CN116969691A - 抗划伤减反射玻璃、电子设备的显示屏及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种抗划伤减反射玻璃制品，包括：玻璃基板；叠加在所述玻璃基板的至少一个表面的光学涂层，所述光学涂层包括减反射膜层，所述减反射膜层由高折射率层和低折射率层交替叠加形成；所述光学涂层还包括第一抗划伤层和第二抗划伤层，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层独立地叠加在减反射膜层层间或减反射膜表面，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层不相邻。本申请实施例还提供了一种电子设备显示屏及电子设备。本申请实施例在减反射膜层间叠加设置第一抗划伤层和第二抗划伤层，第二抗划伤层作为缓冲层，为第一抗划伤层提供缓冲作用，不会在制品上形成短粗硬的划痕，作为电子产品的显示屏时能够保持良好的外观和抗冲击能力。

Description

抗划伤减反射玻璃、电子设备的显示屏及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种抗划伤减反射玻璃、电子设备的显示屏及电子设备。
背景技术
随着触摸电子产品的普及，消费者对触摸电子产品的要求越来越高。触摸电子产品的屏幕上方具有盖板玻璃，玻璃是光密介质，折射率为1.54的玻璃，每个表面有4.2％左右的反射光。在光线强烈的环境下，例如，户外强烈的阳光下，强烈的反射进入人眼，造成炫光，导致看不清屏幕上的显示内容，无法正常阅读，影响产品的使用。
采用高折射率材料和低折射率材料，按照光学薄膜设计交替叠加，在玻璃基板上形成AR(减反射，Anti-Reflection)膜层，能够降低玻璃的反射率，增加玻璃的透过率，但是该AR膜层一般比较薄，容易被坚硬的物质刺穿，导致玻璃易被划伤，出现肉眼可见的划痕，随着触摸电子产品使用的延续，划痕越来越多，影响触摸电子产品的外观。同时，划痕会破坏玻璃的应力平衡，导致玻璃的抗冲击能力下降。
发明内容
本申请提供了一种抗划伤减反射玻璃、电子设备的显示屏及电子设备，解决了减反射玻璃易被划伤以及抗冲击能力下降的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
一种抗划伤减反射玻璃制品，包括：
玻璃基板；
叠加在所述玻璃基板的至少一个表面的光学涂层，所述光学涂层包括减反射膜层，所述减反射膜层由高折射率层和低折射率层交替叠加形成；
所述光学涂层还包括第一抗划伤层和第二抗划伤层，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层独立地叠加在减反射膜层层间或减反射膜表面，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层不相邻。
本申请实施例在减反射膜层层间或减反射膜表面叠加设置不相邻的第一抗划伤层和第二抗划伤层，远离玻璃基板的第二抗划伤层作为缓冲层，为离玻璃基板较近的第一抗划伤层提供缓冲作用，不会在制品上形成短粗硬的划痕，作为电子产品的显示屏时能够保持良好的外观和抗冲击能力。
在一些可能的实现方式中，第一抗划伤层和第二抗划伤层独立地设置在减反射膜层层间，将所述减反射膜层自远离基板的方向分隔为下光学层、隔离光学层和上光学层；所述第一抗划伤层叠加在所述下光学层和所述隔离光学层之间；所述第二抗划伤层叠加在所述隔离光学层和所述上光学层之间。其中，第一抗划伤层作为主要硬质层提供良好的抗划伤性能，第二抗划伤层作为辅助硬质层为第一抗划伤层提供缓冲作用，划伤发生时，划伤颗粒首先接触到第二抗划伤层，划伤第二抗划伤层的同时，受高硬度材料的作用，划伤颗粒分解成更小尺寸的颗粒，划伤危害性下降，不会在第一抗划伤层上形成短粗硬划痕，从而提升整体膜系的抗划伤能力。
在一些可能的实现方式中，所述第二抗划伤层的厚度小于所述第一抗划伤层的厚度。进一步的，在一些可能的实现方式中，所述第一抗划伤层的厚度为500～5000nm；第二抗划伤层的厚度为70～250nm。第二抗划伤层厚度较小的情况下，作为缓冲层被划伤时，不会形成短粗硬划痕，损伤外观不明显，同时其硬度较高，能够将划伤颗粒分解成更小尺寸的颗粒，减少其危害性，从而提升光学涂层的抗划伤能力
为了保证光学涂层的光学性能，在一些可能的实现方式中，所述第一抗划伤层同时为厚度最厚的高折射率层；所述第二抗划伤层同时为厚度第二厚的高折射率层，即上光学层、第二抗划伤层、隔离光学层、第一抗划伤层和下光学层整体形成高折射率层和低折射率层交替的结构。
在一些可能的实现方式中，为了平衡抗划伤性能与光学性能之间的关系，由隔离光学层、第二抗划伤层和上光学层形成的结构中，低折射率层的总厚度占所述结构总厚度的30％～70％，第二抗划伤层的厚度占所述结构总厚度的20～60％。
在一些可能的实现方式中，为了平衡抗划伤性能与光学性能之间的关系，光学涂层最上方500nm膜层中，低折射率层的总厚度为30％以上，第二抗划伤层的厚度为15％～50％。
在一些可能的实现方式中，所述低折射率层的材料为SiO2或SiOxNy；所述高折射率层的材料为Si3N4，以Si3N4作为高折射率层的材料能够提升抗划伤减反射玻璃制品的整体抗划伤性能。
在一些可能的实现方式中，所述抗划伤减反射玻璃制品表面在500g力下的莫氏硬度为7以上。
在一些可能的实现方式中，所述抗划伤减反射玻璃制品的维氏硬度为1100HV以上。
在一些可能的实现方式中，所述抗划伤减反射玻璃制品在550nm光波长区域上，反射率＜2％，透过率＞90％。
本申请实施例还提供了一种电子设备显示屏或电子设备，包括上述方案所述的抗划伤减反射玻璃制品。上述抗划伤减反射玻璃制品具有较低的反射率、较高的透射率、良好的抗划伤性能和高硬度，可以用作电子设备的显示屏，例如手表等小尺寸显示屏或者手机等大尺寸显示屏。具体而言，所述抗划伤减反射玻璃制品可用作电子设备显示屏的外屏。以上述减反射玻璃作为显示屏的电子设备在强烈的阳光下也不会造成炫光，方便使用者看清屏幕上的显示内容，提高产品的使用体验。另外，电子设备显示屏的抗划伤能力较好，不容易出现短粗硬的划痕，不影响电子设备的外观，不会降低玻璃的抗冲击能力。
附图说明
图1为硬质AR镀膜玻璃的叠层结构示意图；
图2为本申请实施例提供的抗划伤减反射玻璃制品的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的减反射膜层的第一种叠层结构示意图；
图4为本申请实施例提供的减反射膜层的第二种叠层结构示意图；
图5为本申请实施例提供的减反射膜层的第三种叠层结构示意图；
图6为本申请实施例提供的减反射膜层的第四种叠层结构示意图；
图7为本申请实施例提供的抗划伤减反射玻璃制品的第一种叠层结构示意图；
图8为本申请实施例提供的抗划伤减反射玻璃制品的第二种叠层结构示意图；
图9为手机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请实施例中，“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请中，盖板属于电子设备显示屏的一部分，也可称为显示屏的外屏，用于保护显示屏中具有显示功能的内屏。
在本申请实施例中，高折射率和低折射率指的是折射率相互之间的相对值，例如，高折射率大于低折射率。相应的，高折射率材料和低折射率材料指的是不同材料的折射率的相对值。在一个或多个实施例中，低折射率约为1.3～1.7或1.3～1.75，低折射率材料包括折射率约为1.3～1.7或1.3～1.75的材料；高折射率约为1.7～2.5，高折射率材料包括折射率约为1.7～2.5的材料。
在本申请实施例中，玻璃的透射是指光线透过玻璃的性质，以透光率表示；玻璃的反射是指光线被玻璃阻挡，按一定角度反射出来，以反射率表示；玻璃的折射率是指光在真空中的传播速度与光在玻璃中的传播速度之比。
在本申请实施例中，玻璃基板是指未经减反射处理的玻璃，包括普通玻璃、钢化玻璃等，其中，钢化玻璃是普通玻璃经过离子交换等化学强化处理得到的化学强化玻璃。
玻璃是光密介质，折射率为1.54的玻璃，在光线强烈的环境下，每个表面有4.2％左右的反射光线反射进入人眼，造成炫光导致眼睛看不清屏幕上的显示内容，影响电子产品的使用。为了减小玻璃的反射率，提高玻璃的透射率，一般采用高折射率材料和低折射率材料，按照光学薄膜设计交替叠加在玻璃基板上形成AR镀膜玻璃，但是，该膜层较薄，容易被坚硬的物质刺穿，镀膜后的玻璃相对玻璃基材更容易被划伤。
为了提高AR镀膜玻璃的抗划伤能力，可以在AR膜层中插入一层抗划伤层，形成硬质AR膜层，参见图1，图1为硬质AR镀膜玻璃的叠层结构示意图。抗划伤层设置在AR膜层之间，一般为AR膜层中最厚的高折射率材料形成的膜层，厚度为500～5000nm；其将AR膜层分隔成上光学层和下光学层，上光学层和下光学层的目的主要在于调节光学性能，达到减反射光的效果。其中，上光学层主要由膜厚较薄的、符合光学设计的高低折射率材料交替叠加组成，其厚度一般小于150nm。划伤发生时，划痕粒子容易突破上光学层，直接作用在抗划伤层上，导致膜层出现短粗硬划伤，不仅影响AR镀膜玻璃的光学性能，也会影响其机械性能。
基于此，本申请实施例提供了一种抗划伤减反射玻璃制品，在减反射膜层层间设置第一抗划伤层和第二抗划伤层，其中，第一抗划伤层作为主要抗划伤层，第二抗划伤层作为第一抗划伤层的缓冲层，共同作用减少膜层出现短粗硬划伤。
参见图2，图2为本申请实施例提供的抗划伤减反射玻璃制品的结构示意图。所述抗划伤减反射玻璃制品100包括：玻璃基板110和叠加在所述玻璃基板110上的光学涂层120。玻璃基板110包括相对主表面112、114和相对次表面116、118。如图2所示，光学涂层120叠加在第一相对主表面112上。可以理解的是，光学涂层120也可以叠加在第二相对主表面114上和/或一个或两个次表面上，作为叠加在第一相对主表面112上的补充或替代。光学涂层120形成减反射表面122。
玻璃基板110作为主体材料，具有较高的透过率和低的反射率，可以作为电子产品，例如手机、平板、手表等的屏幕使用。在一个实施例中，玻璃基板110在380～780nm范围的光波长区域上透过率大于等于85％。在其他实施例中，玻璃基板110在380～780nm范围的光波长区域上透过率大于等于90％，甚至大于等于92％。在一个实施例中，玻璃基板110在380～780nm范围的光波长区域上的反射率≤15％。在其他实施例中，玻璃基板1在380～780nm范围的光波长区域上的反射率≤10％。
玻璃基板110可以为普通玻璃，也可以为普通玻璃经过离子交换处理得到的钢化玻璃。玻璃基板110的一个典型的化学组成包括SiO2、B2O3、Al2O3、碱金属氧化物和碱土金属氧化物，在其他实施例中，玻璃基板110还可以根据需要包括其他化学成分，例如稀土氧化物或其他二价金属氧化物。
玻璃基板110为钢化玻璃时，所述钢化玻璃可以按照以下方法制备：将普通玻璃预热后进行离子交换处理，依次酸洗、碱洗后得到钢化玻璃。其中，离子交换处理具体为：在离子交换处理剂中进行处理，所述离子交换剂包括KNO3、NaNO3、H2SiO3、La2O3和KOH，离子交换处理的温度为435～445℃，时间为1.8～22h。具体而言，所述离子交换剂包括165～185质量份的KNO3、14～18质量份的NaNO3、3～5质量份的H2SiO3、0.05～0.15质量份的La2O3和4～8质量份的KOH。采用上述方法制备的钢化玻璃具有良好的强度和抗冲击性能，不易破碎。
在一个实施例中，玻璃基板110的厚度为0.4mm～0.7mm。在其他实施例中，玻璃基板1的厚度为0.45mm～0.65mm。
光学涂层120包括至少一种材料的至少一层。术语“层”可以包括单层或者可以包括一层或多层子层。此类子层可以由相同材料形成，或者可以由两种或更多种不同材料形成。在一个或多个替代实施方式中，此类子层可以具有叠加在其间的不同材料的插入层。在一个或多个实施例中，层可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，即由相邻的不同材料形成的层。层或子层可由本领域的任意已知方法形成，包括离散沉积或连续沉积工艺。在一个或多个实施方式中，可仅使用连续沉积工艺形成层，或者可仅使用离散沉积工艺形成层。
光学涂层120的厚度可以大于或等于1μm，同时仍然具备本申请所述玻璃制品要求的光学特性。在一些实施例中，光学涂层的厚度可以为0.5～10μm，或者为1～5μm。
本申请所用术语“叠加”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，叠加得到材料可以构成本文中所定义的层。表述“叠加在……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，其中在叠加的材料和表面之间具有一种或多种插入材料的情况，插入材料可构成本文中所定义的层。
如图3所示，光学涂层120包括减反射膜层130，减反射膜层130由高折射率层130A和低折射率层130B交替叠加形成，能够降低玻璃反射率，增加玻璃的透过率。在一个实施例中，减反射膜层130的厚度为500～3000nm，在其他实施例中，减反射膜层130的厚度可以为600～2500nm，或者可以为700～2000nm，或者可以为800～1500nm，或者可以为900～1200nm。
减反射膜层130中，高折射率层130A和低折射率层130B交替叠加的层数以及各层的厚度可以按照光学要求通过膜层设计软件，如TFC，Macleod等设计，本申请对此并无特殊限制。具体而言，高折射率层130A和低折射率层130B交替叠加的层数可以为奇数层，也可以为偶数层。例如，减反射膜层130的叠层结构可以为：高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B……/高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B，如图3所示；也可以为：高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B……/高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A，如图4所示；或者可以为：低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A……/低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A，如图5所示；或者可以为低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A……/低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B/高折射率层130A/低折射率层130B，如图6所示。
在一个实施例中，减反射膜层130中各个高折射率层130A的材料相同，各个低折射率层130B的材料相同。在其他实施例中，减反射膜层130中各个高折射率层130A的材料相同，各个低折射率层130B的材料不同；或者，减反射膜层130中各个高折射率层130A的材料不同，各个低折射率层130B的材料相同；或者，减反射膜层130中各个高折射率层130A的材料不同，各个低折射率层130B的材料也不同。
在一个实施例中，减反射膜层130中，所述高折射率层材料的折射率为1.9～2.3；所述低折射率层材料的折射率为1.4～1.8。具体而言，所述高折射率层的材料包括但不限于Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Si3N4、ZrO2、AlN或AlON；所述低折射率层的材料包括但不限于SiO2、SiOxNy、MgF2或Al2O3。进一步的，减反射膜层130中，所述低折射率层的材料为SiO2或SiOxNy；所述高折射率层的材料为Si3N4，Si3N4的硬度较高，能够提高玻璃的抗划伤能力。
在一些具体实现方式中，光学涂层120还包括第一抗划伤层140和第二抗划伤层150，第一抗划伤层140和第二抗划伤层150独立地叠加在减反射膜层层间或减反射膜表面，第一抗划伤层140和第二抗划伤层150独立地选自硬质材料，即高硬度材料。为了保证光学涂层120的减反射作用，第一抗划伤层140和第二抗划伤层150不相接触，即第一抗划伤层140和第二抗划伤层150将减反射膜层130分隔为三部分(任意一个抗划伤层未设置在减反射膜层130表面)或者两部分(其中一个抗划伤层设置在减反射膜表面)。如图7所示，减反射膜层130在远离玻璃基板110的方向上被第一抗划伤层140和第二抗划层150分隔成依次叠加的下光学层131、隔离光学层132和上光学层133，第一抗划伤层140叠加在下光学层131和隔离光学层132之间，第二抗划伤层150叠加在隔离光学层132和上光学层133之间。其中，第一抗划伤层140作为主要硬质层提供良好的抗划伤性能，第二抗划伤层150作为辅助硬质层为第一抗划伤层140提供缓冲作用，划伤发生时，划伤颗粒首先接触到第二抗划伤层150，划伤第二抗划伤层150的同时，受高硬度材料的作用，划伤颗粒分解成更小尺寸的颗粒，划伤危害性下降，不会在第一抗划伤层140上形成短粗硬划痕，从而提升整体膜系的抗划伤能力。
在一些实施例中，下光学层131、隔离光学层132和上光学层133的厚度可以相同，也可以不同。下光学层131、隔离光学层132和上光学层133独立地由高折射率层130A和低折射率层130B交替叠加形成。高折射率层130A和低折射率层130B交替叠加的顺序、层数、厚度、各层的材料等可以相同，也可以不同。在一些可能的实施例中，上光学层133自远离玻璃基板的方向为低折射率层130B/高折射率层130A交替叠加的顺序，层数为奇数层，例如1、3或5层；隔离光学层132自远离玻璃基板的方向为低折射率层130B/高折射率层130A交替叠加的顺序，层数为偶数层，例如2、4、6或8层；下光学层131自远离玻璃基板的方向为低折射率层130B/高折射率层130A交替叠加的顺序，层数为偶数层，例如2、4、6、8、10层等。在一些可能的实施例中，上光学层133的厚度小于下光学层131的厚度，下光学层131的厚度小于隔离光学层132的厚度；在一些可能的实施例中，上光学层133的厚度小于隔离光学层132的厚度，隔离光学层132的厚度小于下光学层131的厚度。在一些可能的实现方式中，上光学层的厚度为50～150nm；隔离光学层的厚度为50～300nm；下光学层的厚度为50～300nm。
在一些可能的实现方式中，第一抗划伤层140和第二抗划伤层150独立地可以包括单层或者多层子层。在一些实施例中，形成第一抗划伤层140和第二抗划伤层150的材料可以相同，也可以不同，示例性材料包括无机碳化物、氮化物、氧化物、钻石状材料或其组合。形成第一抗划伤层140和第二抗划伤层150的合适的材料包括但不限于金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物、金属碳氧化物，或其组合，其中，金属包括但不限于Al、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta和W等。具体而言，形成第一抗划伤层140和第二抗划伤层150的材料可以为Al2O3、Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Si3N4、ZrO2、AlN、ZrO2、SiON、AlON或其组合。
作为第一抗划伤层140的缓冲层，在一些实施例中，第二抗划伤层150的厚度小于第一抗划伤层140的厚度。在一些可能的实现方式中，第一抗划伤层140的厚度为500～5000nm，第二抗划伤层150的厚度为70～250nm，第二抗划伤层150的厚度较薄，被划伤时，不会形成短粗硬划痕，损伤外观不明显，同时其硬度较高，能够将划伤颗粒分解成更小尺寸的颗粒，减少其危害性，从而提升光学涂层120的抗划伤能力。在一些可能的实现方式中，为了兼顾光学涂层120的光学性能，第一抗划伤层140的厚度为1000～3000nm，第二抗划伤层150的厚度为100～200nm。
在一个实施方式中，如图8所示，第一抗划伤层140同时作为高折射率层130A，与下光学层131和隔离光学层132形成高折射率层130A和低折射率层130B交替的结构。此时，第一抗划伤层140可以是减反射膜层130中厚度最厚的高折射率层。在一些可能的实现方式中，第二抗划伤层150同时作为高折射率层130A，与隔离光学层132和上光学层133形成高折射率层130A和低折射率层130B交替的结构。此时，第二抗划伤层150可以是减反射膜层130中厚度第二厚的高折射率层。在一些可能的实现方式中，上光学层133、第二抗划伤层150、隔离光学层132、第一抗划伤层140和下光学层131整体形成高折射率层130A和低折射率层130B交替的结构，其中，第一抗划伤层140为厚度最厚的高折射率层，具有较高的硬度，抗划伤能力较强，第二抗划伤层150为厚度次厚(第二厚)的高折射率层，具有较高的硬度，作为第一抗划伤层140的缓冲层，增加光学涂层120的抗划伤能力。
在一些可能的实现方式中，上光学层133的厚度小于隔离光学层132的厚度，更有利于第二抗划伤层150发挥缓冲作用。在一些可能的实现方式中，上光学层的厚度为50～150nm；第二抗划伤层150的厚度为70～200nm；隔离光学层的厚度为50～300nm；第一抗划伤层140的厚度为500～5000nm；下光学层的厚度为50～300nm。在一些可能的实现方式中，为了兼顾光学涂层120的光学性能，上光学层的厚度为50～150nm；第二抗划伤层150的厚度为100～15nm；隔离光学层的厚度为50～300nm；第一抗划伤层140的厚度为1000～3000nm；下光学层的厚度为50～300nm。
为了平衡抗划伤性能与光学性能之间的关系，在一些实施例中，如图8所示，由隔离光学层132、第二抗划伤层150和上光学层133形成的结构中(以下简称上层结构)，低折射率层130B的总厚度占上层结构总厚度的30％～70％，第二抗划伤层150的厚度占上层结构总厚度的20～60％。在一些实施例中，低折射率层130B的总厚度占上层结构总厚度的40％～60％，第二抗划伤层150的厚度占上层结构总厚度的25～55％。在一些实施例中，上层结构的总厚度为200nm～1000nm。在一些实施例中，上层结构的总厚度为300nm～800nm。在一些实施例中，上层结构的总厚度为400nm～600nm。
为了提高抗划伤性能的同时尽可能降低对其光学性能的影响，在一些实施例中，如图8所示，光学涂层120最上方500nm膜层中，低折射率层130B的总厚度为30％以上，第二抗划伤层150的厚度为15％～50％。在一些实施例中，光学涂层120最上方500nm膜层中，低折射率层130B的厚度为32％～70％，第二抗划伤层150的厚度为20％～40％。
在一些可能的实施例中，高折射率层130A由Si3N4形成，低折射率层130B由SiO2形成。下光学层131沿远离玻璃基板110的方向由SiO2/Si3N4交替形成，层数为3、5、7或9，即下光学层131为SiO2/Si3N4……SiO2的结构；第一抗划伤层140由Si3N4形成；隔离光学层132沿远离玻璃基板110的方向由SiO2/Si3N4交替形成，层数为3、5或7，即隔离光学层132为SiO2/Si3N4……SiO2的结构；第二抗划伤层150由Si3N4形成；上光学层133沿远离玻璃基板110的方向由SiO2/Si3N4交替形成，层数为1或3，即上光学层133为SiO2或SiO2/Si3N4……SiO2的结构。在一些可能的实施例中，可以采用SiOxNy代替SiO2形成低折射率层130B，可以代替全部低折射率层130B，也可以代替部分低折射率层130B，例如代替上光学层133中的低折射率层130B。
在一个典型的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品具有SiO2(97.35nm)/Si3N4(144.56nm)/SiO2(199.72nm)/Si3N4(33.4nm)/SiO2(17.75nm)/Si3N4(2158.76nm)/SiO2(13.36nm)/Si3N4(42.44nm)/SiO2(39.71nm)/Si3N4(16.57nm)/SiO2(30nm)/玻璃基板的叠层结构，其中，厚度为144.56nm的Si3N4层作为第二抗划伤层，厚度为2158.76nm的Si3N4层作为第一抗划伤层。具有该叠层结构的抗划伤减反射玻璃制品具有低于1.6％的反射率，高于1400HV的维氏硬度。
在一个典型的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品具有SiO2(87.71nm)/Si3N4(129.98nm)/SiO2(182.4nm)/Si3N4(32.28nm)/SiO2(17.23nm)/Si3N4(2115.16nm)/SiO2(16.15nm)/Si3N4(36.03nm)/SiO2(44.13nm)/Si3N4(15.5nm)/SiO2(30nm)/玻璃基板的叠层结构，其中，厚度为129.98nm的Si3N4层作为第二抗划伤层，厚度为2115.16nm的Si3N4层作为第一抗划伤层。具有该叠层结构的抗划伤减反射玻璃制品具有低于1.8％的反射率，高于1200HV的维氏硬度。
在一个典型的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品具有SiO2(86.95nm)/Si3N4(128.87nm)/SiO2(180.66nm)/Si3N4(30.07nm)/SiO2(16.78nm)/Si3N4(2122.93nm)/SiO2(13.26nm)/Si3N4(37.64nm)/SiO2(37.51nm)/Si3N4(14.48nm)/SiO2(30nm)/玻璃基板的叠层结构，其中，厚度为128.87nm的Si3N4层作为第二抗划伤层，厚度为2122.93nm的Si3N4层作为第一抗划伤层。具有该叠层结构的抗划伤减反射玻璃制品具有低于1.2％的反射率，高于1300HV的维氏硬度。
在一个典型的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品具有SiO2(85.7nm)/Si3N4(156.4nm)/SiO2(15.6nm)/Si3N4(49.2nm)/SiO2(8.7nm)/Si3N4(2207.3nm)/SiO2(5.8nm)/Si3N4(53.5nm)/SiO2(24.4nm)/Si3N4(35.1nm)/SiO2(45.8nm)/Si3N4(13.8nm)/SiO2(26.5nm)/玻璃基板的叠层结构，其中，厚度为156.4nm的Si3N4层作为第二抗划伤层，厚度为2207.3nm的Si3N4层作为第一抗划伤层。具有该叠层结构的抗划伤减反射玻璃制品具有低于0.9％的反射率，高于1300HV的维氏硬度。
在一个典型的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品具有SiO2(88.36nm)/Si3N4(77.38nm)/SiO2(10.34nm)/Si3N4(55.32nm)/SiO2(40.29nm)/Si3N4(42.35nm)/SiO2(22.52nm)/Si3N4(2088.36nm)/SiO2(25.2nm)/Si3N4(21.67nm)/SiO2(182.19)/玻璃基板的叠层结构，其中，厚度为77.38nm的Si3N4层作为第二抗划伤层，厚度为2088.36nm的Si3N4层作为第一抗划伤层。具有该叠层结构的抗划伤减反射玻璃制品具有低于0.5％的反射率，高于1100HV的维氏硬度。
在一个典型的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品具有SiO2(88.04nm)/Si3N4(148.03nm)/SiO2(33.62nm)/Si3N4(36.2nm)/SiO2(36.87nm)/Si3N4(45.63nm)/SiO2(11.8nm)/Si3N4(1979.77nm)/SiO2(6.43nm)/Si3N4(49.6nm)/SiO2(24.7nm)/Si3N4(33.36nm)/SiO2(47.49nm)/Si3N4(18.23nm)/SiO2(54.84nm)/Si3N4(5.66nm)/SiO2(26.5nm)/玻璃基板的叠层结构，其中，厚度为148.03nm的Si3N4层作为第二抗划伤层，厚度为1979.77nm的Si3N4层作为第一抗划伤层。具有该叠层结构的抗划伤减反射玻璃制品具有低于0.8％的反射率，高于1400HV的维氏硬度。
在一些可能的实施例中，高折射率层130A由Si3N4形成，低折射率层130B由SiO2形成。下光学层131沿远离玻璃基板110的方向由Si3N4/SiO2交替形成，层数为2、4、6或8，即下光学层131为Si3N4/SiO2……SiO2的结构；第一抗划伤层140由Si3N4形成；隔离光学层132沿远离玻璃基板110的方向由SiO2/Si3N4交替形成，层数为3、5或7，即隔离光学层132为SiO2/Si3N4……SiO2的结构；第二抗划伤层150由Si3N4形成；上光学层133沿远离玻璃基板110的方向由SiO2/Si3N4交替形成，层数为1或3，即上光学层133为SiO2或SiO2/Si3N4……SiO2的结构。在一些可能的实施例中，可以采用SiOxNy代替SiO2形成低折射率层130B，可以代替全部低折射率层130B，也可以代替部分低折射率层130B，例如代替上光学层133中的低折射率层130B。
在一个典型的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品具有SiO1.1N0.7(88.04nm)/Si3N4(148.03nm)/SiO2(33.62nm)/Si3N4(36.2nm)/SiO2(36.87nm)/Si3N4(45.63nm)/SiO2(11.8nm)/Si3N4(1979.77nm)/SiO2(6.43nm)/Si3N4(49.6nm)/SiO2(24.7nm)/Si3N4(33.36nm)/SiO2(47.49nm)/Si3N4(18.23nm)/SiO2(54.84nm)/Si3N4(5.66nm)/玻璃基板的叠层结构，其中，厚度为148.03nm的Si3N4层作为第二抗划伤层，厚度为1979.77nm的Si3N4层作为第一抗划伤层。具有该叠层结构的抗划伤减反射玻璃制品的维氏硬度可达1900HV以上，但其反射率略有损失，为2.5％左右。
在一个实施例中，光学涂层120可以叠加在玻璃基板110的一个表面，即为单面镀膜玻璃。在其他实施例中，光学涂层120可以叠加在玻璃基板110的两个表面，即为双面镀膜玻璃，双面镀膜玻璃具有更低的反射率。光学涂层120叠加在玻璃基板110的两个表面时，两面的光学涂层120均可以包括第一抗划伤层140和第二抗划伤层150，也可以只有外用表面的光学涂层120包括第一抗划伤层140和第二抗划伤层150。
在一些实施例中，抗划伤减反射玻璃制品单面镀膜时，通过分光光度计对其进行检测，其在550nm波长的反射率为0.3～2％；在一些优选的实施例中，其在550nm波长的反射率为0.4～1.8％。在一些实施例中，抗划伤减反射玻璃制品双面镀膜时，其在550nm波长的反射率为0.3～2％；在一些优选的实施例中，其在550nm波长的反射率为0.4～1％。在一些实施例中，抗划伤减反射玻璃制品单面镀膜时，其在550nm波长的透过率为90％以上；在一些优选的实施例中，其在550nm波长的透过率为95％以上。在一些实施例中，抗划伤减反射玻璃制品双面镀膜时，其在550nm波长的透过率为95％以上。在一些实施例中，抗划伤减反射玻璃制品双面镀膜时，其在550nm波长的透过率为98％以上。
在一些可能的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品中，通过维氏压痕仪进行硬度测试，光学涂层120表面测得小于或等于约100nm的压痕深度，其维氏硬度大于或等于1100HV。在一些实施例中，光学涂层120表面维氏硬度大于或等于1200HV。在一些实施例中，光学涂层120表面维氏硬度大于或等于1300HV。在一些实施例中，光学涂层120表面维氏硬度大于或等于1400HV。
根据维氏硬度，按照以下公式可以粗略计算得到玻璃制品的布氏硬度：维氏硬度(HV)＝布氏硬度*1.05*102(GPa)。在一些可能的实施例中，根据维氏硬度计算获得的抗划伤减反射玻璃制品的表面布氏硬度为10GPa以上。在一些可能的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品的表面布氏硬度为12.5GPa以上。在一些可能的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品的表面布氏硬度为13GPa以上。在一些可能的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品的表面布氏硬度为15GPa以上。
在一些可能的实施例中，抗划伤减反射玻璃制品中，通过莫氏硬度笔进行硬度测试，500g力的条件下，其莫氏硬度为7以上。
在一些可能的实施例中，根据国际照明委员会，在法向入射条件下，在(L*,a*,b*)色度体系中，采用色差仪测试抗划伤减反射玻璃制品，其反射颜色值a值±2，b值±2，透过颜色值a值±2，b值±2。
在一些可能的实施例中，500g力下，莫氏硬度7的莫氏硬度笔划过玻璃制品表面，800lux光线下无肉眼可见划伤；表面粗糙度为5.6μm的大理石表面，5*5cm玻璃上施加10Kg力，行程10cm，来回为一个周期，40周期摩擦后，800lux光线下无肉眼可见划伤。
本申请实施例还提供了一种抗划伤减反射玻璃制品的制备方法，包括以下步骤：
在玻璃基板上叠加光学涂层，所述光学涂层包括减反射膜层，所述减反射膜层由高折射率层和低折射率层交替叠加形成；
光学涂层还包括第一抗划伤层和第二抗划伤层，第一抗划伤层和第二抗划伤层独立地叠加在减反射膜层层间或减反射膜表面，第一抗划伤层和第二抗划伤层不相邻。
本申请实施例可以通过沉积的方式在玻璃基板表面形成光学涂层，例如真空沉积，包括化学气相沉积、物理气相沉积、热沉积、电子束蒸发沉积或原子层沉积等，也可以通过使用基于液体的方法，例如喷涂、浸涂、旋涂或狭缝涂覆(例如，使用溶胶凝胶材料)等。
具体而言，本申请实施例可以采用TFCALC、Macleod等软件按照光学要求进行膜系设计，然后按照设计得到的膜系结构进行沉积。在一个实施例中，可以采用真空溅射镀膜机进行镀膜，镀膜参数可以根据膜系结构各层的材料进行选择，本申请对此并无特殊限制。例如，Si3N4层的镀膜参数可以为：硅靶的溅射功率：7000～8000W，Ar流量：100～150sccm，N2流量：50～100sccm，RadicalSource的功率：4000～5000W。SiO2层的镀膜参数可以为：硅靶的溅射功率：7500～8500W，Ar流量：200～300sccm，O2流量：100～150sccm；RadicalSource的功率：4000～5000W。
本申请提供的抗划伤减反射玻璃通过在减反射膜层中叠加不相邻的第一抗划伤层和第二抗划伤层，以第二抗划伤层作为第一抗划伤层的缓冲层，划伤发生时，划伤颗粒首先接触到第二抗划伤层，划伤第二抗划伤层150的同时，划伤颗粒分解成更小尺寸的颗粒，划伤危害性下降，不会影响第一抗划伤层，不会形成短粗硬划伤，从而提升整体膜系的抗划伤能力。
进一步的，第二抗划伤层的厚度为70～200nm，第一抗划伤层的厚度为500～5000nm，第二抗划伤层的厚度较薄，被划伤时，外观损伤不明显，不会形成短粗硬划伤，从而不会影响制品的性能。
本申请提供的抗划伤减反射玻璃制品具有较低的反射率、较高的透射率和良好的抗划伤性能，可以用作电子设备盖板，在强烈的阳光下也不会造成炫光，方便使用者看清屏幕上的显示内容，提高产品的使用体验。另外，电子设备盖板的抗划伤能力较好，不容易出现短粗硬的划痕，不影响电子设备的外观，不会降低玻璃的抗冲击能力。
本申请提及的电子设备可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如智能手机、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(SessionInitiation Protocol，SIP)电话、平板电脑、个人数字处理(Personal DigitalAssistant,PAD)、笔记本电脑、数码相机、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备、车载设备、可穿戴设备、5G终端设备等，本申请实施例对此并不限定。
以下结合实施例对本申请提供的抗划伤减反射玻璃、其制备方法、电子设备的显示屏及电子设备进行详细说明。
以下各实施例中，玻璃基板为0.55mm厚的钢化玻璃。
以下各实施例中，采用后氧化工艺的真空磁控溅射镀膜制作各层膜层，具体工艺参数如下：
1)本底真空5.0×10-4Pa；
2)为了加强膜层与玻璃基板之间的附着力，温度设置为：80℃；镀膜之前用射频磁控溅射(RF)进行前处理，具体参数：RadicalSource功率：4500W；Ar流量:0sccm；O2流量：120sccm；N2流量：0sccm；时间(Time)：240s；
3)Si3N4膜层镀膜参数：硅靶的溅射功率：7500W；Ar的流量：120sccm；N2流量：80sccm；RadicalSource功率：4500W；
4)SiO2膜层镀膜参数：硅靶的溅射功率：8000W；Ar流量：250sccm；RadicalSource功率：4500W；Ar流量：250sccm；O2流量：120sccm；
5)SiOxNy膜层镀膜参数：硅靶的溅射功率：8000W；Ar流量：250sccm；RadicalSource功率：4500W；Ar流量：250sccm；O2流量：40sccm；O2流量：80sccm。
实施例1
基于TFCALC进行膜系的设计，膜系结构如表1所示：
表1实施例1提供的AR膜系结构
实施例2
基于TFCALC进行膜系的设计，膜系结构如表2所示：
表2实施例2提供的AR膜系结构
实施例3
基于TFCALC进行膜系的设计，膜系结构如表3所示：
表3实施例3提供的AR膜系结构
实施例4
基于TFCALC进行膜系的设计，膜系结构如表4所示：
表4实施例4提供的AR膜系结构
实施例5
基于TFCALC进行膜系的设计，膜系结构如表5所示：
表5实施例5提供的AR膜系结构
/>
实施例6
基于TFCALC进行膜系的设计，膜系结构如表所示：
表6实施例6提供的AR膜系结构
对比例1
基于TFCALC进行膜系的设计，膜系结构如表7所示：
表7对比例1提供的AR膜系结构
/>
对实施例1～6及比较例1制备得到的AR玻璃进行性能测试，结果参见表8，表8为本申请实施例及比较例制备的AR玻璃的性能测试结果。
表8本申请实施例1～6制备的AR玻璃的性能测试结果
由表8可知，实施例1～6提供的AR玻璃在硬度、抗划伤性方面显著优于对比例提供的AR玻璃。
上文所述的抗划伤减反射玻璃制品用于手机等电子设备的盖板，参见图9，图9为手机的结构示意图，手机100包括屏幕10，屏幕10的外屏(即盖板)由上文所述的抗划伤减反射玻璃制成。用户使用该手机时，在强烈的阳光下也不会造成炫光，能够看清屏幕上的显示内容，产品使用体验较好。同时，该手机外屏的抗划伤能力较好，不贴膜也不容易出现短粗硬的划痕，长时间使用后手机外观较好。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种抗划伤减反射玻璃制品，包括：
玻璃基板；
叠加在所述玻璃基板的至少一个表面的光学涂层，所述光学涂层包括减反射膜层，所述减反射膜层由高折射率层和低折射率层交替叠加形成；
所述光学涂层还包括第一抗划伤层和第二抗划伤层，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层独立地叠加在减反射膜层层间或减反射膜表面，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层不相邻。
2.根据权利要求1所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述减反射膜层包括依次叠加在所述玻璃基板上的下光学层、隔离光学层和上光学层；
所述第一抗划伤层叠加在所述下光学层和所述隔离光学层之间；
所述第二抗划伤层叠加在所述隔离光学层和所述上光学层之间。
3.根据权利要求2所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述第二抗划伤层的厚度小于所述第一抗划伤层的厚度。
4.根据权利要求3所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述第一抗划伤层的厚度为500～5000nm；
第二抗划伤层的厚度为70～250nm。
5.根据权利要求2所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述第一抗划伤层同时为厚度最厚的高折射率层；
所述第二抗划伤层同时为厚度第二厚的高折射率层。
6.根据权利要求2～5任意一项所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，由隔离光学层、第二抗划伤层和上光学层形成的结构中，低折射率层的总厚度占所述结构总厚度的30％～70％，第二抗划伤层的厚度占所述结构总厚度的20～60％。
7.根据权利要求2～5任意一项所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，光学涂层最上方500nm膜层中，低折射率层的总厚度为30％以上，第二抗划伤层的厚度为15％～50％。
8.根据权利要求2～5任意一项所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述上光学层的厚度为50～150nm。
9.根据权利要求8所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述隔离光学层的厚度为50～300nm。
10.根据权利要求9所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述下光学层的厚度为50～300nm。
11.根据权利要求2～5任意一项所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述减反射膜层中，高折射率层材料的折射率为1.9～2.3；低折射率层材料的折射率为1.6～1.8。
12.根据权利要求11所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述高折射率层的材料为Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Si3N4、ZrO2、AlN或AlON；所述低折射率层的材料为SiO2、SiOxNy、MgF2或Al2O3。
13.根据权利要求12所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述低折射率层的材料为SiO2或SiOxNy；所述高折射率层的材料为Si3N4。
14.根据权利要求2～5任意一项所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层独立地为Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Si3N4、ZrO2、AlN或AlON。
15.根据权利要求14所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述第一抗划伤层和所述第二抗划伤层独立地为Si3N4。
16.根据权利要求1所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述抗划伤减反射玻璃制品表面在500g力下的莫氏硬度为7以上。
17.根据权利要求1所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述抗划伤减反射玻璃制品的维氏硬度为1100HV以上。
18.根据权利要求1所述的抗划伤减反射玻璃制品，其特征在于，所述抗划伤减反射玻璃制品在550nm光波长区域上，反射率＜2％，透过率＞90％。
19.一种电子设备显示屏，包括权利要求1～18任意一项所述的抗划伤减反射玻璃制品。
20.一种电子设备，包括权利要求19所述的显示屏。
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