▲ 출처=freepik  © 특허뉴스

고효율 친환경 청색 양자점 특허출원, 최근 10년간 연평균 27.8% 성장

한국 연평균 51.3% 증가로 세계 1위, 출원량도 47.6%로 1위

주요 출원인 10위 내 한국 출원인이 4개로 최다 차지

’23년 노벨화학상은 크기에 따라 색이 달라지는 지름 2~10nm 크기의 반도체 결정인 ‘양자점(Quantum Dot)’을 발견하고 합성한 화학자들에게 돌아갔다. 광안정성과 색순도가 높고, 밝기와 소비전력이 우수해 디스플레이, 태양전지, 바이오 센서 등 다양한 분야에 활용될 수 있어 시장성도 우수하다. 

IDTechEx에 따르면, 양자점 소재 시장은 ’23년부터 연평균 12.3% 성장해 ’34년 5.5억 달러에 이를 것으로 예측된다. 또한 Virtue Market Research에 따르면, 가장 큰 활용 분야인 양자점 디스플레이 시장은 ’22년 40억 달러에서 연평균 12.4% 성장해 ’30년에 101.8억 달러에 이를 것으로 전망된다.

지난 2006년, EU에서 유해 물질을 포함하는 전자제품을 제한한 이후 관련 업계는 카드뮴을 포함하지 않는 친환경 양자점을 주요 개발방향으로 삼고 있다. 청색 양자점은 적색, 녹색 양자점에 비해 효율, 수명이 떨어지며, 효율이 낮은 것으로 알려져 있어, 고효율 친환경 청색 양자점은 차세대 디스플레이 분야의 주요 화두이다.

그렇다면, 청색 양자점의 특허출원 현황은 어떨까? 최근 10년(’12년~’21년) 사이 차세대 디스플레이 핵심소재로 분류되는 ‘고효율 친환경 청색 양자점’의 전 세계 특허출원은 연평균 27.8% 증가했다. 같은 기간, 한국의 특허출원은 연평균 51.3% 증가해 고효율 친환경 청색 양자점 기술 개발은 대한민국이 주도하고 있는 것으로 나타났다.

특허청이 주요국 특허청(IP5)에 출원된 전 세계 특허를 분석한 결과, 고효율 친환경 청색 양자점 출원량은 ’12년 13건에서 최근 10년 사이(’12년~’21년) 연평균 27.8% 성장해 ’21년에는 118건에 달했다. 특히 129건이 출원된 전기 5년(’12년~’16년) 대비 후기 5년(’17년~’21년)에는 752건의 특허가 출원되어 약 5.8배 늘어난 것으로 나타났다. 

▲ 출원인 국적별 특허출원 동향(’12~’21)(출처=특허청)  © 특허뉴스

출원인 국적별로 한국의 출원증가 속도는 연평균 51.3%로 세계에서 가장 빨랐다. 그 뒤를 중국이 연평균 40.3% 성장세로 바짝 뒤따르고 있다.

같은 기간, 출원량은 한국이 47.6%(419건)로 가장 많은 출원을 했고, 중국 26.2%(231건), 미국 14.4%(127건), 일본 5.8%(51건), 유럽 5.2%(46건) 순이었으며, 등록특허 순위도 이와 유사한 경향을 보였다. 

주요 출원인으로는 삼성전자(한국)가 32.7%(288건)로 가장 많이 출원했고, TCL(중국) 14.8%(130건), 나노시스(미국) 10.7%(94건), 삼성디스플레이(한국) 4.1%(36건), 나노코 테크(영국) 4.0%(35건) 등이 뒤를 이었다. 10위권 내 다출원인으로 한국의 홍익대학교(1.5%, 13건), 동우화인켐(1.2%, 11건)이 올라와 한국 출원인이 4개로 최다를 차지하고 있다.

등록특허 기준으로 살펴보면 삼성전자(29.7%, 123건)가 가장 많이 보유하고 있으며, 홍익대학교(2.4%, 10건), 삼성디스플레이(2.2%, 9건), 동우화인켐(2.2%, 9건), 울산과학기술원(1.7%, 7건) 총 5개가 10위권 내에 이름을 올렸다.

분석 대상 기간을 4구간으로 구분하여 출원인수 및 출원건수를 양축으로 변화를 살펴보면 특허기술 성장단계(1단계(태동)-2단계(성장)-3단계(성숙)-4단계(쇠퇴)-5단계(회복))를 파악할 수 있는데, 고효율 친환경 청색 양자점 기술은 전체 및 주요국 각각에서 2단계인 성장단계에 있음을 확인할 수 있다.  

특허청 허영한 반도체소재심사팀장은 “차세대 디스플레이 시장을 선점하기 위해서는 고효율 친환경 청색 양자점에 대한 양질의 특허 획득이 무엇보다 중요하다”면서 “탄소중립, 환경 보호라는 시대 흐름에 맞춰 우리 기업이 고효율 친환경 디스플레이용 신소재를 개발하여 시장을 선점해 나갈 수 있도록 고품질의 심사뿐만 아니라 관련 특허정보를 지속적으로 제공해 나갈 것”이라고 말했다.