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삼성, 2nm '엑시노스 2600' 수율 70% 승부수⋯TSMC 맹추격
- 삼성전자가 2026년 출시하는 갤럭시 S26 시리즈에 탑재할 차세대 2nm 공정 기반 '엑시노스 2600'의 수율 목표를 70%로 세웠다. 연초 30%에 머물렀던 초기 수율을 고려하면 매우 과감한 목표치여서 업계의 관심이 쏠린다고 IT전문 매체 트루테크가 지난 14일(현지시간) 보도했다. 반도체 업계에서 수율은 생산성과 직결되는 핵심 지표로, 웨이퍼 한 장에서 생산한 전체 칩 가운데 정상 작동하는 칩의 비율을 뜻한다. 수율이 낮으면 불량 칩 처리 비용이 생산 단가에 반영돼 스마트폰 같은 최종 제품의 가격 인상으로 이어진다. 삼성 파운드리는 올해 초 30%였던 2nm 공정 수율을 현재 50% 수준까지 끌어올렸으며, 이미 시제품 양산에 돌입했다. 연말까지 목표치인 70%를 달성해야 본격적인 대량 생산과 상용화에 나설 수 있다. GAA 신기술 적용…본격 양산 '카운트다운' 엑시노스 2600은 삼성이 차세대 GAA(Gate-All-Around) 트랜지스터 아키텍처를 적용한 최초의 2nm 애플리케이션 프로세서(AP)다. GAA 기술은 기존 핀펫(FinFET) 구조의 한계를 넘어 전류 누설을 최소화하고 데이터 처리 속도와 전력 효율을 크게 향상시킨다. 삼성 파운드리는 올해 말 위험생산(양산 전 품질 검증 단계)을 거쳐 수율이 안정되는 대로 오는 12월이나 명년 1월부터 본격 양산에 돌입해, 2026년 2월 공식 발표 후 2~3월 사이 세계에 출시할 갤럭시 S26 시리즈 일정에 맞출 계획이다. 파운드리 명운 건 '승부수'…관건은 TSMC 추월 2nm 엑시노스 2600은 삼성 파운드리의 미래를 좌우할 핵심 승부수로 꼽힌다. 업계 1위인 대만 TSMC는 2nm 공정에서 이미 60%를 웃도는 수율을 기록하는 것으로 알려졌다. 삼성으로서는 파운드리 시장에서 경쟁력을 확보하려면 70% 수율 달성이 필수적이다. 목표를 달성하면, 삼성은 TSMC와 본격적인 선두 경쟁을 벌일 발판을 마련한다. 삼성은 엑시노스 2600 칩셋을 유럽, 중동, 아프리카 및 아시아 일부(한국, 중국, 일본 제외) 국가에 출시하는 갤럭시 S26 모델에 탑재한다. 반면, 한국을 포함한 북미, 중국, 일본 등 주요 시장에는 TSMC가 3nm 공정으로 제작하는 퀄컴의 '스냅드래곤 8 젠 2 엘리트' AP를 사용한다. 특히 최상위 모델인 갤럭시 S26 울트라의 경우, 세계 모든 시장에 스냅드래곤 AP를 독점 탑재한다.
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- 산업
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삼성, 2nm '엑시노스 2600' 수율 70% 승부수⋯TSMC 맹추격
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[퓨처 Eyes(86)] 적외선을 가시광선으로⋯눈 감아도 보는 '초시력' 콘택트렌즈 개발
- 눈을 감고도, 어둠 속에서도 볼 수 있는 공상 과학 영화에서나 나올 법한 '초능력'이 현실로 다가왔다. 중국 연구팀이 개발한 특수 콘택트렌즈를 끼면 맨눈으로 볼 수 없는 적외선 영역을 감지해, 마치 초능력처럼 어둠 속에서도 사물을 알아볼 수 있다. 이 렌즈는 따로 전원 장치나 부피 큰 장비 없이 작동하고, 투명해 일상생활에서도 불편 없이 사용할 수 있다는 점도 장점이다. 특히 눈을 감았을 때 적외선 투과율이 높아져 오히려 더 또렷하게 볼 수 있다는 점이 눈길을 끈다. 중국과학기술대학교의 톈쉐 교수(신경과학)가 이끄는 연구팀은 보이지 않는 적외선을 눈에 보이는 빛으로 바꾸는 획기적인 콘택트렌즈를 개발했다. 톈쉐 교수는 "우리 연구는 사람들에게 초시력을 주는 비침습 착용 기기의 가능성을 열어준다"며 "이 물질은 보안, 구조, 암호화 또는 위조 방지 환경에서 정보를 보내는 등 바로 쓸 수 있는 데가 많다"고 밝혔다. 이번 연구 결과는 2025년 5월 22일 국제학술지 '셀(Cell)'에 발표됐다. 나노기술, 보이지 않는 빛을 포착하다 사람이 볼 수 있는 빛의 파장은 400에서 700나노미터(nm, 1nm는 10억 분의 1미터)로, 전체 전자기 스펙트럼의 0.01%도 안 된다. 연구팀의 위첸 마 박사는 "적외선으로 존재하는 태양 복사 에너지의 절반 넘게 사람은 감지하지 못하고 있다"고 설명했다. 새와 벌, 순록, 쥐 등은 사람이 못 보는 자외선을 볼 수 있고, 일부 뱀이나 흡혈박쥐는 원적외선(열 방사선)을 감지해 사냥에 사용한다. 연구팀이 개발한 콘택트렌즈의 핵심 기술은 '상향변환 나노입자'다. 이 특수 제작 나노입자는 사람의 시각 범위를 바로 벗어난 800에서 1600nm 영역의 근적외선을 흡수한 뒤, 이를 우리 눈이 볼 수 있는 400에서 700nm 범위의 보이는 빛으로 바꿔준다. 앞선 연구에서 연구팀은 이 나노입자를 쥐의 망막 아래에 바로 넣어 근적외선 시력을 주는 데 성공했지만, 이 방식은 "사람이 쉽게 받아들이기 어려울 수 있다"는 한계가 있었다. 이번 연구에서는 나노입자를 표준 소프트 콘택트렌즈에 쓰는 부드럽고 독성 없는 중합체와 합쳐, 콘택트렌즈에 바로 심는 훨씬 덜 침습적인 방법을 썼다. 쥐·사람 실험으로 '적외선 시력' 확인 연구팀은 먼저 개발한 콘택트렌즈가 독성이 없음을 확인한 다음, 쥐와 사람을 대상으로 기능 실험을 했다. 렌즈를 낀 쥐는 적외선을 비추는 상자 대신 어두운 상자를 고르는 행동을 보였고, 적외선에 노출되자 동공이 줄어들었으며 뇌의 시각 처리 부분이 활성화하는 생리 신호도 나타났다. 이런 반응은 쥐가 적외선을 실제로 감지하고 있음을 시사한다. 사람 대상 실험에서도 좋은 결과가 나왔다. 참가자들은 적외선 콘택트렌즈를 끼자 깜빡이는 모스 부호 같은 적외선 신호를 정확히 알아채고, 적외선이 오는 방향을 알아볼 수 있었다. 톈쉐 교수는 "결과는 뚜렷하다. 콘택트렌즈 없이는 실험 참가자가 아무것도 볼 수 없었지만, 렌즈를 끼자 적외선의 깜빡임을 분명히 볼 수 있었다"고 힘주어 말했다. 톈쉐 교수는 이어 "실험 참가자가 눈을 감았을 때 이러한 깜빡이는 정보를 훨씬 더 잘 받는다는 사실도 알아냈다. 근적외선이 보이는 빛보다 눈꺼풀을 더 잘 뚫고 들어가서 보이는 빛에서 오는 간섭이 적기 때문"이라고 덧붙였다. 색깔로 구분하고 색맹도 돕는 '맞춤형 시각' 이 콘택트렌즈는 한 걸음 더 나아가 서로 다른 적외선 파장을 각기 다른 색깔의 보이는 빛으로 바꿔 사용자가 더 많은 세부 정보를 알아보게 한다. 예를 들어, 980nm의 적외선 파장은 파란색으로, 808nm는 녹색으로, 1532nm는 빨간색 빛으로 바뀐다. 이러한 색깔 넣기 기능은 적외선 스펙트럼 안의 세부 정보를 더 잘 파악하게 할 뿐 아니라, 특정 파장을 알아보지 못하는 색맹인 사람이 그 파장을 볼 수 있도록 돕는 데 응용할 수 있다. 톈쉐 교수는 "이 기술은 빨간색 가시광선을 녹색 가시광선과 비슷한 색으로 바꿔서 색맹인 사람에게 보이지 않는 것을 보이게 할 수 있다"고 설명했다. '초시력' 상용화 길, 감도 향상이 관건 다만 현재 나온 콘택트렌즈는 몇 가지 한계가 있다. 우선, 망막에 매우 가까이 있어서 빛이 바뀌는 과정에서 광입자가 흩어지면서 미세한 부분을 잡아내는 능력이 떨어진다. 이를 해결하려고 연구팀은 같은 나노입자 기술을 쓴 안경 형태 착용 시스템도 개발했는데, 이를 통해 참가자들은 더 높은 해상도의 적외선 정보를 알아볼 수 있었다. 또한 현재 렌즈는 LED 광원이 내보내는 비교적 강한 적외선만 감지할 수 있어서, 자연 상태의 약한 적외선이나 물체가 내뿜는 원적외선(열)을 감지하는 수준까지는 가지 못했다. 즉, 영화에서처럼 사람이나 동물의 체온을 감지하는 열 영상 시각 기능은 아직 없다. 연구팀은 앞으로 나노입자의 효율과 감도를 더욱 높여 주변의 약한 적외선 빛도 감지하도록 기술을 발전시킬 계획이다. 톈쉐 교수는 "재료 과학자들이 더 효율 높은 상향 변환 나노입자를 개발한다면 콘택트렌즈를 써서 주변 적외선을 보는 일이 가능해진다"며 "앞으로 재료 과학자와 광학 전문가와 힘을 합쳐 더욱 정밀한 공간 해상도와 더 높은 감도를 지닌 콘택트렌즈를 만들 수 있기를 바란다"고 밝혔다. 이처럼 적외선 감지 콘택트렌즈는 '초능력 시력'을 향한 인류의 꿈에 한 발짝 다가서는 동시에, 보안, 구조 활동에서 비밀 통신, 위조 막는 기술, 색맹 환자를 위한 시각 도움 등 여러 분야에 걸쳐 새로운 변화를 가져올 잠재력을 지녔다. 이 연구는 과학기술혁신 2030 주요 프로그램과 중국 국가중점연구개발계획 등의 지원으로 진행됐다.
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[퓨처 Eyes(86)] 적외선을 가시광선으로⋯눈 감아도 보는 '초시력' 콘택트렌즈 개발
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TSMC, 美 환경평가 면제 조치로 애리조나 공장 건설 '탄력'
- 세계 최대 파운드리(반도체 수탁생산) 기업인 대만 TSMC가 미국의 반도체 공장 건설 관련 환경영향평가 면제 조치로 수혜를 입을 전망이다. 조 바이든 미국 대통령은 지난 2일(현지시간) 반도체 공장 건설 시 환경영향평가를 면제하는 법안에 서명했다. 이는 반도체 법에 따라 미국내 반도체 시설 투자에 보조금을 지급하는 과정에서 환경영향평가로 인한 사업 지연을 방지하기 위한 조치로 풀이된다. 경제일보 등 대만 언론은 4일, 이번 조치로 TSMC가 애리조나주 피닉스에 건설 중인 공장이 혜택을 볼 가능성이 크다고 보도했다. TSMC는 피닉스에 4nm(나노미터) 공정 제품을 생산하는 1공장, 2nm 공정의 2공장, 그리고 2nm 이상 최첨단 공정 제품을 생산하는 3공장 건설을 추진 중이다. 환경영향평가 면제로 후속 공장 건설이 더욱 순조로워질 것으로 예상된다. 앞서 미국 정부는 지난 4월 반도체법에 따라 TSMC에 116억 달러(약 15조 5000억 원) 규모의 보조금과 저리 대출을 제공하기로 결정했다. 이에 TSMC는 애리조나 공장 투자 규모를 400억 달러(약 53조4000억원)에서 650억 달러(약 86조8000억 )로 확대하고 2030년까지 세 번째 공장을 추가 건설하기로 했다.
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TSMC, 美 환경평가 면제 조치로 애리조나 공장 건설 '탄력'
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세계 반도체 생산 증가 지속…올해 6%·내년 7% 성장
- 글로벌 반도체 팹(생산공장) 생산능력이 올해와 내년 각각 6%와 7% 성장할 것이라는 전망이 나왔다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 국제반도체장비재료협회(SEMI)는 최신 팹 전망 보고서를 통해 세계 반도체 팹 생산 능력이 이 같이 늘어날 것으로 24일 전망했다. 이에 따라 내년에는 8인치 웨이퍼 환산 기준 반도체 산업 생산 능력이 월 3370만장에 도달할 것으로 예상했다. 특히 인공지능(AI) 칩 수요에 대응해 5nm(나노미터, 10억분의 1미터) 이하 첨단 반도체 생산능력은 올해와 내년에 각각 13%, 17% 증가할 것으로 내다봤다. SEMI는 "5nm 이하 첨단 반도체 생산능력은 AI를 위한 칩 수요를 맞추기 위해 올해 13% 증가할 것"이라며 "인텔, 삼성전자, TSMC를 포함한 칩메이커들은 반도체 전력 효율성을 높이기 위해 2nm 공정에서 GAA(Gate-All-Around)를 도입한 칩을 생산, 2025년에는 첨단 반도체 생산능력이 17% 증가할 것"이라고 설명했다. 지역별로는 중국 업체의 생산 능력이 올해 월 885만장으로 15% 증가한 후 내년에는 14% 더 성장해, 전체 반도체 산업의 3분의 1에 가까운 1010만장으로 확대될 것으로 봤다. 과잉 공급 우려에도 중국 칩메이커는 계속 생산 능력 확대에 투자하고 있다. 투자를 주도하는 업체는 화홍그룹, 넥스칩, 시엔, SMIC, CXMT 등이다. 반면 중국 외 다른 지역은 대부분 5% 이하 성장을 예상했다. 내년 대만은 4% 성장한 월 580만장으로 2위를 차지하고, 한국은 올해 처음으로 월 500만장을 넘긴 뒤 내년에는 7% 성장한 월 540만장을 기록, 3위에 오를 것으로 내다봤다. 내년 일본은 3% 성장한 470만장, 미국은 5% 늘어난 320만장, 유럽 및 중동은 4% 증가한 270만장, 동남아시아는 4% 많은 180만장을 각각 전망했다. SEMI는 인텔의 파운드리(반도체 위탁생산) 투자와 중국의 생산 능력 확대에 힘입어 파운드리 부문 생산 능력이 올해 11%, 내년에 10% 성장할 것으로 예상했다. 2026년에는 월 1270만장에 도달할 것으로 내다봤다. SEMI는 "고대역폭 메모리(HBM) 수요 증가로 D램 생산 능력은 올해와 내년에 9%의 성장세를 보일 것"이라며 "3D 낸드 시장은 아직 저조해 올해에는 생산능력 증가는 없으며, 내년에 5% 성장할 것"으로 진단했다.
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- IT/바이오
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세계 반도체 생산 증가 지속…올해 6%·내년 7% 성장
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인텔, ASML 차세대 노광장비 첫 도입…삼성·TSMC와 경쟁 신호탄
- 미국 반도체 기업 인텔이 네덜란드의 반도체 장비 기업 ASML의 첨단 장비를 도입했다. 삼성과 TSMC보다 첨단 장비를 먼지 도입했다는 점에서 이들 회사와의 경쟁이 가속화할 전망이다. 19일(현지시간) 로이터 통신 등에 따르면 인텔은 지난 18일 미국 오리건주 연구개발(R&D) 센터에 ASML의 차세대 노광장비(하이 NA EUV)를 설치했다고 밝혔다. 기존 장비의 업그레이드 버전인 '하이 NA EUV'는 반도체 회로를 더 세밀하게 그릴 수 있는 차세대 장비다. 이를 통해 동일한 면적의 웨이퍼에서 같은 성능의 반도체를 기존 장비보다 2.9배 더 만들 수 있다. 이 장비는 2nm(나노미터·10억분의 1m) 이하 공정부터 적용될 것으로 예상된다. 파운드리 업체 중 '하이 NA EUV' 장비를 도입한 것은 인텔이 처음이다. 전 세계 파운드리 1, 2위 업체인 대만의 TSMC, 삼성전자보다 빠르다. 인텔은 2021년 3월 파운드리 사업 재진출을 선언하며 TSMC와 삼성전자 따라잡기에 나서고 있다. 지난 2월에는 1.8나노 공정(18A)을 올 연말부터 양산에 들어간다고 밝혔다. 당초 밝힌 2025년 양산 시점보다 앞당겨진 것이다. 새로 도입한 '하이 NA EUV'가 1.8나노 공정에 투입될지는 알려지지 않았지만, 내년 2나노급 공정 양산을 목표로 하는 TSMC와 삼성전자보다 빠르다. 인텔은 올해 1분기 실적부터 새로운 회계 방식을 적용해 바뀌는 회계 기준을 적용한 2022년과 2023년 매출을 이달 초 공개한 바 있다. 인텔의 2022년과 2023년 파운드리 매출은 시장조사기관 트랜드포스가 추정한 삼성전자 파운드리의 매출을 각각 넘었다. 다만 매출 중 95%가 내부 물량이어서 외부 물량이 많은 삼성전자와 단순 비교가 어렵다는 분석이 나왔다.
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인텔, ASML 차세대 노광장비 첫 도입…삼성·TSMC와 경쟁 신호탄
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[신소재 신기술(28)] 바이러스 잡는 나노 스파이크 실리콘, 96% 제거 효율!
- 표면에 접촉하는 바이러스를 96%까지 제거할 수 있는 나노 코팅된 실리콘 신소재가 개발됐다. 호주 로열 멜버른 공과대학교(RMIT) 연구팀은 바이러스 제거가 탁월한 나노 스파이크로 코팅된 새로운 실리콘 소재를 개발했으며, 이 소재는 표면에 닿은 바이러스 입자의 최대 96%를 제거하는 성능을 보였다고 과학 전문 매체 사이언스얼럿이 최근 보도했다. 이 나노 스파이크 실리콘 소재는 병원, 연구실, 멸균 환경이 필수적인 모든 장소에서 활용 가능성이 높다. 연구팀에 따르면 나노 스파이크는 바이러스 입자와 접촉 시 물리적으로 파괴하거나 바이러스의 복제 기능을 저해한다. 연구 결과 6시간 만에 표면상의 거의 모든 바이러스 활성이 저지됐다. 연구팀은 "96% 바이러스 제거율은 표면 접촉을 통해 전염되는 다양한 병원체로부터 사람을 보호하는데 충분하다"고 말했다. 연구를 주도한 RMIT 분자생물학자인 나탈리 보그 박사는 "이 바이러스 제거용 신소재 표면은 육안으로는 평평한 검은 거울처럼 보이지만 실제로는 바이러스를 죽이도록 특별히 설계된 미세한 스파이크로 구성되어 있다. 사람들이 만지는 장치와 표면에 이 소재를 적용하면 바이러스 확산을 방지하고 소독제 사용을 줄일 수 있다"고 설명했다. 자연에서 영감 받은 나노 스파이크 소재 이번 연구는 자연에서 영감을 받았다. 잠자리와 매미 등 곤충의 날개에는 박테리아와 곰팡이를 파괴하는 나노 스케일 스파이크가 있다. 하지만 바이러스는 훨씬 더 작기 때문에 나노 스파이크 실리콘 소재 또한 바이러스처럼 미세해야 한다. 연구팀은 이온 빔 기술을 사용해 실리콘 웨이퍼 일부를 제거해 높이 290nm((나노 미터), 끝 너비 2nm(인체 머리카락보다 3만 배 가늘음)의 스파이크 표면을 만들었다. 이후 연구팀은 기관지염, 폐렴, 크루프 등 질병을 유발하는 네 가지 유형의 인간 파라인플루엔자 바이러스(hPIV-3)를 사용해 이 소재의 항균 효능을 실제 및 이론적으로 검증했다. hPIV-3는 인간 파라인플루엔자 바이러스 중 가장 독성이 강하다. 연구팀은 발표된 논문에서 "특히 우리의 연구는 항바이러스 표면의 설계와 최적화에 대한 귀중한 통찰력을 제공하며, 그 효과를 극대화 하는데 있어 날카로운 나노 피처의 중요한 역할에 중점을 둔다"고 설명했다. 현재 연구는 실험실 단계이지만 이 표면 소재를 확장 적용할 수 있다면 의료 환경에서 획기적인 변화를 가져올 수 있다. hPIV는 급성 호흡기 질환의 3분의 1을 차지하며 특히 어린이는 감염 위험이 높다. 병원은 면역력이 약한 환자가 밀집해 있는 특수 환경으로 인해 방치될 경우 바이러스가 빠르게 확산될 수 있다. 연구팀은 앞으로 다양한 소재 구성 및 다른 바이러스 유형을 대상으로 실험을 진행할 계획이다. RMIT 응용물리학자인 샘슨 마흐 박사는 "실험실이나 의료 시설과 같은 위험한 생물학적 물질에 노출 위험이 있는 고위험 환경에 이 최첨단 기술을 도입한다면 감염병 봉쇄 조치를 크게 강화할 수 있다"고 말했다. 이 연구 결과는 'ACS 나노' 저널에 게재됐다.
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[신소재 신기술(28)] 바이러스 잡는 나노 스파이크 실리콘, 96% 제거 효율!
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청색 OLED, 고효율 상향변화 ⋯전력 수요 대폭 낮춰
- 새로운 OLED(유기발광다이오드) 전력 절감 기술이 세상에 나왔다. OLED는 색상 왜곡 없이 정확하게 표현 가능하며, LCD(액정디스플레이) 대비 낮은 전력 소모와 빠른 응답 속도로 잔상 없이 동영상 재생이 가능한 점에서 큰 주목을 받고 있다. 이번에 개발된 기술은 OLED를 훨씬 적은 전력으로 원하는 밝기까지 높일 수 있게 만드는 것으로, 디스플레이 산업에서 큰 혁신으로 평가받고 있다. 미국의 산업 전문지 '핵스터(Hackster)'는 최근에 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재된 연구를 인용, 청색 OLED가 100cd/m²(칸델라 매 제곱미터)의 밝기를 얻기 위해 필요한 전력이 기존의 절반만으로도 가능하다는 내용의 에너지 효율적인 OLED 개발 사례를 전하며, 이 기술의 중요성을 강조했다. 도쿄공업대학과 오사카대학, 일본과학기술진흥원(JST), 도야마대학, 시즈오카대학, 분자과학연구소의 연구팀이 함께 연구한 결과, 청색 OLED의 전력 효율성이 크게 개선되었다. 이 연구팀은 청색 OLED가 100cd/m²의 밝기를 얻기 위해 오직 1.47V의 전력만 필요로 하는 에너지 효율적인 기술을 선보였다. 이 수치는 다른 경쟁사 제품의 요구 전력의 절반에 불과하다. 휘도를 나타내는 국제 단위인 칸델라 매 제곱미터(cd/m²)는 단위 면적당 빛의 양을 측정할 때 주로 사용되며, 디스플레이의 밝기를 표현하는 데 핵심적인 역할을 한다. OLED는 선명하고 밝은 화면 표현으로 큰 인기를 얻고 있지만, 비용이 많이 드는 문제점이 있었다. 특히 빨간색과 녹색 OLED의 제작은 상대적으로 용이했으나, 청색은 그렇지 않았는데, 이번 연구로 그 문제점이 해결될 수 있을 것으로 보인다. 연구팀은 "풀 컬러 디스플레이를 위해서는 청색 OLED가 필수적이며, 이는 빨간색과 녹색 기기보다 전력 소모가 월등히 높다"라고 설명했다. 또한 "일반적으로 100cd/m²의 밝기를 달성하기 위해 약 4V의 전압이 필요하지만, 대다수 스마트폰과 태블릿의 배터리는 3.7V의 출력만을 제공하는 상황이다. 우리 연구팀은 이 문제점을 극복했다"고 덧붙였다. 최근에 개발된 청색 OLED 프로토타입은 전원 공급 전압이 단지 1.47V에 불과하며, 기존 설계에 비해 훨씬 낮은 1.97V만으로도 100cd/m²의 밝기를 달성할 수 있다는 것이 특징이다. OLED의 효율성 향상의 비결은 특정 재료의 선별적 사용을 통한 상향 변환 원리에 있다. 이 방식에서는 정공과 전자가 주체 및 수용체 층으로 주입되며, 이후 인터페이스에서 다시 결합하여 전하를 전달한다. 이번 연구를 주도한 도쿄공과대학과 오사카대학의 세이치로 이자와 교수는 "CT 상태의 에너지가 방광체의 밴드갭 에너지보다 낮아, 삼중항(TTA)과 결합된 상향 변환(UC) 메커니즘이 발광체를 구동하는 데 필요한 전압을 크게 줄여준다"고 말했다. 개선된 UC-OLED는 단지 1.97V에서 상업용 디스플레이와 동등한 100cd/m²의 밝기에 도달했다. 그렇지만 이 연구의 세부 로드맵은 아직 공개되지 않았다. 인하대, 고품위 진청색 OLED 소자 개발 한편, 한국 인하대학교의 신소재공학과 이정환 교수 연구팀은 최근 고색순도 및 고효율의 청색 발광 OLED 소자를 성공적으로 개발했다. 이 기술은 발광체 간의 상호작용을 최소화함으로써 진청색을 표현하는 것에 중점을 둔 것이다. 연구 결과, 에너지 전달 효과는 8분의 1로 크게 감소하였으며, 외부 발광 효율은 최대 29%에 도달한 것으로 알려졌다. 연구팀은 발광체 간의 상호작용을 최소화하는 접근법을 통해 진청색을 구현하고자 했다. 이 목적을 달성하기 위해, 트립티센(Triptycene) 분자를 다중 공명 구조를 가진 DABNA 분자에 도입함으로써 고색순도 및 고효율 발광체 특성을 동시에 가진 Tp-DABNA를 개발했다. 이번 연구를 통해 구현된 Tp-DABNA를 기존 DABNA-1 발광체와 비교했을 때 덱스터(Dexter) 에너지 전달 효과를 8분의 1 이하로 줄일 수 있다는 결과를 도출했다. 연구팀은 이를 기반으로 29%의 최대 외부발광효율, 462nm 발광스펙트럼 피크·30nm 이하의 발광 반치폭을 가진 고품위 진청색 OLED 소자를 개발했다고 설명했다. 결국 고색순도를 바탕으로 색공간 CIE1931에서 표현 가능한 색의 범위를 넓혀, 생동감 있는 이미지를 전달할 수 있는 차세대 디스플레이 패널에 적용 가능하다. 이정환 교수는 "최근 융합연구와 공동연구의 중요성이 대두되는 시점에서 울산대 연구팀과 공동연구를 진행해 OLED 디스플레이 분야에서 좋은 연구 성과를 거둬 기쁘다"며 "앞으로도 인하대학교의 우수한 학생들과 차세대 디스플레이·반도체 분야 발전에 도움이 되는 기술 개발에 매진할 계획"이라고 말했다. 한편, OLED시장 세계 1~2위를 달리고 있는 한국의 뒤를 이어, 중국과 대만, 일본이 기술 격차를 줄이며 바짝 추격하고 있다. 이에 한국은 차세대 디스플레이 OLED를 뛰어 넘어 iLED(무기발광) 디스플레이 연구개발에도 힘쏟고 있다.
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청색 OLED, 고효율 상향변화 ⋯전력 수요 대폭 낮춰