[发明专利]信息加密-自驱动解密的集成光-热器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种信息加密‑自驱动解密的集成光‑热器件及其制备方法，该信息加密‑自驱动解密的集成光‑热器件包括光源激发系统、高温变色发光系统和薄膜加热系统，所述高温变色发光系统作为信息加密/防伪显示层；所述薄膜加热系统与所述高温变色发光系统相连接；所述光源激发系统与所述高温变色发光系统相连接，用于激发所述高温变色发光系统产生不同模式的发光；所述薄膜加热系统用于产生焦耳热为所述高温变色发光系统提供变温环境。该信息加密‑自驱动解密的集成光‑热器件的体积微小、柔性、无毒、制备简单、成本低且机械性能好。

技术领域

本发明涉及信息安全领域，尤其适用于一种基于光学的信息加密-防伪集成器件及其制备方法。

背景技术

防伪和安全信息加密技术在日常生活、经济甚至军事领域都发挥着至关重要的作用。一方面，随着商品经济的发展，假冒商品在全球范围内急剧增多，对全球经济市场产生了负面影响。另一方面，在信息爆炸的时代，海量数据的可用性为人们的工作和生活提供了极大的便利。但同时也带来了巨大的安全风险，可能导致社会问题、严重的经济损失等可怕后果。因此，提高“防伪和安全性的数据加密/解密系统”技术已成为亟待解决的重要问题。

迄今为止，已经开发了许多先进的信息加密-防伪技术，其中基于荧光材料的技术以其视觉上的可识别性、彩色的发光、高通量和简单的设计脱颖而出。尽管这些荧光防伪和加密研究显示出了优异的性能，但是仍然依赖额外的大型设备来提供外部刺激作为解密驱动力，这样导致器件体积庞大、结构复杂，可应用于可穿戴/便携领域的光学集成系统尚未实现。薄膜加热器由于其机械性能好、制备简单、体积微小等优势而受到越来越多的关注，并且应用到气敏、力学、声学等集成系统中。

因此，将发光材料作为光学信息加密层，薄膜加热器作为解密驱动力，制备一种具有信息加密-自驱动解密的集成光-热器件成为可能；因此，有必要开发一种信息加密-自驱动解密的集成光-热器件及其制备方法，该信息加密-自驱动解密的集成光-热器件无需额外刺激来解密，将光学信息显示和解密驱动力集成在单一器件中，且该信息加密-自驱动解密的集成光-热器件的体积微小、柔性、无毒、制备简单、成本低且机械性能好，极具可行性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种信息加密-自驱动解密的集成光-热器件，无需额外刺激来解密，将光学信息显示和解密驱动力集成在单一器件中，且该信息加密-自驱动解密的集成光-热器件的体积微小、柔性、无毒、制备简单、成本低且机械性能好，极具可行性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该信息加密-自驱动解密的集成光-热器件，包括光源激发系统、高温变色发光系统和薄膜加热系统，所述高温变色发光系统作为信息加密/防伪显示层；所述薄膜加热系统与所述高温变色发光系统相连接；所述光源激发系统与所述高温变色发光系统相连接，用于激发所述高温变色发光系统产生不同模式的发光；所述薄膜加热系统用于产生焦耳热为所述高温变色发光系统提供变温环境。采用上述技术方案，其中光源激发系统根据发光材料的本征性质，其可选择紫外灯、氙灯、紫外芯片、近红外激光器等任一光源来进行激发；光源系统激发高温变色发光系统的光学材料产生不同模式的发光；高温环境中发光强度和发光颜色产生变化；薄膜加热系统在电场作用下，产生焦耳热，为高温变色发光系统的光学材料提供变温环境；该信息加密-自驱动解密的集成光-热器件无需额外刺激来解密，将光学信息显示和解密驱动力集成在单一器件中，且该信息加密-自驱动解密的集成光-热器件的体积微小、柔性、无毒、制备简单、成本低且机械性能好，极具可行性；该信息加密-自驱动解密的集成光-热器件的工作原理为(以长余辉发光材料和激光诱导石墨烯薄膜加热器为例)：高温变色长余辉发光材料作为信息加密/防伪显示层，在不同温度下产生差异化的光致发光和余辉发光，即在亮场、暗场下产生不同的发光颜色或者发光强度；另外，长余辉发光材料可以连续发光几秒钟至数小时，说明其具有一定的时效性，放置不同时间将显示出差异化的余辉发光；当对集成系统施加一定的电场时，激光诱导石墨烯加热系统通过产生焦耳热来提供一个变温环境，作为解密驱动力，这样在集成系统的光学信息显示层将读取到多级不同的信息，包括虚假和真实的信息，这样将对非法入侵者造成迷惑性，来保证真实信息的安全。