자동차용 투명 디스플레이의 가능성
OLED 비롯한 다양한 기술, 꾸준히 개발해야

아직까지 자동차 산업에서 디스플레이가 차지하는 비중은 높지 않지만, 앞으로 디스플레이 기술이 발전함에 따라 시장에서의 중요도는 꾸준히 증가할 전망이다. 여기서는 특히 자동차에 적용되는 투명 디스플레이 기술에 대해 순천향대학교 문대규 교수의 발표를 중심으로 살펴본다.

2014년 디스플레이 시장은 약 120조 정도의 규모로 형성되어 있다. 전체 시장에서 각 어플리케이션이 차지하는 비중을 살펴보면 그 중 가장 큰 부분을 차지하는 것은 TV이고, 그 다음이 모바일 폰, 모바일 PC, 데스크탑 모니터이다. 자동차에 들어가는 모니터 디스플레이는 3조∼4조 정도의 규모를 차지하고 있어 현재 시장에서의 비중이 크지 않음을 말해 준다.

그러나 현재 디스플레이 시장의 강자인 TV의 수요가 줄어들고 있고, 모바일 폰(스마트폰) 시장 또한 전체의 25%에 불과해 디스플레이 업계의 수요를 늘리기 위한 방안이 모색되고 있다. 때문에 자동차용 디스플레이가 성장할 가능성은 충분하다고 할 수 있다. 일례로 최근 LG디스플레이는 향후 디스플레이 시장을 확산할 수 있는 핵심 키워드가 자동차용 디스플레이라고 보고 지속적으로 R&D를 진행하고 있다.

자동차용 디스플레이가 적용될 수 있는 분야는 크게 네 가지로 나뉜다(그림 1). 첫째는 차량용 클러스터다. 기존에는 한 면만 디스플레이로 표시를 했다면, 향후에는 여러 면이 겹쳐진 형태로 나아갈 것이다. 이처럼 여러 장을 겹치기 위해 필요한 기술이 바로 투명 디스플레이다. 두 번째는 헤드업 디스플레이(HUD)로 Concept HUD, 스마트폰 연동 HUD 등이 있다. 다음은 차량용 정보 표시 디스플레이다. Climate Control, 스마트 키, 온도·유류 Gauge, 센타페시아 공간 활용 등으로 적용될 것이다. 마지막은 차량용 OLED 조명으로 외부 면조명, 실내 인테리어, 실내 조명 등에 적용될 수 있다. 아우디의 ‘AMOLED Rear-view Mirror’나 ‘OLED Lighting’, GM의 ‘Concept Display’, Willie의 ‘Display Bus’ 등이 차량에 OLED 조명을 적용한 예이다(그림 2).

그림 1. 자동차용 디스플레이 적용 분야

그림 2. 차량에 OLED 조명을 적용한 예

이러한 투명 디스플레이는 수광형 표시소자(Non-Emissive Display)와 발광형 표시소자(Emissive Display)로 나뉜다. 이 중 Projection Display는 그림 3와 같은 형태를 띤다. 투명한 스크린 위에 프로젝터를 통해 정보를 전송하는 방식이며, 이미 상용화가 되어 있는 상태다. 발광형 표시소자에는 LED, PDP, TFEL, OLED, CNT FED 등이 있다. 특히  TFEL(ThinFilm Electroluminescent)은 자동차나 항공기의 계기판에 많이 사용되는 디스플레이로, 다른 디스플레이에 비해 내구성이 강하기 때문에 충격을 받는 부위에 적용할 때 장점이 있다. 이 중 현재 가장 많이 쓰이는 디스플레이는 LCD와 OLED이다.

그림 3. Projection Display

1. LCD
LCD의 구조는 그림 4와 같다. LCD를 투명 디스플레이로 사용하기 위해서는 투명도(투과율)를 높여야 하는데, LCD 내의 편광판은 빛을 50%밖에 투과하지 못하기 때문에 투명도가 낮아질 수밖에 없다. 이러한 편광판과 컬러 프린터를 제거하기 위해서는 LCD의 액정 재료 자체를 바꿔야 한다. 편광판을 쓰지 않는 액정 중 하나가 바로 PDH인데, PDH의 특성을 보완하기 위해 폴리머 네트워크를 개발했다.

그림 4. LCD의 구조

2. OLED
OLED를 처음 투명으로 만든 것은 1990년대 중반으로, 그 역사가 오래 되었다고 할 수 있다. OLED는 그림 5와 같이 봉지 기술을 사용한다. OLED는 양극과 음극 사이에 유기물이 들어가 있는 구조로 보통 투명하며 전도성을 가지는 ITO를 사용한다. 때문에 투명도를 40% 정도까지 올릴 수 있어 투명 디스플레이로 가장 각광을 받고 있으며, 가장 많은 R&D가 진행되고 있는 분야다.

그림 5. OLED 봉지 기술

정리 이솔이  기자(npnted@hellot.net)