激光器装置和使用其照射激光束的方法

激光器装置和使用其照射激光束的方法
【专利摘要】本发明涉及一种激光器装置和使用其照射激光束的方法。所述激光器装置，包括：激光器，基于激光器驱动电压向目标的一部分选择性地照射激光束，其中所述激光束的强度在大约10纳秒内基本上稳定；平台，基于平台驱动电压控制所述目标和所述激光器之间的相对位置；以及控制器，将所述平台驱动电压施加至所述平台并且将所述激光器驱动电压施加至所述激光器。
【专利说明】激光器装置和使用其照射激光束的方法
[0001] 本申请要求2013年6月5日提交的韩国专利申请No. 10-2013-0064504的优先权 以及从中获得的所有权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

【技术领域】
[0002] 示例性实施例大体涉及激光器装置和使用激光器装置照射激光束的方法。更具体 地，本发明的示例性实施例涉及具有改进的精度的激光器装置和使用具有改进的产率的激 光器装置照射激光束的方法。

【背景技术】
[0003] 显示装置可以包括有机发光元件、用于驱动有机发光元件的薄膜晶体管以及连接 至薄膜晶体管的多条线。薄膜晶体管典型地包括半导体图案。薄膜晶体管的半导体图案包 括例如非晶硅或多晶硅。
[0004] 包括非晶硅的薄膜晶体管是通过相对简单的制造过程有效地形成的。然而，包括 非晶硅的薄膜晶体管可以具有低的电导率和慢的响应速度。包括多晶硅的薄膜晶体管是通 过相对复杂的制造过程形成的。然而，包括多晶硅的薄膜晶体管具有例如高的电导率和高 的响应速度。
[0005] 像有机发光显示装置这样的发光型显示装置的图像显示质量可以依赖于薄膜晶 体管的电特性。因此，有机发光显示装置的元件中的一部分元件可以包括包含多晶硅的薄 膜晶体管。
[0006] 在将多晶硅形成在基板上的方法中，典型地在基板上形成非晶硅，然后将非晶硅 层结晶化来形成多晶硅。
[0007] 将非晶硅结晶成多晶硅的方法被分类成例如加热方法和激光照射方法。在加热方 法中，典型地在腔室中加热包括非晶硅的基板，并且加热基板的全部，使得还可以改变其它 元件的电特性。在激光照射方法中，将激光仅照射到非晶硅上。然而，根据激光的照射特性， 多晶硅的精度下降。


【发明内容】

[0008] 本发明的示例性实施例提供一种具有提高的精度的激光器装置。
[0009] 示例性实施例还提供一种使用激光器装置而具有提高的产率的照射激光束的方 法。
[0010] 根据不例性实施例，一种激光器装置包括：激光器，基于激光器驱动电压向目标的 一部分选择性地照射激光束，其中所述激光束的强度在大约10纳秒（ns)内基本上稳定；平 台，基于平台驱动电压控制所述目标和所述激光器之间的相对位置；以及控制器，将所述平 台驱动电压施加至所述平台并且将所述激光器驱动电压施加至所述激光器。
[0011] 在示例性实施例中，所述激光器可以通过先进的准分子激光器退火方法照射所述 激光束。
[0012] 在示例性实施例中，所述目标可以包括基底层和在所述基底层上布置的硅层。
[0013] 在示例性实施例中，所述目标可以具有：照射区，所述激光束被照射在所述照射区 中；以及非照射区，所述激光束不被照射在所述非照射区中。
[0014] 在示例性实施例中，当所述激光器向所述目标的所述一部分选择性地照射所述激 光束时，所述照射区可以包括多晶硅，所述非照射区可以包括非晶硅，并且当所述激光器向 所述目标的所述一部分选择性地照射所述激光束时，所述目标可以进一步包括介于所述照 射区和所述非照射区之间的过渡区，其中所述过渡区包括多晶硅和非晶硅的混合物。
[0015] 在示例性实施例中，所述控制器可以具有单模块结构。
[0016] 在示例性实施例中，所述控制器可以基于输入信号生成所述激光器驱动电压和所 述平台驱动电压。
[0017] 在示例性实施例中，所述控制器可以生成所述激光器驱动信号，基于所述激光器 驱动信号生成补偿信号，并且基于所述激光器驱动信号和所述补偿信号生成激光器驱动电 压。
[0018] 在示例性实施例中，所述控制器可以包括：信息处理单元，生成所述激光器驱动信 号；激光器驱动单元，生成所述激光器驱动电压；以及平台驱动单元，生成所述平台驱动电 压。
[0019] 在示例性实施例中，所述控制器可以将平台驱动信号改变成所述平台驱动电压。
[0020] 在示例性实施例中，所述平台驱动信号的起始时间点可以不同于所述平台驱动电 压的起始时间点。
[0021] 在示例性实施例中，所述平台驱动电压的起始时间点可以领先于所述平台驱动信 号的起始时间点。
[0022] 在示例性实施例中，所述平台可以包括：位置控制部，控制所述平台上的所述目标 的位置；以及加速-减速控制部，控制所述平台上的所述目标的加速和减速。
[0023] 根据示例性实施例，一种照射激光束的方法包括：基于平台驱动电压驱动激光器 装置的平台，其中所述平台控制所述激光器装置的目标和从所述激光器装置的激光器照射 的激光束之间的相对位置；基于激光器驱动信号和补偿信号生成激光器驱动电压，所述激 光器驱动信号和所述补偿信号是从所述激光器装置的控制器生成的；以及将基于所述激光 器驱动电压生成的所述激光束从所述激光器照射至所述目标。
[0024] 在示例性实施例中，将基于所述激光器驱动电压生成的所述激光束从所述激光器 照射至所述目标可以包括：沿坚直方向运输所述平台，以将所述激光束照射至所述目标的 照射区；以及在不照射所述激光束的情况下沿水平方向运输所述平台。
[0025] 在示例性实施例中，所述补偿信号可以在照射所述激光束的初始阶段期间具有高 电压电平。
[0026] 在示例性实施例中，可以在从所述激光器驱动信号的上升时间点起大约IOOns期 间施加所述补偿信号。
[0027] 在示例性实施例中，所述补偿信号的电压电平可以在所述激光器驱动信号的上升 时间点处具有最大电平，然后可以在所述激光器驱动信号的所述上升时间点以后基本上连 续地下降。
[0028] 在示例性实施例中，所照射的激光束的强度可以在大约IOns内稳定。
[0029] 在示例性实施例中，可以在从照射所述激光束起的不同起始点驱动所述平台。
[0030] 在本发明的示例性实施例中，所述激光器装置的初始响应速度基本上被提高，从 而改进所述激光器装置的精度。在这种实施例中，激光器装置减少结晶时的缺陷。因此，当 使用激光器装置制造显示基板时，减少缺陷，如显示基板的黑线，使得大大提高显示装置的 图像显示质量。

【专利附图】

【附图说明】
[0031] 通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上述特征及其它特征 将变得更清楚，其中 ：
[0032] 图1是图示根据本发明的激光器装置的示例性实施例的框图。
[0033] 图2是图示图1的激光器装置的一部分的立体图。
[0034] 图3是图示使用图1的激光器装置的结晶方法的示例性实施例的剖视图。
[0035] 图4A是图示图1的控制器的示例性实施例的框图。
[0036] 图4B是图示图1的平台的示例性实施例的框图。
[0037] 图5是图示根据本发明的激光器装置的示例性实施例的激光照射信号和强度的 时序图。
[0038] 图6是图示图1所示的激光器装置的示例性实施例的激光照射信号和强度的时序 图。
[0039] 图7是图示根据本发明的激光器装置的替代示例性实施例的激光照射信号和强 度的时序图。
[0040] 图8是图示根据本发明的激光器装置的另一替代示例性实施例的激光照射信号 和强度的时序图。

【具体实施方式】
[0041] 下面将参照附图更充分地描述各个示例性实施例，在附图中示出示例性实施例。 然而，本发明可以以多种不同形式体现，并且不应当被解释为局限于本文介绍的示例性实 施例。相反，提供这些示例性实施例以使本公开内容详尽且全面，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，相同的附图标记指示相同的元件。
[0042] 将理解，虽然在本文中可利用术语第一、第二等来描述各个元件、部件、区域、层和 /或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅仅用于 将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区别开。因此，在不脱 离本发明的教义的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元 件、部件、区域、层或部分。
[0043] 将理解，当一元件或层被称为"位于另一元件或层上（on) "、"与另一元件或层连接 (connected to)"或"与另一元件或层联接（coupled to)"时,元件或层可以直接位于另一 元件或层上、与另一元件或层直接连接或与另一元件或层直接联接，或者可以存在中间的 元件或层。相比之下，当一元件被称为"直接位于另一元件或层上"、"与另一元件或层直接 连接"或"与另一元件或层直接联接"时，不存在中间的元件或层。在全文中，相同的附图标 记指示相同的元件。如本文中使用的术语"和/或"包括所关联列出的项目中的一个或多 个项目的任意组合和所有组合。
[0044] 本文中使用的术语仅仅是为了描述具体的示例性实施例的目的，而不旨在限制本 发明。如在本文中使用的，单数形式"一"、"该"和"此"旨在也包含复数形式，除非上下文 清楚地表示别的含义。进一步将理解，术语"包括"和/或"包含"，当其在本说明书中使用 时规定所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或 多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。
[0045] 考虑到待定的测量以及与特定量的测量关联的误差（即测量系统的限制），本文 中使用的"大约"或"近似"包括所阐述的值和平均值位于由本领域技术人员确定的该特定 值的可接受偏差范围内。例如，"大约"可以指位于一个或多个标准偏差内，或者位于所阐述 的值的 ±30%、20%、10%、5% 内。
[0046] 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 本发明所属【技术领域】的普通技术人员之一所通常理解的意义相同的意义。进一步应理解， 术语（如在常用词典中限定的那些术语）应当被解释为具有与它们在相关领域的背景中的 意义一致的意义，而不应从理想化的或过于形式的意义上去解释，除非本文中明确如此限 定。
[0047] 在本文中，实施例是剖视图描述的，这些剖视图是理性化实施例的示意图。因此， 将预料由例如制造技术和/或容差导致的图示形状的变化。因此，本文描述的实施例不应 被解释为限于本文中图示的区域具体形状，而将包括由例如制造导致的形状的偏差。例如， 被图示或被描述为平整的区域典型地可以具有粗糙的和/或非线性的特征。而且，所图示 的尖角可以被整圆。因此，图中所示的区域实际上是示意性的，它们的形状不旨在示出区域 的精确形状并且不旨在限制本文提出的权利要求的范围。
[0048] 可以以适合的次序执行本文中描述的所有方法，除非本文表示别的次序或者上下 文清楚地否定别的次序。任一示例和所有示例或者示例性语言（例如"像……这样"）的使 用仅旨在更好地说明本发明，并且不对本发明的范围造成限制，除非声明其它情况。本说明 书中的语言都不应当被解释为表示未要求保护的要素对本文使用的本发明的实践是必不 可少的。
[0049] 下面，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
[0050] 图1是图示根据本发明的激光器装置的示例性实施例的框图。
[0051] 参照图1，激光器装置包括平台20、激光器30、相机35、输入设备40、显不设备50 和控制器100。
[0052] 在这种实施例中，目标（激光束31照射在目标上）被布置在平台上。在一个示例 性实施例中，例如目标（激光束31照射在目标上）包括基板10。
[0053] 激光器30被布置在平台20上，以将激光束31照射到目标（例如在平台20上布 置的基板10)上。激光束31包括例如准分子激光或连续波（"CW"）激光。在一个示例性 实施例中，例如，对平台20 (或平台20上的目标，例如基板10)和激光器30之间的相对位 置进行控制，使得激光束31基本精确地照射在基板10的预确定的位置上。
[0054] 在示例性实施例中，在激光器30的一侧或者在激光器30下方布置相机35,以检 测激光器30相对于平台20的位置，例如以拍摄激光束31在位于激光器30下方的平台20 或目标（例如基板10)上的光点的图片。在一个示例性实施例中，例如，激光器30和平台 20 (或者平台20上的目标，例如基板10)之间的相对位置由相机35基于激光器30相对于 平台20的被检测位置来感应。
[0055] 输入设备40基于用户输入生成输入信号。由输入设备40生成的输入信号被传 送至控制器100。用户的输入可以包括，例如，对平台20 (或者平台20上的目标，例如基板 10)和激光器30之间的相对位置的控制，对在显示设备50上显示的图像的控制，对激光器 30的驱动的控制，对相机35的驱动的控制。
[0056] 在示例性实施例中，显示设备50显示激光器30关于平台20 (或者平台20上的目 标，例如基板10)的被检测位置上的信息，例如由相机35拍摄的激光束31在平台20 (或者 目标上，例如基板10上）上的光点的图像。用户感知在显示设备50上显示的图像，以使用 输入设备40执行输入。
[0057] 在示例性实施例中，控制器100将由相机35拍摄的图像改变成图像信号，将该图 像信号输出至显示设备50。在示例性实施例中，控制器100可以接收来自输入设备40的 输入信号，以驱动激光器30和平台20。在这种实施例中，控制器100可以例如基于输入信 号，控制激光器30和平台20 (或者平台20上的目标，例如基板10)之间的相对位置或者激 光器30的操作。
[0058] 图2是图示图1的激光器装置的一部分的立体图。图3是图示使用图1的激光器 装置的结晶方法的示例性实施例的剖视图。
[0059] 参照图1至图3,基板10包括基底层IOb和硅层10a。
[0060] 在一个示例性实施例中，例如，基底层IOb具有平整形状，该平整形状具有基本不 变的厚度。在示例性实施例中，基底层IOb可以包括绝缘基板。在这种实施例中，绝缘基板 可以包括例如像聚酯纤维和环氧树脂之类的聚合物树脂或者例如像陶瓷和玻璃这样的无 机材料。在替代示例性实施例中，基底层IOb可以包括各种元件，如导电图案、绝缘层等，并 且可以具有各种形状。
[0061] 硅层IOa被布置在基底层IOb上。硅层IOa可以包括例如多晶硅、非晶硅或它们 的混合物。
[0062] 在一个示例性实施例中，例如，硅层IOa包括照射区R1、非照射区R3以及过渡区 R2。激光束31可以照射在硅层IOa的照射区Rl内。激光束31不可以照射在硅层IOa的 非照射区R3内。过渡区R2介于照射区Rl和非照射区R3之间。在一个示例性实施例中， 例如，照射区Rl和非照射区R3可以具有条状图案并且可以彼此交替地布置。
[0063] 在示例性实施例中，对平台20 (或者平台20上的目标，例如基板10)和激光器30 之间的相对位置进行控制，使得激光束31仅被照射在硅层IOa的照射区Rl内。在一个示 例性实施例中，例如，通过移动平台20上的基板10或激光器30,对平台20 (或者平台20上 的目标，例如基板10)和激光器30之间的相对位置进行控制，使得激光束31在硅层IOa上 的光点沿预确定的方向22顺序地移动预确定的距离（例如非照射区R3的宽度），从而激光 束31仅被照射在硅层IOa的照射区Rl内。当激光束31被照射在硅层IOa的照射区Rl内 时，照射区Rl中的非晶硅16被结晶化来形成多晶硅12。
[0064] 激光束31的周围具有比激光束31的中央更低的强度，使得对应于激光束31周围 的非晶硅16的一部分可以被部分地结晶化。因此，照射区Rl周围的过渡区R2可以包括非 晶娃和多晶娃的混合物14。
[0065] 在一个示例性实施例中，例如，激光束31是通过先进的准分子激光退火（"AELA"） 方法选择性地照射的，使得照射区Rl可以与非照射区R3共存。在替代示例性实施例中，激 光束31可以通过例如准分子激光退火（"ELA"）方法或者CW激光方法照射。
[0066] 在示例性实施例中，如上面描述的，激光器装置用来将非晶硅转变成多晶硅。在替 代示例性实施例中，激光器设备可以用来改变各种材料。
[0067] 图4A是图示图1的控制器的框图。
[0068] 参照图1和图4A，控制器100包括信息处理单元110、平台驱动单元120和激光器 驱动单元130。在一个示例性实施例中，例如，控制器100具有单个模块结构。在这种实施 例中，其中控制器100具有单个模块结构，控制器100可以具有整体地形成的形状，该整体 地形成的形状具有信息处理单元110、平台驱动单元120和激光器驱动单元130。
[0069] 信息处理单元110从输入设备40接收输入信号IN并且从相机35接收图像信号 MG，并且将图像信号MG、平台驱动信号STAGE和激光器驱动信号LASER分别施加至显示设 备50、平台驱动单元120和激光器驱动单元130。
[0070] 信息处理单元110包括平台驱动信号生成部112、激光器驱动信号生成部114、输 入信号处理部116和图像信号处理部118。
[0071] 输入信号处理部116接收输入信号IN来控制平台驱动信号生成部112、激光器驱 动信号生成部114和图像信号处理部118,使得分别从平台驱动信号生成部112、激光器驱 动信号生成部114和图像信号处理部118输出平台驱动信号STAGE、激光器驱动信号LASER 和图像信号頂G。
[0072] 当向输入信号处理部116输入的输入信号IN包括平台驱动信息时，平台驱动信 号生成部112生成平台驱动信号STAGE。从平台驱动信号生成部112生成的平台驱动信号 STAGE被施加至平台驱动单元120。一般而言，AELA型激光器装置包括用于加速和减速平 台的模块和用于控制平台位置来驱动平台的另一模块。然而，在示例性实施例中，平台驱动 信号生成部112同时控制平台的运动（例如加速和减速）以及平台的位置。
[0073] 当向输入信号处理部116输入的输入信号IN包括激光器驱动信息时，激光器驱动 信号生成部114生成激光器驱动信号LASER。从激光器驱动信号生成部114生成的激光器 驱动信号LASER被施加至激光器驱动单元130。
[0074] 当向输入信号处理部116输入的输入信号IN包括图像控制信息时，图像信号处理 部118将从相机35输入的图像信号MG输出至显示单元50。
[0075] 平台驱动单元120接收从信息处理单元110的平台驱动信号生成部112生成的平 台驱动信号STAGE，并且基于平台驱动信号STAGE生成平台驱动电压STAGE_DRV。将平台驱 动电压STAGE_DRV施加至平台20。
[0076] 基于平台驱动电压STAGE_DRV，平台20改变平台20上的基板10的位置。在一个 示例性实施例中，例如，平台驱动电压STAGE_DRV包括水平驱动部分和坚直驱动部分，以沿 水平方向或坚直方向运输基板10。
[0077] 图4B是图示图1的平台20的示例性实施例的框图。
[0078] 参照图1和图4B，平台20包括加速-减速控制部122和位置控制部124。在示例 性实施例中，加速-减速控制部122和位置控制部124不被分成不同的模块，而是作为单个 模块被集成到平台驱动单元120中。
[0079] 加速-减速控制部122控制基板10的加速和减速来控制基板10的速度。在一个 示例性实施例中，例如，再次参照图2,加速-减速控制部122在激光束31在基板10的照射 区Rl中的起始时间点（例如初始上升沿处的时间点）以前加速基板10,并且在激光束31 在基板10的照射区Rl的结束点以后减速基板10。
[0080] 位置控制部124控制基板10的位置，使得激光束31的位置从对应于照射区Rl的 结束点的位置变化至对应于相邻照射区Rl的另一起始点的位置。
[0081] 返回参照图1和图4A，激光器驱动单元130接收从信息处理单元110的激光器驱 动信号生成部114生成的激光器驱动信号LASER，以生成激光器驱动电压LASER_C0MP。
[0082] 在一个示例性实施例中，例如，激光器驱动单元130包括激光器驱动信号分析部 132和补偿信号生成部134。
[0083] 在示例性实施例中，激光器驱动信号分析部132分析激光器驱动信号LASER来确 定从补偿信号生成部134生成的补偿信号的特性。在一个示例性实施例中，例如，激光器驱 动信号分析部132例如从激光器驱动信号LASER中提取驱动信号的特性，如上升时间点和 电压电平。
[0084] 在示例性实施例中，补偿信号生成部134基于由激光器驱动信号分析部132分析 的驱动信号的特性，生成补偿信号。在一个示例性实施例中，例如，由补偿信号生成部134 生成的补偿信号的上升时间点（例如在上升沿处的时间点）可以被设置为与激光器驱动信 号LASER的上升时间点（例如上升沿处的时间点）基本相同，并且补偿信号的电压电平可 以基本与激光器驱动信号LASER的电压电平成比例地上升。
[0085] 在这种实施例中，激光器驱动单元130将激光器驱动信号LASER与补偿信号混合， 以生成激光器驱动电压LASER_C0MP。
[0086] 在这种实施例中，激光器30基于激光器驱动电压LASER_C0MP改变激光束31的照 射或非照射以及激光束31的强度。
[0087] 在替代示例性实施例中，平台20和激光器30分别可以从水平方向和坚直方向起 沿不同方向运输。在一个示例性实施例中，例如，平台20可以仅沿水平方向运输，并且激光 器30可以仅沿坚直方向运输。在一个示例性实施例中，例如，平台20可以仅沿坚直方向运 输，并且激光器30可以仅沿水平方向运输。
[0088] 图5是图示根据本发明的激光器装置的示例性实施例的激光照射信号和强度的 时序图。
[0089] 参照图4A和图5，在这种实施例中，激光器驱动单元130可以不生成补偿信号。当 不生成补偿信号时，从激光器30生成的激光束31的照射强度V_LASER可能在早期阶段是 不稳定的，如图5所示。在这种实施例中，从激光器30生成的激光束31的照射强度V_LASER 可能在早期阶段是不稳定的，因为激光器30的元件在早期阶段可能未充分预热。当激光器 30的元件未充分预热时，能量可能丢失，从而激光束31的强度下降。在一个示例性实施例 中，例如，激光束31可能在早期阶段的大约100纳秒（ns)期间是不稳定的。
[0090] 在这种实施例中，平台驱动单元120可以生成与平台驱动信号STAGE同步的平台 驱动电压STAGE_DRV。在示例性实施例中，平台驱动信号STAGE可以具有与平台驱动电压 STAGE_DRV基本相同的起始时间点（例如，初始上升沿的相同时间点）。在这种实施例中， 基板10可以在平台20的早期阶段被加速，使得基板10的运输速度可能是不稳定的。当以 基板10的不稳定运输速度照射激光束31时，被照射到非晶硅上的激光束31的能量也可能 是不稳定的。
[0091] 图6是图示图1所示的激光器装置的示例性实施例的激光照射信号和强度的时序 图。
[0092] 参照图4A和图6,激光器驱动单元130的激光器驱动信号分析部132确定激光器 驱动信号LASER的上升时间点和电压电平。在一个示例性实施例中，例如，激光器驱动信 号LASER的上升时间点对应于激光器驱动信号LASER从接地状态变化至驱动状态时的时间 点。
[0093] 在这种实施例中，激光器驱动单元130的补偿信号生成部134生成补偿信号 LASER_C，该补偿信号LASER_C具有与激光束31的照射强度V_LASER的不稳定时间段（例 如如图5所示的大约100ns)基本相同的脉冲宽度。在一个示例性实施例中，例如，补偿信 号LASER_C的电压电平在不稳定时间段（例如大约100ns)期间保持高电平，然后下降至与 接地状态对应的较低电平。在这种实施例中，补偿信号LASER_C的电平仅在从激光器驱动 信号LASER的上升时间点起（例如从激光器驱动信号LASER的上升沿的时间点起）大约 IOOns期间保持在高电平。在一个示例性实施例中，例如，当不利用补偿信号生成的激光束 31的不稳定时间段的长度增大时，补偿信号LASER_C的电压电平上升。
[0094] 在示例性实施例中，激光器驱动单元130基于激光器驱动信号LASER和补偿信号 LASER_C，生成激光器驱动电压LASER_C0MP。在一个示例性实施例中，例如，激光器驱动单 元130将激光器驱动信号LASER与补偿信号LASER_C混合，以生成激光器驱动电压LASER_ COMP。在从激光器驱动信号LASER的上升时间点起大约100ns期间，所生成的激光器驱动 电压LASER_C0MP通过补偿信号LASER_C具有比激光器驱动信号LASER的升高的电压电平 大的电压电平。
[0095] 在这种实施例中，使用补偿信号LASER_C的激光器30的照射强度V_LASER_C0MP 具有从如图6所示的开始位置起基本稳定的强度。在一个示例性实施例中，例如，激光器30 的照射强度V_LASER_C0MP在从激光器驱动信号LASER的上升时间点起大约IOns以后可以 是大约4伏特（V)。当基于补偿信号LASER_C生成激光器驱动电压LASER_C0MP时，比激光 器驱动信号LASER更高的较高电压在照射激光束31的初始阶段（例如在激光器驱动信号 LASER的上升时间点以后的预确定的时间段）期间被施加至激光器30。当在照射激光束31 的初始阶段期间将较高电压施加至激光器30时，初始阶段的激光束31的能量损失可以被 有效地补偿，尽管激光器30的元件未预热。在一个示例性实施例中，例如，在激光器驱动信 号LASER的上升时间点以后一小段时间（如大约IOns)内，激光束31具有基本稳定的强度。
[0096] 在这种实施例中，平台驱动单元120生成平台驱动电压STAGE_DRV，平台驱动电压 STAGE_DRV比平台驱动信号STAGE领先基板10的加速时间T_acc。在一个示例性实施例中， 例如，加速时间可以位于大约IOns至大约IOOns的范围内。在一个示例性实施例中，例如， 平台驱动信号STAGE具有与激光器驱动信号LASER基本相同的起始时间点（例如上升沿处 的时间点），并且平台驱动信号STAGE具有与平台驱动电压STAGE_DRV不同的起始点。在一 个示例性实施例中，例如，平台驱动电压STAGE_DRV比平台驱动信号STAGE领先基板10的 加速时间T_acc，使得当将激光束31照射到基板10上时，基板10被充分地加速。在这种 实施例中，如果基板10的速度是不稳定的，则在平台20的初始阶段期间，可以将激光束31 不照射到基板10上。因此，在这种实施例中，在基板被充分地加速以后将激光束31照射到 基板10上，使得被照射到非晶硅上的激光束31的能量可以基本均匀地分布。在替代示例 性实施例中，激光器驱动信号LASER可以具有与平台驱动电压STAGE_DRV基本相同的起始 时间点（例如，初始上升沿的相同时间点）。在另一替代示例性实施例中，激光器驱动信号 LASER可以领先平台驱动电压STAGE_DRV。
[0097] 图7是图示根据本发明的激光器装置的替代示例性实施例的激光照射信号和强 度的时序图。
[0098] 参照图4A和图7,激光器驱动单元130的驱动信号分析部132确定激光器驱动信 号LASER的上升时间点和电压电平。在这种实施例中，激光器驱动信号LASER的上升时间 点被定义为激光器驱动信号LASER的上升沿处的时间点，即激光器驱动信号LASER从接地 状态变化至驱动状态时的时间点。
[0099] 激光器驱动单元130的补偿信号生成部134生成补偿信号LASER_C，该补偿信号 LASER_C具有与激光束31的照射强度V_LASER的不稳定时间段（例如图5的大约100ns) 基本相同的脉冲宽度。在一个示例性实施例中，例如，补偿信号LASER_C的电压电平在不稳 定时间段的第一半部（下文中称为"第一 50ns"）期间保持第一电压电平Int_l，然后在不 稳定时间段的第二半部（下文中称为"第二50ns"）期间保持比第一电压电平Int_l低的 第二电压电平Int_2,然后在从激光器驱动信号LASER的上升时间点起大约IOOns以后下降 至与接地状态对应的低电压电平。在这种实施例中，从上升时间点起大约IOOns的时间段 被分成第一 50ns和第二50ns，并且在第一半部期间，补偿信号LASER_C的电压电平具有第 一电压电平Int_l，在第二半部期间具有第二电压电平Int_2。第一电压电平Int_l高于第 二电压电平Int_2。在这种实施例中，在第一半部期间补偿信号LASER_C的电压电平高于第 二半部期间补偿信号LASER_C的电压电平，从而激光束31的照射强度被基本快速地稳定。 [0100] 激光器驱动单兀130基于激光器驱动信号LASER和补偿信号LASER_C，生成激光器 驱动电压LASER_C0MP。在一个示例性实施例中，例如，激光器驱动单元130将激光器驱动信 号LASER与补偿信号LASER_C混合，以生成激光器驱动电压LASER_C0MP。在从上升时间点 起IOOns的时间段期间，所生成的激光器驱动电压通过补偿信号LASER_C具有比激光器驱 动信号LASER的电压电平更高的电压电平。在这种实施例中，在从上升时间段起第一 50ns 期间，激光器驱动电压LASER_C0MP通过第一电压电平Int_l具有比激光器驱动信号LASER 更高的电压电平，然后在第一 50ns以后的第二50ns期间通过第二电压电平Int_2具有比 激光器驱动信号LASER更高的电压电平，然后在从激光器驱动信号LASER的上升时间点起 大约IOOns以后具有与激光器驱动信号LASER基本相同的电压电平。
[0101] 使用补偿信号LASER_C的激光器30的照射强度从开始具有基本稳定的强度。当 激光器驱动电压LASER_C0MP包括具有两级别的不同电压电平Int_l和Int_2的补偿信号 LASER_C时，较高电压集中在照射激光束31的初始阶段。当在照射激光束31的初始阶段期 间将较高电压施加至激光器30时，初始阶段的激光束31的能量损失可以被有效地补偿，尽 管激光器30的元件未预热。在一个示例性实施例中，例如，在激光器驱动信号LASER的上 升时间点以后一小段时间（如大约IOns)内，激光束31具有基本稳定的强度。
[0102] 图7所示的激光器装置的示例性实施例的平台驱动信号STAGE和平台驱动电压 STAGE_DRV基本与图6所示的激光器装置的示例性实施例的平台驱动信号和平台驱动电压 相同。因此，将省略对其的任何重复性耽误性描述。
[0103] 图8是图示根据本发明的激光器装置的另一替代示例性实施例的激光照射信号 和强度的时序图。
[0104] 参照图4A和图8,激光器驱动单元130的驱动信号分析部132确定激光器驱动信 号LASER的上升时间点和电压电平。在这种实施例中，激光器驱动信号LASER的上升时间 点被定义为激光器驱动信号LASER的上升沿处的时间点，即激光器驱动信号LASER从接地 状态变化至驱动状态时的时间点。
[0105] 激光器驱动单元130的补偿信号生成部134生成补偿信号LASER_C，该补偿信号 LASER_C具有与激光束31的照射强度V_LASER的不稳定时间段（例如图5的大约100ns) 基本相同的脉冲宽度。在一个示例性实施例中，例如补偿信号LASER_C的电压电平在上升 时间点处具有最大电平，然后在上升时间点以后基本连续地下降，然后在从上升时间点起 大约IOOns以后下降至与接地状态对应的较低电平。在一个示例性实施例中，例如，补偿信 号LASER_C的电压电平可以在激光器驱动信号LASER的上升时间点处具有最大电平，然后 可以沿指数函数下降。当补偿信号LASER_C的电压电平在上升时间点处具有最大电平并且 然后下降时，激光束31的照射强度可以基本上快速地稳定。
[0106] 激光器驱动单兀130将激光器驱动信号LASER与补偿信号LASER_C混合，以生成 激光器驱动电压LASER_C0MP。在从上升时间点起大约IOOns期间，所生成的激光器驱动电 压通过补偿信号LASER_C具有比激光器驱动信号LASER更高的升高的电压电平。换言之， 激光器驱动电压LASER_C0MP在上升时间点处具有最大电压电平，然后在从上升时间点起 大约IOOns期间下降，然后在从激光器驱动信号LASER的上升时间点起大约IOOns以后降 低至与激光器驱动信号LASER的接地状态对应的较低电平。
[0107] 来自于使用补偿信号LASER_C的激光器30的激光束31的照射强度从开始具有 稳定的电压电平。当激光器驱动电压LASER_C0MP包括具有初始最大电压电平的补偿信号 LASER_C时，较高电压集中在照射激光束31的初始阶段。当在照射激光束31的初始阶段期 间将较高电压施加至激光器30时，初始阶段的激光束31的能量损失可以被补偿，尽管激光 器30的元件未预热。在一个示例性实施例中，例如，在激光器驱动信号LASER的上升时间 点以后一小段时间（例如大约IOns)内，激光束31具有稳定的强度。
[0108] 图8所示的激光器装置的示例性实施例的平台驱动信号STAGE和平台驱动电压 STAGE_DRV基本与图6所示的激光器装置的示例性实施例的平台驱动信号和平台驱动电压 相同。因此，将省略对其的任何重复性详细描述。
[0109] 下面的表1示出使用由图5所示的激光器装置的示例性实施例的激光束生成的多 晶硅图案作为半导体图案的显示装置的产率，以及使用由图6所示的激光器装置的示例性 实施例的激光束生成的多晶硅图案作为半导体图案的显示装置的产率。在基板上扫描激光 束的总数是414,并且显示装置的单元总数是138。
[0110] 表 1

【权利要求】
1. 一种激光器装置，其特征在于，包括： 激光器，基于激光器驱动电压向目标的一部分选择性地照射激光束，其中所述激光束 的强度在大约10纳秒内基本上稳定； 平台，基于平台驱动电压控制所述目标和所述激光器之间的相对位置；以及 控制器，将所述平台驱动电压施加至所述平台并且将所述激光器驱动电压施加至所述 激光器。
2. 根据权利要求1所述的激光器装置，其特征在于，其中所述激光器通过先进的准分 子激光退火方法照射所述激光束。
3. 根据权利要求2所述的激光器装置，其中所述目标包括基底层以及在所述基底层上 布置的硅层。
4. 根据权利要求3所述的激光器装置，其中所述目标包括： 照射区，所述激光束被照射在所述照射区中；以及 非照射区，所述激光束不被照射在所述非照射区中。
5. 根据权利要求4所述的激光器装置，其中： 当所述激光器向所述目标的所述一部分选择性地照射所述激光束时，所述照射区包括 多晶硅，并且所述非照射区包括非晶硅，并且 当所述激光器向所述目标的所述一部分选择性地照射所述激光束时，所述目标进一步 包括介于所述照射区和所述非照射区之间的过渡区，其中所述过渡区包括多晶硅和非晶硅 的混合物。
6. 根据权利要求1所述的激光器装置，其中所述控制器具有单模块结构。
7. 根据权利要求6所述的激光器装置，其中所述控制器基于输入信号生成所述激光器 驱动电压和所述平台驱动电压。
8. 根据权利要求7所述的激光器装置，其中： 所述控制器生成激光器驱动信号，基于所述激光器驱动信号生成补偿信号，并且基于 所述激光器驱动信号和所述补偿信号生成所述激光器驱动电压。
9. 根据权利要求8所述的激光器装置，其中所述控制器包括： 信息处理单元，生成所述激光器驱动信号； 激光器驱动单元，生成所述激光器驱动电压；以及 平台驱动单元，生成所述平台驱动电压。
10. 根据权利要求1所述的激光器装置，其中所述控制器将平台驱动信号改变成所述 平台驱动电压。
11. 根据权利要求10所述的激光器装置，其中所述平台驱动信号的起始时间点不同于 所述平台驱动电压的起始时间点。
12. 根据权利要求11所述的激光器装置，其中所述平台驱动电压的起始时间点领先于 所述平台驱动信号的起始时间点。
13. 根据权利要求1所述的激光器装置，其中所述平台包括： 位置控制部，控制所述平台上的所述目标的位置；以及 加速-减速控制部，控制所述平台上的所述目标的加速和减速。
14. 一种使用激光器装置照射激光束的方法，其特征在于，该方法包括： 基于平台驱动电压驱动所述激光器装置的平台，其中所述平台控制所述激光器装置的 目标和从所述激光器装置的激光器照射的激光束之间的相对位置； 基于激光器驱动信号和补偿信号生成激光器驱动电压，所述激光器驱动信号和所述补 偿信号是从所述激光器装置的控制器生成的；以及 将基于所述激光器驱动电压生成的所述激光束从所述激光器照射至所述目标。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中将基于所述激光器驱动电压生成的所述激光束 从所述激光器照射至所述目标包括： 沿坚直方向运输所述平台，以将所述激光束照射在所述目标的照射区中；以及 在不照射所述激光束的情况下沿水平方向运输所述平台。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中所述补偿信号在照射所述激光束的初始阶段期 间具有高电压电平。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中在从所述激光器驱动信号的上升时间点起大约 100纳秒期间施加所述补偿信号。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中所述补偿信号的电压电平在所述激光器驱动信 号的上升时间点处具有最大电平，然后在所述激光器驱动信号的所述上升时间点以后基本 上连续地下降。
19. 根据权利要求14所述的方法，其中所照射的激光束的强度在大约10纳秒内基本上 稳定。
20. 根据权利要求14所述的方法，其中在从照射所述激光束起的不同起始时间点驱动 所述平台。
【文档编号】H01L21/268GK104227246SQ201410246674
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】孙希根, 秋秉权, 金度烨 申请人:三星显示有限公司