本發明涉及一種包含對可見光透明的玻璃基材并且具有改進的抗破裂性的手表組件，以及制造所述組件的方法。
背景技術：
1、無定形熔融二氧化硅或玻璃質二氧化硅(sio2)具有理論潛力以實現非常高的機械性能，其由si-o相互作用強度(在17gpa下計算的斷裂強度潛力)定義。實際上，玻璃質二氧化硅的機械性能由于缺陷(劃痕、微裂紋、微孔隙、夾雜物等)的存在而降低。這些缺陷通常在玻璃質二氧化硅組分的成型期間引起。這些缺陷通常是裂紋緩慢生長的原因。裂紋緩慢生長可以比作應力腐蝕，其由環境濕度中oh-離子的存在引起，加速了裂紋的擴展，這是脆性材料失效的微觀原因。由于小的組件在統計學上具有較少的缺陷，組件的小型化降低了毫米缺陷(劃痕、微裂紋)的可能性。因此，玻璃質二氧化硅的使用對于制造如在微機械和制表組件的情況下的小組件更令人感興趣，所述小組件例如毫米或亞厘米組件。
2、盡管減小機械組件的尺寸以開發玻璃質二氧化硅的性能具有有益的潛力，但表面與體積比的不可避免的增加以及裂紋緩慢擴展的作用使得必須實施能夠降低缺陷的表面密度并防止(或至少減少)環境水分(特別是oh-離子)進入組件的解決方案。
3、此外，已經開發了用于光電子應用中常用的單晶材料(特別是：硅、gaas等)的電子器件的鈍化層，其主要技術特征是對于確保最佳的器件操作必要的單晶晶格的完善。在這些應用領域中，當前的器件性能受到表面上或界面處缺陷(通常是原子的)的存在的限制。
4、在基于單晶硅的電子組件(晶體管)和光伏(pv)器件領域，眾所周知，當組件尺寸減小時，或者如在pv應用中，當材料中的體積缺陷密度不顯著時，表面上和/或晶體界面處的原子缺陷是決定性能的因素。
5、在電子和pv領域中基于單晶硅開發的各種鈍化解決方案在于用薄的通常無定形層涂布有源體積的表面，該無定形層由無定形硅(a-si:h)、氧化硅(sio2)、碳化硅(sic)、氮化硅(si3n4)或由它們的混合物(例如氮氧化物、碳氧化硅)或它們的組合(例如sio2+si3n4)或它們的堆疊順序(例如氮氧化物、碳氧化硅)或它們的組合(例如sio2+si3n4)或堆疊序列得到的組合物構成。
6、為了限制環境濕度的進入，玻璃組件可以涂布有煤油層或聚合物涂層(聚對二甲苯、ormocer等)。然而，這些類型的涂層不適用于摩擦應力，在微機械和制表應用中組件表面必須對摩擦應力作出響應。
7、還可以使用比玻璃質二氧化硅更耐受裂紋緩慢擴展的一類玻璃，例如鋁硅酸鹽或硼硅酸鹽玻璃。
技術實現思路
1、本發明的一個目的是應用電子級鈍化層來改進毫米至亞厘米級別組件中的對可見光透明的玻璃的機械性能。這里，詞語“玻璃”指無定形或納米晶材料。表述“對可見光透明”是指在0.38mm至0.78mm之間的波長范圍的足夠范圍內是透明的，以使得人眼能夠感知背景的存在。在本公開的其余部分中，對可見光透明的玻璃將被簡單地稱為“玻璃”。這樣的玻璃在制表領域中是令人感興趣的，特別是在設計具有高剛性和環境穩定性的美觀組件方面。
2、本發明的另一個目的是改進透明玻璃的機械性能，例如斷裂強度，以用于毫米至亞毫米尺寸的微型組件，例如手表組件。
3、根據本發明，這些目的特別通過組件表面上的鈍化層以便降低點缺陷(例如無序或欠有序鍵)的表面密度，并將組件與大氣來源的水分(oh-離子)隔離來實現，所述水分是加速導致失效的裂紋擴展的原因。
4、更具體地說，本發明涉及一種具有改進的抗斷裂性的手表組件，其包含具有厘米或更小量級的橫向尺寸和毫米或更小量級的厚度的玻璃基材。所述基材涂布有鈍化層，所述鈍化層與基材表面直接接觸并且具有小于1000nm，優選小于600nm或更優選小于400nm的厚度。鈍化層包含耐火陶瓷，所述耐火陶瓷包含至少1原子％的氫。
5、鈍化層的低厚度使得組件具有高尺寸精度。這在微機械和制表應用中是特別有利的。
1.一種具有改進的抗破裂性的手表組件(10)，其包含
2.根據權利要求1所述的組件，其中所述鈍化層(30)具有小于600nm并優選小于400nm的厚度。
3.根據權利要求1或2所述的組件，其中所述耐火陶瓷包含氫化氮氧化硅(sion:h)、氫化碳氧化硅(sioxcy:h)、氫化碳化硅(sic:h)、氫化氮化硅(si3n4:h)或這些陶瓷的組合以及它們的堆疊。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的組件，其中所述基材(20)的所述表面(25)具有小于100nm的粗糙度ra。
5.根據權利要求4所述的組件，其中所述基材(20)的所述表面(25)包含曲率半徑超過4μm的粗糙體。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的組件，其中所述玻璃包含玻璃質二氧化硅或含有玻璃質二氧化硅的玻璃。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的組件，其包含機械應力組件。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的組件，其包含顯示裝置的組件或外部手表部分。
9.一種用于制造根據權利要求1-8中任一項所述的手表組件的方法，所述方法包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述鈍化層(30)通過化學氣相沉積方法形成。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述鈍化層(30)通過等離子體輔助化學氣相沉積(pecvd)方法形成。
12.根據權利要求9-11中任一項所述的方法，其包括以下步驟：平滑和/或平整所述基材(20)的所述表面(25)，以便獲得包含曲率半徑超過500nm，優選超過4μm的粗糙體(27)的表面拓撲結構。
13.根據權利要求9-12中任一項所述的方法，在形成所述鈍化層(30)的步驟之前，進一步包括在氣相或液相中化學溶解所述基材(20)的所述表面的步驟。
14.根據權利要求9-13中任一項所述的方法，其中機械加工所述基材(20)的步驟包括選擇性地化學溶解所述基材(20)并釋放機械加工的組件(10)。