JP2020090093A - サーモクロミック材料に安定して固定された色を生成するための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
第2の加熱工程及び同時の第2の紫外線工程を含む、本明細書で論じる手法を使用して、試験試料を調製した。第2の紫外線工程で同時加熱しない第2の加熱工程を含む、比較試料を調製した。試験試料を、加速劣化試験で比較試料と比較した。試験試料はまた、環境試験を施した。
この実施例では、同時紫外線工程を伴う第2の加熱工程を使用して形成された色の安定性を、紫外線を用いない第2の加熱工程を使用して形成した色の安定性と比較した。試験試料及び比較試料を、全く同様に調製した。試料は、0.5%濃度の近IR吸収剤と混合されたジアセチレンを含む、サーモクロミック材料でコーティングした紙で構成した。
この実施例では、試験試料を環境的に試験し、色変化を定量化するための周知の計算であるL*a*bΔE76値を使用して、試験試料の色変化を計算した。環境曝露のひどさは、ブルーウール耐光試験カードに従って測定された。
Claims (24)
- 少なくとも2つの異なる色を生成することが可能なサーモクロミック材料を含む基板上に、多色画像を形成する方法であって、
前記画像に対応する前記サーモクロミック材料の個別に選択された画素を、カラーシフトのために前記サーモクロミック材料の前記選択された画素を活性化するのに十分な1つ以上の第1の温度に加熱することと、
前記個別に選択された画素に対応する領域を、前記サーモクロミック材料を少なくとも部分的に重合させるのに十分な第1の紫外線線量で照射することと、
前記領域が第2の紫外線線量で照射されている間、前記個別に選択された画素を、1つ以上の第2の温度に加熱することと、を含む、方法。 - 前記個別に選択された画素を前記第1の温度に加熱することが、第1の熱源を制御して、前記個別に選択された画素を前記第1の温度に加熱することを含み、
前記個別に選択された画素に対応する前記領域を前記第1の紫外線線量で照射することが、前記第1の紫外線源を制御して、前記個別に選択された画素に対応する前記領域を前記第1の紫外線線量で照射することを含み、
前記個別に選択された画素を前記第2の温度に加熱することが、第2の熱源を制御して、前記個別に選択された画素を前記第2の温度に加熱することを含み、
前記個別に選択された画素に対応する前記領域を前記第2の紫外線線量で照射することが、前記第2の紫外線源を制御して、前記個別に選択された画素に対応する前記領域を前記第2の紫外線線量で照射することを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記サーモクロミック材料の前記個別に選択された画素を、前記第1の温度に加熱することが、
前記サーモクロミック材料の第1の組の前記個別に選択された画素を、紫外線の不在下でより高い第1の温度に加熱することと、
前記サーモクロミック材料の第2の組の前記個別に選択された画素を、紫外線の不在下でより低い第1の温度に加熱することと、を含み、
前記個別に選択された画素に対応する前記領域を、前記第1の紫外線線量で照射することが、前記個別に選択された画素を実質的に加熱することなく、前記領域を照射することを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記サーモクロミック材料の前記個別に選択された画素を、前記第2の温度に加熱することが、
前記個別に選択された画素を含む前記領域が、前記第2の紫外線線量で照射されている間、前記サーモクロミック材料の第3の組の前記個別に選択された画素を、より高い第2の温度に加熱することと、
前記個別に選択された画素を含む前記領域が、前記第2の紫外線線量で照射されている間、前記サーモクロミック材料の第4の組の前記個別に選択された画素を、より低い第2の温度に加熱することと、を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第2の紫外線線量が、前記第1の紫外線線量の1E−6〜1E+3倍である、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の紫外線線量が、前記第1の紫外線線量とほぼ等しい、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の紫外線線量が、約250nmの波長で約400mJ/cm2を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記第2の温度の各々が、前記第1の温度のいずれよりも約30%高い、請求項1に記載の方法。
- 前記個別に選択された画素を前記第1の温度に加熱することが、
第1の熱生成エネルギーを空間的にパターン化することと、
前記サーモクロミック材料の複数の個別に選択された画素を、前記空間的にパターン化された熱生成エネルギーに曝露させることであって、それにより第1の組の前記複数の個別に選択された画素がより高い第1の温度に加熱され、第2の組の前記複数の個別に選択された画素がより低い第1の温度に加熱され、前記より高い第1の温度が、前記サーモクロミック材料の第1の彩度を生成し、前記より低い第1の温度が、前記サーモクロミック材料の異なる第2の彩度を生成する、曝露させることと、を含み、
前記個別に選択された画素を前記第2の温度に加熱することが、
2次元画像平面で第2の熱生成エネルギーを空間的にパターン化することと、
前記2次元画像平面に対応する前記サーモクロミック材料の複数の個別に選択された画素を、前記空間的にパターン化された熱生成エネルギーに同時に曝露させることであって、それにより第3の組の前記複数の個別に選択された画素がより高い第2の温度に加熱され、第4の組の前記複数の個別に選択された画素がより低い第2の温度に加熱され、前記より高い温度が、前記サーモクロミック材料の第1のカラーシフトを生成し、前記より低い温度が、前記サーモクロミック材料の異なる第2のカラーシフトを生成する、同時に曝露させることと、を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記個別に選択された画素を加熱している間、かつ前記複数の個別に選択された画素の前記領域を前記第1及び第2の紫外線線量で照射している間、前記基板を移動させることを更に含む、請求項9に記載の方法。
- 前記個別に選択された画素を前記第1の温度に加熱することが、前記個別に選択された画素をレーザ放射線で加熱することを含み、
前記個別に選択された画素を前記第2の温度に加熱することが、前記個別に選択された画素をレーザ放射線で加熱することを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記個別に選択された画素を、レーザ放射線で前記第1の温度に加熱することが、
第1の組の前記個別に選択された画素を、第1の放射線強度でより高い第1の温度に加熱することと、
第2の組の前記個別に選択された画素を、第2の放射線強度でより低い第1の温度に加熱することと、を含み、
前記個別に選択された画素を、レーザ放射線で前記第2の温度に加熱することが、
第3の組の前記個別に選択された画素を、第3の放射線強度でより高い第2の温度に加熱することと、
第4の組の前記個別に選択された画素を、第4の放射線強度でより低い第2の温度に加熱することと、を含む、請求項11に記載の方法。 - 少なくとも2つの異なる色を生成することが可能なサーモクロミック材料を含む基板上に、多色画像を形成するための装置であって、
カラーシフトのために前記個別に選択された画素を活性化するのに十分な1つ以上の第1の温度に、前記サーモクロミック材料の個別に選択された画素を加熱する、熱生成エネルギーを提供するように構成された第1の熱源と、
前記個別に選択された画素に対応する領域を、前記サーモクロミック材料を部分的に重合させるのに十分な第1の紫外線線量で照射するように構成された第1の紫外源と、
前記個別に選択された画素が、前記第1の紫外線線量で照射された後、前記サーモクロミック材料の前記個別に選択された画素を1つ以上の第2の温度に加熱する、熱生成エネルギーを提供するように構成された第2の熱源と、
前記第2の熱源が、前記個別に選択された画素を前記第2の温度に加熱する時間の間、前記個別に選択された画素に対応する前記領域を第2の紫外線線量で照射するように構成された第2の紫外線源と、を備える、装置。 - 前記第1の熱源及び前記第2の熱源のうちの少なくとも1つが、
前記個別に選択された画素をレーザ放射線で加熱するように構成された1つ以上のレーザ、
1つ以上の抵抗加熱要素、及び
1つ以上の加熱ガス流を放出するように構成されたガスジェットのうちの1つ以上、のうちの少なくとも1つを備える、請求項13に記載のシステム。 - 前記第1の熱源及び前記第2の熱源のうちの一方又は両方が、
1つ以上のレーザと、
空間的放射線パターン化デバイスと、を含み、前記1つ以上のレーザ及び前記空間的放射線パターン化デバイスが、前記画像平面全体にわたって強度が変動する、空間的にパターン化されたレーザ放射線の2次元画像平面を生成するように構成され、かつ前記2次元画像平面に対応する複数の個別に選択された画素を同時に加熱するように構成されている、請求項13に記載のシステム。 - 前記2次元画像平面の前記2次元のうちの1つが、1画素幅である、請求項15に記載のシステム。
- 前記1つ以上のレーザが、前記レーザ放射線を発生させるように構成された単一のレーザを含み、
前記空間的放射線パターン化デバイスが、前記単一のレーザからの前記レーザ放射線を空間的にパターン化して、空間的に変調されたレーザ放射線の前記2次元画像平面を生成するように構成されている、請求項15に記載のシステム。 - 前記1つ以上のレーザが、複数のレーザを含み、
前記空間的放射線パターン化デバイスが、前記複数のレーザの2次元アレイを含み、前記2次元アレイが、前記空間的にパターン化されたレーザ放射線の2次元画像平面を生成するように構成されている、請求項15に記載のシステム。 - 前記1つ以上のレーザが、複数のレーザを含み、
前記空間的パターン化デバイスが、複数の光ファイバを含み、各光ファイバが、前記複数のレーザのうちの1つにそれぞれ光学的に取り付けられている入力端と出力端とを有し、前記光ファイバの前記出力端が、前記空間的にパターン化されたレーザ放射線の2次元画像平面を生成するように構成された2次元アレイ内に配置されている、請求項15に記載のシステム。 - 前記1つ以上の個別に選択された画素が、前記サーモクロミック材料の複数の個別に選択された画素を含み、
前記第1の熱源が、前記複数の個別に選択された画素を1つ以上の第1の温度に同時に加熱する、空間的にパターン化された熱エネルギーを生成するように構成され、
前記第1の紫外線源が、前記複数の個別に選択された画素を含む領域を照射する紫外線を発生させ、
前記第2の熱源が、前記複数の個別に選択された画素を1つ以上の第2の温度に同時に加熱する、空間的にパターン化された熱エネルギーの2次元画像平面を生成するように構成され、
前記複数の個別に選択された画素が前記第2の温度に加熱されている間、前記第2の紫外線源が、前記複数の個別に選択された画素を含む領域を照射する紫外線を発生させ、
前記2次元画像平面と前記基板とを同調して移動させるように構成された移動機構を更に備える、請求項13に記載のシステム。 - 前記個別に選択された画素が前記第1の熱源によって加熱されている時間の間、前記第1の紫外源が、前記個別に選択された画素に対応する前記領域を前記第1の紫外線線量で照射するように構成されている、請求項13に記載の装置。
- 前記個別に選択された画素が前記第1の熱源によって加熱された後、前記第1の紫外源が、前記個別に選択された画素に対応する前記領域を前記第1の紫外線線量で照射するように構成されている、請求項13に記載の装置。
- 基板と、
前記基板内又は上に配設されたサーモクロミック材料であって、前記サーモクロミック材料の色が、レベル2の環境に曝露されると、ブルーウール耐光試験カードによって35日間測定された場合、ΔE76=3未満の色変化を呈する、サーモクロミック材料と、を含む、物品。 - 前記サーモクロミック材料が、0.5%濃度で近IR吸収剤と混合されたジアセチレンを含む、請求項23に記載の物品。
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