随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估方法、装置和设备制造方法及图纸

本申请涉及一种随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估方法、装置和设备，通过对随机金属网栅透明导电薄膜的网格图像数据进行处理，得到其中每个封闭网格单元的面积，基于封闭网格单元的面积分布，将各封闭网格单元的形状等效为方形，并计算等效周期方形网格单元的面积，通过计算周期方形网格的电磁屏蔽性能以及方阻性能对随机金属网栅透明导电薄膜的电性能进行评估，再将网格图像数据转化为二维矩阵，通过对二维矩阵进行处理得到随机金属网栅透明导电薄膜的透光率以及高阶光学衍射分布以对其的光性能进行评估，采用本方法可快速的对随机金属网栅透明导电薄膜的光电性能进行评估。评估。评估。

【技术实现步骤摘要】
随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估方法、装置和设备


[0001]本申请涉及金属网栅透明导电薄膜
，特别是涉及一种随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]随机金属网栅透明导电薄膜不但具有一般金属网栅透明导电薄膜所具备的良好电磁屏蔽和透光性能，在降低高阶光学衍射能量的优异性能方面也受到业界广泛关注。而对于金属网栅透明导电薄膜而言，其光电性能主要包括电性能(电磁屏蔽和方阻)与光学性能(透光率和高阶光学衍射)这两方面。金属网栅透明导电薄膜的光电性能一般通过评估和实测得到，在更多时候可以通过评估而不是实测来提高效率和降低成本。
[0003]方格等规则结构的金属网栅透明导电薄膜由于其网格结构的周期排布使得其电磁屏蔽、方阻、透光率及光学衍射性能都有确定的计算公式，因此可以快速评估其相应的光电性能。但是，对于随机金属网栅透明导电薄膜而言，由于网络结构的随机分布特征使得其无法像规则网格结构一样通过确切的计算公式直接计算得到。因此对于随机网栅样品，需要在实测之后才能得到较为准确的光电性能结果，这为随机结构金属网栅的研究和应用带来了困难。另外，对于模板网络，由于无法评估其相应的光电性能，需要多次加工金属网栅样品并经过实测后才能确定所需的模板网络，这在透明导电薄膜样品的制备过程中费时费力，制备目标光电性能的随机金属网栅透明导电薄膜的效率较低。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对具有随机金属网格结构的透明导电薄膜的光电性能进行快速评估的随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估方法、装置和设备。
[0005]一种随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估方法，所述方法包括：
[0006]获取待进行性能评估的随机金属网栅透明导电薄膜的网格图像数据；
[0007]对所述网格图像数据进行处理得到其中每个封闭网格单元的参数数据，根据所述参数数据进行计算得到每个封闭网格单元的面积；
[0008]基于所有封闭网格单元的面积分布，将各封闭网格单元的形状等效为方形，并计算等效的周期方形网格单元的平均面积，通过计算周期方形网格的电磁屏蔽性能以及方阻性能对所述随机金属网栅透明导电薄膜的电性能进行评估；
[0009]利用二值化处理将所述网格图像数据转化为二维矩阵，对所述二维矩阵进行处理得到所述随机金属网栅透明导电薄膜的透光率以及高阶光学衍射分布以对其光性能进行评估。
[0010]在其中一实施例中，所述随机金属网栅透明导电薄膜的网格图像数据为：
[0011]用于制备随机金属网栅透明导电薄膜的模板通过实时观测得到，或已有的图像数据；
[0012]或由计算机生成的随机网格图像数据；
[0013]或，由随机金属网栅透明导电薄膜成品通过实时观测得到，或已有的对应网格图像数据。
[0014]在其中一实施例中，对所述网格图像数据进行处理得到其中每个封闭网格单元的参数数据，根据所述参数数据进行计算得到每个封闭网格单元的面积包括：
[0015]采用图像处理软件对所述网格图像数据进行处理，得到所述网格图像数据中所有封闭网格单元的孔径面积、周长和金属线宽数据；
[0016]根据每个封闭网格单元周长和金属线宽数据进行计算，对应得到每个封闭网格单元的金属区域面积；
[0017]根据每个封闭网格单元的金属区域面积以及孔径面积进行计算，得到对应的封闭网格单元的面积。
[0018]在其中一实施例中，将各封闭网格单元的形状等效为方形后计算等效周期方形网格单元的面积采用以下公式：
[0019][0020]在上式中，M表示加权类型的个数，i表示类型，n
i
表示类型i的封闭网格的权值，S
ui
表示类型i封闭网格的面积，N表示封闭网格的总数。
[0021]在其中一实施例中，所述利用二值化处理将所述网格图像数据转化为二维矩阵包括：
[0022]将所述网格图像数据进行灰度处理，得到对应的灰度图像；
[0023]在所述灰度图像中对每一个像素点的灰度值进行二值化处理，得到对应的二值图；
[0024]将所述二值图转化为所述二维矩阵，所述二维矩阵由数值“0”和“1”构成。
[0025]在其中一实施例中，通过计算所述二维矩阵中数值“1”的占比得到所述随机金属网栅透明导电薄膜的透光率。
[0026]在其中一实施例中，对所述二维矩阵进行处理得到所述随机金属网栅透明导电薄膜的高阶光学衍射分布包括：
[0027]在所述二维矩阵上叠加激光光源孔径对二维矩阵进行孔径约束，得到约束二维矩阵；
[0028]基于预设的衍射屏尺寸对所述二维矩阵进行矩阵扩展，得到扩展二维矩阵；
[0029]将所述约束二维矩阵置于扩展二维矩阵的中心位置，将所述约束二维矩阵的尺度根据所述扩展二维矩阵的尺寸向外进行扩展，其扩展区域用数值“0”进行填充，得到扩展的二维矩阵；
[0030]将所述扩展的二维矩阵进行傅里叶变换得到所述随机金属网栅透明导电薄膜的高阶光学衍射分布。
[0031]在其中一实施例中，在所述二维矩阵上叠加激光光源孔径对二维矩阵进行孔径约束包括：
[0032]叠加激光光源孔径后，在所述二维矩阵上得到圆形区域，将所述圆形区域内的二维矩阵保持原有的数值分布，将所述圆形区域外的二维矩阵的所有数值替换为“0”。
[0033]一种随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估装置，所述装置包括：
[0034]待进行评估数据得到模块，用于获取待进行性能评估的随机金属网栅透明导电薄膜的网格图像数据；
[0035]封闭网格单元面积计算模块，用于对所述网格图像数据进行处理得到其中每个封闭网格单元的参数数据，根据所述参数数据进行计算得到每个封闭网格单元的面积；
[0036]电性能评估模块，用于基于所有封闭网格单元的面积分布，将各封闭网格单元的形状等效为方形，并计算等效的周期方形网格单元的平均面积，通过计算周期方形网格的电磁屏蔽性能以及方阻性能对所述随机金属网栅透明导电薄膜的电性能进行评估；
[0037]光性能评估模块，用于利用二值化处理将所述网格图像数据转化为二维矩阵，对所述二维矩阵进行处理得到所述随机金属网栅透明导电薄膜的透光率以及高阶光学衍射分布以对其光性能进行评估。
[0038]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0039]获取待进行性能评估的随机金属网栅透明导电薄膜的网格图像数据；
[0040]对所述网格图像数据进行处理得到其中每个封闭网格单元的参数数据，根据所述参数数据进行计算得到每个封闭网格单元的面积；
[0041]基于所有封闭网格单元的面积分布，将各封闭网格单元的形状等效为方形，并计算等效的周期方形网格单元的平均面积，通过计算周期方形网格的电磁屏蔽性能以及方阻性能对所述随机金属网栅透明导电薄膜的电性能进行评估；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随机金属网栅透明导电薄膜的性能评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取待进行性能评估的随机金属网栅透明导电薄膜的网格图像数据；对所述网格图像数据进行处理得到其中每个封闭网格单元的参数数据，根据所述参数数据进行计算得到每个封闭网格单元的面积；基于所有封闭网格单元的面积分布，将各封闭网格单元的形状等效为方形，并计算等效的周期方形网格单元的平均面积，通过计算周期方形网格的电磁屏蔽性能以及方阻性能对所述随机金属网栅透明导电薄膜的电性能进行评估；利用二值化处理将所述网格图像数据转化为二维矩阵，对所述二维矩阵进行处理得到所述随机金属网栅透明导电薄膜的透光率以及高阶光学衍射分布以对其光性能进行评估。2.根据权利要求1所述的性能评估方法，其特征在于，所述随机金属网栅透明导电薄膜的网格图像数据为：用于制备随机金属网栅透明导电薄膜的模板通过实时观测得到，或已有的图像数据；或由计算机生成的随机网格图像数据；或，由随机金属网栅透明导电薄膜成品通过实时观测得到，或已有的对应网格图像数据。3.根据权利要求1所述的性能评估方法，其特征在于，对所述网格图像数据进行处理得到其中每个封闭网格单元的参数数据，根据所述参数数据进行计算得到每个封闭网格单元的面积包括：采用图像处理软件对所述网格图像数据进行处理，得到所述网格图像数据中所有封闭网格单元的孔径面积、周长和金属线宽数据；根据每个封闭网格单元周长和金属线宽数据进行计算，对应得到每个封闭网格单元的金属区域面积；根据每个封闭网格单元的金属区域面积以及孔径面积进行计算，得到对应的封闭网格单元的面积。4.根据权利要求3所述的性能评估方法，其特征在于，将各封闭网格单元的形状等效为方形后计算等效周期方形网格单元的面积采用以下公式：在上式中，M表示加权类型的个数，i表示类型，n
i
表示类型i的封闭网格的权值，S
ui
表示类型i封闭网格的面积，N表示封闭网格的总数。5.根据权利要求1所述的性能评估方法，其特征在于，所述利用二值化处理将所述网格图像数据转化为二维矩阵包括：将所述网格图像数据进行灰度处理，得到对应的灰度图像；在所述灰度图像中对每一个像素点的灰度值进行二值化处理，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖敦微，郑月军，陈强，付云起，武博，马燕利，陈晨，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：