합층은, 예를 들어 전술된 바와 같이 형성될 수 있는, 보호층(910)에 적용되는 적외선 비투과성 재료를 포함하는 제1 비드 접합층(925)을 형성함으로써 제조될 수 있다. 제1 비드 접합층(925)을 형성하는 수지의 경화 전에, 미소구체 렌즈(930)가 제1 비드 접합층(925)에 매립된다. 제1 비드 접합층(925)이 경화된 후에, 적외선 비투과성 재료를 포함하는 수지가 제1 비드 접합층(925)에 적용되고 경화된다. 제1 및 제2 비드 접합층(925, 920)들에 사용되는 적외선 비투과성 재료는 동일하거나 상이할 수 있다.

재귀반사성 시트류(1000)의 대안적인 실시 형태가 도 10에 도시되어 있으며, 여기에서 비드 접합층(1020)의 배면(1021)은 미소구체 렌즈(1030)의 구형 면에 정합하는 개구부(1090)를 포함한다. 미소구체 렌즈(1030)와 보호층(1010) 사이의 간극이 크거나, 비드 접합층(1020)이 두꺼운 경우, 법선으로부터 입사하는 광의 재귀반사의 감소가 크다.

본 명세서에 도시되고 설명된 특정 미소구체 기반의 시트류 실시 형태들은 밀봉된 미소구체에 관한 것이지만, 당업자는 본 출원이 노출된 렌즈형 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류, 봉지 렌즈형 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류, 및 봉지 렌즈형 미소구체 기반의 재귀반사성 시트류에서 적외선 흡수 또는 산란 재료를 포함하는 것을 포함함을 인식할 것이다. 노출 렌즈형의 비드형 시트류가, 예를 들어 겝하드(Gebhard)에게 허여된 미국 특허 제2,326,634호에 기술되어 있다. 겝하드의 노출 렌즈형 시트류는 공기 계면에 노출된 렌즈 요소들의 층을 포함한다. 렌즈 요소는 바람직하게는 약 1.7 내지 2.0의 굴절률을 갖는다. 봉지 유형의 비드형 시트류가, 예를 들어 맥켄지(McKenzie)에게 허여된 미국 특허 제3,190,178호 및 맥그라스(McGrath)에게 허여된 미국 특허 제4,025,159호에 기술되어 있다. 이들 특허는, 시트류가 시트류의 광학적 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 요소(예를 들어, 물)에 노출되는 것으로부터 보호하면서, 봉지 렌즈형 시트류의 공기 계면을 유지하는 커버 필름의 사용을 기술한다. 밀봉 렌즈형의 비드형 시트류가, 예를 들어 팜퀴스트에게 허여된 미국 특허 제2,407,680호에 기술되어 있다.

미소구체 기반의 시트류는, 전형적으로 결합제 층에 적어도 부분적으로 매립되는 다수의 미소구체 및 연관된 정반사성 또는 확산 반사 재료(예를 들어, 금속 증기 또는 스퍼터 코팅, 금속 박편(flake), 또는 안료 입자)를 포함한다. "밀봉 렌즈 비드형 시트류"는 비드가 반사기와는 이격 관계에 있으나 수지와는 완전 접촉하는 재귀반사성 시트류를 말한다. "봉지 렌즈 비드형 시트류"는 반사기가 비드와 직접 접촉하지만 비드의 반대측이 가스 계면에 있도록 설계된다. 미소구체 기반의 시트류의 예시적인 예들이 미국 특허 제4,025,159호(맥그라스); 미국 특허 제4,983,436호(베일리(Bailey)); 미국 특허 제5,064,272호(베일리); 미국 특허 제5,066,098호(컬트(Kult)); 미국 특허 제5,069,964호(톨리버(Tolliver)) 및 미국 특허 제5,262,225호(윌슨(Wilson))에 기술되어 있다.

실시예

본 발명을 더 상세하게 설명하기 위해, 이하에서 실시예 및 비교예가 개시되지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되지 않는다.

실시예 1

열 안정제 및 UV 안정제를 포함하는 가소화된 비닐 수지 용액을, 사전에 알키드 탈형제(alkyd demolding agent)로 코팅된 종이 이형 시트에 적용하였다. 이는 두께가 55 ㎛인 보호층을 형성하였다. 보호층이 가열 및 연화된 후에, 우랄키드 수지 및 가교결합 멜라민을 함유하는 용액을 보호층에 적용하였다. 처리된 보호층을 반건조한 후, 굴절률이 2.26이고 평균 입자 직경이 57 ㎛인 미소구체 렌즈를 주입-유동(pouring-flowing) 방법에 의해 침착시켰다. 미소구체 렌즈는 34.2 ㎛ 두께의 적용된 층(비드 접합층으로도 불림)에 부분적으로 매립되어, 미소구체 렌즈가 적용된 층 위로 부분적으로 연장되게 하였다. 다음으로, 적용된 층을, 점도가 6,000 cp인 부틸화 멜라민 경화제 및 폴리비닐 부티랄 수지를 함유하는 용액을 사용하여 열경화시켰다. 미소구체 렌즈 상에 용액을 적용하기 위해 노치 바아(notch bar)를 사용하였다. 조립체를 오븐에서 건조시켰다. 두께가 약 19 ㎛(미소구체 렌즈의 만곡된 표면 형상을 따라 거의 동일한 두께)인 스페이서 층을 형성하였다. 각각의 층의 두께를 현미경 및 접촉형 두께 측정 게이지를 사용하여 측정하였다. 비드 접합층을 형성하기 위한 전술된 용액에, 2 중량%의 백색 안료(62.5 부의 이산화티탄(이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E.I. duPont De Nemours and Co.)에 의해 판매되는 트라이-퓨어(TRI-PURE)(등록상표) R960) 및 37.5 부의 폴리에스테르 가소제(아데카 코포레이션(Adeka Corp.)에 의해 판매되는 PN280))를 함유하는 용액을 첨가하였다. 최종 용액은 점도가 100 cp 이하였다. 이러한 용액을 3번 와이어 바아를 사용하여 스페이서 코팅에 적용하여 적외선 비투과층을 형성하였다. 그 후에, 알루미늄을 증발 및 침착시켜 반사기 층을 형성하였다.

실시예 2

1.0 중량%의 적외선 흡수제(니폰 쇼쿠바이 컴퍼니, 리미티드(Nippon Shokubai Co.,Ltd.)에 의해 판매되는 엑스컬러(EXCOLOR)(등록상표) 10A)를 함유하는 용액을 사용하여 적외선 비투과층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1의 재귀반사성 시트를 제조하였다. 실시예 2의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 4에 도시된 것과 유사하였다.

실시예 3

2 중량%의 백색 안료(62.5부의 이산화티탄 및 37.5부의 폴리에스테르 가소제)를 함유하는 용액(1000 cp의 점도)으로 비드 접합층을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1의 재귀반사성 시트를 제조하였다. 실시예 3의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 5에 도시된 것과 유사하였다.

실시예 4

알루미늄을 스페이서 층의 배면 상에 증착시켜 반사기 층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1의 재귀반사성 시트를 제조하였다. 실시예 4의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 6에 도시된 것과 유사하였다.

실시예 5

보호층이 가열 및 연화된 후에, 실시예 1의 비드 접합층의 형성에 사용된 것과 동일한 성분의 용액(투명 수지층의 형성에 사용된 용액)을 연화된 보호층 상에 적용한 것을 제외하고는 실시예 1의 재귀반사성 시트를 제조하였다. 반건조한 후, 미소구체 렌즈를 주입-유동 방법을 사용하여 침착시켰다. 투명 수지층의 두께는 27 ㎛였다. 투명 수지층을 가열에 의해 경화시켰다. 그 후, 노치 바아를 사용하여, 실시예 3에서 설명되고 사용된 백색 안료 함유 용액을 적용하였다. 층을 건조시켜 두께가 22 ㎛인 비드 접합층을 형성하였다. 그 후, 실시예 1에 사용된 수지를 사용하여 투명 이격 층을 형성하였다. 투명 스페이서 층은 두께가 19 ㎛였다. 그 후, 알루미늄을 스페이서 층의 배면에 증착시켜 반사기 층을 형성하였다. 실시예 5의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 7에 도시된 것과 유사하였다.

실시예 6

0.6 중량%의 적외선 흡수제(니폰 쇼쿠바이 컴퍼니, 리미티드에 의해 판매되는 엑스컬러(등록상표)10A)를 우랄키드 수지 및 멜라민 가교결합제를 함유하는 용액에 첨가하고, 점도를 1000 cp로 조절함으로써 얻어진 용액으로부터 비드 접합층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1의 재귀반사성 시트를 제조하였다. 실시예 6의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 7에 도시된 것과 유사하였다.

실시예 7

보호층을 가열 및 연화시키는 단계를 포함하여 여기까지는 실시예 1에 대해 설명된 동일한 방식으로 처리를 수행하였다. 이어서, 노치 바아를 사용하여, 우랄키드 수지 및 멜라민 가교결합제를 함유하는 용액에 첨가된 2 중량%의 백색 안료(62.5부의 이산화티탄, 35.5부의 폴리에스테르 가소제)를 함유하는 제1 비드 접합 용액(1000 cp의 점도)을 적용하였다. 적용된 층이 반건조된 후에, 미소구체 렌즈들을 실시예 1에 설명된 동일한 방식으로 분포시켰다. 제1 비드 접합층의 두께는 27 ㎛였다. 제1 비드 접합층을 가열에 의해 경화시켰다. 제2 비드 접합 용액은, 점도가 1000 cp였고, 우랄키드 수지 및 멜라민 가교결합제를 함유하는 용액의 용액에 첨가된 0.6 중량%의 적외선 흡수제(니폰 쇼쿠바이 컴퍼니, 리미티드에 의해 판매되는 엑스컬러(등록상표) 10A)를 함유하였다. 제2 비드 접합 용액을 적용하고 건조시킨 후에, 제2 비드 접합층의 두께는 22 ㎛였다. 그 후, 투명 스페이서 층을 전술된 실시예 1에서 기술된 바와 같이 형성하여 두께가 약 19 ㎛인 투명 스페이서 층을 형성하였다. 그 후, 알루미늄을 스페이서 층의 배면에 증착시켜 반사기 층을 형성하였다. 실시예 7의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 9에 도시된 것과 유사하였다.

실시예 8

비드 접합층을 가열에 의해 경화시키는 단계를 포함하여 여기까지는 실시예 1에 대해 설명된 동일한 방식으로 처리를 수행하였다. 비드 접합층은 두께가 27 ㎛인 제1 비드 접합층으로서 작용하였다. 실시예 1의 우랄키드 수지 및 멜라민 가교결합제 용액의 점도를 1000 cp로 조절하였고, 이어서 제2 비드 접합 용액으로서 적용하였다. 제2 비드 접합 용액을 건조시켜, 두께가 22 ㎛인 제2 비드 접합층을 형성하였다. 노치 바아를 사용하여, 이러한 표면에 실시예 1에 기술된 폴리비닐 부티랄 수지 및 부틸화 멜라민 경화제 용액(석유계 용제(엑손 모빌 코포레이션(Exxon Mobil Corp)에 의해 판매되는 솔벤트(Solvent) 넘버100))을 사용하여 3000 cp의 점도를 갖도록 조절함)을 적용하였다. 이어서, 적용된 용액을 건조시켜 투명 스페이서 층을 제공하였다. 스페이서 층의 두께는 미소구체 렌즈의 만곡된 면을 따라 일정하지 않았으며, 스페이서 층의 두께는 인접한 미소구체들 사이에서 더 컸다. 미소구체 렌즈 표면으로부터의 스페이서 층의 두께는 약 19 ㎛였다. 그 후, 알루미늄을 스페이서 층의 배면에 증착시켜 반사기 층을 형성하였다. 실시예 8의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 12에 도시된 것과 유사하였다.

실시예 9

보호층을 다음과 같이 형성하였다: 열 안정제 및 UV 안정제를 포함하고 평탄하게 펼쳐질 수 있는 가소화된 비닐 수지 용액을, 사전에 알키드 탈형제로 코팅된 종이 이형 시트 상에 55 ㎛의 최종 두께를 얻도록 적용하였다. 그 후, 노치 바아를 사용하여, 폴리비닐 부티랄 수지 및 알킬화 멜라민-포름알데히드 수지를 함유하는 용액 및 굴절률이 2.26이고 평균 입자 직경이 57 ㎛인 미소구체 렌즈(수지 용액:미소구체 렌즈의 중량비 = 100:66)의 슬러리(슬러리 점도가 1200 cp임)를 보호층 상에 적용하였다. 보호층에 도달할 때까지 미소구체 렌즈들을 가라 앉혀, 미소구체 렌즈들의 실질적으로 단일층인 어레이를 형성하였다. 그 후, 이러한 슬러리 용액을 약 10분 동안 공기 건조시켰다. 그 후, 슬러리 용액을 약 95℃에서 5분 동안 오븐에서 경화시켰으며, 이어서 약 170℃에서 약 5분 동안 오븐에서 경화시켜, 비드 접합층, 비드 접합층 내에 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈들의 단층, 및 스페이서 층을 단일 공정으로 제공하였다. 스페이서 층의 배면은 미소구체 렌즈의 만곡된 표면 형상에 정합하였다. 우랄키드 수지 및 가교결합제 멜라민의 용액에 2 중량%의 백색 안료(62.5부의 이산화티탄(이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니에 의해 판매되는 트라이-퓨어(등록상표) R960) 및 37.5부의 폴리에스테르 가소제(아데카 코포레이션에 의해 판매되는 PN280))를 함유하는 용액이 제조하였으며, 그의 점도를 100 cp 이하로 조절하였다. 그 후, 용액을 3번 와이어 바아를 사용하여 적용하여 적외선 비투과층을 형성하였다. 그 후, 알루미늄을 증착시켜 반사기 층을 형성하였다. 실시예 9의 재귀반사성 시트류의 생성된 단면 구조는 도 13에 도시된 것과 유사하였다.

비교예 1

재귀반사성 시트(스미또모 쓰리엠 리미티드(Sumitomo 3M Ltd.)에 의해 판매되는 제품 번호 4750)를 비교예 1로서 사용하였다. 재귀반사성 시트(1400)의 단면 구조가 도 13에 도시되어 있으며 비드 접합층(1420) 내에 미소구체(1430)들을 포함하고, 이때 보호층(1410)이 비드 접합층(1420)에 인접한다. 비교의 재귀반사성 시트류(1400)는 적외선 비투과성 재료를 포함하지 않는다.

상기 실시예들에서 제조된 재귀반사성 시트류의 재귀반사도를 다음과 같이 측정하였다: 측정 장비를 도 11에 도시된 바와 같이 위치시켰다. 가시 영역 내에서의 재귀반사도의 측정 동안에, 할로겐 램프(1201)(피크 파장이 625 ㎚인 400 ㎚ 내지 800 ㎚에서의 출력)를 광원으로서 사용하였다. 적외선 영역에서의 재귀반사도의 측정 동안에, 파장이 약 850 ㎚ 내지 약 890 ㎚(피크 파장이 925 ㎚인 830 ㎚ 내지 1000 ㎚에서의 출력)인 적외광을 방출하는 LED 광원(1202)을 광원으로서 사용하였다. 광을 집광하기 위해, 집광 렌즈(1203)(모리텍스 코포레이션(Moritex Corp)에 의해 판매되는 ML-70)를 사용하였다. 광이 빔 스플리터(1204)((R/T(%)=50/50))로 입력되었으며, 광의 일부는 측정 샘플(1205)을 통과하였다. 측정 샘플(1205)에 의해 재귀반사된 광은 빔 스플리터(1204)의 방향으로 복귀되었고, 반사 강도를 빔 스플리터(1204)에 의해 반사된 광을 검지기(1206)(오션 옵틱스, 인크.(Ocean Optics, Inc.)에 의해 판매되는 USB2000)를 사용하여 감지함으로써 측정하였다. 재귀반사도의 측정을 측정 샘플(1205)의 각도를 변화시킴으로써 변화하는 입사각에서 수행하였다. 반사 강도의 측정 결과에 기초하여, 입사각에서의 반사 강도의 상대값을 입사각이 0이었을 때의 반사 강도의 정규화(normalization)에 의해 계산하였다.

점도를 JIS Z8803 "액체의 점도-측정 방법(Viscosity of Liquid - Methods of Measurement)"의 단일 실린더형 회전식 점도계를 사용하는 점도 측정법에 의해 측정하였다.

표 1 및 표 2는 전술된 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류에 대한 가시 영역 재귀반사도 실험의 결과를 포함한다. 표 3 및 표 4는 전술한 바와 같이 제조된 재귀반사성 시트류에 대한 적외선 재귀반사도 실험의 결과를 포함한다.

실시예 1 및 비교예 1에서 설명된 바와 같이 제조된 번호판의 디지털 사진을 적외선 카메라(에이-텍 컴퍼니(A-TEC Co.)에 의해 판매된 넘버 OC-i 풀 사양형 차량 인식 장치)로 촬영하였다. 비교예 1에서 설명된 바와 같이 제조된 번호판의 문자(번호판 숫자)는 헐레이션으로 인해 판독될 수 없었다. 대조적으로, 실시예 1에서 설명된 바와 같이 제조된 번호판의 문자(번호판 숫자)는 판독될 수 있었다.

다양한 실시 형태 및 구현예들이 본 출원에서 기술되었지만, 명백하게 달리 언급되는 경우를 제외하고는, 본 출원의 임의의 실시 형태는, 예를 들어 미국 특허 제2,407,690호 등과 같은 종래 기술에서 기술된 것들을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 공지된 재료 및 제조 방법을 사용하여 제조될 수 있다.

종점에 의한 모든 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수를 포함하도록 의도된다(즉, 범위 1 내지 10은 예를 들어 1, 1.5, 3.33, 및 10을 포함함).)

당업자라면, 전술된 실시 형태 및 구현예의 기본 원리로부터 벗어남이 없이 그러한 실시 형태 및 구현예의 상세 사항에 대해 많은 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 오직 하기의 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

400 : 재귀반사성 시트
410 : 보호층
420 : 비드 접합층
430 : 미소구체 렌즈
440 : 스페이서 층
450 : 적외선 비투과층
451 : 개구부
460 : 반사기 층
470 : 가시광
480 : 적외광

Claims (18)

1. 재귀반사성 시트(retroreflective sheet)로서,
   결합제 층;
   결합제 층에 적어도 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈(microsphere lens);
   스페이서(spacer) 층;
   스페이서 층에 인접한 반사기 층; 및
   적외선 비투과성 재료
   를 포함하고, 상기 적외선 비투과성 재료는 스페이서 층과 반사기층 사이의 층 또는 상기 결합제 층 중 적어도 하나에 배치되고,
   상기 재귀반사성 시트는 법선으로부터 변위된 방향으로부터 적외광의 감소된 재귀반사도를 나타내는 것인 재귀반사성 시트.
2. 재귀반사성 시트로서,
   보호층;
   비드 접합층;
   비드 접합층에 적어도 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈;
   미소구체 렌즈의 배면을 따르도록 윤곽이 형성되는 스페이서 층;
   스페이서 층에 인접한 반사기 층; 및
   스페이서 층과 반사기 층 사이에 배치되는 적외선 비투과층
   을 포함하고, 상기 재귀반사성 시트는 법선으로부터 변위된 방향으로부터 적외광의 감소된 재귀반사도를 나타내는 것인 재귀반사성 시트.
3. 재귀반사성 시트로서,
   보호층;
   적외선 비투과성 재료를 포함하는 비드 접합층;
   비드 접합층에 적어도 부분적으로 매립된 미소구체 렌즈;
   가시광에 투과성이고 미소구체 렌즈의 배면을 따르도록 윤곽이 형성되는 스페이서 층; 및
   스페이서 층의 배면을 덮는 반사기 층
   을 포함하고, 상기 재귀반사성 시트는 법선으로부터 변위된 방향으로부터 적외광의 감소된 재귀반사도를 나타내는 것인 재귀반사성 시트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 재귀반사성 시트를 이용하는 번호판.
5. 자동 번호판 판독기(ALPR, automated license plate reader) 시스템으로서,
   제4항에 따른 번호판;
   번호판으로 광을 지향시키는 광원; 및
   번호판을 촬영할 수 있는 기계
   를 포함하는 ALPR 시스템.
   
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