[发明专利]具有耐久性和耐划痕性的防反射制品

说明书

本文描述了具有耐久性的防反射制品的实施方式。在一种或多种实施方式中，所述制品包含基材和设置在主表面上的光学涂层。所述光学涂层包含形成防反射表面的防反射涂层和耐划痕涂层。所述制品展现出12GPa或更大的最大硬度，所述最大硬度通过布氏压头硬度测试沿着约100nm或更深的压痕深度在防反射表面上测得。在约400nm～约800nm范围内的光学波长区内，一些实施方式的制品展现出约8％或更小的单侧平均反光率以及小于约2的透射或反射的参照点色偏，所述单侧平均反光率在所述防反射表面上测得。在一些实施方式中，所述制品在垂直入射至20度或更大的入射照明角度之间的所有角度下展现出约5或更小的角色偏。

本申请是国际申请号为PCT/US2015/030116，国际申请日为2015年5月11日的PCT国际申请进入中国阶段后国家申请号为201580024804.8的标题为《具有耐久性和耐划痕性的防反射制品》的中国专利申请的分案申请。

本申请依据35U.S.C.§119要求2015年4月2日提交的美国临时申请系列号62/142114、2014年12月31日提交的美国临时申请系列号62/098836、2014年12月31日提交的美国临时申请系列号62/098819、2014年7月23日提交的美国临时申请系列号62/028014、2014年6月10日提交的美国临时申请系列号62/010092以及2014年5月12日提交的美国临时申请系列号61/991656的优先权，本申请以这些文献的内容为基础，且通过引用将它们全文纳入本文。

背景

本发明涉及具有耐久性和耐划痕性的防反射制品及其制造方法，更具体而言，涉及具有多层式防反射涂层的制品，所述防反射涂层具有耐磨性、耐划痕性、低反射性以及无色透射和/或反射。

人们经常使用盖板制品来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。这些产品包括移动设备，例如智能手机、mp3播放机和平板电脑。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、飞机、船舶等中的制品)、家电制品或任何需要一定程度的透明度、耐划痕性、耐磨性或以上性质的组合的制品。这些应用常常需要耐划痕性和强光学性能特征，即最大透光率和最小反射率。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，如果颜色在反射或透射中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官质量。在其它应用中，色彩的变化会对美感需求或其它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防反射涂层来改善，但是已知的防反射涂层容易受到损耗或磨损的影响。这种磨损会减弱任何通过防反射涂层所取得的光学性能的改善。例如，光学过滤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。用于这种光学过滤器的典型的氧化物中的大多数为宽带隙材料，它们不具有用于移动装置、建筑制品、运输制品或家电制品中所必需的机械性质，例如硬度。氮化物或类金刚石涂层可展现出高硬度值，但是这些材料不具有所述应用所需的透射性。

磨损损伤可包括来自相对面物体(例如手指)的往复滑动接触。此外，磨损损伤会生热，这会削弱薄膜材料中的化学键，给防护玻璃造成剥落及其他类型的损伤。由于磨损损伤通常比造成划痕的单一事件经历更长的时间，经历了磨损损伤的设置的涂层材料还会发生氧化，这进一步降低了涂层的耐久性。