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1. 개요
Plasma Display PanelRGB 서브픽셀마다 조그마한 가스 튜브가 촘촘히 박혀 있고 가스 튜브에 고전압을 인가하면 가스 분자[1]는 플라즈마 상태가 된다. 플라즈마 상태는 들뜬 상태이며, 들뜬 상태의 가스는 마치 형광등처럼 자외선을 방출하며 바닥 상태가 된다. 자외선의 광자는 다시 형광 물질과 부딪혀 들뜬 상태로 만들고, 들뜬 상태의 형광 물질은 열과 빛(가시광선)을 내, 이 원리로 영상을 표시한다. 각 서브픽셀이 발광체라는 점에서 OLED와 특성이 유사하다. 대부분의 영상이 서브픽셀별로 8비트 계조라는 점을 이용해 PDP는 1프레임을 8장의 서브필드로 나눠 8장의 서브필드마다 다른 계조의 영상을 보여줘 1프레임을 표현한다.
2. LCD에 비한 장점
- 잔상이 사실상 없다
8장의 서브필드로 1장의 프레임을 표현하는 방식이기 때문에 사람이 잔상을 느낄 수 없으며, LCD처럼 밝기 변화 차이에 따른 반응 속도 차이(LCD는 Grey-to-Grey 반응 속도에 비해 흑백 전환 속도가 훨씬 느리다)도 없다.
- 보는 각도에 의한 색상 왜곡이 없다
일반적으로 LCD는 편광을 이용해서 빛을 차단하는 방식으로 명도를 조절하는데, 이것이 편광 정도(즉 원하는 명도)와 보는 각도에 따라 차단되는 수준이 제각각이 되는 경우가 많아서 옆에서 보면 단순히 어둡게 보이는 것이 아니라 원래 색과는 관계 없는 색이 나오곤 한다. 그나마 IPS나 VA와 같이 현상을 개선한 제품도 있지만 TN 패널 같은 경우는 대형화되거나 와이드인 경우 각도 문제가 매우 심각하다. 하지만 형광등을 다른 위치에서 본다고 다른 색이 되지 않는 것처럼 PDP는 명도와 각도에 따른 변화가 정비례하므로 색상 왜곡도 없다.
- 빛샘과 같은 현상이 없다
백라이트를 이용하는 방식이 아니므로 빛샘도 없다.
- 검은색의 표현력이 좋다
LCD가 액정과 편광 필름으로 빛을 차단하는 방식이다보니 완벽하지 않아 아무리 검은색을 만들려 해도 아주 어두운 회색으로 보이지만, PDP의 경우 검은색을 표시하려면 가스 튜브에 전기를 끄면 된다. 리뷰의 암실 명암비 계측에서 수만~수백만 수준의 암실 명암비가 나오는 이유가 이것 때문.
- 대형화에 유리하다
LCD는 화면 하나가 통째로 된 대형 필름을 이용하기 때문에 화면 일부에 문제가 생기면 불량품이 되지만 PDP는 PCB 기판에 가스 튜브를 넣는 형식이기 때문에 상대적으로 만들기 쉽다. 원리상 유사한 OLED가 대형화에 불리한 것과는 사정이 정반대이다.
3. LCD와 비교한 단점
- 저휘도색 표현력이 나쁘다
PDP는 1 프레임을 표현하기 위해 8개의 서브필드를 표현해야 한다. 즉, 1 프레임을 표현하기 위해 각 가스 튜브들을 최대 8회 방전시켜야 하는데, 초기화(reset), 기입(write), 방전(sustain)의 순서로 방전한다. 따라서 8개의 서브필드마다 초기화해야 하는데, 문제는 서브필드를 표현하기 위한 방전[2]보다는 짧긴 하더라도 방전 방식[3]으로 초기화하기 때문에 이에 따른 빛이 미량으로나마 방출된다는 것이다. 따라서 8개의 서브필드를을 합친 결과 발생한 저휘도색은 방전 결과에 의해 방출된 약간의 색이 첨가된 상태가 된다. {{{#!wiki style="display: inline; margin: 0px 0px -1px auto; padding: 0px; border-bottom: 1px solid #fff; text-align: center; float: center"
검은색(#000000)
}}}의 경우 상술한 것처럼 그냥 가스 튜브에 전기를 끄면 되므로 완벽한 검은색을 표현할 수 있지만, 저휘도색의 경우 LCD와 마찬가지로 발광체가 켜진 상태나 마찬가지인 상황이다. 이런지라 HDR은 꿈도 꿀 수 없다.- 패널 색을 검은색으로 만들기 어려우며, 이에 따라 명실 명암비가 떨어진다
PDP 가스 튜브의 격벽은 외부의 빛을 잘 반사시키기 때문에 밝은 곳에서 패널이 밝은 회색을 띄고 있으며, 그래서 밝은 곳에서 명암비가 떨어진다.
- 고밀도/고해상도 제작이 어렵다
가스 튜브의 소형화가 어렵기 때문에, 고밀도/고해상도 구현이 근본적으로 어렵다. LCD와 PDP가 경쟁하던 말년에 일찌감치 55인치 UHD LCD TV가 나왔고, PC용 모니터는 2001년에 이미 22인치에 4K 해상도를 지원하는 모니터가 나왔다.[4] 하지만 PDP는 3840×2160 해상도 구현이 불가능했고 PDP는 1920×1080 FHD가 최대 해상도였다.
- 소비 전력이 크다. 특히 밝은 영상을 표시하면 소비 전력이 더 커진다
LCD 백라이트에 사용되는 전압은 24V이다. 반면 PDP는 방전을 위해 180~200V의 고전압을 사용하며, 8개의 서브필드로 1 프레임을 표현하는 방식이기 때문에 1초에도 수백회 전압을 넣었다 뺐다 해야 하는 구조이다. 그렇기 때문에 소비 전력이 클 수밖에 없다. 높은 휘도를 표현할수록 방전 횟수가 더 많아지고 소비 전력이 더 커질 수밖에 없다.
- 발열이 심하다
소비 전력은 발열과 정비례한다. 그래서 PDP TV 초기 제품에는 열을 식히기 위해 냉각팬을 달기도 했고 그러다 보니 시끄러웠다.
- 번인 현상이 있다
가스 튜브를 오래 쓰면 노화하여 밝기가 떨어지고 반응도 잘 안 된다. 문제는 패널 부분 및 서브픽셀마다 노화가 다르게 발생하기 때문에 번인 현상이 일어난다. 좀 오래 쓴 PDP TV를 가진 사람 중 눈썰미가 좋은 사람은 화면에서 다른 채널의 로고를 볼 수도 있을 것이다.[5]
LCD는 이미지 리텐션 현상이 있지만, PDP의 번인 현상에 비할 정도는 아니다. 어지간한 싸구려 또는 불량품을 쓰거나, 24시간 같은 내용을 틀지 않는 이상 크게 걱정할 수준은 아니다.[6]
- 수명이 상대적으로 짧다
번인 현상뿐만 아니라 형광 물질들의 수명이 상대적으로 짧은 편이다. 그나마 현재는 초기에 비해 많이 개선된 편.
4. 특징
위의 장점으로 인해 스포츠 중계 등 움직임이 많은 영상물을 보는데 적합하다는 평가이다. LCD가 오버드라이브니 120Hz, 240Hz 스트로브드 백라이트니 하는 식으로 반응 속도를 늘리려 애를 쓰고 있지만, 아직도 PDP와는 큰 차이가 있다.일반인들에게는 PDP TV를 통해 잘 알려져 있지만 기술 자체는 나온지 상당히 오래되었다. 물론 현재와 비할만한 수준은 아니었다. 1990년대 초반 나온 노트북에도 PDP를 이용한 모델이 소수 있다. 당시 쓰인 LCD보다 화질은 좋았지만 단색이고 전기를 많이 먹는 단점이 있어서 많이 쓰이지는 않았다. 일본 철도역의 매표기와 자동개찰기에 쓰이기도 하였다.
LCD와 OLED 때문에 PDP 인기가 없다. 이는 LCD보다 소비 전력도 클뿐더러[7] 단점 문단에서 서술했듯 저휘도색 표현이 나쁘고 명실 명암비도 떨어지기 때문이다. 그래서 매장에서는 LCD가 PDP보다 더 선명해 보인다.[8] 반면 빠른 반응 속도는 대부분의 소비자가 LCD의 잔상이나 PDP의 번인 현상 자체를 경험하지 못한다고 느낄만큼 둔감한지라 별 강점이 되지 못하는면도 있다.
하지만 3D 디스플레이에서는 OLED는 해당 항목에서도 볼 수 있듯이 대형화에 어려움이 있고 LCD는 전술되어 있듯이 반응 속도가 떨어져 인기가 꽤 있다. 또한 저화질 저가 대형 제품 라인업은 꽤 갖춰져 있어서 공공장소에서 이용하는 경우도 자주 볼 수 있다.
5. 최후
| 세계 PDP 모듈 시장점유율 추이 (단위: %) | ||||||||
| <rowcolor=#000> 업체 | 2010년 2분기 | 2010년 3분기 | 2010년 4분기 | 2011년 1분기 | 2011년 2분기 | 2011년 3분기 | 2011년 4분기 | 2012년 1분기 |
| 파나소닉 | 41 | 40 | 42 | 29 | 33 | 31 | 31 | 18 |
| 삼성SDI | 33 | 33 | 32 | 41 | 36 | 38 | 40 | 50 |
| LG전자 | 23 | 24 | 21 | 27 | 27 | 24 | 22 | 26 |
| 기타 | 3 | 3 | 5 | 3 | 4 | 7 | 7 | 6 |
- 2000년대
CRT를 대체하는 차세대 디스플레이로 LCD와 치열한 경쟁을 벌였다. PDP가 LCD보다 시장 점유율을 앞선 적도 있으나 2007년경 물량 기준으로 LCD에게 역전되고 이후 TV 등 디스플레이 산업의 주류가 LCD로 넘어가게 된다. - 2007년
필립스가 PDP TV 사업에서 철수했다. - 2008년
히타치와 파이오니아가 PDP TV 사업에서 철수했다. - 2010년 이후
파나소닉, 삼성SDI, LG전자가 시장 점유율의 90% 이상을 차지하였다. 하지만 시장 규모 자체가 역성장하는 상태에서 PDP 미래가 사실상 저물어 가며 주요 생산업체들도 매우 불안한 행보를 보이고 있다. - 2012년
기존 1위 업체인 파나소닉은 들어 점유율 1위를 삼성SDI에 빼앗기고 대규모 적자로 회사의 생존을 걱정하는 처지라 PDP 연구 개발 중단을 선언했다. 삼성SDI와 LG전자는 시장 점유율을 늘리고 있지만 삼성그룹과 LG전자 모두 LCD가 중심인 데다가 차세대 디스플레이로 AMOLED에 주력하려는 모습을 보이며 사실상 PDP에 대한 투자를 중단하고 있다. - 2013년
10월 9일 파나소닉이 PDP 시장에서 철수한다고 선언했다. 삼성SDI와 LG전자도 시장이 어느 정도 유지될 때까지만 생산을 이어간다고 하는 중으로 수년 내에 PDP는 결국 사멸할 가능성이 크다. 고가 시장은 LCD, AMOLED에 빼앗기고 개발도상국 저가 시장은 CRT가 건재하며 중국산 저가 LCD 패널을 쓴 TV들도 공략하고 있다. - 2014년
결국 마지막 주요 업체들인 삼성SDI와 LG전자가 연내 PDP 모듈 생산을 중단한다고 발표함으로써 사실상 PDP 시대는 끝났다.[9] 군사용도 등의 항법장치등의 목적으로라도 Thomas 사 등에서 소규모 연장생산이라도 이루어지는 CRT나 모바일, 임베디드 등 중소형으로는 아직도 대거 현역인 LCD 등과는 대조적.
6. 여담
시마 시리즈의 후반부(2010년대 전후 연재분인 시마 이사 등)를 보면 마쓰시타/파나소닉이 모델이 된 TECOT(하츠시바-고요 합병회사)가 삼성SDI를 PDP로 승리하는 듯한 묘사가 나오는데, 실제 역사가 어떻게 흘러갔는지 비교해서 다시 보면 한국사람 입장에서는 굉장히 재미있는 부분이다. 작중에선 PDP 찬양을 잔뜩 해 놓고 하츠시바가 기술경쟁에서 승리하는 것처럼 그려놓았는데 정작 권수가 바뀌고 후반부로 가면 어느 새 테코트는 섬상이나 PG에게 잠식당해 있는 전개가 반복된다.[1] 주로 네온이나 아르곤 같은 불활성 기체이다. 이들은 저온에서도 강력한 전계를 형성하면 쉽게 플라즈마 상태가 되는 특징을 갖고 있다.[2] 이를 유지 방전(Sustain Discharge)이라고 한다.[3] 이를 기입 방전(Write Discharge)이라고 한다[4] 기종은 IBM T220. 22인치에 3840*2400 해상도를 구현하였다. 다만 가격이 2천만 원대. 그래도 아예 불가능하던 PDP와 달리 이런 고해상도의 소형화가 가능했다. 지금은 27인치 기준으로 UHD (3840×2160)까지 지원하며 7680x4320 8K 해상도 LCD TV도 나왔고 심지어 2017년 기준으로는 UHD LCD 가 탑재된 5.5인치 스마트폰마저 등장했다.[5] 대표적으로 펌프 잇 업 FX기체의 경우 PDP 모니터를 사용했는데 해당 기체가 연식이 10년 이상 있다보니까 지금 잔존한 것들은 모니터 교체를 하지 않는 한 죄다 번인이 남아있다.[6] PDP에서의 번인 현상은 CRT보다는 빨리 일어나지만 OLED보다는 느리게 일어난다.[7] PDP의 기술 발전으로 CCFL 백라이트를 쓰는 LCD와 비슷한 수준이 될 정도로 소비 전력이 크게 줄었으나, LED 백라이트를 쓰는 LCD가 나오면서 소비 전력 차가 다시 꽤 벌어졌다.[8] 특히 매장에서는 TV 밝기를 마구 올리기 때문에 같이 놓고 비교하면 차이가 꽤 크게 보인다.[9] 단, 타업체에 의한 생산은 2017년 까지 소규모로 이어질 전망이다.