• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.581-581
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• 2013

ITO (Indium Tin oxide)는 비화학 양론적 조성을 띄는 n-type 반도체 특성이 있으며 가시광 영역(380~780 nm)의 파장에 대한 높은 광 투과도(>85%)를 가지며 비교적 높은 전도도(${\sim}10^4/{\Omega}-cm$)를 갖고 화학적 안정성이 우수하여 투명전극 박막으로 많이 사용되어왔다. 또한, PET film은 전기절연성, 내후성이 우수하고, 85%의 투과율을 보이는 특성에 의하여 Flexible display의 기판으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이와 같은 PET film에 ITO를 증착하여 광 투과도와 전기전도도가 우수한 Flexible display의 투명전극으로 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. Flexible ITO 박막의 특성을 향상하기 위해서는 $200^{\circ}C$ 이상의 열처리 공정이 필요하지만, PET는 약 $200^{\circ}C$ 이상에서 열 변형이 일어나므로 열처리 공정이 어렵고 이러한 문제점을 해결하기 위해 ITO/PET film에서 PET film의 변형 없이 ITO 박막의 표면에 전자빔 형태로 조사하여 박막의 물성을 개선하는 연구가 진행되고 있다 [1]. 본 연구에서는 ITO/$SiO_2$가 증착된 PET film에 전자빔을 조사하여 ITO 박막의 물성 변화를 관찰하였고, 전자빔 에너지 변화 및 전자빔 조사 시간에 따라 ITO film의 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 구조적 특성은 XRD (X-ray diffraction), 전기적 특성은 4-point probe, Hall measurement를 이용하였으며, 가시광영역의 광 투과도는 UV-Vis spectrometer로 측정하였다. 전기 광학적 특성 변화는 Figure of Merit (FOM) 수치로 분석하였다. 이 실험으로 PET film에 직접적인 열을 가하지 않으면서 ITO 박막의 표면에 전자빔을 조사 하여, 박막의 전기전도도 및 광 투과율, 결정성 향상 등을 관찰할 수 있었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.46 no.1
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• pp.86-93
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• 2009

The crack formation and the resistance of ITO film on PET substrate with a thickness of 20 nm were investigated as a function of strain. The onset strain for the increase of resistance increased with increasing strain rate, suggesting the crack initiation is dependent on the strain rate. Electrical resistance increased at the strain of 1.6% at the strain rates below $10^{-4}/sec$ while it increased at ${\sim}2%$ at the strain rates above $10^{-3}/sec$. The critical strain at which the cracks were formed is close to the proportional limit. Upon loading, the initial cracks perpendicular to the tensile axis were observed and propagated the whole sample width with increasing strain. The spacing between horizontal cracks is thought to be determined by the fracture strength and the interfacial strength between ITO and PET. The crack density increased with increasing strain. However, the effect of the strain rate on the crack density was less pronounced in ITO/PET with 20 nm ITO thickness than ITO/PET with 125 nm ITO thickness, the strength of ITO film is thought to increase as the thickness on ITO film decreases. The absence of cracks on ITO film at a strain as close as 1.5% can be attributed to the compressive residual stress of ITO film which was developed during cooling after the coating process. The higher critical strain for the onset of the resistance increase and the crack initiation of ITO/PET with a thinner ITO film (20 nm) can be linked with the higher strength of the thinner ITO film.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.23 no.4
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• pp.327-332
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• 2010

We report on the effect of PET substrate preheating on the characteristics of the flexible and transparent indium tin oxide (ITO) electrode grown by a specially designed roll-to-roll sputtering system for touch panel applications. It was found that electrical and optical properties of the roll-to-roll sputter grown ITO film were critically dependent on the preheating of the PET substrate. In addition, the roll-to-roll sputter-grown ITO film after post annealing test at $140^{\circ}C$ for 90 min showed stable electrical and optical properties. The low sheet resistance and high optical transmittance of the ITO film grown on the preheated PET substrate demonstrate that the preheating process before ITO sputtering is one of the effective way to improve the characteristics of ITO/PET film. Furthermore, the superior flexibility of the ITO electrode grown on the preheated PET substrate indicates that the preheating treatment is a promising technique to obtain robust ITO/PET sample for touch panel applications.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.416-416
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• 2010

본 연구에서는 저가격, 대면적화를 위한 롤투롤 스퍼터를 설계&개발하고, 성막직전 PET 기판의 열처리 유무를 통한 ITO 박막을 성막 시킨 저항막 방식의 터치 패널용 투명 전극에 대하여 전기적, 광학적, 구조적, 표면적 특성을 분석하였다. 롤투롤 스퍼터는 degassing챔버와 스퍼터 챔버가 한 시스템에 구성되었고, Degassing 챔버는 좌우측의 Rewinder/Unwinder 롤러에 의해 감고 풀어지는 PET기판의 수분 및 가스를 중앙부에 위치한 히터를 통해 제거하며, 수분 제거 후 스퍼터 챔버로 옮겨진 1250 mm폭의 PET기판을 Unwinder/Rewinder 롤러에 장착하며, Unwinder 롤러로부터 풀려진 PET 기판은 guide 롤러를 거쳐 cooling drum과의 물리적 접촉에 의해 PET 기판의 냉각이 일어나게 된다. ITO 캐소드 전에 장착된 할로겐 히터 상부로 기판이 지나가면서 열처리가 진행되고 열처리 후 두 개의 ITO 캐소드 상부를 지나면서 연속적으로 ITO 박막이 PET 기판에 성막 되게 된다. ITO 박막의 주요 성막 변수인 DC Power, Ar/$O_2$ 가스 유량비, 기판의 속도는 최적으로 고정하고, 성막 직전 기판의 열처리에 유무에 따른 ITO박막의 필름을 각각 고온 챔버에서 $140^{\circ}C{\times}90min$ 동안 열처리를 통한 내열성 테스트를 진행하여 ITO 필름의 특성 향상을 비교 분석하였다. 분석을 위해 전기적 특성은 four-point probe로 측정했고, 투과도는 Nippon Denshoku사(社)의 COH-300A를 이용해 가시광(550nm)에서 분석했고, FE-SEM으로 ITO박막 의 표면 상태를 분석하였다. 또한 Bending Tester(Z-100)를 이용하여 기계적 안정성을 분석하였다. 성막직전 PET 기판의 열처리를 하지 않은 ITO박막은 고온의 챔버 에서 $140^{\circ}C{\times}90min$ 동안 내열성 테스트 후 면저항이 511($\omega/\Box$)에서 630($\omega/\Box$)으로 높아졌으나, 성막직전 열처리를 통한 ITO 박막인 경우에는 465($\omega/\Box$)에서 448($\omega/\Box$)로 안정화 되었고, 투과율은 성막직전 열처리를 통해 1%향상되어 89%를 보였고, 유연성 또한 보다 우수한 특성을 보였다. 표면 조도는 평균 0.416 nm의 낮은 값을 보였다. 이는 PET 기판의 degassing 공정 중 충분히 제거되지 않은 가스나 불순물을 성막직전 열처리 공정으로 충분히 제거하여 깨끗한 PET 기판 상에 ITO 박막을 성막시키고, 열처리시 기판에 주어진 열에너지에 의해 보다 밀도가 높은 ITO 박막이 성장했기 때문으로 사료 된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.306-306
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• 2013

본 연구에서는 저가격, 대면적화를 위한 롤투롤 스퍼터를 이용하여, Index matching (히가시 야마 $125{\mu}m$)의 PET 기판 위에 ITO 박막을 성막 시킨 정전용량 방식의 터치 패널용 투명 전극에 대하여 전기적, 광학적, 구조적, 표면적 특성을 분석하였다. ITO 타겟은 미쓰이사(일본의) 주석 함량 5 wt%을 사용하였으며, 롤투롤 스퍼터는 degassing챔버와 스퍼터 챔버가 한 시스템에 구성되었고, Degassing 챔버는 좌우측의 Rewinder/Unwinder 롤러에 의해 감고 풀어지는 PET 기판의 수분 및 가스를 중앙부에 위치한 히터를 통해 제거하며, 수분 제거 후 스퍼터 챔버로 옮겨진 1,250 mm폭의 PET기판을 Unwinder/Rewinder 롤러에 장착하며, Unwinder 롤러로부터 풀려진 PET 기판은 guide 롤러를 거쳐 cooling drum과의 물리적 접촉에 의해 PET 기판의 냉각이 일어나게 된다. ITO 캐소드 전에 장착된 할로겐 히터 상부로 기판이 지나가면서 열처리가 진행되고 열처리 후 두 개의 ITO 캐소드 상부를 지나면서 연속적으로 ITO 박막이 PET 기판에 성막 되게 된다. ITO 박막의 주요 성막 변수인 DC Power, Ar/$O_2$ 가스 유량비, 기판의 속도는 최적으로 고정하고, 성막된 ITO박막의 필름을 각각 고온 챔버에서 $150^{\circ}C$도에서 10 min에서 60 min 동안 각각 열처리를 통한 내열성 테스트를 진행하여 ITO 필름의 특성 향상을 비교 분석하였다. 분석을 위해 전기적 특성은 four-point probe로 측정했고, 투과도는 Nippon Denshoku사(社)의 COH-300A를 이용해 가시광(550 nm)에서 분석했고, FE-SEM으로 ITO박막의 표면 상태를 분석하였다. 또한 Rolling Tester (Z-300)를 이용하여 기계적 안정성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.257-257
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• 2011

현재의 평판 디스플레이를 대체할 차세대 정보전달 매체로서 플랙서블 디스플레이가 부각되고 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이의 발전과 함께 터치스크린 패널 또한 같은 방향으로 연구 개발이 필요하다. 플렉서블 터치 스크린 패널의 연구에서 가장 큰 문제는 ITO의 휨에 따른 깨짐 현상으로 인한 전기적 특성의 저하이다. 이 논문에서는 현재 터치 스크린 패널로 사용되는 ITO/PET 샘플과 ITO/PET 를 패터닝한 그 위에 PEDOT을 증착한 구조를 전기적, 기계적, 광학적 특성을 비교하였다. 실험진행은 샘플의 면저항 및 투과도, hall measurement 측정을 진행하였고, 추가적으로 샘플의 Bending test를 통해 bending 횟수에 따른 박막의 특성을 분석하였다. 측정 결과, ITO/PET 와 PEDOT/patterned ITO/PET 샘플의 면저항은 400${\Omega}/{\Box}$, 424${\Omega}/{\Box}$로 큰 변화가 없었으며, hall 측정결과 중에서 carrier concentration은 2.8${\times}$1,020/cm-3, 4.492${\times}$1,021/cm-3로 증가 하였다. 투과도를 측정한 결과 97.6%, 96% 정도로 큰 변화는 없었다. 하지만, bending 횟수에 따른 면저항 특성의 변화 측정 결과 PEDOT/patterned ITO/PET 샘플의 면저항 변화가 기존의 ITO/PET 샘플의 면저항 변화와 비교하여 거의 변화가 없어, 기계적 특성에서 우수한 특성을 확인 할 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.29 no.11
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• pp.707-711
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• 2016

ITO/Ag/ITO conductive films on PET (polyethylene terephthalate) was etched by a Q-switched diode-pumped neodymiun-doped yttrium vanadate (Nd:YVO4, ${\lambda}=1064nm$) laser. During the laser direct etching, the laser beam was incident on the two different directions of PET and the etching patterns were investigated and analyzed. At a lower repetition rate of laser pulse, the larger laser etched patterns were obtained by laser beam incident on reverse side of PET substrate. On the contrary, at a higher repetition rate, it was possible to find the larger etched patterns in case of the laser beam incidence on forward side of PET substrate. For the laser beam incidence on reverse side, the laser beam is expected to be transferred and scattered through the PET substrate and the laser beam energy is thought to be dependent on the etch laser pulse beam energy.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.42 no.1
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• pp.21-25
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• 2009

Using an evaporation system, $SiO_2$ was deposited as a buffer layer between a PET substrate and a ITO layer and then ITO/$SiO_2$/PET layers were annealed for 1.5 hours at the temperature of $180^{\circ}C$. Adhesion and electro-optical properties of ITO films were studied with thickness variance of a $SiO_2$ buffer layer. As a result of introduction of the $SiO_2$ buffer layer, sheet resistance and resistivity increased and a ITO film with optimum sheet resistance ($529.3{\Omega}/square$) for an upper ITO film of resistive type touch panel could be obtained when $SiO_2$ of $50{\AA}$ was deposited. And it was found that ITO films with $SiO_2$ buffer layer have higher transmittance of $88{\sim}90%$ at 550 nm wavelength than ITO films with no buffer layers and the transmittance was enhanced as $SiO_2$ thickness increased from $50{\AA}$ to $100{\AA}$. Adhesion property of ITO films with $SiO_2$ buffer layers became better than ITO films with no buffer layers and this property was independent of $SiO_2$ thickness variance ($50{\sim}100{\AA}$). By depositing a $SiO_2$ buffer layer of $50{\AA}$ on the PET substrate and sputtering a ITO thin film on the layer, a ITO film with enhanced adhesion, electro-optical properties could be obtained.

• Clean Technology
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• v.13 no.3
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• pp.180-187
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• 2007

The indium tin oxide(ITO) film on PET was prepared by a wet coating method to obtain the transparent film with a high conductance. ITO nano-particles was synthesized by a SAS method at 15 MPa and $50^{\circ}C$, where optimized rate of In/Sn was 65. Average diameter and resistivity of ITO obtained from SAS are $15{\pm}2\;nm$ and $4{\times}10^4\;{\Omega}{\cdot}cm$. Coating solution was prepared at pH 10. The ITO film was obtained by solution including 0.1 0.5, 1, and 2 ITO wt% on PET. Roughness(Ra) of ITO film with 0.1, 0.5, 1. and 2 ITO wt% is 4, 10, 12, and 16 nm. Resistivity with an increasing ITO concentration is $3.7{\times}10^6,\;2.4{\times}10^6,\;8{\times}10^5,\;and\;2{\times}10^5\;{\Omega}{\cdot}cm$. Transmissivity of ITO film decreased as 89, 88, 86, and 82% with an increasing ITO concentration as 0.1, 0.5, 1, and 2 wt%.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.19 no.1
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• pp.1-6
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• 2009

In this study, the stress-strain response and the cracking behaviors of ITO film on a PET substrate are investigated. The cracking behaviors of ITO thin films deposited on a thermoplastic semi-crystalline polymer developed for flexible display applications was investigated by means of tensile experiments equipped with an electrical measurement apparatus and an in-situ optical microscope. Electrical resistance increased gradually in the elastic-to-plastic transition region of the stress strain curves and cracks formed. Numerous cracks were found in this region, and the increase of the resistance was linked to the cracking of ITO thin films. Upon loading, the initial cracks perpendicular to the tensile axis were observed at about 1% of the total strain. They propagated to the entire sample width as the strain increased. The spacing between the horizontal cracks is thought to be determined by the fracture strength and the thickness of the ITO film as well as by the interfacial strength between the ITO and PET. The effect of the strain rate on the cracking behavior was also investigated. The crack density increased as the strain increased. The spacing between the horizontal cracks (perpendicular to the stress axis) increased as the strain rate decreased. The increase of the crack density as the strain rate decreased can be attributed to the higher fraction of the plastic strain to the total strain at a given total strain. The higher critical strain for the onset of the increase in the resistance and the crack initiation of the ITO/PET with a thinner ITO film (300 ohms/sq.) suggests a higher strength of the thinner ITO film.