신규 리포트 - 태블릿, 노트북 및 모니터의 OLED/MiniLED 패널 비용을 비교, 전망

Published November 18, 2021

이번에 DSCC에서 발간한 Quarterly Advanced IT Display Shipment and Technology Report의 주요 내용 중 하나는 태블릿과 노트북, 그리고 모니터에 대한 OLED 패널과 MiniLED 패널간의 비용 비교 분석에 대한 것입니다.

DSCC에서는 Apple이 보유하고 있거나 출시할 예정인 MiniLED 패널 사이즈를 12.9"와 16.2", 27"로 보고, Apple의 동일 사이즈 OLED 모델을 기준으로 비교 분석했습니다. 실제로 아래 차트와 같이 MiniLED 백라이트 유닛 (BLUS)을 2가지로 나누어 비교할 수 있었습니다. 태블릿과 노트북의 경우, 칩 온 보드(COB) FPC와 10,000개의 MiniLED를 배치한 BT형 PCB 백플레인, 3,000개의 MiniLED를 배치하여 비용을 절감한 2,596개의 로컬 디밍 존, 패키지 온 보드 MiniLED를 사용한 779개의 로컬 디밍 존이 있는 FR4 PCB 백플레인으로 보고 있습니다. 모니터의 경우, 5,000개의 MiniLED로 구성된 1,152개의 로컬 디밍 존과 BT형 PCB 백플레인을 활용했습니다. 본 리포트는 8.5세대 oxide 백플레인이 최대 120Hz까지 변동될 수 있는 주사율(Refresh rate)이 적용되었다는 가정 하에 팹 가동률 및 수율 유형을 제시했습니다.

이와함께 리포트에는 다음과 같은 비용 절감에 대한 가정도 포함했습니다.

  • 향상된 수율과 수량 확대를 통한 MiniLED 비용 절감
  • 효율 개선 및 광학적 개선을 통해 패널당 MiniLED 개수 감소
  • 수율이 향상된 보다 빠른 속도의 전송장비와 장비당 MiniLED 개수 감소를 통한 전송 비용 절감
  • 장비당 MiniLED 개수가 적어지면서 백플레인 비용이 절감되고, 별도 드라이버 IC 사용으로 레이어 개수가 적어지면서 백플레인 레이아웃이 보다 샘플해짐
  • 광학 필름 – 현재 인광필름이 사용되고 있으며, BLU필름 스택을 최적화하기 위한 새로운 다기능 필름이 사용될 것으로 예상됨.
  • LED 드라이버 IC – 우리는 별도 Bare IC가 미래에 LED Die와 함께 결합될 것으로 예상함. 대신 일부 업체에서는 IC당 보다 많은 로컬 디밍 존을 통합하여 칩과 패키지를 축소하는 것에 노력 중이지만, 이는 전력/비용 IC가 더 높음. 중앙집중형 접근방식은 별도 드라이버가 개당 4개 이하 로컬 디밍 존을 갖는 것에 비해 256개 이상 로컬 디밍 존을 확보할 수 있음. 그러나 한개의 드라이버 IC가 실패할 경우 핫스팟과 한층 복잡한 PCB 레이아웃, 그리고 안정성 문제로 인해 어려움을 겪음.

Apple이 12.9"에서 기존의 엣지 조명 백라이트보다 약 3.7 배 더 많은 비용을 들였지만, 그 비용은 2021년부터 2025년까지의 CAGR에서 ~11% 하락할 것으로 예상되며 프리미엄은 2025년에 3.1배가 되거나 52달러로 하락할 전망입니다. 그러나 성능 절충에도 불구하고 비용을 절감할 수 있는 방법이 있습니다. DSCC에서는 3,000개의 MiniLED와 770개의 로컬 디밍 존으로 FR4 PCB 백플레인을 테스트했고, 이는 현재 엣지 조명 백라이트보다 2.8 배 더 많은 비용이 필요하지만, 2025년에는 2.3 배로 하락해 미달러로 $35 수준이 될 전망입니다.

출처: DSCC’s Quarterly Advanced IT Display Shipment and Technology Report

이와함께 DSCC에서는 Mini LED BLU의 자재명세서(BoM)을 조사했습니다. 아래 표의 항목을 살펴보고 각 어플리케이션과 BLU 유형에 대한 내용을 제공하면서 2025년까지의 전망을 담았습니다. Apple은 MiniLED BLU에 QD필름보다 인광 필름을 사용하고 있습니다. COB 유형에서 LED 비용은 백플레인, 전송 및 LED 드라이버 IC 비용이 더 높아졌음에도 총 비용 대비 비중이 줄어들었습니다. LED 비용은 패키지 비용으로 인해 POB 유형에서 50% 더 높습니다. 그러나 백플레인 및 전송 비용은 COB 유형에서 훨씬 더 높습니다. COB 유형에서 비용을 절감할 수 있는 가장 좋은 방법은 백플레인 수율을 높여 수율 손실을 줄이고, 백플레인과 LED, 인광 필름, LED 드라이버 IC 등의 CAGR를 9~12% 축소하는 것입니다. 마찬가지로 POB 유형에서도 백플레인 수율을 높여 수율 손실을 줄이고, LED와 인광필름, LED 드라이버 IC 등의 CAGR를 9~12% 축소하는 것입니다.

이와함께 패널 BOM을 조사한 결과, MiniLED BLU가 12.9" MiniLED 패널 제조 비용의 60%를 차지하는 것으로 나타났습니다. 12.9" 제조 비용은 현재 $206로 추정되지만, 매년 9% 하락해 2025년 $140가 될 전망으로, BLU는 매년 11%로 것으로 예상됩니다. 이와 유사한 데이터로 16.2"와 27"에 대한 분석도 함께 제공하고 있습니다.

OLED에 대해서는 팹 가동율과 수익률을 조사하면서 6세대 RGB OLED와 8.5세대 RGB OLED를 FMM VTE 장비에 적용한 경우를 가정해 보았습니다. 태블릿과 노트북에서는 탠덤구조와 리지드+TFE 기판으로 가정했습니다. 또한 6세대에서는 LTPO, 8.5세대에서는 oxide로 가정했습니다. 8.5세대 팹에서 12.9"는 16” 생산 시보다 제조비용이 9% 낮아지고, 또한 16.2”에 최적화되지 않은 24-up 6세대와 63-up 8.5세대 비교 시에 6세대보다 8.5세대의 제조비용이 16% 낮아지는 것을 알 수 있었습니다. 27"에서는 단일 스택의 리지드+ TFE 기판으로 추정했습니다.

그 다음에 MiniLED와 OLED 비용을 비교했으며, 아래와 같이 12.9"는 전반적으로 OLED가 MiniLED의 프리미엄 솔루션에도 불구하고 비용 이점을 유지하는 것을 확인할 수 있었습니다. 그렇다면 왜 Apple은 미니 LED로 전환하려는 것일까요? 그들의 결정은 단일 OLED 소스 보다 복수의 MiniLED 패널 소스에 있다고 추정됩니다. 또한 탠덤구조는 아직 태블릿 시장에서 사용할 수 없습니다. DSCC에서는 LGD가 SDC처럼 OLED 패널을 공급할 수 있을 때 Apple이 OLED로 전환할 것으로 예상합니다. MiniLED는 두자릿수 하락을 보이고 있지만, Apple이 다른 업체들처럼 MiniLED와 로컬 디밍 존을 축소하는 것을 선택한다면 훨씬 급격한 하락을 보일 가능성도 있습니다.

OLED vs MiniLED 패널 제조비용 비교

출처: DSCC’s Quarterly Advanced IT Display Shipment and Technology Report

결과는 6세대 OLED 팹의 최적화의 부족으로 인해 16.2"에서 다르게 나타나고 있습니다. 그러나 8.5세대 oxide RGB OLED 팹을 한층 최적화하면 8.5세대가 두자릿수의 비용 이점을 얻을 것으로 예상됩니다. 한편, 27”는 MiniLED 5,000개와 MiniLED 1,152개의 로컬 디밍 존으로 저가의 MiniLED를 구현함으로써 MiniLED가 8.5세대 oxide RGB OLED 팹보다 비용 이점을 얻을 것으로 기대할 수 있습니다. Quarterly Advanced IT Display Shipment and Technology Report에 대한 보다 자세한 내용을 원하신다면 sarah@displaysupplychain.com으로 문의주시기 바랍니다.

Written by

Sarah Kim

sarah@displaysupplychain.com