[发明专利]耐蚀光学装置

说明书

公开了一种耐蚀光学装置。该装置包括衬底、该衬底上的银层以及提供耐磨性的绝缘层。该装置浸入富硫醇的溶液中。硫醇在任何暴露的银表面上形成缓蚀单层。这增加了该光学装置的环境抵抗力，从而使水不与该银层相互作用。

相关申请

本申请要求于2015年10月19日提交的、第62/243,247号美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本公开涉及应用了缓蚀单层来保护装置的银表面的光学装置。还公开了生产这种装置的方法。

背景技术

光学涂层是沉积在诸如透镜或反射镜之类的光学部件上的材料层，其可以改变光学部件反射和透射光的方式。因此，光学涂层广泛用于光学应用中，例如，天文照相机、静物照相机、视频摄像机和其它成像设备，电视机、计算机显示器、蜂窝电话屏幕和其他显示设备，各种光学传感器，诸如运动传感器、手势传感器等。根据应用的不同，涂层的厚度和设计可能会有所不同。

已经证实，银在可见光谱中具有优异的反射特性，特别是与金相比。然而，由于银的环境抵抗力较差，而且比较柔软，通常在高精度成像应用中避免使用银。例如，科学界已经对银会被潮湿空气中的含硫气体所硫化有着详尽记载。

电介质层有时被应用到金属膜之上，或者用作增加耐磨性的保护层，或者用于增强金属膜的反射率。金属和电介质的组合也用于定制对波长、角度和偏振敏感的高级涂层。光学装置的总体反射率和透射能力可基于其组成、厚度和层数来定制。然而，这些保护层中的缺陷部位(例如，针孔)却成为可以腐蚀银的硫化物的切入点。需要开发可以减少由不完善和/或穿孔的电介质层导致的硫化反应和其他不良反应的涂层，并且需要提供将该涂层应用于光学装置的方法。

发明内容

本公开涉及具有缓蚀单层的光学装置，特别是优先吸附到银上具有衍生自疏水硫醇单层其的光学装置。还包括将该单层应用到衬底表面的工艺。

鉴于此，本公开的各个实施例中公开的耐蚀光学装置包括：衬底；绝缘层；位于该衬底和绝缘层之间的银层；以及覆盖该银层的任何暴露表面至少一部分的缓蚀单层。

该缓蚀单层可以由至少一种疏水硫醇形成。在具体的实施例中，疏水硫醇的化学式为R-SH。其中，R是含有约1-24个碳原子的烷基。

该光学装置还可以包括该绝缘层和银层之间的结合层。该光学装置还可以包括该银层和衬底之间的合金层。该合金层可以与衬底直接接触，并且可以由镍铬合金形成。

在一些实施例中，该缓蚀单层被直接应用到绝缘层上。通过将该绝缘层浸入富硫醇的溶液(thiol-rich solution)中，可将该缓蚀单层应用到绝缘层上。该绝缘层可被浸入约4-36小时的时间。在具体的实施例中，该缓蚀单层由包括烷基硫醇(alkanethiol)和醇溶剂的溶液形成。

本公开还公开了用于形成耐蚀光学装置的方法，包括：在衬底上形成银层；在该银层上形成绝缘层以获得层叠衬底；以及将该层叠衬底浸入富硫醇的溶液中以形成覆盖该银层的任何暴露表面至少一部分的缓蚀单层。

下文将更具体地描述本公开的上述特征及其它非限制性特征。

附图说明

以下是对附图的简要描述，其出于说明、而非限制本公开示例性实施例的目的而呈现。

图1是具有绝缘层、银层和针孔缺陷的示例性光学装置的横截面图；以及

图2是具有绝缘层、银层、针孔缺陷和应用的疏水硫醇单层的示例性光学装置的横截面图。

具体实施方式

通过参考附图可以更全面地理解本文公开的组件、工艺和器件。这些附图仅是基于方便性和易于示范本公开的示意性表示，因此并非旨在指示装置或组件的相对大小和尺寸，和/或限定或限制示例性实施例的范围。