TWI690723B - 具有減少刮傷及指紋能見度的低對比防反射製品 - Google Patents

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Abstract

本案揭示包括低對比防反射塗層之製品之實施例。此等製品之經塗佈表面展現初始狀態與存在表面缺陷時的狀態之間的減少的反射率差異。在一或多個實施例中，此等製品之經塗佈表面展現在初始條件下在約0.6%至約6.0%範圍內之第一平均反射率，及在防反射塗層之表面厚度的移除之後約8%或更小之第二平均反射率。在其他實施例中，當經塗佈表面包含污染物時，該經塗佈基板展現約10%或更小之第二平均反射率。在一些實施例中，經塗佈基板展現在初始條件下之第一色坐標(a*1,b*1)，及在表面缺陷之存在之後的第二色坐標(a*2,b*2)，以使得△a*b*為約6或更小。

Description

具有減少刮傷及指紋能見度的低對比防反射製品 相關申請案之交互參照
本申請案根據專利法主張2014年5月23日申請的美國臨時申請案序列號第62/002466號之優先權權益，該臨時申請案之內容為本文之基礎且係以全文引用方式併入本文中。
本揭示內容係關於具有低對比防反射塗層之製品，且更特定而言係關於具有減少表面缺陷(例如，刮傷及指紋)能見度之此等製品。
透明、防刮膜及硬塗層係用於顯示器蓋玻璃市場及其他應用，諸如建築學、汽車或需要高光學透射率及表面耐久性之其他應用。亦已證實此等膜及塗層改良在於硬及粗糙表面上之掉落事件期間對破壞之抵抗力。
亦已開發防反射塗層用於此等市場及應用，以減少來自表面之反射周圍光之強度，增加顯示器之透射率、可閱讀性及可檢視性，且減少來自眼鏡、窗戶及其他表面之非所要或令人困擾的眩光。習知防反射塗層遭受包括以下的缺點：當相較於具有相同表面缺陷但不包括防反射塗層之表面而言，表面缺陷(如本文所述)之增加能見度。如第1圖所示，表面缺陷之能見度至少部分地取決於防反射塗層之初始部分與同一防反射塗層之含表面缺陷部分之間的反射率對比。第1圖例示已知製品10，該已知製品具有帶表面22之基板20，及安置於表面22上以形成經塗佈表面32之防反射塗層30。在第1圖中，防反射塗層30之一部分的移除(亦即，經塗佈表面32上表面缺陷之形成)形成包括表面缺陷34之新表面。不含表面缺陷之經塗佈表面32視為初始的。如本文所使用，片語「初始」意謂不含如本文所定義的表面缺陷之經塗佈表面。如第1圖所示，初始經塗佈表面具有第一反射率%R1，且包括表面缺陷之表面(藉由移除表面厚度展示)展現不同於%R1的第二反射率%R2。一些防反射塗層包括交替的高折射率層及低折射率層，第二反射率%R2不同於%R1，因為包括表面缺陷34之暴露表面處的材料不同於初始表面處之材料。當表面缺陷包括不移除表面厚度而於經塗佈表面上添加污染物時，此結果亦存在。此反射率差異突顯表面缺陷之存在，從而可藉由具有移除變化表面厚度的厚度之表面缺陷的存在而增強，此取決於防反射塗層之結構。
另外，最近出現的用於顯示器蓋件之塗層材料可具有高硬度或其他改良的機械性質；然而，此等改良的機械性質常常基本上與具有較高折射率之材料相關聯，該等材料諸如Al2O3、單晶Al2O3(藍寶石)、AlNx、AlOxNy、SiNx、SiOxNy及ZrO2。
因此，對經特別設計的塗層存在需要，該等塗層減少與具有高折射率材料及/或透明基板之製品相關聯的反射率，而實質上不增加可在製品之使用期間出現或形成的表面缺陷之能見度。本揭示內容係關於相較於相同裸露透明基板而言減少的反射率，同時減少表面缺陷之能見度。
本揭示內容之各種態樣係關於透明製品，該等透明製品展現低反射率及表面缺陷之減少能見度。製品包括安置於至少一個表面上的防反射塗層，該防反射塗層減少製品之反射率，且具有減少表面缺陷之對比度或能見度之屬性。如本文所使用，片語「表面缺陷」包括防反射塗層之表面厚度之移除(例如，防反射塗層上或中之刮傷、碎屑及/或磨耗區域)；材料或污染物(例如，指紋、指紋殘餘物或一或多種指紋模擬介質)向防反射塗層之經塗佈表面之添加；防反射塗層之分層區域；以及其他表面瑕疵，該等表面瑕疵係於製品之正常使用期間引入防反射塗層中及/或引入至該防反射塗層(亦即，未在製品之製造或防反射塗層之沉積期間引入)。表面缺陷應具有約1μm或更大之側向尺寸。
本揭示內容之第一態樣係關於製品，該等製品包括具有基板表面之基板，及安置於該基板表面上以形成經塗佈表面之防反射塗層。除非另外規定，否則經塗佈表面為防反射塗層及下伏基板(及/或在基板與防反射塗層 之間的其他層)之表面。在一或多個實施例中，經塗佈表面展現在經塗佈表面在初始條件下時、在可見光譜中約450nm至約650nm範圍內之至少一部分內、在約0.6%至約6.0%範圍內之第一平均反射率，及在防反射塗層之表面厚度自經塗佈表面的移除之後、在可見光譜內約8%或更小(例如，約3%或更小)之第二平均反射率。在一個變體中，防反射塗層包含大於表面厚度之塗層厚度。在另一變體中，表面厚度為約25nm或更大(例如，在約25nm至約100nm或約25nm至約500nm範圍內)。在另一變體中，防反射塗層包括多個層，且確切言之包括安置於基板表面上之第一層及安置於第一層上之第二層，其中第二層具有小於表面厚度之厚度(或換言之，表面厚度大於或等於第二層之層厚度)。
在一個實施例中，經塗佈表面可展現在經塗佈表面在初始條件下時的第一反射率，及在防反射塗層之表面厚度自經塗佈表面的移除之後的第二反射率。第一反射率及第二反射率之至少一者可展現在可見光譜內約2%絕對反射率或更小之平均振盪幅度。在一些實施例中，在可見光譜內約100nm之波長寬度下，第一反射率及第二反射率之至少一者展現約2%絕對反射率或更小之最大振盪幅度。此等實施例之反射率可在約0度至約60度範圍內之入射照射角下量測。在一些實施例中，第一反射率及第二反射率之至少一者包含在可見光譜內相對於平均反射率值的小於20%之反射率振盪。
在一或多個實施例中，經塗佈表面包含在可見光譜內於約0.5至約50範圍內之對比率(第二平均反射率：第一平均反射率)。在一或多個實施例中，其中表面厚度包含至多約25nm，第二平均反射率包含約6%或更小，且經塗佈表面展現在可見光譜內於約0.5至約10範圍內之對比率(第二平均反射率：第一平均反射率)。在一些實施例中，其中表面厚度包含至多約50nm，第二平均反射率包含約8%或更小，且經塗佈表面展現在可見光譜內於約0.5至約20範圍內之對比率(第二平均反射率：第一平均反射率)。在一些實施例中，其中表面厚度包含至多約500nm，第二平均反射率包含約12%或更小，且經塗佈表面展現在可見光譜內於約0.5至約50範圍內之對比率(第二平均反射率：第一平均反射率)。在一或多個實施例中，經塗佈表面展現在可見光譜內約小於10之對比率(第二平均反射率：第一平均反射率)，且第一平均反射率及第二平均反射率在約0度至約60度範圍內之入射照射角下量測。藉由一些實施例展現的對比率可展現在可見光譜內具有以絕對比率為單位約1或更小之平均幅度的振盪。在其他實施例中，第一平均反射率及第二平均反射率在約0度至約60度範圍內之入射照射角下量測。
本揭示內容之第二態樣係關於製品，該製品包括具有表面之基板，及安置於該表面上以形成經塗佈表面之防反射塗層，其中經塗佈表面展現在防反射塗層浸沒於空氣中時的第一平均反射率，及當防反射塗層浸沒於指紋 模擬介質中時的約等於或小於第一平均反射率(且可小於約1%)之第二平均反射率。指紋模擬介質可包括在約1.4至約1.6範圍內之折射率。
本揭示內容之第三態樣包括製品，該製品帶有具有表面之基板，及安置於該表面上以形成經塗佈表面之防反射塗層，其中製品之經塗佈表面展現當製品在初始條件下時、在可見光譜內約450nm至約650nm範圍內、在約0.6%至約6.0%範圍內之第一平均反射率，及當經塗佈表面包含指紋模擬介質層時、在可見光譜內約10%或更小之第二平均反射率。指紋模擬介質層可具有在約100nm至約2000nm範圍內之厚度，且包括1.4-1.6之折射率。
第二平均反射率與第一平均反射率之對比率為約20或更小，且該比率包含在可見光譜內具有以絕對比率為單位約10或更小之平均幅度的振盪。在一些實施例中，經塗佈表面包含指紋模擬介質層及跨於可見光譜的約8%絕對反射率或更小之最大反射率值，且經塗佈表面包含指紋模擬介質層及包含跨於可見光譜的約7.5%絕對反射率或更小之最大振盪幅度的反射率。
本揭示內容之第四態樣係關於製品，該製品包括基板表面及安置於該基板表面上以形成經塗佈表面之防反射塗層，其中經塗佈表面展現當在初始條件下、於施照體下、使用在偏離正入射約0度至約75度範圍內之入射照射角量測時的第一色坐標(a*1,b*1)，及在防反射塗 層之表面厚度自經塗佈表面的移除之後、當於施照體下使用入該射照射角量測時的第二色坐標(a*2,b*2)。入射照射角可為約60度，且表面厚度可在自約0.1nm至約100nm範圍內。
色坐標之差異(△a*b*)可為約6或更小，或甚至約3或更小。在一些實施例中，表面厚度在約0.1nm至約140nm範圍內。防反射塗層可具有安置於表面上之第一層及安置於第一層上之第二層，其中第一層包含具有約50nm或更小之厚度的高折射率材料層。在另一實施例中，如藉由如本文所定義的Berkovich壓頭硬度試驗在約100nm或更大之壓痕深度內所量測，防反射塗層包括具有大於約5GPa之硬度的硬材料。在一些實施例中，如藉由如本文所定義的Berkovich壓頭硬度試驗在約100nm或更大之壓痕深度內所量測，製品展現約5GPa或更大之硬度。
其他特徵及優勢將在以下的詳述中闡述，且在部分程度上，熟習此項技術者將根據該描述而容易明白該等特徵及優勢，或藉由實踐本文(包括後續實施方式、發明申請專利範圍以及隨附圖式)所述的實施例來認識該等特徵及優勢。
應理解，前述的一般描述及以下詳述僅僅為示範，且意欲提供用於理解發明申請專利範圍之性質及特徵的概述及框架。隨附圖式係納入來提供對本說明書的進一步理解，且併入本說明書中並構成本說明書之一部分。圖 式例示一或多個實施例，且與說明書一起用於解釋各種實施例之原理及操作。
10‧‧‧已知製品
20‧‧‧基板
22‧‧‧表面
30‧‧‧防反射塗層
32‧‧‧經塗佈表面
34‧‧‧表面缺陷
100‧‧‧製品
200‧‧‧基板
220‧‧‧基板表面
300‧‧‧防反射塗層
311‧‧‧第一層
312‧‧‧第二層
314‧‧‧層厚度
320‧‧‧經塗佈表面
340‧‧‧表面缺陷
360‧‧‧表面厚度
365‧‧‧污染物
%R1‧‧‧第一反射率
%R2‧‧‧第二反射率
第1圖為已知製品之側視圖，該製品包括基板及防反射塗層；第2圖為根據一或多個實施例的製品之側視圖，該製品具有包括表面厚度之移除的表面缺陷；第3圖為根據一或多個實施例的製品之側視圖，該製品具有多層防反射塗層及包括表面厚度之移除的表面缺陷；第4圖為根據一或多個實施例的製品之側視圖，該製品具有包括污染物之添加的表面缺陷；第5A圖為在不同表面厚度的移除之後，模型化比較實例1之製品的反射光譜之圖；第5B圖為展示在不同表面厚度的移除之後，第5A圖所示的製品之對比率之圖；第5C圖為展示在不同表面厚度的移除之後，模型化比較實例2之對比率之圖；第5D圖為展示第5A圖所示的製品之△a*b*隨表面厚度移除及入射照射角變化之圖；第6A圖為在不同表面厚度的移除之後，模型化實例3之反射光譜之圖；第6B圖為展示在不同表面厚度的移除之後，第6A圖所示的製品之對比率之圖； 第6C圖為展示第6A圖所示的製品之△a*b*隨表面厚度移除及入射照射角變化之圖；第7A圖為在不同表面厚度的移除之後，模型化實例4之反射光譜之圖；第7B圖為展示在不同表面厚度的移除之後，第7A圖所示的製品之對比率之圖；第7C圖為在初始條件下，在不同入射視角下，模型化實例4之反射光譜之圖；第7D圖為展示第7A圖所示的製品之△a*b*隨表面厚度移除及入射照射角變化之圖；第8A圖為在不同表面厚度的移除之後，模型化實例5之反射光譜之圖；第8B圖為展示在不同表面厚度的移除之後，第8A圖所示的製品之對比率之圖；第8C圖為在初始條件下，在不同入射視角下，模型化實例5之反射光譜之圖；第8D圖為展示第8A圖所示的製品之△a*b*隨表面厚度移除及入射照射角變化之圖；第9A圖為在不同表面厚度的移除之後，模型化實例6之反射光譜之圖；第9B圖為展示在不同表面厚度的移除之後，第9A圖所示的製品之對比率之圖；第9C圖為在初始條件下，在不同入射照射角下，模型化實例6之反射光譜之圖； 第9D圖為展示在50nm之表面厚度的移除之後，在不同入射照射角下，模型化實例6之反射率改變之圖；第9E圖為展示第9D圖所示的經塗佈表面之對比率之圖；第9F圖為展示第9A圖所示的製品之△a*b*隨表面厚度移除及入射照射角變化之圖；第10A圖為比較模型化實例7之反射光譜之圖，該比較模型化實例7具有包括具有不同厚度之污染物之添加的表面缺陷；第10B圖為展示在具有不同厚度之污染物的添加之後，第10A圖所示的製品之對比率之圖；第11A圖為模型化實例8之反射光譜之圖，該模型化實例8具有包括具有不同厚度之污染物之添加的表面缺陷；第11B圖為展示在具有不同厚度之污染物的添加之後，第11A圖所示的製品之對比率之圖；第12A圖為模型化實例9之反射光譜之圖，該模型化實例9具有包括具有不同厚度之污染物之添加的表面缺陷；第12B圖為展示在具有不同厚度之污染物的添加之後，第12A圖所示的製品之對比率之圖； 第13A圖為模型化實例10之反射光譜之圖，該模型化實例10具有包括具有不同厚度之污染物之添加的表面缺陷；第13B圖為展示在具有不同厚度之污染物的添加之後，第13A圖所示的製品之對比率之圖；第14A圖為在不同入射照射角下，模型化實例11之反射光譜之圖；第14B圖為展示在不同入射照射角下及於施照體D65及F2下，模型化實例11之a*坐標及b*坐標之圖；第15A圖為在不同入射照射角下，模型化實例12之反射光譜之圖；以及第15B圖為展示在不同入射照射角下及於施照體D65及F2下，模型化實例12之a*坐標及b*坐標之圖。
現將詳細參考各種實施例，該等實施例之實例例示於隨附圖式中。在任何可能的情況下，所有圖式將使用相同元件符號指代相同或相似部件。
本揭示內容之第一態樣係關於包括低對比防反射塗層之製品。如第2圖所示，製品100包括具有至少一個基板表面220之基板200，及安置於至少一個基板表面上以形成經塗佈表面320之防反射塗層300，該防反射塗層減少製品之反射率。換言之，經塗佈表面320展現低 反射率，或展現小於基板表面220的在無防反射塗層300安置於其上的情況下之反射率的反射率。如本文所使用，術語「反射率」係定義為在給定波長範圍內，自一材料(例如，製品、基板或光學膜或其部分)反射的入射光功率之百分比。反射率係使用特定線寬來量測。在一或多個實施例中，表徵反射率之光譜解析度小於5nm或0.02eV。
本文所述的平均反射率(%Rav1及%Rav2)及反射率(%R1及%R2)值及範圍可在入射照射角下量測，該入射照射角模擬在視角改變時經塗佈表面之反射中展現或感知的色彩。入射照射角可在以下範圍內：約0度至約80度、約0度至約75度、約0度至約70度、約0度至約65度、約0度至約60度、約0度至約55度、約0度至約50度、約0度至約45度、約0度至約40度、約0度至約35度、約0度至約30度、約0度至約25度、約0度至約20度、約0度至約15度、約5度至約80度、約5度至約80度、約5度至約70度、約5度至約65度、約5度至約60度、約5度至約55度、約5度至約50度、約5度至約45度、約5度至約40度、約5度至約35度、約5度至約30度、約5度至約25度、約5度至約20度、約5度至約15度及上述範圍之間的所有範圍及子範圍。用於量測本文所述的平均反射率(%Rav1及%Rav2)及反射率(%R1及%R2)值及範圍的施照體可包括如藉由國際照明委員會(CIE)決定的標準施照體，包括A施照體(表示鎢絲照明)、B施照體(模擬日光的施照體)、C施照體(模擬日光的施照體)、D系列施照體 (表示自然日光)，及F系列施照體(表示各種類型之螢光照明)。
防反射塗層300可描述為「低對比」塗層，因為相較於習知防反射塗層而言，防反射塗層中或上之表面缺陷之對比度或能見度減少。對比度及能見度可就具有表面缺陷與不具有表面缺陷之表面之間的相對反射率而言來描述。
因此，在初始條件下之防反射塗層與具有包括表面缺陷之條件的相同塗層之反射率相對差異可用於描述本文所述的防反射塗層之低對比屬性。確切言之，在初始條件下及在具有表面缺陷之條件下，防反射塗層之反射率之比率(亦即，對比率)、反射率振盪相對波長及對比率之振盪相對波長各自個別地及共同地影響防反射塗層及其中所含表面缺陷之能見度及色彩。因此，反射率及對比率之較低或較小振盪及較小對比率有助於表面缺陷之較低能見度。此等表面缺陷可常常歸因於缺陷大小與形狀而產生光散射；一或多個實施例之防反射塗層之效能大體忽略散射效應，該等散射效應不依賴於本文所述的其他光學特性。甚至在來自表面缺陷的光散射存在下，本文所述的防反射塗層實施例之光學效能顯著地減少表面缺陷之能見度。
在一或多個實施例中，經塗佈表面320展現當經塗佈表面在初始條件下時、在可見光譜之至少一部分內的第一平均反射率(%Rav1)或第一反射率(%R1)，及當 經塗佈表面包含如本文所述的表面缺陷340時、在可見光譜之至少一部分內的第二平均反射率(%Rav2)或第二反射率(%R2)。當相較於已知塗層而言時，%R1與%R2之間及%Rav1與%Rav2之間的相對差異減少。如本文所使用，片語「可見光譜」包括沿約400nm至約700nm或約450nm至約650nm範圍之波長。本文所述的反射率值或範圍可跨於可見光譜或沿可見光譜之一部分加以定性。可見光譜之一部分可描述為「波長寬度」，其可為可見光譜內約100nm或200nm之寬度(例如，約400nm至約500nm，或約450nm至約650nm。
在一或多個特定實施例中，表面缺陷340包含自經塗佈表面移除約25nm或更大的防反射塗層之表面厚度360，如第2圖所示。在一些實施例中，表面厚度可在約25nm至約500nm範圍內。例如，表面厚度可在以下範圍內：約25nm至約450nm、約25nm至約400nm、約25nm至約350nm、約25nm至約300nm、約25nm至約250nm、約25nm至約200nm、約25nm至約150nm、約25nm至約100nm、約50nm至約500nm、約75nm至約500nm、約100nm至約500nm、約150nm至約500nm、約200nm至約500nm、約250nm至約500nm，或約300nm至約500nm。
在一些實施例中，防反射塗層包含大於表面厚度之厚度。表面厚度之移除在彼移除區域中形成表面缺陷 340，同時剩餘的經塗佈表面320可形成初始條件，因為不存在表面缺陷。
在一些實施例中，如第3圖所示，防反射塗層300包括多層塗層，該多層塗層包括至少兩個層以使得第一層311安置於基板表面220上，且第二層312安置於第一層311上。第二層312可具有小於表面厚度360之層厚度314。換言之，表面厚度360大於或等於第二層312之層厚度314，以使得表面厚度360之移除包括第二層312之至少一部分自經塗佈表面320之移除。在此等實施例中，經塗佈表面320包括由第二層形成的可提供初始條件之區域，及由第一層311形成的包含表面缺陷340之區域。
如第4圖所示，一或多個實施例之表面缺陷340可包括材料或污染物365(例如，指紋、指紋殘餘物或一或多種指紋模擬介質)向防反射塗層300之經塗佈表面320之添加。在一些實施例中，污染物365可作為具有在約100nm至約2000nm範圍內之厚度的平面層而存在。在特定實施例中，厚度意欲模擬指紋微滴。污染物可具有在約1.4至約1.6範圍內或為約1.49之折射率，以模擬指紋殘餘物中所含的油類。在一些實施例中，在表面缺陷包括表面厚度之移除或污染物之添加的情況下，%R1及/或%Rav1及%R2及/或%Rav2可使用用於量測反射率之相同技術來量測。在具有包括污染物之添加的表面缺陷之其他實施例中，%R1及/或%Rav1可在防反射塗層處於浸沒狀態中或處於空氣中或由空氣包圍時加以量測或模型化(亦即，在空氣/防反射塗層界面處之%R1及/或%Rav1藉由反射率量測系統俘獲)。在此等實施例中，%R2及/或%Rav2可在防反射塗層處於浸沒狀態中或處於污染物中或由污染物包圍時加以量測或模型化(亦即，在空氣/污染物界面處之%R2及/或%Rav2藉由反射率量測系統俘獲，但移除或減去系統中的來自任何空氣界面之反射率)。偵測器或量測系統透鏡可與污染物浴接觸，該污染物浴亦包圍製品之經塗佈表面。
在一或多個實施例中，%Rav2可等於或小於%Rav1。在一或多個實施例中，%Rav1可在整個可見光譜內或可見光譜之至少一部分內，在約0.5%至約7%或約0.6%至約6.0%範圍內。在一或多個實施例中，%Rav2可在整個可見光譜內或可見光譜之至少一部分內，為約10%或更小(例如，約8%或更小、約6%或更小、約5%或更小、約4%或更小、約3%或更小或約2%或更小)或在約0.1%至約8%範圍內。在表面缺陷包括污染物之添加的情況下，%Rav2可跨於可見光譜之至少一部分為約2%或更小、1%或更小或約0.5%或更小。
%R1及%R2之至少一者可展現在其上量測反射率之可見光譜內之振盪。%R1及%R2之至少一者可包括在可見光譜內約2%絕對反射率或更小之平均振盪幅度。如本文所使用，術語「幅度」包括在可見光譜內或給定波長寬度內反射率(或透射率)之峰值至谷值改變。片語 「平均振盪幅度」包括在可見光譜內或給定波長寬度內對每一可能的100nm波長範圍取平均值的反射率或透射率之峰值至谷值改變。在一些實施例中，平均振盪幅度可在整個可見光譜內或約100nm之給定波長寬度內，就絕對反射率而言，為約1.75%或更小、約1.5%或更小、約1%或更小、約0.75%或更小、約0.5%或更小、約0.25%或更小或約0.1%或更小。在一些情況下，平均振盪幅度之下限可為約0.1%。因此，%R1及%R2之至少一者的平均振盪幅度可在整個可見光譜內或約100nm之給定波長寬度內，就絕對反射率而言，在約0.1%至約2%範圍內。振盪之程度亦可就跨於可見光譜或在給定波長寬度內相對於平均反射率或透射率值之百分比而言來描述。例如，%R1及%R2之至少一者可在可見光譜內或給定波長寬度內展現相對於平均反射率值的小於約30%、小於約20%或小於約10%之反射率振盪。在一或多個實施例中，在表面缺陷包括污染物之添加的情況下，經塗佈表面展現跨於可見光譜的約8%或更小之最大反射率值，且視需要包括跨於可見光譜的約7.5%絕對反射率或更小(例如，約6%、5%或約4%絕對反射率或更小)之最大振盪幅度。
在一或多個實施例中，經塗佈表面包含在可見光譜內或給定波長寬度內量測為第二平均反射率與第一平均反射率之比率(%Rav2：%Rav1)之對比率，條件是%Rav2及%Rav1在相同入射照射角下量測。在一或多個實施例中，對比率可在約0.5至約50範圍內。例如，對比 率可在以下範圍內：約0.5至約45、約0.5至約40、約0.5至約35、約0.5至約30、約0.5至約25、約0.5至約20、約0.5至約15、約0.5至約10、約0.5至約8、約0.5至約6或約0.5至約5。為比較，具有移除約25nm至約500nm表面厚度之表面缺陷的已知防反射塗層典型地展現約100或更大之對比率。在一些情況下，防反射塗層之對比率可與表面缺陷有關。例如，當表面缺陷包括至多約25nm之表面厚度移除時，對比率可為約10或更小、約5或更小或約2或更小(其中下限為約0.5)；且%Rav2可約6%或更小、4%或更小或3%或更小。在另一實例中，當表面缺陷包括至多約50nm之表面厚度移除時，對比率可為約20或更小、10或更小、約5或更小、約3或更小或約2或更小(其中下限為約0.5)；且%Rav2可約8%或更小、約6%或更小或約5%或更小。在另一實例中，當表面缺陷包括至多約100nm之表面厚度移除時，對比率可為約50或更小、20或更小、10或更小、約5或更小或約3或更小(其中下限為約0.5)；且%Rav2可約12%或更小、約8%或更小、約7%或更小或約6%或更小。在另一實例中，當表面缺陷包括至多約500nm之表面厚度移除時，對比率可為約50或更小、20或更小、10或更小、約5或更小或約3或更小(其中下限為約0.5)；且%Rav2可約12%或更小。在其中表面缺陷包括污染物之添加的實施例中，對比率可為約20或更小、約10或更小、約8或更小、約6或更小、約5或更小、約4或更小、約3或更小、約2或更小(其 中下限為約0.5)。此等對比率及/或%Rav2值可為沿可見光譜在約400nm至約700nm或約450nm至約650nm範圍內之對比率。
在一或多個實施例中，經塗佈表面之對比率可展現振盪。在其中表面缺陷包括表面厚度之移除的一些實施例中，對比率具有在可見光譜內或給定波長寬度內，以絕對比率為單位的約2或更小、約1或更小或約0.5或更小之平均振盪幅度。在其中表面缺陷包括污染物之添加的一些實施例中，對比率具有在可見光譜內或給定波長寬度內，以絕對比率為單位的約10或更小、約7或更小或約5或更小之平均振盪幅度。
一或多個實施例之防反射塗層300之效能可就製品之反射或透射的色彩改變而言來描述。色彩可根據國際照明委員會(International Commission on Illumination；「CIE」)L*、a*、b*比色法系統由色值或色坐標(a*,b*)表示。色彩改變可描述為如藉由以下方程式
Figure 104116507-A0101-12-0019-107
((a*2-a*1)2+(b*2-b*1)2)，使用經塗佈表面之a*及b*坐標而判定的色移。坐標a*1及b*1可為1)在初始條件下或在其中經塗佈表面處於初始狀態之區域處，經塗佈表面之色坐標；2)(0,0)；或3)參考色坐標。坐標a*2及b*2可為在表面缺陷之形成之後或在包括表面缺陷之區域處，經塗佈表面之色坐標。當量測色坐標(a*1,b*1)及(a*2,b*2)時，入射照射角及施照體相同。在一些實施例中，色移可描述為△a*b*，且可在本 文所述的入射照射角(例如，約0度至約75度、約0度至約30度或約30度至約75度)並在本文所述的施照體下約6或更小。在一些實施例中，色移可為約5.5或更小、約5或更小、約4.5或更小、約4或更小、約3.5或更小、約3或更小、約2.5或更小、約2或更小、約1.9或更小、1.8或更小、1.7或更小、1.6或更小、1.5或更小、1.4或更小、1.3或更小、1.2或更小、1.1或更小、1或更小、0.9或更小、0.8或更小、0.7或更小、0.6或更小、0.5或更小、0.4或更小、0.3或更小、0.2或更小或0.1或更小。在一些實施例中，色移可為約0。在一些實施例中，當表面缺陷包括在約0.1nm至約200nm，或約0.1nm至約150nm，或約0.1nm至約140nm範圍內之表面厚度的移除時，經塗佈表面展現此等色移範圍。在一或多個特定實施例中，當入射照射角為約60度且表面厚度在約0.1nm至約100nm範圍內時，色移為約3更小。
在一或多個實施例中，防反射塗層可包括一個以上的層。在一些情況下，防反射塗層可包括安置於基板表面220上之第一層311，及安置於第一層上之第二層312，其中第一層311包含高折射率材料(例如，具有大於第二層312之折射率的折射率)。在一些情況下，第一層311可具有約50nm或更小之厚度。在一些實施例中，防反射塗層的包括高折射率材料之一個以上或甚至所有層可具有約100nm更小或約50nm或更小之厚度。
防反射塗層300及/或製品100可就藉由Berkovich壓頭硬度試驗量測的硬度而言來描述。如本文所使用，「Berkovich壓頭硬度試驗」包括藉由利用金剛石Berkovich壓頭對表面進行壓痕來於材料之表面上量測材料之硬度。Berkovich壓頭硬度試驗包括利用金剛石Berkovich壓頭對製品之經塗佈表面320或防反射塗層之表面(或防反射塗層中之層之任何一或多者的表面，如本文所述)進行壓痕來形成壓痕，以達在約50nm至約1000nm(或防反射塗層或層之整個厚度，以較小者為準)範圍內之壓痕深度，以及沿整個壓痕深度範圍或此壓痕深度之一區段(例如，在約100nm至約600nm範圍內)，大體上使用以下中闡述的方法來自此壓痕量測最大硬度：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.，第7卷，第6期，1992，1564-1583；以及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.，第19卷，第1期，2004，3-20。本文所使用的硬度係指最大硬度，而非平均硬度。
在一些實施例中，如藉由Berkovitch壓頭硬度試驗在經塗佈表面320上所量測，防反射塗層300可展現大於約5GPa之硬度。防反射塗層可展現約8GPa或更大、約10GPa或更大或約12GPa或更大之硬度。如藉由Berkovitch壓頭硬度試驗在經塗佈表面320上所量測，包括如本文所述的防反射塗層300及任何其他塗層之製品100可展現約5GPa或更大、約8GPa或更大、約10GPa或更大或約12GPa或更大。此等量測硬度值可藉由防反射塗層300及/或製品100沿約50nm或更大或約100nm或更大(例如，約100nm至約300nm、約100nm至約400nm、約100nm至約500nm、約100nm至約600nm、約200nm至約300nm、約200nm至約400nm、約200nm至約500nm或約200nm至約600nm)之壓痕深度來展現。
防反射塗層300可具有至少一個層，如藉由Berkovich壓頭硬度試驗所量測，該至少一個層具有如在此等層之表面上所量測的約5GPa或更大、8GPa或更大、10GPa或更大、12GPa或更大、約13GPa或更大、約14GPa或更大、約15GPa或更大、約16GPa或更大、約17GPa或更大、約18GPa或更大、約19GPa或更大、約20GPa或更大、約22GPa或更大、約23GPa或更大、約24GPa或更大、約25GPa或更大、約26GPa或更大、或約27GPa或更大(至多約50GPa)。如藉由Berkovich壓頭硬度試驗所量測，此等層之硬度可在約18GPa至約21GPa範圍內。在一些實施例中，防反射塗層包括硬材料，如藉由如本文所定義的Berkovich壓頭硬度試驗所量測，該硬材料具有大於約5GPa(例如，約10GPa或更大、約15GPa或更大或約20GPa或更大)之平均硬度。硬材料可存在於防反射塗層之所有層中，或存在於防反射塗層之一或多個特定層中。在一些情況下，防反射塗層可包括具有厚度為約1μm或更大或約2μm或更大的包括硬材料之層。此等量測硬度值可藉由至少一個層沿約50nm或更大或100nm或更大(例如，約100nm至約300nm、約100nm至約400nm、約100nm至約500nm、約100nm至約600nm、約200nm至約300nm、約200nm至約400nm、約200nm至約500nm或約200nm至約600nm)之壓痕深度來展現。在一或多個實施例中，製品展現大於基板之硬度(該硬度可在與經塗佈表面相反的表面上量測)的硬度。
在一或多個實施例中，如藉由利用Berkovitch壓頭對經塗佈表面320進行壓痕而在彼表面上所量測，防反射塗層300或防反射塗層內之個別層可展現約75GPa或更大、約80GPa或更大或約85GPa或更大之彈性模數。此等模數值可表示例如在0-50nm之壓痕深度處極接近於經塗佈表面320所量測的模數，或該模數值可表示在例如約50-1000nm之更深壓痕深度處量測的模數。
防反射塗層可包括沿該防反射塗層之厚度的至少一部分的折射率梯度，如2014年4月25日申請的名稱為「Scratch-Resistant Articles with a Gradient Layer」之美國專利申請案第14/262,224號中所述，該美國專利申請案之內容以引用方式併入本文。確切言之，防反射塗層可包括自第一表面(鄰近於基板表面220)至第二表面(亦即，經塗佈表面)有所增加的折射率。折射率可沿折射率梯度以在約0.2/μm至約0.5/μm範圍內之平均速率增加，且該折射率可在約1.5至約2.0範圍內。防反射塗層可包括組成梯度，該組成梯度包括Si、Al、N及O之至少兩者。
在其他實施例中，防反射塗層可包括具有不同及視需要交替折射率之一或多個層，如2014年4月25日申請的名稱為「Low-Color Scratch-Resistant Articles with a Multilayer Optical Film」之美國專利申請案第14/262,066號中所述，該美國專利申請案之內容以引用方式併入本文。確切言之，防反射塗層可包括第一低折射率(refractive index；RI)子層及第二高RI子層。亦可包括可選第三子層。在一或多個實施例中，防反射塗層可包括複數個子層組。單一子層組可包括第一低RI子層、第二高RI子層及視需要第三子層。在一些實施例中，防反射塗層可包括複數個子層組，以使得第一低RI子層(為說明指定為「L」)及第二高RI子層(為說明指定為「H」)可提供以下子層序列：L/H/L/H或 H/L/H/L，以使得第一低RI子層及第二高RI子層沿光學干涉層之實體厚度呈現出交替。在一些實例中，防反射塗層可具有三個子層組或至多10子層組。例如，防反射塗層可包括約2至約12個子層組、約3至約8個子層組、約3至約6個子層組。用於一些實例中之第三子層可具有低RI、高RI或中間RI。在一些實施例中，第三子層可具有與第一低RI子層或第二高RI子層相同的RI。在其他實施例中，第三子層可具有在第一低RI子層之RI與第二高RI子層之RI之間的中間RI。第三子層可安置於複數個子層組與功能性塗層(如將在本文所述的)之間(未展示)，或安置於基板與複數個子層組之間(未展示)。或者，第三子層可包括於複數個子層組中(未展示)。第三子層可在以下示範性配置中提供於防反射塗層中：L第三子層/H/L/H/L；H第三子層/L/H/L/H；L/H/L/H/L第三子層；H/L/H/L/H第三子層；L第三子層/H/L/H/L/H第三子層；H第三子層/L/H/L/H/L第三子層；L第三子層/L/H/L/H；H第三子層/H/L/H/L；H/L/H/L/L第三子層；L/H/L/H/H第三子層；L第三子層/L/H/L/H/H第三子層；H第三子層//H/L/H/L/L第三子層；L/M/H/L/M/H；H/M/L/H/M/L；M/L/H/L/M；及其他組合。在此等配置中，無任何下標之「L」係指第一低RI子層，且無任何下標之「H」係指第二高RI子層。對「L第三子層」之提及係指具有低RI之第三子層，對「H第三子層」之提及係指具有高RI之第三子層，且對「M」之提及係指具有中間RI之第三子層。
如本文所使用，術語「低RI」、「高RI」及「中間RI」係指RI與另一者之相對值(例如，低RI<中間RI<高RI)。在一或多個實施例中，當與第一低RI子層或與第三子層一起使用時，術語「低RI」包括約1.3至約1.7之範圍。在一或多個實施例中，當與第二高RI子層或與第三子層一起使用時，術語「高RI」包括約1.6至約2.5之範圍。在一些實施例中，當與第三子層一起使用時，術語「中間RI」包括約1.55至約1.8之範圍。在一些情況下，低RI、高RI及中間RI之範圍可重疊；然而，大多數情況下，光學干涉層之子層具有關於RI的以下一般關係：低RI<中間RI<高RI。
適用於防反射塗層之示範性材料包括：SiO2、Al2O3、GeO2、SiO、AlOxNy、AlN、Si3N4、SiOxNy、SiuAlvOxNy、Ta2O5、Nb2O5、TiO2、ZrO2、TiN、MgO、MgF2、BaF2,CaF2、SnO2、HfO2、Y2O3、MoO3、DyF3、YbF3、YF3、CeF3、聚合物、氟聚合物、電漿聚合的聚合物、矽氧烷聚合物、矽倍半氧烷、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、以下作為適用於防刮層所引用的其他材料，及此項技術中已知的其他材料。適用於第一低RI子層的適合材料之一些實例包括SiO2、Al2O3、GeO2、SiO、AlOxNy、SiOxNy、SiuAlvOxNy、MgO、MgF2、BaF2、CaF2、 DyF3、YbF3、YF3及CeF3。適用於第二高RI子層的適合材料之一些實例包括SiuAlvOxNy、Ta2O5、Nb2O5、AlN、Si3N4、AlOxNy、SiOxNy、HfO2、TiO2、ZrO2、Y2O3、Al2O3及MoO3。
在一或多個實施例中，子層之至少一者可包括特定光學厚度範圍。如本文所使用，術語「光學厚度」係藉由(n*d)決定，其中「n」係指子層之RI，且「d」係指子層之實體厚度。在一或多個實施例中，防反射塗層之子層之至少一者可包括在以下範圍內之光學厚度：約2nm至約200nm、約10nm至約100nm或約15nm至約100nm。在一些實施例中，防反射塗層中之所有子層可各自具有在以下範圍內之光學厚度：約2nm至約200nm、約10nm至約100nm或約15nm至約100nm。在一些狀況下，防反射塗層之至少一個子層具有約50nm或更大之光學厚度。在一些狀況下，第一低RI子層之每一者具有在以下範圍內之光學厚度：約2nm至約200nm、約10nm至約100nm或約15nm至約100nm。在其他狀況下，第二高RI子層之每一者具有在以下範圍內之光學厚度：約2nm至約200nm、約10nm至約100nm或約15nm至約100nm。在其他狀況下，第三子層之每一者具有在以下範圍內之光學厚度：約2nm至約200nm、約10nm至約100nm或約15nm至約100nm。
在一或多個實施例中，防反射塗層具有約800nm或更小之實體厚度。防反射塗層可具有在以下範圍內之實體厚度：約10nm至約800nm、約50nm至約800nm、約100nm至約800nm、約150nm至約800nm、約200nm至約800nm、約10nm至約750nm、約10nm至約700nm、約10nm至約650nm、約10nm至約600nm、約10nm至約550nm、約10nm至約500nm、約10nm至約450nm、約10nm至約400nm、約10nm至約350nm、約10nm至約300nm、約50至約300及上述範圍之間的所有範圍及子範圍。
基板200可包括非晶形基板、結晶基板或其組合。基板200可由人造材料及/或天然存在的材料形成。在一些特定實施例中，基板200可確切地排除塑膠基板及/或金屬基板。在一或多個實施例中，基板展現在約1.45至約1.55範圍內之折射率。在特定實施例中，如使用至少5個、至少10個、至少15個或至少20個樣本的球對環(ball-on-ring)測試所量測，基板200可於一或多個相對主表面上之表面處展現0.5%或更大、0.6%或更大、0.7%或更大、0.8%或更大、0.9%或更大、1%或更大、1.1%或更大、1.2%或更大、1.3%或更大、1.4%或更大、1.5%或更大或甚至2%或更大之平均斷裂應變率。在特定實施例中，基板200可於其一或多個相對主表面上之表面處展現約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%或更大之平 均斷裂應變率。適合的基板110可展現在約30GPa至約120GPa範圍內之彈性模數(或楊氏模數)。
在一或多個實施例中，非晶形基板可包括玻璃，其可為強化或非強化的玻璃。適合玻璃之實例包括鈉鈣玻璃、鹼性鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃。在一些變體中，玻璃可不含氧化鋰。在一或多個替代實施例中，基板200可包括諸如玻璃陶瓷基板(其可為強化或非強化的)之結晶基板，或可包括諸如藍寶石的單晶結構。在一或多個特定實施例中，基板200包括非晶形基底(例如，玻璃)及結晶包層(例如，藍寶石層、多晶氧化鋁層及/或尖晶石(MgAl2O4)層)。
基板200可為實質上平面或片狀，儘管其他實施例可利用彎曲成形或以其他方式成形或雕刻的基板。基板200可為實質上光學清晰、透明且無光散射的。在此等實施例中，基板可在光學波長區間內展現約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%或更大之平均透射率。
另外或替代地，出於美學原因及/或功能性原因，基板200之實體厚度可隨其尺寸之一或多者而變化。例如，相較於基板200之較靠近中心的區域，基板200之邊緣可較厚。基板200之長度、寬度及實體厚度尺寸亦可根據製品100之應用或使用而變化。
基板200可使用各種不同的製程來提供。例如，在基板200包括諸如玻璃之非晶形基板的情況下，各種形成方法可包括浮製玻璃製程及諸如熔融拉製及狹槽拉製之下拉製程。
一旦形成，基板200可經強化來形成強化基板。如本文所使用，術語「強化基板」可指已經化學強化的基板，例如已經由將基板之表面中的較小離子交換成較大離子的離子交換而強化。然而，可利用此項技術中已知的其他強化方法來形成強化基板，該等方法諸如熱回火，或利用基板之數個部分之間的熱脹係數之不匹配來產生壓縮應力及中心張力區域。
在基板藉由離子交換製程來化學強化的情況下，基板之表面層中的離子由具有相同原子價或氧化態之較大離子置換--或由該等較大離子交換。離子交換製程典型地藉由將基板浸沒於含有較大離子的熔融鹽浴中來進行，該等較大離子欲與基板中之較小離子交換。熟習此項技術者將瞭解的是，用於離子交換製程之參數包括但不限於浴組成及溫度、浸沒時間、基板於(一或多個)鹽浴中之浸沒次數、多個鹽浴之使用、其他步驟(諸如，退火、洗滌)及類似參數，該等參數大體由基板之組成物及因強化操作而產生的基板之所要壓縮應力(compressive stress；CS)、壓縮應力層深度(或層深度)決定。舉例而言，含鹼金屬玻璃基板之離子交換可藉由浸沒於含有鹽的至少一個熔融浴中來達成，該鹽諸如但不限於較大鹼金 屬離子之硝酸鹽、硫酸鹽及氯化物。熔融鹽浴之溫度典型地在約380℃至多約450℃範圍內，而浸沒時間在約15分鐘至多約40小時範圍變化。然而，亦可使用與以上所述之彼等者不同的溫度及浸沒時間。
另外，其中將玻璃基板浸沒於多個離子交換浴中，同時在浸沒之間進行洗滌及/或退火步驟的離子交換製程之非限制性實例描述於以下者中：Douglas C.Allan等人2009年7月10日申請的名稱為「Glass with Compressive Surface for Consumer Applications」之美國專利申請案第12/500,650號，該美國專利申請案主張2008年7月11日申請的美國臨時專利申請案第61/079,995號之優先權，其中玻璃基板藉由在多個連續離子交換處理中浸沒於不同濃度之鹽浴中來強化；以及2012年11月20日頒與Christopher M.Lee等人的名稱為「Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass」之美國專利8,312,739，該美國專利主張2008年7月29日申請的美國臨時專利申請案第61/084,398號之優先權，其中玻璃基板藉由在用流出物離子稀釋的第一浴中之離子交換、接著浸沒於具有相比第一浴而言較小濃度的流出物離子之第二浴中來強化。美國專利申請案第12/500,650號及美國專利第8,312,739號之內容以全文引用方式併入本文。
藉由離子交換達成的化學強化之程度可基於中心張力(central tension；CT)、表面CS及層深度(depth of layer；DOL)之參數而量化。表面CS可於靠近表面處量測，或在強化玻璃內之各種深度處量測。最大CS值可包括在強化基板之表面處量測的CS(CSs)。對玻璃基板內相鄰壓縮應力層之內區域計算的CT可由CS、實體厚度t及DOL來計算。使用此項技術中已知的彼等手段量測CS及DOL。此等手段包括但不限於：使用市售儀器之表面應力量測(measurement of surface stress；FSM)，該等儀器諸如由Luceo Co.,Ltd.(日本東京)製造的FSM-6000或類似物，且量測CS及DOL之方法描述於以下者中：名稱為「用於化學強化平板玻璃之標準規範(Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass)」之ASTM 1422C-99，及ASTM 1279.19779「用於退火、熱強化及完全回火平板玻璃中邊緣及表面應力之非破壞性光彈性量測的標準試驗方法(Standard Test Method for Non-Destructive Photoelastic Measurement of Edge and Surface Stresses in Annealed,Heat-Strengthened,and Fully-Tempered Flat Glass)」，該等方法之內容以全文引用方式併入本文。表面應力量測依賴於應力光學係數(stress optical coefficient；SOC)之精確量測，該應力光學係數與玻璃基板之雙折射性相關。SOC轉而 係藉由此項技術中已知的彼等方法量測，該等方法諸如纖維及四點彎曲方法，兩者均描述於名稱為「用於量測玻璃應力-光學係數之標準試驗方法(Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient)」之ASTM標準C770-98(2008)中，其內容以全文引用方式併入本文中；以及體積圓柱(bulk cylinder)方法。CS與CT之間的關係藉由表達式(1)給出：CT=(CS˙DOL)/(t-2 DOL) (1)，其中t為玻璃製品之實體厚度(μm)。在本揭示內容之各部分中，CT及CS在本文中以百萬帕(MPa)來表達，實體厚度 t 係以微米(μm)或毫米(mm)來表達，且DOL係以微米(μm)來表達。
在一個實施例中，強化基板200可具有250MPa或更大、300MPa或更大，例如400MPa或更大、450MPa或更大、500MPa或更大、550MPa或更大、600MPa或更大、650MPa或更大、700MPa或更大、750MPa或更大，或800MPa或更大之表面CS。強化基板可具有10μm或更大、15μm或更大、20μm或更大(例如，25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm或更大)之DOL，及/或10MPa或更大、20MPa或更大、30MPa或更大、40MPa或更大(例如，42MPa、45MPa或50MPa或更大)但小於100MPa(例如，95MPa、90MPa、85MPa、80MPa、75MPa、 70MPa、65MPa、60MPa、55MPa或更小)之CT。在一或多個特定實施例中，強化基板具有以下一或多者：大於500MPa之表面CS、大於15μm之DOL以及大於18MPa之CT。
可用於基板中的示例性玻璃可包括鹼性鋁矽酸鹽玻璃組成物或鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃組成物，然而可涵蓋其他玻璃組成物。此等玻璃組成物能夠藉由離子交換製程化學強化。一種示例性玻璃組成物包含SiO2、B2O3及Na2O，其中(SiO2+B2O3)
Figure 104116507-A0101-12-0034-109
66莫耳%，且Na2O
Figure 104116507-A0101-12-0034-108
9莫耳%。在一實施例中，玻璃組成物包括至少6重量%氧化鋁。在另一實施例中，基板包括具有一或多種鹼土金屬氧化物之玻璃組成物，以使得鹼土金屬氧化物之含量為至少5重量%。在一些實施例中，適合玻璃組成物進一步包含K2O、MgO及CaO之至少一者。在特定實施例中，用於基板中的玻璃組成物可包含61-75莫耳% SiO2；7-15莫耳% Al2O3；0-12莫耳% B2O3；9-21莫耳% Na2O；0-4莫耳% K2O；0-7莫耳% MgO；以及0-3莫耳% CaO。
適用於基板之另一示例性玻璃組成物包含：60-70莫耳% SiO2；6-14莫耳% Al2O3；0-15莫耳% B2O3；0-15莫耳% Li2O；0-20莫耳% Na2O；0-10莫耳% K2O；0-8莫耳% MgO；0-10莫耳% CaO；0-5莫耳% ZrO2；0-1莫耳% SnO2；0-1莫耳% CeO2；小於50ppm As2O3；以及小於50ppm Sb2O3；其中12莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0035-111
(Li2O+Na2O+K2O)
Figure 104116507-A0101-12-0035-112
20莫耳%且0莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0035-110
(MgO+CaO)
Figure 104116507-A0101-12-0035-113
10莫耳%。
適用於基板之又一示例性玻璃組成物包含：63.5-66.5莫耳% SiO2；8-12莫耳% Al2O3；0-3莫耳% B2O3；0-5莫耳% Li2O；8-18莫耳% Na2O；0-5莫耳% K2O；1-7莫耳% MgO；0-2.5莫耳% CaO；0-3莫耳% ZrO2；0.05-0.25莫耳% SnO2；0.05-0.5莫耳% CeO2；小於50ppm As2O3；以及小於50ppm Sb2O3；其中14莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0035-114
(Li2O+Na2O+K2O)
Figure 104116507-A0101-12-0035-115
18莫耳%且2莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0035-116
(MgO+CaO)
Figure 104116507-A0101-12-0035-117
7莫耳%。
在特定實施例中，適用於基板的鹼性鋁矽酸鹽玻璃組成物包含氧化鋁、至少一種鹼金屬以及在一些實施例中大於50莫耳% SiO2，在其他實施例中至少58莫耳% SiO2，且在其他實施例中至少60莫耳% SiO2，其中比率
Figure 104116507-A0101-12-0035-1
，其中組分之比率係以莫耳%表達且改質劑為鹼金屬氧化物。在特定實施例中，此玻璃組成物包含：58-72莫耳% SiO2；9-17莫耳% Al2O3；2-12莫耳% B2O3；8-16莫耳% Na2O；以及0-4莫耳% K2O，其中比率
Figure 104116507-A0101-12-0035-106
在另一實施例中，基板可包括鹼性鋁矽酸鹽玻璃組成物，該組成物包含：64-68莫耳% SiO2；12-16莫耳% Na2O；8-12莫耳% Al2O3；0-3莫耳% B2O3； 2-5莫耳% K2O；4-6莫耳% MgO；以及0-5莫耳% CaO，其中：66莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0036-118
SiO2+B2O3+CaO
Figure 104116507-A0101-12-0036-119
69莫耳%；Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10莫耳%；5莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0036-120
MgO+CaO+SrO
Figure 104116507-A0101-12-0036-121
8莫耳%；(Na2O+B2O3)-Al2O3
Figure 104116507-A0101-12-0036-122
2莫耳%；2莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0036-123
Na2O-Al2O3
Figure 104116507-A0101-12-0036-124
6莫耳%；以及4莫耳%
Figure 104116507-A0101-12-0036-125
(Na2O+K2O)-Al2O3
Figure 104116507-A0101-12-0036-126
10莫耳%。
在替代實施例中，基板可包含鹼性鋁矽酸鹽玻璃組成物，該組成物包含：2莫耳%或更多之Al2O3及/或ZrO2，或4莫耳%或更多之Al2O3及/或ZrO2。
在基板200包括結晶基板的情況下，該基板可包括單晶，該單晶可包括Al2O3。此等單晶基板係稱為藍寶石。用於結晶基板之其他適合材料包括多晶氧化鋁層及/或尖晶石(MgAl2O4)。
視需要，結晶基板200可包括可為強化或非強化的玻璃陶瓷基板。適合玻璃陶瓷之實例可包括Li2O-Al2O3-SiO2系統(亦即，LAS-系統)玻璃陶瓷、MgO-Al2O3-SiO2系統(亦即，MAS-系統)玻璃陶瓷及/或包括優勢晶相的玻璃陶瓷，該優勢晶相包括β-石英固溶體、β-鋰輝石ss、堇青石以及二矽酸鋰。玻璃陶瓷基板可使用本文揭示的化學強化製程來強化。在一或多個實施例中，MAS-系統玻璃陶瓷基板可在Li2SO4熔融鹽中強化，藉以可發生2Li+與Mg2+之交換。
根據一或多個實施例的基板200可具有在約100μm至約5mm範圍變化之實體厚度。示例性基板200之實體厚度在約100μm至約500μm範圍變化(例如，100μm、200μm、300μm、400μm或500μm)。另一示例性基板200之實體厚度在約500μm至約1000μm範圍變化(例如，500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm)。基板200可具有大於約1mm(例如，約2mm、3mm、4mm或5mm)之實體厚度。在一或多個特定實施例中，基板200可具有2mm或更小或小於1mm之實體厚度。基板200可經酸拋光或以其他方式處理來移除或減少表面瑕疵之效應。
本文所述的製品可併入具有防反射塗層之其他塗層。例如，一或多個防刮塗層、抗指紋塗層、抗微生物塗層及其他此類功能性塗層可併入製品中。在其他實例中，一個以上的防反射塗層可與功能性塗層組合使用。例如，防反射塗層可存在於功能塗層之頂部上，以使得防反射塗層形成製品之頂塗層。在另一實例中，防反射塗層可存在於功能性塗層下方，且另一防反射塗層可存在於功能性塗層之頂部上。
防反射塗層及/或其他塗層可使用各種沉積方法來形成，該等沉積方法諸如真空沉積技術，例如化學氣相沉積(例如，電漿增強化學氣相沉積、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(例如，反應性或非反應性濺鍍或雷射 剝蝕)、熱蒸發或電子束蒸發及/或原子層沉積。防反射塗層之一或多個層可包括奈米孔隙或混合材料以提供特定折射率範圍或值。
實例
各種實施例將藉由以下實例進一步闡明。
實例1-10使用模型化來理解製品之反射光譜，在該等製品中，防反射塗層為初始的且包括表面缺陷。模型化係基於所收集的折射率資料，該等折射率資料來自可用於防反射塗層之各種材料的所形成的層，及強化鋁硼矽酸鹽(aluminoborosilicate；「ABS」)玻璃或藍寶石之基板。防反射塗層之層係藉由DC反應性濺鍍、反應性DC及射頻(radio frequency；RF)濺鍍及電子束蒸發形成於矽晶圓上。一些所形成的層包括SiO2、Nb2O5或Al2O3，且係於約50℃之溫度下，使用離子輔助，藉由自矽、鈮或鋁靶(分別地)的DC反應性濺鍍而沉積於矽晶圓上。以此方式形成的層以指示符「RS」指定。SiuAlvOxNy之層係在離子輔助下，使用藉由AJA-Industries供應的濺鍍沉積工具，藉由DC反應性濺鍍與RF疊加DC濺鍍組合而沉積於矽晶圓上。在沉積期間將晶圓加熱至200℃，且使用具有3吋直徑之矽靶及具有3吋直徑之鋁靶。所使用的反應性氣體包括氮及氧，且氬係用作惰性氣體。將RF功率在13.56Mhz下供應至矽靶，且將DC功率供應至鋁靶。所得SiuAlvOxNy層具有在550nm下約1.95之折射率， 及如本文所述使用Berkovitch壓頭於受測試的SiuAlvOxNy層之表面上量測的大於約15GPa之硬度。SiuAlvOxNy及AlOxNy材料獲沉積且具有極為相似的硬度及折射率分佈。因此，SiuAlvOxNy及AlOxNy材料可容易彼此互換。
使用光譜式橢圓偏光術量測光學膜及基板之所形成的層的折射率(隨波長而變的折射率)。表1-6包括所量測的折射率及分散曲線。隨後將由此量測的折射率用於計算模型化實例1-10之反射光譜。
Figure 104116507-A0101-12-0039-5
Figure 104116507-A0101-12-0040-3
Figure 104116507-A0101-12-0040-4
Figure 104116507-A0101-12-0041-6
Figure 104116507-A0101-12-0041-7
Figure 104116507-A0101-12-0042-8
Figure 104116507-A0101-12-0043-12
Figure 104116507-A0101-12-0043-14
Figure 104116507-A0101-12-0044-15
Figure 104116507-A0101-12-0044-16
Figure 104116507-A0101-12-0045-17
Figure 104116507-A0101-12-0045-18
Figure 104116507-A0101-12-0046-19
根據已知設計及根據本文所述的實施例之防反射塗層，使用由此獲得的折射率值來設計低對比結構。如將藉由實例所說明的，低對比防反射塗層展現：1)跨於寬範圍之波長寬度或跨於可見光譜及針對各種表面缺陷的低對比率，2)在具有表面缺陷之區域處的低絕對反射率R2，以及3)當相較於已知防反射塗層而言時，在不同入射照射角下、在不同施照體下，在具有表面缺陷之區域處的低色移。在實例中，使用D65施照體來計算相對於絕對白色(0,0)之色移。設計之反射率以浸沒狀態來模型化。如本文所使用，片語「浸沒狀態」包括藉由以下方式對平均反射率之量測：減去或以其他方式移除藉由製品於界面處產生的反射而非涉及防反射塗層之彼等反射。用於實例之表面缺陷條件如下：條件「A」=25nm之表面厚度移除；條件「B」=50nm之表面厚度移除；條件「C」=100nm之表面厚度移除；條件「D」=具有100nm之厚度的污染物之添加；條件「E」=具有500nm之厚度的污染物之添加；以及條件「F」=具有2000nm之厚度的污染物之添加。
模型化比較實例1及2
模型化實例1及2為具有與表7及8所示相同結構之製品。模型化實例1包括化學強化的鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃基板及安置於基板上之防反射塗層。模型化實例2包括藍寶石基板及安置於基板上之防反射塗層。防反射塗層材料及各層材料之厚度以佈置於防反射塗層中之次序提供於表7及8中。
Figure 104116507-A0305-02-0049-1
Figure 104116507-A0305-02-0049-2
Figure 104116507-A0101-12-0048-22
第5A-5C圖例示模型化比較實例1及2之經塗佈表面在初始條件下及模型化比較實例1及2之經塗佈表面在表面缺陷條件A、B及C的情況下、在正入射下的模型化反射率改變。如第5A圖所示，模型化比較實例1之經塗佈表面之反射率隨表面厚度移除增加而增加。確切言之，在初始條件下之反射率在可見光譜內約425nm至約650nm範圍內小於約0.5%，且在表面缺陷條件C之後的反射率在相同可見光譜範圍內、在100nm表面厚度移除情況下大於約10.5%，此為約10%絕對反射率之增加。因此，當相較於防反射塗層的不含表面缺陷之其餘部分而言時，表面缺陷之能見度增加。第5B圖例示在不同表面厚度的移除之後，模型化比較實例1之對比率。對比率在較大表面厚度經移除時顯著地增加，且在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到大於約15及大於約45之對比率值。第5C圖例示模型化比較實例2之對比率，且展示當使用藍寶石基板時，表面缺陷能見度甚至更突出(甚至處於低表面厚度時如此)。
第5D圖展示針對不同的表面厚度移除及改變入射照射角的情況下，就△a*b*而言的色彩之模型化改變。在約30nm至約70nm及約100nm至110nm範圍內之表面厚度移除下，△a*b*值在至多約60度之入 射照射角下超過6，且在至多約20度之入射照射角下可達到高達9。
模型化實例3
模型化實例3為具有如表9所示的結構之製品，且包括化學強化的ABS玻璃基板及安置於基板上之防反射塗層。防反射塗層材料及各層材料之厚度以佈置於防反射塗層中之次序提供於表9中。
Figure 104116507-A0101-12-0049-23
第6A圖例示在初始條件下及在表面缺陷條件A、B及C的情況下，模型化實例3之經塗佈表面在正入射下的模型化反射率改變。如第6A圖所示，反射率隨表面厚度移除增加而增加；然而，當相較於模型化比較實例1及2而言時，反射率之增加減少。在初始條件下，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內為約1.2%。反射率在相同可見光譜範圍內，在表面缺陷條件C(亦即，100nm表面厚度移除)之後增加至小於約8%，此為超過初始條件的6.8%絕對反射率之增加。當相較於模型化比較實例1及2而言時，包括至多100nm 表面厚度移除之表面缺陷之能見度將顯著地減少。第6B圖例示在不同表面厚度的移除之後，模型化實例3之對比率。即使當移除至多100nm之表面厚度時，仍在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到小於6之對比率值，此顯著地小於利用模型化比較實例1及2所觀察到的對比率。
第6C圖展示在不同表面厚度移除之後及改變入射照射角的情況下，模型化實例3之經塗佈表面的就△a*b*而言的色彩之模型化改變。在約10nm至約20m及約110nm至約130nm範圍內的表面厚度移除下，觀察到色彩之最大改變(或△a*b*之最高值)，在該等表面厚度移除下，在至多約60度之入射照射角下，△a*b*值在約4至約6範圍內。在所有其他入射照射角及表面厚度下，△a*b*值小於4。
模型化實例4
模型化實例4為具有如表10所示的結構之製品，且包括藍寶石基板及安置於基板上之防反射塗層。防反射塗層材料及各層材料之厚度以佈置於防反射塗層中之次序提供於表10中。
Figure 104116507-A0101-12-0050-24
Figure 104116507-A0305-02-0053-3
第7A圖例示在初始條件下及在表面缺陷條件A、B及C的情況下，模型化實例4之經塗佈表面在正入射下的模型化反射率改變。如第7A圖所示，反射率隨表面厚度移除增加而增加；然而，當相較於模型化比較實例1及2而言時，反射率之增加減少。在初始條件下，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內為約2.2%。在表面缺陷條件C(亦即，100nm之表面厚度的移除)之後，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內增加至小於約7%，且在可見光譜內約420nm至約700nm範圍內增加至小於約6%；以及在可見光譜內約450nm至約700nm範圍內增加至小於約5.5%。反射率之增加小於約4.8%絕對反射率，且在一些稍更窄的可見光譜範圍內，小於約3.3%絕對反射率。當相較於模型化比較實例1及2而言時，包括至多100nm表面厚度移除之表面缺陷之能見度將顯著地減少。第7B圖例示在不同表面厚度的移除之後，模型化實例4之對比率。即使當移除至多100nm之表面厚度時，仍在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到小於3之對比率值，此顯著地小於對於模型化比較實例1及2所觀察到的對比率。
第7C圖例示在初始條件下，在不同入射照射角下，模型化實例4之經塗佈表面的反射率之模型化改變。第7D圖展示在不同表面厚度移除之後並改變入射照 射角的情況下，模型化實例4之經塗佈表面的就△a*b*而言的色彩之模型化改變。在約10nm至30nm、約60nm至130nm及約120nm至約135nm範圍內的表面厚度移除下，觀察到色彩之最大改變(或△a*b*之最高值)，在該等表面厚度移除下，在至多約40度之入射照射角下，△a*b*值在約2.5至約4.5範圍內。在所有其他入射照射角及表面厚度下，△a*b*值小於2.5。
模型化實例5
模型化實例5為具有如表11所示的結構之製品，且包括化學強化的ABS玻璃基板及安置於基板上之防反射塗層。防反射塗層材料及各層材料之厚度以佈置於防反射塗層中之次序提供於表11中。
Figure 104116507-A0305-02-0054-4
第8A圖例示在初始條件下及在表面缺陷條件A、B及C的情況下，模型化實例5之經塗佈表面在正入射下的模型化反射率改變。如第8A圖所示，反射率隨表面厚度移除增加而增加；然而，當相較於模型化比較 實例1及2而言時，反射率之增加減少。在初始條件下，反射率在可見光譜內約450nm至約700nm範圍內為約1%。在表面缺陷條件C(亦即，100nm之表面厚度的移除)之後，反射率在可見光譜內約400nm至約700範圍內增加至小於約8.5%，且在可見光譜內約420nm至約700nm範圍內增加至小於約7.5%。反射率之增加小於約7.5%絕對反射率，且在一些稍更窄的可見光譜範圍內，小於約6.5%絕對反射率。當相較於模型化比較實例1及2而言時，包括至多100nm表面厚度移除之表面缺陷之能見度將顯著地減少。第8B圖例示在不同表面厚度的移除之後，模型化實例5之模型化對比率。即使當移除至多100nm之表面厚度時，仍在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到小於9之對比率值，此顯著地小於利針對模型化比較實例1及2所觀察到的對比率。
第8C圖例示在初始條件下，在不同入射照射角下，模型化實例5之經塗佈表面的反射率之模型化改變。第8D圖展示在不同表面厚度移除之後並改變入射照射角的情況下，模型化實例5之經塗佈表面的就△a*b*而言的色彩之模型化改變。在約10nm至30m、約60nm至80nm及約110nm至約120nm範圍內的表面厚度移除下，觀察到色彩之最大改變(或△a*b*之最高值)，在該等表面厚度移除下，在至多約60度之入射照 射角下，△a*b*值在約3至約4.5範圍內。在所有其他入射照射角及表面厚度下，△a*b*值小於3。
在不受理論束縛的情況下，防反射塗層之一或多個層之厚度可經調整以賦予某一色彩，或賦予自反射光譜之平坦度的有意偏離。例如，模型化實例5包括在正入射下自反射光譜之平坦度的有意偏離，從而在正入射下之反射中檢視時，賦予防反射塗層輕微藍色著色。此在一些應用中可為益處，例如，允許1)藉由製造層厚度之變化而產生反射色彩之較小變化；以及2)在斜視角下(諸如在60度下)，相對平坦的反射光譜，如第8C及8D圖所示。
在一或多個實施例中，在較大入射照射角(例如，大於約60度)下之光學效能可在一些狀況下藉由將其他層添加至防反射塗層而改良，從而允許低振盪波長帶延伸至近紅外線(IR)波長中，諸如延伸至800nm、900nm或甚至1000nm，如模型化實例5所示。此導致在高入射照射角下較小的振盪及較弱的色彩，因為大體製品之整個反射光譜在較高入射照射角下移位至較短波長。
模型化實例6
模型化實例6為具有如表12所示的結構之製品，且包括化學強化的ABS玻璃基板及兩個防反射塗層。一個防反射塗層包括防刮層(亦即，2000nm厚之AlOxNy層)且安置於基板上。第二防反射塗層安置於第 一防反射塗層上。用於兩個防反射塗層之材料及各層材料之厚度以佈置於製品中之次序提供於表12中。
Figure 104116507-A0101-12-0055-28
第9A圖例示在初始條件下及在表面缺陷條件A、B及C的情況下，模型化實例6之經塗佈表面在正入射下的模型化反射率改變。如第9A圖所示，反射率隨表面厚度移除增加而增加；然而，當相較於模型化比較實例1及2而言時，反射率之增加減少。在初始條件下，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內在約1.5%至2%範圍內。在表面缺陷條件C(亦即，100nm之表面厚度的移除)之後，反射率在相同可見光譜範圍內增加至小於約7%。反射率之增加小於約5.5%絕對反射率。當相較於模型化比較實例1及2而言時，包括至多100nm表面厚度移除之表面缺陷之能見度將顯著地減少。第9B圖例示在不同表面厚度的移除之後，模型化實 例6之對比率。即使當移除至多100nm之表面厚度時，仍在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到小於5之對比率值，此顯著地小於針對模型化比較實例1及2所觀察到的對比率。
第9C圖例示在初始條件下，在不同入射照射角下，模型化實例6之經塗佈表面的反射率之模型化改變。第9D圖例示在表面缺陷條件B之後，在不同入射照射角下，模型化實例6之經塗佈表面的反射率之改變。第9E圖展示第9D圖中所示的經塗佈表面之對比率。第9F圖展示針對不同的表面厚度移除並改變入射照射角的情況下，就△a*b*而言的色彩之模型化改變。在約10nm至30m、約60nm至80nm及約110nm至約120nm範圍內的表面厚度移除下，觀察到色彩之最大改變(或△a*b*之最高值)，在該等表面厚度移除下，在至多約60度之入射照射角下，△a*b*值在約2.5至約3.5範圍內。在所有其他入射照射角及表面厚度下，△a*b*值小於2.5。
模型化比較實例7
模型化比較實例7為具有如模型化比較實例1之結構的製品。第10A-10B圖例示在初始條件下及具有包括條件D、E及F之表面缺陷的情況下，模型化比較實例7之經塗佈表面的模型化反射率改變，其中污染物為指紋模擬介質。第10A圖展示在初始條件下及在不同表面缺陷條件之後，模型化比較實例7之經塗佈表面的反射 率。反射率隨污染物之厚度增加而增加。確切言之，在初始條件下之反射率在可見光譜內約425nm至約650nm範圍內小於約0.5%。在表面缺陷條件D之後的反射率在相同可見光譜範圍內大於約9%，且在表面缺陷條件E及F之後的反射率包括在可見光譜之較窄範圍內、具有與約12%絕對反射率一樣大的幅度之振盪，其中反射率最大值大於約12%。初始條件與表面缺陷D-F之間的反射率之增加係模型化為約11.5%或更大的絕對反射率。因此，當相較於防反射塗層的不含表面缺陷之剩餘部分而言時，表面缺陷之能見度顯著地增加。第10B圖例示針對表面缺陷條件D-F中每一者的第10A圖中所示的模型化結構之對比率。在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內，對比率光譜顯著地振盪且對條件D及E而言超過100。
模型化實例8
模型化實例8包括具有與模型化實例3相同結構之製品。
第11A圖例示在初始條件下及在表面缺陷條件D、E及F的情況下，模型化實例8之經塗佈表面在正入射下的模型化反射率改變。如第11A圖所示，反射率隨表面厚度移除增加而增加；然而，當相較於模型化比較實例7而言時，反射率之增加減少。在初始條件下，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內為約1.2%。在表面缺陷條件D之後，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內增加至小於約8%。在表面缺陷條件E之後，反射率在可見光譜內約450nm至約700nm範圍內增加至小於約8%。在表面缺陷條件F之後，反射率在可見光譜內約425nm至約675nm範圍內增加至小於約8.5%。反射率之增加小於約7.3%絕對反射率。當相較於模型化比較實例7而言時，包括至多2000nm之指紋模擬介質之添加的表面缺陷之能見度將顯著地減少。第11B圖例示在不同厚度之指紋模擬介質的添加之後，模型化實例8之對比率。即使當具有至多2000nm之厚度的指紋模擬介質存在於經塗佈表面上時，仍在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到小於7.5之對比率值，此顯著地小於針對模型化比較實例7所觀察到的對比率。
模型化實例9
模型化實例9包括具有與模型化實例4相同結構之製品。
第12A圖例示在初始條件下及表面缺陷條件D、E及F的情況下，模型化實例9之經塗佈表面在正入射下的模型化反射率改變。如第12A圖所示，反射率隨表面厚度移除增加而增加；然而，當相較於模型化比較實例7而言時，反射率之增加減少。在初始條件下，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內為約2.2%。在表面缺陷條件D之後，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內增加至小於約6%。在表面 缺陷條件E之後，反射率在可見光譜內約450nm至約700nm範圍內增加至小於約6%。在表面缺陷條件F之後，反射率在可見光譜內約450nm至約700nm範圍內增加至小於約6%。反射率之增加小於約3.8%絕對反射率。當相較於模型化比較實例7而言時，包括至多2000nm之指紋模擬介質之添加的表面缺陷之能見度將顯著地減少。第12B圖例示在不同厚度之指紋模擬介質的添加之後，模型化實例9之對比率。即使當具有至多2000nm之厚度的指紋模擬介質存在於經塗佈表面上時，仍在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到小於3.3之對比率值，此顯著地小於針對模型化比較實例7所觀察到的對比率。
模型化實例10
模型化實例10包括具有與模型化實例6相同結構之製品。第13A圖例示在初始條件下及在表面缺陷條件D、E及F的情況下，模型化實例10之經塗佈表面在正入射下的模型化反射率改變。如第13A圖所示，反射率隨污染物之厚度增加而增加；然而，當相較於模型化比較實例7而言時，反射率之增加減少。在初始條件下，反射率在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內在約1.5%至2%範圍內。在表面缺陷條件D及E之後，反射率在相同可見光譜範圍內增加至小於約7.5%。在表面缺陷條件F之後，反射率在相同可見光譜範圍內增加至小於約8%。反射率之增加小於約6.5%絕對反射率。當 相較於模型化比較實例7而言時，包括具有至多約2000nm之厚度的指紋模擬介質污染物之表面缺陷之能見度將顯著地減少。第13B圖例示在不同表面厚度的移除之後，模型化實例10之對比率。即使當具有至多2000nm之厚度的指紋模擬介質存在於經塗佈表面上時，仍在可見光譜內約400nm至約700nm範圍內觀察到小於5.5之對比率值，此顯著地小於針對模型化比較實例7所觀察到的對比率。
模型化實例11及12
實例11-12使用模型化來理解製品之反射光譜，在該等製品中，防反射塗層為初始的且包括表面缺陷。模型化係基於所收集的折射率資料，該等折射率資料來自可用於防反射塗層之各種材料的所形成的層，及ABS玻璃之基板。防反射塗層之層係藉由真空沉積來形成。一些所形成的層包括SiO2，及形成於不同厚度(例如，100nm及2000nm)處的AlOxNy。使用光譜式橢圓偏光術量測光學膜之所形成的層及基板的折射率(隨波長而變的折射率)。表13-15包括所量測的折射率及分散曲線。隨後將由此量測的折射率用於計算模型化實例11及12之反射光譜。
Figure 104116507-A0305-02-0062-5
Figure 104116507-A0101-12-0061-30
Figure 104116507-A0101-12-0062-31
Figure 104116507-A0101-12-0063-33
Figure 104116507-A0101-12-0064-34
Figure 104116507-A0101-12-0065-35
Figure 104116507-A0101-12-0066-36
Figure 104116507-A0101-12-0067-37
Figure 104116507-A0101-12-0068-38
Figure 104116507-A0101-12-0069-39
Figure 104116507-A0101-12-0070-40
Figure 104116507-A0101-12-0071-41
Figure 104116507-A0101-12-0072-42
Figure 104116507-A0101-12-0072-43
Figure 104116507-A0101-12-0073-44
Figure 104116507-A0101-12-0074-45
Figure 104116507-A0101-12-0075-46
Figure 104116507-A0101-12-0076-47
Figure 104116507-A0101-12-0077-48
Figure 104116507-A0101-12-0078-49
Figure 104116507-A0101-12-0079-50
Figure 104116507-A0101-12-0080-51
Figure 104116507-A0101-12-0081-52
Figure 104116507-A0101-12-0082-53
Figure 104116507-A0101-12-0083-54
Figure 104116507-A0101-12-0084-55
Figure 104116507-A0101-12-0085-56
Figure 104116507-A0101-12-0086-57
Figure 104116507-A0101-12-0087-58
Figure 104116507-A0101-12-0088-59
Figure 104116507-A0101-12-0089-60
Figure 104116507-A0101-12-0090-61
Figure 104116507-A0101-12-0091-62
Figure 104116507-A0101-12-0092-63
Figure 104116507-A0101-12-0093-64
Figure 104116507-A0101-12-0094-65
Figure 104116507-A0101-12-0095-66
模型化實例11為具有如表16所示的結構之製品，且包括化學強化的ABS玻璃基板及安置於基板上之防反射塗層。防反射塗層材料及各層材料之厚度以佈置於防反射塗層中之次序提供於表16中。
Figure 104116507-A0101-12-0095-67
第14A圖例示在初始條件下，在不同入射照射角下，模型化實例11之經塗佈表面的模型化反射率改變。第14B圖例示在10度觀察者(observer)下及在D65施照體及F2施照體下，經塗佈表面之反射的a*及b*色坐標。
模型化實例12為具有如表17所示的結構之製品，且包括化學強化的ABS玻璃基板及安置於基板上之防反射塗層。防反射塗層材料及各層材料之厚度以佈置於防反射塗層中之次序提供於表17中。
Figure 104116507-A0101-12-0096-68
第15A圖例示在初始條件下，在不同入射照射角下，模型化實例12之經塗佈表面的模型化反射率改變。第15B圖例示在10度觀察者下及在D65施照體及F2施照體下，經塗佈表面之反射的a*及b*色坐標。
如實例中所示，在評估包括表面厚度移除之表面缺陷的情況下，隨著表面厚度自0nm增加為至多約150nm，反射率趨向於增加且反射色彩亦連續地或準連續地改變，如圖式所示。在任何表面厚度移除下，未觀察到反射率、對比率或色移之不連續躍變。
在不受理論束縛的情況下，咸信根據一或多個實施例的具有指紋微滴之添加的表面缺陷之一些防反射塗層之較低絕對反射率(當相較於利用具有相同指紋殘餘物之習知防反射塗層所觀察到的較高反射率而言)可藉由以下來解釋：相較於指紋殘餘物與習知防反射塗層之間的界面而言，在指紋微滴與根據一或多個實施例的防反射塗層之間的界面處反射率較低，如第11A-B、12A-B13A-B圖所示。換言之，因為習知防反射塗層對空氣為更完美阻抗匹配的(perfectly impedance matched)，所以其對指紋油為較不完美阻抗匹配的。雖然根據一或多個實施例的防反射塗層可對空氣為較不完美阻抗匹配的，但該等防反射塗層可對指紋油為更完美阻抗匹配的，從而在該等防反射塗層及習知防反射塗層兩者與包括具有有限厚度(例如，約100nm至約2000nm)的安置於經塗佈表面上且由空氣包圍的指紋微滴之表面 缺陷組合時，該等防反射塗層相較於習知防反射塗層而言產生較低總反射率。
在不受理論束縛的情況下，本文所述的防反射塗層之一些實施例可在一些可見光波長下展現較高反射率；然而在系統層次(亦即，當與顯示裝置或電子裝置之其他元件組合時)，反射率之此種增加可顯著小於在組件層次(亦即，在不具有顯示裝置或電子裝置之其他元件之製品中)所呈現者。確切言之，在約0.5%至約3%範圍內之嵌埋表面反射在顯示器中為普遍的，甚至在具有直接黏合劑黏結覆蓋材料之彼等顯示器中亦如此。當與具有0.1%之反射率之習知防反射塗層組合時，具有約2%之嵌埋表面反射之顯示裝置將具有約2.1%之總反射率。因此，當與根據一或多個實施例的具有1.2%之反射率之防反射塗層組合時，相同顯示裝置將具有3.2%之總反射率。此差異為相對小的，且兩種塗層賦予比相同顯示系統在不具有任何防反射塗層情況下將具有的反射率(亦即，未塗佈玻璃展現約6%反射率，且未塗佈藍寶石展現約10%反射率)實質上低的反射率。
本文所述的防反射塗層設計可經調整以適應不同大小或具有各折射率之表面缺陷。例如，在不脫離本發明之精神上的情況下，可調整層之厚度。在一個實例中，防反射塗層可包括2000nm厚之防刮層；然而，此層可製成較薄的(例如，在約100nm至約2000nm範圍內)，同時仍提供對刮傷、磨耗或破壞事件之一些抵抗 力，該等事件潛在地包括掉落事件，諸如在製品掉落於諸如瀝青、水泥或砂紙之硬表面上時的情況。在其他實例中，防刮層可製成較厚的(例如，在約2000nm至約10000nm厚範圍內)。防反射塗層之頂層(在實例中包括SiO2)可具有變化厚度。在一個實施例中，厚度在約1nm至約200nm範圍內。頂部SiO2層亦可提供與安置於防反射塗層上之其他塗層的相容性，該等其他塗層諸如可藉由液相沉積或氣相沉積手段形成的基於矽烷的低摩擦塗層，包括氟矽烷層、烷基矽烷層、矽倍半氧烷層及類似層。
熟習此項技術者將明白的是，可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下做出各種修改及變化。
100‧‧‧製品
200‧‧‧基板
220‧‧‧基板表面
300‧‧‧防反射塗層
320‧‧‧經塗佈表面
340‧‧‧表面缺陷
%R1‧‧‧第一反射率
%R2‧‧‧第二反射率

Claims (10)

  1. 一種具有減少刮傷及指紋能見度的低對比防反射製品，其包含：一基板，其具有一基板表面；以及一防反射塗層，其安置於該基板表面上以形成一經塗佈表面，其中該經塗佈表面展現在該經塗佈表面處於一初始條件下時的一第一平均反射率，及在該防反射塗層之約20nm至約500nm之一表面厚度自該經塗佈表面的移除之後的一第二平均反射率，從而提供在可見光譜內在約0.5至約50範圍內之一對比率(該第二平均反射率：該第一平均反射率)，其中該防反射塗層具有大於該表面厚度之一厚度，且其中該反射率係於一CIE施照體下量測。
  2. 如請求項1所述之製品，其中該第一平均反射率在該可見光譜中約450nm至約650nm範圍內之至少一部分內、在約0.6%至約6%範圍內，且該第二平均厚度在該可見光譜內為約8%或更小。
  3. 如請求項1或請求項2所述之製品，其中該第一反射率及該第二反射率之至少一者包含在該可見光譜內約2%絕對反射率或更小之一平均振盪幅度。
  4. 如請求項1或請求項2所述之製品，其中該 第一反射率及該第二反射率之至少一者包含在該可見光譜內相對於一平均反射率值的小於20%之反射率振盪。
  5. 如請求項1或請求項2所述之製品，其中該製品展現以下任一者：當該表面厚度包含至多約25nm時，該第二平均反射率包含約6%或更小，且該經塗佈表面展現在該可見光譜內在約0.5至約10範圍內之一對比率(該第二平均反射率：該第一平均反射率)，當該表面厚度包含至多約50nm時，該第二平均反射率包含約8%或更小，且該經塗佈表面展現在該可見光譜內在約0.5至約20範圍內之一對比率(該第二平均反射率：該第一平均反射率)，且當該表面厚度包含至多約500nm時，該第二平均反射率包含約12%或更小，且該經塗佈表面展現在該可見光譜內在約0.5至約50範圍內之一對比率(該第二平均反射率：該第一平均反射率)。
  6. 如請求項1所述之製品，其中該施照體包含一D65施照體或一F2施照體。
  7. 一種具有減少刮傷及指紋能見度的低對比防反射製品，其包含：一基板，其具有一表面；以及 一防反射塗層，其安置於該表面上以形成一經塗佈表面，其中該製品之該經塗佈表面展現當該製品處於一初始條件下時、在一可見光譜內約450nm至約650nm範圍內、在約0.6%至約6.0%範圍內之一第一平均反射率，及當該經塗佈表面包含具有在約100nm至約2000nm範圍內之一厚度的一指紋模擬介質層時、在該可見光譜內約10%或更小之一第二平均反射率，其中該指紋模擬介質包含1.4-1.6之一折射率。
  8. 如請求項7所述之製品，其中該第二平均反射率：該第一平均反射率之比率為約20或更小，且該比率包含在該可見光譜內具有以絕對比率為單位的約10或更小之一平均振幅的振盪。
  9. 如請求項7或8所述之製品，其中該經塗佈表面包含該指紋模擬介質層及跨於該可見光譜的約8%絕對反射率或更小之一最大反射率值，且其中該經塗佈表面包含該指紋模擬介質層及包含跨於該可見光譜的約7.5%絕對反射率或更小之一最大振盪幅度的一反射率。
  10. 如請求項1或7所述之製品，其中該經塗佈表面展現當在該初始條件下、於該施照體下、使用在偏離正入射約0度至約75度範圍內之一入射照射 角量測時的一第一色坐標(a*1,b*1)，及在該防反射塗層的在約0.1nm至約140nm範圍內之該表面厚度自該經塗佈表面的移除之後、當於該施照體下使用該入該射照射角量測時的一第二色坐標(a*2,b*2)，且其中△a*b*為約6或更小。
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