[发明专利]一种三稳态光致变色薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜材料技术领域，具体涉及一种三稳态光致变色薄膜的制备方法。

背景技术

光致变色是指单一的化学物种在光的辐射下，可转化为具有明显不同吸收光谱的另一物质，这种物质在光或热的作用下，又可恢复到原来的状态。随着光致变色材料研究的深入，还发现光致变色反应还应包括可逆的光环化加成和转移等双分子过程。光致变色可以由光物理效应引起，也可由光化学反应引起。在光物理效应中，物质吸收光子后发生电子从分子中一个能级转移到另一个能级，或者固体中的离子从一个位置转移到另一个位置并改变它的价态，使其呈现不同的光谱，从而导致光致变色。在光化学反应中，化合物吸收光子后电子从基态跃迁到激发态，随后引起的光解化学反应的产物则可能引起吸收光谱的变化，从而导致光致变色。因此光致变色机理的研究越来越深受人们的关注。

人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成，这三种基本色光的颜色就是红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三原色光。这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度，就呈现白色(白光)；若三种光的强度均为零，就是黑色(黑暗)。

郑丹等发现了一种以聚乙烯醇缩聚物为基质，以多芳氨基甲烷类化合物(隐色孔雀绿)为染色物质和卤代物为协同荆制成的辐射变色膜，经电子辐照后其颜色由无色透明变为绿色，辐照后吸收光谱显示其最强吸收峰出现在629nm附近。吸光度响应与电子注量成线性关系，电子能量和分次辐照对其有明显影响，在某注量率范围内吸光度存在辐照后效应，24h后趋于稳定，且膜厚与响应成正相关性(四川大学学报(自然科学版)，2010，47：356-360)。彭雪峰等设计合成了咪唑类二芳基乙烯化合物，通过NMR和元素分析对其分子结构进行了表征，并考察了酸效应对其光致变色性能的影响。结果显示，通过酸效应能够有效调节化合物的吸收光谱、荧光光谱和热稳定性。化合物在质子化前后，均表现出良好的光致变色性能，且显示出与众不同的“on to on”的荧光特性(当代化工，2016，45：292-295)。刘成等以甲基噻吩、苯甲醛和吡咯为原料，经过多步反应合成了DTE-TPP，其结构经核磁共振波谱仪、质谱和傅里叶变换红外光谱仪表征确认，通过紫外-可见光谱研究了化合物的光致变色性能、抗疲劳性，并辅以荧光光谱探究了化合物的无损读取功能(应用化学，2017，34：527-533)。

与现有文件相比，本发明要解决的技术问题是如何通过组份及结构的协同关系，以获得具有红绿蓝三稳态特性的光致变色薄膜，从而扩展光致变色薄膜在显示彩绘领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三稳态光致变色薄膜的制备方法。

本发明提出的三稳态光致变色薄膜的制备方法，具体步骤如下：

将面积为16cm²的氧化铟锡透明导电玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去离子水洗涤1次，晾干，放置于真空镀膜机中，在真空度为2×10^-3Pa下，在氧化铟锡层上依次蒸镀35nm厚的红荧烯层、5nm厚的铜层、65nm厚的桑色素层、10nm厚的铝层以及40nm厚的8-羟基喹啉铝层，得三稳态光致变色薄膜；用白光、波长为365nm的紫外光以及波长为254nm的紫外光分别照射上述三稳态光致变色薄膜10秒钟，用测色仪检测光照后的三稳态光致变色薄膜的颜色分别为绿色、红色及蓝色。

如果不使用铜层，本发明还提供如下技术方案作为对比：

将面积为16cm²的氧化铟锡透明导电玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去离子水洗涤1次，晾干，放置于真空镀膜机中，在真空度为2×10^-3Pa下，在氧化铟锡层上依次蒸镀20nm厚的红荧烯、65nm厚的桑色素层、10nm厚的铝层以及40nm厚的8-羟基喹啉铝层，得多层复合薄膜；用白光、波长为365nm的紫外光以及波长为254nm的紫外光分别照射上述多层复合薄膜10秒钟，用测色仪检测光照后的多层复合薄膜的颜色分别为绿色、绿色及绿色。

如果不使用铝层，本发明还提供如下技术方案作为对比：