CN1333039C - 可用于蓝光存储的光致变色材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了可用于蓝光存储的光致变色材料，以重量计，采用以下方法制备而成：将一种或几种1-30%的无机物水溶液或溶胶与1-20%有机分子溶液混合、搅拌，得到的溶胶用浇注法或旋转涂布法在清洁的基片上制成膜即可。本发明操作简单，具有制备成本低、着色态稳定、存储寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及可用于蓝光存储的光致变色材料，这种材料可在蓝光作用下发生光致变色反应，从而达到信息存储的目的。
背景技术
随着人类信息时代的到来，人类的信息量呈指数级别的增长，因此研制超高密度光信息存储材料成为人们的研究热点。通过在有效存储面积上减小存储点直径的方法可以有效提高光存储的密度，而由于激光器光斑的大小与其波长有直接的关系，一般而言，波长越短，光斑尺寸越小。现用的光存储激光光源主要是波长为650nm红光激光，它已广泛应用于当前的光盘存储，如CD，VCD，DVD等。与之相比，波长为405nm的蓝光光斑尺寸要小很多，相应地其存储密度也可提高数十倍，每张5英寸盘片的存储容量最高可达40GB，而目前所用DVD的存储容量仅为4GB。随着生产技术的日益成熟，蓝光(波长为405nm)激光光头已可工业化生产，而国际著名公司如日本SONY，Toshiba，美国IBM等都确定将蓝光存储作为新一代光存储的发展方向，目前市场上已有部分样机出售，但价格非常昂贵。
与之相对应，发展蓝光响应的存储材料也是目前世界上的一个研究热点，而研制能在蓝光作用下发生变色反应的光致变色化合物是一条可行之路。部分蓝光响应的有机光致变色材料已被研制出来，但由于有机材料着色态不稳定，信息存储点不牢固，所以限制了其进一步的应用。因此开发一种具有稳定着色态，且能在蓝光作用下发生变色反应的新材料成为人们追求的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供可用于蓝光存储的光致变色材料，其合成制备方法简单，采用无机过渡金属氧化物或同多酸或杂多酸作为变色单元，同时有针对性地引入有机小分子或高分子，制备出新型材料，使之可用于蓝光光信息存储。
本发明的可用于蓝光存储的光致变色材料，以重量计，采用以下方法制备而成：将一种或几种1-30％的无机物水溶液或溶胶与1-20％有机分子溶液混合、搅拌，得到的溶胶用浇注法或旋转涂布法在清洁的基片上制成膜即可。
所述无机物可为三氧化钼(MoO3)、三氧化钨、二氧化钛(TiO2)、钼酸、钼酸钠、钼酸铵、磷钼酸、硅钼酸或磷钨酸；
所述有机分子可为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)、草酸或柠檬酸；所述有机分子溶液的溶剂为水或与水相溶的溶剂，如乙醇、乙腈、醋酸、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等；
在以上所述的混合后，一般可在15-30℃下搅拌1-10小时。
以体积比计，所述的不同的无机物水溶液或溶胶的混合比例一般可为0.1-1∶1；
以体积比计，所述无机物水溶液或溶胶与有机分子溶液的混合配比一般可为0.1-10∶1。
本发明的优点在于采用一种简单的溶胶-凝胶法，制备出具有很好的蓝光响应的变色薄膜。薄膜采用浇注法或旋涂法制备，操作简单。该材料具有制备成本低，着色态稳定，存储寿命长等特点。
附图说明
图1：材料随405nm蓝光照射时间，其吸收光谱的变化。从上到上分别为照射时间为1，2，3，5，7，9，11，13，15分钟的吸收光谱图
图2：利用405nm的蓝色激光作为写入光源在材料表面写入的信息点
具体实施方式
实施例一
将浓度为2％的钼酸水溶液与5％的PVP(美国Aldrich公司出品，数均分子量为100000，纯度99％)水溶液混合，混合比例为1∶10，15°下，搅拌2小时，将制得的溶胶用浇注法制备成薄膜，即得到所需材料。材料在蓝光照射下可发生明显的光致变色反应，吸收光谱见附图1。
实施例二
将浓度为10％的MoO3水溶胶与浓度为1％的TiO2水溶胶混合，混合比例1∶3，然后再与浓度为10％的PAM水溶液混合，混合比例为1∶5，搅拌2小时，将制得的溶胶浇注法制备成薄膜，即得到所需材料。材料用405nm的蓝光作为记录光源，在材料上可写入明显的信息点，从而达到数据存储的目的。见附图2。
实施例三
将浓度为15％的WO3水溶胶与浓度为10％TiO2水溶胶混合，混合比例1∶6，然后再与浓度为15％的PAA溶液混合，混合比例5∶1，搅拌2小时，将制得的溶胶浇注法制备成薄膜，即得到所需材料。
实施例四
将浓度为20％的钼酸钠溶液与浓度为15％的磷钨酸混合，混合比例1∶10，再与浓度为20％的PVA混合，混合比例10∶1，搅拌2小时，将制得的溶胶浇注法制备成薄膜，即得到所需材料。
实施例五
将浓度为15％的钼酸铵与浓度为20％的钨酸混合，混合比例3∶1，再与浓度为25％的PVA混合，混合比例5∶1，将制得的溶胶浇注法制备成薄膜，即得到所需材料。
实施例六
将浓度为25％的磷钼酸与浓度为10％的硅钼酸混合，混合比例10∶1，再与浓度为30％的草酸混合，混合比例10∶1，将制得的溶胶浇注法制备成薄膜，即得到所需材料。
实施例七
将浓度为25％的钼酸铵与浓度为10％的硅钼酸混合，混合比例10∶1，再与浓度为30％的NMP混合，混合比例10∶1，将制得的溶胶浇注法制备成薄膜，即得到所需材料。
Claims (3)
1.可用于蓝光存储的光致变色材料，以重量计，采用以下方法制备而成：将一种或几种1-30％的无机物水溶液或溶胶与1-20％有机分子溶液混合、搅拌，得到的溶胶用浇注法或旋转涂布法在清洁的基片上制成膜即可；所述无机物为三氧化钼、三氧化钨、二氧化钛、钼酸、钼酸钠、钼酸铵、磷钼酸、硅钼酸或磷钨酸；所述有机分子为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、草酸或柠檬酸；所述有机分子溶液的溶剂为水或与水相溶的溶剂。
2.根据权利要求1的可用于蓝光存储的光致变色材料，其特征在于：在所述的混合后，在15-30℃下搅拌1-10小时。
3.根据权利要求1的可用于蓝光存储的光致变色材料，其特征在于：以体积比计，所述无机物水溶液或溶胶与有机分子溶液的混合配比为0.1-10∶1。
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