(57)【要約】実質的の透明な基板を含むか、あるいは基板上に配置された光学的に透明な物品及び構造体。これらの物品及び構造体は、基板上にＮ（Ｎ≧２）二重層を備え、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さを有している。各々の二重層は（ａ）第１の層及び（ｂ）第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、層は異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有している。積層体は、約１．２〜約２．２、又は基板の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率、及び６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に配置された積層体を、積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有している。
2018509652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に透明な物品であって、
実質的に透明な基板、及び
前記基板上のＮ二重層の積層体であって、Ｎが２以上の値にセットされ、少なくとも５ｎｍの厚さを有する積層体
を備え、
各々の二重層が、(ａ) 第１の層及び（ｂ）前記第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、前記層が、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有し、
更に、前記積層体が、前記基板の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率を有し、
前記物品が、１５ＧＰａ以上の物品硬度を有し、該物品硬度が、前記積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、前記積層体をバーコビッチ圧子硬度試験で測定した硬度であることを特徴とする物品。
【請求項２】
前記基板が、約６０〜８０ＧＰａの弾性率を有するガラス組成を有し、前記物品硬度が１８ＧＰａ以上であり、前記積層体の屈折率が１．７以下であることを特徴とする、請求項１記載の物品。
【請求項３】
前記物品硬度が、２４ＧＰａ以上であることを特徴とする、請求項１記載の物品。
【請求項４】
前記第１の層が、窒化アルミニウム組成を有し、前記第２の層が、酸窒化アルミニウム、酸窒化シリコンアルミニウム、及び窒化シリコンアルミニウムから成る群より選択される組成を有して成ることを特徴とする、請求項１〜３いずれか１項記載の物品。
【請求項５】
前記第１の層が、アルカリ土類金属及び遷移金属の酸化物、窒化物  及びフッ化物、ホウ素、スズ、並びにこれ等の組み合わせから成る群より選択される材料を含んで成ることを特徴とする、請求項１〜４いずれか１項記載の物品。
【請求項６】
前記第１の層が、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、及びフッ化カルシウムから成る群より選択される材料を含んで成ることを特徴とする、請求項１〜５いずれか１項記載の物品。
【請求項７】
各々の二重層が、約３ｎｍ以下の厚さを有して成ることを特徴とする、請求項１〜６いずれか１項記載の物品。
【請求項８】
Ｎが１００〜１０００であることを特徴とする、請求項１〜７いずれか１項記載の物品。
【請求項９】
前記基板が、ガラス組成及び主面を有し、該主面上に前記積層体を備え、更に前記主面と第１の深さとの間に圧縮応力領域を有し、該領域が、前記主面において、２００ＭＰａ以上の圧縮応力を有して成ることを特徴とする、請求項１〜８いずれか１項記載の物品。
【請求項１０】
消費者向け電子装置であって、
前面、背面、及び側面を有するハウジング、 
少なくとも部分的に、前記ハウジングの内部に存在する電気部品、
前記ハウジングの前記前面にある、又は該前面に近接したディスプレイ、及び
前記ディスプレイの上方に配置されたカバー基板であって、請求項１〜９いずれか１項記載の光学的に透明な物品を有するカバー基板
を備えたことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【関連技術の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容に依拠し、参照により、全内容が本明細書に組み込まれる、それぞれ２０１５年１２月２９日、及び２０１５年２月２５日出願の、米国仮特許出願第６２／２７２，３３５号、及び第６２／１２０，４７０号の、米国特許法第１１９条に基づく優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、高い硬度を有し、光学特性を保持する光学的に透明な物品及び光学構造体に関し、より具体的には、かかる特性を有する多数の二重層又は多重層を有する積層体を備えた、かかる物品及び構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
製品内部の重要な装置を保護するため、入力及び／又は表示を行うユーザーインタフェースを提供するため、及び／又はその他多くの機能を提供するため、カバー及びハウジング基板が、消費者向け電子製品にしばしば使用されている。かかる消費者向け電子製品には、スマートフォン、ｍｐ３プレーヤー、コンピュータタブレット等の携帯機器が含まれる。カバー及びハウジング基板は、建築用物品、輸送関連物品、家庭用電気器具、又は一定の透明性、耐擦傷性、耐摩耗性、又はこれ等の組み合わせを必要とする物品に使用することもできる。また、これ等及びその他の用途では、しばしば、強い光学性能特性も有する耐久性（例えば、耐擦傷性）を備えたカバー及びハウジング基板が必要とされる。多くの場合、この目的のために、カバー基板は、ガラスを含んでいるが、別の基板材料を使用することもできる。
【０００４】
カバー基板用途（及び、潜在的に、一部のハウジング基板用途）において、最大光透過率及び最小反射率の観点から強い光学特性が要求される。更に、カバー基板の用途では、反射及び／又は透過において示される又は知覚される色が、視野角（又は入射照射角）の変化に応じて、顕著に変化しないことが要求される。これは、視野角によって反射又は透過における色が大きく変化すると、カバーガラスを組み込んだ製品の使用者が、ディスプレイの色又は明度の変化を知覚し、それによって、知覚されるディスプレイの品質が損なわれる可能性があるためである。これ等の変化の中で、ユーザーにとって、多くの場合、色の変化が最も目立ち不快である。
【０００５】
公知のカバー基板には、ガラスと膜との組み合わせがあり、多くの場合、厳しい使用条件下において使用した後、様々な種類の擦傷を呈する可能性がある。一部の例において、これ等の擦傷のかなりの部分は、微細な擦傷であり、一般に、長く深さが約１００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲の１つの溝を材料中に含んでいる。微細な擦傷は、表面下亀裂、摩擦亀裂、チッピング、及び／又は摩耗等の別の種類の目に見える損傷を伴い得る。かかる擦傷及び目に見える損傷の大部分は、１回の接触事象で生じる急激な接触に起因することが示唆されている。カバー基板に著しい擦傷が現れると、擦傷によって光の散乱が増加し、ディスプレイ上の画像の明るさ、明瞭度、及びコントラストが著しく低下するため、製品の外観が悪化する。著しい擦傷は、タッチセンシティブディスプレイの精度及び信頼度にも影響を及ぼし得る。前述のかかる擦傷及びその他の目に見える損傷の一部は、複数の接触事象（往復摩耗又は損耗を含む）にも起因し得る。これ等の擦傷、更にはこれ等の損傷より軽い擦傷であっても目障りであり、また製品の性能に影響を与える可能性がある。
【０００６】
単事象擦損傷は摩耗損傷と対比させることができる。通常、摩耗損傷は、対面が硬い物体（例えば、砂、砂利、及びサンドペーパー）との往復摺動接触等の複数の接触事象に起因する。摩耗損傷は熱を発生する可能性があり、熱によって膜材料中の化学結合が劣化し、剥離及びその他の種類の損傷をカバーガラスに与える可能性がある。加えて、摩耗損傷は、多くの場合、擦傷を生じさせる単事象よりも長期間にわたって生じるため、摩耗損傷を受けた膜材料は、酸化する可能性もあり、酸化によって、膜、従ってガラスと膜とのラミネート加工の耐久性が更に低下する。擦傷損傷を生じさせる単事象は、概して、摩耗損傷を生じさせる事象と同じ条件を伴わず、従って、摩耗損傷の防止に用いられる解決策は、多くの場合、カバー基板の擦傷を防止しないこともあり得る。更に、公知の擦傷及び摩耗損傷の解決策は、多くの場合、光学特性を損なう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、光学性能の改善又は維持を示す一方で、高硬度特性によって、様々な種類の擦傷及び／又は摩擦に耐え得る新しい物品、カバー基板、及び光学構造体の必要性が存在している。
【０００８】
本開示の１つの態様は、Ｎ二重層の積層体を含む、基板用光学構造体に関し、Ｎは２以上の値に設定され、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さを有している。各々の二重層は（ａ）第１の層、及び（ｂ）第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、それぞれの層は、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有している。更に、積層体は、約１．２〜２．２の積層体屈折率、及び積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有している。一部の実施の形態において、バーコビッチ圧子硬度試験で硬度を測定するとき、６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に積層体を配置することができる。
【０００９】
本開示の別の態様は、Ｎ二重層の積層体を含む、基板用光学構造体に関し、Ｎは２以上の値に設定され、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さを有している。各々の二重層は（ａ）第１の層、及び（ｂ）第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、それぞれの層は、互いに異なる組成及び互いに異なる微細構造体の一方又は両方を有している。更に、積層体は、基板の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率、及び積層体を６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に配置し、積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有している。
【００１０】
本開示の更に別の態様は、実質的に透明な基板及び基板上に配置され、物品表面を形成するＮ二重層の積層体を備えた光学的に透明な物品に関し、Ｎは２以上の値に設定され、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さを有している。各々の二重層は（ａ）第１の層、及び（ｂ）第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、それぞれの層は、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有している。積層体は、基板の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率を有している。物品は１５ＧＰａの物品硬度を示し、この物品硬度は、積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したものである。物品硬度は基板とＮ二重層の積層体とを組み合わせて測定した硬度であり、硬度は物品表面で測定したものであることを理解されたい。一部の実施の形態において、物品硬度は、約１０ＧＰａ以上、約１１ＧＰａ以上、約１２ＧＰａ以上、約１３ＧＰａ以上、約１４ＧＰａ以上、約１５ＧＰａ以上、約１６ＧＰａ以上、約１７ＧＰａ以上、約１８ＧＰａ以上、約１９ＧＰａ以上、約２０ＧＰａ以上、約２１ＧＰａ以上、約２２ＧＰａ以上、約２３ＧＰａ以上、約２４ＧＰａ以上、約２５ＧＰａ以上、約２６ＧＰａ以上、又は約２７ＧＰａ以上とすることができる。
【００１１】
本開示の別の態様は、Ｎ多重層の積層体を含む光学構造体に関し、Ｎは２〜２０００の値に設定され、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さを有している。各々の多重層は（ａ）第１の層、（ｂ）第１の層の上に配置された第２の層、及び（ｃ）第２の層の上に配置された第３の層によって画成され、それぞれの層は、他の層の少なくとも一方と異なる組成及び／又は他の層の少なくとも一方と異なる微細構造体の一方又は両方を有している。加えて、積層体は、約１．２〜２．２の積層体屈折率、及び６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に積層体を配置し、積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有している。一部の実施の形態において、積層体硬度は、約１０ＧＰａ以上、約１１ＧＰａ以上、約１２ＧＰａ以上、約１３ＧＰａ以上、約１４ＧＰａ以上、約１５ＧＰａ以上、約１６ＧＰａ以上、約１７ＧＰａ以上、約１８ＧＰａ以上、約１９ＧＰａ以上、約２０ＧＰａ以上、約２１ＧＰａ以上、約２２ＧＰａ以上、約２３ＧＰａ以上、約２４ＧＰａ以上、約２５ＧＰａ以上、約２６ＧＰａ以上、又は約２７ＧＰａ以上とすることができる。
【００１２】
測定した積層体の硬度は、試験基板の組成及び材料特性に依存し得ることを理解されたい。同様に、測定した物品の硬度は、物品の基板組成及び材料特性に依存し得る。従って、実質的に６．５ＧＰａを下回る、又は実質的に８ＧＰａを上回る硬度を有する試験基板（及び基板）は、前述の積層体硬度（及び物品硬度）範囲に影響を与える可能性がある。例えば、１ＧＰａ又は１５ＧＰａの硬度を有する試験基板は、約６．５〜８ＧＰａの硬度を有する試験基板上に配置した本開示において報告したものと比較して、大きい又は小さい測定硬度値をもたらす可能性がある。
【００１３】
本開示の特定の態様によれば、積層体硬度は積層体の厚さに依存し得る。従って、光学的に透明な物品、基板用光学構造体、及び／又はこれ等の物品及び構造体の層は、約１００ｎｍ又は約２００ｎｍを超える押し込み深さにおいて最大硬度を示すため、基板の影響を受けない擦傷耐性を提供するのに十分な硬度を示す。一部の実施の形態において、光学的に透明な物品、基板用光学構造体、及び／又はこれ等の物品及び構造体の層は、かかる押し込み深さにおいて最大硬度を示すため、（通常、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約４００ｎｍの深さを有する）微細な擦傷等、特定の擦傷に対し耐性を示す。例えば、光学的に透明な物品、光学構造体、又はこれ等の物品及び構造体の任意の１つ以上の層の表面は、バーコビッチ圧子硬度試験によって測定された、特定の押し込み深さに沿って、本明細書に記載の硬度値を示すため、微細な擦傷に対し耐性を示すことができる。
【００１４】
特定の実施の形態において、前述の物品及び構造体に用いられる基板は、非晶質、部分的に結晶質、又は実質的に結晶質の基板を含むことができる。非晶質基板は、ソーダライムガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、及びアルカリアルミノホウケイ酸ガラスから成る群より選択されるガラスを含むことができる。ガラスは、必要に応じて化学強化し、及び／又は化学強化したガラスの表面から層深さ（ＤＯＬ）まで化学強化したガラス内に延びる圧縮応力（ＣＳ）層であって、少なくとも２５０ＭＰａの表面ＣＳを有する層を含むことができる。かかる基板によって示されるＤＯＬは、少なくとも約１０μｍとすることができる。
【００１５】
本開示の物品及び構造体の一部の態様によれば、第１の層は、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化シリコンアルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、及びフッ化カルシウムから成る群より選択される材料を含むことができる。
【００１６】
本開示の物品及び構造体の更に別の態様によれば、これ等の物品及び構造体の積層体はＴｉＮ／ＳｉＯ２、 ＴｉＮ／Ａｌ２Ｏ３、 ＺｒＮ／ＡｌＯｘＮｙ、及びＴｉＮ／Ｓｉ３Ｎ４の第１層／第２層組成を有する二重層を含むことができる。第１層／第２層組成の別の組み合わせには、ＭｇＯ／ＡｌＯｘＮｙ、ＭｇＯ／ＡｌＮ、ＭｇＯ／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、 ＺｒＮ／ＡｌＯｘＮｙ、ＺｒＮ／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、ＢａＦ２／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、ＡｌＮ／ＡｌｖＯｘＮｙ、ＡｌＮ／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、ＳｉｘＡｌｙＮｚ／ＡｌＮ、ＳｉＯ２／ＡｌＯｘＮｙ、及びＡｌＮ／Ａｌ２Ｏ３が含まれる。
【００１７】
本開示の光学物品及び構造体の特定の態様によれば、これ等の物品及び構造体に用いられる積層体は、その光学的透明度を示す非常に低い吸光係数を示すことができる。特定の実施の形態において、積層体は、波長４００ｎｍにおいて、ゼロ、略ゼロ、又は１０−３の吸光係数ｋによって特徴付けられる。
【００１８】
本明細書に記載の物品及び構造体は、ディスプレイ付き物品（又はディスプレイ物品）（例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステム等を含む、消費者向け電子機器）、建築用物品、輸送用物品（例えば、自動車、列車、航空機、船舶等）、家電製品、又は何らかの透明性、耐擦傷性、耐摩耗性、又はこれ等の組み合わせを必要とする物品、又はこれ等の内部に用いられる物品を含むことができる。１つ以上の実施の形態において、本明細書に記載の物品及び構造体は、携帯電話、コンピュータタブレット、ノート型コンピュータ、卓上コンピュータ、ナビゲーションシステム、娯楽端末等、消費者向け電子機器のカバー基板、又はハウジングの少なくとも一部を形成することができる。かかる製品は、通常、前面、裏面、及び側面を有するハウジング、少なくとも部分的に、ハウジングの内部に存在し、少なくともコントローラ、メモリ、及びハウジングの前面、又は前面に近接したディスプレイを含む、電気部品、及びディスプレイの上方に位置するように、ハウジングの前面又は前面の上方に配置されたカバー基板を備えている。
【００１９】
更に別の態様によれば、実質的に透明な基板上に、Ｎ二重層の積層体を成長又は形成するステップであって、Ｎが２以上の値に設定され、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さを有する、ステップを備えた光学的に透明な物品を製造する方法が提供される。Ｎ二重層の積層体を形成するステップは、（ａ）第１の層を蒸着するサブステップ、及び（ｂ）第１の層の上に第２の層を蒸着するサブステップを有している。更に第１及び第２の層を蒸着するステップがＮ回繰り返され、第１及び第２の層は、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有している。加えて、積層体は、基板の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率を有し、物品は１５ＧＰａ以上の物品硬度を有し、この物品硬度は積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、積層体をバーコビッチ圧子硬度試験で測定した硬度である。
【００２０】
更なる特徴及び効果は、これに続く詳細な説明に記載してある。当業者はその記述から更なる特徴及び効果は容易に明らかであり、本明細書及び添付図面に記載の実施の形態を実施することによって認識できるであろう。
【００２１】
前述の概要説明及び以下の詳細な説明は、いずれも単なる例示であって、特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概要、及び枠組みの提供を意図したものであることを理解されたい。添付図面は、更なる理解が得られることを意図して添付したもので、本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものである。図面は１つ以上の実施の形態を示すもので、その説明と併せ、様々な実施の形態の原理及び作用の説明に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】公知の基板及び耐擦傷性材料の実施の形態を示す図。
【図２】単層の干渉層を含む公知の物品を示す図。
【図３】図２に示す物品の反射スペクトルを示す図。
【図４】図３の反射スペクトルに基づいて算出した、ａ*及びｂ*の色ずれの範囲を示すグラフ。
【図５】実施の形態による、実質的に透明な基板及びＮ二重層の積層体を有する光学的に透明な物品の概略図。
【図６】別の実施の形態による、実質的に透明な基板及びＮ多重層の積層体を有する光学的に透明な物品の概略図。
【図７】１つ以上の実施の形態による消費者向け電子製品を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
添付図面に例を示す、様々な実施の形態について、以下詳細に説明する。図面全体を通し、可能な限り、同じ又は同様の部品には同じ参照番号が付してある。
【００２４】
ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＯｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ等の公知の耐擦傷性材料は、例えば、約１．７〜約２．１の範囲の比較的高い屈折率を有している。耐擦傷性材料を含む一般的な基板は、ガラス及びプラスチック基板である。ガラス及びプラスチック材料は、一般に約１．４５〜１．６５の範囲の屈折率を有している。この耐擦傷性材料と基板の屈折率の違いが、場合によって、望ましくない光干渉効果をもたらす可能性がある。これ等の望ましくない光干渉効果は、耐擦傷性材料が、約０．０５〜約１０マイクロメートルの範囲の物理的な厚さを有する場合、より顕著になり得る。耐擦傷性材料／空気界面１０（図１に示す）からの反射光と、耐擦傷性材料／基板界面２０（図１に示す）からの反射光との光干渉が、特に反射において、耐擦傷性材料３０（及び／又は耐擦傷性材料３０と基板４０の組み合わせ）に見かけ上の色が生成されるスペクトル反射率振動につながる可能性がある。入射照明角度に応じたスペクトル反射率振動に起因して、反射において、視野角度に応じた色ずれが生じる。入射照明角度に応じて観察される色及び色ずれは、特に蛍光灯照明及び一部のＬＥＤ照明等、鋭いスペクトル特性を有する照明下においては、機器の使用者にとって気が散らされ、不快に感じることが多い。
【００２５】
観察される色及び色ずれは、一方又は両方の界面１０、２０おける反射を最小限に抑制することによって低減され、それによって、物品全体の反射率振動及び反射色ずれを低減することができる。耐擦傷性材料の場合、耐擦傷性材料／空気界面１０の高い耐久性又は耐擦傷性を維持しながら、耐擦傷性材料／基板界面２０における反射の低減が最も可能である。反射を低減する様々な方法には、耐擦傷性材料／基板界面２０に、１つの光干渉層（例えば、図２に示す１つの光干渉層５０）又は屈折率の単調な勾配を有する層を使用することが含まれる。しかし、かかる選択肢は、多くの場合、様々な光源下において、透過及び／又は反射スペクトルに大きな振動を示す。
【００２６】
図２に示すように、図示の物品は単層干渉層を含んでいる。この物品はアルカリアルミノシリケートガラス基板４０、約８０ナノメートル（ｎｍ）の物理的厚さを有する、Ａｌ２Ｏ３の単層干渉層、約２０００ｎｍの物理的厚さを有する、ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙの耐擦傷性層３０、及び約１０ｎｍの物理的厚さを有するＳｉＯ２層６０を含んでいる。図３は、図２に示す物品のモデル化した反射スペクトルを示している。このスペクトルは、約３．５パーセントポイント（例えば、約５２０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長領域における、約８．５％の低反射率及び約１２％のピーク反射率）から約８パーセントポイント（例えば、約４００ｎｍ〜４１０ｎｍの波長における、約６．５％の低反射率及び約１４．５％のピーク反射率）の範囲の振幅を有する光波長領域にわたる振動を示す。
【００２７】
本明細書において、「振幅」と言う用語は、反射率又は透過率において、山から谷までの変化を含んでいる。本明細書において、「透過率」と言う用語は、材料（例えば、物品、基板、又は光学膜若しくはその一部）を透過した、所与の波長範囲内の入射光パワーの百分率として定義される。同様に「反射率」と言う用語は、材料（例えば、物品、基板、又は光学膜若しくはその一部）から反射した、所与の波長範囲内の入射光パワーの百分率として定義される。透過率及び反射率は、特定の線幅を用いて測定される。１つ以上の実施の形態において、透過率及び反射率の特性化におけるスペクトル分解能は５ｎｍ又は０．０２ｅＶ未満である。
【００２８】
「平均振幅」と言う語句は、光波長領域内のあらゆる可能な１００ｎｍの波長範囲にわたり平均した、反射率又は透過率における、山から谷までの変化を含んでいる。本明細書において、「光波長領域」は約４２０ｎｍ〜約７００ｎｍの波長範囲を含んでいる。この情報から、図１及び２に示す物品は、図４に示すような異なる光源下において、法線入射から異なる入射照明角度で見たとき、比較的大きな色ずれを示すことが予測できる。
【００２９】
図１及び２に示す物品とは対照的に、本開示の実施の形態は、下部の実質的に透明な基板の光学特性を損なうことなく、高硬度（即ち、改善又は強化された耐擦傷性を示すことができる特性）を示すように、異なる組成及び／又は微細構造体を含む、数Ｎの二重層又は多重層を有する積層体を用いる光学物品及び構造体である。一部の態様において、かかる二重層又は多重層の数Ｎは、１０〜２０００の範囲の値であり、二重層又は多重層の各々は、約０．５ナノメートル〜約３ナノメートルオーダーの厚さを有している。別の態様において、二重層又は多重層の各々は、約０．５ナノメートル〜約５０ナノメートルオーダーの厚さを有している。本開示の光学物品及び構造体の複数の二重層又は多重層の積層体は、光学特性の損失（例えば、吸収の増加）を伴わずに、超硬化効果をもたらすことができる。
【００３０】
図５に示すように、本開示の１つの態様は、Ｎ（図示の要素１５０）の二重層１３０の積層体を含む、基板５００用の光学構造体１４０に関し、Ｎは２以上の値に設定され、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さ１４２を有している。図示のように、基板５００は、第１の主面５０２及び第２の主面５０４を有している。各々の二重層１３０は、（ａ）第１の層１１２、及び（ｂ）第１の層１１２の上に配置された第２の層によって画成され、層１１２及び１１４は、互いに異なる組成又は互いに異なる微細構造体の一方又は両方を有している。図示のように、第１の層１１２は厚さ１２２を有し、第２の層１１４は厚さ１２４を有している。
【００３１】
更に、図５に示す光学構造体１４０に用いられる積層体は、約１．２〜約２．２の積層体屈折率、及び１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有し、この積層体硬度は、６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に積層体１４２を配置し、積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したものである。
【００３２】
本開示の別の態様は、図５に示す、Ｎ（図示の要素１５０）の二重層１３０の積層体を含み、基板５００を備えた光学構造体１４０に関し、Ｎは２以上の値に設定され、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さ１４２を有している。この態様において、各々の二重層１３０は（ａ）第１の層１１２及び（ｂ）第１の層１１２の上に配置された第２の層によって画成され、層１１２及び１１４は、互いに異なる組成又は互いに異なる微細構造体の一方又は両方を有している。
【００３３】
前述の光構造体１４０に用いられる第１の層１１２は、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化シリコンアルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、又はフッ化カルシウムを含む組成を有することができる。一部の態様において、第１の層１１２は、アルカリ土類金属及び遷移金属の酸化物、窒化物、及びフッ化物、ホウ素、スズ、並びにこれ等の組み合わせを含む組成を有することができる。これ等の光学構造体１４０において、第２の層１１４は、第１の層１１２と異なる組成及び／又は微細構造体を示すことを条件に、前述の材料のいずれかを含むことができる。例えば、第１の層１１２が、酸化マグネシウムを含む組成を有し、第２の層１１４が、酸窒化アルミニウムを含む組成を有することができる。別の例において、第１の層１１２が、窒化アルミニウムを含む組成を有し、第２の層１１４が、酸窒化シリコンアルミニウムを含む組成を有することができる。更に別の例において、第１の層が、窒化アルミニウムを含む組成を有し、第２の層１１４が、酸窒化アルミニウムを含む組成を有することができる。加えて又は代えて、第１の層１１２及び第２の層１１４は同じ組成を有するが、互いに異なる微細構造体を有していてもよい。
【００３４】
例示的な積層体及び光学構造体１４０は、ＴｉＮ／ＳｉＯ２、 ＴｉＮ／Ａｌ２Ｏ３、 ＺｒＮ／ＡｌＯｘＮｙ、及びＴｉＮ／Ｓｉ３Ｎ４の第１層１１２／第２層１１４組成を有する二重層１３０を含んでいる。積層体及び光学構造体１４０の第１層１１２／第２層１１４組成の別の組み合わせには、ＭｇＯ／ＡｌＯｘＮｙ、ＭｇＯ／ＡｌＮ、ＭｇＯ／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、 ＺｒＮ／ＡｌＯｘＮｙ、ＺｒＮ／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、ＢａＦ２／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、ＡｌＮ／ＡｌＯＮ、ＳｉＯ２／ＡｌＮｙ、ＡｌＮ／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙ、ＳｉｘＡｌｙＮｚ／ＡｌＮ、ＳｉＯ２／ＡｌＯｘＮｙ、及びＡｌＮ／Ａｌ２Ｏ３が含まれる。更に、前述の例示的な実施の形態における、第１の層１１２及び第２の層１１４のそれぞれの組み合わせは、光学構造体１４０の二重層１３０内において、反転させることができる。
【００３５】
前述の光学構造体１４０の特定の態様において、二重層１３０の各々は、約１０ｎｍ以下のオーダーの厚さ（即ち、厚さ１２２及び１２４の合計）を示す。特定の例において、二重層１３０の厚さは、約１０ｎｍ、９ｎｍ、８ｍ、７ｎｍ、６ｎｍ、５ｎｍ、４ｎｍ、３ｎｍ、２ｎｍ、１ｎｍ、又はそれ未満である。特定の好ましい実施の形態において、二重層１３０の各々の層の厚さ１２２及び１２４は、１ｎｍ、１．２５ｎｍ、１．５ｎｍ、１、７５ｎｍ、２．０ｎｍ、２．２５ｎｍ、２．７５ｎｍ、３ｎｍ以下、及びこれ等の間のすべての値等、約０．５ｎｍ〜３ｎｍの範囲である。特定の態様において、各々の層の厚さ１２２及び１２４は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲とすることができる。更に、二重層１３０の厚さは、互いに同じであっても異なっていてもよい。一部の例において、二重層１３０の第１の層１１２は、すべて互いに同じ厚さを有し、第２の層１１４は、すべて互いに同じ厚さを有することができる。かかる実施の形態において、第１の層１１２の厚さは、第２の層１１４の厚さと同じであっても異なっていてもよい。同様に、二重層１３０の数Ｎ（図５の要素１５０）は、特定の例において、特に二重層１３０の厚さが低下するにつれ、２０００まで大幅に増加させることができる。前述の特定の態様において、二重層１３０の数Ｎは、１０〜２０００の範囲である。
【００３６】
前述の態様による光学構造体１４０は、積層体１４０の二重層１３０の各々を構成する、各層１１２及び１１４に関連する硬度値を超える硬度レベルで明示される、超硬化効果を示すことができる。例えば、個々の層１１２及び／又は１１４の各々がそのようなレベルに達していなくても、積層体１４０の硬度は１８ＧＰａ以上に達することができる。一部の例において、ここでも、個々の層１１２及び／又は１１４の各々が、そのようなレベルに達していなくても、積層体１４０の硬度は、２０ＧＰａ以上、２１ＧＰａ以上、２２ＧＰａ以上、２３ＧＰａ以上、２４ＧＰａ以上、２５ＧＰａ以上、２６ＧＰａ以上、又は更に２６ＧＰａ以上に達することができる。
【００３７】
前述の光学構造体１４０において観察される超硬化効果は、かかる光学構造体及び実質的に透明な基板を用いる物品の光学特性を著しく損なうことなく、達成することもできる。一部の例において、積層体１４０の屈折率を本開示による実質的に透明な基板５００に特有な屈折率に比較的近い約１．２〜２．２の間に、制御することによって、光学特性が維持される。別の例において、より低い屈折率を有する追加の層（又は複数の層）を積層体１４０に組み込んで、積層体によって達成される硬度レベルに著しい有害な影響を与えることなく、積層体１４０の合計屈折率を低下させることができる。別の例において、積層体１４０の屈折率は、約１．２〜１．７の間の値に保持される。一部の実施の形態において、積層体の屈折率の大きさは、約０．８以下、約０．７以下、約０．６以下、約０．５以下、約０．４以下、約０．３以下、約０．２以下、又は約０．１以下、基板の屈折率と異なる。このように保持された光学特性の非限定的な例として、積層体１４０の光透過率は、可視スペクトルにおいて９０％以上に達することができ、その結果、光学構造体の積層体１４０が、光学構造体下部の基板（例えば、基板５００）の全体的な光学特性に与える影響は無視できる。
【００３８】
本開示の１つの態様によれば、物品１００に用いられる積層体及び光学構造体１４０は、二重層１３０において、第１の層１１２を、その上に配置される第２の層１１４のテンプレート層として機能する層として用いることができる。本明細書において、「テンプレート層」と言った場合、積層体の層の組成及び／又は微細構造体が、その上に配置、蒸着、形成、又は別の方法で配置される層の組成及び／又は微細構造体に対し、特に、かかるテンプレート層とその上に配置される層との界面おいて、影響を与えることを意味する。例えば、第１の層１１２の組成及び／又は微細構造体は、その上に配置される第２の層１１４の組成及び／又は微細構造体に対し、特に、層１１２と１１４との間の界面おいて、影響を与えるテンプレート層として機能することができる。例えば、２つの層の選択された処理条件及び組成に応じ、第１の層１１２が、第２の層１１４のエピタキシャル成長を促進することができる。また、特定の態様において、第１の層１１２が、第１の層１１２と第２の層１１４との間の界面において、転位及びその他のナノサイズの欠陥をもたらすテンプレート層として機能できると言うことも信じられている。これ等の欠陥、転位、及びその他のナノサイズの構造物は、測定硬度及びかかる層を含む積層体１３０の平均硬度を増大させることができる。特定の態様において、第１の層１１２が実質的に結晶質の微細構造体を有し、第２の層１１４のテンプレート層として機能する。別の態様において、第１の層１１２が、部分的に非晶質の微細構造体を有し、第２の層１１４のテンプレート層として機能する。特定の例において、第２の層１１４の微細構造体が、テンプレート層として機能する、第１の層１１２からのエピタキシャル成長によって、部分的に成長又は形成される。
【００３９】
本開示の別の態様は、前述の光学構造体１４０のうちの１つ、及び実質的に透明な基板を備えた、図５に示す光学的に透明な物品１００に関連するものである。より具体的には、図示のように、物品１００は、実質的に透明な基板５００、及び基板５００上にＮ（要素１５０）の二重層１３０の積層体１４０を備え、Ｎは２以上の値にセットされ、積層体は少なくとも５ｎｍの厚さ１４２を有している。図示のように、基板５００は第１の主面５０２及び第２の主面５０４を有している。各々の二重層１３０は（ａ）第１の層１１２、及び（ｂ）第１の層１１２の上に配置された第２の層１１４によって画成され、層１１２及び１１４は、互いに異なる組成又は互いに異なる微細構造体の一方又は両方を有している。
【００４０】
加えて、図５に示す光学構造体１４０に用いられる積層体は、基板５００の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率、及び６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に積層体１４２を配置し、積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有している。一部の実施の形態によれば、積層体１４０は、例えば、基板５００の屈折率の約１００％〜約１４０％、約１００％〜約１３０％、約１００％〜約１２０％、又は約１００％〜約１１０％の屈折率を有している。これ等の実施の形態の一部において、物品１００は、積層体１４２の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有している。
【００４１】
別の態様において、Ｎ（図６に示す要素２５０）の多重層２３０の積層体２４０を備え、Ｎが２〜２０００の間の値にセットされ、積層体２４０が少なくとも５ｎｍの厚さ２４２を有する、光学的に透明な物品２００を図６に示す。光学的に透明な物品２００は、実質的に透明な基板、例えば、図６に示す基板５００も備えている。図示のように、基板５００は第１の主面５０２及び第２の主面５０４を有している。一部の態様において、積層体２４０は、図６に示す基板５００等の基板に利用及び／又は配置できる光学構造体を構成している。
【００４２】
図６に示す光学的に透明な物品２００に用いられる、積層体２４０の多重層２３０の各々は、（ａ）第１の層２１２、（ｂ）第１の層２１２の上に配置された第２の層、及び（ｃ）第２の層２１４の上に配置された第３の層を備え、層２１２、２１４、及び２１６は、別の層の少なくとも一方と異なる組成及び／又は別の層の少なくとも一方と異なる微細構造体の一方又は両方を有している。例えば、層２１２、２１４、及び２１６のうちの１つは、他の層と比較して、異なる組成及び／又は微細構造体を有することができる。一部の態様において、多重層２３０は、３つを超える層を用いることができる。多くの場合、多重層の各々に様々な一連の層を用いて、超硬化効果レベルを達成しつつ、多重層２３０全体の特定の屈折率を達成している。
【００４３】
図６に示すように、第１の層２１２は厚さ２２２を有し、第２の層２１４は厚さ２２４を有し、第３の層２１６は厚さ２２６を有している。加えて、図６に示す積層体２４０は、約１．２〜２．２の間の積層体屈折率、及び６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に積層体２４２を配置し、積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の硬度を有している。一部の実施の形態において、物品２００は、積層体２４２の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の物品硬度を示す。
【００４４】
図６に示す、光学的に透明な物品２００の前述の積層体２４０に用いられる、第１の層２１２は、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化シリコンアルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、又はフッ化カルシウムを含む組成を有することができる。一部の態様において、第１の層２１２は、アルカリ土類金属及び遷移金属の酸化物、窒化物、及びフッ化物、ホウ素、スズ、並びにこれ等の組み合わせを含む組成を有することができる。物品２００に用いられる、これ等の積層体２４０（及び光学構造体）において、第２及び第３の層２１４及び２１６は、層２１４及び２１６の少なくとも一方が第１の層２１２に対して選択されたものと異なる組成及び／又は微細構造体を示すことを条件に、前述の材料のいずれかを含むことができる。例えば、第１の層２１２が酸化マグネシウムを含む組成を有し、第２の層２１４が酸窒化アルミニウムを含む組成を有し、第３の層が酸化マグネシウムを含む組成を有することができる。別の例において、第１の層２１２が窒化アルミニウムを含む組成を有し、第２の層２１４が酸窒化シリコンアルミニウムを含む組成を有し、第３の層２１６が窒化アルミニウムを含む組成を有することができる。１つの例において、多重層２３０は、ＢａＦ２／ＭｇＯ／ＳｉＡｌＯＮの組成を有する層２１２、２１４、及び２１６を用いている。別の例において、多重層２３０は、ＳｉｘＡｌｙＮｚ／ＡｌＮ／ＳｉｕＡｌｖＯｘＮｙの組成を有する層２１２、２１４、及び２１６を用いている。更に、前述の例示的な実施の形態における層２１２、２１４、及び２１６のそれぞれの組み合わせは、積層体及び光学構造体２４０の多重層２３０内において、並び替えることができる。
【００４５】
前述の光学構造体及び積層体２４０の特定の態様において、多重層２３０の各々は、約１０ｎｍ以下のオーダーの厚さ（即ち、厚さ２２２、２２４、及び２２６の合計）を示す。特定の例において、多重層２３０の厚さは、約１０ｎｍ、９ｎｍ、８ｍ、７ｎｍ、６ｎｍ、５ｎｍ、４ｎｍ、３ｎｍ、２ｎｍ、１ｎｍ、又はそれ未満である。特定の好ましい実施の形態において、多重層２３０の各々の層の厚さ２２２、２２４、及び２２６は、１ｎｍ、１．２５ｎｍ、１．５ｎｍ、１、７５ｎｍ、２．０ｎｍ、２．２５ｎｍ、２．７５ｎｍ、３ｎｍ以下、及びこれ等の間のすべての値等、約０．５ｎｍ〜３ｎｍの範囲である。特定の態様において、各々の層の厚さ２２２、２２４及び２２６は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲とすることができる。
【００４６】
同様に、積層体２４０の多重層２３０の数Ｎ（即ち、図６の要素２５０）は、特に多重層２３０の厚さ２４２が低下するにつれ、大幅に増大して、２０００に達することができる。同様に、多重層２３０の数Ｎは、特に多重層２３０の厚さ２４２が増大するにつれ、大幅に減少させることができる。一部の例において、多重層２３０の厚さ２４２は、各々の多重層が３つを超える層で構成されるとき、増大させることができる。前述の特定の態様において、多重層２３０の数Ｎは１０〜２０００の範囲である。
【００４７】
前述の態様による光学構造体及び積層体２４０は、積層体２４０の多重層２３０の各々を構成する層２１２、２１４、及び２１６（並びに任意の追加層）の硬度値を超える硬度レベルで明示される、超硬化効果を示すことができる。例えば、個々の層２１２、２１４、及び２１６がそのようなレベルに達していなくても、積層体２４０の硬度は１８ＧＰａ以上に達することができる。一部の例において、ここでも、個々の層２１２、２１４、及び／又は２１６が、そのようなレベルに達していなくても、積層体２４０の硬度は、２２ＧＰａ以上、２４ＧＰａ以上、又は更に２６ＧＰａ以上に達することができる。一部の態様よれば、積層体２４０において観察される超硬化効果は、テンプレート層として機能するもう１つの層２１２、２１４、２１６を有する多重層２３０に起因している。
【００４８】
前述の光学構造体２４０において観察される超硬化効果は、かかる光学構造体及び実質的に透明な基板を用いる物品の光学特性を著しく損なうことなく、達成することもできる。一部の例において、積層体１４０の屈折率を、本開示による実質的に透明な基板５００に特有な屈折率に比較的近い約１．２〜２．２の間に制御することによって、光学特性が維持される。別の例において、より低い屈折率を有する追加の層（又は複数の層）を積層体２４０に組み込んで、積層体によって達成される硬度レベルに著しい有害な影響を与えることなく、積層体２４０の合計屈折率を低下させることができる。別の一部の実施の形態において、積層体の屈折率の大きさは、約０．８以下、約０．７以下、約０．６以下、約０．５以下、約０．４以下、約０．３以下、約０．２以下、又は約０．１以下、基板の屈折率と異なる。特定の例において、積層体２４０の屈折率は、約１．２〜１．７の間に保持される。このように保持された光学特性の非限定的な例として、積層体２４０の光透過率は、可視スペクトルにおいて９０％以上に達することができ、その結果、光学構造体の積層体２４０が、光学構造体下部の基板（例えば、基板５００）の全体的な光学特性に与える影響は無視できる。
【００４９】
本開示の一部の態様において、光学物品１００及び２００（図５及び６に例示的に示す）は、光源の下で、異なる入射照明角度で見ても無色を呈する物品に関連している。１つ以上の実施の形態において、物品１００及び２００は、本明細書に記載の範囲内における任意の入射照明角度において、約２以下の色ずれを示す。本明細書において、「色ずれ」という語句は、反射又は透過において、ＣＩＥ  Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊表色系における、ａ＊及びｂ＊値の両方が変化することを意味する。ａ*値及びｂ*値は、透過色（若しくは透過色座標）、又は反射色（若しくは反射色座標）としてそれぞれ記述される。色ずれは、式√（（ａ*２−ａ*１)２ ＋（ｂ*２−ｂ*１）２)を用いて判定することができ、ａ＊及びｂ＊は、第１の入射照明角度（例えば、法線入射又は０度、法線入射から５度、１０度、１５度、３０度、４０度、又は４５度）で見たときの物品の（透過又は反射の）座標（即ち、ａ*１及びｂ＊１）であると共に、第２の入射照明角度で見たときの物品の座標（即ち、ａ*２及びｂ＊２）であって、第２の入射照明角度が、第１の入射照明角度と、少なくとも約２度、約５度、約１０度、約１５度、約２０度、約２５度、３０度、又は４５度異なることが条件である。異なる観察者の集合による様々な色の測定において、平均的な観察者は、色ずれが約２のとき、２つの色に辛うじて知覚できる違いが分かることを示している。
【００５０】
一部の例において、光源の下で、様々な第２の入射照明角度で見たとき、物品１００及び２００は（反射、透過、又は反射と透過の両方において）約２以下の色ずれを示す。一部の例において、色ずれは（反射、透過、又は反射と透過の両方において）約１．９以下、１．８以下、１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、１．３以下、１．２以下、１．１以下、１．０以下、０．９以下、０．８以下、０．７以下、０．６以下、０．５以下、０．４以下、０．３以下、０．２以下、又は０．１以下である。一部の実施の形態において、色ずれは略０である。光源は、Ａ光源（タングステンフィラメント照明を表す）、Ｂ光源（昼光相当の光源を表す）、Ｃ光源（昼光相当の光源を表す）、Ｄ光源（自然昼光を表す）、及びＦシリーズの光源（様々な種類の蛍光照明を表す）を含む、ＣＩＥによって決定される標準光源を含むことができる。特定の例において、ＣＩＥ  Ｆ２、Ｆ１０、Ｆ１１、Ｆ１２、又はＤ６５光源下において、第２の入射照明角度で見たとき、物品は（反射、透過、又は反射と透過の両方において）約２以下の色ずれを示す。第１の入射照明角度と第２の入射照明角度との違いは、約０度〜約８０度、約０度〜約７５度、約０度〜約７０度、約０度〜約６５度、約０度〜約６０度、約０度〜約５５度、約０度〜約５０度、約０度〜約４５度、約０度〜約４０度、約０度〜約３５度、約０度〜約３０度、約０度〜約２５度、約０度〜約２０度、約０度〜約１５度、約５度〜約８０度、約５度〜約８０度、約５度〜約７０度、約５度〜約６５度、約５度〜約６０度、約５度〜約５５度、約５度〜約５０度、約５度〜約４５度、約５度〜約４０度、約５度〜約３５度、約５度〜約３０度、約５度〜約２５度、約５度〜約２０度、約５度〜約１５度、及びこれ等の間のすべての範囲、並びに部分範囲であってよい。物品は、法線入射と本線入射から約０度〜約８０度の間のすべての第２の入射照明角度との間に沿って、本明細書に記載の最大色ずれを示し得る。１つの例において、物品は、法線入射と、法線入射から約０度〜約６０度、約２度〜約６０度、又は約５度〜６０の範囲の任意の第２の入射照明角度との間で、２以下の色ずれを示し得る。物品は、法線入射から約１０度を超える第１の入射照明角度（例えば、１０度、２０度、３０度、４０度、５０度）と、法線入射から約１５度〜約８０度の範囲のすべての入射照明角度との間で、本明細書に記載の最大色ずれを示し得る。１つの例において、物品は、法線入射から約１０度を超える第１の入射照明角度（例えば、１０度、２０度、３０度、４０度、５０度）と、法線入射から約１０度〜約６０度、約１５度〜約６０度、又は約３０度〜約６０度の範囲の任意の第２の入射照明角度との間で、２以下の色ずれを示し得る。
【００５１】
１つ以上の実施の形態によれば、物品１００及び２００は、可視スペクトルにわたり、８５％以上の平均透過率を示すことができる。特定の例において、物品１００及び２００は、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、及び９５％を超えるレベルの平均透過率を示すことができる。特定の態様において、各々の積層体を構成する、二重層又は多重層に用いられる、各々の層の屈折率及び／又は厚さを調整することによって、これ等の物品の積層体の透過率を所望どおりに調整することができる。１つ以上の実施の形態において、物品１００及び２００は１５％以下の合計反射率を有している。本明細書において、「透過率」という用語は、材料（例えば、物品、基板、又は光学膜若しくはその一部）を透過した、所定の波長範囲の入射光パワーの割合として定義される。「反射率」という用語は、同様に、材料（例えば、物品、基板、又は光学膜若しくはその一部）から反射された、所定の波長範囲の入射光パワーの割合として定義される。透過率及び反射率は特定の線幅を用いて測定される。１つ以上の実施の形態において、透過率及び反射率を特徴付けるスペクトル分解能は５ｎｍ又は０．０２ｅＶ未満である。
【００５２】
図５及び６を参照する。１つ以上の実施の形態による物品１００及び２００は、各々がＮ（要素１５０又は２５０）の二重層１３０又は多重層２３０を含む、それぞれの積層体１４０又は２４０を含むことができる。これ等の二重層１３０又は多重層２３０に用いられる層（例えば、層１１２、２１２等）は、異なる組成及び／又は微細構造体を有することができる。更に、「層」という用語は、単一の層又は１つ以上の下位層を含むことができる。かかる下位層は互いに直接接触することができる。下位層は同じ材料、又は２つ以上の異なる材料で構成することができる。１つ以上の別の実施の形態において、かかる下位層は、その間に配置された、異なる材料の介在層を有することができる。１つ以上の別の実施の形態において、１つ以上の切れ目のない連続した層、及び／又は１つ以上の途切れた不連続な層（即ち、互いに隣接して形成された、異なる材料を有する層）を含むことができる。層（例えば、１１２、２１２等）又は下位層は、離散的蒸着法又は連続蒸着法を含む、本技術分野で公知の任意の方法によって形成することができる。１つ以上の実施の形態において、連続蒸着法のみ、又はこれに代えて、離散的蒸着法のみを使用して層を形成することができる。
【００５３】
本明細書において「配置する」という用語は、当技術分野で公知の任意の方法を使用して、表面に材料をコーティング、蒸着及び／又は形成することを含む。配置された材料は、本明細書に記載の層を構成することができる。「上に配置する」という語句は、材料が直接表面に接触するように、表面上に形成される例、及び配置された材料と表面との間に１つ以上の介在材料を挟んで、材料が表面に形成される例も含む。介在材料は、本明細書に記載の連続した層を構成してもよい。
【００５４】
本明細書に記載の物品１００及び２００は、物品の測定硬度（又は、本明細書に記載のように、耐擦傷性層を含むことができる、光学膜の測定硬度）によって特徴付けられるか、又は明示される耐擦傷性を有している。本明細書に示す物品１００及び２００、並びに積層体の硬度値は「バーコビッチ圧子硬度試験」によって測定することがで、この試験は、表面をダイヤモンドのバーコビッチ圧子を押し込むことによって、その表面上の材料の硬度を測定することを含んでいる。バーコビッチ圧子硬度試験は、（試験基板上に配置されたときの）それぞれの積層体１４０、２４０及び／又は（積層体を含む）物品１００及び２００を、ダイヤモンドのバーコビッチ圧子で押し込んで、積層体１４０、２４０の厚さ１４２、２４２に応じて、５ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の圧入深さの窪みを形成することを含んでいる。本開示の一部の態様において、圧入深さは、積層体１４０、２４０の厚さ１４２、２４２の約１０％〜約５０％の範囲に設定される。圧入深さは、一部の対応において、積層体１４０、２４０の全厚さ１４２、２４２に設定することができる。殆どの態様において、圧入深さは、物品１００、２００の積層体１４０、２４０に用いられる、最上層の上面から形成され測定される。
【００５５】
本明細書において、他の記述子を伴わない「硬度」及び「最大硬度」という用語は、最大測定硬度値であって、測定硬度値の平均ではない。最終的に、バーコビッチ圧子硬度試験は、概して、Ｏｌｉｖｅｒ，Ｗ．Ｃ．及びＰｈａｒｒ，Ｇ．Ｍ．による「Ａｎ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ  ｅｌａｓｔｉｃ  ｍｏｄｕｌｕｓ  ｕｓｉｎｇ  ｌｏａｄ  ａｎｄ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ」Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．６，１９９２，１５６４−１５８３、及びＯｌｉｖｅｒ，Ｗ．Ｃ．及びＰｈａｒｒ、Ｇ．Ｍ．による「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｈａｒｄｎｅｓｓ  ａｎｄ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌｕｓ  ｂｙ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ：Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔｓ  ｔｏ  Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ」Ｊ． Ｍａｔｅｒ． Ｒｅｓ．， Ｖｏｌ． １９，Ｎｏ．１，２００４，３−２０に記載の方法を用いて、        全圧入深さ範囲及びこの圧入深さのセグメント（例えば、約１００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲）に沿ったこの圧入から最大硬度を測定することを含んでいる。Ｏｌｉｖｅｒ，Ｗ．Ｃ．及びＰｈａｒｒ、Ｇ．Ｍ．による前述の両方の文献は、参照により、本開示に照らして顕著な教示が、本明細書に組み込まれるものである。
【００５６】
通常、下部の基板より硬いコーティング又は膜の（バーコビッチ圧子等を用いた）ナノ圧入測定方法において、測定硬度は、当初、非常に浅い表面下の圧入深さにおいて、これらの深さにおける塑性領域の発現によって増加し、次いで増加し、次により深い圧入深さにおいて、最大値又は安定状態に達するように見える。その後、更に深い押し込み深さにおいて、下部の基板の影響によって低下し始める。コーティングと比較して高い硬度を有する基板を用いた場合、同じ効果が見られるが、下部の基板の影響によって、硬度はより深い押し込み深さにおいて増加する。
【００５７】
押し込み深さ範囲、及び特定の押し込み深さ範囲における硬度値を選択して、本明細書に記載の積層体１４０、２４０、及びその層の特定の硬度応答を、下部の基板（例えば、基板５００）の影響を受けずに特定することができる。バーコビッチ圧子を用いて（基板上に配置されたときに）積層体及びその層の硬度を測定する場合、材料の永久変形領域（塑性領域）は、材料の硬度と関連している。圧入の間、弾性応力場は、この永久変形領域を十分に超えて延びる。圧入深さが増加するにつれ、見掛けの硬度及び弾性率は、下部の基板との応力場相互作用の影響を受ける。硬度に対する基板の影響は、より深い押し込み深さ（即ち、通常、光学膜構造体又は層厚の約５０％を超える深さ）で生じる。加えて、更に複雑なことに、圧入プロセスにおいて可塑性を完全に発現させるためには、硬度応答が一定の最小荷重を必要とすることである。その特定の最小荷重に先立って、硬度は概して増加傾向を示す。
【００５８】
小さい圧入深さ（小さい負荷としても特徴付けられる）（例えば、約１００ｎｍ以下、又は積層体の厚さの１０％未満に）において、見かけの硬度は、圧入深さに対して劇的に増加するように見える。この小さい圧入深さ領域は、硬度の真の指標ではなく、圧子の有限曲率半径に関連する、前述の塑性領域の発現を反映している。中間の圧入深さ（例えば、通常、積層体の厚さの約１０％〜５０％）において、見かけの硬度は最大のレベルに近づく。それより深い圧入深さにおいて、圧入深さが増加するに従って、基板の影響がより顕著になる。前述のように、光学膜構造体の厚さ又は層厚が約５０％を超えると、測定硬度は大幅に低下し始める。
【００５９】
（硬度が最大に近づき、最大のレベルに維持される）中間の圧入深さ、及びそれより深い圧入深さにおける測定硬度は、材料又は層の厚さに依存することが観察されている。具体的には、異なる厚さを有するＡｌＯｘＮｙの４つの異なる層（即ち、厚さ５００ｎｍ、厚さ１０００ｎｍ、厚さ１５００ｎｍの、厚さ２０００ｎｍ）の硬度応答を評価した。バーコビッチ圧子硬度試験で各々の層の硬度を測定した。厚さ５００ｎｍの層は、約１００ｎｍ〜１８０ｎｍにおいてその最大硬度を示し、その後約１８０ｎｍ〜約２００ｎｍにおいて、大幅に硬度が低下し、基板の硬度が硬度測定に影響していることを示していた。厚さ１０００ｎｍの層は、約１００ｎｍ〜約３００ｎｍにおいてその最大硬度を示し、その後約３００ｎｍを超える圧入深さにおいて、大幅に低下した。厚さ１５００ｎｍの層は、約１００ｎｍ〜約５５０ｎｍにおいてその最大硬度を示し、厚さ２０００ｎｍの層は、約１００ｎｍ〜約６００ｎｍにおいてその最大硬度を示した。
【００６０】
一部の実施の形態において、物品１００、２００に用いられる積層体１４０、２４０及び／又は積層体の層は、約１００ｎｍ又は約２００ｎｍを超える圧入深さにおいて、最大硬度を示し、従って、基板に影響されない、耐擦傷性をもたらすのに十分な硬度を示す。一部の実施の形態において、物品１００、２００に用いられる、積層体１４０、２４０及び／又は積層体の層は、かかる圧入深さにおいて最大硬度を有し、従って、（通常、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約４００ｎｍの深さを有する）微細延性擦傷等の特定の擦傷に対して耐性を有している。
【００６１】
本開示の一部の態様によれば、物品１００、２００に用いられる積層体１４０、２４０の硬度は、これ等の構造物に含まれる層の厚さを調整することによって最大化又は最適化することができる。
【００６２】
１つ以上の実施の形態において、物品１００、２００の積層体１４０、２４０は、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、約１０ＧＰａ以上、約１５ＧＰａ以上、約１８ＧＰａ以上、又は約２０ＧＰａ以上の硬度を示す。一部の実施の形態において、積層体１４０、２４０の硬度は、約５ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約６ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約７ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約８ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約９ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１０ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２８ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２６ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２２ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１５ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１６ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２２ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２６ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２８ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、並びに前述の範囲と範囲との間のすべての範囲及び部分範囲とすることができる。これ等の硬度値は、約５０ｎｍ以上、又は１００ｎｍ以上（例えば、約１００ｎｍ〜約３００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約６００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約５００ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約６００ｎｍ）の圧入深さにおいて存在することができる。
【００６３】
１つ以上の実施の形態において、物品１００、２００は耐摩耗性も示す。具体的には、本明細書に記載の物品の１つ以上の実施の形態は、擦傷及び摩耗（又は多数の接触事象）によって形成された、その他の損傷に対する耐性を示す。テーバー社が供給する研磨媒体を使用する、ＡＳＴＭ  Ｄ１０４４−９９に規定されている試験等、様々な形態の摩耗試験が当技術分野において知られている。繰り返し測定可能な擦傷又は摩耗痕跡を提供して、異なるサンプルの耐摩耗性を有意に区別するために、異なる種類の研磨媒体、研磨材の形状及び動き、圧力等を使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ１０４４−９９に関連する修正摩耗方法を生成することができる。例えば、軟質プラスチック試験サンプルと硬質無機試験サンプルに対しては、通常、異なる試験条件が適切である。本明細書に記載の実施の形態は、主として硬質無機材料を含む、異なるサンプル間の耐久性の明確かつ再現可能な区別を提供する、本明細書において「テーバー試験」又は「ガーネット試験」と呼ぶ、ＡＳＴＭ  Ｄ１０４４−９９試験の特定の修正バージョンで測定したとき耐擦傷性を示す。これ等の試験方法は、具体的なサンプル試験に応じ、前述の他の損傷モードと共に、微細−延性擦傷の組み合わせを生成することができる。
【００６４】
本明細書において「テーバー試験」という語句は、約２２℃±３℃の温度、及び約７０％以下の相対湿度を含む環境下で、テーバー社が供給する、テーバー直線研磨装置５７５０（ＴＬＡ５７５０）及び付属品を使用する試験方法を意味する。ＴＬＡ５７５０は直径６．７ｍｍの研磨装置ヘッドを有するＣＳ−１７研磨材を備えている。各々のサンプルをテーバー試験に従って研磨し、特に、ヘイズ及び双方向透過率分布関数（ＢＴＤＦ）測定の両方を使用して、擦損傷を評価した。テーバー試験において、各々のサンプルを研磨する手順は、ＴＬＡ５７５０及び平坦なサンプル支持体を、硬く平坦な面に配置し、ＴＬＡ５７５０及び平坦なサンプル支持体を、表面に固定することを含んでいる。テーバー試験の下で、各々のサンプルを研磨する前に、ガラスに付着した新しいＳ−１４リフェイシング片を使用して、研磨材（ＣＳ−１７）をリフェースする。研磨装置は、追加の重量を付加せずに（即ち、リフェイシング中、研磨装置のスピンドルと研磨装置を保持するコレットの合計重量である、約３５０ｇの合計重量を用いて）２５サイクル／分及び１インチ（約２．５４ｃｍ）のストローク長で、１０回のリフェイシングに曝した。次に、この手順は、ＴＬＡ５７５０を動作させてサンプルを研磨することを含んでいる。ここで、サンプルは研磨装置ヘッドに接触してサンプル支持体に配置され、２５サイクル／分及び１インチ（約２．５４ｃｍ）のストローク長で、サンプルに加わる合計重量が、８５０ｇになるような（即ち、３５０ｇのスピンドルとコレットの合計重量の他に、５００ｇの付属品の重量が加わる）研磨装置ヘッドに加わる重量を支持する。この手順は、再現性を目的として、各々のサンプルに２つの摩耗痕跡を形成し、各々のサンプルの２つの摩耗痕跡の各々において、各々のサンプルを５００サイクル回研磨することを含んでいる。
【００６５】
１つ以上の実施の形態において、前述のテーバー試験に従って、積層体１４０、２４０の再上面が研磨され、これ等の積層体を含む物品１００、２００は、ソースポートに直径８ｍｍのアパチャーを使用し、ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ社が、商標Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓ（登録商標）の下で供給する、ヘイズ計を使用して研磨された側を測定したとき    ５％以下のヘイズを示す。一部の実施の形態において、テーバー試験後に測定したヘイズは、約４％以下、約３％以下、約２％以下、約１％以下、約０．８％以下、約０．５％以下、約０．４％以下、約０．３％以下、約０．２％以下、又は約０．１％以下であり得る。
【００６６】
１つ以上の実施の形態において、物品１００、２００に用いられる積層体１４０、２４０のテーバー試験後の最上面は、光散乱測定で測定したとき、耐擦傷性を示すことができる。１つ以上の実施の形態において、光散乱測定は、Ｒａｄｉａｎｔ  Ｚｅｍａｘ  ＩＳ−ＳＡ（商標）測定器を使用して実施した、双方向反射率分布関数（ＢＲＤＦ）又は双方向透過率分布関数（ＢＴＤＦ）測定を含んでいる。この測定器は、反射入射及び透過入射において、法線から約８５度までの任意の入射角度を使用して光散乱を測定する一方、反射又は透過のいずれかにおいて、２×Ｐｉステラジアン（反射又は透過における完全な半球）のすべての散乱光出力を捕捉する柔軟性を有している。１つの実施の形態において、物品１００、２００は、法線入射におけるＢＴＤＦを使用して測定し、選択された角度範囲、例えば、約１０°〜約８０°の極角及びその中の任意の角度範囲において、透過散乱光を分析したとき耐擦傷性を示す。完全な方位角度範囲を分析して統合することも、特定の方位角のスライス、例えば、約０°と９０°の方位角から選択することもできる。直線研磨の場合、研磨方向に対し実質的に直角な方位角方向を利用して、光散乱測定の信号対雑音比を大きくすることができる。１つ以上の実施の形態において、２ｍｍのアパチャー及び６００ｎｍの波長に設定したモノクロメータを用い、透過において、法線入射でＲａｄｉａｎｔ  Ｚｅｍａｘ  ＩＳ−ＳＡツールをＣＣＢＴＤＦモードにして、テーバー試験後のコーティングされた表面１０１を測定し、約１５°〜約６０°の範囲（例えば、具体的に、約２０°）の極散乱角度で評価したとき、物品は約０．１未満、約０．０５以下、約０．０３以下、約０．０２以下、約０．０１以下、約０．００５以下、約０．００３以下（１／ステラジアンの単位）の散乱光強度を示すことができる。透過における法線入射は、別に、透過におけるゼロ度としても知られ、計測器のソフトウェアでは１８０°入射と表示されている場合があり得る。１つ以上の実施の形態において、テーバー試験によって研磨されたサンプルの研磨方向に対し、実質的に直角な方位角方向に沿って、散乱光強度を測定することができる。これ等の光強度値は、約５度、約１０度、約３０度、又は約４５度を超える極散乱角度に散乱した、入力光強度の約１％未満、約０．５％未満、約０．２％未満、又は約０．１％未満に対応することができる。
【００６７】
概して言えば、本明細書に記載のように、法線入射におけるＢＴＤＦ試験と透過ヘイズ測定とは、両方ともサンプル（又はこの場合、研磨後のコーティングされた表面１０１）を透過して散乱した光の量を測定するという点で、密接に関係している。ＢＴＤＦ測定はヘイズ測定と比較して、高い感度及びより詳細な角度情報を提供する。ＢＴＤＦによって、異なる極角及び方位角方向への散乱を測定することができ、例えば、テーバー試験における研磨方向に対し、実質的に直角な方位角方向（これらの角度は、直線研磨による光の散乱が最も大きい角度である）への散乱を選択的に評価することができる。透過ヘイズは、本質的に、法線入射ＢＴＤＦによって測定されたすべての散乱光を、±２．５度より大きい極角の半球全体に積分したものである。
【００６８】
ガーネット試験は、テーバー試験と同じ装置（即ち、テーバー直線研磨装置、又は同等の装置）を使用する。ガーネット試験は、１５０グリットのサンドペーパを使用して、１回の往復サイクル（即ち、１回の前後進サイクル）の間に変化する負荷荷重下において、ストローク長１インチ（約２．５４ｃｍ）及び４５サイクル／分の速度で、サンプルの表面を研磨する。加えられる荷重は、合計荷重（研磨装置のスピンドル、ホルダー、及び任意の追加重量を含む）に関するものである。ガーネットサンドペーパは、サンプルとの約７ｍｍの接触領域を有している。このようにして実施されるガーネット試験は、概して、テーバー試験より侵略的であって、より多様な損傷モードを生成することができる。目に見える擦傷及び損傷もよりランダムである。これ等のサンプルから散乱される光は、前述のＢＴＤＦ及びヘイズ測定を使用して特徴付けることができる。
【００６９】
１つ以上の実施の形態において、約３８０ｇ〜約２１００ｇの範囲の合計荷重を用いたガーネット試験で試験したとき、物品１００、２００、及び／又は内部に含まれる積層体１４０、２４０は、ガーネット試験後、約３％以下（例えば、約２％以下、約１％以下、約０．５％以下、又は約０．２％以下）のヘイズを示す。１つ以上の実施の形態において、物品は（ＣＣ−ＢＴＤＦで測定したように、研磨軸に対し直角な）２０度の極角において、約０．０４以下、約０．０２以下、約０．０１以下、又は更には約０．００５以下の１／ステラジアン単位の散乱光レベルを示す。
【００７０】
１つ以上の実施の形態において、物品１００、２００、及び／又は積層体１４０、２４０は、約８０％以上の平均光透過率を示す。「光透過率」という用語は、媒体を透過した光の量を意味する。光透過の大きさは、媒体に入射する光の量と媒体を出る光の量との差である。換言すれば、光の透過は、吸収又は散乱せずに、媒体中を伝播した光である。「平均光透過」という用語は、ＣＩＥ標準オブザーバに記載されているように、発光効率関数を掛けた光透過のスペクトルの平均を意味する。特定の実施の形態の物品１００は、８０％以上、８２％以上、８５％以上、９０％以上、９０．５％以上、９１％以上、９１．５％以上、９２％以上、９２．５％以上、９３％以上、９３．５％以上、９４％以上、９４．５％以上、又は９５％以上の平均光透過率を示すことができる。
【００７１】
１つ以上の実施の形態において、物品１００、２００、及び／又は内部に含まれる積層体１４０、２４０は、２０％以下の合計反射率を有している。例えば、物品は２０以％以下、１５％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下の合計反射率を有することができる。一部の特定の実施の形態において、物品は、６．９％以下、６．８％以下、６．７％以下、６．６％以下、６．５％以下、６．４％以下、６．３％以下、６．２％以下、６．１％以下、６．０％以下、５．９％以下、５．８％以下、５．７％以下、５．６％以下、又は５．５％以下の合計反射率を有している。１つ以上の実施の形態によれば、物品１００、２００の積層体１４０、２４０は、基板５００の合計反射率と同じか又はそれより低い合計反射率を有している。１つ以上の実施の形態において、物品１００、２００は、光波長形態にわたり、比較的平坦な透過率スペクトル、反射率スペクトル、又は透過率スペクトル及び反射率スペクトルを示す。一部の実施の形態において、比較的平坦な透過率及び／又は反射率スペクトルは、全光波長領域又は光波長領域の部分波長範囲に沿って、約５パーセントポイント以下の平均振動振幅を示す。部分波長範囲は約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、又は約３００ｎｍとすることができる。一部の実施の形態において、平均振動振幅は、約４．５パーセントポイント以下、約４パーセントポイント以下、約３．５パーセントポイント以下、約３パーセントポイント以下、約２．５パーセントポイント以下、約２パーセントポイント以下、約１．７５パーセントポイント以下、約１．５パーセントポイント以下、約１．２５パーセントポイント以下、約１パーセントポイント以下、約０．７５パーセントポイント以下、約０．５パーセントポイント以下、約０．２５パーセントポイント以下、約０パーセントポイント以下、及びこれ等の間のすべての範囲、並びに部分範囲とすることができる。１つ以上の特定の実施の形態において、物品は光波長領域の約１００ｎｍ又は２００ｎｍの選択された部分波長範囲にわたり透過性を示し、スペクトルの振動は、約８０％、約８２％、約８４％、約８６％、約８７％、約８８％、約８９％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、又は約９５、及びこれ等の間のすべての範囲並びに部分範囲の最大ピークを有している。
【００７２】
一部の実施の形態において、比較的平坦な平均透過率及び／又は平均反射率は、光波長領域の指定された部分波長範囲に沿って、平均透過率又は平均反射率のパーセントで表される最大振動振幅を有している。平均透過率又は平均反射率も、光波長領域の同じ指定された部分波長範囲に沿って測定される。部分波長範囲は、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、又は約２００ｎｍであってよい。１つ以上の実施の形態において、物品１００、２００は、約１０％以下、約５％以下、約４．５％以下、約４％以下、約３．５％以下、約３％以下、約２．５％以下、約２％以下、約１．７５％以下、約１．５％以下、約１．２５％以下、約１％以下、約０．７５％以下、約０．５％以下、約０．２５％以下、約０．１％以下、及びこれ等の間のすべての範囲、並びに部分範囲の平均振動振幅を有する、平均透過率及び／又は平均反射率を示す。かかるパーセントベースの平均振動振幅は、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍ、又は約３００ｎｍの部分波長範囲に沿って、物品１００、２００及び／又は内部に含まれる積層体１４０、２４０によって示され得る。例えば、物品は、光波長領域における約１００ｎｍの部分波長範囲である、約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの波長範囲に沿って、約８５％の平均透過率を示すことができる。物品は、同じ波長範囲（５００ｎｍ〜約６００ｎｍ）に沿って、約３％のパーセントベースの振動振幅も示し、これは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長範囲に沿った、約２．５５パーセントポイントの絶対（非パーセントベース）振動振幅を意味する。
【００７３】
基板
基板５００は無機質であってよく、非晶質基板、結晶質基板、又はこれ等の組み合わせを含むことができる。基板５００は、人工材料及び／又は天然材料から形成することができる。一部の特定の実施の形態において、基板５００は、具体的に、プラスチック及び／又は金属基板を排除してもよい。一部の特定の実施の形態において、基板５００は有機、特に、ポリマーであってよい。適切なポリマーの例には、ポリスチレン（ＰＳ）（スチレンコポリマー及びブレンドを含む）、ポリカーボネート（ＰＣ）（コポリマー及びブレンドを含む）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレートコポリマーを含む、コポリマー及びブレンドを含む）、ポリオレフィン（ＰＯ）及び環式ポリオレフィン（環式−ＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含むアクリルポリマー（コポリマー及びブレンドを含む）、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びこれ等のポリマーの互いのブレンドを含む、熱可塑性プラスチックが含まれるが、これに限定されない。他の例示的なポリマーには、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、及びシリコーン樹脂が含まれる。
【００７４】
１つ以上の実施の形態において、基板５００は約１．４〜１．６、好ましくは１．４５〜約１．５５の範囲の屈折率を示す。
【００７５】
一部の実施の形態によれば、両方をバーコビッチ圧子試験で測定したとき、基板５００が、積層体の硬度より低い硬度を有するとして特徴付けることができる。特定の好ましい実施の形態において、基板５００はガラス組成を有することができ、約６．５ＧＰａ〜約８ＧＰａの硬度を有している。前述のように、硬度値が６．５ＧＰａ未満又は８ＧＰａを超える基板５００用の別の組成を、本開示の光学構造体及び物品に用いることができるが、かかる場合、圧入深さを変えて、かかる基板上に配置された積層体の最大硬度を得る必要がある。
【００７６】
特定の実施の形態において、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、又は少なくとも２０のサンプルを用いて、ボールオンリング試験で測定したとき、基板５００は、１つ以上の対向する主面（例えば、主面５０２、５０４）の表面において、０．５％以上、０．６％以上、０．７％以上、０．８％以上、０．９％以上、１％以上、１．１％以上、１．２％以上、１．３％以上、１．４％以上、１．５％以上、又は更には２％以上の平均破壊歪みを示すことができる。特定の実施の形態において、基板５００は、１つ以上の対向する主面の表面において、約１．２％、約１．４％、約１．６％、約１．８％、約２．２％、約２．４％、約２．６％、約２．８％、約３％、又はそれより大きい破壊歪みを示すことができる。
【００７７】
適切な基板５００は、約５ＧＰａ〜約１２０ＧＰａの範囲の弾性率（ヤング率）を示すことができる。特定の態様において、基板の弾性率は、約５ＧＰａ〜約３０ＧＰａにわたり、この範囲内のすべての値を取ることができる。別の例において、基板の弾性率は、約３０ＧＰａ〜約１１０ＧＰａ、約３０ＧＰａ〜約１００ＧＰａ、３０ＧＰａ〜約９０ＧＰａ、約３０ＧＰａ〜約８０ＧＰａ、約３０ＧＰａ〜約７０ＧＰａ、約４０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａ、約５０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａ、約６０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａ、約７０ＧＰａ〜約１２０ＧＰａ、及びこれ等の間のすべての範囲、並びに部分範囲とすることができる。
【００７８】
１つ以上の実施の形態において、基板５００は非晶質であってよく、ガラスを含むことができ、ガラスは強化されていてもいなくてもよい。適切なガラスの例には、ソーダライムガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラス、及びアルカリアルミノホウケイ酸ガラスが含まれる。一部の変形例において、ガラスは酸化リチウムを含まなくてよい。１つ以上の別の実施の形態において、基板５００はガラスセラミック基板（強化されていてもいなくてもよい）等の結晶質基板、又はサファイア等の単結晶構造体を含むことができる。１つ以上の特定の実施の形態において、基板５００は非晶質基板（例えば、ガラス）及び結晶質クラッド（例えば、サファイア層、多結晶アルミナ層及び／又はスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）層）を含んでいる。
【００７９】
基板５００は、実質的に平坦又はシート状であってよいが、別の実施の形態は、湾曲又は造形若しくは彫刻された基板を用いることができる。本開示の多くの態様において、基板５００は実質的に光学的に透明であり、透き通り、光の散乱がない。かかる実施の形態において、基板５００は、光波長領域にわたり、約８５％以上、約８６％以上、約８７％以上、約８８％以上、約８９％以上、約９０％以上、約９１％以上、又は約９２％以上の平均光透過率を示すことができる。１つ以上の別の実施の形態において、基板５００は、半透明、又は光波長領域にわたり、約１０％未満、約９％未満、約８％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、又は約０％未満の平均光透過率を示すことができる。加えて、基板５００は、必要に応じ、白、黒、赤、青、緑、黄色、オレンジ等の色を示すことができる。
【００８０】
加えて、又は代えて、美的及び／又は機能的理由から、１つ以上の方向の寸法に沿って、基板５００の物理的な厚さを変えることができる。例えば、基板５００のより中央の領域と比較して、基板５００の縁部をより厚くすることができる。物品１００、２００の用途又は使用に応じ、基板５００の長さ、幅、及び物理的厚さの寸法を変えることもできる。
【００８１】
基板５００は様々な異なる方法によって形成することができる。例えば、基板５００が、ガラス等の非晶質基板を含む場合、様々なガラス基板形成方法には、フロートガラス法、並びにフュージョンドロー、及びスロットドロー等のダウンドロー法が含まれる。
【００８２】
形成後、基板５００を強化して、強化ガラス基板を形成することができる。特定の態様において、基板５００は、第１の主面から深さ５１０に広がる圧縮応力領域５２０を含んでいる（図５及び６参照）。特定の態様において、かかる圧縮応力領域を、代わりに、他方の主面５０４、又は基板の１つ以上の縁部に沿って用いることができる。本明細書において、「強化基板」は、例えば、基板表面のより小さいイオンを、より大きいイオンにイオン交換する等、化学的に強化した基板を意味することができる。しかし、熱強化、又は基板の部分間の熱膨張係数の不整合を利用して、圧縮応力及び中央張力領域を生成する等、当該技術分野で公知の別の強化方法を利用して、強化基板を形成することができる。
【００８３】
基板５００がイオン交換処理によって化学強化される場合、基板の表面層（例えば、圧縮応力領域５２０）のイオンが、同じ原子価又は酸化状態を有するより大きいイオンに置換又は交換される。イオン交換処理は、通常、基板中のより小さいイオンと交換される予定のより大きいイオンを含む溶融塩浴に基板５００を浸漬することによって実施される。浴の組成及び温度、浸漬時間、基板を塩浴（又は複数の浴）に浸漬する回数、複数塩浴の使用、アニーリング、洗浄等を含み、これに限定されないイオン交換処理のパラメータは、概して、基板の組成及び所望の圧縮応力（ＣＳ）、並びに強化作業によってもたらされる、圧縮応力層の深さ（又は層深さ）、例えば、基板５００の圧縮応力領域５２０の深さ５１０によって決定されることは当業者には理解されるであろう。例として、アルカリ金属を含有するガラス基板のイオン交換は、より大きいアルカリ金属イオンの硝酸塩、硫酸塩、及び塩化物を含み、これに限定されない塩を含む、少なくとも一方の溶融浴に浸漬することによって達成することができる。溶融塩浴の温度は、通常、約３８０℃〜約４５０℃の範囲であり、浸漬時間は、約１５分〜約４０分の範囲である。しかし、前述と異なる温度及び浸漬時間も使用可能である。
【００８４】
加えて、ガラス基板、例えば基板５００が、複数のイオン交換浴に浸漬され、浸漬と浸漬との間に洗浄及び／又はアニーリングステップを有するイオン交換処理の非限定的な例が、Ｄｏｕｇｌａｓ  Ｃ．Ａｌｌａｎ他による「Ｇｌａｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｓｕｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」と題する、２００９年７月１０に出願され、２００８年７月１１日に出願された米国仮特許出願第６１／０７９，９９５号の優先権を主張する、米国特許出願第１２／５００，６５０号（米国特許第８，５６１，４２９号）明細書、及びＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ｍ. Ｌｅｅ他による「Ｄｕａｌ Ｓｔａｇｅ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｏｆ Ｇｌａｓｓ」と題する、２０１２年１１月２０日に発行され、２００８年７月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／０８４，３９８号の優先権を主張する米国特許８，３１２，７３９号明細書に記載されている。米国特許第８，５６１，４２９号では、濃度が異なる塩浴において、複数の連続したイオン交換処理を施してガラス基板が強化され、米国特許第８，３１２，７３９号では、流出イオンで希釈された第１の浴においてイオン交換し、次いで第１の浴より流出イオンの濃度が低い、第２の浴に浸漬することによってガラス基板が強化される。米国特許第８，５６１，４２９号及び米国特許第８，３１２，７３９号は、参照により、その内容がそっくりそのまま本明細書に組み込まれるものである。
【００８５】
イオン交換によって達成される化学強化の程度は、中央張力（ＣＴ）、表面ＣＳ、及び層深さ（ＤＯＬ）のパラメータに基づいて定量化することができる。表面ＣＳは、表面付近又は強化ガラス内部の様々な深さにおいて測定することができる。最大ＣＳ値は、強化基板の表面（ＣＳ）において測定されたＣＳを含み得る。ガラス基板内の圧縮応力層に隣接する内部領域について計算されるＣＴは、ＣＳ、物理的厚さｔ、及びＤＯＬから算出することができる。ＣＳ及びＤＯＬは、当技術分野で公知の手段を用いて測定することができる。かかる手段には、株式会社ルケオ（日本国、東京）が製造するＦＳＭ−６０００等、市販の測定器を用いた表面応力の測定を含むがこれに限定されず、またＣＳ及びＤＯＬの測定方法は、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ」と題するＡＳＴＭ  １４２２Ｃ−９９、及びＡＳＴＭ  １２７９．１９７７９、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｎｏｎ−Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｄｇｅ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｉｎ Ａｎｎｅａｌｅｄ, Ｈｅａｔ−Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ, ａｎｄ Ｆｕｌｌｙ−Ｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ」に記載されており、これ等の内容は、参照により、そっくりそのまま本明細書に組み込まれるものである。表面応力の測定は、ガラス基板の複屈折に関連する、応力光学係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依存する。次に、ＳＯＣは、当技術分野で公知の方法によって測定される。次に、ＳＯＣは、ファイバー及び４点曲げ法（いずれも「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ−Ｏｐｔｃｉａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」と題する、ＡＳＴＭ標準Ｃ７７０−９８（２００８）に記載されており、これ等の内容は、参照により、全内容が本明細書にそのまま組み込まれたものとする）、並びにバルクシリンダー法等、当技術分野で公知の方法によって測定される。ＣＳとＣＴとの関係は式（１）で与えられる。
【００８６】
ＣＴ＝（ＣＳ・ＤＯＬ）／（ｔ−２ＤＯＬ)         （１）
ここで、ｔはガラス物品の物理的な厚さ（μｍ）である。本開示の様々なセクションにおいて、ＣＴ及びＣＳはメガパスカル（ＭＰａ）で表わされ、物理的な厚さｔはマイクロメートル（μｍ）又はミリメートル（ｍｍ）で表わされ、ＤＯＬはマイクロメートル（μｍ）で表わされる。
【００８７】
１つの実施の形態において、強化基板５００は、（例えば、第１の表面５０２において）２００ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、５５０ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、６５０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、７５０ＭＰａ以上、又は８００ＭＰａ以上の表面ＣＳを有することができる。強化基板は、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上（例えば、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ以上）のＤＯＬ、及び／又は２０ＭＰａ以上、３０ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以上（例えば、４２ＭＰａ、４５ＭＰａ、又は５０ＭＰａ以上であって、１００ＰＭａ未満（例えば、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５ＭＰａ以下）のＣＴを有することができる。１つ以上の特定の実施の形態において、強化基板５００は、５００Ｍｐａを超える表面ＣＳ、１５μｍを超えるＤＯＬ、及び１８ＭＰａを超えるＣＴのうちの１つ以上を有している。
【００８８】
基板５００に用いることができるガラスの例には、アルカリアルミノシリケートガラス組成、アルカリアルミノホウケイ酸ガラス組成を含めることができるが、別のガラス組成も考えられている。かかるガラス組成は、イオン交換処理によって、化学強化することができる。１つの例示的なガラス組成は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、及びＮａ２Ｏを含み、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≧６６モル％、Ｎａ２Ｏ≧９モル％である。実施の形態において、ガラス組成は、少なくとも６質量％の酸化アルミニウムを含んでいる。別の実施の形態において、基板５００は、アルカリ土類酸化物の含有量が少なくとも５質量％となるように、１種以上のアルカリ土類酸化物を含む、ガラス組成を有している。一部の実施の形態において、適切なガラス組成は、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、の及びＣａＯのうちの少なくとも一方を更に含んでいる。特定の実施の形態において、基板に用いられるガラス組成は、６１〜７５モル％のＳｉＯ２、７〜１５モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１２モル％のＢ２Ｏ３、９〜２１モル％のＮａ２Ｏ、０〜４モル％のＫ２Ｏ、０〜７モル％のＭｇＯ、及び０〜３モル％のＣａＯを含むことができる。
【００８９】
基板５００に適した別の例示的なガラス組成は、６０〜７０モル％のＳｉＯ２、６〜１４モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１５モル％のＢ２Ｏ３、０〜１５モル％のＬｉ２Ｏ、０〜２０モル％のＮａ２Ｏ、０〜１０モル％のＫ２Ｏ、０〜８モル％のＭｇＯ、０〜１０モル％のＣａＯ、０〜５モル％のＺｒＯ２、０〜１モル％のＳｎＯ２、０〜１モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、１２モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦２０モル％、及び０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％である。
【００９０】
基板５００に適した更に別の例示的なガラス組成は、６３．５〜６６．５モル％のＳｉＯ２、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、０〜５モル％のＬｉ２Ｏ、８〜１８モル％のＮａ２Ｏ、０〜５モル％のＫ２Ｏ、１〜７モル％のＭｇＯ、０〜２．５モル％のＣａＯ、０〜３モル％のＺｒＯ２、０．０５〜０．２５モル％のＳｎＯ２、０．０５〜０．５モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、１４モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦１８モル％、及び２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である。
【００９１】
特定の実施の形態において、基板５００に適したアルカリアルミノシリケートガラス組成は、アルミナ、少なくとも一種のアルカリ金属、及び、一部の実施の形態において、５０モル％を超えるＳｉＯ２、別の実施の形態においては、少なくとも５８モル％のＳｉＯ２、更に別の実施の形態においては、少なくとも６０モル％のＳｉＯ２を含み、比[（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／Σ改質剤]＞１にも拘束され、成分はモル％で示し、Σ改質剤はアルカリ金属酸化物である。特定の実施の形態において、このガラス組成は５８〜７２モル％のＳｉＯ２、９〜１７モル％のＡｌ２Ｏ３、２〜１２モル％のＢ２Ｏ３、８〜１６モル％のＮａ２Ｏ、及び０〜４モル％のＫ２Ｏを含み、比[（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／Σ改質剤]＞１に拘束されている。
【００９２】
更に別の実施の形態において、基板５００は、６４〜６８モル％のＳｉＯ２、１２〜１６モル％のＮａ２Ｏ、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、２〜５モル％のＫ２Ｏ、４〜６モル％のＭｇＯ、及び０〜５モル％のＣａＯを含み、６６モル％≦ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋ＣａＯ≦６９モル％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％、５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％、（Ｎａ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３）−Ａｌ２Ｏ３≦２モル％、２モル％≦Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３≦６モル％、及び４モル％≦（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）−Ａｌ２Ｏ３≦１０モル％である、アルカリアルミノシリケートガラス組成を有することができる。
【００９３】
別の実施の形態において、基板は、２モル％以上のＡｌ２Ｏ３及び／又はＺｒＯ２、又は４モル％以上のＡｌ２Ｏ３及び／又はＺｒＯ２を含む、アルカリアルミノシリケートガラス組成を有することができる。
【００９４】
基板５００が結晶質基板を含む場合、基板は、Ａｌ２Ｏ３を含有することができる単結晶を含むことができる。かかる単結晶基板はサファイアと呼ばれている。結晶質基板の別の適切な材料には、多結晶アルミナ層及び／又はスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）が含まれる。
【００９５】
必要に応じ、結晶質基板５００は、強化されていてもいなくてもよい、ガラスセラミック基板を含むことができる。適切なガラスセラミックスには、Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系（即ち、ＬＡＳ系）ガラスセラミックス、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系（即ち、ＭＡＳ系）ガラスセラミックス、及び／又はβ石英固溶体、βスポジュメンｓｓ、コージライト、及びニケイ酸リチウムを含む、優勢な結晶層を含むガラスセラミックスを含めることができる。ガラスセラミック基板は、本明細書に開示の化学強化処理を用いて強化することができる。１つ以上の実施の形態において、ＭＡＳ系ガラスセラミック基板は、Ｌｉ２ＳＯ４の溶融塩において強化することができ、それによってＭｇ２＋に対する２Ｌｉ＋が生じ得る。
【００９６】
１つ以上の実施の形態によれば、基板５００は、約１００μｍ〜約５ｍｍの範囲に及ぶ物理的な厚さを有することができる。例示的な基板５００の物理的な厚さは、約１００μｍ〜約５００μｍの範囲に及んでいる（例えば、１００、２００、３００、４００、又は５００μｍ）。別の例示的な基板５００の物理的な厚さは、約５００μｍ〜約１０００μｍの範囲に及んでいる（例えば、５００、６００、７００、８００、９００、又は１０００μｍ）。基板５００は、約１ｍｍを超える物理的な厚さを有することができる（例えば、約２、３、４、又は５ｍｍ）。１つ以上の特定の実施の形態において、基板５００は２ｍｍ以下、又は１ｍｍ未満の物理的な厚さを有することができる。特定の態様において、基板５００に対し、酸磨き或いは表面欠陥の影響を除去又は低減する処理を施すことができる。
【００９７】
Ｎ層の積層体
図５、６に示すように、積層体１４０、２４０は、複数のそれぞれの二重層１３０又は多重層２３０を含んでいる。更に、一部の実施の形態において、基板５００の積層体１４０、２４０の反対側（即ち主面５０４）に、１つ以上の膜又は層を配置することができる。
【００９８】
積層体１４０、２４０の物理的な厚さは、約５ｎｍ〜約３μｍの範囲とすることができる。特定の態様において、積層体１４０、２４０の厚さ１４２、２４２は、０．１μｍ〜約３μｍの範囲に及ぶことができる。一部の例において、積層体１４０、２４０の物理的な厚さは、約０．１μｍ〜約２．９μｍ、約０．１μｍ〜約２．８μｍ、約０．１μｍ〜約２．７μｍ、約０．１μｍ〜約２．６μｍ、約０．１μｍ〜約２．５μｍ、約０．１μｍ〜約２．４μｍ、約０．１μｍ〜約２．３μｍ、約０．１μｍ〜約２．２μｍ、約０．１μｍ〜約２．１μｍ、約０．１μｍ〜約２μｍ、約０．５μｍ〜約３μｍ、約１μｍ〜約３μｍ、約１．１μｍ〜約３μｍ、約１．２μｍ〜約３μｍ、約１．３μｍ〜約３μｍ、約１．４μｍ〜約３μｍ、又は約１．５μｍ〜約３μｍ、及びこれ等の間のすべての範囲、並びに部分範囲とすることができる。
【００９９】
積層体１４０、２４０は、その積層体の最上面をバーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、約５ＧＰａの最大硬度を示す。例えば、積層体１４０、２４０は、約６ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約７ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約８ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約９ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１０ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２８ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２６ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２２ＧＰａ、約５ＧＰａ〜約２０ＧＰａ、約１２ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１５ＧＰａ〜約２５ＧＰａ、約１６ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２２ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２４ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２６ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約２８ＧＰａ、約１８ＧＰａ〜約３０ＧＰａ、及びこれ等の間のすべての範囲、並びに部分範囲の硬度を示すことができる。好ましい態様において、積層体の最大硬度は、１５ＧＰａ以上である。積層体１４０、２４０において、超硬化効果が特に顕著な場合、最大硬度値は３０ＧＰａを超えることができる。
【０１００】
かかる積層体１４０、２４０に関連する最大硬度値は、約５０ｎｍ以上又は約１００ｎｍ以上の圧入深さにおいて示され得る。１つ以上の特定の実施の形態において、圧入深さは、約１００ｎｍ〜約３００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約６００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約５００ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲とすることができる。本開示の一部の態様において、これ等の最大硬度値は、積層体１４０、２４０の厚さ１４２、２４２の約１０％〜約５０％の圧入深さにおいて得ることができる。
【０１０１】
特定の態様によれば、積層体１４０、２４０は、その光学的透明度を示す、非常に低い吸光係数を示すことができる。例えば、積層体１４０、２４０、又は積層体中の層のうちの任意の層は、（約４００ｎｍの波長において）約１０−３以下の吸光係数を示すことができる。特定の実施の形態において、積層体は、４００ｎｍの波長において、ゼロ又は略ゼロの吸光係数ｋによって特徴づけられる。
【０１０２】
積層体１４０、２４０の二重層１３０及び多重層２３０の物理的及び／又は光学的厚さを調整して、所望の光学的特性及び機械的特性（例えば、硬度）を実現することができる。同様に、これ等の層の組成及び／又は微細構造体を調整して、物品１００、２００の所望の光学的及び機械的特性の組み合わせを実現することができる。
【０１０３】
積層体１４０、２４０は、例えば、化学蒸着（例えば、プラズマ強化化学蒸着、低圧化学蒸着、大気圧化学蒸着、及びプラズマ強化大気圧化学蒸着）、物理蒸着（例えば、反応性又は非反応性スパッタリング、金属モードスパッタリング、又はレーザーアブレーション）、熱又は電子ビーム蒸着、及び／又は原子層蒸着等の、真空蒸着技術等の様々な蒸着方法を用いて形成することができる。積層体１４０、２４０の二重層１３０及び多重層２３０の１つ以上の層は、ナノ細孔又は混合材料を含むことによって、具体的な屈折率範囲又は値を得ることができる。
【０１０４】
光学膜積層体１４０、２４０の物理的な厚さの変動は、約１０ｎｍ未満、約５ｎｍ、約１ｎｍ未満、又は約０．５ｎｍ未満（目標値から６標準偏差の範囲を表す）であって、最大限の目標再現性（例えば、反射されたＦ２照明に対し、±０．２以下のａ＊及びｂ＊変動）を達成することができる。一部の実施の形態において、一部の用途に対し、本発明の所望の目標を達成する一方、層の物理的厚さのより大きな変動が許容される（例えば、反射されたＦ２照明に対し、±２．０以下のａ＊及びｂ＊変動）。
【０１０５】
一部の実施の形態において、物品１００、２００の積層体１４０、２４０に追加層を付加することによって、高角度光学性能を向上させることができる。一部の例において、これ等の追加層は、反射率スペクトルが低振幅振動を有する波長域を（例えば、８００ｎｍ、９００ｎｍ、又は更に１０００ｎｍ等の近赤外波長域まで）拡張することができる。これによって、概して、物品の反射率スペクトルの全体が、より高い光入射角でより短い波長にシフトするので、高い入射角で振動が小さくなり、色が少なくなる。一部の例において、この拡張帯域の性能は、多くの層を必ずしも追加することなく、例えば、より高い振動振幅が、より低い振動のより広い波長帯域を達成することを可能にするように、干渉層の設計を調整することによって達成することができる。（干渉層の低反射率の拡張帯域に相関する）この低振動の拡張帯域又は広波長帯域は、蒸着の不均一性、基板の湾曲、基板の彫刻、又は方向性蒸着工程中にシャドーイングを引き起こす基板の成形、あるいは、一般に理想的な目標厚さに対し、すべての層厚において、実質的に均一な相対的シフトを引き起こす、他の幾何学的要因に対する耐性を物品に与えるのにも有益であり得る。
【０１０６】
本明細書に記載の物品１００、２００は、ディスプレイを有する物品（又はディスプレイ物品）（例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステム等を含む消費者向け電子機器）、建築用物品、輸送物品（例えば、自動車、列車、航空機、船舶等）、家電製品、又は一定の透明性、耐擦傷性、耐摩耗性、又はこれ等の組み合わせを必要とする任意の物品を含むことができる。製品に組み込まれた物品１００、２００の具体例を図７に示す。具体的には、図７は、前面７０４、背面７０６、側面７０８、７１０を有するハウジング７０２、少なくとも一部又は全部が、ハウニング内に収容された電気部品（図示せず）であって、少なくともコントローラ、メモリ、及びハウジングの前面又は前面に近接したディスプレイ７１２、及びディスプレイをカバーするように、ハウジングの前面又は前面上方に位置するカバー基板７１４を備えた、消費者向け電子装置７００を示している。一部の実施の形態において、カバー基板７１４は物品１００、２００を含むことができる。一部の実施の形態において、ハウジング７０２は物品１００、２００を含むことができる。
【０１０７】
様々な方法を用いて、本開示の光学的に透明な構造体及び物品（例えば、図５及び６に示す物品１００、２００）を製造することができる。１つの実施の形態によれば、それぞれＮの二重層１３０又は多重層２３０の積層体１４０又は積層体２４０を形成又は        成長させるステップであって、Ｎ（即ち、要素１５０、２５０）が、２以上の値にセットされ、積層体１４０、２４０が、少なくとも５ｎｍの厚さを有する、ステップを備えた、光学的に透明な物品（例えば、物品１００、２００）を製造する方法が提供される。
【０１０８】
図５に示す物品１００の製造に関し、Ｎの二重層１３０の積層体１４０を形成又は成長させるステップが、（ａ）第１の層１１２を蒸着するサブステップ、及び（ｂ）第１の層１１２の上に第２の層１１４を蒸着するサブステップを含んでいる。更に第１及び第２の層を蒸着するステップが、Ｎ回（図５の要素１５０参照）繰り返され、第１及び第２の層１１２及び１１４が異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有している。加えて、積層体１４０は、基板５００の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率を有し、物品１００は、１５ＧＰａ以上の物品硬度を有し、この物品硬度は、積層体１４０の厚さ１４２の約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、積層体１４０をバーコビッチ圧子硬度試験で測定した硬度である。
【０１０９】
図６に示す物品２００の製造に関し、の多重層２３０の積層体２４０を形成又は成長させるステップが、例えば、（ａ）第１の層２１２を蒸着するサブステップ、（ｂ）第１の層の上に第２の層２１４を蒸着するサブステップ、及び（ｃ）第２の層２１４の上に第３の層２１６を蒸着するサブステップを含むことができる。更に、第１、第２、及び第３の層を蒸着するステップが、Ｎ回（図６の要素２５０参照）繰り返され、層２１２、２１４、及び２１６が、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有している。加えて、積層体２４０は、基板５００の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率を有し、物品２００は、１５ＧＰａ以上の物品硬度を有し、この物品硬度は、積層体２４０の厚さ２４２の約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、積層体２４０をバーコビッチ圧子硬度試験で測定した硬度である。
【０１１０】
前述の光学的に透明な物品１００、２００を製造する方法において、形成又は成長させるステップが、反応性スパッタリング法を含みこれに限定されないスパッタリング法によって実施することができる。例えば、アルミニウムのスパッタターゲットを用い、物品１００、２００の基板を含むチャンバー内のターゲットに電力を印加中に、酸素ガスの流れを利用及び利用せずに各々蒸着させた、第１の層１１２、２１２が窒化アルミニウム組成を有し、第２の層１１４、２１４が酸窒化アルミニウム組成を有することができる。
【０１１１】
１つ以上の実施の形態において、本方法は金属モードスパッタリング法を用いることができる。例えば、本方法は、金属または金属合金（アルミニウム、シリコン、又はアルミニウムシリコンの合金等）の第１の層を蒸着するステップ、次いで、金属又は金属合金層を酸素及び／又は窒素と反応させて、金属酸窒化物（例えば、窒化アルミニウム又は酸窒化アルミニウム等）を形成するステップを含むことができる。同様に、本方法は、アルミニウム等の金属又は合金を蒸着するステップ、次いでその蒸着した金属又は合金層を反応させて窒化アルミニウム又は酸窒化アルミニウムのいずれかを形成するステップであって、窒化アルミニウムと酸窒化アルミニウムの両方を含む、二層構造の１つの層を形成するステップを含むことができる。
【０１１２】
１つ以上の実施の形態において、本明細書に記載のスパッタリング法を用いて実現される硬度値は、スパッタリングシステムと共にイオンガンを用いることによって更に大きくすることができる。
【０１１３】
様々なプロセス条件及びパラメータは、光学的に透明な物品１００、２００を製造する前述の方法に従って調整することができる。例えば、形成又は成長させるステップにおいて、１つ以上のターゲットに対する電力を変化させて、一種以上のカチオン（例えば、シリコン又はアルミニウム）を含むプラズマを生成することができる。次いで、様々な圧力及び流量で、プラズマに酸化剤を導入して所望の層組成（例えば、窒化アルミニウム、酸窒化シリコンアルミニウム）を生成することができる。一部の実施の形態において、蒸着中の圧力は、約１．５ミリトル（約０．２Ｐａ）〜約５ミリトル（約０．６７Ｐａ）とすることができるが、この範囲を僅かに外れた圧力も使用可能である。更に、１つ以上のスパッタターゲットの上方に位置するシャッターを用いて、基板を含むチャンバーに特定のプラズマを交互に導入することができる。更に、パルス持続時間をより長く又はより短く調整して、所与の積層体に用いられる二重層又は多重層の各々を構成する、より厚い又はより薄い層を生成することができる。
【実施例】
【０１１４】
本開示の光学的に透明な構造体及び物品の様々な例示的な実施の形態が、以下の実施例によって更に明らかになるであろう。以下の例示的な光学構造体において、すべての積層体は、コーニング社が、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス基板の商標で提供する、化学強化されたガラス基板上に、反応性スパッタリング蒸着処理によって、蒸着したものである。この処理に用いたスパッタリングターゲットは、直径３インチ（約７，６ｃｍ）のシリコン及びアルミニウムのターゲットであった。各々のターゲットは、閉じたときスパッタ材料の蒸着が防止され、開放したとき、基板にスパッタ材料を蒸着することができる、空気圧駆動シャッターを有していた。例示的な光学構造体の各々は、製造中、スパッタリングターゲットの上方に位置し、従って、これらの実施例の蒸着方法は、「スパッタアップ」と呼ばれる。更に、チャンバー内のスパッタリング距離は約１００ｍｍであった。
【０１１５】
製造中、均一性を向上するために、例示的な光学構造体をスパッタリングターゲットの上方において回転した。基板ホルダーの近傍（約１ｍｍ離間）に配置された熱電対を使用して基板付近の温度をモニターした。蒸着の前及び蒸着中、サンプルを加熱してチャンバー内部において摂氏２００度に保持するように制御した。チャンバーは、圧力制御用に可変角度のゲートバルブを用いていた。この可変角度バルブは便利ではあるが、本開示の二重層、多重層、膜、及び光学構造体の特性を得るために必要とされるものではない。加えて、サンプルの光学構造体（後で、実施例１、２、３、及び４において詳述）の製造に用いた蒸着チャンバーは、ロードロックを用いて、チャンバー内にサンプルを移送するものであった。チャンバーは、ターボ分子ポンプでポンピングされた。チャンバーのベース圧力は、約０．１マイクロトル（即ち、１×１０−７トル）（約１３３×１０−７Ｐａ）であった。
【０１１６】
以下の実施例の光学構造体の製造に使用した例示的な蒸着処理は次のようであった。処理毎に異なる圧力、ガス流、及び／又はスパッタリング電力を用いることができるが、以下は、実施例に用いた基本的な蒸着条件の枠組みである。通常、蒸着処理は、ロードロックにサンプルを装着することから始まり、ロードロックがポンプダウンされ、次いでサンプルが蒸着チャンバーに移される。（通常、３０ｓｃｃｍの流量で）アルゴンガス流が蒸着チャンバーに開始され、可変角度のゲートバルブを用いて、圧力が約３０ミリトル（約４Ｐａ）に制御される。チャンバー内の圧力が、約３０ミリトル（約４Ｐａ）に安定した後、特定の蒸着処理（例えば、特定の実施例を生成するとき）に使用する予定のスパッタターゲットの各々において、プラズマを開始した。プラズマの駆動にはＤＣ及びＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力の一方又は両方を用いた。別に明記しない限り、９９．９９％純度のアルミニウムターゲット（アルミニウムカチオンを有する層用）に対し、２００ワットのＲＦ電力を重畳した３００ワットのＤＣ電力、また、ｐをドープしたＳｉターゲット（シリコンカチオンを有する層用）に対し、５００ワットのＤＣ電力でプラズマを駆動した。その後の実験（以下の実施例では詳述されていない）において、重畳ＲＦ電力を伴わない、５００ワットのＤＣ電力のみで、アルミニウムターゲットを駆動することもできることが明らかになった。プラズマを約１分間安定させた後、可変角度ゲートバルブを用いて、圧力を蒸着圧力に低下させた。以下の実施例において、別に明記しない限り、蒸着処理に１．５ミリトル（約０．２Ｐａ）〜５ミリトル（約０．６７Ｐａ）を用いた。
【０１１７】
プラズマが蒸着圧力に安定した後、酸化剤（即ち、窒素又は酸素ガス）をチャンバー内に導入した。概して、３０ｓｃｃｍの流量で窒素ガスを導入し、０．２５〜約３ｓｃｃｍの流量で酸素ガスを導入した。以下の表に示すように、これ等の値は特定の実施例に対する蒸着処理毎に変更した。一部の蒸着処理は酸素を全く使用せず、また一部は３ｓｃｃｍ以下の酸素を使用した。スパッタターゲットのマグネトロンの電源の電圧低下によって観察されるように、酸化剤ガスを導入することによって、スパッタターゲット表面が部分的に被毒された。被毒の正確な程度は分からなかった。約１分の短い安定化時間の後、マグネトロンターゲットに対するシャッターを開放して、スタッパー材料をサンプル上に蒸着した（例えば、特定の実施例に応じて、最初にＧｏｒｉｌｌａガラス試験基板上に蒸着し、次いで、二重層又は多重層の各々を構成する層の上に蒸着）。
【０１１８】
２つの方法に従って、実施例の光学構造体の積層体を構成する超格子を形成又は成長させた。例えば、ＳｉＡｌＮ及びＡｌＮ交互層の超格子を第１の方法に従って形成した。シリコンターゲット（シリコン源）上方のシャッターを開放及び閉鎖位置に交互に移動させる一方、アルミニウムターゲット上方のシャッターを開放位置に保持した。この開閉によって、シリコンのフラックスを一時的に遮断し、それによって、ＡｌＮ層とＳｉＡｌＮ層の間で交互になる蒸着膜を形成した。ＡｌＯＮ及びＡｌＮ交互層の超格子は、例えば、第２の方法に従って形成した。この蒸着を行うために、シリコンターゲットの上方のシャッターを閉じ、アルミニウムターゲットの上方のシャッターを開放位置に維持した。蒸着中、反応器に対する酸素ガス流を交互に全流量及び無流量とし、これによってＡｌＯＮ及びＡｌＮ交互層の超格子を形成した。
【０１１９】
実施例の光学構造体の積層体の二重層又は多重層の各々の層の蒸着速度は、毎秒約０．１〜５オングストロームであった。従って、指定されたスパッタターゲットの２〜１００秒のパルスによって、約０．２〜５０ｎｍの範囲の層厚が生成された。以下の表に示されるように、ほとんどの層の厚さは約０．５〜３ｎｍであり、これは、通常、約５〜２０秒の範囲のパルスに対応する。当業者であれば、本開示で詳述される原理及び概念に従って、別のスパッタ蒸着法及び技術（例えば、異なるスパッタパルスタイミング、スパッタターゲット電力、圧力、及び／又はガス流）を用いて、以下の表及び実施例において詳述する構造体に匹敵する、光学構造体を生成することができるであろうと考えられる。
【０１２０】
以下の表及び実施例にも示すように、数百の交互二重層及び多重層（即ち、Ｎの二重層又は多重層）を所与の実施例の積層体に蒸着した。例えば、個々のＡｌＯＮ層及びＡｌＮ層を交互に蒸着して形成した光学構造体は、合計７８０の層を３９０のＡｌＯＮ／ＡｌＮの二重層（即ち、Ｎ＝３９０）に分類することができた。この積層体は約５００〜２０００ナノメートルの全厚さを有することになり、従って、各々の層は約０．６４〜２．５６ｎｍとなる（即ち、５００ｎｍ／７８０層＝０．６４ｎｍ、及び２０００ｎｍ／７８０層＝２．５６ｎｍ）となる。個々の層の厚さは、特定の蒸着処理に用いられた個々の膜材料の蒸着速度から近似することができる。以下の実施例及び表に詳述するように、約０．５〜３ｎｍの厚さを有する実施例の光学構造体に基づいて、蒸着速度及びスパッタパルスタイミングのパラメータを変更して、積層体の個々の層を生成した。これらの厚さ範囲は、超格子の全厚を層の数で割った前述の推定値と一致している。
【０１２１】
実施例１
実施例１（比較例）は、本開示による光学構造体（例えば、図５及び６に示す積層体１４０及び２４０）に相当する、様々な窒化アルミニウム及び酸窒化アルミニウムの単層厚膜を反映している。更に実施例１の単層膜は、本開示の光学構造体の積層体の層（例えば、図５及び６の積層体１４０の層１１２及び１１４、並びに積層体２４０の層２１２、２１４、及び２１６）の形成又は成長に対する特定の蒸着条件の影響に関しても有益である。実施例１の層に関係する機械的特性、寸法データ、及び光学データを以下の表１に示す。
【０１２２】
【表１】
2018509652.tif 000003
【０１２３】
上記表１から明らかなように、比較例１−１〜１−５（「Ｅｘ．１−１」〜「Ｅｘ．１−５」）は、蒸着圧力が増加するにつれ、個々のＡｌＮ層の硬度が減少することを示している。実施例１−６〜１−９（「Ｅｘ．１−６」〜「Ｅｘ．１−９」）は、酸素流が単層のＡｌＯＮ膜材料に付加されると、その膜材料の（５５０ｎｍで測定したときの）屈折率ｎ、及び硬度の両方が低下することを示している。実施例１−１０（「Ｅｘ．１−１０」）は、試験ガラス基板上の厚さ約１マイクロメートル（即ち、厚さ９３５ｎｍ）のＡｌＯＮ層から得られた、約１７．４ＧＰａの代表的なバーコビッチ圧子硬度を示している。
【０１２４】
実施例２
実施例２において概略を示すサンプルは、本開示による光学構造体に用いることができる例示的な様々な積層体である。実施例２の積層体は、一連の処理を実行することよって生成された（例えば、図５に示す積層体１４０と一致する）二重層を含んでいる。実施例２の各々のサンプルは、窒化アルミニウム及び酸窒化アルミニウムの単層材料の３９０（即ち、Ｎ＝３９０）の二重層を用い、積層体全体が合計７８０の蒸着材料層から成っている。実施例２の積層体に関係する機械的特性、寸法データ、及び光学データを以下の表２に示す。
【０１２５】
【表２】
2018509652.tif 000004
【０１２６】
上記表２から明らかなように、ＡｌＮ／ＡｌＯＮの例示的な積層体（例えば、「Ｅｘ．２−２及びＥｘ．２−５」）は、実施例１（表１参照）の任意のＡｌＮ又はＡｌＯＮ材料の単層と比較して高い硬度、２０．４ＧＰａを有している。特に、実施例２−２及び２−５のＡｌＮ／ＡｌＯＮ層の２０．４ＧＰａの硬度は、２ミリトル（約０．２７Ｐａ）の同じ圧力で蒸着した単層膜である、実施例１−１０の１７．４ＧＰａの硬度、及び実施例１−２の１６．３ＧＰａ（表１参照）の硬度より高い。更に、実施例２−２及び２−５はでは、積層体のＡｌＯＮ層に対しより多くの酸素流量（１．５ｓｃｃｍ）が使用され、またＡｌＯＮは、特にスパッタリングによって形成された場合、ＡｌＮと比較して、概して、軟質材料として知られている。
【０１２７】
更に、表２から明らかなように、実施例２−１〜２−３（「Ｅｘ．２−１」〜「Ｅｘ．２−３」）、及び実施例２−４〜２−６（「Ｅｘ．２−４」〜「Ｅｘ．２−６」）は、ＡｌＮ及びＡｌＯＮの個々の層のパルスタイミング（即ち、表２の「ＡｌＮタイミング」及び「ＡｌＯＮタイミング」）が積層材料の究極の硬度に影響を及ぼすことを示している。特に、１０秒のＡｌＯＮパルスタイミング（Ｅｘ．２−２及びＥｘ．２−５）は、一定のＡｌＮパルスタイミングで製造された積層体の２つの群（２０秒のＡｌＮパルスタイミングのＥｘ．２−１〜Ｅｘ．２−５、及び１０秒のＡｌＮパルスタイミングのＥｘ．２−４〜Ｅｘ．２−６）について最も高い硬度値を有する積層体を生成するようである。
【０１２８】
また、表２はＡｌＮ／ＡｌＯＮ積層体の厚さは、ＡｌＮパルスタイミングによって主に決定されることを示している。しかし、前述のように、積層体全体の厚さは、単独で硬度を推進するものではない。実施例２−８は、厚さ約２．６μｍ（２５７５ｎｍ）のＡｌＮ／ＡｌＯＮ積層体を示している。ＡｌＮパルスのタイミングは４５秒である。しかし、この積層体の硬度は、僅か１５．８ＧＰａである。これは、実施例２−８の積層体の個々のＡｌＮ層が、実施例２−１〜２−６（即ち、１７．１〜２０．４ＧＰａ）で観察された超硬化効果（即ち、１７．１〜２０．４ＧＰａ）に参画するには厚すぎるためである。同様に、実施例２−７は、各々のＡｌＮ層に対し、３０秒と長すぎるパルス時間で作製されたため、実施例２−１〜２−５で観察された硬度（即ち、１８．７〜２０．４ＧＰａの範囲の硬度）より低い、僅か１８ＧＰａの硬度を示している。２ミリトルにおいて（例えば、Ｅｘ．２−１〜Ｅｘ．２−６において採用）、１０〜２０秒の近くにＡｌＮパルスの最適なタイミングがあるように思われ、これはこれ等のＡｌＮ／ＡｌＯＮ積層体のＡｌＮ個々の層厚が１〜３ナノメートルの範囲であることを暗示している。
【０１２９】
更に表２から明らかなように、実施例２−９と２−７とを比較すると、ＡｌＯＮパルスに対する酸素流量も積層体の硬度に影響を与えている。流量が低すぎると、強い硬化効果はない（例えば、Ｅｘ．２−９は、０．７５ｓｃｃｍの流量で、１２．５ＧＰａの硬度を示している）。これに対し、硬度が向上した積層体を形成又は成長させるためには、１．５ｓｃｃｍの酸素流量（１８ＧＰａの硬度を示すＥｘ．２−７参照）が必要である。更に、より高い酸素ガス流量を用いてＡｌＯＮ層のパルス時間を短縮して、同等の硬度値を実現することができると思われる。各々約１８ＧＰａの硬度を有する、実施例２−１１及び２−７は、それぞれ、３及び１．５ｓｃｃｍの酸素ガス流量、並びに５及び１０秒のＡｌＯＮパルスタイミングで、この効果を示している。従って、酸素流量を３ｓｃｃｍに増大すると、パルス時間を短縮することができ、同様の超硬化効果を観察することができる。
【０１３０】
実施例３
実施例３（比較例）は、本開示による光学構造体（例えば、図５及び６に示す積層体１４０及び２４０）に相当する、様々な窒化シリコンアルミニウム及び酸窒化シリコンアルミニウムの単層膜を反映している。更に、実施例３の単層膜は、本開示の光学構造体の積層体の層（例えば、図５及び６の積層体１４０の層１１２及び１１４、並びに積層体２４０の層２１２、２１４、及び２１６）の形成又は成長に対する特定の蒸着条件の影響に関しても有益である。実施例３の層に関係する機械的特性、寸法データ、及び光学データを以下の表３に示す。
【０１３１】
【表３】
2018509652.tif 000005
【０１３２】
表３が示すように、実施例３−１〜３−１１（「Ｅｘ．３−１」〜「Ｅｘ．３−１１」）は単層のＳｉＡｌＯＮ構造体及び１つの単層のＳｉＡｌＮ構造体を示している。広い条件範囲にわたり、単層のＳｉＡｌＯＮ構造体に関し僅か２０ＧＰａ、及び単層のＳｉＡｌＮ構造体に関し２２ＧＰａの最大硬度が観察された。これ等の硬度値は、約１マイクロメートル以上の厚さを有する（例えば、Ｅｘ．３−２及び３−６）サンプルについて測定したものである。
【０１３３】
また、表３から明らかなように、ＳｉＡｌＯＮ単層の硬度は、蒸着圧力が減少するにつれて増加する（例えば、「Ｅｘ．３−１」〜「Ｅｘ．３−５」参照）。更に、表３は、蒸着中の酸素ガスの流量が０から１ｓｃｃｍに増加すると、ＳｉＡｌＯＮ膜（又は０酸素ガス流量におけるＳｉＡｌＮ膜）の屈折率が減少し、またＳｉＡｌＯＮ膜の硬度が減少する（例えば、「Ｅｘ．３−６」〜Ｅｘ．「３−１０」参照）。更に、実施例３−１０及び３−１１は、ＳｉＡｌＯＮの蒸着条件が、これらのサンプルの両方で一定に保持されていることを前提とすれば、データ（例えば、硬度、弾性率、及び屈折率）に再現性があることを示している。
【０１３４】
実施例４
実施例４において概略を示すサンプルは、本開示による光学構造体に用いることができる例示的な様々な積層体である。実施例４の積層体は一連の処理を実行することよって生成された（例えば、図５及び６に示す積層体１４０及び２４０と一致する）二重層及び多重層を含んでいる。実施例４のサンプルの各々は、窒化アルミニウム及び酸窒化シリコンアルミニウム（窒化シリコンアルミニウム）の単層材料の３００の二重層（即ち、Ｎ＝３００）、並びに酸窒化シリコンアルミニウム、窒化アルミニウム、及び窒化シリコンアルミニウムの３００の多重層（即ち、Ｎ＝３００）用い、積層体全体が合計６００の蒸着材料の層（又は、ＳｉＡｌＯＮ／ＡｌＮ／ＳｉＡｌＮ積層体に対し、９００の蒸着材料の層）から成っている。実施例４の積層体に関係する機械的特性、寸法データ、及び光学データを以下の表４に示す。
【０１３５】
【表４】
2018509652.tif 000006
【０１３６】
上記表４において明らかなように、実施例４−１〜４−１０（「Ｅｘ.４−１」〜「Ｅｘ.４−１０」）は、６００の個々の層（即ち、３００の二重層）を有するＡｌＮ／ＳｉＡｌＯＮの超格子を示している。これ等の超格子積層体は、１マイクロメートル未満の膜厚であっても、１９ＧＰａより高い硬度値を示す。表４におけるＡｌＮ／ＳｉＡｌＯＮ積層体の硬度値は、概して、積層体全体の厚さが、表１及び表３のこれらの同じサンプルの個々の層の厚さよりも低いにもかかわらず、概して、表１及び３に示す比較例の個々の単一層の硬度値より高い。
【０１３７】
また、表１のＥｘ．１−２（即ち、１６．３ＧＰａの硬度及び５６８ｎｍの厚さを有するＡｌＮ）及び表３のＥｘ．３−２（即ち、２０ＧＰａの硬度及び１２２２ｎｍの厚さを有するＳｉＡｌＯＮ）に個々の材料が示されているが、表４から明らかなように、Ｅｘ．４−１は、ＡｌＮ及びＳｉＡｌＯＮの厚さ５８３ｎｍの超格子が、２１．８ＧＰａの硬度を有するという予期しない結果を示している。従って、Ｅｘ．４−１は超硬化効果によって特徴付けられた膜構造体を有する積層体を示している。
【０１３８】
また、表４から明らかなように、Ｅｘ．４−１〜４−７、Ｅｘ．４−９、及びＥｘ．４−１０で表わされる積層体は、超硬化効果によって特徴付けられる超格子膜を有する積層体を示している。特に、Ｅｘ．４−１０は、僅か７５１ｎｍの厚さで、ＡｌＮ材料とＳｉＡｌＯＮ材料との結合において測定された、最高の硬度である２３ＧＰａの硬度を示している。
【０１３９】
加えて、表４のＥｘ．４−１２は、積層体全体の厚さが僅か１９１．８ｎｍであっても、かかる積層体（ＡｌＮ／ＳｉＡｌＯＮ）は、２０．２ＧＰａの硬度を示すことができることを示している。更に、表４から明らかなように、Ｅｘ．４−１３及びＥｘ．４−１４は、Ｅｘ．４−１２と同じ膜層パルスを用いているが、より多くのパルスを用いて、より厚い膜を作製している。Ｅｘ．４−１３は、僅か９８８．４ｎｍの積層体全体の厚さで、２４ＧＰａの硬度を示している。更に、表４のＥｘ．４−１５は、全体の厚さが１３６４．２であるＡｌＮ及びＳｉＡｌＮの層構造体が、２６．５ＧＰａの硬度を示すことができることを示している。
【０１４０】
再度、実施例１〜４及び表１〜４について、これ等の実施例に従って用意された材料は、すべて光学的に透明であって、目には無色透明である。更に、実施例１〜４におけるすべての材料は、測定された吸収が非常に低く、関連する吸光係数（ｋ）は、４００ｎｍの波長において、１０−３未満である。
【０１４１】
本発明の精神又は範囲を逸脱せずに、様々な改良及び変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。
【０１４２】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１４３】
実施形態１
基板用光学構造体であって、
Ｎ二重層の積層体であって、Ｎが２以上の値にセットされ、少なくとも５ｎｍの厚さを有する積層体を備え、
各々の二重層が、(ａ) 第１の層及び（ｂ）前記第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、前記層は、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有し、
更に、前記積層体は、約１．２〜約２．２の積層体屈折率、及び前記積層体を６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に配置し、前記積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有する構造体。
【０１４４】
実施形態２
前記積層体硬度が、１８ＧＰａ以上であり、前記積層体屈折率が、約１．２〜１．７である、実施形態１記載の構造体。
【０１４５】
実施形態３
前記積層体硬度が２４ＧＰａ以上である、実施形態１記載の構造体。
【０１４６】
実施形態４
前記第１の層が、窒化アルミニウム組成を有し、前記第２の層が、酸窒化アルミニウム、酸窒化シリコンアルミニウム、及び窒化シリコンアルミニウムから成る群より選択される組成を有する、実施形態１〜３いずれかに記載の構造体。
【０１４７】
実施形態５
前記第１の層が、アルカリ土類金属及び遷移金属の酸化物、窒化物  及びフッ化物、ホウ素、スズ、並びにこれ等の組み合わせから成る群より選択される材料を含む、実施形態１〜３いずれかに記載の構造体。
【０１４８】
実施形態６
前記第１の層が、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、及びフッ化カルシウムから成る群より選択される材料を含む、実施形態１〜３及び実施形態５いずれかに記載の構造体。
【０１４９】
実施形態７
各々の二重層が、約３ｎｍ以下の厚さを有する、実施形態１〜６いずれかに記載の構造体。
【０１５０】
実施形態８
Ｎが１０〜２０００である、実施形態１〜７いずれかに記載の構造体。
【０１５１】
実施形態９
前記第１の層が、実質的に結晶質又は部分的に非晶質の微細構造体を有するテンプレート層である、実施形態１〜８いずれかに記載の構造体。
【０１５２】
実施形態１０
前記積層体硬度が、バーコビッチ圧子硬度試験で測定した前記第１の層及び前記第２の層の有効硬度より大きい、実施形態１〜９いずれかに記載の構造体。
【０１５３】
実施形態１１
前面、背面、及び側面を有するハウジング、
少なくとも部分的に、前記ハウジングの内部に存在する電気部品、
前記ハウジングの前記前面にある、又は該前面に近接したディスプレイ、及び
前記ディスプレイの上方に配置されたカバー基板であって、実施形態１〜１０いずれかに記載の光学構造体を有するカバー基板
を備えた装置。
【０１５４】
実施形態１２
基板用光学構造体であって、
Ｎ二重層の積層体であって、Ｎが２以上の値にセットされ、少なくとも５ｎｍの厚さを有する積層体を備え、
各々の二重層が、(ａ) 第１の層及び（ｂ）前記第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、前記層は、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有し、
更に、前記積層体が、前記基板の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率、及び前記積層体を６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に配置し、前記積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有する構造体。
【０１５５】
実施形態１３
前記積層体硬度が、１８ＧＰａ以上であり、前記積層体屈折率が、１．７以下である、実施形態１２記載の構造体。
【０１５６】
実施形態１４
前記積層体硬度が２４ＧＰａ以上である、実施形態１２記載の構造体。
【０１５７】
実施形態１５
前記第１の層が、窒化アルミニウム組成を有し、前記第２の層が、酸窒化アルミニウム、酸窒化シリコンアルミニウム、及び窒化シリコンアルミニウムから成る群より選択される組成を有する、実施形態１２〜１４いずれかに記載の構造体。
【０１５８】
実施形態１６
前記第１の層が、アルカリ土類金属及び遷移金属の酸化物、窒化物  及びフッ化物、ホウ素、スズ、並びにこれ等の組み合わせから成る群より選択される材料を含む、実施形態１２〜１４いずれかに記載の構造体。
【０１５９】
実施形態１７
前記第１の層が、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、及びフッ化カルシウムから成る群より選択される材料を含む、実施形態１２〜１４及び実施形態１６いずれかに記載の構造体。
【０１６０】
実施形態１８
各々の二重層が、約３ｎｍ以下の厚さを有する、実施形態１２〜１７いずれかに記載の構造体。
【０１６１】
実施形態１９
Ｎが１０〜２０００である、実施形態１２〜１８いずれかに記載の構造体。
【０１６２】
実施形態２０
前記第１の層が、実質的に結晶質又は部分的に非晶質の微細構造体を有するテンプレート層である、実施形態１２〜１９いずれかに記載の構造体。
【０１６３】
実施形態２１
前記積層体硬度が、バーコビッチ圧子硬度試験で測定した前記第１の層及び前記第２の層の有効硬度より大きい、実施形態１２〜２０いずれかに記載の構造体。
【０１６４】
実施形態２２
前面、背面、及び側面を有するハウジング、
少なくとも部分的に、前記ハウジングの内部に存在する電気部品、
前記ハウジングの前記前面にある、又は該前面に近接したディスプレイ、及び
前記ディスプレイの上方に配置されたカバー基板であって、実施形態１２〜２１いずれかに記載の光学構造体を有するカバー基板
を備えた装置。
【０１６５】
実施形態２３
携帯電話、コンピュータタブレット、ノート型コンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ナビゲーションシステム、又は娯楽端末を更に備えた、実施形態２２記載の装置。
【０１６６】
実施形態２４
光学的に透明な物品であって、
実質的に透明な基板、及び
前記基板上のＮ二重層の積層体であって、Ｎが２以上の値にセットされ、少なくとも５ｎｍの厚さを有する積層体
を備え、
各々の二重層が、(ａ) 第１の層及び（ｂ）前記第１の層の上に配置された第２の層によって画成され、前記層が、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有し、
更に、前記積層体が、前記基板の屈折率の約１００％〜約１５０％の積層体屈折率を有し、
前記物品が、１５ＧＰａ以上の物品硬度を有し、該物品硬度が、前記積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、前記積層体をバーコビッチ圧子硬度試験で測定した硬度である、物品。
【０１６７】
実施形態２５
前記基板が、約６０〜８０ＧＰａの弾性率を有するガラス組成を有し、前記物品硬度が１８ＧＰａ以上であり、前記積層体の屈折率が１．７以下である、実施形態２４記載の物品。
【０１６８】
実施形態２６
前記物品硬度が、２４ＧＰａ以上である、実施形態２４記載の物品。
【０１６９】
実施形態２７
前記第１の層が、窒化アルミニウム組成を有し、前記第２の層が、酸窒化アルミニウム、酸窒化シリコンアルミニウム、及び窒化シリコンアルミニウムから成る群より選択される組成を有する、実施形態２４〜２６いずれかに記載の物品。
【０１７０】
実施形態２８
前記第１の層が、アルカリ土類金属及び遷移金属の酸化物、窒化物  及びフッ化物、ホウ素、スズ、並びにこれ等の組み合わせから成る群より選択される材料を含む、実施形態２４〜２６いずれかに記載の物品。
【０１７１】
実施形態２９
前記第１の層が、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、及びフッ化カルシウムから成る群より選択される材料を含む、実施形態２４〜２６及び実施形態２８いずれかに記載の物品。
【０１７２】
実施形態３０
各々の二重層が、約３ｎｍ以下の厚さを有する、実施形態２４〜２９いずれかに記載の物品。
【０１７３】
実施形態３１
Ｎが１００〜１０００である、実施形態２４〜３０いずれかに記載の物品。
【０１７４】
実施形態３２
前記基板が、ガラス組成及び主面を有し、該主面上に前記積層体を備え、更に前記主面と第１の深さとの間に圧縮応力領域を有し、該領域が、前記主面において、２００ＭＰａ以上の圧縮応力を有する、実施形態２４〜３１いずれかに記載の物品。
【０１７５】
実施形態３３
前記物品硬度が、バーコビッチ圧子硬度試験で測定した前記第１の層及び前記第２の層の有効硬度より大きい、実施形態２４〜３２いずれかに記載の物品。
【０１７６】
実施形態３４
消費者向け電子装置であって、
前面、背面、及び側面を有するハウジング、
少なくとも部分的に、前記ハウジングの内部に存在する電気部品、
前記ハウジングの前記前面にある、又は該前面に近接したディスプレイ、及び
前記ディスプレイの上方に配置されたカバー基板であって、実施形態２４〜３３いずれかに記載の光学的に透明な物品を有するカバー基板
を備えた装置。
【０１７７】
実施形態３５
携帯電話、コンピュータタブレット、ノート型コンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ナビゲーションシステム、又は娯楽端末を更に備えた、実施形態３４記載の装置。
【０１７８】
実施形態３６
基板用光学構造体であって、
Ｎ多重層の積層体であって、Ｎが２〜２０００の値にセットされ、少なくとも５ｎｍの厚さを有する積層体を備え、
各々の多重層が、(ａ) 第１の層、（ｂ）前記第１の層の上に配置された第２の層、及び（ｃ）前記第２の層の上に配置された第３の層によって画成され、前記層は、異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有し、
更に、前記積層体は、約１．２〜約２．２の積層体屈折率、及び前記積層体を６．５〜８ＧＰａの硬度を有するガラス試験基板上に配置し、前記積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、バーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、１５ＧＰａ以上の積層体硬度を有する構造体。
【０１７９】
実施形態３７
前記積層体硬度が、１８ＧＰａ以上であり、前記積層体屈折率が、１．２〜１．７である、実施形態３６記載の構造体。
【０１８０】
実施形態３８
前記積層体硬度が２４ＧＰａ以上である、実施形態３６記載の構造体。
【０１８１】
実施形態３９
前記第１の層が、アルカリ土類金属及び遷移金属の酸化物、窒化物  及びフッ化物、ホウ素、スズ、並びにこれ等の組み合わせから成る群より選択される材料を含む、実施形態３６〜３８いずれかに記載の構造体。
【０１８２】
実施形態４０
前記第１の層が、酸窒化シリコンアルミニウム、酸窒化シリコン、酸窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、フッ化バリウム、及びフッ化カルシウムから成る群より選択される材料を含む、実施形態３６〜３８いずれかに記載の構造体。
【０１８３】
実施形態４１
各々の多重層が、約３ｎｍ以下の厚さを有する、実施形態３６〜３８、及び実施形態４０いずれかに記載の構造体。
【０１８４】
実施形態４２
前記第１の層、前記第２の層、及び前記第３の層をバーコビッチ圧子硬度試験で測定したとき、前記積層体硬度が、前記層の各々の有効硬度より大きい、実施形態３６〜４１いずれかに記載の構造体。
【０１８５】
実施形態４３
前面、背面、及び側面を有するハウジング、
少なくとも部分的に、前記ハウジングの内部に存在する電気部品、
前記ハウジングの前記前面にある、又は該前面に近接したディスプレイ、及び
前記ディスプレイの上方に配置されたカバー基板であって、実施形態３６〜４２いずれかに記載の光学構造体を有するカバー基板
を備えた装置。
【０１８６】
実施形態４４
光学的に透明な物品を製造する方法であって、
実質的に透明な基板上に、Ｎ二重層の積層体を形成するステップであって、Ｎが２以上の値にセットされ、前記積層体が少なくとも５ｎｍの厚さを有し、前記Ｎ二重層の積層体を形成するステップが更に、
（ａ）第１の層を蒸着するステップ、及び
（ｂ）前記第１の層の上に第２の層を蒸着するステップを含み、
前記第１及び前記第２の層を蒸着するステップがＮ回繰り返され、前記第１及び第２の層が異なる組成及び異なる微細構造体のうちの少なくとも一方を有し、
更に、前記積層体が、前記基板の屈折率の１００％〜約１５０％の積層体屈折率を有し、前記物品が、１５ＧＰａ以上の物品硬度を有し、該物品硬度が、前記積層体の厚さの約１０％〜約５０％の範囲の押し込み深さに沿って、前記積層体をバーコビッチ圧子硬度試験で測定した硬度である、方法。
【０１８７】
実施形態４５
前記形成するステップが、反応性スパッタリング法で実施される、実施形態４４記載の方法。
【０１８８】
実施形態４６
前記第１の層が窒化アルミニウム組成を有し、前記第２の層が酸窒化アルミニウム組成を有する、実施形態４４又は４５記載の方法。
【０１８９】
実施形態４７
前記第１及び前記第２の層を蒸着するステップが、基板を含むチャンバー内に、それぞれ、酸素ガス流の有無を交互に繰り返すことによって、実施される実施形態４４〜４６いずれかに記載の方法。
【０１９０】
実施形態４８
Ｎが少なくとも１００に設定され、前記積層体の厚さが５００ｎｍ以上であり、前記物品硬度が少なくとも１７ＧＰａであり、前記積層体の屈折率が２．１未満である、実施形態４４〜４７いずれかに記載の方法。
【０１９１】
実施形態４９
Ｎが少なくとも１００に設定され、前記積層体の厚さが５００ｎｍ以上であり、前記物品硬度が少なくとも２０ＧＰａであり、前記積層体の屈折率が２．１未満である、実施形態４４〜４７いずれかに記載の方法。
【０１９２】
実施形態５０
前記形成するステップが、金属モードスパッタリング法によって実施される、実施形態４４〜４８いずれかに記載の方法。
【符号の説明】
【０１９３】
１０            耐擦傷性材料／空気界面    
２０            耐擦傷性材料／基板界面
３０            耐擦傷性材料
４０            基板
５０            光干渉層
６０            ＳｉＯ２層
１００、２００  物品
１１２、２１２  第１の層
１１４、２１６  第２の層
２１６          第３の層
１３０          二重層
１４０、２４０  積層体（光学構造体）
２３０          多重層
５００          基板
５０２、５０４  主面
５２０          圧縮応力領域
７００          消費者向け電子装置
７０２          ハウジング
７１４          カバー基板
【図１】
2018509652.tif 000007
【図２】
2018509652.tif 000008
【図３】
2018509652.tif 000009
【図４】
2018509652.tif 000010
【図５】
2018509652.tif 000011
【図６】
2018509652.tif 000012
【図７】
2018509652.tif 000013
【国際調査報告】
2018509652.tif 000014
2018509652.tif 000015