CN102554459A - 结晶设备、结晶方法及制造有机发光显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种结晶设备、结晶方法及制造有机发光显示装置的方法。所述结晶设备使用连续横向固化(SLS)并使形成在基板上的非晶硅层结晶，所述结晶设备包括激光产生装置、第一光学系统、第二光学系统以及路径切换构件。所述激光产生装置被配置为发射激光束。所述第一光学系统被配置为处理从所述激光产生装置发射的激光束并将处理后的激光束照射到所述基板上。所述第二光学系统与所述第一光学系统平行，并且被配置为处理从所述激光产生装置发射的激光束并将处理后的激光束照射到所述基板上。所述路径切换构件被配置为切换从所述激光产生装置发射的激光束的路径并将所述激光束交替分配到所述第一光学系统和所述第二光学系统。

Description

结晶设备、结晶方法及制造有机发光显示装置的方法
技术领域
实施例涉及结晶设备、结晶方法和制造有机发光显示装置的方法。实施例涉及例如通过包括至少一个激光产生装置和多个光学系统能够在基板的部分区域上选择性地使用连续横向固化(SLS)来执行非晶硅的结晶的结晶设备。实施例涉及结晶方法和制造有机发光显示装置的方法。
背景技术
有源矩阵(AM)型有机发光显示装置可以针对每个像素包括像素驱动电路。像素驱动电路可以包括由硅形成的薄膜晶体管(TFT)。非晶硅或多晶硅可以用作形成TFT的硅。
制造这种多晶硅的方法可以有多种。例如，制造多晶硅的方法可以包括直接沉积多晶硅，和沉积非晶硅并使非晶硅结晶。
发明内容
实施例致力于一种结晶设备、结晶方法和制造有机发光显示装置的方法。
实施例可以通过提供一种结晶设备来实现，其使用连续横向固化(SLS)并使形成在基板上的非晶硅结晶，所述结晶设备包括：用于发射激光束的激光产生装置；用于处理从所述激光产生装置发射的激光束并将处理后激光束照射到所述基板上的第一光学系统；所述第一光学系统平行形成、并且用于处理从所述激光产生装置发射的激光束将处理后的激光束照射到所述基板上的第二光学系统；以及用于切换从所述激光产生装置发射的激光束的路径并将所述激光束交替分配到所述第一和第二光学系统的路径切换构件。
从所述激光产生装置发射的激光束可以周期性地交替传输到所述第一和第二光学系统。
从所述激光产生设备装置发射的激光束可以在所述基板相对于所述结晶设备移动的同时照射到所述基板上。
多个面板可以平行设置在所述基板上，所述第一光学系统可以被设置为对应于第一面板以使所述第一面板上的多晶硅层结晶，并且所述第二光学系统可以被设置为对应于第二面板以使所述第二面板上的多晶硅层结晶。
当所述第一光学系统越过所述第一面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的激光束可以通过所述第一光学系统而照射到所述第一面板上，并且当所述第二光学系统越过所述第二面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的激光束可以通过所述第二光学系统而照射到所述第二面板上。
从所述激光产生装置发射的激光束可以是脉冲激光束。
所述基板上一次照射脉冲激光束的第一激光照射区域，与下次照射脉冲激光束的第二激光照射区域，可以被形成为彼此部分重叠。
所述第一激光照射区域和所述第二激光照射区域的重叠区域中的非晶硅层可以通过两次熔融并固化而结晶。
所述路径切换构件可以包括反射部分和透射部分，其中所述反射部分和所述透射部分可以被交替设置在所述激光束的路径上。
当所述透射部分被设置在所述激光束的路径上时，所述激光束可以通过所述透射部分被传输到所述第一光学系统。
当所述反射部分被设置在所述激光束的路径上时，所述激光束可以在所述反射部分处被反射并被传输到所述第二光学系统。
所述路径切换构件可以执行相对于所述激光束的路径的往复移动。
所述路径切换构件可以包括棱镜，其中从所述激光产生装置发射的激光束可以交替照射到所述棱镜的第一表面和第二表面。
所述路径切换构件可以包括棱镜，其中所述棱镜可以执行相对于所述激光束的路径的往复移动。
所述激光产生装置可以包括第一激光产生装置和第二激光产生装置。
所述第一和第二激光产生装置产生的激光束可以是脉冲激光束并且交替照射到所述基板上。
所述第二激光产生装置产生的所述激光束可以产生于所述第一激光产生装置产生的脉冲激光束的脉冲之间。
实施例还可以通过提供一种结晶方法而实现，所述结晶方法使用连续横向固化(SLS)并使形成在基板上的非晶硅层结晶，所述基板上平行设置有多个面板，所述结晶方法包括：在所述基板上形成所述非晶硅层；相对于结晶设备相对移动所述基板；通过在所述基板相对于所述结晶设备相对移动的同时，将激光束交替照射到彼此平行设置的所述多个面板中的第一面板和第二面板上来执行结晶。
所述结晶的执行可以选择性地只结晶所述非晶硅层的一部分。
当激光产生装置越过所述第一面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的激光束可以照射到所述第一面板上，并且当所述激光产生装置越过所述第二面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的所述激光束可以照射到所述第二面板上。
所述结晶的执行可以包括只选择性地使所述非晶硅层的形成有源层的区域结晶。
照射到所述基板上的激光束可以为脉冲激光束，并且所述结晶的执行包括在所述基板相对于所述结晶设备移动的同时，通过向所述基板周期性照射所述脉冲激光束而使所述非晶硅层熔融并固化。
所述基板上一次照射脉冲激光束的第一激光照射区域，与下次照射脉冲激光束的第二激光照射区域，可以被形成为彼此部分重叠。
所述第一激光照射区域与所述第二激光照射区域的重叠区域的非晶硅层可以通过两次熔融并固化而结晶。
根据本发明的另一个方面，提供一种结晶方法包括：设置与基板间隔开的结晶设备，所述结晶设备包括：用于发射激光束的激光产生装置；用于处理从所述激光产生装置发射的激光束并将处理后的激光束照射到所述基板上的第一光学系统；与所述第一光学系统平行形成、并且用于处理从所述激光产生装置发射的激光束并将处理后的激光束照射到所述基板上的第二光学系统；以及用于切换从所述激光产生装置发射的激光束的路径并将所述激光束交替分配到所述第一和第二光学系统，并且在所述基板相对于所述结晶设备相对移动的同时，通过所述第一光学系统和所述第二光学系统将从所述激光产生装置发射的激光束交替照射到所述基板的路径切换构件。
实施例也可以通过提供一种通过使用所述结晶方法而制造有机发光显示装置的方法来实现，其中所述有机发光显示装置包括各自包括沟道区、存储区以及发光区的多个像素，其中所述结晶的执行包括只使所述沟道区和所述存储区结晶。
附图说明
通过参考附图对示例性实施例进行详细描述，本发明的特征和优点将变得更加明显，附图中：
图1示出示意性显示根据示例性实施例的结晶设备的图；
图2示出示意性显示通过使用图1的结晶设备制造的有机发光显示装置的平面图；
图3示出根据示例性实施例形成图2的有机发光显示装置的多个像素中的一个像素的平面图；
图4是沿图3的线A-A截取的截面图；
图5示出用于描述通过使用从激光产生装置照射的激光束对基板进行结晶的示例性工艺的图；
图6示出详细显示图1的结晶设备的示例性路径切换构件的图；
图7示出图6的控制构件的平面图；
图8至图11示出根据示例性实施例的图1的结晶设备的路径切换构件的图；
图12示出示意性显示根据另一示例性实施例的结晶设备的图；
图13示出显示图1的结晶设备中的脉冲激光波形的图；
图14示出显示图12的结晶设备中的脉冲激光波形的图；以及，
图15示出示意性显示根据另一示例性实施例的结晶设备的图。
具体实施方式
本申请要求2010年11月5日递交韩国知识产权局并且名称为
“Crystallization Apparatus，Crystallization Method，and Method ofManufacturing Organic Light-Emitting Display Device，Which Use SequentialLateral Solidification(结晶设备、结晶方法及使用连续横向固化制造有机发光显示装置的方法)”的韩国专利申请No.10-2010-0109777的权益，其公开内容通过引用整体合并于此。
下文中将参照附图更充分地描述示例性实施例。然而，本发明可以多种不同的形式具体体现，并且不应当被解释为限于这里所记载的实施例；相反，提供这些实施例的目的在于使本公开内容全面完整，并且向本领域普通技术人员充分地传达本发明的构思。
在附图中，层和区域的尺寸可能为了图示的清晰而被放大。还可以理解，当提及一层或元件位于另一层、基板或元件“上”时，该层或元件可以直接位于另一层、基板或元件上，也可以存在中间层。
图1是示意性示出根据示例性实施例的结晶设备100的图。
参见图1，根据当前实施例的结晶设备100可以包括被配置为产生激光束L的激光产生装置101。结晶设备100可以包括第一光学系统102，第一光学系统102被配置为处理从激光产生装置101发射的激光束L，并将处理后的激光束L照射到第一基板10上。结晶设备100可以包括第二光学系统103，第二光学系统103与第一光学系统平行形成，被配置为处理从激光产生装置101发射的激光束L，并将处理后的激光束L照射到第一基板10上。结晶设备100可以包括路径切换构件104，路径切换构件104被配置为切换从激光产生装置101发射的激光束L的路径，以将激光束L交替分配到第一光学系统102或第二光学系统103。
这里，第一光学系统102和第二光学系统103中的每一个都可以包括调节从激光产生装置101发射并且未经处理的激光束L的强度的至少一个衰减器(未示出)、使从激光产生装置101产生的激光束L聚焦的聚焦透镜(未示出)以及将透过聚焦透镜的激光束L降低到特定比率的降低透镜(未示出)。
其上沉积有非晶硅层的基板10被固定的x-y载物台105，可以设置在与激光产生装置101相对应的位置处。为了对第一基板10的整个区域进行结晶，x-y载物台105可以相对于第一基板10相对移动，从而扩展结晶区域。
现在将详细描述通过使用结晶设备100制造的有机发光显示装置1的结构。
图2是示意性显示通过使用图1的结晶设备100制造的有机发光显示装置1的平面图，图3是根据示例性实施例形成图2的有机发光显示装置1的多个像素中的一个像素的平面图，并且图4是沿图3的线A-A截取的截面图。
参见图2，根据示例性实施例的有机发光显示装置1可以包括具有薄膜晶体管(TFT)、有机发光器件EL等的第一基板10和例如通过密封构件12粘结到第一基板10的第二基板(未示出)。
第一基板10可以包括各自包括TFT的多个像素、有机发光器件EL和存储电容器Cst。第一基板10可以是例如低温多晶硅(LTPS)基板、玻璃基板、塑料基板或不锈钢(SUS)基板。
第二基板可以是设置在第一基板10上的封装基板，例如以便阻止外部湿气和空气渗入到第一基板10的TFT和有机发光器件EL中。第二基板可以被设置为面对第一基板10。第一基板10和第二基板可以通过沿第一基板10和第二基板的边缘设置的密封构件12彼此结合。第二基板可以是例如由玻璃或塑料形成的透明基板。
第一基板10可以包括像素区域(PA像素区域)，例如光从像素区域发射。第一基板10可以包括设置在像素区域PA周围的电路区域(未示出)。根据示例性实施例，密封构件12可以设置在像素区域PA周围的电路区域上，从而将第一基板10和第二基板粘结在一起。
根据示例性实施例的有机发光显示装置1可以对像素区域PA的半导体层执行选择性结晶。后面将详细描述这种选择性结晶。
参见图3和图4，有机发光显示装置1的一个像素可以包括沟道区2、存储区3和发光区4。沟道区2、存储区3和发光区4可以沿图3中的一个方向彼此平行形成，但是沟道区2、存储区3和发光区4的位置不限于此。例如，存储区3和发光区4可以沿长度方向彼此相邻形成，并且沟道区2可以形成在存储区3和发光区4中每一个的一侧，并且与存储区3和发光区4中的每一个相邻。
沟道区2包括作为驱动器件的TFT。TFT可以包括有源层210、栅电极214以及源/漏电极216a和216b。第一绝缘层13可以设置在栅电极214与有源层210之间，例如以使栅电极214和有源层210彼此绝缘。此外，可以注入高浓度杂质的源区和漏区可以形成在有源层210的各个边缘，并且可以分别连接至源电极216a和漏电极216b。
存储区3可以包括存储电容器Cst。存储电容器Cst可以包括第一电容器电极310和第二电容器电极316，其中第一绝缘层13可以设置在第一电容器电极310与第二电容器电极316之间。第一电容器电极310可以与TFT的有源层210形成在同一层上并且由相同的材料形成。第二电容器电极316可以与TFT的源和漏电极216a和216b形成在同一层上并且由相同的材料形成。
发光区4可以包括有机发光器件EL。有机发光器件EL可以包括连接至TFT的源和漏电极216a和216b之一的像素电极418、面对像素电极418的对电极421以及设置在像素电极418与对电极421之间的中间层420。像素电极418由例如透明导电材料形成。
在使用连续横向固化(SLS)方法的示例性结晶方法中，像素区域的整个区域，即沟道区、存储区和发光区的全部，可以被结晶。然而，随着有机发光显示装置的尺寸增大，待结晶的面积也增大。因此，产生激光束的激光产生装置的维护成本升高，同时生产力下降。
一个像素中可能需要高电子迁移率的区域会是沟道区2和存储区3。占据像素整个面积的一半以上的发光区4不需要高电子迁移率。因此，考虑到例如激光器的维护成本，仅对沟道区2和存储区3进行结晶会更高效(例如，更好)。
相应地，有机发光显示装置1的特征在于，其通过选择性地使(例如仅使)形成在沟道区2和存储区3中的半导体层结晶而形成多晶硅态的有源层。发光区4中的半导体层可以不结晶，基本上不结晶，或可以仅进行最小程度的结晶。换言之，在基板和激光产生装置中之一相对于另一个相对移动时，可以在期望结晶的部分上，例如仅在沟道区2和存储区3的部分上执行结晶，
通过这样执行选择性结晶，可以最大化激光产生装置的效率，并且可以降低维护成本，同时可以提高生产力。
可以通过图1的结晶设备来执行选择性结晶。换言之，参见图1，一个激光产生装置101产生的激光束可以通过路径切换构件104交替传输至第一光学系统102和第二光学系统103。在第一光学系统102越过第一基板10的第一面板的沟道区2和存储区3的同时执行结晶时，第二光学系统103可以越过第二面板的发光区4。可替代地，在第二光学系统103越过第一基板10的第二面板的沟道区2和存储区3的同时执行结晶时，第一光学系统102可以越过第一面板的发光区4。
现在将进行详细描述。
图5是用于描述通过使用从激光产生装置101照射的激光束对第一基板10进行结晶的工艺的图。如图5所示，在有机发光显示装置增大时，可以在一个母玻璃上形成多个面板，即多个有机发光显示装置。这里，如图5所示，在面板以多行布置时，通过第一光学系统102照射的激光束可以对设置在第一行上的第一面板P1进行结晶，并且通过第二光学系统103照射的激光束可以对设置在第三行上的第二面板P2进行结晶。
详细地说，在从激光产生装置101发射的激光束由路径切换构件104传输到第一光学系统102，同时第一基板10以箭头A所指示的方向相对于结晶设备100移动时，穿过第一光学系统102的激光束可以照射到第一面板P1上以对特定区域，例如对第一面板P1的沟道区和存储区进行结晶。这里，第二光学系统103可以越过第二面板P2的不需要结晶的区域，例如发光区。
这里，在第一面板P1完成结晶时，路径切换构件104可以切换激光束的路径，使得激光束被照射到第二光学系统103。换言之，在从激光产生装置101发射的激光束由路径切换构件104传输到第二光学系统103时，穿过第二光学系统103的激光束可以照射到第二面板P2，以对第二面板P2的区域，例如对第二面板P2的沟道区和存储区进行结晶。这里，第一光学系统102可以越过第一面板P1的不需要结晶的区域，例如第一面板P1的发光区。
换言之，在第一光学系统102越过第一面板P1的沟道区和存储区时，路径切换构件104可以将激光束传输到第一光学系统102，从而对第一面板P1的沟道区和存储区进行结晶。并且，在第二光学系统103越过第二面板P2的沟道区和存储区时，路径切换构件104可以将激光束传输到第二光学系统103，从而对第二面板P2的沟道区和存储区进行结晶。
这样，在相对于结晶设备100相对移动第一基板10的同时，可以通过重复并交替地对第一面板P1的沟道区和存储区以及第二面板P2的沟道区和存储区进行结晶来执行选择性结晶。
这里，可以通过设置第二光学系统103与第一光学系统102离开预定距离(例如与非结晶区域相对应的偏移)，来执行选择性结晶。
现在将详细描述根据示例性实施例的通过应用使用结晶设备的SLS方法使非晶硅结晶的方法。
可以通过在第一基板10上形成构成绝缘层的缓冲层(未示出)、在缓冲层上沉积非晶硅层、然后使非晶硅层结晶来形成晶体硅层。实施例可以包括省略缓冲层。
结晶设备100的激光产生装置101所产生的激光束可以是脉冲激光束，例如激光束可以不是连续波形(CW)激光束。例如，在激光产生装置101以6000Hz的频率产生脉冲激光束时，高频激光束可以在大约1秒内向第一基板10照射6000次。
在向第一基板10照射激光产生装置101所产生的脉冲激光束时，晶粒可以在脉冲激光束所照射的熔融区域中从非晶硅层的两个界面模向生长。晶粒可以在晶界相互碰撞，并且在晶粒之间基本上不存在(例如不会存在)晶核产生区域时停止生长。在激光产生装置101的移动速度被调节为例如使得接下来的激光照射区域与当前的激光照射区域稍微重叠时，可以经由一个方向上的单次扫描获得双重结晶效应。
换言之，在第一次向第一基板10照射激光产生装置101所产生的脉冲激光束时，多晶硅可以随着非晶硅被熔融并在脉冲激光束所照射的熔融区域中被固化而形成。接着，激光产生装置101可以在脉冲激光束的脉冲之间的休息时段期间在一个方向上移动特定距离。这里，激光产生装置101的移动速度可以被调节为使得接下来的激光照射区域(即熔融区域)与当前的激光照射区域稍微重叠。此时，当第二次向第一基板10照射脉冲激光束时，在第一次照射脉冲激光束的激光照射区域与第二次照射脉冲激光束的激光照射区域彼此重叠的部分中，多晶硅被熔融并再次被固化以便结晶。这样，一个像素的沟道区和存储区可以通过在一个方向上移动激光产生装置101的同时周期性地照射激光束而结晶。
现在将描述根据各种示例性实施例的结晶设备100的路径切换构件104。
图6是详细未出图1的结晶设备100的路径切换构件104的图，并且图7是图6的控制构件104a的平面图。
参见图6和图7，结晶设备100的路径切换构件104可以包括控制构件104a、第一反射镜104b、第二反射镜104c和第三反射镜104d。并且，控制构件104a可以包括反射部分104aa和透射部分104ab。控制构件104a可以以使在箭头B所指示的方向上可以进行往复移动的方式来设置。换言之，反射部分104aa和透射部分104ab可以交替设置在从激光产生装置101所发射的激光束L的路径上，从而将激光束交替分配到第一光学系统102和第二光学系统103。现在将进行详细描述。
当设置在第一光学系统102下面的图5中第一面板P1的沟道区和存储区可以通过使用激光产生装置101所发射的激光束L而结晶时，控制构件104a的透射部分104ab可以设置在激光产生装置101所发射的激光束L的路径上。因此，激光产生装置101所发射的激光束L可以穿过控制构件104a的透射部分104ab，并且可以通过第一反射镜104b和第二反射镜104c照射到第一面板P1上。
在另一方面，当通过使用激光产生装置101所发射的激光束L对设置在第二光学系统103下面的图5中第二面板P2的沟道区和存储区进行结晶时，控制构件104a的反射部分104aa可以设置在激光产生装置101所发射的激光束L的路径上。因此，激光产生装置101所发射的激光束L的路径可以通过在控制构件104a的反射部分104aa处被反射来切换，并且激光束L可以通过第三反射镜104d照射到第二面板P2上。
这样，随着控制构件104a例如在箭头B所指示的方向上进行往复移动，可以控制激光产生装置101所发射的激光束L的路径，因此可以仅仅在第一和第二面板P1和P2的必需部分上选择性地执行结晶。
这里，控制构件104a可以被形成为具有固定角度。控制构件104a的固定角度可以是可变的，以实现最大能量传输。
图8至11是根据示例性实施例的图1中结晶设备100的路径切换构件的图。
根据示例性实施例，如图8所示，路径切换构件114可以是棱镜。这里，路径切换构件114的至少两个平面可以反射光。用以控制激光产生装置101所发射的激光束L的角度的镜101a可以设置在激光产生装置101的一端。镜101a可以以激光束L的照射方向为轴转动，从而例如以使激光产生装置101所发射的激光束L交替传输到路径切换构件114的不同表面的方式来控制激光束L的路径。当激光束L照射在路径切换构件114的第一表面114a上时，激光束L可以在第一表面114a处被反射，然后入射到第一光学系统102上。可替代地，当激光束L照射在路径切换构件114的第二表面114b上时，激光束L可以在第二表面114b处被反射，然后可以入射到第二光学系统103上。
根据另一示例性实施例，如图9所示，路径切换构件124可以是棱镜。用以控制激光产生装置101所发射的激光束L的角度的镜101b可以设置在激光产生装置101的一端。镜101b可以在箭头C所指示的方向上往复移动，从而例如以使激光产生装置101所发射的激光束L交替传输到路径切换构件124的不同表面的方式来控制激光束L的路径。因此，当激光束L照射在路径切换构件124的第一表面124a上时，激光束L可以在第一表面124a处被反射，并且可以入射在第一光学系统102上。可替代地，当激光束L照射在路径切换构件124的第二表面124b上时，激光束L可以在第二表面124b处被反射，并且可以入射在第二光学系统103上。
根据另一示例性实施例，如图10所示，路径切换构件134可以是棱镜。路径切换构件134可以被配置为其自身在箭头D所指示的方向上往复移动。因此，当路径切换构件134设置在虚线所指示的第一位置时，激光束L可以在第一表面134a处被反射，并且可以入射在第一光学系统102上。当路径切换构件134设置在实线所指示的第二位置时，激光束L可以在第二表面134b处被反射，并且可以入射在第二光学系统103上。
根据另一示例性实施例，如图11所示，路径切换构件144可以是包括反射部分144a和透射部分144b的旋转构件。随着路径切换构件144在箭头E所指示的方向上旋转，反射部分144a和透射部分144b可以交替设置在激光产生装置101所发射的激光束L的路径上，因此激光束L可以交替分配到第一光学系统102和第二光学系统103。
根据另一示例性实施例，如图11所示，路径切换构件144可以是包括第一透射部分144a和第二透射部分144b的旋转构件。这里，第一透射部分144a和第二透射部分144b可以使激光束L穿过，但是它们中的一个可以使激光束L折射。随着路径切换构件144在箭头E所指示的方向上旋转，第一透射部分144a和第二透射部分144b可以交替设置在激光产生装置101所发射的激光束L的路径上，因此激光束L可以交替分配到第一光学系统102和第二光学系统103。
图12是示意性示出根据另一示例性实施例的结晶设备200的图。
参见图12，根据当前示例性实施例的结晶设备200可以包括产生激光束L的激光产生装置201。结晶设备200可以包括第一光学系统202，第一光学系统202处理从激光产生装置201发射的激光束L，并将处理后的激光束L照射到第一基板10上。结晶设备200可以包括第二光学系统203，第二光学系统203与第一光学系统202平行形成，用于处理从激光产生装置201发射的激光束L，并将处理后的激光束L照射到第一基板10上。结晶设备200可以包括路径切换构件204，路径切换构件204切换从激光产生装置201发射的激光束的路径，以将激光束L交替分配到第一光学系统202和第二光学系统203。这里，第一光学系统202和第二光学系统203的结构以及路径切换构件204的结构可以与以上所述的那些类似，例如完全相同，因此不再重复其详细描述。
结晶设备200的激光产生装置201可以包括第一激光产生装置211和第二激光产生装置212。根据当前实施例的结晶设备200可以包括两个或至少两个激光产生装置以及两个或至少两个光学系统。第一激光产生装置211和第二激光产生装置212中每一个的结构可以与图1中的激光产生装置101的结构类似，例如完全相同。
通过包括两个激光产生装置(即第一激光产生装置211和第二激光产生装置212)，结晶设备200的生产速度可以改进到是结晶设备100的生产速度的至少两倍。现在将详细描述这种被改进的生产速度。
图13是示出图1的结晶设备100中的脉冲激光波形的图。为了解释图13，照射激光束四次以结晶一个像素的全部结晶区域，即沟道区和存储区。激光产生装置所产生的脉冲激光的频率大约是6000Hz。由此，结晶设备100结晶一个像素的结晶区域大约需要1/1500秒(大约1/6000秒×4倍)。路径切换构件104大约每1/1500秒切换激光束L的路径一次，从而交替结晶图5中的第一面板P1和第二面板P2。
图14是示出图12的结晶设备200中的脉冲激光波形的图。在结晶设备200中，第一激光产生装置211产生的激光束和第二激光产生装置212产生的激光束之间有大约半波长的脉冲延迟。换言之，第二激光产生装置212产生的激光束在第一激光产生装置211产生的脉冲激光的脉冲之间产生。具体来说，第一激光产生装置211和第二激光产生装置212产生的激光束交替照射在第一基板10上。因此，在结晶设备200中激光束照射到基板上所需的时间是在结晶设备100中所需时间的一半。参见图13和图14，在相同的时间段中，结晶设备100结晶了三个像素，而结晶设备200结晶了六个像素。
因此，改进了结晶速度。
图15是示意性示出根据另一示例性实施例的结晶设备300的图。
参见图15，根据当前示例性实施例的结晶设备300可以包括具有用于产生激光束L的第一激光产生装置311和第二激光产生装置312的激光产生装置301。结晶设备300可以包括光学系统302，光学系统302用于处理从激光产生装置301发射的激光束L，并将处理后的激光束L照射到第一基板10上。结晶设备300可以包括用于集中从激光产生装置301发射的激光束L并切换激光束L的路径的路径切换构件304。激光产生装置301和路径切换构件304的结构可以与在先前实施例中描述的那些类似，例如完全相同，因此不再重复其详细描述。
与结晶设备100和200相比较，结晶设备300可以只包括一个光学系统302。例如，结晶设备300包括两个激光产生装置(即第一激光产生装置311和第二激光产生装置312)，同时只包括一个光学系统302，因此结晶设备300在结晶一个面板的过程中，可能具有是结晶设备100和200至少两倍的生产速度。
如果一个激光产生装置产生的脉冲激光的频率大约是6000Hz，那么每秒可以向一个面板照射大约12000次脉冲激光，因此结晶一个面板所需的时间就会缩短大约一半。因此，进一步改进了结晶速度。
通过总结和回顾，用于像素驱动电路中的非晶硅TFT(a-Si TFT)可能具有大约等于或小于1cm2/Vs的低电子迁移率，因为形成源、漏和沟道的半导体有源层由非晶硅形成。由此，近年来，非晶硅TFT趋向于被多晶硅TFT(poly-Si TFT)所取代。与非晶硅TFT相比，多晶硅TFT具有相对大的电子迁移率和极好的光照射稳定性。因此，多晶硅TFT非常适合于驱动AM有机发光显示装置和/或用作开关TFT的有源层。
制造这种多晶硅的方法可以有多种，并且可以分类为直接沉积多晶硅方法和沉积非晶硅并使非晶硅结晶的方法。
直接沉积多晶硅方法的示例包括，例如化学气相沉积(CVD)法、光学CVD法、氢基团(HR)CVD法、电子回旋加速器共振(ECR)CVD法、等离子体增强(PE)CVD法以及低压(LP)CVD法。
同时，沉积非晶硅并使非晶硅结晶的方法的示例包括，例如固相结晶(SPC)法、准分子激光结晶(ELC)法、金属诱导结晶(MIC)法、金属诱导横向结晶(MILC)法以及连续横向固化(SLS)法。
SPC法可能不是非常可行，因为SPC法可能需要在等于或大于600℃的高温下长时间执行。ELC法能够执行低温结晶，但是均匀性可能会低，因为激光束可能通过使用光学系统而变宽。MIC法可以具有低结晶温度，因为金属薄膜可以沉积在非晶硅的表面上，并且硅层可以通过将金属薄膜用作结晶催化剂而结晶。然而，在MIC法中，由多晶硅层形成的TFT器件的特性可能由于多晶硅层会被金属污染而劣化，并且所形成的晶体可能会具有小尺寸，而且晶体可能会以无序方式分布。
SLS法使用的特性包括，例如硅晶粒在垂直于液体和固体之间的边界面的方向上生长。例如，结晶可以通过使用掩模使激光束穿透特定区域而熔融部分多晶硅来执行，并且从非晶硅的熔融部分和未熔融部分之间的边界向非晶硅的熔融部分生长晶体。如上所述，SLS法作为制造低温多晶硅的方法而受到关注。
根据实施例，当使用SLS法使非晶硅层结晶时，例如可以提高激光利用效率，并且可以降低维护成本。实施例包括结晶设备、结晶方法以及制造有机发光显示装置的方法。
更具体地，实施例致力于结晶设备、结晶方法以及制造有机发光显示装置的方法，其中通过例如在基板的部分区域上选择性使用连续横向固化(SLS)而使非晶硅结晶，可以提高激光利用效率并降低维护成本。
尽管已参考本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员会理解，可以在不超出所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (26)

1.一种结晶设备，所述结晶设备使用连续横向固化并使形成在基板上的非晶硅层结晶，所述结晶设备包括：
被配置为发射激光束的激光产生装置；
被配置为处理从所述激光产生装置发射的激光束并将处理后的激光束照射到所述基板上的第一光学系统；
与所述第一光学系统平行的第二光学系统，所述第二光学系统被配置为处理从所述激光产生装置发射的激光束并将处理后的激光束照射到所述基板上；以及
被配置为切换从所述激光产生装置发射的激光束的路径并将所述激光束交替分配到所述第一光学系统和所述第二光学系统的路径切换构件。
2.根据权利要求1所述的结晶设备，其中从所述激光产生装置发射的激光束周期性地交替传输到所述第一光学系统和所述第二光学系统。
3.根据权利要求1所述的结晶设备，其中从所述激光产生装置发射的激光束在所述基板相对于所述结晶设备移动的同时照射到所述基板上。
4.根据权利要求3所述的结晶设备，其中所述第一光学系统对应于所述基板上的多个面板中的第一面板，且被配置为使所述第一面板上的非晶硅层结晶，并且所述第二光学系统对应于所述基板上的多个面板中的第二面板，且被配置为使所述第二面板上的非晶硅层结晶。
5.根据权利要求4所述的结晶设备，其中当所述第一光学系统越过所述第一面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的激光束被配置为通过所述第一光学系统而照射到所述第一面板上，并且当所述第二光学系统越过所述第二面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的激光束被配置为通过所述第二光学系统而照射到所述第二面板上。
6.根据权利要求1所述的结晶设备，其中从所述激光产生装置发射的激光束为脉冲激光束。
7.根据权利要求6所述的结晶设备，其中所述基板上一次照射脉冲激光束的第一激光照射区域，与下次照射脉冲激光束的第二激光照射区域，被形成为彼此部分重叠。
8.根据权利要求7所述的结晶设备，其中所述第一激光照射区域和所述第二激光照射区域的重叠区域中的非晶硅层被配置为通过两次熔融并固化而结晶。
9.根据权利要求1所述的结晶设备，其中所述路径切换构件包括反射部分和透射部分，所述反射部分和所述透射部分被交替布置在所述激光束的路径上。
10.根据权利要求9所述的结晶设备，其中所述激光束通过所述透射部分被传输到所述第一光学系统。
11.根据权利要求9所述的结晶设备，其中所述激光束在所述反射部分处被反射并被传输到所述第二光学系统。
12.根据权利要求9所述的结晶设备，其中所述路径切换构件被配置为执行相对于所述激光束的路径的往复移动。
13.根据权利要求1所述的结晶设备，其中所述路径切换构件包括棱镜，并且从所述激光产生装置发射的激光束交替照射到所述棱镜的第一表面和第二表面。
14.根据权利要求1所述的结晶设备，其中所述路径切换构件包括棱镜，所述棱镜被配置为执行相对于所述激光束的路径的往复移动。
15.根据权利要求1所述的结晶设备，其中所述激光产生装置包括第一激光产生装置和第二激光产生装置。
16.根据权利要求15所述的结晶设备，其中所述第一激光产生装置和所述第二激光产生装置产生的激光束是交替照射到所述基板上的脉冲激光束。
17.根据权利要求16所述的结晶设备，其中所述第二激光产生装置产生的激光束产生于所述第一激光产生装置产生的脉冲激光束的脉冲之间。
18.一种结晶方法，所述结晶方法使用连续横向固化并使形成在基板上的非晶硅层结晶，所述基板上平行设置有多个面板，所述结晶方法包括：
在所述基板上形成所述非晶硅层；
相对于结晶设备移动所述基板；
在所述基板相对于所述结晶设备移动的同时执行结晶，所述结晶的执行通过将激光束交替照射到所述多个面板中的第一面板和第二面板上而实现，所述第一面板和所述第二面板彼此平行设置。
19.根据权利要求18所述的结晶方法，其中所述结晶的执行只选择性地使所述非晶硅层的一部分结晶。
20.根据权利要求19所述的结晶方法，其中当激光产生装置越过所述第一面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的激光束照射到所述第一面板上，并且当所述激光产生装置越过所述第二面板上的非晶硅层的需要结晶的区域时，从所述激光产生装置发射的激光束照射到所述第二面板上。
21.根据权利要求19所述的结晶方法，其中所述结晶的执行包括只选择性地使所述非晶硅层的形成有源层的区域结晶。
22.根据权利要求18所述的结晶方法，其中照射到所述基板上的激光束为脉冲激光束，并且所述结晶的执行包括在所述基板相对于所述结晶设备移动的同时，通过向所述基板周期性照射所述脉冲激光束而使所述非晶硅层熔融并固化。
23.根据权利要求22所述的结晶方法，其中所述脉冲激光束第一次照射到所述基板的第一激光照射区域上，并且所述脉冲激光束下一次照射到所述基板的第二激光照射区域上，所述第一激光照射区域和所述第二激光照射区域彼此部分重叠。
24.根据权利要求23所述的结晶方法，其中所述第一激光照射区域和所述第二激光照射区域的重叠区域的非晶硅层通过两次熔融并固化而结晶。
25.一种结晶方法，所述结晶方法使用包括激光产生装置、第一光学系统、与所述第一光学系统平行形成的第二光学系统以及路径切换构件的结晶设备，所述结晶设备与基板间隔开，所述结晶方法包括：
从所述激光产生装置发射激光束；
处理从所述激光产生装置发射的激光束并且在所述第一光学系统中将处理后的激光束照射到所述基板上；
处理从所述激光产生装置发射的激光束并且在所述第二光学系统中将处理后的激光束照射到所述基板上；
使用所述路径切换构件切换从所述激光产生装置发射的激光束的路径，并且通过所述第一光学系统和所述第二光学系统将从所述激光产生装置发射的激光束交替照射到所述基板上，同时相对于所述结晶设备移动所述基板。
26.一种通过使用权利要求18所述的结晶方法来制造有机发光显示装置的方法，所述有机发光显示装置包括各自包括沟道区、存储区以及发光区的多个像素，
其中所述结晶的执行包括只使所述沟道区和所述存储区结晶。
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