【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及用于保护光学制品和显示设备的透明制品，更特定为关于具有其上设置光学膜结构的基板的透明制品，该透明制品表现出各种光学和机械性能属性，包括但不限于高浅层硬度、低反射率、低眩光、高可见光和红外线透射率、低反射颜色、颜色均匀性、最小化总厚度、保留强度以及最小化沉积翘曲。
技术介绍
1、具有玻璃基板的覆盖制品通常用于保护电子产品和系统内的关键设备和部件(例如，行动设备、智能型手机、平板计算机、手持设备、车载显示器以及具有显示器、相机、光源、和/或传感器的其他电子设备)。这些覆盖制品还可以用于建筑制品、运输制品(例如，用于汽车应用、火车、飞行器、航海器等的制品)、家电制品、或需要一定透明度、耐刮擦性、耐磨性、或其组合的任何制品。
2、使用覆盖玻璃制品的这些应用通常需要机械和环境耐久性、抗破坏性、抗损伤性、耐刮擦性和强大的光学性能特征的组合。例如，覆盖制品可能需要在可见光谱中表现出高透光率、低反射率、和/或低透射颜色。在一些应用中，覆盖制品需要覆盖和保护显示设备、相机、传感器、和/或光源。此外，近期数据表明，接近覆盖制品的光学结构的外表面的高硬度可以显着改善耐刮擦性和耐磨性，更特定为针对源自低法向力的滑动运动的刮擦。
3、此外，使用玻璃或玻璃陶瓷基板与光学膜结构的常规覆盖制品可能会受到制品等级的机械性能降低的影响。更具体地，在这些基板上包括光学膜结构在光学性能和某些机械性质(例如，耐刮擦性)方面提供优势；然而，这些基板与光学膜结构的常规组合(例如，利用高模量和/或硬度改善耐刮擦性的优化)导致所得到的制品的
4、因此，需要用于保护光学制品和设备的改善的覆盖制品，更特定为表现出高浅层硬度(或更通用的高硬度)、低反射率、低眩光、高可见光和红外线透射率、低反射颜色和颜色均匀性以及在某些情况下的抗损伤性、高模量、和/或高断裂韧性的透明制品。还需要采用具有最小化总厚度和沉积翘曲等级与保留硬度和强度的光学膜结构的上述透明制品。此外，需要在包括光学膜结构之后的保持或基本上保持裸露基板强度等级(例如，处于或高于应用驱动阈值)的前述透明制品。本公开内容解决了这些需要和其他需要。
技术实现思路
1、根据本公开内容的方面，提供一种透明制品，包括：基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表面，光学膜结构设置在第一主表面上。光学膜结构包括耐刮擦层以及多个交替的高折射率(ri)和低ri层。此外，光学膜结构包括外结构和内结构，耐刮擦层设置在外结构与内结构之间。此外，以下中的一者或两者：(i)该外结构包括至少一个中等ri层，所述至少一个中等ri层与以下中的一者或两者接触：(a)耐刮擦层，以及(b)高ri层中的一者；以及(ii)外结构中的所有低ri层的物理厚度的和小于约200nm。此外，至少一个中等ri层包括1.55至1.80的折射率，高ri层中的每一者包括大于1.80的折射率，并且低ri层中的每一者包括小于1.55的折射率。
2、根据本公开内容的方面，提供一种透明制品，包括：基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表面，光学膜结构设置在第一主表面上。光学膜结构包括耐刮擦层以及多个交替的高折射率(ri)和低ri层。此外，光学膜结构包括外结构和内结构，耐刮擦层设置在外结构与内结构之间。外结构包括至少一个中等ri层，所述至少一个中等ri层与以下中的一者或两者接触：(a)该耐刮擦层，以及(b)所述高ri层中的一者。此外，中等ri层包括1.55至1.80的折射率，高ri层中的每一者包括大于1.80的折射率，并且低ri层中的每一者包括小于1.55的折射率。
3、根据本公开内容的另一方面，提供一种透明制品，包括：基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表面，光学膜结构设置在第一主表面上。光学膜结构包括耐刮擦层以及多个交替的高折射率(ri)和低ri层。此外，光学膜结构包括外结构和内结构，耐刮擦层设置在外结构与内结构之间。此外，外结构中的所有低ri层的物理厚度的和小于约75nm。
4、根据本公开内容的进一步方面，提供一种透明制品，包括：基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表面，光学膜结构设置在第一主表面上。光学膜结构包括耐刮擦层以及多个交替的高折射率(ri)和低ri层。此外，光学膜结构包括外结构和内结构，耐刮擦层设置在外结构与内结构之间。外结构包括与高ri层中的一者和耐刮擦层接触的至少一个中等ri层。此外，中等ri层包括1.55至1.80的折射率，高ri层中的每一者包括大于1.80的折射率，并且低ri层中的每一者包括小于1.55的折射率。此外，外结构中的所有低ri层的物理厚度的和小于约75nm。
5、根据本公开内容的方面，提供一种透明制品，包括：基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表面，光学膜结构设置在第一主表面上。光学膜结构包括耐刮擦层以及多个交替的高折射率(ri)和低ri层。此外，光学膜结构包括外结构和内结构，耐刮擦层设置在外结构与内结构之间。此外，外结构中的所有低ri层的物理厚度的和小于约75nm。此外，该制品表现出小于7％的平均第一表面适光反射率以及小于8％的在940nm的波长下的第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
6、根据本公开内容的另一方面，提供一种透明制品，包括：基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表面，光学膜结构设置在第一主表面上。光学膜结构包括耐刮擦层以及多个交替的高折射率(ri)和低ri层。此外，光学膜结构包括外结构和内结构，耐刮擦层设置在外结构与内结构之间。此外，外结构中的所有低ri层的物理厚度的和小于约200nm。此外，该制品表现出小于3％的平均第一表面适光反射率以及小于5％的在940nm的波长下的第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
7、根据本公开内容的方面，提供一种透明制品，包括：玻璃陶瓷基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表面，光学膜结构设置在第一主表面上。光学膜结构包括耐刮擦层以及多个交替的高折射率(ri)和低ri层。此外，光学膜结构包括外结构和内结构，耐刮擦层设置在外结构与内结构之间。外结构包括与高ri层中的一者和耐刮擦层接触的至少一个中等ri层。此外，中等ri层包括1.55至1.80的折射率，高ri层中的每一者包括大于1.80的折射率，并且低ri层中的每一者包括小于1.55的折射率。此外，玻璃陶瓷基板包括大于85gpa的弹性模量以及大于0.8mpa·√m的断裂韧性。
8、根据本公开内容的方面，提供一种透明制品，包括：基板，包括第一主表面和第二主表面，所述主表面彼此相对；以及光学膜结构，限定外表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种透明制品，所述透明制品包括：
2.如权利要求1所述的透明制品，其中所述外结构包括至少一个中等RI层，所述至少一个中等RI层与以下中的一者或两者接触：(a)所述耐刮擦层，以及(b)所述高RI层中的一者。
3.如权利要求1或权利要求2所述的透明制品，其中所述外结构中的所有所述低RI层的所述物理厚度的和小于约75nm。
4.如权利要求3所述的透明制品，其中所述透明制品表现出小于7％的平均第一表面适光反射率以及小于8％的在940nm的波长下的第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
5.如权利要求1所述的透明制品，其中所述外结构中的所有所述低RI层的所述物理厚度的所述和小于约200nm，并且进一步其中所述透明制品表现出小于3％的平均第一表面适光反射率以及小于5％的在940nm的波长下的第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
6.如权利要求1所述的透明制品，其中所述外结构包括至少一个中等RI层，所述至少一个中等RI层与以下中的一者或两者接触：(a)所述耐刮擦层，以及(b)所述高RI层中的一者，并且进一
7.如权利要求1所述的透明制品，其中所述光学膜结构具有约200nm至5000nm的物理厚度，其中所述制品表现出小于6％的平均第一表面适光反射率，并且进一步其中所述制品表现出以下中的一者或多者：通过Berkovich硬度测试在所述光学膜结构的所述外表面处进行测量的(a)在约20nm或40nm的压痕深度处的大于11GPa的硬度；(b)在100nm的压痕深度处的大于15GPa的硬度；以及(c)在125nm的压痕深度处的大于16GPa的硬度。
8.如权利要求1所述的透明制品，其中所述光学膜结构具有约200nm至800nm的物理厚度，其中所述制品表现出小于6％的平均第一表面适光反射率，并且进一步其中所述制品表现出以下中的一者或多者：通过Berkovich硬度测试在所述光学膜结构的外表面处进行测量的(a)在20nm的压痕深度处的大于9GPa的硬度；(b)在40nm的压痕深度处的大于10GPa的硬度；(c)在100nm的压痕深度处的大于12GPa的硬度；(d)在125nm的压痕深度处的大于12GPa的硬度。
9.如权利要求1所述的透明制品，其中所述耐刮擦层具有约100nm至小于2000nm的物理厚度，并且进一步其中所述外结构包括至少一个中等RI层，所述至少一个中等RI层与以下中的一者或两者接触：(a)所述耐刮擦层，以及(b)所述高RI层中的一者。
10.如权利要求1-9中任一项所述的透明制品，所述透明制品进一步包括由所述基板的所述第一主表面所限定的纹理化表面区域，其中所述纹理化表面区域包括多个结构特征以及50nm至800nm的平均纹理高度(Rtext)。
11.如权利要求1-9中任一项所述的透明制品，所述透明制品进一步包括由所述基板的所述第一主表面所限定的绕射表面区域，其中所述绕射表面区域包括具有双峰或多峰分布的多个不同高度的多个结构特征。
12.一种透明制品，所述透明制品包括：
13.如权利要求12所述的透明制品，其中所述制品表现出通过Berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于15GPa的硬度。
14.如权利要求12所述的透明制品，其中所述制品表现出通过Berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于16GPa的硬度。
15.如权利要求12-14中任一项所述的透明制品，其中所述制品表现出小于5％的平均第一表面适光反射率、小于6％的在940nm的波长下的第一表面反射率和小于10％的在1000nm至1700nm的波长下的平均第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
16.如权利要求12-15中任一项所述的透明制品，其中每一高RI层和所述耐刮擦层包含Si3N4、SiNy和SiOxNy中的一者或多者，而每一低RI层包含SiO2、SiOx和SiOxNy中的一者或多者。
17.如权利要求12-16中任一项所述的透明制品，其中所述耐刮擦层和每一中等RI层包含SiOxNy。
18.如权利要求12-17中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出大于或等于700MPa的残余压缩应力以及大于或等于140GPa的弹性模量。
19.如权利要求12-18中任一项所述的透明制品，其中所述基板是玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种透明制品，所述透明制品包括：
2.如权利要求1所述的透明制品，其中所述外结构包括至少一个中等ri层，所述至少一个中等ri层与以下中的一者或两者接触：(a)所述耐刮擦层，以及(b)所述高ri层中的一者。
3.如权利要求1或权利要求2所述的透明制品，其中所述外结构中的所有所述低ri层的所述物理厚度的和小于约75nm。
4.如权利要求3所述的透明制品，其中所述透明制品表现出小于7％的平均第一表面适光反射率以及小于8％的在940nm的波长下的第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
5.如权利要求1所述的透明制品，其中所述外结构中的所有所述低ri层的所述物理厚度的所述和小于约200nm，并且进一步其中所述透明制品表现出小于3％的平均第一表面适光反射率以及小于5％的在940nm的波长下的第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
6.如权利要求1所述的透明制品，其中所述外结构包括至少一个中等ri层，所述至少一个中等ri层与以下中的一者或两者接触：(a)所述耐刮擦层，以及(b)所述高ri层中的一者，并且进一步其中所述基板包括具有大于85gpa的弹性模量以及大于0.8mpa·√m的断裂韧性的玻璃陶瓷基板。
7.如权利要求1所述的透明制品，其中所述光学膜结构具有约200nm至5000nm的物理厚度，其中所述制品表现出小于6％的平均第一表面适光反射率，并且进一步其中所述制品表现出以下中的一者或多者：通过berkovich硬度测试在所述光学膜结构的所述外表面处进行测量的(a)在约20nm或40nm的压痕深度处的大于11gpa的硬度；(b)在100nm的压痕深度处的大于15gpa的硬度；以及(c)在125nm的压痕深度处的大于16gpa的硬度。
8.如权利要求1所述的透明制品，其中所述光学膜结构具有约200nm至800nm的物理厚度，其中所述制品表现出小于6％的平均第一表面适光反射率，并且进一步其中所述制品表现出以下中的一者或多者：通过berkovich硬度测试在所述光学膜结构的外表面处进行测量的(a)在20nm的压痕深度处的大于9gpa的硬度；(b)在40nm的压痕深度处的大于10gpa的硬度；(c)在100nm的压痕深度处的大于12gpa的硬度；(d)在125nm的压痕深度处的大于12gpa的硬度。
9.如权利要求1所述的透明制品，其中所述耐刮擦层具有约100nm至小于2000nm的物理厚度，并且进一步其中所述外结构包括至少一个中等ri层，所述至少一个中等ri层与以下中的一者或两者接触：(a)所述耐刮擦层，以及(b)所述高ri层中的一者。
10.如权利要求1-9中任一项所述的透明制品，所述透明制品进一步包括由所述基板的所述第一主表面所限定的纹理化表面区域，其中所述纹理化表面区域包括多个结构特征以及50nm至800nm的平均纹理高度(rtext)。
11.如权利要求1-9中任一项所述的透明制品，所述透明制品进一步包括由所述基板的所述第一主表面所限定的绕射表面区域，其中所述绕射表面区域包括具有双峰或多峰分布的多个不同高度的多个结构特征。
12.一种透明制品，所述透明制品包括：
13.如权利要求12所述的透明制品，其中所述制品表现出通过berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于15gpa的硬度。
14.如权利要求12所述的透明制品，其中所述制品表现出通过berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于16gpa的硬度。
15.如权利要求12-14中任一项所述的透明制品，其中所述制品表现出小于5％的平均第一表面适光反射率、小于6％的在940nm的波长下的第一表面反射率和小于10％的在1000nm至1700nm的波长下的平均第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
16.如权利要求12-15中任一项所述的透明制品，其中每一高ri层和所述耐刮擦层包含si3n4、siny和sioxny中的一者或多者，而每一低ri层包含sio2、siox和sioxny中的一者或多者。
17.如权利要求12-16中任一项所述的透明制品，其中所述耐刮擦层和每一中等ri层包含sioxny。
18.如权利要求12-17中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出大于或等于700mpa的残余压缩应力以及大于或等于140gpa的弹性模量。
19.如权利要求12-18中任一项所述的透明制品，其中所述基板是玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包括大于85gpa的弹性模量以及大于0.8mpa·√m的断裂韧性。
20.如权利要求12-19中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出700mpa至1100mpa的残余压缩应力以及140gpa至200gpa的弹性模量。
21.如权利要求12-20中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出140gpa至180gpa的弹性模量。
22.如权利要求12-21中任一项所述的透明制品，其中所述基板具有200mpa至1200mpa的残余表面压缩应力以及5μm至150μm的压缩深度(doc)。
23.如权利要求12-22中任一项所述的透明制品，其中所述基板进一步表现出约80mpa至200mpa的最大中心张力(ct)值，并且进一步其中基板具有约1.5mm或更少的厚度。
24.如权利要求12-23中任一项所述的透明制品，其中所述基板具有200mpa至400mpa的残余表面压缩应力。
25.一种透明制品，所述透明制品包括：
26.如权利要求25所述的透明制品，其中所述制品表现出通过berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于15gpa的硬度。
27.如权利要求25所述的透明制品，其中所述制品表现出通过berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于17gpa的硬度。
28.如权利要求25-27中任一项所述的透明制品，其中所述制品表现出小于5％的平均第一表面适光反射率、小于6％的在940nm的波长下的第一表面反射率和小于10％的在1000nm至1700nm的波长下的平均第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
29.如权利要求25-28中任一项所述的透明制品，其中每一高ri层和所述耐刮擦层包含si3n4、siny和sioxny中的一者或多者，而每一低ri层包含sio2、siox和sioxny中的一者或多者。
30.如权利要求25-29中任一项所述的透明制品，其中所述外结构中的所有所述低ri层的所述物理厚度的所述和小于约65nm。
31.如权利要求25-30中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出大于或等于700mpa的残余压缩应力以及大于或等于140gpa的弹性模量。
32.如权利要求25-31中任一项所述的透明制品，其中所述基板是玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包括大于85gpa的弹性模量以及大于0.8mpa·√m的断裂韧性。
33.如权利要求25-32中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出700mpa至1100mpa的残余压缩应力以及140gpa至200gpa的弹性模量。
34.如权利要求25-33中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出140gpa至180gpa的弹性模量。
35.如权利要求25-34中任一项所述的透明制品，其中所述基板具有200mpa至1200mpa的残余表面压缩应力以及5μm至150μm的压缩深度(doc)。
36.如权利要求25-35中任一项所述的透明制品，其中所述基板进一步表现出约80mpa至200mpa的最大中心张力(ct)值，并且进一步其中基板具有约1.5mm或更少的厚度。
37.如权利要求25-36中任一项所述的透明制品，其中所述基板具有200mpa至400mpa的残余表面压缩应力。
38.一种透明制品，所述透明制品包括：
39.如权利要求38所述的透明制品，其中所述制品表现出通过berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于15gpa的硬度。
40.如权利要求38所述的透明制品，其中所述制品表现出通过berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于17gpa的硬度。
41.如权利要求38-40中任一项所述的透明制品，其中所述制品表现出小于5％的平均第一表面适光反射率、小于6％的在940nm的波长下的第一表面反射率和小于10％的在1000nm至1700nm的波长下的平均第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
42.如权利要求38-41中任一项所述的透明制品，其中所述制品表现出约4％或更少的平均第一表面适光反射率、约4.3％或更少的在940nm的波长下的第一表面反射率和小于8％的在1000nm至1700nm的波长下的平均第一表面反射率，每一者都在近法向入射角下进行测量。
43.如权利要求38-42中任一项所述的透明制品，其中每一高ri层和所述耐刮擦层包含si3n4、siny和sioxny中的一者或多者，而每一低ri层包含sio2、siox和sioxny中的一者或多者。
44.如权利要求38-43中任一项所述的透明制品，其中所述耐刮擦层和每一中等ri层包含sioxny，并且进一步其中所述外结构中的所有所述低ri层的所述物理厚度的所述和小于约65nm。
45.如权利要求38-44中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出大于或等于700mpa的残余压缩应力以及大于或等于140gpa的弹性模量。
46.如权利要求38-45中任一项所述的透明制品，其中所述基板是玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包括大于85gpa的弹性模量以及大于0.8mpa·√m的断裂韧性。
47.如权利要求38-46中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出700mpa至1100mpa的残余压缩应力以及140gpa至200gpa的弹性模量。
48.如权利要求38-47中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出140gpa至180gpa的弹性模量。
49.如权利要求38-48中任一项所述的透明制品，其中所述基板具有200mpa至1200mpa的残余表面压缩应力以及5μm至150μm的压缩深度(doc)。
50.如权利要求38-49中任一项所述的透明制品，其中所述基板进一步表现出约80mpa至200mpa的最大中心张力(ct)值，并且进一步其中基板具有约1.5mm或更少的厚度。
51.如权利要求38-50中任一项所述的透明制品，其中所述基板具有200mpa至400mpa的残余表面压缩应力。
52.一种透明制品，所述透明制品包括：
53.如权利要求52所述的透明制品，其中所述外结构中的所有所述低ri层的所述物理厚度的所述和小于约50nm。
54.如权利要求52或权利要求53所述的透明制品，其中所述制品表现出在近法向入射角下进行测量的约7％或更少的在1000nm至1700nm的波长下的第一表面反射率。
55.如权利要求52-54中任一项所述的透明制品，其中所述制品表现出通过berkovich硬度测试在距离所述光学膜结构的所述外表面的约125nm的压痕深度处测量的大于15gpa的硬度。
56.如权利要求52-55中任一项所述的透明制品，其中每一高ri层和所述耐刮擦层包含sioxny，而每一低ri层包含sio2、siox和sioxny中的一者或多者。
57.如权利要求52-56中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出大于或等于700mpa的残余压缩应力以及大于或等于140gpa的弹性模量。
58.如权利要求52-57中任一项所述的透明制品，其中所述基板是玻璃陶瓷材料，所述玻璃陶瓷材料包括大于85gpa的弹性模量以及大于0.8mpa·√m的断裂韧性。
59.如权利要求52-58中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出700mpa至1100mpa的残余压缩应力以及140gpa至200gpa的弹性模量。
60.如权利要求52-59中任一项所述的透明制品，其中所述光学膜结构表现出140gpa至180gpa的弹性模量。
61.如权利要求52-60中任一项所述的透明制品，其中所述基板具有200mp...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰敏·阿敏，杰森·托马斯·哈里斯，山顿·迪·哈特，卡尔·威廉·科赫三世，卡洛·安东尼·科西克·威廉姆斯，林琳，亚历山大·米歇尔·梅奥莱特，文东建，吴定烘，纳文·普拉卡什，詹姆斯·约瑟夫·普莱斯，查伦·玛丽·史密斯，阿南塔纳拉亚南·萨勃拉曼尼亚，利耶卡·乌克拉因茨基，弗洛伦斯·克里斯蒂娜·莫尼克·弗利尔，徐廷戈，张彬蔚，张文磊，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：
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