[전자소재]
디스플레이, 자동차용 경쟁 치열…
화학저널 2021.04.26

 

LCD‧OLED, 곡면화‧대형화 속도 … 커버‧터치센서도 곡면가공 대응

 

자동차용 디스플레이는 기술경쟁이 치열하게 진행되고 있다.
자동차는 전장화가 진전되면서 사용자의 시선이 머무르기 쉬운 디스플레이 분야에서 대형화 및 곡면화가 본격화되고 있다.
곡면 디자인에 대응할 수 있는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널 뿐만 아니라 유리나 수지로 제조하는 커버도 곡면가공이 요구되고 있으며 터치센서는 응답속도 개선이 대화면화의 과제로 떠오르고 있다.
디스플레이 면이 확대되면서 반사나 사생활 노출을 억제하기 위한 기술 개발도 요구되고 있다.
독일 메르세데스벤츠(Mercedes-Benz)는 2021년 1월10-14일 온라인으로 개최된 CES2021에서 3장의 디스플레이를 1장의 곡면 커버유리로 감싼 대시보드 전면 디스플레이를 선보였다.
콘셉트 카가 아니라 양산 자동차에 적용할 계획이라고 밝히면서 자동차 디스플레이 분야의 대형화와 곡면화 트렌드에 불을 붙인 것으로 파악된다.
2020년에는 LG디스플레이의 수지 기판을 사용한 플렉서블(Flexible) OLED 패널이 미국 GM(제너럴모터스)의 캐딜락 최상급 SUV(스포츠유틸리티자동차) 차종인 에스컬레이드에 채용된 바 있다.
플렉서블 OLED 패널이 양산 자동차에 탑재된 세계 최초의 사례이며, LG디스플레이는 메르세데스벤츠에게도 플렉서블 OLED 패널을 공급하고 있다.
차별화가 가능한 곡면 형상을 통해 앞으로도 고급 차종을 중심으로 채용실적을 확대해나갈 것으로 기대하고 있다.
2018년에는 JDI(Japan Display)의 곡면 LCD 패널을 적용한 폭스바겐(Volkswagen)의 투아렉이 곡면 디지털 콕핏을 최초로 탑재하며 주목받았다.
LCD도 곡면화가 가능하지만 디자인 자유도는 폴더블(Foldable) 스마트폰처럼 180도 굴절에도 대응할 수 있는 플렉서블 OLED 패널이 더 우수해 최근에는 OLED 패널 탑재에 무게가 실리고 있다.
다만, 자동차기업들이 장기신뢰성과 안전성을 중시한다는 점에서 LCD도 여전히 강세를 나타내고 있다.
플렉서블 OLED 패널은 곡면가공이 용이하고 자발광이기 때문에 대비가 우수하지만 휘도는 백라이트를 사용하는 LCD가 더 높기 때문이다.
디스플레이의 시인성은 안전과 직결되기 때문에 OLED가 LCD와 경쟁하기 위해서는 외광에 지지 않는 고휘도 패널 개발이 필수적으로 파악되고 있다.
디스플레이 커버 분야에서도 기술경쟁이 치열한 것으로 파악된다.
GM 에스컬레이드는 디스플레이 커버로 일본 AGC의 화학 강화유리 드래곤트레일(Dragontrail)을 채용했다.
자동차 디스플레이는 충격을 받았을 때도 안전을 유지해야 하기 때문에 화학 강화 및 표면 크랙 생략으로 쉽게 깨지지 않게 만드는 드래곤트레일을 선택한 것으로 알려졌다.
유리 커버는 유리만이 줄 수 있는 고급스러운 느낌과 질감을 살려 고급 차종을 중심으로 수요가 증가하고 있는 반면, 수지 커버는 안전성과 가공성이 강점이고 경량화 관점에서도 수요가 증가하고 있다.
쿠라레(Kuraray)는 위상차를 제어한 PC(Polycarbonate)/PMMA(Polymethyl Methacrylate) 복층판을 공급하고 있다.
덱세리얼즈(Dexerials)는 반사방지(AR) 필름을 통해 자동차 안전을 강화하고 있다. 디스플레이에 AR 필름을 시공하면 충격 시 유리 비산을 방지할 수 있고 LCD나 OLED 패널, 유리 혹은 수지 커버로 각기 다른 소재를 채용한 디스플레이를 감싸 조화로운 느낌을 연출할 수 있다고 판단하고 있다.
후지필름(Fujifilm)은 새로운 구조로 개발한 시야각 제어필름을 사생활 보호용으로 제안하고 있다. 여러 나노 사이즈 색소를 막 두께 방향으로 세운 새로운 구조의 필름으로 더 얇게 제조할 수 있을 뿐만 아니라 상하, 좌우 등 여러 방향에서 시야각을 동시에 제어할 수 있어 자동차 디스플레이 적용이 기대되고 있다.
터치센서는 대화면 대응에 속도가 붙고 있다.
고저항 ITO(Indium Tin Oxide) 막은 대화면화가 어렵고 단단해 고면 대응에 과제가 있었으나, NISSHA는 전기특성이 우수한 COP(Cycloolefin Polymer) 필름을 소재로 양면에 ITO 전극을 사용한 1장 타입 터치센서로 과제 해결에 나서고 있다.
양산을 위해 시험제작한 27인치 대형 곡면 터치센서는 문제없이 동작했고 30인치에도 대응이 가능한 것으로 알려졌다.
도레이(Toray)는 ITO 대체를 위해 은(Ag) 입자를 사용한 감광성 도전소재를 공급하고, 후지필름 역시 은염사진 필름 기술을 살려 시장 진출을 준비하고 있다. 도레이와 후지필름의 은 도금 터치센서는 ITO 막보다 저항이 낮고 유연하며 배선과 일체화가 가능한 것이 특징이다.
타이완 AUO는 유연한 마이크로 LED 디스플레이를 개발하고 있고, 은나노 와이어 생산기업들도 사업 기회를 발굴하고 있다.
자동차용 디스플레이는 자율주행과 5G(5세대 이동통신) 보급으로 표시되는 정보량이 증가하면서 대형화와 곡면화 트렌드가 계속 강화될 것으로 예상된다. (강윤화 선임기자)

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