【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧電振動子を携帯型電子機器等の電子機器に実装するときの圧電振動子を備えた振動体ユニットに関するのもであり、詳細にはタッチパネルと圧電振動子を備えたタッチパネルユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から携帯型電子機器は、特許文献２に記載されているようにレシーバやスピーカとして、ダイナミック型または圧電型が用いられてきた。ところが近年、移動電話端末等を中心に、装置の表面積に対して表示の画面が大きいところの大画面ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示装置）等のニーズが高まっている。こうした表示部であるＬＣＤの面積拡大にともなって、レシーバやスピーカ等の振動板面積の縮小が要求されてきた。
これに対して特許文献４に示されるような圧電透明スピーカは、ダイナミックスピーカに比べて軽量化、薄型化を実現し得るものであり、さらに振動板を透明とすることで、その利用範囲を拡大していた。
【０００３】
一方、特許文献３には、液晶パネル素子をディスプレイケースに対し精度良く取り付けることができると共に、液晶パネル素子廻りをコンパクトに構成することができる液晶ディスプレイの取付構造およびこれを備えたテープ印刷装置をえることを目的として、次の発明を得たことが開示されている。
それは、画像を表示する液晶パネルと液晶パネルを駆動あるいは制御するところの回路基板とから成る液晶ディスプレイを、ディスプレイケースのケース本体に取り付ける液晶ディスプレイの取付構造において、液晶パネルを位置決め状態で保持するパネルホルダと、パネルホルダの面内方向の内側に位置して回路基板を保持する基板ホルダとが、それぞれケース本体内に一体に突出形成されている。
このような特許文献３に開示の構成は、単に静止状態の回路基板を２つの基板支持ボス部の上に置いただけであり、この回路基板を本発明の圧電振動子に置き換えたとしても、この該公報の状態で圧電素子の振動でケースを振動させるあるいは振動をケースに伝達し増幅し確実に人間の感触に伝達するとの本発明の目的を達成することは出来ない。
さらに、特許文献３の分解斜視図でありこの公報の図４より明らかなごとく、前記同様に、ボス部の状態でケースを振動させるあるいは振動をケースに伝達し増幅し確実に人間の感触に伝達するとの本発明の目的を達成することは出来ない。
さらに、特許文献３には本発明に相当する枠体の開示がない。
【０００４】
このように情報機器などにおけるスピーカ用として圧電素子をスピーカの音源として用いることはあった。
一方近年、タッチパネルを備えた情報機器において、タッチパネルを操作したときの操作感触を五感に与え、操作を確実にしようとすることが要求されるようになってきた。本発明は、このタッチパネルの操作感触を振動により表現した圧電振動子を備えたタッチパネルユニットである。
このタッチパネルの操作感触を振動により表現しようとしたときに、従来技術として圧電振動子の取り付け構造を開示したものとして、特許文献１の図１，図３に開示があった。
【０００５】
当段落で、特許文献１（文献１と称する）の図１（文献１の図１）と図３（文献１の図３）の概略説明を行う。
また、当段落で用いる括弧付きの符号は、文献１における符号であり、当明細書の符号と区別した。
文献１の段落番号００１１においては「文献１の図３は、文献１の発明の表示装置の第一の実施例を示す要部の側断面図である。
文献１の図３において、四辺形をなす表示装置の４隅にのみ設けられた円形の駆動部（１０）は、円形の圧電素子（１２）によって構成される。この圧電素子（１２）は、駆動信号発生部（９）からの駆動信号に対する応答は速いが、変位量は小さいので、駆動信号発生部（９）からの信号を例えば正弦波のような連続的な波形とすればよい。これによって駆動部と別体に設けられ且つ押圧位置検出装置であるタッチパネルとも別体に設けられた可動部（７）は、ユーザの指が接しているタッチパネル上の押圧位置検出部（６ａ）と共に振動し触感応答を行う。即ち、ユーザが押圧した位置が適正な位置であったならば、押圧位置検出部（６ａ）に接しているユーザの指先に、この振動による触感応答が伝わる。このように、文献１の実施例の表示装置（２）によれば、圧電素子（１２）によって触感応答を行うので、適正な位置を押圧したという応答は、押圧している指先の押圧位置検出部（６ａ）が振動していることで分かるので、より確実な応答情報により使い勝手の良い表示装置となる。」と開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１３９０１８号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特開２０００−１５２３８５号公報（図２、図３）
【特許文献３】
特開２００２−１７４８０７号公報（段落番号００１１，図５）
【特許文献４】
特開平４−７０１００号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、文献１には、圧電振動子をどのように取り付ければ、振動効率がよくなるのかが開示されていない。また円形の圧電振動子であり、取り付け面積が極めて広く必要とされており、表示装置の表示部の表面積を狭めてしまう問題を有する。圧電振動子が取り付けられている位置も枠状の可動部の角であり、振動を得るには効率が悪い。また表示装置は側面と底面全体を覆う箱状の部材の中に、まず箱状部材の内側の底面に凹部を設け情報表示部を収納し、箱状部材の内側の情報表示部の上方であり箱状部材の内周の角に円形の前記圧電素子を設け、この圧電素子に接すると共に圧電素子の上方に枠状の平らな板材からなる可動部を設け、押圧位置検出装置がこの枠内に配置される構成をなしていることしか開示が無く、圧電振動子の振動効率を上げる取り付け方の開示がない。
【０００８】
このような従来技術に対して本発明は、小型、薄型が得られる圧電振動子を備えたタッチパネルユニットを得ることにより、情報機器の小型化薄型化をより進め、携帯に便利な情報機器を得ることを目的とする。
また、圧電振動子及び圧電振動子により振動される部材の振動が効果的に行われるようにするための、圧電振動子の支持構成及び圧電振動子により振動される部材のタッチパネルユニットへの組み込み構成を得ることを目的とする。
また圧電振動子の電極引き出し用のリード線を枠体に最適に収納することで、従来のリード配線の引き廻し作業の困難さによるところのコストアップを回避する目的を有する。
さらに、従来行われていたＬＣＤやＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等の表示装置の前面に、電極引き出し線を透明な導電材料で形成した透明圧電振動板を貼り付けるとの構成は、圧電振動板の引き出し電極を透明にする必要があり、このため製造上コストアップとなってしまう問題を有していた。この問題を解決することを目的とする。
また本発明は、このような背景の下になされたもので、小型軽量に形成できるとともに感触による振動を正確に伝達でき、さらに生産性の高い圧電振動子を備えたタッチパネルユニットを得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、圧電振動子の振動を板状のタッチパネルに伝達しタッチパネルを振動させるところのタッチパネルと圧電振動子を有するタッチパネルユニットにおいて、前記タッチパネルの一方の面に直接あるいは振動を伝達する伝達部材を介して圧電振動子を配設し、前記タッチパネルの他方の面であり前記圧電振動子の配設位置とは異なる位置に凸形状をなした押さえ部を有する押さえ部材を配設し、前記タッチパネルあるいは前記伝達部材と前記押さえ部で前記タッチパネルを挟持したことを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記押さえ部が、間隔を設けて配設された複数の前記圧電振動子の間に配設されたことを特徴とする。
さらに、前記押さえ部に弾性を有する部材が配されていることを特徴とする。
前記押さえ部に配設される前記部材がゴム材あるいはシリコン材よりなることを特徴とする。
さらに、振動を伝達する前記伝達部材が弾性を有する部材よりなることを特徴とする。
さらに、振動を伝達する前記伝達部材が硬質ゴムあるいはシリコンゴム材あるいは両面粘着テープよりなることを特徴とする。
【００１１】
また上述した課題を解決するために本発明は、圧電振動子とタッチパネルを枠体に組み付けたタッチパネルユニットにおいて、枠形状をなす前記枠体には圧電振動子を収納する凹部が設けられ該凹部の内には前記圧電振動子を載置する載置台が設けられ該載置台の上に圧電振動子が載置されこの圧電振動子の上方であり前記枠体に前記圧電振動子の振動が伝達される前記タッチパネルが配設されたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記枠体には、前記枠体の前記凹部に連通すると共に前記枠体の外に通じる前記圧電振動子のリード線を収納するリード線用凹部が設けられていることを特徴とする。
さらに、前記凹部の内の前記載置台は、前記圧電振動子を載置する板状の板台の下に角柱を少なくとも１つ有し下駄状を成したことで前記圧電振動子の振動規制力を緩和したことを特徴とする。
さらに、前記載置台の前記板台の上面には、前記圧電振動子の位置を決める凸部が少なくとも１箇所に設けられていることを特徴とする。
さらに、窓部を有する前記枠体の前記凹部は、前記枠体の１辺を構成する枠部に少なくとも１つ設けられたことを特徴とする。
さらに、前記枠体の前記凹部は、複数の前記枠部の少なくとも１つ設けられたことを特徴とする。
さらに、前記タッチパネルを前記枠体に取り付けるための上枠体が、前記タッチパネルの上方に配設されたことを特徴とする。
さらに、前記枠体の下方には、液晶パネルが配設されたことを特徴とする。
さらに、前記圧電振動子は、前記載置台に接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
さらに、前記液晶パネルは、前記枠体に接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
さらに、前記接着剤は、両面粘着テープで構成されていることを特徴とする。
さらに、前記上枠体と前記枠体は、前記上枠体に設けられたフック部と前記枠体に設けられたキャッチ部とが係合することで一体化されユニット化されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、圧電振動子とタッチパネルを枠体に組み付けた圧電振動子を備えたタッチパネルユニットにおいて、表示部材の画像を見ることが出来るための窓部を有する枠状の枠体の１辺を形成する枠部に圧電振動子を収納する凹部を設け、この凹部に圧電振動子を載置する載置台を設け、載置台に圧電振動子を配設し、圧電振動子を効率的及び効果的に振動させる。さらに、圧電振動子の上方であり枠体にタッチパネルを配設したことで、圧電振動子の振動がタッチパネルを振動させる。このことによりタッチパネルを操作したことが人の感触としてブルブルと感じることが出来、タッチパネルの操作性、操作が情報機器に受け付けられたことの操作確実性、信頼性が得られる。しかも枠体に収納したため、情報機器の小型化が得られ利点がある。さらに枠体に圧電振動子或いは圧電振動子のための配線であるリード線を収納しユニット化しているため、ユニット化の部材の取り扱いが容易になる。さらにユニットされた本発明の構成を用いる情報機器などの装置への組み込み作業が向上し、ユニットを装置組み込む構造設計も容易になる結果、装置の低価格化が得られる利点を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係る、圧電振動子とタッチパネルを枠形状をなす枠体に組み付けた圧電振動子を備えたタッチパネルユニットであって、前記枠体には圧電振動子を収納する凹部が設けられ該凹部の内に前記圧電振動子を載置する載置台が設けられ、この載置台に圧電振動子が載置され、この圧電振動子の上方であり前記枠体に前記タッチパネルが配設されたことを特徴とする圧電振動子を備えたタッチパネルユニットの説明をする。
また、本発明のタッチパネルユニットの下方に液晶パネルを備えた液晶装置の実施形態も説明する。
また、本発明のタッチパネルユニットの下方に液晶パネルを備え、液晶パネルの下方に回路基板を備えた液晶装置の実施形態も説明する。
また、本発明のタッチパネルユニットの下方に液晶パネルを備え、液晶パネルの下方に回路基板を備え、回路基板と液晶パネルの間にバックライトを備えた液晶装置の実施形態も説明する。
【００１５】
本発明の実施形態を示す図面は、図１が本発明の一実施形態を示す液晶装置１の分解斜視図である。また、図２は本発明の一実施形態を示す図１における圧電振動子収納部であるＡ部を拡大しかつ一部断面図とした斜視図である。また、図３は本発明の一実施形態を示す図２に、圧電振動子５０を配設した状態を示した断面図である。また、図４は本発明の一実施形態を示す図２における載置台２３を拡大した斜視図である。また、図５は本発明の一実施形態を示す図１を組み立てたときの圧電振動子５０とタッチパネル６０と上枠体７０との配置関係を示しており、図１のＣ部を拡大した説明用組み立て状態図である。また、図６は本発明の他の実施形態における圧電振動子５０とタッチパネル６０と上枠体７０との配置関係を示しており、図１のＣ部を拡大した他の実施形態の説明用組立て状態図である。また、図７は本発明の一実施形態を示す図１を組み立てたときの上枠体７０と枠体１０との係合関係を示しており図１のＣ部を拡大した説明用組立て状態図である。
以下図面に基づき、本発明の説明を行う。
【００１６】
本発明の一実施形態を示す液晶装置の分解斜視図である図１において、まず枠体１０について説明をする。
この枠体１０は、枠体１０の下方に液晶パネル８０を備えるため、液晶パネル８０の画像を看視できるように窓部３５が設けられている。このため枠体１０は枠形状をなしている。
枠体１０には、圧電振動子５０を収納する凹部が設けられる。さらに枠体１０には、圧電振動子５０に駆動信号を供給するところの圧電振動子５０と接続されたリード線５１を収納する凹部が設けられる。
圧電振動子５０を収納する凹部は圧電振動子収納凹部２０で示され、リード線５１を収納する凹部はリード線用凹部２１で示されている。リード線用凹部２１の凹部の一方の端は、圧電振動子収納凹部２０とつながっている。リード線用凹部２１の凹部の他方の端は枠体の外側（窓部３５の側を枠体１０の内側とした）につながっており、リード線引出し口２２を形成している。このように、枠体１０には、枠体１０の圧電振動子収納凹部２０である凹部に連通すると共に枠体１０の外に通じるリード線用凹部２１が設けられた構成をなす。
枠体１０には、上記の凹部のほかに、枠体を軽量にするが、枠体の強度を確保することを目的に凹部３６が枠体の１辺である枠部３０に２箇所設けられ、枠体全体で８箇所設けられている。このことにより本発明はタッチパネルユニットの軽量化が得られ且つ携帯情報機器として用いたときの枠体１０の強度をも確保した構成をなしている。
情報機器使用者が携帯機器を高所から落下する過失を起こすので、落下耐性を満たす強度が必要であり、本発明はこの強度を満たす利点を有する。
また、枠体１０には、枠体１０の上方に配設する上枠体７０に設けられたフック部７２と係合するためのキャッチャ部４０、４１が枠体１０の下面と下面側の側面に設けられている。
キャッチャ部４０は、枠体１０の４隅に設けた。キャッチャ部４１は、枠体１０の各辺にそれぞれ１箇所ずつに設けた。
このキャッチャ部４０，４１の配設位置あるいは個数は、本発明のユニットあるいはこのユニットを用いた情報機器に対して耐衝撃試験や耐震動試験を行い、信頼性を確保できるとされるならば、キャッチャ部の数を減らしてもよいし、信頼性を確保できないとされるならば、キャッチャ部の数を増す必要がある。このようにキャッチャ部４０，４１を配設する位置や数は、製品仕様に基づき適宜選択するのが良い。
【００１７】
圧電振動子収納凹部２０に収納される圧電振動子は図１の圧電振動子５０に示されるような長方形を成し薄板状の外形を有する。圧電振動子５０は、交流の電圧を加えて振動させるためにリード線引出部５２を有するリード線５１が１つの圧電振動子５０に２本接続される。リード線５１は圧電振動子５０の上に設けられた電極に半田付けされる。
このように構成された圧電振動子５０は、前記した構成をなす枠体１０の圧電振動子収納凹部２０に収納される。
【００１８】
さらに図２、３、４を用いて、図１における圧電振動子５０が圧電振動子収納凹部２０に収納される構成を説明する。
図１の圧電振動子収納凹部２０は、図２に示した本発明の一実施形態を示す図１における圧電振動子収納凹部２０であるＡ部を拡大しかつ一部断面図とした斜視図、および、圧電振動子５０を圧電振動子収納凹部２０に配設した状態を示した図２の断面図である図３、及び、図２における載置台２３を拡大した斜視図である図５に示される構成をなしている。
図２と図４に示すごとく、横長の角柱状凹部をなす圧電振動子収納凹部２０の底面には２本の角柱状の凸部である角柱２５がそれぞれ離れて平行に配設されている。この角柱２５の上面には薄板状でありその端部に凸部２７を備えた板台２６が設けられている。
このような角柱２５、及びその上の板台２６の形状から本発明の実施形態は下駄形状をなしており、これらの部分あるいは部材は枠体１０と一体で作られている。
しかし本発明は、角柱２５を２本とせずに１本でもよく、さらに３本以上でも良いが圧電振動子の振動を不要に規制しない本数とすることが良い。
このように、載置台２３である前記圧電振動子５０を載置する板状の板台２６の下に角柱２５を少なくとも１つ有し下駄状を成したことで前記圧電振動子５０の振動規制力を緩和し圧電振動子５０を十分に震度させる機能を備えている。
また角柱２５を角柱状の凸部としたが、この凸部を円柱，台形柱でも良い。
また、板台２６の凸部２７は、圧電振動子５０を板台２６の上の適切な位置に位置決めするためのものであり、作業組み立てを容易にし作業を早める利点を有する。この凸部２７はなくても良い。また、この板台２６の上の凸部を図２または図４の凸部２７と対向した板台２６の端部に設けても良し、板台２６の両端部にそれぞれ設けてもよい。
また、角柱２５、角柱２５の上の板台２６及び凸部２７を別別の部材とし各部材を接着剤で固定しても良いが、少なくとも角柱２５を構成する部材は枠体１０と一体で作るのが、組み立てやすいとの点で、良い。
圧電振動子５０は、板台２６に接着剤で固定される。接着剤としては、両面接着剤テープ、エポキシ接着剤、シリコンラバー接着剤、アクリル接着等を用いる。
【００１９】
ここで、上記各部材あるいは各部分を製造したときの寸法を示す。
角柱２５の底面から板台２６までの寸法は０．４ｍｍ、板台２６の厚みは０．３ｍｍ、圧電振動子５０の厚みは約０．５ｍｍ、板台２６の上面からの凸部２７の上面の間の高さは０．３ｍｍ、圧電振動子収納凹部２０の深さは１．３５ｍｍとした。この寸法とすることで、圧電振動子５０の上面にリード線を半田付けする空間を確保できる。ただ、図３では、圧電振動子５０へ接続されるリード線５１は、圧電振動子５０の下方の面に接続した場合を示している。
好ましい形態としては、板台２６が圧電振動子全体を受けるのが良いので、リード線５１は圧電振動子の上側に接続するのでも良い。
【００２０】
図２、３では圧電振動子収納凹部２０の左側の枠体１０にリード線５１を収納する凹部であるリード線用凹部２１が設けられ、このリード線用凹部２１の凹部に圧電振動子５０に接続されたリード線５１が収納されながら配線される。このリード線５１は、図１に示すごとく、リード線５１のリード線引出部５２が枠体１０のリード線引出し口２２から枠の外へ引出され、この引き出されたリード線５１が、タッチパネル６０の信号処理回路などを搭載した回路基板（図示せず）に接続される。
【００２１】
本発明では図１に示したごとく、圧電振動子収納凹部２０を、窓部３５を有し枠部３０を枠体１０の４辺に有した構成をもなす。
この１つの辺の枠部３０には前記圧電振動子収納凹部２０を２つ設けた。だが、この１つの辺の枠部３０に圧電振動子収納凹部を１つ或いは３つ以上設けても良いが、振動力を得て小型化を求めるには、本発明の実施形態の、１つの辺の枠部３０には前記圧電振動子収納凹部２０を２つ設けるのがより好ましい。
また、圧電振動子収納凹部２０の全てに圧電振動子５０を収納するのが好ましいが、必ずしも全てに収納する必要はない。圧電振動子を収納しない凹部があっても良いのである。
また、本発明の実施形態では、１つの辺の枠部３０に２つの前記圧電振動子収納凹部２０を設け、この辺に対向する辺と合わせて２辺の枠部３０にそれぞれ圧電振動子収納凹部２０を設けた。だが、１つの辺の枠部３０のみに少なくとも１つの前記圧電振動子収納凹部を設てもよく、さらに、２つの辺の枠部３０あるいは３つの辺の枠部３０あるいは４つの辺の枠部３０に少なくとも１つの前記圧電振動子収納凹部を設てもよい。４辺形以外の枠状３角形、５辺形、６辺形等の多角形も前記４辺形と同様に収納凹部を配設することが出来る。
このように、枠体１０に圧電振動子５０とリード線５１を収納したため、情報機器の小型化が得られ利点がある。さらに枠体１０に圧電振動子５０あるいは圧電振動子５０のための配線であるリード線５１を収納しユニット化しているため、ユニット化の部材の取り扱いが容易になる。
さらにユニットされた本発明の構成を用いる情報機器などの装置への組み込み作業が向上し、ユニットを装置組み込む構造設計も容易になる結果、装置の低価格化が得られる利点を有する。
【００２２】
このようにして枠体１０に圧電振動子５０とリード線５１が組み込まれた後、圧電振動子５０の上方であり枠体１０の上に、タッチパネル６０に接続されたＦＰＣ（フレキシブル回路基板）を有するタッチパネル６０が配設される。
すなわち、枠形状をなす枠体１０の圧電振動子５０を収納する凹部である圧電振動子収納凹部２０の該凹部に前記圧電振動子を載置する載置台２３が設けられ、該載置台２３の上に圧電振動子５０を接着剤で固定する。この枠体１０および圧電振動子５０の上方にタッチパネル６０が配設される。
【００２３】
さらに、本発明の一実施形態を示す図１を組み立てたときの圧電振動子５０とタッチパネル６０と上枠体７０との配置関係を示した図１のＣ部を拡大した説明用組み立て状態図である図７を用いて、更なる本発明の説明を行う。
【００２４】
図１に示すように、タッチパネル６０の上方には、前記タッチパネル６０を前記枠体１０に取り付け且つ支持するための上枠体７０が配設される。
中央部に窓部を有する枠状の上枠体７０は図１及び図７に示すように、４隅のそれぞれに２こずつのフック部７２がフック先端部７３を有して配設される。１つの隅に設けられる２個のフック部７２は、図１に示すようにその先端が直交して互いに向かう合うように形成されている。
また、上枠体７０の４辺の各辺の中央にもフック部７４が先端部７５を有して配設されている。この辺の中央の位置は、１辺に設けられた２つの圧電振動子収納凹部２０と間に位置するように設けられている。
さらに、タッチパネル６０を上枠体７０と枠体１０の間に挟持するようにして上枠体７０を枠体１０に重ね合わせる。この重ねあわされた状態でフック部７２、７４は、枠体の下面或いは枠体１０の下方側に設けられたキャッチャ部４０、４１の位置に来る。そこでフック部先端７３、７５を枠体１０のキャッチャ部４０、４１の段差部４２の内にはめ込むようにあるいは挟み込むようにして、また図７のようにフック部先端７３、７５を枠体１０の窓部３５側に向くように曲げ込む。このようにして、枠体１０と上枠体７０はタッチパネルを挟んでユニット化あるいはモジュール化される。
すなわち、本発明の圧電振動子とタッチパネルを枠体に組み付けた圧電振動子を備えたタッチパネルユニット２が得られるのである。
上記実施形態では、フック部を４隅に８個設け、さらに枠の各辺の中央に各１つづつ４個設け、合計８個のフック部を設けた。この実施形態が好ましいが、枠体の或いはタッチパネルの大きさ等を考慮して、適宜の箇所に適宜のフック或いはキャッチャを設けても良い。キャッチャに関しては、本実施形態では枠体１０の下側に枠体１０の上側に向けて凹部を設けたが、枠体１０の下面を用いても良い。
このように、圧電振動子、タッチパネルをユニット化した個々の部材を情報機器に取り付けるための複雑な設計や多くの部材を使用することが無くなり、情報機器の小型、薄型が得られ、小型軽量に形成できるとともに感触による振動を正確に伝達でき、さらに生産性の高い圧電振動子を備えたタッチパネルユニットを得られる。
【００２５】
さらに、本発明の一実施形態を示す図１を組み立てたときの圧電振動子５０とタッチパネル６０と上枠体７０との配置関係を示した図１のＢ部を拡大した説明用組み立て状態図である図５と図５に対応する位置（部分）におけ本発明の他の実施形態の図である図６を用いて、更なる本発明の説明を行う。
【００２６】
また、図５に示したように、枠体１０の枠部３０に配設される圧電振動子５０とタッチパネル６０は、振動伝達部材５６を介して接触している。これは圧電振動子５０の振動をタッチパネル６０に振動伝達部材５６を介して伝える。そのことによりタッチパネル６０を操作した操作者に、タッチパネル操作が情報機器に受け付けられたことを感触として伝達される。前記操作者は、この振動であるブルブル感により、操作が確実に情報機器に受け付けられたことを確認し、安心するのである。
この圧電振動子５０の振動を確実にタッチパネル６０に伝えるために、図５のごとく上枠体７０の上面の枠の辺にタッチパネル６０に向けて下方の凸部を形成する。この下方への凸部が押さえ部７８となる。この押さえ部７８を２つの圧電振動子５０の間に設けているため、圧電振動子５０の振動を必要以上に押さえ込むことが無く、圧電振動子５０の振動をタッチパネルに効率よく伝達する作用を有する。
この押さえ部７８を圧電振動子５０の上に持ってくるときには、圧電振動子５０の大きさ、振動伝達部材５６の大きさや材質、硬度、弾力性を最適に選択する必要ある。さらに、押さえ部７８の下方への突起の高さや横方向の寸法である幅は適宜に選択する。さらに、押え部材７８の突起の先端に設けられタッチパネルと接触している部材６７の大きさや材質、硬度、弾力性を最適に選択する。
図５の実施形態では、部材６７の材料として硬質ゴムを用いたがシリコン部材であるシリコンゴムや両面粘着テープでも良い。一方、振動伝達部材５６の材質としては両面粘着テープを用いたが、硬質ゴムやシリコン部材であるシリコンゴムでも良い。
本実施形態では部材６７である硬質ゴムを、樹脂接着剤で上枠に貼り付けた。
本実施形態では振動伝達部材５６は、樹脂接着剤である両面粘着テープを用いた。この両面テープを圧電振動子５０に貼り付けてた。
部材６７や振動伝達部材５６は、適宜の大きさの寸法に形成して配設する。
【００２７】
図６の実施形態では、図５の実施形態の押さえ部７８の下部に設けられた部材６７を取り去り、タチパネルを上方から押さえる押さえ部材としての機能も有する上枠体７０のタッチパネルを押さえる押さえ部７８は下方に凸部をなしこの凸部で直接タッチパネル６０を支持した構成をなす。タッチパネル６０がプラスチック基板を用いているときには、部材６７を除いた図６の実施形態が、部品が減るのでよい。
このように、本発明は複数の圧電振動子５０とタッチパネル６０を枠体１０に組み付けた圧電振動子５０を備えたタッチパネルユニットに、間を設けて配設した２つの前記圧電振動子５０の上に直接あるいは伝達部材５６を介してタッチパネル６０を配設しさらに前記間の上方の前記タッチパネル６０の上を、凸形状をなした上枠体である押さえ部材の押さえ部７８で押さえたことを特徴とする圧電振動子を備えたタッチパネルユニットである。
前記押さえ部７８が弾性を有する部材６７が備えられているよりなることを特徴とする。
前記押さえ部７８の弾性を有する部材６７がゴム材あるいはシリコン材よりなることを特徴とする。
振動を伝達する前記伝達部材５６が弾性を有する部材よりなることを特徴とする。
振動を伝達する前記伝達部材５６が硬質ゴムあるいはシリコンゴム材あるいは両面粘着テープよりなることを特徴とする。
また、このように圧電振動子５０の振動を板状のタッチパネル６０に伝達しタッチパネル６０を振動させるところのタッチパネル６０と圧電振動子５０を有するタッチパネルユニットであり、前記タッチパネル６０の一方の面（図１では下方に当たる）に直接あるいは振動を伝達する伝達部材５６を介して圧電振動子５０を配設し、前記タッチパネル６０の他方の面（図１では上方に当たる）であり前記圧電振動子５０の配設位置とは平面的に異なる位置に凸形状をなした押さえ部７８を有する押さえ部材である上枠体７０を配設し、前記タッチパネル６０あるいは前記伝達部材５６と前記押さえ部７８あるいは押さえ部７８の凸部の先端に設けた部材６７で前記タッチパネル６０を挟むようにして支持し、且つ圧電振動子５０の振動を伝達する構成としたことを特徴とするタッチパネルユニットである。
【００２８】
以上のような本発明の構成を用いることによりに、小型、薄型が得られる圧電振動子を備えたタッチパネルユニットを得られ、圧電振動子及び圧電振動子により振動される部材の振動が効果的に行われ、圧電振動子の電極引き出し用のリード線を枠体に最適に収納できリード配線の引き廻し作業の困難さを回避でき、
ＬＣＤやＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等の表示装置の前面に、電極引き出し線を透明な導電材料で形成した透明圧電振動板を貼り付けるとの構成は、圧電振動板の引き出し電極を透明にする必要があり、このため製造上コストアップとなってしまう問題を解決し、小型軽量に形成できるとともに感触による振動を正確に伝達でき、さらに生産性の高い圧電振動子を備えたタッチパネルユニットを得られる。
【００２９】
さらに、図１において、枠体１０の下方には液晶パネル８０が配設されることで、表示画面を見ながらタッチパネル６０を操作できる。
この液晶パネル８０はタッチパネルユニット２の下面に接着剤、例えば両面粘着テープで取り付けられる。このようにしてタッチパネルユニット２と液晶パネルで８０で液晶装置１が構成される。
タッチパネルユニット２に液晶パネル８０を取り付ける他の方法としては、上方から上枠体７０、タッチパネル６０、圧電振動子５０を収納した枠体１０、液晶パネル８０の順位重ね合わせ上枠体のフック部７２、７４が液晶パネル８０の底面を押さえる構成として、上枠体７０で前記したすべての部材を支持する。ただし、この構成では、液晶パネル８０を構成する基板がガラスであるとフックを掛けたときにガラスが欠ける危険があるので、そのときにはフックとガラスの間にスポンジ、ゴム、シリコン剤等によるマットを挟み込むのがよい。
上記実施形態では、液晶パネルを用いたが、他の表示素子であるＥＬを用いても同様に実施できる。
また、液晶パネル８０を構成する基板はガラス基板、プラスチックフィルム基板共に本発明が適用できる。
【００３０】
図１において、枠体１０の下方には液晶パネル８０が配設されているが、さらに液晶パネル８０の下面に直接あるいはスペーサを介して回路基板（図示せず）を配設する。
このスペーサとしては、ゴムなどの弾性部材、電磁シールドの機能を有する金属材、プラスチックなどの樹脂材を用いるが、電磁シールド機能を有する金属部材が特によい。ただし、少なくとも回路ショートする部分は絶縁対策を行わねばならない。
この回路基板は、液晶パネル８０を駆動あるいは制御する回路やタッチパネル６０の信号を得るための回路や、信号を処理する回路が搭載されている。
この回路基板を含めた全体の取り付ける方法としては、上方から上枠体７０、タッチパネル６０、圧電振動子５０を収納した枠体１０、液晶パネル８０、スペーサ、回路基板の順位重ね合わせ上枠体のフック部７２、７４が回路基板の底面を押さえる構成として、上枠体７０で前記したすべての部材を支持するのがよい。
【００３１】
上記した回路基板と液晶パネルの間に液晶パネル８０を下方から照明するバックライトを設けてもよい。バックライトとしては、バックライトの光源を液晶パネルの下に配設した直下型バックライト、あるいはバックライトの光源を液晶パネルの横の下方に配し液晶パネルの下には導光板を配設したサイド型バックライトを用いる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、小型、薄型が得られる圧電振動子を備えたタッチパネルユニットを得ることにより、情報機器の小型化薄型化をより進み、携帯に便利な情報機器を得た効果を有する。
また、下駄状圧電振動子載置台の特徴により圧電振動子及び圧電振動子により振動される部材の振動が効果的に行わる効果を有する。
また、枠材に圧電振動子が収納されるためさらに圧電振動子のリード線も収納されるため、圧電振動子の破壊が防げ、取り扱いが容易になり圧電振動子の破壊が防げるため、組み立ての工数削減と歩留まり向上と、部材の信頼性向上が得られる効果を有する。
また圧電振動子の電極引き出し用のリード線を枠体に最適に収納することで、製造上コストアップになる問題点を回避する効果を有する。
また、液晶パネルやＥＬなどの表示装置の前面に透明圧電振動板を貼り付けた場合の問題である、電極引き出し線も透明な導電材料で形成する必要があり、製造上コストアップとなってしまう問題はなくなる。
また、小型であり軽量に形成できるとともに感触による振動を正確に伝達でき、さらに生産性の高い圧電振動子を備えたタッチパネルユニットが得られる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す液晶装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す図１における圧電振動子収納部であるＡ部を拡大しかつ一部断面図とした斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す図２に圧電振動子を配設した状態の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す図２における載置台を拡大した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す図１を組み立てたときの圧電振動子とタッチパネルと上枠体との配置関係を示しており図１のＣ部を拡大した説明用組み立て状態図である。
【図６】本発明の他の実施形態における圧電振動子とタッチパネルと上枠体との配置関係を示しており図１のＣ部を拡大した他の実施形態の説明用組立て状態図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す図１を組み立てたときの上枠体と枠体との係合関係を示しており図１のＣ部を拡大した説明用組立て状態図である。
【符号の説明】
１０ 枠体
２０ 圧電振動子収納凹部
２１ リード線用凹部
２２ リード線引出し口
２３ 載置台
２５ 角柱
２６ 板台
２７ 凸部
３０ 枠部
３５ 窓部
３６ 凹部
４０、４１ キャッチャ部
４２ （キャッチャの）段差部
５０ 圧電振動子
５１ リード線
５２ リード線引出部
５６ 振動伝達部材
６０ タッチパネル
６１ ＦＰＣ
６７ 部材
７０ 上枠体
７２、７４ フック部
７３、７５ フック先端部
７８ 押さえ部
８０ 液晶パネル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibrating body unit including a piezoelectric vibrator when the piezoelectric vibrator is mounted on an electronic device such as a portable electronic device, and more particularly, to a touch panel and a touch panel unit including a piezoelectric vibrator. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a portable electronic device, a dynamic type or a piezoelectric type has been used as a receiver or a speaker as described in Patent Document 2. However, in recent years, there has been an increasing demand for a large-screen LCD (Liquid Crystal Display) having a large display screen with respect to the surface area of the device, mainly for a mobile telephone terminal or the like. With the increase in the area of the LCD serving as such a display unit, a reduction in the area of a diaphragm such as a receiver and a speaker has been required.
On the other hand, a piezoelectric transparent speaker as disclosed in Patent Document 4 can realize a reduction in weight and thickness as compared with a dynamic speaker, and its use range is expanded by making the diaphragm transparent. Was.
[0003]
On the other hand, Patent Literature 3 discloses a liquid crystal display mounting structure capable of accurately mounting a liquid crystal panel element to a display case and a compact configuration around the liquid crystal panel element, and a tape printing apparatus including the same. It is disclosed that the following invention has been obtained for the purpose of obtaining the following.
It is a panel that holds a liquid crystal panel in a positioning state in a liquid crystal display mounting structure in which a liquid crystal display including a liquid crystal panel for displaying an image and a circuit board for driving or controlling the liquid crystal panel is mounted on a case body of a display case. The holder and a substrate holder that is located inside the in-plane direction of the panel holder and holds the circuit board are integrally formed in the case body.
In the configuration disclosed in Patent Document 3 described above, a circuit board in a stationary state is simply placed on two board supporting bosses, and even if this circuit board is replaced with the piezoelectric vibrator of the present invention, It is impossible to achieve the object of the present invention in which the case is vibrated by the vibration of the piezoelectric element in the state of the publication or the vibration is transmitted to the case, amplified, and reliably transmitted to human touch.
FIG. 4 is an exploded perspective view of Patent Document 3 and, as is clear from FIG. 4 of this publication, vibrates the case in the state of the boss portion or transmits and amplifies the vibration to the case in the same manner as described above, and reliably transmits the vibration to the human touch. Then, the object of the present invention cannot be achieved.
Further, Patent Document 3 does not disclose a frame corresponding to the present invention.
[0004]
As described above, there has been a case where a piezoelectric element is used as a sound source of a speaker for a speaker in information equipment.
On the other hand, in recent years, there has been a demand for information devices provided with a touch panel to give the sense of operation when operating the touch panel to the five senses to ensure the operation. The present invention is a touch panel unit including a piezoelectric vibrator that expresses the operation feeling of the touch panel by vibration.
FIGS. 1 and 3 of Patent Document 1 disclose a mounting structure of a piezoelectric vibrator as a conventional technique when trying to express the operation feeling of the touch panel by vibration.
[0005]
In this paragraph, a brief description of FIG. 1 (FIG. 1 of Document 1) and FIG. 3 (FIG. 3 of Document 1) of Patent Document 1 (referred to as Document 1) will be given.
The reference numerals in parentheses used in this paragraph are the reference numerals in Reference 1, and are distinguished from the reference numerals in this specification.
In paragraph number 0011 of Document 1, "FIG. 3 of Document 1 is a side sectional view of a main part showing a first embodiment of the display device of the invention of Document 1.
In FIG. 3 of Document 1, a circular driving section (10) provided only at four corners of a quadrangular display device is configured by a circular piezoelectric element (12). The piezoelectric element (12) has a quick response to the drive signal from the drive signal generation unit (9), but has a small displacement amount, and therefore, converts the signal from the drive signal generation unit (9) into a continuous signal such as a sine wave. What is necessary is just to make a waveform. Thereby, the movable part (7) provided separately from the driving part and separately from the touch panel as the pressed position detecting device is provided together with the pressed position detecting part (6a) on the touch panel with which the user's finger is in contact. Vibration and tactile response. That is, if the position pressed by the user is an appropriate position, a tactile response due to this vibration is transmitted to the user's fingertip in contact with the pressed position detection unit (6a). As described above, according to the display device (2) of the embodiment of Document 1, since the tactile response is performed by the piezoelectric element (12), the response that the appropriate position is pressed is detected by the detection of the pressed position of the pressed fingertip. Since it can be recognized by vibrating the portion (6a), the display device can be used more easily with more reliable response information. It is disclosed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-139018 (FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2000-152385 (FIGS. 2 and 3)
[Patent Document 3]
JP 2002-174807 A (paragraph number 0011, FIG. 5)
[Patent Document 4]
JP-A-4-70100
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, Document 1 does not disclose how the piezoelectric vibrator is attached to improve the vibration efficiency. Further, since the piezoelectric vibrator is a circular piezoelectric vibrator, the mounting area is required to be extremely large, and there is a problem that the surface area of the display unit of the display device is reduced. The position where the piezoelectric vibrator is attached is also the corner of the frame-shaped movable portion, and it is inefficient to obtain vibration. In the display device, a concave portion is provided on the bottom surface inside the box-shaped member, and the information display portion is stored in the box-shaped member covering the entire side surface and the bottom surface, and the information display portion is located above the information display portion inside the box-shaped member. The circular piezoelectric element is provided at a corner of the inner circumference of the box-shaped member, and a movable portion made of a frame-shaped flat plate is provided in contact with the piezoelectric element and above the piezoelectric element, and the pressing position detecting device is provided in the frame. There is no disclosure only of the configuration in which the piezoelectric vibrator is arranged, and no disclosure of how to mount the piezoelectric vibrator to increase the vibration efficiency.
[0008]
In contrast to such a conventional technology, the present invention obtains a touch panel unit having a piezoelectric vibrator capable of obtaining a small size and a small thickness, thereby further reducing the size and thickness of the information device and obtaining a portable information device. The purpose is to:
Further, a configuration for supporting the piezoelectric vibrator and a configuration for incorporating the member vibrated by the piezoelectric vibrator into the touch panel unit so that the piezoelectric vibrator and the member vibrated by the piezoelectric vibrator are effectively vibrated. The purpose is to obtain.
Another object of the present invention is to optimally store the lead wires for leading out the electrodes of the piezoelectric vibrator in the frame, thereby avoiding an increase in cost due to the difficulty of the conventional lead wiring work.
In addition, a transparent piezoelectric diaphragm in which electrode lead lines are formed of a transparent conductive material is attached to the front surface of a display device such as an LCD or EL (electroluminescence) which has been conventionally used. It was necessary to make the electrodes transparent, which had the problem of increasing the manufacturing cost. The purpose is to solve this problem.
Further, the present invention has been made under such a background, and it is an object of the present invention to provide a touch panel unit having a piezoelectric vibrator which can be formed in a small size and light weight, can accurately transmit vibration due to touch, and has high productivity. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a touch panel unit having a piezoelectric vibrator and a touch panel that transmits vibration of a piezoelectric vibrator to a plate-shaped touch panel and vibrates the touch panel. Alternatively, a piezoelectric vibrator is provided via a transmitting member for transmitting vibration, and a pressing member having a convex pressing portion on the other surface of the touch panel, which is different from the position where the piezoelectric vibrator is provided. Is provided, and the touch panel is sandwiched between the touch panel or the transmitting member and the pressing portion.
[0010]
Further, the pressing portion is disposed between the plurality of piezoelectric vibrators disposed at intervals.
Further, an elastic member is disposed on the pressing portion.
The member provided in the holding portion is made of a rubber material or a silicon material.
Further, the transmission member for transmitting vibration is made of an elastic member.
Further, the transmission member for transmitting the vibration is made of a hard rubber, a silicone rubber material, or a double-sided adhesive tape.
[0011]
Further, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a touch panel unit in which a piezoelectric vibrator and a touch panel are assembled to a frame, wherein the frame having a frame shape is provided with a recess for accommodating the piezoelectric vibrator. A mounting table for mounting the piezoelectric vibrator is provided therein, and the piezoelectric vibrator is mounted on the mounting table, and the vibration of the piezoelectric vibrator is transmitted to the frame above the piezoelectric vibrator and to the frame. Wherein the touch panel is provided.
[0012]
Further, the frame body is provided with a lead wire recess which communicates with the recess of the frame body and accommodates a lead wire of the piezoelectric vibrator which communicates with the outside of the frame body.
Further, the mounting table described in the concave portion has at least one prism below the plate-shaped plate base on which the piezoelectric vibrator is mounted, and has a clog-like shape. Is reduced.
Further, at least one convex portion for determining the position of the piezoelectric vibrator is provided on the upper surface of the plate base of the mounting table.
Further, at least one concave portion of the frame having a window is provided in a frame constituting one side of the frame.
Further, the concave portion of the frame is provided with at least one of the plurality of frame portions.
Furthermore, an upper frame for attaching the touch panel to the frame is disposed above the touch panel.
Further, a liquid crystal panel is provided below the frame.
Further, the piezoelectric vibrator is bonded to the mounting table via an adhesive.
Further, the liquid crystal panel is bonded to the frame via an adhesive.
Further, the adhesive is characterized by being constituted by a double-sided adhesive tape.
Further, the upper frame and the frame are integrated into a unit by engaging a hook provided on the upper frame with a catch provided on the frame. And
[0013]
According to the present invention, in a touch panel unit including a piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibrator and a touch panel are assembled to a frame, one side of a frame-like frame having a window for allowing an image of a display member to be viewed. A concave portion for accommodating the piezoelectric vibrator is provided in a frame portion for forming the piezoelectric vibrator. A mounting table for mounting the piezoelectric vibrator is provided in the concave portion. Vibrating. Further, since the touch panel is disposed on the frame above the piezoelectric vibrator, the vibration of the piezoelectric vibrator causes the touch panel to vibrate. As a result, the operation of the touch panel can be felt as a human touch, and the operability of the touch panel and the reliability and reliability of the operation that the operation has been received by the information device can be obtained. In addition, since the information device is housed in the frame, the size of the information device can be reduced, which is advantageous. Further, since the piezoelectric vibrator or the lead wire which is the wiring for the piezoelectric vibrator is housed in the frame body to form a unit, the handling of the unitized member becomes easy. Further, there is an advantage that the work of assembling into a unit such as an information device using the united configuration of the present invention is improved, and the structural design for assembling the unit into the unit is facilitated, so that the price of the unit can be reduced.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, according to an embodiment of the present invention, a touch panel unit including a piezoelectric vibrator and a piezoelectric vibrator in which a touch panel is assembled to a frame having a frame shape, wherein the frame has A recess for accommodating the piezoelectric vibrator is provided, and a mounting table for mounting the piezoelectric vibrator is provided in the recess, and the piezoelectric vibrator is mounted on the mounting table. A touch panel unit including a piezoelectric vibrator in which the touch panel is disposed on a frame will be described.
Further, an embodiment of a liquid crystal device having a liquid crystal panel below the touch panel unit of the present invention will be described.
Also, an embodiment of a liquid crystal device including a liquid crystal panel below the touch panel unit and a circuit board below the liquid crystal panel according to the present invention will be described.
Also, an embodiment of a liquid crystal device including a liquid crystal panel below the touch panel unit, a circuit board below the liquid crystal panel, and a backlight between the circuit board and the liquid crystal panel according to the present invention will be described.
[0015]
In the drawings showing an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal device 1 showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part A, which is a piezoelectric vibrator housing part in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the piezoelectric vibrator 50 is provided in FIG. 2 showing one embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the mounting table 23 in FIG. 2 showing one embodiment of the present invention. FIG. 5 shows an arrangement relationship among the piezoelectric vibrator 50, the touch panel 60, and the upper frame body 70 when FIG. 1 showing one embodiment of the present invention is assembled, and is an enlarged view of a portion C in FIG. FIG. FIG. 6 shows an arrangement relationship among the piezoelectric vibrator 50, the touch panel 60, and the upper frame body 70 in another embodiment of the present invention, and is an explanatory assembly of another embodiment in which the C portion of FIG. 1 is enlarged. It is a state diagram. FIG. 7 shows an engagement relationship between the upper frame body 70 and the frame body 10 when FIG. 1 showing one embodiment of the present invention is assembled, and is an explanatory assembly state diagram in which a C portion of FIG. 1 is enlarged. It is.
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
In FIG. 1, which is an exploded perspective view of a liquid crystal device showing an embodiment of the present invention, first, a frame body 10 will be described.
Since the frame 10 includes the liquid crystal panel 80 below the frame 10, the window 35 is provided so that an image on the liquid crystal panel 80 can be viewed. Therefore, the frame 10 has a frame shape.
The frame 10 is provided with a recess for accommodating the piezoelectric vibrator 50. Further, the frame 10 is provided with a recess for accommodating a lead wire 51 connected to the piezoelectric vibrator 50 for supplying a drive signal to the piezoelectric vibrator 50.
The recess for accommodating the piezoelectric vibrator 50 is indicated by a piezoelectric oscillator accommodating recess 20, and the recess for accommodating the lead wire 51 is indicated by a lead wire recess 21. One end of the concave portion of the lead wire concave portion 21 is connected to the piezoelectric vibrator housing concave portion 20. The other end of the concave portion of the lead wire concave portion 21 is connected to the outside of the frame (the side of the window 35 is inside the frame 10), and forms a lead wire outlet 22. As described above, the frame 10 has a configuration in which the lead wire recess 21 that communicates with the recess that is the piezoelectric vibrator housing recess 20 of the frame 10 and that communicates outside the frame 10 is provided.
In addition to the above-mentioned concave portions, the frame body 10 is made lighter, but two concave portions 36 are provided in the frame portion 30 which is one side of the frame body for the purpose of securing the strength of the frame body. , Eight places in the entire frame. Thus, the present invention has a configuration in which the weight of the touch panel unit is reduced and the strength of the frame body 10 when used as a portable information device is also ensured.
Since the user of the information device accidentally drops the portable device from a high place, a strength that satisfies the drop resistance is required, and the present invention has an advantage of satisfying this strength.
The frame 10 has catchers 40 and 41 for engaging with hooks 72 provided on an upper frame 70 disposed above the frame 10. It is provided in.
The catchers 40 are provided at four corners of the frame 10. The catcher portion 41 is provided at one position on each side of the frame 10.
The position or number of the catchers 40 and 41 may be determined by performing a shock resistance test or a seismic resistance test on the unit of the present invention or an information device using the unit to ensure reliability. The number of catchers may be reduced, and if it is not possible to ensure reliability, the number of catchers must be increased. Thus, the position and number of the catchers 40 and 41 are preferably selected as appropriate based on the product specifications.
[0017]
The piezoelectric vibrator housed in the piezoelectric vibrator housing recess 20 has a rectangular shape as shown in the piezoelectric vibrator 50 of FIG. In the piezoelectric vibrator 50, two lead wires 51 having a lead wire lead-out portion 52 are connected to one piezoelectric vibrator 50 in order to vibrate by applying an AC voltage. The lead wire 51 is soldered to an electrode provided on the piezoelectric vibrator 50.
The piezoelectric vibrator 50 thus configured is housed in the piezoelectric vibrator housing recess 20 of the frame 10 having the above-described structure.
[0018]
Further, a configuration in which the piezoelectric vibrator 50 in FIG. 1 is housed in the piezoelectric vibrator housing recess 20 will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an enlarged perspective view of a part A of the piezoelectric vibrator housing recess 20 in FIG. 1 showing the embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2 showing a state in which the piezoelectric vibrator 50 is disposed in the piezoelectric vibrator housing recess 20, and FIG. 5 is an enlarged perspective view of the mounting table 23 in FIG. Configuration.
As shown in FIGS. 2 and 4, two prisms 25, which are two prism-shaped protrusions, are arranged in parallel at a distance from each other on the bottom surface of the piezoelectric vibrator housing recess 20 which forms a horizontally long prism-shaped recess. On the upper surface of the prism 25, a plate base 26 having a thin plate shape and having a projection 27 at an end thereof is provided.
According to the shape of the prism 25 and the plate 26 thereon, the embodiment of the present invention has a clog shape, and these parts or members are integrally formed with the frame 10.
However, in the present invention, the number of prisms 25 may be one instead of two, and may be three or more, but it is preferable that the number of vibrations of the piezoelectric vibrator is not unnecessarily restricted.
As described above, since at least one prism 25 is provided under the plate-shaped plate 26 on which the piezoelectric vibrator 50 as the mounting table 23 is mounted, the piezoelectric vibrator 50 is restricted in vibration. It has a function of relaxing the force and sufficiently intensifying the piezoelectric vibrator 50.
In addition, although the prism 25 is a prism-shaped protrusion, the protrusion may be a column or a trapezoid.
In addition, the convex portion 27 of the platen 26 is for positioning the piezoelectric vibrator 50 at an appropriate position on the platen 26, and has an advantage of facilitating work assembly and speeding up work. The projection 27 may not be provided. Further, the protrusions on the platen 26 may be provided at the ends of the platen 26 facing the protrusions 27 of FIG. 2 or FIG. 4, or may be provided at both ends of the platen 26, respectively.
Further, the prism 25, the plate base 26 on the prism 25, and the projection 27 may be formed as separate members, and each member may be fixed with an adhesive, but at least the members constituting the prism 25 are integrated with the frame 10. Making is good in that it is easy to assemble.
The piezoelectric vibrator 50 is fixed to the plate base 26 with an adhesive. As the adhesive, a double-sided adhesive tape, an epoxy adhesive, a silicone rubber adhesive, an acrylic adhesive, or the like is used.
[0019]
Here, the dimensions when the above-described members or parts are manufactured are shown.
The dimension from the bottom surface of the prism 25 to the platen 26 is 0.4 mm, the thickness of the platen 26 is 0.3 mm, the thickness of the piezoelectric vibrator 50 is about 0.5 mm, and the upper surface of the projection 27 from the upper surface of the platen 26. Is 0.3 mm, and the depth of the piezoelectric vibrator housing recess 20 is 1.35 mm. With such dimensions, a space for soldering lead wires to the upper surface of the piezoelectric vibrator 50 can be secured. However, FIG. 3 shows a case where the lead wire 51 connected to the piezoelectric vibrator 50 is connected to the lower surface of the piezoelectric vibrator 50.
In a preferred embodiment, since the plate base 26 receives the entire piezoelectric vibrator, the lead wire 51 may be connected to the upper side of the piezoelectric vibrator.
[0020]
In FIGS. 2 and 3, a lead wire recess 21 which is a recess for accommodating the lead wire 51 is provided in the frame 10 on the left side of the piezoelectric vibrator housing recess 20, and the piezoelectric vibrator 50 is provided in the recess of the lead wire recess 21. The connected lead wire 51 is wired while being housed. As shown in FIG. 1, the lead wire 51 of the lead wire 51 is pulled out of the frame from the lead wire outlet 22 of the frame 10 as shown in FIG. Is connected to a circuit board (not shown) on which a signal processing circuit and the like are mounted.
[0021]
In the present invention, as shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrator housing recess 20 has a window 35 and a frame 30 on four sides of the frame 10.
In the frame 30 on one side, two piezoelectric vibrator housing recesses 20 are provided. However, one or three or more piezoelectric vibrator housing concave portions may be provided in the frame portion 30 on one side. However, in order to obtain the vibration force and reduce the size, one of the embodiments of the present invention is required. It is more preferable to provide two piezoelectric vibrator housing recesses 20 in the side frame 30.
Further, it is preferable that the piezoelectric vibrator 50 is housed in all of the piezoelectric vibrator housing concave portions 20, but it is not always necessary to house the piezoelectric vibrator 50 in all. There may be a recess that does not accommodate the piezoelectric vibrator.
Further, in the embodiment of the present invention, the two piezoelectric vibrator storage recesses 20 are provided in one side frame portion 30, and the two sides of the piezoelectric vibrator storage recesses are respectively provided in the two side frame portions 30 together with the sides opposed to this side. 20 were provided. However, at least one of the piezoelectric vibrator housing recesses may be provided only in the frame 30 on one side, and the frame 30 on two sides, the frame 30 on three sides, or the frame on four sides may be provided. 30 may be provided with at least one piezoelectric vibrator housing recess. Polygons such as frame-shaped triangles, pentagons, and hexagons other than quadrangles can also be provided with storage recesses similarly to the aforementioned quadrilaterals.
As described above, since the piezoelectric vibrator 50 and the lead wire 51 are housed in the frame 10, the size of the information device can be reduced, which is advantageous. Further, since the piezoelectric vibrator 50 or the lead wire 51 which is a wiring for the piezoelectric vibrator 50 is housed in the frame body 10 to form a unit, handling of the unitized member becomes easy.
Further, there is an advantage that the work of assembling into a unit such as an information device using the united configuration of the present invention is improved, and the structural design for assembling the unit into the unit is facilitated, so that the price of the unit can be reduced.
[0022]
After the piezoelectric vibrator 50 and the lead wire 51 are assembled in the frame 10 in this manner, an FPC (flexible circuit board) connected to the touch panel 60 is mounted on the frame 10 above the piezoelectric vibrator 50. Is provided.
That is, the mounting table 23 for mounting the piezoelectric vibrator is provided in the concave portion of the piezoelectric vibrator housing concave portion 20 which is the concave portion for storing the piezoelectric vibrator 50 of the frame body 10 having a frame shape. The piezoelectric vibrator 50 is fixed thereon with an adhesive. A touch panel 60 is provided above the frame 10 and the piezoelectric vibrator 50.
[0023]
Further, FIG. 1 showing an embodiment of the present invention is an assembling state diagram of an enlarged C portion of FIG. 1 showing an arrangement relationship among the piezoelectric vibrator 50, the touch panel 60, and the upper frame body 70 when the assembly is assembled. A further description of the present invention will be given with reference to FIG.
[0024]
As shown in FIG. 1, an upper frame 70 for mounting and supporting the touch panel 60 on the frame 10 is disposed above the touch panel 60.
As shown in FIG. 1 and FIG. 7, the frame-shaped upper frame 70 having a window at the center has two hooks 72 at four corners each having a hook tip 73. . As shown in FIG. 1, the two hook portions 72 provided at one corner are formed so that their tips are orthogonal to face each other.
Further, a hook portion 74 having a tip portion 75 is also provided at the center of each of the four sides of the upper frame 70. The center position of this side is provided so as to be located between the two piezoelectric vibrator housing recesses 20 provided on one side.
Further, the upper frame 70 is overlaid on the frame 10 such that the touch panel 60 is sandwiched between the upper frame 70 and the frame 10. In this overlapped state, the hook portions 72 and 74 come to the positions of the catchers 40 and 41 provided on the lower surface of the frame or below the frame 10. Therefore, the hook ends 73, 75 are fitted or sandwiched in the steps 42 of the catchers 40, 41 of the frame 10, and the hook ends 73, 75 of the frame 10 are connected as shown in FIG. Bent so as to face the window 35 side. In this way, the frame 10 and the upper frame 70 are unitized or modularized with the touch panel interposed therebetween.
That is, the touch panel unit 2 including the piezoelectric vibrator of the present invention in which the piezoelectric vibrator and the touch panel are assembled to the frame is obtained.
In the above embodiment, eight hook portions are provided at four corners, and four hook portions are provided, one each at the center of each side of the frame, for a total of eight hook portions. Although this embodiment is preferable, an appropriate hook or catcher may be provided at an appropriate location in consideration of the size of the frame or the touch panel. Regarding the catcher, in the present embodiment, a concave portion is provided below the frame body 10 toward the upper side of the frame body 10, but the lower surface of the frame body 10 may be used.
As described above, the complicated design and the use of a large number of members for attaching the individual members, each of which is a unit of the piezoelectric vibrator and the touch panel, to the information device are eliminated, so that the information device can be reduced in size and thickness, and can be reduced in size and weight. A touch panel unit including a piezoelectric vibrator that can be formed and that can accurately transmit vibration due to touch and has high productivity can be obtained.
[0025]
Further, FIG. 1 showing an embodiment of the present invention is an assembly state diagram for explanation, in which a portion B of FIG. Further description of the present invention will be made with reference to FIG. 5 which is a view of another embodiment of the present invention at a certain FIG. 5 and a position (portion) corresponding to FIG.
[0026]
As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrator 50 disposed on the frame 30 of the frame 10 and the touch panel 60 are in contact with each other via a vibration transmitting member 56. This transmits the vibration of the piezoelectric vibrator 50 to the touch panel 60 via the vibration transmitting member 56. As a result, the operator who has operated the touch panel 60 is notified that the touch panel operation has been accepted by the information device as a touch. The operator confirms that the operation has been reliably received by the information device by the feeling of the vibration, which is the vibration, and feels relieved.
In order to reliably transmit the vibration of the piezoelectric vibrator 50 to the touch panel 60, a lower convex portion facing the touch panel 60 is formed on the side of the frame on the upper surface of the upper frame 70 as shown in FIG. 5. The downward convex portion serves as the pressing portion 78. Since the holding portion 78 is provided between the two piezoelectric vibrators 50, the vibration of the piezoelectric vibrator 50 is not suppressed more than necessary, and the vibration of the piezoelectric vibrator 50 is efficiently transmitted to the touch panel. .
When the holding portion 78 is brought above the piezoelectric vibrator 50, it is necessary to optimally select the size of the piezoelectric vibrator 50, the size and material, hardness, and elasticity of the vibration transmitting member 56. Further, the height of the downward projection of the pressing portion 78 and the width which is the lateral dimension are appropriately selected. Further, the size, material, hardness, and elasticity of the member 67 provided at the tip of the projection of the pressing member 78 and in contact with the touch panel are optimally selected.
In the embodiment of FIG. 5, hard rubber is used as the material of the member 67, but silicon rubber, which is a silicon member, or double-sided adhesive tape may be used. On the other hand, although the double-sided adhesive tape is used as the material of the vibration transmitting member 56, hard rubber or silicon rubber which is a silicon member may be used.
In the present embodiment, the hard rubber that is the member 67 is attached to the upper frame with a resin adhesive.
In this embodiment, the vibration transmitting member 56 uses a double-sided adhesive tape that is a resin adhesive. This double-sided tape was attached to the piezoelectric vibrator 50.
The member 67 and the vibration transmitting member 56 are formed to have appropriate dimensions.
[0027]
In the embodiment of FIG. 6, a member 67 provided below the pressing portion 78 of the embodiment of FIG. 5 is removed, and the pressing portion 78 for pressing the touch panel of the upper frame body 70 which also functions as a pressing member for pressing the sash panel from above. Has a convex portion formed downward, and the touch panel 60 is directly supported by the convex portion. When the touch panel 60 uses a plastic substrate, the embodiment of FIG. 6 excluding the member 67 may reduce the number of components.
As described above, the present invention provides a touch panel unit including a plurality of piezoelectric vibrators 50 and a piezoelectric touch panel 60 in which a touch panel 60 is assembled to a frame body 10. The touch panel 60 is disposed directly or via the transmission member 56, and the upper portion of the touch panel 60 is pressed by a pressing portion 78 of a pressing member that is a convex upper frame. This is a touch panel unit including a piezoelectric vibrator.
The holding portion 78 is provided with a member 67 having elasticity.
The elastic member 67 of the pressing portion 78 is made of a rubber material or a silicon material.
The transmission member 56 for transmitting vibration is made of an elastic member.
The transmission member 56 for transmitting vibration is made of a hard rubber, a silicone rubber material, or a double-sided adhesive tape.
Also, the touch panel unit includes the touch panel 60 and the piezoelectric vibrator 50 for transmitting the vibration of the piezoelectric vibrator 50 to the plate-shaped touch panel 60 and vibrating the touch panel 60. One surface of the touch panel 60 (FIG. In FIG. 1, the piezoelectric vibrator 50 is disposed directly or via a transmitting member 56 for transmitting vibration. The other surface of the touch panel 60 (in FIG. An upper frame 70 which is a pressing member having a pressing portion 78 having a convex shape is disposed at a position different from the installation position in a plane, and the touch panel 60 or the transmitting member 56 and the pressing portion 78 or the pressing portion 78 are provided. The touch panel 60 is sandwiched and supported by a member 67 provided at the tip of the convex portion, and the vibration of the piezoelectric vibrator 50 is transmitted. A touch panel unit, characterized in that it has a configuration that.
[0028]
By using the configuration of the present invention as described above, it is possible to obtain a touch panel unit including a piezoelectric vibrator that is small and thin, and the vibration of the piezoelectric vibrator and the members vibrated by the piezoelectric vibrator can be effectively reduced. The lead wire for extracting the electrodes of the piezoelectric vibrator can be optimally stored in the frame, and the work of routing the lead wires can be avoided.
In a configuration in which a transparent piezoelectric diaphragm having electrode lead lines formed of a transparent conductive material is attached to the front surface of a display device such as an LCD or EL (electroluminescence), it is necessary to make the lead electrode of the piezoelectric diaphragm transparent. Therefore, it is possible to solve the problem of an increase in manufacturing cost, to obtain a touch panel unit having a piezoelectric vibrator which can be formed small and light, can transmit vibration by touch accurately, and has high productivity.
[0029]
Further, in FIG. 1, a liquid crystal panel 80 is provided below the frame 10 so that the touch panel 60 can be operated while viewing the display screen.
The liquid crystal panel 80 is attached to the lower surface of the touch panel unit 2 with an adhesive, for example, a double-sided adhesive tape. Thus, the liquid crystal device 1 is composed of the touch panel unit 2 and the liquid crystal panel 80.
As another method for attaching the liquid crystal panel 80 to the touch panel unit 2, the upper frame 70, the touch panel 60, the frame 10 containing the piezoelectric vibrator 50, and the hook portion 72 of the liquid crystal panel 80 are superimposed on each other from above. , 74 hold down the bottom surface of the liquid crystal panel 80, and the upper frame 70 supports all the members described above. However, in this configuration, if the substrate constituting the liquid crystal panel 80 is glass, there is a risk that the glass may be broken when the hook is hooked. In this case, a mat made of sponge, rubber, silicone agent, or the like is provided between the hook and the glass. It is good to sandwich.
In the above embodiment, the liquid crystal panel is used. However, the present invention can be similarly implemented using an EL which is another display element.
In addition, the present invention can be applied to both a glass substrate and a plastic film substrate as a substrate constituting the liquid crystal panel 80.
[0030]
In FIG. 1, a liquid crystal panel 80 is provided below the frame 10, and a circuit board (not shown) is further provided directly on the lower surface of the liquid crystal panel 80 or via a spacer.
As the spacer, an elastic member such as rubber, a metal material having an electromagnetic shielding function, or a resin material such as plastic is used. A metal member having an electromagnetic shielding function is particularly preferable. However, at least the part where the circuit is short-circuited must be insulated.
The circuit board has a circuit for driving or controlling the liquid crystal panel 80, a circuit for obtaining signals of the touch panel 60, and a circuit for processing signals.
As a method for mounting the entire circuit board including the circuit board, the upper frame body 70, the touch panel 60, the frame body 10 accommodating the piezoelectric vibrator 50, the liquid crystal panel 80, the spacer, and the circuit board are superimposed. As the configuration in which the hook portions 72 and 74 hold down the bottom surface of the circuit board, it is preferable that the upper frame 70 supports all the above-described members.
[0031]
A backlight for illuminating the liquid crystal panel 80 from below may be provided between the circuit board and the liquid crystal panel. As the backlight, a direct-type backlight in which the light source of the backlight is arranged below the liquid crystal panel, or the light source of the backlight is arranged below the liquid crystal panel and a light guide plate is arranged below the liquid crystal panel. A side-type backlight is used.
[0032]
【The invention's effect】
The present invention has the effect of obtaining a touch panel unit having a piezoelectric vibrator capable of obtaining a small size and a thin shape, thereby further reducing the size and thickness of the information device and obtaining an information device which is convenient to carry.
In addition, the characteristic of the clog-shaped piezoelectric vibrator mounting table has an effect that vibration of the piezoelectric vibrator and members vibrated by the piezoelectric vibrator are effectively performed.
In addition, since the piezoelectric vibrator is housed in the frame material and the lead wire of the piezoelectric vibrator is also housed, the breakage of the piezoelectric vibrator can be prevented, the handling becomes easy and the breakage of the piezoelectric vibrator can be prevented. This has the effect of reducing man-hours, improving yield, and improving the reliability of members.
In addition, by optimally storing the lead wires for extracting the electrodes of the piezoelectric vibrator in the frame, there is an effect of avoiding a problem that the cost increases in manufacturing.
In addition, it is necessary to form the electrode lead lines with a transparent conductive material, which is a problem when a transparent piezoelectric vibrating plate is attached to the front surface of a display device such as a liquid crystal panel or an EL device, which increases the manufacturing cost. The problem goes away.
In addition, the touch panel unit can be formed to be small and lightweight, can transmit vibration by touch accurately, and can provide a touch panel unit having a piezoelectric vibrator with high productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part A, which is a piezoelectric vibrator housing part in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where a piezoelectric vibrator is provided in FIG. 2 showing one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a mounting table in FIG. 2 showing one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory assembly state diagram showing an arrangement relationship between the piezoelectric vibrator, the touch panel, and the upper frame when assembling FIG. 1 showing one embodiment of the present invention, and enlarging a portion C in FIG. 1; is there.
FIG. 6 is an explanatory assembly view of another embodiment of the present invention, in which the arrangement relationship among the piezoelectric vibrator, the touch panel, and the upper frame body according to another embodiment of the present invention is shown, and the portion C in FIG. 1 is enlarged.
7 shows an engagement relationship between the upper frame and the frame when assembling FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, and is an explanatory assembly state diagram enlarging a portion C in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
10 Frame
20 Piezoelectric vibrator storage recess
21 Lead wire recess
22 Lead wire outlet
23 Mounting table
25 prism
26 board stand
27 convex
30 frame
35 Window
36 recess
40, 41 Catcher part
42 Step of the catcher
50 Piezoelectric vibrator
51 Lead wire
52 Lead wire outlet
56 Vibration transmission member
60 Touch panel
61 FPC
67 members
70 Upper frame
72, 74 Hook
73, 75 Hook tip
78 Holder
80 LCD panel
