TWI833788B - 具有薄且耐久之抗反射結構的無機氧化物物件 - Google Patents

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Abstract

一種物件，包括：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板具有對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構安置於該基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物中之一或多者及約50 nm至小於500 nm之一實體厚度。該物件展現在約100 nm之一壓痕深度處量測的8 GPa或更大之一硬度，或在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度範圍中量測的9 GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試量測。此外，該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。

Description

具有薄且耐久之抗反射結構的無機氧化物物件
相關申請案之交互参照
本申請案根據專利法主張2018年8月17日申請之美國臨時申請案第62/765,081號之優先權的權益，該申請案之內容為本案之基礎且以其全文引用之方式併入本文中。
本發明係關於具有薄且耐久之抗反射結構的無機氧化物物件和用於製造該等物件之方法，且更特別地，係關於具有薄的多層抗反射塗層之物件。
護罩物件常常用於保護電子產品內之裝置，提供用於輸入及/或顯示器及/或許多其他功能之使用者介面。此等產品包括行動裝置，例如智慧型電話、智慧型手錶、mp3播放器以及電腦平板。護罩物件亦包括建築物件、運輸物件(例如，用於汽車應用、火車、飛機、海輪等中的內部及外部顯示器及非顯示器物件)、用具物件，或可獲益於一定透明度、抗刮性、耐磨性或其組合之任何物件。自最大光透射率及最小反射率角度看，此等應用常常要求抗刮性及強光學效能特性。此外，對於一些蓋應用，在反射及/或透射上展現或察覺到之色彩並不隨著觀看角度變化而明顯地變化係有益的。在顯示器應用中，此係因為若反射或透射之色彩隨觀看角度變化至可察覺之程度，則產品之使用者將察覺顯示器之色彩或亮度之變化，該變化可減弱顯示器之感覺品質。在其他應用中，色彩之變化對裝置之美學外觀或其他功能態樣有負面影響。
此等顯示器及非顯示器物件常常用於具有封裝約束之應用中(例如，行動裝置)。特別地，此等應用中之許多應用可明顯地獲益於總厚度之減小，甚至幾個百分比之減小。另外，使用此等顯示器及非顯示器物件之應用中之許多應用獲益於低製造成本，例如，經由將原料成本最小化、將製程複雜性最小化及良率改良。可與現有顯示器及非顯示器物件相比的具有光學及機械性質效能屬性之較小封裝亦可服務減小製造成本之要求(例如，經由較少原料成本、經由抗反射結構中之層的數目之減小等)。
可藉由使用各種抗反射塗層來改良護罩物件之光學效能；然而，已知之抗反射塗層容易磨耗或磨損。此磨損可危害藉由抗反射塗層達成之任何光學效能改良。舉例而言，光學濾光片常常由多層塗層製成，該等多層塗層具有不同折射率且由光學透明之介電材料(例如，氧化物、氮化物及氟化物)製成。用於此等光學濾光片之典型氧化物中的大部分係寬帶隙材料，該等材料不具有例如硬度之必要機械性質，以用於行動裝置、建築物件、運輸物件或用具物件中。大部分氮化物及類鑽塗層可展現與經改良耐磨性關聯之硬度值，但此等材料對於此等應用未展現所要之透射率。
磨損傷害可包括自對立面對象(例如，手指)往復滑動接觸。另外，磨損傷害可產生熱，熱可使膜材料中之化學鍵降級且對護罩玻璃造成脫落及其他類型之傷害。由於常常在比導致刮擦之單一事件長的時間中經歷磨損傷害，但經歷磨損傷害的沉積之塗佈材料亦可氧化，氧化使塗層之耐用性進一步降級。
相應地，需要新的護罩物件及其製造方法，該等護罩物件耐磨，具有可接受或經改良之光學效能及較薄之光學結構。
根據本發明之一些實施例，提供一種物件，該物件包括：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板具有對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物中之一或多者及約50 nm至小於500 nm之一實體厚度。該物件展現在約100 nm之一壓痕深度處量測的8 GPa或更大之一硬度，或在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度範圍中量測的9 GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試(Berkovich Indenter Hardness Test)量測。此外，該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。
根據本發明之一些實施例，提供一種物件，該物件包括：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板具有對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含約50 nm至小於500 nm之一實體厚度及一第一低指數層在該第一主要表面上的複數個交替的高指數層及低指數層及一封蓋低指數層。每一層包含一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物中之一或多者。該等低指數層之折射率在該無機氧化物基板之一折射率的一範圍內，使得該等低指數層之該折射率小於約1.8，且該高指數層包含大於1.8之一折射率。該高指數層展現如藉由一伯克維奇壓頭硬度測試在安置於該無機氧化物基板上之一硬度測試堆疊上在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中量測的18 GPa或更大之一最大硬度，該硬度測試堆疊包含具有約2微米(微米或µm)之一實體厚度之該高指數層。此外，該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。
根據本發明之一些實施例，提供一種物件，該物件包括：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板具有對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含約50 nm至小於500 nm之一實體厚度及一第一低指數層在該第一主要表面上的複數個交替的高指數層及低指數層及一封蓋低指數層。每一層包含一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物中之一或多者。該等低指數層之折射率在該無機氧化物基板之一折射率的一範圍內，使得該等低指數層之該折射率小於約1.8，且該高指數層包含大於1.8之一折射率。該光學膜結構進一步包含按體積算30%或更多的該高指數層。此外，該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。
根據本發明之一些實施例，提供一種物件，該物件包括：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板具有對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含一第一低指數層在該基板之該第一主要表面上的複數個交替的高指數層及低指數層及一封蓋低指數層。該等低指數層之折射率在該無機氧化物基板之一折射率的一範圍內，使得該等低指數層之該折射率小於約1.8，且該高指數層具有大於1.8之一折射率。該物件展現在約100 nm之一壓痕深度處量測的8 GPa或更大之一硬度，或在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度範圍中量測的9 GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試量測。該光學膜結構進一步包含按體積算35%或更多的該高指數層。該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。該高指數層展現如藉由一伯克維奇壓頭硬度測試在安置於該無機氧化物基板上之一硬度測試堆疊上在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中量測的18 GPa或更大之一最大硬度，該硬度測試堆疊包含具有約2微米之一實體厚度之該高指數層。此外，該物件展現反射率的約-10至+2之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
額外特徵及優點將在隨後之詳細描述中闡述，且將部分地自描述對熟習此項技術者顯而易見或藉由實踐包括隨後之詳細描述、申請專利範圍以及附圖的如本文中所描述之實施例來認識。
將理解，先前一般描述及隨後之詳細描述均係例示性的，且意欲提供概述或框架以理解申請專利範圍之本質及特性。
包括附圖以提供進一步理解，且該等附圖併入說明書中且構成說明書之一部分。圖式圖解一或多個實施例，且與描述一起用於藉由實例來解釋本發明之原理及操作。將理解，本說明書中及圖式中所揭示之本發明之各種特徵可以任何及全部組合使用。藉由非限制性實例，本發明之各種特徵可根據以下實施例彼此組合。
在以下詳細描述中，出於解釋及非限制目的，闡述揭示特定細節之實例實施例以提供對本發明之各種原理的透徹理解。然而，在已具有本發明之益處的情況下，普通熟習此項技術者將容易瞭解，本發明可在不背離本文中所揭示之特定細節之其他實施例中實踐。此外，可省略對熟知裝置、方法及材料之描述，以便不模糊對本發明之各種原理之描述。最後，如適用，相似元件符號指代相似元件。
範圍在本文中可表述為自「約」一個特定值及/或至「約」另一特定值。如本文中所使用，術語「約」意味著量、大小、公式、參數以及其他量及特性並非且不必精確，而視需要可為近似值及/或更大或更小，從而反映熟習此項技術者已知的公差、轉換因數、捨入、量測誤差及類似者以及其他因數。當術語「約」用於描述範圍之值或端點時，本發明應理解為包括所提及之特定值或端點。無論說明書中之範圍之數值或端點是否引用「約」，範圍之數值或端點意欲包括兩個實施例：一個實施例藉由「約」修飾，且一個實施例未藉由「約」修飾。將進一步理解，範圍中之每一者的端點在與另一端點相關及獨立於另一端點兩者上意義重大。
如本文中所使用之術語「實質」、「實質上」及其變形意欲說明所描述之特徵等於或近似等於一值或描述。舉例而言，「實質上平面之」表面意欲指示平坦或近似平坦之表面。此外，「實質上」意欲指示兩個值相等或近似相等。在一些實施例中，「實質上」可指示在彼此約10%內、例如在彼此約5%內或在彼此約2%內之值。
如本文中所使用之方向術語-例如上、下、右、左、前、後、頂部、底部-係僅參考所畫之圖使用且不欲暗示絕對定向。
除非另有明確說明，否則絕不意圖將本文中所闡述之任何方法解釋為需要方法之步驟以特定次序執行。相應地，在方法請求項未實際列舉方法之步驟將遵循之次序，或在申請專利範圍或描述中未另外特定說明步驟應限於特定次序的情況下，在任何方面絕不意圖應推斷次序。此對用於解釋之任何可能的非表示基礎成立，包括：關於步驟或操作流之配置的邏輯問題；自文法組織或標點衍生之普通意義；說明書中所描述之實施例的數目或類型。
如本文中所使用，單數形式「一」及「該」包括複數參照，除非上下文另外清楚地指示。因此，例如，參考一「組件」包括實施例具有兩個或多個組件，除非上下文另外清楚地指示。
本發明之實施例係關於具有薄且耐久之抗反射結構的無機氧化物物件及其製造方法，且更特別地，係關於具有薄、多層抗反射塗層之物件，該等物件展現耐磨性、低反射性及無色透射及/或反射。此等物件之實施例擁有具有小於500 nm之總實體厚度的抗反射光學結構，同時保持與此等物件之期望應用(例如，作為顯示器裝置之蓋、外殼及基板、內部及外部汽車組件等)相關聯之硬度、耐磨性及光學性質。
參看第1圖，根據一或多個實施例之物件100可包括一基板110，及安置於該基板上之一抗反射塗層120 (在本文中亦被稱為「光學膜結構」)。基板110包括對置之主要表面112、114及對置之次要表面116、118。抗反射塗層120在第1圖中展示為安置於第一對置主要表面112上；然而，除了安置於第一對置主要表面112上之外或替代安置於第一對置主要表面112上，抗反射塗層120可安置於第二對置主要表面114及/或對置之次要表面中之一者或兩者上。抗反射塗層120形成一抗反射表面122。
抗反射塗層120包括至少一種材料之至少一個層。術語「層」可包括單一層或可包括一或多個子層。此等子層可彼此直接接觸。該等子層可由同一材料或兩種或多種不同之材料形成。在一或多個替代實施例中，此等子層可具有安置於此等子層之間的不同材料之介入層。在一或多個實施例中，層可包括一或多個連續且無中斷之層，及/或一或多個不連續且中斷之層(即，具有彼此鄰近地形成之不同材料之層)。可藉由離散沉積或連續沉積製程來形成層或子層。在一或多個實施例中，可僅使用連續沉積製程或替代地僅使用離散沉積製程來形成層。
如本文中所使用，術語「安置」包括塗佈、沉積及/或形成一材料至一表面上。如本文中所定義，沉積之材料可構成層。片語「安置於……上」包括形成一材料至一表面上以使得該材料與該表面接觸之例子，且亦包括在一表面上形成該材料且在該沉積之材料與該表面之間存在一或多種介入材料之例子。如本文中所定義，該(該等)介入材料可構成層。
根據一或多個實施例，根據鋁氧化物SCE測試，物件100之抗反射塗層120 (例如，如關於第1圖所示及所描述)之特性可在於耐磨性。如本文中所使用，「鋁氧化物SCE測試」係藉由使用由塔柏工業(Taber Industries)5750線性磨損試驗機提供動力之約1”衝程長度使樣本經受總重量為0.7 kg之商用800粒度鋁氧砂紙(10 mm x 10 mm)五十個(50)磨損週期而進行。接著根據鋁氧化物SCE測試，藉由根據一般熟習本發明之領域之技術者瞭解之原理自經受磨損試驗之樣本量測反射鏡面分量除外(specular component excluded; SCE)值來特性化耐磨性。更特別地，SCE係離開抗反射塗層120之表面的漫反射之量度，如使用具有6 mm直徑孔隙之柯尼卡美能達(Konica-Minolta) CM700D所量測。根據一些實施，物件100之抗反射塗層120可展現如自鋁氧化物SCE測試獲得的小於0.4%、小於0.2%、小於0.18%、小於0.16%或甚至小於0.08%之SCE值。相比而言，商用抗反射塗層(諸如六層Nb2 O5 /SiO2 多層塗層)具有大於0.6%之砂紙研磨後SCE值。磨損引起之損傷使表面粗糙度增大，從而引起漫反射(即，SCE值)之增加。較低SCE值指示較不嚴重之損傷，此指示經改良之耐磨性。
可根據硬度來描述抗反射塗層120及物件100，硬度係藉由伯克維奇壓頭硬度測試量測。此外，一般熟習此項技術者可認識的，抗反射塗層120及物件100之耐磨性可與此等元件之硬度相關。如本文中所使用，「伯克維奇壓頭硬度測試」包括藉由用鑽石伯克維奇壓頭壓住抗反射塗層及物件之表面來量測該表面上的材料之硬度。伯克維奇壓頭硬度測試包括用鑽石伯克維奇壓頭壓住物件100之抗反射表面122或抗反射塗層120之表面(或抗反射塗層中之該等層中的任何一或多個層之表面)以形成至在約50 nm至約1000 nm之範圍內之一壓痕深度(或抗反射塗層或層之整個厚度，無論哪一個厚度較小)的壓痕，及通常使用在以下各者中闡述之方法在沿著整個壓痕深度範圍之各種點處、沿著此壓痕深度之規定區段(例如，在約100 nm至約500 nm之深度範圍中)或在特定壓痕深度(例如，在100 nm之深度、在500 nm之深度等)處自此壓痕量測硬度：Oliver, W.C.及Pharr, G. M.之「用於使用負載及移位感測壓痕實驗判定硬度及彈性模數之改良技術(An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments)」 (J. Mater. Res.,1992年第7卷第6期，1564-1583)；及Oliver, W.C.及Pharr, G.M.之「藉由儀器壓痕量測硬度及彈性模數：對方法之理解及改進之進步(Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrument Indentation: Advances in Understanding and Refinements to Methodology)」(J. Mater. Res，2004年第19卷第1期，3-20)。此外，當在一壓痕深度範圍中(例如，在約100 nm至約500 nm之深度範圍中)量測硬度時，結果可報告為在規定範圍內之最大硬度，其中該最大硬度係選自在彼範圍內之每一深度處所進行之量測。如本文中所使用，「硬度」及「最大硬度」兩者係指如此量測之硬度值，而非硬度值之平均值。類似地，當在一壓痕深度處量測硬度時，針對彼特定壓痕深度給出自伯克維奇壓頭硬度測試獲得之硬度的值。
典型地，在比下層基板硬之塗層的奈米壓痕量測方法(諸如藉由使用伯克維奇壓頭)中，量測之硬度可看上去最初由於在淺壓痕深度處形成塑膠區帶而增大，接著增大且在較深壓痕深度處達到最大值或平台區。此後，由於下層基板之影響，硬度開始在更深之壓痕深度處減小。在利用具有與塗層相比增大之硬度之基板的情況下，可看到相同效應；然而，由於下層基板之影響，硬度在較深壓痕深度處增大。
可選擇壓痕深度範圍及在特定壓痕深度範圍處之硬度值以識別本文中所描述之光學膜結構及其層在無下層基板之影響的情況下之特定硬度回應。當利用伯克維奇壓頭量測光學膜結構(當安置於基板上時)之硬度時，材料之永久變形之區域(塑膠區帶)與材料之硬度相關聯。在壓低期間，彈性應力場延伸超過永久變形之此區域。隨著壓痕深度增加，表觀硬度及模數受應力場與下層基板之相互作用影響。基板對硬度之影響在較深壓痕深度(即，通常在大於光學膜結構或層厚度之約10%的深度)處出現。此外，又一併發作用係硬度回應利用特定之最小負載以在壓痕製程期間發展完全塑性。在彼特定之最小負載之前，硬度展示整體上增大之趨勢。
在小壓痕深度(其亦可特性化為小負載) (例如，至多約50 nm)處，材料之表觀硬度看上去相對於壓痕深度急劇增大。此小壓痕深度區間不表示硬度之真正度量；而實情為，此小壓痕深度區間反映前述塑膠區帶之發展，此與壓頭之有限曲率半徑相關。在中間壓痕深度處，表觀硬度接近最大位準。在較深壓痕深度處，基板之影響隨著壓痕深度增大而變得更明顯。一旦壓痕深度超過光學膜結構厚度或層厚度之約30%，硬度即可開始急劇下降。
如上所述，舉例而言，在確保自伯克維奇壓頭硬度測試獲得的塗層120及物件100之硬度及最大硬度值指示此等元件而非被基板110過度影響時，一般熟習此項技術者可考慮各種測試相關之考量。此外，一般熟習此項技術者亦可認識到，本發明之實施例令人意外地表明與抗反射塗層120相關聯之高硬度值，即使塗層120之相對低厚度(即，> 500 nm)。實際上，如下文在隨後章節中詳述之實例證明，抗反射塗層內之高折射率(refractive index; RI)層130B之硬度(參見例如第2A圖及第2B圖)可明顯地影響抗反射塗層120及物件100之總硬度及最大硬度，即使與此等層相關聯之相對低厚度值。此情況令人意外，此係因為詳述量測之硬度如何受例如抗反射塗層120之塗層的厚度直接影響的上述測試相關考量。一般而言，隨著塗層(在較厚基板上方)之厚度減小且隨著塗層中之較硬材料(例如，與在具有較低硬度之塗層內之其他層相比)之體積減小，將期望塗層之量測到的硬度之趨勢朝向下層基板之硬度。儘管如此，包括抗反射塗層120 (且亦藉由下文詳細地概述之實例例示)的本發明之物件100令人意外地展現與下層基板相比明顯較高的硬度值，因此表明塗層厚度(> 500 nm)之獨特組合、較高硬度材料之體積分數及光學性質。
在一些實施例中，物件100之抗反射塗層120可展現如在抗反射表面122上藉由伯克維奇壓頭硬度測試在約100 nm之一壓痕深度處量測的大於約8 GPa之硬度。抗反射塗層120可展現藉由伯克維奇壓頭硬度測試在約100 nm之一壓痕深度處量測的約8 GPa或更大、約9 GPa或更大、約10 GPa或更大、約11 GPa或更大、約12 GPa或更大、約13 GPa或更大、約14 GPa或更大或約15 GPa或更大之硬度。如本文中所描述，包括抗反射塗層120及任何額外塗層之物件100可展現如在抗反射表面122上藉由伯克維奇壓頭硬度測試在約100 nm之一壓痕深度處量測的約8 GPa或更大、約10 GPa或更大或約12 GPa或更大之硬度。此等量測之硬度值可藉由抗反射塗層120及/或物件100在約50 nm或更大或約100 nm或更大(例如，約100 nm至約300 nm、約100 nm至約400 nm、約100 nm至約500 nm、約100 nm至約600 nm、約200 nm至約300 nm、約200 nm至約400 nm、約200 nm至約500 nm或約200 nm至約600 nm)之一壓痕深度中展現。類似地，藉由伯克維奇壓頭硬度測試量測的約8 GPa或更大、約9 GPa或更大、約10 GPa或更大、約11 GPa或更大、約12 GPa或更大、約13 GPa或更大、約14 GPa或更大或約15 GPa或更大之最大硬度值可藉由該抗反射塗層及/或該物件在約50 nm或更大或約100 nm或更大(例如，約100 nm至約300 nm、約100 nm至約400 nm、約100 nm至約500 nm、約100 nm至約600 nm、約200 nm至約300 nm、約200 nm至約400 nm、約200 nm至約500 nm或約200 nm至約600 nm)之一壓痕深度中展現。
抗反射塗層120自身可具有由材料製成之至少一個層，該材料具有如藉由伯克維奇壓頭硬度測試在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中量測的約18 GPa或更大、約19 GPa或更大、約20 GPa或更大、約21 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或更大以及其間的所有硬度值之一最大硬度(如在此層之表面上量測的，該表面例如第2A圖之第二高RI層130B之表面)。此等量測係對安置於基板110上的包含具有約2微米之一實體厚度的抗反射塗層120之指定層之一硬度測試堆疊進行，以將先前所描述的厚度相關硬度量測影響減至最少。如藉由伯克維奇壓頭硬度測試在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中所量測的，此層之最大硬度可在約18 GPa至約26 GPa之範圍內。此等最大硬度值可藉由至少一個層(例如，該(該等)高RI層130B，如第2A圖所示)之材料在約50 nm或更大或100 nm或更大(例如，約100 nm至約300 nm、約100 nm至約400 nm、約100 nm至約500 nm、約100 nm至約600 nm、約200 nm至約300 nm、約200 nm至約400 nm、約200 nm至約500 nm或約200 nm至約600 nm)之一壓痕深度中展現。在一或多個實施例中，物件100展現大於基板之硬度的硬度(該硬度可在抗反射表面之對置表面上量測)。類似地，硬度值可藉由至少一個層(例如，該(該等)高RI層130B，如第2A圖所示)之材料在約50 nm或更大或約100 nm或更大(例如，約100 nm至約300 nm、約100 nm至約400 nm、約100 nm至約500 nm、約100 nm至約600 nm、約200 nm至約300 nm、約200 nm至約400 nm、約200 nm至約500 nm或約200 nm至約600 nm)之一壓痕深度中展現。另外，在該等量測之壓痕深度範圍中的特定壓痕深度處(例如，在100 nm、200 nm等處)亦可觀測到與至少一個層(例如，該(該等)高RI層130B)相關聯之此等硬度及/或最大硬度值。
來自抗反射塗層120與空氣之間的界面及來自抗反射塗層120與基板110之間的界面之反射波之間的光學干涉可引起在物件100中產生明顯色彩之光譜反射率及/或透射率振盪。如本文中所使用，術語「透射率」係定義為在給定波長範圍內的透射穿過一材料(例如，物件、基板或光學膜，或其部分)之入射光學功率的百分比。術語「反射率」類似地定義為在給定波長範圍內的自一材料(例如，物件、基板或光學膜，或其部分)反射之入射光學功率的百分比。在一或多個實施例中，透射率及反射率之特性化的光譜解析度小於5 nm或0.02 eV。色彩在反射中可更明顯。關於視角的反射之角色移歸因於關於入射照明角的光譜反射率振盪之偏移。關於視角的透射之角色移亦歸因於關於入射照明角的光譜透射率振盪之相同偏移。觀測到的關於入射照明角之色彩及角色移常常使裝置使用者分心或令人討厭，特別在具有清晰光譜特徵之照明下，例如在螢光燈照明及某種LED照明下。透射之角色移亦可在反射之角色移中起作用，反之亦然。透射及/或反射之角色移中之因素亦可包括由視角引起之角色移，或遠離可由藉由特定照明體或測試系統定義之材料吸收(稍微獨立於角度)造成的特定白點之色移。
可根據振幅來描述該等振盪。如本文中所使用，術語「振幅」包括反射率或透射率之峰至谷變化。片語「平均振幅」包括在光學波長區間內求平均的反射率或透射率之峰至谷變化。如本文中所使用，「光學波長區間」包括約400 nm至約800 nm (且更特別地，約450 nm至約650 nm)之波長範圍。根據一些實施例，該光學波長範圍進一步包括800 nm至1000 nm之紅外線光譜。
根據當在不同照明體下以相對於垂直入射之變化入射照明角觀看時的無色性及/或較小角色移，本發明之實施例包括一抗反射塗層(例如，抗反射塗層120或光學膜結構120)以提供經改良之光學效能。
本發明之一個態樣係關於即使在照明體下以不同入射照明角觀看時亦展現反射及/或透射之無色的物件。在一或多個實施例中，該物件展現在參考照明角與任何入射照明角之間的在本文中所提供之範圍內的約5或更小或約2或更小之反射及/或透射之角色移。如本文中所使用，片語「色移」(角或參考點)係指根據國際照明委員會(International Commission on Illumination; CIE) L*、a*、b*比色系統的反射率及/或透射率之a*及b*兩者之變化。應理解，除非另有說明，否則本文中所描述之物件之L*座標在任何角或參考點處相同且不影響色移。舉例而言，角色移可使用以下等式(1)來判定： 其中a*1 及b*1 表示當以參考照明角(其可包括垂直入射)觀看時的物件之a*及b*座標，且a*2 及b*2 表示當以入射照明角觀看時的物件之a*及b*座標，限制條件為入射照明角不同於參考照明角，且在一些情況下與參考照明角相差約1度或更大、2度或更大、約5度或更大、約10度或更大、約15度或更大或約20度或更大。在一些例子中，約10或更小(例如，5或更小、4或更小、3或更小，或2或更小)的反射及/或透射之角色移係藉由當在照明體下以相對於參考照明角之各種入射照明角觀看時的物件展現。在一些例子中，反射及/或透射之角色移為約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，角色移可為約0。照明體可包括如藉由CIE判定之標準照明體，包括A照明體(表示鎢絲照明)、B照明體(日光模擬照明體)、C照明體(日光模擬照明體)、D系列照明體(表示自然日光)以及F系列照明體(表示各種類型之螢光照明)。在特定實例中，在CIE F2、F10、F11、F12或D65照明體下或更特別地在CIE F2照明體下，該等物件展示當以相對於參考照明角之入射照明角觀看時的約2或更小的反射及/或透射之角色移。
參考照明角可包括垂直入射(即，0度)，或相對於垂直入射5度、相對於垂直入射10度、相對於垂直入射15度、相對於垂直入射20度、相對於垂直入射25度、相對於垂直入射30度、相對於垂直入射35度、相對於垂直入射40度、相對於垂直入射50度、相對於垂直入射55度或相對於垂直入射60度，限制條件為參考照明角之間的差及入射照明角與參考照明角之間的差為約1度或更大、2度或更大、約5度或更大、約10度或更大、約15度或更大或約20度或更大。相對於參考照明角，入射照明角可在以下各者之範圍內：偏離垂直入射約5度至約80度、約5度至約75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，以及在該等範圍之間的所有範圍及子範圍。當參考照明角係垂直入射時，該物件可以及沿著在約2度至約80度或約5度至約80度或約10度至約80度或約15度至約80度或約20度至約80度之範圍內之所有入射照明角展現本文中所描述的反射及/或透射之角色移。在一些實施例中，當入射照明角與參考照明角之間的差為約1度或更大、2度或更大、約5度或更大、約10度或更大、約15度或更大或約20度或更大時，該物件可以及沿著在約2度至約80度或約5度至約80度或約10度至約80度或約15度至約80度或約20度至約80度之範圍內之所有入射照明角展現本文中所描述的反射及/或透射之角色移。在一個實例中，該物件可以偏離等於垂直入射之參考照明角在約2度至約60度、約5度至約60度或約10度至約60度之範圍內的任何入射照明角展現2或更小的反射及/或透射之角色移。在其他實例中，當參考照明角為10度且入射照明角為偏離參考照明角在約12度至約60度、約15度至約60度或約20度至約60度之範圍內之任何角度時，該物件可展現2或更小的反射及/或透射之角色移。
在一些實施例中，可在參考照明角(例如，垂直入射)與在約20度至約80度之範圍內之入射照明角之間的所有角度下量測角色移。換言之，角色移可以在約0度至約20度、約0度至約30度、約0度至約40度、約0度至約50度、約0度至約60度或約0度至約80度之範圍內的所有角度量測且可小於約5或小於約2。
在一或多個實施例中，物件100在反射及/或透射中展現CIE L*、a*、b*比色系統中之色彩，使得在一照明體下(該照明體可包括如藉由CIE判定之標準照明體，包括A照明體(表示鎢絲照明)、B照明體(日光模擬照明體)、C照明體(日光模擬照明體)、D系列照明體(表示自然日光)以及F系列照明體(表示各種類型之螢光照明)，透射色彩或反射座標與參考點之間的距離或參考點色移小於約5或小於約2。在特定實例中，在CIE F2、F10、F11、F12或D65照明體下或更特別地在CIE F2照明體下，該等物件展現當以相對於參考照明角之入射照明角觀看時的約2或更小的反射及/或透射之色移。換言之，該物件可展現在抗反射表面122處量測的具有相對於參考點之小於約2之參考點色移的透射色彩(或透射色彩座標)及/或反射色彩(或反射色彩座標)，如本文中所定義。除非另有說明，透射色彩或透射色彩座標係在物件之兩個表面上、包括在抗反射表面122及物件的對置裸表面(即，114)處量測。除非另有說明，否則反射色彩或反射色彩座標係在物件之抗反射表面122上量測。
在一或多個實施例中，參考點可為基板的在CIE L*、a*、b*比色系統中之原點(0, 0) (或色彩座標a* = 0，b* = 0)、色彩座標(a* = -2，b* = -2)或透射或反射色彩座標。應理解，除非另有說明，否則本文中所描述之該等物件之L*座標與該參考點相同且不影響色移。在物件之參考點色移係參考基板定義的情況下，將物件之透射色彩座標與基板之透射色彩座標進行比較，且將物件之反射色彩座標與基板之反射色彩座標進行比較。
在一或多個特定實施例中，透射色彩及/或反射色彩之參考點色移可小於1或甚至小於0.5。在一或多個特定實施例中，透射色彩及/或反射色彩之參考點色移可為1.8、1.6、1.4、1.2、0.8、0.6、0.4、0.2、0，以及在該等範圍之間的所有範圍及子範圍。在參考點為色彩座標a*=0、b*=0之情況下，參考點色移係藉由等式(2)計算： 其中參考點係色彩座標a*=-2、b*=-2，參考點色移係藉由等式(3)計算： 其中參考點係基板之色彩座標，參考點色移係藉由等式(4)計算：
在一些實施例中，物件100可展現透射色彩(或透射色彩座標)及反射色彩(或反射色彩座標s)，使得當參考點係基板之色彩座標-色彩座標a* = 0、b* = 0及色彩座標a* = -2、b* = -2中之任一者時，參考點色移小於2。
在一些實施例中，在CIE L*、a*、b*比色系統中，在近垂直入射角下(即，在約0度下，或在法線之10度內)，物件100可展現反射率的在約-10至約+2、約-7至約0、約-6至約-1、約-6至約0或約-4至約0之範圍內之一b*值(如僅在抗反射表面122處量測)。在其他實施中，在在約0至約60度 (或約0度至約40度或約0度至約30度)之範圍內的所有入射照明角下，在CIE L*、a*、b*比色系統中，物件100可展現反射率的在約-10至約+10、約-8至約+8或約-5至約+5之範圍內之一b*值(如僅在抗反射表面122處量測)。
在一些實施例中，在CIE L*、a*、b*比色系統中在近垂直入射角下(即，在約0度下，或在法線之10度內)，物件100可展現透射率的在約-2至約2、約-1至約2、約-0.5至約2、約0至約2、約0至約1、約-2至約0.5、約-2至約1、約-1至約1或約0至約0.5之範圍內之一b*值(如在抗反射表面及物件的對置之裸表面處量測的)。在其他實施中，對於在約0至約60度 (或約0度至約40度，或約0度至約30度)之範圍內的所有入射照明角，在CIE L*、a*、b*比色系統中，該物件可展現透射率的在約-2至約2、約-1至約2、約-0.5至約2、約0至約2、約0至約1、約-2至約0.5、約-2至約1、約-1至約1或約0至約0.5之範圍內之一b*值。
在一些實施例中，在CIE L*、a*、b*比色系統中在近垂直入射角下(即，在約0度下，或在法線之10度內)，物件100可展現透射率的在約-2至約2、約-1至約2、約-0.5至約2、約0至約2、約0至約1、約-2至約0.5、約-2至約1、約-1至約1或約0至約0.5之範圍內之一a*值(如在抗反射表面及物件的對置之裸表面處所量測)。在其他實施中，對於在約0至約60度 (或約0度至約40度，或約0度至約30度)之範圍內的所有入射照明角，在CIE L*、a*、b*比色系統中，該物件可展現透射率的在約-2至約2、約-1至約2、約-0.5至約2、約0至約2、約0至約1、約-2至約0.5、約-2至約1、約-1至約1或約0至約0.5之範圍內之一a*值。
在一些實施例中，在照明體D65、A及F2下，在處於約0度至約60度之範圍內之入射照明角下，物件100展現透射率的在約-1.5至約1.5 (例如，-1.5至-1.2、-1.5至-1、-1.2至1.2、-1至1、-1至0.5或-1至0)之範圍內之a*值及/或b*值(在抗反射表面及對置之裸表面處)。
在一些實施例中，在CIE L*、a*、b*比色系統中，在近垂直入射角下(即，在約0度下，或在法線之10度內)，物件100展現反射率的在約-10至約+5、-5至約+5 (例如，-4.5至+4.5、-4.5至+1.5、-3至0、-2.5至-0.25)或約-4至+4之範圍內之一a*值(僅在抗反射表面處)。在其他實施例中，在CIE L*、a*、b*比色系統中，在處於約0度至約60度之範圍內之入射照明角下，物件100展現反射率的在約-5至約+15 (例如，-4.5至+14)或約-3至+13之範圍內之一a*值(僅在抗反射表面處)。
一或多個實施例之物件100或一或多個物件之抗反射表面122在處於約400 nm至約800 nm之範圍內的光學波長區間上可展現約94%或更大(例如，約94%或更大、約95%或更大、約96%或更大、約96.5%或更大、約97%或更大、約97.5%或更大、約98%或更大、約98.5%或更大或約99%或更大)的光平均光透射率。在一些實施例中，物件100或一或多個物件之抗反射表面122在處於約400 nm至約800 nm之範圍內的光學波長區間上可展現約2%或更小(例如，約1.5%或更小、約1%或更小、約0.75%或更小、約0.5%或更小或約0.25%或更小)之平均光反射率。在整個光學波長區間上或在光學波長區間之選定範圍(例如，在光學波長區間內之100 nm波長範圍、150 nm波長範圍、200 nm波長範圍、250 nm波長範圍、280 nm波長範圍或300 nm波長範圍)上觀測到此等光透射率及光反射率值。在一些實施例中，此等光反射率及透射率值可為總反射率或總透射率(考慮到抗反射表面122及對置之主要表面114兩者上之反射率或透射率)。除非另有規定，否則平均反射率或透射率係在0度之入射照明角下量測(然而，此等量測可在45度或60度之入射照明角下提供)。
一或多個實施例之物件100或一或多個物件之抗反射表面122在約800 nm至約1000 nm、約900 nm至1000 nm或930 nm至950 nm之紅外線光譜中的光學波長區間中可展現約87%或更大(例如，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、約92%或更大、約93%或更大、約94%或更大或約95%或更大)之平均光透射率。在此等實施例中，物件100或一或多個物件之抗反射表面122在處於約400 nm至約800 nm之範圍內的光學波長區間上可展現約2%或更小、約1%或更小或約0.5%或更小(例如，約1.5%或更小、約1%或更小、約0.75%或更小、約0.5%或更小或約0.25%或更小)之平均光反射率。在整個光學波長區間上或在光學波長區間之選定範圍(例如，在光學波長區間內之100 nm波長範圍、150 nm波長範圍、200 nm波長範圍、250 nm波長範圍、280 nm波長範圍或300 nm波長範圍)上可觀測到此等光透射率及光反射率值。在此等實施例中之一些中，光反射率及透射率值可為總反射率或總透射率(考慮到抗反射表面122及對置之主要表面114兩者上之反射率或透射率)。除非另有規定，否則此等實施例之平均反射率或透射率係在0度之入射照明角下量測(然而，此等量測可在45度或60度之入射照明角下提供)。
在一些實施例中，一或多個實施例之物件100或一或多個物件之抗反射表面122在光學波長區間上可展現約1%或更小、約0.9%或更小、約0.8%或更小、約0.7%或更小、約0.6%或更小、約0.5%或更小、約0.4%或更小、約0.3%或更小或約0.2%或更小之可見光平均反射率。此等光平均反射率值可在在約0°至約20°、約0°至約40°或約0°至約60°之範圍內的入射照明角下展現。如本文中所使用，「光平均反射率」藉由根據人眼之敏感度相對於波長光譜對反射率加權來模仿人眼之回應。根據例如CIE色彩空間約定之已知約定，光平均反射率亦可定義為反射光之輝度或三刺激Y值。光平均反射率在等式(5)中定義為光譜反射率R (λ )乘以照明體光譜I (λ )及與眼睛之光譜回應相關的CIE之色匹配函數(λ )：
在一些實施例中，一或多個物件之抗反射表面122 (即，當僅經由單面量測來量測抗反射表面122時)可展現約2%或更小、約1.8%或更小、約1.5%或更小、約1.2%或更小、約1%或更小、約0.9%或更小、約0.7%或更小、約0.5%或更小、約0.45%或更小、約0.4%或更小、約0.35%或更小、約0.3%或更小、約0.25%或更小或約0.2%或更小之可見光平均反射率。在如本發明中所描述的此等「單面」量測中，藉由將此表面耦合至指數匹配吸收體來移除來自第二主要表面(例如，第1圖所示之表面114)之反射。在一些情況下，當使用D65照明在約5度至約60度之整個入射照明角範圍中(在參考照明角為垂直入射之情況下)同時展現小於約5.0、小於約4.0、小於約3.0、小於約2.0、小於約1.5或小於約1.25之最大反射色移時，該等可見光平均反射率範圍展現。此等最大反射色移值表示自在相對於垂直入射約5度至約60度之任何角度下量測的最高色點值減去在同一範圍內之任何角度下量測的最低色點值。該等值可表示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*值及b*值兩者之最大變化，或量V((a*最高 -a*最低 )2+(b*最高 -b*最低 )2)之最大變化。
基板
基板110可包括一無機氧化物材料，且可包括非晶基板、晶體基板或其組合。在一或多個實施例中，基板展現在約1.45至約1.55之範圍內之折射率，例如，1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55，以及在其間之所有折射率。
合適之基板110可展現在約30 GPa至約120 GPa之範圍內的一彈性模數(或楊氏模數)。在一些例子中，該基板之彈性模數可在以下各者之範圍內：約30 GPa至約110 GPa、約30 GPa至約100 GPa、約30 GPa至約90 GPa、約30 GPa至約80 GPa、約30 GPa至約70 GPa、約40 GPa至約120 GPa、約50 GPa至約120 GPa、約60 GPa至約120 GPa、約70 GPa至約120 GPa, 以及在該等範圍之間的所有範圍及子範圍。如本發明中所列舉的基板本身之楊氏模數值係指如藉由一般類型之共振超音波分光術技術量測的值，該技術在題為「用於金屬及非金屬部件中之缺陷檢測的共振超音波分光術之標準指南(Standard Guide for Resonant Ultrasound Spectroscopy for Defect Detection in Both Metallic and Non-metallic Parts)」之ASTM E2001-13中闡述。
在一或多個實施例中，非晶基板可包括玻璃，玻璃可為強化的或非強化的。合適玻璃之實例包括鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃。在一些變形中，玻璃可不含氧化鋰。在一或多個替代實施例中，基板110可包括晶體基板，例如玻璃-陶瓷或陶瓷基板(該等基板可為強化的或非強化的)，或可包括單晶體結構，例如藍寶石。在一或多個特定實施例中，基板110包括一非晶基底(例如，玻璃)及一晶體包層(例如，藍寶石層、多晶鋁氧層及/或或尖晶石(MgAl2 O4 )層)。
基板110可為實質上平面或片狀的，儘管其他實施例可利用彎曲或其他形狀或經雕刻之基板。基板110可為實質上光學清透、透明的且沒有光散射。在此等實施例中，基板在光學波長區間上可展現約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%或更大之平均光透射。在一或多個替代實施例中，基板110可為不透明的，或在光學波長區間上展現小於約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%之平均光透射。在一些實施例中，此等光反射率及透射率值可為總反射率或總透射率(考慮到基板之兩個主要表面上之反射率或透射率)或可在基板之單一側上(即，僅在抗反射表面122上，而不考慮對置表面)觀測到。除非另有規定，否則平均反射率或透射率係在0度之入射照明角下量測(然而，此等量測可在45度或60度之入射照明角下提供)。基板110可視情況展現例如白色、黑色、紅色、藍色、綠色、黃色、橙色等之色彩。
另外或替代地，出於美觀及/或功能原因，基板110之實體厚度可沿著基板之尺寸中之一或多個改變。舉例而言，與基板110之更中心區域相比，基板110之邊緣可更厚。基板110之長度、寬度及實體厚度尺寸亦可根據物件100之應用或用途改變。
可使用多種不同製程來提供基板110。舉例而言，在基板110包括例如玻璃之非晶基板的情況下，各種形成方法可包括浮法玻璃製程、滾制製程、上拉製製程及下拉製製程，例如熔融拉製及溝槽拉製。
在形成後，可將基板110強化以形成強化基板。如本文中所使用，術語「強化基板」可指代已例如經由較大離子對基板之表面中之較小離子的離子交換而經化學強化之基板。然而，可利用例如熱回火或利用基板之多個部分之間的熱膨脹係數之不匹配創建壓縮應力及中心拉伸區域的此項技術中已知之其他強化方法，以形成強化基板。
在基板係藉由離子交換製程化學強化的情況下，基板之表面層中之離子由具有相同價位或氧化狀態之較大離子替換或與該等較大離子交換。離子交換製程通常藉由將基板浸沒在含有待與基板中之較小離子交換之較大離子的熔融鹽浴中來實行。熟習此項技術者將瞭解，離子交換製程之參數通常藉由基板之組成、所要壓縮應力(CS)及由強化操作產生的基板之壓縮應力(CS)層之所要深度(或層深度)判定，該等包括但不限於浴組成及溫度、浸沒時間、基板在鹽浴(或多個浴)中之浸沒次數、多個鹽浴之使用及任何額外步驟(例如，退火、沖洗及類似步驟)。舉例說明，可藉由浸沒在含鹽之至少一個熔融鹽浴中來達成含鹼金屬之玻璃基板的離子交換，該鹽例如但不限於較大鹼金屬離子之硝酸鹽、硫酸鹽及氯化物。熔融鹽浴之溫度通常在約380℃至多約450℃之範圍內，而浸沒時間在約15分鐘至多約40小時之範圍內。然而，亦可使用不同於上述之彼等溫度及浸沒時間的溫度及浸沒時間。
另外，將玻璃基板浸沒在多個離子交換浴中且浸沒之間具有沖洗及/或退火步驟的離子交換製程之非限制性實例係描述於以下各者中：在2009年7月10日申請之Douglas C. Allan等人的題為「用於消費應用的具有壓縮表面之玻璃(Glass with Compressive Surface for Consumer Applications)」之美國專利申請案第12/500,650號中，該美國專利申請案主張在2008年7月11日申請之美國臨時專利申請案第61/079,995號的優先權，在該美國臨時專利申請案中，玻璃基板係藉由在多次連續之離子交換處理中浸沒在不同濃度之鹽浴中強化；及Christopher M. Lee等人在2012年11月20日發佈且題為「用於玻璃之化學強化的兩階段離子交換(Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass)」之美國專利8,312,739，該美國專利主張在2008年7月29日申請之美國臨時專利申請案第61/084,398號的優先權，在該美國臨時專利申請案中，玻璃基板係藉由在用流出物離子稀釋之第一浴中進行離子交換、繼而浸沒在流出物離子之濃度小於第一浴之第二浴中來強化。美國專利申請案第12/500,650號及美國專利第8,312,739號之內容係以全文引用之方式併入本文中。
藉由離子交換達成的化學強化之程度可基於中心拉伸(central tension; CT)、峰值CS、壓縮深度(DOC，其係沿著厚度之點，其中壓縮變成拉伸)及離子層深度(depth of ion layer; DOL)之參數來量化。作為觀測到的最大壓縮應力之峰值CS可靠近基板110之表面或在強化玻璃內在各種深度處量測。峰值CS值可包括強化基板之表面(CSs )處的量測之CS。在其他實施例中，峰值CS係在強化基板之表面下方量測。壓縮應力(包括表面CS)係藉由使用由Orihara Industrial Co., Ltd. (日本)製造的例如FSM-6000之可購得儀器之表面應力計(FSM)量測。表面應力量測依賴於對應力光學係數(stress optical coefficient; SOC)之準確量測，應力光學係數與玻璃之雙折射率相關。轉而根據ASTM標準C770-16中所描述的題為「用於玻璃應力光學係數之量測的標準測試方法(Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient)」之程序C (玻璃圓盤法)來量測SOC，程序C之內容係以全文引用之方式併入本文中。如本文中所使用，DOC意味著本文中所描述的化學強化之鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃物件中之應力自壓縮變成拉伸所在的深度。DOC可視離子交換處理而藉由FSM或散射光偏光儀(scattered light polariscope; SCALP)來量測。在玻璃物件中之應力係藉由將鉀離子交換至玻璃物件中產生的情況下，使用FSM量測DOC。在應力係藉由將鈉離子交換至玻璃物件中產生的情況下，使用SCALP量測DOC。在玻璃物件中之應力係藉由將鉀離子及鈉離子兩者交換至玻璃中產生的情況下，藉由SCALP量測DOC，此係因為咸信鈉之交換深度指示 DOC且鉀離子之交換深度指示壓縮應力之量值的變化(但並非應力自壓縮至拉伸的變化)；藉由FSM來量測此等玻璃物件中之鉀離子之交換深度。使用此項技術中已知之散射光偏光儀(SCALP)技術來量測最大CT值。折射近場(refracted near-field; RNF)方法或SCALP可用於量測(以視覺或其他方式繪出地圖之圖形)完整的應力剖面。當利用RNF方法量測應力剖面時，在RNF方法中使用由SCALP提供之最大CT值。特別地，藉由RNF量測之應力剖面係力平衡的，且經校準至由SCALP量測提供之最大CT值。RNF方法係描述於題為「用於量測玻璃樣本之剖面特性之系統及方法(Systems and methods for measuring a profile characteristic of a glass sample)」之美國專利第8,854,623號中，該美國專利係以全文引用之方式併入本文中。特別地，RNF方法包括鄰近於一參考區塊置放玻璃物件、產生以1 Hz至50 Hz之速率在正交偏光之間切換的偏光切換光束、量測偏光切換之光束中的功率量以及產生偏光切換參考信號，其中在正交偏光中之每一者中的量測到之功率量在彼此的50%內。該方法進一步包括使偏光切換光束以不同深度透射穿過差玻璃樣本及參考區塊進入玻璃樣本中，接著使用一中繼光學系統將透射之偏光切換光束中繼至一信號光偵測器，其中該信號光偵測器產生一偏光切換偵測器信號。該方法亦包括將該偵測器信號除以該參考信號以形成一正規化偵測器信號，及自該正規化偵測器信號判定玻璃樣本之剖面特性。
在一些實施例中，強化基板110可具有250 MPa或更大、300 MPa或更大、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或更大之峰值CS。該強化基板可具有10 µm或更大、15 µm或更大、20 µm或更大(例如，25 µm、30 µm、35 µm、40 µm、45 µm、50 µm或更大)之DOC，及/或10 MPa或更大、20 MPa或更大、30 MPa或更大、40 MPa或更大(例如，42 MPa、45 MPa或50 MPa或更大)，但小於100 MPa (例如，95、90、85、80、75、70、65、60、55 MPa或更小)之CT。在一或多個特定實施例中，該強化基板具有以下各者中之一或多個：大於500 MPa之峰值CS、大於15 µm之DOC及大於18 MPa之CT。
可用於基板中之實例玻璃可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物或鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃組合物，儘管預期其他玻璃組合物。此等玻璃組合物能夠藉由離子交換製程化學強化。一種實例玻璃組合物包含SiO2 、B2 O3 及Na2 O，其中(SiO2 + B2 O3 ) > 66 mol. %，且Na2 O > 9 mol. %。在一些實施例中，該玻璃組合物包括約6 wt.%或更多之氧化鋁。在一些實施例中，基板包括具有一或多種鹼土氧化物之玻璃組合物，使得鹼土氧化物之含量為約5 wt.%或更多。在一些實施例中，合適之玻璃組合物進一步包含K2 O、MgO或CaO中之至少一者。在一些實施例中，基板中所使用之該等玻璃組合物可包含61至75 mol.% SiO2 ；7至15 mol.% Al2 O3 ；0至12 mol.% B2 O3 ；9至21 mol.% Na2 O；0至4 mol.% K2 O；0至7 mol.% MgO；以及0至3 mol.% CaO。
適合基板之又一實例玻璃組合物包含：60至70 mol.% SiO2 ；6至14 mol.% Al2 O3 ；0至15 mol.% B2 O3 ；0至15 mol.% Li2 O；0至20 mol.% Na2 O；0至­10 mol.% K2 O；0至8 mol.% MgO；0至10 mol.% CaO；0至5 mol.% ZrO2 ；0至1 mol.% SnO2 ；0至1 mol.% CeO2 ；小於50 ppm As2 O3 ；以及小於50 ppm Sb2 O3 ；其中12 mol.% ≤ (Li2 O + Na2 O + K2 O) ≤ 20 mol.%且0 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 10 mol.%。
適合基板之再一實例玻璃組合物包含：63.5至­66.5 mol.% SiO2 ；8至12 mol.% Al2 O3 ；0至3 mol.% B2 O3 ；0至5 mol.% Li2 O；8至18 mol.% Na2 O；0至5 mol.% K2 O；1至7 mol.% MgO；0至2.5 mol.% CaO；0至3 mol.% ZrO2 ；0.05至0.25 mol.% SnO2 ；0.05至0.5 mol.% CeO2 ；小於50 ppm As2 O3 ；以及小於50 ppm Sb2 O3 ；其中14 mol.% ≤ (Li2 O + Na2 O + K2 O) ≤ 18 mol.%且2 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 7 mol.%。
在一些實施例中，適合基板110之鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物包含鋁氧、至少一種鹼金屬，且在一些實施例中，大於50 mol.%之SiO2 ，在其他實施例中，58 mol.%或更多之SiO2 ，且在另外其他實施例中，60 mol.%或更多之SiO2 ，其中比率(Al2 O3 + B2 O3 )/∑改質劑(即，改質劑之總和)大於1，其中此等組份之比率係以mol.%表示，且該等改質劑係鹼金屬氧化物。在特定實施例中，此玻璃組合物包含：58至72 mol.% SiO2 ；9至17 mol.% Al2 O3 ；2至12 mol.% B2 O3 ；8至16 mol.% Na2 O；以及0至4 mol.% K2 O，其中比率(Al2 O3 + B2 O3 ) /∑改質劑(即，改質劑之總和)大於1。
在一些實施例中，基板110可包括一鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物，該鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物包含64至68 mol.% SiO2 ；12至16 mol.% Na2 O；8至12 mol.% Al2 O3 ；0至3 mol.% B2 O3 ；2至5 mol.% K2 O；4至6 mol.% MgO；以及0至5 mol.% CaO，其中：66 mol.% ≤ SiO2 + B2 O3 + CaO ≤ 69 mol.%；Na2 O + K2 O + B2 O3 + MgO + CaO + SrO > 10 mol.%；5 mol.% ≤ MgO + CaO + SrO ≤ 8 mol.%；(Na2 O + B2 O3 ) － Al2 O3 ≤ 2 mol.%；2 mol.% ≤ Na2 O － Al2 O3 ≤ 6 mol.%；以及4 mol.% ≤ (Na2 O + K2 O) － Al2 O3 ≤ 10 mol.%。
在一些實施例中，基板110可包含一鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物，該鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物包含：2 mol.%或更多之Al2 O3 及/或ZrO2 ，或4 mol.%或更多之Al2 O3 及/或ZrO2 。
在基板110包括晶體基板之情況下，該基板可包括單晶體，該單晶體可包括Al2 O3 .。此等單晶體基板被稱為藍寶石。晶體基板之其他合適材料包括多晶鋁氧層及/或尖晶石(MgAl2 O4 )。
視情況，晶體基板110可包括可為強化或非強化之玻璃-陶瓷基板。合適玻璃-陶瓷之實例可包括Li2 O-Al2 O3 -SiO2 體系(即，LAS體系)玻璃-陶瓷、MgO-Al2 O3 -SiO2 體系(即，MAS體系)玻璃-陶瓷及/或包括優勢晶相之玻璃-陶瓷，包括β-石英固體溶液、β-鋰輝石ss、堇青石以及二矽酸鋰。可使用本文中所揭示之化學強化製程將該等玻璃-陶瓷基板強化。在一或多個實施例中，MAS體系玻璃-陶瓷基板可在Li2 SO4 熔融鹽中強化，藉此2Li+ 對Mg2+ 之交換可發生。
根據一或多個實施例，基板110可具有在約50 µm至約5 mm範圍內之實體厚度。實例基板110實體厚度在約50 µm至約500 µm之範圍內(例如，50、100、200、300、400或500 µm)。其他實例基板110實體厚度在約500 µm至約1000 µm之範圍內(例如，500、600、700、800、900或1000 µm)。基板110可具有大於約1 mm (例如，約2、3、4或5 mm)之實體厚度。在一或多個特定實施例中，基板110可具有2 mm或更小或小於1 mm之實體厚度。基板110可用酸拋光或以其他方式處理以移除或減少表面瑕疵之影響。
抗反射塗層
如第1圖所示，物件100之抗反射塗層120可包括複數個層120A、120B、120C。在一些實施例中，一或多個層可安置於與抗反射塗層120對置的基板110之側面上(即，主要表面114上) (未圖示)。在物件100之一些實施例中，如第1圖所示，層120C可充當封蓋層(例如，如第2A圖及第2B圖中所示且在下文之章節中描述的封蓋層131)。
抗反射塗層120之實體厚度可在約50 nm至小於500 nm之範圍內。在一些例子中，抗反射塗層120之實體厚度可在以下範圍內：約10 nm至小於500 nm，約50 nm至小於500 nm，約75 nm至小於500 nm，約100 nm至小於500 nm，約125 nm至小於500 nm，約150 nm至小於500 nm，約175 nm至小於500 nm，約200 nm至小於500 nm，約225 nm至小於500 nm，約250 nm至小於500 nm，約300 nm至小於500 nm，約350 nm至小於500 nm，約400 nm至小於500 nm，約450 nm至小於500 nm，約200 nm至約450 nm，以及在該等範圍之間的所有範圍及子範圍。舉例而言，抗反射塗層120之實體厚度可為10 nm至490 nm，或10 nm至480 nm，或10 nm至475 nm，或10 nm至460 nm，或10 nm至450 nm，或10 nm至430 nm，或10 nm至425 nm，或10 nm至420 nm，或10 nm至410 nm，或10 nm至400 nm，或10 nm至350 nm，或10 nm至300 nm，或10 nm至250 nm，或10 nm至225 nm，或10 nm至200 nm，或15 nm至490 nm，或20 nm至490 nm，或25 nm至490 nm，或30 nm至490 nm，或35 nm至490 nm，或40 nm至490 nm，或45 nm至490 nm，或50 nm至490 nm，或55 nm至490 nm，或60 nm至490 nm，或65 nm至490 nm，或70 nm至490 nm，或75 nm至490 nm，或80 nm至490 nm，或85 nm至490 nm，或90 nm至490 nm，或95 nm至490 nm，或100 nm至 490 nm，或10 nm至485 nm，或15 nm至480 nm，或20 nm至475 nm，或25 nm至460 nm，或30 nm至450 nm，或35 nm至440 nm，或40 nm至430 nm，或50 nm至425 nm，或55 nm至420 nm，或60 nm至410 nm，或70 nm至400 nm，或75 nm至400 nm，或80 nm至390 nm，或90 nm至380 nm，或100 nm至 375 nm，或110 nm至370 nm，或120 nm至360 nm，或125 nm至350 nm，或130 nm至325 nm，或140 nm至320 nm，或150 nm至310 nm，或160 nm至300 nm，或170 nm至300 nm，或175 nm至300 nm，或180 nm至290 nm，或190 nm至280 nm，或200 nm至275 nm。
在一或多個實施例中，如第2A圖及第2B圖所示，物件100之抗反射塗層120可包括包含兩個或更多層之一週期130。在一或多個實施例中，該兩個或更多層之特性可在於具有彼此不同的折射率。在一些實施例中，週期130包括一第一低RI層130A及一第二高RI層130B。第一低RI層130A及第二高RI層130B之折射率的差可為約0.01或更大、0.05或更大、0.1或更大，或甚至0.2或更大。在一些實施中，該(該等)低RI層130A之折射率在基板110之折射率內，使得該(該等)低RI層130A之折射率小於約1.8，且該(該等)高RI層130B具有大於1.8之折射率。
如第2A圖所示，抗反射塗層120可包括複數個週期(130)。單一週期包括一第一低RI層130A及一第二高RI層130B，使得當設置複數個週期時，第一低RI層130A (為了說明表示為「L」)及第二高RI層130B (為了說明表示為「H」)以如下的層順序交替：L/H/L/H或H/L/H/L，使得第一低RI層及第二高RI層看上去沿著抗反射塗層120之實體厚度交替。在第2A圖中之實例中，抗反射塗層120包括三個週期130，使得分別存在三對低RI層及高RI層130A及130B。在第2B圖中之實例中，抗反射塗層120包括兩個週期130，使得分別存在兩對低RI層及高RI層130A及130B。在一些實施例中，抗反射塗層120可包括至多25個週期。舉例而言，抗反射塗層120可包括約2至約20個週期、約2至約15個週期、約2至約10個週期、約2至約12個週期、約3至約8個週期、約3至約6個週期。
在第2A圖及第2B圖中所示之物件100之實施例中，抗反射塗層120可包括一額外封蓋層131，該額外封蓋層可包括折射率比第二高RI層130B低之材料。在一些實施中，封蓋層131之折射率與低RI層130A之折射率相同或實質上相同。
如本文中所使用，術語「低RI」及「高RI」係指抗反射塗層120內的每一層之RI相對於另一層之RI的相對值(例如，低RI > 高RI)。在一或多個實施例中，術語「低RI」在用於第一低RI層130A或封蓋層131使用時包括約1.3至約1.7之範圍。在一或多個實施例中，術語「高RI」在用於高RI層130B使用時包括約1.6至約2.5之範圍。在一些例子中，低RI及高RI之範圍可重疊；然而，在大部分例子中，抗反射塗層120之層具有關於RI之一般關係：低RI > 高RI。
適合用於抗反射塗層120中之例示性材料包括：SiO2 、Al2 O3 、GeO2 、SiO、AlOx Ny 、AlN、氧摻雜之SiNx 、SiNx 、SiOx Ny 、Siu Alv Ox Ny 、TiO2 、ZrO2 、TiN、MgO、HfO2 、Y2 O3 、ZrO2 、類鑽碳以及MgAl2 O4 。
用於該(該等)低RI層130A中之合適材料之一些實例包括SiO2 、Al2 O3 、GeO2 、SiO、AlOx Ny 、SiOx Ny 、Siu Alv Ox Ny 、MgO以及MgAl2 O4 。用於第一低RI層130A (即，與基板110接觸之層130A)中之材料之氮含量可減至最小(例如，在例如Al2 O3 及MgAl2 O4 之材料中)。在一些實施例中，抗反射塗層120中之該(該等)低RI層130A及封蓋層131 (若存在)可包含含矽氧化物(例如，二氧化矽)、含矽氮化物(例如，氧摻雜之氮化矽、氮化矽等)及含矽氮氧化物(例如，氮氧化矽)中之一或多者。在物件100之一些實施例中，該(該等)低RI層130A及封蓋層131包含一含矽氧化物，例如，SiO2 。
用於該(該等)高RI層130B中之合適材料之例示性實例包括Siu Alv Ox Ny 、AlN、氧摻雜之SiNx 、SiNx 、Si3 N4 、AlOx Ny 、SiOx Ny 、HfO2 、TiO2 、ZrO2 、Y2 O3 、ZrO2 、Al2 O3 以及類鑽碳。該(該等)高RI層130B之材料的氧含量可減至最小，尤其在SiNx 或AlNx 材料中。前述材料可氫化至至多約30重量%。在一些實施例中，抗反射塗層120中之該(該等)高RI層130B可包含含矽氧化物(例如，二氧化矽)、含矽氮化物(例如，氧摻雜之氮化矽、氮化矽等)及含矽氮氧化物(例如，氮氧化矽)中之一或多者。在物件100之一些實施例中，該(該等)高RI層130B包含含矽氮化物，例如，Si3 N4 。在高RI與低RI之間需要具有中等折射率之材料的情況下，一些實施例可利用AlN及/或SiOx Ny 。高RI層之硬度可被特別地特性化。在一些實施例中，如藉由伯克維奇壓頭硬度測試在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中(即，如在安置於基板110上之一硬度測試堆疊上，該硬度測試堆疊具有層130B之材料的厚2微米之層)量測的該(該等)高RI層130B之最大硬度可為約18 GPa或更大、約20 GPa或更大、約22 GPa或更大、約24 GPa或更大、約26 GPa或更大，以及該等範圍之間的所有值。
在一或多個實施例中，物件100之抗反射塗層120之該等層中的至少一者可包括一特定光學厚度範圍。如本文中所使用，術語「光學厚度」係藉由(n*d)判定，其中「n」係指子層之RI且「d」係指層之實體厚度。在一或多個實施例中，抗反射塗層120之該等層中之至少一者可包括在約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm或約15 nm至約100 nm之範圍內的光學厚度。在一些實施例中，抗反射塗層120中之所有層可各自具有在約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm或約15 nm至約100 nm之範圍內的光學厚度。在一些情況下，抗反射塗層120之至少一個層具有約50 nm或更大的光學厚度。在一些情況下，低RI層130A中之每一者具有在約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm或約15 nm至約100 nm之範圍內的光學厚度。在其他情況下，高RI層130B中之每一者具有在約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm或約15 nm至約100 nm之範圍內的光學厚度。在一些實施例中，高RI層130B中之每一者具有在以下各者之範圍內的光學厚度：約2 nm至約500 nm，或約10 nm至約490 nm，或約15 nm至約480 nm，或約25 nm至約475 nm，或約25 nm至約470 nm，或約30 nm至約465 nm，或約35 nm至約460 nm，或約40 nm至約455 nm，或約45 nm至約450 nm，以及在此等值之間的任何及全部子範圍。在一些實施例中，封蓋層131 (參見第2A圖、第2B圖及第3圖)或不具封蓋層131之組態的最外部的低RI層130A具有小於約100 nm、小於約90 nm、小於約85 nm或小於80 nm之實體厚度。
如前所述，物件100之實施例經組態，使得抗反射塗層120之該等層中之一或多者的實體厚度減至最小。在一或多個實施例中，該(該等)高RI層130B及/或該(該等)低RI層130A之實體厚度減至最小，使得該等層總共小於500 nm。在一或多個實施例中，該(該等)高RI層130B、該(該等)低RI層130A及任何封蓋層131之組合實體厚度小於500 nm、小於490 nm、小於480 nm、小於475 nm、小於470 nm、小於460 nm、小於約450 nm、小於440 nm、小於430 nm、小於425 nm、小於420 nm、小於410 nm、小於約400 nm、小於約350 nm、小於約300 nm、小於約250 nm或小於約200 nm，且全部總厚度值低於500 nm且高於10 nm。舉例而言，該(該等)高RI層130B、該(該等)低RI層130A及任何封蓋層131之組合實體厚度可為10 nm至490 nm，或10 nm至480 nm，或10 nm至475 nm，或10 nm至460 nm，或10 nm至450 nm，或10 nm至450 nm，或10 nm至430 nm，或10 nm至425 nm，或10 nm至420 nm，或10 nm至410 nm，或10 nm至400 nm，或10 nm至350 nm，或10 nm至300 nm，或10 nm至250 nm，或10 nm至225 nm，或10 nm至200 nm，或15 nm至490 nm，或20 nm至490 nm，或25 nm至490 nm，或30 nm至490 nm，或35 nm至490 nm，或40 nm至490 nm，或45 nm至490 nm，或50 nm至490 nm，或55 nm至490 nm，或60 nm至490 nm，或65 nm至490 nm，或70 nm至490 nm，或75 nm至490 nm，或80 nm至490 nm，或85 nm至490 nm，或90 nm至490 nm，或95 nm至490 nm，或100 nm至 490 nm，或10 nm至485 nm，或15 nm至480 nm，或20 nm至475 nm，或25 nm至460 nm，或30 nm至450 nm，或35 nm至440 nm，或40 nm至430 nm，或50 nm至425 nm，或55 nm至420 nm，或60 nm至410 nm，或70 nm至400 nm，或75 nm至400 nm，或80 nm至390 nm，或90 nm至380 nm，或100 nm至 375 nm，或110 nm至370 nm，或120 nm至360 nm，或125 nm至350 nm，或130 nm至325 nm，或140 nm至320 nm，或150 nm至310 nm，或160 nm至300 nm，或170 nm至300 nm，或175 nm至300 nm，或180 nm至290 nm，或190 nm至280 nm，或200 nm至275 nm。
在一或多個實施例中，該(該等)高RI層130B之組合實體厚度可特性化。舉例而言，在一些實施例中，該(該等)高RI層130B之組合實體厚度可為約90 nm或更大、約100 nm或更大、約150 nm或更大、約200 nm或更大、約250 nm或更大或約300 nm或更大，但小於500 nm。該組合實體厚度係抗反射塗層120中之個別高RI層130B之實體厚度的計算組合，即使在存在介入低RI層130A或其他層時。在一些實施例中，亦可包含高硬度材料(例如，氮化物或氮氧化物)的該(該等)高RI層130B之組合實體厚度可大於抗反射塗層之總實體厚度(或，替代地，在體積之上下文中提及)的30%。舉例而言，該(該等)高RI層130B之組合實體厚度(或體積)可為抗反射塗層120之總實體厚度（或體積）的約30%或更大、約35%或更大、約40%或更大、約45%或更大、約50%或更大、約55%或更大或甚至約60%或更大。
在一些實施例中，當在抗反射表面122量測時(例如，當例如經由在耦接至吸收體的後表面上使用指數匹配油或其他已知方法自物件100之未塗佈後表面(例如，第1圖中之114)移除反射時)，抗反射塗層120在光學波長區間上展現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、0.25%或更小或0.2%或更小之光平均光反射率。在一些例子中，抗反射塗層120在例如約450 nm至約650 nm、約420 nm至約680 nm、約420 nm至約700 nm、約420 nm至約740 nm、約420 nm至約850 nm或約420 nm至約950 nm之其他波長範圍中可展現此平均光反射率。在一些實施例中，抗反射表面122在光學波長區間上展現約90%或更大、92%或更大、94%或更大、96%或更大或98%或更大之光平均光透射。在一些實施例中，抗反射表面122在800 nm至1000 nm、900 nm至1000 nm或930 nm至950 nm之紅外線光譜中之光學波長區間中展現約87%或更大、88%或更大、89%或更大、90%或更大、91%或更大、92%或更大、93%或更大、94%或更大或95%或更大之平均光透射。除非另有規定，否則平均反射率或透射率係在0度之入射照明角下量測(然而，此等量測可在45度或60度之入射照明角下提供)。
物件100可包括安置於抗反射塗層上之一或多個額外塗層140，如第3圖所示。在一或多個實施例中，額外塗層可包括一易清潔塗層。合適之易清潔塗層之實例係描述於在2012年11月30日申請的題為「用於製造具有光學及易清潔塗層之玻璃物件的製程(PROCESS FOR MAKING OF GLASS ARTICLES WITH OPTICAL AND EASY-TO-CLEAN COATINGS)」之美國專利申請案第13/690,904號中，該案係以全文引用之方式併入本文中。該易清潔塗層可具有在約5 nm至約50 nm之範圍內的實體厚度且可包括已知材料，例如，氟化矽烷。在一些實施例中，該易清潔塗層可具有在以下範圍內的實體厚度：約1 nm至約40 nm，約1 nm至約30 nm，約1 nm至約25 nm，約1 nm至約20 nm，約1 nm至約15 nm，約1 nm至約10 nm，約5 nm至約50 nm，約10 nm至約50 nm，約15 nm至約50 nm，約7 nm至約20 nm，約7 nm至約15 nm，約7 nm至約12 nm，或約7 nm至約10 nm，以及在該等範圍之間的所有範圍及子範圍。
額外塗層140可包括一抗刮塗層。該抗刮塗層中所使用之例示性材料可包括無機碳化物、氮化物、氧化物、類鑽材料或此等材料之組合。該抗刮塗層之合適材料之實例包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物、金屬碳化物、金屬碳氧化物及/或其組合。例示性金屬包括B、Al、Si、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta以及W。可用於該抗刮塗層中之材料的特定實例可包括Al2 O3 、AlN、AlOx Ny 、Si3 N4 、SiOx Ny 、Siu Alv Ox Ny 、鑽石、類鑽碳、Six Cy 、Six Oy Cz 、ZrO2 、TiOx Ny 以及其組合。
在一些實施例中，額外塗層140包括易清潔材料與抗刮材料之組合。在一個實例中，該組合包括一易清潔材料及類鑽碳。此等額外塗層140可具有在約5 nm至約20 nm之範圍內的實體厚度。額外塗層140之組成物可提供在單獨層中。舉例而言，類鑽碳材料可安置為第一層且易清潔材料可安置於類鑽碳之第一層上作為第二層。該第一層及該第二層之實體厚度可在上文關於額外塗層所提供之範圍內。舉例而言，類鑽碳之第一層可具有約1 nm至約20 nm或約4 nm至約15 nm (或更特別地，約10 nm)之實體厚度，且易清潔材料之第二層可具有約1 nm至約10 nm (或更特別地，約6 nm)之實體厚度。類鑽塗層可包括四面體非晶碳(Ta-C)、Ta-C:H及/或Ta- C-H。
本發明之又一態樣係關於一種用於形成本文中所描述之物件100 (例如，如第1圖至第3圖所示)之方法。在一些實施例中，該方法包括在一塗佈室中提供具有一主要表面之一基板、在該塗佈室中形成一真空、在該主要表面上形成具有約500 nm或更小之一實體厚度的一耐久之抗反射塗層、視情況形成如位於該抗反射塗層上的包含一易清潔塗層及一抗刮塗層中之至少一者的一額外塗層，以及自該塗佈室移除該基板。在一或多個實施例中，該抗反射塗層及該額外塗層係在同一個塗佈室中形成，或在不破壞真空之情況下在分離的塗佈室中形成。
在一或多個實施例中，該方法可包括在載體上裝載該基板，接著在負載鎖定條件下使用該等載體將該基板移動進出不同之塗佈室，使得真空在該基板移動時被保留。
抗反射塗層120 (例如，包括層130A、130B及131)及/或額外塗層140可使用各種沉積方法形成，該等沉積方法例如真空沉積技術、化學氣相沉積(例如，電漿增強化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition; PECVD)、低壓化學氣相沉積、大氣壓力化學氣相沉積以及電漿增強大氣壓力化學氣相沉積)、物理氣相沉積(例如，反應或無反應濺鍍或雷射剝蝕)、熱或電子束蒸發及/或原子層沉積。亦可使用基於液體之方法，例如噴塗或狹縫塗佈。在利用真空沉積之情況下，連線製程可用於在一次沉積處理中形成抗反射塗層120及/或額外塗層140。在一些例子中，真空沉積可藉由線性PECVD源進行。在該方法及根據該方法製造的物件100之一些實施中，抗反射塗層120可使用濺鍍製程(例如，反應濺鍍製程)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition; CVD)製程、電漿增強化學氣相沉積製程或此等製程之某一組合而製備。在一個實施中，包含低RI層130A及高RI層130B之抗反射塗層120可根據反應濺鍍製程而製備。根據一些實施例，物件100之抗反射塗層120 (包括低RI層130A、高RI層130B及封蓋層131)係在旋轉鼓式塗佈機中使用金屬模式反應濺鍍製造。反應濺鍍製程條件係經由仔細實驗定義，以達成硬度、折射率、光學透明度、低色彩及受控膜應力之所要組合。
在一些實施例中，該方法可包括控制抗反射塗層120 (例如，包括其層130A、130B及131)及/或額外塗層140之實體厚度，使得該實體厚度沿著抗反射表面122之區域之約80%或更多或在沿著基板區域之任何點處相對於每一層之目標實體厚度改變不超過約4%。在一些實施例中，抗反射層塗層120及/或額外塗層140之實體厚度受到控制，使得該實體厚度沿著約95%或更多的抗反射表面122之區域改變不超過約4%。
在第1圖至第3圖中所描繪之物件100之一些實施例中，抗反射塗層120之特性在於小於約+50 MPa (拉伸)至約-1000 MPa (壓縮)之殘餘應力。在物件100之一些實施中，抗反射塗層120之特性在於約-50 MPa至約-1000 MPa (壓縮)或約-75 MPa至約-800 MPa (壓縮)之殘餘應力。除非另有說明，否則抗反射塗層120中之殘餘應力係藉由以下操作獲得：量測在沉積抗反射塗層120之前及之後的基板110之曲率，接著根據一般熟習本發明之領域之技術者已知且瞭解的原理根據史東納方程(Stoney equation)來計算殘餘膜應力。
本文中所揭示之該等物件100 (例如，如第1圖至第3圖所示)可併入至裝置物件中，該裝置物件例如具有顯示器之裝置物件(或顯示裝置物件) (例如，消費型電子設備，包括行動電話、平板、電腦、導航系統、可穿戴裝置(例如，手錶)及類似物)、擴增實境顯示器、平視顯示器、基於玻璃之顯示器、建築裝置物件、運輸裝置物件(例如，汽車、火車、飛機、海輪等)、用具裝置物件，或獲益於一定透明度、抗刮性、耐磨性或其組合之任何裝置物件。併有本文中所揭示之物件(例如，與第1圖至第3圖中所描繪之物件100一致)中之任一者的例示性裝置物件係展示於第4A圖及第4B圖中。特別地，第4A圖及第4B圖展示一消費型電子裝置400，該消費型電子裝置包括：外殼402，該外殼具有前表面404、後表面406及側表面408；電氣組件(未圖示)，該等電氣組件至少部分地在該外殼內或全部在該外殼內且至少包括一控制器、一記憶體及一顯示器410，該顯示器處於或鄰近該外殼之該前表面；及一蓋基板412，該蓋基板在該外殼之該前表面處或上方，使得該蓋基板在該顯示器上方。在一些實施例中，蓋基板412可包括本文中所揭示之該等物件中之任一者。在一些實施例中，該外殼之一部分或蓋玻璃中之至少一者包含本文中所揭示之物件。
根據一些實施例，該等物件100 (例如，如第1圖至第3圖所示)可併入具有車輛內部系統之車輛內部內，如第5圖中所描繪。更特別地，物件100可結合多種車輛內部系統使用。描繪一車輛內部540，該車輛內部包括車輛內部系統544、548、552之三個不同實例。車輛內部系統544包括具有表面560之中心控制台底座556，該中心控制台底座包括顯示器564。車輛內部系統548包括具有表面572之儀錶盤底座568，該儀錶盤底座包括顯示器576。儀錶盤底座568通常包括亦可包括顯示器之儀錶面板580。車輛內部系統552包括具有表面588之儀錶盤轉向輪底座584及顯示器592。在一或多個實例中，車輛內部系統可包括一底座，該底座係靠手、支柱、椅背、地板、頭靠、門板或包括一表面的車輛之內部之任何部分。將理解，本文中所描述之物件100可在車輛內部系統544、548及552中之每一者中互換地使用。
根據一些實施例，該等物件100 (例如，如第1圖至第3圖所示)可用於可以或不可與電子顯示器或電活性裝置整合之被動光學元件中，該被動光學元件例如透鏡、窗戶、燈罩、眼鏡或太陽鏡。
再次參考第5圖，顯示器564、576及592可各自包括一外殼，該外殼具有前表面、後表面及側表面。至少一個電氣組件至少部分地處於該外殼內。一顯示元件處於或鄰近該外殼之該前表面。物件100 (參見第1圖至第3圖)安置於該等顯示元件上方。將理解，如上文所解釋，物件100亦可在靠手、支柱、椅背、地板、頭靠、門板或包括一表面的車輛之內部之任何部分上使用或結合靠手、支柱、椅背、地板、頭靠、門板或包括一表面的車輛之內部之任何部分使用。根據各種實例，顯示器564、576及592可為車輛視覺顯示系統或車輛資訊娛樂系統。將理解，物件100可併入自主車輛之多種顯示器及結構組件中，且本文中關於習知車輛所提供之描述係非限制性的。 實例
將藉由以下實例來進一步闡明各種實施例。 實例1
藉由以下操作來形成實例1之如此製造的樣本(「實例1」)：提供具有69 mol.% SiO2 、10 mol.% Al2 O3 、15 mol.% Na2 O及5 mol.% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有五(5)個層之一抗反射塗層，如第2B圖及下面的表1中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。
假設實例1之模型化樣本(「實例1-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。此外，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面的表1中所示之層材料及實體厚度。除非另有說明，在近垂直入射下量測對全部實例報告之光學性質。 表1：實例1之抗反射塗層屬性 實例2
藉由以下操作來形成實例2之如此製造的樣本(「實例2」)：提供具有69 mol.% SiO2 、10 mol.% Al2 O3 、15 mol.% Na2 O及5 mol.% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有五(5)個層之一抗反射塗層，如第2B圖及下面的表2中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。
假設實例2之模型化樣本(「實例2-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。此外，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面的表2中所示之層材料及實體厚度。 表2：實例2之抗反射塗層屬性 實例3
藉由以下操作來形成實例3之如此製造的樣本(「實例3」)：提供具有69 mol.% SiO2 、10 mol.% Al2 O3 、15 mol.% Na2 O及5 mol.% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有五(5)個層之一抗反射塗層，如第2B圖及下面的表3中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。
假設實例3之模型化樣本(「實例3-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。此外，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面的表3中所示之層材料及實體厚度。 表3：實例3之抗反射塗層屬性 實例3A
藉由以下操作來形成實例3A之如此製造的樣本(「實例3A」)：提供具有69 mol.% SiO2 、10 mol.% Al2 O3 、15 mol.% Na2 O及5 mol.% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有五(5)個層之一抗反射塗層，如第2B圖及下面的表3A中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。
假設實例3A之模型化樣本(「實例3-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。此外，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面的表3A中所示之層材料及實體厚度。 表3A：實例3A之抗反射塗層屬性 實例4
藉由以下操作來形成實例4之如此製造的樣本(「實例4」)：提供具有69 mol.% SiO2 、10 mol.% Al2 O3 、15 mol.% Na2 O及5 mol.% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有七(7)個層之一抗反射塗層，如第2A圖及下面的表4中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。
假設實例4之模型化樣本(「實例4-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。此外，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面的表4中所示之層材料及實體厚度。 表4：實例4之抗反射塗層屬性 實例5
藉由以下操作來形成實例5之如此製造的樣本(「實例5」)：提供具有69 mol.% SiO2 、10 mol.% Al2 O3 、15 mol.% Na2 O及5 mol.% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有五(5)個層之一抗反射塗層，如第2B圖及下面的表5中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。
假設實例5之模型化樣本(「實例5-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。此外，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面的表5A中所示之層材料及實體厚度。 表5A：實例5之抗反射塗層屬性 實例5A
藉由以下操作來形成實例5A之如此製造的樣本(「實例5A」)：提供具有69 mol.% SiO2 、10 mol.% Al2 O3 、15 mol.% Na2 O及5 mol.% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有五(5)個層之一抗反射塗層，如第2B圖及下面的表5B中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。
假設實例5A之模型化樣本(「實例5-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。此外，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面的表5B中所示之層材料及實體厚度。 表5B：實例5A之抗反射塗層屬性
現在參考第6圖，提供實例1、實例2、實例3、實例4、實例5及實例5A之如此製造的物件的硬度對壓痕深度之曲線圖。第6圖中所示之資料係藉由對實例1至5A之樣本使用伯克維奇壓頭硬度測試而產生。如自第6圖顯而易見，硬度值在150至250 nm之壓痕深度處達到峰值。此外，實例4、實例5及實例5A之如此製造的樣本在100 nm及500 nm之壓痕深度處展現最高硬度值，且在100 nm至 500 nm之壓痕深度內展現最高最大硬度值。
現在參考第7圖，提供在近垂直入射下量測或針對近垂直入射估計的上文在實例1至實例5A中概述之樣本之第一表面的反射之色彩座標的曲線圖。如自第7圖顯而易見，在由來自實例中之每一者的如此製造且模型化之樣本展現的色彩座標之間存在相當好的關聯性。此外，由第7圖所示之樣本展現的色彩座標指示與本發明之抗反射塗層相關聯之有限色移。 實例6
實例6係針對兩組模型化樣本。特別地，假設實例6之模型化樣本(「實例3-M」及「實例6-M」)使用組成與此實例之如此製造的樣本中所使用之玻璃基板相同的玻璃基板。請注意，實例6中之實例3-M模型化樣本使用與實例3、即實例3-M中所使用之抗反射塗層相同的組態。然而，實例6-M樣本具有類似之抗反射塗層組態，但具有與基板接觸之較厚低RI層。更特別地，假設該等模型化樣本中之每一者的抗反射塗層具有如下面之表6中所示的層材料及實體厚度。如自表6中所示資料顯而易見，與模型化樣本實例3-M相比，實例6-M樣本展現甚至更低之光平均反射率(即，Y值)。 表6：實例6之抗反射塗層屬性
現在參考第8圖，提供如自經受鋁氧鏡面分量除外(SCE)測試之樣本獲得的先前實例之樣本、具體言之實例1至實例5的SCE值之曲線圖。此外，亦報告來自比較物件(「比較實例1」)之SCE值，該比較物件包括與實例1至實例5中所使用之基板相同的基板且具有包含鈮氧化物及矽氧化物之習知抗反射塗層。顯著地，來自本發明之實例1至實例5之樣本(即，實例1至實例5)展現約0.2%或更小之SCE值，係針對比較樣本(比較實例1)報告之SCE值的三分之一(或更少)。如前所述，較低SCE值指示較不嚴重之磨損相關損傷。
現在參考第9圖，根據本發明，提供與高RI層130B一致的包含SiNx 之高折射率層材料(即，適合如第2A圖及第2B圖所示之高RI指數層130B之材料)之硬度測試堆疊的硬度(GPa)對壓痕深度(nm)之曲線圖。顯著地，第9圖中之曲線圖係藉由對一測試堆疊使用伯克維奇壓頭硬度測試而獲得，該測試堆疊包含與實例1至實例5A中之基板一致的基板及包含SiNx 之具有約2微米之厚度的高指數RI層，以將本發明中較早所描述之基板及其他測試相關物件的影響減至最小。相應地，在第9圖中觀測到的2微米厚樣本上之該等硬度值指示本發明之抗反射塗層120中所使用的更薄之高RI層之實際固有材料硬度。 實例7
藉由以下操作來形成實例7之如此製造的樣本(「實例7、實例7A、實例7B及實例7C」)：提供具有69 mol% SiO2 、10 mol% Al2 O3 、15 mol% Na2 O及5 mol% MgO之標稱化學成分之一玻璃基板，及在該玻璃基板上沉積具有五(5)個層(實例7、實例7A及實例7B)及七(7)個層(實例7C)之一抗反射塗層，如第2A圖及第2B圖及下文的表7中所示。使用反應濺鍍製程來沉積此實例中之該等如此製造的樣本中之每一者的抗反射塗層(例如，與本發明中概括之抗反射塗層120一致)。在下文在表7中亦提供此實例中之樣本的選定光學及機械性質。 表7：實例7之抗反射塗層屬性
現在參考第10圖，提供在近垂直入射下量測或針對近垂直入射估計的上文在實例7 (實例7、實例7A、實例7B及實例7C)中概述之樣本之第一表面的反射透射率(%)對波長(即，350 nm至950 nm)之曲線圖。如自第10圖顯而易見，此實例中之樣本中的每一者表明在450 nm至650 nm之可見光光譜中的大於96%之平均透射率，及在800 nm至950 nm、800 nm至950 nm及930 nm至950 nm之紅外線光譜中的大於或等於87%之平均透射率。
如本文中所使用，如一般熟習本發明之領域之技術者所理解的，本發明中之「AlOx Ny 」、「SiOx Ny 」及「Siu Alx Oy Nz 」材料包括根據下標「u」、「x」、「y」及「z」之特定數值及範圍所描述的各種氮氧化鋁、氮氧化矽及氮氧化矽鋁材料。即，通常用「整數公式」描述來描述固體，例如Al2 O3 。亦通常使用等效「原子分數公式」描述來描述固體，例如Al0.4 O0.6 ，其等效於Al2 O3 。在原子分數公式中，公式中之所有原子之總和為0.4 + 0.6 = 1，且公式中之Al及O之原子分數分別為0.4及0.6。原子分數描述係在許多一般教科書中描述，且原子分數描述常常用於描述合金。參見例如：(i) Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, seventh edition, John Wiley & Sons, Inc., NY, 1996, pp. 611-627；(ii) Smart and Moore, Solid State Chemistry, An introduction, Chapman & Hall University and Professional Division, London, 1992, pp. 136-151；及(iii) James F. Shackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, Sixth Edition, Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2005, pp. 404-418。
再次參考本發明中之「AlOx Ny 」、「SiOx Ny 」及「Siu Alx Oy Nz 」材料，下標允許一般熟習此項技術者在不規定特定下標值的情況下將此等材料稱為一類材料。大體上關於例如氧化鋁之合金而言，在不規定特定下標值的情況下，吾人可討論Alv Ox 。描述Alv Ox 可表示Al2 O3 或Al0.4 O0.6 。若選擇v + x總計為1 (即，v + x = 1)，則公式可為原子分數描述。類似地，可描述更複雜之混合物，例如Siu Alv Ox Ny ，其中再次，若總和u + v + x + y等於1，則吾人可具有原子分數描述情況。
再一次參考本發明中之「AlOx Ny 」、「SiOx Ny 」及「Siu Alx Oy Nz 」材料，此等表示法允許一般熟習此項技術者容易與此等材料及其他材料進行比較。即，原子分數公式在比較中有時更容易使用。舉例而言，由(Al2 O3 )0.3 (AlN)0.7 組成之實例合金緊密等效於公式描述Al0.448 O0.31 N0.241 以及Al367 O254 N198 。構成(Al2 O3)0.4 (AlN)0.6 之另一實例合金緊密等效於公式描述Al0.438 O0.375 N0.188 及Al37 O32 N16 。原子分數公式Al0.448 O0.31 N0.241 及Al0.438 O0.375 N0.188 相對容易彼此進行比較。舉例而言，Al之原子分數減小0.01，O之原子分數增加0.065且N之原子分數減小0.053。將整數公式描述Al367 O254 N198 與Al37 O32 N16 進行比較需要更詳細之計算及考慮。因此，使用固體之原子分數公式描述有時係較佳的。儘管如此，通常使用Alv Ox Ny ，此係因為該公式捕獲含有Al、O及N原子之任何合金。
關於光學膜80之先前材料(例如，AlN)中之任一者，如一般熟習本發明之領域之技術者所理解，下標「u」、「x」、「y」及「z」中之每一者可自0變至1，該等下標之總和將小於或等於一，且組合物之餘量係材料中之第一元素(例如，Si或Al)。另外，一般熟習本領域之技術者可認識到，「Siu Alx Oy Nz 」可經組態，使得「u」等於零且材料可描述為「AlOx Ny 」。更此外，光學膜80之先前組合物排除可導致純元素形式(例如，純矽、純鋁金屬、氧氣等)的下標之組合。最後，一般熟習此項技術者亦將認識到，先前組合物可包括未明確指示之其他元素(例如，氫)，此可產生非化學計量組合物(例如，SiNx 對Si3 N4 )。相應地，光學膜之先前材料可指示視先前組合物表示中的下標之值而定的SiO2 -Al2 O3 -SiNx -AlN或SiO2 -Al2 O3 -Si3 N4 -AlN相圖內之可用空間。
在實質上不背離本發明之精神及各種原理的情況下，可對本發明之上述實施例作出許多改變及修改。所有此等修改及改變在本文中意欲包括在本發明之範疇內且受以下申請專利範圍保護。舉例而言，本發明之各種特徵可根據以下實施例進行組合。
實施例1. 一種物件，包含： 一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及 一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含約50 nm至小於500 nm之一實體厚度及一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物、該光學膜結構中之一或多者， 其中該物件展現在約100 nm之一壓痕深度處量測的8 GPa或更大之一硬度，或在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度範圍中量測的9 GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試量測，且 此外其中該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。
實施例2. 如實施例1之物件，其中該物件展現在約100 nm之一壓痕深度處量測的10 GPa或更大之一硬度，或在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度範圍中量測的11 GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試量測，其中該光學膜結構之該實體厚度為約200 nm至約450 nm，且此外其中該物件展現小於0.6%之一單面光平均反射率。
實施例3. 如實施例1或實施例2之物件，其中該物件展現反射率的約-10至+5之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
實施例4. 如實施例1或實施例2之物件，其中該物件展現反射率的約-4至+4之一a*值，及反射率的-6至-1之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
實施例5. 如實施例1至4中任一者之物件，其中該物件展現如藉由一 伯克維奇壓頭硬度測試在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度範圍中量測的約12 GPa或更大之一最大硬度。
實施例6. 如實施例1至5中任一者之物件，其中該光學膜結構包含在約-1000 MPa (壓縮)至約+50 MPa (拉伸)之範圍內的一殘餘應力。
實施例7. 如實施例1至6中任一者之物件，其中該光學膜結構包含一含矽氧化物及一含矽氮化物，且此外其中該含矽氧化物係氧化矽且該含矽氮化物係氮化矽。
實施例8. 如實施例1至7中任一者之物件，其中該無機氧化物基板包含選自由以下各物組成之群組之一玻璃：鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃。
實施例9. 如實施例8之物件，其中該玻璃經化學強化且包含具有250 MPa或更大之一峰值壓縮應力(CS)的一CS層，該CS層在該化學強化玻璃內自該第一主要表面延伸至約10微米或更大之一壓縮深度(DOC)。
實施例10. 如實施例1至9中任一者之物件，進一步包含安置於該光學膜結構上之一易清潔塗層、一類鑽塗層及一抗刮塗層中之任何一或多者。
實施例11. 如實施例1至10中任一者之物件，其中該物件展現如根據一鋁氧化物鏡面分量除外(SCE)測試量測的0.2%或更小之一SCE值。
實施例12. 一種物件，包含： 一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及 一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含約50 nm至小於500 nm之一實體厚度及一第一低指數層在該第一主要表面上的複數個交替的高指數層及低指數層及一封蓋低指數層， 其中每一層包含一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物中之一或多者， 其中該等低指數層之一折射率在該基板之一折射率的一範圍內，使得該等低指數層之該折射率小於約1.8，且其中該高指數層包含大於1.8之一折射率， 其中該高指數層展現如藉由一 伯克維奇壓頭硬度測試在安置於該無機氧化物基板上之一硬度測試堆疊上在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中量測的18 GPa或更大之一最大硬度，該硬度測試堆疊包含具有約2微米之一實體厚度之該高指數層，且 此外其中該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。
實施例13. 如實施例12之物件，其中由該高指數層展現之該最大硬度係如藉由該伯克維奇壓頭硬度測試在安置於該無機基板之該硬度測試堆疊上在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中量測的22 GPa或更大，該硬度測試堆疊包含具有約2微米之該實體厚度之該高指數層，且其中該光學膜結構之該實體厚度為約200 nm至約450 nm，且此外其中該物件展現小於0.6%之一單面光平均反射率。
實施例14. 如實施例12或實施例13之物件，其中該物件展現反射率的約-10至+5之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
實施例15. 如實施例12或實施例13之物件，其中該物件展現反射率的約-4至+4之一a*值，及反射率的-6至-1之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
實施例16. 如實施例12至15中任一者之物件，其中該光學膜結構包含在約-1000 MPa (壓縮)至約+50 MPa (拉伸)之範圍內的一殘餘應力。
實施例17. 如實施例12至16中任一者之物件，其中該無機氧化物基板包含選自由以下各物組成之群組之一玻璃：鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃。
實施例18. 如實施例17之物件，其中該玻璃經化學強化且包含具有250 MPa或更大之一峰值壓縮應力(CS)的一CS層，該CS層在該化學強化玻璃內自該第一主要表面延伸至約10微米或更大之一壓縮深度(DOC)。
實施例19. 如實施例12至18中任一者之物件，進一步包含安置於該光學膜結構上之一易清潔塗層、一類鑽塗層及一抗刮塗層中之任何一或多者。
實施例20. 如實施例12至19中任一者之物件，其中該複數個交替的高指數層及低指數層係至少四(4)個層，其中每一層包含一含矽氧化物及一含矽氮化物中之一或多者，且此外其中該含矽氧化物係氧化矽且該含矽氮化物係氮化矽。
實施例21. 如實施例12至20中任一者之物件，其中鄰近於該封蓋低指數層之該高指數層之該實體厚度為約70 nm或更大，且該封蓋低指數層之該實體厚度為約80 nm或更大。
實施例22. 如實施例12至21中任一者之物件，其中該物件展現如根據一鋁氧化物鏡面分量除外(SCE)測試量測的0.2%或更小之一SCE值。
實施例23. 一種物件，包含： 一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及 一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含約50 nm至小於500 nm之一實體厚度及一第一低指數層在該基板之該第一主要表面上的複數個交替的高指數層及低指數層及一封蓋低指數層， 其中每一層包含一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物中之一或多者， 其中該等低指數層之一折射率在該無機氧化物基板之一折射率的一範圍內，使得該等低指數層之該折射率小於約1.8，且其中該高指數層包含大於1.8之一折射率， 其中該光學膜結構進一步包含按體積算30%或更多的該高指數層，且 此外其中該物件展現小於1%之一單面光平均反射率。
實施例24. 如實施例23之物件，其中該光學膜結構進一步包含按體積算50%或更多的該高指數層。
實施例25. 如實施例23或實施例24之物件，其中該物件展現反射率的約-10至+5之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
實施例26. 如實施例23或實施例24之物件，其中該物件展現反射率的約-4至+4之一a*值，及反射率的-6至-1之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
實施例27. 如實施例23至26中任一者之物件，其中該光學膜結構包含在約-1000 MPa (壓縮)至約+50 MPa (拉伸)之範圍內的一殘餘應力。
實施例28. 如實施例23至27中任一者之物件，其中該無機氧化物基板包含選自由以下各物組成之群組之一玻璃：鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃。
實施例29. 如實施例28之物件，其中該玻璃經化學強化且包含具有250 MPa或更大之一峰值壓縮應力(CS)的一CS層，該CS層在該化學強化玻璃內自該第一主要表面延伸至約10微米或更大之一壓縮深度(DOC)。
實施例30. 如實施例23至29中任一者之物件，進一步包含安置於該光學膜結構上之一易清潔塗層、一類鑽塗層及一抗刮塗層中之任何一或多者。
實施例31. 如實施例23至30中任一者之物件，其中該複數個交替的高指數層及低指數層係至少四(4)個層，其中每一層包含一含矽氧化物及一含矽氮化物中之一或多者，且此外其中該含矽氧化物係氧化矽且該含矽氮化物係氮化矽。
實施例32. 如實施例23至31中任一者之物件，其中鄰近於該封蓋低指數層之該高指數層包含約70 nm或更大之一實體厚度，且該封蓋低指數層包含約80 nm或更大之一實體厚度。
實施例33. 如實施例23至32中任一者之物件，其中該物件展現如根據一鋁氧化物鏡面分量除外(SCE)測試量測的0.2%或更小之一SCE值。
實施例34. 一種物件，包含： 一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及 一光學膜結構，該光學膜結構安置於該無機氧化物基板之一第一主要表面上，該光學膜結構包含一第一低指數層在該基板之該第一主要表面上的複數個交替的高指數層及低指數層及一封蓋低指數層， 其中該等低指數層之一折射率在該基板之一折射率的一範圍內，使得該等低指數層之該折射率小於約1.8，且其中該高指數層包含大於1.8之一折射率， 其中該物件展現在約100 nm之一壓痕深度處量測的8 GPa或更大之一硬度，或在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度範圍中量測的9 GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試量測， 其中該物件展現小於1%之一單表面光平均反射率， 其中該光學膜結構進一步包含按體積算35%或更多的該高指數層， 其中該高指數層展現如藉由一 伯克維奇壓頭硬度測試在安置於該無機基板上之一硬度測試堆疊上在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中量測的18 GPa或更大之一最大硬度，該硬度測試堆疊包含具有約2微米之一實體厚度之該高指數層，且 此外其中該物件展現反射率的約-10至+5之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
實施例35. 如實施例34之物件，其中該高指數層展現如藉由一 伯克維奇壓頭硬度測試在安置於該無機基板上之一硬度測試堆疊上在約100 nm至約500 nm之一壓痕深度中量測的21 GPa或更大之一最大硬度，該硬度測試堆疊包含具有約2微米之一實體厚度之該高指數層。
實施例36. 如實施例34或實施例35之物件，其中該物件展現如根據一鋁氧化物鏡面分量除外(SCE)測試量測的0.2%或更小之一SCE。
實施例37. 如實施例1至11中任一者之物件，其中該物件展現在900 nm至1000 nm之紅外線光譜中的大於或等於87%之一單面平均透射率。
實施例38. 如實施例12至22中任一者之物件，其中該物件展現在900 nm至1000 nm之紅外線光譜中的大於或等於87%之一單面平均透射率。
實施例39. 如實施例23至33中任一者之物件，其中該物件展現在900 nm至1000 nm之紅外線光譜中的大於或等於87%之一單面平均透射率。
實施例40. 如實施例34至36中任一者之物件，其中該物件展現在900 nm至1000 nm之紅外線光譜中的大於或等於87%之一單面平均透射率。
實施例41.一種消費型電子產品，包含： 一外殼，該外殼包含一前表面、一後表面及側表面； 電氣組件，該等電氣組件至少部分地在該外殼內，該等電氣組件包含一控制器、一記憶體及一顯示器，該顯示器處於或鄰近該外殼之該前表面；及 一蓋基板，該蓋基板安置於該顯示器上方， 其中該外殼之一部分或該蓋基板中之至少一者包含如實施例1至40中任一者之物件。
100:物件 110:基板 112:主要表面 114:主要表面 116:次要表面 118:次要表面 120:抗反射塗層 120A:層 120B:層 120C:層 122:抗反射表面 130:週期 130A:第一低RI層 130B:第二高RI層 131:封蓋層 140:額外塗層 400:電子裝置 402:外殼 404:前表面 406:後表面 408:側表面 410:顯示器 412:蓋基板 540:車輛內部 544:車輛內部系統 548:車輛內部系統 552:車輛內部系統 556:中心控制台底座 560:表面 564:顯示器 568:儀錶盤底座 572:表面 576:顯示器 580:儀錶面板 584:儀錶盤轉向輪底座 588:表面 592:顯示器
當參考附圖閱讀本發明之以下詳細描述時，將更好地理解本發明之此等及其他特徵、態樣及優點，在附圖中：
第1圖係根據一或多個實施例之物件之側視圖；
第2A圖係根據一或多個實施例之物件之側視圖；
第2B圖係根據一或多個實施例之物件之側視圖；
第3圖係根據一或多個實施例之物件之側視圖；
第4A圖係併有本文中所揭示之物件中之任一者的例示性電子裝置之平面圖；
第4B圖係第4A圖之例示性電子裝置之透視圖；
第5圖係車輛內部之透視圖，該車輛內部具有可併有本文中所揭示之物件中之任一者的車輛內部系統；
第6圖係本文中所揭示之物件的硬度對壓痕深度之曲線圖；
第7圖係在本文中所揭示之物件之近垂直入射下量測或針對本文中所揭示之物件之近垂直入射計算的第一表面之反射色彩座標之曲線圖；
第8圖係自經受鋁氧化物SCE測試的本發明之物件獲得及自包含鈮氧化物及矽氧化物之比較抗反射塗層獲得的鏡面分量除外(specular component excluded; SCE)值之曲線圖；
第9圖係根據一實施例之高折射率層材料之硬度測試堆疊的硬度對壓痕深度之曲線圖，高折射率層材料適合用於本發明之抗反射塗層及物件中；以及
第10圖係根據本發明之包含五層及七層抗反射塗層之物件的透射率(一側)對波長之曲線圖。
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100:物件
110:基板
112:主要表面
114:主要表面
116:次要表面
118:次要表面
120:抗反射塗層
120A:層
120B:層
120C:層
122:抗反射表面

Claims (49)

  1. 一種無機氧化物物件，包含：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構直接接觸該無機氧化物基板之一第一主要表面，該光學膜結構包含約130nm至小於325nm之一實體厚度、複數個交替的高折射率層及低折射率層、及一封蓋低折射率層，其中一第一低折射率層在該第一主表面上，其中該複數個交替的高折射率層及低折射率層係至少四(4)個層，其中各個低折射率層包含一含矽氧化物，且各個高折射率層包含一含矽氮化物或一含矽氮氧化物，其中與該封蓋低折射率層相鄰之該高折射率層的光學厚度係從約45nm至約450nm，且該封蓋低折射率層的實體厚度係約80nm或更大，其中該物件展現在約100nm之一壓痕深度處量測的8GPa或更大之一硬度，或在約100nm至約500nm之一壓痕深度範圍中量測的9GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試量測，其中該等高折射率層的組合實體厚度係該光學膜結 構的實體厚度之約30%或更大，且此外其中該物件展現小於2%之一可見光平均反射率。
  2. 如請求項1所述之物件，其中該物件展現在約100nm之一壓痕深度處量測的10GPa或更大之一硬度，或在約100nm至約500nm之一壓痕深度範圍中量測的11GPa或更大之一最大硬度，該硬度及該最大硬度係藉由一伯克維奇壓頭硬度測試量測，且此外其中該物件展現小於0.6%之一可見光平均反射率。
  3. 如請求項1所述之物件，其中該物件展現反射率的約-10至+5之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
  4. 如請求項1所述之物件，其中該物件展現反射率的約-4至+4之一a*值，及反射率的-6至-1之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
  5. 如請求項1所述之物件，其中該物件展現如藉由一伯克維奇壓頭硬度測試在約100nm至約500nm之一壓痕深度範圍中量測的約12GPa或更大之一最大硬度。
  6. 如請求項1所述之物件，其中該光學膜結構包含在約-1000MPa(壓縮)至約+50MPa(拉伸)之範圍內的一殘餘應力。
  7. 如請求項1所述之物件，其中該無機氧化物基板包含一玻璃，該玻璃選自由鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃所組成之群組。
  8. 如請求項7所述之物件，其中該玻璃經化學強化且包含一壓縮應力(CS)層，該壓縮應力(CS)層具有250MPa或更大之一峰值CS，該CS層在該化學強化玻璃內自該第一主要表面延伸至約10微米或更大之一壓縮深度(DOC)。
  9. 如請求項1所述之物件，進一步包含：安置於該光學膜結構上之一易清潔塗層、一類鑽塗層及一抗刮塗層中之任何一或多者。
  10. 如請求項1所述之物件，其中該物件展現如根據一鋁氧化物鏡面分量除外(specular component excluded；SCE)測試量測的0.2%或更小之一SCE。
  11. 一種無機氧化物物件，包含：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及 一光學膜結構，該光學膜結構直接接觸該無機氧化物基板之一第一主要表面，該光學膜結構包含約130nm至小於350nm之一實體厚度、複數個交替的高折射率層及低折射率層、及一封蓋低折射率層，其中一第一低折射率層在該第一主表面上，其中該複數個交替的高折射率層及低折射率層係至少四(4)個層，其中各個低折射率層包含一含矽氧化物，且各個高折射率層包含一含矽氮化物或一含矽氮氧化物，其中與該封蓋低折射率層相鄰之該高折射率層的光學厚度係從約45nm至約450nm，且該封蓋低折射率層的實體厚度係約80nm或更大，其中該等低折射率層之一折射率在該基板之一折射率的一範圍內，使得該等低折射率層之該折射率小於約1.8，且其中該高折射率層包含大於1.8之一折射率，其中該高折射率層展現如藉由一伯克維奇壓頭硬度測試，在安置於該無機氧化物基板上之一硬度測試堆疊上在約100nm至約500nm之一壓痕深度中量測的18GPa或更大之一最大硬度，該硬度測試堆疊包含具有約2微米之一實體厚度之該高折射率層，其中該等高折射率層的組合實體厚度係該光學膜結 構的實體厚度之約30%或更大，且此外其中該物件在處於約400nm至約800nm之範圍內的光學波長區間上展現約2%或更小之一平均光反射率。
  12. 如請求項11所述之物件，其中當藉由該伯克維奇壓頭硬度測試在安置於該無機基板上之該硬度測試堆疊上在約100nm至約500nm之一壓痕深度中量測，由該高折射率層展現之該最大硬度為22GPa或更大，該硬度測試堆疊包含具有約2微米之該實體厚度之該高折射率層，且其中該光學膜結構之該實體厚度為約130nm至小於325nm，且此外其中該物件展現小於0.6%之一可見光平均反射率。
  13. 如請求項11所述之物件，其中該物件展現反射率的約-10至+5之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
  14. 如請求項11所述之物件，其中該物件展現反射率的約-4至+4之一a*值，及反射率的-6至-1之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
  15. 如請求項11所述之物件，其中該光學膜結構包含在約-1000MPa(壓縮)至約+50MPa(拉伸) 之範圍內的一殘餘應力。
  16. 如請求項11所述之物件，其中該無機氧化物基板包含一玻璃，該玻璃選自由鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃所組成之群組。
  17. 如請求項16所述之物件，其中該玻璃經化學強化且包含一壓縮應力(CS)層，該壓縮應力(CS)層具有250MPa或更大之一峰值CS，該CS層在該化學強化玻璃內自該第一主要表面延伸至約10微米或更大之一壓縮深度(DOC)。
  18. 如請求項11所述之物件，進一步包含：安置於該光學膜結構上之一易清潔塗層、一類鑽塗層及一抗刮塗層中之任何一或多者。
  19. 如請求項11所述之物件，其中該物件展現如根據一鋁氧化物鏡面分量除外(specular component excluded；SCE)測試量測的0.2%或更小之一SCE。
  20. 一種無機氧化物物件，包含：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構直接接觸該無機氧化物基板之一第一主要表面，該光學膜結構包含約130 nm至小於350nm之一實體厚度、複數個交替的高折射率層及低折射率層、及包含80nm或更大的實體厚度之一封蓋低折射率層，其中一第一低折射率層在該基板的該第一主表面上，其中每一層包含一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物中之一或多者，其中該等低折射率層之一折射率在該無機氧化物基板之一折射率的一範圍內，使得該等低折射率層之該折射率小於約1.8，且其中該高折射率層包含大於1.8之一折射率，其中該等高折射率層的組合實體厚度係該光學膜結構的實體厚度之約30%或更大，且此外其中該物件展現小於2%之一可見光平均反射率。
  21. 如請求項20所述之物件，其中該光學膜結構進一步包含按體積算50%或更多的該高折射率層。
  22. 如請求項20所述之物件，其中該物件展現反射率的約-10至+5之一a*值，及反射率的-10至+2之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
  23. 如請求項20所述之物件，其中該物件展現反射率的約-4至+4之一a*值，及反射率的-6至-1 之一b*值，該a*值及該b*值係各自在一近垂直入射照明角下在該光學膜結構上量測。
  24. 如請求項20所述之物件，其中該光學膜結構包含在約-1000MPa(壓縮)至約+50MPa(拉伸)之範圍內的一殘餘應力。
  25. 如請求項20所述之物件，其中該無機氧化物基板包含一玻璃，該玻璃選自由鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃所組成之群組。
  26. 如請求項25所述之物件，其中該玻璃經化學強化且包含一壓縮應力(CS)層，該壓縮應力(CS)層具有250MPa或更大之一峰值CS，該CS層在該化學強化玻璃內自該第一主要表面延伸至約10微米或更大之一壓縮深度(DOC)。
  27. 如請求項20所述之物件，進一步包含：安置於該光學膜結構上之一易清潔塗層、一類鑽塗層及一抗刮塗層中之任何一或多者。
  28. 如請求項20所述之物件，其中該複數個交替的高折射率層及低折射率層係至少四(4)個層，且此外其中該含矽氧化物係氧化矽，該含矽氮化物係氮化矽，且該含矽氮氧化物係氮氧化矽。
  29. 如請求項20所述之物件，其中鄰近於該封 蓋低折射率層之該高折射率層包含約70nm或更大之一實體厚度。
  30. 如請求項20所述之物件，其中該物件展現如根據一鋁氧化物鏡面分量除外(specular component excluded；SCE)測試量測的0.2%或更小之一SCE。
  31. 一種無機氧化物物件，包含：一無機氧化物基板，該無機氧化物基板包含對置之主要表面；及一光學膜結構，該光學膜結構直接接觸該無機氧化物基板之一第一主要表面，該光學膜結構包含約200nm至小於450nm之一實體厚度及以下一或多者：一含矽氧化物、一含矽氮化物及一含矽氮氧化物，其中該光學膜結構包含複數個交替的高折射率層及低折射率層及一封蓋低折射率層，其中一第一低折射率層在該基板的該第一主表面上，其中該複數個交替的高折射率層及低折射率層係四(4)個層或更少，且此外其中各個低折射率層及封蓋層為二氧化矽，且各個高折射率層為氮化矽或氮氧化矽，其中該封蓋層具有80nm至100nm之一實體厚度，其中該光學膜結構進一步包含按體積算35%或更多 的該高折射率層，且此外其中該物件展現小於1%之一可見光平均反射率。
  32. 如請求項31所述之物件，其中各個該等高折射率層的組合實體厚度係約90nm或更大。
  33. 如請求項31所述之物件，其中各個該等低折射率層具有2nm至約200nm的光學厚度，其中各個該等高折射率層具有2nm至約500nm的光學厚度。
  34. 如請求項1所述之物件，其中該複數個交替的高折射率層及低折射率層為四(4)個層，其中各個低折射率層及封蓋低折射率層為二氧化矽，且各個高折射率層為氮化矽或氮氧化矽，且此外其中該光學膜結構的實體厚度為約130nm至小於325nm。
  35. 如請求項11所述之物件，其中該複數個交替的高折射率層及低折射率層為四(4)個層，其中各個低折射率層及封蓋低折射率層為二氧化矽，且各個高折射率層為氮化矽或氮氧化矽，且此外其中該光學膜結構的實體厚度為約130nm至小於325nm。
  36. 如請求項31所述之物件，其中該光學膜結構的實體厚度為約200nm至小於325nm。
  37. 如請求項1所述之物件，其中該無機氧化 物基板係一晶體基板。
  38. 如請求項37所述之物件，其中該晶體基板係一玻璃陶瓷基板。
  39. 如請求項11所述之物件，其中該無機氧化物基板係一晶體基板。
  40. 如請求項39所述之物件，其中該晶體基板係一玻璃陶瓷基板。
  41. 如請求項20所述之物件，其中該無機氧化物基板係一晶體基板。
  42. 如請求項41所述之物件，其中該晶體基板係一玻璃陶瓷基板。
  43. 如請求項31所述之物件，其中該無機氧化物基板係一晶體基板。
  44. 如請求項43所述之物件，其中該晶體基板係一玻璃陶瓷基板。
  45. 如請求項1所述之物件，其中該物件展現1.8%或更小之一可見光平均反射率。
  46. 如請求項1所述之物件，其中該物件展現1.5%或更小之一可見光平均反射率。
  47. 如請求項20所述之物件，其中該物件展現1.8%或更小之一可見光平均反射率。
  48. 如請求項20所述之物件，其中該物件展現 1.5%或更小之一可見光平均反射率。
  49. 一種消費型電子產品，包含：一外殼，該外殼包含一前表面、一後表面及側表面；電氣組件，該等電氣組件至少部分地在該外殼內，該等電氣組件包含一控制器、一記憶體及一顯示器，該顯示器處於或鄰近該外殼之該前表面；及一蓋基板，該蓋基板安置於該顯示器上方，其中該外殼的一部分或該蓋基板之至少一者包含如請求項1至48中任一者所述之物件。
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