專利名稱：偏振的光致變色器件及其制造方法
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背景在這里公開的各種實(shí)施方案總體上涉及光學(xué)元件，安全目的液晶池和它們的制造方法。
普通的線性偏振元件，如太陽鏡的線性偏振透鏡和線性偏振濾光鏡，典型地從含有二色性材料如二色性染料的拉伸聚合物片材形成的。因此，普通的線性偏振元件是具有單個(gè)線性偏振狀態(tài)的靜態(tài)元件。
因此，當(dāng)普通的線性偏振元件暴露于合適波長(zhǎng)的無規(guī)偏振輻射或反射輻射時(shí)，透過該元件的輻射中的一定百分比將是線性偏振的。在這里使用的術(shù)語“線性偏振”意指將光波的電矢量的振動(dòng)限制到一個(gè)方向或平面。
此外，普通的線性偏振元件典型地是著色的。也就是說，普通的線性偏振元件含有著色劑(即，二色性材料)并具有不會(huì)響應(yīng)于光化輻射而變化的吸收光譜。在這里使用的術(shù)語“光化輻射”指能夠引起響應(yīng)的電磁輻射，比如但不限于紫外線和可見輻射。普通的線性偏振元件的顏色將取決于用于形成元件的著色劑，和最通常地，是中性色(例如棕色或灰色)。因此，盡管普通的線性偏振元件可用于減少反射光眩光，但因?yàn)樗鼈兊闹?，它們?cè)谀承┪⒐鈼l件下不太適合使用。此外，因?yàn)槠胀ǖ木€性偏振元件僅具有單個(gè)著色的線性偏振狀態(tài)，它們?cè)谫A存或顯示信息的能力上受到限制。
如以上所討論，普通的線性偏振元件典型地通過使用含有二色性材料的拉伸聚合物膜的片材來形成。在這里使用的術(shù)語“二色性”意指，與至少透過的輻射的兩種正交平面偏振成分之中的一種成分相比，能夠更強(qiáng)烈地吸收該兩種成分之中的另一種組分。因此，盡管二色性材料能夠優(yōu)先吸收透過輻射的兩種正交平面偏振成分之中的一種，但是如果二色性材料的分子沒有合適地定位或排列，則無法實(shí)現(xiàn)透過輻射的凈線性偏振。也就是說，由于二色性材料的分子的無規(guī)定位，各分子的選擇性吸收能夠互相抵消，使得無法實(shí)現(xiàn)凈或總體線性偏振作用。因此，一般需要通過用另一種材料定向來合適地定位或排列二色性材料的分子，以便實(shí)現(xiàn)凈線性偏振。
定向二色性染料的分子的一種普通方法包括加熱聚乙烯醇(“PVA”)的片材或?qū)右攒浕疨VA和然后拉伸片材以取向PVA聚合物鏈。其后，將二色性染料浸漬到拉伸片材中并且染料分子在聚合物鏈的取向時(shí)被吸收。也就是說，染料分子定向，使得染料分子的長(zhǎng)軸總體上平行于取向的聚合物鏈。另外地，二色性染料能夠首先浸漬到PVA片材，其后片材能夠按以上所述方法加熱和拉伸以使PVA聚合物鏈和締合了的染料發(fā)生取向。以這一方式，二色性染料分子能夠合適地定位或排列在PVA片材的取向聚合物鏈之內(nèi)并能夠?qū)崿F(xiàn)凈線性偏振。即，PVA片材能夠被制成線性地偏振所透過的輻射，或換句話說，能夠形成線性偏振濾光鏡。
與以上討論的二色性元件相反，普通的光致變色元件，如使用普通的熱可逆的光致變色材料所形成的光致變色透鏡，一般能夠響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)，例如“透明(clear)狀態(tài)”，轉(zhuǎn)變成第二狀態(tài)，例如“有色狀態(tài)”，和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。在這里使用的術(shù)語“光致變色”指具有響應(yīng)于至少光化輻射而發(fā)生變化的至少可見輻射的吸收光譜。因此，普通的光致變色元件一般很適合同時(shí)用于微光和亮光條件中。然而，不包括線性偏振濾光鏡在內(nèi)的普通光致變色元件一般不會(huì)線性地偏振輻射。即，普通的光致變色元件在任一狀態(tài)下的吸收比一般低于2。在這里使用的術(shù)語“吸收比”指在第一平面上線性偏振的輻射的吸收率與在與第一平面正交的平面上線性偏振的相同波長(zhǎng)輻射的吸收率的比率，其中第一平面取作具有最高吸收率的平面。因此，普通的光致變色元件不能將反射光眩光減少到與普通的線性偏振元件相同的程度。此外，普通的光致變色元件具有有限的貯存或顯示信息的能力。
因此，理想的是提供同時(shí)顯示出線性偏振和光致變色性能的元件和器件。此外，理想的是提供顯示出圓形或橢圓偏振性能和光致變色性能的元件和器件。
公開的概述在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案涉及光學(xué)元件。例如，一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供包括連接到基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層的光學(xué)元件，至少部分涂層適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，以及在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)當(dāng)中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射。
另一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，和連接到基材的至少一部分上并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物。
再一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，連接到基材的至少一部分上的至少一種至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)以及連接到至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上的至少部分涂層，所述至少部分涂層包括至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少部分地用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
又一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，包含連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的至少部分地有序化定向介質(zhì)的第一至少部分涂層，包含連接到至少部分地有序化的定向介質(zhì)的至少一部分上并至少部分地用其進(jìn)行定向的一種定向轉(zhuǎn)移材料的第二至少部分涂層，和連接到定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分上的第三至少部分涂層，所述第三至少部分涂層包括至少部分地用至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行定向的至少一種各向異性材料和至少部分地用至少部分地定向的各向異性材料的至少一部分進(jìn)行定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
其它非限制性實(shí)施方案涉及復(fù)合光學(xué)元件。例如，一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供復(fù)合光學(xué)元件，它包括基材，連接到基材的至少一部分上的至少部分地有序化聚合物片材，和用至少部分地有序化聚合物片材的至少一部分至少部分地定向的并且在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物。
另一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供了包括基材和連接到基材的至少一部分上的至少一種片材的復(fù)合光學(xué)元件，該至少一種片材包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化的液晶聚合物，分布在液晶聚合物的至少一部分之內(nèi)的具有一般與至少第一總方向平行的至少第二總方向的至少一種至少部分地有序化液晶材料，和用該至少一種至少部分地有序化液晶材料的至少一部分至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
再一個(gè)其它非限制性實(shí)施方案涉及制造光學(xué)元件的方法。例如，一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供了包括在基材的至少一部分上形成包含至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的一種制造光學(xué)元件的方法。
另一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造光學(xué)元件的方法，包括(a)在基材的至少一部分上形成至少部分涂層，和(b)調(diào)整(adapt)至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。
再一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造光學(xué)元件的方法，它包括在基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上形成包含定向介質(zhì)的至少部分涂層并將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化，在包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層并用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向，以及在定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分上形成包含各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層、用至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分將各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向和用至少部分地定向的各向異性材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
又一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造復(fù)合元件的方法，它包括將至少部分地有序化聚合物片材連接到基材的至少一部分上，該至少部分地有序化聚合物片材包括連接到基材的至少一部分上的并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物。
又一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造復(fù)合元件的方法，包括形成一種片材，該片材包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化液晶聚合物，分布在液晶聚合物的至少一部分之內(nèi)的具有至少第二總方向的液晶材料以及用液晶材料的至少一部分至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物；和將片材的至少一部分連接到光學(xué)基材的至少一部分上以形成復(fù)合元件。
再一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造復(fù)合元件的方法，包括形成一種片材，該片材包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化液晶聚合物和分布在液晶聚合物的至少一部分之內(nèi)的具有至少第二總方向的液晶材料，將片材的至少一部分連接到光學(xué)基材的至少一部分，和將至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到片材的至少一部分上。
另一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造光學(xué)元件的方法，它包括在光學(xué)基材的至少一部分上覆蓋模塑(overmolding)包含至少部分地有序化液晶材料和至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層。
再一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造光學(xué)元件的方法，它包括在光學(xué)基材的至少一部分上覆蓋模塑包含至少部分地有序化液晶材料的至少部分涂層；和將至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到至少部分地有序化液晶材料的至少一部分之中。
其它非限制性實(shí)施方案涉及安全元件。例如，一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供連接到基材的至少一部分上的安全元件，該安全元件包括連接到基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層，該至少部分涂層適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)、響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)并且在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)當(dāng)中的至少一種下線性地偏振至少所透過的輻射。
另一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供制造安全元件的方法，它包括在基材的至少一部分上形成至少部分涂層，所述至少部分涂層包括至少一種至少部分地定向的、熱可逆的光致變色-二色性化合物。
其它非限制性實(shí)施方案涉及液晶池。例如，一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供液晶池，它包括具有第一表面的第一基材，具有第二表面的第二基材，其中第二基材的第二表面與第一基材的第一表面相對(duì)并以一定距離間隔以便確定一個(gè)區(qū)域，以及位于由第一表面和第二表面確定的區(qū)域內(nèi)的適于至少部分地有序化的液晶材料和適于至少部分地定向且在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物。
另一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材和在基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層，所述至少部分涂層適于在至少一種狀態(tài)下圓形地偏振或橢圓形地偏振并包括含有以螺旋形排列貫穿至少部分涂層的厚度的分子的手性向列型或膽甾醇型液晶材料和至少一種光致變色-二色性化合物，后者用液晶材料至少部分地定向以使得至少一種光致變色-二色性化合物的分子的長(zhǎng)軸總體上平行于液晶材料的分子。
另一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材和連接到基材的至少一部分上的至少部分涂層，所述至少部分涂層包括至少部分地有序化各向異性材料和用至少部分地有序化各向異性材料至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物，該光致變色-二色性化合物包括(a)選自吡喃，嗪和俘精酸酐中的至少一種光致變色基團(tuán)；和(b)連接于至少一種光致變色基團(tuán)上并由下式表示的至少一種延長(zhǎng)劑L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P它在下面更詳細(xì)地描述。
附圖的幾個(gè)視圖的簡(jiǎn)述當(dāng)與附圖相結(jié)合閱讀時(shí)，本發(fā)明的各種非限制性實(shí)施方案可以更好地得到理解，其中

圖1顯示了對(duì)于根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的涂層所獲得的兩個(gè)平均差異吸收光譜；和圖2是根據(jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的覆蓋模塑組裝件的示意性、橫截面視圖；實(shí)施方案的詳細(xì)說明在說明書中和所附權(quán)利要求中所使用的冠詞“a”，“an”和“the”包括復(fù)數(shù)指代物，除非特意地和明確地限于一個(gè)指代物。
另外，對(duì)于本說明書的目的，除非另有說明，否則表達(dá)成分的量，反應(yīng)條件和在說明書中使用的其它性能或參數(shù)的所有數(shù)值被理解為在一切情況下被術(shù)語“約”修飾。因此，除非另有說明，應(yīng)當(dāng)理解在下面的說明書和所附權(quán)利要求中給出的數(shù)值參數(shù)是近似值。至少，并且不試圖將等同原則的應(yīng)用限于權(quán)利要求的范圍，各數(shù)值參數(shù)應(yīng)該至少按照?qǐng)?bào)道的有效數(shù)字的數(shù)值并采用尋常的舍入技術(shù)來解釋。
此外，盡管表達(dá)本發(fā)明的寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)設(shè)定值是如以上所討論的近似值，但是在實(shí)施例部分中給出的數(shù)值盡可能準(zhǔn)確地報(bào)道。然而，應(yīng)該理解的是，此類數(shù)值固有地含有從測(cè)量設(shè)備和/或測(cè)量技術(shù)引起的某些誤差。
現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件和器件。在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案提供了包括連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層的光學(xué)元件，至少部分涂層適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，以及在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)當(dāng)中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射。在這里使用的術(shù)語“熱能”指任何形式的熱量。
在這里用于修飾“狀態(tài)”的術(shù)語“第一”和“第二”不希望指任何特殊的順序或時(shí)序，而是指兩種不同的條件或性能。例如，雖然在這里沒有限制意味，涂層的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)對(duì)于至少一種光學(xué)性能(比如但不限于可見光和/或紫外線輻射的吸收或線性偏振)而言可以不同。因此，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層應(yīng)當(dāng)在第一和第二狀態(tài)中的每一種中具有不同的吸收光譜。例如，盡管在這里沒有限制，至少部分涂層在第一狀態(tài)下是透明和在第二狀態(tài)下是有顏色的。另外，至少部分涂層應(yīng)當(dāng)具有在第一狀態(tài)下的第一種顏色和在第二狀態(tài)下的第二種顏色。此外，如下面更詳細(xì)地討論，至少部分涂層在第一狀態(tài)下應(yīng)當(dāng)不是線性地偏振(或“非偏振”)和在第二狀態(tài)下線性地偏振。
在這里使用的術(shù)語“光學(xué)(optical)”意指與光和/或視覺有關(guān)。例如，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，光學(xué)元件或器件能夠選自眼用元件和器件，顯示元件和器件，窗口，反光鏡，和有源和無源的液晶池元件和器件。在這里使用的術(shù)語“眼用(ophthalmic)”意指與眼睛和/或視覺有關(guān)。眼用元件的非限制性例子包括矯正和非矯正鏡片，其中包括單視點(diǎn)或多視點(diǎn)透鏡，它們可以是分區(qū)或未分區(qū)的多視點(diǎn)透鏡(如，但不限于，雙焦點(diǎn)透鏡，三焦點(diǎn)透鏡和漸進(jìn)的透鏡)，以及用于矯正、保護(hù)或增強(qiáng)(化妝或其它)視覺的其它元件，其中包括(沒有限制)接觸透鏡，眼內(nèi)透鏡，放大透鏡，和防護(hù)透鏡或面罩。在這里使用的術(shù)語“顯示器”意指在文字，數(shù)字，符號(hào)，設(shè)計(jì)或圖案方面的信息的看得見的或計(jì)算機(jī)可讀的表示。顯示元件和器件的非限制性例子包括屏幕，監(jiān)視器，和安全元件，如安全條紋。在這里使用的術(shù)語“窗口”意指適合于讓輻射透過的口。窗口的非限制性例子包括汽車和飛機(jī)透明體，濾光片，快門，和光學(xué)開關(guān)。在這里使用的術(shù)語“反光鏡”意指鏡面方式反射入射光的大部分的一種表面。
在這里使用的術(shù)語“液晶池”指含有能夠有序化的液晶材料的一種結(jié)構(gòu)。有源液晶池是一類池，其中液晶材料能夠利用外力如電場(chǎng)或磁場(chǎng)在有序化和無序化狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變或在兩個(gè)有序化狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。無源的液晶池是其中液晶材料維持有序化狀態(tài)的那些池。有源液晶池元件或器件的一個(gè)非限制性例子是液晶顯示器。
如以上所討論，一個(gè)非限制性實(shí)施方案作為一部分提供光學(xué)元件，后者包括連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層。在這里使用的術(shù)語“涂層”指從可流動(dòng)的組合物形成的受支持的膜，它可具有或不具有均勻厚度，和具體地說排除聚合物片材。在這里使用的術(shù)語“片材”是具有一般均勻厚度和能夠自支持的預(yù)先形成的膜。此外，在這里使用的術(shù)語“連接到”指直接與目標(biāo)接觸或經(jīng)由一種或多種其它結(jié)構(gòu)或材料(其中的至少一種與目標(biāo)直接接觸)與目標(biāo)間接接觸。因此，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層可以與基材的至少一部分直接接觸或它經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)其它結(jié)構(gòu)或材料與基材的至少一部分間接接觸。例如，雖然在這里沒有限制意味，至少部分涂層能夠與一種或多種其它至少部分涂層，聚合物片材或它們的結(jié)合物相接觸，這些當(dāng)中的至少一種與基材的至少一部分直接接觸。
一般而言，適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的基材包括，但不限于，由有機(jī)材料，無機(jī)材料，或它們的結(jié)合物(例如復(fù)合材料)形成的基材。下面更詳細(xì)地描述根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案所使用的基材的非限制性例子。
可用于形成在這里公開的基材的有機(jī)材料的特定非限制性例子包括聚合物材料，例如，由公開在US專利5,962,617中和在US專利5,658,501的第15欄，28行到第16欄，17行中公開的單體和單體混合物制備的均聚物和共聚物，這兩篇US專利的公開內(nèi)容被具體引入這里供參考。例如，此類聚合物材料能夠是熱塑性或熱固性聚合物材料，能夠是透明或光學(xué)透明的，并且能夠具有任何所需折光指數(shù)。公開的此類單體和聚合物的非限制性例子包括多元醇(烯丙基碳酸酯)單體，例如，烯丙基雙二醇碳酸酯如二甘醇雙(烯丙基碳酸酯)，該單體以商標(biāo)CR-39由PPG Industries，Inc.銷售；聚脲-聚氨酯(聚脲氨酯)聚合物類，它們例如通過聚氨酯預(yù)聚物和二胺固化劑的反應(yīng)制備，一種此類聚合物的組合物以商標(biāo)TRIVEX由PPG Industries，Inc.銷售；多元醇(甲基)丙烯酰基封端的碳酸酯單體；二甲基丙烯酸二甘醇酯單體；乙氧基化酚類甲基丙烯酸酯單體；二異丙烯基苯單體；乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體；乙二醇雙甲基丙烯酸酯單體；聚(乙二醇)雙甲基丙烯酸酯單體；脲烷丙烯酸酯單體；聚(乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯)；聚(乙酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(氯乙烯)；聚(偏二氯乙烯)；聚乙烯；聚丙烯；聚氨酯；聚硫氨酯，熱塑性聚碳酸酯，如由雙酚A和光氣形成的碳酸酯連接的樹脂，一種此類材料以商標(biāo)LEXAN銷售；聚酯，如以商標(biāo)MYLAR銷售的材料；聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯醇縮丁醛；聚(甲基丙烯酸甲酯)，如以商標(biāo)PLEXIGLAS銷售的材料，以及通過多官能異氰酸酯與多硫醇或多環(huán)硫化物單體反應(yīng)，均聚或與多硫醇，多異氰酸酯，多異硫氰酸酯和任選的烯屬不飽和單體或鹵代含芳族烴基的乙烯基單體進(jìn)行二元共聚和或三元共聚所制備的聚合物。也考慮的是此類單體的共聚物和所述聚合物和共聚物與其它聚合物的共混物，例如，形成嵌段共聚物或互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)物。
盡管在在這里沒有限制意味，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，基材能夠是眼用基材。在這里使用的術(shù)語“眼用基材”指透鏡，部分地成形的透鏡，和透鏡毛坯。適用于形成根據(jù)這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的眼用基材的有機(jī)材料的非限制性例子包括，但不限于，可用作眼用基材的本領(lǐng)域公知的聚合物，例如，用于制備光學(xué)應(yīng)用的光學(xué)透明鑄塑品如眼用透鏡的有機(jī)光學(xué)樹脂。
適合用于形成根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的基材的有機(jī)材料的其它非限制性例子包括合成和天然有機(jī)材料，它們包括，沒有限制意味不透明或半透明聚合物材料，天然和合成織物，和纖維素材料，如紙和木材。
適合用于形成根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的基材的無機(jī)材料的非限制性例子包括玻璃，礦物，陶瓷，和金屬。例如，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中基材能夠包括玻璃。在其它非限制性實(shí)施方案，基材能夠具有反射面，例如，拋光的陶瓷基片，金屬基材，或礦物基材。在其它非限制性實(shí)施方案中，反射涂層或反射層能夠沉積于或另外施涂于無機(jī)或有機(jī)基材的表面上，以使它變成反射性的或增強(qiáng)它的反射率。
此外，根據(jù)在這里公開的某些非限制性實(shí)施方案，基材可在它們的外表面上具有保護(hù)涂層，如，但不限于，耐磨涂層，如“硬涂層”。例如，市場(chǎng)上可買到的熱塑性聚碳酸酯鏡片基材常常在出售時(shí)具有早已施涂于它的外表面上的耐磨涂層，因?yàn)檫@些表面傾向于容易地劃傷，磨耗或磨損。此類透鏡基材的一個(gè)例子是GENTEXTM聚碳酸酯透鏡(可從Gentex Optics獲得)。因此，在這里使用的術(shù)語“基材”包括在其表面上具有保護(hù)涂層(比如但不限于耐磨涂層)的基材。
更進(jìn)一步，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的基材能夠是未著色的，著色的，線性偏振，圓形偏振，橢圓形偏振，光致變色，或著色-光致變色基材。在這里對(duì)于基材所使用的術(shù)語“未著色”意指一種基材，它基本上沒有著色劑添加物(如，但不限于，普通染料)并具有不會(huì)響應(yīng)于光化輻射而顯著發(fā)生變化的可見輻射的吸收光譜。此外，對(duì)于基材所使用的術(shù)語“著色”意指一種基材，它具有著色劑添加物(如，但不限于，普通染料)和具有不會(huì)響應(yīng)于光化輻射而顯著發(fā)生變化的可見輻射的吸收光譜。
在這里對(duì)于基材所使用的術(shù)語“線性偏振”指適于線性偏振輻射的基材。在這里對(duì)于基材所使用的術(shù)語“圓形偏振”指適于圓形偏振輻射的基材。在這里對(duì)于基材所使用的術(shù)語“橢圓形偏振”指適于橢圓形偏振輻射的基材。在這里對(duì)于基材所使用的術(shù)語“光致變色”指具有響應(yīng)于至少光化輻射而發(fā)生變化的可見輻射吸收光譜的基材。此外，在這里對(duì)于基材所使用的術(shù)語“著色-光致變色”意指一種基材，它含有著色劑添加物以及光致變色材料，并具有響應(yīng)于至少光化輻射而發(fā)生變化的可見輻射的吸收光譜。因此，例如和沒有限制，著色的-光致變色基材能夠具有著色劑的第一色彩特性以及當(dāng)暴露于光化輻射時(shí)著色劑和光致變色材料的結(jié)合物的第二色彩特性。
如以上所討論，普通的線性偏振元件典型地通過使用拉伸聚合物片材和二色性染料來形成。然而，這些普通的線性偏振元件一般具有單一的著色的、線性偏振狀態(tài)。如前面所討論，術(shù)語“線性偏振”意指將光波的電矢量的振動(dòng)限制到一個(gè)方向。此外，如前面所討論，普通的光致變色元件由普通的光致變色化合物形成并具有至少兩種狀態(tài)，例如透明狀態(tài)和著色狀態(tài)。如前面所討論，術(shù)語“光致變色”指具有響應(yīng)于至少光化輻射而發(fā)生變化的至少可見輻射吸收光譜。然而，普通的光致變色元件一般不會(huì)線性地偏振輻射。
如以上所討論，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件包括適于響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，并且在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振的一種具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層。即，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件能夠是光致變色-二色性元件。在這里使用的術(shù)語“光致變色-二色性”指在某些條件下同時(shí)顯示出光致變色和二色性(即線性地偏振)性能，這些性能至少可以由儀器檢測(cè)到。此外，如下面更詳細(xì)地討論，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件能夠通過使用至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物來形成。
正如前面提到的那樣，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層可以適于在第一種狀態(tài)下是非偏振性(即，涂層不會(huì)將光波的電矢量的振動(dòng)限制到一個(gè)方向)而在第二狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射。在這里使用的術(shù)語“所透過的輻射”指通過物體的至少一部分的輻射。雖然在這里沒有限制意味，透過的輻射能夠是紫外線輻射，可見輻射，或它們的結(jié)合物。因此，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層可以適于在第一狀態(tài)下是非偏振性的和在第二狀態(tài)下線性地偏振所透射的紫外線輻射，所透射的可見輻射，或它們的結(jié)合物。
根據(jù)再一個(gè)其它非限制性實(shí)施方案，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層可以適于具有在第一狀態(tài)下的第一吸收光譜，在第二狀態(tài)下的第二吸收光譜，和在第一和第二狀態(tài)下線性地偏振。
根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層能夠在至少一種狀態(tài)下具有至少1.5的平均吸收比。根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層能夠在至少一種狀態(tài)下具有從至少1.5到50(或更大)的平均吸收比。如前面所討論，術(shù)語“吸收比”指在第一平面上線性偏振的輻射的吸收率與在與第一平面正交的平面上線性偏振的相同波長(zhǎng)輻射的吸收率的比率，其中第一平面取作具有最高吸收率的平面。因此，該吸收比(和如下所述的平均吸收比)是輻射的兩種正交平面偏振成分當(dāng)中的一種如何強(qiáng)烈地被物體或材料吸收的指征。
包括光致變色-二色性化合物的涂層或元件的平均吸收比能夠如下所述來測(cè)定。例如，為了測(cè)定包括光致變色-二色性化合物的涂層的平均吸收比，將有涂層的基材放置在光具座上且涂層利用光致變色-二色性化合物的活化來處于線性地偏振狀態(tài)。通過將涂層暴露于紫外線輻射中一段時(shí)間來實(shí)現(xiàn)活化，該時(shí)間足以達(dá)到飽和或接近飽和狀態(tài)(即，其中在測(cè)量過程中經(jīng)過一定時(shí)間間隔之后涂層的吸收性能基本上不改變的一種狀態(tài))。吸收測(cè)量對(duì)于在與光具座垂直的平面(稱作0°偏振平面或方向)上線性偏振的光以及在與光具座平行的平面(稱作90°偏振平面或方向)上線性偏振的光以3秒間隔經(jīng)過一段時(shí)間(典型地10-300秒)，按照下列順序來進(jìn)行0°，90°，90°，0°等等。線性偏振光被涂層吸收的吸收率對(duì)于全部所試驗(yàn)的波長(zhǎng)在每一時(shí)間間隔中測(cè)量，在相同波長(zhǎng)范圍中的未活化吸收率(即涂層在未活化狀態(tài)下的吸收率)被扣除來獲得在0°和90°偏振平面的每一個(gè)平面中獲得涂層在活化狀態(tài)下的吸收光譜，從而獲得處于飽和或接近飽和狀態(tài)下的涂層在各偏振平面上的平均差異吸收光譜。
例如，參考圖1，顯示了對(duì)于根據(jù)這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的涂層所獲得的在一個(gè)偏振平面上的平均差異吸收光譜(一般表示為10)。平均吸收光譜(一般表示為11)是對(duì)于相同的涂層在正交偏振平面上所獲得的平均差異吸收光譜。
以對(duì)于涂層所獲得的平均差異吸收光譜為基礎(chǔ)，如下獲得了涂層的平均吸收比。根據(jù)下列方程式計(jì)算在與λmax-vis+/-5納米(在圖1中一般表示為14)對(duì)應(yīng)的預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的每一波長(zhǎng)下涂層的吸收比，其中λmax-vis是涂層在任何平面上具有最高平均吸收率的那一波長(zhǎng)ARλi＝Ab1λi/Ab2λiEq.1其中，ARλi是在波長(zhǎng)λi下的吸收比，Ab1λi是在具有較高吸收率的偏振方向(即，0°或90°)上在波長(zhǎng)λi下的平均吸收吸收率，和Ab2λi是在剩余偏振方向上在波長(zhǎng)λi下的平均吸收率。如前面所討論，“吸收比”指在第一平面上線性偏振的輻射的吸收率與在與第一平面正交的平面上線性偏振的相同波長(zhǎng)輻射的吸收率的比率，其中第一平面取作具有最高吸收率的平面。
然后根據(jù)下列方程式，通過將對(duì)于在預(yù)定波長(zhǎng)范圍(即，λmax-vis+/-5納米)內(nèi)的各吸收比平均化來計(jì)算涂層的平均吸收比(“AR”)AR＝(∑ARλi)/niEq.2其中，AR是涂層的平均吸收比，ARλi是在預(yù)定波長(zhǎng)范圍(即，λmax-vis+/-5納米)內(nèi)的各波長(zhǎng)的各自吸收比(按照以上在Eq.1中測(cè)定)，和ni是平均化的各吸收比的數(shù)目。測(cè)定平均吸收比的這一方法的更詳細(xì)說明提供在實(shí)施例中。
正如前面提到的那樣，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層能夠包括至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物。如前面所討論，術(shù)語“光致變色-二色性”指在某些條件下同時(shí)顯示出光致變色和二色性(即線性地偏振)性能，這些性能至少可以由儀器檢測(cè)到。因此，“光致變色-二色性化合物”是在某些條件下同時(shí)顯示出光致變色和二色性(即線性地偏振)性能的化合物，這些性能至少可以由儀器檢測(cè)到。因此，光致變色-二色性化合物具有響應(yīng)于至少光化輻射而變化的至少可見輻射的吸收光譜并能夠更強(qiáng)烈地吸收至少所透過輻射的兩種正交平面偏振成分之中的一種成分，與另一種成分相比。另外，就象以上討論的普通光致變色化合物一樣，在這里公開的光致變色-二色性化合物能夠是熱可逆的。也就是說，光致變色-二色性化合物能夠響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)并響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。此外，在這里使用的術(shù)語“化合物”指由兩個(gè)或多個(gè)兩種或多種元素、組分、成分或部分的聯(lián)合所形成的物質(zhì)并且包括，沒有限制，由兩種或多種元素、組分、成分或部分的聯(lián)合所形成的分子和高分子(例如聚合物和低聚物)。
例如，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物能夠具有第一狀態(tài)(具有第一吸收光譜)，第二狀態(tài)(具有與第一種吸收光譜不同的第二吸收光譜)，并且能夠響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。此外，光致變色-二色性化合物能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之中的一種或兩種狀態(tài)下是二色性的(即，線性地偏振)。例如，雖然不一定需要，光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下線性地偏振和在漂白里或褪色(即，未活化)狀態(tài)下非偏振。在這里使用的術(shù)語“活化狀態(tài)”指光致變色-二色性化合物，當(dāng)它暴露于足夠的光化輻射時(shí)會(huì)引起光致變色-二色性化合物的至少一部分從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)。此外，雖然不一定需要，光致變色-二色性化合物可以在第一種和第二種狀態(tài)下是二色性的。盡管在這里沒有限制意味，例如，光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)和漂白狀態(tài)下都線性地偏振可見輻射。此外，光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下線性地偏振可見輻射，和能夠在漂白狀態(tài)下線性地偏振紫外線輻射。
雖然不需要的，但是根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比。根據(jù)在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比。根據(jù)另一非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的在1.5-50范圍內(nèi)的平均吸收比。根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下，根據(jù)池法測(cè)定，具有從4至20的平均吸收比，能夠進(jìn)一步具有從3至30的平均吸收比，和能夠更進(jìn)一步具有從2.5至50的平均吸收比。然而，一般而言，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的平均吸收比能夠是足以為器件或元件賦予所需性能的任何平均吸收比。在下面詳細(xì)描述合適的光致變色-二色性化合物的非限制性例子。
測(cè)定光致變色-二色性化合物的平均吸收比的池法(CELL METHOD)基本上與用于測(cè)定至少部分涂層的平均吸收比的方法(如以上和實(shí)施例中所述)相同，只是不測(cè)量涂敷基材的吸收率，而是測(cè)試含有定向液晶材料和光致變色-二色性化合物的池組裝體。更具體地說，該池組裝體包括以20微米+/-1微米的間距間隔的兩個(gè)相對(duì)的玻璃基板?；逖刂鴥蓚€(gè)相反的邊緣密封，形成池。每一玻璃基板的內(nèi)表面涂敷了聚酰亞胺涂層，涂層的表面通過摩擦至少部分地有序化。光致變色-二色性化合物的定向可以通過將光致變色-二色性化合物和液晶介質(zhì)引入到池組裝體中和讓液晶介質(zhì)用摩擦的聚酰亞胺表面定向來實(shí)現(xiàn)。一旦液晶介質(zhì)和光致變色-二色性化合物已經(jīng)定向，將池組裝體放置于光具座(它詳細(xì)地描述在實(shí)施例中)上和按照前面對(duì)于涂敷基材所描述的方式測(cè)定平均吸收比，只是池組裝體的未活化吸收率從活化吸收率中扣除以獲得平均差異吸收光譜。
如前面所討論，盡管二色性化合物能夠優(yōu)先吸收平面偏振光的兩個(gè)正交成分的一個(gè)，一般需要將二色性化合物的分子適當(dāng)?shù)囟ㄎ换蚺帕幸员氵_(dá)到凈線性偏振效果。類似地，一般需要將光致變色-二色性化合物的分子合適地定位或排列來實(shí)現(xiàn)凈線性偏振效果。也就是說，一般需要將光致變色-二色性化合物的分子定向，以使得在活化狀態(tài)下光致變色-二色性化合物的分子的長(zhǎng)軸一般彼此平行。因此，如以上所討論，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物至少部分地定向。此外，如果光致變色-二色性化合物的活化狀態(tài)對(duì)應(yīng)于材料的二色性狀態(tài)，則至少一種光致變色-二色性化合物能夠至少部分地定向，以使在活化狀態(tài)下光致變色-二色性化合物的分子的長(zhǎng)軸是定向的。在這里使用的術(shù)語“定向”意指通過與另一種材料、化合物或結(jié)構(gòu)相互作用引起合適的排列或定位。
此外，雖然在這里沒有限制意味，至少部分涂層能夠包括多種的光致變色-二色性化合物。雖然在這里沒有限制意味，當(dāng)兩種或多種光致變色-二色性化合物相結(jié)合使用時(shí)，光致變色-二色性化合物能夠選擇來彼此互補(bǔ)，以產(chǎn)生所需的顏色或色調(diào)。例如，根據(jù)在這里公開的某些非限制性實(shí)施方案能夠使用光致變色-二色性化合物的混合物，以達(dá)到某些活化顏色，如接近中性灰色或接近中性棕色。例如參見美國(guó)專利5,645,767，第12欄，66行到第13欄，19行，它的公開內(nèi)容被引入這里供參考，該專利描述了確定中性灰色和棕色的參數(shù)。另外或此外，至少部分涂層能夠包括具有互補(bǔ)的線性偏振狀態(tài)的光致變色-二色性化合物的混合物。例如，光致變色-二色性化合物能夠被選擇在所需的波長(zhǎng)范圍中具有互補(bǔ)的線性偏振狀態(tài)，以生產(chǎn)能夠偏振在所需波長(zhǎng)范圍中的光的光學(xué)元件。更進(jìn)一步，在同一波長(zhǎng)下具有基本上相同的偏振狀態(tài)的互補(bǔ)性光致變色-二色性化合物的混合物能夠進(jìn)行選擇以增強(qiáng)或加強(qiáng)所達(dá)到的總體線性偏振。例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層能夠包括至少兩種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物，其中至少兩種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物具有下面這些當(dāng)中的至少一種互補(bǔ)色和互補(bǔ)的線性偏振狀態(tài)。
如前面所討論，在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案提供包括連接到基材的至少一部分上的至少部分涂層的光學(xué)元件，其中至少部分涂層適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，以及在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)當(dāng)中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射。此外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層能夠包括至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
另外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層能夠進(jìn)一步包括可以促進(jìn)至少部分涂層的加工、性能或特性之中的一種或多種的至少一種添加劑。此類添加劑的非限制性例子包括染料，定向促進(jìn)劑，動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)添加劑，光引發(fā)劑，熱引發(fā)劑，聚合抑制劑，溶劑，光穩(wěn)定劑(如，但不限于，紫外線吸收劑和光穩(wěn)定劑，如受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS))，熱穩(wěn)定劑，脫模劑，流變性能控制劑，流平劑(如，但不限于，表面活性劑)，自由基清除劑，和粘合促進(jìn)劑(如己二醇二丙烯酸酯和偶聯(lián)劑)。
能夠在根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的至少部分涂層中存在的染料的非限制性例子包括能夠?yàn)橹辽俨糠滞繉淤x予所需顏色或其它光學(xué)性能的有機(jī)染料。
在這里使用的術(shù)語“定向促進(jìn)劑”意指一種添加劑，它能夠促進(jìn)它所添加到的材料的定向的速率和均勻性當(dāng)中的至少一種。能夠在根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的至少部分涂層中存在的定向促進(jìn)劑的非限制性例子包括在US專利6,338,808和US專利出版物No.2002/0039627中描述的那些，它們因此被特意引入這里供參考。
能夠在根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的至少部分涂層中存在的動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)添加劑的非限制性例子包括含環(huán)氧基的化合物，有機(jī)多元醇，和/或增塑劑。此類動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)添加劑的更特定例子已公開在US專利6,433,043和US專利出版物No.2003/0045612中，它們因此被特意引入這里供參考。
能夠在根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的至少部分涂層中存在的光引發(fā)劑的非限制性例子包括斷裂型光引發(fā)劑和奪取型光引發(fā)劑。斷裂型光引發(fā)劑的非限制性例子包括乙酰苯，α-氨基烷基苯基酮，苯偶姻醚，苯甲?；?，?；⒀趸锖碗p?；⒀趸锘虼祟愐l(fā)劑的混合物。此類光引發(fā)劑的商品實(shí)例是可從Ciba Chemicals，Inc商購的DAROCURE4265。奪取型光引發(fā)劑的非限制性例子包括二苯甲酮，米蚩酮，噻噸酮，蒽醌，樟腦醌，熒光酮，酮基香豆素或此類引發(fā)劑的混合物。
能夠在根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的至少部分涂層中存在的光引發(fā)劑的另一個(gè)非限制性例子是可見光引發(fā)劑。合適的可見光光引發(fā)劑的非限制性例子已在美國(guó)專利6,602,603的第12欄，11行至第13欄，21行中闡明，它因此被具體引入這里供參考。
熱引發(fā)劑的非限制性例子包括有機(jī)過氧化合物和偶氮雙(有機(jī)腈)化合物?？捎米鳠嵋l(fā)劑的有機(jī)過氧化合物的具體的非限制性例子包括過氧基單碳酸酯，如叔丁基過氧基異丙基碳酸酯；過氧化二碳酸酯，如二(2-乙基己基)過氧化二碳酸酯，二(仲丁基)過氧化二碳酸酯和二異丙基過氧化二碳酸酯；二?；^氧化物，如2，4-過氧化二氟苯甲酰，過氧化異丁酰基，過氧化癸醇，過氧化月桂酰，過氧化丙?；^氧化乙酰，過氧化苯甲酰和對(duì)-氯苯甲酰基過氧化物；過氧化酯如叔丁基過氧基新戊酸酯，叔丁基過氧辛酸酯和叔丁基過氧異丁酸酯；甲乙酮過氧化物，和乙酰基環(huán)己烷磺?；^氧化物。在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，所使用的熱引發(fā)劑是不使聚合產(chǎn)物變色的那些。能夠用作熱引發(fā)劑的偶氮雙(有機(jī)腈)化合物的非限制性例子包括偶氮雙(異丁腈)，偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)或它們的混合物。
聚合抑制劑的非限制性例子包括硝基苯，1，3，5-三硝基苯，對(duì)苯醌，四氯苯醌，DPPH，F(xiàn)eCl3，CuCl2，氧，硫，苯胺，苯酚，氫醌，1，2，3-三羥基苯，和2，4，6-三甲基苯酚。
能夠在根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的至少部分涂層中存在的溶劑的非限制性例子包括溶解涂料的固體組分，并涂料及元件和基材相容，和/或能夠確保涂敷涂料的外表面的均勻覆蓋的那些溶劑。有潛力的溶劑包括，但不限于，下列丙二醇單甲醚乙酸酯和它們的衍生物(作為DOWANOL工業(yè)溶劑銷售)，丙酮，丙酸戊酯，苯甲醚，苯，乙酸丁酯，環(huán)己烷，乙二醇的二烷基醚，例如，二甘醇二甲醚和它們的衍生物(作為CELLOSOLVE工業(yè)溶劑銷售)，二苯甲酸二甘醇酯，二甲亞砜，二甲基甲酰胺，二甲氧基苯，乙酸乙酯，異丙醇，甲基環(huán)己酮，環(huán)戊酮，甲基乙基酮，甲基異丁基酮，丙酸甲酯，碳酸亞丙基酯，四氫呋喃，甲苯，二甲苯，2-甲氧基乙基醚，1，3-丙二醇單甲醚，和它們的混合物。
在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層能夠包括至少部分地定向的至少一種普通的二色性化合物。合適普通的二色性化合物的非限制性例子包括甲亞胺類，靛類，硫靛類，部花青類，茚滿類，喹啉并鄰羧基苯乙酮酸染料，苝，酞吡呤，triphenodioxazines，吲哚并喹喔啉類，咪唑并三嗪類，四嗪類，偶氮和(多)偶氮染料，苯醌類，萘醌類，蒽醌和(多)蒽醌，蒽并嘧啶酮，碘和碘酸鹽。在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，二色性材料能夠是可聚合的二色性化合物。也就是說，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，二色性材料能夠包括能夠聚合的至少一種基團(tuán)(即“可聚合的基團(tuán)”)。例如，雖然在這里沒有限制意味，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中至少一種二色性化合物能夠具有由至少一個(gè)可聚合的基團(tuán)終端的至少一個(gè)烷氧基，多烷氧基，烷基，或多烷基取代基。
更進(jìn)一步，具有適應(yīng)性調(diào)整(adapted)的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層能夠包括至少一種普通光致變色化合物在這里使用的術(shù)語“普通光致變色化合物”同時(shí)包括熱可逆的和非熱可逆的(或光可逆的)光致變色化合物。一般，雖然在這里沒有限制意味，當(dāng)兩種或多種普通光致變色材料彼此之間相結(jié)合或與光致變色-二色性化合物相結(jié)合使用時(shí)，各種材料能夠選擇來彼此互補(bǔ)以產(chǎn)生所需的顏色或色調(diào)。例如，根據(jù)在這里公開的某些非限制性實(shí)施方案能夠使用光致變色化合物的混合物，以達(dá)到某些活化顏色，如接近中性灰色或接近中性棕色。例如參見美國(guó)專利5,645,767，第12欄，66行到第13欄，19行，它的公開內(nèi)容被引入這里供參考，該專利描述了確定中性灰色和棕色的參數(shù)。
根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件能夠進(jìn)一步包括至少一種附加的至少部分涂層，后者能夠促進(jìn)連接到光學(xué)元件的基材上的各種涂層之中的任何一種的粘結(jié)、粘合或潤(rùn)濕。例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，光學(xué)元件能夠包括在具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層與基材的一部分之間的至少部分底涂層。此外，在這里公開的一些非限制性實(shí)施方案中，底涂層能夠用作阻隔涂層以防止涂層成分與元件或基材表面之間相互作用，反之亦然。
能夠與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的底涂層的非限制性例子包括含有偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑的至少部分水解產(chǎn)物，和它們的混合物的涂料。在這里使用的“偶聯(lián)劑”是指一種物質(zhì)，它具有至少一個(gè)能夠與在至少一個(gè)表面上的基團(tuán)反應(yīng)、結(jié)合和/或締合的基團(tuán)。在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，偶聯(lián)劑能夠在至少兩個(gè)表面(相同或不同表面)的界面上用作分子橋基。在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，偶聯(lián)劑能夠是單體，低聚物，預(yù)聚物和/或聚合物。此類物質(zhì)包括，但不限于，金屬有機(jī)化合物如硅烷，鈦酸酯，鋯酸酯，鋁酸鹽，鋁酸鋯，它們的水解產(chǎn)物和它們的混合物。在這里使用的短語“偶聯(lián)劑的至少部分水解產(chǎn)物”指在偶聯(lián)劑上的至少一些到全部的可水解基團(tuán)發(fā)生水解。除了偶聯(lián)劑和/或偶聯(lián)劑的水解產(chǎn)物之外，底涂層能夠包括其它粘合性增強(qiáng)成分。例如，雖然在這里沒有限制意味，底涂層能夠進(jìn)一步包括粘合性增強(qiáng)量的含環(huán)氧基的物質(zhì)。當(dāng)被加到含偶聯(lián)劑的涂料組合物中時(shí)與基本上不含含環(huán)氧基的物質(zhì)的含偶聯(lián)劑的涂料組合物相比，粘合性增強(qiáng)量的含環(huán)氧基的物質(zhì)能夠改進(jìn)隨后施涂的涂層的粘合性。適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的底涂層的其它非限制性例子包括描述在美國(guó)專利6,602,603和美國(guó)專利6,150,430中的那些，它們因此具體被引入供參考。
根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件能夠進(jìn)一步包括連接到基材的至少一部分上的至少一種附加至少部分涂層，后者選自普通的光致變色涂層，抗反射涂層，線性偏振涂層，圓形偏振涂層，橢圓形偏振涂層，過渡涂層，底涂層(如以上討論的那些)，和保護(hù)涂層。例如，雖然在這里沒有限制意味，至少一種附加至少部分涂層能夠覆蓋在具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層的至少一部分上，即作為罩涂層；或在至少部分涂層的至少一部分之下，即，作為底涂層。另外或此外，具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層能夠連接到基材的第一表面的至少一部分上和至少一種附加至少部分涂層能夠連接到基材的第二表面的至少一部分上，其中第一表面與第二表面相對(duì)。
普通的光致變色涂料的非限制性例子包括下面詳細(xì)討論的普通光致變色化合物中的任何一種的涂料。例如，雖然在這里沒有限制意味，光致變色涂料能夠是光致變色聚氨酯涂料，如描述在US專利6,187,444中的那些；光致變色氨基塑料樹脂涂料，如描述在US專利4,756,973，6,432,544和6,506,488中的那些；光致變色聚硅烷涂料，如描述在US專利4,556,605中的那些；光致變色聚(甲基)丙烯酸酯涂料，如描述在US專利6,602,603，6,150,430和6,025,026,和WIPO出版物WO 01/02449中的那些；聚酐光致變色涂料，如描述在美國(guó)專利6,436,525中的那些；光致變色聚丙烯酰胺涂料如描述在US專利6,060,001中的那些；光致變色環(huán)氧樹脂涂料，如描述在US專利4,756,973和6,268,055中的那些；和光致變色聚(脲-脲烷)涂料，如描述在US專利6,531,076中的那些。上述US專利和國(guó)際出版物的說明書被具體引入這里供參考。
線性地偏振涂層的非限制性例子包括，但不限于，包括普通二色性化合物(如，但不限于，以上討論的那些化合物)的涂料。
在這里使用的術(shù)語“過渡涂層”意指協(xié)助在兩種涂層之間產(chǎn)生性能梯度的涂層。例如，雖然在這里沒有限制意味，過渡涂層能夠協(xié)助在較硬涂層和較軟涂層之間產(chǎn)生硬度梯度。過渡涂層的非限制性例子包括輻射固化的丙烯酸酯型薄膜。
保護(hù)涂層的非限制性例子包括包含有機(jī)基硅烷類的耐磨性涂層，包含輻射固化的丙烯酸酯型薄膜的耐磨性涂層，以無機(jī)材料如二氧化硅、二氧化鈦和/或二氧化鋯為基礎(chǔ)的耐磨性涂層，屬于紫外光可固化類型的有機(jī)耐磨性涂層，氧氣阻隔涂層，UV遮擋涂層，和它們的結(jié)合物。例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，保護(hù)涂層能夠包括輻射固化的丙烯酸酯型薄膜的第一道涂層和包含有機(jī)基硅烷的第二道涂層。可商購的保護(hù)涂料產(chǎn)品的非限制性例子包括分別可從SDC Coatings，Inc.和PPGIndustries，Inc.商購的SILVUB124和HI-GARD涂料。
在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，和連接到基材的至少一部分上并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物。此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的吸收比能夠是4-20，能夠進(jìn)一步是3-30，和更進(jìn)一步是2.5-50或更大。
如前面所討論，術(shù)語“連接到”指直接與目標(biāo)接觸或經(jīng)由一種或多種其它結(jié)構(gòu)或材料(其中的至少一種與目標(biāo)直接接觸)與目標(biāo)間接接觸。因此，根據(jù)上述非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物(能夠連接到基材的至少一部分上)能夠與基材的至少一部分直接接觸或它能夠與已經(jīng)與基材直接或間接接觸的一種或多種其它結(jié)構(gòu)或材料接觸。例如，雖然在這里沒有限制意味，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠作為與基材的至少一部分直接接觸的至少部分涂層或聚合物片材的一部分而存在。在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠作為與一種或多種其它至少部分涂層或片材(其中的至少一種與基材的至少一部分直接接觸)直接接觸的涂層或片材的一部分而存在。
根據(jù)仍然其它非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠包含在與基材的至少一部分直接(或間接)接觸的至少部分地有序化液晶材料內(nèi)。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，光學(xué)元件能夠包括兩種基材和含有至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少部分地有序化液晶材料能夠位于兩種基材之間，例如，形成有源或無源的液晶池。
適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的光致變色-二色性化合物的非限制性例子包括(1)3-苯基-3-(4-(4-(3-哌啶-4-基-丙基)哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]-萘并[1，2-b]吡喃；(2)3-苯基-3-(4-(4-(3-(1-(2-羥乙基)哌啶-4-基)丙基)哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(3)3-苯基-3-(4-(4-(4-丁基-苯基氨基甲?；?-哌啶-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(4)3-苯基-3-(4-([1，4′]雙哌啶基-1′-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-([1，4′]雙哌啶基-1′-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(5)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；
(6)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4′-辛基氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(7)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(8)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(9)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4′-辛基氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(10)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基氧基苯基羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(11)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(2-氟苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(12)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-羥基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(13)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(14)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(15)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)-哌嗪-1-基))苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(3-苯基丙-2-炔酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(16)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(17)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基]-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(18)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(19)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基}-13，13-二甲基-6-甲氧基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃-7-基)-哌啶-1-基)氧基羰基)苯基)苯基)羰基氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(20)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-甲氧基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(21)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-羥基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(22)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(4-苯基-(苯1-氧基)羰基)-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(23)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(N-(4-((4-二甲基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)氨基甲?；?3H-萘并[2，1-b]吡喃；(24)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并呋喃并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(25)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并噻吩并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(26)7-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}-2-苯基-2-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-6-甲氧基羰基-2H-苯并[b]吡喃；(27)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-甲氧基羰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(28)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-(N-(4-丁基-苯基))氨基甲?；?2H-萘并[1，2-b]吡喃；(29)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-萘并[1，2-b]吡喃；(30)1，3，3-三甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(31)1，3，3-三甲基-6′-(4-[N-(4-丁基苯基)氨基甲?；鵠-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(32)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(33)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-羥苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(34)1，3，3，5，6-五甲基-7′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(35)1，3-二乙基-3-甲基-5-甲氧基-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(36)1，3-二乙基-3-甲基-5-[4-(4-十五氟庚基氧基-苯基氨基甲?；?-芐氧基]-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(37)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-萘并[1，2-b]吡喃；(38)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-熒蒽并[1，2-b]吡喃；(39)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-11-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-2H-熒蒽并[1，2-b]吡喃；(40)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4′，5′6，7]二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(41)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-7′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4′，5′6，7]二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]嗪]；(42)1，3-二乙基-3-甲基-5-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]嗪]；(43)1-丁基-3-乙基-3-甲基-5-甲氧基-7′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]嗪]；(44)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-甲氧基羰基-6-甲基-2H-9-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4′，5′6，7]萘并[1，2-b]吡喃；
(45)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4”，5″6，7][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(46)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4”，5″5，6][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(47)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-環(huán)己叉基-1-乙基-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(48)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-1-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(49)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(50)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(51)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(52)(4-丙基)苯基苯甲酸4-(4-甲基-5，7-二氧代-6-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)螺[8，7a-二氫噻吩并[4，5-f]異吲哚-8，2′-金剛烷(adamentane)]-2-基]苯基酯；(53)N-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]苯基-6，7-二氫-4-甲基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(54)N-氰基甲基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(55)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(56)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(57)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]呋喃二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(58)N-氰基甲基-6，7-二氫-4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(59)N-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基-6，7-二氫-2-(4-甲氧基苯基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(60)N-氰基甲基-2-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧雜雙環(huán)[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-6，7-二氫-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(61)6，7-二氫-N-甲氧基羰基甲基-4-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧雜雙環(huán)[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；和(62)3-苯基-3-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-(6-(4-(4-(4-壬基苯基羰基氧基)苯基)氧基羰基)苯氧基)己氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。
一般地說，此類光致變色-二色性化合物包括(a)選自吡喃，嗪和俘精酸酐中的至少一種光致變色基團(tuán)(PC)；和(b)連接于該至少一種光致變色基團(tuán)上的至少一種延長(zhǎng)劑，其中延長(zhǎng)劑(L)由下面通式I(它在下面詳細(xì)地描述)表示-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P在這里使用的術(shù)語“連接”指直接鍵接或經(jīng)由另一個(gè)基團(tuán)間接地鍵接。因此，例如，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，L能夠作為在PC上的取代基直接鍵接于PC上，或L能夠是在直接鍵接于PC上的另一個(gè)基團(tuán)(如由R1表示的基團(tuán)，它在下面將討論)上的取代基(即，L間接地鍵接到PC上)。雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，L能夠連接于PC上，從而在活化狀態(tài)下延伸或延長(zhǎng)了PC，使得延伸的PC(即，光致變色化合物)的吸收比與單獨(dú)的PC相比得到了增強(qiáng)。雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，L在PC上的連接位置能夠進(jìn)行選擇，以使得在平行于PC的活化形式的理論過渡偶極矩的方向和垂直于該偶極矩的方向之中的至少一個(gè)方向上L延長(zhǎng)了PC。在這里使用的術(shù)語“理論過渡偶極矩”指通過電磁輻射與分子的相互作用所產(chǎn)生的瞬時(shí)偶極極化。參見，例如，IUPAC Compendium ofChemical Technology，第二版，國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(1997)。對(duì)于以上通式I，各Q1，Q2和Q3能夠獨(dú)立地在各情況下選自二價(jià)基團(tuán)，該二價(jià)基團(tuán)選自未被取代的或取代的芳族基，未被取代的或取代的脂環(huán)族基團(tuán)，未被取代的或取代的雜環(huán)基團(tuán)，和它們的混合基團(tuán)，其中取代基選自由P表示的基團(tuán)(下面闡明)，芳基，硫醇，酰胺，液晶基團(tuán)(mesogen)，鹵素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亞烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烴，C2-C18炔烴，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18?；珻3-C10環(huán)烷基，C3-C10環(huán)烷氧基，異氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，被氰基、鹵素或C1-C18烷氧基單取代或被鹵素多取代的直鏈或支化C1-C18烷基，和由下列通式中的一種表示的基團(tuán)-M(T)(t-1)和-M(OT)(t-1)，其中M選自鋁，銻，鉭，鈦，鋯和硅，T選自有機(jī)官能化基團(tuán)，有機(jī)官能化烴基，脂族烴基和芳族烴基，和t是M的價(jià)態(tài)。在這里使用的前綴“多”指至少兩個(gè)。
如以上所討論，Q1，Q2和Q3能夠獨(dú)立地在各情況下選自二價(jià)基團(tuán)，如未被取代的或取代的芳族基，未被取代的或取代的雜環(huán)基團(tuán)，和未被取代的或取代的脂環(huán)族基。有用的芳族基的非限制性例子包括苯并，萘并，菲并，聯(lián)苯基，四氫萘并，三聯(lián)苯基，和蒽并。
在這里使用的術(shù)語“雜環(huán)基團(tuán)”指具有原子的環(huán)的化合物，其中構(gòu)成環(huán)的至少一個(gè)原子不同于構(gòu)成環(huán)的其它原子。此外，在這里使用的術(shù)語“雜環(huán)基團(tuán)”具體地說排除稠合雜環(huán)基團(tuán)。從中選擇出Q1、Q2和Q3的合適雜環(huán)基團(tuán)的非限制性例子包括異山梨醇(isosorbitol)，二苯并呋喃并，二苯并噻吩并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，呋喃并，二烯并，咔唑并，氨茴基，氮雜基，苯并唑基，二氮雜?；?，二唑基，咪唑烷基，咪唑基，咪唑啉基，吲唑基，假吲哚基，二氫吲哚基，中氮茚基，吲哚基，吲哚嗪基，異吲哚基，異氮雜茚基，異唑基，isooxazyl，異吡咯基，異喹啉基，異噻唑基，嗎啉代，嗎啉基，二唑基，噻唑基，噻唑基，oxathiolyl，三唑基，唑基，哌嗪基，piperazyl，哌啶基，嘌呤基，吡喃并吡咯基，吡嗪基，吡唑烷基，吡唑啉基，吡唑基，pyrazyl，噠嗪基，pyridazyl，吡啶基，嘧啶基，嘧啶基，pyridenyl，吡咯烷基，吡咯啉基，吡咯甲酰，喹嗪基，奎寧環(huán)基，喹啉基，噻唑基，三唑基，三唑基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，芳基哌啶子基，硫代嗎啉代，四氫喹啉并，四氫異喹啉并，吡咯基，未被取代的、單-或二-取代的C4-C18螺雙環(huán)胺，以及未被取代的、單-或二-取代的C4-C18螺三環(huán)胺。
如以上所討論，Q1，Q2和Q3能夠選自單-或二-取代的C4-C18螺雙環(huán)胺和C4-C18螺三環(huán)胺。合適取代基的非限制性例子包括芳基，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基或苯基(C1-C6)烷基。單-或二-取代的螺雙環(huán)胺的特定的非限制性例子包括2-氮雜雙環(huán)[2.2.1]庚-2-基；3-氮雜雙環(huán)[3.2.1]辛-3-基；2-氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛-2-基；和6-氮雜雙環(huán)[3.2.2]壬-6-基。單-或二-取代的三環(huán)胺的特定的非限制性例子包括2-氮雜三環(huán)[3.3.1.1(3，7)]癸-2-基；4-芐基-2-氮雜三環(huán)[3.3.1.1(3，7)]癸-2-基；4-甲氧基-6-甲基-2-氮雜三環(huán)[3.3.1.1(3，7)]癸-2-基；4-氮雜三環(huán)[4.3.1.1(3，8)]十一烷-4-基；和7-甲基-4-氮雜三環(huán)[4.3.1.1(3，8)]十一烷-4-基。從中可以選擇出Q1，Q2和Q3的脂環(huán)族基的例子包括，沒有限制，環(huán)己基，環(huán)丙基，降冰片烯基，十氫萘基，金剛烷基，雙環(huán)辛烷，全氫芴，和立方烷基。
繼續(xù)參考通式I，各S1，S2，S3，S4和S5在各情況下獨(dú)立地選自下列這些的間隔單元(1)-(CH2)g-，-(CF2)h-，-Si(CH2)g-，-(Si[(CH3)2]O)h-，其中g(shù)在各情況下獨(dú)立地選自1到20；h選自1到16；(2)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情況下獨(dú)立地選自氫，C1-C6烷基，環(huán)烷基和芳基，和Z′在各情況下獨(dú)立地選自C1-C6烷基，環(huán)烷基和芳基；和(3)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，直鏈或支化C1-C24亞烷基殘基，所述C1-C24亞烷基殘基是未被取代的，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代；條件是當(dāng)兩個(gè)包括雜原子的間隔單元聯(lián)接在一起時(shí)該間隔單元在聯(lián)接時(shí)要求雜原子不直接聯(lián)接于彼此之上以及當(dāng)S1和S5分別地聯(lián)接到PC和P上時(shí)，它們?cè)诼?lián)接時(shí)要求兩個(gè)雜原子不直接聯(lián)接于彼此之上。在這里使用的術(shù)語“雜原子”指除碳或氫之外的原子。
此外，在通式I中，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，c，d，e和f可以各自獨(dú)立地選自1-20中的整數(shù)，包括端值；和d′，e′和f′可以各自獨(dú)立地選自0，1，2，3和4，前提條件是d′+e′+f′的總和是至少1。根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，c，d，e和f可以各自獨(dú)立地選自0-20中的整數(shù)，包括端值；和d′，e′和f′可以各自獨(dú)立地選自0，1，2，3和4，前提條件是d′+e′+f′的總和是至少2。根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，c，d，e和f可以各自獨(dú)立地選自0-20中的整數(shù)，包括端值；和d′，e′和f′可以各自獨(dú)立地選自0，1，2，3和4，前提條件是d′+e ′+f′的總和是至少3。根據(jù)又一個(gè)非限制性實(shí)施方案，c，d，e和f可以各自獨(dú)立地選自0-20中的整數(shù)，包括端值；和d′，e′和f′可以各自獨(dú)立地選自0，1，2，3和4，前提條件是d′+e′+f′的總和是至少1。
此外，在通式I，P能夠選自氮丙啶基，氫，羥基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亞乙基氧基，多亞丙基氧基，亞乙基，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯?；鶃啽交０?，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，環(huán)氧，異氰酸酯，硫醇，硫異氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主鏈和側(cè)鏈液晶聚合物，液晶基團(tuán)，乙亞胺衍生物，馬來酸衍生物，富馬酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和鹵素中的至少一種取代的肉桂酸衍生物，和選自甾類基團(tuán)、萜類基團(tuán)、生物堿基團(tuán)和它們的混合基團(tuán)中的取代和未被取代的手性和非手性一價(jià)或二價(jià)基團(tuán)，其中取代基獨(dú)立地選自烷基，烷氧基，氨基，環(huán)烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它們的混合基團(tuán)。
此外，雖然在這里沒有限制意味，當(dāng)P是可聚合的基團(tuán)時(shí)，可聚合的基團(tuán)能夠是適于參與到聚合反應(yīng)中的任何官能團(tuán)。聚合反應(yīng)的非限制性例子包括描述在Hawlev′s Condensed Chemical DictionaryThirteenth Edition，1997中的“polymerization”的定義中的那些，John Wiley & Sons，第901-902頁，它的公開內(nèi)容被引入這里供參考。例如，雖然在這里沒有限制意味，聚合反應(yīng)包括“加成聚合”，其中自由基是引發(fā)劑，它通過在單體雙鍵的一側(cè)上加成到單體上和同時(shí)在另一側(cè)上產(chǎn)生新的自由電子來與單體雙鍵反應(yīng)；“縮聚”，其中兩個(gè)反應(yīng)用分子相結(jié)合形成更大的分子，同時(shí)消去小分子如水分子；和“氧化偶聯(lián)聚合”。此外，可聚合的基團(tuán)的非限制性例子包括羥基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，2-(丙烯酰氧基)乙基氨基甲酰基，2-(甲基丙烯酰氧基)乙基氨基甲?；?，異氰酸酯，氮雜環(huán)丙烷，烯丙基碳酸酯，和環(huán)氧基，例如，環(huán)氧乙烷基甲基。
另外，P能夠選自主鏈或側(cè)鏈液晶聚合物和液晶基團(tuán)。在這里使用的術(shù)語液晶“基團(tuán)(mesogen)”指剛性棒狀或圓盤狀液晶分子。此外，在這里使用的術(shù)語“主鏈液晶聚合物”指在聚合物的骨架(即，該主鏈)結(jié)構(gòu)中具有液晶基團(tuán)的聚合物。在這里使用的術(shù)語“側(cè)鏈液晶聚合物”指在側(cè)鏈中具有連接于聚合物上的液晶基團(tuán)的聚合物。雖然在這里沒有限制意味，一般，基團(tuán)是由限制液晶聚合物的運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)或多個(gè)芳族環(huán)構(gòu)成的。合適的棒狀液晶基團(tuán)的例子包括，沒有限制地取代的或未被取代的芳族酯，取代的或未被取代的線性芳族化合物，以及取代的或未被取代的三聯(lián)苯類。根據(jù)另一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案，P能夠選自甾類基團(tuán)，例如和沒有限制地，膽甾醇類化合物。
熱可逆的光致變色吡喃(可以從它們中選擇出光致變色基團(tuán)PC)的非限制性例子包括苯并吡喃，萘并吡喃，例如，萘并[1，2-b]吡喃，萘并[2，1-b]吡喃，茚并稠合的萘并吡喃，如公開在US專利5,645,767中的那些，和雜環(huán)稠合的萘并吡喃，如公開在US專利5,723,072，5,698,141，6,153,126和6,022,497中的那些，這些專利因此被引入這里供參考；螺-9-芴并[1，2-b]吡喃；菲并吡喃；喹啉并吡喃；熒蒽并吡喃；螺吡喃，例如，螺(苯并二氫吲哚)萘并吡喃，螺(二氫吲哚)苯并吡喃，螺(二氫吲哚)萘并吡喃，螺(二氫吲哚)喹啉并吡喃和螺(二氫吲哚)吡喃。萘并吡喃和互補(bǔ)的有機(jī)光致變色性物質(zhì)的更特定例子已描述在美國(guó)專利5,658,501中，它因此被特意引入這里供參考。螺(二氫吲哚)吡喃也描述在教科書，Techniques in Chemistry，III卷，“Photochromi sm”，第3章，Glenn H.Brown，Editor，John Wiley andSons，Inc.，New York，1971，它被引入這里供參考。
光致變色嗪(可以從它們中選擇出PC)的非限制性例子包括苯并嗪，吩嗪，和螺嗪，例如，螺(二氫吲哚)吩嗪，螺(二氫吲哚)吡啶并苯并嗪，螺(苯并二氫吲哚)吡啶并苯并嗪，螺(苯并二氫吲哚)吩嗪，螺(二氫吲哚)苯并嗪，螺(二氫吲哚)熒蒽并嗪，和螺(二氫吲哚)喹啉并嗪。光致變色俘精酸酐(可以從它們中選擇出PC)的非限制性例子包括俘精酰亞胺，和3-呋喃基和3-噻吩基俘精酸酐和俘精酰亞胺，它們公開在US專利4,931,220(該專利具體地被引入這里供參考)中和任何上述光致變色材料/化合物的混合物。
此外，其中光致變色-二色性化合物包括至少兩個(gè)PC，PC經(jīng)由在各PC上的聯(lián)接基團(tuán)取代基聯(lián)接到彼此之上。例如，PC能夠是可聚合的光致變色基團(tuán)或適于與宿主材料相容的光致變色基團(tuán)(“相容化光致變色基團(tuán)”)?？删酆系墓庵伦兩鶊F(tuán)(可以從它們中選擇出PC并且它們可以與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用)的非限制性例子已公開在US專利6,113,814中，該專利因此被特意引入這里供參考相容化光致變色基團(tuán)(可以從它們中選擇出PC并且它們可以與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用)的非限制性例子已公開在US專利6,555,028中，該專利因此被特意引入這里供參考。
其它合適光致變色基團(tuán)和互補(bǔ)的光致變色基團(tuán)已描述在美國(guó)專利6,080,338的第2欄，21行到第14欄，43行；6,136,968的第2欄，43行到第20欄，67行；6,296,785的第2欄，47行到第31欄，5行；6,348,604的第3欄，26行到第17欄，15行；6,353,102的第1欄，62行到第11欄，64行；和6,630,597的第2欄，16行到第16欄，23行；上述專利的公開內(nèi)容被引入這里供參考。
除了至少一種延長(zhǎng)劑(L)之外，光致變色化合物能夠進(jìn)一步包括直接鍵接于PC上的由R1表示的至少一種基團(tuán)。雖然不需要，如前面所討論，至少一種延長(zhǎng)劑(L)能夠經(jīng)由R1表示的至少一種基團(tuán)間接地鍵接于PC上。也就是說，L能夠是在鍵接于PC上的至少一種基團(tuán)R1上的取代基。根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，R1能夠在各情況下獨(dú)立地選自(i)氫，C1-C12烷基，C2-C12烷叉基，C2-C12次烷基，乙烯基，C3-C7環(huán)烷基，C1-C12鹵代烷基，烯丙基，鹵素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一種基團(tuán)單取代的芐基；(ii)在對(duì)位上被選自下列基團(tuán)中的至少一種取代基單取代的苯基C1-C7烷氧基，直鏈或支鏈C1-C20亞烷基，直鏈或支鏈C1-C4聚氧化亞烷基，環(huán)狀C3-C20亞烷基，亞苯基，亞萘基，C1-C4烷基取代的亞苯基，單-或多-脲烷(C1-C20)亞烷基，單-或多-酯(C1-C20)亞烷基，單-或多-碳酸酯(C1-C20)亞烷基，多亞硅烷基，多亞硅氧烷基和它們的混合物，其中至少一種取代基連接到光致變色材料的芳基上；(iii)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1選自下列的至少一種由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑，H，未被取代的或被苯基單取代的C1-C12烷基，被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單取代的苯基(C1-C12)烷基，以及未被取代的，單-或二-取代的的芳基，其中各芳基取代基獨(dú)立地選自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；(iv)-CH(X2)(X3)，其中(A)X2選自下列的至少一種由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，氫，C1-C12烷基和未被取代的，單-或二-取代的芳基，其中各芳基取代基獨(dú)立地選自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；和(B)X3選自-COOX1，-COX1，-COX4，和-CH2OX5中的至少一種，其中(1)X4選自下列的至少一種嗎啉代，哌啶子基，未被取代的或被C1-C12烷基單-或二-取代的氨基，以及選自苯基氨基和二苯基氨基中的未被取代的或單或二-取代的基團(tuán)，其中各取代基獨(dú)立地選自C1-C12烷基或C1-C12烷氧基；和(2)X5選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，氫，-C(O)X2，未被取代的或被(C1-C12)烷氧基或苯基單取代的C1-C12烷基，被(C1-C12)烷氧基單取代的苯基(C1-C12)烷基，以及未被取代的，單-或二-取代的芳基，其中各芳基取代基獨(dú)立地選自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；(v)未被取代的，單-，二-，或三-取代的芳基，如苯基，萘基，菲基，或芘基；9-久洛尼定基；或選自吡啶基、呋喃基、苯并呋喃-2-基、苯并呋喃-3-基、噻吩基、苯并噻吩-2-基、苯并噻吩-3-基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并吡啶基、二氫吲哚基和芴基中的未被取代的或單-或二-取代的雜芳族基團(tuán)；其中取代基在各情況下獨(dú)立地選自(A)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L；(B)-C(O)X6，其中X6選自下列的至少一種由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，H，C1-C12烷氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單-或二-取代的苯氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單-或二-取代的芳基，未被取代的或被C1-C12烷基單-或二-取代的氨基，以及未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單-或二-取代的苯基氨基；(C)芳基，鹵芳基，C3-C7環(huán)烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單-或二-取代的芳基；(D)C1-C12烷基，C3-C7環(huán)烷基，C3-C7環(huán)烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，單-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，單-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，鹵代烷基，和單(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(E)C1-C12烷氧基，C3-C7環(huán)烷氧基；環(huán)烷氧基(C1-C12)烷氧基；芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，單-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和單-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(F)酰胺基，氨基，單-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氫吲哚并，哌啶子基，嗎啉代，硫代嗎啉代，四氫喹啉并，四氫異喹啉并，吡咯烷基，羥基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和鹵素；(G)-OX7和-N(X7)2，其中X7選自(1)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，氫，C1-C12烷基，C1-C12酰基，苯基(C1-C12)烷基，單(C1-C12)烷基取代的苯基(C1-C12)烷基，單(C1-C12)烷氧基取代的苯基(C1-C12)烷基；C1-C12烷氧基(C1-C12)烷基；C3-C7環(huán)烷基；單(C1-C12)烷基取代的C3-C7環(huán)烷基，C1-C12鹵代烷基，烯丙基，苯甲?；?，單-取代的苯甲?；良柞；騿?取代的萘甲酰基，其中苯甲?；洼良柞；〈械拿恳粋€(gè)獨(dú)立地選自C1-C12烷基和C1-C12烷氧基；(2)-CH(X8)X9，其中X8選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，H或C1-C12烷基；和X9選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，-CN，-CF3，或-COOX10，其中X10選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，H或C1-C12烷基；(3)-C(O)X6；和(4)三(C1-C12)烷基甲硅烷基，三(C1-C12)烷氧基甲硅烷基，二(C1-C12)烷基(C1-C12烷氧基)甲硅烷基，或二(C1-C12)烷氧基(C1-C12烷基)甲硅烷基；(H)-SX11其中X11選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，C1-C12烷基，未被取代的或被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基或鹵素單-或二-取代的芳基；(I)由通式i表示的含氮的環(huán) 其中(1)n是選自0，1，2和3中的整數(shù)，條件是如果n是0，則U′是U，和各U在各情況下獨(dú)立地選自-CH2-，-CH(X12)-，-C(X12)2-，-CH(X13)-，-C(X13)2-，和-C(X12)(X13)-，其中X12選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L和C1-C12烷基，和X13選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，苯基和萘基，和(2)U′選自U，-O-，-S-，-S(O)-，-NH-，-N(X12)-或-N(X13)-，和m是選自1、2和3中的整數(shù)；和(J)由通式ii或iii之一表示的基團(tuán) 其中X14，X15和X16在各情況下獨(dú)立地選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，C1-C12烷基，苯基和萘基，或X14和X15一起形成5到8個(gè)碳原子的環(huán)；p是選自0，1或2中的整數(shù)，和X17在各情況下獨(dú)立地選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基和鹵素；(vi)選自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基，吩噻嗪基，吩嗪，吩嗪基和吖啶基中的未被取代的或單-取代的基團(tuán)，其中各取代基獨(dú)立地選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羥基，氨基和鹵素；(vii)由通式iv或v之一表示的基團(tuán) 其中(A)V′獨(dú)立地在各通式中選自-O-，-CH-，C1-C6亞烷基，和C3-C7亞環(huán)烷基，(B)V獨(dú)立地在各通式中選自-O-或-N(X21)-，其中X21選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，氫，C1-C12烷基，和C2-C12?；?，條件是如果V是-N(X21)-，V′是-CH2-，(C)X18和X19各自獨(dú)立地選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，氫和C1-C12烷基，和(D)k選自0，1和2，和各X20在各情況下獨(dú)立地選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，羥基和鹵素；(viii)由通式vi表示的基團(tuán) 其中(A)X22選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，氫和C1-C12烷基，和(B)X23選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，或選自萘基，苯基，呋喃基和噻吩基中的未被取代的或單-或二-取代的基團(tuán)，其中各取代基在各情況下獨(dú)立地選自C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，和鹵素；(ix)-C(O)X24，其中X24選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，羥基，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，未被取代的或被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單取代的苯基，未被取代的或被C1-C12烷基，苯基，芐基和萘基中的至少一個(gè)單-或二-取代的氨基；
(x)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(xi)-SX11，其中X11如以上所述；(xii)由以上所述的通式iv表示的含氮的環(huán)；(xiii)由以上所述通式v或vi之一表示的基團(tuán)；和(xiv)緊相鄰的R1基團(tuán)一起形成由通式vii、viii和ix之一表示的基團(tuán) 其中(A)W和W′在各情況下獨(dú)立地選自-O-，-N(X7)-，-C(X14)-，-C(X17)-，(其中X7，X14，和X17如以上所述)，(B)X14，X15和X17如以上所述，和(C)q是選自0，1，2，3和4中的整數(shù)。
根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠是由通式II表示的光致變色吡喃 其中A是選自下列的芳族環(huán)或稠合芳族環(huán)萘并，苯并，菲并，熒蒽并，蒽并，喹啉并，噻吩并，呋喃并，吲哚并，二氫吲哚并，茚并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，茚并稠合的萘并，雜環(huán)稠合的萘并，和雜環(huán)稠合的苯并；以及B和B′各自獨(dú)立地選自(i)氫，C1-C12烷基，C2-C12烷叉基，C2-C12次烷基，乙烯基，C3-C7環(huán)烷基，C1-C12鹵代烷基，烯丙基，鹵素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一種基團(tuán)單取代的芐基；(ii)在對(duì)位上被選自下列基團(tuán)中的至少一種取代基單取代的苯基C1-C7烷氧基，直鏈或支鏈C1-C20亞烷基，直鏈或支鏈C1-C4聚氧化亞烷基，環(huán)狀C3-C20亞烷基，亞苯基，亞萘基，C1-C4烷基取代的亞苯基，單-或多-脲烷(C1-C20)亞烷基，單-或多-酯(C1-C20)亞烷基，單-或多-碳酸酯(C1-C20)亞烷基，聚亞硅烷基，聚亞硅氧烷基和它們的混合物，其中至少一種取代基連接到光致變色材料的芳基上；(iii)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1如以上所述；(iv)-CH(X2)(X3)，其中X2和X3如以上所述；(v)未被取代的，單-，二-，或三-取代的芳基，如苯基，萘基，菲基，或芘基；9-久洛尼定基；或選自吡啶基、呋喃基、苯并呋喃-2-基、苯并呋喃-3-基、噻吩基、苯并噻吩-2-基、苯并噻吩-3-基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并吡啶基、二氫吲哚基和芴基中的未被取代的或單-或二-取代的雜芳族基團(tuán)；其中取代基在各情況下獨(dú)立地選自(A)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L；(B)-C(O)X6，其中X6如以上所述；(C)芳基，鹵芳基，C3-C7環(huán)烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單-或二-取代的芳基；(D)C1-C12烷基，C3-C7環(huán)烷基，C3-C7環(huán)烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，單-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，單-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，鹵代烷基，和單(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(E)C1-C12烷氧基，C3-C7環(huán)烷氧基，環(huán)烷氧基(C1-C12)烷氧基，芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，單-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和單-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(F)酰胺基，氨基，單-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氫吲哚并，哌啶子基，嗎啉代，硫代嗎啉代，四氫喹啉并，四氫異喹啉并，吡咯烷基，羥基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和鹵素；(G)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(H)-SX11，其中X11如以上所述；
(I)由以上列出的通式i表示的含氮的環(huán)；和(J)由以上所述通式ii或iii之一表示的基團(tuán)；(vi)選自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基，吩噻嗪基，吩嗪，吩嗪基和吖啶基中的未被取代的或單-取代的基團(tuán)，其中各取代基獨(dú)立地選自延長(zhǎng)劑L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羥基，氨基或鹵素；(vii)由以上所述通式iv或或v之一表示的基團(tuán)；和(viii)由以上所述的通式vi表示的基團(tuán)。
另外地，B和B′一起能夠形成(a)未被取代的，單-或二-取代的芴-9-叉基，其中芴-9-叉基取代基的每一個(gè)選自C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，氟和氯；(b)飽和C3-C12螺單環(huán)烴環(huán)，例如，環(huán)丙叉基，環(huán)丁叉基，環(huán)戊叉基，環(huán)己叉基，環(huán)庚叉基，環(huán)辛叉基，環(huán)壬叉基，環(huán)癸叉基，環(huán)十一烷叉基，環(huán)十二烷叉基；(c)飽和C7-C12螺二環(huán)烴環(huán)，例如，雙環(huán)[2.2.1]庚叉基，即，降冰片叉基，1，7，7-三甲基雙環(huán)[2.2.1]庚叉基，即，冰片叉基，雙環(huán)[3.2.1]辛叉基，雙環(huán)[3.3.1]壬-9-叉基，雙環(huán)[4.3.2]十一烷；或(d)飽和C7-C12螺三環(huán)烴環(huán)，例如，三環(huán)辛烷[2.2.1.02，6]庚叉基，三環(huán)辛烷[3.3.1.13，7]癸叉基，即，金剛烷叉基，和三環(huán)辛烷[5.3.1.12，6]十二烷叉基。此外根據(jù)在下面更詳細(xì)地討論的各種非限制性實(shí)施方案，B和B′一起能夠形成未被取代的或被至少一個(gè)由R2表示的基團(tuán)取代的二氫吲哚并或苯并二氫吲哚并。
再次參見通式II，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，“i”能夠是選自0到在A上的全部可用的位置數(shù)之中的整數(shù)，和各R2能夠在各情況下獨(dú)立地選自(i)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L；和(ii)由以上R′表示的基團(tuán)；條件是，由通式II表示的光致變色-二色性化合物包括由以上通式I表示的至少一種延長(zhǎng)劑(L)。
因此，例如，在通式II中，“i”能夠是至少1和R2基團(tuán)中的至少一個(gè)能夠是延長(zhǎng)劑L。另外或此外，光致變色-二色性化合物能夠包括被延長(zhǎng)劑L取代的至少一種R2基團(tuán)，至少一種B基團(tuán)，或至少一種B′基團(tuán)。因此，例如和沒有限制，L能夠直接鍵接于吡喃基團(tuán)上，例如，其中i是至少1和R2是L，或它能夠間接地鍵接于吡喃基團(tuán)上，例如作為在R2基團(tuán)、B或B′基團(tuán)上的取代基，使得L在活化狀態(tài)下延伸吡喃基團(tuán)，這樣與未延伸的吡喃基團(tuán)相比光致變色化合物的吸收比得到增強(qiáng)。例如，雖然在這里沒有限制意味，B或B′基團(tuán)能夠是被延長(zhǎng)劑L單取代的苯基。
例如，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠是由通式III表示的萘并[1，2-b]吡喃 其中(a)在6-位上的R2取代基，在8-位上的R2取代基，B和B′中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L；(b)在6-位上的R2取代基與在5-位上的R2取代基一起形成由通式x到通式xiv中之一表示的基團(tuán) 其中K選自-O-，-S-，-N(X7)-；和未被取代的C或被烷基、羥基、烷氧基、氧代或芳基取代的C；K′是-C-，-O-，或-N(X7)-；K″選自-O-或-N(X7)-；X25是由R2表示的基團(tuán)(它在以上詳細(xì)地描述)；X26能夠選自氫，烷基，芳基，或一起形成苯并或萘并；和各X27選自烷基和芳基或-起是氧代；條件是，在8-位上的R2取代基，X25，K，K′，K″，B或B′中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L；或(c)在6-位上的R2取代基與在7-位上的R2取代基一起形成選自苯并和萘并中的芳族基，條件是，在8-位上的R2取代基，B和B′中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L。
此外，根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠是由通式IV表示的茚并稠合的萘并[1，2-b]吡喃 其中K如以上所述，并且在11-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，K，B和B′中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L。此外，根據(jù)一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案，在11-位上的R2取代基和在7-位上的R2取代基中的至少一種是延長(zhǎng)劑L。
根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠是由通式V表示的萘并[2，1-b]吡喃 其中在6-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，B和B′中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L。更具體地說，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，在6-位上的R2取代基和在7-位上的R2取代基中的至少一種是延長(zhǎng)劑L。
此外，根據(jù)仍然其它非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠是包括由通式VI表示的結(jié)構(gòu)的苯并吡喃 其中(a)其中在5-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，B或B′中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L；或(b)在5-位上的R2取代基和在7-位上的R2取代基之中的至少一個(gè)，與緊相鄰的R2取代基一起，(即，在7-位上的R2取代基與在6-或8-位上的R2取代基一起，或在5-位上的R2取代基與在6-位上的R2取代基一起)形成由以上所述通式X到xiv表示的基團(tuán)，前提條件是在5-位上的R2取代基和在7-位上的R2取代基之中的僅一個(gè)與在6-位上的R2取代基連在一起，前提條件是在5-位上的R2取代基，在7-位上的R2取代基，X25，K，K′，K″，B或B′中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L。
用于形成可以在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案中使用的并一般由以上通式II表示的光致變色-二色性化合物的一般反應(yīng)序列在下面描述在反應(yīng)序列A中。
反應(yīng)序列A部分1
在反應(yīng)序列A，部分1中，4-氟二苯甲酮，它由通式α1表示，能夠在氮?dú)庵性跓o水溶劑二甲亞砜(DMSO)與由通式α2表示的延長(zhǎng)劑L進(jìn)行反應(yīng)，形成由通式α3表示的L取代的酮。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，4-氟二苯甲酮能夠購買或通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的弗里德爾-克拉夫特(Friedel-Crafts)方法制備。例如參見出版物Friedel-Crafts andRelated Reactions，George A.Olah，Interscience Publishers，1964，第3卷，XXXI章(Aromatic Ketone Synthesis)，和“RegioselectiveFriedel-Crafts Acylation of 1，2，3，4-Tetrahydroquinoline andRelated Nitrogen HeterocyclesEffect on NH Protective Groups andRing Size”，Ishihara，Yugi等人，J.Chem.Soc.，Perkin Trans.1，第3401到3406頁，1992。
部分2 根據(jù)在反應(yīng)序列A的部分2中的描述，由通式α3表示的L取代的酮能夠與乙炔鈉在合適溶劑(比如但不限于無水四氫呋喃(THF))中進(jìn)行反應(yīng)，形成相應(yīng)炔丙醇(由通式α4表示)。
部分3 在反應(yīng)序列A的部分3中，由通式α4表示的炔丙醇能夠與羥基取代的A基團(tuán)(由通式α5表示)偶聯(lián)而形成根據(jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的由通式α6表示的光致變色吡喃。任選地，A基團(tuán)能夠被一個(gè)或多個(gè)R2基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的A和R2基團(tuán)的非限制性例子在以上已經(jīng)詳細(xì)地?cái)⑹?。用于形成被至少一個(gè)延長(zhǎng)劑L取代的羥基化A基團(tuán)的一般反應(yīng)序列的非限制性例子在反應(yīng)序列B，C和D中顯示。
雖然反應(yīng)序列A描述了用于形成由通式II表示的并具有選自L取代苯基和苯基中的B和B′基團(tuán)的光致變色化合物的一般反應(yīng)序列，但是，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，一般由通式II表示的和具有除在以上通式α6中所示的那些以外的B和B′基團(tuán)的并且任選地被一個(gè)或多個(gè)L基團(tuán)或一個(gè)或多個(gè)包含L的R2基團(tuán)取代的光致變色化合物能夠從商購的酮類制備，或通過酰鹵與取代的或未被取代的物質(zhì)如萘或雜芳族化合物反應(yīng)來制備。適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的B和B′取代基團(tuán)的非限制性例子在以上已經(jīng)詳細(xì)地?cái)⑹觥?br> 反應(yīng)序列B，C和D描述了用于形成被至少一個(gè)延長(zhǎng)劑L取代的羥基化A基團(tuán)的三個(gè)不同的一般反應(yīng)序列，它可用于根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光致變色吡喃的形成中。例如，雖然在這里沒有限制意味，如以上在反應(yīng)序列A中所討論，所得L取代的羥基化A基團(tuán)能夠與炔丙醇偶聯(lián)而形成根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光致變色吡喃。此外，如以上所討論，任選地，A基團(tuán)也能夠被一個(gè)或多個(gè)附加R2基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L相同或不同的延長(zhǎng)劑L。
反應(yīng)序列B 在反應(yīng)序列B中，由通式β1表示的羥基化A基團(tuán)與由通式β2表示的L取代的哌啶在烷基鋰(比如但不限于甲基鋰(MeLi))存在下，在無水四氫呋喃中進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式β3表示的連接于羥基化A基團(tuán)上的L取代R2基團(tuán)。此外，如上所指出，A基團(tuán)也能夠被一個(gè)或多個(gè)附加R2基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)也可以包括與剩余L相同或不同的延長(zhǎng)劑L。此外，K能夠選自-O-，-S-，-N(X7)-或取代的或未被取代的碳。例如，K能夠是被甲基二取代的碳或能夠被乙基和羥基取代。
反應(yīng)序列C 在反應(yīng)序列C中，由通式χ1表示的R2取代的羥基化A基團(tuán)與由通式χ2表示的L取代酚在酯化反應(yīng)中在二環(huán)己基碳二亞胺存在下在溶劑二氯甲烷中進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式χ3表示的連接于羥基化A基團(tuán)上的L取代R2基團(tuán)。此外，如在反應(yīng)序列C中所指明，由通式χ3表示的基團(tuán)任選地被一個(gè)或多個(gè)附加R2基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)也可以包括與剩余L相同或不同的延長(zhǎng)劑L。
在下面的反應(yīng)序列D中，由通式δ1表示的羥基取代的萘酚與氯反應(yīng)而形成由通式δ2表示的化合物。由通式δ2表示的化合物與由通式δ3表示的L取代的哌啶反應(yīng)，形成由通式δ4表示的物質(zhì)。由通式δ4表示的物質(zhì)在鈀/碳催化劑上在氫氣氛中被還原，形成了由通式δ5表示的連接于羥基化A基團(tuán)上的L取代R2基團(tuán)。
反應(yīng)序列D
反應(yīng)序列E和F說明了用于形成被延長(zhǎng)劑L取代的萘并吡喃，形成根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光致變色萘并吡喃的兩種不同方法。
反應(yīng)序列E 在反應(yīng)序列E中，由通式ε1表示的羥基取代的A基團(tuán)(它任選被至少一個(gè)R2基團(tuán)取代)與由通式ε2表示的羥基取代的哌啶在烷基鋰(比如但不限于甲基鋰(MeLi))存在下，在無水四氫呋喃中進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式ε3表示的連接于羥基化A基團(tuán)上的4-羥基哌啶基。由通式ε3表示的化合物然后與由通式ε4表示的炔丙醇偶聯(lián)，形成由通式ε5表示的連接于茚并稠合的萘并吡喃上的4-羥基哌啶基。由通式ε5表示的萘并吡喃能夠進(jìn)一步按照由反應(yīng)序列E途徑(1)所示，在乙?；磻?yīng)中通過使用叔胺(比如但不限于三乙胺)在溶劑(比如但不限于二氯甲烷)與由通式ε6表示的L取代化合物進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生根據(jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的并由通式ε7表示的連接于茚并稠合的萘并吡喃上的L取代的哌啶基。另外地，按照在途徑(2)中所示，由通式ε5表示的萘并吡喃能夠與由通式ε8表示的L取代化合物進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生根據(jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的并由通式ε9表示的連接于茚并稠合的萘并吡喃上的L取代的哌啶基。此外，如在反應(yīng)序列E中所指明，由通式ε7和通式ε9表示的連接于茚并稠合的萘并吡喃上的L取代的哌啶基能夠任選地被一個(gè)或多個(gè)附加R2基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L相同或不同的延長(zhǎng)劑L。在反應(yīng)序列F(下面)中，由通式φ1表示的羥基化A基團(tuán)與由通式φ2表示的炔丙醇偶聯(lián)，產(chǎn)生由通式φ3表示的萘并吡喃。由通式φ3表示的萘并吡喃然后與通式φ4的L取代的苯胺反應(yīng)，產(chǎn)生根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的由通式φ5表示的連接于萘并吡喃上的L取代的苯胺。以上詳細(xì)地描述了合適B和B′取代基團(tuán)的非限制性例子。
反應(yīng)序列F 雖然在這里沒有限制意味，在由通式β1和ε1(它們分別在反應(yīng)序列B和E中顯示)表示的羥基取代的A基團(tuán)中，K能夠是被甲基二取代的碳，形成2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)知道制造此類羥基取代的A基團(tuán)的許多方法。例如，和沒有限制，形成2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇的一種方法在美國(guó)專利No.6,296,785的實(shí)施例9的步驟2中進(jìn)行描述，它因此被特意引入這里供參考。更具體地說，按照在US專利No.6,296,785的實(shí)施例9的步驟2中所述，形成2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇的一種非限制性方法如下所述。
在第一步驟中，將1，2-二甲氧基苯(92.5克)以及苯甲酰氯(84.3克)在500毫升(mL)的二氯甲烷中的溶液添加到在氮?dú)夥罩械难b有固體加料漏斗的反應(yīng)燒瓶中。將固體無水氯化鋁(89.7克)添加到反應(yīng)混合物中，偶爾在冰/水浴中冷卻反應(yīng)混合物。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌3小時(shí)。將所得混合物傾倒在冰和1N鹽酸按1∶1比例的300mL混合物中并劇烈攪拌15分鐘?；旌衔镉?00mL二氯甲烷萃取兩次。將有機(jī)層合并，用50mL的10wt％氫氧化鈉洗滌，隨后用50mL的水洗滌。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷溶劑，得到黃色固體。從95％乙醇中重結(jié)晶得到147克的米色針形物，具有103-105℃的熔點(diǎn)。產(chǎn)物被認(rèn)為具有與3，4-二甲氧基二苯甲酮一致的結(jié)構(gòu)。
在第二步驟中，將叔丁醇鉀(62克)和來自前面步驟1的90克產(chǎn)物添加到處于氮?dú)夥罩械暮?00mL的甲苯的反應(yīng)燒瓶中?；旌衔锉患訜嶂粱亓骱徒?jīng)1小時(shí)滴加琥珀酸二甲酯(144.8克)。混合物回流5小時(shí)和冷卻到室溫。將300mL的水添加到反應(yīng)混合物中和劇烈攪拌20分鐘。將水相和有機(jī)相分離，有機(jī)相用100ml份的水萃取三次。合并的水層用50mL份氯仿洗滌三次。水層用6N鹽酸酸化至pH2，形成沉淀物和由過濾分出它。水層用三份100mL氯仿萃取。將有機(jī)萃取物合并，由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。所得油被認(rèn)為具有與(E和Z)4-(3，4-二甲氧基苯基)-4-苯基-3-甲氧基羰基-3-丁烯酸的混合物一致的結(jié)構(gòu)。
在第三步驟中，將來自前面步驟2的產(chǎn)物(8.6克)，5mL的乙酸酐，和50mL的甲苯添加到處于氮?dú)夥罩械姆磻?yīng)燒瓶中。反應(yīng)混合物被加熱至110℃保持6小時(shí)和然后冷卻到室溫，由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑(甲苯和乙酸酐)。將殘留物溶于300mL的二氯甲烷和200mL的水中。將固體碳酸鈉添加到雙相混合物中直到鼓泡停止為止。分離兩層，水層用兩份50mL二氯甲烷萃取。將有機(jī)層合并，由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑(二氯甲烷)得到稠厚的紅色油狀物。將該油溶于溫甲醇中，然后在0℃下冷卻2小時(shí)。所得晶體通過真空過濾收集，并用冷甲醇洗滌，生產(chǎn)出5克的具有176-177℃熔點(diǎn)的產(chǎn)物?；厥盏墓腆w產(chǎn)物是被認(rèn)為具有與1-(3，4-二甲氧基苯基)-2-甲氧基羰基-4-乙酰氧基萘和1-苯基-2-甲氧基羰基-4-乙酰氧基-6，7-二甲氧基萘的混合物一致的結(jié)構(gòu)。
在第四步驟中，將五(5)克的來自前面步驟3的產(chǎn)物混合物，5mL的12M鹽酸，和30mL的甲醇在反應(yīng)燒瓶中合并，并加熱回流1小時(shí)。將反應(yīng)混合物冷卻，所得沉淀物由真空過濾收集并用冷甲醇洗滌。產(chǎn)物通過使用己烷和乙酸乙酯的2∶1混合物作為洗脫劑，經(jīng)由硅膠的栓塞過濾來提純。濾液由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的濃縮得到3克的米色固體，被認(rèn)為具有與1-苯基-2-甲氧基羰基-6，7-二甲氧基萘-4-醇一致的結(jié)構(gòu)。
在第五步驟中，在反應(yīng)燒瓶中在氮?dú)夥罩屑尤?.8克的前述步驟4的產(chǎn)物。將無水四氫呋喃(40mL)添加到燒瓶中。反應(yīng)混合物在干冰/丙酮浴中冷卻，然后經(jīng)15分鐘滴加41mL的甲基氯化鎂溶液(在四氫呋喃中1M濃度)。所得黃色反應(yīng)混合物在0℃下攪拌2小時(shí)，慢慢升至室溫。將反應(yīng)混合物到50mL的冰/水混合物中。添加醚(20mL)，分離兩層。水層用兩個(gè)20mL份的醚萃取，將有機(jī)部分合并，然后用30mL的水洗滌。有機(jī)層在無水硫酸鎂上干燥，然后由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。將所得油轉(zhuǎn)移到含有50mL甲苯的反應(yīng)容器(裝有迪安-斯達(dá)克榻分水器)中，在其中添加兩滴十二烷基苯磺酸。將反應(yīng)混合物加熱至回流為2小時(shí)，然后冷卻。經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去甲苯，得到2克的所需化合物。
根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠是由通式VII表示的光致變色螺吡喃或螺嗪 其中(a)A選自萘并，苯并，菲并，熒蒽并，蒽并，喹啉并，噻吩并，呋喃并，吲哚并，二氫吲哚并，茚并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，茚并-稠合萘并，雜環(huán)-稠合萘并，和雜環(huán)-稠合苯并；(b)Y是C或N；(c)SP是選自二氫吲哚并和苯并二氫吲哚并中的螺基團(tuán)；和(d)i能夠是選自0到在A上的全部可用的位置數(shù)之中的整數(shù)，r是選自0到在SP上的全部可用的位置數(shù)之中的整數(shù)，條件是i和r的總和是至少1，和各R3能夠在各情況下獨(dú)立地選自
(i)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L；和(ii)由以上R1表示的基團(tuán)；條件是，由通式VII表示的光致變色-二色性化合物包括由以上通式I表示的至少一種延長(zhǎng)劑(L)。
如以上對(duì)于在這里公開的一般由通式II表示的光致變色化合物所討論，一般由通式VII表示的光致變色化合物能夠在任何可利用的位置上，通過借助于被L或由L取代的R3基團(tuán)的取代作用，和/或在任何所需方向上借助于可用位置被L或由L取代的R3基團(tuán)的取代作用的多種結(jié)合，來延伸。因此，例如，雖然在這里沒有限制意味，一般由通式VII表示的光致變色化合物能夠通過用L或由L取代的R3基團(tuán)取代SP基團(tuán)，和/或通過用L或由L取代的R3基團(tuán)取代A基團(tuán)來延伸，從而提供光致變色化合物的所需平均吸收比。例如，雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)某些非限制性實(shí)施方案光致變色-二色性化合物能夠由通式VIII表示 其中各R″在各情況下獨(dú)立地選自氫，取代的或未被取代的烷基，環(huán)烷基，芳基烷基，或一起形成取代的或未被取代的環(huán)烷基；R選自未取代的或被下列基團(tuán)中的至少一種取代的烷基，芳基或芳基烷基(i)-CH(CN)2或-CH(COOX1)2；(ii)-CH(X2)(X3)；和(iii)-C(O)X24(其中X1，X2，X3，和X24如以上所述)；和(iv)鹵素，羥基，酯，或胺；和其中i和r中的至少一種是至少1，和至少一種R3包括L。此外，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，至少一種R3是L。如以上對(duì)于通式VII所討論，在通式VIII中的Y能夠選自C或N。例如，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，Y能夠是C，和光致變色化合物能夠是螺(二氫吲哚并)吡喃。根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，Y能夠是N，和光致變色化合物能夠是螺(二氫吲哚并)嗪。
根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，該光致變色-二色性化合物能夠由通式IX表示 其中在6-位上的R3或在7-位上的R3之中的至少一種包括延長(zhǎng)劑L。此外，根據(jù)一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案，在通式IX的6-位上的R3基團(tuán)或在7-位上的R3基團(tuán)之中的至少一種是延長(zhǎng)劑L。
根據(jù)仍然另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠由通式X表示 其中至少在7-位上的R3包括延長(zhǎng)劑L。此外，根據(jù)一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案，在7-位上的R3基團(tuán)是延長(zhǎng)劑L。
根據(jù)又一個(gè)非限制性實(shí)施方案，該光致變色-二色性化合物能夠由通式XI表示
其中至少在6-位上的R3基團(tuán)包括延長(zhǎng)劑L。此外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，在6-位上的R3基團(tuán)是延長(zhǎng)劑L。
用于合成可以在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案中使用的 一般由以上通式VII表示的光致變色-二色性化合物的一般反應(yīng)序列在下面已描述在反應(yīng)序列G中。
反應(yīng)序列G部分1 反應(yīng)序列G，部分1描述了一般的亞硝化過程，其中由通式γ1表示的羥基化A基團(tuán)與亞硝酸鈉在酸(比如但不限于乙酸)存在下進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式γ2表示的亞硝基取代的A基團(tuán)。A基團(tuán)的合適非限制性例子包括萘并，苯并，菲并，熒蒽并，蒽并，喹啉并，茚并-稠合萘并，雜環(huán)-稠合萘并，和雜環(huán)-稠合苯并。任選地，A基團(tuán)能夠被一個(gè)或多個(gè)R3基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。
部分2 在反應(yīng)序列G的部分2中，由通式γ2表示的亞硝基取代的 基團(tuán)與由通式γ3表示的費(fèi)希爾(Fischer)堿偶聯(lián)。偶聯(lián)是在溶劑(比如但不限于絕對(duì)乙醇)中進(jìn)行，在回流條件下加熱以生產(chǎn)出根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的由通式γ4表示的光致變色嗪。
在反應(yīng)序列G的部分1中示出的一般亞硝化過程更具體地在下列兩個(gè)序列(反應(yīng)序列H和I)中闡明，它們一般描述了生產(chǎn)亞硝基取代A基團(tuán)的兩種亞硝基酚合成方法，它能夠任選被至少一個(gè)R3取代，它可用于偶聯(lián)反應(yīng)中生產(chǎn)本發(fā)明的嗪產(chǎn)物。正如在序列H和I的途徑(2)中所說明，在與NaNO2前，中間化合物能夠進(jìn)一步與一種或多種其它反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，在A基團(tuán)上形成合適延長(zhǎng)劑L。
反應(yīng)序列H 更具體地說，在反應(yīng)序列H中，由通式η1表示的羥基化A基團(tuán)的羧酸轉(zhuǎn)化成由通式η2表示的羥基化A基團(tuán)的酯。由通式η2表示的羥基化A基團(tuán)的酯然后可以與亞硝酸鈉在酸(比如但不限于乙酸)存在下進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)通式η3的亞硝基取代的A基團(tuán)。另外地，如途徑(2)中所示，由通式η2表示的羥基化A基團(tuán)的酯能夠與4-哌啶子基苯胺(由通式η4表示)在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式η5表示的L取代化合物。由通式η5表示的L取代化合物然后進(jìn)行亞硝化反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式η6表示的L和亞硝基取代的A基團(tuán)。任選地，L和亞硝基取代的A基團(tuán)能夠任選被一個(gè)或多個(gè)R3基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。
如以上對(duì)于反應(yīng)序列H所討論，在下面的反應(yīng)序列I中，由通式ι1表示的羥基化A基團(tuán)的羧酸轉(zhuǎn)化成由通式ι2表示的羥基化A基團(tuán)的酯。由通式ι2表示的羥基化A基團(tuán)的酯可以然后與亞硝酸鈉在酸(比如但不限于乙酸)存在下進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)通式ι3的亞硝基取代的A基團(tuán)。另外地，如途徑(2)中所示，由通式ι2表示的羥基化A基團(tuán)的酯能夠與4-苯基苯胺(由通式ι4表示)在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式ι5表示的L取代4-苯基苯胺。由通式ι5表示的L取代4-苯基苯胺然后進(jìn)行亞硝化反應(yīng)，生產(chǎn)出由通式ι6表示的L和亞硝基取代的A基團(tuán)。如以上所討論，(L取代的(亞硝基取代的A基團(tuán)))，任選地被一個(gè)或多個(gè)R3基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。
反應(yīng)序列I 用于合成根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光致變色化合物的更特定的反應(yīng)序列在下面描述在反應(yīng)序列J和K中。
在下面的反應(yīng)序列J中，由通式1表示的亞硝基苯酚在甲醇中與延長(zhǎng)劑L，它是哌嗪子基酚(由通式2表示)，進(jìn)行反應(yīng)，形成由通式3表示的L取代的亞硝基萘酚。如在反應(yīng)序列J中所述，L取代的亞硝基萘酚能夠進(jìn)一步被一個(gè)或多個(gè)R基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。由通式3表示的L取代的亞硝基萘酚然后通過加熱與由通式4表示的費(fèi)希爾堿偶聯(lián)，生產(chǎn)由通式5表示的L取代的吩嗪。
反應(yīng)序列J 繼續(xù)參見反應(yīng)序列J，由通式5表示的L取代的吩嗪然后通過L取代的吩嗪與由通式6表示的另一種L取代化合物進(jìn)行反應(yīng)來延伸，生產(chǎn)出根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的由通式7表示的吩嗪。此外，如在前面所討論和在反應(yīng)序列J中所述，由通式7表示的吩嗪任選地可以被一個(gè)或多個(gè)R3基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)也可以包括與剩余L相同或不同的延長(zhǎng)劑L。
按照以上在反應(yīng)序列J中所述，一般在將亞硝基苯酚與費(fèi)希爾堿偶聯(lián)之后，所得吩嗪能夠進(jìn)一步與一種或多種其它反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，以便用延長(zhǎng)劑L延伸吩嗪。然而，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，另外或此外，在將亞硝基苯酚與費(fèi)希爾堿偶聯(lián)之前，亞硝基苯酚能夠進(jìn)行反應(yīng)來用一種或多種延長(zhǎng)劑L取代亞硝基苯酚(例如按照以上在反應(yīng)序列H和I中所述)。此外，此類L取代的亞硝基苯酚能夠與費(fèi)希爾堿偶聯(lián)，形成一般在下面的反應(yīng)序列K中描述的L取代的吩嗪。
反應(yīng)序列K 更具體地說，在反應(yīng)序列K中，由通式κ1表示的L取代的哌啶基萘酚與三烷氧基甲烷反應(yīng)，并加熱形成由通式κ2表示的L和甲?；〈妮练?。由通式κ2表示的化合物然后與費(fèi)希爾堿(由通式κ3表示)進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)出根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的由通式κ4表示的L取代的螺萘并吡喃。
如前面所討論，一般在亞硝基苯酚與費(fèi)希爾堿偶聯(lián)之后(例如按照在反應(yīng)序列J中所示)，所形成的吩嗪能夠進(jìn)一步與一種或多種其它反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)，從而用延長(zhǎng)劑L延伸吩嗪。這類延伸的幾個(gè)非限制性例子提供在下面的概括的反應(yīng)序列M中。
更具體地說，在下面的反應(yīng)序列M中，有將延長(zhǎng)劑L加成到吩嗪上生產(chǎn)出根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光致變色嗪的三種途徑。在第一途徑(1)中，由通式μ1表示的吩嗪與羥基苯基哌嗪進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)由通式μ2表示的物質(zhì)。由通式μ2表示的物質(zhì)用己基苯甲酰氯進(jìn)行苯甲?；?，生產(chǎn)出由通式μ3表示的物質(zhì)。在第二途徑(2)中，由通式μ1表示的物質(zhì)進(jìn)行水解和轉(zhuǎn)化成通式μ4的物質(zhì)。在二氯甲烷中在二環(huán)己基碳二亞胺存在下與酚類物質(zhì)之間的酯化反應(yīng)之后，由通式μ4表示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成具有四氫吡喃保護(hù)基團(tuán)的由通式μ5表示的物質(zhì)。由通式μ5表示的物質(zhì)利用鹽酸在醇溶劑(比如但不限于乙醇)中的稀釋溶液進(jìn)行去保護(hù)，形成由通式μ6表示的物質(zhì)。由通式μ6表示的物質(zhì)與氯甲酸膽固醇酯反應(yīng)，形成由通式μ7表示的物質(zhì)。在第三途徑(3)中，由通式μ6表示的物質(zhì)用4-苯基苯甲酰氯進(jìn)行苯甲酰化，形成由通式μ8表示的物質(zhì)。
反應(yīng)序列M 根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色生化合物能夠由通式XII表示 其中(a)A選自萘并，苯并，菲并，熒蒽并，蒽并，喹啉并，噻吩并，呋喃并，吲哚并，二氫吲哚并，茚并，苯并呋喃并，苯并噻吩并，噻吩并，茚并-稠合萘并，雜環(huán)-稠合萘并，和雜環(huán)-稠合苯并；(b)J是螺-脂環(huán)；
(c)各D獨(dú)立地選自O(shè)，N(Z)，C(X4)，C(CN)2，其中Z在各情況下獨(dú)立地選自氫，C1-C6烷基，環(huán)烷基和芳基；(d)G是選自烷基，環(huán)烷基和芳基中的基團(tuán)，它能夠是未被取代的或被至少一個(gè)取代基R4取代；(e)E是-O-或是-N(R5)-，其中R5選自(i)氫，C1-C12烷基，C2-C12鏈烯烴，C2-C12炔烴，乙烯基，C3-C7環(huán)烷基，C1-C12鹵代烷基，烯丙基，鹵素，以及未被取代的或被C1-C12烷基和C1-C12烷氧基中的至少一種基團(tuán)單取代的芐基；(ii)在對(duì)位上被選自下列基團(tuán)中的至少一種取代基單取代的苯基C1-C7烷氧基，直鏈或支鏈C1-C20亞烷基，直鏈或支鏈C1-C4聚氧化亞烷基，環(huán)狀C3-C20亞烷基，亞苯基，亞萘基，C1-C4烷基取代的亞苯基，單-或多-脲烷(C1-C20)亞烷基，單-或多-酯(C1-C20)亞烷基，單-或多-碳酸酯(C1-C20)亞烷基，多亞硅烷基，多亞硅氧烷基和它們的混合物，其中至少一種取代基連接到光致變色材料的芳基上；(iii)-CH(CN)2和-CH(COOX1)2，其中X1如以上所述；(iv)-CH(X2)(X3)，其中X2和X3如以上所述；(v)未被取代的，單-，二-，或三-取代的芳基，如苯基，萘基，菲基，或芘基；9-久洛尼定基；或選自吡啶基、呋喃基、苯并呋喃-2-基、苯并呋喃-3-基、噻吩基、苯并噻吩-2-基、苯并噻吩-3-基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并吡啶基、二氫吲哚基和芴基中的未被取代的或單-或二-取代的雜芳族基團(tuán)；其中取代基在各情況下獨(dú)立地選自(A)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L；(B)-C(O)X6，其中X6如以上所述；(C)芳基，鹵芳基，C3-C7環(huán)烷基芳基，以及被C1-C12烷基或C1-C12烷氧基單-或二-取代的芳基；(D)C1-C12烷基，C3-C7環(huán)烷基，C3-C7環(huán)烷氧基(C1-C12)烷基，芳基(C1-C12)烷基，芳氧基(C1-C12)烷基，單-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷基，單-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷基，鹵代烷基，和單(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基；(E)C1-C12烷氧基，C3-C7環(huán)烷氧基，環(huán)烷氧基(C1-C12)烷氧基，芳基(C1-C12)烷氧基，芳氧基(C1-C12)烷氧基，單-或二-(C1-C12)烷基芳基(C1-C12)烷氧基，和單-或二-(C1-C12)烷氧基芳基(C1-C12)烷氧基；(F)酰胺基，氨基，單-或二-烷基氨基，二芳基氨基，哌嗪基，N-(C1-C12)烷基哌嗪基，N-芳基哌嗪基，氮丙啶并，二氫吲哚并，哌啶子基，嗎啉代，硫代嗎啉代，四氫喹啉并，四氫異喹啉并，吡咯烷基，羥基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，和鹵素；(G)-OX7和-N(X7)2，其中X7如以上所述；(H)-SX11，其中X11如以上所述；(I)由以上列出的通式i表示的含氮的環(huán)；和(J)由以上所述通式ii或iii之一表示的基團(tuán)；(vi)選自吡唑基，咪唑基，吡唑啉基，咪唑啉基，吡咯烷基，吩噻嗪基，吩嗪，吩嗪基或吖啶基中的未被取代的或單-取代的基團(tuán)，其中各取代基獨(dú)立地選自由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L，C1-C12烷基，C1-C12烷氧基，苯基，羥基，氨基或鹵素；(vii)由以上所述通式iv或v之一表示的基團(tuán)；(viii)由以上所述的通式vi表示的基團(tuán)；和(ix)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L；和(f)i是選自0到在A上全部可用位置數(shù)之間的整數(shù)，和各R4在各情況下獨(dú)立地選自(i)由以上通式I表示的延長(zhǎng)劑L；和(ii)由R1表示的基團(tuán)；條件是，由通式XII表示的光致變色-二色性化合物包括由以上通式I表示的至少一種延長(zhǎng)劑(L)。
正如對(duì)于以上所述的光致變色-二色性化合物所討論，一般由通式XII表示的光致變色-二色性化合物能夠在任何可利用的位置上，通過借助于被L或由L取代的R4基團(tuán)的取代作用，和/或在任何所需方向上借助于可用位置被L或由L取代的R4基團(tuán)的取代作用的多種結(jié)合，來延伸。因此，例如，雖然在這里沒有限制意味，在這里公開的俘精酸酐能夠通過將至少一種D、G和至少一種R4選擇為L(zhǎng)或由L取代的基團(tuán)來延伸，從而增強(qiáng)了在至少活化狀態(tài)下俘精酸酐的平均吸收比。此外，雖然在這里沒有限制意味，正如在下面更詳細(xì)地討論，當(dāng)E是N-R5時(shí)，R5能夠是L或能夠是由L取代的基團(tuán)。例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，光致變色-二色性化合物能夠由通式XIII表示 其中至少一種R5，G或R4是延長(zhǎng)劑L。
用于合成可以在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案中使用的和由以上通式XI I表示的光致變色-二色性化合物的一般反應(yīng)序列在下面已描述在反應(yīng)序列N中。在下面的反應(yīng)序列N中，由通式ν1表示的脂環(huán)族酮與由通式ν2表示的琥珀酸二甲酯在施托貝縮合反應(yīng)(StobbeCondensation)中進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生由通式ν3表示的半酯產(chǎn)物。由通式ν3表示的半酯產(chǎn)物被酯化形成由通式ν4表示的二酯產(chǎn)物。通式ν4的二酯與由通式ν5表示的羰基取代的A基團(tuán)在施托貝縮合反應(yīng)中進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生由通式ν6表示的半酯物質(zhì)。如通式ν5所指示，羰基取代的A基團(tuán)也能夠被一個(gè)或多個(gè)R4基團(tuán)取代，R4基團(tuán)中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。由通式ν7表示的半酯物質(zhì)被水解，生產(chǎn)由通式ν7表示的二酸物質(zhì)。通式ν7的二酸與乙酰氯在醚和/或四氫呋喃溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，形成由通式ν8表示的酸酐。
如在下面反應(yīng)序列N的途徑(1)中所示，通式ν8的酸酐能夠與氨基取代的延長(zhǎng)劑L反應(yīng)和隨后與乙酰氯在回流條件下進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)根據(jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的由通式ν9表示的光致變色俘精酰亞胺化合物。另外地，如在途徑(2)中所示，通式ν8的酸酐能夠與氨反應(yīng)，隨后與乙酰氯反應(yīng)，產(chǎn)生根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的并由通式ν10表示的光致變色俘精酸酐化合物。此外，通式ν10的光致變色俘精酸酐化合物能夠進(jìn)一步與合適的反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)形成根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的通式ν11的光致變色俘精酸酐化合物，其中氮被R5基團(tuán)取代。此外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，R5基團(tuán)能夠是延長(zhǎng)劑L，或包括包括被延長(zhǎng)劑L取代的取代基團(tuán)。
反應(yīng)序列N 反應(yīng)序列P，Q和T舉例說明在俘精酸酐的各種位置上取代延長(zhǎng)劑L的三個(gè)一般反應(yīng)歷程。
反應(yīng)序列P
在反應(yīng)序列P中，由通式π1表示的羥基化化合物進(jìn)行傅列德爾-克拉夫茨(Friedel-Crafts)反應(yīng)，形成由通式π2表示的羰基取代的基團(tuán)。由通式π2表示的物質(zhì)按照以上對(duì)于通式ν5表示的物質(zhì)所述方法在反應(yīng)序列N中進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)序列P中形成由通式π3表示的羥苯基取代的噻吩并稠合俘精酸酐。由通式π3表示的俘精酸酐用4-苯基苯甲酰氯進(jìn)行苯甲?；纬筛鶕?jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的并由通式π4表示的熱可逆的光致變色化合物。另外參見以上通式XII，如在通式π4中所示，A基團(tuán)是被延長(zhǎng)劑L取代的噻吩并。如前面所討論，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案(和按照下面在反應(yīng)序列Q中所示)，在通式π4中的R5基團(tuán)能夠是延長(zhǎng)劑L，或能夠包括被延長(zhǎng)劑L取代的另一個(gè)取代基團(tuán)。此外，基團(tuán)G也可以是延長(zhǎng)劑L或能夠是被延長(zhǎng)劑L取代的另一個(gè)取代基團(tuán)(例如，在下面的反應(yīng)序列T中所示)。
反應(yīng)序列Q 在反應(yīng)序列Q中，由通式θ1表示的俘精酸酐能夠根據(jù)反應(yīng)序列N，通過本領(lǐng)域中技術(shù)人員公知的適當(dāng)改變，來制備。在通式θ1中，連接于氮原子上的R5基團(tuán)是對(duì)-氨基苯甲酸的甲基酯。對(duì)-氨基苯甲酸的甲酯然后與4-氨基重氮苯反應(yīng)，形成根據(jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的由通式θ2表示的熱可逆的光致變色化合物。如以上所討論，R5基團(tuán)能夠是延長(zhǎng)劑L或能夠是被L取代的另一個(gè)取代基團(tuán)。此外，如在前面所討論(和在以上反應(yīng)序列P中所述)，由通式θ2表示的熱可逆的光致變色化合物的A基團(tuán)任選地可以被一個(gè)或多個(gè)R4基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。此外，根據(jù)在以下反應(yīng)序列T中所示，在通式θ2中的G基團(tuán)也能夠是延長(zhǎng)劑L，或能夠是被延長(zhǎng)劑L取代的另一個(gè)取代基團(tuán)。
反應(yīng)序列T 在反應(yīng)序列T中，由通式τ1表示的俘精酸酐能夠根據(jù)反應(yīng)序列N，通過本領(lǐng)域中技術(shù)人員公知的適當(dāng)改變來制備。由通式τ1表示的俘精酸酐可以然后對(duì)-氨基苯甲酰氯進(jìn)行反應(yīng)，形成根據(jù)在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的并由通式τ2表示的熱可逆的光致變色化合物。如前面所討論(和按照在以上反應(yīng)序列Q中所述)，由通式τ2表示的熱可逆的光致變色化合物的R5基團(tuán)能夠是延長(zhǎng)劑L，或能夠包括被延長(zhǎng)劑L取代的另一個(gè)取代基團(tuán)。此外，如在前面所討論(和在以上反應(yīng)序列P中所述)，由通式τ2表示的熱可逆的光致變色化合物的A基團(tuán)任選地可以被一個(gè)或多個(gè)R4基團(tuán)取代，它們中的每一個(gè)可以包括與剩余L取代基相同或不同的延長(zhǎng)劑L。
如前面所討論，在這里公開的一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，和連接到基材的至少一部分上并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物。另外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，光學(xué)元件能夠進(jìn)一步包括連接到基材的至少一部分上的具有至少第一總方向的至少一種取向機(jī)構(gòu)，和至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少一部分通過與取向機(jī)構(gòu)相互作用而至少部分地定向。
在這里使用的術(shù)語“取向機(jī)構(gòu)”意指一種機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)能夠促進(jìn)直接和/或間接地接觸到該取向機(jī)構(gòu)的至少一部分的一種或多種其它結(jié)構(gòu)的定位。在這里使用的術(shù)語“有序化”意指達(dá)到合適的排列或定位，如通過用另一種結(jié)構(gòu)或材料定向，或借助于一些其它力或作用。因此，在這里使用的術(shù)語“有序化”包括將材料有序化如用另一種結(jié)構(gòu)或材料定向的接觸方法，和將材料有序化如受到外力或外部作用的非接觸方法。術(shù)語“有序化”還包括接觸和非接觸方法的結(jié)合。
例如，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，通過與至少一種取向機(jī)構(gòu)相互作用來至少部分地定向的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠至少部分地定向，使得光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下的長(zhǎng)軸基本上平行于至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少第一總方向。根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，通過與至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分相互作用來至少部分地定向的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少一部分將鍵接于至少一種取向機(jī)構(gòu)的該部分上或與該部分反應(yīng)。在這里使用的對(duì)于材料或結(jié)構(gòu)的有序化或定向的敘述，術(shù)語“總方向(general direction)”指材料、化合物或結(jié)構(gòu)的占優(yōu)勢(shì)的排列或取向。此外，本領(lǐng)域中技術(shù)人員還會(huì)認(rèn)識(shí)到，即使在材料、化合物或結(jié)構(gòu)的排列之內(nèi)有一些變化但材料、化合物或結(jié)構(gòu)仍然具有總方向，前提條件是該材料、化合物或結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)占優(yōu)勢(shì)的排列。
如以上所討論，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的取向機(jī)構(gòu)能夠具有至少第一總方向。例如，取向機(jī)構(gòu)能夠包括具有第一總方向的第一有序化區(qū)域和具有與第一總方向不同的第二總方向的與第一有序化區(qū)域相鄰的至少一種第二有序化區(qū)域。此外，取向機(jī)構(gòu)能夠具有多個(gè)區(qū)域，其中每一個(gè)區(qū)域具有與剩余區(qū)域相同或不同的總方向，從而形成所需圖案或設(shè)計(jì)。另外，至少一種取向機(jī)構(gòu)能夠包括一種或多種不同類型的取向機(jī)構(gòu)。能夠與在這里公開的這一個(gè)和其它非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的取向機(jī)構(gòu)的非限制性例子包括至少部分涂層，后者包括至少部分地有序化定向介質(zhì)，至少部分地有序化聚合物片材，至少部分地處理表面，蘭格繆爾-布羅杰特(Langmuir-Blodgett)膜，和它們的結(jié)合物。
例如，雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，取向機(jī)構(gòu)能夠包括包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層。能夠與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的合適定向介質(zhì)的非限制性例子包括光取向材料，摩擦取向材料和液晶材料。將定向介質(zhì)的至少一部分有序化的非限制性方法將在下面詳細(xì)描述。
如以上所討論，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，定向介質(zhì)能夠是液晶材料。液晶材料，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)，一般能夠有序化或定向，以便采取總方向。更具體地說，因?yàn)橐壕Х肿泳哂邪?狀或圓盤-狀結(jié)構(gòu)、剛性長(zhǎng)軸和強(qiáng)的偶極子，液晶分子能夠通過與外力或另一個(gè)結(jié)構(gòu)相互作用來有序化或定向，使得分子的長(zhǎng)軸采取總體上平行于公共軸的取向。例如，雖然在這里沒有限制意味，但是有可能利用磁場(chǎng)，電場(chǎng)，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的紫外線輻射，線性偏振的可見輻射或剪切力將液晶材料的分子定向。還有可能用取向的表面來定向液晶分子。也就是說，液晶分子能夠被施加于已通過例如摩擦、切槽或光致定向方法取向的表面上，和隨后定向，這樣每一個(gè)液晶分子的長(zhǎng)軸發(fā)生了總體上平行于表面的總?cè)∠蚍较虻娜∠颉＿m合用作根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的定向介質(zhì)的液晶材料的非限制性例子包括液晶聚合物，液晶預(yù)聚物，液晶單體，和液晶基團(tuán)(mesogens)。在這里使用的術(shù)語“預(yù)聚物”指部分地聚合的材料。
適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的液晶單體包括單-和多官能的液晶單體。此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，該液晶單體能夠可交聯(lián)的液晶單體，和能夠此外是光可交聯(lián)的液晶單體。在這里使用的術(shù)語“光可交聯(lián)的”指在暴露于光化輻射后發(fā)生交聯(lián)的材料，如單體，預(yù)聚物或聚合物。例如，光可交聯(lián)的液晶單體包括在使用或不同使用聚合引發(fā)劑的情況下在暴露于紫外線輻射和/或可見輻射時(shí)可交聯(lián)的那些液晶單體。
根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案適合使用的可交聯(lián)液晶單體的非限制性例子包括具有官能團(tuán)的液晶單體，該官能團(tuán)選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基，酸酐，環(huán)氧基，烴基，異氰酸酯，封閉型異氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯，硫醇，脲，乙烯基，乙烯基醚和它們的結(jié)合物。適合用于根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的定向機(jī)構(gòu)的至少部分涂層中的光可交聯(lián)液晶單體的非限制性例子包括具有選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，環(huán)氧基，硫醇，和它們的結(jié)合物中的官能團(tuán)的液晶單體。
適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的液晶聚合物和預(yù)聚物包括主鏈液晶聚合物和預(yù)聚物和側(cè)鏈液晶聚合物和預(yù)聚物。在主鏈液晶聚合物和預(yù)聚合物中，棒-狀或圓盤狀基團(tuán)和/或液晶基團(tuán)主要地位于聚合物骨架內(nèi)。在側(cè)鏈聚合物和預(yù)聚物中，棒-狀或圓盤狀液晶基團(tuán)主要位于聚合物的側(cè)鏈內(nèi)。另外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，該液晶聚合物或預(yù)聚物能夠是可交聯(lián)的，且進(jìn)而能夠是光可交聯(lián)的。
根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案適合使用的液晶聚合物和預(yù)聚物的非限制性例子包括，但不限于，具有官能團(tuán)的主鏈和側(cè)鏈聚合物和預(yù)聚物，該官能團(tuán)選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基，酸酐，環(huán)氧基，烴基，異氰酸酯，封閉型異氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯，硫醇，脲，乙烯基，乙烯基醚，和它們的結(jié)合物。適合用于根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的定向機(jī)構(gòu)的至少部分涂層中的光可交聯(lián)液晶聚合物和預(yù)聚物的非限制性例子包括具有選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，環(huán)氧基，硫醇，和它們的結(jié)合物中的官能團(tuán)的那些聚合物和預(yù)聚物。
適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的液晶基團(tuán)包括熱致液晶基團(tuán)和溶致液晶基團(tuán)。此外，適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的液晶基團(tuán)的非限制性例子包括圓柱形(或棒狀)液晶基團(tuán)和圓盤形(或圓盤狀)液晶基團(tuán)。
適合與所公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合用作定向介質(zhì)的光取向材料的非限制性例子包括光取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)。合適的光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的特定、非限制性例子包括偶氮苯衍生物，肉桂酸衍生物，香豆素衍生物，阿魏酸衍生物，和聚酰亞胺。例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，取向機(jī)構(gòu)能夠包括至少一種至少部分涂層，后者包括選自偶氮苯衍生物，肉桂酸衍生物，香豆素衍生物，阿魏酸衍生物，和聚酰亞胺中的至少部分地有序化光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)。能夠與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合用作定向介質(zhì)的肉桂酸衍生物的特定非限制性例子包括多乙烯基肉桂酸酯和對(duì)甲氧基肉桂酸的多乙烯基酯。
在這里使用的術(shù)語“摩擦取向材料”意指一種材料，它能夠通過用另一種合適地紡織材料摩擦該材料表面的至少一部分來進(jìn)行至少部分地有序化。例如，雖然在這里沒有限制意味，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，摩擦取向材料能夠用合適地紡織布料或絨刷進(jìn)行摩擦。適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合用作定向介質(zhì)的摩擦取向材料的非限制性例子包括(聚)酰亞胺，(聚)硅氧烷，(聚)丙烯酸酯，和(聚)香豆素。因此，例如，雖然在這里沒有限制意味，包括定向介質(zhì)的至少部分涂層能夠是包括已經(jīng)用絨或布料摩擦過的聚酰亞胺的至少部分涂層，從而將聚酰亞胺的表面的至少一部分至少部分地有序化。
如以上所討論，根據(jù)在這里公開的某些非限制性實(shí)施方案的至少一種取向機(jī)構(gòu)能夠包括至少部分地有序化聚合物片材。例如，雖然在這里沒有限制意味，聚乙烯醇的片材能夠通過將聚合物片材拉伸來進(jìn)行至少部分地有序化，之后該片材能夠粘結(jié)到光學(xué)基材表面的至少一部分上以形成取向機(jī)構(gòu)。另外地，有序化聚合物片材能夠通過在制造過程中將聚合物鏈至少部分地有序化的方法(例如和沒有限制，通過擠出)來制造。此外，至少部分地有序化聚合物片材能夠通過澆鑄或其它方式形成液晶材料的片材和之后將片材至少部分地有序化(例如將片材曝露于磁場(chǎng)、電場(chǎng)或剪切力中的至少一種)來形成的。更進(jìn)一步，至少部分地有序化聚合物片材能夠使用光取向方法來制造。例如和沒有限制意味，光取向材料的片材能夠例如由澆鑄來形成，和其后通過暴露于線性偏振的紫外線輻射來至少部分地有序化。下面描述形成至少部分地有序化聚合物片材的再一些其它非限制性方法。
更進(jìn)一步，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的取向機(jī)構(gòu)能夠包括至少部分地處理的表面。在這里使用的術(shù)語“處理的表面”指表面的至少一部分，它已經(jīng)以物理方式發(fā)生改變而在表面的至少一部分上產(chǎn)生至少一個(gè)有序化區(qū)域。至少部分地處理表面的非限制性例子包括至少部分地摩擦表面，至少部分地刻蝕表面，和至少部分地壓花表面。此外，至少部分地處理表面能夠形成圖案，例如通過使用照相平版印刷或干涉圖加工工藝?？捎糜谛纬筛鶕?jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的取向機(jī)構(gòu)的至少部分地處理表面的非限制性例子包括，化學(xué)法刻蝕表面，等離子體刻蝕表面，納米刻蝕表面(如使用掃描隧道顯微鏡或原子力顯微鏡的表面蝕刻)，激光刻蝕表面，和電子束刻蝕表面。
在其中取向機(jī)構(gòu)包括至少部分地處理的表面的一個(gè)特定非限制性實(shí)施方案中，提供取向機(jī)構(gòu)的過程能夠包括將金屬鹽(如金屬氧化物或金屬氟化物)沉積到表面的至少一部分上，和之后蝕刻沉積物形成取向機(jī)構(gòu)。沉積金屬鹽的適用技術(shù)的非限制性例子包括等離子體蒸汽沉積，化學(xué)蒸汽沉積，和濺射?？涛g方法的非限制性例子在上面已闡明。
在這里使用的術(shù)語“蘭格繆爾-布羅杰特膜”指在表面上一種或多種至少部分地有序化分子膜。例如，雖然在這里沒有限制意味，蘭格繆爾-布羅杰特膜能夠通過如下形成一次或多次將基材浸在液體中以使它至少部分地被分子膜覆蓋和然后將基材從液體中取出，使得由于液體和基材的相對(duì)表面張力，分子膜的分子在總方向上至少部分地有序化。在這里使用的術(shù)語“分子膜”指單分子膜(即，單層)和包括一個(gè)以上單層的膜。
除了如上所述的取向機(jī)構(gòu)之外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件能夠進(jìn)一步包括被插入在至少一種取向機(jī)構(gòu)和光致變色-二色性化合物(或包含該化合物的至少部分涂層)之間的包含至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層。更進(jìn)一步，光學(xué)元件能夠包括被插入在至少一種取向機(jī)構(gòu)和光致變色-二色性化合物之間的包含定向轉(zhuǎn)移材料的多個(gè)至少部分涂層。例如，雖然在這里沒有限制意味，光學(xué)元件能夠包括至少一種取向機(jī)構(gòu)，該器件包括包含連接于光學(xué)基材的至少一部分上的至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層，和包含連接于取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上的至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物能夠通過與至少部分地有序化的定向轉(zhuǎn)移材料相互作用來至少部分地定向。更具體地說，雖然在這里沒有限制意味，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分能夠通過與至少部分地有序化的定向介質(zhì)的至少一部分相互作用來定向，并且至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠通過與定向轉(zhuǎn)移材料的該至少部分地定向的部分相互作用來定向。也就是說，定向轉(zhuǎn)移材料能夠促進(jìn)合適的排列或定位從取向機(jī)構(gòu)傳播或轉(zhuǎn)移到至少一種光致變色-二色性化合物。
適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的定向轉(zhuǎn)移材料的非限制性例子包括，沒有限制意味，以上關(guān)于在這里公開的定向介質(zhì)所描述的那些液晶材料。如前面所討論，有可能利用取向的表面來定向液晶材料的分子。也就是說，液晶材料能夠被施加于已取向的表面上和隨后定向，這樣液晶分子的長(zhǎng)軸發(fā)生了總體上平行于表面的總?cè)∠蚍较虻娜∠?。因此，其中定向轉(zhuǎn)移材料包括液晶材料的根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，液晶材料能夠通過用取向機(jī)構(gòu)的至少一部分定向該液晶材料的至少一部分來至少部分地有序化，使得液晶材料的至少一部分的分子的長(zhǎng)軸總體上平行于取向機(jī)構(gòu)的至少第一總方向。按這一方式，取向機(jī)構(gòu)的總方向能夠轉(zhuǎn)移到液晶材料，它進(jìn)而能夠?qū)⒖偡较蜣D(zhuǎn)移到另一種結(jié)構(gòu)或材料。此外，如果至少一種取向機(jī)構(gòu)包括一起形成設(shè)計(jì)或圖案(如前面所述)的具有總方向的多個(gè)區(qū)域，則可以按照以上所討論的方法用取向機(jī)構(gòu)的各區(qū)域定向液晶材料來將設(shè)計(jì)或圖案轉(zhuǎn)移到液晶材料上。另外，雖然不是必需的，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，液晶材料的至少一部分在用取向機(jī)構(gòu)的至少一部分至少部分地定向的同時(shí)能夠暴露于下列之中的至少一種磁場(chǎng)，電場(chǎng)，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的紫外線輻射，和線性偏振的可見輻射。
更進(jìn)一步，除了連接到基材的至少一部分上的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物之外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件能夠包括連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的至少一種至少部分地有序化各向異性材料。也就是說，根據(jù)某些非限制性實(shí)施方案，該光學(xué)元件包括基材，連接到基材的至少一部分上的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物，在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種光致變色-二色性化合物，和連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的至少一種至少部分地有序化各向異性材料。
在這里使用的術(shù)語“各向異性”意指當(dāng)在至少一個(gè)不同方向上測(cè)量時(shí)具有至少一種在數(shù)值上不同的性能。因此，“各向異性材料”是當(dāng)在至少一個(gè)不同方向上測(cè)量時(shí)具有至少一種在數(shù)值上不同的光學(xué)性能的材料。適合與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的各向異性材料的非限制性例子包括，沒有限制意味，如上所述的那些液晶材料。
根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠通過與至少一種至少部分地有序化的各向異性材料相互作用來至少部分地定向。例如，雖然在這里沒有限制意味，至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠定向，使得光致變色-二色性化合物在二色性狀態(tài)下的長(zhǎng)軸基本上平行于各向異性材料的總方向。此外，雖然不是必需的，至少一種光致變色-二色性化合物能夠鍵接于至少一種至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分上或與它反應(yīng)。
此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物和至少一種至少部分地有序化各向異性材料能夠作為在基材的至少一部分上的至少部分涂層而存在。例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地有序化各向異性材料能夠是液晶材料，以及至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物和至少一種至少部分地有序化各向異性材料能夠作為在基材的至少一部分上的至少部分液晶涂層而存在。根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層能夠是相分離的聚合物涂層，它包括主體相和分布在主體相中的客體相。雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，主體相能夠包括至少部分地有序化液晶聚合物。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，客體相能夠包括至少部分地有序化各向異性材料和至少一部分的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物。更進(jìn)一步，如以上所討論，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠通過與至少部分地有序化各向異性材料相互作用來至少部分地定向。
在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，至少部分涂層能夠包括互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，該至少一種至少部分地有序化各向異性材料和聚合物材料能夠形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，其中聚合物材料的至少一部分與至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分互相貫穿。在這里使用的術(shù)語“互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)”指聚合物類的纏結(jié)結(jié)合物，其中的至少一種是交聯(lián)的，即沒有鍵接到彼此之上。因此，在這里使用的術(shù)語互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)包括半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。例如，參見L.H.Sperling，Introduction to Physical Polymer Science，John Wiley & Sons，New York(1986)第46頁。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠能夠用至少部分地有序化各向異性材料來至少部分地定向。更進(jìn)一步，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，聚合物材料能夠是各向同性的或各向異性，條件是，總體上，至少部分涂層是各向異性的。在下面更詳細(xì)地描述形成至少部分涂層的方法。
在這里公開的另一非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，連接到基材的至少一部分上的至少一種至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)，和連接到至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上的至少部分涂層，該至少部分涂層包括用至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的至少一種各向異性材料和用至少部分地定向的各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
如前面所討論，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的取向機(jī)構(gòu)能夠包括具有第一總方向的第一有序化區(qū)域和具有與第一總方向不同的第二總方向的與第一區(qū)域相鄰的至少一種第二有序化區(qū)域。此外，取向機(jī)構(gòu)能夠包括一起產(chǎn)生特定的設(shè)計(jì)或圖案的具有多個(gè)總方向的多個(gè)有序化區(qū)域。下面詳細(xì)描述與這一非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的取向機(jī)構(gòu)的非限制性例子。另外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，包含定向轉(zhuǎn)移材料的至少部分涂層能夠位于至少一種取向機(jī)構(gòu)與包括各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層之間。此外，至少一種取向機(jī)構(gòu)的總方向或圖案能夠通過定向轉(zhuǎn)移到定向轉(zhuǎn)移材料上，進(jìn)而利用定向?qū)⑷∠驒C(jī)構(gòu)的總方向轉(zhuǎn)移到包括各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層上。也就是說，至少部分涂層的各向異性材料能夠用至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料進(jìn)行至少部分地定向。此外，至少一種光致變色-二色性化合物能夠通過與至少部分地定向的各向異性材料相互作用來至少部分地定向。
此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，至少一種各向異性材料適于允許至少一種光致變色-二色性化合物在所需速率下從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)。一般而言，普通的光致變色化合物能夠響應(yīng)于光化輻射從一種異構(gòu)體形式轉(zhuǎn)化成另一種異構(gòu)體形式，其中各異構(gòu)體形式具有特征吸收光譜。根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光致變色-二色性化合物會(huì)發(fā)生相似的異構(gòu)體轉(zhuǎn)換。異構(gòu)體轉(zhuǎn)換(和逆轉(zhuǎn)換)的速率或速度部分地取決于包圍光致變色-二色性化合物(即“主體”)的局部環(huán)境的性能。雖然在這里沒有限制意味，本發(fā)明人相信光致變色-二色性化合物的轉(zhuǎn)變速率部分地取決于主體的鏈段的柔韌性，即主體的鏈段的流動(dòng)性或粘度。尤其，盡管在這里沒有限制意味，可以相信光致變色-二色性化合物的轉(zhuǎn)變速率一般在具有柔性鏈段的主體中比在具有剛硬性或剛性鏈段的主體中更快。因此，根據(jù)在這里公開的某些非限制性實(shí)施方案，其中各向異性材料是主體，各向異性材料可以適于允許光致變色-二色性化合物在所需速率下在各種異構(gòu)體狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。例如，雖然在這里沒有限制意味，各向異性材料能夠通過調(diào)節(jié)各向異性材料的分子量和交聯(lián)密度之中的一種或多種來作調(diào)整。
根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，包含至少一種各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層能夠是包含主體相(例如和沒有限制意味，液晶聚合物)和分布在主體相內(nèi)的客體相的相分離的聚合物涂層。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，客體相能夠包括各向異性材料。更進(jìn)一步，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物的大部分能夠包含在相分離聚合物涂層的客體相之內(nèi)。如前面所討論，因?yàn)橹辽僖环N光致變色-二色性化合物的轉(zhuǎn)換速率將部分地取決于將包含該化合物的主體，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物的轉(zhuǎn)變速率主要地取決于客體相的性能。
例如，一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，連接到基材表面的至少一部分上的至少一種取向機(jī)構(gòu)以及連接到至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上并包括相分離的聚合物的至少部分涂層。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，相分離的聚合物能夠包括主體相，它的至少一部分用至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分至少部分地定向，和客體相，它包括分散在主體相內(nèi)的各向異性材料。進(jìn)一步根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，客體相的各向異性材料的至少一部分能夠用至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分至少部分地定向以及至少一種光致變色-二色性化合物能夠用各向異性材料的至少一部分至少部分地定向。更進(jìn)一步，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，相分離的聚合物的主體相包括液晶聚合物，客體相的各向異性材料選自液晶聚合物和液晶基團(tuán)。此類材料的非限制性例子在上面已詳細(xì)闡明。另外，盡管在這里沒有限制意味，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，包括相分離的聚合物的至少部分涂層能夠是基本上沒有混濁的?；鞚岜欢x為根據(jù)“透明塑料的濁度和透光率”的ASTMD 1003標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，平均與入射光束偏離2.5度以上的透射光的百分比。根據(jù)ASTM D 1003進(jìn)行霧度測(cè)量的儀器的例子是由BYK-Gardener制造的Haze-Gard PlusTM。
此外，雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案至少一種光致變色-二色性化合物能夠用至少部分地有序化的主體材料包封或涂敷，然后包封或涂敷的光致變色-二色性化合物能夠分散在另一種材料內(nèi)。例如，雖然在這里沒有限制意味，至少一種光致變色-二色性化合物能夠用具有較柔韌鏈段的至少部分地有序化各向異性材料(如至少部分地有序化液晶材料)包封或罩涂，然后分散或分布在具有較剛性鏈段的另一種材料中。例如，包封的光致變色-二色性化合物能夠分散或分布在具有較剛性鏈段的液晶聚合物中，然后將混合物施涂于基材上形成涂層。
根據(jù)再一個(gè)非限制性實(shí)施方案，包括至少一種各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層能夠是互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)涂層。例如，至少部分涂層能夠包括與至少一種各向異性材料的至少一部分互相貫穿的聚合物材料，并且至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠用至少部分地定向各向異性材料來至少部分地定向。下面更詳細(xì)地描述形成這些互相貫穿的網(wǎng)絡(luò)涂層的方法。
在這里公開的另一個(gè)其它非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材，包含連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的至少部分地有序化定向介質(zhì)的第一至少部分涂層，包含連接到該至少部分地有序化的定向介質(zhì)的至少一部分上并至少部分地用其進(jìn)行定向的一種定向轉(zhuǎn)移材料的第二至少部分涂層，和連接到至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分上的第三至少部分涂層，所述第三至少部分涂層包括至少部分地用至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行定向的至少一種各向異性材料，和至少部分地與至少部分地定向的各向異性材料的至少一部分進(jìn)行定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，包括至少部分地有序化定向介質(zhì)的第一種至少部分涂層能夠具有取決于最終的施涂和/或所使用的加工器件的在寬范圍內(nèi)變化的厚度。例如，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的厚度能夠是至少0.5納米到10,000納米。在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，包括至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層能夠具有至少0.5納米到1000納米的厚度。在再一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，包括至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層具有至少2納米到500納米的厚度。在叉一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，包括至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層具有100納米到500納米的厚度。另外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，光學(xué)元件能夠包括多個(gè)的包括至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層。此外，多個(gè)的至少部分涂層中的每一個(gè)能夠具有與多個(gè)當(dāng)中的另一個(gè)至少部分涂層相同或不同的厚度。
此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，包括定向轉(zhuǎn)移材料的第二至少部分涂層能夠具有取決于最終的施涂和/或所使用的加工器件的在寬范圍內(nèi)變化的厚度。例如，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，包含至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少部分涂層的厚度能夠是0.5微米到1000微米。在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，包括至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少部分涂層能夠具有1到25微米的厚度。在仍然另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，包括至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少部分涂層具有5到20微米的厚度。另外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，光學(xué)元件能夠包括多個(gè)的包括定向轉(zhuǎn)移材料的至少部分涂層。此外，多個(gè)的至少部分涂層中的每一個(gè)能夠具有與多個(gè)當(dāng)中的另一個(gè)至少部分涂層相同或不同的厚度。
更進(jìn)一步，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，包括各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的第三至少部分涂層能夠具有取決于最終的施涂和/或所使用的加工器件的在寬范圍內(nèi)變化的厚度。在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，包括至少部分地定向各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層能夠具有至少0.5微米到1000微米的厚度。根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案中，第三至少部分涂層具有1到25微米的厚度。根據(jù)仍然其它非限制性實(shí)施方案中，第三至少部分涂層具有5到20微米的厚度。另外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，光學(xué)元件能夠包括多個(gè)的包括至少部分地定向各向異性材料和至少一種二色性材料的的至少部分涂層。此外，多個(gè)的至少部分涂層中的每一個(gè)能夠具有與多個(gè)當(dāng)中的另一個(gè)至少部分涂層相同或不同的厚度。以上已詳細(xì)描述了合適光致變色-二色性化合物的非限制性例子。
此外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，除了第三至少部分涂層之外，第一和第二至少部分涂層中的任何一種或兩者能夠包括與第三至少部分涂層的光致變色-二色性化合物相同或不同的光致變色-二色性化合物。更進(jìn)一步，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，上述至少部分涂層中的任何一種能夠進(jìn)一步包括至少一種添加劑，至少一種普通的二色性化合物和/或至少一種普通的光致變色化合物。合適添加劑，普通二色性化合物，和普通光致變色化合物的非限制性例子如以上所述。此外，如前面所討論，除了如上所述的第一、第二和第三至少部分涂層之外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的光學(xué)元件能夠進(jìn)一步包括底涂層，抗反射涂層，光致變色涂層，線性偏振涂層，圓形偏振涂層，橢圓形偏振涂層，過渡涂層，和保護(hù)涂層。此類涂料的非限制性例子在上面已提供。
在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案提供復(fù)合光學(xué)元件，它包括基材，連接到基材的至少一部分上的至少部分地有序化聚合物片材，和連接到至少部分地有序化聚合物片材的至少一部分上并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物。例如，雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，含有被拉伸聚合物片材的取向聚合物鏈至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物的拉伸聚合物片材能夠連接到基材的至少一部分上。
此外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，復(fù)合光學(xué)元件能夠包括多個(gè)聚合物片材，其中至少一種是至少部分地有序化的、連接到基材的至少一部分上。例如，雖然在這里沒有限制意味，復(fù)合光學(xué)元件能夠包括基材和至少部分地有序化聚合物片材，后者包括被插入在連接到基材的至少一部分上的尺寸穩(wěn)定或“剛性”聚合物片材之間的至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物。根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，復(fù)合光學(xué)元件能夠包括兩種或多種至少部分地有序化聚合物片材，所述片材包括連接到基材的至少一部分上的至少部分地定向的光致變色-二色性化合物。此外，兩種或多種至少部分地有序化聚合物片材能夠具有相同的總方向或不同的總方向并能夠包括相同的光致變色-二色性化合物或不同的光致變色-二色性化合物。更進(jìn)一步，至少兩種至少部分地有序化聚合物片材能夠堆疊或?qū)雍显诨纳匣蛩鼈冊(cè)诨纳媳舜讼噜彙?br> 能夠與這一非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的至少部分地有序化聚合物的例子包括，沒有限制意義，拉伸聚合物片材，有序化液晶聚合物片材，和光取向的聚合物片材。除了能夠用于形成根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的聚合物片材的液晶材料和光取向材料之外的其它聚合物材料的例子包括，沒有限制意義聚乙烯醇，聚氯乙烯，聚氨酯，聚丙烯酸酯，和聚己內(nèi)酰胺。下面更詳細(xì)地描述將聚合物片材至少部分地有序化的方法的非限制性例子。
在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案提供了包括基材和連接到基材的至少一部分上的至少一種片材的復(fù)合光學(xué)元件，該至少一種片材包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化的液晶聚合物，分布在液晶聚合物的至少一部分之內(nèi)的具有至少第二總方向的至少一種至少部分地有序化液晶材料，和與至少一種至少部分地有序化液晶材料的至少一部分至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物，其中至少第二總方向總體上平行于至少第一總方向。
現(xiàn)在描述制造光學(xué)元件和器件的方法的非限制性實(shí)施方案。一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供了制造光學(xué)元件的方法，它包括在基材的至少一部分上形成包含至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層。在這里使用的術(shù)語“在...上(on)”指直接與目標(biāo)接觸或經(jīng)由一種或多種其它涂層或結(jié)構(gòu)(其中的至少一種與目標(biāo)直接接觸)與目標(biāo)間接接觸。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，除了至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物之外，至少一種至少部分地有序化各向異性材料能夠連接到基材的至少一部分上。
根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層能夠具有至少1.5的平均吸收比。此外，根據(jù)制造在這里公開的元件和器件的方法的這一個(gè)和其它非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比。以上已詳細(xì)描述了與在這里公開的制造元件和器件的方法相結(jié)合使用的光致變色-二色性化合物的非限制性例子。
根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，形成包括至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的過程能夠包括將至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂到基材的至少一部分上，將至少一種各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化，和用至少一部分該至少部分地有序化各向異性材料將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向。能夠與根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的方法相結(jié)合使用的將至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂于基材上的非限制性方法包括，但不限于，旋涂，噴涂，噴霧和旋轉(zhuǎn)涂敷，幕涂，流涂，浸涂，注塑，澆鑄，輥涂，線涂，和覆蓋模塑。
根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，將至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂于基材的至少一部分上的過程包括在模具(它可以用防粘劑材料處理)的至少一部分形成各向異性材料的至少部分涂層。其后，至少一種各向異性材料的至少一部分能夠至少部分地有序化(如下面更詳細(xì)地討論)和至少部分地固定。其后，基材能夠例如通過將基材形成用材料澆鑄在模具中(即覆蓋模塑)，在至少部分涂層上形成。基材形成用材料能因此至少部分地固定以形成基材。隨后，基材和至少部分地有序化各向異性材料的至少部分涂層能夠從模具中松脫。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物能夠與各向異性材料一起被施涂于模具上，或它能夠，在各向異性材料已經(jīng)施涂于模具上之后、在各向異性材料已經(jīng)至少部分地有序化之后或在具有有序化各向異性材料的至少部分涂層的基材已經(jīng)從模具中松脫之后，被浸滲到各向異性材料中。
根據(jù)在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案，形成包括至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的過程能夠包括將至少一種各向異性材料施涂到基材的至少一部分上，將至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到至少一種各向異性材料的至少一部分中，將至少一種各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化，和用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向。將光致變色-二色性化合物浸滲到各種涂層中的非限制性方法在下面更詳細(xì)地描述。
將各向異性材料有序化的非限制性方法包括將各向異性材料曝露于下列當(dāng)中的至少一種磁場(chǎng)，電場(chǎng)，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的紫外線輻射，線性偏振的可見輻射和剪切力。此外，至少一種各向異性材料能夠通過用另一種材料或結(jié)構(gòu)將各向異性材料的至少一部分定向來至少部分地有序化。例如，雖然在這里沒有限制意味，至少一種各向異性材料能夠通過用取向機(jī)構(gòu)(如，但不限于，前面討論的那些取向機(jī)構(gòu))將各向異性材料定向來至少部分地有序化。
如前面所述，通過將至少一種各向異性材料的至少一部分有序化，有可能將包含在各向異性材料內(nèi)或另外連接到各向異性材料上的至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向。雖然不是必需的，但是至少一種光致變色-二色性化合物能夠在處于活化狀態(tài)下的同時(shí)至少部分地定向。此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，將至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂到基材的一部分上的過程能夠在基本上在將至少一種各向異性材料有序化和/或定向至少一種光致變色-二色性化合物的同時(shí)、之前或之后進(jìn)行。
例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，施涂至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料的過程能夠基本上在將至少一種各向異性材料的至少一部分有序化和將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分定向的同時(shí)來進(jìn)行。更具體地說，根據(jù)這一非限制性的實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料能夠通過使用涂敷技術(shù)來施涂于基材的至少一部分上，該技術(shù)能夠在涂敷過程中將剪切力引入到各向異性材料的至少一部分中，使得至少一種各向異性材料的至少一部分能夠總體上與所施加的剪切力平行地來進(jìn)行至少部分地有序化。例如，雖然在這里沒有限制意味，至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料的溶液或混合物(任選在溶劑或載體中)能夠幕涂到基材的至少一部分上，使得由于基材表面相對(duì)于所施涂的材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將剪切力引入到所施涂材料之中。剪切力能夠引起至少一種各向異性材料的至少一部分在基本上與表面運(yùn)動(dòng)方向平行的總方向上有序化。如以上所討論，通過以這一方式將至少一種各向異性材料的至少一部分有序化，包含在各向異性材料內(nèi)或連接到各向異性材料上的至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠通過至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分來定向。此外，雖然不是必需的，通過在幕涂過程中將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分曝露于光化輻射，使得至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分處于活化狀態(tài)下，能夠?qū)崿F(xiàn)至少一種光致變色-二色性化合物在處于活化狀態(tài)下的至少部分定向。
在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案(其中在將至少一種各向異性材料的至少一部分有序化和將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分定向之前將至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂于基材的一部分上)中，施涂材料的過程可以包括將至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料(任選在溶劑或載體中)的溶液或混合物旋涂到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上。其后，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種各向異性材料的至少一部分能夠至少部分地有序化，例如通過將至少一種各向異性材料的至少一部分曝露于磁場(chǎng)，電場(chǎng)，線性偏振的紫外線輻射，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的可見輻射或剪切力。此外，至少一種各向異性材料的至少一部分能夠用另一種材料或結(jié)構(gòu)(例如取向機(jī)構(gòu))定向至少一部分來至少部分地有序化。
在再一個(gè)非限制性實(shí)施方案(其中將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向和將至少一種各向異性材料在被施涂于基材的至少一部分上之前至少部分地有序化)中，至少一種光致變色-二色性化合物和至少各向異性材料的溶液或混合物(任選在溶劑或載體中)能夠施涂于有序化聚合物片材上以形成至少部分涂層。其后，至少一種各向異性材料的至少一部分能夠用有序化聚合物片材的至少一部分來定向。聚合物片材隨后能夠通過，例如但不限于，層壓方法或粘結(jié)方法被施加于基材的至少一部分上。另外地，涂層能夠通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法(比如，但不限于，熱沖壓)從聚合物片材上轉(zhuǎn)移到基材上。在這里更詳細(xì)地描述施涂聚合物片材的其它方法。
在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，將至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂到基材的至少一部分上的過程能夠包括施涂相分離聚合物體系，后者包括包含液晶材料的主體相形成用材料和包含至少一種各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的客體相形成用材料。在施涂該相分離聚合物體系后，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，主體相的液晶材料的至少一部分和客體相的各向異性材料的至少一部分被至少部分地有序化，使得至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分用客體相的至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分來定向。將相分離聚合物體系的主體相形成用材料的至少一部分和客體相形成用材料的至少一部分至少部分地有序化的非限制性方法包括將包含相分離聚合物體系的至少部分涂層的至少一部分曝露于下列這些中的至少一種磁場(chǎng)，電場(chǎng)，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的紫外線輻射，線性偏振的可見輻射，和剪切力。此外，將主體相形成用材料的至少一部分和客體相形成用材料的至少一部分實(shí)現(xiàn)至少部分地有序化的過程能夠包括用取向機(jī)構(gòu)至少部分地定向該至少一部分，如下面更詳細(xì)描述。
在將主體相形成用材料和客體相形成用材料的至少一部分至少部分地有序化之后，客體相形成用材料的至少一部分能夠利用聚合反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離和溶劑誘導(dǎo)的相分離之中的至少一種與主體相形成用材料的至少一部分分離。雖然為了清楚起見，主體和客體相形成用材料的分離在這里關(guān)于客體相形成用材料從主體相形成用材料分離已進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是這一語言希望函蓋在兩種相形成用材料之間的任何分離。也就是說，這一語言希望覆蓋了客體相形成用材料從主體相形成用材料的分離和主體相形成用材料從客體相形成用材料的分離，以及兩種相形成用材料的同時(shí)分離，以及它們的任何結(jié)合。
根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，主體相形成用材料能夠包括選自液晶單體，液晶預(yù)聚物，和液晶聚合物中的液晶材料。此外，根據(jù)各種非限制性實(shí)施方案，客體相形成用材料能夠包括選自液晶基團(tuán)，液晶單體，和液晶聚合物和預(yù)聚物中的液晶材料。此類材料的非限制性例子在上面已詳細(xì)闡明。
在一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案中，相分離聚合物體系能夠包括包含液晶單體的主體相形成用材料，包含液晶基團(tuán)的客體相形成用材料，和至少一種光致變色-二色性化合物的混合物。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，引起客體相形成用材料的至少一部分與主體相形成用材料的至少一部分分離能夠包括聚合反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離。也就是說，主體相的液晶單體的至少一部分能夠聚合和因此從客體相形成用材料的液晶基團(tuán)的至少一部分分離。能夠與在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的聚合反應(yīng)的非限制性方法包括光誘導(dǎo)的聚合反應(yīng)和熱誘導(dǎo)的聚合反應(yīng)。
在另一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案，相分離聚合物體系能夠包括包含液晶單體的主體相形成用材料、包含具有與主體相的液晶單體不同的官能團(tuán)的低粘度液晶單體的客體相形成用材料、和至少一種光致變色-二色性化合物的混合物。在這里使用的術(shù)語“低粘度液晶單體”指在室溫下自由流動(dòng)的液晶單體混合物或溶液。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，引起客體相形成用材料的至少一部分與主體相形成用材料的至少一部分分離能夠包括聚合反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離。也就是說，主體相的液晶單體的至少一部分能夠在不引起客體相的液晶單體聚合的條件下進(jìn)行聚合。在主體相形成用材料的聚合過程中，客體相形成用材料將從主體相形成用材料分離。其后，客體相形成用材料的液晶單體能夠在單獨(dú)的聚合過程中聚合。
在另一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案，相分離聚合物體系能夠包括包含液晶聚合物的主體相形成用材料、包含與主體相形成用材料的液晶聚合物不同的液晶聚合物的客體相形成用材料、和至少一種光致變色-二色性化合物在至少一種共同溶劑中的溶液。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，引起客體相形成用材料的至少一部分從主體相形成用材料分離能夠包括溶劑誘導(dǎo)的相分離。也就是說，至少一種共用溶劑的至少一部分能夠從液晶聚合物的混合物中蒸發(fā)，因此引起兩相彼此分離。
另外地，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，形成包括至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的過程能夠包括將至少一種各向異性材料施涂到基材的至少一部分上，將至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到至少一種各向異性材料的至少一部分中，將各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化，和用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向。此外，雖然在這里沒有限制意味，將各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化能夠在將至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到它的至少一部分上之前發(fā)生。更進(jìn)一步，雖然不是必需的，至少一種光致變色-二色性化合物能夠在處于活化狀態(tài)下的同時(shí)至少部分地定向。下面描述施涂和定向各向異性材料的非限制性方法。
例如，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物能夠浸滲到各向異性材料中，例如，通過將至少一種光致變色-二色性化合物在載體中的溶液或混合物施涂到各向異性材料的至少一部分上，和有或沒有加熱的情況下讓至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分?jǐn)U散到各向異性材料中。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，各向異性材料能夠是如上所述的相分離的聚合物涂層的一部分。
在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案提供了制造光學(xué)元件的方法，該方法包括將至少一種取向機(jī)構(gòu)提供于基材的至少一部分上，和隨后在至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上形成包含至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少部分涂層。根據(jù)在這里公開的這一和其它非限制性實(shí)施方案，將至少一種取向機(jī)構(gòu)提供于基材的至少一部分上的過程能夠包括下列的至少一種在基材的至少一部分上形成包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層，將至少部分地有序化聚合物片材施涂于基材的至少一部分上，至少部分地處理基材的至少一部分，和在基材的至少一部分上形成蘭格繆爾-布羅杰特膜。
根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，將至少一種取向機(jī)構(gòu)提供于基材的至少一部分上的過程能夠包括在基材的至少一部分上形成包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，形成至少部分涂層能夠包括將定向介質(zhì)施涂于基材的至少一部分上和將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化。與在這里公開的這一個(gè)和其它非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化的方法包括，但不限于，將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于下列這些中的至少一種線性偏振的紫外線輻射，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的可見輻射，磁場(chǎng)，電場(chǎng)，和剪切力。此外，將定向介質(zhì)的至少一部分有序化的過程包括至少部分地處理包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的表面的至少一部分，例如和沒有限制，通過蝕刻或摩擦定向介質(zhì)的至少一部分。
例如，雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)其中取向機(jī)構(gòu)包括包含屬于光取向材料(比如，但不限于光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò))的定向介質(zhì)的至少部分涂層的一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，提供該取向機(jī)構(gòu)能夠包括在基材的至少一部分上形成包含光取向材料的至少部分涂層，和通過將光取向材料的至少一部分曝露于線性偏振的紫外線輻射來將光取向材料的至少一部分至少部分地有序化。其后，至少一種光致變色-二色性化合物能夠被施涂于至少部分地有序化的光取向材料的至少一部分上和然后至少部分地定向。
雖然不是必需的，根據(jù)其中提供取向機(jī)構(gòu)的過程包括形成至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的各種非限制性實(shí)施方案，定向介質(zhì)的至少一部分能夠至少部分地固定。此外，將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地固定的過程能夠基本上在將定向介質(zhì)的至少一部分定向的同時(shí)來進(jìn)行或在將定向介質(zhì)的至少一部分定向之后來進(jìn)行。更進(jìn)一步，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地固定的過程能夠包括通過讓定向介質(zhì)的至少一部分曝露于紅外、紫外、γ射線、微波或電子輻射，在有或者沒有催化劑或引發(fā)劑的情況下引發(fā)可聚合的組分的聚合反應(yīng)或交聯(lián)，來至少部分地固化該至少一部分。如果希望或需要，在這之后跟有加熱步驟。
如以上所討論，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，在將取向機(jī)構(gòu)提供于基材的至少一部分上之后，在取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上形成包含至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少部分涂層。在至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上形成包含至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的方法包括前面詳細(xì)描述的在基材的至少一部分上形成包含至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的那些方法。
例如，雖然在這里沒有限制意味，形成包含至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的過程能夠包括將包含光致變色-二色性化合物的組合物旋涂，噴涂，噴霧和旋涂，幕涂，流涂，浸涂，注塑，澆鑄，輥涂，線涂，和覆蓋模塑到取向機(jī)構(gòu)上，之后在曝露于或不曝露于磁場(chǎng)，電場(chǎng)，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的紫外線輻射，線性偏振的可見輻射或剪切力的情況下，用取向機(jī)構(gòu)和/或用另一種材料或結(jié)構(gòu)(如定向轉(zhuǎn)移材料，如果存在的話)將光致變色-二色性化合物的至少一部分定向。
根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，在至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上形成包含至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的過程能夠包括將可聚合的組合物，至少一種各向異性材料，和至少一種光致變色-二色性化合物施涂于至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上。其后，至少一種各向異性材料的至少一部分能夠用至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分至少部分地定向和用至少部分地定向的各向異性材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向。在將至少一種各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向之后，至少部分涂層的至少一部分能夠經(jīng)歷雙固化過程，其中至少一種各向異性材料的至少一部分和可聚合的組合物的至少一部分通過使用至少兩種固化方法來至少部分地固定。合適固化方法的非限制性例子包括將至少部分涂層曝露于紫外線輻射，可見輻射，γ輻射，微波輻射，電子輻射，或熱能。
例如，雖然在這里沒有限制意味，在一個(gè)實(shí)施方案中，各向異性材料的至少一部分能夠曝露于紫外線或可見輻射，以便引起至少一種各向異性材料的至少一部分至少部分地固定。其后，可聚合的組合物的至少一部分能夠通過暴露于熱能來至少部分地固定。此外，雖然不是必需的，至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠通過讓至少部分涂層曝露于足以引起光致變色-二色性化合物從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)、但不足以引起各向異性材料至少部分地固定的紫外線輻射，在處于活化狀態(tài)下用至少一種各向異性材料的至少一部分來至少部分地定向，與此同時(shí)至少一種各向異性材料用至少一種取向機(jī)構(gòu)進(jìn)行至少部分地定向(如以上所討論)。
在一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案中，可聚合的組合物能夠是二羥基和異氰酸酯單體并且至少一種各向異性材料能夠包括液晶單體。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，在將可聚合的組合物、各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物施涂在取向機(jī)構(gòu)上之后，各向異性材料的至少一部分能夠用至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分來至少部分地定向且至少一種光致變色-二色性化合物能夠用各向異性材料來至少部分地定向。此外，在定向之后，涂層的至少一部分能夠曝露于足以引起各向異性材料的至少一部分至少部分地固定的紫外線或可見輻射。此外，在將各向異性材料的至少一部分實(shí)施固定之前、過程中或之后，可聚合組合物的至少一部分能夠通過讓至少部分涂層的至少一部分曝露于熱能來至少部分地固定。
在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，雙固化過程能夠包括首先讓可聚合組合物的至少一部分曝露于足以引起可聚合組合物的至少一部分至少部分地固定的熱能。其后，至少一種各向異性材料的至少一部分能夠曝露于可以引起各向異性材料的至少一部分至少部分地固定的紫外線或可見輻射。此外，在將涂層的至少一部分曝露于熱能之前、過程中或之后和在將至少一種各向異性材料的至少一部分至少部分地固定之前，至少一種各向異性材料的至少一部分能夠至少部分地定向。
在再一個(gè)非限制性實(shí)施方案，雙固化過程能夠包括基本上在將各向異性材料的至少一部分至少部分地固定的同時(shí)將可聚合組合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地固定，例如通過同時(shí)將至少部分涂層曝露于紫外線或可見輻射和熱能來實(shí)現(xiàn)。
此外，正如前面對(duì)于包含互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的涂層所討論，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，可聚合組合物能夠是各向同性材料或各向異性材料，條件是包含至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層在大體上是各向異性的。
另外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的制造光學(xué)元件和器件的方法能夠進(jìn)一步包括在將至少一種取向機(jī)構(gòu)提供于基材的至少一部分上之前或在其上面形成包含至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層之前在基材的至少一部分上形成至少部分底涂層。另外，選自光致變色涂層、抗反射涂層、線性地偏振涂層、圓形地偏振涂層、橢圓形地偏振涂層、過渡涂層、底涂層和保護(hù)涂層中的至少一種附加的至少部分涂層能夠在基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上和/或在包含至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的至少一部分上形成。合適的底涂層，光致變色涂層，抗反射涂層，線性地偏振涂層，過渡涂層，底涂層和保護(hù)涂層的非限制性例子是全部如上所述。
在這里公開的的其它非限制性實(shí)施方案提供制造光學(xué)元件的方法，它包括在基材的至少一部分上形成至少部分涂層，和調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，在基材的至少一部分上形成至少部分涂層，和調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)的過程能夠基本上同時(shí)進(jìn)行。根據(jù)另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，在調(diào)整至少部分涂層的至少一部分之前，在基材的至少一部分上形成至少部分涂層，以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。根據(jù)仍然另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，在調(diào)整至少部分涂層的至少一部分之后，在基材的至少一部分上形成至少部分涂層，以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。
在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，在基材的至少一部分上形成至少部分涂層的過程能夠包括將至少一種各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物施涂到基材的至少一部分上，且調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性地偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)能夠包括將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向的過程能夠包括將至少一種各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化和用至少部分地有序化至少一種各向異性材料將至少一種光致變色-二色性化合物至少部分地定向。更進(jìn)一步，雖然不是必需的，至少一種光致變色-二色性化合物能夠在處于活化狀態(tài)下進(jìn)行定向，例如通過將光致變色-二色性化合物曝露于光化輻射，后者足以引起光致變色-二色性化合物從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)而同時(shí)定向光致變色-二色性化合物。
在另一個(gè)非限制性實(shí)施方案中，在基材的至少一部分上形成至少部分涂層的過程能夠包括將定向介質(zhì)施涂到基材的至少一部分上，且調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性地偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)的過程能夠包括將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化，將至少一種光致變色-二色性化合物施涂到包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上，和將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向。
在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，將至少一種光致變色-二色性化合物施涂到包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上的過程能夠包括在包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上形成包含至少一種光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料的至少部分涂層。另外，將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向的過程能夠包括用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將至少一種各向異性材料的至少一部分定向。此外，雖然不是必需的，包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分能夠在施涂至少一種光致變色-二色性化合物之前進(jìn)行至少部分地固定。
另外或此外，至少一種光致變色-二色性化合物能夠通過浸滲作用被施加于包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上。合適的浸滲技術(shù)例如已描述在US專利5,130,353和5,185,390中，它們的說明書被特意引入這里供參考。例如，雖然在這里沒有限制意味，通過施涂至少一種光致變色-二色性化合物(作為凈光致變色-二色性化合物或溶于聚合物或其它有機(jī)溶劑載體中)，和在加熱或不加熱的情況下讓光致變色-二色性化合物擴(kuò)散到包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分中，光致變色-二色性化合物能夠被施加于包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分中。此外，如果需要，至少一種光致變色-二色性化合物能夠曝露于足以在擴(kuò)散過程中引起至少一種光致變色化合物從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)的光化輻射。
在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案提供制造光學(xué)元件的方法，它包括在基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上形成包含定向介質(zhì)的至少部分涂層并將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化，在包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層并用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向，以及在定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分上形成包含各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層，用至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分將各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向和用至少部分地定向的各向異性材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層的過程能夠包括形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的第一至少部分涂層，該第一種至少部分涂層具有2-8微米的厚度，用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將第一種至少部分涂層的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向，和將第一種至少部分涂層的至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地固定。其后，具有從大于5微米到20微米的厚度并包括定向轉(zhuǎn)移材料的第二至少部分涂層能夠被施涂于第一種至少部分涂層的至少一部分上且第二至少部分涂層的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分能夠用第一種至少部分涂層的至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分來進(jìn)行至少部分地定向。
在這里公開的再一個(gè)其它非限制性實(shí)施方案提供制造復(fù)合光學(xué)元件的方法，它包括將至少一種至少部分地有序化聚合物片材連接到基材的至少一部分上，所述至少部分地有序化聚合物片材包括連接到其至少一部分上的并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物。雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地有序化聚合物片材能夠包括，例如，拉伸聚合物片材，光取向的聚合物片材，至少部分地有序化相分離聚合物片材，或它們的結(jié)合物。
在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案提供了制造復(fù)合光學(xué)元件的方法，它包括將包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化液晶聚合物、分布在至少部分地有序化液晶聚合物的至少一部分內(nèi)的至少部分地有序化液晶材料和用至少部分地有序化液晶材料至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物的片材連接到基材的至少一部分上。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，分布在至少部分地有序化液晶聚合物的至少一部分內(nèi)的至少部分地有序化液晶材料能夠具有總體上與液晶聚合物的至少第一總方向平行的至少第二總方向。
例如，雖然在這里沒有限制意味，根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，形成片材能夠包括將相分離聚合物體系施涂到基材的至少一部分上，該體系包括包含液晶材料的主體相形成用材料，包含液晶材料的客體相形成用材料和至少一種光致變色-二色性化合物。其后，主體相形成用材料的至少一部分和客體相形成用材料的至少一部分能夠至少部分地有序化，和至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠用客體相形成用材料的至少一部分來至少部分地定向。在定向后，利用聚合反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離和溶劑誘導(dǎo)的相分離之中的至少一種方法將客體相形成用材料的至少一部分從主體相形成用材料的至少一部分上分離，然后至少部分地有序化、相分離的聚合物涂層能夠從基材上分離而形成片材。
另外地，相分離聚合物體系能夠施涂在基材上，如以上所討論進(jìn)行有序化和定向，其后從基材上分離而形成相分離的聚合物片材。隨后，至少一種光致變色-二色性化合物能夠浸滲到片材的至少一部分中。另外地或另外，在從基材上分離涂層以形成片材之前，至少一種光致變色-二色性化合物能夠浸滲到涂層中。
根據(jù)再一個(gè)非限制性實(shí)施方案，形成片材能夠包括形成至少部分地有序化液晶聚合物片材并將液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到至少部分地有序化液晶聚合物片材的至少一部分中。例如，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，包括液晶聚合物的片材可以通過一種在形成過程中能夠?qū)⒁壕Ь酆衔镏辽俨糠值赜行蚧男纬删酆衔锏姆椒?例如通過擠出)來形成和至少部分地有序化。另外地，液晶聚合物能夠澆鑄到基材上并利用如以上所述的將液晶材料至少部分地有序化的非限制性方法中的一種來至少部分地有序化。例如，雖然在這里沒有限制意味，液晶材料的至少一部分能夠暴露于磁性或電場(chǎng)。在至少部分地有序化后，液晶聚合物能夠至少部分地固定和從基材上脫離而形成包括至少部分地有序化液晶聚合物主體的片材。更進(jìn)一步，液晶聚合物片材能夠澆鑄，至少部分地固定，和隨后拉伸，形成包括至少部分地有序化液晶聚合物的片材。
在形成包括至少部分地有序化液晶聚合物的片材后，至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物能夠浸滲到液晶聚合物主體的至少一部分中。例如，雖然在這里沒有限制意味，通過將至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物在載體中的溶液或混合物施涂于液晶聚合物的一部分上，然后在有或者沒有加熱的情況下讓至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分?jǐn)U散到液晶聚合物片材中，能夠?qū)⒅辽僖环N液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到液晶聚合物的至少一部分中。另外地，包括液晶聚合物的片材能夠浸入至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物在載體中的溶液或混合物中，至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物能夠在有或者沒有加熱的情況下通過擴(kuò)散作用浸滲到液晶聚合物片材中。
根據(jù)仍然另一個(gè)非限制性實(shí)施方案，形成片材的過程能夠包括形成液晶聚合物片材，在液晶聚合物片材的至少一部分中浸滲至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物(例如如以上所討論)，和之后，將液晶聚合物的至少一部分，至少一種液晶基團(tuán)的至少一部分和分布在其中的至少一種光致變色-二色性化合物進(jìn)行至少部分地有序化。雖然在這里沒有限制意味，例如，液晶聚合物片材的至少一部分，至少一種液晶基團(tuán)的至少一部分，和分布在其中的光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠通過拉伸液晶聚合物片材進(jìn)行至少部分地有序化。進(jìn)一步根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，液晶聚合物片材能夠通過使用普通的聚合物加工技術(shù)，比如但不限于擠出和澆鑄來形成。
在再一個(gè)非限制性實(shí)施方案，將包括各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的光取向聚合物片材施涂于基材上。例如，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，光取向的聚合物片材能夠通過如下來獲得在防粘層上形成光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少部分層并將光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少一部分至少部分地固化；在包括光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少部分層的至少一部分上形成各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層；用光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少一部分將各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向，和將各向異性材料的至少一部分至少部分地固化。然后除去防粘層，從防粘層上松脫包括各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少部分層由此形成了至少部分地有序化聚合物片材。
此外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案，將包括至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的聚合物片材連接到基材的至少一部分上的過程能夠包括，例如，下面至少一種層壓，熔融，模內(nèi)澆鑄，和將聚合物片材粘結(jié)到基材的至少一部分上。在這里使用的術(shù)語“模內(nèi)澆鑄”包括各種澆鑄技術(shù)，比如但不限于覆蓋模塑法，其中片材放置在模具中并在基材的至少一部分上形成(例如通過澆鑄)片材；和注塑法，其中基材在片材周圍形成。根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施方案，聚合物片材能夠?qū)訅旱交牡牡谝徊糠值谋砻嫔?，且基材的第一部分能夠放置在模具中。其后，在基材的第一部分的表面上形成基材的第二部?例如通過澆鑄)，使得聚合物層處于基材的兩個(gè)部分之間。
另一個(gè)特定的非限制性實(shí)施方案提供了制造光學(xué)元件的方法，包括在光學(xué)基材的至少一部分上，和更具體地，在眼用基材的至少一部分上，覆蓋模塑形成包括至少部分地有序化液晶材料和至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層。參見圖2，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，該方法包括光學(xué)基材212的表面210的至少一部分與透明模具216的表面214相鄰地放置，以確定模塑區(qū)域217。透明模具216的表面214能夠是凹形或球形陰模(如圖中所示)，或它能夠具有所需的其它構(gòu)型。此外，雖然不是必需的，墊片或間隔片215能夠放置在光學(xué)基材212和透明模具216之間。在放置光學(xué)基材212后，含有至少一種光致變色-二色性化合物(未顯示)的液晶材料218能夠被引入到由光學(xué)基材212的表面210和透明模具216的表面214確定的模塑區(qū)域217中，從而引起液晶材料218的至少一部分在兩者之間流動(dòng)。其后，液晶材料218的至少一部分能夠至少部分地有序化，例如，通過曝露于磁場(chǎng)，磁場(chǎng)，線性偏振的紅外輻射，線性偏振的紫外線輻射，和/或線性偏振的可見輻射，以及至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠用至少部分地有序化液晶材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。其后，液晶材料能夠至少部分地聚合。在聚合后，在表面的至少一部分上具有包括至少部分地有序化液晶材料和至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的該光學(xué)基材能夠從模具中脫出。
另外地，含有至少一種光致變色-二色性化合物的液晶材料218在將光學(xué)基材212的表面210的至少一部分與模具相鄰放置之前被引入到透明模具216的表面214上，以使表面210的至少一部分接觸到液晶材料218的至少一部分，從而引起液晶材料218在表面210和表面214之間流動(dòng)。其后，液晶材料218能夠至少部分地有序化，以及至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分能夠按照以上所討論的方法進(jìn)行至少部分地定向。在液晶材料的至少一部分的聚合后，在表面的至少一部分上具有包括至少部分地有序化液晶材料和至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的該光學(xué)基材能夠從模具中脫出。
根據(jù)另一非限制性實(shí)施方案，包括至少部分地有序化液晶材料、但沒有光致變色-二色性化合物的至少部分涂層能夠按照以上所討論的方法在光學(xué)基材的表面上形成。在從模具中脫出基材和涂層后，至少一種光致變色-二色性化合物能夠浸滲到至少部分地有序化液晶材料中。
雖然在圖2中未顯示，另外或此外，具有至少第一總方向的取向機(jī)構(gòu)能夠在將液晶材料引入到模具中之前被布置在透明模具的表面的至少一部分上和/或在光學(xué)基材表面與液晶材料接觸之前被布置在光學(xué)基材表面的至少一部分上。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，將液晶材料的至少一部分至少部分地有序化可以包括用在模具表面上的至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分和/或在光學(xué)基材表面上的至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分將液晶材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
雖然在這里沒有限制意味，可以考慮，制造至少部分涂層的上述覆蓋模塑方法能夠特別用于在多焦點(diǎn)眼用透鏡上形成涂層，或用于為需要較厚定向機(jī)構(gòu)的其它應(yīng)用形成至少部分涂層。
如前面所討論，在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案涉及顯示元件和器件。此外，如前面所討論，在這里使用的術(shù)語“顯示器”意指在文字，數(shù)字，符號(hào)，設(shè)計(jì)或圖畫方面的信息的看得見的表示。顯示元件和器件的非限制性例子包括屏幕，監(jiān)視器，和安全元件。安全元件的非限制性例子包括連接到基材的至少一部分上的安全條紋和認(rèn)證條紋，比如和沒有限制地出入證和通行證，例如，車票，徽章，鑒別證或會(huì)員證，借記卡等等；流通票據(jù)和非流通票據(jù)，例如，匯票，支票，債券，票據(jù)，存款單，股票，等等；政府公文，例如，貨幣，執(zhí)照，身份證，福利卡，簽證，護(hù)照，官方證書，契據(jù)等等；生活消費(fèi)品，例如，軟件，壓縮光盤(“CD”)，數(shù)字-視頻光盤(“DVD”)，電氣器件，消費(fèi)電子器件，體育用品，小汽車，等等；信用卡；和商品貼簽，標(biāo)簽和包裝材料。
例如，在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，顯示元件是連接到基材的至少一部分上的安全元件。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，安全元件包括具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層，和適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，和在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)中線性地偏振至少所透過的輻射。適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)和在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)中線性地偏振至少所透過的輻射的至少部分涂層以及制造它的方法的非限制性例子已經(jīng)在以上詳細(xì)地描述。
根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，安全元件能夠是安全條紋和/或認(rèn)證條紋。此外，安全元件能夠連接到選自透明基材和反射基材中的基材的至少一部分上。另外地，根據(jù)需要反射基材的某些特定的非限制性實(shí)施方案，如果基材對(duì)于預(yù)定應(yīng)用不是反射性或充分反射性的，反射材料能夠在施涂安全條紋之前首先被施涂于基材的至少一部分上。例如，反射性鋁涂層能夠在基材上形成安全元件之前被施涂于基材的至少一部分上。更進(jìn)一步，安全元件能夠連接到基材的至少一部分上，所述基材選自未著色的基材，著色的基材，光致變色基材，著色的光致變色基材，線性偏振基材，圓形偏振基材和橢圓形偏振基材。
另外，根據(jù)上述非限制性實(shí)施方案的至少部分涂層能夠包括在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比的至少一種光致變色-二色性化合物。根據(jù)在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案，至少一種光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比。根據(jù)仍然其它非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的在1.5-50范圍內(nèi)的平均吸收比。根據(jù)其它非限制性實(shí)施方案，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物能夠在活化狀態(tài)下，根據(jù)池法測(cè)定，具有從4至20的平均吸收比，能夠進(jìn)一步具有從3至30的平均吸收比，和能夠更進(jìn)一步具有從2.5至50的平均吸收比。然而，一般而言，至少一種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的平均吸收比能夠是足以為器件或元件賦予所需性能的任何平均吸收比。以上詳細(xì)地描述了適合與這一非限制性實(shí)施方案相結(jié)合使用的光致變色-二色性化合物的非限制性例子。
此外，根據(jù)上述非限制性實(shí)施方案的安全元件能夠進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)其它涂層或片，以便形成按照在US專利6,641,874中所述的具有視角依賴性的特征的多層反射安全元件，該專利因此被特意引入這里供參考。例如，一個(gè)非限制性實(shí)施方案提供連接到基材的至少一部分上的安全元件，它包括在基材的至少一部分上的至少部分涂層，該至少部分涂層應(yīng)當(dāng)具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)且適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，和在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射；以及至少一種附加的至少部分涂層或片材，該涂層或片材選自偏振涂層或片材，光致變色涂層或片材，反射涂層或片材，著色的涂層或片材，圓形偏振涂層或片材，阻隔涂層或片材(即，延遲或阻止傳播輻射通過的涂層或片材，和寬視角涂層或片材(即，增強(qiáng)視角的涂層或片材)。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少一種附加的至少部分涂層或片材能夠位于具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層之上或在其之下，或多層涂布和/或片材能夠位于這一涂層之上和/或之下。
其它非限制性實(shí)施方案提供液晶池，它可以是顯示元件或器件，包括具有第一表面的第一基材和具有第二表面的第二基材，其中第二基材的第二表面與第一基材的第一表面相對(duì)并以一定距離間隔，從而確定開口的區(qū)域。此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，適于至少部分地有序化的液晶材料適于至少部分地定向并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比的至少一種光致變色-二色性化合物位于由第一表面和第二表面所確定的開口區(qū)域之內(nèi)以形成液晶池。
此外，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，第一和第二基材能夠獨(dú)立地選自未著色的基材，著色的基材，光致變色基材，著色的光致變色基材，和線性偏振基材。
根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的液晶池能夠進(jìn)一步包括與第一表面相鄰的第一取向機(jī)構(gòu)和與第二表面相鄰的第二取向機(jī)構(gòu)。如前面所討論，有可能利用取向的表面來定向液晶材料。因此，根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，液晶池的液晶材料的至少一部分能夠用第一和第二取向機(jī)構(gòu)的至少一部分來至少部分地定向。
更進(jìn)一步，第一電極能夠與第一表面的至少一部分相鄰，第二電極能夠與第二表面的至少一部分相鄰，和液晶池能夠形成電路的至少一部分。此外，如果存在取向機(jī)構(gòu)(如以上所討論)，電極能夠插入在取向機(jī)構(gòu)和基材的表面之間。
另外，根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的液晶池能夠進(jìn)一步包括連接到第一基材和第二基材之中的至少一種的表面的至少一部分上的選自線性地偏振涂層或片材，光致變色涂層或片材，反射涂層或片材，著色的涂層或片材，圓形偏振涂層或片材，橢圓形偏振涂層或片材，延遲涂層或片材，和寬視角涂層或片材中的至少部分涂層或片材。
在這里公開的其它非限制性實(shí)施方案提供光學(xué)元件，它包括基材和在基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層，該至少部分涂層包括具有貫穿至少部分涂層的整個(gè)厚度進(jìn)行螺旋形排列的分子的手性向列型或膽甾醇型液晶材料，和至少一種光致變色-二色性化合物，后者用液晶材料至少部分地定向以使光致變色-二色性化合物的分子的長(zhǎng)軸總體上平行于液晶材料的分子。根據(jù)這一非限制性實(shí)施方案，至少部分涂層應(yīng)當(dāng)在至少一種狀態(tài)下圓形地偏振或橢圓形地偏振。
在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案現(xiàn)在下面非限制性實(shí)施例中進(jìn)行舉例說明。
實(shí)施例實(shí)施例1如下制備樣品基材，它具有連接到基材上的包括定向的各向異性材料和在活化狀態(tài)中至少部分地定向的光致變色-二色性化合物的涂層。如下還制備對(duì)比基材，它具有連接到基材上的包括定向的各向異性材料和在活化狀態(tài)中至少部分地定向的商購光致變色染料的涂層。
部分A各向異性材料的溶液的制備在表I中列出的液晶單體中的每一種在攪拌下按照所列出的順序被添加到燒杯中表I
1RM 23是從EMD Chemicals，Inc獲得的液晶單體(LCM)，據(jù)報(bào)道具有C23H23NO5的分子式。
2RM 257是從EMD Chemicals，Inc獲得的液晶單體(LCM)，據(jù)報(bào)道具有C33H32O10的分子式。
3RM 82是從EMD Chemicals，Inc獲得的液晶單體(LCM)，據(jù)報(bào)道具有C39H44O10的分子式。
4RM 105是從EMD Chemicals，Inc獲得的液晶單體(LCM)，據(jù)報(bào)道具有C23H26O6的分子式。
然后將苯甲醚(7.0克)添加到燒杯中，所得混合物被加熱至60℃，加以攪拌，直到由目視觀察確定固體已溶解為止。所得液晶單體溶液(LCMS)具有65％固體含量。
部分B光致變色-二色性化合物的制備如下制備三(3)種光致變色-二色性化合物(分別為P/D-1，P/D-2，和P/D-3)。
P/D-1步驟11-苯基-1-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-丙-2-炔-1-醇(15.8g，49.4mmol)，2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇(17.4g，54.3mmol)和氯仿(400mL)添加到裝有滴液漏斗的1000mL燒瓶中并在室溫下攪拌。經(jīng)滴液漏斗將三氟乙酸(0.5g，4.4mmol，在20mL氯仿中)的氯仿溶液滴加到反應(yīng)燒瓶中。在添加之后獲得灰色。所得反應(yīng)混合物回流6小時(shí)，然后在室溫下攪拌一夜。氯仿溶液用飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，在硫酸鎂上干燥和濃縮。產(chǎn)物從CHCl3/乙醚中重結(jié)晶。獲得灰白色的固體(26.3g，產(chǎn)率91％)。NMR譜表明產(chǎn)物與3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6，7-二甲氧基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致。
步驟2在氮?dú)夥罩性谑覝叵?，將來自步驟1的3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6，7-二甲氧基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃(12g，17.9mmol)，1-(4-羥苯基)哌嗪(9.56g，53.7mmol)和THF(200mL)添加到裝有滴液漏斗的1升燒瓶中，隨后攪拌。經(jīng)由滴液漏斗將甲基鋰在乙醚(67mL)中的1.6M溶液緩慢地和小心地添加進(jìn)去。當(dāng)混合物開始沸騰時(shí)，偶爾使用冰浴。在甲基鋰的添加過程中和之后，在燒瓶?jī)?nèi)形成大量的沉淀物。在甲基鋰的添加之后三十分鐘，將反應(yīng)混合物傾倒在含有3L的冰水的4L燒杯中。通過添加3N HCl將堿性混合物酸化到約4的pH值。所形成的沉淀物通過真空過濾來收集，溶于氯仿中，在硫酸鎂上干燥，濃縮和快速色譜分離。作為產(chǎn)物獲得灰色固體(12.6g，產(chǎn)率86％)。NMR譜表明，所得產(chǎn)物具有與3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-羥苯基)-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的結(jié)構(gòu)。
步驟3將來自步驟2的3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-羥苯基)-哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃(0.67g，0.82mmol)，4-正辛基氧基聯(lián)苯基-4′-羧酸(0.296g，0.9mmol)，二環(huán)己基碳化二亞胺(0.19g，1mmol)，4-(二甲基氨基)-吡啶(0.01g，0.08mmol)和二氯甲烷(10mL)添加到燒瓶中并在室溫下攪拌24小時(shí)。所產(chǎn)生的固體由過濾除去，剩余溶液進(jìn)行濃縮。所得固體粗產(chǎn)物由快速色層分離法(2/8乙酸乙酯/己烷，體積比)提純。回收的固體通過溶解在CHCl3中來進(jìn)一步提純，從甲醇中沉淀得到灰紫色固體(0.81g，產(chǎn)率88％)。
NMR譜表明，所得產(chǎn)物具有與3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4′-辛基氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的結(jié)構(gòu)。
P/D-2步驟1將4-羥基苯甲酸(45g，0.326mol)，十二烷基苯磺酸(2滴)和乙醚(500mL)添加到燒瓶中，在室溫下攪拌。經(jīng)滴液漏斗在30分鐘間隔內(nèi)將凈二氫吡喃(DHP)(35mL，0.39mol)滴加進(jìn)去，形成白色晶狀沉淀物。所得懸浮液攪拌一夜，由真空過濾收集沉淀物。回收白色固體產(chǎn)物(41g)。NMR譜表明所得產(chǎn)物具有與4-(2-四氫-2H-吡喃氧基)苯甲酸一致的結(jié)構(gòu)。
步驟2
使用以上對(duì)于P/D-1所述的程序，不同的是在P/D-1的程序的步驟3中使用以上步驟1的產(chǎn)物代替4-正辛基氧基聯(lián)苯基-4′-羧酸，在硅膠上的快速色譜分離法沒有用于產(chǎn)物提純。事實(shí)上，產(chǎn)物通過溶解于氯仿中和隨后從甲醇中沉淀的技術(shù)來提純。NMR譜表明，最終產(chǎn)物，黑色固體，具有與3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(2-四氫-2H-吡喃氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的結(jié)構(gòu)。
步驟3將步驟2的產(chǎn)物(11g)，對(duì)-甲苯磺酸吡啶鹽(0.27g)，乙酸乙酯(250mL)和甲醇(40mL)添加到反應(yīng)燒瓶中和回流24小時(shí)。所得反應(yīng)混合物用水萃取，在硫酸鎂上干燥，濃縮和使用3/7(體積/體積)乙酸乙酯/己烷作為洗脫劑進(jìn)行快速色譜分離。將回收的固體添加到含有氯仿(50mL)的燒瓶中，攪拌30分鐘，然后從甲醇(8.32g)沉淀。
步驟4將步驟3的產(chǎn)物(1g，1.1mmol)，2-氟苯甲酰氯(0.5g，3.2mmol)和吡啶(20mL)添加到反應(yīng)燒瓶中和在室溫下攪拌4小時(shí)。將所得混合物傾倒在含有300mL的水的燒杯中。所得沉淀物通過真空過濾來收集，溶于氯仿中，在硫酸鎂上干燥，濃縮和使用洗脫劑2/8(體積/體積)乙酸乙酯/己烷從硅膠上進(jìn)行快速色譜分離?；厥盏墓腆w通過溶解在CHCl3中來進(jìn)一步提純，從甲醇中沉淀得到灰色固體(0.99g)。
NMR譜表明，最終產(chǎn)物，紫色固體，具有與3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(2-氟苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的結(jié)構(gòu)。
P/D-3步驟1將4-羥基哌啶(19.5g，0.193mol)，2，3-二甲氧基-7，7-二甲基-7H-苯并[c]芴-5-醇(41.17g，0.128mol)和THF(300mL)添加到裝有鼓泡器的2升圓底燒瓶中和在室溫下磁力攪拌。在氮?dú)夥罩薪?jīng)由滴液漏斗將在THF中的3M甲基Grignard試劑的溶液(171mL，0.514mmol)緩慢地添加到混合物中。所得混合物濃縮成粘性油。粘性油在回流下保持和攪拌5天。薄層色譜表明2種產(chǎn)物存在于反應(yīng)中。將所得反應(yīng)混合物傾倒在含有水(1000mL)的燒杯中，用HCl(3N)到4-6的pH值，用乙酸乙酯萃取和使用2∶8(體積∶體積)乙酸乙酯∶己烷作為洗脫劑進(jìn)行快速色層分離。兩種產(chǎn)物作為白色固體來收集和獲得。NMR譜表明主要產(chǎn)物具有與7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇一致的結(jié)構(gòu)和次要產(chǎn)物具有與7，7-二甲基-3-甲氧基-3-(4-羥基哌啶-1-基)-7H-苯并[c]芴-5-醇一致的結(jié)構(gòu)。
步驟2將來自步驟1的7，7-二甲基-3-甲氧基-7H-苯并[c]芴-2，5-二醇(5.1g)，1-苯基-1-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-丙-2-炔-1-醇(5.1g)，對(duì)-甲苯磺酸吡啶鹽(0.2g)，原甲酸三甲基酯(4g)和氯仿(100mL)添加到反應(yīng)燒瓶中和在室溫下攪拌一個(gè)周末。反應(yīng)混合物然后濃縮和使用2∶8(體積∶體積)乙酸乙酯∶己烷作為洗脫劑來進(jìn)行快速色譜分離。回收灰色固體(9.1g)。NMR譜表明所得產(chǎn)物具有與3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-羥基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的結(jié)構(gòu)。
步驟3使用P/D-1步驟3的程序，不同的是使用以上步驟2的產(chǎn)物代替P/D-1的步驟2的產(chǎn)物；使用4-(2-四氫-2H-吡喃氧基)苯甲酸(P/D-2，步驟1)代替4-正辛基氧基聯(lián)苯基-4′-羧酸；且在硅膠上的快速色譜分離法沒有用于產(chǎn)物提純。事實(shí)上，產(chǎn)物利用溶解于氯仿中和隨后從甲醇中沉淀的技術(shù)來提純。
步驟4使用以上步驟3的產(chǎn)物，依次按照P/D-2步驟3和4的程序。NMR譜表明，最終產(chǎn)物，藍(lán)色固體，具有與3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃一致的結(jié)構(gòu)。
部分C涂料組合物的制備在制備之后，光致變色-二色性化合物中的每一種(P/D-1到P/D-3)用來按下面所述方法制備含有光致變色-二色性化合物和來自部分A的LCMS的涂料組合物(在下面的表I I中表示為涂料No.1-3，這分別對(duì)應(yīng)于P/D-1至P/D-3)。另外，通過使用Photosol 0265(它從PPG Industries商購和據(jù)報(bào)道是1，3，3，4，5(或1，3，3，5，6)-五甲基-螺[二氫吲哚-2，3-[3H]萘并[2，1-b][1，4]嗪)和來自部分A的LCMS來制備涂料組合物(在表1中表示為涂料No.4)。
通過將一定用量的光致變色-二色性化合物添加到在部分A中制備的LCMS中來制備各種涂料組合物，該用量是為了得到具有以下wt％(以涂料溶液的總固體為基礎(chǔ)計(jì))的涂料組合物所需要的4.0％的光致變色-二色性化合物；1.0％的Irgacure 819，從Ciba-Geigy Corporation獲得的光引發(fā)劑；1.0％的TINUVIN-144，Ciba-Geigy的涂料用的光穩(wěn)定劑；和0.5％的表面活性劑，它由BYK Chemie，USA作為BYK-346添加劑所銷售。
部分D用取向機(jī)構(gòu)定向的有涂層基材的制備步驟1十(10)個(gè)尺寸為2″×2″×0.25″(5.08cm×5.08cm×0.635cm)的方形試驗(yàn)基材，每一個(gè)是從CR-39單體或TRIVEXTM牌透鏡材料(兩者都可從PPG Industries，Inc商購)制備。這些試驗(yàn)基材在表II中表示為基材樣品No.1x-10x，其中對(duì)于從CR-39單體制得的基材而言x＝“A”和對(duì)于從TRIVEXTM牌透鏡材料制得的基材而言x＝“B”。一個(gè)試驗(yàn)基材(表示為基材樣品No.11C)是1.5mm×76mm直徑平的(piano)GENTEXTM聚碳酸酯透鏡(它可從Gentex Optics獲得)。全部上述基材通過用液體皂和水洗滌，用去離子水漂洗，隨后用異丙醇漂洗。用于部分E中的如下所述磁力定向程序中的兩個(gè)(2)的試驗(yàn)基材(在表II中標(biāo)記為基體樣品No.9A&10A)進(jìn)一步在超聲波浴中用12.5wt％氫氧化鈉清洗30分鐘，然后用去離子水漂洗。全部的已清洗的基材進(jìn)行干燥，然后在100毫升(mL)/分鐘的氧氣流速下在100瓦功率下用氧等離子體處理一分鐘。
基材樣品No.9A&10A也通過將US專利6,150,430的粘合劑層形成用組合物經(jīng)過10秒施涂于在1500rpm旋轉(zhuǎn)的基材上來用粘合劑層形成用組合物進(jìn)行處理。在施涂后，粘合劑層形成用組合物在從DymaxCorp.商購的Light-Welder5000-EC UV光源中，與光源有4英寸的距離，固化10秒。以這一方式處理過的試驗(yàn)基材在表1中確定為(磁性)。
步驟2在根據(jù)步驟1的制備之后，按以下方法，在基材樣品No.1x-8x，和11C的每一個(gè)的表面的至少一部分上形成取向機(jī)構(gòu)。作為StaralignTM2200CP4溶液從Huntsman Advanced Materials商購的光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的溶液，它的標(biāo)識(shí)據(jù)報(bào)告指在環(huán)戊烷中的4wt％，按照以上所述方法，經(jīng)2-3秒分配到試驗(yàn)基材的每一個(gè)上。當(dāng)StaralignTM溶液分配到基材上之后，基材樣品No.1x-8x在800轉(zhuǎn)/分下旋轉(zhuǎn)約2-3分鐘，而基材樣品No.11C在500轉(zhuǎn)/分下旋轉(zhuǎn)3分鐘。然后，將每一個(gè)基材在已維持在130℃的烘箱中放置20到30分鐘。
在將光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)施涂到基材樣品No.1x-8x和11C上后，光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少一部分可通過，在使用ElectronicInstrumentation and Technology，Inc的UV Power PuckTMelectro-optic輻射計(jì)所測(cè)量的18毫瓦/cm2的UVA(320-390nm)的峰強(qiáng)度下，對(duì)于基材樣品No.11C曝露于線性偏振的紫外光達(dá)1分鐘和對(duì)于全部其它基材曝露于線性偏振的紫外光達(dá)2分鐘，來至少部分地有序化。紫外光的光源是BLAK-RAY Model B-100A長(zhǎng)波UV燈。在將光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少一部分有序化后，基材被冷卻到室溫和保持被覆蓋狀態(tài)。
步驟3按以下方法，通過使用以上在部分C中制得的涂料組合物的一種，在以上部分D的步驟1和2中制得的基材樣品No.1x-8x，11C上形成樣品涂層No.1-4。為了形成各涂層，利用旋涂法將合適的涂料組合物施涂于在這些基材中的一個(gè)(如在表II中所指明)的表面上的取向機(jī)構(gòu)的至少一部分之上。更具體地說，將大約1mL的涂料組合物分配到作為基材的取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上，以及，在對(duì)于除基材樣品No.11C(它在300-400轉(zhuǎn)/分下旋轉(zhuǎn)4-6分鐘)之外的全部基材樣品在500轉(zhuǎn)/分下旋轉(zhuǎn)3分鐘之前，將任何過量組合物排放掉。在涂敷涂料組合物后，將基材在55℃烘箱中放置長(zhǎng)達(dá)20-50分鐘以使液晶材料的至少一部分和光致變色-二色性化合物的至少一部分定向。
在定向后，至少部分涂層通過按照以下方法，使用從EdmundIndustrial Optics獲得的兩種橫向偏振膜(#45669)測(cè)試定向。涂敷基材放置在交叉的偏振膜之間，這樣涂敷基材與膜的至少一種平行。透過這一取向的可見光會(huì)減少。當(dāng)在經(jīng)由這一構(gòu)型觀察可見光源的同時(shí)兩個(gè)偏振片中的一個(gè)沿順時(shí)針方向或或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45度時(shí)，通過觀察到透射可見光的增加來驗(yàn)證至少部分定向。
在驗(yàn)證至少部分定向后，通過用截止濾光器(篩選除去低于390納米的紫外線波長(zhǎng))覆蓋涂敷基材，讓截止濾光器在涂敷基材表面之上約1mm處，來將至少部分涂層中的每一個(gè)固化。將所得組裝件放置于紫外線傳送帶固化操作線(從Eye Ultraviolet，Inc獲得)上并在兩個(gè)10英寸長(zhǎng)度的“D型”400瓦特/英寸碘化鐵摻雜汞燈的下方在三英尺/分鐘的速度下輸送，一個(gè)燈位于傳送帶上方2.5英寸處和另一個(gè)燈位于傳送帶上方6.5英寸處。在固化操作線中，UVA(320到390nm)的峰強(qiáng)度是0.239瓦/cm2和UVV(395到445nm)的峰強(qiáng)度是0.416瓦/cm2，通過使用UVPower Puck電光學(xué)輻射計(jì)測(cè)量。UV傳送帶固化操作線具有氮?dú)夥眨渲醒鹾康陀?00ppm。
部分E通過曝露于磁場(chǎng)的有序化涂層的制備涂有以上在部分D中描述的粘合劑層的樣品基材No.9A和10A用于這一部分E。按照用于樣品基材No.11的部分D的程序，在基材No 9A和10A上分別形成涂料組合物2和3的涂層，不同的是在涂料組合物的施涂之后和在固化之前，將涂敷過的基材放置溫度控制的加熱板8上，后者在溫度控制的紅外燈下方的8英寸處并在以11厘米距離分開的0.35 Tesla磁鐵的北極和南極之間。兩溫度控制器設(shè)定維持大約55到60℃的溫度。涂敷基材在這些條件下保持10到15分鐘和隨后按照在部分D中所述方法加以固化。
實(shí)施例2通過使用如下所述的覆蓋模塑(overmold)方法制備具有至少部分涂層的眼用基材。
步驟1按照實(shí)施例1的部分A和C的程序形成覆蓋模塑涂料組合物，不同的是在添加約2wt％(基于總重量)的P/D-3之前在涂料組合物中的基本上全部溶劑通過噴射空氣來除去，生產(chǎn)覆蓋模塑涂料組合物。
步驟2按照在實(shí)施例1的部分D、步驟1的程序來清洗由CR-39單體制備的六個(gè)基礎(chǔ)透鏡，不同的是在用氧等離子體處理之前透鏡在100℃的烘箱中干燥10分鐘。
步驟3按照實(shí)施例1的部分D、步驟2的程序來形成取向機(jī)構(gòu)，它包括在透鏡表面上和在玻璃模具上的至少部分地有序化光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的涂層，不同的是使用暴露于線性偏振的紫外光的90秒時(shí)間。
步驟4在按照以上所述方法形成取向機(jī)構(gòu)后，將玻璃模具放置在平整表面上讓取向機(jī)構(gòu)面向上。將足以覆蓋模具表面的那一用量的覆蓋模塑溶液傾倒在模具的中心。將特氟隆環(huán)形套筒放置于模具邊緣上用作間隔片。將透鏡與模具鄰近放置以使在透鏡上的取向機(jī)構(gòu)接觸覆蓋模塑溶液，覆蓋模塑溶液鋪展開以填充在透鏡和模具之間的區(qū)域。采用夾具形成組裝件，后者在45℃的烘箱中放置30分鐘以便讓液晶材料與取向機(jī)構(gòu)至少部分地定向。其后，將組裝件放置于已描述在實(shí)施例1的步驟3、部分D中的紫外線傳送帶固化操作線上。在固化之后，從模具中取出涂敷透鏡。通過使用以上在實(shí)施例1的步驟3、部分D中描述的交叉偏振膜檢查涂敷透鏡，觀察涂層的定向。對(duì)涂層進(jìn)行吸收比測(cè)量(如下所述)和觀察二色性。
如下測(cè)定覆蓋模塑涂層的厚度。從透鏡獲得兩個(gè)截面，一個(gè)接近透鏡的中心和另一個(gè)接近透鏡的外邊緣。橫截面用1.550折光指數(shù)液體涂敷，放置在載玻片上和用蓋玻片覆蓋。通過使用Leitz偏光顯微鏡和Spot數(shù)字式攝象機(jī)進(jìn)行涂層厚度的測(cè)量。以這一測(cè)量為基礎(chǔ)，涂層被測(cè)得在透鏡中心附近具有從127+/-5微米到130+/-5微米的厚度和在透鏡外邊緣附近具有從118+/-5微米到120+/-5微米的厚度。
實(shí)施例3光具座用來按照以下方法對(duì)于在以上實(shí)施例1和2中制備的有涂層樣品中的每一個(gè)測(cè)量平均吸收比。將涂敷樣品的每一個(gè)放置在具有以30°-35°入射角入射到涂敷基材表面上來定位的活化光源(Oriel Model66011 300-瓦特氙弧燈，該燈裝有Melles Griot 04 IES 211高速計(jì)算機(jī)控制的快門，所述快門在數(shù)據(jù)收集過程中暫時(shí)關(guān)閉從而不讓雜散光干涉數(shù)據(jù)收集過程，可除去短波長(zhǎng)輻射的Schott 3mm KG-2帶通濾光片，用于強(qiáng)度衰減的中性密度濾光片和用于光束準(zhǔn)直的聚光透鏡)的光具座上。
用于監(jiān)測(cè)響應(yīng)測(cè)量的寬帶光源按照垂直于涂敷基材表面的方式放置。通過用分開末端的、分叉的纖維光纜單獨(dú)收集并合并來自100-瓦特鹵鎢燈(由Lambda UP60-14恒壓電源控制)的過濾光來獲得較短可見光波長(zhǎng)的增加信號(hào)。來自鹵鎢燈的一側(cè)的光用Schott KG1濾光片過濾以吸收熱量和用Hoya B-440濾光片過濾以便讓較短波長(zhǎng)通過。燈光的另一側(cè)用Schott KG1濾光片過濾或未過濾。通過將來自燈的每一側(cè)的光聚焦到分開末端的、分叉的纖維光纜的單獨(dú)端上，和隨后匯聚成從電纜的單一端射出的單一光源來收集光。將4”光管附裝于光纜的單一端以確保適當(dāng)?shù)幕旌稀?br> 讓來自光纜的單一端的光通過保持在計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的、馬達(dá)帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)階段(Polytech，PI的Model M-061-PD)中的Moxtek，Proflux偏振器來實(shí)現(xiàn)光源的線性偏振化。設(shè)定監(jiān)測(cè)光束以使一個(gè)偏振平面(0°)垂直于光具座臺(tái)的平面和第二偏振平面(90°)平行于光具座臺(tái)的平面。樣品在由實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)或溫度控制空氣室所維持的室溫(73±5)下的空氣運(yùn)轉(zhuǎn)。
為了進(jìn)行該測(cè)量，涂敷基材曝露于來自活化光源的6.7W/m2的UVA達(dá)5-15分鐘以活化光致變色-二色性化合物。具有檢測(cè)器系統(tǒng)(ModelSED033檢測(cè)器，B濾光片，和散射器)的International Light Research輻射計(jì)(IL-1700型)用于驗(yàn)證在各試驗(yàn)前的曝光。然后讓在0°偏振平面上偏振的來自監(jiān)測(cè)光源的光通過涂敷樣品和聚焦到2″積分球上，后者使用單功能纖維光纜連接到Ocean Optics 2000分光光度計(jì)。在通過樣品后的光譜信息通過使用Ocean Optics 00IBase32和00IColor軟件，以及PPG專有軟件來收集。在光致變色-二色性材料被活化的同時(shí)，偏振片材的位置來回旋轉(zhuǎn)從而將來自監(jiān)測(cè)光源的光偏振到90°偏振平面并回來。在活化過程中以3秒的間隔收集數(shù)據(jù)。對(duì)于各試驗(yàn)，偏振片的旋轉(zhuǎn)按照下面偏振平面順序被調(diào)節(jié)到所收集的數(shù)據(jù)0°，90°，90°，0°等。
獲得吸收光譜并使用Igor Pro軟件(可從WaveMetrics獲得)分析各涂敷基材。通過扣除在各試驗(yàn)波長(zhǎng)下的0時(shí)間(即未活化的)吸收測(cè)量值，來計(jì)算對(duì)于各涂敷基材在吸收率上的變化。平均吸收率值在活化曲線(profile)的區(qū)域中獲得，其中通過將在這一區(qū)域中在每次間隔對(duì)于各涂敷基材所取得的吸收率平均化(選取的各波長(zhǎng)在5-100個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上平均化)，光致變色響應(yīng)對(duì)于各涂敷基材都是飽和或幾乎飽和(即，吸收率不提高或不隨時(shí)間推移而顯著提高的區(qū)域)。對(duì)于0°和90°偏振化求出在與λmax-vis+/-5nm對(duì)應(yīng)的預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均吸收率值，然后，在這一范圍內(nèi)各波長(zhǎng)的吸收比通過將較大平均吸收率除以小的平均吸收率來計(jì)算。對(duì)求出的各波長(zhǎng)，將5到100個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行平均化。然后通過將這些各自吸收比平均化來計(jì)算樣品的平均吸收比。
對(duì)于表II中列出的各樣品基材，上述程序進(jìn)行兩次。平均吸收比的列表數(shù)值代表了從這兩輪試驗(yàn)獲得的結(jié)果的平均值。
表11
實(shí)施例4每一種光致變色-二色性化合物P/D-1至P/D-3的平均吸收比，以及從PPG Industries，Inc.商購的和據(jù)報(bào)道是1，3，3，4，5(或1，3，3，5，6)-五甲基-螺[二氫吲哚-2，3-[3H]萘并[2，1-b][1，4]嗪的PhotosolTM0265(“對(duì)比化合物”)的平均吸收比，通過使用池法測(cè)定。根據(jù)池法，使用光具座和以上在實(shí)施例3中所述用于測(cè)量涂層的平均吸收比的程序，不同的是將含有被試驗(yàn)化合物和液晶材料的池組裝體(如下所述)放置在光具座(而不是涂敷基材)上。
具有下列構(gòu)型的池組裝體是從Design Concepts，Inc獲得的。每一個(gè)池組裝件由用具有20微米+/-1微米的直徑的玻璃珠間隔體以一定距離間隔的兩個(gè)相對(duì)的玻璃基板形成。每一個(gè)玻璃基板的內(nèi)表面在其上具有取向聚酰亞胺涂層，后者用于液晶材料的定向，如以下所討論。玻璃基板的兩個(gè)相對(duì)邊緣用環(huán)氧密封劑密封，讓剩下的兩個(gè)邊緣處于開口狀態(tài)以便填充。在池組裝體的兩個(gè)玻璃基板之間的縫隙中填充有含有試驗(yàn)材料(即光致變色-二色性化合物(P/D-1到P/D-3)或?qū)Ρ然衔?中的一種的液晶溶液。通過按照在表III中列出的wt％混合下面組分，如果需要的話進(jìn)行加熱，溶解試驗(yàn)材料，來形成液晶溶液。
表III
平均吸收比的列表數(shù)值代表了從各輪試驗(yàn)獲得的結(jié)果的平均值。這些試驗(yàn)的結(jié)果給出在下面的表IV中。
表IV
實(shí)施例5在下面表V中的光致變色-二色性化合物的平均吸收比按照以上所述方法來測(cè)定。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)在這里公開的教導(dǎo)和實(shí)施例，采用為本領(lǐng)域中技術(shù)人員所熟知的適當(dāng)改進(jìn)，可以制備出在表V中列出的化合物。此外，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于所公開的方法以及其它方法的各種改進(jìn)能夠用于制造在表V中列出的命名化合物。
表V
實(shí)施例6如下制備根據(jù)在這里公開的各種非限制性實(shí)施方案的電光池組裝件。
步驟1使用從Delta Technologies，Limited獲得的在一個(gè)表面上有氧化銦錫(“ITO”)涂層的尺寸為25×50×1.1mm的未拋光的浮法玻璃載物片，Rs≤100Ω。兩個(gè)載物片的涂有ITO的表面進(jìn)一步涂敷如下制備的聚酰亞胺涂料溶液。在表VI中列出的組分按照所列出的順序被添加到燒杯中。添加全部的組分，所得組合物被混合到組分溶解為止。
表VI
(1)從Du Pont獲得的聚酰亞胺。
(2)N-甲基吡咯烷酮。
通過旋涂法將聚酰亞胺涂料溶液施涂于玻璃載物片的有ITO涂層的表面上。將1.5毫升(mL)的涂料溶液分配到玻璃載物片上，后者在1000rpm下旋轉(zhuǎn)90秒。
步驟2步驟1的有涂層的載物片在130℃下保持15分鐘，在此之后溫度提高至250℃并在這一升高的溫度下保持至少90分鐘。移走載物片，冷卻到室溫。
步驟3將步驟2的有涂層的載物片放入儲(chǔ)器中讓有涂層側(cè)向上。有涂層載物片的表面用絨刷在縱向上溫和地刷幾次，以除去任何污物。然后，有涂層的載物片被刷十次以上，通過施加足夠壓力以便在涂層中形成平行痕跡(groves)。經(jīng)直徑20微米的玻璃球施加于有涂層的載物片的一個(gè)之上，以便當(dāng)放置另一種有涂層的載物片以形成各載物片的一部分在另一個(gè)載物片上延伸的一種平行摩擦池時(shí)用作間隔體，這樣可以電連接到各載物片上。所形成的電光學(xué)池組裝體被夾緊。
步驟4
步驟3的電光池組裝體的長(zhǎng)邊緣用Devon Epoxy Glue涂敷，該組分預(yù)先已按1∶1比率混合。涂過膠的電光池組裝體在室溫下放置一個(gè)小時(shí)，然后在至少100℃下加熱至少一小時(shí)。
步驟5使用毛細(xì)管施加光致變色液晶涂料溶液，在步驟4的電光池組裝體中填充光致變色液晶涂料溶液，直至池組裝體填滿為止。通過將少量的P/D-3添加到從EM Industries獲得的幾滴LicristalTME7中來制備光致變色液晶溶液。
實(shí)施例7如下測(cè)定實(shí)施例4的電光池組裝件的平均吸收比。前述光具座用導(dǎo)電性電光池安裝器件來調(diào)節(jié)，該器件用于將電光池固定就位和讓由Lambda Model LLS5018電源施加的8伏直流電流穿過它。按照實(shí)施例3的程序(不同的是有下面變化)，調(diào)節(jié)好的光具座用于獲得響應(yīng)測(cè)量值和推導(dǎo)出在電光學(xué)池組裝體中所用的LicristalTME7液晶溶液中P/D-3的吸收度比值。
在沒有施加電流的情況下電光學(xué)池組裝體活化10分鐘，測(cè)定平均吸收比。在仍然被過濾的氙燈光活化的同時(shí)對(duì)電光學(xué)池組裝體施加8伏DC電流達(dá)另外10分鐘，再次測(cè)定平均吸收比。
結(jié)果列在表VII中。
表VII
表VII的結(jié)果表明，在曝露于光致變色活化輻射但沒有施加電壓時(shí)，電光池組裝體在501-647nm的波長(zhǎng)范圍中顯示出3.4-5.3的吸收比，電壓(8伏特的直流電)的施加會(huì)引起在繼續(xù)曝露于光致變色活化輻射的同時(shí)在相同的波長(zhǎng)范圍中平均吸收比降至1.7-1.5。
應(yīng)當(dāng)理解的是，所給出的敘述僅僅舉例說明與清楚理解本發(fā)明有關(guān)的本發(fā)明各個(gè)方面。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的敘述，為本領(lǐng)域中技術(shù)人員熟悉的和因此不促進(jìn)對(duì)本發(fā)明的理解的本發(fā)明某些方面沒有在這里給出。雖然本發(fā)明已經(jīng)就某些實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施方案或?qū)嵤├?，而是希望覆蓋在由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的全部改進(jìn)形式。
權(quán)利要求
1.包括連接到基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層的光學(xué)元件，至少部分涂層適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，以及在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)當(dāng)中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射。
2.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中光學(xué)元件選自眼用元件，顯示元件，窗口，反光鏡，和有源和無源的液晶池元件。
3.權(quán)利要求2的光學(xué)元件，其中眼用元件選自校正鏡片，非校正鏡片，接觸透鏡，眼內(nèi)透鏡，放大透鏡，防護(hù)透鏡，和面罩。
4.權(quán)利要求2的光學(xué)元件，其中光學(xué)元件選自屏幕，監(jiān)視器，和安全元件。
5.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中基材選自未著色的基材，著色的基材，光致變色基材，著色的光致變色基材和線性地偏振基材。
6.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中是非偏振的和在第二狀態(tài)中是線性地偏振的。
7.權(quán)利要求6的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層適于在第二狀態(tài)中線性地偏振至少紫外線輻射。
8.權(quán)利要求6的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層適于在第二狀態(tài)中線性地偏振至少可見輻射。
9.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中是透明的和在第二狀態(tài)中是有色的。
10.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中具有第一種顏色和在第二狀態(tài)中具有第二種顏色。
11.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)中都線性地偏振可見輻射。
12.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中線性地偏振紫外線輻射和在第二狀態(tài)中線性地偏振可見輻射。
13.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層在至少一種狀態(tài)下具有至少1.5的平均吸收比。
14.權(quán)利要求14的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層在至少一種狀態(tài)下具有1.5-50的平均吸收比。
15.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層包括至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物。
16.權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比。
17.權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比。
18.權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的1.5-50的平均吸收比。
19.權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的2.5-50的平均吸收比。
20.權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的3-30的平均吸收比。
21.權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的4-20的平均吸收比。
22.權(quán)利要求15的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層包括至少兩種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物，其中至少兩種至少部分地定向的光致變色-二色性化合物具有下列這些之中的至少一種互補(bǔ)吸收光譜和互補(bǔ)線性偏振狀態(tài)。
23.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層包括包含至少部分地有序化主體相和至少部分地有序化客體相的相分離聚合物，其中至少部分地有序化客體相的至少一部分包括用至少部分地有序化客體相的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物。
24.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層包括包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種聚合物材料的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，其中至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分包括用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物。
25.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層進(jìn)一步包括至少一種添加劑，添加劑選自染料，定向促進(jìn)劑，動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)添加劑，光引發(fā)劑，熱引發(fā)劑，聚合抑制劑，溶劑，光穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑，脫模劑，流變性能控制劑，流平劑，自由基清除劑，和粘合促進(jìn)劑。
26.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，其中具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層進(jìn)一步包括至少一種二色性材料，該材料選自甲亞胺類，靛類，硫靛類，部花青類，茚滿類，喹啉并鄰羧基苯乙酮酸染料，苝，酞吡呤，triphenodioxazines，吲哚并喹喔啉類，咪唑并三嗪類，四嗪類，偶氮和(多)偶氮染料，苯醌類，萘醌類，蒽醌和(多)蒽醌，蒽并嘧啶酮，碘和碘酸鹽。
27.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括位于基材的至少一個(gè)表面的至少一部分與連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層之間的至少一種底涂層。
28.權(quán)利要求1的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括在基材表面的至少一部分上的至少一個(gè)附加的至少部分涂層，該涂層選自光致變色涂層，抗反射涂層，線性地偏振涂層，圓形地偏振涂層，橢圓形地偏振涂層，過渡涂層，底涂層，和保護(hù)涂層。
29.光學(xué)元件，包括基材，和連接到基材的至少一部分上并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物。
30.權(quán)利要求29的光學(xué)元件，其中光學(xué)元件選自眼用元件，顯示元件，窗口，反光鏡，和有源和無源的液晶池元件。
31.權(quán)利要求30的光學(xué)元件，其中眼用元件選自校正鏡片，非校正鏡片，接觸透鏡，眼內(nèi)透鏡，放大透鏡，防護(hù)透鏡，和面罩。
32.權(quán)利要求30的光學(xué)元件，其中顯示元件選自屏幕，監(jiān)視器，和安全元件。
33.權(quán)利要求29的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的2.5-50的平均吸收比。
34.權(quán)利要求29的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的3-30的平均吸收比。
35.權(quán)利要求29的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的4-20的平均吸收比。
36.權(quán)利要求29的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物選自(1)3-苯基-3-(4-(4-(3-(1-(2-羥乙基)哌啶-4-基)丙基)哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(2)3-苯基-3-(4-(4-(4-丁基-苯基氨基甲?；?-哌啶-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(3)3-苯基-3-(4-([1，4′]雙哌啶基-1′-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-([1，4′]雙哌啶基-1′-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(4)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(5)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4′-辛基氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(6)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(7)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(8)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4′-辛基氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(9)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基氧基苯基羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(10)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(2-氟苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(11)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-羥基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(12)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(13)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(14)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)-哌嗪-1-基))苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(3-苯基丙-2-炔酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(15)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(16)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基]-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(17)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(18)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基}-13，13-二甲基-6-甲氧基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃-7-基)-哌啶-1-基)氧基羰基)苯基)苯基)羰基氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(19)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-甲氧基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(20)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-羥基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(21)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(4-苯基-(苯-1-氧基)羰基)-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(22)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(N-(4-((4-二甲基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)氨基甲酰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(23)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并呋喃并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(24)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并噻吩并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(25)7-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}-2-苯基-2-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-6-甲氧基羰基-2H-苯并[b]吡喃；(26)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-甲氧基羰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(27)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-(N-(4-丁基-苯基))氨基甲酰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(28)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-萘并[1，2-b]吡喃；(29)1，3，3-三甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(30)1，3，3-三甲基-6′-(4-[N-(4-丁基苯基)氨基甲?；鵠-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(31)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(32)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-羥苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(33)1，3，3，5，6-五甲基-7′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫引哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(34)1，3-二乙基-3-甲基-5-甲氧基-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(35)1，3-二乙基-3-甲基-5-[4-(4-十五氟庚基氧基-苯基氨基甲?；?-芐氧基]-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(36)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-萘并[1，2-b]吡喃；(37)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-熒蒽并[1，2-b]吡喃；(38)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-11-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-2H-熒蒽并[1，2-b]吡喃；(39)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)并[4′，5′6，7]二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(40)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-7′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)并[4′，5′6，7]二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]噁嗪]；(41)1，3-二乙基-3-甲基-5-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(42)1-丁基-3-乙基-3-甲基-5-甲氧基-7′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]噁嗪]；(43)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)哌嗪-1-基]-苯基}-5-甲氧基羰基-6-甲基-2H-9-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4′，5′6，7]萘并[1，2-b]吡喃；(44)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4”，5″6，7][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(45)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4”，5″5，6][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(46)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-環(huán)己叉基-1-乙基-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(47)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-1-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(48)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(49)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(50)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(51)(4-丙基)苯基苯甲酸4-(4-甲基-5，7-二氧代-6-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)螺[8，7a-二氫噻吩并[4，5-f]異吲哚-8，2′-金剛烷]-2-基)苯基酯；(52)N-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]苯基-6，7-二氫-4-甲基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(53)N-氰基甲基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(54)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(55)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(56)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]呋喃二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(57)N-氰基甲基-6，7-二氫-4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(58)N-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基-6，7-二氫-2-(4-甲氧基苯基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(59)N-氰基甲基-2-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧雜雙環(huán)[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-6，7-二氫-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(60)6，7-二氫-N-甲氧基羰基甲基-4-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧雜雙環(huán)[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；和(61)3-苯基-3-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-(6-(4-(4-(4-壬基苯基羰基氧基)苯基)氧基羰基)苯氧基)己氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。
37.權(quán)利要求29的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括連接到基材的至少一部分上的具有至少第一總方向的至少一種取向機(jī)構(gòu)。
38.權(quán)利要求37的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向，使得熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下的長(zhǎng)軸總體上平行于至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少第一總方向。
39.權(quán)利要求38的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分結(jié)合于至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上。
40.權(quán)利要求37的光學(xué)元件，其中至少一種取向機(jī)構(gòu)包括多個(gè)至少部分地有序化區(qū)域并且各區(qū)域具有與剩余區(qū)域相同或不同的總方向。
41.權(quán)利要求37的光學(xué)元件，其中至少一種取向機(jī)構(gòu)包括下列當(dāng)中的至少一種包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層，至少部分地有序化聚合物片材，至少部分地處理的表面，和蘭格繆爾-布羅杰特膜。
42.權(quán)利要求37的光學(xué)元件，其中至少一種取向機(jī)構(gòu)包括包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層，且至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物連接到包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一種至少部分涂層的至少一部分上。
43.權(quán)利要求42的光學(xué)元件，其中定向介質(zhì)選自光取向材料，摩擦取向材料，和液晶材料。
44.權(quán)利要求43的光學(xué)元件，其中光取向材料是選自偶氮苯衍生物，肉桂酸衍生物，香豆素衍生物，阿魏酸衍生物，和聚酰亞胺中的光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)。
45.權(quán)利要求43的光學(xué)元件，其中摩擦取向材料選自(聚)酰亞胺，(聚)硅氧烷，(聚)丙烯酸酯，和(聚)香豆素。
46.權(quán)利要求43的光學(xué)元件，其中液晶材料選自液晶聚合物，液晶預(yù)聚物，液晶單體和液晶基團(tuán)。
47.權(quán)利要求42的光學(xué)元件，其中包含至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少部分涂層被連接到包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上，且至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物連接到包含至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層的至少一部分上。
48.權(quán)利要求47的光學(xué)元件，其中定向轉(zhuǎn)移材料是選自液晶聚合物，液晶預(yù)聚物，液晶單體和液晶基團(tuán)中的至少一種的液晶材料。
49.權(quán)利要求48的光學(xué)元件，其中液晶材料是可交聯(lián)的。
50.權(quán)利要求48的光學(xué)元件，其中液晶材料是光可交聯(lián)的。
51.權(quán)利要求47的光學(xué)元件，其中定向轉(zhuǎn)移材料是液晶材料，它具有選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔烴，氨基，酸酐，環(huán)氧基，氫氧化物，異氰酸酯，封閉型異氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯，硫醇，脲，乙烯基，和乙烯基醚中的至少一種官能團(tuán)。
52.權(quán)利要求29的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括連接到基材的至少一部分上的至少一種至少部分地有序化各向異性材料。
53.權(quán)利要求52的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分用至少部分地有序化各向異性材料進(jìn)行至少部分地定向。
54.權(quán)利要求53的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分結(jié)合于至少部分地有序化各向異性材料。
55.權(quán)利要求52的光學(xué)元件，其中至少一種各向異性材料是選自液晶聚合物，液晶預(yù)聚物，液晶單體，和液晶基團(tuán)中的至少一種的液晶材料。
56.權(quán)利要求55的光學(xué)元件，其中液晶材料是可交聯(lián)的。
57.權(quán)利要求55的光學(xué)元件，其中液晶材料是光可交聯(lián)的。
58.權(quán)利要求52的光學(xué)元件，其中各向異性材料是液晶材料，它具有選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔烴，胺，酸酐，環(huán)氧基，氫氧化物，異氰酸酯，封閉型異氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯，硫醇，脲，乙烯基，和乙烯基醚中的至少一種官能團(tuán)。
59.權(quán)利要求52的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物形成連接到基材的至少一部分上的至少部分涂層。
60.權(quán)利要求59的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括位于由至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物形成的至少部分涂層與基材的至少一部分之間的至少一種取向機(jī)構(gòu)。
61.光學(xué)元件，包括基材；連接到基材的至少一部分上的至少一種至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)；和連接到至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上的至少部分涂層，包括至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
62.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中光學(xué)元件選自眼用元件，顯示元件，窗口，反光鏡，和有源和無源的液晶池元件。
63.權(quán)利要求62的光學(xué)元件，其中眼用元件選自校正鏡片，非校正鏡片，接觸透鏡，眼內(nèi)透鏡，放大透鏡，防護(hù)透鏡，和面罩。
64.權(quán)利要求62的光學(xué)元件，其中顯示元件選自屏幕，監(jiān)視器，和安全元件。
65.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種取向機(jī)構(gòu)具有至少第一總方向。
66.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種取向機(jī)構(gòu)包括下列當(dāng)中的至少一種包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層，至少部分地有序化聚合物片材，至少部分地處理的表面，和蘭格繆爾-布羅杰特膜。
67.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種取向機(jī)構(gòu)包括包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層。
68.權(quán)利要求67的光學(xué)元件，其中定向介質(zhì)選自光取向材料，摩擦取向材料，和液晶材料。
69.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括位于至少一種至少部分地有序化取向機(jī)構(gòu)的至少一部分與包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層之間的包含至少部分地有序化定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層。
70.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，并且適于響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。
71.權(quán)利要求70的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中是透明的和在第二狀態(tài)中是著色的。
72.權(quán)利要求70的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中具有第一種顏色和在第二狀態(tài)中具有第二種顏色。
73.權(quán)利要求70的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中是非偏振的和在第二狀態(tài)中是線性地偏振的。
74.權(quán)利要求70的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層適于在第一狀態(tài)中線性地偏振紫外線輻射和在第二狀態(tài)中線性地偏振至少可見輻射。
75.權(quán)利要求70的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層在至少一種狀態(tài)下具有至少1.5的平均吸收比。
76.權(quán)利要求70的光學(xué)元件，其中至少一種至少部分地有序化各向異性材料適于允許至少一種光致變色-二色性化合物在所需速率下在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
77.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分結(jié)合于至少一種至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分上。
78.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層是相分離的聚合物涂層。
79.權(quán)利要求78的光學(xué)元件，其中相分離的聚合物涂層包括主體相，和客體相，它包括分布在主體相內(nèi)的至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物。
80.權(quán)利要求79的光學(xué)元件，其中主體相包括液晶聚合物。
81.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層是互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)涂層。
82.權(quán)利要求81的光學(xué)元件，其中互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)涂層包括與至少一種至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分互相貫穿的聚合物材料。
83.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比。
84.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比。
85.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的2.5-50的平均吸收比。
86.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物選自(1)3-苯基-3-(4-(4-(3-哌啶-4-基-丙基)哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]-萘并[1，2-b]吡喃；(2)3-苯基-3-(4-(4-(3-(1-(2-羥乙基)哌啶-4-基)丙基)哌啶子基)苯基)-13，13-二甲基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(3)3-苯基-3-(4-(4-(4-丁基-苯基氨基甲?；?-哌啶-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-苯基-哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(4)3-苯基-3-(4-([1，4′]雙哌啶基-1′-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-([1，4′]雙哌啶基-1′-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(5)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(6)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4′-辛基氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(7)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(8)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(9)3-苯基-3-(4-(4-苯基哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4′-辛基氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(10)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基氧基苯基羰基氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(11)3-苯基-3-(4-(4-苯基-哌嗪-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(2-氟苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(12)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-羥基-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(13)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(14)3-苯基-3-(4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)苯甲酰氧基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(15)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)-哌嗪-1-基))苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(3-苯基丙-2-炔酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(16)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(17)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基]-13-乙基-6-甲氧基-7-(4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(18)3-苯基-3-(4-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-{4-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]-哌啶-1-基}-)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(19)3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(3-苯基-3-{4-(吡咯烷-1-基)苯基}-13，13-二甲基-6-甲氧基-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃-7-基)-哌啶-1-基)氧基羰基)苯基)苯基)羰基氧基)-茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃；(20)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-甲氧基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(21)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-羥基羰基-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(22)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(4-苯基-(苯-1-氧基)羰基)-3H-萘并[2，1-b]吡喃；(23)3-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-3-苯基-7-(N-(4-((4-二甲基氨基)苯基)二氮烯基)苯基)氨基甲?；?3H-萘并[2，1-b]吡喃；(24)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并呋喃并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(25)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-苯并噻吩并[3′，2′7，8]苯并[b]吡喃；(26)7-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}-2-苯基-2-(4-吡咯烷-1-基-苯基)-6-甲氧基羰基-2H-苯并[b]吡喃；(27)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-甲氧基羰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(28)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-(N-(4-丁基-苯基))氨基甲酰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(29)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-9-羥基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲酰基-2H-萘并[1，2-b]吡喃；(30)1，3，3-三甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(31)1，3，3-三甲基-6′-(4-[N-(4-丁基苯基)氨基甲?；鵠-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(32)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(33)1，3，3-三甲基-6′-(4-(4-羥苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(34)1，3，3，5，6-五甲基-7′-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(35)1，3-二乙基-3-甲基-5-甲氧基-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(36)1，3-二乙基-3-甲基-5-[4-(4-十五氟庚基氧基-苯基氨基甲?；?-芐氧基]-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(37)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-萘并[1，2-b]吡喃；(38)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-8-(N-(4-苯基)苯基)氨基甲?；?2H-熒蒽并[1，2-b]吡喃；(39)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-羰基甲氧基-11-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-2H-熒蒽并[1，2-b]吡喃；(40)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-6′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4′，5′6，7]二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(41)1-(4-羧基丁基)-6-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-3，3-二甲基-7′-(4-乙氧基羰基)-哌啶-1-基)-螺[(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4′，5′6，7]二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]噁嗪]；(42)1，3-二乙基-3-甲基-5-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)-6′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[2，1-b][1，4]噁嗪]；(43)1-丁基-3-乙基-3-甲基-5-甲氧基-7′-(4-(4′-己氧基-聯(lián)苯基-4-羰基氧基)-哌啶-1-基)-螺[二氫吲哚-2，3′-3H-萘并[1，2-b][1，4]噁嗪]；(44)2-苯基-2-{4-[4-(4-甲氧基-苯基)-哌嗪-1-基]-苯基}-5-甲氧基羰基-6-甲基-2H-9-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)(1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4′，5′6，7]萘并[1，2-b]吡喃；(45)3-(4-甲氧基苯基)-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-丙基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4”，5″6，7][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(46)3-苯基-3-(4-(4-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)苯基)-13-乙基-13-羥基-6-甲氧基-7-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-[1，2-二氫-9H-二氧戊環(huán)[4”，5″5，6][茚并[2′，3′3，4]]萘并[1，2-b]吡喃；(47)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-環(huán)己叉基-1-乙基-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(48)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-1-(4-(4-己基苯基)羰基氧基)苯基)-2，5-二氧代吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(49)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-2-噻吩基)苯基酯；(50)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(51)(4-丙基)苯甲酸4-(4-((4-金剛烷-2-叉基-2，5-二氧代-1-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基}苯基)吡咯啉-3-叉基)乙基)-1-甲基吡咯-2-基)苯基酯；(52)(4-丙基)苯基苯甲酸4-(4-甲基-5，7-二氧代-6-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)螺[8，7a-二氫噻吩并[4，5-f]異吲哚-8，2′-金剛烷]-2-基]苯基酯；(53)N-(4-{17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基氧基]苯基-6，7-二氫-4-甲基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(54)N-氰基甲基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-丙基苯基)哌嗪基)苯基)-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(55)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(56)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(57)N-苯基乙基-6，7-二氫-2-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]呋喃二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(58)N-氰基甲基-6，7-二氫-4-(4-(4-(4-己基苯甲酰氧基)苯基)哌嗪-1-基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(59)N-[17-(1，5-二甲基-己基)-10，13-二甲基-2，3，4，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17-十四氫-1H-環(huán)戊[a]菲-3-基氧基羰基-6，7-二氫-2-(4-甲氧基苯基)苯基-4-甲基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(60)N-氰基甲基-2-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧雜雙環(huán)[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-6，7-二氫-4-環(huán)丙基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；(61)6，7-二氫-N-甲氧基羰基甲基-4-(4-(6-(4-丁基苯基)羰基氧基-(4，8-二氧雜雙環(huán)[3.3.0]辛-2-基))氧基羰基)苯基-2-苯基螺(5，6-苯并[b]噻吩二羧酰亞胺-7，2-三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)；和(62)3-苯基-3-(4-吡咯烷基苯基)-13，13-二甲基-6-甲氧基-7-(4-(4-(4-(4-(6-(4-(4-(4-壬基苯基羰基氧基)苯基)氧基羰基)苯氧基)己氧基)苯基)哌嗪-1-基)茚并[2′，3′3，4]萘并[1，2-b]吡喃。
87.權(quán)利要求61的光學(xué)元件，進(jìn)一步包括在基材的至少一部分上的選自光致變色涂層，抗反射涂層，線性地偏振涂層，圓形地偏振涂層，橢圓形地偏振涂層，過渡涂層，底涂層，和保護(hù)涂層中的至少一種附加的至少部分涂層。
88.權(quán)利要求87的光學(xué)元件，其中至少一種附加的至少部分涂層是在包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層至少部分涂層的至少一部分上。
89.權(quán)利要求87的光學(xué)元件，其中至少一種附加的至少部分涂層連接到基材的第一表面上以及包含至少一種至少部分地有序化各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層連接到基材的第二表面的至少一部分上，其中第一表面與第二表面相對(duì)。
90.光學(xué)元件，包括基材；連接到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上的包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的第一至少部分涂層；連接到至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分上并用它進(jìn)行至少部分地定向的包含定向轉(zhuǎn)移材料的第二至少部分涂層；和連接到定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分上的第三至少部分涂層，該第三至少部分涂層包括用至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的至少一種各向異性材料和用至少部分地定向各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
91.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第一至少部分涂層具有從至少0.5納米到10,000納米的厚度。
92.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第一至少部分涂層具有從至少0.5納米到1000納米的厚度。
93.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第一種至少部分涂層具有從至少2納米到500納米的厚度。
94.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第一種至少部分涂層具有從至少100納米到500納米的厚度。
95.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第一種至少部分涂層進(jìn)一步包括下面這些中的至少一種普通二色性材料，普通光致變色材料，和光致變色-二色性化合物。
96.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第一種至少部分涂層進(jìn)一步包括至少一種添加劑，添加劑選自染料，定向促進(jìn)劑，動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)添加劑，光引發(fā)劑，熱引發(fā)劑，聚合抑制劑，溶劑，光穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑，脫模劑，流變性能控制劑，流平劑，自由基清除劑，和粘合促進(jìn)劑。
97.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第二至少部分涂層具有從至少0.5微米到1000微米的厚度。
98.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第二至少部分涂層具有從1到25微米的厚度。
99.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第二至少部分涂層具有從5到20微米的厚度。
100.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第二至少部分涂層進(jìn)一步包括下面這些中的至少一種普通二色性材料，普通光致變色材料，和光致變色-二色性化合物。
101.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第二至少部分涂層進(jìn)一步包括至少一種添加劑，添加劑選自染料，定向促進(jìn)劑，動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)添加劑，光引發(fā)劑，熱引發(fā)劑，聚合抑制劑，溶劑，光穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑，脫模劑，流變性能控制劑，流平劑，自由基清除劑，和粘合促進(jìn)劑。
102.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第三至少部分涂層具有至少5微米的平均厚度。
103.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第三至少部分涂層具有從0.5微米到1000微米的厚度。
104.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第三至少部分涂層具有從1到25微米的厚度。
105.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中第三至少部分涂層具有從5到20微米的厚度。
106.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比。
107.權(quán)利要求90的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比。
108.權(quán)利要求89的光學(xué)元件，其中至少一種光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的2.5-50的平均吸收比。
109.復(fù)合光學(xué)元件，包括基材；連接到基材的至少一部分上的至少部分地有序化聚合物片材；和用至少部分地有序化聚合物片材的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的并且在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物。
110.權(quán)利要求109的復(fù)合光學(xué)元件，其中至少部分地有序化聚合物片材選自拉伸聚合物片材，至少部分地有序化液晶聚合物片材，和光取向的聚合物片材。
111.權(quán)利要求109的復(fù)合光學(xué)元件，進(jìn)一步包括插入在基材與至少部分地有序化聚合物片材之間的第一剛性聚合物片材和位于至少部分地有序化聚合物片材之上的第二剛性聚合物片材。
112.權(quán)利要求109的復(fù)合光學(xué)元件，進(jìn)一步包括連接到基材的至少一部分上的至少一種附加的至少部分地有序化聚合物片材。
113.復(fù)合光學(xué)元件，包括基材；和連接到基材的至少一部分上的至少一種片材，其中至少一種片材包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化液晶聚合物；分布在液晶聚合物的至少一部分內(nèi)的具有總體上與至少第一總方向平行的至少第二總方向的至少一種至少部分地有序化液晶材料；和用至少一種至少部分地有序化液晶材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物。
114.制造光學(xué)元件的方法，它包括在基材的至少一部分上形成包含至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層。
115.權(quán)利要求114的方法，其中至少部分涂層具有至少1.5的平均吸收比。
116.權(quán)利要求114的方法，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比。
117.權(quán)利要求114的方法，其中至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比。
118.權(quán)利要求114的方法，其中形成至少部分涂層的過程包括將至少一種各向異性材料涂敷到基材的至少一部分上；讓至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物浸滲到至少一種各向異性材料的至少一部分中；將各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地有序化；和用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
119.權(quán)利要求118的方法，其中將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物浸滲到至少一種各向異性材料的至少一部分中的過程是在下列情形之中的至少一種下進(jìn)行在將各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化之前、過程中或之后。
120.權(quán)利要求114的方法，其中形成至少部分涂層的過程包括將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂到基材的至少一部分上；將各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地有序化；和用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
121.權(quán)利要求120的方法，其中將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂到基材的至少一部分上的過程是在下列情形之中的至少一種下進(jìn)行在將各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化和將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向之前、過程中或之后。
122.權(quán)利要求120的方法，其中施涂至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料的方法包括下列方法中的至少一種旋涂，噴涂，噴霧和旋轉(zhuǎn)涂敷，幕涂，流涂，浸涂，注塑，澆鑄，輥涂，線涂，和覆蓋模塑。
123.權(quán)利要求120的方法，其中將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料施涂到基材的至少一部分上的過程包括將相分離聚合物體系施涂到基材的至少一部分上，該體系包括包含液晶材料的主體相形成用材料和包含至少一種各向異性材料和至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的客體相形成用材料；將主體相形成用材料的至少一部分和客體相形成用材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地有序化；用至少部分地有序化客體相形成用材料的至少一部分將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向；和利用聚合反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離和溶劑誘導(dǎo)的相分離中的至少一種方式引起客體相形成用材料的至少一部分與主體相形成用材料的至少一部分分離。
124.權(quán)利要求123的方法，其中施涂相分離聚合物體系包括將包括主體相形成用材料，客體相形成用材料，至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物，和至少一種常用溶劑的溶液施涂到光學(xué)基材的至少一部分上。
125.權(quán)利要求124的方法，其中主體相形成用材料是液晶聚合物并且客體相形成用材料是與主體相形成用材料的液晶聚合物不同的液晶聚合物；和引起客體相形成用材料的至少一部分與主體相形成用材料的至少一部分分離的過程包括蒸發(fā)該至少一種常用溶劑的至少一部分。
126.權(quán)利要求123的方法，其中主體相形成用材料是液晶單體和客體相形成用材料選自液晶基團(tuán)和與主體相形成用材料的液晶單體不同的低粘度液晶單體；和引起客體相形成用材料的至少一部分與主體相形成用材料的至少一部分分離的過程包括聚合主體相形成用材料的液晶單體的至少一部分。
127.權(quán)利要求126的方法，其中聚合該主體相形成用材料的液晶單體的至少一部分包括光誘導(dǎo)的聚合反應(yīng)和熱誘導(dǎo)的聚合反應(yīng)中的至少一種。
128.權(quán)利要求126的方法，其中客體相形成用材料是低粘度液晶單體，和其中客體相形成用材料的至少一部分在聚合該主體相形成用材料的液晶單體的至少一部分之后進(jìn)行至少部分地聚合。
129.權(quán)利要求123的方法，其中主體相形成用材料包括選自液晶單體，液晶預(yù)聚物，和液晶聚合物中的液晶材料。
130.權(quán)利要求123的方法，其中客體相形成用材料包括選自液晶基團(tuán)，液晶單體，液晶預(yù)聚物，和液晶聚合物中的液晶材料。
131.權(quán)利要求120的方法，其中將至少一種各向異性材料的至少一部分有序化包括將各向異性材料的至少一部分暴露于下列這些中的至少一種磁場(chǎng)，電場(chǎng)，線性地偏振的紅外輻射，線性地偏振的紫外線輻射，線性地偏振的可見輻射和剪切力。
132.權(quán)利要求120的方法，進(jìn)一步包括至少部分地固定該至少一種各向異性材料的至少一部分。
133.權(quán)利要求132的方法，其中至少部分地固定該至少一種各向異性材料的至少一部分的過程包括至少部分地交聯(lián)該至少一種各向異性材料的至少一部分。
134.權(quán)利要求114的方法，進(jìn)一步包括在基材的至少一部分上形成包含至少一種至少部分地定向熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層之前將至少一種取向機(jī)構(gòu)提供在基材的至少一部分上，以使該至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分位于至少部分涂層的至少一部分與基材的至少一部分之間。
135.權(quán)利要求134的方法，其中將至少一種取向機(jī)構(gòu)提供在基材的至少一部分上的方法包括下列的至少一種在基材的至少一部分上形成包括至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層；將至少部分地有序化聚合物片材施涂于基材的至少一部分上；至少部分地處理基材的至少一個(gè)表面的至少一部分；和在基材的至少一部分上形成蘭格繆爾-布羅杰特膜。
136.權(quán)利要求134的方法，其中將至少一種取向機(jī)構(gòu)提供在基材的至少一部分上的方法包括在基材的至少一部分上形成包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層，其中定向介質(zhì)選自光取向材料，摩擦取向材料，和液晶材料。
137.權(quán)利要求136的方法，其中形成包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層的過程包括將定向介質(zhì)施涂于基材的至少一部分上和將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化。
138.權(quán)利要求137的方法，其中將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化包括下列中的至少一種將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的紫外線輻射；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的紅外輻射；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的可見輻射；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于磁場(chǎng)；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于電場(chǎng)；蝕刻定向介質(zhì)的至少一部分；將定向介質(zhì)的至少一部分接受剪切力作用；和摩擦定向介質(zhì)的至少一部分。
139.權(quán)利要求136的方法，其中定向介質(zhì)是光取向材料，和將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化包括將光取向材料的至少一部分曝露于線性地偏振的紫外線輻射。
140.權(quán)利要求139的方法，其中形成包含至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少部分涂層進(jìn)一步包括在通過至少部分地干燥定向介質(zhì)的至少一部分、至少部分地交聯(lián)定向介質(zhì)的至少一部分和至少部分地固化定向介質(zhì)的至少一部分中的至少一種方法將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化之后，至少部分地固定定向介質(zhì)的至少一部分。
141.權(quán)利要求140的方法，其中至少部分地固化該定向介質(zhì)的至少一部分包括紫外線固化，電子束固化，和熱固化中的至少一種方法。
142.權(quán)利要求134的方法，其中形成包含至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少部分涂層的過程包括將可聚合的組合物，至少一種各向異性材料，和至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物施涂到至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分上；用至少一種取向機(jī)構(gòu)的至少一部分將至少一種各向異性材料的至少一部分定向；用至少部分地定向的至少一種各向異性材料的至少一部分將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行定向。
143.權(quán)利要求142的方法，進(jìn)一步包括通過讓至少部分涂層的至少一部分曝露于紫外線輻射來至少部分地固定至少一種各向異性材料的至少一部分和通過讓至少部分涂層的至少一部分曝露于熱能來至少部分地固定可聚合的組合物的至少一部分。
144.權(quán)利要求143的方法，其中至少部分地固定該至少一種各向異性材料的至少一部分是在下列情形中的至少一種情形下進(jìn)行在至少部分地固定可聚合組合物的至少一部分之前、過程中或之后。
145.權(quán)利要求143的方法，其中至少一種各向異性材料是液晶材料和可聚合組合物包括二羥基單體和異氰酸酯單體。
146.制造光學(xué)元件的方法，包括(a)在基材的至少一部分上形成至少部分涂層；和(b)調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性地偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)。
147.權(quán)利要求146的方法，其中(a)形成至少部分涂層是在下列情形中的至少一種情形中進(jìn)行在(b)調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性地偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)之前、過程中或之后。
148.權(quán)利要求146的方法，其中(a)形成至少部分涂層包括將至少一種各向異性材料和至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物施涂在基材的至少一部分上；和(b)調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性地偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)的過程包括至少部分地定向該至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分。
149.權(quán)利要求148的方法，其中將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向的過程包括將各向異性材料的至少一部分至少部分地有序化和用至少部分地有序化各向異性材料的至少一部分將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物進(jìn)行至少部分地定向。
150.權(quán)利要求146的方法，其中(a)在基材的至少一部分上形成至少部分涂層包括將定向介質(zhì)施涂到基材的至少一部分上；和(b)調(diào)整至少部分涂層的至少一部分以便響應(yīng)于光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二線性地偏振狀態(tài)和響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)的過程包括將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化，將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物施涂到包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上；和用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
151.權(quán)利要求150的方法，其中將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化包括下列方法中的至少一種將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的紫外線輻射，將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于電場(chǎng)，將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于磁場(chǎng)，將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的紅外輻射，將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的可見輻射，蝕刻該定向介質(zhì)的至少一部分，將定向介質(zhì)的至少一部分接受剪切力作用，和摩擦定向介質(zhì)的至少一部分。
152.權(quán)利要求150的方法，進(jìn)一步包括在將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化之后和在施涂至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物之前，至少部分地固定定向介質(zhì)的至少一部分。
153.權(quán)利要求150的方法，其中將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分至少部分地定向是在下列情形中的至少一種情形下進(jìn)行的在將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物施涂到包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上之前、過程中或之后。
154.權(quán)利要求150的方法，其中將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物施涂到包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上的方法包括下列方法中的至少一種旋涂，噴涂，噴霧和旋轉(zhuǎn)涂敷，幕涂，流涂，浸涂，注塑，澆鑄，輥涂，線涂，覆蓋模塑和浸滲。
155.權(quán)利要求150的方法，其中施涂至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物包括在至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分上形成包含至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物和至少一種各向異性材料的至少部分涂層，和將至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向包括用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將至少一種各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
156.制造光學(xué)元件的方法，包括將包含定向介質(zhì)的至少部分涂層施涂到基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上和將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化；在包含定向介質(zhì)的至少部分涂層的至少一部分上形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層并用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向；和在定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分上形成包含各向異性材料和至少一種光致變色-二色性化合物的至少部分涂層，用至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分將各向異性材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向，和用至少部分地定向各向異性材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
157.權(quán)利要求156的方法，其中將定向介質(zhì)的至少一部分至少部分地有序化包括下列中的至少一種將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的紫外線輻射；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的紅外輻射；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于線性地偏振的可見輻射；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于磁場(chǎng)；將定向介質(zhì)的至少一部分曝露于電場(chǎng)；干燥定向介質(zhì)的至少一部分，蝕刻定向介質(zhì)的至少一部分；和摩擦定向介質(zhì)的至少一部分。
158.權(quán)利要求156的方法，其中形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的至少一種至少部分涂層的過程包括在基材的至少一個(gè)表面的至少一部分上形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的第一至少部分涂層，第一種至少部分涂層具有2-8微米的厚度；用至少部分地有序化定向介質(zhì)的至少一部分將定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向；在將定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分至少部分地定向之后將定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分進(jìn)行至少部分地固定；形成包含定向轉(zhuǎn)移材料的第二至少部分涂層，所述第二至少部分涂層具有從大于5微米到30微米的厚度；和用第一種至少部分涂層的至少部分地定向的定向轉(zhuǎn)移材料的至少一部分將定向轉(zhuǎn)移材料的至少部分進(jìn)行至少部分地定向。
159.制造復(fù)合元件的方法，包括將至少部分地有序化聚合物片材連接到基材的至少一部分上，該至少部分地有序化聚合物片材包括連接到片材的至少一部分上的并且在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的熱可逆的光致變色-二色性化合物。
160.權(quán)利要求159的方法，其中至少部分地有序化聚合物片材選自拉伸聚合物片材，光取向的聚合物片材，至少部分地有序化相分離片材，和它們的結(jié)合物。
161.權(quán)利要求159的方法，其中至少部分地有序化聚合物片材通過如下方法形成將光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少部分層施涂在防粘層上和隨后將光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少一部分有序化和至少部分地固化；在包括光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少部分層的至少一部分上形成各向異性材料和至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少部分涂層，用光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少一部分將各向異性材料和至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向，和將各向異性材料的至少一部分至少部分地固化；和從防粘層上松脫出光可取向的聚合物網(wǎng)絡(luò)的至少部分層，形成至少部分地有序化聚合物片材。
162.權(quán)利要求159的方法，其中至少部分地有序化聚合物片材包括相分離的聚合物，后者包括包含液晶材料的至少部分地有序化主體相和包含液晶材料的至少部分地有序化客體相，其中至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物連接到至少部分地有序化客體相的至少一部分上并用它進(jìn)行至少部分地定向。
163.權(quán)利要求159的方法，其中將至少部分地有序化聚合物片材連接到基材的至少一部分上包括下面方法中的至少一種層壓，熔融，模內(nèi)澆鑄，和用粘合劑將至少部分地有序化聚合物片材粘合于基材的至少一部分上。
164.制造復(fù)合元件的方法，包括形成一種片材，它包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化液晶聚合物，分布在液晶聚合物的至少一部分內(nèi)的具有至少第二總方向的液晶材料；和用液晶材料的至少一部分至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物；和將片材的至少一部分連接到光學(xué)基材的至少一部分上形成復(fù)合元件。
165.權(quán)利要求164的方法，其中形成片材的過程包括將相分離聚合物體系施涂在基材的至少一部分上，該體系包括包含液晶材料的主體相形成用材料，包括液晶材料的客體相形成用材料，和至少一種光致變色-二色性化合物；通過將主體相形成用材料的至少一部分和客體相形成用材料的至少一部分至少部分地有序化來將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向；通過聚合反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離和溶劑誘導(dǎo)的相分離中的至少一種來引起客體相形成用材料的至少一部分與主體相形成用材料的至少一部分分離；和從基材上除去涂層。
166.權(quán)利要求164的方法，其中形成片材的過程包括形成具有至少第一總方向的至少部分地有序化液晶聚合物片材；和將至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到至少部分地有序化液晶聚合物片材的至少一部分中。
167.權(quán)利要求164的方法，其中形成片材的過程包括形成液晶聚合物片材；將至少一種液晶基團(tuán)和至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到液晶聚合物片材的至少一部分中；和通過將液晶聚合物片材的至少一部分和至少一種液晶基團(tuán)的至少一部分至少部分地有序化，來將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向。
168.權(quán)利要求164的方法，其中將片材連接到光學(xué)基材的至少一部分上包括下面方法中的至少一種層壓，熔融，模內(nèi)澆鑄，和用粘合劑將片材的至少一部分粘合于光學(xué)基材上。
169.制造復(fù)合元件的方法，包括形成一種片材，它包括具有至少第一總方向的至少部分地有序化液晶聚合物和分布在液晶聚合物的至少一部分內(nèi)的具有至少第二總方向的液晶材料；將片材的至少一部分連接到光學(xué)基材的至少一部分上；和將至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到片材的至少一部分中。
170.制造光學(xué)元件的方法，它包括在光學(xué)基材的至少一部分上覆蓋模塑包含至少部分地有序化液晶材料和至少一種至少部分地定向光致變色-二色性化合物的至少部分涂層。
171.權(quán)利要求170的方法，其中覆蓋模塑的過程包括將光學(xué)基材的表面的至少一部分與透明模具的表面鄰近放置，以使光學(xué)基材的表面和透明模具的表面確定模塑區(qū)域；將液晶材料和至少一種光致變色-二色性化合物引入到由光學(xué)基材的表面和透明模具的表面確定的模塑區(qū)域中，以使液晶材料的至少一部分涂敷到光學(xué)基材的表面的至少一部分上；將液晶材料的至少一部分至少部分地有序化以使液晶材料的至少部分地有序化部分定向，和用至少部分地有序化液晶材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向；至少部分地聚合液晶材料的至少一部分；和將光學(xué)基材和液晶材料與透明模具分離。
172.權(quán)利要求170的方法，其中覆蓋模塑的過程包括將液晶材料和至少一種光致變色-二色性化合物引入到透明模具的表面上；讓液晶材料的至少一部分與光學(xué)基材的表面的至少一部分接觸，以使液晶材料的至少一部分在光學(xué)基材表面的一部分與透明模具表面的一部分之間流動(dòng)和涂敷光學(xué)基材表面的至少一部分；將液晶材料的至少一部分至少部分地有序化以使液晶材料的至少部分地有序化部分定向，和用至少部分地有序化液晶材料的至少一部分將至少一種光致變色-二色性化合物的至少一部分進(jìn)行至少部分地定向；至少部分地聚合液晶材料的至少一部分；和將光學(xué)基材和液晶材料與透明模具分離。
173.權(quán)利要求172的方法，其中透明模具表面的至少一部分和光學(xué)基材表面的至少一部分之中的至少一種包括具有至少第一總方向的至少一種取向機(jī)構(gòu)。
174.權(quán)利要求173的方法，其中光學(xué)基材是多視點(diǎn)、分段的眼用鏡片。
175.制造光學(xué)元件的方法，包括將包含至少部分地有序化液晶材料的至少部分涂層覆蓋模塑在光學(xué)基材的至少一部分上；和將至少一種光致變色-二色性化合物浸滲到至少部分地有序化液晶材料的至少一部分中。
176.連接到基材的至少一部分上的安全元件，該安全元件包括連接到基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層，該至少部分涂層適于響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)、響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)和在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)當(dāng)中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射。
177.權(quán)利要求176的安全元件，其中安全元件是安全條紋和認(rèn)證條紋中的至少一種。
178.權(quán)利要求176的安全元件，其中基材選自透明基材和反射基材。
179.權(quán)利要求176的安全元件，其中有安全條紋連接到其上面的基材的至少一部分被涂敷反射材料。
180.權(quán)利要求176的安全元件，其中基材選自未著色的基材，著色的基材，光致變色基材，著色的光致變色基材，線性地偏振基材，圓形偏振基材和橢圓形地偏振基材。
181.權(quán)利要求176的安全元件，其中基材選自出入卡和通行證；流通票據(jù)和非流通票據(jù)；政府公文；生活消費(fèi)品；信用卡；以及商品貼簽，標(biāo)簽和包裝材料。
182.權(quán)利要求176的光學(xué)元件，其中至少部分涂層包括在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比的至少一種光致變色-二色性化合物。
183.權(quán)利要求176的安全元件，進(jìn)一步包括連接到基材的至少一部分上的選自線性地偏振涂層，圓形地偏振涂層，橢圓形地偏振涂層，光致變色涂層，反射涂層和著色涂層中的至少一種附加的至少部分涂層。
184.權(quán)利要求176的安全元件，進(jìn)一步包括連接到基材的至少一部分上的選自線性地偏振片材，圓形地偏振片材，橢圓形地偏振片材，光致變色片材，反射片材，著色片材，延遲片材，和寬視角片材中的至少一種片材。
185.制造安全元件的方法，它包括在基材的至少一部分上形成至少部分涂層，所述至少部分涂層包括至少一種至少部分地定向的、熱可逆的光致變色-二色性化合物。
186.權(quán)利要求185的方法，其中至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的至少1.5的平均吸收比。
187.權(quán)利要求185的方法，進(jìn)一步包括在基材的至少一部分上形成至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物之前，在基材的至少一部分上形成至少一種附加的至少部分涂層，后者選自線性地偏振涂層，圓形地偏振涂層，橢圓形地偏振涂層，光致變色涂層，反射涂層，著色涂層，延遲涂層，和寬視角涂層。
188.權(quán)利要求185的方法，進(jìn)一步包括在基材的至少一部分上形成至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物之后，在基材的至少一部分上形成至少一種附加的至少部分涂層，后者選自線性地偏振涂層，圓形地偏振涂層，橢圓形地偏振涂層，光致變色涂層，反射涂層，著色涂層，延遲涂層，和寬視角涂層。
189.權(quán)利要求185的方法，進(jìn)一步包括在基材的至少一部分上形成至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物之前，將一種片材施涂于基材的至少一部分上，所述片材選自線性地偏振片材，圓形地偏振片材，橢圓形地偏振片材，光致變色片材，反射片材，著色片材，延遲片材，和寬視角片材。
190.權(quán)利要求185的方法，進(jìn)一步包括在基材的至少一部分上形成至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物之后，將一種片材施涂于基材的至少一部分上，所述片材選自線性地偏振片材，圓形地偏振片材，橢圓形地偏振片材，光致變色片材，反射片材，著色片材，延遲片材，和寬視角片材。
191.液晶池，包括具有第一表面的第一基材；具有第二表面的第二基材，其中第二基材的第二表面與第一基材的第一表面相對(duì)并以一定距離間隔，從而確定一個(gè)區(qū)域；和位于由第一表面和第二表面確定的區(qū)域內(nèi)的適于至少部分地有序化的液晶材料以及適于至少部分地定向并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種熱可逆的光致變色-二色性化合物。
192.權(quán)利要求191的液晶池，其中液晶池是選自屏幕，監(jiān)視器，和安全元件中的顯示元件。
193.權(quán)利要求191的液晶池，其中第一基材和第二基材獨(dú)立地選自未著色的基材，著色的基材，光致變色基材，著色的光致變色基材，線性地偏振基材，圓形地偏振基材和橢圓形地偏振基材。
194.權(quán)利要求191的液晶池，進(jìn)一步包括與第一表面相鄰的第一取向機(jī)構(gòu)和與第二表面相鄰的第二取向機(jī)構(gòu)。
195.權(quán)利要求194的液晶池，進(jìn)一步包括插入在第一取向機(jī)構(gòu)的至少一部分與第一表面之間的第一電極，和插入在第二取向機(jī)構(gòu)的至少一部分和第二表面之間的第二電極。
196.權(quán)利要求195的液晶池，其中液晶池形成了電路的至少一部分。
197.權(quán)利要求191的液晶池，進(jìn)一步包括與第一表面相鄰的第一電極，和與第二表面相鄰的第二電極。
198.權(quán)利要求191的液晶池，其中液晶池形成了電路的至少一部分。
199.權(quán)利要求191的液晶池，進(jìn)一步包括連接到第一基材和第二基材中的至少一種的表面的至少一部分上的至少部分涂層，后者選自線性地偏振涂層，圓形地偏振涂層，橢圓形地偏振涂層，光致變色涂層，反射涂層，著色涂層，延遲涂層，和寬視角涂層。
200.權(quán)利要求191的液晶池，進(jìn)一步包括連接到第一基材和第二基材中的至少一種基材的表面的至少一部分上的至少一種片材，后者選自線性地偏振片材，圓形地偏振片材，橢圓形地偏振片材，光致變色片材，反射片材，著色片材，延遲片材，和寬視角片材。
201.光學(xué)元件，包括基材；和在基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層，該至少部分涂層適于在至少一種狀態(tài)下圓形地偏振或橢圓形地偏振并包括具有在至少部分涂層的整個(gè)厚度上螺旋形排列的分子的手性向列型或膽甾醇型液晶材料；和至少一種光致變色-二色性化合物，它用液晶材料來至少部分地定向，以使至少一種光致變色-二色性化合物的分子的長(zhǎng)軸總體上平行于液晶材料的分子。
202.光學(xué)元件，包括基材；和連接到基材的至少一部分上的至少部分涂層，該至少部分涂層包括至少部分地有序化各向異性材料和用至少部分地有序化各向異性材料進(jìn)行至少部分地定向的至少一種光致變色-二色性化合物，該光致變色-二色性化合物包括(a)選自吡喃，噁嗪和俘精酸酐中的至少一種光致變色基團(tuán)；和(b)連接到至少一種光致變色基團(tuán)上并由下式表示的至少一種延長(zhǎng)劑L-[S1]c-[Q1-[S2]d]d′-[Q2-[S3]e]e′-[Q3-[S4]f]f′-S5-P其中(i)各Q1，Q2和Q3獨(dú)立地在各情況下選自二價(jià)基團(tuán)，二價(jià)基團(tuán)選自未被取代的或取代的芳族基，未被取代的或取代的雜環(huán)基團(tuán)，未被取代的或取代的脂環(huán)族基，和它們的混合基團(tuán)，其中取代基選自由P表示的基團(tuán)，硫醇，酰胺，液晶基團(tuán)，鹵素，C1-C18烷氧基，多(C1-C18烷氧基)，氨基，氨基(C1-C18)亞烷基，C1-C18烷基氨基，二-(C1-C18)烷基氨基，C1-C18烷基，C2-C18烯烴，C2-C18炔烴，C1-C18烷基(C1-C18)烷氧基，C1-C18烷氧基羰基，C1-C18烷基羰基，C1-C18烷基碳酸酯，芳基碳酸酯，C1-C18?；?，C3-C10環(huán)烷基，C3-C10環(huán)烷氧基，異氰酸根，酰胺基，氰基，硝基，被氰基、鹵素或C1-C18烷氧基單取代或被鹵素多取代的直鏈或支化C1-C18烷基，和包括下列通式中的一種的基團(tuán)-M(T)(t-1)和-M(OT)(t-1)，其中M選自鋁，銻，鉭，鈦，鋯和硅，T選自有機(jī)官能化基團(tuán)，有機(jī)官能化烴基，脂族烴基和芳族烴基，和t是M的價(jià)態(tài)；(ii)c，d，e和f各自獨(dú)立地選自0到20中的整數(shù)，包括端值；和各S1，S2，S3，S4和S5在各情況下獨(dú)立地選自間隔單元，該間隔單元選自(A)-(CH2)g-，-(CF2)h-，-Si(CH2)g-，-(Si[(CH3)2]O)h-，其中g(shù)在各情況下獨(dú)立地選自1到20；h是選自1到16的整數(shù)，包括端值；(B)-N(Z)-，-C(Z)＝C(Z)-，-C(Z)＝N-，-C(Z′)-C(Z′)-，其中Z在各情況下獨(dú)立地選自氫，C1-C6烷基，環(huán)烷基和芳基，和Z′在各情況下獨(dú)立地選自C1-C6烷基，環(huán)烷基和芳基；和(C)-O-，-C(O)-，-C≡C-，-N＝N-，-S-，-S(O)-，-S(O)(O)-，直鏈或支化C1-C24亞烷基殘基，所述C1-C24亞烷基殘基是未被取代的，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代；條件是當(dāng)兩個(gè)包括雜原子的間隔單元聯(lián)接在一起時(shí)該間隔單元在聯(lián)接時(shí)要求雜原子不直接聯(lián)接于彼此之上以及當(dāng)S1和S5分別地聯(lián)接到PC和P上時(shí)，它們?cè)诼?lián)接時(shí)要求兩個(gè)雜原子不直接聯(lián)接于彼此之上；(iii)P選自氮丙啶基，氫，羥基，芳基，烷基，烷氧基，氨基，烷基氨基，烷基烷氧基，烷氧基烷氧基，硝基，多烷基醚，(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基，多亞乙基氧基，多亞丙基氧基，亞乙基，丙烯酸酯甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯?；鶃啽交?，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，環(huán)氧，異氰酸酯，硫醇，硫異氰酸酯，衣康酸酯，乙烯基醚，乙烯基酯，苯乙烯衍生物，硅氧烷，主鏈和側(cè)鏈液晶聚合物，乙撐亞胺衍生物，馬來酸衍生物，富馬酸衍生物，未被取代的肉桂酸衍生物，被甲基、甲氧基、氰基和鹵素中的至少一種取代的肉桂酸衍生物，和選自甾類基團(tuán)、萜類基團(tuán)、生物堿基團(tuán)和它們的混合基團(tuán)中的取代和未被取代的手性和非手性一價(jià)或二價(jià)基團(tuán)，其中取代基獨(dú)立地選自烷基，烷氧基，氨基，環(huán)烷基，烷基烷氧基，氟烷基，氰基烷基，氰基烷氧基和它們的混合基團(tuán)；和(iv)d′，e′和f′各自獨(dú)立地選自0，1，2，3和4，條件是d′+e′+f′的總和是至少1。
全文摘要
在這里公開的各種實(shí)施方案涉及包括連接到基材的至少一部分上的具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的至少部分涂層的光學(xué)元件，至少部分涂層應(yīng)當(dāng)響應(yīng)于至少光化輻射從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，響應(yīng)于熱能恢復(fù)到第一狀態(tài)，以及在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)當(dāng)中的至少一種狀態(tài)下線性地偏振至少所透過的輻射。其它實(shí)施方案涉及光學(xué)元件，它包括基材，和連接到基材的至少一部分上并在活化狀態(tài)下具有根據(jù)池法測(cè)定的大于2.3的平均吸收比的至少一種至少部分地定向的光致變色－二色性化合物。仍然其它實(shí)施方案涉及安全器件，液晶池和制造它們的方法。
文檔編號(hào)G02B5/23GK1842730SQ200480024795
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者A·庫馬爾, 何猛, T·A·凱勒二世, F·R·布萊克本, P·C·福勒, 邵際平 申請(qǐng)人:光學(xué)轉(zhuǎn)變公司