인테리어의 핵이 된 LCD 디스플레이
IPS, 커브드, OLED 패널 도입 가속
2015년 11월호 지면기사  /  글│한 상 민 기자 _ han@autoelectronics.co.kr



세상이 변함에 따라 자동차는 탑승객에서 더 많은 정보와 엔터테인먼트, 서비스를 제공할 수 있어야만 하고, 자동차는 주행안전성을 고려할 때 그렇게 해도 되도록 발전하고 있다. IHS에 따르면, 2020년이면 최대 9개의 디스플레이가 미드클래스카에 장착될 전망이다. IHS의 스테이시 우 애널리스트가 차량용 디스플레이 시장과 기술을 전망했다.
 
세상이 변함에 따라 자동차는 탑승객에서 더 많은 정보와 엔터테인먼트, 서비스를 제공할 수 있어야만 하고, 자동차는 주행안전성을 고려할 때 그렇게 해도 되도록 발전하고 있다. 소비가전 시장에서 전 세계 소비자의 80% 이상이 스마트폰을 갖고 있으며, 태블릿 사용 역시 일반화 됐다. 이런 모바일 기기, 스크린과 터치 인터페이스에 대한 사용자 경험은 자동차 인테리어에 큰 영향을 미치고 있다.
또한 애플, 구글, 엔비디아 같은 IT 기업들의 자동차 산업 진입이 가속화되면서 전통적인 자동차 전장산업 또한 경쟁과 기술 혁신을 통해 인포테인먼트, 텔레매틱스 시스템과 같은 풍부한 콘텐츠와 연결성 서비스, 운전자 지원 시스템 등의 첨단 안전 시스템을 제공하고 있다. 자동차는 언제나 외부와 연결되는 ‘인터넷 카’, 사고위험을 스스로 회피는 고안전 차량(ASV), 전기차, 운전과 관련된 스트레스에서 해방되고 스마트한 라이프스타일의 연장인 자율주행차로 진화하고 있다.
IHS의 스테이시 우(Stacy Wu) 애널리스트는 지난 9월 서울 양재동 엘타워에서 열린 ‘한국 디스플레이 컨퍼런스(Korea Display Conference, KDC) 2015’에서 “예전에는 차에서 단순히 MP3 플레이어나 USB를 헤드유닛에 연결해 음악을 즐기는 수준이었지만, 이제는 모든 자동차에 인터넷이 연결되고 클라우드 기반의 다양한 콘텐츠를 즐길 수 있도록 발전하고 있다”며 “이런 모든 것들이 자동차 디스플레이 시장에 큰 영향을 미치고 있다”고 말했다.
IHS 오토모티브의 최근 연구에 따르면, 2022년까지 73%의 승용차가 커넥티드카로 팔리고, 2035년까지 전체 승용차 판매의 10%가 레벨4 수준의 자율주행차가 될 전망이다. 신차 구매 시 고객의 65%는 애플이나 구글이 디자인한 라디오나 인포테인먼트 시스템을 선호하고, 50% 이상은 엔터테인먼트, 내비게이션, 인포메이션과 관련해 터치스크린을 가장 중요한 요소로 꼽았다.
스마트폰의 터치스크린, 노트북의 터치패드, PC의 마우스나 키보드 등은 이미 친숙한 인터페이스(HMI)다. 자동차에서는 음성인식과 근접 센서에 대한 학습과 개선이 진행되고 있고, 가상현실, 제스처 인식 등 보다 미래 기술도 도입되고 있다. 심지어 브레인 컴퓨터 인터페이스에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
소비자들은 소비가전 시장에서의 경험을 자동차에서도 누리길 원하고 있고, 이에 따라 자동차에는 더 크고, 선명하며 터치 조작이 가능한 디스플레이, 차량 인테리어에 꼭 맞게 통합될 수 있는 플렉서블 디스플레이, 증강현실 헤드업 디스플레이(HUD) 등이 요구되고 있다.



대화면의 요구
스테이시 우 애널리스트는 엔비디아(NVIDIA)의 비전을 언급했다. 이를 살펴보면, 헤드업 디스플레이, 인스프루먼트 클러스터 디스플레이(ICD), 센터스택 디스플레이(CSD 또는 CID), 리어시트 엔터테인먼트(RSE), 디지털 사이드 및 리어뷰 미러, 보조석 디스플레이 등 7~12개의 유비쿼터스 오토모티브 디스플레이가 한 대의 프리미엄 카에, 최대 9개의 디스플레이가 미드클래스 카에 장착될 전망이다.
디스플레이 기술의 경우 가장 대중적인 디스플레이 솔루션은 VFD(Vacuum Fluorescent Display)인데, 전자종이(e-paper)나 샤프의 MEMS-IGZO가 시장을 엿보고있다. 그러나 온도, 콘텐츠 표시의 제약등 기술적 이슈 때문에 향후 5년 이내에 시장은 PM-LCD가 대체 할 것이지만, PM-LCD 역시 콘텐츠와 사이즈에 대한 제약으로 시장 크기가 축소되고 TFT-LCD가 거의 모든 차량용 디스플레이의 중심이 될 전망이다. IHS에 따르면, 출하량 기준으로 올 연말이면 차량용 TFT-LCD는 1억 1,700만장으로 1억 500만 장의 PM-LCD를 넘어 설 전망이다. 2022년경에는 TFT-LCD의 출하량은 1억 6,500만 장으로 8,300만 장의 PM-LCD의 2배 수준이 될 것으로 보인다.
우 애널리스트는 “PM-LCD나 PM-OLED의 경우 스크린 크기가 작기 때문에 큰 디스플레이를 요구하는 트렌드에 맞지않기 때문에 TFT-LCD의 수요가 크게 증대될 것이고, 수량은 적지만 유럽의 프리미엄 카에 적용되기 시작한 AMOLED가 커패시티, 플렉서블 등 잔존 이슈에도 불구하고 새로운 시장으로 떠오를 것”이라며 “AMOLED는 TFT-LCD에 비해 많은 장점을 갖고 있고 향후 플렉서블, 리지드(rigid) 모두에서 차세대 오토모티브 디스플레이로 수요가 늘 것”이라고 말했다.
디스플레이가 장착되는 위치에 따라 시장을 구분하면 가장 큰 시장은 CSD다.
그러나 인스트루먼트 클러스터의 디지털화가 급속히 진행되면서 ICD가 CSD 규모를 바짝 쫓고 있다. 또 리어뷰 미러 등 그외의 시장도 전통적 미러의 디지털화, 하이브리드화를 통해 시장이 커지고 있다.
IHS에 따르면 2015년도 TFT-LCD CSD 모니터는 6만 8,602개, 2020년이면 7만 8만 3,208개 규모가 될 전망이다. 반면 TFT-LCD 인스트루먼트 클러스터는 3만 2,100개에서 2020년 5만 2,800개로 빠
르게 성장할 것으로 보인다.


클러스터의 디지털화
비포마켓 디스플레이는 전통적으로 정부 규제, 높은 신뢰성 기준과 테스트, 디스플레이의 사이즈와 스펙 결정과 같은 다양한 고려사항, 제약요인의 영향을 받는다.
디스플레이 크기의 결정에는 차량의 인스트루먼트 클러스터나 센터스택의 공간, 디스플레이의 위치, 보여줄 콘텐츠, 유저 경험이 중요하게 고려된다. 그러나 가장 민감한 것은 비용이다.
우 애널리스트는 “티어1이 비용에 매우 민감해진 이유는, 예를 들어 2013년 테슬라 모델S의 전체 ICD 비용에서 비주얼 컴퓨팅 모듈, 메인 PCB 등 하드웨어와 최종 조립 등이 46%의 비중을 차지하는 동안 디스플레이만 54%를 차지했고, CSD에서 디스플레이와 터치 인터페이스가 각각 23%, 11%로 전체 비용의 34%를 차지한 것처럼 디스플레이 비용이 너무 커졌기 때문”이라며 “패널 뿐만 아니라 유닛 원가가 2배 이상 높아지면서 업체들은 비용을 절감할 수 있는 솔루션을 찾고 있다”고 말했다.
이같은 비용 저감 압박으로 지난해 후반기부터 올 전반기 사이 온도, 휘도, 소재퀄리티 면에서 기존 오토모티브 등급보다 떨어지는 세미 오토모티브 등급 패널의 수요가 높게 나타나기도 했다.
우 애널리스트는 “7인치 오토모티브 등급 패널 가격은 40~50달러 선으로 매우 높은데, 중국과 대만 업체들이 애프터마켓에 내놓는 패널은 가격대가 매우 다양하고, 예를 들어 7인치 태블릿 가격은 10달러 이하까지 떨어졌다”며 “세미 오토모티브 등급의 패널은 중국 로컬 마켓 등 비포마켓에서도 사용되고 있는데 아직 수량은 많지 않다”고 말했다.
오토모티브 등급은 -30~90도 사이에서도 동작해야 하고 600~1000 nits의 휘도, 2년 이상의 개발 기간, 높은 컴포넌트와 소재 수준, 까다로운 안정성 테스트와 표준 준수 등으로 비용이 매우 높다.
 
한편, 디지털 ICD 시장은 갈수록 커지고 있다. IHS에 따르면 2013년 현재 하이브리드 클러스터가 메인스트림인 가운데 풀 디지털 클러스터가 매우 빠르게 성장해 2020년 전체 시장의 20%를 차지할 전망이다. 현재 미드클래스 ICD의 경우 4인치 패널이 대세지만, 2020년이면 6인치 이상 WVGA의 풀 디지털 또는 하이브리드 패널이 지배적일 것이고, 프리미엄 클래스에서는 10인치 이상 HD 풀 디지털 패널이 FHD 풀 디지털로 대체될 전망이다.
우 애널리스트는 “ICD 시장은 콘티넨탈, 비스테온, 덴소, 야자키, 델파이, 마그네티 마렐리, 보쉬 등 몇몇 업체들이 독식하고 있어 새로운 업체가 진입하기 쉽지 않은 시장”이라며 “시장 진입을 위해서는 대형 업체와 파트너십을 맺어 경쟁사를 뛰어넘어야 할 것”이라고 말했다.
CSD는 2012년 15% 이하였지만 2014년 현재 신차의 30% 정도에 탑재되고 있다. 2020년까지 45%로 증대될 것이며 디스플레이 오디오와 내비게이션이 시장을 주도할 전망이다. CSD 시장은 비포마켓과 애프터마켓으로 나뉘는데, 비포마켓이 전체의 70~80% 가량을 차지하고 있다. 종전까지 6, 7인치 패널이 메인 사이즈였지만 콘텐츠의 증대와 차별화를 위해 8인치 등 갈수록 사이즈가 커지고 있다.
장착률이 늘고 있는 HUD는 2020년까지 증강현실(AR) HUD가 1%, 컴파이너 타입이 55%, 윈드스크린 HUD가 45%의 비중을 보일 전망이다. 공급업체는 인스트루먼트 클러스터와 마찬가지로 니폰 세이키, 덴소, 델파이, 콘티넨탈 등 소수업체가 장악하고 있다.
우 애널리스트는 “비포마켓 HUD에서 향후 TFT는 여러 광원 중 하나에 불과할 것이다. LED와 같은 솔루션이 특히 애프터마켓에서 나오고 있는 데다 비포마켓에서 DLP나 스캔디드 레이저가 큰 스크린 사이즈에서도 높은 해상도와 명암비를 제공하면서 경쟁력을 높이고 있다”고 말했다.


경쟁 심화
IHS에 따르면, 2014년 전체와 2015년도 전반기 서플라이어별 시장 점유율을비교할 때 과거에는 일본 업체들과 한국의 LG 디스플레이(LGD)가 시장을 주도했지만 현재 대만, 중국 업체의 추격이 거세졌다. 이들의 점유율은 불과 1년 사이에 48%에서 56%로 증대됐다.
우 애널리스트는 “예전에는 JDI, 샤프, 교세라 등이 비포마켓을 장악했는데, AUO, 이노룩스(Innolux), CPT 등 대만 업체들이 영향력을 키우고 있다”며 “JDI, 샤프 등은 자동차 비즈니스 대다수가 비포마켓에 치중돼 있고 회사의 전체 매출 중 자동차 비중이 10% 정도로 스마폰 등 분야에서 상당한 매출을 내고 있지만, 대만 업체들은 소비가전 중 태블릿에 포커스하면서 높은 가격 경쟁력으로 자동차 업체들에 제품을 공급할 수 있는 데다 자동차 부문의 비중이 큰 만큼 이부문에 상당한 투자를 하고 있다”고 말했다.
한편 중국의 티안마(Tianma), 트룰리(Truly) 등도 차량용 시장에 뛰어들었다.
BOE와 같은 애프터마켓 업체들도 지난해 자동차 비즈니스 부문을 신설했다. 파나소닉, 삼성 등의 IT 강자도 시장에 참여하고 있다. 한편, LGD는 IPS LCD를 앞세워 유럽 메이커들과 현대기아의 프리미엄 차종에 공급량을 늘려가고 있다.
CSD는 크게 내비게이션, 디스플레이 오디오, HVAC로 나뉜다. 내비게이션에서는 하만, 보쉬, 미쓰비시, 알파인, 현대모비스, 콘티넨탈, 디스플레이 오디오 부문에는 파나소식, 콘티넨탈, 후지쯔 텐, 플렛스트로닉스, 마그네티 마렐리, 델파이, 보쉬, 클라리언, 비스테온, 현대모비스, 파이오니어, 하만, LG전자 등 많은 업체들이 경쟁하고 있다. 이들은 주로 TFT-LCD를 공급하고 있다. 그러나 과거와 달리 하만, 보쉬 등은 디스플레이와 시스템 모두를 하려고 시도하고 있다. 마찬가지로 헬라, 콘티넨탈, 덴소, 발레오, 알프스, 델파이 등이 경쟁하는 HVAC 부문에서도 디스플레이까지 공급하려 하고 있다.
우 애널리스트는 “디스플레이와 터치가 전체 유닛과 비용 부문에서 핵심이 되고, 차량 인테리어와 통합되기 때문에 카 메이커나 티어1 서플라이어 등 시스템 통합 회사들이 패널, 터치 등 모든 것을 하려 하고 있다”고 말했다.
라디오, 내비게이션, 계기판, 공조 시스템 등은 이제 대시보드에서 따로 있지 않고 디스플레이 내에 통합되고 있다. 따라서 콘티넨탈, 하만, 파나소닉, 델파이 등 전통적 티어1, 다임러, BMW 등 카 메이커, SMK, 호시템, SHOEI 등 저항막 방식 터치 메이커, TPK, GIS, AUO, INX 등 정전용량식 터치 메이커, 애플, 구글, 마이크로소프트, 히어 등 다양한 플레이어들이 서플라이 체인에 합류하고 있다.

고기술, 첨단화 시작
자동차 디스플레이 기술 로드맵은 형태 측면에서 티어1의 동향을 볼 때 커브드등 플렉서블 디스플레이로 전개되고 있다.
이런 디스플레이들은 2017년을 전후로 양산이 개시될 예정이다.
TFT-LCD가 대세인 가운데 터치 디스플레이는 갈수록 대형화되고, AMOLED가 프리미엄 급에서부터 확대되고 있다. 내년부터 8인치 이상은 대부분 광시야각의 요구로 TN, VA에서 IPS, FFS 방식으로 갈 전망이다. 그동안 시장의 10% 정도를 점유하던 IPS 패널은 올 전반기에만 20~30%를 점유하면서 대세가 되고 있다. 사이즈가 커지면서 해상도 역시 중요해져 WXGA에서 FHD로 전개되고 있다. HMI 측면에서는 저항식 터치 방식이 일부 남아있는 가운데, 정전용량식 온셀 터치가 경량, 슬림, 차량 통합 효율성 및 유연성 요구로 인셀화되고 있다. HUD는 2020년을 전후로 AR HUD가 보급될 전망이다.
우 애널리스트는 “IPS는 내년 2분기에 CSD에 대한 지배적인 디스플레이 모드가 될 것이다. TN과 비교할 때 IPS는 넓은 시야각과 탁월한 색재현 성능이란 장점뿐만 아니라 터치 무라프리(touch murafree)도 특징으로 한다”며 “티어1과 카 메이커들은 그들의 TN 디스플레이를 업그레이드 할 것이며 주요 디스플레이 서플라이어는 IPS 비중을 높이고 있는 LGD 등”이라고 말했다.


[AEM] Automotive Electronics Magazine



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