[发明专利]一种可见‑红外兼容隐身装置及其制备方法

权利要求书

1.一种可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：该可见-红外兼容隐身装置由电致变色器件20和光子晶体器件30组成，电致变色器件20和光子晶体器件30外使用外透明封装层1整体包覆并热封。

2.如权利要求1所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述电致变色器件20依次由第一柔性透明基底2、第一透明电极3、活性变色材料4、吸附有聚电解质的多孔膜载体5、离子储存层6和第二透明电极7组成；

所述光子晶体器件30依次由第二柔性透明基底8、第三透明电极9、吸附有电解质的多孔膜载体10、光子晶体层11、金属电极层12和柔性衬底材料13组成。

3.如权利要求1所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述红外透明封装层1由具有低红外吸收率的低密度聚乙烯组成,聚合物薄膜的厚度约30μm。

4.如权利要求1所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述第一透明电极3、第二透明电极7和第三透明电极9为采用热蒸镀、脉冲激光沉积、磁控溅射或离子溅射方法制备的厚度为50-200nm的高红外反射率及高电导率的掺杂半导体栅格；所述掺杂半导体为掺锡的氧化铟、掺氟的氧化锡或掺铝的氧化锌。

5.如权利要求1所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述的活性变色材料4和离子储存层6是电致变色器件的主要功能层，为采用溶液旋涂或电化学方法获得的导电聚合物或无机氧化物薄膜，厚度为500nm-3μm；所述导电聚合物为聚苯胺、聚哆吩、聚毗咯、聚乙撑二氧噻吩及其衍生物，以及它们当中两种或多种的混合物；所述无机氧化物为三氧化钨、五氧化二钒、氧化镍、三氧化钼，以及它们当中两种或多种的混合物。

6.如权利要求1所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述吸附有聚电解质的多孔膜载体5为厚度20-50μm，孔径500nm-20μm的聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚砜膜或聚酞亚胺膜；所述电解质为碳酸亚丙基酯、碳酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯和高氯酸锂混合物，其中碳酸亚丙基酯的质量百分比为35-45％，碳酸乙烯酯质量百分比为35-45％，聚甲基丙烯酸甲酯质量百分比为7-24％，高氯酸锂质量百分比为3-6％。

7.如权利要求1所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述吸附有电解质的多孔膜载体10为厚度20-50μm，孔径500nm-20μm的聚碳酸酯膜、聚偏氯乙烯膜、聚砜膜、聚酞亚胺膜；所述电解质为溶于戊二腈的六氟磷酸锂，六氟磷酸锂浓度为0.1-0.5mol/L。

8.如权利要求1所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述金属电极层12为采用热蒸镀或离子溅射等方法制备的厚度为50-200nm的高红外反射率及高电导率的金属膜。

9.如权利要求8所述的可见-红外兼容隐身装置，其特征在于：所述金属膜为铂、银或铝，以及它们当中一种或多种的混合物。

10.一种可见-红外兼容隐身装置的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)在柔性衬底材料13上沉积金属电极层12：在柔性衬底材料13表面采用热蒸镀或离子溅射等方法形成厚度在50nm厚的银金属层作为金属电极；

(2)光子晶体层11的制备：在步骤(1)得到的金属电极层12上制备光子晶体层11，其中光子晶体可通过在二氧化硅微球乳液中生长蛋白石结构二氧化硅光子晶体、然后填充聚二茂铁硅烷得到；

(3)吸附有电解质的多孔膜载体10的制备：将浓度为0.1mol/L六氟磷酸锂溶于戊二腈后，将多孔薄膜浸入聚电解质溶液中形成吸附有聚电解质的多孔膜载体10；

(4)在柔性透明基底上沉积半导体栅格电极：采用热蒸镀、脉冲激光沉积、磁控溅射或离子溅射方法在第一柔性透明基底2的一个表面沉积第一透明电极3、在第二柔性透明基底8的上下两个表面分别沉积第二透明电极7和第三透明电极9，电极厚度均为50nm；

(5)光子晶体器件15的组装：从下至上的顺序将柔性衬底材料13、金属电极层12、光子晶体层11、吸附有电解质的多孔膜载体10、第三透明电极9、第二柔性透明基底8层层压在一起,将金属电极层12和第三透明电极9分别引出导线后使用环氧树脂将器件密封；

(6)活性变色材料层4和离子储存层6的制备：在步骤(4)得到的第一透明电极3和第二透明电极7上制备活性变色材料层4和离子储存层6，通过溶液旋涂或电化学方法在电极上制备；

(7)吸附有聚电解质的多孔膜载体5的制备：将质量百分比为35％的碳酸亚丙基酯、量百分比为35％的碳酸乙烯酯质、质量百分比为24％的聚甲基丙烯酸甲酯、质量百分比为6％的高氯酸锂混合均匀后，将多孔薄膜浸入聚电解质溶液中形成吸附有聚电解质的多孔膜载体5；

(8)电致变色器件20的组装：从下至上的顺序将第二透明电极7、离子储存层6、第二吸附有聚电解质的多孔膜载体5、活性变色材料层4、第一透明电极3、第一柔性透明基底2逐层压在一起；

(9)可见-红外兼容隐身装置的封装：使用外透明封装层1将电致变色器件20和光子晶体器件30包覆起来并热封，从而得到可见-红外兼容隐身装置。