JP2022123136A - 引っ掻き傷および指紋の視認性が低下した低コントラストの反射防止物品 - Google Patents
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Abstract
【課題】低コントラストの反射防止コーティングを備えた物品の実施。【解決手段】基体表面を有する基体と、被覆表面を形成する、前記基体２００表面上に配置された反射防止コーティング３００と、を備えた物品１００であって、前記被覆表面３２０は、可視スペクトルに亘り、該被覆表面が清浄な状態にある場合の第１の平均反射率、および前記反射防止コーティングの２０ｎｍから５００ｎｍの表面厚が該被覆表面から除去された後の第２の平均反射率を示し、これにより、０．５から５０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）が与えられ、前記反射防止コーティングの厚さは前記表面厚より大きく、前記反射率はＣＩＥ光源下で測定される、物品。【選択図】図２
Description
本出願は、その内容が依拠され、ここに全てが引用される、２０１４年５月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／００２４６６号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
本開示は、低コントラストの反射防止コーティングを備えた物品に関し、表面欠陥（例えば、引っ掻き傷および指紋）の視認性が低下したそのような物品に関する。
透明な耐引掻性フイルムおよび硬質コーティングが、ディスプレイ用カバーガラス市場並びに建築、自動車などの他の用途、または高い光透過率および表面耐久性を必要とする他の用途に使用されている。これらのフイルムおよびコーティングは、硬質表面および粗い表面上への落下事象中の、耐損傷性を改善することも示されている。
反射防止コーティングは、これらの市場および用途向けに、表面で反射した周囲光の強度を減少させ、ディスプレイの透過率、可読性および見易さを増し、メガネ、窓および他の表面からの望ましくないまたは気を逸らすグレアを低減させるためにも開発されてきた。従来の反射防止コーティングは、同じ表面欠陥を有するが、反射防止コーティングを備えていない表面と比べた場合、表面欠陥（ここに記載したような）の増加した視認性を含む欠点を被る。図１に示されるように、表面欠陥の視認性は、少なくともある程度は、反射防止コーティングの清浄(pristine)な部分と、同じ反射防止コーティングの表面欠陥を含む部分との間の反射率のコントラストに依存する。図１は、表面２２を有する基体２０と、被覆表面３２を形成する、その表面２２上に配置された反射防止コーティング３０とを備えた公知の物品１０を示している。図１において、反射防止コーティング３０の一部を除去すると（すなわち、被覆表面３２上に表面欠陥が形成されると）、表面欠陥３４を含む新たな表面が形成される。表面欠陥のない被覆表面３２は、清浄であると考えられる。ここに用いたように、「清浄である」という句は、ここに定義されるように、表面欠陥のない被覆表面を意味する。図１に示されるように、清浄な被覆表面は第１の反射率％Ｒ1を有し、表面欠陥（表面厚の除去により示される）を含む表面は、％Ｒ1とは異なる第２の反射率％Ｒ2を示す。ある反射防止コーティングは、交互になった高屈折率層および低屈折率層を備え、表面欠陥３４を含む露出表面での材料は、清浄な表面での材料とは異なるので、第２の反射率％Ｒ2は％Ｒ1とは異なる。この結果は、表面欠陥が、表面厚の除去の代わりに、被覆表面上の汚染物質の付加を含む場合にも存在する。反射率のこの差は、表面欠陥の存在を強調し、これは、反射防止コーティングの構造に応じて、様々な表面厚が除去された表面欠陥の存在により高まるであろう。
その上、ディスプレイカバー用の最近出現したコーティング材料は、高硬度または他の改善された機械的性質を有することがある；しかしながら、これらの改善された機械的性質は、大抵、Ａｌ2Ｏ3、単結晶Ａｌ2Ｏ3（サファイア）、ＡｌＮx、ＡｌＯxＮy、ＳｉＮx、ＳｉＯxＮy、およびＺｒＯ2などの屈折率のより高い材料に基本的に関連付けられる。
したがって、物品の使用中に現れるか形成されることのある表面欠陥の視認性を実質的に増加させずに、高屈折率材料および／または透明基体を有する物品に関連する屈折率を減少させる特別に設計されたコーティングが必要とされている。本開示は、同じ裸の透明基体と比べて、表面欠陥の視認性を低下させつつ、反射率を減少させることに関する。
本開示の様々な態様は、反射率が低く、表面欠陥の視認性が低下した透明物品に関する。その物品は、物品の反射率を低下させ、表面欠陥のコントラストまたは視認性を低下させる属性を有する反射防止コーティングを少なくとも１つの表面上に備えている。ここに用いたように、「表面欠陥」という句は、反射防止コーティングの表面厚の除去（例えば、反射防止コーティング上またはその内部の引っ掻き傷、切れ端、および／または摩耗区域）；反射防止コーティングの被覆表面への材料または汚染物質の付加（例えば、指紋、指紋残留物または指紋擬似媒質）；反射防止コーティングの剥離区域；および物品の通常の使用中に反射防止コーティング内および／または反射防止コーティングにもたらされた他の表面傷（すなわち、反射防止コーティングの配置中または物品の製造中にもたらされない）を含む。表面欠陥は、約１μｍ以上の横寸法を有するべきである。
本開示の第１の態様は、基体表面を有する基体と、被覆表面を形成する、その基体表面上に配置された反射防止コーティングとを備えた物品に関する。特に明記のない限り、その被覆表面は、反射防止コーティングおよび下にある基体（および／または基体と反射防止コーティングとの間に配置された他の層）の表面である。１つ以上の実施の形態において、被覆表面は、被覆表面が清浄な状態にある場合、約４５０から約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルの少なくとも一部に亘り約０．６％から約６．０％の範囲にある第１の平均反射率、および反射防止コーティングの表面厚が被覆表面から除去された後の、前記可視スペクトルに亘り約８％以下（例えば、約３％以下）の第２の平均反射率を示す。１つの変形において、反射防止コーティングは、前記表面厚より大きいコーティング厚を有する。別の変形において、表面厚は、約２５ｎｍ以上（例えば、約２５ｎｍから約１００ｎｍまたは約２５ｎｍから約５００ｎｍの範囲にある）である。さらに別の変形において、反射防止コーティングは、多数の層を備え、詳しくは、基体表面上に配置された第１の層およびこの第１の層上に配置された第２の層を備え、この第２の層は、前記表面厚より小さい厚さを有する（また言い換えると、表面厚は、第２の層の層厚以上である）。
１つの実施の形態において、被覆表面は、被覆表面が清浄な状態にあるときの第１の反射率、および被覆表面から反射防止コーティングの表面厚が除去された後の第２の反射率を示すことがある。第１の反射率および第２の反射率の少なくとも一方は、前記可視スペクトルに亘り、約２％以下の絶対反射率の平均振動振幅を示すことがある。いくつかの実施の形態において、前記可視スペクトル内の約１００ｎｍの波長幅で、第１の反射率および第２の反射率の少なくとも一方は、約２％以上の絶対反射率の平均振動振幅を示す。そのような実施の形態の反射率は、約０度から約６０度の範囲の入射照明角で測定してよい。いくつかの実施の形態において、第１の反射率および第２の反射率の少なくとも一方は、前記可視スペクトルに亘り、平均反射率値に対して２０％未満の反射率振動を有する。
１つ以上の実施の形態において、被覆表面は、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約５０の範囲にあるコントラスト比（第２の平均反射率：第１の平均反射率）を示す。表面厚が約２５ｎｍまでである１つ以上の実施の形態において、第２の平均反射率は約６％以下であり、被覆表面は、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約１０の範囲のコントラスト比（第２の平均反射率：第１の平均反射率）を示す。表面厚が約５０ｎｍまでであるいくつかの実施の形態において、第２の平均反射率は約８％以下であり、被覆表面は、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約２０の範囲のコントラスト比（第２の平均反射率：第１の平均反射率）を示す。表面厚が約５００ｎｍまでであるいくつかの実施の形態において、第２の平均反射率は約１２％以下であり、被覆表面は、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約５０の範囲のコントラスト比（第２の平均反射率：第１の平均反射率）を示す。１つ以上の実施の形態において、被覆表面は、前記可視スペクトルに亘り、約１０未満のコントラスト比（第２の平均反射率：第１の平均反射率）を示し、第１の平均反射率および第２の平均反射率は、約０度から約６０度の範囲の入射照明角で測定される。いくつかの実施の形態が示すコントラスト比は、前記可視スペクトルに亘り、絶対比の単位で約１以下の平均振幅を有する振動を示すことがある。他の実施の形態において、第１の平均反射率および第２の平均反射率は、約０度から約６０度の範囲の入射照明角で測定される。
本開示の第２の態様は、表面を有する基体と、被覆表面を形成する、その表面上に配置された反射防止コーティングとを備えた物品であって、ここで、被覆表面は、反射防止コーティングが空気中にあるときの第１の平均反射率、および反射防止コーティングが指紋擬似媒質中に浸されているときのほぼ第１の平均反射率以下（約１％未満であることがある）の第２の平均反射率を示す、物品に関する。その指紋擬似媒質は、約１．４から約１．６の範囲の屈折率を有し得る。
本開示の第３の態様は、表面を有する基体と、被覆表面を形成する、その表面上に配置された反射防止コーティングとを備えた物品であって、ここで、その物品の被覆表面は、その物品が清浄な状態にあるときの、約４５０から約６５０ｎｍの範囲にある可視スペクトルに亘り約０．６％から約６．０％の範囲にある第１の平均反射率、および被覆表面が指紋擬似媒質の層を備えたときの、前記可視スペクトルに亘り約１０％以上の第２の平均反射率を示す、物品に関する。指紋擬似媒質の層は、約１００ｎｍから約２０００ｎｍの範囲の厚さを有し、１．４～１．６の屈折率を有することがある。
第１の平均反射率に対する第２の平均反射率のコントラスト比は約２０以下であり、そのコントラスト比は、前記可視スペクトルに亘り、絶対比の単位で約１０以下の平均振幅を有する振動を含む。いくつかの実施の形態において、被覆表面は、指紋擬似媒質の層および前記可視スペクトルに亘る、約８％以下の絶対反射率の最大反射率値を有し、被覆表面は、指紋擬似媒質の層および前記可視スペクトルに亘る、約７．５％以下の絶対反射率の最大振動振幅を含む反射率を有する。
本開示の第４の態様は、基体表面と、被覆表面を形成する、この基体表面上に配置された反射防止コーティングとを備えた物品であって、被覆表面が、清浄な状態において、光源の下の垂直入射からの約０度から約７５度の範囲の入射照明角を使用して測定した場合の第１の色座標（ａ*
1、ｂ*
1）、および被覆表面から反射防止コーティングの表面厚を除去した後の前記光源の下の前記入射照明角を使用して測定した場合の第２の色座標（ａ*
2、ｂ*
2）を示す、物品に関する。その入射照明角は約６０度であってよく、その表面厚は、約０．１から約１００ｎｍの範囲にあってよい。
色座標の差（Δａ*ｂ*）は、約６以下、またさらには約３以下であってよい。いくつかの実施の形態において、表面厚は、約０．１ｎｍから約１４０ｎｍの範囲にある。反射防止コーティングは、前記表面上に配置された第１の層、およびその第１の層上に配置された第２の層を有することがあり、この第１の層は、厚さが約５０ｎｍ以下の高屈折率材料層から作られる。別の実施の形態において、反射防止コーティングは、約１００ｎｍ以上の押込み深さに亘り、ここに定義されるような、バーコビッチ圧子硬度試験により測定して、約５ＧＰａ超の硬度を有する硬質材料を含む。いくつかの実施の形態において、前記物品は、約１００ｎｍ以上の押込み深さに亘り、ここに定義されるような、バーコビッチ圧子硬度試験により測定して、約５ＧＰａ超の硬度を示す。
追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載したような実施の形態を実施することにより、認識されるであろう。
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、単なる例示であり、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することが意図されているのが理解されよう。添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を図示しており、説明と共に、様々な実施の形態の原理および作動を説明する働きをする。
ここで、その例が添付図面に示されている、様々な実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部品を指すために、図面に亘り、同じ参照番号が使用される。
本開示の第１の態様は、低コントラストの反射防止コーティングを備えた物品に関する。図２に示されるように、物品１００は、少なくとも１つの基体表面２２０を有する基体２００と、被覆表面３２０を形成する、その少なくとも１つの基体表面に配置された、物品の反射率を低下させる反射防止コーティング３００とを備えている。言い換えると、被覆表面３２０は、低反射率、またはその上に反射防止コーティング３００が配置されていない基体表面２２０の反射率より低い反射率を示す。ここに用いたように、「反射率」という用語は、材料（例えば、物品、基体、または光学膜またはその一部）から反射した、所定の波長範囲内の入射光パワーの百分率と定義される。反射率は、特定の線幅を使用して測定される。１つ以上の実施の形態において、反射率の特性化のスペクトル分解能は、５ｎｍまたは０．０２ｅＶ未満である。
ここに記載された平均反射率（％Ｒav1および％Ｒav2）および反射率（％Ｒ1および％Ｒ2）の値および範囲は、入射照明角の下で測定してよく、これは、視覚が変化するにつれて、被覆表面の反射が示すまたは知覚される色を刺激する。入射照明角は、約０度から約８０度、約０度から約７５度、約０度から約７０度、約０度から約６５度、約０度から約６０度、約０度から約５５度、約０度から約５０度、約０度から約４５度、約０度から約４０度、約０度から約３５度、約０度から約３０度、約０度から約２５度、約０度から約２０度、約０度から約１５度、約５度から約８０度、約５度から約８０度、約５度から約７０度、約５度から約６５度、約５度から約６０度、約５度から約５５度、約５度から約５０度、約５度から約４５度、約５度から約４０度、約５度から約３５度、約５度から約３０度、約５度から約２５度、約５度から約２０度、約５度から約１５度の範囲、並びにそれらの間の全ての範囲および部分的な範囲にあってよい。ここに記載された平均反射率（％Ｒav1および％Ｒav2）および反射率（％Ｒ1および％Ｒ2）の値および範囲を測定するために使用される光源としては、Ａ光源（タングステン照明を表す）、Ｂ光源（日光擬似光源）、Ｃ光源（日光擬似光源）、Ｄ光源群（自然照明を表す）、およびＦ光源群（様々なタイプの蛍光照明を表す）を含む、ＣＩＥが決定した標準光源が挙げられるであろう。
反射防止コーティング３００は、その反射防止コーティング内またはその上の表面欠陥のコントラストまたは視認性が、従来の反射防止コーティングと比べて低減しているので、「低コントラスト」コーティングと記載することができる。コントラストおよび視認性は、表面欠陥を有する表面と、有さない表面との間の相対反射率に関して記載されることがある。
したがって、清浄な状態の反射防止コーティングおよび表面欠陥を含む状態の同じコーティングの反射率の相対的差異を使用して、ここに記載される反射防止コーティングの低コントラストの属性を記載することができる。詳しくは、清浄な状態にある反射防止コーティングおよび表面欠陥を有する状態にある反射防止コーティングにおける、反射率の比（すなわち、コントラスト比）、反射率振動対波長、およびコントラスト比の振動対波長の各々は、個々と、集団で、反射防止コーティングおよびその中に含まれる表面欠陥の視認性および色に影響する。それゆえ、反射率およびコントラスト比におけるより低いまたはより小さい振動、およびより小さいコントラスト比は、表面欠陥のより低い視認性に寄与する。そのような表面欠陥は、しばしば、欠陥のサイズと形状のために光散乱を生じ得る；１つ以上の実施の形態の反射防止コーティングの性能は、一般に、散乱効果を無視する。散乱効果は、ここに記載された他の光学的挙動には関係ない。表面欠陥からの光散乱の存在下でさえ、ここに記載された反射防止コーティングの実施の形態の光学的性能は、表面欠陥の視認性を著しく低下させる。
１つ以上の実施の形態において、被覆表面３２０は、その被覆表面が清浄な状態にあるときの、可視スペクトルの少なくとも一部に亘る第１の平均反射率（％Ｒav1）または第１の反射率（％Ｒ1）、および被覆表面がここに記載されたような表面欠陥３４０を含むときの、可視スペクトルの少なくとも一部に亘る第２の平均反射率（％Ｒav2）または第２の反射率（％Ｒ2）を示す。％Ｒ1と％Ｒ2との間、並びに％Ｒav1と％Ｒav2との間の相対的差異は、公知のコーティングと比べて低下している。ここに用いたように、「可視スペクトル」という句は、約４００ｎｍから約７００ｎｍ、または約４５０ｎｍから約６５０ｎｍの範囲に沿った波長を含む。ここに記載された反射率値または範囲は、その可視スペクトルに亘る、またはその可視スペクトルの一部に沿うと、認定されてもよい。可視スペクトルの一部は「波長幅」と記載されることがあり、これは、可視スペクトル内の約１００ｎｍまたは２００ｎｍの幅（例えば、約４００ｎｍから約５００ｎｍ、または約４５０ｎｍから約６５０ｎｍ）であってよい。
１つ以上の特別な実施の形態において、表面欠陥３４０は、図２に示されるように、約２５ｎｍ以上の、被覆表面からの反射防止コーティングの表面厚３６０の除去を含む。いくつかの実施の形態において、その表面厚は、約２５ｎｍから約５００ｎｍの範囲にあることがある。例えば、その表面厚は、約２５ｎｍから約４５０ｎｍ、約２５ｎｍから約４００ｎｍ、約２５ｎｍから約３５０ｎｍ、約２５ｎｍから約３００ｎｍ、約２５ｎｍから約２５０ｎｍ、約２５ｎｍから約２００ｎｍ、約２５ｎｍから約１５０ｎｍ、約２５ｎｍから約１００ｎｍ、約５０ｎｍから約５００ｎｍ、約７５ｎｍから約５００ｎｍ、約１００ｎｍから約５００ｎｍ、約１５０ｎｍから約５００ｎｍ、約２００ｎｍから約５００ｎｍ、約２５０ｎｍから約５００ｎｍ、または約３００ｎｍから約５００ｎｍの範囲にあることがある。
いくつかの実施の形態において、反射防止コーティングは、前記表面厚より大きい厚さを有する。表面厚の除去により、除去区域に表面欠陥３４０が形成される一方で、残りの被覆表面３２０は、表面欠陥が存在しないので、清浄な状態を形成するであろう。
図３に示されるようないくつかの実施の形態において、反射防止コーティング３００は、第１の層３１１が基体表面２２０上に配置され、第２の層３１２が第１の層３１１上に配置されるように、少なくとも２つの層を備えた多層コーティングを含む。第２の層３１２は、表面厚３６０より小さい層厚３１４を有することがある。言い換えれば、表面厚３６０は、表面厚３６０の除去が、被覆表面３２０からの第２の層３１２の少なくとも一部の除去を含むように、第２の層３１２の層厚３１４以上である。そのような実施の形態において、被覆表面３２０は、第２の層から形成された区域（清浄な状態を提供するであろう）、および第１の層３１１から形成された区域（表面欠陥３４０を含む）を含む。
図４に示されるように、１つ以上の実施の形態の表面欠陥３４０は、反射防止コーティング３００の被覆表面３２０への材料または汚染物質３６５（例えば、指紋、指紋残留物または指紋擬似媒質）の付加を含むことがある。いくつかの実施の形態において、汚染物質３６５は、約１００ｎｍから約２０００ｎｍの範囲の厚さを有する平面層として存在することがある。特別な実施の形態において、その厚さは、指紋の液滴を擬似する意図がある。その汚染物質は、指紋残留物に含まれる油を擬似するために、約１．４から約１．６の範囲にある、または約１．４９の屈折率を有することがある。いくつかの実施の形態において、％Ｒ1および／または％Ｒav1、並びに％Ｒ2および／または％Ｒav2は、表面欠陥が表面厚の除去または汚染物質の付加を含む場合の反射率を測定するために使用されるのと同じ技法を使用して測定してよい。汚染物質の付加を含む表面欠陥を有する他の実施の形態において、％Ｒ1および／または％Ｒav1は、反射防止コーティングが浸された状態、もしくは空気中にあるまたは空気に囲まれているときに測定またはモデル化されるであろう（すなわち、空気／反射防止コーティングの界面での％Ｒ1および／または％Ｒav1は、反射率測定系により得られる）。そのような実施の形態において、％Ｒ2および／または％Ｒav2は、反射防止コーティングが浸された状態、もしくは汚染物質中にあるまたは汚染物質に囲まれているときに測定またはモデル化されるであろう（すなわち、空気／汚染物質の界面での％Ｒ2および／または％Ｒav2は、反射率測定系により得られるが、系内のどの空気界面からの反射率も、除去されるまたは減じられる）。検出器または測定系レンズは、これも物品の被覆表面を取り囲んでいる汚染物質浴と接触していることがある。
１つ以上の実施の形態において、％Ｒav2は、％Ｒav1以下であることがある。１つ以上の実施の形態において、％Ｒav1は、全可視スペクトルまたは可視スペクトルの少なくとも一部に亘り、約０．５％から約７％、または約０．６％から約６．０％の範囲にあることがある。１つ以上の実施の形態において、％Ｒav2は、全可視スペクトルまたは可視スペクトルの少なくとも一部に亘り、約１０％以下（例えば、約８％以下、約６％以下、約５％以下、約４％以下、約３％以下、または約２％以下）である、または約０．１％から約８％の範囲にあることがある。表面欠陥が汚染物質の付加を含む場合、％Ｒav2は、可視スペクトルの少なくとも一部に亘り、約２％以下、１％以下、または約０．５％以下であることがある。
％Ｒ1および％Ｒ2の少なくとも一方は、反射率が測定される可視スペクトルに亘り、振動を示すことがある。％Ｒ1および％Ｒ2の少なくとも一方は、可視スペクトルに亘り、約２％以下の絶対反射率の平均振動振幅を含むことがある。ここに用いたように、「振幅」という用語は、可視スペクトルまたは所定の波長幅に亘る、反射率（または透過率）の山から谷の変化を含む。「平均振動振幅」という句は、可視スペクトル内の全ての可能な１００ｎｍ波長範囲または所定の波長幅に亘り平均化された反射率または透過率の山から谷の変化を含む。いくつかの実施の形態において、平均振動振幅は、全可視スペクトルまたは約１００ｎｍの所定の波長幅に亘り、絶対反射率で、約１．７５％以下、約１．５％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％以下であることがある。ある場合には、平均振動振幅の下限は、約０．１％であることがある。したがって、％Ｒ1および％Ｒ2の少なくとも一方の平均振動振幅は、全可視スペクトルまたは約１００ｎｍの所定の波長幅に亘り、絶対反射率で、約０．１％から約２％の範囲にあるであろう。振動の程度は、可視スペクトルまたは所定の波長幅に亘り、平均反射率または透過率の値に対するパーセントで記載されることもある。例えば、％Ｒ1および％Ｒ2の少なくとも一方は、可視スペクトルまたは所定の波長幅に亘り、平均反射率値に対して、約３０％未満、約２０％未満、または約１０％未満の反射率振動を示すことがある。表面欠陥が汚染物質の付加を含む、１つ以上の実施の形態において、被覆表面は、可視スペクトルに亘り、約８％以下の最大反射率値を示し、必要に応じて、可視スペクトルに亘り、約７．５％以下の絶対反射率（例えば、約６％、５％または約４％以下の絶対反射率）の最大振動振幅を含む。
１つ以上の実施の形態において、被覆表面は、％Ｒav2および％Ｒav1が同じ入射照明角で測定されるという条件で、可視スペクトルまたは所定の波長幅に亘る、第１の平均反射率に対する第２の平均反射率の比（％Ｒav2：％Ｒav1）として測定されるコントラスト比を含む。１つ以上の実施の形態において、そのコントラスト比は、約０．５から約５０の範囲にあることがある。例えば、コントラスト比は、約０．５から約４５、約０．５から約４０、約０．５から約３５、約０．５から約３０、約０．５から約２５、約０．５から約２０、約０．５から約１５、約０．５から約１０、約０．５から約８、約０．５から約６、または約０．５から約５の範囲にあることがある。比較のために、約２５ｎｍから約５００ｎｍの表面厚が除去された表面欠陥を有する、公知の反射防止コーティングは、典型的に、約１００以上のコントラスト比を示す。ある場合には、反射防止コーティングのコントラスト比は、表面欠陥に関連付けられることがある。例えば、表面欠陥が約２５ｎｍまでの表面厚の除去を含む場合、コントラスト比は、約１０以下、約５以下、または約２以下（下限は約０．５である）であることがある；および％Ｒav2は、約６％以下、４％以下、または３％以下であることがある。別の例では、表面欠陥が約５０ｎｍまでの表面厚の除去を含む場合、コントラスト比は、約２０以下、１０以下、約５以下、約３以下、または約２以下（下限は約０．５である）であることがある；および％Ｒav2は、約８％以下、約６％以下、または約５％以下であることがある。さらに別の例では、表面欠陥が約１００ｎｍまでの表面厚の除去を含む場合、コントラスト比は、約５０以下、２０以下、１０以下、約５以下、または約３以下（下限は約０．５である）であることがある；および％Ｒav2は、約１２％以下、約８％以下、約７％以下、または約６％以下であることがある。別の例では、表面欠陥が約５００ｎｍまでの表面厚の除去を含む場合、コントラスト比は、約５０以下、２０以下、１０以下、約５以下、または約３以下（下限は約０．５である）であることがある；および％Ｒav2は、約１２％以下であることがある。表面欠陥が汚染物質の付加を含む実施の形態において、コントラスト比は、約２０以下、約１０以下、約８以下、約６以下、約５以下、約４以下、約３以下、約２以下であることがある（下限は約０．５である）。そのようなコントラスト比および／または％Ｒav2値は、約４００ｎｍから約７００ｎｍ、または約４５０ｎｍから約６５０ｎｍの範囲にある可視スペクトルに沿うことがある。
１つ以上の実施の形態において、被覆表面のコントラスト比は、振動を示すことがある。表面欠陥が表面厚の除去を含むいくつかの実施の形態において、コントラスト比は、可視スペクトルまたは所定の波長幅に亘り、絶対比の単位で、約２以下、約１以下、または約０．５以下の平均振動振幅を有する。表面欠陥が汚染物質の付加を含むいくつかの実施の形態において、コントラスト比は、可視スペクトルまたは所定の波長幅に亘り、絶対比の単位で、約１０以下、約７以下、または約５以下の平均振動振幅を有する。
１つ以上の実施の形態の反射防止コーティング３００の性能は、物品の反射率または透過率における色変化で記載されることがある。色は、国際照明委員会（「ＣＩＥ」）のＬ*、ａ*、ｂ*測色系の下での色値または座標（ａ*、ｂ*）により示されることがある。色変化は、被覆表面のａ*およびｂ*座標を使用した、以下の式√（（ａ*
2－ａ*
1）2＋（ｂ*
2－ｂ*
1）2）により決定される色ずれとして記載されることがある。座標ａ*
1およびｂ*
1は、１）清浄な状態または被覆表面が清浄な状態にある区域での色座標；２）（０、０）；または３）基準色座標であってよい。座標ａ*
2およびｂ*
2は、表面欠陥の形成後の、または表面欠陥を含む区域での、被覆表面の色座標であってよい。色座標（ａ*
1、ｂ*
1）および（ａ*
2、ｂ*
2）を測定する場合、入射照明角および光源は同じである。いくつかの実施の形態において、色ずれは、Δａ*ｂ*と記載されることがあり、ここに記載された入射照明角（たとえば、約０度から約７５度、約０度から約３０度、または約３０度から約７５度）およびここに記載された光源下で、約６以下であることがある。いくつかの実施の形態において、色ずれは、約５．５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１．９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以下であることがある。いくつかの実施の形態において、色ずれは、約０であることがある。いくつかの実施の形態において、被覆表面は、表面欠陥が、約０．１ｎｍから約２００ｎｍ、または約０．１ｎｍから約１５０ｎｍ、または約０．１ｎｍから約１４０ｎｍの範囲の表面厚の除去を含む場合、そのような色ずれ範囲を示す。１つ以上の特別な実施の形態において、入射照明角が約６０度であり、表面厚が約０．１から約１００ｎｍの範囲にある場合、色ずれは約３以下である。
１つ以上の実施の形態において、反射防止コーティングは、複数の層を備えることがある。ある場合には、反射防止コーティングは、基体表面２２０上に配置された第１の層３１１、および第１の層上に配置された第２の層３１２を備えることがあり、この第１の層３１１は高屈折率材料（例えば、第２の層３１２の屈折率より大きい屈折率を有する）から作られている。ある場合には、第１の層３１１の厚さは、約５０ｎｍ以下であることがある。いくつかの実施の形態において、高屈折率材料を含む反射防止コーティングの層の複数またさらには全てが、約１００ｎｍ以下、または約５０ｎｍ以下の厚さを有することがある。
反射防止コーティング３００および／または物品１００は、バーコビッチ圧子硬度試験により測定した硬度で記載されることがある。ここに用いたように、「バーコビッチ圧子硬度試験」は、ある材料の硬度をその表面上で、ダイヤモンド製バーコビッチ圧子をその表面に押し込むことにより、測定する工程を有する。バーコビッチ圧子硬度試験は、一般に、Oliver, W.C.; Pharr, G. M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments. J. Mater. Res., Vol. 7, No. 6, 1992, 1564-1583；およびOliver, W.C.; Pharr, G.M. Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrument Indentation: Advances in Understanding and Refinements to Methodology. J. Mater. Res., Vol. 19, No. 1, 2004, 3-20に述べられた方法を使用して、物品の被覆表面３２０または反射防止コーティングの表面（もしくはここに記載したような、反射防止コーティングの層のいずれか１つ以上の表面）にダイヤモンド製バーコビッチ圧子を押し込んで、約５０ｎｍから約１０００ｎｍの範囲にある押込み深さまで圧痕を形成する工程、および全押込み深さ範囲またはこの押し込み深さの一部（例えば、約１００ｎｍから約６００ｎｍの範囲）に沿ってこの圧痕から最大硬度を測定する工程を有する。ここに用いたように、硬度は、最大硬度を指し、平均硬度ではない。
いくつかの実施の形態において、反射防止コーティング３００は、バーコビッチ圧子硬度試験により、被覆表面３２０上で測定して、約５ＧＰａ超の硬度を示すことがある。この反射防止コーティングは、約８ＧＰａ以上、約１０ＧＰａ以上、または約１２ＧＰａ以上の硬度を示すことがある。ここに記載したような、反射防止コーティング３００および任意の追加のコーティングを含む物品１００は、バーコビッチ圧子硬度試験により、被覆表面３２０上で測定して、約５ＧＰａ以上、約８ＧＰａ以上、約１０ＧＰａ以上、または約１２ＧＰａ以上の硬度を示すことがある。そのような測定した硬度値は、約５０ｎｍ以上または約１００ｎｍ以上（例えば、約１００ｎｍから約３００ｎｍ、約１００ｎｍから約４００ｎｍ、約１００ｎｍから約５００ｎｍ、約１００ｎｍから約６００ｎｍ、約２００ｎｍから約３００ｎｍ、約２００ｎｍから約４００ｎｍ、約２００ｎｍから約５００ｎｍ、または約２００ｎｍから約６００ｎｍ）の押込み深さに沿って、反射防止コーティング３００および／または物品１００が示すことがある。
反射防止コーティング３００は、少なくとも１つの層であって、バーコビッチ圧子硬度試験により測定して、約５ＧＰａ以上、８ＧＰａ以上、１０ＧＰａ以上、１２ＧＰａ以上、約１３ＧＰａ以上、約１４ＧＰａ以上、約１５ＧＰａ以上、約１６ＧＰａ以上、約１７ＧＰａ以上、約１８ＧＰａ以上、約１９ＧＰａ以上、約２０ＧＰａ以上、約２２ＧＰａ以上、約２３ＧＰａ以上、約２４ＧＰａ以上、約２５ＧＰａ以上、約２６ＧＰａ以上、または約２７ＧＰａ以上（約５０ＧＰａまで）のそのような層の表面で測定した硬度を有する層を有することがある。そのような層の硬度は、バーコビッチ圧子硬度試験により測定して、約１８ＧＰａから約２１ＧＰａの範囲にあることがある。いくつかの実施の形態において、反射防止コーティングは、ここに定義したように、バーコビッチ圧子硬度試験により測定して、約５ＧＰａ超（例えば、約１０ＧＰａ以上、約１５ＧＰａ以上、または約２０ＧＰａ以上）の平均硬度を有する硬質材料を含む。この硬質材料は、反射防止コーティングの層の全てに、または反射防止コーティングの１つ以上の特定の層に存在してもよい。ある場合には、反射防止コーティングは、硬質材料を含む、厚さが約１μｍ以上、または約２μｍ以上の層を備えることがある。そのような測定した硬度値は、約５０ｎｍ以上または１００ｎｍ以上（例えば、約１００ｎｍから約３００ｎｍ、約１００ｎｍから約４００ｎｍ、約１００ｎｍから約５００ｎｍ、約１００ｎｍから約６００ｎｍ、約２００ｎｍから約３００ｎｍ、約２００ｎｍから約４００ｎｍ、約２００ｎｍから約５００ｎｍ、または約２００ｎｍから約６００ｎｍ）の押込み深さに沿って、その少なくとも１つの層により示されることがある。１つ以上の実施の形態において、物品は、基体の硬度（被覆表面と反対の表面で測定できる）より大きい硬度を示す。
１つ以上の実施の形態において、反射防止コーティング３００または反射防止コーティング内の個別の層は、表面をバーコビッチ圧子で押し込むことにより、被覆表面３２０上で測定して、約７５ＧＰａ以上、約８０ＧＰａ以上、または約８５ＧＰａ以上の弾性率を示すことがある。これらの弾性率値は、例えば、０～５０ｎｍの押込み深さで、被覆表面３２０に非常に近く測定した弾性率を示してもよい、または例えば、約５０～１０００ｎｍの、より深い押込み深さで測定した弾性率を示してもよい。
前記反射防止コーティングは、その内容がここに引用される、「Scratch-Resistant Articles with a Gradient Layer」と題する、２０１４年４月２５日に出願された、米国特許出願第１４／２６２２２４号明細書に記載されているように、その厚さの少なくとも一部に沿って、屈折率勾配を有することがある。詳しくは、反射防止コーティングは、第１の表面（基体表面２２０に隣接した）から第２の表面（すなわち、被覆表面）まで増加する屈折率を有することがある。その屈折率は、約０．２／μｍから約０．５／μｍの範囲の平均比率で、その屈折率勾配に沿って増加することがあり、約１．５から約２．０の範囲にあることがある。その反射防止コーティングは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎ、およびＯの内の少なくとも２つを含む組成勾配を有することがある。
他の実施の形態において、反射防止コーティングは、その内容がここに引用される、「Low-Color Scratch-Resistant Articles with a Multilayer Optical Film」と題する、２０１４年４月２５日に出願された、米国特許出願第１４／２６２０６６号明細書に記載されているように、異なる、必要に応じて交互の屈折率を有する、１つ以上の層を備えることがある。詳しくは、その反射防止コーティングは、第１の低屈折率（ＲＩ）副層および第２の高ＲＩ副層を備えることがある。随意的な第３の副層も備わってもよい。１つ以上の実施の形態において、反射防止コーティングは、複数の副層の組を備えることがある。１つの副層の組は、第１の低ＲＩ副層、第２の高ＲＩ副層および必要に応じて、第３の副層を備えることがある。いくつかの実施の形態において、反射防止コーティングは、第１の低ＲＩ副層（説明のために「Ｌ」と称する）および第２の高ＲＩ副層（説明のために「Ｈ」と称する）が、第１の低ＲＩ副層および第２の高ＲＩ副層が光学干渉層の物理的厚さに沿って交互に現れるように、副層の以下の順序：Ｌ／Ｈ／Ｌ／ＨまたはＨ／Ｌ／Ｈ／Ｌを提供するように、複数の副層の組を含むことがある。ある場合には、反射防止コーティングは、３組の副層の組または１０組までの副層の組を有することがある。例えば、反射防止コーティングは、約２から約１２組の副層の組、約３から約８組の副層の組、約３から約６組の副層の組を備えることがある。いくつかの例に使用される第３の副層は、低ＲＩ、高ＲＩ、または中間ＲＩを有してもよい。いくつかの実施の形態において、第３の副層は、第１の低ＲＩ副層または第２の高ＲＩ副層と同じＲＩを有してもよい。他の実施の形態において、第３の副層は、第１の低ＲＩ副層のＲＩと第２の高ＲＩ副層のＲＩとの間の中間ＲＩを有してもよい。第３の副層は、複数組の副層の組と機能性コーティング（ここに記載されるような）（図示せず）との間、または基体と、複数組の副層の組（図示せず）との間に配置されてもよい。あるいは、第３の副層は、複数組の副層の組（図示せず）内に含まれてもよい。第３の副層は、以下の例示の構成で反射防止コーティング中に設けられてもよい：Ｌ第３の副層／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ；Ｈ第３の副層／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ；Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ第３の副層；Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ第３の副層；Ｌ第３の副層／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ第３の副層；Ｈ第３の副層／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ第３の副層；Ｌ第３の副層／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ；Ｈ第３の副層／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ；Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｌ第３の副層；Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｈ第３の副層；Ｌ第３の副層／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｈ第３の副層；Ｈ第３の副層／Ｈ／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｌ第３の副層；Ｌ／Ｍ／Ｈ／Ｌ／Ｍ／Ｈ；Ｈ／Ｍ／Ｌ／Ｈ／Ｍ／Ｌ；Ｍ／Ｌ／Ｈ／Ｌ／Ｍ；および他の組合せ。これらの構成において、下付文字のない「Ｌ」は、第１の低ＲＩ副層を称し、下付文字のない「Ｈ」は第２の高ＲＩ副層を称する。「Ｌ第３の副層」への言及は、低ＲＩを有する第３の副層を称し、「Ｈ第３の副層」は、高ＲＩを有する第３の副層を称し、「Ｍ」は、中間ＲＩを有する第３の副層を称する。
ここに用いたように、「低ＲＩ」、「高ＲＩ」、および「中間ＲＩ」という用語は、そのＲＩの別のＲＩに対する相対値を指す（例えば、低ＲＩ＜中間ＲＩ＜高ＲＩ）。１つ以上の実施の形態において、第１の低ＲＩ副層または第３の副層について使用した場合、「低ＲＩ」という用語は、約１．３から約１．７の範囲を含む。１つ以上の実施の形態において、第２の高ＲＩ副層または第３の副層について使用した場合、「高ＲＩ」という用語は、約１．６から約２．５の範囲を含む。いくつかの実施の形態において、「中間ＲＩ」という用語は、第３の副層について使用した場合、約１．５５から約１．８の範囲を含む。ある場合には、低ＲＩ、高ＲＩおよび中間ＲＩの範囲は、重複することもある；しかしながら、ほとんどの場合、光学干渉層の副層は、低ＲＩ＜中間ＲＩ＜高ＲＩのＲＩに関する一般的な関係を有する。
反射防止コーティングに使用するのに適した例示の材料としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ2、ＳｉＯ、ＡｌＯxＮy、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯxＮy、ＳｉuＡｌvＯxＮy、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＴｉＮ、ＭｇＯ、ＭｇＦ2、ＢａＦ2、ＣａＦ2、ＳｎＯ2、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＭｏＯ3、ＤｙＦ3、ＹｂＦ3、ＹＦ3、ＣｅＦ3、高分子、フルオロポリマー、プラズマ重合高分子、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、耐引掻性層に使用するのに適していると下記に挙げられる他の材料、および当該技術分野に公知の他の材料が挙げられる。第１の低ＲＩ副層に使用するのに適した材料のいくつかの例としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ2、ＳｉＯ、ＡｌＯxＮy、ＳｉＯxＮy、ＳｉuＡｌvＯxＮy、ＭｇＯ、ＭｇＦ2、ＢａＦ2、ＣａＦ2、ＤｙＦ3、ＹｂＦ3、ＹＦ3、およびＣｅＦ3が挙げられる。第２の高ＲＩ副層に使用するのに適した材料のいくつかの例としては、ＳｉuＡｌvＯxＮy、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＯxＮy、ＳｉＯxＮy、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、およびＭｏＯ3が挙げられる。
１つ以上の実施の形態において、副層の少なくとも１つは、特定の光学的厚さ範囲を有することがある。ここに用いたように、「光学的厚さ」という用語は、（ｎ*ｄ）により決定され、式中、「ｎ」は副層のＲＩを称し、「ｄ」は副層の物理的厚さを称する。１つ以上の実施の形態において、反射防止コーティングの副層の少なくとも１つは、約２ｎｍから約２００ｎｍ、約１０ｎｍから約１００ｎｍ、または約１５ｎｍから約１００ｎｍの範囲の光学的厚さを有することがある。いくつかの実施の形態において、反射防止コーティング中の副層の全ては、各々、約２ｎｍから約２００ｎｍ、約１０ｎｍから約１００ｎｍ、または約１５ｎｍから約１００ｎｍの範囲の光学的厚さを有することがある。ある場合には、反射防止コーティングの少なくとも１つの副層は、約５０ｎｍ以上の光学的厚さを有する。ある場合には、第１の低ＲＩ副層の各々は、約２ｎｍから約２００ｎｍ、約１０ｎｍから約１００ｎｍ、または約１５ｎｍから約１００ｎｍの範囲の光学的厚さを有する。他の場合には、第２の高ＲＩ副層の各々は、約２ｎｍから約２００ｎｍ、約１０ｎｍから約１００ｎｍ、または約１５ｎｍから約１００ｎｍの範囲の光学的厚さを有する。さらに他の場合には、第３の副層の各々は、約２ｎｍから約２００ｎｍ、約１０ｎｍから約１００ｎｍ、または約１５ｎｍから約１００ｎｍの範囲の光学的厚さを有する。
１つ以上の実施の形態において、反射防止コーティングの物理的厚さは約８００ｎｍ以下である。反射防止コーティングの物理的厚さは、約１０ｍｍから約８００ｎｍ、約５０ｍｍから約８００ｎｍ、約１００ｍｍから約８００ｎｍ、約１５０ｍｍから約８００ｎｍ、約２００ｍｍから約８００ｎｍ、約１０ｍｍから約７５０ｎｍ、約１０ｍｍから約７００ｎｍ、約１０ｍｍから約６５０ｎｍ、約１０ｍｍから約６００ｎｍ、約１０ｍｍから約５５０ｎｍ、約１０ｍｍから約５００ｎｍ、約１０ｍｍから約４５０ｎｍ、約１０ｍｍから約４００ｎｍ、約１０ｍｍから約３５０ｎｍ、約１０ｍｍから約３００ｎｍ、約５０ｍｍから約３００ｎｍ、並びにそれらの間の全ての範囲および部分的な範囲にあることがある。
基体２００は、非晶質基体、結晶質基体、またはその組合せを含むことがある。基体２００は、人造材料および／または自然発生物質から形成されてもよい。いくつかの特別な実施の形態において、基体２００は、特に、プラスチックおよび／または金属基体を除くことがある。１つ以上の実施の形態において、基体は、約１．４５から約１．５５の範囲の屈折率を示す。特別な実施の形態において、基体２００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のサンプルを使用したボール・オン・リング試験を使用して測定して、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％以上の平均破壊歪みを、１つ以上の互いに反対にある主面の表面に示すことがある。特別な実施の形態において、基体２００は、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％以上の平均破壊歪みを、１つ以上の互いに反対の主面の表面に示すことがある。適切な基体２００は、約３０ＧＰａから約１２０ＧＰａの範囲の弾性率（またはヤング率）を示すことがある。
１つ以上の実施の形態において、非晶質基体はガラスを含むことがあり、このガラスは、強化されていても、されていなくてもよい。適切なガラスの例としては、ソーダ石灰ガラス、アルカリアミノケイ酸塩ガラス、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ホウケイ酸塩ガラスが挙げられる。いくつかの変形において、ガラスはリチアを含まないことがある。１つ以上の代わりの実施の形態において、基体２００は、ガラスセラミック基体（強化されていても、いなくてもよい）などの結晶質基体を含むことがある、またはサファイアなどの単結晶構造を含むことがある。１つ以上の特別な実施の形態において、基体２００は、非晶質基材（例えば、ガラス）よび結晶質クラッド（例えば、サファイア層、多結晶アルミナ層および／またはスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）層）を含む。
基体２００は、実質的に平面またはシート状であってよいが、他の実施の形態は、湾曲または他に成形または造形された基体を利用してもよい。基体２００は、実質的に光学的に透明(optically clear)であり、透き通り(transparent)、光散乱がないことがある。そのような実施の形態において、その基体は、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、可視光領域に亘る平均透過率を示すことがある。
それに加え、またはそれに代えて、基体２００の物理的厚さは、審美的および／または機能性の理由のために、その寸法の１つ以上に沿って変動してもよい。例えば、基体２００の縁は、基体２００のより中央の領域と比べてより厚くてもよい。基体２００の長さ、幅および物理的厚さの寸法も、物品１００の用途または使用にしたがって、変動してもよい。
基体２００は、多種多様な異なるプロセスを使用して提供してもよい。例えば、基体２００がガラスなどの非晶質基体を含む場合、様々な成形方法として、フロートガラス法、並びにフュージョンドロー法およびスロットドロー法などのダウンドロー法が挙げられる。
基体２００は、一旦形成されたら、強化して、強化基体を形成してもよい。ここに用いたように、「強化基体」という用語は、例えば、基体の表面内のより小さいイオンをより大きいイオンとイオン交換することにより、化学強化された基体を称することがある。しかしながら、熱的焼き戻し、または圧縮応力領域および中央引張領域を形成するために基体の部分の間の熱膨張係数の不一致を利用することなどの、当該技術分野に公知の他の強化方法を利用して、強化基体を形成してもよい。
基体がイオン交換法により化学強化される場合、基体の表面層内のイオンが、同じ価数または酸化状態を有するより大きいイオンと置換－交換－される。イオン交換法は、典型的に、基体を、その基体中のより小さいイオンと交換すべきより大きいイオンを含有する溶融塩浴中に浸漬することにより行われる。以下に限られないが、浴の組成と温度、浸漬時間、（複数の）塩浴中の基体の浸漬回数、多数の塩浴の使用、アニールや洗浄などの追加の工程を含むイオン交換法のパラメータは、概して、基体の組成、所望の圧縮応力（ＣＳ）、強化操作から生じる基体の圧縮応力層の深さ（または層の深さ）により決まることが当業者により認識されよう。一例として、アルカリ金属含有ガラス基体のイオン交換は、以下に限られないが、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つの溶融塩浴への浸漬により行われることがある。溶融塩浴の温度は、典型的に、約３８０℃から約４５０℃までの範囲にあり、一方で、浸漬時間は、約１５分から約４０時間に及ぶ。しかしながら、上述したものとは異なる温度および浸漬時間を使用してもよい。
その上、ガラス基体が多数のイオン交換浴中に浸漬され、浸漬の間に洗浄および／またはアニール工程が行われる、イオン交換法の非限定的例が、ガラス基体が、多数の連続したイオン交換処理において、異なる濃度の塩浴中の浸漬により強化される、２００８年７月１１日に出願された米国仮特許出願第６１／０７９９９５号からの優先権を主張する、「Glass with Compressive Surface for Consumer Applications」と題する、Douglas C. Allen等により２００９年７月１０日に出願された米国特許出願第１２／５００６５０号明細書；およびガラス基体が、流出イオンで希釈された第１の浴中のイオン交換と、その後、第１の浴より小さい濃度の流出イオンを有する第２の浴中の浸漬により強化される、２００８年７月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／０８４３９８号からの優先権を主張する、「Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass」と題する、２０１２年１１月２０日に発行された、Christopher M. Lee等の米国特許第８３１２７３９号明細書に記載されている。米国特許出願第１２／５００６５０号明細書および米国特許第８３１２７３９号明細書をここに全て引用する。
イオン交換により達成される化学強化の程度は、中央張力（ＣＴ）、表面ＣＳ、および層の深さ（ＤＯＬ）のパラメータに基づいて、定量化されることがある。表面ＣＳは、様々な深さでの強化ガラス内または表面近くで測定してよい。最大ＣＳ値は、強化基体の表面での実測ＣＳ（ＣＳs）を含むことがある。ガラス基体内の圧縮応力層に隣接した内側領域について算定されるＣＴは、ＣＳ、物理的厚さｔ、およびＤＯＬから計算することができる。ＣＳおよびＤＯＬは、当該技術分野で公知の手段を使用して測定される。そのような手段としては、以下に限られないが、株式会社ルケオ（日本国、東京都）により製造されているＦＳＭ－６０００などの市販の装置を使用した表面応力の測定（ＦＳＭ）を含み、ＣＳおよびＤＯＬを測定する方法は、「Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass」と題するＡＳＴＭ １４２２Ｃ－９９、および「Standard Test Method for Non-Destructive Photoelastic Measurement of Edge and Surface Stresses in Annealed, Heat-Strengthened, and Fully-Tempered Flat Glass」と題するＡＳＴＭ１２７９．１９７７９に記載されており、これらの内容をここに全て引用する。表面応力測定は、ガラス基体の複屈折に関連する応力光係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依存する。次に、ＳＯＣは、その内容がここに全て引用される、両方とも「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」と題するＡＳＴＭ標準Ｃ７７０－９８（２００８）に記載されているファイバおよび４点曲げ法、並びにバルクシリンダ法などの当該技術分野で公知の方法により測定される。ＣＳおよびＣＴの関係は、式（１）：
ＣＴ＝（ＣＳ・ＤＯＬ）／（ｔ－２ＤＯＬ） （１）
により与えられ、式中、ｔはガラス物品の物理的厚さ（μｍ）である。本開示の様々な部分において、ＣＴおよびＣＳは、ここで、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、ＤＯＬはマイクロメートル（μｍ）で表されている。
ＣＴ＝（ＣＳ・ＤＯＬ）／（ｔ－２ＤＯＬ） （１）
により与えられ、式中、ｔはガラス物品の物理的厚さ（μｍ）である。本開示の様々な部分において、ＣＴおよびＣＳは、ここで、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、ＤＯＬはマイクロメートル（μｍ）で表されている。
１つの実施の形態において、強化基体２００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を有し得る。強化基体は、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）であるＣＴを有することがある。１つ以上の特別な実施の形態において、強化基体は、以下の内の１つ以上を有する：５００ＭＰａ超の表面ＣＳ、１５μｍ超のＤＯＬ、および１８ＭＰａ超のＣＴ。
基体に使用してよい例示のガラスとしては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物が挙げられるが、他のガラス組成物も考えられる。そのようなガラス組成物は、イオン交換法により化学強化することができる。一例のガラス組成物は、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3およびＮａ2Ｏを含み、ここで、（ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3）≧６６モル％およびＮａ2Ｏ≧９モル％である。ある実施の形態において、そのガラス組成物は、少なくとも６質量％の酸化アルミニウムを含む。さらなる実施の形態において、その基体は、アルカリ土類酸化物の含有量が少なくとも５質量％であるように、１種類以上のアルカリ土類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、いくつかの実施の形態において、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、およびＣａＯの内の少なくとも１つをさらに含む。特別な実施の形態において、基体に使用されるガラス組成物は、６１～７５モル％のＳｉＯ2、７～１５モル％のＡｌ2Ｏ3、０～１２モル％のＢ2Ｏ3、９～２１モル％のＮａ2Ｏ、０～４モル％のＫ2Ｏ、０～７モル％のＭｇＯ、および０～３モル％のＣａＯを含んで差し支えない。
基体に適したさらに別の例示のガラス組成物は、６０～７０モル％のＳｉＯ2、６～１４モル％のＡｌ2Ｏ3、０～１５モル％のＢ2Ｏ3、０～１５モル％のＬｉ2Ｏ、０～２０モル％のＮａ2Ｏ、０～１０モル％のＫ2Ｏ、０～８モル％のＭｇＯ、０～１０モル％のＣａＯ、０～５モル％のＺｒＯ2、０～１モル％のＳｎＯ2、０～１モル％のＣｅＯ2、５０ｐｐｍ未満のＡｓ2Ｏ3、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ2Ｏ3を含み、ここで、１２モル％≦（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）≦２０モル％、および０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％である。
基体に適したさらにまた別の例示のガラス組成物は、６３．５～６６．５モル％のＳｉＯ2、８～１２モル％のＡｌ2Ｏ3、０～３モル％のＢ2Ｏ3、０～５モル％のＬｉ2Ｏ、８～１８モル％のＮａ2Ｏ、０～５モル％のＫ2Ｏ、１～７モル％のＭｇＯ、０～２．５モル％のＣａＯ、０～３モル％のＺｒＯ2、０．０５～０．２５モル％のＳｎＯ2、０．０５～０．５モル％のＣｅＯ2、５０ｐｐｍ未満のＡｓ2Ｏ3、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ2Ｏ3を含み、ここで、１４モル％≦（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）≦１８モル％、および２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である。
特別な実施の形態において、基体に適したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物は、アルミナ、少なくとも１種類のアルカリ金属およびいくつかの実施の形態において、５０モル％超のＳｉＯ2、他の実施の形態において、少なくとも５８モル％のＳｉＯ2、さらに他の実施の形態において、少なくとも６０モル％のＳｉＯ2を含み、ここで、比（Ａｌ2Ｏ3＋Ｂ2Ｏ3）／Σ改質剤＞１であり、この比において、成分はモル％で表され、改質剤はアルカリ金属酸化物である。このガラス組成物は、特別な実施の形態において、５８～７２モル％のＳｉＯ2、９～１７モル％のＡｌ2Ｏ3、２～１２モル％のＢ2Ｏ3、８～１６モル％のＮａ2Ｏ、および０～４モル％のＫ2Ｏを含み、比（Ａｌ2Ｏ3＋Ｂ2Ｏ3）／Σ改質剤＞１である。
さらに別の実施の形態において、基体は、６４～６８モル％のＳｉＯ2、１２～１６モル％のＮａ2Ｏ、８～１２モル％のＡｌ2Ｏ3、０～３モル％のＢ2Ｏ3、２～５モル％のＫ2Ｏ、４～６モル％のＭｇＯ、および０～５モル％のＣａＯを含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物であって、６６モル％≦ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋ＣａＯ≦６９モル％、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｂ2Ｏ3＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％、５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％、（Ｎａ2Ｏ＋Ｂ2Ｏ3）－Ａｌ2Ｏ3≦２モル％、２モル％≦Ｎａ2Ｏ－Ａｌ2Ｏ3≦６モル％、および４モル％≦（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）－Ａｌ2Ｏ3≦１０モル％である、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物を含むことがある。
代わりの実施の形態において、基体は、２モル％以上のＡｌ2Ｏ3および／またはＺｒＯ2、または４モル％以上のＡｌ2Ｏ3および／またはＺｒＯ2を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から構成されることがある。
基体２００が結晶質基体を含む場合、その基体は単結晶を含むことがあり、その単結晶はＡｌ2Ｏ3を含むことがある。そのような単結晶基体はサファイアと称される。結晶質基体の他の適切な材料としては、多結晶アルミナ層および／またはスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）が挙げられる。
必要に応じて、結晶質基体２００はガラスセラミック基体を含むことがあり、その基体は、強化されていてもされていなくてもよい。適切なガラスセラミックの例としては、Ｌｉ2Ｏ－Ａｌ2Ｏ3－ＳｉＯ2系（すなわち、ＬＡＳ系）ガラスセラミック、ＭｇＯ－Ａｌ2Ｏ3－ＳｉＯ2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スポジュメン固溶体、コージエライト、および二ケイ酸リチウムを含む主結晶相を有するガラスセラミックが挙げられる。このガラスセラミック基体は、ここに開示された化学強化法を使用して強化してもよい。１つ以上の実施の形態において、ＭＡＳ系ガラスセラミック基体は、Ｌｉ2ＳＯ4溶融塩中で強化してよく、それにより、Ｍｇ2+が２つのＬｉ+で交換され得る。
１つ以上の実施の形態による基体２００は、約１００μｍから約５ｍｍに及ぶ物理的厚さを有し得る。例示の基体２００の物理的厚さは、約１００μｍから約５００μｍ（例えば、１００、２００、３００、４００または５００μｍ）に及ぶ。さらなる例示の基体２００の物理的厚さは、約５００μｍから約１０００μｍ（例えば、５００、６００、７００、８００、９００または１０００μｍ）に及ぶ。基体２００は、約１ｍｍ超（例えば、約２、３、４、または５ｍｍ）の物理的厚さを有することがある。１つ以上の実施の形態において、基体２００は、２ｍｍ以下、または１ｍｍ未満の物理的厚さを有することがある。基体２００は、表面傷の影響をなくすまたは低下させるために、酸磨きまたは他の様式で処理されてもよい。
ここに記載された物品は、反射防止コーティングと共に他のコーティングを含んでもよい。例えば、１つ以上の耐引掻性コーティング、防指紋コーティング、抗菌コーティングおよび他のそのような機能性コーティングを物品に組み込んでもよい。他の例において、その機能性コーティングとの組合せで、複数の反射防止コーティングを使用してもよい。例えば、反射防止コーティングは、その反射防止コーティングが物品の最上層コーティングを形成するように、機能性コーティングの上面に存在してもよい。別の例において、ある反射防止コーティングが機能性コーティングの下に存在し、別の反射防止コーティングが、その機能性コーティングの上面に存在してもよい。
反射防止コーティングおよび／または他のコーティングは、真空蒸着技法、例えば、化学的気相成長法（例えば、プラズマ支援化学的気相成長法、低圧化学的気相成長法、大気圧化学的気相成長法、およびプラズマ支援大気圧化学的気相成長法）、物理的気相成長法（例えば、反応性または非反応性スパッタリングまたはレーザアブレーション）、熱または電子線蒸発および／または原子層成長法などの様々な堆積法を使用して形成してよい。反射防止コーティングの１つ以上の層が、特定の屈折率範囲または値を提供するために、ナノ細孔または混合材料を含んでもよい。
様々な実施の形態を、以下の例によりさらに明白にする。
反射防止コーティングが、清浄な状態にある場合と、表面欠陥を含む場合の、物品の反射率スペクトルを理解するために、例１～１０でモデル化を使用した。このモデル化は、反射防止コーティングに使用されることのある様々な材料から形成された層、および強化アルミノホウケイ酸塩（「ＡＢＳ」）ガラスまたはサファイアいずれかの基体から収集した屈折率データに基づいた。反射防止コーティングの層は、シリコンウェハー上のＤＣ反応性スパッタリング、反応性ＣＤおよび高周波（ＲＦ）スパッタリング、および電子線蒸発により形成した。形成された層のいくつかは、ＳｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、またはＡｌ2Ｏ3を含み、イオン支援を使用して、約５０℃の温度で、（それぞれ）ケイ素、ニオブまたはアルミニウム標的からのＤＣ反応性スパッタリングによりシリコンウェハー上に堆積させた。このようにして形成した層は、「ＲＳ」という表示で指定した。ＳｉuＡｌvＯxＮyの層は、ＡＪＡ－Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓにより供給されたスパッタリング堆積機器を使用したイオン支援で、ＲＦ重畳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りシリコンウェハー上に堆積させた。堆積中、ウェハーを２００℃に加熱し、直径３インチ（約７．５ｃｍ）のシリコン標的および直径３インチ（約７．５ｃｍ）のアルミニウム標的を使用した。使用した反応性ガスは窒素および酸素を含み、不活性ガスとしてアルゴンを使用した。ＲＦ電力を、１３．５６ＭＨｚでシリコン標的に供給し、ＤＣ電力をアルミニウム標的に供給した。得られたＳｉuＡｌvＯxＮy層は、約１．９５の５５０ｎｍでの屈折率、およびここに記載したような、試験されるＳｉuＡｌvＯxＮy層の表面にバーコビッチ圧子を使用して、約１５ＧＰａ超の実測硬度を有した。ＳｉuＡｌvＯxＮy材料およびＡｌＯxＮy材料を堆積させ、これらは、非常に似た硬度および屈折率プロファイルを有した。したがって、ＳｉuＡｌvＯxＮy材料およびＡｌＯxＮy材料は、互いに容易に交換できるであろう。
光学膜の形成層および基体の屈折率（波長の関数として）を、分光偏光解析法を使用して測定した。表１～６は、測定した屈折率および分散曲線を含む。次いで、このように測定した屈折率を使用して、モデル例１～１０の反射率スペクトルを計算した。
公知の設計およびここに記載された低コントラスト構造の実施の形態による反射防止コーティングを、このようにして得た屈折率値を使用して設計した。実施例により示されるように、低コントラストの反射防止コーティングは、公知の反射防止コーティングと比べた場合、１）広い範囲の波長幅または可視スペクトルに亘る、様々な表面欠陥について、低いコントラスト比、２）表面欠陥を有する区域での低い絶対反射率Ｒ2、および３）異なる光源下での異なる入射照明角での、表面欠陥を有する区域での低い色ずれを示す。実施例において、色ずれは、Ｄ６５光源を使用して、絶対白色（０、０）に対して計算した。この設計の反射率は、浸された状態でモデル化した。ここに用いたように、「浸された状態」という句は、反射防止コーティングを含む界面以外の界面での物品により生じた反射を減じるまたは他の様式で除去することによる、平均反射率の測定を含む。実施例に使用した表面欠陥条件は、以下のとおりである：条件「Ａ」＝２５ｎｍの表面厚の除去；条件「Ｂ」＝５０ｎｍの表面厚の除去；条件「Ｃ」＝１００ｎｍの表面厚の除去；条件「Ｄ」＝１００ｎｍの厚さを有する汚染物質の付加；条件「Ｅ」＝５００ｎｍの厚さを有する汚染物質の付加；および条件「Ｆ」＝２０００ｎｍの厚さを有する汚染物質の付加。
モデル比較例１および２
モデル例１および２は、表７および８に示されたのと同じ構造を有する物品である。モデル例１は、化学強化したアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。モデル例２は、サファイア基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表７および８に与えられている。
モデル例１および２は、表７および８に示されたのと同じ構造を有する物品である。モデル例１は、化学強化したアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。モデル例２は、サファイア基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表７および８に与えられている。
図５Ａ～５Ｃは、清浄な状態におけるモデル比較例１および２の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ａ、ＢおよびＣの、モデル比較例１および２の被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図５Ａに示されるように、モデル比較例１の被覆表面の反射率は、表面厚の除去が増加するに連れて増加する。詳しくは、清浄な状態における反射率は、約４２５ｎｍから約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトル内で約０．５％未満であり、表面欠陥条件Ｃの後での反射率は、同じ可視スペクトル範囲内で、１００ｎｍの表面厚の除去で、約１０．５％超であり、これは、約１０％の絶対反射率の増加である。このように、表面欠陥のない、反射防止コーティングの残りと比べた場合、表面欠陥の視認性は増加している。図５Ｂは、異なる表面厚の除去後の、モデル比較例１のコントラスト比を示している。コントラスト比は、より大きい表面厚が除去されるにつれて、著しく増加し、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、約１５超および約４５超のコントラスト比の値が観察される。図５Ｃは、モデル比較例２のコントラスト比を示しており、サファイア基体が使用された場合、表面欠陥の視認性がさらにより著しくなる（小さい表面厚でさえ）ことを示している。
図５Ｄは、異なる表面厚の除去および変化する入射照明角について、Δａ*ｂ*に関するモデル色変化を示している。約３０ｎｍから約７０ｎｍ、および約１００ｎｍから１１０ｎｍの範囲の表面厚の除去では、Δａ*ｂ*値は、約６０度までの入射照明角で６を超え、約２０度までの入射照明角で、９ほど高くに到達し得る。
モデル例３
モデル例３は、表９に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表９に与えられている。
モデル例３は、表９に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表９に与えられている。
図６Ａは、清浄な状態におけるモデル例３の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ａ、ＢおよびＣを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図６Ａに示されるように、その反射率は、表面厚の除去が増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例１および２と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約１．２％である。反射率は、表面欠陥条件Ｃ（すなわち、１００ｎｍの表面厚の除去）の後に、同じ可視スペクトル範囲内で、約８％未満まで増加しており、これは、清浄な状態を上回る、６．８％の絶対反射率の増加である。モデル比較例１および２と比べた場合、１００ｎｍまでの表面厚の除去を含む、表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図６Ｂは、異なる表面厚の除去後の、モデル例３のコントラスト比を示している。１００ｎｍまでの表面厚が除去された場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、６未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例１および２に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
図６Ｃは、異なる表面厚の除去後の、変化する入射照明角での、Δａ*ｂ*に関するモデル色変化を示している。最大の色変化（またはΔａ*ｂ*の最高値）は、約１０ｎｍから約２０ｎｍ、および約１１０ｎｍから約１３０ｎｍの範囲の表面厚の除去の際に観察された。そのときのΔａ*ｂ*値は、約６０度までの入射照明角で、約４から約６の範囲にある。他の入射照明角および表面厚の全てで、Δａ*ｂ*値は４未満である。
モデル例４
モデル例４は、表１０に示された構造を有する物品であり、サファイア基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表１０に与えられている。
モデル例４は、表１０に示された構造を有する物品であり、サファイア基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表１０に与えられている。
図７Ａは、清浄な状態におけるモデル例４の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ａ、ＢおよびＣを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図７Ａに示されるように、その反射率は、表面厚の除去が増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例１および２と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約２．２％である。反射率は、表面欠陥条件Ｃ（すなわち、１００ｎｍの表面厚の除去）の後に、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約７％未満に、約４２０ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約６％未満に、そして、約４５０ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約５．５％未満に増加している。この反射率の増加は、約４．８％未満の絶対反射率であり、わずかに狭い可視スペクトル範囲内で、約３．３％未満の絶対反射率である。モデル比較例１および２と比べた場合、１００ｎｍまでの表面厚の除去を含む、表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図７Ｂは、異なる表面厚の除去後の、モデル例４のコントラスト比を示している。１００ｎｍまでの表面厚が除去された場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、３未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例１および２に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
図７Ｃは、異なる入射照明角での、清浄な状態におけるモデル例４の被覆表面のモデル反射率の変化を示している。図７Ｄは、異なる表面厚の除去後の、変化する入射照明角での、モデル例４の被覆表面のΔａ*ｂ*に関するモデル色変化を示している。最大の色変化（またはΔａ*ｂ*の最高値）は、約１０ｎｍから３０ｎｍ、約６０ｎｍから１３０ｎｍ、および約１２０ｎｍから約１３５ｎｍの範囲の表面厚の除去の際に観察された。そのときのΔａ*ｂ*値は、約４０度までの入射照明角で、約２．５から約４．５の範囲にある。他の入射照明角および表面厚の全てで、Δａ*ｂ*値は２．５未満である。
モデル例５
モデル例５は、表１１に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表１１に与えられている。
モデル例５は、表１１に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表１１に与えられている。
図８Ａは、清浄な状態におけるモデル例５の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ａ、ＢおよびＣを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図８Ａに示されるように、その反射率は、表面厚の除去が増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例１および２と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４５０ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約１％である。反射率は、表面欠陥条件Ｃ（すなわち、１００ｎｍの表面厚の除去）の後に、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約８．５％未満に、そして約４２０ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約７．５％未満に増加している。この反射率の増加は、約７．５％未満の絶対反射率であり、わずかに狭い可視スペクトル範囲内で、約６．５％未満の絶対反射率である。モデル比較例１および２と比べた場合、１００ｎｍまでの表面厚の除去を含む、表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図８Ｂは、異なる表面厚の除去後の、モデル例５のコントラスト比を示している。１００ｎｍまでの表面厚が除去された場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、９未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例１および２に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
図８Ｃは、異なる入射照明角での、清浄な状態におけるモデル例５の被覆表面のモデル反射率の変化を示している。図８Ｄは、異なる表面厚の除去後の、変化する入射照明角での、モデル例５の被覆表面のΔａ*ｂ*に関するモデル色変化を示している。最大の色変化（またはΔａ*ｂ*の最高値）は、約１０ｎｍから約３０ｎｍ、約６０ｎｍから約８０ｎｍ、および約１１０ｎｍから約１２０ｎｍの範囲の表面厚の除去の際に観察された。そのときのΔａ*ｂ*値は、約６０度までの入射照明角で、約３から約４．５の範囲にある。他の入射照明角および表面厚の全てで、Δａ*ｂ*値は３未満である。
理論により束縛する意図はないが、反射率スペクトルの平坦性からの意図的な逸脱または特定の色を与えるために、反射防止コーティングの１つ以上の層の厚さを調節することができる。例えば、モデル例５は、垂直入射での反射率スペクトルの平坦性からの意図的な逸脱を含み、これは、垂直入射での反射で見た場合、反射防止コーティングに青みがかった色を与える。このことは、ある用途において、恩恵であり得、例えば、１）層厚の製造上のばらつきにより生じる反射色のばらつきを小さく出来る、および２）図８Ｃおよび８Ｄに示されるように、６０度などの視角から外れた角度での、比較的平坦な反射率スペクトルを可能にする。
１つ以上の実施の形態において、より大きい入射照明角（例えば、約６０度超）での光学的性能は、ある場合には、反射防止コーティングへの追加の層の付加により、改善されることがあり、この追加の層の付加は、モデル例５に示されるような、８００ｎｍ、９００ｎｍ、またさらには１０００ｎｍまでなどの近ＩＲ波長に低振動波長域が延在することを可能にする。これにより、高入射照明角での、より低い振動およびより低い色座標がもたらされる。何故ならば、一般に、その物品の全反射率スペクトルは、より高い入射照明角で、より短い波長にシフトするからである。
モデル例６
モデル例６は、表１２に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された２つの反射防止コーティングを備える。一方の反射防止コーティングは、耐引掻性層（すなわち、２０００ｎｍ厚のＡｌＯxＮy層）を備え、基体上に配置されている。第２の反射防止コーティングは、第１の反射防止コーティング上に配置されている。物品に配置された順序で、両方の反射防止コーティングに使用された材料、および各材料層の厚さが、表１２に与えられている。
モデル例６は、表１２に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された２つの反射防止コーティングを備える。一方の反射防止コーティングは、耐引掻性層（すなわち、２０００ｎｍ厚のＡｌＯxＮy層）を備え、基体上に配置されている。第２の反射防止コーティングは、第１の反射防止コーティング上に配置されている。物品に配置された順序で、両方の反射防止コーティングに使用された材料、および各材料層の厚さが、表１２に与えられている。
図９Ａは、清浄な状態におけるモデル例６の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ａ、ＢおよびＣを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図９Ａに示されるように、その反射率は、表面厚の除去が増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例１および２と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約１．５％から２％の範囲にある。反射率は、表面欠陥条件Ｃ（すなわち、１００ｎｍの表面厚の除去）の後に、同じ可視スペクトル内で、約７％未満に増加している。この反射率の増加は、約５．５％未満の絶対反射率である。モデル比較例１および２と比べた場合、１００ｎｍまでの表面厚の除去を含む、表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図９Ｂは、異なる表面厚の除去後の、モデル例６のコントラスト比を示している。１００ｎｍまでの表面厚が除去された場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、５未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例１および２に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
図９Ｃは、異なる入射照明角での、清浄な状態におけるモデル例６の被覆表面のモデル反射率の変化を示している。図９Ｄは、異なる入射照明角での、表面欠陥条件Ｂの後でのモデル例６の被覆表面の反射率の変化を示している。図９Ｅは、図９Ｄに示された被覆表面のコントラスト比を示している。図９Ｆは、異なる表面厚の除去に関する、変化する入射照明角での、Δａ*ｂ*に関する色変化を示している。最大の色変化（またはΔａ*ｂ*の最高値）は、約１０ｎｍから約３０ｎｍ、約６０ｎｍから約８０ｎｍ、および約１１０ｎｍから約１２０ｎｍの範囲の表面厚の除去の際に観察された。そのときのΔａ*ｂ*値は、約６０度までの入射照明角で、約２．５から約３．５の範囲にある。他の入射照明角および表面厚の全てで、Δａ*ｂ*値は２．５未満である。
モデル比較例７
モデル比較例７は、モデル比較例１のような構造を有する物品である。図１０Ａ～１０Ｂは、清浄な状態におけるモデル比較例７の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ｄ、ＥおよびＦを有するその被覆表面の、モデル反射率の変化を示しており、汚染物質は指紋擬似媒質である。図１０Ａは、清浄な状態におけるモデル比較例７の被覆表面、並びに異なる表面欠陥条件後の被覆表面の、反射率を示している。その反射率は、汚染物質の厚さが増加するに連れて増加する。詳しくは、清浄な状態において、反射率は、約４２５ｎｍから約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約０．５％未満である。表面欠陥条件Ｄ後の反射率は、同じ可視スペクトル範囲内で約９％超であり、表面欠陥条件ＥおよびＦ後の反射率は、可視スペクトルのより狭い範囲に亘り、約１２％ほど大きい絶対反射率の振幅を有する振動を含み、最大反射率は、約１２％より大きい。清浄な状態と表面欠陥Ｄ～Ｆとの間の反射率の増加は、約１１．５％以上の絶対反射率とモデル化された。このように、表面欠陥の視認性は、表面欠陥のない、反射防止コーティングの残りと比べた場合、著しく増加している。図１０Ｂは、表面欠陥条件Ｄ～Ｆの各々に関する、図１０Ａに示されたモデル構造のコントラスト比を示している。そのコントラスト比スペクトルは、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、著しく振動し、条件ＤおよびＥに関して、１００を超えている。
モデル比較例７は、モデル比較例１のような構造を有する物品である。図１０Ａ～１０Ｂは、清浄な状態におけるモデル比較例７の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ｄ、ＥおよびＦを有するその被覆表面の、モデル反射率の変化を示しており、汚染物質は指紋擬似媒質である。図１０Ａは、清浄な状態におけるモデル比較例７の被覆表面、並びに異なる表面欠陥条件後の被覆表面の、反射率を示している。その反射率は、汚染物質の厚さが増加するに連れて増加する。詳しくは、清浄な状態において、反射率は、約４２５ｎｍから約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約０．５％未満である。表面欠陥条件Ｄ後の反射率は、同じ可視スペクトル範囲内で約９％超であり、表面欠陥条件ＥおよびＦ後の反射率は、可視スペクトルのより狭い範囲に亘り、約１２％ほど大きい絶対反射率の振幅を有する振動を含み、最大反射率は、約１２％より大きい。清浄な状態と表面欠陥Ｄ～Ｆとの間の反射率の増加は、約１１．５％以上の絶対反射率とモデル化された。このように、表面欠陥の視認性は、表面欠陥のない、反射防止コーティングの残りと比べた場合、著しく増加している。図１０Ｂは、表面欠陥条件Ｄ～Ｆの各々に関する、図１０Ａに示されたモデル構造のコントラスト比を示している。そのコントラスト比スペクトルは、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、著しく振動し、条件ＤおよびＥに関して、１００を超えている。
モデル例８
モデル例８は、モデル例３と同じ構造を有する物品を含んだ。
モデル例８は、モデル例３と同じ構造を有する物品を含んだ。
図１１Ａは、清浄な状態におけるモデル例８の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ｄ、ＥおよびＦを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図１１Ａに示されるように、その反射率は、汚染物質の厚さが増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例７と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約１．２％である。反射率は、表面欠陥条件Ｄの後に、約４００ｎｍから約７００ｎｍの可視スペクトル範囲内で、約８％未満まで増加している。反射率は、表面欠陥条件Ｅの後に、約４５０ｎｍから約７００ｎｍの可視スペクトル範囲内で、約８％未満まで増加している。反射率は、表面欠陥条件Ｆの後に、約４２５ｎｍから約６７５ｎｍの可視スペクトル範囲内で、約８．５％未満まで増加している。この反射率の増加は、約７．３％未満の絶対反射率である。モデル比較例７と比べた場合、２０００ｎｍまでの指紋擬似媒質の付加を含む表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図１１Ｂは、異なる厚さの指紋擬似媒質の付加後の、モデル例８のコントラスト比を示している。２０００ｎｍまでの厚さを有する指紋擬似媒質が被覆表面上に存在する場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、７．５未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例７に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
モデル例９
モデル例９は、モデル例４と同じ構造を有する物品を含んだ。
モデル例９は、モデル例４と同じ構造を有する物品を含んだ。
図１２Ａは、清浄な状態におけるモデル例９の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ｄ、ＥおよびＦを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図１２Ａに示されるように、その反射率は、汚染物質の厚さが増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例７と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約２．２％である。反射率は、表面欠陥条件Ｄの後に、約４００ｎｍから約７００ｎｍの可視スペクトル範囲内で、約６％未満まで増加している。反射率は、表面欠陥条件Ｅの後に、約４５０ｎｍから約７００ｎｍの可視スペクトル範囲内で、約６％未満まで増加している。反射率は、表面欠陥条件Ｆの後に、約４５０ｎｍから約７００ｎｍの可視スペクトル範囲内で、約６％未満まで増加している。この反射率の増加は、約３．８％未満の絶対反射率である。モデル比較例７と比べた場合、２０００ｎｍまでの指紋擬似媒質の付加を含む表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図１２Ｂは、異なる厚さの指紋擬似媒質の付加後の、モデル例９のコントラスト比を示している。２０００ｎｍまでの厚さを有する指紋擬似媒質が被覆表面上に存在する場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、３．３未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例７に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
モデル例１０
モデル例１０は、モデル例６と同じ構造を有する物品を含んだ。図１３Ａは、清浄な状態におけるモデル例１０の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ｄ、ＥおよびＦを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図１３Ａに示されるように、その反射率は、汚染物質の厚さが増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例７と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約１．５％から２％の範囲にある。反射率は、表面欠陥条件ＤおよびＥの後に、同じ可視スペクトル範囲内で、約７．５％未満まで増加している。反射率は、表面欠陥条件Ｆの後に、同じ可視スペクトル範囲内で、約８％未満まで増加している。この反射率の増加は、約６．５％未満の絶対反射率である。モデル比較例７と比べた場合、２０００ｎｍまでの指紋擬似媒質の付加を含む表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図１３Ｂは、異なる厚さの指紋擬似媒質の付加後の、モデル例１０のコントラスト比を示している。２０００ｎｍまでの厚さを有する指紋擬似媒質が被覆表面上に存在する場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、５．５未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例７に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
モデル例１０は、モデル例６と同じ構造を有する物品を含んだ。図１３Ａは、清浄な状態におけるモデル例１０の被覆表面、並びに表面欠陥条件Ｄ、ＥおよびＦを有するその被覆表面の、垂直入射でのモデル反射率の変化を示している。図１３Ａに示されるように、その反射率は、汚染物質の厚さが増加するに連れて増加する；しかしながら、反射率の増加は、モデル比較例７と比べると、減少している。清浄な状態において、反射率は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトル内で、約１．５％から２％の範囲にある。反射率は、表面欠陥条件ＤおよびＥの後に、同じ可視スペクトル範囲内で、約７．５％未満まで増加している。反射率は、表面欠陥条件Ｆの後に、同じ可視スペクトル範囲内で、約８％未満まで増加している。この反射率の増加は、約６．５％未満の絶対反射率である。モデル比較例７と比べた場合、２０００ｎｍまでの指紋擬似媒質の付加を含む表面欠陥の視認性は、著しく低下しているであろう。図１３Ｂは、異なる厚さの指紋擬似媒質の付加後の、モデル例１０のコントラスト比を示している。２０００ｎｍまでの厚さを有する指紋擬似媒質が被覆表面上に存在する場合でさえ、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、５．５未満のコントラスト比値が観察され、これは、モデル比較例７に観察されたコントラスト比よりも著しく小さい。
モデル例１１および１２
反射防止コーティングが、清浄な状態にある場合と、表面欠陥を含む場合の、物品の反射率スペクトルを理解するために、例１１～１２でモデル化を使用した。このモデル化は、反射防止コーティングに使用されることのある様々な材料から形成された層、およびＡＢＳガラスの基体から収集した屈折率データに基づいた。反射防止コーティングの層は、真空蒸着により形成した。形成された層のいくつかは、異なる厚さ（例えば、１００ｎｍおよび２０００ｎｍ）で形成されたＳｉＯ2、およびＡｌＯxＮyを含んだ。光学膜の形成層および基体の屈折率（波長の関数として）を、分光偏光解析法を使用して測定した。表１３～１５は、測定した屈折率および分散曲線を含む。次いで、このように測定した屈折率を使用して、モデル例１１および１２の反射率スペクトルを計算した。
反射防止コーティングが、清浄な状態にある場合と、表面欠陥を含む場合の、物品の反射率スペクトルを理解するために、例１１～１２でモデル化を使用した。このモデル化は、反射防止コーティングに使用されることのある様々な材料から形成された層、およびＡＢＳガラスの基体から収集した屈折率データに基づいた。反射防止コーティングの層は、真空蒸着により形成した。形成された層のいくつかは、異なる厚さ（例えば、１００ｎｍおよび２０００ｎｍ）で形成されたＳｉＯ2、およびＡｌＯxＮyを含んだ。光学膜の形成層および基体の屈折率（波長の関数として）を、分光偏光解析法を使用して測定した。表１３～１５は、測定した屈折率および分散曲線を含む。次いで、このように測定した屈折率を使用して、モデル例１１および１２の反射率スペクトルを計算した。
モデル例１１は、表１６に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表１６に与えられている。
図１４Ａは、異なる入射照明角での、清浄な状態におけるモデル例１１の被覆表面のモデル反射率の変化を示している。図１４Ｂは、１０度の観察角での、Ｄ６５光源およびＦ２光源の下での、被覆表面の反射におけるａ*およびｂ*色座標を示している。
モデル例１２は、表１７に示された構造を有する物品であり、化学強化したＡＢＳガラス基体およびその基体上に配置された反射防止コーティングを備える。反射防止コーティングに配置された順序で、反射防止コーティングの材料、および各材料層の厚さが、表１７に与えられている。
図１５Ａは、異なる入射照明角での、清浄な状態におけるモデル例１２の被覆表面のモデル反射率の変化を示している。図１５Ｂは、１０度の観察角での、Ｄ６５光源およびＦ２光源の下での、被覆表面の反射におけるａ*およびｂ*色座標を示している。
表面厚の除去を含む表面欠陥が評価されている、これらの例により示されるように、表面厚が０ｎｍから約１５０ｎｍに増加するにつれて、図に示されるように、反射率は増加する傾向にあり、反射色も連続的にまたは準連続的に変化する。どの表面厚の除去でも、反射率、コントラスト比、または色ずれにおいて不連続的な飛びは観察されなかった。
理論により束縛する意図はないが、指紋液滴の付加の表面欠陥を有する１つ以上の実施の形態によるいくつかの反射防止コーティングのより低い絶対反射率（同じ指紋残留物を有する従来の反射防止コーティングにおいて観察されたより高い反射率と比べた場合）は、図１１Ａ～Ｂ、１２Ａ～Ｂおよび１３Ａ～Ｂに示されるように、指紋残留物と従来の反射防止コーティングとの間の界面と比べたときの、指紋液滴と１つ以上の実施の形態による反射防止コーティングとの間の界面でのより低い反射率により説明されるであろうと考えられる。言い方を変えれば、従来の反射防止コーティングは、空気に対してより完全にインピーダンス整合されているので、指紋の油分に対して、それほど完全にインピーダンス整合されていない。１つ以上の実施の形態による反射防止コーティングは、空気に対してそれほど完全にインピーダンス整合されていないが、それらは、従来の反射防止コーティングと比べて、両方とも、被覆表面上に配置され、空気に囲まれた、有限厚（例えば、約１００ｎｍから約２０００ｎｍ）を有する指紋液滴を含む表面欠陥と組み合わされた場合、指紋の油分に対してより完全にインピーダンス整合され得、より低い全反射率を生じる。
理論により束縛する意図はないが、ここに記載された反射防止コーティングのいくつかの実施の形態は、ある可視波長でより高い反射率を示すかもしれない；しかしながら、系レベルでは（すなわち、ディスプレイまたは電子機器の他の要素と組み合わされた場合）、反射率のこの増加は、構成部材レベル（すなわち、ディスプレイまたは電子機器の他の要素を持たない物品における）で現れるよりも、著しくないことがある。詳しくは、ディスプレイにおいて、カバー材料が直接接着剤で結合されたものでさえ、約０．５％から約３％の範囲の埋没表面反射が一般的である。約２％の埋没表面反射を有するディスプレイ装置は、反射率が０．１％の従来の反射防止コーティングと組み合わされた場合、約２．１％の全反射率を有する。したがって、同じディスプレイ装置は、反射率が１．２％の１つ以上の実施の形態による反射防止コーティングと組み合わされた場合、３．２％の全反射率を有する。この差は比較的小さく、両方のコーティングは、どのような反射防止コーティングも持たない同じディスプレイ系よりも、実質的に低い反射率を与えるであろう（すなわち、未被覆ガラスは約６％の反射率を示し、未被覆サファイアは約１０％の反射率を示す）。
ここに記載された反射防止コーティングの設計は、異なるサイズの表面欠陥または屈折率を有する表面欠陥に適合するように調節することができる。例えば、本発明の精神から逸脱せずに、層の厚さを調節することができる。一例において、反射防止コーティングは、厚さが２０００ｎｍの耐引掻性層を含んでも差し支えない；しかしながら、この層は、より薄く（例えば、約１００ｎｍから約２０００ｎｍの範囲）作ってもよく、それでも、物品が、アスファルト、コンクリートなどの硬質表面、または紙やすり上に落とされたときなどの、落下事象を潜在的に含む、引っ掻き、摩耗、または損傷事象に対するある程度の抵抗を与えるであろう。他の例において、耐引掻性層は、より厚く（例えば、約２０００ｎｍから約１００００ｎｍ厚の範囲）作ることもできる。反射防止コーティングの上層（これらの例においてＳｉＯ2を含む）は、様々な厚さを有し得る。１つの実施の形態において、その厚さは、約１ｎｍから約２００ｎｍの範囲にある。ＳｉＯ2上層は、液体堆積または気相堆積手段により形成されるであろう、フルオロシラン層、アルキルシラン層、シルセスキオキサン層などを含む、シラン系低摩擦コーティング層などの、反射防止コーティング上に配置された追加のコーティングとの適合性も与えることができる。
本発明の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
基体表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記基体表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記被覆表面は、可視スペクトルに亘り、該被覆表面が清浄な状態にある場合の第１の平均反射率、および前記反射防止コーティングの約２０ｎｍから約５００ｎｍの表面厚が該被覆表面から除去された後の第２の平均反射率を示し、これにより、約０．５から約５０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）が与えられ、前記反射防止コーティングの厚さは前記表面厚より大きく、前記反射率はＣＩＥ光源下で測定される、物品。
基体表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記基体表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記被覆表面は、可視スペクトルに亘り、該被覆表面が清浄な状態にある場合の第１の平均反射率、および前記反射防止コーティングの約２０ｎｍから約５００ｎｍの表面厚が該被覆表面から除去された後の第２の平均反射率を示し、これにより、約０．５から約５０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）が与えられ、前記反射防止コーティングの厚さは前記表面厚より大きく、前記反射率はＣＩＥ光源下で測定される、物品。
実施形態２
前記第１の平均反射率が、約４５０ｎｍから約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルの少なくとも一部に亘り約０．６％から約６．０％の範囲にあり、前記第２の平均反射率が、前記可視スペクトルに亘り約８％以下である、実施形態１に記載の物品。
前記第１の平均反射率が、約４５０ｎｍから約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルの少なくとも一部に亘り約０．６％から約６．０％の範囲にあり、前記第２の平均反射率が、前記可視スペクトルに亘り約８％以下である、実施形態１に記載の物品。
実施形態３
前記反射防止コーティングが、前記基体表面上に配置された第１の層および該第１の層上に配置された、層厚を有する第２の層を備え、前記表面厚が、前記第２の層の層厚以上である、実施形態１または２に記載の物品。
前記反射防止コーティングが、前記基体表面上に配置された第１の層および該第１の層上に配置された、層厚を有する第２の層を備え、前記表面厚が、前記第２の層の層厚以上である、実施形態１または２に記載の物品。
実施形態４
前記被覆表面が、該被覆表面が清浄な状態にある場合の第１の反射率、および前記反射防止コーティングの表面厚が該被覆表面から除去された後の第２の反射率を示し、該第１の反射率および該第２の反射率の少なくとも一方が、前記可視スペクトルに亘り、約２％以下の絶対反射率の平均振動振幅を示す、実施形態１から３いずれか１つに記載の物品。
前記被覆表面が、該被覆表面が清浄な状態にある場合の第１の反射率、および前記反射防止コーティングの表面厚が該被覆表面から除去された後の第２の反射率を示し、該第１の反射率および該第２の反射率の少なくとも一方が、前記可視スペクトルに亘り、約２％以下の絶対反射率の平均振動振幅を示す、実施形態１から３いずれか１つに記載の物品。
実施形態５
前記可視スペクトル内の約１００ｎｍの波長幅に亘り、前記第１の反射率および該第２の反射率の少なくとも一方が、約２％以下の絶対反射率の最大振動振幅を示す、実施形態４に記載の物品。
前記可視スペクトル内の約１００ｎｍの波長幅に亘り、前記第１の反射率および該第２の反射率の少なくとも一方が、約２％以下の絶対反射率の最大振動振幅を示す、実施形態４に記載の物品。
実施形態６
前記反射率が、約０度から約６０度の範囲の入射照明角で測定される、実施形態１から５いずれか１つに記載の物品。
前記反射率が、約０度から約６０度の範囲の入射照明角で測定される、実施形態１から５いずれか１つに記載の物品。
実施形態７
前記第１の反射率および前記第２の反射率の少なくとも一方が、前記可視スペクトルに亘り、平均反射率値に対して、２０％未満の反射率振動を示す、実施形態１から６いずれか１つに記載の物品。
前記第１の反射率および前記第２の反射率の少なくとも一方が、前記可視スペクトルに亘り、平均反射率値に対して、２０％未満の反射率振動を示す、実施形態１から６いずれか１つに記載の物品。
実施形態８
前記第２の平均反射率が約３％未満である、実施形態１から７いずれか１つに記載の物品。
前記第２の平均反射率が約３％未満である、実施形態１から７いずれか１つに記載の物品。
実施形態９
前記表面厚が約２５ｎｍまでであり、前記第２の平均反射率が約６％以下であり、前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約１０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示す、実施形態１から８いずれか１つに記載の物品。
前記表面厚が約２５ｎｍまでであり、前記第２の平均反射率が約６％以下であり、前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約１０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示す、実施形態１から８いずれか１つに記載の物品。
実施形態１０
前記表面厚が約５０ｎｍまでであり、前記第２の平均反射率が約８％以下であり、前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約２０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示す、実施形態１から９いずれか１つに記載の物品。
前記表面厚が約５０ｎｍまでであり、前記第２の平均反射率が約８％以下であり、前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約２０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示す、実施形態１から９いずれか１つに記載の物品。
実施形態１１
前記表面厚が約５００ｎｍまでであり、前記第２の平均反射率が約１２％以下であり、前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約５０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示す、実施形態１から１０いずれか１つに記載の物品。
前記表面厚が約５００ｎｍまでであり、前記第２の平均反射率が約１２％以下であり、前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約０．５から約５０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示す、実施形態１から１０いずれか１つに記載の物品。
実施形態１２
前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約１０未満のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示し、前記第１の平均反射率および前記第２の平均反射率が、約０度から約６０度の範囲の入射照明角で測定される、実施形態１から１１いずれか１つに記載の物品。
前記被覆表面が、前記可視スペクトルに亘り、約１０未満のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）を示し、前記第１の平均反射率および前記第２の平均反射率が、約０度から約６０度の範囲の入射照明角で測定される、実施形態１から１１いずれか１つに記載の物品。
実施形態１３
前記コントラスト比が、前記可視スペクトルに亘り、絶対比の単位で約１以下の平均振幅を有する振動を示す、実施形態１から１２いずれか１つに記載の物品。
前記コントラスト比が、前記可視スペクトルに亘り、絶対比の単位で約１以下の平均振幅を有する振動を示す、実施形態１から１２いずれか１つに記載の物品。
実施形態１４
前記光源がＤ６５光源またはＦ２光源を含む、実施形態１から１３いずれか１つに記載の物品。
前記光源がＤ６５光源またはＦ２光源を含む、実施形態１から１３いずれか１つに記載の物品。
実施形態１５
表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記物品の前記被覆表面が、該物品が清浄な状態にある場合、約４５０から約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り約０．６％から約６．０％の範囲にある第１の平均反射率、および前記被覆表面が、約１００ｎｍから約２０００ｎｍの範囲の厚さを有する指紋擬似媒質の層を含む場合、前記可視スペクトルに亘り約１０％以下の第２の平均反射率を示し、前記指紋擬似媒質が１．４～１．６の屈折率を有する、物品。
表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記物品の前記被覆表面が、該物品が清浄な状態にある場合、約４５０から約６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り約０．６％から約６．０％の範囲にある第１の平均反射率、および前記被覆表面が、約１００ｎｍから約２０００ｎｍの範囲の厚さを有する指紋擬似媒質の層を含む場合、前記可視スペクトルに亘り約１０％以下の第２の平均反射率を示し、前記指紋擬似媒質が１．４～１．６の屈折率を有する、物品。
実施形態１６
前記可視スペクトルに亘り、前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率の比が約２０以下であり、該比が、絶対比の単位で約１０以下の平均振幅の振動を示す、実施形態１５に記載の物品。
前記可視スペクトルに亘り、前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率の比が約２０以下であり、該比が、絶対比の単位で約１０以下の平均振幅の振動を示す、実施形態１５に記載の物品。
実施形態１７
前記被覆表面が、前記指紋擬似媒質の層を備え、前記可視スペクトルに亘り、約８％以下の絶対反射率の最大反射率値を有し、該被覆表面が、前記指紋擬似媒質の層を備え、前記可視スペクトルに亘り、約７．５％以下の絶対反射率の最大振動振幅を持つ反射率を有する、実施形態１５または１６に記載の物品。
前記被覆表面が、前記指紋擬似媒質の層を備え、前記可視スペクトルに亘り、約８％以下の絶対反射率の最大反射率値を有し、該被覆表面が、前記指紋擬似媒質の層を備え、前記可視スペクトルに亘り、約７．５％以下の絶対反射率の最大振動振幅を持つ反射率を有する、実施形態１５または１６に記載の物品。
実施形態１８
基体表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記基体表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記被覆表面が、清浄な状態において、光源の下の垂直入射から約０度から約７５度の範囲の入射照明角を使用して測定した場合の第１の色座標（ａ* 1、ｂ* 1）、および前記被覆表面から、前記反射防止コーティングの約０．１ｎｍから約１４０ｎｍの範囲の表面厚を除去した後の前記光源の下の前記入射照明角を使用して測定した場合の第２の色座標（ａ* 2、ｂ* 2）を示し、
Δａ*ｂ*が約６以下である、物品。
基体表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記基体表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記被覆表面が、清浄な状態において、光源の下の垂直入射から約０度から約７５度の範囲の入射照明角を使用して測定した場合の第１の色座標（ａ* 1、ｂ* 1）、および前記被覆表面から、前記反射防止コーティングの約０．１ｎｍから約１４０ｎｍの範囲の表面厚を除去した後の前記光源の下の前記入射照明角を使用して測定した場合の第２の色座標（ａ* 2、ｂ* 2）を示し、
Δａ*ｂ*が約６以下である、物品。
実施形態１９
前記被覆表面から約１００ｎｍ以上の押込み深さに亘り、バーコビッチ圧子硬度試験により該被覆表面上で測定して、約５ＧＰａ以上の硬度を示す、実施形態１８に記載の物品。
前記被覆表面から約１００ｎｍ以上の押込み深さに亘り、バーコビッチ圧子硬度試験により該被覆表面上で測定して、約５ＧＰａ以上の硬度を示す、実施形態１８に記載の物品。
実施形態２０
前記入射照明角が約６０度であり、前記表面厚が約０．１から約１００ｎｍの範囲にあり、Δａ*ｂ*が約３未満である、実施形態１８または１９に記載の物品。
前記入射照明角が約６０度であり、前記表面厚が約０．１から約１００ｎｍの範囲にあり、Δａ*ｂ*が約３未満である、実施形態１８または１９に記載の物品。
１０、１００ 物品
２０、２００ 基体
２２、２２０ 表面
３０、３００ 反射防止コーティング
３２、３２０ 被覆表面
３４、３４０ 表面欠陥
３１１ 第１の層
３１２ 第２の層
３６０ 表面厚
３６５ 汚染物質
２０、２００ 基体
２２、２２０ 表面
３０、３００ 反射防止コーティング
３２、３２０ 被覆表面
３４、３４０ 表面欠陥
３１１ 第１の層
３１２ 第２の層
３６０ 表面厚
３６５ 汚染物質
Claims (10)
- 基体表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記基体表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記被覆表面は、可視スペクトルに亘り、該被覆表面が清浄な状態にある場合の第１の平均反射率、および前記反射防止コーティングの２０ｎｍから５００ｎｍの表面厚が該被覆表面から除去された後の第２の平均反射率を示し、これにより、０．５から５０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）が与えられ、前記反射防止コーティングの厚さは前記表面厚より大きく、前記反射率はＣＩＥ光源下で測定される、物品。 - 基体表面を有する基体と、
被覆表面を形成する、前記基体表面上に配置された反射防止コーティングと、
を備えた物品であって、
前記被覆表面は、可視スペクトルに亘り、該被覆表面が清浄な状態にある場合の第１の反射率、および前記被覆表面に、１００ｎｍから２０００ｎｍの範囲の厚さを有し、１．４～１．６の屈折率を有する、材料または汚染物質が付加された場合の第２の反射率を示し、これにより、０．５から５０の範囲のコントラスト比（前記第２の平均反射率：前記第１の平均反射率）が与えられ、前記反射防止コーティングの厚さは前記表面厚より大きく、前記反射率はＣＩＥ光源下で測定される、物品。 - 前記反射防止コーティングが、バーコビッチ圧子硬度試験により測定して、８ＧＰａ以上の硬度を示す、請求項１または２記載の物品。
- 前記第２の平均反射率が、４５０ｎｍから６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、１０％未満である、請求項１～３いずれか１項記載の物品。
- 前記第２の平均反射率が、４５０ｎｍから６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、０．１％から８％の範囲である、請求項１～４いずれか１項記載の物品。
- 前記第１の平均反射率が、４５０ｎｍから６５０ｎｍの範囲の可視スペクトルに亘り、０．５％から７％の範囲である、請求項１～５いずれか１項記載の物品。
- 前記反射防止コーティングが、第1の低屈折率副層及び第２の高屈折率副層を含み、
前記第１の低屈折率副層が、ＳｉＯ２を含み、
前記第２の高屈折率副層が、ＳｉuＡｌvＯxＮy、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＮＸ、ＡｌＯxＮy、ＳｉＯxＮy、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、およびＭｏＯ3、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１～６のうちのいずれか１項に記載の物品。 - 前記基体が、結晶質基体またはガラスセラミック基体を含む、請求項１～７のうちのいずれか１項に記載の物品。
- 前記被覆表面の除去は、前記反射防止コーティングの表面または中の引っ掻き傷、切れ端、および摩耗区域のうちの少なくとも１つである、請求項１、３～８のうちのいずれか１項に記載の物品。
- 付加された前記材料又は前記汚染物質は、１．４９の屈折率を有する油、指紋、指紋残留物、指紋疑似媒質、および、前記反射防止コーティングの剥離区域の少なくとも１つを含む、請求項２～８のうちのいずれか１項に記載の物品。
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