今後数週間から数か月の間に、多数の Windows 8 ユーザーが新しく購入したハードウェアを操作し始めると、かつてはスマートフォンやタブレット ユーザーだけが経験した屈辱、つまり汚れて、汚れ、指紋だらけのタッチスクリーンに遭遇することになる。
ああ、そうそう、あの忌まわしい汚れ。モバイルデバイスの画面では誰もが渋々受け入れるようになった問題ですが、PCユーザーはデスクトップのディスプレイに他人が触れること、ましてや指紋を残すことなど、一般的にはそれほど許容しません。
マイクロソフト幹部のキース・ロリツィオ氏の思惑が実現すれば、2013年7月1日までに約4億台のWindows 8デバイスが稼働することになる。ロリツィオ氏が先週この楽観的な発言をした際には、タッチパネル非対応のレガシーマシンも当然含まれていたはずだ。そしてマイクロソフトは既にロリツィオ氏の発言を撤回している。しかし、デスクトップコンピューティングが今後、非常に、非常に「汚い」ものになりつつあるという事実は変わらない。
では、テクノロジー業界はPC画面と指の衝突を防ぐために一体何をしているのでしょうか？それとも、デスクトップユーザーは、汚れた画面が新しい常識となる生活に甘んじるのでしょうか？
答えをモバイル業界に求めると、アクセサリメーカーが指紋認証の制御でリードし、携帯電話やタブレットを汚れだけでなくひび割れからも守る製品を求める消費者の需要に応えていることがわかります。
一方、ハードウェアメーカーとタッチスクリーンサプライヤーは、画面の汚れを防ぐための新たな科学技術にはまだ多額の投資を行っていません。むしろ、より慎重で費用のかからないアプローチをとっています。
画像: ロイド・ケース「汚れに強いタッチスクリーンが実用化されるには、まだかなり時間がかかると感じています」と、IDCのタブレット＆ディスプレイアナリスト、リン・フアン氏は述べています。「現時点で最もスマートな解決策は、メーカーがタブレットの出荷時に、画面を拭くための小さなテリークロスを無料で同梱することです。」
コンピューターメーカーは、効果的な防汚表面の開発につながる可能性のある社内研究に多額の投資をしていません。むしろ、この種の研究はノースウェスタン大学やMITなどの大学、そしてドイツのマックス・プランク研究所やGEグローバル・リサーチといった世界中の様々な研究機関で行われています。
汚れを防ぐ2つのアプローチ
研究者たちは、より優れた疎油性 スクリーン（疎油性と は文字通り「油との親和性が低い」という意味）を開発するために、2つの戦略を追求しています。Appleなどが現在使用している化学処理手法を改良しようとする科学者もいれば、油や液体に弱い新しい物理的テクスチャをスクリーン表面に施すことに取り組んでいる科学者もいます。
化学処理
Appleは、主要製品ラインの画面に撥油性化学処理を施した最初の大手テクノロジーブランドです。iPhone 3GSのガラス画面は、有機炭素系ポリマーで覆われており、皮膚の油が画面に付着するのを防ぎます。そのため、ユーザーの指、頬、耳、鼻などから付着した油は、液滴状に固まりますが、画面には付着しません。
Appleの解決策は指紋や汚れを効果的に除去することはできませんでしたが、Appleは撥油性表面を採用しています。新型iPhoneとiPadには撥油性スクリーンが搭載されています。また、Appleは耐油性スクリーンの研究にも力を入れており、2011年2月にはタッチスクリーンの表面に撥油性ポリマーを塗布する特殊なプロセスに関する特許を申請しました。
明らかにApple物理的なスクリーンテクスチャリング
撥油性表面に関する研究で最も有望視されているのは、スクリーン表面の物理的なテクスチャ加工です。昨年12月、マックス・プランク研究所の 研究者らは、通常の煤（ろうそくの燃焼から発生する炭素残留物）が、油に強い粗い表面を形成できるという論文をサイエンス誌に発表しました。
研究者らはスライドガラスにろうそくの煤を塗り、炭素残留物の層をシリカ構造の層で覆い、全体を華氏1112度で焼いて煤の層を透明にした。
その後のテストで、研究者たちは、油や汚れの粒子が表面からはじかれ、スライドの表面で跳ね返って砕け散ったり飛び散ったりしないことを発見した。
この表面は指紋防止に非常に効果的であるだけでなく、比較的安価でシンプルな解決策でもありました。唯一の問題は、表面があまり頑丈で安定しておらず、簡単に傷が付いてしまうことです。
ハイブリッドアプローチが最も有望
タッチスクリーンメーカーが求める透明で撥油性のある表面を実現するための最も有望な試みは、ハイブリッドアプローチを採用している。「単に化学薬品を使用するだけでは不十分です。必要なのは、化学処理とテクスチャ加工の劇的な組み合わせです」と、ノースウェスタン大学の理論・応用力学教授、ニーレシュ・A・パタンカー氏は述べている。
パタンカール氏は、汚れが付かないタッチスクリーンの実現に最もつながりそうな研究は、マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者、ギャレス・マッキンリー氏とボブ・コーエン氏という2人によって開発されているハイブリッドソリューションだと述べている（他の研究者もこれに同意している）。
2人は2000年代半ば、空軍向けに耐液体表面の開発プロジェクトを開始しました。空軍は、Oリングなどの材料をジェット燃料などの液体に耐えられるようにしたいと考えていました。マッキンリー氏によると、ジェット燃料は「表面張力が低い」液体で、簡単に言えば、液滴を形成しやすいということです。
指紋の油や汗といった液体も、脂質や脂肪酸といった体液分泌物で満たされているため、表面張力が低いとマッキンリー氏は言う。「だからこそ、落としにくいのです」と彼は言う。「あらゆるものに広がってしまうのです」
マッキンリーとコーエンの表面処理が指の油や汗をはじく可能性があるという示唆は、コンピュータ業界の注目を集めました。「2007年と2008年に私たちの研究結果をまとめた論文をいくつか発表すると、すぐにテクノロジー企業から問い合わせが来るようになりました」とマッキンリーは説明します。テクノロジー業界の中には、この研究に汚れにくいタッチスクリーンの開発の可能性を見出した人もいました。
マッキンリーとコーエンは、ナノ加工構造を用いて表面にテクスチャを施す技術を開発している。この構造は、まるで小さな円形のプラットフォームが薄い台座で支えられているかのような、微細な構造の森を形成する。この構造の大きさはわずか200ナノメートル程度で、光の波長よりも小さいため、透明になる可能性があるとマッキンリーは述べている。
理論的には、小さな爪状の構造は、その上に浮かぶ液体や油滴が他の液滴と混ざり合って広がるのを防ぐのに十分な間隔で配置されていると考えられます。この液滴同士の合体と薄い油膜への広がりが、表面の汚れや滲みの原因となります。
マッキンリー氏によると、彼とコーエン氏は現在、MITのもう一人の教授であるジョージ・バルバスタティス氏と共同で、水をはじくものの指の油を効果的にはじくには至らない、透明度の高い表面テクスチャと化学処理の開発に成功したという。しかし、この耐油性を実現するのはおそらく時間の問題だろう。
日常的な消耗
おそらく、マッキンリー氏とコーエン氏が取り組んでいる最も深刻な障害は、マックス・プランク研究所の研究者たちが苦労しているのと同じものだ。彼らの表面処理は、タッチスクリーン機器の日常使用に伴うある程度の損耗に耐えられるほどの耐久性をまだ備えていないのだ。
「本当に懸念されるのは、機械的な堅牢性、つまり処理の信頼性です」とマッキンリー氏は言う。「撥油コーティングは、鍵などの物体と接触しても傷がついたり擦れて剥がれたりしないだけの強度が必要です。」
マッキンリー氏は、この課題を、テフロン加工を施したフライパンの開発者が直面した課題に例えています。「テフロン加工を施したフライパンを初めて発売した時、彼らは同じような信頼性の問題を抱えていましたが、それでも市場に投入しました」とマッキンリー氏は付け加えます。そして、テフロンコーティングは発売以来、耐久性をますます向上させてきました。マッキンリー氏は、コンピューターのタッチスクリーンに使われる防汚加工にも、同様のことが起こる可能性が高いと考えています。
消費者が汚れのないタッチスクリーンの実現をどれだけ待たなければならないかは、テクノロジー企業がこの研究をどれだけ積極的に支援してくれるかにかかっています。コンピューターメーカーはMITで行われている研究を認識しているにもかかわらず、資金提供を申し出た企業はなく、ライセンス交渉もまだ初期段階にあります。マッキンリー氏は、十分な資金があれば、2～5年以内に、実用的で拡張性が高く、費用対効果の高いソリューションをタッチスクリーンメーカーに提供できると考えています。
「お金が制限要因です」とマッキンリー氏は言う。「問題は、汚れのない画面のために、私たちがどれだけの金額を支払う意思があるか、どれだけの価格を追加してもよいかということです。」
急ぐ必要はない
実のところ、汚れのない画面を作ることは、ほとんどのメーカーにとって最優先事項ではありません。「メーカーは通常、タブレットやスマートフォンのディスプレイにおいて、明るさ、彩度、解像度、あるいは1インチあたりのピクセル数を主要なマーケティング課題と見なしています」と、広く使用されているテストユーティリティ「DisplayMate」を開発した研究者レイモンド・ソネイラ博士は述べています。
しかし、タッチスクリーン、特にスマートフォンやタブレット向けのタッチスクリーンは、価格だけが主な差別化要因となるコモディティ化が進んでいます。Samsung、Dell、HP、HTCといったデバイスメーカーは、利益率が極限まで圧迫される熾烈な競争市場で事業を展開しています。これらの企業は、タッチスクリーンの価格をますます引き下げようと躍起になっています。そのため、デバイスメーカーとそのタッチスクリーンサプライヤーは、撥油性テクスチャ加工といった高価な新機能を画面に導入することに、必ずしも積極的ではありません。
IDCのフアン氏は、遅かれ早かれ大手タッチスクリーンデバイスメーカーの1社が、コスト効率が良いと判断した撥油技術への投資とライセンス取得に踏み切るだろうと予測している。他の大手ブランドも、市場で取り残されているという印象を避けるために、追随するだろうとフアン氏は述べている。
アクセサリーメーカーはギャップを埋めようとしている
現在、画面の汚れに対する商業的に実現可能な解決策を持っているのは、アクセサリーメーカーです。スマートフォンやタブレットのメーカーは、光沢のあるガラスのような仕上がりから、滑らかなマット仕上げまで、様々な素材や仕上げのデバイス用カバーを幅広く取り揃えています。
最も一般的なスクリーンプロテクターは、タッチスクリーンを覆う薄いプラスチックフィルムのように見えますが、実際にはより複雑なポリウレタンで作られています。Wrapsolは、様々なスマートフォン、タブレット、ノートパソコン用のフィルムを製造しており、同社のUltraスクリーンカバーは3層構造です。上部は透明なポリウレタン樹脂、中間部は透明なハイブリッドコポリマーアクリル系感圧接着剤、そして下部はデバイスにしっかりと固定するフィルムライナーです。
Wrapsol社は、各層を組み合わせることで、画面を汚れから守り、衝撃を吸収するカバーを実現していると主張しています。これは、落下しやすいモバイルデバイスには最適な機能ですが、大型のタッチスクリーンPCではそれほど重要ではありません。ポリウレタン製のカバーは画面のタッチ感度に影響を与えないため、余分な圧力をかけたり、操作方法を変えたりする必要はありません。ポリウレタン製の人気スクリーンプロテクターとしては、MoshiのiVisorやZaggのInvisibleShieldなどがあります。
ラップソルポリエチレンテレフタレート（PET）は、スクリーンプロテクターの製造にも使用されています。BodyGuardzは、指紋防止と映り込み軽減を実現するScreenGuardzシリーズに、ポリエステルベースのプラスチックであるPETを使用しています。
同社は、保護対象に応じて異なる素材を使用しています。高級ケースはPET素材で作られており、反射、傷、指紋から保護します。一方、同社のClassicスクリーンプロテクターは透明なビニール素材で、それほど強度がありません。ビニール製のカバーは安価で、使い捨て（摩耗したら捨てて新しいものに交換するだけ）を想定しています。一方、PETとポリウレタン製のカバーは、より耐久性に優れています。
ボディガードモバイル デバイスには、タッチ スクリーンをクリーニングしたり、そもそも汚れを防いだりするためのアクセサリが多数ありますが、タッチ スクリーン PC に関しては、市場は少し遅れをとっています。
おそらく、このような PC は、独自のスクリーン プロテクターのラインを必要とするほど主流ではないため、またはタッチ ディスプレイは、一般的な家庭用ガラス クリーナーや古き良き蒸留水で簡単に清潔に保つことができるためでしょう。
TouchWindowは、Posr.usと同様に、デスクトップモニター用のタッチスクリーンオーバーレイと保護フィルムを多数製造しています。これらのオーバーレイは指紋を軽減しますが、その代償として、せっかくの美しいディスプレイが、磨きがかかっているように見えず、つやがなくなる可能性があります。ディスプレイの鮮明な表示を好むなら、定期的にクリーニングした方が楽かもしれません。
タッチスクリーンの歴史
静電容量式タッチスクリーン（スタイラスペンの代わりにタッチに反応する）を搭載した最初の携帯電話は、2006年に発売されたLG Pradaでした。タッチスクリーン電話は、2007年の最初のiPhoneを皮切りに、すぐに標準になりました。静電容量式タッチタブレットは2010年まで普及しませんでした。商用タッチスクリーンPCは1980年代から存在していましたが（1983年に発売されたHP-150など）、オールインワンタッチスクリーンテレビの登場により、2007年頃にさらに普及しました。
若い世代のユーザーは、タッチスクリーンデバイスと共に成長してきました。たとえデバイス自体を使っていなくても、POSレジからスーパーマーケットのセルフレジ、空港のフライトチェックイン機、ATM、子供のおもちゃ、テレビのリモコン、そしてもちろん、タブレット、携帯電話、電子書籍リーダー、PSPやニンテンドーDSのような携帯型ビデオゲーム機まで、タッチスクリーンデバイスはあらゆる場所で利用されています。子供たちは、日常的に使用するスクリーン製品の多くがタッチベースのインターフェースを備えているため、タッチ操作に慣れています。
ですから、若い人たちにとって、デスクトップパソコンやノートパソコンのディスプレイに触れることは、おそらく大したことではないのでしょう。中には、手を伸ばしてコンピューターのモニターをスワイプすることに少し抵抗を感じる人もいる一方で、それを歓迎する人もいます。
