CN106611703B - 激光退火设备以及通过使用其制造显示设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种激光退火设备以及通过使用其制造显示设备的方法。所述激光退火设备，包括：衬底支承单元，对衬底进行支承；激光光束照射单元，将在第一方向上延伸的线激光光束照射至设置在衬底上的非晶硅层，衬底位于衬底支承单元上；衬底移动单元，使衬底支承单元在与第一方向交叉的第二方向上移动；以及第一光束切割件和第二光束切割件，布置在衬底支承单元和激光光束照射单元之间，其中，第一光束切割件和第二光束切割件进行移动以增大或减小衬底的遮蔽区域，从而对照射至衬底的在非晶硅层的外部部分处的部分的线激光光束的至少一部分进行遮蔽，遮蔽区域是衬底的与第一光束切割件或第二光束切割件以及线激光光束重叠的区域。

Description

激光退火设备以及通过使用其制造显示设备的方法
本申请要求于2015年10月21日提交的10-2015-0146660号韩国专利申请的优先权以及由该韩国专利申请产生的所有权益，该韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
一个或多个示例性实施方式涉及激光退火设备以及通过使用该激光退火设备制造显示设备的方法，且更具体地，涉及能够在制造过程中降低缺陷率的激光退火设备以及通过使用该激光退火设备制造显示设备的方法。
背景技术
通常，在有机发光显示设备或液晶显示设备中，使用电连接至每个像素的像素电极的薄膜晶体管等来控制是否从每个像素发光或者控制每个像素的发光量。薄膜晶体管包括半导体层，并且半导体层包括多晶硅层。因此，在制造显示设备时，非晶硅层被转变成多晶硅层。
在如上的结晶过程中，广泛地使用激光退火方法，其中，激光光束照射至非晶硅层上以将非晶硅层转变成多晶硅层。照射至非晶硅层的激光是在一个方向上延伸的线激光光束，且因此，在移动其上形成有非晶硅层的衬底时，线激光光束可多次照射至非晶硅层上，从而将具有大面积的非晶硅层转变成多晶硅层。
发明内容
然而，在制造显示设备的常规方法中，在通过使用激光退火设备经由如上所述的结晶过程形成显示设备的多晶硅层的情况下，条状斑点可产生于由显示设备显示的图像上。
一个或多个示例性实施方式包括能够在制造过程中降低缺陷率的激光退火设备，以及通过使用该激光退火设备制造显示设备的方法。
根据示例性实施方式，激光退火设备包括：衬底支承单元，对衬底进行支承；激光光束照射单元，将在第一方向上延伸的线激光光束照射至设置在衬底上的非晶硅层，衬底位于衬底支承单元上；衬底移动单元，使衬底支承单元在与第一方向交叉的第二方向上移动；以及第一光束切割件和第二光束切割件，布置在衬底支承单元和激光光束照射单元之间且相互间隔开，其中，第一光束切割件和第二光束切割件进行移动以增大或减小衬底的遮蔽区域，以对照射至衬底的在非晶硅层之外的部分的线激光光束的至少一部分进行遮蔽，遮蔽区域是衬底的与第一光束切割件和第二光束切割件中的至少一个以及线激光光束重叠的区域。
在示例性实施方式中，第一光束切割件和第二光束切割件可在第一方向或与第一方向相反的方向上移动，以增大或减小衬底的遮蔽区域。
在示例性实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分可再次减小或增大。
在示例性实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分可减小，并且然后再次增大。
在示例性实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第一光束切割件可在第一方向上移动，以使得遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分减小。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第二光束切割件可在与第一方向相反的方向上移动，以使得遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分减小。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第一光束切割件可在与第一方向相反的方向上移动，以使得遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分增大。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第二光束切割件可在与第一方向相反的方向上移动，以使得遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分减小。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第一光束切割件可在与第一方向相反的方向上移动，以使得遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分增大。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第二光束切割件可在第一方向上移动，以使得遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分增大。
在示例性实施方式中，第一光束切割件和第二光束切割件可关于与由第一方向和第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小衬底的遮蔽区域的部分。
在示例性实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分可减小或增大。
在示例性实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分可减小或增大。
在示例性实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第一光束切割件可顺时针地旋转，以使得遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分减小。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第二光束切割件可顺时针地旋转，以使得遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分减小。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第一光束切割件可逆时针地旋转，以使得遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分增大。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第二光束切割件可顺时针地旋转，以使得遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分减小。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第一光束切割件可逆时针地旋转，以使得遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分增大。在该实施方式中，当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元在第二方向上移动，第二光束切割件可逆时针地旋转，以使得遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分增大。
在示例性实施方式中，第一光束切割件和第二光束切割件中的一个可关于与由第一方向和第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小衬底的遮蔽区域，以及第一光束切割件和第二光束切割件中的另一个可在第一方向上或在与第一方向相反的方向上移动，以增大或减小衬底的遮蔽区域。
在示例性实施方式中，激光退火设备还可包括腔室，激光光束照射单元布置在腔室外，其中衬底支承单元可布置在腔室中，线激光光束可从激光光束照射单元穿过腔室的窗口照射至衬底支承单元上的衬底，以及第一光束切割件和第二光束切割件可布置在腔室中。
在示例性实施方式中，衬底移动单元可使衬底支承单元关于与由第一方向和第二方向所限定的平面垂直的轴线以一方式进行旋转，以使得布置在衬底支承单元上的衬底的一侧与第二方向形成小于90度的角度，以及，在衬底支承单元旋转时，使衬底支承单元在第二方向上移动，在衬底支承单元上布置有衬底，衬底包括设置于其上的非晶硅层。
根据另一示例性实施方式，制造显示设备的方法包括：将非晶硅层设置在衬底上；以及将在第一方向上延伸的线激光光束从激光光束照射单元照射至衬底上的非晶硅层上，以将非晶硅层转化成多晶硅层，其中，当在其上设置有非晶硅层的衬底在由第一方向和与第一方向交叉的第二方向所限定的平面中以一方式进行旋转以使得衬底的一侧相对于第二方向形成小于90度的角度时，以及当衬底在第二方向上移动时，线激光光束进行多次照射。在该实施方式中，照射线激光光束包括：使衬底在第二方向上移动；以及随着衬底在第二方向上移动，增大或减小遮蔽区域，该遮蔽区域是衬底的对线激光光束进行遮蔽的区域。
在示例性实施方式中，照射线激光光束还可包括：在非晶硅层和激光光束照射单元之间设置第一光束切割件和第二光束切割件，其中，第一光束切割件和第二光束切割件中的每个布置成与线激光光束的至少一部分重叠；以及，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件在第一方向上或在与第一方向相反的方向上移动，以增大或减小遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分。
在示例性实施方式中，照射线激光光束还可包括，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件在第一方向上或在与第一方向相反的方向上移动，以增大或减小遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分。
在示例性实施方式中，使第一光束切割件在第一方向或在与第一方向相反的方向上移动包括：当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件在第一方向上移动，以减小遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分；当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件在与第一方向相反的方向上移动，以增大遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分；以及当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件在与第一方向相反的方向上移动，以增大遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分。在该实施方式中，使第二光束切割件在第一方向上或在与第一方向相反的方向上移动还可包括：当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件在与第一方向相反的方向上移动，以减小遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分；当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件在与第一方向相反的方向上移动，以减小遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分；以及当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件在第一方向上移动，以增大遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分。
在示例性实施方式中，非晶硅层可布置在腔室中，线激光光束可穿过腔室的窗口照射至非晶硅层，并且第一光束切割件和第二光束切割件可布置在腔室中。
在示例性实施方式中，照射线激光光束还可包括：在非晶硅层和激光光束照射单元之间设置第一光束切割件和第二光束切割件，其中，第一光束切割件和第二光束切割件中的每个布置成与线激光光束的至少一部分重叠；以及，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件关于与由第一方向和第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分。
在示例性实施方式中，照射线激光光束还可包括，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件关于与由第一方向和第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分。
在示例性实施方式中，使第一光束切割件顺时针地或逆时针地旋转可包括：当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件顺时针地旋转，以减小遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分；当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件逆时针地旋转，以增大遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分；以及当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件逆时针地旋转，以增大遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分。在该实施方式中，使第二光束切割件顺时针地或逆时针地旋转可包括：当线激光光束照射至衬底的第一区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件顺时针地旋转，以减小遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分；当线激光光束照射至衬底的第二区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件顺时针地旋转，以减小遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分；以及当线激光光束照射至衬底的第三区段时，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件逆时针地旋转，以增大遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分。
在示例性实施方式中，照射线激光光束还可包括：在非晶硅层和激光光束照射单元之间设置第一光束切割件和第二光束切割件，其中，第一光束切割件和第二光束切割件中的每个布置成与线激光光束的至少一部分重叠；随着衬底在第二方向上移动，使第一光束切割件关于与由第一方向和第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小遮蔽区域的与第一光束切割件和线激光光束重叠的部分；以及，随着衬底在第二方向上移动，使第二光束切割件在第一方向上或在与第一方向相反的方向上移动，以增大或减小遮蔽区域的与第二光束切割件和线激光光束重叠的部分。
在示例性实施方式中，非晶硅层可布置在腔室中，线激光光束可穿过腔室的窗口照射至非晶硅层，并且第一光束切割件和第二光束切割件可布置在腔室中。
附图说明
根据以下结合附图对示例性实施方式进行的描述，这些特征和/或其它特征将变得显而易见且更易于理解，在附图中：
图1至图3是示出通过使用根据示例性实施方式的激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性平面图；
图4至图9是示出通过使用根据另一示例性实施方式的激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性平面图；
图10是示出通过使用根据可替代示例性实施方式的激光退火设备来制造显示设备的过程的侧示图；
图11是示出通过使用根据另一可替代示例性实施方式的激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性侧示图；以及
图12至图17是示出通过使用根据另一可替代示例性实施方式的激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性平面图。
具体实施方式
现将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了多个实施方式。然而，本发明可以以多个不同的形式实施，且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。更确切地，提供这些实施方式，以使得本公开将是全面且完全的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在全文中，相似的附图标记表示相似的元件。
将理解的是，当元件被称为在另一元件“上”或“之上”时，其可直接在另一元件上或之上，或者在两者之间可存在介于其间的元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”或“直接在”另一元件“之上”时，不存在介于其间的元件。
将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件、部件、区、层和/或区段，但是这些元件、部件、区、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区、层或区段与另一元件、部件、区、层或区段区分开。因此，在不背离本文中的教导的情况下，以下所论述的“第一元件”、“第一部件”、“第一区”、“第一层”或“第一区段”可被称为第二元件、第二部件、第二区、第二层或第二区段。
如本文中所使用的，“约”或“近似”包括规定值，并且表示处于对具体值的可接受偏差范围内，该可接受偏差范围由本领域普通技术人员考虑所讨论的测量以及与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)而确定。例如，“约”可意指在一个或多个标准偏差内，或者在规定值的±30％、20％、10％、5％内。
本文中所使用的措辞仅是出于描述具体实施方式的目的，且不欲成为限制。除非上下文明确地指出，否则如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。“或(or)”意指“和/或(and/or)”。如本文中所使用的，术语“和/或(and/or)”包括相关所列项中的一个或多个的任意组合和所有组合。还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包含(comprises)”和/或“包括(comprising)”、或“包括(includes)”和/或“包括(including)”说明所述特征、区、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、区、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。
除非另外限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属技术领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，除非本文中明确地如此定义，否则术语(例如常用词典中限定的那些术语)应被解释成具有与其在相关技术领域背景下和本公开中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的含义进行解释。
在本文中参照作为理想化实施方式的示意性示图的剖面示图对示例性实施方式进行了描述。因而，应预期由于例如制造技术和/或公差而产生的示图形状的变化。因此，本文中所描述的实施方式不应被解释为限于如本文中所示出的区的具体形状，而是应包括由例如制造引起的形状上的偏差。例如，示出或描述为平坦的区通常可具有粗糙和/或非线性的特征。此外，示出的锐角可被弄圆。因此，附图中示出的区实际上是示意性的，并且它们的形状不意味着示出了区的精确形状并且不欲限制本权利要求的范围。
本文中，x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系上的三个轴线，而可解释为包括这些轴线。例如，x轴、y轴和z轴可成直角或者还可指示不成直角的互不相同的方向。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。
图1至图3是示出通过使用根据示例性实施方式的激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性平面图。激光退火设备的示例性实施方式包括衬底支承单元10、激光光束照射单元(未示出)和衬底移动单元(未示出)。
在通过使用激光退火设备制造显示设备的方法的示例性实施方式中，在其上形成有非晶硅层3的衬底1可布置在衬底支承单元10上。衬底移动单元可使衬底支承单元10移动。在该实施方式中，衬底移动单元可使衬底支承单元10在与第一方向(例如，+x方向)交叉的第二方向(例如，+y方向)上移动。此外，衬底移动单元可使衬底支承单元10在由第一方向(+x方向)和第二方向(+y方向)限定的第一平面(例如，x-y平面)内旋转。第二方向(+y方向)可垂直于第一方向(+x方向)，但不限于此。在下文中，为方便起见，将详细描述第二方向垂直于第一方向的示例性实施方式。
激光光束照射单元可将线激光光束LB(例如在第一方向(+x方向)上延伸的线激光光束)照射至布置在衬底支承单元10之上的衬底1。激光光束穿过的各种光学系统可布置在激光光束照射单元与布置在衬底支承单元10上的衬底1之间。激光光束照射单元可照射出例如线性准分子激光光束。
在通过使用激光退火设备制造显示设备的常规方法中，当衬底1的长轴或短轴布置成与线激光光束LB延伸的第一方向(+x方向)垂直时，衬底移动单元可使衬底支承单元10在垂直于第一方向的第二方向(+y方向)上移动，并且当衬底移动单元使衬底支承单元10移动时，激光光束照射单元可将线激光光束LB多次照射至衬底1上，从而将衬底1上的非晶硅层3转变成多晶硅层。然而，在该常规方法中，在由通过使用如上形成的多晶硅层制造的显示设备所显示的图像中产生条状斑点。
在该常规方法中，当按上文所述执行激光退火时，衬底1的一些边缘(也称为第一边缘)与线激光光束LB延伸的第一方向(+x方向)平行。当使用按上文所述形成的多晶硅层来形成多个薄膜晶体管时，在与衬底1的第一边缘平行的假想线上的薄膜晶体管具有近似相同的阈值电压Vth，而在不与衬底1的第一边缘平行的不同假想线上的薄膜晶体管具有互不相同的阈值电压Vth。相应地，当形成连接至薄膜晶体管的显示装置或元件时，在由显示设备形成的图像中可能产生与衬底1的第一边缘平行的条状斑点。
根据激光退火设备的示例性实施方式，如图1中所示，衬底移动单元使衬底支承单元10以小于约90度的角度θ旋转以有效地防止条状斑点产生，在该衬底支承单元10上布置有其上包括非晶硅层3的衬底1。当衬底支承单元10如上旋转时，衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，如图2和图3中所示。
在示例性实施方式中，当按上文所述执行激光退火时，线激光光束LB的延伸方向(+x方向)不与衬底1的边缘(例如，短边边缘)平行。因此，当使用按上文所述形成的多晶硅层来形成多个薄膜晶体管时，并且当此后将显示装置或元件设置为电连接至该薄膜晶体管时，在与衬底1的边缘平行的假想线上的薄膜晶体管具有互不相同的阈值电压Vth。相应地，在衬底1上的薄膜晶体管的阈值电压Vth的分布可在整个衬底1上变得充分均匀。因此，当通过使用电连接至薄膜晶体管的显示装置来制造显示设备时，可有效地防止或减少在由通过如上所述的常规方法制造时的显示设备所显示的图像中可能产生的条状斑点。
在激光退火设备的该实施方式以及通过使用激光退火设备制造显示设备的方法中，衬底1的一些部分(例如，未被非晶硅层3覆盖的部分)可能损坏，并且在显示设备的制造过程期间缺陷率可能增大。在该实施方式中，如图2和图3所示，当线激光光束LB在衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动的同时多次照射至衬底1上的非晶硅层3上时，线激光光束LB还照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分上。图2示出线激光光束LB照射至衬底1的右方最上区BA1和左方最上区BA2，以及图3示出线激光光束LB照射至衬底1的左方最下区BA3和右方最下区BA4。
在该实施方式中，非晶硅层3具有约3000纳米(nm)或更厚的厚度以使得非晶硅层3吸收入射的线激光光束LB的约99％或更多，且因此，衬底1的在非晶硅层3之下的部分几乎不受线激光光束LB的影响。然而，衬底1的暴露部分(在该暴露部分处不存在非晶硅层3，例如，右方最上区BA1、左方最上区BA2、左方最下区BA3和右方最下区BA4)可能会被线激光光束LB损坏。在示例性实施方式中，在衬底1包括聚酰亚胺等以实现柔性显示设备的情况下，衬底1的一些部分在线激光光束LB照射至其时可能会燃烧，并且此处产生的粒子可保留在非晶硅层3或经晶化的多晶硅层上，从而导致缺陷。因此，在示例性实施方式中，期望使衬底1的不存在非晶硅层3并且被线激光光束LB照射的区最小化。
可考虑用非晶硅层3覆盖衬底1的整个表面来防止对衬底1的一部分的损坏。然而，即使当非晶硅层3设置为覆盖衬底1的整个表面时，非晶硅层3在衬底1的边缘附近的厚度也比其在衬底1的中央部分中的厚度小。当非晶硅层3在衬底1的边缘附近的厚度不充分厚时，线激光光束LB的能量可能不会被非晶硅层3充分吸收，而是转移至在非晶硅层3之下的衬底1，并且相应地，可损坏衬底1的在衬底1的边缘附近的部分。
可替代地，可减小第一方向(+x方向)上的线激光光束LB的长度，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。然而，当第一方向(+x方向)上的线激光光束LB的长度如上减小时，在线激光光束LB沿着第二方向照射时，线激光光束LB可能不能照射至非晶硅层3的一些部分，并且整个非晶硅层3不能被有效地晶化。
图4至图9是示出通过使用根据设计成防止衬底1损坏的另一示例性实施方式的激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性平面图。在示例性实施方式中，激光退火设备包括衬底支承单元10、激光光束照射单元(未示出)、衬底移动单元(未示出)以及第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2。
根据激光退火设备的示例性实施方式，如图4中所示，衬底移动单元使衬底支承单元10以小于约90度的角度θ旋转，在衬底支承单元10上布置有衬底，衬底1包括形成在其上的非晶硅层3。在图4中，衬底移动单元被示出为使衬底支承单元10在顺时针方向上移动角度θ。相应地，衬底1的边缘不与线激光光束LB延伸的第一方向(+x方向)平行。
在该实施方式中，当衬底支承单元10旋转时，衬底移动单元使衬底支承单元10在与第一方向(+x方向)交叉的第二方向(+y方向)上移动。在该实施方式中，当衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动时，激光光束照射单元多次将线激光光束LB照射到衬底1上以将非晶硅层3转变成多晶硅层，衬底1包括形成在其上的非晶硅层3且布置在衬底支承单元10上。
在该实施方式中，相互间隔开的第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2进行移动，以增大或减小对激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域，从而对照射至衬底1的非晶硅层3的外部部分的线激光光束LB的至少一部分进行遮蔽。在该实施方式中，在激光退火期间，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2在第一方向(+x方向)上或与其相反的方向(-x方向)上移动，以增大或减小第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2遮蔽线激光光束LB或阻挡线激光光束LB照射至布置于其下的层遮蔽区域。在该实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2对激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域减小或增大。
在示例性实施方式中，如图4中所示，第一光束切割件BC1可布置为覆盖衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分的区域，以在线激光光束LB照射至衬底1的第一区段(例如，上端部分)时在衬底1的右上部分处遮蔽线激光光束LB，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。第二光束切割件BC2也可在线激光光束LB照射至衬底1的上端部分时遮蔽或覆盖衬底1的左上部分，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。
如图5中所示，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第一光束切割件BC1在第一方向(+x方向)上移动，以减小第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域增大，并且到达衬底1在非晶硅层3的外上部分周围的部分的线激光光束LB的照射区域减小。如图6中所示，如果衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，以使得线激光光束LB不再照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分，那么第一光束切割件BC1可以不遮蔽线激光光束LB。
在该实施方式中，如图5中所示，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第二光束切割件BC2在与第一方向(+x方向)相反的方向(-x方向)上移动，以减小第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为到达衬底1在非晶硅层3的左上外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域减小。
在线激光光束LB如图4至图6中所示照射至衬底1上的非晶硅层3的第一区段之后，在线激光光束LB如图6至图8中所示照射至衬底1上的非晶硅层3的第二区段(例如，中间部分)时，第一光束切割件BC1的移动改变。也就是说，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第一光束切割件BC1在与第一方向(+x方向)相反的方向上移动，以使得第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为到达衬底1在非晶硅层3的右外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分被增大。在该实施方式中，当线激光光束LB如图6至图8中所示照射至衬底1上的非晶硅层3的第二区段时，第二光束切割件BC2在与第一方向(+x方向)相反的方向上移动，以减小第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为到达衬底1在非晶硅层3的左外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分被减小。在该实施方式中，当线激光光束LB如图6至图8中所示照射至衬底1上的非晶硅层3的第二区段时，第一光束切割件BC1与第二光束切割件BC2之间的距离可保持恒定。
在线激光光束LB照射至衬底1上的非晶硅层3的第二区段之后，在线激光光束LB照射至衬底1上的非晶硅层3的第三区段(例如，下端部分)时，第二光束切割件BC2的移动改变。当线激光光束LB照射至第三区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第二光束切割件BC2在第一方向(+x方向)上移动，以使得第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域部分被减小，并且到达衬底1在非晶硅层3的下外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分被增大。第一光束切割件BC1在与第一方向(+x方向)相反的方向上进一步移动，以增大第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。
根据激光退火设备的示例性实施方式，线激光光束LB照射至衬底1上的非晶硅层3的整个区域或大多数部分，以将非晶硅层3转变成多晶硅层，并且可使衬底1的未被非晶硅层3覆盖且被线激光光束LB照射的部分充分地减小或最小化。相应地，可充分地减小或最小化对由诸如聚酰亚胺的聚合物材料形成的衬底1的损坏(该损坏可在常规的激光退火过程期间发生)，从而可充分地减小或最小化衬底1的损坏率。在该实施方式中，在薄膜晶体管或显示装置的接下来的形成期间，可有效地防止这样的缺陷或者可充分地降低缺陷率。
在示例性实施方式中，如图4至图9中所示，第一光束切割件BC1在第二方向(+y方向)上的位置、第二光束切割件BC2在第二方向(+y方向)上的位置和线激光光束LB的位置可以是固定的，并且衬底支承单元10可由衬底移动单元移动，并且第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可在第一方向(+x方向)上或在与第一方向相反的方向(-x方向)上线性地移动。在该实施方式中，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2的移动方向可由例如导轨限制。在可替代的示例性实施方式中，衬底支承单元10可以是固定的，并且第一光束切割件BC1、第二光束切割件BC2和线激光光束LB可在与第二方向相反的方向(-y方向)上移动。
图10是示出根据可替代的示例性实施方式的通过使用激光退火设备来制造显示设备的过程的侧示图，以及图11是示出根据另一可替代的示例性实施方式的通过使用激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性侧示图。
如图10中所示，激光退火设备的示例性实施方式还可包括腔室CB。激光光束照射单元(未示出)可位于腔室CB外，并且衬底支承单元10可位于腔室CB内且可由衬底移动单元(未示出)来移动。腔室CB包括窗口W，以使得在从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB穿过光学系统OS等之后，线激光光束LB穿过窗口W以照射至布置在衬底支承单元10上的衬底1上的非晶硅层3。第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可沿着+z方向位于腔室CB上方。
在该实施方式中，虽然线激光光束LB具有高的直度，但是由于光的基本特性可发生诸如衍射的光学现象。当线激光光束LB的一部分被第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2遮蔽时，线激光光束LB的未被第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2遮蔽的部分仍可由于衍射等而传播，以使得线激光光束LB可照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。在可替代的示例性实施方式中，如图11中所示，为防止或减少线激光光束LB由于衍射而非期望地照射到衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可布置在腔室CB内。在该实施方式中，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2与衬底1之间的距离可充分地减小。相应地，在该实施方式中，即使当线激光光束LB的未被第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2遮蔽的部分由于衍射等而传播时，也可使衬底1的未被非晶硅层3覆盖且被线激光光束LB由于线激光光束LB的传播而照射的区域最小化。
图12至图17是示出根据另一可替代的示例性实施方式的通过使用激光退火设备来制造显示设备的过程的示意性平面图。
根据激光退火设备的示例性实施方式，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可如图4至图9中所示线性地移动，但是不限于此。在可替代的示例性实施方式中，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可如图12至图17中所示旋转。在该实施方式中，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可在与由第一方向(+x方向)和第二方向(+y方向)限定的第一平面平行的平面内顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小衬底1上的对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。在该实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域被减小或增大。
在该实施方式中，当线激光光束LB如图12中所示照射至衬底1的第一区段(例如，上端部分)时，第一光束切割件BC1在衬底1的上部分处遮蔽线激光光束LB，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。当线激光光束LB照射至衬底1的第一区段时，第二光束切割件BC2还可在衬底1的左上部分中遮蔽线激光光束LB，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。
当线激光光束LB如图13和图14中所示照射至衬底1的第一区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第一光束切割件BC1关于第一旋转轴BC1C顺时针地旋转，以减小第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域增大，并且到达衬底1的线激光光束LB的照射区域减小。如图14中所示，当衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动以使得线激光光束LB不再照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分时，第一光束切割件BC1可以不遮蔽线激光光束LB。
如图13和图14中所示，当线激光光束LB照射至衬底1的第一区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第二光束切割件BC2关于第二旋转轴BC2C顺时针地旋转，以减小第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为到达衬底1在非晶硅层3的左上外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域减小。
在线激光光束LB如图12至图14中所示照射至衬底1的第一区段之后，在线激光光束LB如图14至图16中所示照射至衬底1的第二区段(例如，中间部分)时，第一光束切割件BC1的移动改变。当线激光光束LB如图14至图16中所示照射至衬底1的第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第一光束切割件BC1关于第一旋转轴BC1C逆时针地旋转，以使得第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，到达衬底1在非晶硅层3的右外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分被增大。当线激光光束LB如图14至图16中所示照射至衬底1的第二区段时，第二光束切割件BC2关于第二旋转轴BC2C顺时针地旋转，以减小第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，到达衬底1在非晶硅层3的左外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分被减小。
在线激光光束LB如图14至图16中所示照射至衬底1的第二区段之后，在线激光光束LB如图16和图17中所示照射至衬底1的第三区段(例如，下端部分)时，第二光束切割件BC2的移动改变。也就是说，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第二光束切割件BC2关于第二旋转轴BC2C逆时针地旋转，以使得第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域部分被减小，且到达衬底1在非晶硅层3的下外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分被增大。相应地，可防止或最小化线激光光束LB到衬底1的下端部分的照射。第一光束切割件BC1关于第一旋转轴BC1C进一步逆时针地旋转，以增大第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元所照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。
根据激光退火设备的示例性实施方式，可防止或最小化线激光光束LB到衬底1的大多数部分的照射。相应地，可充分地减小对由诸如聚酰亚胺的聚合物材料形成的衬底1的损坏(该损坏可在常规的激光退火过程期间发生)，或者可充分地降低衬底1的损坏率。在该实施方式中，在薄膜晶体管或显示装置的接下来的形成期间，可有效地防止这样的缺陷或者可显著地降低缺陷率。
在示例性实施方式中，如图12至图17中所示，线激光光束LB的位置以及第一旋转轴BC1C和第二旋转轴BC2C的位置可固定，并且衬底支承单元10可通过衬底移动单元来移动，并且第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可旋转。在示例性实施方式中，当第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2旋转时，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可位于腔室CB内。
在可替代的示例性实施方式中，激光退火设备可具有参照图4至图9所描述的激光退火设备和参照图12至图17所描述的激光退火设备的组合结构。在该实施方式中，激光退火设备可包括第一光束切割件和第二光束切割件，第一光束切割件和第二光束切割件中的一个与根据参照图12至图17所描述的制造显示设备的方法的第一光束切割件BC1或第二光束切割件BC2类似，可在与第一平面平行的平面中顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小对从激光光束照射单元照射的线激光光束进行遮蔽的遮蔽区域。在该实施方式中，第一光束切割件和第二光束切割件中的另一个与参照图4至图9所描述的激光退火设备的第一光束切割件BC1或第二光束切割件BC2类似，可在第一方向(+x方向)或与第一方向相反的方向(-x方向)上移动，以增大或减小对从激光光束照射单元照射的线激光光束进行遮蔽的遮蔽区域。
根据另一可替代的示例性实施方式、另一示例性实施方式的激光退火设备，光束切割件可旋转和线性移动同时进行。在一个示例性实施方式中，例如，如图12中所示的第一光束切割件BC1可关于第一旋转轴BC1C旋转，并且与此同时第一旋转轴BC1C可在第一方向(+x方向)或与第一方向相反的方向(-x方向)上移动。
虽然以上描述了激光退火设备，但是本发明的示例性实施方式不限于此，而且进一步提供了通过使用激光退火设备的激光退火方法或通过使用激光退火设备来制造显示设备的方法。
制造显示设备的方法的示例性实施方式可包括：在衬底1上提供(例如，形成)非晶硅层3以及将在第一方向(+x方向)上延伸的线激光光束LB照射至非晶硅层3，以将非晶硅层3转变成多晶硅层。在该实施方式中，照射线激光光束LB可包括在由第一方向(+x方向)和第二方向(+y方向)限定的第一平面(x-y平面)内以小于90度的角度θ旋转衬底1(衬底1上形成有非晶硅层3)时以及在第二方向(+y方向)上移动衬底1(衬底1上形成有非晶硅层3)时多次照射线激光光束LB。在该实施方式中，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可设置成覆盖衬底1的至少一部分以遮蔽线激光光束LB。
在该实施方式中，在激光退火的初始阶段，如图4中所示，第一光束切割件BC1可布置成覆盖衬底1的未被非晶硅层3覆盖的一部分区域，以在线激光光束LB照射至衬底1的第一区段(例如，上端部分)时在衬底1的右上部分处遮蔽线激光光束LB，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。当线激光光束LB照射至第一区段时，第二光束切割件BC2可在衬底1的左上部分中遮蔽线激光光束LB，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。
如图5中所示，随着衬底1在第二方向(+y方向)上进一步移动，第一光束切割件BC1在第一方向(+x方向)上移动，以减小衬底1的遮蔽区域，该遮蔽区域重叠(例如，当在与第一方向和第二方向垂直的方向上从俯视图观察时被覆盖)，以使得第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽。这是因为，在线激光光束LB照射至第一区段时，到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域增大，并且到达衬底1的线激光光束LB的照射区域减小。当衬底1如图6中所示在第二方向(+y方向)上进一步移动以使得线激光光束LB不再照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分时，第一光束切割件BC1可不遮蔽线激光光束LB。
在该实施方式中，如图5中所示，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第二光束切割件BC2可在与第一方向(+x方向)相反的方向(-x方向)上移动，以减小第二光束切割件BC2在其中对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为，到达衬底1在非晶硅层3的左上外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域被减小。
在线激光光束LB如图4至图6中所示照射至第一区段后，线激光光束LB如图6至图8所示照射至衬底1的第二区段(例如，中间部分)。在该实施方式中，第一光束切割件BC1的移动在线激光光束LB照射至第二区段时改变。也就是说，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第一光束切割件BC1在与第一方向(+x方向)相反的方向上移动，以使得第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为，当线激光光束LB照射至第二区段时，到达衬底1在非晶硅层3的右外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分增大。在该实施方式中，第二光束切割件BC2仍在与第一方向(+x方向)相反的方向上移动，以减小第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为，在线激光光束LB照射至第二区段时，到达衬底1在非晶硅层3的左外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分减小。
在线激光光束LB照射至第二区段之后，线激光光束LB如图8和图9中所示照射至衬底1的第三区段(例如，下端部分)。当线激光光束LB照射至第二区段时，第二光束切割件BC2的移动改变。在该实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第二光束切割件BC2在第一方向(+x方向)上移动，以使得第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为，当线激光光束LB照射至第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域部分减小，并且到达衬底1在非晶硅层3的下外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分增大。第一光束切割件BC1在与第一方向(+x方向)相反的方向上进一步移动，以增大第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。
根据制造显示设备的方法的示例性实施方式，线激光光束LB照射至衬底1上的非晶硅层3的整个区域或大多数部分，以将非晶硅层3转变成多晶硅层，并且可使衬底1的未被非晶硅层3覆盖的且被线激光光束LB照射的区域充分地减小或最小化。相应地，可充分地减小对由诸如聚酰亚胺的聚合物材料形成的衬底1的损坏(该损坏可在常规的激光退火过程期间发生)，或者可显著地降低衬底1的损坏率。在该实施方式中，在薄膜晶体管或显示装置的接下来的形成期间，可有效防止可在如上所述的常规退火过程中产生的缺陷，或者可充分降低缺陷率。
根据制造显示设备的方法的示例性实施方式，如图12至图17中所示，可使用第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2。根据制造显示设备的方法的示例性实施方式，如参照附图4至图9所描述的，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可线性地移动。在可替代的示例性实施方式中，如图12至图17中所示，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2可旋转。在该实施方式中，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2在与由第一方向(+x方向)和第二方向(+y方向)限定的第一平面(x-y平面)平行的平面中顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小衬底1的遮蔽区域，即，衬底1的与第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2中的至少一个以及线激光光束LB重叠并由此对线激光光束LB进行遮蔽的区域。在该实施方式中，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第一光束切割件BC1和第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域减小或增大。
在该实施方式中，当线激光光束LB如图12中所示照射至衬底1的第一区段(即，上端部分)时，第一光束切割件BC1在衬底1的上部分处遮蔽线激光光束LB，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。第二光束切割件BC2在衬底1的左上部分中同样可遮蔽线激光光束LB，以使得线激光光束LB不照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分。
当线激光光束LB照射至衬底1的第一区段时，随着衬底移动单元如图13和图14中所示使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第一光束切割件BC1关于第一旋转轴BC1C顺时针地旋转，以减小第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域增大，然后到达衬底1的线激光光束LB的照射区域减小。当衬底移动单元如图14中所示使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，以使得线激光光束LB不再照射至衬底1的未被非晶硅层3覆盖的部分时，第一光束切割件BC1可不遮蔽线激光光束LB。
在该实施方式中，如图13和图14中所示，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上移动，第二光束切割件BC2在第二区段中关于第二旋转轴BC2C顺时针地旋转，以减小第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为到达非晶硅层3的左上外部部分中的衬底1部分的线激光光束LB的照射区域减小。
在如图12至图14中所示的第一区段之后，当线激光光束LB如图14至图16中所示照射至衬底1的第二区段(例如，中间部分)时，第一光束切割件BC1的移动改变。当线激光光束LB照射至第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第一光束切割件BC1关于第一旋转轴BC1C逆时针地旋转，以使得第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为到达衬底1在非晶硅层3的右外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分增大。当线激光光束LB照射至第二区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第二光束切割件BC2关于第二旋转轴BC2C顺时针地旋转，以减小第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。这是因为到达衬底1在非晶硅层3的左外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分减小。
在第二区段之后，当线激光光束LB如图16和图17中所示照射至衬底1的第三区段(例如，下端部分)时，第二光束切割件BC2的移动改变。当线激光光束LB照射至第三区段时，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，第二光束切割件BC2关于第二旋转轴BC2C逆时针地旋转，以使得第二光束切割件BC2对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域增大。这是因为，随着衬底移动单元使衬底支承单元10在第二方向(+y方向)上进一步移动，到达非晶硅层3的线激光光束LB的照射区域部分减小，并且到达衬底1在非晶硅层3的下外部部分中的部分的线激光光束LB的照射区域部分增大。相应地，可有效地防止或最小化线激光光束LB到衬底1的未被非晶硅层3覆盖的下部分的照射。第一光束切割件BC1关于第一旋转轴BC1C逆时针地进一步旋转，以增大第一光束切割件BC1对从激光光束照射单元照射的线激光光束LB进行遮蔽的遮蔽区域。
根据制造显示设备的方法的示例性实施方式，线激光光束LB照射至衬底1上的非晶硅层3的整个区域或大多数部分，来将非晶硅层3转变成多晶硅层，并且衬底1的未被非晶硅层3覆盖的并且被线激光光束LB照射的区域可充分地减小。相应地，可充分地减小对由诸如聚酰亚胺的聚合材料形成的衬底1的损坏(该损坏可在如上所述的常规激光退火过程期间发生)，或者可充分地降低衬底1的损坏率。在该实施方式中，在薄膜晶体管或显示装置的接下来的形成期间，可有效地防止这样的缺陷或者可充分减小或最小化缺陷率。
在示例性实施方式中，制造显示设备的方法可使用这样的激光退火设备，该激光退火设备具有参照图4至图9所描述的结构和参照图12至图17所描述的结构的组合结构。在制造显示设备的该方法的实施方式中，当使用第一光束切割件和第二光束切割件时，第一光束切割件和第二光束切割件中的一个与以上参照图12至图17所描述的第一光束切割件BC1或第二光束切割件BC2类似地可在与第一平面平行的平面内顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小对从激光光束照射单元照射的线激光光束进行遮蔽的遮蔽区域。在该实施方式中，第一光束切割件和第二光束切割件中的另一个与以上参照图4至图9所描述的激光退火设备的第一光束切割件BC1或第二光束切割件BC2类似地可在第一方向(+x方向)或者与第一方向相反的方向(-x方向)上移动，以增大或减小对从激光光束照射单元照射的线激光光束进行遮蔽的遮蔽区域。
根据制造显示设备的方法的可替代的示例性实施方式，光束切割件可同时旋转并且线性地移动。在一个示例性实施方式中，例如，第一光束切割件BC1如图12中所示可关于第一旋转轴BC1C旋转，并且与此同时第一旋转轴BC1C可在第一方向(+x方向)或与第一方向相反的方向(-x方向)上移动。
根据制造显示设备的方法的可替代的示例性实施方式，当照射线激光光束时，线激光光束可通过腔室的窗口照射至腔室中的非晶硅层，并且第一光束切割件和第二光束切割件可布置在腔室中。
根据一个或多个示例性实施方式，激光退火设备降低缺陷率，并且可通过使用激光退火设备来执行制造显示设备的方法。
应理解的是，本文中所描述的示例性实施方式应仅以描述性的意义理解且不是为了限制的目的。对各个示例性实施方式中的特征或方面的描述应通常被理解为适用于其它示例性实施方式中的其它类似的特征或方面。
虽然参照附图描述了一个或多个示例性实施方式，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不背离如由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可在一个或多个示例性实施方式中做出形式和细节上的各种改变。

Claims (19)

1.一种激光退火设备，包括：
衬底支承单元，对衬底进行支承；
激光光束照射单元，将在第一方向上延伸的线激光光束照射至设置在所述衬底上的非晶硅层，所述衬底位于所述衬底支承单元上；
衬底移动单元，使所述衬底支承单元在与所述第一方向交叉的第二方向上移动；
第一光束切割件，布置在所述衬底支承单元和所述激光光束照射单元之间；以及
第二光束切割件，布置在所述衬底支承单元和所述激光光束照射单元之间，且与所述第一光束切割件间隔开，
其中，所述第一光束切割件和所述第二光束切割件进行线性移动或旋转以增大或减小所述衬底的遮蔽区域，以对照射至所述衬底的在所述非晶硅层之外的部分的所述线激光光束的至少一部分进行遮蔽，所述遮蔽区域是所述衬底的与所述第一光束切割件和所述第二光束切割件中的至少一个以及所述线激光光束重叠的区域，
其中，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的部分减小或增大，并且所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的部分减小或增大，
其中：
当所述线激光光束照射至所述衬底的第一区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分减小，并且所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分减小，
当所述线激光光束照射至所述衬底的第二区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分增大，并且所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分减小，以及
当所述线激光光束照射至所述衬底的第三区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分增大，并且所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分增大。
2.如权利要求1所述的激光退火设备，其中，所述第一光束切割件和所述第二光束切割件在所述第一方向或与所述第一方向相反的方向上移动，以增大或减小所述衬底的所述遮蔽区域。
3.如权利要求2所述的激光退火设备，其中
当所述线激光光束照射至所述衬底的第一区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述第一光束切割件在所述第一方向上移动并且所述第二光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动，
当所述线激光光束照射至所述衬底的第二区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述第一光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动并且所述第二光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动，
当所述线激光光束照射至所述衬底的第三区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述第一光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动并且所述第二光束切割件在所述第一方向上移动。
4.如权利要求1所述的激光退火设备，其中，所述第一光束切割件和所述第二光束切割件关于与由所述第一方向和所述第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小所述衬底的所述遮蔽区域。
5.如权利要求4所述的激光退火设备，其中
当所述线激光光束照射至所述衬底的第一区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述第一光束切割件顺时针地旋转并且所述第二光束切割件顺时针地旋转，
当所述线激光光束照射至所述衬底的第二区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述第一光束切割件逆时针地旋转并且所述第二光束切割件顺时针地旋转，
当所述线激光光束照射至所述衬底的第三区段时，随着所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，所述第一光束切割件逆时针地旋转并且所述第二光束切割件逆时针地旋转。
6.如权利要求1所述的激光退火设备，其中
所述第一光束切割件和所述第二光束切割件中的一个关于与由所述第一方向和所述第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小所述衬底的所述遮蔽区域，以及
所述第一光束切割件和所述第二光束切割件中的另一个在所述第一方向上或在与所述第一方向相反的方向上移动，以增大或减小所述衬底的所述遮蔽区域。
7.如权利要求1所述的激光退火设备，还包括：
腔室，所述激光光束照射单元布置在所述腔室之外，
其中，所述衬底支承单元布置在所述腔室中，
所述线激光光束从所述激光光束照射单元穿过所述腔室的窗口照射至布置在所述衬底支承单元上的所述衬底，以及
所述第一光束切割件和所述第二光束切割件布置在所述腔室中。
8.如权利要求1所述的激光退火设备，其中
所述衬底移动单元使所述衬底支承单元关于与由所述第一方向和所述第二方向所限定的平面垂直的轴线以一方式进行旋转，以使得布置在所述衬底支承单元上的所述衬底的一侧与所述第二方向形成小于90度的角度，以及
在所述衬底支承单元旋转时，所述衬底移动单元使所述衬底支承单元在所述第二方向上移动，在所述衬底支承单元上布置有所述衬底，所述衬底包括设置于其上的所述非晶硅层。
9.制造显示设备的方法，所述方法包括：
将非晶硅层设置在衬底上；以及
将在第一方向上延伸的线激光光束从激光光束照射单元照射至所述衬底上的所述非晶硅层上，以将所述非晶硅层转化成多晶硅层，
其中，当其上设置有所述非晶硅层的所述衬底关于与由所述第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向所限定的平面垂直的轴线以一方式进行旋转以使得所述衬底的一侧相对于所述第二方向形成小于90度的角度时，以及当所述衬底在所述第二方向上移动时，所述线激光光束进行多次照射，
其中，照射所述线激光光束包括：
使所述衬底在所述第二方向上移动；以及
随着所述衬底在所述第二方向上移动，增大或减小遮蔽区域，所述遮蔽区域是所述衬底的对所述线激光光束进行遮蔽的区域，
其中，照射所述线激光光束还包括在所述非晶硅层和所述激光光束照射单元之间设置第一光束切割件和第二光束切割件，其中，所述第一光束切割件和所述第二光束切割件中的每个布置成与所述线激光光束的至少一部分重叠，
其中，照射所述线激光光束还包括：
当所述线激光光束照射至所述衬底的第一区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件以减小所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分，并且移动所述第二光束切割件以减小所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分，
当所述线激光光束照射至所述衬底的第二区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件以增大所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分，并且移动所述第二光束切割件以减小所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分，以及
当所述线激光光束照射至所述衬底的第三区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件以增大所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分，并且移动所述第二光束切割件以增大所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的所述部分，
其中移动所述第一光束切割件包括使所述第一光束切割件线性移动或旋转，移动所述第二光束切割件包括使所述第二光束切割件线性移动或旋转。
10.如权利要求9所述的方法，其中，增大或减小所述遮蔽区域包括，随着所述衬底在所述第二方向上移动，使所述第一光束切割件在所述第一方向上或在与所述第一方向相反的方向上移动，以增大或减小所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的部分。
11.如权利要求10所述的方法，其中，增大或减小所述遮蔽区域包括，随着所述衬底在所述第二方向上移动，使所述第二光束切割件在所述第一方向上或在与所述第一方向相反的方向上移动，以增大或减小所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的部分。
12.如权利要求11所述的方法，其中
当所述线激光光束照射至所述衬底的第一区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件包括使所述第一光束切割件在所述第一方向上移动，并且移动所述第二光束切割件包括使所述第二光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动；
当所述线激光光束照射至所述衬底的第二区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件包括使所述第一光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动，并且移动所述第二光束切割件包括使所述第二光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动；以及
当所述线激光光束照射至所述衬底的第三区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件包括使所述第一光束切割件在与所述第一方向相反的方向上移动，并且移动所述第二光束切割件包括使所述第二光束切割件在所述第一方向上移动。
13.如权利要求11所述的方法，其中
所述非晶硅层布置在腔室中，
所述线激光光束穿过所述腔室的窗口照射至所述非晶硅层，以及
所述第一光束切割件和所述第二光束切割件布置在所述腔室中。
14.如权利要求9所述的方法，
其中，增大或减小所述遮蔽区域包括，随着所述衬底在所述第二方向上移动，使所述第一光束切割件关于与由所述第一方向和所述第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的部分。
15.如权利要求14所述的方法，其中，增大或减小所述遮蔽区域包括包括，随着所述衬底在所述第二方向上移动，使所述第二光束切割件关于与由所述第一方向和所述第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的部分。
16.如权利要求15所述的方法，其中
当所述线激光光束照射至所述衬底的第一区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件包括使所述第一光束切割件顺时针地旋转，并且移动所述第二光束切割件包括使所述第二光束切割件顺时针地旋转；
当所述线激光光束照射至所述衬底的第二区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件包括使所述第一光束切割件逆时针地旋转，并且移动所述第二光束切割件包括使所述第二光束切割件顺时针地旋转；以及
当所述线激光光束照射至所述衬底的第三区段时，随着所述衬底在所述第二方向上移动，移动所述第一光束切割件包括使所述第一光束切割件逆时针地旋转，并且移动所述第二光束切割件包括使所述第二光束切割件逆时针地旋转。
17.如权利要求15所述的方法，其中
所述非晶硅层布置在腔室中，
所述线激光光束穿过所述腔室的窗口照射至所述非晶硅层，以及
所述第一光束切割件和所述第二光束切割件布置在所述腔室中。
18.如权利要求9所述的方法，
其中，增大或减小所述遮蔽区域包括：
随着所述衬底在所述第二方向上移动，使所述第一光束切割件关于与由所述第一方向和所述第二方向所限定的平面垂直的轴线顺时针地或逆时针地旋转，以增大或减小所述遮蔽区域的与所述第一光束切割件和所述线激光光束重叠的部分；以及
随着所述衬底在所述第二方向上移动，使所述第二光束切割件在所述第一方向上或在与所述第一方向相反的所述方向上移动，以增大或减小所述遮蔽区域的与所述第二光束切割件和所述线激光光束重叠的部分。
19.如权利要求18所述的方法，其中
所述非晶硅层布置在腔室中，
所述线激光光束穿过所述腔室的窗口照射至所述非晶硅层，以及
所述第一光束切割件和所述第二光束切割件布置在所述腔室中。
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