TW201806899A - 具有光改向特徵的塗佈物件及其生產方法 - Google Patents

Abstract

根據本文描述的一或多個實施例，塗佈物件可包含透明基板及光學塗層。該透明基板可具有主表面，且該光學塗層可安置於該透明基板之該主表面上且形成空氣側表面。該光學塗層可包含一或多個沉積材料層及一或多個光改向特徵，該一或多個光改向特徵可減少該塗佈物件之反射光譜中之振盪。該塗佈物件可展現約8 GPa或更大之最大硬度，具有約50%或更大之平均適光透射率，且展現相對於該空氣側表面的自在0-10度範圍中之參考照射角至在30-60度範圍中之入射照射角的小於約10之角度色移。

Description

具有光改向特徵的塗佈物件及其生產方法

本申請案根據專利法主張2016年4月21日申請的美國臨時申請案序列號第62/325,543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。

本揭示內容係關於塗佈物件及其製作方法，且更特地而言係關於在透明基板上具有耐用及/或防刮光學塗層之塗佈物件。

覆蓋物件常常用於保護電子產品內的關鍵裝置，用於提供用於輸入及/或顯示及/或許多其他功能的使用者介面。此等產品包括行動裝置，諸如智慧型電話、mp3播放器及電腦平板。覆蓋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、水上飛機等等之物件)、電器物件或需要某種透明度、防刮性、耐磨性或其組合的任何物件。此等應用常常要求防刮性及就最大光透射率及最小反射率而言的強光學效能特性。此外，一些覆蓋應用需要反射及/或透射中之所展現或感知的色彩不會隨視角改變而可觀地改變。在顯示器應用中，這是因為若反射或透射之色彩隨視角改變至可觀程度，則產品之使用者將感知顯示器之色彩或亮度的改變，該改變可降低顯示器之感知品質。在其他應用中，色彩之改變可負面地影響美學需求或其他功能需求。

覆蓋物件之光學效能可使用各種防反射塗層來改良；然而，已知防反射塗層對磨損或磨耗敏感。此種磨耗可折衷藉由防反射塗層達成的任何光學效能改良。例如，濾光器常常自具有不同折射率之多層塗層製成且自光學透明的介電材料(例如，氧化物、氮化物及氟化物)製成。用於此種濾光器之大多數典型氧化物為寬帶隙材料，其不具有適用於行動裝置、建築物件、運輸物件或電器物件的諸如硬度之必要機械性質。

磨耗破壞可包括自對立面物體(例如，手指)的往復滑動接觸。另外，磨耗破壞可產生熱量，從而可使膜材料中之化學鍵降解且引起剝脫及對蓋玻璃的其他類型破壞。因為磨耗破壞常常經歷比引起刮痕的單一事件更長的時期，所以經歷磨耗破壞之塗層材料亦可氧化，從而可進一步降級塗層之耐久性。

已知的防反射塗層亦對刮痕破壞敏感，且常常比安置有此種塗層之下伏基板對刮痕破壞更加敏感。在一些情況下，此種刮痕之顯著部分為微延性(microductile)刮痕，其典型地包括材料中之單一凹槽，該單一凹槽具有延伸的長度及在約100 nm至約500 nm範圍的深度。微延性刮痕可伴隨其他類型的可見破壞，諸如表面下開裂、摩擦開裂、碎裂及/或磨損。有證據表明，大多數此種刮痕及其他可見損壞係藉由單一接觸事件中發生的銳利接觸所引起。一旦顯著的刮痕出現於蓋基板上，物件之外觀即遭降級，因為刮痕造成光散射之增加，從而可造成顯示器上影像之亮度、清晰度及對比度的顯著降低。顯著刮痕亦可影響觸敏顯示器之準確度及可靠性。單一事件刮痕破壞可與磨耗破壞形成對比。單一事件刮痕破壞不是由多個接觸事件所引起，該等接觸事件諸如自硬對立面物體(例如，沙、礫石及砂紙)之往復滑動接觸，亦典型地不會產生熱量，該熱量可使膜材料中之化學鍵降解且引起剝脫及其他類型破壞。另外，單一事件刮痕典型地不引起氧化或涉及引起磨耗破壞之相同條件，且因此常用於防止磨耗破壞之解決方案亦可能不會防止刮痕。此外，已知的刮痕及磨耗破壞解決方案常常折衷光學性質。

根據第一態樣，提供塗佈物件。該物件包括：具有主表面之透明基板；安置於該透明基板之該主表面上且形成空氣側表面之光學塗層，該光學塗層包括一或多個沉積材料層及至少一個光改向特徵，該至少一個光改向特徵藉由減少傳播穿過該塗佈物件或藉由該塗佈物件反射的光波之相干性而減少該塗佈物件之反射光譜中之振盪；其中該塗佈物件展現約8 GPa或更大之最大硬度，如藉由Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm或更大之壓痕深度在該空氣側表面上所量測；其中該塗佈物件具有約50%或更大之平均適光透射率；且其中在該塗佈物件之國際照明委員會施照體下、在L*a*b*比色法系統中之物件透射色坐標展現相對於該空氣側表面、自在0-10度範圍內之參考照射角至在30-60度範圍內之入射照射角的小於約10之角度色移，其中該角度色移係藉由√((a*₂ -a*₁ )2+(b*₂ -b*₁ )2)定義，其中a*₁ 及b*₁ 表示當以在0-10度範圍內之參考照射角檢視時的a*及b*坐標，且a*₂ 及b*₂ 表示當以在30-60度範圍內之入射照射角檢視時的a*及b*坐標。

在根據第一態樣之第二態樣中，其中該至少一個光改向特徵包含以下至少一者：在該光學塗層中介於兩個相鄰層之間的粗糙界面；在該光學塗層之一層與該基板之間的粗糙界面；及粗糙空氣側表面。

在根據第二態樣之第三態樣中，其中該粗糙度係以5 nm或更大之R_a 特性化。

在根據第二態樣之第四態樣中，其中該粗糙度係以5 nm或更大之R_q 特性化。

在根據第一態樣至第四態樣中任一態樣之第五態樣中，其中該至少一個光改向特徵包含安置在該光學塗層中介於兩個相鄰層之間或介於該光學塗層與該基板之間的光散射構件。

在根據第一態樣至第五態樣中任一態樣之第六態樣中，其中至少一個光改向特徵包含安置在該光學塗層之一層中之光散射構件。

在根據第五態樣或第六態樣之第七態樣中，其中該等光散射構件具有約1 nm至約1微米之平均最大尺寸。

在根據第五態樣至第七態樣中任一態樣之第八態樣中，其中該等光散射構件之至少一些為固體粒子。

在根據第一態樣至第八態樣中任一態樣之第九態樣中，其中該基板包含非晶形基板或結晶基板。

在根據第一態樣至第九態樣中任一態樣之第十態樣中，其中在國際照明委員會施照體下、在法向入射下、在L*a*b*比色法系統中之該等物件透射色坐標展現如在該空氣側表面處量測的自參考點的小於約10之參考點色移，該參考點包含色坐標(a* = 0, b* = 0)、(a* =-2, b* =-2)，或該基板之該透射色坐標，其中：當該參考點為色坐標(a*=0, b*=0)時，該色移係藉由√((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )定義；當該參考點為色坐標(a*=-2, b*=-2)時，該色移係藉由√((a*_物件 +2)² + (b*_物件 +2)² )定義；且當該參考點為該基板之色坐標時，該色移係藉由√((a*_物件 -a*_基板 )² + (b*_物件 -b*_基板 )² )定義。

在根據第一態樣至第十態樣中任一態樣之第十一態樣中，其中該塗佈物件具有約50%或更小之霧度值。

根據第十二態樣，提供塗佈物件。該物件包括：具有主表面之透明基板；安置於該透明基板之該主表面上且形成空氣側表面之光學塗層，該光學塗層包含具有至少300 nm之厚度的防刮層，該防刮層包含一材料，該材料展現約8 GPa或更大之最大硬度，如藉由Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm或更大之壓痕深度所量測，該光學塗層包含至少一個光改向特徵，該至少一個光改向特徵藉由減少傳播穿過該塗佈物件或藉由該塗佈物件反射的光波之相干性而減少該塗佈物件之反射光譜中之振盪，該光改向特徵安置在該防刮層中或在藉由該防刮層形成的界面處；其中該塗佈物件展現約8 GPa及更大之最大硬度，如藉由Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm及更大之壓痕深度在該空氣側表面上所量測；其中該塗佈物件具有約50%或更大之平均適光透射率；且其中在該塗佈物件之國際照明委員會施照體下、在L*a*b*比色法系統中之物件透射色坐標展現相對於該空氣側表面、自在0-10度範圍內之參考照射角至在30-60度範圍內之入射照射角的小於約10之角度色移，其中該角度色移係藉由√((a*₂ -a*₁ )² +(b*₂ -b*₁ )² )定義，其中a*1及b*1表示當以在0-10度範圍內之參考照射角檢視時的a*及b*坐標，且a*₂ 及b*₂ 表示當以在30-60度範圍內之入射照射角檢視時的a*及b*坐標。

在根據第十二態樣之第十三態樣中，其中該至少一個光改向特徵包含藉由該防刮層與另一層形成的粗糙界面。

在根據第十二態樣或第十三態樣之第十四態樣中，其中該至少一個光改向特徵包含安置在該光學塗層中介於該防刮層與相鄰層之間的光散射構件。

在根據第十二態樣至第十四態樣中任一態樣之第十五態樣中，其中至少一個光改向特徵包含安置在該防刮層中之光散射構件。

在根據第十二態樣至第十五態樣中任一態樣之第十六態樣中，其中在國際照明委員會施照體下、在法向入射下、在L*a*b*比色法系統中之該等物件透射色坐標展現如在該空氣側表面處量測的自參考點的小於約10之參考點色移，該參考點包含色坐標(a* = 0, b* = 0)、(a* =-2, b* =-2)，或該基板之該透射色坐標，其中：當該參考點為色坐標(a*=0, b*=0)時，該色移係藉由√((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )定義；當該參考點為色坐標(a*=-2, b*=-2)時，該色移係藉由√((a*_物件 +2)² + (b*_物件 +2)² )定義；且當該參考點為該基板之色坐標時，該色移係藉由√((a*_物件 -a*_基板 )² + (b*_物件 -b*_基板 )² )定義。

根據第十七態樣，提供塗佈物件。該物件包括：具有主表面之透明基板；安置於該透明基板之該主表面上且形成空氣側表面之光學塗層，其中該光學塗層包含第一層及防刮層，該第一層相鄰該透明基板且具有在該透明基板之0.1內的折射率，且該防刮層沉積在該第一層之上且具有至少300 nm之厚度，且包含材料，該材料展現約8 GPa或更大之最大硬度，如藉由Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm及更大之壓痕深度所量測，該光學塗層包含至少一個光改向特徵，該至少一個光改向特徵藉由減少傳播穿過該塗佈物件或藉由該塗佈物件反射的光波之相干性而減少該塗佈物件之反射光譜中之振盪，該光改向特徵安置在該防刮層中或在藉由該防刮層及該第一層形成的界面處；其中該塗佈物件展現約8 GPa及更大之最大硬度，如藉由Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm及更大之壓痕深度在該空氣側表面上所量測；其中該塗佈物件具有約50%或更大之平均適光透射率；且其中在該塗佈物件之國際照明委員會施照體下、在L*a* b*比色法系統中之物件透射色坐標展現相對於該空氣側表面、自在0-10度範圍內之參考照射角至在30-60度範圍內之入射照射角的小於約10之角度色移，其中該角度色移係藉由√((a*_{2 -} a*₁ )² +(b*₂ -b*₁ )² )定義，其中a*₁ 及b*₁ 表示當以在0-10度範圍內之參考照射角檢視時的a*及b*坐標，且a*₂ 及b*₂ 表示當以在30-60度範圍內之入射照射角檢視時的a*及b*坐標。

在根據第十七態樣之第十八態樣中，其中該第一層包含BaF₂ 。

在根據第十七態樣或第十八態樣之第十九態樣中，其中該至少一個光改向特徵包含在該防刮層與該第一層之間的粗糙界面。

在根據第十七態樣至第十九態樣中任一態樣之第二十態樣中，其中在國際照明委員會施照體下、在法向入射下、在L*a*b*比色法系統中之該等物件透射色坐標展現如在該空氣側表面處量測的自參考點的小於約10之參考點色移，該參考點包含色坐標(a* = 0, b* = 0)、(a* =-2, b* =-2)，或該基板之該透射色坐標，其中：當該參考點為色坐標(a*=0, b*=0)時，該色移係藉由√((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )定義；當該參考點為色坐標(a*=-2, b*=-2)時，該色移係藉由√((a*_物件 +2)² + (b*_物件 +2)² )定義；且當該參考點為該基板之色坐標時，該色移係藉由√((a*_物件 -a*_基板 )² +(b*_物件 -b*_基板 )² )定義。

另外特徵及優點將在以下的詳細描述中闡述，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點，或藉由實踐如本文(包括隨後的實施方式、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點。

應理解，前述的一般描述及以下詳細描述僅僅為示範性的，且意欲提供用於理解發明申請專利範圍之性質及特性的概述及框架。隨附圖式係納入來提供進一步理解，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，且連同說明書一起用以解釋各種實施例之原理及操作。

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。本文描述的塗佈物件之實施例，該等塗佈物件包括安置於基板上之光學塗層(其可包含一或多個離散層)。光學塗層包括一或多個光改向特徵。併入光學塗層中之光改向特徵可減少反射振盪，減少可見色彩及/或減少角度色移，如本文所述。可包括在本文描述的光學塗層中之光改向特徵可包括光散射結構元件，諸如而不限於在層界面處之粗糙度，或在光學塗層之一層之邊緣中或邊緣處納入光散射構件。層及光散射構件之粗糙界面可在光學塗層中散射光，以使得遍及塗佈物件的來自反射之光學干涉為非相干的，從而在塗佈物件之反射及/或透射光譜中減少振盪。

大體上，一些反射可在塗佈物件中之任何兩個層之間的界面處存在，該等層不具有相同折射率。在塗佈物件之實施例中，此可包括在光學塗層與空氣之間的界面、在光學塗層與其上沉積該光學塗層之基板之間的界面及在光學塗層之任何兩個層之間的界面。來自每一界面之反射貢獻於塗佈物件之總反射光譜。在塗佈物件之一些實施例中，與塗佈物件之兩個或兩個以上界面相互作用的反射、透射或入射光波可藉由在頻率、相、極化、空間、時間或此等參數之組合中具有固定或定義明確的關係而相干，且此固定或定義明確的關係係在足夠大以受觀察者注意的空間與時間程度上得以維持。例如，藉由兩個不同界面產生的反射光譜可具有類似波長，且每一反射光譜可相長性地貢獻於塗佈物件之總反射光譜。產生相干干涉之界面可來自光學塗層中之單層，或來自塗佈物件中不共用共同層之兩個或兩個以上界面。

當來自光學塗層之兩個或兩個以上干涉反射波為相干時，塗佈物件之反射光譜中可存在振盪。例如，相干反射波可引起相長干涉，從而增加反射振盪之量值。反射光譜中之此種振盪可引起反射及/或透射的不合需要的、可感知色彩，尤其當以非法向入射角檢視塗佈物件時或當視角改變時如此。

根據一或多個實施例，反射波之相干性可藉由納入併入光學塗層中之一或多個光改向特徵而減少或實質上消除。光改向特徵可破壞塗佈物件之反射以便破壞反射波之相干性，從而減少可量測的干涉圖案，該等干涉圖案可在以法向或非法向角度檢視時在塗佈物件中產生可感知色彩。此種破壞可藉由至少來自一或多個界面之反射波的散射或來自特定界面之反射波的同相改變而實現。

在一些實施例中，不合需要的相長干涉可尤其由來自本文中稱為「防刮」層之單層光學塗層之空氣側與基板側處的界面的相干反射波所引起。在本文描述的實施例中，一或多個防刮層可包括在光學塗層中。此等防刮層可為相對厚的(諸如，大於約300 nm及至多10微米)及硬的(諸如具有大於8 GPa之Berkovich硬度)。此等防刮層可在塗佈物件上賦予合乎需要物理特性，諸如增加的硬度及耐磨損性。然而，此等防刮層可在其與其他層之空氣側及基板側界面處產生相干反射波，從而引起歸因於干涉之增加的反射振盪。在一或多個實施例中，光改向特徵可在防刮層之邊緣中或該邊緣處提供於光學塗層中。

參考第1圖，根據一或多個實施例之塗佈物件100可包括基板110及安置於基板110上之光學塗層120。基板110包括相對主表面112、114以及相對次表面116、118。光學塗層120在第1圖中展示為安置於第一相對主表面112上；然而，除安置於第一相對主表面112上之外或取而代之，光學塗層120可安置於第二相對主表面114上及/或相對次表面116、118之一者或兩者上。光學塗層120形成空氣側表面122。一或多個光改向特徵可提供於光學塗層120中，本文描述其實施例。

光學塗層120包括至少一種材料之至少一個層。術語「層」可包括單層或可包括一或多個子層。此種子層可彼此直接接觸。該等子層可由相同材料或兩種或兩種以上的不同材料形成。在一或多個替代實施例中，此等子層可具有安置於其之間的不同材料之中介層。在一或多個實施例中，層可包括一或多個相連且不間斷的層，及/或一或多個不連續且間斷的層(亦即，形成為彼此鄰近的具有不同材料之層)。層或子層可藉由此項技術中任何已知的方法形成，該等方法包括離散沉積或連續沉積製程。在一或多個實施例中，層可僅使用連續沉積製程形成，或替代地僅使用離散沉積製程形成。

如本文所使用，術語「安置」包括使用此項技術中任何已知的或將要開發的方法將材料塗佈、沉積及/或形成在表面上。所安置材料可構成如本文定義的層。如本文所使用，片語「安置於…上」包括將材料形成至表面上以使得材料與表面直接接觸，或替代地包括其中將材料形成至表面上並使一或多個中介材料安置於材料與表面之間的實施例。中介材料可構成如本文定義的層。

在一或多個實施例中，單層或多層光學塗層120可藉由真空沉積技術沉積在基板110上，該真空沉積技術諸如例如化學氣相沉積(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射或雷射燒蝕)、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，諸如噴霧、浸漬、旋塗或狹槽塗佈(例如，使用溶膠-凝膠材料)。大體上，氣相沉積技術可包括各種可用於產生薄膜之真空沉積方法。例如，物理氣相沉積使用物理製程(諸如加熱或濺射)來產生材料之蒸氣，其隨後沉積在待塗佈之物體上。

光學塗層120可具有約100 nm至約10微米之厚度，例如，光學塗層可具有大於或等於約200 nm、300 nm、400 nm、500 nm、600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米或甚至8微米且小於或等於約10微米之厚度。

在一或多個實施例中，光學塗層120可包括防刮層或由防刮層組成。現在參考第2A圖，描繪塗佈物件100，其包括安置在下伏層154之上的防刮層150。根據一個實施例，防刮層150可包含選自以下各項之一或多種材料：Si_u Al_v O_x N_y 、Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、AlN、Si₃ N₄ 、AlO_x N_y 、SiO_x N_y 、SiN_x 、SiN_x :H_y 、HfO₂ 、TiO₂ 、ZrO₂ 、Y₂ O₃ 、Al₂ O₃ 、MoO₃ 、類金剛石碳或其組合。用於防刮層150中之示範性材料可包括無機碳化物、氮化物、氧化物、類金剛石材料或其組合。用於防刮層150之適合材料之實例包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氧氮化物、金屬碳化物、金屬氧碳化物及/或其組合。示範性金屬包括B、Al、Si、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta及W。可用於防刮層150中之材料之具體實例可包括Al₂ O₃ 、AlN、AlO_x N_y 、Si₃ Ni₄ 、SiO_x N_y 、Si_u Al_v O_x N_y 、金剛石、類金剛石碳、Si_x C_y 、Si_x O_y C_z 、ZrO₂ 、TiO_x N_y 及其組合。防刮層150亦可包含奈米複合材料，或具有受控微結構之材料，以便改良硬度、韌度或耐磨耗性/耐磨損性。例如，防刮層150可包含在約5 nm至約30 nm大小範圍中之奈米微晶。在實施例中，防刮層150可包含相變增韌氧化鋯、部分穩定氧化鋯或氧化鋯增韌氧化鋁。在實施例中，防刮層150展現大於約1 MPa√m之斷裂韌性值，且同時展現大於約8 GPa之硬度值。

在一或多個實施例中，防刮層150可包含組成梯度。例如，防刮層150可包括Si_u Al_v O_x N_y 之組成梯度，其中Si、Al、O及N之任何一或多者之濃度變化以增加或減小折射率。折射率梯度亦可使用多孔性形成。此種梯度更完全地描述在2014年4月28日申請的名稱為「Scratch-Resistant Articles with a Gradient Layer」之美國專利申請案第14/262224號中，該美國專利申請案據此以全文引用方式併入本文。

防刮層150可相較於其他層而言為相對厚的，諸如大於或等於約300 nm、400 nm、500 nm、600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米或甚至8微米。例如，防刮層可具有約300 nm至約10微米之厚度。

在一或多個實施例中，下伏層154可由具有類似於基板110之彼折射率的折射率之材料組成。例如，下伏層154可具有在基板110之折射率之約0.1內、0.05內或甚至0.01內的折射率。下伏層154之材料可取決於基板110之組成，但在其中基板為玻璃之實施例中，BaF₂ 可為用於下伏層154之適合材料。匹配下伏層154之折射率與基板110之折射率可減少起源於基板表面112處之反射。

本文描述的光學塗層可包含一或多個光改向特徵。例如，如第2A圖示意性所示，光學塗層120包含在光學塗層中的兩個相鄰層之間的粗糙界面124，該等相鄰層諸如下伏層154及防刮層150。塗佈物件100之其他界面可為粗糙的，諸如在基板表面112處的界面(在第2A圖中未描繪為粗糙的)及在光學塗層120之空氣側表面122處。在一或多個實施例中，粗糙界面可以其算術平均粗糙度(R_a )或其均方根粗糙度(R_q )來特性化。R_a 及R_q 可根據下式決定：其中n表示量測位置之數量且y表示所量測高度。在一或多個實施例中，粗糙界面可具有大於或等於5 nm、10 nm、15 nm、20 nm、25 nm、30 nm、35 nm或甚至40 nm之R_a 。在一或多個實施例中，粗糙界面可具有大於或等於5 nm、10 nm、15 nm、20 nm、25 nm、30 nm、35 nm或甚至40 nm之R_q 。

根據實施例，粗糙界面可藉由各種方法產生，該等方法諸如但不限於在產生粗糙度之層中晶體形態學之生長、諸如化學蝕刻之化學處理或諸如機械蝕刻、切割、工具加工等等之機械處理。例如，在一個實施例中，BaF₂ 可作為具有冠型微晶形態學之光學塗層120 (諸如下伏層154)之一層來沉積。BaF₂ 之此種沉積之實施例在以下的實例中解釋。在沉積之後，下伏層154之頂部表面(在界面124處)可為粗糙的，且諸如防刮層150之另一層可在粗糙界面124處沉積在下伏層154之上。若防刮層150之沉積為相對一致的，則粗糙表面可存在於空氣側表面122處，如第2A圖所示。在另一實施例中，空氣側表面122可為光滑的。例如，空氣側表面122可藉由拋光(化學或機械)或藉由積層來光滑化，如在第2B圖之實施例中所描繪。在另一實施例中，空氣側表面122可歸因於併入有諸如PECVD之塗佈製程而為光滑的，該塗佈製程經調諧而具有平面化效應，因此導致在沉積在粗糙埋置界面之頂部上的層中之光滑空氣側表面122。

應瞭解，粗糙或光滑層可作為光學塗層120之任何層來沉積。例如，塗佈物件100中之任何界面可藉由例如本文描述的方法而製成粗糙的，該等方法諸如生長粗糙結晶層或在粗糙界面之上生長具有一致厚度之層。粗糙界面可藉由促進平面表面形成之拋光或沉積技術而製成光滑的。

在第2A或2B圖中描繪的實施例中，若下伏層154具有與基板110類似的或相同的折射率，則將在基板110之主表面112處存在少量反射，且更大多數之反射將來自空氣側表面122及粗糙界面124。然而，在不受理論約束的情況下，咸信在粗糙表面124處的光散射引起來自粗糙表面124及空氣側表面122之反射干涉為較不相干或非相干的，從而減少塗佈物件100之反射及/或透射光譜中之振盪。

在一或多個實施例中，光散射構件可安置在一或多個層中或在光學塗層120之一或多個界面處。例如，現在參考第3圖，光散射構件180可安置在光學塗層120中之兩個相鄰層之間，該等相鄰層諸如下伏層154及防刮層150。此外，如第3圖中所描繪的，光散射構件180可安置在光學塗層120之一層內，諸如防刮層150。在一些實施例中，光散射構件180安置在防刮層中，但非層界面124處，或反之亦然。

如在第3圖中所描繪，光散射構件180可為實質上球形形狀。然而，在其他實施例中，光散射構件180可具有其他形狀或形狀因數，諸如具有圓形或實質上平坦表面之不規則成形主體，包括包含銳角特徵之粒子。光散射構件180可具有變化的大小。在一個實施例中，每一光散射構件180可具有約1 nm至約1微米(諸如約1 nm至約900 nm、約1 nm至約800 nm、約1 nm至約700 nm、約1 nm至約600 nm、約1 nm至約500 nm、約1 nm至約400 nm、約1 nm至約300 nm、約1 nm至約200 nm、約1 nm至約100 nm、約1 nm至約50 nm或約1 nm至約25 nm)之最大尺寸。如本文所使用，「最大尺寸」係指個別光散射構件180至光散射構件180之表面之間的最大距離。例如，球形光散射構件180之最大尺寸為球體之直徑。「平均最大尺寸」係指玻璃物件100之所有光散射構件180之最大尺寸的平均值。

光散射構件180可包含不同於光學塗層120中相鄰於光散射構件180之其他部分的組成或相。在實施例中，光散射構件180可包含固體及/或氣體，或可包含空隙空間。將進一步理解，光散射構件180之一些可具有彼此不同的組成或相。

光散射構件180可具有變化的大小及形狀，以使得該等光散射構件不同地影響具有不同波長之光。在一個實施例中，光散射構件180具有適於散射整個可見光譜上之光(亦即，在約400 nm至約700 nm範圍內之光)的大小分佈。光散射粒子之量可根據界面之表面積而變化。然而，應理解，用於產生如本文描述的塗佈物件100之方法可能夠控制光散射構件180之大小、形狀、大小分佈及/或相對量。

在另外實施例中，光改向特徵可包含經設計之光學相修改表面或界面，諸如高折射率層150下方、上方或內之光柵或超材料(metamaterial)表面。例如，光柵可在本文描述的各種實施例中定位在粗糙界面所定位之處。如本文所使用，「超材料」係指由材料元素之週期性佈置組成以便產生所欲電磁性質之結構。電磁性質起因於原子或分子之週期性佈置。超材料可藉由而不限於微影術或自組裝以產生物質之週期性佈置以便產生在自然界尚未被發現的性質而產生。

在另一實施例中，光改向特徵可包含在防刮層150內、上方或下方的折射率之圖案化或隨機變化。此等變化可引起反射光或透射光之重定向或相修改。在一或多個實施例中，變化可主要引起正向散射以使得最小化外部反射霧度。例如，下伏層154可不包含離散粒子或界面。實情為，在一些實施例中，下伏層154可包含折射率之平滑或逐漸改變而無顯而易見的界面，其中下伏層154亦可具有折射率之空間變化，此可具有例如類光柵或類散射效應，從而導致反射光波或透射光波之相位或局部角度含量之改變。此描述在美國專利第9,588,263號中，該美國專利係以引用方式併入本文。

應理解，防刮層中之本文描述的光改向特徵(諸如參考第2及3圖描述的彼等光改向特徵)可併入光學塗層120之其他實施例中。例如，另外的實施例在本文中參考第4及5圖來提供。所描述的光改向特徵可併入第4及5圖之實施例之防刮層150中。然而，應瞭解，本文描述的光改向特徵可併入塗佈物件100之許多實施例中且尤其併入塗佈物件100之防刮層150中。所描述的光改向特徵之定位不應限於尤其在本文描述的塗佈物件100之實施例，因為該等光改向特徵可併入任何塗佈物件100之任何層中。

光散射組件之材料可具有不同於光學塗層120之相鄰材料的折射率。例如，光散射組件180之材料之折射率可與光學塗層120中相鄰材料之折射率相差(亦即，大於或小於)至少約1%、至少約2%、至少約3%、至少約4%、至少約5%、至少約10%、至少約20%、至少約30%、至少約40%或甚至至少約50%。

在一或多個實施例中，如第4圖所示，光學塗層120可包括防反射塗層130，其可包括複數個層(130A、130B)。在一或多個實施例中，防反射塗層130可包括包含兩個層之週期132，該等層諸如低RI層130A及高RI層130B。如第4圖所示，防反射塗層130可包括複數個週期132。在其他實施例中，單一週期可包括三個層，諸如低RI層、中RI層及高RI層。遍及本揭示內容，應理解，第4圖為具有週期132之光學塗層120之示例性實施例，且本文描述的光學塗層120之性質(例如，色彩、硬度等等)及材料不應限於第4圖之實施例。

如本文所使用，術語「低RI」、「高RI」及「中RI」係指折射率(「RT」）與另一者之相對值(例如，低RI ＜中RI ＜高RI)。在一或多個實施例中，術語「低RI」當與低RI層使用時包括約1.3至約1.7或1.75之範圍。在一或多個實施例中，術語「高RI」當與高RI層使用時包括約1.7至約2.5 (例如，約1.85或更大)之範圍。在一或多個實施例中，術語「中RI」當與週期之第三層使用時包括約1.55至約1.8之範圍。在一些實施例中，低RI、高RI及/或中RI之範圍可重疊；然而，在大多數情況下，防反射塗層130之層具有以下關於RI之一般關係：低RI ＜中RI ＜高RI (其中「中RI」在三層週期之狀況下適用)。在一或多個實施例中，低RI層及高RI層之折射率差異可為約0.01或更大、約0.05或更大、約0.1或更大或甚至約0.2或更大。

例如，在第4圖中，週期132可包括低RI層130A及高RI層130B。當複數個週期包括在光學塗層120中時，低RI層130A (稱為「L」)及高RI層130B (稱為「H」)用以以下層順序而交替：L/H/L/H...或H/L/H/L...，以使得低RI層及高RI層沿光學塗層120之實體厚度交替。在第4圖中描繪的實施例中，防反射塗層130包括四個週期132，其中每一週期132包括低RI層130A及高RI層130B。在一些實施例中，防反射塗層130可包括至多25個週期。例如，防反射塗層130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個週期或約3至約6個週期。

適用於防反射塗層130之示例性材料包括而不限於SiO₂ 、Al₂ O₃ 、GeO₂ 、SiO、AlO_x N_y 、AlN、SiN_x 、SiO_x N_y 、Si_u Al_v O_x N_{y 、} Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、TiO₂ 、ZrO₂ 、TiN、MgO、MgF₂ 、BaF₂ 、CaF₂ 、SnO₂ 、HfO₂ 、Y₂ O₃ 、MoO₃ 、DyF₃ 、YbF₃ 、YF₃ 、CeF₃ 、聚合物、含氟聚合物、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、聚苯基碸、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、下文引用的適用於防刮層之其他材料及其他此項技術中已知的其他材料。適用於低RI層130A之適合材料之一些實例包括而不限於SiO₂ 、Al₂ O₃ 、GeO₂ 、SiO、AlO_x N_y 、SiO_x N_y 、Si_u Al_v O_x N_y 、MgO、MgAl₂ O₄ 、MgF₂ 、BaF₂ 、CaF₂ 、DyF₃ 、YbF₃ 、YF₃ 及CeF₃ 。適用於低RI層130A之材料之氮含量可得以最小化(例如，在諸如Al₂ O₃ 及MgAl₂ O₄ 中之材料如此)。適用於高RI層130B之適合材料之一些實例包括而不限於Si_u Al_v O_x N_y 、Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、AlN、Si₃ N₄ 、AlO_x N_y 、SiO_x N_y 、SiN_x 、SiN_x :H_y 、HfO₂ 、TiO₂ 、ZrO₂ 、Y₂ O₃ 、Al₂ O₃ 、MoO₃ 及類金剛石碳。在一或多個實施例中，高RI層130B可具有高硬度(例如，大於8 GPa之硬度)，且上文所列的高RI材料可包含高硬度及/或防刮力。用於高RI層130B的材料之氧含量可得以最小化，尤其在SiN_x 或AlN_x 材料中如此。AlO_x N_y 材料可考慮為氧摻雜AlN_X (亦即，其可具有AlN_X 晶體結構(例如，纖鋅礦)且無需具有AlON晶體結構)。示範性AlO_x N_y 高RI材料可包含約0原子%至約20原子%之氧，或約5原子%至約15原子%之氧，同時包括30原子%至約50原子%之氮。示範性Si_u Al_v O_x N_y 高RI材料可包含約10原子%至約30原子%或約15原子%至約25原子%之矽、約20原子%至約40原子%或約25原子%至約35原子%之鋁、約0原子%至約20原子%或約1原子%至約20原子%之氧及約30原子%至約50原子%之氮。前述材料可經氫化至多約30重量%。在需要具有中折射率之材料的情況下，一些實施例可利用AlN及/或SiO_x N_y 。應理解，防刮層150可包含揭示為適用於高RI層中的任何材料。

在一或多個實施例中，諸如在第4圖中所描繪，光學塗層120可包含整合為高RI層之防刮層150，且一或多個低RI層130A及高RI層130B可定位在防刮層150之上。防刮層可替代地定義為在總光學塗層120或總塗佈物件100中之最厚高RI層。在不受理論約束的情況下，咸信，塗佈物件100可在當相對薄量之材料沉積在防刮層150之上時展現在壓痕深度處增加的硬度。然而，低RI層及高RI層在防刮層150之上的納入可增強塗佈物件100之光學性質。在一些實施例中，相對較少層(例如，僅1、2、3、4或5個層)可定位在防刮層150之上，且此等層可各自為相對薄的(例如，小於100 nm、小於75 nm、小於50 nm或甚至小於25 nm)。

根據一或多個實施例，防刮層150可包含一或多個光改向特徵。將光改向特徵併入防刮層150中可用於減少塗佈物件100之反射光譜及/或透射光譜中之振盪，其中塗佈物件之大百分比之反射干涉在防刮層之界面155處發生。例如，如第4圖所示，相鄰防刮層150之界面155可如本文所述為粗糙的。界面155之一或兩者可為粗糙的。在一些實施例中，另外的界面，諸如在層130A與130B之間的彼等界面及/或在130B與140之間的彼等界面或甚至塗佈物件100之空氣側表面122可為粗糙的。

在一或多個實施例中，其他光改向特徵可存在於防刮層150中。例如，如本文描述的光散射構件180可沉積在防刮層150中或在界面155處。在另外的實施例中，光學塗層120之其他層可包含光改向特徵，諸如高RI層130B或低RI層130A。

在一或多個實施例中，光學塗層120可包括安置於防反射塗層130上之一或多個另外的頂部塗層140，如第4圖所示。在一或多個實施例中，另外的頂部塗層140可包括易於清潔之塗層。適合的易於清潔塗層之實例描述在2012年11月30日申請的名稱為「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，該專利申請案公開為美國公開案第2014/0113083號，其係以全文引用方式併入本文中。易於清潔塗層可具有在約5 nm至約50 nm範圍內之厚度且可包括諸如氟化矽烷之已知材料。易於清潔塗層可替代地或另外包含低摩擦塗層或表面處理。示範性低摩擦塗層材料可包括類金剛石碳、矽烷(例如，氟矽烷)、磷酸酯、烯烴及炔烴。在一些實施例中，易於清潔塗層可具有在以下範圍內之厚度：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及其之間的所有範圍及子範圍。

頂部塗層140可包括防刮層或包含揭示為適用於防刮層150之任何材料的層。在一些實施例中，另外的塗層140包括易於清潔材料及防刮材料之組合。在一個實例中，組合包括易於清潔材料及類金剛石碳。此種另外的頂部塗層140可具有在約5 nm至約20 nm範圍內之厚度。另外的塗層140之成分可提供於單獨層中。例如，類金剛石碳可安置為第一層，且易於清潔層可安置為類金剛石碳之第一層上的第二層。第一層及第二層之厚度可在上文針對另外的塗層所提供的範圍中。例如，類金剛石碳之第一層可具有約1 nm至約20 nm或約4 nm至約15 nm (或更尤其為約10 nm)之厚度，且易於清潔之第二層可具有約1 nm至約10 nm (或更尤其為約6 nm)之厚度。類金剛石塗層可包括四面體無定形碳(Ta-C)、Ta-C:H及/或a-C-H。

在一或多個實施例中，防反射塗層130之至少一個層(諸如低RI層130A或高RI層130B)可包括特定光學厚度(或光學厚度範圍)。如本文所使用，術語「光學厚度」係指實體厚度及層之折射率之乘積。在一或多個實施例中，防反射塗層130之至少一個層可具有在以下範圍內之光學厚度：約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm、約15 nm至約100 nm、約15至約500 nm或約15至約5000 nm。在一些實施例中，防反射塗層130之所有層可各自具有在以下範圍內之光學厚度：約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm、約15 nm至約100 nm、約15至約500 nm或約15至約5000 nm。在一些實施例中，防反射塗層130之至少一個層具有約50 nm或更大之光學厚度。在一些實施例中，低RI層103A之每一者具有在以下範圍內之光學厚度：約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm、約15 nm至約100 nm、約15至約500 nm或約15至約5000 nm。在一些實施例中，高RI層130B之每一者具有在以下範圍內之光學厚度：約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm、約15 nm至約100 nm、約15至約500 nm或約15至約5000 nm。在具有三個層週期之實施例中，中RI層之每一者具有在以下範圍內之光學厚度：約2 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm、約15 nm至約100 nm、約15至約500 nm或約15至約5000 nm。

在一或多個實施例中，光學塗層可包含一或多個梯度層，其各自可包含沿其各別厚度之組成梯度，如第5圖所示。在一個實施例中，光學塗層120可包含底部梯度層170、防刮層150 (如上文所述)及頂部梯度層160。第6圖描繪第5圖之光學塗層120之示例性折射率分佈。基板110、底部梯度層170、防刮層150及頂部梯度層160在第6圖之折射率分佈上標記於其相應部分中。底部梯度層170可經定位與基板110直接接觸。防刮層150可在底部梯度層170之上，且頂部梯度層可呈直接接觸且處於防刮層150之上。防刮層150可包含具有高折射率之一或多個相對硬的材料，諸如SiN_x 。在實施例中，防刮層150之厚度可為約300 nm至數微米，諸如在其他實施例中參考防刮層150所描述的。底部梯度層170可具有一折射率，該折射率自在接觸基板110之部分中約該基板之折射率(可為相對低的)變化至接觸防刮層150之部分中該防刮層150之折射率(可為相對高的)。底部梯度層170可具有約10 nm至數微米之厚度，諸如50 nm至1000 nm、100 nm至1000 nm或500 nm至1000 nm。頂部梯度層160可具有一折射率，該折射率自在接觸防刮層150之部分處該防刮層150之折射率(可為相對高的)變化至在空氣側表面122處在空氣界面處之相對低折射率。頂部梯度層160之最高部分(在空氣側表面122處)可包含具有1.35至1.55之折射率的材料，諸如但不限於矽酸鹽玻璃、矽石、含磷玻璃或氟化鎂。

如塗佈物件100之其他實施例中所述，防刮層150可包括光改向特徵，諸如粗糙界面165或光散射構件(在其他實施例中描繪)。

在一或多個實施例中，底部梯度層170在基板處之折射率可在基板110之折射率的0.2內(諸如，0.15內、0.1內、0.05內、0.02內或0.01內)。底部梯度層170在防刮層150處之折射率可在防刮層150之折射率的0.2內(諸如，0.15內、0.1內、0.05內、0.02內或0.01內)。頂部梯度層160在防刮層150處之折射率可在防刮層150之折射率的0.2內(諸如，0.15內、0.1內、0.05內、0.02內或0.01內)。頂部梯度層160在空氣側表面122處之折射率可為約1.35至約1.55。在實施例中，防刮層之折射率可為至少約1.75、1.8或甚至1.9。

基板110可包括無機材料且可包括非晶形基板、結晶基板或其組合。基板110可由人造材料及/或天然存在的材料(例如，石英及聚合物)形成。例如，在一些情況下，基板110可特性化為有機的且可尤其為聚合物的。適合的聚合物之實例包括而不限於：熱塑性塑膠，其包括聚苯乙烯(polystyrene; PS) (包括苯乙烯共聚物及摻合物)、聚碳酸酯(polycarbonate; PC) (包括共聚物及摻合物)、聚酯(包括共聚物及摻合物，包括聚對酞酸乙二酯及聚對酞酸乙二酯共聚物)、聚烯烴(polyolefin; PO)及環狀聚烯烴(環狀PO)、聚氯乙烯(polyvinylchloride; PVC)；丙烯酸聚合物，其包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate; PMMA) (包括共聚物及摻合物)；熱塑性胺甲酸乙酯(thermoplastic urethane; TPU)；聚醚醯亞胺(polyetherimide; PEI)及此等聚合物彼此之摻合物。其他示範性聚合物包括環氧樹脂、苯乙烯樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂及聚矽氧樹脂。

在一些特定實施例中，基板110可尤其排除聚合物基板、塑膠基板及/或金屬基板。基板110可特性化為包括鹼金屬之基板(亦即，包括一或多種鹼金屬之基板)。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個樣本的球對環測試所量測，基板110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110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30 GPa至約120 GPa範圍內之彈性模數(或楊氏模數)。在一些情況下，基板之彈性模數可在以下範圍內：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及其之間的所有範圍及子範圍。

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。適合玻璃之實例包括鈉鈣玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼金屬硼矽酸鹽玻璃及鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃。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110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110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(MgAl₂ O₄ )層)。

一或多個實施例之基板110可具有小於物件之硬度的硬度(如藉由本文描述的Berkovich壓頭硬度試驗所量測)。基板110之硬度可使用此項技術中已知的方法量測，該等方法包括但不限於Berkovich壓頭硬度試驗或維氏硬度試驗。

基板110可為實質上光學清透、透明且無光散射的。在此種實施例中，基板110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%或更大之平均光透射率。在一或多個替代實施例中，基板110可為不透明的，或在光學波長區間內展現小於約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0.5%的平均光透射率。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(考慮基板之兩個主表面上之反射率或透射率)或可在基板之單一側上觀察到(亦即，僅在空氣側表面122上，而不考慮相反表面)。除非另外規定，基板單獨之平均反射率或透射率係在相對於基板表面112之0度入射照射角下量測(然而，此種量測可在45度或60度之入射照射角下提供)。基板110中可視需要展現諸如白色、黑色、紅色、藍色、綠色、黃色、橙色等的色彩。

另外或替代地，出於美學原因及/或功能原因，基板110之實體厚度可沿其尺寸之一或多者而變化。例如，相較於基板110之較為中心的區域，基板110之邊緣可較厚。基板110之長度、寬度及實體厚度尺寸亦可根據物件100之應用或用途而變化。

基板110可使用各種不同的製程來提供。例如，在基板110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110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110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，該等參數通常由基板之組成物及因強化操作而產生的基板之所欲壓縮應力(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，亦可使用與上文所述之彼等者不同的溫度及浸沒時間。

另外，其中玻璃基板浸沒於多個離子交換浴中且在浸沒之間利用洗滌及/或退火步驟之離子交換製程之非限制性實例係描述在以下各項中：美國專利第8,561,429號，其中玻璃基板係藉由在多個、連續離子交換處理中浸沒於不同濃度之鹽浴中來強化；及2012年11月20日頒與Christopher M. Lee等人且名稱為「Dual Stage Ion Exchange for Chemical Strengthening of Glass」並主張2008年7月29日申請的美國臨時專利申請案第61/ 084,398號之優先權的美國專利8,312,739，其中玻璃基板係藉由在以流出離子稀釋的第一浴中離子交換，繼之以浸沒於具有比第一浴更小的流出離子濃度的第二浴中而強化。美國專利第8,561,429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 (CS_s )。針對玻璃基板內相鄰壓縮應力層之內區域所計算的CT可由CS、實體厚度t及DOL來計算。CS及DOL係使用此項技術中已知的彼等手段來量測。此等手段包括但不限於使用可商購儀器進行的表面應力量測(FSM)，該等可商購儀器諸如藉由Luceo Co., Ltd. (日本東京)製造的FSM-6000或類似物，且量測CS及DOL之方法係描述在名稱為「Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass」之ASTM 1422C-99及ASTM 1279.19779「Standard Test Method for Non-Destructive Photoelastic Measurement of Edge and Surface Stresses in Annealed, Heat-Strengthened, and Fully-Tempered Flat Glass」中，其內容係以全文引用方式併入本文中。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「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之間的關係藉由以下表達式給出： CT = (CS • DOL)/(a -2 DOL) 其中a 為玻璃物件之實體厚度(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a 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110可具有250 MPa或更大、300 MPa或更大，例如400 MPa或更大、450 MPa或更大、500 MPa或更大、550 MPa或更大、600 MPa或更大、650 MPa或更大、700 MPa或更大、750 MPa或更大，或800 MPa或更大之表面CS。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DOL，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 MPa、90MPa、85MPa、80MPa、75MPa、70MPa、65MPa、60MPa、55 MPa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500 MPa之表面CS、大於15 μm之DOL以及大於18 MPa之CT。

可用於基板110中的示例性玻璃可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物或鹼金屬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。一種例示性玻璃組成物包含SiO₂ 、B₂ O₃ 及Na₂ O，其中(SiO₂ + B₂ O₃ ) ≥ 66 mol. %，且Na₂ O ≥ 9 mol. %。在一實施例中，玻璃組成物包括至少6 wt.%氧化鋁。在另一實施例中，基板110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 wt.%。在一些實施例中，適合玻璃組成物進一步包含K₂ O、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 mol.% SiO₂ ；7-15 mol.% Al₂ O₃ ；0-12 mol.% B₂ O₃ ；9-21 mol.% Na₂ O；0-4 mol.% K₂ O；0-7 mol.% MgO；以及0-3 mol.% CaO。

適用於基板之另一示例性玻璃組成物包含：60-70 mol.% SiO₂ ；6-14 mol.% Al₂ O₃ ；0-15 mol.% B₂ O₃ ；0-15 mol.% Li₂ O；0-20 mol.% Na₂ O；0-10 mol.% K₂ O；0-8 mol.% MgO；0-10 mol.% CaO；0-5 mol.% ZrO₂ ；0-1 mol.% SnO₂ ；0-1 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.%。

適用於基板之又一示例性玻璃組成物包含：63.5-66.5 mol.% SiO₂ ；8-12 mol.% Al₂ O₃ ；0-3 mol.% B₂ O₃ ；0-5 mol.% Li₂ O；8-18 mol.% Na₂ O；0-5 mol.% K₂ O；1-7 mol.% MgO；0-2.5 mol.% CaO；0-3 mol.% ZrO₂ ；0.05-0.25 mol.% SnO₂ ；0.05-0.5 mol.% CeO₂ ；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.%。

在特定實施例中，適用於基板110之鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物包含氧化鋁、至少一種鹼金屬，且在一些實施例中大於50 mol.% SiO₂ ，在其他實施例中至少58 mol.% SiO₂ ，且在其他實施例中至少60 mol.% SiO₂ ，其中比率(Al₂ O₃ + B₂ O₃ )/Ʃ改質劑(亦即，改質劑之總和)大於1，其中在該比率中，組分係表示為mol.%，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 mol.% SiO₂ ；9-17 mol.% Al₂ O₃ ；2-12 mol.% B₂ O₃ ；8-16 mol.% Na₂ O；以及0-4 mol.% K₂ O，其中比率(Al₂ O₃ + B₂ O₃ )/Ʃ改質劑(亦即，改質劑之總和)大於1。

在另一實施例中，基板可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物，該組成物包含：64-68 mol.% SiO₂ ；12-16 mol.% Na₂ O；8-12 mol.% Al₂ O₃ ；0-3 mol.% B₂ O₃ ；2-5 mol.% K₂ O；4-6 mol.% MgO；以及0-5 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.%。

在替代實施例中，基板110可包含鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組成物，該組成物包含：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包括結晶基板的情況下，該基板可包括單晶，該單晶可包括Al₂ O₃ 。此種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(MgAl₂ O₄ )。

視需要，結晶基板110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Li₂ O-Al₂ O₃ -SiO₂ 系統(亦即，LAS-系統)玻璃陶瓷、MgO-Al₂ O₃ -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Li₂ SO₄ 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之基板110可具有在基板110之各種部分中約100 μm至約5 mm的範圍變化的實體厚度。示例性基板110之實體厚度在約100 μm至約500 μm範圍變化(例如，100 μm、200 μm、300 μm、400 μm或500 μm)。另一示例性基板110之實體厚度在約500 µm至約1000 µm範圍變化(例如，500 µm、600 µm、700 µm、800 µm、900 µm或1000 µm)。基板110可具有大於約1 mm (例如，約2 mm、3 mm、4 mm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。

光學塗層120及/或物件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壓頭對塗佈物件100之空氣側表面122 (或防反射塗層中任何一或多個層之表面)進行壓痕來形成壓痕深度在約50 nm至約1000 nm(或光學塗層120之整個厚度，以較小者為準)範圍內之壓痕，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100 nm至約600 nm範圍內)，大體上使用以下中闡明的方法來量測此壓痕之最大硬度：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 MethodologyJ. Mater. Res. ，第19卷，第1期，2004，3-20。如本文所使用，硬度係指如沿壓痕深度之範圍量測的最大硬度而非平均硬度。

典型地，在其中塗層比下伏基板更硬的奈米壓痕量測方法(諸如藉由使用Berkovich壓頭進行)中，所量測硬度可呈現為歸因於在較淺壓痕深度處(例如，小於25 nm或小於50 nm)塑性區之發展而初始地增加，且隨後增加並在較深壓痕深度處(例如，50 nm至約500 nm或1000 nm)達到最大值或平臺。此後，由於下伏基板之效應，硬度開始在甚至更深壓痕深度處減小。在利用相較於塗層而言具有較大硬度之基板的情況下，可見相同效應；然而，由於下伏基板之效應，硬度在較深壓痕深度處增加。

壓痕深度範圍及某些壓痕深度範圍處之硬度值可經選擇來識別本文描述的光學塗層120及其層的不具有下伏基板110之效應的特定硬度回應。當使用Berkovich壓頭量測光學塗層120(當安置於基板110上時)之硬度時，材料之永久變形區域(塑性區)與材料之硬度相關聯。壓痕期間，彈性應力場延伸遠遠超出此永久變形區域。隨著壓痕深度增加，表觀硬度及模數受應力場與下伏基板110相互作用的影響。基板對硬度的影響發生在較深壓痕深度處(亦即，典型地在大於光學塗層120之約10%的深度處)。此外，另一難題在於，硬度回應需要某一最小負載來在壓痕方法期間產生完全塑性。在彼某種最小負載之前，硬度展示大體增加的趨勢。

在小壓痕深度(其亦可特性化為小負載)處(例如，至多約50 nm)，材料之表觀硬度相對於壓痕深度呈現出急劇增加。此小壓痕深度區間並不表示硬度之真實度量，但相反，其反映出前述塑性區之發展，此與壓頭之有限曲率半徑有關。在中間壓痕深度處，表觀硬度達到最大位準。在較深壓痕深度處，基板之影響隨著壓痕深度增加而變得更顯著。硬度可在一旦壓痕深度超過光學塗層厚度之約30%時開始急劇下降。

在一或多個實施例中，塗佈物件100可展現約5 GPa或更大、約8 GPa或更大、約10 GPa或更大或約12 GPa或更大(例如，14 GPa或更大、16 GPa或更大、18 GPa或更大或甚至20 GPa或更大)之硬度，如藉由Berkovitch壓頭硬度試驗在空氣側表面122上所量測。在一或多個實施例中，光學塗層120可展現約8 GPa或更大、約10 GPa或更大或約12 GPa或更大(例如，14 GPa或更大、16 GPa或更大、18 GPa或更大或甚至20 GPa或更大)之最大硬度，如藉由Berkovich壓頭硬度試驗在空氣側表面122上所量測。另外，高RI層130B及/或防刮層150之材料之硬度可尤其經特性化。在一些實施例中，如藉由Berkovitch壓頭硬度試驗所量測的高RI層及/或防刮層150之最大硬度可為約8 GPa或更大、約10 GPa或更大、約12 GPa或更大、約15 GPa或更大、約18 GPa或更大或甚至約20 GPa或更大。層之硬度可藉由分析所量測層為最上層的塗佈物件來量測。若待量測硬度之層為埋置層，則其硬度可藉由產生不包括上覆層之塗佈物件且隨後測試塗佈物件之硬度來量測。此種所量測硬度值可藉由塗佈物件100、光學塗層120、高RI層130B及/或防刮層150沿約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)之壓痕深度來展現。在一或多個實施例中，物件展現大於基板之硬度(該硬度可在與空氣側表面122相反的表面上量測)的硬度。

來自光學塗層120/空氣界面及光學塗層120/基板110之反射波之間的光學干涉可導致光譜反射及/或透射振盪，從而產生物件100之表觀色彩。如本文所使用，術語「透射率」係定義為給定波長範圍內經由一材料(例如，物件、基板或光學膜或其部分)透射的入射光功率之百分比。術語「反射率」類似地定義為給定波長範圍內自一材料(例如，物件、基板或光學膜或其部分)反射的入射光功率之百分比。透射率及反射率係使用特定線寬來量測。如本文所使用，「平均透射率」係指在限定波長區間上經由一材料透射的入射光功率之平均量。如本文所使用，「平均反射率」係指藉由該材料反射的入射光功率之平均量。當僅在空氣側表面122處量測時，反射率可量測為單側反射率(例如，當移除來自塗佈物件100之未塗佈背表面(例如第3圖中之114)反射時，諸如經由在背表面上使用耦合至吸收劑之折射率匹配油劑，或其他已知的方法)。在一或多個實施例中，特性化透射率及反射率之光譜解析度小於5 nm或0.02 eV。色彩可在反射中更為顯著。角度色彩可在反射中隨視角移位，此歸因於光譜反射振盪隨入射照射角之移位。透射中隨視角之角度色移亦歸因於光譜透射振盪隨入射照射角之相同移位。所觀察到的隨入射照射角之色彩及角度色移常常使裝置使用者分心或令裝置使用者不悅，尤其在以尖銳光譜特徵(諸如螢光照明及一些LED照明)照射下如此。透射中之角度色移亦可在反射之色移中起作用且反之亦然。透射及/或反射中之角度色移之因素亦可包括歸因於視角之角度色移或遠離某一白點的角度色移，該白點可由藉由特定施照體或試驗系統定義的材料吸收(稍微獨立於角度)所引起。

本文描述的物件展現在可見光譜中或附近、在指定波長範圍上的平均光透射率及單側平均光反射率。另外，本文描述的物件展現在可見光譜中或附近、在指定波長範圍上的平均可見光適光反射率及平均可見光適光反射率。在實施例中，量測平均光透射率、單側平均光反射率、平均可見光適光反射率及平均可見光適光反射率之波長範圍(本文中有時稱為「波長區間」)可為約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。除非另外規定，平均光透射率、單側平均光反射率、平均可見光適光反射率及平均可見光適光反射率係在近乎法向於空氣側表面122的入射照射角，諸如以約0度至約10度(然而，此種量測可以其他入射照射角來收集，諸如例如30度、45度或60度)之入射角來量測。

在一或多個實施例中，當僅在空氣側表面122處量測時(例如，當移除來自物件之未塗佈背表面之反射時，諸如經由在背表面上使用耦合至吸收劑之折射率匹配油劑，或其他已知方法)，塗佈物件100可展現在光學波長區間上約50%或更小、40%或更小、30%或更小、20%或更小、10%或更小、9%或更小、約8%或更小、約7%或更小、約6%或更小、約5%或更小、約4%或更小、約3%或更小或甚至約2%或更小之平均單側光反射率。在實施例中，平均單側光反射率可在以下範圍內：約0.4%至約9%、約0.4%至約8%、約0.4%至約7%、約0.4%至約6%或約0.4%至約5%。在一或多個實施例中，塗佈物件100在光學波長區間上展現約50%或更大、60%或更大、70%或更大、80%或更大、90%或更大、92%或更大、94%或更大、96%或更大、98%或更大或99%或更大之平均光透射率。在實施例中，塗佈物件100可展現在約99.5至約90%、92%、94%、96%、98%或99%範圍內之光透射率。

在一些實施例中，塗佈物件100可在光學波長區間上展現約50%或更小、40%或更小、30%或更小、20%或更小、10%或更小、約9%或更小、約8%或更小、約7%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、約1%或更小或甚至約0.8%或更小之平均可見光適光反射率。如本文所使用，適光反射率模擬人眼之回應，其係藉由根據人眼之敏感度將反射率相對波長譜加權來模擬。適光反射率亦可根據已知的慣例(諸如CIE色空間慣例)定義為反射光之亮度或三激Y值。以下方程式中將平均適光反射率定義為光譜反射率R(λ )乘以施照體光譜I(λ )及與眼睛之光譜回應有關的CIE之色彩匹配函數：

在一些實施例中，物件100可在光學波長區間上展現約50%或更大、60%或更大、70%或更大、80%或更大、約85%或更大、約90%或更大、約92%或更大、約94%或更大、約96%或更大或甚至約98%或更大之平均可見光適光透射率。以下方程式中將平均適光透射率定義為光譜透射率T(λ )乘以施照體光譜I(λ )及與眼睛之光譜回應有關的CIE之色彩匹配函數：

在一或多個實施例中，塗佈物件100展現CIE L*a*b*比色法系統(本文中稱為「色坐標」)中反射及透射之可量測色彩(或其缺乏)。透射色坐標係指在透射中所觀察到的L*a*b*色坐標，且反射色坐標係指在反射中所觀察到的L*a*b*色坐標。透射色坐標或反射色坐標可在各種施照燈類型下量測，該等施照燈類型可包括如藉由CIE決定之標準施照體，包括A施照體(表示鎢絲照明)、B施照體(模擬日光之施照體)、C施照體(模擬日光之施照體)、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))。特定施照體包括如CIE所定義之F2、F10、F11、F12或D65。另外，反射色坐標及透射色坐標可以不同的所觀察入射角來量測，該入射角諸如法向(0度)、5度、10度、15度、30度、45度或60度。

在一或多個實施例中，當以法向入射角或5度、10度、15度、30度、45度或60度之入射角檢視時，塗佈物件100具有在透射及/或反射中小於或等於約10、8、6、5、4、3、2或甚至1之a*。在一或多個實施例中，當以法向入射角或5度、10度、15度、30度、45度或60度之入射角檢視時，塗佈物件100具有在透射及/或反射中小於或等於約10、8、6、5、4、3、2或甚至1之b*。在一或多個實施例中，當以法向入射角或5度、10度、15度、30度、45度或60度之入射角檢視時，塗佈物件100具有在透射及/或反射中大於或等於約-10、-8、-6、-5、-4、-3、-2或甚至-1之a*。在一或多個實施例中，當以法向入射角或5度、10度、15度、30度、45度或60度之入射角檢視時，塗佈物件100具有在透射及/或反射中大於或等於約-10、-8、-6、-5、-4、-3、-2或甚至-1之b*。

在一或多個實施例中，參考點色移可在參考點與透射色坐標或反射色坐標之間量測。參考點色移量測參考點色坐標與所觀察色坐標(反射或透射)之間的色彩差異。反射參考點色移(有時稱為反射之參考點色移)係指反射色坐標與參考點之間的差異。透射參考點色移(有時稱為透射之參考點色移)係指透射色坐標與參考點之間的差異。為測定參考點色移，選擇參考點。根據本文描述的實施例，參考點可為CIE L*a*b*比色法系統中之原點(色坐標a* = 0, b * = 0)、坐標(a * =-2, b * =-2)或基板之透射或反射色坐標。應理解，除非另作說明，否則本文描述的物件之L*坐標係與參考點相同且不影響色移。在物件之參考點色移係相對於基板來定義的情況下，將物件之透射色坐標與基板之透射色坐標相比較，且將物件之反射色坐標與基板之反射色坐標相比較。除非另作說明，否則參考點色移係指在參考點與透射或反射中之色坐標之間所量測的移位，如以相對於塗佈物件100之空氣側表面122的法向角來量測。然而，應理解，參考點色移可基於諸如5度、10度、15度、30度、45度或60度之非法向入射角來測定。另外，除非另作說明，否則反射色坐標係僅在物件之空氣側表面122上量測。然而，本文描述的反射色坐標可在物件之空氣側表面122及物件之相反側(亦即，第1圖中之主表面114)兩者上，使用2-表面量測值(來自物件之兩個側面的反射受包括)或1-表面量測值(僅來自物件之空氣側表面122之反射得以量測)來量測。此等方法中，1-表面反射率量測值典型地為達成用於防反射塗層之低參考點色移值的更具挑戰性之度量，且此與其中物件之背表面係黏結至諸如黑色油墨或LCD或OLED裝置之光吸收介質的應用有關(諸如智慧型電話等等)。

在參考點為色坐標a* = 0, b* = 0 (原點)的情況下，參考點色移係藉由以下方程式計算：參考點色移= √((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )。

在參考點為色坐標a* =-2, b* =-2的情況下，參考點色移係藉由以下方程式計算：參考點色移=√((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )。

在參考點為基板之色坐標的情況下，參考點色移係藉由以下方程式計算：參考點色移= √((a*_物件 -a*_基板 )² + (b*_物件 -b*_基板 )² )。

在一或多個實施例中，反射及/或透射率中之參考點色移為小於約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2.5、小於約2、小於約1.8、小於約1.6、小於約1.4、小於約1.2、小於約1、小於約0.8、小於約0.6、小於約0.4或甚至小於約0.25，如相對於所揭示參考點之一所量測的。

本揭示內容之一個態樣係關於塗佈物件100，其甚至當於施照體下以非法向入射角檢視時展現反射及/或透射中之無色性。在一或多個實施例中，本文描述的塗佈物件100可在當視角改變時具有反射及/或透射之可見色彩的最小改變，或可隨角度移位感知到相同色彩。此可以在反射或透射率中之塗佈物件100之角度色移來特性化。角度色移可使用以下方程式來測定，其中：角度色移 = √((a*₂ -a*₁ )² +(b*₂ -b*₁ )² )。在角度色移方程式中，a*₁ 及b*₁ 表示當以參考照射角(可包括法向入射)檢視時物件之a*及b*坐標，且a*₂ 及b*₂ 表示當以入射照射角檢視時物件之a*及b*坐標，其限制條件為入射照射角不同於參考照射角，且在一些狀況下，與參考照射角相差至少約1度、2度或約5度。應理解，除非另作說明，否則本文描述的物件之L*坐標係在任何角度或參考點下為相同的且不影響色移。

參考照射角可包括法向入射(亦即，0度)或例如與法向入射相差5度、10度、15度、30度、45度或60度。然而，除非另有說明，否則參考照射角為法向入射角。入射照射角可例如與參考照射角度相差約5度、10度、15度、30度、45度或60度。在一或多個實施例中，參考照射角可在0至10度範圍中，且入射照射角可在30度至60度範圍中。

在一或多個實施例中，塗佈物件100在施照體下具有自0-10度(例如，5或更小、4或更小、3或更小或2或更小)之入射照射角至在30-60度範圍內之入射照射角的反射及/或透射中之角度色移。在一些實施例中，反射及/或透射中之角度色移為約10或更小、9或更小、8或更小、7或更小、6或更小、5或更小、4或更小、3或更小、2或更小、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，角度色移可為約0。施照體可包括如由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(日光模擬施照體)、C施照體(模擬日光之施照體)、D系列施照體(表示自然日光)及F系列施照體(表示各種類型的螢光照明)。在特定實例中，在CIE F2、F10、F11、F12或D65施照體下或更尤其在CIE F2施照體下，當以自參考照射角之入射照射角檢視時，物件展現約2或更小之反射及/或透射中之角度色移。

在一或多個實施例中，塗佈物件100具有在相對於參考照射角的給定範圍中的所有入射照射角下約10或更小(例如，5或更小、4或更小、3或更小或2或更小)之反射及/或透射中之角度色移。例如，塗佈物件100可在自參考照射角至與參考照射角相差約5度、10度、15度、30度、45度或60度之範圍中的所有入射照射角下具有約10或更小、5或更小、4或更小、3或更小或2或更小之角度色移。在另外的實施例中，塗佈物件100可在參考照射角至與參考照射角相差約5度、10度、15度、30度、45度或60度之範圍中的所有入射照射角下具有約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或更小之角度色移。

在一或多個實施例中，塗佈物件100展現約10%或更小之霧度值，如使用藉由BYK Gardner以商標Haze-Gard plus®供應的霧度計，使用源埠之上的孔徑在研磨側上所量測，該孔徑具有8 mm之直徑。在一些實施例中，霧度可為約70%或更小、50%或更小、約25%或更小、約20%或更小、約15%或更小、約10%或更小、約9%或更小、約8 %或更小、約7%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、約1%或更小、約0.5%或更小或約0.3%或更小。在一些特定實施例中，物件100展現在以下範圍內之霧度：約0.1%至約10%、約0.1%至約9%、約0.1%至約8%、約0.1%至約7%、約0.1%至約6%、約0.1%至約5%、約0.1%至約4%、約0.1%至約3%、約0.1%至約2%、約0.1%至約1%、0.3%至約10%、約0.5%至約10%、約1%至約10%、約2%至約10%、約3%至約10%、約4%至約10%、約5%至約10%、約6%至約10%、約7%至約10%、約1%至約8%、約2%至約6%、約3%至約5%及其之間的所有範圍及子範圍。實例

為產生塗佈物件，BaF₂ 係在離子交換玻璃基板(可以GORILLA GLASS商購自Corning Inc.)上沉積為誘導粗糙度之光散射層。具體而言，BaF₂ 膜經由電子束蒸發沉積在高溫下生長以產生冠型微晶形態學，從而造成粗糙度。BaF₂ 膜以3埃/秒在Temescal BJD-1800電子束蒸發單元中沉積，並利用石英燈加熱基板至約200℃。沉積之前的基礎壓力為1.2 x 10^-6 托。BaF₂ 膜之粗糙度隨薄膜厚度增加而增加，此歸因於微晶成核及生長之動力學。粗糙度係使用Veeco Dimension原子力顯微鏡來量測。第7A-7D圖描繪在玻璃基板上沉積的BaF₂ 膜之顯微照片影像。表1展示每一塗佈樣本之BaF₂ 厚度及粗糙度量測值，且另外提供第7A-7D圖之圖例。粗糙度係量測為R_a (絕對值粗糙度之算術平均值)及R_q (均方根粗糙度)。作為比較，玻璃基板具有小於1 nm之粗糙度(R_a 或R_q )。表 1

另外，2微米SiN_x 層係藉由PECVD，使用電漿-熱HDPCVD在150℃下沉積在先前描述的BaF₂ 層之頂部上。沉積利用感應耦合電漿源極來獲得獨立於基板偏壓之高離子化，該基板偏壓係藉由驅動其上安置有基板之平臺的RF供應來設定。PECVD為相當保形的塗佈製程，並且沉積時粗糙度相對較小。BaF₂ 層之粗糙度在BaF₂ 層之頂部上沉積2微米SiN_x 之後得以大量保存。第8A-8D圖描繪沉積在玻璃基板上之BaF₂ 膜之上的所沉積SiN_x 膜之顯微照片影像。表1展示針對每一塗佈樣本之SiN_x 層及BaF₂ 層厚度及SiN_x 層之粗糙度量測值，且另外提供第8A-8D圖之圖例。表 2

玻璃基板/BaF₂ /SiN_x 塗佈物件具有17-21 GPa之Berkovich壓痕硬度值，而未塗佈基板具有約7 GPa之硬度。量測此等樣本之模數值且該等模數值在192-212 GPa範圍內。

評估所製造樣本的跨於可見光譜之總透射率及鏡面反射率。第9圖描繪總透射率(鏡面光及漫射光之總和)隨波長的變化。第10圖描繪鏡面反射率(在6°入射角下)隨波長的變化。分別在第9及10圖中，參考數字502表示具有300 nm BaF₂ 層及2000 nm SiN_x 塗層之樣本，參考數字504表示具有300 nm BaF₂ 層及2000 nm SiN_x 塗層之樣本，數字506表示具有300 nm BaF₂ 層及2000 nm SiN_x 塗層之樣本，且數字508表示具有300 nm BaF₂ 層及2000 nm SiN_x 塗層之樣本。另外，參考數字510表示未塗佈基板之比較實例，且參考數字512表示僅以2微米SiN_x (相對光滑的塗層)塗佈之玻璃基板。如第9及10圖所示，尖銳光譜振盪利用粗糙層之添加而在透射以及反射中得以平滑化，且振盪平滑度隨粗糙度增加而增加。

另外評估樣本之反射角度色移(利用F2施照體時的6度至40度，將在40度下量測的樣本與當在6度下量測的樣本相比較)、霧度及利用(D65施照體)總平均適光透射率。結果展示於表3中。表 3

儘管鏡面反射率藉由納入粗糙BaF₂ 層而顯著地減少，但是總透射率實質上得以維持，僅極低限度地下降(自約85%總適光平均透射率至2400 nm厚BaF₂ 層之約78%，如表3所示。咸信，較厚BaF₂ 層引入更多光散射，從而使光譜振盪平滑且減少鏡面反射率。亦咸信鏡面反射效應之減少與粗糙表面之傳統「防眩光」效應有關。另外，併入有粗糙BaF₂ 光散射中心之樣本展示反射色彩隨角度變化在較小變化範圍，此歸因於藉由光散射產生的光譜平滑化。具有較厚BaF₂ 層之樣本具有更多光散射且具有更多光譜平滑化。取決於散射中心之側向大小，光散射亦可產生色彩效應(如在瑞利散射或米氏散射中所熟知的)。

100‧‧‧塗佈物件
110‧‧‧基板
112‧‧‧相對主表面/第一相對主表面
114‧‧‧相對主表面/第二相對主表面
116‧‧‧相對次表面
118‧‧‧相對次表面
120‧‧‧光學塗層
122‧‧‧空氣側表面
124‧‧‧粗糙界面
130‧‧‧防反射塗層
130A‧‧‧低RI層
130B‧‧‧高RI層
132‧‧‧週期
140‧‧‧頂部塗層
150‧‧‧防刮層
154‧‧‧下伏層
155‧‧‧界面
160‧‧‧頂部梯度層
165‧‧‧粗糙界面
170‧‧‧底部梯度層
180‧‧‧光散射構件
502‧‧‧樣本
504‧‧‧樣本
506‧‧‧樣本
508‧‧‧樣本
510‧‧‧未塗佈基板
512‧‧‧玻璃基板

第1圖為根據本文描述的一或多個實施例的塗佈物件之橫截面側視圖；

第2A圖為根據本文描述的一或多個實施例的塗佈物件之橫截面側視圖；

第2B圖為根據本文描述的一或多個實施例的塗佈物件之橫截面側視圖；

第3圖為根據本文描述的一或多個實施例的塗佈物件之橫截面側視圖；

第4圖為根據本文描述的一或多個實施例的塗佈物件之橫截面側視圖；

第5圖為根據本文描述的一或多個實施例的塗佈物件之橫截面側視圖；

第6圖為根據本文描述的一或多個實施例的第5圖之塗佈物件中折射率隨距離變化之曲線圖；

第7A-7D圖描繪根據本文描述的一或多個實施例的玻璃基板上之示例性BaF₂ 塗層之原子力顯微照片；

第8A-8D圖描繪根據本文描述的一或多個實施例的沉積在玻璃基板上之BaF₂ 塗層之上的示例性SiN_x 塗層之原子力顯微照片；

第9圖為描繪根據本文描述的一或多個實施例的示例性塗層之總透射率隨波長變化之圖表；

第10圖為描繪根據本文描述的一或多個實施例的示例性塗層之鏡面反射率隨波長變化之圖表。

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100‧‧‧塗佈物件

110‧‧‧基板

112‧‧‧相對主表面/第一相對主表面

114‧‧‧相對主表面/第二相對主表面

116‧‧‧相對次表面

118‧‧‧相對次表面

120‧‧‧光學塗層

122‧‧‧空氣側表面

124‧‧‧粗糙界面

150‧‧‧防刮層

154‧‧‧下伏層

180‧‧‧光散射構件

Claims (10)

1. 一種塗佈物件，其包含： 一透明基板，該透明基板具有一主表面；一光學塗層，該光學塗層安置於該透明基板之該主表面上且形成一空氣側表面，該光學塗層包括一或多個沉積材料層及至少一個光改向特徵，該至少一個光改向特徵藉由減少傳播穿過該塗佈物件或藉由該塗佈物件反射的光波之相干性而減少該塗佈物件之反射光譜中之振盪；其中該塗佈物件展現約8 GPa或更大之一最大硬度，如藉由一Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm或更大之一壓痕深度在該空氣側表面上所量測；其中該塗佈物件具有約50%或更大之一平均適光透射率；且其中在該塗佈物件之一國際照明委員會施照體下、在L*a*b*比色法系統中之物件透射色坐標展現相對於該空氣側表面、自在0-10度範圍內之一參考照射角至在30-60度範圍內之一入射照射角的小於約10之一角度色移，其中該角度色移係藉由√((a*₂ -a*₁ )² +(b*₂ -b*₁ )² )定義，其中a*₁ 及b*₁ 表示當以在0-10度範圍內之一參考照射角檢視時的a*及b*坐標，且a*₂ 及b*₂ 表示當以在30-60度範圍內之一入射照射角檢視時的該等a*及b*坐標。
2. 如請求項1所述之塗佈物件，其中該至少一個光改向特徵包含以下至少一者： 在該光學塗層中介於兩個相鄰層之間的一粗糙界面；該光學塗層之一層與該基板之間的一粗糙界面；及一粗糙空氣側表面。
3. 如請求項1或2所述之塗佈物件，其中該至少一個光改向特徵包含安置在該光學塗層之一層中、在該光學塗層中之兩個相鄰層之間或在該光學塗層與該基板之間的光散射構件。
4. 如請求項1或2所述之塗佈物件，其中在一國際照明委員會施照體下、在法向入射下、在該L*a*b*比色法系統中之該等物件透射色坐標展現如在該空氣側表面處量測的自一參考點的小於約10之一參考點色移，該參考點包含色坐標(a* = 0, b* = 0)、(a* =-2, b* =-2)，或該基板之該等透射色坐標，其中： 當該參考點為該等色坐標(a* = 0, b* = 0)時，該色移係藉由√((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )定義；當該參考點為該等色坐標(a* =-2, b* =-2)時，該色移係藉由√((a*_物件 +2 )² + (b*_物件 +2)² )定義；且當該參考點為該基板之該等色坐標時，該色移係藉由√((a*_物件 -a*_基板 )² + (b*_物件 -b*_基板 )² )定義。
5. 一種塗佈物件，其包含： 一透明基板，該透明基板具有一主表面；一光學塗層，該光學塗層安置於該透明基板之該主表面上且形成一空氣側表面，該光學塗層包含具有至少300 nm之一厚度的一防刮層，該防刮層包含一材料，該材料展現約8 GPa或更大之一最大硬度，如藉由一Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm或更大之一壓痕深度所量測，該光學塗層包含至少一個光改向特徵，該至少一個光改向特徵藉由減少傳播穿過該塗佈物件或藉由該塗佈物件反射的光波之相干性而減少該塗佈物件之反射光譜中之振盪，該光改向特徵安置在該防刮層中或在藉由該防刮層形成的一界面處；其中該塗佈物件展現約8 GPa及更大之一最大硬度，如藉由一Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm及更大之一壓痕深度在該空氣側表面上所量測；其中該塗佈物件具有約50%或更大之一平均適光透射率；且其中在該塗佈物件之一國際照明委員會施照體下、在L*a*b*比色法系統中之物件透射色坐標展現相對於該空氣側表面、自在0-10度範圍內之一參考照射角至在30-60度範圍內之一入射照射角的小於約10之一角度色移，其中該角度色移係藉由√((a*₂ -a*₁ )² +(b*₂ -b*₁ )² )定義，其中a*₁ 及b*₁ 表示當以在0-10度範圍內之一參考照射角檢視時的a*及b*坐標，且a*₂ 及b*₂ 表示當以在30-60度範圍內之一入射照射角檢視時的該等a*及b*坐標。
6. 如請求項5所述之塗佈物件，其中該至少一個光改向特徵包含安置在該防刮層或在該光學塗層中介於該防刮層與一相鄰層之間的光散射構件。
7. 如請求項5或6所述之塗佈物件，其中在一國際照明委員會施照體下、在法向入射下、在該L*a*b*比色法系統中之該等物件透射色坐標展現如在該空氣側表面處量測的自一參考點的小於約10之一參考點色移，該參考點包含色坐標(a* = 0, b* = 0)、(a* =-2, b* =-2)，或該基板之該等透射色坐標，其中： 當該參考點為該等色坐標(a* = 0, b* = 0)時，該色移係藉由√((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )定義；當該參考點為該等色坐標(a* =-2, b* =-2)時，該色移係藉由√((a*_物件 +2 )² + (b*_物件 +2)² )定義；且當該參考點為該基板之該等色坐標時，該色移係藉由√((a*_物件 -a*_基板 )² + (b*_物件 -b*_基板 )² )定義。
8. 一種塗佈物件，其包含： 一透明基板，該透明基板具有一主表面；一光學塗層，該光學塗層安置於該透明基板之該主表面上且形成一空氣側表面，其中該光學塗層包含一第一層及一防刮層，該第一層相鄰該透明基板且具有在該透明基板之0.1內的一折射率，且該防刮層沉積在該第一層之上且具有至少300 nm之一厚度，且包含一材料，該材料展現約8 GPa或更大之一最大硬度，如藉由一Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm及更大之一壓痕深度所量測，該光學塗層包含至少一個光改向特徵，該至少一個光改向特徵藉由減少傳播穿過該塗佈物件或藉由該塗佈物件反射的光波之相干性而減少該塗佈物件之反射光譜中之振盪，該光改向特徵安置在該防刮層中或在藉由該防刮層及該第一層形成的一界面處；其中該塗佈物件展現約8 GPa及更大之一最大硬度，如藉由一Berkovich壓頭硬度試驗沿約50 nm及更大之一壓痕深度在該空氣側表面上所量測；其中該塗佈物件具有約50%或更大之一平均適光透射率；且其中在該塗佈物件之一國際照明委員會施照體下、在L*a* b*比色法系統中之物件透射色坐標展現相對於該空氣側表面、自在0-10度範圍內之一參考照射角至在30-60度範圍內之一入射照射角的小於約10之一角度色移，其中該角度色移係藉由√((a*₂ -a*₁ )² +(b*₂ -b*₁ )² )定義，其中a*₁ 及b*₁ 表示當以在0-10度範圍內之一參考照射角檢視時的a*及b*坐標，且a*₂ 及b*₂ 表示當以在30-60度範圍內之一入射照射角檢視時的該等a*及b*坐標。
9. 如請求項8所述之塗佈物件，其中該至少一個光改向特徵包含在該防刮層與該第一層之間的一粗糙界面。
10. 如請求項8或9所述之塗佈物件，其中在一國際照明委員會施照體下、在法向入射下、在該L*a*b*比色法系統中之該等物件透射色坐標展現如在該空氣側表面處量測的自一參考點的小於約10之一參考點色移，該參考點包含色坐標(a* = 0, b* = 0)、(a* =-2, b* =-2)，或該基板之該等透射色坐標，其中： 當該參考點為該等色坐標(a* = 0, b* = 0)時，該色移係藉由√((a*_物件 )² + (b*_物件 )² )定義；當該參考點為該等色坐標(a* =-2, b* =-2)時，該色移係藉由√((a*_物件 +2 )² + (b*_物件 +2)² )定義；且當該參考點為該基板之該等色坐標時，該色移係藉由√((a*_物件 -a*_基板 )² + (b*_物件 -b*_基板 )² )定義。