向(100)、(001)和(101)。可以清楚地看出，硬質(zhì)材料層主要具有(001)擇優(yōu)取向。在此，在36°時(shí)的相應(yīng)反射明顯比(100)取向(33.5° )和(101)取向(38° )的反射更顯著。
[0094]從光譜16可以對(duì)具有(001)擇優(yōu)取向的晶體結(jié)構(gòu)份額確定如下:
1(001) [計(jì)數(shù)]I (100) [計(jì)數(shù)]I (010) [計(jì)數(shù)]21000100006000
X(OOl) — I (001)/ (1 (001)+1 (100))
和 y (001) — I (001)/ (1 (001)+1 (101))。
[0095]在該高折射率層中，Xtell)的份額為0.67并且y 的份額為0.77。
[0096]測(cè)量曲線17為未涂覆襯底的XRD光譜。
[0097]硬質(zhì)材料層以大于15W/cm2范圍的濺射功率以及10至12cm的較低靶/襯底間距進(jìn)行沉積。處理溫度為250°C。
[0098]圖9示出了一種硬質(zhì)材料層的XRD光譜，該硬質(zhì)材料層雖然與圖8所示的實(shí)施例具有類似的組分，卻呈現(xiàn)不同的晶體結(jié)構(gòu)擇優(yōu)取向。光譜18對(duì)應(yīng)于具有(100)擇優(yōu)取向的比較例，而光譜19對(duì)應(yīng)于具有(101)擇優(yōu)取向的比較例。
[0099]呈現(xiàn)(100)擇優(yōu)取向的硬質(zhì)材料層(曲線19)是以較高的靶/襯底間距(>15cm)和較低的濺射功率(13W/cm2)(曲線19)進(jìn)行沉積的。處理溫度大約為100°C。然而，在相似的處理?xiàng)l件下，呈現(xiàn)(101)擇優(yōu)取向的硬質(zhì)材料層(曲線18)是以更低的濺射功率(9.5W/cm2)進(jìn)行沉積的。
[0100]從圖1Oa至圖10c，可以看出晶體結(jié)構(gòu)的擇優(yōu)取向?qū)Ω鞣N硬質(zhì)材料層的機(jī)械穩(wěn)定性的影響。圖1Oa至圖1Oc示出了設(shè)置有呈現(xiàn)不同擇優(yōu)取向的高折射率硬質(zhì)材料層的襯底在借助沙子的應(yīng)力測(cè)試之后的照片圖像，在應(yīng)力測(cè)試中，沙子放置在涂覆襯底上，并且然后裝載有負(fù)荷體并且在容器中振動(dòng)100次。圖1Oa示出了具有(101)擇優(yōu)取向的涂層的樣品在應(yīng)力測(cè)試之后的圖像，圖1Ob示出了具有(100)擇優(yōu)取向的樣品的相應(yīng)圖像，圖1Oc示出了具有(001)擇優(yōu)取向的樣品圖像。從圖1Oa至1c可以看出，呈現(xiàn)(101)和(100)擇優(yōu)取向的樣品在應(yīng)力測(cè)試之后得到的刮傷數(shù)量明顯比具有(001)擇優(yōu)取向的樣品更高。圖1Oc中所示的樣品是與圖8中所示的XRD光譜相同的實(shí)施例。
[0101]圖1la和圖1lb示出了在用SiC進(jìn)行機(jī)械應(yīng)力測(cè)試之后的、設(shè)置有高折射率硬質(zhì)材料層的襯底。該應(yīng)力測(cè)試特別是模擬了針對(duì)非常硬的材料的抗性以及針對(duì)各種清潔劑和助劑的清潔度。測(cè)試過程與沙子測(cè)試類似。在此示例中，圖1la中所示樣品的涂層不呈現(xiàn)
(001)方向的晶體取向，而圖1lb所示樣品的涂層呈現(xiàn)主要的(001)取向。當(dāng)比較圖1Ia和Ilb時(shí)，可清楚的看出，具有主要的(001)取向的樣品比不具有晶體主要的(001)取向的樣品具有明顯更少的刮傷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種包括抗反射涂層的涂覆襯底，其中所述抗反射涂層被設(shè)計(jì)為包括至少兩個(gè)低折射率層和至少一個(gè)高折射率層的光學(xué)干涉涂層，其中所述高折射率層是透明的硬質(zhì)材料層并且所述硬質(zhì)材料層包括具有呈現(xiàn)主要(OOl)擇優(yōu)取向的六角形晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)晶氮化鋁；并且其中所述低折射率層包括3102;并且其中所述高折射率層設(shè)置在所述低折射率層之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂覆襯底，其中，所述低折射率層包括S1JP/或摻雜的S12，優(yōu)選Al作為摻雜物，和/或至少一個(gè)低折射率層摻雜有選自硅、硼、鋯、鈦、鎳、鉻或碳元素組的一種或多種氧化物、氮化物、碳化物和/或氮碳化物，和/或所述至少一個(gè)低折射率層包括N2。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，所述低折射率層在550nm波長下的折射率在1.3至1.6的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1.45至1.5的范圍內(nèi)，并且其中所述高折射率層在550nm波長下的折射率在1.8至2.3的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1.95至2.1的范圍內(nèi)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，呈現(xiàn)(001)優(yōu)先取向的晶體結(jié)構(gòu)的通過XRD測(cè)量所測(cè)定的份額 X (001)和 y (001):X(OOl) — I (001)/ (1 (001)+1 (100))和 y (001) — I (001)/ (1 (001)+1 (101)) 大于0.5，優(yōu)選大于0.6，更優(yōu)選大于0.75。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，所述高折射率層在1mN的測(cè)試負(fù)載下的彈性模量為80至250GPa，優(yōu)選為110至200GPa，并且/或者其中，硬度和所述彈性模量的比值為至少0.08，優(yōu)選為至少0.1，更優(yōu)選大于0.1o6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，所述硬質(zhì)材料層的總層厚為最高600nm，優(yōu)選小于600nm。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，所述硬質(zhì)材料層中的氧份額為最高10原子數(shù)％，優(yōu)選小于5原子數(shù)％，更優(yōu)選小于2原子數(shù)％。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，所述襯底是玻璃，優(yōu)選為化學(xué)或熱回火的玻璃和/或藍(lán)寶石玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、鈉-鈣玻璃、合成石英玻璃、鋰鋁硅酸鹽玻璃、光學(xué)玻璃、光學(xué)用途的水晶或玻璃陶瓷。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，在經(jīng)過90g沙子負(fù)載和13500次振動(dòng)的拜耳測(cè)試之后，所述涂覆襯底在750nm波長下呈現(xiàn)的剩余反射小于5%，優(yōu)選小于3%，更優(yōu)選小于2.5% ;并且/或者其中，在經(jīng)過90g沙子負(fù)載和13500次振動(dòng)的拜耳測(cè)試之后，所述涂層呈現(xiàn)的渾濁度比拜耳測(cè)試之前高最多5%，優(yōu)選最多3%。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，所述涂層包括第一和第二低折射率層以及一個(gè)高折射率的硬質(zhì)材料層形式的三個(gè)電介質(zhì)層，其中，所述第一低折射率層設(shè)置在所述襯底和所述高折射率的硬質(zhì)材料層之間并且所述第二低折射率層設(shè)置在所述高折射率的硬質(zhì)材料層上方，其中，所述第一低折射率層的層厚在5至50nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10至30nm的范圍內(nèi)，所述第二低折射率層的層厚在40至120nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在60至10nm的范圍內(nèi)，和/或所述高折射率的硬質(zhì)材料層的層厚在80至1200nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在100至100nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在100至700nm的范圍內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底，其中，所述涂層包括至少五個(gè)電介質(zhì)層，所述涂層優(yōu)選包括第一、第二和第三低折射率層以及第一和第二高折射率的硬質(zhì)材料層，其中所述第一低折射率層設(shè)置在所述襯底和所述第一高折射率的硬質(zhì)材料層之間，所述第二低折射率層設(shè)置在所述第一和第二高折射率的硬質(zhì)材料層之間，并且所述第三低折射的硬質(zhì)材料層設(shè)置在所述第二高折射率的硬質(zhì)材料層上方，其中所述第一低折射率層的層厚在10至60nm的范圍內(nèi)，所述第二低折射率層的層厚在10至40nm的范圍內(nèi)，所述第三低折射率層的層厚在60至120nm的范圍內(nèi)，所述第一高折射率的硬質(zhì)材料層的層厚在10至40nm的范圍內(nèi)，和/或所述第二高折射率層的層厚在100至100nm的范圍內(nèi)。12.—種用于生產(chǎn)具有抗反射涂層的涂覆襯底的方法，所述抗反射涂層設(shè)計(jì)為包括至少兩個(gè)低折射率層和至少一個(gè)高折射率層的光學(xué)干涉涂層，所述方法至少包括以下步驟: a)提供襯底； b)將所述襯底涂覆有含S12的低折射率層； c)將步驟b)中涂覆的襯底提供到含鋁靶的濺射裝置中； d)以每靶表面的功率密度為8- 1000W/cm2、優(yōu)選10 - 100W/cm2，在不超過2*l(T5mbar的最終壓力下，發(fā)射濺射顆粒；以及 e)將另一個(gè)含S12的低折射率層沉積在步驟d)中獲得的涂覆襯底上。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，步驟a)包括提供具有高折射率的硬質(zhì)層的襯底，并且/或者其中，以步驟c)至e)的順序進(jìn)行多次。14.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的涂覆襯底的用途，其用作手表玻璃、光學(xué)部件、爐灶面、汽車領(lǐng)域中的顯示屏或觀察窗、烤箱窗、家用電器中的玻璃或玻璃陶瓷部件、或者作為例如用于平板電腦或移動(dòng)電話的顯示屏，特別是用作觸摸顯示屏。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有耐刮的抗反射涂層的涂覆襯底?？狗瓷渫繉幼鳛楣鈱W(xué)干涉的涂層具有至少兩個(gè)低折射率層和至少一個(gè)高折射率層。高折射率層是透明的硬質(zhì)材料層并且包含具有(001)擇優(yōu)取向的六角形晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)晶氮化鋁。低折射率層含有SiO2。低折射率層和高折射率層交替設(shè)置。另外，本發(fā)明涉及用于制造相應(yīng)涂層的方法以及涂層的應(yīng)用。
【IPC分類】G02B1/115, G02B1/10
【公開號(hào)】CN104977632
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510157654
【發(fā)明人】克里斯汀·海茵, 托爾斯滕·達(dá)姆, 安德烈亞斯·哈恩, 烏爾夫·布勞內(nèi)克
【申請(qǐng)人】肖特股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日
【公告號(hào)】DE102014104798A1, US20150355382