플라스마트론
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1. 개요
플라스마트론은 1980년대 후반과 1990년대 초반 미국 테크트로닉스에서 토마스 부작에 의해 개발된 플라즈마를 이용한 스위칭 소자 기술이다. 소니, 샤프, 필립스가 기술 개발에 참여하여 고화질 텔레비전 프로토타입을 제작했지만, LCD의 발전으로 인해 경쟁력을 잃고 개발이 중단되었다. 플라스마트론은 플라즈마 디스플레이와는 다른 방식으로, 플라즈마를 LCD의 스위치로 사용하여 개별 셀을 제어하는 방식을 사용했으나, 박막 트랜지스터 기술의 발전으로 인해 더 이상 개발되지 않았다.
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| 플라스마트론 | |
|---|---|
| 플라스마트론 | |
 | |
| 다른 명칭 | 플라스마 발생기, 플라스마 토치, 플라스마 아크 토치 |
| 정의 | 플라스마를 생성하는 장치 |
| 종류 | 유도 결합 플라스마 (ICP) 토치 용량 결합 플라스마 (CCP) 토치 직류 (DC) 플라스마 토치 교류 (AC) 플라스마 토치 마이크로파 플라스마 토치 |
| 응용 분야 | 재료 처리 (플라스마 절단, 플라스마 용접, 플라스마 코팅, 플라스마 스프레이) 화학 반응 (플라스마 화학 기상 증착, 플라스마 에칭) 표면 처리 (플라스마 활성화, 플라스마 클리닝) 분석 화학 (유도 결합 플라스마 질량 분석법, 유도 결합 플라스마 원자 방출 분광법) 의료 (플라스마 수술) 환경 (폐기물 처리, 유해 물질 분해) |
| 작동 원리 | 가스를 통과시켜 전기 아크를 발생시켜 플라스마 상태로 만드는 원리 |
| 사용 가스 | 아르곤 헬륨 질소 산소 수소 공기 물 기타 가스 혼합물 |
| 역사 | |
| 개발 | 20세기 초 |
| 초기 목적 | 용접 및 절단 |
| 현대적 응용 | 다양한 산업 및 과학 분야 |
| 관련 기술 | |
| 관련 기술 | 플라스마 물리학 플라스마 화학 고체 물리학 표면 과학 |
2. 역사
플라스마트론은 플라스마 디스플레이와는 방식적으로 전혀 관련이 없다. 트랜지스터를 사용하지 않아 일반적인 액정보다 저렴하게 만들 수 있을 것으로 예상되었다. 미국 테크트로닉스에서 개발되었고, 소니가 25인치 크기로 상품화했다.[4] 이후 샤프, 필립스도 참여하여 공동 개발을 진행했고, 더 큰 크기의 시제품이 공개되기도 했다.[4]
그러나 액정 가격 하락이 심화되면서 플라스마트론 디스플레이를 탑재한 텔레비전은 출시되지 못했다. 이후 필립스가 LG전자와 액정 사업에서 합작하면서 개발이 종료된 것이 사실상 명확해졌다.[4]
2. 1. 개발 초기
플라스마트론은 원래 미국 테크트로닉스(Tektronix)에서 근무했던 토마스 부작이 개발했다. 1980년대 후반과 1990년대 초반에 그는 다양한 용도로 사용할 수 있는 스위칭 소자를 제공하기 위해 플라즈마를 사용하는 여러 개념을 개발하고 특허를 받았다. 그가 작업하던 프로젝트가 취소되자, 그는 플라즈마 소자를 LCD 스위치로 사용하는 데 집중했고, 플라스마트론 시스템이 탄생했다.[2]1993년 테크트로닉스는 이 기술을 소니(Sony)에 라이선스했고, 그들은 함께 플라스마트론 텔레비전을 개발하기 시작했다. 1996년 10월 소니는 샤프 전자(Sharp Electronics)와 개발을 공유하기 위한 3년 계약을 체결했으며, 샤프의 역할은 유효한 디스플레이 각도를 개선하는 것이었다. 1997년 7월 필립스 전자(Philips Electronics)가 그룹에 합류하여 장치의 해상도를 개선하고, 전력 소비를 줄이며, 밝기를 높였다.[3] 소니와 샤프는 모두 플라스마트론 기술을 사용하여 고화질 텔레비전 프로토타입을 제작했지만, 이들은 생산으로 이어지지 못했다.
2. 2. 소니, 샤프, 필립스의 참여
1993년 테크트로닉스는 이 기술을 소니(Sony)에 라이선스했고, 그들은 함께 플라스마트론 텔레비전을 개발하기 시작했다.[3] 1996년 10월 소니는 샤프 전자(Sharp Electronics)와 개발을 공유하기 위한 3년 계약을 체결했으며, 샤프의 역할은 유효한 디스플레이 각도를 개선하는 것이었다.[3] 1997년 7월 필립스 전자(Philips Electronics)가 그룹에 합류하여 장치의 해상도를 개선하고, 전력 소비를 줄이며, 밝기를 높였다.[3] 소니와 샤프는 모두 플라스마트론 기술을 사용하여 고화질 텔레비전 프로토타입을 제작했지만, 이들은 생산으로 이어지지 못했다.[3]미국의 테크트로닉스에서 개발되었으며, 소니가 25인치 크기로 상품화했다.[4] 이후 샤프와 필립스도 참여하여 공동 개발을 진행했고, 더 큰 사이즈의 시제품이 공개되었다.[4]
2. 3. 개발 중단
1990년대 후반, 박막 트랜지스터 기술이 급격히 발전하면서 플라스마트론은 경쟁력을 잃게 되었다. 박막 트랜지스터는 플라스마 셀처럼 행과 열 그리드를 통해 개별 셀을 켜고 끌 수 있었지만, 높은 전압이나 리셋 펄스가 필요하지 않았다. 초기에는 생산이 어려웠지만, 공정 개선과 함께 반도체 산업에서 개발된 인쇄 방식이 플라스마트론 셀의 기계적 복잡성을 대체하게 되었다. 결과적으로 플라스마트론 개발은 더 이상 적극적으로 추진되지 않고 있다.[4]플라스마트론은 플라스마 디스플레이와는 방식적으로 전혀 관련이 없다. 트랜지스터를 사용하지 않아 일반적인 액정보다 저렴하게 만들 수 있을 것으로 예상되었다. 미국 텍트로닉스에서 개발되었고, 소니가 상품화(25인치)하였으며, 이후 샤프와 필립스도 참여하여 공동 개발을 진행하여 더 큰 크기의 시제품이 공개되기도 했다.
그러나 액정 가격 하락이 심화되면서 플라스마트론 디스플레이를 탑재한 텔레비전은 출시되지 못했다. 이후 필립스가 LG전자와 액정 사업에서 합작하면서 개발이 종료된 것이 사실상 명확해졌다.
3. 기술적 특징
기존의 LCD는 빨강, 녹색, 파랑(RGB) 색상 필터를 가진 개별 LCD "셀"의 그리드로 구성된다. 형광등이나 LED와 같은 백라이트 소스가 셀을 통해 빛을 비추면, 셀의 불투명도에 따라 RGB 빛의 양이 조절되어 다양한 색상이 만들어진다. 이러한 디스플레이 제작의 어려움은 수많은 셀을 개별 제어해야 한다는 점이다. 1080p 고화질 텔레비전의 경우 6,220,800개의 LCD 셀이 필요하다.
PALC 디스플레이는 백라이트와 LCD 사이에 플라스마 기술을 "스위치"로 사용하는 중간 영역을 추가하여 이 문제를 해결하고자 했다. 개별 셀 대신 RGB 패턴으로 배열된 LCD 행을 사용하고, LCD 아래와 백라이트 위에 양극 열로 구성된 플라스마 디스플레이를 배치했다. 각 LCD 행 위에는 투명한 전도성 음극이 놓였다.
디스플레이 작동 방식은 플라스마 층에서 불이 켜진 양극과 함께 각 행의 음극에 순차적으로 전원을 공급하는 것이다. 양극과 음극 사이에 전계가 형성되어 개별 제어되는 셀이 만들어지고, 이온화된 가스가 LCD 쪽으로 밀려나 하전된 지점을 생성한다. 이 지점이 LCD를 전환하며, 전력량으로 불투명도를 조절한다. 셀은 높은 음의 전압을 통해 가스를 밀어내어 "지워지고" 다시 그려진다.
3. 1. 장점 (개발 당시 기대)
플라스마트론은 플라스마 디스플레이와는 방식적으로 전혀 관계가 없다. 트랜지스터를 사용하지 않으므로 반도체 공장 수준의 클린룸이 필요 없다는 점 등에서 일반적인 액정보다 저렴하게 만들 수 있을 것으로 여겨졌다. 미국의 텍트로닉스에서 개발되었으며, 소니가 25인치 크기로 상품화했다. 이후 샤프와 필립스도 참여하여 공동 개발을 진행했고, 더 큰 크기의 시제품이 공개되었다.3. 2. 단점
플라스마트론은 트랜지스터를 사용하지 않아 반도체 공장 수준의 클린룸이 필요 없다는 점에서 일반적인 액정보다 저렴하게 만들 수 있을 것으로 예상되었다. 그러나 액정 가격이 크게 하락하면서 플라스마트론 디스플레이를 탑재한 텔레비전은 출시되지 않았다. 이후 필립스가 LG전자와 액정 사업에서 합작하면서 개발이 종료된 것이 사실상 명확해졌다.참조
[1]
간행물
Liquid crystals meet plasma
https://books.google[...]
Popular Science
1995-10
[2]
간행물
Discover
1996-07
[3]
문서
PALC
[4]
문서
PALC
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