스마트 세상의 첫 열쇠 '터치스크린' 현주소와 전망

요새 아이들을 데스크톱 앞에 앉히면 자연스럽게 모니터 화면을 손으로 만진다고 한다. 태블릿 PC와 스마트폰의 터치스크린(Touch screen)을 당연히 받아들이면서 보이는 풍경이라고 한다. 키오스크는 물론이고 대형 TV, 자동차 등 터치스크린이 안 들어가는 디바이스를 찾아보기 어렵다. 터치스크린의 트렌드는 뭘까, 국내 터치스크린 기술은 어디까지 왔을까. 터치스크린의 동향을 짚어봤다.

터치스크린 ‘없어선 안 될 핵심부품’

터치스크린의 수요를 늘린 것은 단연코 스마트폰이다. 전면에 터치스크린이 들어간 스마트폰 보급률이 증가하면서 터치스크린은 없어선 안 될 핵심 부품이 됐다. 하지만 그러다 보니 문제가 생겼다. 터치스크린을 만드는 업체들이 우후죽순으로 늘어나면서 가격 하락이 동시에 진행되고 있는 것이다. 여기에 글로벌 불황으로 초고가의 프리미엄 스마트폰보다도 중저가형이나 보급형 스마트폰을 중심으로 시장이 성장하면서 터치스크린의 단가 인하 압력도 핸드셋(Hand-set) 제조업체로부터 제기되고 있는 실정이다. 관련업계에서는 “국내에서 터치스크린을 제조하는 업체가 2~3년 내에서는 없어지고, 거의 대부분 핸드셋 업체들이 저렴한 인건비를 내세워 제조하는 중국산 터치스크린을 사용하는 경우가 많아질 것이란 얘기가 돌고 있다”고 전망하고 있다.

삼성과 LG전자 등 스마트폰 제조업체도 점차 부품 단가 압력을 받고 있는 상황이다. 실제로 삼성전자가 지난 11일 선보인 갤럭시 S5의 부품원가는 출고가의 3분의 2를 차지한다는 분석이 나와 핸드셋 업체들의 마진율도 좋지 않음을 알 수 있다.

그렇지만 아이러니하게도 터치스크린의 중요성은 점차 커지고 있다. 앞서 말했듯이 터치스크린에 익숙한 세대가 생긴 것은 물론이고 터치만으로 프로세스를 해결할 수 있기 때문에 주변 기기 없이도 일 처리가 가능하기 때문이다.

터치스크린의 행보 1: 대형화

터치스크린패널은 스마트폰에서 대형 TV 등에까지 쓰이면서 대형화가 추세다.  대형 터치스크린패널에서의 관건은 ‘가격’이다. 20인치 이상에 들어가는 터치스크린패널의 가격이 올라가면 관련 기기가 비싸져 소비자의 수요가 급감할 수 있기 때문이다. 그래서 대형 터치스크린에는 투명 전극 필름(ITO)을 쓰지 않는 쪽으로 가닥을 잡고 있다. 투명 전극 필름의 경우 대형화가 어려운 것은 물론이고 소재 자체가 비싸기 때문이다. 

소형 터치스크린의 경우에도 가격을 인하하기 위해 한 장의 필름(One film solution)만 사용하거나 한 장의 커버 글래스(One glass solution)만 사용하는 패널 구조로 변화하고 있다. ITO 필름의 사용을 최소화해 단가를 맞추겠다는 것이다. 모바일과 같은 소면적 터치 시장은 11억대 규모로 알려졌다.

터치스크린의 행보 2: 소재 다변화

가장 두드러지는 행보는 터치스크린의 핵심 소재인 ITO 필름에서 벗어나려는 움직임이다. 국내에서는 한화L&C와 LG화학, SKC 등이 ITO 필름을 개발했지만 전 세계적인 차원에서는 이 시장의 70%를 일본 기업들이 시장을 리딩(Leading)하고 있는 상황이다.

그러다 보니 ITO 필름 가격에 따라 터치스크린의 가격이 좌우되기가 쉽다. 이를 인지하고 국내 업체들은 ITO 필름이 아닌 ‘메탈 메시(Metal Mash)’나 ‘은 메시(Silver Mash)’ 개발을 눈여겨보고 있다. 이 외에도 그래핀이나 나노, 와이어, CNT 등 다양한 터치스크린 소재에 관심을 기울이고 있다.

메탈 메시는 메탈 소재를 모기망처럼 짜서 엮은 것으로 전기를 흘릴 경우 전기가 통한다. 메시 방식으로 하는 소재는 은, 구리 등 메탈이 대부분이다. 이 경우에는 ITO 필름에 비해 가격이 저렴하고 대형화가 쉽다는 것이 장점이다. 특히 ITO 필름 개발과 기술적으로 다르기 때문에 이 시장을 빨리 선점할 경우 글로벌 시장을 장악할 수 있다는 경영상의 이점도 존재한다.

국내에서는 삼성전기와 LG화학 등이 관련 개발을 진행하고 있고 LG이노텍은 20인치 메탈 메시를 사용한 터치스크린을 제조한 것으로 알려졌다. 하지만 ITO 필름에 비해 투명하지 않다는 점에서 사용자들로부터 전폭적인 선택을  받을지는 미지수다. 곽민기 한국전자부품연구원 디스플레이부품소재연구센터 센터장은 “모기망처럼 짜는 방식이기 때문에 이런 것들이 눈에 보일 수 있다는 것이 가장 큰 기술적 난관”이라며 “이 부분을 해결할 경우 터치스크린에 획기적인 가격 인하 요인이 될 소재”라고 설명했다.

터치스크린의 행보 3: 내장형 디스플레이 

현재는 글로벌 주요 디스플레이 업체들이 디스플레이에 터치패널 장착 시 터치패널과 LCD패널 등 사이에 발생하는 공간을 제거한 ‘내장형 터치디스플레이’를 상용화하고 있다. 중국과 대만 디스플레이 업체들의 ‘On-cell’과 ‘In-cell’ 방식의 내장형 터치스크린 기술이 각광을 받고 있는 것이다. 

온 셀 타입은 상부 편광 필름 하부와 LCD의상부 유리 기판 사이에 저항막 방식의 터치 패널 또는 디지털 정전용량 방식의 터치패널을 OCA(Opticla clear adhesive) 필름으로 완저히 밀착한 형태로 디스플레이패널 외부 유리 기판 위에 정전용량 방식의 터치패널을 진공박막 증착 기술을 이용해 제작한 형태를 일컫는다. 삼성디스플레이와 중국의 티안마(Tianma)와 BOE가 이 시장의 주요 플레이어들이다.

인 셀 타입은디스플레이패널 내부에 터치 기능을 수행할 수 있는 센서를 포함하는 형태로 주요 업체로는 대만의 이노룩스와 한스타, 중국의 BOE가 있다.

업계 관계자들은 “일부 모델에만 적용되던 LCD 내장형 터치스크린패널이 최근 중저가 스마트폰 시장 진입을 가속화하고 있다”며 “가격까지 맞을 경우 중저가 시장 터치스크린패널 업체들의 위협적 경쟁사로까지 기대된다”고 전했다.

터치스크린패널 구조와 종류

터치패널은 글래스와 필름을 부착하는 방식과 디스플레이 안에 터치 센서를 넣는 디스플레이 일체형 등으로 구분할 수 있다. 국내 업체 대부분은 GFF(Cover glass-ITO Film-ITO Film) 방식 위주로 생산하고 있다. 대면적 터치패널 생산을 위해 GF1(Cover glass-Film)과 GF2(Cover glass-Film-Film) 방식도 지속적으로 시장 비중이 확대되고 있는 상황이다. 스마트폰의 화면을 덮고 있는 고릴라 글래스·사파이어 글래스 안에 전극을 흐르게 하는 ITO 필름의 개수와 글래스와 필름의 위치에 따라 방식이 결정된다.