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화면에서 터치 스크린을 사용하도록 설정하고 Windows
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터치 스크린
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[디스플레이 톺아보기] ㉑ TSP(터치스크린패널)의 종류와 원리 | 삼성디스플레이 뉴스룸
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[IT강의실] 손대면 톡하고 반응하는 입력장치 – 터치스크린(Touch screen)
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![[IT강의실] 손대면 톡하고 반응하는 입력장치 - 터치스크린(Touch screen)](/media/__sized__/images/2021/8/31/445e16f8330e4069-thumbnail-1920x1080-70.jpg)
터치스크린패널 – 검색결과 | 쇼핑하우
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위키백과, 우리 모두의 백과사전
한 아이가 터치스크린을 이용하여 퍼즐을 맞추고 있는 모습.
터치스크린(touchscreen, 문화어: 손접촉[1])은 사용자가 화면의 특정 부분을 손가락 또는 스타일러스 같은 특수 장치로 터치하여 일정한 명령이 실행되도록 만든 접촉식 디스플레이, 입력 장치, 포인팅 장치이다. 이 용어는 일반적으로 손가락이나 손으로 기기의 화면에 접촉하는 것을 가리키는 용어이다. 이를테면 모니터에 특수 직물을 씌워 이 위를 손으로 눌렀을 때 감지하는 방식으로 구성되어 있는 경우도 있다. 터치스크린은 스타일러스와 같은 다른 수동적인 물체를 감지해낼 수도 있다. 이를테면 키오스크와 몇몇 노트북 컴퓨터에서는 직접 손으로 짚고, PDA와 몇몇 노트북 컴퓨터에서는 스타일러스 펜을 이용할 수 있다. 그러나 라이트펜과 같이 감지된 물체가 능동적이라면 터치스크린이라는 용어는 일반적으로 이에 적용되지 않는다.
역사 [ 편집 ]
E.A. 존슨은 1965년에 출간한 짧은 논문에서 정전식 터치스크린에 대한 그의 작업을 기술하였고[6], 그 뒤 1967년 출간한 논문에서 사진과 다이어그램과 함께 더 자세히 기술하였다.[7]
멀티터치 기술은 1982년 시작하였고 당시 토론토 대학교의 입력 연구 그룹이 최초의 인간 입력 멀티 터치 시스템을 개발하였다.
종류 [ 편집 ]
저항식 [ 편집 ]
정전식 [ 편집 ]
광학식 [ 편집 ]
광학식 터치스크린은 터치스크린의 꼭짓점에 장착된 적외선 카메라와 적외선 조명이 화면을 터치하려는 물체의 그림자로 좌표를 측정하여 작동한다.
같이 보기 [ 편집 ]
[디스플레이 톺아보기] ㉑ TSP(터치스크린패널)의 종류와 원리
마우스와 키보드는 컴퓨터 입력장치의 필수요소입니다. 특히 마우스는 윈도우와 같은 GUI(graphic user interface)를 기반으로 한 현재의 컴퓨팅 플랫폼에서 없어서는 안 될 장치로 자리잡았습니다. 만약 마우스가 없다면 컴퓨터 이용이 얼마나 어려워질까 상상해 본 적 있으신가요? 아마 키보드 방향키로 커서를 이동시키느라 무척이나 불편했을 것이고, 심지어 지금과는 다른 커맨드 방식, 예를 들면 DOS(disk operating system)와 같은 OS가 아직까지도 대세를 유지했을지 모릅니다. 하지만 마우스가 처음 발명됐을 당시에는 달랑 버튼 한 두개를 가진 이 작은 장치가 어떤 중요한 역할을 할 수 있을지 대부분의 사람들은 의아해 했었던 것이 사실입니다.
과거로 멀리 갈 필요 없이, 스마트폰이 대중화된 요즘, 만약 터치스크린패널(TSP) 기술이 없었다면 우리의 스마트폰 사용은 어땠을까요? 상상하기 힘들 정도로 어렵지 않았을까요? 모든 스마트폰에는 물리적인 쿼티(qwerty) 키보드가 필수적으로 달려 있어야 하고, 휴대용 미니 마우스를 매번 들고 다녀야 했을지도 모릅니다.
오늘은 스마트기기의 등장과 함께 더욱 존재감을 강하게 드러낸 터치스크린패널 기술에는 어떠한 종류가 있고, 어떤 원리로 작동하는지 톺아보겠습니다.
터치 방식의 구분
터치 센서에는 다양한 종류의 기술이 사용됩니다. 터치스크린이 위치하는 패널의 구조에 따라서 외장형과 내장형으로 나뉘고, 작동원리를 기준으로 했을 때, 현재 스마트폰에 가장 대중적으로 쓰이는 정전용량 방식과 저항막 방식 그리고 적외선, 음파, 압력을 이용한 터치 방식 등 그 종류가 무척 많습니다.
구조에 따른 TSP 구분
TSP 초기에는 디스플레이패널 외부에 필름 형태의 TSP를 부착하는 외장형 방식을 많이 사용했지만 최근에는 내장형을 주로 사용합니다. 내장형 방식은 기존의 외장형에 비해 패널을 더 얇게 만들 수 있을 뿐만 아니라, 터치패널 표면의 광반사가 줄어 패널의 밝기를 낮추더라도 시인성 확보가 되기 때문에, 패널에 투입되는 전력소모량도 감소한다는 장점이 있습니다.
내장형 가운데 On Cell Type은 디스플레이 상부 유리기판에 터치센서를 내장시킨 방식인데요, 주로 OLED 패널에 사용되며 기존 부착형 (Add on Type) 방식에 비해 두께나 빛 투과율 측면에서 유리합니다. In Cell Type은 컬러필터와 액정 및 박막트랜지스터(TFT)로 구성된 LCD 셀 내부에 터치 인식 기능을 구현한 것인데요, 디스플레이 위에 별도의 터치스크린패널(TSP)을 부착할 필요가 없어져 두께와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있습니다.
작동 원리에 따른 TSP 구분
처음 스마트폰이 나왔을 당시 터치를 인식하는 방식은 저항막(Resistive) 방식이었습니다. 누르는 힘에 의해 작동하므로 감압식으로도 불리는 이 방식은, 저항막 터치 스크린 패널 2장의 필름이 외부의 압력에 의해 접촉이 되어 인식하는 방식입니다. 하지만 필름이 접촉될정도의 압력을 가해야 하기 때문에, 터치 인식률이 낮은 단점이 있었습니다.
현재 대부분의 스마트폰에 적용되는 터치 방식은 정전용량(Capacitive) 방식입니다. 작동 원리는 터치스크린에 형성되어있는 정전용량 변화에 의해 터치 유무를 인식합니다. 스스로 느낄 수는 없지만 사람의 몸에는 전기가 통하고 있기 때문에, 사람이 터치스크린에 접촉하는 순간 해당 부분의 정전용량이 변화하게 되고 이것을 감지하는 방식입니다. 터치 감도도 좋고 중소형 모델에 적용하기도 적합하기 때문에 현재 대부분의 모바일 기기에서는 정전용량 방식의 TSP가 이용되고 있습니다.
그럼 정전용량 TSP에서 뜻하는 정전용량이 무엇인지 간단히 설명하도록 하겠습니다. 정전용량의 정의는 두 도체 또는 전극 간의 전기장(Electric Field)에 의해 전하를 저장할 수 있는 용량을 의미합니다. 쉽게 말해서 전기가 통하는 2개의 물체 사이에는 전기장이라는 공간이 생기는데, 이 공간에 마치 배터리처럼 전기를 저장해 둘 수 있고, 저장할 수 있는 양을 정전용량이라고 부릅니다.
정전용량 방식 TSP에서 한쪽의 전극에 전압을 가하면, 두 전극간에 생기는 전기장(Electric Field)에 의해 상대 전극에 반대 전하가 충전됩니다. 이 말은 곧 사람의 손가락이 TSP에 닿게 되면 두 전극 사이에 존재하는 전계에 변화가 생기게 되고, 이 변화는 전극에 충전되는 전하에 영향을 주기 때문에 이 전하량의 변화를 통해 터치 유무를 인식하게 된다는 의미입니다.
오늘은 TSP에 대한 대표적인 기술을 간단하게 소개해 드렸습니다. 이제 터치 없는 IT기기는 이제 상상할 수 없는 시대가 되었습니다. 다양한 터치 기술이 존재하고 또 새롭게 등장하고 있습니다. 미래의 터치스크린은 과연 어떤 모습으로 발전할지 무척 궁금해집니다.
[IT강의실] 손대면 톡하고 반응하는 입력장치 – 터치스크린(Touch screen)
[IT강의실] 손대면 톡하고 반응하는 입력장치 – 터치스크린(Touch screen) 정연호 [email protected]본 기사는 지난 2011년 1월 25일 게재한 ‘손대면 톡하고 반응하는 입력장치 – 터치스크린(Touch screen)‘을 2021년 현황에 맞춰 수정 및 보완한 기사입니다.
입력 장치란 음성(육성 또는 기계음) 외에 기기 및 장치와 의사소통을 하는데 필요한 데이터를 입력 매체로부터 읽어 들이는 장치를 말한다. 예를 들어 컴퓨터는 0과 1로 정보를 표시하게 되어 있다. 따라서 컴퓨터의 입력 장치는 문자, 도형, 목소리, 숫자 등의 데이터를 읽어 들인 뒤, 컴퓨터가 이를 처리할 수 있도록 0과 1의 이진수 형태로 바꾸어 주는 역할을 한다.
우리가 흔히 알고 있는 키보드(Keyboard), 마우스(Mouse), 트랙볼(Trackball, 위로 드러난 볼을 손가락으로 돌리는 장치), 포인트 스틱(point Stick)/터치 패드(Touch Pad, 노트북용), 조이스틱(Joystick), 스캐너(Image Scanner) 등이 대표적인 입력 장치에 속한다. 여기에 단순하면서도 누구나 사용할 수 있는 입력 장치가 대세로 떠올랐으니, 바로 터치스크린(Touch screen)이다.
터치스크린은 화면을 눌러서 입력하는 편리한 인터페이스이다, 출처=셔터스톡
터치스크린은 그저 화면을 꾹꾹 눌러서 입력할 수 있어, 단순하면서 사용이 편리한 인터페이스로 남녀노소 모두에게 각광 받고 있다. 스마트폰 등 최신 모바일 기기가 물밀 듯이 쏟아지고 있는 요즘, 터치스크린은 그야말로 전성시대를 누리고 있다고 해도 과언이 아니다.
터치스크린의 작동 원리
터치스크린은 구현 원리와 동작 방법에 따라 다양한 방식(저항막/광학/정전용량/초음파/압력 등)으로 구분된다.
작동 원리에 따른 터치스크린 패널 구분, 출처=삼성디스플레이 뉴스룸
1.누르는 터치스크린(저항막, 감압 방식)
‘저항막 방식(감압식) 터치스크린’은 액정 위에 여러 겹으로 막(스크린)이 쌓여있는 형태이다. 가장 바깥쪽(손이나 펜이 맞닿는 부위)엔 부드러우면서 흠집에 강한 재질의 막이 있고, 다음에는 충격을 완화해주는 막, 그리고 다음은 입력을 감지하는 투명 전도막(전기가 통하는 얇고 투명한 기판) 2장이 겹쳐있다.
사용자가 화면을 누르면, 투명 전도막 2장이 서로 맞닿으면서(전기적 접촉, 압력) 발생한 전류와 저항 변화를 감지해 입력을 판별(가로, 세로 좌표 인식)한다. 따라서 손가락은 물론, 스타일러스 펜(터치펜), 손에 쥘 수 있는 거의 모든 것을 이용해 화면을 터치할 수 있으며, 연속된 필기 입력이나 작은 아이콘 터치에도 유리하다. 또한, 원리가 간단한 만큼 제조 비용이 많이 들지 않는다.
처음 스마트폰이 나왔을 당시엔 터치를 인식하는 방식은 주로 감압식이었다. 그러나 이 방식은 액정 위에 여러 겹으로 막을 쌓아 올린 만큼 화면 선명도가 떨어지고, 충격에 약하다는 단점이 있다. 또한, 필름이 접촉될 정도의 압력을 가해야 하므로, 터치 인식률이 낮으며 여러 군데의 터치를 동시에 인식하는 ‘멀티터치’를 구현하기 어렵다는 점도 문제였다. 이로 인해 최근에는 정전용량 방식(정전식)의 터치스크린이 주로 사용된다.
2.만지는 터치스크린(정전식)
‘정전식 터치스크린’은 우리 몸에 있는 정전기를 이용하는 방식이다. 즉 액정 유리에 전기가 통하는 화합물을 코팅해서 전류가 계속 흐르도록 만들고, 화면에 손가락이 닿으면 액정 위를 흐르던 전자가 접촉 지점으로 끌려오게 된다. 그러면 터치스크린 모퉁이의 센서가 전자의 흐름을 감지해서 입력을 판별하게 된다. 장갑을 끼거나 물 묻은 손으로 터치를 시도하면 잘 안 되는 이유도, 이로 인해 전자의 흐름이 방해받기 때문이다. 전도성이 있는 특수 섬유를 덧댄 터치 장갑을 쓰면, 장갑을 쓴 채로도 터치를 할 수 있다.
정전식에선 화면을 살짝 스치듯 만져도 터치 입력이 가능하며, 멀티터치도 지원된다. 또한 유전체(전기가 통하는 화합물)가 코팅된 액정 유리를 사용했기 때문에 화질이 저하될 염려도 없다.
이를 활용한 주요 기기로는 최근 출시되는 대부분의 스마트폰이 있으며, 이들 제품처럼 작은 화면에 효과적인 사용자 인터페이스를 적용하는 데는 정전식 입력 방식이 적합하다. 최근에는 휴대폰보다 화면이 큰 태블릿 PC(삼성 갤럭시탭, 애플 아이패드 등)가 인기를 끌고 있는데, 이들 역시 대부분 감압식보다는 정전식 터치스크린을 채택하고 있다.
그러나 정전식 터치스크린도 단점은 있다. 가장 먼저 손가락처럼 전자를 유도하는 물질이 아닐 경우(비전도체: 전기가 흐르지 않음) 터치 입력이 불가능하다. 따라서 감압식 터치스크린에서 쓰이는 일반적인 스타일러스 펜을 이용할 수 없으며, 손가락이나 정전식 전용 스타일러스 펜을 이용해야만 한다. 뿐만 아니라, 정전식 터치스크린의 내구성은 감압식 비해 뛰어난 것(코팅된 강화 유리를 사용하기 때문)은 분명하지만, 작은 손상(충격으로 인한 흠집, 화면 일부 찍힘 등)에도 터치스크린이 오작동할 가능성이 높다. 이로 인해 터치스크린 자체를 교체하는 데 드는 비용 또한 상대적으로 비싸다.
터치스크린의 전성기 시대
출처=셔터스톡
스마트폰, 태블릿 PC 등의 모바일 기기 이외에도 터치스크린이 우리 실생활에 적용된 사례는 대단히 많다. 지하철 역사 등의 전자지도 기기, 현금자동인출기(ATM), 공공장소에 설치된 키오스크(kiosk, 정보전달) 기기, 극장 등의 자동발권기 등 터치스크린 기술은 알게 모르게 우리 일상에 깊숙이 자리 잡았다. 이렇게 특정 입력 도구를 사용해야 했던 과거를 지나 손가락으로 직접 터치, 입력하는 현재를 살고 있다. 머지않은 미래에는 손가락이 닿지 않아도 사용자의 행동이나 제스처에 따라 정보를 입력할 수 있는 입력 방식이 대중화될 것으로 예상된다.
다만, 터치스크린이 일상화되면서, 이를 사용하는 데 불편함을 겪는 노인 및 장애인 등의 디지털 소외계층도 함께 늘고 있다. 코로나 19 팬데믹의 확산으로 사회적 거리두기가 계속되면서, 도입이 가속화된 비대면 결제 단말기 ‘키오스크’는 우리 사회의 큰 숙제로 대두됐다. 대다수의 노인이 터치스크린으로 주문 및 결제를 하는 키오스크를 잘 활용하지 못해, 패스트푸드점에서 햄버거 하나를 편하게 사지 못하고 있다. 대부분의 키오스크는 점자나 음성 서비스 등의 터치스크린을 대체하는 수단도 지원하지 않기 때문에, 많은 장애인에게도 무용지물이다.
터치스크린은 결국 우리들 사용자의 편의를 돕기 위해 발전하고 있음을 기억해야 한다. 디지털 소외 문제를 해결하기 위해서는 터치스크린 기반의 디지털 기기 사용법을 홍보하고 교육하는 것이 급선무다. 또한, 휠체어를 탄 상태에서도 화면 높낮이를 조절하거나, 저시력 장애인도 화면 글씨를 인식할 수 있도록 하는 ‘저시력 화면모드’와 점자패드 등을 탑재한 키오스크 보급을 활성화하는 것도 필요하다.
정리·글 / IT동아 정연호 ([email protected])
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