CN1831588B - 用于制造平板显示器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制造平板显示器的装置，其包括显示面板移动单元以及用于产生激光束的激光单元，其中，激光单元包括：用于使激光束选择性地通过的掩模；用于缩减已经通过掩模的激光束的缩减透镜；以及用于主要防止外部空气流流入到掩模和缩减透镜之间的空隙中的阻挡部，其中激光束的焦点形成于该缩减透镜。

Description

用于制造平板显示器的装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年3月10日在韩国知识产权局提交的第10-2005-0020091号的韩国专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及用于制造平板显示器的装置，特别地，涉及一种在形成薄膜晶体管阵列(TFT-Array)面板时用于结晶非晶硅(a-Si)的装置。
背景技术
液晶显示器(LCD)在电子器件中被广泛地采用。LCD包括一对显示面板，其又包括形成于其上的场产生电极，以及夹置于该对显示面板之间的液晶层。液晶层的液晶分子的定向通过施加到场产生电极上的电压进行控制。根据液晶分子的定向，通过控制通过液晶层的光的传输可显示图像。
该LCD通过以下工序可被制造：在上部显示面板上形成共电极和滤色器，以及在下部显示面板上形成像素电极和薄膜晶体管。用于对准液晶分子的对准层涂覆在上部和下部显示面板上。通过涂抹密封剂在下部显示面板上限定闭环形状的主动区域。液晶设置在该主动区域。该对显示面板在真空状态下进行组装，并且固化密封剂。
下部显示面板上形成的薄膜晶体管的性能非常重要。为了改善下部显示面板上形成的薄膜晶体管的性能，结晶薄膜晶体管的半导体层的a-Si(非晶硅)是非常重要的。
采用激光的连续侧向结晶(SLS)型装置通常用于结晶a-Si。该SLS型装置包括用于移动下部显示面板的移动单元，以及用于照射下部显示面板的a-Si的激光单元。
移动单元包括：具有导轨的框架、适用于沿着导轨移动的导向器、设置于导轨和导向器之间的空气轴承、以及安装于导向器并固定显示面板的台。
激光单元包括：用于产生激光束的激光源、用于控制激光束的能量的量的控制透镜、用于聚集控制的激光束的聚集透镜、用于使聚集的激光束选择地通过的掩模、以及用于将通过的激光束缩减到预定的焦距从而用激光束照射a-Si的缩减透镜。
因此，激光束通过激光源、控制透镜、聚集透镜、掩模、以及缩减透镜照射下部显示面板的a-Si。
此时，装载下部显示面板的台以预定的方式移动。
SLS型装置具有如下问题。
可能发生如下现象，即，形成于掩模和缩减透镜之间的激光束的焦点由于空气流可能发生抖动，例如，该抖动由于台的移动而产生，由于空气轴承产生的空气流而产生，和/或由于掩模产生的热而导致的自然对流。
通过掩模和缩减透镜之间的激光束直接受空气流的影响，并且因此形成于掩模和缩减透镜之间的焦点可能容易产生抖动。
在形成于掩模和缩减透镜之间的焦点产生抖动的情况下，照射a-Si的激光束的聚焦深度(DOF)不能够保持在预定的DOF，并且因此该装置不合格。
此外，为了精确地限定a-Si的融化区域，需要增加透镜的分辨率，并且因此必须降低DOF。如果形成于掩模和缩减透镜之间的焦点发生抖动，则很难保持该降低的DOF。
因此，需要一种用于在平板显示器的制造工艺中降低空气流的装置。
发明内容
根据本发明实施例的用于制造平板显示器的示例性装置包括显示面板移动单元和用于在显示面板移动单元的方向产生激光束的激光单元。该激光单元包括：用于使激光束选择性地通过的掩模；用于聚焦已经通过掩模的激光束的缩减透镜；以及用于主要防止外部空气流流入到掩模和缩减透镜之间的空隙中的阻挡部，其中激光束形成于该缩减透镜。
根据本发明的实施例，阻挡部包括：中空体，其具有开口的上部和闭合的下部；其中，开口的上部的内表面固定到掩模的外表面上，并且缩减透镜设置于中空体的内部。
根据本发明的实施例，中空体的内部维持在预定的真空。
根据本发明的实施例，中空体的内部填充有惰性气体。
根据本发明的实施例，中空体或者由透明材料形成或者由半透明材料形成。
根据本发明的实施例，中空体由不透明材料形成，并且激光束通过的光束通过部通过中空体的闭合下部而设置。
根据本发明的实施例，光束通过部包括：通过孔，其形成于中空体的闭合下部的预定部上，激光束经由该通过孔而通过；以及设置于通过孔以闭合该通过孔的窗口，其中该窗口由透明材料形成。
根据本发明的实施例，窗口由石英形成。
根据本发明的实施例，阻挡部包括：中空体，其具有开口的上部和开口的底部，其中开口的上部的内表面固定到掩模的外表面；并且开口的下部的内表面固定到缩减透镜的外表面。
根据本发明的实施例，移动单元包括：框架，导轨设置于其上；导向器，用于沿着导轨移动；空气轴承，设置于导轨和导向器之间，从而导向器离开导轨预定距离而定位；以及显示面板台，安装于导向器，其中显示面板台包括设置在其边缘上的空气流导向器，从而可主要防止由空气轴承产生的空气流流过上述台的上方，该空气流导向器朝向框架倾斜。
根据本发明的实施例，空气流导向器具有弧形的形状。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的实施例进行详细地描述，其中：
图1是根据本发明实施例的用于制造平板显示器的装置的示意图；
图2是图1中的“A”部分的放大图；以及
图3是根据本发明的另一实施例的用于制造平板显示器的装置的示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的用于制造平板显示器的装置的示意图；以及图2是图1中的“A”部分的放大图。
如图1所示，根据本发明实施例的用于制造平板显示器的装置包括激光单元10以及移动单元20，该移动单元用于移动显示面板P，而在该显示面板P上涂覆有非晶材料。
激光单元10包括激光源11、控制透镜12、聚集透镜13、掩模14、聚焦缩减透镜15、以及阻挡部16，从而用激光束B照射非晶材料。
激光源11产生激光束B，控制透镜12控制激光束B产生的能量的量，而聚集透镜13聚集控制的激光束B。
掩模14使聚集的激光束B选择地通过，并且可包括传输部14a和阻挡部14b。
聚焦缩减透镜15聚焦已经通过掩模的激光束B，从而使得激光束B照射到显示面板P的非晶材料上。
阻挡部16防止外部空气流流入到掩模14和聚焦缩减透镜15之间的空隙中，其中在该聚焦缩减透镜中形成激光束B的焦点F。
例如，该阻挡部16包括具有开口上部和闭合下部的中空体16a，中空体16a的开口上部固定到掩模14的外部表面，而聚焦缩减透镜15定位于中空体16a的内部。
中空体16a的内部例如可维持在预定真空，或者中空体16a的内部可填充有惰性气体18，从而可主要防止由于热而导致的自然对流。
中空体16a例如可由透明材料或半透明材料形成，从而激光束B可通过。
中空体16a可由不透明材料形成。对于由不透明材料(如金属等)形成的中空体16a，在中空体16a的闭合下部设置有激光束B可通过的激光通过部A。
如图2所示，激光通过部A包括通过孔16b和窗口16c。通过孔16b由中空体16a的闭合下部的预定部分形成，激光束B可通过该通过孔。窗口16c设置于通过孔16b上以闭合通过孔16b。窗口16c由透明材料形成。
该窗口16c例如可由石英形成，该石英可容易地被加工为平面，从而可主要防止激光束B的散射。
根据本发明的实施例，由于阻挡部16定位于掩模14和缩减透镜15之间，因此空气流不会影响通过掩模14和缩减透镜15之间的激光束B。
因此，由于激光束B的焦点形成于掩模14和缩减透镜15之间，照射到显示面板P的非晶硅(a-Si)上的激光束B的聚焦深度(DOF)增加了。另外，由于DOF增加了(例如，焦点的可利用误差变宽)，因此可精确地控制a-Si融化的区域。
如图1所示，移动单元20包括：框架21，导轨21a形成于该框架上；导向器22，可沿着导轨21a移动；空气轴承23；以及台(stage)24。
空气轴承23安装在导轨21a和导向器22之间，从而导向器22离开导轨21a预定距离而定位，并且因此空气轴承23可以降低传送到导向器22的外部振动，并且增加导向器22的速度。
台24安装到导向器22并固定显示面板P。
台24包括设置于其边缘上的空气流导向器24a，从而可主要防止空气流由于空气轴承23流到台24的上方。空气流导向器24a在向下的方向倾斜。
该空气流导向器24a可具有圆形从而防止形成漩涡。
根据本发明的实施例，空气流导向器24a设置在台24的边缘，并且因此可以防止空气流，例如，空气轴承23产生的空气流以及设置在台24下部的冷却风扇(未示出)用来冷却控制器(未示出)而产生的空气流流过台24的上方。
因此，由于该空气流没有流过台24的上方，因此空气流基本上不会影响设置在台24上方的激光单元10和激光束B。
尽管在图1中示出了阻挡部16和空气流导向器24a，但是也可仅设置两个部件中的一个，以降低成本。
以下将参照图3详细地描述根据本发明另一实施例的用于制造平板显示器的装置。
图3是根据本发明的另一实施例的用于制造平板显示器的装置的示意图。
参照图3描述的装置的示例与图1中示出的装置除非在此相对于阻挡部30所描述的之外，其余部分基本相似。
阻挡部30包括具有打开上部和打开底部的中空体31。打开上部的内表面固定到掩模14的外部表面，而打开下部的内表面固定到缩减透镜15的外部表面。
中空体31a不会包围缩减透镜15的下部表面，并且没有单独的光束通过部(参见图1中的标号“A”)设置在中空体31上。
根据本发明的实施例，阻挡部设置在掩模和缩减透镜之间，并且通过掩模和缩减透镜之间的激光束不会受到空气流的影响。
形成于掩模和缩减透镜之间的激光束的焦点不会由于空气流而产生抖动，照射显示面板的a-Si的激光束的DOF增加了，并且焦距的可利用误差范围变宽，因此可以精确地控制a-Si融化的区域。
另外，根据本发明的实施例，由于空气流导向器设置于台的边缘，可以主要防止空气流由于空气轴承等而流过台的上方。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种用于制造平板显示器的装置，包括：
用于产生激光束的激光单元；
其中所述激光单元包括：
用于使所述激光束选择性地通过的掩模；
用于聚焦已经通过所述掩模的激光束的聚焦缩减透镜；
用于主要防止外部空气流流入到所述掩模和所述聚焦缩减透镜之间的空隙中的阻挡部；以及
其中，所述阻挡部包括中空体，所述中空体具有开口的上部和闭合的下部，所述开口的上部的内表面固定到所述掩模的外表面上，所述缩减透镜设置于所述中空体的内部，其中，在所述中空体的下部形成由所述激光束通过的光束通过部，所述光束通过部包括通过孔和设置于所述通过孔中的窗口，所述窗口由透明材料形成。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中空体的内部维持预定的真空。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中空体的内部填充有惰性气体。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中空体由不透明材料形成。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中空体由不透明材料形成，并且所述激光束通过的光束通过部通过所述中空体的闭合下部而设置。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述光束通过部包括：
通过孔，其形成于所述中空体的闭合下部的预定部上，所述激光束经由所述通过孔而通过；以及
设置于所述通过孔以闭合所述通过孔的窗口，其中所述窗口由透明材料形成。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述透明材料为石英。
8.根据权利要求1所述的装置，进一步包括显示面板移动单元，其中所述显示面板移动单元包括：
框架，导轨设置于其上；
导向器，用于沿着所述导轨移动；
空气轴承，设置于所述导轨和所述导向器之间，从而所述导向器定位于离开所述导轨预定距离的位置处；以及
显示面板台，安装于所述导向器上，
其中所述显示面板台包括设置在其边缘上的空气流导向器，从而可主要防止由所述空气轴承产生的空气流流过所述台的上方，所述空气流导向器朝向所述框架倾斜。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述空气流导向器具有弧形的形状。
10.一种用于制造平板显示器的装置，包括：
用于产生激光束的激光单元，
其中，所述激光单元包括：
掩模，用于使所述激光束可选择地通过，
缩减透镜，用于聚焦已经通过所述掩模的通过激光束；以及
阻挡部，用于主要防止外部空气流流入到所述掩模和所述缩减透镜之间的间隙，
其中，所述阻挡部包括：
中空体，其具有开口的上部和开口的下部；
所述开口的上部的内表面固定到所述掩模的外表面；以及
所述开口的下部的内表面固定到所述缩减透镜的外表面。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述中空体的内部维持预定真空。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述中空体的内部填充有惰性气体。
13.一种用于制造平板显示器的装置，包括：
显示面板移动单元；以及
用于产生激光束的激光单元，
其中所述激光单元包括：
激光源，用于在所述显示面板移动单元的方向产生激光束，
控制透镜，用于控制所述激光束能量的量；
聚集透镜，用于聚集所述激光束；
掩模，用于使所述激光束可选择地通过；
缩减透镜，用于聚焦已经通过所述掩模的通过激光束；以及
阻挡部，用于主要防止外部空气流流入到所述掩模和所述缩减透镜之间的间隙，
其中所述阻挡部包括具有开口上部和闭合下部的中空体，所述开口上部的内表面固定到所述掩模的外表面，并且所述缩减透镜设置于所述中空体的内部，
其中所述移动单元包括：
框架，导轨设置于其上；
导向器，用于沿着所述导轨移动；
空气轴承，设置于所述导轨和所述导向器之间，从而所述导向器距离所述导轨预定距离而定位；以及
显示面板台，安装于所述导向器上，
其中，所述台包括设置于其边缘上的空气流导向器，从而主要防止由所述空气轴承产生的空气流流过所述台的上方，所述空气流导向器朝向所述框架倾斜。
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