TWI624520B - 可回火之三層式抗反射塗層、包括可回火之三層式抗反射塗層的塗覆物件及／或其製造方法 - Google Patents

可回火之三層式抗反射塗層、包括可回火之三層式抗反射塗層的塗覆物件及／或其製造方法 Download PDF

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Abstract

一塗覆物件係包括一利用中及低率(折射率“n”)層之可回火之抗反射(AR)塗層，在抗反射塗層中具有壓縮殘留應力。特定的範例實施例中，塗層可包括從玻璃基材往外之下列層：氮氧化矽(SiOxNy)中率層/高率層/低率層。特定的範例實施例中，依據高率層及基材的化學及光學性質而定，選擇抗反射塗層的中及低率層以當塗覆物件被回火及/或熱處理時造成一淨壓縮殘留應力及藉此最適化抗反射塗層的整體效能。

Description

可回火之三層式抗反射塗層、包括可回火之三層式抗反射塗層的塗覆物件及/或其製造方法
本發明的特定範例實施例係有關於一包括一可回火之抗反射塗層的塗覆物件，及/或其製造方法。特定的範例實施例中，一可回火之抗反射(AR)塗層係利用SiOxNy作為塗層的中率層。特定的範例實施例中，塗層可包括從玻璃基材往外之下列層：氮氧化矽(譬如SiOxNy)作為中率層/氧化鈦(譬如TiOx)作為高率層/氧化矽(譬如SiOx)作為低率層。特定的範例實施例中，各層中之應力的類型及厚度可被最適化藉以產生一可回火、三層式抗反射塗層。
 本發明的範例實施例之背景及概要
抗反射(AR)塗層係為該技藝所習知。譬如，可見範圍中之抗反射塗層係廣泛使用於電子件、照明件、家電、建築、及顯示器應用中之玻璃上。然而，許多的這些應用中，可能需要經回火或熱強化的玻璃。玻璃的回火或熱強化有時係位於抗反射塗層沉積之前，以避免由於塗層曝露於回火及其他形式熱處理所需要的高溫所導致塗層之光學、機械、或美觀品質的不良變化。然而，此“回火然後塗覆”方法在特定情形中可能為不良。因此，將瞭解該技藝中仍需要用於諸如窗口及類似物等塗覆物件之經改良的抗反射(AR)塗層(譬如可回火之抗反射塗層)。
特定的範例實施例中，提供有一包含由一基材的一主要表面所支撐的一抗反射塗層之塗覆物件，該基材與抗反射塗層一起被熱處理，其中抗反射塗層係以移離基材之次序包含：一中率層，其包含氮氧化矽且在380nm、550nm及780nm波長具有從約1.65至2.0的一折射率，一高率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有至少約2.0的一折射率，及一低率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有從約1.4至1.6的一折射率，其中中率層在熱處理之後具有壓縮殘留應力。
特定的範例實施例中，提供有一可熱處理式塗覆物件，該塗覆物件係包含：一抗反射塗層，其由一基材之一主要表面所支撐，其中抗反射塗層係以移離基材的次序包含：一中率層，其包含氮氧化矽且在380nm、550nm及780nm波長具有從約1.65至2.0的一折射率，一高率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有比中率層者更高的一折射率，及一低率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有比中率層者更低的一折射率，其中中率層及低率層在任何熱處理之後具有壓縮殘留應力，且高率層在任何熱處理之後具有拉伸殘留應力，且抗反射塗層具有一淨壓縮殘留應力。
特定的範例實施例中，提供有一可熱處理式塗覆物件，該塗覆物件係包含一抗反射塗層，其由一基材的一主要表面所支撐，其中抗反射塗層係以移離基材之次序包含：一中率含矽層，其具有在550nm及780nm波長為1.8或更小及在380nm為2.0或更小的一折射率，一高率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有比中率層者更高的一折射率，其中高率層具有不大於約20nm的一厚度，及一低率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有比中率層者更低的一折射率，其中中率層及低率層具有壓縮殘留應力，高率層具有拉伸殘留應力，且抗反射塗層具有一淨壓縮殘留應力。
特定的範例實施例中，提供有一用於製造一具有一三層式抗反射塗層的塗覆物件之方法，該方法包含：直接或間接地配置一中率層於一玻璃基材上；配置一高率層於中率層上方且接觸該中率層；配置一低率層於該高率層上方且接觸該高率層；及熱處理其上具有抗反射塗層之玻璃基材，且其中塗覆物件具有一淨壓縮殘留應力。
可合併本文所描述的特徵構造、態樣、優點及範例實施例以實現其他進一步的實施例。
圖式簡單說明
連同圖式參照例示說明性實施例的下文詳細描述，可更清楚且完整地瞭解本發明的這些及其他特徵構造與優點，其中：第1圖是概括根據本發明的特定範例實施例之一三層式可回火之抗反射塗層的一範例；第2圖是根據本發明的特定範例實施例所製作之一最適的三層式可回火之抗反射塗層的一範例；第3圖是根據本發明的特定範例實施例所製作之一二側式可回火之抗反射塗層的一範例；第4圖是曝露於一回火環境之前與之後的一抗反射塗層之第一表面反射率比較的圖形；第5圖是顯示沉積現狀及經回火狀態之間的反射率變化相較於顏色計算中所使用的三刺激數值之圖形；第6圖是顯示根據本發明的特定範例實施例所製作之一抗反射塗層的塗覆現狀可見透射及顏色特徵之表格；第7圖是顯示根據本發明的特定範例實施例所製作之一抗反射塗層在曝露於650℃為時10分鐘後的所產生光學品質之表格；第8圖是顯示沉積現狀及熱處理及/或回火之後可在不同層中產生之壓縮及拉伸應力的範例之表格；第9圖是顯示用於具有不同氧化鈦厚度的塗層之殘留應力的圖形；第10圖是在曝露於一回火環境之前與之後，比較根據本文所描述範例所製作之一塗覆物件的光透射之圖形；第11圖顯示用於根據本發明的特定範例實施例所製作之抗反射塗層的範例最適厚度及折射率之表格。
 本發明的範例實施例之詳細描述
現在將更特別地參照圖式，其中類似的編號代表數個圖中類似的元件。
本發明的特定範例實施例係有關於包括一抗反射塗層之塗覆物件，及/或其製造方法。特定的範例實施例中，提供一可回火之抗反射(AR)塗層。
如上述，可見範圍中的抗反射塗層係廣泛使用於電子件、照明件、家電、建築、及顯示器應用中之玻璃上。雖然玻璃的回火或熱強化有時在抗反射塗層沉積之前達成以避免由於塗層曝露於回火及其他形式熱處理所需要的高溫所導致之塗層的光學、機械、或美觀品質之不良變化，卻具有與特定範例情況下的“回火然後塗覆”方法相關聯之缺點。譬如，塗覆前的回火對於大面積塗覆器可能並不理想。待塗覆之經回火/熱處理的基材之最終尺寸可能具有未能有效率採用大面積塗覆能力之維度，當試圖增高達成藉由高產量玻璃塗覆製造技術所可能具有的高效率時，其係為有用。因此請瞭解：一可被回火及/或熱處理同時在曝露於回火及/或熱處理環境通常遭遇的溫度之後仍保存其美觀品質及高化學與機械耐久性之三層式抗反射塗層將是有利的方式。
既有的三層式抗反射塗層在特定的範例實施例中、譬如就此等塗層可能未以可使用或理想形式存活於回火製程之意義而言可能並非充分可回火。一範例中，請注意抗反射塗層中所利用的部分材料在曝露於譬如高於300℃溫度之後可具有高拉伸殘留應力。當一層的拉伸殘留應力高到使其導致多層堆積體中的一淨拉伸應力時，此應力可足以造成塗層的美觀劣化。此問題及/或類似問題譬如可能導致塗層的裂痕。因此，可有利地降低一抗反射塗層中之一層中的拉伸殘留應力，藉由降低該層厚度來補償拉伸殘留應力，以另一(多)層中的壓縮殘留應力來平衡一層中的拉伸殘留應力，等等。
壓縮應力當施加時係作用朝向一材料中心。因此，當一材料受到壓縮應力時，該材料處於壓縮下。另一方面，當一材料受到拉伸應力時，該材料可受到拉伸或伸長。為此，若過多拉伸殘留應力出現於一塗層中的一層中，該層及/或塗層可能在特定案例中受到變形或裂痕。因此，特定的範例實施例中，一塗層若具有淨壓縮殘留應力而非淨拉伸殘留應力可能更為理想。
第1圖是根據本發明的一範例實施例之範例塗覆物件的橫剖視圖。第1圖實施例的塗覆物件係包括基材1，基材1係支撐可回火之抗反射(AR)塗層3。基材1一般係為一玻璃基材(譬如無色、綠色、青銅色、或藍綠色玻璃基材，從約1.0至10.0mm厚)，但可在諸如聚碳酸酯或丙烯酸等特定範例案例中身為其他材料。抗反射塗層3係包括中率層5，高率層7，及低率層9。中、高、及低率層5、7、及9可在本發明的特定範例實施例中以移離基材1之此次序作設置。尚且，特定的範例實施例中，層可直接地接觸於彼此。此範例實施例中，低率層9係為塗層3的最外層，而中率層5係為抗反射塗層3的最底層。抗反射塗層3身為介電型塗層之原因係在於層5、7及9各者是介電層(亦即非電傳導性)。因此，第1圖範例實施例的抗反射塗層3不具有IR反射層(亦即，並無Ag、Au、或類似物的金屬層)，且無透明傳導性氧化物(TCO)層，諸如熱解沉積金屬氧化物/氮化物。當然，將瞭解可與本發明的不同實施例連帶地使用低E塗層，譬如合併使用位於基材的同側或反側上之抗反射塗層3。
本發明的特定範例實施例中，一可回火之抗反射塗層係包括至少三介電層，亦即一高率層、一中率層及一低率層。“高”、“中”及“低”的意義僅在於中率層具有小於高率層且大於低率層的折射率(n)(譬如，僅使用“高”、“中”及“低”則不需要特定數值)。高、中及低率層一般在本發明的特定範例實施例中係為介電層，原因在於其並非電傳導性。
中率層5的折射率(n)係小於高率層7的折射率且大於低率層9的折射率。特定的範例實施例中，低率層9可身為或包括矽或其氧化物(譬如SiO2或其他適當的理想配比)、MgF、或其合金氧化物及氟化物。特定的範例實施例中，高率層7可身為或包括一金屬氧化物、金屬氮化物及/或金屬氮氧化物諸如氧化鈦(譬如，TiO2或其他適當的理想配比)，氧化鋅，矽或其氮化物，或類似物。
第2圖的抗反射塗層係與第1圖的抗反射塗層相同，但卻顯示對於中、高及低率層各者所使用的範例材料。
本發明的特定範例實施例中，中率層5係為抗反射塗層的一底層且(在550nm)具有從約1.60至2.0、更佳從約1.65至1.9、甚至更佳從約1.7至1.8、且最佳從約1.7至1.79的折射率(n)。在380nm，特定的範例實施例中，中率層5的理想折射率係為從約1.8至2.0。進一步的範例實施例中，中率層5的折射率在780nm係為從1.65至1.8。
特定案例中，可有利地使得包含中率層5的材料在沉積現狀狀態中暨曝露於回火及/或熱處理環境中的典型溫度之後具有所想要的光學及機械性質。將瞭解諸如氮氧化鋁等材料雖在沉積現狀狀態中具有理想性質，卻可能在曝露於回火及/或熱處理環境中的典型溫度之後產生光學及/或機械性質方面的劣化。然而，氮氧化鋁若製成充分可存活則可能使用於本發明的不同實施例中。
尚且，若中率層5在塗覆現狀及熱處理狀態中皆具有一壓縮殘留應力則為有利方式。特定的範例實施例中，此壓縮殘留應力可幫助補償堆積體中的另一(多)層中之拉伸殘留應力。特定案例中，這可促進三層式抗反射堆積體中之一淨壓縮應力，其係在回火及/或熱處理製程期間遏阻塗層的裂痕。
中率層5較佳具有從約75至135nm、更佳從約80至130nm、甚至更佳從約89至120nm、且最佳從約94至115nm的厚度。
已驚人地發現：氮氧化矽(譬如SiOxNy)可沉積為具有從約1.60至2.0、更佳從約1.65至1.9、甚至更佳從約1.7至1.85或1.7至1.8、且最佳從約1.7至1.79(在550nm)的折射率，且其機械或光學性質將在回火及/或熱處理時並未顯著地劣化。並且，特定的範例實施例中，一層的或所包含的氮氧化矽(譬如SiOxNy)可有利地在塗覆現狀及熱處理狀態中皆具有一壓縮殘留應力。因此，已有利地發現：一層的或所包括的氮氧化矽(譬如SiOxNy)係適合作為一可回火之三層式抗反射塗層中的一中率層5。
本發明的特定範例實施例中，高率層7設置於抗反射塗層3的中率層5上方。層7在特定的範例實施例中具有至少約2.0、較佳從約2.1至2.7、更佳從約2.25至2.55、且最佳從約2.3至2.5(在550nm)的一折射率。特定的範例實施例中，高率層7在380nm的理想折射率可能係為從約2.7至2.9(及位於其間的所有子範圍)。進一步的範例實施例中，高率層7在780nm的理想折射率可能係為從約2.2至2.4(及位於其間的所有子範圍)。
高率層7較佳具有從約5至50nm、更佳從10至35nm、甚至更佳從約12至22nm、且最佳從約15至22nm的厚度。特定的範例實施例中，高率層7具有小於約25nm的厚度。
特定案例中，可有利地使得包含高率層7的一(多)材料具有高的折射率。一作為高率層的範例材料係為氧化鈦(譬如TiOx)。然而，特定的範例實施例中，氧化鈦在曝露於高於300℃溫度之後具有一高拉伸殘留應力。此層中的高拉伸應力係與在塗覆現狀與熱處理現狀狀態之間觀察到從非晶性至晶性的一相變相關聯。此相變在特定案例中係發生在低於一典型回火及/或熱處理製程期間塗層曝露的最大值溫度之一溫度。以氧化鈦為基礎的層厚度愈大，則拉伸殘留應力亦愈大。依據以氧化鈦為基礎的層(譬如TiOx)厚度而定，氧化鈦為基礎的層中之高拉伸殘留應力可在三層堆積體中造成一整體大幅的淨拉伸應力。
因此，特定案例中若一包括一高率層或包括氧化鈦(譬如TiOx)的可回火之抗反射塗層包含在回火及/或熱處理後具有及/或促進淨壓縮殘留應力之其他層(譬如中率層及/或低率層)，藉以在曝露於高溫之後補償以氧化鈦為基礎的層之高拉伸應力，則將為有利方式。其他案例中，若以氧化鈦為基礎的高率層7(譬如TiOx)的實體厚度可降低、同時維持光學厚度的適當範圍以達成可回火之三層式抗反射塗層的所想要光學性質，則為更加有利的方式。特定的範例實施例中，這將有利地降低該層的淨拉伸應力，且可促進對於整體塗層之一淨壓縮殘留應力。易言之，特定的範例實施例中。當以氧化鈦為基礎的層之實體厚度受限、且其他層由回火及/或熱處理後具有壓縮殘留應力的材料製成時，已驚人地發現：可達成一具有良好抗反射性質的化學及機械耐久性回火塗覆物件。
本發明的特定範例實施例中，低率層9設置於抗反射塗層3的高率層7上方。層9在特定範例實施例中具有從約1.4至1.6、更佳從約1.45至1.55、且最佳從約1.48至1.52(在550nm)的折射率。特定的範例實施例中，在380nm的低率層9之理想折射率可能係為從約1.48至1.52(及位於其間的所有子範圍)。進一步的範例實施例中，在780nm的低率層9之理想折射率可能係為從約1.46至1.5(及位於其間的所有子範圍)。
特定的範例實施例中，低率層9具有從約70至130nm、更佳從約80至120nm、甚至更佳從約89至109nm、且最佳從約100至110nm的厚度。
特定案例中，可有利地使得包含低率層9的一(多)材料具有低於中及高率層之折射率，且特定的範例實施例中，低率層9的折射率可小於其上設有塗層之玻璃基材的折射率。一作為低率層之範例材料係為氧化矽(譬如SiOx)。
特定的範例實施例中在一可回火之三層式抗反射塗層中使用氧化矽(譬如SiOx)作為低率層係為有利方式，原因在於氧化矽具有低折射率、及高的化學與機械耐久性。此外，特定的範例實施例中，一以氧化矽為基礎的低率層係有利地在塗覆現狀及經熱處理/經回火狀態中皆具有一壓縮殘留應力。特定的範例實施例中，一以氧化矽為基礎的低率層中之壓縮殘留應力可能有助於補償以氧化鈦為基礎的層中之拉伸殘留應力。連同一具有高拉伸殘留應力的高率層利用一具有壓縮殘留應力的低率層係在特定的範例實施例中有助於促進一可回火之三層式抗反射堆積體中的一淨壓縮應力。有利處在於其可在特定的範例實施例中幫助遏阻回火及/或熱處理塗覆物件期間之抗反射塗層3的裂痕。
第1及2圖的抗反射塗層3可只設置於玻璃基材1的一主要表面上，如第1及2圖所示。然而，第3圖顯示本發明的一範例實施例，其中塗層3設置於玻璃基材1的主要表面兩者上。易言之，一第一抗反射塗層3設置於基材1的一第一主要表面上，而一第二抗反射塗層3設置於基材1的一第二主要表面上。
特定的範例實施例中，可回火之抗反射塗層可設計成降低不良的反射。大部份案例中，降低的反射係附帶具有增高的透射，諸如需要高於98%透射之圖像訊框上的抗反射。然而，增高的透射可能未必總是理想。譬如，在重疊於一顯示器中黑矩陣之區域中的抗反射塗層將獲益自一盡可能低的反射率，但透射(T)則相對較不重要。易言之，如熟習該技術者所瞭解，透射係至少部份地依據基材及/或應用而定。
具有抗反射塗層3之塗覆物件係可使用於如本文所提及的特定窗口應用中。就此而言，根據本發明的特定範例實施例之塗覆物件可具有至少約50%、更佳至少約60%、且最佳至少約70%的一可見透射。此等窗口可為單體性窗口嵌裝件，絕緣玻璃(IG)單元，真空絕緣玻璃(VIG)單元，及/或類似物。在IG及/或VIG範例應用中，一或多個基材可支撐抗反射塗層3，如本文顯示及描述。
範例
範例1：一範例抗反射塗層3係如下製造：約95nm厚的SiOxNy層5(中率層)，約21nm厚的TiO2層7(範例高率層)，及約105nm厚的SiO2層9(範例低率層)。無色玻璃基材為約5mm厚，並為鈣鈉矽土型玻璃。層5、7及9各藉由濺鍍一(多)個靶材而被沉積於玻璃基材1上。塗層3在如第1圖所示的特定案例中只設置於玻璃基材的一主要表面上，但可如第3圖所示在其他案例中設置於玻璃基材的主要表面兩者上。塗層係在650℃回火10分鐘。
第4圖是顯示利用白光處於一8度入射角之一塗覆現狀及一經回火/熱處理三層式可見抗反射塗層的第一表面反射率的比較之圖形。第4圖顯示在玻璃基材的一主要表面上，一具有被調整的SiOxNy以達成中率層5的從約1.7至1.8(在550nm)折射率之範例的反射頻譜。可看出在從約450至650nm、且甚至從約500至600nm的一波長範圍中達成優良的抗反射特徵(譬如低R%)。該設計盡量降低適光反射(CIE-C，2°)，且測量值小於0.4%。本發明的特定範例實施例中，塗覆物件具有小於約3.0%、更佳小於約1.0%、更佳小於約0.5%、且最佳小於約0.25%的適光反射。
第5圖是顯示相較於顏色計算中所使用的三刺激值之沉積現狀與經回火/熱處理塗層之間的反射頻譜響應的變化(ΔR=R回火-R塗覆現狀)之圖形。反射率最大變化係發生於三刺激值接近於零之區域中。這導致在塗覆現狀及經回火/熱處理狀態之間減量的反射顏色變化。此考量因素係獨立於來源發光體(source illuminant)之外。
第6圖是顯示處於法向入射(III。2℃)(具有背側反射)之塗覆現狀可見反射、可見透射、及顏色值之表格。
第7圖是顯示曝露於650℃ 10分鐘之後第6圖的樣本的所導致光學量之表格。
第6及7圖可用來比較塗覆現狀與經熱處理/回火狀態之間所表明的光學量之變化。所顯示的光學量係對於橫越96吋總寬度之三個實質相等分佈的交會塗覆器位置(P,C,V)。當然，塗覆器位置的數量、其區位、及/或總寬度可在本發明的不同實施例中作變動。回火時，具有可見透射之一增加、可見反射之降低、及一很小(△E*<2)的反射色移位。曝露於一回火環境之後，在產業標準內考量該顏色。
第8圖是顯示一三層式可回火之抗反射塗層的特定範例實施例中關於應力的額外資料之表格。第8圖含有有關利用類似範例1方式所製成的一塗層之資訊，暨比較範例，但未必反映來自範例1本身的資訊。第8圖的第一塗層(a)係為根據本發明的特定範例實施例所製成之一三層式抗反射塗層，並提供沉積現狀、及以650℃ 10分鐘作熱處理及/或回火後的塗層中之淨殘留應力的數值與類型。對於σx及σy的負值係代表應力為壓縮性。另一方面，正值代表拉伸應力。塗層(a)、(b)及(c)中，可看出沉積現狀淨殘留應力值皆是負值。因此，在沉積現狀，這些塗層各具有一淨壓縮殘留應力。然而，熱處理及/或回火時，這些塗層中的應力更加移往拉伸殘留應力。可如第8圖所見，塗層(a)的以氧化鈦為基礎層係具有19nm厚度。因為以氧化矽及氮氧化矽為基礎的層之壓縮殘留應力高於以氧化鈦為基礎的層之拉伸殘留應力，塗層(a)的淨殘留應力即便熱處理之後仍為壓縮性而非拉伸性。特定的範例實施例中，此淨壓縮應力將導致一較耐久的塗層(相較於一具有淨拉伸應力之塗層)。比較塗層(b)及(c)顯示：當以氧化鈦為基礎的層為較厚─塗層(b)中為100nm且塗層(c)中為102nm時，熱處理之後，淨殘留應力為拉伸性(以正σx及σy值展現)。僅提供對於單層(i)及(ii)的應力值用來顯示一以氧化矽為基礎的層及一以氮氧化矽為基礎的層兩者之殘留應力在熱處理前與熱處理後皆是壓縮性。這些壓縮殘留應力值各產生作用以補償以氧化鈦為基礎的層之拉伸殘留應力。
從第8圖將瞭解，在塗層中包括即便在加熱後具有一壓縮殘留應力的部分層、及/或薄化具有一拉伸殘留應力的任何層，係可有利地導致一具有淨拉伸殘留應力之塗層，即便在熱處理後亦然。特定的範例實施例中，若一易有拉伸應力的層可被薄化及/或作其他修改使得拉伸應力小於堆積體中其他層的壓縮應力，堆積體/塗層的整體淨殘留應力可為壓縮性。因此，特定的範例實施例中可藉由下列方式產生即便在熱處理後仍維持耐久性之一可回火的三層式抗反射塗層：(1)包括具有一壓縮殘留應力之層，譬如，諸如氧化矽等低率層及諸如氮氧化矽等中率層，及/或(2)修改易有拉伸應力之層，諸如以氧化鈦為基礎的高率層，譬如藉由將其厚度降低至小於約25nm(更佳小於約22nm，且甚至更佳近似等於或小於20nm)。上述說明係供範例用。其他範例實施例中，可藉由其他手段製作具有一淨壓縮應力(即便加熱後)的層。
第9圖是比較來自第8圖的塗層(a)及(b)中之沉積現狀應力及加熱後的應力之圖形。第9圖顯示塗層(a)在加熱前與加熱後皆具有壓縮殘留應力。第9圖亦顯示塗層(b)(包括具有100nm厚度的一以氧化鈦為基礎的層之比較範例)在加熱前具有一淨壓縮應力，然而在加熱後，塗層(b)具有一淨拉伸應力。特定的範例實施例中，降低一整體塗層(諸如塗層(a))中出現的拉伸應力量係可幫助改良該塗層的耐久性。
範例2：一可回火之抗反射塗層係施加至一玻璃基材的表面兩者(譬如，製作一雙側式塗層)。
雙側式塗層(如第3圖所示)當塗覆於浮質玻璃的Sn側上時亦在回火/熱處理製程後維持其光學與美觀品質，而不需要諸如拋光等任何額外的表面製備。對於範例1的先前段落所描述之塗層設計係可施用至玻璃的第二表面(或Sn側)以降低來自兩者干涉之整體反射。
第10圖顯示回火/熱處理之前與之後被施加至低鐵玻璃的兩者表面之上述設計所達成的光透射。適光性光透射係在曝露於一回火環境後增高並在法向入射於3.2mm低鐵玻璃上之處超過99%。
第11圖顯示當分別對於中率層、高率層及低率層使用SiOxNy、TiOx及SiOx時，對於可回火之抗反射塗層3的實體厚度及折射率之範例範圍。第9圖顯示本發明的一較佳實施例中對於各層所使用的範例厚度；然而，對於其他案例中的各層可使用其他實體厚度。
對於各層厚度之範例範圍如下：
特定的範例實施例中，本文所描述的抗反射塗層可使用於薄、低鐵玻璃上。範例低鐵玻璃基材係譬如揭露於美國申請案編號No. 12/385,518，暨美國公告Nos. 2006/0169316；2006/0249199；2007/0215205；2009/0223252；2010/0122728；及2009/0217978中，各案的整體內容合併於本文中以供參考。特定的範例實施例中，當範例2施加至3.2mm低鐵玻璃時，可見透射測量出約為99%。然而，依據所想要的終端應用而定，本文所描述的塗覆物件可具有至少約85%、有時至少約90%、有時至少約95%、且其他時候甚至更高(譬如99%左右)的一可見透射。
下表顯示對於低鐵玻璃上的單側與雙側抗反射塗層之塗覆現狀至經熱處理色移位。將瞭解熱處理製程對於塗層的美觀(譬如反射顏色)品質具有降低(且有時沒有)的可察覺衝擊。譬如，本文所描述的範例塗層具有沉積現狀之紫色調。在熱處理之後維持範例紫色調。這在數個應用中特別理想，其中就反射色而言係對應地呈現理想的美觀品質。
本文所描述的層可在特定的範例實施例中為理想配比及/或實質完全地為理想配比；而層可在不同範例實施例中為次理想配比。然而，將瞭解可連同本文描述的範例層之任一者使用任何適當的理想配比。
尚且，部分案例中，亦可設有位於所顯示的塗層3下方、內、或上方之另一(多)層。因此，雖然層系統或塗層(直接或間接地)位於基材“上”或“被其支撐”，另一(多)層可設置於其間。因此，譬如，第1圖的塗層3及其層可視為位於基材“上”或“被其支撐”，縱使另一(多)層設置於層5與基材1之間亦然。並且，所顯示塗層的特定層可在特定實施例中被移除，並在本發明的其他實施例中添加另外數層而不脫離本發明的特定實施例之整體精神。特定其他範例實施例中，塗層3可實質地由層5、7及9所組成，且層9可曝露於大氣(譬如，層9可在特定的範例實施例中身為塗層的最外層)。
本文所描述的範例實施例可連同多種不同應用作使用。例如，根據本文所描述的範例實施例所製作之一單側抗反射塗層係可使用於例如供商業或住宅區域用或位於運動或其他大會場或運動場的燈光之應用，一般的照明應用，觸控螢幕，等等。根據本文描述的範例實施例所製作之一雙側抗反射塗層係可使用於例如電子件、顯示器、家電、建築物正面等之應用。當然，其他應用對於本文所揭露的範例實施例亦為可能。
本文所描述的一塗覆物件(譬如請見第1至3圖)可在特定的範例實施例中受到或不受到熱處理(譬如回火)。此回火及/或熱處理一般需使用至少約580℃、至少約600℃且更佳至少620℃的溫度。本文的“熱處理(heat treatment、heat treating)”用語係指將物件加熱至足以達成含玻璃物件的熱回火及/或熱強化之一溫度。此定義譬如包括在至少約550℃、更佳至少約580℃、更佳至少約600℃、更佳至少約620℃、且最佳至少約650℃的一溫度以一段容許回火及/或熱強化的充分期間在一烤爐或爐具中加熱一塗覆物件。這在特定的範例實施例中可能為時譬如至少約二分鐘，或最多約10分鐘。
本文描述的部分或全部層可經由濺鍍或諸如燃燒蒸氣沉積、燃燒沉積等其他適當的薄膜形成技術被直接或間接地配置於基材1上。
雖然已就目前視為最實用且較佳實施例者來描述本發明，請瞭解本發明不限於所揭露的實施例，而是相反地預定涵蓋申請專利範圍的精神與範圍內所包括之各種不同修改及均等配置。
1‧‧‧基材
3‧‧‧抗反射(AR)塗層
5‧‧‧中率層
7‧‧‧高率層
9‧‧‧低率層
第1圖是概括根據本發明的特定範例實施例之一三層式可回火之抗反射塗層的一範例；
第2圖是根據本發明的特定範例實施例所製作之一最適的三層式可回火之抗反射塗層的一範例；
第3圖是根據本發明的特定範例實施例所製作之一二側式可回火之抗反射塗層的一範例；
第4圖是曝露於一回火環境之前與之後的一抗反射塗層之第一表面反射率比較的圖形；
第5圖是顯示沉積現狀及經回火狀態之間的反射率變化相較於顏色計算中所使用的三刺激數值之圖形；
第6圖是顯示根據本發明的特定範例實施例所製作之一抗反射塗層的塗覆現狀可見透射及顏色特徵之表格；
第7圖是顯示根據本發明的特定範例實施例所製作之一抗反射塗層在曝露於650℃為時10分鐘後的所產生光學品質之表格；
第8圖是顯示沉積現狀及熱處理及/或回火之後可在不同層中產生之壓縮及拉伸應力的範例之表格；
第9圖是顯示用於具有不同氧化鈦厚度的塗層之殘留應力的圖形；
第10圖是在曝露於一回火環境之前與之後，比較根據本文所描述範例所製作之一塗覆物件的光透射之圖形；第11圖顯示用於根據本發明的特定範例實施例所製作之抗反射塗層的範例最適厚度及折射率之表格。

Claims (18)

  1. 一種塗覆物件，包含：一抗反射塗層，其由一基材的一主要表面所支撐，該基材與該抗反射塗層一起被熱處理，其中該抗反射塗層，以移離該基材之次序，包含：一中率層，其包含氮氧化矽，且在380nm、550nm及780nm波長具有約1.65至2.0的一折射率，一高率層，其在380nm及780nm波長具有至少約2.0的一折射率，且在550nm波長具有約2.3至2.5的一折射率，一低率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有約1.4至1.6的一折射率，其中該中率層在熱處理之後具有壓縮殘留應力；以及其中該高率層包含鈦的氧化物，且具有約12至22nm的一厚度。
  2. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該基材係為一玻璃基材，且其中該低率層係為該塗層的一最外層。
  3. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該高率層、該中率層及該低率層各為介電層。
  4. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該低率層在550nm具有約1.45至1.55的一折射率。
  5. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該低率層包含氧化矽。
  6. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該中率層包含氮氧化矽，且在550nm具有約1.7至1.8的一折射率。
  7. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該包含氮氧化矽之中率層具有約94至115nm的一厚度。
  8. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該低率層包含矽的氧化物，且具有約89至109nm的一厚度。
  9. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該塗覆物件具有不大於約2%的一適光(photopic)反射。
  10. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該塗覆物件具有不大於約1%的一適光反射。
  11. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，進一步包含由一基材的一第二主要表面所支撐之一第二抗反射塗層，該基材與該第二抗反射塗層一起被熱處理。
  12. 如申請專利範圍第1項之塗覆物件，其中該基材係為一低鐵玻璃基材。
  13. 如申請專利範圍第12項之塗覆物件，其中該塗覆物件具有至少約95%的一可見透射。
  14. 一種塗覆物件，包含：一抗反射塗層，其由一基材的一主要表面所支撐，該基材與該抗反射塗層一起被熱處理，其中該抗反射塗層，以移離該基材之次序，包含：一中率層，其包含氮氧化矽，且在380nm、550nm及780nm波長具有約1.65至2.0的一折射率，一高率層，其在380nm及780nm波長具有至少約2.0的一折射率，且在550nm波長具有約2.3至2.5的一折射率，一低率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有約1.4至1.6的一折射率，其中該中率層及該低率層在熱處理後皆具有壓縮殘留應力。
  15. 如申請專利範圍第14項之塗覆物件，其中該高率層包含鈦的氧化物，而該低率層包含氧化矽。
  16. 如申請專利範圍第14項之塗覆物件，其中該高率層包含鈦的氧化物，且具有約12至22nm的一厚度。
  17. 一種塗覆物件，包含：一抗反射塗層，其由一基材的一主要表面所支撐，該基材與該抗反射塗層一起被熱處理，其中該抗反射塗層，以移離該基材之次序，包含：一中率層，其包含氮氧化矽，且在380nm、550nm及780nm波長具有從約1.65至2.0的一折射率，一高率層，其在380nm及780nm波長具有至少約2.0的一折射率，且在550nm波長具有約2.3至2.5的一折射率，一低率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有約1.4至1.6的一折射率，其中該中率層在熱處理之後具有壓縮殘留應力；其中該基材係為一低鐵玻璃基材；以及其中該高率層具有一拉伸殘留應力及小於25nm的一厚度。
  18. 一種可熱處理式塗覆物件，包含：一抗反射塗層，其由一基材的一主要表面所支撐，其中該抗反射塗層，以移離該基材之次序，包含：一中率含矽層，其在550nm及780nm波長具有1.8或更小的一折射率，且在380nm具有2.0或更小的一折射率，一高率層，其在380nm及780nm波長具有比該中率層者更高的一折射率，且在550nm具有約2.3至2.5的一折射率，其中該高率層具有不大於20nm的一厚度，及一低率層，其在380nm、550nm及780nm波長具有比該中率層者更低的一折射率，其中該中率層及該低率層具有壓縮殘留應力，該高率層具有拉伸殘留應力，且該抗反射塗層具有一淨壓縮殘留應力。
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