• Title/Summary/Keyword: Roll-to-Roll sputtering

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Characteristics of amorphous indium tin oxide films on PET substrate grown by Roll-to-Roll sputtering system (저온 Roll-to-Roll 스퍼터 시스템을 이용하여 PET 기판위에 성막 시킨 ITO 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성)

  • Cho, Sung-Woo;Bae, Jung-Hyeok;Choi, Kwang-Hyuk;Moon, Jong-Min;Jeong, Jin-A;Jeong, Soon-Wook;Kim, Han-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.380-381
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    • 2007
  • This paper reports on the deposition conditions and properties of ITO films used as electrode layer in a organic light emitting diodes on a PET substrate. The deposition technique employed was specially designed roll-to-roll sputtering. The oxide was deposited at room temperature in an argon and oxygen plasma on a transparent conducting ITO layer on a PET film. The influence of deposition parameters such as DC power, working pressure and oxygen partial pressure has been investigated, in order to obtain the best compromise between a high deposition rate and adequate electro-optical properties. Electrical and optical properties of ITO films were analyzed by Hall measurement examinations with van der pauw geometry at room temperature and UV/Vis spectrometer analysis, respectively. In addition, the structural properties and surface smoothness were measured by x-ray diffraction and scaning electron microscopy, respectively. From optimized ITO films grown by roll-to-roll sputter system, good electrical$(6.44{\times}10^{-4}\;{\Omega}-cm)$ and optical(above 86 % at 550 nm) properties were obtained. Also, the ITO films exhibited amorphous structure and very flat surface beacause of low deposition temperature.

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Characteristics of Index Matching ITO Film on PET Film Grown by Roll to Roll Sputtering Process for Touch Screen Panel

  • Lee, Sang-Jin;Kim, Cheol-Hwan;Baek, Jong-Hyeon;Jo, Seong-Geun;Ham, Dong-Seok;Choe, U-Jin;Kim, Gwang-Je;Lee, Jae-Heung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.244.1-244.1
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    • 2014
  • 디스플레이 패널의 터치 스크린에 가장 널리 사용되는 ITO 전극은 사용자의 눈에 전극 면이 시각적으로 구분되지 않도록 해야 한다. 따라서 최근에는 ITO 전극 면이 구분되지 않도록 하기 위해 다층 박막으로 이루어진 인덱스 매칭(index matching, IM) 기술을 이용하여 ITO 전극 필름을 제작하고 있다. 이러한 인덱스 매칭된 ITO 필름은 기판이나 공정 조건, 인덱스 매칭 층의 물질 종류에 따라 ITO 박막의 전기적 광학적 특성이 각각 다르게 나타나기 때문에 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 롤투롤 스퍼터링(roll to roll sputtering) 방법으로 고굴절과 저굴절이 순차적으로 코팅 처리된 PET 기판 위에 ITO 박막을 증착하여 IM-ITO 필름을 제작하고 전기적 광학적 특성을 관찰하였다. 이를 위해 습식(wet) 코팅 방법으로 저굴절층과 고굴절층을 PET 필름 위에 코팅하여 IM층을 제작한 PET 필름 위에 ITO 박막을 증착하고, $150^{\circ}C$로 후 열처리를 하여 인덱스 매칭된 ITO 필름을 제작하였다. 제작된 필름은 GIXD를 이용하여 박막의 구조와 결정성을 조사하였고, 면저항 측정기와 홀측정 장치를 이용하여 전기적 특성을 관찰하였다. 그리고 분광광도계와 탁도(haze) 측정기를 이용하여 광학적 특성을 조사하였다. 본 연구를 통해 롤투롤 스퍼터링 방법으로 유무기 복합막으로 구성된 IM-ITO 박막의 전기적 광학적 구조적 특성에 대해 보고하고자 한다.

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Flexible and Transparent CuO/Cu/CuO Electrodes Grown on Flexible PET Substrate by Continuous Roll-to-roll Sputtering for Touch Screen Panels Cells

  • Kim, Dong-Ju;Kim, Han-Ki
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.217.2-217.2
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    • 2014
  • We prepared a flexible and transparent CuO/Cu/CuO multilayer electrodes on a polyethylene terephthalate (PET) substrate using a specially designed roll-to-roll sputtering system at room temperature for GFF-type touch screen panels (TSPs). By the continuous roll-to-roll sputtering of the CuO and Cu layer, we fabricated a flexible CuO(150nm)/Cu(150nm)/CuO(150nm) multilayer electrodes with a sheet resistance of $0.289{\Omega}/square$, resistivity of $5.991{\times}10^{-23}{\Omega}-cm$, at the optimized condition without breaking the vacuum. To investigate the feasibility of the CuO/Cu/CuO multilayer as a transparent electrode for GFF-type TSPs, we fabricated simple GFF-type TSPs using the diamond patterned CuO/Cu/CuO electrode on PET substrate as function of mesh line width. Using diamond patterned CuO/Cu/CuO electrode of mesh line $5{\mu}m$ with sheet resistance of 38 Ohm/square, optical transmittance of 90% at 550 nm and an average transmittance of 89% at wavelength range from 380 to 780 nm, we successfully demonstrated GFF-type touch panel screens (TPSs). The successful operation of GFF-type TPSs with CuO/Cu/CuO multilayer electrodes indicates that the CuO/Cu/CuO multilayer is a promising transparent electrode for large-area capacitive-type TPSs due to its low sheet resistance and high transparency.

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Feasibility as radiation detectors of Flexible ITO film fabricated by roll-to-roll sputtering (롤-투-롤 스퍼터링으로 제작된 Flexible ITO Film의 방사선검출기 적용가능성 연구)

  • Kim, Sung-Hun;Lee, S.H.;Jeon, S.P.;Park, G.U.;Heo, E.S.;Sung, Han-Kyu;Park, J.G.;Nam, Sang-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.374-374
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    • 2010
  • 본 연구는 Roll-to-Roll Sputtering 장비를 사용하여 제작된 Flexible ITO electrode 필름의 방사선 검출기로의 적용가능성을 알아보기 위해 기존의 Glass ITO electrode의 전기적 특성을 비교 평가하였다. 본 연구는 Flexible ITO electrode와 Glass ITO electrode을 하부전극으로 형성하고, 최근에 X-ray 변환체로 활발히 연구되고 있는 Powder 형태의 반도체물질인 HgI2 와 PbI2를 Binder와 일정한 비율로 혼합하여 3-Rolls-Miller를 사용하여 Powder를 일정한 미세크기로 만들고, 대면적 제작이 용이한 Screen-Printing method을 이용하여 시편을 제작하였다. 제작된 필름은 하부전극의 종류에 따른 X-ray 입사 후의 전기적신호의 차이를 측정하고, HgI2와 PbI2 중 Flexible ITO electrode와 더욱 효율적으로 반응하여 기존의 Glass ITO electrode를 대체할 수 있는 전극을 발견하여 진단용 의료영상의 왜곡 현상을 제거할 수 있는 Flexible 방사선 검출기의 제작의 초석을 제공하는 연구를 목적으로 한다. SEM(Scanning Electron Microscope) 통하여 반도체 물질의 결정구조와 크기를 알아보았고, 하부 전극의 종류에 따른 전기적 신호검출을 위해 제작된 필름의 암전류(Dark current) 와 민감도(Sensitivity)를 측정한 후, SNR (Signal -to- Noise)을 계산하여 평가하였다.

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Investigation of Electrical and Optical Properties of ITO Film on Polymer Substrates Grown by Roll to Roll Sputtering Process

  • Kim, Cheol-Hwan;Lee, Sang-Jin;Baek, Jong-Hyeon;Jo, Seong-Geun;Ham, Dong-Seok;Choe, U-Jin;Kim, Gwang-Je;Lee, Jae-Heung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.336.1-336.1
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    • 2014
  • 대표적인 TCO 물질인 ITO는 디스플레이 패널이나 태양 전지 등과 같은 소자에 널리 사용되고 있다. 최근에는 대량생산 및 대면적화, 그리고 유연 디스플레이 응용을 위해 롤투롤 스퍼터링(roll to roll sputtering) 공정을 이용하여 플라스틱 기판에 ITO박막을 증착하여 ITO 필름을 제작하고 있다. 롤투롤 방식으로 ITO 필름의 제작 시 공정 변수에 따라 ITO 박막의 전기적 광학적 물성 변화가 매우 크기 때문에, 공정 변수에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성 변화에 대한 연구의 필요성이 매우 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 롤투롤 스퍼터링 방법으로 PET 기판 위에 다양한 조건으로 ITO 박막을 증착하여 공정변수에 따른 ITO 박막의 물성을 조사 하였다. 이를 위해 ITO (In/Sn=95/5 wt.%) 타겟을 사용하여 DC 파워와 산소 분압비, 열처리 온도 등을 변화시켜 낮은 면저항과 높은 광투과도를 가지는 최적의 ITO 증착 조건을 찾은 후 ITO 박막을 PET 기판 위에 두께 별로 증착 하였다. ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 전기적 특성은 면저항 측정기와 홀 측정 장치를 이용하여 분석하였고, 분광광도계와 탁도 측정기를 이용하여 광학적 특성을 관찰하였다. 또한, GIXD를 이용하여 이들 박막의 구조와 결정성에 대한 조사를 수행하였다. 이 결과들로부터 산소 분압비에 따른 ITO/PET 박막의 저항 특성 변화와 ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하여, 롤투롤 스퍼터링법에서 공정 조건에 따른 ITO/PET 필름의 물성변화를 보고하고자 한다.

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Characteristics of Indium Tin Oxide Films Grown on PET Substrate Grown by Using Roll-to-Roll (R2R) Sputtering System (롤투롤 스퍼터 시스템을 이용하여 PET 기판위에 성막 시킨 ITO 박막의 특성 연구)

  • Cho, Sung-Woo;Choi, Kwang-Hyuk;Bae, Jung-Hyeok;Moon, Jong-Min;Jeong, Jin-A;Jeong, Soon-Wook;Park, No-Jin;Kim, Han-Ki
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.18 no.1
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    • pp.32-37
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    • 2008
  • The electrical, optical, structural and surface properties of an indium tin oxide (ITO) film grown on a flexible PET substrate using a specially designed roll-to-roll (R2R) sputtering system as a function of the DC power, $Ar/O_2$ flow ratio, and rolling speed is reported. It was observed that both the electrical and optical properties of the ITO film on the PET substrate were critically dependent on the $Ar/O_2$ flow ratio. In addition, x-ray diffraction examination results showed that the structure of the ITO film on the PET substrate was an amorphous structure regardless of the DC power and the $Ar/O_2$ flow ratio due to a low substrate temperature, which was maintained constant by a main cooling drum. Under optimized conditions, ITO film with resistivity of $6.44{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ and transparency of 86% were obtained, even when prepared at room temperature. Furthermore, bending test results exhibited that R2R-grown ITO film had good flexibility which would be applicable to flexible displays and solar cells.

Effects of Film Thickness and Annealing Temperature on the Specific Contact Resistivity and the Transmittance of the IZO Layers Grown on p-GaN by Roll-to-Roll Sputtering (p-GaN 위에 Roll-to-Roll sputter로 성장된 IZO의 접촉 비저항 및 투과도에 대한 박막 두께와 열처리 온도의 영향)

  • Kim, Jun Young;Kim, Jae-Kwan;Han, Seung-Cheol;Kim, Han Ki;Lee, Ji-Myon
    • Korean Journal of Metals and Materials
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    • v.48 no.6
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    • pp.565-569
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    • 2010
  • We report on the characteristics of indium-oxide-doped ZnO (IZO) ohmic contact to p-GaN. The IZO ohmic contact layer was deposited on p-GaN by a Roll-to-Roll (RTR) sputter method. IZO contact film with a thickness of 360, 230 and 100 nm yielded an ohmic contact resistance of $4.70{\times}10^{-4}$, $5.95{\times}10^{-2}$, $4.85{\times}10^{-1}\;{\Omega}cm^{2}$ on p-GaN when annealed at $600{^{\circ}C}$ for 1 min under a nitrogen ambient, respectively. While the transmittance of IZO film with a thickness of 360 nm slightly increased in the wavelength range of 380-800 nm after annealing, the transmittance rapidly increased up to 80% after annealing at $600{^{\circ}C}$ in the wavelength range of 380~430 nm because the crystallization of IZO film and created Ga vacancies near the p-GaN surface region were affected by the annealing. These results indicate that ohmic contact resistance and transmittance of the IZO films improved.

Development of Roll Printing Process System for The Next Generation Flexible Solar Cell (차세대 플렉서블 태양전지 생산용 롤프린팅 공정장비 기술 개발)

  • Kim, Dong-Soo;Kim, Jung-Su;Kim, Myoung-Sub;Kim, Kang-Dae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.57-60
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    • 2009
  • The conductive coating method was used for a various industrial fields. For example, Sputtering process is using to a coat of ITO layer in LCD or OLED panel manufacture process and fabricate a base layer of substrate of an electric printing device. However, conventional coating process (beam sputtering, spin coating etc.) has a problems in the industrial manufacturing process. These processes have a very high cost and critical manufacturing environment as a vacuum process. Recently, many researchers were proposed a various printing process instead of conventional coating process. In this paper, we propose an ESD printing process in ITO coating layer and apply to fabricate a conductive coating film. Ours transparent electrode had a surface resistance of about $66{\Omega}/{\square}$ and transparent of 74% in the wavelength of 500nm. This transparent electrode manufacturing process will be applied to Roll-to-Roll process. In addition, we developed roll printing process system for the next generation flexible solar cell.

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