宽波段半反半透导电镜片及其制备方法与流程

本发明涉及一种光学元器件，特别涉及一种宽波段半反半透导电镜片及其制备方法。

背景技术：

半反半透镜片因同时具有较好的光学透过及反射性质而有着很大的应用空间，被广泛用于光学设备、摄影镜头、车内后视镜及电子产品显示屏等领域。半反半透镜片指的是反射率在20％～ 50％范围内的光学镜片，其根据具体的需要不同而选择所需的反射率，可以比较低、也可以比较高，统称“半反半透”。

近些年来随着电子设备的飞速发展，各种诸如智能手机、平板、车载显示屏等电子产品纷纷问世，这些产品所具有的共同特征便是对触摸屏的应用。目前触摸屏领域的核心产业仍是以ITO（氧化铟锡薄膜）为代表的各种全透型透明导电薄膜技术的应用，但全透型屏幕技术目前所面临的一大难题便是如何克服眩光问题，当使用者从强光环境突然进入弱光环境中会产生短时间的不适，视情况的不同可能会造成严重的后果。而解决这一困难的一种途径就是以半反半透屏幕来取代全透型屏幕，随着光照的强度变化，半反半透屏幕的反射光强也随之变化，方便使用者操作；当转换至弱光环境下，背光源所发出的光成为主要光源，这同样将帮助使用者更好的工作。传统的半反半透玻璃并不具备导电性质，这对其应用领域产生了一定的限制。

技术实现要素：

本发明是针对传统半反半透镜片不具备导电性的问题，提出了一种宽波段半反半透导电镜片及其制备方法，能大大拓宽应用领域，其既可以代替透明导电玻璃用于触摸屏等已广为普及的行业，也能在近些年中新兴而起的智能穿戴设备和虚拟现实领域中打开广泛的潜在应用空间。

本发明的技术方案为：一种宽波段半反半透导电镜片，包括基片和附在基片表面上的复合膜层，基片材质为石英或玻璃，复合膜层是沉积于基片表面、由厚度为50 ～ 100nm的银薄膜以及分散在异丙醇或乙醇中、浓度为0.02 ～ 0.2mg/ml的氧化石墨烯复合而成的多层薄膜。

所述宽波段半反半透导电镜片的制备方法，具体包括如下步骤：

1）、清洗基底：以超声波方法对石英或玻璃基底进行清洗；

2）、镀银薄膜：以电子束蒸镀法或磁控溅射法在清洗后的基底上镀上符合需求厚度的单层银薄膜；

3）、涂覆氧化石墨烯胶体，用异丙醇或乙醇将Hummers法制得的氧化石墨烯分散为胶体，并将氧化石墨烯胶体涂覆于制备好的单层银薄膜的表面，胶体浓度及涂覆量根据需求进行选择；

4）、通风橱中自然风干；

5）、静置1小时，使氧化石墨烯胶体与银薄膜充分接触，实现半反半透的效果；

6）、得到复合薄膜，即制备得到宽波段半反半透的导电镜片。

步骤6）制得的宽波段半反半透导电镜片的工作区间为600nm ～ 1800nm，工作区间内的透过率为15% ～35%，反射率为50～70%，方块电阻为1 ～ 10Ω/□。

本发明的有益效果在于：本发明宽波段半反半透导电镜片及其制备方法，依照本发明所制备的镜片不仅在宽波段内具有半反半透的性质，同时也兼具导电性，在触摸屏、电子设备及智能穿戴领域拥有广阔的应用空间。

附图说明

图1为本发明制备宽波段半反半透导电镜片的方法流程图；

图2为通过分光光度计法测得的、按实施例一中本方法所制备的样品在600~1800nm波段的透过率及反射率谱图。

具体实施方式

所述宽波段半反半透导电镜片包括基片和附在基片表面上的复合膜层，基片材质可以为石英或玻璃，复合膜层是沉积于基片表面、由厚度为50 ～ 100nm的银薄膜及分散在异丙醇或乙醇中、浓度为0.02 ～ 0.2mg/ml的氧化石墨烯复合而成的多层薄膜。

所述宽波段半反半透导电镜片的工作区间为600nm ～ 1800nm，工作区间内的透过率为15% ～35%，反射率为50～70%，方块电阻为1 ～ 10Ω/□。

以下实施例结合附图对本发明宽波段半反半透导电镜片及其制备方法作具体阐述。

如图1所示的制备流程，包括步骤：

S1、清洗基底，以超声波方法对石英或玻璃中任意一种符合需求的基底进行清洗。

S2、镀银薄膜，以电子束蒸镀法或磁控溅射法在清洗后的基底上镀上符合需求厚度的单层银薄膜。

S3、涂覆氧化石墨烯胶体，用异丙醇或乙醇将Hummers法制得的氧化石墨烯分散为胶体，并将氧化石墨烯胶体涂覆于制备好的单层银薄膜的表面，胶体浓度及涂覆量根据需求进行选择。

S4、通风橱中自然风干。

S5、静置1小时，为了使氧化石墨烯胶体与银薄膜充分接触，以实现半反半透的效果。

S6、得到复合薄膜，此时已制备得到宽波段半反半透的导电镜片。

下面为具体实施例。

实施例一

清洗石英基片后干燥。

以真空电子束蒸发的方式在石英基片表面沉积60nm厚度的银薄膜，在单层银薄膜的表面涂覆0.25ml浓度为0.10mg/ml的氧化石墨烯胶体，于通风橱静置1小时使其自然挥发成膜。

得到600nm～1800nm波段内透过率约30%、反射率约50%的半反半透导电镜片。如图2所示为通过分光光度计法测得的所制备的样品在600~1800nm波段的透过率及反射率谱图。

实施例二

清洗石英基片后干燥。

以真空电子束蒸发的方式在石英基片表面沉积80nm厚度的银薄膜，在单层银薄膜的表面涂覆0.25ml浓度为0.15mg/ml的氧化石墨烯胶体，于通风橱静置1小时使其自然挥发成膜。

得到600nm～1800nm波段内透过率约26%、反射率约52%的半反半透导电镜片。

实施例三

清洗K9基片后干燥。

以磁控溅射的方式在石英基片表面沉积70nm厚度的银薄膜，在单层银薄膜的表面涂覆0.5ml浓度为0.20mg/ml的氧化石墨烯胶体，于通风橱静置1小时使其自然挥发成膜。

得到600nm～1800nm波段内透过率约30%、反射率约50%的半反半透导电镜片。

本发明提供了一种方阻可以小于10Ω/□的宽波段半反半透镜片的制备方法。具体起到导电作用的是银薄膜，银是常用的制备高反射镜的材料，其在近紫外波段有一个透过峰，但在可见光及近红外波段反射率极高而透过率低。我们研究后发现，按我们的方法制得的这一氧化石墨烯胶体与银的复合薄膜同时具有导电及半反半透的性质，并可以通过调控氧化石墨烯溶液的浓度及剂量的方式来改变方阻值、透过率及反射率。

传统的半反半透镜片是在基底表面堆砌多层薄膜或在玻璃中掺杂特定的元素来得到特定波段的半反半透效果，本发明不仅将工艺简化至两层薄膜结构，同时还在600nm～1800nm这一宽波段内得到了半反半透效果。