TWI780056B

TWI780056B - 塗覆製品及包含其之消費性電子產品

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Publication number: TWI780056B
Application number: TW106123160A
Authority: TW
Inventors: 羅伯特艾倫貝爾曼; 尚登笛哈特; 卡爾威廉科赫三世; 查爾斯安德魯波森; 詹姆士喬瑟夫布萊斯; 卡洛安東尼科希威廉斯
Original assignee: 美商康寧公司
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2022-10-11
Also published as: KR20190026005A; KR102466199B1; WO2018013462A3; WO2018013462A2; JP2019526071A; CN109477909A; TW201808603A; JP6983864B2; US20210003744A1; US11630244B2; KR102645524B1; US10802179B2; US20230221467A1; US20180011225A1; EP3482237A2; KR20220156657A

Abstract

一種塗覆製品可以包含基板和光學塗層。該基板可以具有主表面，該主表面包含第一部分和第二部分。垂直於該主表面之該第一部分的第一方向可以不等於垂直於該主表面之該第二部分的第二方向。該光學塗層可以至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上。在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品可以在約50nm或更深的壓痕深度處表現出約8GPa或更大的硬度。

Description

塗覆製品及包含其之消費性電子產品

本專利申請案根據專利法主張於2016年7月11日提出申請的美國臨時專利申請案序號第62/360,687號的優先權權益，該申請案之內容為本案所依據且以引用方式全部併入本文中。

本揭示係關於耐用及/或防刮製品及其製造方法，更具體言之係關於非平面基板上的耐用及/或防刮光學塗層。

蓋製品常被用來保護電子產品內的關鍵元件，以提供用於輸入及/或顯示的使用者介面、及/或許多其他功能。此類產品包括行動裝置，例如智慧型手機、MP3播放器、及平板電腦。蓋製品還包括建築製品、運輸製品(例如汽車應用、火車、飛機、海船等中使用的製品)、電器製品、或任何需要一些透明性、防刮性、耐磨性、或上述之組合的製品。在最大光透射率和最小反射率方面，此等應用時常要求防刮性和強的光學效能特性。此外，一些蓋應用要求在反射及/或透射時展現或感知的顏色不會隨著視角改變而明顯變化。這是因為在顯示器的應用中，假使反射或透射的顏色隨著視角變化到可察覺的程度，則產品的使用者將感知到顯示器的顏色或亮度的變化，會降低顯示器的感知品質。在其他應用中，顏色的變化可能會對美觀要求或其他功能性要求造成負面的影響。

蓋製品的光學效能可以藉由使用各種抗反射塗層來改善；然而習知的抗反射塗層容易磨耗或磨損。此類磨損會減損由抗反射塗層實現的任何光學效能改良。例如，濾光片時常由具有不同折射率的多層塗層製成並由光學透明的介電質材料(例如氧化物、氮化物、及氟化物)製成。用於此類濾光片的大多數典型氧化物是寬帶隙材料，而寬帶隙材料並沒有在行動裝置、建築製品、運輸製品、或電器製品中使用所需的機械效能，例如硬度。氮化物和類金剛石塗層可以表現出高硬度值，但此類材料通常無法展現此類應用所需的透射率。

磨傷可包括來自相對面物件(例如手指)的往復滑動接觸。另外，磨傷會產生熱，熱會破壞薄膜材料的化學鍵，並對蓋玻璃造成剝落和其他類型的損傷。由於發生磨傷的時間往往比造成刮傷的單一事件更長，所設置經歷磨傷的塗層材料也會氧化，進一步降低塗層的耐用性。

已知的抗反射塗層也容易遭受刮傷，而且往往比位於此類塗層下方的基板更加容易遭受刮傷。在一些情況下，此類刮傷有很大一部分包括可微延展的刮痕，可微延展的刮痕通常在材料中包括具有延伸長度並且深度在約100nm至約500nm範圍內的單一溝槽。可微延展的刮痕可能伴隨其他類型的可見損傷，例如次表面裂紋、摩擦破裂、碎裂及/或磨損。證據顯示，大多數的此類刮痕和其他的可見損傷是由於在單一接觸事件中發生的尖銳接觸所造成的。一旦蓋基板上出現了明顯的刮痕，則由於刮痕導致光散射增加，製品的外觀會變差，如此可能會導致顯示器上的影像亮度、清晰度及對比度大為降低。明顯的刮痕也會影響具有觸摸感應顯示器的製品之準確度和可靠度。單一事件的刮傷可與磨傷形成對照。單一事件的刮傷不是由多個接觸事件(例如來自硬質相對面物件(例如砂、砂礫及砂紙)的往復滑動接觸)造成的，通常也不會產生熱，熱會破壞薄膜材料的化學鍵並導致剝落和其他類型的損傷。另外，單一事件的刮傷通常不會發生氧化或涉及與造成磨傷相同的狀況，因此，常用於防止磨傷的解決方案可能也無法防止刮傷。此外，習知的刮傷和磨傷解決方案時常會減損光學效能。

一些電子器件結合了非平面的蓋製品。例如，一些智慧型手機的觸控螢幕可能是非平面的，其中蓋製品的至少一部分在表面上彎曲。在結合非平面製品之後，蓋製品上的塗層之光學效能可能會改變。例如，假使基板是彎曲的，則在基板的不同部分上塗層將被以兩個不同的角度觀看。因此，需要有耐磨的、防刮的、及/或具有改善的光學效能的非平面蓋製品、及其製造方法。

依據一個實施例，一種塗覆製品可以包含基板和光學塗層。該基板可以具有主表面，該主表面包含第一部分和第二部分。垂直於該主表面之該第一部分的第一方向可以不等於垂直於該主表面之該第二部分的第二方向。該第一方向與該第二方向之間的角度可以在約10度至約180度的範圍內。該光學塗層可以至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上。該光學塗層可以形成抗反射表面。在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品可以在約50nm或更深的壓痕深度處表現出約8GPa或更大的硬度。在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出約8%或更小的單側平均光反射率，其中該第一部分的該單側平均光反射率係相對於該第一方向以第一入射照明角度量測。該第一入射照明角度可以包含偏離該第一方向約0度至約60度範圍內的角度。在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品可以表現出約8%或更小的單側平均光反射率，其中該第二部分的該單側平均光反射率係相對於該第二方向以第二入射照明角度量測。該第二入射照明角度可以包含偏離該第二方向約0度至約60度範圍內的角度。在該第一部分和在該第二部分的該單側平均光反射率可以在範圍從約400nm至約800nm的光波長範圍間量測。

依據另一個實施例，一種塗覆製品可以包含基板和光學塗層。該基板可以具有主表面，該主表面包含第一部分和第二部分。垂直於該主表面之該第一部分的第一方向可以不等於垂直於該主表面之該第二部分的第二方向。該第一方向與該第二方向之間的角度可以在約10度至約180度的範圍內。該光學塗層可以至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上。該光學塗層可以形成抗反射表面。在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品在約50nm或更深的壓痕深度處可以表現出約8GPa或更大的硬度。藉由國際照明光源委員會(International Commission on Illumination illuminant)下的(L*,a*,b*)比色系統中的反射顏色坐標量測，該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異可以小於或等於約10。可以將該反射顏色差異定義為

((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)。在該第一部分處的反射顏色可以相對於該第一方向以第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約60度範圍內的角度。在該第二部分處的反射顏色可以相對於該第二方向以第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度包含偏離該第二方向約0度至約60度範圍內的角度。

((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)。在該第一部分處的反射顏色可以相對於該第一方向以第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約60度範圍內的角度。在該第二部分處的反射顏色可以以第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度可以在與該第一入射照明角度的方向相同的方向上，使得在該第一部分和該第二部分處的反射顏色係在相同的觀看方向上量測。

依據另一個實施例，一種塗覆製品可以包含光學塗層，該光學塗層可以包含與該基板接觸的第一梯度層、在該第一梯度層上方的防刮層、以及在該防刮層上方的第二梯度層，該第二梯度層界定該抗反射表面。該第一梯度層在該基板的折射率可以在該基板的折射率之0.2以內。該第一梯度層在該防刮層的折射率可以在該防刮層的折射率之0.2以內。該第二梯度層在該防刮層的折射率可以在該防刮層的折射率之0.2以內。該第二梯度層在該抗反射表面的折射率可以從約1.35至約1.7。

依據又另一個實施例，一種塗覆製品可以包含光學塗層，該光學塗層可以包含第一抗反射塗層、在該第一抗反射塗層上方的防刮層、以及在該防刮層上方的第二抗反射塗層，該第二抗反射塗層界定該抗反射表面。該第一抗反射塗層可以至少包含低折射率(RI)層和高RI層，並且該第二抗反射塗層可以至少包含低RI層和高RI層。

依據又另一個實施例，一種塗覆製品可以包含光學塗層，該光學塗層可以包含與該基板接觸的梯度層、在該梯度層上方的防刮層、以及在該防刮層上方的抗反射塗層，該抗反射塗層界定該抗反射表面。該梯度層在該基板的折射率可以在該基板的折射率之0.2以內。該梯度層在該防刮層的折射率可以在該防刮層的折射率之0.2以內。該抗反射塗層可以至少包含低RI層和高RI層。

依據又另一個實施例，一種塗覆製品可以包含光學塗層，該光學塗層可以包含與該基板接觸的抗反射塗層、在該抗反射塗層上方的防刮層、以及在該防刮層上方的梯度層，該梯度層界定該抗反射表面。該抗反射塗層可以至少包含低RI層和高RI層。該梯度層在該防刮層的折射率可以在該防刮層的折射率之0.2以內。第二梯度層在該抗反射表面的折射率可以從約1.35至約1.7。

將在以下的實施方式中提出其他特徵與優點，而且從實施方式來看，部分的特徵與優點對於所屬技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的，或者可藉由實施本文描述的實施例而認可部分的特徵與優點，該等特徵與優點包括以下的實施方式、申請專利範圍、以及附圖。

應瞭解的是，前述的一般性描述與以下的實施方式皆只為例示性的，而且意欲提供用以理解申請專利範圍之本質與特點的概觀或架構。附圖被包括以提供進一步的理解，而且附圖被併入本說明書中並構成本說明書的一部分。圖式說明一個或更多個實施例，而且該等圖式與實施方式一起用以解釋各種實施例的原理與操作。

100:塗覆製品

110:非平面基板

112:主表面

113:第一部分

114:主表面

115:第二部分

116:次表面

118:次表面

120:光學塗層

122:抗反射表面

130:抗反射塗層

130A:第一低RI層

130B:第二高RI層

130C:第三層

131:覆蓋層

132:週期

140:附加塗層

150:防刮層

160:上梯度層

170:下梯度層

202-288:線

302-366:線

4100:消費性電子裝置

4102:殼體

4104:前表面

4106:後表面

4108:側表面

4110:顯示器

4112:蓋基板

d:箭頭

n ₁:法線方向

n ₂:法線方向

t:線

v ₁:觀看方向

v ₂:觀看方向

_θ1:入射照明角度

_θ2:入射照明角度

φ:沉積角

第1圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第2圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第3圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第4圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第5圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第6圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第7圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第8圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的塗覆製品之剖面側視圖；第9圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在視角相對於法線改變之下比較例A的光學塗層之反射率為波長的函數之曲線圖；第10圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在垂直視角下觀察到的層厚度改變之下比較例A的光學塗層之反射率為波長的函數之曲線圖；第11圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在相對於法線為8度的視角之下實例1和比較例B的光學塗層之反射率為波長的函數之曲線圖；第12圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在垂直入射角下觀看所設計的實例1光學塗層和層厚度減小表示35度的沉積角的實例1光學塗層之反射率為波長的函數之曲線圖；第13圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪從垂直到60度的入射角觀看所設計的和層厚度減小表示沉積角度增加的實例1光學塗層之反射在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖；第14圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪實例2的光學塗層在不同視角下的第一表面反射率之曲線圖；第15圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在不同視角下具有不同頂部梯度塗層厚度的實例2光學塗層之反射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖；第16圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在垂直視角下具有不同頂部梯度塗層厚度的實例2光學塗層之透射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖；第17圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪實例2的塗層的上梯度層分佈之曲線圖；第18圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪如實例2使用不同的上梯度層厚度製備的樣品之硬度分佈；第19圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪具有不同變形參數的實例2塗層的上梯度層分佈之曲線圖；第20圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪如實例2使用不同的上梯度層變形參數製備的樣品之硬度分佈；第21圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在不同視角下具有不同頂部梯度變形參數的實例2光學塗層之反射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖；第22圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在垂直視角下具有不同的頂部梯度塗層變形參數的實例2光學塗層之透射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖；第23圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪具有不同的上梯度層變形參數的實例2塗層之平均明透射率和平均明反射率；第24圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪具有不同的上梯度層厚度的實例2塗層之平均明透射率和平均明反射率；第25圖為依據本文所述的一個或更多個實施例的製品之剖面側視圖；第26圖依據本文所述的一個或更多個實施例示意性描繪具有梯度層的塗覆製品之折射率分佈；第27圖依據本文所述的一個或更多個實施例示意性描繪具有梯度層的塗覆製品之折射率分佈；第28圖依據本文所述的一個或更多個實施例示意性描繪具有梯度層的塗覆製品之折射率分佈；第29圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪用於實例2的實施例的各種成分之流動速率為時間的函數；第30圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪第29圖的塗層之XPS成分分佈；第31圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪第29圖的塗層之計算折射率；第32圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪對於不同的下梯度層厚度反射率為波長的函數；第33圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪對於不同的下梯度層分佈形狀反射率為波長的函數；第34A圖和第34B圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪反射顏色和透射顏色分別為不同的上梯度層厚度之函數；第35圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪塗層的1面反射顏色為頂部梯度厚度之函數；第36圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪塗層的2面反射顏色為頂部梯度厚度之函數；第37圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪塗層的模量和硬度為頂部梯度厚度之函數；第38圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪塗層的透射顏色為頂部梯度厚度之函數；第39圖以圖形描繪實例2的塗覆製品之硬度和明透射率；第40圖依據本文所述的一個或更多個實施例描繪在視角相對於法線改變之下實例3的光學塗層之反射率為波長的函數之曲線圖；第41圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪在視角相對於法線改變之下實例4的光學塗層之反射率為波長的函數；以及第42圖依據本文所述的一個或更多個實施例以圖形描繪實例3和4的塗層在不同入射視角之下的a*和b*。

第43A圖為結合本文揭示的任何塗覆製品的例示性電子裝置之平面圖。

第43B圖為第43A圖的例示性電子裝置之透視圖。

現在將詳細參照塗覆製品的各種實施例，在附圖中圖示出塗覆製品的實例。參照第1圖，依據本文揭示的一個或更多個實施例，塗覆製品100可以包括非平面基板110和位於該基板上的光學塗層120。非平面基板110可以包括相對主表面112、114和相對次表面116、118。在第1圖中將光學塗層120圖示為位於第一相對主表面112上；然而，除了或取代位於第一相對主表面112上，光學塗層120可以位於第二相對主表面114及/或相對次表面中的一者或兩者上。光學塗層120形成抗反射表面122。抗反射表面122形成空氣界面並且大體界定光學塗層120的邊緣以及整體塗覆製品100的邊緣。如本文所述，基板110可以是大體上透明的。

依據本文描述的實施例，基板110是非平面的。如本文中使用的，非平面基板所指的基板係其中基板110的主表面112、114中之至少一者的形狀並非幾何平面。例如，如第1圖所示，主表面112的一部分可以包含彎曲的幾何形狀。主表面112的曲率可以改變。例如，實施例可以具有經量測近似半徑為約1mm至幾米(即近似平面)、例如約3mm至約30mm、或約5mm至約10mm的曲率。在實施例中，非平面基板可以包含平面的部分，如第1圖所示。例如，用於可攜式電子裝置的觸控螢幕可以在中心或中心附近包含大體上平面的表面，並在邊緣附近包含彎曲的(即非平面的)部分。此類基板的實例包括來自Apple iPhone 6智慧型手機或Samsung Galaxy S6 Edge智慧型手機的蓋玻璃。雖然描繪出非平面基板的一些實施例，但應當理解的是，非平面基板可以採用各式各樣的形狀，例如彎曲的片或甚至管狀的片。

非平面基板110包含主表面112，主表面112包含至少兩個部分，即相對於彼此非平面的第一部分113和第二部分115。方向n ₁垂直於主表面112的第一部分113，方向n ₂垂直於主表面112的第二部分115。垂直於第一部分113的方向n ₁和垂直於第二部分115的方向n ₂ 不相同。在實施例中，n ₁和n ₂之間的角度可以是至少約5度、至少約10度、至少約15度、至少約20度、至少約25度、至少約30度、至少約35度、至少約40度、至少約45度、至少約50度、至少約55度、至少約60度、至少約70度、至少約80度、至少約90度、至少約120度、至少約150度、或甚至至少約180度(例如，對於管狀基板來說，n ₁和n ₂之間的角度可以是180度)。例如，n ₁和n ₂之間的角度可以在約10度至約30度、約10度至約45度、約10度至約60度、約10度至約75度、約10度至約90度、約10度至約120度、約10度至約150度、或約10度至約180度的範圍中。在另外的實施例中，n ₁和n ₂之間的角度可以在約10度至約80度、約20度至約80度、約30度至約80度、約40度至約80度、約50度至約80度、約60度至約80度、約70度至約80度、約20度至約180度、約30度至約180度、約40度至約180度、約50度至約180度、約60度至約180度、約70度至約150度、或約80度至約180度的範圍中。

可以在觀看方向v(即對於n ₁為v ₁，對於n ₂為v ₂)上量測透射通過塗覆製品100或被塗覆製品100反射的光，如第1圖所示，觀看方向v可以不垂直於基板110的主表面112。可以將觀看方向稱為從每個表面的法線量測的入射照明角度。例如本文將說明，反射顏色、透射顏色、平均光反射率、平均光透射率、明反射率、及明透射率。觀看方向v界定入射照明角度θ，入射照明角度θ是垂直於基板表面的方向n與觀看方向v之間的角度(即θ ₁是法線方向n ₁與觀看方向v ₁之間的入射照明角度，θ ₂是法線方向n ₂與觀看方向v ₂之間的入射照明角度)。應當理解的是，儘管第1圖描繪出不等於0度的入射照明角度，但在一些實施例中，入射照明角度可以等於約0度，使得v等於n。當改變入射照明角度θ時，一部分的塗覆製品100的光學特性可能不同。

仍參照第1圖，在一些實施例中，在垂直於基板主表面112的方向上量測的光學塗層120的厚度可能在位於基板110的第一部分113與第二部分115上的光學塗層120部分之間不同。例如，可以藉由真空沉積技術將光學塗層120沉積到非平面基板110上，真空沉積技術例如化學氣相沉積(例如電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積、大氣壓化學氣相沉積、及電漿增強大氣壓化學氣相沉積)、物理氣相沉積(例如反應或非反應濺射或雷射燒蝕)、熱或電子束蒸發及/或原子層沉積。還可以使用基於液體的方法，例如噴灑、浸漬、旋塗、或狹縫塗佈(例如使用溶膠-凝膠材料)。一般來說，氣相沉積技術可以包括可用於產生薄膜的各種真空沉積方法。例如，物理氣相沉積使用物理製程(例如加熱或濺射)來產生材料的蒸汽，然後蒸汽被沉積在被塗覆的物件上。此類氣相沉積方法可以利用「視線」沉積方案，其中在沉積過程中沉積材料在一致的方向上移動到基板上，而與沉積方向和垂直於基板表面的方向之間的角度無關。

參照第1圖，箭頭d表示視線沉積方向。第1圖中的沉積方向d垂直於基板110的主表面114，例如在光學塗層120的沉積過程中基板靜置於主表面114上的系統中可常見的。線d的箭頭指向視線沉積的方向。線t表示與基板110的主表面112垂直的方向。在垂直於主表面112的方向上測得的、光學塗層120的垂直厚度由線t的長度表示。將沉積角φ定義為沉積方向d與垂直於主表面的方向t之間的角度。假使使用理論視線沉積來沉積光學塗層120，則可以將一部分光學塗層120的厚度決定為φ的餘弦。因此，隨著φ增加，光學塗層120的厚度會減小。儘管藉由氣相沉積所沉積的光學塗層120的實際厚度可能與由餘弦φ的量決定的不同，但餘弦φ提供了可用於模型化光學塗層設計的估計，而且在被應用於非平面基板110上時可能具有良好的效能。另外，儘管在第1圖中n ₁和d在相同的方向上，但在所有的實施例中，n ₁和d並不需要在相同的方向上。

應當理解的是，貫穿本揭示從頭至尾，除非另有指明，否則光學塗層120的厚度是在法線方向n上量測。

依據實施例，如本文所述，塗覆製品100的各個部分可以具有顯得彼此類似的光學特性，例如光反射率、光透射率、反射顏色、及/或透射顏色。例如，當在個別部分113、115處以大約垂直於基板110的方向(即 _θ1等於約0，且_θ2等於約0)觀看每個部分時，第一部分113處的光學特性可以與第二部分115處的光學特性類似。在其他實施例中，當在個別部分113、115處以相對於法線在指定範圍內的入射照明角度(例如，_θ1從約0度至約60度，_θ2從約0度至約60度)觀看每個部分時，第一部分113處的光學特性可以與第二部分115處的光學特性類似。在另外的實施例中，當以大致相同的方向(例如，_v1與_v2之間的角度約等於0度)觀看每個部分時，第一部分113處的光學特性可以與第二部分115處的光學特性類似。

光學塗層120包括至少一層的至少一種材料。用語「層」可以包括單層或可以包括一個或更多個子層。此類子層可以彼此直接接觸。子層可以由相同的材料或兩種或更多種不同的材料形成。在一個或更多個替代實施例中，此類子層可以具有位於其間的不同材料的中間層。在一個或更多個實施例中，層可以包括一個或更多個連續且不間斷的層及/或一個或更多個不連續且間斷的層(即具有彼此相鄰形成的不同材料的層)。層或子層可以藉由所屬技術領域中的任何習知方法形成，包括不連續沉積或連續沉積製程。在一個或更多個實施例中，層可以僅使用連續沉積製程形成，或者層可以僅使用不連續沉積製程形成。

在沉積方向上光學塗層120的厚度可以是約1μm或更厚，同時仍提供表現出本文所述光學效能的製品。在一些實例中，沉積方向上的光學塗層厚度可以在約1μm至約20μm(例如約1μm至約10μm、或約1μm至約5μm)的範圍內。

如本文中使用的，用語「配置」包括使用所屬技術領域中的任何習知方法將材料塗佈、沉積及/或形成到表面上。配置的材料可以構成如本文所定義的層。詞語「配置在……上」包括將材料形成到表面上使得材料與表面直接接觸的情況，並且還包括在表面上形成材料且一種或更多種中間材料介於配置的材料與表面之間的情況。中間材料可以構成如本文所定義的層。另外，應當理解的是，儘管第2-8圖示意性描繪出平面基板，但應將第2-8圖視為具有如第1圖所示的非平面基板，並將第2-8圖描繪為平面以簡化各圖的概念性教示。

如第2圖所示，光學塗層120可以包括抗反射塗層130，抗反射塗層130可以包括複數個層(130A、130B)。在一個或更多個實施例中，抗反射塗層130可以包括包含兩個或更多個層的週期132。在一個或更多個實施例中，該兩個或更多個層之特徵可以在於具有彼此不同的折射率。在一個實施例中，週期132包括第一低RI層130A和第二高RI層130B。該第一低RI層與該第二高RI層的折射率差可以為約0.01或更大、約0.05或更大、約0.1或更大、或甚至約0.2或更大。

如第2圖所示，抗反射塗層130可以包括複數個週期132。單個週期132可以包括第一低RI層130A和第二高RI層130B，使得當提供複數個週期132時，第一低RI層130A(為了說明以「L」表示)和第二高RI層130B(為了說明以「H」表示)以下列層順序交替：L/H/L/H或H/L/H/L,，使得第一低RI層130A和第二高RI層130B看起來沿著光學塗層120的實體厚度交替。在第2圖的實例中，抗反射塗層130包括三個週期132。在一些實施例中，抗反射塗層130可以包括多達25個週期132。例如，抗反射塗層130可以包括約2至約20個週期132、約2至約15個週期132、約2至約10個週期132、約2至約12個週期132、約3至約8個週期132、或約3至約6個週期132。

在第3圖圖示的實施例中，抗反射塗層130可以包括附加的覆蓋層131，該覆蓋層131可以包括折射率比第二高RI層130B更低的材料。在一些實施例中，週期132可以包括一個或更多個第三層130C，如第3圖所示。第三層130C可以具有低RI、高RI或中RI。在一些實施例中，第三層130C可以具有與第一低RI層130A或第二高RI層130B相同的RI。在其他實施例中，第三層130C可以具有介於第一低RI層130A的RI與第二高RI層130B的RI之間的中RI。或者，第三層130C可以具有比第二高RI層130B更高的折射率。可以在光學塗層120中以下列例示性配置設置第三層130C：L_第三層/H/L/H/L；H_第三層/L/H/L/H；L/H/L/H/L_第三層；H/L/H/L/H_第三層；L_第三層/H/L/H/L/H_第三層；H_第三層 /L/H/L/H/L_第三層；L_第三層/L/H/L/H；H_第三層/H/L/H/L；H/L/H/L/L_第三層；L/H/L/H/H_第三層；L_第三層/L/H/L/H/H_第三層；H_第三層//H/L/H/L/L_第三層；L/M_第三層/H/L/M/H；H/M/L/H/M/L；M/L/H/L/M；以及其他組合。在這些配置中，沒有任何下標的「L」是指第一低RI層，沒有任何下標的「H」是指第二高RI層。提及「L_第三子層」是指具有低RI的第三層，「H_第三子層」是指具有高RI的第三層，「M」是指具有中RI的第三層，全部皆相對於第一層和第二層。

如本文中使用的，用語「低RI」、「高RI」及「中RI」是指RI相對於另一RI的相對值(例如，低RI<中RI<高RI)。在一個或更多個實施例中，當與第一低RI層或與第三層一起使用時，用語「低RI」包括約1.3至約1.7或1.75的範圍。在一個或更多個實施例中，當與第二高RI層或與第三層一起使用時，用語「高RI」包括約1.7至約2.5(例如約1.85或更大)的範圍。在一些實施例中，當與第三層一起使用時，用語「中RI」包括約1.55至約1.8的範圍。在一些情況下，低RI、高RI及中RI的範圍可能重疊；然而，在大多數情況下，抗反射塗層130的層對於RI具有以下一般關係：低RI<中RI<高RI。

第三層130C可以作為週期132的分離層設置，並且可以位於週期132或複數個週期132與覆蓋層131之間，如第4圖所示。第三層也可以作為週期132的分離層設置，並且可以位於基板110與複數個週期132之間，如第5圖所示。除了取代覆蓋層131的附加塗層140之外或除了覆蓋層131之外，也可以使用第三層130C，如第6圖所示。

適用於抗反射塗層130的材料包括：SiO₂、Al₂O₃、GeO₂、SiO、AlOxNy、AlN、SiNx、SiO_xN_y、Si_uAl_vO_xN_y、Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂、ZrO₂、TiN、MgO、MgF₂、BaF₂、CaF₂、SnO₂、HfO₂、Y₂O₃、MoO₃、DyF₃、YbF₃、YF₃、CeF₃、聚合物、氟聚合物、電漿聚合聚合物、矽氧烷聚合物、矽倍半氧烷、聚醯亞胺、氟化聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚碸、聚苯碸、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸聚合物、氨酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、以下所述適用於防刮層的其他材料、以及所屬技術領域中習知的其他材料。適用於第一低RI層的材料的一些實例包括SiO₂、Al₂O₃、GeO₂、SiO、AlO_xN_y、SiO_xN_y、Si_uAl_vO_xN_y、MgO、MgAl₂O₄、MgF₂、BaF₂、CaF₂、DyF₃、YbF₃、YF₃、及CeF₃。可以將用於第一低RI層的材料的氮含量最少化(例如在諸如Al₂O₃和MgAl₂O₄的材料中)。適用於第二高RI層的材料的一些實例包括Si_uAl_vO_xN_y、Ta₂O₅、Nb₂O₅、AlN、Si₃N₄、AlO_xN_y、SiO_xN_y、SiN_x、SiN_x：H_y、HfO₂、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Al₂O₃、MoO₃及類金剛石碳。在實例中，高RI層也可以是高硬度層或防刮層，而且以上所列的高 RI材料也可以包含高硬度或防刮性。可以將用於第二高RI層及/或防刮層的材料之氧含量最少化，特別是在SiN_x或AlN_x材料中。可以將AlO_xN_y材料視為摻雜氧的AlN_x，亦即AlO_xN_y材料可以具有AlN_x晶體結構(例如纖鋅礦)並且不需要具有AlON晶體結構。例示性的AlO_xN_y高RI材料可以包含約0原子%至約20原子%的氧、或約5原子%至約15原子%的氧，同時包括30原子%至約50原子%的氮。例示性的Si_uAl_vO_xN_y高RI材料可以包含約10原子%至約30原子%或約15原子%至約25原子%的矽、約20原子%至約40原子%或約25原子%至約35原子%的鋁、約0原子%至約20原子%或約1原子%至約20原子%的氧、以及約30原子%至約50原子%的氮。上述材料可以被氫化多達約30重量%。在需要具有中折射率的材料的情況下，一些實施例可以使用AlN及/或SiO_xN_y。可以具體特徵化第二高RI層及/或防刮層的硬度。在一些實施例中，藉由Berkovich壓頭硬度測試量測的第二高RI層及/或防刮層的最大硬度可以為約8GPa或更大、約10GPa或更大、約12GPa或更大、約15GPa或更大、約18GPa或更大、或約20GPa或更大。在一些情況下，第二高RI層材料可以被沉積為單層並且可以被特徵化為防刮層，而且該單層可以具有介於約500nm和2000nm之間的厚度以進行可重複的硬度測定。

在一個或更多個實施例中，抗反射塗層130的至少一個層可以包括特定的光學厚度範圍。本文中使用的用語「光學厚度」是由實體厚度之和與層的折射率所決定。在一個或更多個實施例中，抗反射塗層130的至少一個層可以包括在約2nm至約200nm、約10nm至約100nm、約15nm至約100nm、約15nm至約500nm、或約15nm至約5000nm的範圍內的光學厚度。在一些實施例中，抗反射塗層130中的所有層皆可各自具有在約2nm至約200nm、約10nm至約100nm、約15nm至約100nm、約15nm至約500nm、或約15nm至約5000nm的範圍內的光學厚度。在一些情況下，抗反射塗層130的至少一個層具有約50nm或更大的光學厚度。在一些情況下，每個第一低RI層皆具有在約2nm至約200nm、約10nm至約100nm、約15nm至約100nm、約15nm至約500nm、或約15nm至約5000nm的範圍內的光學厚度。在其他情況下，每個第二高RI層皆具有在約2nm至約200nm、約10nm至約100nm、約15nm至約100nm、約15nm至約500nm、或約15nm至約5000nm的範圍內的光學厚度。在又其他情況下，每個第三層皆具有在約2nm至約200nm、約10nm至約100nm、約15nm至約100nm、約15nm至約500nm、或約15nm至約5000nm的範圍內的光學厚度。

在一些實施例中，最頂部空氣側層可以包含也表現出高硬度的高RI層。在一些實施例中，可以將附加塗層140配置於該最頂部空氣側高RI層的頂部上(例如，附加塗層可以包括低摩擦塗層、疏油塗層、或易清潔塗層)。當被加到包含高RI層的最頂部空氣側層時，添加具有非常小的厚度(例如約10nm或更小、約5nm或更小、或約2nm或更小)的低RI層對光學效能的影響最小。具有非常小的厚度的低RI層可以包括SiO₂、疏油或低摩擦層、或SiO₂與疏油材料的組合。例示性的低摩擦層可以包括類金剛石碳，此類材料(或光學塗層的一個或更多個層)可表現出小於0.4、小於0.3、小於0.2、或甚至小於0.1的摩擦係數。

在一個或更多個實施例中，抗反射塗層130可以具有約800nm或更小的實體厚度。抗反射塗層130可以具有在約10nm至約800nm、約50nm至約800nm、約100nm至約800nm、約150nm至約800nm、約200nm至約800nm、約10nm至約750nm、約10nm至約700nm、約10nm至約650nm、約10nm至約600nm、約10nm至約550nm、約10nm至約500nm、約10nm至約450nm、約10nm至約400nm、約10nm至約350nm、約10nm至約300nm、約50nm至約300nm的範圍、以及其間的所有範圍和子範圍內的實體厚度。

在一個或更多個實施例中，可以特徵化第二高RI層的組合實體厚度。例如，在一些實施例中，第二高RI層的組合厚度可以為約100nm或更大、約150nm或更大、約200nm或更大、或甚至約500nm或更大。組合厚度是抗反射塗層130中各個高RI層的厚度之計算組合，即使存在中間的低RI層或其他層仍是如此。在一些實施例中，也可包含高硬度材料(例如氮化物或氮氧化物材料)的第二高RI層的組合實體厚度可以大於抗反射塗層的總實體厚度的30%。例如，第二高RI層的組合實體厚度可以是抗反射塗層的總實體厚度的約40%或更大、約50%或更大、約60%或更大、約70%或更大、約75%或更大、或甚至約80%或更大。附加地或替代地，可以將光學塗層中包括的高折射率材料(也可以是高硬度材料)的量特徵化為製品或光學塗層120的最上面(亦即使用者側或光學塗層上與基板相對的側)500nm實體厚度之百分比。以製品或光學塗層的最上面500nm之百分比表示時，第二高RI層的組合實體厚度(或高折射率材料的厚度)可以為約50%或更大、約60%或更大、約70%或更大、約80%或更大、或甚至約90%或更大。在一些實施例中，也可以同時使抗反射塗層內有較大比例的硬質和高折射率材料以表現出低反射率、淺色及高耐磨性，如本文中他處進一步描述的。在一個或更多個實施例中，第二高RI層可以包括折射率大於約1.85的材料，並且第一低RI層可以包括折射率小於約1.75的材料。在一些實施例中，第二高RI層可以包括氮化物或氮氧化物材料。在一些情況下，光學塗層(或位在光學塗層的最厚第二高RI層上的層)中所有第一低RI層的組合厚度可以為約 200nm或更小(例如約150nm或更小、約100nm或更小、約75nm或更小、或約50nm或更小)。

塗覆製品100可以包括位在抗反射塗層上的一個或更多個附加塗層140，如第6圖所示。在一個或更多個實施例中，附加塗層可以包括易清潔塗層。適當的易清潔塗層之實例被描述於2012年11月30日提出申請、標題為「使用光學和易清潔塗層製作玻璃製品的方法(PROCESS FOR MAKING OF GLASS ARTICLES WITH OPTICAL AND EASY-TO-CLEAN COATINGS)」的美國專利申請案第13/690,904號中，該專利申請案之全部內容以引用方式併入本文中。易清潔塗層可以具有在約5nm至約50nm範圍內的厚度，並且可以包括習知的材料，例如氟化矽烷。易清潔塗層可以替代地或附加地包含低摩擦塗層或表面處理。例示性的低摩擦塗層材料可以包括類金剛石碳、矽烷(例如氟矽烷)、膦酸酯、烯烴及炔烴。在一些實施例中，易清潔塗層可以具有在約1nm至約40nm、約1nm至約30nm、約1nm至約25nm、約1nm至約20nm、約1nm至約15nm、約1nm至約10nm、約5nm至約50nm、約10nm至約50nm、約15nm至約50nm、約7nm至約20nm、約7nm至約15nm、約7nm至約12nm、或約7nm至約10nm的範圍、以及其間的所有範圍和子範圍內的厚度。

附加塗層140可以包括一個防刮層或多個防刮層。在一些實施例中，附加塗層140包括易清潔材料和防刮材料的組合。在一個實例中，該組合包括易清潔材料和類金剛石碳。此類附加塗層140可以具有在約5nm至約20nm範圍內的厚度。可以在不同層中提供附加塗層140的組分。例如，可以將類金剛石碳配置為第一層，並且可以將易清潔材料配置為第二層，該第二層在第一層的類金剛石碳上。第一層和第二層的厚度可以在以上提供用於附加塗層的範圍內。例如，第一層的類金剛石碳可以具有約1nm至約20nm或約4nm至約15nm(或更具體為約10nm)的厚度，並且第二層的易清潔材料可以具有約1nm至約10nm(或更具體為約6nm)的厚度。類金剛石塗層可以包括四面體非晶形碳(Ta-C)、Ta-C：H、及/或a-C-H。

如本文所述，光學塗層120可以包括防刮層150，防刮層150可以位於抗反射塗層130與基板110之間。在一些實施例中，防刮層150位於抗反射塗層130的層之間(例如第7圖所示的150)。抗反射塗層的兩個部分(即位於防刮層150與基板110之間的第一部分、以及位於防刮層上的第二部分)可以具有彼此不同的厚度、或者可以具有基本上彼此相同的厚度。抗反射塗層130的兩個部分的層可以在組成、順序、厚度及/或排列上彼此相同或可彼此不同。

防刮層150(或用作附加塗層140的防刮層)中使用的例示性材料可以包括無機碳化物、氮化物、氧化物、類金剛石材料、或此等材料之組合。用於防刮層150的適當材料之實例包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物、金屬碳化物、金屬碳氧化物、及/或上述材料之組合。例示性的金屬包括B、Al、Si、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta及W。可用於防刮層150或塗層的材料之具體實例可以包括Al₂O₃、AlN、AlO_xN_y、Si₃N₄、SiO_xN_y、Si_uAl_vO_xN_y、金剛石、類金剛石碳、Si_xC_y、Si_xO_yC_z、ZrO₂、TiO_xN_y及上述材料之組合。防刮層150還可以包含奈米複合材料、或具有可控微結構以改善硬度、韌性、或耐磨性的材料。例如，防刮層150可以包含尺寸範圍從約5nm至約30nm的奈米微晶。在實施例中，防刮層150可以包含相變增韌的氧化鋯、部分穩定的氧化鋯、或氧化鋯增韌的氧化鋁。在實施例中，防刮層150表現出大於約1MPa

m的斷裂韌性值，同時表現出大於約8GPa的硬度值。

防刮層150可以包括單層(如第7圖所示)或呈現折射率梯度的多個子層或單層。在使用多個層的情況下，此等層形成防刮塗層。例如，防刮層150可以包括Si_uAl_vO_xN_y的成分梯度，其中改變Si、Al、O及N中的任一者或更多者的濃度來提高或降低折射率。也可以使用孔隙度來形成折射率梯度。此類梯度在2014年4月28日提出申請、標題為「具有梯度層的防刮製品 (Scratch-Resistant Articles with a Gradient Layer)」的美國專利申請案第14/262224號中有更完整的描述，該專利申請案以引用方式全部併入本文中。

在第8圖描繪的一個實施例中，光學塗層120可以包含被整合為高RI層的防刮層150，而且可以將一個或更多個低RI層130A和高RI層130B定位在防刮層150上方，並將可選的覆蓋層131定位在低RI層130A和高RI層130B上方，其中覆蓋層131包含低RI材料。或者可以將防刮層150界定為整個光學塗層120中或整個塗覆製品100中最厚的硬質層或最厚的高RI層。不受理論的限制，相信當相對較少量的材料被沉積在防刮層150上方時，塗覆製品100可以在壓痕深度處表現出增加的硬度。然而，在防刮層150上方包括低RI和高RI層可以增強塗覆製品100的光學性質。在一些實施例中，可以將相對較少的層(例如只有1個、2個、3個、4個、或5個層)定位在防刮層150上方，並且此等層可以各自為相對較薄的(例如小於100nm、小於75nm、小於50nm、或甚至小於25nm)。

在實施例中，被沉積在防刮層150上方(即在防刮層150的空氣側上)的層可以具有小於或等於約1000nm、小於或等於約500nm、小於或等於約450nm、小於或等於約400nm、小於或等於約350nm、小於或等於約300nm、小於或等於約250nm、小於或等於約225nm、小於或等於約200nm、小於或等於約175 nm、小於或等於約150nm、小於或等於約125nm、小於或等於約100nm、小於或等於約90nm、小於或等於約80nm、小於或等於約70nm、小於或等於約60nm、或甚至小於或等於約50nm的總厚度(即組合厚度)。

在實施例中，位於防刮層150上方(即在防刮層150的空氣側上)的低RI層的總厚度(所有低RI層的厚度的總和，即使該等低RI層不接觸)可以小於或等於約500nm、小於或等於約450nm、小於或等於約400nm、小於或等於約350nm、小於或等於約300nm、小於或等於約250nm、小於或等於約225nm、小於或等於約200nm、小於或等於約175nm、小於或等於約150nm、小於或等於約125nm、小於或等於約100nm、小於或等於約90nm、小於或等於約80nm、小於或等於約70nm、小於或等於約60nm、小於或等於約50nm、小於或等於約40nm、小於或等於約30nm、小於或等於約20nm、或甚至小於或等於約10nm。

在一個或更多個實施例中，光學塗層120可以包含一個或更多個梯度層，每個梯度層皆可沿其各自厚度包含成分梯度，如第25圖所示。在一個實施例中，光學塗層120可以包含下梯度層170、防刮層150(如上所述)、及上梯度層160。可以將下梯度層170定位成與基板110直接接觸。防刮層150可以在下梯度層170上方，而且上梯度層可以與防刮層150直接接觸並在防刮層150上方。防刮層150可以包含一種或更多種相對較硬的、具有高折射率的材料，例如SiN_x、SiAlON、SiON等。在實施例中，防刮層150的厚度可以從約200nm至幾微米，例如在其他實施例中參照防刮層150所述者。下梯度層170可以具有折射率，該折射率從在與基板110接觸的部分中約基板的折射率(可以是相對較低的)變化到在與防刮層150接觸的部分中防刮層150的折射率(可以是相對較高的)。下梯度層170可以具有約10nm至幾微米、例如50nm至1000nm、100nm至1000nm、或500nm至1000nm的厚度。上梯度層160可以具有折射率，該折射率從在與防刮層150接觸的部分約防刮層150的折射率(可以是相對較高的)變化到在抗反射表面122的空氣界面處相對較低的折射率。上梯度層160的最上部分(在抗反射表面122處)可以包含折射率為1.38至1.55的材料，例如、但不限於矽酸鹽玻璃、二氧化矽、含磷玻璃、或氟化鎂。上梯度層160的最上部分還可以包含具有約1.38至1.7的折射率和工程硬度的材料，例如、但不限於Al₂O₃、Si_uAl_vO_x、Si_uAl_vO_xN_y、Si_vO_xN_y、或Al_vO_xN_y。在抗反射表面122處可能需要高硬度和低折射率。第26圖描繪第25圖的光學塗層120的例示折射率分佈。在第26圖的折射率分佈上標示出基板110、下梯度層170、防刮層150、及上梯度層160的相應部分。

在一個或更多個實施例中，在基板110處的下梯度層170的折射率可以在基板110的折射率的0.2以內(例如在0.15、0.1、0.05、0.02或0.01以內)。在防刮層處的下梯度層170的折射率可以在防刮層150的折射率的0.2以內(例如在0.15、0.1、0.05、0.02或0.01以內)。在防刮層150處的上梯度層160的折射率可以在防刮層150的折射率的0.2以內(例如在0.15、0.1、0.05、0.02或0.01以內)。在抗反射表面122處的上梯度層160的折射率可以從約1.38至約1.55。在實施例中，防刮層150的折射率可以為至少約1.75、1.8、或甚至1.9。

在一個或更多個實施例中，下梯度層170、上梯度層160、或上述兩者皆可以具有非線性濃度分佈(從而產生非線性折射率分佈)。例如，第27圖和第28圖描繪非線性上梯度層160。此類非線性上梯度層160可以藉由變形參數(morph parameter)來量化，如將在以下實例中描述的。變形參數1對應於線性折射率分佈。小於1的變形參數是指其中梯度層在其幾何中點處的折射率大於在梯度層的上表面和下表面處的折射率之平均值的非線性折射率分佈。第27圖圖示上梯度層160具有小於1的變形參數。大於1的變形參數是指其中梯度層在其中點處的折射率小於在梯度層的上表面和下表面處的折射率之平均值的非線性折射率分佈。第28圖圖示上梯度層160具有大於1的變形參數。由於在整個梯度層中硬質材料的濃度較高，變形參數小於1的塗覆製品100可具有增加的硬度。

依據一個或更多個實施例，塗覆製品100可以包括介於第26圖的含梯度結構與第7圖的含交替高RI/低RI結構之間的混成體的結構。例如，在第7圖中，防刮層被兩個具有交替的高RI/低RI層的抗反射塗層130夾置，而第26圖用梯度層取代彼等交替的高RI/低RI層。混成塗層可以包括在防刮層下方的梯度層和在防刮層上方的、交替的高RI/低RI塗層。在替代的實施例中，混成塗層可以包括在防刮層上方的梯度層和在防刮層下方的、交替的高RI/低RI塗層。應當理解的是，本文中提出的、關於含梯度層的實施例和交替的高RI/低RI層塗層的實施例(有時稱為抗反射塗層實施例)的教示可被組合和互換以產生兩種設計的混成體。

可以用Berkovich壓頭硬度測試測得的硬度形容光學塗層120及/或塗覆製品100。本文中使用的「Berkovich壓頭硬度測試」包括藉由使用鑽石Berkovich壓頭將材料表面壓凹痕來量測材料表面上的硬度。Berkovich壓頭硬度測試包括使用鑽石Berkovich壓頭將塗覆製品100的抗反射表面122或光學塗層120中的任一個或更多個層的表面壓凹痕以形成壓痕深度在約50nm至約1000nm(或光學塗層120或光學塗層120的層的整個厚度，以較小者為準)的範圍內的壓痕、以及沿著整個壓痕深度範圍或該壓痕深度的一部分(例如在約100nm至約600nm的範圍內)量測該壓痕的最大硬度，通常是使用Oliver,W.C.；Pharr,G. M.在J.Mater.Res.第7卷第6號1992年第1564-1583頁的「使用負載和位移感測壓痕實驗測定硬度和彈性模量的改進技術(An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments)」；及Oliver,W.C.；Pharr,G.M.在J.Mater.Res.第19卷第1號2004年第3-20頁的「藉由儀器壓痕量測硬度和彈性模量：對方法學的理解與改進的進展(Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrument Indentation：Advances in Understanding and Refinements to Methodology)」中提出的方法。本文中使用的硬度是指最大硬度而不是平均硬度。

通常，在比下方基板更硬的塗層的奈米壓痕量測方法(例如藉由使用Berkovich壓頭)中，由於在淺壓痕深度處的塑性區域的發展，測得的硬度最初可能會增加，隨後增加並在較深的壓痕深度處達到最大值或穩定值。之後，由於下方基板的影響，硬度在更深的壓痕深度處開始降低。當使用硬度比塗層增大的基板時可以看到相同的作用；然而，由於下方基板的影響，硬度在更深的壓痕深度處增大。

可以選擇壓痕深度範圍和在某些壓痕深度範圍處的硬度值來識別本文所述的光學膜結構及其層不受下方基板影響的特定硬度反應。當使用Berkovich壓頭量測光學膜結構(當位在基板上時)的硬度時，材料的永久變形區域(塑性區)與材料的硬度相關。在壓痕過程中，彈性應力場的延伸遠超過此永久變形區域。隨著壓痕深度增加，表觀硬度和模量受到與下方基板的應力場相互作用的影響。基板對硬度的影響發生在更深的壓痕深度處(即通常在大於光學膜結構或層厚度的約10%的深度處)。此外，更複雜的是硬度反應需要某一最小負載以在壓痕過程中形成完全可塑性。在該某一最小負載之前，硬度呈現大體增大的趨勢。

在小的壓痕深度(也可以被特徵化為小負載)(例如多達約50nm)處，材料的表觀硬度相對於壓痕深度顯現明顯增大。此等小的壓痕深度範圍不能代表硬度的真實度量，而是反映前述塑性區的形成，此舉與壓頭的有限曲率半徑有關。在中間壓痕深度處，表觀硬度接近最大水平。在更深的壓痕深度處，基板的影響隨著壓痕深度增加變得更加明顯。一旦壓痕深度超過光學塗層120厚度或層厚度的約30%，硬度可能開始明顯降低。

在一些實施例中，當在抗反射表面122量測時，塗覆製品100可以表現出約8GPa或更大、約10GPa或更大、或約12GPa或更大(例如約14GPa或更大、約16GPa或更大、約18GPa或更大、或約20GPa或更大)的硬度。塗覆製品100的硬度甚至可高達約20GPa或30GPa。此等量測硬度值可以由光學塗層120及/或塗覆製品100沿著約50nm或更大或約100nm或更大 (例如約50nm至約300nm、約50nm至約400nm、約50nm至約500nm、約50nm至約600nm、約200nm至約300nm、約200nm至約400nm、約200nm至約500nm、或約200nm至約600nm)的壓痕深度表現出。在一個或更多個實施例中，製品表現出大於基板硬度(可以在與抗反射表面相對的表面上量測)的硬度。

依據實施例，可以在塗覆製品100的不同部分量測硬度。例如，塗覆製品可以在抗反射表面122處、在第一部分113處、及在第二部分115處、在至少約50nm或更深的壓痕深度處表現出至少8GPa或更大的硬度。例如，在第一部分113處和在第二部分115處的硬度可以為約8GPa或更大、約10GPa或更大、或約12GPa或更大(例如約14GPa或更大、約16GPa或更大、約18GPa或更大、或約20GPa或更大)。

依據實施例，本文所述的塗覆製品可以在塗覆製品100的各個部分(例如第一部分113和第二部分115)具有理想的光學性質(例如低反射率和中性色彩)。例如，當以接近垂直於各個部分的入射照明角度觀看每個部分時，在第一部分113和第二部分115處的光反射率可能相對較低(並且透射率可能相對較高)。在另一個實施例中，當以接近垂直的入射照明角度觀看每個部分時，兩個部分之間的顏色差對肉眼來說可能是不明顯的。在另一個實施例中，當以具有相同方向的入射照明角度觀看該等部分時，顏色對肉眼來說可能是不明顯的而且在每個部分處可能存在相對較低的反射率(即相對於每個部分的表面的入射照明角度是不同的，因為該等部分彼此成角度、但照明方向相同)。光學特性可以包括平均光透射率、平均光反射率、明反射率、明透射率、反射顏色(即在L*a*b*色坐標中)、及透射顏色(即在L*a*b*色坐標中)。

如本文中使用的，將用語「透射率」定義為在透射通過材料(例如製品、基板、或光學膜、或上述之某些部分)的給定波長範圍內的入射光功率之百分比。將用語「反射率」類似地定義為從材料(例如製品、基板、或光學膜、或上述之某些部分)反射的給定波長範圍內的入射光功率之百分比。當僅在製品的抗反射表面122量測時(例如，當從製品的未塗覆背面(例如第1圖中的114)移除反射時，例如經由在與吸收體耦接的背面上使用折射率匹配油、或其他習知方法)，可以將反射率量測為單側反射率。在一個或更多個實施例中，透射率和反射率的特性分析的光譜解析度小於5nm或0.02eV。色彩在反射時可能會更加明顯。因為光譜反射率震盪隨著入射照明角度偏移，所以反射的角度色彩也隨著視角偏移。隨著視角偏移的透射角度色彩也是因為光譜透射率震盪同樣隨著入射照明角度偏移。隨著入射照明角度觀察到的色彩和角度色彩偏移往往會使裝置使用者分心或不舒服，尤其是在具有諸如螢光照明和某些LED照明等尖銳光譜特徵的照明之下。透射的角度色彩偏移也可能在反射的色彩偏移中產生影響，反之亦然。透射及/或反射中角度色彩偏移的因素也可能包括由於視角的角度色彩偏移或可能由特定光源或測試系統界定的材料吸收(與角度有點無關)導致的、偏離某白點的角度色彩偏移。

可以在約400nm至約800nm的波長範圍間量測平均光反射率和平均光透射率。在另外的實施例中，光波長範圍可以包含諸如約450nm至約650nm、約420nm至約680nm、約420nm至約700nm、約420nm至約740nm、約420nm至約850nm、或約420nm至約950nm的波長範圍。

塗覆製品100的特徵還可以在於各個部分的明透射率和反射率。如本文中使用的，明反射率依據人眼的靈敏度藉由相對於波長光譜加權反射率來模擬人眼的反應。依據習知的慣例，例如CIE色彩空間慣例，也可以將明反射率定義為反射光的亮度或三刺激Y值。在以下方程式中將平均明反射率定義為光譜反射率R(λ)乘以光源光譜I(λ)和CIE色彩匹配函數

(與眼睛的光譜反應有關)：

在以下方程式中將平均明透射率定義為光譜透射率T(λ)乘以光源光譜I(λ)和CIE色彩匹配函數

(與眼睛的光譜反應有關)：

依據一個實施例，在基板110的第一部分113的抗反射表面122量測，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的單側平均光反射率，其中相對於n ₁以第一入射照明角度θ ₁量測第一部分113的單側平均光反射率，並且其中偏離n ₁的第一入射照明角度θ ₁包含在約0度至約60度的範圍內的角度。在附加的實施例中，偏離n ₁的第一入射照明角度θ ₁可以包含在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的角度。在附加的實施例中，在基板110的第一部分113的抗反射表面122量測，對於偏離n ₁在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的所有入射照明角度θ ₁來說，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的單側平均光反射率。在附加的實施例中，給定任何描述範圍的入射照明角度θ ₁，在光波長範圍間、在基板110的第一部分113的抗反射表面122測得的單側平均光反射率可以為約10%或更小、約9%或更小、約8%或更小、約7%或更小、約6%或更小、約5%或更小、約4%或更小、約3%或更小、約2%或更小、約1%或更小、或約0.8%或更小。例如，單側平均光反射率可以在約0.4%至約9%、約0.4%至約8%、約0.4%至約7%、約0.4%至約6%、或約0.4%至約5%的範圍以及其間的所有範圍內。

依據一個實施例，在基板110的第二部分115的抗反射表面122量測，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的單側平均光反射率，其中相對於n ₂以第二入射照明角度θ ₂量測第二部分115的單側平均光反射率，並且其中偏離n ₂的第二入射照明角度θ ₂包含在約0度至約60度的範圍內的角度。在附加的實施例中，偏離n ₂的第二入射照明角度θ ₂可以包含在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的角度。在附加的實施例中，在基板110的第二部分115的抗反射表面122量測，對於偏離n ₂在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的所有入射照明角度θ ₂來說，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的單側平均光反射率。在附加的實施例中，給定任何描述範圍的入射照明角度θ ₂，在光波長範圍間、在基板110的第二部分115的抗反射表面122測得的單側平均光反射率可以為約10%或更小、約9%或更小、約8%或更小、約7%或更小、約6%或更小、約5%或更小、約4%或更小、約3%或更小、約2%或更小、約1%或更小、或約0.8%或更小。例如，單側平均光反射率可以在約0.4%至約9%、約0.4%至約8%、約0.4%至約7%、約0.4%至約6%、或約0.4%至約5%的範圍以及其間的所有範圍內。

在另一個實施例中，在任何揭示的角度範圍間、在基板110的第一部分113的抗反射表面122測得的單側平均光反射率與在任何揭示的角度範圍間、在基板110的第二部分115的抗反射表面122測得的單側平均光反射率之間的差異為5%或更小、4%或更小、3%或更小、2%或更小、或甚至1%或更小。

在另一個實施例中，在第一部分113及/或第二部分115的明反射率是在所揭示的角度範圍間關於單側平均光反射率所揭示的範圍中。

依據一個實施例，在基板110的第一部分113的抗反射表面122量測，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的平均光透射率，其中第一部分113的平均光透射率是相對於n ₁以第一入射照明角度θ ₁量測，並且其中第一入射照明角度θ ₁包含偏離n ₁在約0度至約60度的範圍內的角度。在附加的實施例中，第一入射照明角度θ ₁可以包含偏離n ₁在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的角度。在附加的實施例中，在基板110的第一部分113的抗反射表面122量測，對於偏離n ₁在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的所有入射照明角度θ ₁來說，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的平均光透射率。在附加的實施例中，給定任何所述範圍的入射照明角度θ ₁，在光波長範圍間、在基板110的第一部分113的抗反射表面122測得的平均光透射率可以為約90%或更大、91%或更大、92%或更大、93%或更大、94%或更大、95%或更大、96%或更大、97%或更大、或98%或更大。例如，平均光透射率可以在約90%至約95.5%、約91%至約95.5%、約92%至約95.5%、約93%至約95.5%、約94%至約95.5%、約95%至約95.5%、約96%至約95.5%的範圍、以及其間的所有範圍內。

依據一個實施例，在基板110的第二部分115的抗反射表面122量測，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的平均光透射率，其中第二部分115的平均光透射率是相對於n ₂以第二入射照明角度θ ₂量測，並且其中第二入射照明角度θ ₂包含偏離n ₂在約0度至約60度的範圍內的角度。在附加的實施例中，第二入射照明角度θ ₂可以包含偏離n ₂在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的角度。在附加的實施例中，在基板110的第二部分115的抗反射表面122量測，對於偏離n ₂在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的所有入射照明角度θ ₂來說，塗覆製品100可以表現出約8%或更小的平均光透射率。在附加的實施例中，給定任何所述範圍的入射照明角度θ ₂，在光波長範圍間、在基板110的第二部分115的抗反射表面122測得的平均光透射率可以為約90%或更大、91%或更大、92%或更大、93%或更大、94%或更大、95%或更大、96%或更大、97%或更大、或98%或更大。例如，平均光透射率可以在約90%至約95.5%、約91%至約95.5%、約92%至約95.5%、約93%至約95.5%、約94%至約95.5%、約95%至約95.5%、約96%至約95.5%的範圍、以及其間的所有範圍內。

在另一個實施例中，在任何揭示的角度範圍間、在基板110的第一部分113的抗反射表面122測得的平均光透射率與在任何揭示的角度範圍間、在基板110的第二部分115的抗反射表面122測得的平均光透射率之間的差異為5%或更小、4%或更小、3%或更小、2%或更小、或甚至1%或更小。

在另一個實施例中，在第一部分113及/或第二部分115的明透射率是在所揭示的角度範圍間關於平均光透射率所揭示的範圍中。

依據另一個實施例，可以在第一部分113和第二部分115量測單側平均光反射率、平均光透射率、明反射率、明透射率、反射顏色、及透射顏色中之一者或更多者，其中第一入射照明角度θ ₁包含偏離n ₁在約0度至約60度的範圍內的角度，以第二入射照明角度θ ₂量測在第二部分115的給定光學特性，其中第二入射照明角度θ ₂在與第一入射照明角度的方向v ₁相同的方向上，使得在第一部分113和第二部分115的光學特性是在相同的觀看方向上量測(即v ₁等於v ₂，但θ ₁不等於θ ₂，因為n ₁不等於n ₂)。

來自光學塗層120/空氣界面與光學塗層120/基板110界面的反射波之間的光學干涉可導致在塗覆製品100上產生明顯顏色的光譜反射率及/或透射率振盪。在一個或更多個實施例中，當在法線n ₁與觀看方向v ₁之間以θ ₁的入射照明角度量測時，在第一部分113的塗覆製品100可以在反射率及/或透射率上表現出約10或更小的角度色彩偏移。此外，在一個或更多個實施例中，當在法線n ₂與觀看方向v ₂之間以θ ₂的入射照明角度量測時，在第二部分115的塗覆製品100可以在反射率及/或透射率上表現出約10或更小的角度色彩偏移。

依據一個或更多個實施例，在第一部分113和第二部分115的參考點顏色可以小於約10(例如約9或更小、約8或更小、約7或更小、約6或更小、約5或更小、約4或更小、約3或更小、或甚至約2或更小)。本文中使用的詞語「參考點顏色」是指在CIE L*、a*、b*比色系統下反射及/或透射相對於參考顏色的a*和b*。參考顏色可以是(a*,b*)=(0,0),(-2,-2),(-4,-4)或基板110的顏色坐標。參考點顏色可以以變化的入射照明角度θ ₁和θ ₂量測。在(0,0)參考點，將參考點顏色定義為在(-2，-2)參考點的

((a*_製品)²+(b*_製品)²)，將參考點顏色定義為在(-4，-4)參考點的

((a*_製品+2)²+(b*_製品+2)²)，將參考點顏色定義為

((a*_製品 +4)²+(b*_製品+4)²)，在參考點為基板110的顏色時，將參考點顏色定義為

((a*_製品-a*_基板)²+(b*_製品-b*_基板)²)。在實施例中，可以在角度範圍上量測參考點顏色，使得入射照明角度θ ₁和θ ₂可以包含偏離n ₁或n ₂在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的角度。在另一個實施例中，對於任何揭示的入射照明角度範圍來說，在第一部分113和第二部分115、或上述兩處，a*可以為約2或更小，並且b*可以為約2或更小。

本文中使用的詞語「角度色彩偏移」是指在CIE L*、a*、b*比色系統下反射及/或透射隨著偏移的入射照明角度在a*和b*的變化。應當理解的是，除非另有註明，否則本文所述製品的L*坐標在任何角度或參考點皆是相同的，並且不影響色彩偏移。例如，可以在塗覆製品100的特定位置使用下式測定角度色彩偏移：

((a*_v-a*_n)²+(b*_v-b*_n)²)其中a*_v和b*_v表示當以入射照明角度觀看時製品的a*和b*坐標，而a*_n和b*_n表示當以垂直或接近垂直觀看時製品的a*和b*坐標。

在一個或更多個實施例中，在第一部分113的角度色彩偏移可以為約10或更小、約9或更小、約8或更小、約7或更小、約6或更小、約5或更小、約4或更小、約3或更小、或甚至約2或更小。類似地，在第二部分115 的角度色彩偏移可以為約10或更小、約9或更小、約8或更小、約7或更小、約6或更小、約5或更小、約4或更小、約3或更小、或甚至約2或更小。各別的入射照明角度θ ₁和θ ₂可以包含偏離n ₁或n ₂在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的角度。在附加的實施例中，對於偏離n ₁在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的所有入射照明角度θ ₁來說，塗覆製品100可以在基板110的第一部分113和第二部分115具有約10或更小的反射或透射色彩偏移。在一些實施例中，角度色彩偏移可以為約0。

光源可以包括由CIE決定的標準光源，包括A光源(代表鎢絲燈)、B光源(日光模擬光源)、C光源(日光模擬光源)、D系列光源(代表自然日光)、及F系列光源(代表各種類型的螢光燈)。

在另一個實施例中，塗覆製品100在基板110的第一部分113與基板110的第二部分115之間的反射顏色差異係小於或等於約10(諸如約9或更小、約8或更小、約7或更小、約6或更小、約5或更小、約4或更小、約3或更小、約2或更小、或甚至約1或更小，其中將反射顏色差異定義為：

((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)，而且其中在第一部分113的反射顏色係相對於n ₁以第一入射照明角度θ ₁量測，並且在第二部分115的反射顏色係相對於n ₂以第二入射照明角度θ ₂量測。各別的入射照明角度θ ₁和θ ₂可以包含偏離n ₁或n ₂在約0度至約60度、約0度至約50度、約0度至約40度、約0度至約30度、約0度至約20度、或約0度至約10度的範圍內的角度。在另一個實施例中，可以量測由

((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)定義的反射顏色差異，使得第二入射照明角度θ ₂在與第一入射照明角度的方向v ₁相同的方向上，使得在相同的觀看方向上量測(即v ₁等於v ₂，但θ ₁不等於θ ₂，因為n ₁不等於n ₂)在第一部分113和第二部分115的光學特性。

基板110可以包括無機材料並且可以包括非晶形基板、晶體基板、或上述之組合。基板110可以由人造材料及/或天然存在的材料(例如石英和聚合物)形成。例如，在一些情況下，基板110可以被特徵化為有機的，並且具體來說可以是聚合物。適當聚合物的實例包括、但不限於：熱塑性塑料，包括聚苯乙烯(PS)(包括苯乙烯共聚物和摻合物)、聚碳酸酯(PC)(包括共聚物和摻合物)、聚酯(包括共聚物和摻合物，包括聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸乙二酯共聚物)、聚烯烴(PO)和環狀聚烯烴(環狀PO)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(包括共聚物和摻合物)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醚醯亞胺(PEI)、以及此等聚合物彼此的摻合物。其他例示性聚合物包括環氧樹脂、苯乙烯類樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺、及聚矽氧樹脂。

在一些具體實施例中，基板110可以具體排除聚合物、塑膠及/或金屬材料。基板110可以被特徵化為含鹼金屬的基板(即基板包括一種或更多種鹼金屬)。在一個或更多個實施例中，基板110表現出在約1.45至約1.55的範圍內的折射率。在具體實施例中，利用球對環(ball-on-ring)測試使用至少5個、至少10個、至少15個、或至少20個樣品量測，基板110可以在一個或更多個相對主表面上的表面表現出0.5%或更大、0.6%或更大、0.7%或更大、0.8%或更大、0.9%或更大、1%或更大、1.1%或更大、1.2%或更大、1.3%或更大、1.4%或更大、1.5%或更大、或甚至2%或更大的平均應變破壞。在具體實施例中，基板110可以在一個或更多個相對主表面上的表面表現出約1.2%、約1.4%、約1.6%、約1.8%、約2.2%、約2.4%、約2.6%、約2.8%、或約3%或更大的平均應變破壞。

適當的基板110可以表現出在約30GPa至約120GPa的範圍內的彈性模量(或楊氏模量)。在一些情況下，基板的彈性模量可以在約30GPa至約110GPa、約30GPa至約100GPa、約30GPa至約90GPa、約30GPa至約80GPa、約30GPa至約70GPa、約40GPa至約120GPa、約50GPa至約120GPa、約60GPa至約120GPa、約70GPa至約120GPa的範圍、及其間的所有範圍和子範圍內。

在一個或更多個實施例中，非晶形基板可以包括玻璃，該玻璃可以是強化或非強化的。適當玻璃的實例包括鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼金屬硼矽酸鹽玻璃、及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃。在一些變型中，玻璃可以不含氧化鋰。在一個或更多個替代實施例中，基板110可以包括諸如玻璃陶瓷基板的晶體基板(可以是強化或非強化的)，或者可以包括諸如藍寶石的單晶結構。在一個或更多個具體實施例中，基板110包括非晶形基部(例如玻璃)和結晶包層(例如藍寶石層、多晶氧化鋁層、及/或尖晶石(MgAl₂O₄)層)。

一個或更多個實施例的基板110可以具有比整體塗覆製品100的硬度(藉由本文所述的Berkovich壓頭硬度測試量測)更小的硬度。可以使用所屬技術領域中習知的方法量測基板110的硬度，包括但不限於Berkovich壓頭硬度測試或維氏硬度測試。

基板110可以是大體上光學清晰的、透明的、而且不含光散射元件。在此類實施例中，基板可以在光波長範圍間表現出約85%或更高、約86%或更高、約87%或更高、約88%或更高、約89%或更高、約90%或更高、約91%或更高、或約92%或更高的平均光透射率。在一個或更多個替代實施例中，基板110可以是不透明的或在光波長範圍間表現出低於約10%、低於約9%、低於約8 %、低於約7%、低於約6%、低於約5%、低於約4%、低於約3%、低於約2%、低於約1%、或低於約0.5%的平均光透射率。在一些實施例中，此等光反射率和透射率值可以是總反射率或總透射率(考慮到在基板的兩個主表面上的反射率或透射率)，或者可以在基板的單面上觀察到(即僅在抗反射表面122上而不考慮相對的表面)。除非另有指明，否則單獨基板的平均反射率或透射率是相對於基板主表面112以0度的入射照明角度量測(然而，此類量測可以以45度或60度的入射照明角度提供)。基板110可以可選地呈現諸如白色、黑色、紅色、藍色、綠色、黃色、橙色等顏色。

附加地或替代地，出於美學及/或功能的原因，基板110的實體厚度可以沿著其一個或更多個尺寸改變。例如，基板110的邊緣可以比基板110的較中心區域更厚。基板110的長度、寬度及實體厚度尺寸也可以按照塗覆製品100的應用或用途改變。

可以使用各種不同的製程提供基板110。例如，在基板110包括諸如玻璃的非晶形基板的情況下，各種成形方法可以包括浮製玻璃製程和下拉製程，例如融合拉伸和狹縫拉伸。

基板110一旦成形了可被強化以形成強化基板。本文中使用的用語「強化基板」可以指已被化學強化的基板，例如經由將基板表面中的較小離子離子交換成較大離子。然而，可以利用所屬技術領域中習知的其他強化方法(例如熱回火)、或利用基板的各部分之間的熱膨脹係數不匹配來形成壓縮應力和中心張力區域，以形成強化基板。

當基板110藉由離子交換製程進行化學強化時，基板的表面層中的離子被具有相同價態或氧化態的較大離子取代(或交換)。離子交換製程通常是藉由將基板浸入含有將與基板中的較小離子交換的較大離子的熔融鹽浴中進行。所屬技術領域中具有通常知識者將理解的是，用於離子交換製程的參數，包括、但不限於浴成分和溫度、浸沒時間、基板浸入鹽浴(或多種浴)中的次數、多種鹽浴的使用、附加步驟例如退火、洗滌等，大體是由基板的成分和所需的壓縮應力(CS)、基板從強化操作產生的壓縮應力層的深度(或層深DOL、或壓縮深度DOC)決定。舉例而言，含鹼金屬的玻璃基板的離子交換可以藉由浸入至少一種含鹽(例如、但不限於較大鹼金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽及氯化物)的熔融浴來實現。熔融鹽浴的溫度通常在約380℃至高達約450℃的範圍內，而浸沒時間範圍為約15分鐘至長達約40小時。然而，也可以使用與上述不同的溫度和浸沒時間。

此外，將玻璃基板浸沒在多種離子交換浴中、且在浸沒之間具有洗滌及/或退火步驟的離子交換製程之非限制性實例被描述於Douglas C.Allan等人在2009年7月10日提出申請、標題為「具有壓縮表面用於消費性應用的玻璃(Glass with Compressive Surface for Consumer Applications)」、並主張2008年7月11日提出申請的美國臨時專利申請案第61/079,995號之優先權的美國專利申請案第12/500,650號中，其中玻璃基板藉由浸沒在多種不同濃度的鹽浴中的連續離子交換處理進行強化；以及Christopher M.Lee等人在2012年11月20日領證、標題為「用於玻璃之化學強化的雙階段離子交換(Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass)」、並主張2008年7月29日提出申請的美國臨時專利申請案第61/084,398號之優先權的美國專利第8,312,739號中，其中玻璃基板藉由在使用流出物離子稀釋的第一浴中進行離子交換、隨後浸入流出物離子濃度比第一浴更低的第二浴中來進行強化。將美國專利申請案第12/500,650號和美國專利第8,312,739號的內容以引用方式全部併入本文中。

藉由離子交換實現的化學強化程度可以基於中心張力(CT)、表面CS、及壓縮深度(DOC)等參數進行量化。壓縮應力(包括表面CS)是使用諸如Orihara Industrial Co.,Ltd.(日本)製造的FSM-6000的市售儀器以表面應力計(FSM)量測。表面應力量測仰賴於應力光學係數(SOC)的精確量測，而應力光學係數與玻璃的雙折射有關。接著按照ASTM標準C770-16、標題「用於玻璃應力-光學係數量測之標準測試方法(Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient)」中描述的程序C(玻璃碟方法)量測SOC，將上述標準之內容以引用方式全部併入本文中。使用所屬技術領域中習知的散射光偏振器(SCALP)技術量測最大CT值。如本文所用，DOC意指本文所述的化學強化鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃製品中的應力從壓縮變為拉伸的深度。DOC可以藉由FSM或SCALP量測，取決於離子交換處理。在玻璃製品中的應力是藉由將鉀離子交換到玻璃製品中而產生的情況下，使用FSM量測DOC。在應力是藉由將鈉離子交換到玻璃製品中而產生的情況下，使用SCALP來量測DOC。在玻璃製品中的應力是藉由將鉀離子和鈉離子交換到玻璃中而產生的情況下，藉由SCALP來量測DOC，因為相信鈉的交換深度表示DOC，而鉀離子的交換深度表示壓縮應力大小的變化(但不是應力從壓縮到拉伸的變化)；鉀離子在此類玻璃製品中的交換深度是藉由FSM量測。

在一個實施例中，基板110可以具有250MPa或更大、300MPa或更大、例如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或更大的表面CS。強化基板可以具有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(先前稱為DOL)、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)但小於100MPa(例如95MPa、90MPa、85MPa、80MPa、75MPa、70MPa、65MPa、60MPa、55MPa或更小)的CT。在一個或更多個具體實施例中，強化基板具有以下中之一者或更多者：大於500MPa的表面CS、大於15μm的DOC(先前稱為DOL)、及大於18MPa的CT。

基板110中可使用的實例玻璃可以包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物或鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃組成物，但是其他的玻璃組成物也是考量中的。此類玻璃組成物能夠藉由離子交換製程進行化學強化。一個實例的玻璃組成物包含SiO₂、B₂O₃、及Na₂O，其中(SiO₂+B₂O₃)

66莫耳%，Na₂O

9莫耳%。在一實施例中，玻璃組成物包括至少6重量%的氧化鋁。在另外的實施例中，基板包括具有一種或更多種鹼土金屬氧化物的玻璃組成物，使得鹼土金屬氧化物的含量為至少5重量%。在一些實施例中，適當的玻璃組成物還包含K₂O、MgO及CaO中之至少一者。在特定實施例中，基板中使用的玻璃組成物可以包含61-75莫耳%的SiO₂；7-15莫耳%的Al₂O₃；0-12莫耳%的B₂O₃；9-21莫耳%的Na₂O；0-4莫耳%的K₂O；0-7莫耳%的MgO；及0-3莫耳%的CaO。

適用於基板110的進一步實例玻璃組成物包含：60-70莫耳%的SiO₂；6-14莫耳%的Al₂O₃；0-15莫耳%的B₂O₃；0-15莫耳%的Li₂O；0-20莫耳%的Na₂O；0-10莫耳%的K₂O；0-8莫耳%的MgO；0-10莫耳%的CaO；0-5莫耳%的ZrO₂；0-1莫耳%的SnO₂；0-1莫耳%的CeO₂；小於50ppm的As₂O₃；及小於50ppm的Sb₂O₃；其中12莫耳%

(Li₂O+Na₂O+K₂O)

20莫耳%並且0莫耳%

(MgO+CaO)

10莫耳%。

適用於基板110的又進一步實例玻璃組成物包含：63.5-66.5莫耳%的SiO₂；8-12莫耳%的Al₂O₃；0-3莫耳%的B₂O₃；0-5莫耳%的Li₂O；8-18莫耳%的Na₂O；0-5莫耳%的K₂O；1-7莫耳%的MgO；0-2.5莫耳%的CaO；0-3莫耳%的ZrO₂；0.05-0.25莫耳%的SnO₂；0.05-0.5莫耳%的CeO₂；小於50ppm的As₂O₃；及小於50ppm的Sb₂O₃；其中14莫耳%

(Li₂O+Na₂O+K₂O)

18莫耳%並且2莫耳%

(MgO+CaO)

7莫耳%。

在特定實施例中，適用於基板110的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物包含氧化鋁、至少一種鹼金屬、以及在一些實施例中大於50莫耳%的SiO₂、在其他實施例中至少58莫耳%的SiO₂、而在仍其他實施例中至少60莫耳%的SiO₂，其中(Al₂O₃+B₂O₃)/Σ改質劑(即改質劑的總和)的比率大於1，其中在該比率中組分以莫耳%表示，而改質劑為鹼金屬氧化物。在特定實施例中，此玻璃組成物包含：58-72莫耳%的SiO₂；9-17莫耳%的Al₂O₃；2-12莫耳%的B₂O₃；8-16莫耳%的Na₂O；及0-4莫耳%的K₂O，其中(Al₂O₃+B₂O₃)/Σ改質劑(即改質劑的總和)的比率大於1。

在仍另一個實施例中，基板110可以包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物，該鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物包含：64-68莫耳%的SiO₂；12-16莫耳%的Na₂O；8-12莫耳%的Al₂O₃；0-3莫耳%的B₂O₃；2-5莫耳%的K₂O；4-6莫耳%的MgO；及0-5莫耳%的CaO，其中：66莫耳%

SiO₂+B₂O₃+CaO

69莫耳%；Na₂O+K₂O+B₂O₃+MgO+CaO+SrO>10莫耳%；5莫耳%

MgO+CaO+SrO

8莫耳%；(Na₂O+B₂O₃)-Al₂O₃

2莫耳%；2莫耳%

Na₂O-Al₂O₃

6莫耳%；並且4莫耳%

(Na₂O+K₂O)-Al₂O₃

10莫耳%。

在替代實施例中，基板110可以包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物，該鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物包含：2莫耳%或更多的Al₂O₃及/或ZrO₂、或4莫耳%或更多的Al₂O₃及/或ZrO₂。

在基板110包括晶體基板的情況下，基板可以包括單晶，該單晶可以包括Al₂O₃。此類單晶基板被稱為藍寶石。其他適用於晶體基板的材料包括多晶氧化鋁層及/或尖晶石(MgAl₂O₄)。

可選的是，基板110可以是晶體並包括可經強化或未強化的玻璃陶瓷基板。適當的玻璃陶瓷的實例可以包括Li₂O-Al₂O₃-SiO₂體系(即LAS體系)玻璃陶瓷、MgO-Al₂O₃-SiO₂體系(即MAS體系)玻璃陶瓷、及/或所包括的主要晶相包括β-石英固溶體、β-鋰輝石、堇青石及二矽酸鋰的玻璃陶瓷。可以使用本文揭示的化學強化製程來強化玻璃陶瓷基板。在一個或更多個實施例中，可以在Li₂SO₄熔融鹽中強化MAS體系玻璃陶瓷基板，從而可以發生2Li⁺對Mg²⁺的交換。

依據一個或更多個實施例的基板110可以在基板110的各個部分中具有範圍從約100μm至約5mm的實體厚度。實例基板110的實體厚度範圍從約100μm至約500μm(例如100μm、200μm、300μm、400μm、或500μm)。另外的實例基板110的實體厚度範圍從約500μm至約1000μm(例如500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、或1000μm)。基板110可以具有大於約1mm(例如約2mm、3mm、4mm、或5mm)的實體厚度。在一個或更多個具體實施例中，基板110可以具有2mm或更小、或小於1mm的實體厚度。基板110可以被酸拋光或以其他方式處理以移除或減少表面缺陷的影響。

本文揭示的塗覆製品可以被結合到另一個製品中，另一個製品例如具有顯示器的製品(或顯示製品)(例如消費性電子產品，包括行動電話、平板電腦、電腦、導航系統等)、建築製品、運輸製品(例如汽車、火車、飛機、海船等)、電器製品、或任何需要一些透明性、防刮性、耐磨性、或上述之組合的製品。結合本文揭示的任何塗覆製品的例示性製品被圖示於第43A圖和第43B圖中。具體來說，第43A圖和第43B圖圖示出消費性電子裝置4100，消費性電子裝置4100包括具有前表面4104、後表面4106、及側表面4108的殼體4102；至少部分在該殼體內部或全部在該殼體內的電氣元件(未圖示)，該等電氣元件至少包括控制器、記憶體、及位於或鄰近該殼體的前表面的顯示器4110；以及在該殼體的前表面或該前表面上方的蓋基板4112，使得蓋基板4112在顯示器上方。在一些實施例中，蓋基板4112或殼體102的一部分中之至少一者可以包括本文揭示的任何塗覆製品。

實例

將藉由以下實例進一步闡明各種實施例。利用運算來對實例的光學性質進行模型化。使用可從Tucson AZ的Thin Film Center,Inc.獲得的薄膜設計程式「Essential Macleod」進行運算。在選擇的波長範圍內以1nm的間隔計算光譜透射率。基於各層的輸入層厚度和折射率計算給定的塗覆製品在每個波長下的透射率。塗層材料的折射率值是實驗得出或在現有文獻中找到的。為了以實驗測定材料的折射率，準備了塗層材料的材料的分散曲線。在約50℃的溫度下利用離子的輔助藉由DC、RF或RF疊加DC反應濺射從矽、鋁、矽和鋁組合或共濺射的靶、或氟化鎂靶(分別)將每個塗層材料的層形成到矽晶圓上。在一些層的沉積過程中將晶圓加熱到200℃，並使用具有3英寸直徑的靶。所用的反應氣體包括氮氣、氟氣及氧氣；使用氬氣作為惰性氣體。以13.56Mhz提供RF功率到矽靶，並提供DC功率到Si靶、Al靶及其他的靶。

使用光譜橢圓偏振術量測每個形成層和玻璃基板的折射率(為波長的函數)。隨後將如此測得的折射率用於計算實例的反射光譜。為了方便，該等實例在其描述表中使用單一折射率值，該折射率值對應於在約550nm波長下從分散曲線中選擇的點。

提供比較例以將本文所述塗層的效能與當被沉積在非平面基板上時可能具有較差光學效能的傳統塗層進行比較。

比較例A

用表1的塗層塗覆平面玻璃基板。第9圖描繪表1的光學塗層的反射率為波長的函數之曲線圖，且相對於垂直入射角改變視角。線202對應於0度的入射角，線204對應於15度的入射角，線206對應於30度的入射角，線208對應於45度的入射角，線210對應於60度的入射角。從第9圖可以看出，隨著視角改變，反射率(尤其是從約650nm和更長)增加。因此，當被塗覆在非平面基板上時，此塗層相對於基板上的不同位置可具有可觀察的光學差異。另外，將表1的塗層進行模型化，其中每個層皆被各種沉積角度的餘弦數值減薄。例如，為了模型化15度的沉積角度，將每層的厚度乘以15度的餘弦。第10圖描繪了表1的光學塗層的反射率為波長的函數之曲線圖，且在垂直視角下觀察到改變的層厚度。線212對應於0度的沉積角(與表1的塗層相同)，線214對應於15度的沉積角，線216對應於30度的沉積角，線218對應於45度的沉積角，以及線220對應於60度的沉積角。如第10圖所見，當沉積角從0度增加時，在可見光譜的某些部分的反射率增加。

比較例B

用表2的塗層塗覆平面玻璃基板。在第11圖中，線222描繪相對於法線在8度的視角下比較例B的光學塗層(表2的塗層)的反射率為波長的函數之曲線圖。

實例1

用表3的塗層塗覆平面玻璃基板。第11圖、線224描繪相對於法線在8度的視角下實例1的光學塗層的反射率為波長的函數之曲線圖。從第11圖可以看出，在超過700nm的波長下與比較例B的塗層相比，實例1的塗層具有降低的第一表面反射率。

表3

第12圖描繪在垂直入射角下觀看所設計的實例1光學塗層和層厚度減小表示35度的沉積角的實例1光學塗層之反射率為波長的函數之曲線圖。從第12圖可以看出，35度的模型化沉積角在大於約700nm的波長下造成增加反射率。然而，在可見光譜間的反射率相對較低。

第13圖描繪從垂直到60度的入射角觀看所設計的和層厚度減小表示沉積角度增加的實例1光學塗層之反射在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖。

由240標示的線表示0度至30度的模型化沉積角。由於沉積角高達30度，塗層中的顏色變化很少。線242對應於35度的沉積角，線244對應於40度的沉積角，線246對應於45度的沉積角，線248對應於50度的沉積角，線250對應於55度的沉積角，線252對應於60度的沉積角。如所模型化的，對於0度至30度的入射視角，b*在10至1的範圍內，a*在-5至0的範圍內。而且，對於0度至40度的沉積角，在0度至60度間觀察時b*小於2。

實例2

用具有下梯度層、防刮層、及上梯度層的光學塗層塗覆平面玻璃基板。將下梯度層形成在玻璃基板上。在Plasma-Therm Versaline HDPCVD腔室中使用由矽烷、氬氣、氧氣及氮氣沉積的SiO₂-SiON-SiN_x組成物沉積梯度層。藉由將過渡分成大量的短階梯來形成梯度，其中在階梯之間藉由變形參數來改變矽烷流量、氧氣、氮氣、壓力、氬氣、線圈RF功率、及RF偏壓功率，其中變形參數1為線性曲線，而增加到1以上形成越來越下凹的曲線，1以下的變形參數形成越來越上凹的曲線。防刮層由SiN_x製成，添加氧來實現上下梯度層中的梯度。

第29圖描繪用於沉積塗層的N₂(圖示為元件符號306)、O₂(圖示為元件符號304)、及SiH₄(圖示為元件符號302)的流動速率為時間的函數。利用第29圖的沉積方案來形成具有500nm下梯度層(morph=3)、1800nm防刮層、及126nm上梯度層的光學塗層。第30圖描繪以第29圖的條件形成的XPS成分分佈，其中元件符號308表示氮、元件符號310表示矽、元件符號 312表示鋁、元件符號314表示氧、及元件符號316表示氟。應當注意的是，在第29圖中，下梯度層在圖的左手部分，上梯度層在圖的右手側，而在第30圖中，下梯度層在圖的右手部分，上梯度層在圖的左手側。第31圖描繪以第29圖的沉積條件得到的塗層之計算折射率。從MFC流量計算出折射率，以適配從硬質SiN_x層到二氧化矽的中間組成物獲得的折射率對氣體流量曲線。應當理解的是，第29圖圖示的沉積是實例2的基本情況，而且假使沒有另外具體說明，則當修改實例2的塗層的一個參數時，將所有其他參數保持與第29圖的塗層一致。

第14圖描繪實例2的光學塗層(以第29圖的條件沉積)在不同視角下的第一表面反射率之曲線圖，其中線260表示在6度入射角的反射，線262表示在20度入射角的反射，線264表示在40度入射角的反射，線266表示在60度入射角的反射。可以觀察到，梯度結構產生相對無特徵的反射率曲線，該反射率曲線在反射率強度和以波長為函數的反射率形狀兩者上看起來非常類似於裸玻璃。還注意到小的反射率變化為視角的函數。與無梯度介電質堆疊設計不同的是，通帶沒有隨視角變色的偏移。相信反射率的~2%波動是由梯度層/硬質層界面處的折射率階梯變化所致。此階梯變化可以藉由許多方法消除，其中最顯而易見的是附加的氧質流控制器橫跨所需的流量範圍。

用不同的下梯度層厚度製備樣品，其中將防刮層保持在1800nm，並將上梯度層保持在126nm。第32圖描繪反射率為波長的函數，其中元件符號320表示750nm的下梯度層，元件符號324表示500nm的下梯度層，元件符號322表示250nm的下梯度層。將阻抗匹配梯度厚度從250nm改變到750nm觀察到反射率的小變化或波動。

最佳梯度結構通常使用類似S形函數的多項式曲線。阻抗匹配梯度中的類S形反射率曲線是藉由附加具有反變形參數的二冪次律梯度來產生。對於500nm的下梯度層製備具有不同梯度曲線的樣品。第33圖圖示反射率為波長的函數，其中元件符號326表示三階多項式適配梯度，元件符號324表示藉由附加具有二階曲線的冪次律曲線所產生的2階類S形形狀，元件符號322表示藉由附加具有三階曲線的冪次律曲線所產生的2階類S形形狀，元件符號320表示藉由附加具有五階曲線的冪次律曲線所產生的2階類S形形狀。各種梯度形狀產生了相對相似的反射率。

第15圖描繪在不同視角下具有不同頂部梯度塗層厚度的實例2光學塗層之反射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖。空心圓表示具有126nm上梯度層的樣品，方形表示具有256nm上梯度層的樣品，三角形表示具有504nm厚度的樣品。每個圓、三角形或方形皆表示不同的視角(即6度、20度、40度、或 60度)。第16圖描繪在垂直視角下具有不同頂部梯度塗層厚度的實例2光學塗層之透射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖。「x」表示具有126nm上梯度層的樣品，菱形表示具有256nm上梯度層的樣品，方形表示具有504nm厚度的樣品。在幾個樣品中較薄的上梯度層產生更多的中性顏色塗層。第34A圖和第34B圖分別圖示不同梯度厚度的第一表面反射顏色和透射顏色。b*的總變化比a*大。使用較薄的頂部塗層梯度層獲得了最中性顏色的點。

第35圖至第38圖分別描繪1面反射顏色、2面反射顏色、模量和硬度、以及透射顏色為頂部塗層梯度厚度的函數。可以看出，假使需要1面反射為-2

a*

0、-4

b*

0且透射為-0.4

a*

0.4、0

b*

0.5的目標，則約160-180nm的上梯度層厚度可以實現此等光學參數。

第17圖圖示對於126nm的厚度(元件符號274)、256nm的厚度(元件符號272)、及504nm的厚度(元件符號270)，上梯度層的計算折射率為厚度的函數。

第18圖描繪使用不同的上梯度層厚度製備的樣品之Berkovich硬度分佈。線276表示具有126nm上梯度層的樣品之硬度分佈，線278表示具有256nm上梯度層的樣品之硬度分佈，線280表示具有504nm上梯度層的樣品之硬度分佈。較薄的上梯度層產生增加的硬度。表4顯示模量和硬度為改變的上梯度層厚度之函數。

使用上述具有126nm上梯度層(具有不同變形參數)的塗層生產樣品。第19圖描繪具有不同變形參數的實例2塗層的上梯度層分佈之曲線圖，第20圖描繪實例2使用不同的上梯度層變形參數製備的樣品之硬度分佈。在第19圖和第20圖中，標示282的線表示變形參數為0.2，標示284的線表示變形參數為0.5，標示286的線表示變形參數為0.3，標示288的線表示變形參數為0.5。較小的線性變形參數大體產生增加的硬度。表5顯示模數和硬度為變化的變形參數之函數。

第21圖描繪在不同視角下具有不同頂部梯度變形參數的實例2光學塗層之反射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖，並且第22圖描繪依據本文描述的一個或更多個實施例在垂直視角下具有不同的頂部梯度塗層變形參數的實例2光學塗層之透射D65顏色在L*a*b*色彩空間中的a*與b*之曲線圖。在第21圖中，空心圓表示變形參數為0.2，方形表示變形參數為0.25，三角形表示變形參數為0.3，「x」表示變形參數為0.5。在第22圖中，「x」表示變形參數為0.2，菱形表示變形參數為0.25，方形表示變形參數為0.3，三角形表示變形參數為0.5。

第23圖以圖形描繪具有不同的上梯度層變形參數的實例2塗層之平均明透射率和平均明反射率，而第24圖以圖形描繪具有不同的上梯度層厚度的實例2塗層之平均明透射率和平均明反射率。在第23圖和第24圖中，方形表示在400nm至780nm光譜間的平均明反射率，並且菱形表示在400nm至780nm光譜間的平均明透射率。此外，第39圖以圖形描繪實例2的塗層的硬度和2面明透射率為變化的頂部梯度厚度之函數。如第39圖所示，某些實施例具有接近20GPa的硬度(超過一些離子交換玻璃基板的兩倍)，同時具有超過90%、與裸玻璃相近的明透射率。

實例3

將塗層沉積到包含6層阻抗匹配堆疊、2000nm防刮塗層、及126nm上梯度層的玻璃基板上。因此，實例3的塗層與實例2的塗層相似，不同之處僅在於在實例3中使用分離的層堆疊取代實例2的下梯度層。將實例3的塗層顯示於表6中。塗層是藉由濺射技術沉積。

第40圖描繪在變化的入射視角下實例3的塗層的反射率為波長的函數，其中元件符號354表示6度的入射角，元件符號356表示20度的入射角，元件符號352表示40度的入射角，元件符號350表示60度的入射角。第42圖圖示實例3的塗覆製品在6度、20度、40度及60度的入射角下的a*和b*第一表面反射色坐標(方形)。實例3的塗覆製品具有約a*=-0.25和b*=-0.25的透射色坐標。

實例4

將塗層沉積到包含6層阻抗匹配堆疊、2000nm防刮塗層、及126nm上梯度層的玻璃基板上。因此，實例4的塗層與實例2的塗層相似，不同之處僅在於在實例4中使用分離的層堆疊取代實例2的下梯度層。此外，實例4的塗層與實例3的塗層相似，不同之處僅在於使用塗覆材料。將實例4的塗層顯示於表7。塗層是藉由PECVD沉積。

第41圖描繪在變化的入射視角下實例4的塗層的反射率為波長的函數，其中元件符號360表示6度的入射角，元件符號362表示20度的入射角，元件符號364表示40度的入射角，元件符號366表示60度的入射角。第42圖圖示實例4的塗覆製品在6度、20度、40度及60度的入射角下的a*和b*第一表面色坐標(菱形)。實例4的塗覆製品具有約a*=-0.2和b*=0.7的透射色坐標。

表8列出三種樣品塗層的塗覆製品之硬度、模量、明透射率、及明反射率。樣品塗層A和B具有傳統的6層阻抗匹配堆疊、2微米硬塗層、及~125nm厚的AR梯度。塗層樣品A是在Plasma-Therm HDPCVD上藉由CVD使用SiO₂-SiON-SiN_x材料體系沉積。塗層樣品B是在AJA上藉由濺射使用SiAlON-SiO₂材料體系沉積。塗層樣品C具有250nm厚的阻抗匹配梯度、2um 的硬塗層、及125nm厚的AR梯度。是在Plasma-Therm HDPCVD上藉由CVD使用SiO₂-SiON-SiN_x材料體系沉積。效能幾乎相同。

可以將說明書中描述的各種特徵以任何和所有的組合組合，例如如以下實施例中所列。

實施例1.一種塗覆製品，包含：一基板，該基板具有一主表面，該主表面包含一第一部分和一第二部分，其中垂直於該主表面之該第一部分的一第一方向不等於垂直於該主表面之該第二部分的一第二方向，且該第一方向與該第二方向之間的角度在約10度至約180度的範圍內；以及一光學塗層，至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上，該光學塗層形成一抗反射表面，其中：在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由一Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品在約50nm或更深的一壓痕深度處表現出約8GPa或更大的硬度；在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出約8%或更小的一單側平均光反射率，其中該第一部分的該單側平均光反射率係相對於該第一方向以一第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約60度範圍內的一角度；在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出約8%或更小的一單側平均光反射率，其中該第二部分的該單側平均光反射率係相對於該第二方向以一第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度包含偏離該第二方向約0度至約60度範圍內的一角度；及在該第一部分和在該第二部分的該單側平均光反射率係在一範圍從約400nm至約800nm的一光波長範圍間量測。

實施例2.如實施例1所述之塗覆製品，其中垂直於該第一部分的該第一方向與垂直於該第二部分的該第二方向之間的角度係在約10度至約90度的範圍內。

實施例3.如實施例1或實施例2所述之塗覆製品，其中：該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約10度範圍內的一角度；以及該第二入射照明角度包含偏離該第二方向約0度至約10度範圍內的一角度。

實施例4.如實施例1-3中任一實施例所述之塗覆製品，其中：在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，對於在約0度至約60度範圍內的所有角度，該塗覆製品表現出約8%或更小的一單側平均光反射率；以及在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，對於在約0度至約60度範圍內的所有角度，該塗覆製品表現出約8%或更小的一單側平均光反射率。

實施例5.如實施例1-4中任一實施例所述之塗覆製品，其中在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出約5%或更小的一單側平均光反射率；以及在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出約5%或更小的一單側平均光反射率。

實施例6.一種塗覆製品，包含：一基板，該基板具有一主表面，該主表面包含一第一部分和一第二部分，其中垂直於該主表面之該第一部分的一第一方向不等於垂直於該主表面之該第二部分的一第二方向，且該第一方向與該第二方向之間的角度在約10度至約180度的範圍內；以及一光學塗層，至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上，該光學塗層形成一抗反射表面，其中：在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由一Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品在約50nm或更深的一壓痕深度處表現出約8GPa或更大的硬度；及藉由國際照明光源委員會(International Commission on Illumination illuminant)下的(L*,a*,b*)比色系統中的反射顏色坐標量測，該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異小於或等於約10，其中將該反射顏色差異定義為

((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)，而且其中在該第一部分處的反射顏色係相對於該第一方向以一第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約60度範圍內的一角度，並且在該第二部分處的反射顏色係相對於該第二方向以一第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度包含偏離該第二方向約0度至約60度範圍內的一角度。

實施例7.如實施例6所述之塗覆製品，其中該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異小於或等於約5。

實施例8.如實施例6或實施例7所述之塗覆製品，其中該第一方向與該第二方向之間的角度在約10度至約90度的範圍內。

實施例9.如實施例6-8中任一實施例所述之塗覆製品，其中：該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約10度範圍內的一角度；以及該第二入射照明角度包含偏離該第二方向約0度至約10度範圍內的一角度。

實施例10.如實施例6-9中任一實施例所述之塗覆製品，其中對於在約0度至60度範圍內的所有第一入射照明角度和對於在約0度至約60度範圍內的所有第二入射照明角度，該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異小於或等於約10。

實施例11.如實施例6-10中任一實施例所述之塗覆製品，其中在該第一部分的參考點顏色為約10或更小，在該第二部分的參考點顏色為約10或更小，其中在該第一部分的參考點顏色係以該第一入射照明角度量測，並且在該第二部分的參考點顏色係以該第二入射照明角度量測，而且其中該參考點為(a*,b*)=(0,0)、(-2,-2)、或(-4,-4)。

實施例12.如實施例6-10中任一實施例所述之塗覆製品，其中在該第一部分的參考點顏色為約5或更小，在該第二部分的參考點顏色為約5或更小，其中在該第一部分的參考點顏色係以該第一入射照明角度量測，並且在該第二部分的參考點顏色係以該第二入射照明角度量測，而且其中該參考點為(a*,b*)=(0,0)、(-2,-2)、或(-4,-4)。

實施例13.一種塗覆製品，包含：一基板，該基板具有一主表面，該主表面包含一第一部分和一第二部分，其中垂直於該主表面之該第一部分的一第一方向不等於垂直於該主表面之該第二部分的一第二方向，且該第一方向與該第二方向之間的角度在約10度至約180度的範圍內；以及一光學塗層，至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上，該光學塗層形成一抗反射表面，其中：在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由一Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品在約50nm或更深的一壓痕深度處表現出約8GPa或更大的硬度；及藉由國際照明光源委員會(International Commission on Illumination illuminant)下的(L*,a*,b*)比色系統中的反射顏色坐標量測，該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異小於或等於約10，其中將該反射顏色差異定義為

((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)，而且其中在該第一部分處的反射顏色係相對於該第一方向以一第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約60度範圍內的一角度，並且在該第二部分處的反射顏色係以一第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度係在與該第一入射照明角度的方向相同的方向上，使得在該第一部分和該第二部分處的反射顏色係在相同的觀看方向上量測。

實施例14.如實施例1-13中任一實施例所述之塗覆製品，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向約0度至約10度範圍內的一角度。

實施例15.如實施例1-14中任一實施例所述之塗覆製品，其中該基板包含非晶形基板或晶體基板。

實施例16.如實施例1-15中任一實施例所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含與該基板接觸的一第一梯度層、在該第一梯度層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一第二梯度層，該第二梯度層界定該抗反射表面，其中：該第一梯度層在該基板的折射率係在該基板的折射率之0.2以內；該第一梯度層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；該第二梯度層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；以及該第二梯度層在該抗反射表面的折射率為約1.35至約1.7。

實施例17.如實施例1-15中任一實施例所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含一第一抗反射塗層、在該第一抗反射塗層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一第二抗反射塗層，該第二抗反射塗層界定該抗反射表面，其中該第一抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層，並且該第二抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層。

實施例18.如實施例1-15中任一實施例所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含與該基板接觸的一梯度層、在該梯度層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一抗反射塗層，該抗反射塗層界定該抗反射表面，其中：該梯度層在該基板的折射率係在該基板的折射率之0.2以內；該梯度層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；及該抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層。

實施例19.如實施例1-15中任一實施例所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含與該基板接觸的一抗反射塗層、在該抗反射塗層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一梯度層，該梯度層界定該抗反射表面，其中：該抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層；該抗反射塗層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；及該梯度層在該抗反射表面的折射率為約1.35至約1.7。

100‧‧‧塗覆製品

110‧‧‧非平面基板

112‧‧‧主表面

113‧‧‧第一部分

114‧‧‧主表面

115‧‧‧第二部分

116‧‧‧次表面

118‧‧‧次表面

120‧‧‧光學塗層

122‧‧‧抗反射表面

d‧‧‧箭頭

n₁‧‧‧法線方向

n₂‧‧‧法線方向

t‧‧‧線

v₁‧‧‧觀看方向

v₂‧‧‧觀看方向

θ1‧‧‧入射照明角度

θ2‧‧‧入射照明角度

φ‧‧‧沉積角

Claims

一種塗覆製品，包含：一基板，該基板具有一主表面，該主表面包含一第一部分和一第二部分，其中垂直於該主表面之該第一部分的一第一方向不等於垂直於該主表面之該第二部分的一第二方向，且該第一方向與該第二方向之間的角度在10度至180度的範圍內；以及一光學塗層，至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上，該光學塗層形成一抗反射表面，其中：在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由一Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品在50nm或更深的一壓痕深度處表現出8GPa或更大的硬度；在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出8%或更小的一單側平均光反射率，其中該第一部分的該單側平均光反射率係相對於該第一方向以一第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向0度至60度範圍內的一角度；在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出8%或更小的一單側平均光反射率，其中該第二部分的該單側平均光反射率係相對於該第二方向以一第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度包含偏離該第二方向0度至60度範圍內的一角度；及在該第一部分和在該第二部分的該單側平均光反射率係在一範圍從400nm至800nm的一光波長範圍間量測。
如請求項1所述之塗覆製品，其中：該第一入射照明角度包含偏離該第一方向0度至10度範圍內的一角度；以及該第二入射照明角度包含偏離該第二方向0度至10度範圍內的一角度。
如請求項1所述之塗覆製品，其中：在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，對於在0度至60度範圍內的所有角度，該塗覆製品表現出8%或更小的一單側平均光反射率；以及在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，對於在0度至60度範圍內的所有角度，該塗覆製品表現出8%或更小的一單側平均光反射率。
如請求項1所述之塗覆製品，其中在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出5%或更小的一單側平均光反射率；以及在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出5%或更小的一單側平均光反射率。
如請求項1所述之塗覆製品，其中該光學塗層具有一厚度，該厚度係於該基板之該主表面的法線方向上所量測，其中設置於該基板的該第一部分及該第二部分上的光學塗層的各部分之間的厚度不同。
一種塗覆製品，包含：一基板，該基板具有一主表面，該主表面包含一第一部分和一第二部分，其中垂直於該主表面之該第一部分的一第一方向不等於垂直於該主表面之該第二部分的一第二方向，且該第一方向與該第二方向之間的角度在10度至180度的範圍內；以及一光學塗層，至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上，該光學塗層形成一抗反射表面，其中：在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由一Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品在50nm或更深的一壓痕深度處表現出8GPa或更大的硬度；及藉由國際照明光源委員會(International Commission on Illumination illuminant)下的(L*,a*,b*)比色系統中的反射顏色坐標量測，該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異小於或等於10，其中將該反射顏色差異定義為
((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)，而且其中在該第一部分處的反射顏色係相對於該第一方向以一第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向0度至60度範圍內的一角度，並且在該第二部分處的反射顏色係相對於該第二方向以一第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度包含偏離該第二方向0度至60度範圍內的一角度。
如請求項6所述之塗覆製品，其中：該第一入射照明角度包含偏離該第一方向0度至10度範圍內的一角度；以及該第二入射照明角度包含偏離該第二方向0度至10度範圍內的一角度。
如請求項6所述之塗覆製品，其中對於在0度至60度範圍內的所有第一入射照明角度和對於在0度至60度範圍內的所有第二入射照明角度，該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異小於或等於10。
如請求項6所述之塗覆製品，其中在該第一部分的參考點顏色為10或更小，在該第二部分的參考點顏色為10或更小，其中在該第一部分的參考點顏色係以該第一入射照明角度量測，並且在該第二部分的參考點顏色係以該第二入射照明角度量測，而且其中該參考點為(a*,b*)=(0,0)、(-2,-2)、或(-4,-4)。
如請求項6所述之塗覆製品，其中該光學塗層具有一厚度，該厚度係於該基板之該主表面的法線方向上所量測，其中設置於該基板的該第一部分及該第二部分上的光學塗層的各部分之間的厚度不同。
一種塗覆製品，包含：一基板，該基板具有一主表面，該主表面包含一第一部分和一第二部分，其中垂直於該主表面之該第一部分的一第一方向不等於垂直於該主表面之該第二部分的一第二方向，且該第一方向與該第二方向之間的角度在10度至180度的範圍內；以及一光學塗層，至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上，該光學塗層形成一抗反射表面，其中：在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分、在該抗反射表面上藉由一Berkovich壓頭硬度測試量測，該塗覆製品在50nm或更深的一壓痕深度處表現出8GPa或更大的硬度；及藉由國際照明光源委員會(International Commission on Illumination illuminant)下的(L*,a*,b*)比色系統中的反射顏色坐標量測，該塗覆製品在該基板的該第一部分與該基板的該第二部分之間的反射顏色差異小於或等於10，其中將該反射顏色差異定義為
((a*_第一部分-a*_第二部分)²+(b*_第一部分-b*_第二部分)²)，而且其中在該第一部分處的反射顏色係相對於該第一方向以一第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向0度至60度範圍內的一角度，並且在該第二部分處的反射顏色係以一第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度係在與該第一入射照明角度的方向相同的方向上，使得在該第一部分和該第二部分處的反射顏色係在相同的觀看方向上量測。
如請求項1-11中任一項所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含與該基板接觸的一第一梯度層、在該第一梯度層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一第二梯度層，該第二梯度層界定該抗反射表面，其中：該第一梯度層在該基板的折射率係在該基板的折射率之0.2以內；該第一梯度層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；該第二梯度層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；以及該第二梯度層在該抗反射表面的折射率為1.35至1.7。
如請求項1-11中任一項所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含一第一抗反射塗層、在該第一抗反射塗層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一第二抗反射塗層，該第二抗反射塗層界定該抗反射表面，其中該第一抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層，並且該第二抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層。
如請求項1-11中任一項所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含與該基板接觸的一梯度層、在該梯度層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一抗反射塗層，該抗反射塗層界定該抗反射表面，其中：該梯度層在該基板的折射率係在該基板的折射率之0.2以內；該梯度層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；及該抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層。
如請求項1-11中任一項所述之塗覆製品，其中該光學塗層包含與該基板接觸的一抗反射塗層、在該抗反射塗層上方的一防刮層、以及在該防刮層上方的一梯度層，該梯度層界定該抗反射表面，其中：該抗反射塗層至少包含一低RI層和一高RI層；該抗反射塗層在該防刮層的折射率係在該防刮層的折射率之0.2以內；及該梯度層在該抗反射表面的折射率為1.35至1.7。
如請求項11所述之塗覆製品，其中該光學塗層具有一厚度，該厚度係於該基板之該主表面的法線方向上所量測，其中設置於該基板的該第一部分及該第二部分上的光學塗層的各部分之間的厚度不同。
一種消費性電子產品，包含：一殼體，具有一前表面、一後表面、及一側表面；至少部分在該殼體內的電元件，該等電元件至少包括一控制器、一記憶體、及一顯示器，該顯示器位於或鄰近該殼體的該前表面；以及一蓋基板，位於該顯示器上方，其中該殼體的一部分或該蓋基板中之至少一者包含如請求項1-16及18中任一項所述之塗覆製品。
一種塗覆製品，包含：一基板，該基板具有一主表面，該主表面包含一第一部分和一第二部分，其中垂直於該主表面之該第一部分的一第一方向不等於垂直於該主表面之該第二部分的一第二方向，且該第一方向與該第二方向之間的角度在10度至180度的範圍內；以及一光學塗層，至少位於該主表面之該第一部分和該第二部分上，該光學塗層形成一抗反射表面，其中：在該基板的該第一部分和該基板的該第二部分，該塗覆製品表現出8GPa或更大的硬度；在該基板的該第一部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出2%或更小之單側平均光反射率，其中該第一部分之單側平均光反射率係相對於該第一方向以一第一入射照明角度量測，其中該第一入射照明角度包含偏離該第一方向0度至60度範圍內的一角度；在該基板的該第二部分、在該抗反射表面處量測，該塗覆製品表現出2%或更小之單側平均光反射率，其中該第二部分之單側平均光反射率係相對於該第二方向以一第二入射照明角度量測，其中該第二入射照明角度包含偏離該第二方向0度至60度範圍內的一角度；且在該第一部分和在該第二部分的該單側平均光反射率係在一範圍從400nm至800nm的一光波長範圍間量測。
如請求項1-16及18中任一項所述之塗覆製品，其中該基板進一步包含一第二主表面，該第二主表面係相對於該主表面，其中該第二主表面為平面。
如請求項18所述之塗覆製品，其中該光學塗層具有一厚度，該厚度係於該基板之該主表面的法線方向上所量測，其中設置於該基板的該第一部分及該第二部分上的光學塗層的各部分之間的厚度不同。