CN111132945A - 具有受控的粗糙度和微结构的涂层 - Google Patents

Abstract

制品包括包含主要表面的玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材。功能涂层布置在基材的主要表面的上方。涂层包括布置在主要表面上方的第一部分。在所述第一部分上布置一个或多个间断层。在所述一个或多个间断层的上方布置第二部分。所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一和第二部分中的一个，以及在约450nm至约650nm的可见光波长范围上，涂层具有大于约10％的平均光学透射率。

Description

具有受控的粗糙度和微结构的涂层

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119，要求2017年7月31日提交的美国临时申请系列第62/539,112号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及具有功能涂层的制品，更具体地，涉及具有硬的功能涂层的制品，所述硬的功能涂层具有受控的粗糙度和微结构(具体来说，是光学性质)。

背景技术

透明的硬涂层(例如，AlN_x、AlO_xN_y、Al₂O₃、ZrO₂-Al₂O₃、SiN_x、SiO_xN_y、钻石或钻石状碳涂层和/或ZrO₂可能具有无定形/多晶或半晶体微结构)，这取决于它们的制造条件。这些涂层对于各种应用可能是有价值的。例如，此类涂层可以用作基材上的硬且耐划痕或耐磨损的涂层，具有高的光学透明度。这些材料会具有形成多晶或半晶体微结构的天然趋势。这种多晶微结构可以赋予诸如机械韧性或压电性质之类的某些益处。为了使得这些性质的益处最大化，对微晶尺寸进行工程加工(例如，降低微晶尺寸从而控制涂层表面粗糙度)可能是有利的。相信硬涂层的表面粗糙度对于沉积在硬涂层顶部上的有机低摩擦薄层(例如易清洁涂层，如1-10纳米(nm)厚的含氟硅烷涂层)的某些机械磨损性能测试、摩擦接触事件以及耐久性起到重要作用。

因此，需要控制多晶或半晶体硬涂层微结构、微晶尺寸和表面粗糙度同时维持下方基材的光学透明度的方法，来用于显示器、触摸屏、眼镜、窗和类似应用。因此，还需要具有硬的功能涂层的制品，所述硬的功能涂层具有受控的粗糙度和微结构(具体来说，是光学性质)。

发明内容

根据本公开的一些方面，制品包括玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材，所述基材包含主要表面。功能涂层布置在基材的主要表面的上方。涂层包括布置在主要表面上方的第一部分。在所述第一部分上布置一个或多个间断层。在所述一个或多个间断层的上方布置第二部分。所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一和第二部分中的一个，以及在约450nm至约650nm的可见光波长范围上，涂层具有大于约10％的平均光学透射率。

根据本公开的一些方面，制品包括基材，所述基材包含主要表面以及玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷组成。功能涂层布置在基材的主要表面的上方从而形成经涂覆的表面。涂层包括布置在主要表面上方的第一部分。多个间断层布置在所述第一部分的上方并且包含不同于所述第一部分的微结构。在所述多个间断层的上方布置第二部分。间断层包括在约450nm至约650nm的可见光波长范围上的大于约85％的光学透射率，并且间断层中的每一个具有100nm或更小的厚度。

根据本公开的其他方面，消费者电子产品包括外壳，所述外壳具有前表面、背表面和侧表面。电子组件至少部分位于在外壳内，电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，显示器位于外壳的前表面处或者与外壳的前表面相邻。覆盖玻璃布置在显示器的上方。一部分的外壳或覆盖玻璃中的至少一个包括上文所述的制品。

在以下的详细描述中提出了本文的其他特征和优点，其中的特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。

要理解的是，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解本公开和所附权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。

所含附图用于进一步理解本公开的原理，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图图示说明了本公开的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来说明例如本公开的原理和操作。要理解的是，在本说明书和附图中揭示的本公开的各种特征可以以任意和所有的组合使用。作为非限制性例子，本公开的各种特征可根据如下实施方式相互组合。

根据第1个方面，提供的制品包括：包含主要表面的玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材，以及布置在基材的主要表面上方的功能涂层。涂层包括：布置在主要表面上方的第一部分，布置在所述第一部分上方的一个或多个间断层，以及布置在所述一个或多个间断层上方的第二部分。所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一和第二部分中的一个，以及在约450nm至约650nm的可见光波长范围上，涂层具有大于约10％的平均光学透射率。

根据第2个方面，提供了方面1的制品，其中，所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一和第二部分这两者。

根据第3个方面，提供了方面1和2中任一项的制品，其中，所述一个或多个间断层具有无定形微结构。

根据第4个方面，提供了方面1-3中任一项的制品，其中，涂层的所述第一和第二部分分别包括多层，以及涂层的平均光学透射率大于约50％。

根据第5个方面，提供了方面1-4中任一项的制品，其中，距离间断层约100nm内的涂层的所述第二部分所包含的平均微结构晶体尺寸小于距离间断层约100nm内的所述第一部分的平均微结构晶体尺寸。

根据第6个方面，提供了方面1-5中任一项的制品，其中，所述一个或多个间断层中的每一个包括约50nm或更小的厚度。

根据第7个方面，提供了方面6的制品，其中，所述一个或多个间断层包括约10nm或更小的厚度。

根据第8个方面，提供了方面1-7中任一项的制品，其中，所述一个或多个间断层是多孔的。

根据第9个方面，提供了方面1-8中任一项的制品，其中，所述第一和第二部分中的至少一个包括约0.1μm至约2μm的厚度。

根据第10个方面，提供了方面1-8中任一项的制品，其中，所述一个或多个间断层包含三层，以及制品还包括位于所述一个或多个间断层(interrupting layer)之间的多个隔开层(spacing layer)。

根据第11个方面，提供了方面1-10中任一项的制品，并且它们还包括布置在功能涂层的所述第二部分上方的易清洁(ETC)涂层。

根据第12个方面，提供了方面1-11中任一项的制品，其中，涂层包括约5nm Rq或更小的表面粗糙度。

根据第13个方面，提供的制品包括：包含主要表面和玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷组成的基材，以及布置在基材的主要表面上方从而形成经涂覆的表面的功能涂层。涂层包括：布置在主要表面上方的第一部分，布置在所述第一部分上方并且包含不同于所述第一部分的微结构的多个间断层，以及布置在所述多个间断层上方的第二部分。间断层包括在约450nm至约650nm的可见光波长范围上的大于约85％的光学透射率，并且间断层中的每一个具有100nm或更小的厚度。

根据第14个方面，提供了方面13的制品，其中，所述多个间断层所包含的相对于所述第一和第二部分中的任一个的折射率差异是约0.1或更大，以及其中，间断层中的每一个的厚度是约5nm或更大。

根据第15个方面，提供了方面13和14中任一项的制品，其中，涂层包括约5nm Rq或更小的表面粗糙度。

根据第16个方面，提供了方面13-15中任一项的制品，其中，所述第一和第二部分分别包括第一和第二本体层，以及所述第一和第二本体层分别包括约200nm或更大的厚度。

根据第17个方面，提供了方面16的制品，其中，所述第一和第二本体层分别与所述多个间断层中的至少一个接触。

根据第18个方面，提供了方面13-17中任一项的制品，其中，所述多个间断层包括Al₂O₃。

根据第19个方面，提供了方面13-18中任一项的制品，其中，基材包括压缩应力区域，所述压缩应力区域从主要表面延伸到基材中的第一选定深度。

根据第20个方面，提供了方面13-19中任一项的制品，其中，所述多个间断层所占的厚度是功能涂层的总厚度的约10％或更小。

根据第21个方面，提供了消费者电子产品，其包括：具有前表面、背表面和侧表面的外壳；至少部分位于外壳内的电子组件，电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，显示器位于外壳的前表面或者与外壳的前表面相邻；以及布置在显示器上方的覆盖玻璃。外壳或者覆盖玻璃的一部分中的至少一个包括方面1-20中任一项的制品。

根据第22个方面，提供了方面13-19中任一项的制品，其中，经涂覆的表面具有约12或更大的硬度，这是通过布氏纳米压痕在约100nm或更大的压痕深度测得的。

根据第23个方面，提供了方面13-19中任一项的制品，其中，功能涂层的所述第一部分和/或所述第二部分包括多晶或半晶体材料。

根据第24个方面，提供了方面13-19中任一项的制品，其中，功能涂层的所述第一部分和/或所述第二部分包括多晶或半晶体材料，所述材料包括AlOxNy，式中，(表示氧相对于铝的摩尔分数的)x是约0.02至约0.25；以及式中，(表示氮相对于铝的摩尔分数的)y是约0.75至约0.98。

根据第25个方面，提供了在基材上形成功能涂层的方法，其包括如下步骤：在基材的主要表面上沉积第一部分；在所述第一部分上沉积一个或多个间断层，所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一部分并且在约450nm至约650nm的可见光波长范围的光学透射率是大于约85％；以及在所述一个或多个间断层上沉积第二部分。

根据第26个方面，提供了方面25的方法，其中，沉积一个或多个间断层的步骤还包括沉积所述一个或多个间断层从而包含约100nm或更小的厚度的步骤。

附图说明

以下是结合附图进行的附图说明。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可以按比例放大显示或示意性显示。

在附图中：

图1A是根据至少一个例子的包含膜的制品的横截面图；

图1B是根据至少一个例子的包含膜的制品的横截面图；

图2是根据至少一个例子的消费者电子产品；

图3是对于本公开的各种实施例以及比较例的5°入射角的模型第一表面反射率图；

图4是对于本公开的各种实施例以及比较例的5°入射角的模型双表面透射率图；

图5A是对于本公开的各种实施例以及比较例的0°至90°的所有观察角的第一表面反射D65颜色图；

图5B是对于本公开的各种实施例以及比较例的0°至90°的所有观察角的双表面透射D65颜色图；

图6是对于本公开的至少一个实施例以及比较例的6°入射角的第一表面反射率图；

图7是对于本公开的至少一个实施例以及比较例的6°入射角的双表面透射率图；

图8是根据本公开至少一个实施例的5°入射角的第一表面反射率图；

图9是根据本公开至少一个实施例的5°入射角的双表面透射率图；

图10A是对于本公开的各种实施例以及比较例的0°至90°的所有观察角的第一表面反射D65颜色图；以及

图10B是对于本公开的各种实施例以及比较例的0°至90°的所有观察角的双表面透射D65颜色图。

图11是基材上的各种厚度的膜的硬度与压痕深度关系图。

具体实施方式

在以下的详细描述中提出了附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述内容就容易理解，或按下面的描述和权利要求书以及附图所述实施实施方式而被认识。

如本文所用，术语“和/或”当用于列举两个或更多个项目时，表示所列项目中的任意一个可以单独采用，或者可以采用所列项目中的两个或更多个的任意组合。例如，如果描述组合物含有组分A、B和/或C，则组合物可只含有A；只含有B；只含有C；含有A和B的组合；含有A和C的组合；含有B和C的组合；或含有A、B和C的组合。

在本文件中，关系术语，例如第一和第二、顶部和底部等，仅仅用于将一个实体或行为与另一个实体或行为区分开来，没有必然要求或暗示此类实体或行为之间的任何实际的此类关系或顺序。

本领域技术人员以及利用和使用本公开内容的人会进行本公开的改进。因此，要理解的是，附图所示和上文所述的实施方式仅仅是示意性目的而不是旨在限制本公开的范围，本公开的范围由所附权利要求书所限定，根据专利法的原理解读为包括等同原则。

出于本公开的目的，术语“相连”(其所有形式：连接、相连接、连接的等)通常表示两个组件(以电或机械方式)相互直接或间接接合到一起。此类接合自然可以是静态或者自然可以是可移动的。可以通过这两个组件以及任何额外的中间元件(以电或机械方式)实现此类接合，所述任何额外的中间元件相互整体形成单个单体件或者与所述两个组件整体形成单个单体件。除非另有说明，否则此类接合自然可以是永久的，或者自然可以是可去除或者可脱离的。

如本文所用，术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的，而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的，反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。

当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论本说明书的数值或者范围的端点有没有陈述“约”，该数值或者范围的端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，一种没有用“约”修饰。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。

本文所用术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所描述的特征与数值或描述相等同或近似相同。例如，“基本平坦”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，“基本上”旨在表示两个值是相等或者近似相等的。在一些实施方式中，“基本上”可以表示数值相互在约为10％之内，例如相互在约为5％之内，或者相互在约为2％之内。

本文所用的方向术语，例如上、下、左、右、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。

如本文所用，术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，并且不应限制为“仅一个”，除非另有明确相反说明。因此，例如，提到的“一种组件”包括具有两种或更多种这类组件的实施方式，除非文本中有另外的明确表示。

现参见图1A和1B，层叠制品10包括膜14和基材18。如下文详细解释，膜14可以是多层结构，其提供了多种功能性质(例如，耐划痕性)和光学性质(例如，减反射和色中性)。

基材18可以具有相对主表面18A、18B。基材18还可以限定一个或多个次表面。出于本公开的目的，术语“主要表面”可以是相对主表面18A、18B和/或次表面中的一个或多个。根据各种例子，膜14可以布置在基材18的主要表面上。基材18可以是基本平坦的片材，但是其他例子可以采用弯曲或者任意其他形状或造型的基材18。作为补充或替代，出于美观和/或功能原因，基材18的厚度可以沿其一个或多个尺寸发生变化。例如，基材18的边缘可以相比于基于玻璃的基材18的更为中心区域而言是较厚的，或者反之亦可。根据制品10的应用或用途，基材18的长度、宽度和厚度尺寸也可以发生变化。

如上文所解释的那样，制品10包括基材18，在其上放置或者布置了膜14。基材18可以包括玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷材料，和/或其组合。出于本公开内容的目的，术语“基于玻璃的”可以表示玻璃、玻璃陶瓷和/或陶瓷材料。如本文所用术语“基于玻璃的”旨在包括至少部分由玻璃制造的任意材料，包括玻璃、玻璃陶瓷和蓝宝石。“玻璃陶瓷”包括通过玻璃的受控结晶产生的材料。在实施方式中，玻璃陶瓷具有约1％至约99％结晶度。合适的玻璃陶瓷的例子可以包括Li₂O-Al₂O₃-SiO₂体系(即，LAS体系)玻璃陶瓷、MgO-Al₂O₃-SiO₂体系(即，MAS体系)玻璃陶瓷、ZnO×Al₂O₃×nSiO₂(即，ZAS体系)和/或包括具有β-石英固溶体、β-锂辉石、堇青石和二硅酸锂的主晶相的玻璃陶瓷。可以采用本文所揭示的化学强化工艺对玻璃陶瓷基材进行强化。在一个或多个实施方式中，MAS体系玻璃陶瓷基材可以在Li₂SO₄熔盐中进行强化，从而可以发生2Li⁺被Mg²⁺交换。根据各种例子，基材18可以是基于玻璃的基材。在基材18的基于玻璃的例子中，基材18可以经过强化或者是牢固的，如下文更详细解释。基材18可以是基本上透澈、透明和/或没有光散射的。在基材18的基于玻璃的例子中，基材18可以具有约1.45至约1.55的折射率。此外，制品10的基材18可以包括蓝宝石和/或聚合物材料。合适的聚合物的例子包括但不限于：热塑性物质，包括聚苯乙烯(PS)(包括苯乙烯共聚物和掺混物)、聚碳酸酯(PC)(包括共聚物和掺混物)、聚酯(包括共聚物和掺混物，包括聚乙二醇对苯二甲酸酯和聚乙二醇对苯二甲酸酯共聚物)、聚烯烃(PO)和环聚烯烃(环PO)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(包括共聚物和掺混物)、热塑性氨基甲酸酯(TPU)、聚醚酰亚胺(PEI)，以及这些聚合物的相互掺混物。其他示例性聚合物包括环氧树脂、苯乙烯类树脂、酚醛类树脂、三聚氰胺树脂和硅酮树脂。

根据各种例子，基材18可以具有约50微米(微米或μm)至约5毫米(mm)的厚度范围。基材18的示例性厚度范围是1μm至1000μm或者100μm至500μm。例如，基材18可以具有如下厚度：约100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm。根据其他例子，基于玻璃的基材18可以具有大于或等于约1mm、约2mm、约3mm、约4mm或者约5mm的厚度。在一个或多个具体例子中，基于玻璃的基材18可以具有2mm或更小或者小于1mm的厚度。基材18可以经过酸性抛光或者任意其他方式的处理，以去除或减少表面瑕疵的影响。

基材18可以是较为原始且无瑕疵的(例如，具有少量的表面瑕疵或者平均表面瑕疵尺寸小于约1μm)。当采用经过强化或者坚固的基于玻璃的基材18时，此类基材18可以表征为，在此类基材18的一个或多个相对主表面上具有高的平均挠曲强度(当相比于未强化或者不坚固的基于玻璃的基材18时)，或者具有高的表面失效应变(当相比于未强化或者不坚固的基于玻璃的基材18时)。

合适的基材18可以展现出约30GPa至约120GPa的弹性模量(例如杨氏模量)。在一些情况下，基材的弹性模量可以是约30GPa至约110GPa、约30GPa至约100GPa、约30GPa至约90GPa、约30GPa至约80GPa、约30GPa至约70GPa、约40GPa至约120GPa、约50GPa至约120GPa、约60GPa至约120GPa、约70GPa至约120GPa，以及其间的所有范围和子范围。本公开内容所陈述的基材的杨氏模量值或者弹性模量值指的是通过ASTM E2001-13中，题为“StandardGuide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in BothMetallic and Non-metallic Parts(共振超声波光谱法用于金属和非金属部件缺陷检测的标准指南)”提出的一般类型的共振超声波光谱技术的测量值。

可以采用各种不同工艺来提供基于玻璃的基材18的例子。例如，形成基于玻璃的基材18的方法包括浮法玻璃工艺和下拉工艺，例如熔合拉制和狭缝拉制。

一旦形成，可以对基于玻璃的基材18的例子进行强化以形成基于强化玻璃的基材18。如本文所用，术语“基于强化玻璃的基材”会表示通过例如用较大碱金属离子来离子交换基于玻璃的基材18的表面中的较小离子，从而通过制造后的工艺向基材18增加残留压缩应力的经过强化的基于玻璃的基材18。但是，可以采用本领域已知的其他强化方法，例如可以采用热回火来形成强化的基于玻璃的基材18的例子。如下文将要描述的那样，基于强化玻璃的基材包括基于玻璃的基材18，所述基于玻璃的基材18在其表面(例如，相对主表面18A、18B和/或次表面的至少一个)中具有表面压缩应力，和/或其本体有助于基于玻璃的基材18的强度保留。

同样如本文所用，“牢固的”基于玻璃的基材18落在本公开内容的范围内。牢固的基材包括基于玻璃的基材18，其可以经过或者没有经过特定的强化过程来赋予残留压缩应力，但是仍然经过制造或制造后的加工、步骤或过程，这导致相比于没有“牢固”加工、步骤或过程的对照基材而言增加的平均强度/威布尔模量和/或失效应变。例如，基于牢固玻璃的基材18可以形成有原始表面和/或抛光成具有原始表面，所述原始表面降低了平均瑕疵尺寸和/或瑕疵数量。此类基于牢固玻璃的基材18可以定义为平均失效应变大于约0.5％、0.7％、1％、1.5％或者甚至大于2％的玻璃片制品或基于玻璃的基材。此类基于牢固玻璃的基材18可以通过如下方式制造，例如，在基于玻璃的基材18融化和成形之后，对原始玻璃表面进行保护。此类保护的一个例子发生在融合拉制方法中，其中，在成形之后，玻璃膜的表面不与设备的任意部分或者其他表面发生接触。由融合拉制法形成的基于玻璃的基材18由它们的原始表面质量获得它们的强度。还可以通过对基于玻璃的基材表面进行蚀刻或抛光和后续保护，以及本领域已知的其他方法来实现原始表面质量。

在一个或多个实施方式中，基于强化玻璃的基材18和基于牢固玻璃的基材18都可以具有当采用环上环或环上球挠曲测试时，大于约0.5％、0.7％、1％、1.5％或者甚至大于2％的平均失效应变。

如上文所述，用于本文所述的层叠制品10中的基材18的基于玻璃的例子(参见图1A和1B)可以通过离子交换过程进行化学强化，以提供基于强化玻璃的基材18。基于玻璃的基材18还可以通过本领域已知的其他方法，例如热回火进行强化。在离子交换过程中，通常通过将基于玻璃的基材18在熔盐浴中浸没一段预定的时间，使得基于玻璃的基材18的表面处或者表面附近的离子与盐浴的较大金属离子发生交换。根据各种例子，熔盐浴的温度是约350℃至450℃，以及预定的时间段是约2至约8小时。较大的离子结合到基于玻璃的基材18中，通过在基于玻璃的基材18的表面(例如，相对主表面18A、18B)处或其附近的近表面区域或者区域中产生压缩应力，强化了基于玻璃的基材18。在基于玻璃的基材18的中心区域或距离表面一定距离的区域中引发对应的拉伸应力，以平衡压缩应力。采用这种强化过程的基于玻璃的基材18可以更具体地描述为基于化学强化玻璃的基材18或者基于离子交换玻璃的基材18。在本文中，没有经过强化的基于玻璃的基材18被称作基于“未强化”玻璃的基材18；但是，此类基于“未强化”玻璃的基材可以是或者不是本公开内容前文所定义的“牢固”基材。

根据各种例子，基于化学强化玻璃的基材18中的钠离子被熔盐浴(例如硝酸钾盐浴)中的钾离子替换，但是具有较大原子半径的其他碱金属离子(例如铷或铯)也可以替换玻璃中的较小的碱金属离子。在一些例子中，玻璃中较小的碱金属离子可以被Ag⁺离子替换。类似地，其它的碱金属盐，例如但不限于硫酸盐、磷酸盐以及卤化物等，可以用于离子交换过程。

在低于基于玻璃的基材18的玻璃网络会发生松弛的温度下用较大离子替换较小离子，在基于强化玻璃的基材18的表面上产生离子分布，这导致应力曲线。进入的离子的较大的体积在表面上产生压缩应力(CS)，在基于强化玻璃的基材18的中心产生张力(中心张力，或者CT)。离子交换的深度可以描述为基于强化玻璃的基材18中的深度(即，从基于玻璃的基材的表面到基于玻璃的基材的中心区域的距离)，在该深度，发生了通过离子交换过程所促进的离子交换。由此，基于玻璃的基材18可以具有压缩应力区域。

基于玻璃的基材18的强化例子可以具有大于或等于300MPa、400MPa、450MPa、500MPa、550MPa、600MPa、650MPa、700MPa、750MPa或者大于或等于约800MPa的表面压缩应力。基于强化玻璃的基材18可以具有约15μm至约100μm的压缩深度(即，压缩应力区域从主要表面18A延伸到基材中的第一选定深度)。在其他例子中，基于玻璃的基材18可以在基于玻璃的基材18中具有约5μm或更大，10μm或更大，15μm或更大，20μm或更大，25μm或更大，30μm或更大，35μm或更大，40μm或更大，45μm或更大，或者50μm或更大的压缩深度。根据各种例子，基于玻璃的基材18可以在基于玻璃的基材18中具有约15μm或更大的压缩深度。可以在基于玻璃的基材18中存在约10MPa或更大，20MPa或更大，30MPa或更大，40MPa或更大，42MPa或更大，45MPa或更大，或者约50MPa或更大的中心张力。中心张力可以小于或等于约100MPa、95MPa、90MPa、85MPa、80MPa、75MPa、70MPa、65MPa、60MPa或者小于或等于约55MPa。在一个或多个具体例子中，基于强化玻璃的基材18具有以下一种或多种：表面压缩应力大于500MPa，压缩深度大于15μm，以及中心张力大于18MPa。

通过表面应力计(FSM)，采用日本折原实业有限公司(Orihara Industrial Co.,Ltd.(Japan))制造的商业仪器如FSM-6000，来测量压缩应力(包括表面CS)。表面应力测量依赖于应力光学系数(SOC)的精确测量，其与玻璃的双折射相关。进而根据ASTM标准C770-16中所述的方案C(玻璃碟的方法)来测量SOC，题为“Standard Test Method forMeasurement of Glass Stress-Optical Coefficient(测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法)”，其全文通过引用结合入本文。如本文所用，DOC表示本文所述的化学强化铝硅酸盐玻璃制品中的应力从压缩变化至拉伸的深度。取决于离子交换处理，可以通过FSM或散射光偏光镜(SCALP)测量DOC。当通过将钾离子交换进入玻璃制品，在玻璃制品中产生应力时，使用FSM来测量DOC。当通过将钠离子交换进入玻璃制品，在玻璃制品中产生应力时，使用SCALP来测量DOC。当通过将钾离子和钠离子这两者交换进入玻璃中，在玻璃制品中产生应力时，通过SCALP测量DOC，因为相信钠的交换深度表示了DOC，以及钾离子的交换深度表示了压缩应力的大小的变化(而不是应力从压缩变化至拉伸)；在此类玻璃制品中，钾离子的交换深度通过FSM测量。采用本领域已知的散射光偏光镜(SCALP)技术来测量最大CT值。

不受限于理论，相信表面压缩应力大于500MPa且压缩深度大于约15μm的基于强化玻璃的基材18通常具有比基于未强化玻璃的基材18(或者，换言之，未经过离子交换或者任意其他强化的基于玻璃的基材)更大的失效应变。根据各种例子，本文所述的一个或多个例子的益处对于不符合这些表面压缩应力或者压缩深度水平的非强化或者弱强化类型的基于玻璃的基材18可能不是显著的，因为在许多典型应用中存在处理或常见的玻璃表面损伤事件。在(通过例如保护涂层或者其他层)可以对基于玻璃的基材18的表面进行充分保护以免受划痕或者表面损坏的其他具体应用中，还可以采用例如熔融成形法之类的方法，通过形成原始玻璃表面质量并对其进行保护，来产生具有较高失效应变的牢固的基于玻璃的基材18。在这些替代应用中，可以类似地实现本文所述的一个或多个例子的益处。

可用于基于强化玻璃的基材18的示例性可离子交换的玻璃可以包括：碱性铝硅酸盐玻璃组合物或者碱性铝硼硅酸盐玻璃组合物，但是也考虑其他玻璃组合物。如本文所用，“可离子交换”指的是基于玻璃的基材18能够通过用尺寸更大或更小的同价态阳离子交换位于基于玻璃的基材的表面处或附近的阳离子。一种示例性玻璃组合物包含SiO₂、B₂O₃和Na₂O，其中，(SiO₂+B₂O₃)≥66摩尔％，并且Na₂O≥9摩尔％。在另一个例子中，基于玻璃的基材18包括具有至少6重量％的氧化铝的玻璃组合物。在另一个例子中，基于玻璃的基材18包括具有一种或多种碱土氧化物，从而碱土氧化物的含量至少为5重量％的玻璃组合物。在一些例子中，合适的玻璃组合物还包含K₂O、MgO和CaO中的至少一种。在具体例子中，用于基于玻璃的基材18的玻璃组合物可以包含：61-75摩尔％的SiO₂；7-15摩尔％的Al₂O₃；0-12摩尔％的B₂O₃；9-21摩尔％的Na₂O；0-4摩尔％的K₂O；0-7摩尔％的MgO；以及0-3摩尔％的CaO。

适用于可以任选地经过强化或者是坚固的基于玻璃的基材18的另一种示例性玻璃组合物包含：60-70摩尔％的SiO₂；6-14摩尔％的Al₂O₃；0-15摩尔％的B₂O₃；0-15摩尔％的Li₂O；0-20摩尔％的Na₂O；0-10摩尔％的K₂O；0-8摩尔％的MgO；0-10摩尔％的CaO；0-5摩尔％的ZrO₂；0-1摩尔％的SnO₂；0-1摩尔％的CeO₂；小于50ppm的As₂O₃；以及小于50ppm的Sb₂O₃；其中12摩尔％≤(Li₂O+Na₂O+K₂O)≤20摩尔％，且0摩尔％≤(MgO+CaO)≤10摩尔％。

适用于可以任选地经过强化或者是坚固的基于玻璃的基材18的另一种示例性玻璃组合物包含：63.5-66.5摩尔％的SiO₂；8-12摩尔％的Al₂O₃；0-3摩尔％的B₂O₃；0-5摩尔％的Li₂O；8-18摩尔％的Na₂O；0-5摩尔％的K₂O；1-7摩尔％的MgO；0-2.5摩尔％的CaO；0-3摩尔％的ZrO₂；0.05-0.25摩尔％的SnO₂；0.05-0.5摩尔％的CeO₂；小于50ppm的As₂O₃；以及小于50ppm的Sb₂O₃；其中14摩尔％≤(Li₂O+Na₂O+K₂O)≤18摩尔％，且2摩尔％≤(MgO+CaO)≤7摩尔％。

在一个具体例子中，适用于基于玻璃的基材18的可以任选地经过强化或者是坚固的碱性铝硅酸盐玻璃组合物包含：氧化铝、至少一种碱金属以及在一些实施方式中大于50摩尔％的SiO₂，在其他例子中至少为58摩尔％的SiO₂，以及在其他例子中至少为60摩尔％的SiO₂，其中该比例(Al₂O₃+B₂O₃)/Σ改性剂>1，其中，组分的比例以摩尔％计，以及改性剂是碱金属氧化物。在特定例子中，这种玻璃组合物包含：58-72摩尔％的SiO₂、9-17摩尔％的Al₂O₃、2-12摩尔％的B₂O₃、8-16摩尔％的Na₂O以及0-4摩尔％的K₂O，其中，比例(Al₂O₃+B₂O₃)/Σ改性剂>1。

在另一个例子中，可以任选地经过强化或者是坚固的基于玻璃的基材18可以包括碱性铝硅酸盐玻璃组合物，其包含：64-68摩尔％的SiO₂；12-16摩尔％的Na₂O；8-12摩尔％的Al₂O₃；0-3摩尔％的B₂O₃；2-5摩尔％的K₂O；4-6摩尔％的MgO；以及0-5摩尔％的CaO，其中66摩尔％≤SiO₂+B₂O₃+CaO≤69摩尔％；Na₂O+K₂O+B₂O₃+MgO+CaO+SrO>10摩尔％；5摩尔％≤MgO+CaO+SrO≤8摩尔％；(Na₂O+B₂O₃)≤Al₂O₃≤2摩尔％；2摩尔％≤Na₂O≤Al₂O₃≤6摩尔％；以及4摩尔％≤(Na₂O+K₂O)≤Al₂O₃≤10摩尔％。

根据各种例子，可以任选地经过强化或者是坚固的基材18的基于玻璃的例子可以包括碱性硅酸盐玻璃组合物，其包含：2摩尔％或更多的Al₂O₃和/或ZrO₂，或者4摩尔％或更多的Al₂O₃和/或ZrO₂。

根据各种例子，基材18的基于玻璃的例子可以配料有0-2摩尔％的选自下组的至少一种澄清剂，包括：Na₂SO₄、NaCl、NaF、NaBr、K₂SO₄、KCl、KF、KBr和SnO₂。

仍然参见图1A和1B，膜14(本文也称作涂层)显示为直接位于基于玻璃的基材18上，但是会理解的是，可以在膜14与基材18之间布置一个或多个层或膜。膜14可以布置在基材18的不止一个表面上。此外，膜14可以布置在基材18的相对主表面18A、18B以及次表面上。

当用于膜14和/或结合到层叠制品10中的其他膜时，术语“膜”包括通过任意本领域已知方法(包括不连续沉积或连续沉积过程)形成的一层或多层。此类层可以相互直接接触。层可以由相同材料形成，或者由不止一种的不同材料形成。在一个或多个替代例子中，此类层可以具有布置在其间的不同材料的插入层。在一个或多个例子中，膜14可以包括一层或多层毗邻且不间断层和/或一层或多层不连续且间断层(即，形成的相互相邻的层具有不同材料)。根据各种例子，膜14没有宏观划痕或者是肉眼容易可见的缺陷。

如本文所用，术语“布置”包括采用任意本领域已知方法在表面上涂覆、沉积和/或形成材料。布置的材料可以构成本文所定义的层。表述“布置在...上”包括在表面上形成材料从而使得材料与表面直接接触的情况，还包括在表面上形成材料，其中在布置的材料和表面之间具有一种或多种插入材料的情况。插入材料可以构成本文所定义的层。

可以采用各种沉积方法，例如，真空沉积技术，例如化学气相沉积(例如，等离子体强化的化学气相沉积、低压化学气相沉积、大气压化学气相沉积以及等离子体强化的大气压化学气相沉积)、物理气相沉积(例如，反应性或非反应性喷溅或激光烧蚀)、热或电子束蒸发、喷溅和/或原子层沉积，来形成光学膜14。光学膜14中的一层或多层可以包括纳米孔或者混合材料，从而提供特定的折射率范围或折射率值。

膜14的厚度范围可以是约0.005μm至约0.5μm或者约0.01μm至约20μm。根据其他例子，膜14的厚度可以是如下范围：约0.01μm至约10μm、约0.05μm至约0.5μm、约0.01μm至约0.15μm或者约0.015μm至约0.2μm。在其他例子中，膜14的厚度可以是约100nm至约200nm。通过横截面的扫描电子显微镜(SEM)或者通过椭圆光学测量法(例如，通过n&k分析仪)或者通过薄膜反射测量法，来测量薄膜元素(例如，裂纹偏折层、裂纹减缓层、耐划痕层、膜14、间断层、隔开层、本体层、第一部分、第二部分、第三部分等)的厚度。对于多层元件(例如，裂纹减缓堆叠)，优选通过SEM测量厚度。

制品10和/或膜14在可见光波长带(例如，约500nm至约800nm)的平均和/或局部光学或光透射率可以是：大于或等于约10％或更大，20％或更大，30％或更大，40％或更大，50％或更大60％或更大，约65％或更大，约70％或更大，约75％或更大，约80％或更大，约85％或更大，约90％或更大，约90.5％或更大，约91％或更大，约91.5％或更大，约92％或更大，约92.5％或更大，约93％或更大，约93.5％或更大，约94％或更大，约94.5％或更大，约95％或更大，约95.5％或更大，约96％或更大，约96.5％或更大，约97％或更大，约97.5％或更大，约98％或更大，约98.5％或更大，约99％或更大，或者约99.5％或更大。术语“光学透射率”指的是传输通过介质的光量。光学透射率测量的是进入介质的光量与离开介质的光量之差。换言之，光学透射率是穿过介质而没有被吸收或者发生散射的光。术语“适光平均透射率”指的是光学透射率的光谱平均值乘以发光效率函数，如CIE标准观察者所定义。制品10和/或膜14的光学透射率可以根据美国测试与材料协会的标准D1003进行测量。

制品10和/或膜14可以具有小于或等于约10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或者小于或等于约1％的雾度。类似于光学透射率，制品10和/或膜14的雾度可以根据美国测试与材料协会的标准D1003进行测量。

制品10和/或膜14可以具有低的可见光反射率。例如，膜14和/或制品10在可见光波长区域(例如，约500nm至约800nm)上的适光平均反射率可以是约20％或更小，约10％或更小，约5％或更小，约4.5％或更小，约4％或更小，约3.5％或更小，约3％或更小，约2.5％或更小，约2％或更小，约1.5％或更小，约0.9％或更小，约0.5％或更小，约0.4％或更小，或者约0.3％或更小。如本文所用，适光反射模拟了人眼响应，根据人眼敏感度加权了反射率与波长谱。根据已知的规定，例如CIE色空间规定，适光反射率还可以定义为反射光的亮度或三色Y值。如下等式(1)定义平均适光反射率：光谱反射率R(λ)乘以光源谱(λ)和CIE的色匹配函数

与眼睛的光谱响应相关，

在一些情况下，在光源下，当以相对于法向入射的各种入射照明角进行观察时，包含膜14的制品10可以展现出约10或更小、约5或更小的色移，或者甚至制品展现出约2或更小的色移。在一些情况下，色移是约1.9或更小、约1.8或更小、约1.7或更小、约1.6或更小、约1.5或更小、约1.4或更小、约1.3或更小、约1.2或更小、约1.1或更小、约1.0或更小、约0.9或更小、约0.8或更小、约0.7或更小、约0.6或更小、约0.5或更小、约0.4或更小、约0.3或更小、约0.2更小或者约0.1或更小。在一些实施方式中，色移可以约为0。光源可以包括CIE确定的标准光源，包括A系列光源(表示钨丝发光体)、B系列光源(表示模拟日光光源)、C系列光源(表示模拟日光光源)、D系列光源(表示自然日光)以及F系列光源(表示各种类型的荧光发光体)。在具体例子中，在CIE F2、F10、F11、F12或D65光源下，当以不同于法向入射的入射照射角观察时，制品10展现出约2或更小的色移。

入射照射角的范围可以是距离法向入射为：约0度至约80度，约0度至约75度，约0度至约70度，约0度至约65度，约0度至约60度，约0度至约55度，约0度至约50度，约0度至约45度，约0度至约40度，约0度至约35度，约0度至约30度，约0度至约25度，约0度至约20度，约0度至约15度，约5度至约90度，约5度至约80度，约5度至约70度，约5度至约65度，约5度至约60度，约5度至约55度，约5度至约50度，约5度至约45度，约5度至约40度，约5度至约35度，约5度至约30度，约5度至约25度，约5度至约20度，约5度至约15度，以及其间的所有范围和子范围。

制品10可以在距离法向入射约0度至约80度的所有入射照明角以及沿着所有入射照明角展现出本文所述的最大色移。在一个例子中，在偏离法向入射约0度至约60度、约2度至约60度或者约5度至60度的范围内的任意入射照射角，制品可以展现出2或更小的色移。色移由如下等式(2)得到：

√((a*₂-a*₁)²+(b*₂-b*₁)²) (2)

式中，a*₁和b*₁是当以法向入射观察时的制品的色坐标，而a*₂和b*₂是当以入射照明角观察时的制品10的色坐标。当以法向入射和入射照明角这两者观察时，制品10的色坐标是透射或反射。

根据各种例子，在其上布置有膜14的制品10的经涂覆的表面可以展现出约8GPa或更大、约9GPa或更大、约10GPa或更大、约11GPa或更大、约12GPa或更大、约13GPa或更大、约14GPa或更大、约15GPa或更大、约16GPa或更大、约17GPa或更大、约18GPa或更大的最大硬度，这是通过布氏纳米压痕在约100nm或更大的压痕深度测得的。通过“布氏压痕计硬度测试”测量硬度，这包括用钻石布氏压痕计对表面进行压痕，来测量表面上的材料的硬度。

如本文所用，记录的膜14的“最大硬度值”是采用布氏压痕计硬度测试在膜14的外表面(例如，顶表面或空气表面)上测得的，以及记录的膜14的“最大硬度值”是采用布氏压痕计硬度测试在膜14的顶表面上(在施加额外的层或结构之前)测得的。更具体来说，根据布氏压痕计硬度测试，采用广泛接受的纳米压痕实践来确定本文所记录的薄膜涂层的硬度。参见Fischer-Cripps,A.C.的“Critical Review of Analysis and Interpretationof Nanoindentation Test Data(纳米压痕测试数据的分析和解读的关键复习)”，Surface&Coatings Technology(表面和涂层技术)，200,4153–4165(2006)，下文称作“Fischer-Cripps”以及Hay,J.,Agee,P和Herbert,E.的“Continuous Stiffnessmeasurement During Instrumented Indentation Testing(仪器压痕测试过程中的连续刚度测量)”，Experimental Techniques(实验技术)，34(3)86–94(2010)，下文称作“Hay”。对于涂层，通常测量硬度和模量与压痕深度的函数关系。只要涂层足够厚，就可以从所得到的响应分布分离出涂层的性质。应该认识到的是，如果涂层太薄(例如，小于约500nm)，则可能无法完全分离出涂层性质，因为它们会受到具有不同机械性质的靠近的基材的影响。(参见Hay)。用于记录本文性质的方法是涂层自身的代表。该过程是测量硬度和模量与出来的压痕深度到接近1000nm的深度的函数关系。在较软玻璃上的硬涂层的情况下，响应曲线会展现出硬度和模量在较小压痕深度(小于或等于约200nm)下的最大水平。在较深压痕深度下，硬度和模量这两者都会逐渐减小，因为响应受到较软玻璃基材的影响。在这种情况下，涂层硬度和模量取自与展现出最大硬度和模量的区域相关的那些。在较硬玻璃基材上的软涂层的情况下，涂层属性会展现为发生在较小压痕深度的最低硬度和模量水平。在更深压痕深度，由于受到较硬玻璃的影响，硬度和模量会逐渐增加。可以通过采用常规的Oliver和Pharr方法(参见Fischer-Cripps)或者通过更高效的连续刚度方法(参见Hay)来获得硬度和模量与深度关系的这些分布。

例如，图11显示测得的硬度值的变化与压痕深度和涂层厚度的关系图。如图11所示，在中间压痕深度(在该处，硬度接近并维持在最大水平)以及在更深的压痕深度测得的硬度取决于材料或层的厚度。图11显示具有不同厚度的AlO_xN_y的四种不同层的硬度响应。采用布氏压痕计硬度测试来测量每种层的硬度。500nm厚的层在约100nm至180nm的压痕深度展现出其最大硬度，之后在约180nm至约200nm的压痕深度硬度急剧下降，表明基材的硬度影响了硬度测量。1000nm厚的层在约100nm至约300nm的压痕深度展现出最大硬度，之后在大于约300nm的压痕深度硬度急剧下降。1500nm厚的层在约100nm至约550nm的压痕深度展现出最大硬度，以及2000nm厚的层在约100nm至约600nm的压痕深度展现出最大硬度。虽然图11显示的是厚的单层，但是对于较薄的涂层和那些包括多层(例如本文所述实施方式的膜14)，观察到相同行为。

本文所记录的此类薄膜的弹性模量和硬度值是采用钻石纳米压痕方法测量的，如上文所述，用的是布氏钻石压痕计尖端。

根据各种例子，膜14包括：布置在主要表面18A上方的第一部分14A，布置在所述第一部分14A上方的一个或多个间断层14B，以及布置在所述一个或多个间断层14B上方的第二部分14C。会理解的是，14A部分、14C部分与间断层14B的交替结构可以贯穿膜14重复多次。例如，图1B中的膜14的例子提供了在第二组间断层14B上方的第三部分14D。膜14还可以结合多个阻抗匹配层22和/或减反射层26。如本领域所理解的，阻抗匹配层22可以构造成降低由于膜14回到基于玻璃的基材18中的光反射。第一部分14A、第二部分14C和第三部分14D分别还可以包括本体层30。膜14限定了布置在减反射膜26或本体层30的外表面上的膜表面14E。如下文更详细解释，可以对膜14的微结构进行控制或者任意其他方式改性，来调节表面14E的粗糙度。易清洁(ETC)涂层34可以布置在膜14的表面14E上。如下文更详细解释，控制表面14E的粗糙度可以影响ETC涂层34的耐用性。

如图1A和1B所示，光学膜14包括减反射涂层26，其可以包括多层(26A、26B)。在一个或多个例子中，减反射涂层26可以包括周期，其包括两层或更多层。在一个或多个例子中，所述两层或更多层可以表征为相互具有不同的折射率(RI)。根据各种例子，周期包括第一低RI层26A和第二高RI层26B。第一低RI层与第二高RI层的折射率差异可以是约0.01或更大、0.05或更大、0.1或更大或者甚至0.2或更大。减反射层26可以包括额外的包覆层，其可以包括比第二高RI层26B低的折射率材料。

减反射涂层26可以包括多个周期。单个周期包括第一低RI层26A和第二高RI层26B，使得当提供多个周期时，所述第一低RI层26A和所述第二高RI层26B以重复序列交替，从而所述第一低RI层26A和所述第二高RI层26B看上去沿着减反射涂层26的物理厚度是交替的。减反射涂层26可以包括约1至约25个周期，约2至约20个周期，约2至约15个周期，约2至约10个周期，约2至约12个周期，约3至约8个周期，约3至约6个周期。

在一些例子中，周期可以包括一个或多个第三层。所述第三层可以具有低RI、高RI或中等RI。在一些例子中，第三层可以具有与第一低RI层26A或第二高RI层26B相同的RI。在其他例子中，第三层可以具有中等RI，其位于第一低RI层26A的RI与第二高RI层26B的RI之间。或者，第三层可以具有大于第二高RI层26B的折射率。

如本文所用，术语低“RI”、“高RI”和“中等RI”指的是RI相互之间的相对值(例如，低RI<中等RI<高RI)。在一个或多个例子中，当用于第一低RI层26A或第三层时，术语“低RI”包括约1.3至约1.7或者至约1.75的范围。在一个或多个例子中，当用于第二高RI层26B或第三层时，术语“高RI”包括约1.7至约2.5的范围(例如，约1.85或更大)。在一些实施方式中，当用于第三层时，术语“中等RI”包括约1.55至约1.8。在一些情况下，低RI、高RI和中等RI的范围可以重叠；但是，在大多数情况下，减反射涂层26的层对于RI具有如下大致关系：低RI<中等RI<高RI。

适用于减反射涂层26的示例性材料包括SiO₂、Al₂O₃、GeO₂、SiO、AlO_xN_y、AlN、SiN_x、SiO_xN_y、Si_uAl_vO_xN_y、Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂、ZrO₂、TiN、MgO、MgF₂、BaF₂、CaF₂、SnO₂、HfO₂、Y₂O₃、MoO₃、DyF₃、YbF₃、YF₃和/或CeF₃，其中，x、y、u和v可以是值为约1至约10的整数。适用于减反射涂层26的材料的其他例子包括：聚合物、含氟聚合物、等离子体聚合的聚合物、硅氧烷聚合物、倍半硅氧烷、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、据萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸类聚合物、氨基甲酸酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、下文引述的适用于ETC涂层34的其他材料以及本领域已知的其他材料。用于第一低RI层26A的一些合适材料的例子包括：SiO₂、Al₂O₃、GeO₂、SiO、AlO_xN_y、SiO_xN_y、Si_uAl_vO_xN_y、MgO、MgAl₂O₄、MgF₂、BaF₂、CaF₂、DyF₃、YbF₃、YF₃和CeF₃。可以使得用于第一低RI层26A的材料的氮含量最小化(例如，在诸如Al₂O₃和MgAl₂O₄的材料中)。用于第二高RI层26B的一些合适材料的例子包括：Si_uAl_vO_xN_y、Ta₂O₅、Nb₂O₅、AlN、Si₃N₄、AlO_xN_y、SiO_xN_y、HfO₂、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Al₂O₃、MoO₃、多晶硅、氧化铟锡、钻石、纳米晶体钻石和钻石状碳。可以使得用于第二高RI层26B的材料的氧含量最小化，特别是SiN_x或AlN_x材料。AlO_xN_y材料可以被认为是氧掺杂的AlN_x，也就是说，它们可以具有AlN_x晶体结构(例如，纤维锌矿)并且不一定具有AlON晶体结构。

如本文所用，本公开内容中的“AlO_xN_y”、“SiO_xN_y”和“Si_uAl_xO_yN_z”材料包括各种氧氮化铝、氧氮化硅和氧氮化硅铝材料，如本公开内容领域的技术人员所理解的，根据下标“u”、“x”、“y”和“z”的某些数值和范围进行描述。也就是说，通常用“整数化学式”表述(例如，Al₂O₃)来描述实体。此外，还通常采用“等价原子比例化学式”表述(例如，Al_0.4O_0.6)来描述实体，这等价于Al₂O₃。在原子比例化学式中，化学式中所有原子之和是0.4+0.6＝1，以及化学式中Al和O的原子比例分别是0.4和0.6。许多通用教科书描述的是原子比例表述，以及原子比例表述常用于描述合金。参见例如：(i)Charles Kittel的“Introduction to SolidState Physics(对于固态物理的介绍)”，第七版，John Wiley&Sons有限公司，纽约州，1996，第611-627页；(ii)Smart和Moore的“Solid State Chemistry,An introduction,Chapman&Hall University and Professional Division(固态化学，Chapman&Hall大学和专业部的介绍)”伦敦，1992，第136-151页；以及(iii)James F.Shackelford的“Introduction to Materials Science for Engineers(对于工程师的材料科学的介绍)”，第六版，新泽西州皮尔森学徒大厅(Pearson Prentice Hall)，2005，第404-418页。

再次参见本公开内容中的“AlO_xN_y”、“SiO_xN_y”和“Si_uAl_xO_yN_z”材料，下标使得本领域技术人员能够在不指定具体下标值的情况将这些材料视为一类材料。总的来说，关于合金，例如，铝氧化物，在没有规定特定下标值的情况下，我们可以称其为Al_vO_x。Al_vO_x的表述可以表示Al₂O₃或Al_0.4O_0.6。如果选择v+x之和等于1(即，v+x＝1)，则化学式会是原子比例表述。类似地，可以描述更为复杂的混合物，例如Si_uAl_vO_xN_y，同样地，如果u+v+x+y之和等于1的话，则会是原子比例描述的情况。

再次参见本公开内容中的“AlO_xN_y”、“SiO_xN_y”和“Si_uAl_xO_yN_z”材料，这些符号使得本领域技术人员能够容易地将这些材料与其他进行比较。也就是说，原子比例化学式有时更容易用于进行对比。例如，由(Al₂O₃)_0.3(AlN)_0.7构成的示例性合金紧密地等价于化学式描述Al_0.448O_0.31N_0.241还有Al₃₆₇O₂₅₄N₁₉₈。由(Al₂O₃)_0.4(AlN)_0.6构成的另一个示例性合金紧密地等价于化学式描述Al_0.438O_0.375N_0.188和Al₃₇O₃₂N₁₆。原子比例化学式Al_0.448O_0.31N_0.241和Al_0.438O_0.375N_0.188较为容易进行相互比较。例如，原子比例中Al降低0.01，原子比例中的O增加0.065并且原子比例中的N降低0.053。需要更详细的计算和考虑来对比整数化学式描述Al₃₆₇O₂₅₄N₁₉₈和Al₃₇O₃₂N₁₆。因此，有时优选使用实体的原子比例化学式描述。但是，通常使用Al_vO_xN_y因为其包括了含有Al、O和N原子的任意合金。

如本公开内容领域技术人员所理解的，对于光学膜14的任意前述材料(例如，AlN)，每个下标“u”、“x”、“y”和“z”可以从0到1变化，下标之和会小于或等于1，以及组合物中的余量是材料中的第一元素(例如，Si或Al)。此外，本领域技术人员会认识到，“Si_uAl_xO_yN_z”可以构造成使得“u”等于0，则材料可以描述为“AlO_xN_y”。此外，对于光学膜14的前述组合物排除了下标会导致纯元素形式(例如，纯硅、纯铝金属、氧气等)的组合。最后，本领域技术人员还会认识到，前述组合物可以包括没有明确写出的其他元素(例如，氢)，这会导致非化学计量比的组合物(例如，SiN_x与Si₃N₄)。因此，光学膜14的前述材料可以表示SiO₂-Al₂O₃-SiN_x-AlN或SiO₂-Al₂O₃-Si₃N₄-AlN相图中的可能空间，这取决于前述组合物代表中的下标值。

在一个或多个例子中，减反射涂层26中的至少一层可以包括特定的光学厚度范围。如本文所用，术语“光学厚度”是通过(n*d)确定的，其中，“n”指的是子层的RI，以及“d”指的是层的物理厚度。在一个或多个例子中，减反射涂层26中的至少一层可以包括约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15nm至约500nm或者约15nm至约5000nm的光学厚度。在一些例子中，减反射涂层26中的所有层可以分别具有约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15nm至约500nm或者约15nm至约5000nm的光学厚度。在一些情况下，减反射涂层26中的至少一层具有约50nm或更大的光学厚度。在一些情况下，第一低RI层26A可以分别具有如下光学厚度：约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15至约500nm或者约15至约5000nm。在其他情况下，第二高RI层26B可以分别具有如下光学厚度：约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15至约500nm或者约15至约5000nm。

在一个或多个例子中，减反射涂层26的物理厚度是约800nm或更小。减反射涂层26的物理厚度可以是如下范围：约10nm至约800nm，约50nm至约800nm，约100nm至约800nm，约150nm至约800nm，约200nm至约800nm，约10nm至约750nm，约10nm至约700nm，约10nm至约650nm，约10nm至约600nm，约10nm至约550nm，约10nm至约500nm，约10nm至约450nm，约10nm至约400nm，约10nm至约350nm，约10nm至约300nm，约50至约300，以及其间的所有范围和子范围。

在一些实施方式中，当在仅减反射26测量时(例如，当从制品10的未涂覆的背表面去除反射时，例如通过采用与吸收器相连的背表面上的折射率匹配油，或者其他方法)，减反射涂层26(并且因此膜14)在光波长区域展现出约9％或更小、约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小或者约2％或更小的平均反光率。平均反光率(可以是适光平均值)可以是如下范围：约0.4％至约9％、约0.4％至约8％、约0.4％至约7％、约0.4％至约6％或者约0.4％至约5％，以及其间的所有子范围。在一些情况下，减反射涂层26可以在其他波长范围，例如约420nm至约650nm、约420nm至约680nm、约420nm至约700nm、约420nm至约740nm、约420nm至约850nm或者约420nm至约950nm，展现出此类平均反光率。在一些例子中，减反射涂层26在光波长区域展现出约90％或更大、92％或更大、94％或更大、96％或更大或者98％或更大的平均透光率。除非另有说明，否则是在从约0度到约10度的入射照射角测量平均反射率或透射率(但是，可以是在45度或60度的入射照射角提供此类测量)。

根据采用间断层14B的膜14的各种实施方式，间断层14B还可用于调节粗糙度和为可见光范围外的波长(例如，在红外或者其他波长范围)提供高透射率。间断层14B的光学干涉设计可以经过调节以提供红外透射的同时控制膜14的微结构。例如，对于感兴趣的红外波长范围(例如，约750nm至约2000nm、约750至约950nm、约900至约1200nm、约1150nm至约1400nm、约1350nm至约1650nm、约1000nm至约2000nm，以及其间的所有范围和子范围)，膜14可以具有大于10％、大于20％、大于50％或者甚至大于80％的透射率。

如上文所解释的那样，在包括减反射涂层26的层叠制品10的例子中，膜14的表面14E可以由减反射涂层26所限定。减反射涂层26可以具有与其上布置了减反射涂层26的本体层30基本相同的晶体结构和微晶尺寸。由此，控制本体层30的微晶尺寸从而控制减反射膜26的微晶尺寸是有利的。在层叠制品10不包含减反射层26的例子中，其上布置了ETC涂层34的表面14E可以由本体层30中的一个所限定。

第一、第二和/或第三部分14A、14C、14D可以具有约50nm至约10μm、或者约0.1μm至约5μm或者约0.1μm至约2μm的厚度。第一、第二和/或第三部分14A、14C、14D在可见光波长带(例如，约500nm至约800nm)的平均和/或局部光学或光透射率可以是：大于或等于约10％或更大，约20％或更大，约30％或更大，约40％或更大，约50％或更大，约60％或更大，约65％或更大，约70％或更大，约75％或更大，约80％或更大，约85％或更大，约90％或更大，约90.5％或更大，约91％或更大，约91.5％或更大，约92％或更大，约92.5％或更大，约93％或更大，约93.5％或更大，约94％或更大，约94.5％或更大，约95％,约95.5％或更大，约96％或更大，约96.5％或更大，约97％或更大，约97.5％或更大，约98％或更大，约98.5％或更大，约99％或更大，或者约99.5％或更大。会理解的是，第一、第二和/或第三部分14A、14C、14D的透射率还可以单独地应用于本体层30。

第一、第二和/或第三部分14A、14C、14D的本体层30可以包含AlN_x、AlO_xN_y、AlN、Si₃N₄、SiO_xN_y、Si_uAl_vO_xN_y、Al₂O₃、ZrO₂、其他光学透明且硬的材料，和/或其组合。会理解的是，u、x、y和v可以是值为约1至约10的整数。根据各种例子，本体层30的材料可以包括多晶或半晶晶体结构。会理解的是，本体层30可以分别包括与其他本体层30相同或不同的材料。例如，膜14的第一、第二和第三部分14A、14C、14D可以包括包含AlO_xN_y的多晶或半晶材料，式中，(表示氧相对于铝的摩尔分数的)x是约0.02至约0.25；以及式中，(表示氮相对于铝的摩尔分数的)y是约0.75至约0.98。

本体层30可以具有如下厚度：约100nm或更大、约200nm或更大、约300nm或更大、约400nm或更大、约500nm或更大、约600nm或更大、约700nm或更大、约800nm或更大、约900nm或更大、约1000nm或更大、约1100nm或更大、约1200nm或更大、约1300nm或更大、约1400nm或更大或者约1500nm或更大。本体层30分别可以具有相同厚度或者不同厚度。根据各种例子，本体层30可以构成第一、第二和第三部分14A、14C、14D的一部分、它们的主要部分或者基本上全部。例如，本体层30可以构成第一、第二和第三部分14A、14C、14D的总厚度的约10％或更大、约20％或更大、约30％或更大、约40％或更大、约50％或更大、约60％或更大、约70％或更大、约80％或更大、约90％或更大、约95％或更大或者约99％或更大。

根据各种例子，本体层30中的一个或多个与间断层14B中的至少一个接触。膜14可以包括单个或多个间断层14B。间断层14B可以在整个膜14上均匀或不均匀分布，或者可以成组(grouped)。在所示例子中，间断层14B布置成组，或者以3个一组，在间断层14B之间具有隔开层38。会理解的是，间断层14B的成组的例子可以包括2、4、5、6、7、8、9、10个或更多个间断层14B，这没有背离本文所提供的教导。

隔开层38可以具有如下厚度：约100nm或更小、90nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、10nm或更小、9nm或更小、8nm或更小、7nm或更小、6nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小或者1nm或更小。隔开层38可以包含AlN_x、AlO_xN_y、AlN、Si₃N₄、SiO_xN_y、Si_uAl_vO_xN_y、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂和/或其组合。会理解的是，x、y、u和v可以是值为约1至约10的整数。虽然显示包含单个隔开层38将间断层14B分开，但是会理解的是，每个隔开层38可以包含数个子层和/或多个隔开层38将间断层14B分开。

根据各种例子，间断层14B中的一个或多个可以具有不同于第一、第二和第三部分14A、14C、14D的微结构。例如，第一、第二和第三部分14A、14C、14D可以具有结晶、多晶和/或半晶微结构，而间断层14B中的一个或多个可以具有不同的结晶、多晶、半晶、多孔和/或无定形微结构。此类特征对于降低在间断层14B顶部上生长的本体层30的平均晶粒或微晶尺寸可能是有利的。例如，通过在间断层14B中的一个上形成、沉积和/或生长本体层30中的一个，间断层14B相对于本体层30的微结构不同可以导致本体层30的多晶和/或半晶例子的细微晶尺寸。使用间断层14B来分开各个部分14A、14C、14D的本体层30，可以降低在膜14的表面14E处的平均微晶尺寸。

根据各种例子，间断层14B的机械性质可以不同于本体层30和/或第一、第二和第三部分14A、14C、14D(例如，由于微结构和/或材料差异所导致)。由此，可以通过对间断层14B的微结构进行选择，来控制制品10的机械性质。例如，如果间断层14B构造成具有多孔微结构，其具有比第一、第二和第三部分14A、14C、14D低的机械强度，则间断层14B可以起到裂纹偏折层的功能，这可以改变制品10的碎裂行为。

间断层14B可以具有如下厚度：约100nm或更小、90nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、10nm或更小、9nm或更小、8nm或更小、7nm或更小、6nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小或者1nm或更小。根据另一个例子，间断层14B中的一个或多个可以具有如下厚度：约1nm或更大、约2nm或更大、约3nm或更大、约4nm或更大、约5nm或更大、约6nm或更大、约7nm或更大、约8nm或更大、约9nm或更大、约10nm或更大、约20nm或更大、约30nm或更大、约40nm或更大或者约50nm或更大。间断层14B的厚度可以全都是相同或不同的。由于间断层14B可以相对于膜14的本体层30是薄的，所以以个体计或者作为整体计，间断层14B可以占据膜14或者第一、第二和/或第三部分14A、14C、14D中的任一个的总厚度约20％或更小、约19％或更小、约18％或更小、约17％或更小、约16％或更小、约15％或更小、约14％或更小、约13％或更小、约12％或更小、约11％或更小、约10％或更小、约9％或更小、约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小、约2％或更小或者约1％或更小。由于间断层14B占据了膜14的较低的总厚度，本体层30的光学性质和/或机械性质可以对于膜14的光学性质和/或机械性质占据主导作用。换言之，间断层14B的薄度允许本体层30对于膜14的光学性质和/或机械性质起到主导作用。

如上文所解释的那样，间断层14B可以包含微结构不同于本体层30的材料。间断层14B可以包括金属、绝缘体(insulator)和/或碳质材料(例如，无定形碳、DLC、C-70和/或石墨材料)以及还可以采用碳化物膜(例如，碳化钨或SiC)。根据一些例子，间断层14B可以包含金属薄膜，例如W和/或Mo。根据其他例子，间断层14B可以使用非金属材料，例如：Al₂O₃、TiO₂、SiO₂、Nb₂O₅、SiOC、SiN_x、AlN_x和Y₂O₃-ZrO₂。在间断层14B中，也可以采用其他氧化物、氮化物或者氧碳化物。可以经由静电沉积和/或上文结合膜14所述的任意方法，将间断层14B施加到本体层30。诸如Al₂O₃之类的材料可以是结晶的或者是无定形的，这取决于膜沉积工艺、等离子体能量、离子化和温度。在一些情况下，间断层14B可以具有与本体层30相同的化学组成，但是通过在沉积过程中使用变化，本体层30的密度和/或结晶度可以高于间断层14B(即，不同的微结构)。可以通过反应性喷溅工艺，形成间断层14B的无定形Al₂O₃和SiO₂膜的例子。

间断层14B的折射率可以明显不同于第一、第二和/或第三部分14A、14C、14D的本体层30(例如，具有约0.1个折射率单位差异或更大、约0.5个折射率单位差异或更大、约1.0个折射率单位差异或更大)，同时通过层设计仍然维持非常高的光学透射率。例如，在550nm波长，间断层14B相对于本体30和/或隔开层的折射率差异可以是约0.12或更大、0.15或更大、0.2或更大、0.3或更大或者0.4或更大。间断层14B在可见光波长带(例如，约450nm至约650nm)的平均和/或局部光学或光透射率可以是：约10％或更大，约20％或更大，约30％或更大，约40％或更大，约50％或更大，约60％或更大，约65％或更大，约70％或更大，约75％或更大，约80％或更大，约85％或更大，约90％或更大，约90.5％或更大，约91％或更大，约91.5％或更大，约92％或更大，约92.5％或更大，约93％或更大，约93.5％或更大，约94％或更大，约94.5％或更大，约95％,约95.5％或更大，约96％或更大，约96.5％或更大，约97％或更大，约97.5％或更大，约98％或更大，约98.5％或更大，约99％或更大，或者约99.5％或更大。间断层14B与本体层30的折射率对比度可能通常是高的，需要小心的光学设计和层厚度控制从而获得所需的光学透射率。

如上文所解释的那样，间断层14B构造成对第一、第二和/或第三部分14A、14C、14D的本体层30的晶体生长行为进行改性。例如，随着第一部分14A的本体层30(例如，多晶和/或半晶Al₂O₃、ZrO₂或AlO_xN_y)生长和/或沉积(例如，通过气相沉积)，本体层30经历了本体层30的晶粒粗化。换言之，本体层30开始时是细颗粒尺寸，并且随着本体层30的持续沉积，晶体颗粒以柱状方向生长并且变得更大，由此包住了其他较小的晶体。如果不加以制止的话，由于存在大晶体或者晶体的粗颗粒，膜14的表面可能展现出高粗糙度。此类结果可能是不利的，因为作为结果，施涂到膜14的粗糙表面的膜、涂层和层可能展现出相同粗糙度并且发生劣化的机械性质(高摩擦、差的磨损容忍性等)。由此，通过引入微结构不同于本体层30的间断层14B，可以阻断、干扰或者重置大晶体的生长。本体层30的生长点的阻断或重置实现了本体层30的颗粒尺寸再次从细颗粒开始。使用间断层14B可以实现距离间断层14B在约100nm内的膜14的第二或第三部分14C、14D所具有的平均微结构化晶体尺寸小于距离间断层14B在约100nm内的第一部分14A的平均微结构化晶体尺寸。可以实现细颗粒结构，同时保留其他产品或工艺优点，例如膜14的高硬度、高韧性、高的膜密度、高的光学透射率或者高沉积速率。

使用间断层14B可以降低本体层30和/或减反射涂层26的最终颗粒或微晶尺寸。此类平均颗粒尺寸的降低可以导致表面粗糙度足够低到使得对于ETC涂层34的影响最小化。在显微镜水平或更低的水平上，“粗糙度”、“平均表面粗糙度(Ra)”或类似术语是指不平或不规则的表面条件，例如平均均方根(RMS)粗糙度(Rq)。Ra计算为表面测得的显微镜峰谷的粗糙度平均值。Rq计算为表面测得的显微镜峰谷的RMS。当以Rq描述时，粗糙度可以是约20纳米或更小、约19nm或更小、约18nm或更小、约17nm或更小、约16nm或更小、约15nm或更小、约14nm或更小、约13nm或更小、约12nm或更小、约11nm或更小、约10nm或更小、约9nm或更小、约8nm或更小、约7nm或更小、约6nm或更小、约5nm或更小、约4nm或更小、约3nm或更小、约2nm或更小或者约1nm或更小。当以Ra描述时，粗糙度可以是约20nm或更小、约19nm或更小、约18nm或更小、约17nm或更小、约16nm或更小、约15nm或更小、约14nm或更小、约13nm或更小、约12nm或更小、约11nm或更小、约10nm或更小、约9nm或更小、约8nm或更小、约7nm或更小、约6nm或更小、约5nm或更小、约4nm或更小、约3nm或更小、约2nm或更小或者约1nm或更小。

放置在膜14的第二和第三部分14C、14D的减反射层26的顶部上的是ETC涂层34。根据各种例子，ETC涂层34包括氟化材料(例如，全氟聚醚(PFPE)硅烷、全氟烷基醚、PFPE油或者其他合适的氟化材料)。根据一些例子，ETC涂层34的厚度是约1nm至约20nm。在其他方面中，ETC涂层34的厚度范围是1nm至约200nm、1nm至约100nm和1nm至约50nm。在一些例子中，ETC涂层34的厚度可以是约0.5nm至约50nm、约1nm至约25nm、约4nm至约25nm或者约5nm至约20nm。在其他例子中，ETC涂层34的厚度可以是约10nm至约50nm。

可以使用各种源材料来形成ETC涂层34。ETC涂层源材料可以包括：全氟聚醚(PFPE)硅烷、全氟聚醚(PFPE)烷氧基硅烷、这些PFPE的共聚物和这些PFPE的混合物。例如，ETC涂层34可以包括化学式为[CF₃CF₂CF₂O)_a]_ySiX_4-y的全氟聚醚(PFPE)硅烷，式中，a是5至50，y＝1或2，以及X是-Cl、乙酰氧基、-OCH₃或OCH₂H₃，其中，从硅原子到其最大长度的链端的全氟聚醚的总链长是6-130个碳原子。在其他方面中，上式中的“a”的范围可以是约10至30。此外，应理解的是，上文的PFPE化学式是适用于本公开内容的ETC涂层34的许多合适的PFPE类型中的一种；因此，其作为示例性化学品提供，并不旨在以任何方式限制适用于本公开的ETC涂层34的化学式或者化学式的混合物。因而，可以在ETC涂层34中采用具有相对于上文提供的示例性形式发生全氟聚醚链和/或附连化学物的结构发生变化的其他PFPE。例如，大金工业公司(Daikin Industies)的Optool^TM UF503氟化涂料是可以用于ETC涂层34的另一种合适的PFPE。如本文所用，碳链的长度单位是纳米，它是沿链的最大长度的碳-碳键数目乘以0.154nm的碳-碳单键长度的乘积。在一些例子中，全氟聚醚(PFPE)基团的碳链长度范围可以是约0.1nm至约50nm、约0.5nm至约25nm或者约1nm至约20nm。

此外，如上文所述，ETC涂层34的例子可以包括PFPE油。根据一些例子，用于ETC涂层34的PFPE油可以是溶解在与光学膜14直接粘结的ETC组分中。通常来说，通过抗氧化性来表征PFPE油。在其他方面中，ETC涂层34的PFPE油是布置在与光学膜14和/或本体层30直接粘结的ETC组分上的离散层。在其他方面中，ETC涂层34的PFPE油是溶解和离散层的组合。根据一些例子，用于ETC涂层34的PFPE油可以包括：购自科慕公司(Chemours Company)的Solvay

Z型油、

Y型油、

K型油、Krytox^TM K型油，购自大金工业公司的Demnum^TM型油，或者其他类似的PFPE油。

根据各种例子，ETC涂层34表征为高耐久性。因此，根据钢丝绒测试(即，如下文所述)，在以1kg的负荷经受2000次往复循环之后，ETC涂层34的暴露表面的一些例子具有70°或更大的平均水接触角。根据钢丝绒测试，在以1kg的负荷经受3500次往复循环之后，ETC涂层34的暴露表面还可以包括70°或更大的平均水接触角。在其他方面中，根据钢丝绒测试，在2000次或3500次此类循环之后，ETC涂层34的暴露表面保留了70°或更大、75°、80°、85°、90°、95°、100°、105°、110°或115°(包括这些水平之间的所有平均接触角)的平均水接触角。

如本文所用，“钢丝绒测试”是用于确定布置在用于本公开内容的制品中的玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材(例如，基于玻璃的基材18)上的ETC涂层34的耐用性的测试。在钢丝绒测试开始时，在特定样品上测量一次或多次水接触角，以获得可靠的初始水接触角。采用Krüss GmbH DSA100滴形分析仪或者类似仪器来进行这些水接触角测量。在测量了初始水接触角之后，将Bonstar#0000钢丝绒垫固定到

工业5750线性研磨器仪器的臂。然后，在1kg负荷和设定为60次循环/分钟的往复下，使得钢丝绒垫与样品(在ETC涂层34上)接触。然后，在2000次循环、3500次循环和/或其他规定持续时间之后，测量样品的平均接触角。

根据各种例子，制品10可以具有透过ETC涂层34以及玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材18的小于或等于约5％的雾度。在某些方面中，透过ETC涂层34和基于玻璃的基材18的雾度等于或小于5％、4.5％、4％、3.5％、3％、2.5％、2％、1.5％、1％、0.75％、0.5％或0.25％或更小(包括这些水平之间的所有雾度水平)。在其他情况下中，制品10的例子结合了可感知的雾度(>5％)作为其部分功能，并且还包括具有高耐用性的ETC涂层34(例如，根据钢丝绒测试，在1kg负荷下经受2000次往复循环或者3500次往复循环之后，具有100度或更大的平均水接触角)。如本文所用，本公开内容所记录的“雾度”属性和测量是采用或者任意其他方式基于使用约7mm直径的源端口的孔隙的BYK-加德纳雾度仪的测量。

可以以各种方式将ETC涂层34施加到或者布置在膜14上。根据一些例子，可以通过各种方法沉积ETC涂层34，包括但不限于喷涂、浸涂、旋涂和气相沉积。用于沉积ETC涂层34的气相沉积方案可以包括但不限于：物理气相沉积(“PVD”)、电子束沉积(“e-束”或“EB”)、离子辅助沉积EB(“IAD-EB”)、激光烧蚀、真空电弧沉积、热蒸发、喷溅、等离子体强化化学气相沉积(PECVD)和其他类似的气相沉积技术。

根据各种例子，光学膜14还可以包括裂纹减缓层。这个裂纹减缓层可以抑制或防止膜14与基材18之间的裂纹桥连，从而改性或者改善了制品10的机械性质或强度。裂纹减缓层的实施方式如美国专利申请序列第14/052,055号、第14/053,093号和第14/053,139号进一步所述，其通过引用结合入本文。裂纹减缓层可以包括裂纹钝化材料、裂纹偏折材料、裂纹俘获材料、坚韧材料或者受控的粘合界面。裂纹减缓层可以包括聚合物材料、纳米多孔材料、金属氧化物、金属氟化物、金属材料或者本文提及的用于膜14的其他材料。裂纹减缓层的结构可以是多层结构，其中，多层结构设计成偏折、抑制或者防止裂纹传播。裂纹减缓层可以包括纳米微晶、纳米复合材料、相变增韧材料、有机材料的多层、无机材料的多层、交错的有机和无机材料的多层或者混合有机无机材料。裂纹减缓层的失效应变可以大于约2％或者大于约10％。这些裂纹减缓层还可以与基材18或膜14单独地组合。如上文所述，在一些情况下，还可以通过对间断层14B的机械性质进行设计，使得它们作为裂纹减缓层或者裂纹偏折层。

裂纹减缓层可以包括坚韧或纳米微结构无机物，例如：氧化锌、某些Al合金、Cu合金、钢或稳定化的四方体氧化锆(包括相变增韧、部分稳定化、氧化钇稳定化、氧化铈稳定化、氧化钙稳定化和氧化镁稳定化的氧化锆)；氧化锆增韧的陶瓷(包括氧化锆增韧的氧化铝)；陶瓷-陶瓷复合物；碳-陶瓷复合物；纤维或须状物强化的陶瓷或玻璃陶瓷(例如，SiC或Si₃N₄的纤维或须状物强化的陶瓷)；金属-陶瓷复合物；多孔或非多孔混合有机无机材料，例如，纳米复合物、聚合物-陶瓷复合物、聚合物-玻璃复合物、纤维强化的聚合物、碳纳米管或石墨烯-陶瓷复合物、倍半硅氧烷、聚倍半硅氧烷或者“ORMOSIL”(有机改性二氧化硅或硅酸盐)，和/或各种多孔或非多孔聚合物材料，例如：硅氧烷、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯类、聚丙烯酸类、PI(聚酰亚胺)、氟化聚酰亚胺、聚酰胺、PAI(聚酰胺酰亚胺)、聚碳酸酯、聚砜、PSU或PPSU(聚芳基砜)、含氟聚合物、含氟弹性体、内酰胺、聚环烯烃以及类似材料，包括但不限于：PDMS(聚二甲基硅氧烷)、PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))、BCB(苯并环丁烯)、PEI(聚乙基醚酰亚胺)、聚(亚芳基醚)类，例如：PEEK(聚醚醚酮)、PES(聚醚砜)和PAR(聚芳基化物)、PET(聚聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯＝聚(亚乙基-2,6-二羧酸萘))、FEP(氟化亚乙基亚丙基)、PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(全氟烷氧基聚合物，例如，商品名为

)以及类似材料。其他合适的材料包括改性的聚碳酸酯、一些版本的环氧化物、氰酸酯、PPS(聚苯基硫化物(polyphenylsulfides))、聚亚苯基类、聚吡咯酮类(polypyrrolones)、聚喹喔啉和双马来酰亚胺。

根据各种例子，在基材18上形成膜14或者功能涂层的示例性方法可以包括以下步骤：在基材18的主要表面18A上沉积第一部分14A。如上文所解释的那样，可以以各种方式来沉积第一部分14A，包括化学气相沉积(例如，等离子体强化的化学气相沉积、低压化学气相沉积、大气压化学气相沉积和等离子体强化的大气压化学气相沉积)，物理气相沉积(例如，反应性或非反应性喷溅或激光烧蚀)、热或电子束蒸发、喷溅和/或原子层沉积。接着，进行在第一部分14上沉积一层或多层间断层14B的步骤，所述间断层14B所包含的微结构不同于第一部分14A并且在约450nm至约650nm的可见光波长范围具有的光学透射率大于约85％。如上文所解释的那样，间断层可以是无定形的、结晶的或者任意其他不同于第一部分14A的本体层30的微结构。接着，进行在所述一层或多层间断层14B上沉积第二部分14B的步骤。此类步骤可以包括沉积额外的本体层30。方法还可以包括沉积所述一个或多个间断层14B以具有约100nm或更小的厚度的步骤。如上文所解释的那样，间断层14B可以具有如下厚度：约100nm或更小、90nm或更小、80nm或更小、70nm或更小、60nm或更小、50nm或更小、40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、10nm或更小、9nm或更小、8nm或更小、7nm或更小、6nm或更小、5nm或更小、4nm或更小、3nm或更小、2nm或更小或者1nm或更小。会理解的是，可以以任意顺序进行方法的步骤，并且可以去除和/或增加步骤，这没有背离本文所提供的教导。

现参见图2，制品10可以整合到电子产品50中。虽然显示的是移动电话，但是电子产品50可以是平板、便携式音乐装置、电视机、计算机监视器或者可以以图案方式显示信息(例如，视频、图片等)的任何类型的电子产品50。电子产品50包括具有前表面、背表面和侧表面的外壳54。电子组件至少部分置于外壳54中。电子组件可以至少包括控制器、存储器和显示器。显示器可以位于外壳54的前表面或者与外壳的前表面相邻。覆盖玻璃58布置在显示器的上方。根据各种例子，一部分的外壳54或者覆盖玻璃58包括如本文所述的制品10。

使用本公开内容可以提供各种优点。首先，使用间断层14B实现了多晶或半晶本体层30具有受控的微晶尺寸或者受控的表面粗糙度，同时维持高硬度、高的光学透射率和低色移。如上文所解释的那样，通过本体层30的受控微晶尺寸所提供的低粗糙度可以通过为施涂ETC涂层34提供光滑表面来增加ETC层34的机械耐久性。第二点，间断层14B可以包括与本体层30所用相同或相似的材料，者可以实现简化加工和在本体层30的同一个沉积室中原位形成间断层14B。低粗糙度的益处可以包括：低摩擦、强化的磨损性质、由于摩擦生成的热量较低、强化的滑动、高度可清洁性以及强化的粘结等。

以下实施例表示本公开内容的某些非限制性例子。

实施例

现参见图3-10B，已经建模并形成了具有改性层(例如，间断层14B)的各种光学涂层(例如，膜14)，相比于没有改性层的类似硬涂层，具有相似或一致的纳米压痕硬度。不受限于理论，相信相似或一致的纳米压痕硬度表明具有例如本文所述的改性层的硬涂层可以制造成具有与不含改性层的硬涂层相似的耐划痕性、抗破坏性、韧性和碎裂行为。

通过反应性喷溅制造AlO_xN_y、Al₂O₃和SiO₂膜，以及采用光谱椭圆对称法来测量所得到的折射率。将这些折射率分布曲线用于光学传递矩阵模型来设计下文提供的实施例中建模的透明改性层和整体硬涂层以及耐划痕减反射涂层结构。光学建模还用于设计实施例5和6的目标涂层厚度。此处建模的改性层被设计成：是薄的(例如，每层约100nm或更薄，在一些情况下，约50nm或更薄或者约25nm或更薄)；是无定形的，或者晶体结构不同于主体硬涂层材料(例如，本体层30)；以及通过层厚度设计或者通过紧密匹配硬涂层材料的折射率，是光学透明的。

附图3-10B的图显示不同涂层实施例的各种模型光学性质。将看出，不包含改性层的比较例1和比较例2的光学性质(例如，反射率和透射率)没有与含有改性层的实施例1、2、3和4是显著不同的。实施例1、2、3和4的改性层中的每一个包含Al₂O₃。由此，改性层没有明显改变光学涂层实施例的光学性质。表1、2和3提供了用于比较例1和2以及实施例1-4的光学建模中的材料的折射率的缩写列表。

表1：AlO_xN_y-厚、AlO_xN_y-薄和A1ON-57的折射率列表

表2：Al₂O₃和Al₂O₃-RS的折射率列表

表3：SiO₂和SiO₂-56的折射率列表

表4：比较例1的具体设计

		折射率	物理厚度
				层	材料	550nm处的折射率	厚度(nm)
介质	空气	1
				10	SiO<sub>2</sub>-56	1.481	45
9	A1ON-57	2.006	39
				8	SiO<sub>2</sub>-56	1.481	11
7	A1ON-57	2.006	2000
				6	SiO<sub>2</sub>-56	1.481	8.9
5	A1ON-57	2.006	42.6
				4	SiO<sub>2</sub>-56	1.481	30.1
3	A1ON-57	2.006	24.5
				2	SiO<sub>2</sub>-56	1.481	52.4
1	A1ON-57	2.006	7.7
				基材	5318玻璃	1.5054
总厚度			2261.2

表5：实施例1的具体设计

表6：实施例2的具体设计

表7：比较例2的具体设计

表8：实施例3的具体设计

表9：实施例4的具体设计

从图3-10B可以看出，相比于没有结合改性层的光学涂层，在光学涂层(例如，膜14)的层状结构中引入改性层(例如，包含Al₂O₃的间断层14B)没有明显改变光学涂层的反射率、透射率和/或反射或透射的颜色。

除了示例性涂层的光学模型之外，还实验制造了多个涂层实施例以证实使用改性层的有效性。在丹顿(Denton)喷溅工具中，以DC模式，采用Al靶，以N、Ar和Ar+5％O₂作为加工气体，制造实验实施例。以14毫托压力、421V和0.47kW沉积Al₂O₃。加工气体是以50sccm进料到室中的95％Ar/5％O₂。以2毫托压力、295V和0.40kW沉积AlO_xN_y，加工气体Ar设定为15sccm以及N₂设定为15sccm。由于室中的残留氧和水，2-3％的残留氧被结合到膜中(通过XPS分析)。比较例3是不包含改性层的光学涂层，而实施例5和6包括多层改性层(例如，包含Al₂O₃的层)。

表10：制造的比较例3的具体设计

层	材料	厚度(nm)
			1	AlO<sub>X</sub>N<sub>Y</sub>	1000
基材	玻璃

表11：实验制造的实施例5的具体设计

层	材料	厚度(nm)
			7	AlO<sub>X</sub>N<sub>Y</sub>	430
6	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	5
			5	AlO<sub>X</sub>N<sub>Y</sub>	59.5
4	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	5
			3	AlO<sub>X</sub>N<sub>Y</sub>	59.5
2	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	5
			1	AlO<sub>X</sub>N<sub>Y</sub>	430
基材	玻璃

表12：实验制造的实施例6的具体设计

没有结合改性层的比较例3具有5.1nm的平均Rq、4.1nm的平均Ra、199GPa的弹性模量以及14.6GPa的硬度。比较例3是主要包含多晶AlO_xN_y的硬涂层(在这个情况中，AlN_x掺杂了约3原子％氧)。结合了3层改性层的实施例5具有3.6nm的平均Rq、2.9nm的平均Ra、190GPa的弹性模量以及14.5GPa的硬度。结合了4层改性层的实施例6具有3.5nm的平均Rq、2.8nm的平均Ra、215GPa的弹性模量以及16GPa的硬度。这些实施例以实验方式证实了通过插入非常薄的经过光学设计的无定形(在这个情况下，是半多孔)改性层(例如，间断层14B)来降低粗糙度、控制微结构和维持硬度的概念。

Claims (26)

1.一种制品，其包括：

包含主要表面的玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材；和

布置在基材的主要表面上的功能涂层，所述功能涂层包括：

布置在主要表面上的第一部分；

布置在所述第一部分上的一个或多个间断层；以及

布置在所述一个或多个间断层上方的第二部分，

其中，所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一和第二部分中的一个，以及在约450nm至约650nm的可见光波长范围上，涂层具有大于约10％的平均光学透射率。

2.如权利要求1所述的制品，其中，所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一和第二部分这两者。

3.如权利要求1和2中任一项所述的制品，其中，所述一个或多个间断层具有无定形微结构。

4.如权利要求1-3中任一项所述的制品，其中，涂层的所述第一和第二部分分别包括多层，以及涂层的平均光学透射率大于约50％。

5.如权利要求1-4中任一项所述的制品，其中，距离间断层约100nm内的涂层的所述第二部分所包含的平均微结构晶体尺寸小于距离间断层约100nm内的所述第一部分的平均微结构晶体尺寸。

6.如权利要求1-5中任一项所述的制品，其中，所述一个或多个间断层中的每一个包括约50nm或更小的厚度。

7.如权利要求6所述的制品，其中，所述一个或多个间断层包括约10nm或更小的厚度。

8.如权利要求1-7中任一项所述的制品，其中，所述一个或多个间断层是多孔的。

9.如权利要求1-8中任一项所述的制品，其中，所述第一和第二部分中的至少一个包括约0.1μm至约2μm的厚度。

10.如权利要求1-8中任一项所述的制品，其中，所述一个或多个间断层包含三层，以及所述制品还包括位于所述一个或多个间断层之间的多个隔开层。

11.如权利要求1-10中任一项所述的制品，其还包括：

布置在功能涂层的所述第二部分上的易清洁(ETC)涂层。

12.如权利要求1-11中任一项所述的制品，其中，涂层包括约5nm Rq或更小的表面粗糙度。

13.一种制品，其包括：

基材，所述基材包括主要表面且包含玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷组成；和

布置在基材的主要表面上的功能涂层以形成经涂覆的表面，所述涂层包括：

布置在主要表面上的第一部分；

多个间断层，其布置在所述第一部分的上方并且包含不同于所述第一部分的微结构；以及

布置在所述多个间断层上方的第二部分，

其中，间断层包括在约450nm至约650nm的可见光波长范围上的大于约85％的光学透射率，并且间断层中的每一个具有100nm或更小的厚度。

14.如权利要求13所述的制品，其中，所述多个间断层所包含的相对于所述第一和第二部分中的任一个的折射率差异是约0.1或更大，以及其中，间断层中的每一个的厚度是约5nm或更大。

15.如权利要求13和14中任一项所述的制品，其中，涂层包括约5nm Rq或更小的表面粗糙度。

16.如权利要求13-15中任一项所述的制品，其中，所述第一和第二部分分别包括第一和第二本体层，所述第一和第二本体层分别包括约200nm或更大的厚度。

17.如权利要求16所述的制品，其中，所述第一和第二本体层分别与所述多个间断层中的至少一个接触。

18.如权利要求13-17中任一项所述的制品，其中，所述多个间断层包含Al₂O₃。

19.如权利要求13-18中任一项所述的制品，其中，所述基材包括压缩应力区域，所述压缩应力区域从所述主要表面延伸到基材中的第一选定深度。

20.如权利要求13-19中任一项所述的制品，其中，所述多个间断层所占的厚度是功能涂层的总厚度的约10％或更小。

21.一种消费电子产品，其包括：

具有前表面、背表面和侧表面的外壳；

至少部分位于所述外壳内的电子组件，所述电子组件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器位于所述外壳的前表面处或者与所述外壳的前表面相邻；以及

布置在所述显示器上的覆盖玻璃，

其中，外壳或者覆盖玻璃的一部分中的至少一个包括权利要求1-20中任一项所述的制品。

22.如权利要求13-19中任一项所述的制品，其中，经涂覆的表面具有约12或更大的硬度，这是通过布氏纳米压痕在约100nm或更大的压痕深度测得的。

23.如权利要求13-19中任一项所述的制品，其中，功能涂层的所述第一部分和/或所述第二部分包括多晶或半晶材料。

24.如权利要求13-19中任一项所述的制品，其中，功能涂层的所述第一部分和/或所述第二部分包括多晶或半晶体材料，所述材料包括AlOxNy，式中，(表示氧相对于铝的摩尔分数的)x是约0.02至约0.25；以及式中，(表示氮相对于铝的摩尔分数的)y是约0.75至约0.98。

25.一种在基材上形成功能涂层的方法，其包括以下步骤：

在基材的主要表面上沉积第一部分；

在所述第一部分上沉积一个或多个间断层，所述一个或多个间断层所包含的微结构不同于所述第一部分，以及在约450nm至约650nm的可见光波长范围上，包含大于约85％的平均光学透射率；以及

在所述一个或多个间断层上方沉积第二部分。

26.如权利要求25所述的方法，其中，沉积一个或多个间断层的步骤还包括如下步骤：

沉积所述一个或多个间断层，从而具有约100nm或更小的厚度。

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