本發(fā)明屬于薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜的制備方法。

背景技術(shù)：

光致變色是指單一的化學(xué)物種在光的輻射下，可轉(zhuǎn)化為具有明顯不同吸收光譜的另一物質(zhì)，這種物質(zhì)在光或熱的作用下，又可恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。隨著光致變色材料研究的深入，還發(fā)現(xiàn)光致變色反應(yīng)還應(yīng)包括可逆的光環(huán)化加成和轉(zhuǎn)移等雙分子過(guò)程。光致變色可以由光物理效應(yīng)引起，也可由光化學(xué)反應(yīng)引起。在光物理效應(yīng)中，物質(zhì)吸收光子后發(fā)生電子從分子中一個(gè)能級(jí)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)能級(jí)，或者固體中的離子從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置并改變它的價(jià)態(tài)，使其呈現(xiàn)不同的光譜，從而導(dǎo)致光致變色。在光化學(xué)反應(yīng)中，化合物吸收光子后電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，隨后引起的光解化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物則可能引起吸收光譜的變化，從而導(dǎo)致光致變色。因此光致變色機(jī)理的研究越來(lái)越深受人們的關(guān)注。

人的眼睛是根據(jù)所看見(jiàn)的光的波長(zhǎng)來(lái)識(shí)別顏色的。可見(jiàn)光譜中的大部分顏色可以由三種基本色光按不同的比例混合而成，這三種基本色光的顏色就是紅(red)、綠(green)、藍(lán)(blue)三原色光。這三種光以相同的比例混合、且達(dá)到一定的強(qiáng)度，就呈現(xiàn)白色(白光)；若三種光的強(qiáng)度均為零，就是黑色(黑暗)。

鄭丹等發(fā)現(xiàn)了一種以聚乙烯醇縮聚物為基質(zhì)，以多芳氨基甲烷類化合物(隱色孔雀綠)為染色物質(zhì)和鹵代物為協(xié)同荊制成的輻射變色膜，經(jīng)電子輻照后其顏色由無(wú)色透明變?yōu)榫G色，輻照后吸收光譜顯示其最強(qiáng)吸收峰出現(xiàn)在629nm附近。吸光度響應(yīng)與電子注量成線性關(guān)系，電子能量和分次輻照對(duì)其有明顯影響，在某注量率范圍內(nèi)吸光度存在輻照后效應(yīng)，24h后趨于穩(wěn)定，且膜厚與響應(yīng)成正相關(guān)性(四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，47：356-360)。彭雪峰等設(shè)計(jì)合成了咪唑類二芳基乙烯化合物，通過(guò)nmr和元素分析對(duì)其分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并考察了酸效應(yīng)對(duì)其光致變色性能的影響。結(jié)果顯示，通過(guò)酸效應(yīng)能夠有效調(diào)節(jié)化合物的吸收光譜、熒光光譜和熱穩(wěn)定性。化合物在質(zhì)子化前后，均表現(xiàn)出良好的光致變色性能，且顯示出與眾不同的“ontoon”的熒光特性(當(dāng)代化工，2016，45：292-295)。劉成等以甲基噻吩、苯甲醛和吡咯為原料，經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)合成了dte-tpp，其結(jié)構(gòu)經(jīng)核磁共振波譜儀、質(zhì)譜和傅里葉變換紅外光譜儀表征確認(rèn)，通過(guò)紫外-可見(jiàn)光譜研究了化合物的光致變色性能、抗疲勞性，并輔以熒光光譜探究了化合物的無(wú)損讀取功能(應(yīng)用化學(xué)，2017，34：527-533)。

與現(xiàn)有文件相比，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何通過(guò)組份及結(jié)構(gòu)的協(xié)同關(guān)系，以獲得具有紅綠藍(lán)三穩(wěn)態(tài)特性的光致變色薄膜，從而擴(kuò)展光致變色薄膜在顯示彩繪領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜的制備方法。

本發(fā)明提出的三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜的制備方法，具體步驟如下：

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，得三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜的顏色分別為綠色、紅色及藍(lán)色。

如果不使用銅層，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對(duì)比：

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍20nm厚的紅熒烯、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為綠色、綠色及綠色。

如果不使用鋁層，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對(duì)比：

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為綠色、綠色及綠色。

如果不使用紅熒烯，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對(duì)比：

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為黃色、黃色及黃色。

如果不使用桑色素層，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對(duì)比：

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為黃綠色、黃綠色及黃綠色。

如果不使用8-羥基喹啉鋁層，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對(duì)比：

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為白色、白色及白色。

如果調(diào)換紅熒烯與8-羥基喹啉鋁層的蒸鍍順序，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案作為對(duì)比：

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍20nm厚的8-羥基喹啉鋁層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的紅熒烯，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為淺黃色、淺黃色及淺黃色。

由上述對(duì)比技術(shù)方案可知，當(dāng)三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜中組分或結(jié)構(gòu)改變，則光致變色效應(yīng)消失，說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)效果是所有組分特定協(xié)同作用的結(jié)果，不能簡(jiǎn)單增減。不僅如此，本發(fā)明制備的光致變色薄膜在白光下為綠色，在波長(zhǎng)為365nm的紫外光照射下變?yōu)榧t色，而在波長(zhǎng)為254nm的紫外光照射下變?yōu)樗{(lán)色，即光致變色薄膜的顏色既可以向長(zhǎng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)變，也可以向短波長(zhǎng)轉(zhuǎn)變，這一性質(zhì)是以往文獻(xiàn)中未曾報(bào)道的，產(chǎn)生了意想不到的技術(shù)效果，具有創(chuàng)造性。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明。

實(shí)施例1

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，各鍍層沉積速率均為0.08nm/s，得三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的三穩(wěn)態(tài)光致變色薄膜的顏色分別為綠色、紅色及藍(lán)色。

實(shí)施例2

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍20nm厚的紅熒烯、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，各鍍層沉積速率均為0.08nm/s，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為綠色、綠色及綠色。

實(shí)施例3

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，各鍍層沉積速率均為0.08nm/s，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為綠色、綠色及綠色。

實(shí)施例4

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，各鍍層沉積速率均為0.08nm/s，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為黃色、黃色及黃色。

實(shí)施例5

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的8-羥基喹啉鋁層，各鍍層沉積速率均為0.08nm/s，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的光多層復(fù)合薄膜的顏色分別為黃綠色、黃綠色及黃綠色。

實(shí)施例6

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍35nm厚的紅熒烯層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層，各鍍層沉積速率均為0.08nm/s，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為白色、白色及白色。

實(shí)施例7

將面積為16cm²的氧化銦錫透明導(dǎo)電玻璃基板依次用丙酮、乙醇及去離子水洗滌1次，晾干，放置于真空鍍膜機(jī)中，在真空度為2×10^-3pa下，在氧化銦錫層上依次蒸鍍20nm厚的8-羥基喹啉鋁層、5nm厚的銅層、65nm厚的桑色素層、10nm厚的鋁層以及40nm厚的紅熒烯，各鍍層沉積速率均為0.08nm/s，得多層復(fù)合薄膜；用白光、波長(zhǎng)為365nm的紫外光以及波長(zhǎng)為254nm的紫外光分別照射上述多層復(fù)合薄膜10秒鐘，用測(cè)色儀檢測(cè)光照后的多層復(fù)合薄膜的顏色分別為淺黃色、淺黃色及淺黃色。