TW201334071A - 光透射氮化鋁層及相關裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種具有光透射氮化鋁層之裝置及含有該光透射氮化鋁層之相關方法。在一態樣中，例如，一種光電裝置，包括：一半導體材料，其具有一光相互作用表面；以及一光透射氮化鋁層，其包括至少50重量百分比的氮化鋁，且對於具有至少一波長由約250奈米至約800奈米之光線具有大於或等於80%的透射度。此裝置可用於各種光電裝置，例如，發光二極體、雷射二極體、太陽能電池、及其類似裝置，且本發明未侷限於此。

Description

光透射氮化鋁層及相關裝置及方法

本發明係關於一種光透射氮化鋁層，尤指一種具有此光透射氮化鋁層之裝置及相關方法。

各種光透射的表面，其相關裝置之使用壽命會出現效率降低。例如，DVD，CD，觸控螢幕，眼鏡，及類似物，經由正常使用後都會產生刮痕，因此，在某些情況下，由於磨損和撕裂，將會出現性能降低，甚至完全破壞。許多材料已被用於在試圖提供用於此類裝置的保護層。在許多情況下，此材料減少來自裝置的光透射度，並因此侷限其用途。在其它情況下，保護材料比位在下方的被保護表面更柔軟，其不過是將刮痕問題移轉至另一個不同的材料。

本發明係提供具有光透射氮化鋁層之裝置及含有此層之相關方法。在一態樣中，例如，一種光電裝置，包 括：一半導體材料，其具有一光相互作用表面；以及一光透射氮化鋁層，其包括至少50重量百分比之氮化鋁，且對於具有至少一波長由約250奈米至約800奈米之光線具有大於或等於80%的透射度。此裝置可用於各種光電裝置，例如，發光二極體、雷射二極體、太陽能電池、及其類似裝置，且本發明未侷限於此。

在另一態樣中，本發明係提供一種表面聲波型觸控螢幕(SAW-type touch screen)裝置。此裝置包括：一支撐基材；一壓電性氮化鋁層；其設置於支撐基材上；至少一表面聲波發射器(SAW emitter)，其功能性耦合至氮化鋁層；至少一表面聲波接受器(SAW receiver)，其係功能性耦合至氮化鋁層且定位於接收來自於至少一表面聲波發射器之表面聲波；以及一計算電路，其電性耦合至至少一表面聲波接受器，此計算電路可運算分析表面聲波以測定在氮化鋁層表面的干擾。

以上係廣泛地概述本發明之重要特徵，而由以下係詳述描述使更能了解本發明，並更可理解本發明技術之貢獻。本發明之其他特徵將由以下伴隨的圖式及申請專利範圍而更詳細描述本發明，或可透過具體實施而得知本發明。

12‧‧‧基材

14‧‧‧記錄層

16,32‧‧‧光透射保護層

18‧‧‧光線

20‧‧‧支撐基材

34‧‧‧觸控螢幕

42,54,66‧‧‧氮化鋁層

44‧‧‧表面聲波發射器

46‧‧‧表面聲波接受器

52‧‧‧光電裝置

62‧‧‧發光二極體

64‧‧‧氮化鎵光發射層

68‧‧‧矽透鏡

圖1係根據本發明實施例之光儲存介質裝置之剖面側視圖。

圖2係根據本發明另一實施例之光儲存介質裝置之剖面側視圖。

圖3係根據本發明又另一實施例之觸控螢幕之剖面側視圖。

圖4係根據本發明另一實施例之觸控螢幕之俯視圖。

圖5係根據本發明又另一實施例之光電裝置之剖面側視圖。

圖6係根據本發明又另一實施例之光電裝置之剖面側視圖。

上述圖式僅為能更了解本發明之說明目的。此外，該些圖式並未按照比例繪製，僅供說明尺寸和幾何形狀，並可以從相關說明而變化。

在揭露及敘述本發明前，應了解本發明不限於在此所揭示之該特定結構、方法步驟、或材料，而可擴大延伸至其相等物，如該些具有通常相關習知技術者可推之。並且，應了解在此所用之術語僅用於描述特定實施例，而非侷限本發明。

須注意的是，本發明之說明書及所附申請專利範圍中，單數形式的「一(a、an)」及「該(the)」包括複數個所指示對象，除非文中另有特別指示。因此，例如關於「該層」，其包括一層或多層；關於「一添加物」，其包括指一種或多種此類的物質；關於「陰極電弧技術」，其包括指一種或多種此類的技術。

定義

在本發明之描述及申請專利範圍中，使用根據如下文所定義之專門用語。

在本文中，「氣相沉積(vapor deposited)」一詞意指物質利用氣相沉積技術形成。「氣相沉積」係指沉積物質藉由氣相方式形成於基材上。氣相沉積法可包括任何類似方法，如化學氣相沉積(CVD)及物理氣相沉積(PVD)，但未侷限於此。各種氣相沉積方法的各種變化都可被相關習知技術者所實施。氣相沉積方法的實施例包括熱絲CVD、射頻CVD、雷射CVD(LCVD)、雷射消熔法(Laser ablation)、敷形鑽石塗佈法(conformal diamond coating processes)、金屬-有機CVD(MOCVD)法、濺鍍法、熱蒸鍍PVD、離子化金屬PVD(IMPVD)、電子束PVD(EBPVD)、反應性PVD、原子層沉積(ALD)、及其類似方法。

在本文中，「光相互作用表面」一詞意指一表面可被光線透射。此透射可包括接受光線及發射光線。

在本文中，「實質上(substantially)」一詞意指一動作、特徵、特性、狀態、結構、項目、或結果具有完全的或接近完全的範圍或程度。相較於絕對的完整，其確切可接受之誤差程度可視文中具體情況而定。然而，一般談到接近完成可視為如同絕對及完全得到具有相同的整體結果。「實質上」一詞可同樣地應用於一負面含意，其意指一動作、特徵、特性、狀態、結構、項目、或結果為完全的或接近完全的缺乏。舉例而言，一組成物「實質上沒 有」顆粒意指該組成物不是完全地缺乏顆粒，就是接近完全地缺乏顆粒，其影響如同完全地缺乏顆粒一樣。換句話說，「實質上沒有」一成分或元素之組成物，只要不具有重要的影響，實際上可仍包含此項目(指該成分或元素)。

在本文中，「約(about)」一詞意指提供一數值範圍端點的彈性空間，即一給定值可以「稍微高於」或「稍微低於」此數值端點，此端點的彈性程度可為一般相關習知技術者所理解。此外，所述約包括明確地確切端點，除非文中有另外的陳述。

在本文中，複數個項目、結構元件、組成元件、及/或材料可為了方便以一般的列舉呈現。然而，這些舉例應被解釋為所述舉例的每一構件可個別被認定為單獨且獨特的元件。因此，基於一般群組內所呈現而未有其它相對的描述，此列舉的單獨構件不需要單獨地被解釋為事實上相等於其它相同列舉出的構件。

在本文中，濃度、總量及其他數值資料可以一範圍形式表達或呈現。應瞭解的是此範圍形式僅為方便及簡化描述，因此應更具彈性的解釋此範圍，其不僅包含明確列舉為範圍界限的數值，且包括所述範圍內包含的所有單獨數值或子範圍，如同各數值和子範圍被明確列舉一樣。舉例而言，一數值範圍為「約1至約5」應解釋為不僅包括大約1至約5的明確列舉的值，更包括在指出的範圍內的單獨數值及子範圍。因此，其在該數值範圍內包括如2、3、及4的單獨數值及如自1至3、自2至4、及自3至5等的子範 圍等，以及分別為1、2、3、4及5。此相同的原則適用於一範圍，其僅指出一數值為一最小值或一最大值。此外，不論是範圍之幅度或特性，此解釋應被適用。

本發明

本發明係提供一種光透射保護層，及含該光透射保護層之裝置，及相關方法。各種光透射的表面，其相關裝置之使用壽命會出現效率降低。效率降低可以是許多因素的結果，例如，包括：刮痕、汙垢累積、油汙及其它阻光或折射物質、及其類似物，且未侷限於此。此外，在一些電子裝置透射光線也會由於熱效應而降低。本發明之光透射保護層可對此表面提供保護，塗佈於其上或完全取代表面。受益於此光透射保護層之裝置包括：發光二極體、觸控螢幕、光儲存介質、表面聲波濾波器、及類似物，且未侷限於此。

現今已發現的光透射保護層可以由氮化鋁材料而形成。紅光光子具有約1.8 eV的能量，而藍光光子具有約3.5 eV。氮化鋁的具有約6 eV的能隙，其比起紅光至藍光之光線範圍所具有的更大能量。氮化鋁材料為透明的，因此，其光線在該範圍內。光透明度容許氮化鋁作為其它光透射基材上之保護塗佈，如光儲存介質、觸控螢幕、眼鏡、手錶晶體(watch crvstals)、及其類似物。在一些態樣中，氮化鋁層可被用作一光透射基材，而不是僅作為塗佈於基材上的一光透射保護層。例如，在一態樣中，氮化鋁層可作為塗佈於觸控螢 幕界面上之薄保護層，在另一態樣中，氮化鋁層可作為觸控螢幕界面本身。

氮化鋁材料具有耐磨耗及化學惰性，因此可用於保護設備免於磨損、刮痕、及化學破壞。此外，摻雜物可以改變氮化鋁材料的物理性質，以提高對一些應用的各種性質。例如，氮化鋁可摻雜硼(B)以增加硬度及氮化鋁層在一些情況下的透明度。如此可用於容易刮傷或其它方式磨損之裝置，或用於隨時間而呈現性能衰退之裝置，或用於提升氮化鋁層所需硬度之情況。在另一態樣中，氮化鋁可以被摻雜鎵(Ga)、銦(In)、或類似物等，以改善氮化鋁材料的導電性。導電性氮化鋁層可有利於各種應用。在一應用的例子中，就是作為觸控螢幕之保護層。

在本發明之一態樣中，提供一種具有光透射保護層之裝置。此裝置可包括一基材，其對於具有至少一波長由約250奈米至約800奈米之光線具有大於或等於約85%的透射度，以及一光透射保護層塗佈於基材上。此保護層包括至少50重量百分比的氮化鋁，且對於具有至少一波長由約250奈米至約800奈米之光線具有大於或等於80%的透射度。在另一態樣中，此保護層包括至少75重量百分比的氮化鋁。此外，又另一態樣中，此保護層對於具有至少一波長由約400奈米至約500奈米之光線具有大於或等於80%的透射度。此外，在一些情況下，保護層具有一約10奈米至約1微米的厚度。在另一態樣中，保護層具一有約50奈米至約1微米的厚度。

在本發明之一態樣中，光透射保護層可應用於光儲存介質裝置。例如，圖1所示一光透射基材12具有相結合的一記錄層14。一光透射保護層16塗佈於該基材12。在此情況下，光線18由一讀取裝置，如雷射，在通過該保護層16及該基材12後，照射於該記錄層14上。因此，保護層16可對基材提供進一步的保護，以增加光儲存介質的使用壽命，以及減少刮痕及磨損。該保護層可以包括氮化鋁，以及在一些情況下，氮化鋁可以摻雜硼，以增加此層的硬度和耐久性。用於光儲存介質之基材的材料可以多樣化，但通常是一高分子物質，如聚碳酸酯。經由塗佈氮化鋁之基材，所增加的硬度將提高光儲存介質裝置之耐刮痕性。此外，氮化鋁的光透射性質允許雷射光線無條件通過基材而進入該記錄層。對於利用藍光雷射之光儲存介質讀取器，這將是特別有益的，例如藍光光碟，相較於許多其它塗佈材料，氮化鋁對於藍光波長具有特別地透射度。

依據裝置的型式及所用的讀取系統，光儲存介質裝置之結構可以有所不同。如圖2所示，例如，光透射基材12具有相結合的一記錄層14及一光透射保護層16。如圖1所示，光線18由一讀取裝置，在通過該保護層16及該基材12後，照射於該記錄層14上。一支撐基材20耦合至相對於該光透射基材12之記錄層14，此結構上即類似DVD及藍光光碟。

在已知的任何型式光儲存介質都可以利用本發明之氮化鋁保護層。此介質包括如：CDs、DVDs、藍光光碟、覆寫式光學儲存介質、及其類似物，且未侷限於此。在一態 樣中，光儲存介質裝置可以為DVD及/或藍光光碟。在另一態樣中，光儲存介質裝置在單一碟片上儲存大於10GB數據的容量。無論裝置的型式，光儲存介質可透過塗佈氮化鋁保護層於雷射或光學讀取源通過之表面而獲得保護。此外，在一些態樣中，氮化鋁層可以直接塗佈於記錄層，且從而取代許多目前光儲存介質設計的光透射基材。這對於光儲存介質特別的有益，例如藍光光碟，相對於光碟的整體厚度，其光透射基材非常薄。

在另一態樣中，光透射保護層可用於對觸控螢幕裝置提供進一步的保護。觸控螢幕裝置的各種設計都可作為考慮，及任何此類的設計均被認定在本發明之範疇內。在非侷限本發明之實施例中，觸控螢幕技術包括電阻、電容、表面聲波器(SAW)、紅外線、光學成像、聲音脈衝識別、色散信號技術、及類似技術。因此，不論是何種技術，觸控螢幕可被塗佈光透射保護層，以對裝置提供進一步的保護。由於在氮化鋁材料可被可見光而透射，經由觸控螢幕顯示的圖像容易地透射通過氮化鋁材料而被使用者觀看。如圖3所示，例如，含有氮化鋁材料之一光透射保護層32被設置於一觸控螢幕34上。如果觸控螢幕技術利用的導電性的變化來感應螢幕的觸控，氮化鋁層可以摻雜一摻雜物，如鎵或銦，以增加該層的導電性，從而使手指觸摸可以透過氮化鋁層而被標示。例如，一觸控螢幕依據銦錫氧化物(ITO)電極網格在垂直方向上運作之電容變化而設計。垂直的ITO電極彼此絕緣，因此能夠檢測手指觸控時的電容變化。一種導電性氮化鋁 層，因而可以塗佈於此類觸控螢幕以對裝置提供保護。氮化鋁層可進一步摻雜硼，來增加該層的硬度，進而提高裝置的耐久性。

在另一態樣中，氮化鋁層可被用於與一表面聲波型觸控螢幕結合。由於氮化鋁材料至少部分的六方晶系的纖鋅礦型晶體結構表現出壓電效應。此材料的高剪切模數和低密度，可以支持非常高的表面聲波(SAW)頻率。表面聲波觸控螢幕可包括穿越螢幕接觸區域表面所產生的聲波。這可以經由圍繞在觸控螢幕周圍而崁入之表面聲波發射器及接受器而達成，且觸控螢幕可透過氮化鋁層而產生聲波。由接觸螢幕而產生聲波之任何干擾，都可藉由在表面上的聲波散射而測定。因此，對波紋圖案進行分析，並決定相對於螢幕邊緣之觸控位置。如圖4所示，此裝置另一態樣之實施例。氮化鋁層42為功能性耦合於至少一表面聲波發射器44及至少一表面聲波接受器46。氮化鋁層可直接設置於觸控螢幕基材(例如，玻璃)上，進而排除了許多傳統導電型螢幕的複雜性及成本。表面聲波發射器及表面聲波接受器的數量及定位可依據裝置的設計而變化，並非侷限於此。來自表面聲波接受器的輸出信號可被傳送至一計算系統(圖未顯示)，如，積體電路，使其能夠測定任何聲波干擾在相對於觸控螢幕表面之位置。因此，單一圖案或物體(例如，手指)之多點觸控可被檢測，且這樣的觸控位置可被測定。此外，氮化鋁可摻雜一摻雜物(例如，硼)，以進一步增加氮化鋁層的硬度，進而增加聲波的速度。

表面聲波之干擾除了藉由物體，在一態樣中，表面聲波觸控螢幕可配置以檢測外部產生的聲波。例如，氮化鋁層可配置以檢測入射的聲波信號，如，語音。在這樣情況下，使用者可朝向氮化鋁層說話，而此聲音信號可在表面聲波信號中產生變異並使語音被檢測。因此，氮化鋁層可作為用於觸控螢幕裝置之麥克風的功能。外部產生聲波的檢測可使用相同的表面聲波系統利用物體觸控檢測，或可使用一獨立的表面聲波系統在不同表面聲波頻率及/或靈敏度下操作以檢測。

依據觸控螢幕的設計，在一些情況中，外部產生的聲波沒有足夠的振幅可被周圍的表面聲波檢測器所檢測。因此，在一態樣中，在表面聲波範圍內的干擾可在干擾點附近引起電子信號，並透射至觸控螢幕周圍以進行分析。在一實施例態樣中，一平行導體系列可被設置於氮化鋁及底層基材(即，玻璃)間之界面。儘管任何的導電導體都可被預期，在一實施例態樣中，鋁可被濺鍍或蒸鍍於此界面。在更一態樣中，一附加的壓電層(如，鋯鈦酸鉛(PZT))可塗佈於底層基材上，且在平行導體上方或下方。一壓電層(如，PZT)比氮化鋁具有更高的耦合係數，並可增強微弱信號的檢測。平行導體可排列為一網格，並提供兩個平行排列的導體都彼此為電性絕緣。在一態樣中，一氮化鋁或其它壓電材料之附加層可被應於其中間以提供電性絕緣。應該注意的是，平行導體的概念可被利用於態樣中，並藉由觸控而被檢測，使得局部電子信號之產生，進而增加設備的靈敏度。

在又另一態樣中，表面聲波之氮化鋁層可被配置作為聲音發射器的功能。因此，氮化鋁可在足夠的振幅及頻率下振動，並在空氣中產生聲音信號，進而類似於揚聲器的功能。

如上所述，各種摻雜物可以增強或控制氮化鋁層的硬度及/或導電性。任何可用於改善氮化鋁層之摻雜物都可被認定為本發明之範疇，包括，如硼、鎵、銦、導電金屬、及其類似物、及其組合。在一具體態樣中，氮化鋁層摻雜一硼摻雜物。在氮化鋁層之硼摻雜含量係為足以提供該層所需的性質。在一態樣中，摻雜於氮化鋁層之硼摻雜物具有一由約5原子百分比至約15原子百分比之濃度。在另一態樣中，摻雜於氮化鋁層之硼摻雜物具有一由約10原子百分比至約15原子百分比之濃度。在一非侷限本發明之例子中，硼摻雜之氮化鋁，將氮化鋁：硼靶材濺鍍於基材以形成具有增加硬度之氮化鋁保護層。

此外，它可以有益於抑制水份及/或油漬聚集於氮化鋁層之表面。在一些態樣中，氮化鋁層可被摻雜一摻雜物以減少油漬的附著，例如，氟或氫摻雜物。在另一態樣中，類鑽碳(DLC)材料可塗佈於氮化鋁材料以抑制對氮化鋁層的實際觸碰。因此，此材料可以抑制水份及油漬聚集在氮化鋁表面上。類鑽碳材料可塗佈為一微米或納米尺寸的點狀圖案，或任何其它圖案，如一格線網格。在此情況下，甲烷塗佈的類鑽碳材料可從該層表面有效排斥水份。類鑽碳也可以塗佈於氮化鋁層上作為一個層。類鑽碳通常都不易附著於玻 璃上。塗佈於SiO₂玻璃上之氮化鋁可形成SiAlON，此為一種具有良好化學相容性的陶瓷。此陶瓷層進而促使類鑽碳附著於玻璃上。

在另一態樣中，氮化鋁層為摻雜一鎵摻雜物。在氮化鋁層之鎵摻雜含量係為足以提供該層所需的性質。然而，在一態樣中，摻雜於氮化鋁層之鎵摻雜物具有一由約5原子百分比至約90原子百分比之濃度。在另一態樣中，摻雜於氮化鋁層之鎵摻雜物具有一由約25原子百分比至約90原子百分比之濃度。在另一態樣中，摻雜於氮化鋁層之鎵摻雜物具有一由約5原子百分比至約50原子百分比之濃度。摻雜可以在形成氮化鋁層的期間或之後而發生。此摻雜技術將很容易由具有本發明所屬之通常相關習知技術者所理解。此外，氮化鋁層的導電性程度可依據該層所需的性質及用途而變化，而任何程度的導電性都可被認為是在本發明之範圍內。然而，在一態樣中，氮化鋁層具有一由約1.0×10^-4至約3.0×10^-4歐姆-厘米的電阻率。在另一態樣中，氮化鋁層具有一由約1.0×10^-4至約2.5×10^-4歐姆-厘米的電阻率。在又另一態樣中，氮化鋁層具有一由約1.0×10^-4至約2.0×10^-4歐姆-厘米的電阻率。此外，在一些態樣中，可藉由摻雜其它的摻雜物(如，銦)以達到類似的結果。在非侷限本發明之鎵摻雜氮化鋁例子中，其氮化鋁：鎵靶材可藉由鋁鎵合金並在氮氣環境下濺鍍而形成。

利用氮化鋁靶材濺鍍氮化鋁時，靶材內的鋁原子含量過多會是一個問題。在氮化鋁層內高度過量的鋁濃度 可能會抑制光透射度及增加氮化鋁層的親水性。在含氮環境下濺鍍形成此層時，過剩的鋁可以被減少或消除。在這樣的方式下，氮將與鋁一起併入此層，進而形成氮化鋁。也可以將較高的氮原子百分比併入於靶材中，以減少產生氮化鋁層的過量鋁。

可預期氮化鋁層沉積於多數的基材上，而這些基材包括光透射基材及非光透射基材。在一些態樣中，氮化鋁層塗佈於光透射基材，具有光透射能力及接受氮化鋁保護層沉積在其上的任何基材材料都可以被認定在本發明之範疇內。在非侷限本發明的例子中，包括玻璃材料、高分子材料、半導體材料、及其類似物、及其組合。在一態樣中，光透射基材可以為高分子材料。在一具體態樣中，高分子材料可以為聚碳酸酯。在一態樣中，氮化鋁層可沉積於一鑽石基材上，例如，多晶鑽石。在一些態樣中，氮化鋁層沉積於基材上作為光透射基材之替代物，具有接受氮化鋁保護層沉積在其上的任何基材材料都可以被認定在本發明之範疇內。在非侷限本發明之例子中，包括金屬材料、陶瓷材料、半導體材料、高分子材料、及其類似物、及其組合。

本發明所述之保護及光透射氮化鋁層可藉由以產生具有光透射特性層之方式之任何技術沉積氮化鋁材料於基材上。在一態樣中，例如，氮化鋁材料藉由一氣相沉積方式而沉積。此類的氣相沉積法可包括化學氣相沉積(CVD)及物理氣相沉積(PVD)技術。在一具體例子中，氮化鋁保護層可藉由物理氣相沉積法沉積。在非侷限本發明之例子中，適合 的方法包括氣相沉積、陰極電弧沉積、離子轟擊、射頻耦合器、電子束物理氣相沉積、蒸鍍沉積、脈衝雷射沉積、濺射、磁控濺鍍、及類似方式。在一具體態樣中，物理氣相沉積可藉由濺鍍。濺鍍法能夠在比化學氣相沉積技術更低的成本下而將氮化鋁層沉積到各種基材材料。在一具體態樣中，氮化鋁可藉由金屬-有機化學氣相沉積(MOCVD)法而被沉積。

此外，在另一態樣中，氮化鋁層可藉由沉積氮化鋁材料於基材上而形成，且硬化此層為一氮化鋁保護層。例如，在一態樣中，氮化鋁材料可被沉積於基材上，且藉由如網版印刷、噴墨印刷、噴塗、及類似方法以形成一保護層前驅物。此保護層前驅物可接著加熱以形成一氮化鋁材料之保護層。

依據所需保護層之結構，氮化鋁層可沉積於基材之整個表面或僅為其一部分。此外，氮化鋁層可具有不同的厚度。在一些態樣中，只要非常薄的層就足以達到所需的結果，在其它態樣下可使用相對厚的層。因此，本發明的範疇並未被氮化鋁層厚度所侷限。也就是說，在一態樣中，氮化鋁層可具有一約100微米至約1毫米的厚度。在另一態樣中，氮化鋁層可具有一約10微米至約100微米的厚度。在又另一態樣中，氮化鋁層可具有一約100奈米至約10微米的厚度。在更一態樣中，氮化鋁層可具有一約10奈米至約1微米的厚度。在又更一態樣中，氮化鋁層可具有一約10奈米至約30奈米的厚度。在一些態樣中，氮化鋁層可具有一約1奈米至約100 奈米的厚度。應該說明的是，在一些情況下，厚度小於約100奈米時，可促進物理氣相沉積之氮化鋁層的透射度。

本發明另外提供一保護裝置之光透射基材之方法。在一態樣中，例如，此裝置可包括設置一光透射保護層於一光透射基材上，該保護層包括至少50重量百分比的氮化鋁，且對於具有至少一波長由約250奈米至約800奈米之光線具有大於或等於80%的透射度。此外，基材對於具有至少一波長由約250奈米至約800奈米之光線具有大於或等於85%的透射度

在本發明之另一態樣中，氮化鋁塗層可被併入各種的光電裝置中，如，太陽能電池、發光二極體、及其類似物。氮化鋁層可塗佈於光相互作用之表面，以便對光電裝置提供保護。在一些態樣中，氮化鋁層可用於作為保護層，在其它態樣下，氮化鋁層可作為接合處的一部分，如，p-n接合、p-i-n接合、或其類似物。在一具體態樣中，氮化鋁可摻雜有一摻雜物以形成一n型半導體材料。能夠製作此半導體材料之任何摻雜物都可以被認定在本發明之範疇內。在非侷限本發明之實施例中，可包括矽及過量的鋁。在利用過量鋁的例子中，在氮氣環境下沉積，可以使鋁氮化以維持材料的透明性。各種的材料及/或摻雜物可被用於形成一p型半導體材料，並與氮化鋁層相結合。任何的此類材料或摻雜物均可以被認定在本發明之範疇內。例如，在一態樣中，此材料可以為碳化矽及摻雜物可以為硼。例如，如圖5所示，一光電裝置52可包括一氮化鋁層54塗佈於至少一表面上。氮化鋁層可 塗佈於光相互作用之表面上。在此態樣中，氮化鋁層54形成於半導體接合處的一部分，而光電裝置52可包括一半導體層相鄰於氮化鋁，且其至少部分被摻雜。

在本發明之另一態樣中，氮化鋁層可被用於作為光學界面層以提高光電裝置(例如，發光二極體)之效率。氮化鋁層可減少來自於發光二極體所發射光線之折射，進而提高輸出功率及效率。例如，在一氮化鎵發光二極體之例子中，氮化鎵具有高折射率以產生光線反射。氮化鋁材料的折射率約為2，此為在氮化鎵及空氣間之中間值，這將有助於發光二極體的直射光線向前及射出。因此，發射光線的強度將被增加。在另一態樣中，氮化鋁層可被用於作為在發光二極體及透鏡(例如，含磷之矽膠透鏡)間之光學界面層。如圖6所示，在一例子中，發光二極體62具有一氮化鎵光發射層64，並塗佈有一氮化鋁層66。含磷之矽透鏡68設置於氮化鋁層66上。氮化鋁的折射率為在氮化鎵及矽之間，進而減少在氮化鎵光發射層64及矽透鏡68間的光線折射，並增加發光二極體裝置之光提取(light extraction)。此外，氮化鋁具有高熱傳導率(約150 W/mK)，可促進熱量自矽透鏡內之磷化物而散逸。另一個優點，氮化鋁層可以鈍化氮化鎵表面，進而減少漏電。

下述例子為說明在根據本發明所製作電子設備之各種方法。但是，應該要理解的是，下述例子僅是本發明應用原則之示範或說明。由相關技術領域者在不違背本發明的精神和範圍的情況下，可以設計出許多修改和替代的組合物、方法和系統。在所附的申請專利範圍已涵蓋此類的修改 及配置。因此，雖然前述內容已描述本發明的特性，以下的實施例將結合本發明的具體實施例以提供進一步的細節。

實施例1

一種玻璃面板，塗佈一氮化鋁層並摻雜10%硼原子以取代鋁原子。氮化鋁層的四個邊緣塗佈(如，濺鍍或氣相沉積)與電極連接之鋁接點。兩個邊緣連接至發射器及另外兩個邊緣連接至接受器。相對邊緣為一側發射器及另一側接受器之接點。在施加一電壓至發射器時，產生的表面聲波移動至接受器所在之氮化鋁層相對一側。如果觸控點不存在時，聲波將會平行移動。但是，如果觸控點存在時，表面聲波將會被散射。因此，接受器將可沿著氮化鋁層外圍以在不同位置檢測到表面聲波之干擾。這些干擾可藉由IC處理器的解析以確定觸控點的位置及尺寸、每一接觸的壓力分佈、及接觸時所引起之個別點移動。

實施例2

於一鉬基材濺鍍摻雜硼的碳化矽，以及摻雜矽的氮化鋁，每一層厚度約為2微米。此薄膜受到熱壓而再生成結晶，使微晶結晶由非結晶性薄膜而形成。P-N接合可用於作為光電裝置，例如，發光二極體或太陽能電池。

當然，這是可以理解的是，上述的配置僅是為了說明本發明之原則應用。許多修改和替代的配置，都可以由本發明相關技術領域者在不違背本發明的精神和範圍的情 況下，可以設計出許多修改和替代的配置，在所附的申請專利範圍已涵蓋此類的修改及配置。因此，雖然前述內容已描述本發明的特殊性及結合本發明認為最具體及最佳之實施例，但在不違背此處的原則及概念下，都可以由本發明相關技術領域者呈現出許多修改，包括，不同的尺寸、物質、外形、型式、功能，及運作、組裝及使用方式，並不侷限於此。

12‧‧‧基材

14‧‧‧記錄層

16‧‧‧光透射保護層

18‧‧‧光線

Claims (18)

1. 一種光電裝置，包括：一半導體材料，其具有一光相互作用表面；以及一光透射氮化鋁層，其包括至少50重量百分比的氮化鋁，且對於具有至少一波長由約250奈米至約800奈米之光線係具有大於或等於80%的透射度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，其中該保護層包括至少75重量百分比的氮化鋁。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，其中該保護層對於具有至少一波長由約400奈米至約500奈米之光線係具有大於或等於80%的透射度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，其中該裝置係包括一選自由發光二極體、雷射二極體、太陽能電池、及其類似裝置所組成之群組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，其中該半導體材料係為氮化鎵。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，更包括一矽透鏡耦合至該氮化鋁層，使該氮化鋁層係位於該透鏡及該氮化鎵層之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光電裝置，其中該氮化鋁層係直接地位於該透鏡及該氮化鎵層之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，其中該氮化鋁層之至少一部份係由一n型摻雜物所摻雜。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光電裝置，其中該n型摻雜物係為矽。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，其中該半導體材料之至少一部分係由一p型摻雜物所摻雜。
11. 如申請專利範圍第1項所述之光電裝置，其中該半導體材料係為碳化矽。
12. 一種表面聲波型觸控螢幕裝置，包括：一支撐基材；一氮化鋁層，係設置於該支撐基材上；至少一表面聲波發射器，係功能性耦合至該氮化鋁層；至少一表面聲波接受器，係功能性耦合至該氮化鋁層且定位於接收來自於該至少一表面聲波發射器之一表面聲波；以及一計算電路，係電性耦合至該至少一表面聲波接受器，該計算電路係運算分析該表面聲波以測定在該氮化鋁層表面的干擾。
13. 如申請專利範圍第12項所述之表面聲波型觸控螢幕裝置，其中該至少一表面聲波接受器係為複數個表面聲波接受器，該些表面聲波接受器係定位以實質上同時檢測在該氮化鋁層之表面上之複數個干擾點。
14. 如申請專利範圍第13項所述之表面聲波型觸控螢幕裝置，其中該表面聲波接受器係運作以檢測一外部聲波信號。
15. 如申請專利範圍第12項所述之表面聲波型觸控螢幕裝置，其中至少一表面聲波發射器係為複數個表面聲波發射器，該些表面聲波發射器係定位並運作為一聲波揚聲器。
16. 如申請專利範圍第12項所述之表面聲波型觸控螢幕裝置，更包括一平行導體系列，係設置於該支撐基材及該氮化鋁層之間，使在該氮化鋁層表面之表面聲波干擾能夠在至少一平行導體產生一電子信號。
17. 如申請專利範圍第16項所述之表面聲波型觸控螢幕裝置，更包括一非氮化鋁壓電層，該非氮化鋁壓電層係設置於該氮化鋁層及該平行導體系列之間。
18. 如申請專利範圍第16項所述之表面聲波型觸控螢幕裝置，更包括：一第二平行導體系列，其實質上直角於該平行導體系列；以及一絕緣壓電層，係位於該平行導體系列及該第二平行導體系列之間，其中該絕緣壓電層係運作使該第二平行導體系列至該平行導體系列電性絕緣。