• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
• /
• pp.624-627
• /
• 2004

본 논문은 LCD Backlight로 사용되고 있는 CCFL의 문제점을 해결하기 위해 간단한 구조를 가지는 mercury-free, Xe 평판형 형광램프에 대한 연구를 하였다. 일반적으로, 수은을 포함한 형광램프는 낮은 온도에서의 휘도문제와 상대적으로 긴 점등시간, 수명과 특히, 환경 문제가 있다. 본 논문에는 화학적으로 안정한 불활성 가스인 Xe을 사용함으로써 기존의 백라이트가 가지고 있는 문제점을 해결하였다. 제작된 8인치$(200{\times}156{\times}10mm)$ 램프는 AC 펄스 전압에 의해 높은 균일도, 안정한 방전, 우수한 전기적 및 광학적 특성을 가진다. 또한 본 연구에서, 무수은 Xe 평판형 형광램프의 전극폭에 대한 전기적 및 광학적 실험을 통하여 90[%]의 균일도에서 $7,000[cd/m^2]$의 휘도와 30[lm/W]의 효율을 얻었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2007년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.147-150
• /
• 2007

본 논문은 일반조명용과 LCD Backlight에 적용 가능한 제논 유전체 장벽형 평판형광램프에 대한 연구이다. 일반적으로, 수은을 포함한 형광램프는 낮은 온도에서의 휘도문제와 상대적으로 긴 점등시간, 수명, 그리고 환경 문제가 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 제논 유전체 장벽형 평판형광램프가 연구되었다. 100(W)급($384{\times}321{\times}10mm$)으로 제작된 램프는 AC 펄스 전압에 의해 균일도, 안정한 방전, 우수한 전기적 및 광학적 특성을 가진다. 더 높아진 효율은 빠른 상승시간을 가진 AC 펄스전압, 주파수와 듀티의 구동 최적화, 전극의 형상, 압력 최적화 등에서 얻어진다. 이 연구에서 제논 유전체 장벽형 평판형광램프는 90(%)의 균일 도에서 7,600(cd/$m^2$)의 휘도와 32[1m/W] 이상의 효율을 얻었다.

• 전기학회논문지
• /
• 제56권7호
• /
• pp.1275-1281
• /
• 2007

The discharge phenomena in a flat fluorescent lamp for the backlight unit of liquid crystal displays are simulated by sung a two-dimensional fluid model. The numerical methods for the calculation of plasma dynamics and the radiation transport are introduced for the discharge simulation and for the transmission of the vacuum ultraviolet lights. The simulation results are presented to compare the luminance and the luminance efficacy with the variation of gas pressure, gas mixture ratio, driving voltage, and frequency.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
• /
• 제15권2호
• /
• pp.31-38
• /
• 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.

• 한국진공학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.322-330
• /
• 2008

유리관의 관경이 4 mm인 형광램프에서 종단방전과 횡단방전의 방전 특성, 발광 특성, 그리고 분광 특성을 상호 비교 분석하였다. 제작된 형광램프의 주입 기체는 3 종류이며, 수은 혼합 기체인 Ne(95%)+Ar(5%)+Hg(2 mg), 무수은의 순수 Xe 100% 및 Ne(96%)+Xe(4%)의 혼합 기체이다. 각 형광램프 샘플들의 기체 압력은 8 종으로 압력 범위는 $5{\sim}300\;Torr$이다. 상기 램프의 특성을 조사하기 위하여 제작된 샘플 램프의 전체 수는 주입 기체 3 가지와 각 압력 8 가지로서 총 24 개이다. 수은 형광램프는 양광주 발광을 특징으로 하는 종단방전에서 발광 휘도 및 효율이 매우 높고, 횡단방전에서는 거의 발광하지 않는다. 무수은 제논 형광램프는 횡단방전에서 비교적 높은 휘도 특성을 보이며, 종단 방전에서는 방전 전압이 높고 발광 효율도 매우 낮다. 제논 형광램프의 횡단방전은 Ne+Xe(4%)인 혼합 가스보다 압력($\sim$수 100 Torr)이 높은 순수 제논 가스의 발광 효율이 더 높다. 본 실험을 통하여 수은 램프와 무수은 제논 램프의 방전 방식의 차이를 확인하였다. 수은 형광램프는 양광주를 활용하는 종단방전의 형태로서 종래의 튜브형이 바람직하다. 무수은의 제논 형광램프는 높은 압력($\sim$수 100 Torr)의 순수 제논 기체에 대하여 방전 경로가 짧은 횡단방전을 특징으로 하는 평판형이 바람직하다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.15-19
• /
• 2007

본 연구에서는 절연층으로 둘러 쌓인 수은이 포함되지 않은 15[inch] 평판형광램프에 대하여 연구하였다. 적당한 주기, 펄스폭을 갖는 구형파가 인가되면 평판형램프는 안정되고 균일한 방전이 전면에 걸쳐 발생한다. 균일하고 안정된 방전 상태에서의 프리즘 시트 없이 최대휘도는 $10,330[cd/m^2]$를 얻었다.