미래태양전지기술연구회

PDP 디스플레이의 발광효율을 기존 방식보다 최대 2배까지 높일 수 있는 신개념의 형광체 기술이 개발됐다. 디스플레이용 기능성 소재 전문업체 이그잭스(대표 조근호 www.exax.co.kr)는 포스텍 신소재공학과 장현명 교수팀과 2년여의 협력연구를 통해 ‘양자분리형 PDP 형광체(quantum-splitting phosphor)’ 개발에 성공했다고 24일 밝혔다. 이번에 개발된 형광체는 저가인 황산칼슘(CaSO4)에 희토류 원소인 테르븀(Tb)를 첨가한 것이다. 플라즈마 디스플레이 패널 방전 후 발생하는 147나노미터(nm)의 극자외선을 흡수, 황산칼슘에 음전기를 띤 엑시톤(exciton 전자와 정공의 짝)을 생성시키고 이 에너지를 다시 인접한 2개의 테르븀 원자에 동시에 전달함으로써 엑시톤 양자 1개가 2개로 쪼개져 녹색 가시광선(파장 545nm)을 내는 메커니즘이 적용됐다. 기존 방식이 극자외선을 흡수한 하나의 양자로만 발광이 이뤄져 에너지 손실을 감안하면 80∼90%의 발광효율을 갖는데 반해 이 방식을 적용하면 이론상 최대 2배까지도 발광효율을 높일 수 있다고 장현명 교수는 설명했다. 이 기술이 상용화되면 기존 방식보다 적은 양의 형광체로도 발광효율을 유지 또는 확대할 수 있어 비용절감과 전력소모량 감소 등 효과가 기대된다. 연구팀은 이번에 개발된 녹색 파장용 형광체의 상용화를 꾀하는 동시에 향후 청색 파장으로도 개발을 확대할 계획이다. 장 교수는 “디스플레이 분야에서 하나의 광자를 두개로 분리하는 발광방식이 개발된 것은 세계적으로도 사례가 없다”며 “이 방식은 100% 이상의 발광효율을 실현할 수 있다는 점에서 형광체 발광 메커니즘 발전에 획기적인 전기가 될 것”이라고 말했다. 나영빈 이그잭스 이사는 “PDP형광체는 그동안 대부분 수입에 의존해온 핵심소재로 이 기술이 청색 파장용 형광체로까지 적용될 경우 관련 디스플레이 산업에 큰 파급효과를 가져올 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 기능성 신소재 연구분야 해외 학술지인 ‘어드밴스드펑셔널머티리얼즈(ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS)’ 1월호에 실렸다.