• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.431-431
• /
• 2010

본 논문은 기존의 수은 형광 램프와 LED를 대체할 수 있는 무 수은 면광원의 방전 가스 조성 변화(He, Ne, Ar, Xe)에 따른 전기 광학 특성에 관한 연구이다.[1]~[4] 무 수은 면광원의 기본 구조는 그림 1과 같이 방전 공간 내에 유전체에 의해 방전 공간과 분리된 한 쌍의 평행한 전극으로 이루어져 있다. 그리고 방전 공간 내면에는 일정한 두께와 형상을 가지는 형광체가 도포되어 있고 주 전극의 반대 평판유리 외벽에 보조전극을 형성하였다. 방전을 발생시키기 위한 기본적인 구동 방법은 5~25kHz의 주파수와 $0.7{\sim}1.5{\mu}s$의 폭을 가지는 사각 펄스를 사용한다.[4] 그림 2는 Ne-Xe 가스를 기본으로 하여 He 첨가에 따른 전기 광학 특성을 보여준다. He 첨가량이 증가할수록 동작 전압이 높아지면서 방전 개시와 동시에 수축 방전으로 전이되는 형태를 보이며, 효율 또한 감소함을 보였다. 이것은 무 수은 면광원에서는 높은 He의 이차전자 방출 계수보다 He의 높은 이온화 에너지가 더 크게 작용하기 때문이라 생각된다. 그림 3은 Ne-Xe 가스를 기본으로 하여 Ar 첨가에 따른 특성을 보여준다. He과는 다르게 Ar 첨가량이 증가할수록 동작 전압 마진이 넓어진다. 그러나 동작 전압이 상승하고, 효율 역시 감소하는 단점이 있다. 이것은 Ar은 Ne에 비해 이온화 에너지가 낮지만 Ar-Xe 조합은 Penning 효과를 얻을 수 있는 혼합 가스가 아니며, Ar의 2차전자 방출 계수 역시 Ne에 비해 낮기 때문에 결과적으로 방전 전압은 상승하고 효율이 감소하는 결과를 보여준다. 그러므로 무 수은 면광원에서 낮은 구동 전압과 높은 휘도 효율을 얻기 위해서는 Ne-Xe 가스조건이 가장 적합한 가스 조건이다. 효율 개선을 위해서는 Ne-Xe 가스 조건에서 압력을 높이거나 높은 Xe 함량의 가스 조성비를 사용하여 자외선 발광원인 Xe 가스량을 높이는 방법이 가장 유리하다. 그림 4는 Ne-Xe 가스 조건에서 Xe 가스량을 높이면 효율이 증가하는 경향성을 보여준다. 가스 최적화 연구와 더불어 형광체 최적화 연구[5]를 통해서 Ne-Xe25% 100Torr 가스 조건에서 그림 5와 같은 19,000nit의 높은 휘도와 75lm/W의 고 효율 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.204-207
• /
• 2009

LED 광원의 광학적 성능이 발전함에 따라 광원으로서의 광학효율이 기존 광원을 대체할 정도의 수준을 만족하고 있으며, 이에 의해 실내 조명광원으로서 활용도가 점차 증가하고 있다. 하지만, LED 광원의 경우 기존 광원과는 판이한 분광분포를 가지고 있으며, 소형 광원의 군집체로서 조명기구를 형성하기 때문에 이를 이용하는 사용자들에게 이전의 조명기구와는 크게 다른 느낌, 분위기 등을 가질 수가 있다. 본 연구에서는 기존광원과 LED 광원과의 차이점을 분석하고 이러한 차이점 즉, 분광분포 및 조명기구의 구성 형태 등에 따른 피험자들이 느끼는 색 편차, 조명 분위기의 변화 등을 평가 시험할 수 있는 실험실의 구성안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권11호
• /
• pp.7256-7261
• /
• 2015

본 논문은 식물 재배시스템을 제작하고 LED 광원은 단색광 3개(적색, 청색, 백색), 혼합광 3개(적색1+청색1, 적색2+청색1, 적색1+청색2)를 제작하여 사용하였다. 제작한 식물 재배시스템을 이용하여 LED 광원별 광 특성, 광량의 변화에 따른 조도 및 PPFD의 특성과 식물성장을 분석하였다. 분석결과 LED 광원의 광 효율은 백색 광원이 125 lm/W로 높으며 적색1+청색2 광원은 9.9 lm/W로 낮았다. 이러한 결과로 단색광이 혼합광 보다 광효율이 좋은 것을 확인 할 수 있었다. LED의 파장별 PPFD ($25{\mu}mol$, $50{\mu}mol$, $100{\mu}mol$) 조도값 크기는 백색 LED가 높으며 청색 LED가 낮았다. 따라서 LED 광원의 다양한 단색 혼합광 파장대역 조합에 따라 식물성장에 적합한 효율적인 LED 조명 시스템을 구성할 수 있다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2005년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.117-122
• /
• 2005

최근 에너지 절약에 대한 관심이 고조되면서 기존 광원보다 효율이 좋은 광원개발이 계속되고 있으며 그 대표적 것이 고출력(high-power) LED이다. 고효율 LED의 개발로 인해 일부에서는 일반 조명용으로 사용하려는 연구가 진행 중이며 풍력과 태양광 발전을 이용한 야간 조명용 전원으로 사용하려는 연구도 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 조명용 광원으로 직류 전원을 이용한 고출력 LED의 사용 가능성을 확인하고자 하며 기존 방식에 비하여 보다 안정적이고 효율이 좋은 새로운 LED 전원구동장치를 제안한다. 제안된 방식은 기존의 방식에 리액터의 크기를 줄일 수 있었으며 효율이 개선됨을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.101-105
• /
• 2019

LCD의 광 효율을 향상시키기 위해 LCD backlight unit (BLU)의 광원으로 적색, 녹색, 청색의 광원을 사용하였으며, RGB 광은 lenticular lens array (LLA)를 통해 집광되어 각각 컬러 필터의 적색, 녹색, 청색 필터에 색일치되는 조건으로 광이 지나도록 설계하여 시뮬레이션하였다. 광원의 위치에 따라 Type-A와 Type-B 두 가지 방식으로 시뮬레이션을 진행하였으며, 그 결과 LLA를 사용하지 않았을 때와 비교하여 Type-A는 휘도가 210%로 상승하였으며, Type-B는 270% 상승함을 확인하였다. LLA의 최적의 조건은 렌즈의 높이가 $25{\mu}m$, 렌즈 간의 간격이 $3{\mu}m$일 때, 효율이 최대가 됨을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
• /
• pp.1038-1042
• /
• 2003

LED(Light Emitting Diodes)를 이용한 LCD 백라이트는 현재까지 모바일용의 $2{\sim}3$ 인치정도의 소형모델에서 상용화되고있다. 현재 동종분야에서 $5{\sim}7$ 인치 이상의 중대형에서는 아직 검토나 개발단계인 것으로 파악되고 있다. LED의 특징인 장수명, 고색순도, Robustness 등의 장점에도 불구하고 광효율이나 경제적측면에서 아직 형광램프 Type 에 비해 개선점이 남아있는 것도 개발지연 이유중의 하나다. 최근에 일부 광원업체에서 소비전력 5W로 높은 출광효율을 갖는 고휘도를 가진 LED가 개발되고있다. 고색재현성을 요구하는 TV등의 민수용 디스플레이시장이 커지는 현 추세에 한 방법으로 3색의 고휘도 LED광원을 사용한 백 라이트를 개발했다. R(Red), G(Green), B(Blue)의 3색 점광원 다수를 이중도광판 구조의 장변에 일정 간격으로 배열하여 최종 출사면에서 백색이 되도록 소정의 구성비로 설계하였다. 점광원간의 간격으로 인해 발생되는 혼색도를 보완하기위해 광원과 출사면까지의 광경로를 점광원이 아닌 튜브형의 형광광원 사용시보다 일정량 길게 설계해야 되는데, 이것으로 인해 출광효율이 형광램프구조에 비해 떨어지는 결과로 나타났다. 본 연구에서는 17인치 모니터구조의 백라이트에서 색재현성 105%와 소비전력 67W에서 표면휘도 $2000cd/m^2$ 정도를 달성하였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
• /
• pp.37-39
• /
• 2004

수명이 길고, 효율이 좋은 광원 개발은 무엇보다 중요하다. 그러나 광원의 상용화, 광원의 모든 장점을 효과적으로 발휘할 수 있도록 하는 조명기구의 개발 또한 광원개발 만큼 중요한 부분을 차지한다. 따라서 본 논문에서는 현재 개발 중에 있는 무전극램프(전구형, 환형)의 다양한 적용범위 대한 조명기구의 반사갓 설계를 다룬다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
• /
• pp.538-540
• /
• 2001

현재 사용하는 LCD(Liquid Crystal Display) 장치는 비발광형 LCD장치를 사용하므로 외부광원이 필요하다. 투과형 LCD의 경우는 Panel의 뒷면이나 측면에 전용광원(Backlight unit)을 사용하여 빛을 투과시킴으로서 발광할 수 있도록 하는 방법을 사용한다. 현재는 이러한 투과명을 사용하는 것이 일반화되는 추세로 광원을 LCD전면으로 효율적으로 반사하는 Panel의 뒷면을 설계하는 다양한 방법이 개발되고 있다. 본 논문에서는 최적화된 설계를 위한 모델링 도구(Modeling Tool)와 주어진 광원으로부터 LCD 전면으로 출력되는 광량의 분포를 예측하는 시뮬레이터(Simulator)를 제안한다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.243-247
• /
• 2004

기존의 램프(백열등, HID 램프 등)를 사용하여 반사갓을 설계하면 광원중심의 기하학적 위치, 점등 자세, 램프 자체의 크기로 인한 반사갓이 커지는 등 여러 가지 제약조건에 부딪히게 된다. 근래 개발된 PLS 광원은 기존의 램프보다 그 크기가 매우 작아 조명기구의 반사갓 설계에 있어서 보다 효율적인 설계가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 900W PLS 광원용 4각 투광기용 반사갓 설계를 위하여 개발한 기법을 소개하고 그 성능을 제시하였다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물환경조절학회 2002년도 학술발표논문집
• /
• pp.125-130
• /
• 2002

식물공장의 인공광원으로 고압나트륨등, 메탈할라이드등 또는 형광등이 주로 사용되고 있다. 이 가운데 고압나트륨등과 메탈할라이드등의 경우 램프효율은 높으나 각각 청색광 또는 적색광이 부족하여 단독으로 사용되지 않고 병행해서 보광용으로 사용되므로 근접 조명을 위한 단독 광원으로 사용하기가 부적합하다. 형광등은 고압나트륨등과 같은 고휘도 방전등에 비해서 광속은 낮으나 광이용효율이 높기 때문에 조직배양묘의 근접 조명용 광원으로 사용되고 있다. (중략)