[发明专利]一种柔性透明的红外显像膜及其制备方法

说明书

本发明提出了一种柔性透明的红外显像膜及其制备方法，包括聚二甲基硅氧烷透明柔性层、在聚二甲基硅氧烷透明柔性层里掺杂的上转换颗粒。所述的上转换颗粒为上转换基质金属氟化物、上转换敏化剂和稀土离子；其中，聚二甲基硅氧烷：上转换基质金属氟化物：上转换敏化剂：稀土离子的质量比为400：4：1：1。该柔性透明的红外显像膜的制备方法，在生产制备镀膜的过程中，采用超声波震荡、消泡桶除泡和旋涂机高速旋涂步骤，优化了膜层的粗糙度，所制备的红外显像膜具有柔性可弯折、环境稳定性好、透明度高、粗糙度低、分辨率高等特点。

技术领域

本发明属于上转换发光机理结合柔性透明材料进行红外探测与成像技术领域，具体涉及一种柔性透明的红外显像膜及其制备方法。

背景技术

近年来，用于探测红外波段的红外成像技术发展迅速，现已广泛应用于生物医学、材料表征、制造工业等领域。目前最常用的红外成像技术是铟镓砷红外相机，如由Bascoul等人在《Microelectronics Reliability》上发表的《High performance thermographywith InGaAs photon counting camera》，它将红外光信号转换为电信号，然后将电信号进行处理把成像投到屏幕上。由于传感器是完全不透光的，所以这种红外成像技术无法满足需要可见光透过的红外成像需求。而且这种红外成像系统体积大、重量大，不方便携带。将整个红外成像系统柔性化更是极其困难的，如在吴建斌等人的发明专利《一种红外线转换为可见光波段图像的镜片及其制备方法》中制备的一种红外线转换为可见光波段图像的镜片是非柔性却不可折叠的。目前市面上还没有开发出柔性透明的红外显像膜，故任何红外成像设备都是非透明且非柔性的。目前制备上转换薄膜的主要方法主要是射频溅射法和脉冲激光沉积法。如由马斯晗等人在《功能材料与器件学报》上发表的《射频溅射法制备掺Ce³⁺荧光薄膜上转换发光研究》中，射频溅射法先采用传统的高温固相法制备实验所需的上转换荧光粉，然后将粉体压片，烧结成结构和尺寸合乎要求的溅射靶材，最后通过射频磁控溅射法在石英片衬底上制备上转换薄膜。如由梁立容等人在《激光与光电子学进展》上发表的《脉冲激光沉积法合成(Bi,Er)₂Ti₂O₇介电薄膜及其上转换发光》中描述，脉冲激光沉积法对制备环境较高的真空度要求，以含有铋元素的陶瓷作为靶材，准分子激光器发射的激光束作为蒸发加热源将上转换样品蒸发到靶材上。这两种方法制备上转换薄膜时都需要昂贵的实验设备，且制备的薄膜是非柔性的，普通的光学实验室无法满足实验条件。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种柔性透明的红外显像膜及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种柔性透明的红外显像膜，其特征在于，所述的红外显像膜为聚二甲基硅氧烷透明柔性层及参杂其中的上转换颗粒，所述的上转换颗粒为上转换基质金属氟化物、上转换敏化剂和稀土离子；其中，聚二甲基硅氧烷：上转换基质金属氟化物：上转换敏化剂：稀土离子的质量比为400：4：1：1。

所述的聚二甲基硅氧烷透明柔性层的厚度为0.1mm～1mm。

所述的上转换基质金属氟化物，为选自氟化锌晶体、四氟钇钠晶体、四氟钕钠晶体、四氟钐钠晶体、四氟铕钠晶体、四氟钆钠晶体、四氟铽钠晶体、三氟化镧晶体、四氟镥锂晶体、四氟镥钠晶体、四氟镱钠晶体中的一种，进一步的，优选氟化锌晶体。

所述的上转换敏化剂为选自Yb³⁺、Nd³⁺、Pr³⁺、Ce³⁺中的至少一种，进一步的，优选Yb³⁺。