KR20210045433A - 얇고, 내구성 있는 반사-방지 구조를 갖는 무기산화물 물품 - Google Patents
얇고, 내구성 있는 반사-방지 구조를 갖는 무기산화물 물품 Download PDFInfo
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Abstract
대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및 상기 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물, 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하는 물품. 상기 물품은 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 8 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 9 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된다. 더욱이, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
Description
본 출원은, 2018년 8월 17일에 제출된 미국 가출원 제62/765,081호의 우선권을 주장하며, 이의 전체적인 내용은 여기에 참조로서 인용되고 병합된다.
본 개시는, 얇고 내구성 있는 반사-방지 구조(anti-reflective structures)를 갖는 무기산화물 물품(inorganic oxide articles) 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 얇은, 다-층 반사-방지 코팅을 갖는 물품에 관한 것이다.
커버 물품은 종종 전자 제품 내에 장치를 보호하고, 입력 및/또는 디스플레이를 위한 사용자 인터페이스(interface)를 제공하며, 및/또는 많은 기타 기능을 위해 사용된다. 이러한 제품은, 모바일 장치(mobile devices), 예를 들어, 스마트 폰, 스마트 시계, mp3 플레이어 및 컴퓨터 태블릿을 포함한다. 커버 물품은 또한 건축용 물품, 운송용 물품(예를 들어, 자동차 적용들, 기차, 항공기, 선박, 등에 사용되는 내부 및 외부 디스플레이 및 비-디스플레이 물품), 가전 물품, 또는 약간의 투명성, 내-스크래치성, 내마모성 또는 이들의 조합으로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 물품을 포함한다. 이들 적용들은 종종 최대 광투과율(light transmittance) 및 최소 반사율(reflectance)의 면에서, 내-스크래치성 및 강력한 광학 성능 특징들을 요구한다. 더군다나, 몇몇 커버 적용들의 경우, 반사 및/또는 투과에서, 보여지거나 인지되는 색상은 시야각(viewing angle)이 변화됨에 따라 눈에 띄게 변화되지 않는 것이 유리하다. 디스플레이 적용들에 있어서, 이는, 반사 또는 투과에서 색상이 시야각에 따라 상당한 정도로 변화한다면, 인지된 디스플레이의 품질을 손상시킬 수 있는, 디스플레이의 색상 또는 밝기에서 변화를 제품의 사용자가 인지하기 때문이다. 기타 적용들에 있어서, 색상에서 변화는 장치의 미적 외관 또는 기타 기능적 관점에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
이러한 디스플레이 및 비-디스플레이 물품은, 패키징 제약(packaging constraints)이 있는 적용들(예를 들어, 모바일 장치)에 종종 사용된다. 특히, 대분분의 이들 적용들은, 전체 두께의 감소, 심지어, 몇 퍼센트의 감소로도 상당한 이익을 얻을 수 있다. 부가하여, 이러한 디스플레이 및 비-디스플레이 물품을 사용하는 많은 적용들은, 예를 들어, 원료 비용의 최소화, 공정 복잡도의 최소화 및 수율 개선을 통해, 낮은 제작 비용으로부터 이익을 얻는다. 기존 디스플레이 및 비-디스플레이 물품과 비슷한 광학적 및 기계적 특성 성능 속성을 갖는 더 작은 패키징은 또한 (예를 들어, 낮은 원료 비용을 통해, 반사-방지 구조에서 층의 수의 감소를 통해, 이와 유사한 것을 통해) 감소된 제작 비용에 대한 요구를 만족시킬 수 있다.
커버 물품의 광학 성능은 다양한 반사-방지 코팅을 사용하여 개선될 수 있다: 그러나, 알려진 반사-방지 코팅은 마멸 또는 마모(abrasion)되기 쉽다. 이러한 마모는 반사-방지 코팅에 의해 달성된 광학 성능 개선을 손상시킬 수 있다. 예를 들어, 광학 필터는 종종 다른 굴절률을 갖는 다층 코팅으로 만들어지고, 광학적으로 투명한 유전물질(예를 들어, 산화물, 질화물 및 불화물)로 만들어진다. 이러한 광학 필터용으로 사용되는 대부분의 통상적인 산화물은, 광대역-갭(wide band-gap) 물질로, 모바일 장치, 건축용 물품, 운송용 물품 또는 가전 물품에 사용하는데, 필요한 기계적 특성, 예를 들어, 경도를 갖지 못한다. 대부분의 질화물 및 다이아몬드-형(diamond-like) 코팅은, 높은 경도 값을 나타낼 수 있어서, 개선된 내마모성과 관련될 수 있지만, 이러한 물질은 이러한 적용들의 경우 원하는 투과율을 나타내지 못한다.
마모 손상은, 반대면 물체(예를 들어, 손가락)로부터 왕복 슬라이딩 접촉(reciprocating sliding contact)을 포함할 수 있다. 부가하여, 마모 손상은, 열을 발생시킬 수 있어, 필름 물질에 화학적 결합을 분해시킬 수 있고, 커버 유리에 벗겨짐(flaking) 및 다른 타입의 손상을 일으킬 수 있다. 마모 손상이 종종 스크래치를 유발하는 일회성 사건보다 장기간에 걸쳐 겪어지기 때문에, 마모 손상을 겪은 배치된 코팅 물질은 또한 산화될 수 있으며, 이는 코팅의 내구성을 더욱 저하시킨다.
따라서, 내마모성이고, 수용 가능하거나 개선된 광학 성능 및 더 얇은 광학 구조를 갖는, 새로운 커버 물품, 및 이들의 제조 방법에 대한 요구가 있다.
본 개시의 몇몇 구현 예에 따르면, 제공된 물품은: 대향하는 주 표면을 갖는 무기산화물 기판; 및 상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치된 광학 필름 구조물(optical film structure)을 포함하고, 상기 광학 필름 구조물은, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 규소-함유 산화물(silicon-containing oxide), 규소-함유 질화물 및 규소-함유 산질화물(oxynitride) 중 하나 이상을 포함한다. 상기 물품은 약 100 ㎚의 압입 깊이(indentation depth)에서 측정된 8 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 9 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험(Berkovich Indenter Hardness Test)에 의해 측정된다. 더욱이, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시(photopic) 평균 반사율을 나타낸다.
본 개시의 몇몇 구현 예에 따르면, 제공된 물품은: 대향하는 주 표면을 갖는 무기산화물 기판; 및 상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치된 광학 필름 구조물을 포함하고, 상기 광학 필름 구조물은, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 캡핑 저 굴절률 층(capping low index layer) 및 상기 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함한다. 각 층은 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함한다. 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 무기산화물 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함한다. 상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 micrometers(microns 또는 ㎛)의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택(stack)에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 18 GPa 이상의 최대 경도를 나타낸다. 더욱이, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
본 개시의 몇몇 구현 예에 따르면, 제공된 물품은: 대향하는 주 표면을 갖는 무기산화물 기판; 및 상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치된 광학 필름 구조물을 포함하고, 상기 광학 필름 구조물은 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함한다. 각 층은 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함한다. 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 무기산화물 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함한다. 상기 광학 필름 구조물은 30 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함한다. 더욱이, 상기 물품은 1% 미만의 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
본 개시의 몇몇 구현 예에 따르면, 제공된 물품은: 대향하는 주 표면을 갖는 무기산화물 기판; 및 상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치된 광학 필름 구조물을 포함하고, 상기 광학 필름 구조물은, 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 기판의 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함한다. 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 무기산화물 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 갖는다. 상기 물품은 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 8 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 9 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된다. 상기 광학 필름 구조물은 35 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함한다. 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다. 상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 18 GPa 이상의 최대 경도를 나타낸다. 더욱이, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +2의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 수직 입사 조명 각도(normal incident illumination angle)에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
부가적인 특색 및 장점들은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 구현 예를 실행시켜 용이하게 인지될 것이다.
전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 단지 대표적인 것이고, 청구범위의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다.
수반되는 도면은 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 병합되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 구현 예(들)를 예시하고, 상세한 설명과 함께 다양한 구현 예의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다. 본 명세서 및 도면에 개시된 개시의 다양한 특색은 조합 중 어떤 하나 및 모든 조합으로 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 비-제한 실시 예에 의해, 본 개시의 다양한 특색은 하기 구현 예에 다른 또 다른 구현 예와 조합될 수 있다.
본 개시의 이들 및 다른 특색, 관점 및 장점은, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 하기 상세한 설명을 읽어서 이해하는 경우, 더 잘 이해된다:
도 1은, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 2a는, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 2b는, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 3은, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 4a는, 여기에 개시된 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표적인 전자 장치의 평면도이다;
도 4b는, 도 4a의 대표적인 전자 장치의 사시도이다;
도 5는, 여기에 개시된 물품 중 어느 하나를 혼입할 수 있는 차량 내부 시스템을 갖는 차량 내부의 사시도이다;
도 6은, 여기에 개시된 물품에 대한 경도 대 압입 깊이의 플롯이다;
도 7은, 여기에 개시된 물품의 근-수직(near-normal) 입사에서 측정되거나, 또는 근-수직 입사에 대해 계산된, 제1-표면, 반사된 색상 좌표(color coordinates)의 플롯이다;
도 8은, 니오비아 및 실리카를 포함하는 비교 반사-방지 코팅으로부터 얻어진, 및 알루미나 정반사광 제외(specular component excluded(SCE)) 시험에 적용된 바와 같은 본 개시의 물품으로부터 얻어진, SCE 값의 플롯이다;
도 9는, 본 개시의 반사-방지 코팅 및 물품에 사용하기에 적합한, 구현 예에 따른, 고 굴절률 층 물질의 경도 시험 스택에 대한 경도 대 압입 깊이의 플롯이다;
도 10은, 5-층 및 7-층 반사-방지 코팅을 포함하는 본 개시에 따른 물품의 투과율(단-면) 대 파장의 플롯이다.
도 1은, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 2a는, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 2b는, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 3은, 하나 이상의 구현 예에 따른, 물품의 측면도이다;
도 4a는, 여기에 개시된 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표적인 전자 장치의 평면도이다;
도 4b는, 도 4a의 대표적인 전자 장치의 사시도이다;
도 5는, 여기에 개시된 물품 중 어느 하나를 혼입할 수 있는 차량 내부 시스템을 갖는 차량 내부의 사시도이다;
도 6은, 여기에 개시된 물품에 대한 경도 대 압입 깊이의 플롯이다;
도 7은, 여기에 개시된 물품의 근-수직(near-normal) 입사에서 측정되거나, 또는 근-수직 입사에 대해 계산된, 제1-표면, 반사된 색상 좌표(color coordinates)의 플롯이다;
도 8은, 니오비아 및 실리카를 포함하는 비교 반사-방지 코팅으로부터 얻어진, 및 알루미나 정반사광 제외(specular component excluded(SCE)) 시험에 적용된 바와 같은 본 개시의 물품으로부터 얻어진, SCE 값의 플롯이다;
도 9는, 본 개시의 반사-방지 코팅 및 물품에 사용하기에 적합한, 구현 예에 따른, 고 굴절률 층 물질의 경도 시험 스택에 대한 경도 대 압입 깊이의 플롯이다;
도 10은, 5-층 및 7-층 반사-방지 코팅을 포함하는 본 개시에 따른 물품의 투과율(단-면) 대 파장의 플롯이다.
하기 상세한 설명에서, 제한 없는 설명의 목적을 위하여, 특별히 상세하게 기재하는 대표 구현 예는 본 개시의 다양한 원리의 전반적인 이해를 제공하기 위해 서술된다. 그러나, 본 개시가 여기에 개시된 특별한 상세를 벗어나는 다른 구현 예에서 예견될 수 있는, 본 개시의 이점을 갖는 것은 기술분야의 당업자에게 명백할 것이다. 게다가, 공지의 장치, 방법 및 물질의 설명은 본 개시의 다양한 원리의 설명을 모호하게 한다면 생략될 수 있다. 마지막으로, 가능하다면, 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 지칭한다.
범위는 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 또 다른 특정 값으로 여기에서 표현될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "약"은, 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 기타 수량 및 특징이 정확하지 않고 정확할 필요는 없으며, 허용 오차, 변환 계수 (conversion factors), 반올림, 측정 오차 및 이와 유사한 것, 및 기술분야의 당업자에게 알려진 기타 인자들을 반영하여, 원하는 것에, 대략적이거나 및/또는 더 크거나 작을 수 있음을 의미한다. 용어 "약"이 범위의 값 또는 말단-점을 설명하는데 사용되는 경우, 본 개시는 언급된 특정 값 또는 말단-점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 범위의 수치 값 또는 말단-점이 "약"을 인용하는지의 여부에 관계없이, 범위의 수치 값 또는 말단-점은 2개의 구현 예들: "약"에 의해 변경되는 하나, 및 "약"에 의해 변경되지 않는 다른 하나를 포함하는 것으로 의도된다. 범위의 각각의 말단점은, 다른 말단점과 관련하여, 및 다른 말단점과 무관하게 모두 의미있는 것으로 더욱 이해될 것이다.
여기에서 사용된 바와 같은 용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형은, 기재된 특색이 값 또는 설명과 같거나 거의 같다는 것을 나타내는 것으로 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은, 평면 또는 거의 평면인 표면을 나타내는 것으로 의도된다. 게다가, "실질적으로"는, 2개의 값이 같거나 거의 같다는 것을 나타내는 것으로 의도된다. 몇몇 구현 예에서, "실질적으로"는, 서로 약 10% 이내, 예를 들어, 서로 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내에서 값을 나타낼 수 있다.
여기에서 사용된 바와 같은 방향 용어 -예를 들어, 위, 아래, 우측, 좌측, 앞, 뒤, 상부, 하부-는 오직 도시된 대로 도면들을 참조하여 만들어진 것이고, 절대 방향을 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
별도로 명확히 명시되지 않는 한, 여기에 서술된 임의의 방법은, 이의 단계가 특정 순서로 수행되는 것을 요구하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 이의 단계가 수반될 순서를 나열하지 않거나, 또는 단계들이 특정 순서로 제한되는 것으로 청구항 또는 상세한 설명에 구체적으로 명시되지 않는 경우, 이것은, 어떤 면에서, 특정 순서로 간주되는 것으로 의도되지 않는다. 이는, 단계들 또는 작동 흐름의 배열에 관한 논리의 문제; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 일반 의미; 및 본 명세서에서 기재된 구현 예들의 수 또는 타입을 포함하는, 해석에 대한 어떤 가능한 비-표현적 근거에 대해서도 마찬가지다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어들의 "단수"는, 별도의 언급이 없는 한, 적어도 하나 또는 하나 이상을 의미한다. 따라서, 예를 들어, "구성요소"에 대한 언급은, 문맥이 별도로 명시하지 않는 한, 둘 이상의 이러한 구성요소를 갖는 구현 예를 포함한다.
본 개시의 구현 예는, 얇고, 내구성 있는 반사-방지 구조를 갖는 무기산화물 물품 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 내마모성, 낮은 반사도(reflectivity), 및 무색 투과율 및/또는 반사율을 나타내는 얇은, 다-층 반사-방지 코팅을 갖는 물품에 관한 것이다. 이들 물품의 구현 예는, 500 ㎚ 미만의 총 물리적 두께를 갖는 반사-방지 광학 구조물을 보유하면서, 이들 물품들(예를 들어, 디스플레이 장치, 내부 및 외부 자동차 구성요소, 등을 위한 커버, 하우징 및 기판)에 대한 의도된 적용들와 관련된 경도, 내마모성 및 광학 특성을 유지하다.
도 1을 참조하면, 하나 이상의 구현 예에 따른 물품(100)은, 기판(110), 및 상기 기판 상에 배치된 반사-방지 코팅(120)(또한 여기에서 "광학 필름 구조물"이라 함)을 포함할 수 있다. 기판(110)은, 대향하는 주 표면(112, 114) 및 대향하는 부 표면(116, 118)을 포함한다. 반사-방지 코팅(120)은 제1 대향하는 주 표면(112) 상에 배치되는 것으로 도 1에 나타내지만; 그러나, 반사-방지 코팅(120)은, 제1 대향하는 주 표면(112) 상에 배치되는 것에 부가하거나 또는 그 대신에, 제2 대향하는 주 표면(114) 및/또는 대향하는 부 표면들 중 하나 또는 둘 모두에 배치될 수 있다. 반사-방지 코팅(120)은 반사-방지 표면(122)을 형성한다.
반사-방지 코팅(120)은, 적어도 하나의 물질의 적어도 하나의 층을 포함한다. 용어 "층"은 단일 층을 포함할 수 있거나 또는 하나 이상의 서브-층을 포함할 수 있다. 이러한 서브-층은 서로 직접 접촉할 수 있다. 서브-층은 동일한 물질 또는 둘 이상의 다른 물질로 형성될 수 있다. 하나 이상의 선택적인 구현 예에서, 이러한 서브-층들은, 그들 사이에 배치된 다른 물질의 개재층들(intervening layers)을 가질 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 층은 하나 이상의 연속 및 중단되지 않은 층 및/또는 하나 이상의 불연속 및 중단된 층들(즉, 서로 인접하여 형성된 다른 물질을 갖는 층)을 포함할 수 있다. 층 또는 서브-층은, 개별 증착(deposition) 또는 연속 증착 공정에 의해 형성될 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 층은 연속 증착 공정만을 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 선택적으로는, 개별 증착 공정만을 사용하여 형성될 수 있다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "배치"는 표면 상에 물질을 코팅, 증착 및/또는 형성시키는 것을 포함한다. 배치된 물질은, 여기에 정의된 바와 같이, 층을 구성할 수 있다. 문구 "상에 배치된"은, 물질이 표면과 직접 접촉하도록 표면 상에 물질을 형성하는 사례를 포함하고, 또한 배치된 물질과 표면 사이에 하나 이상의 개재 물질(들)와 함께, 물질이 표면 상에 형성된 사례를 포함한다. 개재 물질(들)은, 여기에서 정의된 바와 같이, 층을 구성할 수 있다.
하나 이상의 구현 예에 따르면, (예를 들어, 도 1과 관련하여 나타내고 기재된 바와 같은) 물품(100)의 반사-방지 코팅(120)은, 알루미나 SCE 시험에 따른 내마모성을 특징으로 할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같은, "알루미나 SCE 시험"은, Taber Industries 5750 선형 연마기(linear abrader)에 의해 구동되는 ~1" 스트로크 길이(stroke length)을 사용하여, 오십(50)회의 마모 사이클 동안 0.7 kg의 총 중량으로 상업용 800 그릿(grit) 알루미나 샌드페이퍼(10 ㎜ x 10 ㎜)에 샘플을 적용하여 수행된다. 내마모성은, 그 다음 본 개시의 분야에 당업자에 의해 이해되는 원리에 따라 연마된 샘플로부터 반사된 정반사광 제외(SCE) 값을 측정하여, 알루미나 SCE 시험에 따라, 특징화된다. 좀 더 구체적으로, SCE는, 6 ㎜ 직경의 조리개(aperture)를 갖는 Konica-Minolta CM700D를 사용하여 측정된 것으로, 반사-방지 코팅(120)의 표면에서 확산 반사(diffuse reflection)의 측정이다. 몇몇 실행에 따르면, 물품(100)의 반사-방지 코팅(120)은, 알루미나 SCE 시험으로부터 얻은 것으로, 0.4% 미만, 0.2% 미만, 0.18% 미만, 0.16% 미만, 또는 심지어 0.08% 미만의 SCE 값을 나타낼 수 있다. 대조적으로, (6-층 Nb2O5/SiO2 다층 코팅과 같은) 상업용 반사-방지 코팅은, 0.6%를 초과하는 샌드페이퍼 마모-후 SCE 값을 갖는다. 마모로 인한 손상은, 표면 거칠기를 증가시켜 확산 반사(즉, SCE 값)의 증가로 이어진다. 더 낮은 SCE 값은 덜 심한 손상을 나타내어, 개선된 내마모성을 나타낸다.
반사-방지 코팅(120) 및 물품(100)은, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 경도의 측면에서 설명될 수 있다. 더욱이, 당업자는, 반사-방지 코팅(120) 및 물품(100)의 내마모성이 이들 요소의 경도와 관련될 수 있음을 인식할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같은, "베르코비치 압입자 경도 시험"은 다이아몬드 베르코비치 압입자로 표면을 압입하여 표면 상에 물질의 경도를 측정하는 것을 포함한다. 베르코비치 압입자 경도 시험은, 일반적으로 Oliver, W.C. and Pharr, G. M., "An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments", J. Mater. Res., Vol. 7, No. 6, 1992, 1564-1583; 및 Oliver, W.C. and Pharr, G.M., "Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrument Indentation: Advances in Understanding and Refinements to Methodology", J. Mater. Res., Vol. 19, No. 1, 2004, 3-20에 서술된 방법을 사용하여, 약 50 ㎚ 내지 약 1000 ㎚의 범위 (또는 반사-방지 코팅 또는 층의 전체 두께 중 더 작은 쪽)에서 압입 깊이로 압흔(indent)을 형성하기 위해 다이아몬드 베르코비치 압입자로 물품(100)의 반사-방지 표면(122) 또는 반사-방지 코팅(120)의 표면 (또는 반사-방지 코팅에서 임의의 하나 이상의 층의 표면)을 압입시키는 단계 및 이러한 압입으로부터 전체 압입 깊이 범위에 따라 여러 지점에서, 이러한 압입 깊이의 특정 세그먼트(specified segment)를 따라 여러 지점에서 (예를 들어, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 깊이 범위에서), 또는 특정 압입 깊이에서 (예를 들어, 100 ㎚의 깊이에서, 500 ㎚의 깊이에서, 등) 경도를 측정하는 단계를 포함한다. 더욱이, 압입 깊이 범위(예를 들어, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 깊이 범위)에 걸쳐 경도가 측정되는 경우, 그 결과는, 명시된 범위 내에 최대 경도로 보고될 수 있고, 여기서, 최대 값은 해당 범위 내에 각 깊이에서 취해진 측정으로부터 선택된다. 여기에 사용된 바와 같은, "경도" 및 "최대 경도"는, 모두 경도 값의 평균이 아니라, 측정된-대로의 경도 값을 지칭한다. 유사하게, 경도가 압입 깊이에서 측정된 경우, 베르코비치 압입자 경도 시험에서 얻은 경도의 값은 그 특정 압입 깊이에 대해 제공된다.
통상적으로, 기초가 되는 기판보다 더 경질인 코팅의 (예컨대, 베르코비치 압입자를 사용하는) 나노압입 측정 방법에서, 측정된 경도는 초기에 얕은 압입 깊이에서 소성 존(plastic zone)의 발달로 인해 증가하는 것처럼 보일 수 있고, 그 다음 더 깊은 압입 깊이에서 증가하고 최대 값 또는 안정기에 도달하다. 그 후, 경도는, 기초가 되는 기판의 영향으로 인해 훨씬 더 깊은 압입 깊이에서 감소하기 시작하다. 코팅에 비해 증가된 경도를 갖는 기판이 활용되는 경우, 동일한 효과는 볼 수 있다; 그러나, 경도는 기초가 되는 기판의 영향으로 인해 더 깊은 압입 깊이에서 증가한다.
압입 깊이 범위 및 특정 압입 깊이 범위(들)에서 경도 값은, 기초가 되는 기판의 영향없이, 여기에 기재된, 광학 필름 구조물 및 이의 층의 특정 경도 반응을 확인하기 위해 선택될 수 있다. 베르코비치 압입자로 (기판 상에 배치된 경우) 광학 필름 구조물의 경도를 측정하는 경우, 물질의 영구 변형의 영역(소성 존)은, 물질의 경도와 관련이 있다. 압입 동안, 탄성 응력장(elastic stress field)은, 이러한 영구 변형의 영역을 훨씬 넘어 확장된다. 압입 깊이가 증가함에 따라, 겉보기 경도(apparent hardness) 및 탄성계수(modulus)는, 기초가 되는 기판과의 응력장 상호작용에 의해 영향을 받는다. 경도에 대한 기판 영향은, 더 깊은 압입 깊이에서(즉, 통상적으로 광학 필름 구조물 또는 층 두께의 약 10%를 초과하는 깊이에서) 발생한다. 게다가, 더욱 복잡한 문제는, 경도 반응(hardness response)이 압입 공정 동안에 완전한 가소성(full plasticity)을 발달시키기 위해 특정 최소 하중을 활용한다는 점이다. 특정 최소 하중 이전에, 경도는 일반적으로 증가하는 경향을 나타내다.
(작은 하중을 또한 특징으로 할 수 있는) 작은 압입 깊이(예를 들어, 최대 약 50 ㎚)에서, 물질의 겉보기 경도는, 압입 깊이에 비해 극적으로 증가하는 것으로 보이다. 이러한 작은 압입 깊이 레짐(regime)은, 경도의 참 메트릭(true metric)을 나타내지 않는다; 대신에, 이것은, 압입자의 유한 곡률 반경과 관련된, 전술된 소성 존의 발달을 반영하다. 중간 압입 깊이에서, 겉보기 경도는 최대 수준에 접근한다. 더 깊은 압입 깊이에서, 기판의 영향은, 압입 깊이가 증가함에 따라 더욱 두드러진다. 압입 깊이가 광학 필름 구조물 두께 또는 층 두께의 약 30%를 초과하면, 경도는 급격히 떨어지기 시작할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 당업자는, 베르코비치 압입자 경도 시험으로부터 얻은 코팅(120) 및 물품(100)의 경도 및 최대 경도 값이, 예를 들어, 기판(110)에 의해 과도하게 영향을 받는 것보다, 이들 요소를 나타내는 것을 보장하는데 다양한 시험-관련 고려사항을 고려할 수 있다. 더욱이, 당업자는 또한 본 개시의 구현 예가 반사-방지 코팅(120)의 상대적으로 낮은 두께(즉, < 500 ㎚)에도 불구하고 상기 코팅(120)과 관련된 높은 경도 값을 놀랍게도 보여준다는 것을 인식할 수 있다. 실제로, 이하 후속 섹션에서 상세히 설명된 실시 예에 의해 입증된 바와 같이, 반사-방지 코팅 내에 고 굴절률(RI) 층(들)(130B)(예를 들어, 도 2a 및 2b, 참조)의 경도는, 이들 층들과 관련된 상대적으로 낮은 두께 값에도 불구하고, 반사-방지 코팅(120) 및 물품(100)의 전체 경도 및 최대 경도에 상당히 영향을 미칠 수 있다. 이는, 측정된 경도가 코팅, 예를 들어, 반사-방지 코팅(120)의 두께에 의해 직접적으로 영향을 받는 방법을 상세히 설명하는, 상기 시험-관련 고려사항 때문에 놀랍다. 일반적으로, (두꺼운 기판 위에) 코팅의 두께가 감소되고, 코팅에서 (예를 들어, 더 낮은 경도를 갖는 코팅 내에 다른 층에 비해) 더 단단한 물질의 부피가 감소함에 따라, 코팅의 측정된 경도는 기초가 되는 기판의 경도쪽으로 기울 것으로 예상될 것이다. 그럼에도 불구하고, 반사-방지 코팅(120)을 포함하는 바와 같은 (및 또한 이하 상세히 설명된 실시 예에 의해 대표화된 바와 같은), 본 개시의 물품(100)은, 놀랍게도 기초가 되는 기판에 비해 상당히 높은 경도 값을 나타내며, 따라서, 코팅 두께(< 500 ㎚), 더 높은 경도 물질의 체적 분율(volumetric fraction) 및 광학 특성의 독특한 조합을 보여준다.
몇몇 구현 예에서, 물품(100)의 반사-방지 코팅(120)은, 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해, 반사-방지 표면(122)에 대해 측정된 것으로, 약 8 GPa를 초과하는 경도를 나타낼 수 있다. 반사-방지 코팅(120)은, 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 약 8 GPa 이상, 약 9 GPa 이상, 약 10 GPa 이상, 약 11 GPa 이상, 약 12 GPa 이상, 약 13 GPa 이상, 약 14 GPa 이상, 또는 약 15 GPa 이상의 경도를 나타낼 수 있다. 여기에 기재된 바와 같은, 임의의 부가적인 코팅 및 반사-방지 코팅(120)을 포함하는, 물품(100)은, 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 반사-방지 표면(122)에 대해 측정된 것으로, 약 8 GPa 이상, 약 10 GPa 이상 또는 약 12 GPa 이상의 경도를 나타낼 수 있다. 이러한 측정된 경도 값은, 약 50 ㎚ 이상 또는 약 100 ㎚ 이상(예를 들어, 약 100 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 600 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 또는 약 200 ㎚ 내지 약 600 ㎚)의 압입 깊이에 걸쳐 반사-방지 코팅(120) 및/또는 물품(100)에 의해 나타낼 수 있다. 유사하게, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 약 8 GPa 이상, 약 9 GPa 이상, 약 10 GPa 이상, 약 11 GPa 이상, 약 12 GPa 이상, 약 13 GPa 이상, 약 14 GPa 이상, 또는 약 15 GPa 이상의 최대 경도 값은, 약 50 ㎚ 이상 또는 약 100 ㎚ 이상(예를 들어, 약 100 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 600 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 또는 약 200 ㎚ 내지 약 600 ㎚)의 압입 깊이에 걸쳐 반사-방지 코팅 및/또는 물품에 의해 나타낼 수 있다.
반사-방지 코팅(120)은, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸쳐 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 약 18 GPa 이상, 약 19 GPa 이상, 약 20 GPa 이상, 약 21 GPa 이상, 약 22 GPa 이상, 약 23 GPa 이상, 약 24 GPa 이상, 약 25 GPa 이상의 (층의 표면, 예를 들어, 도 2a의 제2 고 RI 층(130B)의 표면에 대해 측정된 바와 같은) 최대 경도, 및 이들 사이에 모든 경도 값를 갖는 물질 자체로 이루어진 적어도 하나의 층을 가질 수 있다. 이들 측정은, 기판(110) 상에 배치된 대로의, 약 2 microns의 물리적 두께로 반사-방지 코팅(120)의 지정된 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 수행되어, 앞서 설명된 두께-관련 경도 측정 영향을 최소화시킨다. 이러한 층의 최대 경도는, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸쳐 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 약 18 GPa 내지 약 26 GPa의 범위일 수 있다. 이러한 최대 경도 값은, 약 50 ㎚ 이상 또는 100 ㎚ 이상(예를 들어, 약 100 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 600 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 또는 약 200 ㎚ 내지 약 600 ㎚)의 압입 깊이에 걸쳐 적어도 하나의 층(예를 들어, 도 2a에 나타낸 바와 같은, 고 RI 층(들)(130B))의 물질에 의해 나타낼 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 물품(100)은, (반사-방지 표면으로부터 반대 표면에 대해 측정될 수 있는) 기판의 경도보다 더 큰 경도를 나타낸다. 유사하게, 경도 값은, 약 50 ㎚ 이상 또는 약 100 ㎚ 이상(예를 들어, 약 100 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 약 100 ㎚ 내지 약 600 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 또는 약 200 ㎚ 내지 약 600 ㎚)의 압입 깊이에 걸쳐 적어도 하나의 층(예를 들어, 도 2a에 나타낸 바와 같은, 고 RI 층(들)(130B))의 물질에 의해 나타낼 수 있다. 부가하여, 적어도 하나의 층(예를 들어, 고 RI 층(들)(130B))과 관련된 이러한 경도 및/또는 최대 경도 값은 또한 측정된 압입 깊이 범위에 걸쳐 특정 압입 깊이(예를 들어, 100 ㎚, 200 ㎚, 등)에서 관찰될 수 있다.
반사-방지 코팅(120)과 공기 사이에 계면으로부터, 및 반사-방지 코팅(120)과 기판(110) 사이에 계면으로부터, 반사파들(reflected waves) 사이에 광학적 간섭은, 물품(100)에서 겉보기 색상을 생성하는 스펙트럼 반사율 및/또는 투과율 진동들로 이어질 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "투과율"은, 물질(예를 들어, 물품, 기판 또는 광학 필름 또는 이의 부분들)를 통해 투과된 정해진 파장 범위 내에서 입사 광출력(optical power)의 퍼센트로 정의된다. 용어 "반사율"은, 물질(예를 들어, 물품, 기판, 또는 광학 필름 또는 이의 부분들)로부터 반사된 정해진 파장 범위 내에 입사 광출력의 퍼센트로 유사하게 정의된다. 하나 이상의 구현 예에서, 투과율 및 반사율의 특징화의 스펙트럼 해상도(spectral resolution)는, 5 ㎚ 또는 0.02 eV 미만이다. 색상은 반사에서 더 두드러질 수 있다. 각도 색상(angular color)은, 입사 조명 각도에 따른 스펙트럼 반사율 진동에서 시프트(shift)로 인해 시야각에 따라 반사에서 시프트된다. 시야각에 따른 투과율에서 각도 색상 시프트는 또한 입사 조명 각도에 따른 스펙트럼 투과율 진동에서 동일한 시프트에 기인한다. 입사 조명 각도에 따른 관찰된 색상 및 각도 색상 시프트는 종종 특히 선명한 스펙트럼 피쳐(features)를 갖는 조명하에서, 예를 들어, 형광 조명 및 일부 LED 조명하에, 장치 사용자에게 산만하거나 불쾌감을 줄 수 있다. 투과율에서 각도 색상 시프트는 또한 반사에서 각도 색상 시프트에 요인일 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 투과 및/또는 반사에서 각도 색상 시프트의 요인은 또한 특정 광원(illuminant) 또는 시험 시스템에 의해 정의된 (각도와 다소 무관한) 물질 흡수로 인해 생성될 수 있는 어느 흰색점에서 멀어지는 시야각 또는 색상 시프트로 인한 각도 색상 시프트를 포함할 수 있다.
진동은 진폭의 측면에서 설명될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "진폭"은, 반사율 또는 투과율의 고-저간(peak-to-valley) 변화를 포함한다. 문구 "평균 진폭"은, 광학 파장 레짐 내에 평균화된 반사율 또는 투과율에서 고-저간 변화를 포함한다. 여기에서 사용된 바와 같은, "광학 파장 레짐"은, 약 400 ㎚ 내지 약 800 ㎚(좀 더 구체적으로는, 약 450 ㎚ 내지 약 650 ㎚)의 파장 범위를 포함한다. 몇몇 구현 예에 따르면, 광학 파장 범위는, 800 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼을 더욱 포함한다.
본 개시의 구현 예는, 다른 광원하에서 수직 입사로부터 다양한 입사 조명 각도에서 볼 때 무색 및/또는 더 작은 각도 색상 시프트의 면에서, 개선된 광학 성능을 제공하기 위해 반사-방지 코팅(예를 들어, 반사-방지 코팅(120) 또는 광학 필름 구조물(120))을 포함한다.
본 개시의 하나의 관점은, 광원하에서 다른 입사 조명 각도에서 볼 때에도 반사율 및/또는 투과율에서 무색을 나타내는 물품과 관련된다. 하나 이상의 구현 예에서, 물품은, 여기에 제공된 범위에서, 기준 조명 각도와 임의의 입사 조명 각도 사이에서, 약 5 이하, 또는 약 2 이하의 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트를 나타낸다. 여기에서 사용된 바와 같은, 문구 "색상 시프트"(각도 또는 기준점)는, 반사율 및/또는 투과율에서 국제 조명위원회(CIE) L*, a*, b* 비색계 시스템(colorimetry system)하에서, a* 및 b* 모두에서 변화를 지칭한다. 별도로 언급되지 않는 한, 여기에 기재된 물품의 L* 좌표는, 임의의 각도 또는 기준점에서 동일하고, 색상 시프트에 영향을 미치지 않는 것으로 이해되어야 하다. 예를 들어, 각도 색상 시프트는, 하시 수학식 1을 사용하여 결정될 수 있다:
[수학식 1]
√((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)
입사 조명 각도가 기준 조명 각도와 다르고, 몇몇 경우에서, 기준 조명 각도와 약 1 도 이상, 2 도 이상, 약 5 도 이상, 약 10 도 이상, 약 15 도 이상, 또는 약 20 도 이상 만큼 차이가 난다는 전제하에서, a*1, 및 b*1은, (수직 입사를 포함할 수 있는) 기준 조명 각도에서 볼 때 물품의 a* 및 b* 좌표를 나타내고, a*2, 및 b*2는 입사 조명 각도에서 볼 때 물품의 a* 및 b* 좌표를 나타낸다. 몇몇 사례에서, 약 10 이하(예를 들어, 5 이하, 4 이하, 3 이하 또는 2 이하)의 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트는, 광원하에서, 기준 조명 각도로부터 다양한 입사 조명 각도에서 볼 때 물품에 의해 나타낸다. 몇몇 사례에서, 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트는, 약 1.9 이하, 1.8 이하, 1.7 이하, 1.6 이하, 1.5 이하, 1.4 이하, 1.3 이하, 1.2 이하, 1.1 이하, 1 이하, 0.9 이하, 0.8 이하, 0.7 이하, 0.6 이하, 0.5 이하, 0.4 이하, 0.3 이하, 0.2 이하, 또는 0.1 이하이다. 몇몇 구현 예에서, 각도 색상 시프트는 약 0일 수 있다. 광원은, A 광원(텅스텐-필라멘트 조명을 대표함), B 광원(일광 시뮬레이션 광원), C 광원(일광 시뮬레이션 광원), D 시리즈 광원(자연광을 대표함), 및 F 시리즈 광원(다양한 타입의 형광 조명을 대표함)을 포함하여, CIE에 의해 결정된 대로의 표준 광원을 포함할 수 있다. 특정 실시 예에서, 물품은 CIE F2, F10, F11, F12 또는 D65 광원하에서, 좀 더 구체적으로는, CIE F2 광원하에서 기준 조명 각도로부터 입사 조명 각도에서 볼 때 약 2 이하의 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트를 나타낸다.
입사 조명 각도와 기준 조명 각도 사이에 차이와 기준 조명 각도 사이에 차기가 약 1 도 이상, 2 도 이상, 약 5 도 이상, 약 10 도 이상, 약 15 도 이상, 또는 약 20 도 이상이라면, 기준 조명 각도는, 수직 입사(즉, 0 도), 또는 수직 입사로부터 5 도, 수직 입사로부터 10 도, 수직 입사로부터 15 도, 수직 입사로부터 20 도, 수직 입사로부터 25 도, 수직 입사로부터 30 도, 수직 입사로부터 35 도, 수직 입사로부터 35 도, 수직 입사로부터 40 도, 수직 입사로부터 50 도, 수직 입사로부터 55 도, 또는 수직 입사로부터 60 도를 포함할 수 있다. 입사 조명 각도는, 기준 조명 각도에 대하여, 수직 입사에서, 약 5 도 내지 약 80 도, 약 5 도 내지 약 75 도, 약 5 도 내지 약 70 도, 약 5 도 내지 약 65 도, 약 5 도 내지 약 60 도, 약 5 도 내지 약 55 도, 약 5 도 내지 약 50 도, 약 5 도 내지 약 45 도, 약 5 도 내지 약 40 도, 약 5 도 내지 약 35 도, 약 5 도 내지 약 30 도, 약 5 도 내지 약 25 도, 약 5 도 내지 약 20 도, 약 5 도 내지 약 15 도의 범위, 및 이들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 물품은, 기준 조명 각도가 수직 입사일 때, 약 2 도 내지 약 80 도, 또는 약 5 도 내지 약 80 도, 또는 약 10 도 내지 약 80 도, 또는 약 15 도 내지 약 80 도, 또는 약 20 도 내지 약 80 도의 범위에서 모든 입사 조명 각도에서 및 이를 따라, 여기에 기재된 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트를 나타낼 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 물품은, 입사 조명 각도와 기준 조명 각도 사이에 차이가 약 1 도 이상, 2 도 이상, 약 5 도 이상, 약 10 도 이상, 약 15 도 이상, 또는 약 20 도 이상인 경우, 약 2 도 내지 약 80 도, 또는 약 5 도 내지 약 80 도, 또는 약 10 도 내지 약 80 도, 또는 약 15 도 내지 약 80 도, 또는 약 20 도 내지 약 80 도의 범위에서 모든 입사 조명 각도에서 및 이를 따라, 여기에 기재된 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, 물품은, 수직 입사와 같은 기준 조명 각도에서 약 2 도 내지 약 60 도, 약 5 도 내지 약 60 도, 또는 약 10 도 내지 약 60 도의 범위에서 임의의 입사 조명 각도에서 2 이하의 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트를 나타낼 수 있다. 다른 실시 예에서, 물품은, 기준 조명 각도가 10 도이고, 입사 조명 각도가 기준 조명 각도에서 약 12 도 내지 약 60 도, 약 15 도 내지 약 60 도, 또는 약 20 도 내지 약 60 도의 범위에 임의의 각도인 경우, 2 이하의 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색상 시프트를 나타낼 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 각도 색상 시프트는, 기준 조명 각도(예를 들어, 수직 입사)와 약 20 도 내지 약 80 도 범위의 입사 조명 각도 사이에 모든 각도에서 측정될 수 있다. 다시 말해서, 각도 색상 시프트는 측정될 수 있고, 약 0 도 내지 약 20 도, 약 0 도 내지 약 30 도, 약 0 도 내지 약 40 도, 약 0 도 내지 약 50 도, 약 0 도 내지 약 60 도, 또는 약 0 도 내지 약 80 도 범위에 모든 각도에서 약 5 미만, 또는 약 2 미만일 수 있다.
하나 이상의 구현 예에서, 물품(100)은, 기준점으로부터 투과율 색상 또는 반사율 좌표들 사이에 거리 또는 기준점 색상 시프트가, (A 광원(텅스텐-필라멘트 조명을 대표함), B 광원(일광 시뮬레이션 광원), C 광원(일광 시뮬레이션 광원), D 시리즈 광원(자연광을 대표함), 및 F 시리즈 광원(다양한 타입의 형광 조명을 대표함)을 포함하여, CIE에 의해 결정된 대로의 표준 광원을 포함할 수 있는) 광원하에서, 약 5 미만 또는 약 2 미만이도록, 반사율 및/또는 투과율에서 CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서 색상을 나타낸다. 특정 실시 예에서, 물품은, CIE F2, F10, F11, F12 또는 D65 광원하에서, 좀 더 구체적으로는 CIE F2 광원하에서, 기준 조명 각도로부터 입사 조명 각도에서 볼 때, 약 2 이하의 반사율 및/또는 투과율에서 색상 시프트를 나타낸다. 달리 말하면, 물품은, 여기에 정의된 바와 같은, 기준점으로부터 약 2 미만의 기준점 색상 시프트를 갖는 반사-방지 표면(122)에서 측정된 투과율 색상(또는 투과율 색상 좌표) 및/또는 반사율 색상(또는 반사율 색상 좌표)을 나타낼 수 있다. 별도로 언급되지 않는 한, 투과율 색상 또는 투과율 색상 좌표는, 반사-방지 표면(122) 및 물품의 반대쪽 노출 표면(bare surface)(즉, 114)을 포함하는 물품의 두 표면에 대해 측정된다. 별도로 언급되지 않는 한, 반사율 색상 또는 반사율 색상 좌표는, 물품의 반사-방지 표면(122)에서만 측정된다.
하나 이상의 구현 예에서, 기준점은, CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서 의 원점 (0, 0)(또는 색상 좌표 a* = 0, b* = 0), 색상 좌표(a* = -2, b* = -2) 또는 기판의 투과율 또는 반사율 색상 좌표들일 수 있다. 별도로 언급하지 않는 한, 여기에 기재된 물품의 L* 좌표는, 기준점과 동일하며, 색상 시프트에 영향을 미치지 않는 것으로 이해되어야 하다. 물품의 기준점 색상 시프트가 기판에 대해 정의되는 경우, 물품의 투과율 색상 좌표는 기판의 투과율 색상 좌표와 비교되고, 물품의 반사율 색상 좌표는 기판의 반사율 색상 좌표와 비교된다.
하나 이상의 특정 구현 예에서, 투과율 색상 및/또는 반사율 색상의 기준점 색상 시프트는, 1 미만 또는 심지어 0.5 미만일 수 있다. 하나 이상의 특정 구현 예에서, 투과율 색상 및/또는 반사율 색상에 대한 기준점 색상 시프트는, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2, 0.8, 0.6, 0.4, 0.2, 0 및 이들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 기준점이 a*=0, b*=0인 색상 좌표인 경우, 기준점 색상 시프트는 하기 수학식 2에 의해 계산된다:
[수학식 2]
기준점 색상 시프트 = √(a*물품)2 + (b*물품)2).
기준점이 색상 좌표 a*=-2, b*=-2인 경우, 기준점 색상 시프트는 하기 수학식 3에 의해 계산된다:
[수학식 3]
기준점 색상 시프트 = √(a*물품 + 2)2 + (b*물품 + 2)2).
기준점이 기판의 색상 좌표인 경우, 기준점 색상 시프트는 하기 수학식 4에 의해 계산된다:
[수학식 4]
기준점 색상 시프트 = √(a*물품 - a*기판)2 + (b*물품 - b*기판)2).
몇몇 구현 예에서, 물품(100)은, 기준점이 기판의 색상 좌표, 색상 좌표 a* = 0, b* = 0 및 색상 좌표 a* = -2, b* = -2 중 어느 하나인 경우, 기준점 색상 시프트가 2 미만이도록, 투과율 색상(또는 투과율 색상 좌표) 및 반사율 색상(또는 반사율 색상 좌표)을 나타낼 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 물품(100)은, 근-수직 입사 각도(즉, 약 0 도, 또는 수직의 10 도 이내)로 CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서, -10 내지 약 +2, 약 -7 내지 약 0, 약 -6 내지 약 -1, 약 -6 내지 약 0, 또는 약 -4 내지 약 0 범위의 (반사-방지 표면(122)에서만 측정된 것으로) 반사율에서 b* 값을 나타낼 수 있다. 다른 실행에서, 물품(100)은, 약 0 내지 약 60 도(또는 약 0 도 내지 약 40 도, 또는 약 0 도 내지 약 30 도) 범위의 모든 입사 조명 각도로 CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서, 약 -10 내지 약 +10, 약 -8 내지 약 +8, 또는 약 -5 내지 약 +5 범위의 (반사-방지 표면(122)에서만 측정된 것으로) 반사율에서 b* 값을 나타낼 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 물품(100)은, 근-수직 입사 각도(즉, 약 0 도, 또는 수직의 10 도 이내)로 CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서, 약 -2 내지 약 2, 약 -1 내지 약 2, 약 -0.5 내지 약 2, 약 0 내지 약 2, 약 0 내지 약 1, 약 -2 내지 약 0.5, 약 -2 내지 약 1, 약 -1 내지 약 1, 또는 약 0 내지 약 0.5 범위의 (반사-방지 표면 및 물품의 반대쪽 노출 표면에서 측정된 것으로) 투과율에서 b* 값을 나타낼 수 있다. 다른 실행에서, 물품은, 약 0 내지 약 60 도(또는 약 0 도 내지 약 40 도, 또는 약 0 도 내지 약 30 도) 범위의 모든 입사 조명 각도로 CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서, 약 -2 내지 약 2, 약 -1 내지 약 2, 약 -0.5 내지 약 2, 약 0 내지 약 2, 약 0 내지 약 1, 약 -2 내지 약 0.5, 약 -2 내지 약 1, 약 -1 내지 약 1, 또는 약 0 내지 약 0.5 범위의 투과율에서 b* 값을 나타낼 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 물품(100)은, 근-수직 입사 각도(즉, 약 0 도, 또는 수직의 10 도 이내)로 CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서, 약 -2 내지 약 2, 약 -1 내지 약 2, 약 -0.5 내지 약 2, 약 0 내지 약 2, 약 0 내지 약 1, 약 -2 내지 약 0.5, 약 -2 내지 약 1, 약 -1 내지 약 1, 또는 약 0 내지 약 0.5 범위의 (반사-방지 표면 및 물품의 반대쪽 노출 표면에서 측정된 것으로) 투과율에서 a* 값을 나타낼 수 있다. 다른 실행에서, 물품은, 약 0 내지 약 60 도(또는 약 0 도 내지 약 40 도, 또는 약 0 도 내지 약 30 도) 범위의 모든 입사 조명 각도로 CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서, 약 -2 내지 약 2, 약 -1 내지 약 2, 약 -0.5 내지 약 2, 약 0 내지 약 2, 약 0 내지 약 1, 약 -2 내지 약 0.5, 약 -2 내지 약 1, 약 -1 내지 약 1, 또는 약 0 내지 약 0.5 범위의 투과율에서 a* 값을 나타낼 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 물품(100)은, 광원 D65, A, 및 F2 하에 약 0 도 내지 약 60 도 범위의 입사 조명 각도에서, 약 -1.5 내지 약 1.5(예를 들어, -1.5 내지 -1.2, -1.5 내지 -1, -1.2 내지 1.2, -1 내지 1, -1 내지 0.5, 또는 -1 내지 0) 범위의 (반사-방지 표면 및 반대쪽 노출 표면에서) 투과율에서 a* 및/또는 b* 값을 나타낸다.
몇몇 구현 예에서, 물품(100)은, CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서 근-수직 입사 각도(즉, 약 0 도, 또는 수직의 10 도 이내)에서, 약 -10 내지 약 +5, -5 내지 약 +5 (예를 들어, -4.5 내지 +4.5, -4.5 내지 +1.5, -3 내지 0, -2.5 내지 -0.25), 또는 약 -4 내지 +4 범위의 (반사-방지 표면에서만) 반사율에서 a* 값을 나타낸다. 다른 구현 예에서, 물품(100)은, CIE L*, a*, b* 비색계 시스템에서 약 0 도에서 약 60 도 범위의 입사 조명 각도에서, 약 -5 내지 약 +15(예를 들어, -4.5 내지 +14) 또는 약 -3 내지 +13 범위의 (반사-방지 표면에서만) 반사율에서 a* 값을 나타낸다.
하나 이상의 구현 예의 물품(100), 또는 하나 이상의 물품의 반사-방지 표면(122)은, 약 400 ㎚ 내지 약 800 ㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 94% 이상(예를 들어, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 96.5% 이상, 약 97% 이상, 약 97.5% 이상, 약 98% 이상, 약 98.5% 이상 또는 약 99% 이상)의 명소시 평균 광투과율을 나타낼 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 물품(100) 또는 하나 이상의 물품의 반사-방지 표면(122)은, 약 400 ㎚ 내지 약 800 ㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 2% 이하(예를 들어, 약 1.5% 이하, 약 1% 이하, 약 0.75% 이하, 약 0.5% 이하, 또는 약 0.25% 이하)의 평균 광 반사율을 나타낼 수 있다. 이들 광 투과율 및 광 반사율 값들은, 전체 광학 파장 레짐 또는 광학 파장 레짐의 선택된 범위(예를 들어, 광학 파장 레짐 내에서, 100 ㎚ 파장 범위, 150 ㎚ 파장 범위, 200 ㎚ 파장 범위, 250 ㎚ 파장 범위, 280 ㎚ 파장 범위, 또는 300 ㎚ 파장 범위)에 걸쳐 관찰될 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 이들 광 반사율 및 투과율 값들은, (반사-방지 표면(122) 및 반대쪽 주 표면(114) 모두에서 반사율 또는 투과율을 고려한) 총 반사율 또는 총 투과율일 수 있다. 별도로 명시되지 않는 한, 평균 반사율 또는 투과율은, 0 도의 입사 조명 각도에서 측정된다 (그러나, 이러한 측정은 45 도 또는 60 도의 입사 조명 각도에서 제공될 수 있다).
하나 이상의 구현 예의 물품(100), 또는 하나 이상의 물품의 반사-방지 표면(122)은, 약 800 ㎚ 내지 약 1000 ㎚, 약 900 ㎚ 내지 1000 ㎚ 또는 930 ㎚ 내지 950 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 87% 이상(예를 들어, 약 87% 이상, 약 88% 이상, 약 89% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상 또는 약 95% 이상)의 평균 광 투과율을 나타낼 수 있다. 이들 구현 예에서, 물품(100), 또는 하나 이상의 물품의 반사-방지 표면(122)은, 약 400 ㎚ 내지 약 800 ㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 2% 이하, 약 1% 이하, 또는 약 0.5% 이하(예를 들어, 약 1.5% 이하, 약 1% 이하, 약 0.75% 이하, 약 0.5% 이하, 또는 약 0.25% 이하)의 평균 광 반사율을 나타낼 수 있다. 이들 광 투과율 및 광 반사율 값들은, 전체 광학 파장 레짐 또는 광학 파장 레짐의 선택된 범위(예를 들어, 광학 파장 레짐 내에서, 100 ㎚ 파장 범위, 150 ㎚ 파장 범위, 200 ㎚ 파장 범위, 250 ㎚ 파장 범위, 280 ㎚ 파장 범위, 또는 300 ㎚ 파장 범위)에 걸쳐 관찰될 수 있다. 이들 구현 예 중 몇몇에서, 광 반사율 및 투과율 값들은, (반사-방지 표면(122) 및 반대쪽 주 표면(114) 모두에 대한 반사율 또는 투과율을 고려한) 총 반사율 또는 총 투과율일 수 있다. 별도로 명시되지 않는 한, 이들 구현 예의 평균 반사율 또는 투과율은, 0 도의 입사 조명 각도에서 측정된다 (그러나, 이러한 측정은 45 도 또는 60 도의 입사 조명 각도에서 제공될 수 있다).
몇몇 구현 예에서, 하나 이상의 구현 예의 물품(100), 또는 하나 이상의 물품의 반사-방지 표면(122)은, 광학 파장 레짐에 걸쳐, 약 1% 이하, 약 0.9% 이하, 약 0.8% 이하, 약 0.7% 이하, 약 0.6% 이하, 약 0.5% 이하, 약 0.4% 이하, 약 0.3% 이하, 또는 약 0.2% 이하의 가시적인(visible) 명소시 평균 반사율을 나타낼 수 있다. 이들 명소시 평균 반사율 값은, 약 0 ° 내지 약 20 °, 약 0 ° 내지 약 40 °, 또는 약 0 ° 내지 약 60 ° 범위의 입사 조명 각도에서 나타낼 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같은, "명소시 평균 반사율"은, 사람 눈의 감도에 따라 반사율 대 파장 스펙트럼에 가중치(weighting)를 부여하여 인간 눈의 반응을 모방한다. 명소시 평균 반사율은 또한 CIE 색 공간 조약(color space conventions)과 같은 공지된 조약에 따라, 반사된 광의 휘도(luminance), 또는 삼자극(tristimulus) Y 값으로 정의될 수 있다. 명소시 평균 반사율은, 눈의 스펙트럼 반응과 관련된, CIE의 색상 일치 함수, 
와 발광 스펙트럼, 
이 곱해진, 스펙트럼 반사율, 
로 수학식 5에서 정의된다:
[수학식 5]
몇몇 구현 예에서, 하나 이상의 물품의 반사-방지 표면(122)(즉, 단-면 측정을 통해 오직 반사-방지 표면(122)을 측정할 때)은, 약 2% 이하, 약 1.8% 이하, 약 1.5% 이하, 약 1.2% 이하, 약 1% 이하, 약 0.9% 이하, 약 0.7% 이하, 약 0.5% 이하, 약 0.45% 이하, 약 0.4% 이하, 약 0.35% 이하, 약 0.3% 이하, 약 0.25% 이하, 또는 약 0.2% 이하의 가시적인 명소시 평균 반사율을 나타낼 수 있다. 본 개시에 기재된 바와 같은 이러한 "단-면" 측정에서, 제2 주 표면(예를 들어, 도 1에 나타낸 표면(114))으로부터의 반사율은, 이러한 표면을 굴절률-일치 흡수체(index-matched absorber)에 결합시켜 제거된다. 몇몇 경우에서, 약 5.0 미만, 약 4.0 미만, 약 3.0 미만, 약 2.0 미만, 약 1.5 미만, 또는 약 1.25 미만의, D65 조명을 사용하여 (수직 입사인 기준 조명 각도로) 약 5 도 내지 약 60 도의 전체 입사 조명 각도 범위에 걸쳐, 최대 반사율 색상 시프트를 동시에 나타내면서 가시적인 명소시 평균 반사율은 나타낸다. 이들 최대 반사율 색상 시프트 값은, 수직 입사로부터 약 5 도 내지 약 60 도의 임의의 각도에서 측정된 최고 색상 포인트(color point) 값에서 차감된, 동일한 범위에 임의의 각도에서 측정된 최저 색상 포인트 값을 나타낸다. 값들은, a* 값에서 최대 변화(a*최고-a*최저), b* 값에서 최대 변화(b*최고-b*최저), a* 및 b* 값 모두에서 최대 변화, 또는 수량에서 최대 변화 √((a*최고-a*최저)2+(b*최고-b*최저)2)를 나타낼 수 있다.
기판
기판(110)은 무기산화물 물질을 포함할 수 있으며, 비정질 기판, 결정질 기판 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 기판은 약 1.45 내지 약 1.55의 범위, 예를 들어, 1.45, 1.46, 1.47, 1.48, 1.49, 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55의 굴절률, 및 이들 사이에 모든 굴절률을 나타낸다.
적절한 기판(110)은, 약 30 GPa 내지 약 120 GPa의 범위에서 탄성 계수(또는 영률)를 나타낼 수 있다. 몇몇 사례에서, 기판의 탄성 계수는, 약 30 GPa 내지 약 110 GPa, 약 30 GPa 내지 약 100 GPa, 약 30 GPa 내지 약 90 GPa, 약 30 GPa 내지 약 80 GPa, 약 30 GPa 내지 약 70 GPa, 약 40 GPa 내지 약 120 GPa, 약 50 GPa 내지 약 120 GPa, 약 60 GPa 내지 약 120 GPa, 약 70 GPa 내지 약 120 GPa의 범위, 및 이들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 본 개시에 언급된 기판 자체에 대한 영률 값은, 명칭이 "Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts"인, ASTM E2001-13에 서술된 일반 타입의 공명 초음파 분광법(resonant ultrasonic spectroscopy)에 의해 측정된 대로의 값을 지칭한다.
하나 이상의 구현 예에서, 비정질 기판은 강화되거나 또는 강화되지 않을 수 있는 유리를 포함할 수 있다. 적합한 유리의 예로는, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 보로실리케이트 유리 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리를 포함한다. 몇몇 변형에서, 유리는 리티아(lithia)가 없을 수 있다. 하나 이상의 선택적인 구현 예에서, 기판(110)은, 결정질 기판, 예를 들어, 유리-세라믹, 또는 세라믹 기판(강화되거나 또는 강화되지 않을 수 있음)을 포함할 수 있거나, 또는 단결정 구조, 예를 들어, 사파이어(sapphire)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 특정 구현 예에서, 기판(110)은, 비정질 베이스(base)(예를 들어, 유리) 및 결정질 클래딩(cladding)(예를 들어, 사파이어층, 다결정질 알루미나층 및/또는 스피넬 (MgAl2O4)층)을 포함한다.
기판(110)은 실질적으로 평면-형 또는 시트-형일 수 있지만, 다른 구현 예는 만곡된 또는 그렇지 않으면 형상화된 또는 조각된 기판을 활용할 수 있다. 기판(110)은 실질적으로 광학적으로 맑고, 투명하며, 광 산란이 없을 수 있다. 이러한 구현 예에서, 기판은 약 85% 이상, 약 86% 이상, 약 87% 이상, 약 88% 이상, 약 89% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상 또는 약 92% 이상의 광학 파장 레짐에 걸친 평균 광 투과율을 나타낼 수 있다. 하나 이상의 선택적인 구현 예에서, 기판(110)은 불투명할 수 있거나 또는 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만, 약 1% 미만, 또는 약 0% 미만의 광학 파장 레짐에 걸친 평균 광 투과율을 나타낼 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 이러한 광 반사율 및 투과율 값들은, (기판의 주 표면 모두에 대한 반사율 또는 투과율을 고려한) 총 반사율 또는 총 투과율일 수 있거나 또는 기판의 일면(즉, 반대쪽 표면을 고려하지 않은, 오직 반사-방지 표면(122))에 대해 관찰될 수 있다. 별도로 명시되지 않는 한, 평균 반사율 또는 투과율은 0 도의 입사 조명 각도에서 측정된다 (그러나, 이러한 측정은 45 도 또는 60 도의 입사 조명 각도에서 제공될 수 있다). 기판(110)은 선택적으로 백색, 흑색, 적색, 청색, 녹색, 황색, 주황색, 등과 같은 색상을 나타낼 수 있다.
부가적으로 또는 선택적으로, 기판(110)의 물리적 두께는, 심미적 및/또는 기능적 이유로 이의 치수 중 하나 이상을 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 기판(110)의 에지는 기판(110)의 더 중앙 영역에 비해 더 두꺼울 수 있다. 기판(110)의 길이, 폭 및 물리적 두께 치수는 또한 물품(100)의 적용 또는 용도에 따라 변할 수 있다.
기판(110)은 다양한 다른 공정을 사용하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판(110)이 비정질 기판, 예를 들어, 유리를 포함하는 경우, 다양한 형성 방법은, 플로우트(float) 유리 공정, 롤링 공정, 업인발 공정(updraw processes), 및 다운-인발 공정, 예를 들어, 퓨전 인발 및 슬롯 인발을 포함할 수 있다.
일단 형성되면, 기판(110)은 강화된 기판을 형성하기 위해 강화될 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "강화된 기판"은, 예를 들어, 기판 표면에 더 작은 이온에 대해 더 큰 이온의 이온-교환을 통해, 화학적으로 강화된 기판을 지칭할 수 있다. 그러나, 당업계에 공지된 다른 강화 방법, 예를 들어, 압축 응력 및 중심 장력 영역들을 생성하기 위해 기판의 부분들 사이에 열팽창계수의 불일치의 활용, 또는 열 템퍼링(tempering)은, 강화된 기판을 형성하는데 활용될 수 있다.
기판이 이온 교환 공정에 의해 화학적으로 강화되는 경우, 기판의 표면층에 이온은, 동일한 원자가 또는 산화 상태를 갖는 더 큰 이온으로 대체되거나 또는 교환된다. 이온 교환 공정은 통상적으로 기판에 더 작은 이온과 교환될 더 큰 이온을 함유하는 용융염 욕조에 기판을 침지시켜 수행된다. 기술분야의 당업자는, 욕조 조성물 및 온도, 침지 시간, 염 욕조(또는 욕조들)에 기판의 침지 횟수, 다중 염 욕조들의 사용, 및 임의의 부가적인 단계들(예를 들어, 어닐링, 세척, 및 이와 유사한 것)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 이온 교환 공정에 대한 파라미터가, 일반적으로 기판의 조성물, 원하는 압축 응력(CS), 및 강화 작업으로부터 결과하는 기판의 원하는 압축 응력(CS)층의 깊이(또는 층의 깊이)에 의해 결정된다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 알칼리 금속-함유 유리 기판의 이온 교환은, 예를 들어, 더 큰 알칼리 금속 이온의 질산염, 황산염 및 염화물과 같은 염을 함유하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 적어도 하나의 용융 욕조에 침지시켜 달성될 수 있다. 용융염 욕조의 온도는 통상적으로 약 380℃에서 최대 약 450℃의 범위이며, 침지 시간은 약 15분에서 최대 약 40시간의 범위이다. 그러나, 위에서 기재한 것과 다른 온도 및 침지 시간은 또한 사용될 수 있다.
부가하여, 유리 기판이, 침지들 사이에 세척 및/또는 어닐링 단계를 갖는, 다중 이온 교환 욕조들에 침지되는, 이온 교환 공정의 비-제한적인 예로는, 유리 기판이 다른 농도의 염 욕조에 다중의, 연속적인 이온 교환 처리로의 침지에 의해 강화되는, 2008년 7월 11일자에 출원된, 미국 가 특허출원 제61/079,995호의 우선권을 주장하여, 명칭이 "Glass with Compressive Surface for Consumer Applications"로, Douglas C. Allan 등에 의해, 2009년 7월 10일자에 출원된, 미국 특허출원 제12/500,650호; 및 유리 기판이 유출 이온(effluent ion)으로 희석된 제1 욕조에서 이온 교환 후 제1 욕조보다 유출 이온의 더 작은 농도를 갖는 제2 욕조에 침지시켜 강화되는, 2008년 7월 29일자에 출원된, 미국 가 특허출원 제61/084,398호의 우선권을 주장하여, 명칭이 "Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass"로, 2012년 11월 20일자에 등록된, Christopher M. Lee 등에 의한, 미국 특허 제8,312,739호에 기재되어 있다. 미국 특허출원 제12/500,650호 및 미국 특허 제8,312,739호의 내용은 전체적으로 여기에 참조로서 병합된다.
이온 교환에 의해 달성된 화학적 강화의 정도는, 중심 장력(CT), 피크 CS, 압축의 깊이(압축이 장력으로 변화하는 두께를 따르는 지점인, DOC), 및 이온 층의 깊이(DOL)의 파라미터에 기초하여 정량화될 수 있다. 관찰된 최대 압축 응력인, 피크 CS는, 기판(110)의 표면 근처 또는 다양한 깊이에 강화된 유리 내에서 측정될 수 있다. 피크 CS 값은 강화된 기판의 표면에서 측정된 CS(CSs)를 포함할 수 있다. 다른 구현 예에서, 피크 CS는 강화된 기판의 표면 아래에서 측정된다. (표면 CS를 포함하는) 압축 응력은, Orihara Industrial Co., Ltd. (일본)에 의해 제작된, FSM-6000과 같은, 상업적으로 구입 가능한 기구를 사용하는 표면 응력 측정기(FSM)로 측정된다. 표면 응력 측정은, 유리의 복굴절과 관련된, 응력 광학 계수(SOC)의 정확한 측정에 의존하다. SOC는, 궁극적으로, 명칭이 "Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient"인, ASTM 표준 C770-16에 기재된 절차 C(유리 디스크 방법)에 따라 측정되며, 이의 전체적인 내용은 여기에 참조로 병합된다. 여기에서 사용된 바와 같은, DOC는 여기에 기재된 화학적으로 강화된 알칼리 알루미노실리케이트 유리 물품에서 응력이 압축에서 인장으로 변화하는 깊이를 의미한다. DOC는 이온 교환 처리에 따라 FSM 또는 산란광 편광기(SCALP)로 측정될 수 있다. 칼륨 이온을 유리 물품 내로 교환시켜 유리 물품에 응력이 발생되는 경우, FSM은 DOC를 측정하는데 사용된다. 나트륨 이온을 유리 물품 내로 교환시켜 응력이 발생하는 경우, SCALP는 DOC를 측정하는데 사용된다. 유리 물품에 응력이 칼륨 및 나트륨 이온 모두를 유리 내로 교환시켜 발생되는 경우, DOC는 SCALP에 의해 측정되는데, 이는 나트륨의 교환 깊이가 DOC를 나타내고, 칼륨 이온의 교환 깊이가 (압축으로부터 인장으로 응력에서 변화가 아닌) 압축 응력의 크기에서 변화를 나타내는 것으로 믿어지기 때문이며; 이러한 유리 물품에서 칼륨 이온의 교환 깊이는 FSM에 의해 측정된다. 최대 CT 값은, 당업계에 알려진 산란광 편광기(SCALP)를 사용하여 측정된다. 굴절된 근접-장(Refracted Near-field(RNF)) 방법 또는 SCALP는, 전체 응력 프로파일을 측정(그래프, 시각적 묘사, 또는 매핑)하는데 사용될 수 있다. 응력 프로파일을 측정하기 위해 RNF 방법이 활용되는 경우, SCALP에 의해 제공된 최대 CT 값은 RNF 방법에서 활용된다. 특히, RNF에 의해 측정된 응력 프로파일은, 힘 균형이 이루어지고, SCALP 측정에 의해 제공된 최대 CT 값으로 보정된다. RNF 방법은, 명칭이 "Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample"인, 미국 특허 제8,854,623호에 기재되어 있고, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다. 특히, RNF 방법은 기준 블록(reference block)에 인접하게 유리 물품을 배치하는 단계, 1Hz 내지 50Hz의 속도로 직교 편광들(orthogonal polarizations) 사이에서 전환되는 편광-전환된 광 빔(polarization-switched light beam)을 발생시키는 단계, 편광-전환된 광 빔의 전력량을 측정하는 단계 및 편광-전환된 기준 신호를 발생시키는 단계를 포함하며, 여기서, 각각의 직교 편광에서 측정된 전력량은 서로 50% 이내이다. 상기 방법은, 다른 깊이에 대한 기준 블록 및 유리 샘플을 통해 편광-전환된 광 빔을 유리 샘플 내로 전송시키는 단계, 그 다음, 전송된 편광-전환된 광 빔을 릴레이 광학 시스템(relay optical system)을 사용하여 신호 광검출기(signal photodetector)로 릴레이시키는 단계를 더욱 포함하며, 상기 신호 광검출기는 편광-전환된 검출기 신호를 발생시킨다. 상기 방법은 또한 검출기 신호를 기준 신호로 분할하여 정규화된 검출기 신호를 형성시키는 분할 단계 및 상기 정규화된 검출기 신호로부터 유리 샘플의 프로파일 특성을 결정하는 단계를 포함한다.
몇몇 구현 예에서, 강화된 기판(110)은, 250 MPa 이상, 300 MPa 이상, 400 MPa 이상, 450 MPa 이상, 500 MPa 이상, 550 MPa 이상, 600 MPa 이상, 650 MPa 이상, 700 MPa 이상, 750 MPa 이상, 또는 800 MPa 이상의 피크 CS를 가질 수 있다. 강화된 기판은, 10 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상(예를 들어, 25 ㎛, 30 ㎛, 35 ㎛, 40 ㎛, 45 ㎛, 50 ㎛ 이상)의 DOC, 및/또는 10 MPa 이상, 20 MPa 이상, 30 MPa 이상, 40 MPa 이상(예를 들어, 42 MPa, 45 MPa, 또는 50 MPa 이상), 그러나 100 MPa 미만(예를 들어, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55 MPa 이하)의 CT를 가질 수 있다. 하나 이상의 특정 구현 예에서, 강화된 기판은: 500 MPa 초과의 피크 CS, 15 ㎛ 초과의 DOC, 및 18 MPa 초과의 CT 중 하나 이상을 갖는다.
기판에 사용될 수 있는 대표 유리는, 기타 유리 조성물이 고려될지라도, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물 또는 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다. 이러한 유리 조성물은, 이온 교환 공정에 의해 화학적으로 강화될 수 있다. 하나의 대표 유리 조성물은, SiO2, B2O3 및 Na2O를 포함하는데, 여기서, (SiO2 + B2O3) ≥ 66 mol.%, 및 Na2O ≥ 9 mol.%이다. 몇몇 구현 예에서, 유리 조성물은 약 6 wt.% 이상의 산화 알루미늄을 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 기판은, 알칼리토 산화물의 함량이 약 5 wt.% 이상이도록 하나 이상의 알칼리토 산화물을 갖는 유리 조성물을 포함한다. 적합한 유리 조성물은, 몇몇 구현 예에서, K2O, MgO, 또는 CaO 중 적어도 하나를 더욱 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 기판에 사용되는 유리 조성물은, 61-75 mol.% SiO2; 7-15 mol.% Al2O3; 0-12 mol.% B2O3; 9-21 mol.% Na2O; 0-4 mol.% K2O; 0-7 mol.% MgO; 및 0-3 mol.% CaO를 포함할 수 있다.
기판용으로 적합한 다른 대표 유리 조성물은: 60-70 mol.% SiO2; 6-14 mol.% Al2O3; 0-15 mol.% B2O3; 0-15 mol.% Li2O; 0-20 mol.% Na2O; 0-10 mol.% K2O; 0-8 mol.% MgO; 0-10 mol.% CaO; 0-5 mol.% ZrO2; 0-1 mol.% SnO2; 0-1 mol.% CeO2; 50 ppm 미만의 As2O3; 및 50 ppm 미만의 Sb2O3를 포함하고; 여기서, 12 mol.% ≤ (Li2O + Na2O + K2O) ≤ 20 mol.% 및 0 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 10 mol.%이다.
기판용으로 적합한 또 다른 대표 유리 조성물은: 63.5-66.5 mol.% SiO2; 8-12 mol.% Al2O3; 0-3 mol.% B2O3; 0-5 mol.% Li2O; 8-18 mol.% Na2O; 0-5 mol.% K2O; 1-7 mol.% MgO; 0-2.5 mol.% CaO; 0-3 mol.% ZrO2; 0.05-0.25 mol.% SnO2; 0.05-0.5 mol.% CeO2; 50 ppm 미만의 As2O3; 및 50 ppm 미만의 Sb2O3를 포함하고; 여기서, 14 mol.% ≤ (Li2O + Na2O + K2O) ≤ 18 mol.% 및 2 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 7 mol.%이다.
몇몇 구현 예에서, 기판(110)용으로 적합한 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물은, 알루미나, 적어도 하나의 알칼리 금속, 및 몇몇 구현 예에서, 50 mol.% 초과의 SiO2, 다른 구현 예에서, 58 mol.% 이상의 SiO2, 및 또 다른 구현 예에서, 60 mol.% 이상의 SiO2를 포함하고, 여기서, 비(Al2O3 + B2O3)/Σ개질제(즉, 개질제의 합)는 1을 초과하며, 여기서, 이들 성분의 비는 mol.%로 표현되고, 개질제는 알칼리 금속 산화물이다. 이러한 유리 조성물은, 특정 구현 예에서: 58-72 mol.% SiO2; 9-17 mol.% Al2O3; 2-12 mol.% B2O3; 8-16 mol.% Na2O; 및 0-4 mol.% K2O를 포함하고, 여기서, 비(Al2O3 + B2O3)/Σ개질제(즉, 개질제의 합)는 1을 초과한다.
몇몇 구현 예에서, 기판(110)은: 64-68 mol.% SiO2; 12-16 mol.% Na2O; 8-12 mol.% Al2O3; 0-3 mol.% B2O3; 2-5 mol.% K2O; 4-6 mol.% MgO; 및 0-5 mol.% CaO를 포함하고, 여기서: 66 mol.% ≤ SiO2 + B2O3 + CaO ≤ 69 mol.%; Na2O + K2O + B2O3 + MgO + CaO + SrO > 10 mol.%; 5 mol.% ≤ MgO + CaO + SrO ≤ 8 mol.%; (Na2O + B2O3) - Al2O3 ≤ 2 mol.%; 2 mol.% ≤ Na2O - Al2O3 ≤ 6 mol.%; 및 4 mol.% ≤ (Na2O + K2O) - Al2O3 ≤ 10 mol.%인, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 기판(110)은: 2 mol.% 이상의 Al2O3 및/또는 ZrO2, 또는 4 mol.% 이상의 Al2O3 및/또는 ZrO2를 포함하는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다.
기판(110)이 결정질 기판을 포함하는 경우, 기판은 Al2O3를 포함할 수 있는, 단결정을 포함할 수 있다. 이러한 단결정 기판은 사파이어로 지칭된다. 결정질 기판용으로 적합한 기타 물질은, 다결정 알루미나층 및/또는 스피넬(MgAl2O4)을 포함한다.
선택적으로, 결정질 기판(110)은, 강화 또는 비-강화될 수 있는, 유리-세라믹 기판을 포함할 수 있다. 적합한 유리-세라믹의 예로는, Li2O-Al2O3-SiO2 시스템(즉, LAS-시스템) 유리-세라믹, MgO-Al2O3-SiO2 시스템(즉, MAS-시스템) 유리-세라믹, 및/또는 β-석영 고용체(solid solution), β-스포듀멘(spodumene) ss, 코디어라이트, 및 리튬 디실리케이트를 포함하는 주요 결정상을 포함하는 유리-세라믹을 포함할 수 있다. 유리-세라믹 기판은, 여기에 개시된 화학적 강화 공정을 사용하여 강화될 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, MAS-시스템 유리-세라믹 기판은, Li2SO4 용융염에서 강화될 수 있으며, 이에 의해 Mg2+에 대해 2Li+의 교환은 일어날 수 있다.
하나 이상의 구현 예들에 따른, 기판(110)은, 약 50 ㎛ 내지 약 5 ㎜의 범위에서 물리적 두께를 가질 수 있다. 대표 기판(110)의 물리적 두께는, 약 50 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 범위(예를 들어, 50, 100, 200, 300, 400 또는 500 ㎛)이다. 다른 대표 기판(110)의 물리적 두께는, 약 500 ㎛ 내지 약 1000 ㎛의 범위(예를 들어, 500, 600, 700, 800, 900 또는 1000 ㎛)이다. 기판(110)은, 약 1㎜ 초과(예를 들어, 약 2, 3, 4 또는 5 ㎜)의 물리적 두께를 가질 수 있다. 하나 이상의 특정 구현 예에서, 기판(110)은, 2 ㎜ 이하 또는 1 ㎜ 미만의 물리적 두께를 가질 수 있다. 기판(110)은, 표면 흠(flaws)의 영향을 제거하거나 감소시키기 위해 산 연마되거나 다른 방식으로 처리될 수 있다.
반사-방지 코팅
도 1에 나타낸 바와 같이, 물품(100)의 반사-방지 코팅(120)은, 복수의 층들(120A, 120B, 120C)을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 하나 이상의 층들은, 반사-방지 코팅(120)으로부터 기판(110)의 반대측 상에(즉, 주 표면(114) 상에)(도시되지 않음)에 배치될 수 있다. 물품(100)의 몇몇 구현 예에서, 도 1에 나타낸 바와 같은, 층(120C)은, 캡핑층(예를 들어, 도 2a 및 2b에 나타내고, 아래 섹션에서 기재된 바와 같은 캡핑층(131))으로서 작용할 수 있다.
반사-방지 코팅(120)의 물리적 두께는, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 범위일 수 있다. 몇몇 사례에서, 반사-방지 코팅(120)의 물리적 두께는, 약 10 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 75 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 100 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 125 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 150 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 175 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 200 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 225 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 250 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 300 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 350 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 400 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 450 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만, 약 200 ㎚ 내지 약 450 ㎚의 범위, 및 이들 사이에 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 예를 들어, 반사-방지 코팅(120)의 물리적 두께는, 10 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 480 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 475 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 460 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 450 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 430 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 425 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 420 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 410 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 400 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 350 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 250 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 225 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 200 ㎚, 또는 15 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 20 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 25 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 30 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 35 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 40 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 45 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 50 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 55 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 60 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 65 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 70 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 75 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 80 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 85 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 90 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 95 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 100 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 485 ㎚, 또는 15 ㎚ 내지 480 ㎚, 또는 20 ㎚ 내지 475 ㎚, 또는 25 ㎚ 내지 460 ㎚, 또는 30 ㎚ 내지 450 ㎚, 또는 35 ㎚ 내지 440 ㎚, 또는 40 ㎚ 내지 430 ㎚, 또는 50 ㎚ 내지 425 ㎚, 또는 55 ㎚ 내지 420 ㎚, 또는 60 ㎚ 내지 410 ㎚, 또는 70 ㎚ 내지 400 ㎚, 또는 75 ㎚ 내지 400 ㎚, 또는 80 ㎚ 내지 390 ㎚, 또는 90 ㎚ 내지 380 ㎚, 또는 100 ㎚ 내지 375 ㎚, 또는 110 ㎚ 내지 370 ㎚, 또는 120 ㎚ 내지 360 ㎚, 또는 125 ㎚ 내지 350 ㎚, 또는 130 ㎚ 내지 325 ㎚, 또는 140 ㎚ 내지 320 ㎚, 또는 150 ㎚ 내지 310 ㎚, 또는 160 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 170 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 175 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 180 ㎚ 내지 290 ㎚, 또는 190 ㎚ 내지 280 ㎚, 또는 200 ㎚ 내지 275 ㎚일 수 있다.
하나 이상의 구현 예에서, 도 2a 및 2b에 나타낸 바와 같이, 물품(100)의 반사-방지 코팅(120)은, 2 이상의 층들을 포함하는 한 주기(130)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 2 이상의 층들은 서로 다른 굴절률을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 주기(130)는, 제1 저 RI 층(130A) 및 제2 고 RI 층(130B)을 포함한다. 제1 저 RI 층(130A)과 제2 고 RI 층(130B)의 굴절률에서 차이는, 약 0.01 이상, 0.05 이상, 0.1 이상 또는 심지어 0.2 이상일 수 있다. 몇몇 실행에서, 저 RI 층(들)(130A)의 굴절률은, 저 RI 층(들)(130A)의 굴절률이 약 1.8 미만이고, 고 RI 층(들)(130B)이 1.8를 초과하는 굴절률을 갖도록 기판(110)의 굴절률 내에 있다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 반사-방지 코팅(120)은 복수의 주기(130)를 포함할 수 있다. 단일 주기는 제1 저 RI 층(130A) 및 제2 고 RI 층(130B)을 포함하므로, 복수의 주기가 제공되는 경우, 제1 저 RI 층(130A)(예시를 위해 "L"로 지정됨) 및 제2 고 RI 층(130B)(예시를 위해 "H"로 지정됨)은, 다음의 층의 순서: L/H/L/H 또는 H/L/H/L로 교호되어서, 제1 저 RI 층와 제2 고 RI 층이 반사-방지 코팅(120)의 물리적 두께를 따라 교호되어 나타나는 것처럼 보이다. 도 2a에서의 예에서, 반사-방지 코팅(120)은, 각각 3쌍의 저 RI 및 고 RI 층들(130A 및 130B)이 있도록 3개의 주기(130)를 포함한다. 도 2b에서의 예에서, 반사-방지 코팅(120)은, 각각 2쌍의 저 RI 및 고 RI 층(130A 및 130B)이 있도록 2개의 주기(130)를 포함한다. 몇몇 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)은 최대 25 주기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사-방지 코팅(120)은, 약 2 내지 약 20 주기, 약 2 내지 약 15 주기, 약 2 내지 약 10 주기, 약 2 내지 약 12 주기, 약 3 내지 약 8 주기, 약 3 내지 약 6 주기를 포함할 수 있다.
도 2a 및 2b에 나타낸 물품(100)의 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)은, 제2 고 RI 층(130B)보다 더 낮은 굴절률 물질을 포함할 수 있는, 부가적인 캡핑층(131)을 포함할 수 있다. 몇몇 실행에서, 캡핑층(131)의 굴절률은, 저 RI 층(130A)의 굴절률과 동일하거나 실질적으로 동일하다.
여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "저 RI" 및 "고 RI"는, 반사-방지 코팅(120) 내에 또 다른 층의 RI에 대한 각 층의 RI에 대한 상대적인 값을 지칭한다 (예를 들어, 저 RI < 고 RI). 하나 이상의 구현 예에서, 제1 저 RI 층(130A) 또는 캡핑층(131)과 함께 사용되는 경우, 용어 "저 RI"는, 약 1.3 내지 약 1.7의 범위를 포함한다. 하나 이상의 구현 예에서, 고 RI 층(130B)과 함께 사용되는 경우, 용어 "고 RI"는, 약 1.6 내지 약 2.5의 범위를 포함한다. 몇몇 사례에서, 저 RI 및 고 RI에 대한 범위는 중복될 수 있다: 그러나, 대부분의 경우, 반사-방지 코팅(120)의 층은 RI에 관한 일반적인 관계: 저 RI <고 RI를 갖는다.
반사-방지 코팅(120)에 사용하기에 적합한 대표 물질은: SiO2, Al2O3, GeO2, SiO, AlOxNy, AlN, 산소-도핑된 SiNx, SiNx, SiOxNy, SiuAlvOxNy, TiO2, ZrO2, TiN, MgO, HfO2, Y2O3, ZrO2, 다이아몬드-형 탄소 및 MgAl2O4를 포함한다.
저 RI 층(들)(130A)에 사용하기에 적합한 물질의 몇몇 예로는, SiO2, Al2O3, GeO2, SiO, AlOxNy, SiOxNy, SiuAlvOxNy, MgO, 및 MgAl2O4를 포함한다. 제1 저 RI 층(130A)(즉, 기판(110)과 접촉하는 층(130A))에 사용하기 위한 물질의 질소 함량은 (예를 들어, Al2O3 및 MgAl2O4와 같은 물질에서) 최소화될 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)에서, 존재하는 경우, 저 RI 층(들)(130A) 및 캡핑층(131)은, 규소-함유 산화물(예를 들어, 이산화규소), 규소-함유 질화물(예를 들어, 산화물-도핑된 질화규소, 질화규소, 등), 및 규소-함유 산질화물(예를 들어, 산질화규소) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 물품(100)의 몇몇 구현 예에서, 저 RI 층(들)(130A) 및 캡핑층(131)은 규소-함유 산화물, 예를 들어, SiO2를 포함한다.
고 RI 층(들)(130B)에 사용하기에 적합한 물질의 몇몇부 예로는, SiuAlvOxNy, AlN, 산소-도핑된 SiNx, SiNx, Si3N4, AlOxNy, SiOxNy, HfO2, TiO2, ZrO2, Y2O3, ZrO2, Al2O3, 및 다이아몬드-형 탄소를 포함한다. 고 RI 층(들)(130B)을 위한 물질의 산소 함량은, 특히 SiNx 또는 AlNx 물질에서 최소화될 수 있다. 전술한 물질은 약 30 wt.%까지 수소화될 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)의 고 RI 층(들)(130B)은, 규소-함유 산화물(예를 들어, 이산화규소), 규소-함유 질화물(예를 들어, 산화물-도핑된 질화규소, 질화규소, 등), 및 규소-함유 산질화물(예를 들어, 산질화규소) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 물품(100)의 몇몇 구현 예에서, 고 RI 층(들)(130B)은, 규소-함유 질화물, 예를 들어, Si3N4를 포함한다. 고 RI와 저 RI 사이에 중간 굴절률을 갖는 물질이 필요한 경우, 몇몇 구현 예는 AlN 및/또는 SiOxNy를 활용할 수 있다. 고 RI 층의 경도는 구체적으로 특성화될 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸쳐 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로(즉, 기판(110) 상에 배치된 층(130B)의 물질의 2 micron 두꺼운 층으로 경도 시험 스택에 대한 것으로), 고 RI 층(들)(130B)의 최대 경도는, 약 18 GPa 이상, 약 20 GPa 이상, 약 22 GPa 이상, 약 24 GPa 이상, 약 26 GPa 이상, 및 이들 사이에 모든 값일 수 있다.
하나 이상의 구현 예에서, 물품(100)의 반사-방지 코팅(120)의 층들 중 적어도 하나는, 특정 광학 두께 범위를 포함할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "광학 두께"는 (n*d)에 의해 결정되며, 여기서, "n"은 서브-층의 RI를 지칭하고, "d"는 층의 물리적 두께를 지칭한다. 하나 이상의 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)의 층들 중 적어도 하나는, 약 2 ㎚ 내지 약 200 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚, 또는 약 15 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 범위에서 광학 두께를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)에서 모든 층들은, 각각 약 2 ㎚ 내지 약 200 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚, 또는 약 15 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 범위에서 광학 두께를 가질 수 있다. 몇몇 경우에서, 반사-방지 코팅(120) 중 적어도 하나의 층은 약 50 ㎚ 이상의 광학 두께를 갖는다. 몇몇 경우에서, 각각의 저 RI 층(130A)은, 약 2 ㎚ 내지 약 200 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚, 또는 약 15 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 범위에서 광학 두께를 갖는다. 다른 경우에서, 각각의 고 RI 층(130B)은, 약 2 ㎚ 내지 약 200 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚, 또는 약 15 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 범위에서 광학 두께를 갖는다. 몇몇 구현 예에서, 각각의 고 RI 층(130B)은, 약 2 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 또는 약 10 ㎚ 내지 약 490 ㎚, 또는 약 15 ㎚ 내지 약 480 ㎚, 또는 약 25 ㎚ 내지 약 475 ㎚, 또는 약 25 ㎚ 내지 약 470 ㎚, 또는 약 30 ㎚ 내지 약 465 ㎚, 또는 약 35 ㎚ 내지 약 460 ㎚, 또는 약 40 ㎚ 내지 약 455 ㎚, 또는 약 45 ㎚ 내지 약 450 ㎚의 범위, 및 이들 값들 사이에 모든 서브-범위에서 광학 두께를 갖는다. 몇몇 구현 예에서, 캡핑층(131)(도 2a, 2b 및 3, 참조), 또는 캡핑층(131)이 없는 구성에 대한 최외각 저 RI 층(130A)은, 약 100 ㎚ 미만, 약 90 ㎚ 미만, 약 85㎚ 미만, 또는 80 ㎚ 미만의 물리적 두께를 갖는다.
앞서 언급한 바와 같이, 물품(100)의 구현 예는, 반사-방지 코팅(120)의 하나 이상의 층의 물리적 두께가 최소화되도록 구성된다. 하나 이상의 구현 예에서, 고 RI 층(들)(130B) 및/또는 저 RI 층(들)(130A)의 물리적 두께는, 이들이 총 500 ㎚ 미만이 되도록 최소화된다. 하나 이상의 구현 예에서, 고 RI 층(들)(130B), 저 RI 층(들)(130A) 및 임의의 캡핑층(131)의 조합된 물리적 두께는, 500 ㎚ 미만, 490 ㎚ 미만, 480 ㎚ 미만, 475 ㎚ 미만, 470 ㎚ 미만, 460 ㎚ 미만, 약 450 ㎚ 미만, 440 ㎚ 미만, 430 ㎚ 미만, 425 ㎚ 미만, 420 ㎚ 미만, 410 ㎚ 미만, 약 400 ㎚ 미만, 약 350 ㎚ 미만, 약 300 ㎚ 미만, 약 250 ㎚, 또는 약 200 ㎚ 미만, 및 500 ㎚ 미만 내지 10 ㎚ 초과의 모든 총 두께 값이다. 예를 들어, 고 RI 층(들)(130B), 저 RI 층(들)(130A) 및 임의의 캡핑층(131)의 조합된 물리적 두께는, 10 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 480 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 475 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 460 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 450 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 450 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 430 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 425 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 420 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 410 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 400 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 350 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 250 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 225 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 200 ㎚, 또는 15 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 20 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 25 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 30 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 35 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 40 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 45 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 50 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 55 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 60 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 65 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 70 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 75 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 80 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 85 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 90 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 95 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 100 ㎚ 내지 490 ㎚, 또는 10 ㎚ 내지 485 ㎚, 또는 15 ㎚ 내지 480 ㎚, 또는 20 ㎚ 내지 475 ㎚, 또는 25 ㎚ 내지 460 ㎚, 또는 30 ㎚ 내지 450 ㎚, 또는 35 ㎚ 내지 440 ㎚, 또는 40 ㎚ 내지 430 ㎚, 또는 50 ㎚ 내지 425 ㎚, 또는 55 ㎚ 내지 420 ㎚, 또는 60 ㎚ 내지 410 ㎚, 또는 70 ㎚ 내지 400 ㎚, 또는 75 ㎚ 내지 400 ㎚, 또는 80 ㎚ 내지 390 ㎚, 또는 90 ㎚ 내지 380 ㎚, 또는 100 ㎚ 내지 375 ㎚, 또는 110 ㎚ 내지 370 ㎚, 또는 120 ㎚ 내지 360 ㎚, 또는 125 ㎚ 내지 350 ㎚, 또는 130 ㎚ 내지 325 ㎚, 또는 140 ㎚ 내지 320 ㎚, 또는 150 ㎚ 내지 310 ㎚, 또는 160 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 170 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 175 ㎚ 내지 300 ㎚, 또는 180 ㎚ 내지 290 ㎚, 또는 190 ㎚ 내지 280 ㎚, 또는 200 ㎚ 내지 275 ㎚일 수 있다.
하나 이상의 구현 예에서, 고 RI 층(들)(130B)의 조합된 물리적 두께는 특성화될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구현 예에서, 고 RI 층(들)(130B)의 조합된 물리적 두께는, 약 90 ㎚ 이상, 약 100 ㎚ 이상, 약 150 ㎚ 이상, 약 200 ㎚ 이상, 약 250 ㎚ 이상, 또는 약 300 ㎚ 이상, 그러나 500 ㎚ 미만일 수 있다. 조합된 물리적 두께는, 개재하는 저 RI 층(들)(130A) 또는 기타 층(들)이 있는 경우에도, 반사-방지 코팅(120)에서 개별 고 RI 층(들)(130B)의 물리적 두께의 계산된 조합이다. 몇몇 구현 예에서, 고-경도 물질(예를 들어, 질화물 또는 산질화물)를 또한 포함할 수 있는, 고 RI 층(들)(130B)의 조합된 물리적 두께는, 반사-방지 코팅의 총 물리적 두께의 30%를 초과할 수 있다 (또는, 부피의 맥락에서 선택적으로 언급될 수 있다). 예를 들어, 고 RI 층(들)(130B)의 조합된 물리적 두께(또는 부피)는, 반사-방지 코팅(120)의 총 물리적 두께(또는 부피)의 약 30% 이상, 약 35% 이상, 약 40% 이상, 약 45% 이상, 약 50% 이상, 약 55% 이상, 또는 심지어 약 60% 이상일 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)은, 반사-방지 표면(122)에서 측정된 경우(예를 들어, 흡수체에 결합된 후면 상에 굴절률-일치 오일을 사용하거나, 또는 다른 공지된 방법을 통해, 예를 들어, 물품(100)의 코팅되지 않은 후면(예를 들어, 도 1에서 114)으로부터 반사를 제거한 경우), 광학 파장 레짐에 걸쳐, 1% 이하, 0.9% 이하, 0.8% 이하, 0.7% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하, 0.4% 이하, 0.3% 이하, 0.25% 이하, 또는 0.2% 이하의 명소시 평균 광 반사율을 나타낸다. 몇몇 사례에서, 반사-방지 코팅(120)은, 다른 파장 범위, 예를 들어, 약 450 ㎚ 내지 약 650 ㎚, 약 420 ㎚ 내지 약 680 ㎚, 약 420 ㎚ 내지 약 700 ㎚, 약 420 ㎚ 내지 약 740 ㎚, 약 420 ㎚ 내지 약 850 ㎚, 또는 약 420 ㎚ 내지 약 950 ㎚에 걸쳐 이러한 평균 광 반사율을 나타낼 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 반사-방지 표면(122)은, 광학 파장 레짐에 걸쳐, 약 90% 이상, 92% 이상, 94% 이상, 96% 이상, 또는 98% 이상의 명소시 평균 광 투과율을 나타낸다. 몇몇 구현 예에서, 반사-방지 표면(122)은, 800 ㎚ 내지 1000 ㎚, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚, 또는 930 ㎚ 내지 950 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 광학 파장 레짐에 걸쳐, 약 87% 이상, 88% 이상, 89% 이상, 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 또는 95% 이상의 평균 광 투과율을 나타낸다. 별도로 명시되지 않는 한, 평균 반사율 또는 투과율은, 0 도의 입사 조명 각도에서 측정된다 (그러나, 이러한 측정은 45 도 또는 60 도의 입사 조명 각도에서 제공될 수 있다).
물품(100)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 반사-방지 코팅 상에 배치된 하나 이상의 부가적인 코팅(140)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현 예에서, 부가적인 코팅은 세정-용이성(easy-to-clean) 코팅을 포함할 수 있다. 적절한 세정-용이성 코팅의 예로는, 2012년 11월 30일자에 출원된, 명칭이 "PROCESS FOR MAKING OF GLASS ARTICLES WITH OPTICAL AND EASY-TO-CLEAN COATINGS"인, 미국 특허출원 제13/690,904호에 개시되며, 이의 전체적인 내용은 여기에 참조로서 병합된다. 세정-용이성 코팅은, 약 5 ㎚ 내지 약 50 ㎚ 범위의 물리적 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어, 플루오르화 실란과 같은, 공지된 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 세정-용이성 코팅은, 약 1 ㎚ 내지 약 40 ㎚, 약 1 ㎚ 내지 약 30 ㎚, 약 1 ㎚ 내지 약 25 ㎚, 약 1 ㎚ 내지 약 20 ㎚, 약 1 ㎚ 내지 약 15 ㎚, 약 1 ㎚ 내지 약 10 ㎚, 약 5 ㎚ 내지 약 50 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 50 ㎚, 약 15 ㎚ 내지 약 50 ㎚, 약 7 ㎚ 내지 약 20 ㎚, 약 7 ㎚ 내지 약 15 ㎚, 약 7 ㎚ 내지 약 12 ㎚ 또는 약 7 ㎚ 내지 약 10 ㎚의 범위, 및 이들 사이에 모든 범위 및 서브-범위에서 물리적 두께를 가질 수 있다.
부가적인 코팅(140)은 내스크래치성 코팅을 포함할 수 있다. 내스크래치성 코팅에 사용되는 대표 물질은, 무기 탄화물, 질화물, 산화물, 다이아몬드-형 물질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 내스크래치성 코팅용으로 적합한 물질의 예로는, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 산질화물, 금속 탄화물, 금속 산탄화물(oxycarbides), 및/또는 이들의 조합을 포함한다. 대표 금속은, B, Al, Si, Ti, V, Cr, Y, Zr, Nb, Mo, Sn, Hf, Ta 및 W를 포함한다. 내스크래치성 코팅에 활용될 수 있는 물질의 구체적인 예로는, Al2O3, AlN, AlOxNy, Si3N4, SiOxNy, SiuAlvOxNy, 다이아몬드, 다이아몬드-형 탄소, SixCy, SixOyCz, ZrO2, TiOxNy 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 구현 예에서, 부가적인 코팅(140)은, 세정-용이성 물질과 내스크래치성 물질의 조합을 포함한다. 일 실시 예에서, 조합은 세정-용이성 물질과 다이아몬드-형 탄소를 포함한다. 이러한 부가적인 코팅(140)은, 약 5 ㎚ 내지 약 20 ㎚의 범위에서 물리적 두께를 가질 수 있다. 부가적인 코팅(140)의 구성분은 별도의 층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드-형 탄소 물질은 제1 층으로서 배치될 수 있고, 세정-용이성 물질은 제1 층의 다이아몬드-형 탄소 상에 제2 층으로서 배치될 수 있다. 제1 층 및 제2 층의 물리적 두께는, 부가적인 코팅에 대해 위에서 제공된 범위일 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드-형 탄소의 제1 층은, 약 1 ㎚ 내지 약 20 ㎚ 또는 약 4 ㎚ 내지 약 15 ㎚ (또는 좀 더 구체적으로, 약 10 ㎚)의 물리적 두께를 가질 수 있고, 세정-용이성 물질의 제2 층은 약 1 ㎚ 내지 약 10 ㎚ (또는 좀 더 구체적으로, 약 6 ㎚)의 물리적 두께를 가질 수 있다. 다이아몬드-형 코팅은, 사면체 비정질 탄소(Ta-C), Ta-C:H, 및/또는 Ta-C-H를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 관점은, (예를 들어, 도 1-3에 나타낸 바와 같은) 여기에 기재된 물품(100)을 형성하는 방법과 관련된다. 몇몇 구현 예에서, 상기 방법은, 코팅 챔버에 주 표면을 갖는 기판을 제공하는 단계, 상기 코팅 챔버에 진공을 형성시키는 단계, 상기 주 표면 상에 약 500 ㎚ 이하의 물리적 두께를 갖는 내구성 있는 반사-방지 코팅을 형성시키는 단계, 선택적으로, 상기 반사-방지 코팅 상에 위치되는 것으로, 세정-용이성 코팅 및 내스크래치성 코팅 중 적어도 하나를 포함하는 부가적인 코팅을 형성시키는 단계, 및 상기 코팅 챔버로부터 기판을 제거하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 구현 예에서, 반사-방지 코팅 및 부가적인 코팅은, 동일한 코팅 챔버에서 또는 별도의 코팅 챔버에서 진공을 파괴하지 않고 형성된다.
하나 이상의 구현 예에서, 상기 방법은 기판의 이동시 진공이 보존되게 하는 로드락(load lock) 조건하에서, 기판을 다른 코팅 챔버의 안팎으로 이동시키는데 사용되는 캐리어 상에 기판을 로딩시키는 단계를 포함할 수 있다.
반사-방지 코팅(120)(예를 들어, 층들(130A, 130B 및 131)을 포함) 및/또는 부가적인 코팅(140)은, 다양한 증착 방법, 예를 들어, 진공 증착 기술, 화학 기상 증착(예를 들어, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD), 저-압 화학 기상 증착, 대기압 화학 기상 증착, 및 플라즈마-강화 대기압 화학 기상 증착), 물리적 기상 증착(예를 들어, 반응성 또는 비반응성 스퍼터링(sputtering) 또는 레이저 어블레이션(laser ablation)), 열 또는 e-빔 증발 및/또는 원자 층 증착을 사용하여 형성될 수 있다. 액체-기반 방법은 또한, 예를 들어, 스프레이 또는 슬롯 코팅에 대해 사용될 수 있다. 진공 증착이 활용되는 경우, 인라인 공정(inline processes)은 반사-방지 코팅(120) 및/또는 부가적인 코팅(140)을 하나의 증착 실행으로 형성시키는데 사용될 수 있다. 몇몇 사례에서, 진공 증착은 선형 PECVD 공급원에 의해 이루어질 수 있다. 상기 방법의 몇몇 실행, 및 상기 방법에 따라 제조된 물품(100)에서, 반사-방지 코팅(120)은 스퍼터링 공정(예를 들어, 반응성 스퍼터링 공정), 화학 기상 증착(CVD) 공정, 플라즈마-강화 화학 기상 증착 공정, 또는 이들 공정의 일부 조합을 사용하여 제조될 수 있다. 하나의 실행에서, 저 RI 층(들)(130A) 및 고 RI 층(들)(130B)을 포함하는 반사-방지 코팅(120)은, 반응성 스퍼터링 공정에 따라 제조될 수 있다. 몇몇 구현 예에 따르면, 물품(100)의 (저 RI 층(130A), 고 RI 층(130B) 및 캡핑층(131)을 포함하는) 반사-방지 코팅(120)은, 회전 드럼 코터(rotary drum coater)에서 금속-모드, 반응성 스퍼터링을 사용하여 제작된다. 반응성 스퍼터링 공정 조건은, 경도, 굴절률, 광학 투명도, 색조가 약한 색상(low color) 및 제어된 필름 응력의 원하는 조합을 달성하기 위해 신중한 실험을 통해 한정된다.
몇몇 구현 예에서, 상기 방법은, 기판 구역을 따라 임의의 지점에서 각 층에 대한 목표 물리적 두께 또는 반사-방지 표면(122)의 구역의 약 80% 이상을 따라 약 4%를 초과하여 변하지 않도록, 반사-방지 코팅(120)(예를 들어, 이의 층들(130A, 130B 및 131)을 포함함) 및/또는 부가적인 코팅(140)의 물리적 두께를 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 반사-방지층 코팅(120) 및/또는 부가적인 코팅(140)의 물리적 두께는, 반사-방지 표면(122)의 구역의 약 95% 이상을 따라 약 4%를 초과하여 변하지 않도록 제어된다.
도 1-3에 도시된 물품(100)의 몇몇 구현 예에서, 반사-방지 코팅(120)은 약 +50 미만의 MPa(인장) 내지 약 -1000 MPa(압축)의 잔류 응력을 특징으로 한다. 물품(100)의 몇몇 실행에서, 반사-방지 코팅(120)은, 약 -50 MPa 내지 약 -1000 MPa(압축), 또는 약 -75 MPa 내지 약 -800 MPa(압축)의 잔류 응력을 특징으로 한다. 별도로 언급되지 않는 한, 반사-방지 코팅(120)에서 잔류 응력은, 반사-방지 코팅(120)의 증착 전 및 후에 기판(110)의 곡률을 측정한 다음, 본 개시의 분야의 통상의 기술자에게 알려지고 이해된 원리에 따른 스토니 방정식(Stoney equation)에 따라 잔류 필름 응력을 계산하여 얻어진다.
(예를 들어, 도 1-3에 나타낸 바와 같은) 여기에 개시된 물품(100)은, 장치 물품, 예를 들어, 디스플레이를 갖는 장치 물품 (또는 디스플레이 장치 물품)(예를 들어, 휴대 전화, 태블릿, 컴퓨터, 내비게이션 시스템, 웨어러블 장치(예를 들어, 시계) 및 이와 유사한 것을 포함하는, 소비자 전자기기), 증강 현실 디스플레이, 헤드-업 디스플레이, 유리-계 디스플레이, 건축용 장치 물품, 운송용 장치 물품(예를 들어, 자동차, 기차, 항공기, 해상 선박, 등), 가전 장치 물품, 또는 약간의 투명도, 내-스크래치성, 내마모성 또는 이들의 조합으로부터 이득을 보는 임의의 장치 물품 내로 혼입될 수 있다. (예를 들어, 도 1-3에 도시된 물품(100)과 일치하는) 여기에 개시된 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표 장치 물품은 도 4a 및 4b에 나타낸다. 구체적으로, 도 4a 및 4b는, 전면(404), 후면(406), 및 측면(408)을 갖는 하우징(402); 상기 하우징 내부에 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 있고, 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이(410)를 포함하는 전기 구성요소(도시되지 않음); 및 상기 디스플레이 위에 있도록 하우징의 전면에 또는 그 위에 커버 기판(412)을 포함하는 소비자 전자 장치(400)를 나타낸다. 몇몇 구현 예에서, 커버 기판(412)은 여기에 개시된 물품 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에서, 상기 하우징 또는 커버 유리의 일부 중 적어도 하나는, 여기에 개시된 물품을 포함한다.
몇몇 구현 예에 따르면, (예를 들어, 도 1-3에 나타낸 바와 같은) 물품(100)은, 도 5에 도시된 바와 같은, 차량 내부 시스템과 함께 차량 내부 내에 혼입될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 물품(100)은 다양한 차량 내부 시스템과 함께 사용될 수 있다. 차량 내부 시스템(544, 548, 552)의 3개의 다른 예를 포함하는 차량 내부(540)는 도시된다. 차량 내부 시스템(544)은 디스플레이(564)를 포함하는 표면(560)을 갖는 센터 콘솔 베이스(556)를 포함한다. 차량 내부 시스템(548)은 디스플레이(576)를 포함하는 표면(572)을 갖는 대시보드 베이스(568)를 포함한다. 대시보드 베이스(568)는 통상적으로 디스플레이를 또한 포함할 수 있는 계기판(580)을 포함한다. 차량 내부 시스템(552)은 표면(588) 및 디스플레이(592)를 갖는 대시보드 스티어링 휠베이스(584)를 포함한다. 하나 이상의 실시 예에서, 차량 내부 시스템은, 팔걸이, 기둥, 등받이, 바닥판, 머리받침(headrest), 도어 패널, 또는 표면을 포함하는 차량의 내부의 임의의 일부인, 베이스를 포함할 수 있다. 여기에 기재된 물품(100)은 각각의 차량 내부 시스템(544, 548 및 552)에서 상호교환적으로 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
몇몇 구현 예에 따르면, (예를 들어, 도 1-3에 나타낸 바와 같은) 물품(100)은, 전자 디스플레이 또는 전기 활성 장치와 통합되거나 또는 통합되지 않을 수 있는, 수동형 광학 요소(passive optical element), 예를 들어, 렌즈, 창, 조명 커버, 안경, 또는 선글라스에 사용될 수 있다.
도 5를 다시 참조하면, 디스플레이(564, 576 및 592)는, 각각 전면, 후면, 및 측면을 갖는 하우징을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 구성요소는, 하우징 내에 적어도 부분적으로 있다. 디스플레이 요소는 하우징의 전면에 또는 인접하게 있다. 물품(100)(도 1-3, 참조)은 디스플레이 요소 위에 배치된다. 물품(100)은 또한, 위에서 설명된 바와 같이, 팔걸이, 기둥, 좌석 등받이, 바닥판, 머리받침, 도어 패널, 또는 표면을 포함하는 차량의 내부의 임의의 부분 상에 또는 이와 함께 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(564, 576 및 592)는, 차량 시각 디스플레이 시스템 또는 차량 인포테인먼트 시스템(infotainment system)일 수 있다. 물품(100)은 자율주행 차량의 다양한 디스플레이 및 구조적 구성요소에 혼입될 수 있고, 종래의 차량과 관련하여 여기에 제공된 설명은 제한이 없는 것으로 이해될 것이다.
실시 예
다양한 구현 예는 하기 실시 예에 의해 더욱 명확해질 것이다.
실시 예 1
실시 예 1("Ex. 1")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol.% SiO2, 10 mol.% Al2O3, 15 mol.% Na2O, 및 5 mol.% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2b 및 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 5개의 층을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다.
실시 예 1의 모델링된 샘플("Ex. 1-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 더욱이, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다. 모든 실시 예에 대해 보고된 광학적 특성은, 별도로 언급하지 않는 한, 근-수직 입사에서 측정된다.
| 참조 번호 (도 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 1-M | Ex. 1 |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 84.7 | 86.0 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 96.1 | 97.9 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 21.2 | 21.7 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 20.3 | 20.1 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 25.0 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 247.3 | 250.7 | ||
| 반사된 색 |
Y | 0.35 | 0.28 | |
| L* | 3.2 | 5.8 | ||
| a* | -1.2 | 0.9 | ||
| b* | -2.7 | -5.7 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 10.6 | ||
| 500㎚ 깊이에서 | 8.8 | |||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 11.4 | ||
| 깊이 (㎚) | 147.0 | |||
| 필름 응력 | (MPa) | -466 | ||
| 표면 거칠기, Ra | (㎚) | 0.83 | ||
실시 예 2
실시 예 2("Ex. 2")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol.% SiO2, 10 mol.% Al2O3, 15 mol.% Na2O, 및 5 mol.% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2b 및 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 5개의 층을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다.
실시 예 2의 모델링된 샘플("Ex. 2-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 더욱이, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 2에 나타낸 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다.
| 참조 번호 (도 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 2-M | Ex. 2 |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 81.7 | 81.1 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 119.0 | 117.8 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 33.3 | 32.7 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 14.2 | 14.4 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 25.0 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 273.2 | 271.0 | ||
| 반사된 색 |
Y | 0.56 | 0.47 | |
| L* | 5.1 | 6.4 | ||
| a* | -1.5 | -0.3 | ||
| b* | -3.4 | -3.7 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 11.1 | ||
| 500㎚ 깊이에서 | 8.9 | |||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 11.8 | ||
| 깊이 (㎚) | 135.0 | |||
| 필름 응력 | (MPa) | -521 | ||
| 표면 거칠기, Ra | (㎚) | 0.91 | ||
실시 예 3
실시 예 3("Ex. 3")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol.% SiO2, 10 mol.% Al2O3, 15 mol.% Na2O, 및 5 mol.% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2b 및 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 5개의 층을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다.
실시 예 3의 모델링된 샘플("Ex. 3-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 더욱이, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다.
| 참조 번호 (도 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 3-M | Ex. 3 |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 90.7 | 89.7 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 70.0 | 69.9 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 23.3 | 21.5 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 27.5 | 27.5 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 25.0 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 236.5 | 233.6 | ||
| 반사된 색 |
Y | 0.28 | 0.24 | |
| L* | 2.5 | 2.9 | ||
| a* | 0.1 | -0.9 | ||
| b* | -3.1 | -1.3 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 10.5 | ||
| 500㎚ 깊이에서 | 8.9 | |||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 10.7 | ||
| 깊이 (㎚) | 135.0 | |||
| 필름 응력 | (MPa) | -523 | ||
| 표면 거칠기, Ra | (㎚) | 0.83 | ||
실시 예 3A
실시 예 3A("Ex. 3A")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol.% SiO2, 10 mol.% Al2O3, 15 mol.% Na2O, 및 5 mol.% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2b 및 하기 표 4에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 5개의 층을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다.
실시 예 3A의 모델링된 샘플("Ex. 3-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 더욱이, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 4에 나타낸 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다.
| 참조 번호 (도 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 3-M | Ex. 3A |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 90.7 | 90.8 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 70.0 | 73.5 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 23.3 | 20.6 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 27.5 | 27.4 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 25.0 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 236.5 | 237.4 | ||
| 반사된 색 |
Y | 0.28 | 0.24 | |
| L* | 2.5 | 4.3 | ||
| a* | 0.1 | 0.7 | ||
| b* | -3.1 | -3.7 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 10.2 | ||
| 500㎚ 깊이에서 | 8.8 | |||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 10.5 | ||
| 깊이 (㎚) | 135.0 | |||
| 필름 응력 | (MPa) | -517 | ||
| 표면 거칠기, Ra | (㎚) | 0.85 | ||
실시 예 4
실시 예 4("Ex. 4")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol.% SiO2, 10 mol.% Al2O3, 15 mol.% Na2O, 및 5 mol.% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2a 및 하기 표 5에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 7개의 층을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다.
실시 예 4의 모델링된 샘플("Ex. 4-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 더욱이, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 5에 나타낸 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다.
| 참조 번호 (도 2a 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 4-M | Ex. 4 |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 87.0 | 89.5 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 135.1 | 136.1 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 9.3 | 9.2 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 135.7 | 138.3 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 28.0 | 28.1 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 19.7 | 19.9 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 25.0 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 439.7 | 446.1 | ||
| 반사된 색 |
Y | 0.41 | 0.39 | |
| L* | 3.7 | 6.5 | ||
| a* | -0.8 | -3.0 | ||
| b* | -4.0 | -5.1 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 11.3 | ||
| 500㎚ 깊이에서 | 10.3 | |||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 13.5 | ||
| 깊이 (㎚) | 172.0 | |||
| 필름 응력 | (MPa) | -724 | ||
| 표면 거칠기, Ra | (㎚) | 1.00 | ||
실시 예 5
실시 예 5("Ex. 5")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol.% SiO2, 10 mol.% Al2O3, 15 mol.% Na2O, 및 5 mol.% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2b 및 하기 표 6에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 5개의 층을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다.
실시 예 5의 모델링된 샘플("Ex. 5-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 더욱이, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 6에 나타낸 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다.
| 참조 번호 (도 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 5-M | Ex. 5 |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 82.2 | 81.9 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 225.0 | 226.6 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 15.7 | 16.7 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 28.2 | 27.9 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 25.0 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 376.0 | 378.0 | ||
| 반사된 색 |
Y | 0.80 | 0.77 | |
| L* | 7.2 | 10.2 | ||
| a* | -2.0 | -1.2 | ||
| b* | -4.4 | -5.5 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 11.9 | ||
| 500㎚ 깊이에서 | 9.7 | |||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 13.7 | ||
| 깊이 (㎚) | 200.0 | |||
| 필름 응력 | (MPa) | -770 | ||
| 표면 거칠기, Ra | (㎚) | 0.99 | ||
실시 예 5A
실시 예 5A("Ex. 5A")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol.% SiO2, 10 mol.% Al2O3, 15 mol.% Na2O, 및 5 mol.% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2b 및 하기 표 7에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 5개의 층을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다.
실시 예 5A의 모델링된 샘플("Ex. 5-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 더욱이, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 7에 나타낸 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다.
| 참조 번호 (도 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 5-M | Ex. 5A |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 82.2 | 85.1 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 225.0 | 220.9 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 15.7 | 19.6 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 28.2 | 27.8 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 25.0 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 376.0 | 378.5 | ||
| 반사된 색 | Y | 0.80 | 0.88 | |
| L* | 7.2 | 9.4 | ||
| a* | -2.0 | -3.5 | ||
| b* | -4.4 | -2.5 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 10.9 | ||
| 500㎚ 깊이에서 | 9.7 | |||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 12.8 | ||
| 깊이 (㎚) | 172.0 | |||
| 필름 응력 | (MPa) | -78 | ||
| 표면 거칠기, Ra | (㎚) | 1.03 | ||
이하 도 6을 참조하면, 실시 예 1, 2, 3, 4, 5 및 5A의 제작된-대로의 물품에 대한 경도 대 압입 깊이의 플롯은 제공된다. 도 6에 나타낸 데이터는, 실시 예 1-5A의 샘플에 대해 베르코비치 압입자 경도 시험을 사용하여 발생되었다. 도 6으로부터 명백한 바와 같이, 경도 값은 150 내지 250 ㎚의 압입 깊이에서 최고이다. 더욱이, 실시 예 4, 5 및 5A의 제작된-대로의 샘플은, 100 ㎚ 및 500 ㎚의 압입 깊이에서 가장 높은 경도 값, 및 100 ㎚ 내지 500 ㎚의 압입 깊이 내에서 가장 높은 최대 경도 값을 나타냈다.
이하 도 7을 참조하면, 실시 예 1-5A에서 개요가 설명된 샘플의 근-수직 입사로부터 측정되거나 또는 추정된 제1-표면, 반사된 색상 좌표의 플롯은 제공된다. 도 7로부터 명백한 바와 같이, 각각의 실시 예로부터 제작된-대로의 샘플 및 모델링된 샘플에 의해 나타난 색상 좌표들 사이에는 상당히 좋은 상관관계가 있다. 더욱이, 도 7에 나타낸 샘플에 의해 나타내는 색상 좌표는, 본 개시의 반사-방지 코팅과 관련된 제한된 색상 시프트를 나타낸다.
실시 예 6
실시 예 6은 두 세트의 모델링된 샘플과 관련된다. 특히, 실시 예 6의 모델링된 샘플들("Ex. 3-M" 및 "Ex. 6-M")은, 본 실시 예의 제작된-대로의 샘플에 사용된 유리 기판의 동일한 조성물을 갖는 유리 기판을 사용하는 것으로 가정된다. 실시 예 6에서 Ex. 3-M 모델링된 샘플은, 실시 예 3, 즉, Ex. 3-M에서 사용된 것과 동일한 반사-방지 코팅의 구성을 사용한다는 점이 주목된다. 그러나, Ex. 6-M 샘플은 유사한 반사-방지 코팅 구성을 갖지만, 기판과 접촉하는 더 두꺼운 저 RI 층을 갖는다. 좀 더 구체적으로, 각각의 모델링된 샘플의 반사-방지 코팅은, 하기 표 8에 나타난 바와 같은 층 물질 및 물리적 두께를 갖는 것으로 가정된다. 표 8에 나타낸 데이터로부터 명백한 바와 같이, Ex. 6-M 샘플은 모델링된 샘플인, Ex 3-M에 비해 훨씬 낮은 명소시 평균 반사율(즉, Y 값)을 나타낸다.
| 참조 번호 (도 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 3-M | Ex. 6-M |
| 두께 (㎚) | ||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||
| 131 | SiO2 | 1.48 | 90.7 | 89.3 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 70.0 | 70.0 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 23.3 | 26.3 |
| 130B | SixNy | 2.05 | 27.5 | 23.5 |
| 130A | SiO2 | 1.48 | 25.0 | 53.6 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||
| 총 두께 | 236.5 | 262.62 | ||
| 반사된 색 |
Y | 0.28 | 0.196 | |
| L* | 2.5 | 1.8 | ||
| a* | 0.1 | 4.3 | ||
| b* | -3.1 | -5.2 | ||
이하 도 8을 참조하면, 정반사광 제외(SCE) 값의 플롯은, 알루미나 SCE 시험에 적용된 샘플에서 얻어진 것으로, 이전 실시 예들, 구체적으로, 실시 예 1-5의 샘플들에 대해 제공된다. 더욱이, SCE 값은 또한, 실시 예 1-5에 사용된 것과 동일한 기판을 포함하고, 니오비아 및 실리카를 포함하는 종래의 반사-방지 코팅을 갖는, 비교 물품("비교 예 1")으로부터 보고된다. 특히, 본 개시의 실시 예 1-5로부터의 샘플(즉, Exs. 1-5)은, 비교 샘플(비교 예 1)에 대해 보고된 SCE 값보다 3배 (또는 그 이상) 낮은, 약 0.2% 이하의 SCE 값을 나타낸다. 앞서 언급한 바와 같이, 더 낮은 SCE 값은 마모-관련 손상이 덜 심각하다는 것을 나타낸다.
이하 도 9를 참조하면, 본 개시에 따른, 고 RI 층(130B)과 일치하는, SiNx를 포함하는 고 굴절률 층 물질(즉, 도 2a 및 2b에 나타낸 바와 같은 고 RI 층(130B)에 적합한 물질)의 경도 시험 스택에 대한 경도(GPa) 대 압입 깊이(㎚)의 플롯은 제공된다. 특히, 도 9에 플롯은, 본 개시에서 앞서 기재된 기타 시험-관련 물품 및 기판의 영향을 최소화하기 위해, 실시 예 1-5A의 것과 일치하는 기판 및 약 2 microns의 두께를 갖는 SiNx를 포함하는 고 RI 층을 포함하는 시험 스택에 대한 베르코비치 압입자 경도 시험을 사용하여 얻어진다. 따라서, 2 micron-두꺼운 샘플에 대한 도 9에서 관찰된 경도 값은, 본 개시의 반사-방지 코팅(120)에 사용된 훨씬 더 얇고, 고 RI 층들의 실제 고유 물질 경도(actual intrinsic material hardness)를 나타낸다.
실시 예 7
실시 예 7("Ex. 7, 7A, 7B 및 7C")의 제작된-대로의 샘플은, 69 mol% SiO2, 10 mol% Al2O3, 15 mol% Na2O, 및 5 mol% MgO의 공칭 조성물을 갖는 유리 기판을 제공하고, 도 2a 및 2b 및 하기 표 9에 나타낸 바와 같이, 유리 기판 상에 5개의 층(Exs. 7, 7A 및 7B) 및 7개의 층(Ex. 7C)을 갖는 반사-방지 코팅을 배치하여 형성된다. 본 실시 예에서 각각의 제작된-대로의 샘플의 반사-방지 코팅(예를 들어, 본 개시에 개요가 설명된 반사-방지 코팅(120)과 일치함)은, 반응성 스퍼터링 공정을 사용하여 증착된다. 본 실시 예에서 샘플의 선택된 광학 및 기계적 특성은 또한 하기 표 9에 제공된다.
| 참조 번호 (도 2a 및 2b 참조) |
물질 | 굴절률 | Ex. 7 | Ex. 7A | Ex. 7B | Ex. 7C |
| 두께 (㎚) | ||||||
| N/A | 공기 | 1.0 | ||||
| 131 | SiO2 | 1.47 | 81.12 | 85.01 | 85.89 | 85.46 |
| 130B | SixNy | 2.01 | 105.00 | 105.00 | 105.00 | 105.00 |
| 130A | SiO2 | 1.41 | ** | ** | ** | 18.67 |
| 130B | SixNy | 1.97 | ** | ** | ** | 33.04 |
| 130A | SiO2 | 1.41 | 22.31 | 19.22 | 18.34 | 53.78 |
| 130B | SixNy | 1.97 | 21.38 | 25.63 | 26.42 | 14.58 |
| 130A | SiO2 | 1.41 | 25.00 | 25.00 | 25.00 | 25.00 |
| 110 | 유리 기판 | 1.51 | ||||
| 총 두께 | 254.8 | 259.9 | 260.7 | 335.5 | ||
| 반사된 색 (1-면) | Y/R | 0.37 | 0.46 | 0.50 | 0.35 | |
| a* | -0.01 | 0.37 | 0.44 | -0.20 | ||
| b* | -2.57 | -3.21 | -3.39 | -2.42 | ||
| 투과율 (1-면) | T% (평균 450 내지 650㎚) | 97.57 | 97.49 | 97.45 | 97.13 | |
| T% (평균. 930 내지 950㎚) | 88.22 | 89.46 | 89.70 | 90.50 | ||
| 경도 (GPa) | 100㎚ 깊이에서 | 10.9 | 10.9 | 10.6 | 11.1 | |
| 500㎚ 깊이에서 | 9.0 | 9.2 | 9.0 | 9.2 | ||
| 최대 경도 (100㎚ 내지 500㎚ 깊이) | Hmax (GPa) | 11.7 | 11.6 | 11.6 | 12 | |
| 필름 응력 | (MPa) | -762 | -787 | -802 | -690 | |
이하 도 10을 참조하면, 실시 예 7 (Exs. 7, 7A, 7B 및 7C)에서 위에서 개요가 설명된 샘플의 근-수직 입사에서 측정되거나 또는 근-수직 입사에 대해 추정된 파장(즉, 350 ㎚ 내지 950 ㎚)에 대한 제1-표면, 반사된 투과율(%)의 플롯은 제공된다. 도 10으로부터 명백한 바와 같이, 본 실시 예에서의 각각의 샘플은, 450 ㎚ 내지 650 ㎚의 가시 스펙트럼에서 96%를 초과하는 평균 투과율 및 800 ㎚ 내지 950 ㎚, 900 ㎚ 내지 950 ㎚, 및 930 ㎚ 내지 950 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 평균 투과율을 보여준다.
여기에 사용된 바와 같은, 본 개시에 "AlOxNy," "SiOxNy," 및 "SiuAlxOyNz" 물질은, 본 개시의 분야에 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 아래첨자인, "u," "x", "y" 및 "z"에 대한 특정 숫자 값 및 범위에 따라 기재된, 다양한 알루미늄 산질화물, 실리콘 산질화물 및 실리콘 알루미늄 산질화물 물질을 포함한다. 즉, Al2O3와 같은 "범자연수식(whole number formula)" 기재로 고체를 기재하는 것은 일반적이다. 또한, Al2O3와 동등한, Al0.4O0.6과 같은 동등한 "원자 분율식(atomic fraction formula)" 기재를 사용하여 고체를 기재하는 것도 일반적이다. 원자 분율식에서, 공식에서 모든 원자의 합은, 0.4 + 0.6 = 1이고, 공식에서 Al 및 O의 원자 분율은 각각 0.4와 0.6이다. 원자 분율 기재는, 많은 일반 교과서에 기재되어 있으며, 원자 분율 기재는 종종 합금을 기재하는데 사용된다. 예를 들어: (i) Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, seventh edition, John Wiley & Sons, Inc., NY, 1996, pp. 611-627; (ⅱ) Smart and Moore, Solid State Chemistry, An introduction, Chapman & Hall University and Professional Division, London, 1992, pp. 136-151; 및 (ⅲ) James F. Shackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, Sixth Edition, Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2005, pp. 404-418를 참조.
본 개시에서 "AlOxNy," "SiOxNy," 및 "SiuAlxOyNz" 물질을 다시 참조하면, 아래첨자는, 당업자가 특정 아래첨자 값을 명시하지 않고도 이들 물질을 물질의 부류로 참조하는 것을 가능하게 한다. 특정 아래첨자 값을 명시하지 않고, 알루미늄 산화물과 같은, 합금에 대해 일반적으로 말하면, AlvOx에 대해 말할 수 있다. 기재 AlvOx는 Al2O3 또는 Al0.4O0.6을 나타낼 수 있다. 만약 v + x가 1이되도록 선택된 경우(즉, v + x = 1), 그 다음 공식은 원자 분율 기재가 될 것이다. 유사하게, 예를 들어, SiuAlvOxNy와 같은 더 복잡한 혼합물은 기재될 수 있는데, 여기서 다시, u + v + x + y의 합이 1이면, 원자 분율 기재 경우를 갖게 될 것이다.
본 개시에서 "AlOxNy," "SiOxNy," 및 "SiuAlxOyNz" 물질을 다시 한번 참조하면, 이러한 표기법은 당업자가 이들 물질과 다른 물질을 쉽게 비교하는 것을 가능하게 한다. 즉, 원자 분율식은 때때로 비교에 사용하기 더 쉽다. 예를 들어, (Al2O3)0.3(AlN)0.7로 이루어진 대표 합금은, 식 기재들 Al0.448O0.31N0.241 및 또한 Al367O254N198과 거의 동일하다. (Al2O3)0.4(AlN)0.6로 이루어진 또 다른 대표 합금은, 식 기재들 Al0.438O0.375N0.188 및 Al37O32N16과 거의 동일하다. 원자 분율식 Al0.448O0.31N0.241 및 Al0.438O0.375N0.188은 서로 비교하기가 비교적 쉽다. 예를 들어, Al은 원자 분율이 0.01 만큼 감소하고, O는 원자 분율이 0.065 만큼 증가하며, N은 원자 분율이 0.053 만큼 감소한다. 범자연수식 기재 Al367O254N198 및 Al37O32N16을 비교하기 위해 더 상세한 계산 및 고려는 필요하다. 따라서, 고체의 원자 분율식 기재를 사용하는 것이 때때로 바람직하다. 그럼에도 불구하고, AlvOxNy의 사용은, Al, O 및 N 원자를 함유하는 모든 합금을 포착하기 때문에 일반적이다.
광학 필름(80)에 대한 전술한 물질 중 어느 하나(예를 들어, AlN)와 관련하여 본 개시의 분야에 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 각각의 아래첨자, "u", "x", "y", 및 "z"는, 0에서 1까지 다양할 수 있으며, 아래첨자의 합은 1 이하일 것이며, 조성물의 균형은 물질에서 제1 원소(예를 들어, Si 또는 Al)이다. 부가하여, 당업자는, "u"가 0이도록 "SiuAlxOyNz"가 구성될 수 있고, 물질이 "AlOxNy"로 기재될 수 있음을 인식할 수 있다. 더욱이, 광학 필름(80)에 대한 전술한 조성물은, 순수한 원소 형태(예를 들어, 순수한 규소, 순수한 알루미늄 금속, 산소 가스, 등)를 결과하는 아래첨자의 조합을 배제한다. 마지막으로, 당업자는 또한 전술한 조성물이 비-화학양론적 조성물(예를 들어, SiNx 대 Si3N4)을 결과할 수 있는, 명시적으로 표시되지 않은 기타 원소(예를 들어, 수소)를 포함할 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 광학 필름에 대한 전술한 물질은, 전술한 조성물 표현에서 아래첨자의 값에 의존하여, SiO2-Al2O3-SiNx-AlN 또는 SiO2-Al2O3-Si3N4-AlN 상태도(phase diagram) 내에서 이용 가능한 공간을 나타낼 수 있다.
본 개시의 사상 및 다양한 원리를 실질적으로 벗어나지 않고 본 개시의 전-술한 구현 예에 대해 많은 변화 및 변경은 이루어질 수 있다. 이러한 모든 변경 및 변화는, 본 개시의 범주 내에 포함되고, 하기 청구범위에 의해 보호되는 것으로 의도된다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 특색들은 하기 구현 예들에 따라 조합될 수 있다.
구현 예 1. 물품은:
대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물, 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하고,
여기서, 상기 물품은 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 8 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 9 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정되고,
더욱이 여기서, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
구현 예 2. 구현 예 1의 물품에 있어서, 상기 물품은, 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 10 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 11 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정되고, 여기서, 상기 광학 필름 구조물의 물리적 두께는 약 200 ㎚ 내지 약 450 ㎚이며, 더욱이 여기서, 상기 물품은 0.6% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
구현 예 3. 구현 예 1 또는 구현 예 2의 물품에 있어서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
구현 예 4. 구현 예 1 또는 구현 예 2의 물품에 있어서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -4 내지 +4의 a* 값 및 반사율에서, -6 내지 -1의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
구현 예 5. 구현 예 1-4 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 약 12 GPa 이상의 최대 경도를 나타낸다.
구현 예 6. 구현 예 1-5 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물은, 약 -1000 MPa(압축) 내지 약 +50 MPa(인장)의 범위에서 잔류 응력을 포함한다.
구현 예 7. 구현 예 1-6 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물은, 규소-함유 산화물 및 규소-함유 질화물을 포함하고, 더욱이 여기서, 상기 규소-함유 산화물은 산화 규소이며, 상기 규소-함유 질화물은 질화 규소이다.
구현 예 8. 구현 예 1-7 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 무기산화물 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리-함유 보로실리케이트 유리, 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함한다.
구현 예 9. 구현 예 8의 물품에 있어서, 상기 유리는 화학적으로 강화되고, 250 MPa 이상의 피크 압축 응력(CS)을 갖는 CS층을 포함하며, 상기 CS층은 화학적으로 강화된 유리 내에서 제1 주 표면으로부터 약 10 microns 이상의 압축의 깊이(DOC)까지 연장된다.
구현 예 10. 구현 예 1-9 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물 상에 배치된, 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅, 및 내스크래치성 코팅 중 임의의 하나 이상을 더욱 포함한다.
구현 예 11. 구현 예 1-10 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타낸다.
구현 예 12. 물품은:
대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하며,
여기서, 각 층은, 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물, 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함하고,
여기서, 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함하며,
여기서, 상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 18 GPa 이상의 최대 경도를 나타내고,
더욱이 여기서, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
구현 예 13. 구현 예 12의 물품에 있어서, 상기 고 굴절률 층에 의해 나타낸 최대 경도는, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 22 GPa 이상이고, 여기서, 상기 광학 필름 구조물의 물리적 두께는 약 200 ㎚ 내지 450 ㎚이며, 더욱이 여기서, 상기 물품은 0.6% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
구현 예 14. 구현 예 12 또는 구현 예 13의 물품에 있어서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
구현 예 15. 구현 예 12 또는 구현 예 13의 물품에 있어서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -4 내지 +4의 a* 값 및 반사율에서, -6 내지 -1의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
구현 예 16. 구현 예 12-15 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물은, 약 -1000 MPa(압축) 내지 약 +50 MPa(인장)의 범위에서 잔류 응력을 포함한다.
구현 예 17. 구현 예 12-16 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 무기산화물 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리-함유 보로실리케이트 유리, 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함한다.
구현 예 18. 구현 예 17의 물품에 있어서, 상기 유리는 화학적으로 강화되고, 250 MPa 이상의 피크 압축 응력(CS)을 갖는 CS층을 포함하며, 상기 CS층은 화학적으로 강화된 유리 내에서 제1 주 표면으로부터 약 10 microns 이상의 압축의 깊이(DOC)까지 연장된다.
구현 예 19. 구현 예 12-18 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물 상에 배치된, 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅, 및 내스크래치성 코팅 중 어느 하나 이상을 더욱 포함한다.
구현 예 20. 구현 예 12-19 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들은, 적어도 4개의 층이고, 여기서, 각각의 층은, 규소-함유 산화물 및 규소-함유 질화물 중 하나 이상을 포함하며, 더욱이 여기서, 상기 규소-함유 산화물은 산화 규소이고, 상기 규소-함유 질화물은 질화 규소이다.
구현 예 21. 구현 예 12-20 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 캡핑 저 굴절률 층에 인접한 고 굴절률 층의 물리적 두께는, 약 70 ㎚ 이상이고, 상기 캡핑 저 굴절률 층의 물리적 두께는 약 80 ㎚ 이상이다.
구현 예 22. 구현 예 12-21 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타낸다.
구현 예 23. 물품은:
대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 기판의 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하며,
여기서, 각 층은, 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물, 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함하고,
여기서, 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 무기산화물 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함하며,
여기서, 상기 광학 필름 구조물은 30 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함하고,
더욱이 여기서, 상기 물품은, 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타낸다.
구현 예 24. 구현 예 23의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물은, 50 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함한다.
구현 예 25. 구현 예 23 또는 구현 예 24의 물품에 있어서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
구현 예 26. 구현 예 23 또는 구현 예 24의 물품에 있어서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -4 내지 +4의 a* 값 및 반사율에서, -6 내지 -1의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
구현 예 27. 구현 예 23-26 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물은, 약 -1000 MPa(압축) 내지 약 +50 MPa(인장)의 범위에서 잔류 응력을 포함한다.
구현 예 28. 구현 예 23-27 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 무기산화물 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리-함유 보로실리케이트 유리, 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함한다.
구현 예 29. 구현 예 28의 물품에 있어서, 상기 유리는 화학적으로 강화되고, 250 MPa 이상의 피크 압축 응력(CS)을 갖는 CS층을 포함하며, 상기 CS층은 화학적으로 강화된 유리 내에서 제1 주 표면으로부터 약 10 microns 이상의 압축의 깊이(DOC)까지 연장된다.
구현 예 30. 구현 예 23-29 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 광학 필름 구조물 상에 배치된, 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅, 및 내스크래치성 코팅 중 어느 하나 이상을 더욱 포함한다.
구현 예 31. 구현 예 23-30 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들은, 적어도 4개의 층이고, 여기서, 각각의 층은, 규소-함유 산화물 및 규소-함유 질화물 중 하나 이상을 포함하며, 더욱이 여기서, 상기 규소-함유 산화물은 산화 규소이고, 상기 규소-함유 질화물은 질화 규소이다.
구현 예 32. 구현 예 23-31 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 캡핑 저 굴절률 층에 인접한 고 굴절률 층의 물리적 두께는, 약 70 ㎚ 이상이고, 상기 캡핑 저 굴절률 층의 물리적 두께는 약 80 ㎚ 이상이다.
구현 예 33. 구현 예 23-32 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타낸다.
구현 예 34. 물품은:
대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 기판의 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하며,
여기서, 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함하며,
여기서, 상기 물품은 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 8 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 9 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정되고,
여기서, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타내며,
여기서, 상기 광학 필름 구조물은 35 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함하고,
여기서, 상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 18 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며,
더욱이 여기서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정된다.
구현 예 35. 구현 예 34의 물품에 있어서, 상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 21 GPa 이상의 최대 경도를 나타낸다.
구현 예 36. 구현 예 34 또는 구현 예 35의 물품에 있어서, 상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타낸다.
구현 예 37. 구현 예 1-11 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타낸다.
구현 예 38. 구현 예 12-22 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타낸다.
구현 예 39. 구현 예 23-33 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타낸다.
구현 예 40. 구현 예 34-36 중 어느 하나의 물품에 있어서, 상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타낸다.
구현 예 41. 소비자 전자 제품은:
전면, 후면 및 측면을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 있고, 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이를 포함하는, 전기적 구성요소; 및
상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 포함하며,
여기서, 상기 하우징 또는 커버 기판의 일부 중 적어도 하나는 구현 예 1-40 중 어느 하나의 물품을 포함한다.
Claims (41)
- 대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물, 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하는 물품으로서,
여기서, 상기 물품은 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 8 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 9 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정되고,
더욱이 여기서, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타내는, 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 물품은, 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 10 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 11 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정되고, 여기서, 상기 광학 필름 구조물의 물리적 두께는 약 200 ㎚ 내지 약 450 ㎚이며, 더욱이 여기서, 상기 물품은 0.6% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타내는, 물품. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정되는, 물품. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 물품은, 반사율에서, 약 -4 내지 +4의 a* 값 및 반사율에서, -6 내지 -1의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정되는, 물품. - 청구항 1-4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 약 12 GPa 이상의 최대 경도를 나타내는, 물품. - 청구항 1-5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름 구조물은, 약 -1000 MPa(압축) 내지 약 +50 MPa(인장)의 범위에서 잔류 응력을 포함하는, 물품. - 청구항 1-6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름 구조물은, 규소-함유 산화물 및 규소-함유 질화물을 포함하고, 더욱이 여기서, 상기 규소-함유 산화물은 산화 규소이며, 상기 규소-함유 질화물은 질화 규소인, 물품. - 청구항 1-7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기산화물 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리-함유 보로실리케이트 유리, 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함하는, 물품. - 청구항 8에 있어서,
상기 유리는 화학적으로 강화되고, 250 MPa 이상의 피크 압축 응력(CS)을 갖는 CS층을 포함하며, 상기 CS층은 화학적으로 강화된 유리 내에서 제1 주 표면으로부터 약 10 microns 이상의 압축의 깊이(DOC)까지 연장되는, 물품. - 청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름 구조물 상에 배치된, 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅, 및 내스크래치성 코팅 중 임의의 하나 이상을 더욱 포함하는, 물품. - 청구항 1-10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타내는, 물품. - 대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하는 물품으로서,
여기서, 각 층은, 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물, 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함하고,
여기서, 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함하며,
여기서, 상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 18 GPa 이상의 최대 경도를 나타내고,
더욱이 여기서, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타내는, 물품. - 청구항 12에 있어서,
상기 고 굴절률 층에 의해 나타낸 최대 경도는, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 22 GPa 이상이고, 상기 광학 필름 구조물의 물리적 두께는 약 200 ㎚ 내지 450 ㎚이며, 더욱이 여기서, 상기 물품은 0.6% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타내는, 물품. - 청구항 12 또는 13에 있어서,
상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정되는, 물품. - 청구항 12 또는 13에 있어서,
상기 물품은, 반사율에서, 약 -4 내지 +4의 a* 값 및 반사율에서, -6 내지 -1의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정되는, 물품. - 청구항 12-15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름 구조물은, 약 -1000 MPa(압축) 내지 약 +50 MPa(인장)의 범위에서 잔류 응력을 포함하는, 물품. - 청구항 12-16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기산화물 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리-함유 보로실리케이트 유리, 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함하는, 물품. - 청구항 17에 있어서,
상기 유리는 화학적으로 강화되고, 250 MPa 이상의 피크 압축 응력(CS)을 갖는 CS층을 포함하며, 상기 CS층은 화학적으로 강화된 유리 내에서 제1 주 표면으로부터 약 10 microns 이상의 압축의 깊이(DOC)까지 연장되는, 물품. - 청구항 12-18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름 구조물 상에 배치된, 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅, 및 내스크래치성 코팅 중 어느 하나 이상을 더욱 포함하는, 물품. - 청구항 12-19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들은, 적어도 4개의 층이고, 여기서, 각각의 층은, 규소-함유 산화물 및 규소-함유 질화물 중 하나 이상을 포함하며, 더욱이 여기서, 상기 규소-함유 산화물은 산화 규소이고, 상기 규소-함유 질화물은 질화 규소인, 물품. - 청구항 12-20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡핑 저 굴절률 층에 인접한 고 굴절률 층의 물리적 두께는, 약 70 ㎚ 이상이고, 상기 캡핑 저 굴절률 층의 물리적 두께는 약 80 ㎚ 이상인, 물품. - 청구항 12-21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타내는, 물품. - 대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 약 50 ㎚ 내지 500 ㎚ 미만의 물리적 두께 및 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 기판의 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하는 물품으로서,
여기서, 각 층은, 규소-함유 산화물, 규소-함유 질화물, 및 규소-함유 산질화물 중 하나 이상을 포함하고,
여기서, 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 무기산화물 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함하며,
여기서, 상기 광학 필름 구조물은 30 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함하고,
더욱이 여기서, 상기 물품은, 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타내는, 물품. - 청구항 23에 있어서,
상기 광학 필름 구조물은, 50 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함하는, 물품. - 청구항 23 또는 24에 있어서,
상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정되는, 물품. - 청구항 23 또는 24에 있어서,
상기 물품은, 반사율에서, 약 -4 내지 +4의 a* 값 및 반사율에서, -6 내지 -1의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정되는, 물품. - 청구항 23-26 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름 구조물은, 약 -1000 MPa(압축) 내지 약 +50 MPa(인장)의 범위에서 잔류 응력을 포함하는, 물품. - 청구항 23-27 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기산화물 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리-함유 보로실리케이트 유리, 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함하는, 물품. - 청구항 28에 있어서,
상기 유리는 화학적으로 강화되고, 250 MPa 이상의 피크 압축 응력(CS)을 갖는 CS층을 포함하며, 상기 CS층은 화학적으로 강화된 유리 내에서 제1 주 표면으로부터 약 10 microns 이상의 압축의 깊이(DOC)까지 연장되는, 물품. - 청구항 23-29 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필름 구조물 상에 배치된, 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅, 및 내스크래치성 코팅 중 어느 하나 이상을 더욱 포함하는, 물품. - 청구항 23-30 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들은, 적어도 4개의 층이고, 여기서, 각각의 층은, 규소-함유 산화물 및 규소-함유 질화물 중 하나 이상을 포함하며, 더욱이 여기서, 상기 규소-함유 산화물은 산화 규소이고, 상기 규소-함유 질화물은 질화 규소인, 물품. - 청구항 23-31 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡핑 저 굴절률 층에 인접한 고 굴절률 층의 물리적 두께는, 약 70 ㎚ 이상이고, 상기 캡핑 저 굴절률 층의 물리적 두께는 약 80 ㎚ 이상인, 물품. - 청구항 23-32 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타내는, 물품. - 대향하는 주 표면들을 포함하는 무기산화물 기판; 및
상기 무기산화물 기판의 제1 주 표면 상에 배치되고, 캡핑 저 굴절률 층 및 상기 기판의 제1 주 표면 상에 제1 저 굴절률 층을 갖는 복수의 교호하는 고 굴절률 및 저 굴절률 층들을 포함하는, 광학 필름 구조물을 포함하는 물품으로서,
여기서, 상기 저 굴절률 층들의 굴절률은, 저 굴절률 층들의 굴절률이 약 1.8 미만이도록 기판의 굴절률의 범위 내에 있고, 상기 고 굴절률 층은 1.8을 초과하는 굴절률을 포함하며,
여기서, 상기 물품은 약 100 ㎚의 압입 깊이에서 측정된 8 GPa 이상의 경도 또는 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚ 범위의 압입 깊이에 걸쳐 측정된 9 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며, 상기 경도 및 최대 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정되고,
여기서, 상기 물품은 1% 미만인 단-면 명소시 평균 반사율을 나타내며,
여기서, 상기 광학 필름 구조물은 35 부피% 이상의 고 굴절률 층을 더욱 포함하고,
여기서, 상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 18 GPa 이상의 최대 경도를 나타내며,
더욱이 여기서, 상기 물품은, 반사율에서, 약 -10 내지 +5의 a* 값 및 반사율에서, -10 내지 +2의 b* 값을 나타내고, 상기 a* 및 b* 값들은 각각 근-수직 입사 조명 각도에서 광학 필름 구조물에 대해 측정되는, 물품. - 청구항 34에 있어서,
상기 고 굴절률 층은, 무기산화물 기판에 배치된 약 2 microns의 물리적 두께를 갖는 고 굴절률 층을 포함하는 경도 시험 스택에 대해 약 100 ㎚ 내지 약 500 ㎚의 압입 깊이에 걸친 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 21 GPa 이상의 최대 경도를 나타내는, 물품. - 청구항 34 또는 35에 있어서,
상기 물품은, 알루미나 정반사광 제외(SCE) 시험에 따라 측정된 것으로, 0.2% 이하의 SCE 값을 나타내는, 물품. - 청구항 1-11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타내는, 물품. - 청구항 12-22 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타내는, 물품. - 청구항 23-33 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타내는, 물품. - 청구항 34-36 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은, 900 ㎚ 내지 1000 ㎚의 적외선 스펙트럼에서 87% 이상의 단-면 평균 투과율을 나타내는, 물품. - 전면, 후면 및 측면을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 있고, 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접한 디스플레이를 포함하는, 전기적 구성요소; 및
상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 포함하며,
여기서, 상기 하우징 또는 커버 기판의 일부 중 적어도 하나는 청구항 1-40 중 어느 한 항의 물품을 포함하는, 소비자 전자 제품.
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