차량용 투명 디스플레이 출시 예정: 인기 있는 6가지 설계안에 대한 간략한 분석

최근 메타 유니버스, 고감도 디스플레이 등의 산업이 급성장하면서 OEM 업체들은 차량 내 상호작용, 엔터테인먼트, 사무, 내비게이션 등 다양한 요구를 충족하는 솔루션을 제시해 왔지만, 기존 디스플레이는 불투명하고 차량 내부의 제한된 공간에 사용하기 어려우며, 차체 면적의 거의 60%를 차지하는 유리를 활용해야 하는 상황에서 이러한 제약은 더욱 심화되었습니다. 투명 디스플레이 최상의 솔루션입니다. 최근 몇 년간 여러 전시회에서 선보인 다양한 기술들을 고려해 볼 때, 투명 디스플레이 기술은 공상 과학과 현실을 결합한 차세대 인간-컴퓨터 상호작용(HMI) 솔루션이라고 할 수 있습니다.

 

BMW DEE 콘셉트카의 투명 창 디스플레이는 라이트피크 테크놀로지(Lightpeak Technology)에서 제공한 프로젝션 솔루션입니다.

 

투명 디스플레이는 널리 사용되는 HUD(헤드업 디스플레이)뿐만 아니라 윈도우 디스플레이, 계기판 항공 이미지/미디어 없는 계기판 등을 포함합니다. 이러한 디스플레이 기술에는 DLP 프로젝션, OLED 또는 마이크로LED 솔루션, 홀로그램 기술 등이 있습니다. 이 글에서는 널리 사용되는 6가지 투명 디스플레이 솔루션을 간략하게 살펴보겠습니다.

 

1, 투명 LCD 디스플레이

LCD 투명 스크린은 새로운 기술이 아니라 오래전부터 존재해 왔으며, 가장 잘 알려진 응용 분야는 투명 박스형 진열장입니다.

 

LCD 투명 스크린은 사실상 불완전한 LCD 스크린으로, 일반 스크린 뒤쪽의 백라이트 유닛을 제거하여 개발된 응용 방식입니다. 즉, 표시되는 객체가 백라이트 유닛과 표시층 사이에 위치하게 됩니다. LCD 투명 스크린은 백라이트 유닛 역할을 하는 박스가 필요하며, 없으면 정상적으로 표시할 수 없습니다. LCD 투명 스크린은 자체 발광 특성이 없으므로 백라이트가 보조적으로 필요하며, 전원이 공급되지 않은 상태에서는 불투명하여 검은색으로 표시됩니다.

 

2022년 12월 20일, 일본 JDI사는 최신 투명 LCD 디스플레이 제품인 "Rælclear"를 공개했습니다. 20.8인치 크기의 이 제품은 광투과율이 84%에 달해 세계에서 가장 투명한 LCD 화면으로 알려졌습니다.

 

 

내용을 표시하지 않을 때는 마치 유리 조각처럼 보입니다. 하지만 조명이 켜지면 이 "유리"는 1280*720P 해상도, 120Hz 고주사율, 300cd/m² 밝기, 4096억 색상 지원의 디스플레이로 변환되어 창구, 병원 검진실 등 다양한 분야의 디스플레이 요구를 충족할 수 있습니다. JDI는 Rælclear LCD 디스플레이가 CES 2023에서 공개될 예정이며, 2023년 가을에 본격적인 양산에 들어갈 것이라고 밝혔습니다.

 

2. 투명 OLED

투명 OLED 디스플레이는 자체 발광하는 투명 유기 OLED 스크린을 사용하며, 소재는 OLED입니다. 화면이 닫혔을 때는 투명한 유리와 같은 질감을 보여주어 주변 환경과 조화를 이루며, 미래지향적인 디자인으로 사용자에게 놀라운 시각적 경험을 선사합니다.

 

일반 OLED 서브픽셀과 투명 OLED 서브픽셀 간의 대비

 

2010년 삼성은 투명 OLED 화면을 탑재한 콘셉트 노트북을 선보였는데, 화면에서 윈도우 시스템이 실행되는 모습을 볼 수 있었고 아이콘과 텍스트의 선명도가 뛰어났습니다.

 

삼성의 투명 노트북이 CES 2010에 전시된 모습. 이미지 출처: Wired

 

샤오미 투명 TV에 사용된 패널 역시 LG에서 공급한 것이다. 투명 TV의 '멋진' 외관은 많은 사람들이 선호하는 주된 이유이다. 하지만 실용적인 측면에서 볼 때, 텔레비전은 투명 디스플레이에 가장 적합한 제품 종류는 아닐 수 있다.

 

삼성의 2016년 완전 투명 OLED 디스플레이

 

보어는 2023SID에서 세계 최초로 49인치 바 형태의 투명 OLED 스마트 윈도우를 선보였습니다. 이 스마트 윈도우는 백색 OLED를 사용하여 최대 40%의 투과율을 자랑하며, 균일한 색상과 선명한 화면을 제공하여 차량 내부와 도로 주행 장면을 가상과 현실로 결합하여 풍부한 여행 경험을 선사합니다.

 

보잉, 49인치 바 투명 OLED 스마트 윈도우를 세계 최초로 공개

 

3. LED 투명 디스플레이: 미니 LED/마이크로 LED

최근 LED 디스플레이 산업의 시장 수요 확대와 응용 분야의 지속적인 확장에 힘입어 LED 디스플레이 제품은 다채로운 발전 추세를 보이고 있습니다. 그중에서도 LED 투명 스크린은 가볍고 얇으며, 철골 구조가 없고 설치 및 유지 보수가 간편하며 투과성이 뛰어난 등의 장점을 바탕으로 유리 커튼월, 무대 디스플레이, 옥외 광고, 신소매 등 다양한 분야에서 물 만난 물고기처럼 제 역할을 톡톡히 해내며 LED 디스플레이 산업의 떠오르는 스타로 주목받고 있습니다.

투명 마이크로LED 디스플레이 기술은 앞유리와 창문을 동일한 디스플레이로 활용할 수 있게 해줍니다. 유연한 마이크로LED는 차량 내부 디자인을 더욱 독창적으로 만들어줍니다. 높은 밝기와 명암비를 자랑하는 마이크로LED는 햇빛 아래에서도 선명하게 보입니다. LED의 높은 밝기, 고대비, 유연성, 투명성 및 뛰어난 신뢰성은 자동차의 모든 분야에 적용 가능한 디스플레이 솔루션을 제공하는 최적의 솔루션입니다.

 

Nai Chuang 11.6인치 24:9 자동차용 마이크로LED 디스플레이는 차량 센터 콘솔로 사용할 수 있습니다.

 

Au 60 "마이크로 LED 투명 창 디스플레이

 

차량 측면 창문이나 가정용 베란다, 스마트 창문, 상업용 디스플레이 등 수요에 따라 다양한 분야로 조정 및 확장하여 풍부한 정보 및 엔터테인먼트 콘텐츠를 제공할 수 있습니다.

 

텐마의 9.38인치 투명 마이크로 LED

 

톈마 마이크로일렉트로닉 익스트림 디스플레이 마이크로 LED

 

Au 투명 마이크로 LED

 

미세 조명 디스플레이 미니 LED 풀 컬러 투명 디스플레이

 

 

4. 박막 전계발광 디스플레이

데모 1-5 P FOX 투명 디스플레이

작동 방식:

LUMINEQ® 박막 전계발광(TFEL) 디스플레이는 고체 유리 패널, 전자 제어 회로 및 전원 공급 장치로 구성됩니다. 박막 전계발광 유리 패널은 구성 요소의 핵심으로, 투명한 유전체 층과 가로 및 세로 전극 매트릭스 사이에 발광 인광층이 샌드위치 형태로 배치되어 있습니다.

당사의 견고한 디스플레이는 투명 전극층 하나와 불투명 전극층 하나로 구성됩니다. 두 전극층 모두 투명할 경우 디스플레이가 투명해지며, 투명도는 80%를 초과합니다.

구동 및 제어 전자 장치가 포함된 회로 기판은 유리 패널 뒷면에 직접 연결되어 있습니다. 수평 및 세로 전극에 전압을 가하면 디스플레이의 픽셀이 켜져 교차 영역이 밝아집니다.

5. 반사 이미징: 현수형 기기/공기 이미징/홀로그래픽 보조 장치

강렬한 공상과학적 감성과 멋진 외관을 자랑하는 서스펜션 계측기는 주요 모터쇼와 다양한 콘셉트카 디자인 구상에 자주 등장합니다. 올해, 주요 자동차 제조사들의 차량 전시 분야의 지속적인 노력에 힘입어 이 콘셉트 제품이 점차 실제 적용 사례로 나타나고 있습니다.

인터랙티브 항공 영상 기술은 기존의 디스플레이 및 인간-컴퓨터 상호작용 방식을 혁신적으로 변화시켰습니다. 핵심 제품인 음의 굴절 평면 렌즈를 통해 광장 재구성 원리를 적용하여 공중에서 발산하는 빛을 다시 수렴시켜 매체 없이도 실상을 구현할 수 있습니다. 여기에 인터랙티브 제어 기술을 결합하여 사람과 공중의 실상 간의 직접적인 상호작용을 실현할 수 있습니다.

 

동차오 테크놀로지의 비접촉식 지능형 차량 애플리케이션 솔루션은 공중 계측기, 차량 제어 마법사, 승객용 홀로그램 엔터테인먼트 스크린, 뒷좌석 중앙 팔걸이 및 앞좌석 등받이 등 5가지 공중 이미징 기술을 포함하여 인간과 차량의 상호 작용을 더욱 지능적이고 친환경적으로 만듭니다.

 

동방 초고성능 항공 촬영 기술

 

프리즘 홀로그래픽 AID-공중 지능형 디스플레이 시스템과 HUD 통합 애플리케이션은 혁신적인 UI/UX, 소프트웨어 애플리케이션 및 멀티모달 상호 작용과 결합하여 인간 중심적이고 지능적인 운전 공간을 구축하고 운전자에게 새로운 운전 경험을 제공합니다.

 

 

공중에서 촬영한 무매체 물리적 이미징, 첨단 감지 기술, 통합 핵심 계기 정보로 기존 차량의 물리적 대시보드를 대체합니다. 혁신적인 시각적 UI/UX 디자인을 통해 풍부하고 포괄적인 홀로그램 3D 디스플레이를 제공하여 미래 여행의 지능적인 요구를 충족합니다.

 

 

6. 프로젝션 디스플레이

프로젝션 디스플레이는 차량 디스플레이 분야에서 운전 보조, 인간-컴퓨터 상호 작용 경험, 엔터테인먼트 및 기타 기능 제공 등 다양한 혁신적인 응용 분야를 가지고 있습니다. 루프 캐노피, 투명 창문 디스플레이, 엔터테인먼트 스크린, AR-HUD, 지능형 표면, 지능형 레이저 헤드라이트 등 다양한 분야에 적용될 수 있어 차량 디스플레이 시장의 잠재력은 매우 큽니다.

 

일본 세이지 공식 웹사이트의 HUD 개략도 그림입니다.

 

AR-HUD를 예로 들면, 투영 방식의 핵심 이미지는 광학 부분에 있으며, 자유형 거울을 통해 증폭된 후 도로에 투영되어 운전자에게 더욱 직관적인 운전 경험을 제공합니다.

 

 

측면 창 투영과 같은 다른 투영 디스플레이는 원리가 AR-HUD와 유사하며, 광학 장치를 통해 유리에 투영되지만, 측면 창 투영은 빛의 경로를 확장하기 위해 거울이나 자유형 거울을 통과하지 않는다는 차이점이 있습니다.

 

BMW 측면 창문 투영 콘셉트 (사진 제공: Light Peak)

 

홀로그램 필름

홀로그램 프로젝션은 현재 주목받는 기술 솔루션입니다. 홀로그램 필름을 통해 프로젝션 디스플레이 화면이 3D 입체 영상으로 구현되어 더욱 실감나는 경험을 제공합니다. 홀로그램 프로젝션 조명은 다른 운전자들이 차량을 쉽게 알아볼 수 있도록 할 뿐만 아니라, "정지"와 같은 안전 정보를 화면에 표시하여 차량의 안전성을 한층 높여줍니다.

 

Covestro Bayfol® HX 감광성 고분자 필름 및 기타 홀로그래픽 프로젝션 필름

 

박막은 자동차 스마트 캐빈, 5G 휴대폰 케이스, 신분증 제작 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 새로운 소재 필름 제품과 응용 기술이 끊임없이 등장하고 있습니다. 예를 들어, 세계적인 소재 공급업체인 코베스트로는 자동차 조명을 새로운 차원으로 끌어올릴 잠재력이 큰 Bayfol® HX 감광성 고분자 필름과 같은 홀로그램 투영 필름을 생산하고 있습니다.