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표면 이미지 프로세싱 기반의 전자종이 평가 방법과 패널 최적화에 대한 연구 : A Study on Electronic-Paper Evaluation Method based on Surface Image Processing and Panel Optimization

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor김용권-
dc.contributor.author김승택-
dc.date.accessioned2017-07-13T07:01:48Z-
dc.date.available2017-07-13T07:01:48Z-
dc.date.issued2014-02-
dc.identifier.other000000016939-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10371/118967-
dc.description학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2014. 2. 김용권.-
dc.description.abstract본 논문에서 전자종이 패널에 사용되는 하전 입자에 작용하는 힘에 대한 등힘 등고선 분석을 통한 이론적 입자의 최적 조건을 얻는 방법과 기존의 측정 방법에서 얻기 어려웠던 픽셀 레벨의 응답 측정을 위해서 간단하고 효과적인 표면 이미지를 이용한 평가 방법을 제안하고, 제안된 방법을 이용하여 제작된 샘플 패널에 대한 특성 측정과 분석을 거쳐, 콘트라스트와 크로스토크를 이용한 새로운 전자종이 최적화 방법에 대해 실증하였다.
우선 입자에 작용하는 힘의 분석을 기반으로 등힘 등고선 개념을 도입하여, 입자의 직경과 전계 강도의 세기에 따른 입자의 동작 영역을 기계적 부착, 정전기적 부착 및 정전기적 탈착의 3가지 영역으로 구분하고, 입자의 탈착이 가능한 최적의 입자 직경과 요구되는 전계 강도를 계산 할 수 있는 이론적 기반을 마련하였다.
제안된 표면 이미지 프로세싱 기반의 전자종이 특성 측정 방법을 구현하고, 제작된 다양한 종류의 전자종이 샘플에 Stepwise 및 Swing 구동 전압을 인가하여 픽셀 단위의 특성 측정과 분석을 통해서 다양한 인자들에 대한 평가를 성공적으로 수행하였다. 특히 목적 셀과 인접 셀의 특성 분석을 통해서 높은 콘트라스트 비(>30)와 낮은 크로스토크(<-30dB)를 갖는 새로운 전자종이 최적화 조건을 제시하고 실증하였다. 아울러, 제안된 특성 측정 방법과 레이저를 이용한 측정 방법을 비교하여 그 경향의 유사성도 확인하였다.
본 논문에서 제안한 직접적인 입자의 이동을 확인할 수 있는 표면 이미지 프로세싱 기반의 평가 방법은 기존의 평가 방법과 비교하여 구조가 간단하며 측정 속도가 빠른 장점을 갖는 방법으로, 특히 픽셀 레벨의 응답 측정에 유리하다. 더욱이 제안된 방법은 앞으로 수요가 증가할 고해상도를 갖는 패널의 미소 픽셀 레벨 응답 및 컬러 전자종이 패널의 부분 픽셀 레벨의 평가에도 간단한 광학적 수정을 통해 유연하게 대응할 수 있으며, 본 연구 결과의 확장을 통해 다양한 기능과 성능을 갖는 전자종이의 설계 및 최적화와 같은 제조 기술 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.		-
dc.description.tableofcontents국문 요약 --------------------------------- i
목차 ------------------------------------ iii
그림 목차 -------------------------------- vii
표 목차 --------- ----------------------- xiii

1. 서론 ---------------------------------- 1
1.1 연구 배경 ------------------------------1
1.1.1 전자종이 소개 --------------------------1
1.1.2 전자종이 종류 및 개발 현황 ------------------3
1.1.3 전자종이 평가 기술------------------------8
1.2 논문의 동기 ---------------------------- 11
1.3 논문의 목적 ---------------------------- 11
1.4 논문의 구성 ---------------------------- 13
2. 입자에 작용하는 힘 분석 ---------------------- 15
2.1 하전 입자의 내부 구조 ---------------------- 15
2.2 건식 입자 방식 전자종이 구조 ------------------ 16
2.3 입자에 작용하는 4 가지 힘 분석 ----------------- 18
2.3.1 반델발스력---------------------------18
2.3.2 영상 전하력 ---------------------------19
2.3.3 중력 -----------------------------20
2.3.4 쿨롱력 ---------------------------20
2.4 부착력과 탈착력----------------------------21
2.5 Paschen 절연파괴 전계 강도------------------- 28
2.5.1 Paschen의 법칙 ------------------------ 28
2.5.2 수정된 Paschen의 절연파괴 전압--------------- 31
2.6 등힘 등고선 ----------------------------- 33
3. 표면 이미지 분석을 통한 전자종이 평가 방법 ----------- 39
3.1 제안된 표면 이미지 획득 장치 ------------------ 39
3.2 이미지 처리의 기본 개념 --------------------- 42
3.2.1 디지털 이미지 ------------------------- 42
3.2.2 공간 해상도 -------------------------- 42
3.2.3 색 심도 ----------------------------- 43
3.2.4 Blob의 개념--------------------------- 44
3.3 이미지 히스토그램 기반의 이미지 분할 ------------- 46
3.3.1 이미지 분할 -------------------------- 46
3.3.2 이미지 히스토그램 ----------------------- 46
3.3.3 히스토그램 Thresholding ------------------ 48
3.4 제안된 특성 평가 방법의 알고리즘 -------------- 51
3.5 제안된 평가 방법과 기존 평가 방법의 특성 비교 -------- 60

4. 전자종이 샘플 패널 제작 과정 ------------------ 61
4.1 샘플 제작에 사용할 입자의 직경 측정 -------------- 61
4.2 샘플 패널 제작 프로세스 --------------------- 63
4.2.1 단일 셀 전자종이 패널 제작 프로세스 ------------ 63
4.2.2 4개 셀 전자종이 패널 제작 프로세스 ------------ 64
4.3 제작된 패널의 공기 간극 측정 ------------------ 67
4.4 표면 충진율 측정 셋업 ---------------------- 69
5. 전자종이용 입자 특성 평가 --------------------- 73
5.1 Stepwise 응답의 개념 ---------------------- 73
5.2 Stepwise 응답의 용어 정리 ------------------- 75
5.2.1 표면 충진율 -------------------------- 75
5.2.2 콘트라스트 -------------------------- 75
5.2.3 표면 충진율 강하 ----------------------- 76
5.2.4 상대적 표면 충진율 ---------------------- 76
5.3 Stepwise 응답 측정 방법 -------------------- 78
5.4 Stepwise 응답 측정 결과 -------------------- 79
5.4.1 A 입자쌍을 이용한 5종류의 단일 셀 패널 ---------- 79
5.4.2 B 입자쌍을 이용한 5종류의 단일 셀 패널 ---------- 82
5.4.3 C 입자쌍을 이용한 5종류의 단일 셀 패널 ---------- 84
5.4.4 3가지 입자쌍의 Stepwise 응답 특성 비교---------- 87
5.5 Stepwise 응답 측정 결과 요약 ----------------- 91
6. 패널 동작 특성 평가 ------------------------ 93
6.1 Swing 응답 측정의 목적 --------------------- 93
6.2 Swing 응답 측정 방법 --------------------- 95
6.3 Swing 응답의 용어 정의 측정의 목적 -------------- 97
6.3.1 콘트라스트 비 ------------------------ 97
6.3.2 크로스토크 ------------------------- 97
6.4 Swing 응답 측정 결과----------------------- 99
6.4.1 A 입자쌍을 이용한 3가지 공기 간극의 패널--------- 99
6.4.2 B 입자쌍을 이용한 5가지 공기 간극의 패널 ------- 103
6.4.3 C 입자쌍을 이용한 1가지 공기 간극의 패널 ------- 108
6.5 제안된 방식과 레이저 방식의 응답 특성의 비교 ------ 112
6.6 Swing 응답 측정 결과 요약 ------------------ 116
7. 결론 -------------------------------- 117
참고 문헌 ------------------------------- 119
Abstract -------------------------------- 123		-
dc.formatapplication/pdf-
dc.format.extent69791244 bytes-
dc.format.mediumapplication/pdf-
dc.language.isoko-
dc.publisher서울대학교 대학원-
dc.subject전자종이 평가방법-
dc.subject전자종이 패널 최적화-
dc.subject표면 이미지 프로세싱-
dc.subject하전 입자-
dc.subject이미지 분리-
dc.subject.ddc621-
dc.title표면 이미지 프로세싱 기반의 전자종이 평가 방법과 패널 최적화에 대한 연구-
dc.title.alternativeA Study on Electronic-Paper Evaluation Method based on Surface Image Processing and Panel Optimization-
dc.typeThesis-
dc.contributor.AlternativeAuthorSeungtaek Kim-
dc.description.degreeDoctor-
dc.citation.pagesxiii, 124-
dc.contributor.affiliation공과대학 전기·컴퓨터공학부-
dc.date.awarded2014-02-
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