[發明專利]一種可調紅外發射率柔性隱身器件及其組裝方法

有效

• 申請號: 201310698211.2
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN103713439B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 熊善新;周安寧;汪曉芹;宮銘;吳伯華;禇佳;石玉靜
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G02F1/153
• 分類號: G02F1/153
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可調紅外發射率柔性隱身器件，其特征在于：包括八層三明治結構，從上至下分別是紅外透明聚合物封裝層、活性變色層、金屬電極及反射層、多孔膜載體、吸附有聚電解質的分隔層、離子儲存層、金屬電極、襯底材料及紅外透明聚合物封裝層，其中吸附有聚電解質的分隔層將器件的上下兩個部分粘結在一起，器件組裝采用從下至上的層層組裝的方式；

所述活性變色層和離子儲存層為采用電化學聚合或溶液涂覆與提拉獲得的導電聚合物，所述導電聚合物為聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)及其衍生物薄膜；

所述金屬電極及反射層為采用熱蒸鍍或離子濺射法制備的厚度為50～200納米的高紅外反射率及高電導率的金屬膜，所述金屬膜為金、銀及鋁等；

所述多孔膜載體為厚度為20～50微米，孔徑為500納米至20微米的聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚酰亞胺膜等，其中的孔洞供器件工作過程中離子通過遷移方式進出活性變色層；

所述吸附有聚電解質的分隔層為由聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚酰亞胺膜及濾紙等多孔膜，并吸附有碳酸丙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、鋰鹽及乙腈組成的凝膠聚電解質；所述聚電解質中高氯酸鋰的質量百分比為1％～10％，聚甲基丙烯酸甲酯的質量百分比為10％～30％，碳酸丙烯酯的質量百分比為5％～20％，乙腈的質量百分比為40％～84％；

所述金屬電極為厚度大于50納米的金屬薄膜(金、銀及鋁等)，金屬電極通過熱蒸鍍(鋁)或是離子濺射(金或鉑)的方法獲得；

所述襯底材料為聚烯烴類柔性聚合物膜，對直接以鋁箔等金屬薄膜為電極的器件，無需襯底材料；

所述紅外透明聚合物封裝層由具有低紅外吸收率的低密度聚乙烯及其它簡單聚烯烴組成，聚合物薄膜的厚度在15～25微米。

2.根據權利要求1所述的可調紅外發射率柔性隱身器件，所述器件的組裝方法，具體包括以下步驟：

(1)在多孔膜載體上沉積金屬電極及紅外反射層：在多孔膜表面采用熱蒸鍍或離子濺射等方法形成厚度在50至200納米厚的金屬層(金、銀或鋁)作為金屬電極，該電極同時作為器件的紅外反射層；

(2)活性變色層的制備：在步驟(1)得到的金屬電極上制備厚度在500納米至2微米的活性變色層，變色層可通過在導電聚合物溶液或分散液中進行提拉，或采用涂覆導電聚合物溶液以及電化學聚合法在電極上制備；

(3)吸附有聚電解質的分隔層的制備：將質量百分比為1％～10％的高氯酸鋰、質量百分比為10％～30％的聚甲基丙烯酸甲酯、質量百分比為5％～20％的碳酸丙烯酯和質量百分比為40％～84％的乙腈混合均勻后，將濾紙或其它多孔薄膜浸入聚電解質溶液中形成吸附有聚電解質的分隔層；

(4)依托于襯底材料的金屬電極及離子儲存層的制備：通過熱蒸鍍及離子濺射等法在柔性材料(聚乙烯、聚丙烯及聚酯等)上形成高導電的金屬層作為電極，對以鋁箔為金屬電極的器件，無需襯底材料；最后采用與步驟2相似的方法在金屬電極上制備厚度在500納米至2微米的離子儲存層，離子儲存層可通過將電極在導電聚合物溶液或分散液中進行提拉，或采用涂覆導電聚合物溶液以及電化學聚合法在電極上制備；

(5)器件的組裝和封裝：從下至上的順序將紅外透明聚合物封裝層、襯底材料、金屬電極、離子儲存層、吸附有聚電解質的分隔層、多孔膜載體、金屬電極及反射層、活性變色層及紅外透明聚合物封裝層層壓在一起，以吸附有聚電解質的分隔層將上下兩個部分(支撐于多孔膜上的金屬電極及變色活性層和支撐于襯底上的金屬電極及離子儲存層)結合在一起，將兩金屬電極分別引出導線后用聚合物薄膜將整個器件包覆起來并熱封。