높은 휘도와 해상도 필요하지 않는 디스플레이 내장 필요해

현대차에서 오는 13일 공개될 예정인 소형 SUV ‘코나’에 컴바이너형 헤드업디스플레이(HUD)가 탑재될 것으로 알려지면서 HUD에 대한 관심이 높아지고 있다. 컴바이너형은 내장형이 아닌 차량에 HUD를 별도로 설치하는 형태이다.

HUD는 차량의 현재 속도, 연료 잔량, 내비게이션 등을 운전자 바로 앞 유리창 부분에 이미지를 투영해 주어 운전자가 운전 시 시선을 다른 곳으로 옮기는 것을 최소화 시켜주는 장치이다. 내비게이션 조작이나 스마트폰 사용으로 전방 주시를 하지 않아 일어나는 사고를 예방할 수 있는 시스템으로 HDD(Head Down Display)보다 사각지대를 방지할 수 있어 안전하다는 평가를 받고 있다.

현재 HUD에 사용하는 디스플레이 패널은 실리콘 액정표시장치(LCoS), MEMS Scanner, LCD, OLED를 작게 만들어 사용하고 있다. 효율이 좋고 투명화가 가능하며 플렉서블화할 수 있다는 장점을 가진 마이크로 LED가 떠오르면서 HUD에도 적용될지 주목되고 있다.

HUD에 사용되고 있는 패널들이 마이크로 LED로 대체되면 광효율과 신뢰성, 수명을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 높은 휘도로 선명하게 만들 수 있다. 차량용 인포테인먼트에 들어가는 디스플레이는 점점 고해상도의 패널이 들어가고 있다. HUD도 고해상도가 필요하지 않느냐하는 시각에 대해 아이디스(Eyedis)의 문대표는 “HUD의 디스플레이가 선명해야 한다고 하는데, 그럴 필요 없다. 운전을 하면서 보는 디스플레이는 적당히 밝아야 한다. 운전이 주가 되고 HUD는 보조하는 역할만 해야하기 때문에 너무 밝고 선명할 필요는 없다.”는 의견을 제시했다.

차량에 내장되는 마이크로 LED 장점 많아

시중에 나오고 있는 HUD 제품들은 차량에 내장되어 나오는 것이 아니라 따로 구입해 설치해서 사용하는 형태이다. LCD나 OLED 등의 투명 디스플레이를 차량 전방 유리에 설치하고 가상의 객체를 표현해 운전자가 투명 디스플레이를 통해 보게 되는 방식과 전면 유리에 레이저 빛을 받으면 발광하는 물질을 도포한 후 레이저를 쏘아 표현하는 레이저 방식이 있다. 가장 많이 사용되는 것은 프로젝션 방식으로 정보를 표시하는 광원과 이를 투사하기 위한 광학장치, 정보가 투사되는 투명한 스크린으로 구성된다. 대시보드 위에 장치를 올려놓고 스마트폰과 연동시켜 사용한다.

추가로 반사필름이나 컴바이너를 부착해야 하는 형태에서는 마이크로 LED를 쓰지 않아도 기존의 LCD나 LCoS로도 충분하다. 후에 차량 전면유리에 HUD가 내장되는 형태로 간다면 차 유리가 곡률이 있어 중심에서 벗어날수록 왜곡이 있고, 온도의 변화폭이 커서 일반 액정을 사용하기에는 무리가 있다. 이런 점을 마이크로 LED를 전사해서 쓰면 해결할 가능성이 있다고 문 대표는 설명했다.

HUD, 내장하려면 패널이나 광학계 등 문제 해결해야

내장형 HUD 제품이 드문 이유에 대해서 패널 문제뿐만 아니라 광학계, 컨트롤러와 인터페이스 등의 문제를 해결해야한다고 전했다. 광학계에서는 경험치가 중요하다고 강조하며 왜곡이나 색수차를 없애기 위해서 광학 설계를 할 때 여러가지 미러를 놓고 최선의 이미지를 찾으려고 하는 것보다 이미지를 펼쳐 놓고 동축 석상에서 이미지를 관리해야 한다고 강조했다.

이와 더불어 “차의 유리가 두장이다 보니 굴절이 생겨 이중상이 생기는데 이런 부분을 어떻게 해결할 것인가 하는 것이 필요하다”며 “컴바이너 형태를 내장형으로 바꾸는 문제도 중소기업이 하기에는 한계가 있다”고 전했다.