• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1987.07a
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• pp.45-46
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• 1987

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07e
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• pp.2025-2027
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• 1999

최근 10여 년간 고광도 방전등 기술은 많은 발전이 있었다. 특히 마이크로파로 방전하는 무전극 황 방전등 (Microwave discharged electrodeless sulfur lamp)은 1990년대 초반 Fusion lighting에 의해 소개된 이후 많은 발전을 거듭하여 왔다. 마이크로 파 방전 무전극 황전등은 마그네트론에서 발생된 2.45 GHz의 마이크로파로 여기된 이원자 황으로부터 방출되는 빛을 조명에 사용한다. 전극이 없어 방전시 전극에 의한 전구의 손상이 없으므로 전구 자체의 수명은 반영구적이다. 이원자 황에서 방출된 빛은 가시광선 영역에서 연속적인 분광분포를 가지며 발광 효율은 100 lumen/W 이상으로 매우 높다. 본 논문에서는 전력연 구원에서 국내 최초로 제작한 마이크로파 방전형 무전극 황전등의 전반적인 특성을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.231-231
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• 1999

PDP(Plasma Display Panel)는 21세기 디스플레이 시장을 대체할 차세대 디스플레이 장치로서 넓은 시야각, 얇고, 가볍고, 메모리기능이 있다는 여러 가지 장점들을 가지고 있지만 현재 고휘도, 고효율, 저소비전력 등의 문제점들을 해결하여야 한다. 이러한 문제점들의 해결을 위해서는 명확한 미세방전 PDP 플라즈마에 대한 정확한 진단 및 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 미세 면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 변수들 (플라즈마 밀도 & 온도, 플라즈마 뜬 전위, 플라즈마 전위 등의 측정을 통해 고휘도, 고효율 PDP를 위한 최적의 방전환경을 알아내는 데 있다. 일반적으로 전자의 밀도는 방전전류에 비례하는 관계를 보인다. 전류에 대해 방전전압이 일정하다면 전자밀도가 커짐에 따라서 휘도는 포화되며 상대적으로 휘도와 전류의 비로 표시되는 발광효율은 감소하게 된다. 반면 전자밀도가 상당히 작다면 휘도는 전자밀도에 비례하고 효율은 최대값을 보인다. 따라서 미세구조 PDP에서 휘도와 발광효율, 양쪽에 부합하는 최적의 방전환경을 플라즈마 전자밀도와 온도의 측정을 통해서 해석하는 것이 필요하다. 본 실험에서는 방전기체의 종류와 Ne+Xe 방전기체의 조성비에 따른 플라즈마 밀도, 온도의 공간적인 분포특성을 진단하기 위해서 초미세 랑뮈에 탐침(지름: 수 $mu extrm{m}$)을 제작하였다. 제작된 초미세 탐침을 컴퓨터로 제어되는 스텝핑모터를 장착한 정밀 X, Y, Z stage에 부착하여서 수 $\mu\textrm{m}$간격의 탐침 삽입위치에 따라서 미세면방전 AC-PDP의 플라즈마 밀도 및 온도분포 특성을 진단하였다. PDP 방전공간에 초미세 랑뮈에 탐침을 삽입해서 -200~+200V의 바이어스 전압을 가해준다. 음의 바이어스 전압구간에서 이온 포화전류를 얻어내어 여기서 플라즈마 이온 밀도를 측정하고 양의 바이어스 전압구간에서 플라즈마 전자온도를 측정하면 미세면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 진단이 가능하다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.6
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• pp.556-562
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• 2006

The plasma display panel is made of many small discharge cells, which consist of a discharge space between the cathode and anode. An electrical discharge occurs in the discharge space filled by neon and xenon gases. The electron temperature is determined from the sparking criterion, which theoretically estimates the electrical breakdown voltage in terms of the xenon mole fraction. The plasma in the cell emits vacuum ultraviolet lights of 147 nm and 173 nm, exciting fluorescent material and converting VUV lights to visible lights. The physical mechanisms of all these processes have been theoretically modeled and experimentally measured. The theory and experimental data agree reasonably well. However, new materials and better configuration of cells are needed to enhance discharge and light emission efficiency and to improve the PDP performance.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10a
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• pp.182-185
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• 2003

본 논문은 AC PDP의 구조, 전극 및 가스등을 기존 방식 그대로 사용하면서 고휘도 방전모드를 구현할 수 있는 새로운 파형의 유지펄스에 관한 연구 결과이다. 기존 PDP 구조에서의 Plasma 방전은 음극영역에서 주된 방전이 발생하기 때문에 Xenon gas의 여기율이 낮아지게 됨으로 충분한 휘도를 얻을 수가 없었다. 이러한 PDP가 갖는 휘도 특성의 문제를 개선하기 위한 목적으로 Panel의 셀구조의 변형, 전극 구조의 변화 또는 방전 가스의 혼합비율조정 둥 다양한 노력과 시도를 계속하고 있다. 하지만 PDP의 생산 단가의 상승을 초래할 수 있으며, 전극 간격을 조절하여 휘도를 개선하는 방식은 화질의 저하시킬 뿐만 아니라 방전전압을 증가시키게 됨으로 소비전력을 증가시키게 된다. 본 연구에서 제안하는 새로운 방식의 유지방전 구동파형은 기존의 유지 방전 펄스인 스퀘어 펄스와는 다르게 계단형의 펄스를 사용하는 방식으로 방전이 일어나기 전까지 일정한 전압을 인가하여 유지시킨 뒤 어느 시점에서 방전 되기까지 전압을 올려주는 방법으로 PDP의 협소한 방전 영역을 증가 시킴으로써 고휘도를 얻을 수 있다. 실험 결과 기존의 유지펄스와 비교하여 39.4%의 휘도와 50.0%의 효율 향상을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.443-443
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• 2008

차세대 LCD back light 시스템으로 Xe plasma plat lamp를 주목하고 있으나 자외선 여기 효율이 떨어져 램프의 휘도 및 광 효율이 낮은 단점을 가지고 있어 이에 따른 개선이 요구되고 있다. MgO는 AC-PDP에서 방전전압의 저하, 방전의 안정성, 동작마진과 같은 특성에 영향을 미치고 있기에 이번 연구 에서는 졸겔법으로 제작한 MgO를 프린팅 방법으로 flat fluorescent lamp에 적용하였다. 실험시 사용한 flat fluorescent lamp의 경우 ITO 전극과 MgO layer 그리고 형광체층을 가진 두 장의 유리판 사이에 Ne-Xe기체를 채운 단순한 구조로 제작하였다. 실험은 압력과 방전거리에 따른 특성을 살펴보았으며, 그 결과 MgO layer 채용한 경우 방전 전압의 감소 및 static margin의 증가를 알 수 있었다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.31-38
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• 2001

LCD는 비발광형 소자이므로 배면광이 필요하다. 현재의 LCD 배면광용 냉음극 형광램프는 전기-광학적 특성을 좋게 하기 위하여 수은방전을 사용한다. 그러나 수은의 이용은 외부 온도에 따라 특성이 변하는 결점과 환경 문제가 있다. 이 결점을 보완하기 위하여 원통방전형, 미세방전형 그리고 평면방전형 등 세가지 방식의 무수은 램프가 개발되어 왔다. 원통 방전형 무수은 램프는 수은 대신 Xe을 사용한다. Xe 방전이 수축되는 것을 막기 위하여 한쪽 전극은 외벽에 코일형태로 감아서 사용한다. 그리고 코일형태의 전극의 권선 간격을 조절하여 균일한 방전을 얻는다. 이 형태는 무수은 냉음극 형광램프의 두배의 광속을 얻을 수가 있다. 미세방전형 무수은 램프는 두 개의 절연체로 절연되 금속 전극사이의 방전공간에 수많은 미세방전을 일으켜 발광시킨다. 이 방식은 대향 방전구조와 면 방전구조의 두가지가 있다. 이 방식은 전극이 유전체로 둘러쌓여 있으므로 수명이 높다. 새로운 평면방전형 무수은 램프를 개발하였다. 이 램프는 두 개의 유리평판 사이에 방전공간을 만들고 한쪽 유리면의 양쪽 가장자리에 두 개의 전극을 설치하여 면방전을 유도한다. 양쪽 유리면에는 삼원색 형광체를 도포하고 Xe을 봉입하여 Xe의 진공자외선으로 형광체를 발광시킨다. 이 램프는 전극이 유전체로 덮혀있어 수명이 길다. 실험결과 기체압력 6.7[kPa], 구동전압 1,130[V]에서 최대휘도 9,200[$cd/m^2$], 광효율 20.4[lm/W]을 었었고, 기체 압력 2.7[kPa] 구동전압 1,120[V]에서 최대효율 34.1[lm/W], 휘도 1,080[$cd/m^2$]을 얻었다. 현재 무수은 램프는 수은 램프에 비해서 광학적 특성이 좋지 못하다. 무수은 램프에서 좋은 광학적 특성을 얻기 위해 가장 중요한 것은 수축이 없이 방전을 확산시키는 것이다. 이를 위해서 램프구조와 구동법을 최적화하는 것이 필요하다. 또한 기체압력을 높임으로서 Xe의 여기복사를 얻을 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.12 no.6
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• pp.53-61
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• 1993

이 논문은 접은 도체박판의 단순한 구조가 전자유도형 변환기 역할을 한다는 것을 기술하고 있다. Endoh 등은 볼록한 나선코일과 동박판으로 구성된 볼록한 방사면 모양을 한 전자유도형 변환기가 시간적으로 짧은 충격파를 발생할 수 있기 때문에 뚜렷한 초음파 영상을 얻을 목적으로 Eisenmenger에 이어 전자유도형 EMAT를 보고한 바 있다. 여기서는 코일이 없는 EMAT를 소개한다. 이것은 두께 0.05mm, 폭 5cm 길이 임의의 동박판으로 구성되며 동박판은 절연도료를 칠한 종이로 절연되고 접어서 견고하게 밀착시키며, 여러번 접는 경우는 손부채처럼 접는 방향은 교대로 반대방향으로 접는다. 그리고는 엷은 고무판을 표면에 밀착시키고 연변을 실리콘 충전제등으로 고정시키거나, polyester molding을 하여 표면을 concave형으로 하여 완성하였다. 완성된 EMAT들은 수조에서 축전기방전방식으로 실험을 하였으나 EMAT에서 발생되는 으파의 진폭은 접는 회수에 비례하였으녀, 단접형 EMAT보다 다접형 EMAT의 발생음파가 보다 강력하였다. Concave형 EMAT의 음속은 예견한 바와 같이 잘 집속되었다. 그러나 평판형의 경우는 지향성은 100도로서 넓은 지향각을 나타내었다. 2μF, 600Volt의 축전기 방전에 의한 집속형 concave EMAT를 여기시키기 위한 축전기의 용량이 작을수록 대역폭은 더욱 넓었다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.2
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• pp.524-528
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• 2019

Although different types of discharge cells exist, in common it is the primary goal for all discharge cells to have lower drive voltages and higher efficiency characteristics. To improve these factors, many studies are conducted that prolong the discharge path inside the discharge cell or change the composition of the working gas. In this paper, the two-dimensional fluid simulation was used to calculate the discharge voltage (firing voltage and sustain voltage) and the change in luminance and luminous efficacy according to the change in gap distance between discharge electrodes. In addition, we looked at changes in various charged particles, exciting particles and VUV particles, and studied the causes of the resulting values.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1360_1361
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• 2009

일반적으로 AC PDP는 Xe+Ne이 동작가스로 사용된다. 본 연구에서는 Xe 분압을 50, 60, 80, 100 Torr로 고정한 상태에서 전체 가스압력을 변화시키고 Short 방전 갭으로 $80{\mu}m$를, Long 방전 갭으로 $180{\mu}m$ 적용함으로써 나타나는 AC-PDP의 방전특성을 분석하였다. 여기에 Xe 분압을 Short 방전 갭에서는 80, 100 Torr로, Long 방전 갭에서는 50, 60, 80 Torr로 각각 고정하고, Ne 압력을 변화시킴에 따라 나타나는 방전개시전압, 소비전력, 휘도, 발광효율을 측정하여 높은 휘도와 효율을 가지면서 방전개시전압을 최대한 낮출 수 있는 적정 조합을 연구하였다. 실험결과, Short 방전 갭 패널은 소비전력이 26% 낮았고, Long 방전 갭 패널은 휘도가 45% 높았다. 휘도, 소비전력 등 여러 가지 측면을 고려하였을 때, 방전개시전압이 가장 낮은 Short 방전 갭, Xe 절대분압 80 Torr, Xe 35%(Xe+Ne=286 Torr)에서의 방전 특성이 가장 우수하였다.