[发明专利]用于激光束空间强度分布优化的系统和方法

说明书

背景

1.发明领域

[0001]本发明的领域总地涉及液晶显示器(LCD)，并且更具体地涉及制造LCD的系统和方法。

2.发明背景

[0002]已经存在良好建立并正在增长的有源矩阵式LCD市场，在所述有源矩阵式LCD中，有源薄膜晶体管(TFT)被用来控制显示器中的每个像素。例如，有源矩阵式LCD是用于计算机屏幕的主流技术。此外，近年来，有源矩阵式LCD解决方案还大举进入诸如电视、移动电话、PDA、录像机等市场部分。

[0003]有源矩阵式LCD被预测为显示器行业增长最快的部分，下一个五年预计的年平均增长率超过35％。相反，预测无源式LCD和常规阴极射线管(CRT)具有平缓直至负的增长率。仅有的被预测为具有正增长的其他显示技术为有机发光二极管(OLED)显示器，其正针对于专用应用而兴起，并且预测在2007年之后(beyond)每年高于增加一倍。

[0004]除了快速的总体增长之外，LCD市场的性质正在改变，即更新的LCD应用包括更大的多样性和更特殊的要求。例如，电话占约所有LCD的50％，但仅占LCD总面积的2％。相反，监视器占LCD的约27％，但占总面积的50％。随着TV应用和大屏幕尺寸的快速增长，计划到2008年电视构成超过LCD总面积的30％。与之前的LCD应用相比，这些大屏幕的应用具有很多特殊的要求。

[0005]为了支持所预期的高增长率以及为了成功地把握新的市场机遇，LCD制造商必须能够在新兴显示器制造技术上占优，以提高LCD出售品(offering)的特征和性能，而同时改进他们的产品成本和吞吐率(throughput)。

[0006]随着LCD产业转变到快速增长和产品多样性的下一阶段，一些成功因素可以包括更小的像素尺寸、作为TFT尺寸的直接函数(direction function)的更高的密度，以及用于支持视频要求的更快的TFT切换速度。更亮的显示能力、对于每像素更多光的改进的开口率(aperture ratio)，以及更低的总体生产成本同样是成功的因素。更低的生产成本可能得自于更快的处理吞吐率和持续较高的每面板显示器良率两者。为了长期的成功，对于LCD制造商来说投资于这样的技术解决方案是重要的，所述技术解决方案还可以以成本有效的方式适用于新兴高增长屏幕类型(例如OLED)的高效制造。

[0007]当前用于在玻璃基底上创建传导层的两种主要的工艺方法是非晶硅(Amorphous silicon)(a-Si)和低温多晶硅(poly-Si或LTPS)，所述这两种工艺方法将支持用于有源矩阵式LCD的TFT的制造。在a-Si工艺中，在PECVD硅膜上直接创建栅极层。在多晶硅或LTPS工艺中，在制成栅极之前结晶PECVD硅膜，以生产高性能的TFT。在这些工艺中，保持低温以避免玻璃基底熔融。因为通过非晶硅晶体管的电子移动固有地(inherently)较慢，因此基于a-Si的TFT必须物理尺寸较大，以便提供足够的从源极到漏极的电流。另一方面，由于以多晶硅可以实现的显著较高的电子迁移率(electronmobility)，基于LTPS的TFT可以更小而更快。因为多晶硅晶体管固有地较小，因此更多的光可以通过每个像素。这允许考虑改进的开口率、更大的像素密度或这两者的设计灵活性。

[0008]尽管LTPS有TFT尺寸和性能优势，当今大多数LCD面板仍旧是使用非晶硅工艺制造的。这是由于主要由较少工艺步骤而导致的a-Si的相对较低的成本以及与欠成熟的LTPS设备相关联的潜在未知因素。a-Si还已经是使成本最小化的“安全”工艺，因为大屏幕LCD中的单个缺陷意味着报废整个设备；然而，尽管a-Si工艺相当好地被确定并且是可控的，现在已经很清楚，a-Si技术在关于支持对更高的像素密度、更快的响应和更亮的显示的新兴的要求方面正趋近于其极限。

[0009]迄今为止，LTPS一般已经以制造更小的、更高性能的显示器为目标，因为更小物理尺寸的基于多晶硅的TFT允许增加的屏幕亮度、更高的像素密度以及更低的功耗。同样，LTPS晶体管固有更快的切换支持视频应用(例如视频录像机以及蜂窝电话和PDA中的视频特征)的要求。