• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.624-627
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• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.147-150
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• 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.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.56 no.7
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• pp.1275-1281
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• 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.

• 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.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.4
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• pp.322-330
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• 2008

The properties of discharge, luminance, and spectroscopy are investigated in a longitudinal and transverse discharge fluorescent lamps with tube of outer diameter 4 mm. The sample lamps are prepared to be three kinds of gas composition such as mercury lamps of Ne(95%)+Ar(5%)+Hg(2 mg), the mercury-free lamps of Xe 100% and Ne+Xe(4%). The gas pressure is in the range of $5{\sim}300\;Torr$. In the mercury lamps, the longitudinal discharge having a positive column is high in luminance and efficiency, while the transverse discharge is no luminance at all. In the Xe-lamps, the transverse discharge shows relatively good in efficiency as compared with the longitudinal discharge which has a high discharge voltage and a low luminance and efficiency. In the transverse discharge of relatively high efficiency, a pure Xe(100%) gas discharge has a higher efficiency than the mixture gas of Ne+Xe(4%). Through these experiments, the properties of mercury and xenon lamps are verified. In the mercury lamps, the longitudinal discharge of tubular fluorescent lamps is high in luminance and efficiency, while the transverse discharge of flat panel fluorescent lamps are low in luminance efficiency. In the mercury-free lamps, the flat fluorescent lamps of transverse discharge having a high pressure ${\sim}100\;Torr$ with the pure Xe-gas are verified to be suggestable.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.21 no.2
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• pp.15-19
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• 2007

A 15[inch] diagonal mercury-free flat discharge lamp with insulated electrode has been developed as backlight for a LCD backlighting. When the drive voltage pulse conditions were set properly, a uniform and stable discharge extends over the entire volume. It was obtained luminance of $10,330[cd/m^2]$ without prism sheet in uniform and stable discharge.