具有兩個(gè)至少部分交聯(lián)的光致變色二色性層的光致變色制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光致變色二色性制品，其包括基材，在該基材之上的第一光致變色二 色性層，和在該第一光致變色二色性層之上的第二光致變色二色性層，其中該第一和第二 光致變色二色性層的偏振化軸相對(duì)于彼此在大于0°且小于或等于90°的角度取向。
【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)線性偏振元件，例如用于太陽鏡的線性偏振透鏡和線性偏振濾光片，典型地 由單軸拉伸聚合物片材形成，該片材可以任選地含有二色性材料，例如二色性染料。因此， 常規(guī)線性偏振元件是具有單一、線性偏振狀態(tài)的靜態(tài)元件。因而，當(dāng)常規(guī)線性偏振元件暴露 于隨機(jī)偏振化輻射或適當(dāng)波長的反射輻射時(shí)，一些百分比的透射過該元件的輻射會(huì)線性偏 振化。
[0003] 此外，常規(guī)線性偏振元件是典型地染色的的。典型地，常規(guī)線性偏振元件含有靜態(tài) 或固定著色劑和具有在響應(yīng)光化學(xué)輻射時(shí)不變化的吸收光譜。常規(guī)的線性偏振元件的顏色 將取決于用于形成該元件的靜態(tài)著色劑，并且最通常的是中性顏色（例如棕色、藍(lán)色或灰 色）。因此，雖然常規(guī)的線性偏振元件可用于降低反射的眩光，但是因?yàn)樗鼈兊撵o態(tài)色彩，它 們典型的并不能很好的適于在低光條件下使用。此外，因?yàn)槌Ｒ?guī)的線性偏振元件僅僅具有 單個(gè)的著色的線性偏振狀態(tài)，因此它們?cè)谒鼈兇鎯?chǔ)或者顯示信息方面的能力是受限制的。
[0004] 常規(guī)的光致變色元件，例如使用常規(guī)的熱可逆的光致變色材料形成的光致變色透 鏡，通常能夠響應(yīng)光化學(xué)輻射從第一狀態(tài)例如"透明狀態(tài)"轉(zhuǎn)化成第二狀態(tài)例如"著色狀 態(tài)"，并且在響應(yīng)熱能時(shí)回復(fù)到第一狀態(tài)。因此，常規(guī)的光致變色元件通常很好的適用于低 光和亮光條件二者。但是常規(guī)的光致變色元件（其不包括線性偏振濾光片）通常不能使輻 射線性偏振。常規(guī)的光致變色元件在任一狀態(tài)時(shí)的吸收比通常小于2。所以常規(guī)的光致變 色元件不能將反射的眩光降低到與常規(guī)的線性偏振元件相同的程度。另外，常規(guī)的光致變 色元件具有有限的存儲(chǔ)或者顯示信息的能力。
[0005] 已經(jīng)開發(fā)了光致變色二色性化合物和材料，其如果適當(dāng)并至少足夠取向的，則提 供了光致變色性能和二色性性能二者。但是，當(dāng)處于著色的或者變暗的狀態(tài)例如當(dāng)暴露于 光化學(xué)光時(shí)，光致變色二色性化合物典型的具有比處于相等濃度和樣品厚度的非偏振或者 常規(guī)的光致變色化合物更大的百分比透射率。不打算受限于任何理論，和基于目前的證據(jù)， 據(jù)信光致變色二色性材料在變暗或著色狀態(tài)時(shí)增加的百分比透射率歸因于該百分比透射 率是偏振光的兩個(gè)正交平面偏振分量的平均。光致變色二色性材料將更強(qiáng)的吸收入射的無 規(guī)光的兩個(gè)正交平面偏振分量之一，導(dǎo)致透射的偏振的光（穿過和從樣品出來）的平面之 一具有比另一正交平面偏振分量更大的百分比透射率。兩個(gè)正交平面偏振分量的平均典型 的產(chǎn)生了更大量級(jí)的平均百分比透射率。通常，隨著光致變色二色性化合物的線性偏振效 率（其可以在吸收比方面來量化）的增加，與之相關(guān)的百分比透射率也增加。
[0006] 令人期望的是，開發(fā)新的偏振光致變色制品，其包括光致變色二色性化合物，并且 當(dāng)處于著色的或者變暗的狀態(tài)時(shí)，例如當(dāng)暴露于光化學(xué)光時(shí)，其提供了線性偏振性能和降 低的百分比透射率的組合。還令人期望的是，這種新開發(fā)的偏振光致變色制品當(dāng)暴露于給 定量的光化學(xué)輻射時(shí)具有提高的光學(xué)密度和提高的動(dòng)力學(xué)（例如提高的褪色速率）的組 合。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，提供了光致變色二色性制品，其包含，（a)具有第一表面和第二表面 的基材。該光致變色二色性制品還包含，（b)定位在基材的第一表面之上的第一光致變色 二色性層。第一光致變色二色性層包含第一光致變色二色性化合物，其在第一光致變色二 色性層內(nèi)橫向定位，并且其限定了第一光致變色二色性層的第一偏振化軸。該光致變色二 色性制品進(jìn)一步包含（c)定位在第一光致變色二色性層之上的第二光致變色二色性層。第 二光致變色二色性層包括第二光致變色二色性化合物，其在第二光致變色二色性層內(nèi)橫向 定位，并且其限定了第二光致變色二色性層的第二偏振化軸。第一光致變色二色性層的第 一偏振化軸和第二光致變色二色性層的第二偏振化軸相對(duì)于彼此在大于0°且小于或等于 90°的角度取向。
[0009] 進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供上述光致變色二色性制品，其進(jìn)一步包含雙折射層，所述 雙折射層包含聚合物，其中該雙折射層插入在第一光致變色二色性層和第二光致變色二色 性層之間。
[0010] 附圖簡述
[0011] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的光致變色二色性制品的代表性分解透視圖；
[0012] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的光致變色二色性制品的代表性分解透視圖， 該包含插入在其中的第一和第二光致變色二色性層之間的雙折射層；
[0013] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的光致變色二色性制品的側(cè)面俯視截面圖，其 包括第一光致變色二色性層的第一光致變色二色性化合物和第二光致變色二色性層的第 二光致變色二色性化合物吸光度對(duì)波長的繪圖的代表圖示；和
[0014] 圖4是作為波長（在可見光波長區(qū)域用光化學(xué)輻射活化后）函數(shù)的平均△吸光 度的代表圖示，并且描繪了光致變色二色性層的兩個(gè)正交平面中獲得的兩個(gè)平均差異吸收 光譜，該光致變色二色性層包含可以包含于根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的光致變色二色性 制品的第一或第二光致變色二色性層中的光致變色二色性化合物。
[0015] 在圖1至4中，相同標(biāo)記指代相同結(jié)構(gòu)特征和組分，除非另有說明。
[0016] 詳細(xì)說明
[0017] 本文使用的術(shù)語"光化學(xué)輻射"和類似術(shù)語，例如"光化學(xué)光"，表示這樣的電磁輻 射，其能夠引起材料中的響應(yīng)，例如但不限于將光致變色材料從一種形式或狀態(tài)轉(zhuǎn)換成另 一種，如這里將要進(jìn)一步詳細(xì)討論的那樣。
[0018] 本文使用的術(shù)語"光致變色"和相關(guān)術(shù)語例如"光致變色化合物"表示對(duì)于至少可 見光具有吸收光譜，其是響應(yīng)至少光化學(xué)輻射的吸收而變化的。此外，本文使用的術(shù)語"光 致變色材料"表示任何這樣的物質(zhì)，其適于顯示光致變色性能（即，適于具有對(duì)至少可見光 的吸收光譜，其是響應(yīng)至少光化學(xué)輻射的吸收而變化的），并且其包括至少一種光致變色化 合物。
[0019] 本文使用的術(shù)語"光致變色化合物"包括熱可逆的光致變色化合物和非熱可逆的 光致變色化合物。本文使用的術(shù)語"熱可逆的光致變色化合物/材料"表示這樣的化合物/ 材料，其在響應(yīng)光化學(xué)輻射時(shí)能夠從第一狀態(tài)例如"透明狀態(tài)"轉(zhuǎn)化為第二狀態(tài)例如"著色 狀態(tài)"，并且在響應(yīng)熱能時(shí)恢復(fù)回第一狀態(tài)。本文使用的術(shù)語"非熱可逆的光致變色化合物 /材料"表示這樣的化合物/材料，其在響應(yīng)光化學(xué)輻射時(shí)能夠從第一狀態(tài)例如"透明狀態(tài)" 轉(zhuǎn)化成第二狀態(tài)例如"著色狀態(tài)"，并且在響應(yīng)與著色的狀態(tài)的吸收基本相同的波長的光化 學(xué)輻射時(shí)恢復(fù)回第一狀態(tài)（例如，停止暴露于這樣的光化學(xué)輻射）。
[0020] 本文使用的術(shù)語"二色性"表示能夠比另一個(gè)更強(qiáng)的吸收至少透射光的兩個(gè)正交 平面偏振分量之一。
[0021] 本文使用的術(shù)語"光致變色二色性"和類似術(shù)語例如"光致變色二色性材料"和"光 致變色二色性化合物"表示這樣的材料和化合物，其具有和/或提供了光致變色性能（即， 具有對(duì)于至少可見光的吸收光譜，其響應(yīng)至少光化學(xué)輻射而變化）和二色性性能（即，能夠 比另一個(gè)更強(qiáng)的吸收至少透射光的兩個(gè)正交平面偏振分量之一）二者。
[0022] 本文使用的術(shù)語"吸收比"指的是在第一平面內(nèi)線性偏振的輻射的吸光率與在正 交于該第一平面的平面內(nèi)線性偏振的相同波長的輻射的吸光率之比，其中第一平面取具有 最高吸光率的平面。
[0023] 作為此處用于修正術(shù)語"狀態(tài)"所用的，術(shù)語"第一"和"第二"并非打算表示任何 具體的次序或者時(shí)間順序，而代之以表示兩種不同的條件或性能。出于非限制性說明之目 的，光致變色二色性層的光致變色二色性化合物的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)可以具有至少一種 不同的光學(xué)性能，例如但不限于吸收或者線性偏振的可見光和/或U