KR102509547B1 - 반사성, 착색, 또는 색-시프트 내스크래치성 코팅 및 물품 - Google Patents

반사성, 착색, 또는 색-시프트 내스크래치성 코팅 및 물품 Download PDF

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Abstract

내구성, 내스크래치성 물품의 구체 예는 기재된다. 상기 물품은 높은 경도뿐만 아니라 특정 반사율, 투과율, 및/또는 색 특성을 제공하는 코팅을 갖는다. 몇몇 구체 예는 낮은 반사율, 및 선명한 색을 갖는다. 몇몇 구체 예는 높은 반사율 및 무채색을 갖는다. 몇몇 구체 예는 높은 반사율 및 선명한 색을 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 물품은 광학 코팅을 갖는 선글라스, 광학 코팅을 갖는 내스크래치성 거울, 또는 광학 코팅을 갖는 소비자 전자 제품일 수 있다.

Description

반사성, 착색, 또는 색-시프트 내스크래치성 코팅 및 물품
본 출원은 2018년 1월 8일자에 출원된 미국 가 특허출원 제62/614,733호 및 2017년 5월 8일자에 출원된 미국 가 특허출원 제62/503,051호의 우선권을 주장하고, 이들의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다.
본 개시는 내구성 및 내스크래치성 물품 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 내마모성 및 내스크래치성을 나타내는 다-층 간섭 스택 (multi-layer interference stacks)을 갖는 물품에 관한 것이다.
알려진 다-층 간섭 스택은 마손 (wear) 또는 마모에 민감할 수 있다. 이러한 마모는 다-층 간섭 스택에 의해 달성된 임의의 광학 성능 개선을 손상시킬 수 있다. 예를 들어, 광학 필터는 종종 다른 굴절률을 갖는 다층 코팅으로 만들어지고, 광학적으로 투명한 유전체 (dielectric material) (예를 들어, 산화물, 질화물, 및 불화물)로 만들어진다. 이러한 광학 필터용으로 사용된 통상적인 산화물의 대부분은, 휴대용 장치, 건축용 물품, 수송 물품 또는 가전 물품에 사용하는데 필요한 기계적인 특성, 예컨대, 경도를 갖지 않는, 넓은 밴드-갭 물질 (wide band-gap materials)이다. 질화물 및 다이아몬드-형 코팅 (diamond-like coatings)은 높은 경도 값을 나타낼 수 있지만, 이러한 물질은 이러한 적용을 위해 필요한 투과율을 나타내지 못한다.
마모 손상은 반대 면 물체 (예를 들어, 손가락)로 반복적인 슬라이딩 접촉을 포함할 수 있다. 부가적으로, 마모 손상은, 필름 물질에 화학적 결합을 분해시킬 수 있고, 커버 유리에 플레이킹 (flaking) 및 다른 타입의 손상을 유발시킬 수 있는, 열을 발생할 수 있다. 마모 손상이 종종 스크래치를 유발하는 1회성 사건 (single events)보다 더 긴 기간에 걸쳐 경험되기 때문에, 마모 손상을 경험하는 코팅 물질은 또한 산화될 수 있어, 코팅의 내구성을 더욱 저하시킨다.
알려진 다-층 간섭 스택은 또한 스크래치 손상에 민감하고, 종종 이러한 코팅이 배치된 기초가 되는 기판 (underlying substrates)보다 스크래치 손상에 좀 더 민감하다. 몇몇 사례에서, 이러한 스크래치 손상의 상당한 부분은, 약 100㎚ 내지 약 500㎚의 범위에서 깊이 및 연장된 길이를 갖는 물질 내에 단일 홈 (single groove)을 통상적으로 포함하는, 미세연성 (microductile) 스크래치를 포함한다. 미세연성 스크래치는, 서브-표면 균열, 마찰 균열, 칩핑 및/또는 마손과 같은, 기타 타입의 가시적인 손상에 의해 동반될 수 있다. 증거는 대다수의 이러한 스크래치 및 기타 가시적인 손상이 1회성 접촉의 경우에 발생하는 예리한 접촉에 의해 유발된되는 것을 시사한다. 상당한 스크래치가 나타나는 경우, 물품의 외관은 저하되는데, 이는 스크래치가, 광학 특성에 상당한 감소를 유발할 수 있는, 광 산란 (light scattering)의 증가를 유발하기 때문이다. 1회성 사건의 스크래치 손상은 마모 손상과 대조를 이룰 수 있다. 1회성 사건의 스크래치 손상은, 단단한 반대 면 물체 (예를 들어, 모래, 자갈, 및 사포)로 반복적 슬라이딩 접촉과 같은, 다중 접촉의 경우에 의해 유발되지 않거나, 또는 필름 물질에서 화학적 결합을 분해할 수 있고, 플레이킹 및 다른 타입의 손상을 유발할 수 있는, 열을 통상적으로 발생하지 않는다. 부가적으로, 1회성 사건의 스크래칭은 통상적으로 산화를 유발하지 않거나 또는 마모 손상을 유발하는 동일한 조건을 포함하지 않으며, 따라서, 마모 손상을 방지하는데 종종 활용된 해법은 또한 스크래치를 방지할 수 없다. 게다가, 알려진 스크래치 및 마모 손상 해법은 종종 광학 특성을 손상시킨다.
따라서, 내마모성, 내스크래치성이 있고, 개선된 광학 성능을 갖는, 새로운 다-층 간섭 스택, 및 이의 제조 방법에 대한 요구가 있다.
본 개시는 다-층 간섭 스택을 포함하는 내구성 및 내스크래치성 물품에 관한 구체 예를 기재한다. 몇몇 구체 예에서, 상기 물품은 기판 및 외부 표면을 형성하는 주 표면 상에 배치된 광학 코팅을 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 상기 광학 코팅은 다-층 간섭 스택을 포함한다.
몇몇 구체 예에서, 전술한 단락 중 어느 하나의 구체 예는 낮은 반사율 (low reflectance) 및 선명한 색 (high color), 높은 반사율 및 선명한 색, 또는 높은 반사율 및 색조가 약한 색 (low color)을 가질 수 있다. 상기 물품은 시야각 (viewing angle)에 따라 높거나 또는 낮은 색 시프트 (color shift)를 나타낼 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 물품은 내구성 및 내스크래치성 광학 코팅을 포함한다. 물품은 주 표면을 갖는 기판을 포함한다. 광학 코팅은 주 표면 상에 배치된다. 광학 코팅은 다층 간섭 스택을 포함하고, 상기 다층 간섭 스택은 주 표면에 대립하는 외부 표면을 갖는다. 상기 물품은 약 50㎚ 이상, 예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 500㎚의 압입 깊이 (indentation depth)를 따라 베르코비치 압입자 경도 시험 (Berkovich Indenter Hardness Test)에 의해 외부 표면에 대해 측정된 것으로 약 12 GPa 이상의 최대 경도를 나타낸다. 상기 물품은 약 400㎚ 내지 약 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐 (optical wavelength regime)에 걸쳐 약 10% 이하의 거의 수직 입사에서 측정된 것으로 외부 표면에서 측정된 단일측 평균 명소시 광 반사율 (single side average photopic light reflectance)을 나타낸다. 단일측 반사율은 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 또는 2% 이하일 수 있다. 단일측 반사율은 0.1% 정도로 낮을 수 있다. 상기 물품은 외부 표면에서 측정된 것으로 기준점 (reference point)으로부터 약 12를 초과하는 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 (International Commission on Illumination) 광원 하에서 0도 내지 90도의 적어도 하나의 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템 (colorimetry system)에서 물품 반사율 색 좌표 (color coordinates)를 나타내고, 여기서, 상기 기준점은 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 반사율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의된다. 상기 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의된다. 기준점으로부터 색 시프트는 약 14 초과, 약 16 초과, 약 18 초과, 약 20 초과, 약 22 초과, 또는 약 24 초과일 수 있다. 기준점으로부터 색 시프트는 100 이하일 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 물품은 내구성 및 내스크래치성 광학 코팅을 포함한다. 물품은 주 표면을 갖는 기판을 포함한다. 광학 코팅은 주 표면 상에 배치된다. 광학 코팅은 다층 간섭 스택을 포함하고, 상기 다층 간섭 스택은 주 표면에 대립하는 외부 표면을 갖는다. 상기 물품은 약 50㎚ 이상, 예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 500㎚의 압입 깊이를 따라 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 외부 표면에 대해 측정된 것으로 약 12 GPa 이상의 최대 경도를 나타낸다. 상기 물품은: 약 400㎚ 내지 약 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 적어도 하나의 거의 수직 입사각에 대해 외부 표면에서 측정된, (1) 약 12% 또는 약 14% 이상의 단일측 명소시 평균 광 반사율, 및 (2) 약 12% 이상, 또는 약 14% 이상의 단일측 최대 반사율 중 적어도 하나를 나타낸다. 단일측 명소시 평균 광 반사율 및/또는 단일측 최대 반사율은, 약 12% 이상, 14% 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 또는 90% 이상일 수 있다. 단일측 명소시 평균 광 반사율 및/또는 단일측 최대 반사율은 99.9% 만큼 높을 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 외부 표면에서 측정된 것으로 기준점으로부터 약 12를 초과하는 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하에서 0도 내지 90도의 적어도 하나의 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 반사율 색 좌표를 나타내는 물품을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 기준점은 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 반사율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함한다. 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의된다. 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의된다. 기준점으로부터 색 시프트는 약 14 초과, 약 16 초과, 약 18 초과, 약 20 초과, 약 22 초과, 또는 약 24 초과일 수 있다. 기준점으로부터 색 시프트는 100 이하일 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 외부 표면에서 측정된 것으로 기준점으로부터 약 12 미만의 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하에서 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 반사율 색 좌표를 나타내는 물품을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 기준점은 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 반사율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함한다. 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의된다. 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의된다. 기준점으로부터 색 시프트는, 약 10 미만, 약 8 미만, 약 6 미만, 약 4 미만, 약 2 미만, 또는 6 초과이지만 12 미만일 수 있다. 기준점으로부터 색 시프트는 0 만큼 낮을 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 여기서 기재된 바와 같은, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 약 12GPa 이상, 14GPa 이상, 16GPa 이상, 18GPa 이상, 또는 20GPa 이상의 최대 경도를 나타내는 내스크래치성을 나타내는 물품을 포함할 수 있다. 상기 물품은 50 GPa 이하의 최대 경도를 나타낼 수 있다. 최대 경도는, 외부 표면에 대해, 약 50㎚ 이상, 예를 들어, 약 50㎚ 내지 약 300㎚, 약 50㎚ 내지 약 400㎚, 약 50㎚ 내지 약 500㎚, 약 50㎚ 내지 약 600㎚, 약 50㎚ 내지 약 1000㎚ 또는 약 50㎚ 내지 약 2000㎚, 또는 약 100㎚ 이상, 예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 300㎚, 약 100㎚ 내지 약 400㎚, 약 100㎚ 내지 약 500㎚, 약 100㎚ 내지 약 600㎚, 약 100㎚ 내지 약 1000㎚ 또는 약 100㎚ 내지 약 2000㎚의 압입 깊이를 따라 측정될 수 있다. 부가적으로, 경도 및 압입 깊이는 여기에서 설명된다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락의 어느 하나의 구체 예는, 여기에 기재된 바와 같은, 테이버 시험 (Taber Test)을 사용하여 500-사이클 마모 후에 외부 표면에 대해 측정된 것으로 내마모성을 나타내는 물품을 포함할 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 상기 물품은 애퍼처 (aperture)을 갖는 헤이즈미터 (haze meter)를 사용하여 측정된 것으로, 약 1% 헤이즈 이하를 포함하는 (외부 표면에 대해 측정된 것으로) 내마모성을 나타내고, 여기서, 상기 애퍼처는 약 8㎜의 직경을 갖는다. 이러한 헤이즈는 0 정도로 낮을 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 상기 물품은 약 12㎚ 이하의, 원자력 현미경에 의해 측정된 것으로, 평균 거칠기 (Ra)를 포함하는 (외부 표면에 대해 측정된 것으로) 내마모성을 나타낸다. 이러한 평균 거칠기는 0.01㎚만큼 낮을 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 상기 물품은, 600㎚ 파장에서 2mm 애퍼처로, 산란 측정용 이미지 구 (imaging sphere)를 사용하여 투과에서 거의 수직 입사로 측정된 것으로, 약 40도 이하의 극 산란 각 (polar scattering angle)에서, (1/steradian의 단위로) 약 0.05 이하의 산란 광 강도 (scattered light intensity)를 포함하는, (외부 표면에 대해 측정된 것으로) 내마모성을 나타낸다. 이러한 산란 광 강도는 0 정도로 낮을 수 있다 (1/steradian). 몇몇 사례에서, 상기 물품은, 600㎚ 파장에서 2mm 애퍼처로, 산란 측정용 이미지 구를 사용하여 투과에서 거의 수직 입사로 측정된 것으로, 약 20도 이하의 극 산란 각에서, (1/steradian의 단위로) 약 0.1 이하의 산란 광 강도를 포함하는 (외부 표면에 대해 측정된 것으로) 내마모성을 나타낸다. 이러한 산란 광 강도는 0 정도로 낮을 수 있다 (1/steradian).
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 약 400㎚ 내지 약 700㎚의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 5% 내지 약 50%의 명소시 평균 광 투과율을 나타내는 물품을 포함할 수 있다. 물품은 또한 외부 표면에서 측정된 것으로 기준점으로부터 약 12 미만의 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하의 거의 수직 입사에서 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 투과율 색 좌표를 나타낼 수 있고, 상기 기준점은 색 좌표 (a*=0, b*=0) 및 기판의 투과율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함한다. 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의된다. 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의된다. 기준점으로부터 색 시프트는, 약 10 미만, 약 8 미만, 약 6 미만, 약 4 미만, 또는 약 2 미만일 수 있다. 기준점으로부터 색 시프트는 0 만큼 작을 수 있다. 실시예에서, 약간의 색 시프트는 다-층 간섭 스택의 영향에 기인하고, 일부는 유리 기판에 의한 흡수에 기인한다. 유리 기판이 흡수하고, 약간의 색 시프트를 유발하기 때문에, 다수의 실시예에서 색 시프트 값은, 투과율에서 10 훨씬 아래로 가지 않는다. 색 시프트에 대한 더 낮은 값은, 비-흡수 또는 더 낮은 흡수 유리 기판을 사용하여 얻어질 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락의 구체 예는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에서 기재된 색 시프트를 나타낼 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, A 시리즈 광원 (series illuminants), B 시리즈 광원, C 시리즈 광원, D 시리즈 광원, 및 F 시리즈 광원으로 이루어진 군으로부터 선택된 국제 조명위원회 광원 하에서, 수직 입사에 대하여, 20도 이상, 20 내지 80도 중 적어도 하나의 각, 또는 20 내지 60도 중 적어도 하나의 각인 적어도 하나의 입사 조명각에 대해 약 12 이상의 반사된 각도 색 시프트를 나타내는 물품을 포함할 수 있고, 여기서, 각도 색 시프트는 수학식 √((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)을 사용하여 계산되고, 여기서, a*1, 및 b*1은 수직 입사에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내며, a*2, 및 b*2는 입사 조명각에서 본 경우 물품의 좌표를 나타낸다. 수직 입사에 대한 반사된 각도 색 시프트는, 약 14 이상, 약 16 이상, 약 18 이상, 약 20 이상, 약 22 이상, 또는 약 24 이상일 수 있다. 수직 입사에 대한 반사된 각도 색 시프트는 100 이하일 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, A 시리즈 광원, B 시리즈 광원, C 시리즈 광원, D 시리즈 광원, 및 F 시리즈 광원으로 이루어진 군으로부터 선택된 국제 조명위원회 광원 하에서, 수직 입사에 대하여, 20도 이상인 적어도 하나의 입사 조명각에 대해 약 12 이하의 반사된 각도 색 시프트를 나타내는 물품을 포함할 수 있고, 여기서, 각도 색 시프트는 수학식 √((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)을 사용하여 계산되고, 여기서, a*1, 및 b*1은 수직 입사에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내며, a*2, 및 b*2는 입사 조명각에서 본 경우 물품의 좌표를 나타낸다. 수직 입사에 대한 반사된 각도 색 시프트는, 약 10 이하, 약 8 이하, 약 6 이하, 6을 초과하지만 12 미만, 약 5 이하, 약 4 이하, 약 2 이하일 수 있다. 수직 입사에 대한 반사된 각도 색 시프트는 0 정도로 작을 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 수직 입사에 대한 반사된 각도 색 시프트는, 20도 내지 60도의 모든 입사 조명각, 0도 내지 60도의 모든 입사 조명각, 또는 0도 내지 90도의 모든 입사 조명각의 경우일 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 기판이 물품의 최대 경도 미만의 경도를 갖는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 다-층 간섭 스택이 복수의 층을 포함하는 물품을 포함할 수 있고, 여기서 복수의 층은 제1 저 RI 층, 및 제2 고 RI 층을 포함한다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 다층 간섭 스택이 제1 저 RI 층 및 제2 고 RI 층이 교대로 반복되도록 복수의 주기를 포함하는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 복수의 층을 포함하는 다-층 간섭 스택을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체 예에서, 다-층 간섭 스택은, 제1 저 RI 층 및 제2 고 RI 층을 포함하는 주기를 포함한다. 상기 주기는, 제1 저 RI 층 및 상기 제1 저 RI 층 상에 배치된 제2 고 RI 층 또는 그 반대를 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 상기 주기는 제3 층을 포함할 수 있다. 다-층 간섭 스택은, 제1 저 RI 층 및 제2 고 RI 층이 교대로 반복되도록 복수의 주기를 포함할 수 있다. 다-층 간섭 스택은, 약 6 주기까지, 약 10 주기까지, 약 14 주기까지, 또는 약 20 주기까지를 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 단일측 평균 광 반사율이 약 6도 내지 약 40도 범위의 시야각에서 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 2% 이하인 물품을 포함할 수 있다. 이러한 단일측 평균 광 반사율은 0 정도로 낮을 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 비정질 기판 또는 결정질 기판을 포함할 수 있다. 비정질 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 보로실리케이트 유리 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있는 유리를 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 유리는 강화될 수 있고, 화학적으로 강화된 유리의 표면으로부터 약 10 ㎛ 이상의 압축의 깊이 (단일측)까지 강화된 유리 내로 연장되는 250 MPa 이상의 표면 압축 응력 (CS)을 갖는 CS 층을 포함할 수 있다. 이러한 표면 CS는 2 GPa 이하일 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같은, 용어 "유리"는 유리, 유리-세라믹, 및 사파이어 (sapphire)를 포함하는, 적어도 부분적으로 유리로 만들어진 임의의 물질을 포함하는 것을 의미한다. "유리-세라믹"은, 유리의 제어된 결정화를 통해 생성된 물질을 포함한다. 구체 예에서, 유리-세라믹은 약 1% 내지 약 99% 결정도 (crystallinity)를 갖는다. 적절한 유리-세라믹의 예로는, Li2O-Al2O3-SiO2 시스템 (즉, LAS-시스템) 유리-세라믹, MgO-Al2O3-SiO2 시스템 (즉, MAS-시스템) 유리-세라믹, ZnO × Al2O3 × nSiO2 (즉, ZAS 시스템), 및/또는 β-석영 고용체 (β-quartz solid solution), β-스포듀멘, 코디어라이트, 및 리튬 디실리케이트를 포함하는 주 결정상을 포함하는 유리-세라믹을 포함할 수 있다. 상기 유리-세라믹 기판은, 여기서 개시된 화학적 강화 공정을 사용하여 강화될 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, MAS-시스템 유리-세라믹 기판은, Li2SO4 용융염에서 강화될 수 있고, 이에 의해 Mg2+에 대한 2Li+의 교환은 발생할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 비정질 기판이 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 보로실리케이트 유리 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함하는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 광학 코팅 상에 배치된 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅, 내-스크래치성 코팅, 또는 이의 조합을 더욱 포함하는 물품을 포함할 수 있다. 이러한 코팅은 다-층 간섭 스택 상에 또는 다-층 간섭 스택의 층들 사이에 배치될 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 광학 코팅이 약 200 nm 내지 약 3 micrometers, 또는 500㎚ 내지 약 5000㎚ 범위의 두께를 갖는 내스크래치성 층을 포함하는 물품을 포함할 수 있다. 대표적인 내스크래치성 층은, 여기서 정의된 바와 같은, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 약 10GPa 내지 약 50GPa의 범위에서 최대 경도를 나타낼 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 다층 간섭 스택이 내스크래치성 층과 기판 사이에 배치된 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 내스크래치성 층이 기판과 다층 간섭 스택 사이에 배치된 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 다층 간섭 스택이 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 내스크래치성 층이 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되며; 및 제2 부분, 내스크래치성 층, 및 제1 부분이 기판 위에 순서로 배치되는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 제1 부분이, 10 GPa 이하의 (및 0.01 GPa 만큼 낮은) 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층, 및 12 GPa 이상 (및 50 GPa 이하)의 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층을 포함하는 물품을 포함할 수 있고, 여기서, 10 GPa 미만의 경도를 갖는 제1 부분에서 층의 총 두께는, 300㎚ 이하, 200㎚ 이하, 또는 100㎚ 이하이다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 다층 간섭 스택이 10 GPa 이하의 (및 0.01 GPa 만큼 낮은) 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층, 및 12 GPa 이상 (및 50 GPa 이하)의 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층을 포함하는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 10 GPa 이하의 경도를 갖는 다층 간섭 스택에서 층의 총 두께가 800㎚ 이하, 600㎚ 이하, 500㎚ 이하, 400㎚ 이하, 또는 300㎚ 이하인 물품을 포함할 수 있다. 10 GPa 이하의 경도를 갖는 다층 간섭 스택에서 층의 총 두께는 1㎚ 이상이다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 10 GPa 이하의 경도를 갖는 다층 간섭 스택에서 층의 총 두께가 다층 간섭 스택의 총 두께의 60% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 30% 이하, 또는 20% 이하인 물품을 포함할 수 있다. 10 GPa 이하의 경도를 갖는 다층 간섭 스택에서 층의 총 두께는 1% 이상일 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 어떤 구체 예는, 물품이 약 400㎚ 내지 약 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 50% 내지 약 95%의 평균 명소시 광 투과율을 나타내는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 다층 간섭 스택이 약 400㎚ 내지 약 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 50% 내지 약 99%의 평균 명소시 광 투과율을 나타내는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 광학 코팅의 맨 위의 50㎚ 또는 맨 위의 200㎚가 제거된 경우, 상기 광학 코팅의 맨 위의 50nm 또는 맨 위의 200㎚의 제거 전 반사된 색 및 거의-수직 명소시 평균 반사율에 대하여, 거의-수직 명소시 평균 반사율이 약 10% 이하로 (및 0% 만큼 작게) 변화하고, 0 내지 90도의 모든 각에 대한 반사된 색의 총 범위가 약 12 이하 또는 약 6 이하로 (및 0 정도로 작게) 시프팅하는 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 물품이 선글라스 렌즈인 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 내스크래치성 거울인 물품을 포함할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 물품이 전자 장치용 하우징의 적어도 일부인 물품을 포함할 수 있다.
측정된 특성이 사용된 기준 광원 (reference illuminant)에 의존하는 경우, CIE F2, CIE F10, CIE F11, CIE F12 및 CIE D65 중 임의의 하나를 포함하는, 임의의 표준 광원은 사용될 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 여기서 기재된 각도 색 시프트, 기준점 색 시프트, 및 색 좌표 (a* 및/또는 b*)는 D65 및/또는 F2 광원 하에서 관찰된다. 몇몇 구체 예에서, 여기서 기재된 광학 성능은, F2 광원 공급원의 날카로운 스펙트럼 특색 (sharp spectral features)에 기인하여 더 도전적인 것으로 알려진, F2 광원 하에서 관찰된다.
몇몇 구체 예에서, 전술된 단락 중 어느 하나의 구체 예는, 약 1.8 초과의 굴절률을 갖는 다-층 간섭 스택에서 층을 포함하는 물품을 포함할 수 있다. 상기 층에 활용될 수 있는 물질은 SiNx, SiOxNy, SiuAlvOxNy, AlNx, AlOxNy 또는 이의 조합을 포함한다.
부가적인 특색 및 장점은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고,부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구항뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 구체 예를 실행시켜 용이하게 인지될 것이다.
전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 단순히 예시적인 것이고, 청구항의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다. 수반되는 도면은 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 혼입되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 구체 예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 다양한 구체 예의 원리 및 작동을 설명하기 위해 제공된다.
도 1은, 하나 이상의 구체 예에 따른, 물품의 측면도이다.
도 2는, 하나 이상의 구체 예에 따른 물품의 측면도이다.
도 3은, 하나 이상의 구체 예에 따른 물품의 측면도이다.
도 4는, 하나 이상의 구체 예에 따른 물품의 측면도이다.
도 5는, 하나 이상의 구체 예에 따른 물품의 측면도이다.
도 6은, 하나 이상의 구체 예에 따른 물품의 측면도이다.
도 7은, 하나 이상의 구체 예에 따른 물품의 측면도이다.
도 8은, 실시예 1에 따른 물품의 측면도이다.
도 9는, 실시예 1에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 10은, 실시예 1에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 11은, 실시예 1에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 12는, 실시예 1에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 13은, 실시예 2에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 14는, 실시예 2에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 15는, 실시예 2에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 16은, 실시예 2에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 17은, 실시예 3에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 18은, 실시예 3에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 19는, 실시예 3에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 20은, 실시예 3에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 21은, 실시예 4에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 22는, 실시예 4에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 23은, 실시예 4에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 24는, 실시예 4에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 25는, 실시예 5에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 26은, 실시예 5에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 27은, 실시예 5에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 28은, 실시예 5에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 29는, 실시예 6에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 30은, 실시예 6에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 31은, 실시예 6에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 32는, 실시예 6에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 33은, 실시예 7에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 34는, 실시예 7에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 35는, 실시예 7에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 36은, 실시예 7에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 37은, 실시예 8에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 38은, 실시예 8에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 39는, 실시예 8에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 40은 실시예 8에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 41은, 실시예 9에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 42는, 실시예 9에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 43은, 실시예 9에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 44는, 실시예 9에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 45는, 실시예 10에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 46은, 실시예 10에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 47은, 실시예 10에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 48은, 실시예 10에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 49는, 실시예 11에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 50은, 실시예 11에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 51은, 실시예 11에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 52는, 실시예 11에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 53은, 실시예 11A에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 54는, 실시예 11A에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 55는, 실시예 11A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 56은, 실시예 11A에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 57은, 실시예 11B에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 58은, 실시예 11B에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 59는, 실시예 11B에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 60은, 실시예 11B에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 61은, 실시예 11C에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 62는, 실시예 11C에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 63은, 실시예 11C에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 64는, 실시예 11C에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 65는, 실시예 12에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 66은, 실시예 12에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 67는, 실시예 12에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 68는, 실시예 12에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 69는, 실시예 13에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 70은, 실시예 13에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 71은, 실시예 13에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 72는, 실시예 13에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 73은 실시예 14에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 74는, 실시예 14에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 75는, 실시예 14에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 76은, 실시예 14에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 77은, 실시예 15에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 78은, 실시예 15에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 79는, 실시예 15에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 80은, 실시예 15에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 81은, 실시예 16에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 82는, 실시예 16에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 83은, 실시예 16에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 84는, 실시예 16에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 85는, 광학 코팅에 대한 경도 반응 대 층 두께를 나타낸다.
도 86은, 몇몇 구체 예에 따른 선글라스를 나타낸다.
도 87a는, 여기서 개시된 강화 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표적인 전자 장치의 평면도이다.
도 87b는, 도 87a의 대표적인 전자 장치의 사시도이다.
도 88은, 실시예에 사용된 유리 기판 물질에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 89는, 실시예 17에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 90은, 실시예 17에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 91은, 실시예 17에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 92는, 실시예 17에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 93은, 실시예 17에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 94는, 실시예 18에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 95는, 실시예 18에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 96은, 실시예 18에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 97은, 실시예 18에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 98은, 실시예 18에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 99는, 실시예 19에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 100은, 실시예 19에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 101은, 실시예 19에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 102는, 실시예 19에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 103은, 실시예 19에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 104는, 실시예 20에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 105는, 실시예 20에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 106은, 실시예 20에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 107은, 실시예 20에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 108은, 실시예 20에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 109는, 실시예 21에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 110은, 실시예 21에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 111은, 실시예 21에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 112는, 실시예 21에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 113은, 실시예 21에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 114는, 실시예 22에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 115는, 실시예 22에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 116은, 실시예 22에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 117은, 실시예 22에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 118은, 실시예 22에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 119는, 실시예 23에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 120은, 실시예 23에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 121은, 실시예 23에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 122는, 실시예 23에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 123은, 실시예 23에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 124는, 실시예 24에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 125는, 실시예 24에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 126은, 실시예 24에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 127은, 실시예 24에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 128은, 실시예 24에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 129는, 실시예 25에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 130은, 실시예 25에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 131은, 실시예 25에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 132는, 실시예 25에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 133은, 실시예 25에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 134는, 실시예 26에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 135는, 실시예 26에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 136은, 실시예 26에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 137은, 실시예 26에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 138은, 실시예 26에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 139는, 실시예 27에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 140은, 실시예 28에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 141은, 실시예 28에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 142는, 실시예 28에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 143은, 실시예 28에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 144는, 실시예 28에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 145는, 실시예 28A에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 146은, 실시예 28A에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 147은, 실시예 28A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 147a는, 실시예 28A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 148은, 실시예 28A에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 149는, 실시예 28A에 대한 경도를 나타낸다.
도 150은, 실시예 29에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 151는, 실시예 29에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 152는, 실시예 29에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 153은, 실시예 29에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 154는, 실시예 29에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 155는, 실시예 29A에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 156은, 실시예 29A에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 157는, 실시예 29A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 157a는 실시예 29A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 158은, 실시예 29A에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 159는, 실시예 29A에 대한 경도를 나타낸다.
도 160은, 실시예 30에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 161은, 실시예 30에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 162는, 실시예 30에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 163은, 실시예 30에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 164는, 실시예 30에 대한 명소시 반사율을 나타낸다.
도 165는, 실시예 30A에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 166은, 실시예 30A에 대한 투과된 색을 나타낸다.
도 167은, 실시예 30A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 167a는, 실시예 30A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 168은, 실시예 30A에 대한 반사된 색을 나타낸다.
도 169는, 실시예 30A에 대한 경도를 나타낸다.
이하 언급은 다양한 구체 예에 대해 매우 상세하게 만들어질 것이고, 이의 실시예들은 수반되는 도면에 예시된다.
몇몇 적용의 경우, 상대적으로 높은 수준의 반사율 및/또는 선명한 색은, 높은 경도 및 내스크래치성을 또한 제공하는 경질코팅에서 요구될 수 있다. 이러한 적용들은, 선글라스, 스마트폰 및 유사 장치의 RF 투명 백킹 (transparent backings) 또는 하우징, 헤드-업 디스플레이 시스템, 자동차 창문, 거울, 및 디스플레이 표면, 건축용 유리 및 표면, 및 기타 장식용, 광학용, 디스플레이용, 또는 보호용 적용들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 반사율 및/또는 색은 코팅된 표면에 스크래치 또는 손상이 발생하는 경우, 광학 특성에서 최소 변화를 나타내는 것이 바람직할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 선글라스 및 스마트폰용 하우징과 같은 적용들을 위한 내스크래치성, 고-반사율 및/또는 선명한 색 코팅을 위한 설계는 제공된다. 코팅 구조는, 선택적으로 금속층과 조합하여, 경질 산화물, 질화물, 또는 산질화물 층들을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에서, 구조에 금속이 없을 수 있고, 높은 반사율 및/또는 색은, 경질 코팅 물질을 포함하는 설계된 다층 광학 코팅에서 광학 간섭에 의해 전적으로 발생될 수 있다. 구조로부터의 금속의 부재는, 코팅된 물품의 전체 접착력 및 내스크래치성을 개선할 수 있다.
다양한 구체 예의 경질, 내-스크래치성 코팅 설계는, 이들의 광학 성능에 따라, 특히 경질코팅된 표면의 반사율 및 반사된 색에 의해 분류될 수 있다. 하나의 이러한 분류 및 잠재적 적용들의 세트는 아래에 기재된다.
카테고리 1: 낮은 반사율, 회색:
R < 10%, < 8%, < 4%, < 2%, 또는 심지어 < 1% (거의-수직 입사에서 명소시 평균 반사).
0 내지 90도의 모든 입사각에 대해; -12 < (a* 및 b*) < 12 ('중간'색); -10 < (a* 및 b*) < 1 (청-록색 편향된 색); -6 < (a* 및 b*) < 6 ('색조가 약한' 색). (CIE L* a* b* 공간에서 측정된 바와 같은 색).
바람직한 적용들은, 디스플레이 커버, 안경, 선글라스의 내 (눈을-향한) 측, 스마트폰 커버, 스마트 시계, 및 스마트폰 백킹 (예를 들어, 경질코팅된 유리 또는 유리 세라믹)을 포함한다.
카테고리 2: 낮은 반사율, 선명한 색:
R < 10%, < 8%, < 4%, < 2%, 또는 심지어 < 1% (거의-수직 입사에서 명소시 평균 반사).
0 내지 90도의 몇몇 입사각에 대해; a* 또는 b* > 12, 또는 > 20; a* 또는 b* < -12, 또는 < -20. (CIE L* a* b* 공간에서 측정된 바와 같은 색).
바람직한 적용들은, 스마트폰 백킹 (예를 들어, 경질코팅된 유리 또는 유리 세라믹), 선글라스의 외부 또는 내부를 포함한다.
카테고리 3: 높은 반사율, 회색:
R > 10%, > 15%, > 20%, > 30%, > 40%, > 50% (400-700nm 범위에서 명소시 평균 반사 또는 최대 반사율).
0 내지 90도의 모든 입사각에 대해; -12 < (a* 및 b*) < 12 ('중간'색); -10 < (a* 및 b*) < 1; -6 < (a* 및 b*) < 6 ('색조가 약한' 색); (CIE L* a* b* 공간에서 측정한 바와 같은 색).
바람직한 적용들은 스마트폰 백킹 (예를 들어, 경질코팅된 유리 또는 유리 세라믹), 선글라스 외부, 내-스크래치성 거울을 포함한다.
카테고리 4: 높은 반사율, 선명한 색:
R > 10%, > 15%, > 20%, > 30%, > 40%, > 50% (400-700nm 범위에서 명소시 평균 반사 또는 최대 반사율).
0 내지 90도의 몇몇 입사각에 대해; a* 또는 b* > 12, 또는 > 20; a* 또는 b* < -12, 또는 <-20. (CIE L* a* b* 공간에서 측정된 바와 같은 색).
바람직한 적용들은, 스마트폰 백킹 (예를 들어, 경질코팅된 유리 또는 유리 세라믹), 선글라스의 외부, 내스크래치성 거울을 포함한다.
매립된 광학 층들 (Buried Optical Layers)
몇몇 구체 예에서, 상기 4개의 카테고리의 각각에서 나타날 수 있는 서브-카테고리는, "매립된" 광학 층들을 갖는 코팅된 물품을 포함한다. 이들 경우에서, 내스크래치성은 두꺼운 (예를 들어, 500nm - 5000nm 두께) 경질 내스크래치성 층 아래에 광학 간섭 또는 반사 층 중 대부분의 층들, 3개 외에 모든 층, 또는 1개 외에 모든 층을 매립하여 향상될 수 있다. 300nm 이하, 200nm 이하, 또는 심지어 100nm 이하의 더 낮은-경도 또는 저-굴절률 물질 (예를 들어, SiO2)은, 경질코팅된 물품의 두꺼운 경질층 위에 있을 (즉, 외-향 또는 사용자 표면 상에 배치될) 수 있다. 두꺼운 경질층 위에 더 낮은-경도 또는 저-굴절률 물질의 양은, 0일 수 있거나, 또는 1㎚ 이상일 수 있다.
이러한 두꺼운, 경질 내스크래치성 층은, 실제로 단일 물질 또는 단일 층일 필요는 없고, 오히려 두꺼운 경질층은 "초격자 (superlattice)" 구조, 또는 다수의 물질, 조성물, 또는 구조적 층들 또는 구배를 포함하는 기타 경질층 구조와 같은, 많은 얇은 층들 또는 나노층들을 포함할 수 있다. 대표적인 구조는, WO2016/138195에 개시되어 있으며, 이의 전체 내용은 참고로서 병합된다.
구체 예에서, 코팅 설계에서 저-굴절률 (또한 저-지수 (low-index)로 불림) 물질의 양 또는 두께를 정량화하는 것은 유용할 수 있다. 저-지수 물질 (일반적으로 약 1.6 아래의 굴절률을 갖는 것으로 정의됨)은 통상적으로 또한 더 낮은-경도 물질이다. 따라서, 코팅 설계에서 저-굴절률 물질의 양을 최소화하는 것이 바람직하지만, 어느 정도의 저-굴절률 물질은 통상적으로 반사 및 색 목표를 효율적으로 조정하는데 요구된다. (구체 예에서 더 낮은-경도 물질인 것으로 이해되는) 저-지수 물질의 두께 및 분율 (fraction)은, 총 코팅 두께의 절대 두께 및 분율의 측면에서 설계 기술서 표준 (design descriptions)에 표시된다. 전체 코팅에서 저-굴절률 물질의 총량뿐만 아니라 코팅 설계에서 가장 두꺼운 고-경도 층 위에 있는 저-지수 물질의 양을 모두 정량화하는 것은 유용할 수 있다. 코팅 설계에서 가장 두꺼운 고-경도 층은, 그 아래의 층을 스크래치 및 손상으로부터 보호하는데, 이는 가장 두꺼운 고-경도 층 위에 저-지수 층이 스크래치 및 기타 타입의 손상에 가장 민감하다는 것을 의미한다. 전술한 바와 같이, 가장 두꺼운 고-경도 층은, 단일 모놀리식 물질 (monolithic material)일 필요는 없지만, 두꺼운 고-경도 층이 전체 코팅 스택의 최대 또는 평균 경도보다 높은 최대 경도 또는 평균 경도를 갖는 모놀리식 또는 '복합' 영역을 형성한다는 전제하에서, 다수의 층들 또는 물질을 포함하는 초격자 또는 기타 층상 구조 (layered structure)를 형성할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 경질 물질의 두꺼운 층 아래에 광학 코팅의 다수의 층들을 매립하는 것은, 코팅의 맨 위 50-500nm의 제거에 상대적으로 민감하지 않은 명소시 평균 반사율 및 D65 색을 갖는 코팅된 물품 및 필름을 결과할 수 있다. 이것은, 고 경도의 보호에 부가하여, 광학 설계가 또한 손상 부위가 발생할 때 이의 가시성을 줄이도록 조정된다는 것을 의미한다. 실시예 1 내지 16의 코팅은, 가장 두꺼운 경질층의 두께 변화에 상대적으로 둔감하도록 설계되어, 이들 코팅 설계가 실질적으로 광학 성능의 변화 없이 약 0.5-10 microns의 범위에서 가장 두꺼운 경질층의 두께를 변화시켜 조정될 수 있음을 의미한다. 실시예 11은, 실시예 11A, 11B 및 11C와 비교한 경우, 이러한 둔감성 (insensitivity)을 보여준다. 가장 두꺼운 경질층의 두께를 증가시켜 선택된 압입 깊이에서의 내스크래치성 및 경도는 증가할 수 있다.
여기서 상세하게 설명된 설계는, 고-반사율, 착색, 및 색-시프팅 내-스크래치성 경질코팅의 다양한 구체 예를 예시한다. 이들 코팅은 이들의 높은 물질 경도에 기인하여 내스크래치성을 갖는다. 부가적으로, 코팅은, 스크래치 또는 손상에 기인하여 코팅 물질의 일부가 제거되는 경우에도, 많은 시야각에 걸쳐 평균 반사율, 평균 투과율, 및 색의 범위가 최소로 변화되도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 0 내지 90도의 모든 입사각에 걸쳐 관찰되는 색의 범위는, 맨-위 코팅 물질의 50, 200, 또는 심지어 500nm의 제거시, a* 및/또는 b*에 대해 5 이하, 또는 2 이하 만큼 변화될 수 있다. 0 내지 90도의 입사각에 걸쳐 관찰되는 색의 범위는, 이러한 제거시에 전혀 변화하지 않을 수 있다. 평균 반사율 또는 투과율 (예를 들어, 명소시 평균)은, 코팅의 상부로부터 유사한 물질 제거로 10% 미만, 5% 미만, 또는 심지어 2% 미만 만큼 변화될 수 있다. 이러한 제거시 평균 반사율 또는 투과율은 0% 만큼 적게 변화될 수 있다. 코팅 물질 제거에 대한 이러한 고유한 광학 둔감도 (insensitivity)는, 전통적인 광학 필름 설계에서는 일반적이지 않다.
물질
몇몇 구체 예에서, 코팅 구조는, 선택적으로 금속층과 조합하여, 경질 산화물, 질화물, 또는 산질화물 층을 포함할 수 있다. 바람직한 경질코팅 물질은, SiNx, AlOxNy, 및 SiuAlvOxNy를 포함한다. "AlON" 및 "SiAlON" 계 조성물은, 경도, 굴절률, 막 응력 (film stress), 및 낮은 광 흡수의 원하는 조합을 달성하기 위해 적절히 조정되는 경우, 여기에 개시된 광학 설계에서 실질적으로 상호교환 가능한 것으로 밝혀졌다. PECVD와 같은 기타 공정도 본 개시의 코팅을 제조하기 위한 수단이긴 하지만, 바람직한 박막 증착 공정은, 반응성 또는 금속-모드 스퍼터링 (metal-mode sputtering)이다. 본 개시의 목적을 위해, AlOxNy 및 SiuAlvOxNy의 단일 및 다-층 필름은, 반응성 및 금속-모드 스퍼터링에 의해 제조되고, 이들의 경도 및 광학 특성은 원하는 범위를 달성하도록 조정된다. 적절한 제조 공정은, 예를 들어, US 9,335,444호에 기재되며, 이의 전체적인 내용은 여기에 참조로서 병합된다. 이들 코팅의 측정된 광학 특성은, 본 개시의 모델링된 실시예를 발생시키기 위한 박-막 설계 시뮬레이션에 사용된다.
(경질층 또는 연질층일 수 있는) 광학 층은 또한 SiO2, Al2O3, TiO2, Nb2O5, SiOxNy, Ta2O5, HfO2, 기술분야에서 알려진 기타 물질, 및 혼합물과 같은 박말 기술에서 알려진 부가적인 물질, 층상 구조, 및 이의 조합을 포함할 수 있다.
색 및 색 시프트
몇몇 경우에, 내스크래치성 코팅은, 상대적으로 회색 (은색) 및 광 입사각에 따라 색에서 상대적으로 작은 변화를 갖도록 설계될 수 있다. 다른 경우에, 색은 시야각에 따라 설계된 색 및 색 변화; 예를 들어, 더 높은 각도에서 회색 또는 자주색 또는 금색으로 시프팅하는 수직 입사 반사에서 청색; 오렌지-금색 오프-축으로 축 시프팅시 자-적색 (purple-red); 녹색 또는 청색 오프-축으로 축 시프팅시 금색, 및 기타 관련된 조합을 달성하도록 조정될 수 있다. 색의 추가 예시는 실시예에 있다.
이러한 경질코팅으로 발생된 다른 색들은, 적색, 오렌지, 금색 (노란색), 녹색, 청색, 자주색에 이르기까지 전체 색 팔레트 (color palette)에 걸쳐 있을 수 있다. 몇몇 경우에서, 색은, 여러 색에 걸쳐 각도에 따라 시프팅될 수 있다. 기타 경우에서, 색은, 입사각에 따라 a* 및 b* 내에 특정 범위로 제한될 것이다. "선명한 색" 코팅은, 여전히 바람직하게는, 몇몇 구체 예에서, 시야각에 따라 이의 색에 제한이 있을 수 있다. 예를 들어, "녹색" 코팅은, 0 내지 90도의 모든 시야각에 대해 a*가 5 미만 또는 1 미만일 수 있다. '청색' 또는 '청-록색' 코팅은, 0 내지 90도의 모든 시야각에서 b*가 5 미만 또는 1 미만일 수 있다. '적색' 또는 '오렌지색' 또는 '자주색' 코팅은, 0 내지 90도의 모든 시야각에 대해 -5 초과 또는 -1 초과일 수 있다. '금색' 코팅은, 0 내지 90도의 모든 시야각에 대해 -5를 초과하거나 또는 -1를 초과하는 b*를 가질 수 있다. 이러한 제한은, 서로 조합되어 선명한-색 코팅으로 설계된 색을 생성할 수 있는데, 예를 들어, "청-록색" 코팅은, 모든 시야각에 대해 5 미만의 b* 및 5 미만의 a*의 제한으로 조합될 수 있다. "적-금색" 코팅은, 모든 시야각에 대해 -5 초과의 b* 및 -5 초과의 a*의 제한으로 조합될 수 있다. 기타 색 조합 및 제한은 가능하다.
적용들
몇몇 구체 예에서, 적용들은 스마트폰 백킹 (예를 들어, 경질코팅된 유리 또는 유리 세라믹), 선글라스의 외부, 내-스크래치성 거울을 포함한다. 이러한 구체 예에 적절한 내스크래치성, 고-반사율 및/또는 선명한 색 코팅을위한 설계의 실시예는 여기에 제공된다.
다른 기판은 다른 적용들에 사용될 수 있다. 여기에서의 모델링된 실시예는, 선글라스 적용에 적합하고, 화학적으로 강화될 수 있는 부분적으로 흡수하는 유리 기판인, Corning Grey 17 (미국 뉴욕주, 코닝 소재의 Corning Incorporated로부터 입수 가능한 유리 코드 82524)을 사용한다. 도 88은, Corning Grey 17의 1.9㎜ 두께 기판에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 다양한 파장에서 Corning Grey 17의 굴절률은, 480㎚에서 1.53367; 486.1㎚에서 1.53312; 546.1㎚에서 1.52853; 587.6㎚에서 1.52618; 643.8㎚에서 1.52366; 및 656.3㎚에서 1.52323이다. 대안적인 기판 (Gorilla 유리와 같은 투명한 비-흡수 유리, 또는 화학적으로 강화된 검정 유리 세라믹과 같은 유리 세라믹)도 이러한 코팅 설계를 위한 기판으로 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 제1-표면 반사율 및 반사된 색 값은, 이러한 다른 기판의 선택과 실질적으로 동일하게 유지된다 (반면에 투과 값은 기판의 선택에 의해 크게 변화될 것이다). 검정 유리-세라믹 기판의 경우, 전체 물품 투과는, 10% 미만 또는 1% 미만일 수 있다. 투명한 비-흡수성 기판의 경우, 투과율은 대략 코팅의 100-%반사율 (1st 표면), 또는 코팅의 100-4-%반사율 (후자의 경우 투명 유리 기판의 미코팅 표면의 후면으로부터 4% 반사율을 차지함)일 것이다.
기타 층들
몇몇 구체 예에서, 여기서 기재된 경질코팅 설계는, 금속층 또는 흡수층과 조합될 수 있다. 흡수층은 코팅된 물품의 사용자 측에 대한 반사율을 최소화하는 것이 바람직한 선글라스 적용에 특히 유용할 수 있다. 이러한 경우에, 사용자의 눈을 향하는 흡수 유리 기판과 같은, 사용자 측에 대해 흡수 물질의 경질코팅, 및 외부 환경에 대하여 반사율 또는 내스크래치성 모두를 위한 물품의 외-향 표면에 대해 반사 또는 착색 경질코팅을 위치시키고 것이 바람직할 수 있다. 한쪽만의 흡수 물품 구조를 혼입하는 경우에서, 물품의 양 측으로부터의 반사율은, 흡수재 (absorber)에 의해 변할 수 있다. 이들 경우에서, 별도로 명시되지 않는 한, 여기에 인용된 반사율 값은, 환경을-향한 표면, 경질코팅된 표면, 또는 환경과 경질코팅/반사 층 사이에 낮은 수준의 흡수를 갖는 표면에 적용될 것이다. 몇몇 구체 예에서, 접착력 및 내스크래치성을 최대화하기 위해, 상기 실시예에서와 같이, 스택으로부터 금속을 배제하는 것이 바람직할 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 안경 또는 선글라스의 양면이 특히 세정 동안, 마모될 수 있으므로, 안경 또는 선글라스 렌즈의 양면에 내-스크래치성 코팅을 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 흡수성 선글라스 또는 안경 렌즈의 경우에서, 선글라스 렌즈의 외부 표면 상에 더 높은-반사율 내-스크래치성 코팅, 및 선글라스 렌즈의 내부 (사용자 눈을 향한) 표면 상에 항-반사 내-스크래치성 코팅을 배치하는 것이 종종 바람직할 것이다. 예를 들어, 렌즈의 외부 표면 (전면) 상에 코팅은, WO2014182639 (실시예 1 및 13)에 기재된 것과 같은, 기타 코팅뿐만 아니라 본 개시의 모델링된 실시예를 포함하여, 8%를 초과하는 명소시 평균 반사율을 가질 수 있다. 렌즈의 내부 표면 (후면)은, 본 개시의 모델링된 실시예뿐만 아니라, WO2016018490 (실시예 11)에 기재된 것과 같은, 기타 코팅을 포함하는, 2% 아래의 명소시 평균 반사율을 갖는 경질코팅을 가질 수 있다. WO2016018490호 및 WO2014182639호는 이의 전체적인 내용이 참조로서 병합된다.
몇몇 구체 예에서, 내-스크래치성 코팅이 안경 또는 선글라스 렌즈의 양면에 배치되는 경우, 높은 경도 및 내스크래치성은 양 표면에 부여된다. 이러한 경우에서, 선글라스의 내부 표면에 대해 저-반사율 코팅 (예를 들어, <4% 명소시 평균 반사율) 및 외부 표면에 대해 고-반사율 코팅 (예를 들어, >6% 명소시 평균 반사율)을 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 상황에서, 구성요소의 순서는 1) 사용자의 눈; 2) 저-반사율 코팅; 3) 흡수 유리 기판; 4) 고-반사율 코팅; 5) 태양 또는 주변 환경일 것이다. 저-반사율 코팅은, 예를 들어, WO2016018490호 (실시예 11)에 기재된 코팅, 또는 본 개시의 저-반사율 코팅 중 어느 하나일 수 있다. 고-반사율 코팅은, 예를 들어, WO2014182639호 (실시예 1 및 13)에 기재된 바와 같은 코팅, 또는 본 개시의 고-반사율 코팅 중 어느 하나일 수 있다.
선글라스와는 달리, 안경 적용에서, 투명 (비-흡수 유리 기판)의 양면에 저-반사율 내-스크래치성 코팅을 활용하는 것이 바람직할 수 있다. 기타 경우에서, 아마도 안경이나 선글라스의 외향 표면에 대해, 단일 내스크래치성 코팅을 사용하는 것이 좀 더 비용-효율적일 것이다.
몇몇 구체 예에서, 여기서 기재된 코팅은 또한 자동차 유리 적용, 예를 들어, 측면 창 또는 선루프 또는 램프 커버에 유용할 수 있다. 코팅은, 높은 내스크래치성 및 내후성을 가지면서 미적 반사 또는 색을 제공할 수 있다.
여기에서의 개시에 기초하여 고려되고 구체화될 수 있는 파라미터는, 다음을 포함한다:
- 코팅된 물품, 코팅 표면의 경도.
- 코팅 스택에서 연질 (통상적으로 더 낮은 굴절률) 물질의 분율.
- 코팅 스택에서 연질 물질의 총량 (두께).
- 가장 두꺼운 고경도 (고 굴절률) 층의 노출된 (기판에서 먼) 측에 대한 연질 물질의 총량 (두께).
- 가시 범위에서 최대 반사율.
- 원래 그대로의 상태 및 '손상된' 상태에서 가시 범위의 평균 반사율 (예를 들어, 명소시 평균 반사율).
- (흡수 물질 또는 기질과 조합하여 또는 조합 없이) 가시 범위에서 투과율.
- 원래 그대로의 상태 및 '손상된' 상태에서, 광학 입사각으로 반사된 색 및 색 시프트.
- 원래 그대로의 상태 및 '손상된' 상태에서, 광학 입사각으로 투과된 색 및 색 시프트.
도 1을 참조하면, 하나 이상의 구체 예에 따른 물품 (100)은, 기판 (110), 및 상기 기판상에 배치된 광학 코팅 (120)을 포함할 수 있다. 상기 기판 (110)은 대립 주 표면 (112, 114) 및 대립 부 표면 (116, 118)을 포함한다. 상기 광학 코팅 (120)은 제1 대립 주 표면 (112) 상에 배치된 것으로 도 1에 나타내었지만; 그러나, 상기 광학 코팅 (120)은, 제1 대립 주 표면 (112) 상에 배치되는 대신에 또는 부가적으로, 제2 대립 주 표면 (114) 및/또는 대립 부 표면 중 하나 또는 둘 모두에 배치될 수 있다. 상기 광학 코팅 (120)은 외부 표면 (122)를 형성한다.
상기 광학 코팅 (120)은 적어도 하나의 물질의 적어도 하나의 층을 포함한다. 용어 "층"은 단일 층을 포함할 수 있거나, 또는 하나 이상의 서브-층을 포함할 수 있다. 이러한 서브-층은 서로 직접 접촉될 수 있다. 상기 서브-층은 동일한 물질 또는 둘 이상의 다른 물질로 형성될 수 있다. 하나 이상의 선택적인 구체 예에서, 이러한 서브-층은 이들 사이에 배치된 다른 물질의 중간층 (intervening layers)을 가질 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 층은 하나 이상의 인접 및 연속 층 및/또는 하나 이상의 불연속 및 중단 층 (interrupted layers) (즉, 서로 근접하게 형성된 다른 물질을 갖는 층)을 포함할 수 있다. 층 또는 서브-층은, 불연속 침착 (discrete deposition) 또는 연속 침착 공정을 포함하는, 기술분야에서 알려진 어떤 방법에 의해 형성될 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 상기 층은 오직 연속 침착 공정, 또는 선택적으로, 오직 불연속 침착 공정을 사용하여 형성될 수 있다.
광학 코팅 (120)의 두께는 약 1㎛ 이상일 수 있지만, 여전히 여기에 기재된 광학 성능을 나타내는 물품을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 광학 코팅 (120) 두께는 약 1㎛ 내지 약 20㎛ (예를 들어, 약 1㎛ 내지 약 10㎛, 또는 약 1㎛ 내지 약 5㎛)의 범위일 수 있다. 박막 요소 (예를 들어, 내-스크래치성 층, 광학 필름의 층, 등)의 두께는, 단일측의 주사 전자 현미경 (SEM) 또는 광학 타원편광법 (optical ellipsometry)에 의해 (예를 들어, n & k 분석기에 의해), 또는 박막 반사측정 (thin film reflectometry)에 의해 측정된다. 다층 요소 (예를 들어, 광학 필름 스택의 층)의 경우, SEM에 의한 두께 측정은 바람직하다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "배치"는 기술분야에서 임의의 알려진 방법을 사용하여 표면상으로 물질을 코팅, 침착 및/또는 형성하는 것을 포함한다. 배치된 물질은, 여기에 정의된 바와 같은, 층을 구성할 수 있다. 문구 "에 대해 배치된"은, 물질이 표면과 직접 접촉되도록 표면상으로 물질을 형성하는 경우를 포함하고, 또한 배치된 물질과 표면 사이에 하나 이상의 중간 물질로, 물질이 표면상에 형성된 경우를 포함한다. 중간 물질은, 여기에 정의된 바와 같이, 층을 구성할 수 있다.
도 2에서 나타낸 바와 같이, 상기 광학 코팅 (120)은 다수의 층 (130A, 130B)을 포함할 수 있는, 다-층 간섭 스택 (130)을 포함한다. 하나 이상의 구체 예에서, 상기 다-층 간섭 스택 (130)은 둘 이상의 층을 포함하는 주기 (132)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 둘 이상의 층은 서로 다른 굴절률을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 주기 (132)는 제1 저 RI 층 (130A) 및 제2 고 RI 층 (130B)을 포함한다. 제1 저 RI 층 및 제2 고 RI 층의 굴절률에서 차이는 약 0.01 이상, 0.05 이상, 0.1 이상 또는 심지어 0.2 이상일 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 다-층 간섭 스택 (130)은 다수의 주기 (132)를 포함할 수 있다. 단일 주기는 제1 저 RI 층 (130A) 및 제2 고 RI 층 (130B)을 포함하고, 다수의 주기가 제공된 경우, (예시를 위해 "L"로 지명된) 제1 저 RI 층 (130A) 및 (예시를 위해 "H"로 지명된) 제2 고 RI 층 (130B)은, 제1 저 RI 층 및 제2 고 RI 층이 다-층 간섭 스택 (130)의 물리적 두께에 따라 교대되도록 나타내게, 다음의 층의 순서: L/H/L/H 또는 H/L/H/L로 교대된다. 도 2의 실시예에서, 다-층 간섭 스택 (130)은 3주기를 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 다-층 간섭 스택 (130)은 25주기까지 포함할 수 있다. 예를 들어, 다-층 간섭 스택 (130)은 약 2 내지 약 20 주기, 약 2 내지 약 15 주기, 약 2 내지 약 10 주기, 약 2 내지 약 12 주기, 약 3 내지 약 8 주기, 약 3 내지 약 6 주기를 포함할 수 있다.
도 3에서, 다-층 간섭 스택 (130)은, 제2 고 RI 층 (130B)보다 더 낮은 굴절률 물질을 포함할 수 있는, 부가적인 캡핑 층 (capping layer) (131)을 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 주기 (132)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 제3층 (130C)을 포함할 수 있다. 상기 제3층 (130C)은 저 RI, 고 RI 또는 중간 RI를 가질 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 상기 제3층(들) (130C)은 제1 저 RI 층 (130A) 또는 제2 고 RI 층 (130B)과 동일한 RI를 가질 수 있다. 다른 구체 예에서, 상기 제3층 (130C)은 제1 저 RI 층 (130A)의 RI과 제2 고 RI 층 (130B)의 RI 사이에 있는 중간 RI를 가질 수 있다. 선택적으로, 상기 제3층 (130C)은 2nd 고 RI 층 (130B)을 초과하는 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제3층은 다음의 대표적인 배열에서 다-층 간섭 스택 (130)에 제공될 수 있다: L제3층/H/L/H/L; H제3층/L/H/L/H; L/H/L/H/L제3층; H/L/H/L/H제3층; L제3층/H/L/H/L/H제3층; H제3층/L/H/L/H/L제3층; L제3층/L/H/L/H; H제3층/H/L/H/L; H/L/H/L/L제3층; L/H/L/H/H제3층; L제3층/L/H/L/H/H제3층; H제3층/H/L/H/L/L제3층; L/M제3층/H/L/M/H; H/M/L/H/M/L; M/L/H/L/M; 및 다른 조합. 이들 배열에서, 아래 첨자가 없는 "L"은 제1 저 RI 층을 의미하고, 아래 첨가가 없는 "H"는 제2 고 RI 층을 의미한다. "L제3 서브-층"에 대한 기준은 저 RI를 갖는 제3층을 의미하고, "H제3 서브-층"은 고 RI를 갖는 제3층을 의미하며, "M"은, 모든 1st 층 및 2nd 층에 대하여, 중간 RI를 갖는 제3층을 의미한다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "저 RI", "고 RI" 및 "중간 RI"은 다른 RI에 대한 상대 값을 지칭한다 (예를 들어, 저 RI < 중간 RI < 고 RI). 하나 이상의 구체 예에서, 용어 "저 RI"는, 제1 저 RI 층 또는 제3층으로 사용된 경우, 약 1.3 내지 약 1.7 또는 1.75의 범위를 포함한다. 하나 이상의 구체 예에서, 용어 "고 RI"는, 제2 고 RI 층 또는 제3층으로 사용된 경우, 약 1.7 내지 약 2.5 (예를 들어, 약 1.85 이상)의 범위를 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 용어 "중간 RI"는, 상기 제3층으로 사용된 경우, 약 1.55 내지 약 1.8의 범위를 포함한다. 몇몇 사례에서, 저 RI, 고 RI 및 중간 RI에 대한 범위는 중첩될 수 있다; 그러나, 대부분의 사례에서, 다-층 간섭 스택 (130)의 층은: 저 RI < 중간 RI < 고 RI의 RI에 관한 일반적인 관계를 갖는다.
제3층(들) (130C)은 주기 (132)로부터 개별층 (separate layer)으로 제공될 수 있고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 주기 또는 다수의 주기와 캡핑 층 (131) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3층(들)은 또한 주기 (132)로부터 개별층으로 제공될 수 있고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 기판 (110)과 다수의 주기 (132) 사이에 배치될 수 있다. 제3층(들) (130C)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 캡핑층 (131) 대신에 또는 캡핑 층에 부가하여 부가적인 코팅 (140)에 부가적으로 사용될 수 있다.
다-층 간섭 스택 (130)에 사용하는데 적절한 대표적인 물질은: SiO2, Al2O3, GeO2, SiO, AlOxNy, AlN, SiNx, SiOxNy, SiuAlvOxNy, Ta2O5, Nb2O5, TiO2, ZrO2, TiN, MgO, MgF2, BaF2,CaF2, SnO2, HfO2, Y2O3, MoO3, DyF3, YbF3, YF3, CeF3, 고분자, 불소 중합체 (fluoropolymers), 플라즈마-중합 고분자 (plasma-polymerized polymers), 실록산 중합체 (siloxane polymers), 실세스퀴녹산, 폴리이미드, 불소화 폴리이미드 (fluorinated polyimides), 폴리에테르이미드 (polyetherimide), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone), 폴리페닐설폰 (polyphenylsulfone), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate), 아크릴 고분자 (acrylic polymers), 우레탄 고분자 (urethane polymers), 폴리메틸메타아크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 내-스크래치성 층에 사용하기에 적절한 하기에 인용된 다른 물질 및 기술분야에 알려진 다른 물질을 포함한다. 제1 저 RI 층에 사용하는데 적합한 물질의 몇몇 예로는 SiO2, Al2O3, GeO2, SiO, AlOxNy, SiOxNy, SiuAlvOxNy, MgO, MgAl2O4, MgF2, BaF2, CaF2, DyF3, YbF3, YF3, 및 CeF3를 포함한다. 제1 저 RI 층에 사용하기 위한 물질의 질소 함량은 (예를 들어, Al2O3 및 MgAl2O4과 같은 물질에서) 최소화될 수 있다. 제2 고 RI 층에 사용하기 위해 적합한 물질의 몇몇 예로는 SiuAlvOxNy, Ta2O5, Nb2O5, AlN, Si3N4, AlOxNy, SiOxNy, HfO2, TiO2, ZrO2, Y2O3, Al2O3, MoO3 및 다이아몬드-형 탄소를 포함한다. 제2 고 RI 층 및/또는 내-스크래치성 층에 대한 물질의 산소 함량은, 특히 SiNx 또는 AlNx 물질에서 최소화될 수 있다. AlOxNy 물질은 산소-도핑된 AlNx인 것으로 고려될 수 있다. 즉, 이들은 AlNx 결정 구조 (예를 들어, 섬유아연석 (wurtzite))를 가질 수 있고, AlON 결정 구조를 가질 필요가 없다. 대표적인 바람직한 AlOxNy 고 RI 물질은, 30 atom% 내지 약 50 atom% 질소를 포함하면서, 약 0 atom% 내지 약 20 atom% 산소, 또는 약 5 atom% 내지 약 15 atom% 산소를 포함할 수 있다. 대표적인 바람직한 SiuAlvOxNy 고 RI 물질은, 약 10 atom% 내지 약 30 atom% 또는 약 15 atom% 내지 약 25 atom% 실리콘, 약 20 atom% 내지 약 40 atom% 또는 약 25 atom% 내지 약 35 atom% 알루미늄, 약 0 atom% 내지 약 20 atom% 또는 약 1 atom% 내지 약 20 atom% 산소, 및 약 30 atom% 내지 약 50 atom% 질소를 포함할 수 있다. 전술된 물질은 약 30중량%까지 수소가 첨가될 수 있다. 중간 굴절률을 갖는 물질을 원하는 경우, 몇몇 구체 예는 AlN 및/또는 SiOxNy를 활용할 수 있다. 제2 고 RI 층 및/또는 내-스크래치성 층의 경도는 특별한 특징일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 제2 고 RI 층 및/또는 내-스크래치성 층의 최대 경도는, 약 10 GPa 이상, 약 12 GPa 이상, 약 15 GPa 이상, 약 18 GPa 이상, 또는 약 20 GPa 이상일 수 있다. 몇몇 경우에서, 제2 고 RI 층 물질은 단일 층으로 침착될 수 있고, 내스크래치성 층을 특징으로 할 수 있으며, 이 단일 층은 반복적 경도 측정 (repeatable hardness determination)을 위해 약 500 내지 2000㎚의 두께를 가질 수 있다.
하나 이상의 구체예들에서, 다-층 간섭 스택 (130)의 층(들) 중 적어도 하나는, 특정 광학 두께 범위를 포함할 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "광학 두께"는, (n*d)에 의해 결정되며, 여기서 "n"은 서브-층의 RI를 지칭하고, "d"는 층의 물리적 두께를 지칭한다. 하나 이상의 구체예들에서, 다-층 간섭 스택 (130)의 층들 중 적어도 하나는, 약 2㎚ 내지 약 200㎚, 약 10㎚ 내지 약 100㎚, 약 15㎚ 내지 약 100㎚, 약 15 내지 약 500㎚, 또는 약 15 내지 약 5000㎚의 범위에서 광학 두께를 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 다-층 간섭 스택 (130) 내의 모든 층은, 약 2㎚ 내지 약 200㎚, 약 10㎚ 내지 약 100㎚, 약 15㎚ 내지 약 100㎚, 약 15 내지 약 500㎚, 또는 약 15 내지 약 5000㎚의 범위에서 광학 두께를 각각 가질 수 있다. 몇몇 경우에서, 다-층 간섭 스택 (130)의 적어도 하나의 층은, 약 50㎚ 이상의 광학 두께를 갖는다. 몇몇 경우에서, 광학 간섭 스택 (130)의 각각의 제1 저 RI 층은, 약 2㎚ 내지 약 200㎚, 약 10㎚ 내지 약 100㎚, 약 15㎚ 내지 약 100㎚, 약 15 내지 약 200㎚, 또는 약 15 내지 약 400㎚의 범위에서 광학 두께를 갖는다. 다른 경우에서, 광학 간섭 스택 (130)의 각각의 제2 고 RI 층은, 약 2㎚ 내지 약 200㎚, 약 10㎚ 내지 약 100㎚, 약 15㎚ 내지 약 100㎚, 약 15㎚ 내지 약 200㎚, 약 15㎚ 내지 약 400㎚, 약 15 내지 약 500㎚, 또는 약 15 내지 약 5000㎚의 범위에서 광학 두께를 갖는다. 또 다른 경우에서, 광학 간섭 스택 (130)의 각각의 제3 층은, 약 2㎚ 내지 약 200㎚, 약 10㎚ 내지 약 100㎚, 약 15㎚ 내지 약 100㎚, 약 15 내지 약 200㎚, 또는 약 15 내지 약 400㎚의 범위에서 광학 두께를 갖는다.
몇몇 구체 예에서, 광학 코팅 (120)의 하나 이상의 층의 두께는, 최소화될 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 고 RI 층(들) 및/또는 중간 RI 층(들)의 두께는 이들이 각각 약 500㎚ 미만이도록 최소화된다. 하나 이상의 구체 예에서, 고 RI 층(들), 중간 RI (층) 및/또는 고 RI 및 중간 RI 층의 조합의 조합된 두께는, 약 500㎚ 미만이다.
몇몇 구체 예에서, 광학 코팅에서 저 RI 물질의 양은 최소화될 수 있다. 이론에 제한되는 것을 원하지는 않지만, 저 RI 물질은 통상적으로 또한, 굴절률 및 경도에 동시에 영향을 미치는 원자 결합 및 전자 밀도의 성질 때문에, 더 낮은-경도 물질이고, 따라서, 이러한 물질을 최소화하는 것은, 여기에 기재된 반사율 및 색 성능을 유지하면서, 경도를 최대화할 수 있다. 상기 광학 코팅 (120)의 물리적 두께의 분율로서 표시하면, 저 RI 물질은, 광학 코팅의 물리적 두께의 약 60% 미만, 약 50% 미만, 약 40% 미만, 약 30% 미만, 약 20% 미만, 약 10% 미만, 또는 약 5% 미만을 포함할 수 있다. 저 RI 물질은, 광학 코팅의 물리적 두께의 0% 초과 또는 1% 초과를 포함할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 저 RI 물질의 양은, 광학 코팅 (즉, 기판에 대립하는 측, 사용자 측 또는 공기 측 상)에서 가장 두꺼운 고 RI 층 위에 배치되는 저 RI 물질의 모든 층의 물리적 두께의 합으로 정량화될 수 있다. 이론에 제한되는 것을 원하지는 않지만, 고 경도를 갖는 두꺼운 고 RI 층은, 많은 또는 대부분의 스크래치로부터 아래에 있는 층 (또는 두꺼운 RI 층과 기판 사이)을 효과적으로 보호한다. 따라서, 가장 두꺼운 고 RI층 위에 배치된 층은, 전체 물품의 내스크래치성에 대해 큰 효과를 가질 수 있다. 이것은 가장 두꺼운 고 RI 층이 약 400nm를 초과하는 물리적 두께를 갖고, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로 약 12 GPa를 초과하는 최대 경도를 갖는 경우 특히 관련성이 있다. 가장 두꺼운 고 RI 층 (즉, 기판에 대립하는 측, 사용자 측 또는 공기 측) 상에 배치된 저 RI 물질의 양은, 약 300nm 이하, 약 200nm 이하, 약 150nm 이하, 약 120nm 이하, 약 110nm 이하, 100nm, 90nm, 80nm, 70nm, 60nm, 50nm, 40nm, 30nm, 25nm, 20nm, 15nm, 또는 약 12nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 가장 두꺼운 고 RI 층 (즉, 기판에 대립하는 측, 사용자 측 또는 공기 측) 상에 배치된 저 RI 물질의 양은, 약 0nm 또는 1nm 이상 두께를 가질 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 맨-위의 공기-측 층은, 모델링된 실시예 8-9에 나타낸 바와 같이, 고 경도를 또한 나타내는 고 RI 층을 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 부가적인 코팅 (140)은 이 맨-위의 공기-측 고 RI 층의 상부 상에 배치될 수 있다 (예를 들어, 부가적인 코팅은 저-마찰 코팅, 친유성 코팅, 또는 세정-용이성 코팅을 포함할 수 있다). 게다가, 모델링된 실시예 10에 의해 예시된 바와 같이, 매우 저 두께를 갖는 (예를 들어, 약 10㎚ 이하, 약 5㎚ 이하 또는 약 2㎚ 이하) 저 RI 층의 부가는, 고 RI 층을 포함하는 맨-위의 공기-측 층에 부가된 경우, 광학 성능에 대해 최소 영향을 미친다. 매우 저 두께를 갖는 저 RI 층은 SiO2, 친유성 또는 저-마찰 층, 또는 SiO2 및 친유성 물질의 조합을 포함할 수 있다. 대표적인 저-마찰 층은, 다이아몬드-형 탄소를 포함할 수 있고, 이러한 물질 (또는 광학 코팅의 하나 이상의 층)은 0.4 미만, 0.3 미만, 0.2 미만, 또는 심지어 0.1 미만의 마찰 계수를 나타낼 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 다-층 간섭 스택 (130)은, 약 800㎚ 이하의 물리적 두께를 갖는다. 다-층 간섭 스택 (130)은 약 10㎚ 내지 약 800㎚, 약 50㎚ 내지 약 800㎚, 약 100㎚ 내지 약 800㎚, 약 150㎚ 내지 약 800㎚, 약 200㎚ 내지 약 800㎚, 약 10㎚ 내지 약 750㎚, 약 10㎚ 내지 약 700㎚, 약 10㎚ 내지 약 650㎚, 약 10㎚ 내지 약 600㎚, 약 10㎚ 내지 약 550㎚, 약 10㎚ 내지 약 500㎚, 약 10㎚ 내지 약 450㎚, 약 10㎚ 내지 약 400㎚, 약 10㎚ 내지 약 350㎚, 약 10㎚ 내지 약 300㎚, 약 50㎚ 내지 약 300㎚, 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위에서 물리적 두께를 가질 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 제2 고 RI 층(들)의 조합된 물리적 두께는 특징화될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체 예에서, 제2 고 RI 층(들)의 조합된 두께는, 약 100㎚ 이상, 약 150㎚ 이상, 약 200㎚ 이상, 약 500㎚ 이상일 수 있다. 조합된 두께는, 중간 저 RI 층(들) 또는 기타 층(들)이 있는 경우조차도, 다-층 간섭 스택 (130) 내에 개별의 고 RI 층(들)의 두께의 조합으로 계산된다. 몇몇 구체 예에서, 고-경도 물질 (예를 들어, 질화물 또는 산질화물 물질)을 또한 포함할 수 있는, 제2 고 RI 층(들)의 조합된 물리적 두께는, 다-층 간섭 스택의 총 물리적 두께의 30%를 초과할 수 있다. 예를 들어, 제2 고 RI 층(들)의 조합된 물리적 두께는, 다-층 간섭 스택의 총 물리적 두께의 약 40% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 75% 이상, 또는 약 80% 이상일 수 있다. 제2 고 RI 층(들)의 조합된 물리적 두께는, 다-층 간섭 스택의 총 물리적 두께의 약 99% 이하일 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 광학 코팅에 포함된, 또한 고-경도 물질일 수 있는, 고 굴절률 물질의 양은, 물품 또는 광학 코팅 (120)의 최상부 (즉, 기판에 대립하는 광학 코팅의 측 또는 사용자 측) 500㎚의 물리적 두께의 퍼센트로서 특징화될 수 있다. 물품 또는 광학 코팅의 최상부 500nm의 퍼센트로 표시하면, 제2 고 RI 층(들)의 조합된 물리적 두께 (또는 고 굴절률 물질의 두께)는, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상일 수 있다. 물품 또는 광학 코팅 (120)의 최상부 500㎚에서 제2 고 RI 층(들)의 조합된 물리적 두께는, 이 최상부 500㎚에서 총 물리적 두께의 약 99% 이하일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 다-층 간섭 스택 내에 경질 및 고-지수 물질의 더 높은 비율은 또한, 여기에 어디에서나 더욱 기재된 바와 같은, 낮은 반사율, 색조가 약한 색, 및 높은 내마모성을 또한 나타낼 수 있도록 동시에 만들어질 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 제2 고 RI 층은 약 1.85를 초과하는 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있고, 제1 저 RI 층은 약 1.75 미만의 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 제2 고 RI 층은 질화물 또는 산질화물 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 사례에서, 광학 코팅에서 (또는 광학 코팅의 가장 두꺼운 제2 고 RI 층의 외부 또는 비-기판 측 상에 배치된 층에서) 모든 제1 저 RI 층의 조합된 두께는 약 200㎚ 이하 (예를 들어, 약 150㎚ 이하, 약 100㎚ 이하, 약 75㎚ 이하, 또는 약 50㎚ 이하)일 수 있다. 광학 코팅에서 (또는 광학 코팅의 가장 두꺼운 제2 고 RI 층의 외부 또는 비-기판 측 상에 배치된 층에서) 모든 제1 저 RI 층의 조합된 두께는 약 1㎚ 이상일 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 다-층 간섭 스택 (130)은, 오직 외부 표면 (122)에서 측정된 경우 (흡수재에 결합된 후면 상에 지수-일치 오일 (index-matching oils)을 사용하거나, 또는 기타 알려진 방법들을 통하는 것과 같은, 물품의 미코팅된 후면 (예를 들어, 도 1에서 114)으로부터 반사를 제거하는 경우), 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 9% 이하, 약 8% 이하, 약 7% 이하, 약 6% 이하, 약 5% 이하, 약 4% 이하, 약 3% 이하, 또는 약 2% 이하의 (명소시 평균일 수 있는) 평균 광 반사율을 나타낸다. (명소시 평균일 수 있는) 평균 반사율은, 약 0.4% 내지 약 9%, 약 0.4% 내지 약 8%, 약 0.4% 내지 약 7%, 약 0.4% 내지 약 6%, 또는 약 0.4% 내지 약 5% 및 이들 사이 모든 범위일 수 있다. 몇몇 사례에서, 다-층 간섭 스택 (130)은, 약 450㎚ 내지 약 650㎚, 약 420㎚ 내지 약 680㎚, 약 420㎚ 내지 약 700㎚, 약 420㎚ 내지 약 740㎚, 약 420㎚ 내지 약 850㎚, 또는 약 420㎚ 내지 약 950㎚와 같은 다른 파장 범위에 걸쳐 이러한 평균 광 반사율을 나타낼 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 외부 표면 (122)은, 광학 파장 레짐에 걸쳐, 약 90% 이상, 92% 이상, 94% 이상, 96% 이상, 또는 98% 이상, 및 최고 99.9%의 평균 광 투과율을 나타낸다. 별도의 언급이 없는 한, 평균 반사율 또는 투과율은, 약 0도 내지 약 10도의 입사 조명각에서 측정된다 (그러나, 이러한 측정은 45도 또는 60도의 입사 조명각에 제공될 수 있다).
물품 (100)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 다-층 간섭 스택 상에 배치된 하나 이상의 부가적인 코팅 (140)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 부가적인 코팅은 세정-용이성 코팅을 포함할 수 있다. 적절한 세정-용이성 코팅의 예로는, US2014-0113083A1로 공개되고, 2012년 11월 30일자에 출원된, 발명의 명칭이 "PROCESS FOR MAKING OF GLASS ARTICLES WITH OPTICAL AND EASY-TO-CLEAN COATINGS"인 미국 특허출원 제13/690,904호에 기재되어 있고, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다. 세정-용이성 코팅은 약 5㎚ 내지 약 50㎚의 범위에서 두께를 가질 수 있고, 불소화 실란과 같은 공지의 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 세정-용이성 코팅은 약 1㎚ 내지 약 40㎚, 약 1㎚ 내지 약 30㎚, 약 1㎚ 내지 약 25㎚, 약 1㎚ 내지 약 20㎚, 약 1㎚ 내지 약 15㎚, 약 1㎚ 내지 약 10㎚, 약 5㎚ 내지 약 50㎚, 약 10㎚ 내지 약 50㎚, 약 15㎚ 내지 약 50㎚, 약 7㎚ 내지 약 20㎚, 약 7㎚ 내지 약 15㎚, 약 7㎚ 내지 약 12㎚, 또는 약 7㎚ 내지 약 10㎚, 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위에서 두께를 가질 수 있다.
부가적인 코팅 (140)은 내스크래치성 층 또는 층들을 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 부가적인 코팅 (140)은 세정-용이성 물질 및 내스크래치성 물질의 조합을 포함한다. 일 실시예에서, 조합은 세정-용이성 물질 및 다이아몬드-형 탄소를 포함한다. 이러한 부가적인 코팅 (140)은 약 5㎚ 내지 약 20㎚의 범위에서 두께를 가질 수 있다. 부가적인 코팅 (140)의 구성분은 개별 층들에서 제공될 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드-형 탄소는 제1층으로 배치될 수 있고, 세정-용이성 물질은 다이아몬드-형 탄소의 제1층 상에 제2층으로 배치될 수 있다. 상기 제1층 및 제2층의 두께는 부가적인 코팅에 대해 제공된 범위일 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드-형 탄소의 제1층은 약 1㎚ 내지 약 20㎚ 또는 약 4㎚ 내지 약 15㎚ (또는 좀 더 구체적으로 약 10㎚)의 두께를 가질 수 있고, 세정-용이성 제2층은 약 1㎚ 내지 약 10㎚ (또는 좀 더 구체적으로 약 6㎚)의 두께를 가질 수 있다. 다이아몬드-형 코팅은 사면체의 비정질 탄소 (Ta-C), Ta-C:H, 및/또는 a-C-H를 포함할 수 있다.
여기에 언급된 바와 같이, 광학 코팅 (120)은, 다-층 간섭 스택 (130)과 기판 (110) 사이에 배치될 수 있는, 내스크래치성 층 (150) 또는 코팅 (다수의 내스크래치성 층이 활용된 경우)을 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 내스크래치성 층 (150) 또는 코팅은 (도 7에 나타낸 바와 같은 150 또는 도 8에 나타낸 바와 같은 345와 같이) 다-층 간섭 스택 (130)의 층들 사이에 배치된다. 다-층 간섭 스택의 두 섹션 (즉, 내스크래치성 층 (150)과 기판 (110) 사이에 배치된 제1 섹션, 및 내스크래치성 층 상에 배치된 제2 섹션)은, 서로 다른 두께를 가질 수 있거나 또는 서로 동일한 두께를 필수적으로 가질 수 있다. 다-층 간섭 스택의 두 섹션의 층들은, 조성물, 순서, 두께 및/또는 배열에서 서로 동일할 수 있거나, 또는 서로 다를 수 있다.
내스크래치성 층 (150) 또는 코팅 (또는 부가적인 코팅 (140)으로 사용된 내-스크래치성 층/코팅)에 사용된 대표적인 물질은, 무기 탄화물, 질화물, 산화물, 다이아몬드-형 물질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 내스크래치성 층 또는 코팅에 대한 적절한 물질의 예로는 산화금속, 질화금속, 산질화금속, 탄화금속, 산탄화금속, 및/또는 이의 조합을 포함한다. 대표적인 금속은 B, Al, Si, Ti, V, Cr, Y, Zr, Nb, Mo, Sn, Hf, Ta 및 W를 포함한다. 내스크래치성 층 또는 코팅에 활용될 수 있는 물질의 특정 예로는, Al2O3, AlN, AlOxNy, Si3N4, SiOxNy, SiuAlvOxNy, 다이아몬드, 다이아몬드-형 탄소, SixCy, SixOyCz, ZrO2, TiOxNy 및 이의 조합을 포함할 수 있다. 내스크래치성 층 또는 코팅은 또한 나노복합 물질, 또는 조절된 미세구조를 갖는 물질을 포함할 수 있어, 경도, 인성 (toughness), 또는 내마모성/내마손성을 개선시킨다. 예를 들어, 내스크래치성 층 또는 코팅은 약 5㎚ 내지 약 30㎚의 크기 범위에서 나노결정을 포함할 수 있다. 구체 예에서, 내스크래치성 층 또는 코팅은 변형-강화 지르코니아 (transformation-toughened zirconia), 부분 안정화 지르코니아, 또는 지르코니아-강화 알루미나를 포함할 수 있다. 구체 예에서, 내스크래치성 층 또는 코팅은 약 1 MPa√m을 초과하는 파괴 인성 (fracture toughness) 값을 나타내고, 동시에 약 8 GPa를 초과하는 경도 값을 나타낸다. 박막의 파단 인성은, D.S Harding, W.C. Oliver, and G.M. Pharr, Cracking During Indentation and its use in the Measurement of Fracture Toughness, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., vol. 356, 1995, 663-668에 기재된 바와 같이 측정된다.
내스크래치성 층은 (도 7에 나타낸 바와 같은) 단일 층 (150), 다중 서브-층들 또는 서브-층들 또는 (도 8에 나타낸 바와 같은) 굴절률 구배 (345)를 나타내는 단일 층을 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 내-스크래치성 층은 광학 코팅 (120)에서 가장 두꺼운 층이고, 또한 광학 코팅 (120)에서 모든 물질의 가장 높은 굴절률을 가질 수 있다. 다중 층이 사용된 경우, 이러한 층들은 내스크래치성 코팅 (345)을 형성한다. 예를 들어, 내스크래치성 코팅 (345)은 SiuAlvOxNy의 조성 구배를 포함할 수 있고, 여기서, Si, Al, O 및 N 중 하나 이상의 농도는 굴절률을 증가 또는 감소시키기 위해 변화된다. 굴절률 구배는 또한 다공성 (porosity)을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 구배는, 2014년 4월 28일자에 출원되고, US2014-0334006A1로 공개된, 발명의 명칭이 "Scratch-Resistant Articles with a Gradient Layer"인, 미국 특허출원 제14/262,224호에 좀 더 상세히 기재되어 있으며, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다.
내스크래치성 층 또는 코팅의 조성은 특정 특성 (예를 들어, 경도)을 제공하기 위해 변경될 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 내스크래치성 층 또는 코팅은 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해, 내스크래치성 층 또는 코팅의 주 표면상에서 측정된 것으로 약 5GPa 내지 약 30GPa 범위에서 최대 경도를 나타낸다. 하나 이상의 구체 예에서, 내스크래치성 층 또는 코팅은, 약 6 GPa 내지 약 30 GPa, 약 7 GPa 내지 약 30 GPa, 약 8 GPa 내지 약 30 GPa, 약 9 GPa 내지 약 30 GPa, 약 10 GPa 내지 약 30 GPa, 약 12 GPa 내지 약 30 GPa, 약 10 GPa 내지 약 28 GPa, 약 10 GPa 내지 약 26 GPa, 약 10 GPa 내지 약 24 GPa, 약 10 GPa 내지 약 22 GPa, 약 10 GPa 내지 약 20 GPa, 약 12 GPa 내지 약 25 GPa, 약 15 GPa 내지 약 25 GPa, 약 16 GPa 내지 약 24 GPa, 약 18 GPa 내지 약 22 GPa 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위에서 최대 경도를 나타낸다. 하나 이상의 구체 예에서, 내스크래치성 코팅은 15 GPa 초과, 20 GPa 초과, 또는 25 GPa를 초과하는 최대 경도를 나타낼 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 내스크래치성 층은 약 15 GPa 내지 약 150 GPa, 약 15 GPa 내지 약 100 GPa, 또는 약 18 GPa 내지 약 100 GPa 범위에서 최대 경도를 나타낸다. 최대 경도는 다양한 압입 깊이에 걸쳐 측정된 가장 높은 경도 값이다. 이러한 최대 경도 값은 약 50㎚ 이상 또는 100㎚ 이상 (예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 300㎚, 약 100㎚ 내지 약 400㎚, 약 100㎚ 내지 약 500㎚, 약 100㎚ 내지 약 600㎚, 약 200㎚ 내지 약 300㎚, 약 200㎚ 내지 약 400㎚, 약 200㎚ 내지 약 500㎚, 또는 약 200㎚ 내지 약 600㎚)의 압입 깊이를 따라 나타낸다.
내스크래치성 코팅 또는 층의 물리적 두께는 약 1㎚ 내지 약 5㎛의 범위일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 내스크래치성 코팅의 물리적 두께는, 약 1㎚ 내지 약 3 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 2.5 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 2 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 1.5 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 1 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 0.5 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 0.2 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 0.1 ㎛, 약 1㎚ 내지 약 0.05 ㎛, 약 5㎚ 내지 약 0.05 ㎛, 약 10㎚ 내지 약 0.05 ㎛, 약 15㎚ 내지 약 0.05 ㎛, 약 20㎚ 내지 약 0.05 ㎛, 약 5㎚ 내지 약 0.05 ㎛, 약 200nm 내지 약 3 ㎛, 약 400nm 내지 약 3 ㎛, 약 800nm 내지 약 3 ㎛, 약 200nm 내지 약 5 ㎛, 약 300nm 내지 약 5 ㎛, 약 400nm 내지 약 5 ㎛, 약 500nm 내지 약 5 ㎛, 약 600nm 내지 약 5 ㎛, 약 700nm 내지 약 5 ㎛, 약 800nm 내지 약 5 ㎛, 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 내스크래치성 층은, 광학 코팅 (120)에서 가장 두꺼운 층이고, 또한 광학 코팅 (120)에서 모든 물질의 가장 높은 굴절률을 가질 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 내스크래치성 코팅의 물리적 두께는 약 1㎚ 내지 약 25㎚의 범위일 수 있다. 몇몇 사례에서, 내-스크래치성 층은 질화물 또는 산-질화물 물질을 포함할 수 있고, 약 200nm 이상, 500nm 이상 또는 약 1000㎚ 이상의 두께를 가질 수 있다.
하나 이상의 구체 예의 물품은, 약 500 사이클 이상 후에 테이버 시험 (Taber Test)에 따라 외부 표면 (122) 상에 마모된 후에, 다양한 방법에 의해 측정된 바와 같은 내마모성으로 기재될 수 있다. 다양한 형태의 마모 시험은, Taber Industries에 의해 공급된 마모성 매체 (abrasive media)를 사용하는, ASTM D1044-99에 명시된 시험 방법과 같이, 기술분야에서 알려져 있다. ASTM D1044-99와 연관된 변형 마모 방법은 다른 샘플의 내마모성을 의미 있게 구별하도록 반복가능하고 측정 가능한 마모 또는 마손 트랙 (wear tracks)을 제공하기 위하여, 다른 타입의 마모 매체, 연마제의 기하학적 구조 및 작동 (motion), 압력, 등을 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 다른 시험 조건은 보통 연질 플라스틱 대 경질 무기 시험 샘플에 대해 적절할 수 있을 것이다. 여기에 기재된 구체 예는, 산화물 유리 및 산화물 또는 질화물 코팅과 같은, 주로 경질 무기 물질을 포함하는 다른 샘플들 사이에 내구성의 명확하고 반복 가능한 구별을 제공하는, ASTM D1044-99의 특별히 변경된 버전인, 여기에 정의된 바와 같은, 테이버 시험에 적용된다. 여기에 사용된 바와 같은, 문구 "테이버 시험"은 약 22℃±3℃의 온도 및 약 70%까지 상대 습도를 포함하는 환경에서, Taber Industries에서 공급된 Taber Linear Abraser 5750 (TLA 5750) 및 보조장치를 사용한 시험 방법을 의미한다. TLA 5750는 6.7㎜ 직경의 마모 헤드 (abraser head)를 갖는 CS-17 마모 물질을 포함한다. 각 샘플은 테이버 시험에 따라 마모되고, 마모 손상은, 기타 방법들 가운데, 헤이즈 (Haze) 및 양방향 투과율 분포 함수 (CCBTDF) 측정 모두를 사용하여 평가된다. 테이버 시험에서, 각 샘플을 마모하기 위한 절차는, 단단하고, 평평한 표면상에 평평한 샘플 지지체 및 TLA 5750에 배치시키는 단계, 및 상기 표면에 상기 샘플 지지체 및 TLA 5750을 고정시키는 단계를 포함한다. 각 샘플이 테이버 시험하에 마모되기 전에, 연마기 (abraser)는 유리에 부착된 새로운 S-14 리페이싱 스트라이프 (refacing strip)를 사용하여 표면을 새롭게 한다. 연마기는, 첨가된 부가적인 중량 없이, 25 cycles/minute의 사이클 속도 및 1 인치의 스트로크 길이 (stroke length)를 사용하여 10 리페이싱 사이클에 적용된다 (즉, 연마기를 유지하는 축 (spindle) 및 콜릿 (collet)의 조합된 중량인, 약 350 g의 총 중량은 리페이싱 동안 사용된다). 상기 절차는 그 다음 샘플을 마모하기 위해 TLA 5750을 작동하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 샘플은 25 cycles/minute의 사이클 속도, 및 1 인치의 스트로크 길이, 및 샘플에 적용된 총 중량이 850g (즉, 500g 보조 중량이 축 및 콜릿의 350g 조합된 중량에 부가하여 적용된다)이 되도록 중량을 사용하여, 연마기 헤드에 적용된 중량을 지지하고, 상기 연마기 헤드와 접촉하는 샘플 지지체에 배치된다. 상기 절차는 반복성을 위해 각 샘플 상에 두 개의 마손 트랙을 형성하는 단계, 및 각 샘플 상에 각각의 두 개의 마손 트랙에서 500 사이클 카운트에 대해 각 샘플을 마모하는 단계를 포함한다.
하나 이상의 구체 예에서, 물품 (100)의 외부 표면 (122)은 테이버 시험에 따라 마모되고, 상기 물품은 소스 포트 (source port) 위에, 8㎜의 직경을 갖는 애퍼처 (aperture)를 사용하여, 상표 Haze-Gard plus®로 BYK Gardner에 의해 공급된 헤이즈미터를 사용하여 마모면 상에서 측정된 것으로, 약 10% 이하, 또는 약 1% 이하의 헤이즈를 나타낸다.
하나 이상의 구체 예의 물품 (100)은 (여기에 기재되는, 부가적인 코팅 (140)을 포함하는) 임의의 부가적인 코팅과 함께 및 코팅 없이 이러한 내마모성을 나타낸다. 몇몇 구체 예에서, 헤이즈는 약 9% 이하, 약 8% 이하, 약 7% 이하, 약 6% 이하, 약 5% 이하, 약 4% 이하, 약 3% 이하, 약 2% 이하, 약 1% 이하, 약 0.5% 이하 또는 약 0.3% 이하일 수 있다. 몇몇 특정 구체 예에서, 물품 (100)은 약 0.1% 내지 약 10%, 약 0.1% 내지 약 9%, 약 0.1% 내지 약 8%, 약 0.1% 내지 약 7%, 약 0.1% 내지 약 6%, 약 0.1% 내지 약 5%, 약 0.1% 내지 약 4%, 약 0.1% 내지 약 3%, 약 0.1% 내지 약 2%, 약 0.1% 내지 약 1%, 0.3% 내지 약 10%, 약 0.5% 내지 약 10%, 약 1% 내지 약 10%, 약 2% 내지 약 10%, 약 3% 내지 약 10%, 약 4% 내지 약 10%, 약 5% 내지 약 10%, 약 6% 내지 약 10%, 약 7% 내지 약 10%, 약 1% 내지 약 8%, 약 2% 내지 약 6%, 약 3% 내지 약 5%, 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위에서 헤이즈를 나타낸다.
내마모성을 정량화하기 위한 선택적인 방법은 또한 여기에 고려된다. 하나 이상의 구체 예에서, 외부 표면 (122) 상에 테이버 시험에 의해 마모된 물품 (100)은, 예를 들어, 외부 표면 (122)의 (마모된 구역의 더 큰 부분을 표본 조사하기 위해) 80x80 micron 구역 또는 다중 80x80 micron 구역들에 걸쳐 수행될 수 있는, 원자력 현미경 (AFM) 표면 프로파일링에 의해 측정된 것으로 내마모성을 나타낼 수 있다. 이들 AFM 표면 스캔으로부터, RMS 거칠기, Ra 거칠기, 및 고-저-간 (peak-to-valley) 표면 높이와 같은 표면 거칠기 통계는 평가될 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 물품 (100) (또는 구체적으로, 외부 표면 (122))은 전술된 테이버 시험하에 마모 후에, 약 50nm 이하, 약 25nm 이하, 약 12㎚ 이하, 약 10㎚ 이하, 또는 약 5㎚ 이하의 평균 표면 거칠기 (Ra) 값을 나타낼 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 물품 (100)은 외부 표면 (122)이 테이버 시험에 의해 마모된 후에 광 산란 측정에 의해 측정된 것으로, 내마모성을 나타낼 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 상기 광 산란 측정은 Radiant Zemax IS-SA™ 기구를 사용하여 수행된 양-방향 반사율 분포 함수 (BRDF) 또는 양-방향 투과율 분포 함수 (BTDF) 측정을 포함한다. 이러한 기구는 반사에서 수직으로부터 약 85도 입사, 및 투과에서 수직으로부터 약 85 입사까지의 임의의 입력 각을 사용하여 광 산란을 측정하는 유연성을 가지면서, 또한 2*Pi 스테라디안 (steradians) (반사 또는 투과에 전체 반구)으로 반사 또는 투과에서 모든 산란 광 출력을 포획한다. 하나의 구체 예에서, 물품 (100)은 선택된 각도 범위에서, 예를 들어, 극각 (polar angles) 및 그 안에 어떤 각도 범위에서 약 10˚로부터 약 80˚로 투과된 산란 광을 분석하고, 수직 입사에서 BTDF를 사용하여 측정된 것으로, 내마모성을 나타낸다. 각의 전체 방위각 범위 (azimuthal range)는 분석되고 적분될 (integrated) 수 있거나, 또는 특히 방위각 슬라이스 (azimuthal angular slices)는, 예를 들어, 방위각으로 약 0˚ 및 90˚으로부터 선택될 수 있다. 선형 마모의 경우에서, 광 산란 측정의 신호-대-잡음을 증가시키기 위해 마모 방향에 실질적으로 직각인 방위각 방향을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 물품 (100)은, 2mm 애퍼처 및 600㎚ 파장으로 설정된 단색광기 (monochrometer)로, 투과에서 수직 입사로 CCBTDF 모드에서 Radiant Zemax IS-SA 도구를 사용하는 경우, 및 약 15˚ 내지 약 60˚의 범위 (예를 들어, 구체적으로 약 20˚ 또는 약 40˚) 내에 극 산란 각에서 평가된 경우, (1/steradian의 단위로) 약 0.1 미만, 약 0.05 이하, 약 0.03 이하, 약 0.02 이하, 약 0.01 이하, 약 0.005 이하, 또는 약 0.003 이하의 다-층 간섭 스택 (130)에서 측정된 것으로 산란 광 강도를 나타낼 수 있다. 투과에서 수직 입사는, 기구 소프트웨어 (instrument software)에 의해 180˚ 입사로서 표시될 수 있는, 투과에서 0도로 달리 알려질 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 산란 광 강도는 테이버 시험에 의해 마모된 샘플의 마모된 방향에 실질적으로 직각인 방위각 방향을 따라 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 테이버 시험은 약 10 사이클 내지 약 1000 사이클 및 이들 사이의 모든 값을 사용할 수 있다. 이들 광학 강도 값은 약 5도 초과, 약 10도 초과, 약 30도 초과, 또는 약 45도를 초과하는 극 산란 각으로 산란된 출력 광 강도의 약 1% 미만, 약 0.5% 미만, 약 0.2% 미만, 또는 약 0.1% 미만에 또한 상응할 수 있다.
일반적으로, 여기에 기재된 바와 같은, 수직 입사에서 BTDF 시험은 투과 헤이즈 측정과 밀접하게 연관되는데, 이들 모두는 샘플을 통한 투과에서 산란된 광의 양을 측정한다는 점에서 (또는 다-층 간섭 스택 (130)을 마모한 후, 물품 (100)의 경우에서) 연관된다. BTDF 측정은, 헤이즈 측정과 비교하여, 좀 더 상세한 각 정보뿐만 아니라 더 큰 민감도를 제공한다. BTDF는 다른 극각 및 방위각 내로 산란의 측정을 가능하게 하여, 예를 들어, 선형 테이버 시험에서 마모 방향에 실질적으로 수직인 방위각 각으로 산란을 선택적으로 평가하는 것을 가능하게 한다 (이들은 선형 마모로부터 광 산란이 가장 큰 각이다). 투과 헤이즈는 필수적으로 약 ±2.5도를 초과하는 극각의 전체 반구 내로 수직 입사 BTDF에 의해 측정된 모든 산란된 광의 적분이다.
여기서 보고된 바와 같은 박막 코팅의 경도 및 영률 값은, 널리 수용된 나노압입테이션 수단 (nanoindentation practices)을 사용하여 결정된다. 참조: Fischer-Cripps, A.C., Critical Review of Analysis and Interpretation of Nanoindentation Test Data, Surface & Coatings Technology, 200, 4153-4165 (2006)　(이하 "Fischer-Cripps"); 및 Hay, J., Agee, P, and Herbert, E., Continuous Stiffness measurement During Instrumented Indentation Testing, Experimental Techniques, 34(3) 86-94 (2010) (이하 "Hay").　코팅의 경우, 압입 깊이의 함수에 따라 경도 및 모듈러스를 측정하는 것이 통상적이다. 코팅의 두께가 충분한 한, 그 다음 그 결과로 생긴 반응 프로파일로부터 코팅의 특성을 분리하는 것은 가능하다. 코팅이 너무 얇으면 (예를 들어, ~500㎚ 미만), 코팅 특성이 다른 기계적 특성을 가질 수 있는 기판의 부근으로부터 영향을 받을 수 있음에 따라 코팅 특성을 완전히 분리하는 것이 불가능할 수 있음을 인식해야 한다. Hay 참조. 여기에서 특성을 보고하는데 사용된 방법은, 코팅 그 자체를 나타낸다. 공정은, 1000㎚에 접근하는 먼 깊이의 압입 깊이에 대한 경도 및 모듈러스를 측정하는 것이다. 연질 유리에 경질 코팅의 경우에서, 반응 곡선은 상대적으로 작은 압입 깊이 (약 200㎚ 이하)에서 최대 수준의 경도 및 모듈러스를 나타낼 것이다. 더 깊은 압입 깊이에서, 반응이 더 연질의 유리 기판에 의해 영향을 받음에 따라, 경도 및 모듈러스 모두는 점차 감소될 것이다. 이러한 경우에서, 코팅 경도 및 모듈러스는, 최대 경도 및 모듈러스를 나타내는 영역과 관련된 것들로 취해진다. 더 경질의 유리 기판 상에 연질 코팅의 경우에서, 코팅 특성은, 상대적으로 작은 압입 깊이에서 발생하는 가장 낮은 경도 및 모듈러스 수준으로 표시될 것이다. 더 깊은 압입 깊이에서, 경도 및 모듈러스는 더 경질 유리의 영향으로 인해 점차 증가할 것이다. 깊이에 대한 경도 및 모듈러스의 이러한 프로파일은, (Fischer-Cripps에 기재된 바와 같은) 전통적인 Oliver 및 Pharr 방식을 사용하거나 또는 좀 더 효율적인 연속 강성 방식 (Hay 참조)에 의해 얻어질 수 있다. 이러한 박막에 대해 여기서 보고된 탄성 모듈러스 (elastic modulus) 및 경도 값은, 베르코비치 다이아몬드 압입자 팁을 이용하는, 전술된 바와 같은, 공지된 다이아몬드 나노압입 방법을 사용하여 측정된다.
광학 코팅 (120) 및 물품 (100)은 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 경도의 측면에서 기재될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, "베르코비치 압입자 경도 시험"은 다이아몬드 베르코비치 압입자로 표면을 압입하여 물질의 표면에 대한 이의 경도를 측정하는 단계를 포함한다. 베르코비치 압입자 경도 시험은, 약 50㎚ 내지 약 1000㎚ (또는 다-층 간섭 스택 또는 층의 전체 두께 중, 더 얇은 것) 범위의 압입 깊이로 압입을 형성하도록 다이아몬드 베르코비치 압입자로 물품의 외부 표면 (122) 또는 광학 코팅 (120)의 표면 (또는 다-층 간섭 스택에서 임의의 하나 이상의 층들의 표면)을 압입하는 단계 및 이 압입 깊이 (예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 600㎚의 범위)의 세그먼트 (segment) 또는 전체 압입 깊이를 따라 이 압입으로부터 최대 경도를 측정하는 단계를 포함하며, 이는, 일반적으로 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; 및 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, 3-20에 서술된 방법을 사용한다. 여기에 사용된 바와 같은, 경도는 최대 경도를 지칭하는 것이지, 평균 경도를 지칭하는 것은 아니다. 별도의 언급이 없는 한, 경도 값은 여기에서 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 값을 지칭한다.
통상적으로, 기초가 되는 기판보다 더 경질인 코팅의 (베르코비치 압입자를 사용하는 것과 같은) 나노압입 측정 방법에서, 측정된 경도는 얕은 압입 깊이에서 소성 존 (plastic zone)의 발생에 기인하여 초기에 증가하는 것으로 나타날 수 있고, 그 다음 증가하며, 더 깊은 압입 깊이에서 최대 값 또는 안정기 (plateau)에 도달한다. 그 이후, 경도는 기초가 되는 기판의 영향에 기인하여 더 깊은 압입 깊이에서도 감소하기 시작한다. 코팅에 비해 증가된 경도를 갖는 기판이 활용되는 경우, 동일한 영향은 볼 수 있지만; 그러나, 경도는 기초가 되는 기판의 영향에 기인하여 더 깊은 압입 깊이에서 증가한다.
압입 깊이 범위 및 어떤 압입 깊이 범위(들)에서 경도 값은, 기초가 되는 기판의 영향 없이, 여기에 기재된, 광학 필름 구조 및 이의 층들의 특정 경도 반응을 확인하기 위해 선택될 수 있다. 베르코비치 압입자로 (기판 상에 배치된 경우) 광학 필름 구조의 경도를 측정하는 경우, 물질의 영구적 변형의 영역 (소성 존)은 물질의 경도와 연관된다. 압입 동안, 탄성 응력장 (elastic stress field)은 이 영구 변형의 영역을 훨씬 넘어 확장한다. 압입 깊이가 증가함에 따라, 겉보기 경도 및 모듈러스는 기초가 되는 기판과 응력장 상호작용에 의해 영향을 받는다. 경도에 대한 기판 영향은 더 깊은 압입 깊이에서 (즉, 통상적으로 광학 필름 구조 또는 층 두께의 약 10%를 초과하는 깊이에서) 발생한다. 게다가, 또 다른 문제는 경도 반응이 압입 공정 동안 최대 가소성 (plasticity)을 발생시키기 위해 특정 최소 하중을 요구한다는 점이다. 그 특정 최소 하중 전에, 경도는 일반적으로 증가하는 경향을 나타낸다.
(작은 하중을 또한 특징으로 할 수 있는) 작은 압입 깊이 (예를 들어, 약 50㎚까지)에서, 물질의 겉보기 경도는 압입 깊이에 대해 극적으로 증가하는 것으로 나타난다. 이 작은 압입 깊이 레짐은, 경도의 참 측정법 (true metric)으로 나타나지 않지만, 대신에, 압입자의 유한한 곡률 반경과 연관된, 전술된 소성 존의 발생을 반영한다. 중간 압입 깊이에서, 겉보기 경도는 최대 수준에 근접한다. 더 깊은 압입 깊이에서, 기판의 영향은 압입 깊이가 증가함에 따라 좀 더 확연하게 된다. 경도는, 압입 깊이가 광학 필름 구조 두께 또는 층 두께의 약 30% 초과시 극적으로 하락하기 시작할 수 있다.
도 85는 코팅의 두께 및 압입 깊이의 함수에 따라 측정된 경도 값에서 변화를 예시한다. 도 85에 나타낸 바와 같이, (경도가 최대 수준에서 근접하고 유지되는) 중간 압입 깊이 및 더 깊은 압입 깊이에서 측정된 경도는, 물질 또는 층의 두께에 의존한다. 도 85는 다른 두께를 갖는 AlOxNy의 4개의 다른 층들의 경도 반응을 예시한다. 각 층의 경도는 베르코비치 압입자 경도 시험을 사용하여 측정된다. 500㎚-두께 층은 약 100㎚ 내지 180㎚의 압입 깊이에서 이의 최대 경도를 나타내고, 그 다음 약 180㎚ 내지 약 200㎚의 압입 깊이에서 극적인 경도의 감소를 나타내어, 경도 측정에 영향을 미치는 기판의 경도를 보여준다. 1000㎚-두께 층은 약 100㎚ 내지 약 300㎚의 압입 깊이에서 최대 경도를 나타내고, 그 다음 약 300㎚를 초과하는 압입 깊이에서 극적인 경도의 감소를 나타낸다. 1500㎚-두께 층은 약 100㎚ 내지 약 550㎚의 압입 깊이에서 최대 경도를 나타내고, 2000-nm 두께 층은 약 100㎚ 내지 약 600㎚의 압입 깊이에서 최대 경도를 나타낸다. 비록 도 85가 두꺼운 단일 층을 예시할지라도, 동일한 거동은 여기에 기재된 구체 예의 다-층 간섭 스택 (130)과 같은 다중 층을 포함하는 것 및 더 얇은 코팅에서 관찰된다.
몇몇 구체 예에서, 광학 코팅 (120)은, 약 10 GPa 이상, 약 11 GPa 이상, 또는 약 12 GPa 이상 (예를 들어, 14 GPa 이상, 16 GPa 이상, 18 GPa 이상, 20 GPa 이상)의 경도를 나타낼 수 있다. 광학 코팅 (120)의 경도는, 약 20 GPa, 30 GPa, 또는 50 GPa까지일 수 있다. 여기에 기재된 바와 같은, 다-층 간섭 스택 (130) 및 임의의 부가적인 코팅을 포함하는, 물품 (100)은, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해, 외부 표면 (122) 상에 측정된 것으로, 약 10 GPa 이상, 약 11 GPa 이상, 또는 약 12 GPa 이상 (예를 들어, 14 GPa 이상, 16 GPa 이상, 18 GPa 이상, 20 GPa 이상), 및 약 50 GPa 이하, 예를 들어, 약 40 GPa 이하, 또는 약 30 GPa 이하의 경도를 나타낸다. 광학 코팅 (120)의 경도는 약 20 GPa, 30 GPa, 또는 50 GPa까지일 수 있다. 이러한 측정된 경도 값은, 약 50㎚ 이상 또는 약 100㎚ 이상 (예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 300㎚, 약 100㎚ 내지 약 400㎚, 약 100㎚ 내지 약 500㎚, 약 100㎚ 내지 약 600㎚, 약 200㎚ 내지 약 300㎚, 약 200㎚ 내지 약 400㎚, 약 200㎚ 내지 약 500㎚, 또는 약 200㎚ 내지 약 600㎚)의 압입 깊이를 따라 광학 코팅 (120) 및/또는 물품 (100)에 의해 나타낼 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 물품은 (외부 표면으로부터 대립 표면 상에 측정될 수 있는) 기판의 경도를 초과하는 경도를 나타낸다.
광학 코팅 (120)은, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 약 12 GPa 이상, 약 13 GPa 이상, 약 14 GPa 이상, 약 15 GPa 이상, 약 16 GPa 이상, 약 17 GPa 이상, 약 18 GPa 이상, 약 19 GPa 이상, 약 20 GPa 이상, 약 22 GPa 이상, 약 23 GPa 이상, 약 24 GPa 이상, 약 25 GPa 이상, 약 26 GPa 이상, 또는 약 27 GPa 이상 (약 50 GPa까지)의 (이러한 층의 표면, 예를 들어, 도 2의 제2 고 RI 층 (130B)의 표면 또는 내스크래치성 층의 표면 상에 측정된 바와 같은) 경도를 갖는 적어도 하나의 층을 가질 수 있다. 이러한 층의 경도는, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 약 18 GPa 내지 약 21 GPa의 범위일 수 있다. 이러한 측정된 경도 값은, 약 50㎚ 이상 또는 100㎚ 이상 (예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 300㎚, 약 100㎚ 내지 약 400㎚, 약 100㎚ 내지 약 500㎚, 약 100㎚ 내지 약 600㎚, 약 200㎚ 내지 약 300㎚, 약 200㎚ 내지 약 400㎚, 약 200㎚ 내지 약 500㎚, 또는 약 200㎚ 내지 약 600㎚)의 압입 깊이에 따라 적어도 하나의 층에 의해 나타낼 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 광학 코팅 (120) 또는 상기 광학 코팅 내에 개별 층은, 외부 표면 (122) 상에 측정된 것으로, 베르코비치 압입자로 그 표면에 압입시켜, 약 75GPa 이상, 약 80 GPa 이상 또는 약 85 GPa 이상의 탄성 모듈러스를 나타낼 수 있다. 광학 코팅 (120) 또는 상기 광학 코팅 내에 개별 층들은, 약 500 GPa 이하의 탄성 모듈러스를 나타낼 수 있다. 이들 모듈러스 값은, 외부 표면에 매우 근접하게, 예를 들어, 0㎚ 내지 약 50㎚의 압입 깊이에서 측정된 모듈러스를 나타낼 수 있거나, 또는 더 깊은 압입 깊이, 예를 들어, 약 50㎚ 내지 약 1000nm에서 측정된 모듈러스를 나타낼 수 있다.
(다-층 간섭 스택의 일부, 예를 들어, 도 7의 150 또는 도 8의 345로 사용된 경우) 내-스크래치성 층 또는 (부가적인 코팅 (140)으로 사용된 경우) 내스크래치성 코팅을 포함하는 물품의 구체 예에서, 상기 물품은 외부 표면 (122), 또는 내스크래치성 코팅의 표면, 각각에 대해, 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로, 약 12 GPa 내지 약 50 GPa, 또는 약 12 GPa 내지 약 25 GPa의 범위에서 최대 경도를 나타낼 수 있다. 이러한 측정된 경도 값은, 약 50㎚ 이상 또는 100㎚ 이상 (예를 들어, 약 100㎚ 내지 약 300㎚, 약 100㎚ 내지 약 400㎚, 약 100㎚ 내지 약 500㎚, 약 100㎚ 내지 약 600㎚, 약 200㎚ 내지 약 300㎚, 약 200㎚ 내지 약 400㎚, 약 200㎚ 내지 약 500㎚, 또는 약 200㎚ 내지 약 600㎚)의 압입 깊이에 따라 나타낼 수 있다. 이러한 경도는, 내스크래치성 층이 (예를 들어, 도 7 및 도 8에서 나타낸 바와 같은) 외부 표면 (122)에 또는 그 근처에 배치되지 않는 경우에도 나타낼 수 있다.
광학 코팅 (120)/공기 계면 및 광학 코팅 (120)/기판 (110) 계면 유래의 반사파들 (reflected waves) 사이에 광학 간섭은, 물품 (100)에서 겉보기 색을 생성하는 스펙트럼 반사율 및/또는 투과율 진동 (oscillations)으로 이어질 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "투과율"은 물질 (예를 들어, 물품, 기판 또는 광학 필름 또는 이의 일부)을 통해 투과된 주어진 파장 범위 내에 입사 광학 파워 (incident optical power)의 퍼센트로서 정의된다. 용어 "반사율"은, 물질 (예를 들어, 물품, 기판, 또는 광학 필름 또는 이의 일부)로부터 반사된 주어진 파장 범위 내에 입사 광학 파워의 퍼센트로서 유사하게 정의된다. 투과율 및 반사율은 특정 선폭 (specific linewidth)을 사용하여 측정된다. 하나 이상의 구체 예에서, 투과율 및 반사율의 특징화의 스펙트럼 해상도 (spectral resolution)은, 5㎚ 미만 또는 0.02 eV이다. 색은 반사에서 더욱 확연할 수 있다. 입사 조명각으로 스펙트럼 반사율 진동에서 시프트에 기인하여, 시야각으로 반사에서 각도 색 시프트는 있다. 입사 조명각으로 스펙트럼 투과율 진동에서 동일한 시프트에 기인하여, 시야각으로 투과율에서 각도 색 시프트는 또한 있다. 입사 조명각으로 관찰된 색 및 각도 색 시프트는, 특히 형광 조명 및 몇몇 LED 조명과 같은 날카로운 스펙트럼 특색을 갖는 광원하에서, 장치 사용자를 종종 어지럽게 하거나 또는 불쾌하게 한다. 투과율에서 각도 색 시프트는 또한 반사시 색 시프트에서 요인 (factors)일 수 있으며, 및 그 반대일 수 있다. 투과 및/또는 반사에서 각도 색 시프트의 요인은 또한 특정 광원 또는 시험 시스템에 의해 한정된 (각도와 다소 관계 없는) 물질 흡수에 의해 유발될 수 있는 특정 백색점 (white point)에서 떨어진 시야각 또는 각도 색 시프트에 기인한 각도 색 시프트를 포함할 수 있다.
여기서 사용되는 바와 같이, "거의 수직" 입사각은, 수직 입사에서 10도 이하인 입사각을 의미한다. "거의 수직"은 수직을 포함한다. 투과 또는 반사 기준이 "거의 수직" 각에서 발생하는 것으로 기재되는 경우, 명시된 투과 또는 반사 기준이 임의의 거의 수직 각에서 발생한다면, 기준은 충족된다. 많은 경우에서, 다-층 간섭 스택으로 인한 반사율, 투과율 및 색 시프트와 같은 광학 특성은, 거의 수직 각도에서 각도의 함수에 따라 크게 다르지 않다. 그래서, "거의 수직" 입사 및 "수직" 입사는, 실제적인 목적으로, 같다. 부가적으로, 몇몇 측정 기술은, 정확히 수직 입사각에서 제대로 작동하지 않고, 그래서, 수직 입사각에서 특성은, 종종 거의 수직 각에서의 측정에 기초하여 추정된다. 여기서 "수직" 입사의 모든 발생은, "거의 수직"을 포함하는 것으로 간주해야한다.
Al2O3와 같은, "자연수 공식" 기재로 고체를 설명하는 것은 일반적이다. 또한, Al2O3와 동등한, Al0.4O0.6과 같은 "원자 분율 공식" 기재를 사용하여 고체를 기술하는 것은 일반적이다. 원자 분율 공식에서, 공식의 모든 원자의 합은, 0.4 + 0.6 = 1이고, 상기 공식에서 Al 및 O의 원자 분율은 각각 0.4 및 0.6이다. 원자 분율 기재는, 많은 일반 교재에 설명되어 있으며, 원자 분율 기재는 종종 합금을 설명하는데 사용된다. 예를 들어:(i) Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, seventh edition, John Wiley & Sons, Inc., NY, 1996,pp. 611-627; (ⅱ) Smart and Moore, Solid State Chemistry, An introduction, Chapman & Hall University and Professional Division, London, 1992, pp. 136-151; 및 (ⅲ) James F. Shackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, Sixth Edition, Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2005, pp. 404-418, 참조.
특정 첨자 값을 명시하지 않고, 산화 알루미늄과 같은, 합금에 대해 일반적으로 말하면, AlvOx에 대해 말할 수 있다. 기재 AlvOx는, Al2O3 또는 Al0.4O0.6을 나타낼 수 있다. v + x가 1로 합산하기로 선택된 경우 (즉, v + x = 1), 그 다음 공식은 원자 분율 기재일 것이다. 유사하게, SiuAlvOxNy와 같이, 좀 더 복잡한 혼합물은 기재될 수 있으며, 여기서 다시, 합 u + v + x + y가 1과 같으면, 원자 분율 기재 경우를 가질 것이다.
원자 분율 공식은 때때로 비교에 사용하는 것이 더 쉽다. 예를 들어; (Al2O3)0.3(AlN)0.7로 이루어진 대표 합금은, 공식 기재 Al0.448O0.31N0.241 및 또한 Al367O254N198과 밀접하게 동일하다. (Al2O3)0.4(AlN)0.6으로 이루어진 또 다른 대표 합금은, 공식 기재 Al0.438O0.375N0.188 및 Al37O32N16과 밀접하게 동일하다. 원자 분율 공식 Al0.448O0.31N0.241 및 Al0.438O0.375N0.188은, 서로 비교하기가 상대적으로 쉽다; 예를 들어, Al은 원자 분율에서 0.01 만큼 감소하고, O는 원자 분율에서 0.065 만큼 증가했으며, N은 원자 분율에서 0.053 만큼 감소한 것을 알 수 있다. 자연수 숫자 공식 기재 Al367O254N198 및 Al37O32N16을 비교하려면, 좀 더 상세한 계산과 고려는 필요하다. 따라서, 때로는 고체의 원자 분율 공식 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, AlvOxNy의 사용은 이것이 Al, O 및 N 원자를 함유하는 임의의 합금을 포착하기 때문에 일반적이다.
광학 필름 (80)용으로 전술한 물질들 중 어느 하나 (예를 들어, AlN)와 관련하여 본 개시의 분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 각각의 아래 첨자 "u", "x", "y", 및 "z"는, 0 내지 1로 변할 수 있고, 아래 첨자의 합은, 1 이하이며, 조성물의 균형 (balance)은 물질의 제1 원소 (예를 들어, Si 또는 Al)이다. 부가적으로, 기술분야의 당업자는, "SiuAlxOyNz"에서 "u"가 0이되도록 구성될 수 있고, 물질이 "AlOxNy"로 기재될 수 있음을 인식할 수 있다. 더욱이, 광학 필름 (80)용으로 전술한 조성물은, 순수한 원소 형태 (예를 들어, 순수한 실리콘, 순수한 알루미늄 금속, 산소 가스, 등)를 결과하는 첨자의 조합을 배제한다. 마지막으로, 기술분야의 당업자는, 전술된 조성물이 명확히 표시되지 않은 기타 원소 (예를 들어, 수소)를 포함할 수 있으며, 이는 비-화학량론적 조성물 (예를 들어, SiNx 대 Si3N4)을 결과할 수 있음을 또한 인식할 것이다. 따라서, 광학 필름용으로 전술한 물질은, 전술된 조성물 표현에서 아래 첨자의 값에 의존하여, SiO2-Al2O3-SiNx-AlN 또는 SiO2-Al2O3-Si3N4-AlN 상 다이어그램 (phase diagram) 내에 이용 가능한 공간을 나타낼 수 있다.
진동은 진폭에 측면에서 기재될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "진폭"은 반사율 또는 투과율에서 고-저-간 변화를 포함한다. 문구 "평균 진폭"은 광학 파장 레짐 내에 몇 가지 진동 사이클 또는 파장 서브-범위에 걸쳐 평균인 반사율 또는 투과율에서 고-저-간 변화를 포함한다. 여기에 사용된 바와 같은, "광학 파장 레짐"은 약 400㎚ 내지 약 700㎚ (및 좀 더 구체적으로 약 450㎚ 내지 약 650㎚)의 파장 범위를 포함한다.
본 개시의 하나의 관점은 광원 하에 다른 입사 조명각에서 본 경우에도 반사율 및/또는 투과율에서 색 또는 무색 특성을 나타내는 물품과 연관된다. 하나 이상의 구체 예에서, 물품은, 여기에 제공된 범위에서 기준 조명각 (reference illumination angle)과 임의의 입사 조명각 사이에 약 5 이하 또는 약 2 이하의 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색 시프트를 나타낸다. 여기에 사용된 바와 같은, 문구 "색 시프트" (각도 또는 기준점)는, 반사율 및/또는 투과율에서 CIE L*, a*, b* 측색 시스템 하에서, a* 및 b* 모두에서 변화를 지칭한다. 별도의 언급이 없는 한, 여기에 기재된 물품의 L* 좌표는, 임의의 각 또는 기준점에서 동일하고, 색 시프트에 영향을 미치지 않는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 각도 색 시프트는 하기 수학식 1에 따라 결정될 수 있고:
[수학식 1]
√((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)
여기서, 입사 조명각이 기준 조명각과 다르고, 몇몇 경우에서, 약 1도 이상, 예를 들어, 2도, 또는 약 5도 만큼 기준 조명각과 다르다는 전제하에서, a*1, 및 b*1는, (수직 입사를 포함할 수 있는) 입사 기준 조명각에서 본 경우, 물품의 a* 및 b* 좌표를 나타내고, a*2, 및 b*2는, 입사 조명각에서 본 경우, 물품의 a* 및 b* 좌표를 나타낸다. 몇몇 사례에서, 반사율 및/또는 투과율에서 명시된 각도 색 시프트는, 광원 하에서, 기준 조명각으로부터 다양한 입사 조명각에서 본 경우, 물품에 의해 나타난다. 광원은 (텅스텐-필라멘트 조명을 나타내는) A 광원, B 광원 (일광 모사 (daylight simulating) 광원), C 광원 (일광 모사 광원), (천연광을 나타내는) D 시리즈 광원, 및 (다양한 타입의 형광 조명을 나타내는) F 시리즈 광원을 포함하는, CIE에 의해 결정된 바와 같이 표준 광원을 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 물품은, CIE F2, F10, F11, F12 또는 D65 광원하에, 또는 좀 더 구체적으로, CIE F2 광원 하에서, 기준 조명각으로부터 입사 또는 비-입사 조명각에서 본 경우, 반사율 및/또는 투과율에서 명시된 각도 색 시프트를 나타낸다.
기준 조명각은, 입사 조명각과 기준 조명각 사이의 차이가 적어도 약 1도 이상, 예를 들어, 약 2도 또는 약 5도라는 전제 하에서, 수직 입사 (즉, 약 0도 내지 약 10도), 또는 수직 입사로부터 5도, 수직 입사로부터 10도, 수직 입사로부터 15도, 수직 입사로부터 20도, 수직 입사로부터 25도, 수직 입사로부터 30도, 수직 입사로부터 35도, 수직 입사로부터 40도, 수직 입사로부터 50도, 수직 입사로부터 55도, 또는 수직 입사로부터 60도를 포함할 수 있다. 입사 조명각은, 기준 조명각에 대하여, 기준 조명각에서 떨어진, 약 5도 내지 약 80도, 약 5도 내지 약 70도, 약 5도 내지 약 65도, 약 5도 내지 약 60도, 약 5도 내지 약 55도, 약 5도 내지 약 50도, 약 5도 내지 약 45도, 약 5도 내지 약 40도, 약 5도 내지 약 35도, 약 5도 내지 약 30도, 약 5도 내지 약 25도, 약 5도 내지 약 20도, 약 5도 내지 약 15도, 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다. 물품은, 기준 조명각이 수직 입사인 경우, 약 2도 내지 약 80도 (또는 약 10도 내지 약 80도, 또는 약 20도 내지 약 80도)의 범위 내에 모든 입사 조명각에서 및 모든 입사 조명각을 따라 여기에 기재된 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색 시프트를 나타낼 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 물품은, 입사 조명각과 기준 조명각 사이의 차이가 적어도 약 1도 이상, 예를 들어, 약 2도, 또는 약 5도인 경우, 약 2도 내지 약 80도 (또는 약 10도 내지 약 80도, 또는 약 20도 내지 약 80도)의 범위 내에 모든 입사 조명각에서 및 모든 입사 조명각에 따라 여기에 기재된 반사율 및/또는 투과율에서 각도 색 시프트를 나타낼 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 각도 색 시프트는, 약 20도 내지 약 80도의 범위에서 기준 조명각 (예를 들어, 수직 입사)과 입사 조명각 사이에 모든 각에서 측정될 수 있다. 다시 말해서, 각도 색 시프트는 측정될 수 있고, 약 0도 내지 20도, 약 0도 내지 약 30도, 약 0도 내지 약 40도, 약 0도 내지 약 50도, 약 0도 내지 약 60도 또는 약 0도 내지 약 80도 범위의 모든 각에서, 약 5 미만 또는 약 2 미만일 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 물품은, 기준점으로부터 투과율 색 또는 반사율 좌표들 사이에 거리 또는 기준점 색 시프트가 ((텅스텐-필라멘트 조명을 나타내는) A 광원, B 광원 (일광 모사 광원), C 광원 (일광 모사 광원), (천연광을 나타내는) D 시리즈 광원, 및 (다양한 타입의 형광 조명을 나타내는) F 시리즈 광원을 포함하는, CIE에 의해 결정된 것으로 표준 광원을 포함할 수 있는) 광원 하에서 명시된 대로, 반사율 및/또는 투과율에서 CIE L*, a*, b* 측색 시스템 내에 색을 나타낸다. 특정 실시예에서, 물품은, CIE F2, F10, F11, F12 또는 D65 광원 하 또는 좀 더 구체적으로 CIE F2 광원 하에서, 기준 조명각으로부터 입사 조명각에서 본 경우 반사율 및/또는 투과율에서 명시된 색 시프트를 나타낸다. 환언하면, 물품은, 여기에 정의된 바와 같이, 기준점으로부터 명시된 기준점 색 시프트를 갖는 외부 표면 (122)에서 측정된 투과율 색 (또는 투과율 색 좌표) 및/또는 반사율 색 (또는 반사율 색 좌표)을 나타낼 수 있다. 별도의 언급이 없는 한, 투과율 색 또는 투과율 색 좌표는, 외부 표면 (122) 및 물품의 대립하는 맨 표면 (즉, 114)을 포함하는 물품의 두 표면들 상에서 측정된다. 별도의 언급이 없는 한, 반사율 색 또는 반사율 색 좌표는, 물품의 외부 표면 (122)에서만 측정된다. 그러나, 여기에 기재된 반사율 색 또는 반사율 색 좌표는, 2-표면 측정 (물품의 두 면으로부터 반사가 모두 포함됨) 또는 1-표면 측정 (물품의 외부 표면 (122)에서 반사만 측정됨)을 사용하여 물품의 외부 표면 (122) 및 물품의 대립 면 (즉, 도 1에서 주 표면 (114)) 모두에 대해 측정될 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 기준점은 CIE L*, a*, b* 측색 시스템 (또는 색 좌표 a*=0, b* =0), 좌표 (a*=-2, b*=-2), 또는 기판의 투과율 또는 반사율 색 좌표에서 원점 (0, 0)일 수 있다. 별도의 언급이 없는 한, 여기에 기재된 물품의 L* 좌표는 기준점과 동일하고, 색 시프트에 영향을 미치지 않는 것으로 이해되어야 한다. 물품의 기준점 색 시프트가 기판에 대하여 정의된 경우, 물품의 투과율 색 좌표는 기판의 투과율 색 좌표와 비교되고, 물품의 반사율 색 좌표는 기판의 반사율 색 좌표와 비교된다.
기준점이 색 좌표 a*=0, b*=0인 경우, 기준점 색 시프트는 하기 수학식 2에 의해 계산된다.
[수학식 2]
기준점 색 시프트 =　√((a*물품)2 + (b*물품)2)
기준점이 색 좌표 a*= -2, b*= -2인 경우, 기준점 색 시프트는 하기 수학식 3에 의해 계산된다.
[수학식 3]
기준점 색 시프트 =　√((a* 물품+2)2　+　(b* 물품+2)2)
기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 기준점 색 시프트는 하기 수학식 4에 의해 계산된다.
[수학식 4]
기준점 색 시프트 =　√((a*물품 - a*기판)2　+　(b*물품　-　b*기판)2)
몇몇 구체 예에서, 물품은, 기준점이 기판의 색 좌표, 색 좌표 a*=0, b*=0 및 좌표 a*=-2, b*=-2 중 어느 하나인 경우, 기준점 색 시프트가 명시되도록, 투과율 색 (또는 투과율 색 좌표) 및 반사율 색 (또는 반사율 색 좌표)을 나타낼 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 물품은 약 0 내지 약 60도 (또는 약 0도 내지 약 40도 또는 약 0도 내지 약 30도)의 범위 내에 모든 입사 조명각에서 CIE L*, a*, b* 측색 시스템으로, 약 2 미만 (또는 약 1.8 이하, 약 1.6 이하, 1.5 이하, 1.4 이하, 1.2 이하, 또는 약 1 이하)의 (물품의 외부 표면 및 대립 맨 표면에서 측정된 것으로) 투과율에서 b* 값을 나타낼 수 있다. 투과율에서 상기 b* 값의 하한은 약 -5일 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 물품은, 광원 D65, A, 및 F2 하에 약 0도 내지 약 60도의 범위 내에 입사 조명각에서 (외부 표면 및 대립 맨 표면에서) 투과율에서 명시된 a* 값을 나타낸다. 몇몇 구체 예에서, 물품은 광원 D65, A, 및 F2 하에 약 0도 내지 약 60도의 범위 내에 입사 조명각에서 (외부 표면 및 대립 맨 표면에서) 투과율에서 명시된 b* 값을 나타낸다.
몇몇 구체 예에서, 물품은, 광원 D65, A, 및 F2 하에 약 0도 내지 약 60도의 범위 내에 입사 조명각에서 (오직 외부 표면에서) 반사율에서 명시된 a* 값을 나타낸다. 몇몇 구체 예에서, 물품은, 광원 D65, A, 및 F2 하에 약 0도 내지 약 60도의 범위 내에 입사 조명각에서 (오직 외부 표면에서) 반사율에서 b* 값을 나타낸다.
하나 이상의 구체 예의 물품, 또는 하나 이상의 물품의 (코팅을 포함하는) 외부 표면 (122)은, 약 400㎚ 내지 약 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 95% 이상 (예를 들어, 약 95.5% 이상, 약 96% 이상, 약 96.5% 이상, 약 97% 이상, 약 97.5% 이상, 약 98% 이상, 약 98.5% 이상 또는 약 99% 이상)의 평균 광 투과율을 나타낼 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 물품, 또는 하나 이상의 물품의 외부 표면 (122)은, 약 400㎚ 내지 약 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 약 2% 이하 (예를 들어, 약 1.5% 이하, 약 1% 이하, 약 0.75% 이하, 약 0.5% 이하, 또는 약 0.25% 이하)의 평균 광 반사율을 나타낼 수 있다. 이러한 광 투과율 및 광 반사율 값은, 광학 파장 레짐의 선택된 범위 (예를 들어, 광학 파장 레짐 내에, 100㎚ 파장 범위, 150㎚ 파장 범위, 200㎚ 파장 범위, 250㎚ 파장 범위, 280㎚ 파장 범위, 또는 300㎚ 파장 범위)에 걸쳐 또는 전체 광학 파장 레짐에 걸쳐 관찰될 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 이들 광 반사율 및 투과율 값은, (외부 표면 (122) 및 대립 주 표면 (114) 모두에 대한 반사율 또는 투과율을 고려한) 총 반사율 또는 총 투과율일 수 있고, 또는 (대립 표면을 고려하지 않고) 오직 외부 표면 (122)에 대해 측정된 바와 같이, 물품의 단일 면 상에서 관찰될 수 있다. 별도의 언급이 없는 한, 평균 반사율 또는 투과율은 약 0도 내지 약 10도의 범위 내에 입사 조명각에서 측정된다 (그러나, 이러한 측정은 45도 또는 60도의 입사 조명각에서 제공될 수 있다).
몇몇 구체 예에서, 하나 이상의 구체 예의 물품, 또는 하나 이상의 물품의 외부 표면 (122)은, 광학 파장 레짐에 걸쳐 명시된 평균 가시광 명소시 반사율을 나타낼 수 있다. 이러한 명소시 반사율 값은, 약 0˚ 내지 약 20˚, 약 0˚ 내지 약 40˚ 또는 약 0˚ 내지 약 60˚의 범위 내에 입사 조명각에서 나타날 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 명소시 반사율은 사람 눈의 감도에 따라 파장 스펙트럼에 대하여 반사율을 가중시켜 사람 눈의 반응을 모방한다. 명소시 반사율은 또한, CIE 색 공간 조약 (CIE color space convention)과 같은 알려진 조약에 따라, 반사된 광의 휘도 (luminance), 또는 3자극 (tristimulus) Y 값으으로 정의될 수 있다. 평균 명소시 반사율은, 스펙트럼 반사율,
Figure 112019125553083-pct00001
, 눈의 스펙트럼 반응에 관련된, CIE의 색 일치 함수
Figure 112019125553083-pct00002
, 및 광원 스펙트럼,
Figure 112019125553083-pct00003
을 곱한 것으로서 수학식 5에서 정의된다:
[수학식 5]
Figure 112019125553083-pct00004
몇몇 구체 예에서, 물품은, 오직 외부 표면에 대해 수직 또는 거의-수직 입사 (예를 들어, 0-10도)에 측정된, 명시된 단-면 평균 명소시 반사율을 나타낸다. 최대 반사율 색 시프트는, 동일한 범위 내에 임의의 각도에서 측정된 가장 높은 색 점 값에서 차감된, 수직 입사에서 약 5도 내지 약 60도의 임의의 각도에서 측정된 가장 낮은 색 점 값을 나타낸다. 상기 값은 a* 값에서 최대 변화 (a*highest-a*lowest), b* 값에서 최대 변화 (b*highest-b*lowest), a* 및 b* 값 모두에서 최대 변화, 또는 양 √((a*highest-a*lowest)2+(b*highest-b*lowest)2)에서 최대 변화를 나타낼 수 있다.
기판
기판 (110)은 무기 물질을 포함할 수 있고, 비정질 기판, 결정질 기판 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 기판 (110)은 인공 물질 및/또는 자연적으로 발생하는 물질 (예를 들어, 석영 및 고분자)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 사례에서, 기판 (110)은 유기물을 특징으로 할 수 있고, 구체적으로 고분자일 수 있다. 적절한 고분자의 예로는, (스티렌 공중합체 및 블랜드를 포함하는) 폴리스티렌 (PS), (공중합체 및 블렌드를 포함하는) 폴리카보네이트 (PC), (폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체를 포함하는, 공중합체 및 블렌드를 포함하는) 폴리에스테르, 폴리올레핀 (PO) 및 사이클릭폴리올레핀 (사이클릭-PO)을 포함하는 열가소성 수지, 폴리비닐클로라이드 (PVC), (공중합체 및 블렌드를 포함하는) 폴리메틸메타아크릴레이트 (PMMA)를 포함하는 아크릴 고분자, 열가소성 우레탄 (TPU), 폴리에테르이미드 (PEI) 및 서로 이들 고분자의 블렌드를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 기타 대표적인 고분자는 에폭시, 스티렌, 페놀, 멜라민, 및 실리콘 수지들을 포함한다.
몇몇 특정 구체 예에서, 기판 (110)은 구체적으로 고분자, 플라스틱 및/또는 금속 기판을 배제할 수 있다. 기판은 알칼리-포함하는 기판 (즉, 기판은 하나 이상의 알칼리를 포함함)을 특징으로 할 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, 기판은 약 1.45 내지 약 1.55의 범위에서 굴절률을 나타낸다. 특정 구체 예에서, 기판 (110)은, 적어도 5, 적어도 10, 적어도 15 또는 적어도 20개의 샘플을 사용한, 볼-온-링 시험 (ball-on-ring testing)을 사용하여 측정된 것으로, 0.5% 이상, 0.6% 이상, 0.7% 이상, 0.8% 이상, 0.9% 이상, 1% 이상, 1.1% 이상, 1.2% 이상, 1.3% 이상, 1.4% 이상 1.5% 이상 또는 2% 이상인, 하나 이상의 대립 주 표면상에 표면에서 평균 파괴변형율 (strain-to-failure)을 나타낼 수 있다. 특정 구체 예에서, 기판 (110)은 약 1.2%, 약 1.4%, 약 1.6%, 약 1.8%, 약 2.2%, 약 2.4%, 약 2.6%, 약 2.8%, 또는 약 3% 이상의 하나 이상의 대립 주 표면에 대한 이의 표면에서 평균 파괴변형율을 나타낼 수 있다.
적절한 기판 (110)은, 약 30 GPa 내지 약 120 GPa의 범위에서 탄성 모듈러스 (또는 영률)를 나타낼 수 있다. 몇몇 사례에서, 기판의 탄성 모듈러스는, 약 30 GPa 내지 약 110 GPa, 약 30 GPa 내지 약 100 GPa, 약 30 GPa 내지 약 90 GPa, 약 30 GPa 내지 약 80 GPa, 약 30 GPa 내지 약 70 GPa, 약 40 GPa 내지 약 120 GPa, 약 50 GPa 내지 약 120 GPa, 약 60 GPa 내지 약 120 GPa, 약 70 GPa 내지 약 120 GPa, 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위일 수 있다.
하나 이상의 구체 예에서, 비정질 기판은 강화되거나 또는 비-강화될 수 있는, 유리를 포함할 수 있다. 적절한 유리의 예로는, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 보로실리케이트 유리 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리를 포함한다. 몇몇 변형에서, 유리는 산화리튬 (lithia)이 없을 수 있다. 하나 이상의 선택적인 구체 예에서, 기판 (110)은 (강화되거나 또는 비-강화될 수 있는) 유리 세라믹 기판과 같은 결정질 기판을 포함할 수 있거나 또는 사파이어와 같은, 단결정 구조를 포함할 수 있다. 하나 이상의 특정 구체 예에서, 기판 (110)은 비정질 베이스 (예를 들어, 유리) 및 결정질 클래딩 (예를 들어, 사파이어층, 다결정질 알루미나층 및/또는 스피넬 (MgAl2O4) 층)을 포함한다.
하나 이상의 구체 예의 기판 (110)은 (여기에 기재된 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 측정된 것으로) 물품의 경도 미만인 경도를 가질 수 있다. 기판의 경도는, 여기서 기재된 바와 같이, 베르코비치 압입자 경도 시험을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 기술분야에서 알려진 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
기판 (110)은, 비록 다른 구체 예가 곡면 또는 그렇지 않으면 형상화된 또는 형태화된 기판을 활용할 수 있을지라도, 실질적으로 평면 또는 시트-형일 수 있다. 기판 (110)은 실질적으로 광학적으로 맑고, 투명하며 및 광 산란이 없을 수 있다. 이러한 구체 예에서, 기판은 약 85% 이상, 약 86% 이상, 약 87% 이상, 약 88% 이상, 약 89% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상 또는 약 92% 이상의 광학 파장 레짐에 걸쳐 평균 광 투과를 나타낼 수 있다. 하나 이상의 선택적인 구체 예에서, 기판 (110)은 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만, 약 1% 미만, 또는 약 0.5% 미만의 광학 파장 레짐에 걸쳐 평균 광 반사율 나타내거나 또는 불투명할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 이들 광 반사율 및 투과율 값은 (기판의 주 표면 모두에 대한 반사율 또는 투과율을 고려한) 총 반사율 또는 총 투과율일 수 있거나, 또는 기판의 단일측 (즉, 대립 표면을 고려하지 않은, 오직 외부 표면 (122)) 상에서 관찰될 수 있다. 별도의 언급이 없는 한, 총 반사율 또는 투과율은 0도의 입사 조명각에서 측정된다 (그러나, 이러한 측정은 45도 또는 60도의 입사 조명각에서 제공될 수 있다). 기판 (110)은 흰색, 검정, 적색, 청색, 녹색, 황색, 오렌지, 등과 같은 색을 선택적으로 나타낼 수 있다.
부가적으로 또는 선택적으로, 기판 (110)의 물리적 두께는, 미관상 및/또는 기능상 이유 때문에 하나 이상의 이의 치수에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 기판 (110)의 에지는 기판 (110)의 좀 더 중심 영역과 비교하여 더 두꺼울 수 있다. 기판 (110)의 길이, 폭, 및 물리적 두께 치수들은 또한 물품 (100)의 적용 또는 용도에 따라 변화될 수 있다.
기판 (110)은 다양한 다른 공정을 사용하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판 (110)이 유리와 같은 비정질 기판을 포함하는 경우, 다양한 형성 방법은 퓨전 인발 및 슬롯 인발과 같은 다운-인발 공정 및 플로우트 유리 공정을 포함할 수 있다.
형성되면, 기판 (110)은 강화 기판을 형성하기 위해 강화될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "강화 기판"은, 예를 들어, 기판의 표면에서 더 작은 이온에 대해 더 큰 이온의 이온-교환을 통해, 화학적으로 강화된 기판을 지칭할 수 있다. 그러나, 압축 응력 및 중심 장력 영역들을 생성하기 위해 기판의 부분들 사이에 열팽창계수의 불일치를 활용하거나 또는 열 템퍼링과 같은, 기술분야에서 알려진 기타 강화 방법은, 강화 기판을 형성하는데 활용될 수 있다.
기판은 이온 교환 공정에 의해 화학적으로 강화된 경우, 기판의 표면층에서 이온은 동일한 원자가 또는 산화 상태를 갖는 더 큰 이온에 의해 대체되거나 - 또는 교환된다. 이온 교환 공정은 통상적으로 기판에서 더 작은 이온과 교환될 더 큰 이온을 함유하는 용융염 욕조에 기판을 함침시켜 수행된다. 욕조 조성물 및 온도, 침지 시간, 염 욕조 (또는 욕조들)의 침지의 수, 다중 염 욕조의 사용, 어닐링 단계, 세척 단계 및 이와 유사한 것과 같은 부가적인 단계들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 이온 교환 공정에 대한 파라미터가, 기판의 조성물 및 강화 작용으로부터 결과하는 기판의 원하는 압축 응력 (CS), 압축 응력 층의 깊이 (또는 층의 깊이)에 의해 일반적으로 결정되는 것은, 기술분야의 당업자에 의해 인식될 것이다. 예로서, 알칼리 금속-함유 유리 기판의 이온 교환은 더 큰 알칼리 금속 이온의 질산염, 황산염 및 염산염과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 염을 함유하는 적어도 하나의 용융염에 침지시켜 달성될 수 있다. 용융염 욕조의 온도는 통상적으로 약 380℃ 내지 약 450℃의 범위인 반면, 침지 시간은 약 15분 내지 약 40시간의 범위이다. 그러나, 전술된 것과 다른 온도 및 침지 시간은 또한 사용될 수 있다.
부가적으로, 유리 기판이 침지 사이에 세척 및/또는 어닐링 단계를 갖는, 다중 이온교환 욕조에 침지되는 이온 교환 공정의 비-제한 예로는, US2010-0009154A1으로 공개되고, 2008년 7월 11일자에 출원된 미국 가 특허출원 제61/079,995호의 우선권을 주장하는, 2009년 7월 10일자에 발명의 명칭이 "Glass with Compressive Surface for Consumer Applications"인 미국 특허출원 제12/500,650호, 여기서 유기 기판은 다른 농도의 염 욕조에서 다중, 연속적, 이온 교환 처리에 침지시켜 강화됨; 및 2008년 7월 29일자에 출원된 미국 가 특허출원 제61/084,398호의 우선권을 주장하여, 2012년 11월 20일자에 Christopher M. Lee 등에 의해 발명의 명칭이 "Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass"로 등록된 미국 특허 8,312,739호에 기재되며, 여기서, 유리 기판은 용출 이온으로 희석된 제1 욕조에서 이온 교환시키고, 그 다음 제1 욕조보다 더 적은 농도의 용출 이온을 갖는 제2 욕조에 침지시켜 강화된다. 미국 특허출원 제12/500,650호 및 미국 특허 제8,312,739호의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다.
(표면 CS를 포함하는) 압축 응력은, Orihara Industrial Co., Ltd. (일본)에서 제작된 FSM-6000과 같은, 상업적으로 이용가능한 기구를 사용하여 표면 응력 측정기 (FSM)에 의해 측정된다. 표면 응력 측정은, 유리의 복굴절과 관련된, 응력 광학 계수 (SOC)의 정확한 측정에 의존한다. SOC는, 결과적으로, 명칭이 "Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient"인, ASTM 표준 C770-16에 기재된 절차 C (Glass Disc Method)에 따라 측정되며, 이의 전체적인 내용은 여기에 참조로서 병합된다. 최대 CT 값은, 기술분야의 당업자에 공지된 산란광 편광기 (SCALP) 기술을 사용하여 측정된다.
여기서 사용된 바와 같은, DOC는, 여기서 기재된 화학적으로 강화된 알칼리 알루미노실리케이트 유리 물품의 응력이 압축에서 인장으로 변화하는 깊이를 의미한다. DOC는, 이온 교환 처리에 의존하여 FSM 또는 산란광 편광기 (SCALP)에 의해 측정될 수 있다. 유리 물품 내로 칼륨 이온을 교환하여 유리 물품 내에 응력이 발생하는 경우, FSM은 DOC를 측정하는데 사용된다. 유리 물품 내로 나트륨 이온을 교환하여 응력이 발생하는 경우, SCALP는 DOC를 측정하는데 사용된다. 칼륨 및 나트륨 이온 모두를 유리 내로 교환시켜 유리 물품 내에 응력이 발생하는 경우, 나트륨의 교환 깊이는 DOC를 나타내며, 칼륨 이온의 교환 깊이는 압축 응력의 크기에서 변화 (그러나, 압축에서 인장으로의 응력 변화는 아님)를 나타낸다고 믿기 때문에, DOC는 SCALP에 의해 측정되고; 이러한 유리 물품에서 칼륨 이온의 교환 깊이는 FSM에 의해 측정된다.
몇몇 구체 예에서, 강화된 기판 (110)은, 250 MPa 이상, 300 MPa 이상, 예를 들어, 400 MPa 이상, 450 MPa 이상, 500 MPa 이상, 550 MPa 이상, 600 MPa 이상, 650 MPa 이상, 700 MPa 이상, 750 MPa 이상 또는 800 MPa 이상의 표면 CS를 가질 수 있다. 강화된 기판은, 10㎛ 이상, 15㎛ 이상, 20㎛ 이상 (예를 들어, 25㎛, 30㎛, 35㎛, 40㎛, 45㎛, 50㎛ 이상)의 DOC 및/또는 10 MPa 이상, 20 MPa 이상, 30 MPa 이상, 40 MPa 이상 (예를 들어, 42 MPa, 45 MPa, or 50 MPa 이상)이지만, 100 MPa 미만 (예를 들어, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55 MPa 이하)의 최대 CT를 가질 수 있다. 하나 이상의 특정 구체 예에서, 강화된 기판은: 500 MPa를 초과하는 표면 CS, 15㎛를 초과하는 DOC, 및 18 MPa를 초과하는 최대 CT 중 하나 이상을 갖는다.
기판에 사용될 수 있는 대표 유리는, 비록 다른 유리 조성물을 고려될지라도, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물 또는 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다. 이러한 유리 조성물은 이온 교환 공정에 의해 화학적으로 강화될 수 있다. 하나의 대표 유리 조성물은 SiO2, B2O3 및 Na2O를 포함하고, 여기서 (SiO2 + B2O3) ≥ 66 mol.%, 및 Na2O ≥ 9 mol.%이다. 몇몇 구체 예에서, 유리 조성물은 6 wt.% 이상의 산화 알루미늄을 포함한다. 또 다른 구체 예에서, 기판은 알칼리토 산화물의 함량이 5 wt.% 이상이도록, 하나 이상의 알칼리토 산화물을 갖는 유리 조성물을 포함한다. 적절한 유리 조성물은, 몇몇 구체 예에서, K2O, MgO, 및 CaO 중 적어도 하나를 더욱 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 기판에 사용된 유리 조성물은, 61-75 mol.% SiO2; 7-15 mol.% Al2O3; 0-12 mol.% B2O3; 9-21 mol.% Na2O; 0-4 mol.% K2O; 0-7 mol.% MgO; 및 0-3 mol.% CaO를 포함할 수 있다.
기판용으로 적절한 또 다른 대표 유리 조성물은: 60-70 mol.% SiO2; 6-14 mol.% Al2O3; 0-15 mol.% B2O3; 0-15 mol.% Li2O; 0-20 mol.% Na2O; 0-10 mol.% K2O; 0-8 mol.% MgO; 0-10 mol.% CaO; 0-5 mol.% ZrO2; 0-1 mol.% SnO2; 0-1 mol.% CeO2; 50 ppm 미만의 As2O3; 및 50 ppm 미만의 Sb2O3를 포함하고; 여기서 12 mol.% ≤ (Li2O + Na2O + K2O) ≤ 20 mol.% 및 0 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 10 mol.%이다.
기판용으로 적절한 또 다른 대표 유리 조성물은: 63.5-66.5 mol.% SiO2; 8-12 mol.% Al2O3; 0-3 mol.% B2O3; 0-5 mol.% Li2O; 8-18 mol.% Na2O; 0-5 mol.% K2O; 1-7 mol.% MgO; 0-2.5 mol.% CaO; 0-3 mol.% ZrO2; 0.05-0.25 mol.% SnO2; 0.05-0.5 mol.% CeO2; 50 ppm 미만의 As2O3; 및 50 ppm 미만의 Sb2O3를 포함하고; 여기서 14 mol.% ≤ (Li2O + Na2O + K2O) ≤ 18 mol.% 및 2 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 7 mol.%이다.
몇몇 구체 예에서, 기판용으로 적절한 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물은, 알루미나, 적어도 하나의 알칼리 금속 및, 몇몇 구체 예에서, 50 mol.%를 초과하는 SiO2, 다른 구체 예에서, 58 mol.% 이상의 SiO2, 및 또 다른 구체 예에서 60 mol.% 이상의 SiO2를 포함하고, 여기서 비 (Al2O3 + B2O3)/Σ개질제 (즉, 개질제의 합)는 1을 초과하며, 여기서 상기 성분의 비는 mol.%로 표시되고, 상기 개질제는 알칼리 금속 산화물이다. 이러한 유리 조성물은: 특정 구체 예에서, 58-72 mol.% SiO2; 9-17 mol.% Al2O3; 2-12 mol.% B2O3; 8-16 mol.% Na2O; 및 0-4 mol.% K2O를 포함하고, 여기서, 상기 비 (Al2O3 + B2O3)/Σ개질제 (즉, 개질제의 합)은 1을 초과한다.
몇몇 구체 예에서, 기판은: 64-68 mol.% SiO2; 12-16 mol.% Na2O; 8-12 mol.% Al2O3; 0-3 mol.% B2O3; 2-5 mol.% K2O; 4-6 mol.% MgO; 및 0-5 mol.% CaO를 포함하는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있고, 여기서: 66 mol.% ≤ SiO2 + B2O3 + CaO　≤ 69 mol.%; Na2O + K2O + B2O3 + MgO + CaO + SrO > 10 mol.%; 5 mol.% ≤ MgO + CaO + SrO ≤ 8 mol.%; (Na2O + B2O3) - Al2O3 ≤ 2 mol.%; 2 mol.% ≤ Na2O - Al2O3 ≤ 6 mol.%; 및 4 mol.% ≤ (Na2O + K2O) - Al2O3 ≤ 10 mol.%이다.
몇몇 구체 예에서, 기판은: 2 mol% 이상의 Al2O3 및/또는 ZrO2, 또는 4 mol% 이상의 Al2O3 및/또는 ZrO2를 포함하는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다.
기판 (110)이 결정질 기판을 포함하는 경우, 기판은, Al2O3를 포함할 수 있는, 단일 결정을 포함할 수 있다. 이러한 단결정 기판은 사파이어를 지칭한다. 결정질 기판용으로 기타 적절한 물질은, 다결정질 알루미나층 및/또는 스피넬 (MgAl2O4)을 포함한다.
선택적으로, 결정질 기판 (110)은, 강화 또는 비-강화될 수 있는, 유리 세라믹 기판을 포함할 수 있다. 적절한 유리 세라믹의 예로는 Li2O-Al2O3-SiO2 시스템 (즉, LAS-시스템) 유리 세라믹, MgO-Al2O3-SiO2 시스템 (즉, MAS-시스템) 유리 세라믹, 및/또는 β-석영 고용체 (solid solution: ss), β-스포듀멘 ss, 근청석 (cordierite), 및 리튬 디실리케이트 (lithium disilicate)을 포함하는 주 결정상을 포함하는 유리 세라믹을 포함할 수 있다. 유리 세라믹 기판은 여기에 기재된 화학적 강화 공정을 사용하여 강화될 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, MAS-시스템 유리 세라믹 기판은 Li2SO4 용융염에서 강화될 수 있고, 이에 의해 Mg2+에 대한 2Li+의 교환은 발생할 수 있다.
하나 이상의 구체 예에 따른 기판 (110)은, 약 100㎛ 내지 약 5㎜의 범위에서 물리적 두께를 가질 수 있다. 대표 기판 (110)의 물리적 두께는 약 100㎛ 내지 약 500㎛의 범위 (예를 들어, 100, 200, 300, 400 또는 500㎛)이다. 또 다른 대표 기판 (110)의 물리적 두께는, 약 500㎛ 내지 약 1000㎛의 범위 (예를 들어, 500, 600, 700, 800, 900 또는 1000㎛)이다. 기판 (110)은 약 1㎜ 초과 (예를 들어, 약 2, 3, 4, 또는 5㎜)의 물리적 두께를 가질 수 있다. 하나 이상의 특정 구체 예에서, 기판 (110)은, 2㎜ 이하 또는 1㎜ 미만의 물리적 두께를 가질 수 있다. 기판 (110)은 표면 흠의 영향을 제거 또는 감소시키기 위해 산 연마될 수 있거나 또는 별도로 처리될 수 있다.
다-층 간섭 스택
도 2에 나타낸 바와 같이, 다-층 간섭 스택 (130)은, 다수의 층을 포함할 수 있어, 하나 이상의 층이 다-층 간섭 스택 (130)으로부터 (도 1에 나타낸) 기판 (110)의 대립 면 상에 (즉, 주 표면 (114) 상에) 배치될 수 있다.
주 표면 (114) 상에 배치된 다-층 간섭 스택 (130)의 물리적 두께는, 약 0.1㎛ 내지 약 5㎛의 범위일 수 있다. 몇몇 사례에서, 주 표면 (114) 상에 배치된 다-층 간섭 스택 (130)의 물리적 두께는, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.9 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.8 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.7 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.6 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.4 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.3 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.2 ㎛, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.1 ㎛, 약 0.02 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.03 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.04 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.05 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.06 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.07 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.08 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.09 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.2 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 약 0.2 ㎛ 내지 약 2 ㎛, 약 0.2 ㎛ 내지 약 3 ㎛, 약 0.2 ㎛ 내지 약 4 ㎛, 약 0.2 ㎛ 내지 약 5 ㎛, 약 0.3 ㎛ 내지 약 5 ㎛, 약 0.4 ㎛ 내지 약 5 ㎛, 약 0.5 ㎛ 내지 약 5 ㎛, 약 0.6 ㎛ 내지 약 3 ㎛, 약 0.7 ㎛ 내지 약 2 ㎛, 약 0.8 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 또는 약 0.9 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 및 이들 사이의 모든 범위 및 서브-범위의 범위일 수 있다.
본 개시의 제2 관점은, 여기에 기재된 물품을 형성하기 위한 방법과 연관된다. 몇몇 구체 예에서, 상기 방법은, 코팅 챔버에 주 표면을 갖는 기판을 제공하는 단계, 상기 코팅 챔버에 진공을 형성하는 단계, 상기 주 표면상에 여기에 기재된 바와 같은 내구성 광학 코팅을 형성하는 단계, 상기 광학 코팅 상에, 세정-용이성 코팅 및 내스크래치성 코팅 중 적어도 하나를 포함하는 부가적인 코팅을 선택적으로 형성하는 단계, 및 상기 코팅 챔버로부터 상기 기판을 제거하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 구체 예에서, 상기 광학 코팅 및 상기 부가적인 코팅은 동일한 코팅 챔버에서 또는 개별 코팅 챔버에서 파괴 진공 (breaking vacuum) 없이 형성된다.
하나 이상의 구체 예에서, 상기 방법은 캐리어 상에 기판을 로딩하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 캐리어는, 그 다음 기판이 이동되어도 진공이 보존되는, 로드 락 (load lock) 조건하에, 다른 코팅 챔버의 안 및 밖으로 기판을 이동하는데 사용된다.
광학 코팅 (120) 및/또는 부가적인 코팅 (140)은, 진공 증착 기술, 예를 들어, 화학적 기상 증착 (예를 들어, 플라즈마 강화 화학적 기상 증착 (PECVD), 저-압 화학적 기상 증착, 대기압 화학적 기상 증착, 및 플라즈마-강화 대기압 화학적 기상 증착), 물리적 기상 증착 (예를 들어, 반응성 또는 비반응성 스퍼터링, 금속 모드 반응성 스퍼터링, 또는 레이저 삭마), 열적 또는 e-빔 증발 및/또는 원자 층 증착과 같은 다양한 증착 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 액체-계 방법은 또한 분무, 딥핑, 스핀 코팅, 또는 슬롯 코팅 (예를 들어, 졸-겔 물질을 사용)과 같이 것이 사용될 수 있다. 진공 증착이 활용되는 경우, 인라인 공정은 하나의 증착 실행에서 광학 코팅 (120) 및/또는 부가적인 코팅 (140)을 형성하는데 사용될 수 있다. 몇몇 사례에서, 진공 증착은 선형 PECVD 공급원에 의해 만들어질 수 있다.
몇몇 구체 예에서, 상기 방법은, 기판 구역에 따른 임의의 지점에서 각 층에 대한 타겟 두께로부터 또는 외부 표면 (122)의 구역의 약 80% 이상에 따른 약 4%를 초과하는 만큼 변하지 않도록, 광학 코팅 (120) 및 부가적인 코팅 (140)의 두께를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 상기 방법은, 외부 표면 (122)의 구역의 약 95% 이상에 따른 약 4%를 초과하는 만큼 변화하지 않도록, 상기 광학 코팅 (120) 및/또는 부가적인 코팅 (140)의 두께를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
도 86은, 몇몇 구체 예에 따른 선글라스 (8600)를 나타낸다. 선글라스 (8600)는, 렌즈 (8610), 프레임 (8620), 브릿지 (8630), 및 템플 (8640)을 포함한다. 임의의 적절한 선글라스 구조는 사용될 수 있다. 도 86의 특정 구조는, 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 선글라스는, 브리지로 분리된 2개의 렌즈와 달리 단일의 연속 렌즈를 갖는다. 그리고, 예를 들어, 몇몇 선글라스는, 하프-프레임 및 노-프레임 형태를 포함하는, 다른 프레임 형태를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 여기서 기재된 바와 같은 내스크래치성 코팅은, 렌즈 (8610)의 전면, 즉, 착용자로부터 먼 표면에 적용될 수 있다. 코팅은 또한 여기서 기재된 바와 같이 렌즈 (8610)의 후면에 적용될 수 있다.
여기서 개시된 유리 물품은, 디스플레이 (또는 디스플레이 물품)를 갖는 물품 (예를 들어, 휴대 전화, 태블릿, 컴퓨터, 내비게이션 시스템, 웨어러블 장치 (예를 들어, 시계) 및 이와 유사한 것을 포함하는 소비자 전자 제품), 건축용 물품, 수송용 물품 (예를 들어, 자동차, 기차, 항공기, 선박, 등), 가정용 기기 물품, 또는 약간의 투명도, 내스크래치성, 내마모성 또는 이들의 조합을 요구하는 임의의 물품과 같은 물품에 혼입될 수 있다. 투명도는 가시/광학 투명도를 포함할 수 있거나, 또는 (물품이, 검은 유리-세라믹용과 같이, 가시광선 스펙트럼에서 불투명한 경우에도) 마이크로파/RF 투명도를 포함할 수 있다. 여기서 개시된 유리 물품 중 어느 하나를 혼입하는 대표적인 물품은, 도 87a 및 87b에 나타낸다. 구체적으로, 도 87a 및 87b는, 전면 (8704), 후면 (8706), 및 측면 (8708)을 갖는 하우징 (8702); 상기 하우징 내에 전체적으로 또는 내부에 적어도 부분적으로 있고, 상기 하우징의 전면에 또는 인접하여 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 디스플레이 (8710)를 포함하는 전기 부품 (미도시); 및 상기 디스플레이의 위에 있도록 하우징의 전면에 또는 걸친 커버 기판 (8712)을 포함하는 소비자 전자 장치 (8700)을 나타낸다. 몇몇 구체 예에서, 커버 기판 (8712)은, 여기서 개시된 유리 물품 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 상기 하우징 또는 커버 기판의 일부 중 적어도 하나는, 여기서 개시된 유리 물품을 포함한다.
실시예
다양한 구체 예는 하기 실시예에 의해 더욱 명확해질 것이다. 실시예에서, AlOxNy, SiuOxNy, 및 SiuAlvOxNy은, 기술분야의 당업자에게 명백한, 제공된 층 두께 설계 및 타겟 굴절률 분산 값을 재-생성하기 위한 부 공정 조정 (minor process adjustments)으로, 모델링된 실시예에서 고-지수 물질로서 실질적으로 교환가능한 것으로 확인된 점에 주의되어야 한다.
실시예 A
실시예 A는, 약 58 mol% SiO2, 16.5 mol% Al2O3, 17mol% Na2O, 3mol% MgO, 및 약 6.5 mol% P2O5의 명목상 조성을 갖는 강화된 알루미노실리케이트 유리 기판 (500) 상에 배치되고, 서로의 상부 상에 순차적으로 배치된, 층들 (305, 310, 320, 330, 340, 345, 350, 360, 370, 380, 390 및 392)을 포함하는, 12-층 광학 코팅 (300)을 포함한다. 광학 코팅 (300)은 또한 다-층 간섭 스택의 층 내에 배치된 (서브-층들 (345A-345I)을 포함하는) 내스크래치성 층 (345)을 포함한다. 물품의 구조는 도 8에 나타내고 (도 8에 나타낸 두께는 예시하는 것으로 의도된 것이지 정확하지 않음) 및 층들의 상대적 두께는 표 A에 나타낸다.
SiO2 및 SiuAlvOxNy 층 모두는 AJA-Industries Sputter Deposition Tool에서 반응성 스퍼터링에 의해 만들어진다. SiO2는 이온 보조 (ion assist)로 Si 타겟으로부터 DC 반응성 스퍼터링에 의해 침착되고: SiuAlvOxNy 물질은 이온 보조로 RF 중첩된 DC 스퍼터링과 조합된 DC 반응성 스퍼터링에 의해 침착된다. 타겟은 3" 직경 실리콘 및 3" 직경 Al이다. 반응성 가스는 질소 및 산소이고, "작동" (또는 불활성) 가스는 아르곤이다. 실리콘에 공급된 파워는 13.56 Mhz의 무선 주파수 (RF)이다. 알루미늄에 공급된 파워는 DC이다.
다-층 간섭 스택의 구조가 만들어지는 스퍼터링 공정 조건은, 표 B에 나타낸다.
주기 3의 층들 (340 및 345A-I)은, 실질적으로 균일한 조성물을 갖는 층 (층 (340)) 및 서로 비교한 경우, 하나의 층으로부터 다음 인접 층으로 다수의 층들의 조성을 변경시켜 형성된 굴절률 구배 (층들 (345A-345I))를 갖는, 다수의 층을 포함하고, 따라서, 굴절률은, 표 A에 나타낸 바와 같은, 2.015로부터 2.079 내지 2.015로 계단식 또는 단조적으로 증가한다. 층들 (345B-D 및 345F-H)의 굴절률은 측정되지 않지만, 기술분야의 알려진 방법에 기초하여 평가된다. 실시예 A에 따라 제작된 물품은, 광학 파장 레짐의 일부에 걸쳐 1% 아래의 반사율과 함께 비교의 미코팅된 맨 유리 기판의 내스크래치성 및 내마모성과 비교하여 상당히 개선된 내마모성을 나타낸다. 실시예 A에 사용된 것과 유사한 제조 방법은, 실시예 1 내지 16의 구조, 및 유사한 구조를 제조하는데 사용될 수 있다.
[표 A]
실시예 A의 구조.
Figure 112019125553083-pct00005
[표 B]
실시예 A에 대한 DC/RF 반응성 스퍼터링 공정 조건.
Figure 112019125553083-pct00006
모델링된 실시예 1-16
모델링된 실시예 1-16은, 여기서 기재된 바와 같은, 광학 코팅의 구체 예를 포함하는 물품의 반사 스펙트럼을 입증하기 위해 모델링을 사용한다. 모델링된 실시예 1-16에서, 광학 코팅은, AlOxNy 및 SiO2 층, 및 Gray 17 유리 (Corning glass code 82524) Corning®으로부터 상업적으로 이용가능한 유리 기판을 포함한다. 모델링된 실시예는, 금속-모드 스퍼터링 시스템에서 제조된 AlOxNy 및 SiO2 막으로부터의 굴절률/분산 곡선들을 사용한다.
코팅 물질에 대한 굴절률 분산 곡선을 결정하기 위해, 알루미늄 및 실리콘 타겟으로부터의 금속-모드 스퍼터링에 의해, 각 코팅 물질의 층들은 실리콘 웨이퍼 및 유리 기판 상으로 형성된다. 각각의 형성된 층 및 유리 기판의 (파장의 함수에 따른) 굴절률은, 분광 타원 편광 분석 (spectroscopic ellipsometry)을 사용하여 측정된다. 이렇게 측정된 굴절률은 그 다음 모델링된 실시예 1-16에 대한 반사율 스펙트럼을 계산하는데 사용된다. 모델링된 실시예는, 약 550㎚ 파장에서 분산 곡선으로부터 선택된 지점에 상응하는, 편의상 이들의 설명표 (descriptive tables)에서 단일 굴절률 값을 사용한다. 별도로 명시되지 않는 한, 굴절률 값은 550㎚의 파장에서 주어진다.
표 1 내지 16은, 각각 실시예 1 내지 16의 층의 조성 및 두께를 나타낸다. 구조는, 도 7의 구조와 유사하지만, 표 1 내지 16에 나타낸 특정 층, 층 조성, 및 층 두께를 갖는다. 표 1 내지 16의 두께는, 광학 두께가 아닌 물리적 두께이다. 두꺼운 내스크래치성 층은, 특정 물질로 만들어진 스택의 어떤 분율 또는 두께를 계산할 때 다-층 간섭 스택의 일부로서 포함된다.
실시예 1 코팅 설계:
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 AlOxNy 2.0137 68.3
2 SiO2 1.4680 93.7
3 AlOxNy 2.0137 68.3
4 SiO2 1.4680 93.7
5 AlOxNy 2.0137 2000
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2323.9㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 187.3㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 8.1%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 187.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 323.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 57.8%
실시예 2 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 AlOxNy 2.0137 68.3
2 SiO2 1.4680 93.7
3 AlOxNy 2.0137 2000
4 SiO2 1.4680 8.1
5 AlOxNy 2.0137 43.7
6 SiO2 1.4680 28.3
7 AlOxNy 2.0137 26.3
8 SiO2 1.4680 47.7
9 AlOxNy 2.0137 9.3
기판 Grey17-(code 82524) 1.52829 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2325.3㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 177.8㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 7.6%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 93.7㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 161.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 57.8%
실시예 3 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 AlOxNy 2.0137 68.3
2 SiO2 1.4680 93.7
3 AlOxNy 2.0137 68.3
4 SiO2 1.4680 93.7
5 AlOxNy 2.0137 2000
6 SiO2 1.4680 8.4
7 AlOxNy 2.0137 43.5
8 SiO2 1.4680 28.2
9 AlOxNy 2.0137 26.4
10 SiO2 1.4680 46.8
11 AlOxNy 2.0137 9
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2486.2㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 270.7㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 10.9%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 187.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 323.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 57.8%
실시예 4 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 AlOxNy 2.0137 68.3
2 SiO2 1.4680 93.7
3 AlOxNy 2.0137 68.3
4 SiO2 1.4680 93.7
5 AlOxNy 2.0137 68.3
6 SiO2 1.4680 93.7
7 AlOxNy 2.0137 68.3
8 SiO2 1.4680 93.7
9 AlOxNy 2.0137 68.3
10 SiO2 1.4680 93.7
11 AlOxNy 2.0137 2000
12 SiO2 1.4680 8.4
13 AlOxNy 2.0137 43.5
14 SiO2 1.4680 28.2
15 AlOxNy 2.0137 26.4
16 SiO2 1.4680 46.8
17 AlOxNy 2.0137 9
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2972.0㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 551.7㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 18.6%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 468.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 809.7㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 57.8%
실시예 5 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 93.7
2 AlOxNy 2.0137 68.3
3 SiO2 1.4680 93.7
4 AlOxNy 2.0137 68.3
5 SiO2 1.4680 93.7
6 AlOxNy 2.0137 2000
7 SiO2 1.4680 8.4
8 AlOxNy 2.0137 43.5
9 SiO2 1.4680 28.2
10 AlOxNy 2.0137 26.4
11 SiO2 1.4680 46.8
12 AlOxNy 2.0137 9.0
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2579.8㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 364.4㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 14.1%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 281.0㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 417.5㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 67.3%
실시예 6 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 AlOxNy 2.0137 48.4
2 SiO2 1.4680 67.6
3 AlOxNy 2.0137 48.4
4 SiO2 1.4680 67.6
5 AlOxNy 2.0137 48.4
6 SiO2 1.4680 67.6
7 AlOxNy 2.0137 48.4
8 SiO2 1.4680 67.6
9 AlOxNy 2.0137 48.4
10 SiO2 1.4680 67.6
11 AlOxNy 2.0137 2000
12 SiO2 1.4680 8.4
13 AlOxNy 2.0137 43.5
14 SiO2 1.4680 28.2
15 AlOxNy 2.0137 26.4
16 SiO2 1.4680 46.8
17 AlOxNy 2.0137 9
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2742.2㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 421.3㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 15.4%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 337.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 579.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 58.3%
실시예 7 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 AlOxNy 2.0137 87.8
2 SiO2 1.4680 119.7
3 AlOxNy 2.0137 87.8
4 SiO2 1.4680 119.7
5 AlOxNy 2.0137 87.8
6 SiO2 1.4680 119.7
7 AlOxNy 2.0137 87.8
8 SiO2 1.4680 119.7
9 AlOxNy 2.0137 87.8
10 SiO2 1.4680 119.7
11 AlOxNy 2.0137 2000
12 SiO2 1.4680 8.4
13 AlOxNy 2.0137 43.5
14 SiO2 1.4680 28.2
15 AlOxNy 2.0137 26.3
16 SiO2 1.4680 46.8
17 AlOxNy 2.0137 9.0
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 3199.6
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 681.8
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 21.3%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 598.4
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 1037.4
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 57.7%
실시예 8 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 AlOxNy 2.0137 48.6
2 SiO2 1.4680 63
3 AlOxNy 2.0137 45.1
4 SiO2 1.4680 56.7
5 AlOxNy 2.0137 94.9
6 SiO2 1.4680 66.1
7 AlOxNy 2.0137 15.6
8 SiO2 1.4680 22.4
9 AlOxNy 2.0137 2000
10 SiO2 1.4680 8.9
11 AlOxNy 2.0137 42.6
12 SiO2 1.4680 30.1
13 AlOxNy 2.0137 24.5
14 SiO2 1.4680 52.4
15 AlOxNy 2.0137 7.7
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2578.6㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 299.6㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 11.6%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 208.2㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 412.4㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 50.5%
실시예 9 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 75
2 AlOxNy 2.0137 2000
3 SiO2 1.4680 202.6
4 AlOxNy 2.0137 41.4
5 SiO2 1.4680 190
6 AlOxNy 2.0137 40.2
7 SiO2 1.4680 211.2
8 AlOxNy 2.0137 42.5
9 SiO2 1.4680 83.1
10 AlOxNy 2.0137 190
11 SiO2 1.4680 40
12 AlOxNy 2.0137 48.9
13 SiO2 1.4680 93.4
14 AlOxNy 2.0137 85.1
15 SiO2 1.4680 65.3
16 AlOxNy 2.0137 208
17 SiO2 1.4680 106.9
18 AlOxNy 2.0137 10
19 SiO2 1.4680 18
20 AlOxNy 2.0137 164.5
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 3916.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 1085.5㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 27.7%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 75.0㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 75.0㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 100.0%
실시예 10 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 79.9
2 AlOxNy 2.0137 2000
3 SiO2 1.4680 395.1
4 AlOxNy 2.0137 80.6
5 SiO2 1.4680 370.7
6 AlOxNy 2.0137 78.4
7 SiO2 1.4680 411.8
8 AlOxNy 2.0137 82.9
9 SiO2 1.4680 162
10 AlOxNy 2.0137 370.7
11 SiO2 1.4680 78
12 AlOxNy 2.0137 95.4
13 SiO2 1.4680 182.1
14 AlOxNy 2.0137 165.9
15 SiO2 1.4680 127.3
16 AlOxNy 2.0137 405.5
17 SiO2 1.4680 208.4
18 AlOxNy 2.0137 19.5
19 SiO2 1.4680 35.1
20 AlOxNy 2.0137 320.8
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 5670.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 2050.4㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 36.2%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 79.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 79.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 100.0%
실시예 11 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 86.7
2 AlOxNy 2.0137 2000
3 SiO2 1.4680 159.7
4 AlOxNy 2.0137 89.2
5 SiO2 1.4680 131.6
6 AlOxNy 2.0137 87.1
7 SiO2 1.4680 147.1
8 AlOxNy 2.0137 59.4
9 SiO2 1.4680 74.7
10 AlOxNy 2.0137 139.5
11 SiO2 1.4680 83.9
12 AlOxNy 2.0137 60.4
13 SiO2 1.4680 81.7
14 AlOxNy 2.0137 60.9
15 SiO2 1.4680 87.1
16 AlOxNy 2.0137 68.9
17 SiO2 1.4680 120
18 AlOxNy 2.0137 13.1
19 SiO2 1.4680 21
20 AlOxNy 2.0137 42.7
21 SiO2 1.4680 19.5
22 AlOxNy 2.0137 90.9
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 3725.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 1013.0㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 27.2%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 86.7㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 86.7㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 100.0%
[표 11A]
실시예 11A 코팅 설계
Figure 112019125553083-pct00007
[표 11B]
실시예 11B 코팅 설계
Figure 112019125553083-pct00008
[표 11C]
실시예 11C 코팅 설계
Figure 112019125553083-pct00009
실시예 12 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 98.0
2 AlOxNy 2.0137 221.0
3 SiO2 1.4680 10.0
4 AlOxNy 2.0137 2000
5 SiO2 1.4680 8.9
6 AlOxNy 2.0137 42.6
7 SiO2 1.4680 30.1
8 AlOxNy 2.0137 24.5
9 SiO2 1.4680 52.4
10 AlOxNy 2.0137 8.0
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2495.6
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 199.5
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 8.0%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 108.0
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 329.0
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 32.8%
실시예 13 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 108.0
2 AlOxNy 2.0137 162.0
3 SiO2 1.4680 8.0
4 AlOxNy 2.0137 2000
5 SiO2 1.4680 8.4
6 AlOxNy 2.0137 43.5
7 SiO2 1.4680 28.2
8 AlOxNy 2.0137 26.4
9 SiO2 1.4680 46.8
10 AlOxNy 2.0137 9.0
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2440.3㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 199.4㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 8.2%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 116.0㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 278.0㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 41.7%
실시예 14 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 82.2
2 AlOxNy 2.0137 134.0
3 SiO2 1.4680 9.0
4 AlOxNy 2.0137 2000
5 SiO2 1.4680 8.4
6 AlOxNy 2.0137 43.5
7 SiO2 1.4680 28.2
8 AlOxNy 2.0137 26.4
9 SiO2 1.4680 46.8
10 AlOxNy 2.0137 9.0
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2387.5㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 174.6㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 7.3%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 91.2㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 225.2㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 40.5%
실시예 15 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 107.3
2 AlOxNy 2.0137 151.7
3 SiO2 1.4680 19.2
4 AlOxNy 2.0137 2000
5 SiO2 1.4680 8.4
6 AlOxNy 2.0137 43.5
7 SiO2 1.4680 28.2
8 AlOxNy 2.0137 26.4
9 SiO2 1.4680 46.8
10 AlOxNy 2.0137 9
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2440.5㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 209.9㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 8.6%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 126.5㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 278.2㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 45.5%
실시예 16 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4680 94.6
2 AlOxNy 2.0137 63.9
3 SiO2 1.4680 164.7
4 AlOxNy 2.0137 2000
5 SiO2 1.4680 8.4
6 AlOxNy 2.0137 43.5
7 SiO2 1.4680 28.2
8 AlOxNy 2.0137 26.4
9 SiO2 1.4680 46.8
10 AlOxNy 2.0137 9
기판 Grey17-(code 82524) 1.5283 1.8㎜
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2485.4㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 342.7㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 13.8%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 259.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 323.1㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 80.2%
실시예에서, 외부 표면은 또한 "전면"으로 지칭될 수 있고, 기판에 대립하는 표면이다. 예를 들어, 실시예의 다-층 간섭 스택이 선글라스의 외향 표면에 사용되는 경우, 외부 표면 또는 전면을 통한 투과는, 착용자가 보는 것이고, 외부 표면 또는 전면으로부터의 반사는 다른 사람들이 보는 것이다.
도 9는 외부 표면 상에 6도의 입사각에서 측정된, 실시예 1에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 10은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 스펙트럼에 기초한, 실시예 1에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 11은, 외부 표면에 대한 6도 입사각 (실선) 및 기판 또는 후면에 대한 6도의 입사각 (점선)에서 측정된, 실시예 1에 대한 반사 스펙트럼을 나타낸다. 도 12는, 외부 표면 (실선) 및 기판 (점선)에 대해 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 스펙트럼에 기초한, 실시예 1에 대한 반사된 색을 나타낸다. 실시예 1은, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 선명한-색의 '금색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 금색으로부터 더 높은 각도에서 청-록색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 13은, 실시예 2에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 14는, 실시예 2에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 15는, 실시예 2에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 16은, 실시예 2에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 13 내지 16의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 2는, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 색조가 약한-내지-중간-색의 '금색/은색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 연한 금색으로부터 더 높은 각도에서 회색 (은색)으로 전환된다.
도 17은, 실시예 3에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 18은, 실시예 3에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 19는, 실시예 3에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 20은, 실시예 3에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 17 내지 20의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 3은, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 선명한-색의 '금색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 금색으로부터 더 높은 각도에서 녹색 내지 청색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 21은, 실시예 4에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 22는, 실시예 4에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 23은, 실시예 4에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 24는, 실시예 4에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 21 내지 24의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 4는, 흡수 유리 기판 상에 매우 높은-반사율, 선명한-색의 "금색" 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 금색으로부터 더 높은 각도에서 녹색 내지 청색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 25는, 실시예 5에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 26은, 실시예 5에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 27은, 실시예 5에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 28은, 실시예 5에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 25 내지 28의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 5는, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 색조가 약한-내지-중간-색의 '은색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 회색으로부터 더 높은 각도에서 연한 녹-금색 및 다시 회색 (은색)으로 전환된다.
도 29는, 실시예 6에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 30은, 실시예 6에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 31은, 실시예 6에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 32는, 실시예 6에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 29 내지 32의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 6은, 흡수 유리 기판 상에 초고-반사율, 선명한-색의 '청색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 짙은 청색으로부터 더 높은 각도에서 연한 청-자색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 33은, 실시예 7에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 34는, 실시예 7에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 35는, 실시예 7에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 36은, 실시예 7에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 33 내지 36의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 7은, 흡수 유리 기판 상에 초고-반사율, 선명한-색의 '적색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 적-오렌지에서 더 높은 각도에서 금색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 37은, 실시예 8에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 38은, 실시예 8에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 39는, 실시예 8에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 40은 실시예 8에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 37 내지 40의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 8은 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 선명한-색의 '청색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 짙은 청색으로부터 더 높은 각도에서 자색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 41은, 실시예 9에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 42는, 실시예 9에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 43은, 실시예 9에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 44는, 실시예 9에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 41 내지 44의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 9는, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 중간-내지-선명한-색의 '청색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 청색으로부터 더 높은 각도에서 자색 내지 회색 (은색)으로 전환된다. 18개의 광학 간섭 층은, 두꺼운 경질 층 아래에 매립되며, 상기 두꺼운 경질 층 위에는 오직 하나의 간섭 층을 갖는다.
도 45는, 실시예 10에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 46은, 실시예 10에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 47은, 실시예 10에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 48은, 실시예 10에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 45 내지 48의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 10은, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 선명한-색의 '자색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 자색으로부터 더 높은 각도에서 금색 내지 회색 (은색)으로 전환된다. 18개의 광학 간섭 층은, 두꺼운 경질 층 아래에 매립되며, 상기 두꺼운 경질 층 위에는 오직 하나의 간섭 층을 갖는다.
도 49는, 실시예 11에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 50은, 실시예 11에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 51은, 실시예 11에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 52는, 실시예 11에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 49 내지 52의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 11은, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 색조가 약한-색의 '은색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 모든 입사각에 대해 실질적으로 회색 (은색)으로 유지된다. 20개의 광학 간섭 층은, 두꺼운 경질 층 아래에 매립되며, 상기 두꺼운 경질 층 위에는 오직 하나의 간섭 층을 갖는다.
도 53은, 실시예 11A에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 54는, 실시예 11A에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 55는, 실시예 11A에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 56은, 실시예 11A에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 53 내지 56의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 11A는, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 색조가 약한-색의 '은색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 모든 입사각에 대해 실질적으로 회색 (은색)으로 유지된다. 실시예 11A는, 두꺼운 경질 층인, 층 2의 감소된 두께를 제외하면, 실시예 11과 매우 유사하다. 실시예 11은, 두꺼운 경질 층이 광학 성능을 실질적으로 변화시키지 않으면 서 약 0.5-10 microns의 범위에서 두께를 가질 수 있음을 보여준다. 가장 두꺼운 층의 유연성은, 본 개시의 모든 실시예에 적용된다.
도 57은, 실시예 11B에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 58은, 실시예 11B에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 59는, 실시예 11B에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 60은, 실시예 11B에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 57 내지 60의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 11B는, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 색조가 약한-색의 '은색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은 모든 입사각에 대해 실질적으로 회색 (은색)으로 유지된다. 실시예 11B는, 물질의 맨 위 50nm가 스크래치 또는 손상된 경우를 시뮬레이션하기 위해 제거된 것을 제외하고는, 실시예 11A와 같다. 실시예 11B에 대한 평균 반사율과 색은, 실시예 11A와 매우 유사하여, 물질 제거에 대한 광학적 둔감성을 보여준다.
도 61은, 실시예 11C에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 62는, 실시예 11C에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 63은, 실시예 11C에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 64는, 실시예 11C에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 61 내지 64의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 11C는, 흡수 유리 기판 상에 고-반사율, 색조가 약한-색의 '은색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은 모든 입사각에 대해 실질적으로 회색 (은색)으로 유지된다. 실시예 11C는, 물질의 맨 위 200nm가 스크래치 또는 손상된 경우를 시뮬레이션하기 위해 제거된 것을 제외하고는, 실시예 11A와 같다. 실시예 11C에 대한 평균 반사율과 색은, 실시예 11A와 매우 유사하여, 물질 제거에 대한 광학적 둔감성을 보여준다.
도 65는, 실시예 12에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 66은, 실시예 12에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 67는, 실시예 12에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 68는, 실시예 12에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 65 내지 68의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다.
실시예 12는, 흡수 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '자색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은 수직 입사에서 자색으로부터 더 높은 각도에서 적색 내지 금색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 69는, 실시예 13에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 70은, 실시예 13에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 71은, 실시예 13에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 72는, 실시예 13에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 69 내지 72의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 13은, 흡수 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '청색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 청색으로부터 더 높은 각도에서 연한 청색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 73은 실시예 14에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 74는, 실시예 14에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 75는, 실시예 14에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 76은, 실시예 14에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 73 내지 76의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 14는, 흡수 유리 기판 상에 저-반사율, 중간-내지-선명한-색의 '적색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은, 수직 입사에서 자-적색으로부터 더 높은 각도에서 적색 내지 금색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 77은, 실시예 15에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 78은, 실시예 15에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 79는, 실시예 15에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 80은, 실시예 15에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 77 내지 80의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 15는, 흡수 유리 기판 상에 저-반사율, 중간-내지-선명한-색의 '녹색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은 수직 입사에서 녹색으로부터 더 높은 각도에서 연한 청색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
도 81은, 실시예 16에 대한 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 82는, 실시예 16에 대한 투과된 색을 나타낸다. 도 83은, 실시예 16에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 84는, 실시예 16에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 81 내지 84의 입사 스펙트럼 및 입사각은, 각각 도 9 내지 12와 같다. 실시예 16은, 흡수 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '오렌지색' 내-스크래치성 코팅 (SRC)을 제공한다. 외부 반사된 색은 수직 입사에서 연한 자색으로부터 더 높은 각도에서 적-오렌지색 내지 오렌지색 내지 회색 (은색)으로 전환된다.
표 C. 실시예 1-16에 대한 반사율 및 투과율 미터법 (metrics)의 편집. 명소시 평균 투과율은 실시예에서 사용된 흡수 기판의 효과를 포함한다는 점에 주의된다. (흡수 기판이 없는) 코팅 단독의 투과율은, 대략 100-%반사율인 것으로 이해된다. 약 4%의 단일-표면 반사율을 갖는 비-흡수성의 화학적으로 강화된 유리와 같은 투명한 기판에 배치된 이러한 동일한 코팅의 경우, 각 코팅 실시예에 대한 투과율은, (비-흡수성 기판의 후면으로부터의 4% 반사율을 차지하는) 대략 100-4-%반사율이다.
[표 C]
반사율 및 투과율의 편집
Figure 112019125553083-pct00010
모델링된 실시예 17-26
모델링된 실시예 17-26은, 여기서 기재된 바와 같은, 광학 코팅의 구체 예를 포함하는 물품의 반사율 스펙트럼을 입증하기 위한 모델링을 사용한다. 모델링된 실시예 17-26에서, 광학 코팅은 SiOxNy, Si3N4, 및 SiO2 층, 및 67.3 SiO2; 3.7 B2O; 12.7 Al2O3; 13.7 Na2O; 0.01K2O; 2.4 MgO; 0.01 Fe2O3; 0.01 ZrO2; 0.09 SnO2의 공칭 조성 (mol%)을 갖는 Gorilla® 유리로서 Corning®에서 시판되는 유리 기판을 포함한다. 기판의 두께는, 후면으로부터의 반사가 무시될 수 있도록, 즉, 오직 기판-코팅 계면에서의 반사만 고려되도록, 반-무한 (semi-infinite)으로 모델링된다. 모델링된 실시예 17-26은, 금속-모드 스퍼터링 시스템 상에서 제작되고, 표 D에서 특징화된 바와 같은, SiOxNy, Si3N4로부터의 굴절률/분산 곡선을 사용한다. SiO2 막에 대한 굴절률은, 하기 표들에 열거된 바와 같으며, 분산 곡선은 표 D에서 특징화된 것과 유사하지만, 동일하지는 않다.
코팅 물질에 대한 굴절률 분산 곡선을 결정하기 위해, 각 코팅 물질의 층은, 알루미늄 및 실리콘 타겟으로부터의 금속-모드 스퍼터링에 의해 실리콘 웨이퍼 및 유리 기판 상으로 형성된다. 각각의 형성된 층 및 유리 기판의 (파장의 함수에 따른) 굴절률은, 분광 타원 편광 분석을 사용하여 측정된다. 이렇게 측정된 굴절률은 그 다음 모델링된 실시예 17-26에 대한 반사율 스펙트럼을 계산하는데 사용된다. 모델링된 실시예는, 약 550㎚ 파장에서 분산 곡선으로부터 선택된 지점에 상응하는, 편의상 이들의 설명표에서 단일 굴절률 값을 사용한다. 별도로 명시되지 않는 한, 굴절률 값은 550㎚의 파장에서 주어진다.
표 17 내지 26은, 각각 모델링된 실시예 17 내지 26의 층의 조성 및 두께를 나타낸다. 구조는, 도 7의 구조와 유사하지만, 표 17 내지 26에 나타낸 구체적인 층들, 층 조성, 및 층 두께를 갖는다. 표 17 내지 26의 두께는, 광학 두께가 아닌, 물리적 두께이다. 두꺼운 내스크래치성 층은, 특정 물질로 만들어진 스택의 분율 또는 두께를 계산할 때 다-층 간섭 스택의 일부로서 포함된다.
실시예 17 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 90.8
2 Si3N4 2.0136 83.9
3 SiO2 1.4762 29.8
4 Si3N4 2.0136 39.9
5 SiO2 1.4762 31.0
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2441.9㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 240.7㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 9.9%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 151.6㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 275.4㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 55.0%
실시예 18 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 93.7
2 Si3N4 2.0136 44.9
3 SiO2 1.4762 175.3
4 Si3N4 2.0136 139.4
5 SiO2 1.4762 8.7
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2628.5㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 366.8㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 14.0%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 277.7㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 462㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 60.1%
실시예 19 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 86.9
2 Si3N4 2.0136 117.5
3 SiO2 1.4762 28.7
4 Si3N4 2.0136 40.5
5 SiO2 1.4762 20.9
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2461.0㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 225.6㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 9.2%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 136.5㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 294.5㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 46.3%
실시예 20 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 98.2
2 Si3N4 2.0136 37.2
3 SiO2 1.4762 184.3
4 Si3N4 2.0136 28.6
5 SiO2 1.4762 8.9
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2523.7㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 380.5㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 15.1%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 291.4㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 357.2㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 81.6%
실시예 21 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 84.8
2 Si3N4 2.0136 130.6
3 SiO2 1.4762 24.1
4 Si3N4 2.0136 45.4
5 SiO2 1.4762 17.4
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2468.8㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 215.4㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 8.7%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 126.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 302.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 41.8%
실시예 22 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 95.3
2 Si3N4 2.0136 40.2
3 SiO2 1.4762 178.1
4 Si3N4 2.0136 258.3
5 SiO2 1.4762 5.4
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2743.8㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 367.9㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 13.4%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 278.8㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 577.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 48.3%
실시예 23 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 97.0
2 Si3N4 2.0136 37.3
3 SiO2 1.4762 177.3
4 SiOxNy 1.9458 2000
5 SiO2 1.4762 8.6
6 SiOxNy 1.9458 43.6
7 SiO2 1.4762 29.4
8 SiOxNy 1.9458 25.5
9 SiO2 1.4762 51.1
10 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2478.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 363.4㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 14.7%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 274.3㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 311.6㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 88.0%
실시예 24 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 90.0
2 Si3N4 2.0136 101.1
3 SiO2 1.4762 15.0
4 Si3N4 2.0136 40.1
5 SiO2 1.4762 19.9
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2432.6㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 214㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 8.8%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 124.9㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 266.1㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 46.9%
실시예 25 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 85.3
2 Si3N4 2.0136 70.2
3 SiO2 1.4762 18.9
4 Si3N4 2.0136 47.4
5 SiO2 1.4762 18.8
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2407.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 212.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 8.8%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 123㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 240.6㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 51.1%
실시예 26 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.4762 89.3
2 Si3N4 2.0136 82.4
3 SiO2 1.4762 13.4
4 Si3N4 2.0136 46.7
5 SiO2 1.4762 25.3
6 SiOxNy 1.9458 2000
7 SiO2 1.4762 8.6
8 SiOxNy 1.9458 43.6
9 SiO2 1.4762 29.4
10 SiOxNy 1.9458 25.5
11 SiO2 1.4762 51.1
12 SiOxNy 1.9458 8.3
기판 Gorilla® 유리 1.5063
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2423.6㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 217.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 9.0%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 128㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 257.1㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 49.8%
도 89는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 17에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 90은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 17에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 91은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 17에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 92는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 17에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 93은, 로그 스케일 (log scale) 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 17은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.21%의 명소시 반사율; 17의 a* 값, -22.6의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '자홍색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 94는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 18에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 95는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 18에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 96은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 18에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 97은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 18에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 98은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 18은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.35%의 명소시 반사율; 17.3의 a* 값, -0.78의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '분홍색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 99는, 외부 표면 상에, 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 19에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 100은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 19에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 101은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 19에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 102는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 19에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 103은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 19는, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.38%의 명소시 반사율; 12.2의 a* 값, -26.1의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '자홍색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 104는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 20에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 105는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 20에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 106은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 20에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 107은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 20에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 108은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 20은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.43%의 명소시 반사율; 17.1의 a* 값, 0.5의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '분홍색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 109는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 21에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 110은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 21에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 111은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 21에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 112는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 21에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 113은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 21은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.44%의 명소시 반사율; 9.5의 a* 값, -19.2의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '라일락색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 114는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 22에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 115는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 22에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 116은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 22에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 117는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 22에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 118은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 22는, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.57%의 명소시 반사율; 20.1의 a* 값, 3.87의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '적색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 119는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 23에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 120은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 23에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 121은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 23에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 122는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 23에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 123은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 23은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.62%의 명소시 반사율; 19.1의 a* 값, 3.6의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 선명한-색의 '적색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 124는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 24에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 125는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 24에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 126은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 24에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 127은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 24에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 128은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 24는, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.39%의 명소시 반사율; 0의 a* 값, -10.5 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 중간-색의 '청색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 129는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 25에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 130은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 25에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 131은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 25에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 132는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 25에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 133은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 25는, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.55%의 명소시 반사율; 11.6의 a* 값, 5.87의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 중간-색의 '오렌지색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
도 134는, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 26에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 135는, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 26에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 136은, 외부 표면 상에 6, 20, 40 및 60도의 입사각에서 측정된, 실시예 26에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 137은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 26에 대한 반사된 색을 나타낸다. 도 138은, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 26은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사에서: 0.48%의 명소시 반사율; -6.9의 a* 값, -0.2의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 저-반사율, 색조가 약한-내지 중간-색의 '녹색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
표 D는, 모델링된 실시예 1-26에 사용된 물질에 대한 굴절률 대 파장 (분산)을 나타낸다. 코팅 물질은 금속-모드 반응성 스퍼터링 도구를 사용하여 형성된다. 유리는, 공지된 유리 용융 및 형성 기술을 사용하여 형성된다. 굴절률은, 분광 타원 편광 분석을 사용하여 측정된다.
[표 D]
굴절률 대 파장 (분산)
Figure 112019125553083-pct00011
실시예 27
실시예 27은, 실시예 17의 모델링된 스택을 모방하여 구성된 스택 설계를 갖는 금속 모드 증착 도구 상에서 제조된다. 도 139는, 외부 표면 상에 6개의 다른 위치 (A2, A10, A18, C2, C10, 및 C18)에서 측정된, 실시예 27에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 수직 입사에서 명소시 반사율 값 (Y), a* 값, 및 b* 값은, 하기 표 27에서 각 위치에 대해 주어진다. 실시예 27과 모델링된 실시예 17의 비교로부터, 제작된 샘플로 달성된 명소시 반사율 및 색은 모델링된 실시예의 같은 값들과 밀접하게 일치함을 알 수 있다.
실시예 27의 특성
제1-표면 반사된 색 좌표
위치 Y a* b*
A2 0.27 13.60 -18.34
A10 0.28 13.06 -20.60
A18 0.28 12.24 -19.17
C2 0.28 11.96 -19.11
C10 0.29 11.79 -18.96
C18 0.29 12.21 -18.96
모델링된 실시예 28-30, 및 실시예 28A, 29A, 및 30A
모델링된 실시예 28-30은, 여기서 기재된 바와 같이, 광학 코팅의 구체 예를 포함하는 물품의 반사율 스펙트럼을 입증하기 위한 모델링을 사용한다. 모델링된 실시예 28-30에서, 광학 코팅은, SiOxNy, 및 SiO2 층, 및 67.3 SiO2; 3.7 B2O; 12.7 Al2O3; 13.7 Na2O; 0.01K2O; 2.4 MgO; 0.01 Fe2O3; 0.01 ZrO2; 0.09 SnO2의 공칭 조성 (mol%)을 갖는 Gorilla® 유리로서 Corning®에서 시판되는 유리 기판을 포함한다. 제1-표면, 또는 일-표면 값으로 보고된 임의의 값들의 경우, 기판의 두께는, 후면으로부터의 반사가 무시될 수 있도록, 즉, 오직 기판-코팅 계면에서의 반사만이 고려되도록, 반-무한으로 모델링된다. 모델링된 실시예는, 금속-모드 스퍼터링 시스템 상에서 제작되고, 표 D에서 특징화된 바와 같은 SiOxNy 막으로부터의 굴절률/분산 곡선을 사용한다. SiO2 막에 대한 굴절률은, 하기 표들에 열거된 바와 같으며, 분산 곡선은 표 D에서 특징화된 것과 유사하지만, 동일하지는 않다.
코팅 물질에 대한 굴절률 분산 곡선을 결정하기 위해, 각 코팅 물질의 층들은, 실리콘 타겟으로부터 금속-모드 스퍼터링에 의해 실리콘 웨이퍼 및 유리 기판 상에 형성된다. 각각의 형성된 층 및 유리 기판의 (파장의 함수에 따른) 굴절률은, 분광 타원 편광 분석을 사용하여 측정된다. 이렇게 측정된 굴절률은 그 다음 모델링된 실시예 28-30에 대한 반사율 스펙트럼을 계산하는데 사용된다. 모델링된 실시예는, 약 550㎚ 파장에서 분산 곡선으로부터 선택된 지점에 상응하는, 편의상 이들의 설명표에서 단일 굴절률 값을 사용한다. 별도로 명시되지 않는 한, 굴절률 값은 550㎚의 파장에서 주어진다.
표 28 내지 30은, 각각 모델링된 실시예 28 내지 30의 층의 조성 및 두께를 나타낸다. 구조는, 도 7의 구조와 유사하지만, 표 28 내지 30에 나타낸 구체적인 층들, 층 조성, 및 층 두께를 갖는다. 표 28 내지 30의 두께는, 광학 두께가 아닌, 물리적 두께이다. 두꺼운 내스크래치성 층은, 특정 물질로 만들어진 스택의 분율 또는 두께를 계산할 때 다-층 간섭 스택의 일부로서 포함된다.
모델링된 실시예 28
실시예 28 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.47924 82.8
2 SiOxNy 1.95759 2000
3 SiO2 1.47924 79.8
4 SiOxNy 1.95759 60.6
5 SiO2 1.47924 81.3
6 SiOxNy 1.95759 60.9
7 SiO2 1.47924 80.8
8 SiOxNy 1.95759 61
9 SiO2 1.47924 25
기판 Gorilla® 유리 1.51
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 2532.2㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 349.7㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 13.8%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 82.8㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 82.8㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 100%
코팅에서 저-지수 물질의 총 두께에 대한, 코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 23.7%
코팅에서 물질의 총 두께에 대한, 코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 3.3%
도 140은, 외부 표면에서 6도 (실선), 20도 (점선), 40도 (쇄선), 및 60도 (이점쇄선)의 입사각에서 측정된, 실시예 28에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 141은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 28에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 142는, 외부 표면에서 6도 (실선), 20도 (점선), 40도 (쇄선), 및 60도 (이점쇄선)의 입사각에서 측정된, 실시예 28에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 143은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 28에 대한 제1-표면 반사된 색을 나타낸다. 도 143에서, 지점들 (1431, 1433, 1435, 및 1437) 각각은, D65 광원에 대해 6, 20, 40, 및 60도의 입사각인 반면, 지점들 (1432, 1434, 1436 및 1438) 각각은, F2 광원에 대해 6, 20, 40, 및 60도의 입사각이다. 도 144는, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 (실선) 및 F2 (점선) 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 28은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사 (6도)에서: 33.5%의 명소시 반사율; -32.7의 a* 값, -18.8의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 고-반사율, 선명한-색의 '청색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
실시예 28A
실시예 28A는, 실시예 28의 모델링된 스택을 모방하여 구성된 스택 설계를 갖는 금속 모드 증착 도구 상에서 만들어진다. 도 145는, D65 광원의 6도 입사광으로 측정된, 실시예 28A에 대해, x-축 상에㎚ 단위의 파장에 대하여 y-축 상에 퍼센트 투과율의 2-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 146은, 실시예 28A (다이아몬드 데이터 점)에 대한, D65 광원의 6도 입사광에서, 2-표면 투과된 색 값을 나타내며, 여기서 a*는 약 17.2이고, b*는 약 19.1이다. 도 147은, D65 광원의 6도 입사광으로 측정된, 실시예 28A에 대해, x-축 상에 ㎚ 단위의 파장에 대하여 y-축 상에 퍼센트 반사율의 2-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 147A는, 외부 표면 상에 6도 (실선 (1476)), 20도 (점선 (14720)), 40도 (쇄선 (14740)), 및 60도 (이점쇄선 (14760))의 입사각에서 측정된, 실시예 28A에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타내고, 여기서, 반사율은 y-축 상에 퍼센트이고, 파장은 x-축 상에 ㎚이다. 도 148은, 실시예 28A에 대해, D65 광원의 입사광 하에서, 제1-표면 반사된 색 값을 나타내며, 여기서: 지점 (1486)은, 6도 입사각이고, a*는 약 -30.0이며, b*는 약 -20.5이고; 지점 (14820)은 20도 입사각이며, a*는 약 -29.0이고, b*는 약 -26.7이며; 지점 (14840)은, 40도 입사각이고, a*는 약 -18.7이며, b*는 약 -42.1이고; 지점 (14860)은, 60도 입사각이며, a*는 약 4.9이고, b*는 약 -46.0이다. D65 광원 하에서, 제1-표면 명소시 반사율 (Y)는 37%이다. 모델링된 실시예 28과 실시예 28A의 비교로부터, 제작된 샘플로 달성된 제1-표면 명소시 반사율 및 제1-표면 반사된 색은, 모델링된 실시예의 동일한 값과 밀접하게 일치된다는 것을 알 수 있다. 도 149는, x-축 상에 ㎚의 단위로 코팅 표면으로 깊이 (공기 측으로부터 0)에 대하여 y-축을 따라 GPa 단위로 베르코비치 압입 시험에 의해 측정된, 실시예 28A에 대한 경도 트레이스 (hardness trace)를 나타낸다. 도 149에서 볼 수 있듯이, 100㎚에서의 경도는 12 GPa를 초과하고, 300 내지 700㎚에서 경도는 18 GPa를 초과한다.
모델링된 실시예 29
실시예 29 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.47924 93.1
2 SiOxNy 1.95759 2000
3 SiO2 1.47924 92.2
4 SiOxNy 1.95759 75.9
5 SiO2 1.47924 96.4
6 SiOxNy 1.95759 112.8
7 SiO2 1.47924 113.3
8 SiOxNy 1.95759 80.7
9 SiO2 1.47924 117.4
10 SiOxNy 1.95759 97.2
11 SiO2 1.47924 94.5
12 SiOxNy 1.95759 77.2
13 SiO2 1.47924 25
기판 Gorilla® 유리 1.51
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 3075.7㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 631.9㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 20.5%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 93.1㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 93.1㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 100%
코팅에서 저-지수 물질의 총 두께에 대한, 코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 14.7%
코팅에서 물질의 총 두께에 대한, 코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 3.0%
도 150은, 외부 표면에서 6도 (실선), 20도 (점선), 40도 (쇄선), 및 60도 (이점쇄선)의 입사각에서 측정된, 실시예 29에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 151은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 29에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 152는, 외부 표면에서 6도 (실선), 20도 (점선), 40도 (쇄선), 및 60도 (이점쇄선)의 입사각에서 측정된, 실시예 29에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 153은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 29에 대한 제1-표면 반사된 색을 나타낸다. 도 153에서, 지점들 (1531, 1533, 1535, 및 1537) 각각은, D65 광원에 대해 6, 20, 40, 및 60도의 입사각인 반면, 지점들 (1532, 1534, 1536, 및 1538) 각각은, F2 광원에 대해 6, 20, 40 및 60도의 입사각이다. 도 154는, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 (실선) 및 F2 (점선) 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 29는, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사 (6도)에서: 25.3%의 명소시 반사율; 38.8의 a* 값, 5.4의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 고-반사율, 선명한-색의 '분홍색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
실시예 29A
실시예 29A는, 실시예 29의 모델링된 스택을 모방하여 구성된 스택 설계를 갖는 금속 모드 증착 도구에서 만들어진다. 도 155는, D65 광원의 6도 입사광으로 측정된, 실시예 29A에 대해, x-축 상에㎚ 단위의 파장에 대하여 y-축 상에 퍼센트 투과율로 2-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 156은, 실시예 29A (다이아몬드 데이터 점)에 대한, D65 광원의 6도 입사광에서, 2-표면 투과된 색 값을 나타내며, 여기서 a*는 약 -20이고, b*는 약 1이다. 도 157은, D65 광원의 6도 입사광으로 측정된, 실시예 29A에 대해, x-축 상에 ㎚ 단위의 파장에 대하여 y-축 상에 퍼센트 반사율의 2-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 157A는, 외부 표면에서 6도 (실선 (1476)), 20도 (점선 (14720)), 40도 (쇄선 (14740)), 및 60도 (이점쇄선 (14760))의 입사각에서 측정된, 실시예 29A에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타내고, 여기서, 반사율은 y-축 상에 퍼센트이고, 파장은 x-축 상에 ㎚이다. 도 158은, 실시예 29A에 대해, D65 광원의 입사광 하에서, 제1-표면 반사된 색 값을 나타내며, 여기서: 지점 (1586)은, 6도 입사각이고, a*는 약 36.0이며, b*는 약 2.2이고; 지점 (15820)은, 20도 입사각이며, a*는 약 43.3이고, b*는 약 6.2이며; 지점 (15840)은, 40도 입사각이고, a*는 약 39.1이며, b*는 약 30.5이고; 지점 (14860)은, 60도 입사각이며, a*는 약 5.4이고, b*는 약 44.8이다. D65 광원 하에서, 제1-표면 명소시 반사율 (Y)는 27%이다. 모델링된 실시예 29과 실시예 29A의 비교로부터, 제작된 샘플로 달성된 제1-표면 명소시 반사율 및 제1-표면 반사된 색은, 모델링된 실시예의 동일한 값들과 밀접하게 일치된다는 것을 알 수 있다. 도 159는, x-축 상에 ㎚ 단위로 코팅 표면으로의 깊이 (공기 측으로부터 0)에 대하여 y-축을 따라 GPa 단위로 베르코비치 압입 시험에 의해 측정된 것으로, 실시예 29A에 대한 경도 트레이스를 나타낸다. 도 159에서 볼 수 있듯이, 100㎚에서 경도는 12 GPa를 초과하고, 300 내지 700㎚에서 경도는 18 GPa를 초과한다.
모델링된 실시예 30
실시예 30 코팅 설계
층 물질 550㎚에서 굴절률 물리적 두께 (㎚)
매체 공기 1 　
1 SiO2 1.47924 93.1
2 SiOxNy 1.95759 2000
3 SiO2 1.47924 179.2
4 SiOxNy 1.95759 88
5 SiO2 1.47924 87.2
6 SiOxNy 1.95759 98.6
7 SiO2 1.47924 116.9
8 SiOxNy 1.95759 66.5
9 SiO2 1.47924 147.6
10 SiOxNy 1.95759 55.6
11 SiO2 1.47924 85.7
12 SiOxNy 1.95759 62.5
13 SiO2 1.47924 77.07
14 SiOxNy 1.95759 64.2
15 SiO2 1.47924 74.3
16 SiOxNy 1.95759 52.4
17 SiO2 1.47924 25
기판 Gorilla® 유리 1.51
매체 공기 1 　
　 　 　 　
총 코팅 두께 (모든 층) 3373.9㎚
코팅에서 저-지수 물질의 두께 (합) 886.1㎚
코팅에서 저-지수 물질의 분율 (%) 26.3%
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 두께 (합) 93.1㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 모든 층들의 두께 (합) 93.1㎚
코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 100%
코팅에서 저-지수 물질의 총 두께에 대한, 코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 10.5%
코팅에서 물질의 총 두께에 대한, 코팅에서 가장 두꺼운 경질층 위에 저-지수 물질의 분율 (%) 2.75%
도 160은, 외부 표면에서 6도 (실선), 20도 (점선), 40도 (쇄선), 및 60도 (이점쇄선)의 입사각에서 측정된, 실시예 30에 대한 제1-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 161은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 30에 대한 제1-표면 투과된 색을 나타낸다. 도 162는, 외부 표면에서 6도 (실선), 20도 (점선), 40도 (쇄선), 및 60도 (이점쇄선)의 입사각에서 측정된, 실시예 30에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 163은, 외부 표면에 입사하는, 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한, 입사 D65 (실선) 및 F2 (점선) 스펙트럼에 기초한, 실시예 30에 대한 제1-표면 반사된 색을 나타낸다. 도 163에서, 지점들 (1631, 1633, 1635, 및 1637) 각각은, D65 광원에 대해 6, 20, 40, 및 60도의 입사각인 반면, 지점들 (1632, 1634, 1636, 및 1638) 각각은, F2 광원에 대해 6, 20, 40 및 60도의 입사각이다. 도 164는, 로그 스케일 상에, 외부 표면에 입사하는, 0 내지 90도의 입사각에서 각각의 D65 및 F2 광원의 함수에 따른 명소시 반사율을 나타낸다. 실시예 30은, CIE L* a* b* 색 공간에서, D65 광원 하에, 수직 내지 거의 수직 입사 (6도)에서: 50.1%의 명소시 반사율; -0.1의 a* 값, 0.2의 b* 값을 가지며; 따라서, 유리 기판 상에 고-반사율, 선명한-색의 '은색' 내-스크래치성 코팅을 제공한다.
실시예 30A
실시예 30A는, 실시예 30의 모델링된 스택을 모방하여 구성된 스택 설계를 갖는 금속 모드 증착 도구에서 만들어진다. 도 165는, D65 광원의 6도 입사광으로 측정된, 실시예 30A에 대해, x-축 상에 ㎚ 단위의 파장에 대하여 y-축 상에 퍼센트 투과율의 2-표면 투과율 스펙트럼을 나타낸다. 도 166은, 실시예 30A (정사각 데이터 점)에 대한, D65 광원의 6도 입사광에서, 2-표면 투과된 색 값을 나타내며, 여기서, a*는 약 -3.3이고, b*는 약 -0.5이다. 도 167은, D65 광원의 6도 입사광으로 측정된, 실시예 30A에 대해, x-축 상에 ㎚ 단위의 파장에 대하여 y-축 상에 퍼센트 반사율의 2-표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 167A는, 외부 표면에서 6도 (실선 (1676)), 20도 (점선 (16720)), 40도 (점선 (16740)), 및 60도 (이점쇄선(16760))도의 입사각에서 측정된, 실시예 30A에 대한 제1-표면 반사율 스펙트럼을 나타내고, 여기서, 반사율은 y-축 상에 퍼센트이고, 파장은 x-축 상에 ㎚이다. 도 168은, 실시예 30A에 대해, D65 광원의 입사광 하에서, 제1-표면 반사된 색 값을 나타내며, 여기서: 지점 (1686)은, 6도 입사각이고, a*는 약 3.0이며, b*는 약 3.7이고; 지점 (16820)은 20도 입사각이며, a*는 약 1.3이고, b*는 약 3.0이며; 지점 (16840)은 40도 입사각이고, a*는 약 -2.7이며, b*는 약 1.7이고; 지점 (16860)은 60도 입사각이며, a*는 약 -3.7이고, b*는 약 1.3이다. D65 광원 하에서, 제1-표면 명소시 반사율 (Y)는 54%이다. 모델링된 실시예 30과 실시예 30A의 비교로부터, 제작된 샘플로 달성된 제1-표면 명소시 반사율 및 제1-표면 반사된 색은, 모델링된 실시예의 동일한 값들과 밀접하게 일치된다는 것을 알 수 있다. 도 169는, x-축 상에 ㎚ 단위의 코팅 표면으로의 깊이 (공기 측으로부터 0)에 대하여 y-축을 따라 GPa 단위의 베르코비치 압입 시험에 의해 측정된 것으로, 실시예 30A에 대한 경도 트레이스를 나타낸다. 도 169에서 볼 수 있듯이, 100㎚에서 경도는 12 GPa를 초과하고, 300 내지 700㎚에서 경도는 18 GPa를 초과한다.
모델링된 실시예 28-30, 및 실시예 28A, 29A, 및 30A는, 두꺼운, 내-스크래치성 층이 스택의 상부에 가깝게 있을 때에도, 유의미한 색이 달성될 수 있음을 보여준다. 그리고, 이들 실시예에서, 내-스크래치성 층은, 무엇보다도, 펀춰 (puncture) 및/또는 압입 저항성뿐만 아니라 스크래치로부터 그 아래에 있는 층에 대한 보호의 측면에서, 우수한 기계적 성능을 제공한다. 따라서, 몇몇 구체 예에서, 내-스크래치성 층을 (스택 상에 배치될 수 있는 임의의 세정-용이성 코팅층을 배제하는) 스택에서 최상위 층, 또는 스택에서 최상위-다음 층으로 갖는 것이 유리하다. 다른 방식으로 말하면, 몇몇 구체 예에서, 스택에서 내-스크래치성 층 (가장 두꺼운 층) 위에 소량의 저-지수 (및/또는 총) 물질을 갖는 것이 유리하다. 따라서, 예를 들어, 모델링된 실시예 28-30에서, 총 스택 두께의 퍼센트로서 내스크래치성 층 위의 물질 (이 경우에도 또한 저-지수 물질)의 퍼센트는 5% 이하, 예를 들어, 4% 이하, 예를 들어, 3.5% 이하, 예를 들어, 3.0% 이하, 또는 예를 들어, 2.75% 이하이다. 더욱이, 예를 들어, 내스크래치성 층 위에 위치된, 스택에서 총 저-지수 물질의 퍼센트로서, 낮은 퍼센트의 저-지수 물질을 가짐으로써, 내-스크래치성 층 위의 저-지수 물질의 양을 최소화하는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 모델링된 실시예 28-30에서, 스택에서 총 저-지수 물질의 퍼센트로서, 내-스크래치성 층 위에 저-지수 물질의 퍼센트는, 25.0 % 미만, 예를 들어, 20.0 % 미만, 예를 들어, 15.0 % 미만, 예를 들어, 10.5 % 미만이다.
실시예 28A, 29A, 및 30A의 경우, 샘플의 응력 및 평균 표면 거칠기 (Ra)는, 50㎜ x 50㎜의 샘플 크기에서 측정되고, 하기 표 E에 주어진다. 표면 거칠기에 대한 측정 창 (measurement window)은, 2 micron x 2 micron의 정사각형의 면적이다. 각 샘플에서 응력은, 기판의 뒤틀림 (warp)에서 측정된 변화로부터 스토니 방정식 (Stoney's Equation)을 사용하여 계산되며, 여기서, 뒤틀림에서 변화는, 코팅이 적용되기 전에 뒤틀림과 코팅 후에 뒤틀림의 차이이다. (음수로 표시된 바와 같은) 압축 응력은, 코팅의 기계적 특성, 예를 들어, 내스크래치성, 내박리성, 및/또는 내균열성에 유리하다. 코팅의 내구성 및/또는 이의 상부에 적용된 중합체 코팅의 내구성, 예를 들어, 세척-용이성 (ETC) 코팅을 증진시키기 위해 평균 표면 거칠기가 낮은 것이 유리하다. 부가적으로, ETC 플루오로폴리머의 코팅이 표면에 적용된 후, 각 샘플에 대한 물 접촉각은 측정된다. 물 접촉각은, 표면의 소수성 성질의 측정이며, 여기서, 각도가 클수록 표면이 더 소수성이며, 이는 발수성 및 표면을 쉽게 세정할 수 있는 더 큰 능력을 증진시킨다.
[표 E]
실시예 28A, 29A, 및 30A의 측정된 특성
Figure 112019125553083-pct00012
표 E에서 알 수 있는 바와 같이, 본 개시의 실시예는, 유리하게, 50 내지 400 MPa, 예를 들어, 100 내지 300 MPa, 예를 들어, 100 내지 250 MPa, 예를 들어, 100 내지 250 MPa, 예를 들어, 100 MPa 내지 400 MPa, 예를 들어, 200 MPa 내지 400 MPa, 예를 들어, 200 MPa 내지 300 MPa의 압축 응력을 제공할 수 있다. 부가적으로, 다시 표 E로부터, 본 개시의 실시예는, 유리하게, 5㎚ 미만, 예를 들어, 4㎚ 미만, 예를 들어, 3㎚ 이하, 예를 들어, 2㎚ 내지 5㎚, 예를 들어, 2.5 내지 3.5㎚, 예를 들어, 2.5 내지 3㎚의 평균 표면 거칠기 (Ra)를 제공할 수 있다.
다양한 변형 및 변화가 본 개시의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 만들어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "약"은, 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 기타 수량 및 특징이 정확하지 않고 정확할 필요는 없으며, 허용 오차, 변환 계수 (conversion factors), 반올림, 측정 오차 및 이와 유사한 것, 및 기술분야의 당업자에게 알려진 기타 요인들을 반영하여, 원하는 것에, 대략적이거나 및/또는 더 크거나 작을 수 있음을 의미한다. 용어 "약"이 범위의 값 또는 말단-점을 묘사하는데 사용되는 경우, 본 개시는 언급된 특정 값 또는 말단-점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 범위의 수치 값 또는 말단-점이 "약"을 언급하는지의 여부에 관계없이, 범위의 수치 값 또는 말단-점은 2개의 구체 예들: "약"에 의해 변형되는 하나, 및 "약"에 의해 변형되지 않는 다른 하나를 포함하는 것으로 의도된다. 각각의 범위의 말단점은 다른 말단점과 관련하여, 및 다른 말단점과 무관하게 의미있는 것으로 더욱 이해될 것이다.
용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형은, 기재된 특색이 값 또는 설명과 동일하거나 또는 거의 동일하다는 것을 나타내는 것으로 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은 평면이거나 대략 평면인 표면을 의미하는 것으로 의도된다. 게다가, "실질적으로"는 2개의 값이 같거나 대략 같다는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 몇몇 구체 예에서, "실질적으로"는, 서로의 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내와 같이, 서로의 약 10% 이내의 값을 의미할 수 있다.
여기에 사용된 바와 같은 방향 용어 - 예를 들어, 위, 아래, 우측, 좌측, 앞, 뒤, 상부, 하부 -는 오직 도시된 대로의 도면들을 참조하여 이루어진 것이고, 절대 방향을 뜻하는 것으로 의도되지 않는다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어들의 "단수"는, "적어도 하나"를 의미하고, 별도의 언급이 없는 한, "오직 하나"로 제한되지 않아야 한다. 따라서, 예를 들어, "구성요소"에 대한 언급은, 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 둘 이상의 이러한 구성요소를 갖는 구체 예를 포함한다.

Claims (35)

  1. 주 표면을 갖는 기판; 및
    상기 주 표면 상에 배치되고, 상기 주 표면에 대향하는 외부 표면을 갖는 다층 간섭 스택을 포함하는 광학 코팅을 포함하는 물품으로서;
    상기 물품은 100㎚ 내지 500㎚의 압입 깊이를 따라 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 외부 표면에서 측정된 것으로 12 GPa 이상의 최대 경도를 나타내고;
    여기서, 상기 물품은:
    400㎚ 내지 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 10% 이하의 수직 입사에서 10도 이하인 입사에서 측정된 것으로 외부 표면에서 측정된 단일측 평균 명소시 광 반사율, 및
    외부 표면에서 측정된 기준점으로부터 18을 초과하는 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하에서 0도 내지 90도의 적어도 하나의 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 반사율 색 좌표를 나타내며, 상기 기준점은, 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 반사율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함하고,
    여기서, 상기 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의되고,
    여기서, 상기 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의되는, 물품.
  2. 주 표면을 갖는 기판; 및
    상기 주 표면 상에 배치되고, 상기 주 표면에 대향하는 외부 표면을 갖는 다층 간섭 스택을 포함하는 광학 코팅을 포함하는 물품으로서;
    상기 물품은 100㎚ 내지 500㎚의 압입 깊이를 따라 베르코비치 압입자 경도 시험에 의해 외부 표면에서 측정된 것으로 12 GPa 이상의 최대 경도를 나타내고;
    여기서, 상기 물품은:
    400㎚ 내지 700㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 적어도 하나의 수직 입사에서 10도 이하인 입사각에 대해 외부 표면에서 측정된,
    (1) 12% 이상의 단일측 명소시 평균 광 반사율, 및
    (2) 12% 이상의 단일측 최대 반사율 중 적어도 하나를 나타내는, 물품.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 물품은, 외부 표면에서 측정된 기준점으로부터 12를 초과하는 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하에서 0도 내지 90도의 적어도 하나의 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 반사율 색 좌표를 나타내며, 상기 기준점은, 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 반사율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함하고,
    여기서, 상기 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의되며,
    여기서, 상기 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의되는, 물품.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 물품은, 외부 표면에서 측정된 기준점으로부터 12 미만의 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하에서 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 반사율 색 좌표를 나타내며, 상기 기준점은, 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 반사율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함하고,
    여기서, 상기 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의되며,
    여기서, 상기 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의되는, 물품.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은:
    400㎚ 내지 800㎚의 광학 파장 레짐에 걸쳐 5% 내지 50%의 명소시 평균 광 투과율; 및
    외부 표면에서 측정된 기준점으로부터 12 미만의 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하의 수직 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 투과율 색 좌표를 나타내며, 상기 기준점은, 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 투과율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함하고,
    여기서, 상기 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의되며,
    여기서, 상기 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의되는, 물품.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 물품은:
    외부 표면에서 측정된 기준점으로부터 12 미만의 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하에서 0도 내지 90도의 모든 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 투과율 색 좌표를 나타내며, 상기 기준점은, 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 투과율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함하는, 물품.
  7. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은:
    A 시리즈 광원, B 시리즈 광원, C 시리즈 광원, D 시리즈 광원, 및 F 시리즈 광원으로 이루어진 군으로부터 선택된 국제 조명위원회 광원 하에, 수직 입사에 대하여, 20도 내지 80도의 적어도 하나의 입사 조명각에 대해 12 이상의 반사된 각도 색 시프트를 나타내며, 여기서, 각도 색 시프트는 수학식 √((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)을 사용하여 계산되고, 여기서, a*1, 및 b*1은 수직 입사에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내며, a*2, 및 b*2는 입사 조명각에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내는, 물품.
  8. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은:
    A 시리즈 광원, B 시리즈 광원, C 시리즈 광원, D 시리즈 광원, 및 F 시리즈 광원으로 이루어진 군으로부터 선택된 국제 조명위원회 광원 하에, 수직 입사에 대하여, 20도 이상인 적어도 하나의 입사 조명각에 대해 12 이하의 반사된 각도 색 시프트를 나타내며, 여기서, 각도 색 시프트는 수학식 √((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)을 사용하여 계산되고, 여기서, a*1, 및 b*1은 수직 입사에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내며, a*2, 및 b*2는 입사 조명각에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내는, 물품.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 물품은:
    A 시리즈 광원, B 시리즈 광원, C 시리즈 광원, D 시리즈 광원, 및 F 시리즈 광원으로 이루어진 군으로부터 선택된 국제 조명위원회 광원 하에, 수직 입사에 대하여, 0도 내지 60도의 모든 입사 조명각에 대해 12 이하의 반사된 각도 색 시프트를 나타내며, 여기서, 각도 색 시프트는 수학식 √((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)을 사용하여 계산되고, 여기서, a*1, 및 b*1은 수직 입사에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내며, a*2, 및 b*2는 입사 조명각에서 본 경우 물품의 좌표를 나타내는, 물품.
  10. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은 20도 내지 60도 범위의 모든 조명각에서 6 이하의 각도 색 시프트를 나타내는, 물품.
  11. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 물품의 최대 경도 미만의 경도를 갖는, 물품.
  12. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다층 간섭 스택은 복수의 층을 포함하고, 여기서, 상기 복수의 층은 제1 저 RI 층, 및 제2 고 RI 층을 포함하는, 물품.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 다층 간섭 스택은, 제1 저 RI 층 및 제2 고 RI 층이 교대하는 복수의 주기를 포함하는, 물품.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 다층 간섭 스택은 최대 10주기를 포함하는, 물품.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 단일측 평균 명소시 광 반사율은 6도 내지 40도 범위의 시야각에서 광학 파장 레짐에 걸쳐 2% 이하인, 물품.
  16. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은, 비정질 기판 또는 결정질 기판을 포함하는, 물품.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 비정질 기판은, 소다 라임 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 보로실리케이트 유리 및 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 유리를 포함하는, 물품.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 유리는 화학적으로 강화되고, 화학적 강화 유리의 표면으로부터 10 ㎛ 이상의 압축의 깊이 (DOC)까지 화학적 강화 유리 내에서 연장되는 250MPa 이상의 표면 CS를 갖는 압축 응력 (CS) 층을 포함하는, 물품.
  19. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 코팅 상에 배치된, 세정-용이성 코팅, 다이아몬드-형 코팅 또는 내-스크래치성 코팅을 더욱 포함하는, 물품.
  20. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 코팅은, 500㎚ 내지 5000㎚ 범위의 두께를 갖는 내스크래치성 층을 포함하는, 물품.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 다층 간섭 스택은, 상기 내스크래치성 층과 상기 기판 사이에 배치되는, 물품.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 내스크래치성 층은 상기 기판과 상기 다층 간섭 스택 사이에 배치되는, 물품.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 다층 간섭 스택은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고,
    상기 내스크래치성 층은 제1 부분과 제2 부분 사이에 배치되며;
    상기 제2 부분, 상기 내스크래치성 층, 및 제1 부분은 기판 위에 순서대로 배치되는, 물품.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 제1 부분은 10 GPa 이하의 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층, 및 12 GPa 이상의 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층을 포함하며, 여기서, 10 GPa 미만의 경도를 갖는 제1 부분에서 층들의 총 두께는, 300㎚ 이하인, 물품.
  25. 청구항 20에 있어서,
    상기 다층 간섭 스택은, 10 GPa 이하의 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층, 및 12 GPa 이상의 경도를 갖는 물질을 포함하는 적어도 하나의 층을 포함하는, 물품.
  26. 청구항 25에 있어서,
    10 GPa 이하의 경도를 갖는 다층 간섭 스택에서 층들의 총 두께는 600㎚ 이하인, 물품.
  27. 청구항 25에 있어서,
    10 GPa 이하의 경도를 갖는 다층 간섭 스택에서 층들의 총 두께는 다층 간섭 스택의 총 두께의 45% 이하인, 물품.
  28. 청구항 1에 있어서,
    상기 물품은 400㎚ 내지 800㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 50% 내지 95%의 평균 명소시 광 투과율을 나타내는, 물품.
  29. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다층 간섭 스택은, 400㎚ 내지 800㎚ 범위의 광학 파장 레짐에 걸쳐 50% 내지 95%의 평균 명소시 광 투과율을 나타내는, 물품.
  30. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 코팅의 맨 위의 200㎚가 제거된 경우:
    상기 광학 코팅의 맨 위의 200㎚의 제거 전의 수직에서 10도 이하의 명소시 평균 반사율 및 반사된 색에 비해,
    수직에서 10도 이하의 명소시 평균 반사율은 10% 이하로 변화하고,
    0 내지 90도의 모든 각도에 대한 반사된 색의 범위는 6 이하로 이동하는, 물품.
  31. 청구항 5에 있어서,
    상기 물품은 선글라스 렌즈인, 물품.
  32. 청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은 내스크래치성 거울인, 물품.
  33. 청구항 1-4 중 어느 한 항에 따른 물품을 포함하는 렌즈를 포함하는, 안경.
  34. 전면, 후면 및 측면을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에 적어도 부분적으로 제공되고, 적어도 컨트롤러, 메모리, 및 상기 하우징의 전면에 또는 인접하여 제공되는 디스플레이를 포함하는, 전기 구성요소; 및
    상기 디스플레이 위에 배치된 커버 기판을 포함하며, 상기 커버 기판 또는 상기 하우징의 일부 중 적어도 하나는 청구항 1-4 중 어느 한 항의 물품을 포함하는, 소비자 전자 제품.
  35. 청구항 2에 있어서,
    상기 물품은 외부 표면에서 측정된 기준점으로부터 18을 초과하는 기준점 색 시프트를 나타내는 국제 조명위원회 광원 하에서 0도 내지 90도의 적어도 하나의 입사각에 대한 (L*, a*, b*) 측색 시스템에서 물품 반사율 색 좌표를 나타내며, 상기 기준점은, 색 좌표 (a*=0, b*=0), 및 기판의 반사율 색 좌표 중 적어도 하나를 포함하고,
    여기서, 상기 기준점이 색 좌표 (a*=0, b*=0)인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품)2+(b*물품)2)으로 정의되고,
    여기서, 상기 기준점이 기판의 색 좌표인 경우, 상기 색 시프트는 √((a*물품-a*기판)2+(b*물품-b*기판)2)으로 정의되는, 물품.
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