光致变色材料制造技术

本发明专利技术公开了一种光致变色染料。所述光致变色染料可以包含第一光反应性基团和第二光反应性基团。通过具有第一强度的辐射可以在光致变色染料的所述第一光反应性基团中诱发第一光致变色反应，且通过具有第二强度的辐射可以在光致变色染料的所述第二光反应性基团中诱发第二光致变色反应。所述第二强度可以大于所述第一强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及光致变色材料。
技术介绍
在许多工业领域中，使用许多光致变色材料。光致变色材料的吸收光谱及由此的颜色可以作为电磁辐射(例如，可见光或紫外光)的吸收结果而改变。许多光致变色材料拥有由于光致变色现象导致的变色性质。光致变色是指化合物在至少两种形态之间的可逆的、光诱发的转化。所述的至少两种形态固有地具有不同的吸收光谱，所以它们显示出不同的颜色。光致变色染料是一种显示出光依赖性变色性质的光致变色材料。光辐射的吸收能够可逆地使光致变色染料在两种具有不同吸收光谱的形态之间转化，以致显示出不同的颜色
技术实现思路
概沭本公开的一个实施方案描述了一种光致变色染料。所述光致变色染料可以包含第一光反应性基团和第二光反应性基团。一方面，通过具有第一强度的辐射可以在所述第一光反应性基团中诱发第一光致变色反应，且通过具有第二强度的辐射可以在所述第二光反应性基团中诱发第二光致变色反应。根据另一个实施方案，描述了一种光致变色染料。所述光致变色染料可以包含包含第一光反应性部分的第一光反应性基团和包含第二光反应性部分的第二光反应性基团。一方面，通过具有第一强度的辐射可以在所述第一光反应性部分中诱发第一光致变色反应，而通过具有第二强度的辐射可以在所述第二光反应性部分中诱发第二光致变色反应，其中所述第二强度大于所述第一强度。根据又一个实施方案，描述了光致变色组合物。一方面，所述光致变色组合物可以包含选自聚合物、低聚物、单体、或它们的混合物的至少一种材料，以及被结合至所述材料的至少一部分中的至少一种光致变色染料。一方面，所述至少一种光致变色染料可以包含第一光反应性基团和第二光反应性基团。一方面，通过具有第一强度的辐射可以在所述第一光反应性基团中诱发第一光致变色反应，而通过具有第二强度的辐射可以在所述第二光反应性基团中诱发第二光致变色反应。根据又一个实施方案，描述了一种光学制品。一方面，所述光学制品可以包含至少一种光学制品，所述至少一种光学制品选自眼用元件、显示元件、窗口、镜子、液晶单元元件、以及它们的组合；以及被结合至所述光学制品的至少一部分中的至少一种光致变色染料。一方面，所述至少一种光致变色染料可以包含第一光反应性基团和第二光反应性基团。一方面，通过具有第一强度的辐射可以在所述第一光反应性基团中诱发第一光致变色反应，而通过具有第二强度的辐射可以在所述第二光反应性基团中诱发第二光致变色反应。前述的概述仅仅是说明性的，并且不意图以任何形式成为限制性的。除上述说明性的方面、实施方案、和特征之外，其它的方面、实施方案、和特征通过参考以下的详细描述也变得明显。详细描沭I.导言和定义在以下的详细描述中参考了附带的结构式，所述附带的结构式形成了本说明书的一部分。在所述结构式中，除非在上下文中另有规定，否则相似的符号通常标志着相似的部分。在详细描述、结构式、和权利要求中描述的说明性的实施方案不意在具有限制性。可以利用其它实施方案，且在不脱离在此提出的主题的精神或范围的情况下，可以做出其它的改变。根据本公开的光致变色染料是指一种能够在辐射强度改变时可以显示出两种以上的颜色变化的光致变色材料(例如，化学染料)。可以通过在单个分子中连接两个以上具有不同反应性的光反应性基团，形成如本文所述的光致变色染料。如本文所使用的术语“光反应性基团”表示任何具有光反应性性质的物质。光反应性基团由一种形态向另一种形态的转化可以由电磁辐射(例如，紫外光或可见光辐射)的吸收诱发。一些常见的光反应性转化包括但不限于开环或闭环反应、周环反应、顺-反异构化、分子内氢转移、分子内基团转移、离解过程和电子转移。一方面，光反应性基团可以包括光致变色基团。一方面，光致变色反应可以是在光致变色基团中发生的变色反应。同样，由一种形态向另一种形态的转化可以包括导致或诱发所述染料的吸收光谱改变而使所述两种形态显示出不同颜色的光致变色反应。如本文所使用的术语“光致变色部分”是指这样的光反应性基团的局部或部分，在其中为了经历由一种形态向另一种的可逆的光致变色转化发生光致变色反应。如本文所使用的术语“开环或闭环反应”是指当光致变色基团吸收光辐射的时候发生的开环反应或闭环反应。根据光致变色基团的种类，发生开环反应或闭环反应。例如，螺吡喃和螺噁嗪响应光辐射经历开环反应，而二芳基乙烯和俘精酸酐类响应光辐射经历闭环反应。如本文所使用的术语“共轭体系”是指这样一种体系，在所述体系中原子通过交替的单键和双键共价地结合。一方面，如本文所公开的，第一光致变色反应可以包括在第一光反应性基团中的第一共轭体系的变化，且第二光致变色反应可以包括在第二光反应性基团中的第二共轭体系的变化。例如，通过具有给定波长和/或强度的光的光子的吸光度诱发的光致变色反应可以诱发光反应性基团中由具有第一共轭键长的第一共轭体系向具有第二(例如，更长的)共轭键长的第二共轭体系的转化。当共轭键长改变时分子的吸收光谱发生改变并因此它们的颜色发生改变，是通常的情况。通常，具有少于八个共轭双键的共轭体系仅吸收位于紫外区的光，并且对人眼而言是无色的。随着增加附加的共轭双键(即，共轭键长增加)，所述共轭体系吸收更长波长(且更低能量)的光子，最终导致在人眼可见范围内的光子的吸光度。因此，本文讨论的光致变色反应诱发光致变色染料由具有第一共轭键长的第一异构体向具有第二共轭键长的第二异构体的转化，或由具有第二共轭键长的第二异构体向具有第三共轭键长的第三异构体的转化。随着共轭键长增加，本文公开的光致变色染料可以吸收波长更长的光子。如此，无色的光致变色染料可以变成有色的光致变色染料(例如，无、色变成蓝色)，或者有色的光致变色染料可以变成具有不同颜色的光致变色染料(例如，蓝色变成红色)。例如，下文的方案I示出了螺噁嗪响应紫外光照射的开环反应。在方案I中所示的螺噁嗪包含光反应性基团，并且所述化合物可以称作“光致变色的”，因为所述螺噁嗪响应紫外照射改变了它的吸收性质，且因此改变了它的颜色。噁嗪的螺环形式是无色的隐色染料，所述隐色染料具有被Sp3杂化螺环碳(用*表示)分开的共轭噁嗪和其它共轭芳族部分。在用紫外光照射后，所述螺环碳和所述噁嗪之间的键断裂，将环打开。作为结果，所述螺环碳转换至SP2杂化状态且成为平面的，所述芳族基团旋转，并且形成展开的共轭体系。展开的共轭体系的形成使得所述分子能够吸收可见光的光子，并且因此显现色彩。当移除所述紫外光源后，所述分子将逐渐弛豫至它的基态，碳-氧重新形成，螺环-碳再次SP3杂化，并且所述分子返回它的无色状态。 Oo5ch3 - \ Xv /\ Rv=<R R.如本文所使用的术语“光辐射”是指电磁辐射如，但是不限于，能够导致光反应性基团由一种形态向另一种形态转变的紫外和可见辐射。光致变色反应的反应性与光致变色基团的摩尔吸光系数有关。如本文所使用的术语“摩尔吸光系数”是指化学物质吸收给定波长的光有多强的量度。它是所述物质的本征性质。材料的摩尔吸光系数(e )通过以下等式与材料的吸光度相联系e =A/(cxl)其中“A”是材料在特定波长的吸光度，“c”是按摩尔每升(mol/L)计的材料浓度且“I”是以厘米计的光程长度(或池(cell)厚度)。如本文所使用的术语“强度”和“光辐射强度”是指光的强度。光的强度可以指每单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔东勋，
申请(专利权)人：高丽大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：