시료 번역(한국어 원본)시료의 표면 정보를 얻는 것은 물리학, 생물학, 화학, 기계적으로 매우 중요한 의미를 가지며 그 활용 범위는 점차 넓어지고 있다. 물질이 구조적으로 혹은 화학적으로 이방성을 가질 때에 빛이 물질을 지나면 물질의 광학 이방성은 물질 내에서 이동하는 두 방향의 빛의 속도 차이에 의해서 정의될 수 있다. 이때 물질 내부의 속도 차이는 각 방향의 굴절율의 차이가 되며 이를 이용하면 물질의 광학적 특성을 정의할 수 있다. Ellipsometry는 빛의 편광상태 표현과 분석을 이용하여 물질을 지나기 전과 후의 빛의 상태로 물질의 광학적 특성을 정밀하게 측정할 수 있다.
일반적으로 시료의 표면정보를 얻어내기 위해 AFM, STM등의 Probe타입 장비들이 쓰이고 있다. 이 장비들은 매우 높은 공간분해능을 가지고 있어서 시료의 표면을 정밀하게 측정하는 것이 가능하다. 그러나 이 장비에서 결과를 얻으려면 좁은 영역의 시료에 많은 시간을 들여서 측정해야 하는 단점이 있으며 미세한 이방성을 가지는 시료에 있어서 Probe에 의한 시료 손상의 우려가 있다. 또한 환경이나 시료에 제한이 상당수 존재한다. Ellipsometer를 사용하면 빛을 이용하여 시료 통과 전후의 빛의 상태분석으로 시료의 정보를 알아낼 수 있기 때문에 환경과 시료에 대한 제약이 적고 특히 대면적의 시료를 실시간 측정할 수 있다는 놀라운 장점이 있다.
본 연구에서는 기존의 PCSA형 transmission-type ellipsometer를 사용하여 LCD에 사용되는 패널의 액정(Liquid Crystal) 배향(Align)을 위한 배향표층막(Alignment layer)에 대한 측정을 진행하였다. 또한 환경이 변하면서 패널 내부구조에 의한 광학 이방성의 변화를 이방성(Retardation)과 광축(Optical Axis)의 변화곡선으로 설명하였다. 또한 환경이 변할 경우에도 명확히 표면에의한 정보만을 분석하기위한 새로운 reflection-type ellipsometer를 제작하여 사용하였다. R-type 장비로는 일정한 입사각을 가지는 PCSA형 ellipsometer와 수직반사를 이용한 PCSCA형 ellipsometer를 제안하였고 수직반사형에서의 위상지연을 측정하여 이방성을 가지는 시료와 등방성시료의 측정과 분석을 진행하였다. |
시료 번역(영어 번역본)It is extremely meaningful in terms of physics, biology, chemistry, and mechanics to get the information on the surfaces of the samples and the range to use such information is in increasing trend. When a material has structural or chemical anisotropy and light passes this material, the optical anisotropy of the material may be defined by the difference between the velocities of the light that moves two directions in such material. Where, the velocity difference in the material is same with the difference between the reflective indexes of both directions and the optical property of the material may be defined using this difference. When ellipsometry is used, the optical property of a material may be accurately measured based on the states of the light before and after passing the material, using the expression and analysis of polarized state of the light.
In general, probe type equipments, such as AFM and STM, are used to get the information on the sample surfaces. These equipments have very high spatial resolution and may accurately measure the sample surfaces. However, these equipments have the disadvantages that small range of samples should be measured for a long time to get the results and that the materials having minute anisotropy may be damaged by the probes. Also, this method is considerably limited in terms of environment and samples. When ellipsometer is used, the information on the samples may be obtained by analyzing the states of light before and after passing the samples; therefore, this method is less limited in terms of environment and samples and has the large advantage that the samples having large surface areas may be measured at real time.
In this study, the alignment layers of liquid crystal of the LCD panels were measured using a PCSA transmission-type ellipsometer. Also, the changes in the optical anisotropy by the inside structures of panels in the changing environment are explained using the curves of retardation and optical axis. A newly manufactured reflection-type ellipsometer was used in analyzing the information on the surfaces only when the environment is changed. PCSA ellipsometer that has a constant incidence angle and PCSCA ellipsometer that uses vertical reflection were suggested as R-type equipments and anisotropic samples and isotropoic samples were measured and analyzed by measuring the retardation in case of vertical reflection type. |
