印刷方式有機ELサブピクセル特性評価

 

 

印刷方式有機ELは、低価格であり、手法が比較的簡単なため、有機層を含むデバイスの製造方法として非常に魅力的です。ただし、印刷層の均一性が、従来の方法で製造された層よりはるかに低くなるのが一般的です。

セミラボでは、1回の測定で1サブピクセル内のOLED構造の全層を数秒で特定できるメトロロジーを開発しました。横方向分解能は最高5µmであるため、印刷プロセスの精密な微調整が可能です。

 

テクノロジー

TCOシート抵抗

 

薄膜のシート抵抗測定は、非接触・非破壊の渦電流法を用いて実現できます。渦電流測定は、コイル内の交流電流の流れに基づいています。発生した磁界がサンプル内に循環電流(渦電流)を生じさせます。渦電流測定は、実際には、材料内の電気損失を測定します。内蔵距離センサー(キャパシタンス測定に基づく)により、測定ヘッドがサンプルの上を一定の高さで移動します。その間、2つのセンサーが同じスポットを測定します。測定される信号はサンプルのシート抵抗およびプローブとサンプルとの間の距離にも左右されるため、シート抵抗の真値は距離値と渦電流信号から求めることができます。

渦電流は、導電性に優れた材料では、導電性が低い材料より高くなります。

TCOシート抵抗

非接触式渦電流プローブ

 

分光エリプソメトリー

 

エリプソメトリーは絶対的な光学的測定法であり、媒質を通過中の光の偏光の変化を測定します。偏光の位相は、反射中の層構造が原因で歪みを呈するため、この構造内の媒質の材料特性の抽出が可能になります。

偏光の歪みは、複数の光学コンポーネントが光偏光を変調させる複数の方法で特定できます。セミラボでは、最も進んだ回転補償子レイアウトを採用しており、ハイエンドの広帯域補償子が回転角に応じて異なる位相転移を生じさせることで、エリプソメトリーパラメータを分光的に特定できます。

エリプソメトリーは間接的なメトロロジーであるため、厚さや屈折率の値を抽出するには、実際の構造のモデリングとパラメータフィッティングが必要です。セミラボの分光エリプソメトリーアナライザー(SEA)ソフトウェアは、実際の構造のモデルを構築するための幅広い手法や、モデルパラメータをフィッティングして目的の値を取得するための強力なアルゴリズムを装備しています。  

イメージング分光反射率計

 

イメージング分光反射率計は、小さい領域(通常50×50µm~500×500µm)の高い空間分解能を調べるために使用されます。したがって、主な2つのアプリケーションは、ハーフトーンプロセス管理(1µmのチャネル幅までのフォトレジスト厚特性評価が可能)と印刷方式有機ELの厚さマップです。高輝度のXeランプを光源として使用し、高精度のモノクロメーターを用いることで、高速で正確な測定を実行できます。波長分解能は数ナノメートルまで調整可能であり、波長域は測定した層の厚さと光学特性に応じて選択できます。

 

接触角

 

接触角測定法は、固体の湿潤性を液体によって定量的に調べる手法です。接触角(Θ)自体は、3つの媒質の接触点における気液界面と液固界面のそれぞれの接線間の角度として定義されます。  

接触角は、接着力と凝集力との均衡によって決まります。液固界面上の接着力により、液滴が表面全体に広がります。しかし、液体粒子間の凝集力によって、液滴は固体に対するその表面を最小化するため、表面上で形成される液滴は小さくなります。接触角が小さくなると、液滴が平らな固体平面上で拡散する傾向が増大します。したがって、接触角は湿潤性の逆指標となります。ここで使われる測定法は、液滴法です。

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