掩模液及随机裂纹模板与电磁屏蔽光学窗口的制备方法技术

本发明专利技术属于电磁屏蔽光学窗口技术领域，具体涉及一种掩模液及随机裂纹模板与电磁屏蔽光学窗口的制备方法。所涉及的掩模液的制备方法包括：将单体混合物、乳化剂和引发剂的混合液在80～85℃条件下保温后冷却，待冷却至室温后调pH值至中性，之后用400~500目过滤布或滤膜过滤，收集滤液为掩模液。所涉及的随机裂纹模板与电磁屏蔽光学窗口的制备方法是采用本发明专利技术的掩模液进行制备。本发明专利技术可解决目前随机裂纹宽3mm以下金属网栅电磁屏蔽光学窗口的加工制造面临的机械加工无法实现的问题和激光刻蚀成本高昂的问题。刻蚀成本高昂的问题。刻蚀成本高昂的问题。

【技术实现步骤摘要】
掩模液及随机裂纹模板与电磁屏蔽光学窗口的制备方法


[0001]本专利技术属于电磁屏蔽光学窗口
，具体涉及一种制备电磁屏蔽光纤窗口用的掩模液及相应随机裂纹模板与电磁屏蔽光学窗口的制备方法。

技术介绍

[0002]电磁屏蔽光学窗口是各用途电子仪器仪表显示屏、飞机和车辆视窗、光电探测器系统等在微波和电磁脉冲辐射环境下保障光电仪器设备正常工作的核心功能元件。
[0003]金属网栅类电磁屏蔽光学窗口是一种通过金属网栅衰减电磁波辐射的透明光学视窗器件。金属网栅类电磁屏蔽光学窗口电磁屏蔽性能的实现方法主要是通过在光学玻璃基底上镀制导电性能良好的金属网栅。对于形状规则的常用的制备方法有紫外光刻、离子束刻蚀、化学刻蚀、激光直写法、电镀法、自组装法等。这些制备方法都需要昂贵的刻写设备，且工艺过程复杂。
[0004]对于形状结构不规则的金属网栅，通常采用随机裂纹模板法制备，相比于上述方法，随机裂纹模板法具备工艺流程短、无需大型精密设备、成本低等独特的优势，克服了传统金属网栅薄膜工艺过程的复杂性，对设备依赖性高等问题。
[0005]随机裂纹模板制备方法是将掩模液涂覆在光窗玻璃上，形成掩模层，掩模层干裂后会在光学玻璃表面产生适宜的裂纹（包括若干条长短不一的裂纹，且若干条长短不一的裂纹随机分布构成多个网格），在裂纹内镀制金属网栅并去除掩模层后，成为镀制金属网栅的模板，参见图1所示。
[0006]随机裂纹模板的设计及制备工艺对电磁屏蔽性能有至关重要的作用，模板上裂纹宽度和深度，将直接影响到后续金属网栅线宽和厚度，进而影响金属网栅的电磁屏蔽能力，因此这是随机型电磁屏蔽网栅形成工艺中非常重要的一个环节。
[0007]现有的随机裂纹模板制备工艺主要有旋涂法、提拉法或喷涂法。这些工艺过程中，对裂纹模板的裂纹宽度、裂纹宽度一致性、裂纹联通性、网格大小、网格分布均匀性、模板平整度等性能产生主要影响的因素在于掩模液，掩模液本身的性质主要决定了形成裂纹模板的性能，常用的掩模液有TiO2溶胶、明胶、含丙烯酸树脂的裂纹甲油、鸡蛋清等。
[0008]例如现有技术CN201310122824.1 和文献Uniformself
‑
forming metallic network as a high
‑
performance transparent conductiveelectrode中阐述以微晶TiO2为掩模液制造的透明导电电极用裂纹模板，TiO2模板去除工艺采用机械摩擦法。机械摩擦工艺精细化控制难度大，有可能造成模板去除不完全或摩擦过度，导致影响衬底的透光率及光学质量。
[0009]CN201510262998.7中采用含丙烯酸树脂的裂纹甲油CA600、CN201910315144.9和CN202210565512.7用水性丙烯酸乳液制备了掩模板，因市售的产品组成成分含量固定，在制备裂纹模板时可调控的参数及范围非常有限，所制备的裂纹模板的裂纹线宽、周期参数也比较固定，而且裂纹模板网格均匀性及裂纹联通性质量较低，以此类模板加工而成的金属网栅产品对于成像质量要求高的光电设备上使用存在极大局限。
[0010]综上可见，现有的随机裂纹模板存在裂纹模板网格均匀性及裂纹联通性质量较低，导致后期窗口的透光率及光学质量较差。

技术实现思路

[0011]针对现有技术的缺陷或不足，本专利技术一方面提供了一种掩模液。
[0012]为此，本专利技术所提供的掩模液的制备方法包括：将单体混合物、乳化剂和引发剂的混合液在80～85℃条件下保温后冷却，待冷却至室温后调pH值至中性，之后用400~500目过滤布或滤膜过滤，收集滤液为掩模液；所述单体混合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和苯乙烯的混合物；所述乳化剂为烯丙氧基
‑2‑
羟基丙烷磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液，或为烯丙氧基
‑
脂肪醇氧乙烯醚磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液，或为羟乙酸亚磺酸二钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液；所述引发剂为1,1,3,3
‑
四甲基过氧丁基
‑2‑
乙基己酸酯的水溶液。
[0013]可选的方案是，所述单体混合物、乳化剂和引发剂的混合液的制备方法包括：将乳化剂和部分量的单体混合物混合后，调pH值至中性，混匀后加热至70～75℃，接着加入部分量引发剂，继续升温至75～80℃后保温，然后加入剩余量的单体混合物和剩余量的引发剂混合后保温。进一步可选的方案是，所述部分量引发剂通过滴加的方式加入；所述剩余量的单体混合物通过滴加方式加入；所述剩余量的引发剂通过滴加方式加入。
[0014]可选的方案是，对各组分的配比进行优化，一些具体方案中，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和苯乙烯的质量比为45:(16~9):4:5:2；所述1,1,3,3
‑
四甲基过氧丁基
‑2‑
乙基己酸酯的质量为丙烯酸正丁酯的1%
‑
2%；所述十二烷基酚聚氧乙烯醚的质量为丙烯酸正丁酯质量的10%
‑
15%；所述烯丙氧基
‑2‑
羟基丙烷磺酸钠、烯丙氧基
‑
脂肪醇氧乙烯醚磺酸钠或羟乙酸亚磺酸二钠的质量为丙烯酸正丁酯质量的8%
‑
10%。
[0015]本专利技术同时提供了一种随机裂纹模板的制备方法。为此，所提供的制备方法包括将上述掩模液旋涂于光学窗口玻璃基片表面形成掩模层，之后将涂有掩模层的光学玻璃窗口放置于温湿度环境中，表面掩模层上生成随机裂纹。
[0016]可选的方案是，对所述旋涂工艺条件进行优化，一些具体方案中，所述旋涂工艺条件为温度20~30℃，湿度40%~45%，旋涂转速为600~800r/min。
[0017]可选的方案是，对所述温湿度环境进行优化，一些具体方案中，所述湿度环境为：温度设置为25~30℃、湿度设置为40%~45%。
[0018]可选的方案是，对所述掩模层厚度进行优化，一些具体方案中，所述掩模层厚度为10～12微米。
[0019]可选的方案是，所述随机裂纹的平均宽度小于或小于等于3mm；裂纹空占比为：10%
‑
20%；随机裂纹的网格平均大小为：40
‑
100mm。
[0020]本专利技术还提供了一种金属网栅电磁屏蔽光学窗口的制备方法。为此，所提供的金属网栅电磁屏蔽光学窗口的制备包括采用上述方法制备随机裂纹模板，之后在随机裂纹模板表面的随机裂纹内镀金属，然后去除掩模，制备金属网栅电磁屏蔽光学窗口。
[0021]可选的方案是，所述金属选自Cu、Ag、Au、Al或Ni。
[0022]本专利技术可解决目前随机裂纹宽3mm以下金属网栅电磁屏蔽光学窗口的加工制造面临的机械加工无法实现的问题和激光刻蚀成本高昂的问题。
附图说明
[0023]图1为随机裂纹模板制备方法流程示意图。
[0024]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掩模液，其特征在于，所述掩模液的制备方法包括：将单体混合物、乳化剂和引发剂的混合液在80～85℃条件下保温后冷却，待冷却至室温后调pH值至中性，之后用400~500目过滤布或滤膜过滤，收集滤液为掩模液；所述单体混合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和苯乙烯的混合物；所述乳化剂为烯丙氧基
‑2‑
羟基丙烷磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液，或为烯丙氧基
‑
脂肪醇氧乙烯醚磺酸钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液，或为羟乙酸亚磺酸二钠和十二烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液；所述引发剂为1,1,3,3
‑
四甲基过氧丁基
‑2‑
乙基己酸酯的水溶液。2.根据权利要求1所述的掩模液，其特征在于，所述单体混合物、乳化剂和引发剂的混合液的制备方法包括：将乳化剂和部分量的单体混合物混合后，调pH值至中性，混匀后加热至70～75℃，接着加入部分量引发剂，继续升温至75～80℃后保温，然后加入剩余量的单体混合物和剩余量的引发剂混合后保温。3.根据权利要求2所述的掩模液，其特征在于，所述部分量引发剂通过滴加的方式加入；所述剩余量的单体混合物通过滴加方式加入；所述剩余量的引发剂通过滴加方式加入。4.根据权利要求1所述的掩模液，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸和苯乙烯的质量比为45:(16~9):4:5:2；所述1,1,3,3
‑
四甲基过氧丁基
‑2‑
乙基己酸酯的质量为丙烯酸正丁酯的1%
‑
2%；所述十二烷基酚聚氧乙烯醚的质量为丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利青，王鹏飞，关永帽，陈超，万瑞，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：