첫째로 이전 Embedded 교육용 보드에서 터치스크린을 이용한 어플개발을 해보았기 때문이고,
둘째로 최근 구입한 핸드폰 페블에 얇은 핸드폰 스킨을 씌었는데 터치가 동작하지 않는 현상 때문이었다.
평소에는 터치라고 해봤짜 그게 그거지라는 생각이었는데, 인터넷으로 찾다보니 다양한 방식이 존재하였다.
그럼 이제 Touch Screen의 방식에 대해 알아보자.
(뭐... 사실 프로그래머 입장에서 는 좌표값을 읽는 함수정도면 알면 되긴하지만, 그래도~ 언젠가는 도움이 될듯 싶다.)
터치스크린의 종류로는 크게
1. 저항막 방식(Registive Overlay)
2. 정전용량 방식(Capacitive Overlay)
3. 적외선 감지 방식(Infrared Beam)
4. 초음파 방식(Surface Acoustic Wave)
이렇게 나뉜다.
이 중에서 저항막 방식과 정전용량 방식이 그래도 가장 보편적으로 사용되고 있다.
(가격대 성능비 고려된, 핸드폰이나 PDP등 기기에서...)
[저항막 방식-Registive Overlay]
현재 가장 많이 사용하고 있는 터치 스크린으로 전세계적으로 가장 많은 수요를 차지하고 있다.
표면 압력에 의한 작동으로 선명한 작동 구현이 가능하다.
유리나 투명한 플라스틱 판위에 저항성분의 물질을 입히고, 그 위에 폴리에스틸렌 필름을 덮어 씌운 형태로
되어있으며, 두 면이 서로 닿지않도록 일정한 간격으로 절연봉이 설치되어 있다.
손을 이용하여 터치스크린에 압력을 가하게 되면 상판과 하판이 접촉하게 되고, 이로 인하여 저항값이 변하게 되는데, 이때 같이 변하는 전압의 변화로 접촉된 위치좌표를 알아내는 방식이다.
내부적으로는 4선식, 5선식, 8선식, 매트릭스 방식으로 나뉜다.
이렇게 선식으로 나누어 지는 이유는 터치 패널에 연결된 선의 수이다.
4선식에서 8선식으로 증가한다는 의미는 4선식에서 취급했던 하나의 전체 영역을 4개로 나뉘어 졌다는 것 밖에 다른 점이 없다. 전극을 형성하기에 따라서 16, 32, 64등 무수히 나눌 수 있고, 이렇게 나누어 작동영역을 많이 생성할 수 있다. 이렇게 강제적으로 영역을 나누어 만드는 방식을 매트릭스 방식이라고도 한다.
4선으로도 충분히 8선, 매트릭스 방식을 대체할 수 있을 정도의 품질이 나오고 제조단가가 올라가기 때문에 4선식을 주로 생산한다고 한다. 4선식은 가격이 저렴하고 좌표의 정확성이 뛰어난 장점이 있지만 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.
내구성이란 백만번 이상 터치시좌표의 오차가 발생할 수 있다는 것과 상판의 필름 손상시 기능을 수행하지 못한다는 것이다. 저항막식은 언급했듯이 상판과 하판이 압력에 의해 접촉하여 좌표를 얻는 것이기 때문에 누르다보면 필름에 손상이 갈 수 있다.
이런 4선식의 단점을 보완한 것이 5선식 방식 이라고 한다.
이 방식은 4선과는 달리 x,y좌표를 하판에서 측정하며 상판은 하판에서 인가된 전압을 측정하는 센서 역할을 한다.
이러한 5선식은 일부분이 찢어지거나 손상을 입어도 작동에 지장이 없고 3천 5백만번의 터치에 안정선을 보증한다.
그러나 5선식의 경우 제조가 까다롭고 단가가 높아진다는 단점이 있어서,
현재 가장 많이 사용되는 것은 4선식이다.
저항막 방식의 가장 큰 단점은 한번에 하나의 신호만 잡아낼 수 있는 것이다.
이것은 곧 멀티터치 구현이 불가하다는 것이다.
필자가 예전 Embedded 보드에서 사용된 LCD Touch 패널은 4선 저항막 방식이 었다.
이 경우 멀티터치를 시도해보면 두 좌표값의 가운데 값으로 하나의 값만 나오는 사실을 알 수 있었다.
이 점은 생각해보면 매트릭스방식으로 화면을 작게 여러 부분으로 나뉜다면 저항막 방식으로 멀티터치가 가능하지 않을까 생각도 해보았다. (그러나 필자의 생각일뿐. 실제로 그렇게 쓰일지는 모르겠다)
보통 이 방식으로 된 제품에는 필름 손상방지를 위해 전용 펜이 존재한다.
※ Dot Spacer : 저항막 방식의 터치 스크린을 자세히 확대해보면 조그마나 반투명 점들이 존재한다. 이는 상판과 하판사이에서 압력이 가해지지 않으면 두 판이 접촉하지 않아야 하는데, 이런 현상을 방지하기 위해 존재한다. 이는 명확히 필름의 처짐 또는 압력에 의한 상판의 회복을 돕는다.
현재 가장 많이 사용하고 있는 터치 스크린으로 전세계적으로 가장 많은 수요를 차지하고 있다.
표면 압력에 의한 작동으로 선명한 작동 구현이 가능하다.
유리나 투명한 플라스틱 판위에 저항성분의 물질을 입히고, 그 위에 폴리에스틸렌 필름을 덮어 씌운 형태로
되어있으며, 두 면이 서로 닿지않도록 일정한 간격으로 절연봉이 설치되어 있다.
손을 이용하여 터치스크린에 압력을 가하게 되면 상판과 하판이 접촉하게 되고, 이로 인하여 저항값이 변하게 되는데, 이때 같이 변하는 전압의 변화로 접촉된 위치좌표를 알아내는 방식이다.
내부적으로는 4선식, 5선식, 8선식, 매트릭스 방식으로 나뉜다.
이렇게 선식으로 나누어 지는 이유는 터치 패널에 연결된 선의 수이다.
4선식에서 8선식으로 증가한다는 의미는 4선식에서 취급했던 하나의 전체 영역을 4개로 나뉘어 졌다는 것 밖에 다른 점이 없다. 전극을 형성하기에 따라서 16, 32, 64등 무수히 나눌 수 있고, 이렇게 나누어 작동영역을 많이 생성할 수 있다. 이렇게 강제적으로 영역을 나누어 만드는 방식을 매트릭스 방식이라고도 한다.
4선으로도 충분히 8선, 매트릭스 방식을 대체할 수 있을 정도의 품질이 나오고 제조단가가 올라가기 때문에 4선식을 주로 생산한다고 한다. 4선식은 가격이 저렴하고 좌표의 정확성이 뛰어난 장점이 있지만 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.
내구성이란 백만번 이상 터치시좌표의 오차가 발생할 수 있다는 것과 상판의 필름 손상시 기능을 수행하지 못한다는 것이다. 저항막식은 언급했듯이 상판과 하판이 압력에 의해 접촉하여 좌표를 얻는 것이기 때문에 누르다보면 필름에 손상이 갈 수 있다.
이런 4선식의 단점을 보완한 것이 5선식 방식 이라고 한다.
이 방식은 4선과는 달리 x,y좌표를 하판에서 측정하며 상판은 하판에서 인가된 전압을 측정하는 센서 역할을 한다.
이러한 5선식은 일부분이 찢어지거나 손상을 입어도 작동에 지장이 없고 3천 5백만번의 터치에 안정선을 보증한다.
그러나 5선식의 경우 제조가 까다롭고 단가가 높아진다는 단점이 있어서,
현재 가장 많이 사용되는 것은 4선식이다.
저항막 방식의 가장 큰 단점은 한번에 하나의 신호만 잡아낼 수 있는 것이다.
이것은 곧 멀티터치 구현이 불가하다는 것이다.
필자가 예전 Embedded 보드에서 사용된 LCD Touch 패널은 4선 저항막 방식이 었다.
이 경우 멀티터치를 시도해보면 두 좌표값의 가운데 값으로 하나의 값만 나오는 사실을 알 수 있었다.
이 점은 생각해보면 매트릭스방식으로 화면을 작게 여러 부분으로 나뉜다면 저항막 방식으로 멀티터치가 가능하지 않을까 생각도 해보았다. (그러나 필자의 생각일뿐. 실제로 그렇게 쓰일지는 모르겠다)
보통 이 방식으로 된 제품에는 필름 손상방지를 위해 전용 펜이 존재한다.
※ Dot Spacer : 저항막 방식의 터치 스크린을 자세히 확대해보면 조그마나 반투명 점들이 존재한다. 이는 상판과 하판사이에서 압력이 가해지지 않으면 두 판이 접촉하지 않아야 하는데, 이런 현상을 방지하기 위해 존재한다. 이는 명확히 필름의 처짐 또는 압력에 의한 상판의 회복을 돕는다.
[정전용량 방식-Capacitive Overlay]
정전용량 방식은 열처리가 되어 있는 유리양면에 투명한 특수전도성 금속(TAO)을 코팅하여 만들어진다. 스크린의 네 모서리에 전압을 걸어주게되면 고주파가 센서 전면에 퍼지게 되고, 이때 스크린에 손가락이 접촉하면 전자의 흐름이 변화하고 이런 변화를 감지하여 좌표를 알아낸다.
가격만 비싸기만 했던 이 기술은 멀티터치 기능이 가능하기에 이점을 갖는다.
또한 2억 2500만번이라는 엄청난 클릭 수명을 가지고 있다고 한다.
단, 터치를 인식하기 위해서는 도체 또는 맨손을 이용하여야 좌표를 알아낼 수 있는 단점과 압력 저항막 방식보다 비싼 가격이 단점으로 작용한다.
정전용량 방식은 열처리가 되어 있는 유리양면에 투명한 특수전도성 금속(TAO)을 코팅하여 만들어진다. 스크린의 네 모서리에 전압을 걸어주게되면 고주파가 센서 전면에 퍼지게 되고, 이때 스크린에 손가락이 접촉하면 전자의 흐름이 변화하고 이런 변화를 감지하여 좌표를 알아낸다.
가격만 비싸기만 했던 이 기술은 멀티터치 기능이 가능하기에 이점을 갖는다.
또한 2억 2500만번이라는 엄청난 클릭 수명을 가지고 있다고 한다.
단, 터치를 인식하기 위해서는 도체 또는 맨손을 이용하여야 좌표를 알아낼 수 있는 단점과 압력 저항막 방식보다 비싼 가격이 단점으로 작용한다.
[참고자료]
(주)터치넷 : http://www.kiosk.co.kr/
큐빅스님 블로그 : http://cubix.kr/457?srchid=BR1http%3A%2F%2Fcubix.kr%2F457
halcyonera님 블로그 : http://halcyonera.tistory.com/38?srchid=BR1http%3A%2F%2Fhalcyonera.tistory.com%2F38
기타 문헌
(주)터치넷 : http://www.kiosk.co.kr/
큐빅스님 블로그 : http://cubix.kr/457?srchid=BR1http%3A%2F%2Fcubix.kr%2F457
halcyonera님 블로그 : http://halcyonera.tistory.com/38?srchid=BR1http%3A%2F%2Fhalcyonera.tistory.com%2F38
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