DE102019003930A1

DE102019003930A1 - Transparentes element

Info

Publication number: DE102019003930A1
Application number: DE102019003930.0A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Mashimo; Akihisa Minowa
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2019-12-12
Also published as: JP2020148787A

Abstract

Es wird ein transparentes Element bereitgestellt, umfassend: ein transparentes Substrat, das aus einem Glas, einer Glaskeramik oder einem Saphir hergestellt ist; und einen optischen Interferenzfilm, der auf einer Oberfläche des transparenten Substrats angeordnet ist, wobei der optische Interferenzfilm umfasst: einen Film mit hohem Brechungsindex, der aus einem Material mit hohem Brechungsindex mit einem Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 632 nm von 1,80 oder mehr hergestellt ist; einen Film mit mittlerem Brechungsindex, der aus einem Material mit mittlerem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,55 oder mehr und weniger als 1,80 hergestellt ist; und einen Film mit niedrigem Brechungsindex, der aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von weniger als 1,55 hergestellt ist, wobei der optische Interferenzfilm eine Martens-Härte von 7,5 GPa bis 11 GPa bei einer Eindringtiefe eines Vickers-Eindringkörpers von 100 nm aufweist, wobei der optische Interferenzfilm eine Oberflächenrauheit Ra von 0,5 nm bis 2 nm aufweist, und wobei das Material mit hohem Brechungsindex Si_mAl_nO_pN_q ist, mit der Maßgabe, dass m/(m + n) 0,05 bis 0,3 ist und q/(p + q) 0,5 bis 0,9 ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Element.
HINTERGRUND
In den letzten Jahren wird ein transparentes Element zum Schützen einer Anzeigeoberfläche auf einer Oberfläche einer Bildanzeigevorrichtung, wie z.B. eines Mobiltelefons oder eines Tablet-Endgeräts, bereitgestellt.
Das transparente Element muss eine Kratzfestigkeit, ein geringes Reflexionsvermögen, Verschmutzungsschutzeigenschaften und Oberflächengleiteigenschaften aufweisen. Daher wurde vorgeschlagen, einen kratzfesten Film und einen optischen Interferenzfilm oder alternativ einen optischen Interferenzfilm und einen Verschmutzungsschutzfilm auf einer Oberfläche des transparenten Elements bereitzustellen.
Patentdokument 1: WO 2014/182639
Patentdokument 2: JP 2006-124417 A
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegenden Erfinder haben gefunden, dass dann, wenn ein Verschmutzungsschutzfilm auf einer Oberfläche eines optischen Interferenzfilms mit einer hervorragenden Kratzfestigkeit bereitgestellt wird, die Kratzfestigkeit des optischen Interferenzfilms wahrscheinlich abnimmt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines transparenten Elements, das mit dem optischen Interferenzfilm versehen ist, der selbst dann eine hervorragende Kratzfestigkeit aufweist, wenn ein Verschmutzungsschutzfilm darauf bereitgestellt ist.
Die vorliegenden Erfinder haben auch gefunden, dass der Grund dafür, warum die Kratzfestigkeit des optischen Interferenzfilms abnimmt, eine Oberflächenrauheit des optischen Interferenzfilms ist, und dass das vorstehend genannte Problem durch Einstellen der Oberflächenrauheit des optischen Interferenzfilms, so dass sie in einen spezifischen Bereich fällt, gelöst werden kann, wodurch die Erfinder die vorliegende Erfindung gemacht haben.
Mit anderen Worten, sie haben gefunden, dass die vorstehend genannten Probleme mit dem folgenden Aufbau gelöst werden können.
Es wird ein transparentes Element bereitgestellt, umfassend: ein transparentes Substrat, das aus einem Glas, einer Glaskeramik oder einem Saphir hergestellt ist; und einen optischen Interferenzfilm, der auf einer Oberfläche des transparenten Substrats angeordnet ist,
wobei der optische Interferenzfilm umfasst: einen Film mit hohem Brechungsindex, der aus einem Material mit hohem Brechungsindex mit einem Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 632 nm von 1,80 oder mehr hergestellt ist; einen Film mit mittlerem Brechungsindex, der aus einem Material mit mittlerem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,55 oder mehr und weniger als 1,80 hergestellt ist; und einen Film mit niedrigem Brechungsindex, der aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von weniger als 1,55 hergestellt ist,
wobei der optische Interferenzfilm eine Martens-Härte von 7,5 GPa bis 11 GPa bei einer Eindringtiefe eines Vickers-Eindringkörpers von 100 nm aufweist,
wobei der optische Interferenzfilm eine Oberflächenrauheit Ra von 0,5 nm bis 2 nm aufweist, und
wobei das Material mit hohem Brechungsindex Si_mAl_nO_pN_q ist, mit der Maßgabe, dass m/(m + n) 0,05 bis 0,3 ist und q/(p + q) 0,5 bis 0,9 ist.
Das transparente Element mit dem optischen Interferenzfilm der vorliegenden Erfindung weist eine hervorragende Kratzfestigkeit ungeachtet davon auf, ob es mit einem Verschmutzungsschutzfilm versehen ist oder nicht.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein transparentes Element 10 der vorliegenden Erfindung zeigt.
[2] 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel für ein transparentes Element 10 der vorliegenden Erfindung zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgenden Definitionen von Begriffen sollen für die gesamte Beschreibung und die Ansprüche gelten.
Der Begriff „transparent“ bedeutet, dass Licht durchgelassen wird.
Der Begriff „Filmdicke“ jedes Films, der den optischen Interferenzfilm 12 bildet, ist wie folgt definiert. Die Atomkonzentration wird in der Dickenrichtung von einer Oberfläche des optischen Interferenzfilms 12 zu einer Grenzfläche zwischen dem optischen Interferenzfilm 12 und einem transparenten Substrat 11 durch abwechselndes Wiederholen eines Ätzens mit lonensputtem und einer Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS)-Messung analysiert. In einem Graphen der Sputterzeit und der erhaltenen Atomkonzentration wird die Sputterzeit, die von einer „Grenze zwischen dem Zielfilm und einem Film, der unmittelbar darüber angeordnet ist“ zu einer „Grenze zwischen dem Zielfilm und einem Film, der unmittelbar darunter angeordnet ist“ genommen worden ist, wird auf der Basis der Sputtergeschwindigkeit der Standardprobe in einen Dickenwert umgerechnet. Die „Grenze zwischen dem Zielfilm und einem Film, der unmittelbar darüber angeordnet ist“ und die „Grenze zwischen dem Zielfilm und einem Film, der unmittelbar darunter angeordnet ist“ werden jeweils als ein „Medianwert der Sputterzeit, während der Atome, die in dem Zielfilm enthalten sind, und Atome, die in dem unmittelbar darüber angeordneten Film enthalten sind, erfasst werden“, und ein „Medianwert der Sputterzeit, während der Atome, die in dem Zielfilm enthalten sind, und Atome, die in dem unmittelbar darunter angeordneten Film enthalten sind, erfasst werden“ bezeichnet.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.
Nachstehend wird der Aufbau unter Bezugnahme auf repräsentative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt.
Das Symbol „-“, das einen Zahlenbereich angibt, bedeutet, dass die Zahlenwerte, die vor und nach dem Symbol angegeben sind, als unterer Grenzwert und oberer Grenzwert einbezogen sind.
(Transparentes Element)
Die 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein transparentes Element 10 der vorliegenden Erfindung zeigt. Das transparente Element 10 umfasst ein transparentes Substrat 11 und einen optischen Interferenzfilm 12, der auf einer Oberfläche des transparenten Substrats 11 angeordnet ist. Der optische Interferenzfilm 12 umfasst einen Film mit hohem Brechungsindex 21, einen Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und einen Film mit niedrigem Brechungsindex 23. Die äußerste Schicht des optischen Interferenzfilms 12 ist der Film mit niedrigem Brechungsindex 23.
Die 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel für ein transparentes Element 10 der vorliegenden Erfindung zeigt. Das transparente Element 10 umfasst das transparente Substrat 11 und den optischen Interferenzfilm 12, der auf einer Oberfläche des transparenten Substrats 11 angeordnet ist. Der optische Interferenzfilm 12 umfasst den Film mit hohem Brechungsindex 21, den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und den Film mit niedrigem Brechungsindex 23. Die äußerste Schicht des optischen Interferenzfilms 12 ist der Film mit niedrigem Brechungsindex 23.
Die Abmessungsverhältnisse in der 1 und der 2 sind für Veranschaulichungszwecke von den tatsächlichen Verhältnissen verschieden.
Der optische Interferenzfilm 12 der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kombination aus einer Mehrzahl von Filmen, die den Film mit hohem Brechungsindex 21, den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und den Film mit niedrigem Brechungsindex 23 umfassen können.
Es ist bevorzugt, dass der optische Interferenzfilm 12 eine Wiederholungsstruktur aufweist, die den Film mit hohem Brechungsindex 21 und den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 umfasst, während der Film mit niedrigem Brechungsindex 23 als die äußerste Schicht der Wiederholungsstruktur vorliegt. Der Film mit niedrigem Brechungsindex 23 kann die unterste Schicht der Wiederholungsstruktur sein oder er kann an einer mittleren Position der Wiederholungsstruktur vorliegen. Ferner ist es bevorzugt, dass der optische Interferenzfilm 12 eine Wiederholungsstruktur aufweist, die den Film mit niedrigem Brechungsindex 23 und den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 umfasst, während der Film mit hohem Brechungsindex 21 als die äußerste Schicht der Wiederholungsstruktur vorliegt. Der Film mit hohem Brechungsindex 21 kann die unterste Schicht der Wiederholungsstruktur sein oder er kann an einer mittleren Position der Wiederholungsstruktur vorliegen. Ferner ist es bevorzugt, dass der optische Interferenzfilm 12 eine Wiederholungsstruktur aufweist, die den Film mit niedrigem Brechungsindex 23 und den Film mit hohem Brechungsindex 21 umfasst, während der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 als die äußerste Schicht der Wiederholungsstruktur vorliegt. Der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 kann die unterste Schicht der Wiederholungsstruktur sein oder er kann an einer mittleren Position der Wiederholungsstruktur vorliegen. Darüber hinaus weist der optische Interferenzfilm 12 vorzugsweise eine Wiederholungsstruktur auf, die den Film mit niedrigem Brechungsindex 23, den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und den Film mit hohem Brechungsindex 21 als eine einzelne Einheit umfasst. Diese Einheit kann aus dem Film mit mittlerem Brechungsindex 22, dem Film mit hohem Brechungsindex 21 und dem Film mit niedrigem Brechungsindex 23 in dieser Reihenfolge zusammengesetzt sein, oder kann alternativ aus dem Film mit hohem Brechungsindex 21, dem Film mit niedrigem Brechungsindex 23 und dem Film mit mittlerem Brechungsindex 22 in dieser Reihenfolge zusammengesetzt sein, und zwar ausgehend von einer Seite des transparenten Substrats 11.
(Optischer Interferenzfilm)
Der optische Interferenzfilm 12 umfasst den Film mit hohem Brechungsindex 21, den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und den Film mit niedrigem Brechungsindex 23. Der Film mit hohem Brechungsindex 21 ist aus einem Material mit hohem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,80 oder mehr bei 632 nm hergestellt. Der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 ist aus einem Material mit mittlerem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,55 oder mehr und weniger als 1,80 bei 632 nm hergestellt. Der Film mit niedrigem Brechungsindex 23 ist aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von weniger als 1,55 bei 632 nm hergestellt.
Der Film mit hohem Brechungsindex 21, der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und der Film mit niedrigem Brechungsindex 23 sind vorzugsweise in einem direkten Kontakt miteinander. In dem Fall, bei dem der Film mit hohem Brechungsindex 21, der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und der Film mit niedrigem Brechungsindex 23 in einem direkten Kontakt miteinander sind, wird die Haftung an jeder Grenzfläche der jeweiligen Filme erhöht und verschiedene Dauerbeständigkeiten des optischen Interferenzfilms 12 werden ebenfalls verbessert.
Der optische Interferenzfilm 12 kann eine Zwischenschicht aufweisen, die aus einem Material hergestellt ist, das von den Materialien verschieden ist, die den Film mit hohem Brechungsindex 21, den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und den Film mit niedrigem Brechungsindex 23 bilden. Beispiele für die Zwischenschicht der jeweiligen Filme umfassen eine rissvermindernde Schicht und eine Schicht mit geringer Reibung. In einem Fall, bei dem der optische Interferenzfilm 12 die rissvermindernde Schicht aufweist, weist das transparente Element 10, das mit dem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, eine erhöhte Festigkeit auf, da eine Ausbreitung von Rissen zwischen dem optischen Interferenzfilm 12 und dem transparenten Substrat 11 verhindert wird. Die rissvermindernde Schicht ist vorzugsweise zwischen dem optischen Interferenzfilm 12 und dem transparenten Substrat 11 oder an einer Mittelposition des optischen Interferenzfilms 12 bereitgestellt. Darüber hinaus weist in dem Fall, bei dem die Schicht mit geringer Reibung auf der äußersten Oberfläche des optischen Interferenzfilms 12 vorliegt, der optische Interferenzfilm 12 eine erhöhte Kratzfestigkeit auf. Die Schicht mit geringer Reibung ist vorzugsweise auf der äußersten Oberfläche des optischen Interferenzfilms 12 bereitgestellt.
Der optische Interferenzfilm 12 weist eine Martens-Härte von 7,5 GPa bis 11 GPa bei einer Eindringtiefe eines Vickers-Eindringkörpers von 100 nm auf. In dem Fall, bei dem die Martens-Härte 7,5 GPa oder mehr beträgt, weist der optische Interferenzfilm 12 eine hervorragende Kratzfestigkeit auf. In dem Fall, bei dem die Martens-Härte 11 GPa oder weniger beträgt, ist es weniger wahrscheinlich, dass feine Risse auftreten, die als Ausgangspunkte eines Bruchs in dem optischen Interferenzfilm 12 wirken, und das transparente Element 10, das mit dem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, weist eine erhöhte Festigkeit auf.
Der optische Interferenzfilm 12 weist eine Oberflächenrauheit Ra von 0,5 nm bis 2 nm auf. Die Oberflächenrauheit Ra wurde gemäß JIS B 0601 (2001) gemessen. In dem Fall, bei dem die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 0,5 nm oder mehr beträgt, wird die chemische Bindungskraft zwischen dem optischen Interferenzfilm 12 und einem Verschmutzungsschutzfilm verbessert und folglich wird die Haftung des Verschmutzungsschutzfilms verbessert. Der Verschmutzungsschutzfilm ist ein Film, von dem Flecken, wie z.B. Fingerabdrücke, einfach entfernt werden können, und der vorzugsweise ein Fluorsilan mit einer Etherbindung enthält.
Der optische Interferenzfilm kann eine hervorragende Kratzfestigkeit bei jedweder Oberflächenrauheit aufweisen; die Kratzfestigkeit des optischen Interferenzfilms nimmt jedoch in manchen Fällen ab, wenn der Verschmutzungsschutzfilm auf der Oberfläche des optischen Interferenzfilms bereitgestellt wird. Als Ergebnis einer umfangreichen Untersuchung haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass die Kratzfestigkeit des optischen Interferenzfilms durch Einstellen der Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms auf 2 nm oder weniger aufrechterhalten werden kann, selbst wenn der Verschmutzungsschutzfilm bereitgestellt wird.
Obwohl die Details nicht klar sind, wird der Grund dafür, warum der optische Interferenzfilm 12 mit einer Oberflächenrauheit Ra von 2 nm oder weniger eine hervorragende Kratzfestigkeit aufweist, durch die vorliegenden Erfinder wie folgt angenommen. Wenn sich ein Teil des Verschmutzungsschutzfilms ablöst, nimmt die Reibungskraft des optischen Interferenzfilms an der abgelösten Stelle lokal zu. Es ist wahrscheinlich, dass ein Ausgangspunkt eines Risses an der Stelle auftritt, bei der die Reibungskraft lokal erhöht ist. Wenn eine bestimmte Anzahl der Ausgangspunkte eines Kratzers vorliegen, werden die Ausgangspunkte eines Kratzers innerhalb des optischen Interferenzfilms miteinander verbunden, was leicht als Kratzer erkannt werden kann. In dem Fall, bei dem die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 2 nm oder weniger beträgt, wird davon ausgegangen, dass die Zunahme der Reibungskraft an der Stelle, bei welcher der Verschmutzungsschutzfilm abgelöst wird, unterdrückt werden kann, und die Anzahl der Ausgangspunkte eines Kratzers, die in dem optischen Interferenzfilm auftreten, vermindert werden kann, wodurch diese nicht leicht als ein Kratzer erkennbar sind.
Die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 beträgt vorzugsweise 0,5 nm oder mehr und besonders bevorzugt 0,8 nm oder mehr. Die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 beträgt vorzugsweise 1,8 nm oder weniger und besonders bevorzugt 1,6 nm oder weniger.
Die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 kann unter Verwendung eines spezifischen Materials als Material mit hohem Brechungsindex, das den Film mit hohem Brechungsindex 21 bildet, auf 2 nm oder weniger eingestellt werden.
Das Material mit hohem Brechungsindex, das den Film mit hohem Brechungsindex 21 bildet, ist Si_mAl_nO_pN_q. Dabei ist m/(m + n) 0,05 bis 0,3 und q/(p + q) ist 0,5 bis 0,9.
Bei Si_mAl_nO_pN_q ist in dem Fall, bei dem m/(m + n) 0,05 oder mehr beträgt, Si_mAl_nO_pN_q schwer zu kristallisieren, und ein Glätten der Oberfläche des Films mit hohem Brechungsindex 21 schreitet fort. Demgemäß kann die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 auf 2 nm oder weniger eingestellt werden. D.h., der optische Interferenzfilm 12 weist eine hervorragende Kratzfestigkeit auf, wenn m/(m + n) 0,05 oder mehr beträgt. In dem Fall, bei dem m/(m + n) 0,3 oder weniger beträgt, kann die Oberflächenglätte des Films mit hohem Brechungsindex 21 aufrechterhalten werden und die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 kann auf 2 nm oder weniger eingestellt werden. D.h., der optische Interferenzfilm 12 weist eine hervorragende Kratzfestigkeit auf. Ferner weist in dem Fall, bei dem m/(m + n) 0,3 oder weniger beträgt, der optische Interferenzfilm 12 einen optischen Verlust von 2 % oder weniger bei einer Wellenlänge von 400 nm auf.
Bei Si_mAl_nO_pN_q kann in dem Fall, bei dem q/(p + q) 0,5 oder mehr beträgt, die Martens-Härte des optischen Interferenzfilms 12 7,5 GPa oder mehr betragen, und zwar durch Erhöhen der Martens-Härte des Films mit hohem Brechungsindex 21. D.h., der optische Interferenzfilm 12 weist eine hervorragende Kratzfestigkeit auf. In dem Fall, bei dem q/(p + q) 0,9 oder weniger beträgt, schreitet das Glätten der Oberfläche des Films mit hohem Brechungsindex 21 fort und die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 kann auf 2 nm oder weniger eingestellt werden. Ferner weist in dem Fall, bei dem q/(p + q) 0,9 oder weniger beträgt, der optische Interferenzfilm 12 einen optischen Verlust von 2 % oder weniger bei einer Wellenlänge von 400 nm auf.
Die Filmdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 beträgt vorzugsweise 2 nm bis 800 nm. In dem Fall, bei dem die Filmdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 800 nm oder weniger beträgt, kann die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 auf 2 nm oder weniger eingestellt werden. In dem Fall, bei dem die Filmdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 2 nm oder mehr beträgt, kann die Filmdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 einheitlich sein. Die Filmdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 beträgt mehr bevorzugt 2 nm bis 500 nm und besonders bevorzugt 2 nm bis 200 nm.
In dem Fall, bei dem die Gesamtdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21, welche die Summe der Filmdicken aller Filme mit hohem Brechungsindex 21 ist, 90 % oder weniger der Gesamtfilmdicke des optischen Interferenzfilms 12 beträgt, kann die Martens-Härte des optischen Interferenzfilms 12 11 GPa oder weniger betragen. Die Gesamtdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 beträgt vorzugsweise 85 % oder weniger und besonders bevorzugt 80 % oder weniger.
Der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 weist vorzugsweise eine Martens-Härte von 5,5 GPa bis 9,0 GPa, eine Filmspannung von -250 MPa bis +200 MPa sowie eine Oberflächenrauheit Ra von 1 nm bis 2 nm bei einer Filmdicke von 1 µm auf. In dem Fall, bei dem die Martens-Härte des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 5,5 GPa bis 9,0 GPa beträgt, ist es wahrscheinlich, dass die Martens-Härte des optischen Interferenzfilms 12 7,5 GPa oder mehr beträgt. In dem Fall, bei dem die Spannung des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 -250 MPa bis +200 MPa beträgt, ist es wahrscheinlich, dass die Spannung des optischen Interferenzfilms 12 -100 MPa bis +100 MPa beträgt, und ein Verziehen des transparenten Elements 10 kann unterdrückt werden. In dem Fall, bei dem der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 eine Oberflächenrauheit Ra von 1 nm bis 2 nm bei einer Filmdicke von 1 µm aufweist, kann der optische Interferenzfilm 12 eine Oberflächenrauheit Ra von 2 nm oder weniger aufweisen.
Das Material mit mittlerem Brechungsindex, das den Film mit mittlerem Brechungsindex 22 bildet, enthält vorzugsweise ein Oxid oder Oxynitrid, das Si oder AI enthält. Beispiele für das Material mit mittlerem Brechungsindex umfassen Al₂O₃, SiO_xN_y, AlO_kN_j und Si_rAlO_s. Dabei ist x 0,1 bis 1,9, y ist 0,1 bis 1,0, k ist 0,1 bis 1,4, j ist 0,1 bis 1,0, r ist 0,05 bis 3,0, und s ist 1,2 bis 6,0. Das Material mit mittlerem Brechungsindex ist mehr bevorzugt Al₂O₃ oder AlO_kN_J. In dem Fall, bei dem das Material mit mittlerem Brechungsindex Al₂O₃ oder AlO_kN_j ist, kann, wenn der Film durch ein Sputterverfahren gebildet wird, die Filmspannung auf -50 MPa bis +50 MPa eingestellt werden und ferner kann die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 auf 2 nm oder weniger eingestellt werden, und zwar durch Einstellen einer Flussrate von Ar-Gas derart, dass sie in einem bestimmten Bereich liegt.
Die Filmdicke des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 beträgt vorzugsweise 2 nm bis 800 nm. Die Filmdicke des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 beträgt mehr bevorzugt 2 nm bis 500 nm und besonders bevorzugt 2 nm bis 200 nm.
Das Material mit niedrigem Brechungsindex, das den Film mit niedrigem Brechungsindex 23 bildet, enthält vorzugsweise ein Oxid oder Oxynitrid, das Si enthält. Beispiele für das Material mit niedrigem Brechungsindex umfassen SiO₂, SiO_xN_y, Si_vAl_zO_x, und Si_vAl_zO_xN_y. Dabei ist x/(x + y) 0,6 bis 1,0 und v/(v + z) ist 0,3 bis 1,0. Das Material mit niedrigem Brechungsindex ist besonders bevorzugt SiO₂.
Die Filmdicke des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 beträgt vorzugsweise 2 nm bis 800 nm. Die Filmdicke des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 beträgt mehr bevorzugt 2 nm bis 500 nm und besonders bevorzugt 2 nm bis 200 nm.
Die Gesamtfilmdicke des optischen Interferenzfilms 12 beträgt vorzugsweise 1000 nm bis 5000 nm. In dem Fall, bei dem die Gesamtfilmdicke des optischen Interferenzfilms 12 1000 nm oder mehr beträgt, kann, da eine Verzerrung, die in dem optischen Interferenzfilm 12 auftritt, vermindert werden kann, die Martens-Härte des optischen Interferenzfilms 12 erhöht werden. In dem Fall, bei dem die Gesamtfilmdicke des optischen Interferenzfilms 12 5000 nm oder weniger beträgt, ist es wahrscheinlich, dass die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 2 nm oder weniger beträgt.
Die Gesamtfilmdicke des optischen Interferenzfilms 12 beträgt mehr bevorzugt 1100 nm oder mehr und besonders bevorzugt 1200 nm oder mehr. Die Gesamtfilmdicke des optischen Interferenzfilms 12 beträgt mehr bevorzugt 4800 nm oder weniger und besonders bevorzugt 4600 nm oder weniger.
Die Gesamtzahl des Films mit hohem Brechungsindex 21, des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 und des Films mit niedrigem Brechungsindex 23, die in dem optischen Interferenzfilm 12 enthalten sind, beträgt vorzugsweise 5 bis 200. In dem Fall, bei dem die Gesamtzahl des Films mit hohem Brechungsindex 21, des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 und des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 200 oder weniger beträgt, kann der optische Interferenzfilm 12 eine Oberflächenrauheit Ra von 2 nm oder weniger aufweisen. Darüber hinaus nimmt die Gesamtzahl des Films mit hohem Brechungsindex 21 und des Films mit mittlerem Brechungsindex 22, die in dem optischen Interferenzfilm 12 enthalten sind, vorzugsweise 80 % bis 99 % der Gesamtzahl des Films mit hohem Brechungsindex 21, des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 und des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 ein. In dem Fall, bei dem die Gesamtzahl des Films mit hohem Brechungsindex 21 und des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 80 % bis 99 % der Gesamtzahl der Filme einnimmt, die in dem optischen Interferenzfilm 12 enthalten sind, ist es wahrscheinlich, dass der optische Interferenzfilm 12 eine Martens-Härte von 7,5 GPa oder mehr und eine Oberflächenrauheit Ra von 2 nm oder weniger aufweist.
Die Filmanzahl des Films mit hohem Brechungsindex 21, der in dem optischen Interferenzfilm 12 enthalten ist, beträgt vorzugsweise 2 bis 50. Die Filmanzahl des Films mit mittlerem Brechungsindex 22, der in dem optischen Interferenzfilm 12 enthalten ist, beträgt vorzugsweise 2 bis 50. Die Filmanzahl des Films mit niedrigem Brechungsindex 23, der in dem optischen Interferenzfilm 12 enthalten ist, beträgt vorzugsweise 1 bis 20.
Der optische Interferenzfilm 12 weist vorzugsweise einen optischen Verlust bei einer Wellenlänge von 400 nm von 2 % oder weniger auf. In dem Fall, bei dem die Oberflächenrauheit Ra des optischen Interferenzfilms 12 2 nm oder weniger beträgt, wird die Lichtstreuung auf der Oberfläche vermindert und der optische Verlust bei der kurzen Wellenlänge (Wellenlänge von 400 nm) kann 2 % oder weniger betragen. In dem Fall, bei dem der optische Verlust bei der kurzen Wellenlänge (Wellenlänge von 400 nm) 2 % oder weniger beträgt, weist der optische Interferenzfilm 12 eine Reflexionsfarbe nahe an grau auf und das transparente Element 10 weist ein bevorzugtes Aussehen auf.
(Transparentes Substrat)
Das transparente Substrat 11 ist aus Glas, Glaskeramik oder Saphir ausgewählt. Das transparente Substrat 11 kann verstärkt sein oder kann nicht verstärkt sein. Das transparente Substrat 11 kann ein amorphes Substrat, ein kristallines Substrat oder eine Kombination davon sein. Beispiele für das Glas umfassen Natronkalkglas, Aluminosilikatglas, Borosilikatglas und Aluminoborosilikatglas. Das transparente Substrat 11 kann einen amorphen Film oder einen kristallinen Film umfassen. Beispiele für den kristallinen Film umfassen eine Saphirschicht, eine Schicht aus polykristallinem Aluminiumoxid und eine Spinellschicht.
Das transparente Substrat 11 weist vorzugsweise einen Elastizitätsmodul von 30 GPa bis 120 GPa auf. Der Elastizitätsmodul des transparenten Substrats 11 kann in einem Bereich von 30 GPa bis 110 GPa, 30 GPa bis 100 GPa, 30 GPa bis 90 GPa, 30 GPa bis 80 GPa, 30 GPa bis 70 GPa, 40 GPa bis 120 GPa, 50 GPa bis 120 GPa, 60 GPa bis 120 GPa, oder 70 GPa bis 120 GPa liegen oder kann alternativ in einem gesamten Bereich oder einem Teilbereich davon liegen.
Das transparente Substrat 11 weist vorzugsweise eine Dicke von 0,2 mm bis 2,0 mm auf. In dem Fall, bei dem die Dicke des transparenten Substrats 11 0,2 mm oder mehr beträgt, kann die Biegefestigkeit des transparenten Substrats 11 erhöht werden. In dem Fall, bei dem die Dicke des transparenten Substrats 11 2,0 mm oder weniger beträgt, kann das transparente Element 10 ein geringes Gewicht aufweisen. Die Dicke des transparenten Substrats 11 beträgt mehr bevorzugt 0,4 mm oder mehr und besonders bevorzugt 0,5 mm oder mehr. Die Dicke des transparenten Substrats 11 beträgt mehr bevorzugt 1,8 mm oder weniger und besonders bevorzugt 1,6 mm oder weniger.
(Verfahren zur Herstellung des transparenten Elements)
Das transparente Element 10 weist den optischen Interferenzfilm 12 auf, der auf einer Oberfläche des transparenten Substrats 11 angeordnet ist. Der optische Interferenzfilm 12 kann mittels Beschichten, Abscheiden und anderer bekannter Verfahren hergestellt werden. Der optische Interferenzfilm 12 kann durch eine physikalische Gasphasenabscheidung (Vakuumgasphasenabscheidung, lonenplattieren, Sputtern) oder eine chemische Gasphasenabscheidung (thermische CVD, Plasma-CVD, Photo-CVD) aufgebracht werden. Von diesen ist ein Sputterverfahren bevorzugt, da es eine hervorragende Einheitlichkeit der Filmdicke und Produktivität aufweist.
BEISPIELE
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele detailliert beschrieben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Beispiele 1 bis 12 sind erfindungsgemäße Beispiele und die Beispiele 20 bis 30 sind Vergleichsbeispiele.
(Beispiel 1)
Ein Aluminosilikatglas (Dichte von 2,48) mit 100 mm × 100 mm × 0,56 mm wurde auf 200 bis 400 °C vorgewärmt und dann einer lonenaustauschbehandlung unterzogen, wodurch ein transparentes Substrat 11 erhalten wurde. Die lonenaustauschbehandlung wurde durch Eintauchen des Aluminosilikatglases in ein geschmolzenes Salz für 2 Stunden, Abkühlen des Glases auf etwa Raumtemperatur und dann Waschen mit Wasser durchgeführt.
Die Zusammensetzung des Aluminosilikatglases war 64,4 Mol-% SiO₂, 8,0 Mol-% Al₂O₃, 12,5 Mol-% Na₂O, 4,0 Mol-% K₂O, 10,5 Mol-% MgO, 0,1 Mol-% CaO, 0,1 Mol-% SrO, 0,1 Mol-% BaO und 0,5 Mol-% ZrO₂.
Ein Film mit hohem Brechungsindex 21, ein Film mit mittlerem Brechungsindex 22 und ein Film mit niedrigem Brechungsindex 23 wurden auf einer Oberfläche des transparenten Substrats 11 durch eine Sputtervorrichtung (RAS 1100 B II, hergestellt von Syncron Co., Ltd.) gebildet, wodurch ein transparentes Element 10, das mit einem optischen Interferenzfilm 12 versehen war, erhalten wurde.
Der optische Interferenzfilm 12 wies einen Aufbau auf, bei dem der Film mit hohem Brechungsindex 21 und der Film mit mittlerem Brechungsindex 22 abwechselnd laminiert waren, und dann wurde der Film mit niedrigem Brechungsindex 23 als äußerste Schicht bereitgestellt. Die Gesamtfilmdicke des optischen Interferenzfilms 12 betrug 3000 nm.
Zur Bildung des Films mit hohem Brechungsindex 21 (Si_mAl_nO_pN_q) wurden ein Si-Target und ein AI-Target verwendet, Argon wurde als Entladungsgas in einer Filmbildungskammer verwendet und Stickstoffgas und Sauerstoffgas wurden als Entladungsgase in einer Reaktionskammer verwendet. Der Druck während der Filmbildung betrug 0,15 Pa. Die Filmdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 betrug 2 nm bis 150 nm. Die Gesamtzahl der Filme betrug 50. Für Si_mAl_nO_pN_q betrug m/(m + n) 0,3 und q/(p + q) betrug 0,9. Der Brechungsindex des Films betrug 1,98.
Zur Bildung des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 (Al₂O₃) wurde ein AI-Target verwendet, Argon wurde als Entladungsgas für die Filmbildungskammer verwendet und Sauerstoffgas wurde als Entladungsgas für die Reaktionskammer verwendet. Der Druck während der Filmbildung betrug 0,15 Pa. Die Filmdicke des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 betrug 10 nm bis 150 nm. Die Gesamtzahl der Filme betrug 49.
Zur Bildung des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 (SiO₂) wurde ein Si-Target verwendet, Argon wurde als Entladungsgas für die Filmbildungskammer verwendet und Sauerstoffgas wurde als Entladungsgas für die Reaktionskammer verwendet. Der Druck während der Filmbildung betrug 0,15 Pa. Die Filmdicke des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 betrug 150 nm. Die Gesamtzahl der Filme betrug 1.
(Beispiel 2, Beispiel 3, Beispiel 6, Beispiel 7, Beispiel 11, Beispiel 12 und Beispiele 20 bis 29)
Für jedes Beispiel wurde ein transparentes Element, das mit einem optischen Interferenzfilm versehen ist, in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme der Verwendung des in der Tabelle 1 gezeigten Aufbaus.
(Beispiel 4)
Ein transparentes Element 10, das mit einem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass zur Bildung des Films mit mittlerem Brechungsindex 22 (AlO_kN_j) Stickstoffgas und Sauerstoffgas als Entladungsgase in der Reaktionskammer verwendet wurden. Dabei betrug k 0,93 und j betrug 0,32.
(Beispiel 5)
Ein transparentes Element 10, das mit einem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass zur Bildung des Films mit mittlerem Brechungsindex (Si_rAlO_s) ein Si-Target und ein AI-Target verwendet wurden und Sauerstoffgas als Entladungsgas in der Reaktionskammer verwendet wurde. Dabei betrug r 2,1 und s betrug 5,1.
(Beispiel 8)
Ein transparentes Element 10, das mit einem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass zur Bildung des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 (SiO_xN_y) Stickstoffgas und Sauerstoffgas als Entladungsgase in der Reaktionskammer verwendet wurden. Dabei betrug x 1,85 und y betrug 0,09.
(Beispiel 9)
Ein transparentes Element 10, das mit einem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass zur Bildung des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 (Si_vAl_zO_x) ein Si-Target und ein AI-Target verwendet wurden. Dabei betrug v 0,72, z betrug 0,28 und x betrug 1,8.
(Beispiel 10)
Ein transparentes Element 10, das mit einem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass zur Bildung des Films mit niedrigem Brechungsindex 23 (Si_vAl_zO_xN_y) ein Si-Target und ein AI-Target verwendet wurden und Stickstoffgas und Sauerstoffgas als Entladungsgase in der Reaktionskammer verwendet wurden. Dabei betrug v 0,85, z betrug 1,5, x betrug 1,87 und y betrug 0,08.
(Beispiel 30)

Zur Bildung eines Films mit hohem Brechungsindex 21 (Nb₂O₅) wurde ein Nb-Target verwendet, Argon wurde als Entladungsgas in der Filmbildungskammer verwendet und Sauerstoffgas wurde als Entladungsgas in der Reaktionskammer verwendet. Der Druck während der Filmbildung betrug 0,15 Pa. Die Filmdicke des Films mit hohem Brechungsindex 21 betrug 5 nm bis 150 nm. Die Gesamtzahl der Filme betrug 50. Ein transparentes Element, das mit einem optischen Interferenzfilm versehen ist, wurde mit Ausnahme des Vorstehenden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten. [Tabelle 1]

Bsp.	Optischer Interferenzfilm
	Film mit hohem Brechungsindex
	Material	m	n	p	q	m/(m + n)	q/(p + q)	Brechungsindex	Filmdicke	Anzahl der Filme
	Material	m	n	p	q	m/(m + n)	q/(p + q)	Brechungsindex	[nm]	Anzahl der Filme
1	Si_mAl_nO_pN_q	0,30	0,70	0,10	0,90	0,3	0,9	1,98	2-150	50
2		0,15	0,85	0,10	0,90	0,15	0,9	1,96
3				0,40	0,60		0,6	1,83
4				0,10	0,90		0,9	1,96
5
6
7		0,05	0,95	0,50	0,50	0,05	0,5	1,81
8		0,30	0,70	0,10	0,90	0,3	0,9	1,97
9
10
11
12
20	Si_mAl_nO_pN_q	0,30	0,70	0,65	0,35	0,3	0,35	1,73	20-2000	5
21		1,00	0,00	0,10	0,90	1	0,9	1,98
22		0,00	1,00	0,10	0,90	0	0,9	1,97
23		0,30	0,70	0,00	1,00	0,3	1	2,06
24		0,30	0,70	0,65	0,35	0,3	0,35	1,73	5-150	50
25		1,00	0,00	0,10	0,90	1	0,9	1,98
26		0,00	1,00	0,10	0,90	0	0,9	1,97
27		0,30	0,70	0,00	1,00	0,3	1	2,08
28		0,30	0,70	0,10	0,90	0,3	0,9	1,95
29		1,00	0,00	0,00	1,00	1	1	2,07
30	Nb₂O₅	-	-	-	-	-	-	2,31

[Tabelle 1 (Fortsetzung)]

	Optischer Interferenzfilm
Bsp.	Film mit mittlerem Brechungsindex				Film mit niedrigem Brechungsindex				Äußerste Schicht	Gesamtfilmdicke
	Material	Brechungsindex	Filmdicke [nm]	Anzahl der Filme	Material	Brechungsindex	Filmdicke [nm]	Anzahl der Filme		Gesamtfilmdicke
	Material	Brechungsindex	Filmdicke [nm]	Anzahl der Filme	Material	Brechungsindex	Filmdicke [nm]	Anzahl der Filme		[nm]
1	Al₂O₃	1,67	10-150	49	SiO₂	1,47	150	1	SiO₂	3000
2
3
4	AlO_kN_j	1,79
5	Si_rAlO_s	1,59
6	Al₂O₃	1,67
7
8					SiO_xN_y	1,51	10		SiO_xN_y
9					Si_vAl_zO_x	1,50	10		Si_vAl_zO_x
10					Si_vAl_zO_x N_y	1,53	10		Si_vAl_zO_xN_y
11					SiO₂	1,47	10		SiO₂	5000
12					SiO₂	1,47	10		SiO₂	1000
20	Al₂O₃	1,67	10-150	4	S_iO₂	1,47	10	1	SiO₂	3000
21
22
23
24				49			150
25
26
27
28	-	-	-	-			10-150	50
29	Al₂O₃	1,67	10-150	7
30	Al₂O₃	1,67	10-150	7

(Optischer Verlust bei einer Wellenlänge von 400 nm)
Die Durchlässigkeit und das Reflexionsvermögen des optischen Interferenzfilms 12 bei einem Einfallswinkel von 5 Grad wurden mittels eines Spektrophotometers (U-4100, hergestellt von Hitachi High-Technologies Corporation) und einer Vorrichtung zur absoluten Reflexion gemessen. Bezüglich Licht mit einer Wellenlänge von 400 nm wurde ein Wert, der durch Subtrahieren des Reflexionsvermögens und der Durchlässigkeit von 100 % erhalten wurde, als der optische Verlust des optischen Interferenzfilms 12 bei einer Wellenlänge von 400 nm verwendet.
(Martens-Härte)
Die Martens-Härte der Oberfläche des optischen Interferenzfilms 12 wurde mittels eines PICODENTOR (HM500, hergestellt von Fisher Instruments) gemessen. Der Vickers-Eindringkörper wurde als Mess-Eindringkörper verwendet. Die Messung wurde fünfmal unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Zeit des Erreichens der maximalen Belastung von 10 Sekunden, Kriechzeit von 5 Sekunden und Eindringbelastung allmählich variiert von 0,05 mN bis 500 mN. Der Durchschnittswert wurde als die Martens-Härte des optischen Interferenzfilms 12 verwendet.
(Oberflächenrauheit Ra)
Die Oberflächenrauheit des optischen Interferenzfilms 12 wurde unter Verwendung einer Oberflächenrauheit-Messvorrichtung (NanoNavi II-Station, hergestellt von Hitachi High-Tech Science) gemessen. Der Durchschnittswert der Messwerte an drei Stellen wurde als Oberflächenrauheit des optischen Interferenzfilms 12 verwendet.
Rastersondenmikroskop-Einheit: SPA 400
Ausleger: SI-DF40 (mit hinterem AL)
Federkonstante: 42 N/m
Messmodus: DFM
Abtastbereich: 10000 nm
(Kratzfestigkeit)
Zwei transparente Elemente 10, die jeweils mit dem optischen Interferenzfilm 12 versehen sind, wurden hergestellt. Ein Verschmutzungsschutzfilm wurde auf einer Oberfläche des optischen Interferenzfilms 12 für eines dieser zwei Elemente aufgebracht. Der Verschmutzungsschutzfilm wurde unter Verwendung einer Gasphasenabscheidungsvorrichtung des Erwärmungstyps (RAS 1100 B II, hergestellt von Syncron Co., Ltd.) gebildet. Das Abscheidungsverfahren wurde durch ein Widerstandsheizen unter Verwendung eines Abscheidungspellets, das mit KY 195, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., getränkt war, unter Vakuum mit einem Kammerinnendruck von 1 × 10^-04 Pa oder weniger durchgeführt. Die Filmdicke des Verschmutzungsschutzfilms betrug 2 nm bis 5 nm.
Die Kratzfestigkeit des optischen Interferenzfilms 12 ohne Verschmutzungsschutzfilm und diejenige des optischen Interferenzfilms 12 mit dem Verschmutzungsschutzfilm wurden unter Verwendung eines Dreifach-Inline-Planarabriebtestgeräts (PA-300A, hergestellt von Daiei Kagaku Seiki Factory) bewertet. Die Messbedingungen waren eine Belastung von 1 kgf, eine Hubbreite von 40 mm, eine Drehzahl von 80 U/min und eine Messumgebung von 25 °C und 50 % relative Feuchtigkeit (RH). Durch 5000-maliges Wischen der Oberflächen des optischen Interferenzfilms 12 ohne Verschmutzungsschutzfilm und des optischen Interferenzfilms 12 mit dem Verschmutzungsschutzfilm durch den Eindringkörper (1 cm²), an dem Stahlwolle (# 0000) angebracht war, wurde die Anzahl der Kratzer, die auf den Oberflächen ausgebildet waren, visuell bewertet.
A: Es konnte kein Kratzer bestätigt werden.
B: Es wurde ein Kratzer bestätigt.
C: Es wurden zwei oder mehr Kratzer bestätigt.

Die Ergebnisse des optischen Verlusts bei einer Wellenlänge von 400 nm, der Martens-Härte, der Oberflächenrauheit Ra und der Kratzfestigkeit sind in der Tabelle 2 zusammengefasst. [Tabelle 2]

Bsp.	Optischer Interferenzfilm
	Optischer Verlust bei einer Wellenlänge von 400 nm [%]	Martens-Härte [GPa]	Oberflächenrauheit Ra [nm]	Kratzfestigkeit
	Optischer Verlust bei einer Wellenlänge von 400 nm [%]	Martens-Härte [GPa]	Oberflächenrauheit Ra [nm]	Mit Verschmutzungs- schutzfilm	Ohne Verschmutzungsschutzfilm
1	1,2	9,1	1,8	A	A
2	0,8	8,8	1,2	A	A
3	0,9	7,5	0,9	A	A
4	0,9	8,7	1,1	A	A
5	1,1	8,4	1,7	A	A
6	0,9	8,3	1,4	A	A
7	0,8	7,8	0,9	A	A
8	1,2	9,2	1,9	A	A
9	1,2	9,1	1,7	A	A
10	1,4	9,2	1,8	A	A
11	1,4	9,3	1,9	A	A
12	0,9	7,8	1,4	A	A
20	1,4	7,2	2,8	C	B
21	3,1	8,2	3,1	C	A
22	1,4	8,5	2,9	C	A
23	2,1	7,9	3,1	C	A
24	1,2	6,8	1,7	C	B
25	2,8	7,5	2,7	C	A
26	0,9	7,8	2,5	C	A
27	3,1	7,8	3,3	C	A
28	2,9	7,1	2,9	C	B
29	6,1	7,5	3,1	C	A
30	0,9	4,8	1,7	C	B

Wie es in der Tabelle 2 gezeigt ist, wies das transparente Element 10, das mit dem optischen Interferenzfilm 12 versehen ist, gemäß jedem von Beispiel 1 bis Beispiel 12 eine hervorragende Kratzfestigkeit ungeachtet dessen auf, ob der Verschmutzungsschutzfilm bereitgestellt war oder nicht. Das transparente Element, das mit dem optischen Interferenzfilm versehen ist, gemäß jedem von Beispiel 20, Beispiel 24, Beispiel 28 und Beispiel 30 wies ungeachtet dessen, ob der Verschmutzungsschutzfilm bereitgestellt war oder nicht, keine ausreichende Kratzfestigkeit auf. Obwohl das transparente Element, das mit dem optischen Interferenzfilm versehen ist, gemäß jedem von Beispiel 21 bis Beispiel 23, Beispiel 25 bis Beispiel 27 und Beispiel 29 eine hervorragende Kratzfestigkeit in den Fällen ohne den Verschmutzungsschutzfilm aufwies, wies es jedoch ferner keine ausreichende Kratzfestigkeit in den Fällen mit dem Verschmutzungsschutzfilm auf.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die spezifischen Ausführungsformen detailliert beschrieben, jedoch ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne vom Wesen und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-108709 , die am 6. Juni 2018 eingereicht worden ist und deren Inhalt unter Bezugnahme hierin einbezogen ist.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Das transparente Element der vorliegenden Erfindung ist als kratzfestes transparentes Element auf der Anzeigeoberfläche von Bildanzeigevorrichtungen (Flüssigkristallanzeige und OLED), die in verschiedenen Vorrichtungen (Fernsehgeräten, Computern und Smartphones) bereitgestellt sind, geeignet.
Bezugszeichenliste

10:: Transparentes Element
11:: Transparentes Substrat
12:: Optischer Interferenzfilm
21:: Film mit hohem Brechungsindex
22:: Film mit mittlerem Brechungsindex
23:: Film mit niedrigem Brechungsindex

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2014/182639 [0004]
JP 2006124417 A [0005]
JP 2018108709 [0074]

Claims

Transparentes Element, umfassend: ein transparentes Substrat, das aus einem Glas, einer Glaskeramik oder einem Saphir hergestellt ist; und einen optischen Interferenzfilm, der auf einer Oberfläche des transparenten Substrats angeordnet ist, wobei der optische Interferenzfilm umfasst: einen Film mit hohem Brechungsindex, der aus einem Material mit hohem Brechungsindex mit einem Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 632 nm von 1,80 oder mehr hergestellt ist; einen Film mit mittlerem Brechungsindex, der aus einem Material mit mittlerem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von 1,55 oder mehr und weniger als 1,80 hergestellt ist; und einen Film mit niedrigem Brechungsindex, der aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex mit einem Brechungsindex von weniger als 1,55 hergestellt ist, wobei der optische Interferenzfilm eine Martens-Härte von 7,5 GPa bis 11 GPa bei einer Eindringtiefe eines Vickers-Eindringkörpers von 100 nm aufweist, wobei der optische Interferenzfilm eine Oberflächenrauheit Ra von 0,5 nm bis 2 nm aufweist, und wobei das Material mit hohem Brechungsindex Si_mAl_nO_pN_q ist, mit der Maßgabe, dass m/(m + n) 0,05 bis 0,3 ist und q/(p + q) 0,5 bis 0,9 ist.
Transparentes Element nach Anspruch 1, bei dem der Film mit hohem Brechungsindex, der Film mit mittlerem Brechungsindex und der Film mit niedrigem Brechungsindex jeweils eine Filmdicke von 2 nm bis 800 nm aufweisen.
Transparentes Element nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der optische Interferenzfilm eine Gesamtfilmdicke von 1000 nm bis 5000 nm aufweist.
Transparentes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der optische Interferenzfilm einen optischen Verlust bei einer Wellenlänge von 400 nm von 2 % oder weniger aufweist.
Transparentes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Material mit mittlerem Brechungsindex ein Oxid oder Oxynitrid, das AI enthält, ist.
Transparentes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Material mit niedrigem Brechungsindex ein Oxid oder Oxynitrid, das Si enthält, ist.
Transparentes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der optische Interferenzfilm eine Wiederholungsstruktur aufweist, die den Film mit hohem Brechungsindex und den Film mit mittlerem Brechungsindex umfasst und der Film mit niedrigem Brechungsindex als äußerste Schicht der Wiederholungsstruktur vorliegt.
Transparentes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das transparente Element auf dem optischen Interferenzfilm einen Verschmutzungsschutzfilm umfasst, der ein Fluorsilan mit einer Etherbindung enthält.