具有两个至少部分交联的光致变色二色性层的光致变色制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光致变色二色性制品，其包括基材，在该基材之上的第一光致变色二 色性层，和在该第一光致变色二色性层之上的第二光致变色二色性层，其中该第一和第二 光致变色二色性层的偏振化轴相对于彼此在大于0°且小于或等于90°的角度取向。
【背景技术】
[0002] 常规线性偏振元件，例如用于太阳镜的线性偏振透镜和线性偏振滤光片，典型地 由单轴拉伸聚合物片材形成，该片材可以任选地含有二色性材料，例如二色性染料。因此， 常规线性偏振元件是具有单一、线性偏振状态的静态元件。因而，当常规线性偏振元件暴露 于随机偏振化辐射或适当波长的反射辐射时，一些百分比的透射过该元件的辐射会线性偏 振化。
[0003] 此外，常规线性偏振元件是典型地染色的的。典型地，常规线性偏振元件含有静态 或固定着色剂和具有在响应光化学辐射时不变化的吸收光谱。常规的线性偏振元件的颜色 将取决于用于形成该元件的静态着色剂，并且最通常的是中性颜色（例如棕色、蓝色或灰 色）。因此，虽然常规的线性偏振元件可用于降低反射的眩光，但是因为它们的静态色彩，它 们典型的并不能很好的适于在低光条件下使用。此外，因为常规的线性偏振元件仅仅具有 单个的着色的线性偏振状态，因此它们在它们存储或者显示信息方面的能力是受限制的。
[0004] 常规的光致变色元件，例如使用常规的热可逆的光致变色材料形成的光致变色透 镜，通常能够响应光化学辐射从第一状态例如"透明状态"转化成第二状态例如"着色状 态"，并且在响应热能时回复到第一状态。因此，常规的光致变色元件通常很好的适用于低 光和亮光条件二者。但是常规的光致变色元件（其不包括线性偏振滤光片）通常不能使辐 射线性偏振。常规的光致变色元件在任一状态时的吸收比通常小于2。所以常规的光致变 色元件不能将反射的眩光降低到与常规的线性偏振元件相同的程度。另外，常规的光致变 色元件具有有限的存储或者显示信息的能力。
[0005] 已经开发了光致变色二色性化合物和材料，其如果适当并至少足够取向的，则提 供了光致变色性能和二色性性能二者。但是，当处于着色的或者变暗的状态例如当暴露于 光化学光时，光致变色二色性化合物典型的具有比处于相等浓度和样品厚度的非偏振或者 常规的光致变色化合物更大的百分比透射率。不打算受限于任何理论，和基于目前的证据， 据信光致变色二色性材料在变暗或着色状态时增加的百分比透射率归因于该百分比透射 率是偏振光的两个正交平面偏振分量的平均。光致变色二色性材料将更强的吸收入射的无 规光的两个正交平面偏振分量之一，导致透射的偏振的光（穿过和从样品出来）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。两个正交平面偏振分量的平均典型 的产生了更大量级的平均百分比透射率。通常，随着光致变色二色性化合物的线性偏振效 率（其可以在吸收比方面来量化）的增加，与之相关的百分比透射率也增加。
[0006] 令人期望的是，开发新的偏振光致变色制品，其包括光致变色二色性化合物，并且 当处于着色的或者变暗的状态时，例如当暴露于光化学光时，其提供了线性偏振性能和降 低的百分比透射率的组合。还令人期望的是，这种新开发的偏振光致变色制品当暴露于给 定量的光化学辐射时具有提高的光学密度和提高的动力学（例如提高的褪色速率）的组 合。
[0007] 发明概述
[0008] 根据本发明，提供了光致变色二色性制品，其包含，（a)具有第一表面和第二表面 的基材。该光致变色二色性制品还包含，（b)定位在基材的第一表面之上的第一光致变色 二色性层。第一光致变色二色性层包含第一光致变色二色性化合物，其在第一光致变色二 色性层内横向定位，并且其限定了第一光致变色二色性层的第一偏振化轴。该光致变色二 色性制品进一步包含（c)定位在第一光致变色二色性层之上的第二光致变色二色性层。第 二光致变色二色性层包括第二光致变色二色性化合物，其在第二光致变色二色性层内横向 定位，并且其限定了第二光致变色二色性层的第二偏振化轴。第一光致变色二色性层的第 一偏振化轴和第二光致变色二色性层的第二偏振化轴相对于彼此在大于0°且小于或等于 90°的角度取向。
[0009] 进一步根据本发明，提供上述光致变色二色性制品，其进一步包含双折射层，所述 双折射层包含聚合物，其中该双折射层插入在第一光致变色二色性层和第二光致变色二色 性层之间。
[0010] 附图简述
[0011] 图1是根据本发明的一些实施方式的光致变色二色性制品的代表性分解透视图；
[0012] 图2是根据本发明的一些实施方式的光致变色二色性制品的代表性分解透视图， 该包含插入在其中的第一和第二光致变色二色性层之间的双折射层；
[0013] 图3是根据本发明的一些实施方式的光致变色二色性制品的侧面俯视截面图，其 包括第一光致变色二色性层的第一光致变色二色性化合物和第二光致变色二色性层的第 二光致变色二色性化合物吸光度对波长的绘图的代表图示；和
[0014] 图4是作为波长（在可见光波长区域用光化学辐射活化后）函数的平均△吸光 度的代表图示，并且描绘了光致变色二色性层的两个正交平面中获得的两个平均差异吸收 光谱，该光致变色二色性层包含可以包含于根据本发明的一些实施方式的光致变色二色性 制品的第一或第二光致变色二色性层中的光致变色二色性化合物。
[0015] 在图1至4中，相同标记指代相同结构特征和组分，除非另有说明。
[0016] 详细说明
[0017] 本文使用的术语"光化学辐射"和类似术语，例如"光化学光"，表示这样的电磁辐 射，其能够引起材料中的响应，例如但不限于将光致变色材料从一种形式或状态转换成另 一种，如这里将要进一步详细讨论的那样。
[0018] 本文使用的术语"光致变色"和相关术语例如"光致变色化合物"表示对于至少可 见光具有吸收光谱，其是响应至少光化学辐射的吸收而变化的。此外，本文使用的术语"光 致变色材料"表示任何这样的物质，其适于显示光致变色性能（即，适于具有对至少可见光 的吸收光谱，其是响应至少光化学辐射的吸收而变化的），并且其包括至少一种光致变色化 合物。
[0019] 本文使用的术语"光致变色化合物"包括热可逆的光致变色化合物和非热可逆的 光致变色化合物。本文使用的术语"热可逆的光致变色化合物/材料"表示这样的化合物/ 材料，其在响应光化学辐射时能够从第一状态例如"透明状态"转化为第二状态例如"着色 状态"，并且在响应热能时恢复回第一状态。本文使用的术语"非热可逆的光致变色化合物 /材料"表示这样的化合物/材料，其在响应光化学辐射时能够从第一状态例如"透明状态" 转化成第二状态例如"着色状态"，并且在响应与着色的状态的吸收基本相同的波长的光化 学辐射时恢复回第一状态（例如，停止暴露于这样的光化学辐射）。
[0020] 本文使用的术语"二色性"表示能够比另一个更强的吸收至少透射光的两个正交 平面偏振分量之一。
[0021] 本文使用的术语"光致变色二色性"和类似术语例如"光致变色二色性材料"和"光 致变色二色性化合物"表示这样的材料和化合物，其具有和/或提供了光致变色性能（即， 具有对于至少可见光的吸收光谱，其响应至少光化学辐射而变化）和二色性性能（即，能够 比另一个更强的吸收至少透射光的两个正交平面偏振分量之一）二者。
[0022] 本文使用的术语"吸收比"指的是在第一平面内线性偏振的辐射的吸光率与在正 交于该第一平面的平面内线性偏振的相同波长的辐射的吸光率之比，其中第一平面取具有 最高吸光率的平面。
[0023] 作为此处用于修正术语"状态"所用的，术语"第一"和"第二"并非打算表示任何 具体的次序或者时间顺序，而代之以表示两种不同的条件或性能。出于非限制性说明之目 的，光致变色二色性层的光致变色二色性化合物的第一状态和第二状态可以具有至少一种 不同的光学性能，例如但不限于吸收或者线性偏振的可见光和/或U