[发明专利]减反射制品以及包含其的显示器装置

说明书

本文揭示了具有光学涂层的制品的实施方式。根据一个实施方式，制品可以包括具有主表面的基材，和布置在主表面上并形成减反射表面的光学涂层，光学涂层包括减反射涂层。通过布氏压痕计硬度测试，在减反射表面上测得，制品沿着大于或等于约100nm的压痕深度可以展现出大于或等于约12GPa的最大硬度。在减反射表面上测得，制品在约为400‑800nm范围的光波长区域上可以展现出小于或等于约8％的单侧平均反光率。制品在约为400‑800nm范围的光波长区域上可以展现出大于或等于约90％的平均透光率。

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119，要求2015年09月14日提交的美国临时申请系列第62/218241号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术背景

本公开涉及耐用且耐划痕减反射制品及其制造方法，更具体地，涉及具有多层减反射涂层的制品，其展现出耐磨损性、耐划痕性、低反射率和无色透射和/或反射。

覆盖制品通常用于保护电子产品内的关键器件，用于提供用户界面进行输入和/或显示，和/或提供许多其它功能。此类产品包括移动装置，例如智能手机、mp3播放器和平板电脑。覆盖制品还包括建筑制品，运输制品(例如，用于车辆应用、火车、飞行器、船舶等的制品)，电器制品或者需要部分透明度、耐划痕性、耐磨损性或其组合的任意制品。这些应用通常要求耐划痕性以及最大透光性和最小反射性方面的牢靠光学性能特性。此外，一些覆盖应用要求在反射和/或透射中所展现或察觉到的颜色没有随着观察角的变化发生可感知的变化。这是因为，在显示器应用中，如果随着观察角的改变，反射或透射的颜色具有可感知程度的变化的话，则产品的用户会察觉到显示器的颜色或亮度变化，这会降低显示器的察觉质量。在其他应用中，颜色的变化可能对美观要求或者其他功能要求造成负面影响。

可以通过使用各种减反射涂层来改善覆盖制品的光学性能；但是已知的减反射涂层易受磨损或者磨耗。此类磨损会危及通过减反射涂层实现的任何光学性能的改善。例如，光纤通常由具有不同折射率的多层涂层制造，并且是由透光电介质材料(例如，氧化物、氮化物和氟化物)制造的。用于此类光学过滤器的大多数的常用氧化物是宽带隙材料，其不具有用于移动装置、建筑制品、运输制品或电器制品所需的机械性质，例如硬度。氮化物和钻石状涂层可展现出高硬度值，但是此类材料不展现出此类应用所需的透射率。

磨损损坏可以包括来自对立面物体(例如手指)的来回滑动接触。此外，磨损损坏会产生热量，这会劣化膜材料中的化学键，并对于覆盖玻璃产生剥落和其他类型的损坏。由于通常在较长期情况下而非引起划痕的单次事件中产生磨损损坏，发生磨损损坏的布置的涂层材料还会发生氧化，这进一步劣化了涂层的耐用性。

已知的减反射涂层还容易受到划痕损坏，并且通常比其上布置了此类涂层的下方基材更容易受到划痕损坏。在一些情况下，大部分的此类划痕损坏包括微延展性划痕，这通常包括材料中的单槽，其具有约为100-500nm的深度和延长的长度。可能通过其他类型的可见损坏造成微延展性划痕，例如，表面下开裂、摩擦开裂、碎片和/或磨损。证据表明，大部分的此类划痕和其他可见损坏是由于单次接触事件中发生的锋利接触导致的。一旦在覆盖基材上出现明显划痕，制品的外观下降，这是因为划痕引起光散射的增加，而这可能引起显示器的亮度、透明度和图像对比度的明显下降。明显划痕还影响了包括触摸感应显示器的制品的精度和可靠性。单次事件划痕损坏可以与磨损损坏形成对比。单次事件划痕损坏不是由多次接触事件(例如与硬的对立面物体(例如，砂、砂砾和砂纸)的往复滑动接触)造成的，其通常也不产生热(这会劣化膜材料中的化学键并导致剥落和其他类型的损坏)。此外，单次事件划痕通常不引起氧化或者涉及导致磨损损坏的相同条件，因此，用于防止磨损损坏的解决方案通常也不可用于防止划痕。除此之外，已知的划痕和磨损损坏解决方案通常有损于光学性质。

因此，需要新的覆盖制品及其制造方法，其是耐磨损、耐划痕的，并且具有改善的光学性能。

发明内容