专利名称：一种屏蔽2.45GHz电磁波的玻璃及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种屏蔽电磁波的玻璃及其制备方法，尤其是屏蔽2.45GHz电 磁波的玻璃及其制备方法。
技术背景随着现代社会众多电器设备的普及应用，电磁波辐射对人体造成的危害以 及对附近电子仪器造成的干扰等问题日益引起关注。在电磁波频谱的ISM (工 业、科学和医学)使用频带，2.45GHz是一个特殊的频段，它在全球范围内无须 特许、向公众自由开放，因而是使用率最高的电磁波频段之一，同时也是最为 繁忙的使用频段。由于常见的微波炉等家用电器、无绳电话、汽车开门器、蓝 牙技术等都集中应用于该频段，因此，不可预测的电磁波干扰问题就成为实际 应用中最大的困扰。另外，长期接触2.45GHz微波将对人体产生潜在的危害， 此结论早已经被医学实验所证实。利用电磁屏蔽材料对电磁波辐射的反射、吸收和衰减作用，使得2.45GHz 频段电磁辐射场源所产生的电磁能流不进入被屏蔽区域，这是阻断电磁波辐射 以降低其对人体危害、消除电磁干扰的有效措施。金属薄膜等良导体是常用的 电磁屏蔽材料，但可见光无法透过，因而大多应用于不需要透明视窗的场合。 而既能满足屏蔽2.45GHz频段电磁波，又能实现对可见光高透过的透明电磁屏 蔽材料，则具有广阔的应用前景。目前，国内现有的针对2.45GHz频段的电磁屏蔽透明材料大多采用金属箔、 穿孔金属箔、金属网、金属纤维和经过电镀处理的有机、无机纤维等，其中以 金属网屏蔽最有代表性。金属丝网结构虽有足够的屏蔽效能，但其体积大、重 量大、透明度差且存在绕射光栅等问题，而金属材质本身还存在易于氧化、长 时间使用下网格点处高频接触容易断开等严重影响产品寿命的问题。此外，也 有采用金属氧化物导电膜(如氧化铟锡ITO等)作为透明电磁屏蔽材料，其 透光度虽好，但对30MHz以上高频波段的电磁波屏蔽效能较低。 发明内容本发明目的是提供一种在2.45GHz频段具有高电磁波屏蔽效果(>30dB)， 同时对可见光有高透过率(>70%)的特种镀膜玻璃及其制备方法。本发明的屏蔽2.45GHz电磁波的玻璃，在白玻衬底上自下而上依次沉积有 第一硫化锌薄膜层、金属银薄膜层和第二硫化锌薄膜层。为了使光、电、磁性能控制在最佳状态，以实现综合功能的匹配，通常控制第一、第二硫化锌薄膜层的厚度分别为30-60nm，金属银薄膜层的厚度为 10-23nm。屏蔽2.45GHz电磁波玻璃的制备方法，采用的是电子束蒸发原位多层膜沉积 法，具体步骤如下1) 以白玻玻璃作为镀膜衬底，清洗后放入电子束蒸发工作室，工作室抽真空， 通入Ar气体，用离子轰击再次清洁衬底表面；2) 加热衬底温度至10(TC,用电子束蒸发在衬底上蒸镀硫化锌薄膜，控制工 作室真空度1.6-2.5X10—3pa，束流10 40mA，沉积速率3 9埃/秒；3) 关闭工作室加热装置，待冷却至室温后，用电子束蒸发蒸镀金属银薄膜， 控制工作室真空度3-9.2xl(T4Pa，束流80 500mA，沉积速率2 3埃/秒；4) 将上述镀膜玻璃再次加热至10(TC，用电子束蒸发在金属银薄膜层表面蒸 镀硫化锌薄膜，控制工作室真空度1.6-2.5Xl(^Pa，束流10 40mA，沉积速率3 9埃/秒；本发明的有益效果在于本发明的玻璃对2.45GHz频段电磁波屏蔽效果>30犯，同时对可见光透过率 >70%，因而可以广泛应用于电磁波频谱的ISM (工业、科学和医学)使用频带 中使用率最高的2.45GHz频段，尤其是该频段的透明视窗领域，如家用电器中 的微波炉门等。传统2.45GHz频段电磁波屏蔽玻璃多采用玻璃夹层金属丝网结构，其重量 大而透明度差。本发明中的第一硫化锌薄膜层、金属银薄膜层和第二硫化锌薄 膜层依次沉积在单片玻璃上，外观轻巧漂亮、透明度高。
图1是本发明的屏蔽2.45GHz电磁波玻璃的示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的屏蔽2.45GHz电磁波的玻璃是在白玻衬底1上自下而上 依次沉积有第一硫化锌薄膜层2、金属银薄膜层3和第二硫化锌薄膜层4。 实施例11)采用3mm白玻玻璃作为镀膜衬底，先用专用的玻璃清洗液浸泡清洗，再置 于丙酮溶液中进行超声波振荡清洗，然后用去离子水冲洗，最后用清洁的热空 气吹干，放入电子束蒸发工作室，在10-spa本底真空下，通入Ar气体，用离子轰 击再次清洁衬底表面，离子轰击电压1.4kV，轰击电流90mA，轰击时间为10min。2) 加热衬底温度至10(TC,用电子束蒸发在衬底上蒸镀硫化锌薄膜，控制工 作室真空度1.6Xl(^Pa,束流10mA,沉积速率9埃/秒3) 关闭工作室加热装置，待冷却至室温后，用电子朿蒸发蒸镀金属银薄膜， 控制工作室真空度9.2xl(T4Pa，束流500mA，沉积速率3埃/秒；4) 将上述镀膜玻璃再次加热至10(TC，用电子束蒸发在金属银薄膜层表面蒸 镀硫化锌薄膜，控制工作室真空度2.5Xl(^Pa，束流40mA，沉积速率9埃/秒；本例制得的镀膜玻璃，其两层硫化锌薄膜的厚度分别为40nm，金属银薄膜 厚度18nm。测试性能如下:方块电阻30/口，可见光透过率79%， 2.45GHz电磁波 屏蔽效率31dB。实施例21) 采用3mm白玻玻璃作为镀膜衬底，先用专用的玻璃清洗液浸泡清洗，再置 于丙酮溶液中进行超声波振荡清洗，然后用去离子水冲洗，最后用清洁的热空 气吹干，放入电子束蒸发工作室，在10'spa本底真空下，通入Ar气体，用离子轰 击再次清洁衬底表面，离子轰击电压2.5kV，轰击电流180mA，轰击时间为16min。2) 加热衬底温度至10(TC,用电子束蒸发在衬底上蒸镀硫化锌薄膜，控制工 作室真空度2.5X10-Spa，束流40mA，沉积速率9埃/秒；3) 关闭工作室加热装置，待冷却至室温后，用电子束蒸发蒸镀金属银薄膜， 控制工作室真空度6xlO'4Pa，束流200mA，沉积速率2.4埃/秒；4) 将上述镀膜玻璃再次加热至10(TC，用电子束蒸发在金属银薄膜层表面蒸 镀硫化锌薄膜，控制工作室真空度2.0X10^Pa，束流20mA，沉积速率3埃/秒；本例制得的镀膜玻璃，其第一硫化锌薄膜厚度50nm，银薄膜厚度21nm， 第二硫化锌薄膜厚度59nm。测试性能如下:方块电阻2.4Q/口,可见光透过率71X， 2.45GHz电磁波屏蔽效率37dB。实施例31) 采用3mm白玻玻璃作为镀膜衬底，先用专用的玻璃清洗液浸泡清洗，再置 于丙酮溶液中进行超声波振荡清洗，然后用去离子水冲洗，最后用清洁的热空 气吹干，放入电子束蒸发工作室，在10'spa本底真空下，通入Ar气体，用离子轰 击再次清洁衬底表面，离子轰击电压2.0kV，轰击电流120mA，轰击时间为13min。2) 加热衬底温度至10(TC，用电子束蒸发在衬底上蒸镀硫化锌薄膜，控制工 作室真空度2.0X10,a,束流20mA，沉积速率6埃/秒；3) 关闭工作室加热装置，待冷却至室温后，用电子束蒸发蒸镀金属银薄膜， 控制工作室真空度3.0xlO_4Pa，束流80mA，沉积速率2.0埃/秒；4)将上述镀膜玻璃再次加热至10(TC，用电子束蒸发在金属银薄膜层表面蒸 镀硫化锌薄膜，控制工作室真空度2.4Xl(^Pa，束流30mA，沉积速率5埃/秒；本例制得的镀膜玻璃，其第一硫化锌薄膜厚度58nm，银薄膜厚度21nm， 第二硫化锌薄膜厚度58nm。测试性能如下:方块电阻2^A:，可见光透过率75%， 2.45GHz电磁波屏蔽效率43dB。
权利要求
1. 一种屏蔽2.45GHz电磁波的玻璃，其特征是在白玻衬底(1)上自下而上依次沉积有第一硫化锌薄膜层(2)、金属银薄膜层(3)和第二硫化锌薄膜层(4)。
2. 根据权利要求1所述的屏蔽2.45GHz电磁波的玻璃，其特征是第一、第二 硫化锌薄膜层的厚度分别为30-60nm，金属银薄膜层的厚度为10-23nm。
3. 根据权利要求1所述的屏蔽2.45GHz电磁波玻璃的制备方法,其步骤如下1) 以白玻玻璃作为镀膜衬底，清洗后放入电子束蒸发工作室，工作室抽真空， 通入Ar气体，用离子轰击再次清洁衬底表面；2) 加热衬底温度至10(TC,用电子束蒸发在衬底上蒸镀硫化锌薄膜，控制工 作室真空度1.6-2.5X10,a，束流10 40mA，沉积速率3 9埃/秒；3) 关闭工作室加热装置，待冷却至室温后，用电子束蒸发蒸镀金属银薄膜， 控制工作室真空度3-9.2xl(y4Pa，束流80 500mA，沉积速率2 3埃/秒； 4) 将上述镀膜玻璃再次加热至100'C,用电子束蒸发在金属银薄膜层表面蒸 镀硫化锌薄膜，控制工作室真空度1.6-2.5X10-Spa，束流10 40mA，沉积速率3 9埃/秒；
全文摘要
本发明公开的屏蔽2.45GHz电磁波的玻璃，在白玻衬底上自下而上依次沉积有第一硫化锌薄膜层、金属银薄膜层和第二硫化锌薄膜层。采用电子束蒸发原位多层膜沉积法制备。本发明的玻璃对2.45GHz频段电磁波屏蔽效果＞30dB，同时对可见光透过率＞70％，制品重量轻、结构简单，其综合性能超越常规的金属丝网夹层玻璃。可广泛应用于使用率最高的2.45GHz频段，尤其是该频段的透明视窗领域，如家用电器中的微波炉门等。
文档编号C03C17/36GK101265037SQ20081006090
公开日2008年9月17日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者刘化文, 平柏战, 张溪文, 金朝良 申请人:杭州钱塘江特种玻璃技术有限公司