TW201920040A

TW201920040A - 混合式梯度-干涉硬塗層

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Publication number: TW201920040A
Application number: TW107130469A
Authority: TW
Inventors: 羅伯特艾倫貝爾曼; 尚登笛哈特; 卡爾威廉科赫三世; 卡洛安東尼科希威廉斯; 查爾斯安德魯波森; 詹姆士喬瑟夫布萊斯
Original assignee: 美商康寧公司
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-06-01
Also published as: CN114442202B; US20210063609A1; TWI802585B; WO2019046657A1; CN114442202A; US11630243B2; CN111247457B; US20230280502A1; CN111247457A

Abstract

耐用且抗刮製品，所述製品包括低反射率光學塗層，所述光學塗層具有梯度部分。在某些實施例中，製品包含：基板，包含第一主表面；及光學塗層，設置於第一主表面上方。光學塗層包含：第二主表面；厚度；及第一梯度部分。光學塗層的折射係數沿著光學塗層的厚度而變化。第一梯度部分的最大折射係數與第一梯度部分的最小折射係數之間的差為0.05或更大。在沿著第一梯度部分之厚度的每處，第一梯度部分的折射係數之斜率的絕對值為0.1 / nm或更小。製品展現出3%或更小之單側明視平均光反射率，及自10 GPa至30 GPa之最大硬度。

Description

混合式梯度-干涉硬塗層

本揭示內容係關於耐用且抗刮製品及製造其之方法，且更具體而言，係關於具有光學塗層之製品，所述光學塗層展現出抗磨性及抗刮性。光學塗層具有梯度部分，但仍展現出多層干涉堆疊之光學特性。

已知多層干涉堆疊易受耗損或磨損。這樣的磨損可損及多層干涉堆疊所能達成的任何光學性質改善。舉例而言，光學濾光片常由具不同折射係數的多層塗層製成，並由光學透明介電材料（如，氧化物、氮化物和氟化物）製成。用於此類光學濾光片的典型氧化物大多係寬能隙(band-gap)材料，所述材料不具備用於行動裝置、建築製品、運輸製品或電器製品所需的機械性質，例如硬度。氮化物和類鑽石塗層具高硬度值，但此類材料不具應用所需的透射率。

磨損損壞可包括來自對立面物體(如，手指)之往復滑動接觸。此外，磨損損壞會產生熱，導致膜材料的化學鍵降解，並造成蓋玻璃剝落和其他損壞類型。由於磨損損壞通常歷時比引起刮痕的單一事件久，故遭磨損損壞的塗層材料亦會氧化而進一步降低塗層的耐用性。

已知多層干涉堆疊也容易刮損，且往往比設置有塗層的下層基板更易刮損。在一些情況中，明顯刮損部分包括微展(microductile)刮痕，此通常包括材料內的單一溝槽並具延伸長度和約100 nm至約500 nm的深度。微展刮痕可能伴隨其他可見損壞類型，例如次表面破裂、摩擦破裂、碎裂及/或磨損。證據指出大多數刮痕和其他可見損壞係由單一接觸事件發生的尖銳接觸引起。一旦出現明顯刮痕，製品外觀即變差，因為刮痕將造成光散射增加，導致光學性質顯著降低。單一事件刮損可對照磨損損壞。單一事件刮損既非由多個接觸事件引起，例如硬對立面物體(如，砂、礫和砂紙)往復滑動接觸，通常亦不會產生熱，致使膜材料的化學鍵降解，並造成剝落和其他損壞類型。此外，單一事件刮痕不會引起氧化或涉及造成磨損損害的相同條件，故常用於防止磨損損壞的解決方式亦無法避免刮痕。再者，已知刮痕和磨損損害解決方式常常損及光學性質。

在多層干涉堆疊(其在堆疊的多個層之間具有尖銳界面)中，這樣的界面可能是堆疊對抗機械性損壞之能力的弱點。

因此，需要新的光學塗層及製造其之方法，所述光學塗層抗磨、抗刮並具有改良的光學性質，也具有相較於多層干涉堆疊更為改良的機械性能。

本揭示內容描述了涉及耐用且抗刮之製品的實施例，所述製品包括低反射率光學塗層，所述塗層包括梯度部分。

在某些實施例中，製品包含：基板，包含第一主表面；及光學塗層，設置於第一主表面上方。光學塗層包含：第二主表面，相對於第一主表面；厚度，在垂直於第二主表面之方向上；及第一梯度部分。光學塗層的折射係數沿著介於第一主表面與第二主表面之間的光學塗層的厚度而變化。第一梯度部分的最大折射係數與第一梯度部分的最小折射係數之差為0.05或更大。在沿著第一梯度部分之厚度的每處，第一梯度部分之折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小。製品展現出：於第二主表面處測得之單側明視平均光反射率為3%或更小。製品也展現出：在自約10 GPa至約30 GPa的範圍內之最大硬度，其中藉由以Berkovich壓頭壓入第二主表面以形成壓痕，以於第二主表面上測量最大硬度，所述壓痕包含從第二主表面之表面起算約100 nm或更大之壓痕深度。在0.04之折射係數變化的範圍內，沿著厚度方向測量折射係數「斜率(slope)」。

在某些實施例中，本文描述之任何實施例可具有之介於第一梯度部分的最大折射係數與第一梯度部分的最小折射係數之間的差為0.1或更大。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，介於第一梯度部分的最大折射係數與第一梯度部分的最小折射係數之間的差為0.3或更大。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，於該第二主表面處測量，製品展現出80%或更大之明視平均透射率。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，在沿著第一梯度部分之厚度的每處，光學塗層之折射係數的斜率的絕對值為0.02 / nm或更小，或0.012 / nm或更小。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，在沿著第一梯度部分之厚度的每處，光學塗層之折射係數的斜率的絕對值為0.001 / nm或更大，或0.005 / nm或更大。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，光學塗層進一步包含高硬度部分。高硬度部分的厚度為200nm或更多，或1000nm或更多。高硬度部分中之平均折射係數為1.6或更大。高硬度部分的最大硬度為10 GPa或更大，其中藉由以Berkovich壓頭壓入該厚的高硬度部分以形成壓痕，來測量最大硬度，所述壓痕包含約100 nm或更大之壓痕深度。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，就高硬度部分之厚度的95%或更多而言，高硬度部分之最大折射係數與高硬度部分之最小折射係數之間的差為0.05或更小。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，沿著高硬度部分的厚度的每處，高硬度部分的最大折射係數與高硬度部分的最小折射係數之間的差為0.05或更小。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，在發明內容中的任何段落之實施例中，光學塗層沿著從第二主表面朝向第一主表面之厚度的方向，依序包含：第一梯度部分；以及與第一梯度部分接觸之高硬度部分。在高硬度部分接觸第一梯度部分處，高硬度部分的折射係數與第一梯度部分的最大折射係數之間的差為0.05或更小。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，光學塗層進一步包含第二梯度部分，第二梯度部分設置於高硬度部分與基板之間。第二梯度部分與高硬度部分接觸。第二梯度部分的最大折射係數與第二梯度部分的最小折射係數之間的差為0.05或更大。沿著第二梯度部分之厚度的每處，光學塗層之折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，第一梯度部分的折射係數在遠離第二主表面之方向上沿著厚度單調地增加。且第二梯度部分的折射係數在遠離第二主表面之方向上沿著厚度單調地減少。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，光學塗層由第一梯度部分、高硬度部分及第二梯度部分組成，且其中光學塗層直接與基板接觸，且其中第二主表面為外表面。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，在光學塗層中的每處，光學塗層之折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，當在第二主表面測量時，就從0至60度的所有視角而言，製品展現出單側反射顏色範圍包含絕對值為20或更小之所有a*及所有b*點。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，當在第二主表面測量時，就從0至60度的所有視角而言，製品展現出單側反射顏色範圍包含絕對值為8或更小之所有a*及所有b*點。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，當在第二主表面測量時，就從0至60度的所有視角而言，製品展現出透射顏色範圍包含絕對值為2或更小或1或更小之所有a*及所有b*點。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，當在第二主表面測量時，製品包含以下單側平均明視光反射率：2%或更小、1%或更小，或0.8%或更小。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品包含90%或更大之明視平均透射率。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，光學塗層直接設置在基板的第一主表面上。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品展現平均透射率或平均反射率，其包含在光學波長範圍內為10個百分點或更小之平均波動振幅。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，光學塗層包含範圍自約0.5 µm至約3 µm之厚度。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，介於高硬度部分與第二主表面之間的光學塗層的任何部分之累積厚度為200 nm或更小，其中所述第二主表面包含1.6或更小之RI。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品包含範圍自約12 GPa至約30 GPa或約16 GPa至約30 GPa之最大硬度，其中藉由以Berkovich壓頭壓入第二主表面以形成壓痕，來測量最大硬度，壓痕包含從第二主表面之表面起算約100 nm或更大之壓痕深度。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，光學塗層包含成分梯度，所述成分梯度包含Si、Al、N及O中之至少二者。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，光學塗層包含之梯度選自以下至少一者：孔隙率梯度、密度梯度及彈性模數梯度。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品進一步包含：第一可選層，與第一主表面接觸；及第二可選層，與第二主表面接觸。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品為太陽眼鏡鏡片。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品為抗刮鏡。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品為結合到眼鏡中之鏡片。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，製品為消費電子產品之殼體或蓋板的一部分，消費電子產品包含：殼體，具有前表面、後表面及側表面；電子部件，至少部分地提供在殼體內，電子部件包括至少一控制器、記憶體及顯示器，所述顯示器提供於殼體的前表面或鄰近殼體的前表面；及蓋板，設置在顯示器上方。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，一種形成製品的方法包含以下步驟：獲得基板，基板包含第一主表面並包含非晶基板或結晶基板；於第一主表面上設置光學塗層，光學塗層包含第二主表面及厚度，第二主表面與第一主表面相對，而厚度在垂直於第二主表面之方向上；及沿著光學塗層之厚度的至少一第一梯度部分產生折射係數梯度。光學塗層的折射係數沿著介於第一主表面與第二主表面之間的光學塗層的厚度而變化。第一梯度部分的最大折射係數與第一梯度部分的最小折射係數之差為0.05或更大。在沿著第一梯度部分之厚度的每處，第一梯度部分之折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小。當於第二主表面處測量時，製品展現出3%或更小的單側明視平均光反射率。製品也展現出自約10 GPa至約30 GPa的範圍內之最大硬度，其中藉由以Berkovich壓頭壓入第二主表面以形成壓痕，以於第二主表面上測量最大硬度，該壓痕包含從第二主表面之表面起算約100 nm或更大之壓痕深度。在0.04之折射係數變化的範圍內，沿著厚度測量斜率。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，產生折射係數梯度包含：沿著光學塗層的厚度，改變光學塗層的成分及孔隙率中之至少一者。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，藉由物理氣相沉積濺射製程將光學塗層設置在第一主表面上。

將在以下詳細描述中闡述額外特徵及優點，且對於本案所屬技術領域中具通常知識者而言，某種程度上可從彼等描述立即明白，或可藉由實踐本文描述的實施例而理解，包括隨後的詳細描述、申請專利範圍以及隨附圖式。

應理解，前述一般描述及以下詳細描述兩者僅為示例性的，且意欲提供理解申請專利範圍之性質及特性的綜述或框架。包括隨附圖式以提供進一步瞭解且隨附圖式併入本說明書中並形成本說明書之一部分。圖式圖解一或多個實施例，且連同描述用以解釋各種實施例之原理及操作。

現將詳述不同實施例，實施例的實例乃繪於附圖。

就某些應用而言，在硬塗層中可能需要特定的光學性質，包括低反射率和可選的高透射率，所述光學性質也提供高硬度和抗刮性。這些應用可包括眼鏡、太陽眼鏡的內(面眼睛)側、智慧型電話及類似裝置之RF透明背蓋或殼體、智慧型電話蓋板、智慧型手表、抬頭顯示系統、汽車窗戶、鏡子、顯示器蓋板、觸控螢幕及顯示器表面、建築玻璃及表面，及其他裝飾性、光學、顯示或保護性應用。

現有的硬塗層包括採用光學干涉效應的「不連續層(discrete layer)」多層設計，還有採用折射係數逐漸變化的「梯度(gradient)」設計。先前的不連續層設計通常以跨界面之折射係數的突然變化為特徵，例如在跨界面或過渡區(厚度小於2nm、小於1nm，或甚至小於0.5nm)之折射係數的變化為0.2或更多，及在某些情況下為0.4或更多。

不連續的層可能更傾向於某些機械失效模式，例如由於在突兀界面上的不同材料之間的低黏附能量、應力或原子/分子鍵斷裂而導致之層的分層、碎裂或剝落。在利用成分的逐漸改變(導致折射係數逐漸改變)之「梯度」膜的某些測試條件下，已觀察到改良的機械性能水平。咸信，成分梯度可改進與塗層結構之內聚力和黏附性，從而增進某些條件下之刮痕及損壞抗性。然而，歷史上已開發之梯度膜被限制在「類主體(bulk-like)」反射率行為(如，對具有接近1.45至1.55之末端折射係數之單一表面而言~4%的反射率)，或當針對＜4%的反射率水平時，已使用在使用者表面處結合空氣或孔隙率之梯度，這通常導致低刮痕及損壞抗性。通常需要與不連續層有關之次-波長特徵及干涉效應，加上緻密(非多孔)材料層，以使得具有最低指數為約1.45(如，SiO₂ )之材料系統在空氣中使用能達到遠低於4%的反射率。梯度部分

在某些實施例中，使用梯度方式(視情況與干涉層方式結合)來產生光學硬塗層。咸信，在某些條件下，一或多個梯度部分的存在可提供增進的刮痕及損壞抗性。在某些較佳實施例中，形成梯度部分(及視情況，光學塗層的所有部分)之材料是完全緻密的，也就是它們是非多孔的或具有之孔隙率或孔隙體積小於10%、小於5%或甚至小於1%之所述部分的總體積。

本文所述之材料的折射係數通常與材料的機械性能(如材料的硬度)相關。因此，折射係數的突然改變意味著硬度的突然改變，且亦可能導致應力、熱膨脹、原子鍵排列及可影響機械性能之其他因子的突然改變。咸信，具有顯著不同之折射係數的兩種材料之間的突兀界面可能是光學塗層抵抗機械損壞的能力之弱點。但是，多層干涉堆疊依賴這樣的突然改變來獲得期望的光學性質。

相對於突兀界面，成分上漸變界面或「梯度部分(gradient portion)」可用於在不同的折射係數之間的過渡區。咸信，與突兀界面相比，梯度部分能賦予機械堅固性，包括刮痕及損壞抗性。梯度部分的特徵在於折射係數的逐漸變化。舉例而言，塗層結構中之某些或全部折射係數過渡區的特徵在於折射係數「斜率」的絕對(正或負)值為0.1/nm或更小(意指每nm之塗層厚度的折射係數改變小於0.1)、0.05/nm或更小(或每10nm小於約0.5)、0.02/nm或更小(或每10nm小於約0.2)、0.016/nm或更小、0.012/nm或更小，或甚至0.01/nm或更小(每10nm小於約0.1)。

在某些實施例中，梯度部分的折射係數斜率為0.001或更大、0.002或更大，或0.005或更大。

在本文所用，可用折射係數「斜率(slope)」來描述作為沿著膜厚度之位置之函數的改變多快。可藉由將折射係數的變化除以發生所述變化的距離，來計算折射係數斜率。在光學塗層中，折射係數在垂直於塗層厚度方向之方向上通常為恆定的，且相對於塗層厚度之方向(如，第1圖之厚度方向126)上之距離的改變來測量折射係數斜率。

折射係數梯度可實現為折射係數的連續變化，或實現為折射係數的一系列小階。就足夠小的階尺寸而言，預期光學和機械性能與折射係數沒有階之平滑梯度相同。但，若在包括折射係數階之足夠小的距離間隔上測量斜率，同時排除階之間的大部分距離的話，折射係數的小階可具有局部的高折射係數斜率。為了避免這種在折射係數小階之精確位置處，來自於在小距離間隔上局部測量斜率造成之異常，可在不連續的折射係數間隔上測量並計算本文所述之折射係數斜率。除非另有指明，在0.04的折射係數間隔上測量並計算本文所討論之折射係數斜率。換言之，折射係數斜率是0.04除以折射係數改變0.04之距離。當計算階尺寸為0.04或更小處之折射係數斜率時，此方法導致折射係數的階之間的距離被考慮。在某些實施例中，可在以下折射係數間隔上計算折射係數斜率：0.02、0.03、0.04、0.05或0.06。

在折射係數斜率於相對大的距離上為零或接近零時，上述計算折射係數斜率的方法可能無法作用，因為沒有0.04之折射係數間隔。因此，在100 nm或更大的距離上沒有0.04之折射係數間隔的話，可在100 nm的間隔上計算折射係數斜率。換言之，在這種情況下，折射係數斜率是在100 nm上發生之折射係數的變化(小於0.04)除以100 nm。

梯度部分可具有作為與基板之距離的函數而跨梯度部分的厚度增加、減少或波動之折射係數。此類折射係數的增加或減少可以是單調的(monotonic)。

在某些實施例中，為了使梯度部分對製品的光學特性就有顯著影響，第一梯度部分的最大折射係數與第一梯度部分的最小折射係數之間的差應為0.05或更大、0.1或更大、0.3或更大，或0.4或更大。在某些實施例中，折射係數形成單一梯度部分或多重梯度部分之折射係數之單調變化的端點可包含以下至少一個折射係數端點：高於1.65、高於1.7、高於1.8或甚至高於1.9，並具有以下另一個折射係數端點：低於1.6、低於1.55或甚至低於1.5。厚的高硬度部分

在某些實施例中，除了梯度部分之外，光學塗層包含厚的高硬度部分。在這樣的情況下，可藉由厚的(如，200nm至5000nm厚)高硬度部分來增進刮痕抗性。在某些實施例中，厚的高硬度部分上方之軟性材料的厚度受到限制。舉例而言，300nm或更薄、200nm或更薄或甚至100nm或更薄的較低硬度或低折射係數材料(如，SiO₂ )可位於硬塗佈製品之厚硬層上方(即，設置於面向外側或使用者表面上)。位於厚硬層上方之較低硬度或低折射係數材料的量可為零，或可為1 nm或更多。

只要滿足本文所述之折射係數及硬度標準，厚的高硬度部分就不需要是真的單一材料或單層。舉例而言，厚硬層可包含多個薄層或奈米層，例如在「超晶格(superlattice)」結構中，或包含多種材料、成分、或結構層或梯度之其他硬層結構。不受理論限制，在超晶格結構中，不同材料之足夠薄的層之堆疊可產生獨特的微結構，使得超晶格結構具有類似於單一材料之厚層的光學和機械特性，並具有超過各個薄層中之材料的硬度。範例結構揭示於WO 2016/138195中，其以全文引用方式併入本文。

厚的高硬度部分可具有以下平均折射係數：1.6或更大、1.7或更大，或1.8或更大。這些折射係數通常對應高硬度材料選擇。高硬度部分可具有以下壓痕硬度：10 GPa或更大、12 GPa或更大、14 GPa或更大、GPa或更大、18 GPa或更大、或20 GPa或更大、或介於10與30 GPa之間。

厚的高硬度部分可具有以下實體厚度：200 nm、300 nm、400 nm、500 nm、600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、1000 nm、1200 nm、1400 nm、1600 nm、1800 nm、2000 nm、2500 nm、3000 nm、3500 nm、4000 nm、4500 nm、5000 nm、10000 nm，及其間的所有範圍及子範圍。

當由Berkovich壓頭硬度試驗測量時，厚的高硬度層可具有以下最大硬度：約10 GPa或更大、約12 GPa或更大、約15 GPa或更大、約18 GPa或更大，或約20 GPa或更大。為了表徵硬度，可將厚的高硬度部分沉積為單層。

在某些實施例中，可將薄軟層結合至厚的高硬度部分。舉例而言，高硬度部分之95%或更多的厚度，最大折射係數及最小折射係數可在彼此的0.05以內。但就高硬度部分之5%的厚度可具有較低的折射係數。在這種情況下，此較低的折射係數(及相應較軟的材料)可埋入光學塗層中之足夠深處，使其對整體結構特性的影響不會太大。但是，較佳的是在厚的高硬度部分中避免此種較軟的材料。舉例而言，在厚的高硬度部分內的每處，最大折射係數和最小折射係數都在彼此的0.05以內。

在某些實施例中，厚的高硬度部分可具有相對恆定的(且高的)折射係數。舉例而言，就厚的高硬度部分之95%的厚度而言，或在厚的高硬度部分內的每處，最大折射係數和最小折射係數可在彼此的0.05以內。在某些實施例中，厚的高硬度部分中之折射係數可具有梯度，且厚的高硬度部分中之最大折射係數和最小折射係數的差可超過0.05。硬塗層中之受限的或無突兀界面

在某些實施例中，除了結合梯度部分及高硬度部分之外，光學塗層具有有限或無突兀界面。突兀界面發生在短距離上有折射係數突然改變處。咸信，這樣的突兀界面可能是會使機械特性降低之弱點。舉例而言，可藉由在光學塗層中使用梯度部分及厚的高硬度部分取代多層干涉堆疊，並藉由在光學塗層中之不同部分之間的交界處之係數匹配，來避免突兀界面。

在某些實施例中，可存在突兀界面，但任何突兀界面都埋設在厚的高硬度部分下方。梯度部分可存在於厚的高硬度部分上方。咸信，厚的高硬度部分可保護任何下方層不受機械損壞，使得存在於厚的高硬度部分下方之突兀界面對機械特性具有很小或沒有有害的影響。

在某些實施例中，在光學塗層中完全避免突兀界面。光學塗層僅由梯度部分、厚的高硬度部分，即可選之薄的(如，＜200nm)低折射係數部分組成，所述低折射係數部分具有恆定的係數。咸信，缺少突兀界面增進了機械特性。舉例而言，光學塗層中的每處，光學塗層之折射係數的斜率的絕對值可為0.1 / nm或更小、0.05/nm或更小、0.02/nm或更小、0.016/nm或更小、0.012/nm或更小，或甚至0.01/nm或更小。

在某些實施例中，在梯度部分及/或厚的高硬度部分之間的界面處避免突兀界面。舉例而言，當從一個部分移動跨越所述界面到另一個部分時，在這樣的界面處之折射係數的差異可為0.05或更小、0.04或更小、0.03或更小、0.02或更小、0.01或更小，或0.005或更小。低反射率

在某些實施例中，使用梯度方式之光學硬塗層仍然採用光學干涉效應來產生抗反射表面，所述抗反射表面具有之反射率低於形成製品的材料之主體反射率(bulk reflectivity)。儘管在光學塗層中不存在突兀界面，也可實現在可見光範圍內之遠低於4%的單一表面反射率。

具體而言，硬塗佈製品的一或多個表面或硬塗層的一或多個界面可具有以下反射率：4%或更小、3%或更小、2%或更小、1.5%或更小、1%或更小、0.8%或更小、0.75%或更小、0.7%或更小、0.6%或更小、0.5%或更小、0.45%或更小，或甚至0.4%或更小。這些反射率值可代表550nm波長處之單一表面製品反射率、從500至600nm波長之反射率平均、從450至650nm波長之反射率平均、從420至680nm波長之反射率平均、從400至700nm波長之反射率平均，或明視平均反射率。除非另有指明，本文所述之反射率為明視平均反射率。

令人驚訝地，使用結合有梯度部分之硬塗層可實現這些反射率。更令人驚訝地，使用不具有任何突兀界面之硬塗層可實現這些反射率，即，整個硬塗層為具有全密度和低或無孔隙率之一或多個梯度部分、厚的高硬度部分或薄的(如，＜200nm)低折射係數部分。這些低反射率值是令人驚訝的，因為對於硬塗層而言，具有突兀界面之多層干涉堆疊通常用於產生此範圍內之反射率。

在此所用，術語「透射率(transmittance)」定義為特定波長範圍內的入射光功率穿透材料(如，製品、基板或光學膜或所述者之部分)的百分比。術語「反射率」類似地定義為特定波長範圍內的入射光功率自材料(如，製品、基板或光學膜或所述者之部分)反射的百分比。可利用特定線寬量測透射率及反射率。在一或多個實施例中，透射與反射之特徵的光譜解析度為小於5 nm或0.02 eV。除非另外指明，否則在近法線入射下測量反射率及透射率。高透射率

在某些實施例中，使用梯度方式之光學硬塗層仍利用光學干涉效應來產生低反射率、高透射率之製品。儘管在光學塗層缺少突兀界面的情況下，可與高明視平均透射率一起得到前文描述之單一表面反射率。

具體而言，硬塗佈製品可具有80%或更高、85%或更高、90%或更高、92%或更高、94%或更高，或甚至95%或更高之整體製品透射率，所述值適用於就上述反射率所指定的一或多個光學波長範圍。除非另有指明，本文所述之透射率為明視平均透射率。

令人驚訝地，使用含有梯度部分之硬塗層可達成這些透射率及反射率。更令人驚訝地，使用不具有任何突兀界面之硬塗層(即，整個硬塗層為一或多個梯度部分、厚的高硬度部分，或薄的低折射係數部分)，可達成這些透射率和反射率。因為具有突兀界面之多層干涉堆疊通常用於產生這樣的組合，因此這些高透射率值結合高硬度及/或刮痕抗性是令人驚訝的。整體光學塗層厚度

光學塗層120的實體厚度可在自約0.1 µm至約5 µm之範圍內。在某些例子中，光學塗層120的實體厚度可在以下範圍內：自約0.01 µm至約0.9 µm、自約0.01 µm至約0.8 µm、自約0.01 µm至約0.7 µm、自約0.01 µm至約0.6 µm、自約0.01 µm至約0.5 µm、自約0.01 µm至約0.4 µm、自約0.01 µm至約0.3 µm、自約0.01 µm至約0.2 µm、自約0.01 µm至約0.1 µm、自約0.02 µm至約1 µm、自約0.03 µm 至約1 µm、自約0.04 µm至約1 µm、自約0.05 µm至約1 µm、自約0.06 µm至約1 µm、自約0.07 µm至約1 µm、自約0.08 µm至約1 µm、自約0.09 µm至約1 µm、自約0.1 µm至約1 µm、自約0.1 µm至約2 µm、自約0.1 µm至約3 µm、自約0.1 µm至約4 µm、自約0.1 µm至約5 µm、自約0.2 µm至約1 µm、自約0.2 µm至約2 µm、自約0.2 µm至約3 µm、自約0.2 µm至約4 µm、自約0.2 µm至約5 µm、自約0.3 µm至約5 µm、自約0.4 µm至約5 µm、自約0.5 µm至約10 µm、自約0.6 µm至約3 µm、自約0.7 µm至約2 µm、自約0.8 µm至約1 µm，或自約0.9 µm至約1 µm，及其間的所有範圍及子範圍。其他厚度也可能適用。用於硬塗層之材料和製程

在某些實施例中，塗層結構可包括硬氧化物、氮化物或氮氧化物層，視情況與金屬層結合。較佳的硬塗層材料包括：AlNx、SiNx、SiOxNy、AlOxNy、SiuAlvOxNy、SiO2、Al2O3、及所述之成分的混合物，其具有代表這些材料的組合/混合特性之折射係數及硬度的中間值。

在某些實施例中，可使用金屬模濺射(metal mode sputtering)來沉積硬塗層。在金屬模濺射中，將樣品固定至移動表面，金屬濺射源依序通過移動表面(作為步驟一)，且隨後電漿源通過移動表面(作為步驟二)。電漿源可含有氧及氮。步驟一和步驟二重複多次，以沉積由金屬層組成的厚膜，所述金屬層與氧或氮反應，以形成硬氧化物、氮化物或氮氧化物層。

在金屬模濺射製程期間，當樣品在金屬源的前面時，它們塗覆有金屬薄層。在金屬源前面通過一次期間所沉積的金屬厚度取決於金屬沉積金屬速率和樣品在金屬源前面所花費的時間長度。當樣品接著移動到電漿源位置時，金屬薄層與電漿反應，以形成金屬氮化物及/或金屬氧化物的薄膜。形成金屬氮化物或氧化物的化學反應的程度或完整性取決於反應性氮和氧物種的化學活性、金屬表面的化學活性，以及樣品在電漿源前面所花費的時間長度。

舉例而言，可將樣品安裝在柱形筒上，而筒的軸線經垂直定向。筒的直徑和旋轉速率(有時以每分鐘轉數測量)決定了樣品在金屬和電漿源上移動的速度。柱狀筒包含在真空腔室中，真空腔室含有濺射源(金屬源)和電感式耦合電漿(ICP)源。柱體繞著其軸線旋轉，以移動樣品以依序且重複的方式移動通過金屬源及電漿源。

濺射源速率由處理參數決定，處理參數包括氣體流量、腔室壓力、樣品與磁控管源分隔的距離、施加到濺射源的功率、濺射源的形狀和尺寸，以及其它特徵。可以通過光量測定法(actinometry)或電探測來量化電漿成分的化學活性。這些測量可以量化電漿密度、電子電位以及離子和電子溫度分佈。然而，這些可能是費力的測量，且通常不進行。反之，ICP電漿通常由線圈尺寸、至線圈的功率以及到線圈區域的氣體流量來描述。

使用由OptoRun (一間公司)製造的沉積腔室，藉由金屬模濺射來沉積本文所述之膜。筒直徑為約1650毫米，且轉速為80 rpm。腔室壓力為約2毫托耳。吾人使用雙可旋轉柱狀磁控管靶材，其具有約850毫米之長度及約180毫米之直徑。靶材的濺射表面由矽及/或鋁組成。磁控管的磁鐵在靶材的表面產生約500高斯的磁場強度。在交流(AC)模式下將功率施加到磁控管對(magnetron pair)，由在中頻模式下操作的Huttinger (一間公司)電源供電。在中頻模式的AC循環的一半期間，一個磁控管柱體經供電作為陰極(負電荷)，而另一個磁控管柱體經供電作為陽極(正電荷)。從磁控管表面到樣品的表面之投射距離約為100毫米。反應器就ICP使用四個平面螺旋扁平線圈，位於方形陣列的角落處。所述四個線圈的每一個線圈由約2匝之直徑約12 mm的銅線圈組成，並具有約400毫米的直徑。線圈由OptoRun (一間公司)客製。

用於此申請案之數據的SiN及SiON製程使用下表中指定的條件組。表1

其他製程可產生SiNx及SiOxNy，其中由彼等其他製程所產生之材料可具有此申請案中所主張的特性。可製造SiNx及SiOxNy膜之其他製程包括：反應性濺射、蒸鍍技術(如，電子束蒸鍍)、化學氣相沉積(CVD)、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、原子層沉積(ALD)、鍍覆技術(如，電鍍)及濕式化學沉積技術(如，溶膠-凝膠)。

發現對高硬度SiNx、SiOxNy及SiuAlvOxNy之濺射製程條件提供之硬度及折射係數值實質上與高硬度AlOxNy一致，進一步描述於美國專利第US 9,335,444號中，該美國專利以全文引用方式併入本文。這些高硬度材料的特徵為，就玻璃基板(其中玻璃基板具有之硬度為~7 GPa)上之500-5000nm厚度的單層膜所測得之單層膜硬度為＞16、＞18、＞20，或自16 GPa至25 GPa。通常，這些高硬度材料還具有以下特徵：約1.85至2.1的折射係數(n)值(在550nm下測量)；及在400nm波長下測量，小於約1 e-2、小於5 e-3、小於1e-3或甚至小於5e-4之複合折射係數(吸收係數，k)值。在400 nm下測量K，以獲得更高的靈敏度，而通常在550 nm處回報n。一般而言，可在低於400C或甚至低於300C之製程溫度下，由反應性濺射、金屬模反應性濺射(metal-mode reactive sputtering)及PECVD製造所有這些高硬度材料。

已發現到，當經適當地調整以實現硬度、折射係數、膜應力及低光學吸收性之期望組合時，「AlON」、「SiON」及「SiAlON」系成分在本文所揭示之光學設計中實質上可互換。較佳的薄膜沉積製程為反應性濺射或金屬模濺射，但諸如PECVD等其他製程也可用於製造本揭示內容的塗層。就本揭示內容的目的而言，可藉由反應性濺射及金屬模濺射來製造AlOxNy、SiOxNy及SiuAlvOxNy之單層及多層膜，且它們的硬度及光學特性經調整來實現期望的範圍。合適的製造製程描述於，例如，美國專利第US 9,335,444號中，該美國專利以全文引用方式併入本文。所測得之這些塗層的光學特性可用於薄膜設計模擬，以產生本揭示內容之模造實例。

光學層(可為硬層或較軟層)也可包括薄膜技術領域中已知的額外材料，諸如SiO₂ 、Al₂ O₃ 、TiO₂ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、HfO₂ 、本案所屬技術領域中已知者，及混合物、層狀結構，及前述者之組合。應用

在某些實施例中，應用包括顯示器蓋板、觸控螢幕、智慧型電話殼體組件，如蓋板元件或背板(如，硬塗佈玻璃或玻璃陶瓷)、太陽眼鏡外部，及防刮鏡。

可就不同的應用使用不同的基板。本文的模造實例使用康寧玻璃代號5318，其可從美國紐約州康寧市的康寧公司購得。應理解到，也可使用替代基板作為這些塗層設計所用之基板。非限制性實例包括：透明的非吸收性玻璃(如Gorilla玻璃)，或玻璃陶瓷(如經化學強化之黑玻璃陶瓷)。這些不同的基板選項實質上維持相同的的第一表面反射率及反射顏色值(而透射率值則將藉由基板的選擇而有很大的變化)。在黑玻璃陶瓷基板的例子中，總製品透射率可為小於10%或小於1%。在透明的非吸收性基板的例子中，透射率將接近塗層的100-%反射率(1^st 表面)，或塗層的100-4-%反射率(後者從透明的玻璃基板之後側、未塗覆的表面認定4%的反射率)。吸收及金屬層

在某些實施例中，本文所述之硬塗層設計可結合金屬層或吸收層。吸收層在太陽眼鏡應用中特別有用，太陽眼鏡應用期望最小化塗層製品之使用者側上的反射率。在這樣的情況下，可能較佳的是將吸收性材料定位在硬塗層的使用者側，例如面向使用者眼睛之吸收玻璃基板，以及在製品的朝外表面上的反射或著色硬塗層，用於朝向外部環境之反射率及刮痕抗性。在併入單側吸收製品結構的例子中，來自製品之兩側的反射可因吸收劑而變化。在這樣的情況下，除非另有指明，否則這裡引用的反射率值將適用於面向環境的表面、硬塗層表面，或界於環境與硬塗層/反射層之間的具有低吸收水平之表面。在某些實施例中，吸收層可位於硬塗層與基板之間。在某些實施例中，可能期望從堆疊排除金屬，如在下文描述的實例中，以最大化黏附性和刮痕抗性。光學塗層在特定製品上之安置

在某些實施例中，由於眼鏡或太陽眼鏡的兩側都可能受到磨損，尤其是在清潔期間，因此可能期望在眼鏡或太陽眼鏡鏡片的兩側上安置抗刮痕塗層。在吸收太陽眼鏡或眼鏡鏡片的例子中，常希望在太陽眼鏡之外表面上安置較高反射率之刮痕抗性塗層，及在太陽眼鏡之鏡片的內(面向使用者眼睛)表面上之低反射率或抗反射的刮痕抗性塗層。舉例而言，鏡片的外(前)表面上之塗層可具有高於8%的明視平均反射率，如那些在WO2014182639中描述者(實例1及13)。鏡片的內(後)表面可具有硬塗層，其具有低於2%的明視平均反射率，如來自本揭示內容之模造實例。WO2016018490及WO2014182639以全文引用方式併入本文。

在某些實施例中，在將刮痕抗性塗層安置於眼鏡或太陽眼鏡鏡片的兩側上時，兩側表面都被賦予高硬度和刮痕抗性。在這些例子中，可能較佳的是將低反射率塗層(如，＜4%的明視平均反射率)安置在太陽眼鏡的內表面上，並將高反射塗層(如，＞6%的明視平均反射率)安置在外表面上。在此情況中，元素的順序可為：1) 使用者的眼睛；2) 低反射率塗層；3) 吸收玻璃基板；4) 高反射率塗層；5)太陽或周圍環境。低反射率塗層可為，例如，本揭示內容之任何低反射率塗層。高反射率塗層可為，例如，WO2014182639中揭示之塗層(實例1及13)。

在眼鏡應用中，與太陽鏡相反，較佳在透明(非吸收性玻璃基板)的兩側使用低反射率抗刮塗層。在其他情況下，使用單一抗刮塗層(最可能在眼鏡或太陽鏡的面向外的表面上)將更具成本效益。

在某些實施例中，本文描述之塗層也可有利於汽車玻璃應用，如，側窗或天窗或燈殼。所述塗層可提供具有高度耐刮性及耐候性之低反射率抗刮塗層。

在顯示器蓋板及觸控螢幕應用中，通常較佳的是將光學硬塗層安置在顯示器或螢幕之面向使用者/暴露的表面上，但在一些此類應用中，可能期望將塗層安置在顯示器蓋板的雙側上，或視情況使顯示器蓋板的兩側上具有不同的塗層。舉例而言，可將低成本、低硬度之抗反射塗層安置在顯示器蓋板的背側上，以保護其不受因其位置所帶來的刮痕，同時可將如本揭示內容之實施例的高硬度之抗反射塗層安置在顯示器蓋板前方之面向使用者側上。參數

基於本揭示內容可考慮或指定的參數包括以下：

- 經塗佈製品、經塗佈表面之硬度。

- 塗層堆疊中之較軟(通常較低折射係數)材料的分率(fraction)。

- 塗層堆疊中之較軟材料的總量(厚度)。

- 最厚的高硬度(高係數)層之暴露(遠離基板)側上之較軟材料的總量(厚度)。

- 可見光範圍中之最大反射率。

- 可見光範圍中之平均反射率(如，明視平均反射率)。

- 可見光範圍中之透射率(與吸收性材料或基板結合，或不與吸收性材料或基板結合)。

- 光學入射角度之反射顏色及色偏。

- 光學入射角度之透射顏色及色偏。製品結構

請參見第1圖，根據一或多個實施例之製品100可包括基板110及光學塗層120，光學塗層120設置於基板上。基板110包括相對的主表面112、114和相對的次表面116、118。第1圖繪示之光學塗層120設置於主表面112上；然而，除了將光學塗層120設置於主表面112上，也可將光學塗層120額外地或替代地設置於主表面114及/或所述相對的次表面中之一或二者上。光學塗層120形成外表面122。表面112也可於本文中稱為「第一主表面」，且表面122也可於本文中稱為「第二主表面」。

如所示，光學塗層120包括相對的主表面122、124平行於相對的主表面112、114，並垂直於光學塗層120之厚度方向126。

光學塗層120的厚度可為約1 μm或以上，同時仍提供呈現本文所述之光學性質的製品。在一些實例中，光學塗層120的厚度可在自約1 µm至約20 µm的範圍內(如，自約1 µm至約10 µm，或自約1 µm至約5 µm)。藉由截面之掃描式電子顯微鏡(SEM)、藉由透射式電子顯微鏡(TEM)、或藉由光學橢圓測量法(如，藉由n & k分析儀)、或藉由薄膜反射計，來測量薄膜元件(如，抗刮層、光學膜之層，等等)的厚度。就多層元件(如，光學膜堆疊之層)，較佳是藉由SEM或TEM進行厚度測量。除非另有指明，使用橢圓測量法來測量厚度。

製品100也可包括一或多個可選層170、180。舉例而言，可選層170可為黏著層、裂隙減輕層，且可選層180可為易於清潔之層。可選層170及180為可選的，且非必需要包括在製品100中。雖然在第1圖以外的其他圖式中省略了可選層170、180，但他們可視情況存在於所述其他圖式的實施例中。

在本文所用，術語「層」可包括單層或可包括一或更多子層。這樣的子層可彼此直接接觸。子層可由相同材料或二或更多種不同材料組成。在一或多個替代實施例中，子層具有不同材料的中介層置於其間。在一或多個實施例中，層可包括一或更多個連續且不間斷的層，及/或一或多個不連續且間斷的層(即，具不同材料彼此相鄰形成的層)。可以本案所屬技術領域中已知的任何方法形成層或子層，包括離散沉積或連續沉積製程。在一或多個實施例中，可僅利用連續沉積製程或者僅利用離散沉積製程來形成層。

在本文所用，術語「設置」包括使用本案所屬技術領域中任何已知的方法塗佈、沉積及/或形成材料至表面上。設置的材料可構成如前文所界定之層。片語「設置於…上」包括形成材料至表面使材料直接接觸表面的情況，還包括材料形成於表面上且一或多個中介材料位在所設置的材料與表面之間的情況。中介材料可構成如前文所界定之層。

如第2圖所示，製品200包括光學塗層120，而光學塗層120包括第一梯度部分130。第2圖繪示一般實施例，其中光學塗層可或可不包括附加層125。附加層125可為梯度部分、厚的高硬度部分、多層干涉堆疊或其他光學塗層組分。可以存在比第2圖所示更多或更少的附加層125。第一梯度部分130可位於光學塗層120中的任何位置，包括與相對主表面122、124之一或二者接觸的位置。

如第3圖所示，製品300包括光學塗層120，光學塗層120包括第一梯度部分130及厚的高硬度部分140二者。參照第2圖，第3圖繪示了可或可不存在之附加層125，且可以是與第2圖之附加層125相同類型的層。第一梯度部分130及厚的高硬度部分140中之各者可位於光學塗層120中的任何位置，包括與主表面122、124中之一者接觸之位置。

第4圖繪示一具體實施例之製品400，其中由厚的高硬度部分140及第一梯度部分130依此順序堆疊於基板110上而組成光學塗層120，沒有中間層，且光學塗層120中沒有任何附加層125。

第5圖繪示一具體實施例之製品500，其中由第二梯度部分150、厚的高硬度部分140及第一梯度部分130依此順序堆疊於基板110上而組成光學塗層120，沒有中間層，且光學塗層120中沒有任何附加層125。在某些實施例中，第5圖的結構可具有沿著厚度從表面122朝向表面112移動之方向上單調地增加的折射係數。並且，第二梯度部分的折射係數在相同方向上單調地減少。在本文所用，「單調地增加(monotonically increase)」意指折射係數上升或作為距離的函數保持不變，但不減少。在本文所用，「單調地減少(monotonically decrease)」意指折射係數下降或作為距離的函數保持不變，但不增加。實例1至5是本段落中描述之單調函數的實例。多層干涉堆疊

在某些實施例中，附加層125可包含一或多個多層干涉堆疊。第6圖繪示範例製品600，其包括多層干涉堆疊610。在第6圖的實施例中，由多層干涉堆疊610、厚的高硬度部分140及第一梯度部分130依此順序堆疊在基板110上而組成光學塗層120。在一或多個實施例中，多層干涉堆疊610可包括區段(period) 620，區段620包含兩個或更多個層。在一或多個實施例中，所述兩個或更多個層可表徵為具有彼此不同的折射係數。在某些實施例中，區段620包括第一低RI層622及第二高RI層624。第一低RI層與第二高RI層之折射係數的差可為約0.01或更大、0.05或更大、0.1或更大，或甚至0.2或更大。

如第6圖所示，多層干涉堆疊610可包括複數個區段620。單一區段包括第一低RI層622及第二高RI層624，使得當提供複數個區段時，第一低RI層622 (為說明指定為「L」)及第二高RI層624 (為說明指定為「H」)以下列層順序交替：L/H/L/H或H/L/H/L，使得第一低RI層和第二高RI層看起來沿著多層干涉堆疊610的實體厚度交替呈現。在第6圖的實例中，多層干涉堆疊610包括三個區段。在某些實施例中，多層干涉堆疊610可包括達25個區段。舉例而言，多層干涉堆疊610可包括自約2至約20個區段、自約2至約15個區段、自約2至約10個區段、自約2至約12個區段、自約3至約8個區段、自約3至約6個區段。

多層干涉堆疊也可包括其他層，如具有與第一低RI層622和第二高RI層624的折射係數不同之高或低折射係數之層，或具有中等折射係數之層。在本文所用，術語「低RI」、「高RI」和「中等RI」指彼此相對的RI值(如，低RI ＜中等RI ＜高RI)。在一或多個實施例中，偕同第一低RI層或第三層使用的術語「低RI」包括自約1.3至約1.6之範圍。在一或多個實施例中，偕同第二高RI層或第三層使用的術語「高RI」包括自約1.6至約2.5之範圍(如，約1.85或更大)。在某些實施例中，偕同第三層使用的術語「中等RI」包括自約1.55至約1.8之範圍。在一些情況中，低RI、高RI和中等RI的範圍可能重疊；然而，在多數情況下，特定多層干涉堆疊610之層的RI具有一般相關性：低RI ＜中等RI ＜高RI。

適用於多層干涉堆疊610之示例性材料包括：SiO₂ 、Al₂ O₃ 、GeO₂ 、SiO、AlOxNy、AlN、SiNx、SiO_x N_y 、Si_u Al_v O_x N_y 、Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、TiO₂ 、ZrO₂ 、TiN、MgO、MgF₂ 、BaF₂ ,CaF₂ 、SnO₂ 、HfO₂ 、Y₂ O₃ 、MoO₃ 、DyF₃ 、YbF₃ 、YF₃ 、CeF₃ 、聚合物、氟聚合物、電漿聚合之聚合物、矽氧烷聚合物、半矽氧烷、聚醯亞胺、氟化聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚碸、聚苯碸、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、丙烯酸聚合物、胺甲酸乙酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、以下記載適用於抗刮層之其他材料，及本案所屬技術領域中已知的其他材料。適用於第一低RI層中之材料的一些實例包括：SiO₂ 、Al₂ O₃ 、GeO₂ 、SiO、AlO_x N_y 、SiO_x N_y 、Si_u Al_v O_x N_y 、MgO、MgAl₂ O₄ 、MgF₂ 、BaF₂ 、CaF₂ 、DyF₃ 、YbF₃ 、YF₃ 及CeF₃ 。可將用於第一低RI層中之材料的氮含量最小化(如，在諸如Al₂ O₃ 及MgAl₂ O₄ 等材料中，或例如，相較於用來形成高係數材料之SiOxNy，用來形成低係數材料之SiOxNy通常將具有較低的氮含量)。適用於第二高RI層中之材料的一些實例包括：Si_u Al_v O_x N_y 、Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、AlN、Si₃ N₄ 、AlO_x N_y 、SiO_x N_y 、HfO₂ 、TiO₂ 、ZrO₂ 、Y₂ O₃ 、Al₂ O₃ 、MoO₃ 及類鑽石碳。可將用於第二高RI層及/或抗刮層之材料的氧含量最小化，特別是在SiNx或AlNx材料中。AlO_x N_y 材料可視為氧摻雜的AlNx，即所述材料可具有AlNx結晶結構(如，氧空缺(wurtzite))而未必具有AlON結晶結構。示例性之較佳AlO_x N_y 高RI材料可包含：自約0原子%至約20原子%的氧，或自約5原子%至約15原子%的氧；同時包括30原子%至約50原子%的氮。示例性之較佳Si_u Al_v O_x N_y 高RI材料可包含：自約10原子%至約30原子%，或自約15原子%至約25原子%的矽；自約20原子%至約40原子%，或自約25原子%至約35原子%的鋁；自約0原子%至約20原子%，或自約1原子%至約20原子%的氧；及自約30原子%至約50原子%的氮。示例性之較佳SiO_x N_y 高RI材料可包含：自約30原子%至約60原子%，或自約40原子%至約50原子%的矽；自約0原子%至約25原子%，或自約1原子%至約25原子%，或自約6原子%至約18原子%的氧；及自約30原子%至約60原子%的氮。示例性之較佳SiN_x 高RI材料可包含：自約30原子%至約60原子%，或自約40原子%至約50原子%的矽；及自約30原子%至約70原子%的氮。前述材料可經氫化達至約30重量%。可具體地特性化第二高RI層及/或抗刮層的硬度。在某些實施例中，由Berkovich壓頭硬度測試所量測之第二高RI層及/或抗刮層的最大硬度可為約10 GPa或更大、約12 GPa或更大、約15 GPa或更大、約18 GPa或更大、或約20 GPa或更大。在某些情況下，可將第二高RI層材料沉積為單層並可特性化成抗刮層，且此單層可具有自約500 nm至約2000 nm之厚度，用於可再現之硬度測定。

多層干涉堆疊610的實體厚度可在自約100 nm至1000 nm之範圍內。在一些情況中，多層干涉堆疊610的實體厚度可為100 nm、200 nm、300 nm、400 nm、500 nm、600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、1000 nm，及其間的所有範圍及子範圍。在某些實施例中，安置於基板110與厚的高硬度部分之間的多層干涉堆疊610，如第6圖所示，例如，較佳地具有100至500 nm的厚度。在某些實施例中，安置於基板110上方之多層干涉堆疊較佳地具有100至1000 nm的厚度。

在某些實施例中，存在於光學塗層120中之任何多層干涉堆疊610被安置於厚的高硬度部分140下方，即，介於厚的高硬度部分140與基板110之間。不受理論束縛，具有高硬度之厚的高RI層有效地屏蔽下方的層(或介於厚的RI層與基板之間的層)，因而降低由多層干涉堆疊610中之突兀界面對製品600的特性造成之機械弱化效應。軟性材料的安置及厚度

在某些實施例中，可以某些方式最小化及/或安置光學塗層120中之任何軟性材料的厚度。

在實施例中，量化塗層設計中之低折射係數(亦稱為低係數)材料的量或厚度可能是有益的。低係數材料(一般界定為具有低於約1.6之折射係數者)通常也是較低硬度材料。不受理論束縛，低RI材料通常也是較低硬度材料，這是由於原子鍵結和電子密度的性質同時影響折射係數及硬度。因此，期望使塗層設計中之低係數材料的量最小化，但通常需要有一定量的低係數材料以有效率地訂製反射率及顏色目標。在設計描述中以塗層厚度之絕對厚度及分率來表示低係數材料(在實施例中被理解為較低硬度材料)之厚度及分率。量化整體塗層中之低係數材料的總量還有位在塗層設計中之最厚的高硬度塗層上方之低係數材料的量可能是有益的。塗層設計中之最厚的高硬度層保護其下方的層免受刮痕及損壞，意味著最厚的高硬度層上方之低係數層最容易受到刮痕及其他類型的損壞。如上文所註記，最厚的高硬度層不需要是單一的整塊材料，而是可以形成超晶格或其他包括多層或材料之層狀結構，條件是厚的高硬度層形成具有最大硬度之整塊或「複合(composite)」區域，所述最大硬度比整個塗層堆疊之最大硬度更高。

在某些實施例中，厚的高硬度部分上方之「軟」材料(如，SiO2或折射係數低於約1.6之混合材料)的總厚度較佳地受限為小於約200nm、小於約150nm、小於約120nm或甚至小於100 nm。如此最小化厚硬層上方之軟性材料可導致高製品硬度和高抗刮性。在使用Berkovich奈米壓痕測試測量時，在從100至500nm之壓痕深度處之製品硬度可大於10 GPa、大於12 GPa、大於14 GPa，或大於16 GPa。

在某些實施例中，可最小化光學塗層中之低RI材料的量。以光學塗層120的實體厚度分率表示，低RI材料可包含小於約60%、小於約50%、小於約40%、小於約30%、小於約20%、小於約10%或小於約5%之光學塗層的實體厚度。低RI材料可包含超過零%或超過1%之光學塗層的實體厚度。替代或附加地，低RI材料的量可被量化為設置於光學塗層中最厚的高RI層上方(即，在基板之對側、使用者側或空氣側上)之全部低RI材料的實體厚度的總和。不受理論束縛，具有高硬度之厚的高RI層有效地屏蔽下方的層(或介於厚的RI層與基板之間的層)免於許多或大多數刮痕。因此，設置於最厚的高RI層上方之層對整體製品的抗刮性可有特別大的影響。當最厚的高RI層具有大於約400 nm的實體厚度，且具有依Berkovich壓頭硬度試驗量測之大於約12 GPa的最大硬度時，此尤其關係重大。設置於最厚的高RI層上(即，在基板之對側、使用者側或空氣側上)之低RI材料的量可具有小於或等於約300nm、小於或等於約200nm、小於或等於約150nm、小於或等於約120nm、小於或等於約110nm、100nm、90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、25nm、20nm、15nm或小於或等於約12nm的厚度。設置於最厚的高RI層上(即，在基板之對側、使用者側或空氣側上)之低RI材料的量可具有大於或等於約0nm或1nm的厚度。可選層 (Optional layer)

某些實施例可包括可選層，如可選層170及180。最頂部的空氣側層，如可選層180，可包含低摩擦塗層、疏油性塗層或易清潔塗層。示例性低摩擦層可包括矽烷、氟矽烷或類鑽石碳，這類材料(或光學塗層之一或多個層)可展現出小於0.4、小於0.3、小於0.2或甚至小於0.1之摩擦係數。

在一或多個實施例中，可選層180可包括易清潔塗層。合適的易清潔塗層之實例描述於2012年11月30日提申之美國專利申請號第13/690,904號，名稱為「PROCESS FOR MAKING OF GLASS ARTICLES WITH OPTICAL AND EASY-TO-CLEAN COATINGS」，公開為第US20140113083A1號，其以全文引用方式併入本文。易清潔塗層可具有在自約5 nm至約50 nm之範圍內的厚度，且可包括已知材料，例如氟化矽烷。在某些實施例中，易清潔塗層可具有以下範圍之厚度：自約1 nm至約40 nm、自約1 nm至約30 nm、自約1 nm至約25 nm、自約1 nm至約20 nm、自約1 nm至約15 nm、自約1 nm至約10 nm、自約5 nm至約50 nm、自約10 nm至約50 nm、自約15 nm至約50 nm、自約7 nm至約20 nm、自約7 nm至約15 nm、自約7 nm至約12 nm，或自約7 nm至約10 nm，及其間的所有範圍及子範圍。測量硬度

使用已被廣泛接受的奈米壓痕實作來測定如本文所述之薄膜塗層及製品的硬度及楊氏模數值。請見：Fischer-Cripps, A.C.，「Critical Review of Analysis and Interpretation of Nanoindentation Test Data」， Surface & Coatings Technology，200，4153 – 4165 (2006) (下文稱為「Fischer-Cripps」)；及Hay, J., Agee, P及Herbert, E.，「Continuous Stiffness measurement During Instrumented Indentation Testing」，Experimental Techniques，34 (3) 86 – 94 (2010) (下文稱為「Hay」)。就塗層而言，通常以作為壓痕深度之函數的方式來測量硬度及模數。只要塗層具有足夠的厚度，就可以將塗層的性質與所得的響應曲線隔離。應認知到，如果塗層太薄(例如，少於~500 nm)，則可能無法完全隔離塗層特性，因為塗層特性可能受到可具有不同機械特性之基板鄰近處的影響。請見Hay。用於報導本文所述之特性的方法可代表塗層本身。程序是測量硬度及模數對比壓痕深度(接近1000 nm之深度)。在硬塗層位於較軟的玻璃上之情況中，響應曲線將呈現在相對小的壓痕深度(小於或等於約200 nm)處之硬度及模數的最大水平。在較深的壓痕深度處，隨著響應受到較軟玻璃基板的影響，硬度和模數二者將逐漸減小。在此情況中，取那些與展現出最大硬度和模數之區域相關的塗層硬度和模數。在軟塗層位於較硬玻璃基板上之情況中，將藉由發生在相對小的壓痕深度處之最低硬度和模數水平來指示塗層特性。在較深的壓痕深度處，由於較硬之玻璃的影響，硬度和模數將逐漸增加。可使用傳統的Oliver及Pharr方法(如Fischer-Cripps所述)，或藉由更有效率的連續剛性方法(請見Hay)，來獲得硬度和模數對比深度的這些分佈。使用如上所述之奈米壓痕方法，以Berkovich鑽石壓頭尖端測量本文就此類薄膜所報導之彈性模數及硬度值。

可就由Berkovich壓頭硬度試驗測量的硬度來描述光學塗層120及製品100。在本文所用，「Berkovich壓頭硬度試驗」包括用鑽石Berkovich壓頭壓入材料的表面，以於表面上量測材料的硬度。Berkovich壓頭硬度試驗包括用鑽石Berkovich壓頭壓入製品的主表面122或光學塗層120的表面(或多層干涉堆疊中之任一或多層的表面)，以形成壓痕深度在自約50 nm至約1000 nm的範圍內之壓痕(或多層干涉堆疊或層的整個厚度，以較薄者為準)，並沿著此壓痕深度的整個壓痕深度範圍或區段(如，自約100 nm至約600 nm的範圍內)量測壓痕的最大硬度，此通常係利用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」和Oliver, W.C., Pharr, G.M., 「Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrument Indentation: Advances in Understanding and Refinements to Methodology」,J. Mater. Res ., Vol. 19, No. 1, 2004, 3-20」所描述之方法。在本文所用，硬度指的是最大硬度，而非平均硬度。除非另外指明，本文提供之硬度值指的是由Berkovich壓頭硬度試驗所測得之值。

通常，在比下方基板更硬的塗層之奈米壓痕量測方法中(例如使用Berkovich壓頭)，所測得之硬度最初似乎因在淺壓痕深度形成可塑區而增加，並接著在較深壓痕深度增加達最大值或水平頂。隨後，在更深壓痕深度處，硬度因下方基板影響而開始降低。使用硬度比塗層大的基板亦有相同影響；但在更深壓痕深度處，硬度因下方基板影響而增加。

可選擇壓痕深度範圍和在某些壓痕深度範圍下的硬度值，以在不受下方基板影響下識別光學膜結構和其層之特定硬度響應。當以Berkovich壓頭量測光學膜結構(當設置於基板上時)的硬度時，材料的永久變形區(可塑區)與材料硬度相關聯。在壓入期間，彈性應力場延伸超出永久變形區。隨著壓痕深度增加，表觀硬度和模數受到應力場與下方基板相互作用的影響。基板對硬度的影響發生在較深壓痕深度(即，通常在深度大於光學膜結構或層厚度的約10%處)。再者，更複雜的是硬度響應需一定的最小負載，以在壓入過程中形成完全可塑性。達到一定最小負載前，硬度大致呈現漸增趨勢。

在小壓痕深度處(此亦可表徵為小負載) (如，達約50 nm)，材料的表觀硬度似乎對應壓痕深度大幅增加。此小壓痕深度體系不代表真實硬度度量，而是反映上述可塑區形成，此與壓頭的有限曲率半徑有關。在中間壓痕深度處，表觀硬度接近最大值。在較深壓痕深度處，隨著壓痕深度增加，基板影響變得更顯著。一旦壓痕深度超過光學膜結構厚度或層厚度的30%，硬度便開始急劇降低。

在某些實施例中，光學塗層120可呈現約10 GPa或更大，或約11 GPa或更大，或約12 GPa或更大(如，14 GPa或更大、16 GPa或更大、18 GPa或更大、20 GPa或更大)之硬度。光學塗層120的硬度可達約20 GPa、30 GPa或50 GPa。當藉由Berkovich壓頭硬度試驗在外表面22上測量，如本文所述之包括光學塗層120及任何附加塗層之製品100可呈現約10 GPa或更大，或11 GPa或更大，或約12 GPa或更大(如，14 GPa或更大、16 GPa或更大、18 GPa或更大、20 GPa或更大)，且約50 GPa或更小(例如約40 GPa或更小，或約30 GPa或更小)之硬度。光學塗層120的硬度可達約20 GPa、30 GPa或50 GPa。光學塗層120及/或製品100沿著約50 nm或以上或約100 nm或以上(如，自約100 nm至約300 nm、自約100 nm至約400 nm、自約100 nm至約500 nm、自約100 nm至約600 nm、自約200 nm至約300 nm、自約200 nm至約400 nm、自約200 nm至約500 nm或自約200 nm至約600 nm)的壓痕深度可呈現此量測之硬度值。在一或多個實施例中，製品所呈現的硬度大於基板的硬度(可在外表面的相對表面上量測基板的硬度)。

依Berkovich壓頭硬度試驗之測量，光學塗層120可具有至少一層，該層具有之硬度(在此層的表面上測量，如，厚的高硬度部分140的表面)為約12 GPa或更大、約13 GPa或更大、約14 GPa或更大、約15 GPa或更大、約16 GPa或更大、約17 GPa或更大、約18 GPa或更大、約19 GPa或更大、約20 GPa或更大、約22 GPa或更大、約23 GPa或更大、約24 GPa或更大、約25 GPa或更大、約26 GPa或更大，或約27 GPa或更大(達約50 GPa)。依Berkovich壓頭硬度試驗之測量，此層的硬度可在自約18 GPa至約21 GPa的範圍內。所述至少一層沿著約50 nm或更大或100 nm或更大(如，自約100 nm至約300 nm、自約100 nm至約400 nm、自約100 nm至約500 nm、自約100 nm至約600 nm、自約200 nm至約300 nm、自約200 nm至約400 nm、自約200 nm至約500 nm，或自約200 nm至約600 nm)之壓痕深度可呈現這些測得之硬度值。

在一或多個實施例中，當以Berkovitch壓頭壓入外表面122而於外表面122上測量時，光學塗層120或光學塗層內的個別層可呈現約75GPa或更大、約80 GPa或更大或約85 GPa或更大之彈性模數。光學塗層120或光學塗層內的個別層可呈現約500 GPa或更小之彈性模數。這些模數值可代表非常靠近外表面所量測的模數，如，在0 nm至約50 nm之壓痕深度處，或可代表在較深壓痕深度(如，自約50 nm至約1000nm)處所量測的模數。

在某些實施例中，製品包含之最大硬度在本文就光學塗層所述之範圍內。舉例而言，在某些實施例中，製品包含之最大硬度在自約12 GPa至約30 GPa之範圍內，或在約16 GPa至約30 GPa之範圍內，其中藉由以Berkovich壓頭壓入第二主表面來形成壓痕(所述壓痕包含從第二主表面之表面起算約100 nm或更大之壓痕深度)，而在第二主表面上測量最大硬度。化學命名

在本文所用，本揭示內容中之「AlO_x N_y 」、「SiO_x N_y 」及「Si_u Al_x O_y N_z 」材料包括各種氮氧化鋁、氮氧化矽及氮氧化矽鋁材料，如本揭示內容所屬技術領域中具通常知識者所瞭解的，根據下標「u」、「x」、「y」及「z」的若干數值和範圍描述該等材料。也就是說，通常用「整數式(whole number formula)」描述來描述固體，如Al₂ O₃ 。也常使用等效「原子分率式(atomic fraction formula)」描述來描述固體，如Al_0.4 O_0.6 ，其等效於Al₂ O₃ 。在原子分率式中，式中所有原子的總和為0.4 + 0.6 = 1，且式中之Al和O之原子分率分別為0.4和0.6。在許多通用教科書中使用原子分率描述來進行描述，並通常使用原子分率描述來描述合金。請見，例如：(i) Charles Kittel，「Introduction to Solid State Physics」，第七版，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；及(iii) James F. Shackelford，「Introduction to Materials Science for Engineers」，第六版，Pearson Prentice Hall，New Jersey，2005，pp. 404-418。

再次參見本揭示內容中之「AlO_x N_y 」、「SiO_x N_y 」及「Si_u Al_x O_y N_z 」材料，下標允許本案所屬技術領域中具通常知識者將這些材料引用為一類材料，而無需指明特定下標值。一般而言，關於合金，如氧化鋁，在沒有指明特定的下標值的情況下，吾人可稱之Al_v O_x 。Al_v O_x 的描述可代表Al₂ O₃ 或Al_0.4 O_0.6 。若選擇v + x之總和為1 (即，v + x = 1)，則該式可為原子分率描述。類似地，可描述更複雜的混合物，如Si_u Al_v O_x N_y ，其中，再次，若u + v + x + y之總和等於1，吾人可具有原子分率描述例子。

再次參見本揭示內容中之「AlO_x N_y 」、「SiO_x N_y 」及「Si_u Al_x O_y N_z 」材料，這些符號允許本案所屬技術領域中具通常知識者容易地比較這些材料和其他材料。也就是說，有時候原子分率式更容易用於比較。舉例而言，由(Al₂ O₃ )_0.3 (AlN)_0.7 組成之範例合金幾乎等同於式描述Al_0.448 O_0.31 N_0.241 ，也幾乎等同於式描述Al₃₆₇ O₂₅₄ N₁₉₈ 。由(Al₂ O₃ )_0.4 (AlN)_0.6 組成之另一個範例合金幾乎等同於式描述Al_0.438 O_0.375 N_0.188 和Al₃₇ O₃₂ N₁₆ 。原子分率式Al_0.448 O_0.31 N_0.241 和Al_0.438 O_0.375 N_0.188 相對容易相互比較。舉例來說，原子分率中之Al減少0.01，原子分率中之O增加0.065，且原子分率中之N減少0.053。需要更詳細的計算和考量來比較整數式描述Al₃₆₇ O₂₅₄ N₁₉₈ 和Al₃₇ O₃₂ N₁₆ 。因此，有時候較佳的使用固體之原子分率式描述。儘管如此，Al_v O_x N_y 的使用是通用的，因為其捕集了含有Al、O及N原子的任何合金。

如本揭示內容所屬技術領域中具通常知識者所瞭解的，與光學膜120有關之任何前述材料(如，AlN)，各個下標「u」、「x」、「y」及「z」可在0至1之間變化，下標的總和將小於或等於一，並且成分的餘量為材料中的第一個元素(如，Si或Al)。此外，本案所屬技術領域中具通常知識者可認知到，「Si_u Al_x O_y N_z 」可經配置使得「u」等於零，且該材料可被描述為「AlO_x N_y 」。更進一步，前述用於光學膜120之成分排除了可導致純元素型式(如，純矽、純鋁金屬、氧氣體，等等)之下標組合。最後，本案所屬技術領域中具通常知識者也將認知到，前述成分可包括未明確標註之其他元素(如，氫)，其可導致非化學劑量成分(如，SiN_x 對比Si₃ N₄ )。因此，取決於前述成分表示法中之下標的值，用於光學膜之前述材料可表示SiO₂ -Al₂ O₃ -SiN_x -AlN或SiO₂ -Al₂ O₃ -Si₃ N₄ -AlN相圖中之可用空間。隨著角度之顏色及色偏

在某些例子中，可將光學塗層設計為具有相對中性(灰或銀)顏色及伴隨著光入射角度之相對較小的顏色改變。

具體而言，硬塗佈製品可就從0至60度之所有視角展現出單一表面反射顏色範圍，其包含在所有視角範圍內具有20或更小、10或更小、8或更小、5或更小、4或更小、3或更小，或甚至2或更小之絕對值的所有a*點和所有b*點。

進而，對於從0至90度之所有視角而言，硬塗佈製品可具有兩表面透射顏色範圍，其包含在所有視角範圍內具有2或更小、1或更小、0.5或更小、0.4或更小、0.3或更小，或甚至0.2或更小之絕對值的所有a*點和所有b*點。

上述低反射率和低色值最適用於某些應用，例如用於顯示器(智慧型手錶、智慧型電話、汽車顯示器等等)之具有高抗刮性及低反射率的蓋板，其改善了環境照明中的顯示器可讀性，並可提高安全性(如，在汽車駕駛的情況下)。

來自光學塗層120/空氣界面和光學塗層120/基板110界面的反射波間的光干涉將造成光譜反射率及/或透射率波動，進而於製品100產生明顯顏色。反射中之顏色可能更為明顯。因光譜反射率波動隨入射照射角偏移，以致隨視角產生反射中之角度色偏(angular color shift)。且由於光譜透射率波動隨入射照射角偏移，因此透射中之角度色偏隨視角發生。觀看到顏色和隨入射照射角的角色偏通常會令裝置使用者分心或反感，特別是在鮮明的光譜特徵照射下，例如螢光燈和一些LED照明。透射中之角度色偏亦是反射中之角度色偏的因素，反之亦然。透射及/或反射中之角度色偏的因素亦可能包括因視角或角度色偏離某些白點而引起的角度色偏，這可能起因於特定光源或測試系統定義的材料吸收(稍微與角度無關)。

在本文所用，「近法線(near normal)」入射角是指與法線入射角相差10度或更小的入射角。「近法線」包括法線。當將透射或反射標準描述為發生在「近法線」角度處時，如果指定的透射或反射標準發生在任何近法線角度處便滿足標準。在許多情況中，因多層干涉堆疊所致之光學特性(如反射率、透射率及色偏)作為近法線角度之角度的函數不會有太大變化。因此，就實作目的而言，「近法線」入射及「法線」入射是相同的。此外，某些測量技術在精確的法線入射角處無法良好的操作，因此通常基於在近法線角度處之測量值來估計法線入射角處的特性。本文中所有出現「法線」入射應被解讀為包括「近法線」。

可就振幅描述波動。在本文所用，術語「振幅(amplitude)」包括反射或透射中之峰-谷變化。詞彙「平均振幅」包括光波長範圍內之若干波動循環或波長子範圍內的平均反射或透射中之峰-谷變化。在本文所用，除非另外指明，「光波長範圍」包括自約400 nm至約700 nm之波長範圍(更具體而言自約450 nm至約650 nm)。在某些實施例中，製品展現出之平均透射率或平均反射率在光學波長範圍內包含10個百分點或更低、8個百分點或更低、6個百分點或更低、4個百分點或更低、2個百分點或更低、或1個百分點或更低之平均波動振幅。

本揭示內容的一個態樣涉及製品，即使在光源下以不同的入射照射角度觀看時，所述製品仍呈現反射率及/或透射率之顏色或無色性質在本文所用，詞彙「色偏(color shift)」(角度或參考點)指的是在CIE L*、a*、b*比色系統下，反射及/或透射中之a*和b*二者的變化。此色偏通常稱為C*，且不受任何L*的改變之影響。舉例而言，可使用下式(1)來決定角度色偏 C*： √((a*₂ -a*₁ )² +(b*₂ -b*₁ )² )，其中a*₁ 和b*₁ 表示以入射參考照射角(可包括法線入射)觀看製品的a*和b*座標，a*₂ 和b*₂ 表示以入射照射角觀看製品的a*和b*座標，前提是入射照射角(incident illumination angle)不同於參考照射角(reference illumination angle)，且在某些情況中與參考照射角相差約1度或更多(例如，約2度或約5度)。在一些情況中，在光源下，當從偏離參考照射角的多個入射照射角觀看時，物品呈現出反射及/或透射中之特定角度色偏。光源可包括CIE決定的標準光源，包括A光源(代表鎢絲燈)、B光源(日光模擬照明)、C光源(日光模擬照明)、D系列光源(代表自然採光)和F系列光源(代表各種螢光燈)。除非另有指明，顏色及色偏為在D65光源下呈現者。

參考照射角可包括法線入射(即，自約0度至約10度)，或偏離法線入射5度、偏離法線入射10度、偏離法線入射15度、偏離法線入射20度、偏離法線入射25度、偏離法線入射30度、偏離法線入射35度、偏離法線入射40度、偏離法線入射45度、偏離法線入射50度、偏離法線入射55度或偏離法線入射60度，前提是入射照射角與參考照射角之間的差為約1度或更多(例如，約2度或約5度)。相對於參考照射角，入射照射角可偏離參考照射角自約5度至約80度、自約5度至約70度、自約5度至約65度、自約5度至約60度、自約5度至約55度、自約5度至約50度、自約5度至約45度、自約5度至約40度、自約5度至約35度、自約5度至約30度、自約5度至約25度、自約5度至約20度、自約5度至約15度，及其間的所有範圍及子範圍。製品可在自約0度至約60度或約0度至約90度之範圍內的所有入射照射角處並沿著該範圍內的所有入射照射角呈現反射及/或透射之角度色偏。

在某些實施例中，可在介於參考照射角(如，法線入射)與入射照射角之間的所有角度處測量角度色偏，所述入射照射角的範圍自0度至約60度，或約0度至約90度。

在一或多個實施例中，用於測量色偏之參考點可為CIE L*, a*, b*比色系統中的原點(0，0) (或色座標a*=0、b* =0)，或基板的透射率或反射色座標。除非另有指明，否則參考點為色座標a*=0、b* =0。應理解到，除非另有註記，否則本文所述之製品的L*座標不會影響本文所述之色偏計算。製品的參考點色偏係相對基板定義，製品的透射色座標係與基板的透射色座標相比，而製品的反射色座標係與基板的反射色座標相比。

當參考點為色座標a*=0，b*=0，則可由下式(2)計算參考點色偏。參考點色偏=√((a *_製品 )² + (b *_製品 )² )

當參考點為基板的色座標，則可由下式(4)計算參考點色偏。參考點色偏=√((a *_製品 –a *_基板 )² +(b *_製品 –b *_基板 )² )

在某些實施例中，當參考點為基板的色座標及色座標(a*=0、b*=0)中之任一者時，製品可呈現透射顏色(或透射色座標)及反射顏色(或反射色座標)，使得參考點色偏如所指定。

在某些實施例中，在D65、A及F2光源下，在自約0度至約60度之範圍內的入射照射角處，製品(在外表面及相對的裸露表面處)展現出透射率的特定a*值。在某些實施例中，在D65、A及F2光源下，在自約0度至約60度之範圍內的入射照射角處，製品(在外表面及相對的裸露表面處)展現出透射率的特定b*值。

在某些實施例中，在D65、A及F2光源下，在自約0度至約60度之範圍內的入射照射角處，製品(僅在外表面)展現出反射率的特定a*值。在某些實施例中，在D65、A及F2光源下，在自約0度至約60度之範圍內的入射照射角處，製品(僅在外表面)展現出反射率的特定b*值。

最大反射色偏值表示，在指定角度範圍中之任何角度處測得之最高色點值減去在相同範圍中測得之最低色點值。所述值可表示a*值之最大變化(a*_最高 -a*_最低 )、b*值之最大變化(b*_最高 -b*_最低 )、a*值和b*值二者之最大變化，或量值之最大變化√((a*_最高 -a*_最低 )² +(b*_最高 -b*_最低 )² )。除非另有指明，最大反射色偏指的是此量值的最大變化。明視平均反射率及透射率

在某些實施例中，一或多個實施例的製品，或一或多個製品的外表面122，可在光學波長範圍內展現出特定的平均可見光明視平均反射率及/或平均可見光明視平均透射率。可在範圍自約0°至約20°、自約0°至約40°或自約0°至約60°中之入射照射角處表現出這些明視反射率值。除非另有指明，否則平均明視平均反射率或透射率是在範圍自約0度至約10度之入射照射角處測得。在本文所用，藉由根據人眼的敏感度對反射率對比波長光譜進行加權，使明視平均反射率模擬人眼的反應。根據CIE顏色空間協定，明視平均反射率被定義為反射光之亮度或三色刺激Y值。平均明視平均反射率由(4)界定為光譜反射率，，乘以光源光譜，，及CIE之色彩匹配函數，與眼睛的光譜反應有關：

在某些實施例中，製品展現出特定的單側平均明視反射率，僅在外表面上之法線或近法線入射(如，0至10度)處測量。基板

基板110可包括無機材料，且可包括非晶基板、結晶基板或上述者之組合。基板110可由人造材料及/或天然材料(如，石英及聚合物)製成。舉例而言，在一些情況中，基板110可表徵為有機，且可特定為聚合物。合適的聚合物實例包括，但不限於：熱塑性塑膠，包括聚苯乙烯(PS) (包括苯乙烯共聚物與摻合物)、聚碳酸酯(PC) (包括共聚物與摻合物)、聚酯(包括共聚物與摻合物，包括聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸乙二酯共聚物)、聚烯烴(PO)和環聚烯烴(環狀PO)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) (包括共聚物與摻合物)、熱塑性胺甲酸乙酯(TPU)、聚醚醯亞胺(PEI)和該等聚合物相互摻合物。其他示例性聚合物包括環氧、苯乙烯系、酚醛、三聚氫胺和矽酮樹脂。

在某些具體實施例中，基板110可特別排除聚合物、塑膠及/或金屬基板。可將基板表徵為含鹼金屬基板(即，基板包括一或多種鹼金屬)。在一或多個實施例中，基板呈現之折射係數在自約1.45至約1.55之範圍內。在具體實施例中，當使用球對環測試(ball-on-ring testing)使用5個或更多個樣品量測時，基板110在一或多個相對主表面上之表面處可呈現平均應變致失效(strain-to-failure)為：0.5%或以上、0.6%或以上、0.7%或以上、0.8%或以上、0.9%或以上、1%或以上、1.1%或以上、1.2%或以上、1.3%或以上、1.4%或以上、1.5%或以上，或甚至2%或以上。可在合理範圍內使用更多樣品，因為可預期更多樣品將導致更大的統計一致性。在具體實施例中，基板110可在其一或多個相對主表面上之表面處呈現約1.2%、約1.4%、約1.6%、約1.8%、約2.2%、約2.4%、約2.6%、約2.8%或約3%或以上之平均應變致失效。

合適的基板110可呈現自約30 GPa至約120 GPa之範圍內的彈性模數(或楊氏模數)。在一些情況中，基板的彈性模數可在自約30 GPa至約110 GPa、自約30 GPa至約100 GPa、自約30 GPa至約90 GPa、自約30 GPa至約80 GPa、自約30 GPa至約70 GPa、自約40 GPa至約120 GPa、自約50 GPa至約120 GPa、自約60 GPa至約120 GPa、自約70 GPa至約120 GPa之範圍內，及其間的所有範圍及子範圍。

在一或多個實施例中，非晶基板可包括經強化玻璃或未經強化玻璃。合適的玻璃之實例包括鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸玻璃、含鹼金屬硼矽酸玻璃和鹼金屬鋁硼矽酸玻璃。在一些變型中，玻璃不含氧化鋰。在一或多個替代實施例中，基板110可包括結晶基板，如玻璃陶瓷基板(其可經強化或未經強化)，或可包括單晶結構，如藍寶石。在一或多個具體實施例中，基板110包括非晶基底(如，玻璃)和結晶披覆(如，藍寶石層、多晶氧化鋁層及/或尖晶石(MgAl₂ O₄ )層)。

一或多個實施例之基板110具有之硬度可小於製品之硬度(依本文所述之Berkovich壓頭硬度試驗量測)。基板之硬度可由如本文所述之Berkovich壓頭硬度試驗來測定。

基板110可呈實質平面或片狀，然其他實施例可採用彎曲或其他形狀或造形的基板。基板110可為實質透光、透明且無光散射。在這樣的實施例中，基板在光波長範圍中可呈現約85%或更大、約86%或更大、約87%或更大、約88%或更大、約89%或更大、約90%或更大、約91%或更大，或約92%或更大之平均光透射率。在一或多個替代實施例中，基板110可為不透明，或在光波長範圍中呈現小於約10%、小於約9%、小於約8%、小於約7%、小於約6%、小於約5%、小於約4%、小於約3%、小於約2%、小於約1%，或小於約0.5%之平均光透射率。在某些實施例中，所述光反射率及透射率值可為全反射率或全透射率 (考量基板的二主要表面上之反射率或透射率)，或可在基板的單側上觀測(即，僅在外表面122上，不考慮相對表面)。除非另有指明，否則是在0度之入射照射角測量平均反射率或透射率(然而，可在45度或60度之入射照射角處作此類量測)。基板110可選擇性呈現顏色，例如白色、黑色、紅色、藍色、綠色、黃色、橘色，等等。

此外又或者，由於美觀及/或功能的原因，基板110的實體厚度可沿其一或更多維度改變。舉例而言，基板110的邊緣可比基板110的更靠中心的區域厚。基板110的長度、寬度和實體厚度亦可依製品100的應用或用途改變。

可使用各種不同製程來提供基板110。例如，當基板110包括諸如玻璃等非晶基板時，各種形成方法可包括浮式玻璃製程和向下抽拉製程，例如融合抽拉與狹槽抽拉。

一旦形成，基板110便可經強化成強化基板。在本文所用，術語「強化基板」一詞係指經化學強化的基板，例如透過較大離子與基板表面的較小離子間離子交換。然而，亦可利用此領域已知的其他強化方法來形成強化基板，例如熱回火、或利用基板各部分不匹配的熱膨脹係數產生壓縮應力與中心張力區域。

當基板由離子交換製程經化學強化時，基板表層的離子將被具相同價數或氧化態的較大離子取代或與之交換。離子交換製程的進行通常係把基板浸入熔融鹽浴，熔融鹽浴含有較大離子以與基板中的較小離子交換。本案所屬技術領域中具通常知識者將明白離子交換製程的參數(包括但不限於：浴組成、溫度、浸入時間、基板浸入一或更多鹽浴的次數、使用多種鹽浴、諸如退火、洗滌等附加步驟)，一般取決於基板組成和預定壓縮應力(CS)、強化操作引起的基板壓縮應力層深度(或層深度)。舉例而言，藉由浸入至少一含鹽類的熔融鹽浴，鹽類例如為較大鹼金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽和氯化物，但不以此為限，可使含鹼金屬的玻璃基板離子交換。熔融鹽浴的溫度通常為約380 ºC達約450℃，浸入時間為約15分鐘達約40小時。然而，亦可採用不同於上述的溫度和浸入時間。

此外，非限定離子交換製程實例描述於Douglas C. Allan等人於西元2009年7月10日申請、名稱為「Glass with Compressive Surface for Consumer Applications」的美國專利申請案第12/500,650號，其中玻璃基板浸入多個離子交換浴且浸入之間具有洗滌及/或退火步驟，該申請案並主張西元2008年7月11日申請的美國臨時專利申請案第61/079,995號的優先權，其中玻璃基板係藉由浸入不同濃度的鹽浴以經多重連續離子交換處理而強化；及西元2012年11月20日授予Christopher M, Lee等人、名稱為「Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass」的美國專利案第8,312,739號，該專利案並主張西元2008年7月29日申請的美國臨時專利申請案第61/084,398號的優先權，其中玻璃基板係在用流出離子稀釋的第一浴中離子交換、隨後浸入流出離子濃度比第一浴低的第二浴而強化。美國專利申請案第12/500,650號和美國專利案第8,312,739號的全文內容以引用方式併入本文中。

可使用市售儀器，例如Orihara Industrial有限公司(日本)製造的FSM-6000，而藉由表面應力計(surface stress meter；FSM)測量壓縮應力(包括表面CS)。表面應力量測係依據應力光學係數(stress optical coefficient；SOC)的精確量測，SOC與玻璃的雙折射有關。進而依據名稱為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-16中所述之程序C (玻璃盤法(Glass Disc Method))量測SOC，該文獻全文內容以引用方式併入本文中。可使用本案所屬技術領域中已知的散射光偏光儀(scattered light polariscope；SCALP)技術測量最大CT值。

在本文所用，DOC意指所述經化學強化之鹼金屬鋁矽酸玻璃製品中的應力從壓縮變成拉伸的深度。取決於離子交換處理，可藉由FSM或散射光偏光儀(SCALP)測量DOC。若由將鉀離子交換至玻璃製品內而於玻璃製品中產生應力，使用FSM測量DOC。若由將鈉離子交換至玻璃製品內而產生應力，則使用SCALP測量DOC。若由將鉀離子及鈉離子二者交換製玻璃內而於玻璃製品中產生應力，則以SCALP測量DOC，此係因為據信鈉的交換深度指示DOC，而鉀離子的交換深度則指示壓縮應力的量級變化(但不是從壓縮變成拉伸之應力變化)；此類玻璃製品中之鉀離子的交換深度則由FSM測量。

在某些實施例中，經強化的基板110具有的表面CS可為250 MPa或更大、300 MPa或更大、如，400 MPa或更大、450 MPa或更大、500 MPa或更大、550 MPa或更大、600 MPa或更大、650 MPa或更大、700 MPa或更大、750 MPa或更大，或800 MPa或更大。經強化的基板可具有10µm或以上、15 µm或以上、20 µm或以上(如，25 µm、30 µm、35 µm、40 µm、45 µm、50 µm或以上)之DOC，及/或10 MPa或更大、20 MPa或更大、30 MPa或更大、40 MPa或更大(如，42 MPa、45 MPa，或50 MPa或更大)但小於100 MPa(如，95、90、85、80、75、70、65、60、55 MPa或更小)之最大CT。在一或多個具體實施例中，經強化的基板具有以下一或多者：大於500 MPa之表面CS、大於15 µm之DOC，及大於18 MPa之最大CT。

可用於基板的範例玻璃包括鹼金屬鋁矽酸玻璃成分或鹼金屬鋁硼矽酸玻璃成分，然亦可考慮其他玻璃成分。此類玻璃成分能以離子交換製程化學強化。一種範例玻璃成分包含SiO₂ 、B₂ O₃ 及Na₂ O，其中(SiO₂ + B₂ O₃ ) ≥ 66 莫耳%，且Na₂ O ≥ 9 莫耳%。在某些實施例中，玻璃成分包括6重量%或更多的氧化鋁。在進一步的實施例中，基板包括玻璃成分，所述玻璃成分具有一或多種鹼土金屬氧化物，致使鹼土金屬氧化物的含量為5重量%或更多。在某些實施例中，合適的玻璃成分進一步包含K₂ O、MgO及CaO中之至少一者。在某些實施例中，用於基板之玻璃成分可包含：61至75莫耳%的SiO2；7至15莫耳%的Al₂ O₃ ；0至12莫耳%的B₂ O₃ ；9至21莫耳%的Na₂ O；0至4莫耳%的K₂ O；0至7莫耳%的MgO；及0至3莫耳%的CaO。

適用於基板之更進一步範例玻璃成分包含：60至70莫耳%的SiO₂ ；6至14莫耳%的Al₂ O₃ ；0至15莫耳%的B₂ O₃ ；0至15莫耳%的Li₂ O；0至20莫耳%的Na₂ O；0至10莫耳%的K₂ O；0至8莫耳%的MgO；0至10莫耳%的CaO；0至5莫耳%的ZrO₂ ；0至1莫耳%的SnO₂ ；0至1莫耳%的CeO₂ ；少於50 ppm的As₂ O₃ ；及少於50 ppm的Sb₂ O₃ ；其中12莫耳% £ (Li₂ O + Na₂ O + K₂ O) £ 20莫耳%，且0莫耳% £ (MgO + CaO) £ 10莫耳%。

適用於基板之更進一步範例玻璃成分包含：63.5至66.5莫耳%的SiO₂ ；8至12莫耳%的Al₂ O₃ ；0至3莫耳%的B₂ O₃ ；0至5莫耳%的Li₂ O；8至18莫耳%的Na₂ O；0至5莫耳%的K₂ O；1至7莫耳%的MgO；0至2.5莫耳%的CaO；0至3莫耳%的ZrO₂ ；0.05至0.25莫耳%的SnO₂ ；0.05至0.5莫耳%的CeO₂ ；少於50 ppm的As₂ O₃ ；及少於50 ppm的Sb₂ O₃ ；其中14莫耳% £ (Li₂ O + Na₂ O + K₂ O) £ 18莫耳%，且2莫耳% £ (MgO + CaO) £ 7莫耳%。

在某些實施例中，適用於基板之鹼金屬鋁矽酸玻璃成分包含氧化鋁、至少一種鹼金屬，及在某些實施例中為大於50莫耳%的SiO₂ ，在其他實施例中為58莫耳%或更多的SiO₂ ，且在其他實施例中為60莫耳%或更多的SiO₂ ，其中(Al₂ O₃ + B₂ O₃ )/Ʃ改質劑(即，改質劑的總和)之比例大於1，其中在所述比例中，所述組分以莫耳%表示，且改質劑為鹼金屬氧化物。在特定實施例中，此玻璃成分包含：58至72莫耳%的SiO₂ ；9至17莫耳%的Al₂ O₃ ；2至12莫耳%的B₂ O₃ ；8至16莫耳%的Na₂ O；及0至4莫耳%的K₂ O，其中(Al₂ O₃ + B₂ O₃ )/Ʃ改質劑(即，改質劑的總和)的比例大於1。

在某些實施例中，基板可包括鹼金屬鋁矽酸玻璃成分，包含：64至68莫耳%的SiO₂ ；12至16莫耳%的Na₂ O；8至12莫耳%的Al₂ O₃ ；0至3莫耳%的B₂ O₃ ；2至5莫耳%的K₂ O；4至6莫耳%的MgO；及0至5莫耳%的CaO，其中：66莫耳% ≤ SiO₂ + B₂ O₃ + CaO ≤ 69莫耳%；Na₂ O + K₂ O + B₂ O₃ + MgO + CaO + SrO ＞ 10莫耳%；5莫耳% ≤ MgO + CaO + SrO ≤ 8莫耳%；(Na₂ O + B₂ O₃ ) – Al₂ O₃ ≤ 2莫耳%；2莫耳% ≤ Na₂ O - Al₂ O₃ £ 6莫耳%；及4莫耳% £ (Na₂ O + K₂ O) – Al₂ O₃ £ 10莫耳%。

在某些實施例中，基板可包含鹼金屬鋁矽酸玻璃成分，包含：2莫耳%或更多的Al₂ O₃ 及/或ZrO₂ ，或4莫耳%或更多的Al₂ O₃ 及/或ZrO₂ 。

當基板110包括結晶基板，基板可包括單晶，單晶可包括Al₂ O₃ 。這樣的單晶基板稱為藍寶石。可用於結晶基板的其他合適材料包括多晶氧化鋁層及/或尖晶石 (MgAl₂ O₄ )。

視情況而定，結晶基板110可包括玻璃陶瓷基板，玻璃陶瓷基板可經強化或未經強化。合適的玻璃陶瓷之實例可包括Li₂ O-Al₂ O₃ -SiO₂ 系統(即，LAS-系統)玻璃陶瓷、MgO-Al₂ O₃ -SiO₂ 系統(即，MAS-系統)玻璃陶瓷，及/或包括主要晶相包括b-石英固溶體、b-鋰輝石ss、堇青石和二矽酸鋰之玻璃陶瓷。可使用本文所述之化學強化製程來強化玻璃陶瓷基板。在一或多個實施例中，可在Li₂ SO₄ 熔融鹽中強化MAS-系統玻璃陶瓷基板，從而使2Li⁺ 可與Mg²⁺ 交換。

根據一或多個實施例之基板110可具有範圍自約100 µm至約5 mm之實體厚度。範例基板110實體厚度的範圍自約100 µm至約500 µm (如，100、200、300、400或500 µm)。其他範例基板110實體厚度的範圍自約500 µm至約1000 µm (如，500、600、700、800、900或1000 µm)。基板110可具有大於約1 mm (如，約2、3、4或5 mm)之實體厚度。在一或多個具體實施例中，基板110可具有2 mm或更小或小於1 mm之實體厚度。基板110可經酸拋光(acid polish)或其他處理，以消除或降低表面缺陷之影響。方法

此揭示內容的第二態樣涉及了用以形成本文所述之製品的方法。在某些實施例中，所述方法包括以下步驟：於塗佈腔室中提供基板，基板具有主表面；在塗佈腔室中形成真空；於主表面上形成如本文所述之耐用光學塗層；視情況在光學塗層上形成附加塗層，所述附加塗層包含易清潔塗層及抗刮塗層中之至少一者；及將基板移出塗佈腔室。在一或多個實施例中，光學塗層及附加塗層係在同一塗佈腔室中形成，或在不破壞真空的情況下在個別塗佈腔室中形成。

在一或多個實施例中，所述方法可包括以下步驟：將基板裝載到載具上，接著在裝載閘條件下，使用載具移動基板進出不同的塗佈腔室，以於移動基板時保持真空。

可利用各種沉積方法來形成光學塗層120及/或其他層，所述沉積方法可如：真空沉積技術，例如，化學氣相沉積(如，電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積、大氣壓化學氣相沉積，及電漿增強大氣壓化學氣相沉積)、物理氣相沉積(如，反應性或非反應性濺射、金屬模(metal-mode)反應性濺射，或雷射剝除)、熱或電子束蒸鍍及/或原子層沉積。亦可使用液體系方法，例如噴塗、浸泡、旋塗或狹縫塗佈(例如，使用溶膠-凝膠材料)。當採用真空沉積時，可使用沿線製程(inline process)在一次沉積運行中形成光學塗層120及/或其他層。在一些情況中，可藉由線性PECVD源達成真空沉積。

在某些實施例中，所述方法可包括以下步驟：控制光學塗層120及/或其他層的厚度，使得沿著約80%或更多之表面122面積的厚度變化，或沿著基板面積之任一點處的各層之目標厚度差異不超過約4%。在某些實施例中，光學塗層120及/或其他層的厚度沿著約95%或更多的外表面122面積的厚度變化不超過約4%。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，形成製品之方法包含以下步驟：獲得基板，基板包含第一主表面並包含非晶基板或結晶基板；將光學塗層設置在第一主表面上，光學塗層包含第二主表面及厚度，第二主表面與第一主表面相對，而厚度在垂直於第二主表面之方向上；以及沿著光學塗層的厚度之至少第一梯度部分，產生折射係數梯度。光學塗層的折射係數在第一主表面與第二主表面之間沿著光學塗層的厚度而變化。

在某些實施例中，就本文描述之任何實施例而言，產生折射係數梯度包含以下步驟：沿著光學塗層的厚度改變光學塗層的成分和孔隙率中之至少一者。可藉由以逐步或連續的方式調節沉積參數和條件，來逐步或連續地改變成分及/或孔隙率。具體製品 的實例

第45圖繪示根據某些實施例之眼鏡4500。眼鏡4500包括鏡片4510、鏡框4520、橋接部4530及鏡腳4540。可使用任何合適的眼鏡結構。不欲以第45圖之具體結構做為限制。舉例而言，某些眼鏡具有單個連續的鏡片，而不是藉由橋接部分開的兩個鏡片。且，例如，某些太陽鏡具有不同的鏡框配置，包括半框和無框配置。在某些實施例中，可將本文所述之抗刮塗層施加至鏡片4510的前表面，即，背離穿戴者之表面。如本文所述，也可將塗層施加至鏡片4510的後表面。

本文揭示之玻璃製品可以結合到另一製品中，例如具有顯示器之製品(或顯示製品) (如，消費電子產品，包括行動電話、平板、電腦、導航系統、可穿戴設備(如，手錶)等等)、建築製品、運輸製品(如，汽車、火車、飛機、船等等)、家電製品、或可受益於某種透明度、抗刮性、抗磨性或前述特性之組合的任何製品。透明度可包括可見/光學透明度，或可包括微波/ RF透明度(即使製品在可見光譜中是不透明的，例如黑色玻璃-陶瓷)。結合本文揭示之任何玻璃製品之範例製品繪示於第46及47圖中。具體而言，第46及47圖繪示了消費性電子裝置4600，其包括殼體4602，殼體4602具有正面4604、背面4606及側表面4608；電子部件(未繪示)至少部分地或完全地位於殼體內，並包括至少一控制器、記憶體及顯示器4610，顯示器4610位於或鄰近殼體的前表面；以及蓋板4612，蓋板4612位於或覆於殼體的前表面，使其覆於顯示器。在某些實施例中，蓋板4612可包括本文揭示之任何玻璃製品。在某些實施例中，殼體的一部分或蓋板中之至少一者包含本文揭示之玻璃製品。實例

藉由以下實例進一步闡明各種實施方式。

已經透過各種刮痕、壓痕和分層實驗觀察到，梯度界面可提供改良的對機械損壞(包括分層)的抗性。預期具有較低斜率(最慢的成分變化)的梯度將最像主體材料(bulk material)，且因此具有最高的分層抗性。但是，如本文進一步解釋並通過實例和對照例說明的，具有非常低斜率的梯度可能無法實現期望的光學干涉效應，以用緻密塗層材料產生理想的反射率和其他光學性質。本文的實例顯示，具有適當斜率的RI梯度可增強機械穩健性，同時仍然具有足夠快的折射係數變化，以提供期望的光學干涉效果。最期望的實施例將取決於應用要求。某些應用可能需要最高的機械性能，同時能夠承受更高的反射率；其他應用可能需要較低的反射率，同時容許更高的顏色；等等。

對照例1至2和模造實例1至5使用模型建構來演示包括本文所述之光學塗層的實施例之製品的反射率及透射率光譜。在對照例1至2和模造實例1至5中，除非另外指明，光學塗層包括AlOxNy、SiO₂ 及它們的混合物之層。基板模造參數是基於可從康寧®購得之玻璃基板(康寧玻璃代號5318)。

用於建模之塗層材料的折射係數色散曲線係根據量測值。藉由金屬模旋轉筒反應性濺射在熔融成型並經離子交換之5318玻璃上，以形成SiO₂ 及AlO_x N_y 的單膜。在模造實例中製造並使用之AlO_x N_y 具有以下標稱成分：約10至16原子%的氧(~12重量%的氧)、32至40原子%的氮，及48至54原子%的鋁。使用光譜橢偏儀測量這些單膜的折射係數。這些測量的結果列示於表2。在某些實例中，SiO₂ 及AlO_x N_y 折射係數的線性平均值用於中間係數混合材料。總而言之，這些折射係數是從實驗製造的材料測量的，其中模造實例使用基於此處列出的實驗折射係數的光學模擬塗層設計。為方便起見，模造實例在其描述表中使用單一折射係數值，其對應於從色散曲線中約550 nm波長處選擇的點。

表2：5318玻璃基板、SiO₂ 濺射膜及AlO_x N_y 濺射膜之經測量折射係數

在實例中，厚度為實體厚度，非光學厚度。實例1至5的結構類似於第5圖的結構，但具有實例中提供的特定層、層成分和層厚度。

在實例中，外表面也可稱為「前」表面，且為與基板相對之表面。在前(塗佈)表面上測量單側反射率及單側反射顏色，同時從塗佈製品的背側去除反射(通常藉由將後表面光學耦合至吸收基板來實現)。就穿過前表面朝向基板的光，來測量透射率。舉例而言，若在眼鏡的朝外表面上使用所述實例，則穿過外表面或前表面的透射將是佩戴者看到的，而來自外表面或前表面的反射則是他人看到的。使用CIE D65光源和D65檢測器來模擬模造實例。

除非另外註記，否則模造實例之反射率及透射率作圖是在0度(法線入射)下計算。在實務中，從0至10度之光學性質的變化可忽略，意味著可將法線入射和近-法線入射視為功能上等同，如此0至10度角度範圍所界定。平均偏振用於所有反射率、透射率及顏色計算。

在本揭示內容的所有實例中，最厚的硬層之厚度(在實例1中為2000nm，在實例3中為1200nm)可變化為500nm至5000nm中之任意值而不會顯著改變光學性質。類似地，最厚的硬層可由多個子層組成，例如＜ 10nm之層形成「超晶格(superlattice)」，同時維持高硬度和類似的有效光學性質。

在顯示實例和對照例之結構的作圖中，玻璃基板在左側。厚度軸居中，其中0標記最厚的硬層之起始。塗層的梯度部分被模造為一系列厚度和係數之不連續小階(discrete small step)。應認識到，具有相似梯度斜率之連續梯度，或具有不同的不連續階尺寸但具有相似的整體斜率之梯度，可被設計成具有實質上相同的光學性質。對照例 1

表3列示對照例1之結構。對照例1具有不連續層狀結構。

表3：對照例1，結構

表4列示對照例1之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表4

第7圖將對照例1之塗層設計繪示成折射係數對位置之關係圖。第8圖將對照例1之部分塗層設計的細節繪示成折射係數對位置之關係圖。第9圖繪示對照例1之反射光譜。第10圖繪示對照例1之透射光譜。第11圖繪示對照例1之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第9圖及第11圖是基於從第7圖之右側向左側通過之入射光。對照例 2

表5列示對照例2的結構。對照例2具有簡單的梯度，其導致相對高的反射率。

表5：對照例2，結構

表6列示對照例2之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表6

第12圖將對照例2之塗層設計繪示成折射係數對位置之關係圖。第13圖將對照例2之部分塗層設計的細節繪示成折射係數對位置之關係圖。第14圖繪示對照例2之反射光譜。第15圖繪示對照例2之透射光譜。第16圖繪示對照例2之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第14圖及第16圖是基於從第12圖之右側向左側通過之入射光。實例 1

實例1包含經硬塗佈、經化學強化之玻璃，其硬塗層具有抗反射頂部分。此抗反射頂部分包含：如上表和附圖進一步詳述的梯度層，所述梯度層的厚度為33nm，並包含從2.006至1.481之折射係數的逐漸變化；接著是78 nm厚度之最頂部「帽(cap)」層，其具有1.481之係數(如，濺射的SiO₂ )。此33nm之梯度層和78 nm的帽層共同作用，以提供基於光學干涉之抗反射功效，同時還消除了突兀的界面，從而改進了機械性能。實例1具有：於550 nm波長處之1-表面反射率為0.31%；就525至590 nm波長的整個範圍而言，低於0.5%之1-表面反射率；就500至600 nm的波長範圍而言，1-表面平均反射率為0.42%；法線入射處之1-表面明視平均反射率為0.58%；在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的b*在-21至+5的範圍內；且在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的a*在0至+11.5的範圍內。

表7列示實例1的結構。

表7：實例1，結構

表8列示實例1之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表8

第17圖將實例1之塗層設計繪示成折射係數對位置之關係圖。第18圖將實例1之部分塗層設計的細節繪示成折射係數對位置之關係圖。第19圖繪示實例1之反射光譜。第20圖繪示實例1之透射光譜。第21圖繪示實例1之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第19圖及第21圖是基於從第17圖之右側向左側通過之入射光。實例1呈現出從基板上至厚的硬塗層單調增加之折射係數，以及從厚的硬塗層下至外部使用者表面單調減少之折射係數。實例 2

實例2包含經硬塗佈、經化學強化之玻璃，其硬塗層具有抗反射頂部分。此抗反射頂部分包含：如上表和附圖進一步詳述的梯度層，所述梯度層的厚度為56nm，並包含從2.006至1.565之折射係數的逐漸變化；接著是60 nm厚度之最頂部「帽(cap)」層，其具有1.565之係數(如，濺射的SiO₂ 及AlO_x N_y 之混合物)。此56nm之梯度層和60 nm的帽層共同作用，以提供基於光學干涉之抗反射功效，同時還消除了突兀的界面，從而改進了機械性能。終端指數1.565允許最外表面處之硬度的升級，和較窄的顏色範圍，同時犧牲部分之最低可實現反射率。實例2具有：就520至620 nm波長的整個範圍而言，低於2.0%之1-表面反射率；在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的b*在-12至+2的範圍內；且在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的a*在0至+5的範圍內。

表9列示實例2的結構。

表9：實例2，結構

表10列示實例2之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表10：實例2，反射及透射顏色

第22圖將實例2之塗層設計繪示成折射係數對位置之關係圖。第23圖將實例2之部分塗層設計的細節繪示成折射係數對位置之關係圖。第24圖繪示實例2之反射光譜。第25圖繪示實例2之透射光譜。第26圖繪示實例2之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第24圖及第26圖是基於從第22圖之右側向左側通過之入射光。實例2呈現出從基板上至厚的硬塗層單調增加之折射係數，以及從厚的硬塗層下至外部使用者表面單調減少之折射係數。實例 3

實例3包含經硬塗佈、經化學強化之玻璃，其硬塗層具有抗反射頂部分。如上表和附圖進一步詳述的，此抗反射頂部分包含：一系列之4個梯度係數層和3個「平台(plateau)」係數層，其具有105nm之組合厚度(4個梯度加上3個平台)；接著是65 nm厚度之最頂部「帽(cap)」層，其具有1.481之係數(如，濺射的SiO₂ )。此多階梯度、平台及帽層共同作用，以提供基於光學干涉之抗反射功效，同時還消除了突兀的界面，從而改進了機械性能。所述多階梯度及平台結構允許平坦化反射光譜，並最小化視角的色偏範圍。實例3具有：就420至720 nm波長的整個範圍而言，低於2.1%之1-表面反射率；在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的b*在-2至+1的範圍內；且在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的a*在-1至+1的範圍內。

表11列示實例3的結構。

表11：實例3，結構

表12列示實例3之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表12

第27圖將實例3之塗層設計繪示成折射係數對位置之關係圖。第28圖將實例3之部分塗層設計的細節繪示成折射係數對位置之關係圖。第29圖繪示實例3之反射光譜。第30圖繪示實例3之透射光譜。第31圖繪示實例3之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第29圖及第31圖是基於從第27圖之右側向左側通過之入射光。實例3呈現出從基板上至厚的硬塗層單調增加之折射係數，以及從厚的硬塗層下至外部使用者表面單調減少之折射係數。實例 4

實例4包含經硬塗佈、經化學強化之玻璃，其硬塗層具有抗反射頂部分。如上表和附圖進一步詳述的，此抗反射頂部分包含：一系列之2個梯度係數層和1個「平台(plateau)」係數層，其具有65nm之組合厚度(2個梯度加上1個平台)；接著是65 nm厚度之最頂部「帽(cap)」層，其具有1.481之係數(如，濺射的SiO₂ )。此多階梯度、平台及帽層共同作用，以提供基於光學干涉之抗反射功效，同時還消除了突兀的界面，從而改進了機械性能。實例4具有：就525至625 nm波長的整個範圍而言，低於1.5%之1-表面反射率；在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的b*在-10至+2的範圍內；且在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的a*在0至+4的範圍內。

表13列示實例4的結構。

表13：實例4，結構

表14列示實例4之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表14

第32圖將實例4之塗層設計繪示成折射係數對位置之關係圖。第33圖將實例4之部分塗層設計的細節繪示成折射係數對位置之關係圖。第34圖繪示實例4之反射光譜。第35圖繪示實例4之透射光譜。第36圖繪示實例4之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第34圖及第36圖是基於從第32圖之右側向左側通過之入射光。實例4呈現出從基板上至厚的硬塗層單調增加之折射係數，以及從厚的硬塗層下至外部使用者表面單調減少之折射係數。實例 5

實例5包含經硬塗佈、經化學強化之玻璃，其硬塗層具有抗反射頂部分。實例5包含低反射率硬塗層，其具有全梯度界面；平均明視可見光反射率＜0.65%；在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的b*在-8至+4之範圍內；且在自0至90度之整個視角範圍內，1-表面反射的a*在0至+4之範圍內。

表15列示實例5的結構。

表15：實例5，結構

表16列示實例5之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表16

第37圖將實例5之塗層設計繪示成折射係數對位置之關係圖。第38圖將實例5之部分塗層設計的細節繪示成折射係數對位置之關係圖。第39圖繪示實例5之反射光譜。第40圖繪示實例5之透射光譜。第41圖繪示實例5之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第39圖及第41圖是基於從第37圖之右側向左側通過之入射光。實例 5A

實例5A包含之塗層設計及折射係數分佈幾乎與實例5一致，但以金屬模反應性濺射製成的SiOxNy被用來替代AlOxNy，且藉由相同方法製成的SiO2具有與實例5稍微不同之折射係數。

表17列示實例5A的結構。

表17：實例5A，結構

表18列示實例5之1-側反射顏色、2-側透射顏色、明視平均反射率及明視平均透射率。

表18

實例5A的塗層設計類似於第37圖及第38圖所繪示之實例5的塗層設計。第42圖繪示實例5A之反射光譜。第43圖繪示實例5之透射光譜。第44圖繪示實例5A之表面反射的D65顏色對角度之關係圖。第42圖及第44圖是基於從第37圖之右側向左側通過之入射光。實例 6

實例6包含經硬塗佈、經化學強化之玻璃，其中硬塗層為全梯度設計(all-gradient design)。實際製造實例6，並評估其硬度。

第48圖以不同元素之氧原子濃度表示實例6之硬塗層的成分。線4810顯示元素碳含量。線4820顯示元素氮含量。線4830顯示元素氧含量。線4840顯示元素鋁含量。線4850顯示元素矽含量。線4860顯示元素鉀含量。

第49圖繪示實例6之硬塗層的折射係數分佈。第49圖係基於在整個梯度的有限個點處之數據測量而產生，其確認了預期折射係數分佈，預期折射係數分佈可用於決定元素在各位置處之期望原子濃度。

實例6中之折射係數之斜率的最高絕對值為0.0017 / nm。實例6之製品的最大硬度經測得為14.9 GPa。實例6示範了具有高硬度之全梯度硬塗層。

對於本案所屬技術領域中具通常知識者而言顯而易見的是，在不悖離本揭示內容的精神或範圍的情況下，可進行各種修飾或變化。

在本文所用，術語「約」意味著量、大小、調配物、參數及其他數量及特徵並非精確的並且不必為精確的，而是可根據需要為近似的及/或更大或更小，反映容差、轉換因素、捨入、量測誤差等，以及為本案所屬技術領域中具通常知識者已知之其他因素。當使用術語「約」來描述範圍的值或端點時，應該將本揭示內容理解為包括所指的具體值或端點。無論說明書中的範圍的數值或端點是否記載「約」，範圍的數值或端點意欲包括兩個實施例：一個由「約」修飾，一個未由「約」修飾。將可進一步理解到，每個範圍的端點相對於另一個端點都是重要的，並且獨立於另一個端點。

本文所用之術語「實質的」、「實質上」及其變體意欲註記所描述的特徵等於或近似等於值或描述。舉例而言，「實質上平坦的(substantially planar)」表面意欲表示平坦或接近平坦之表面。並且，「實質上」意欲表示兩個值相等或幾乎相等。在某些實施例中，「實質上」可表示在彼此之約10％內的值，例如在彼此之約5％內，或在彼此之約2％內。

本文所用之方向性術語—例如上、下、右、左、前、後、頂部、底部—僅參照所繪製的附圖進行，並不意味著暗示絕對定向。

在本文所用，過渡術語「包含」，其與「包括」、「含有」或「特徵在於」同義，為包容性或開放式的，且不排除額外的、未記載之元件或方法步驟。過渡詞彙「由…組成」排除了「由…組成」後的列舉中未指明的任何元件、步驟或成分。過渡詞彙「基本上由…組成」將範圍限制在指定的材料或步驟，以及那些實質上不會影響申請專利範圍中所述的基本即新穎性特徵的材料或步驟。

在本文所用，術語「該」、「一」表示「至少一」，且不應限於「僅有一」，除非有明確的相反指示。因此，舉例而言，對「一組分」之引用包括具有兩個或更多個該類組分的實施例，除非上下文另有明確指示。

100‧‧‧製品

110‧‧‧基板

112‧‧‧主表面

114‧‧‧主表面

116‧‧‧次表面

118‧‧‧次表面

120‧‧‧光學塗層

122‧‧‧主表面/外表面

124‧‧‧主表面

125‧‧‧附加層

126‧‧‧厚度方向

130‧‧‧第一梯度部分

140‧‧‧厚的高硬度部分

150‧‧‧第二梯度部分

170‧‧‧可選層

180‧‧‧可選層

200‧‧‧製品

300‧‧‧製品

400‧‧‧製品

500‧‧‧製品

600‧‧‧製品

610‧‧‧多層干涉堆疊

620‧‧‧區段

622‧‧‧低RI層

624‧‧‧高RI層

4500‧‧‧眼鏡

4510‧‧‧鏡片

4520‧‧‧鏡框

4530‧‧‧橋接部

4540‧‧‧鏡腳

4600‧‧‧消費性電子裝置

4602‧‧‧殼體

4604‧‧‧正面

4606‧‧‧背面

4608‧‧‧側表面

4610‧‧‧顯示器

4612‧‧‧蓋板

第1圖為根據一或多個實施例之製品的側視圖；

第2圖為根據一或多個實施例之製品的側視圖；

第3圖為根據一或多個實施例之製品的側視圖；

第4圖為根據一或多個實施例之製品的側視圖；

第5圖為根據一或多個實施例之製品的側視圖；

第6圖為根據一或多個實施例之製品的側視圖；

第7圖繪示對照例1之塗層設計；

第8圖繪示對照例1之塗層設計；

第9圖繪示對照例1之反射光譜；

第10圖繪示對照例1之透射光譜；

第11圖繪示對照例1之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第12圖繪示對照例2之塗層設計；

第13圖繪示對照例2之塗層設計；

第14圖繪示對照例2之反射光譜；

第15圖繪示對照例2之透射光譜；

第16圖繪示對照例2之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第17圖繪示實例1之塗層設計；

第18圖繪示實例1之塗層設計；

第19圖繪示實例1之反射光譜；

第20圖繪示實例1之透射光譜；

第21圖繪示實例1之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第22圖繪示實例2之塗層設計；

第23圖繪示實例2之塗層設計；

第24圖繪示實例2之反射光譜；

第25圖繪示實例2之透射光譜；

第26圖繪示實例2之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第27圖繪示實例3之塗層設計；

第28圖繪示實例3之塗層設計；

第29圖繪示實例3之反射光譜；

第30圖繪示實例3之透射光譜；

第31圖繪示實例3之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第32圖繪示實例4之塗層設計；

第33圖繪示實例4之塗層設計；

第34圖繪示實例4之反射光譜；

第35圖繪示實例4之透射光譜；

第36圖繪示實例4之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第37圖繪示實例5之塗層設計；

第38圖繪示實例5之塗層設計；

第39圖繪示實例5之反射光譜；

第40圖繪示實例5之透射光譜；

第41圖繪示實例5之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第42圖繪示實例5A之反射光譜；

第43圖繪示實例5A之透射光譜；

第44圖繪示實例5A之表面反射的D65顏色對角度之關係圖；

第45圖繪示根據一或多個實施例之製品(眼鏡鏡片)；

第46圖繪示根據一或多個實施例之製品(用於智慧型電話之蓋板)；

第47圖繪示根據一或多個實施例之製品(用於智慧型電話之蓋板)。

第48圖繪示實例6之硬塗層的成分。

第49圖繪示實例6之硬塗層的折射係數分佈。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims

一種製品，包含：一基板，包含一第一主表面；以及一光學塗層，設置於該第一主表面上方，該光學塗層包含：一第二主表面，相對於該第一主表面，一厚度，在垂直於該第二主表面之一方向上，以及一第一梯度部分，其中：該光學塗層之一折射係數沿著介於該第一主表面與該第二主表面之間的該光學塗層的一厚度而變化；該第一梯度部分的最大折射係數與該第一梯度部分的最小折射係數之差為0.05或更大；在沿著該第一梯度部分之厚度的每處，該第一梯度部分之該折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小；其中該製品展現出：於該第二主表面處測得之一單側明視平均光反射率為3%或更小，以及在自約10 GPa至約30 GPa的範圍內之一最大硬度，其中藉由以Berkovich壓頭壓入該第二主表面以形成一壓痕，以於該第二主表面上測量最大硬度，該壓痕包含從該第二主表面之表面起算約100 nm或更大之一壓痕深度；其中在0.04之一折射係數變化的範圍內，沿著該厚度測量斜率。
如請求項1所述之製品，其中於該第二主表面處測量，該製品展現出80%或更大之一明視平均透射率。
如請求項1所述之製品，其中：在沿著該第一梯度部分之厚度的每處，該光學塗層之該折射係數的該斜率的絕對值為0.001 / nm或更大。
如請求項1所述之製品，其中該光學塗層進一步包含一高硬度部分，其中：該高硬度部分之厚度為200 nm或更多：該高硬度部分之平均折射係數為1.6或更大；以及該高硬度部分之最大硬度為10 GPa或更高，其中藉由以Berkovich壓頭壓入該厚的高硬度部分以形成一壓痕，來測量最大硬度，該壓痕包含約100 nm或更大之一壓痕深度。
如請求項4所述之製品，其中就該高硬度部分之厚度的95%或更多而言，該高硬度部分之最大折射係數與該高硬度部分之最小折射係數之間的差為0.05或更小。
如請求項4所述之製品，其中沿著從該第二主表面朝向該第一主表面之該厚度的方向，該光學塗層依序包含：該第一梯度部分；以及該高硬度部分，與該第一梯度部分接觸；其中，在該高硬度部分接觸該第一梯度部分處，該高硬度部分之折射係數與該第一梯度部分之最大折射係數之間的差為0.05或更小。
如請求項4所述之製品，其中該光學塗層進一步包含一第二梯度部分，該第二梯度部分設置於該高硬度部分與該基板之間，其中該第二梯度部分與該高硬度部分接觸，且其中：該第二梯度部分之最大折射係數與該第二梯度部分之最小折射係數之間的差為0.05或更大；沿著該第二梯度部分之厚度的每處，該光學塗層之折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小。
如請求項7所述之製品，其中：該第一梯度部分之折射係數在遠離該第二主表面之方向上沿著該厚度單調地增加；該第二梯度部分之折射係數在遠離該第二主表面之方向上沿著該厚度單調地減少。
如請求項7所述之製品，其中該光學塗層由該第一梯度部分、該高硬度部分及該第二梯度部分組成，且其中該光學塗層直接與該基板接觸，且其中該第二主表面為一外表面。
如請求項1至9所述之製品，其中在該光學塗層中的每處，該光學塗層之折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小。
如請求項1至9中任一項所述之製品，其中在該第二主表面處測量，就0至60度之所有視角，該製品展現出一單側反射顏色範圍，該單側反射顏色範圍包含絕對值為20或更小之所有a*點及所有b*點。
如請求項1至9中任一項所述之製品，其中光學塗層包含之厚度在自約0.5 µm至約3 µm之範圍內。
如請求項4至9中任一項所述之製品，其中介於該高硬度部分與包含1.6或更小的RI之該第二主表面之間的該光學塗層的任何部分之累積厚度為200 nm或更小。
如請求項1至9中任一項所述之製品，其中該光學塗層包含一成分梯度，該成分梯度包含Si、Al、N及O中之至少二者。
一種眼鏡，包含一鏡片，其中該鏡片包含如請求項1至9中任一項所述之製品。
一種消費電子產品，包含：一殼體，具有一前表面、一後表面及多個側表面；多個電子部件，至少部份地設置在該殼體內，該等電子部件包含至少一控制器、一記憶體及一顯示器，該顯示器位於或鄰近該殼體之該前表面；以及一蓋板，設置於該顯示器上方，其中該殼體的一部分或該蓋板中之至少一者包含如請求項1至9中任一項所述之製品。
一種形成一製品之方法，包含以下步驟：獲得一基板，該基板包含一第一主表面並包含一非晶基板或一結晶基板；於該第一主表面上設置一光學塗層，該光學塗層包含一第二主表面及一厚度，該第二主表面與該第一主表面相對，而該厚度在垂直於該第二主表面之一方向上，沿著該光學塗層之該厚度的至少一第一梯度部分產生一折射係數梯度，其中：該光學塗層之一折射係數沿著介於該第一主表面與該第二主表面之間的該光學塗層的一厚度而變化；該第一梯度部分的最大折射係數與該第一梯度部分的最小折射係數之差為0.05或更大；在沿著該第一梯度部分之厚度的每處，該第一梯度部分之該折射係數的斜率的絕對值為0.1 / nm或更小；其中該製品展現出：於該第二主表面處測得之一單側明視平均光反射率為3%或更小，以及在自約10 GPa至約30 GPa的範圍內之一最大硬度，其中藉由以Berkovich壓頭壓入該第二主表面以形成一壓痕，以於該第二主表面上測量最大硬度，該壓痕包含從該第二主表面之表面起算約100 nm或更大之一壓痕深度；其中在0.04之一折射係數變化的範圍內，沿著該厚度測量斜率。