CN115976640A - 激光结晶装置、激光结晶方法及制造显示装置的方法 - Google Patents

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金长玄
苏炳洙
郑在佑
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Abstract

本公开提供了一种激光结晶装置、一种激光结晶方法和一种制造显示装置的方法。所述激光结晶装置包括：第一固态激光产生器，产生具有第一能量强度的第一固态激光；第二固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光；以及第三固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光。

Description

激光结晶装置、激光结晶方法及制造显示装置的方法
技术领域
实施例涉及一种激光结晶装置、一种激光结晶方法和一种制造显示装置的方法。更具体地，实施例涉及执行固态激光结晶的激光结晶装置、激光结晶方法和制造显示装置的方法。
背景技术
显示装置可以包括驱动元件和发光元件以发射光。驱动元件可以包括晶体管和电容器。发光元件可以包括有机发光元件和无机发光元件。发光元件可以连接到驱动元件以接收信号。晶体管可以包括硅。硅可以包括非晶硅和多晶硅。非晶硅可以通过激光结晶成多晶硅。
在这样的显示装置中，显示装置的发光效率可以根据多晶硅的结晶程度而变化。因此，正在进行研究以增加多晶硅的结晶度。
发明内容
实施例可以提供用于产生高质量激光的激光结晶装置。
实施例可以提供使用高质量激光的激光结晶方法。
实施例可以提供使用激光结晶装置制造显示装置的方法。
激光结晶装置的实施例包括：第一固态激光产生器，产生具有第一能量强度的第一固态激光；第二固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光；以及第三固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光。
在实施例中，所述第二能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内。
在实施例中，所述第三能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内。
在实施例中，所述第二能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内，并且所述第三能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内。
在实施例中，所述第二固态激光产生器可以在所述第一固态激光产生器照射所述第一固态激光后大约5纳秒至大约30纳秒照射所述第二固态激光，并且所述第三固态激光产生器可以在所述第一固态激光产生器照射所述第一固态激光后大约30纳秒至大约95纳秒照射所述第三固态激光。
在实施例中，所述第一固态激光产生器至所述第三固态激光产生器中的每一者可以包括固态激光介质。
在实施例中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者的半峰全宽可以在大约12纳秒至大约17纳秒的范围内。
激光结晶方法的实施例可以包括：产生具有第一能量强度的第一固态激光；产生具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光；产生具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光；并且将所述第一固态激光、所述第二固态激光和所述第三固态激光顺序地照射在台上。
在实施例中，所述第二能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内。
在实施例中，所述第三能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内。
在实施例中，所述第二能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内，并且所述第三能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内。
在实施例中，可以在照射所述第一固态激光后大约5纳秒至大约30纳秒照射所述第二固态激光，并且可以在照射所述第一固态激光后大约30纳秒至大约95纳秒照射所述第三固态激光。
在实施例中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者的半峰全宽可以在大约12纳秒至大约17纳秒的范围内。
在实施例中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者可以使用固态激光介质产生。
制造显示装置的方法的实施例包括：在基底上提供初步有源层；通过将具有第一能量强度的第一固态激光照射到所述初步有源层上来对所述初步有源层进行第一次结晶；通过将具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光照射到所述初步有源层上来对所述初步有源层进行第二次结晶；以及通过将具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光照射到所述初步有源层上来对所述初步有源层进行第三次结晶。
在实施例中，所述第二能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内。
在实施例中，所述第三能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内。
在实施例中，所述第二能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内，并且所述第三能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内。
在实施例中，可以在照射所述第一固态激光后大约5纳秒至大约30纳秒照射所述第二固态激光，并且可以在照射所述第一固态激光后大约30纳秒至大约95纳秒照射所述第三固态激光。
在实施例中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者的半峰全宽可以在大约12纳秒至大约17纳秒的范围内。
在实施例中，所述第二能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内，所述第三能量强度可以在所述第一能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内，可以在照射所述第一固态激光后大约5纳秒至大约30纳秒照射所述第二固态激光，并且可以在照射所述第一固态激光后大约30纳秒至大约95纳秒照射所述第三固态激光。
在实施例中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者可以使用固态激光介质产生。
根据本发明的激光结晶装置的实施例可以包括：第一固态激光产生器，产生具有第一能量强度的第一固态激光；第二固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光；以及第三固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光。另外，在根据本发明的激光结晶方法的实施例中，可以使用所述激光结晶装置对所述初步有源层进行结晶。
在这样的实施例中，通过使用三个固态激光发生器在不同的时间产生具有不同强度的三个固态激光，从而增加了对初步有源层进行结晶的工艺中的熔化时间和凝固时间。因此，在这样的实施例中，可以改善初步有源层结晶而成的有源层的结晶度，并且可以改善显示装置的显示性能。
附图说明
本发明的上述和其他特征将通过参照附图进一步详细地描述其实施例而变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据实施例的显示装置的平面图；
图2是示出沿着线I-I'截取的图1的显示装置的实施例的截面图；
图3是示出用于形成包括在图2的显示装置中的有源层的激光结晶装置的实施例的透视图；
图4是示出图3的激光结晶装置的实施例的视图；
图5是示出在图4的激光结晶装置中产生的激光的能量强度的曲线图；
图6是示出通过在图4的激光结晶装置中产生的激光进行结晶的初步有源层的温度的曲线图；
图7是示出激光结晶方法的实施例的流程图；并且
图8、图9、图10和图11是示出制造显示装置的方法的实施例的截面图。
具体实施方式
在下文中，现在将参照其中示出了各种实施例的附图更充分地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例。而是，提供这些实施例，使得本公开将是透彻的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。同样的附图标记始终表示同样的元件。
将理解的是，当元件被称为“在”另一元件“上”时，所述元件可以直接在所述另一元件上，或者可以在所述元件和所述另一元件之间存在居间元件。相比之下，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在居间元件。
将理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区、层和/或部分，但是这些元件、组件、区、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区、层或部分与另一元件、组件、区、层或部分区分开。因此，在不脱离本文中的教导的情况下，以下讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区”、“第一层”或“第一部分”可以被称为“第二元件”、“第二组件”、“第二区”、“第二层”或“第二部分”。
本文中使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并非旨在进行限制。除非上下文另有明确指示，否则如本文中使用的，“一个”、“一种(者)”、“所述(该)”和“至少一个(种/者)”不表示对量的限制，并且旨在包括单数和复数两者。例如，除非上下文另有明确指示，否则“元件”与“至少一个元件”具有相同的含义。“至少一个(种/者)”不被解释为限于“一个”或“一种(者)”。“或”指“和/或”。如本文中使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何组合和所有组合。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”或者“含有”和/或“具有”时，说明存在所陈述的特征、区、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、区、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，在本文中可以使用诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了附图中描绘的方位之外，相对术语还旨在涵盖装置的不同方位。例如，如果一幅附图中的装置被翻转，则描述为在其他元件的“下”侧上的元件随后将被定位为在其他元件的“上”侧上。因此，依据附图的具体方位，术语“下”能够涵盖“下”和“上”两种方位。类似地，如果一幅附图中的装置被翻转，则描述为“在”其他元件“下方”或“下面”的元件随后将被定向为“在”其他元件“上方”。因此，术语“在……下方”或“在……下面”能够涵盖上方和下方两种方位。
考虑到讨论中的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)，如本文中使用的“大约”或“近似”包括所陈述的值，并且表示在由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内。例如，“大约”能够表示在一个或多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％或±5％以内。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的具有相同的含义。将进一步理解的是，除非本文中明确地如此定义，否则诸如在通用词典中定义的术语的术语应当被解释为具有与它们在相关领域和本公开的背景中的含义相一致的含义，并且将不以理想化的或过于形式化的含义来解释所述术语。
本文中参考作为理想化的实施例的示意图的截面图来描述实施例。如此，将预计到由于例如制造技术和/或公差导致的图示的形状的变化。因而，本文中描述的实施例不应被解释为局限于如本文中示出的区的具体形状，而是将包括例如由制造导致的形状的偏差。例如，示出或描述为平坦的区通常可以具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，示出的尖角可以被倒圆。因而，附图中示出的区在实质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出区的精确形状，并且不旨在限制权利要求的范围。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。
图1是示出根据实施例的显示装置的平面图。
参照图1，显示装置DD的实施例可以包括显示区域DA和非显示区域NDA。非显示区域NDA可以设置为围绕显示区域DA。可替代地，非显示区域NDA可以仅设置在显示区域DA的至少一侧上。
多个像素P可以设置在显示区域DA中。多个像素P中的每一个可以包括驱动元件和发光元件。发光元件可以连接到驱动元件。发光元件可以通过从驱动元件接收信号来发射光。驱动元件可以包括晶体管和电容器。发光元件可以包括有机发光二极管或无机发光二极管。由于多个像素P发射光，因此显示装置DD可以在显示区域DA中显示图像。多个像素P可以完全布置在显示区域DA中。在实施例中，例如，多个像素P可以以矩阵形式布置在显示区域DA中，但不限于此。可替代地，多个像素P通常可以以各种方式设置在显示区域DA中。
用于驱动多个像素P的驱动器可以设置在非显示区域NDA中。驱动器可以包括数据驱动器、栅极驱动器、发光驱动器、电源电压产生器和时序控制器等。驱动器可以连接到多个像素P。多个像素P可以基于从驱动器接收的信号发射光。
图2是示出沿着线I-I'截取的图1的显示装置的实施例的截面图。
参照图2，显示装置DD的实施例可以包括基底SUB、缓冲层BUF、驱动元件TFT、栅极绝缘层GI、层间绝缘层ILD、通孔绝缘层VIA、发光元件ED、像素限定层PDL和薄膜封装层。
驱动元件TFT可以包括第一晶体管TFT1、第二晶体管TFT2和第三晶体管TFT3。发光元件ED可以包括第一发光元件ED1、第二发光元件ED2和第三发光元件ED3。
第一晶体管TFT1可以包括第一有源层ACT1、第一栅极电极GAT1、第一源极电极SE1和第一漏极电极DE1。第二晶体管TFT2可以包括第二有源层ACT2、第二栅极电极GAT2、第二源极电极SE2和第二漏极电极DE2。第三晶体管TFT3可以包括第三有源层ACT3、第三栅极电极GAT3、第三源极电极SE3和第三漏极电极DE3。有源层ACT可以包括第一有源层ACT1、第二有源层ACT2和第三有源层ACT3。栅极电极GAT可以包括第一栅极电极GAT1、第二栅极电极GAT2和第三栅极电极GAT3。源极电极SE可以包括第一源极电极SE1、第二源极电极SE2和第三源极电极SE3。漏极电极DE可以包括第一漏极电极DE1、第二漏极电极DE2和第三漏极电极DE3。
第一发光元件ED1可以包括第一阳极电极ANO1、第一中间层ML1和第一阴极电极CATH1。第二发光元件ED2可以包括第二阳极电极ANO2、第二中间层ML2和第二阴极电极CATH2。第三发光元件ED3可以包括第三阳极电极ANO3、第三中间层ML3和第三阴极电极CATH3。阳极电极ANO可以包括第一阳极电极ANO1、第二阳极电极ANO2和第三阳极电极ANO3。中间层ML可以包括第一中间层ML1、第二中间层ML2和第三中间层ML3。阴极电极CATH可以包括第一阴极电极CATH1、第二阴极电极CATH2和第三阴极电极CATH3。阴极电极CATH(例如，第一阴极电极CATH1、第二阴极电极CATH2和第三阴极电极CATH3)可以一体形成为单个整体单元。
薄膜封装层可以包括第一无机层IL1、有机层OL和第二无机层IL2。在实施例中，如图2中所示，薄膜封装层可以由三层限定，但不限于此。可替代地，薄膜封装层可以进一步包括分离的无机层和有机层。
基底SUB可以包括柔性材料或刚性材料。在实施例中，例如，基底SUB可以包括诸如聚酰亚胺的聚合物材料，使得基底SUB可以具有柔性特性。可替代地，例如，基底SUB可以包括诸如玻璃的材料，并且在这种情况下，基底SUB可以具有刚性特性。
缓冲层BUF可以设置在基底SUB上。缓冲层BUF可以包括无机绝缘材料。在实施例中，例如，缓冲层BUF包括选自氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)等中的至少一种。这些可以单独使用或彼此组合使用。缓冲层BUF可以防止金属原子或杂质扩散到有源层ACT中。在这样的实施例中，缓冲层BUF控制在用于形成有源层ACT的结晶工艺期间提供给有源层ACT的热量的速度。
有源层ACT可以设置在缓冲层BUF上。在实施例中，有源层ACT可以包括硅半导体。在这样的实施例中，例如，硅半导体包括非晶硅或多晶硅等。
非晶硅可以具有大约1平方厘米每伏秒(cm2/Vs)或更小的低电子迁移率。多晶硅可以具有比非晶硅的电子迁移率更大的电子迁移率。因此，在实施例中，有源层ACT可以包括多晶硅。
可以通过向非晶硅照射激光来形成多晶硅。当激光照射到非晶硅时，非晶硅可以结晶成多晶硅。
显示装置DD的发光性能可以根据多晶硅的结晶程度而变化。在实施例中，在通过向非晶硅照射激光来形成多晶硅的情况下，如果多晶硅未充分结晶，则从发光元件发射的光可能被染色。因此，在本发明的实施例中，激光可以以致使有效防止这样的缺陷的方式照射到非晶硅。
栅极绝缘层GI可以设置在缓冲层BUF上。栅极绝缘层GI可以设置为覆盖有源层ACT。栅极绝缘层GI可以包括无机绝缘材料。
栅极电极GAT可以设置在栅极绝缘层GI上。栅极电极GAT可以与有源层ACT部分地重叠。响应于提供给栅极电极GAT的栅极信号，信号和/或电压可以流过有源层ACT。在实施例中，栅极电极GAT可以包括金属、金属氧化物或金属氮化物。在实施例中，例如，栅极电极GAT包括金属，所述金属包括选自银(Ag)、钼(Mo)、铝(Al)、钨(W)、铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、钽(Ta)、铂(Pt)和钪(Sc)等中的至少一种。这些可以单独使用或彼此组合使用。在实施例中，例如，在栅极电极GAT包括金属氧化物的情况下，所述金属氧化物包括选自氧化铟锡(“ITO”)和氧化铟锌(“IZO”)等中的至少一种。这些可以单独使用或彼此组合使用。在实施例中，例如，在栅极电极GAT包括金属氮化物的情况下，所述金属氮化物包括选自氮化铝(AlN)、氮化钨(W2N)和氮化铬(CrN)中的至少一种。这些可以单独使用或彼此组合使用。
层间绝缘层ILD可以设置在栅极绝缘层GI上。层间绝缘层ILD可以设置为覆盖栅极电极GAT。层间绝缘层ILD可以包括无机绝缘材料。
源极电极SE和漏极电极DE可以设置在层间绝缘层ILD上。第一源极电极SE1和第一漏极电极DE1可以通过穿过栅极绝缘层GI和层间绝缘层ILD限定的接触孔分别连接到第一有源层ACT1。第二源极电极SE2和第二漏极电极DE2可以通过穿过栅极绝缘层GI和层间绝缘层ILD限定的接触孔分别连接到第二有源层ACT2。第三源极电极SE3和第三漏极电极DE3可以通过穿过栅极绝缘层GI和层间绝缘层ILD限定的接触孔分别连接到第三有源层ACT3。例如，源极电极SE和漏极电极DE中的每一者可以包括金属、金属氧化物或金属氮化物等。
通孔绝缘层VIA可以设置在层间绝缘层ILD上。通孔绝缘层VIA可以设置为覆盖源极电极SE和漏极电极DE。通孔绝缘层VIA可以具有基本上平坦的顶部表面。在实施例中，通孔绝缘层VIA可以包括有机绝缘材料。在这样的实施例中，例如，有机绝缘材料包括选自聚丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和丙烯酸树脂中的至少一种。这些可以单独使用或彼此组合使用。
阳极电极ANO可以设置在通孔绝缘层VIA上。阳极电极ANO可以通过穿过通孔绝缘层VIA限定的接触孔连接到漏极电极DE。阳极电极ANO可以包括金属、金属氧化物或金属氮化物。
像素限定层PDL可以设置在通孔绝缘层VIA上。暴露第一阳极电极ANO1、第二阳极电极ANO2和第三阳极电极ANO3中的每一者的开口可以被限定或形成在像素限定层PDL中。像素限定层PDL可以包括有机绝缘材料。
中间层ML可以设置在阳极电极ANO上。中间层ML可以包括发射预设颜色的光的有机材料。中间层ML可以基于阳极电极ANO和阴极电极CATH之间的电位差发射光。例如，中间层ML可以包括电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层和空穴注入层。
第一发光元件ED1、第二发光元件ED2和第三发光元件ED3可以发射具有彼此相同颜色的光。在实施例中，例如，第一发光元件ED1、第二发光元件ED2和第三发光元件ED3全部可以发射蓝光。可替代地，第一发光元件ED1、第二发光元件ED2和第三发光元件ED3可以发射彼此不同颜色的光。在实施例中，例如，第一发光元件ED1、第二发光元件ED2和第三发光元件ED3可以分别发射红光、绿光和蓝光。
阴极电极CATH可以公共地设置在中间层ML和像素限定层PDL上。阴极电极CATH可以包括金属、金属氧化物或金属氮化物。
薄膜封装层可以设置在阴极电极CATH上。薄膜封装层可以用于保护发光元件ED免受外部湿气、热和冲击等的影响。薄膜封装层可以具有第一无机层IL1、有机层OL和第二无机层IL2彼此堆叠的结构。与第一无机层IL1和第二无机层IL2相比，有机层OL可以具有相对厚的厚度和平坦的顶部表面。
图3是示出用于形成包括在图2的显示装置中的有源层的激光结晶装置的实施例的透视图。
参照图2和图3，非晶硅薄膜NCA可以设置在台ST上。非晶硅薄膜NCA可以不单独设置，而是可以与单独的配置一起设置在台ST上。在实施例中，例如，非晶硅薄膜NCA在设置在基底SUB上的同时，可以设置在台ST上。非晶硅薄膜NCA可以被称为初步有源层。即，初步有源层可以包括非晶硅。
激光结晶装置LD可以将集成固态激光LS照射到台ST上的非晶硅薄膜NCA上。集成固态激光LS可以指多个固态激光彼此组合的激光。在实施例中，例如，可以在激光结晶装置LD在第二方向DR2上移动的同时照射集成固态激光LS。可替代地，台ST可以在与第二方向DR2相反的方向上移动，并且激光结晶装置LD可以以固定状态照射集成固态激光LS。在实施例中，集成固态激光LS可以是使用固态激光介质产生激光的固态激光。
可以通过激光LS将非晶硅薄膜NCA结晶成多晶硅薄膜CA。多晶硅薄膜CA可以对应于有源层ACT并且可以被称为有源层ACT。即，有源层ACT可以包括多晶硅。
集成固态激光LS可以以在一个方向上延伸的线束的形式照射。在实施例中，例如，线束可以在垂直于作为激光结晶装置LD的移动方向的第二方向DR2的第一方向DR1上延伸。在图3中，第三方向DR3可以是垂直于第一方向DR1和第二方向DR2的方向，或者是台ST的厚度方向。
图4是示出图3的激光结晶装置的实施例的视图。
参照图4，激光结晶装置LD的实施例可以包括固态激光产生器LET和透镜-反射镜阵列LMS。固态激光产生器LET可以包括第一固态激光产生器LE1、第二固态激光产生器LE2和第三固态激光产生器LE3。透镜-反射镜阵列LMS可以包括多个透镜和多个反射镜。
固态激光产生器LET可以使用其中的固态激光介质来产生固态激光。在实施例中，第一固态激光产生器LE1、第二固态激光产生器LE2和第三固态激光产生器LE3可以各自包括相同的固态激光介质或者可以包括不同的固态激光介质。固态激光介质可以包括其中均匀分布有活性原子或活性分子的材料。在实施例中，例如，固态激光介质可以包括选自红宝石(“Cr:Al2O3”)、钕钇铝石榴石(“Nd:YAG”)、镱钇铝石榴石(“Yb:YAG”)、钕钇(“Nd:YVO4”)和钕钇氟化锂(“Nd:YLiF4”)等中的至少一种，并且例如，固态激光输出的波长可以基于各介质的材料来确定，但是不限于此。可替代地，固态激光介质可以包括能够产生固态激光的各种材料。
第一固态激光产生器LE1、第二固态激光产生器LE2和第三固态激光产生器LE3可以产生具有不同能量强度的固态激光。由第一固态激光产生器LE1产生的第一固态激光L1可以比由第二固态激光产生器LE2产生的第二固态激光L2具有更高的能量强度(即，第一能量强度)。在实施例中，例如，第二固态激光L2可以具有在第一固态激光L1的能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内的能量强度(即，第二能量强度)。由第一固态激光产生器LE1产生的第一固态激光L1可以比由第三固态激光产生器LE3产生的第三固态激光L3具有更高的能量强度。在实施例中，例如，第三固态激光L3可以具有在第一固态激光的能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内的能量强度(即，第三能量强度)。
第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3可以分别以时间差进行照射。在实施例中，例如，第二固态激光产生器LE2可以在第一固态激光产生器LE1照射第一固态激光L1后大约5纳秒至大约30纳秒照射第二固态激光L2。第三固态激光产生器LE3可以在第一固态激光产生器LE1照射第一固态激光L1后大约30纳秒至大约95纳秒照射第三固态激光L3。
在将非晶硅结晶成多晶硅时，激光结晶装置LD将非晶硅熔化并且然后凝固以获得多晶硅。第一固态激光L1和第二固态激光L2可以影响熔化时间，所述熔化时间是当非晶硅熔化时所花费的时间。第三固态激光L3可以影响凝固时间，所述凝固时间是用于使熔化的非晶硅凝固所花费的时间。当使用激光结晶装置LD将非晶硅结晶成多晶硅时，希望增加非晶硅的熔化时间和凝固时间以改善结晶布置。因此，激光结晶装置LD的实施例可以通过以时间差照射多个固态激光L1、L2和L3而不是照射单个固态激光来增加非晶硅的熔化时间和凝固时间。
透镜-反射镜阵列LMS可以通过使用透镜和反射镜来控制第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3行进所沿的路径。而且，透镜-反射镜阵列LMS可以使用透镜和反射镜改善第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3的均匀性。
穿过透镜-反射镜阵列LMS的第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3可以作为集成固态激光LS照射到台ST上。集成固态激光LS可以是第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3彼此组合的激光。集成固态激光LS可以具有代表各种能量强度的多个峰值。多个峰值中的每一个可以具有对应于第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3中的相应的一者的能量强度的大小。
可以在台ST上进一步提供或设置各种配置。在实施例中，例如，初步有源层可以设置在台ST上。可以将集成固态激光LS照射到初步有源层以将初步有源层结晶成有源层ACT(参见图2)。
图5是示出在图4的激光结晶装置中产生的激光的能量强度的曲线图。
参照图4和图5，图5示出了基于第一固态激光L1的能量强度的集成固态激光LS的能量强度。即，在图5的曲线图中，第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3中的每一者的能量强度除以第一固态激光L1的能量强度。第一峰值P1通过将第一固态激光L1的能量强度除以第一固态激光L1的能量强度来相对表示。因此，第一峰值P1可以具有最大值1。第二峰值P2是第二固态激光L2的能量强度除以第一固态激光L1的能量强度的相对表示，并且第三峰值P3是第三固态激光L3的能量强度除以第一固态激光L1的能量强度的相对表示。
为了使集成固态激光LS将初步有源层结晶成有源层ACT(参见图2)，希望具有一定强度或更大的能量。在实施例中，例如，集成固态激光LS的能量强度可以在大约260毫焦耳每平方厘米(mJ/cm2)至大约300mJ/cm2的范围内。在这样的实施例中，集成固态激光LS的能量强度可以指第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3中的每一者的能量强度的总和。第二固态激光L2的能量强度可以在第一固态激光L1的能量强度的大约百分之48至大约百分之54的范围内。第三固态激光L3的能量强度可以在第一固态激光L1的能量强度的大约百分之54至大约百分之60的范围内。在这样的实施例中，第三固态激光L3的能量强度可以大于第二固态激光L2的能量强度。
然而，在图5中，相对表示第二固态激光L2的能量强度的第二峰值P2高于相对表示第三固态激光L3的能量强度的第三峰值P3。由于第一固态激光L1的影响，第二峰值P2更高。
在实施例中，例如，集成固态激光LS的能量强度可以是大约280mJ/cm2。在这样的实施例中，第一固态激光L1的能量强度是大约138.6mJ/cm2，并且第二固态激光L2的能量强度是大约66.5mJ/cm2，第二固态激光L2的能量强度大约是第一固态激光L1的能量强度的百分之48，并且第三固态激光L3的能量强度是大约74.8mJ/cm2，第三固态激光L3的能量强度是第一固态激光L1的能量强度的大约百分之54。
第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3中的每一者的半峰全宽可以在大约12纳秒至大约17纳秒的范围内。半峰全宽可以指具有与固态激光的最大能量强度的一半对应的能量强度的光谱的宽度。
由于第一固态激光L1和第二固态激光L2是通过划分时序而分别产生的，因此可以增加第一固态激光L1和第二固态激光L2照射到的初步有源层的熔化时间。当由第一固态激光L1熔化的初步有源层的温度开始降低时，可以通过进一步照射第二固态激光L2来再次熔化初步有源层。
由于第三固态激光L3与第一固态激光L1和第二固态激光L2分开产生并照射到初步有源层，因此可以增加进行凝固中的初步有源层的温度。因此，可以增加初步有源层凝固的时间，使得激光结晶装置LD可以增加有源层ACT的结晶度。
图6是示出通过在图4的激光结晶装置中产生的激光进行结晶的初步有源层的温度的曲线图，并且图7是示出激光结晶方法的实施例的流程图。
参照图4、图6和图7，图6示出了包括非晶硅(α-Si)的初步有源层的温度变化。激光结晶装置LD可以产生第一固态激光L1(S100)，产生第二固态激光L2(S200)，并且产生第三固态激光L3(S300)。产生的第一固态激光L1、第二固态激光L2和第三固态激光L3可以顺序地照射到台ST上(S400)。首先，当第一固态激光L1照射到初步有源层以对初步有源层进行第一次结晶时，初步有源层的温度在大约18纳秒至大约20纳秒内被第一固态激光L1升高到大约1100℃。
此后，当第二固态激光L2照射到初步有源层以对初步有源层进行第二次结晶时，初步有源层的温度在大约45纳秒至大约50纳秒内被第二固态激光L2升高到大约1500℃。如上所述，通过分别产生第一固态激光L1和第二固态激光L2以照射相同的初步有源层，可以增加初步有源层的熔化时间。之后，可以降低初步有源层的温度并且可以使初步有源层凝固。
在照射第二固态激光L2之后，当第三固态激光L3照射到初步有源层以对初步有源层进行第三次结晶时，初步有源层在大约105纳秒至大约115纳秒内被第三固态激光L3照射。通过将第三固态激光L3照射到初步有源层，有源层的温度再次升高到大约1500℃。在这种情况下，由于凝固的初步有源层再次熔化，所以可以增加初步有源层的凝固的总时间。
图8、图9、图10和图11是示出制造显示装置的方法的实施例的截面图。
参照图8，可以提供或制备基底SUB。缓冲层BUF可以提供或形成在基底SUB上。初步有源层SACT1、SACT2和SACT3可以提供或形成在缓冲层BUF上。初步有源层SACT1、SACT2和SACT3可以包括非晶硅。
参照图9，集成固态激光LS可以照射到初步有源层SACT1、SACT2和SACT3。集成固态激光LS可以对初步有源层SACT1、SACT2和SACT3进行结晶。
参照图9和图10，可以用集成固态激光LS照射初步有源层SACT1、SACT2和SACT3以结晶成有源层ACT1、ACT2和ACT3。有源层ACT1、ACT2和ACT3可以包括多晶硅。
参照图11，栅极电极GAT可以提供或形成在有源层ACT上。源极电极SE和漏极电极DE可以提供或形成在栅极电极GAT上。阳极电极ANO可以提供或形成在源极电极SE和漏极电极DE上。中间层ML可以提供或形成在阳极电极ANO上。阴极电极CATH可以公共地提供或形成在中间层ML和像素限定层PDL上。第一无机层IL1、有机层OL和第二无机层IL2可以提供或形成在阴极电极CATH上。
本发明不应被解释为限于本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将向本领域技术人员充分传达本发明的构思。
虽然本发明已经参照其实施例进行了具体示出和描述，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神或范围的情况下，可以对其中的形式和细节进行各种改变。

Claims (22)

1.一种激光结晶装置，其中，所述激光结晶装置包括：
第一固态激光产生器，产生具有第一能量强度的第一固态激光；
第二固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光；以及
第三固态激光产生器，产生具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光。
2.根据权利要求1所述的激光结晶装置，其中，所述第二能量强度在所述第一能量强度的百分之48至百分之54的范围内。
3.根据权利要求1所述的激光结晶装置，其中，所述第三能量强度在所述第一能量强度的百分之54至百分之60的范围内。
4.根据权利要求1所述的激光结晶装置，
其中，所述第二能量强度在所述第一能量强度的百分之48至百分之54的范围内，并且
其中，所述第三能量强度在所述第一能量强度的百分之54至百分之60的范围内。
5.根据权利要求1所述的激光结晶装置，
其中，所述第二固态激光产生器在所述第一固态激光产生器照射所述第一固态激光后5纳秒至30纳秒照射所述第二固态激光，并且
其中，所述第三固态激光产生器在所述第一固态激光产生器照射所述第一固态激光后30纳秒至95纳秒照射所述第三固态激光。
6.根据权利要求1所述的激光结晶装置，其中，所述第一固态激光产生器至所述第三固态激光产生器中的每一者包括固态激光介质。
7.根据权利要求1所述的激光结晶装置，其中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者的半峰全宽在12纳秒至17纳秒的范围内。
8.一种激光结晶方法，其中，所述激光结晶方法包括：
产生具有第一能量强度的第一固态激光；
产生具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光；
产生具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光；并且
将所述第一固态激光、所述第二固态激光和所述第三固态激光顺序地照射到台上。
9.根据权利要求8所述的激光结晶方法，其中，所述第二能量强度在所述第一能量强度的百分之48至百分之54的范围内。
10.根据权利要求8所述的激光结晶方法，其中，所述第三能量强度在所述第一能量强度的百分之54至百分之60的范围内。
11.根据权利要求8所述的激光结晶方法，
其中，所述第二能量强度在所述第一能量强度的百分之48至百分之54的范围内，并且
其中，所述第三能量强度在所述第一能量强度的百分之54至百分之60的范围内。
12.根据权利要求8所述的激光结晶方法，
其中，在照射所述第一固态激光后5纳秒至30纳秒照射所述第二固态激光，并且
其中，在照射所述第一固态激光后30纳秒至95纳秒照射所述第三固态激光。
13.根据权利要求8所述的激光结晶方法，其中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者的半峰全宽在12纳秒至17纳秒的范围内。
14.根据权利要求8所述的激光结晶方法，其中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者使用固态激光介质产生。
15.一种制造显示装置的方法，其中，所述方法包括：
在基底上提供初步有源层；
通过将具有第一能量强度的第一固态激光照射到所述初步有源层上来对所述初步有源层进行第一次结晶；
通过将具有低于所述第一能量强度的第二能量强度的第二固态激光照射到所述初步有源层上来对所述初步有源层进行第二次结晶；以及
通过将具有低于所述第一能量强度的第三能量强度的第三固态激光照射到所述初步有源层上来对所述初步有源层进行第三次结晶。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二能量强度在所述第一能量强度的百分之48至百分之54的范围内。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第三能量强度在所述第一能量强度的百分之54至百分之60的范围内。
18.根据权利要求15所述的方法，
其中，所述第二能量强度在所述第一能量强度的百分之48至百分之54的范围内，并且
其中，所述第三能量强度在所述第一能量强度的百分之54至百分之60的范围内。
19.根据权利要求15所述的方法，
其中，在照射所述第一固态激光后5纳秒至30纳秒照射所述第二固态激光，并且
其中，在照射所述第一固态激光后30纳秒至95纳秒照射所述第三固态激光。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者的半峰全宽在12纳秒至17纳秒的范围内。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，
所述第二能量强度在所述第一能量强度的百分之48至百分之54的范围内，
其中，所述第三能量强度在所述第一能量强度的百分之54至百分之60的范围内，并且
其中，在照射所述第一固态激光后5纳秒至30纳秒照射所述第二固态激光，并且在照射所述第一固态激光后30纳秒至95纳秒照射所述第三固态激光。
22.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一固态激光至所述第三固态激光中的每一者使用固态激光介质产生。
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