안녕하세요. 신개념 디스플레이를 연재하는 디스플레이 연구소 기획그룹에 김대영 차장입니다. 지난번 ‘돌돌 말아서 들고 다니는 전자종이를 아시나요?‘ 편에 이어 오늘은 터치 디스플레이(Touch Display, Touch Screen, Touch Panel)에 대하여 소개하고자 합니다.

터치 디스플레이의 미래를 상상해보면, 영화 <마이너리티 리포트>에서 존 앤더튼(톰 크루즈 분)이 허공에 띄운 3차원 영상을 손으로 움직이는 장면이 떠오르는데요. 지금처럼 화면에 직접 포인트를 찍는 것보다는 훨씬 멋져 보이죠. 실제로 터치 디스플레이는 영화에서처럼 화면과의 직접 접촉 없이도 신호를 입력할 수 있도록 진화해갈 것으로 예측됩니다.

최초의 터치 디스플레이 제품, HP 터치 스크린 컴퓨터(1983년)
HP-150 Touchscreen and HP LaserJet터치 디스플레이가 처음으로 사용된 것은 1970년대 군사용으로 개발된 제품이었는데요. 제품으로 첫선을 보인 것은 1983년 HP의 빌 휴렛은 이 터치 스크린 컴퓨터(HP-150)로 미국 국립 과학상을 수상했다고 하네요. 하지만, 스크린 표면이 금방 더러워지고 잘 인식이 되지 않아 큰 인기를 끌지는 못했다고 합니다. 그로부터 25년이 지난 지금. 우리는 너무나 당연하게 현금인출기나 휴대폰 등을 통해 터치 디스플레이를 활용하고 있죠. 키보드나 문자입력보다 촉각을 통한 동작이 훨씬 편리하기 때문이죠.

LG전자 터치폰 제품 사진
LG전자 터치폰 누적 판매량은 올 6월말 기준으로 2,400만대를 넘어섰다.

어떤 기술을 적용하느냐에 따라 손가락에만 반응하기도
터치 디스플레이에는 어떤 기술들이 적용될까요? 크게 저항막, 정전용량, 적외선, 초음파 이렇게 네 가지의 기술 방식으로 분류되는데요. 이런 기술의 방식에 따라 사람 손가락에만 반응하기도 하고, 또 어떤 것은 펜으로 눌러야만 반응을 하기도 합니다.
저항막 방식은 화면에 압력을 주면 그 부위에 기판이 서로 달라붙으면서 위치 신호를 인지하는 방식인데, 가격이 싸고 정확도가 높아 PDA나 PMP, 내비게이션 같은 소형 기기에 많이 사용됩니다. 이 방식은 눌러주기만 하면 되므로 편리하지만, 표면이 긁히는 등 내구성이 약한 단점이 있죠.

저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식의 터치 디스플레이 이미지
저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식의 터치 디스플레이(왼쪽부터)

반면에 사람 몸에 흐르는 미세한 전류(정전기)를 감지하여 신호를 내보내는 정전용량 방식이 있습니다. 오로지 인체(손가락)에만 반응하고 가격이 비싸다는 단점이 있지만, 반응 속도가 빠르고 멀티 터치(동시에 두 곳을 인식)가 가능하다는 장점이 있습니다.

초음파 방식은 패널 표면에 초음파를 방출해 두었다가 화면을 터치할 때 이 초음파가 손가락에 흡수되어 약해지면 그 부위를 인식하는 방식입니다. 화면이 더럽거나 액체가 묻었을 때 인식률이 현저히 떨어지는 단점이 있죠. 마지막으로, 적외선 방식은 장애물을 만나면 차단되는 적외선의 특성을 활용한 것으로, 유리기판 1장으로도 구현할 수 있고 내구성이 높아 여러 사람이 사용하는 장소나 ATM기기 등에 사용되고 있습니다.편의성을 높이기 위한 멀티터치, 진동 터치
요즈음 선보이는 휴대폰들은 대부분 기본 인터페이스로 터치 디스플레이를 적용하고 있습니다. 과거처럼 단순히 정보를 보여주는 디스플레이에서 정보를 입력하고 출력도 해주는 디스플레이로 진보한 것이죠. 개인적으로는 애플의 아이팟이 이러한 트렌드 확산에 기폭제가 되지 않았나 생각합니다. ^^;

터치 디스플레이를 채용한 다양한 휴대폰 사진
터치 디스플레이를 채용한 휴대폰들(왼쪽)과 국내 최초 멀티터치 기능 적용 휴대폰 아레나폰(오른쪽)

현재 국내 터치폰의 80퍼센트 정도는 화면을 눌렀을 때의 전압 변화를 인식하는 저항막 방식을 사용하고 있는데 최근에 인기를 끄는 멀티터치는 정전용량 방식을 적용하고 있습니다. 정전용량 방식은 반응 속도도 빠르고, 사용 촉감이 부드러워 앞으로 정전용량 방식의 비중이 늘지 않을까 전망됩니다.

터치 사용자 중에는 터치를 불편해하는 경우도 있는데요. 그 중 하나가 눌러도 누른 것 같지 않다는 겁니다. 이것을 보완하기 위해 진동터치라는 촉감 기술을 적용, 눌렀을 때 약한 진동을 주는 방법을 사용하기도 합니다. 이 밖에도 멀티터치를 통해 사진이나 윈도우 크기를 자유자재로 조정할 수 있는 기능, 3차원 사용자 인터페이스 제공 등으로 터치 디스플레이 사용의 편의를 높이고 있습니다. 버스정류장에서 버스안내판을 터치하는 이미지

터치 디스플레이는 앞으로 내비게이션과 같은 휴대기기 외에도 공공용 그리고 산업용 디스플레이로 확산 적용될 예정입니다. 특히 마이크로소프트 윈도우 7에서는 멀티터치 기능을 기본 지원하고 있어 그 확산의 속도가 빨라질 것으로 보입니다.

기술이 진보하면서 영화 속 장면을 현실에서의 광고, IPTV, 게임, 교육 등에서 직접 적용할 수 있는 날도 조만간 곧 오지 않을까요?

 

Writer(guest)

김대영 차장은 CTO 디스플레이연구소 기획그룹에서 Projector, 3D등 광학 분야와 차세대 신규 과제 발굴관련 업무를 하고 있다.