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Hersteller profitieren von Inline-Materialcharakterisierung und -analyse

| Redakteur: Dr. Anna-Lena Gutberlet

HORIBA implementiert die spektroskopischen Ellipsometrie zur Schichtanalyse sowie die Raman-Spektroskopie und andere Messtechniken in der Roll-to-Roll-Produktion erfolgreich.

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Inline-Materialcharakterisierungs- und Analysetechnologie, entwickelt für das europäische Smartonics-Projekt. Die zentrale Einheit ist der Raman-Kopf und die Einheiten auf beiden Seiten sind Teil des Ellipsometers. Das Instrumentarium ist auf einer Einheit montiert, die sich vorwärts und rückwärts bewegt, was in Kombination mit der Bewegung der Rolle einen Zick-Zack-Inspektionsweg des Materials ermöglicht.
Inline-Materialcharakterisierungs- und Analysetechnologie, entwickelt für das europäische Smartonics-Projekt. Die zentrale Einheit ist der Raman-Kopf und die Einheiten auf beiden Seiten sind Teil des Ellipsometers. Das Instrumentarium ist auf einer Einheit montiert, die sich vorwärts und rückwärts bewegt, was in Kombination mit der Bewegung der Rolle einen Zick-Zack-Inspektionsweg des Materials ermöglicht.
(Bild: HORIBA)

HORIBA, Hersteller von OEM Instrumenten und Messsystemen, setzt erfolgreich Inline-, zerstörungsfreie und berührungslose Materialanalyse- und Charakterisierungstechniken in der Roll-to-Roll-Herstellung von gedruckter Elektronik ein und verbessert damit die Qualitätssicherung und Ertrag.

Insbesondere unterstützt HORIBA das europäische Projekt SMARTRONICS [FP7-NMP.2012.1.4.1], dessen Ziel die Entwicklung von intelligenten Nanomaterialien für die organische Elektronik ist - mit Inline-Ellipsometrie und Inline-Raman-Spektroskopie, die beide schnelle und reproduzierbare Techniken sind, die zudem keine Probenvorbereitung erfordern. Weitere Charakterisierungs- und Analysetechniken sind ebenfalls verfügbar.

Die spektroskopische Ellipsometrie ist eine oberflächenempfindliche optische Technik zur Charakterisierung dünner und transparenter Schichten. Eigenschaften, die bestimmt werden können, umfassen Schichtdicke, Oberflächenrauheit, Grenzflächendicke, optische Konstanten, Filmzusammensetzung, optische Bandlücke, Kristallinität sowie Abstufung und Gleichmäßigkeit nach Tiefe und Fläche. Bei der Raman-Spektroskopie werden durch Anregung mit Laserlicht charakteristische Molekülschwingungen analysiert, wodurch wesentliche Informationen über die Zusammensetzung und Zustand eines Zielmaterials gewonnen werden.

Jean-Paul Gaston, Produktmanager von HORIBA Scientific, kommentiert: „Die Techniken der spektroskopischen Ellipsometrie und der Raman-Spektroskopie haben ihre Wurzeln im wissenschaftlichen Bereich und findet man in den meisten Laboratorien. Wir haben beides erfolgreich angepasst und implementiert, um sie in der Roll-to-Roll-Herstellung von gedruckter Elektronik einzusetzen.“

Gaston erklärt weiter, dass die Beliebtheit von R2R" stetig zunimmt, da flexible Materialien mit großer Fläche für die Produktion von Photovoltaikzellen, organischen LEDs (OLEDs) und Fernsehbildschirmen benötigt werden. „Die Wirtschaftlichkeit ist sehr attraktiv, da die Produktionsanlagen sehr schnell laufen können. Die Qualitätssicherung hängt jedoch jetzt von der Inline- und nicht invasiven, schnellen Materialcharakterisierung ab, da niemand mit unterdurchschnittlichen Chargen eines im Wesentlichen hochwertigen Produkts enden möchte. “

Andere Materialcharakterisierungs- und Analysetechniken, die HORIBA für die Herstellung gedruckter Elektronik zur Verfügung stellt, umfassen hyperspektrale Bildgebung (ideal zum Erkennen von Defekten nach der Beschichtung), optische Spektroskopie (bei der Absorption, Emission, Lumineszenz und/oder Streuung von Licht einen einzigartigen Fingerabdruck des Materials erzeugen) und energiedispersive Röntgenfluoreszenz (ED-XRF, zur Detektion von Defekten sowie zur Kontrolle der Filmdicke und Elementkonzentration im Beschichtungsprozess).

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