CN114207481B - 具有抗反射涂层的制品 - Google Patents
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Abstract
本文中描述了一种制品，该制品包括：具有主表面的半透明基材(110)；及抗反射涂层，其设置在该主表面上且形成抗反射表面。该制品在该抗反射表面处展现出小于0.35％的单侧平均明视光反射率。进一步地，该制品在该抗反射表面处，在从0度到60度入射的入射角范围内展现出小于6的单侧色偏(ΔC)，其中该抗反射涂层包括从约50nm到小于500nm的物理厚度。此外，该抗反射涂层还包括多个层，该多个层包括至少一个低折射率层(130a)及至少一个高折射率层(130b)。进一步地，每个高折射率层具有大于2.0的折射率，且每个低折射率层具有小于1.7的折射率。
Description
优先权请求
本申请根据35U.S.C.§119，要求2019年7月31日提交的第62/881,045号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。
背景
本公开内容涉及具有受控色彩的低反射率、抗反射的结构及具有此类结构的制品，包括在一定范围的视角内具有低平均可见反射率及受控色彩以及高机械耐久性的此类制品及结构。
盖板制品通常用来保护电子产品内的装置，以提供用户界面用于输入及/或显示、及/或用于许多其他的功能。此类产品包括移动装置，例如智能型手机、智能型手表、mp3播放器、及平板计算机。盖板制品也包括建筑制品、运输制品(例如汽车应用、火车、飞行器、航海器等中所使用的内部及外部显示器及非显示制品)、电器制品、或可以受益于某种透明度、耐刮擦性、耐磨损性、或上述项目的组合的任何制品。这些应用通常需要抗刮擦性及强的光学性能特性(就最大光透射率及最小反射率而言)。并且，对于一些覆盖应用而言，有益地，在反射及/或透射中所展现或感知的色彩不会随着视角改变而明显改变。在显示应用中，这是因为，若反射或透射中的色彩随着视角的改变达到可察觉的程度，则产品的使用者将感知到显示器的色彩或亮度的改变，这可能降低感知到的显示器质量。在其他的应用中，色彩的改变可能对装置的美学外观或其他功能方面有负面影响。
这些显示及非显示制品通常用在具有封装约束的应用(例如移动装置)中。特别地，许多这些应用可以明显受益于整体厚度的减少，即使是几个百分比的减少。此外，例如通过最小化原料成本、最小化工艺复杂度、及产率改良，采用此类显示及非显示制品的许多应用从低制造成本中获益。具有与现有的显示及非显示制品相当的光学及机械性质性能属性的较小的封装也可以满足减少制造成本的需要(例如通过较少的原料成本，通过减少抗反射结构中的层数等等来满足)。
可以通过使用各种抗反射涂层来改善盖板制品的光学性能；然而，已知的抗反射涂层易受磨耗或磨损。此类磨损可能危害由抗反射涂层所实现的任何光学性能改进。例如，滤光器通常由具有不同折射率的多层涂层制成且由光学透明的介电材料(例如氧化物、氮化物、及氟化物)制成。用于此类滤光器的大部分的典型氧化物是宽带隙材料，其不具有用于移动装置、建筑制品、运输制品、或器具制品中的必要机械性质(例如硬度)。大部分氮化物及类金钢石的涂层可以展现高的硬度值，这可能与改善的抗磨损性相关，但此类材料并不展现所述应用所需的透射率。
磨损损伤可以包括来自对面物体(例如手指)的来回滑动接触。此外，磨损损伤可以产生热，这可使膜材料中的化学键劣化及对盖板玻璃造成剥落及其他类型的损伤。因为与造成刮痕的单次事件相比，通常是较长期地经历磨损损伤，所以所设置的经历磨损损伤的涂覆材料也可能氧化，这进一步劣化了涂层的耐久性。
因此，需要具有受控色彩及高机械耐久性的低反射率、抗反射的结构，包括需要具有此类结构的制品。
发明内容
依据本公开内容的一些实施方式，提供了一种制品，该制品包括：具有主表面的半透明基材；及抗反射涂层，其设置在该基材的主表面上且形成抗反射表面，其中，该制品在该抗反射表面处展现小于0.35％的单侧平均明视光反射率。该制品在该抗反射表面处从0度到60度入射的入射角范围内在国际照明委员会的光源下展现小于6的单侧色偏(ΔC)，其中ΔC＝√((a*最大-a*最小)2+(b*最大-b*最小)2)，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*,a*,b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标。进一步地，该抗反射涂层包括从约50nm到小于500nm的物理厚度。此外，该抗反射涂层包括多个层，该多个层包括至少一个低折射率层及至少一个高折射率层，其中该至少一个高折射率层具有大于2.0的折射率且该至少一个低折射率层具有小于1.7的折射率。
依据本公开内容的一些实施方式，提供了一种制品，该制品包括：具有主表面的半透明基材；及抗反射涂层，其设置在该基材的主表面上且形成抗反射表面。该制品在该抗反射表面处展现小于0.5％的单侧平均明视光反射率。进一步地，该制品在该抗反射表面处从0度到60度入射的入射角范围内在国际照明委员会的光源下展现小于8的单侧色偏(ΔC)，其中ΔC＝√((a*最大-a*最小)2+(b*最大-b*最小)2)，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*，a*，b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标。此外，该抗反射涂层还包括从约50nm到小于500nm的物理厚度。进一步地，该抗反射涂层包括大于7GPa的最大硬度，该最大硬度是在该抗反射表面上通过布氏(Berkovich)压头硬度测试沿着约100nm及更大的压痕深度测量到的。该抗反射涂层包括多个层，该多个层包括至少一个低折射率层及至少一个高折射率层，其中该至少一个高折射率层具有大于2.0的折射率且该至少一个低折射率层具有小于1.7的折射率。
在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。
所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起通过示例的方式用以解释本公开的原理和操作。应理解，在本说明书和附图中公开的本公开的各种特征可以任意组合和所有组合使用。作为非限制性实施例，本公开的各个特征可以根据以下实施方式相互组合。
附图说明
参照附图阅读本公开的以下详述，可以更好地理解本公开的这些方面、特征和优点以及其他的方面、特征和优点，其中：
图1是依据一或更多个实施方式的制品的侧视图；
图1A是依据一或更多个实施方式的制品的侧视图；
图1B是依据一或更多个实施方式的制品的侧视图；
图1C是依据一或更多个实施方式的制品的侧视图；
图2A为包含本文中所公开的制品中的任一者的示例性电子装置的平面图；
图2B是图2A的示例性电子装置的透视图；
图3是具有车辆内部***的车辆内部的透视图，该车辆内部***可以包括本文中所公开的制品中的任一者；
图4是在本文中所公开的制品经受磨损测试时，该制品的反射雾度的图，该磨损测试利用泰伯尔(Taber)磨耗(Abrader)***利用350g的负载达500次磨损循环来进行；
图4A提供了图4的经磨损的样品的数码相机散射光图像；
图5是在本文中所公开的制品经受磨损测试时，该制品的反射雾度的图，该磨损测试利用Taber Abrader***利用350g的负载达1500次磨损循环来进行；及
图5A提供了图5的经磨损的样品的数码相机散射光图像。
具体实施方式
在以下的详述中，出于解释而非限制的目的，给出了说明具体细节的示例性实施方式，以提供对本公开的各种原理的充分理解。但是，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在从本说明书获益后，可以按照不同于本文所述具体细节的其他实施方式实施本公开。另外，本文可能省去对众所周知的装置、方法和材料的描述，以免干扰对本公开的各种原理的描述。最后，在任何适用的情况下，相同的附图标记表示相同的元件。
本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。如本文所用，术语“约”指量、尺寸、配方、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的，但可按照要求是大致的和/或更大或者更小，如反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员所知的其他因子。当术语“约”用于描述数值或范围的端点时，本公开应理解为包括所提到的具体数值或端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否使用“约”列举，范围的数值或端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，另一种未用“约”修饰。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。
本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所述的特征等于或近似等于一数值或描述。例如，“基本上平坦的”表面旨在表示平坦的或大致平坦的表面。此外，“基本上”旨在表示两个数值相等或近似相等。在一些实施方式中，“基本上”可以表示彼此相差在约10％以内的值，例如彼此相差在约5％以内，或彼此相差在约2％以内的值。
本文所用的方向术语，例如上、下、右、左、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，在任何方面，当方法权利要求实际上没有陈述其步骤应遵循的顺序时，或者当权利要求或描述中没有另外具体说明所述步骤应限于特定顺序时，不应推断出任何特定顺序。这适用于解释上的任何可能的非表达性基础，包括：涉及步骤或操作流程的安排的逻辑问题；由语法组织或标点派生的明显含义问题；说明书中描述的实施方式的数量或类型问题。
除非上下文另外清楚地说明，否则，本文所用的单数形式的“一个”、“一种”以及“该/所述”包括复数指代。因此，例如，提到的一种部件摂包括具有两种或更多种这类部件的实施方式，除非文本中有另外的明确表示。
本公开内容的实施方式涉及具有受控色彩的低反射率、抗反射的结构及具有此类结构的制品，且更详细而言，涉及具有薄、多层的抗反射涂层的制品，该抗反射涂层展现出抗磨损性、低反射率、及无色的透射及/或反射。这些制品的实施方式拥有抗反射的光学结构，该结构具有小于500nm的总物理厚度，同时维持与这些制品的预期应用(例如作为显示装置的盖板、壳体、及基材，内部及外部汽车部件等等)相关联的硬度、抗磨损性、及光学性质。
参照图1，依据一或更多个实施方式的制品100可以包括基材110及设置在基材上的抗反射涂层130(在本文中也称为“光学膜结构”)。基材110包括相对的主表面112、114及相对的次表面116、118。抗反射涂层130在图1中示为设置在第一相对的主表面112上；然而，附加于或替代于设置在第一相对的主表面112上，可以将抗反射涂层130设置在第二相对的主表面114上及/或相对的次表面116、118中的一或两者上。抗反射涂层130形成抗反射表面122。
抗反射涂层130包括多个层，该多个层包括至少一个低折射率层及至少一个高折射率层。术语“层”可以包括单个层或可以包括一或更多个子层。此类子层可以彼此直接接触。子层可以由相同的材料或者两种或更多种不同的材料所形成。在一或更多个替代性的实施方式中，此类子层可以具有设置在子层之间的不同材料的中介层。在一或更多个实施方式中，层可以包括一或更多个连续及不中断的层及/或一或更多个不连续及中断的层(即，具有彼此相邻地形成的不同材料的层)。层或子层可以通过离散沉积或连续沉积过程来形成。在一或更多个实施方式中，可以仅使用连续的沉积过程来形成层，或者，可以仅使用离散的沉积过程来形成层。
如本文中所使用的，术语“设置”包括将材料涂覆、沉积、及/或形成到表面上。所设置的材料可以构成层，如本文中所定义的。语句“设置在……上”包括了以下情况：将材料形成到表面上，使得材料与表面直接接触；且也包括以下情况：将材料形成于表面上，其中一种或更多种中介材料介于设置的材料与表面之间。中介材料可以构成层，如本文中所定义的。
依据一或更多个实施方式，制品100的抗反射涂层130(例如结合图1所示及所述)可以用依据氧化铝SCE测试的抗磨损性表征。如本文所用，“氧化铝SCE测试”通过下述进行：利用由泰泊尔工业公司(Taber Industries)的5750线性磨耗机提供动力的～1”行程长度，使样品经受总重量为0.35kg(350g)的商购800粒度号氧化铝砂纸(10mm x 10mm)并且以60个循环/分钟进行500或1500个磨损循环。然后根据氧化铝SCE测试来表征耐磨损性，这根据本公开领域的普通技术人员理解的原理，从经磨损的样品测量排除镜面反射分量(SCE)值(在本文中也被称为“反射雾度”)来进行。更具体地，SCE是抗反射涂层130的表面的漫反射量度，其使用具有直径为6mm的孔口的柯尼卡-美能达(Konica-Minolta)CM700D来测量。根据一些实施方案，制品100的抗反射涂层130可展现出以下SCE值：小于02％、小于1.8％、小于1.6％、小于1.4％、小于1.2％、小于1％、小于0.8％、小于0.6％、小于0.4％、或者甚至小于0.2％，这通过氧化铝SCE测试获得。磨损引起的损伤增加了表面粗糙度，导致漫反射(即，SCE值)增加。较低的SCE值表明不那么严重的损伤，指示了耐磨损性提高。
抗反射涂层130和制品100可以从硬度方面来描述，所述硬度通过布氏硬度计压头硬度测试测得。进一步地，本领域普通技术人员可认识到，抗反射涂层130和制品100的耐磨损性可与这些元件的硬度相关。如本文所用，“布氏压头硬度测试(Berkovich IndenterHardness Test)”包括通过利用金刚石布式硬度计压头对材料表面进行压刻，从而测量表面上材料的硬度。布氏硬度计压头硬度测试包括利用金刚石布氏硬度计压头对制品100的抗反射表面122或抗反射涂层130的表面(或者抗反射涂层中的任何一个或多个层的表面)进行压刻，以形成压痕深度在约50nm至约1000nm范围内(或者抗反射涂层或层的整个厚度，取更小者)的压痕，并测量从该压痕沿着整个压痕深度范围的各个点，沿着该压痕深度的规定区段(例如约100nm至约500nm范围内的深度)，或在特定压痕深度处(例如，100nm的深度处，500nm的深度处，等等)的硬度，通常使用以下文献中阐述的方法：Oliver,W.C.；Pharr,G.M.的An improved technique for determining hardness and elastic modulususing load and displacement sensing indentation experiments(《一种改进的使用负荷和位移传感压痕实验测定硬度和弹性模量的技术》)，参见J.Mater.Res.，第7卷，第6期，1992，1564-1583；以及Oliver,W.C.和Pharr,G.M.的“Measurement of Hardness andElastic Modulus by Instrument Indentation:Advances in Understanding andRefinements to Methodology(《利用仪器压痕测量硬度和弹性模量：理解的进展和方法的改进》)”，J.Mater.Res.，第19卷，第1期，2004，3-20。进一步地，当在压痕深度范围内(例如，在约100nm至约500nm的深度范围中)测量硬度时，结果可作为规定范围内的最大硬度来报告，其中，最大值选自在该范围内的每个深度处进行的测量值。如本文所用的“硬度”和“最大硬度”均是指测量时的硬度值，而不是平均硬度值。类似地，当在压痕深度处测量硬度时，由布氏硬度计压头硬度测试获得的硬度值针对具体的压痕深度给出。
通常，在对比下方基材更硬的涂层进行的纳米压痕测量方法(例如通过使用布氏硬度计压头)中，由于在较浅的压痕深度处形成了塑性区，因此所测得的硬度在最初可能显示为增加，然后增加并在更深的压痕深度处达到最大值或平台。随后，由于下方基材的影响，硬度在更深的压痕深度处开始下降。在基材相对于所使用的涂层具有增加的硬度的情况下，可以看到相同的效应；但是，由于下方基材的影响，硬度在更深的压痕深度处增加。
可对压痕深度范围和在某压痕深度范围内的硬度值进行选择，以确定如本文所述的光学膜结构及其层的具体硬度响应，而不受下方基材的影响。当利用布氏硬度计压头对光学膜结构(当设置于基材上时)的硬度进行测量时，材料的永久变形区域(塑性区)与材料的硬度相关联。在压刻过程中，弹性应力场的范围延伸大大超出该永久变形区域。随着压痕深度的增加，表观硬度和模量受到应力场与下方基材相互作用的影响。基材对硬度的影响发生在更深的压痕深度处(即，通常是在大于光学膜结构或层厚度的约10％的深度处)。另外，另一种复杂情况是硬度响应利用某个最小载荷以在压刻过程中形成完全的塑性。在达到该确定的最小负荷前，硬度显示出大体递增的趋势。
在浅的压痕深度处(也可被表征为小负荷)(例如不超过约50nm)，材料的表观硬度出现相对于压痕深度急剧增加。该较小的压痕深度区域不代表硬度的真实度量，而是反映出如上文所述的塑性区的形成，其与硬度计压头的有限曲率半径有关。在中间压痕深度处，表观硬度接近最大水平。在更深的压痕深度处，随着压痕深度的增加，基材的影响变得更加显著。一旦压痕深度超过光学膜结构厚度或层厚度的约30％，硬度就会开始急剧减小。
如上所述，本领域普通技术人员可考虑各种与测试相关的考虑因素，以确保通过布氏硬度计压头硬度测试获得的涂层130和制品100的硬度和最大硬度值指示这些元件的值，而不被例如基材110过度影响。进一步地，本领域普通技术人员还可认识到，尽管涂层130具有相对较低的厚度(即，<500nm)，但是本公开的实施方式惊奇地证明了与抗反射涂层130相关的高硬度值。事实上，如在下文随后的部分中详述的实施例所证明的，抗反射涂层(参见，例如，图1B和1C)内的某些高RI层130B的硬度可显著影响抗反射涂层130和制品100的总硬度和最大硬度，尽管与这些层相关的厚度值相对较低。由于上述与测试相关的考虑因素——其详述了测量的硬度如何受涂层(例如，抗反射涂层130)厚度直接影响，这是令人惊奇的。一般而言，随着涂层(在较厚的基材上方)的厚度减小，并且随着涂层中的更硬材料(例如，相比于涂层内的具有更低硬度的其他层而言)的体积减小，预计涂层的测量硬度将倾向于下方基材的硬度。然而，本公开的制品100的实施方式，如包括抗反射涂层130的制品(以及还如下文详细阐述的实施例所例示)，令人惊奇地展现出比下方基材显著更高的硬度值，因此证明了涂层厚度(<500nm)，硬度更高的材料的体积分数以及光学性质的独特组合。
在一些实施方式中，制品100的抗反射涂层130可以展现出在抗反射表面122上在约100nm的压痕深度处通过布氏压头硬度测试所测量到的大于约8GPa的硬度。在约100nm的压痕深度时，通过布氏压头硬度测试，抗反射涂层130可以展现出约6GPa或更大、6.5GPa或更大、7GPa或更大、约7.5GPa或更大、约8GPa或更大、约9GPa或更大、或约10GPa或更大、约11GPa或更大、约12GPa或更大、约13GPa或更大、约14GPa或更大、约15GPa或更大的硬度、或前述范围内的任何硬度值或硬度值范围。如本文中所述的制品100(包括抗反射涂层130及任何额外的涂层)可以展现出在抗反射表面122上，在约100nm或更大的压痕深度时，通过布氏压头硬度测试所测量到的约8GPa或更大、约10GPa或更大、或约12GPa或更大的硬度。此类测量到的硬度值可以由抗反射涂层130及/或制品100在约50nm或更大或者约100nm或更大(例如从约100nm到约300nm、从约100nm到约400nm、从约100nm到约500nm、从约100nm到约600nm、从约200nm到约300nm、从约200nm到约400nm、从约200nm到约500nm、或从约200nm到约600nm)的压痕深度内所展现。类似地，通过布氏压头硬度测试测得的约6GPa或更大、约6.5GPa或更大、约7GPa或更大、约7.5GPa或更大、约8GPa或更大、约9GPa或更大、约10GPa或更大、约11GPa或更大、约12GPa或更大、约13GPa或更大、约14GPa或更大、约15GPa或更大、或前述范围内的任何硬度值或硬度值范围的最大硬度值可以由抗反射涂层及/或制品在约50nm或更大或者约100nm或更大(例如从约100nm到约300nm、从约100nm到约400nm、从约100nm到约500nm、从约100nm到约600nm、从约200nm到约300nm、从约200nm到约400nm、从约200nm到约500nm、或从约200nm到约600nm)的压痕深度内展现。
此外，显然，例如如图1-1C中所描绘且依据以下实施例用实验室级溅射设备制成的制品100的抗反射涂层130中的某些在100nm的压痕深度处展示了范围从6.2GPa到8.3GPa的硬度值。虽然不被现有理论束缚，但也认为，可以采用生产级溅射设备(例如直列式(in-line)反应溅射或金属模式反应溅射设备)来产生依据以下实施例来制成的相当的制品100的抗反射涂层130，该抗反射涂层具有约9GPa或更大、约10GPa或更大、约11GPa或更大、约12GPa或更大、约13GPa或更大、约14GPa或更大、或甚至约15GPa或更大的硬度值。进一步地，据信，与实施例的抗反射涂层130相关联的硬度结果在利用生产级溅射设备的情况下可能趋于明显更高，因为据了解，与实验室级溅射设备相比，生产级设备可以用更高的功率密度沉积抗反射涂层。
在制品100的一些实施方式中，抗反射涂层130可以具有至少一个层，该至少一个层由本身具有约18GPa或更大、约19GPa或更大、约20GPa或更大、约21GPa或更大、约22GPa或更大、约23GPa或更大、约24GPa或更大、约25GPa或更大、及其间的所有硬度值的最大硬度的材料制成(在此类层的表面上测量，例如图1B或1C的第二高RI层130B中的一或更多者的表面上所测量到的)，该最大硬度是由布氏压头硬度测试在从约100nm到约500nm的压痕深度内所测量到的。这些测量是在硬度测试堆上进行的，该硬度测试堆包括设置在基材110上的物理厚度为约2微米的抗反射涂层130的指定层，以最小化先前所述的厚度相关的硬度测量效应。如由布氏压头硬度测试在从约100nm到约500nm的压痕深度内所测量到的，此类层的最大硬度可以是在从约18GPa到约26GPa的范围中。此类最大硬度值可以由至少一个层(例如如图1B或1C中所示的高RI层130B中的一或更多者)的材料在约50nm或更大或者100nm或更大(例如从约100nm到约300nm、从约100nm到约400nm、从约100nm到约500nm、从约100nm到约600nm、从约200nm到约300nm、从约200nm到约400nm、从约200nm到约500nm、或从约200nm到约600nm)的压痕深度内展现。在一或更多个实施方式中，制品100展现大于基材的硬度(其可以在与抗反射表面相对的表面上测量到)的硬度。类似地，硬度值可以由至少一个层(例如如图1B或1C中所示的高RI层130B中的一或更多者)的材料在约50nm或更大或者约100nm或更大(例如从约100nm到约300nm、从约100nm到约400nm、从约100nm到约500nm、从约100nm到约600nm、从约200nm到约300nm、从约200nm到约400nm、从约200nm到约500nm、或从约200nm到约600nm)的压痕深度内展现。此外，也可以在所测量的压痕深度范围内的特定压痕深度处(例如在100nm、200nm处等等)观察与该至少一个层(例如高RI层130B)相关联的这些硬度及/或最大硬度值。
来自于抗反射涂层130与空气之间的界面，以及来自于抗反射涂层130与基材110之间的界面的反射波之间的光学干涉可导致光谱反射和/或透射振荡，其在制品100中产生明显色彩。如本文所用，术语“透射率”定义为给定波长范围内的入射光功率透射过材料(例如制品、基材、或者光学膜或其中的部分)的百分比。类似地，术语“反射率”定义为给定波长范围内的入射光功率从材料(例如制品、基材、或者光学膜或其中的部分)反射的百分比。在一个或多个实施方式中，表征透射率和反射率的光谱分辨率小于5nm或0.02eV。色彩在反射中可更加显著。由于光谱反射振荡随着入射照明角发生偏移，因此反射中的角色彩也随视角发生偏移。透射中的角色彩也会因光谱透射振荡随入射照明角度所发生的相同的偏移而随视角偏移。观察到的色彩和角色彩随入射照明角的偏移常常使装置使用者分心或反感，特别是在具有尖锐谱特征的照明下，例如荧光照明和一些LED照明。透射中的角色偏也可成为反射中的角色偏中的一个因素，反之亦然。透射和/或反射中的角色偏的因素还可以包括由视角导致的角色偏或远离某个可能由材料吸收(某种程度上与角度无关)而导致的白点的色偏，这由具体的光源或测试***定义。
振荡可以关于振幅来描述。如本文所用，术语“振幅”包括反射率或透射率的峰-谷变化。
词语“平均振幅”包括在光学波长区内平均的反射率或透射率的峰-谷变化。除非另有说明，否则“光学波长区”包括约400nm至约800nm(更具体地，约450nm至约650nm)的波长范围。在一些实施方式中，本公开的制品100在约900nm至1000nm的红外波长范围内也可显示出高的平均透射率。
本公开的实施方式包括抗反射涂层(例如，抗反射涂层130或光学膜结构130)，以在不同光源下与法向入射成变化的入射照明角观看时，提供改进的光学性能，所述改进的光学性能就无色性和/或更小的角色偏而言。
本公开内容的一个方面涉及一种制品，该制品即使在光源下用不同的入射照明角检视时，也展现出反射率及/或透射率的无色性。在一或更多个实施方式中，在参考照明角与入射照明角之间(例如从0度的参考照明角到60度的入射照明角)，该制品在反射率及/或透射率中展现约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、约2.5或小、或约2或更小的角色偏。如本文中所使用的，语句“角色偏”指的是在反射率及/或透射率中的CIE L*,a*,b*比色***下，a*及b*的改变。应了解，除非另有指出，否则本文中所述的制品的L*坐标在任何角度或参考点下都相同，且不影响色偏。例如，可以使用下式(1)来确定角色偏：
(1)√((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)
其中a*1及b*1表示在用参考照明角(其可以包括法向入射)检视时制品的a*及b*坐标，而a*2及b*2表示在用入射照明角检视时制品的a*及b*坐标，条件是入射照明角与参考照明角不同，且在一些情况下与参考照明角的差异为约1度或更大、2度或更大、或约5度或更大、或约10度或更大、或约15度或更大、或约20度或更大。在一些情况下，当在光源下相对于参考照明角用各种入射照明角检视时，制品展现出反射率及/或透射率的角色偏为约10或更小(例如5或更小、4或更小、3或更小、2.5或更小、或者2或更小)。在一些情况下，反射率及/或透射率的角色偏为约1.9或更小、1.8或更小、1.7或更小、1.6或更小、1.5或更小、1.4或更小、1.3或更小、1.2或更小、1.1或更小、1或更小、0.9或更小、0.8或更小、0.7或更小、0.6或更小、0.5或更小、0.4或更小、0.3或更小、0.2或更小、或者0.1或更小。在一些实施方式中，角色偏可以为约0。光源可以包括由CIE所确定的标准光源，包括A光源(表示钨丝灯)、B光源(模拟日光的光源)、C光源(模拟日光的光源)、D系列光源(表示自然日光)、及F系列光源(表示各种类型的荧光灯)。在具体的实例中，在CIE F2、F10、F11、F12、或D65光源下或更具体而言是在CIE F2光源下相对于参考照明角用入射照明角检视时，制品在反射率及/或透射率中展现约2或更小的角色偏。
参考照明角可以包括法向入射(即0度)、或相对于法向入射成5度、相对于法向入射成10度、相对于法向入射成15度、相对于法向入射成20度、相对于法向入射成25度、相对于法向入射成30度、相对于法向入射成35度、相对于法向入射成40度、相对于法向入射成50度、相对于法向入射成55度、或相对于法向入射成60度，条件是参考照明角之间的差异及入射照明角与参考照明角之间的差异为约1度或更大、2度或更大、或约5度或更大、或约10度或更大、或约15度或更大、或约20度或更大。相对于参考照明角，入射照明角可以偏离法向入射约5度到约80度、约5度到约70度、约5度到约65度、约5度到约60度、约5度到约55度、约5度到约50度、约5度到约45度、约5度到约40度、约5度到约35度、约5度到约30度、约5度到约25度、约5度到约20度、约5度到约15度的范围、及其间的所有范围及子范围中。在参考照明角是法向入射时，制品可以在以下范围中的所有入射照明角下及沿着该入射照明角都展现本文中所述的反射率及/或透射率的角色偏：从约2度到约80度、或从约5度到约80度、或从约10度到约80度、或从约15度到约80度、或从约20度到约80度。在一些实施方式中，在入射照明角与参考照明角之间的差异为约1度或更大、2度或更大、或约5度或更大、或约10度或更大、或约15度或更大、或约20度或更大时，制品可以在以下范围中的所有入射照明角下及沿着该入射照明角都展现本文中所述的反射率及/或透射率的角色偏：从约2度到约80度、或从约5度到约80度、或从约10度到约80度、或从约15度到约80度、或从约20度到约80度。在一个实施例中，制品在相对于等于法向入射的参考照明角成约2度到约60度、约5度到约60度、或约10度到约60度的任何入射照明角下，可以展现出小于或等于2的反射率及/或透射率的角色偏。在其他的实例中，在参考照明角为10度而入射照明角偏离参考照明角为从约12度到约60度、从约15度到约60度、或从约20度到约60度范围中的任何角度时，制品可以展现出反射率及/或透射率的角度色偏为2或更小。
在一些实施方式中，可以在参考照明角(例如法向入射)与入射照明角之间的在从约0度到约60度的范围中的所有角度下测量角色偏(ΔC)。在此类实施方式中，可以使用下式(1A)来确定角色偏(ΔC)：
(1A)√((a*最大-a*最小)2+(b*最大-b*最小)2)
其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是在从约0度到约60度的范围中的入射照明角内的(L*，a*，b*)比色***中的相应a*及b*坐标的最大及最小色彩坐标。换言之，可以测量角色偏(ΔC)，且其在从约0度到约20度、从约0度到约30度、从约0度到约40度、从约0度到约50度、或从约0度到约60度的范围中的所有入射角下可以为约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、约2.5或更小、或约2或更小。
在一或更多个实施方式中，在光源[其可以包括由CIE所确定的标准光源，包括A光源(表示钨丝灯)、B光源(模拟日光的光源)、C光源(模拟日光的光源)、D系列光源(表示自然日光)、及F系列光源(表示各种类型的荧光灯)]下，制品100展现出反射率及/或透射率中的CIE L*,a*,b*比色***中的色彩，使得相对于参考点的透射率色彩或反射率坐标之间的距离或参考点色偏为约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、约2.5或更小、或约2或更小。在具体的实施例中，在CIE F2、F10、F11、F12、或D65光源下或更具体而言是在CIE F2光源下相对于参考照明角用入射照明角检视时，制品展现出反射率及/或透射率的色偏为约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、或约2或更小。换言之，制品可以展现在抗反射表面122处测量到的透射率色彩(或透射率色彩坐标)及/或反射率色彩(或反射率色彩坐标)，其相对于参考点具有如本文所限定的约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、或约2或更小的参考点色偏。除非另有指出，否则透射率色彩或透射率色彩坐标是在制品的两个表面上测量到的，该表面包括制品的抗反射表面122及相对的裸露表面(即114)。除非另有指出，否则反射率色彩或反射率色彩坐标是仅在制品的抗反射表面122上测量到的。
在一或更多个实施方式中，参考点可以是CIE L*,a*,b*比色***中的原点(0,0)(或色彩坐标a*＝0、b*＝0)、色彩坐标(-2,-2)、或基材的透射率或反射率色彩坐标。应了解，除非另有指出，否则本文中所述的制品的L*坐标与参考点相同且不影响色偏。若制品的参考点色偏是相对于基材而定义的，则将制品的透射率色彩坐标比作基材的透射率色彩坐标相比，且将制品的反射率色彩坐标比作基材的反射率色彩坐标。
在一或更多个具体实施方式中，透射率色彩及/或反射率色彩的参考点色偏可以小于1或甚至小于0.5。在一或更多个具体实施方式中，透射率色彩及/或反射率色彩的参考点色偏可以为1.8、1.6、1.4、1.2、0.8、0.6、0.4、0.2、0、及其间的所有范围及子范围。若参考点是色彩坐标a*＝0,b*＝0，则通过式(2)来计算参考点色偏：
(2)参考点色偏＝√((a*制品)2+(b*制品)2)。
若参考点是色彩坐标a*＝-2,b*＝-2，则通过式(3)来计算参考点色偏：
(3)参考点色偏＝√((a*制品+2)2+(b*制品+2)2)。
若参考点是基材的色彩坐标，则通过式(4)来计算参考点色偏：
(4)参考点色偏＝√((a*制品-a*基材)2+(b*制品-b*基材)2)。
在一些实施方式中，制品100可以展现透射率色彩(或透射率色彩坐标)及反射率色彩(或反射率色彩坐标)，使得在参考点是基材的色彩坐标、a*＝0,b*＝0的色彩坐标、及a*＝-2,b*＝-2的坐标中的任一者时，参考点色偏小于2。
在一些实施方式中，在接近法向的入射角下(即，在约0度下，或在与法向成10度内)在CIE L*,a*,b*比色***中，制品100可以展现从约-6到约+3、从约-5到约+2、从约-4到约+1的范围中的反射率b*值(如仅在抗反射表面122处所测量到的)、或前述范围内的任何b*值或子范围。在其他的实施方式中，在从约0到约60度(或从约0度到约40度、或从约0度到约30度)的范围中的所有入射照明角下在CIE L*,a*,b*比色***中，制品100可以展现出从约-10到约+6、从约-8到约+4、从约-6到约+2的范围中的反射率b*值(如仅在抗反射表面122处所测量到的)、或前述范围内的任何b*值或子范围。
在一些实施方式中，在接近法向的入射角下(即，在约0度下，或与法向成10度内)在CIE L*,a*,b*比色***中，制品100可以展现从约-4到约+3、从约-3到约+2、从-2到约+1的范围中的反射率a*值(如仅在抗反射表面122处所测量到的)、或前述范围内的任何a*值或子范围。在其他的实施方式中，在从约0到约60度(或从约0度到约40度、或从约0度到约30度)的范围中的所有入射照明角下在CIE L*,a*,b*比色***中，制品100可以展现从约-8到约+4、从约-6到约+3、从约-4到约+2、从约-2到约+2的范围中的反射率a*值(如仅在抗反射表面122处所测量到的)、或前述范围内的任何a*值或子范围。
一或更多个实施方式的制品100、或一或更多个制品的抗反射表面122在从约400nm到约800nm的范围中的光学波长区内可以展现约94％或更大(例如约94％或更大、约95％或更大、约96％或更大、约96.5％或更大、约97％或更大、约97.5％或更大、约98％或更大、约98.5％或更大、或约99％或更大)的平均光透射率。在一些实施方式中，一或更多个实施方式的制品100、或一或更多个制品的抗反射表面122可以在从约900nm到约1000nm、或从930nm到950nm的范围中的红外波长范围内展现约88％或更大、88.5％或更大、89％或更大、89.5％或更大、90％或更大、90.5％或更大、91％或更大的平均光透射率、及前述范围内的所有透射率值及范围。
在一些实施方式中，制品100、或一或更多个制品的抗反射表面122可以在从约400nm到约800nm的范围中的光学波长区内展现约2％或更小、约1.5％或更小、约1％或更小、约0.75％或更小、约0.5％或更小、约0.45％或更小、约0.4％或更小、约0.35％或更小、约0.30％或更小、约0.25％或更小、约0.2％或更小、约0.15％或更小、或约0.12％或更小的平均光反射率。可以在整个光学波长区内或在光学波长区的选定范围(例如光学波长区内的100nm波长范围、150nm波长范围、200nm波长范围、250nm波长范围、280nm波长范围、或300nm波长范围)内观察到这些光透射率及光反射率值。在一些实施方式中，这些光反射率及透射率值可以是总反射率或总透射率(将抗反射表面122及相对的主表面114上的反射率或透射率均考虑进去)。除非另有指定，否则平均反射率或透射率是在0度的入射照明角下测量的(然而，可以在45度或60度的入射照明角下提供此类测量)。
在一些实施方式中，一或更多个实施方式的制品100、或一或更多个制品的抗反射表面122可以在光学波长区内展现约2％或更小、约1％或更小、约0.9％或更小、约0.8％或更小、约0.7％或更小、约0.6％或更小、约0.5％或更小、约0.45％或更小、约0.4％或更小、约0.35％或更小、约0.3％或更小、约0.25％或更小、约0.2％或更小、约0.15％或更小、或约0.12％或更小的可见明视平均反射率。在从0°到约20°、从约0°到约40°、或从约0°到约60°的范围中的入射照明角下可以展现这些明视平均反射率值。如本文中所使用的，“明视平均反射率”通过依据人眼的灵敏度相对于波长光谱对反射率加权来模仿人眼的响应。依据已知的惯例(例如CIE色彩空间惯例)，也可以将明视平均反射率定义为反射光的亮度、或三刺激(tristimulus)Y值。明视平均反射率在式(5)中定义为与眼睛的光谱响应相关地将光谱反射率R(λ)乘以光源光谱I(λ)及CIE的色彩匹配函数
(5)
在一些实施方式中，一或更多个制品的抗反射表面122(即，在通过单侧测量仅测量抗反射表面122时)可以展现约2％或更小、1.8％或更小、1.5％或更小、1.2％或更小、1％或更小、0.9％或更小、0.7％或更小、约0.5％或更小、约0.45％或更小、约0.4％或更小、约0.35％或更小、约0.3％或更小、约0.25％或更小、约0.2％或更小、约0.15％或更小、或约0.12％或更小的可见明视平均反射率。在如在本公开内容中所述的此类“单侧测量”中，通过将此表面偶合到折射率匹配的吸收体来移除来自第二主表面(例如图1中所示的表面114)的反射率。在一些情况下，使用D65光源在从约5度到约60度的整个入射照明角范围内(其中参考照明角是法向入射)，展现了该可见明视平均反射率范围，同时展现了小于约8、小于约7、小于约6、小于约5、小于约4、小于约3、小于约2、小于约1.5、或小于约1.25的最大反射率色偏(即，如上文在式1A中所描述的ΔC)。这些最大反射率色偏值表示在相对于法向入射成约5度到约60度的任何角度下所测量到的最高色点值，再减去在相同范围中的任何角度下所测量到的最低色点值。
基材
基材110可以包括半透明的基材材料，例如无机氧化物材料。进一步地，基材100可以包括非晶基材、结晶基材、或它们的组合。在一或更多个实施方式中，基材展现从约1.45到约1.55的范围中的折射率(例如1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、及其间的所有折射率)。
合适的基材110可以展现从约30GPa到约120GPa的范围中的弹性模量(或杨氏模量)。在一些情况下，基材的弹性模量可以是在从约30GPa到约110GPa、从约30GPa到约100GPa、从约30GPa到约90GPa、从约30GPa到约80GPa、从约30GPa到约70GPa、从约40GPa到约120GPa、从约50GPa到约120GPa、从约60GPa到约120GPa、从约70GPa到约120GPa的范围、及其间的所有范围及子范围中。本公开中所述的基材自身的杨氏模量值是指通过标题为“Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection inBoth Metallic and Non-metallic Parts”(《金属和非金属零件缺陷检测用共振超声谱法的标准指南》)的ASTM E2001-13中阐述的一般类型的共振超声波谱技术测得的值。
在一或更多个实施方式中，非晶基材可以包括玻璃，该玻璃可以是强化过的或未强化的。合适的玻璃的实例包括钠钙玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃、及碱铝硼硅酸盐玻璃。在一些变化形式中，玻璃可以不含氧化锂。在一或更多个替代性实施方式中，基材110可以包括结晶基材，例如玻璃陶瓷、或陶瓷基材(其可以是强化过或未强化的)，或可以包括单晶结构，例如蓝宝石。在一或更多个具体实施方式中，基材110包括非晶基底(例如玻璃)和结晶包层(例如蓝宝石层、多晶氧化铝层、及/或尖晶石(MgAl2O4)层)。
基材110可以是基本平片或片状的，然而其他的实施方式也可以利用弯曲的或用其他方式成形或造型的基材。基材110可以基本是光学澄清的、透明的、且没有光散射。在此类实施方式中，基材可以在光学波长区内展现约85％或更大、约86％或更大、约87％或更大、约88％或更大、约89％或更大、约90％或更大、约91％或更大、或约92％或更大的平均光透射。在一或更多个替代性实施方式中，基材110在光学波长区内可以是不透明的或展现小于约10％、小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％、或小于约0％的平均光透射。在一些实施方式中，这些光反射率及透射率值可以是总反射率或总透射率(将基材的两个主表面上的反射率或透射率均考虑进去)，或可以在基材的单侧上(即，仅在抗反射表面122上，且不考虑相对的表面)观察到。除非另有指定，否则平均反射率或透射率是在0度的入射照明角下测量的(然而，可以在45度或60度的入射照明角下提供此类测量)。基材110可以任选地展现色彩，例如白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄色、橙色等等。
附加性或替代性地，出于审美及/或功能的原因，基材110的物理厚度可以沿着其一个或多个尺寸变化。例如，与基材110较中心的区域相比，基材110的边缘可以较厚。基材110的长度、宽度、及物理厚度尺寸也可以依据制品100的应用或用途而变化。
可以使用各种不同的工艺来提供基材110。例如，若基材110包括非晶基材(例如玻璃)，则各种成形方法可以包括浮制玻璃工艺、辊制工艺、上拉工艺、及下拉工艺，例如熔合拉制及狭槽拉制。
一旦成形，就可以强化基材110以形成经强化的基材。如本文中所使用的，术语“经强化的基材”可以指已经化学强化过的基材，例如通过将较大的离子与基材的表面中的较小的离子进行离子交换来化学强化。然而，也可以利用本领域中已知的其他强化方法(例如热回火，或利用基材的部分之间的热膨胀系数的失配来产生压缩应力及中心张力区域)来形成经强化的基材。
若基材是通过离子交换工艺来化学强化，则基材的表面层中的离子被具有相同的价态或氧化态的较大离子替换或交换。离子交换工艺通常这样进行：将基材浸没在熔融盐浴中，该熔融盐浴含有将与基材中的较小离子进行交换的较大离子。本领域技术人员应当理解，离子交换工艺的参数包括但不限于浴的组成和温度、浸没时间、基材在一种或多种盐浴中的浸没次数、多种盐浴的使用、例如退火、洗涤等的其他步骤，这些参数通常由以下因素决定：基材的组成和通过强化操作获得的基材的所需压缩应力(CS)、压缩应力(CS)层深度(或层深度)。例如，含碱金属的玻璃基材的离子交换可以通过浸没在至少一种包含盐的熔融浴中实现，所述盐例如但不限于较大的碱金属离子的硝酸盐、硫酸盐和氯化物。熔融盐浴的温度通常在约380℃至高达约450℃的范围内，同时，浸没时间在约15分钟至高达约40小时的范围内。但是，也可以采用与上述不同的温度和浸没时间。
另外，以下文献描述了在多个离子交换浴中浸没玻璃基材且在浸没之间进行洗涤和/或退火步骤的离子交换工艺的非限制性实例：2009年7月10日提交的Douglas C.Allan等人的题为“Glass with Compressive Surface for Consumer Applications(《用于消费用途的具有压缩表面的玻璃》)”的第12/500,650号美国专利申请，其要求2008年7月11日提交的第61/079,995号美国临时专利申请的优先权，其中通过在多个相继的离子交换处理中在具有不同浓度的盐浴中浸没来对玻璃基材进行强化；2012年11月20日获得授权的Christopher M.Lee等人的题为“Dual Stage Ion Exchange for ChemicalStrengthening of Glass(《用于玻璃化学强化的两步离子交换》)”的美国专利8,312,739，其要求2008年7月29日提交的第61/084,398号美国临时专利申请的优先权，其中玻璃基材通过以下方式进行强化：首先在用流出离子稀释的第一浴中进行离子交换，然后浸没在第二浴中，所述第二浴的流出离子的浓度小于第一浴的流出离子的浓度。第12/500,650号美国专利申请和第8,312,739号美国专利的内容通过引用全文纳入本文。
通过离子交换实现的化学强化程度可基于中心张力(CT)、峰值CS、压缩深度(DOC，其是沿着厚度的点，在该点处，压缩变为拉伸)和离子层深度(DOL)参数进行量化。峰值CS是观察到的最大压缩应力，其可以在基材110的表面附近或者强化玻璃内的各个深度处测得。峰值CS值可以包括在强化基材的表面处的测得的CS(CSs)。在另一些实施方式中，峰值CS在强化基材的表面下方测得。通过表面应力计(FSM)，使用商购仪器，例如日本折原实业有限公司[Orihara Industrial Co.,Ltd.(Japan)]制造的FSM-6000，来测量压缩应力(包括表面CS)。表面应力测量依赖于应力光学系数(SOC)的精确测量，其与玻璃的双折射相关。进而根据题为“Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-OpticalCoefficient”(《测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法》)的ASTM标准C770-16中所述的方案C(玻璃盘方法)来测量SOC，所述文献通过引用全文结合入本文。如本文所用，DOC意为本文所述的经过化学强化的碱硅铝酸盐玻璃制品中的应力从压缩应力变为拉伸应力处的深度。取决于离子交换处理方式，DOC可以通过FSM或散射光偏振镜(SCALP)来测量。如果玻璃制品中的应力是通过将钾离子交换到玻璃制品中产生的，则使用FSM测量DOC。如果应力是通过将钠离子交换到玻璃制品中产生的，则使用SCALP测量DOC。如果玻璃制品中的应力是通过将钾离子和钠离子二者交换到玻璃中产生的，则通过SCALP测量DOC，因为认为钠的交换深度表示的是DOC，而钾离子的交换深度表示的是压缩应力的变化幅度(但不表示应力从压缩应力变为拉伸应力)；在这种玻璃制品中的钾离子的交换深度通过FSM测量。使用本领域已知的散射光偏振光镜(SCALP)技术来测量最大CT值。折射近场(RNF)方法或SCALP可以用于测量(图形，视觉描绘或以其他方式绘制出)整个应力分布。当使用RNF方法测量应力分布时，在RNF方法中使用由SCALP提供的最大CT值。具体地，对RNF测量的应力分布进行力平衡并标定至SCALP测量所提供的最大CT值。RNF方法见述于标题为“Systems and methodsfor measuring a profile characteristic of a glass sample(测量玻璃样品的分布特征的***和方法)”的第8,854,623号美国专利，其通过全文引用纳入本文。具体地，RNF方法包括将玻璃制品置于参比块附近，产生偏振切换光束，其以1Hz至50Hz的频率在各正交偏振之间切换，测量偏振切换光束中的功率量，以及产生偏振切换参比信号，其中，在每个正交偏振中测得的功率量彼此相差在50％以内。该方法还包括使偏振切换光束传输通过玻璃样品和参比块以进入到玻璃样品中的不同深度，然后用中继光学***使传输的偏振切换光束传到信号光检测器中，并且该信号光检测器产生偏振切换的检测器信号。该方法还包括用检测器信号除以参比信号以形成归一化检测器信号，以及由该归一化检测器信号确定玻璃样品的分布特征。
在一些实施方式中，强化基材110可以具有250MPa或更大、300MPa或更大、400MPa或更大、450MPa或更大、500MPa或更大、550MPa或更大、600MPa或更大、650MPa或更大、700MPa或更大、750MPa或更大、或800MPa或更大的峰值CS。强化基材可以具有10μm或更大、15μm或更大、20μm或更大(例如25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm或更大)的DOC及/或10MPa或更大、20MPa或更大、30MPa或更大、40MPa或更大(例如42MPa、45MPa、或50MPa或更大)但小于100MPa(例如95、90、85、80、75、70、65、60、55MPa或更小)的CT。在一或更多个具体实施方式中，强化基材具有以下项目中的一或更多者：大于500MPa的峰值CS、大于15μm的DOC、及大于18MPa的CT。
可用于基材的示例性玻璃可以包含碱铝硅酸盐玻璃组合物或碱铝硼硅酸盐玻璃组合物，但是也可考虑其他玻璃组合物。这些玻璃组合物能够通过离子交换工艺来进行化学强化。一种示例性玻璃组合物包含SiO2、B2O3和Na2O，其中，(SiO2+B2O3)≥66摩尔％，并且Na2O≥9摩尔％。在一些实施方式中，玻璃组合物包含大于或等于约6重量％的氧化铝。在一些实施方式中，基材包含具有一种或多种碱土氧化物的玻璃组合物，以使得碱土氧化物的含量大于或等于约5重量％。在一些实施方式中，合适的玻璃组合物还包含K2O、MgO或CaO中的至少一种。在一些实施方式中，用于基材的玻璃组合物可包含61-75摩尔％的SiO2；7-15摩尔％的Al2O3；0-12摩尔％的B2O3；9-21摩尔％的Na2O；0-4摩尔％的K2O；0-7摩尔％的MgO；以及0-3摩尔％的CaO。
适用于基材的另一种示例性玻璃组合物包含：60-70摩尔％SiO2；6-14摩尔％Al2O3；0-15摩尔％B2O3；0-15摩尔％Li2O；0-20摩尔％Na2O；0-10摩尔％K2O；0-8摩尔％MgO；0-10摩尔％CaO；0-5摩尔％ZrO2；0-1摩尔％SnO2；0-1摩尔％CeO2；小于50ppm的As2O3；以及小于50ppm的Sb2O3；其中12摩尔％≤(Li2O+Na2O+K2O)≤20摩尔％且0摩尔％≤(MgO+CaO)≤10摩尔％。
适用于基材的另一种示例性玻璃组合物包含：63.5-66.5摩尔％SiO2；8-12摩尔％Al2O3；0-3摩尔％B2O3；0-5摩尔％Li2O；8-18摩尔％Na2O；0-5摩尔％K2O；1-7摩尔％MgO；0-2.5摩尔％CaO；0-3摩尔％ZrO2；0.05-0.25摩尔％SnO2；0.05-0.5摩尔％CeO2；小于50ppmAs2O3；和小于50ppm Sb2O3；其中，14摩尔％≤(Li2O+Na2O+K2O)≤18摩尔％且2摩尔％≤(MgO+CaO)≤7摩尔％。
在一些实施方式中，适用于基材110的碱铝硅酸盐玻璃组合物包含氧化铝、至少一种碱金属，在一些实施方式中包含大于50摩尔％的SiO2，在另一些实施方式中包含大于或等于58摩尔％的SiO2，而在另一些实施方式中包含大于或等于60摩尔％的SiO2，其中，(Al2O3+B2O3)/∑改性剂(即，改性剂的总量)的比值大于1，在该比值中，组分以摩尔％计且改性剂是碱金属氧化物。在一些具体的实施方式中，该玻璃组合物包含：58-72摩尔％SiO2；9-17摩尔％Al2O3；2-12摩尔％B2O3；8-16摩尔％Na2O和0-4摩尔％K2O，其中，(Al2O3+B2O3)/∑改性剂(即，改性剂的总量)的比值大于1。
在一些实施方式中，基材110可以包含：含有以下物质的碱铝硅酸盐玻璃组合物：64-68摩尔％SiO2；12-16摩尔％Na2O；8-12摩尔％Al2O3；0-3摩尔％B2O3；2-5摩尔％K2O；4-6摩尔％MgO；和0-5摩尔％CaO，其中：66摩尔％≤SiO2+B2O3+CaO≤69摩尔％；Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10摩尔％；5摩尔％≤MgO+CaO+SrO≤8摩尔％；(Na2O+B2O3)-Al2O3≤2摩尔％；2摩尔％≤Na2O-Al2O3≤6摩尔％并且4摩尔％≤(Na2O+K2O)-Al2O3≤10摩尔％。
在一些实施方式中，基材110可以包含：含有以下物质的碱铝硅酸盐玻璃组合物：2摩尔％或更高的Al2O3和/或ZrO2，或者4摩尔％或更高的Al2O3和/或ZrO2。
在基材110包括结晶基材的情况下，所述基材可包括单晶，所述单晶可包括Al2O3。这种单晶基材被称作蓝宝石。用于晶体基材的其他合适材料包括多晶氧化铝层和/或尖晶石(MgAl2O4)。
任选地，结晶基材110可以包括玻璃陶瓷基材，其可以是经过强化的或未经过强化的。合适的玻璃陶瓷的实例可包括Li2O-Al2O3-SiO2体系(即，LAS体系)的玻璃陶瓷、MgO-Al2O3-SiO2体系(即，MAS体系)的玻璃陶瓷、和/或包含主晶相，且主晶相包含β-石英固溶体、β-锂辉石固溶体、堇青石和二硅酸锂的玻璃陶瓷。玻璃陶瓷基材可利用本文公开的化学强化工艺进行强化。在一个或多个实施方式中，MAS体系的玻璃陶瓷基材可以在Li2SO4熔融盐中强化，由此可发生2Li+对Mg2+的交换。
根据一个或多个实施方式所述的基材110的物理厚度可在约50μm至约5mm的范围内。示例性基材110的物理厚度在约50μm至约500μm的范围内(例如50μm、100μm、200μm、300μm、400μm或500μm)。另一个示例性基材110的物理厚度在约500μm至约1000μm的范围内(例如500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm)。基材110可具有大于约1mm(例如，约2mm、3mm、4mm或5mm)的物理厚度。在一个或多个特定的实施方式中，基材110可具有2mm或更小或者小于1mm的物理厚度。基材110可经过酸抛光，或者以其他方式处理，以消除或减少表面瑕疵的影响。
抗反射涂层
如图1中所示，制品100的抗反射涂层130包括多个层，该多个层包括至少一个低折射率(低RI)层130A及至少一个高折射率层(高RI)层130B。进一步地，低RI层130A具有小于1.7的折射率，而高RI层130B具有大于2.0的折射率。在一些实施方式中，可以将一或更多个层设置在基材110的与抗反射涂层130相对的侧面上(即主表面114上)(未示出)。在图1中所描绘的制品100的一些实施方式中，如图1A-1C中所示的额外层130C可以用作盖层。
抗反射涂层130的物理厚度可以是在从约50nm到小于500nm的范围中。在一些情况下，抗反射涂层120的物理厚度可以是在从约10nm到小于500nm、从约50nm到小于500nm、从约75nm到小于500nm、从约100nm到小于500nm、从约125nm到小于500nm、从约150nm到小于500nm、从约175nm到小于500nm、从约200nm到小于500nm、从约225nm到小于500nm、从约250nm到小于500nm、从约300nm到小于500nm、从约350nm到小于500nm、从约400nm到小于500nm、从约450nm到小于500nm、从约200nm到约450nm的范围、及其间的所有范围及子范围中。例如，抗反射涂层120的物理厚度可以从10nm到490nm、或从10nm到480nm、或从10nm到475nm、或从10nm到460nm、或从10nm到450nm、或从10nm到450nm、或从10nm到430nm、或从10nm到425nm、或从10nm到420nm、或从10nm到410nm、或从10nm到400nm、或从10nm到350nm、或从10nm到300nm、或从10nm到250nm、或从10nm到225nm、或从10nm到200nm、或从15nm到490nm、或从20nm到490nm、或从25nm到490nm、或从30nm到490nm、或从35nm到490nm、或从40nm到490nm、或从45nm到490nm、或从50nm到490nm、或从55nm到490nm、或从60nm到490nm、或从65nm到490nm、或从70nm到490nm、或从75nm到490nm、或从80nm到490nm、或从85nm到490nm、或从90nm到490nm、或从95nm到490nm、或从100nm到490nm、或从10nm到485nm、或从15nm到480nm、或从20nm到475nm、或从25nm到460nm、或从30nm到450nm、或从35nm到440nm、或从40nm到430nm、或从50nm到425nm、或从55nm到420nm、或从60nm到410nm、或从70nm到400nm、或从75nm到400nm、或从80nm到390nm、或从90nm到380nm、或从100nm到375nm、或从110nm到370nm、或从120nm到360nm、或从125nm到350nm、或从130nm到325nm、或从140nm到320nm、或从150nm到310nm、或从160nm到300nm、或从170nm到300nm、或从175nm到300nm、或从180nm到290nm、或从190nm到280nm、或从200nm到275nm。
在一或更多个实施方式中，如图1A、1B、及1C中所示，制品100的抗反射涂层130可以包括周期132，该周期包括二或更多个交替层。在一或更多个实施方式中，可以将该二或更多个层表征为具有彼此不同的折射率。在一些实施方式中，周期132包括第一低RI层130A及第二高RI层130B。第一低RI层130A及第二高RI层130B的折射率的差异可以为约0.01或更大、0.05或更大、0.1或更大、或甚至0.2或更大。在一些实施方式中，低RI层130A的折射率是在基材110的折射率内，使得低RI层130A的折射率小于约1.7，而高RI层130B具有大于2.0的折射率。
如图1A、1B、及1C中所示，抗反射涂层130可以包括多个周期(132)。对于图1A中所描绘的制品100而言，单个周期132包括第一低RI层130A及第二高RI层130B，使得在提供多个周期时，第一低RI层130A(为了说明标志为“L”)及第二高RI层130B(为了说明标志为“H”)按以下的层序交替：L/H/L/H或H/L/H/L，使得第一低RI层及第二高RI层似乎沿着抗反射涂层130的物理厚度交替。在图1A的实例中，抗反射涂层130包括三个周期132，使得存在三对的低RI层130A及高RI层130B。在图1A所描绘的制品100的一些实施方式中，抗反射涂层130可以具有从1到20个周期(即周期132)、从1到10个周期、或从1到4个周期。在一些实施方式中，抗反射涂层130可以包括高达25个周期(即周期132)。例如，抗反射涂层130可以包括从约2到约20个周期、从约2到约15个周期、从约2到约10个周期、从约2到约12个周期、从约3到约8个周期、从约3到约6个周期(即周期132)。
参照图1B中所描绘的制品100，抗反射涂层130包括两个周期132，使得存在基材100上的第一对的低RI层130A及高RI层130B，及第二组的低RI层130A及两个高RI层130B。参照图1C中所描绘的制品100，抗反射涂层130包括两个周期130，使得在基材100上存在第一组的低RI层130A及三个高RI层130B，及第二组的低RI层130A及两个高RI层130B。如图1B及1C中所描绘，周期132中的每一者均包括至少一个低RI层130A及至少一个高RI层130B。进一步地，本公开内容的领域中的一般技术人员将认识到，图1B及1C中所示的抗反射涂层130中所描绘的周期132中的每一者中的低RI层130A及高RI层130B的可能的组合及顺序不限于这些图中所示的那些。进一步地，在图1B及1C中所描绘的制品100的一些实施方式中，抗反射涂层130可以具有从1到20个周期(即周期132)、从1到10个周期、或从1到4个周期。在一些实施方式中，抗反射涂层130可以包括高达25个周期(即周期132)。例如，抗反射涂层130可以包括从约2到约20个周期、从约2到约15个周期、从约2到约10个周期、从约2到约12个周期、从约3到约8个周期、从约3到约6个周期(即周期132)。
在图1A、1B、及1C中所示的制品100的实施方式中，抗反射涂层130可以包括额外的盖层130C，其可以包括折射率比高RI层130B低的材料。在一些实施方式中，盖层130C的折射率与低RI层130A的折射率相同或基本上相同。
如本文中所使用的，术语“低RI”及“高RI”指的是抗反射涂层130内的每个层的RI相对于另一个层的RI的相对值(例如低RI＜高RI)。在一或更多个实施方式中，术语“低RI”在与低RI层130A或盖层130C一起使用时，包括从约1.3到约1.7、或从约1.3到小于1.7的范围。在一或更多个实施方式中，术语“高RI”在与高RI层130B一起使用时，包括从约2.0到约2.5、或大于2.0的范围。
适用于抗反射涂层130的示例性材料包括：SiO2、Al2O3、GeO2、SiO、AlOxNy、AlN、氧掺杂的SiNx、SiNx、SiOxNy、SiuAlvOxNy、TiO2、ZrO2、TiN、MgO、Nb2O5、Ta2O3、HfO2、Y2O3、ZrO2、类金刚石碳和MgAl2O4。
适用于低RI层130A的材料的一些实例包括SiO2、Al2O3、GeO2、SiO、AlOxNy、SiOxNy、SiuAlvOxNy、MgO和MgAl2O4。可将用于第一低RI层130A(即，与基材110接触的层130A)的材料的含氮量降到最低(例如，在诸如Al2O3和MgAl2O4的材料中)。在一些实施方式中，抗反射涂层130中的低RI层130A和盖层130C(如果存在)可包括含硅的氧化物(例如，二氧化硅)，含硅的氮化物(例如，氧化物掺杂的氮化硅、氮化硅等)，以及含硅的氮氧化物(例如，氮氧化硅)中的一种或多种。在制品100的一些实施方式中，低RI层130A和盖层130C包括含硅的氧化物，例如SiO2。
如本公开领域的普通技术人员所理解的，如本文所用，在本公开中的“AlOxNy”、“SiOxNy”和“SiuAlxOyNz”材料包括各种铝氮氧化物，硅氮氧化物和硅铝氮氧化物材料，其根据下标“u”、“x”、“y”和“z”的某个数值和范围来描述。也就是说，通常用“整数式”表述(例如Al2O3)来描述固体。也常使用当量的“原子分数式”表述(例如Al0.4O0.6)来描述固体，Al0.4O0.6等效于Al2O3。在原子分数式中，式中的所有原子的总和为0.4+0.6＝1，并且式中的Al和O的原子分数分别为0.4和0.6。在许多普通教科书中描述了原子分数表述，并且原子分数表述常用于描述合金。参见例如：(i)Charles Kittel，Introduction to Solid State Physics(《固态物理学导论》)，第七版，纽约约翰&威利父子公司(John Wiley&Sons,Inc.)，1996年，第611-627页；(ii)Smart和Moore,Solid State Chemistry,An introduction(《固态化学导论》)，伦敦查普曼和霍尔大学与专业分部(Chapman&Hall University andProfessional Division)，1992年，第136-151页；(iii)James F.Shackelford，《工程师材料科学导论》(Introduction to Materials Science for Engineers)，第六版，新泽西州普伦蒂斯霍尔出版社(Pearson Prentice Hall)，2005年，第404-418页。
再次参考本公开中的“AlOxNy”、“SiOxNy”和“SiuAlxOyNz”材料，下标允许本领域普通技术人员将这些材料作为一类材料而无需规定具体的下标值。简而言之，关于合金，例如铝氧化物，在没有指定具体的下标数值情况下，可说成是AlvOx。AlvOx的表述可代表Al2O3或Al0.4O0.6。如果选择v+x以使其总和为1(即，v+x＝1)，那么式子将是原子分数表述。类似地，可描述更复杂的混合物，例如SiuAlvOxNy，其中同样地，如果u+v+x+y的总和等于1，则为原子分数表达的情况。
再次参考本公开中的“AlOxNy”、“SiOxNy”和“SiuAlxOyNz”材料，这些符号允许本领域普通技术人员易于将这些材料与其他材料进行比较。也就是说，原子分数式有时更容易用于比较。例如，由(Al2O3)0.3(AlN)0.7组成的示例性合金与下面的式表述——Al0.448O0.31N0.241和Al367O254N198极为相似。由(Al2O3)0.4(AlN)0.6组成的另一个示例性合金与下面的式表述Al0.438O0.375N0.188和Al37O32N16极为相似。原子分数式Al0.448O0.31N0.241和Al0.438O0.375N0.188相对较易彼此比较。例如，Al在原子分数中减少了0.01，O在原子分数中减少了0.065，并且N在原子分数中减少了0.053。比较整数式表述Al367O254N198和Al37O32N16要耗费更详细的计算和考虑。因此，有时优选使用固体的原子分数式表述。然而，通常使用AlvOxNy，因为其捕获了含有Al、O和N原子的任何合金。
如本公开领域的普通技术人员就光学膜80的前述任一种材料(例如AlN)所理解的，下标“u”、“x”、“y”和“z”中的每一者可在0至1中变化，并且下标的总和应小于或等于1，组成的剩余是材料中的第一元素(例如，Si或Al)。此外，本领域普通技术人员可了解，“SiuAlxOyNz”可被配置成“u”等于零，并且材料可描述为“AlOxNy”。仍进一步地，光学膜80的前述组成排除了将会得到纯的元素形式(例如，纯硅、纯铝金属、氧气等)的下标组合。最后，本领域普通技术人员还了解，前述组成可包括未明确指出的其他元素(例如，氢)，其可得到非化学计量的组成(例如，SiNx对比Si3N4)。因此，根据前述组成代表中的下标值，前述光学膜的材料可指示SiO2-Al2O3-SiNx-AlN或SiO2-Al2O3-Si3N4-AlN相图中的可用空间。
适用于高RI层130B的材料的一些实例包括SiuAlvOxNy、AlN、氧掺杂的SiNx、SiNx、Si3N4、AlOxNy、SiOxNy、Nb2O5、Ta2O3、HfO2、TiO2、ZrO2、Y2O3、ZrO2、Al2O3和类金刚石碳。可将用于高RI层130B的材料，特别是SiNx或AlNx材料中的含氧量降到最低。可对上述材料进行不超过约30重量％的氢化。在一些实施方式中，抗反射涂层130中的高RI层130B可包括含硅的氧化物(例如，二氧化硅)，含硅的氮化物(例如，氧化物掺杂的氮化硅、氮化硅等)，以及含硅的氮氧化物(例如，氮氧化硅)中的一种或多种。在制品100的一些实施方式中，例如，如在图1和1A中所描绘的，抗反射涂层130的高RI层130B包括Nb2O5、TiO2、Ta2O3和HfO2中的一种或多种。在制品100的一些实施方式中，例如，如在图1B和1C中所描绘的，抗反射涂层130的高RI层130B包括SiNx、AlOxNy、SiOxNy、SiAlvOxNy、Nb2O5、TiO2、Ta2O3和HfO2中的一种或多种。在需要具有介于高RI与低RI之间的中等折射率的材料的情况中，一些实施方式可使用AlN和/或SiOxNy。可以具体表征其中的一个或多个高RI层130B的硬度。在一些实施方式中，当在约100nm至约500nm的压痕深度内，通过布氏压头测试测量时(即，在硬度测试堆上测量时，所述硬度测试堆具有材料层厚度为2微米的层130B，该层130B设置在基材110上)，高RI层130B的最大硬度可以大于或等于约18GPa，大于或等于约20GPa，大于或等于约22GPa，大于或等于约24GPa，大于或等于约26GPa，以及其间的所有数值。
在一或更多个实施方式中，制品100的抗反射涂层130的层中的至少一者可以包括特定的光学厚度范围。如本文中所使用的，术语“光学厚度”是由(n*d)所决定的，其中“n”指的是子层的RI，而“d”指的是层的物理厚度。在一或更多个实施方式中，抗反射涂层130的层中的至少一者可以包括从约2nm到约200nm、从约10nm到约100nm、或从约15nm到约100nm的范围中的光学厚度。在一些实施方式中，抗反射涂层130中的所有层都可以各自具有从约2nm到约200nm、从约10nm到约100nm、或从约15nm到约100nm的范围中的光学厚度。在一些情况下，抗反射涂层130的至少一个层具有约50nm或更大的光学厚度。在一些情况下，低RI层130A中的每一者均具有从约2nm到约200nm、从约10nm到约100nm、或从约15nm到约100nm的范围中的光学厚度。在其他情况下，高RI层130B中的每一者均具有从约2nm到约200nm、从约10nm到约100nm、或从约15nm到约100nm的范围中的光学厚度。在一些实施方式中，高RI层130B中的每一者均具有从约2nm到约500nm、或从约10nm到约490nm、或从约15nm到约480nm、或从约25nm到约475nm、或从约25nm到约470nm、或从约30nm到约465nm、或从约35nm到约460nm、或从约40nm到约455nm、或从约45nm到约450nm的范围、及这些值之间的任何及所有子范围中的光学厚度。在一些实施方式中，盖层130C(参照图1A、1B、及1C)(或对于不具有盖层130C的配置而言是最外面的低RI层130A)具有小于约100nm、小于约90nm、小于约85nm、或小于约80nm的物理厚度。
如先前所述，例如图1-图1C中所描绘的制品100的实施方式被配置为使得抗反射涂层130的层中的一或更多者的物理厚度最小化。在一或更多个实施方式中，高RI层130B及/或低RI层130A的物理厚度被最小化，使得它们总共小于500nm。在一或更多个实施方式中，高RI层130B、低RI层130A、与任何盖层130C的组合物理厚度小于500nm、小于490nm、小于480nm、小于475nm、小于470nm、小于460nm、小于约450nm、小于440nm、小于430nm、小于425nm、小于420nm、小于410nm、小于约400nm、小于约350nm、小于约300nm、小于约250nm、或小于约200nm，且所有总厚度值都小于500nm且大于10nm。例如，高RI层130B、低RI层130A、与任何盖层130C的组合物理厚度可以从10nm到490nm、或从10nm到480nm、或从10nm到475nm、或从10nm到460nm、或从10nm到450nm、或从10nm到450nm、或从10nm到430nm、或从10nm到425nm、或从10nm到420nm、或从10nm到410nm、或从10nm到400nm、或从10nm到350nm、或从10nm到300nm、或从10nm到250nm、或从10nm到225nm、或从10nm到200nm、或从15nm到490nm、或从20nm到490nm、或从25nm到490nm、或从30nm到490nm、或从35nm到490nm、或从40nm到490nm、或从45nm到490nm、或从50nm到490nm、或从55nm到490nm、或从60nm到490nm、或从65nm到490nm、或从70nm到490nm、或从75nm到490nm、或从80nm到490nm、或从85nm到490nm、或从90nm到490nm、或从95nm到490nm、或从100nm到490nm、或从10nm到485nm、或从15nm到480nm、或从20nm到475nm、或从25nm到460nm、或从30nm到450nm、或从35nm到440nm、或从40nm到430nm、或从50nm到425nm、或从55nm到420nm、或从60nm到410nm、或从70nm到400nm、或从75nm到400nm、或从80nm到390nm、或从90nm到380nm、或从100nm到375nm、或从110nm到370nm、或从120nm到360nm、或从125nm到350nm、或从130nm到325nm、或从140nm到320nm、或从150nm到310nm、或从160nm到300nm、或从170nm到300nm、或从175nm到300nm、或从180nm到290nm、或从190nm到280nm、或从200nm到275nm。
在一或更多个实施方式中，可以表征高RI层130B的组合物理厚度。例如，在一些实施方式中，高RI层130B的组合物理厚度可以为约90nm或更大、约100nm或更大、约150nm或更大、约200nm或更大、约250nm或更大、或约300nm或更大，但小于500nm。即使存在中介的低RI层130A或其他的层，组合物理厚度也是抗反射涂层130中各个高RI层130B的物理厚度的计算组合。在一些实施方式中，高RI层130B(其可以包括高硬度材料(例如氮化物或氮氧化物)的一或更多个层)的组合物理厚度可以大于抗反射涂层130的总物理厚度的35％(或者其替代性地是在体积的上下文中指称的)。例如，高RI层130B的组合物理厚度(或体积)可以为抗反射涂层130的总物理厚度(或体积)的约35％或更大、约40％或更大、约45％或更大、约50％或更大、约55％或更大、或甚至约60％或更大。
在一些实施方式中，在抗反射表面122处测量时(例如，在例如通过在制品100的偶合到吸收体的未涂覆的背表面(例如图1中的114)上使用折射率匹配的油或其他已知的方法，来从该背表面移除反射时)，抗反射涂层130在光学波长区内展现1％或更小、0.9％或更小、0.8％或更小、0.7％或更小、0.6％或更小、0.5％或更小、0.4％或更小、0.35％或更小、0.3％或更小、0.25％或更小、0.2％或更小、0.15％或更小、或0.12％或更小的明视平均光反射率。在一些情况下，抗反射涂层130可以在其他波长范围(例如从约450nm到约650nm、从约420nm到约680nm、从约420nm到约700nm、从约420nm到约740nm、从约420nm到约850nm、或从约420nm到约950nm)内展现此类平均光反射率。在一些实施方式中，抗反射表面122在光学波长区内展现约90％或更大、92％或更大、94％或更大、96％或更大、或98％或更大的明视平均光透射率。除非另有指定，否则平均反射率或透射率是在0度的入射照明角下测量的(然而，可以在45度或60度的入射照明角下提供此类测量)。
依据图1-图1C中所描绘的制品100的一些实施方式，涂覆的制品(即，包括抗反射涂层130)可以展现从约30GPa到约120GPa的范围中的弹性模量(或杨氏模量)。在一些情况下，制品100的弹性模量可以是在从约30GPa到约110GPa、从约30GPa到约100GPa、从约30GPa到约90GPa、从约30GPa到约80GPa、从约30GPa到约70GPa、从约40GPa到约120GPa、从约50GPa到约120GPa、从约60GPa到约120GPa、从约70GPa到约120GPa的范围、及其间的所有范围及子范围中。依据一些实施方式，制品100的弹性模量可以大于80GPa、大于85GPa、大于90GPa、大于95GPa、或前述值之间的任何模量值或值的子范围。
图1-图1C中所描绘的制品100可以包括设置在抗反射涂层130上的一或更多个额外涂层(未示于图式中)。在一或更多个实施方式中，额外的涂层可以包括易清洁涂层。合适的易清洁涂层的实例被描述于2012年11月30日所提交的第13/690,904号标题为“PROCESSFOR MAKING OF GLASS ARTICLES WITH OPTICAL AND EASY-TO-CLEAN COATINGS”的美国专利申请中，其整体内容以引用方式并入本文中。易清洁涂层可以具有从约5nm到约50nm的范围中的物理厚度，且可以包括已知的材料，例如氟化硅烷。在一些实施方式中，易清洁涂层可以具有从约1nm到约40nm、从约1nm到约30nm、从约1nm到约25nm、从约1nm到约20nm、从约1nm到约15nm、从约1nm到约10nm、从约5nm到约50nm、从约10nm到约50nm、从约15nm到约50nm、从约7nm到约20nm、从约7nm到约15nm、从约7nm到约12nm、或从约7nm到约10nm的范围、及其间的所有范围及子范围中的物理厚度。
上文所概述的额外涂层(未示于图1-图1C中)可以包括耐刮擦涂层。抗刮擦涂层中所使用的示例性材料可以包括无机碳化物、氮化物、氧化物、类金钢石材料、或这些的组合。耐刮擦涂层的合适材料的实例包括金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物、金属碳氧化物、及/或其组合。示例性金属包括B、Al、Si、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、及W。可以用于耐刮擦涂层中的材料的具体实例可以包括Al2O3、AlN、AlOxNy、Si3N4、SiOxNy、SiuAlvOxNy、金刚石、类金刚石碳、SixCy、SixOyCz、ZrO2、TiOxNy及其组合。
在一些实施方式中，额外的涂层(在图1-图1C中未示出)包含易清洁材料和耐刮擦材料的组合。在一个实例中，所述组合包含易清洁材料和类金刚石碳。这些额外涂层可具有约5nm至约20nm的物理厚度。可在单独的层中提供额外涂层的成分。例如，类金刚石碳材料可作为第一层设置，而易清洁材料可作为第二层设置在类金刚石碳第一层上。第一层和第二层的物理厚度可在如上关于额外涂层所提供的厚度范围内。例如，类金刚石碳第一层可具有约1nm至约20nm或约4nm至约15nm(或更具体而言约为10nm)的物理厚度，而易清洁的第二层可具有约1nm至约10nm(或更具体而言约为6nm)的物理厚度。类金刚石涂层可包含四面体无定形碳(Ta-C)、Ta-C:H和/或a-C-H。
本公开的另一个方面涉及一种形成本文所述的制品100(例如，如图1-图1C所示)的方法。在一些实施方式中，所述方法包括：在涂覆室中提供具有主表面的基材，在涂覆室中形成真空，在主表面上形成物理厚度小于或等于约500nm的耐久性抗反射涂层，任选地，在抗反射涂层上形成包括易清洁涂层或耐刮擦涂层中的至少一种的额外涂层，以及从涂覆室取出基材。在一个或多个实施方式中，抗反射涂层和额外涂层在同个涂覆室中形成，或者在单独的涂覆室中形成而不破坏真空。
在一个或多个实施方式中，所述方法可以包括：将基材装载在载体上，所述载体随后用于在负载锁定条件下将基材移进及移出不同的涂覆室，以在移动基材时保持真空。
可以使用各种沉积方法形成抗反射涂层130(即，包括层130A、130B和光学层130C)和/或任何额外涂层(例如，在图1-图1C中未示出的额外涂层)，例如，真空沉积技术，例如化学气相沉积[例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、低压化学气相沉积、大气压化学气相沉积和等离子体增强大气压化学气相沉积]、物理气相沉积(例如反应性或非反应性溅射或激光烧蚀)、热蒸发或电子束蒸发和/或原子层沉积。也可使用基于液体的方法，例如，喷洒或条缝式涂覆。在使用真空沉积的情况中，可以使用列式(inline)过程，以在一个沉积运行中形成抗反射涂层130和/或额外涂层。在一些情况中，真空沉积可通过线性PECVD源实现。在所述方法以及根据所述方法制造的制品100的一些实施方案中，可以使用溅射过程(例如，反应性溅射过程)、化学气相沉积(CVD)过程、等离子体增强化学气相沉积过程或这些过程的组合来制备抗反射涂层130。在一个实施方案中，包含低RI层130A和高RI层130B的抗反射涂层130可根据反应性溅射过程来制备。根据一些实施方式，在转筒涂覆机中使用金属模式、反应性溅射来制备制品100的抗反射涂层130(包括低RI层130A、高RI层130B和盖层130C)。反应性溅射过程的条件通过用于实现期望的硬度、折射率、光学透明性、低色彩和受控膜应力的组合的谨慎实验来限定。
在一些实施方式中，所述方法可以包括控制抗反射涂层130(例如，包括其的层130A、130B和130C)和/或额外涂层的物理厚度，从而使得沿着抗反射表面122的至少约80％的面积，所述物理厚度变化不超过约4％，或者在沿着基材面积的任意点处，相对于每层的目标物理厚度，所述物理厚度变化不超过约4％。在一些实施方式中，控制抗反射涂层130和/或额外涂层的物理厚度，以使得沿着抗反射表面122的至少约95％的面积，所述物理厚度变化不超过约4％。
在图1-图1C所示的制品100的一些实施方式中，抗反射涂层130的特征在于：残余应力小于约+50MPa(拉伸)至约-1000MPa(压缩)。在制品100的一些实施方案中，抗反射涂层130的特征在于：残余应力为约-50MPa至约-1000MPa(压缩)，或者约-75MPa至约-800MPa(压缩)。除非另外注明，否则抗反射涂层120中的残余应力通过在沉积抗反射涂层120之前和之后测量基材110的曲率，然后根据本公开领域的普通技术人员已知和理解的原理，依据Stoney(史东尼)等式计算膜的残余应力来获得。
本文公开的制品100(例如，如图1-图1C所示)可以被并入到装置制品中，例如，具有显示器的装置制品(或显示装置制品)[例如消费电子器件，包括手机、平板电脑、计算机、导航***、可穿戴装置(例如手表)等]；增强现实显示器，抬头显示器，玻璃基显示器，建筑装置制品，运输装置制品(例如，汽车、火车、飞行器、船舶等)；器具装置制品或得益于一定的透明度、耐刮擦性、耐磨损性或以上性质的组合的任何装置制品。图2A和2B示出了包含本文公开的任何制品[例如，与图1-图1C所示的制品100一致的制品]的示例性装置制品。具体来说，图2A和2B示出了消费电子装置200，其包括：壳体202，所述壳体202具有前表面204、后表面206和侧表面208；电子部件(未示出)，其至少部分或完全位于所述壳体内并且至少包括控制器、存储器和显示器210，所述显示器210位于壳体的前表面处或附近；以及盖板基材212，其在壳体的前表面处或壳体前表面上方以使得盖板基材212在显示器上方。在一些实施方式中，盖板基材212可以包括本文公开的任何制品。在一些实施方式中，盖板玻璃或者一部分壳体的至少一种包含本文公开的制品。
根据一些实施方式，制品100(例如，如图1-图1C所示)可以被包含到具有车辆内部***的车辆内部中，如图3所示。更具体地，制品100可以与各种车辆内部***结合使用。示出了一种车辆内部340，其包括三种不同的车辆内部***实例344、348、352。车辆内部***344包括中央控制台基底356，其具有包括显示器364的表面360。车辆内部***348包括仪表盘基底368，其具有包括显示器376的表面372。仪表盘基底368通常包括仪器面板380，其也可以包括显示器。车辆内部***352包括仪表盘方向盘基底384，其具有表面388和显示器392。在一个或多个实施方式中，车辆内部***可以包括基底，所述基底是扶手、支柱、座椅靠背、底板、头垫、门板，或者包括表面的车辆内部的任何部分。应理解，本文所述的制品100在车辆内部***344、348和352的每一种中可互换使用。
根据一些实施方式，制品100(例如，如图1-图1C所示)可以用于无源光学元件，例如，透镜、窗、灯罩、眼镜或太阳镜，它们可以与电子显示器或电学有源装置集成或者不与之集成。
再次参考图3，显示器364、376和392各自可以包括壳体，所述壳体具有前表面、后表面和侧表面。至少一个电学部件至少部分位于所述壳体内。显示元件位于所述壳体的前表面处或者与所述壳体的前表面相邻。制品100(参见图1-图1C)被设置在显示元件的上方。应理解，制品100也可以用在扶手、支柱、座椅靠背、底板、头垫、门板，或者包括表面的车辆内部的任何部分上或者与之配合，如上文所解释。根据各个实例，显示器364、376和392可以是车辆视景***或车辆信息娱乐***。应理解，制品100可以被包含在自动驾驶车辆的各种显示器和结构部件中，并且本文提供的与常规车辆相关的描述不是限制性的。
实施例
将通过以下实施例进一步阐明各种实施方式。
实施例1
通过如下方式形成实施例1的制成的样品(“Ex.1”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有五(5)个层的抗反射涂层，所述五个层如图1A以及如下表1所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例1的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表1所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表1A及1B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。
从表1-1B可以明显看出，Ex.1的明视平均反射率在接近法向的入射下小于0.12％且对于某些角度而言甚至小于0.10％。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射时落在-1＜a*＜1及-3＜b*＜0的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-1＜a*＜1及-3＜b*＜2的范围内。对于0到60度的这种相同的角度范围而言，建模的Ex.1的这些色彩值与ΔC＜2.5的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表1：实施例1的抗反射涂层属性
表1A：建模的实施例1的光学性质
表1B：实施例1的测量到的光学性质
实施例2
通过如下方式形成实施例2的制成的样品(“Ex.2”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有五(5)个层的抗反射涂层，所述五个层如图1A以及如下表2所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例2的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表2所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表2A及2B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。
从表2-表2B明显看出，Ex.2的明视平均反射率在接近法向的入射下小于0.22％且对于某些角度而言甚至小于0.20％。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射下落在-2＜a*＜0及-3.5＜b*＜0的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-2＜a*＜0及-3.5＜b*＜0的范围内。对于0到60度的此种相同的角度范围而言，建模的实施例2的这些色彩值与ΔC＜2.0的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表2：实施例2的抗反射涂层属性
表2A：建模的实施例2的光学性质
表2B：实施例2的测量到的光学性质
实施例3
通过如下方式形成实施例3的制成的样品(“Ex.3”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有七(7)个层的抗反射涂层，所述7个层如图1A以及如下表3所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例3的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表3所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表3A及3B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。
如从表3-表3B中明显看出，Ex.3在接近法向入射时具有低于0.15％的明视平均反射率，对于某些角度甚至低于0.12％。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射下落在0<a*<1.5和-2<b*<0的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-1<a*<1.5和-2<b*<1的范围内。对于0到60度的此种相同的角度范围而言，建模的实施例3的这些色彩值与ΔC＜2.1的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表3：实施例3的抗反射涂层属性
表3A：建模的实施例3的光学性质
表3B：实施例3的测量到的光学性质
实施例4
通过如下方式形成实施例4的制成的样品(“Ex.4”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有六(6)个层的抗反射涂层，所述六个层如图1B以及如下表4所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例4的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表4所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表4A及4B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。
如从表4-表4B中明显看出，Ex.4在接近法向入射时具有低于0.25％的明视平均反射率，对于某些角度甚至低于0.21％。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射下落在-1<a*<2和-4<b*<0的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-2<a*<2和-4<b*<1的范围内。对于0到60度的此种相同的角度范围而言，建模的实施例4的这些色彩值与ΔC＜5的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表4：实施例4的抗反射涂层属性
表4A：建模的实施例4的光学性质
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表4B：实施例4的测量到的光学性质
实施例5
通过如下方式形成实施例5的制成的样品(“Ex.5”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有六(6)个层的抗反射涂层，所述六个层如图1B以及如下表5所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例5的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表5所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表5A及5B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。
如从表5-表5B中明显看出，Ex.5在接近法向入射时具有低于0.15％的明视平均反射率，对于某些角度甚至低于0.10％。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射下落在2<a*<3和-5<b*<-2的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-1<a*<3和-3<b*<3的范围内。对于0到60度的此种相同的角度范围而言，建模的实施例5的这些色彩值与ΔC＜7.5的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表5：实施例5的抗反射涂层属性
表5A：建模的实施例5的光学性质
表5B：实施例5的测量到的光学性质
实施例6
通过如下方式形成实施例6的制成的样品(“Ex.6”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有八(8)个层的抗反射涂层，所述八个层如图1C以及如下表6所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例6的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表6所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表6A及6B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。
如从表6-表6B中明显看出，Ex.6在接近法向入射时具有低于0.35％的明视平均反射率，对于某些角度甚至低于0.32％。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射下落在-1<a*<5和-6<b*<-3的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-1<a*<5和-6<b*<1的范围内。对于0到60度的此种相同的角度范围而言，建模的实施例6的这些色彩值与ΔC＜7.0的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表6：实施例6的抗反射涂层属性
表6A：建模的实施例6的光学性质
表6B：实施例6的测量到的光学性质
实施例7
通过如下方式形成实施例7的制成的样品(“Ex.7”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有六(6)个层的抗反射涂层，所述六个层如图1B以及如下表7所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例7的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表7所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表7A及7B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。此外，针对实施例7的样品来建模并测量透射率数据。建模数据包括在930nm、935nm、940nm、945nm和950nm的波长下的分别为91.28％、91.10％、90.92％、90.74％和90.57％的单侧透射率数值。测量的数据包括在930nm、934nm、938nm、942nm、946nm和950nm的波长下的分别为88.40％、88.29％、88.17％、88.04％、87.91％和87.77％的单侧透射率数值。
如从表7-表7B中明显看出，Ex.7在接近法向入射时具有低于0.25％的明视平均反射率。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射下落在0<a*<2和-6<b*<-2的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-2<a*<2和-6<b*<1的范围内。对于0到60度的此种相同的角度范围而言，建模的实施例7的这些色彩值与ΔC＜5.0的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表7：实施例7的抗反射涂层属性
表7A：建模的实施例7的光学性质
表7B：实施例7的测量到的光学性质
实施例8
通过如下方式形成实施例8的制成的样品(“Ex.8”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有五(5)个层的抗反射涂层，所述五个层如图1A以及如下表8所示。在该实施例中，使用反应性溅射过程沉积每个制成的样品的抗反射涂层(例如，与本公开阐述的抗反射涂层130一致)。
还对实施例8的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实施例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表8所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表8A及8B中所概述的，本实施例的光学性质在接近法向入射下被建模或用其他方式测量。
如从表8-表8B中明显看出，Ex.8在接近法向入射时具有低于0.25％的明视平均反射率。色彩受到良好控制，其中a*及b*在接近法向的入射下落在2<a*<4和-5<b*<0的范围之内。建模实施例说明，入射角改变的情况下的色彩对于0到60度的范围内的所有视角而言都保持在-2<a*<4和-5<b*<2的范围内。对于0到60度的此种相同的角度范围而言，建模的实施例8的这些色彩值与ΔC＜7.5的ΔC＝sqrt((a最大-a最小)2+(b最大-b最小)2)值对应。对于具有此类低平均反射率的抗反射(AR)涂层而言，相对于改变的入射角，这是受到非常严格控制的色彩范围。与此处所示的所有实验实施例一样，可以微调实验实施例的光学器件，以利用充分的溅射沉积配方优化来更紧密地匹配建模结果。
表8：实施例8的抗反射涂层属性
表8A：建模的实施例8的光学性质
表8B：实施例8的测量到的光学性质
比较例1
通过如下方式形成比较例1的制成的样品(“Comp.Ex.1”)：提供标称组成为69摩尔％的SiO2、10摩尔％的Al2O3、15摩尔％的Na2O以及5摩尔％的MgO的玻璃基材，在玻璃基材上设置具有五(5)个层的抗反射涂层，所述五个层如下表9所示。在该比较例1中使用反射性溅射过程沉积制成的样品的抗反射涂层。
还对比较例1的样品建模，并且假设使用的玻璃基材具有与该实例的制成的样品中所采用的玻璃基材相同的组成。另外，假设每个模型化样品的抗反射涂层具有如下表9所示的层材料和物理厚度。除非另有指出，否则如下表9A中所概述的，本实例的光学性质在接近法向入射下被建模。
表9：比较例1的抗反射涂层属性
表9A：建模的比较例1的光学性质
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现在参考图4和5，其提供了先前的实施例的样品，尤其是Ex.1、6、8、比较例1和玻璃基材对照(即，无抗反射涂层，“玻璃”)的排除镜面分量(SCE)值的图，该值从分别经受500和1500个循环的氧化铝SCE测试的样品获得。值得注意的是，从图4及5以及图4A及5A中的散射图像明显看出，来自本公开内容的实施例1、6、及8的样品展现了SCE值，使得实施例6(其包括SiNx层及较高的硬度)具有比实施例1及8(其不包括SiNx层)高的抗磨损性。一般而言，较低的反射雾度值与较高的抗磨损性及较少的可见磨损对应。对照玻璃样品(“玻璃”)在该组中具有最高的磨损，但此样品不具有AR涂层，且因此与所有发明性样品的＜0.25％的第一表面反射率值相比，具有约4％的第一表面反射率。
现参照以下的表10，针对先前实施例的某些样品提供了实验测量到的布氏纳米压痕硬度值。针对每个堆叠，在100nm压痕深度下报告硬度且将硬度报告为最大(峰值)硬度值。最大硬度对于每个实施例而言可以发生在不同的深度处，且一般取决于总涂层堆叠厚度。来自以下所示的值得注意的值包括大于75GPa、或大于80GPa的弹性模量(例如实施例4-6)。进一步地，这些样品在100nm的压痕深度处展现了大于7.0、或大于7.5GPa的硬度值。此外，这些样品展现了大于7.0GPa、或大于8.0GPa的最大硬度值。
表10：先前实施例中的一些的机械性质
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可以对本公开的上述实施方式进行许多改变和调整而基本上不偏离本公开的精神和各种原理。所有这些变动和修改旨在包括在本公开和所附权利要求保护的范围内。例如，可以根据以下实施方式组合本公开的各种特征。
依据第一方面，一种制品包括：具有主表面的半透明基材；及抗反射涂层，其设置在该基材的主表面上且形成抗反射表面，其中，该制品在抗反射表面处展现出小于0.35％的单侧平均明视光反射率，其中，该制品在抗反射表面处，在从0度到60度入射的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于6的单侧色偏(ΔC)，其中ΔC＝√((a*最大-a*最小)2+(b*最大-b*最小)2)，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*,a*,b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标，其中该抗反射涂层包括从约50nm到小于500nm的物理厚度，及进一步地其中该抗反射涂层包括多个层，该多个层包括至少一个低折射率层及至少一个高折射率层，其中该至少一个高折射率层具有大于2.0的折射率且该至少一个低折射率层具有小于1.7的折射率。
依据第二方面，提供了该第一方面，其中该至少一个高折射率层包括Nb2O5、TiO2、Ta2O3、及HfO2中的一或更多者。
依据第三方面，提供了该第一方面或该第二方面中的任一者，其中该制品在抗反射表面处，在从0度到10度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出(L*,a*,b*)比色***中-2＜a*＜+1及-4＜b*＜+1的范围内的单侧色彩坐标。
依据第四方面，提供了该第一方面到该第三方面中的任一者，其中该制品在抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出(L*,a*,b*)比色***中-2＜a*＜+2及-6＜b*＜+2的范围内的单侧色彩坐标。
依据第五方面，提供了该第一方面到该第四方面中的任一者，其中该制品在该抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于5的单侧色偏(ΔC)，其中ΔC＝√((a*最大-a*最小)2+(b*最大-b*最小)2)，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*,a*,b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标。
依据第六方面，提供了该第一方面到该第四方面中的任一者，其中该制品在该抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于2.5的单侧色偏(ΔC)，其中ΔC＝√((a*最大-a*最小)2+(b*最大-b*最小)2)，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*,a*,b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标。
依据第七方面，提供了该第一方面到该第六方面中的任一者，其中该抗反射涂层包括盖层及多个周期，使得每个周期包括交替的低折射率层及高折射率层，其中，低折射率层中的一者与基材的主表面接触，且进一步地，其中，该盖层包括在多个周期上的低折射率层。
依据第八方面，提供了该第七方面，其中该多个周期是从1个到4个周期。
依据第九方面，提供了该第七方面或该第八方面中的任一者，其中该至少一个高折射率层包括至少100nm的总物理厚度。
依据第十方面，提供了该第七方面到该第九方面中的任一者，其中该至少一个高折射率层包括总物理厚度，所述总物理厚度是抗反射涂层的物理厚度的至少35％。
依据第十一方面，提供了该第一方面到该第十方面中的任一者，其中该抗反射涂层包括从约50nm到小于450nm的物理厚度。
依据第十二方面，提供了该第七方面到该第十一方面中的任一者，其中每个高折射率层选自Nb2O5、TiO2、Ta2O3、及HfO2，且每个低折射率层包括SiO2。
依据第十三方面，提供了该第一方面到该第十方面中的任一者，其中该制品展现出小于0.25％的单侧平均明视光反射率。
依据第十四方面，提供了该第一方面到该第十方面中的任一者，其中该制品展现小于0.15％的单侧平均明视光反射率。
依据第十五方面，一种制品包括：具有主表面的半透明基材；及抗反射涂层，其设置在基材的主表面上且形成抗反射表面，其中，该制品在抗反射表面处展现出小于0.5％的单侧平均明视光反射率，其中，该制品在该抗反射表面处，在从0度到60度入射的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于8的单侧色偏(ΔC)，其中ΔC＝√((a*最大-a*最小)2+(b*最大-b*最小)2)，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*,a*,b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标，其中，该抗反射涂层包括从约50nm到小于500nm的物理厚度，其中，该抗反射涂层包括大于7GPa的最大硬度，该最大硬度是在该抗反射表面上通过布氏压头硬度测试沿着约100nm及更大的压痕深度测量到的，及进一步地其中该抗反射涂层包括多个层，该多个层包括至少一个低折射率层及至少一个高折射率层，其中该至少一个高折射率层具有大于2.0的折射率，且该至少一个低折射率层具有小于1.7的折射率。
依据第十六方面，提供了该第十五方面，其中该至少一个高折射率层包括以下中的一者或多者：SiNx、AlOxNy、SiOxNy、SiAlvOxNy、Nb2O5、TiO2、Ta2O3和HfO2。
依据第十七方面，提供了该第十五方面或该第十六方面中的任一者，其中该制品在抗反射表面处，在从0度到10度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出在-2＜a*＜+1及-4＜b*＜+1的范围内的(L*,a*,b*)比色***中的单侧色彩坐标。
依据第十八方面，提供了该第十五方面到该第十七方面中的任一者，其中该制品在抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出在-2＜a*＜+2及-6＜b*＜+2的范围内的(L*,a*,b*)比色***中的单侧色彩坐标。
依据第十九方面，提供了该第十五方面到该第十八方面中的任一者，其中该抗反射涂层包括盖层及多个周期，使得每个周期包括交替的低折射率层及至少一个高折射层，其中该低折射率层中的一者与基材的主表面接触，且进一步地，其中，该盖层包括在该多个周期上的低折射率层。
依据第二十方面，提供了该第十九方面，其中该多个周期是从1个到4个周期。
依据第二十一方面，提供了该第十九方面或该第二十方面中的任一者，其中该至少一个高折射率层包括至少100nm的总物理厚度。
依据第二十二方面，提供了该第十九方面到该第二十一方面中的任一者，其中，该至少一个高折射率层包括总物理厚度，所述总物理厚度是抗反射涂层的物理厚度的至少40％。
依据第二十三方面，提供了该第十五方面到该第二十二方面中的任一者，其中该抗反射涂层包括从约50nm到小于450nm的物理厚度。
依据第二十四方面，提供了该第十九方面到该第二十三方面中的任一者，其中每个低折射率层包括SiO2，及进一步地其中该高折射率层中的至少一者包括SiNx、AlOxNy、SiOxNy、或SiAlvOxNy。
依据第二十五方面，提供了该第二十四方面，其中该周期中的至少一者包括交替的低折射率层，选自由Nb2O5、TiO2、Ta2O3、及HfO2所组成的组的高折射率层，及SiNx或AlOxNy的高折射率层。
依据第二十六方面，提供了该第二十五方面，其中该制品在8°的接近法向的入射下，从930nm到950nm展现出大于88％的单侧平均透射率。
依据第二十七方面，提供了该第十五方面到该第二十六方面中的任一者，其中该抗反射涂层包括8GPa或更大的最大硬度，该最大硬度是在该抗反射表面上通过布氏压头硬度测试沿着约100nm及更大的压痕深度测量到的。
依据第二十八方面，提供了该第十五方面到该第二十七方面中的任一者，其中该制品展现出小于0.35％的单侧平均明视光反射率。
依据第二十九方面，提供了该第十五方面到该第二十七方面中的任一者，其中该制品展现小于0.25％的单侧平均明视光反射率。
依据第三十方面，提供了该第十五方面到该第二十七方面中的任一者，其中该制品展现出小于0.15％的单侧平均明视光反射率。
依据第三十一方面，提供了一种消费电子产品，该消费电子产品包括：壳体，具有前表面、后表面、及侧表面；电学部件，其至少部分地在该壳体内，该电学部件至少包括控制器、存储器、及显示器，该显示器在该壳体的前表面处或附近；及盖板玻璃，其被设置在显示器上方，其中壳体的一部分或盖板玻璃中的至少一者包括如方面1-14中的任一者所述的制品。
依据第三十二方面，提供了一种消费电子产品，该消费电子产品包括：壳体，具有前表面、后表面、及侧表面；电学部件，其至少部分地在该壳体内，该电学部件至少包括控制器、存储器、及显示器，该显示器在该壳体的前表面处或附近；及盖板玻璃，其被设置在显示器上方，其中壳体的一部分或盖板玻璃中的至少一者包括如方面15-30中的任一者所述的制品。
Claims (29)
1.一种具有抗反射涂层的制品，其包括：
具有主表面的基材；以及
抗反射涂层，其设置在该基材的主表面上且形成抗反射表面，
其中，该制品在抗反射表面处展现出小于0.35%的单侧平均明视光反射率，
其中，该制品在抗反射表面处，在从0度到60度入射的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于6的单侧色偏ΔC，其中，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*,a*,b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标，
其中，该抗反射涂层包括从50 nm到小于500 nm的物理厚度，
其中，该抗反射涂层包括盖层及多个周期，使得每个周期包括交替的低折射率层及一个或多个高折射率层，其中，低折射率层中的一者与基材的主表面直接接触，其中，该盖层包括在多个周期上的低折射率层，
其中，该一个或多个高折射率层中的至少一个具有大于2.0的折射率且每个低折射率层具有小于1.7的折射率，并且
该多个周期中的至少一个包括至少两个高折射率层，该至少两个高折射率层包含SiuAlvOxNy、AlN、氧掺杂的SiNx、SiNx、Si3N4、AlOxNy、SiOxNy、Nb2O5、Ta2O3、HfO2、TiO2、ZrO2、Y2O3、Al2O3或类金刚石碳。
2. 根据权利要求1所述的制品，其中，该制品在抗反射表面处，在从0度到10度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出(L*, a*, b*)比色***中-2 ＜ a* ＜ +1及-4 ＜ b* ＜ +1的范围内的单侧色彩坐标。
3. 根据权利要求1所述的制品，其中，该制品在抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出(L*, a*, b*)比色***中-2 ＜ a* ＜ +2及-6 ＜ b* ＜ +2的范围内的单侧色彩坐标。
4. 根据权利要求1所述的制品，其中，该制品在该抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于5的单侧色偏ΔC，其中，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*, a*, b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标。
5. 根据权利要求1所述的制品，其中，该制品在该抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于2.5的单侧色偏ΔC，其中，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*, a*, b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标。
6.根据权利要求1所述的制品，其中，该多个周期是1个到4个周期。
7. 根据权利要求1所述的制品，其中，该至少一个高折射率层包括至少100 nm的总物理厚度。
8.根据权利要求1所述的制品，其中，该至少一个高折射率层包括总物理厚度，所述总物理厚度是抗反射涂层的物理厚度的至少35%。
9. 根据权利要求1所述的制品，其中，该抗反射涂层包括50 nm到小于450 nm的物理厚度。
10.根据权利要求1所述的制品，其中，每个低折射率层包括SiO2。
11.根据权利要求1所述的制品，其中，该制品展现出小于0.25%的单侧平均明视光反射率。
12.根据权利要求1所述的制品，其中，该制品展现小于0.15%的单侧平均明视光反射率。
13.根据权利要求1所述的制品，其中，抗反射涂层的高折射率层的组合物理厚度为抗反射涂层的总物理厚度的40%或更大。
14. 一种具有抗反射涂层的制品，其包括：
具有主表面的基材；以及
抗反射涂层，其设置在基材的主表面上且形成抗反射表面，
其中，该制品在抗反射表面处展现出小于0.5%的单侧平均明视光反射率，
其中，该制品在抗反射表面处，在从0度到60度入射的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出小于8的单侧色偏ΔC，其中，其中a*最大、a*最小、b*最大、及b*最小是相应的a*及b*坐标的(L*, a*, b*)比色***中的最大色彩坐标及最小色彩坐标，
其中，该抗反射涂层包括从50 nm到小于500 nm的物理厚度，
其中，该抗反射涂层包括大于7 GPa的最大硬度，该最大硬度是在该抗反射表面上通过布氏压头硬度测试沿着100 nm及更大的压痕深度测量到的，
其中，该抗反射涂层包括盖层及多个周期，使得每个周期包括交替的低折射率层及一个或多个高折射率层，其中，低折射率层中的一者与基材的主表面直接接触，其中，该盖层包括在多个周期上的低折射率层，
其中，该一个或多个高折射率层中的至少一个具有大于2.0的折射率，且每个低折射率层具有小于1.7的折射率，并且
该多个周期中的至少一个包括至少两个高折射率层，该至少两个高折射率层包含SiuAlvOxNy、AlN、氧掺杂的SiNx、SiNx、Si3N4、AlOxNy、SiOxNy、Nb2O5、Ta2O3、HfO2、TiO2、ZrO2、Y2O3、Al2O3或类金刚石碳。
15. 根据权利要求14所述的制品，其中，该制品在抗反射表面处，在从0度到10度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出在-2 ＜ a* ＜ +1及-4 ＜ b* ＜ +1的范围内的(L*, a*, b*)比色***中的单侧色彩坐标。
16. 根据权利要求14所述的制品，其中，该制品在抗反射表面处，在从0度到60度的入射角范围内，在国际照明委员会的光源下展现出在-2 ＜ a* ＜ +2及-6 ＜ b* ＜ +2的范围内的(L*, a*, b*)比色***中的单侧色彩坐标。
17.根据权利要求14所述的制品，其中，该多个周期是1个到4个周期。
18. 根据权利要求14所述的制品，其中，该至少一个高折射率层包括至少100 nm的总物理厚度。
19.根据权利要求14所述的制品，其中，该至少一个高折射率层包括总物理厚度，所述总物理厚度是抗反射涂层的物理厚度的至少40%。
20. 根据权利要求14所述的制品，其中，该抗反射涂层包括从50 nm到小于450 nm的物理厚度。
21.根据权利要求14所述的制品，其中，每个低折射率层包括SiO2。
22. 根据权利要求14所述的制品，其中，该制品在8°的接近法向的入射下，从930 nm到950 nm展现出大于88%的单侧平均透射率。
23. 根据权利要求14所述的制品，其中，该抗反射涂层包括8 GPa或更大的最大硬度，该最大硬度是在该抗反射表面上通过布氏压头硬度测试沿着100 nm及更大的压痕深度测量到的。
24.根据权利要求14所述的制品，其中，该制品展现出小于0.35%的单侧平均明视光反射率。
25.根据权利要求14所述的制品，其中，该制品展现小于0.25%的单侧平均明视光反射率。
26.根据权利要求14所述的制品，其中，该制品展现出小于0.15%的单侧平均明视光反射率。
27.根据权利要求14所述的制品，其中，抗反射涂层的高折射率层的组合物理厚度为抗反射涂层的总物理厚度的40%或更大。
28.一种消费电子产品，该消费电子产品包括：
壳体，其具有前表面、后表面、及侧表面；
电学部件，其至少部分地在该壳体内，该电学部件至少包括控制器、存储器、及显示器，该显示器在该壳体的前表面处或前表面附近；和
盖板玻璃，其被设置在显示器上方，其中壳体的一部分或盖板玻璃中的至少一者包括权利要求1所述的制品。
29.一种消费电子产品，该消费电子产品包括：
壳体，其具有前表面、后表面、及侧表面；
电学部件，其至少部分地在该壳体内，该电学部件至少包括控制器、存储器、及显示器，该显示器在该壳体的前表面处或前表面附近；和
盖板玻璃，其被设置在显示器上方，其中壳体的一部分或盖板玻璃中的至少一者包括权利要求14所述的制品。
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