JP2011113461A

JP2011113461A - タッチパネルの保持構造

Info

Publication number: JP2011113461A
Application number: JP2009271579A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Imai; 一夫今井; Shinya Iwawaki; 信也岩脇
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: JP4911647B2

Abstract

【課題】簡単な構成で、フォースフィードバック機能用の圧電素子の振動の減衰を抑え、タッチパネルの振動を効果的に操作者に伝達可能なタッチパネルの保持構造を提供する。
【解決手段】表示用の画面を構成する表示用パネル１２と、表示用パネル１２の外側に位置して入力操作が行われるタッチパネル１４と、タッチパネル１４の側縁部に設けられタッチパネル１４の操作により振動を与える圧電素子１３を有する。表示用パネル１２とタッチパネル１４を収容し、タッチパネル１４が露出する開口部１６ａを有した筐体１６を備える。タッチパネル１４よりも大きく、タッチパネル１４の表面側全面に貼付されるとともに、筐体１６の開口周縁部１６ｂに貼付される保護シート１７を備える。保護シート１７の周縁部１７ａには、タッチパネル１４の周縁部１４ａと筐体１６の開口周縁部１６ｂのうちの、少なくとも一方と部分的に接着されていない非接着部２０，２２を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、種々の電子機器のディスプレイや操作部等に設けられ、入力装置として用いられるタッチパネルの保持構造に関する。

従来、ディスプレイ表面に入力手段としてのタッチパネル機能を備えた電子機器が広く利用されている。このタッチパネルの構造の一つとして抵抗膜式タッチパネルがあった。このタッチパネルは、一般的にタッチパネルガラスの表面に、透明なＩＴＯ（酸化インジウム）膜が所定のパターンで設けられ、ＩＴＯ膜の端部には電極が接続されてオーバーコートにより周縁部が被覆されているものである。そして、ＩＴＯ膜を蒸着した上下２枚のパネル基板間にはドットスペーサを設け、押圧時に、上下のパネル基板のＩＴＯ膜が接触し、その時の抵抗値によりパネル上の押圧位置を検出するものである。

このタッチパネル装置は、特許文献１に開示されているように、タッチパネルと液晶表示パネル等の表面とが、透明なアクリル系接着剤により全面的に貼り合わされている。これにより、タッチパネルと液晶表示パネルとの間の空間を無くし、操作時等のタッチパネル基板の歪みにより発生するニュートンリングやグレアを防止している。

さらに、タッチパネル装置は、液晶表示パネル等に重ねて配置されそのディスプレイ表面を直接触れて入力操作を行うものであるが、タッチパネル表面の押圧時に上下のパネル基板のＩＴＯ膜が接触しても、操作者には、接点が閉じたか否かの感触がなく、不安なものであった。そこで、押圧操作を検知して、タッチパネルを振動させ、操作者に操作感を与えるいわゆるフォースフィードバック機能を持たせたタッチパネルがある。このフォースフィードバック機能を備えたタッチパネル装置は、図８に示すように、例えばハンディタイプの情報機器などのディスプレイに利用され、液晶パネル２と、タッチパネル４が樹脂製などの筐体６内に収容されて構成されている。タッチパネル４の側縁部には、フォースフィードバック用の圧電素子３が取り付けられている。そして、筐体６内の液晶パネル２とタッチパネル４の間には、圧電素子３によるタッチパネル４の振動を吸収しタッチパネル４を保持したゴム等の弾性体の支持体５が四隅に設けられている。

また、図８に示すように、防塵効果や外観の意匠性を向上させるため、タッチパネル４の外側表面に、タッチパネル４を覆うとともに筐体６の開口部６ａを覆って貼り付けられた透明な保護シート７が取り付けられたものもある。この保護シート７は、図９、図１０に示すように、アクリル系等の透明な接着剤８がタッチパネル４の表面全面に亘り塗布されて貼り合わされている。さらに、図１１に示すように、保護シート７の周縁部は、筐体６の開口部６ａの周縁である開口周縁部６ｂと対面する部分全面が、全周に亘り接着剤９により接着されている。

特開平７−１０５７８１号公報

上記背景技術のタッチパネルの保持構造の場合、タッチパネル４の表面全面に亘り保護シート７と貼り合わされているため、圧電素子３によるフォースフィードバック機能を発揮するために圧電素子３が振動する際、保護シート７との接合により、タッチパネル４の振動が抑制され振幅が小さく減衰も早くなり、十分なフォースフィードバック機能を発揮できないという問題があった。同様に、保護シート７の周縁部が筐体６の開口周縁部６ｂと全周に亘り対向部全面が接着されているため、これによっても、圧電素子３による振動が吸収され減衰してしまうものであり、フォースフィードバック機能を損なうものであった。

この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、フォースフィードバック機能のための圧電素子の振動の減衰を抑え、タッチパネルの振動を効果的に操作者に伝達可能なタッチパネルの保持構造を提供することを目的とする。

この発明は、表示用の画面を構成する表示用パネルと、この表示用パネルの外側に位置して入力操作が行われるタッチパネルと、前記タッチパネルの側縁部に設けられ前記タッチパネルの操作により前記タッチパネルに振動を与える圧電素子と、前記表示用パネルと前記タッチパネルを収容し前記タッチパネルが露出する開口部を有した筐体と、前記タッチパネルよりも大きく前記タッチパネルの表面側全面に貼付されるとともに、前記筐体の開口周縁部に貼付される保護シートとを有し、この保護シートの周縁部には、前記タッチパネルの周縁部と前記筐体の前記開口周縁部のうちの少なくとも一方と部分的に接着されていない非接着部を備えたタッチパネルの保持構造である。

前記非接着部は、前記タッチパネルの周縁部の少なくとも一辺に設けられているものである。さらに、前記非接着部は、前記タッチパネルの周縁部全周に亘り設けられていると良い。

前記非接着部は、前記筐体の前記開口周縁部の少なくとも一辺に設けられているものである。さらに、前記非接着部は、前記筐体の前記開口周縁部全周に亘り設けられていると良い。

この発明のタッチパネルの保持構造は、タッチパネルの周縁部と前記筐体の前記開口周縁部のうちの少なくとも一方が部分的に保護シートと接着されていないため、保護シートとタッチパネルとの接着による圧電素子の振動の減衰が抑えられ、タッチパネルのフォースフィードバック機能を効果的に発揮することができる。

特に、タッチパネル表面に貼り付けられた保護シートとタッチパネルの周縁部及び筐体開口部の周縁部とに、非接着部を設けることにより、保護シートと筐体との接着による圧電素子の振動の減衰が抑えられ、タッチパネルのフォースフィードバック機能をより効果的に発揮することができる。

この発明の第一実施形態のタッチパネル装置の分解斜視図である。この発明の第一実施形態のタッチパネルの保持構造の部分破断斜視図である。この発明の第一実施形態のタッチパネルの保持構造の部分破断拡大斜視図である。この発明の第一実施形態のタッチパネルの保持構造の他の角度からの部分破断拡大斜視図である。この発明の第二実施形態のタッチパネルの保持構造の部分破断拡大斜視図である。この発明の第三実施形態のタッチパネルの保持構造の縦断面図である。この発明の第四実施形態のタッチパネル装置の分解斜視図である。従来のタッチパネル装置の分解斜視図である。従来のタッチパネルの保持構造の部分破断斜視図である。従来のタッチパネルの保持構造の部分破断拡大斜視図である。従来の他のタッチパネルの保持構造の縦断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１〜図４はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態のタッチパネル装置１０は、携帯型情報端末装置に用いられたものを例示するものであるが、タッチパネルは、その他コンピュータ用ディスプレイ、カーナビゲーション装置、ＡＴＭ、券売機等、各種のディスプレイパネル等と兼用された入力装置として用いられる。このタッチパネル装置１０は、液晶表示パネルやＥＬ表示パネル等の表示用パネル１２と、入力操作が行われるタッチパネル１４を備え、表示用パネル１２とタッチパネル１４を収容し樹脂等により成形された筐体１６を有している。さらに、筐体１６内には、図示しない回路基板や電源、その他電子部品が収容されている。

タッチパネル１４は、公知の構造であり、例えばＰＥＴ樹脂やガラスの基板表面に透明なＩＴＯ膜が所定のパターンで蒸着等されて形成され、ＩＴＯ膜の端部には電極が接続されている。ＩＴＯ膜が形成された上下２枚のパネル間にドットスペーサを設けて互いに対面させ、タッチパネル１４の表面を押圧することにより、上下のパネルのＩＴＯ膜が接触し、その時の抵抗値によりタッチパネル１４上の押圧位置を検出することができるものである。

タッチパネル１４の互いに対向する一対の側縁部には、フォースフィードバック機能を発揮するための所定の長さの圧電素子１３が取り付けられている。圧電素子１３の長さは、タッチパネル１４の１辺の長さ全長である必要はないが、１辺の約１／２程度以上の長さが好ましい。圧電素子１３は、弾性接着剤に埋設されて、タッチパネル１４に接着されている。

筐体１６内の表示用パネル１２とタッチパネル１４の間には、圧電素子１３によるタッチパネル１４の振動を吸収しタッチパネル１４を保持したゴム等の弾性体から成る支持体１５が四隅に設けられている。

さらに、タッチパネル１４の外側表面には、タッチパネル１４を覆うとともに筐体１６の開口部１６ａを覆ってタッチパネル１４に貼り付けられた透明な保護シート１７が取り付けられている。保護シート１７は、ＰＥＴ等の樹脂製であり、開口部１６ａよりも大きく、開口部１６ａを閉鎖し、筐体１６の開口部１６ａからの埃や水分の侵入を防止する。保護シート１７は、アクリル系接着剤等の透明接着剤１８によりタッチパネル１４の表面全面に貼付されている。タッチパネル１４の周縁部１４ａには、保護シート１７と接着されていない非接着部２０が少なくとも一部、好ましくは全周に亘り設けられている。さらに、保護シート１７の周縁部１７ａは、筐体１６の開口周縁部１６ｂに両面テープやその他接着剤により貼付されている。

各圧電素子１３は、その圧電素子１３に振動を発生させ、押圧者に操作感を与えるフォースフィードバック機能を付与するための図示しない圧電素子駆動回路に接続されている。また、タッチパネル１４の側縁部の電極には図示しないケーブルが接続され、入力情報を筐体１６内の制御部に伝達可能に設けられている。

次に、この実施形態のタッチパネル装置１０のタッチパネルの保持構造の作用効果について以下に説明する。この実施形態のタッチパネル装置１０は、タッチパネル１４の周縁部１４ａの少なくとも一部、好ましくは全周が保護シート１７と接着されていない非接着部２０として形成されているので、保護シート１７とタッチパネル１４との接着によるパネル体の剛性がやわらげられ、圧電素子１３の振動によるタッチパネル１４の振動の減衰が抑えられるものである。そして、タッチパネル１４のフォースフィードバック機能を十分に効果的に発揮することができる。

次に、この発明のタッチパネルの保持構造の第二実施形態について、図５を基にして説明する。ここで上記実施形態と同様の部材は、同一の符号を付して、説明を省略する。この実施形態のタッチパネル１４は、圧電素子１３が設けられた辺と直交する一対の辺が位置したタッチパネル１４の表面側の周縁部１４ａに、接着剤１８が設けられない非接着部２０が形成されている。

この実施形態によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができるものである。なお、非接着部２０は、圧電素子１３が設けられた周縁部１４ａの一対の辺に形成しても良い。また、タッチパネル１４の周縁部１４ａの１辺に非接着部２０を形成したものでも良い。非接着部２０は、圧電素子１３の振動によりタッチパネル１４のフォースフィードバック機能が適切に働くように設ければ良く、適宜非接着部２０をタッチパネル１４の周縁部１４ａに設けることができる。

次に、この発明のタッチパネルの保持構造の第三実施形態について、図６を基にして説明する。ここで上記実施形態と同様の部材は、同一の符号を付して、説明を省略する。この実施形態のタッチパネル１４は、タッチパネル１４の周縁部１４ａ全周に非接着部２０が形成されており、さらに、筐体１６の開口周縁部１６ｂの表側も、接着剤１９により保護シート１７の周縁部１７ａと全周に亘り接着された部分と、接着されていない非接着部２２が全周に設けられているものである。この実施形態によれば、タッチパネル１４の周縁部１４ａに加えて、筐体１６の開口周縁部１６ｂにも保護シート１７との非接着部２２が形成され、さらに、タッチパネル１４の振動を効果的に発生させることができ、フォースフィードバック機能を有効に作用させることができる。

次に、この発明のタッチパネルの保持構造の第四実施形態について、図７を基にして説明する。ここで上記実施形態と同様の部材は、同一の符号を付して、説明を省略する。この実施形態では、タッチパネル１４と表示用パネル１２が、図７に示すように、ウレタンゴムやシリコンゴム、クロロプレンゴム等の一定の強度と弾力性のある弾性支持枠体２４内に嵌合されている。弾性支持枠体２４は、図７に示すように、矩形の枠形状であり、長方形の側壁部２５と、側壁部２５の上方外周縁部に全周に亘り形成された切り欠き部２６と、側壁部２５の内周面中央部から直角に内側方向に一定幅で全周に亘り延出したパネル受け部２７から成る。パネル受け部２７は、裏面側で表示用パネル１２を支持し、表側の四隅部には、タッチパネル１４を支持するタッチパネル支持部２８が一体に形成されている。

弾性支持枠体２４は、組み立て状態で筐体１６の開口部１６ａの内側に収容され、開口周縁部１６ｂ裏側に、弾性支持枠体２４の切り欠き部２６が係合し位置決めされる。弾性支持枠体２４の枠内には、表示用パネル１２が裏面側から嵌合し表示用パネル１２の周縁部全周が、パネル受け部２７の受け面に当接し、位置決めされる。表示用パネル１２の周縁部とパネル受け部２７は、適宜接着剤により接着される。弾性支持枠体２４のパネル受け部２７の表側には、タッチパネル１４が嵌合し、四隅のタッチパネル支持部２８によりタッチパネル１４が弾性的に支持される。このとき、タッチパネル１４の側縁部の圧電素子１３は、タッチパネル支持部２８の段差内に収容される。

この実施形態によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができるものである。さらに、弾性支持枠２４に表示用パネル１２及びタッチパネル１４が保持されているため、防塵性・防滴性が高いものである。

なお、この発明のタッチパネルの保持構造は上記実施形態に限定されるものではなく、非接着部の長さや部位は適宜設定可能なものである。また、タッチパネルの形式は、抵抗膜式のみではなく、種々の形式のものと組み合わせることができる。フォースフィードバック用の圧電素子も、タッチパネルの少なくとも１辺に設ければよく、２辺またはそれ以上に設けても良い。

１０タッチパネル装置
１２表示用パネル
１３圧電素子
１４タッチパネル
１４ａ周縁部
１６筐体
１６ａ開口部
１６ｂ開口周縁部
１７保護シート
１７ａ周縁部
２０，２２非接着部

Claims

表示用の画面を構成する表示用パネルと、この表示用パネルの外側に位置して入力操作が行われるタッチパネルと、前記タッチパネルの側縁部に設けられ前記タッチパネルの操作により前記タッチパネルに振動を与える圧電素子と、前記表示用パネルと前記タッチパネルを収容し前記タッチパネルが露出する開口部を有した筐体と、前記タッチパネルよりも大きく前記タッチパネルの表面側全面に貼付されるとともに前記筐体の開口周縁部に貼付される保護シートとを有し、この保護シートの周縁部には、前記タッチパネルの周縁部と前記筐体の前記開口周縁部のうちの少なくとも一方と部分的に接着されていない非接着部を備えたことを特徴とするタッチパネルの保持構造。
前記非接着部は、前記タッチパネルの周縁部の少なくとも一辺に設けられている請求項１記載のタッチパネルの保持構造。
前記非接着部は、前記タッチパネルの周縁部全周に亘り設けられている請求項２記載のタッチパネルの保持構造。
前記非接着部は、前記筐体の前記開口周縁部の少なくとも一辺に設けられている請求項１、２または３記載のタッチパネルの保持構造。
前記非接着部は、前記筐体の前記開口周縁部全周に亘り設けられている請求項４記載のタッチパネルの保持構造。