非平面基材的光学涂层及其生产方法
本申请根据35U.S.C.§119要求2019年5月28日提交的系列号为62/853,501的美国临时申请和2019年3月27日提交的系列号为62/824,687的美国临时申请的优先权权益，它们各自的内容作为本文的基础并通过引用全文纳入本文中。
技术领域
本公开涉及耐久性和/或耐刮擦性制品及其制造方法，更具体地，涉及在非平面基材上的耐久性和/或耐刮擦性光学涂层。
背景技术
盖板制品常用于保护电子产品内部的关键器件，以提供用于输入和/或显示的用户界面，以及/或者提供许多其他的功能。这些产品包括移动装置，例如智能手机、mp3播放器和平板电脑。盖板制品还包括建筑制品、运输制品(例如用于汽车应用、火车、飞行器、船舶等的制品)、器具制品或需要一定的透明度、耐刮擦性、耐磨损性或以上性质的组合的任何制品。这些应用常常需要耐刮擦性和强光学性能特征——就最大光透射率和最小反射率而言。另外，一些盖板应用要求在反射和/或透射中显示或看到的颜色不随视角的改变而显著变化。这是因为，在显示器应用中，如果在反射或透射时的颜色随着视角的变化而发生可感知程度的变化，则产品的使用者会感觉到显示器的颜色或亮度发生变化，这会降低显示器的感知质量。在其他应用中，颜色的变化会对美学需求或其他功能需求产生负面影响。
盖板制品的光学性能可通过使用各种抗反射涂层来改善；但是已知的抗反射涂层易受到损耗、磨损和/或刮擦损伤。这种损耗、磨损和刮擦损伤会减弱通过抗反射涂层所取得的任何光学性能的改善情况。例如，光学滤波器经常由具有不同折射率的多层涂层制得，以及由光学透明的电介质材料(例如氧化物、氮化物和氟化物)制得。用于这种光学滤波器的大多数典型氧化物为宽带隙材料，它们不具有用于移动装置、建筑制品、运输制品或电器制品所必需的机械性质，例如硬度。氮化物和类金刚石涂层可展现出高硬度值，但是这些材料通常不表现出这些应用所需的透射率。
一些电子器件包括非平面盖板制品。例如，一些智能手机触摸屏可能是非平面的，其中盖板制品的至少一部分在其表面上弯曲。类似地，一些智能手表可能是非平面的，其中盖板制品的至少一部分在其表面上弯曲。由于包含非平面制品，盖板制品上的涂层的光学性能可能改变。例如，如果基材除了平面表面部分之外还包括一个或多个弯曲、刻面(faceted)或其他形状的非平面表面，则在基材的不同部分上将以两个不同角度观察涂层。
因此，需要耐磨损、耐刮擦和/或具有改进的光学性能的非平面盖板制品及其制造方法。还需要适于非平面盖板制品的具有这些性制的光学涂层构造以及用于形成这些涂层的各种视线方法。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种经涂覆的制品，其包括：具有主表面的基材，所述主表面包含第一部分和第二部分，其中，第二部分是弯曲或刻面的，并且其中，垂直于主表面的第一部分的第一方向不同于垂直于主表面的第二部分的多个第二方向，并且第一方向与每个第二方向之间的角在约10度至约60度的范围内；和至少设置在主表面的第一部分和第二部分上的光学涂层。光学涂层形成抗反射表面，其中：(a)在基材的第一部分处和基材的第二部分处，经涂覆的制品在约100nm或更深的压痕深度处展现出约8GPa或更大的硬度，所述硬度通过布氏压头硬度测试在所述抗反射表面上测得；以及(b)经涂覆的制品展现出约3％或更小的单侧最大光反射率，这在基材的第一部分和第二部分处的抗反射表面处测得。第一部分的单侧最大光反射率在相对于第一方向成第一入射照明角下测量，其中第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约45度的角。第二部分的单侧最大光反射率在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约45度的角。此外，第一部分处的单侧最大光反射率在约425nm至约950nm的光学波长区内测量。
根据本公开的一个方面，提供了一种经涂覆的制品，其包括：具有主表面的基材，所述主表面包含第一部分和第二部分，其中，第二部分是弯曲或刻面的，并且其中，垂直于主表面的第一部分的第一方向不同于垂直于主表面的第二部分的多个第二方向，并且第一方向与每个第二方向之间的角在约10度至约50度的范围内；和至少设置在主表面的第一部分和第二部分上的光学涂层。光学涂层形成抗反射表面，其中：(a)在基材的第一部分处和基材的第二部分处，经涂覆的制品在约100nm或更深的压痕深度处展现出约8GPa或更大的硬度，所述硬度通过布氏压头硬度测试在所述抗反射表面上测得；以及(b)在主表面的第一部分和第二部分处，经涂覆的制品的第一表面反射色为b*<约5，这是在国际照明委员会D65光源下通过(L*,a*,b*)色度系统中的反射色坐标测得。第一部分处的反射色在相对于第一方向的第一入射照明角下测量，其中第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约90度的角。第二部分处的反射色在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约90度的角，并且各第二照明角彼此相差至少10度。
根据本公开的一个方面，提供了一种经涂覆的制品，其包括：具有主表面的基材，所述主表面包含第一部分和第二部分，其中，第二部分是弯曲或刻面的，并且其中，垂直于主表面的第一部分的第一方向不同于垂直于主表面的第二部分的多个第二方向，并且第一方向与每个第二方向之间的角在约10度至约50度的范围内；和至少设置在主表面的第一部分和第二部分上的光学涂层。所述光学涂层形成抗反射表面，其中，(a)在基材的第一部分处和基材的第二部分处，经涂覆的制品在约100nm或更深的压痕深度处展现出约8GPa或更大的硬度，所述硬度通过布氏压头硬度测试在所述抗反射表面上测得；以及(b)经涂覆的制品展现出约2％或更小的平均适光反射率，这在基材的第一部分和第二部分处的抗反射表面处测得；和(c)在主表面的第一部分和第二部分处，经涂覆的制品的第一表面反射色为b*<约5，这是在国际照明委员会D65光源下通过(L*,a*,b*)色度系统中的反射色坐标测得。第一部分的单侧最大光反射率以相对于第一方向的第一入射照明角测量，其中第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约45度的角。第二部分的单侧最大光反射率在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约45度的角。此外，第一部分处和第二部分处的平均适光反射率在约425nm至约950nm的光学波长区内测量。另外，第一部分处的反射色在相对于第一方向的第一入射照明角下测量，其中，第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约90度的角。进一步地，第二部分处的反射色在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约90度的角，并且各第二照明角彼此相差至少10度。
在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
图1是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图2是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图3是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图4是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图5是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图6是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图7是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图8是根据本文所述的一个或多个实施方式，一种经涂覆的制品的截面侧视图；
图9是根据本文所述的一个或多个实施方式，针对沉积过程的光学涂层厚度比例因子与部分表面曲率关系的图；
图10A是在四种光学涂层厚度比例因子值下，对于比较光学涂层，在近垂直光入射角(8度)下，第一表面适光反射率与波长关系的图；
图10B是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图10A的比较光学涂层，平均第一表面适光反射率与入射光(观看)角度关系的图；
图10C是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图10A的比较光学涂层，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图；
图11A是在四种光学涂层厚度比例因子值下，对于本公开的示例性光学涂层，在近垂直光入射角(8度)下，第一表面适光反射率与波长关系的图；
图11B是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图11A的示例性光学涂层，平均第一表面适光反射率与入射光(观看)角度关系的图；
图11C是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图11A的示例性光学涂层，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图；
图12A是在四种光学涂层厚度比例因子值下，对于本公开的示例性光学涂层，在近垂直光入射角(8度)下，第一表面适光反射率与波长关系的图；
图12B是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图12A的示例性光学涂层，平均第一表面适光反射率与入射光(观看)角度关系的图；
图12C是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图12A的示例性光学涂层，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图；
图13A是在四种光学涂层厚度比例因子值下，对于本公开的示例性光学涂层，在近垂直光入射角(8度)下，第一表面适光反射率与波长关系的图；
图13B是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图13A的示例性光学涂层，平均第一表面适光反射率与入射光(观看)角度关系的图；
图13C是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图13A的示例性光学涂层，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图；
图14A是在四种光学涂层厚度比例因子值下，对于本公开的示例性光学涂层，在近垂直光入射角(8度)下，第一表面适光反射率与波长关系的图；
图14B是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图14A的示例性光学涂层，平均第一表面适光反射率与入射光(观看)角度关系的图；
图14C是在七种光学涂层厚度比例因子值下，对于图14A的示例性光学涂层，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图；
图15是图14A-14C所示的示例性光学涂层的三(3)种变体的硬度(GPa)与压痕深度(nm)关系的图；
图16A是在四种光学涂层厚度比例因子值下，对于本公开的示例性光学涂层，在近垂直光入射角(8度)下，第一表面适光反射率与波长关系的图；
图16B是在9种光学涂层厚度比例因子值下，对于图16A的示例性光学涂层，平均第一表面适光反射率与入射光(观看)角度关系的图；
图16C是在九种光学涂层厚度比例因子值下，对于图16A的示例性光学涂层，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图；
图17A和17B分别是在九种光学涂层厚度比例因子值下，对于图14C和16C所示的本公开的示例性光学涂层，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图；
图18A是包含本文公开的任一种经涂覆的制品的示例性电子装置的平面图；以及
图18B是图18A的示例性电子装置的透视图。
具体实施方式
下面详细参考经涂覆的制品的各个实施方式，这些经涂覆的制品的实例在附图中示出。参考图1，根据本文公开的一个或多个实施方式，经涂覆的制品100可以包括非平面基材110以及设置在所述基材上的光学涂层120。非平面基材110可以包括相对的主表面112、114和相对的次表面116、118。光学涂层120在图1中显示为设置在第一相对主表面112上；但是，除了设置在第一相对主表面112上之外，或者作为设置在第一相对主表面112上的替代，光学涂层120也可设置在第二相对主表面114和/或各相对的次表面中的一个或两个次表面上。光学涂层120形成抗反射表面122。抗反射表面122形成空气界面，并且其通常限定了光学涂层120的边缘以及整个经涂覆的制品100的边缘。如本文所述，基材110可以是基本透明的。
根据本文所述的一些实施方式，基材110是非平面的。如本文所用，非平面基材是指基材110的主表面112、114中的至少一者的形状不是几何平坦的基材。例如，如图1所示，一部分主表面112可以包括弯曲的几何形状。主表面112的曲率度可以变化。例如，实施方式可以具有通过近似半径来测量的曲率，其为约1mm至几米(即，近平面)，例如约3mm至约30mm，或约5mm至约10mm。在实施方式中，非平面基材可以包括平面部分，如图1所示。例如，便携式电子装置的触摸屏可以包括在其中心处或附近的基本平面的表面以及在其边缘周围的弯曲(即，非平面)部分。这些基材的实例包括来自苹果(Apple)iPhone 6智能手机或三星盖乐世(Samsung Galaxy)S6 Edge智能手机的盖板玻璃。虽然示出了非平面基材的一些实施方式，但应理解，非平面基材可以呈现各种形状，例如弯曲片材、刻面片材、具有带角表面的片材或者甚至是管状片材。
非平面基材110包括主表面112，其至少包括两个部分——第一部分113和第二部分115，它们相对于彼此是不平坦的(即，部分113、115不在同个平面中或者彼此不平行)。根据一些实施方式，第二部分115的形状是弯曲的或刻面的。方向n1垂直于主表面112的第一部分113，并且方向n2在主表面112的位置115A处垂直于第二部分115。此外，方向n3在主表面112的部分115B处垂直于第二部分115。垂直于第一部分113的方向n1以及分别在位置115A和115B处垂直于第二部分115的方向n2和n3不相同。应理解，取决于部分115的曲率，各个方向n2、n3以及多个其他方向nx(其中x>2)等可以垂直于第二部分115并且与方向n1不同，所述方向n1即垂直于第一部分113的方向。在实施方式中，n1与n2(和/或n3)之间的角可以为至少约5度、至少约10度、至少约15度、至少约20度、至少约25度、至少约30度、至少约35度、至少约40度、至少约45度、至少约50度、至少约55度、至少约60度、至少约70度、至少约80度、至少约90度、至少约120度、至少约150度、或者甚至是至少约180度(例如，对于管状基材，n1与n2之间的角可以为180度)。例如，n1与n2(和/或n3)之间的角可以在以下范围内：约10度至约30度、约10度至约45度、约10度至约60度、约10度至约75度、约10度至约90度、约10度至约120度、约10度至约150度、或约10度至约180度。在另外的实施方式中，n1与n2(和/或n3)之间的角可以在以下范围内：约10度至约80度、约20度至约80度、约30度至约80度、约40度至约80度、约50度至约80度、约60度至约80度、约70度至约80度、约20度至约180度、约30度至约180度、约40度至约180度、约50度至约180度、约60度至约180度、约70度至约150度、或约80度至约180度。
透射通过经涂覆的制品100或者由经涂覆的制品100反射的光可以在观看方向v(即，对于n1为v1，对于n2为v2，对于n3为v3等)上测量，如图1所示，所述观看方向v可以不垂直于基材110的主表面112。观看方向可以被称为入射照明角，其从每个表面的法线方向出发来测量。例如，如本文将解释的，反射色、透射色、平均光反射率、平均光透射率、适光反射率和适光透射率。观看方向v限定入射照明角θ，其是垂直于基材表面的方向n与观看方向v之间的角(即，θ1是法线方向n1与观看方向v1之间的入射照明角，θ2是法线方向n2与观看方向v2之间的入射照明角，并且θ3是法线方向n3与观看方向v3之间的入射照明角，等等)。应理解，虽然图1描述的入射照明角不等于0度，但是在一些实施方式中，入射照明角可以约等于0度，以使v等于n。当改变入射照明角θ时，一部分的经涂覆的制品100的光学性质可能有所不同。
仍然参考图1，在一些实施方式中，光学涂层120的厚度在垂直于基材主表面112的方向上来测量，该厚度在设置在基材110的第一部分113和第二部分115上方的光学涂层120的各部分之间可以不相同。例如，光学涂层120可通过真空沉积技术而被沉积到非平面基材110上，所述真空沉积技术例如，化学气相沉积(例如等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)、低压化学气相沉积、大气压化学气相沉积和等离子体增强的大气压化学气相沉积)，物理气相沉积(PVD)(例如反应性或非反应性溅射或者激光烧蚀)，热蒸发或电子束蒸发和/或原子层沉积。还可使用基于液体的方法，例如喷涂、浸涂、旋涂或狭缝涂覆(例如使用溶胶-凝胶材料)。在一些实施方式中，可采用依赖于“金属模式”的反应性溅射的PVD技术，其中，金属薄层在沉积室的一部分中沉积，并且该膜在沉积室的不同部分中与气体(例如氧气或氮气)反应。在一些实施方式中，可采用依赖于“列式”反应性溅射的PVD技术，其中，材料沉积和反应在沉积室的同个部分中发生。一般而言，气相沉积技术可以包括用于产生薄膜的各种真空沉积方法。例如，物理气相沉积使用物理过程(例如加热或溅射)来产生材料的蒸气，该蒸气随后沉积在被涂覆的物体上。这些沉积工艺(尤其是PVD方法)可以具有“视线”特征，其中在沉积期间，无论沉积方向与垂直于基材表面的角之间的角如何，沉积的材料在均匀的方向上移动到基材上。
参考图1，箭头d显示了视线沉积方向。图1中的沉积方向d垂直于基材110的主表面114，例如，在沉积光学涂层120期间基材依靠主表面114放置的系统中，图1中的沉积方向d可以是常见的。线d的箭头指向视线沉积的方向。线t显示了与基材110的主表面112垂直的方向。光学涂层120的法向厚度在与主表面112垂直的方向上测量，其由线t的长度表示。沉积角
应理解，在本公开中，除非另外规定，否则在法线方向n上测量光学涂层120的厚度。
根据一些实施方式，如本文所述，经涂覆的制品100的各个部分(例如第一部分113和第二部分115)可以具有看起来彼此相似的光学特征，例如光反射率、光透射率、反射色和/或透射色。例如，当在相应的部分113、115处以大致垂直于基材110的方向(即，θ1约等于0度且θ2约等于0度)各自观看时，第一部分113处的光学特征可以类似于第二部分115处的光学特征。在其他实施方式中，当在相应的部分113、115处以与法线方向成特定范围的入射照明角(例如，θ1为约0度至约60度，θ2为约0度至约60度且θ3为约0度至约60度)各自观看时，第一部分113处的光学特征可以类似于第二部分115处的光学特征。在另外的实施方式中，当在大致相同的方向(例如，v1与v2之间的角约等于0度)上各自观看时，第一部分113处的光学特征可以类似于第二部分115处的光学特征。
光学涂层120包括至少一种材料的至少一个层。术语“层”可包括单一层，或者可包括一个或多个亚层。这些亚层可彼此直接接触。这些亚层可由相同材料或者两种或更多种不同材料形成。在一个或多个替代性实施方式中，这些亚层之间可设置有不同材料的居间层。在一个或多个实施方式中，层可包括一个或多个毗邻且不间断的层以及/或者一个或多个不连续且间断的层(即，由彼此相邻形成的具有不同材料的层)。层或亚层可通过本领域已知的任何方法形成，包括离散沉积(discrete deposition)法或连续沉积法。在一个或多个实施方式中，层可仅利用连续沉积法形成，或替代性地，仅利用离散沉积法来形成。
光学涂层120在沉积方向上的厚度可以为约1μm或更厚，同时仍然能够提供展现本文所述的光学性能的制品。在一些实例中，在沉积方向上的光学涂层厚度可以在以下范围内：约1μm至约20μm、约1μm至约10μm、约1μm至约5μm、约2μm至约10μm、约2μm至约5μm、约2μm至约4μm，或者这些厚度值之间的光学涂层120的所有厚度值。例如，光学涂层120的厚度可以是约0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm，以及这些厚度之间的所有厚度值。
本文所用的术语“设置”包括利用本领域已知的任何方法将材料涂覆、沉积和/或形成到表面上。设置的材料可构成本文所定义的层。短语“设置在……上”包括以下情形：将材料形成到表面上，以使材料直接接触表面，还包括以下情形：使材料在表面上形成，并且在设置的材料与表面之间有一种或多种居间材料。居间材料可构成本文所定义的层。另外，应理解，虽然图2-8示意性示出的是平面基材，但是图2-8应被认为是具有非平面基材，例如图1所示，图2-8以平面示出是为了简化相应附图的概念教导。
如图2所示，光学涂层120可以包含抗反射涂层130，所述抗反射涂层130可以包含多个层(130A、130B)。在一个或多个实施方式中，抗反射涂层130可包括：含有两个或更多个层的周期132。在一个或多个实施方式中，所述两个或更多个层的特征可在于互相之间具有不同的折射率。在一个实施方式中，周期132包含第一低RI层130A和第二高RI层130B。第一低RI层和第二高RI层的折射率差可以为约0.01或更大、约0.05或更大、约0.1或更大、或者甚至是约0.2或更大。
如图2所示，抗反射涂层130可包含多个周期132。单个周期132可以包括第一低RI层130A和第二高RI层130B，使得当提供多个周期132时，第一低RI层130A(为了例示标记为“L”)和第二高RI层130B(为了例示标记为“H”)以以下层序列交替：L/H/L/H或H/L/H/L，从而使第一低RI层130A和第二高RI层130B表现出沿着光学涂层120的物理厚度交替。在图2的实例中，抗反射涂层130包括三(3)个周期132。在一些实施方式中，抗反射涂层130可包括最多至二十五(25)个周期132(在本文中也被称为“N”个周期，其中N是整数)。例如，抗反射涂层130可包括约2至约20个周期132，约2至约15个周期132，约2至约12个周期132，约2至约10个周期132，约2至约12个周期132，约3至约8个周期132，约3至约6个周期132，或者这些范围内的任何其他个周期132。例如，抗反射涂层130可以包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25个周期132。
在图3所示的实施方式中，抗反射涂层130可包含附加的盖层131，其可包含折射率比第二高RI层130B的折射率更低的材料。在一些实施方式中，周期132可以包括一个或多个第三层130C，如图3所示。第三层130C可具有低RI、高RI或中等RI。在一些实施方式中，第三层130C可具有与第一低RI层130A或第二高RI层130B的RI相同的RI。在另一些实施方式中，第三层130C可具有介于第一低RI层130A的RI与第二高RI层130B的RI之间的中等RI。替代性地，第三层130C可具有比第二高RI层130B更大的折射率。第三层130C可以按照下述示例性构造在光学涂层120中提供：L第三层/H/L/H/L；H第三层/L/H/L/H；L/H/L/H/L第三层；H/L/H/L/H第三层；L第三层/H/L/H/L/H第三层；H第三层/L/H/L/H/L第三层；L第三层/L/H/L/H；H第三层/H/L/H/L；H/L/H/L/L第三层；L/H/L/H/H第三层；L第三层/L/H/L/H/H第三层；H第三层//H/L/H/L/L第三层；L/M第三层/H/L/M/H；H/M/L/H/M/L；M/L/H/L/M；以及其他组合。在这些构造中，无任何下标的“L”表示第一低RI层，无任何下标的“H”表示第二高RI层。提到的“L第三层”是指具有低RI的第三层，“H第三亚层”是指具有高RI的第三层，并且“M”是指具有中等RI的第三层，它们全部相对于第一层和第二层而言。
如本文所用，术语“低RI”、“高RI”和“中等RI”是就RI之间的相对值而言(例如低RI＜中等RI＜高RI)。在一个或多个实施方式中，当用于第一低RI层或第三层时，术语“低RI”包括约1.3至约1.7或1.75的范围。在一个或多个实施方式中，当用于第二高RI层或第三层时，术语“高RI”包括约1.7至约2.6的范围(例如约1.85或更大)。在一些实施方式中，当用于第三层时，术语“中等RI”包括约1.55至约1.8的范围。在一些情况中，低RI、高RI和中等RI的范围可以重叠；但是在大多数情况中，抗反射涂层130的各层具有以下关于RI的一般关系：低RI<中等RI<高RI。
一个或多个第三层130C可以作为独立于周期132的层来提供，并且其可以设置在一个或多个周期132与盖层131之间，如图4所示。一个或多个第三层130C还可以作为独立于周期132的层来提供，并且其可以设置在基材110与多个周期132之间，如图5所示。如图6所示，除了附加的涂层140而非盖层131以外，或者除了盖层131以外，还可使用一个或多个第三层130C。在一些实施方式中，在图7和8所示的构造中，毗邻耐刮擦层150或基材110设置一个或多个第三层130C(未示出)。
适用于抗反射涂层130的材料包括：SiO2、Al2O3、GeO2、SiO、AlOxNy、AlN、SiNx、SiOxNy、SiuAlvOxNy、Ta2O5、Nb2O5、TiO2、ZrO2、TiN、MgO、MgF2、BaF2、CaF2、SnO2、HfO2、Y2O3、MoO3、DyF3、YbF3、YF3、CeF3、聚合物、含氟聚合物、等离子体聚合的聚合物、硅氧烷聚合物、硅倍半氧烷、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯砜、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、丙烯酸类聚合物、氨基甲酸酯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、下面引述的适用于耐刮擦层的其他材料、以及本领域已知的其他材料。适用于第一低RI层的材料的一些实例包括SiO2、Al2O3、GeO2、SiO、AlOxNy、SiOxNy、SiuAlvOxNy、MgO、MgAl2O4、MgF2、BaF2、CaF2、DyF3、YbF3、YF3和CeF3。可以使用于第一低RI层的材料的氮含量最小化(例如，在诸如Al2O3和MgAl2O4之类的材料中)。适用于第二高RI层的材料的一些实例包括SiuAlvOxNy、Ta2O5、Nb2O5、AlN、Si3N4、AlOxNy、SiOxNy、SiNx、SiNx:Hy、HfO2、TiO2、ZrO2、Y2O3、Al2O3、MoO3和类金刚石碳。在实例中，高RI层还可以是高硬度层或耐刮擦层，并且上文列出的高RI材料还可以包括高硬度或耐刮擦性。可使第二高RI层和/或耐刮擦层的材料的氧含量最小化，尤其是在SiNx或AlNx材料中。AlOxNy材料可以被认为是氧掺杂的AlNx，也就是说，它们可以具有AlNx晶体结构(例如纤锌矿型结构)，并且无需具有AlON晶体结构。示例性的AlOxNy高RI材料可以包含约0原子％至约20原子％的氧，或约5原子％至约15原子％的氧，同时包括30原子％至约50原子％的氮。示例性的SiuAlvOxNy高RI材料可以包含约10原子％至约30原子％、或约15原子％至约25原子％的硅，约20原子％至约40原子％、或约25原子％至约35原子％的铝，约0原子％至约20原子％、或约1原子％至约20原子％的氧，以及约30原子％至约50原子％的氮。可对上述材料进行不超过约30重量％的氢化。在一些实施方式中，SiuAlvOxNy高RI材料包含45原子％至50原子％的硅，45原子％至50原子％的氮，以及3原子％至10原子％的氧。在另外的实施方式中，SiuAlvOxNy高RI材料包含45原子％至50原子％的硅，35原子％至50原子％的氮，以及3原子％至20原子％的氧。如果期望具有中等折射率的材料，一些实施方式可以使用AlN和/或SiOxNy。可对第二高RI层和/或耐刮擦层的硬度进行特别表征。在一些实施方式中，第二高RI层130B和/或耐刮擦层150的最大硬度(参见图7和8，以及下文它们的对应描述)在约100nm或更大的压痕深度处通过布氏压头硬度测试测量，其可以为约8GPa或更大、约10GPa或更大、约12GPa或更大、约15GPa或更大、约18GPa或更大、或者约20GPa或更大。在一些情况中，第二高RI层130B材料可以作为单一层沉积，并且可以表征为耐刮擦层(例如，图7和8所示以及下文进一步所述的耐刮擦层150)，并且该单一层的厚度可以为约200nm至5000nm以用于可重复的硬度测定。在第二高RI层130B作为耐刮擦层形式的单层(例如，如图7和8所示的耐刮擦层150)沉积的其他实施方式中，该层的厚度可以为约200nm至约5000nm、约200nm至约3000nm、约500nm至约5000nm、约1000nm至约4000nm、约1500nm至约4000nm、约1500nm至约3000nm，以及这些厚度之间的所有厚度值。
在一个或多个实施方式中，抗反射涂层130的各个层中的至少一个层可以包括特定的光学厚度范围。本文所用的术语“光学厚度”由层的物理厚度和折射率的和决定。在一个或多个实施方式中，抗反射涂层130的至少一个层可包含以下范围内的光学厚度：约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15至约500nm或约15至约5000nm。在一些实施方式中，抗反射涂层130中的所有层都可各自具有以下范围内的光学厚度：约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15nm至约500nm或约15nm至约5000nm。在一些情况中，抗反射涂层130的至少一个层具有约50nm或更厚的光学厚度。在一些情况中，第一低RI层中的每个层都具有以下范围内的光学厚度：约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15nm至约500nm或约15nm至约5000nm。在另一些情况中，第二高RI层中的每个层都具有以下范围内的光学厚度：约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15nm至约500nm、或约15nm至约5000nm。在另一些情况中，第三层中的每个层都具有以下范围内的光学厚度：约2nm至约200nm、约10nm至约100nm、约15nm至约100nm、约15nm至约500nm、或约15nm至约5000nm。
在一些实施方式中，最顶部空气侧层可以包含高RI层130B(参见图2)，其同样展现出高硬度。在一些实施方式中，附加涂层140(参见图6及其下文对应描述)可以被设置在该最顶部空气侧的高RI层的顶部上(例如，附加涂层可以包括低摩擦涂层、疏油性涂层或易清洁涂层)。当添加到包含高RI层的最顶部空气侧层时，添加具有极低厚度(例如约10nm或更小、约5nm或更小、或约2nm或更小)的低RI层对光学性能具有最小影响。具有极低厚度的低RI层可以包含SiO2、疏油性或低摩擦层、或SiO2和疏油性材料的组合。示例性的低摩擦层可包括类金刚石碳，这些材料(或光学涂层的一个或多个层)可展现出小于0.4、小于0.3、小于0.2或甚至小于0.1的摩擦系数。
在一个或多个实施方式中，抗反射涂层130的物理厚度可以为约800nm或更小。抗反射涂层130的物理厚度可以在以下范围内：约10nm至约800nm、约50nm至约800nm、约100nm至约800nm、约150nm至约800nm、约200nm至约800nm、约300nm至约800nm、约400nm至约800nm、约10nm至约750nm、约10nm至约700nm、约10nm至约650nm、约10nm至约600nm、约10nm至约550nm、约10nm至约500nm、约10nm至约450nm、约10nm至约400nm、约10nm至约350nm、约10nm至约300nm、约50nm至约300nm，以及它们之间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，抗反射涂层130的物理厚度可以在以下范围内：约250nm至约1000nm、约500nm至约1000nm以及其间的所有范围和子范围。例如，抗反射涂层130的物理厚度可以是约250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm、950nm、1000nm以及这些厚度值之间的所有厚度。
在一个或多个实施方式中，可对第二高RI层的组合物理厚度进行表征。例如，在一些实施方式中，第二高RI层的组合厚度可以是约100nm或更大、约150nm或更大、约200nm或更大、约250nm或更大、约300nm或更大、约350nm或更大、约400nm或更大、约450nm或更大、约500nm或更大、约550nm或更大、约600nm或更大、约650nm或更大、约700nm或更大、约750nm或更大、约800nm或更大、约850nm或更大、约900nm或更大、约950nm或更大、或者甚至约1000nm或更大。即使存在居间的低RI层或其他层，组合厚度也是抗反射涂层130中的各个高RI层的计算的组合厚度。在一些实施方式中，可能还包含高硬度材料(例如氮化物或氮氧化物材料)的第二高RI层的组合物理厚度可比抗反射涂层的总物理厚度的30％大。例如，第二高RI层的组合物理厚度可以是抗反射涂层130的总物理厚度或光学涂层120的总物理厚度的约40％或更大、约50％或更大、约60％或更大、约70％或更大、约75％或更大、或者甚至约为80％或更大。替代地或附加地，包含于光学涂层中的高折射率材料(其也可能是高硬度材料)的量可表征为制品或光学涂层120的最上部(即，用户侧或与基材相反的光学涂层侧)500nm的物理厚度的百分比。表述为制品或光学涂层的最上部500nm的百分比，第二高RI层的组合物理厚度(或高折射率材料的厚度)可占所述最上部500nm的约50％或更大、约60％或更大、约70％或更大、约80％或更大、或者甚至约90％或更大。在一些实施方式中，如本文的其他部分进一步所述，还可同时使抗反射涂层中的硬质且折射率高的材料具有更高的比例，以使其还展现出低反射率、低色彩和高耐磨性。在一个或多个实施方式中，第二高RI层可包含折射率大于约1.85的材料，第一低RI层可包含折射率小于约1.75的材料。在一些实施方式中，第二高RI层可包含氮化物或氮氧化物材料。在一些情况中，光学涂层中(或设置在光学涂层的最厚的第二高RI层上的各层中)的所有第一低RI层的组合厚度可以为约200nm或更小(例如约150nm或更小、约100nm或更小、约75nm或更小、或者约50nm或更小)。
如图6所示，经涂覆的制品100可以包括一个或多个设置在抗反射涂层上的附加涂层140。在一个或多个实施方式中，该附加涂层可包含易清洁涂层。合适的易清洁涂层的一个实例见述于2012年11月30日提交的题为“Process for Making of Glass Articleswith Optical and Easy-to-Clean Coatings(《制造具有光学和易清洁涂层的玻璃制品的方法》)”的第13/690,904号美国专利申请，以及2014年4月24日公开的美国专利申请公开第2014/0113083号，所述文献的突出部分通过引用全部纳入本文。易清洁涂层可具有约5nm至约50nm范围内的厚度，并且可包含已知的材料，例如氟化硅烷。易清洁涂层可以替代或附加地包含低摩擦涂层或表面处理。示例性的低摩擦涂覆材料可以包括类金刚石碳、硅烷(例如氟硅烷)、膦酸酯、烯和炔。在一些实施方式中，易清洁涂层的厚度可在以下范围内：约1nm至约40nm、约1nm至约30nm、约1nm至约25nm、约1nm至约20nm、约1nm至约15nm、约1nm至约10nm、约5nm至约50nm、约10nm至约50nm、约15nm至约50nm、约7nm至约20nm、约7nm至约15nm、约7nm至约12nm、或约7nm至约10nm，以及它们之间的所有范围和子范围。
附加涂层140可包含一个或多个耐刮擦层。在一些实施方式中，附加涂层140包括易清洁材料和耐刮擦材料的组合。在一个实例中，所述组合包含易清洁材料和类金刚石碳。这些附加涂层140可具有约5nm至约20nm范围内的厚度。可在单独的层中提供附加涂层140的成分。例如，类金刚石碳可作为第一层设置，而易清洁材料可作为第二层设置在类金刚石碳第一层上。第一层和第二层的厚度可在如上提供的附加涂层的厚度范围内。例如，类金刚石碳第一层可具有约1nm至约20nm或约4nm至约15nm(或更具体而言为约10nm)的厚度，而易清洁材料第二层可具有约1nm至约10nm(或更具体而言为约6nm)的厚度。类金刚石涂层可包含四面体无定形碳(Ta-C)、Ta-C:H和/或a-C-H。
如本文所述，光学涂层120可包含耐刮擦层150，其可被设置在抗反射涂层130与基材110之间。在一些实施方式中，耐刮擦层150被设置在抗反射涂层130的各层之间(例如图7和8所示的耐刮擦层150)。抗反射涂层130的这两个部分(即，设置在耐刮擦层150与基材110之间的第一部分和设置在耐刮擦层上的第二部分)可以具有彼此不同的厚度，或者可以具有彼此基本上相同的厚度。抗反射涂层130的这两个部分中的各层可以具有彼此相同或者彼此不同的组成、顺序、厚度和/或布置。此外，抗反射涂层130的这两个部分中的各层可以包含相同的周期132的数目(N)或者在这些部分中的各个部分中的周期132的数目可以彼此不同(参见图2-6及上文所述的周期132)。此外，在这两个部分的任一个或两个部分中可设置一个或多个任选的层130C(未示出)(例如，直接在基材110上，在第一抗反射涂层130部分的顶部处而与耐刮擦层150接触，在第二抗反射涂层130部分的底部处而与耐刮擦层150接触，和/或在第二抗反射涂层的底部处而与基材110接触)。
用于耐刮擦层150(或用作附加涂层140的耐刮擦层)的示例性材料可包括无机碳化物、氮化物、氧化物、类金刚石材料或这些材料的组合。用于耐刮擦层150的合适材料的实例包括金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物、金属碳氧化物和/或其组合。示例性的金属包括B、Al、Si、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta和W。可用于耐刮擦层150或涂层的材料的具体实例可包括Al2O3、AlN、AlOxNy、Si3N4、SiOxNy、SiuAlvOxNy、金刚石、类金刚石碳、SixCy、SixOyCz、ZrO2、TiOxNy以及它们的组合。耐刮擦层150还可包含纳米复合材料或者具有受控微结构的材料，以改善硬度、韧性或者耐磨损/损耗性。例如，耐刮擦层150可包含尺寸为约5nm至约30nm的纳米晶体。在实施方式中，耐刮擦层150可以包含相变增韧的氧化锆、部分稳定化氧化锆或氧化锆增韧的氧化铝。在实施方式中，耐刮擦层150展现出断裂韧性值大于约1MPa√m并且同时展现出硬度值大于约8GPa。
耐刮擦层150可以包含单一层(如图7和8所示)、或者展现出折射率梯度的多个亚层或多个单一层。如果使用多个层，则这些层形成耐刮擦涂层。例如，耐刮擦层150可包括SiuAlvOxNy的组成梯度，其中，Si、Al、O和N中的任意一种或多种的浓度变化以增加或减小折射率。折射率梯度还可利用孔隙来形成。这样的梯度更完整地见述于2014年4月28日提交的题为“Scratch-Resistant Articles with a Gradient Layer(《具有梯度层的耐刮擦制品》)”的第14/262,224号美国专利申请，其如今作为第9,703,011号美国专利于2017年7月11日授权，所述文献各自的突出部分通过引用全部纳入本文。
根据一些实施方式，耐刮擦层150的厚度可以为约200nm至约5000nm。在一些实施方式中，耐刮擦层150的厚度为约200nm至约5000nm、约200nm至约3000nm、约500nm至约5000nm、约500nm至3000nm、约500nm至约2500nm、约1000nm至约4000nm、约1500nm至约4000nm、约1500nm至约3000nm，以及这些厚度之间的所有厚度值。例如，耐刮擦层150的厚度可以是200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1000nm、1100nm、1200nm、1300nm、1400nm、1500nm、1600nm、1700nm、1800nm、1900nm、2000nm、2100nm、2200nm、2300nm、2400nm、2500nm、2600nm、2700nm、2800nm、2900nm、3000nm、3500nm、4000nm、4500nm、5000nm，以及上述厚度之间的所有厚度子范围和厚度值。
在一个实施方式中，如图8所示，光学涂层120可以包含整合为高RI层的耐刮擦层150，并且一个或多个低RI层130A和高RI层130B可以位于耐刮擦层150上方，并且任选的盖层131位于低RI层130A和高RI层130B的上方，其中盖层131包含低RI材料。耐刮擦层150可以替代性地定义为在整个光学涂层120中或整个经涂覆的制品100中的最厚的硬质层或最厚的高RI层。不囿于理论，认为当在耐刮擦层150上方沉积相对较少量的材料时，经涂覆的制品100可以展现出在压痕深度处的硬度增加。然而，在耐刮擦层150上方包含低RI和高RI层可增强经涂覆的制品100的光学性质。在一些实施方式中，在耐刮擦层150上方可放置相对较少的层(例如，仅1、2、3、4或5层)，并且这些层各自可以相对较薄(例如，小于100nm、小于75nm、小于50nm、或者甚至小于25nm)。在另一些实施方式中，在耐刮擦层150上方可放置较大量的层(例如，3至15层)，并且这些层各自也可以相对较薄(例如，小于200nm、小于175nm、小于150nm、小于125nm、小于100nm、小于75nm、小于50nm、以及甚至小于25nm)。在图8所示的实施方式的一个实施方案中，抗反射涂层130可以包含周期132，毗邻耐刮擦层150或基材110设置的层130C(未示出)以及盖层131(如图8所示)，所述周期132包括在耐刮擦层150上方的四个周期132，在耐刮擦层下方的四个周期132(即，N＝8)。在图8所示的实施方式的另一个实施方案中，抗反射涂层130可以包含周期132，毗邻耐刮擦层150或基材110设置的层130C(未示出)以及盖层131(如图8所示)，所述周期132包括在耐刮擦层150上方的五个周期132，在耐刮擦层下方的五个周期132(即，N＝10)。
在实施方式中，设置在耐刮擦层150上方(即，在耐刮擦层150的空气侧上)的层的总厚度(即，组合厚度)小于或等于约1000nm、小于或等于约500nm、小于或等于约450nm、小于或等于约400nm、小于或等于约350nm、小于或等于约300nm、小于或等于约250nm、小于或等于约225nm、小于或等于约200nm、小于或等于约175nm、小于或等于约150nm、小于或等于约125nm、小于或等于约100nm、小于或等于约90nm、小于或等于约80nm、小于或等于约70nm、小于或等于约60nm、或者甚至小于或等于约50nm。
在实施方式(例如，图7和8所示的经涂覆的制品100)中，设置在耐刮擦层150上方(即，在耐刮擦层150的空气侧上)的低RI层的总厚度(即，所有低RI层130A的厚度总和，即使它们不接触)可以小于或等于约500nm、小于或等于约450nm、小于或等于约400nm、小于或等于约350nm、小于或等于约300nm、小于或等于约250nm、小于或等于约225nm、小于或等于约200nm、小于或等于约175nm、小于或等于约150nm、小于或等于约125nm、小于或等于约100nm、小于或等于约90nm、小于或等于约80nm、小于或等于约70nm、小于或等于约60nm、小于或等于约50nm、小于或等于约40nm、小于或等于约30nm、小于或等于约20nm、或者甚至小于或等于约10nm。
可对光学涂层120和/或涂覆的制品100的硬度进行描述，所述硬度通过布氏压头硬度测试测得。如本文所用，“布氏压头硬度测试”(Berkovich Indenter Hardness Test)包括利用金刚石布氏硬度计压头对表面进行压刻，从而在材料表面上测量材料的硬度。布氏压头硬度测试包括利用金刚石布氏硬度计压头对经涂覆的制品100(参见图1-8)的抗反射表面122或光学涂层120中的任意一层或多层的表面进行压刻以形成压痕深度在约50nm至约1000nm范围内(或者光学涂层120的整个厚度或光学涂层120的层的厚度，取更小者)的压痕，并测量从该压痕沿着整个压痕深度范围或该压痕深度的一个区段(例如约100nm至约600nm范围内，例如，在100nm或更大的压痕深度处，等等)的最大硬度，通常使用以下文献中的方法：Oliver,W.C.；Pharr,G.M.的“An improved technique for determininghardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentationexperiments”(《一种改进的使用负荷和位移传感压痕实验测定硬度和弹性模量的技术》)，J.Mater.Res.，第7卷，第6期，1992，1564-1583；和Oliver,W.C.；Pharr,G.M.的“Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrument Indentation:Advances in Understanding and Refinements to Methodology”(《利用仪器压痕测量硬度和弹性模量：理解的进展和方法的改进》)，J.Mater.Res.，第19卷，第1期，2004，3-20，所述文献的突出部分通过引用全部纳入本公开中。如本文所用，“硬度”是指最大硬度而不是指平均硬度。
通常，在对比下方基材更硬的涂层进行的纳米压痕测量方法(例如通过使用布氏硬度计压头)中，由于在较浅的压痕深度处形成了塑性区，因此所测得的硬度在最初可能显示为增加，然后增加并在更深的压痕深度处达到最大值或平台。随后，由于下方基材的影响，硬度在更深的压痕深度处开始下降。在基材相对于所使用的涂层具有增加的硬度的情况下，可以看到相同的效应；但是，由于下方基材的影响，硬度在更深的压痕深度处增加。
可对压痕深度范围和在某压痕深度范围的硬度值进行选择，以确定如本文所述的光学膜结构及其层的具体硬度响应，而不受下方基材的影响。当利用布氏硬度计压头对光学膜结构(当设置于基材上时)的硬度进行测量时，材料的永久变形区域(塑性区)与材料的硬度相关联。在压刻过程中，弹性应力场的范围延伸大大超出该永久变形区域。随着压痕深度的增加，表观硬度和模量受到应力场与下方基材相互作用的影响。基材对硬度的影响发生在更深的压痕深度处(即，通常是在大于光学膜结构或层厚度的约10％的深度处)。另外，另一种复杂情况是硬度响应需要某个最小负荷以在压刻过程中形成完全的塑性。在达到该确定的最小负荷前，硬度显示出大体递增的趋势。
在小的压痕深度处(也可被表征为小负荷)(例如不超过约50nm)，材料的表观硬度出现相对于压痕深度急剧增加。该较小的压痕深度区域不代表硬度的真实度量，而是反映出如上文所述的塑性区的形成，其与硬度计压头的有限曲率半径有关。在中间压痕深度处，表观硬度接近最大水平。在更深的压痕深度处，随着压痕深度的增加，基材的影响变得更加显著。一旦压痕深度超过光学涂层120厚度或层厚度的约30％，硬度就会开始急剧减小。
在一些实施方式中，当在抗反射表面122上测量时，经涂覆的制品100(例如，如图1-8所示)可以展现出以下硬度：约8GPa或更大、约10GPa或更大、或者约12GPa或更大(例如，约14GPa或更大、约16GPa或更大、约18GPa或更大、或者约20GPa或更大)。经涂覆的制品100的硬度甚至可以高至约20GPa或30GPa。所述测得的硬度值可以由光学涂层120和/或经涂覆的制品100沿着一定的压痕深度展现，所述压痕深度为约50nm或更大、或约100nm或更大(例如，约50nm至约300nm、约50nm至约400nm、约50nm至约500nm、约50nm至约600nm、约100nm至约300nm、约100nm至约400nm、约100nm至约500nm、约100nm至约600nm、约200nm至约300nm、约200nm至约400nm、约200nm至约500nm、或者约200nm至约600nm)。在一个或多个实施方式中，经涂覆的制品100展现出的硬度大于基材110的硬度(所述基材110的硬度可在与抗反射表面相对的表面上测得)。
根据实施方式，硬度可以在经涂覆的制品100的不同部分处来测量。例如，在第一部分113处和第二部分115处的抗反射表面122处，经涂覆的制品可展现出在至少约100nm或更大的压痕深度处的至少8GPa或更大的硬度。例如，第一部分113处和第二部分115处的硬度可以为约8GPa或更大、约10GPa或更大、或者约12GPa或更大(例如，约14GPa或更大、约16GPa或更大、约18GPa或更大、或者约20GPa或更大)。
根据实施方式，本文所述的经涂覆的制品在经涂覆的制品100的各个部分处，例如第一部分113和第二部分115处，可以具有期望的光学性质(例如低的反射率和中性色彩)。例如，当以接近垂直于相应的第一部分113和第二部分115的入射照明角观看各个部分时，在第一部分113处以及在第二部分115处，光反射率可以相对较低(并且透射率可以相对较高)。在另一个实施方式中，当以接近垂直入射照明角观看每个部分时，这两个部分之间的色彩差异对肉眼可以是不显著的。在另一个实施方式中，当以方向相同的入射照明角观看各部分时，色彩对于肉眼来说可以是不显著的，并且在每个部分可以具有相对较低的反射率(即，因为各部分彼此成某角度，因此相对于每个部分的表面的入射照明角不相同，但是照明方向却是相同的)。光学性质可以包括平均光透射率、平均光反射率、适光反射率、最大适光反射率、适光透射率、反射色(即，在L*a*b*色坐标中)和透射色(即，在L*a*b*色坐标中)。
如本文所用，术语“透射率”定义为给定波长范围内的入射光功率透射过材料(例如制品、基材、或者光学膜或其中的部分)的百分比。类似地，术语“反射率”定义为给定波长范围内的入射光功率从材料(例如制品、基材、或者光学膜或其中的部分)反射的百分比。当仅在抗反射表面122处测量时[例如，当从制品的未涂覆的后表面(例如图1中的114)移除反射时，如通过在与吸光器连接的后表面上使用折射率匹配油来移除，或利用其他已知方法来移除]，反射率可以作为单侧反射率(在本文中也被称为“第一表面反射率”)测得。在一个或多个实施方式中，表征透射率和反射率的光谱分辨率小于5nm或0.02eV。色彩在反射中可更加显著。由于光谱反射振荡随着入射照明角发生偏移，因此反射中的角色彩也随视角发生偏移。透射中的角色彩也会因光谱透射振荡随入射照明角度所发生的相同的偏移而随视角偏移。观察到的色彩和角色彩随入射照明角的偏移常常引起装置使用者的厌恶或反感，特别是在具有尖锐谱特征的照明下，例如荧光照明和一些LED照明。透射中的角色偏也可成为反射中的色偏中的一个因素，反之亦然。透射和/或反射中的角色偏的因素还包括由视角导致的角色偏或远离某个可能由材料吸收(某种程度上与角度无关)而导致的白点的角色偏，这由具体的光源或测试系统定义。
可以在一定的波长区内测量平均光反射率和平均光透射率，所述波长区为约400nm至约800nm、约400nm至约1000nm，或者这些波长范围端点之间的任何波长区或子区。在另外的实施方式中，光学波长区可以包括以下波长范围，例如，约450nm至约650nm、约420nm至约680nm、约420nm至约700nm、约420nm至约740nm、约420nm至约850nm、约420nm至约950nm、或约425nm至约950nm。
经涂覆的制品100还可以通过各个部分处的适光透射率和适光反射率来表征。如本文所用，适光反射率根据人眼的灵敏度，通过对波长谱进行反射率加权来模拟人眼的响应。根据已知惯例，例如CIE色彩空间惯例，适光反射率也可以被定义为反射光的亮度或三色刺激值Y。平均适光反射率在下面的方程中被定义为光谱反射率R(λ)乘以照明光谱I(λ)和CIE色匹配函数
平均适光透射率在下面的方程中被定义为光谱透射率T(λ)乘以照明光谱I(λ)和CIE色匹配函数
还应理解，适光透射率和/或适光反射率可作为给定光谱范围(例如425nm至950nm)内的最大适光透射率和/或最大适光反射率来报告。
根据一个实施方式，如在基材110的第一部分113处的抗反射表面122处测得的，经涂覆的制品100可以展现出约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小、约2％或更小、约1.5％或更小、约1.2％或更小、或者约1％或更小的单侧平均反射率、平均适光反射率或最大光反射率，其中，第一部分113的单侧平均光反射率在相对于n1的第一入射照明角θ1下测量，并且其中，第一入射照明角θ1包含与n1成约0度至约60度的角。在另外的实施方式中，第一入射照明角θ1可以包含与n1成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或者约0度至约10度的角。在另外的实施方式中，对于与n1成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度范围内的所有入射照明角θ1，当在基材110的第一部分113处的抗反射表面122处测量时，经涂覆的制品100可以展现出以下单侧平均光反射率：约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小、约2％或更小、约1.5％或更小、约1.2％或更小、或者约1％或更小。在另外的实施方式中，鉴于任何所述的入射照明角θ1的范围，在基材110的第一部分113的抗反射表面122处测得的单侧平均或最大光反射率在光学波长区内可以为约10％或更小、约9％或更小、约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小、约2％或更小、约1％或更小、或者约0.8％或更小。例如，该单侧平均或最大光反射率可以在以下范围内：约0.4％至约9％、约0.4％至约8％、约0.4％至约7％、约0.4％至约6％、或约0.4％至约5％以及它们之间的所有范围。
根据一个实施方式，如在基材110的第二部分115处的抗反射表面122处测得的，经涂覆的制品100可以展现出约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小、约2％或更小、或者约1％或更小的单侧平均或最大光反射率，其中，第二部分115的单侧平均光反射率在(a)相对于n2的入射照明角θ2下测量，并且其中，所述入射照明角θ2包含与n2成约0度至约60度的角，和/或在(b)相对于n3的入射照明角θ3下测量，并且其中，所述入射照明角θ3包含与n3成约0度至约60度的角。在另外的实施方式中，入射照明角θ2和θ3可以分别包含分别与n2和n3成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约45度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度的角。在另外的实施方式中，对于与n2和/或n3分别成约0度至约60度、约0度至约45度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度范围内的所有入射照明角θ2和/或θ3，经涂覆的制品100可以表现出约8％或更小的单侧平均或最大光反射率，其在基材110的第二部分115处的抗反射表面122处测得。在另外的实施方式中，鉴于任何所述的入射照明角θ2和θ3分别的范围，在基材110的第二部分115的抗反射表面122处测得的单侧平均或最大光反射率在光学波长区内可以为约10％或更小、约9％或更小、约8％或更小、约7％或更小、约6％或更小、约5％或更小、约4％或更小、约3％或更小、约2％或更小、约1％或更小、或者约0.8％或更小。例如，该单侧平均或最大光反射率可以在以下范围内：约0.4％至约9％、约0.4％至约8％、约0.4％至约7％、约0.4％至约6％、或约0.4％至约5％以及它们之间的所有范围。
在另一个实施方式中，在基材110的第一部分113的抗反射表面122处测得的在所公开的任意的角范围内的单侧平均或最大光反射率与在基材110的第二部分115的抗反射表面122处测得的在所公开的任意的角范围内的单侧平均光反射率之间的差为5％或更小、4％或更小、3％或更小、2％或更小、或者甚至是1％或更小。
在另一个实施方式中，第一部分113和/或第二部分115处的适光反射率在关于公开的角范围内的单侧平均或最大光反射率所公开的范围内。
根据一个实施方式，如在基材110的第一部分113的抗反射表面122处测得的，经涂覆的制品100可以展现出约90％或更大的平均光透射率，其中，第一部分113的平均光透射率在相对于n1的入射照明角θ1下测量，并且其中，入射照明角θ1包含与n1成约0度至约60度的角。在另外的实施方式中，入射照明角θ1可以包含与n1成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度的角。在另外的实施方式中，对于与n1成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度范围内的所有入射照明角θ1，经涂覆的制品100可以展现出约90％或更大的平均光透射率，其在基材110的第一部分113的抗反射表面122处测得。在另外的实施方式中，鉴于任何所述的入射照明角θ1的范围，在基材110的第一部分113的抗反射表面122处测得的平均光透射率在光学波长区内可以为约90％或更大、91％或更大、92％或更大、93％或更大、94％或更大、95％或更大、96％或更大、97％或更大、或者98％或更大。例如，平均光透射率可以在以下范围内：约90％至约95.5％、约91％至约95.5％、约92％至约95.5％、约93％至约95.5％、约94％至约95.5％、约95％至约95.5％、约96％至约96.5％以及它们之间的所有范围。
根据一个实施方式，如在基材110的第二部分115的抗反射表面122处测得的，经涂覆的制品100可以展现出90％或更大的平均光透射率，其中，第二部分115的平均光透射率在(a)相对于n2的入射照明角θ2下测量，并且其中，所述入射照明角θ2包含与n2成约0度至约60度的角，和/或在(b)相对于n3的入射照明角θ3下测量，并且其中，所述入射照明角θ3包含与n3成约0度至约60度的角。在另外的实施方式中，入射照明角θ2和θ3可以分别包含分别与n2和n3成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度的角。在另外的实施方式中，对于与n2和n3分别成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度范围内的所有入射照明角θ2和/或θ3，经涂覆的制品100可以展现出约90％或更大的平均光透射率，其在基材110的第二部分115的抗反射表面122处测得。在另外的实施方式中，鉴于任何所述的入射照明角θ2和θ3的范围，在基材110的第二部分115的抗反射表面122处测得的平均光透射率在光学波长区内可以为约90％或更大、91％或更大、92％或更大、93％或更大、94％或更大、95％或更大、96％或更大、97％或更大、或者98％或更大。例如，平均光透射率可以在以下范围内：约90％至约95.5％、约91％至约95.5％、约92％至约95.5％、约93％至约95.5％、约94％至约95.5％、约95％至约95.5％、约96％至约95.5％以及它们之间的所有范围。
在另一个实施方式中，在基材110的第一部分113的抗反射表面122处测得的在所公开的任意的角范围内的平均光透射率与在基材110的第二部分115的抗反射表面122处测得的在所公开的任意的角范围内的平均光透射率之间的差为5％或更小、4％或更小、3％或更小、2％或更小、或者甚至是1％或更小。
在另一个实施方式中，第一部分113和/或第二部分115处的适光透射率在关于公开的角范围内的平均光透射率所公开的范围内。
根据另一个实施方式，可以在第一部分113和第二部分115处测量单侧平均或最大光反射率、平均光透射率、适光反射率、适光透射率、反射色和透射色中的一种或多种，其中，入射照明角θ1包括与n1成约0度至约60度的角，在第二部分115处测得的给定光学数值(例如透射率、反射率等)是在入射照明角θ2和/或θ3下测得，其中，入射照明角θ2和θ3在与入射照明角θ1的方向v1相同的方向上，使得第一部分113和第二部分115处的光学性质在相同的观看方向上测量(即，v1等于v2(和v3，如可适用)，但是θ1不等于θ2(和/或θ3)，因为n1不等于n2(和n3，如可适用)。
来自光学涂层120/空气界面的反射波与来自光学涂层120/基材110界面的反射波之间的光学干扰可导致光谱反射率和/或透射率振荡，从而在经涂覆的制品100中产生外观颜色。在一个或多个实施方式中，当以入射照明角θ1在法线n1到观看方向v1之间测量时，经涂覆的制品100在第一部分113处可以展现出约10或更小、或者约5或更小的反射和/或透射中的角色偏。另外，在一个或多个实施方式中，当以入射照明角θ2在法线n2到观看方向v2之间测量，和/或以入射照明角θ3在法线n3到观看方向v3之间测量时，经涂覆的制品100在第二部分115处可以展现出约10或更小、或者约5或更小的反射和/或透射中的角色偏。
根据一个或多个实施方式，在第一部分113和第二部分115处的参照点色彩可以小于约10(例如约9或更小、约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、或者甚至是约2或更小)。如本文所用，短语“参照点色彩”是指在CIE L*，a*，b*色度系统下，关于参照色彩的反射和/或透射中的a*和b*。参照色彩可以是(a*，b*)＝(0，0)，(-2，-2)，(-4，-4)，或基材110的色坐标。参照点色彩可以在不同的入射照明角θ1和θ2下测量。在(0，0)参照处，参照点色彩定义为√((a*制品)2+(b*制品)2)；在(-2，-2)参照处，参照点色彩定义为√((a*制品+2)2+(b*制品+2)2)；在(-4，-4)参照处，参照点色彩定义为√((a*制品+4)2+(b*制品+4)2)；在基材110的色彩为参照时，参照点色彩定义为√((a*制品-a*基材)2+(b*制品-b*基材)2)。在实施方式中，可以在角范围内测量参照点色彩，使得入射照明角θ1和θ2和/或θ3以包含与n1、n2和/或n3成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约45度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度的角。在另一个实施方式中，对于任何所公开的入射照明角范围，在第一部分113处、第二部分115处或在第一部分113和第二部分115处，a*可以为约5或更小，并且b*可以为约5或更小，或者它们各自可以为约4或更小、3或更小、2或更小、或者甚至是1或更小。
如本文所用，词语“角色偏”是指在CIE L*，a*，b*色度系统下，反射和/或透射中a*和b*二者随着入射照明角的偏移而变化。应当理解的是，除非另有说明，否则本文所述的制品的L*坐标在任何角度或参照点下都是相同的，并且不会影响色偏。例如，可以使用以下方程，在经涂覆的基材100的具体位置处确定角色偏，所述方程如下：
√((a*v-a*n)2+(b*v-b*n)2)
其中a*v和b*v表示当在入射照明角下观看时制品的a*和b*坐标，a*n和b*n表示当在法线或接近法线下观看时制品的a*和b*坐标。
在一个或多个实施方式中，第一部分113处的角色偏可以为约10或更小、约9或更小、约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、或者甚至是约2或更小。同样地，第二部分115处的角色偏可以为约10或更小、约9或更小、约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、或者甚至是约2或更小。相应的入射照明角θ1和θ2(和/或θ3和任何其他入射照明角)可以包含与n1和n2(和/或n3，如可适用)成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度的角。在另外的实施方式中，对于与n1和n2(和/或n3，如可适用)成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度范围内的所有入射照明角θ1和θ2(和/或θ3和任何其他入射照明角)，经涂覆的制品100的特征可以是在基材110的第一部分113处和第二部分115处的反射或透射色偏为约10或更小。在一些实施方式中，角色偏可以为约0。
光源可包括CIE确定的标准光源，包括A光源(代表钨丝照明设备)、B光源(日光模拟光源)、C光源(日光模拟光源)、D系列光源(代表自然日光)和F系列光源(代表各种类型的荧光照明设备)。
在另一个实施方式中，经涂覆的制品100在基材110的第一部分113和基材110的第二部分115之间的反射色差异小于或等于约10，例如约9或更小、约8或更小、约7或更小、约6或更小、约5或更小、约4或更小、约3或更小、约2或更小、或者甚至是约1或更小，其中，所述反射色差异定义为：
√((a*第一部分-a*第二部分)2+(b*第一部分-b*第二部分)2)，
并且其中，第一部分113处的反射色在相对于n1的入射照明角θ1下测量，并且第二部分115处的反射色在相对于n2的入射照明角θ2和/或相对于n3的入射照明角θ3(和可适用于第二部分115的任何其他照明角)下测量。相应的入射照明角θ1和θ2(和/或θ3和任何其他入射照明角)可以包含与n1和n2(和/或n3，如可适用)成约0度至约60度、约0度至约50度、约0度至约40度、约0度至约30度、约0度至约20度、或约0度至约10度的角。在另一个实施方式中，可以测量由√((a*第一部分-a*第二部分)2+(b*第一部分-b*第二部分)2)定义的反射色差异，使得入射照明角θ2的方向与第一入射照明角的方向v1相同，以在相同的观看方向上测量在第一部分113处和在第二部分115处的光学性质(即，v1等于v2，但是θ1不等于θ2，因为n1不等于n2)。
基材110可包含无机材料，且可包含无定形基材、晶体基材或它们的组合。基材110可由人造材料和/或天然材料(例如石英和聚合物)形成。例如，在一些情况中，基材110可表征为有机物且具体来说可以是聚合物。合适的聚合物的实例包括但不限于：热塑性材料，包括聚苯乙烯(PS)(包括苯乙烯共聚物和掺混物)；聚碳酸酯(PC)(包括共聚物和掺混物)；聚酯(包括共聚物和掺混物，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物)；聚烯烃(PO)和环聚烯烃(环-PO)；聚氯乙烯(PVC)；丙烯酸类聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(包括共聚物和掺混物)；热塑性氨基甲酸酯(TPU)；聚醚酰亚胺(PEI)以及这些聚合物相互之间的掺混物。其他示例性聚合物包括环氧树脂、苯乙烯类树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂和有机硅树脂。
在一些特定的实施方式中，基材110可具体排除聚合物、塑料和/或金属材料。基材110可被表征为含碱金属的基材(即，该基材包含一种或多种碱金属)。在一个或多个实施方式中，基材110展现出约1.45至约1.55范围内的折射率。在特定的实施方式中，基材110可在一个或多个相对主表面上的表面处展现出平均断裂应变，该平均断裂应变为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、或者甚至是2％或更大，这是使用至少5个、至少10个、至少15个或至少20个样品，利用环上球测试(ball-on-ring testing)来测量的。在特定的实施方式中，基材110可在一个或多个相对主表面上的表面处展现出平均断裂应变，该平均断裂应变为约1.2％、约1.4％、约1.6％、约1.8％、约2.2％、约2.4％、约2.6％、约2.8％、或约3％或更大。
合适的基材110可展现出约30GPa至约120GPa的弹性模量(或杨氏模量)。在一些情况中，基材的弹性模量可在以下范围内：约30GPa至约110GPa、约30GPa至约100GPa、约30GPa至约90GPa、约30GPa至约80GPa、约30GPa至约70GPa、约40GPa至约120GPa、约50GPa至约120GPa、约60GPa至约120GPa、约70GPa至约120GPa，以及其间的所有范围和子范围内。
在一个或多个实施方式中，无定形基材可包含玻璃，其可以是经过强化的或未经过强化的。合适的玻璃的实例包括钠钙玻璃、碱金属硅铝酸盐玻璃、含碱金属的硼硅酸盐玻璃和碱金属铝硼硅酸盐玻璃。在一些变化形式中，玻璃可以不含氧化锂。在一个或多个替代性实施方式中，基材110可以包含晶体基材，例如玻璃陶瓷基材(其可以是经过强化的或未经过强化的)，或者可包含单晶结构，例如蓝宝石。在一个或多个特定的实施方式中，基材110包括无定形基底(例如玻璃)和晶体包层(例如蓝宝石层、多晶氧化铝层和/或尖晶石(MgAl2O4)层)。
一个或多个实施方式的基材110的硬度可小于整个经涂覆的制品100的硬度(所述硬度由本文所述的布氏压头硬度测试测得)。基材110的硬度可使用本领域已知的方法来测量，包括但不限于布氏压头硬度测试或维氏硬度测试。
基材110可基本上是光学澄清的、透明的以及不含光散射元件的。在这些实施方式中，基材在光学波长区内可表现出约85％或更高、约86％或更高、约87％或更高、约88％或更高、约89％或更高、约90％或更高、约91％或更高、或者约92％或更高的平均光透射率。在一个或多个替代性的实施方式中，基材110可以是不透明的或者在光学波长区内展现出小于约10％、小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％、或者小于约0.5％的平均光透射率。在一些实施方式中，这些光反射率和透射率数值可以是总反射率或总透射率(将基材的两个主表面上的反射率或透射率考虑进去)，或者可以是在基材的单侧上观察到的(即，仅在抗反射表面122上观察而不考虑相对的表面)。除非另有说明，否则单独的基材的平均反射率或透射率是在相对于基材主表面112为0度的入射照明角下测得的(但是，这些测量也可在45度或60度的入射照明角下提供)。基材110可以任选地展现出色彩，例如白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄色、橙色等。
附加或替代地，出于美观和/或功能原因，基材110的物理厚度可沿着其一个或多个尺寸变化。例如，基材110的边缘可以比基材110的更加中心的区域厚。基材110的长度、宽度和物理厚度尺寸也可根据经涂覆的制品100的应用或用途而变化。
基材110可采用各种不同的方法来提供。例如，当基材110包含无定形基材(例如玻璃)时，各种成形方法可包括浮法玻璃方法和下拉法，例如熔合拉制法和狭缝拉制法。
基材110一旦成形就可对其进行强化以形成强化基材。如本文所用，术语“强化基材”可以指已经经过化学强化的基材，例如通过将基材表面中较小的离子离子交换成较大的离子来进行化学强化。然而，也可利用本领域已知的其他强化方法来形成强化基材，例如热回火，或者利用基材各部分之间的热膨胀系数错配来产生压缩应力区和中心张力区。
在通过离子交换工艺对基材110进行化学强化的情况中，基材表面层中的离子被具有相同价态或氧化态的更大的离子替换或交换。离子交换工艺通常这样进行：将基材浸没在熔融盐浴中，该熔融盐浴含有将与基材中的较小离子进行交换的较大离子。本领域技术人员应当理解，离子交换工艺的参数包括但不限于浴的组成和温度，浸没时间，基材在一种或多种盐浴中的浸没次数，多种盐浴的使用，例如退火、洗涤等的其他步骤，这些参数通常是根据以下因素确定的：基材的组成和通过强化操作获得的基材的所需压缩应力(CS)、压缩应力层深度(或层深度DOL、或压缩深度DOC)。例如，含碱金属的玻璃基材的离子交换可以通过浸没在至少一种包含盐的熔融浴中实现，所述盐例如但不限于较大的碱金属离子的硝酸盐、硫酸盐和氯化物。熔融盐浴的温度通常在约380℃至最高达约450℃的范围内，同时，浸没时间在约15分钟至最高达约40小时的范围内。但是，也可以采用与上述不同的温度和浸没时间。
另外，以下文献描述了在多个离子交换浴中浸没玻璃基材且在浸没之间进行洗涤和/或退火步骤的离子交换工艺的非限制性实例：2009年7月10日提交的Douglas C.Allan等人的题为“Glass with Compressive Surface for Consumer Applications(《用于消费用途的具有压缩表面的玻璃》)”的第12/500,650号美国专利申请，其要求2008年7月11日提交的第61/079,995号美国临时专利申请的优先权，其中通过在多次相继的离子交换处理中在具有不同浓度的盐浴中浸没来对玻璃基材进行强化；和2012年11月20日获得授权的Christopher M.Lee等人的题为“Dual Stage Ion Exchange for ChemicalStrengthening of Glass(《用于玻璃化学强化的两步离子交换》)”的第8,312,739号美国专利，其要求2008年7月29日提交的第61/084,398号美国临时专利申请的优先权，其中玻璃基材通过以下方式进行强化：首先在用流出离子稀释的第一浴中进行离子交换，然后浸没在第二浴中，所述第二浴的流出离子的浓度小于第一浴的流出离子的浓度。第12/500,650号美国专利申请和第8,312,739号美国专利的内容通过引用全文纳入本文。
通过离子交换获得的化学强化程度可基于中心张力(CT)、表面CS和压缩深度(DOC)参数进行量化。通过表面应力计(FSM)，使用商购仪器，例如日本折原实业有限公司[Orihara Industrial Co.,Ltd.]制造的FSM-6000，来测量压缩应力(包括表面CS)。表面应力测量依赖于应力光学系数(SOC)的精确测量，而应力光学系数与玻璃的双折射相关。进而根据ASTM标准C770-16中所述的题为“Standard Test Method for Measurement of GlassStress-Optical Coefficient”(《测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法》)的方案C(玻璃盘方法)来测量SOC，所述文献的内容通过引用全文纳入本文。使用本领域已知的散射光偏振光镜(SCALP)技术来测量最大CT值。如本文所用，DOC意为本文所述的经过化学强化的碱金属硅铝酸盐玻璃制品中的应力从压缩应力变为拉伸应力处的深度。取决于离子交换处理方式，DOC可以通过FSM或SCALP测量。如果玻璃制品中的应力是通过将钾离子交换到玻璃制品中产生的，则使用FSM测量DOC。如果应力是通过将钠离子交换到玻璃制品中产生的，则使用SCALP测量DOC。如果玻璃制品中的应力是通过将钾离子和钠离子二者交换到玻璃中产生的，则通过SCALP测量DOC，因为认为钠的交换深度表示的是DOC，而钾离子的交换深度表示的是压缩应力的变化幅度(但不表示应力从压缩应力变为拉伸应力)；在这种玻璃制品中的钾离子的交换深度通过FSM测量。
在一个实施方式中，基材110的表面CS可以为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、或者800MPa或更大。强化基材的DOC(之前为DOL)可以为10μm或更大、15μm或更大、20μm或更大(例如，25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm或更大)，并且/或者CT可以为10MPa或更大、20MPa或更大、30MPa或更大、40MPa或更大(例如，42MPa、45MPa或者50MPa或更大)，但小于100MPa(例如95、90、85、80、75、70、65、60、55MPa或更小)。在一个或多个具体的实施方式中，强化基材具有以下一项或多项：大于500MPa的表面CS、大于15μm的DOC(之前为DOL)和大于18MPa的CT。
可用于基材110的示例性玻璃可以包含碱金属硅铝酸盐玻璃组合物或碱金属铝硼硅酸盐玻璃组合物，但是也可考虑其他玻璃组合物。这些玻璃组合物能够通过离子交换工艺来进行化学强化。一种示例性玻璃组合物包含SiO2、B2O3和Na2O，其中，(SiO2+B2O3)≥66摩尔％并且Na2O≥9摩尔％。在一个实施方式中，玻璃组合物包含至少6重量％的氧化铝。在另一个实施方式中，基材包含具有一种或多种碱土金属氧化物的玻璃组合物，以使碱土金属氧化物的含量为至少5重量％。在一些实施方式中，合适的玻璃组合物还包含K2O、MgO和CaO中的至少一种。在一个具体的实施方式中，用于基材的玻璃组合物可包含61-75摩尔％SiO2；7-15摩尔％Al2O3；0-12摩尔％B2O3；9-21摩尔％Na2O；0-4摩尔％K2O；0-7摩尔％MgO；和0-3摩尔％CaO。
另一种适用于基材110的示例性玻璃组合物包含：60-70摩尔％SiO2；6-14摩尔％Al2O3；0-15摩尔％B2O3；0-15摩尔％Li2O；0-20摩尔％Na2O；0-10摩尔％K2O；0-8摩尔％MgO；0-10摩尔％CaO；0-5摩尔％ZrO2；0-1摩尔％SnO2；0-1摩尔％CeO2；小于50ppm As2O3；和小于50ppm Sb2O3；其中，12摩尔％≤(Li2O+Na2O+K2O)≤20摩尔％且0摩尔％≤(MgO+CaO)≤10摩尔％。
另一种适用于基材110的示例性玻璃组合物包含：63.5-66.5摩尔％SiO2；8-12摩尔％Al2O3；0-3摩尔％B2O3；0-5摩尔％Li2O；8-18摩尔％Na2O；0-5摩尔％K2O；1-7摩尔％MgO；0-2.5摩尔％CaO；0-3摩尔％ZrO2；0.05-0.25摩尔％SnO2；0.05-0.5摩尔％CeO2；小于50ppmAs2O3；和小于50ppm Sb2O3；其中，14摩尔％≤(Li2O+Na2O+K2O)≤18摩尔％且2摩尔％≤(MgO+CaO)≤7摩尔％。
在一个具体的实施方式中，适用于基材110的碱金属硅铝酸盐玻璃组合物包含氧化铝、至少一种碱金属，在一些实施方式中包含大于50摩尔％的SiO2，在另一些实施方式中包含至少58摩尔％的SiO2，而在另一些实施方式中包含至少60摩尔％的SiO2，其中，(Al2O3+B2O3)/∑改性剂(即改性剂的总量)的比值大于1，在该比值中，组分以摩尔％计且改性剂是碱金属氧化物。在具体的实施方式中，该玻璃组合物包含：58-72摩尔％SiO2；9-17摩尔％Al2O3；2-12摩尔％B2O3；8-16摩尔％Na2O；和0-4摩尔％K2O，其中，(Al2O3+B2O3)/∑改性剂(即改性剂的总量)的比值大于1。
在另一个实施方式中，基材110可以包含：含有以下物质的碱金属硅铝酸盐玻璃组合物：64-68摩尔％SiO2；12-16摩尔％Na2O；8-12摩尔％Al2O3；0-3摩尔％B2O3；2-5摩尔％K2O；4-6摩尔％MgO；和0-5摩尔％CaO，其中：66摩尔％≤SiO2+B2O3+CaO≤69摩尔％；Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10摩尔％；5摩尔％≤MgO+CaO+SrO≤8摩尔％；(Na2O+B2O3)-Al2O3≤2摩尔％；2摩尔％≤Na2O-Al2O3≤6摩尔％；且4摩尔％≤(Na2O+K2O)-Al2O3≤10摩尔％。
在一个替代性实施方式中，基材110可以包含：含有以下物质的碱金属硅铝酸盐玻璃组合物：2摩尔％或更多的Al2O3和/或ZrO2，或者4摩尔％或更多的Al2O3和/或ZrO2。
在基材110包括晶体基材的情况下，所述基材可包括单晶，所述单晶可包括Al2O3。这种单晶基材被称作蓝宝石。适用于晶体基材的其他材料包括多晶氧化铝层和/或尖晶石(MgAl2O4)。
任选地，基材110可以是结晶的，并且包括玻璃陶瓷基材，其可以是经过强化的或未经过强化的。合适的玻璃陶瓷的实例可包括Li2O-Al2O3-SiO2体系(即LAS体系)的玻璃陶瓷、MgO-Al2O3-SiO2体系(即MAS体系)的玻璃陶瓷、和/或包含主晶相，且主晶相包含β-石英固溶体、β-锂辉石固溶体、堇青石和二硅酸锂的玻璃陶瓷。玻璃陶瓷基材可利用本文公开的化学强化工艺进行强化。在一个或多个实施方式中，MAS体系的玻璃陶瓷基材可以在Li2SO4熔融盐中强化，由此可发生2Li+对Mg2+的交换。
一个或多个实施方式的基材110在基材110的各部分中可具有约100μm至约5mm的物理厚度。示例性基材110的物理厚度在约100μm至约500μm的范围内(例如100、200、300、400或500μm)。另一个示例性基材110的物理厚度在约500μm至约1000μm的范围内(例如500、600、700、800、900或1000μm)。基材110可具有大于约1mm(例如约2、3、4或5mm)的物理厚度。在一个或多个特定的实施方式中，基材110的物理厚度可以是2mm或更小或者小于1mm。基材110可经过酸抛光，或者以其他方式处理，以消除或减少表面瑕疵的影响。
如前所述，本公开的经涂覆的制品100的实施方式(参见图1-8)包括具有低反射率和受控色彩的光学涂层120。可对这些制品100中的光学涂层120进行优化以给出硬度、反射率、色彩和在观看角的范围内的色偏的期望组合。当涂层120处于其原始设计厚度时，并且当涂层中的所有层因为涂覆过程中的视线效应而被与各种真空沉积技术期间可能发生的涂层薄化所对应的比例因子薄化时，这些期望的组合得到了维持，所述真空沉积技术例如反应溅射、热蒸发、CVD、PECVD等。
本公开的实施方式还包括与光学涂层120组合的具有一定范围的部分表面角(部分表面曲率)的经涂覆的制品100(参见图1-8)，其中所述涂层120被设计成对在各种涂覆沉积过程中发生的涂层的薄化有稳健性。净结果是，具有一定范围的部分表面曲率角和光学涂层120的经涂覆的制品100具有受控的硬度、反射率、色彩以及在制品100的整个表面(包括一部分或所有的弯曲区域(例如，在第二部分115处))内的观看角下的色偏。除了符合某些目标的硬度、反射率和色彩的绝对水平，当涂层120的厚度通过比例因子减小时，经涂覆的制品100还可展现出这些值的小的变化，特别是可见光反射率和色彩的小变化，所述比例因子与在表面曲率角为0至60度的制造部件上进行可工业扩展的溅射过程时发生的涂层厚度的实际减小对应。
对具有表面曲率的经涂覆的制品100(参见图1-8)产生最佳的涂层设计来说，重要的一条理解是，知道用于形成光学涂层120的各层的具体涂覆过程，以及在所述过程中发生的视线涂覆效应的水平。一些涂层沉积过程根本不具有视线性质，例如原子层沉积，在该过程中，一次沉积一层分子或原子单层。然而，该过程可能缓慢(至少受现有处理技术的限制)，并且对于涉及大型基材或对成本敏感的产业(例如消费电子器件和汽车产业)的应用而言，通常过于昂贵。用于形成光学涂层120的更加廉价的工艺——反应溅射，可容易地扩展到大区域并且成本可以相对较低。然而，工业反应溅射过程的性质一般包括沉积，其至少有一定的视线特征，这意味着直接面向溅射靶的制品表面将接收到更多的沉积材料(导致更厚的涂层)，而相对于溅射靶以某角度倾斜的制品表面(例如其弯曲表面)一般将接收更少的材料，从而导致更薄的涂层。
因此，本公开的实施方式包括经涂覆的制品100(参见图1-8)，其中，光学涂层120在硬度、反射率、色彩和涂层数目之间的权衡方面已经经过了优化。在光学涂层中增加任意数目的层以实现光学目标(例如，在不考虑硬度或其他机械性质的情况下)往往使涂层的硬度降低到比将目标耐刮擦性化学强化玻璃应用于消费电子器件、汽车和触摸屏应用所需的范围低的水平(例如，降低到硬度<<8GPa，如通过布氏压头硬度测试在约100nm或更大的压痕深度处测量的)。在经涂覆的制品100具有弯曲表面(例如，在主表面112的第二部分115处)的情况中，可以重要的是，评估部分表面曲率如何与光学涂层120的各层将从其目标设计厚度减小或薄化的量、或比例因子相关。目标设计厚度(或100％比例因子或1.0比例因子时的厚度)一般是在制品100的“平坦”区域(例如，在主表面112的第一部分113处)，最接近正对溅射靶的制品100的那些部分，或者从溅射靶接收最多材料的制品100的那些部分上涂覆的厚度。从其最大厚度沉积方向远离弯曲的制品100的任何部分一般将接收较少的材料，导致在形成涂层120的各个层时，在这些弯曲区域上得到更薄的涂层。对于经涂覆的制品100(参见图1-8)的实施方式的光学涂层120的最佳光学涂层设计，理解关于目标部分曲率的设计窗口，以及部分曲率如何对应于沉积过程中的涂覆薄化可以是有利的。这可以实现涂层120的光学设计，使得例如在部分角度和涂层厚度变化的目标范围内优化反射率和色彩，而不会过多地牺牲涂层的硬度，涂层中的层数目或其他指标。换言之，若不理解部分角和涂层厚度比例因子的相关窗口，则可能为了实现所需的光学性质组合，过度地设计涂层而包括过多的层，从而牺牲了硬度和耐刮擦性。
现在参考图9，其提供了针对一个沉积过程的光学涂层厚度比例因子与部分表面曲率关系的图。具体地，图9示出了根据本公开的实施方式，对于在经涂覆的制品100(参见图1-8和上文对应描述)上采用的反射溅射过程，实验测得的部分表面角(即，在主表面112的第二部分115处)与涂层厚度比例因子(即，对于光学涂层120而言)之间的对应性。图9可用于确立目标过程窗口以优化用于形成本公开制品的光学涂层的沉积过程。如图9所示，涂层厚度比例因子遵循
再次参考图9，可特别优化本公开的经涂覆的制品100的发明设计，以使得光学涂层120的特征为在100％厚度(1.0比例因子)时以及在0.7(70％)至0.85(85％)范围内的厚度比例因子下，具有低反射率、受控的色彩和随观看角(入射光角度)的受控色偏的有利组合，上述厚度比例因子分别对应于0度的制品表面角(针对100％厚度)，40度的制品表面角(针对85％厚度)和60度的制品表面角(针对70％厚度)，在其间的所有表面角和厚度比例因子的情况中也具有上述有利组合。还参考图9，可特别优化本公开的经涂覆的制品100的发明设计，以使得光学涂层120的特征为在100％厚度(1.0比例因子)时以及在0.6(60％)至0.85(85％)范围内的厚度比例因子下，具有低反射率、受控的色彩和随观看角(入射光角度)的受控色偏的有利组合，上述厚度比例因子分别对应于0度的制品表面角(针对100％厚度)，40度的制品表面角(针对85％厚度)和70度的制品表面角(针对60％厚度)，在其间的所有表面角和厚度比例因子的情况中也具有上述有利组合。为了计算每个厚度比例因子的光学性能，使100％厚度层设计的所有层缩放相同量(厚度比例因子)，并且根据本公开领域的普通技术人员所理解的原理，使用转移矩阵法技术重新计算光学结果。根据本公开领域的普通技术人员所理解的原理，对SiO2、SiOxNy和SiNx(或光学涂层120的各层中使用的其他材料)的溅射沉积膜测量光学折射率色散曲线，并且将这些折射率色散值输入到光学模型中。
可以将本文公开的经涂覆的制品并入另一种制品中，例如具有显示器(或显示制品)的制品(例如消费电子器件，包括手机、平板电脑、电脑、导航系统等)；建筑制品；运输制品(例如汽车、火车、飞行器、船舶等)、器具制品或需要一定程度的透明度、耐刮擦性、耐磨损性或以上性质的组合的任意制品。图18A和18B示出了包含本文公开的任何一种经涂覆的制品的示例性制品。具体来说，图18A和18B示出了消费电子装置200，其包括壳体202，所述壳体202具有前表面204、后表面206和侧表面208；电学部件(未示出)，其至少部分或完全位于所述壳体内并且在壳体的前表面处或与之相邻处至少包括控制器、存储器和显示器210；以及盖板基材212，其在壳体的前表面处或壳体前表面上方以使得盖板基材212在显示器上方。在一些实施方式中，盖板基材212或一部分壳体202中的至少一者可以包含本文公开的任一种经涂覆的制品。
实施例
通过以下实施例进一步阐述各个实施方式。使用计算对实施例的光学性质(例如适光反射率和透射率)进行建模。使用亚利桑那州图森市的薄膜中心公司(Thin FilmCenter,Inc.,Tucson AZ)的薄膜设计程序“Essential Macleod”进行计算。对选定的波长范围，以1nm间隔计算光谱透射率。基于输入的每层的层厚度和折射率，计算给定的经涂覆的制品的每个波长下的透射率。实验得到或在现有文献中找到涂层材料的折射率值。为了通过实验确定材料的折射率，制备涂层材料的材料色散曲线。通过DC、RF或RF叠加DC的反应溅射，使用离子辅助在约50℃的温度下，由硅或铝靶在硅晶片上形成各涂层材料的层。在一些层的沉积过程中，将该晶片加热至200℃，并且使用具有3英寸直径的靶。所用的反应性气体包含氮气和氧气；且使用氩气作为惰性气体。向硅靶提供13.56Mhz的RF功率，向Si靶、Al靶和其他靶提供DC功率。
使用椭圆偏振光谱法测量所形成的各层和玻璃基材中的每一者的折射率(随波长变化)。然后使用测得的折射率来计算实施例的反射光谱。为了方便起见，这些实施例使用它们的描述性表格中的单一折射率值，该单一折射率值与选自约550nm波长下的色散曲线的点对应。
提供比较例来作为涂层性能的比较，当沉积在非平面基材上时，这些比较例可具有较差的光学性能。
比较例1
用下表1的标记为比较例1的比较涂层涂覆平面玻璃基材。图10A-10C示出了比较例1的光学性质。具体地，图10A是在四种光学涂层厚度比例因子值1、0.9、0.8和0.7下，在近法向的光入射角(8度)下的第一表面适光反射率与波长关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约35度、约50度和约60度的部分表面角(参见图9)。图10B是在7种光学涂层厚度比例因子值1、0.95、0.9、0.85、0.80、0.75和0.7下，第一表面平均适光反射率与入射光(观看)角关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约25度、约35度、约43度、约50度、约55度和约60度的部分表面角(参见图9)。进一步地，图10C是在图10B所用的七种光学涂层厚度比例因子值下，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图。
如根据表1和图10A-10C显见的，比较例(比较例1)在法向入射和完全100％厚度下具有低的反射率。然而，其低反射率的相对较窄的带宽(约400nm至700nm)导致当涂层厚度根据规定的大于约0.9的比例因子减小时，其反射率和色彩增加。具体地，对于0.75或更小的比例因子，所有观看角的平均适光反射率高于1％，而对于0.80或更大的比例因子，大于或等于15度的所有观看角的平均适光反射率高于1％。此外，对于与大于或等于约40度的部分表面角对应的小于或等于0.85的厚度比例因子，色彩范围(考虑0至90度的所有观看角)远高于b*＝5和a*＝5的值。
表1——比较例1，经涂覆的玻璃制品
实施例1
根据本公开的原理，用下表2的标记为实施例1的示例性涂层涂覆平面玻璃基材。在实施例1中，玻璃基材具有硼硅酸盐组合物(例如，75摩尔％SiO2、10摩尔％B2O3、8.6摩尔％Na2O、5.6摩尔％K2O和0.7摩尔％BaO)。图11A-11C示出了实施例1的经涂覆的制品的光学性质。具体地，图11A是在四种光学涂层厚度比例因子值1、0.9、0.8和0.7下，在近法向的光入射角(8度)下的第一表面适光反射率与波长关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约35度、约50度和约60度的部分表面角(参见图9)。图11B是在7种光学涂层厚度比例因子值1、0.95、0.9、0.85、0.80、0.75和0.7下，第一表面平均适光反射率与入射光(观看)角关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约25度、约35度、约43度、约50度、约55度和约60度的部分表面角(参见图9)。进一步地，图11C是在图11B中所用的七种光学涂层厚度比例因子值下，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图。
如从表2和图11A-11C显见的，在100％涂层厚度下以及对于从70％至100％的所有涂层厚度比例因子，本实施例(实施例1)的示例性经涂覆的制品具有小于2％的单表面平均适光反射率。实施例1还显示了从70％至100％的所有厚度比例因子以及从0(法向)至45度的所有入射光(观看)角的这些反射率值。实施例1还显示了对于从70％至100％的所有厚度比例因子，在法向入射下，针对从410nm至750nm的所有波长的第一表面反射率(即，在该波长范围中的最大反射率)小于3％。实施例1还展现了在100％厚度下，针对从410nm至1000nm的所有波长的第一表面反射率小于3％。
如从表2和图11A-11C显见的，对于从70％至100％的所有厚度比例因子，本实施例(实施例1)的经涂覆的制品还显示了在法向入射下的第一表面反射色，其具有b*<5，或<0。实施例1还显示了对于从70％至100％的厚度比例因子以及对于从0至25度的所有观看角，反射色b*<5或者甚至是<0。
还如从表2和图11A-11C显见的，对于从80％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0至50度的所有观看角，本实施例(实施例1)的经涂覆的制品还显示了反射色b*<5、<2或<0。这些结果还证明了对于从70％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0至90度的所有观看角，本实施例(实施例1)的经涂覆的制品的组合反射色(a*+b*)<10、<5或<4。此外，表2和图11A-11C的结果还证明，本实施例(实施例1)的经涂覆的制品指示了具有任何前述适光反射率和反射色值的经涂覆的制品，所述制品的主表面具有至少一个100％涂层厚度的平坦或平面部分，所述平坦或平面部分的平均适光透射率>90％或>93％，并且近法向入射的透射色具有-2<b*<2且-1<a*<1。
表2——实施例1，经涂覆的玻璃制品
实施例2
根据本公开的原理，用下表3的标记为实施例2的示例性涂层涂覆平面玻璃基材。图12A-12C示出了实施例2的经涂覆的制品的光学性质。具体地，图12A是在四种光学涂层厚度比例因子值1、0.9、0.8和0.7下，在近法向的光入射角(8度)下的第一表面适光反射率与波长关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约35度、约50度和约60度的部分表面角(参见图9)。图12B是在7种光学涂层厚度比例因子值1、0.95、0.9、0.85、0.80、0.75和0.7下，第一表面平均适光反射率与入射光(观看)角关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约25度、约35度、约43度、约50度、约55度和约60度的部分表面角(参见图9)。进一步地，图12C是在图12B中所用的七种光学涂层厚度比例因子值下，针对0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图。
如从表3和图12A-12C显见的，在100％涂层厚度下以及对于从80％至100％的所有涂层厚度比例因子，本实施例(实施例2)的示例性经涂覆的制品具有小于1％的单表面平均适光反射率。实施例2还显示了对于从80％至100％的所有厚度比例因子以及从0(法向)至25度的所有入射光(观看)角的这些反射率值。实施例2还显示了对于从70％至100％的所有厚度比例因子，在法向入射下，针对从425nm至670nm的所有波长的第一表面反射率(即，在该波长范围中的最大反射率)小于3％。实施例2还展现了在100％厚度下，针对从425nm至950nm的所有波长的第一表面反射率小于3％。
还如从表3和图12A-12C显见的，对于从80％至100％的所有厚度比例因子，本实施例(实施例2)的经涂覆的制品还显示了在法向入射下的第一表面反射色，其具有b*<5，或<1。实施例2还显示了对于从0至90度的所有观看角以及从80％至100％的厚度比例因子，反射色b*<5。
还如从表3和图12A-12C显见的，对于从85％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0至25度的所有观看角，本实施例(实施例2)的经涂覆的制品还显示了反射色b*<0。这些结果还证明了，对于从85％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0至90度的所有观看角，本实施例(实施例2)的经涂覆的制品的组合反射色(a*+b*)<10或<7。这些结果还证明了，对于从80％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0至90度的所有观看角，本实施例(实施例2)的经涂覆的制品展现出绝对第一表面反射色偏(即，(a*2+b*2)的平方根)<10或<8.5。此外，表3和图12A-12C的结果还证明，本实施例(实施例2)的经涂覆的制品指示了具有任何前述适光反射率和反射色值的经涂覆的制品，并且所述制品的主表面具有至少一个100％涂层厚度的平坦或平面部分，所述平坦或平面部分的平均适光透射率>90％或>93％，并且近法向入射的透射色具有-2<b*<2且-1<a*<1。
表3——实施例2，经涂覆的玻璃制品
实施例3
根据本公开的原理，用下表4的标记为实施例3的示例性涂层涂覆平面玻璃基材。图13A-13C示出了实施例3的经涂覆的制品的光学性质。具体地，图13A是在四种光学涂层厚度比例因子值1、0.9、0.8和0.7下，在近法向的光入射角(8度)下的第一表面适光反射率与波长关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约35度、约50度和约60度的部分表面角(参见图9)。图13B是在7种光学涂层厚度比例因子值1、0.95、0.9、0.85、0.80、0.75和0.7下，第一表面平均适光反射率与入射光(观看)角关系的图，所述光学涂层厚度比例因子值各自分别对应于0度、约25度、约35度、约43度、约50度、约55度和约60度的部分表面角(参见图9)。进一步地，图13C是在图13B中所用的七种光学涂层厚度比例因子值下，针对从0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图。
如从表4和图13A-13C显见的，在100％涂层厚度下以及对于从80％至100％，或者甚至是从70％至100％的所有涂层厚度比例因子，本实施例(实施例3)的示例性经涂覆的制品具有小于1.2％，或者甚至是小于1.1％的单表面平均适光反射率。实施例3还显示了对于从80％至100％，或者甚至从70％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0(法向)至35度的所有入射光(观看)角的这些反射率值。实施例3还显示了对于从70％至100％的所有厚度比例因子，在法向入射下，针对从430nm至670nm的所有波长的第一表面反射率(即，在该波长范围中的最大反射率)小于2％。实施例3还展现了在100％厚度下，针对从430nm至950nm的所有波长的第一表面反射率小于2％。
还如从表4和图13A-13C显见的，对于从70％至100％的所有厚度比例因子，本实施例(实施例3)的经涂覆的制品还显示了在法向入射下的第一表面反射色，其具有b*<5，<1或<0。实施例3还显示了对于从0至90度的所有观看角以及从75％至100％的所有厚度比例因子，反射色-10<b*<2和/或-5<a*<5。
还如从表4和图13A-13C显见的，对于从75％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0至90度的所有观看角，本实施例(实施例3)的经涂覆的制品还显示组合反射色(a*+b*)<10、<8或<5。从这些结果还显见的是，对于从75％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0至90度的所有观看角，本实施例(实施例3)的经涂覆的制品展现出绝对第一表面反射色偏(即，(a*2+b*2)的平方根)<10或<8。此外，表4和图13A-13C的结果还证明，本实施例(实施例3)的经涂覆的制品指示了具有任何前述适光反射率和反射色值的经涂覆的制品，并且所述制品的主表面具有至少一个100％涂层厚度的平坦或平面部分，所述平坦或平面部分的平均适光透射率>90％或>93％，并且近法向入射的透射色具有-2<b*<2且-1<a*<1。
表4——实施例3，经涂覆的玻璃制品
再次参考比较例、实施例1和实施例3，这些实例(即，比较例1、实施例1和实施例3)的经涂覆的制品各自通过在100nm或更大的压痕深度处的布氏压痕硬度值>12GPa，以及在500nm或更大的压痕深度处的布氏压痕硬度值>14GPa来表征。下表5示出了比较例1、实施例1和实施例3的样品的硬度测试的具体结果。
表5——来自比较例1、实施例1和实施例3的测量硬度值
实施例4
根据本公开的原理，用下表6的标记为实施例4的示例性涂层涂覆平面玻璃基材。在实施例4中，玻璃基材是
如从表6和图14A-14C显见的，在100％涂层厚度下以及对于从70％至100％的所有涂层厚度比例因子，本实施例(实施例4)的示例性经涂覆的制品具有小于2％的单表面平均适光反射率。进一步地，实施例4还显示了对于从0至30度入射的所有观看角以及对于从1.0至0.7的所有厚度比例因子，平均适光反射率小于1.0％。实施例4还显示了对于从70％至100％的所有厚度比例因子以及对于从0(法向)至45度的所有入射光(观看)角的这些反射率值。实施例4还显示了对于从70％至100％的所有厚度比例因子，在法向入射下，针对从410nm至700nm的所有波长的第一表面反射率(即，在该波长范围中的最大反射率)小于3％。实施例4还展现了在100％厚度下，针对从410nm至1000nm的所有波长的第一表面反射率小于3％。
还如从表6和图14C显见的，对于从1下降到0.8的所有厚度比例因子，针对法向入射和偏离角观看，本实施例(实施例4)的经涂覆的制品显示了第一表面反射色随着观看角变化具有最小的改变或偏移。还如从图14C显见的，对于0.8至1.0范围内的所有厚度比例因子，参照100％厚度比例，法向入射色在a*和b*方面保持在±2的范围内(在法向入射下，对于0.8至1.0范围内的所有厚度比例因子，b*＝-5.5至-2.5,a*＝-1.8至+0.2)。
表6——实施例4，经涂覆的玻璃制品
实施例4A
根据本实施例，制造具有相同构造的之前的实施例(实施例4)的光学涂层的变化形式，不同之处在于对耐刮擦SiON层(即，表6中的层10)采用不同的厚度。具体地，依据本公开的原理，根据表6制造三组光学涂层样品，但是耐刮擦涂层厚度分别为2000nm(实施例4A)、1500nm(实施例4B)和1000nm(实施例4C)。
获得与本实施例的样品相关的光学和机械性质并在下表6A中报告。如从表6A中显见的，表示为实施例4A、4B和4C的实施例4(即，先前的实施例)的变化形式的光学性能基本上重叠，并且大致与图14A-14C所示的实施例4的建模结果相符。表6A中提供的光学性质范围是代表每个样品组(即，实施例4A、4B和4C)的超过10个制造样品的测量结果，并且具有一些典型的制造偏差量以及典型的测量偏差量。
关于表6A中列出的机械性质，500nm的压痕深度处的硬度值显示随着耐刮擦层(即，层10，在本实施例中，其为2.0μm、1.5μm和1.0μm)的厚度增加而有一定的减小，但是仍然保持15GPa或更大值的高硬度。这些与光学涂层中的耐刮擦层相关的硬度水平对应于高耐刮擦和耐磨损测量结果。基于这些结果，还认为，在采用本实施例中的每种涂层设计的制品的弯曲或成角度部分的涂层变薄的情况下，本实施例中的每种涂层设计的最大硬度水平将保持相当地稳定。这被认为是因为当将涂层沉积在弯曲或成角度的表面上时，虽然硬质层(例如Si3N4和SiON)变薄了，但是较软的层(SiO2)也变薄了。
表6A——实施例4A、4B和4C，经涂覆的玻璃制品
现在参考图15，其提供了图14A-14C所示的示例性光学涂层的三(3)种变化形式(实施例4A、4B和4C)的布氏硬度(GPa)与压痕深度(nm)关系的图。另外，下表6B中报告了针对每个样品观察到的与100nm和500nm的压痕深度相关的硬度数据以及最大观察硬度。如从图15和表6B中显见的，每个样品组展现出相当的硬度性质结果，指示具有优异的光学涂层硬度性能。例如，每个样品组(实施例4A-4C)展现出100nm的压痕深度处的硬度为至少12.5GPa，500nm的压痕深度处的硬度为至少15.5GPa，并且最大硬度为至少15.8GPa。
表6B——实施例4A、4B和4C，经涂覆的玻璃制品
实施例5
根据本公开的原理，用下表7的标记为实施例5的示例性涂层涂覆平面玻璃基材。在实施例5中，玻璃基材是
如从表7和图16A显见的，对于从420nm到超过1000nm的扩展带宽以及对于近法向的光入射(8度)，在100％涂层厚度下，本实施例(实施例5)的示例性经涂覆的制品具有小于1.5％的最大单表面适光反射率和～0.92％的平均适光反射率。关于图16B，其提供了在9种光学涂层厚度比例因子值下，本实施例(实施例5)的示例性光学涂层的平均第一表面适光反射率与入射光(观看)角度关系的图。值得注意的是，对于从0至20度入射的所有观看角，针对从1.0至0.65的所有薄化因子，平均适光反射率小于1.0％。还如从表7和图16C显见的，对于从1下降到0.60的所有厚度比例因子，针对法向入射和偏离角观看，本实施例(实施例5)的经涂覆的制品显示了第一表面反射色随着观看角变化具有最小的改变或偏移。对于所有的观看角以及从1.0至0.6的所有薄化因子，所有的角使得在b*＝±7及a*＝-2至+12(绝对色彩值)以内。
表7——实施例5，经涂覆的玻璃制品
现在参考图17A和17B，它们分别提供了在从1.0至0.6的九种光学涂层厚度比例因子值下，对于图14C和16C所示的本公开的示例性光学涂层(即，实施例4和5)，针对从0至90度的所有观看角的用D65光源的第一表面反射色的图。注意，虽然实施例5的设计比实施例4的设计在1.0至0.75的薄化因子方面有略微更大的色彩变化范围，但是实施例5的设计在针对0.7至0.6的薄化因子的色彩控制方面有显著提高，因此能够使部分表面曲率角更高(或具有成角度的表面的特征)的制品获得涂层。因此，对于部分表面角导致得到1.0至0.75的涂层薄化因子的应用，实施例4的设计可以是优选的，对于部分表面角导致得到0.7至0.6的涂层薄化因子的应用，实施例5的设计可以是优选的。
本说明书中所述的各种特征可以以任何和所有组合形式来组合，例如，如以下实施方式中所列。
实施方式1：一种经涂覆的制品，其包括：
具有主表面的基材，所述主表面包含第一部分和第二部分，其中，第二部分是弯曲或刻面的，并且进一步地，其中，垂直于主表面的第一部分的第一方向不同于垂直于主表面的第二部分的多个第二方向，并且第一方向与每个第二方向之间的角在约10度至约60度的范围内；和
至少设置在主表面的第一部分和第二部分上的光学涂层，所述光学涂层形成抗反射表面，其中：
(a)在基材的第一部分处和基材的第二部分处，所述经涂覆的制品在约100nm或更深的压痕深度时展现出约8GPa或更大的硬度，所述硬度通过布氏压头硬度测试在所述抗反射表面上测得；并且
(b)经涂覆的制品展现出约3％或更小的单侧最大光反射率，其是在基材的第一部分和第二部分处在抗反射表面处测得，其中，第一部分的单侧最大光反射率在相对于第一方向成第一入射照明角下测量，其中第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约45度的角，其中，第二部分的单侧最大光反射率在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约45度的角，
并且进一步地，其中，第一部分处的单侧最大光反射率在约425nm至约950nm的光学波长区内测量。
实施方式2：如实施方式1所述的经涂覆的制品，其中，第一方向与其中的一个第二方向之间的角在约10度至约20度的范围内，并且第一方向与其中的另一个第二方向之间的角在约20度至约60度的范围内。
实施方式3：如实施方式1所述的经涂覆的制品，其中，第一方向与其中的一个第二方向之间的角在约10度至约20度的范围内，并且第一方向与其中的另一个第二方向之间的角在约40度至约60度的范围内。
实施方式4：如实施方式1-3中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，所述光学涂层包括第一抗反射涂层，在第一抗反射涂层上方的耐刮擦层，以及在耐刮擦层上方的第二抗反射涂层，所述第二抗反射涂层限定了抗反射表面，其中，第一抗反射涂层至少包括低RI层和高RI层，并且第二抗反射涂层至少包括低RI层和高RI层。
实施方式5：如实施方式4所述的经涂覆的制品，其中，至少在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每个抗反射涂层中的低RI层包括氧化硅，其中，至少在第一抗反射涂层中的高RI层包括氮氧化硅，其中，至少在第二抗反射涂层中的高RI层包括氮化硅，并且进一步地，其中，所述耐刮擦层包括氮氧化硅。
实施方式6：如实施方式4或实施方式5所述的经涂覆的制品，其中，所述光学涂层包括在第二抗反射涂层上方的盖层，所述盖层包括低RI材料。
实施方式7：如实施方式4-6中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，分别在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每一者中的每个相邻的低RI层和高RI层限定了周期N，并且进一步地，其中N为2至12。
实施方式8：如实施方式4-7中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，光学涂层的总厚度为约2μm至约4μm，并且第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的组合总厚度为约500nm至约1000nm。
实施方式9：如实施方式4-8中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，耐刮擦层的厚度为约200nm至约3000nm。
实施方式10：一种经涂覆的制品，其包括：
具有主表面的基材，所述主表面包含第一部分和第二部分，其中，第二部分是弯曲或刻面的，并且进一步地，其中，垂直于主表面的第一部分的第一方向不同于垂直于主表面的第二部分的多个第二方向，并且第一方向与每个第二方向之间的角在约10度至约50度的范围内；和
至少设置在主表面的第一部分和第二部分上的光学涂层，所述光学涂层形成抗反射表面，其中：
(a)在基材的第一部分处和基材的第二部分处，所述经涂覆的制品在约100nm或更深的压痕深度时展现出约8GPa或更大的硬度，所述硬度通过布氏压头硬度测试在所述抗反射表面上测得；并且
(b)所述经涂覆的制品在主表面的第一部分和第二部分处的第一表面反射色为b*<约5，这是在国际照明委员会的D65光源下通过(L*,a*,b*)色度系统中的反射色坐标测得，其中，第一部分处的反射色在相对于第一方向的第一入射照明角下测量，其中第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约90度的角，并且其中，第二部分处的反射色在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约90度的角，并且各第二入射照明角彼此相差至少10度。
实施方式11：如实施方式10所述的经涂覆的制品，其中，第一方向与其中的一个第二方向之间的角在约10度至约20度的范围内，并且第一方向与其中的另一个第二方向之间的角在约20度至约60度的范围内。
实施方式12：如实施方式10所述的经涂覆的制品，其中，第一方向与其中的一个第二方向之间的角在约10度至约20度的范围内，并且第一方向与其中的另一个第二方向之间的角在约40度至约60度的范围内。
实施方式13：如实施方式10-12中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，所述经涂覆的制品在主表面的第一部分和第二部分处的反射色为b*<约3，这在国际照明委员会的D65光源下通过(L*,a*,b*)色度系统中的反射色坐标测得。
实施方式14：如实施方式10-12中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，所述经涂覆的制品在主表面的第一部分和第二部分处的反射色为(a*+b*)<约10，这在国际照明委员会的D65光源下通过(L*,a*,b*)色度系统中的反射色坐标测得。
实施方式15：如实施方式10-14中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，所述光学涂层包括第一抗反射涂层，在第一抗反射涂层上方的耐刮擦层，以及在耐刮擦层上方的第二抗反射涂层，所述第二抗反射涂层限定了抗反射表面，其中，第一抗反射涂层至少包括低RI层和高RI层，并且第二抗反射涂层至少包括低RI层和高RI层。
实施方式16：如实施方式15所述的经涂覆的制品，其中，至少在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每个抗反射涂层中的低RI层包括氧化硅，其中，至少在第一抗反射涂层中的高RI层包括氮氧化硅，其中，至少在第二抗反射涂层中的高RI层包括氮化硅，并且进一步地，其中，所述耐刮擦层包括氮氧化硅。
实施方式17：如实施方式15或实施方式16所述的经涂覆的制品，其中，在基材的第一部分处和基材的第二部分处，所述经涂覆的制品在约100nm或更深的压痕深度时展现出约11GPa或更大的硬度，所述硬度通过布氏压头硬度测试在所述抗反射表面上测得。
实施方式18：如实施方式10-12中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，在主表面的第一部分和第二部分处，经涂覆的制品的反射色为b*<约5，其中，第一部分处的反射色在相对于第一方向的多个第一入射照明角下测量，所述多个第一入射照明角包括0度至20度的照明角以及55度至85度的照明角，并且进一步地，其中，在第二部分处的反射色在相对于第二方向的多个第二入射照明角下测量，所述多个第二入射照明角包括0度至20度的照明角以及55度至85度的照明角。
实施方式19：如实施方式15-18中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，光学涂层的总厚度为约2μm至约4μm，并且第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的组合总厚度为约500nm至约1000nm。
实施方式20：如实施方式15-19中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，耐刮擦层的厚度为约200nm至约3000nm。
实施方式21：一种经涂覆的制品，其包括：
具有主表面的基材，所述主表面包含第一部分和第二部分，其中，第二部分是弯曲或刻面的，并且进一步地，其中，垂直于主表面的第一部分的第一方向不同于垂直于主表面的第二部分的多个第二方向，并且第一方向与每个第二方向之间的角在约10度至约50度的范围内；和
至少设置在主表面的第一部分和第二部分上的光学涂层，所述光学涂层形成抗反射表面，其中：
(a)在基材的第一部分处和基材的第二部分处，所述经涂覆的制品在约100nm或更大的压痕深度时展现出约8GPa或更大的硬度，所述硬度通过布氏压头硬度测试在所述抗反射表面上测得；
(b)经涂覆的制品展现出约2％或更小的平均适光反射率，其是在基材的第一部分和第二部分处在抗反射表面处测得，其中，第一部分的单侧最大光反射率在相对于第一方向成第一入射照明角下测量，其中，第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约45度的角，其中，第二部分的单侧最大光反射率在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约45度的角，并且进一步地，其中，在第一部分和第二部分处的平均适光反射率在约425nm至约950nm的光波长区内测得；
(c)所述经涂覆的制品在主表面的第一部分和第二部分处的第一表面反射色为b*<约5，这是在国际照明委员会的D65光源下通过(L*,a*,b*)色度系统中的反射色坐标测得，其中，第一部分处的反射色在相对于第一方向的第一入射照明角下测量，其中第一入射照明角包含与第一方向成约0度至约90度的角，并且其中，第二部分处的反射色在两个或更多个第二入射照明角下测量，每个第二入射照明角是相对于多个第二方向中的相应的第二方向的角，其中，每个第二入射照明角包含与相应的第二方向成约0度至约90度的角，并且各第二入射照明角彼此相差至少10度。
实施方式22：如实施方式21所述的经涂覆的制品，其中，第一方向与其中的一个第二方向之间的角在约10度至约20度的范围内，并且第一方向与其中的另一个第二方向之间的角在约20度至约60度的范围内。
实施方式23：如实施方式22所述的经涂覆的制品，其中，第一方向与其中的一个第二方向之间的角在约10度至约20度的范围内，并且第一方向与其中的另一个第二方向之间的角在约40度至约60度的范围内。
实施方式24：如实施方式21-23中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，所述光学涂层包括第一抗反射涂层，在第一抗反射涂层上方的耐刮擦层，以及在耐刮擦层上方的第二抗反射涂层，所述第二抗反射涂层限定了抗反射表面，其中，第一抗反射涂层至少包括低RI层和高RI层，并且第二抗反射涂层至少包括低RI层和高RI层。
实施方式25：如实施方式21-23中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，至少在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每个抗反射涂层中的低RI层包括氧化硅，其中，至少在第一抗反射涂层中的高RI层包括氮氧化硅，其中，至少在第二抗反射涂层中的高RI层包括氮化硅，并且进一步地，其中，所述耐刮擦层包括氮氧化硅。
实施方式26：如实施方式24或实施方式25所述的经涂覆的制品，其中，所述光学涂层包括在第二抗反射涂层上方的盖层，所述盖层包括低RI材料。
实施方式27：如实施方式24-26中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，分别在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每一者中的每个相邻的低RI层和高RI层限定了周期N，并且进一步地，其中N为2至12。
实施方式28：如实施方式21-27中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，光学涂层的总厚度为约2μm至约4μm，并且第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的组合总厚度为约500nm至约1000nm。
实施方式29：如实施方式21-28中任一个实施方式所述的经涂覆的制品，其中，耐刮擦层的厚度为约200nm至约3000nm。
实施方式30：一种消费电子产品，其包括：
壳体，所述壳体具有前表面、后表面和侧表面；
至少部分位于所述壳体内的电学部件，所述电学部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器位于所述壳体的前表面处或附近；以及
盖板基材，其设置在所述显示器上方，
其中，所述壳体的一部分或者所述盖板基材中的至少一者包括如权利要求1所述的经涂覆的制品。
实施方式31：一种消费电子产品，其包括：
壳体，所述壳体具有前表面、后表面和侧表面；
至少部分位于所述壳体内的电学部件，所述电学部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器位于所述壳体的前表面处或附近；以及
盖板基材，其设置在所述显示器上方，
其中，所述壳体的一部分或者所述盖板基材中的至少一者包括如权利要求10所述的经涂覆的制品。
实施方式32：一种消费电子产品，其包括：
壳体，所述壳体具有前表面、后表面和侧表面；
至少部分位于所述壳体内的电学部件，所述电学部件至少包括控制器、存储器和显示器，所述显示器位于所述壳体的前表面处或附近；以及
盖板基材，其设置在所述显示器上方，
其中，所述壳体的一部分或者所述盖板基材中的至少一者包括如权利要求21所述的经涂覆的制品。
实施方式33：如实施方式4或实施方式5所述的经涂覆的制品，其中，分别在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每个抗反射涂层中的每个相邻的低RI层和高RI层限定了周期N，并且进一步地，其中N为6至12，其中，耐刮擦层的厚度为约1000nm至3000nm，其中，所述光学涂层还包括在第二抗反射涂层上方的含SiO2的盖层以及在基材与第一抗反射涂层之间的含SiO2的低RI层。
实施方式34：如实施方式15或实施方式16所述的经涂覆的制品，其中，分别在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每个抗反射涂层中的每个相邻的低RI层和高RI层限定了周期N，并且进一步地，其中N为6至12，其中，耐刮擦层的厚度为约1000nm至3000nm，其中，所述光学涂层还包括在第二抗反射涂层上方的含SiO2的盖层以及在基材与第一抗反射涂层之间的含SiO2的低RI层。
实施方式35：如实施方式24或实施方式25所述的经涂覆的制品，其中，分别在第一抗反射涂层和第二抗反射涂层的每个抗反射涂层中的每个相邻的低RI层和高RI层限定了周期N，并且进一步地，其中N为6至12，其中，耐刮擦层的厚度为约1000nm至3000nm，其中，所述光学涂层还包括在第二抗反射涂层上方的含SiO2的盖层以及在基材与第一抗反射涂层之间的含SiO2的低RI层。
