專利名稱：可用于藍光存儲的光致變色材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可用于藍光存儲的光致變色材料，這種材料可在藍光作用下發(fā)生光致變色反應，從而達到信息存儲的目的。
背景技術：
隨著人類信息時代的到來，人類的信息量呈指數(shù)級別的增長，因此研制超高密度光信息存儲材料成為人們的研究熱點。通過在有效存儲面積上減小存儲點直徑的方法可以有效提高光存儲的密度，而由于激光器光斑的大小與其波長有直接的關系，一般而言，波長越短，光斑尺寸越小。現(xiàn)用的光存儲激光光源主要是波長為650nm紅光激光，它已廣泛應用于當前的光盤存儲，如CD，VCD，DVD等。與之相比，波長為405nm的藍光光斑尺寸要小很多，相應地其存儲密度也可提高數(shù)十倍，每張5英寸盤片的存儲容量最高可達40GB，而目前所用DVD的存儲容量僅為4GB。隨著生產(chǎn)技術的日益成熟，藍光(波長為405nm)激光光頭已可工業(yè)化生產(chǎn)，而國際著名公司如日本SONY，Toshiba，美國IBM等都確定將藍光存儲作為新一代光存儲的發(fā)展方向，目前市場上已有部分樣機出售，但價格非常昂貴。
與之相對應，發(fā)展藍光響應的存儲材料也是目前世界上的一個研究熱點，而研制能在藍光作用下發(fā)生變色反應的光致變色化合物是一條可行之路。部分藍光響應的有機光致變色材料已被研制出來，但由于有機材料著色態(tài)不穩(wěn)定，信息存儲點不牢固，所以限制了其進一步的應用。因此開發(fā)一種具有穩(wěn)定著色態(tài)，且能在藍光作用下發(fā)生變色反應的新材料成為人們追求的目標。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可用于藍光存儲的光致變色材料，其合成制備方法簡單，采用無機過渡金屬氧化物或同多酸或雜多酸作為變色單元，同時有針對性地引入有機小分子或高分子，制備出新型材料，使之可用于藍光光信息存儲。
本發(fā)明的可用于藍光存儲的光致變色材料，以重量計，采用以下方法制備而成將一種或幾種1-30％的無機物水溶液或溶膠與1-20％有機分子溶液混合、攪拌，得到的溶膠用澆注法或旋轉(zhuǎn)涂布法在清潔的基片上制成膜即可。
所述無機物可為三氧化鉬(MoO3)、三氧化鎢、二氧化鈦(TiO2)、鉬酸、鉬酸鈉、鉬酸胺、磷鉬酸、硅鉬酸或磷鎢酸；所述有機分子可為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四甲基脲(TMU)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、草酸或檸檬酸；所述有機分子溶液的溶劑為水或與水相溶的溶劑，如乙醇、乙腈、醋酸、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜等；在以上所述的混合后，一般可在15-30℃下攪拌1-10小時。
以體積比計，所述的不同的無機物水溶液或溶膠的混合比例一般可為0.1-1∶1以體積比計，所述無機物水溶液或溶膠與有機分子溶液的混合配比一般可為0.1-10∶1。
本發(fā)明的優(yōu)點在于采用一種簡單的溶膠-凝膠法，制備出具有很好的藍光響應的變色薄膜。薄膜采用澆注法或旋涂法制備，操作簡單。該材料具有制備成本低，著色態(tài)穩(wěn)定，存儲壽命長等特點。
圖1材料隨405nm藍光照射時間，其吸收光譜的變化。從上到上分別為照射時間為1，2，3，5，7，9，11，13，15分鐘的吸收光譜2利用405nm的藍色激光作為寫入光源在材料表面寫入的信息點具體實施方式
實施例一將濃度為2％的鉬酸水溶液與5％的PVP(美國Aldrich公司出品，數(shù)均分子量為100000，純度99％)水溶液混合，混合比例為1∶10，15°下，攪拌2小時，將制得的溶膠用澆注法制備成薄膜，即得到所需材料。材料在藍光照射下可發(fā)生明顯的光致變色反應，吸收光譜見附圖1。
實施例二將濃度為10％的MoO3水溶膠與濃度為1％的TiO2水溶膠混合，混合比例1∶3，然后再與濃度為10％的PAM水溶液混合，混合比例為1∶5，攪拌2小時，將制得的溶膠澆注法制備成薄膜，即得到所需材料。材料用405nm的藍光作為記錄光源，在材料上可寫入明顯的信息點，從而達到數(shù)據(jù)存儲的目的。見附圖2。
實施例三將濃度為15％的WO3水溶膠與濃度為10％TiO2水溶膠混合，混合比例1∶6，然后再與濃度為15％的PAA溶液混合，混合比例5∶1，攪拌2小時，將制得的溶膠澆注法制備成薄膜，即得到所需材料。
實施例四將濃度為20％的鉬酸鈉溶液與濃度為15％的磷鎢酸混合，混合比例1∶10，再與濃度為20％的PVA混合，混合比例10∶1，攪拌2小時，將制得的溶膠澆注法制備成薄膜，即得到所需材料。
實施例五將濃度為15％的鉬酸胺與濃度為20％的鎢酸混合，混合比例3∶1，再與濃度為25％的PVA混合，混合比例5∶1，將制得的溶膠澆注法制備成薄膜，即得到所需材料。
實施例六將濃度為25％的磷鉬酸與濃度為10％的硅鉬酸混合，混合比例10∶1，再與濃度為30％的草酸混合，混合比例10∶1，將制得的溶膠澆注法制備成薄膜，即得到所需材料。
實施例七將濃度為25％的鉬酸胺與濃度為10％的硅鉬酸混合，混合比例10∶1，再與濃度為30％的NMP混合，混合比例10∶1，將制得的溶膠澆注法制備成薄膜，即得到所需材料。
權(quán)利要求
1.可用于藍光存儲的光致變色材料，以重量計，采用以下方法制備而成將一種或幾種1-30％的無機物水溶液或溶膠與1-20％有機分子溶液混合、攪拌，得到的溶膠用澆注法或旋轉(zhuǎn)涂布法在清潔的基片上制成膜即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可用于藍光存儲的光致變色材料，其特征在于所述無機物為三氧化鉬、三氧化鎢、二氧化鈦、鉬酸、鉬酸鈉、鉬酸胺、磷鉬酸、硅鉬酸或磷鎢酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可用于藍光存儲的光致變色材料，其特征在于所述有機分子為N-甲基吡咯烷酮、四甲基脲、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、草酸或檸檬酸；所述有機分子溶液的溶劑為水或與水相溶的溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的可用于藍光存儲的光致變色材料，其特征在于在所述的混合后，在15-30℃下攪拌1-10小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的可用于藍光存儲的光致變色材料，其特征在于以體積比計，所述的不同的無機物水溶液或溶膠的混合比例為0.1-1∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的可用于藍光存儲的光致變色材料，其特征在于以體積比計，所述無機物水溶液或溶膠與有機分子溶液的混合配比為0.1-10∶1。
全文摘要
本發(fā)明公開了可用于藍光存儲的光致變色材料，以重量計，采用以下方法制備而成將一種或幾種1－30％的無機物水溶液或溶膠與1－20％有機分子溶液混合、攪拌，得到的溶膠用澆注法或旋轉(zhuǎn)涂布法在清潔的基片上制成膜即可。本發(fā)明操作簡單，具有制備成本低、著色態(tài)穩(wěn)定、存儲壽命長等特點。
文檔編號C09K9/00GK1800295SQ20051000001
公開日2006年7月12日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者姚建年, 張光晉, 王靜 申請人:中國科學院化學研究所