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Ex-situ 스퍼터링법에 의한 $V_2O_5$ 전 고상 박막전지의 전기화학적 특성
임영창,남상철,전은정,윤영수,조원일,조병원,전해수,윤경석,Lim Y.C.,Nam S.C.,Jeon E.J.,Yoon Y.S.,Cho W.I.,Cho B.W.,Chun H.S.,Yun K.S. 한국전기화학회 2000 한국전기화학회지 Vol.3 No.1
상온에서 DC-magnetron sputtering으로 증착한 비정질의 $V_2O_5$ 박막을 양극물질로 하여 $V_2O_5/LIPON/Li$으로 구성된 박막형 리튬이차전지를 제작하였다. $V_2O_5$의 양극특성은 액체전해질을 이용한 half cell 구조에서 평가하였으며, $Ar/O_2$ 분압비의 변화에 따라 제작된 $V_2O_5$ 양극은 분압비 80/20에서 가장 좋은 특성을 보였다. 자체 제작한 $Li_3PO_4$ 타겟을 사용하여 RF-sputtering으로 순수한 질소 분위기 하에서 양극 위에 고체전해질 LIPON 박막을 형성하였으며, 1.2-4.0V vs. Li 구간에서 리튬에 대해 반응성이 없는 안정한 화합물임을 확인하였다. 음극으로 쓰인 약 $2{\mu}m$두께의 금속리튬박막은 진공 열 증착법으로 제조하였으며, $V_2O_5/LIPON/Li$의 박막형 리튬이차전지는 $1.2\~3.5V$ 구간에서 초기에 약 $150{\mu}A/cm^2{\mu}m$의 높은 방전용량을 나타내었다. Amorphous $V_2O_5$ cathode thin films were prepared by DC-magnetron sputtering at room temperature and the thin film rechargeable lithium batteries were fabricated with the configuration of $V_2O_5/LIPON/Li$ using sequential ex-situ thin film deposition techniques. The electrochemical characteristics of $V_2O_5$ cathode materials Prepared at 80/20 of $Ar/O_2$ ratio showed high capacity and cycling behaviors by half cell test. LIPON solid electrolytes films were prepared by RF-magnetron sputtering using the self-made $Li_3PO_4$ target in pure $N_2$ atmosphere, and it was very stable for lithium contact in the range of 1.2-4.0 V vs. Li. Metallic lithium were deposited on LIPON electrolyte by thermal evaporation methode in dry room. Vanadium oxide based full cell system showed the initial discharge capacity of $150{\mu}A/cm^2{\mu}m$ in the range of $1.2\~3.5V$.
구리-바나듐 산화물 박막의 양극 특성 및 전 고상 전지의 제작
임영창,남상철,박호영,윤영수,조원일,조병원,전해수,윤경석,Lim Y. C.,Nam S. C.,Park H. Y.,Yoon Y. S.,Cho W. I.,CHo B. W.,Chun H. S.,Yun K. S. 한국전기화학회 2000 한국전기화학회지 Vol.3 No.4
구리-바나듐 산화물 양극을 이용하여 $(Cu_{0.5}V_2O_5)$으로 구성된 전 고상의 리튬이차박막전지를 제작하였다. 구리-바나듐 산화물 박막은 reactive DC magnetron sputtering을 이용하여 co-sputtering에 의해 제조하였고 Lipon고체전해질은 순수한 질소 분위기 하에서 RF 스퍼터링으로 제조하였다. XRD분석을 통해 구리-바나듐 산화물 박막이 비정질임을 확인하였고, EC:DMC(1:1 in IM $LiPF_5$)액체전해질을 사용한 반전지 구조에서 그 전기화학적 특성을 고찰하였다. Lipon고체전해질의 이온전도도는 $25^{\circ}C$에서 $1.02\times10^{-6}S/cm$를 나타내었고 전고상 박막전지는 $1.5V\~3.6V$의 전압구간, $50{\mu}A/cm^2$의 전류밀도에서 500싸이클까지 약 $50{\mu}Ah/cm^2{\mu}m$의 방전용량을 유지하였다 All-solid state lithium rechargeable thin film batteries were fabricated with the configuration of$Cu_{0.5}V_2O_5/Lipon/Li$ using sequential thin film techniques. Copper vanadium oxide thin films and Lipon thin films were prepared by DC reactive dual source magnetron sputtering and RF magnetron sputtering, respectively. According to XRD analysis, we found out that copper vanadium oxide thin films were amorphous. The electrochemical behaviour of them was examined in half cell system using EC : DMC(1:1 in IM $LiPF_5$) liquid electrolyte. The ionic conductivity of Lipon thin film was $1.02\times10^{-6}S/cm$ at $25^{\circ}C$ and $Cu_{0.5}V_2O_5/Lipon/Li$ cell showed that the discharge capacity was about $50{\mu}Ah/cm^2{\mu}m$ beyond 500cyc1es.
Microelectromechnical system 소자를 위한 박막형 2차 전지용 SnO₂ 음극 박막의 충방전 특성 평가
남상철(S. C. Nam),조원일(W. I. Cho),전은정(E. J. Jeon),신영화(Y. H. Shin),윤영수(Y. S. Yoon) 한국진공학회(ASCT) 2000 Applied Science and Convergence Technology Vol.9 No.1
박막형 2차 전지의 음극 물질로 SnO₂ 박막을 r.f. 스퍼터링을 이용하여 stainless steel이 컬렉터로 증착된 유리 기판 위에 제작허여 새로운 anode 재료로써의 가능성을 알기 위하여 충ㆍ방전 실험을 수행하였다. 증착된 박막은 산소의 분압과 무관하게 모두 순수한 SnO₂ 상으로 관찰되었다. 산소 분압이 증가함에 따라 증착된 박막 내의 결정립의 크기가 증가하였으나 80:20 이후로는 거의 변화가 없었다. 플라즈마 내의 산소 음이온의 재스퍼터링 효과에 기인하여 산소 분압이 증가함에 따라서 표면 거칠기 값이 감소하다 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 증착 조건에 무관하게 모든 박막은 첫 번째 사이클에서 부반응을 갖는 전형적언 SnO₂ anode의 특성을 보여 주었다. 200회의 충방전 실험에서 SnO₂ 박막의 용량은 Sn-O에서의 산소 함량 및 표면 거칠기에 의존함을 알 수 있다. 사이클 특성은 초기 충방전 반응에 의해 결정되며 높은 초기 용량 값을 갖는 SnO₂보다 낮은 용량 값을 갖는 경우가 더 안정한 사이클 특성을 보여주었다. SnO₂ thin films for thin film secondary battery anode were deposited on glass substrate with stainless steel collector and charge/discharge experiments were conducted to investigate feasibility of SnO₂ thin film as a new anode material. The as-deposited films were pure SnO₂ phase which is not related to deposition condition. The grain size on the surface of as-aeposited films increased with increase of oxygen partial pressure. However, the grain size did not show any change above oxygen partial pressure of 80:20. The surface roughness of the as-deposited films increased after decreasing because of resputtering effect of oxygen negative ion in plasma. All films showed typical SnO₂ anode characteristics which has a side effect at the first cycle, which is not related to the deposition condition. The charge/discharge experiments of 200 cycles indicated that capacity of SnO₂ films depended on oxygen contents and surface roughness. The cycle characteristics was determined by initial charge/discharge reaction. The SnO₂ film with low initial capacity showed more stable cycle characteristics than film with high initial capacity.
심중 프렌넬 렌즈 시스템에서 재생된 입체부양영상의 올바른 깊이감을 구현하기 위한 시차보정 방법에 대한 연구
이광훈,김수호,윤영수,김성규,Lee, K.H.,Kim, S.H.,Yoon, Y.S.,Kim, S.K. 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.4
부양영상시스템은 광학계를 통하여 입력영상 또는 물체의 상을 표시소자의 최종면으로부터 떨어진 특정 공간 내에 재생하는 장치이다. 재생된 입력영상은 표시소자와 관찰자 사이의 공간상에 위치하며 관찰자에게 가상의 입체효과를 제공한다. 입체부양영상시스템은 입체영상 및 입체상을 입력영상으로 하여 재생된 부양영상 내에 돌출 및 후퇴방향의 입체효과를 부과하여 기존의 입체영상 표시소자보다 효과적인 깊이감을 제공한다. 일반적으로 입체영상으로 쓰이는 입력영상의 크기 및 시차량은 광학계를 통하지 않는 입체영상 표시소자에 최적화되어 있다. 따라서 광학계를 통하여 입체상을 재생할 경우, 관찰자에게 재생된 입력영상의 크기 및 시차량은 광학계의 최종배율에 따라 축소 또는 확대된다. 그러나 관찰자와 디스플레이의 최종 면 사이의 관찰거리는 불변이므로 광학계를 통하여 재생된 입체부양영상은 관찰자에게 최종배율과 다른 깊이감을 제공한다. 본 논문은 삼중 프렌넬 렌즈로 이루어진 광학계에서 입체부양영상용 입력영상의 시차량을 광학계의 최종배율에 비례하도록 보정하고, 관찰자에게 올바른 깊이감을 제공하는 방법 및 결과를 제시하였다. 이 광학계는 부양영상의 부양 심도 및 영상의 질 향상을 위하여 사용되었고, 입력영상으로는 19인치 무안경식 입체영상 표시소자를 통하여 재생된 입체영상이 사용되었다. The floating image system (FIS) is a device to display input source in the space between fast surface of the display and an observer and it provides pseudo 3D depth to an observer when input source as real object or 2D image was displayed through the optical lens system in the FIS. The Advanced floating image system (AFIS) was designed to give more effective 3D depth than existing FIS by adding front and rear depth cues to the displayed stereogram, which it was used as input source. The magnitude of disparity and size of stereogram were strongly related each other and they have been optimized for presenting 3D depths in a non-optical lens systems. Thus, if they were used in optical lens system, they will have reduced or magnified parameters, leading to problem such as providing incorrect 3D depth cues to an observer. Although the size of stereogram and disparity were demagnified by total magnifying power of optical system, the viewing distance (VD) from the display to an observer and base distance (BD) for the gap between the eyes were fixed. For this reason, the quantity of disparity in displayed stereogram through the existing FIS has not kept the magnifying power to the total optical system. Therefore, we proposed the methods to provide correct 3D depth to an observer by compensating quantity of disparity in stereogram which was satisfied to keep total magnifying power of optical lenses system by AFIS. Consequently, the AFIS provides a good floating depth (pseudo 3D) with correct front and rear 3D depth cues to an observer.
핸드폰용 스테레오 카메라에서의 입체시 인지 요소에 대한 연구
이광훈(K.H.Lee),손정영(J.Y.Son),김수호(S.H.Kim),윤영수(Y.S.Yoon),김성규(S.K.Kim) 한국방송·미디어공학회 2007 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2007 No.-
최근, 핸드폰은 일상생활의 필수품이 되었다. 특히 카메라가 장착된 핸드폰은 개인홍보와 오락요소로의 대표적인 도구로 사용된다. 나아가 양안카메라가 적용된 핸드폰은 사용자에게 입체감을 전달할 것이며, 입체감은 보다 효과적인 개인홍보 및 오락성을 제공할 것이다. 핸드폰은 휴대가 용이하지만 제한된 표시소자의 크기 및 해상도로 인하여 입체시 구현 시 사용자에게 손실된 정보 및 낮은 임장감을 제공한다. 이에 본 연구는 기존의 입체시 구현에 대한 구속조건들을 분석하고 핵심 요인을 산출하여, 핸드폰 환경에서의 최적의 입체시 구현을 위한 새로운 구속조건의 범위를 정량화하였다. 대표적인 구속조건으로는 수평, 수직 시차량이 고려되었다. 본 연구의 결과는 핸드폰용 양안카메라의 제작공차 및 효과적인 시차영상 제작을 위한 기준을 제시한다. 연구에 사용된 제품으로는 QVGA해상도(320*240) 및 2.8" 크기의 표시소자인 PDA폰이며, 입체시에 대한 구속조건을 정량화하기 위하여 수직, 수평이동이 가능한 지그를 사용하여 실험의 정확성을 높였다. 피실험자는 10명이며 남자 7명, 여자 3명으로 구성되었다.