[发明专利]具有梯度层的耐划痕制品

说明书

本申请根据35U.S.C.§119，要求2014年3月18日提交的美国临时申请系列第61/954,767号、2013年9月13日提交的美国临时申请系列号61/877,568以及2013年5月7日提交的美国临时申请系列号61/820,407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。

背景技术

本发明涉及具有保留的光学性质的耐划痕制品，更具体地，涉及当以不同入射照射角观察时展现出低色移和高硬度的制品。

在消费者电子产品中，覆盖基材通常用于保护产品内的关键器件，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。此类消费者电子产品包括移动装置，例如智能手机、mp3播放器和平板电脑。这些应用以及其他应用通常还需要耐用(例如耐划痕)覆盖基材，其还具有强的光学性能特性。通常，出于该目的，覆盖基材包含玻璃。

在覆盖基材应用中，需要最大光透射率和最小反应率方面的强光学性能。此外，覆盖基材应用要求在反射和/或透射中，随着观察角(或者入射照射角)的变化，所展现或察觉到的颜色没有明显变化。这是因为，如果随着观察角改变，具有明显程度的反射或透射的颜色变化的话，结合了覆盖玻璃的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。对于这些变化，颜色的变化通常是最为明显的，并且可能对于用户而言是最令人讨厌的。

已知的覆盖基材包括玻璃和膜组合，在苛刻操作条件下使用之后，其通常展现出划痕。证据表明，由于在单次事件中的锋利接触所引起的损坏是用于移动装置中的此类玻璃-膜覆盖基材的可见划痕的主要来源。一旦在覆盖基材上出现明显划痕，产品的外观下降，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。明显划痕还影响触摸感应显示器的精度和可靠性。这些划痕，甚至是较不明显的划痕是不好看的，并且会影响产品性能。

单次事件划痕损坏可以与磨损损坏形成对比。覆盖基材通常不发生磨损损坏，因为磨损损坏通常是由于与硬的对立面物体(例如，砂、砂砾和砂纸)的往复滑动接触造成的。相反地，用于显示器应用中的覆盖基材通常仅与柔软物体(例如手指)发生往复滑动接触。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。此外，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，发生磨损损坏的膜材料还会发生氧化，这进一步劣化了膜的耐用性，进而劣化了玻璃-膜层叠的耐用性。引起划痕的单次事件通常不涉及与引起磨损损坏相同的条件，因此，通常用于防止磨损损坏的解决方案可能无法用于预防覆盖基材中的划痕。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，需要新的覆盖基材及其制造方法，其是耐划痕的并且具有良好的光学性能。

发明内容

本发明的一个方面属于一种制品，所述制品包括基材，所述基材具有表面和布置在表面上形成涂覆表面的光学膜。在光源下，以偏离垂直入射约为0-60度的入射照射角观察时，一个或多个实施方式的制品展现出小于2的色移。在一些实施方式中，制品在光波长状态展现出至少80％的平均透射率。在光波长状态下，一个或多个实施方式的制品展现出具有小于或等于约10个百分点的平均振幅幅度的平均透射率或者平均反射率。在一些情况下，在光波长状态下，制品在约为100nm的选定波长上所展现出的平均透射率的最大振幅幅度约为5个百分点。在其他情况下，在光波长状态下，制品在约为100nm的选定波长上所展现出的透射率的最大振幅幅度约为3个百分点。

光学膜可以包括以下至少一种：Al₂O₃、Nb₂O₅、TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、Y₂O₃、AlO_xN_y、SiO_xN_y、SiN_x和SiAl_xO_yN_z。