디스플레이가 정보의 출력 기능만이 아닌 입력의 기능을 가지게 된 동기가 터치 스크린, 혹은 터치 센서 패널(Touch Sensor Panel, TSP)로부터 왔습니다. 즉, 터치 스크린은 사용자가 디스플레이를 통하여 기기에 명령, 요구를 넣을 수 있는 입력부에 해당하며, 따라서 디스플레이 패널에서 화면이 나오는 패널의 윗부분에 위치합니다. 먼저, 터치 스크린의 위치에 따라 외장형과 내장형으로 나눌 수 있습니다. 초기에는 디스플레이 패널의 바깥쪽에 필름 형태의 터치 스크린을 부착하는 외장형 방식을 주로 사용하였지만, 최근에는 패널 안으로 집어 넣는 내장형이 대세를 이루고 있습니다. 내장형 방식을 적용하면, 패널의 두께를 줄일 수 있고, 터치 스크린 표면에서 빛의 반사가 줄어서 화면의 밝기를 낮추더라도 시인성이 유지가 되어 소비 전력의 감소 효과가 있습니다.
내장형의 경우 두 가지로 구분이 되는데, 온 셀 형(on cell-type)은 디스플레이의 상부 유리 기판에 터치 스크린을 내장시킨 방식입니다. 주로 OLED에 사용되는데, 종래의 외장형, 혹은 부착형(add on-type)에 비해 두께 감소와 빛 투과율 증가에 유리합니다. 인 셀 형(in cell-type)은 주로 LCD 패널의 안쪽에 터치 기능을 구현한 것으로, 역시 두께와 무게에 장점이 있습니다.
터치 센서에는 여러 종류의 원리가 적용됩니다. 저항막 방식과 정전용량 방식을 위주로 적외선, 초음파 등을 이용한 터치 센싱 방식 등이 있죠. 스마트 폰의 초기에는 센서를 누르는 힘에 의하여 저항이 변하는 감압식 저항막 방식이 적용되었습니다. 이는 두 장의 필름이 외부 압력에 의하여 서로 접촉되며 저항이 변화하는데, 내구성과 인식율에서 문제가 있었죠.
다음으로 정전용량 방식이 개발되었습니다. 인체나 도전체가 센서의 투명 전극에 접촉되면 터치 스크린에 있는 전극과의 사이에 전하를 저장할 수 있는 용량, 정전용량이 변하면서 터치를 인식하죠. 즉, 터치 센서는 발신 전극과 수신 전극으로 이루어지는데, 손가락과 같은 유전체를 발신 전극 근처로 가져가면 손가락 표면에 발신 전극의 전하와 반대 극성인 전하가 모이게 되고, 이로 인해 수신 전극에서의 전기장이 약해지면서 터치가 감지됩니다. 광학 방식의 하나인 적외선 터치 스크린은 장애물에 의한 적외선의 차단 여부를 감지하여 터치를 인식하는데, 별도의 기판이나 필름을 필요로 하지 않는다는 점이 특징이죠. 그리고 초음파 방식 역시, 유사한 작동 원리로 야외용 무인 정보 단말기나 전자 칠판 등에서 활용될 것으로 보입니다.
# 참고로 하고 있는 여러 자료들의 제공에 감사를 표하며, 계속 업그레이드 됩니다.
# 의견과 조언, 수정과 요청은 늘 환영합니다. 댓글이나 전자메일로~ bkju@korea.ac.kr
# 저작자, 본 사이트를 반드시 표시, 비영리적으로만 사용할 수 있고, 내용 변경은 금지합니다.
# 더! 생각해보기
a. 디스플레이용 터치 센싱 기술은 작동 원리 측면에서 볼 때 어떻게 발전하여 왔을까
b. 디스플레이 패널에서 터치 센서의 위치는 어떻게 변하여 갈까 (기술 난이도의 순서대로)
# 더! 풀어보기
'공부와 생각들 > 디스플레이 공부' 카테고리의 다른 글
| 2-19) 성능과 특성 용어와 의미, 개구율 (0) | 2019.07.02 |
|---|---|
| 쉬어가기) 도플러 효과 (0) | 2019.07.02 |
| 2-17) 구성부 용어와 의미, 능동 구동 화소부 (0) | 2019.07.02 |
| 2-16) 구성부 용어와 의미, 기판부 (0) | 2019.07.01 |
| 쉬어가기) 3원색 (0) | 2019.07.01 |