미니LED, 수율 ‘올리고’ 가격 ‘낮춰서’ OLED 대항마로 자리하나

양대규 기자 / 기사승인 : 2020-05-26 08:00:31
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트렌드포스, 2022년까지 OLED보다 비용 낮아질 것
▲ 미니LED에 근접한 기술로 576개의 백라이트를 이용한 애플의 전문가용 XDR 모니터[사진=애플]

[IT비즈뉴스 양대규 기자] 내년까지 출시될 애플의 신형 제품에 미니LED(발광다이오드) 디스플레이 기술이 탑재될 수도 있다는 이야기에 디스플레이 업계의 관심이 쏠리고 있다. 미니LED 디스플레이는 제조원가가 현재 주로 쓰이는 유기발광다이오드(OLED)보다 비싸고 수율이 잘 나오지 않아 잘 쓰지는 않고 있다.

허나 2022년까지 미니LED 기술이 발달하면서 제조원가를 낮추고 수율을 높이며 액정표시장치(LCD), OLED와 함께 메인 디스플레이 중 하나로 자리 잡을 것으로 전망된다.

최근 IT조사업체 트렌드포스의 LED인사이드 리서치 사업부의 최근 조사에 따르면제조사들이 공정기술과 수율 개선을 지속하면서 오는 2022년까지 미니LED 백라이트 디스플레이 비용이 15~20% 감소하고 OLED 디스플레이 비용보다 낮아져 시장에서 미니LED가 원가경쟁력 옵션으로 자리잡을 것으로 전망된다.

애플뿐만 아니라 다른 브랜드들도 자사의 노트북이나 스마트 디바이스 제품에 미니LED를 채택할 가능성이 높다는 것이다.

업계에 따르면 2021년형 12.9인치 아이패드 프로에만 1만개에 가까운 미니LED 칩이 백라이트로 장착된다.

 

트렌드포스는 여기에 LED 칩, PCB 백플레인, 드라이버 등 구성품 가격과 테스트, 정렬 등 제조에 필요한 공정 기술과 결합되면 미니LED 백라이트 디스플레이 비용은 100달러가 될 것으로 예측했다. 이 중에서 미니 LED 백라이트 모듈이 비용의 60% 이상을 차지할 것이라고 분석했다.

트렌드포스는 "상대적으로 높은 미니 LED 백라이트 비용을 감안할 때 애플이 지속적으로 미니 LED 백라이트 기술을 전개하는 것은 사용자 애플리케이션과 공급망 관점에서 각각 설명할 수 있다"고 밝혔다.

사용자의 관점에서 미니LED는 높은 성능으로 만족감을 준다. 게이머와 그래픽 디자이너를 포함한 일부 전문 사용자에게 미니LED 백라이트 디스플레이가 더 나은 경험을 제공하도록 할 수 있다는 것이다.

일러스트레이터와 다른 그래픽 아티스트 등의 전문가들에게 미니LED 백라이트 기술은 컬러 포화도와 대비율을 향상시켜 디스플레이 성능을 끌어올려준다. 일부 미니LED 백라이트 디스플레이는 최대 10만대 1의 대비율과 90% 이상의 DCI-P3 색영역을 맞춰준다. 

 

이는 미니LED 백라이트 디스플레이가 전문 사용자들의 성능 요구를 더 잘 충족시킬 수 있다는 것을 의미한다.

현재 주로 사용되는 OLED는 미니LED와 이론적으로 높은 수준의 디스플레이 요건을 충족할 수 있지만 유기물 소재의 낮은 신뢰성이 걸림돌이다. 번인 등의 문제가 발생할 가능성이 높아 미니LED나 LCD에 비해 수명이 낮을 수밖에 없다는 것이다.

제조의 입장에서 미니LED는 공급망의 다변화도 꾀할 수 있다는 장점이 있다. OLED 패널은 한국의 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 패널 공급을 장악하고 있다. 중국의 BOE를 비롯한 일부 기업들의 OLED 패널 생산능력이 늘고 있지만 수율과 제품 품질 개선에는 시간이 필요한 상황이다.

트렌드포스는 미니LED는 LCD 패널에 미니LED 백라이트 기술을 결합하기 때문에 삼성디스플레이와 LG디스플레이 중심의 OLED 공급 체인의 제약에서 벗어나면서도 개발의 발판을 마련할 수 있다고 강조했다.

국내 디스플레이 산업에서는 그렇게 좋은 소식은 아니지만 기존 LED 장비는 대부분 미니LED 양산용으로 쓸 수 있다는 장점이 있다.

전문가들은 LCD패널의 미니LED 백라이트 비용이 OLED TV패널의 약 70~80% 수준이 나올 것으로 보고 있다. 미니LED는 LED 백라이트의 개선된 버전이지만 LCD 디스플레이보다 화질을 크게 높일 수 있다는 장점이 있다.

욜디벨롭먼트(Yole)의 파르스 무키시 사업부장은 "LCD 백라이트의 경우 미니LED는 표준 LCD 패널에 비해 높은 밝기와 향상된 로컬 블랙 레벨 제어 기능을 제공하여 OLED와의 격차를 줄이는 방법"이라고 밝혔다. 

 

OLED만큼 완벽하지는 않지만, 미니LED 백라이트 LCD 디스플레이는 격차를 좁힐 수 있을 것으로 보인다. 이에 미니LED TV, 모니터, 차량용 디스플레이에서 큰 잠재력을 가질 것으로 분석된다.

▲ 미니LED와 마이크로LED 비교[자료=LED인사이드]

 

또한 미니LED는 차세대 디스플레이인 마이크로LED 디스플레이 기술을 도전하는 데 중간 과정으로 중요한 역할을 한다. 애플이 미니 LED 백라이트 개발에서 비용 절감, 기술 우위, 특허 출원 등에서 성과를 낼 수 있다면 마이크로 LED 기술 분야에서 업계의 연구개발(R&D) 노력을 가속화하는 데 도움될 수 있다는 것이다.

욜의 지네 부함리 박사은 "미니LED는 크기, 애플리케이션, 아키텍처, 제조 기반 구조의 조합으로 마이크로LED와 더 잘 구별된다"며 "마이크로LED는 조립과 다이 구조에서 중요한 기술 혁신과 파괴, 제조 인프라에 대한 대대적인 정비가 필요하다. 미니LED 칩은 구조가 매우 유사한 LED 칩의 점진적인 발전만을 필요로 하며, 작은 업그레이드만으로 동일한 팹에서 제조할 수 있다"고 말했다.

미니LED와 비슷한 용어의 마이크로LED는 아직 개발 중인 차세대 디스플레이 기술이다. 마이크로LED 백라이트는 100μm보다 작다. OLED처럼 픽셀별로 각각의 LED가 자체적으로 빛을 발한다. 마이크로LED는 이론상 하나의 픽셀에 하나의 LED 칩이 들어간다.

미니LED는 스마트폰, TV, 자동차 디스플레이, 게이밍 노트북의 백라이트 소재로 활용되기도 한다. 지난해 12월 애플은 미니LED에 근접한 기술을 활용한 32인치 6K 레티나 디스플레이를 구현하는 프로 디스플레이 XDR을 공개했다.

 

XDR은 애플에서 제작한 타이밍 컨트롤러(TCON) 칩이 2040만 개 LCD 픽셀과 576개의 블루 백라이트 LED의 고속 변조를 정밀 제어해 동기화를 구현한다.

애플 전문가인 TF증권 애널리스트 밍치궈는 애플이 올해부터 내년까지 6개의 미니LED를 이용한 아이패드와 맥북을 출시할 것으로 내다봤다. 또한 TLC는 지난해 10월부터 자사의 8시리즈 라인업을 통해 미니LED TV를 상용화한 최초의 업체로 출발했다.

 

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