タッチパネルを購入する際、静電容量方式や抵抗膜方式のタッチパネルと宣伝していない場合があります。しかし、どちらのタイプのタッチパネルもエレクトロニクス業界では広く使われている。

注意して見ると、2つの画面の違いに気づくはずです。例えば、非常に高価なスマートフォン**やタブレットPCに搭載されている静電容量方式のタッチスクリーンの場合、わずかなタッチでも非常に敏感に反応する。一方、抵抗膜方式のタッチパネルは、より強い圧力をかけたり、スタイラスを使ったりする必要がある場合があります。

タッチパネルの種類によって反応が異なるのは、その根底にある技術に理由があります。

抵抗膜式タッチパネルのしくみ

産業用電子機器のタッチパネルは、従来から抵抗膜方式が主流でした。これは主に、より安価**で困難な環境下でも使いやすいからです。

この技術は、抵抗、つまりスクリーンにかかる圧力に依存している。

このタイプのタッチパネルは、2枚の非常に薄い素材でできており、その間に非常に薄い隙間があります。上層は通常、ある種の透明なポリカーボネート素材、下層は硬質な素材で構成されています。**この層には、通常、PETフィルムやガラスが使用されます。

上下の層には、ITO（Indium Tin Oxide）などの導電材料が、それぞれの層の導電面を対向させるように敷き詰められている。

最後に、2つの層の間の薄い隙間にスペーサーを入れ、画面を使用しないときに接触しないようにします。

この技術の仕組みを簡単に説明すると、上の図のようになります。

• 1：トップ、フレキシブルポリカーボネート層
• 2、3：薄い導電性インジウム錫酸化物層
• 4: 導電層間のスペーシングポイント
• 5：ハードベース層、通常はガラス製。
• 6：導電層を接触させ、電圧の変化を検知するセンサー。

指やタッチペンで画面を押すと、抵抗値の変化（電圧の上昇）が発生します。この変化をセンサー層が検知し、タブレットや**プロセッサーがこの変化の座標を計算するのです。

抵抗膜方式タッチパネルの3つのタイプ

抵抗膜方式タッチパネルは、電極を利用して導電部に均一な電圧を発生させる技術です。これは2年間、ある部位に接触したときの特定の電圧を読み取るものです。

抵抗の配置の種類は、回路全体の耐久性や感度を左右する。

4線式シミュレーション

4線式のシミュレーションでは、上層と下層の両方に「ブシュバー」と呼ばれる2つの電極が存在します。

これらの電極は互いに直交している。

上の電極はY軸のプラスとマイナス、下の電極はX軸のプラスとマイナスにある。

この電子座標設定により、携帯端末は2層の接点の座標をセンシングすることができます。

5線式シミュレーション

1階の各コーナーに4つの電極を配置し、その電極同士を4本のワイヤーでつないだ5線式アナログ装置。

5本目は最上階に埋め込まれている「誘導線」です。

指やタッチペンが2つの層のどこかに接触すると、センシングワイヤーがその座標の電圧をプロセッサーに送ります。

5線式アナログ回路は、部品点数が少なく、シンプルな設計のため、他の設計に比べて耐久性が高いとされています。

8線式シミュレーション

最も感度の高い抵抗膜の設計は、8線式誘導回路である。

レイアウトは4線式シミュレーションと同様ですが、棒状電極が2本ずつ入っているため、回路に若干の冗長性が生じています。

これは、一対の配線のうち、片方の抵抗が経年劣化しても、もう片方の配線からプロセッサに補助信号が供給されるからである。

つまり、より高価な8線式アナログ回路の抵抗膜式タッチパネルが、より長く使われることになるのです。また、旧モデル**で発生していた、指やタッチペンの位置を感知しようとする「ドリフト」の問題も回避することができます。

抵抗膜式タッチパネルのデメリット

抵抗膜方式タッチパネルは、1回タッチした位置を感知するもので、初期のタッチパネルは2本指でつまんだり、ズームしたりする動作に反応することができませんでした。

しかし、その後の世代では、一部のモバイル機器**ベンダーが新しいアルゴリズムなどを導入し、2本指でのタッチ機能を実現しています。

その他、いくつかの制限事項があります。

• 光接触に鈍感
• 手袋を使用してはいけない場面はたくさんある
• トップレイヤーを厚くすると、ディスプレイの鮮明度が落ちる
• スクリーン素材は、多くの場合、傷や破損が発生しやすくなります

このようなタッチパネルは、ほとんどの場合、修理が困難か不可能です。

静電容量式タッチパネルのしくみ

静電容量方式のタッチパネルは、実は抵抗膜方式のタッチパネルの発明より10年近くも前に開発されています。しかし、現在の静電容量式タッチパネルは精度が高く、人の指にそっと触れてもすぐに反応する。では、その仕組みはどうなっているのでしょうか。

静電容量方式は、指やタッチペンの機械的な圧力に依存する抵抗膜方式とは異なり、人体が自然に電気を通すことを利用したタッチパネルである。

静電容量方式のスクリーンは、ガラス素材の上に透明な導電材料（通常はITO）を塗布したもので、指で触れて操作する。

表面静電容量

表面型静電容量方式では、タッチパネルの各コーナーに4つの電極を配置し、導電層全体に水平電圧を維持します。

導電性の指が画面のどこかに触れると、この電極と指の間に電流が流れ始めます。画面下に設置されたセンサーが電圧の変化とその位置を検出します。

投影型静電容量方式

投影型コンデンサを用いたデバイスでは、透明電極が保護ガラスに沿うようにマトリクス状に配置される。

スクリーンを使用しないときは、電極のライン（垂直方向）が一定の電流を維持します。指が画面に触れると、別のライン（横）が発動し、画面のその部分に電流が流れます。

マトリックス形成により、2本の線が交差する部分に静電場が発生する。タッチパネルの中でも特に感度が高く、画面そのものに触れる前から指の感触を感じることができる**ものもあります。

また、投影型静電容量方式により、薄い手袋をしていてもタッチパネルを使用することができます。

抵抗膜方式と静電容量方式のタッチスクリーン

抵抗膜方式タッチパネルの利点は以下の通りです。

• コストダウン***の実現
• 指先で小さなボタンをタップできる、より高いセンサー解像度
• 誤接触が少ない
• 画面に触れている物体を十分な力で感じることができる
• 熱や水などの要素に強くなる

静電容量方式のタッチパネルの利点は以下の通りです。

• 耐久性アップ
• コントラストに優れたシャープな画像
• マルチタッチセンシングが可能
• より高い信頼性 - 画面が割れても動作する（タッチパネルを交換するまで）
• 軽いタッチでより敏感に

静電容量方式と抵抗膜方式のどちらのタッチパネルを使用するかは、デバイスの用途によって大きく異なります。

タッチパネルの使い方

抵抗膜方式を採用した機器の多くは、**産業用**、ATMやキオスク端末、医療機器などで使用されています。なぜなら、多くの産業では、タッチパネルを使用する際、ユーザーは手袋を着用する必要があるからです。

静電容量方式のスクリーンは、タブレット、ノートパソコン、スマートフォンなど、ほとんどのコンシューマー製品に使用されています**。

高度なタッチスクリーン技術がなければ、OperaのAndroid向け片手ブラウジングのようなクールな新しいアプリケーションを楽しむことはできなかったでしょう。技術の向上とともに、これらのアプリはますます広がっていくことでしょう。