• Title/Summary/Keyword: 전계형광박막

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레이저 유도 형광법(Laser Induced Fluorescence)을 이용한 플라즈마 방전 표시기(Plasma Display Panel)내의 전계 측정에 관한 연구

  • 김정훈;이준학;최영욱;양진호;황기웅
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.232-232
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    • 1999
  • 교류형 플라즈마 방전 표시기(AC Plasma Display Panel, AC PDP)에 사용되는 플라즈마는 그 부피가 너무 작아서 플라즈마에 변화를 일으키지 않고 그 물성을 관측하기란 쉬운일이 아니다. 그래서 주로 PDP 내의 물성을 관측하는 데 시뮬레이션에 의존하게 된다. 그 물성중에 PDP내의 전계 분포에 대한 정보는 방전의 형성 및 소멸에 대한 많은 단서를 제공하고 있다. 특히 AC PDP의 경우, 유전체에 형성되는 벽적하(wall charge)가 방전의 형성 및 PDP 구동에 중요한 역할을 하는데, 이는 PDP 내의 전계 분포를 살펴봄으로써 대략 예측할 수 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션에 의존하지 않고, 직접 레이저 유도 형광법을 이용하여 AC PDP 내의 전계를 측정하였다. 방전 가스인 헬륨(He)의 에너지 준위는 전계의 크기에 따라 에너지 준위가 변화하여, Rydberg(n$\geq$8) 준위가 여러 개의 준위로 나누어지는 현상이 일어나는데, 이를 Stack 효과라고 한다. 따라서 전계의 세기가 커짐에 따라서 각 준위와 준위 사이 값(splitting)이 커지는데, 이를 이용하면 전계를 측정할 수 있다. 즉, 헬륨 원자를 여기시키는 레이저 파장을 변화시키면서 관측되는 레이저 유도 형광 신호를 관측하면, 준위의 splitting을 관측할 수 있다. 본 연구에서는 PDP 내의 전계의 시간적 변화를 관측하였다. 50%, 40kHz의 구형파를 PDP의 두 전극에 가하였을 때, 플라즈마가 켜진 상태뿐만 아니라 플라즈마가 꺼진 후에도 전계에 의한 Splitting 신호가 관측이 되었는데, 전계로 환산하였을 때, 그 값은 대략 수 kV/cm의 값을 갖았는데, 이는 wall charge에 의한 값으로 사료된다.결과로 생각되어진다.플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러

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Development and Luminescent Characteristics of $CaSiN_2$ Based Phosphors ($CaSiN_2$를 모체로 하는 형광체의 개발 및 발광 특성)

  • Lee, Soon-Seok;Lim, Sung-Kyoo
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.36D no.10
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    • pp.31-36
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    • 1999
  • The $CaSiN_2:Eu$ and $CaSiN_2:Tb$ phosphors were synthesized and analyzed to develop new nitride compound phosphors. $Ca_3N_2$, $Si_3N_4$ and $EuF_3$(or $TbF_3$) powders were mixed, cold-pressed, and sintered to synthesize $CaSiN_2:Eu$ and $CaSiN_2:Tb$ phosphors. Photoluminescence(PL) and electroluminescence(EL) characteristics of the synthesized phosphors were measured and found to be similar to general emission spectra of 뗘 and Tb ion, respecticely. Threshold voltage($V_{th)$) and luminance of the $CaSiN_2:Eu$ TFEL device fabricated by sputtering were 90 V and 1.62 $cd/m^2$ at 280 V, respectively. The charge-voltage(Q-V) and transferred charge-phosphor field($Q_t-F_p$) characteristics of the TFEL devices were also measured.

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A Study on the Cathodoluminescence and Structure of Thin Film $ZnGa_2O_4:Mn$ Oxide Phosphor (박막형 $ZnGa_2O_4:Mn$ 산화물 형광체의 음극선루미느센스와 구조적 특성에 관한 연구)

  • Kim, Joo-Han;Holloway Paul H.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.5
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    • pp.541-546
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    • 2006
  • In this study we have investigated cathodoluminescence (CL) and structural properties of thin film $ZnGa_2O_4:Mn$ oxide phosphor by using field emission scanning electron microscopy (FESEM), atomic force microscopy (AFM), photoluminescence (PL), and cathodoluminescence. PL emission peaked at 506 nm was observed from the $ZnGa_2O_4:Mn$ phosphor target and it was attributed to the $^4T_1-^6A_1$ transition in $Mn^{2+}$ ion. The color coordinates of the emission were x = 0.09 and y = 0.67. The $ZnGa_2O_4:Mn$ films showed the excitation spectrum peaked at 294 nm by $Mn^{2+}$ ion absorption. It was found that the higher intensity of CL emission at 505 nm appears to result from the denser and closely-packed structure in $ZnGa_2O_4:Mn$ phosphor films deposited at lower pressures. The CL intensity did not show any systematic dependence on film surface roughness.

The Electroluminescence Display using fluorescent material thin film (형광체 박막을 이용한 전계발광 표시장치)

  • Hur, Chang-Wu
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.705-708
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    • 2008
  • ZnS는 전기적 에너지를 받으면 전자와 정공이 무수히 발생하며 이들이 평형상태로 갈 때 보다 높은 준위로 여기 되면 빛이 생성 될 수 있다. 전계발광(EL) 표시장치를 제작하기 위하여 일본의 High purity 사의 제품이 비교적 Electron Beam으로 증착하기에 우수하였고, 휘도도 상용화된 800fL에 80% 수준으로 제작과정을 개선하여 더욱 우수한 결과를 얻을 수 있고 본 연구는 Yellow의 경우 650fL의 휘도를 얻었고, Green의 경우 350 fL의 휘도를 얻었다. Electron Beam 제작용으로 자체 제작된 기판 홀더로 막을 제작한 결과 두께 균일도는 6% 내외의 결과로 상당히 우수한 특성을 나타내었다.

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탄소나노튜브 에미터 기반 Flat Light Lamp 제작 시 금속전극 선폭과 간격 변화에 따른 전계방출 특성평가

  • Lee, Han-Seong;Im, Byeong-Jik;Ha, In-Ho;O, Se-Uk;Lee, Cheol-Seung;Lee, Gyeong-Il;Jo, Jin-U
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.520-520
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    • 2013
  • Lateral 구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터 캐소드의 금속전극 선폭과 간격은 탄소나노튜브 에미터 밀도와 게이트에 인가되는 전계의 크기에 밀접한 관계가 있어 전계방출특성에 큰 영향을 나타내므로 조속한 상업화를 위해서는 최적화 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 금속전극의 선폭과 간격을 110/30, 80/30, 40/30과 120/20, 90/20, 20/20 ${\mu}m$로 각각 변화시켜 4.6인치 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp 개발연구를 진행하였다. 이때 사용한 금속전극은 2 mm 두께를 갖는 4.6인치 소다라임 글라스 위에 패턴 된 PR에 Ag를 sputtering하여 증착 후 PR을 lift-off하여 형성하였다. 이와 같이 형성된 금속전극은 ~1 ${\mu}m$와 12 nm의 두께와 표면단차를 각각 가지고 있었다. 형성된 금속전극 위에 유전체와 탄소나노튜브 에미터를 각각의 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄와 소성과정을 통해 형성하였다. 이때 레이저 빔을 전극사이의 빈 공간에 조사하여 탄소나노튜브 에미터를 금속전극 위에 정밀하게 정렬하였으며 잔존하는 유기물과 유기용매를 없애기 위해 대기압 공기분위기의 $410^{\circ}C$에서 10분간 소성과정을 거친 후 접착테이프를 사용하여 잔탄 속에 있는 탄소나노튜브 에미터를 물리적 힘으로 수직하게 노출시켜 캐소드를 준비하였다. 애노드는 전계에 의해 방출된 전자의 측정과 전계방출 이미지를 얻기 위해서 P22 형광체와 Al박막이 증착된 2 mm 두께의 소다라임 글라스를 사용하였다. 캐소드와 애노드 사이의 간격은 6~10 mm로 유지하였고, 진공챔버의 기본 압력을 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하였다. 캐소드와 게이트 전극에 1, 4 kHz와 3% duty를 갖는 bipolar 형태의 DC 사각펄스파를, 애노드에 ~18 kV의 DC 고전압을 각각 인가하여 평가하였으며 추후, 이렇게 제작된 다양한 선폭과 간격을 갖는 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp의 전계방출특성과 효율에 대한 비교 연구를 진행할 계획이다.

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A Micro-robotic Platform for Micro/nano Assembly: Development of a Compact Vision-based 3 DOF Absolute Position Sensor (마이크로/나노 핸들링을 위한 마이크로 로보틱 플랫폼: 비전 기반 3자유도 절대위치센서 개발)

  • Lee, Jae-Ha;Breguet, Jean Marc;Clavel, Reymond;Yang, Seung-Han
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.27 no.1
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    • pp.125-133
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    • 2010
  • A versatile micro-robotic platform for micro/nano scale assembly has been demanded in a variety of application areas such as micro-biology and nanotechnology. In the near future, a flexible and compact platform could be effectively used in a scanning electron microscope chamber. We are developing a platform that consists of miniature mobile robots and a compact positioning stage with multi degree-of-freedom. This paper presents the design and the implementation of a low-cost and compact multi degree of freedom position sensor that is capable of measuring absolute translational and rotational displacement. The proposed sensor is implemented by using a CMOS type image sensor and a target with specific hole patterns. Experimental design based on statistics was applied to finding optimal design of the target. Efficient algorithms for image processing and absolute position decoding are discussed. Simple calibration to eliminate the influence of inaccuracy of the fabricated target on the measuring performance also presented. The developed sensor was characterized by using a laser interferometer. It can be concluded that the sensor system has submicron resolution and accuracy of ${\pm}4{\mu}m$ over full travel range. The proposed vision-based sensor is cost-effective and used as a compact feedback device for implementation of a micro robotic platform.

luminescent Characteristics of $Ca_{1-x}$Sr$_{x}$S:CuCl Thin-film Electroluminescent(TFEL) Device (Ca$_{1-x}$Sr$_{x}$S:CuCl 박막 전계발광소자의 발광 특성)

  • 이순석;김미혜
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.2 no.3
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    • pp.146-151
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    • 2002
  • The $Ca_{1-x}$Sr$_{x}$S:CuCl TFEL devices were fabricated by electron-beam deposition system and luminescent characteristics of the TFEL devices were studied. The SrS and CaS powders were mixed to form $Ca_{1-x}$Sr$_{x}$S host materials and 0.2 at% of CuCl was added as the activator. The luminance(lao) and peak emission wavelength of CaS:CuCl TFEL devices were 9.5 cd/m$^2$ and 492 nm, respectively. The luminance(L$_{30}$) and peak emission wavelength of SrS:CuCl TFEL devices were 633 cd/m$^2$ and 500 nm, respectively. It seems that the addition of CaS into the SrS host material generates blue shift of the EL emission characteristics but reduces the luminance and the luminous efficiency of the $Ca_{1-x}$Sr$_{x}$S:CuCl TFEL devices drastically.

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Characteristics and Application of PLT Thin-Films Deposited on ITO Substrate (ITO 기판위에 증착시킨 PLT 박막의 특성 및 그 응용)

  • Bae, Seung-Choon;Park, Sung-Kun;Choi, Byung-Jin;Kim, Ki-Wan
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.6 no.5
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    • pp.423-429
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    • 1997
  • We fabricated PLT thin films on ITO substrate for flat pannel display and investigated the characteristics, then we applicated to electroluminescent device and investigated application possibility. When we fabricated PLT thin films with substrate temperature of $500^{\circ}C$, and pressure of 30 mTorr, the relative deielectric constant and breakdown electricfield of PLT thin films were 120 and 3.2MV/cm. The electric resistivity was $2.0{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$. PLT thin films had polycrystal structure of perovskite and pyrochlore at the higher substrate temperature than $450^{\circ}C$, and had good crystallinity at higher pressure. To use PLT insulator film and ZnS:Mn phosphor, we fabricated thin film electroluminescent device of ITO/PLT/ZnS:Mn/PLT/Al structure. At the result, threshold voltage was $35.2V_{rms}$ and brightness was $2400cd/m^{2}$ at $50V_{rms}$ and 1kHz. Maximum luminescence efficiency was 0.811m/W.

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A Study on Power Conversions of the Power Supply for Fire Safety Use (소방용 전원장치의 전력변환에 관한 연구)

  • Kwon, Seong-Pil;Lee, Jang-Won;Yook, Gil-Soo
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.462-465
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    • 2011
  • 최근 우리나라에서는 대형 화재사고가 빈번히 발생함에 따라 그로 인한 재산 및 인명피해가 날로 증가하고 있는 실정이다. 따라서 건축물 내에서 화재가 발생할 경우 인명피해를 최소화하기 위하여 피난유도설비의 설치를 의무화하고 있다. 지금까지 일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 피난유도설비로는 유도등이 있으며, 최근 들어 피난유도선의 설치도 다중이용업소를 중심으로 점차 확대되어가고 있는 추세이다. 피난유도설비는 평상시 이용되는 교류 상용전원에 의해서뿐만 아니라 비상시 이용되는 직류 비상전원에 의해서도 정상적으로 작동되어야 하기 때문에, 피난유도설비의 전원장치는 주어진 전원으로부터 주어지는 교류 또는 직류를 발광부에 맞게 일정한 전압과 주파수로 변환시켜주어야 한다. 실제로 LED(발광다이오드) 유도등은 상용전원으로부터 220V의 교류를 받아서 전원장치에서 정류변환을 통해 얻어지는 낮은 전압 24V의 직류를 이용하며, 대부분의 유도등 백라이트로 사용되고 있는 CCFL(냉음극형광램프)에는 상용전원으로부터 220V, 60Hz 교류를 인가받아 전원장치에서 정류 역변환을 통해 만들어진 100kHz의 고주파 교류가 공급된다. 더욱이 유도선의 전원장치에서는 상용전원 220V, 60Hz의 교류를 인가받아 정류 역변환 및 교류변환 과정을 차례로 거쳐 최종적으로 100V, 400Hz의 교류로 전환하여 TFEL(박막전계발광) 소자로 전송하게 된다. 한편, 상용전원이 차단된 상태에서도 전원장치는 마찬가지로 비상전원으로부터 24V의 직류를 공급받아 인버터를 통해 역변환 하여 100kHz의 고주파 교류를 만들어 주거나 추가적인 교류변환을 거쳐 100V, 400Hz의 교류로 변환시켜 내보낸다. 본 연구에서는 상대적으로 복잡한 전력변환 회로들을 포함하고 있는 유도선의 전원장치를 개선하여, 전원장치의 연결가능길이를 기존의 60m에서 최대 100m까지 연장시킴으로써, 터널이나 지하도와 같은 곳에서 특히 경쟁력을 갖게 될 것으로 기대된다.

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