• 생물환경조절학회지
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• 제27권3호
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• pp.222-230
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• 2018

본 실험은 LED 광원이 시금치 품종 별 생육, 잎 형태변화 및 세포 길이에 대한 영향을 구명하고자 수행하였다. 최아된 시금치(Spinacia oleracea.) 품종 '월드스타'와 '수시로'를 버미큘라이트에 육묘한 후 NFT 시스템에 정식 한 뒤 LED 적색광(R), 청색광(B), 혼합광(적색:청색=2:1)(RB) 및 백색광(W)에서 $130{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD 광도로 25일간 재배하였다. 정식 후 일주일 간격으로 25일 동안 엽장, 엽폭, 엽병, 엽수, 광합성률을 측정하였고, 상편생장지수(leaf epinasty index, LEI)는 잎이 최대로 전개된 후에 측정하였다. 상편생장이 발생된 잎 가운데와 가장자리를 자른 조직의 세포길이, 폭 및 세포면적은 400배율 광학현미경을 이용하여 측정하였다. 정식 후 25일째에는 엽면적, 뿌리길이, 지상부 및 지하부의 생체중, 건물중을 조사하였다. 지상부 생체중과 건물중, 엽수, 엽면적 모두 월드스타 품종이 수시로 품종에 비해 유의적으로 높았다. 건물중은 월드스타 품종의 경우 혼합광(RB)와 적색광(R) 두 처리구에서 청색광(B)와 흰색광(W) 두 처리보다 약 35% 유의적으로 높았다. 수시로 품종의 경우 혼합광(RB) 처리구에서 지상부 건물중이 가장 높아 건물중이 가장 낮았던 흰색광(W) 처리구에 비해 40% 높은 건물중 결과를 보였다. 두 품종 모두 혼합광(RB)와 적색광(R) 두 처리구에서만 정식 21일 이후 잎 상편생장(leaf epinasty)이 나타났고 적색광(R) 처리구에서 혼합광(RB) 처리구 보다 유의적으로 높아 잎 상편생장은 적색광(R)과 관련이 있는 것을 알 수 있었다. 잎 가운데와 가장자리 부위 세포크기를 현미경으로 관찰한 결과 두 품종 모두 상편생장이 나타난 적색광(R) 처리구의 잎 가장자리 세포밀도가 잎 가운데 보다 낮은 것으로 나타나 앞서 보고된 연구결과들에서 제시한 상편생장과 잎 가운데와 가장자리 부위의 세포크기 차이 연관성을 뒷받침하고 있다. 또한 청색광(B)이 적색광(B)에서 발생되는 상편생장을 완화시켜주는 역할을 하는 것으로 보여 앞으로 두 광원의 적절한 혼합비율 규명이 필요한 것으로 판단된다. 또한, 엽형 변화가 심했던 수시로 품종보다는 월드스타 품종이 LED 광원을 이용한 식물공장 재배에 더 적합한 것으로 판단된다.

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

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권6호
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• pp.563-569
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• 2023

마이크로 발광다이오드(LED)는 칩 사이즈가 100마이크로미터 이하인 무기발광재료로 우수한 전기적, 광학적, 기계적 성능 때문에 유연 디스플레이, AR/VR, 바이오 메디컬 분야의 차세대 광원으로 큰 주목을 받고 있다. 특히, 바이오메디컬 분야에 적용하기 위해서는 매우 작은 크기의 마이크로 LED 칩을 원하는 유연 기판에 옮기기 위한 기술이 요구되며, 실제 인간의 얼굴, 장기 등 여러 신체 부위에 적용하기 위해서는 대량의 마이크로 LED 칩을 낮은 정밀 오차, 빠른 속도, 높은 수율로 타겟 기판에 전사하는 것이 중요하다. 본 논문의 목적은 미용/의료용 유연 마이크로 LED 디바이스 제작 공정 방법을 소개하고, 이를 실제 미용/의료 산업에 적용하기 위해 필요한 마이크로 LED 전사 기술을 소개한다. 해당 기술로 제작된 유연 마이크로 LED 디바이스는 피부 질환, 암, 신경질환 등 인간 질병 치료에 널리 활용될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.115-116
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• 2012

The demand for flexible electronic systems such as wearable computers, E-paper, and flexible displays has increased due to their advantages of excellent portability, conformal contact with curved surfaces, light weight, and human friendly interfaces over present rigid electronic systems. This seminar introduces three recent progresses that can extend the application of high performance flexible inorganic electronics. The first part of this seminar will introduce a RRAM with a one transistor-one memristor (1T-1M) arrays on flexible substrates. Flexible memory is an essential part of electronics for data processing, storage, and radio frequency (RF) communication and thus a key element to realize such flexible electronic systems. Although several emerging memory technologies, including resistive switching memory, have been proposed, the cell-to-cell interference issue has to be overcome for flexible and high performance nonvolatile memory applications. The cell-to-cell interference between neighbouring memory cells occurs due to leakage current paths through adjacent low resistance state cells and induces not only unnecessary power consumption but also a misreading problem, a fatal obstacle in memory operation. To fabricate a fully functional flexible memory and prevent these unwanted effects, we integrated high performance flexible single crystal silicon transistors with an amorphous titanium oxide (a-TiO2) based memristor to control the logic state of memory. The $8{\times}8$ NOR type 1T-1M RRAM demonstrated the first random access memory operation on flexible substrates by controlling each memory unit cell independently. The second part of the seminar will discuss the flexible GaN LED on LCP substrates for implantable biosensor. Inorganic III-V light emitting diodes (LEDs) have superior characteristics, such as long-term stability, high efficiency, and strong brightness compared to conventional incandescent lamps and OLED. However, due to the brittle property of bulk inorganic semiconductor materials, III-V LED limits its applications in the field of high performance flexible electronics. This seminar introduces the first flexible and implantable GaN LED on plastic substrates that is transferred from bulk GaN on Si substrates. The superb properties of the flexible GaN thin film in terms of its wide band gap and high efficiency enable the dramatic extension of not only consumer electronic applications but also the biosensing scale. The flexible white LEDs are demonstrated for the feasibility of using a white light source for future flexible BLU devices. Finally a water-resist and a biocompatible PTFE-coated flexible LED biosensor can detect PSA at a detection limit of 1 ng/mL. These results show that the nitride-based flexible LED can be used as the future flexible display technology and a type of implantable LED biosensor for a therapy tool. The final part of this seminar will introduce a highly efficient and printable BaTiO3 thin film nanogenerator on plastic substrates. Energy harvesting technologies converting external biomechanical energy sources (such as heart beat, blood flow, muscle stretching and animal movements) into electrical energy is recently a highly demanding issue in the materials science community. Herein, we describe procedure suitable for generating and printing a lead-free microstructured BaTiO3 thin film nanogenerator on plastic substrates to overcome limitations appeared in conventional flexible ferroelectric devices. Flexible BaTiO3 thin film nanogenerator was fabricated and the piezoelectric properties and mechanically stability of ferroelectric devices were characterized. From the results, we demonstrate the highly efficient and stable performance of BaTiO3 thin film nanogenerator.

• 한국광학회지
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• 제23권2호
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• pp.64-70
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• 2012

c-plane 사파이어 기판에서 성장된 1 $mm^2$ 대면적 InGaN/GaN 다중양자우물 청색 발광 다이오드의 스트레스 전후의 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 스트레스 실험은 샘플 칩을 TO-CAN에 패키징하여 50 mA의 전류를 200시간 동안 인가하여 수행하였다. 스트레스 인가 전류는 다이오드의 순전압 특성을 이용한 접합온도(junction temperature) 측정 실험을 통하여 충분히 낮은 접합온도를 유지하는 값으로 선택하였다. 이렇게 선택한 50 mA의 전류 인가량에서 접합온도는 약 308 K였다. 308 K의 접합온도는 접촉저항(ohmic contact) 또는 GaN계 물질의 특성 변화에 영향을 주지 않는다고 가정하고 실험을 진행하였다. 스트레스 전후에 전류-전압, 광량-전류, 표면 광분포, 파장 스펙트럼 및 상대적 외부양자효율 특성을 측정 및 분석하였다. 측정결과, 스트레스 후 저전류 구간에서의 광량이 감소하고 상대적 외부양자효율이 감소하는 현상을 관찰하였다. 우리는 이러한 현상이 결함의 증가로 인한 비발광 재결합률 증가로부터 기인함을 이론적으로 검토하고 실험결과의 분석을 통하여 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권3호
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• pp.112-115
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• 2006

본 연구에서는 장파장 UV 영역하에서 비교적 우수한 발광강도를 가지는 적색 형광체를 얻기 위하여 고상법으로 합성하여 발광특성을 관찰하였다. 발광 피크는 581, 587, 593nm의 약한 발광 peak과 611 nm의 최대 peak을 관찰 할 수 있는데 이들 중 581, 587, 593nm의 peak들은 $^5D_0{\rightarrow}^7F_1$로의 전자천이에 기인하는 발광 peak들이며, 611 nm의 최대 발광 peak과 630nm의 약한 peak은 $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$로의 전자 천이에 기인하는 발광 peak들이다. 또한 합성된 적색 형광체는 $310{\sim}390nm$의 broad한 흡수피크를 나타낸다. 또한 융제를 0.43mo1% $H_3BO_3$와 2.08mo1% $BaCl_2{\cdot}2H_2O$를 첨가한 입자 크기는 $700{\sim}800nm$로 매우 균일하게 성장되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.172-173
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• 2012

Currently GaN based LED is known to show high internal or external efficiency at low current range. However, this LED operation occurs at high current range and in this range, a significant performance degradation known as 'efficiency droop' occurs. Auger process, carrier leakage process, field effect due to lattice mismatch and thermal effects have been discussed as the causes of loss of efficiency, and these phenomena are major hindrance in LED performance. In order to investigate the main effects of efficiency loss and overcome such effects, it is essential to obtain relative proportion of measurements of internal quantum efficiency (IQE) and various radiative and nonradiative recombination processes. Also, it is very important to obtain radiative and non-radiative recombination times in LEDs. In this research, we measured the IQE of InGaN/GaN multiple quantum wells (MQWs) LEDs with PSS and Planar substrate using modified ABC equation, and investigated the physical mechanism behind by analyzing the emission energy, full-width half maximum (FWHM) of the emission spectra, and carrier recombination dynamic by time-resolved electroluminescence (TREL) measurement using pulse current generator. The LED layer structures were grown on a c-plane sapphire substrate and the active region consists of five 30 ${\AA}$ thick In0.15Ga0.85N QWs. The dimension of the fabricated LED chip was $800um{\times}300um$. Fig. 1. is shown external quantum efficiency (EQE) of both samples. Peak efficiency of LED with PSS is 92% and peak efficiency of LED with planar substrate is 82%. We also confirm that droop of PSS sample is slightly larger than planar substrate sample. Fig. 2 is shown that analysis of relation between IQE and decay time with increasing current using TREL method.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.173-173
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• 2010

Recently, a patterned sapphire substrate (PSS) has been intensively used as one of the effective ways to reduce the dislocation density for the III-nitride epitaxial layers aiming for the application of high-performance, especially high-brightness, light-emitting diodes (LEDs). In this paper, we analyze the growth kinetics of the atoms and crystalline quality for the undopped-GaN depending on the facets of the pattern fabricated on a sapphire substrate. The effects of the PSS on the device characteristics of InGaN/GaN LEDs were also investigated. Several GaN samples were grown on the PSS under the different growth conditions. And the undoped-GaN layer was grown on a planar sapphire substrate as a reference. For the (002) plane of the undoped-GaN layer, as an example, the line-width broadening of the x-ray diffraction (XRD) spectrum on a planar sapphire substrate is 216.0 arcsec which is significantly narrower than that of 277.2 arcsec for the PSS. However, the line-width broadening for the (102) plane on the planar sapphire substrate (363.6 arcsec) is larger than that for the PSS (309.6 arcsec). Even though the growth parameters such as growth temperature, growth time, and pressure were systematically changed, this kind of trend in the line-width broadening of XRD spectrum was similar. The emission wavelength of the undoped-GaN layer on the PSS was red-shifted by 5.7 nm from that of the conventional LEDs (364.1 nm) under the same growth conditions. In addition, the intensity for the GaN layer on the PSS was three times larger than that of the planar case. The spatial variation in the emission wavelength of the undoped-GaN layer on the PSS was statistically ${\pm}0.5\;nm$ obtained from the photoluminescence mapping results throughout the whole wafer. These results will be discussed in terms of the mixed dislocation depending on the facets and the period of the patterns.

• 한국환경농학회지
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• 제29권4호
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• pp.374-380
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• 2010

본 연구에서는 농촌진흥청에서 개발한 LED Chamber System을 이용하여 명기시간 동안 광질과 광조사 방법 제어가 단절단엽의 국화 배양소식물체(Dendranthema grandiflorum L., cv. 'Cheonsu')의 생장에 미치는 영향을 검토하였다. 실험은 청색, 적색 및 녹색의 단일광질 또는 청색+적색, 청색+녹색 및 적색+녹색의 혼합광질 조건하에서 이들 광질을 명기 16시간 동안 연속적으로 또는 초당 50회 간격과 분당 20초간격으로 간헐적으로 제어하면서 42일간 수행하였다. 총 일장을 4시간 단축한 분당 20초 간격의 간헐조사는 관행의 형광등 연속조사에 비해 국화의 절간길이 신장에 의한 신초신장을 촉진하였으나, 배양소식물체의 양적생장은 연속광 처리에 의해 유의하게 증가하였다. 한편, 명기동안 녹색광을 초당 50회 간격으로 간헐제어한 경우 연속조사에 비해 건물중이나 엽면적 증대와 같은 양적생장은 억제되었으나 형태적인 면에서의 절간신장은 촉진되었다. 따라서, LED Chamber System을 이용한 광질이나 광조사 방법의 제어는 관행의 형광등 이용 연속조사에 비해 명기시간 단축에 의한 전력소모량 감소 및 기내 배양소식물체의 생장이나 형태제어에 효과적인 배양기술로 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 현장농수산연구지
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• 제22권2호
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• pp.123-133
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• 2020

시설 재배지 내 담배가루이의 밀도 예찰을 위하여 여러 종류의 LED등(청색등, 녹색등, 적색등, 백색등)에 대한 유인력을 평가하였다. 유인력 평가는 황색끈끈이트랩에 부착된 담배가루이의 포집 수를 대상으로 하였다. 평가용 케이지 내에서 기주식물이 없는 조건에서 유인력은 청색등(107.3±2.5마리) > 백색등(83.0±12.1마리) > 적색등(58±21.8마리) > 녹색등(39.7±8.1마리) 순서로 나타났다. 먹이를 주입한 상태에서 유인력은 청색등(52±17.4) > 적색등(38.7±5.8) > 녹색등(12.7±1.5) > 백색등(11.7±5.0) 순서로 관찰되었다. 두 실험 조건에서 모두 청색등에서 유인력이 가장 높은 것으로 나타났다. 기주식물을 넣었을 때 LED등 유인력이 감소하는 것을 확인하였는데, 백색등(85.9%) > 녹색등(68.1%) > 청색등(51.6%) > 적색등(33.3%) 순서로 나타나 기주식물이 LED 등 유인력 감소에 영향이 있음을 확인하였다. 상대적인 방제력 평가에서는 기주식물을 처리한 6시간 이후에 적색등(66.7%) > 청색등(48.5%) > 녹색등(31.9%) > 백색등(14.1%) 순으로 높았다(F_3,8 = 14.7, P = 0.001). 따라서 청색등은 초기 유인력이 매우 높은 특징을 보였고, 적색등은 기주식물의 투입에 영향을 받지 않아 담배가루이 유인에 적합성이 있음을 확인하였다. 야외 실증실험에서는 낮은 온도조건에 의해 높은 유인력은 관찰되지 않았지만, 청색등과 적색등에서 대조구 대비 높은 유인력이 관찰되었다. 향후 적색과 청색을 활용한 LED등은 시설재배지 내 담배가루이의 예찰에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.