(57)【要約】本発明は、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、ディスプレイ要素を対象とし、ディスプレイ要素は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、化学線に応答して第１の吸収状態から第２の吸収状態に切り替わるため、かつ化学線および／または熱エネルギーに応答して第１の吸収状態に戻るように動作可能であり、第１の吸収状態は、５０％〜８０％の透過率を有し、第２の吸収状態は、１０％〜５０％の透過率を有する。本発明はさらに、ディスプレイ要素を備えるディスプレイデバイス、およびディスプレイ要素を作製する方法を対象とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、ディスプレイ要素であって、前記ディスプレイ要素は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、化学線に応答して前記第１の吸収状態から前記第２の吸収状態に切り替わるため、かつ化学線および／または熱エネルギーに応答して前記第１の吸収状態に戻るように動作可能であり、前記第１の吸収状態は、５０％〜８０％の透過率を有し、前記第２の吸収状態は、１０％〜５０％の透過率を有する、ディスプレイ要素。
【請求項２】
前記第１の吸収状態は、６０％〜７０％の透過率を有し、前記第２の吸収状態は、１５％〜４０％の透過率を有する、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項３】
前記第１の吸収状態は、５％〜７０％の直線偏光効率を有し、前記第２の吸収状態は、５０％〜９９．９％の直線偏光効率を有する、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項４】
前記フォトクロミック二色性化合物は、ピランフォトクロミック基を含む、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項５】
前記ピランフォトクロミック基は、ナフトピランを含む、請求項４に記載のディスプレイ要素。
【請求項６】
前記二色性化合物は、アントラキノン染料、アゾ染料、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項７】
前記ディスプレイ要素は、前記フォトクロミック二色性化合物と、前記二色性化合物とを含む、シートを備える、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項８】
前記ディスプレイ要素は、前記フォトクロミック二色性化合物を含む、第１のシートと、前記二色性化合物を含む、第２のシートとを備える、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項９】
基板をさらに備える、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項１０】
前記基板に結合されるコーティングであって、前記フォトクロミック二色性化合物と、前記二色性化合物とを含む、コーティングをさらに備える、請求項９に記載のディスプレイ要素。
【請求項１１】
前記コーティングは、少なくとも１つの自己集合材料を含む、請求項１０に記載のディスプレイ要素。
【請求項１２】
前記自己集合材料は、液晶材料、ブロックコポリマー、およびそれらの組み合わせを含む、請求項１１に記載のディスプレイ要素。
【請求項１３】
整列層と、前記フォトクロミック二色性化合物および前記二色性化合物を含むコーティングとをさらに備え、前記コーティングは、前記整列層に結合される、請求項９に記載のディスプレイ要素。
【請求項１４】
前記整列層は、光整列層を備える、請求項１３に記載のディスプレイ要素。
【請求項１５】
前記基板に結合される、第１のコーティングであって、前記フォトクロミック二色性化合物を含む、第１のコーティングと、前記基板に結合される、第２のコーティングであって、前記二色性化合物を含む、第２のコーティングとをさらに備える、請求項９に記載のディスプレイ要素。
【請求項１６】
前記二色性化合物対前記フォトクロミック二色性化合物の重量比は、０．００５：１〜０．１５０：１である、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項１７】
複屈折層をさらに備える、請求項１に記載のディスプレイ要素。
【請求項１８】
前記複屈折層は、４分の１波長板を備える、請求項１７に記載のディスプレイ要素。
【請求項１９】
請求項１に記載のディスプレイ要素を備える、ディスプレイデバイス。
【請求項２０】
前記ディスプレイデバイスはさらに、有機発光ダイオード、発光ダイオード、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネセントディスプレイ、または陰極線管を備える、請求項１９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２１】
発光層と、
反射バッキング層と、
４分の１波長リターダと、
前記フォトクロミック二色性化合物、前記二色性化合物、またはそれらの組み合わせを含む、少なくとも１つの層と、
をさらに備える、請求項１９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２２】
前記発光層は、発光ダイオードまたは有機発光ダイオードを備える、請求項２１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２３】
前記ディスプレイデバイスは、第１の層と、第２の層とを備え、前記第１の層は、前記フォトクロミック二色性化合物を含み、前記第２の層は、前記二色性化合物を含む、請求項２２に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２４】
前記ディスプレイデバイスはさらに、前記第１の層に結合される４分の１波長板を備え、前記第１の層は、前記第２の層に結合される、請求項２３に記載のディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、ディスプレイ要素およびデバイスを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
背景情報
モバイルデバイス、ＡＴＭ、および屋外で使用され得る他の機械上のディスプレイ画面は、多くの場合、日光可読性、紫外線劣化、耐久性、動作温度範囲、および耐用期間に関する問題を有する。日光可読性は、いくつかの方法で改良され得る。１つの解決策は、より多くの冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）バックライト管を追加することによって、バックライト強度を能動的に増加させることである。残念ながら、本アプローチは、バッテリ枯渇、より大きいデバイスサイズ、発熱、および重量の考慮事項により、殆どのモバイルデバイス用途で欠点を有する。第２のアプローチは、輝度向上膜をディスプレイ画面の光学スタックに追加することによって、バックライト強度を受動的に増加させることである。能動的アプローチの欠点の殆どを回避するが、本解決策は、輝度を約２倍増加させるのみであり、これは、日光可読性問題を解決するためには不十分である。第３の解決策は、反射防止コーティングおよび膜ならびに円偏光子の使用を通したもの等の反射光の最小限化である。これらの解決策はそれぞれ、所望の効果を最適化するように他のものと組み合わせられ得る。
【０００３】
現在の殆どのモバイルデバイスは、円偏光子を使用する。円偏光子は、従来の直線偏光要素および４分の１波長リターダのアセンブリである。リターダの軸は、直線偏光子の軸に対して４５度に配向される。入射光がアセンブリを通過すると、円偏光に変換される。円偏光子は、従来的に、それらの反射防止性質のために使用されてきた。そのような用途では、光がリターダを通して鏡面から戻るように反射されるとき、偏光面が最初の配向に対して９０度回転されるため、直線偏光子は、戻ってくる反射光を遮断する。しかしながら、日光可読性を達成するために、円偏光子は、大量の透過される放射を吸収しなければならず、典型的には、透過される放射の約６０％が、吸収される。そのような高レベルの光吸収が、日光可読性のために必要であるが、大量の光吸収は、屋内では必要ではない。しかしながら、円偏光子の光吸収の量は、固定され、したがって、高レベルの輝度が、電話のディスプレイが可視であり、円偏光子の光吸収を克服するために、発光源から放射されなければならない。これは、バッテリエネルギーの著しい無駄をもたらす。
【０００４】
明るいおよび暗い条件で良好な可読性を提供し、ディスプレイデバイスのバッテリ寿命を改良する、ディスプレイを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の要旨
フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、ディスプレイ要素が、本明細書に開示され、ディスプレイ要素は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、化学線に応答して第１の吸収状態から第２の吸収状態に切り替わるため、かつ化学線および／または熱エネルギーに応答して第１の吸収状態に戻るように動作可能であり、第１の吸収状態は、５０％〜８０％の透過率を有し、第２の吸収状態は、１０％〜５０％の透過率を有する。
【０００６】
また、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、ディスプレイ要素を備える、ディスプレイデバイスが、本明細書に開示され、ディスプレイ要素は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、化学線に応答して第１の吸収状態から第２の吸収状態に切り替わるため、かつ化学線および／または熱エネルギーに応答して第１の吸収状態に戻るように動作可能であり、第１の吸収状態は、５０％〜８０％の透過率を有し、第２の吸収状態は、１０％〜５０％の透過率を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施例１による、ディスプレイ要素の層スタッキング構成である。ガラス板が、光整列層および液晶コーティング調合物（ＬＣＣＦ−１）でコーティングされる。
【０００８】
【図２】図２は、実施例２による、ディスプレイ要素の層スタッキング構成である。ガラス板が、光整列層、液晶コーティング調合物（ＬＣＣＦ−２）、第２の光整列層、および第２の液晶コーティング調合物（ＬＣＣＦ−１）でコーティングされる。
【０００９】
【図３】図３は、実施例３による、ディスプレイ要素の層スタッキング構成である。ガラス板が、光整列層および液晶コーティング調合物（ＬＣＣＦ−３）でコーティングされる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明の詳細な説明
上記のように、本発明は、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、ディスプレイ要素を対象とし、ディスプレイ要素は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、化学線に応答して第１の吸収状態から第２の吸収状態に切り替わるため、かつ化学線および／または熱エネルギーに応答して第１の吸収状態に戻るように動作可能であり、第１の吸収状態は、５０％〜８０％の透過率を有し、第２の吸収状態は、１０％〜５０％の透過率を有する。
【００１１】
本発明によると、ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性化合物を含む。フォトクロミック二色性化合物は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、フォトクロミック二色性材料は、化学線に応答して第１の状態から第２の状態に切り替わり、化学線および／または熱エネルギーに応答して第１の状態に戻り、第１の状態および第２の状態の両方の直線偏光を実証し得る。本明細書で使用されるように、用語「フォトクロミック二色性」は、ある条件下でフォトクロミックおよび二色（すなわち、直線偏光）性質の両方を示すことを意味し、その性質は、少なくとも計装によって検出可能である。故に、「フォトクロミック二色性化合物」は、ある条件下でフォトクロミックおよび二色（すなわち、直線偏光）性質の両方を示す化合物であり、その性質は、少なくとも計装によって検出可能である。本明細書で使用されるように、用語「直線偏光させる」は、光波の電気ベクトルの振動を１つの方向に限定することを意味する。したがって、フォトクロミック二色性化合物は、少なくとも化学線に応答して変動する、少なくとも可視光放射の吸収スペクトルを有し、少なくとも透過される放射の２つの直交面偏光成分のうちの一方を他方よりも強く吸収することが可能である。故に、ディスプレイ要素は、少なくとも化学線に応答して変動する、少なくとも可視光放射の吸収スペクトルを有し得、少なくとも透過される放射の２つの直交面偏光成分のうちの一方を他方よりも強く吸収することが可能であり得る。
【００１２】
ディスプレイ要素のフォトクロミック二色性化合物は、第１の状態では非偏光であり（すなわち、フォトクロミック二色性化合物は、光波の電気ベクトルの振動を１つの方向に限定しない）、第２の状態では透過される放射を直線偏光させ得る。本明細書で使用されるように、用語「透過される放射」は、対象の少なくとも一部を通過される放射を指す。本明細書では、限定ではないが、透過される放射は、紫外線放射、可視光放射、またはそれらの組み合わせであり得る。したがって、フォトクロミック二色性材料は、第１の状態では非偏光であり、第２の状態では、透過される紫外線放射、透過される可視光放射、またはそれらの組み合わせを直線偏光させ得る。
【００１３】
加えて、本明細書に開示されるフォトクロミック二色性化合物は、熱可逆性であり得る。すなわち、フォトクロミック二色性化合物は、化学線に応答して第１の状態から第２の状態に切り替わり、熱エネルギーに応答して第１の状態に戻ることができる。
【００１４】
本明細書に開示されるディスプレイ要素で使用するために好適なフォトクロミック二色性化合物の非限定的実施例は、下記に列挙される化合物、すなわち、
（１）３−フェニル−３−（４−（４−（３−ピペリジン−４−イル−プロピル）ピペリジノ）フェニル）−１３，１３−ジメチル−インデノ［２’，３’：３，４］−ナフト［１，２−ｂ］ピラン、
（２）３−フェニル−３−（４−（４−（３−（１−（２−ヒドロキシエチル）ピペリジン−４−イル）プロピル）ピペリジノ）フェニル）−１３，１３−ジメチル−インデノ［２’，３’：３，４］ナフト［１，２−ｂ］ピラン、
（３）３−フェニル−３−（４−（４−（４−ブチル−フェニルカルバモイル）−ピペリジン−１−イル）フェニル）−１３，１３−ジメチル−６−メトキシ−７−（４−フェニル−ピペラジン−１−イル）インデノ［２’，３’：３，４］ナフト［１，２−ｂ］ピラン、
（４）３−フェニル−３−（４−（［１，４’］ビピペリジニル−１’−イル）フェニル）−１３，１３−ジメチル−６−メトキシ−７−（［１，４’］ビピペリジニル−１’−イル）インデノ［２’，３’：３，４］ナフト［１，２−ｂ］ピラン、
（５）３−フェニル−３−（４−（４−フェニル−ピペラジン−１−イル）フェニル）−１３，１３−ジメチル−６−メトキシ−７−（４−（４−ヘキシルベンゾイルオキシ）−ピペリジン−１−イル）インデノ［２’，３’：３，４］ナフト［１，２−ｂ］ピラン、および
（６）３−フェニル−３−（４−（４−フェニル−ピペラジン−１−イル）フェニル）−１３，１３−ジメチル−６−メトキシ−７−（４−（４’−オクチルオキシ−ビフェニル−４−カルボニルオキシ）−ピペリジン−１−イル）インデノ［２’，３’：３，４］ナフト［１，２−ｂ］ピラン
を含む化合物、および米国特許第７，２５６，９２１号の第１９欄、第２６行から第２２欄、第４７行に説明される化合物を含む。
【００１５】
より一般的には、フォトクロミック二色性化合物は、（ａ）ピラン、オキサジン、およびフルギドから選定される少なくとも１つのフォトクロミック基（ＰＣ）と、（ｂ）フォトクロミック基に付着した少なくとも１つの延長剤とを含んでもよく、延長剤（Ｌ）は、以下の式Ｉ（下記で詳細に説明される）によって表される。
−［Ｓ１］ｃ−［Ｑ１−［Ｓ２］ｄ］ｄ’−［Ｑ２−［Ｓ３］ｅ］ｅ’−［Ｑ３−［Ｓ４］ｆ］ｆ’−Ｓ５−Ｐ      式Ｉ
【００１６】
本明細書で使用されるように、用語「付着した」は、別の基に直接結合される、または別の基を通して間接的に結合されることを意味する。したがって、例えば、Ｌは、ＰＣ上の置換基としてＰＣに直接結合されることができる、またはＬは、ＰＣに直接結合される別の基（下記に議論されるＲ１によって表される基等）の上の置換基であり得る（すなわち、Ｌは、ＰＣに間接的に結合される）。本明細書では、限定ではないが、Ｌは、拡張されたＰＣ（すなわち、フォトクロミック化合物）の吸光比がＰＣ単独と比較して向上されるように、活性化された状態でＰＣを拡張または延長するようにＰＣに付着されることができる。本明細書では、限定ではないが、ＰＣ上のＬの付着の場所は、Ｌが、ＰＣの活性化された形態の理論的遷移双極子モーメントと平行な方向および垂直な方向のうちの少なくとも１つでＰＣを延長するように、選定され得る。本明細書で使用されるように、用語「理論的遷移双極子モーメント」は、分子との電磁放射の相互作用によって生成される過渡双極子偏光を指す。例えば、ＩＵＰＡＣ  Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ２ｎｄ  Ｅｄ．，  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｕｎｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｕｒｅ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  （１９９７）を参照されたい。
【００１７】
上記の式Ｉを参照すると、Ｑ１、Ｑ２、およびＱ３はそれぞれ、発生毎に、非置換または置換芳香族基、非置換または置換脂環式基、非置換または置換複素環式基、およびそれらの混合物から選定される、二価基から独立して選定され得、置換基は、Ｐによって表される基（下記に記載されるような）、液晶メソゲン、ハロゲン、ポリ（Ｃ１−Ｃ１８アルコキシ）、Ｃ１−Ｃ１８アルコキシカルボニル、Ｃ１−Ｃ１８アルキルカルボニル、Ｃ１−Ｃ１８アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、ペルフルオロ（Ｃ１−Ｃ１８）アルコキシ、ペルフルオロ（Ｃ１−Ｃ１８）アルコキシカルボニル、ペルフルオロ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキルカルボニル、ペルフルオロ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキルアミノ、ジ−（ペルフルオロ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル）アミノ、ペルフルオロ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキルチオ、Ｃ１−Ｃ１８アルキルチオ、Ｃ１−Ｃ１８アセチル、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルコキシ、シアノ、ハロ、またはＣ１−Ｃ１８アルコキシと一置換される、もしくはハロと多置換される、直鎖または分岐Ｃ１−Ｃ１８アルキル基、および以下の式のうちの１つ、すなわち、−Ｍ（Ｔ）（ｔ−１）および−Ｍ（ＯＴ）（ｔ−１）によって表される基であって、Ｍは、アルミニウム、アンチモン、タンタル、チタン、ジルコニウム、およびシリコンから選定され、Ｔは、有機官能基、有機官能炭化水素基、脂肪族炭化水素基、および芳香族炭化水素基から選定され、ｔは、Ｍの原子価である、基から選定される。本明細書で使用されるように、接頭語「ポリ」は、少なくとも２つを意味する。
【００１８】
上記で議論されるように、Ｑ１、Ｑ２、およびＱ３はそれぞれ、発生毎に、非置換または置換芳香族基、非置換または置換複素環式基、および非置換または置換脂環式基等の二価基から独立して選定され得る。有用な芳香族基の実施例は、ベンゾ、ナフト、フェナントロ、ビフェニル、テトラヒドロナフト、テルフェニル、およびントラセノを含む。
【００１９】
本明細書で使用されるように、用語「複素環式基」は、原子の環を有する化合物を意味し、環を形成する少なくとも１つの原子は、環を形成する他の原子と異なる。さらに、本明細書で使用されるように、用語「複素環式基」は、縮合複素環式基を具体的に除外する。Ｑ１、Ｑ２、およびＱ３が選定され得る、好適な複素環式基の実施例は、イソソルビトール、ジベンゾフロ、ジベンゾチエノ、ベンゾフロ、ベンゾチエノ、チエノ、フロ、ジオキシノ、カルバゾロ、アンスラニリル、アゼニピニル、ベンゾオキサゾリル、ジアゼピニル、ジオアズリル、イミダゾリジニル、イミダゾリル、イミダゾリニル、インダゾリル、インドレニニル、インドリニル、インドリジニル、インドリル、インドキサジニル、イソベンズアゾリル、イソインドリル、イソオキサゾリル、イソオキサジル、イソピロリル、イソキノリル、イソチアゾリル、モルホリノ、モルホリニル、オキサジアゾリル、オキサチアゾリル、オキサチアジル、オキサチオリル、オキサトリアゾリル、オキサゾリル、ピペラジニル、ピペラジル、ピペリジル、プリニル、ピラノピロリル、ピラジニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリル、ピラジル、ピリダジニル、ピリダジル、ピリジル、ピリミジニル、ピリミジル、ピリデニル、ピロリジニル、ピロリニル、ピロール、キノリジニル、キヌクリジニル、キノリル、チアゾリル、トリアゾリル、トリアジル、Ｎ−アリールピペラジノ、アジリジノ、アリールピペリジノ、チオモルホリノ、テトラヒドロキノリノ、テトラヒドロイソキノリノ、ピリル、非置換、一または二置換Ｃ４−Ｃ１８スピロ二環式アミン、および非置換、一または二置換Ｃ４−Ｃ１８スピロ三環式アミンを含む。
【００２０】
上記で議論されるように、Ｑ１、Ｑ２、およびＱ３は、一または二置換Ｃ４−Ｃ１８スピロ二環式アミンおよびＣ４−Ｃ１８スピロ三環式アミンから選定され得る。好適な置換基の実施例は、アリール、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、またはフェニル（Ｃ１−Ｃ６）アルキルを含む。一または二置換スピロ二環式アミンの具体的実施例は、２−アザビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−イル、３−アザビシクロ［３．２．１］オクト−３−イル、２−アザビシクロ［２．２．２］オクト−２−イル、および６−アザビシクロ［３．２．２］ノナン−６−イルを含む。一または二置換三環式アミンの具体的実施例は、２−アザトリシクロ［３．３．１．１（３，７）］デカン−２−イル、４−ベンジル−２−アザトリシクロ［３．３．１．１（３，７）］デカン−２−イル、４−メトキシ−６−メチル−２−アザトリシクロ［３．３．１．１（３，７）］デカン−２−イル、４−アザトリシクロ［４．３．１．１（３，８）］ウンデカン−４−イル、および７−メチル−４−アザトリシクロ［４．３．１．１（３，８）］ウンデカン−４−イルを含む。Ｑ１、Ｑ２、およびＱ３が選定され得る、脂環式基の実施例は、限定ではないが、シクロヘキシル、シクロプロピル、ノルボルネニル、デカリニル、アダマンタニル、ビシクロオクタン、ペルヒドロフルオレン、およびキュバニルを含む。
【００２１】
式Ｉを継続して参照すると、ヘテロ原子を含む２つのスペーサ単位がともに連結されるとき、スペーサ単位は、ヘテロ原子が相互に直接連結されないように連結され、Ｓ１およびＳ５が、それぞれＰＣおよびＰに連結されるとき、それらは、２つのヘテロ原子が相互に直接連結されないように連結されることを前提として、各Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、およびＳ５は、発生毎に、
（１）ｇが、発生毎に、１〜２０から独立して選定され、ｈが、１〜１６から選定される、−（ＣＨ２）ｇ−、−（ＣＦ２）ｈ−、−Ｓｉ（ＣＨ２）ｇ−、−（Ｓｉ［（ＣＨ３）２］Ｏ）ｈ−、
（２）Ｚが、発生毎に、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキルおよびアリールから独立して選択され、Ｚ’が、発生毎に、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキルおよびアリールから独立して選択される、−Ｎ（Ｚ）−、−Ｃ（Ｚ）＝Ｃ（Ｚ）−、−Ｃ（Ｚ）＝Ｎ−、−Ｃ（Ｚ’）−Ｃ（Ｚ’）−、または単結合、
（３）−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）（Ｏ）−、−（Ｏ）Ｓ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｏ）Ｓ（Ｏ）Ｏ−、または直鎖もしくは分岐Ｃ１−Ｃ２４アルキレン残基であって、非置換、シアノまたはハロによる一置換、もしくはハロによる多置換である、該Ｃ１−Ｃ２４アルキレン残基、
から選定される、スペーサ単位から独立して選定されることができる。本明細書で使用されるように、用語「ヘテロ原子」は、炭素または水素以外の原子を意味する。
【００２２】
さらに、式Ｉでは、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆはそれぞれ、１〜２０を含む範囲の整数から独立して選定され得、ｄ’、ｅ’およびｆ’はそれぞれ、ｄ’＋ｅ’＋ｆ’の合計が少なくとも１であることを前提として、０、１、２、３、および４から独立して選定され得る。本発明によると、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆはそれぞれ、０〜２０を含む範囲の整数から独立して選定され得、ｄ’、ｅ’およびｆ’はそれぞれ、ｄ’＋ｅ’＋ｆ’の合計が少なくとも２であることを前提として、０、１、２、３、および４から独立して選定され得る。本発明によると、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆはそれぞれ、１〜２０を含む範囲の整数から独立して選定され得、ｄ’、ｅ’、およびｆ’はそれぞれ、ｄ’＋ｅ’＋ｆ’の合計が少なくとも３であることを前提として、０、１、２、３、および４から独立して選定され得る。本発明によると、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆはそれぞれ、１〜２０を含む範囲の整数から独立して選定され得、ｄ’、ｅ’、およびｆ’はそれぞれ、ｄ’＋ｅ’＋ｆ’の合計が少なくとも１であることを前提として、０、１、２、３、および４から独立して選定され得る。
【００２３】
さらに、式Ｉでは、Ｐは、ヒドロキシ、アミノ、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、アジド、シリル、シロキシ、シリルヒドリド、（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−２−イル）オキシ、チオ、イソシアネート、チオイソシアネート、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ、２−（アクリロイルオキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリロイルオキシ）エチルカルバミル、アジリジニル、アリルオキシカルボニルオキシ、エポキシ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アクリロイルアミノ、メタクリロイルアミノ、アミノカルボニル、Ｃ１−Ｃ１８アルキルアミノカルボニル、アミノカルボニル（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、Ｃ１−Ｃ１８アルキルオキシカルボニルオキシ、ハロカルボニル、水素、アリール、ヒドロキシ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ１−Ｃ１８アルコキシ、アミノ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、Ｃ１−Ｃ１８アルキルアミノ、ジ−（Ｃ１−Ｃ１８）アルキルアミノ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル（Ｃ１−Ｃ１８）アルコキシ、Ｃ１−Ｃ１８アルコキシ（Ｃ１−Ｃ１８）アルコキシ、ニトロ、ポリ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキルエーテル、（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル（Ｃ１−Ｃ１８）アルコキシ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、ポリエチレンオキシ、ポリプロピレンオキシ、エチレニル、アクリロイル、アクリロイルオキシ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、メタクリロイル、メタクリロイルオキシ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、２−クロロアクリロイル、２−フェニルアクリロイル、アクリロイルオキシフェニル、２−クロロアクリロイルアミノ、２−フェニルアクリロイルアミノカルボニル、オキセタニル、グリシジル、シアノ、イソシアネート（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、イタコン酸エステル、ビニルエーテル、ビニルエステル、スチレン誘導体、主鎖型および側鎖型液晶ポリマー、シロキサン誘導体、エチレンイミン誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、非置換桂皮酸誘導体、メチル、メトキシ、シアノ、およびハロゲンのうちの少なくとも１つで置換される桂皮酸誘導体、またはステロイド基、テルペノイド基、アルカロイド基、およびそれらの混合物から選定択される置換または非置換キラルもしくは非キラル一価または二価基から選定されることができ、置換基は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ１−Ｃ１８アルコキシ、アミノ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８アルキル（Ｃ１−Ｃ１８）アルコキシ、フルオロ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、シアノ、シアノ（Ｃ１−Ｃ１８）アルキル、シアノ（Ｃ１−Ｃ１８）アルコキシ、またはそれらの混合物から独立して選択される、またはＰは、２〜４つの反応基を有する構造である、もしくはＰは、非置換または置換開環メタセシス重合前駆体である。
【００２４】
さらに、本明細書では、限定ではないが、Ｐが重合性基であるとき、重合性基は、重合反応に関与するように適合される任意の官能基であり得る。重合反応の実施例は、Ｈａｗｌｅｙ’ｓ  Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ  Ｔｈｉｒｔｅｅｎｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，  １９９７，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、９０１−９０２ページ（その開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる）の「重合」の定義に説明されるものを含む。例えば、本明細書では、限定ではないが、重合反応は、フリーラジカルが、片側に付加し、同時に反対側で新しい自由電子を生成することによって、モノマーの二重結合と反応する開始剤である、「付加重合」、２つの反応性分子が合体し、水分子等の小分子の除去を伴ってより大きい分子を形成する、「縮合重合」、および「酸化カップリング重合」を含む。さらに、重合性基の実施例は、ヒドロキシ、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、２−（アクリルオキシ）エチルカルバミル、２−（メタクリルオキシ）エチルカルバミル、イソシアネート、アジリジン、アリルカーボネート、およびエポキシ、例えば、オキシラニルメチルを含む。
【００２５】
また、Ｐは、主鎖型または側鎖型液晶ポリマーおよび液晶メソゲンから選定され得る。本明細書で使用されるように、用語「液晶メソゲン」は、剛性棒様または円盤様液晶分子を意味する。さらに、本明細書で使用されるように、用語「主鎖型液晶ポリマー」は、ポリマーの骨格（すなわち、主鎖）構造内に液晶メソゲンを有するポリマーを指す。本明細書で使用されるように、用語「側鎖型液晶ポリマー」は、側鎖においてポリマーに付着した液晶メソゲンを有するポリマーを指す。本明細書では、限定ではないが、概して、メソゲンは、液晶ポリマーの移動を制限する２つまたはそれを上回る芳香族環で構成される。好適な棒様液晶メソゲンの実施例は、限定ではないが、置換または非置換芳香族エステル、置換または非置換線状芳香族化合物、および置換または非置換テルフェニルを含む。本発明によると、Ｐは、ステロイド、例えば、限定ではないが、コレステロール系化合物から選定され得る。
【００２６】
フォトクロミック基ＰＣが選定され得る、熱可逆性フォトクロミックピランの実施例は、ベンゾピラン、ナフトピラン、例えば、ナフト［１，２−ｂ］ピラン、ナフト［２，１−ｂ］ピラン、米国特許第５，６４５，７６７号に開示されるもの等のインデノ縮合ナフトピラン、米国特許第５，７２３，０７２号、第５，６９８，１４１号、第６，１５３，１２６号、ならびに第６，０２２，４９７号（参照することによって本明細書に組み込まれる）に開示されるもの等の複素環縮合ナフトピラン、スピロ−９−フルオレノ［１，２−ｂ］ピラン、フェナントロピラン、キノピラン、フルオロアンテノピラン、スピロピラン、例えば、スピロ（ベンズインドリン）ナフトピラン、スピロ（インドリン）ベンゾピラン、スピロ（インドリン）ナフトピラン、スピロ（インドリン）キノピラン、およびスピロ（インドリン）ピランを含む。ナフトピランおよび補完的有機フォトクロミック物質のより具体的な実施例は、米国特許第５，６５８，５０１号（参照することによって本明細書に具体的に組み込まれる）に説明されている。スピロ（インドリン）ピランもまた、テキスト、Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｖｏｌｕｍｅ  ＩＩＩ，  “Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｓｍ”，  Ｃｈａｐｔｅｒ  ３，  Ｇｌｅｎｎ  Ｈ．  Ｂｒｏｗｎ，  Ｅｄｉｔｏｒ，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，  Ｉｎｃ．，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  １９７１（参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されている。
【００２７】
ＰＣが選定され得る、フォトクロミックオキサジンの実施例は、ベンズオキサジン、ナフトオキサジン、およびスピロオキサジン、例えば、スピロ（インドリン）ナフトオキサジン、スピロ（インドリン）ピリドベンズオキサジン、スピロ（ベンズインドリン）ピリドベンズオキサジン、スピロ（ベンズインドリン）ナフトオキサジン、スピロ（インドリン）ベンズオキサジン、スピロ（インドリン）フルオランテンオキサジン、およびスピロ（インドリン）キノキサジン）を含む。ＰＣが選定され得る、フォトクロミックフルギドの実施例は、米国特許第４，９３１，２２０号（参照することによって本明細書に具体的に組み込まれる）に開示されるフルギミド、および３−フリルならびに３−チエニルフルギドおよびフルギミド、ならびに前述のフォトクロミック材料／化合物のうちのいずれかの混合物を含む。
【００２８】
さらに、フォトクロミック二色性化合物が少なくとも２つのＰＣを含む場合、ＰＣは、個々のＰＣ上の連結基置換基を介して相互に連結されることができる。例えば、ＰＣは、重合性フォトクロミック基またはホスト材料と適合性であるように適合されるフォトクロミック基（「適合化フォトクロミック基」）であり得る。ＰＣが選定され得る、重合性フォトクロミック基の実施例は、米国特許第６，１１３，８１４号（参照することによって本明細書に具体的に組み込まれる）に開示されるものを含む。ＰＣが選定され得る、適合化フォトクロミック基の実施例は、米国特許第６，５５５，０２８号（参照することによって本明細書に具体的に組み込まれる）に開示されるものを含む。
【００２９】
他の好適なフォトクロミック基および補完的フォトクロミック基は、米国特許第６，０８０，３３８号の第２欄、第２１行から第１４欄、第４３行、第６，１３６，９６８号の第２欄、第４３行から第２０欄、第６７行、第６，２９６，７８５号の第２欄、第４７行から第３１欄、第５行、第６，３４８，６０４号の第３欄、第２６行から第１７欄、第１５行、第６，３５３，１０２の第１欄、第６２行から第１１欄、第６４行、および第６，６３０，５９７号の第２欄、第１６行から第１６欄、第２３行（前述の特許の開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されている。
【００３０】
少なくとも１つの延長剤（Ｌ）に加えて、フォトクロミック化合物はさらに、ＰＣに直接結合されるＲ１によって表される、少なくとも１つの基を含んでもよい。要求されないが、前述で議論されたように、少なくとも１つの延長剤（Ｌ）は、Ｒ１によって表される少なくとも１つの基を通して、ＰＣに間接的に結合されることができる。すなわち、Ｌは、ＰＣに結合される少なくとも１つの基Ｒ１の上の置換基であり得る。本発明によると、Ｒ１は、発生毎に、米国特許第７，２５６，９２１号の第２６欄、第６０行から第３０欄、第６４行に開示される置換基から独立して選定され得る。本発明のフォトクロミック二色性化合物は、米国特許第７，２５６，９２１号の第３０欄、第６５行から第６６欄、第６０行（その引用された部分は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に開示される、化合物および調製の方法を含む。
【００３１】
さらに、より詳細に下記で議論されるように、フォトクロミック二色性化合物は、少なくとも部分的に整列され得る。
【００３２】
本発明によると、本発明のフォトクロミック二色性化合物は、複数のフォトクロミック二色性化合物を含んでもよい。本明細書では、限定ではないが、２つまたはそれを上回るフォトクロミック二色性化合物が組み合わせて使用されるとき、フォトクロミック二色性化合物は、相互に補完し、所望の色または色相を生じるように選定され得る。例えば、混合物のフォトクロミック二色性化合物は、ほぼ中間色の灰色またはほぼ中間色の茶色等のある活性化された色を達成するために使用されてもよい。例えば、中間色の灰色および茶色を定義するパラメータを説明する、米国特許第５，６４５，７６７号、第１２欄、第６６行から第１３欄、第１９行（その開示は、参照することによって本明細書に具体的に組み込まれる）を参照されたい。加えて、または代替として、フォトクロミック二色性化合物は、補完的直線偏光状態を有するフォトクロミック二色性化合物の混合物を含んでもよい。例えば、フォトクロミック二色性化合物は、所望の波長範囲にわたって光を偏光させることが可能であるディスプレイ要素を生産するために、所望の波長範囲にわたって補完的直線偏光状態を有するように選定され得る。なおもさらに、同一の波長において本質的に同一の偏光状態を有する補完的フォトクロミック二色性化合物の混合物が、達成される全体的直線偏光を強化または向上させるように選定され得る。例えば、フォトクロミック二色性化合物は、少なくとも２つの少なくとも部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物から成ってもよく、フォトクロミック二色性化合物は、補完的な色および／または補完的直線偏光状態を有する。
【００３３】
本発明によると、ディスプレイ要素は、二色性化合物を含む。本明細書で使用されるように、用語「二色性」は、透過される放射の２つの直交面偏光成分のうちの一方を他方よりも強く吸収することが可能であることを意味する。フォトクロミック二色性化合物と対照的に、二色性化合物は、固定吸収状態と、化学線への暴露に応答して変動しない固定直線偏光度とを有する。本発明によると、二色性化合物は、複数の二色性化合物を含んでもよい。加えて、より詳細に下記で議論されるように、二色性化合物は、少なくとも部分的に整列されてもよい。
【００３４】
二色性化合物は、アゾメチン、インジゴイド、チオインジゴイド、メロシアニン、インダン、キノフタロン系染料、ペリレン、フタロペリン、トリフェノジオキサジン、インドロキノキサリン、イミダゾトリアジン、テトラジン、アゾおよび（ポリ）アゾ染料、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントロキノンおよび（ポリ）アントロキノン、アントロピリミジノン、ヨウ素、ならびにヨウ素酸塩を含んでもよい。二色性化合物は、重合性二色性化合物であってもよい。すなわち、二色性化合物は、重合されることが可能である少なくとも１つの基（すなわち、「重合性基」）を含んでもよい。例えば、本明細書では、限定ではないが、二色性化合物は、少なくとも１つの重合性基を末端に伴う、少なくとも１つのアルコキシ、ポリアルコキシ、アルキル、またはポリアルキル置換基を含んでもよい。二色性化合物はまた、複数のこれらの化合物を含んでもよい。
【００３５】
好適な市販のアントロキノン染料は、それぞれがＮｅｍａｔｅｌ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧ．から入手可能である、青色染料Ｂｌｕｅ  ＡＢ２、Ｂｌｕｅ  ＡＢ３、およびＢｌｕｅ  ＡＢ４、黄色染料Ｙｅｌｌｏｗ  ＡＧ１、橙色染料Ｏｒａｎｇｅ  ＡＯ１、赤色染料Ｒｅｄ  ＡＲ１、ならびにシアン色染料Ｃｙａｎ  ＡＣ１を含む。好適な市販のアゾ染料は、Ｎｅｍａｔｅｌ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧ．から入手可能である、橙色染料Ｏｒａｎｇｅ  ＡＺＯ１を含む。
【００３６】
上記で議論されるように、本発明のディスプレイ要素は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、化学線に応答して第１の吸収状態から第２の吸収状態に切り替わるため、かつ化学線および／または熱エネルギーに応答して第１の吸収状態に戻るように動作可能である。本発明によると、用語「状態」を修飾するために本明細書で使用されるように、用語「第１の」および「第２の」は、いずれの特定の順序または年代も指すことを意図しておらず、代わりに、２つの異なる条件または性質を指す。例えば、本明細書では、限定ではないが、ディスプレイ要素の第１の状態および第２の状態は、限定ではないが、可視光および／または紫外線放射の吸収／透過もしくは直線偏光等の少なくとも１つの光学性質に関して異なり得る。したがって、ディスプレイ要素は、第１および第２の状態のそれぞれで異なる吸収スペクトルを有するように適合されてもよい。例えば、本明細書では、限定ではないが、ディスプレイ要素は、第１の状態では第１の色、第２の状態では第２の色を有するように適合されることができる。さらに、ディスプレイ要素は、第１の状態では第１のレベルの透過率、第２の状態では低減したレベルの透過率を有するように適合されてもよい。
【００３７】
ディスプレイ要素の第１の吸収状態の性質は、概して、二色性化合物によって決定付けられる。ディスプレイ要素に存在するフォトクロミック二色性化合物は、第１の吸収状態では透過される放射を直線偏光させ得るが、フォトクロミック二色性化合物によって提供される任意の量の直線偏光は、第１の吸収状態で二色性化合物によって提供される、より強力な吸収／直線偏光を補完する。対照的に、ディスプレイ要素の第２の吸収状態の性質は、概して、フォトクロミック二色性化合物によって決定付けられ、二色性化合物によって補完される。ディスプレイ要素の第２の吸収状態を達成するためのフォトクロミック二色性化合物の活性化に応じて、フォトクロミック二色性化合物によって提供される吸収／直線偏光は、二色性化合物よりも強力である。
【００３８】
第１の吸収状態は、少なくとも５５％等、少なくとも６０％等の少なくとも５０％の透過率（％Ｔ）を有してもよく、７５％以下等、７０％以下等の８０％以下の透過率を有してもよい。第１の吸収状態は、５５％〜７５％等、６０％〜７０％等の５０％〜８０％の透過率を有してもよい。
【００３９】
第２の吸収状態は、少なくとも１２％等、少なくとも１５％等の少なくとも１０％の透過率を有してもよく、４５％以下等、４０％以下等の５０％以下の透過率を有してもよい。第２の吸収状態は、１２％〜４５％等、１５％〜４０％等の１０％〜５０％の透過率を有してもよい。
【００４０】
本明細書で使用されるように、用語「透過率」および「％Ｔ」は、明所視透過を指し、具体的には、１００％で乗算される、ディスプレイ要素等の本体を通して透過される可視スペクトル（３９０ｎｍ〜７００ｎｍの波長）内の入射電磁力の割合を指す。透過率は、光を本体に通過させ、分光光度計を使用して強度を記録し、その値を、分光光度計によって測定されるような空白（すなわち、本体なし）を通過されたときの光の強度で除算し、その値を１００％で乗算することによって、測定され得る。透過率％Ｔは、以下の方程式１によって表され得る。
％Ｔ＝Ｐ／Ｐ０＊１００％      （方程式１）
式中、Ｐは、本体を通過した後の光の強度であり、Ｐ０は、空白を通過するときの光の強度である。実施例は、透過率を測定するための方法を提供する。
【００４１】
第１の吸収状態は、少なくとも１０％等、少なくとも１５％等の少なくとも５％の直線偏光効率を有してもよく、６０％以下等、５０％以下等の７０％以下の直線偏光効率を有してもよい。第１の吸収状態は、１０％〜６０％等、１５％〜５０％等の５％〜７０％の直線偏光効率を有してもよい。
【００４２】
第２の吸収状態は、少なくとも６５％等、少なくとも７０％等の少なくとも５５％の直線偏光効率を有してもよく、９０％以下等、８０％以下等の９９．９％以下の直線偏光効率を有してもよい。第２の吸収状態は、６５％〜９０％等、７０％〜８０％等の５５％〜９９．９％の直線偏光効率を有してもよい。
【００４３】
本明細書で使用されるように、用語「直線偏光効率」は、意図された偏光状態でディスプレイ要素等の本体が透過させる、入射電磁放射の割合を指す。例えば、９９％の直線偏光効率を有する本体は、意図された偏光状態（例えば、ｐまたはｓ偏光）で入射電磁放射の９９％、反対偏光状態で入射電磁放射の１％を透過させる。
【００４４】
二色性化合物対フォトクロミック二色性化合物の重量比は、少なくとも０．０１０：１等、少なくとも０．０１５：１等の少なくとも０．００５：１であってもよく、０．１２０：１以下等、０．０９０：１以下等の０．１５０：１以下であってもよい。二色性化合物対フォトクロミック二色性化合物の重量比は、０．０１０：１〜０．１２０：１等、０．０１５：１〜０．０９０：１等の０．００５：１〜０．１５０：１であってもよい。
【００４５】
本発明によると、ディスプレイ要素は、基板、シート、コーティング、またはそれらの任意の組み合わせを備えてもよい。ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、単一の基板またはシートを備えてもよい。ディスプレイ要素はまた、少なくとも１つの基板および／または少なくとも１つのシートを備えてもよく、基板または少なくとも１つのシートは、随意に、少なくとも１つのコーティングを含み、基板、シート、および／またはコーティングのうちの少なくとも１つは、存在する場合、フォトクロミック二色性化合物を含み、基板、シート、および／またはコーティングのうちの少なくとも１つは、存在する場合、二色性化合物を含む。ディスプレイ要素の基板、シート、および／またはコーティングのうちのいずれかは、フォトクロミック二色性化合物、二色性化合物、またはフォトクロミック二色性化合物および二色性化合物の両方を含んでもよい。加えて、ディスプレイ要素の複数の基板、シート、および／またはコーティングは、フォトクロミック二色性化合物、二色性化合物、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。さらに、ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性化合物または二色性化合物を含有しない、他の層を備えてもよい。概して、基板、シート、およびコーティングはそれぞれ、個別に「層」と称され得る。
【００４６】
故に、ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、基板を備えてもよい。ディスプレイ要素はまた、基板に結合される少なくとも１つのシートを備えてもよく、基板および／またはシートのうちの少なくとも１つは、フォトクロミック二色性化合物ならびに／もしくは二色性化合物のうちの少なくとも１つを含む。ディスプレイ要素は、基板上に少なくとも１つのコーティングを備えてもよく、基板および／またはコーティングのうちの少なくとも１つは、フォトクロミック二色性化合物ならびに／もしくは二色性化合物のうちの少なくとも１つを含む。ディスプレイ要素は、基板および／またはシートのうちの少なくとも１つの上に少なくとも１つのコーティングをさらに備える、少なくとも１つのシートに結合される基板を備えてもよく、基板、シート、および／またはコーティングのうちの少なくとも１つは、フォトクロミック二色性化合物ならびに／もしくは二色性化合物のうちの少なくとも１つを含む。加えて、本段落に説明されるディスプレイ要素のうちのいずれかは、１つを上回る基板を備えてもよい。
【００４７】
ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、シートを備えてもよい。ディスプレイ要素は、複数のシートを備えてもよく、シートのうちの少なくとも１つは、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む。ディスプレイ要素は、少なくとも１つのシート上に少なくとも１つのコーティングをさらに備える、少なくとも１つのシートを備えてもよく、シートおよび／またはコーティングのうちの少なくとも１つは、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む。
【００４８】
本明細書で使用されるように、用語「シート」は、概して、一様な厚さを有する、事前形成された膜を指し、自立が可能である。ディスプレイ要素で使用され得るポリマーシートの実施例は、限定ではないが、延伸ポリマーシート、規則液晶ポリマーシート、および光配向ポリマーシートを含む。ポリマーシートを形成する際に使用され得る、液晶材料および光配向材料以外のポリマー材料の実施例は、限定ではないが、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアクリレート、およびポリカプロラクタムを含む。
【００４９】
本明細書で使用されるように、用語「コーティング」は、一様な厚さを有する場合とそうではない場合があり、ポリマーシートを具体的に除外する、流動性組成物に由来する支持された膜を意味する。コーティングは、少なくとも部分的に秩序付けられた異方性材料を含んでもよい。本明細書で使用されるように、用語「異方性」は、少なくとも１つの異なる方向に測定されたときに値が異なる、少なくとも１つの性質を有することを意味する。したがって、「異方性材料」は、少なくとも１つの異なる方向に測定されたときに値が異なる、少なくとも１つの性質を有する材料である。本発明で使用するために好適である異方性材料の実施例は、限定ではないが、液晶材料を含む。
【００５０】
さらに、本明細書で使用されるように、用語「〜に結合される」または「〜の上」は、物体との直接接触、またはそのうちの少なくとも１つが物体と直接接触している、１つまたはそれを上回る他の構造もしくは材料を通した物体との間接接触を意味する。したがって、コーティングまたはシートは、基板の少なくとも一部と直接接触してもよい、またはこれは、１つまたはそれを上回る他の構造もしくは材料を通して基板の少なくとも一部と間接接触してもよい。例えば、本明細書では、限定ではないが、コーティングまたはシートは、そのうちの少なくとも１つが基板の少なくとも一部と直接接触している、１つまたはそれを上回る他の少なくとも部分的なコーティング、ポリマーシート、もしくはそれらの組み合わせと接触してもよい。
【００５１】
ディスプレイ要素で使用するために好適である基板は、限定ではないが、有機材料、無機材料、またはそれらの組み合わせ（例えば、複合材料）から形成される基板を含む。基板の非限定的実施例は、下記でより詳細に説明される。
【００５２】
本明細書に開示される基板を形成するために使用され得る、有機材料の具体的実施例は、ポリマー材料、例えば、米国特許第５，９６２，６１７号および米国特許第５，６５８，５０１号の第１５欄、第２８行から第１６欄、第１７行（その米国特許の開示は、参照することによって本明細書に具体的に組み込まれる）に開示されるモノマーおよびモノマーの混合物から調製される、ホモポリマーおよびコポリマーを含む。例えば、そのようなポリマー材料は、熱可塑性または熱硬化性ポリマー材料であり得、透明または光学的に透明であり得、要求される任意の屈折率を有し得る。そのような開示されるモノマーおよびポリマーの実施例は、ポリオール（アリルカーボネート）モノマー、例えば、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）等のアリルジグリコールカーボネートであって、（そのモノマーは、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，  Ｉｎｃ．によって商標ＣＲ−３９の下で販売されている）、例えば、ポリウレタンプレポリマーおよびジアミン硬化剤の反応によって調製される、ポリ尿素−ポリウレタン（ポリ尿素−ウレタン）ポリマー（１つのそのようなポリマーのための組成物は、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，  Ｉｎｃ．によって商標ＴＲＩＶＥＸの下で販売されている）、ポリオール（メタ）アクリロイル末端カーボネートモノマー、ジエチレングリコールジメタクリレートモノマー、エトキシル化フェノールメタクリレートモノマー、ジイソプロペニルベンゼンモノマー、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートモノマー、エチレングリコールビスメタクリレートモノマー、ポリ（エチレングリコール）ビスメタクリレートモノマー、ウレタンアクリレートモノマー、ポリ（エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレート）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（塩化ビニリデン）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリチオウレタン、ビスフェノールＡおよびホスゲン由来のカーボネート連結樹脂等の熱可塑性ポリカーボネート（１つのそのような材料は、商標ＬＥＸＡＮの下で販売されている）、商標ＭＹＬＡＲの下で販売されている材料等のポリエステル、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリビニルブチラール、商標ＰＬＥＸＩＧＬＡＳの下で販売されている材料等のポリ（メチルメタクリレート）、および単独重合されるか、またはポリチオール、ポリイソシアネート、ポリイソチオシアネート、随意に、エチレン性不飽和モノマーもしくはハロゲン化芳香族含有ビニルモノマーと共重合および／または三量体化されるかのいずれかである、多官能性イソシアネートをポリチオールまたはポリエピスルフィドモノマーと反応させることによって調製されるポリマーを含む。また、例えば、ブロックコポリマーまたは相互貫入網生成物を形成するために、そのようなモノマーのコポリマー、および他のポリマーとの説明されるポリマーならびにコポリマーの混合物も考慮される。
【００５３】
基板を形成する際に使用するために好適な有機材料の他の実施例は、限定ではないが、不透明または半透明ポリマー材料、天然および合成織物、ならびに紙および木材等のセルロース系材料を含む、合成および天然有機材料の両方を含む。
【００５４】
基板を形成する際に使用するために好適な無機材料の実施例は、ガラス、鉱物、セラミック、および金属を含む。例えば、基板は、ガラスを含んでもよい。基板は、反射表面、例えば、研磨されたセラミック基板、金属基板、または鉱物基板を有してもよい。基板は、それを反射性にする、またはその反射率を向上させるように、無機または有機基板の表面に堆積もしくは別様に付与される、反射コーティングまたは層を備えてもよい。
【００５５】
さらに、基板は、それらの外部表面上に、限定ではないが、「ハードコート」等の耐摩耗性コーティング等の保護コーティングを有してもよい。
【００５６】
なおもさらに、基板は、随意に、薄く着色されていない、薄く着色された、直線偏光性、円偏光性、楕円偏光性、フォトクロミック、または着色されたフォトクロミック基材であってもよい。例えば、上記で議論されるように、基板は、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物から成ってもよく、故に、第１の状態ならびに／もしくは第２の状態で直線偏光性である。基板に関して本明細書で使用されるように、用語「薄く着色されていない」は、着色剤添加（限定ではないが、従来の染料等）を本質的に含まず、化学線に応答して有意に変動しない可視光放射の吸収スペクトルを有する、基板を意味する。さらに、基板を参照して、用語「薄く着色された」は、着色剤添加（限定ではないが、従来の染料等）を有し、化学線に応答して有意に変動しない可視光放射の吸収スペクトル有する、基板を意味する。
【００５７】
本明細書で使用されるように、基板に関する用語「直線偏光性」は、放射を直線偏光させるように適合される基板を指す。本明細書で使用されるように、基板に関する用語「円偏光性」は、放射を円偏光させるように適合される基板を指す。本明細書で使用されるように、基板に関する用語「楕円偏光性」は、放射を楕円偏光させるように適合される基板を指す。本明細書で使用されるように、基板に関する用語「フォトクロミック」は、少なくとも化学線に応答して変動する可視光放射の吸収スペクトルを有する基板を指す。さらに、基板に関して本明細書で使用されるように、用語「薄く着色されたフォトクロミック」は、着色剤添加ならびにフォトクロミック材料を含有し、少なくとも化学線に応答して変動する可視光放射の吸収スペクトルを有する、基板を指す。したがって、例えば、限定ではないが、薄く着色されたフォトクロミック基板は、化学線に暴露されたときに、着色剤に特徴的である第１の色と、着色剤およびフォトクロミック材料の組み合わせに特徴的である第２の色とを有することができる。
【００５８】
前述で議論されたように、フォトクロミック二色性化合物および二色性化合物は、第１および／または第２の状態で直線偏光性であり得るが、フォトクロミック二色性化合物または二色性化合物に起因する正味の直線偏光効果を達成するために、フォトクロミック二色性化合物または二色性化合物の分子を好適に位置付ける、もしくは配列することが、概して必要である。したがって、上記で議論されるように、フォトクロミック二色性化合物は、少なくとも部分的に整列されてもよく、二色性化合物は、少なくとも部分的に整列されてもよい。二色性化合物は、随意に、フォトクロミック二色性化合物と少なくとも部分的に整列されてもよい、または化合物は、独立して整列されてもよい。
【００５９】
本発明によると、ディスプレイ要素は、少なくとも１つの少なくとも部分的に秩序付けられた整列層を備えてもよい。整列層は、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を少なくとも部分的に整列させる、もしくは秩序付けてもよい。本明細書で使用されるように、用語「整列させる」または「整列された」は、別の材料、化合物、または構造との相互作用によって、好適な配列または位置に至らせることを意味する。例えば、整列層との相互作用によって少なくとも部分的に整列される、部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物の一部は、活性化状態時のフォトクロミック二色性化合物ならびに／もしくは二色性化合物の長軸が、整列層の第１の一般的方向と略平行であるように、少なくとも部分的に整列されてもよい。加えて、整列層の一部との相互作用によって少なくとも部分的に整列される、部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物の一部は、整列層の一部に結合される、もしくはそれと反応されてもよい。材料または構造の順序または整列を参照して本明細書で使用されるように、用語「一般的方向」は、材料、化合物、または構造の主要配列もしくは配向を指す。さらに、材料、化合物、または構造は、材料、化合物、または構造が少なくとも１つの主要配列を有することを前提として、材料、化合物、または構造の配列内にある程度の変動があるにしても、一般的方向を有し得ることが、当業者によって理解される。
【００６０】
整列層の実施例は、少なくとも部分的に秩序付けられた整列媒体、少なくとも部分的に秩序付けられたポリマーシート、少なくとも部分的に処理された表面、ラングミュア−ブロジェット膜、およびそれらの組み合わせを備える、少なくとも部分的なコーティングを含む。
【００６１】
整列層は、少なくとも部分的に秩序付けられた整列媒体を含む、コーティングを備えてもよい。使用され得る好適な整列媒体の実施例は、光配向材料、摩擦配向材料、および液晶材料を含む。整列媒体の少なくとも一部を秩序付ける方法が、詳細に下記で本明細書に説明される。
【００６２】
上記で議論されるように、整列媒体は、液晶材料であってもよい。液晶材料は、それらの構造により、概して、一般的方向をとるように秩序付けられる、または整列されることが可能である。より具体的には、液晶分子が棒または円盤様構造、剛性長軸、および強い双極子を有するため、液晶分子は、分子の長軸が共通軸と略平行である配向をとるように、外力または別の構造との相互作用によって秩序付けられる、または整列されることができる。例えば、液晶材料の分子は、磁場、電場、直線偏光赤外線放射、直線偏光紫外線放射、直線偏光可視光放射、または剪断力を使用することによって、整列されてもよい。また、液晶分子を配向される表面と整列させることも可能である。すなわち、液晶分子は、例えば、摩擦、溝切り、または光整列方法によって配向された表面に付与され、続いて、液晶分子のそれぞれの長軸が、表面の配向の一般的方向と略平行である配向をとるように、整列されてもよい。整列媒体として使用するために好適な液晶材料の実施例は、液晶ポリマー、液晶プレポリマー、液晶モノマー、および液晶メソゲンを含む。本明細書で使用されるように、用語「プレポリマー」は、部分的に重合された材料を意味する。
【００６３】
本発明で使用するために好適な液晶モノマーは、単ならびに多官能性液晶モノマーを含む。さらに、液晶モノマーは、架橋性液晶モノマーであってもよく、さらに、光架橋性液晶モノマーであってもよい。本明細書で使用されるように、用語「光架橋性」は、化学線への暴露に応じて架橋され得るモノマー、プレポリマー、またはポリマー等の材料を意味する。例えば、光架橋性液晶モノマーは、重合開始剤の使用の有無のいずれかを伴って、紫外線放射および／または可視光放射への暴露に応じて架橋性である、これらの液晶モノマーを含む。
【００６４】
本発明で使用するために好適な架橋性液晶モノマーの実施例は、アクリレート、メタクリレート、アリル、アリルエーテル、アルキン、アミノ、無水物、エポキシド、水酸化物、イソシアネート、ブロック化イソシアネート、シロキサン、チオシアネート、チオール、尿素、ビニル、ビニルエーテル、およびそれらの混合物から選定される官能基を有する、液晶モノマーを含む。整列層のコーティングで使用するために好適な光架橋性液晶モノマーの実施例は、アクリレート、メタクリレート、アルキン，エポキシド、チオール、およびそれらの混合物から選定される官能基を有する、液晶モノマーを含む。
【００６５】
本発明で使用するために好適である液晶ポリマーおよびプレポリマーは、主鎖型液晶ポリマーおよびプレポリマー、ならびに側鎖型液晶ポリマーおよびプレポリマーを含む。主鎖型液晶ポリマーおよびプレポリマーでは、棒または円盤様液晶メソゲンが、主にポリマー骨格内に位置する。側鎖型ポリマーおよびプレポリマーでは、棒または円盤様液晶メソゲンが、主にポリマーの側鎖内に位置する。加えて、液晶ポリマーまたはプレポリマーは、架橋性であり得、さらに光架橋性であり得る。
【００６６】
本発明で使用するために好適である液晶ポリマーおよびプレポリマーの実施例は、限定ではないが、アクリレート、メタクリレート、アリル、アリルエーテル、アルキン、アミノ、無水物、エポキシド、水酸化物、イソシアネート、ブロック化イソシアネート、シロキサン、チオシアネート、チオール、尿素、ビニル、ビニルエーテル、およびそれらの混合物から選定される官能基を有する、主鎖型および側鎖型ポリマーならびにプレポリマーを含む。整列層のコーティングで使用するために好適である光架橋性液晶ポリマーおよびプレポリマーの実施例は、アクリレート、メタクリレート、アルキン、エポキシド、チオール、およびそれらの混合物から選定される官能基を有する、これらのポリマーおよびプレポリマーを含む。
【００６７】
本発明で使用するために好適である液晶メソゲンは、サーモトロピック液晶メソゲンおよびリオトロピック液晶メソゲンを含む。さらに、本発明で使用するために好適である液晶メソゲンの実施例は、柱状（または棒様）液晶メソゲンおよびディスコティック（または円盤様）液晶メソゲンを含む。
【００６８】
整列媒体として使用するために好適である光配向材料の実施例は、光配向性ポリマー網を含む。好適な光配向性ポリマー網の具体的実施例は、アゾベンゼン誘導体、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、フェルラ酸誘導体、およびポリイミドを含む。例えば、整列層は、アゾベンゼン誘導体、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、フェルラ酸誘導体、およびポリイミドから選定される、少なくとも部分的に秩序付けられた光配向性ポリマー網を含む、少なくとも１つの少なくとも部分的なコーティングを備えてもよい。整列媒体として使用され得る桂皮酸誘導体の具体的実施例は、桂皮酸ポリビニルおよびパラメトキシ桂皮酸のポリビニルエステルを含む。
【００６９】
本明細書で使用されるように、用語「摩擦配向材料」は、材料の表面の少なくとも一部分を、別の好適にテクスチャ加工された材料で摩擦することによって、少なくとも部分的に秩序付けられ得る、材料を意味する。例えば、本明細書では、限定ではないが、摩擦配向材料は、好適にテクスチャ加工された布またはベルベットブラシで摩擦されることができる。整列媒体として使用するために好適である摩擦配向材料の実施例は、（ポリ）イミド、（ポリ）シロキサン、（ポリ）アクリレート、および（ポリ）クマリンを含む。したがって、例えば、本明細書では、限定ではないが、整列媒体を含むコーティングは、ポリイミドの表面の少なくとも一部分を少なくとも部分的に秩序付けるようにベルベットまたは布で摩擦されたポリイミドを含む、コーティングであってもよい。
【００７０】
上記で議論されるように、少なくとも部分的に秩序付けられた整列層は、少なくとも部分的に秩序付けられたポリマーシートを備えてもよい。例えば、本明細書では、限定ではないが、ポリビニルアルコールのシートは、シートを延伸することによって、少なくとも部分的に秩序付けられることができ、その後、シートは、整列層を形成するように、基板の表面の少なくとも一部に接合されることができる。代替として、秩序付けられたポリマーシートは、加工中にポリマー鎖を少なくとも部分的に秩序付ける方法によって、例えば、限定ではないが、押出によって、作製されてもよい。さらに、少なくとも部分的に秩序付けられたポリマーシートは、液晶材料のシートを鋳造または別様に形成し、その後、例えば、シートを少なくとも部分的に秩序付けるが、シートを磁場、電場、または剪断力のうちの少なくとも１つに暴露することによって、形成されることができる。なおもさらに、少なくとも部分的に秩序付けられたポリマーシートは、光配向方法を使用して、作製されることができる。例えば、限定ではないが、光配向材料のシートは、例えば、鋳造によって形成され、その後、直線偏光紫外線放射への暴露によって、少なくとも部分的に秩序付けられることができる。少なくとも部分的に秩序付けられたポリマーシートを形成するなおも他の方法が、下記で本明細書に説明される。
【００７１】
なおもさらに、整列層は、少なくとも部分的に処理された表面を備えてもよい。本明細書で使用されるように、用語「処理された表面」は、表面の少なくとも一部の上に少なくとも１つの秩序付けられた領域を作成するように物理的に改変された、表面の少なくとも一部を指す。少なくとも部分的に処理された表面の実施例は、少なくとも部分的に摩擦された表面、少なくとも部分的にエッチングされた表面、および少なくとも部分的にエンボス加工された表面を含む。さらに、少なくとも部分的に処理された表面は、例えば、フォトリソグラフィまたはインターフェログラフィプロセスを使用して、パターン化されることができる。少なくとも部分的に処理された表面の実施例は、化学的にエッチングされた表面、プラズマエッチングされた表面、ナノエッチングされた表面（走査型トンネル顕微鏡または原子間力顕微鏡を使用してエッチングされた表面等）、レーザエッチングされた表面、および電子線エッチングされた表面を含む。
【００７２】
整列層はまた、金属塩（金属酸化物または金属フッ化物等）を表面の少なくとも一部上に堆積させ、その後、堆積物をエッチングして少なくとも部分的に処理された表面を形成することによって形成される、少なくとも部分的に処理された表面を備えてもよい。金属塩を堆積させるために好適な技法の実施例は、プラズマ蒸着、化学蒸着、およびスパッタリングを含む。エッチングプロセスの実施例は、上記に記載される。
【００７３】
本明細書で使用されるように、用語「ラングミュア−ブロジェット膜」は、表面上の１つまたはそれを上回る少なくとも部分的に秩序付けられた分子膜を意味する。例えば、本明細書では、限定ではないが、ラングミュア−ブロジェット膜は、少なくとも部分的に分子膜によって被覆されるように、１回またはそれを上回って基板を液体中に浸漬し、次いで、液体および基板の相対表面張力に起因して、分子膜の分子が一般方向に少なくとも部分的に秩序付けられるように、液体から基板を除去することによって、形成されてもよい。本明細書で使用されるように、用語「分子膜」は、単分子膜（すなわち、単層）ならびに１つを上回る単層を備える膜を指す。
【００７４】
加えて、シートおよび／またはコーティングはさらに、膜またはコーティングの処理、性質、もしくは性能のうちの１つまたはそれを上回るものを促進し得る、少なくとも１つの添加剤を含んでもよい。そのような添加剤の実施例は、染料、整列促進剤、運動向上添加剤、光開始剤、熱開始剤、重合阻害剤、溶媒、光安定剤（限定ではないが、紫外線吸収剤およびヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）等の光安定剤等）、熱安定剤、離型剤、レオロジー制御剤、レベリング剤（限定ではないが、界面活性剤等）、フリーラジカルスカベンジャ、自己集合材料、ゲル化剤、および接着促進剤（ヘキサンジオールジアクリレートおよび結合剤等）を含む。これらの材料は、当業者に公知である。
【００７５】
なおもさらに、シートまたはコーティングは、少なくとも１つの従来のフォトクロミック化合物を含んでもよい。本明細書で使用されるように、用語「従来のフォトクロミック化合物」は、熱可逆性および非熱可逆性（または光可逆性）フォトクロミック化合物の両方を含み、フォトクロミック二色性化合物を除外する。
【００７６】
本発明によるディスプレイ要素は、随意に、基板の少なくとも一部に結合される、従来のフォトクロミックコーティング、反射防止コーティング、直線偏光コーティング、円偏光コーティング、楕円偏光コーティング、遷移コーティング、プライマコーティング、および防曇性コーティング、酸素障壁コーティング、ならびに紫外線吸収コーティング等の保護コーティングから選定される、少なくとも１つの付加的コーティングをさらに備えてもよい。本明細書で使用されるように、用語「遷移コーティング」は、２つのコーティングの間で性質の勾配を生成することを補助する、コーティングを意味する。例えば、本明細書では、限定ではないが、遷移コーティングは、比較的に硬質のコーティングと比較的に軟質のコーティングとの間で硬度の勾配を生成することを補助し得る。遷移コーティングの実施例は、放射線硬化アクリレート系薄膜を含む。
【００７７】
上記に説明される整列層に加えて、本発明によるディスプレイ要素はさらに、整列層とフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物（もしくは同化合物を含む膜またはコーティング）との間に間置される、少なくとも部分的に秩序付けられた整列移送材料を含む、少なくとも１つのコーティングを備えてもよい。なおもさらに、ディスプレイ要素は、整列層とフォトクロミック二色性化合物との間に間置される整列移送を備える、複数のコーティングを備えてもよい。例えば、本明細書では、限定ではないが、ディスプレイ要素は、基板に結合される、少なくとも部分的に秩序付けられた整列媒体を含むコーティングと、整列層に結合される、少なくとも部分的に秩序付けられた整列移送材料を含むコーティングとを備える、少なくとも１つの整列層を備えてもよい。さらに、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物は、整列移送材料との相互作用によって、少なくとも部分的に整列されてもよい。ディスプレイ要素で使用するために好適である整列移送材料の実施例は、限定ではないが、本明細書に開示される整列媒体に関連して上記に説明される、これらの液晶材料を含む。
【００７８】
本明細書では、限定ではないが、整列層は、最終用途および／または採用される処理機器に応じて広く変動する、例えば、０．５〜１，０００ナノメートル等、２〜５００ナノメートル等、１００〜５００ナノメートル等の少なくとも０．５ナノメートル〜１０，０００ナノメートルの厚さを有してもよい。
【００７９】
整列移送材料を含むシートまたはコーティングは、最終用途および／または採用される処理機器に応じて広く変動する、例えば、１〜２５ミクロン等、５〜２０ミクロン等の０．５ミクロン〜１，０００ミクロンの厚さを有してもよい。
【００８０】
フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むシートもしくはコーティングは、最終用途および／または採用される処理機器に応じて広く変動する、例えば、１〜２５ミクロン等、５〜２０ミクロン等の０．５ミクロン〜１，０００ミクロンの厚さを有してもよい。
【００８１】
本発明のディスプレイ要素はさらに、複屈折層を備えてもよい。複屈折層は、透過される放射を円または楕円偏光させるように動作可能である。円偏光要素が所望されるとき、複屈折層は、４分の１波長板を備える。補正板または層もしくは遅延板または層とも呼ばれる、複屈折層は、１枚のシートを含んでもよい、または２つまたはそれを上回るシートの多重層構造であってもよい。
【００８２】
複屈折層は、層に所望のパターンを形成するように、第１の一般的方向を有する、第１の秩序付けられた領域と、第１の一般的方向と同一である、または異なる第２の一般的方向を有する、第１の秩序付けられた領域に隣接する少なくとも１つの第２の秩序付けられた領域とを有する、層を備えてもよい。
【００８３】
複屈折層を調製するために使用される材料は、特に限定されず、当技術分野で公知である任意の複屈折材料であってもよい。例えば、ポリマー膜、液晶膜、自己集合材料、または液晶材料が整列される膜が、使用されてもよい。特定の複屈折層の実施例は、米国特許第６，８６４，９３２号の第３欄、第６０行から第４欄、第６４行、米国特許第５，５５０，６６１号の第４欄、第３０行から第７欄、第２行、米国特許第５，９４８，４８７号の第７欄、第１行から第１０欄、第１０行（それぞれは、参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されるものを含む。
【００８４】
具体的複屈折膜の実施例は、Ｎｉｔｔｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｊａｐａｎ）またはＮｉｔｔｏ  Ｄｅｎｋｏ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ．（Ｎｅｗ  Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ，  Ｎ．Ｊ．）から入手可能である、膜型番ＮＲＦ−１４０の正複屈折一軸膜を含む。また、ＧＲＡＦＩＸ，  Ｉｎｃ．（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，  Ｏｈｉｏ）の部門であるＧＲＡＦＩＸ  Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能である、ＯＰＴＩＧＲＡＦＩＸ円偏光子膜も好適である。
【００８５】
複屈折層を調製するために使用される具体的ポリマーシートは、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ（Ｃ１−Ｃ１２）アルキルメタクリレート、ポリオキシ（アルキレンメタクリレート）、ポリ（アルコキシ化フェノールメタクリレート）、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（塩化ビニリデン）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（（メタ）アクリルアミド）、ポリ（ジメチルアクリルアミド）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（（メタ）アクリル酸）、熱可塑性ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリチオウレタン、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリスチレン、ポリ（アルファメチルスチレン）、コポリ（スチレン−メチルメタクリレート）、コポリ（スチレン−アクリロニトリル）、ポリビニルブチラール、およびポリオール（炭酸アリル）モノマー、単官能性アクリレートモノマー、単官能性メタクリレートモノマー、多官能性アクリレートモノマー、多官能性メタクリレートモノマー、ジエチエレングリコールジメタクリレートモノマー、ジイソプロペニルベンゼンモノマー、アルコキシ化多価アルコールモノマー、ならびにジアリリデンペンタエリトリトールモノマーを含む群の構成要素のポリマー、特に、自己集合材料、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリ（メタ）アクリレート、多環アルケン、ポリウレタン、ポリ（尿素）ウレタン、ポリチオウレタン、ポリチオ（尿素）ウレタン、ポリオール（炭酸アリル）、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリアルケン、ポリアルキレン−酢酸ビニル、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（ビニルホルマール）、ポリ（ビニルアセタール）、ポリ（塩化ビニリデン）、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリエステル、ポリスルホン、ポリオレフィン、それらのコポリマー、および／またはそれらの混合物を含んでもよい。
【００８６】
複屈折層は、複屈折層の遅軸方向（屈折率が平面内で最大である方向）が、所望の結果として生じる偏光、すなわち、円または楕円偏光を生じさせるために、偏光子の整列方向に対して配向されるような方法で、ディスプレイ要素の中に組み込まれてもよい。例えば、４分の１波長板が、４５°＋／−３°等のフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物によって生成される偏光の整列方向に対して４５°＋／−５°の角度で配向される。
【００８７】
代替として、ディスプレイ要素の結果として生じた偏光は、複屈折層の厚さを設定することによって判定され得る。例えば、円偏光要素を生じさせるために、複屈折層の厚さは、出現する屈折光線が４分の１波長だけ位相外であるようなものである。
【００８８】
本発明によると、ディスプレイ要素を作製する方法もまた、開示される。ディスプレイ要素を作製する方法は、基板または膜上に、少なくとも部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むコーティングを形成するステップを含んでもよい。ディスプレイ要素を作製する方法は、基板または膜上に、少なくとも部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物を含む第１のコーティングを形成するステップと、少なくとも部分的に整列された二色性化合物を含む第２のコーティングを形成するステップとを含んでもよい。ディスプレイ要素を作製する方法は、基板または膜上に、少なくとも部分的に整列された二色性化合物を含む第１のコーティングを形成するステップと、少なくとも部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物を含む第２のコーティングを形成するステップとを含んでもよい。
【００８９】
本発明によると、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むコーティングを形成するステップは、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物ならびに異方性材料を基板もしくは膜上に付与するステップと、異方性材料を少なくとも部分的に秩序付けるステップと、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を異方性材料と少なくとも部分的に整列させるステップとを含んでもよい。本発明の方法と併せて使用され得る、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物ならびに異方性材料を基板もしくは膜に付与する方法は、限定ではないが、スピンコーティング、スプレーコーティング、スプレーおよびスピンコーティング、カーテンコーティング、フローコーティング、浸漬コーティング、射出成形、鋳造、ロールコーティング、ワイヤコーティング、およびオーバーモールディングを含む。
【００９０】
本発明によると、フォトクロミック二色性化合物および異方性材料を基板に付与するステップは、離型材料で処理され得る金型の上に異方性材料のコーティングを形成するステップを含んでもよい。その後、異方性材料は、（以下でより詳細に議論されるように）少なくとも部分的に秩序付けられ、少なくとも部分的に固化されてもよい。その後、基板は、例えば、基板形成材料を金型内で鋳造することによって、コーティングにわたって形成されることができる（すなわち、オーバーモールディング）。基板形成材料は、次いで、基板を形成するように少なくとも部分的に固化されることができる。続いて、基板および異方性材料のコーティングは、金型から離型されることができる。さらに、フォトクロミック二色性化合物は、異方性材料とともに金型に付与されることができる、または異方性材料が金型に付与された後、異方性材料が少なくとも部分的に秩序付けられた後、もしくは秩序付けられた異方性材料のコーティングを伴う基板が金型から離型された後に、異方性材料の中に吸収されることができる。
【００９１】
本発明によると、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むコーティングを形成するステップは、異方性材料を基板または膜に付与するステップと、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を異方性材料の中に吸収させるステップと、異方性材料を少なくとも部分的に秩序付けるステップと、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を異方性材料と少なくとも部分的に整列させるステップとを含んでもよい。フォトクロミック二色性化合物を種々のコーティングの中に吸収させる方法は、より詳細に下記で本明細書に説明される。
【００９２】
異方性材料を秩序付ける方法は、異方性材料を、磁場、電場、直線偏光紫外線放射、直線偏光赤外線放射、直線偏光可視光放射、および剪断力のうちの少なくとも１つに暴露するステップを含む。さらに、異方性材料は、異方性材料を別の材料または構造と整列させることによって、少なくとも部分的に秩序付けられてもよい。例えば、本明細書では、限定ではないが、異方性材料は、異方性材料を、限定ではないが、前述で議論されたこれらの整列層等の整列層と整列させることによって、少なくとも部分的に秩序付けられることができる。
【００９３】
前述で説明されたように、異方性材料の少なくとも一部を秩序付けることによって、異方性材料内に含有される、または別様にそれに結合されるフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を少なくとも部分的に整列させることが可能である。さらに、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物ならびに異方性材料を基板に付与するステップは、異方性材料を秩序付けるステップ、ならびに／もしくはフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を整列させるステップと本質的に同時に、それに先立って、もしくはその後に、起こり得る。
【００９４】
コーティング材料を付与するステップは、（随意に、溶媒または担体内の）フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物ならびに異方性材料の溶液もしくは混合物を基板上にスピンコーティングするステップを含んでもよい。その後、異方性材料は、例えば、異方性材料を、磁場、電場、直線偏光紫外線放射、直線偏光赤外線放射、直線偏光可視光放射、または剪断力に暴露することによって、少なくとも部分的に秩序付けられてもよい。さらに、異方性材料は、異方性材料を別の材料または構造、例えば、整列層と整列させることによって、少なくとも部分的に秩序付けられてもよい。
【００９５】
本発明によると、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物ならびに異方性材料の（随意に、溶媒または担体内の）溶液もしくは混合物は、コーティングを形成するように、秩序付けられたポリマーシートに付与されることができる。その後、異方性材料は、ポリマーシートと整列することを可能にされ得る。ポリマーシートは、続いて、例えば、限定ではないが、ラミネート加工または接合によって、基板に付与されてもよい。代替として、コーティングは、限定ではないが、ホットスタンピング等の当技術分野で公知の方法によって、ポリマーシートから基板に移送されてもよい。
【００９６】
本発明によると、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物ならびに異方性材料を基板に付与するステップは、液晶材料を含むマトリクス相形成材料と、異方性材料ならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むゲスト相形成材料とを含む、相分離性ポリマー系を付与するステップを含んでもよい。相分離性ポリマー系を付与した後、マトリクス相の液晶材料およびゲスト相の異方性材料は、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物が、ゲスト相の異方性材料と整列されるように、少なくとも部分的に秩序付けられてもよい。相分離性ポリマー系のマトリクス相形成材料およびゲスト相形成材料を少なくとも部分的に秩序付ける方法は、相分離性ポリマー系を含むコーティングを、磁場、電場、直線偏光赤外線放射、直線偏光紫外線放射、直線偏光可視光放射、および剪断力のうちの少なくとも１つに暴露するステップを含む。さらに、マトリクス相形成材料およびゲスト相形成材料を少なくとも部分的に秩序付けるステップは、これらの部分を整列層と少なくとも部分的に整列させるステップを含んでもよい。
【００９７】
マトリクス相形成材料およびゲスト相形成材料を少なくとも部分的に秩序付けた後、ゲスト相形成材料は、重合誘導型相分離および／または溶剤誘導型相分離によって、マトリクス相形成材料から分離されてもよい。明確にするために、マトリクスおよびゲスト相形成材料の分離は、ゲスト相形成材料がマトリクス相形成材料から分離するステップに関して本明細書に説明されるが、本文言は、２つの相形成材料間の任意の分離を網羅することを意図していることを理解されたい。すなわち、本文言は、ゲスト相形成材料のマトリクス相形成材料からの分離、およびマトリクス相形成材料のゲスト相形成材料からの分離、ならびに両方の相形成材料の同時分離、およびそれらの任意の組み合わせを網羅することを意図している。
【００９８】
マトリクス相形成材料は、液晶モノマー、液晶プレポリマー、および液晶ポリマーから選定される、液晶材料を含んでもよい。さらに、ゲスト相形成材料は、液晶メソゲン、液晶モノマー、および液晶ポリマーならびにプレポリマーから選定される、液晶材料を含んでもよい。
【００９９】
本発明によると、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むコーティングを形成するステップは、異方性材料を基板または膜に付与するステップと、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を異方性材料の中に吸収させるステップと、異方性材料を少なくとも部分的に秩序付けるステップと、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を異方性材料と少なくとも部分的に整列させるステップとを含んでもよい。さらに、異方性材料を少なくとも部分的に秩序付けるステップは、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物をその中に吸収させるステップの前に起こり得る。
【０１００】
例えば、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物は、例えば、担体内のフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物の溶液もしくは混合物を異方性材料の一部に付与し、加熱の有無のいずれかを伴って、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物が異方性材料の中に拡散することを可能にすることによって、異方性材料の中に吸収されてもよい。さらに、異方性材料は、上記で説明されるような相分離ポリマーコーティングの一部であってもよい。
【０１０１】
ディスプレイ要素を作製する方法はまた、少なくとも１つの整列層を基板に付与するステップと、続いて、整列層上に少なくとも部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物を含むコーティングを形成するステップと、少なくとも１つの整列層を形成されたコーティング上に付与するステップと、続いて、整列層上に少なくとも部分的に整列された二色性化合物を含むコーティングを形成するステップとを含んでもよい。整列層を基板に付与するステップは、基板上に少なくとも部分的に秩序付けられた整列媒体を含むコーティングを形成するステップ、少なくとも部分的に秩序付けられたポリマーシートを基板に付与するステップ、基板を処理するステップ、および基板上にラングミュア−ブロジェット膜を形成するステップのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【０１０２】
要求されないが、整列層を付与するステップは、少なくとも部分的に秩序付けられた整列媒体のコーティングを形成するステップを含んでもよく、整列媒体は、少なくとも部分的に固化されてもよい。さらに、整列媒体を固化させるステップは、整列媒体を整列させるステップと本質的に同時に起こり得る、または整列媒体を整列させた後に起こり得る。なおもさらに、整列媒体を固化させるステップは、触媒または開始剤の有無別に、重合性成分の重合反応または架橋を開始するように、媒体を、赤外線、紫外線、ガンマ、マイクロ波、または電子放射に暴露することによって、それを少なくとも部分的に硬化させるステップを含んでもよい。所望または要求される場合、これは、後に加熱ステップが続いてもよい。
【０１０３】
上記で議論されるように、整列層を基板上に付与するステップに続いて、少なくとも部分的に整列されたフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むコーティングが、整列層上に形成されてもよい。
【０１０４】
さらに、相互貫入ポリマー網を含むコーティングに関して前述で議論されたように、重合性組成物は、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むコーティングが全体として異方性であることを前提として、等方性材料または異方性材料であってもよい。
【０１０５】
本発明によると、シートを形成するステップは、液晶材料を含むマトリクス相形成材料と、液晶材料を含むゲスト相形成材料と、少なくとも１つのフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物とを含む、相分離性ポリマー系を、基材上に付与するステップを含んでもよい。その後、マトリクス相形成材料およびゲスト相形成材料は、少なくとも部分的に秩序付けられてもよく、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物は、ゲスト相形成材料と少なくとも部分的に整列されてもよい。整列後、ゲスト相形成材料は、重合誘導型相分離および／または溶剤誘導型相分離によって、マトリクス相形成材料から分離されてもよく、相分離ポリマーコーティングは、シートを形成するように基板から除去されることができる。
【０１０６】
代替として、相分離性ポリマー系は、基板上に付与され、上記で議論されるように、秩序付けられて整列され、その後、相分離ポリマーシートを形成するように基板から除去されてもよい。続いて、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物が、シートの中に吸収されてもよい。代替として、加えて、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物が、基板からコーティングを除去してシートを形成することに先立って、コーティングの中に吸収されてもよい。
【０１０７】
本発明によると、シートを形成するステップは、少なくとも部分的に秩序付けられた液晶ポリマーシートを形成するステップと、液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を液晶ポリマーシートの中に吸収させるステップとを含んでもよい。例えば、液晶ポリマーを含むシートが、形成され、形成中に液晶ポリマーを少なくとも部分的に秩序付けるポリマーシートを形成する方法によって、例えば、押出によって、少なくとも部分的に秩序付けられてもよい。代替として、液晶ポリマーが、基板上に鋳造され、上記に記載される液晶材料を秩序付ける方法のうちの１つによって、少なくとも部分的に秩序付けられることができる。例えば、本明細書では、限定ではないが、液晶材料は、磁場または電場に暴露されてもよい。少なくとも部分的に秩序付けられた後、液晶ポリマーが、少なくとも部分的に固化され、少なくとも部分的に秩序付けられた液晶ポリマーマトリクスを含むシートを形成するように基板から除去されてもよい。なおもさらに、液晶ポリマーシートが、鋳造され、少なくとも部分的に固化され、続いて、少なくとも部分的に秩序付けられた液晶ポリマーを含むシートを形成するように延伸されてもよい。
【０１０８】
少なくとも部分的に秩序付けられた液晶ポリマーを含むシートを形成した後、液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物が、液晶ポリマーマトリクスの中に吸収されてもよい。例えば、本明細書では、限定ではないが、液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物は、担体内の液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物の溶液もしくは混合物を液晶ポリマーに付与し、その後、加熱の有無のいずれかを伴って、液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物が液晶ポリマーシートの中に拡散することを可能にすることによって、液晶ポリマーの中に吸収されてもよい。代替として、液晶ポリマーを含むシートは、担体内の液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物の溶液もしくは混合物の中に浸漬されてもよく、液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物は、加熱の有無のいずれかを伴って、拡散によって液晶ポリマーシートの中に吸収されてもよい。
【０１０９】
本発明によると、シートを形成するステップは、液晶ポリマーシートを形成するステップと、（例えば、上記で議論されるように）液晶ポリマーシートに液晶メソゲンならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を吸収させるステップと、その後、液晶ポリマー、液晶メソゲン、ならびにその中に分配されたフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を少なくとも部分的に秩序付けるステップとを含んでもよい。本明細書では、限定ではないが、例えば、液晶ポリマーシート、液晶メソゲン、ならびにその中に分配されたフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物は、液晶ポリマーシートを延伸することによって、少なくとも部分的に秩序付けられることができる。さらに、液晶ポリマーシートは、限定ではないが、押出および鋳造等の従来のポリマー処理技法を使用して、形成されてもよい。
【０１１０】
本発明によると、異方性材料ならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物のコーティングを備える、光配向されたポリマーシートが、基板に付与されてもよい。例えば、光配向されたポリマーシートは、光配向性ポリマー網の層を剥離層上に付与し、続いて、光配向性ポリマー網を秩序付け、少なくとも部分的に硬化させるステップ、光配向性ポリマー網を含む層上に、異方性材料ならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物のコーティングを形成するステップ、異方性材料ならびにフォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を光配向性ポリマー網と少なくとも部分的に整列させるステップ、および異方性材料を硬化させるステップによって、形成されてもよい。剥離層は、次いで、除去されてもよく、異方性材料ならびにフォトクロミック二色性化合物のコーティングを備える、光配向性ポリマー網の層は、秩序付けられたポリマーシートを形成するように剥離層から除去されてもよい。
【０１１１】
さらに、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含むポリマーシートを基板に結合するステップは、例えば、ラミネート加工、融合、インモールド成型、およびポリマーシートを基板に接着接合するステップのうちの少なくとも１つを含んでもよい。本明細書で使用されるように、インモールド成型は、限定ではないが、シートが金型内に設置され、基板がシートの少なくとも一部にわたって（例えば、鋳造によって）形成される、オーバーモールディング、および基板がシートの周囲に形成される、射出成形等の種々の鋳造技法を含む。
【０１１２】
上記で議論されるように、ディスプレイ要素は、随意に、複屈折層を備えてもよい。複屈折層は、例えば、ラミネート加工または接着接合によって付与されてもよい。代替として、複屈折層は、ホットスタンピング等の当技術分野で公知の方法によって付与されてもよい。複屈折層を結合するための好適な接着剤は、米国特許第６，８６４，９３２号の第４欄、第６５行から第６０欄（参照することによって本明細書に組み込まれる）に開示されるものを含む。
【０１１３】
前述で議論されたように、本発明は、ディスプレイ要素およびデバイスを対象とする。さらに、前述で議論されたように、本明細書で使用されるように、用語「ディスプレイ」は、言葉、数字、シンボル、デザイン、または図面での情報の可視表現を意味する。ディスプレイデバイスの実施例は、画面およびモニタを含む。
【０１１４】
本発明のディスプレイデバイスは、上記に説明されるディスプレイ要素を含む。ディスプレイデバイスは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネセントディスプレイ（ＥＬＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）を備えてもよい。
【０１１５】
ディスプレイデバイスは、発光層等の発光源と、本発明のディスプレイ要素とを備えてもよい。ディスプレイデバイスは、随意に、発光源からディスプレイ要素を通してディスプレイデバイスの外に発生される放射を指向することを支援する、反射バッキング層をさらに備えてもよい。ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性化合物、二色性化合物、またはそれらの組み合わせを含む、少なくとも１つの層を備える。ディスプレイデバイスはさらに、複屈折層を備えてもよい。複屈折層は、４分の１波長板（４分の１波長リターダとしても公知である）を備えてもよい。
【０１１６】
発光源によって発生される光は、ディスプレイライトと称され得る。ディスプレイ要素の二色性化合物および／またはフォトクロミック二色性化合物は、ディスプレイライトの一部がディスプレイ要素を通過するにつれて、それを直線偏光させ、吸収する。上記で議論されるように、ディスプレイ要素は、ディスプレイ要素の第１の状態および第２の状態で異なる割合（％Ｔ）において放射を透過させる。
【０１１７】
ディスプレイライトに加えて、周囲または環境光が、ディスプレイ要素を通してディスプレイデバイスの中に透過されてもよい。周囲または環境光が、ディスプレイ要素を通過すると、光の少なくとも一部は、二色性化合物および／またはフォトクロミック二色性化合物によって直線偏光ならびに／もしくは吸収される。フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含む層を通過した後、周囲または環境光は、直線偏光を円偏光に変換する、４分の１波長板等の複屈折層を通過してもよい。４分の１波長板の軸は、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含む直線偏光層の軸に対して４５度で配向されてもよい。したがって、周囲または環境直線偏光が４分の１波長板を通過すると、これは、円偏光に変換される。円偏光の少なくとも一部は、発光源を通過してもよく、反射バッキング層によって反射されてもよく、円偏光の伝搬は、反対方向である（例えば、右側円偏光から左側円偏光）。反射された円偏光は、再び発光源を通して４分の１波長板の中に通過してもよい。円偏光が２回目に４分の１波長板を通過すると、これは、その偏光面が直線偏光された周囲または環境光の最初の配向に対して９０度回転される、直線偏光に変換され、フォトクロミック二色性化合物および／または二色性化合物を含む直線偏光層は、戻ってくる反射光がディスプレイ要素を通して再び透過されないように効果的に吸収または遮断する。結果として生じた反射光は、したがって、本発明のディスプレイ要素を通過した周囲または環境光の初期強度と比較して、強度が低減される。周囲または環境光は、多くの異なる入射角からディスプレイデバイスに向かって指向され、周囲または環境光の全ての角度が、このようにディスプレイ要素を通過するわけではない。しかしながら、ディスプレイ要素を通した反射光の透過は、ディスプレイ要素を１回だけ通過する発光源から発生される光の透過と比較して低減される。これは、明るいまたは晴れた条件で、ディスプレイデバイスの改良された可読性をもたらす。
【０１１８】
さらに、上記で議論されるように、ディスプレイ要素の透過率は、変動する。例えば、第１の状態では、全てではないにしても殆どのフォトクロミック二色性化合物は、活性化されておらず、放射を直線偏光または吸収しない。故に、放射の任意の直線偏光または吸収が、二色性化合物によって提供され、ディスプレイ要素は、より大きい割合の放射を透過させる。フォトクロミック二色性化合物が活性化されると、フォトクロミック二色性化合物は、放射を直線偏光または吸収する。故に、放射の直線偏光および吸収が、向上され、ディスプレイ要素は、第１の状態と比較して、低減した割合の放射を透過させる。ディスプレイ要素の第１および第２の状態に関する適切な透過率は、上記で議論される。
【０１１９】
詳細な説明の目的のために、本発明は、そうではないと明示的に規定される場合を除いて、種々の代替変形例およびステップ順序を仮定し得ることを理解されたい。また、任意の動作実施例以外に、または別様に指示される場合、値、量、割合、範囲、部分範囲、および分数を表すもの等の全ての数字は、用語が明示的に表出しない場合でも、用語「約」が前置された場合のように読まれ得る。故に、そうではないと示されない限り、以下の明細書および添付の請求項に記載される数値パラメータは、本発明によって取得されるべき所望の性質に応じて変動し得る、近似値である。少なくとも、均等論の適用を特許請求の範囲に限定する試行としてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を踏まえて、通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。閉鎖または非制約数値範囲が本明細書に説明される場合、数値範囲内である、またはそれによって包含される全ての数、値、量、割合、部分範囲、および分数は、これらの数、値、量、割合、部分範囲、および分数がそれらの全体として明示的に書き出された場合のように、本願の最初の開示に具体的に含まれ、それに属するものとして解釈されるものである。
【０１２０】
本発明の広義の範囲を記載する数値範囲およびパラメータが近似値であるにもかかわらず、具体的実施例に記載される数値は、可能な限り精密に報告される。しかしながら、任意の数値は、本質的に、それらの個別の試験測定で見出される標準偏差に必然的に起因する、ある誤差を含有する。
【０１２１】
本明細書で使用されるように、別様に指示されない限り、複数形の用語は、別様に指示されない限り、その単数の対応物を包含することができ、その逆も同様である。例えば、本明細書では、「ａ（１つの）」フォトクロミック二色性化合物、「ａ（１つの）」二色性化合物、「ａ（１つの）」基板、「ａ（１つの）」シート、および「ａ（１つの）」コーティングが参照されるが、これらの構成要素の組み合わせ（すなわち、複数）も、使用されることができる。加えて、本願では、「または」の使用は、「および／または」が、ある事例で明示的に使用され得るとしても、別様に具体的に記述されない限り、「および／または」を意味する。
【０１２２】
本明細書で使用されるように、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（〜を含有する）」、および同様の用語は、本願の文脈では「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備える）」と同義であると理解され、したがって、非制約的であり、付加的な説明されていない、または記載されていない要素、材料、原料、もしくは方法ステップの存在を除外しない。本明細書で使用されるように、「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ（〜を含む）」は、本願の文脈では、任意の規定されていない要素、原料、または方法ステップの存在を除外すると理解される。本明細書で使用されるように、「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ（本質的に〜を含む）」は、本願の文脈では、規定された要素、材料、原料、または方法ステップ、および説明されているものの「基本ならびに新規の特性に物質的に影響を及ぼさないもの」を含むと理解される。
【０１２３】
本明細書で使用されるように、用語「ｏｎ（〜の上）」、「ｏｎｔｏ（〜の上に）」、「ａｐｐｌｉｅｄ  ｏｎ（〜の上に付与される）」、「ａｐｐｌｉｅｄ  ｏｎｔｏ（〜の上に付与される）」、「ｆｏｒｍｅｄ  ｏｎ（〜の上に形成される）」、「ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  ｏｎ（〜の上に堆積される）」、「ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  ｏｎｔｏ（〜の上に堆積される）」は、表面上に形成、重層、堆積、または提供されるが、必ずしもそれと接触していないことを意味する。例えば、基板「の上に堆積される」コーティングは、コーティングと基板との間に位置する同一または異なる組成物の１つまたはそれを上回る他の介在コーティング層の存在を排除しない。
【０１２４】
本発明の具体的実施形態が詳細に説明されたが、これらの詳細への種々の修正および代替物が、本開示の全体的教示を踏まえて開発され得ることが、当業者によって理解される。故に、開示される特定の配列は、添付される請求項およびそれらの全ての均等物の全範疇が与えられるものである、本発明の範囲に関して、限定的ではなく例証的にすぎないことが意図される。
（実施態様）
【０１２５】
本発明は、したがって、とりわけ、以下の非限定的側面１−１７に関する。
１．  フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、ディスプレイ要素であって、ディスプレイ要素は、第１の吸収状態と、第２の吸収状態とを有し、化学線に応答して第１の吸収状態から第２の吸収状態に切り替わるため、かつ化学線および／または熱エネルギーに応答して第１の吸収状態に戻るように動作可能であり、第１の吸収状態は、５０％〜８０％の透過率を有し、第２の吸収状態は、１０％〜５０％の透過率を有する、ディスプレイ要素。
２．  第１の吸収状態は、６０％〜７０％の透過率を有し、第２の吸収状態は、１５％〜４０％の透過率を有する、側面１に記載のディスプレイ要素。
３．  第１の吸収状態は、５％〜７０％の直線偏光効率を有し、第２の吸収状態は、５０％〜９９．９％の直線偏光効率を有する、側面１または側面２に記載のディスプレイ要素。
４．  フォトクロミック二色性化合物は、ピランフォトクロミック基を含み、ピランフォトクロミック基は、好ましくは、ナフトピランを含む、前記側面のいずれか１つに記載のディスプレイ要素。
５．  二色性化合物は、アントラキノン染料、アゾ染料、またはそれらの組み合わせを含む、前記側面のいずれか１つに記載のディスプレイ要素。
６．  ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、シートを備える、またはフォトクロミック二色性化合物を含む、第１のシートと、二色性化合物を含む、第２のシートとを備える、前記側面のいずれか１つに記載のディスプレイ要素。
７．  基板をさらに備える、前記側面のいずれか１つに記載のディスプレイ要素。
８．  基板に結合されるコーティングであって、フォトクロミック二色性化合物と、二色性化合物とを含む、コーティングをさらに備え、コーティングは、好ましくは、液晶材料、ブロックコポリマー、およびそれらの組み合わせを含む自己集合材料等の少なくとも１つの自己集合材料を含む、側面７に記載のディスプレイ要素。
９．  整列層、例えば、光整列層を備える整列層と、フォトクロミック二色性化合物および二色性化合物を含むコーティングとをさらに備え、コーティングは、整列層に結合される、側面７に記載のディスプレイ要素。
１０．  基板に結合される、第１のコーティングであって、フォトクロミック二色性化合物を含む、第１のコーティングと、基板に結合される、第２のコーティングであって、二色性化合物を含む、第２のコーティングとをさらに備える、側面７に記載のディスプレイ要素。
１１．  複屈折層をさらに備え、複屈折層は、好ましくは、４分の１波長板を備える、前記側面のいずれか１つに記載のディスプレイ要素。
１２．  二色性化合物対フォトクロミック二色性化合物の重量比は、０．００５：１〜０．１５０：１である、前記側面のいずれか１つに記載のディスプレイ要素。
１３．  前記側面１−１２のいずれか１つに記載のディスプレイ要素を備える、ディスプレイデバイス。
１４．  ディスプレイデバイスはさらに、有機発光ダイオード、発光ダイオード、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネセントディスプレイ、または陰極線管を備える、側面１３に記載のディスプレイデバイス。
１５．  発光層と、
反射バッキング層と、
４分の１波長リターダと、
フォトクロミック二色性化合物、二色性化合物、またはそれらの組み合わせを含む、少なくとも１つの層と、
をさらに備える、側面１３に記載のディスプレイデバイス。
１６．  発光層は、発光ダイオードまたは有機発光ダイオードを備える、側面１５に記載のディスプレイデバイス。
１７．  ディスプレイデバイスは、第１の層と、第２の層とを備え、第１の層は、フォトクロミック二色性化合物を含み、第２の層は、二色性化合物を含み、好ましくは、４分の１波長リターダは、第１の層に結合され、第１の層は、第２の層に結合される、側面１５または１６のいずれか１つに記載のディスプレイデバイス。
【０１２６】
本発明は、以下の実施例を例証するが、しかしながら、これは、本発明をそれらの詳細に限定すると見なされるものではない。別様に指示されない限り、以下の実施例内、ならびに本明細書の全体を通した、全ての部分および割合は、重量比である。
【実施例】
【０１２７】
（実施例Ａ）液晶コーティング成分および調合物
液晶モノマー組成物
【０１２８】
以下の液晶モノマー（「ＬＣＭ」）組成物が、調製された。
【０１２９】
ＬＣＭ−１は、米国特許第７，９１０，０１９号（その液晶モノマーの開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる）の実施例１７に説明される手順に従って調製された、１−（６−（８−（４−（４−（４−（８−アクリロイルオキシヘキシル）オキシ）ベンゾイルオキシ）フェニルオキシカルボニル）フェノキシ）オクチルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキサン−１−オールであった。
【０１３０】
ＬＣＭ−２は、Ｃ３３Ｈ３２Ｏ１０の分子式を有する、ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．から入手可能である、４−（３−アクリロイルオキシプロピルオキシ）−安息香酸２−メチル−１，４−フェニレンエステルであると報告された市販のＲＭ２５７であった。
【０１３１】
ＬＣＭ−３は、ｎ＝０であることを除いて、米国特許第７，９１０，０１９号（その開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる）の実施例１の手順に従って調製された、１−（６−（４−（４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）フェノキシカルボニル）フェノキシ）ヘキシルオキシ）−２−メチルプロプ−２−エン−１−オンであった。
【０１３２】
ＬＣＭ−４は、米国特許第７，９１０，０１９号（その開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる）の手順に従って調製された、１−（６−（６−（６−（６−（６−（６−（６−（８−（４−（４−（４−ヘキシルオキシベンゾイルオキシ）フェノキシカルボニル）−フェノキシ）オクチルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−６−オキソヘキシルオキシ）−２−メチルプロプ−２−エン−１−オンであった。
【０１３３】
ＬＣＭ−５は、ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃから入手可能な市販のＲＭ１０５であり、Ｃ２３Ｈ２６Ｏ６の分子式を有することが報告されている。
【０１３４】
フォトクロミック二色性グレー着色合物（Ｇｒｅｙ−１）
【０１３５】
本明細書ではＧｒｅｙ−１と称される、フォトクロミック二色性グレー着色調合物が、下記の表Ａに列挙されるフォトクロミック二色性（「ＰＣ」）染料を組み合わせることによって調製された。
【表１−１】
2021500611.tif 000003
【０１３６】
液晶コーティング調合物（「ＬＣＣＦ」）
【０１３７】
ＬＣＣＦ−１は、以下のように調製された。アニソール（３．９９ｇ）およびＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ（ＵＳＡ）から入手可能なアラルキル修飾ポリ−メチル−アルキル−シロキサンであることが報告されたＢＹＫ−３２２添加剤（０．００４ｇ）の混合物を含有する、好適なフラスコに、ＬＣＭ−１（１．０８ｇ）、ＬＣＭ−２（２．４ｇ）、ＬＣＭ−３（１．０８ｇ）、ＬＣＭ−４（１．４４ｇ）、Ｇｒｅｙ−１（０．７２ｇ）、４−メトキシフェノール（０．００６ｇ）、およびＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９（０．０９ｇ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な光開始剤）が、添加された。Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能な光吸収剤である、ＣＹＡＳＯＲＢ（登録商標）  ＵＶ−２４もまた、１：４（ＵＶ−２４：Ｇｒｅｙ−１）のモル比において添加された。結果として生じる混合物は、８０℃において２時間にわたって撹拌され、約２６℃まで冷却された。
【０１３８】
ＬＣＣＦ−２は、以下のように調製された。
アニソール（３．９９ｇ）およびＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ（ＵＳＡ）から入手可能なアラルキル修飾ポリ−メチル−アルキル−シロキサンであることが報告されたＢＹＫ−３２２添加剤（０．００４ｇ）の混合物を含有する、好適なフラスコに、ＬＣＭ−２（３．０ｇ）、ＬＣＭ−５（３．０ｇ）、Ｎｅｍａｔｅｌ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧからの二色性染料Ｂｌｕｅ  ＡＢ２  Ｂａｔｃｈ  ３（０．０６ｇ）、Ｎｅｍａｔｅｌ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧからの二色性染料Ｏｒａｎｇｅ  ＡＺ０１  Ｂａｔｃｈ  １（０．０６ｇ）、４−メトキシフェノール（０．０６ｇ）、およびＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９（０．０９ｇ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な光開始剤）が、添加された。結果として生じる混合物は、８０℃において２時間にわたって撹拌され、約２６℃まで冷却された。
【０１３９】
ＬＣＣＦ−３は、以下のように調製された。アニソール（３．９９ｇ）およびＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ（ＵＳＡ）から入手可能なアラルキル修飾ポリ−メチル−アルキル−シロキサンであることが報告されたＢＹＫ−３２２添加剤（０．００４ｇ）の混合物を含有する、好適なフラスコに、ＬＣＭ−１（１．０８ｇ）、ＬＣＭ−２（２．４ｇ）、ＬＣＭ−３（１．０８ｇ）、ＬＣＭ−４（１．４４ｇ）、Ｇｒｅｙ−１（０．７２ｇ）、Ｎｅｍａｔｅｌ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧから入手可能な二色性染料Ｂｌｕｅ  ＡＢ２  Ｂａｔｃｈ  ３（０．０１２ｇ）、Ｎｅｍａｔｅｌ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧから入手可能な二色性染料Ｏｒａｎｇｅ  ＡＺ０１  Ｂａｔｃｈ  １（０．０６ｇ）、４−メトキシフェノール（０．００６ｇ）、およびＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９（０．０９ｇ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な光開始剤）が、添加された。Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能な光吸収剤である、ＣＹＡＳＯＲＢ（登録商標）  ＵＶ−２４もまた、１：４（ＵＶ−２４：Ｇｒｅｙ−１）のモル比において添加された。結果として生じる混合物は、８０℃において２時間にわたって撹拌され、約２６℃まで冷却された。
【０１４０】
（実施例Ｂ）光整列コーティング溶液の調製
光整列材料、すなわち、ポリ［（Ｅ）−２−メトキシ−４−（３−メトキシ−３−オキサプロプ−１−エニル）フェニル４−（６−（メタクリロイルオキシ）ヘキシルオキシ）ベンゾエート］の溶液が、溶液の全重量に基づいて、光整列材料の６重量パーセントをシクロペンタノンに添加することによって、調製された。
【０１４１】
（実施例Ｃ）基板を調製およびコーティングするために使用される手順
基板
【０１４２】
Ｃｏｒｎｉｎｇ  ２９４７−７５×５０ｍｍガラス板マイクロスライドが、基板として使用された。板は、０．９６〜１．０６ｍｍの厚さを伴って、７５×５０ｍｍの寸法を有した。各基板は、Ｗｉｎｄｅｘ（登録商標）で浸されたティッシュで拭うことによって清浄化され、空気流で乾燥された。
【０１４３】
各基板は、高圧変圧器を伴うＴａｎｔｅｃ  ＥＳＴ  Ｓｙｓｔｅｍｓのシリアル番号０２０２７０、Ｐｏｗｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ＨＶ  ２０００シリーズコロナ処理機器内のコンベヤベルト上を通過することによって、コロナ処理された。基板は、３フィート／分のベルト速度でコンベヤ上を進行しながら、５３．９９ＫＶ、５００ワットによって発生されたコロナに暴露された。
【０１４４】
光整列材料のためのコーティング手順
【０１４５】
実施例Ｂで調製された光整列コーティング溶液は、約１．０ｍＬの溶液を分注し、８００毎分回転数（ｒｐｍ）において３秒にわたって、その後に続いて１，０００ｒｐｍにおいて７秒にわたって、その後に続いて２，５００ｒｐｍにおいて４秒にわたって、基板を回転させることによって、試験基板の表面の一部の上にスピンコーティングすることによって試験基板に付与された。Ｌａｕｒｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｃｏｒｐ．からのスピンプロセッサ（ＷＳ−４００Ｂ−６ＮＰＰ／ＬＩＴＥ）が、スピンコーティングに使用された。その後、コーティングされた基板は、１２０℃に維持されたオーブンの中に３０分にわたって設置された。コーティングされた基板は、約２６℃まで冷却された。
【０１４６】
基板のそれぞれの上の乾燥した光整列層は、４００ワット電力供給源を有する、ＤＹＭＡＸ（登録商標）  Ｃｏｒｐ．によるＤＹＭＡＸ（登録商標）  ＵＶＣ−６ＵＶ／コンベヤシステムを使用した、直線偏光紫外線放射への暴露によって、少なくとも部分的に秩序付けられた。光源は、放射線が基板の表面と垂直な平面内で直線偏光されるように配向された。各光整列層が暴露された紫外線放射の量は、ＥＩＴ  ＩｎｃからのＵＶ  Ｐｏｗｅｒ  ＰｕｃｋＴＭ高エネルギー放射計（シリアル番号２０６６）を使用して測定され、以下の通り、すなわち、ＵＶＡ  ０．１２６Ｗ／ｃｍ２および５．９６２Ｊ／ｃｍ２、ＵＶＢ  ０．０１７Ｗ／ｃｍ２および０．０７８Ｊ／ｃｍ２、ＵＶＣ  ０Ｗ／ｃｍ２および０Ｊ／ｃｍ２、ならびにＵＶＶ  ０．０４６Ｗ／ｃｍ２および２．１５０Ｊ／ｃｍ２であった。光配向性ポリマー網の少なくとも一部を秩序付けた後、基板は、約２６℃まで冷却され、被覆された状態で保たれた。
【０１４７】
液晶コーティング調合物のためのコーティング手順
【０１４８】
実施例Ａで調製された液晶コーティング調合物（「ＬＣＣＦ」）はそれぞれ、４００毎分回転数（ｒｐｍ）の速度において６秒にわたって、その後に続いて８００ｒｐｍにおいて４秒にわたって、試験基板上に上記で説明されるように調製された、少なくとも部分的に秩序付けられた光整列材料上にスピンコーティングされた。各コーティングされた基板は、６５℃におけるオーブンの中に３０分にわたって設置された。その後、基板は、ＵＶＡの０．４４５ワット／ｃｍ２およびＵＷの０．１７９ワット／ｃｍ２のピーク強度、ならびにＵＶＡの２．７５３ジュール／ｃｍ２およびＵＷの１．１９１ジュール／ｃｍ２の紫外線量において、２フィート／分でコンベヤベルト上を流れながら、窒素雰囲気内で、Ｂｅｌｃａｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇによって設計および構築されたＵＶ  Ｃｕｒｉｎｇ  Ｏｖｅｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ内の２つの紫外線ランプの下で硬化された。硬化された層は、上記に説明されるコロナ処理機器を使用して、３フィート／分のベルト速度でコンベヤ上を進行しながら、５３．００ＫＶ、５００ワットによって発生されたコロナに暴露された。
【０１４９】
（実施例１）
実施例１の対照サンプルは、実施例Ｃの手順に従って、実施例Ｂの光整列層および実施例ＡのＬＣＣＦ−１コーティングでコーティングされた。実施例１のディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性染料を含有したが、固定された色合いの二色性染料を含有しなかった。層スタッキング構成は、図１に示される。
【０１５０】
（実施例２）
実施例２は、実施例Ｃの手順に従って、実施例ＡおよびＢの光整列コーティング／ＬＣＣＦ−２コーティング／光整列コーティング／ＬＣＣＦ−１コーティングの多層スタックでコーティングされた。実施例２のディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性染料および二色性染料を両方とも含有した。層スタッキング構成は、図２に示される。
【０１５１】
（実施例３）
実施例３は、実施例Ｃの手順に従って、実施例Ｂの光整列層および実施例ＡのＬＣＣＦ−３コーティングでコーティングされた。実施例３のディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性染料および二色性染料を両方とも含有した。層スタッキング構成は、図３に示される。
【０１５２】
ディスプレイ要素の評価
サンプル試験：光学ベンチが、ディスプレイ要素の光学性質を測定し、透明・偏光および透明・円偏光性質に関して試験されたときに、ディスプレイ要素毎に吸光比を導出するために、使用された。試験に先立って、サンプルはそれぞれ、Ｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐ．によって供給された４本のＵＶ管ＢＬＥ−７９００Ｂのバンクから１５センチメートル（ｃｍ）の距離において１０分にわたって活性化放射（ＵＶＡ）に暴露され、次いで、４０℃において１時間にわたって設置された。続いて、サンプルは、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃによって供給された４本のＵＶＩｅｓｓ管Ｆ４ＯＧＯのバンクから１５ｃｍの距離において１時間にわたって暴露され、最終的に、１時間にわたって暗所で保持された。その後、ディスプレイ要素は、光学ベンチ上の（２３°Ｃ±０．１°Ｃ）における温度制御されたエアセル内に設置された。活性化光源（Ｎｅｗｐｏｒｔ／Ｏｒｉｅｌモデル６７００５  ３００ワットキセノンアークランプ筐体、Ｕｎｉｂｌｉｔｚ  ＶＳ２５を装備した（ＶＭＭ−Ｄ４シャッタドライバを伴う）６９９１１電力供給源および６８９４５デジタル暴露コントローラ、迷光がデータ収集プロセスに干渉しないようにデータ収集中に一時的に閉鎖した高速コンピュータ制御シャッタ、短波長放射を除去したＳｃｈｏｔｔ  ３ｍｍ  ＫＧ−２帯域通過フィルタ、強度減衰のための減光フィルタ、およびビームコリメーションのための集光レンズ）は、サンプル側の表面に対する３０°〜３５°入射角において指向された。
【０１５３】
応答測定を監視するための広帯域光源が、ディスプレイ要素の表面と垂直な方式で位置付けられた。より短い可視波長の増加した信号が、分割端部の分岐光ファイバケーブルを伴う１００ワットタングステンハロゲンランプ（Ｌａｍｂｄａ  ＵＰ６０−１４定電圧電力供給源によって制御される）から別個にフィルタ処理された光を集光し、組み合わせることによって、取得された。タングステンハロゲンランプの片側からの光は、熱を吸収するためのＳｃｈｏｔｔ  ＫＧ１フィルタおよびより短い波長の通過を可能にするためのＨｏｙａ  Ｂ−４４０フィルタを用いてフィルタ処理された。光の反対側は、Ｓｃｈｏｔｔ  ＫＧ１フィルタを用いてフィルタ処理されるか、フィルタ処理されていないかのいずれかであった。光は、分割端部の分岐光ファイバケーブルの別個の端部上のランプの各側面から光を集束することによって、集光され、続いて、ケーブルの単一の端部から出現する１つの光源に組み合わせられた。４インチ光パイプが、適切な混合を確保するように、ケーブルの単一の端部に取り付けられた。
【０１５４】
光源の偏光は、ケーブルの単一の端部から、コンピュータ駆動型電動回転ステージ（Ｐｏｌｙｔｅｃｈ（ＰＩ）からのモデルＭ−０６１−ＰＤまたはＭ−６６０．５５）内に保持されたＭｏｘｔｅｋ、Ｐｒｏｆｌｕｘ偏光子に光を通過させることによって、達成された。監視ビームは、１つの偏光面（０°）が光学ベンチテーブルの平面と垂直であり、第２の偏光面（９０°）が光学ベンチテーブルの平面と平行であるように設定された。
【０１５５】
紫外線活性化に先立って、ディスプレイ要素は、以下のように整列された。電気暗、基準、および暗スペクトルが、０および９０度の偏光方向の両方において集光された。偏光サンプルの整列は、１５分にわたってサンプルを活性化し、次いで、５９０ｎｍにおける最大光吸収が達成されるまでＭｏｘｔｅｋ分析器偏光子に対してサンプルを回転させることによって、遂行された。本位置で、サンプルは、＋／−０．２５度まで分析器偏光子に対して９０度に整列される。いったん整列されると、０／９０度の吸収スペクトルが、５秒間隔で１２０秒にわたって集光され、次いで、Ｘｅアークランプシャッターが、閉鎖され、サンプルは、Ｍｏｘｔｅｋ偏光子が回転し、時間の関数として０および９０度で吸収スペクトルを集光し続けている間に、フェードすることを可能にされる。
【０１５６】
透明・直線測定を行うために、ディスプレイ要素は、フォトクロミック二色性染料を活性化するように、１５分にわたって活性化光源からの６．７Ｗ／ｍ２のＵＶＡに暴露された。検出器システム（モデルＳＥＤ０３３検出器、Ｂフィルタ、およびディフューザ）を伴うＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｐｅｃｔｒｏｒｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ（モデルＬＴ９５０）が、毎日の始まりに暴露を検証するために使用された。０°偏光面に偏光された監視源からの光が、次いで、コーティングされたサンプルを通過され、単一機能光ファイバケーブルを使用してＯｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ２０００分光光度計に結合された、１インチ積分球上に集束された。サンプルを通過した後のスペクトル情報が、Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ＳｐｅｃｔｒａＳｕｉｔｅおよびＰＰＧプロパティソフトウェアを使用して収集された。フォトクロミック二色性染料が活性化されている間に、Ｍｏｘｔｅｋ偏光子の位置は、監視光源からの光を９０°偏光面に偏光させ、かつ戻すように、前後に回転された。データが、活性化中に５秒間隔で、かつフェード中に３秒毎に、約１５分にわたって収集された。試験毎に、偏光子の回転は、偏光面の以下のシーケンス、すなわち、０°、９０°、９０°、０°等でデータを収集するように調節された。
【０１５７】
吸収スペクトルが、Ｉｇｏｒ  Ｐｒｏソフトウェア（Ｗａｖｅ  Ｍｅｔｒｉｃｓから入手可能）を使用して、ディスプレイ要素毎に取得および解析された。ディスプレイ要素毎の各偏光方向への光吸収の変化が、試験された各波長におけるディスプレイ要素の０時間（すなわち、未活性化）吸収測定値を減算することによって、計算された。明所視応答測定が、複数のフォトクロミック二色性化合物がディスプレイ要素で使用された以降に収集された。平均光吸収値は、フォトクロミック応答が飽和またはほぼ飽和した、活性化プロファイルの明所視領域（すなわち、測定された光吸収が経時的に増加しなかった、または有意に増加しなかった領域）内で、ディスプレイ要素毎に、本領域内で各時間間隔における光吸収を平均することによって、取得された。λｍａｘ−ｖｉｓ＋／−５ｎｍに対応する所定の波長範囲内の平均光吸収値が、０°および９０°偏光に関して抽出され、本範囲内の波長毎の吸光比が、大きい方の平均光吸収を小さい方の平均光吸収で除算することによって計算された。抽出される波長毎に、５〜１００個のデータ点が、平均された。フォトクロミック二色性染料の平均吸光比が、次いで、これらの個々の吸光比を平均することによって計算された。サンプルの平均吸光比が、次いで、これらの個々の吸光比を平均することによって計算された。
【０１５８】
結果が、下記に報告され、第１のフェード半減期（「Ｔ１／２」）値は、サンプル内のフォトクロミック二色性染料の活性化された形態のΔＯＤが、活性化光源の除去後に、７３．４°Ｆ（２３°Ｃ）における最大ΔＯＤの半分に到達するための秒単位の時間間隔である。
【０１５９】
％Ｔ値が、灰色／茶色レンズのＣＩＥＹ透過に基づいて計算された。初期および最終の平均透過率（％Ｔ）値ならびに偏光効率が、以下の式に従って取得された。
初期％Ｔ＝（％Ｔｐａｒａｌｌｅｌ＋％Ｔｃｒｏｓｓｅｄ）／２    （「初期」は、未活性化を意味する）
最終％Ｔ＝（％Ｔｐａｒａｌｌｅｌ＋％Ｔｃｒｏｓｓｅｄ）／２    （「最終」は、完全活性化を意味する）
％ＰＥ＝１００＊（（％Ｔｐａｒａｌｌｅｌ−％Ｔｃｒｏｓｓｅｄ）／（％Ｔｐａｒａｌｌｅｌ＋％Ｔｃｒｏｓｓｅｄ））
【０１６０】
サンプル毎に、上記に説明される手順が、少なくとも２回実行された。透明・線形偏光試験の結果は、下記の表Ｉに提示される。
【表１−２】
2021500611.tif 000004
【０１６１】
透明・円偏光研究が、下記に説明される修正を除いて、透明・直線研究と同様に行われた。Ｍｏｘｔｅｋ偏光子が、ＰＩ回転ステージ上で膜アセンブリの反対側まで移動された。円偏光測定を行うために、円偏光子は、４分の１波長板が相互に面しているように、相互に面する必要がある。システムを整列させるために、既知のＭｅｌｌｅｓ  Ｇｒｉｏｔ（ＭＧ）偏光子が、セルアセンブリに先立って定位置に設置され、レーザ光（コヒーレント超低雑音レーザダイオードモジュール−６３５ｎｍ）の最大透過のために０度で配向された。Ｍｏｘｔｅｋ偏光子が、次いで、ヌル位置を達成するようにステージ上で回転された。（Ｍｅｌｌｅｓ  Ｇｒｉｏｔからの）４分の１波長板が、Ｍｏｘｔｅｋ偏光子の直前に光学経路に追加された。４分の１波長板（上部板から７６ｍｍ離れた回転中心点を有した、Ｏｐｔｏ−Ｓｉｇｍａからのゴニオメータ上に搭載され、本アセンブリは、Ｍｅｌｌｅｓ  Ｇｒｉｏｔからの１．５インチ減衰ロッド上に搭載された）が、レーザのヌル信号を達成するように回転された。これは、４分の１波長板の速または遅軸のいずれかがＭｏｘｔｅｋ偏光子の透過方向と整列されたことを確実にした。
【０１６２】
次に、Ｍｏｘｔｅｋ偏光子が、４５度回転され、ＭＧ偏光子が、除去された。Ｍｏｘｔｅｋ偏光子は、ここで、ＭＧ４分の１波長板の速および遅軸を二等分し、左側または右側のいずれかの円偏光を生成した。電気暗、基準、および暗基準スペクトルが、Ｍｏｘｔｅｋ偏光子を９０度回転させる（代替として、ＭＧ４分の１波長板の速および遅軸を、速軸から遅軸に、次いで、遅軸から速軸に二等分する）ことによって、左側および右側の両方の円偏光に関して収集された。
【０１６３】
基準スペクトルが集光されると、サンプルは、温度制御されたエアセルの中に挿入された。Ｍｏｘｔｅｋ偏光子は、水平であるように４５度回転され、ＭＧ偏光子（０度における）は、交差偏光子構成を生成するようにビーム経路内に設置された。ディスプレイ要素は、ビーム経路内に設置され、レーザは、交差偏光子およびサンプルを通して指向された。偏光サンプルの整列は、１５分にわたってサンプルを活性化し、次いで、５９０ｎｍにおける最大光吸収が達成されるまでＭｏｘｔｅｋ分析器偏光子に対してサンプルを回転させることによって、遂行された。本位置で、サンプルは、＋／−０．２５度まで分析器偏光子に対して９０度に整列される。いったん整列されると、０／９０度の吸収スペクトルが、５秒間隔で１２０秒にわたって集光され、次いで、Ｘｅアークランプシャッターが、閉鎖され、サンプルは、Ｍｏｘｔｅｋ偏光子が回転し、時間の関数として０および９０度で吸収スペクトルを集光し続けている間に、フェードすることを可能にされる。
【０１６４】
実施例２に関して、（屈折率分散に起因する）サンプルの低品質の４分の１波長板は、正しい「交差偏光」スペクトルが使用されるように、データが手動で分析されることを要求したことに留意されたい。光学ベンチによって生成される未加工データテーブルから、交差偏光における最大暗度が見出された角度（＋／−２．５度まで）における漂白光学密度が、漂白ＣＩＥＹ透過（％Ｔ）および完全活性化透過を逆算するために使用された。これは、３８０〜７８０ｎｍを横断する４分の１波長板の低品質に起因する（それらは５６０ｎｍに関して設計される）、交差円偏光子の間のあるレベルの角度依存があるため、行われた。
【０１６５】
データ入手は、以前のように行われた（１２０秒遅延、５秒間隔データ収集における１５分の活性化、３０分のフェード、または３秒間隔における第２の半減期）。Ｍｏｘｔｅｋ偏光子は、データ収集の全体を通して＋／−９０度回転された。Ｍｏｘｔｅｋ偏光子の透過軸が４分の１波長板（ＭＧ）を二等分したため、次いで、Ｍｏｘｔｅｋ偏光子の回転は、速・遅軸を二等分することから遅・速軸を二等分することに進み、一方の配向で右側円偏光、他方の配向で左側円偏光を生成した。
【０１６６】
４分の１波長板を伴うコーティングされたサンプルを測定することは、レーザ光強度が１．０および０．５ＮＤフィルタを使用することによって低減されたことを除いて、本質的に同一のプロセスであった。透明・円偏光研究の結果は、表２で下記に列挙される。
【表２】
2021500611.tif 000005
【０１６７】
多数の修正および変形例が、本明細書に説明および例示される広義の発明の概念から逸脱することなく、上記の開示を踏まえて可能であることが、当業者によって理解される。故に、したがって、前述の開示は、本願の種々の例示的側面の例証にすぎず、本願および付随する請求項の精神および範囲内である多数の修正および変形例が、当業者によって容易に行われ得ることを理解されたい。
【図１】
2021500611.tif 000006
【図２】
2021500611.tif 000007
【図３】
2021500611.tif 000008
【国際調査報告】
2021500611.tif 000009
2021500611.tif 000010