专利名称：结晶化装置、结晶化方法和制造有机发光显示装置的方法
结晶化装置、结晶化方法和制造有机发光显示装置的方法相关申请的交叉引用本申请要求2011年2月11日向韩国知识产权局提交的第10-2011-0012457号韩国专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术：
有源矩阵(AM)型有机发光显示装置在每个像素中均可包括像素驱动电路。像素驱动电路可以包括利用例如硅形成的薄膜晶体管(TFT)。可以使用非晶硅或多晶硅作为TFT中的硅。
发明内容
可通过提供有机发光显示装置实现实施方式，该装置包括衬底；薄膜晶体管(TFT)，包括在所述衬底上以预定间隔构图的有源层、栅电极、源电极以及漏电极；反射层，位于所述衬底和所述有源层之间；以及有机发光设备，所述有机发光设备中顺序堆叠有与所述TFT电连接的像素电极、包括发光层的中间层、以及相对电极。所述反射层可包括非晶硅。所述有源层可包括晶体硅，所述晶体硅通过使用激光使非晶硅结晶化而形成。所述有源层的厚度可相对于用于结晶化的激光的焦点处于所允许的裕度范围内。该有机发光显示装置还可包括位于所述有源层与所述反射层之间的缓冲层。所述有源层和所述缓冲层的厚度之和可相对于用于结晶化的激光的焦点处于所允许的裕度范围内。所述有源层和所述缓冲层的厚度之和可小于0. 3 i! m还可通过提供有机发光显示装置实现实施方式，该装置包括衬底，包括区域，多个面板以与所述区域相互间隔开第一预定间隔的关系形成；薄膜晶体管(TFT)，包括在所述衬底上以第二预定间隔构图的有源层、栅电极、源电极以及漏电极；以及有机发光设备，所述有机发光设备中顺序堆叠有与所述TFT电连接的像素电极、包括发光层的中间层、以及相对电极，所述有源层位于所述多个面板中的一个面板的区域中，并且所述有源层的边缘部分的至少一部分向所述一个面板的区域外延伸预定长度。所述有源层可包括晶体硅，所述晶体硅通过使用激光使非晶硅结晶化而形成。可通过提供使用包括激光生成装置和一个或多个自动/聚焦(A/F)传感器的结晶化装置使半导体材料结晶化的方法实现实施方式，该方法包括在衬底上顺序形成反射层、缓冲层、以及非晶硅层；对所述非晶硅层构图，以形成面板；当所述激光生成装置和所述一个或多个A/F传感器一起运动时，通过使用所述一个或多个A/F传感器所测量的所述结晶化装置与所述反射层之间的距离或所述结晶化装置与所述非晶硅层之间的距离作为焦点值来使所述非晶硅层结晶化，其中所述结晶化装置与所述反射层之间的距离之间的差或所述结晶化装置与所述非晶硅层之间的距离之间的差处于所述激光生成装置所照射的激光的焦点所允许的裕度范围内。、
可通过提供用于使形成于衬底上的非晶硅层结晶化的结晶化装置实现实施方式，该装置包括激光生成装置，用于将激光照射至所述衬底上；以及一个或多个A/F传感器，在一个方向上与所述激光生成装置一起运动，其中，当所述一个或多个A/F传感器周期性地测量所述结晶化装置与所述非晶硅层之间的距离以进行结晶化时，如果先前测量距离值与当前测量距离值之间的差大于预定水平，则A/F传感器将从所述激光生成装置照射的激光的焦点位置保持在与所述先前测量距离值相对应的状态。如果先前测量距离值与当前测量距离值之间的差约等于或大于所述衬底的厚度，则从所述激光生成装置照射的激光的焦点位置可被保持在与所述先前测量距离值相对应的状态。
通过在详细的示例性实施方式中参照附图进行描述，特征对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中图I示出根据示例性实施方式的结晶化装置和使用该结晶化装置制造的有机发光显示装置的一部分的示意性平面图；图2A至2C示出根据示例性实施方式的结晶化方法的顺序的侧截面图；图3示出使用图2A至2C所示的结晶化方法制造的有机发光显示装置的截面图；图4示出根据示例性实施方式的结晶化装置和使用该结晶化装置制造的有机发光显示装置的一部分的示意性平面图；以及图5示出根据示例性实施方式的结晶化装置和使用该结晶化装置制造的有机发光显示装置的一部分的示意性侧截面图。
具体实施例方式下面将参照附图更加详细地描述示例性实施方式；然而，这些示例性实施方式还可以具体化为其他形态，而不应被解释为限于文中所述的实施方式。恰恰相反，提供这些实施方式将使本公开的内容彻底和完整，并被充分传达至本领域技术人员。在图中，为了使图示更加清楚，可以对层和区域的尺寸进行放大。还应理解，当一个层或元件被称为位于另一个层或衬底“上”时，其可以直接位于另一个层或元件上，或者也可能存在中间层或中间元件。此外，应理解，当元件被称为位于另一个元件“下”时，其可以直接位于另一个元件下，或者也可能存在一个或多个中间元件。此外，还应理解，当元件被称为位于两个元件“之间”时，可以仅该元件位于两个元件之间，或者可能有一个或多个中间元件位于两个元件之间。在全文中，相同的参考标号表示相同的元件。图I示出根据示例性实施方式的结晶化装置190和使用该结晶化装置190制造的有机发光显示装置的一部分的示意性平面图。参照图1，结晶化装置190可包括激光生成装置191和一个或多个自动聚焦(A/F)传感器192。有机发光显示装置可由形成于衬底101上的多个面板(例如面板P11、P12、P21、P22、P31和P32)形成。每个面板可包括由例如多晶硅形成的有源层104。为了使有机发光显示装置变得更大，可以在衬底101上(例如在单个母体玻璃上)形成更多面板。
如图I所示，当面板被设置为三排(例如三行)时，结晶化装置190可在箭头A的方向上运动。例如，每排均可包括沿着第一方向设置的多个面板，并且结晶化装置190可在第一方向上运动。结晶化装置190例如可使每排中属于一列的面板的有源层104同时结晶化如图I所示，结晶化装置190的激光生成装置191可以是直线梁(line-beam)形，例如，激光生成装置191可具有矩形形状。当结晶化装置190在箭头A的方向上运动时，可具有椭圆形形状的激光生成装置191可使位于一列中的多个面板同时结晶化。设置于激光生成装置191前面的结晶化装置190的A/F传感器192可与激光生成装置191 一起在箭头A的方向上运动。每个A/F传感器192可周期性地测量结晶化装置190与衬底101之间的距离，例如，以调节从激光生成装置191所照射的激光的焦点。就此而言，图I示出被设置为一列(即沿着直线C)的三个A/F传感器192。然而，实施方式不限于此，例如，各种数量的A/F传感器192可以各种形式设置，从而正确测量距离，以调节从结晶化装置190所照射的激光的焦点。此外，图I示出在衬底101上设置为三排的面板P11、P12、P21、P22、P31和P32。然而，实施方式不限于此，例如，面板可以各种形式设置。当结晶化装置190被配置为包括多个A/F传感器192和直线梁形激光生成装置191时，在每个面板的边缘部分处可能无法正常进行结晶化，这将在下面详细描述。在实践中，激光生成装置191可能不与衬底101平行、或者多个A/F传感器192 (图I中的三个A/F传感器192)可能无法精确地设置为一列。也就是说，如图I所示，三个A/F传感器192可设置为相对于与激光生成装置191平行的直线C具有些许误差。在这种情况下，当A/F传感器192在彼此相邻的面板Pll与面板P12之间运动时(面板Pll和面板P12可以彼此平行地设置，但在实践中，它们也可以彼此不平行地设置)，这些A/F传感器192中的一些测量A/F传感器192与有源层104之间的距离，并且其余的A/F传感器192测量A/F传感器192与衬底101之间的距离。因此，激光生成装置191在某一部分处可能无法聚焦，因此结晶化可能无法正常进行。例如，如图I所示，较之第一和第三A/F传感器192a和192c，第二A/F传感器192b可以在箭头A的方向上相对向前突出一点。因此，当结晶化装置190在箭头A的方向上向前运动时，存在这样的时刻，在该时刻，第二 A/F传感器192b设置于形成有源层104的区域之上并且第一和第三A/F传感器192a和192c设置于未形成有源层104的区域之上。此外，可具有这样的时刻，在该时刻，第二 A/F传感器192b设置于未形成有源层104的区域之上并且第一和第三A/F传感器192a和192c设置于形成有源层104的区域之上。当处于这两种时刻中的任何一个时，在面板P11、P12、P21、P22、P31和P32中的一些中的边缘部分处都不能正常进行结晶化。根据示例性实施方式，在有机发光显示装置100中，还可以在衬底101与有源层104之间设置反射层102，从而即使在每个面板的边缘部分处也可以正常进行结晶化，这将在下面详细描述。图2A至2C示出根据示例性实施方式的结晶化方法的顺序的截面侧视图。参照图2A，在衬底101上形成反射层102、缓冲层103、以及非晶硅层104a。衬底101可由主要包括例如SiO2的透明玻璃形成。然而，实施方式不限于此，例如，衬底可由透明塑料形成。塑料衬底可由例如绝缘的有机材料形成，该有机材料选自由聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基化物、聚酰亚胺、聚碳酸脂(PC)、三醋酸纤维素(TAC)、以及醋酸丙酸纤维素(CAP)组成的组。根据另一个实施方式，衬底101可由金属形成。当衬底101由金属形成时，衬底101可包括一种或多种金属，所述一种或多种金属选自由铁(Fe)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、钛(Ti)、钥(Mo)、不锈钢(SUS)、因瓦合金(Invar alloy)、因科镍合金(Inconel alloy)、以及可伐合金(Kovar alloy)组成的组，但实施方式不限于此。衬底101可具有薄片形状。衬底101上可形成反射层102。如图2C所示，反射层102可由能够对从激光生成装置191照射的光L进行反射的材料形成。例如，反射层102可由非晶硅形成。可通过使用各种方法沉积非晶硅，例如，化学气相沉积(CVD)法。可替换地，反射层102可由金属形成。当反射层102由金属形成时，反射层102可包括一种或多种金属，所述一种或多种金属选自由银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、钼(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、和钙(Ca)组成的组，但实施方式不限于此。反射层102上可形成缓冲层103，例如，以在衬底101上提供基本平整的表面和/或防止杂质进入衬底101。缓冲层103可由例如SiO2和/或SiNx形成。随后，在衬底上101形成非晶硅层104a。非晶硅层104a可通过使用各种方法(例如CVD法)形成。如图2B所示，可通过根据预定形式对非晶硅层104a进行构图来形成多个图案层104b。对非晶硅层104a的构图可通过使用例如光刻法来进行。如图2C所示，可以使光照射至通过对非晶硅层104a进行构图而形成的图案层104b上，以使包含于图案层104b中的非晶硅结晶化为多晶硅，从而形成有源层104，这将在下面详细描述。如上所述，当A/F传感器192在面板的边缘部分之上经过时，即，当A/F传感器192从形成图案层104b的区域运动至未形成图案层104b的区域时，或者从未形成图案层104b的区域运动至形成图案层104b的区域时，焦点位置会在面板的边缘部分处快速变化，因此不会适当地进行结晶化。也就是说，当衬底101与图案层104b之间未形成反射层102时，当A/F传感器192位于未形成图案层104b的区域之上时，A/F传感器192可通过使用由夹盘(未示出)反射的光来测量A/F传感器192与设置于衬底101下方的夹盘之间的距离，因此A/F传感器192所测量的距离可以是图2C中的d2。在这种情况下，从激光生成装置191照射的激光可以聚焦于衬底101的下部上。在有机发光显示装置中，图案层104b的上表面与衬底101的下表面之间的距离d2可以是例如约500iim。相应地，当衬底101与图案层104b之间未形成反射层102时，激光在形成图案层104b的区域中的焦点位置与激光在未形成图案层104b的区域中的焦点位置之间的差距约为500 ym，该差距可显著影响图案层104b的结晶化。也就是说，在激光生成装置191在图案层104b的边缘部分之上经过的同时，激光的焦点位置应从衬底101的下表面改变至 图案层104b的上表面。然而，这可能无法出现，例如，在实际上是不可能的，因此在图案层104b的边缘部分处会出现有缺陷的结晶化。
根据示例性实施方式，当衬底101与图案层104b之间形成反射层102时，当A/F传感器192位于未形成图案层104b的区域之上时，A/F传感器192可通过使用由反射层102反射的光来测量A/F传感器192与反射层102之间的距离。相应地，由A/F传感器192测量的距离可以是图2C中的dl。由于形成于反射层102上的缓冲层103和图案层104b可以例如通过沉积形成得非常薄，故图案层104b的上表面与反射层102的上表面之间的距离dl可以小于例如0. 3 ii m。焦点位置之间的该差距可位于允许的裕度范围内，因此该差距可几乎不影响结晶化质量。总之，当衬底101与图案层104b之间未形成反射层102时，激光在形成图案层104b的区域中的焦点位置与激光在未形成图案层104b的区域中的焦点位置之间的差距可大于500 u m。该差距会影响结晶化质量，因此在例如每个面板的边缘部分处，即焦点位置发生改变处，可能会出现有缺陷的结晶化。同时，当衬底101与图案层104b之间形成有反射层102时，激光在形成图案层104b的区域中的焦点位置与激光在未形成图案层104b的区域中的焦点位置之间的差距可小于约0. 3 y m，因此在每个面板的边缘位置处可正常进行结晶化。表I示出了实验结果。该结果示出，当焦点位置在允许的裕度范围内变化时，可以近乎均匀地保持结晶化质量。在结晶化中，即用于结晶化的激光的焦点的示例性的允许裕度范围约为±20iim。如表I所示，当焦点位置相对于参照点在±20iim的范围内变化时，在不同位置(即+20 u m、+10 u m、0、-10 u m、以及-20 u m)影响结晶化的各种因素(例如，Vth sat、迁移率、以及s因子)几乎不改变并且其分布非常窄。表I
权利要求
1.有机发光显示装置，包括 衬底； 薄膜晶体管，包括在所述衬底上以预定间隔构图的有源层、栅电极、源电极以及漏电极； 反射层，位于所述衬底和所述有源层之间；以及 有机发光设备，所述有机发光设备中顺序堆叠有与所述薄膜晶体管电连接的像素电极、包括发光层的中间层、以及相对电极。
2.如权利要求I所述的有机发光显示装置，其中所述反射层包括非晶硅。
3.如权利要求I所述的有机发光显示装置，其中所述有源层包括激光结晶化的晶体硅，所述激光结晶化的晶体硅通过使用用于结晶化的激光使非晶硅结晶化而形成。
4.如权利要求3所述的有机发光显示装置，其中所述有源层的厚度相对于用于结晶化的激光的焦点处于所允许的裕度范围内。
5.如权利要求I所述的有机发光显示装置，还包括位于所述有源层与所述反射层之间的缓冲层。
6.如权利要求5所述的有机发光显示装置，其中所述有源层和所述缓冲层的厚度之和相对于用于结晶化的激光的焦点处于所允许的裕度范围内。
7.如权利要求6所述的有机发光显示装置，其中所述有源层和所述缓冲层的厚度之和小于O. 3 μ m。
8.有机发光显示装置，包括 衬底，包括区域，多个面板以与所述区域相互间隔开第一预定间隔的关系形成； 薄膜晶体管，包括在所述衬底上以第二预定间隔构图的有源层、栅电极、源电极以及漏电极；以及 有机发光设备，所述有机发光设备中顺序堆叠有与所述薄膜晶体管电连接的像素电极、包括发光层的中间层、以及相对电极， 所述有源层位于所述多个面板中的一个面板的区域中，并且所述有源层的边缘部分的至少一部分向所述一个面板的区域外延伸预定长度。
9.如权利要求8所述的有机发光显示装置，其中所述有源层包括激光结晶化的晶体硅，所述激光结晶化的晶体硅通过使用用于结晶化的激光使非晶硅结晶化而形成。
10.使用包括激光生成装置和一个或多个自动/聚焦传感器的结晶化装置使半导体材料结晶化的方法，包括 在衬底上顺序形成反射层、缓冲层、以及非晶硅层； 对所述非晶硅层构图，以形成面板； 当所述激光生成装置和所述一个或多个自动/聚焦传感器一起运动时，通过使用所述一个或多个自动/聚焦传感器所测量的所述结晶化装置与所述反射层之间的距离或所述结晶化装置与所述非晶硅层之间的距离作为焦点值来使所述非晶硅层结晶化， 其中所述结晶化装置与所述反射层之间的距离之间的差或所述结晶化装置与所述非晶硅层之间的距离之间的差处于所述激光生成装置所照射的激光的焦点所允许的裕度范围内。
11.用于使形成于衬底上的非晶硅层结晶化的结晶化装置，包括激光生成装置，用于将激光照射至所述衬底上；以及 一个或多个自动/聚焦传感器，在一个方向上与所述激光生成装置一起运动， 其中，当所述一个或多个自动/聚焦传感器周期性地测量所述结晶化装置与所述非晶硅层之间的距离以进行结晶化时，如果所述一个或多个自动/聚焦传感器中的一个自动/聚焦传感器的先前测量距离值与当前测量距离值之间的差大于预定水平，则所述一个自动/聚焦传感器将从所述激光生成装置照射的激光的焦点位置保持在与所述先前测量距离值相对应的状态。
12.如权利要求11所述的结晶化装置，如果所述一个自动/聚焦传感器的先前测量距离值与当前测量距离值之间的差等于或大于所述衬底的厚度，则从所述激光生成装置照射的激光的焦点位置被保持在与所述先前测量距离值相对应的状态。
全文摘要
一种有机发光显示装置，包括衬底、薄膜晶体管、反射层、和有机发光设备。薄膜晶体管包括在衬底上以预定间隔构图的有源层、栅电极、源电极以及漏电极。反射层位于衬底与有源层之间。有机发光设备具有顺序堆叠于其中的与TFT电连接的像素电极、包括发光层的中间层、以及相对电极。
文档编号B23K26/00GK102637717SQ20121002508
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月1日 优先权日2011年2月11日
发明者李权炯 申请人:三星移动显示器株式会社