CN114121625A - 激光装置 - Google Patents

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柳济吉
朴喆镐
李惠淑
蔡永洙
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Abstract

一种激光装置，包括：激光发生器，射出激光束；光束质量因子转换部，将从激光发生器射出的激光束在与射出方向交叉的第一方向上分割而形成多个子光束，并将多个子光束在与射出方向以及第一方向交叉的第二方向上排列并射出；望远透镜部，调节从光束质量因子转换部射出的激光束在第一方向上的尺寸，并包括具有第一至第n入射透镜的第一透镜阵列以及像差与所述第一透镜阵列不同且具有第一至第m射出透镜的第二透镜阵列，其中，m、n为1以上的自然数；以及聚光透镜，将从望远透镜部射出的激光束在所述第一方向上聚光。

Description

激光装置
技术领域
本发明涉及一种激光装置，更详细而言涉及一种包括光束质量因子转换部的激光装置。
背景技术
最近，对显示装置的关注正在增加。由此，显示装置制作成包括有机发光显示装置、液晶显示装置(liquid crystal display；LCD)等的各种种类。
所述显示装置可以利用薄膜晶体管来控制像素的发光与否以及发光程度。所述薄膜晶体管可以包括有源层、栅极电极、源极电极以及漏极电极等。在所述有源层中可以使用氧化物类半导体物质和/或硅类半导体物质。
最近，硅类半导体物质主要使用将非晶硅(a-Si)结晶化的多晶硅(poly-Si)。在将所述非晶硅(a-Si)结晶化为所述多晶硅(poly-Si)的过程中，激光装置可以将激光束照射到所述非晶硅(a-Si)。
发明内容
本发明的技术问题是鉴于这样的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种包括光束质量因子转换部的激光装置。
然而，本发明所要解决的问题不限定于以上提及的问题，在不脱离本发明的构思和领域的范围内可以进行各种扩展。
可以是，用于实现上述的本发明的目的的根据实施例的激光装置包括：激光发生器，射出激光束；光束质量因子转换部，将从所述激光发生器射出的所述激光束在与射出方向交叉的第一方向上分割而形成多个子光束，并将所述多个子光束在与所述射出方向以及所述第一方向交叉的第二方向上排列并射出；望远透镜部，调节从所述光束质量因子转换部射出的所述激光束在所述第一方向上的尺寸，并包括具有第一至第n入射透镜的第一透镜阵列以及像差与所述第一透镜阵列不同且具有第一至第m射出透镜的第二透镜阵列，其中，m、n为1以上的自然数；以及聚光透镜，将从所述望远透镜部射出的所述激光束在所述第一方向上聚光。
在实施例中，可以是，所述第一至第n入射透镜的曲率彼此相同。
在实施例中，可以是，所述第一至第m射出透镜中的至少一个射出透镜的曲率与除所述至少一个射出透镜之外的其余的射出透镜的曲率不同。
在实施例中，可以是，所述第一至第m射出透镜的曲率彼此相同。
在实施例中，可以是，所述第一至第n入射透镜中的至少一个入射透镜的曲率与除所述至少一个入射透镜之外的其余的入射透镜的曲率不同。
在实施例中，可以是，所述第一至第n入射透镜的厚度彼此相同。
在实施例中，可以是，所述第一至第m射出透镜中的至少一个射出透镜的厚度与除所述至少一个射出透镜之外的其余的射出透镜的厚度不同。
在实施例中，可以是，所述第一至第m射出透镜的厚度彼此相同。
在实施例中，可以是，所述第一至第n入射透镜中的至少一个入射透镜的厚度与除所述至少一个入射透镜之外的其余的入射透镜的厚度不同。
在实施例中，可以是，在所述聚光透镜中聚光的所述激光束照射到工作台上，所述聚光透镜能够向所述激光束照射到所述工作台的方向移动。
在实施例中，可以是，所述激光装置还包括：均匀化部，将从所述望远透镜部射出的所述激光束在所述第二方向上均匀化。
在实施例中，可以是，所述光束质量因子转换部将所述激光束在所述第一方向上的尺寸以及在所述第二方向上的尺寸转换并射出。
在实施例中，可以是，所述光束质量因子转换部改变所述激光束在所述第一方向上的光束质量因子以及在所述第二方向上的光束质量因子。
在实施例中，可以是，所述激光装置还包括：分束器，将从所述光束质量因子转换部射出的所述激光束分割并向所述望远透镜部射出。
在实施例中，可以是，所述激光装置还包括：光束镜，将从所述光束质量因子转换部射出的所述激光束反射并向所述望远透镜部射出。
可以是，用于实现上述的本发明的目的的根据实施例的激光装置包括：激光发生器，射出激光束；光束质量因子转换部，将从所述激光发生器射出的所述激光束在与射出方向交叉的第一方向上分割而形成多个子光束，并将所述多个子光束在与所述射出方向以及所述第一方向交叉的第二方向上排列并射出；望远透镜部，调节从所述光束质量因子转换部射出的所述激光束在所述第一方向上的尺寸，并包括第一至第k入射透镜以及具有与所述第一至第k入射透镜相同的曲率和相同的厚度的第一至第k射出透镜，其中，k为2以上的自然数；以及聚光透镜，将从所述望远透镜部射出的所述激光束在所述第一方向上聚光。
在实施例中，可以是，所述第一至第k入射透镜和所述第一至第k射出透镜彼此相对配置，所述第一至第k入射透镜和所述第一至第k射出透镜各自隔开的距离中的至少一个距离与除所述至少一个距离之外的其余的距离不同。
在实施例中，可以是，在所述聚光透镜中聚光的所述激光束照射到工作台上，所述聚光透镜能够向所述激光束照射到所述工作台的方向移动。
在实施例中，可以是，所述激光装置还包括：均匀化部，将从所述望远透镜部射出的所述激光束在所述第二方向上均匀化。
在实施例中，可以是，所述光束质量因子转换部改变所述激光束在所述第一方向上的光束质量因子以及在所述第二方向上的光束质量因子，并将所述激光束在所述第一方向上的尺寸以及在所述第二方向上的尺寸转换并射出。
(发明效果)
根据本发明的实施例的激光装置可以包括光束质量因子转换部以及望远透镜部。所述望远透镜部可以包括第一透镜阵列以及像差与所述第一透镜阵列不同的第二透镜阵列。或者，第一透镜阵列的各透镜和第二透镜阵列的各透镜可以以彼此不同的间距配置。
由此，所述激光装置可以通过调节激光束的焦点形成位置来射出均匀的激光束。可以通过所述激光装置有效地结晶化非晶硅。
另外，通过所述光束质量因子转换部以及所述望远透镜部，可以在没有针对短轴方向的均匀化部的情况下将激光束在短轴方向上均匀化。
然而，本发明的效果不限定于上述效果，在不脱离本发明的构思和领域的范围内可以进行各种扩展。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的显示装置的平面图。
图2是示出沿图1的I-I'线截取的一实施例的截面图。
图3是示出从根据本发明的一实施例的激光装置射出的激光束的移动路径的流程图。
图4是示出根据本发明的一实施例的激光装置的立体图。
图5是示出穿过光束质量因子转换部的激光束的一实施例的概要图。
图6a以及图6b是示出图5的光束质量因子转换部的一实施例的图。
图7以及图8是示出激光束被光束质量因子转换部分割的一实施例的图。
图9是示出望远透镜部的一实施例的框图。
图10a、图10b以及图10c是示出包括在望远透镜部中的透镜的实施例的截面图。
图11是示出均匀化部的一实施例的平面图。
图12是示出望远透镜部的一实施例的框图。
图13是示出从根据本发明的激光装置射出的激光束的短轴方向截面的一实施例的图。
(附图标记说明)
100：激光发生器 200：光束质量因子转换部
210：第一侧壁 220：第二侧壁
300：望远透镜部 310：第一透镜阵列
320：第二透镜阵列 330：第三透镜阵列
340：第四透镜阵列 400：均匀化部
410：第一均匀化透镜 420：第二均匀化透镜
430：聚光透镜 500：聚光透镜
600：工作台 LB：激光束
LB1、LB2、LB3、LB4：第一至第四激光束
具体实施方式
以下，参照所附附图，将更详细地说明本发明的实施例。针对附图中的相同的构成要件使用相同的附图标记并省略针对相同的构成要件的重复说明。
图1是示出根据本发明的一实施例的显示装置的平面图。
参照图1，显示装置DD可以包括显示区域DA以及非显示区域NDA。所述非显示区域NDA可以环绕所述显示区域DA。
在所述显示区域DA中可以配置有多个像素P。所述多个像素P可以整体地配置在所述显示区域DA中。例如，所述多个像素P可以以矩阵形式配置在所述显示区域DA中。然而，其为例示性的，配置所述多个像素P的方式不限于此。
显示装置DD可以通过所述显示区域DA显示动态图像或静态图像。在所述非显示区域NDA中可以配置有用于驱动所述显示区域DA的驱动部。虽然所述显示装置DD以矩形形状示出，但不限于此。例如，所述显示装置DD可以具有纵向长的长方形、正方形、拐角部(顶点)圆的矩形、其它多边形、圆形等形状。
图2是示出沿图1的I-I'线截取的一实施例的截面图。
参照图2，所述显示装置DD可以包括基板10、缓冲层15、第一栅极绝缘层20、第一层间绝缘层25、第二层间绝缘层30、第二栅极绝缘层35、第三层间绝缘层40、过孔绝缘层45、像素界定膜PDL、第一晶体管TFT1、第二晶体管TFT2以及有机发光二极管OLED。所述第一晶体管TFT1可以包括第一有源层17、第一栅极电极23、电容器电极27、第一源极电极41以及第一漏极电极42。所述第二晶体管TFT2可以包括第二有源层33、第二栅极电极37、第二源极电极43以及第二漏极电极44。所述有机发光二极管OLED可以包括下电极50、发光层55以及上电极60。
所述基板10可以支承配置在上方的各层。所述基板10可以由高分子树脂等绝缘物质或者玻璃或石英等之类无机物质构成。
在所述基板10上可以配置有缓冲层15。所述缓冲层15可以防止杂质渗透到所述第一及第二晶体管TFT1、TFT2。或者，当所述基板10不平坦时，所述缓冲层15可以使所述基板10平坦化。所述缓冲层15可以包含氮化硅、硅氧化物或者硅氮氧化物等。
在所述缓冲层15上可以配置有所述第一有源层17。所述第一有源层17可以工作为所述第一晶体管TFT1的沟道。所述第一有源层17可以包含硅类半导体物质。在实施例中，所述硅类半导体物质可以是将非晶硅结晶化的多晶硅。为了结晶化所述非晶硅，可以进行利用激光束的结晶化工艺。为了提高所述第一晶体管TFT1的性能，需要有效地进行所述第一有源层17的结晶化工艺。为此，用于所述结晶化工艺的激光束需要均匀性高。
在所述第一有源层17上可以配置有所述第一栅极绝缘层20。所述第一栅极绝缘层20可以包含硅化合物、金属氧化物等。
在所述第一栅极绝缘层20上可以配置有所述第一栅极电极23。所述第一栅极电极23可以接收通过所述驱动部输入的栅极信号等。为此，所述第一栅极电极23可以包含金属、合金、金属氮化物、导电性金属氧化物、透明导电性物质等。
在所述第一栅极电极23上可以配置有所述第一层间绝缘层25。所述第一层间绝缘层25可以包含硅化合物、金属氧化物等。
在所述第一层间绝缘层25上可以配置有所述电容器电极27。所述电容器电极27可以与所述第一栅极电极23一起形成电容器。
在所述电容器电极27上可以配置有所述第二层间绝缘层30。所述第二层间绝缘层30可以包含硅化合物、金属氧化物等。
在所述第二层间绝缘层30上可以配置有所述第二有源层33。所述第二有源层33可以工作为所述第二晶体管TFT2的沟道。所述第二有源层33可以包含氧化物类半导体物质。
在所述第二有源层33上可以配置有所述第二栅极绝缘层35。所述第二栅极绝缘层35可以包含硅化合物、金属氧化物等。
在所述第二栅极绝缘层35上可以配置有所述第二栅极电极37。所述第二栅极电极37可以接收通过所述驱动部输入的栅极信号等。为此，所述第二栅极电极37可以包含金属、合金、金属氮化物、导电性金属氧化物、透明导电性物质等。
在所述第二栅极电极37上可以配置有所述第三层间绝缘层40。所述第三层间绝缘层40可以包含硅化合物、金属氧化物等。
在所述第三层间绝缘层40上可以配置有所述第一源极电极41、所述第二源极电极43、所述第一漏极电极42以及所述第二漏极电极44。所述第一源极电极41以及所述第一漏极电极42可以通过接触孔连接到所述第一有源层17。所述第二源极电极43以及所述第二漏极电极44可以通过接触孔连接到所述第二有源层33。所述源极电极41、43以及所述漏极电极42、44可以包含钼(Mo)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)等之类导电物质。
在所述源极电极41、43以及所述漏极电极42、44上可以配置有所述过孔绝缘层45。所述过孔绝缘层45可以包含聚酰亚胺(PI)等之类有机绝缘物质。
在所述过孔绝缘层45上可以配置有所述下电极50。所述下电极50可以通过接触孔连接到第一漏极电极42。所述下电极50可以包含金属、合金、透明导电性氧化物等之类导电物质。
所述像素界定膜PDL可以配置在所述过孔绝缘层45上。所述像素界定膜PDL可以覆盖所述下电极50的一部分并具有使得所述下电极50的上面暴露的开口。所述像素界定膜PDL可以由聚酰亚胺(PI)等之类有机绝缘物质形成。
所述发光层55可以配置在所述下电极50上。所述发光层55可以配置在通过所述开口暴露的所述下电极50上。在实施例中，所述发光层55可以包含有机发光物质以及量子点中的至少一个。
在所述发光层55上可以配置有所述上电极60。在实施例中，所述上电极60可以还配置在所述像素界定膜PDL上。所述上电极60可以由金属、合金、透明导电性氧化物等之类导电物质形成。例如，所述导电物质可以包含铝(Al)、铂(Pt)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、铬(Cr)、钨(W)、钛(Ti)等。
图3是示出从根据本发明的一实施例的激光装置射出的激光束的移动路径的流程图。在实施例中，图3的激光装置可以用于结晶化图2的第一有源层17。
参照图3，激光装置LD可以包括激光发生器100、光束质量因子转换部200、望远透镜部300、均匀化部400以及聚光透镜500。从所述激光装置LD射出的激光束LB可以照射到工作台600上。
所述激光发生器100可以射出第一激光束LB1。所述激光发生器100可以射出至少一个第一激光束LB1。例如，所述激光发生器100根据需要既可以射出一个第一激光束LB1，也可以射出两个以上的第一激光束LB1。第一激光束LB1可以具有直行性。第一激光束LB1可以在照射面中形成束斑(beam spot)。第一激光束LB1可以具有在中心部中能量高的高斯(gaussian)形状的能量分布。
在实施例中，所述激光发生器100可以射出准分子激光束、YAG激光束、玻璃激光束、YVO4激光束、Ar激光束、红宝石激光束等。然而，不限于此，除了上述的激光束之外，所述激光发生器100还可以射出能够结晶化非晶硅的各种激光束。
所述光束质量因子转换部200可以通过转换第一激光束LB1的长轴尺寸以及短轴尺寸来射出。第一激光束LB1的长轴和短轴可以彼此垂直。在实施例中，所述光束质量因子转换部200可以改变第一激光束LB1在长轴方向上的光束质量因子以及在短轴方向上的光束质量因子。所述光束质量因子转换部200可以提高第一激光束LB1的均匀性。所述光束质量因子转换部200可以射出将第一激光束LB1的长轴尺寸和短轴尺寸转换的第二激光束LB2。
通常，激光束可以以高斯形状行进。激光束的斑尺寸(2w0)可以定义为对应于在束腰上的半径(w0)的两倍的尺寸。所述束腰可以意指第一激光束的直径因激光束的衍射达到最小数值的区域。斑尺寸(2w0)可以基于激光束的波长(λ)、入射到透镜的激光束的尺寸(D)、透镜的焦距(F)以及光束质量因子(beam quality factor)(M2)的关系并通过以下[式1]来确定。
[式1]
Figure BDA0003210123580000091
参照所述式1，若在保持激光束的所述尺寸(D)和透镜的所述焦距(F)的状态下，减小所述光束质量因子(M2)，则可以减小所述斑尺寸(2w0)。所述光束质量因子(M2)是对激光束的聚光特性的定量数值化，其可以是表示来自理想化高斯形状的激光束的变化程度的尺度。所述光束质量因子(M2)可以是越接近1越理想。所述光束质量因子(M2)可以根据方向具有各种值。例如，激光束可以具有在x轴方向上的长轴、在与x轴垂直的y轴方向上的短轴。此时，激光束可以针对长轴方向具有长轴光束质量因子(Mx2)，并针对短轴方向具有短轴光束质量因子(My2)。例如，即使简单地扩大或缩小激光束的尺寸，所述长轴光束质量因子(Mx2)以及短轴光束质量因子(My2)也能不变。当激光束被所述光束质量因子转换部200重新排列时，所述长轴光束质量因子(Mx2)以及所述短轴光束质量因子(My2)可以变。
在实施例中，所述望远透镜部300可以调节第二激光束LB2的所述短轴尺寸。例如，所述望远透镜部300可以增加或减小第二激光束LB2的所述短轴尺寸。所述望远透镜部300可以包括多个透镜。所述望远透镜部300可以射出将第二激光束LB2的所述短轴尺寸调节的第三激光束LB3。
在实施例中，所述均匀化部400可以将第三激光束LB3在长轴方向上均匀化。所述均匀化部400可以包括均匀化透镜、聚光透镜等。所述均匀化透镜可以包括多个透镜。所述均匀化部400可以射出将第三激光束LB3在长轴方向上均匀化的第四激光束LB4。
所述聚光透镜500可以在第四激光束LB4照射到所述工作台600上之前将第四激光束LB4在短轴方向上聚光。所述聚光透镜500可以将第四激光束LB4聚光来提高能量密度。所述聚光透镜500可以射出激光束LB。
图4是示出根据本发明的一实施例的激光装置的立体图。
参照图4，在所述工作台600上可以配置有非晶硅薄膜610。所述非晶硅薄膜610可以不单独配置而与另外的构成一起配置在所述工作台600上。例如，所述非晶硅薄膜610可以以配置在所述基板10上的状态配置在所述工作台600上。通过所述激光装置LD结晶化的物质不限于所述非晶硅薄膜610。例如，所述物质可以是除硅之外还包括其它物质的非晶半导体层。
所述激光装置LD可以将激光束LB照射到所述非晶硅薄膜610上。例如，所述激光装置LD可以在向第二方向DR2移动的同时照射激光束LB。或者，可以是，所述工作台600向与所述第二方向DR2相反的方向移动，所述激光装置LD在被固定的状态下照射激光束LB。
所述非晶硅薄膜610可以被激光束LB结晶化为多晶硅薄膜620。例如，所述多晶硅薄膜620可以与所述第一有源层17相对应。为了所述非晶硅薄膜610的有效结晶化，可能需要大量能量。因此，可以是，被照射激光束LB的区域的每单位面积被提供的能量越大，越优选。另外，为了所述非晶硅薄膜610的有效结晶化，需要照射均匀的激光束LB。
激光束LB可以以向一方向延伸的线形式射出。在实施例中，激光束LB可以向与所述第二方向DR2垂直的第三方向DR3射出。激光束LB的线形状可以向射出方向即所述第三方向DR3以及与所述第二方向DR2垂直的第一方向DR1延伸。所述第一方向DR1可以是激光束LB的长轴方向。所述长轴方向的激光束LB的长度可以定义为长轴尺寸Dx。所述长轴尺寸Dx越大，所述激光装置LD越可以一次性结晶化所述非晶硅薄膜610的更宽区域。所述长轴尺寸Dx可以通过包括在所述激光装置LD中的光学系统确定。
另外，所述第二方向DR2可以是激光束LB的短轴方向。所述短轴方向的激光束LB的长度可以定义为短轴尺寸Dy。所述短轴尺寸Dy越小，所述激光装置LD越可以将每单位面积更大的能量有效地照射到所述非晶硅薄膜610。
从所述激光装置LD射出的激光束LB可以在焦点处提供最大的能量。因此，为了硅的有效结晶化，可以优选的是激光束LB的焦点形成在所述非晶硅薄膜610的内部。例如，激光束LB的焦点可以在所述非晶硅薄膜610的内部中位于厚度方向中心处，但不限于此。激光束LB的焦点也可以位于比所述非晶硅薄膜610的厚度方向中心靠近所述第三方向DR3的一侧或者另一侧处。
在实施例中，为了调节形成在所述非晶硅薄膜610中的激光束LB的焦点的位置，所述激光装置LD可以向所述第三方向DR3移动。由此，可以调节在照射激光束LB之前提高激光束LB的能量密度的聚光透镜和所述工作台600之间的距离。与此不同，在实施例中，为了调节所述焦点的位置，也可以所述工作台600向所述第三方向DR3移动。
图5是示出穿过光束质量因子转换部的激光束的一实施例的概要图，图6a以及图6b是示出图5的光束质量因子转换部的一实施例的图，图7以及图8是示出激光束被光束质量因子转换部分割的一实施例的图。
参照图3、图5、图6a、图6b、图7以及图8，从所述激光发生器100射出的第一激光束LB1可以沿所述第三方向DR3入射所述光束质量因子转换部200。此时，第一激光束LB1可以具有短轴尺寸Dx1以及长轴尺寸Dy1。向所述第二方向DR2延伸的线形状的第一激光束LB1可以通过所述光束质量因子转换部200作为向所述第一方向DR1延伸的线形状的第二激光束LB2射出。
在实施例中，所述光束质量因子转换部200可以重复反射第一激光束LB1。所述光束质量因子转换部200可以通过将反射的第一激光束LB1的位置移动一定距离的同时分割来依次射出一定尺寸的子光束。为此，所述光束质量因子转换部200可以包括多个反射镜。所述反射镜可以在所述光束质量因子转换部200中配置于所述第一侧壁210以及所述第二侧壁220。
在实施例中，所述光束质量因子转换部200可以与所述第三方向DR3不垂直。例如，所述第一侧壁210以及所述第二侧壁220可以与所述第三方向DR3不垂直。换句话说，所述光束质量因子转换部200可以以在所述第二方向DR2上形成的虚拟轴为基准旋转来配置。由此，入射到所述光束质量因子转换部200的第一激光束LB1可以被配置于所述第一侧壁210以及所述第二侧壁220的反射镜反射而向与所述第一方向DR1相反的方向移动。因此，第二激光束LB2的所述第一方向DR1的长度可以长于所述第一激光束LB1的所述第一方向DR1的长度。
另外，所述光束质量因子转换部200可以以向所述第一方向DR1延伸的虚拟轴为基准旋转来配置。由此，入射到所述光束质量因子转换部200的第一激光束LB1可以被配置于所述第一侧壁210以及所述第二侧壁220的反射镜反射而向与所述第二方向DR2相反的方向移动。因此，所述第二激光束LB2的所述第二方向DR2的长度可以短于所述第一激光束LB1的所述第二方向DR2的长度。
例如，所述光束质量因子转换部200可以将第一激光束LB1在所述第二方向DR2上分割为六个子光束。所述光束质量因子转换部200可以将分割的六个子光束在所述第一方向DR1上排列并射出第二激光束LB2。
由此，所述光束质量因子转换部200可以改变第一激光束LB1的长轴光束质量因子(Mx2)以及短轴光束质量因子(My2)。另外，所述光束质量因子转换部200可以转换第一激光束LB1的长轴尺寸Dy1以及短轴尺寸Dx1。
图9是示出望远透镜部的一实施例的框图，图10a、图10b以及图10c是示出包括在望远透镜部中的透镜的实施例的截面图。
参照图3、图9以及图10a、图10b以及图10c，所述望远透镜部300可以调节第二激光束LB2的尺寸。在实施例中，所述望远透镜部300可以调节第二激光束LB2在短轴方向上的尺寸。所述望远透镜部300可以包括第一透镜阵列310以及第二透镜阵列320。
所述第一透镜阵列310可以包括第一至第n入射透镜310a～310n(其中，n为2以上的自然数)。在实施例中，所述第一至第n入射透镜310a～310n可以具有入射面凸起且射出面平面的形状。第二激光束LB2可以在所述第一至第n入射透镜310a～310n中向所述第二方向DR2折射而聚焦在焦点之后分散。在实施例中，所述第一至第n入射透镜310a～310n可以向所述第一方向DR1隔开配置。
在实施例中，所述激光装置LD可以还包括用于分割第二激光束LB2的分束器(beamsplitter)。另外，可以还包括改变被分割的第二激光束LB2的行进路径的光束镜(beammirror)。由此，第二激光束LB2可以分别入射到所述第一至第n入射透镜310a～310n。
在实施例中，当从所述激光发生器100射出的激光束为多个时，多个第二激光束LB2可以分别入射所述第一至第n入射透镜310a～310n，而无需所述分束器以及所述光束镜。
所述第二透镜阵列320可以包括第一至第m射出透镜320a～320m(其中，m为2以上的自然数)。在实施例中，所述第一至第m射出透镜320a～320m可以具有入射面为平面且射出面凸起的形状。第二激光束LB2可以被所述第一至第n入射透镜310a～310n折射。所述第一至第m射出透镜320a～320m可以折射向所述第二方向DR2扩散的第二激光束LB2而射出与所述第三方向DR3平行的第三激光束LB3。第三激光束LB3在所述第二方向DR2上的尺寸可以与所述第二激光束LB2在所述第二方向DR2上的尺寸不同。在实施例中，所述第一至第m射出透镜320a～320m可以向所述第一方向DR1隔开配置。
在实施例中，所述第一至第n入射透镜310a～310n的像差可以与所述第一至第m射出透镜320a～320m的像差不同。所述像差可以根据各透镜的厚度、曲率等而不同。
在实施例中，所述第一至第n入射透镜310a～310n的数量以及所述第一至第m射出透镜320a～320m的数量可以不相同。所述激光装置LD可以还包括所述分束器以及所述光束镜。由此，从所述第一至第n入射透镜310a～310n射出的第二激光束LB2可以全部入射所述第一至第m射出透镜320a～320m。
在实施例中，所述透镜可以在所述第二方向DR2上具有长度，并在所述第三方向DR3上具有厚度。
如此，所述望远透镜部300可以调节激光束在所述第二方向DR2上的尺寸，在所述第一方向DR1上的尺寸是相同地保持。
在实施例中，所述第一至第n入射透镜310a～310n各自的曲率可以相同。所述第一至第m射出透镜320a～320m中的至少一个射出透镜的曲率可以与其余的射出透镜的曲率不同。随着至少一个射出透镜的曲率不同，所述望远透镜部300可以调节针对所述第二方向DR2的像差。由此，可以通过不同地调节穿过所述望远透镜部300的第三激光束LB3的焦点的形成位置来提高第三激光束LB3的均匀性。
在实施例中，所述第一至第m射出透镜320a～320m各自的曲率可以相同。所述第一至第n入射透镜310a～310n中的至少一个入射透镜的曲率可以与其余的入射透镜的曲率不同。随着至少一个入射透镜的曲率不同，所述望远透镜部300可以调节针对所述第二方向DR2的像差。由此，可以通过不同地调节穿过所述望远透镜部300的第三激光束LB3的焦点的形成位置来提高第三激光束LB3的均匀性。
在实施例中，所述第一至第n入射透镜310a～310n各自的厚度可以相同。所述第一至第m射出透镜320a～320m中的至少一个射出透镜的厚度可以与其余的射出透镜的厚度不同。随着至少一个射出透镜的厚度不同，所述望远透镜部300可以调节针对所述第二方向DR2的像差。由此，可以通过不同地调节穿过所述望远透镜部300的第三激光束LB3的焦点的形成位置来提高第三激光束LB3的均匀性。
在实施例中，所述第一至第m射出透镜320a～320m各自的厚度可以相同。所述第一至第n入射透镜310a～310n中的至少一个入射透镜的厚度可以与其余的入射透镜的厚度不同。随着至少一个入射透镜的厚度不同，所述望远透镜部300可以调节针对所述第二方向DR2的像差。由此，可以通过不同地调节穿过所述望远透镜部300的第三激光束LB3的焦点的形成位置来提高第三激光束LB3的均匀性。
然而，其为例示性的，所述望远透镜部300可以使用厚度和曲率同时不同的透镜，从而通过不同地调节第三激光束LB3的焦点的形成位置来提高第三激光束LB3的均匀性。
在图10a中示出为第二激光束LB2的所述第二方向DR2的尺寸增加，但其为例示性的，不限于此。例如，第二激光束LB2也可以在穿过所述望远透镜部300之后所述第二方向DR2的尺寸减小。
另外，在图10a中示出为所述透镜310a、320a隔开第一距离a，但其为例示性的，不限于此。例如，如图10b所示，所述透镜310a、320a可以隔开比所述第一距离a短的第二距离b。此时，从所述第一射出透镜320a射出的第三激光束LB可以随着向所述第三方向DR3行进，在所述第二方向DR2上的尺寸增加。
另外，如图10c所示，所述透镜310a、320a可以隔开比所述第一距离a长的第三距离c。此时，从所述第一射出透镜320a射出的第三激光束LB可以随着向所述第三方向DR3行进，在所述第二方向DR2上的尺寸减小。图11是示出均匀化部的一实施例的平面图。
参照图3以及图11，所述均匀化部400可以包括第一均匀化透镜410、第二均匀化透镜420以及聚光透镜430。所述均匀化部400可以接收在所述第一方向DR1上具有高斯形状的能量分布的第三激光束LB3而在所述第一方向DR1上均匀化。
可以是，所述第一均匀化透镜410的入射面凸起且射出面为平面。所述第一均匀化透镜410可以是多个透镜连续连接的结构。第三激光束LB3可以被所述第一均匀化透镜410折射。
在所述第一均匀化透镜410的背面中可以配置有第二均匀化透镜420。所述第二均匀化透镜420可以是入射面为平面且射出面凸起。所述第二均匀化透镜420可以是多个透镜连续连接的结构。所述第一均匀化透镜410的焦点可以形成在所述第一均匀化透镜410和所述第二均匀化透镜420之间。然而，在实施例中，所述第一均匀化透镜410的焦点既可以形成在所述第二均匀化透镜420的内部，也可以越过所述第二均匀化透镜420而形成。被所述第一均匀化透镜410折射的第三激光束LB3可以在所述第一均匀化透镜410的焦点上聚焦之后再次分散而入射到所述第二均匀化透镜420。
在所述第二均匀化透镜420的背面可以配置有所述聚光透镜430。可以是，所述聚光透镜430的入射面为平面且射出面凸起。所述聚光透镜430可以将向所述第一方向DR1扩散的第三激光束LB3折射而作为与所述第三方向DR3平行的第四激光束LB4射出。从所述聚光透镜430射出的第四激光束LB4可以具有向所述第一方向DR1均匀的能量分布。
在实施例中，所述第四激光束LB4在所述第一方向DR1上的尺寸可以大于第三激光束LB3在所述第一方向DR1上的尺寸。
从所述均匀化部400射出的第四激光束LB4可以入射所述聚光透镜500。在实施例中，从所述均匀化部400射出的第四激光束LB4可以经过所述光束镜和/或所述分束器而入射所述聚光透镜500。所述聚光透镜500可以缩短第四激光束LB4的所述第二方向DR2的尺寸。由此，所述聚光透镜500可以提高第四激光束LB4的能量密度。
图12是示出望远透镜部的一实施例的框图。
参照图3以及图12，所述望远透镜部300可以包括第三透镜阵列330以及第四透镜阵列340。所述第三透镜阵列330可以包括第一至第k入射透镜330a～330k。另外，所述第四透镜阵列340可以包括第一至第k射出透镜340a～340k(其中，k为2以上的自然数)。
在实施例中，所述第一至第k入射透镜330a～330k以及所述第一至第k射出透镜340a～340k各自的曲率和厚度可以相同。所述望远透镜部300可以通过调节所述第一至第k入射透镜330a～330k和所述第一至第k射出透镜340a～340k之间的距离来提高从所述望远透镜部300射出的所述第三激光束LB3的均匀性。
在实施例中，所述第一至k入射透镜330a～330k和所述第一至第k射出透镜340a～340k可以彼此相对配置。例如，所述第p入射透镜330p和所述第p射出透镜340p可以彼此面对配置(其中，p为1以上且k以下的自然数)。
在实施例中，所述第一至k入射透镜330a～330k和所述第一至第k射出透镜340a～340k各自隔开的距离中的至少一个距离可以与除所述至少一个距离之外的其余的距离不同。例如，所述第一入射透镜330a和所述第一射出透镜340a隔开的距离可以与第二入射透镜330b和第二射出透镜340b隔开的距离不同。由此，可以通过不同地调节穿过所述望远透镜部300的第三激光束LB3的焦点的形成位置来提高所述第三激光束LB3的均匀性。
如此，根据本发明的激光装置LD可以通过所述光束质量因子转换部200降低激光束在短轴方向上的光束质量因子。由此，所述激光装置LD可以提高激光束在短轴方向上的均匀性。
另外，所述望远透镜部300包括像差不同的透镜，从而可以不同地调节从所述望远透镜部300射出的激光束的焦点的形成位置。由此，所述激光装置LD可以实现激光束在短轴方向上的均匀化。由此，所述激光装置LD可以在没有针对短轴方向的均匀化部的情况下实现激光束的均匀化。
图13是示出从根据本发明的激光装置射出的激光束的短轴方向截面的一实施例的图。
参照图13，根据本发明的实施例的激光装置可以包括光束质量因子转换部以及望远透镜部。所述望远透镜部可以包括第一透镜阵列以及像差与所述第一透镜阵列不同的第二透镜阵列。或者，第一透镜阵列的各透镜和第二透镜阵列的各透镜可以以彼此不同的间距配置。
由此，所述激光装置可以通过调节激光束的焦点的形成位置来射出均匀的激光束。可以通过所述激光装置有效地结晶化非晶硅。
例如，如图13的(a)所示，在现有技术中，当激光束散焦(defocusing)时，激光束在短轴方向上的均匀性降低。与此相反，如图13的(b)所示，根据本发明的实施例的激光装置是即使在激光束散焦的情况下也可以确保激光束在短轴方向上的均匀性。
在上述中，参照本发明的例示性实施例进行了说明，但在所属技术领域中具有通常知识的人应理解可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的构思和领域的范围内对本发明进行各种修改及变更。
(产业上可利用性)
本发明可以适用于激光装置等。例如，所述激光装置可以用于利用激光束的智能电话、平板电脑、笔记本电脑、监视器的制造。

Claims (10)

1.一种激光装置，其中，包括：
激光发生器，射出激光束；
光束质量因子转换部，将从所述激光发生器射出的所述激光束在与射出方向交叉的第一方向上分割而形成多个子光束，并将所述多个子光束在与所述射出方向以及所述第一方向交叉的第二方向上排列并射出；
望远透镜部，调节从所述光束质量因子转换部射出的所述激光束在所述第一方向上的尺寸，并包括具有第一至第n入射透镜的第一透镜阵列以及像差与所述第一透镜阵列不同且具有第一至第m射出透镜的第二透镜阵列，其中，m、n为1以上的自然数；以及
聚光透镜，将从所述望远透镜部射出的所述激光束在所述第一方向上聚光。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第n入射透镜的曲率彼此相同。
3.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第m射出透镜中的至少一个射出透镜的曲率与除所述至少一个射出透镜之外的其余的射出透镜的曲率不同。
4.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第m射出透镜的曲率彼此相同。
5.根据权利要求4所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第n入射透镜中的至少一个入射透镜的曲率与除所述至少一个入射透镜之外的其余的入射透镜的曲率不同。
6.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第n入射透镜的厚度彼此相同。
7.根据权利要求6所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第m射出透镜中的至少一个射出透镜的厚度与除所述至少一个射出透镜之外的其余的射出透镜的厚度不同。
8.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第m射出透镜的厚度彼此相同。
9.根据权利要求8所述的激光装置，其特征在于，
所述第一至第n入射透镜中的至少一个入射透镜的厚度与除所述至少一个入射透镜之外的其余的入射透镜的厚度不同。
10.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，
在所述聚光透镜中聚光的所述激光束照射到工作台上，
所述聚光透镜能够向所述激光束照射到所述工作台的方向移动。
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