정전용량방식 터치패널용 ITO 필름의 포스트 어닐링 특성에 관한 연구 = Effects of Post-annealing on Sputtered ITO Films for the Application to Capacitive Touch Panel

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 터치패널에서 가장 많이 사용되어지는 ITO 필름의 전기적, 광학적 특성을 향상시키기 위하여 포스트 어닐링(Post-annealing) 연구를 진행하였다.
포스트 어닐링 공정은 ITO 필름을 증착 후, 어닐링을 하는 공정으로서 ITO 구조에서 산소의 환원 분위기를 유도하여 캐리어를 증가시키고, 결정의 성장으로 인한 캐리어의 산란 및 빛의 산란 효과를 감소 시켜 전기적, 광학적 특성을 향상시키는 공정 기술이다.
본 실험에서 주요 변수는 온도, 아르곤 가스 분위기에서의 압력, 시간이다. 실험결과 ITO 필름의 특성 향상에 가장 큰 효과를 주었던 변수는 온도인 것으로 밝혀졌다. 온도에 따른 포스트 어닐링의 경우, 상온에서 증착만한 ITO 필름이 8.9×10-4Ω·cm의 비저항과 76.9%의 평균 투과율(λ=400~800nm)을 가졌으나, 진공 분위기의 300℃에서 30분간 포스트 어닐링을 한 ITO 필름의 경우, 3.0×10-4Ω·cm의 비저항과, 82.2%의 평균 투과율로 전기적, 광학적 특성에 큰 향상을 보았다. PET 필름을 이용한 시간에 따른 포스트 어닐링 실험에서 시간에 따른 경향성은 보기 힘들었으나, 저온임에도 불구하고 150℃에서의 포스트 어닐링이 전기적, 광학적 특성 향상을 줄 수 있음을 볼 수 있었다.
포스트 어닐링을 이용한 ITO 필름의 특성향상을 보기위한 저항막 방식 터치패널의 선형성 테스트의 경우, 포스트 어닐링을 한 ITO/glass의 영향으로 인해 터치패널의 선형성이 기존 상온에서 증착만하여 제작한 터치패널 보다 향상 되었다.
이것은 추후 개발하는 저항막 방식 및 정전용량 방식 터치패널에 사용되는 ITO 필름의 공정기술에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론
• 1.1 배 경
• 1.2 터치패널
• 1.3 정전용량 방식 터치패널 (Capacitive Touch Panel)
• 1.3.1 기본적인 원리
• 1.3.2 개발 현황
• 제 2 장 이론적 배경
• 2.1 ITO (Indium Tin Oxide)
• 2.1.1 ITO의 결정구조
• 2.1.2 도너 생성 모델
• 2.1.3 ITO의 밴드 구조
• 2.1.4 ITO의 광학적 특성
• 2.2 홀 효과 (Hall-effect)
• 2.2.1 기초 이론
• 2.2.2 캐리어 농도, 이동도, 비저항의 관계
• 제 3 장 실험 및 분석
• 3.1 실험 목적
• 3.2 실험 장비
• 3.3 ITO 필름 증착
• 3.4 포스트 어닐링(Post-annealing) 공정
• 3.4.1 온도에 의한 어닐링 실험
• 3.4.2 압력에 의한 어닐링 실험
• 3.4.3 시간에 의한 어닐링 실험
• 3.4.4 PET 필름에 적용 가능한 시간에 의한 어닐링 실험
• 제 4 장 특성평가 및 고찰 (선형성 및 균일도 관련)
• 4.1 실험 목적
• 4.2 저항막 방식 터치패널에 적용
• 4.3 선형성 테스트
• 제 5 장 결 론
• 참고문헌
• Abstract
• 발표논문
• 감사의 글