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삼성전자, 3분기 들어 파운드리 1위 TSMC와 격차 확대
- 파운드리(반도체 수탁생산) 세계 1위 대만 TSMC가 올해 3분기 들어 삼성전자와의 격차를 더 벌린 것으로 나타났다. 6일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올 3분기 삼성전자 파운드리 매출은 전분기보다 14.1% 증가한 36억9000만달러를 기록했다. 시장점유율은 1분기 11.7%에서 2분기 12.4%로 0.7%포인트 상승했다. 1위 기업인 TSMC의 올해 3분기 매출은 172억4900만달러로 2분기에 비해 10.2% 늘었다. 시장점유율도 2분기 56.4%에서 3분기 57.9%로 올랐다. 삼성전자가 퀄컴의 시스템온칩(SoC)·모뎀 등을 위탁 생산하면서 매출이 늘었지만 7나노(㎚·1㎚=10억분의 1m) 이하 반도체 판매량이 늘면서 TSMC의 실적이 큰 폭으로 개선된 것이다. TSMC와 삼성전자 점유율 격차는 2분기 44.7%포인트에서 3분기 45.5%포인트로 커졌다. TSMC는 아이폰15·PC용 반도체 주문이 몰리면서 실적이 늘었다. 최첨단 공정인 3나노 제품은 TSMC 매출의 6%에 달했다. 아이폰15 프로 시리즈에 들어가는 '두뇌칩' 애플리케이션프로세서(AP)인 A17은 TSMC 3나노 공정으로 제작됐다. 7나노 이하 제품은 매출의 60%를 차지했다. 삼성전자 파운드리도 퀄컴의 중저가 5세대(5G) AP 시스템온칩(SoC)·모뎀과 28나노 유기발광다이오드(OLED) DDI(디스플레이 구동칩) 주문이 늘었다. 세계 파운드리 시장 점유율 순위는 TSMC와 삼성전자에 이어 미국 글로벌파운드리스(6.2%), 대만 UMC(6.0%), 중국 SMIC(5.4%) 순으로 나타났다. 전체 파운드리 시장 규모는 3분기에 282억9000만달러를 기록했다. 전분기 대비 7.9% 증가한 규모다. 올 4분기는 연말 스마트폰·노트북 수요가 늘면서 파운드리 매출이 늘어날 전망이다.
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- IT/바이오
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삼성전자, 3분기 들어 파운드리 1위 TSMC와 격차 확대
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美 ITC, 삼성디스플레이 제소로 중국 BOE 영업비밀 침해 조사 착수
- 미국 국제무역위원회(ITC)가 삼성디스플레이가 경쟁사인 중국 BOE를 영업비밀 침해 혐의로 제소한 것과 관련해 조사를 시작하기로 결정했다. ITC는 지난달 30일(이하 현지시간) 자사 홈페이지를 통해 "특정 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 모듈과 그 구성요소에 대한 조사를 시작한다"고 발표했다. 이 조사는 삼성디스플레이가 제출한 고소장을 기반으로 진행될 예정이다. 이와 관련하여, ITC의 최고 행정판사는 조만간 해당 사건을 다룰 행정판사(ALJ)를 지정할 계획이다. 행정판사는 일반적으로 16개월의 기간 내에 관세법 337조에 따른 지식재산권 침해 여부를 조사하여 초기 결정(initial determination)을 내린다. 이 초기 결정에 이어 ITC는 전체 사건을 검토하여 최종 결정(final determination)을 내리게 된다. 이 과정은 삼성디스플레이와 BOE 간의 영업비밀 침해 논란에 중요한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 삼성디스플레이는 지난 10월 31일 ITC에 BOE와 BOE의 자회사를 포함한 총 8개 회사를 영업비밀 침해 혐의로 제소했다. 삼성디스플레이는 제소장에서 BOE가 2017년 말부터 자사 협력업체인 톱텍을 통해 기술, 그리고 관련 영업비밀을 침해하는 등 불공정한 경쟁 방식으로 미국 법을 위반했다고 주장했다. 앞서 지난 3월 수원고등법원은 휴대전화의 화면 모서리를 곡면(curved) 형태로 구현한 삼성디스플레이의 엣지 패널 기술을 중국에 팔아넘긴 혐의로 기소된 톱텍 직원들에게 유죄를 선고한 바 있다. 이와 관련하여, 올해 3월 수원고등법원은 휴대전화 화면 모서리를 곡면(curved) 형태로 구현한 삼성디스플레이의 엣지 패널 기술을 중국에 불법으로 판매한 혐의로 톱텍 직원들에게 유죄 판결을 내린 바 있다. 이 사건은 BOE에 대한 삼성디스플레이의 최근 제소와 연관되어 있으며, 기술 유출 및 영업비밀 침해에 대한 심각한 문제를 제기하고 있다. 삼성디스플레이는 당시 재판 과정에서 BOE 등 중국 기업이 기술 유출에 관여한 증거를 발견하고 이번 소송을 제기한 것으로 알려졌다. 또한, 삼성디스플레이는 지난 6월 텍사스주 동부 지방법원에 BOE가 아이폰 12의 디스플레이와 유사한 패널을 미국 시장에서 판매하며 자사의 특허를 침해했다고 주장하며 별도의 특허 침해 소송을 제기했다. 삼성디스플레이는 지난 7월에는 자사의 지적 재산에 대한 도용과 침해가 심각한 수준에 이르렀다며, 이에 강력하게 대응하겠다는 입장을 밝혔다. 이러한 일련의 사건들은 삼성디스플레이가 자사의 기술과 지적 재산권을 보호하기 위한 적극적인 조치를 취하고 있음을 나타낸다.
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- 산업
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美 ITC, 삼성디스플레이 제소로 중국 BOE 영업비밀 침해 조사 착수
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자작나무 잎에서 나노입자 추출…지속가능한 반도체 소재 개발
- 스웨덴 과학자들이 자연 재료로 만든 나노입자를 이용하여 유기 반도체 물질을 개발하는데 성공했다. 과학 기술 전문 매체 테크놀러지 네트웍스는 지난 11월 29일(현지시간) 압력으로 조리된 잎으로 만든 나노입자는 유기 반도체에 사용되는 희귀 원소를 대체할 수 있다며 자작나무 잎에서 나노입자를 추출했다고 보도했다. 이 연구는 덴마크와 중국의 연구자들과의 협업을 통해 진행됐다. 연구진은 고압 가열 방식을 통해 식물 생체질을 나노 크기의 탄소 입자, 즉 탄소 양자점으로 전환하는 데 성공했다. 이 연구 결과는 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)의 '그린 케미스트리(Green Chemistry)' 저널에 게재됐다. 이번 연구 결과는 유기 전자 제품 분야에서 획기적인 발전으로 기대된다. 이 매체에 따르면 스웨덴 우메아(Umeå) 대학의 물리학자들이 중국과 덴마크의 연구원들과 협력하여 식물 생물질을 나노 크기의 탄소 입자, 이른바 '탄소 양자점'으로 분해하는 새로운 압력 조리 방법을 개발했다. 이 탄소 양자점은 유기 전자 제품에 사용되는 유기 반도체 물질의 일부 희귀 원소를 대체할 수 있을 만큼 좋은 광학 특성을 가지고 있다. 연구원들은 또한 자작 나무잎에서 유래한 탄소 양자점을 사용하여 생물 기반 반도체 물질을 생산하는 데 성공했다고 보고했다. 유기 반도체의 지속가능성 유기 반도체는 전자 장치에 있어 가장 중요한 기능성 재료 중 하나로, 특히 유기 발광 다이오드(OLED)에서 주목받고 있다. 광전자 분야에서 이러한 반도체는 초박형 밝은 텔레비전과 휴대 전화 화면에 사용되는 유기 발광 다이오드(OLED)를 전원 공급하는 데 가장 유명하다. 그러나 유기 반도체 기술에 대한 수요가 증가함에 따라 큰 문제가 발생한다. 대부분의 유기 반도체는 대부분 지속 가능하지 않은 원료인 석유 화학 물질과 플래티넘, 인듐, 인과 같은 희귀 원소를 사용하여 제조된다. 이러한 소위 '핵심 원료'는 환경에 특히 좋지 않다는 점에서 문제가 있다. 반도체 산업의 지속가능성을 높이기 위해 연구원들은 이러한 핵심 원료를 대체할 수 있는 대체 원료를 조사하기 시작했다. 우메아 대학 물리학과 연구원 지아 왕(Jia Wang) 박사는 "우리 연구의 핵심은 인근 재생 가능 자원을 활용하여 유기 반도체 물질을 생산하는 것이다"라고 말했다. 새로운 연구에서 왕 박사와 그녀의 동료들은 생물 기반 탄소 양자점을 유일한 원료로 사용하는 반도체의 성공적인 생성을 보고했다. 자작나무 잎에서 양자 물질까지 이 새로운 반도체의 합성은 매우 간단하다. 우메아 대학 캠퍼스에서 자라는 자작나무에서 잎을 딴 후, 연구원들은 에탄올 용액을 사용하여 용매열 반응 과정을 통해 잎을 효과적으로 압력 조리했다. 이 용액을 건조하고 추출하면 크기가 약 2나노미터인 탄소 나노 물질로 구성된 양자점인 '탄소 양자점'이 생성된다. 신선한 에탄올 용액에 용해되면 탄소 양자점은 좁은 밴드의 깊은 붉은 빛을 방출한다. 연구원들은 탄소 양자점을 사용하여 새로운 발광 전기 화학 장치를 제조할 수 있었으며, 최대 100 坎델라/제곱미터(cd/m2)의 밝기를 생성할 수 있다. 이것은 일반 컴퓨터 화면에서 발산되는 광량과 동일하다. 왕 박사는 "우리의 방법은 자작 나무잎에 국한되지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요하다"라고 덧붙였다. 그는 "우리는 동일한 압력 조리 방법으로 다른 식물 잎을 테스트했으며 모두 유사한 빨간색 방출 탄소 양자점을 생성했다. 이러한 다양성은 이 변환 과정이 다른 위치에서 사용될 수 있음을 시사한다"고 말했다. 상업용 양자점과는 달리, 새롭게 개발된 바이오 기반 탄소점은 석유화학 화합물, 중금속, 또는 중요한 원재료를 포함하지 않는다. 왕 박사는 이러한 바이오매스 기반 탄소점이 고갈되는 석유 화합물 대신 유기 반도체의 원료로 사용될 수 있음을 시사한다고 말했다. 연구팀은 이 바이오 기반 탄소점이 발광 소자를 넘어 다양한 분야에서 응용될 수 있다고 기대했다. 왕 박사는 "이 카본닷은 바이오 이미징, 센싱, 위조 방지 등 여러 응용 분야에서 유망한 소재다. 우리는 이러한 지속 가능하고 발광성 있는 탄소점의 새롭고 흥미로운 용도를 탐구하기 위해 협력을 기대하고 있다'라고 말했다.
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자작나무 잎에서 나노입자 추출…지속가능한 반도체 소재 개발
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LG·삼성전자 사운드바, 미국 소비자 선정 '2023년 최고의 제품'
- LG와 삼성전자의 사운드바가 미국 소비자들에 의해 '올해의 최고 제품'으로 선정됐다. 미국 소비자 매체인 컨슈머리포트가 최근 발표한 '2023년 최고의 사운드바' 목록에서, LG전자의 사운드바(모델명 SC9S)가 '최상위급 사운드바' 카테고리에서 2위를 차지했다. 컨슈머리포트는 LG 사운드바에 대해 "올해 평가한 사운드바 중에서 최고의 것으로 판명되었으며, 3개의 업파이어링 스피커가 TV 화면 가운데에서 나오는 듯한 사운드를 제공한다"고 호평했다. 한편 삼성전자의 사운드바는 동일 부문에서 3위(HW-S801B)와 4위(HW-Q800C)에 올랐다. 3위를 차지한 HW-S801B 모델은 와이파이 연결을 통한 무선 돌비 애트모스 지원 기능이 특히 높은 평가를 받았고, 4위의 HW-Q800C 모델은 서라운드 사운드 기능이 높은 점수를 받았다. '가성비가 뛰어난 사운드바' 카테고리에서는 삼성전자의 HW-Q600C 모델이 3위에, LG전자의 S65Q 모델이 5위에 각각 이름을 올렸다. LG전자의 사운드바 SC9S 모델은 전면에 위치한 3개의 스피커, 저음을 강화하는 서브우퍼 1개, 그리고 천장을 향해 소리를 발사하는 업파이어링 스피커 3개를 포함하여 3.1.3 채널 시스템을 구성하고 있으며, 최대 400와트(W)의 출력을 지원한다. 이 사운드바는 중앙에 배치된 업파이어링 스피커를 통해 사운드바 아래에서 발생하는 오디오를 TV 화면 중앙에서 나오는 것처럼 생동감 있게 전달한다. 이는 TV의 크기가 커져 화면 중앙과 사운드바 사이의 거리가 멀어지는 현대의 대형 TV에서 발생할 수 있는 음향적 이질감을 줄이고, 보다 현실감 있는 청취 경험을 제공한다. 또한, LG 사운드바는 돌비 애트모스와 아이맥스 인핸스드 등 다양한 고급 사운드 솔루션을 탑재하여 사용자가 집에서도 영화관과 같은 깊은 몰입감의 오디오 경험을 즐길 수 있게 해준다. 특히, LG 올레드 에보 C 시리즈와 함께 사용할 때는 전용 거치대가 제공되어 TV와 사운드바 사이에 별도의 설치 작업이나 선 정리 없이도 깔끔한 연결이 가능하다. 업계 관계자는 "세계 홈오디오 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 미국에서, 국내 음향기기 전문 브랜드인 소노스와 같은 유수의 사운드바 브랜드들과 어깨를 나란히 할 수 있었다는 것은 매우 상징적인 성과"라고 말했다. 한편, LG는 지난 10월 말 세계 최초 무선 올레드 TV인 'LG 시그니처 올레드 M(LG SIGNATURE OLED M)'이 미국 시사주간지 타임(Time)이 선정한 '올해 최고 발명품(The 200 Best Inventions of 2023)'에 선정됐다. LG 시그니처 올레드 M은 가전제품(Consumer Electronics) 부문 최고 발명품으로 선정됐다. 타임이 선정한 올해 최고 발명품 200개 가운데 유일한 TV 제품이다. 이 매체는 LG 시그니처 올레드 M에는 다른 TV들과는 달리 전원 외 입출력을 위한 어떠한 연결선도 없다며 TV 후면에 매달려 있을 주변기기와 연결선은 모두 별도의 '제로 커넥트 박스(Zero Connect Box)'로 옮겼다고 설명했다. 타임지는 매년 혁신적인 제품과 서비스를 선정해 발표한다. 올해는 LG 시그니처 올레드 M이 속한 가전제품 부문을 포함해 접근성과 인공지능, 미용, 로봇, 지속가능성 등 총 21개 부문에서 200개 제품을 최고 발명품으로 선정했다.
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LG·삼성전자 사운드바, 미국 소비자 선정 '2023년 최고의 제품'
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삼성전자, 반도체 부진 터널 벗어나나…반도체 적자 축소
- 삼성전자는 메모리 시장 회복세와 정보기술(IT) 수요 개선으로 영업이익이 급감했으나 반도체 적자는 크게 줄어든 것으로 나타났다. 삼성전자는 31일 연결 기준 올해 3분기 영업이익이 2조4336억원으로 지난해 동기보다 77.57% 감소한 것으로 집계됐다고 공시했다. 매출은 67조4047억원으로 작년 동기 대비 12.21% 줄어들었다. 삼성전자는 금리·물가 인상 등 거시 경제 악화로 사상 초유의 메모리 불황과 IT 기기 수요 부진을 겪고 있다. 직전 분기인 2분기에는 영업이익 6700억원을 기록하면서 위기를 겪었지만 3분기에는 반도체 공급량 조절과 점진적 수요 회복 등으로 조 원대 영업이익을 기록하며 회복세에 진입했다. 부문별로 보면 삼성전자의 주력 사업인 반도체(DS) 부문은 3분기 매출 16조 4400억원, 영업손실 3조 7500억원을 기록했다. 삼성전자 DS부문 매출의 60~70%를 차지하는 메모리 반도체 사업은 △ 고대역폭메모리(HBM) △ DDR5 △ LPDDR5x 등 고부가 제품 판매 확대와 일부 판가 상승으로 전분기 대비 적자 폭이 축소됐다. 삼성전자 관계자는 "업황 저점에 대한 인식이 확산되며 부품 재고를 확보하기 위한 고객사의 구매 문의가 다수 접수됐다"고 설명했다. 시스템 반도체 설계 사업을 담당하는 시스템LSI 사업부는 주요 고객사의 수요 회복이 지연되고 재고 조정으로 인해 실적 개선이 부진했다. 파운드리는 라인 가동률 저하 등으로 실적 부진은 지속됐으나 고성능컴퓨팅(HPC)용 칩 주문이 늘어나면서 역대 최대 분기 수주를 달성했다. 스마트폰·가전 등을 담당하는 디바이스경험(DX) 부문은 매출 44조 200억원, 영업이익 3조 7300억원을 기록했다. 스마트폰 판매가 주력인 모바일경험(MX) 사업부는 갤럭시 Z플립 등 고성능 제품 출시로 매출, 영업이익은 2분기 대비 견조한 성장을 보였다. 네트워크 사업부는 통신사업자들의 투자 감소로 북미 등 주요 해외 시장 매출이 감소했다. 비주얼 디스플레이(VD) 사업의 경우 글로벌 TV 수요는 전년 동기 대비 감소했으나 퀀텀닷발광다이오드(QLED), 유기발광다이오드(OLED) 초대형 TV 등 고부가 제품 판매에 주력하면서 전년 동기 대비 수익성을 개선했다. 생활 가전은 성수기 효과 감소로 전년 수준의 실적을 기록했다. 삼성의 전장·오디오 자회사 하만(Harman)은 전장 고객사의 수주 확대와 카오디오 판매 확대로 역대 분기 최대 실적을 달성했다. 삼성디스플레이는 중소형 패널의 경우 주요 고객사의 플래그십 제품 출시에 적극 대응해 전분기 대비 이익이 대폭 증가했다. 삼성전자 측은 올 4분기 글로벌 IT 수요가 점진적으로 개선돼 전사 실적 개선에도 긍정적 영향을 줄 것으로 전망했다. DS부문의 경우 메모리는 고객사 재고 수준이 대체적으로 정상화됐고 전분기 대비 가격 상승폭이 점차 확대될 것으로 보인다. 회사는 생성형 AI 수요 증가에 맞추어 HBM3 양산 판매를 본격적으로 확대할 계획이다. 중장기 경쟁력 강화와 첨단공정 비중 확대를 위해 신규 라인인 평택 3 공장 초기 가동에 들어갔으며 △DDR5 △LPDDR5x △유니버설 플래시 스토리지(UFS) 4.0 등 신규 제품 수요에도 적극 대응한다는 설명이다. 시스템LSI는 시장의 수요 회복세 진입이 전망되는 가운데 갤럭시 S 신규 스마트폰 등 모바일 고객사의 신제품 부품 공급 증가로 큰 폭의 실적 개선이 기대된다. 파운드리 사업은 게이트올어라운드(GAA) 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 더욱 강화하고 다양한 응용처로 수주를 확대해 나갈 방침이다. 특히 최근 관심이 확대되고 있는 어드밴스드 패키지 사업의 경우 국내외 HPC 고객사로부터 로직반도체와 HBM, 2.5D 패키징을 아우르는 턴키 주문을 포함한 다수의 패키지 사업을 수주해 내년 본격적인 양산을 준비 중이다. MX는 스마트폰 시장 경쟁이 심화되는 가운데, 연말 성수기 다양한 프로그램을 통해 폴더블 신제품과 S23 시리즈의 견조한 판매를 지속 추진할 계획이다. 태블릿과 웨어러블도 프리미엄 신제품 중심으로 거래선 협업을 통해 판매를 확대할 방침이다. VD 사업부는 블랙 프라이데이 등 성수기에 대비해 온·오프라인 채널 판매 경쟁력을 지속 강화하고 고부가 제품군 비중을 확대해 수익성 확보에 주력할 방침이다. 삼성디스플레이는 중소형의 경우 신규 응용처 수요 확대에 집중하고 대형 패널은 시장내 기반 강화 및 수익성 개선을 추진할 예정이다. 삼성전자 관계자는 "내년은 거시경제 불확실성이 상존할 것으로 예상되나 메모리 시황과 IT 수요의 회복이 기대된다"고 지적했다.
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삼성전자, 반도체 부진 터널 벗어나나…반도체 적자 축소
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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
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AI가 바라 본 디스플레이 향후 50년, AR·VR 통합…무료 지각장치 시대 도래
- 디스플레이 산업이 50년의 역사를 거둔 가운데, 다음 50년은 "New FPD(Free Perception Device, 무료 지각장치)" 시대가 될 전망이다. 이 주제에 대한 해답은 일본의 기술 매체, 엑스테크가 ‘AWE USA 2023(Augmented World Expo)’에서 해답을 찾았다. 전시회에는 이스라엘 IT기업 사이트풀(Sightful)이 AR 노트북 데모를 선보였으며, 애플(Apple)은 비전 프로(Vision Pro)를 통해 New FPD 시대의 디스플레이 트렌드를 조명했다. AWE는 AR(증강현실), VR(가상현실), XR(확장현실) 관련 기업들이 참여하는 세계 최대 가상융합기술 전시회로, 이번에는 5월 31일부터 6월 2일까지 미국 캘리포니아에서 개최됐다. 엑스테크는 이 전시회에서 디스플레이 산업의 전망을 소개하며, 'New FPD' 시대가 다가오고 있음을 강조했다. 디스플레이 필요 없는 AR 글라스 엑스테크는 사이트풀이 선보인 AR 노트북을 평가했다. 이 기기는 AR 글라스를 착용하기만 하면 여러 모니터 화면이 가상으로 등장하며, 키보드를 통해 이 화면들을 자유롭게 조작할 수 있다. 따라서 별도의 디스플레이가 필요 없다. 한편, 애플은 'AWE-USA 2023'에 이어 'WWDC23'에서 차세대 AR 헤드셋 '애플 비전 프로(Apple Vision Pro)'를 공개했다. 엑스테크에 따르면, 이 제품이 대중화되면 전통적인 디스플레이는 물론, 키보드와 컴퓨터 본체도 필요 없어질 것이다. 애플 비전 프로는 초소형 유기발광다이오드(OLED)인 마이크로 OLED를 탑재하고 있어, 4K(가로 해상도 약 4000픽셀)의 높은 해상도로 현실감 있는 영상을 제공할 것으로 전망된다. 디스플레이는 2000년대까지는 주로 대화면 액정화면이 주류를 이루었고, 2010년대부터는 소화면이 강세를 보이며 발전해왔다. 이러한 변화 속에서도 스마트폰과 스마트 워치는 여전히 '평면 디스플레이(Flat Panel Display)'를 통해 이미지를 표현하고 있다. 무엇보다 중요한 것은, 앞으로의 디스플레이가 AR 및 VR을 통해 공중에 나타나게 될 것이라는 점이다. 이러한 혁신적인 디스플레이는 'New FPD'로 칭해지며, 디스플레이 산업의 향후 주요한 발전 방향이 될 것으로 예상된다. 특히, 2023년 애플은 미래의 스마트폰을 대체할 가능성이 있는 AR 글라스를 선보였다. 이것은 2023년이 '디스플레이 새 시대의 개막'으로 기록될 수 있다는 점을 엑스테크 매체는 강조했다. AR과 VR 해결사 '비디오 패스 스루' 그렇다면 디스플레이의 미래는 어떠한 모습일까? 최근 주목받는 생성 AI를 활용하여 다양한 AR/VR 기술과 산업 트렌드에 대해 물었을 때 "AR과 VR은 결국 통합될 것"이라는 예상 가능한 답변을 받았다. VR은 사용자를 완전히 가상의 세계에 빠트리는 반면, 현실을 볼 수 없다는 제한점이 있다. 이 문제를 해결하기 위한 기술이 비디오-패스스루(Video-Passthrough)이다. VR 장치에 카메라를 탑재하여 현실과 가상을 동시에 보여주는 이 기술은 미래 디스플레이의 중요한 발전 방향으로 보인다. 생성 AI는 '디스플레이의 미래'에 대해 "다양한 기술들이 서로 경쟁하며, 통합 기술이 출현해 시너지를 만들 것"이라고 예상했고, 이를 SID/Display Week 2023에서도 확인할 수 있었다. 엑스테크의 분석에 따르면, "퀀텀닷은 LCD, OLED, 마이크로 LED 등 모든 디스플레이 기술에서 핵심적인 요소로 작용하며, 퀀텀닷을 활용하면 성능 향상 효과가 크다"라고 말했다. LCD에서는 이미 하이엔드 제품에 사용되고 있으며, 삼성디스플레이에서 개발한 QD-OLED도 시장에 나와 있다. 더욱이, QD와 마이크로 LED의 조합, 그리고 OLED를 대체할 수 있는 QD-EL의 개발도 진행 중에 있다.
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AI가 바라 본 디스플레이 향후 50년, AR·VR 통합…무료 지각장치 시대 도래
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애플, 3D 프린팅 기술 실험…'애플 워치 울트라' 적용?
- 글로벌 기술 기업 애플이 3D 프린팅 기술을 실험하고 있는 것으로 알려졌다. 지난 3일(현지시간) 세계적인 IT 전문 매체 '기즈모도(GIZMODO)'에 따르면, 애플이 3D 프린팅 기술에 진지하게 눈독을 들이고 있다는 소식이 전해졌다. 아이폰에 'USB-C' 도입, 아이패드에는 'OLED' 패널 적용 등 애플의 기기 변화에 관한 루머는 다양하다. 그러나 이번에 유출된 정보 중 가장 주목받는 점은 애플이 3D 프린팅 기술을 이용해 일부 기기를 제작할 계획이라는 것이다. 애플이 3D 프린터를 활용하는 것은 그 자체로 기술 및 제조 전략의 큰 변화를 시사한다. 특히, 현재 강철로 제작 중인 '애플 워치(Apple Watch)' 케이스에서 이 기술이 시험적으로 적용 중이라는 보도가 있으며, 3D 프린팅은 환경적 측면에서의 장점도 갖추고 있다는 평가를 받고 있다. '3D 프린팅'은 고도의 정밀성이 필요한 기술로, 폴리락트산 등의 특수 재료를 사용해 다양한 형태의 제품을 제작한다. 애플이 이 기술을 본격 도입한다면, 제품 제작 과정에서의 재료 낭비를 줄이고 생산 시간도 단축시킬 수 있을 것으로 전망된다. '애플 워치'의 3D 프린팅 테스트가 성공적으로 마무리되면, '바인더 분사'라는 고급 3D 프린팅 기술이 애플의 다른 제품 라인에도 확대 적용될 가능성이 크다. 특히, 2024년에 출시될 것으로 예상되는 '애플 워치 울트라(Apple Watch Ultra)'에서 티타늄을 사용한 3D 프린팅 실험이 진행될 것이라는 소식도 전해졌다. 애플이 바인더 분사 기술로 금속 부품을 대량으로 제작하게 되면 이는 산업 내에서의 큰 혁신으로 평가될 것으로 보인다. 또한 이러한 변화는 애플의 '2030년 탄소 중립' 목표와도 일치하는 방향이다. 앞으로 애플의 3D 프린팅 기술 도입이 어떻게 진행될지, 그리고 그 결과가 어떻게 될지 기대감이 커진다.
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애플, 3D 프린팅 기술 실험…'애플 워치 울트라' 적용?