• 대한화학회지
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• 제50권6호
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• pp.471-476
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• 2006

Ca1-xSrxS:Ce 형광체를 고상법으로 합성하였다. Ca1-xSrxS:Ce 형광체는 430nm와 470nm 영역에서 강한 흡수가 있다. CaS:Ce은 510 nm와 570 nm에서 발광한다. Ca1-xSrxS:Ce에서 Ca이 Sr으로 치환되면 발광 파장은 단파장 이동을 한다. 청색 발광 다이오드를 사용하여 백색 발광 다이오드를 얻는데 Ca1-xSrxS:Ce 형광체는 푸른빛을 띤 녹색과 황색을 방출할 수 있는 형광체로 사용될 수 있다. 백색 발광 다이오드의 적용을 위한 Ca1-xSrxS:Ce 형광체의 광 특성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6925-6931
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• 2015

LED(Light Emitting Diode)는 저 전력, 긴 수명, 고 휘도, 빠른 응답, 친환경적 특성으로 인해 조명, 디스플레이 등 여러 분야에 사용되고 있다. 백색광 발광다이오드 구현 방식에는 대표적으로 청색 LED 칩과 황색 형광체를 조합하여 백색광을 방출하는 유형이 사용 편리성, 경제성, 효율성 측면에서 LED 백라이트 유닛 및 LED 조명 제조에 가장 적합한 것으로 연구되어 실제 적용되고 있다. 백색광 구현 LED 칩 패키징 공정에서 청색 LED 칩에 황색 형광체에 실리콘을 혼합한 형광봉 지재를 토출하는 공정은 중요한 공정이다. 따라서 본 연구에서는 조명용 백색 LED 제조 공정에서 실리콘 봉지재를 토출하기 위하여 정전기력 방식과 보이스코일 모터를 이용하여 EHD 펌프 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 인가전압 및 시간에 따른 유체곡면 형상을 확인하기 위하여 기초 토출 실험을 통해 최적의 토출 조건이 결정하였고 또한 검증을 위하여 실험계획법을 사용하였다. 검증된 토출 조건의 균일도를 확인하기 위하여 반복 토출 실험을 수행하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.19-28
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• 2015

스마트폰의 영상정보처리에 기반한 현장 진단기기 개발을 목표로 입자계수용 형광 smartscope와 DC 모터로 제어되는 입자정렬 시스템을 제작하였다. 크기가 작고 저렴한 비용으로 비전문가도 쉽게 다룰 수 있는 smartscope는 LED, 볼렌즈, 형광필터가 설치된 어댑터가 스마트폰 카메라 앞에 장착되어 전용 애플리케이션으로 형광입자와 형광염색된 백혈구를 계수할 수 있었다. 모터는 안드로이드 스마트폰의 블루투스 무선통신 기능을 통해 제어되었다. 나선형 미세유동채널이 축을 중심으로 회전하는 동안 백혈구와 크기가 유사한 입자가 정렬되는 현상을 관찰하였다. 모터로 회전 방향과 속도가 조절되는 입자 정렬 시스템은 많은 시간이 소요되는 수작업을 최소화하고 시료 전처리 과정을 자동화할 수 있으므로, smartscope와 통합될 경우 스마트폰을 이용한 현장진단기기에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.480-481
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• 2012

LED (Light Emitting Diode)는 친환경적이며 고수명 등의 여러 장점을 가지고 있어서 액정디스플레이의 광원으로 널리 사용되고 있다. 그러나 LED 제품을 제조하기 위해서는 칩, 패키지, 모듈, 시스템으로 구성된 4단계의 복잡한 제조공정을 거쳐야 하므로 가격이 높은 단점이 있다. 이를 개선하기 위해서 패키지, 모듈, 시스템의 3단계의 공정을 하나로 통합한 hybrid LED package(HLP) 개념이 제시되었다. HLP는 LED chip을 PCB에 직접 실장한 뒤 초정밀 가공 및 성형 기술을 활용하여 일체형 광학패턴을 인가함으로써 공정을 단순화하면서도 광효율을 향상시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 다구찌 실험계획법을 사용하여 디스플레이에서 중요시되는 휘도를 높일 수 있는 일체형광학패턴 형상 최적화를 실시하였으며, 최적화된 일체형 광학패턴을 제조하기 위한 초정밀 가공 및 성형기술을 개발하였다. 최적화 결과 높이 25um, 꼭지각 90도의 음각형태의 사각피라미드 패턴이 최적형상으로 결정되었으며, 패턴이 없을 때와 비교하여 휘도가 약 32.3% 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 일체형 광학패턴을 제품으로 구현하기 위하여 초정밀 절삭기술을 활용하여 마스터 금형을 제작하였다. 최종적으로 사출성형을 통해 일체형 광학패턴을 제작하게 되는데 이때 사출기 내부 공기흐름 및 진공도를 최적화함으로써 패턴 내부에 불필요한 기포가 발생하지 않도록 하는데 성공하였다. 이를 통해 생산성이 높은 사출성형으로 HLP 제품을 양산할 수 있는 가능성을 확인하였고, 추후에는 실제 제품을 제작하는 연구를 수행할 예정이다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제10권1호
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• pp.34-39
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• 2012

In the present study, oxygen transfer process across gas-liquid interface in a Y-shape micro-channel is quantitatively visualized using the micro laser induced fluorescence (${\mu}$-LIF) technique. Diffusion coefficient of Oxygen ($D_L$) is estimated based on the experimental results and compared to its theoretical value. Tris ruthenium (II) chloride hexahydrate was used as the oxygen quenchable fluorescent dye. A light-emitting diode (LED) with wavelength of 450 nm was used as the light source and phosphorescence images of fluorescent dye were captured by a CMOS high speed camera installed on the microscope system. Water having dissolved oxygen (DO) value of 0% and pure oxygen gas were injected into the Y-shaped microchannel by using a double loading syringe pump. In-situ pixel-by-pixel calibration was carried out to obtain Stern-Volmer plots over whole flow field. Instantaneous DO concentration fields were successfully mapped according to Stern-Volmer plots and DL was calculated as $2.0675{\times}10^{-9}\;m^2/s$.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권1호
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• pp.14-18
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• 2016

$Ce^{3+}$ 이온을 도핑한 $(Ce_xLu_{1-x})_3MgAl_3SiO_{12}$ 형광체 샘플을 고상합성법으로 합성하였다. 열처리 온도를 1250부터 $1550^{\circ}C$ 온도영역에서 조절하면서 5 h 동안 소성하였으며, 소성된 샘플들의 XRD와 PL 특성을 조사하여 가장 최적의 열처리 온도를 구하고자 하였다. 또한 $Ce^{3+}$ 이온의 도핑농도를 2.0에서 10.0 mol%로 변화시키면서 $Ce^{3+}$ 이온의 도핑농도와 광학적 특성과의 관계를 고찰하였다. $Ce^{3+}$ 이온의 도핑농도에 따른 형광체들의 PL 강도, 피크위치, 반치폭을 계산하여 실제적인 LED 패키징에 가장 적절한 Ce 도핑 농도를 구하고자 하였다. 또한 최적의 소성온도와 Ce 도핑농도 조건에서 합성한 형광체 샘플의 입도와 입형을 분석하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권4호
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• pp.195-200
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• 2013

고상반응법으로 Ba-Y-Si-계 산질화물 황색 형광체를 합성하였고, 형광체의 발광특성에 미치는 고상반응온도, 환원 열처리 온도 및 $Eu^{2+}$ 활성제 농도의 영향에 대하여 조사하였다. 고상반응온도 $1400^{\circ}C$, 환원 열처리 온도 $1300^{\circ}C$가 최적화된 온도조건으로 조사되었다. 450 nm 파장의 여기 광원에 대하여 합성된 $Ba_9Y_{2+y}Si_6O_{24-3y}N_{3y}:Eu^{2+}$ 형광체는 571~585 nm 영역의 중심파장을 갖는 단일 발광밴드 특성을 나타내었다. 활성제 $Eu^{2+}$ 농도가 3 mol%일 때 가장 강한 발광강도가 얻어졌으며, 5 mol% 이상의 농도에서는 농도소광현상이 관찰되었다. FE-SEM 및 PSA 분석 결과 합성된 형광체는 약 $8.2{\mu}m$의 평균 입경을 갖는 것으로 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.299-299
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• 2007

후막형 무기 EL (electro-luminescence) 소자는 제조공정이 간단하고, 얇고, 가볍고, 유연한 동의 많은 장점들 때문에 휴대폰의 키패드 (key-pad) 및 광고용 back-light용으로 사용되고 있다. 이 무기 EL 소자는 비교적 손쉬운 스크린 프린팅 (screen-printing) 법으로 대면적을 제작할 수 있지만, LED (light emitting diode) 등과 비교하여 밝기가 낮아서 그 응용 분야가 제한되고 있다. EL 소자의 형광층은 전면 전극과 후면 전극 사이에 위치한다. EL은 이 형광층에 고 전기장이 걸릴 때, 전기장에 의해 가속된 전자가 형광층 내부에 첨가된 발광 중심의 전자를 여기시키고, 여기된 전자가 다시 바닥상태로 완화될 때 빛이 방출되는 현상이다. 즉, EL 소자는 이러한 전자 발광 현상을 이용한 소자로서, 전압 인가 시 발광 면 전체가 균일하게 발팡하는 평면 광원이다. 이러한 EL 소자에서 휘도의 증가는 후면 전극과 형광층 사이에 삽입되는 유전체 층의 특성과 밀접한 연관성이 있다. 본 연구에서는 고휘도 무기 EL 소자를 제작하기 위하여 이 유전체 층의 특성과 소자의 성능 사이의 관계를 알아보고자 하였다. 유전체 층에 사용하기 위해서 $BaTiO_3$-PVDF (polyvinylidene fluoride)의 복합체 필름을 제조하였다. 먼저 이 복합체 필름을 스크린 프린팅 (screen printing) 법으로 코팅하기 위한 페이스트 제작을 위해서, PVDF 수지를 용제에 녹였다. 그 다음, 일반 혼합기 및 삼단 롤밀 혼합기 (3-roll milling mixer) 등을 이용하여 $BaTiO_3$ 분말과 PVDF 용액을 다양한 비율로 혼합하여 페이스트를 제조하였다. ITO가 증착된 PET Film에 스크린 프린팅 법을 사용하여 형광층, 유전층, 배면 전극 등을 차례로 코팅하였다. $BaTiO_3$ (BT) 분말과 복합체 필름의 XRD 분석 결과, 분말 시료와 복합체 시료 모두 페로브스카이트 구조의 BT 회절선만 관찰되었다. 복합체의 단면 SEM 관찰에서는, BT 분말의 무게비가 증가할수록 더 치밀한 구조를 보여줌을 확인하였다. 또 EL소자의 유전상수와 휘도도 BT 분말의 혼합비가 증가할수록 증가하였다. 본 연구에서 제작한 무기 EL 소자의 최대 휘도는 약 $130\;cd/m^2$ 정도로 측정되었는데, 이는 휴대폰 키패드의 back-light용 광원으로 사용하기 충분하다고 판단되어진다.

• 한국재료학회지
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• 제24권7호
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• pp.351-356
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• 2014

A spherical $Sr_4Al_{14}O_{25}:Eu^{2+}$ phosphor for use in white-light-emitting diodes was synthesized using a liquid-state reaction with two precipitation stages. For the formation of phosphor from a precursor, the calcination temperature was $1,100^{\circ}C$. The particle morphology of the phosphor was changed by controlling the processing conditions. The synthesized phosphor particles were spherical with a narrow size-distribution and had mono-dispersity. Upon excitation at 395 nm, the phosphor exhibited an emission band centered at 497 nm, corresponding to the $4f^65d{\rightarrow}4f^7$ electronic transitions of $Eu^{2+}$. The critical quenching-concentration of $Eu^{2+}$ in the synthesized $Sr_4Al_{14}O_{25}:Eu^{2+}$ phosphor was 5 mol%. A phosphor-converted LED was fabricated by the combination of the optimized spherical phosphor and a near-UV 390 nm LED chip. When this pc-LED was operated under various forward-bias currents at room temperature, the pc-LED exhibited a bright blue-green emission band, and high color-stability against changes in input power. Accordingly, the prepared spherical phosphor appears to be an excellent candidate for white LED applications.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-16
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• 2023

LED용 비희토류 기반 strontium-aluminate 계 적색 발광 형광체를 고상반응법으로 합성하였고, 합성온도 및 Mn⁴⁺ 활성제 첨가량이 형광체의 발광특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 합성된 SrAl₂O₄:Mn⁴⁺ 형광체는 330 및 460 nm 근처 파장에서 피크가 나타나는 근자외선 및 청색 영역의 광대역 흡광 특성과 644, 658, 및 673 nm 근처의 세 개의 피크로 이루어진 삼중밴드 형태의 deep red 발광 특성을 나타내었다. 합성온도 1600℃, 0.5 mol% Mn⁴⁺ 이온 첨가량에서 합성된 SrAl₂O₄:Mn⁴⁺ 형광체가 가장 우수한 발광 특성을 나타내었고, 0.7 mol% 이상의 첨가량에서는 농도소광이 관찰되었다. FE-SEM 및 DLS 입도크기분포 분석 결과 합성된 SrAl₂O₄:Mn⁴⁺ 형광체 2~6.4 ㎛의 입도 분포 및 불규칙한 구형을 나타내며 약 4 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 것으로 조사되었다.