자동차용 디스플레이 시장 2021년 약 60억 달러 규모, 전체 시장에선 작지만 전망 밝아
LG “OLED와 투명, 플렉시블 기술 갖춰... 삼성 “휴대폰 OLED 독보적 기술 내세워”

출시 이후 뜨거운 관심을 받고 있는 테슬라 자동차의 첫 세단 ‘모델 S’에서 외견상 가장 눈에 띄는 점은 대시보드 중앙에 위치한 일종의 CID(중앙정보표시장치)이다. 이 확연히 눈에 띄는 17인치 터치스크린은 미래 자동차에서 디스플레이가 어떤 식으로 활용되고 상용화될 수 있는지 잘 보여준 사례라 할 수 있다.

디스플레이 패널 시장을 이끌던 TV와 스마트폰 시장이 둔화되면서 자동차용 디스플레이 시장이빠르게 부상하고 있다. 미래형 자동차로 일컬어지는 전기차와 자율주행차의 최근 컨셉카에서도 디스플레이는 단연 차별화되는 요소로 부각되고 있다. 


▲테슬라 ‘모델 S’는 중앙 대시보드에 17인치 터치스크린을 배치해 각종 차량 정보를 제공한다.

자동차용 디스플레이 패널 시장은 전 세계적으로 2015년 48억 달러, 2021년에는 약 60억 달러에 이를 것으로 전망된다. 이는 1억 3900만 대의 자동차 규모에 해당되는 것으로 향후 자동차용 디스플레이의 대형화와 고화질화에 큰 영향을 미칠 것으로 보인다. 

자동차용 디스플레이는 작게는 중앙정보표시디스플레이(CID), 클러스터, RSE(Rear Seat Entertainment), HUD(Head Up Display), 룸미러 디스플레이 등 5가지 유형으로 세분화할 수 있다. 앞서 중앙정보표시디스플레이(CID)는 내비게이션, 모바일, 오디오시스템과 결합하여 탑승자에게 차량 운행 정보와 엔터테인먼트를 제공한다.  

주행속도, RPM, 엔진온도, 연료량, 경고 표시 등 차량 주행에 필수적인 정보를 운전자에게 즉시 제공하는 클러스터도 최근 정보량 증가로 LCD 탑재와 화면크기도 커지는 추세에 있다.  RSE(Rear Seat Entertainment)는 뒷자석 탑승자를 위한 오락용 정보활용에 주로 이용되는 디스플레이로 주행상태나 간이 내비게이션 등도 표시한다.

운전자의 시선이 집중되는 전방 유리에 차량 주행 상태, 간이 내비게이션 등 일부 정보를 표시하여 운전자의 시선을 안전하게 유지하게 해주는 HUD(Head Up Display)도 주목된다. 투명 플렉시블 디스플레이가 상용화될 경우, 전면 유리 전체를 대체할 수 있어 성장성이 높은 부문이다. 룸미러 디스플레이 또한 후방 카메라 촬영 영상을 표시해서 편의장치로 증가하고 있다. 

디스플레이서치의 보고에 따르면, 자동차 계기판용 LCD 패널의 출하량이 2014년에 전년대비 48%(3000만 개) 성장했으며, 2018년에는 연 5000만 개까지 출하될 것으로 예상된다. 또한 클러스터 디스플레이의 경우, 2016년에 40%의 차량에 적용될 것으로 예상했다. 


▲보쉬는 CES 2016에서 차량 휴먼인터페이스를 강화한 디스플레이 대시보드, 중앙 콘솔 컨셉을 선보였다.

하지만, 디스플레이가 자동차 시장을 확대하기 위해 넘어야할 기술적 장애가 많다. 극한의 환경에서 운행하는 자동차의 특성상 편차가 높은 온습도 등을 견디는 내환경성을 만족해야 하고, 또한 빛에 노출되는 환경에서의 화면 휘도, 각도, 응답속도, 고화질화 등을 대폭 개선해야 한다. 

우선, 자동차는 고온 최대 95℃에서 저온 -40℃까지 범위에 있어야 하며 고온 고습 신뢰성 기준으로 40℃ 습도 95%, 테스트 시간 2000시간을 만족해야할 정도로 강한 디스플레이를 개발해야 한다. 차량용 액정 디스플레이는 태양광에서도 잘 보여야 하기 때문에 화면 휘도도 중요하다. 일반적으로 450~500cd/㎡의 휘도를 기준으로 삼고 있지만 경우에 따라서는 600~1000cd/㎡ 이상을 요구하기도 한다. 패널의 투과율에는 한계가 있기 때문에 결국은 백라이트의 휘도를 향상시켜야 한다. 또 차량용 디스플레이는 대시보드에 설치되는 운전석이나 조수석에서 각각 30도 정도의 각도로 보기 때문에 배광 특성을 달리해야 한다. 

고화질화, 대형화 위한 디스플레이 패널로 OLED 디스플레이 급부상

기존 LCD의 장점에도 불구하고 고화질화, 대형화를 위한 디스플레이 패널로 OLED 디스플레이가 급부상하고 있다. 고화질화의 중요한 요소인 콘트라스트 면에서 시각 범위의 넓이가 중요하기 때문에 좌우 45도 정도까지 콘트라스트를 유지하는 OLED가 우수하다는 것이다.

특히 OLED 디스플레이는 TFT-LCD에 비해 저온 고온 상관없이 사용 가능하며 기본 구조가 간단하다는 장점이 있다. 구조가 간단하다는 것은 그만큼 얇게 만들 수 있으며 부품수가 줄어 가격이 낮아질 수 있다는 점을 말한다. 또한 색 재현율이 월등히 높고 발광 변화나 컬러 변화에 있어서도 변화가 적어 자동차에 적합한 디스플레이라는 평가다.  

이에 따라 투명 OLED 개발에 관심이 모아지고 있다. 안전성 면에서 플라스틱 기판의 적용이 가능하며 곡면에 장착하고 헤드업 디스플레이(HUD)로 활용할 가능성도 크다. 이는 태양광에서 판독 가능한 자동차 계기판이나 야간에도 식별하기 쉬운 내비게이션 시스템, 차량용 도어 클래스 화상 전화, 내외부 동시에 정보 표시 가능한 자동차 유리, 차량 외부의 광고용 패널에까지 폭넓게 활용할 수 있다. 

국내 대기업, 'SID 2016' 참가해 최신 차량용 디스플레이 기술 과시

현재 차량용 디스플레이 시장은 일본과 대만 기업이 주도하고 있다. 전통적으로 일본 기업이 강세를 보이고 있는 가운데(2014년 41.2% 시장 점유), 대만 기업들이 급성장한 중국 자동차 시장의 수혜를 받으며 한때 일본을 추월(2014년 41.6%)하기도 했다. 한국 기업으로는 LG디스플레이만이 5위권 안에 들었다. 


▲현대 제네시스의 헤드업 디스플레이.

전 세계 디스플레이 시장을 좌우하는 국내 디스플레이 대기업들이 차량용 디스플레이 시장에 미온적인 이유는 뭘까.  전문가들은 이들 대기업들이 자동차 시장에 적극적으로 뛰어들지 않는 이유를 ‘안하고 있는 것'이지,  ‘못하고 있는 것'이 아니라고 입을 모은다. 전체 디스플레이 시장에서 차량용 디스플레이가 차지하는 비율(2016년 현재 전체 디스플레이 시장의 3.1%)이 작아서 아직은 '돈이 되지 않는다'고 판단한 것이라는 얘기다.

하지만 이들 업체가 차량용 디스플레이 시장에 손을 놓고 있는 것은 아니다. 현재는 큰 시장이 아니지만 언제든 '커질 시장'이라는 사실은 부인할 수 없기 때문이다. 이를 반영하듯 최근, 차세대 디스플레이 기술을 가늠할 수 있는 ‘SID(국제 정보디스플레이 학회) 2016’에서 삼성과 LG는 차량용 디스플레이를 중요한 분야 중의 하나로 다뤘다. 핵심은 역시 이들 기업이 강점을 지닌 OLED이다. 

2014년부터 차량용 디스플레이 부문을 육성사업의 하나로 지정한 LG디스플레이는 최근 국내 및 일본 자동차 업체와 협력하며 시장을 넓히고 있다. 이 업체는 야외 시인성과 안전성이 높은 AH-IPS 디스플레이와 디자인 강점을 가진 플라스틱 OLED를 함께 가져가고 있으며, 특히 OLED와 투명, 플렉시블 등의 기술력도 확보하고 있어 차세대 시장에서 기대를 높이고 있다. 

LG디스플레이는 특히 지난 5월 미국 샌프란시스코에서 개최된는 ‘SID 2016’ 에 참가하여 플라스틱 OLED를 적용한 12.3인치 커브드 디스플레이, 고해상도와 1,000 니트 이상의 고휘도를 구현하는 12.3인치 등 중앙정보디스플레이에서 계기판까지 다양한 라인업을 선보이며 기술력을 과시했다.

삼성디스플레이도 OLED를 통해 차량용 시장에서 입지를 확대하고 있다. 휴대전화용 OLED 시장을 독점(2014년)하고 있는 삼성은 중소형 OLED 기술력에서 독보적인 기술력을 보유하고 있다. 

삼성디스플레이도 'SID 2016' 전시회에 참가해 최첨단 차량용 AMOLED 제품을 소개했다. 향후 HUD와 룸미러 등에 활용이 기대되는 투명, 미러 AMOLED를 비롯해 자동차 계기판을 형상화한 AMOLED 제품을 함께 전시했다. AMOLED는 운전자의 눈 피로도를 줄이고 시인성을 높이며 향후 입체적인 디자인도 가능하다고 회사 측은 내다보고 있다.

경희대학교 정보디스플레이학과의 서민철 교수는 “차량용 디스플레이 중 HUD 디스플레이를 포함한 윈도우 일체형 디스플레이 및 대시보드, 벽면 도장용 디스플레이들은 플렉시블 투명 OLED를 중심으로 성장할 것으로 기대된다”며, “고해상도 및 대면적 고 투과율 디스플레이 제작을 위해서 투명도 증가를 위한 Polarizer Free OLED 구조 및 대체 기술, 저저항 고 투과율 캐소드 기술 등이 개발되어야 한다”고 말했다.