삼성디스플레이는 4일 노벨화학상 수상자인 문지 바웬디 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수(사진)를 초청해 퀀텀닷(양자점)을 주제로 특별 세미나를 개최했다고 밝혔다. 삼성디스플레이 기흥캠퍼스에서 열린 초청강연에는 이종혁 대형사업부장(부사장)을 비롯해 임직원 400여명이 참석했다. 이날 바웬디 교수는 '양자 마법과 양자점 기술: 나노 세계로의 여정을 여는 합성법'을 주제로 강연을 했다. 그는 "퀀텀닷이 삼성의 기술력과 만나 디스플레이 분야에서 빠르게 발전하고 있다"며 "미래에는 바이오이미징, 광센서 등 다양한 응용기술로 확대될 것"이라고 말했다. 퀀텀닷(양자점)은 아주 작은 나노 크기의 금속 또는 반도체 결정이다. 전압을 가하면 자연색에 가까운 다양한 빛을 내는 성질이 있어 차세대 디스플레이 소자로 각광받고 있다. 가령 금은 눈으로 보면 금색을 띠지만 입자가 7㎚일 때는 빨간색, 5㎚일 땐 초록색, 3㎚일 땐 파란색을 띤다. 바웬디 교수는 이러한 퀀텀닷을 발견하고 합성하는 방법을 개발한 공로로 루이스 브루스 컬럼비아대 교수, 알렉세이 예키모프 나노크리스털 테크놀로지 수석연구원과 함께 2023년 노벨화학상을 수상한 바 있다. mkchang@fnnews.com 장민권 기자

[파이낸셜뉴스] 삼성디스플레이는 4일 노벨화학상 수상자인 모운지 바웬디 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수( 사진)를 초청해 퀀텀닷(양자점)을 주제로 특별 세미나를 개최했다고 밝혔다. 삼성디스플레이 기흥캠퍼스에서 열린 초청 강연에는 이종혁 대형사업부장(부사장)을 비롯해 임직원 400여명이 참석했다. 이날 바웬디 교수는 '양자 마법과 양자점 기술: 나노 세계로의 여정을 여는 합성법'을 주제로 강연을 했다. 그는 "퀀텀닷이 삼성의 기술력과 만나 디스플레이 분야에서 빠르게 발전하고 있다"며 "미래에는 바이오이미징, 광센서 등 다양한 응용 기술로 확대될 것"이라고 말했다. 퀀텀닷(양자점)은 아주 작은 나노 크기의 금속 또는 반도체 결정이다. 전압을 가하면 자연색에 가까운 다양한 빛을 내는 성질이 있어 차세대 디스플레이 소자로 각광받고 있다. 가령 금은 눈으로 보면 금색을 띠지만 입자가 7㎚일 때는 빨간색, 5㎚일 땐 초록색, 3㎚일 땐 파란색을 띤다. 바웬디 교수는 이러한 퀀텀닷(양자점)을 발견하고 합성하는 방법을 개발한 공로로 루이스 브루스 컬럼비아대 교수, 알렉세이 예키모프 나노크리스탈 테크놀로지 수석연구원과 함께 2023년 노벨화학상을 수상한 바 있다. 바웬디 교수는 나노 입자의 크기를 정밀하게 조절, 퀀텀닷을 안정적으로 생산할 수 있는 기술을 개발해 주목 받았다. 삼성디스플레이는 퀀텀닷을 패널에 내재화한 퀀텀닷(QD)-유기발광다이오드(OLED) 개발에 세계 최초로 성공한 뒤 지난 2021년 말 본격적인 양산에 돌입했다. 현재 프리미엄 TV 및 모니터 제품에 QD-OLED를 공급하고 있다. 이종혁 대형사업부장(부사장)은 "퀀텀닷을 발견하고 합성법을 개발해 나노 테크놀로지 분야를 개척한 과학자들의 공로가 있었기에 QD-OLED라는 차세대 디스플레이가 세상에 나올 수 있었다"며 "과학계와 긴밀한 연구개발(R&D) 협력을 통해 더욱 혁신적인 QD-OLED 디스플레이를 소비자에게 선보이겠다"고 전했다. mkchang@fnnews.com 장민권 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 디스플레이 양강 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 세계 최대 디스플레이 전시회 'SID 2024' 참가해 차세대 유기발광다이오드(OLED)를 비롯한 디스플레이 기술을 대거 공개했다.  삼성디스플레이는 14일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이에서 개최된 이번 전시회에 초미세 반도체 입자인 '퀀텀닷(QD)'만으로 적·녹·청(RGB) 픽셀을 구현한 차세대 QD 기술을 선보였다. 업계 최초의 퀀텀닷 발광다이오드(QD-LED)는 초미세 반도체 입자인 퀀텀닷을 이용해 RGB 픽셀을 구현하는 차세대 자발광 기술이다. 이번에 공개한 노트북 크기의 18.2형 QD-LED는 고해상도 프리미엄 모니터에 버금가는 높은 픽셀 밀도와 250nit의 휘도를 구현했다. 또, 무안경 3D 디스플레이의 하나인 라이트필드 디스플레이(LFD)도 선보였다. LFD는 디스플레이와 광학기술을 이용해 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 서로 다른 영상을 볼 수 있도록 해 입체감을 느끼게 만드는 기술이다. 진화된 시선 추적 기술을 통해 시청각 40도 범위에서 사용자 눈 위치에 맞게 3차원(D) 화면을 실시간으로 보정해 초고화질(FHD)급 해상도를 제공한다. 삼성디스플레이는 삼성 폴더블만의 강한 내구성을 강조하기 위해 로봇을 활용한 난타 퍼포먼스를 보여줘 화제를 모았다. OLED 생산라인에서 사용하던 'OLED Bot'이 7.6형 폴더블 패널을 물이 가득 담긴 수조에 넣고 흔들고 철 수세미로 문지르는 고강도 내구성 테스트를 진행했다. 삼성디스플레이 관계자는 "디스플레이 기술의 무한한 확장성과 성장 가능성을 보여주는 계기가 될 것"이라고 말했다. LG디스플레이는 이번 행사에 △가상현실(VR)용 올레도스 신기술 △대형 OLED 패널 △소프트웨어 중심 차량(SDV)에 최적화된 차량용 디스플레이 솔루션을 소개했다. 이날 최초로 공개된 신기술 VR용 올레도스는 500원 동전 크기인 1.3인치로 △1만 니트(nit·1니트는 촛불 하나의 밝기) 초고휘도 △4K급 4000ppi(인치 당 픽셀 수) 초고해상도 △디지털영화협회(DCI) 표준 색 영역 DCI-P3를 97% 이상 충족하는 정확한 색 표현력 등 업계 최고 수준의 화질을 자랑한다. 스마트워치용 올레도스도 처음 공개했다. 1.3인치 크기에 4K 해상도로 손목 위에서도 콘텐츠를 선명하게 보여준다. 무안경 3D 기술인 라이트 필드 디스플레이(LFD,) 기능까지 탑재해 마치 홀로그램과 같은 효과를 구현한다. 고화질 차량용 OLED 및 저온다결정실리콘(LTPS) 액정표시장치(LCD) 등 차별화 기술로 SDV에 최적화된 차량용 디스플레이 솔루션도 전시했다. 윤수영 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO·부사장)는 "끊임없는 연구개발로 차별화된 고객가치를 제공할 수 있는 혁신 제품을 지속 선보이며 기술 리더십을 공고히 해 나갈 것"이라고 말했다. rejune1112@fnnews.com 김준석 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 및 인공지능대학원 정임두 교수팀이 상온에서도 3차원 형상의 퀀텀닷 구조물을 만드는 기술을 개발했다. 이 기술은 페로브스카이트 퀀텀닷으로 만들어 자외선(UV)에서 특정 색을 내는 기능을 활용, 다양한 보안 기능을 제공하는 위조 방지 및 정보 암호화 쪽으로 사용할 수 있다. 4월 30일 UNIST에 따르면, 연구진은 이 기술이 들어간 3D프린팅으로 가로와 세로 각각 6개와 5개 등 총 30개 큐브를 만들었다. 이 큐브에는 각각 녹색과 파랑색이 보이도록 프린팅했다. 블록처럼 생긴 큐브 배열에 자외선을 비추면 보는 각도의 변화에 따라 U, N, IS, T 각각의 글자가 차례대로 나왔다. 이번 연구를 주도한 전홍령 연구원은 "퀀텀닷 3D 프린팅 공정을 단순화시켜 상온에서 안정적으로 만들 수 있도록 했다"며 "앞으로 향상된 정보 암호화 시스템과 다양한 광전자 인쇄 기술에 활용될 수 있을 것"이라고 설명했다. 또 정임두 교수도 "열처리나 빛을 쪼여 굳히는 처리 없이도 페로브스카이트 양자점의 발광 특성을 유지하면서 3D 잉크를 안정적으로 쌓았다"며 "위조 방지나 정보 암호화 뿐만아니라 퀀텀닷 기반 광전자 및 에너지 응용 분야에 활용할 수 있다"고 말했다. 이 3D 잉크는 페로브스카이트 퀀텀닷에 하이드록시프로필 셀룰로스(HPC)와 디클로로메탄(DCM)을 섞었다. HPC는 추가적인 열처리 없이 상온에서도 3D 프린터에서 잉크가 안정적으로 나오도록 해준다. 또 DCM은 휘발성이 높아 잉크가 뭉치지 않고 잘 달라붙게 한다. 이 잉크는 피라미드나 에펠탑과 같은 복잡한 구조를 프린팅할 수 있게 해준다. 연구진은 빛의 삼원색을 이용해 구조물에서 각 잉크 색상에 맞는 빛이 발생하도록 만들었다. 특히 3D 프린팅이 주는 기하학적 형상을 이용해 4중 위조 방지 및 정보 암호화 시스템을 만들어냈다. 특정한 파장의 빛에서 발광하는 페로브스카이트의 특성을 이용한 것이다. 연구진은 이번에 개발한 기술을 세계 상위 5% 이내의 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

【 대전=김원준 기자】우리나라가 차세대 글로벌 디스플레이 산업의 핵심기술인 '고효율 친환경 청색 양자점' 분야 특허 출원을 주도하고 있다. '퀀텀 닷(Quantum Dot)'이라고 불리는 양자점은 크기에 따라 색이 달라지는 지름 2~10nm 크기의 반도체 결정으로, 고효율 친환경 청색 양자점은 광자량이 많고 수명이 길며 유해물질이 없어 차세대 디스플레이 분야의 주요 기술로 주목받고 있다. 3일 특허청이 한국과 미국, 일본, 중국, 유럽연합(EU) 등 주요 5개국 특허청(IP5)에 출원된 전 세계 특허를 분석한 결과, 고효율 친환경 청색 양자점 관련 특허 출원 건수는 2012년 13건에서 2021년 118건으로 최근 10년간 연평균 27.8% 성장했다. 특히 최근 5년(2017~2021년)간의 출원은 모두 129건으로, 이전 5년(2012~2016년) 출원 건수보다 5.8배 많았다. 최근 10년간 국적별 출원 증가율은 한국이 연평균 51.3%로 세계에서 가장 높았으며, 중국이 연평균 40.3%로 뒤를 이었다. 같은 기간 출원건수도 한국이 47.6%(419건)로 가장 많았고, 다음으로 중국 26.2%(231건), 미국 14.4%(127건), 일본 5.8%(51건), 유럽 5.2%(46건) 순이었다. 등록 특허 등록 순위도 출원 순위와 같았다. 주요 출원인별로는 삼성전자(한국)가 32.7%(288건)로 가장 많이 출원했으며, TCL(중국) 14.8%(130건), 나노시스(미국) 10.7%(94건), 삼성디스플레이(한국) 4.1%(36건), 나노코 테크(영국) 4.0%(35건) 등이 뒤를 이었다. 한국의 홍익대(1.5%·13건)와 동우화인켐(1.2%·11건)도 다출원인 10위권에 이름을 올렸다.국내 출원인을 특허 등록건수 기준으로 보면 삼성전자(29.7%·123건)가 가장 많은 특허를 보유하고 있으며, 뒤를 이어 홍익대(2.4%·10건), 삼성디스플레이(2.2%·9건), 동우화인켐(2.2%·9건), 울산과학기술원(1.7%·7건)순이다. 허영한 특허청 반도체소재심사팀장은 "차세대 디스플레이 시장 선점을 위해서는 고효율 친환경 청색 양자점 관련 양질의 특허 획득이 중요하다"면서 "우리 기업이 고효율 친환경 디스플레이용 신소재를 개발해 시장을 선점할 수 있도록 관련 특허정보를 지속적으로 제공하겠다"고 말했다. kwj5797@fnnews.com

[파이낸셜뉴스] 한국시간으로 10월 4일 오후 6시 45분 이후에나 발표 예정이던 올해 노벨 화학상 수상자 명단이 미리 누출된 것으로 알려졌다. 4일(이하 현지시간) 미국 언론들은 올해 화학상을 3명이 공동 수상할 예정이라고 주장했다. 외신들은 올해 화학상을 브러스, 에키모프, 바웬디까지 3인이 공동수상한다고 전했다. 수상자 명단은 발표를 맡은 스웨덴 왕립 아카데미가 보낸 e메일이 발견되면서 미리 알려졌다. 4일 스웨덴 현지 매체 다겐스 뉘헤테르(DN)에 따르면 왕립 아카데미는 e메일에서 “올해 노벨 화학상은 퀀텀닷과 나노 입자를 연구한 인물들에게 주겠다”라고 밝혔다.   pjw@fnnews.com 박종원 기자

한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 정대환 박사팀이 그래핀과 양자점(퀀텀닷)으로 만든 새로운 발광 소자로 발광 다이오드(LED) 발광효율을 8배 증가시켰다. 특히 이 새로운 소재는 LED나 레이저같은 발광소자의 에너지 효율을 획기적으로 상승시켜 디스플레이 소비전력을 절감시킬 수 있다. 정대환 박사는 21일 "이 소재는 마이크로 LED와 같이 발광소자의 크기가 작아질수록 소자 효율이 줄어드는 스케일링 문제점의 한계를 극복할 수 있을 것"이라며, "디스플레이 소비전력을 획기적으로 낮춰 글로벌 에너지 절감에 기여하는 소재로 개발이 기대된다"고 말했다. 연구진은 고효율 발광 소재를 만들기위해 표면 안정성이 뛰어난 2차원 소재 '그래핀'과 전자 구속력이 있는 '퀀텀닷'을 결합하는 혼합차원 이종구조를 활용했다. 연구진은 분자 단위로 초정밀 합성이 가능한 분자빔 성장 방법(분자빔 에피택시, MBE)으로 매우 급격한 계면을 갖는 고품질의 막을 만들었다. 이를 통해 2차원, 1차원, 0차원의 전자 상태를 갖는 양자 우물 층, 양자 와이어, 양자점과 같은 이종 구조를 만들 수 있다. 이렇게 만든 그래핀-퀀텀닷 혼합차원 소재를 광루미네선스(PL)로 분석한결과, 기존 소재 대비 최대 8배까지 발광효율이 증가했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 정대환 박사팀이 그래핀과 양자점(퀀텀닷)으로 만든 새로운 발광 소자로 발광 다이오드(LED) 발광효율을 8배 증가시켰다. 특히 이 새로운 소재는 LED나 레이저같은 발광소자의 에너지 효율을 획기적으로 상승시켜 디스플레이 소비전력을 절감시킬 수 있다. 정대환 박사는 21일 "이 소재는 마이크로 LED와 같이 발광소자의 크기가 작아질수록 소자 효율이 줄어드는 스케일링 문제점의 한계를 극복할 수 있을 것"이라며, "디스플레이 소비전력을 획기적으로 낮춰 글로벌 에너지 절감에 기여하는 소재로 개발이 기대된다"고 말했다. 최근 증강현실(AR)이나 가상현실(VR)용 헤드마운트 디스플레이, 스마트 워치 등 차세대 전자제품에 사용되는 LED의 해상도를 높이기 위해 점점 작은 발광소자가 개발되고 있다. 하지만 소자의 크기가 작아질수록 부피 대비 표면적이 늘어나 표면에서 손실되는 전자들이 많아지고 이에 따라 발열이 발생해 에너지 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 연구진은 고효율 발광 소재를 만들기위해 표면 안정성이 뛰어난 2차원 소재 '그래핀'과 전자 구속력이 있는 '퀀텀닷'을 결합하는 혼합차원 이종구조를 활용했다. 그래핀은 1나노미터(nm) 보다도 얇은 원자층으로 이뤄져 있고, 표면이 화학적으로 매우 안정적이어서 에너지 손실이 적은 고효율 재료다. 또 퀀텀닷은 이름처럼 점과 같은 작은 크기로 많은 전자를 효과적으로 가두는 것이 가능해 발광효율이 높다. 연구진은 분자 단위로 초정밀 합성이 가능한 분자빔 성장 방법(분자빔 에피택시, MBE)으로 매우 급격한 계면을 갖는 고품질의 막을 만들었다. 분자빔 에피택시는 두께와 도핑, 구성을 조절할 수 있어 정교한 전자적, 광전자적 디바이스의 제작에 활용되고 있다. 이를 통해 2차원, 1차원, 0차원의 전자 상태를 갖는 양자 우물 층, 양자 와이어, 양자점과 같은 이종 구조를 만들 수 있다 이렇게 만든 그래핀-퀀텀닷 혼합차원 소재를 광루미네선스(PL)로 분석한결과, 기존 소재 대비 최대 8배까지 발광효율이 증가했다. 또한 그래핀과 퀀텀닷의 거리가 가까울수록 서로의 상호작용이 강해져 발광효율 향상 효과는 더욱 커졌다. 실제 그래핀과 퀀텀닷의 거리를 50㎚(나노미터)에서 10㎚로 줄였을때 발광효율이 80%에서 최대 800%까지 향상됐다. 이는 광전하 재결합이 촉진되고 전자를 운반하는 캐리어의 수명이 증가해 발광 효율이 더욱 향상됐다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 발광 소재를 나노분야 국제학술지 '나노 레터스(Nano Letters)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 삼성전자가 10년만에 유기발광다이오드(OLED) TV에 대한 전파인증을 획득하고 관련 제품을 내놓을 전망이다. 이런 가운데 OLED와 마이크로LED, 퀀텀닷OLED(QD-OLED) 등 첨단 디스플레이 설계·제조 기술이 '국가전략기술'로 지정되면서 관련 기업들이 주목 받을 것으로 전망된다. 13일 금융투자업계에 따르면 신도기연은 폴더블 힌지 라미네이터 장비를 현재 삼성전자에 납품 중이다. 신도기연은 독점적인 라이네이팅 기술을 보유하고 있다. 라이네이팅 기술은 커버 글라스와 OLED패널을 진공과 압력을 이용해 합지하는 장비다. 2D라미네이팅 기술 위주인 경쟁업체와 달리 한 단계 앞선 3D 라미네이팅의 선진화된 기술을 보유한 신도기연은 폴더블 폰용 장비에 독점 납품하고 있다. 특히 OCA부착, 실리콘패드, 다이아프램 등 독점 기술을 적용해 엣지폰 및 폴더블폰에 라이네이팅 장비를 독점 공급하고 있다. 신도기연은 또 마이크로 LED공정을 현재 삼성전자가 시장을 주도하고 있는 가운데, 마이크로 LED 제조에 필요한 장비가 신도기연 제품으로 이뤄지고 있다. 특히 마이크로 LED 제조 장비는 신도기연의 오랜 연구 개발로 이루어낸 장비로 진입 장벽이 높아 경쟁사에서 접근이 어렵다. 투자업계 한 관계자는 “정부의 적극적인 세액공제가 이뤄진다면 OLED 산업의 생태계에 큰 효과를 줄 수 있을 것”이라며 “신도기연처럼 독점적인 기술을 보유한 기업들을 주목해볼만 하다”고 말했다 삼성전자는 최근 55인치 OLED TV(KQ55C95A)에 대한 전파인증을 획득한 가운데 통상 인증 획득 후 3개월 내 제품 출시가 이뤄진다는 점을 고려했을 때 올해 1·4분기 국내 시장에 처음으로 모습을 드러낼 것으로 전망되고 있다. 관련 업계와 정부에 따르면 기획재정부는 올해 세법 시행령 개정의 하이라이트는 OLED 등 첨단 디스플레이 기술이 추가로 국가전략기술에 포함시켰다. 현재는 반도체, 백신, 2차전지 등 3개 분야에서 30여개 기술만 국가전략기술로 등록돼 있다. 또 정부는 고효율 보일러, 변압기 등 에너지 절감 성능이 뛰어난 품목을 신성장, 원천 기술로 지정하는 방안도 검토 중이다. 나아가 정부는 예고한 대로 17일 국무회의를 거쳐 국가전략기술에 대한 세액공제율을 끌어올리는 조세특례제한법 개정안을 발의할 예정이다. 개정안은 국가전략기술에 대한 세액공제율을 대·중견기업 15%, 중소기업 25%까지 올리면서 올해에 한정해 투자 증가분에 대한 세액공제율을 10%로 높이는 내용을 담았다. 야당인 더불어민주당 동의를 얻어내 개정안이 국회를 통과하면 이론적으로 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 올해 국내에 OLED 공장을 지을 때 최대 25%까지 세액공제를 받을 수 있게 된다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

삼성전자가 오는 3월 국내 시장에 퀀텀닷(QD)-유기발광다이오드(OLED) TV를 첫 출시한다는 소식에 퀀텀닷TV 관련 전력변환장치(SMPS)를 단독 수주한 이력이 있는 파워넷(037030)의 주가가 상승세다. 전 세계적인 TV 수요 둔화 속에서 OLED TV를 앞세워 프리미엄 전략을 가속화하기 위한 것으로 보인다. 13일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 55인치 OLED TV(KQ55C95A)에 대한 전파인증을 획득했다. 통상 인증 획득 후 3개월 내 제품 출시가 이뤄진다는 점을 고려했을 때 올해 1분기 국내 시장에 처음으로 모습을 드러낼 것으로 예측된다. 국내 출시가 입박한 들어간 55인치 제품은 830만개 자발광 픽셀과 퀀텀탓 기술을 결합한 프리미엄 TV 제품이다. 삼성 QD-OLED 패널을 상용화한 첫 TV 모델로, 지난해 3월 65인치 제품과 함께 북미와 유럽 지역에 먼저 출시됐다. 삼성전자는 곧 65인치 제품 전파 인증도 획득해 55인치 제품과 동시에 국내 시장에 내놓을 것으로 예측된다. 출시 시점은 통상 그해 TV 신제품 판매가 시작되는 3월이 유력한 것으로 전해졌다. 국내 시장에서의 브랜드명은 글로벌과 마찬가지로 ‘삼성 OLED’가 될 것으로 예상된다. 삼성전자 OLED TV가 국내 시장에 나오는 것은 10년 만이다. 삼성전자는 지난 2013년 처음으로 커브드 디자인을 채택한 55인치 OLED TV를 국내에 선보인 바 있다. 당시 높은 가격과 수익성을 비롯한 문제로 사업 개시 2년 만에 출시를 중단했다. 파워넷은 삼성에 퀀텀닷TV 관련 전력변환장치(SMPS)를 단독 수주한 바 있으며 전체 물량의 80%를 담당하고 있어 수혜 기대감이 주가에 반영된 것으로 풀이된다.