[发明专利]一种可调红外发射率柔性隐身器件及其组装方法

权利要求书

1.一种可调红外发射率柔性隐身器件，其特征在于：包括八层三明治结构，从上至下分别是红外透明聚合物封装层、活性变色层、金属电极及反射层、多孔膜载体、吸附有聚电解质的分隔层、离子储存层、金属电极、衬底材料及红外透明聚合物封装层，其中吸附有聚电解质的分隔层将器件的上下两个部分粘结在一起，器件组装采用从下至上的层层组装的方式；

所述活性变色层和离子储存层为采用电化学聚合或溶液涂覆与提拉获得的导电聚合物，所述导电聚合物为聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)及其衍生物薄膜；

所述金属电极及反射层为采用热蒸镀或离子溅射法制备的厚度为50～200纳米的高红外反射率及高电导率的金属膜，所述金属膜为金、银及铝等；

所述多孔膜载体为厚度为20～50微米，孔径为500纳米至20微米的聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚酰亚胺膜等，其中的孔洞供器件工作过程中离子通过迁移方式进出活性变色层；

所述吸附有聚电解质的分隔层为由聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚酰亚胺膜及滤纸等多孔膜，并吸附有碳酸丙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、锂盐及乙腈组成的凝胶聚电解质；所述聚电解质中高氯酸锂的质量百分比为1％～10％，聚甲基丙烯酸甲酯的质量百分比为10％～30％，碳酸丙烯酯的质量百分比为5％～20％，乙腈的质量百分比为40％～84％；

所述金属电极为厚度大于50纳米的金属薄膜(金、银及铝等)，金属电极通过热蒸镀(铝)或是离子溅射(金或铂)的方法获得；

所述衬底材料为聚烯烃类柔性聚合物膜，对直接以铝箔等金属薄膜为电极的器件，无需衬底材料；

所述红外透明聚合物封装层由具有低红外吸收率的低密度聚乙烯及其它简单聚烯烃组成，聚合物薄膜的厚度在15～25微米。

2.根据权利要求1所述的可调红外发射率柔性隐身器件，所述器件的组装方法，具体包括以下步骤：

(1)在多孔膜载体上沉积金属电极及红外反射层：在多孔膜表面采用热蒸镀或离子溅射等方法形成厚度在50至200纳米厚的金属层(金、银或铝)作为金属电极，该电极同时作为器件的红外反射层；

(2)活性变色层的制备：在步骤(1)得到的金属电极上制备厚度在500纳米至2微米的活性变色层，变色层可通过在导电聚合物溶液或分散液中进行提拉，或采用涂覆导电聚合物溶液以及电化学聚合法在电极上制备；

(3)吸附有聚电解质的分隔层的制备：将质量百分比为1％～10％的高氯酸锂、质量百分比为10％～30％的聚甲基丙烯酸甲酯、质量百分比为5％～20％的碳酸丙烯酯和质量百分比为40％～84％的乙腈混合均匀后，将滤纸或其它多孔薄膜浸入聚电解质溶液中形成吸附有聚电解质的分隔层；

(4)依托于衬底材料的金属电极及离子储存层的制备：通过热蒸镀及离子溅射等法在柔性材料(聚乙烯、聚丙烯及聚酯等)上形成高导电的金属层作为电极，对以铝箔为金属电极的器件，无需衬底材料；最后采用与步骤2相似的方法在金属电极上制备厚度在500纳米至2微米的离子储存层，离子储存层可通过将电极在导电聚合物溶液或分散液中进行提拉，或采用涂覆导电聚合物溶液以及电化学聚合法在电极上制备；

(5)器件的组装和封装：从下至上的顺序将红外透明聚合物封装层、衬底材料、金属电极、离子储存层、吸附有聚电解质的分隔层、多孔膜载体、金属电极及反射层、活性变色层及红外透明聚合物封装层层压在一起，以吸附有聚电解质的分隔层将上下两个部分(支撑于多孔膜上的金属电极及变色活性层和支撑于衬底上的金属电极及离子储存层)结合在一起，将两金属电极分别引出导线后用聚合物薄膜将整个器件包覆起来并热封。