유리관의 유전 특성이 외부전극 형광램프에 미치는 영향 = Influence of Glass Dielectric Property on the External Electrode Fluorescent Lamps

국문 초록 (Abstract)

유전 장벽 방전이 특징인 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)에서 유리재의 유전 특성인 유전상수 K와 유전손실 tan ${\delta}$가 램프에 미치는 영향을 조사하기 위하여 4 종류의 유리관을 사용하였다. 종래 일반적으로 사용되는 Borosilicate 유리재는 유전상수 $K=5.6{\sim}5.9$이고 유전 손실 tan ${\delta}=5.0{\times}10^{-3}{\sim}6.0{\times}10^{-3}$이다. Aluminosilicatae는 K=6.6이고 유전손실이 작은 tan ${\delta}=1{\times}10^{-4}$이다. Soda-lime 유리관은 유전상수가 큰 K=7.7이고, 유전 손실이 매우 큰 tan ${\delta}=1.37{\times}10^{-2}$이다. 유전 상수 K가 크면 외부전극 자체의 캐패시터를 크게 하여 방전 효율이 증가한다. 그러나 유전 손실이 크면 외부전극 자체의 전력 소모로 인하여 효율 저하와 핀홀 발생의 원인이 된다. 높은 유전상수 및 낮은 유전손실의 Aluminosilicate 외부전극 형광램프는 종래의 Borosilicate 외부전극 형광램프에 비하여 휘도와 효율이 $12{\sim}20%$ 증가하고, 핀홀에 매우 강하다. 유전상수와 유전손실이 큰 Soda-lime 외부전극 형광램프는 효율이 다소 낮고, 핀홀에도 매우 취약하다. 따라서 외부전극 형광램프는 유전상수 K가 크고 유전손실 tan ${\delta}$가 작은 유리관이 최적이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Influence of glass dielectric property (dielectric constant K, dielectric loss) on the external electrode fluorescent lamps of the dielectric barrier discharge has been investigated with 4-different glasses. Conventional borosilicate glass tubes with $K=5.6{\sim}5.9$ and tan ${\delta}=5.0{\times}10^{-3}{\sim}6.0{\times}10^{-3}$ and aluminosilicate glass tubes with high K=6.6 and low tan ${\delta}=1{\times}10^{-4}$ and soda-lime glass tribes with K=7.7 and tan ${\delta}=1.37{\times}10^{-2}$ have been compared. The high value of dielectric constant K makes the capacitance of external electrode fluorescent lamps intensity and enhances the discharge efficiency. The dielectric loss of tan ${\delta}$ shows the factor of power consumption in the external electrode to induce heats and to be weak in pinhole stability. The aluminosilicate glass tubes of high K and low tan ${\delta}$ have been enhanced by $14{\sim}18%$ in luminance and efficiency in comparison with the conventional borosilicate glass tubes and the aluminosilicate external electrode fluorescent lamps are strong against the pinhole formation. Soda-lime glass tubes with high K and high tan ${\delta}$ are a little favorable in luminance and efficiency and they are very weak in pinhole occurrence.

참고문헌 (Reference)

1 S. O. Kasap, "Principles of Electronics Materials and Devices" McGraw-Hill Korea chapter 7 :

2 J.R.Reits, "Foundation of Electromagnetic Theory" Addison-Wesly Publishing Company Inc. chapter 13 : 1979