최근 차량용 디스플레이는 차량 ICT 융합으로 주목받고 있다. 최근 각종 IT 전람회의 메인 테마로 부상하는 차량 ICT 융합을 살펴보면, Cebit 2014의 주요 테마는 자동차와 인터넷의 연결, 즉 커넥티드 카를 강조하였다. 그러나 CES 2015, ICT 산업의 생태계가 본격적으로 자동차로 확장되고 있다는 평가를 도출하였다.

일단 5 개 기조연설 가운데 자동차 업체가 2 개(Benz, Ford)를 차지하였고, Audi, BMW, Benz, Volkswagen, Ford, 현대기아차 등 글로벌 자동차 브랜드 10 개사가 참여하였다. 차량용 OS 와 연동된 차세대 인포테인먼트 시스템, 첨단 주행보조시스템, 차량 제어시스템 등이 탑재된 스마트 카를 시연하였다. MWC 2015 에서도 스마트 카는 핵심 트렌드의 하나로 자리매김을 하고 있다.

 

차량 ICT 융합 등을 배경으로 차량용 디스플레이 탑재 확대되고 있는데, 차량 ICT 융합의 확대에 따른 커넥티드 카, 스마트 카 등의 등장 및 보급 확대로 차량 내 디스플레이의 중요성 및 사용 면적이 점차 확대되는 추세이다. 또한 차량의 네트워크화, 스마트화가 가속화됨에 따라 운전자에게 제공되는 정보 크게 증가하고 있음으로 차량의 디스플레이의 중요성의 확대는 당연한 이슈라고 할 수 있다. 

참고로 네트워크 접속 차량(connected car) 수는 2014 년 1,290 만 대에서 2015 년 4,210 만 대, 그리고 오는 2020 년에는 2.1 억 대에 이를 것으로 예상(Installed base, Gartner, 2014.10.)하고 있다. 자동차 제조업체들은 이 같은 정보를 제공하는 디스플레이 영역을 확대하면서 운전자의 편의성 및 안전성을 높이는 데 주력하고 있다. 이에 따라 자동차에 탑재되는 디스플레이 면적은 빠르게 확대될 전망이다.

 

차량용 디스플레이는 운전자에게 보다 더 많은 정보를 전달하기 위하여 고안되었다. 최초의 차량용 Navigation 시스템은 1982년에 Honda와 Apline이 개발한 CRT Type의 Electro-gyrocator이고, 그 후 Sony가 1995년에 LCD Type의 NVX-F160을 개발하였다. 자동차의 전장화가 빠르게 확산되면서 IT 기술과 무선통신 기술이 접목되어 운전의 안정성과 편의성을 지원하는 스마트카 시대에 점차 운전자에게 제공하는 정보량이 증가하고, 동승자에게 infortainment를 제공하는 기능들이 빠르게 증가하면서 차량용 디스플레이가 다양한 제품군으로 점점 더 주목을 받고 있는 것이다. 

또한, 제공되는 정보량이 증가하는 추세에 맞춰 차량용 디스플레이의 증가와 함께 운전자 편의 및 안전성을 높이기 위해 차량용 디스플레이 역시 대형화. 고해상도화, 고시인성화뿐만 아니라 디자인을 고려한 플렉시블화가 요구되고 있다. 

 

자동차 내 디스플레이 적용현황 및 기능

 

CID (Center Information Display)	CID는 자동차의 중앙에 위치해 목적지까지의 거리 정보, 모바일 등의 스마트폰 및 오디오 시스템과 결합해 탑승자들에게 즐거움을 제공
클러스터 (Cluster)	클러스터는 주행속도, rpm, 엔진 온도, 연료량 등의 정보를 제공하는 계기판
룸미러 디스플레이	후방 카메라 촬영 영상을 표시
RSE (Rear Seat Entertainment)	뒷좌석 동승자를 위해 주행 상태, 간이 내비게이션 등의 정보 제공과 영화 및 음악 등을 감상할 수 있는 엔터테인먼트 제공
HUD : 투명디스플레이 (Front Glass-Transparent Display)	HUD는 운전자의 시선이 위치하는 전면 유리에 주행 정보를 제공

 

승용차 시장의 지속적인 확대로 인하여 차량 내에 탑재되는 패널 수 증가 및 크기 확대로 높은 성장이 기대된다. 세계 승용차 판매량은 2013년 약 7,000 만 대에서 2017년 약 8,700 만 대로 지속 증가할 것으로 예상하고 있다. (교보증권, 2014. 5.) 또한, 전기차, 스마트 카 등의 보급으로 차량 진단 정보 등 차량 내 정보의 신속한 관리의 중요성이 증대되는 가운데 기존 아날로그 기기로는 차량의 진단 정보를 관리하기에는 한계가 있다. 

그리고, 스마트폰, 태블릿 PC 등을 통해 고해상도 디스플레이에 익숙해진 고객들이 네트워크에 접속된 차량 내에서 다양한 엔터테인먼트를 즐기려는 욕구 증가하고 있고, 주요 고급 차량에는 이미 2~3 개의 디스플레이가 탑재되고 있으며, 안전과 편의성 향상을 이유로 보다 많은 디스플레이가 탑재될 전망이다. 

예를들어, 아자동차 K9 의 일부 차종에는 계기판, CID(Center Information Display), 뒷좌석(Rear Seat Entertainment: RSE), 앞 유리(Head Up Display: HUD) 등에 5 개의 디스플레이 탑재되어 있고, 이 외에 리어뷰 미러(룸 미러)와 사이드 미러 등에도 디스플레이 탑재가 가능하다. 2015년 3월 스위스에서 열린 ‘2015 제네바 모터쇼’에 출품된 자율주행 콘셉트 카인 Gea 에는 리어뷰 미러와 사이드 미러가 없으며, 대신 측면 및 후방 카메라와 이를 표시하는 디스플레이가 탑재되었다.

 

차량용 디스플레이

* Cluster : 4~5" QVGA * CID : 7 ~ 8" WVGA/WSVGA * RSE : 10.1" ?

 

차량은 기본적으로 심한 진동과 많은 먼지, 큰 온도변화 등에 노출되어 있어 타 용도의 디스플레이 대비 더 높은 안정성 및 신뢰성 요구된다. 가전제품용 디스플레이의 마진이 5% 정도라고 한다면 자동차 디스플레이의 마진은 30%로 6배 가량 높은 신뢰성이 요구된다. 중소형 디스플레이 시장 상위 4 대 제품의 평균 가격을 보면 차량용 디스플레이 제품 가격이 월등히 높은 가격대를 형성하고 있다.

 

최근 대형화, 고화질화 추세가 점점 뚜렷해지고 있다, 그 이유는 전장부품의 확대 등으로 다양한 정보를 쉽고 빠르게 인식하며, 다양한 차량 기능을 설정할 수 있는 시스템 구축 기술이 발전하고, 그에 따라 차량 내에서도 실시간 차량 상태를 포함한 다양한 콘텐츠를 보다 크고 선명한 화질로 즐기려는 수요가 확대되었기 때문이다. 

차량용 디스플레이는 현재의 LCD 에서 향후 화질, 디자인 자유도 등에서 강점이 있는 OLED 로 점차 전환되어 갈 것으로 예상하고 있다. 2014년 6월, LG 디스플레이는 Benz 등 독일 자동차 회사들의 차세대 스마트 카에 탑재될 디스플레이(플라스틱 OLED)를 공급하기로 하고 제품 신뢰성 테스트를 진행하고 있다. 2014년 11월, LA 모터쇼에 출품된 Audi 의 콘셉트 카 ‘프롤로그(Prologue)’는 OLED 디스플레이가 어떻게 자동차에 접목될 수 있는 지를 제시해 준 것으로 평가하고 있다.

 

시장조사업체인 디스플레이서치는 Automotive Displays Report에서 2014년 자동차 계기판용 LCD패널 출하량은 2013년 대비 48% 고성장한 3,020 만대를 예상하며 2018년에는 5000만대로 성장세가 지속될 것으로 전망했다. 그리고 디스플레이서치의 히로시 하야세 부사장은 자동차가 전장화로 비상 자동 정지, 차선인지 등의 안전 기능이 일반화되면서 자동차 계기판용으로 탑재되는 디스플레이 패널은 완전 자율 주행 및 안전 기능을 모니터링하는 역할을 하게 될 것으로 전망했다

 

 

일본의 중소형 액정 메이커인 재팬디스플레이는 2018년까지 미국의 차량용 패널 시장의 30%를 점유한다는 목표를 설정하고 디트로이트에 기술지원 거점을 기반으로 미국시장 공략을 본격화하고 있다. 재팬디스플레이는 Car navigation, Instrument panel과 Rear seat monitor용 LCD Module을 양산하고 있다. 2104년 4월부터 양산을 시작한 12.3 인치 패널의 스펙은 아래와 같다.

1) 1,440×540, 1,000 cd/m2, 600 g, IPS
2) Contrast 강화 & 고휘도 : 주간 운전시 시인성 향상
3) 마그네슘 프레임 : 고견고성, 우수한 방열, 경량화

 

또한, 재팬 디스플레이(JDI)는 작년 10월, 요코하마에서 개최된 Display Innovation 2014 전시회 에서 자동차의 차세대 디스플레이로 그래픽 표시나 카메라로 촬영한 화면 등, 운전에 필요한 정보를 운전자의 눈 앞에 표시할 수 있는 곡면 디스플레이와 내비게이션과 경고 화면 등을 앞 유리에 투영하는 고해상도 HUD를 융합한 제품을 소개했다

 

JDI 제품 라인업 : - 3.5 인치 240x320 Monochrome & Portrait - 3.5 인치 320x2407 Monochrome - 3.5 인치 240x320 Color & Portrait - 4.6 인치 430x430 - 7.0 인치 800x480

 

   

대만의 패널업체인 AUO는 1.8인치에서 8인치까지 다양한 모델을 양산하고 있고, SID 2014에서 7인치 ~ 12.3인치까지 차량용 디스플레이를 소개했으며, Touch Taiwan 2014에도 12.3인치, 9인치, 7인치 LCD와 1.8인치 HUD를 전시했다. 이 제품들은 고해상도, 광시야각, 고색재현, Low Reflection, 온도에 대한 고 신뢰성이 보장된 제품이다.

 

삼성디스플레이는 차량용 디스플레이를 지속적으로 개발하며 시장을 탐색해 오면서 아직 차량용 디스플레이 시장에서 뚜렷한 성과를 얻지 못하고 있으나 시장의 성장 가능성에 주목해 미래 시장 창출 차원에서 본격적으로 투자 할 계획이다. 이를 위하여 국내뿐 아니라 해외 유명 자동차 업체들과 활발히 새로운 주류 시장이 될 것으로 보고 연구개발에 집중하고 있다. 

그리고, 중소형 OLDE에서 독보적인 경쟁력을 갖고 있기 때문에 차량용 디스플레이가 LCD에서 OLED로 전환하는 시점에 시장 점유율을 확대하는 전략을 마련 할 것으로 전망된다. 특히 차량용 디스플레이 추진 방향은, 자발광의 OLED 특성을 활용해 스마트폰용으로 개발중인 색약자용 컬러 조정이 가능한 디스플레이를 자동차 후방카메라 화면용 디스플레이로 사용을 계획하고 있다. 세부 내용을 살펴보면, RGB의 밝기를 사용자에 맞게 색조합을 조절하고, 자동차 내에 설치 될 디스플레이는 베젤 두께를 최소화 추진 중에 있다.

LG디스플레이는 글로벌 경쟁력을 강화하기 위해 신사업으로 차량용 디스플레이 시장에서 4년 내에 1위를 목표로 주요 자동차 제조사와의 제휴를 확대하고 차량용 디스플레이 연구개발을 강화하고 있다. 일본 업체들의 강세가 여전하지만 곡면, 투명, OLED 시대가 도래하면 판세가 바뀔 것으로 보고 OLED, 투명디스플레이, 플렉시블 디스플레이 등에서 경쟁사 우위의 기술력 확보로 차세대 차량용 디스플레이 시장을 선도 할 계획이다. 

차량용 디스플레이에 주목하며 절대 강자가 없는 차량용 디스플레이 시장을 공략해 오는 2018년 시장 점유율 30%, 매출 20억 달러로 끌어올린다는 공격적인 전략을 수립했다. 추진전략으로 가장먼저, 투명 LCD 패널로 헤드업 디스플레이(HUD)의 공급량을 확대하고, 자동차 제조사와의 전략적 협력 강화하고, 자동차에 특화된 디스플레이 개발과 출시 강화 한다. 이는, CID와 클러스터를 선보인 데 이어 고화질 고해상도 광시야각 제품, 터치솔루션, 투명디스플레이, 디자인에 강점을 갖춘 플라스틱 OLED 등을 선제적으로 제시하며 고객사와 제휴를 확대한다. 현재, 독일의 자동차 제조업체와 OLED를 활용한 차량용 디스플레이를 개발(중에 있다.

 

자동차의 IT화가 빠르게 진전되면서 차량 1대당 1개 이상의 디스플레이를 장착할 것으로 기대되는 차량용 디스플레이는 매년 10% 이상 성장하는 디스플레이의 새로운 최대 수요처로 LG디스플레이를 비롯한 많은 업체들이 신성장 동력으로 시장 선점을 위한 적극적인 진입과 경쟁을 하고 있다. 지금까지 언급한 내용들을 정리하여 차량용 디스플레이의 시장 확대 요인과 요구 동향을 정리하면 아래와 같다.

 

차량용 디스플레이 확대 요인

1. 운전석 중앙정보디스플레이(CID)의 고해상도화 2. 지능형 운전자보조시스템(ADAS)의 보급으로 증가 추세 3. 하이브리드차와 전기차의 대중화로 운전석 대시보드 전체의 디지털화 4. 스마트카의 진화

 

차량용 디스플레이 요구 동향

1. 패널의 대형화 2. 고해상도화 3. 고사양화/고신뢰성화 4. 다양한 디자인 대응을 위한 이형화 & 플렉시블화

 

차량용 디스플레이는 일반 디스플레이와는 달리 동작 온도 범위가 넓고, 충격에 강해야 하고 안정성이 확보되어야 하며 고시인성과 다양한 디자인에 대응할 수 있어야 한다. 현재의 LCD뿐만 아니라 플라스틱 OLED, 플렉시블 디스플레이, 투명 디스플레이가 자동차 디스플레이의 새로운 수요를 창출할 것으로 기대한다

 

자동차에 쓰이는 편의 기술 중 앞 유리에 각종 주행 정보를 표시하는 HUD가 주목을 받고 있다. 자동차의 HUD 장착이 각광을 받으면서 Before Market뿐만 아니라 일반 소비자용 차량을 겨냥한 After Market용 다양한 제품들이 출시되고 있다.

 

HUD 3세대 HMI 개념도

 

HUD가 유용한 다섯 가지 이유 (by Brian Cooly)

 

HUD의 가장 큰 장점은 모든 주행관련 정보를 운전자의 시선 앞에 표시하여 주의가 흐트러지는 것을 막을 수 있는 것이다.

 

1	도로를 볼 수 있다.	▶ 모든 걸 한 눈에 볼 수 있다.
2	초점을 빠르게 다시 맞출 수 있다.	▶ 초점을 한군데 집중할 수 있고 같은 시야각에서 모든 것을 볼 수 있다.
3	맥락에 맞는 정보이다.	▶ 제자리에 있어야 할 정보를 제자리에 있게 한다.
4	차안의 동작 감지 할 수 있다.	▶ 제대로 통합된 인터페이스가 가능하다.
5	중앙 콘솔 화면을 없앨 수 있다.	▶ 창의적 디자인이 가능하다.

 

 

CES 2014 동향에서 HUD 시스템과 관련된 다양한 정보와 컨텐츠를 함께 제공하는 새로운 Infortainment 기술들이 소개되었다. 전방 시야 확보를 지원하는 단방향 인터페이스 기술을 뛰어 넘어 운전자의 손동작이나 시야각 등을 감지하여 필요한 정보를 적절한 시간에 제공하여 부주의에 대한 위험을 줄여 주고 증강현실의 쌍방향 인터페이스 기술로 발전하고 있다. 그리고 버스 등 대중교통에 적용할 HUD 기술 개발이 활발히 진행 중이다.

 

RnRMarket Research의 Automotive HUD Market 보고서에 따르면 HUD 시장 규모는 2019년에 $252.6 million(CAGR of 11.52% to 2019)로 지속 성장할 것으로 전망된다. 자동차용 HUD의 지역별 시장은 2010년에는 일본이 HUD시장을 선도했고, 현재의 Major시장은 유럽으로 안정적으로 성장하고 있다. 그리고 북미 시장과 아시아 태평양 지역의 수요가 크게 기대되고 있다.

 

박종천 부사장 _ 레이딕스텍