최종편집시간 : 2017년 08월 17일 13:41
EBN
EBN
페이스북 트위터 네이버뉴스스탠드
실시간 News

쇼트, 스마트폰용 유리 소재 혁신…"차세대 스마트폰 지원"

"유리, 차세대 스마트폰 및 센서 혁신 이끄는 기적의 소재"
커버유리, 카메라 필터, 센서 및 칩, 5G 레이더 기판 적용

김나리 기자 (nari34@ebn.co.kr)

등록 : 2017-02-23 14:01

▲ 쇼트 다운드로잉 [사진=쇼트]

쇼트는 23일 중국 실리콘밸리 심천에서 열린 혁신 행사에서 스마트폰과 테블릿 등 모바일 기기의 미래에 미치는 유리의 영향력을 소개했다고 전했다.

쇼트의 특수 유리는 실리콘과의 뛰어난 물리적 적합성으로 스마트폰 내 센서, 칩, 안테나 디자인의 혁신을 이끌고 있다.

스마트폰 사용자들은 하루 평균 2500번 정도 자신의 모바일 기기를 만진다고 한다. 손으로 화면을 밀고 앱을 이용하면서 많은 접촉을 하면서 사용자들은 기기 표면의 디스플레이 보호용 유리에 대해 매우 친숙해진다.

그에 비해 유리가 모바일 기기 속에서도 센서나 칩 등으로 매우 중요한 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있지 않다. 세계적인 테크놀로지그룹 쇼트는 중국 심천에서 열린 혁신 행사에서 스마트폰 속의 유리라는 주제의 발표를 통해 혁신적인 최신 소식들을 전했다.

최대의 성능을 제공하는 근적외선 컷오프 필터

최신 하이엔드 스마트폰들은 100만 화소 이상의 고화질 디지털 사진 촬영 기능을 갖고 있다. 고품질 이미지 구현을 위해서 필요한 것은 높은 화소 수만이 아니다. CMOS센서 외에 카메라 앞에 장착된 필터 또한 사진의 영상과 색감을 사실감 있게 전달하는 역할을 한다.

하이엔드 필터의 경우 필터뿐만 아니라 카메라 모듈을 보호하는 덮개 역시 유리로 만들어졌다.

근적외선 흡수 컷오프 필터는 매우 중요한 역할은 한다. 특히 어두운 조명이나 극한의 촬영 환경에서 그 강점을 보여준다.

쇼트의 근적외선 흡수 컷오프 필터 유리는 최첨단 스마트폰 카메라에 장착된 카메라 모듈을 구성하는 부품으로 여타 소재와는 차별화되는 강점을 갖고 있다.

쇼트는 로우엔드 필터에서 하이엔드 필터에 이르기까지 근적외선 컷오프 필터에 적합한 다양한 유리 제품들을 제공한다. 하이엔드 근적외선 컷오프 필터 유리 시장에서 쇼트는 근적외선 컷오프 필터의 높은 품질과 이용성으로 현재 이 분야의 강자로 부상했다.

최근 스마트폰에 텔레포토 렌즈와 광각렌즈를 결합한 듀얼 카메라를 적용하는 추세로 쇼트 필터 유리의 수요는 지난 몇 개월간 두 배 이상 증가했다. 헤드리치 총괄 이사는 "쇼트는 이러한 긍정적인 변화에 힘입어 제품 발전에 더욱 힘쓰고 있다"며 "얇고 가벼운 스마트폰을 만들려는 제조사들을 위해 현재 근적외선 필터를 더욱 얇게 만들기 위해 노력하고 있다"고 덧붙였다.

커브드 디자인과 차세대 센서를 위한 초박형 유리

지난 수년간 쇼트는 초박형 유리를 지속적으로 발전시켜왔다. 사람의 머리카락보다도 얇은 이 유리는 특히 전자 분야에서 그 활용도가 매우 높다. 초박형 유리는 소재의 특수한 성질로 인해 디스플레이 보호 유리나 지문 센서 커버, 카메라 칩 및 렌즈의 커버 등, 전자부품에 사용하기에 매우 적합하며 다른 분야에서의 활용 가능성도 높다.

초박형유리는 또한 유연성이 뛰어나 전자 기기의 차세대 커브 디자인에 이미 접목되고 있다.

쇼트 AS 87에코는 전자 분야에서 사용하기에 매우 적합한 특수유리로 독일과 아시아에 위치한 쇼트 지사들간의 국제간 협력 사업으로 개발됐다. 독일에서 친환경적으로 생산되는 쇼트 AS 87 에코는 매우 얇은 두께와 바로 적용 가능한 다양한 두께 범위를 제공하며 강도, 유연성 및 자체 물성이 뛰어나다.

초박형유리는 다운드로잉(down-draw) 공정으로 융용 상태에서 원하는 두께로 바로 사출된다. 쇼트는 박형 렌즈 제조 공법인 이 기술을 능숙하게 구사하는 세계 유일의 회사이자 초박형 유리를 차세대 칩 및 센서에 나노미터 수준으로 생산이 가능한 선도자이기도 하다.

센서와 5G 안테나에 최적화된 실리콘 친화 특수유리

쇼트 AS 87 에코처럼 쇼트 맴팩스(MEMpax) 또한 다운드로잉 공정을 통해 융용 상태에서 직접 사출된다. 따라서 500 마이크로미터 이하의 두께에서도 가열연마된 표면을 작업할 수 있어 매우 비용 효율적이다.

맴팩스의 특장점은 표면이 가열연마된 보로실리케이트 유리의 열팽창 선형계수가 실리콘과 같다는 것이다. 또한, 양극 접합(anodic bonding)에 매우 이상적이기 때문에, 더욱 빠른 컴퓨터 칩, 프로세서 및 센서 등의 기반이 되는 화학 원소인 실리콘과 특수 공정을 통해 접합이 가능하다.

맴팩스는 이미 자동차 업계에서 타이어 기압과 유압을 측정하는 센서에 적용됐다. 이 특수 유리는 압력, 가열 및 인장에 의해 실리콘과 결합하여, 마이크로 기계 시스템(또는 마이크로 전자 기계 시스템: MEMS)을 통해 신뢰할 수 있는 측정 결과를 제공한다.

대용량 다중입출력 시스템 (5G) 및 레이더 기기의 기판소재로 적합한 특수유리

동질성이 매우 뛰어난 소재는 차세대 센서 내 고가의 폴리머 대체재로도 적합할 뿐만 아니라 고주파 기기의 집약 기판 소재로도 매우 적절하다.

이는 성능을 끌어올리면서 최적화 개발된 부품 내부에 매우 작은 공간에 최대한 많은 회로 소자들과 안테나를 결합할 수 있다는 것을 의미한다. LTE를 이을 차세대 통신 네트워크인 5G의 근간이 되는 대용량 다중입출력 (massive MIMO)에 적용될 때 특히 그 이점이 있다.

대용량 다중입출력 시스템에서는 수십 개의 안테나가 작은 공간에 결합된 반면 LTE 네트워크 혹은 고속 WiFi 표준 802.11ac에서는 오직 몇 개의 송수신 안테나만 전송에 관여한다.

안테나 수를 늘리면 전송 속도를 올릴 수 있을 뿐만이 아니라 한정된 공간 방향에서 최대한 많은 사용자들에게 안정적인 연결을 보장할 수 있다. 이는 특히 축구장이나 복잡한 도심 등 좁은 공간에서 많은 수의 수신자들이 모일 때 유용하다. 이러한 표적 전송을 통해 전송에 필요한 전력도 줄일 수 있다.

쇼트의 소재 개발 담당자 마르틴 레츠는 "자동차용 레이더 위치 측정기 혹은 많은 이동 무선 안테나를 결합하는 신뢰할만한 기판을 제조하는데 있어 쇼트의 초박형 특수유리는 설계가 보다 자유롭고 제조 정밀도가 높으며 뛰어난 고주파 특성을 자랑한다"고 말했다.

그는 "이 유리는 고주파 시스템에 사용되는 기본 소재인 테프론보다 금속화성이 더 높을 뿐만 아니라 플라스틱보다 인장 강도가 뛰어나며 탁월한 유전 성질을 갖고 있다"고 덧붙였다.