TW202327144A - 具有波導之透明顯示器及其形成方法 - Google Patents

Abstract

一種透明顯示器，包括一個顯示器，該顯示器包括透明基板和形成在透明基板上以至少部分地限定鑽石波導的圖案化鑽石層。至少兩個電子設備可以通過鑽石波導連接，並且可以包括感測器、轉換器或電子電路，包括通信、控制或資料處理電子電路。

Description

具有波導之透明顯示器及其形成方法

本發明整體上是涉及支持透明鑽石光電子學(transparent diamond optoelectronics)的材料和塗層領域。所描述的，特別是涉及到用於將感測器整合到例如是可用於電子設備中的多層鑽石顯示系統(multi-layer diamond display system)中的系統和方法。

鑽石擁有有利的光學、機械和半導體性能特性，從而能夠產生透明電子產品和光電學產品，包括與消費電子元件和材料(例如顯示器和鏡頭材料)相關的那些。這些應用通常包括嚴格的設計要求，例如增加硬度、抗劃傷性(scratch resistance)和防水性。這些應用通常還需要使用到整合的感測元件(例如，熱、生物和化學)。儘管鑽石非常適合滿足這些嚴格的設計要求和功能，但由於製造成本或技術限制，消費電子產品的實際應用受到限制。有必要減少或消除涉及此類問題的材料、結構和程序。

本發明揭露一種透明顯示器，包含：顯示器，包括透明基板和形成在所述透明基板上以至少部分限定鑽石波導的圖案化鑽石層；以及至少兩個電子設備，由鑽石波導所連接。

所述至少兩個電子設備可以是感測器、轉換器或是包括通信、控制或資料處理之電子電路中的至少一個。

所述透明基板是玻璃。

所述圖案化鑽石層是在低於570攝氏度的溫度下形成的。圖案化鑽石層被形成以連續覆蓋該顯示器。圖案化鑽石層的厚度小於500微米。

顯示器被彎曲成一角度。

本發明揭露一種用於形成包含波導之透明顯示器，包含以下步驟：提供透明基板；在所述透明基板上形成包含多晶和/或奈米晶鑽石的鑽石膜；以及透過蝕刻在所述鑽石膜中圖案化複數個光波導結構，所述複數個光波導結構能夠互連至少兩個電子設備。

所述至少兩個電子設備是感測器、轉換器或包括通信、控制或資料處理電子電路中的至少一個。

所述透明基板是玻璃。

所述鑽石膜在低於 570 攝氏度的溫度下形成。鑽石薄膜被形成以連續覆蓋該透明顯示器。鑽石膜的厚度小於 500 微米。

其中帶有波導的所述透明顯示器被彎曲成一角度。

本發明主張2020年12月29日申請之美國臨時申請案63/131,541的優先權，基於所有的目的將其所有內容引用併入本文中。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。

消費電子產品和工業電子產品越來越多地結合了各式各樣的感測器和轉換器，以增強用戶體驗。例如，現代行動電話通常包含用於溫度(例如，用以保護電路)、醫療(例如，心率)和化學(例如，液體，如水)目的的感測器。其他廣泛結合感測器的電子設備包括但不限於虛擬實境耳機(virtual reality headsets)、防護面罩、抬頭顯示器(heads-up displays)、相機和電視。已經或設想可以被整合到行動電話和其他設備中的環境感測器和轉換器的範例，可以包括能對可見光、紅外線、溫度、檢測到的化學物質、距離或壓力進行響應的那些。生物感測器的範例可以包括用於監測心率、血氧、血壓、指紋、皮膚電反應、心電圖(EEG/EKG)或腦電波的那些。機電感測器或轉換器的範例則可包括揚聲器、麥克風、陀螺儀、加速度器、無線電源、光子電源或量子安全元件。

這些感測器和轉換器中的許多可以被嵌入被動或用戶互動的顯示器中。同樣，感測器、轉換器和外部電路之間的通信鏈路(communication links)也可以被嵌入顯示器中。為了保持高質量的用戶體驗，這些感測器、轉換器和之間的通信鏈路可以對可見光透明。嵌入在顯示系統中的透明光波導可以並且有望促進這些通信鏈路。

更有優勢的是，鑽石在可見光譜範圍內具有廣泛的透光率，因此使其能夠用作顯示器玻璃上的保護塗層。眾所周知，鑽石具有有用的物理特性，例如具有極高的硬度和導熱性，可以提高顯示器玻璃的抗劃傷性和溫度管理能力。其他鑽石特性(如疏水性和化學/生物惰性)也使其非常適合作為顯示器玻璃上的保護塗層。鑽石和其他材料(包括其他碳化合物)的多層組合可以進一步增強這些特性。

本文揭露中描述了使用鑽石來實現透明光波導，以便在現代顯示器系統中整合感測器和轉換器。在本發明中，鑽石用作光波導、玻璃光波導的保護塗層和/或顯示系統的表面保護劑。本文揭露一種新的和改進的系統和方法，用於將感測器整合到鍍有鑽石的光學透明顯示器玻璃系統中。根據該方法的一個面向，具有整合感測器的光學透明顯示器玻璃系統可以包括光學透明的單個(例如，鋁矽酸鹽)或多層玻璃基板。在一個實施例中，多晶鑽石、奈米晶鑽石(即晶粒小於約 100nm)，或多晶鑽石和奈米晶鑽石的組合可以被包括於塗覆的玻璃基板的鑽石膜中，以及形成在鑽石膜塗層中的光波導中。實際上，低成本、耐用和有用的顯示器結構可以包括至少兩個電子設備，它們是感測器、轉換器或電子電路中的至少一個，包括通信、控制或資料處理電子電路。電子設備可以透過鑽石波導透明基板和形成在透明基板上至少部分地限定鑽石波導的圖案化鑽石層進行連接。

根據該方法的另一面向，一種製造光學透明顯示器玻璃系統的方法可以包括以下步驟：(1) 選擇單層或多層玻璃基板；(2)清洗和種(seeding)基板；(3)使用化學氣相沉積系統在玻璃基板上形成包括多晶和/或奈米晶鑽石的鑽石膜，該化學氣相沉積系統具有其中添加了甲烷、氫氣和氬氣源氣體的反應器(reactor)；(4) 使用半導體光刻對光波導結構進行圖案化；以及(5)使用反應離子蝕刻(reactive ion etching)在鑽石中形成光波導結構。

在另一個實施例中，用於形成包含波導的透明顯示器的方法，包括提供透明基板和在透明基板上形成包括多晶和/或奈米晶鑽石的鑽石膜。鑽石膜中的光波導結構還可以包括多晶和/或奈米晶鑽石並且可以透過蝕刻形成圖案化，其中光波導結構能夠互連至少兩個電子設備。

美國第10,254,445號和第10,224,514號專利以引用的方式併入並包括關於鑽石在玻璃上的使用和沈積的資訊，適用於與所述系統和方法結合使用。美國專利申請案US 17/031,762也以引用的方式併入，並且包括適用於與所述系統和方法結合使用的鑽石和氟化氧化石墨烯(fluorinated graphene oxide)的沉積資訊。

本文所揭露的系統和方法的其他系統、方法、面向、特徵、實施例和優點對於本領域普通技藝人員在審閱以下圖式和詳細描述後將是或將變得顯而易見。目的在於將所有這些附加的系統、方法、面向、特徵、實施例和優點包括在本描述中，並且涵蓋在隨後所提及的權利要求的範圍內。

「第1圖」說明了具有用於整合感測器之整合光波導結構的顯示器玻璃系統100範例。在此範例中，顯示器玻璃系統100被整合到移動電話中。顯示器玻璃系統100可以包括單個或多層基板110，其包括鑽石層112。可選擇的是，可以在鑽石層112之上或之下附加包括一個或多個增強顯示器表面特性的附加層，其所有層對可見光是透明的。顯示器玻璃系統100可以包括嵌入在系統的透明層中、之上或之下的感測器和轉換器120、122、124和126。顯示器玻璃系統100還可以包括透明光波導130、132、134和136，它們將被嵌入的感測器和轉換器120、122、124和126以及顯示器系統外部任何相關光電電路互連。基板、鑽石層112和可選增強用的附加層可以在邊緣進行彎曲，以促進經由遵循彎曲表面輪廓之波導的“環繞”(wraparound)通信。

單層或多層基板可由玻璃組成，包括鋁矽酸鹽(化學或非化學硬化)、矽酸鹽、鈉鹼石灰、硼矽酸鹽、鍺酸鹽、磷酸鹽、氟化物或硫屬化物玻璃、顯示塑料或其他本領域普通技術人員已知的透明材料。上述材料中的任何一種，以及它們的組合，都可以包括在基板層中。

在一些實施例中，鑽石層112可以包括各種鑽石、類鑽石或含鑽石的材料和結構的塗層。基於本公開揭露的目的，所述的鑽石是指碳原子的晶體結構，其在稱為sp ³鍵合(boding)的四面體配位(tetrahedral coordination)晶格中與其他碳原子鍵合。每個碳原子可以被其他四個碳原子包圍並結合，每個碳原子位於正四面體的尖端。在一些實施例中，對於鑽石層112的至少一些體積來說，碳原子的四面體鍵合構造可以是不規則的或扭曲的，或者是其他偏離如上所述鑽石標準四面體鍵合構造的方式。這種變形通常會導致一些鍵的延長和另一些鍵的縮短，以及鍵與鍵之間角度的變化。在一些實施例中，四面體的變形改變了碳的特性和性質，以有效地維持於以sp ³構型鍵合的碳(即鑽石)和以sp ²構型鍵合的碳(即石墨)的特性之間。具有以扭曲的四面體鍵合的碳原子材料的一個例子是非晶鑽石(amorphous diamond)。在其他鑽石膜實施例中，類鑽石碳可以形成為具有碳原子作為主要元素的碳質材料，其中具有一定數量的此類碳原子以扭曲的四面體配位鍵合。鑽石膜可以包括多種其他元素作為雜質或摻雜劑，包括但不限於氫、硫、磷、硼、氮、矽或鎢。例如，這些可以用於改變鑽石膜的電學或化學性質。

鑽石沉積可以透過任何技藝進行，例如但不限於化學氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)。多種氣相沉積方法的實施例可以被使用。氣相沉積方法的例子包括：熱燈絲化學氣相沉積(Hot Filament CVD)、射頻化學氣相沉積(RF-CVD)、雷射化學氣相沉積(LCVD)、雷射剝蝕(laser ablation)、保形鑽石塗層技術(conformal diamond coating processes)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、濺射、熱蒸發物理氣相沉積(thermal evaporation PVD)、電離金屬物理氣相沉積(IMPVD)、電子束物理氣相沉積(EBPVD)、反應物理氣相沉積(reactive PVD)、陰極電弧(cathodic arc)等。

在一些實施例中，可以使用諸如等離子體、氬氣和諸如甲烷的碳源的活性介質，在低於570攝氏度的相對低的溫度下沉積薄鑽石膜。在其他實施例中，沉積可以在375和500攝氏度之間的溫度下進行。較有利的是，與用於鑽石膜生長的常規700-800攝氏度溫度相比，這樣的低溫極大地減少了基板或其他施加的塗層、或相關的電子元件或光電子元件的熱翹曲(thermal warping)。在其他實施例中，鑽石層112可以是在低溫下沉積的薄膜多晶鑽石，以消除或最小化基板玻璃、嵌入式電子元件或嵌入式光電子元件的退化，例如在低於450攝氏度的溫度下。在一個實施例中，鑽石層的厚度可以是大約500nm以支持在該層中製造光波導。在另一個實施例中，鑽石層可以是大約100nm的厚度以用作下面玻璃層和製造於其中之光波導的表面保護劑。

在一些實施例中，沉積氣體被點燃並形成在晶片上生長的小鑽石，產生連續的、薄的和保形層。沉積鑽石的類型和結構取決於所使用的晶種方法。大晶粒晶種可產生硬度增加的微晶鑽石。奈米晶鑽石中的小晶粒尺寸晶種(通常小於 100 nm)可以提供較低的表面粗糙度。

可以使用拉曼光譜測量和表徵鑽石膜的性質。立方鑽石在布里元區(Brillouin zone)中心有個單一拉曼活性(Raman-active)的一階聲子模式。尖銳拉曼線的存在，使立方鑽石能夠在石墨或其他碳晶體類型的背景下被識別。波段波數的微小變化可以顯示出鑽石的成分和特性。在一些實施例中，對於如本揭露中所描述到形成的鑽石膜，從拉曼表徵所獲得的半峰全寬(Full Width Half Maximum , FWHM)可以在5-10之間。

在一些實施例中，鑽石膜可以保形地沉積在表面上作為連續層。或者，透過使用遮罩、蝕刻或合適的生長增強或生長減少技術，可以只在選定的區域中提供鑽石膜。

在一些實施例中，鑽石膜的厚度在整個表面上可以是恆定的，而在其他實施例中，厚度可以根據位置而變化。鑽石厚度可以在 10 奈米到 100 微米之間。 在一些實施例中，晶粒尺寸可以在200和300微米之間。在一些實施例中，至少95%的晶粒尺寸在200和300微米之間。在其他實施例中，至少99％的晶粒尺寸在200和300微米之間。

額外的薄膜材料，例如，氟化氧化石墨烯(fluorinated graphene oxide)可以被包含在鑽石層上，以進一步增強顯示器的表面特性(例如，疏水性)。該附加層可以是碳基化合物或其他材料。

嵌入在顯示系統100透明層之中、之上或之下的感測器和轉換器120、122、124和126可以用透明光電電路製造。該電路可以被製造於具有改變電特性之摻雜區域(doped regions)的半導體鑽石層112中。感測器和轉換器120、122、124和126可以經由嵌入於顯示系統100的鑽石層112或基板層中的光波導結構，透過光接收和/或傳送介面進行通信。到感測器和轉換器120、122、124和126的介面可用於接收控制信號、傳輸資料、接收功率或促進感測器、轉換器、電腦、控制器、設備中的其他電路和外部電路之間的其他通信。

光波導 130、132、134 和 136 可以形成在薄膜鑽石塗層中或是形成在隨後塗覆有保護性鑽石薄膜的下層玻璃層中。波導結構的橫截面可以是矩形的，例如尺寸小於1um以促進低紅外線範圍內的光通信。波導結構可以遵循直線或曲線路徑。波導還可以“環繞”顯示系統的彎曲邊緣，以促進與底層或相鄰外部光電元件之間的通信。光波導的彎曲半徑例如可以小於0.5mm，而不會造成過多的傳輸損耗。

「第2圖」說明了用於在玻璃基板上製造鑽石光波導的過程200的一個實施例。多層結構的製造可以透過利用多種技術的組合來實現，例如化學氣相沉積 (CVD)、物理氣相沉積 (PVD)、可以是電子束或光學光刻的光刻和反應離子蝕刻 (RIE)。

玻璃基板可以是任何類型的玻璃，根據應用和操作環境例如是：鋁矽酸鹽(化學硬化和非化學硬化)、熔融石英、矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃、鍺酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、氟化物玻璃 、硫屬化物玻璃、濾光和衰減玻璃、冕火石玻璃(crown & flint glasses)，以及可折疊塑料。

選定的玻璃基板可以透過暴露於酸清潔混合物，例如：4:1 的硫酸(H ₂SO ₄)/過氧化氫(H ₂O ₂)、5:1:1 水(H ₂O)/ 過氧化氫(H ₂O ₂)/鹽酸(HCl)和緩衝氧化物蝕刻來清潔，以去除表面污染物和氧化物。此外，對基板進行基於酒精的超音波清洗。下一個步驟涉及用奈米種子溶液混合物接種玻璃基板，並在酒精溶液中進行超音波處理，以促進成核(nucleation)和薄膜凝聚(agglomeration)。

為了形成過程200中的層結構210，使用熱絲化學氣相沉積(HF-CVD)或包含甲烷、氫氣和氬氣混合物的微波等離子體化學氣相沉積的生長程序在玻璃上長出多晶鑽石，其中鑽石沉積大約是每小時幾百奈米。在鑽石生長超出目標厚度的情況下，透過氬和氧混合物的反應離子蝕刻和/或離子銑削(milling)可以產生大塊、平坦化、均勻的鑽石膜。鑽石表面也可以被拋光以將表面粗糙度最小化並改善隨後形成之鑽石波導的傳輸。

為了形成過程200中的層結構220，允許在鑽石上製造光波導，初始時可以透過濺射或蒸發技術沉積15nm的Al層。接著將作為負電子束抗蝕劑的氫倍半矽氧烷(HSQ)旋轉塗佈(spin coated)到Al層上以形成方法200的層結構230。為了形成方法200的層結構240，電子束光刻被執行並顯影以圖案化光波導。波導的寬度可以在 100 到 700 nm 之間進行變化。HSQ 可用作為使用氧氣和氬等離子體之反應離子蝕刻(RIE)蝕刻多晶鑽石 (PCD)的遮罩。以受控方式蝕刻 400 nm PCD並形成波導，同時確保剩餘 100 nm 鑽石層的存在，以形成脊形波導結構(rib waveguide structure)。可以使用任何蝕刻技術去除 HSQ 和 Al 層，透過等離子蝕刻或濕法蝕刻方法(例如，使用緩衝氧化物蝕刻)。

額外的薄膜材料(例如，氟化氧化石墨烯)可以包括在鑽石層上以進一步增強顯示器的表面特性(例如，疏水性)。該附加層可以是碳基化合物或其他材料。沉積該層的方法可以在專利申請US 17/031,762中找到，專利申請US 17/031,762先前以引用的方式併入，該專利申請包括關於適合與所述系統和方法結合使用的鑽石和氟化氧化石墨烯的沉積資訊。

在一些實施例中，整個多層玻璃、鑽石、鑽石波導和FGO結構可以透過受熱彎曲技術以形成例如具有大約88度彎曲角度的瀑布式螢幕(waterfall- style screen)。

「第3圖」說明了用於製造鑽石光波導的過程300的一個實施例。多層結構的製造可以透過利用多種技術的組合來實現，例如化學氣相沉積 (CVD)、物理氣相沉積 (PVD)、可以是電子束或光學光刻的光刻和反應離子蝕刻 (RIE)。

玻璃基板可以是任何類型的玻璃，根據應用和操作環境例如是：鋁矽酸鹽(化學硬化和非化學硬化)、熔融石英、矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃、鍺酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、氟化物玻璃 、硫屬化物玻璃、濾光和衰減玻璃、冕火石玻璃(crown & flint glasses)，以及可折疊塑料。

過程300所選定的玻璃基板可以透過暴露於酸清潔混合物，例如：4:1 的硫酸(H ₂SO ₄)/過氧化氫(H ₂O ₂)、5:1:1 水(H ₂O)/ 過氧化氫(H ₂O ₂)/鹽酸(HCl)和緩衝氧化物蝕刻來清潔，以去除表面污染物和氧化物。此外，對基板進行基於酒精的超音波清洗。

為了形成可用於在玻璃上製造光波導的過程300的層結構310，首先透過濺射或蒸發技術沉積50nm的Cr層，以充當用於圖案化波導的遮罩。為了形成方法300的層結構320，接著將氫倍半矽氧烷(HSQ)或類似的負電子束抗蝕劑旋轉塗佈到Cr層上。為了形成方法300的層結構330，執行並顯影諸如電子束光刻的光刻，以圖案化光波導。波導的寬度在 100 到 700 nm 之間變化。Cr用作為使用四氟化碳(CF4)/ 三氟甲烷(CHF3)等離子體的反應離子蝕刻(RIE)蝕刻玻璃的遮罩。以受控方式蝕刻400 nm的玻璃，形成波導，形成脊形波導結構。為了形成方法300的層結構340，可以使用任何蝕刻技術去除殘留的HSQ和Cr層，透過等離子體蝕刻或濕法蝕刻方法(例如，使用緩衝氧化物蝕刻)。

為了形成過程300的層結構350，下一個步驟包括用奈米種子溶液混合物對基板進行接種，並在酒精溶液中進行超音波處理，以促進成核和薄膜凝聚。多晶鑽石352使用熱絲化學氣相沉積 (HF-CVD) 或微波等離子體化學氣相沉積(CVD)生長技藝在玻璃上生長，該技藝包含甲烷、氫氣和氬氣混合物，其中鑽石沉積量為每小時幾百奈米。

額外的薄膜材料(例如，氟化氧化石墨烯)可以包括在鑽石層上以進一步增強顯示器的表面特性(例如，疏水性)。該附加層可以是碳基化合物或其他材料。沉積該層的方法可以在專利申請US 17/031,762中找到，專利申請US 17/031,762先前以引用的方式併入，該專利申請包括關於適合與所述系統和方法結合使用的鑽石和氟化氧化石墨烯的沉積資訊。

在一些實施例中，整個多層玻璃、鑽石、鑽石波導和FGO結構可經受熱彎曲技術，以形成例如具有大約88度彎曲角度的瀑布式螢幕。

在前面的描述中，同時參考了形成其中一部分的圖式，並且在圖式中通過圖解的方式顯示出了可以實現本揭露所述之特定範例性的實施例。對這些實施例進行了充分詳細的描述，以使本領域技術人員能夠實現本文所揭露的概念，並且應當理解，在不違背本文公開內容之範圍的情況下，可以對各種揭露的實施例進行修改，並且可以利用其他實施例。因此，前述詳細描述不應被理解為限制性的。

本說明書全篇內容對“一個實施例”(one embodiment)、“一個實施例”(an embodiment)、“一個範例”(one example)或“一個範例”(an example)的引用是指結合該實施例或範例所描述之特定特徵、結構或特性被涵蓋於本發明的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書的各個地方出現的用語“在一個實施例中”、“在一個實施例中”、“一個範例”或“一個範例”不一定所指稱的都是相同的實施例或範例。此外，特定特徵、結構、資料庫或特性可以在一個或多個實施例或範例中以任何合適的組合和/或子組合的方式進行組合。此外，應該理解，此處提供的圖式，是為了向本領域普通技術人員解釋的目的，並且圖式不一定按比例繪製。

受惠於前述的描述和相關圖式中所呈現的、教導的，本領域技術人員將想到本發明的許多修改和其他實施例。因此，應當理解，本發明不限於所公開的具體實施例，並且修改和實施例應當都被包括在權利要求的範圍內。還應理解，本發明的其他實施例可在本文未具體公開的元件/步驟的情況下實施。

100:顯示器玻璃系統 110:基板 112:鑽石層 120、122、124、126:感測器/轉換器 130、132、134、136:光波導 200:過程 210、220、230、240、250:層結構 300:過程 310、320、330、340、350:層結構 352:多晶鑽石

透過參考以下的圖式，可用以對本發明中所揭露之非限制性(non-limiting)或者非窮盡式(non-exhaustive)的實施例加以描述說明，除非另有說明，否則在各個圖式中所使用到相同的元件符號均代表相同的部分。 第1圖說明具有用於整合感測器上之整合光波導結構的顯示器玻璃系統的範例示意圖。 第2圖說明用於製造具有用於整合感測器之整合鑽石波導的顯示器玻璃系統之方法實施例。 第3圖說明用於製造具有光波導之顯示器玻璃系統的方法實施例，該光波導具有多晶(polycrystalline)和/或奈米晶(nanocrystalline)鑽石塗層。

100:顯示器玻璃系統

110:基板

112:鑽石層

120、122、124、126:感測器/轉換器

130、132、134、136:光波導

Claims (14)

1. 一種透明顯示器，包含： 一顯示器，包括一透明基板和形成在所述透明基板上以至少部分限定一鑽石波導的一圖案化鑽石層；以及 至少兩個電子設備，由所述鑽石波導所連接。
2. 如請求項1所述之透明顯示器，其中所述至少兩個電子設備可以是一感測器、一轉換器或是包括通信、控制或資料處理之電子電路中的至少一個。
3. 如請求項1所述之透明顯示器，其中所述透明基板是一玻璃。
4. 如請求項1所述之透明顯示器，其中所述圖案化鑽石層是在低於570攝氏度的溫度下形成的。
5. 如請求項1所述之透明顯示器，其中所述圖案化鑽石層被形成以連續覆蓋所述顯示器。
6. 如請求項1所述之透明顯示器，其中所述圖案化鑽石層的厚度小於500微米。
7. 如請求項1所述之透明顯示器，其中所述顯示器被彎曲成一角度。
8. 一種用於形成包含一波導之一透明顯示器方法，包含以下步驟： 提供一透明基板； 在所述透明基板上形成包含多晶和/或奈米晶鑽石的一鑽石膜；以及 透過蝕刻在所述鑽石膜中圖案化複數個光波導結構，所述複數個光波導結構能夠互連至少兩個電子設備。
9. 如請求項8所述用於形成包含一波導之一透明顯示器之方法，其中所述至少兩個電子設備是一感測器、一轉換器或包括通信、控制或資料處理電子電路中的至少一個。
10. 如請求項8所述用於形成包含一波導之一透明顯示器之方法，其中所述透明基板是一玻璃。
11. 如請求項8所述用於形成包含一波導之一透明顯示器之方法，其中所述鑽石膜在低於 570 攝氏度的溫度下形成。
12. 如請求項8所述用於形成包含一波導之一透明顯示器之方法，其中所述鑽石薄膜被形成以連續覆蓋所述透明顯示器。
13. 如請求項8所述用於形成包含一波導之一透明顯示器之方法，其中所述鑽石膜的厚度小於 500 微米。
14. 如請求項8所述用於形成包含一波導之一透明顯示器之方法，其中帶有所述波導的所述透明顯示器被彎曲成一角度。