JP2016519340A - 勾配層を有する耐擦傷性物品 - Google Patents

Abstract

本開示の実施形態は、耐擦傷性および改善された光学特性を示す物品に関する。いくつかの実施例において、物品（１００）は、発光物の下で直入射から約０度〜約６０度の範囲の入射照明角度において見た場合に、約２以下の色シフトを示す。１つ以上の実施形態において、物品（１００）は、基板（１１０）と、基板上に配置される光学フィルム（１２０）とを含む。光学フィルムは、耐擦傷性層（１４０）および屈折率勾配を含む。１つ以上の実施形態において、屈折率は、基板と光学フィルムとの間の界面の第１の表面（１２０）から第２の表面（１２４）まで増加する屈折率を含む。屈折率勾配は、組成勾配および／または多孔性勾配から形成されてもよい。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１４年３月１８日出願の米国仮特許出願第６１／９５４，７６７号明細書、２０１３年９月１３日出願の米国仮特許出願第６１／８７７，５６８号明細書、および２０１３年５月７日出願の米国仮特許出願第６１／８２０，４０７号明細書の優先権の利益を主張する。上記仮特許出願の内容は依拠され、かつ参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、光学特性が維持された、耐擦傷性物品、特に、異なる入射照明角度で見た時に低い色シフト、および高い硬度を示す物品に関する。

カバー基板は、製品内の重要なデバイスを保護するため、インプットおよび／またはディスプレイ用のユーザインタフェースを提供するため、および／または多くの他の機能のために、消費者向け電子機器製品においてしばしば使用される。そのような消費者向け電子機器製品には、スマートフォン、ｍｐ３プレーヤーおよびコンピュータータブレットなどの移動式デバイスが含まれる。これらの用途および他の用途では、しばしば、強い光学性能特徴も有する、耐久性（例えば、耐擦傷性）カバー基板が要求される。しばしば、この目的のためのカバー基板として、ガラスが含まれる。

最大光透過率および最小反射率に関する強い光学性能が、カバー基板用途で必要とされる。さらにまた、カバー基板用途では、反射および／または透過において示されるか、知覚される色が、視野角（または入射照明角度）が変化した場合に、相当に変化しないことが要求される。これは、反射または透過において、色が視野角によって相当の程度まで変化する場合、カバーガラスを組み込んでいる製品の使用者は、ディスプレイの色または輝度の変化を知覚し、それによって、ディスプレイの感性品質を減少させるおそれがあるためである。これらの変化の中で、色変化は、しばしば最も目立ち、使用者にとって最も好ましくないことがあり得る。

既知のカバー基板は、しばしば、苛酷な作動条件で使用した後、擦傷を示すガラスおよびフィルムの組合せを含む。証拠は、単一の事象において生じる激しい接触によって引き起こされるダメージが、移動式デバイスにおいて使用されるそのようなガラス−フィルムカバー基板における可視の擦傷の主要な原因であることを示唆する。カバーグラス物品上に著しい擦傷が発生すると、擦傷は光散乱の増加を引き起こし、それによって、ディスプレイ上で、輝度、像の明瞭さおよびコントラストの有意な減少が引き起こされ得るため、製品の外観は劣化する。著しい擦傷は、タッチ感応性ディスプレイの正確さおよび信頼性に影響を及ぼすおそれもある。これらの擦傷、およびそれほど著しくない擦傷も、見苦しく、かつ製品性能に影響を及ぼすおそれがある。

単一事象の擦傷ダメージを、摩耗ダメージと対比することができる。摩耗ダメージは、典型的に硬質の対面式物体（例えば、砂、砂利および紙やすり）からのすり接触を往復させることに起因するため、カバー基板は典型的に摩耗ダメージを経験しない。その代わりに、ディスプレイ用途で使用されるカバー基板は、典型的に、指などの軟質物体のみからのすり接触を往復させることに耐える。加えて、摩耗ダメージは、フィルム材料における化学結合を劣化させる可能性があり、かつカバーガラスにフレーキングおよび他の種類のダメージを引き起こす可能性がある熱を発生させる可能性がある。加えて、摩耗ダメージは、擦傷を引き起こす単一事象より長期間、経験されることが多いため、摩耗ダメージを経験するフィルム材料が酸化するおそれもあり、これはさらに、フィルム、したがって、ガラス−フィルムラミネートの耐久性を劣化させる。擦傷を引き起こす単一事象には、一般に、摩耗ダメージを引き起こす事象と同一の条件が関与せず、したがって、摩耗ダメージを防ぐためにしばしば利用される解決策は、カバー基板における擦傷を防ぐために適用可能となり得ない。さらに、既知の擦傷および摩耗ダメージの解決策は、しばしば、光学特性を悪化させる。

したがって、耐擦傷性であり、かつ良好な光学性能を有する新規カバー基板、およびそれらの製造方法が必要とされている。

本開示の一態様は、表面を有する基板と、表面上に配置されて、コーティングされた表面を形成する光学フィルムとを含む物品に関する。１つ以上の実施形態の物品は、発光物の下で直入射から約０度〜約６０度の範囲の入射照明角度において見た場合に、２以下の色シフトを示す。いくつかの実施形態において、この物品は、光学波長域において少なくとも８０％の平均透過率を示す。１つ以上の実施形態の物品は、光学波長域において、約１０パーセントポイント以下の平均振動振幅を有する平均透過率または平均反射率を示す。いくつかの場合、光学波長域において約１００ｎｍの選択された波長において物品によって示される平均透過率は、約５パーセントポイントの最大振動振幅を有する。他の例において、光学波長域において約１００ｎｍの選択された波長において物品によって示される透過率は、約３パーセントポイントの最大振動振幅を有する。

光学フィルムは、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＨｆＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＮ_ｘおよびＳｉＡｌ_ｘＯ_ｙＮ_ｚの少なくとも１つを含んでもよい。

１つ以上の実施形態の光学フィルムは、複数の層を含む。光学フィルムの厚さは、約０．５μｍ〜約３μｍの範囲であってもよい。いくつかの実施形態において、光学フィルムは、基板上に配置される第１の表面と、第２の表面とを有する。そのような実施形態において、第１の表面は第１の屈折率を有し、かつ第２の表面は、第１の屈折率より大きい屈折率を有する。１つ以上の実施形態の光学フィルムは、厚さに沿って第１の表面から第２の表面まで増加する屈折率による屈折率勾配を含む。いくつかの実施形態において、屈折率勾配は、プラスの勾配を含む。屈折率は、屈折率勾配に沿って約０．２／μｍ〜約０．５／μｍの範囲の平均レートで増加してもよい。１つ以上の実施形態の屈折率勾配は、約１．５〜約２．０の範囲であってもよい。屈折率勾配は、約１．４〜約１．６５の範囲の光学フィルムの第１の表面における第１の屈折率、および約１．７〜約２．２の範囲の光学フィルムの第２の表面における第２の屈折率を含んでもよい。

光学フィルムは、組成勾配を含んでもよい。いくつかの場合、組成勾配は、Ｓｉ、Ａｌ、ＮおよびＯの少なくとも２つを含む。

１つ以上の実施形態の光学フィルムは、光学変性層を含んでもよく、光学変性層は、第１の表面と、光学フィルムの第１の表面の反対の第２の表面とを含んでなる。そのような実施形態において、光学変性層は、屈折率勾配の少なくとも一部分または全てを含む。

１つ以上の実施形態の光学フィルムは、Ｂｅｒｋｏｖｉｔｃｈインデンターでコーティングされた表面にインデントをつけ、コーティングされた表面の表面から少なくとも約１００ｎｍのインデント深さを有するインデントを形成することによって、（物品の）コーティングされた表面で測定した場合、約５ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、または約８ＧＰａ〜約５０ＧＰａの範囲の平均硬度を有する。光学フィルムは、光学波長域において、８０％以上の平均透過率を示してもよい。１つ以上の実施形態によれば、光学フィルムは、耐擦傷性層を含む。１つ以上の他の実施形態において、光学フィルムは、多孔性勾配、密度勾配、弾性率勾配またはそれらの組合せを含む。１つの変形形態において、光学フィルムは、耐擦傷性層、および基板と耐擦傷性層との間の架橋である亀裂の成長を抑制する勾配を含む。別の変形形態において、亀裂成長の抑制は、多孔性勾配によって提供される。一例において、多孔性勾配は、複数のナノ細孔を含む。別の例において、光学フィルムは、約１０％〜約６０％の範囲の平均多孔性を有する、約５０ｎｍ以上の厚さを有する領域を有する。

本開示の第２の態様は、本明細書に記載される物品を形成する方法に関する。１つ以上の実施形態において、この方法は、主要表面を有する基板を提供するステップと、主要表面上に厚さを有する光学フィルムを配置するステップと、光学フィルムの厚さの少なくとも一部分に沿って屈折率勾配を作成するステップとを含む。１つ以上の実施形態において、基板は、非晶質基板または結晶質基板を含む。この物品は、光学波長域において、約５％未満の平均振幅を有する平均光透過率または平均光反射率を示し得る。１つ以上の実施形態によると、屈折率勾配を作成するステップは、光学フィルムの厚さの少なくとも一部分に沿って光学フィルムの組成に変化をつけるステップを含んでなる。光学フィルムの組成に変化をつけるステップは、光学フィルムの厚さの少なくとも一部分に沿って酸素含有量、窒素含有量、ケイ素含有量およびアルミニウム含有量の１つ以上を増加させるステップを含むことができる。あるいは、または追加的に、屈折率勾配を作成するステップは、厚さに沿って光学フィルムの多孔性に変化をつけるステップを含む。一例において、多孔性は約２０〜約３５％の範囲である。

１つ以上の実施形態において、この方法は、光学フィルムの光吸収を低下させるステップを含む。光学フィルムの光吸収を低下させるステップは、光学フィルムが表面上に配置される場合に、光学フィルムを高温および／または光に暴露するステップを含むことができる。いくつかの実施形態において、光学フィルムを高温に暴露するステップは、約７５℃〜約３００℃の範囲の温度を含んでもよい。

追加的な特徴および効果は、以下の詳細な説明で明かにされる。追加的な特徴および効果は、その記載から当業者に容易に明白であるか、または本明細書および添付の図面中で記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。

上記の概要および以下の詳細な説明は、両方とも単なる例示であり、かつ特許請求の範囲の性質および特徴を理解するための概要およびフレームワークを提供するように意図されることは理解されるべきである。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含まれており、これは、本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を例示し、説明と共に、様々な実施形態の原理および操作を説明するために有用となる。

図１は、既知の基板および耐擦傷性材料実施形態の例示である。 図２は、単層干渉層を含む既知の物品の例示である。 図３は、図２に示される物品の反射率スペクトルである。 図４は、図３に示される反射率スペクトルに基づき算出されたａ^＊およびｂ^＊色シフトの範囲を示すグラフである。 図５は、１つ以上の実施形態による物品の例示である。 図６は、図５に示される物品の詳細な例示である。 図７は、１つ以上の他の実施形態による物品の例示である。 図８は、１つ以上の実施形態による、屈折率勾配の拡大図である。 図９は、実施例Ａ１の屈折率勾配を作成するために使用されるプロセスパラメーターのグラフィック描写である。 図１０は、実施例Ａ１および比較例Ａ２の透過率スペクトルを示すプロットである。 図１１は、１０度、２０度、３０度および６０度の入射視野角で見た時の、Ｄ６５発光物下の実施例Ｂ１および比較例Ｂ２の反射ａ^＊およびｂ^＊色値を示すプロットである。 図１２は、実施例Ｂ１の光学フィルムの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）二次電子（ＳＥ）像および組成プロファイルプロットを示す。 図１３は、実施例Ｂ１の原子％に関するエネルギー分散分光学（ＥＤＳ）Ｘ線光電子分光法（ＸＰ）深さプロファイルおよびＳＥＭ ＳＥ像（図１２にも示される）の比較を示す。 図１４は、実施例Ｃ１〜Ｃ３の吸光度対波長のプロットを示す。 図１５は、実施例Ｄ１によるｅビーム蒸着多孔性Ａｌ_２Ｏ_３の屈折率プロットを示す。 図１６は、モデル化された実施例Ｆ１の概略図である。 図１７は、モデル化された実施例Ｆ１の算出された反射率スペクトルである。 図１８は、モデル化された実施例Ｆ２の概略図である。 図１９は、モデル化された実施例Ｆ２の算出された反射率スペクトルである。 図２０は、モデル化された実施例Ｆ３の概略図である。 図２１は、モデル化された実施例Ｆ３の算出された反射率スペクトルである。 図２２は、実施例Ｇ１およびＧ２の透過率スペクトルである。 図２３は、Ｆ２発光物下の実施例Ｇ１〜Ｇ２および実施例Ｇ１〜Ｇ２で使用される基板の反射ａ^＊およびｂ^＊色値を示すプロットである。

ここで、添付の図面に例示される様々な実施形態、実施例を詳細に参照する。図面を通して、可能な場合は常に、同一参照番号が、同一または同類の部分を参照するために使用される。

ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙおよびＳｉＯ_ｘＮ_ｙなどの既知の耐擦傷性材料は、例えば、約１．７〜約２．１の範囲の高い屈折率を有する。耐擦傷性材料を含む一般的な基板は、ガラスおよびプラスチック基板である。ガラスおよびプラスチック材料は、典型的に、約１．４５〜約１．６５の範囲の屈折率を有する。耐擦傷性材料および基板の屈折率のこの差異は、望ましくない光干渉効果を与えるおそれがある。これらの望ましくない光干渉効果は、耐擦傷性材料が、約０．０５〜約１０マイクロメートルの範囲の物理的厚さを有する場合に強調され得る。（図１に示される）耐擦傷性材料／空気界面１０および（図１に示される）耐擦傷性材料／基板界面２０からの反射波の間の光干渉によって、特に反射において、耐擦傷性材料３０（ならびに／または耐擦傷性材料３０および基板４０の組合せ）において明らかな色を生じるスペクトル反射率振動が導かれるおそれがある。色は、入射照明角度によるスペクトル反射率振動のシフトのために、視野角によって、反射においてシフトする。入射照明角度によって観察された色および色シフトは、蛍光灯およびいくつかのＬＥＤ照明などの特に激しいスペクトル特徴を有する照明の下で、デバイス使用者にとって、しばしば気が散るものであるか、または好ましくない。

観察される色および色シフトは、界面１０、２０の一方または両方における反射率を最小化することによって低下させることができ、したがって、全物品の反射率振動および反射された色シフトを低下させることができる。耐擦傷性材料に関して、反射率の低下は、同時に耐擦傷性材料／空気界面１０の高い耐久性または擦傷耐性を維持しながら、擦傷材料／基板界面２０において、しばしば最も実行可能である。反射率を低下させる様々な方法には、耐擦傷性材料／基板界面２０における、単一光干渉層（図２に示す）の使用が含まれる。しかしながら、そのような選択は、しばしば、様々な発光物の下での透過率および／または反射率スペクトルにおける大きい振動を示す。単一層干渉層は、図２に示される物品に含まれる。この物品は、アルカリアルミノボロシリケートガラス基板１０、約８０ナノメートル（ｎｍ）の物理的厚さを有するＡｌ_２Ｏ_３の単一層干渉層５０、約２０００ｎｍの物理的厚さを有するＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙの耐擦傷性層３０、および約１０ｎｍの物理的厚さを有するＳｉＯ_２の層６０を含む。図３は、図２に示す物品のモデル化された反射率スペクトルを示す。スペクトルは、約３．５パーセントポイント（例えば、約５２０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長範囲において、約８．５％の低反射率および約１２％のピーク反射率）〜約８パーセントポイント（例えば、約４００ｎｍ〜４１０ｎｍの波長において、約６．５％の低反射率および約１４．５％のピーク反射率）の範囲の振幅を有する光学波長域において振動を示す。本明細書で使用される場合、用語「振幅」は、全光学波長域（本明細書に定義される）にける反射率または透過率の山から谷の間の変化を含む。本明細書で使用される場合、用語「透過率」は、材料（例えば、物品、基板または光学フィルムまたはそれらの一部分）を透過する所与の波長範囲内における入射光強度のパーセントとして定義される。用語「反射率」は、同様に、材料（例えば、物品、基板または光学フィルムまたはそれらの一部分）から反射される所与の波長範囲内における入射光強度のパーセントとして定義される。透過率および反射率は、特定の線幅を使用して測定される。１つ以上の実施形態において、透過率および反射率の特徴決定のスペクトル分解は、５ｎｍ未満または０．０２ｅＶである。

「平均振幅」という句は、光学波長域内で可能な１００ｎｍの波長範囲ごとに平均化される反射率または透過率の山から谷の間の変化を含む。本明細書で使用される場合、「光学波長域」は、約４２０ｎｍ〜約７００ｎｍの波長範囲を含む。この情報から、図４で示すように、種々の発光物下で直入射からの種々の入射照明角度で見た場合に、示される物品が比較的大きい色シフトを示すことを算出することができる。

本開示の実施形態は、基板および耐擦傷性材料の間で配置される複数の層を含む光学変性層を利用する。光学変性層は、種々の発光物下で直入射からの様々な入射照明角度で見ることによる、無色および／または小さな色シフトに関して、改善された光学性能を達成する。

本開示の第１の態様は、発光物下において種々の入射照明角度で見る場合であっても無色を示す物品に関する。１つ以上の実施形態において、物品は約２以下の色シフトを示す。本明細書で使用される場合、「色シフト」という句は、国際照明委員会（「ＣＩＥ」）Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊比色分析系におけるａ^＊およびｂ^＊の両方における変化を指す。例えば、色シフトは、直入射（すなわち、ａ^＊ _１およびｂ^＊ _１）および直入射から離れた入射照明角度（すなわち、ａ^＊ _２およびｂ^＊ _２）で見られる場合の物品のａ^＊およびｂ^＊座標を使用して、以下の方程式：√（（ａ^＊ _２−ａ^＊ _１）_２＋（ｂ^＊ _２−ｂ^＊ _１）_２）を使用して決定されてもよく、ただし、入射照明角度は直入射とは異なり、そして場合によっては、直入射と少なくとも約２度または約５度異なる。種々の観察者の収集における様々な色の測定によって、色シフトが約２の場合、平均観察者は２つの色において最小可知差異を見る。

いくつかの場合、発光物の下、直入射からの様々な入射照明角度で見る場合、約２以下の色シフトが物品によって示される。いくつかの例において、色シフトは、約１．９以下、１．８以下、１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、１．３以下、１．２以下、１．１以下、１以下、０．９以下、０．８以下、０．７以下、０．６以下、０．５以下、０．４以下、０．３以下、０．２以下または０．１以下である。いくつかの実施形態において、色シフトは約０でもよい。発光物は、ＣＩＥによって決定される標準光源を含むことができ、Ａ発光物（タングステンフィラメント照明を表す）、Ｂ発光物（日光をシミュレーションする発光物）、Ｃ発光物（日光をシミュレーションする発光物）、Ｄシリーズ発光物（天然日光を表す）、およびＦシリーズ発光物（さまざまな蛍光灯を表す）を含む。特定の例において、物品は、ＣＩＥ Ｆ２、Ｆ１０、Ｆ１１、Ｆ１２またはＤ６５発光物の下で、直入射からの入射照明角度で見る場合、約２以下の色シフトを示す。入射照明角度は、約０度〜約８０度、約０度〜約７５度、約０度〜約７０度、約０度〜約６５度、約０度〜約６０度、約０度〜約５５度、約０度〜約５０度、約０度〜約４５度、約０度〜約４０度、約０度〜約３５度、約０度〜約３０度、約０度〜約２５度、約０度〜約２０度、約０度〜約１５度、約５度〜約８０度、約５度〜約８０度、約５度〜約７０度、約５度〜約６５度、約５度〜約６０度、約５度〜約５５度、約５度〜約５０度、約５度〜約４５度、約５度〜約４０度、約５度〜約３５度、約５度〜約３０度、約５度〜約２５度、約５度〜約２０度、約５度〜約１５度の範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってよい。物品は、約０〜約８０度、約０〜約６０度、約０〜約４５度、または約０〜約３０度の範囲の全ての入射照明角度およびそれに沿って、本明細書に記載される最大色シフトを示し得る。

図５を参照すると、１つ以上の実施形態による物品１００は、基板１１０と、基板上に配置される光学フィルム１２０とを含んでもよい。基板１１０は、対向する主要面１１２、１１４および対向したマイナー表面１１６、１１８を含む。光学フィルム１２０は、第１の対向する主要面１１２に配置されるように図５に示されるが、第１の対向する主要面１１２で配置されることに加えて、またはその代わりに、光学フィルム１２０は、第２の対向する主要面１１４および／または対向するマイナー表面の一方もしくは両方の上において配置されてもよい。物品１００は、コーティングされた表面１０１を含む。

光学フィルム１２０は、少なくとも１つの材料の少なくとも１つの層を含む。用語「層」は、単層を含んでもよく、あるいは１つ以上の副層を含んでもよい。そのような副層は、互いに直接接触していてもよい。副層は、同一材料または２種以上の異なる材料から形成されてもよい。１つ以上の他の実施形態において、そのような副層は、その間に配置される異なる材料の介在層を有してもよい。１つ以上の実施形態において、層は、１つ以上の連続的かつ中断されない層および／あるいは１つ以上の非連続的かつ中断された層（すなわち、互いに隣接して形成される異なる材料を有する層）を含んでもよい。層または副層は、分離析出または連続析出プロセスを含む、当該技術分野におけるいずれかの既知の方法によって形成されてもよい。１つ以上の実施形態において、層は、連続析出プロセスのみ、または代わりに、分離析出プロセスのみを使用して形成されてもよい。

本明細書で使用される場合、「配置」という用語は、コーティング、析出および／または当該技術分野において既知のいずれかの方法を使用する表面上への材料の形成を含む。配置された材料によって、本明細書に定義される層が構成されてもよい。「上に配置される」という句は、材料が表面と直接接触するように、表面上へ材料を形成することの実例を含み、かつ１つ以上の介在材料が、配置された材料と表面との間にあるように、材料が表面上で形成される実例も含む。介在材料は、本明細書に定義される層を構成してもよい。

１つ以上の実施形態において、Ｂｅｒｋｏｖｉｔｃｈインデンターでコーティングされた表面にインデントをつけ、コーティングされた表面の表面から少なくとも約１００ｎｍのインデント深さを有するインデントを形成することによってコーティングされた表面上で測定した場合、物品１００は、約８ＧＰａ以上、約１０ＧＰａ以上、約１４ＧＰａ以上、約１８ＧＰａ以上の平均硬度を示す。いくつかの実施形態において、物品の平均硬度は、約５ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約６ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約７ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約８ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約９ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１０ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２８ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２６ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２２ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１５ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１６ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２２ＧＰａの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってよい。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載される光学フィルム構造を有する物品は、耐摩耗性も示す。いくつかの実施形態において、耐摩耗性は、Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒ、テイバー磨耗試験機および他の同様の標準器具を使用するものなどの当該技術分野において既知の試験によって測定される。例えば、Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒは、そのような摩擦を受ける表面のＣｒｏｃｋ耐性を決定するために使用される。Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒは、重量を調整したアームの端部に取り付けられた摩擦端または「フィンガー」との直接接触を表面に受けさせる。Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒによって供給される標準フィンガーは、直径１５ミリメートル（ｍｍ）の固体アクリルロッドである。標準クロッキング布のクリーンな部分を、このアクリルフィンガーに据え付ける。次いで、フィンガーを、９００ｇの圧力下で試料上に載置し、そして耐久性／クロック耐性の変化を観察するために、試料上でアームを機械的に前後に繰り返し移動させる。本明細書に記載される試験で使用されるＣｒｏｃｋｍｅｔｅｒは、１分あたりの６０回転の均一ストローク速度を提供する動力付きモデルである。Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒ試験は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｂｒａｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｍｕｄｇｅ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｉｍａｇｅｓ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｐｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ」と題されたＡＳＴＭ試験手順Ｆ１３１９−９４に記載され、これは、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。本明細書に記載されるコーティングされた物品のクロック耐性または耐久性は、ＡＳＴＭ試験手順Ｆ１３１９−９４によって定義される特定の数のワイプの後、光学的（例えば、反射率、曇り、または透過率）測定によって決定される。「ワイプ」は、摩擦端またはフィンガーの２ストロークまたは１サイクルとして定義される。

１つ以上の実施形態によると、物品１００は光学領域において約８０％以上の平均透過率を示す。１つ以上の実施形態において、物品１００は約２０％以下の全反射率（正反射率および拡散反射率を含む）を有する。本明細書で使用される場合、「透過率」という用語は、材料（例えば、物品、無機酸化物基板または光学フィルム構造またはそれらの一部分）を通して透過する、所与の波長範囲内での入射光強度のパーセントとして定義される。「反射率」という用語は、同様に、材料（例えば、ラミネート、無機酸化物基板または光学フィルム構造またはそれらの一部分）から反射する、所与の波長範囲内での入射光強度のパーセントとして定義される。透過率および反射率は、特定の線幅を使用して測定される。１つ以上の実施形態において、透過率および反射率の特徴決定のスペクトル分解は、５ｎｍ未満または０．０２ｅＶである。

特定の実施形態の物品１００は、光学領域において、約８０％以上、約８２％以上、約８５％以上、約９０％以上、約９０．５％以上、約９１％以上、約９１．５％以上、約９２％以上、約９２．５％以上、約９３％以上、約９３．５％以上、約９４％以上、約９４．５％以上または約９５％以上の平均透過率を示し得る。

いくつかの例において、物品は、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約９％以下、約８％以下、約７％以下または約６％以下の全反射率を有してもよい。いくつかの特定の実施形態において、物品は、約６．９％以下、約６．８％以下、約６．７％以下、約６．６％以下、約６．５％以下、約６．４％以下、約６．３％以下、約６．２％以下、約６．１％以下、約６．０％以下、約５．９％以下、約５．８％以下、約５．７％以下、約５．６％以下または約５．５％以下の全反射率を有する。１つ以上の実施形態によれば、物品１００は、基板１１０の全反射率以下の全反射率を有する。

１つ以上の実施形態において、物品１００は、光学波長域において、比較的平坦な透過率スペクトル、反射率スペクトルまたは透過率スペクトルおよび反射率スペクトルを示す。いくつかの実施形態において、比較的平坦な透過率および／または反射率スペクトルには、全光学波長域または光学波長域の波長範囲セグメントに沿って、約５パーセントポイント以下の平均振動振幅が含まれる。波長範囲セグメントは、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍまたは約３００ｎｍであってよい。いくつかの実施形態において、平均振動振幅は、約４．５パーセントポイント以下、約４パーセントポイント以下、約３．５パーセントポイント以下、約３パーセントポイント以下、約２．５パーセントポイント以下、約２パーセントポイント以下、約１．７５パーセントポイント以下、約１．５パーセントポイント以下、約１．２５パーセントポイント以下、約１約０．７５パーセントポイント以下、約０．５パーセントポイント以下、約０．２５パーセントポイント以下、または約０パーセントポイント、およびそれらの間の全範囲または部分範囲であってよい。１つ以上の特定の実施形態において、物品は、光学波長域において約１００ｎｍまたは２００ｎｍの選択された波長範囲セグメントにおいて透過率を示し、スペクトルからの振動は、約８０％、約８２％、約８４％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９５％、あるいはそれらの間の約および全範囲または部分範囲の最大ピークを有する。

いくつかの実施形態において、比較的平坦な平均透過率および／または平均反射率は、光学波長域の特定の波長範囲セグメントに沿って、平均透過率または平均反射率のパーセントとして表される最大振動振幅を含む。また平均透過率または平均反射率は、光学波長域の同一の特定の波長範囲セグメントに沿って測定される。波長範囲セグメントは、約５０ｎｍ、約１００ｎｍまたは約２００ｎｍであってよい。１つ以上の実施形態において、物品１００は、約１０％以下、約５％以下、約４．５％以下、約４％以下、約３．５％以下、約３％以下、約２．５％以下、約２％以下、約１．７５％以下、約１．５％以下、約１．２５％以下、約１％以下、約０．７５％以下、約０．５％以下、約０．２５％以下、または約０．１％以下、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲の平均パーセントベースの振動振幅の平均透過率および／または平均反射率を示す。そのようなパーセントベースの平均振動振幅は、光学波長域において、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍまたは約３００ｎｍの波長範囲セグメントに沿って、物品によって示されてもよい。例えば、物品は、光学波長域内において約１００ｎｍの波長範囲セグメントである約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの波長範囲に沿って約８５％の平均透過率を示してもよい。物品は、同一波長範囲（５００ｎｍ〜約６００ｎｍ）に沿って、約３％のパーセントベースの振動振幅を示してもよく、このことは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長範囲に沿って、振動振幅は２．５５パーセントポイントであることを意味する。

基板
基板１１０は、非晶質基板、結晶質基板またはそれらの組合せを含んでもよい。基板１１０は、人工材料および／または天然に存在する材料から形成されてもよい。いくつかの特定の実施形態において、基板１１０は、プラスチックおよび／または金属基板を特に排除してもよい。１つ以上の実施形態において、基板は、約１．４５〜約１．５５の範囲の屈折率を示す。特定の実施形態において、基板１１０は、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５または少なくとも２０の試料を使用して、ボールオンリング試験を使用して測定した場合、１つ以上の対向する主要面上の表面において、０．５％以上、０．６％以上、０．７％以上、０．８％以上、０．９％以上、１％以上、１．１％以上、１．２％以上、１．３％以上、１．４％以上１．５％以上または２％以上の破損に対する平均歪みを示してもよい。特定の実施形態において、基板１１０は、１つ以上の対向する主要面上のその表面において、約１．２％、約１．４％、約１．６％、約１．８％、約２．２％、約２．４％、約２．６％、約２．８％または約３％以上の破損に対する平均歪みを示してもよい。

適切な基板１１０は、約３０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａの範囲の弾性率（またはヤング率）を示してもよい。いくつかの場合、基板の弾性率は、約３０ＧＰａ〜約１１０ＧＰａ、約３０ＧＰａ〜約１００ＧＰａ、約３０ＧＰａ〜約９０ＧＰａ、約３０ＧＰａ〜約８０ＧＰａ、約３０ＧＰａ〜約７０ＧＰａ、約４０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａ、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａ、約６０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａ、約７０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってよい。

１つ以上の実施形態において、非晶質基板は、強化されていてもよく、または強化されていなくてもよいガラスを含んでもよい。適切なガラスの例には、ソーダ石灰ガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラスおよびアルカリアルミノボロシリケートガラスが含まれる。いくつかの変形形態において、ガラスは酸化リチウムを含まなくてもよい。１つ以上の他の実施形態において、基板１１０は、ガラスセラミック基板（強化されてもよく、または強化されていなくてもよい）などの結晶質基板を含んでもよく、あるいはサファイヤなどの単結晶質構造を含んでもよい。１つ以上の特定の実施形態において、基板１１０は、非晶質ベース（例えばガラス）および結晶質クラッディング（例えば、サファイヤ層、多結晶質アルミナ層および／または尖晶石（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）層）を含む。

基板１１０は、実質的に平面であっても、シート様であってもよいが、他の実施形態は、曲線状であるか、その他の形状であるか、または調整された基板を利用してもよい。基板１１０は、実質的に光学的に透明であっても、または透明であってもよく、光散乱がなくてもよい。そのような実施形態において、基板は、光学波長域において、約８５％以上、約８６％以上、約８７％以上、約８８％以上、約８９％以上、約９０％以上、約９１％以上または約９２％以上の平均透過率を示してもよい。１つ以上の他の実施形態において、基板１１０は不透明であってもよく、あるいは光学波長域において、約１０％未満、約９％未満、約８％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満または約０％未満の平均透過率を示してもよい。基板１１０は、白、黒、赤、青、緑、黄、オレンジなどの色を任意に示してもよい。

追加的に、または代わりに、基板１１０の物理的厚さは、美的理由および／または機能的理由のために、寸法の１つ以上に沿って変化してもよい。例えば、基板１１０の端縁は、基板１１０の中心領域と比較して、より厚くてもよい。基板１１０の長さ、幅および物理的厚さ寸法も、物品１００の用途または使用によって変更されてもよい。

基板１１０は、様々な異なるプロセスを使用して提供されてもよい。例えば、基板１１０がガラスなどの非晶質基板を含む場合、様々な形成方法としては、フロートガラスプロセスおよびダウンドロープロセス、例えばフュージョンドローおよびスロットドローを含むことができる。

一旦形成されたら、基板１１０は、強化された基板を形成するために強化されてもよい。本明細書で使用される場合、「強化された基板」という用語は、例えば、基板の表面において、より小さなイオンに対して、より大きいイオンのイオン交換によって、化学的に強化された基板を示し得る。しかしながら、熱テンパリングなど、または圧縮応力および中心張力領域を作成するために基板部分間で熱膨張係数のミスマッチを利用する、当該技術分野において既知の他の強化方法が、強化されたガラス基板を形成するために利用されてもよい。

基板がイオン交換プロセスによって化学的に強化される場合、基板の表面境界層のイオンは、同一原子価または酸化状態を有するより大きいイオンによって置き換えられるか、あるいはそれと交換される。イオン交換プロセスは、典型的に、基板のより小さいイオンと交換される、より大きいイオンを含有する溶融塩浴に基板を浸漬することによって実行される。限定されないが、浴組成および温度、浸漬時間、塩浴（または浴）中の基板の浸漬回数、複数の塩浴の使用、アニール化、洗浄などの追加的なステップを含むイオン交換プロセスのパラメーターは、一般に、基板の組成および所望の圧縮応力（ＣＳ）、強化作業から生じる基板の圧縮応力層深さ（または層深さ）によって決定されることは、当業者に明らかであろう。一例として、アルカリ金属含有ガラス基板のイオン交換は、限定されないが、より大きいアルカリ金属イオンの硝酸塩、硫酸塩および塩化物などの塩を含有する少なくとも１つの溶融浴中の浸漬によって達成されてもよい。溶融塩浴の温度は典型的に、約３８０℃〜約４５０℃の範囲にあるが、浸漬時間は約１５分〜約４０時間の範囲である。しかしながら、上記と異なる温度および浸漬時間が使用されてもよい。

加えて、浸漬の間に洗浄および／またはアニール化ステップのある、ガラス基板が複数のイオン交換浴に浸漬されるイオン交換プロセスの非限定的な例は、ガラス基板が、異なる濃度の塩浴中での複数の連続したイオン交換処理における浸漬によって強化される、２００８年７月１１日出願の米国仮特許出願第６１／０７９，９９５号の優先権を主張する、Ｄｏｕｇｌａｓ Ｃ．Ａｌｌａｎらによる「Ｇｌａｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｓｕｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」という名称の２００９年７月１０日出願の米国特許出願第１２／５００，６５０号明細書；ガラス基板が、流出物イオンで希釈される第１の浴におけるイオン交換によって強化され、続いて、第１の浴よりわずかな流出物イオンの濃度を有する第２の浴での浸漬が行われる、２００８年７月２９日出願の米国仮特許出願第６１／０８４，３９８号の優先権を主張する、Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ｍ．Ｌｅｅらによる「Ｄｕａｌ Ｓｔａｇｅ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｏｆ Ｇｌａｓｓ」という名称の２０１２年１１月２０日公布の米国特許第８，３１２，７３９号明細書に記載される。米国特許出願第１２／５００，６５０号明細書および米国特許第８，３１２，７３９号明細書の内容は、それらの全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

イオン交換によって達成された化学的強化度は、中心張力（ＣＴ）、表面ＣＳおよび層深さ（ＤＯＬ）のパラメーターをベースとして定量化されてもよい。表面ＣＳは、表面付近または様々な深さの強化されたガラスの範囲内で測定されてもよい。最大ＣＳ値は、強化された基板の表面で測定されたＣＳ（ＣＳ_ｓ）を含んでもよい。ガラス基板内の圧縮応力層に隣接する内部領域に関して計算されるＣＴは、ＣＳ、物理的厚さｔおよびＤＯＬから算出することができる。ＣＳおよびＤＯＬは、当該技術分野において既知の手段を使用して測定される。そのような手段には、限定されないが、株式会社ルケオ（日本、東京）によって製造されるＦＳＭ−６０００などの商業的に入手可能な器具を使用する表面応力（ＦＳＭ）の測定などが含まれ、そしてＣＳおよびＤＯＬの測定方法は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ」およびＡＳＴＭ １２７９．１９７７９「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｎｏｎ−Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｄｇｅ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｉｎ Ａｎｎｅａｌｅｄ，Ｈｅａｔ−Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ，ａｎｄ Ｆｕｌｌｙ−Ｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ」と題されたＡＳＴＭ １４２２Ｃ−９９に記載され、これらの内容は参照によって全体が本明細書に組み込まれる。表面応力測定は、ガラス基板の複屈折に関連する、応力光学係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依拠する。ＳＯＣは、次に、ファイバーおよび４点ベンド法などの当該技術分野において既知である方法（これらは両方とも「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」と題されたＡＳＴＭ ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃ７７０−９８（２００８）に記載されており、この内容は、参照によって全体が本明細書に組み込まれる）ならびにバルクシリンダー法によって測定される。
ＣＳおよびＣＴの関係は、式（１）：
ＣＴ＝（ＣＳ・ＤＯＬ）／（ｔ−２ＤＯＬ） （１）
（式中、ｔはガラス物品の物理的厚さ（μｍ）である）によって与えられる。本開示の様々な項において、ＣＴおよびＣＳはメガパスカル（ＭＰａ）で表され、物理的厚さｔは、マイクロメートル（μｍ）またはミリメートル（ｍｍ）のいずれかで表され、そしてＤＯＬはマイクロメートル（μｍ）で表される。

一実施形態において、強化された基板１１０は、２５０ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、例えば、４００ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、５５０ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、６５０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、７５０ＭＰａ以上または８００ＭＰａ以上の表面ＣＳを有することができる。強化された基板は、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上（例えば、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ以上）のＤＯＬおよび／または１０ＭＰａ以上、２０ＭＰａ以上、３０ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以上（例えば、４２ＭＰａ、４５ＭＰａ、または５０ＭＰａ以上）であるが、１００ＭＰａ未満（例えば、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５ＭＰａ以下）のＣＴを有してもよい。１つ以上の特定の実施形態において、強化された基板は、１つ以上の以下：５００ＭＰａより大きい表面ＣＳ、１５μｍより大きいＤＯＬ、および１８ＭＰａより大きいＣＴを有する。

基板で使用されてもよいガラスの例には、アルカリアルミノシリケートガラス組成物またはアルカリアルミノボロシリケートガラス組成物が含まれてよいが、他のガラス組成物が考察される。そのようなガラス組成物は、イオン交換プロセスによって化学的に強化されることが可能である。一例において、ガラス組成物は、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３およびＮａ_２Ｏを含んでなり、（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）≧６６モル％およびＮａ_２Ｏ≧９モル％である。一実施形態において、ガラス組成物は、少なくとも６重量％の酸化アルミニウムを含む。さらなる実施形態において、基板は、アルカリ土属酸化物の含有量が少なくとも５重量％であるように、１つ以上のアルカリ土属酸化物を有するガラス組成物を含む。適切なガラス組成物は、いくつかの実施形態において、少なくともＫ_２Ｏ、ＭｇＯおよびＣａＯの１つをさらに含んでなる。特定の実施形態において、基板で使用されるガラス組成物は、６１〜７５モル％のＳｉＯ_２、７〜１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、０〜１２モル％のＢ_２Ｏ_３、９〜２１モル％のＮａ_２Ｏ、０〜４モル％のＫ_２Ｏ、０〜７モル％のＭｇＯおよび０〜３モル％のＣａＯを含んでなることができる。

さらなる例において、基板のために適切なガラス組成物は、６０〜７０モル％のＳｉＯ_２、６〜１４モル％のＡｌ_２Ｏ_３、０〜１５モル％のＢ_２Ｏ_３、０〜１５モル％のＬｉ_２Ｏ、０〜２０モル％のＮａ_２Ｏ、０〜１０モル％のＫ_２Ｏ、０〜８モル％のＭｇＯ、０〜１０モル％のＣａＯ、０〜５モル％のＺｒＯ_２、０〜１モル％のＳｎＯ_２、０〜１モル％のＣｅＯ_２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ_２Ｏ_３および５０ｐｐｍ未満のＳｂ_２Ｏ_３を含んでなり、１２モル％≦（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）≦２０モル％および０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％である。

なおさらなる例において、基板のために適切なガラス組成物は、６３．５〜６６．５モル％のＳｉＯ_２、８〜１２モル％のＡｌ_２Ｏ_３、０〜３モル％のＢ_２Ｏ_３、０〜５モル％のＬｉ_２Ｏ、８〜１８モル％のＮａ_２Ｏ、０〜５モル％のＫ_２Ｏ、１〜７モル％のＭｇＯ、０〜２．５モル％のＣａＯ、０〜３モル％のＺｒＯ_２、０．０５〜０．２５モル％のＳｎＯ_２、０．０５〜０．５モル％のＣｅＯ_２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ_２Ｏ_３および５０ｐｐｍ未満のＳｂ_２Ｏ_３を含んでなり、１４モル％≦（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）≦１８モル％および２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である。

特定の実施形態において、無機酸化物基板のために適切なアルカリアルミノシリケートガラス組成物は、アルミナ、少なくとも１つのアルカリ金属、ならびにいくつかの実施形態において、５０モル％より多いＳｉＯ_２、他の実施形態において、少なくとも５８モル％のＳｉＯ_２、およびさらに他の実施形態において、少なくとも６０モル％のＳｉＯ_２を含んでなり、その比率は、

である。この比率において、成分はモル％で表され、そして変性剤はアルカリ金属酸化物である。このガラス組成物は、特定の実施形態において、５８〜７２モル％のＳｉＯ_２、９〜１７モル％のＡｌ_２Ｏ_３、２〜１２モル％のＢ_２Ｏ_３、８〜１６モル％のＮａ_２Ｏおよび０〜４モル％のＫ_２Ｏを含んでなり、その比率は、

である。

なおさらに別の実施形態において、基板は、６４〜６８モル％のＳｉＯ_２、１２〜１６モル％のＮａ_２Ｏ、８〜１２モル％のＡｌ_２Ｏ_３、０〜３モル％のＢ_２Ｏ_３、２〜５モル％のＫ_２Ｏ、４〜６モル％のＭｇＯおよび０〜５モル％のＣａＯを含んでなり、６６モル％≦ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＣａＯ≦６９モル％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％、５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％、（Ｎａ_２Ｏ＋Ｂ_２Ｏ_３）−Ａｌ_２Ｏ_３≦２モル％、２モル％≦Ｎａ_２Ｏ−Ａｌ_２Ｏ_３≦６モル％、および４モル％≦（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）−Ａｌ_２Ｏ_３≦１０モル％であるアルカリアルミノシリケートガラス組成物を含んでもよい。

他の実施形態において、基板は、２モル％以上のＡｌ_２Ｏ_３および／またはＺｒＯ_２、あるいは４モル％以上のＡｌ_２Ｏ_３および／またはＺｒＯ_２を含んでなるアルカリアルミノシリケートガラス組成物を含んでなってもよい。

基板１１０が結晶質基板を含む場合、基板は、Ａｌ_２Ｏ_３を含んでもよい単結晶を含んでもよい。そのような単結晶質基板は、サファイヤと呼ばれる。結晶質基板のための他の適切な材料には、多結晶質アルミナ層および／または尖晶石（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）が含まれる。

任意に、結晶質基板１１０は、強化されていても、または強化されていなくてもよいガラスセラミック基板を含んでもよい。適切なガラスセラミックの例としては、Ｌｉ_２Ｏ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系（すなわち、ＬＡＳ系）ガラスセラミック、ＭｇＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系（すなわち、ＭＡＳ系）ガラスセラミック、および／またはβ−石英固溶体、β−リシア輝石ｓｓ、菫青石およびリチウムジシリケートを含む支配的結晶相を含むガラスセラミックが含まれてよい。ガラスセラミック基板は、本明細書に開示される化学的強化プロセスを使用して強化されてもよい。１つ以上の実施形態において、ＭＡＳ系ガラスセラミック基板は、Ｌｉ_２ＳＯ_４溶融塩で強化されてもよく、それによって、Ｍｇ^２＋に対して２Ｌｉ^＋の交換を生じることができる。

１つ以上の実施形態による基板１１０は、約１００μｍ〜約５ｍｍの範囲の物理的厚さを有することができる。基板１１０の物理的厚さの例は、約１００μｍ〜約５００μｍの範囲（例えば、１００、２００、３００、４００または５００μｍ）である。基板１１０の物理的厚さのさらなる例は、約５００μｍ〜約１０００μｍの範囲（例えば、５００、６００、７００、８００、９００または１０００μｍ）である。基板１１０は、約１ｍｍより大きい（例えば、約２、３、４または５ｍｍ）物理的厚さを有してもよい。１つ以上の特定の実施形態において、基板１１０は、２ｍｍ以下または１ｍｍ未満の物理的厚さを有してもよい。基板１１０は、酸性研磨されるか、またはその他の場合で表面欠陥の影響を除去するか、もしくは低下させるために処理されてもよい。

光学フィルム
図５〜６に示すように、光学フィルム１２０は、複数の層１３０、１４０、１５０を含んでもよい。追加的な層が光学フィルム１２０に含まれてもよい。そのうえ、いくつかの実施形態において、１つ以上のフィルムまたは層が、基板１１０の、光学フィルム１２０とは反対の側面上に（すなわち、主要表面１１４に）配置されてもよい。

光学フィルム１２０の物理的厚さは、約０．５μｍ〜約３μｍの範囲であってよい。いくつかの場合、光学フィルム１２０の物理的厚さは、約０．５μｍ〜約２．９μｍ、約０．５μｍ〜約２．８μｍ、約０．５μｍ〜約２．７μｍ、約０．５μｍ〜約２．６μｍ、約０．５μｍ〜約２．５μｍ、約０．５μｍ〜約２．４μｍ、約０．５μｍ〜約２．３μｍ、約０．５μｍ〜約２．２μｍ、約０．５μｍ〜約２．１μｍ、約０．５μｍ〜約２μｍ、約０．７５μｍ〜約３μｍ、約１μｍ〜約３μｍ、約１．１μｍ〜約３μｍ、約１．２μｍ〜約３μｍ、約１．３μｍ〜約３μｍ、約１．４μｍ〜約３μｍ、または約１．５μｍ〜約３μｍの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってよい。

Ｂｅｒｋｏｖｉｔｃｈインデンターでコーティングされた表面にインデントをつけ、（コーティングされた表面１０１から測定された）少なくとも約１００ｎｍのインデント深さを有するインデントを形成することによってコーティングされた表面上で測定した場合、光学フィルム１２０は、約５ＧＰａ以上の平均硬度を示し得る。例えば、光学フィルム１２０は、約６ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約７ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約８ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約９ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１０ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２８ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２６ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２２ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１５ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１６ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２２ＧＰａの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲の平均硬度を示し得る。

１つ以上の実施形態において、光学フィルムは、基板１１０の主要表面１１２に配置された光学変性層１３０、光学変性層１３０上に配置された耐擦傷性層１４０、および耐擦傷性層１４０上に配置される任意のキャッピング層１５０を含む。示される実施形態において、光学変性層１３０は、基板１１０と耐擦傷性層１４０との間で配置され、したがって、基板１１０と耐擦傷性層１４０との間の界面を変性する。

本明細書に記載される通り、光学フィルム１２０は、光学変性層１３０の一部または全部を形成してもよい屈折率勾配を含む。屈折率勾配は、異なる発光物の下で、直入射から様々な入射視野角で物品が見られる時に、反射率および吸収を最小化し、透過率を最大化して、色シフトを低下させることによって、基板１１０と耐擦傷性層１４０との間の界面を変性する。本明細書に記載される屈折率の実施形態は、干渉ベースおよび非干渉ベース構造を使用するそのような変性を提供する。

屈折率勾配は、光学フィルム１２０の一部分または全部に沿って延在してもよい。１つ以上の実施形態において、光学フィルム１２０は、基板１１０と光学フィルム１２０との間の界面の第１の表面１２２および第２の表面１２４を含む。第１の表面１２２またはそれに隣接した光学フィルム１２０の屈折率は、第２の表面またはそれに隣接した光学フィルム１２０の屈折率より少なくてもよい。図５〜６に示される実施形態において、第１の表面１２２が、光学変性層１３０の一端を形成し、そして第２の表面１２４が、光学変性層の反対側を形成する。そのような実施形態において、光学変性層は、屈折率勾配の全てを含む。１つ以上の実施形態において、屈折率勾配は、第１の表面１２２から第２の表面１２４まで延在して、これは図７に示すように、耐擦傷性層１４０に沿った部分に位置してもよい。１つ以上の実施形態において、屈折率は、第１の表面１２２と第２の表面１２４との間の光学フィルム１２０の厚さに沿って、第１の表面１２２から第２の表面１２４まで増加する。

屈折率勾配は、基板１１０の屈折率から耐擦傷性層１４０の屈折率までの範囲にあってもよい。１つ以上の特定の実施形態において、屈折率勾配の屈折率は、約１．３〜約２．５の範囲にあってもよい。例えば、屈折率勾配の屈折率は、約１．３〜約２．４、約１．３〜約２．３、約１．３〜約２．２、約１．３〜約２．１、約１．３〜約２、約１．３〜約１．９、約１．３〜約１．８、約１．３〜約１．７、約１．４〜約２．５、約１．５〜約２．５、約１．６〜約２．５、約１．７〜約２．５、約１．８〜約２．５、約１．９〜約２．５の範囲、ならびにそれらの全範囲および部分範囲であってもよい。１つ以上の実施形態において、第１の表面１２２またはそれに隣接する屈折率は、約１．３〜約１．７、約１．３５〜約１．７、約１．４〜約１．７、約１．４５〜約１．７、約１．３〜約１．６５、約１．３〜約１．６、約１．３〜約１．５５の範囲、ならびにそれらの全範囲および部分範囲であってもよい。第２の表面１２４またはそれに隣接する屈折率は、約１．５〜約２．５、約１．６〜約２．５、約１．７〜約２．５、約１．８〜約２．５、約１．９〜約２．５、約１．５〜約２．４、約１．５〜約２．３、約１．５〜約２．２、約１．５〜約２．１、約１．５〜約２．０の範囲、ならびにそれらの全範囲および部分範囲であってもよい。

１つ以上の実施形態において、屈折率勾配の屈折率の増加は、単調または連続的増加である。同一または他の実施形態において、屈折率勾配は、第１の表面１２２から第２の表面１２４までの距離とともに屈折率が上昇する、プラスの勾配を含んでなってもよい。他の実施形態において、屈折率勾配は、マイナスの勾配の領域に加えて、プラスの勾配（基板から距離が増加するとともに屈折率が上昇する）の領域を含んでなってもよい。

いくつかの実施形態において、第１の表面１２２から第２の表面１２４への屈折率の増加は、約０．０１／μｍ〜約１／μｍ、約０．０１／μｍ〜約０．９／μｍ、約０．０１／μｍ〜約０．８／μｍ、約０．０１／μｍ〜約０．７／μｍ、約０．０１／μｍ〜約０．６／μｍ、約０．１／μｍ〜約１／μｍ、約０．２／μｍ〜約１／μｍ、約０．３／μｍ〜約１／μｍ、約０．４／μｍ〜約１／μｍ、約０．５／μｍ〜約１／μｍの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲の平均レートを生じる。１つ以上の実施形態において、屈折率勾配は、減少または低下した時に、反射率および／または透過率スペクトルのなおより小さな振動を示す物品を生じる屈折率勾配を有してもよい。１つ以上の実施形態において、１／μｍ以下、約０．７５／μｍ以下、０．５／μｍ以下または０．２５／μｍ以下の厚さの関数としての屈折率勾配の勾配は、全光学波長域または光学波長域の選択された波長範囲セグメントにおいて約２パーセントポイントの平均振動振幅を有する物品を生じる。

図８に示される実施形態において、屈折率勾配は、複数の分離した副層によって形成されてもよい。１つ以上の実施形態において、複数の副層は、２以上の副層、１０以上の副層、２０以上の副層、３０以上の副層、４０以上の副層、５０以上の副層、６０以上の副層、７０以上の副層、８０以上の副層、９０以上の副層、１００以上の副層、１１０以上の副層、１２０以上の副層、１３０以上の副層、１４０以上の副層、１５０以上の副層、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲を含んでもよい。光学フィルム１２０に関して本明細書に列挙される厚さ、機械的および光学的特性にかかわらず、副層の数は特に限定されない。副層は、互いに同じ厚さ、または異なる厚さを有してもよい。１つ以上の実施形態において、各副層は特定の屈折率を有し、そして他の副層と組み合わせられた時に、屈折率勾配の一部分を形成する。

１つ以上の実施形態において、屈折率勾配は、組成勾配によって形成されてもよい。そのような実施形態において、第１の表面１２２またはそれに隣接する組成は、本明細書に記載される屈折率を提供するように調整されてもよく、そして第２の表面１２４またはそれに隣接する材料より低い屈折率を示す材料を含んでもよい。第２の表面１２４またはそれに隣接する組成は、本明細書に記載される屈折率を提供するように調整されてもよく、そして第１の表面１２２またはそれに隣接する材料より高い屈折率を示す材料を含んでもよい。例えば、低い屈折率が望ましい場合、窒化物の代わりに酸化物が利用されてもよい。高い屈折率が望ましい場合、窒化物が利用されてもよい。図８に示される実施例において、各副層は特定の組成を有し、これは他の副層と組み合わせられた時に、組成勾配、したがって、屈折率勾配を形成する。

１つ以上の特定の実施形態において、組成勾配は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｃおよび／またはそれらの組合せなどの材料から形成されてもよい。１つ以上の特定の実施形態において、組成勾配は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎおよび／またはＯから形成される。一例において、屈折率勾配は、ケイ素含有量が、第１の表面１２２から第２の表面１２４まで屈折率勾配の厚さに沿って減少する、ケイ素含有量勾配を含んでもよい。別の例において、屈折率勾配は、アルミニウム含有量が、第１の表面１２２から第２の表面１２４まで屈折率勾配の厚さに沿って増加する、アルミニウム含有量勾配を含んでもよい。別の例において、屈折率勾配は、酸素含有量が、第１の表面１２２から第２の表面１２４まで屈折率勾配の厚さに沿って減少するか、または一定のままである、酸素含有量勾配を含んでもよい。さらに別の例において、屈折率勾配は、窒素含有量が、第１の表面１２２から第２の表面１２４まで屈折率勾配の厚さに沿って増加するか、または一定のままである、窒素含有量勾配を含んでもよい。いくつかの実施例において、屈折率勾配は、ケイ素含有量勾配、アルミニウム含有量勾配、酸素含有量勾配および窒素含有量勾配の少なくとも２つ、少なくとも３つまたは全４つを含む。

１つ以上の実施形態において、屈折率勾配は、多孔性勾配によって形成されてもよい。そのような実施形態において、第１の表面１２２またはそれに隣接する多孔性は、本明細書に記載される屈折率を提供するように調整されてもよく、そして第２の表面１２４またはそれに隣接する多孔性より高い多孔性を含んでもよい。第２の表面１２４またはそれに隣接する多孔性は、本明細書に記載される屈折率を提供するように調整されてもよく、そして第１の表面１２２またはそれに隣接する多孔性より低い多孔性を含んでもよい。

１つ以上の特定の実施形態において、多孔性勾配は、光学フィルム１２０の特定の位置において複数のナノ細孔を含むことによって形成されてもよい。複数のナノ細孔が形成されるか、または提供される材料は、特に限定されないが、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｃおよびそれらの組合せなどの材料を含むことができる。多孔性勾配を作成するために適切な材料には、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＨｆＯ_２、ＺｒＯ_２、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ＺｎＯ、ＭｇＯおよび他の既知の光学材料も含まれる。１つ以上の実施形態において、光学フィルム１２０（または特定の実施形態において、光学変性層１３０）は、約５％〜約７５％の範囲の平均多孔性を有する１０ｎｍ以上、２５ｎｍ以上、５０ｎｍ以上または１００ｎｍ以上の厚さを有する領域を含んでもよい。いくつかの実施形態において、この領域は、約５％〜約７０％、約５％〜約６５％、約５％〜約６０％、約５％〜約５５％、約５％〜約５０％、約５％〜約４５％、約５％〜約４０％、約１０％〜約７５％、約１５％〜約７５％、約２０％〜約７５％、約２５％〜約７５％、約３０％〜約７５％、約３５％〜約７５％、約４０％〜約７５％、約２０％〜約４０％、約２０％〜約３５％の範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲の多孔性を有してもよい。多孔性勾配は、約２０％〜約３５％の平均多孔性を有してもよい。

１つ以上の特定の実施形態において、物品は、基板、例えば、多孔性および非多孔性Ａｌ_２Ｏ_３を含む多孔性光学変性層、ならびにＡｌＯ_ｘＮ_ｙを含む耐擦傷性層を含んでもよい。多孔性Ａｌ_２Ｏ_３は、いくつかの実施形態において、ＳｉＯ_２から形成される層または副層と考えられてもよい。多孔性層または副層の多孔性は、より高い多孔性を有する層または副層が、基板により近くに（すなわち、第１の表面１２２またはそれに隣接して）配置され、そして多孔性のない層または副層が、第２の表面１２４またはそれに隣接して配置されるようにグラデーションを有してもよい。他の実施形態において、屈折率勾配を提供するために、多孔性および組成勾配が組み合わせられてもよい。

１つ以上の他の実施形態において、光学フィルム１２０は、その他の場合は本明細書に記載される屈折率勾配に加えて、またはその代わりに、密度勾配および／または弾性率勾配を含んでもよい。１つ以上の実施形態において、光学フィルム１２０は、（例えば、多孔性勾配、密度勾配および／または弾性率勾配によって）物品に強度保持特性を提供してもよい。そのような実施形態において、光学フィルムは、基板１１０または耐擦傷性層１４０の１つにおいて形成される亀裂の成長および基板１１０または耐擦傷性層１４０の他方への架橋を抑制してもよい。いくつかの実施形態において、光学フィルムは、別々の層または複数の別々の層と組み合わせられてもよく、その場合、別々の層は亀裂を軽減する層として作用する。これらの亀裂軽減層は、光学的性能を有しても、または有さなくてもよい。

光学変性層１３０のために適切な典型的な材料には、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、ＳｉＯ、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＭｇＦ_２、ＢａＦ_２、ＣａＦ_２、ＳｎＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＤｙＦ_３、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３、ＣｅＦ_３、ポリマー、フルオロポリマー、プラズマ重合ポリマー、シロキサンポリマー、シルセスキオキサン、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、ポリメチルメタクリレートおよび当該技術分野において既知の他の材料が含まれる。

１つ以上の実施形態において、光学変性層１３０は、約８００ｎｍ以下の物理的厚さを有する。光学変性層１３０は、約１０ｎｍ〜約８００ｎｍ、約５０ｎｍ〜約８００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約８００ｎｍ、約１５０ｎｍ〜約８００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約８００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約７００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約６５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約６００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約５５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約４５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約３５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分的範囲の物理的厚さを有してもよい。同様または別の実施形態において、光学変性層１３０の物理的厚さは、約０．５μｍ〜約５μｍの範囲であってもよい。いくつかの場合、光学変性層１３０の物理的厚さは、約０．５μｍ〜約２．９μｍ、約０．５μｍ〜約２．８μｍ、約０．５μｍ〜約２．７μｍ、約０．５μｍ〜約２．６μｍ、約０．５μｍ〜約２．５μｍ、約０．５μｍ〜約２．４μｍ、約０．５μｍ〜約２．３μｍ、約０．５μｍ〜約２．２μｍ、約０．５μｍ〜約２．１μｍ、約０．５μｍ〜約２μｍ、約０．７５μｍ〜約５μｍ、約１μｍ〜約５μｍ、約１．１μｍ〜約３μｍ、約１．２μｍ〜約３μｍ、約１．３μｍ〜約３μｍ、約１．４μｍ〜約３μｍ、または約１．５μｍ〜約３μｍの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分的範囲であってもよい。

いくつかの実施形態において、光学変性層は、浸漬状態で測定される場合、光学波長域において、約２％以下、１．５％以下、０．７５％以下、０．５％以下、０．２５％以下、０．１％以下または０．０５％以下の平均光反射率を示す。本明細書で使用される場合、「浸漬状態」という句は、光学変性層が関与するもの以外の界面において物品によって形成される反射を差し引くか、その他の場合で除去することによる、および／または空気との界面を除去することによる平均反射率の測定を含む。いくつかの場合、光学変性層は、約４５０ｎｍ〜約６５０ｎｍ、約４２０ｎｍ〜約６８０ｎｍ、約４２０ｎｍ〜約７４０ｎｍ、約４２０ｎｍ〜約８５０ｎｍ、または約４２０ｎｍ〜約９５０ｎｍなどの他の波長範囲において、そのような平均光反射率を示してもよい。いくつかの実施形態において、光学変性層は、光学波長域において、約９０％以上、９２％以上、９４％以上、９６％以上または９８％以上の平均透過率を示す。

いくつかの実施形態の光学フィルム１２０は、無機炭化物、窒化物、酸化物、ダイヤモンド様材料またはこれらの組合せを含み得る耐擦傷性層１４０を含む。耐擦傷性層１４０のための適切な材料の例には、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属酸炭化物および／またはそれらの組合せが含まれる。典型的な金属には、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｈｆ、ＴａおよびＷが含まれる。耐擦傷性層１４０で利用されてもよい材料の特定の例としては、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ、ダイヤモンド、ダイヤモンド様炭素、Ｓｉ_ｘＣ_ｙ、Ｓｉ_ｘＯ_ｙＣ_ｚ、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_ｘＮ_ｙおよびそれらの組合せが含まれてもよい。

特定の特性（例えば、硬度）を提供するために、耐擦傷性層１４０の組成は変性されてもよい。１つ以上の実施形態において、Ｂｅｒｋｏｖｉｔｃｈインデンターでコーティングされた表面にインデントをつけ、（耐擦傷性層の主要表面から測定された）少なくとも約１００ｎｍのインデント深さを有するインデントを形成することによって耐擦傷性層の主要表面上で測定した場合、耐擦傷性層１４０は、約５ＧＰａ〜約３０ＧＰａの平均硬度を示す。１つ以上の実施形態において、耐擦傷性層１４０は、約６ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約７ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約８ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約９ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１０ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２８ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２６ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２２ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１５ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１６ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２２ＧＰａの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲の平均硬度を示す。

耐擦傷性層１４０の物理的厚さは、約０μｍ〜約３μｍ、または約１．５μｍ〜約３μｍの範囲であってもよい。いくつかの実施形態において、耐擦傷性層１４０の物理的厚さは、約１．５μｍ〜約３μｍ、約１．５μｍ〜約２．８μｍ、約１．５μｍ〜約２．６μｍ、約１．５μｍ〜約２．４μｍ、約１．５μｍ〜約２．２μｍ、約１．５μｍ〜約２μｍ、約１．６μｍ〜約３μｍ、約１．７μｍ〜約３μｍ、約１．８μｍ〜約３μｍ、約１．９μｍ〜約３μｍ、約２μｍ〜約３μｍ、約２．１μｍ〜約３μｍ、約２．２μｍ〜約３μｍ、約２．３μｍ〜約３μｍの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってもよい。特定の実施形態において、耐擦傷性層１４０は、より薄くてもよく、約１μｍ未満の厚さを有してもよい。いくつかの場合、光学変性し層１３０は、単独で、または基板１１０と組み合わせて、耐擦傷性層の厚さが低下してもよいように、いくらかの硬度（したがって、耐擦傷性）を提供する。例えば、耐擦傷性層１４０の厚さは、約１ｎｍ〜約９００ｎｍ、約１ｎｍ〜約８００ｎｍ、約１ｎｍ〜約７００ｎｍ、約１ｎｍ〜約６００ｎｍ、約１ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１ｎｍ〜約４００ｎｍ、約１ｎｍ〜約３００ｎｍ、約１ｎｍ〜約２００ｎｍ、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約７５０ｎｍ、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍ、約２５０ｎｍ〜約７５０ｎｍの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってもよい。いくつかの場合、光学フィルム１３０は、耐擦傷性層を含まなくてもよい。そのような実施形態において、光学変性層１３０は、単独で、または基板１１０と組み合わせて、物品が、本明細書に列挙される硬度範囲を示し、したがって、物品に擦傷耐性または耐摩耗性を与えるような硬度を提供する。

１つ以上の実施形態において、耐擦傷性層１４０は、約１．７以上の屈折率を有する。いくつかの場合、耐擦傷性層１４０の屈折率は、約１．８以上、１．９以上、２以上または２．１以上でもよい。耐擦傷性層は、基板１１０の屈折率より高い屈折率を有してもよい。特定の実施形態において、約５５０ｎｍの波長で測定される場合、耐擦傷性層は、基板の屈折率より約０．０５インデックスユニット高い価、ｍまたは約０．２インデックスユニット高い屈折率を有する。

１つ以上の実施形態のキャッピング層１５０は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、ＳｉＯ、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ、ＭｇＯ、ＭｇＦ_２、ＢａＦ_２、ＣａＦ_２、ＤｙＦ_３、ＹｂＦ_３、ＹＦ_３およびＣｅＦ_３などの低屈折率材料、ならびに他のそのような材料を含んでもよい。キャッピング層１５０の屈折率は、約１．３〜約１．７、約１．３〜約１．６５、約１．３〜約１．６、約１．３〜約１．５５、約１．３５〜約１．７、約１．４〜約１．７、約１．４５〜約１．７、約１．４〜約１．６５の範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってよい。

キャッピング層の物理的厚さは、約０〜約１００ｎｍ、約０．１ｎｍ〜約５０ｎｍ、約１ｎｍ〜約５０ｎｍ、約５ｎｍ〜約５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約５０ｎｍ、約０ｎｍ〜約４０，約０ｎｍ〜約３０、約０ｎｍ〜約２０ｎｍ、約０ｎｍ〜約１０ｎｍ、約０．１ｎｍ〜約１５ｎｍ、約０．１ｎｍ〜約１２ｎｍ、約０．１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約０．１ｎｍ〜約８ｎｍ、約８ｎｍ〜約１２ｎｍ、約９ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲、ならびにそれらの間の全範囲および部分範囲であってよい。１つ以上の実施形態において、物品は、キャッピング層を含んでもよいコーティングされた表面１０１において、約１．７以上の屈折率を有する。キャッピング層１５０は、フルオロシラン、アルキルシラン、シルセスキオキサンなどを含むシランをベースとする低摩擦材料を使用して、液体析出または蒸着方法によって形成されてもよい。１つ以上の実施形態において、キャッピング層は、２つ以上の材料または２つ以上の副層（例えば４つの副層または６つの副層）を含んでなってもよい。特に複数の副層が利用される場合、キャッピング層は反射防止機能を提供してもよい。副層は、異なる屈折率を含んでもよく、かつ高屈折率（Ｈ）および低屈折率（Ｌ）を有する層を含んでもよい。ここで、「高」および「低」は、互いに対して、および反射防止フィルムの既知の範囲内に関する。副層は、高屈折率の副層および低屈折率の副層が交互するように配置されてもよい。材料または副層は、例えば、ＳｉＯ_２またはＳｉＯ_ｘＮ_ｙを含むことができる。そのような実施形態において、１つ以上の副層は、約４ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲で、それぞれ、または組み合わせた厚さを有することができる。いくつかの実施形態において、キャッピング層１５０は、（例えば、ＳｉＯ_２および／またはＳｉＯ_ｘＮ_ｙ層の）キャッピング層の下の副層に配置された、約０．１ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲の厚さを有するシランをベースとする低摩擦副層を含んでもよい。

光学フィルム１２０の層の物理的および／または光学的厚さは、所望の光学的および機械的特性（例えば、硬度）を達成するために調節することができる。例えば、耐擦傷性層１４０は、擦傷、摩耗またはダメージ事象（アスファルト、セメントまたは紙やすりなどの硬質表面上への物品の落下事象を含む）になおいくつかの耐性を提供しながらも、より薄く、例えば、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲で製造することができる。物理的キャッピング層および／または光学的厚さは、調節することもできる。より低い全反射率が所望の場合も、キャッピング層が含まれてもよい。キャッピング層は、さらに物品の色を調整するために含まれてもよい。例えば、本明細書に記載される光学フィルムは、ａ^＊またはｂ^＊座標における入射照明角度の変化によって色シフトを最小化するが、わずかな勾配を反射率スペクトルに示してもよい。キャッピング層１５０は、光学フィルム１２０に含まれてもよく、そしてキャッピング層の物理的および／または光学的厚さは、光学波長域に渡って平坦な反射率スペクトル（またはより小さな振幅を有する振動を有する反射率スペクトル）を提供するために、わずかに調節されてもよい（例えば、約１０ｎｍから約１４ｎｍまで）。

光学フィルム１２０は、真空蒸着技術、例えば、化学蒸着（例えば、プラズマ強化化学蒸着および気圧化学蒸着）、物理蒸着法（例えば、反応性もしくは非反応性スパッタリングまたはレーザー切除）、熱またはｅビーム蒸発および／または原子層析出などの様々な析出法を使用して形成されてもよい。光学フィルム１２０の１つ以上の層は、特定の屈折率範囲または値を提供するために混合材料から形成されるナノ細孔および／または組成勾配を含んでもよい。

光学フィルム１２０の層の物理的厚さは、最大の標的化された反復を達成するために、約１ｎｍ未満または約０．５ｎｍ未満変化してもよい（６の標準偏差の範囲を表す）（例えば、反射されたＦ２照明に関して＋／−０．２より大きくないａ^＊およびｂ^＊変動）。いくつかの実施形態において、いくつかの用途のために本発明の所望のターゲットをなお達成しながら、層の物理的厚さのより大きい変動に耐えることができる（例えば、反射されたＦ２照明に関して＋／−２．０より大きくないａ^＊およびｂ^＊変動）。

高角度光学性能は、いくつかの実施形態において、光学フィルム１２０および／または物品１００に追加的な層を追加することによって改善されてもよい。場合によっては、これらの追加的な層は、反射率スペクトルが低い振幅振動を有する波長を延長することができる（例えば、８００ｎｍ、９００ｎｍ、１０００ｎｍなどの近ＩＲ波長まで）。一般に物品の全反射率スペクトルはより高い光入射角度でより短い波長にシフトするため、これは、高い入射角度で、より低い振動およびより低い色に導く。場合によっては、この延長されたバンド性能は、干渉層デザインを調節することによって、例えば、わずかにより高い振動振幅が、低振動のより広い波長のバンドを達成することを可能にするによって、必ずしもより多くの層を追加することなく達成することができる。低振動のこの延長されたバンドまたは広波長バンド（干渉層に関する低反射率の延長されたバンドと相関する）は、指向性析出プロセスの間にシャドウイングを引き起こす析出不統一、基板湾曲、基板調整または基板形成、あるいは典型的に理想的なターゲット厚さと比較して、全層厚における実質的に均一な相対的なシフトを引き起す他の形状因子に対して物品に耐性を与えるために有用であり得る。

本開示の第２の態様は、本明細書に記載される物品を形成する方法に関する。１つ以上の実施形態において、この方法は、主要面を有する基板を提供するステップと、主要面において厚さを有する光学フィルムを配置するステップと、光学フィルムの厚さの少なくとも一部分に沿って屈折率勾配を作成するステップとを含む。１つ以上の実施形態において、この方法は、厚さに沿って光学フィルムの組成に変化をつけるステップによって屈折率勾配を作成するステップを含む。いくつかの実施形態において、光学フィルムの組成に変化をつけるステップは、光学フィルムの厚さに沿って酸素含有量、ケイ素含有量、窒素含有量および／またはアルミニウム含有量を増加または減少するステップを含むことができる。組成勾配は、光学フィルムが形成されるプロセス条件を変化させることによって形成されてもよい。１つ以上の実施形態において、組成勾配は、酸素の流れ、材料ターゲット（例えば、ケイ素および／またはアルミニウム）に供給される動力、ならびに析出時間の１つ以上を変化させることによって形成される。一例において、光学フィルムは、スパッタリングによって形成され、そして組成勾配は、チャンバーに流されるガスの量、および／またはチャンバー内に配置されるターゲットに供給される動力を変化させることによって作成される。

１つ以上の他の実施形態において、屈折率勾配を作成するステップは、厚さに沿って光学フィルムの多孔性を変化させるステップを含む（例えば、約２０％〜約３５％の範囲の平均多孔性）。１つ以上の実施形態において、この方法は、光学フィルム１２０（いくつかの場合、光学フィルムの全ての層）の主要金属成分としてアルミニウムを使用し、したがって、屈折率勾配を有する光学フィルムを提供するために必要とされるスパッタリングターゲット、蒸発ボートまたは化学的前駆体の数を低下させるステップを含む。そのような実施形態において、例えば、析出の間、圧力、ならびに酸素、窒素およびアルゴンの相対的なガス流を調節することによって、多孔性および非多孔性Ａｌ_２Ｏ_３光学変性層（または多孔性によって作成される屈折率勾配）およびＡｌＯ_ｘＮ_ｙ耐擦傷性層を含む光学フィルムを提供するために、単一Ａｌ金属ターゲットを使用する反応性スパッタリングプロセスを使用することができる。

１つ以上の実施形態において、この方法は、光学フィルムの光吸収を低下させるステップを含んでもよい。そのような実施形態において、光学フィルムの光吸収を低下させるステップは、光学フィルムが表面上に配置された時に、光学フィルムを高温および／または光に暴露するステップを含むことができる。適切な高温の例には、約７５℃〜約３００℃の範囲の温度が含まれる。

追加的に、１つ以上の実施形態の光学フィルム１２０および／または光学変性層１３０は、目視される着色を最小化するために熱処理されてもよい。一例において、この方法は、後処理がない場合でさえもわずかである黄変を低下させるために、析出の間、光学フィルム１２０および／または光学変性層１３０を加熱するステップを含む。そのような熱処理の後、着色はほぼゼロまで低下する（すなわち、ａ^＊および／またはｂ^＊はゼロに近い）。いくつかの実施形態において、この方法は、着色を低下させるために、析出の後、空気中で光学フィルム１２０および／または光学変性層１３０を加熱するステップを含む。一例において、光学フィルム１２０および／または光学変性層１３０は、約１時間、約２００℃の温度で加熱される。加えて、別の加熱温度を使用することができる（例えば、２５０℃、３００℃、４００℃または５００℃）。特定の例において、基板が化学的に強化されたガラス基板である場合、そのような基板に存在する圧縮応力の緩和を回避するために、後処理加熱温度処理は約３５０℃未満に限定される。

以下の実施例によって、様々な実施形態をさらに明らかにする。以下の実施例において、他に特記されない限り、光学フィルムは、ＡＪＡ−Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｓｐｕｔｔｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｔｏｏｌを使用する反応性スパッタリングによって形成された。光学フィルムを形成するために使用されたターゲットには、ケイ素またはアルミニウムの直径３インチ（７．６２ｃｍ）のターゲットが含まれた。利用された反応性ガスには窒素およびアルゴンが含まれ、そしてアルゴンは、作用ガスまたは不活性ガスとして使用された。約１３．５６ＭＨｚで無線周波数（ＲＦ）電力がケイ素ターゲットに供給された。アルミニウムターゲットにはＤＣ電力が供給された。屈折率勾配は、酸素ガス（ｓｃｃｍ）の流れ、ケイ素ターゲットに供給される電力（ｋＷ）、アルミニウムターゲットに供給される電力（ｋＷ）、および析出時間（秒）の１つ以上を変化させることによって、光学フィルムの組成を変化させることによって形成された。析出時間は特に、析出される層または副層の厚さを制御するために変更された。

各実施例において、Ｆｉｌｍｅｔｒｉｃｓ，Ｉｎｃ．によって供給される光学反射率および透過率測定ツールを使用して、透過率および反射率スペクトルなどの光学データを得た。実施例で製造される光学フィルムおよび物品の耐擦傷性を視覚的に評価するため、ガーネット紙やすり（例えば、１００Ｃグリットまたは２２０Ｃグリットを有するガーネット紙やすり）を使用して、手で物品または光学フィルムに傷をつけた。

実施例Ａ
実施例Ａ１および比較例Ａ２は、約９００ＭＰａの圧縮応力および約４５μｍのＤＯＬを有する化学的に強化されたアルミノボロシリケートガラス基板を提供することによって形成された。実施例Ａ１は、Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙの組成勾配を含む屈折率勾配を有する光学変性層を含んだ。実施例Ａ１の光学フィルムの組成勾配は、１２０の副層を使用して形成された。耐擦傷性層は、屈折率勾配副層上で形成された。光学フィルムは、表１で示されるプロセス製法を使用して形成された。表１で示される各「ステップ」は、層または副層に相当する。ステップ０−１２０の場合、１２０の副層が形成された。ステップ１２１において、耐擦傷性層が形成された。比較例Ａ２は、偏光解析法で測定した場合、約５０２ｎｍの厚さを有する、Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙの実質的に均一な組成を有する単層を含んだ。比較例Ａ２は、チャンバーに酸素を流さず、そして約３ｍＴ（３９９．９ｍＰａ）の圧力を有するチャンバーに、約４０ｓｃｃｍ（６７．６×１０^−３Ｐａ・ｍ^３／秒）のＮ_２および２０ｓｃｃｍ（３３．８×１０^−３Ｐａ・ｍ^３／秒）のＡｒを流すことによって、スパッタリングすることによって形成された。約１８０ＷのＲＦがＳｉターゲットに供給され、そして約４８０ＷのＤＣがＡｌターゲットに供給された。析出時間は約７２００秒であった。

基板は、実施例Ａ１の光学フィルムまたは比較例Ａ２の単層の析出の間、加熱されなかった。図９は、実施例Ａ１を形成するために使用される製法のグラフ図を示す。表１中、酸素ガス流の流速を変化させながら、窒素ガスおよびアルゴンは、示される一定のガス流速で反応性スパッタリングチャンバーに流した。実施例Ａ１および比較例Ａ２の透過率スペクトルが得られ、これを図１０に示す。図１０で示すように、実施例Ａ１の透過率は、特によりなめらかで、示される波長範囲において、より低い振動振幅を有する。理論によって束縛されることなく、本明細書に記載されるキャッピング層の含有によって、透過率がわずかに（例えば１％）増加することがわかった。

ガーネット紙やすりを使用して、実施例Ａ１および比較例Ａ２に傷をつけた。比較例Ａ２は、目に見える著しい擦傷を示したが、実施例Ａ１は、目に見える擦傷をほとんど示さなかった。

実施例Ａ１と同一プロセス製法を使用して、実施例Ａ３を形成さしたが、基板は、光学フィルムの析出の間、約２００℃の温度まで加熱された。実施例Ａ３は、より高い無色を示した（例えば、実施例Ｃは、実施例Ａ１より黄色を示さなかった）。

実施例Ｂ
実施例Ｂ１および比較例Ｂ２は、強化アルミノシリケートガラス基板を使用して形成された。実施例Ｂ１は、実施例Ａ３に使用されるものと同一プロセス製法を使用して形成され、約３μｍの厚さを有する光学フィルムを含んだ。比較例ＥＢ２は、Ａｌ_２Ｏ_３の第１の層（約１１５ｎｍの厚さを有する）、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙの第２の層（約２μｍの厚さを有する）、およびＳｉＯ_２の第３の層（約３２ｎｍの厚さを有する）を含む３層フィルムを含んだ。比較例Ｂ２は、表２Ａおよび表２Ｂで示されるプロセス製法によって形成された。

実施例Ｂ１および比較例Ｂ２は、Ｄ６５発光物の下で、直入射から１０度、２０度、３０度および６０度の入射視野角度で見た場合の、それらのそれぞれの反射色ポイント（または色シフト）に関して評価された。図１１中、種々の入射視野角における実施例Ｂ１および比較例Ｂ２の反射ａ^＊およびｂ^＊値をプロットし、下にある基板のａ^＊およびｂ^＊色値と比較した。実施例Ｄのａ^＊およびｂ^＊値は、下にある基板のａ^＊およびｂ^＊値により近く、例えば、±０．５の色シフトなどの低い色シフトを示す。

実施例Ｂ１の光学フィルムの組成は、深さの関数として、ＸＰＳを使用して測定され、そしてその断面走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）二次電子（ＳＥ）像に関して試験された。ＸＰＳデータは、アルゴンイオンで光学フィルムの表面をスパッタリングすることによって得られた。スパッタリング速度は、種々のＳｉ：Ａｌ：Ｎ：Ｏ比の一定組成フィルムの深さを測定することによって得られる値を使用して調整された。ＸＰＳによって得られた組成は、既知の組成のフィルムをスパッタリングすることによって、種々の原子の好ましいスパッタリングに関して調整された。ＸＰＳ深さプロファイルは、第１の表面またはそれに隣接して最高となるケイ素含有量、ならびに第２の表面またはそれに隣接して最高となるＡｌおよびＮ含有量を示した。

図１２は、実施例Ｂ１のＳＥＭ ＳＥ像、ならびに実施例Ｂ１の光学フィルムにおけるアルミニウム、ケイ素、酸素および窒素の相対的な濃度を示す組成プロファイルプロットを詳細に示す。組成プロファイルは、深さの関数として相対的な強度を得るための破断表面から得られるＸ線深さプロファイルの強度を集積化することによって得られた。破線「Ａ」は、基板と光学フィルムとの間の界面を示す。図１２で示すように、ケイ素の相対的な濃度は、「Ａ」付近で（または第１の表面もしくはそれに隣接して）最も高く、かつアルミニウムの濃度は、「Ａ」に対する光学フィルムの反対側で（または第２の表面もしくはそれに隣接して）最も高い。窒素の濃度は、「Ａ」から、「Ａ」に対する光学フィルムの反対側まで実質的に変化する。

図１３は、実施例Ｂ１の原子％に関するＸＰ深さプロファイルの比較およびＳＥＭ ＳＥ像を示す。図１２および１３は、第１の表面においてＳｉＯ_ｘＮ_ｙの組成を有する光学フィルムを示すが、この組成は、第１の表面の薄い副層に存在すると考えられる。

実施例Ｃ
実施例Ｃ１、Ｃ２およびＣ３は、光吸収（したがって、色）に及ぼす光学フィルムの熱処理の影響を評価するために製造された。各実施例Ｃ１、Ｃ２およびＣ３は、実施例Ａで使用されたものと同一の基板を使用して製造された。Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙの単層を、各基板上に異なる温度で析出した。フィルムは約１．６の屈折率を有し、約２ｓｃｃｍ（３．３８×１０^−３Ｐａ・ｍ^３／秒）のアルゴン流、４０ｓｃｃｍ（６７．６×１０^−３Ｐａ・ｍ^３／秒）の窒素流および８ｓｃｃｍ（１３．５２×１０^−３Ｐａ・ｍ^３／秒）の酸素流を使用して製造された。約１０ｍＴｏｒｒ（１３３３．２ｍＰａ）の圧力を有するチャンバー中で、約４０ＷのＤＣ電力をＳｉターゲットに供給し、そして約４８０ＷのＤＣ電力をＡｌターゲットに供給した。各実施例の析出時間は、３０分であり、そして実施例Ｃ１、Ｃ２およびＣ３のそれぞれで、フィルムを２５℃、１００℃および２００℃で析出した。

各実施例Ｃ１、Ｃ２およびＣ３の吸光度を図１４にプロットした。図１４で示すように、実施例Ｃ１（より低い温度で析出された）は、特に光学波長域の青および緑部分で、実質的により高い吸光度を示す傾向が見られた。得られたフィルムは、目に見える黄褐色を有した。対照的に、実施例Ｃ２およびＣ３（より高い温度で析出された）は、見たところ、それらの実質的に透明かつ可視の外観によって確認されるように、低く平坦な吸光度スペクトルを示した。

実施例Ｄ
屈折率勾配を有する光学フィルムで実施例Ｄ１を調製し、かつそれを含み、上記副層は、ガラス基板の屈折率に近い屈折率を有する。実施例Ｄ１は、実施例Ｂ〜Ｃで使用されたものと同一の基板を含み、かつ多孔性Ａｌ_２Ｏ_３副層を含む光干渉層を有する光学フィルムを含んだ。多孔性Ａｌ_２Ｏ_３副層は、ガラス基板の屈折率と同様の屈折率を有するように、約２５℃で９．５ｅ−４Ｔｏｒｒ（１２６６．５４ｅ−４Ｐａ）のチャンバー圧力を用いて、１５０ｓｃｃｍ（２５３．５×１０^−３Ｐａ・ｍ^３／秒）の酸素流および１００ｓｃｃｍ（１６９×１０^−３Ｐａ・ｍ^３／秒）のアルゴン流の下でｅビーム蒸発を使用して形成された。多孔性副層は透明であり、５５０ｎｍで約１．４７の測定された屈折率を示し、これは２５〜３０％の多孔性度を示す。図１５は、実施例Ｄ１の屈折率を示す。

モデル化された実施例Ｅ
モデル化された実施例Ｅ１〜Ｅ２は、表３で示すように、多孔性勾配および種々の材料の組合せによって形成された屈折率勾配を有する光学フィルムを含んだ。これらのフィルムの密度または多孔性を変化させることによる、これらの種々の材料のために達成可能な屈折率は、単層フィルム析出実験を通して、変化された、または制御されたチャンバー圧力および／または析出速度でｅビーム蒸発を使用することによって実験的に確立された。モデル化された実施例Ｅ１は、多孔性勾配を有するＡｌ_２Ｏ_３の第１の副層を含み、約１．５１〜約１．６の屈折率勾配範囲を提供した。モデル化された実施例Ｅ１は、多孔性勾配を有するＴａ_２Ｏ_５の第２の副層も含み、約１．６〜１．９５の屈折率勾配範囲を提供した。モデル化された実施例Ｅ２は、Ｙ_２Ｏ_３の第１の副層およびＴａ_２Ｏ_５の第２の副層を含み、約１．４５〜約２．０の屈折率勾配を提供した。

表３で記載されるように、非常に高密度のフィルムのための文献値（本明細書では使用されなかった、別の析出プロセスまたはイオン補助によって最適化されたｅビーム蒸発プロセスを使用して達成された）は、特に第２の表面またはそれに隣接して、光学フィルムのために達成可能な屈折率範囲を拡大することができ、高屈折率または高密度材料が有用である。

表３で提供される屈折率は、これらの実験で達成される屈折率範囲の低値および高値をほぼ定義する。高い屈折率は、別の、または最適化された析出プロセスをさらに使用して増加させることができる。上記のモデル化された実施例Ｅ１およびＥ２の場合のように、屈折率における勾配を形成するために、範囲の低値と高値との間の屈折率は、各析出プロセスの間にガス圧力、基板温度、析出速度または気体組成を調整することによって製造可能である。

上記表３で記載される材料の全ては、酸化物（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５およびＹ_２Ｏ_３）、および完全に酸化されたフィルムを製造するためにチャンバーに添加された酸素などの前駆体材料を使用して析出された。製造されたフィルムは、光学波長域にわたって低吸収（＜１％）および低分散（＜１％）を有し、光学的に透明であった。これらのプロセスに添加される唯一の作用ガスは酸素であり、これはまた、チャンバー圧力を制御するためにも使用された。アルゴン／酸素混合物の添加、または真空管の絞りなどの他の既知の圧力制御法もおそらく有効である。析出速度は、示される上記の実験でも変更された。

モデル化された実施例Ｆ
実施例Ｆ１〜Ｆ３は、屈折率勾配を有する光学変性層、耐擦傷性層およびキャッピング層を有する光学フィルムを含む、物品の反射率スペクトルおよび色シフトを理解するためのモデリングを使用した。モデリングは、様々な材料および強化アルミノボロシリケート（「ＡＢＳ」）ガラス基板から形成された層から収集された屈折率データをベースとした。

光学変性層の層および副層は、シリコンウエハ上で析出されたＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ混合物の算出された加重平均を使用して形成された。Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙの層／副層は、ＡＪＡ−Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓによって供給されるスパッタリング析出ツールを使用して、イオン補助により、ＲＦスーパーインポーズドＤＣスパッタリングと組み合わせたＤＣ反応性スパッタリングによって、シリコンウエハ上に析出された。析出の間、ウエハを２００℃まで加熱し、そして直径３インチ（７．６２ｃｍ）を有するケイ素ターゲットおよび直径３インチ（７．６２ｃｍ）を有するアルミニウムターゲットが使用された。使用された反応性ガスには、窒素および酸素が含まれ、そしてアルゴンは不活性ガスとして使用された。ＲＦ電力は１３．５６ＭＨｚでケイ素ターゲットに供給され、そしてＤＣ電力はアルミニウムターゲットに供給された。

耐擦傷性層は、光学変性層と同一の方法で形成されたＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙの単層を含んだ。得られた耐擦傷性層は、約１．９５の５５０ｎｍにおける屈折率、および本明細書に記載される通り、試験されるＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ層の表面上でＢｅｒｋｏｖｉｔｃｈインデンターを使用して測定された、約１５ＧＰａを超える硬度を有した。

ＳｉＯ_２のキャッピング層は、イオン補助を使用して、約５０℃の温度でケイ素ターゲットからのＤＣ反応性スパッタリングによって、シリコンウエハ上に析出された。このように形成されるキャッピング層は、指標「ＲＳ」で示される。

光学フィルムおよびガラス基板の形成された層の屈折率（波長の関数として）は、分光器偏光解析法を使用して測定された。表４〜７は、測定された屈折率および分散曲線を含む。モデル化された実施例Ｆ１〜Ｆ３の光学変性層で使用されるＭａｔ１〜Ｍａｔ１３に関して、表７で示される分散曲線が誘導された実験と一致して、減衰係数（ｋ値）は全てゼロに設定された。次いで、そのようにして測定された屈折率は、様々なモデル化された実施例のために反射率スペクトルおよび角度色シフトを算出するために実験的に使用された。

モデル化された実施例Ｆ１は、図１６で示す通り、化学的に強化されたアルカリアルミノボロシリケートガラス基板２１０、および基板上に配置される光学フィルム２２０を含む物品２００を含んだ。光学フィルムは、３つの副層２３１Ａ、２３１Ｂ、２３１Ｃを有する光学変性層２３０、光学変性層上に配置される耐擦傷性層２４０、および耐擦傷性層上に配置されるキャッピング層２５０を含んだ。各層の光学フィルム材料および厚さは、光学フィルムで配置される順番で、表８で提供される。光学変性層の３つの副層は、それらの相対的な厚さおよび組成のため、屈折率勾配を形成する。

モデル化された実施例Ｆ１の算出された反射率スペクトルは、図１７に示される。図１７で示すように、反射率スペクトルの振動は小さく（すなわち、光学波長域において約０．５パーセントポイント未満）、Ｆ２発光物の下で、６０度から直入射への入射視野角の範囲において、１０度の観察者に対して比較的低い算出された可視の色シフトを導く。

モデル化された実施例Ｆ２は、図１８で示す通り、化学的に強化されたアルカリアルミノボロシリケートガラス基板３１０、および基板上に配置される光学フィルム３２０を含む物品３００を含んだ。光学フィルムは、４つの副層３３１Ａ、３３１Ｂ、３３１Ｃ、３３１Ｄを有する光学変性層３３０、光学変性層上に配置される耐擦傷性層３４０、および耐擦傷性層上に配置されるキャッピング層３５０を含んだ。各層の光学フィルム材料および厚さは、光学フィルムで配置される順番で、表９で提供される。光学変性層の４つの副層は、それらの相対的な厚さおよび組成のため、屈折率勾配を形成する。

モデル化された実施例Ｆ２の算出された反射率スペクトルは、図１９に示される。図１９で示すように、反射率スペクトルの振動は小さく（すなわち、光学波長域において約０．５パーセントポイント未満）、Ｆ２発光物の下で、６０度から直入射への入射視野角の範囲において、１０度の観察者に対して比較的低い算出された可視の色シフトを導く。

モデル化された実施例Ｆ３は、図２０で示す通り、化学的に強化されたアルカリアルミノボロシリケートガラス基板４１０、および基板上に配置される光学フィルム４２０を含む物品４００を含んだ。光学フィルムは、６つの副層４３１Ａ、４３１Ｂ、４３１Ｃ、４３１Ｄ、４３１Ｅ、４３１Ｆを有する光学変性層４３０、光学変性層上に配置される耐擦傷性層４４０、および耐擦傷性層上に配置されるキャッピング層４５０を含んだ。各層の光学フィルム材料および厚さは、光学フィルムで配置される順番で、表１０で提供される。光学変性層の６つの副層は、それらの相対的な厚さおよび組成のため、屈折率勾配を形成する。

モデル化された実施例Ｆ３の算出された反射率スペクトルは、図２１に示される。図２１で示すように、反射率スペクトルの振動は小さく（すなわち、光学波長域において約０．５パーセントポイント未満）、Ｆ２発光物の下で、６０度から直入射への入射視野角の範囲において、１０度の観察者に対して比較的低い算出された可視の色シフトを導く。

本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、様々な修正形態および変更形態をなすことができることは、当業者に明白であろう。モデル化された実施例Ｆ１〜Ｆ３は、厚さに対する屈折率のより急速な変化、ならびに屈折率のより分離したステップ変化プロファイルを示し、本明細書に記載される上記の他の実施例より少ないステップおよびより薄い全光学変性層を有する。例えば、モデル化された実施例Ｆ１〜Ｆ３は、いくつかの事例において副層によって作成されるステップ様勾配を具体化してもよい。そのような実施形態で、ステップ様勾配は、屈折率が、１０未満のステップ（または副層）、７未満のステップ（または副層）、または５未満のステップ（または副層）によって、約５ｎｍ未満または約１ｎｍ未満のステップ（または副層）の間で、１つの値から別の値まで変化する、移行領域の厚さを有してもよく、屈折率は、ステップの間で少なくとも０．０１、そしていくつかの事例において、少なくとも０．０５変化する。モデル化された実施例Ｆ１〜Ｆ３で示されるステップ様屈折率勾配における各ステップ（または副層）は、約１００ｎｍ未満の物理的厚さ、または１０〜２００ｎｍ（または４０〜２００ｎｍ）または４０〜１６０ｎｍの光学厚さｎ^＊ｄを有してもよい。ステップ様屈折率勾配の全副層を含んでなる光学モデル層の全体的な物理的厚さは、約８００ｎｍ未満、約４００ｎｍ未満または約３００ｎｍ未満でもよく、この物理的厚さにおいて変化する屈折率は、５５０ｎｍで測定される場合、少なくとも０．１、少なくとも０．２または少なくとも０．３である。

実施例Ｇ
実施例Ｇ１〜Ｇ３は、耐擦傷性層の種々の厚さの影響が物品の硬度および光学特性にあるかどうかを評価するために製造された。実施例Ｇ１〜Ｇ５は、それぞれ、実施例Ｂで使用されたものと同一の基板および上記実施例におけるものと同様のＡＪＡスパッタリング析出プロセス、さらに以下に記載するプロセスパラメーターを使用して製造された。実施例Ｇ１は、ＡＢＳ基板上に配置されるＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙを含む光学フィルムを含んだ。Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ光学フィルムは、アルミニウム含有量勾配および酸素含有量勾配を含み、これは、約１．５１〜約２．０の範囲のＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙフィルムの屈折率勾配をもたらした。プロフィロメトリーで測定した場合、Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙフィルムの全厚さは約２．２６μｍであった。実施例Ｇ１の光学フィルムは、（約１００ｎｍ以上の厚さにおいて均一な屈折率または組成を有するいずれの層も含む）他のいずれの層も含まず、表１１で示すように、硬度およびヤング率に関して試験された。実施例Ｇ１の光学フィルムは、本明細書に記載されるスパッタリングプロセスを使用して形成された。実施例Ｇ１を形成するためのプロセス条件は表１２で示され、これには、アルゴン、酸素および窒素ガスの流速、ならびにＡｌおよび／またはＳｉターゲットに供給される電力（ＲＦまたはＤＣ）が含まれる。

実施例Ｇ２は、ＡＢＳ基板上に配置されたＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ光学変性層を含む光学フィルムを含んだ。Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙ光学変性層は、アルミニウム含有量勾配および酸素含有量勾配を含み、これは、約１．５１〜約２．０の範囲でＳｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙフィルムにおける屈折率勾配を提供した。Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙフィルムの全厚さは、約２．１μｍであった。実施例Ｇ２の光学フィルムは、光学変性層上に配置された耐擦傷性層を含んだ。耐擦傷性層は、Ｓｉ_ｕＡｌ_ｖＯ_ｘＮ_ｙを含み、そして約９００ｎｍの厚さおよび耐擦傷性層の少なくとも約１００ｎｍの厚さに沿って約２の屈折率を有した。実施例Ｇ２の光学フィルムは、約１０ｎｍの厚さおよび約１．５１の屈折率を有するＳｉＯｘＮｙのキャッピング層も含んだ。（基板および光学フィルムを含む）Ｇ２の物品は、表１１に示す硬度およびヤング率を示した。実施例Ｇ１の光学フィルムは、表１２に本明細書に記載されるスパッタリングプロセスを使用して形成された。実施例Ｇ２の光学フィルムを形成するためのプロセス条件は、表１３で示される。

実施例Ｇ１〜Ｇ２の透過率は、Ｆ２発光物を使用して、５度、２０度、４０度と６０度の入射照明角度で測定され、そして図２２にプロットされた。図２３中、各入射視野角における実施例Ｇ１〜Ｇ２の反射ａ^＊およびｂ^＊値をプロットし、実施例Ｇ１〜Ｇ２を形成するために使用された基板の各入射視野角における反射ａ^＊およびｂ^＊値と比較した。実施例Ｇ１およびＧ２のａ^＊およびｂ^＊値は、基板のａ^＊およびｂ^＊値に近く、例えば、±０．５の色シフトなどの低い色シフトを示す。

Claims (10)

1. 表面を有する基板と、
   前記表面上に配置されて、コーティングされた表面を形成する光学フィルムであって、前記基板上に配置された第１の屈折率を有する第１の表面と、前記第１の屈折率より高い屈折率を有する第２の表面とを備えた光学フィルムと、
   を含む物品において、
   前記物品が、Ｂｅｒｋｏｖｉｔｃｈインデンターで、前記コーティングされた表面にインデントをつけ、前記コーティングされた表面の前記表面から少なくとも約１００ｎｍのインデント深さを有するインデントを形成することによって測定した場合、約１２ＧＰａ〜約３０ＧＰａの硬度を有し、
   前記物品が、光学波長域において少なくとも８０％の平均透過率を示し、かつＡシリーズ発光物、Ｂシリーズ発光物、Ｃシリーズ発光物、Ｄシリーズ発光物およびＦシリーズ発光物からなる群から選択される国際照明委員会発光物の下、直入射から約２度〜約６０度の範囲の入射照明角度で見た場合、約２以下の色シフトを示し、
   色シフトが、方程式√（（ａ^＊２−ａ^＊１）２＋（ｂ^＊２−ｂ^＊１）２）（式中、ａ^＊１およびｂ^＊１は、直入射で見た時の前記物品の座標を表し、かつａ^＊２およびｂ^＊２は、前記入射照明角度で見た時の前記物品の座標を表す）を使用して算出されることを特徴とする物品。
2. 前記物品が、光学波長域において約１０パーセントポイント以下の平均振動振幅を有する平均透過率または平均反射率であって、前記光学波長域における約１００ｎｍの選択された波長における前記透過率が、約５パーセントポイントの最大振動振幅を有し、前記光学波長域における約１００ｎｍの選択された波長における前記透過率が、約３パーセントポイントの最大振動振幅を有する、平均透過率または平均反射率のいずれか１つを示すことを特徴とする、請求項１に記載の物品。
3. 前記光学フィルムが、約０．５μｍ〜約３μｍの範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の物品。
4. 前記光学フィルムが、約０．２／μｍ〜約０．５／μｍの範囲の平均レートで、前記厚さに沿って前記第１の表面から前記第２の表面まで増加する屈折率を含む屈折率勾配を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
5. 前記光学フィルムが光学変性層を備え、前記光学変性層が、前記第１の表面と、前記第１の表面の反対の前記第２の表面とを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
6. 前記光学フィルムが耐擦傷性層をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
7. 基板表面を有する基板と、
   前記表面上に配置されて、コーティングされた表面を形成する光学フィルムと
   を含む物品において、
   前記光学フィルムが、Ｓｉ、Ａｌ、ＮおよびＯの少なくとも２つを含んでなる組成勾配を含み、
   前記物品が、Ｂｅｒｋｏｖｉｔｃｈインデンターで、前記コーティングされた表面にインデントをつけ、前記コーティングされた表面の前記表面から少なくとも約１００ｎｍのインデント深さを有するインデントを形成することによって前記コーティングされた表面上で測定した場合、約１２ＧＰａ〜約３０ＧＰａの範囲の硬度を示し、
   前記物品が、光学波長域において少なくとも８０％の平均透過率を示し、かつＡシリーズ発光物、Ｂシリーズ発光物、Ｃシリーズ発光物、Ｄシリーズ発光物およびＦシリーズ発光物からなる群から選択される国際照明委員会発光物の下、直入射から約２度〜約６０度の範囲の入射照明角度で見た場合、約２以下の色シフトを示し、
   色シフトが、方程式√（（ａ^＊２−ａ^＊１）２＋（ｂ^＊２−ｂ^＊１）２）（式中、ａ^＊１およびｂ^＊１は、直入射で見た時の前記物品の座標を表し、かつａ^＊２およびｂ^＊２は、前記入射照明角度で見た時の前記物品の座標を表す）を使用して算出されることを特徴とする物品。
8. 前記光学フィルムが、前記基板表面に隣接する第１の表面と、第２の表面と、前記第１の表面から前記第２の表面まで延在する屈折率勾配とを含み、前記第２の表面における前記屈折率が、前記第１の表面の前記屈折率より高いことを特徴とする、請求項７に記載の物品。
9. 前記屈折率勾配が、プラスの勾配を含み、かつ約１．５〜約２．０の範囲にあることを特徴とする、請求項８に記載の物品。
10. 前記光学フィルムが、多孔性勾配、密度勾配および弾性率勾配の少なくとも１つから選択される勾配を含んでなることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の物品。

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