[发明专利]通过在含氧分压的环境中使用铝源在基材上生长氧化铝以产生透明的抗刮窗的方法

权利要求书

1.用于在基材上产生氧化铝表面的系统，所述系统包括：

产生氧分压的室；

将透明或半透明基材保持或固定在所述室内的装置；和

在所述室内产生铝原子和/或氧化铝分子来与氧反应以产生基体的装置，所述基体包含涂布抗碎裂的透明或半透明基材的氧化铝膜。

2.权利要求1的系统，其中用于产生铝原子和/或氧化铝分子的所述装置包括溅射装置。

3.权利要求1的系统，其中用于产生铝原子的所述装置产生铝原子和/或氧化铝分子的沉积束。

4.权利要求1的系统，所述系统进一步包括用于加热所述透明基材的热源。

5.权利要求1的系统，其中设置用于保持或固定所述透明或半透明基材的所述装置，以在至少一个方向内移动，用于相对于沉积束定位所述透明基材。

6.权利要求5的系统，其中设置用于保持或固定所述透明或半透明基材的所述装置，以可在x-轴上旋转、移动，可在y-轴上移动或可在z-轴上移动。

7.权利要求1的系统，所述系统进一步包括设置计算机，以控制以下至少之一：所述氧分压，用于保持或固定所述透明或半透明基材的所述装置和在所述室内产生铝原子和/或氧化铝分子的所述装置。

8.权利要求1的系统，其中所述透明基材包括以下之一：硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、离子交换玻璃、石英、氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)和透明塑料。

9.权利要求1的系统，其中与所述透明或半透明基材组合形成的所述氧化铝基体包含具有约2mm或更小厚度的薄窗，且所述薄窗具有抗碎裂性，其杨氏模量值小于蓝宝石，小于约350千兆帕斯卡(GPa)。

10.用于产生氧化铝增强的基材的方法，所述方法包括以下步骤：

将透明或半透明的抗碎裂基材曝露于包含激发的铝原子和氧化铝分子的沉积束，以产生包含附着于所述透明或半透明抗碎裂基材表面的抗刮氧化铝膜的基体；和

基于预定参数停止所述曝露，产生用于抗破损或刮伤的硬化透明或半透明基材。

11.权利要求10的方法，其中所述曝露步骤包括将以下之一曝露于所述沉积束：硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、离子交换玻璃、石英、氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)和透明塑料。

12.权利要求10的方法，所述方法进一步包括通过溅射沉积产生包含激发的铝原子和氧化铝分子的沉积束。

13.权利要求10的方法，其中所述预定参数包括以下至少之一：预定时间周期、所述透明或半透基材上氧化铝层的预定深度和所述曝露期间氧压力的水平。

14.权利要求10的方法，所述方法进一步包括以下步骤：产生用于产生所述氧化铝膜的氧分压。

15.权利要求10的方法，所述方法进一步包括相对于所述沉积束调节所述透明或半透明抗碎裂基材的定向或位置，以调节所述沉积束对所述透明抗碎裂基材的曝露量。

16.一种装置，所述装置采用通过权利要求11的方法生产的所述硬化的透明或半透明基材。

17.一种基材，所述基材包括：

透明或半透明的抗碎裂基材和沉积在它上面的氧化铝膜，其中所述透明或半透明抗碎裂基材与所述沉积的氧化铝膜的所述组合产生基体，所述基体产生抗破损或抗刮伤的透明或半透明的抗碎裂窗。

18.权利要求17的基材，其中所述透明或半透明的抗碎裂基材包括以下之一：硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、离子交换玻璃、石英、氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)和透明塑料。

19.权利要求17的基材，其中所述产生的窗具有约2mm或更小的厚度，且所述窗具有抗碎裂性，其杨氏模量值小于蓝宝石，小于约350千兆帕斯卡(GPa)。

20.权利要求17的基材，其中所述沉积的氧化铝膜的厚度小于所述透明或半透明的抗碎裂基材厚度的约1%。

21.权利要求17的基材，其中所述沉积的氧化铝膜具有约10nm-5微米的厚度。

22.权利要求17的基材，其中所述沉积的氧化铝膜具有小于约10微米的厚度。