CN111508817A - 激光结晶设备和制造显示设备的方法 - Google Patents

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CN111508817A
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李东成
李童敏
徐宗吾
苏炳洙
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Abstract

本公开涉及一种激光结晶设备和制造显示设备的方法。一种激光结晶设备可以包括激光光源、光学系统和光学模块。所述激光光源可以产生激光束。所述光学系统可以将所述激光束转换为线激光束。所述光学模块可以在第一方向上分散所述线激光束的能量，以产生分散的线激光束。所述第一方向可以垂直于所述光学模块的长度方向。

Description

激光结晶设备和制造显示设备的方法
技术领域
技术领域涉及激光结晶设备和使用该激光结晶设备制造显示设备的方法。
背景技术
显示设备可以包括用于控制显示元件的光发射或光透射的晶体管。晶体管可以包括作为半导体构件的多晶硅构件。多晶硅构件的特性会影响晶体管的性能，因此会影响显示设备的性能。
发明内容
一个或更多个实施例可以涉及被构造为形成具有优异的品质的多晶硅层的激光结晶设备。所述多晶硅层可以用在显示设备中。
一个或更多个实施例可以涉及使用激光结晶设备制造显示设备的方法。
根据实施例，一种激光结晶设备包括：激光光源，被构造为产生激光束；光学系统，用于将所述激光束转换为具有在第一方向上的短边和在与所述第一方向垂直的第二方向上的长边的线激光束；光学模块，所述线激光束照射到所述光学模块，所述光学模块设置在基板和所述光学系统之间，所述基板设置在由所述第一方向和所述第二方向形成的平面上，其中，所述光学模块在所述第一方向上分散所述线激光束的能量，被构造为在所述第一方向上增加所述线激光束的能量曲线(engergy profile)的长度，并降低所述能量曲线的峰值。
在实施例中，所述光学模块可以为透镜，所述透镜具有相对于所述平面倾斜的上表面。
在实施例中，所述透镜的所述上表面与所述平面之间的角度可以为5度至45度。
在实施例中，所述光学模块可以为透镜，所述透镜具有上表面，所述上表面是相对于所述平面倾斜的弯曲表面。
在实施例中，照射在所述基板上的所述激光束的在所述第一方向上的前20％可以具有150(mJ/cm2)或更小的能量。
在实施例中，所述基板可以在所述第一方向上移动，并且所述激光束可以多次地照射到所述基板。
在实施例中，所述激光结晶设备还可以包括：均化器，用于使所述激光束的所述能量的分布均匀，来自所述激光光源的激光束入射到所述均化器；以及透镜，用于发出所述线激光束，穿过所述均化器的所述激光束入射到所述透镜。
在实施例中，所述基板可以包括基体基板和形成在所述基体基板上的非晶硅层。所述非晶硅层可以随着所述激光束照射到所述基板上而结晶化，以形成多晶硅层。
在实施例中，所述非晶硅层可以具有2at％(原子百分比)或更大的氢浓度。
在实施例中，所述多晶硅层可以具有2at％或更小的氢浓度。
根据实施例，一种制造显示设备的方法包括：在基体基板上形成非晶硅层；通过利用激光束照射所述非晶硅层并使所述非晶硅层结晶化来形成多晶硅层；通过将所述多晶硅层图案化来形成有源图案；以及在所述有源图案上形成绝缘层。所述激光束是线激光束，并且所述线激光束在短边上的前20％具有150(mJ/cm2)或更小的能量。
在实施例中，可以通过激光结晶设备来形成所述多晶硅层。所述激光结晶设备可以包括：激光光源，被构造为产生激光束；光学系统，用于将所述激光束转换为具有在第一方向上的短边和在与所述第一方向垂直的第二方向上的长边的线激光束；光学模块，所述线激光束照射到所述光学模块，所述光学模块设置在基板和所述光学系统之间，所述基板设置在由所述第一方向和所述第二方向形成的平面上，其中，所述光学模块在所述第一方向上分散所述线激光束的能量，被构造为在所述第一方向上增加所述线激光束的能量曲线的长度，并降低所述能量曲线的峰值。
在实施例中，所述非晶硅层可以通过化学气相沉积工艺来形成。
在实施例中，在形成所述非晶硅层和形成所述多晶硅层之间可以不执行热处理工艺。
在实施例中，紧接在形成所述多晶硅层之前，所述非晶硅层中的所述氢浓度可以为2at％或更大。
在实施例中，紧接在形成所述多晶硅层之后，所述多晶硅层中的所述氢浓度可以不大于2at％。
在实施例中，所述基体基板可以包括透明的聚酰亚胺层。
在实施例中，所述方法中的每道工艺可以在350摄氏度以下执行。
在实施例中，所述方法还可以包括：在所述绝缘层上形成源电极和漏电极；在所述源电极和所述漏电极上形成第一电极；在所述第一电极上形成发光层；以及在所述发光层上形成第二电极。
根据实施例，一种激光结晶设备包括：激光光源，被构造为产生激光束；透镜，所述激光束入射到所述透镜，所述透镜用于发出具有在第一方向上的短边和在与所述第一方向垂直的第二方向上的长边的线激光束；以及光学模块，设置在所述透镜和所述线激光束照射到的基板之间，以改变所述线激光束的在所述第一方向上的能量曲线。
实施例可以涉及一种激光结晶设备。所述激光结晶设备可以包括激光光源、光学系统和光学模块。所述激光光源可以产生激光束。所述光学系统可以将所述激光束转换为线激光束。所述光学模块可以在第一方向上分散所述线激光束的能量，以产生分散的线激光束。所述第一方向可以垂直于所述光学模块的长度方向。
所述光学模块可以包括用于接收所述线激光束的输入面，并可以包括用于输出所述分散的线激光束的输出面。所述输入面可以相对于所述输出面是倾斜的。
所述输入面和所述输出面之间的角度可以在5度至45度的范围内。
所述光学模块可以是具有用于接收所述线激光束的凹输入表面的凹透镜。
所述分散的线激光束的在所述第一方向上的前20％的能量密度可以为150mJ/cm2或更小。
所述激光结晶设备可以包括用于使基板相对于所述光学模块在所述第一方向上移动的机构。所述分散的线激光束的多个实例(instances)可以多次地透投射到所述基板上。
所述光学系统可以包括以下元件：均化器，用于重新分布所述激光束的能量，以产生重新分布的激光束；以及透镜，用于将所述重新分布的激光束转换为所述线激光束。
待由所述激光结晶设备处理的基板可以包括用于支撑非晶硅层的基体基板。所述光学模块可以与所述基体基板交叠。
所述光学模块可以将所述分散的线激光束投射到所述非晶硅层上，以使所述非晶硅层改变为多晶硅层。所述非晶硅层的氢浓度可以为2at％或更大。
所述多晶硅层的氢浓度可以为2at％或更小。
实施例可以涉及一种制造显示设备的方法。所述方法可以包括以下步骤：在基体基板上形成非晶硅层；在将分散的线激光束的第一实例投射到所述非晶硅层上之后并且在将所述分散的线激光束的第二实例投射到所述非晶硅层上之前，在第一方向上移动所述基体基板；通过将所述分散的线激光束的实例投射到所述非晶硅层上以使所述非晶硅层结晶化来形成多晶硅层；通过将所述多晶硅层图案化来形成半导体构件；以及在所述半导体构件上形成绝缘层。所述分散的线激光束的在所述第一方向上的前20％的能量密度可以为150mJ/cm2或更小。
所述方法可以包括：使用激光结晶设备来提供所述分散的线激光束。所述激光结晶设备可以包括以下元件：激光光源，被构造为产生激光束；光学系统，用于将所述激光束转换为线激光束；以及光学模块，被构造为在所述第一方向上分散所述线激光束的能量，以产生所述分散的线激光束。所述第一方向可以垂直于所述光学模块的长度方向。
所述非晶硅层可以通过化学气相沉积工艺来形成。
在将所述分散的线激光束的任何实例投射到所述非晶硅层上之前，可以不对所述非晶硅层执行热处理。
紧接在将所述分散的线激光束投射到所述非晶硅层上之前，所述非晶硅层中的氢浓度可以为2at％或更大。
紧接在形成所述多晶硅层之后，所述多晶硅层中的氢浓度可以为2at％或更小。
所述基体基板可以包括透明的聚酰亚胺层。
所述方法中的每道工艺可以在350摄氏度以下执行。在350摄氏度以上可以不执行所述方法中的工艺。
所述方法可以包括以下步骤：在所述绝缘层上形成源电极和漏电极；在所述源电极和所述漏电极上形成第一电极；在所述第一电极上形成发光层；以及在所述发光层上形成第二电极。
实施例可以涉及一种激光结晶设备。所述激光结晶设备可以包括以下元件：激光光源，被构造为产生激光束；透镜组，用于将所述激光束转换为线激光束；以及光学模块，被构造为改变所述线激光束的在第一方向上的能量曲线。所述第一方向可以垂直于所述光学模块的长度方向。
根据实施例，激光结晶设备可以包括用于改变/优化激光束的能量曲线的光学模块。因此，能制造包括具有优异的品质的多晶硅层的显示设备，无需用于单独脱氢的附加高温热处理工艺。
附图说明
图1是示出了根据实施例的提供激光束的激光结晶设备的透视图。
图2是用于说明根据实施例的激光结晶设备的部件和激光束的特性的视图。
图3是显示出根据对比示例的激光束在短边方向上的能量曲线(energy profile)和显示出根据实施例的激光束在短边方向上的能量曲线的曲线图。
图4A是显示出根据实施例的光学模块的截面和激光束在短边方向上的能量曲线的图。
图4B是显示出根据实施例的光学模块的截面和激光束在短边方向上的能量曲线的图。
图4C是显示出根据实施例的光学模块的截面和激光束在短边方向上的能量曲线的图。
图4D是显示出根据对比示例的激光束在短边方向上的能量曲线的图。
图5A是显示出在使用根据对比示例的激光结晶设备的工艺中激光能量曲线和结晶化的多晶硅层之间的关系的示图。
图5B是图5A的已经发生缺陷所在的区域A的平面图。
图5C是图5A的已经发生缺陷所在的区域A的截面图。
图6是显示出在使用根据实施例的激光结晶设备的激光束的工艺中激光能量曲线和结晶化的多晶硅层之间的关系的示图。
图7是使用根据实施例的方法制造的显示设备的截面图。
图8是示出了根据实施例的制造显示设备的方法的流程图。
具体实施方式
参考附图描述示例实施例。尽管可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语可以用于将一个元件与另一元件区分开。在不脱离一个或更多个实施例的教导的情况下，第一元件可以被称为第二元件。将元件描述为“第一”元件可能不需要或暗示着第二元件或其他元件的存在。在这里还可以使用术语“第一”、“第二”等来区分不同类别或组的元件。为了简洁起见，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类型(或第一组)”、“第二类型(或第二组)”等。元件可以指/表示元素组；例如，“透镜”可以指“透镜组”或一组透镜。术语“设备”可以指“装置”。术语“图案”可以指“构件”或“层”。术语“有源图案”可以指“半导体构件”。
图1是示出了根据实施例的提供激光束的激光结晶设备的透视图。图2是用于说明根据实施例的激光结晶设备的部件和激光束的特性的视图。
参照图1和图2，激光结晶设备包括用于产生激光束的激光光源LS、用于改变激光束LB的路径并将激光束LB转换为线激光束LB的光学系统、以及设置于光学系统和待处理的基板10之间的光学模块OP。
激光光源LS可以产生激光束LB。激光光源LS可以是激光振荡器。可以使用由激光振荡器产生的激光来形成激光束LB，并且激光器可以是气体激光器或固体激光器。气体激光器的示例可以是Ar激光器和Kr激光器等。固体激光器的示例可以是YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石(alexandrite)激光器和Ti:蓝宝石激光器等。
光学系统可以包括一个或更多个透镜和/或一个或更多个反射镜。例如，光学系统可以包括第一透镜LN1、第一反射镜MR1、均化器HZ、透镜LN、路径转换部件LP和P透镜PLN。
第一透镜LN1和第一反射镜MR1可以转换激光束LB的路径和分布，并将转换后的激光束LB提供给均化器HZ。第一透镜LN1和第一反射镜MR1的构造可以根据实施例进行各种改变。
均化器HZ用于重新分布激光束LB的能量，以产生重新分布的激光束LB。均化器HZ可以接收具有高斯分布的能量密度的激光束LB，并将激光束LB转换为在一个方向上具有均匀能量密度的激光束LB。
透镜LN可以包括布置在适当位置的适当数量的透镜，以改变激光束LB的路径并将激光束LB转换为线激光束LB(下文也可一般性地称之为激光束LB)。
路径转换部件LP可以转换线激光束LB的路径，从而可以使线激光束LB照射到基板10上。路径转换部件LP可以包括各种结构中的至少一种，例如棱镜、反射镜和透镜中的至少一种。
P透镜PLN可以将穿过路径转换部件LP的线激光束LB转换为用于照射在基板10上的最终形式。已经穿过P透镜PLN的激光束LB可以在与第一方向x和第二方向y垂直的第三方向z上入射到基板10中。第一方向x垂直于光学模块OP的长度方向，且第二方向y与激光束LB的投影的长度方向一致。
激光束LB在基板10上的入射角可能影响基板10上的非晶硅的结晶。在实施例中，激光束LB可以在相对于第三方向z以预定角度倾斜的方向上入射在基板10上。
光学模块OP可以设置在P透镜PLN和基板10之间。光学模块OP可以改变线激光束LB在第一方向x上的能量曲线(energy profile)。
光学模块OP可以在第一方向x上分散线激光束LB的能量，以增加线激光束LB在第一方向x上的能量曲线的长度，并降低能量曲线的峰值。与不包括光学模块OP的传统激光结晶设备的线激光束相比，根据实施例的激光结晶设备的线激光束LB在短边方向上具有较低的能量曲线的峰值，并且激光束LB的在第一方向x上的前部的斜率值可以较低。
基板10可以包括基体基板100(如图7中所示)和形成在基体基板100上的非晶硅层。非晶硅层可以被激光束LB结晶化以形成多晶硅层。
可以执行准分子激光退火(ELA)工艺，用于使非晶硅(a-Si)结晶化为多晶硅(p-Si)。在ELA工艺中，可以通过由提供给激光光源LS的高压放电产生的瞬时高激光能量来热处理a-Si。许多光学透镜可用于改善由激光结晶设备提供的激光束LB的形状和均匀性。激光束LB的入射角和发散可能影响晶粒的形成。
根据实施例，光学模块OP可以优化提供给基板10的非晶硅层的激光能量的水平。有利地，可以获得优化的多晶硅层。
根据实施例，激光结晶设备还包括用于使基板10相对于光学模块OP在第一方向x上移动的机构(未示出)，并且分散的线激光束LB的多个实例多次地投射到所述基板上。
图3是显示出根据对比示例和根据实施例的激光束的在短边方向上的能量曲线的曲线图。
参照图2和图3，关于根据对比示例(a)的激光结晶设备(不具有光学模块OP)，激光束LB的在短边方向上的能量曲线在激光束LB的在第一方向x上的前20％处具有明显陡峭的斜坡。
关于根据实施例(b)的激光结晶设备(具有光学模块OP)，激光束LB的在短边方向上的能量曲线在激光束LB的在第一方向x上的前20％处具有明显缓和/平缓的斜坡。这是因为激光束LB的在激光束LB的短边方向上的能量曲线由于光学模块OP而改变，并且激光束LB的在第一方向x上的前20％可以具有150(mJ/cm2)或更小的能量。与对比示例相比，能减小在激光束LB的在第一方向x上的前部中产生的能量峰值。
图4A至图4C是显示出根据实施例的光学模块的截面和激光束的在短边方向上的能量曲线的图。
参照图1和图4A，光学模块OP可以是/包括凹透镜，该凹透镜具有相对于由第一方向x和第二方向y形成的xy平面朝着基板10凹入的上表面(或输入表面)。凹透镜可以在与激光束LB的投影的长度方向一致的第二方向y上延伸。
因此，激光束LB可以穿过凹透镜的上表面(或输入表面)，然后穿过凹透镜的下表面(或输出表面)，并可以在与第一方向x相反的方向上扩散/发散。因此，与其中不包括光学模块OP的图4D相比，激光束LB的在第一方向x上的能量曲线的长度可以增加，并且激光束LB的能量曲线的峰值可以减小。
参照图1、图4B和图4C，光学模块OP可以是/包括透镜，该透镜的上表面(或输入表面/输入面)是基本上平坦的，并且相对于基板10的处理表面以及相对于由第一方向x和第二方向y形成的xy平面是倾斜的。透镜可以在与激光束LB的投影的长度方向一致的第二方向y上延伸。
上表面相对于xy平面的倾斜角度(即光学模块OP的输入面和输出面之间的角度)可以在5度至45度的范围内。图4B和图4C显示出与不同的倾斜角度对应的激光束LB的不同能量曲线。在实施例中，与其中不包括光学模块OP的图4D相比，激光束LB的能量曲线在第一方向x上的长度能够增加，并且激光束LB的能量曲线的峰值能够减小。
图4D是显示出根据不包括光学模块的对比示例的激光束的在短边方向上的能量曲线的图。
参照图4D，因为激光束LB不穿过光学模块OP，所以能量曲线的峰值大于图4A、图4B和图4C中示出的能量曲线的峰值，并且能量曲线在第一方向x上的长度比图4A、图4B和图4C中示出的能量曲线在第一方向x上的长度短。
图5A是显示出在使用根据对比示例的激光结晶设备的工艺中射击(shot)的能量曲线与结晶化的多晶硅层之间的关系的示图。图5B和图5C是图5A的已经发生缺陷所在的区域A的平面图和侧截面图。图6是显示出在使用根据实施例的激光结晶设备的工艺中射击的能量曲线与结晶化的多晶硅层之间的关系的示图。
参照图5A，在图的上部显示出射击的能量曲线，并且在图的下部显示出基体基板上的处理后的多晶硅层的上表面。
可以以图中指示的1、2、3、4、5和6的顺序执行射击，以使基体基板上的非晶硅层结晶化，以形成多晶硅层。图5B和图5C显示出在多晶硅层中在与射击的能量峰值对应的位置处形成缺陷。
非晶硅层可能包含由用于形成非晶硅层所使用的化学气相沉积工艺导致的氢。在通过激光射击处理非晶硅层之前未进行充分的脱氢的情况下，当在非晶硅层中的高氢浓度的区域中提供高激光能量时，发生由于氢爆炸导致的损坏，并且形成多晶硅层的缺陷(线污斑)。为了防止这样的缺陷，在使非晶硅层结晶化之前并在形成非晶硅层之后，可以通过单独的高温热处理工艺对非晶硅层执行脱氢处理。在充分的脱氢之后，非晶硅层中的氢浓度可以为2％或更小。
用于脱氢的高温热处理工艺可以包括在大约350摄氏度或更高温度下处理非晶硅层持续大约480秒或更长时间，以将非晶硅层中的氢含量减小至2％或更小。
参照图6，在图的上部显示出使用根据实施例的激光结晶设备的射击的能量曲线，并且在图的下部显示出基体基板100上的处理后的多晶硅层的上表面。
可以以图中指示的1、2、3、4、5和6的顺序执行射击，以使基体基板100上的非晶硅层结晶化，以形成多晶硅层。
根据实施例，在没有执行用于脱氢的附加高温热处理工艺的情况下，可以形成均匀的多晶硅层而未产生缺陷(例如，线污斑)。
由根据对比示例的激光结晶设备提供的激光束在短边方向上具有陡峭的能量曲线斜坡，并且为了在非晶硅层中获得脱氢效果，会不期望利用缓和的能量进行照射。根据实施例，激光结晶设备的光学模块OP可以期望地控制激光束LB的能量曲线，以实现非晶硅层的脱氢；因此，无需单独的用于脱氢的加热工艺，从而能够有利地缩短工艺时间。因为多晶硅层能够在不经受高温热处理工艺的情况下形成，所以能够防止对多晶硅层下方的结构的潜在的热冲击损坏。
图7是使用根据实施例的方法制造的显示设备的截面图。
参照图7，显示设备可以包括基体基板100、缓冲层110、有源图案ACT(或有源/半导体构件ACT)、第一绝缘层120、栅电极GE、第二绝缘层130、源电极SE、漏电极DE、通孔绝缘层140、像素限定层PDL、发光结构180和薄膜封装层TFE。
基体基板100可以包括透明或不透明的绝缘材料。例如，基体基板100可以包括石英基板、合成石英基板、氟化钙基板、氟化物掺杂石英基板、钠钙玻璃基板、无碱玻璃基板等中的至少一种。基体基板100可以是/包括柔性透明树脂基板，例如聚酰亚胺基板。
缓冲层110可以设置在基体基板100上。缓冲层110可以防止金属原子和/或杂质从基板100扩散到有源图案ACT中。缓冲层110可以在用于形成有源图案ACT的结晶工艺中控制传热速率，以获得基本上均匀的有源图案ACT。当基体基板100的表面不足够平坦时，缓冲层110可以改善基体基板100的表面的平坦度。
有源图案ACT可以设置在缓冲层110上。有源图案ACT可以包括多晶硅。有源图案ACT可以包括掺杂有杂质的漏极区和源极区以及在漏极区和源极区之间的沟道区。可以通过沉积非晶硅，然后使非晶硅结晶化，来形成多晶硅。根据至少实施例的激光结晶设备和方法能够用于使非晶硅结晶化。
第一绝缘层120可以覆盖缓冲层110上的有源图案ACT，并且可以沿着有源图案ACT的轮廓具有基本上均匀的厚度。可选地，第一绝缘层120可以充分地覆盖缓冲层110上的有源图案ACT，并且可以具有基本上平坦的上表面而在有源图案ACT周围没有台阶。第一绝缘层120可以包括诸如硅化合物或金属氧化物的无机绝缘材料。
包括栅电极GE的栅极图案可以设置在第一绝缘层120上。栅极图案还可以包括用于驱动显示设备的信号线，例如用于传输栅极信号的栅极线。栅极图案可以使用金属、合金、金属氮化物、导电金属氧化物或透明导电材料等形成。
第二绝缘层130可以设置在第一绝缘层120和栅极图案上。第二绝缘层130可以覆盖第一绝缘层120上的栅极图案，并且可以沿着栅极图案的轮廓具有基本上均匀的厚度。可选地，第二绝缘层130可以充分地覆盖第一绝缘层120上的栅极图案，并且可以具有基本上平坦的上表面，而在栅极图案周围没有形成台阶。第二绝缘层130可以包括诸如硅化合物或金属氧化物的无机绝缘材料。
包括源电极SE和漏电极DE的数据图案可以设置在第二绝缘层130上。数据图案还可以包括用于驱动显示设备的信号线，例如用于传输数据信号的数据线。数据图案可以使用金属、合金、金属氮化物、导电金属氧化物或透明导电材料等形成。
有源图案ACT、栅电极GE、源电极SE和漏电极DE可以包括在薄膜晶体管TFT中。
通孔绝缘层140可以设置在第二绝缘层130上，并且设置在数据图案上。通孔绝缘层140可以具有单层结构，但是可以具有包括至少两个绝缘层的多层结构。可以使用诸如光致抗蚀剂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂或硅氧烷基树脂的有机材料来形成通孔绝缘层140。
发光结构180可以包括第一电极181、发光层182和第二电极183。
第一电极181可以设置在通孔绝缘层140上。根据显示设备的发射类型，第一电极181可以包括反射材料或透射材料。第一电极181可以具有单层结构或多层结构，其可以包括金属膜、合金膜、金属氮化物膜、导电金属氧化物膜和/或透明导电膜。
像素限定层PDL可以设置在通孔绝缘层140上，并可以覆盖第一电极181的边缘。像素限定层PDL可以由有机材料形成。例如，像素限定层PDL可以包括光致抗蚀剂、丙烯酸基树脂、聚酰亚胺基树脂、聚酰胺基树脂、硅氧烷基树脂等中的至少一种。暴露第一电极181的开口可以通过蚀刻像素限定层PDL来形成。显示设备的发射区域可以由像素限定层PDL的开口来限定。非发射区域可以与像素限定层PDL的开口相邻。
发光层182可以设置在第一电极181上并且在像素限定层PDL的开口内部。发光层182可以在像素限定层PDL的开口的侧壁上延伸。发光层182可以包括有机发光层(EL)、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)等。空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层可以跨越多个像素。显示设备可以包括由用于产生不同颜色的光(例如，红光、绿光和蓝光)的发光材料形成的有机发光层。发光层182的有机发光层可以包括堆叠的发光材料(例如，用于产生红光、绿光和蓝光的材料)以发射白光。发光层182的元件对于多个像素可以是相同的，并且像素能通过相应的滤色器层来区分。
第二电极183可以设置在像素限定层PDL和发光层182上。根据显示装置的发射类型，第二电极183可以包括透射材料或反射材料。第二电极183可以具有单层结构或多层结构，其可以包括金属膜、合金膜、金属氮化物膜、导电金属氧化物膜和/或透明导电膜。
薄膜封装层TFE可以设置在第二电极183上。薄膜封装层TFE可以防止湿气和氧从外部渗透。薄膜封装层TFE可以包括至少一个有机层和至少一个无机层。至少一个有机层和至少一个无机层可以交替地堆叠。例如，薄膜封装层TFE可以包括两个无机层和一个中间有机层。可以提供密封基板来代替薄膜封装层TFE。
根据实施例，能形成高品质的多晶硅有源图案ACT而无需单独的用于脱氢的热处理工艺。
图8是示出了根据实施例的制造显示设备的方法的流程图。
参照图8，该方法包括用于形成a-Si(非晶硅)层的步骤S100、用于脱氢和ELA的步骤S200、用于图案化的步骤S300和用于形成绝缘层的步骤S400。
在用于形成a-Si(非晶硅)层的步骤S100中，可以在基体基板100上形成非晶硅层。基体基板100可以包括透明的聚酰亚胺层。
在用于脱氢和ELA的步骤S200中，可以使用根据一个或更多个实施例的激光结晶设备将激光束LB照射到非晶硅层。激光束LB是线激光束LB，线激光束LB的在短边方向上的前20％具有150mJ/cm2或更小的能量密度。在充分缓和的热下，非晶硅层中的氢浓度降低，结晶化能进行，并且能形成多晶硅层。激光束LB的能量曲线具有足够低的峰值，并且线激光束LB的前20％处的斜坡是缓和的，从而可能防止潜在地由氢爆炸导致的缺陷。
在将分散的线激光束LB的第一实例投射到非晶硅层上之后并且在将分散的线激光束LB的第二实例投射到非晶硅层上之前，在第一方向x上移动基体基板100。
在用于形成a-Si层的步骤S100与用于脱氢和ELA的步骤S200之间可以不执行单独的热处理工艺。在将分散的线激光束LB的任何实例投射到非晶硅层上之前，不对非晶硅层执行热处理。
紧接在用于脱氢和ELA的步骤S200之前，非晶硅层中的氢浓度可以为2at％或更大，并且紧接在用于脱氢和ELA的步骤S200之后，多晶硅层中的氢浓度可以不大于2at％。
在用于图案化的步骤S300中，可以将多晶硅层图案化，以形成有源图案ACT。在绝缘层形成步骤S400中，可以在有源图案ACT上形成绝缘层(例如第一绝缘层120)。
随后，可以在绝缘层上顺序地形成栅电极GE、第二绝缘层130、源电极SE、漏电极DE、通孔绝缘层140、第一电极181、像素限定层PDL、发光层182、第二电极183和薄膜封装层TFE。因此，可以制得显示设备。
制造显示设备的方法的所有步骤可以在350摄氏度或更低的温度下执行，因此能够防止在制造工艺期间由于热冲击对显示设备的元件造成损坏。
实施例能应用于有机发光显示装置和各种电子装置。例如，实施例能应用于移动电话、智能电话、视频电话、智能平板、智能手表、平板PC、汽车导航系统、电视、计算机监视器和笔记本等。
前述内容是说明性的，并且不应解释为限制性的。尽管已经描述了示例实施例，但是许多修改是可能的。所有这些修改都包括在权利要求所限定的范围内。在权利要求中，功能性限定的条款旨在覆盖这里描述为执行所列举的功能的结构，并且不仅覆盖结构等同物，而且还覆盖等同的结构。

Claims (20)

1.一种激光结晶设备，其中，所述激光结晶设备包括：
激光光源，被构造为产生激光束；
光学系统，用于将所述激光束转换为线激光束；以及
光学模块，被构造为在第一方向上分散所述线激光束的能量，以产生分散的线激光束，其中，所述第一方向垂直于所述光学模块的长度方向。
2.根据权利要求1所述的激光结晶设备，其中，所述光学模块包括用于接收所述线激光束的输入面，并包括用于输出所述分散的线激光束的输出面，并且其中，所述输入面相对于所述输出面是倾斜的。
3.根据权利要求2所述的激光结晶设备，其中，所述输入面和所述输出面之间的角度在5度至45度的范围内。
4.根据权利要求1所述的激光结晶设备，其中，所述光学模块是具有用于接收所述线激光束的凹输入表面的凹透镜。
5.根据权利要求1所述的激光结晶设备，其中，所述分散的线激光束的在所述第一方向上的前20％的能量密度为150mJ/cm2或更小。
6.根据权利要求5所述的激光结晶设备，其中，所述激光结晶设备还包括用于使基板相对于所述光学模块在所述第一方向上移动的机构，并且其中，所述分散的线激光束的多个实例多次地投射到所述基板上。
7.根据权利要求1所述的激光结晶设备，其中，所述光学系统包括：
均化器，用于重新分布所述激光束的能量，以产生重新分布的激光束；以及
透镜，用于将所述重新分布的激光束转换为所述线激光束。
8.根据权利要求1所述的激光结晶设备，其中，待由所述激光结晶设备处理的基板包括用于支撑非晶硅层的基体基板，其中，所述光学模块与所述基体基板交叠。
9.根据权利要求8所述的激光结晶设备，其中，所述光学模块被构造为将所述分散的线激光束投射到所述非晶硅层上，用于使所述非晶硅层改变为多晶硅层，并且其中，所述非晶硅层的氢浓度为2at％或更大。
10.根据权利要求9所述的激光结晶设备，其中，所述多晶硅层的氢浓度为2at％或更小。
11.一种制造显示设备的方法，其中，所述方法包括：
在基体基板上形成非晶硅层；
在将分散的线激光束的第一实例投射到所述非晶硅层上之后并且在将所述分散的线激光束的第二实例投射到所述非晶硅层上之前，在第一方向上移动所述基体基板；
通过将所述分散的线激光束的实例投射到所述非晶硅层上以使所述非晶硅层结晶化来形成多晶硅层；
通过将所述多晶硅层图案化来形成半导体构件；以及
在所述半导体构件上形成绝缘层，
其中，所述分散的线激光束的在所述第一方向上的前20％的能量密度为150mJ/cm2或更小。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括：使用激光结晶设备来提供所述分散的线激光束，其中，所述激光结晶设备包括：
激光光源，被构造为产生激光束；
光学系统，用于将所述激光束转换为线激光束；以及
光学模块，被构造为在所述第一方向上分散所述线激光束的能量，以产生所述线激光束，其中，所述第一方向垂直于所述光学模块的长度方向。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述非晶硅层是通过化学气相沉积工艺形成的。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在将所述分散的线激光束的任何实例投射到所述非晶硅层上之前，不对所述非晶硅层执行热处理。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，紧接在将所述分散的线激光束投射到所述非晶硅层上之前，所述非晶硅层中的氢浓度为2at％或更大。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，紧接在形成所述多晶硅层之后，所述多晶硅层中的氢浓度为2at％或更小。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述基体基板包括透明的聚酰亚胺层。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法中的每道工艺在350摄氏度以下执行。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括：
在所述绝缘层上形成源电极和漏电极；
在所述源电极和所述漏电极上形成第一电极；
在所述第一电极上形成发光层；以及
在所述发光层上形成第二电极。
20.一种激光结晶设备，其中，所述激光结晶设备包括：
激光光源，被构造为产生激光束；
透镜组，用于将所述激光束转换为线激光束；以及
光学模块，被构造为改变所述线激光束的在第一方向上的能量曲线，其中，所述第一方向垂直于所述光学模块的长度方向。
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