PDP(Plasma Display Panel) 전력 소모를 대폭 개선할 수 있는 고효율 발광 핵심 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. KAIST(총장 서남표) 전기및전자공학과 최경철(崔景喆, 43) 교수팀은 디지털 TV 대표격인 PDP의 새로운 셀 구조와 구동 방식을 개발했다. 이 기술은 PDP의 발광 효율을 현재보다 4배 이상 높일 수 있는 핵심 원천기술로 오는 5월 21일 미국 롱비치에서 개최되는 SID 2007(Society for Information Display 2007)에 초청논문으로 발표될 예정이다. SID는 세계 최대의 정보 디스플레이 학회다. 기존의 PDP의 발광 효율은 1.5 - 2 lm/W(루멘/와트; 풀 화이트 기준)이었지만, 崔 교수 팀이 개발한 원천 기술을 적용하면 PDP 발광 효율이 12 lm/W(그린 셀 기준; 풀 화이트로 환산하면 8.4 lm/W 이상)까지 얻을 수 있다. 崔 교수팀은 지난 2월 최대 발광 효율 8.7 lm/W(그린 셀 기준)를 달성한 논문을 IEEE 전자기기학회지(IEEE Transaction on Electron Devices)에 게재하여 주목을 받았다. 이후 새로운 구동 방식에 대한 지속적인 연구로 세계 최고인 12 lm/W의 발광 효율을 달성했다. PDP는 다른 디스플레이 소자에 비해 정격 소비 전력이 높은 디스플레이 소자로 인식되어 왔다. 그 이유는 PDP 셀 내의 에너지 효율이 떨어져 발광 효율이 낮기 때문이다. 발광 효율을 향상시키기 위해서는 PDP 셀 내의 마이크로 플라즈마를 효과적으로 제어하여 효율을 향상시켜야 한다. 국내 PDP 개발 업체들은 일본 후지쯔사가 개발한 3전극 셀 구조 및 구동 방식을 사용하고 있다. 崔 교수팀이 개발한 셀 구조는 4전극 형태로 된 새로운 구조다. PDP 셀 구조를 기존의 3전극 구조 대신 4전극 구조로(그림1 참조) 셀 내의 두 개의 유지 전극 사이에 보조 전극을 삽입했다. 이 보조 전극을 통해 PDP 셀 내의 마이크로 플라즈마 및 벽 전하를 제어함으로 효율을 향상시킬 수 있었다. 초고효율 셀 구조를 안정되게 구동, 디스플레이 할 수 있는 신구동 방식(그림2 참조)의 핵심 원천 기술도 함께 개발하였다. 崔 교수는 “이 핵심 원천 기술을 이용하면 국내 PDP 생산 기업들이 일본 및 미국의 PDP 원천 기술에 대한 사용료 없이 고효율의 디지털 PDP TV 생산이 가능하게 될 것이다. 풀(Full) HD 해상도를 갖는 PDP TV의 밝기가 감소하는 단점을 개선하면 타 디스플레이와의 상업적 경쟁력을 높일 수 있다.”고 말했다. 이 기술은 국내 특허 1건을 등록하고 국제 특허 1건과 국내 특허 2건을 출원중에 있다. 이 연구는 차세대정보디스플레이 기술 개발 사업 및 KAIST 기관고유 사업에 의해 이루어졌다. □ PDP : 디스플레이 셀 내의 마이크로플라즈마 (수백 마이크론 정도 크기를 갖는 기체 방전 형태)에서 발생하는 자외선을 이용하여 형광체를 여기시켜 가시 광선을 얻는 전자 디스플레이 소자의 일종 - TV로 응용될 때 평면 TV, 벽걸이 TV라 부름 □ lm/W : 루멘/와트, 광속의 국제단위, 광원으로부터 방사된 시감량을 소비전력으로 나눈 값 □ 풀 화이트 (Full White) : 보통의 상품화된 PDP는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3개의 셀이 한 화소를 이루고 있음. 적색, 녹색, 청색의 3개의 화소를 켜면, 흰색으로 보이게 됨. 표시할 수 있는 전체 화면을 다 켰을 때의 상태. 이 때 소모되는 전기량을 정격소비전력이라 부름 □ 그린 셀 (Green Cell) : 보통의 상품화된 PDP는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3개의 셀이 한 화소를 이루고 있으나 그린 셀은 모든 셀을 녹색 (Green)으로 하여 화소를 켜면 초록색으로 보임. 밝기 및 효율 측정에 편리하게 하기 위해 만든 형태. (주로 대학 연구실에서 측정용 패널을 만들어 사용할 때 보편적으로 사용됨) □ 발광 효율 (Efficacy) : 소비되는 전기량(전력) 대비 빛의 밝기가 어는 정도 인지는 알려주는 물리적인 양 □ 벽 전하 : 교류형 PDP 셀 내에서 마이크로 플라즈마가 발생하면, 양이온과 음전자와 같은 하전 입자들이 발생하는데, 양이온은 음극 쪽의 유전체에 가서 축적되고 음이온은 양극 쪽의 유전체에 가서 축적됨. 이 때 유전체에 축적된 하전 입자들을 벽 전하라고 부름. 교류형 PDP는 이 벽 전하를 이용하여 구동함 □ 여기 효율 : PDP는 자외선과 같은 광자를 이용하므로 자외선을 만드는 여기 입자가 많이 필요함. 이와 같은 여기 입자를 얼마나 효율적으로 만들어 주는 가를 나타내는 물리적인 양 언론문의처 : 최경철 KAIST 전기및전자공학과 교수 042-869-3482 출처 : 한국과학기술원(KAIST) 홈페이지 : http://www.kaist.ac.kr