JP2015064757A - Tactile sense transmission type touch panel - Google Patents

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Shinya Nakamura
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To do away with risk that a vibrating body is damaged caused by large flexure of a base body when tactile vibration has occurred, and to effectively suppress damping of the tactile vibration.SOLUTION: A tactile sense transmission type touch panel has: a resin base body 1 formed with a capacitance detection region 3 on a lower side principal surface, mounted with vibrating bodies 4 generating tactile vibration by a capacitance detection signal of the capacitance detection region 3 outside the capacitance detection region 3 of the lower side principal surface, and formed with a side wall part 1a in the peripheral edge of the lower side principal surface; and a casing 2 storing the base body 1 thereinside with a prescribed gap 6. A cross sectional shape of a lower end part of the side wall part 1a is tapered, a downmost end part 1b is on the inner side rather than a center line G in the width direction of the side wall part 1a, and the gap 6 is supported by the inner face of the casing 2 when the base body 1 is pressed and when the side wall part 1a bends outward, and has a width restricting the bending.

Description

本発明は、触覚伝達(触覚フィードバック)機能を有する静電容量方式の触覚伝達型タッチパネルに関する。   The present invention relates to a capacitive tactile transmission type touch panel having a tactile transmission (tactile feedback) function.

従来の触覚伝達(触覚フィードバック)型タッチパネルの構成の一例を図5(a)〜(c)に示す。図5において、(a)は触覚伝達型タッチパネルの斜視図、(b)は振動板10の下側主面を示す下面図、(c)は(b)のD1−D2線断面図である。これらの図に示すように、ガラス、プラスチック等の透明な材料から成る支持基板14の上側主面に、振動板10が支持部材13を介して載置され固定されている。振動板10の下側主面には、静電容量検出領域11と、その静電容量検出領域11の外側に設けられた、チタン酸ジルコン酸鉛等から成る圧電体12が設置されている。振動板10は、支持基板14と同様にガラス、プラスチック等の透明な材料から成る。   An example of the configuration of a conventional tactile transmission (tactile feedback) type touch panel is shown in FIGS. 5A is a perspective view of the touch-sensitive touch panel, FIG. 5B is a bottom view showing the lower main surface of the diaphragm 10, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line D1-D2 of FIG. As shown in these drawings, the diaphragm 10 is placed and fixed on the upper main surface of a support substrate 14 made of a transparent material such as glass or plastic via a support member 13. On the lower main surface of the diaphragm 10, a capacitance detection region 11 and a piezoelectric body 12 made of lead zirconate titanate and the like provided outside the capacitance detection region 11 are installed. The diaphragm 10 is made of a transparent material such as glass or plastic, like the support substrate 14.

静電容量検出領域11は、例えば投影型静電容量方式のものであり、特定方向(例えば、x方向)に線状に形成されたITO(Indium Tin Oxide;酸化インジウムスズ)透明電極等から成る下側電極線と、その上の透明絶縁体層と、その上の前記特定方向と直交する方向(例えば、y方向)に線状に形成されたITO透明電極等から成る上側電極線と、その上の透明被覆層と、を有する構成である。これにより、人の指先等の静電的な導電体が静電容量検出領域11に近づいたときの上側電極線及び下側電極線との静電結合による静電容量の変化を捉えることができる。そして、静電容量の変化が生じた上側電極線及び下側電極線を、外部の制御IC(Integrated Circuit)、制御LSI(Large Scale Integrated Circuit)等によって特定することにより、静電容量検出領域11における静電容量が変化した位置を、2次元的に、即ち平面内において、特定することができる。   The capacitance detection area 11 is, for example, a projection type capacitance type, and is composed of ITO (Indium Tin Oxide) transparent electrodes formed linearly in a specific direction (for example, the x direction). A lower electrode line, a transparent insulator layer thereon, an upper electrode line made of an ITO transparent electrode formed linearly in a direction perpendicular to the specific direction above (for example, the y direction), and the like And an upper transparent coating layer. Thereby, it is possible to capture a change in capacitance due to electrostatic coupling between the upper electrode line and the lower electrode line when an electrostatic conductor such as a human fingertip approaches the capacitance detection region 11. . Then, by specifying the upper electrode line and the lower electrode line in which the capacitance change has occurred by an external control IC (Integrated Circuit), a control LSI (Large Scale Integrated Circuit), or the like, the capacitance detection region 11 The position at which the electrostatic capacity of the switch changes can be specified two-dimensionally, that is, in a plane.

圧電体12は、静電容量検出領域11において静電容量の変化を捉えた際に発生した静電容量検出信号によって、触覚振動を発生させる。触覚振動は、タッチパネル上で人が操作ボタンを押したとき、人がキークリックしたとき、人がスライドバーを操作したとき等に、それらの触感を確かめながら操作できるように、所定の周波数、振幅をもって人の指先に伝える振動である。また、近年、触覚伝達型タッチパネルの下側に積層して設けられた液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device:LCD)等の表示装置に表示された物体を、実際に触っているかのような触感を指先に伝える技術も提案されている。   The piezoelectric body 12 generates tactile vibration by a capacitance detection signal generated when a change in capacitance is detected in the capacitance detection region 11. Tactile vibration is a specified frequency and amplitude so that when a person presses an operation button on the touch panel, when a person clicks a key, or when a person operates a slide bar, it can be operated while checking their tactile sensation. This is the vibration that is transmitted to the human fingertip. Also, in recent years, it has been felt that an object displayed on a display device such as a liquid crystal display device (LCD) provided under the tactile transmission type touch panel is actually touched. Techniques to convey to the fingertips have also been proposed.

支持部材13は、触覚振動の減衰を抑えるためにシリコーン樹脂等の比較的軟質の材料から成り、振動板10の隅部と支持部材13の隅部に接着されている。あるいは、支持部材13はエポキシ樹脂等の接着性を有する材料から成る。   The support member 13 is made of a relatively soft material such as silicone resin in order to suppress attenuation of tactile vibration, and is bonded to the corner of the diaphragm 10 and the corner of the support member 13. Alternatively, the support member 13 is made of an adhesive material such as an epoxy resin.

また、他の従来例として、タッチパネル等の平板状振動体とそれを振動させるための振動用素子とを備え、平板状振動体を、互いに平行に配置された一対の細長い固定用クッションにより、振動用素子から離れた位置で支持するようにした、携帯電話等の電子機器が提案されている(例えば、下記特許文献1を参照)。固定用クッションは、高密度マイクロセルウレタンフォーム等の材料から成る。そして、この構成により、平板状振動体を確実に安定して支持することができるとともに、平板状振動体の大きな振動を可能とし、その振動の減衰を抑えることができる。   Further, as another conventional example, a flat vibration body such as a touch panel and a vibration element for vibrating the flat vibration body are provided, and the flat vibration body is vibrated by a pair of elongated fixing cushions arranged in parallel to each other. There has been proposed an electronic device such as a mobile phone that is supported at a position distant from the device (for example, see Patent Document 1 below). The fixing cushion is made of a material such as high-density microcell urethane foam. And by this structure, while being able to support a flat vibration body reliably and stably, a large vibration of a flat vibration body is enabled, and the attenuation | damping of the vibration can be suppressed.

また、他の従来例として、タッチパネルと、タッチパネルを湾曲振動させる振動部と、タッチパネルを湾曲振動可能に支持部材(筐体)に連結する連結片と、を備えており、タッチパネルと支持部材の壁部との間に、一端側がタッチパネル又は連結片と結合し他端側が壁部と結合して閉鎖空間を区画形成する環状の弾性体を設けた、液晶表示パネル等を有する電子機器が提案されている(例えば、下記特許文献2を参照)。弾性体は、シリコーンゴム等の材料から成り、蛇腹状の伸縮部を有する場合がある。そして、この構成により、タッチパネルの振動を極力減衰させることなく、電子機器内への水、埃の入り込みを抑制することができる。   As another conventional example, a touch panel, a vibration part that vibrates the touch panel, and a connecting piece that couples the touch panel to a support member (housing) so as to be capable of bending vibration are provided. An electronic device having a liquid crystal display panel or the like has been proposed in which an annular elastic body is provided between one part and a touch panel or a connecting piece and the other end is connected to a wall part to form a closed space. (For example, see Patent Document 2 below). An elastic body consists of materials, such as silicone rubber, and may have a bellows-like expansion-contraction part. And by this structure, the penetration | invasion of the water and dust into an electronic device can be suppressed, without attenuating the vibration of a touch panel as much as possible.

また、他の従来例として、タッチパネルと、タッチパネルを筐体に防塵可能に支持する枠状の弾性支持部材と、タッチパネルを振動させる振動部と、を備え、弾性支持部材は、タッチパネルの振動によりせん断変形するようにタッチパネルを筐体に支持する、液晶表示パネル等を有する電子機器が提案されている(例えば、下記特許文献3を参照)。そして、この構成により、タッチパネルの振動を可能な限り減殺させずに防塵対策を施すことができる。   As another conventional example, a touch panel, a frame-like elastic support member that supports the touch panel in a dust-proof manner, and a vibration unit that vibrates the touch panel, the elastic support member is sheared by vibration of the touch panel. An electronic device having a liquid crystal display panel or the like that supports a touch panel in a casing so as to be deformed has been proposed (for example, see Patent Document 3 below). And by this structure, dust-proof measures can be taken without reducing the vibration of the touch panel as much as possible.

特開2006−215776号公報JP 2006-215776 A 特開2012−181772号公報JP 2012-181772 A 特開2012−216137号公報JP 2012-216137 A

図5に示す上記従来の触覚伝達型タッチパネルにおいては、軽量化、ガラス製の振動板に比較して撓み強度を向上させること、製造の容易さ等の目的のために、薄型化されたプラスチック製の振動板10を用いようとすると、触覚振動が生じた際の振動板10の撓み量が大きくなる。その結果、圧電体12が破損するおそれがあった。また、上記特許文献1〜3には、プラスチック製の振動板の大きな撓み量による圧電体の破損のおそれを解消する構成、手段については何等開示されていない。   In the above-described conventional tactile transmission type touch panel shown in FIG. 5, the plastic touch panel is thinned for the purpose of reducing the weight, improving the bending strength as compared with a glass diaphragm, and ease of manufacturing. If the diaphragm 10 is used, the amount of deflection of the diaphragm 10 when tactile vibration occurs is increased. As a result, the piezoelectric body 12 may be damaged. Further, Patent Documents 1 to 3 do not disclose any configuration or means for eliminating the risk of damage to the piezoelectric body due to the large amount of deflection of the plastic diaphragm.

従って、本発明は、このような事情を鑑みて完成されたものであり、その目的は、触覚振動が生じた際の振動板としての基体が大きく撓むことによって、圧電体等の振動体が破損するおそれがないようにすることである。また、本発明の他の目的は、基体の撓みを抑えるとともに触覚振動の減衰を効果的に抑えることである。さらに、本発明の他の目的は、防水効果、防塵効果をも有する触覚伝達型タッチパネルを提供することである。   Accordingly, the present invention has been completed in view of such circumstances, and the purpose of the present invention is to make a vibrating body such as a piezoelectric body by virtue of a large deflection of the base as a diaphragm when tactile vibration occurs. It is to prevent the possibility of damage. Another object of the present invention is to effectively suppress the attenuation of tactile vibration while suppressing the bending of the substrate. Furthermore, another object of the present invention is to provide a tactile transmission type touch panel having a waterproof effect and a dustproof effect.

本発明の触覚伝達型タッチパネルは、下側主面に静電容量検出領域が形成され、前記下側主面の静電容量検出領域の外側に、前記静電容量検出領域の静電容量検出信号によって触覚振動を生じる振動体が設置され、さらに前記下側主面の周縁に側壁部が形成されている樹脂製の基体と、前記基体を内側に所定の隙間をもって収容する筐体とを有しており、前記側壁部は、その下端部の断面形状が先細り状とされているとともに最下端部が前記側壁部の幅方向の中心よりも内側にあり、前記隙間は、前記基体が押圧されて前記側壁部が外側に撓んだ際に前記筐体の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している。   In the touch-sensitive touch panel according to the present invention, a capacitance detection region is formed on the lower main surface, and the capacitance detection signal of the capacitance detection region is outside the capacitance detection region of the lower main surface. A vibration body that generates a tactile vibration is provided, and further includes a resin base having a side wall formed on the periphery of the lower main surface, and a housing that houses the base with a predetermined gap inside. The side wall portion has a tapered cross-sectional shape at the lower end portion, the lowermost end portion is on the inner side of the center in the width direction of the side wall portion, and the gap is formed by pressing the base body. When the side wall portion is bent outward, the side wall portion is supported by the inner surface of the housing and has a width for restricting the bending.

また、本発明の触覚伝達型タッチパネルは、上記構成において好ましくは、前記側壁部は、その内側面に溝が形成されている。   In the tactile transmission type touch panel according to the present invention, preferably, the side wall portion has a groove formed on an inner surface thereof.

また、本発明の触覚伝達型タッチパネルは、下側主面に静電容量検出領域が形成され、前記下側主面の静電容量検出領域の外側に、前記静電容量検出領域の静電容量検出信号によって触覚振動を生じる振動体が設置され、さらに前記下側主面の周縁に側壁部が形成されている樹脂製の基体と、前記基体を内側に所定の隙間をもって収容する筐体とを有しており、前記側壁部は、その内側面に溝が形成されており、前記隙間は、前記基体が押圧されて前記側壁部が外側に撓んだ際に前記筐体の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している。   In the tactile transmission type touch panel of the present invention, a capacitance detection region is formed on the lower main surface, and the capacitance of the capacitance detection region is outside the capacitance detection region on the lower main surface. A resin base body in which a vibrating body that generates a tactile vibration by a detection signal is installed, and a side wall portion is formed on the periphery of the lower main surface, and a housing that houses the base body with a predetermined gap inside. The side wall portion has a groove formed on an inner surface thereof, and the gap is supported on the inner surface of the housing when the base body is pressed and the side wall portion is bent outward. And has a width that regulates the deflection.

また、本発明の触覚伝達型タッチパネルは、上記構成において好ましくは、前記筐体は、その底面の前記側壁部の最下端部が当接する部位に弾性部材が設けられている。   In the tactile transmission type touch panel according to the present invention, preferably, the casing is provided with an elastic member at a portion where the lowermost end portion of the side wall portion of the casing contacts.

本発明の触覚伝達型タッチパネルは、下側主面に静電容量検出領域が形成され、下側主面の静電容量検出領域の外側に、静電容量検出領域の静電容量検出信号によって触覚振動を生じる振動体が設置され、さらに下側主面の周縁に側壁部が形成されている樹脂製の基体と、基体を内側に所定の隙間をもって収容する筐体とを有しており、側壁部は、その下端部の断面形状が先細り状とされているとともに最下端部が側壁部の幅方向の中心よりも内側にあり、隙間は、基体が押圧されて側壁部が外側に撓んだ際に筐体の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している構成により、触覚振動が生じた際に基体の側壁部が外側に撓むことになるとともに、側壁部が筐体の内面に支持されて側壁部の撓みが規制される。その結果、基体が大きく撓むことによって振動体が破損するおそれがなくなる。   The tactile transmission type touch panel of the present invention has a capacitance detection area formed on the lower main surface, and a tactile sensation is detected by a capacitance detection signal of the capacitance detection area outside the capacitance detection area of the lower main surface. A vibration body that generates vibration is installed, and further includes a resin base having a side wall formed on the periphery of the lower main surface, and a housing that houses the base with a predetermined gap inside. The lower end portion of the portion has a tapered shape and the lowermost end portion is on the inner side of the center in the width direction of the side wall portion, and the gap is bent outward by the press of the base. When the tactile vibration is generated, the side wall portion of the base body bends outward when the tactile vibration is generated, and the side wall portion of the housing is supported by the inner surface of the housing. It is supported by the inner surface and the bending of the side wall is restricted. As a result, there is no possibility that the vibrating body will be damaged by the substrate being greatly bent.

また本発明の触覚伝達型タッチパネルは、側壁部は、その内側面に溝が形成されている場合、触覚振動が生じた際に基体の側壁部が外側により撓みやすくなり、側壁部の撓みの規制がさらに容易になる。   Further, in the tactile transmission type touch panel of the present invention, when the side wall portion is formed with a groove on the inner side surface, the side wall portion of the base body is more easily bent when the tactile vibration is generated, and the side wall portion is restricted from bending. Is even easier.

本発明の触覚伝達型タッチパネルは、下側主面に静電容量検出領域が形成され、下側主面の静電容量検出領域の外側に、静電容量検出領域の静電容量検出信号によって触覚振動を生じる振動体が設置され、さらに下側主面の周縁に側壁部が形成されている樹脂製の基体と、基体を内側に所定の隙間をもって収容する筐体とを有しており、側壁部は、その内側面に溝が形成されており、隙間は、基体が押圧されて側壁部が外側に撓んだ際に筐体の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している構成により、触覚振動が生じた際に基体の側壁部が外側に撓むことになるとともに、側壁部が筐体の内面に支持されて側壁部の撓みが規制される。その結果、基体が大きく撓むことによって振動体が破損するおそれがなくなる。   The tactile transmission type touch panel of the present invention has a capacitance detection area formed on the lower main surface, and a tactile sensation is detected by a capacitance detection signal of the capacitance detection area outside the capacitance detection area of the lower main surface. A vibration body that generates vibration is installed, and further includes a resin base having a side wall formed on the periphery of the lower main surface, and a housing that houses the base with a predetermined gap inside. The portion has a groove formed on the inner side surface thereof, and the gap has a width that is supported by the inner surface of the housing when the base body is pressed and the side wall portion is bent outward to restrict the bending. According to the configuration, when tactile vibration is generated, the side wall portion of the base body bends outward, and the side wall portion is supported by the inner surface of the housing, thereby restricting the bending of the side wall portion. As a result, there is no possibility that the vibrating body will be damaged by the substrate being greatly bent.

また、本発明の触覚伝達型タッチパネルは、筐体は、その底面の側壁部の最下端部が当接する部位に弾性部材が設けられている場合、触覚振動の減衰をも効果的に抑えることができる。さらに、筐体の内側に基体が収容されて、基体の側壁部の最下端部が筐体の底面に当接することによって、密閉性が高まり、防水効果、防塵効果をも有する。   Further, in the haptic transmission type touch panel according to the present invention, when the casing is provided with an elastic member at a portion where the lowermost end portion of the side wall of the bottom surface is in contact, it is possible to effectively suppress attenuation of haptic vibration. it can. Further, the base is accommodated inside the housing, and the lowermost end of the side wall of the base is in contact with the bottom surface of the housing, so that the airtightness is enhanced, and the waterproof effect and the dustproof effect are provided.

本発明の一実施の形態に係る触覚伝達型タッチパネルを示す図であり、(a)は触覚伝達型タッチパネルの斜視図、(b)は(a)の切断面Pで切断したときに下方((a)の白抜き矢印で示す方向)から見た基体及び筐体の断面図である。It is a figure which shows the haptic transmission type touch panel which concerns on one embodiment of this invention, (a) is a perspective view of a haptic transmission type touch panel, (b) is downward (( It is sectional drawing of a base | substrate and a housing | casing seen from the direction shown by the white arrow of a). (a)は図1(b)に示したA1−A2線断面図、(b)は図1(b)に示したB1−B2線断面図、(c)は図1(b)に示したC1−C2線断面図である。(A) is a cross-sectional view taken along line A1-A2 shown in FIG. 1 (b), (b) is a cross-sectional view taken along line B1-B2 shown in FIG. 1 (b), and (c) is shown in FIG. 1 (b). It is a C1-C2 line sectional view. (a)〜(d)は、本発明の種々の実施の形態に係る触覚伝達型タッチパネルを示す図であり、基体の側壁部の種々の形態を示す断面図である。(A)-(d) is a figure which shows the tactile transmission type touch panel which concerns on various embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the various forms of the side wall part of a base | substrate. (a)〜(f)は、本発明の種々の形態に係る触覚伝達型タッチパネルを示す図であり、基体の側壁部の種々の形態を示す断面図である。(A)-(f) is a figure which shows the haptic transmission type touch panel which concerns on the various form of this invention, and is sectional drawing which shows the various form of the side wall part of a base | substrate. 従来の触覚伝達型タッチパネルの一例を示す図であり、(a)は触覚伝達型タッチパネルの斜視図、(b)は振動板の下側主面を示す下面図、(c)は(b)のD1−D2線断面図である。It is a figure which shows an example of the conventional tactile transmission type touch panel, (a) is a perspective view of a tactile transmission type touch panel, (b) is a bottom view which shows the lower main surface of a diaphragm, (c) is a figure of (b) It is D1-D2 sectional view taken on the line.

以下、本発明の触覚伝達型タッチパネルの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の触覚伝達型タッチパネルの一実施の形態における構成部材のうち、本発明の構成を説明するために必要な主要な部材を示している。従って、本発明に係る触覚伝達型タッチパネルは、各図に示されていない、配線導体、制御IC、制御LSI、駆動回路基板、LCD等の表示装置等の任意の構成部材を備え得る。   Hereinafter, embodiments of a touch-sensitive touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, each drawing referred to below shows, for convenience of explanation, main members necessary for explaining the configuration of the present invention among the components in the embodiment of the tactile transmission type touch panel of the present invention. . Therefore, the tactile transmission type touch panel according to the present invention may include arbitrary components such as wiring conductors, control ICs, control LSIs, drive circuit boards, and display devices such as LCDs, which are not shown in the drawings.

まず、図1〜図4を参照しながら、本実施の形態に係る触覚伝達型タッチパネルについて説明する。図1の(a)は触覚伝達型タッチパネルの斜視図、(b)は(a)の切断面Pで切断したときに下方((a)の白抜き矢印で示す方向)から見た基体及び筐体の断面図である。図2の(a)は図1(b)に示したA1−A2線断面図、(b)は図1(b)に示したB1−B2線断面図、(c)は図1(b)に示したC1−C2線断面図である。図3の(a)〜(e)は、本発明の種々の実施の形態に係る触覚伝達型タッチパネルを示す図であり、基体の側壁部の種々の形態を示す断面図である。図4の(a)〜(d)は、本発明の種々の形態に係る触覚伝達型タッチパネルを示す図であり、基体の側壁部の種々の形態を示す断面図である。   First, the tactile transmission type touch panel according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1A is a perspective view of a tactile transmission type touch panel, and FIG. 1B is a perspective view of the substrate and housing viewed from below (in the direction indicated by the white arrow in FIG. 1A) when cut along the cutting plane P in FIG. It is sectional drawing of a body. 2 (a) is a cross-sectional view taken along line A1-A2 shown in FIG. 1 (b), (b) is a cross-sectional view taken along line B1-B2 shown in FIG. 1 (b), and (c) is shown in FIG. 1 (b). It is the C1-C2 sectional view taken on the line shown in FIG. FIGS. 3A to 3E are views showing tactile transmission type touch panels according to various embodiments of the present invention, and are cross-sectional views showing various forms of a side wall portion of a base. FIGS. 4A to 4D are views showing tactile transmission type touch panels according to various embodiments of the present invention, and are cross-sectional views showing various forms of the side wall portion of the substrate.

図1〜図4に示すように、本発明の触覚伝達型タッチパネルは、下側主面に静電容量検出領域3が形成され、下側主面の静電容量検出領域3の外側に、静電容量検出領域3の静電容量検出信号によって触覚振動を生じる振動体4が設置され、さらに下側主面の周縁に側壁部1aが形成されている樹脂製の基体1と、基体1を好適にはその上側主面が露出した状態で内側に所定の隙間6をもって収容する筐体2とを有しており、側壁部1aは、その下端部の断面形状が先細り状とされているとともに最下端部1bが側壁部1aの幅方向の中心(中心線G)よりも内側、即ち筐体2の内部空間側にあり、隙間6は、基体1が押圧されて側壁部1aが外側に撓んだ際に筐体2の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している。好ましくは、筐体2は、その底面の側壁部1aの最下端部1bが当接する部位に弾性部材7が設けられている。なお、基体1は、好適にはその上側主面が露出した状態で、筐体2の内側に収容されるが、筐体2が上面部(天井面部)を有する箱状体のものである場合、筐体2の上面部の下方に基体1の主面部があり、筐体2の上面部を介して基体1の主面部を指先等によって押圧し操作する構成も採り得る。   As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the tactile transmission type touch panel of the present invention has a capacitance detection area 3 formed on the lower main surface, and a static detection area 3 outside the capacitance detection area 3 on the lower main surface. A substrate 1 made of resin, in which a vibrating body 4 that generates tactile vibration in response to a capacitance detection signal in the capacitance detection region 3 and a side wall 1a is formed on the periphery of the lower main surface, and the substrate 1 are suitable. Has a casing 2 that accommodates a predetermined gap 6 on the inside with the upper main surface exposed, and the side wall portion 1a has a taper-shaped cross section at its lower end. The lower end 1b is inside the width direction center (center line G) of the side wall 1a, that is, on the inner space side of the housing 2, and the gap 6 is bent outward when the base 1 is pressed. In this case, it has a width that is supported by the inner surface of the housing 2 and restricts the bending. Preferably, the housing 2 is provided with an elastic member 7 at a site where the lowermost end 1b of the side wall 1a on the bottom surface abuts. The base body 1 is preferably housed inside the housing 2 with its upper main surface exposed, but the housing 2 is a box-shaped body having an upper surface portion (ceiling surface portion). The main surface portion of the base body 1 is located below the upper surface portion of the housing 2, and the main surface portion of the base body 1 is pressed and operated by the fingertip or the like through the upper surface portion of the housing 2.

基体1は、軽量化、ガラス製の振動板に比較して撓み強度を向上させること、製造の容易さ等の目的のために、極力薄型化された樹脂製のものとする。これらの目的から、基体1の材料としては、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS樹脂)、アクリル樹脂等の透明な樹脂材料が好ましい。   The substrate 1 is made of a resin made as thin as possible for the purpose of reducing the weight, improving the flexural strength as compared with a glass diaphragm, and ease of manufacture. For these purposes, the material of the substrate 1 is preferably a transparent resin material such as polycarbonate, polyimide, polyethylene terephthalate, acrylonitrile butadiene styrene (ABS resin), and acrylic resin.

基体1における静電容量検出領域3が設けられた主面部(振動板部)の厚みは、1mm乃至2mm程度が好ましい。基体1の主面部の厚みが1mm未満である場合、主面部の強度が不足する傾向があり、振動体4が振動した際に主面部が必要以上に撓んだり破損するおそれがある。主面部の厚みが2mmを超える場合、主面部の強度が大きくなる傾向があり、振動体4が振動した際に主面部が十分に振動しない傾向がある。   The thickness of the main surface portion (vibration plate portion) provided with the capacitance detection region 3 in the substrate 1 is preferably about 1 mm to 2 mm. When the thickness of the main surface portion of the substrate 1 is less than 1 mm, the strength of the main surface portion tends to be insufficient, and the main surface portion may be bent or damaged more than necessary when the vibrating body 4 vibrates. When the thickness of the main surface portion exceeds 2 mm, the strength of the main surface portion tends to increase, and when the vibrating body 4 vibrates, the main surface portion tends not to sufficiently vibrate.

基体1の側壁部1aは、その高さは1mm乃至2mmであることが好ましい。側壁部1aの高さが1mm未満である場合、側壁部1aの強度が大きくなる傾向があり、振動体4が振動した際に主面部が十分に振動しない傾向がある。また、静電容量検出領域3が筐体2の底面に接触する事態が生じやすくなる。側壁部1aの高さが2mmを超える場合、側壁部1aの強度が不足する傾向があり、振動体4が振動した際に主面部が必要以上に撓む傾向がある。また、触覚伝達型タッチパネルの厚みが厚くなり、大型化を招く事態が生じやすくなる。   The height of the side wall 1a of the base 1 is preferably 1 mm to 2 mm. When the height of the side wall 1a is less than 1 mm, the strength of the side wall 1a tends to increase, and when the vibrating body 4 vibrates, the main surface tends to not vibrate sufficiently. In addition, a situation in which the capacitance detection region 3 comes into contact with the bottom surface of the housing 2 is likely to occur. When the height of the side wall part 1a exceeds 2 mm, the strength of the side wall part 1a tends to be insufficient, and the main surface part tends to bend more than necessary when the vibrating body 4 vibrates. In addition, the thickness of the touch-sensitive touch panel is increased, and a situation in which the size is increased is likely to occur.

図3(a)に示すように、側壁部1aは、その下端部の断面形状が先細り状とされているとともに最下端部1bが側壁部1aの幅方向の中心(中心線G)よりも内側にある。この構成において、最下端部1bの中心線Gからのずれ幅は、側壁部1aの幅の1/2の50%以上であることが好ましい。この場合、触覚振動が生じた際に側壁部1aが外側に撓みやすくなる。   As shown in FIG. 3 (a), the side wall 1a has a taper-shaped cross section at its lower end, and the lowermost end 1b is on the inner side of the center (center line G) in the width direction of the side wall 1a. It is in. In this configuration, the deviation width of the lowermost end portion 1b from the center line G is preferably 50% or more of 1/2 of the width of the side wall portion 1a. In this case, when tactile vibration is generated, the side wall 1a is easily bent outward.

基体1の側壁部1aと筐体2の内面との間の隙間6は、基体1の主面部が押圧されて側壁部1aが外側に撓んだ際に筐体2の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している。従って、隙間6の幅は0.2mm乃至0.3mmであることが好ましい。隙間6の幅が0.2mm未満である場合、側壁部1aの撓みが不十分となり、触覚振動が効果的に生じにくくなる傾向がある。隙間6の幅が0.3mmを超える場合、側壁部1aの撓みが大きくなり過ぎる傾向があり、側壁部1aの撓みを規制する効果が低下しやすくなる。   The gap 6 between the side wall 1a of the base 1 and the inner surface of the housing 2 is supported by the inner surface of the housing 2 when the main surface of the base 1 is pressed and the side wall 1a is bent outward. It has a width to regulate. Accordingly, the width of the gap 6 is preferably 0.2 mm to 0.3 mm. When the width of the gap 6 is less than 0.2 mm, the side wall 1a is not sufficiently bent, and tactile vibration tends to be hardly generated effectively. When the width | variety of the clearance gap 6 exceeds 0.3 mm, there exists a tendency for the bending of the side wall part 1a to become large too much, and the effect which regulates the bending of the side wall part 1a tends to fall.

筐体2は、基体1をその上側主面が露出した状態で内側に所定の隙間6をもって収容するものであり、図1(b)に示すように筐体2の平面視形状が基体1の平面視形状と略相似になる。筺体2の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS樹脂)、アクリル樹脂等の樹脂、ステンレススチール、アルミニウム等の金属が挙げられるが、タッチパネルの外観、操作性の観点から、透明な材料が好ましい。   The housing 2 accommodates the base body 1 with a predetermined gap 6 inside with the upper main surface exposed, and the plan view shape of the housing 2 is that of the base body 1 as shown in FIG. It is almost similar to the shape in plan view. Examples of the material of the casing 2 include polycarbonate, polyimide, polyethylene terephthalate, acrylonitrile butadiene styrene (ABS resin), resins such as acrylic resin, metals such as stainless steel and aluminum. Therefore, a transparent material is preferable.

基体1の側壁部1aは、基体1の下側主面の周縁に全周にわたって形成されていてもよい。その場合、基体1の上側主面が人の指先等によって押圧された際に、その押圧力を側壁部1aが広範囲に分散させて局所的に大きな撓みが基体1に生じることを抑えることができる。また、側壁部1aは、基体1の下側主面に部分的に形成されていてもよい。その場合、側壁部1aは、基体1の下側主面の対向する部位に対をなすようにして1対以上形成することがよい。これにより、基体1の上側主面が人の指先等によって押圧された際に、その押圧力を側壁部1aが分散させて局所的に大きな撓みが基体1に生じることを抑えることができる。   The side wall 1a of the base body 1 may be formed on the entire periphery of the periphery of the lower main surface of the base body 1. In that case, when the upper main surface of the base body 1 is pressed by a human fingertip or the like, it is possible to prevent the side wall portion 1a from dispersing the pressing force over a wide range and causing a large amount of bending locally on the base body 1. . Further, the side wall 1 a may be partially formed on the lower main surface of the base 1. In that case, it is preferable to form one or more side wall portions 1 a so as to form a pair with opposing portions of the lower main surface of the substrate 1. Thereby, when the upper main surface of the base body 1 is pressed by a human fingertip or the like, it is possible to prevent the side wall portion 1a from dispersing the pressing force and cause a large amount of local bending in the base body 1.

基体1の平面視形状は特に限定されないが、正方形、長方形等の四角形状、五角形状以上の多角形状、円形、楕円形、長円形等の種々の形状とすることができる。なお、図1〜図4には、触覚伝達型タッチパネルの操作性に適した四角形状の平面視形状を有する基体1を示している。   The shape of the substrate 1 in plan view is not particularly limited, but may be various shapes such as a square shape such as a square and a rectangle, a polygonal shape of pentagon or more, a circle, an ellipse, and an oval. 1 to 4 show a base body 1 having a quadrangular plan view shape suitable for the operability of a tactile transmission type touch panel.

図2に示すように、筐体2の上端面と基体1の上側主面とは略面一になっており、これにより、人の指先がタッチパネルを操作した際に、指先に段差が当たる等して指先に違和感が生じる事態が発生することを抑えることができる。また、基体1の上側主面が筐体2の上端面より僅かに高いことがよく、この場合、基体1の上側主面が人の指先等によって押圧された際に、基体1の側壁部1aが外側に撓みやすくなる。   As shown in FIG. 2, the upper end surface of the housing 2 and the upper main surface of the base 1 are substantially flush with each other, so that when a human fingertip operates the touch panel, a step hits the fingertip. Thus, it is possible to prevent a situation in which a sense of incongruity occurs at the fingertip. In addition, the upper main surface of the base body 1 is preferably slightly higher than the upper end surface of the housing 2. In this case, when the upper main surface of the base body 1 is pressed by a human fingertip or the like, the side wall portion 1a of the base body 1 is used. Becomes easier to bend outward.

筐体2は、その底面の側壁部1aの最下端部1bが当接する部位に弾性部材7が設けられている。弾性部材7は、シリコーン樹脂(シリコーンゴム)、多孔性ウレタン樹脂等の多孔性樹脂、ゴム、スポンジ、バネ、板バネなどの弾性を有する材料から成るが、タッチパネルの外観、操作性の観点から透明な材料が好ましい。また、筐体2の底面における弾性部材7が設けられる部位に、弾性部材7を収容する凹みが形成されていてもよく、その場合、弾性部材7の位置ずれを効果的に抑えることができる。あるいは、筐体2の底面における弾性部材7が設けられる部位に凹みがなく、弾性部材7が筐体2の底面に接着剤により接着されていてもよい。筐体2の底面における弾性部材7が設けられる部位に、弾性部材7を収容する凹みが形成されている場合に、その凹みに弾性部材7が接着剤により接着されていてもよい。   The housing 2 is provided with an elastic member 7 at a portion where the bottom end 1b of the side wall 1a on the bottom surface abuts. The elastic member 7 is made of an elastic material such as a porous resin such as silicone resin (silicone rubber) or porous urethane resin, rubber, sponge, spring, leaf spring, etc., but is transparent from the viewpoint of the appearance and operability of the touch panel. Are preferred. Moreover, the dent which accommodates the elastic member 7 may be formed in the site | part in which the elastic member 7 is provided in the bottom face of the housing | casing 2, In that case, the position shift of the elastic member 7 can be suppressed effectively. Alternatively, the portion where the elastic member 7 is provided on the bottom surface of the housing 2 may be free of dents, and the elastic member 7 may be adhered to the bottom surface of the housing 2 with an adhesive. When a recess for accommodating the elastic member 7 is formed at a portion where the elastic member 7 is provided on the bottom surface of the housing 2, the elastic member 7 may be bonded to the recess with an adhesive.

弾性部材7は、例えばシリコーン樹脂から成る場合、その厚みは0.5mm乃至1mmであることが好ましい。弾性部材7の厚みが0.5mm未満である場合、振動体4が触覚振動を生じた際に触覚振動が筐体2側へ直接的に伝わりやすくなり、触覚振動の所定の周波数及び振幅が変化したり、減衰しやすくなる。弾性部材7の厚みが1mmを超える場合、振動体4が触覚振動を生じた際に触覚振動が弾性部材7に吸収されて減衰しやすくなる。   When the elastic member 7 is made of, for example, a silicone resin, the thickness is preferably 0.5 mm to 1 mm. When the thickness of the elastic member 7 is less than 0.5 mm, when the vibrating body 4 generates tactile vibration, the tactile vibration is easily transmitted directly to the housing 2 side, and the predetermined frequency and amplitude of the tactile vibration change. It becomes easy to attenuate. When the thickness of the elastic member 7 exceeds 1 mm, the tactile vibration is absorbed by the elastic member 7 and easily attenuates when the vibrating body 4 generates tactile vibration.

図1、図2に示すように、筐体2の側壁部には、その内側に突出する突起5が設けられており、突起5の先端部が基体1の側壁部1aの外側面に当接していることがよい。この場合、突起5によって基体1が位置決めされるとともに、隙間6の幅を保持することができる。突起5は、例えば、筐体2の側壁部に形成された凹み、穴または貫通孔に配置され、接着剤等によって固定されている。突起5は、シリコーン樹脂(シリコーンゴム)、多孔性ウレタン樹脂等の多孔性樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ゴム、スポンジ、アルミニウム,ステンレススチール,真鍮(銅−亜鉛合金)等の金属、アルミナセラミック等のセラミックなどから成るが、タッチパネルの外観、操作性の観点から、透明な材料が好ましい。さらに、突起5は、触覚振動が生じた際にその減衰を抑えるために、弾性材料から成ることが好ましい。また、突起5は、軸方向が横方向である円柱状、角柱状等の柱状体、軸方向が横方向であり側壁部1aに当接する先端部が先細り状とされた円錐台形状または角錐台形状などの形状であることが好ましい。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the side wall of the housing 2 is provided with a protrusion 5 protruding inward, and the tip of the protrusion 5 abuts on the outer surface of the side wall 1 a of the base 1. It is good to have. In this case, the base body 1 is positioned by the protrusions 5 and the width of the gap 6 can be maintained. The protrusion 5 is, for example, disposed in a dent, hole, or through-hole formed in the side wall portion of the housing 2 and fixed by an adhesive or the like. The protrusion 5 is made of a porous resin such as silicone resin (silicone rubber), porous urethane resin, acrylic resin, epoxy resin, rubber, sponge, aluminum, stainless steel, brass (copper-zinc alloy) metal, alumina ceramic, etc. From the viewpoint of the appearance and operability of the touch panel, a transparent material is preferable. Further, the protrusion 5 is preferably made of an elastic material in order to suppress attenuation when tactile vibration is generated. Further, the protrusion 5 is a columnar body such as a columnar shape or a prismatic shape whose axial direction is the horizontal direction, a truncated cone shape or a truncated pyramid shape whose axial direction is the horizontal direction and whose front end abuts against the side wall 1a. A shape such as a shape is preferred.

また突起5は、側壁部1aの外側面のうち、基体1の下側主面の延長面を突起5が含むような位置に設けられていることが好ましい。この場合、基体1が押圧された際の側壁部1aの外側への撓みを妨げないようにできるという効果がある。   Moreover, it is preferable that the protrusion 5 is provided in the position where the protrusion 5 includes the extended surface of the lower main surface of the base body 1 in the outer surface of the side wall 1a. In this case, there is an effect that the outward bending of the side wall portion 1a when the base body 1 is pressed can be prevented.

また筐体2は、図2に示すように、底面に貫通孔2aが形成されていることが好ましい。これにより、筐体2の内部空間が完全に密閉されておらず、基体1に触覚振動が発生した際に、基体1及び筐体2の内部の空気が外部と行き来できるので、触覚振動の減衰を抑えることができる。貫通孔2aの平面視形状は円形、楕円形、四角形、多角形等の各種の形状とし得るが、円形、正方形、正多角形等の対称的な形状がよい。その場合、基体1における触覚振動の減衰を略均一に抑えることができる。また、貫通孔2aの平面視における面積は、筐体2の底面の面積の10%乃至30%であることが好ましい。10%未満では、触覚振動の減衰を抑える効果が小さくなる傾向があり、30%を超えると、筐体2の強度が不足する傾向がある。また、貫通孔2aは、筐体2の底面の中央部に形成されていることがよく、この場合、基体1における触覚振動の減衰を略均一に抑えることができる。なお、筐体2の内部空間を密閉して防水効果、防塵効果をより高める場合、貫通孔2aは設けなくてもよい。   As shown in FIG. 2, the housing 2 preferably has a through hole 2 a formed on the bottom surface. As a result, the internal space of the housing 2 is not completely sealed, and when the tactile vibration is generated in the base body 1, the air inside the base body 1 and the housing 2 can come and go to the outside. Can be suppressed. The plan view shape of the through hole 2a may be various shapes such as a circle, an ellipse, a quadrangle, and a polygon, but a symmetric shape such as a circle, a square, and a regular polygon is preferable. In that case, attenuation of tactile vibration in the substrate 1 can be suppressed substantially uniformly. Further, the area of the through hole 2a in a plan view is preferably 10% to 30% of the area of the bottom surface of the housing 2. If it is less than 10%, the effect of suppressing attenuation of tactile vibration tends to be small, and if it exceeds 30%, the strength of the housing 2 tends to be insufficient. The through hole 2a is preferably formed at the center of the bottom surface of the housing 2, and in this case, attenuation of tactile vibration in the base 1 can be suppressed substantially uniformly. In addition, when sealing the internal space of the housing | casing 2 and improving a waterproof effect and a dustproof effect, the through-hole 2a does not need to be provided.

また筐体2は、図2に示すように、その底面に液晶表示装置、有機EL表示装置、LED表示装置、プラズマ素子表示装置等の各種の表示装置2bが設置されて、表示装置2bを内蔵していてもよい。また、表示装置2bの表示画面に本発明の触覚伝達型タッチパネルが積層されて設置されていてもよい。なお、筐体2の底面に表示装置2bが設置されている場合、筐体2の内部空間と外部とを空気が行き来するための溝等(図示せず)を、筐体2の露出した底面から貫通孔2aにかけて、筐体2の底面に設けることができる。また、貫通孔2aと別の貫通孔を筐体2の底面に、筐体2の内部空間と外部空間とを直接連通させるようにして形成してもよい。   As shown in FIG. 2, the housing 2 is provided with various display devices 2b such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, an LED display device, and a plasma element display device on the bottom surface, and the display device 2b is built in. You may do it. Further, the tactile transmission type touch panel of the present invention may be laminated on the display screen of the display device 2b. When the display device 2 b is installed on the bottom surface of the housing 2, a groove or the like (not shown) for air to and from the internal space of the housing 2 and the outside is provided on the exposed bottom surface of the housing 2. It can be provided on the bottom surface of the housing 2 from the through hole 2a. Further, the through hole 2a and another through hole may be formed on the bottom surface of the housing 2 so that the internal space and the external space of the housing 2 are directly communicated with each other.

図3の(a)〜(d)は、基体1の側壁部1aの種々の実施の形態を示す断面図である。(a)は、側壁部1aの下端部の断面形状が先細り状とされているとともに最下端部1bが側壁部1aの幅方向(厚み方向)の中心線Gよりも内側にある構成である。これにより、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aに外側に撓ませる力F1が生じる。(b)は、(a)の構成において、側壁部1aは、その内側面から基体1の下側主面にかけて屈曲する屈曲部に溝8が形成されている好適な構成である。これにより、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側に撓みやすくなる。(c)は、(b)の構成において、側壁部1aは、その内側面に横方向に伸びる溝9が形成されている好適な構成である。これにより、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側にさらに撓みやすくなる。この溝9は、側壁部1aを外側に撓ませる機能を有するものであればよく、例えば、横方向(基体1の下側主面に平行な方向)に伸びる構成、横方向に複数の溝9が点在する構成等の各種の構成を採り得る。なお、溝9は、横方向に伸びる構成が、側壁部1aを外側により撓ませることができる点で好ましい。また、溝9は、側壁部1aの内側面のいずれの箇所にあってもよいが、特には、側壁部1aの内側面における上下方向の中心部、即ち側壁部1aの上下方向の長さに対して、側壁部1aの上下方向の中心を含む20%乃至50%程度の長さの領域内にあることが好ましい。また、溝9の断面形状は、厚み方向に先細り状(横V字状、横U字状等の形状)になっていることがよく、この場合、側壁部1aを外側に撓ませる機能が高まる。また、溝9はの断面形状は、厚み方向に先細り状とされていないコ字状等の形状であってもかまわない。   FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views showing various embodiments of the side wall portion 1a of the base 1. (A) is a configuration in which the cross-sectional shape of the lower end portion of the side wall portion 1a is tapered and the lowermost end portion 1b is on the inner side of the center line G in the width direction (thickness direction) of the side wall portion 1a. As a result, when a pressing force F is applied to the main surface portion of the base 1 from above, a force F1 that causes the side wall portion 1a to bend outward is generated. (B) is a preferred configuration in which the side wall 1a has a groove 8 formed in a bent portion that is bent from the inner side surface to the lower main surface of the base 1 in the configuration of (a). Thereby, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base body 1 from above, the side wall portion 1a is easily bent outward. (C) is a preferred configuration in which the side wall 1a is formed with a groove 9 extending in the lateral direction on the inner surface thereof in the configuration of (b). Thereby, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base body 1 from above, the side wall portion 1a is more easily bent outward. The groove 9 only needs to have a function of bending the side wall 1a outward. For example, the groove 9 extends in the lateral direction (a direction parallel to the lower main surface of the base 1), and the plurality of grooves 9 in the lateral direction. Various configurations such as a configuration in which dots are scattered can be adopted. In addition, the structure where the groove | channel 9 is extended in a horizontal direction is preferable at the point which can bend the side wall part 1a outside. Further, the groove 9 may be located at any location on the inner side surface of the side wall portion 1a. In particular, the groove 9 has a vertical central portion on the inner side surface of the side wall portion 1a, that is, a length in the vertical direction of the side wall portion 1a. On the other hand, it is preferable to be in a region having a length of about 20% to 50% including the center in the vertical direction of the side wall 1a. The cross-sectional shape of the groove 9 is preferably tapered in the thickness direction (shape such as a horizontal V shape or a horizontal U shape). In this case, the function of bending the side wall portion 1a outward is enhanced. . Further, the cross-sectional shape of the groove 9 may be a U-shape or the like that is not tapered in the thickness direction.

図3の(d)は、(a)〜(c)の構成において、(a)の点線の円内に示す最下端部1bが側壁部1aの幅方向(厚み方向)の中心線Gと側壁部1aの内側面との間の位置にある構成である。この場合にも、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側に撓みやすくなる。   (D) of FIG. 3 is the structure of (a)-(c), and the lowest end part 1b shown in the dotted-line circle of (a) is the center line G and the side wall in the width direction (thickness direction) of the side wall part 1a. It is the structure which exists in the position between the inner surfaces of the part 1a. Also in this case, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base body 1 from above, the side wall portion 1a is easily bent outward.

図4の(a)〜(f)は、基体1の側壁部1aの種々の実施の形態を示す断面図である。図4の(a)は、側壁部1aの下端部の断面形状が先細り状とされておらず、側壁部1aの内側面から基体1の下側主面にかけて屈曲する屈曲部に溝8が形成されている好適な構成である。この場合にも、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが撓みやすくなる。(b)は、(a)の構成において、側壁部1aの下端部の断面形状が先細り状とされておらず、側壁部1aは、その内側面に横方向に伸びる溝9が形成されている好適な構成である。これにより、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側により撓みやすくなる。   4A to 4F are cross-sectional views showing various embodiments of the side wall portion 1a of the base 1. FIG. 4A, the cross-sectional shape of the lower end portion of the side wall 1a is not tapered, and a groove 8 is formed in a bent portion that bends from the inner surface of the side wall 1a to the lower main surface of the base 1. This is a preferred configuration. Also in this case, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base body 1 from above, the side wall portion 1a is easily bent. (B) is the structure of (a), the cross-sectional shape of the lower end part of the side wall part 1a is not tapered, and the side wall part 1a is formed with a groove 9 extending in the lateral direction on the inner side surface thereof. This is a preferred configuration. Thereby, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base 1 from above, the side wall portion 1a is more easily bent outward.

図4の(c)は、側壁部1aの下端部(点線の円で囲った部分)の断面形状が直線的な先細り状とされているとともに、側壁部1aの内側面から基体1の下側主面にかけて屈曲する屈曲部に溝8が形成されている好適な構成である。この場合、側壁部1aの下端部は略対称的な形状とされている。この構成により、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側に撓みやすくなる。(d)は、(c)の構成において、側壁部1aは、その内側面に横方向に伸びる溝9が形成されている好適な構成である。これにより、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側により撓みやすくなる。   FIG. 4 (c) shows that the cross-sectional shape of the lower end portion (portion surrounded by a dotted circle) of the side wall portion 1a is linearly tapered, and the lower side of the base body 1 from the inner side surface of the side wall portion 1a. This is a preferred configuration in which the groove 8 is formed in a bent portion that is bent toward the main surface. In this case, the lower end portion of the side wall portion 1a has a substantially symmetrical shape. With this configuration, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base body 1 from above, the side wall portion 1a is easily bent outward. (D) is a preferred configuration in which the side wall 1a is formed with a groove 9 extending in the lateral direction on the inner surface thereof in the configuration of (c). Thereby, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base 1 from above, the side wall portion 1a is more easily bent outward.

図4の(e)は、側壁部1aの下端部の断面形状が曲線的な先細り状とされているとともに、側壁部1aの内側面から基体1の下側主面にかけて屈曲する屈曲部に溝8が形成されている好適な構成である。この場合、側壁部1aの下端部は略対称的な形状とされている。この構成により、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側に撓みやすくなる。(f)は、(e)の構成において、側壁部1aは、その内側面に横方向に伸びる溝9が形成されている好適な構成である。これにより、基体1の主面部に上方から押圧力Fが加わった際に、側壁部1aが外側に撓みやすくなる。なお、溝9は、側壁部1aの内側面に溝8が形成されていない場合にも形成されていてよい。   FIG. 4 (e) shows that the cross-sectional shape of the lower end portion of the side wall 1a is a tapered shape, and a groove is formed in a bent portion that bends from the inner surface of the side wall 1a to the lower main surface of the base 1. 8 is a preferred configuration. In this case, the lower end portion of the side wall portion 1a has a substantially symmetrical shape. With this configuration, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base body 1 from above, the side wall portion 1a is easily bent outward. (F) is a preferable configuration in which the side wall 1a is formed with a groove 9 extending in the lateral direction on the inner surface thereof in the configuration of (e). Thereby, when the pressing force F is applied to the main surface portion of the base body 1 from above, the side wall portion 1a is easily bent outward. In addition, the groove | channel 9 may be formed also when the groove | channel 8 is not formed in the inner surface of the side wall part 1a.

図1、図2に示すように、基体1は、その下側主面に静電容量検出領域3が形成されている。静電容量検出領域3は、例えば投影型静電容量方式のものであり、特定方向(例えば、x方向)に線状に形成されたITO(Indium Tin Oxide;酸化インジウムスズ)透明電極等から成る下側電極線と、その上の透明絶縁体層と、その上の前記特定方向と直交する方向(例えば、y方向)に線状に形成されたITO透明電極等から成る上側電極線と、その上の透明被覆層と、を有する構成である。これにより、人の指先等の静電的な導電体が静電容量検出領域3に近づいたときの上側電極線及び下側電極線との静電結合による静電容量の変化を捉えることができる。そして、静電容量の変化が生じた上側電極線及び下側電極線を、外部の制御IC(Integrated Circuit)、制御LSI(Large Scale Integrated Circuit)等によって特定することにより、静電容量検出領域3における静電容量が変化した位置を、2次元的に、即ち平面内において、特定することができる。また、静電容量検出領域3は、表面型静電容量方式のものであってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 1 has a capacitance detection region 3 formed on the lower main surface thereof. The capacitance detection area 3 is, for example, of the projection type, and is made of ITO (Indium Tin Oxide) transparent electrodes formed linearly in a specific direction (for example, the x direction). A lower electrode line, a transparent insulator layer thereon, an upper electrode line made of an ITO transparent electrode formed linearly in a direction perpendicular to the specific direction above (for example, the y direction), and the like And an upper transparent coating layer. Thereby, it is possible to capture a change in capacitance due to electrostatic coupling between the upper electrode line and the lower electrode line when an electrostatic conductor such as a human fingertip approaches the capacitance detection region 3. . Then, by specifying the upper electrode line and the lower electrode line in which the capacitance change has occurred by an external control IC (Integrated Circuit), a control LSI (Large Scale Integrated Circuit), or the like, the capacitance detection region 3 The position at which the electrostatic capacity of the switch changes can be specified two-dimensionally, that is, in a plane. Further, the capacitance detection region 3 may be of a surface type capacitance type.

静電容量検出領域3を構成する下側電極線及び上側電極線等の電極線は、その構成材料としては、透光性を有する導電性部材が挙げられる。透光性を有する導電性部材としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、AZO(Al-Doped Zinc Oxide)、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子が挙げられる。電極線の形成方法としては、例えば、上述の材料をスパッタリング法、蒸着法、あるいはCVD(Chemical Vapor Deposition)法によって成膜する。そして、この透明導電膜の表面に感光性樹脂を塗布し、露光、現像、エッチング工程を経て、透明導電膜が所定形状にパターニングされることによって形成される。   The electrode wires such as the lower electrode wire and the upper electrode wire constituting the capacitance detection region 3 may be made of a conductive member having translucency as a constituent material. Examples of the light-transmitting conductive member include ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), AZO (Al-Doped Zinc Oxide), tin oxide, zinc oxide, or a conductive polymer. . As a method for forming the electrode wire, for example, the above-described material is formed by sputtering, vapor deposition, or CVD (Chemical Vapor Deposition). And it forms by apply | coating photosensitive resin to the surface of this transparent conductive film, and patterning a transparent conductive film in a predetermined shape through exposure, image development, and an etching process.

静電容量検出領域3を構成する透明絶縁体層、透明被覆層は、その構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、あるいはケイ素を含む無機化合物が挙げられる。透明絶縁体層、透明被覆層の形成方法としては、例えば、転写印刷法、スピンコート法、あるいはスリットコート法が挙げられる。   The transparent insulator layer and the transparent coating layer constituting the capacitance detection region 3 are made of, for example, an acrylic resin, a silicone resin, a rubber resin, a urethane resin, or an inorganic compound containing silicon. Can be mentioned. Examples of the method for forming the transparent insulator layer and the transparent coating layer include a transfer printing method, a spin coating method, and a slit coating method.

振動体4は、セラミック圧電体、ポリマー圧電体等の圧電体、偏心モーター等から成る。セラミック圧電体の材料としては、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb[ZrxTi1-x]O3 0<x<1 混晶:PZT)、ニオブ酸カリウム(KNbO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、タングステン酸ナトリウム(NaxWO3)、酸化亜鉛(ZnO,Zn2O3)、Ba2NaNb5O5、Pb2KNb5O15、リチウムテトラボレート(Li2B4O7)、ニオブ酸ナトリウムカリウム((K,Na)NbO3)、チタン酸ビスマスナトリウム(Na0.5Bi0.5TiO3)等が採用できる。ポリマー圧電体の材料として、ポリフッ化ビニリデン(1,1-2フッ化エタン重合体:PVDF)等が採用できる。 The vibrating body 4 includes a piezoelectric body such as a ceramic piezoelectric body or a polymer piezoelectric body, an eccentric motor, or the like. Ceramic piezoelectric materials include barium titanate (BaTiO 3 ), lead titanate (PbTiO 3 ), lead zirconate titanate (Pb [Zr x Ti 1-x ] O 3 0 <x <1 mixed crystal: PZT ), Potassium niobate (KNbO 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), sodium tungstate (Na x WO 3 ), zinc oxide (ZnO, Zn 2 O 3 ), Ba 2 NaNb 5 O 5 , Pb 2 KNb 5 O 15 , lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), sodium potassium niobate ((K, Na) NbO 3 ), bismuth sodium titanate (Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3 ), etc. Can be adopted. Polyvinylidene fluoride (1,1-2 fluorinated ethane polymer: PVDF) or the like can be used as a material for the polymer piezoelectric material.

本発明の触覚伝達型タッチパネルは、振動体4がセラミック圧電体から成る場合に有効である。それは、セラミック圧電体は、大きな応力が加わった際に破損するおそれがあるからであり、そのようなセラミック圧電体の破損を防ぐという観点から、本発明の構成が効果的に作用する。   The tactile transmission type touch panel of the present invention is effective when the vibrating body 4 is made of a ceramic piezoelectric body. This is because the ceramic piezoelectric body may be damaged when a large stress is applied, and the configuration of the present invention works effectively from the viewpoint of preventing the ceramic piezoelectric body from being damaged.

振動体4は、静電容量検出領域3において静電容量の変化を捉えた際に発生した静電容量検出信号によって、触覚振動を発生させる。触覚振動は、触覚伝達型タッチパネル上で人が操作ボタンを押したとき、人がキークリックしたとき、人がスライドバーを操作したとき等に、それらの触感を確かめながら操作できるように、所定の周波数、振幅をもって人の指先に伝える振動である。また、触覚伝達型タッチパネルの下側に積層して設けられた液晶表示装置等の表示装置に表示された物体を、実際に触っているかのような触感を指先に伝えることもできる。なお、静電容量検出信号をトリガーとして振動体4に触覚振動を発生させる駆動制御は、図示しない制御IC、制御LSI等によって行うことができる。   The vibrating body 4 generates tactile vibration by a capacitance detection signal generated when a change in capacitance is detected in the capacitance detection region 3. The tactile vibration is controlled in a predetermined manner so that it can be operated while checking the tactile sensation when a person presses an operation button on the touch-sensitive touch panel, when a person clicks a key, or when a person operates a slide bar. This vibration is transmitted to the human fingertip with frequency and amplitude. It is also possible to convey to the fingertip a tactile sensation as if actually touching an object displayed on a display device such as a liquid crystal display device provided on the lower side of the touch-sensitive touch panel. The drive control for generating tactile vibration in the vibrating body 4 using the capacitance detection signal as a trigger can be performed by a control IC, a control LSI, or the like (not shown).

触覚振動は、所定の周波数、振幅を有するが、例えば触覚伝達型タッチパネル上で人が指先で操作ボタンを押した際には、数百Hzの周波数、数十μmの振幅となる。その他、キークリック等の操作を行う場合、適宜の周波数、振幅とされる。触覚振動の周波数、振幅の制御は、外部の制御IC、制御LSI等によって行われる。   The tactile vibration has a predetermined frequency and amplitude. For example, when a person presses an operation button with a fingertip on a tactile transmission type touch panel, the tactile vibration has a frequency of several hundred Hz and an amplitude of several tens of μm. In addition, when an operation such as key click is performed, the frequency and amplitude are set appropriately. The frequency and amplitude of the haptic vibration are controlled by an external control IC, control LSI, or the like.

また振動体4は、基体1の主面部を効果的に振動させるために、基体1の下側主面の静電容量検出領域3の外側に、対向する部位に対をなすように設置されることが好ましい。あるいは、振動体4は、基体1の主面部をより効果的に振動させるために、基体1の下側主面の静電容量検出領域3の外側に全周にわたって設置されていてもよい。また、振動体4の形状は、図1、図2に示すように、細長い四角柱状等の柱状であることがよい。この場合、幅3mm、厚み0.5mm、長さ40mmなどの適宜の寸法とし得る。   In addition, the vibrating body 4 is installed outside the capacitance detection region 3 on the lower main surface of the base body 1 so as to make a pair with an opposing portion in order to effectively vibrate the main surface portion of the base body 1. It is preferable. Alternatively, the vibrating body 4 may be provided over the entire circumference outside the capacitance detection region 3 on the lower main surface of the base body 1 in order to vibrate the main surface portion of the base body 1 more effectively. In addition, the shape of the vibrating body 4 is preferably a columnar shape such as an elongated rectangular columnar shape as shown in FIGS. In this case, appropriate dimensions such as a width of 3 mm, a thickness of 0.5 mm, and a length of 40 mm can be used.

本発明による触覚伝達型タッチパネルは、表示部、表示装置を有する各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、自動車経路誘導システム(カーナビゲーションシステム)、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、電子手帳、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、腕時計、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置などがある。   The tactile transmission type touch panel according to the present invention can be applied to various electronic devices having a display unit and a display device. The electronic equipment includes automobile route guidance systems (car navigation systems), ship route guidance systems, aircraft route guidance systems, smartphone terminals, mobile phones, tablet terminals, personal digital assistants (PDAs), video cameras, digital cameras, and electronic notebooks. There are personal computers, copying machines, terminal devices for game machines, televisions, watches, product display tags, price display tags, industrial programmable display devices, and the like.

なお、上述した実施の形態は、本発明の実施の形態の一具体例を示したものであり、適宜の種々の変形、改良が可能である。   The above-described embodiment shows a specific example of the embodiment of the present invention, and various appropriate modifications and improvements can be made.

1 基体
1a 側壁部
1b 最下端部
2 筐体
2a 貫通孔
2b 表示装置
3 静電容量検出領域
4 振動体
5 突起
6 隙間
7 弾性部材
8、9 溝
10 振動板
11 静電容量検出領域
12 圧電体
13 支持部材
14 支持基板
G 中心線
P 切断面
F 押圧力
F1 外側に撓ませる力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 1a Side wall part 1b Bottom end part 2 Case 2a Through-hole 2b Display device 3 Capacitance detection area 4 Vibrating body 5 Protrusion 6 Gap 7 Elastic member 8, 9 Groove 10 Diaphragm 11 Electrostatic capacity detection area 12 Piezoelectric body 13 support member 14 support substrate G center line P cutting plane F pressing force F1 force to bend outward

Claims (4)

下側主面に静電容量検出領域が形成され、前記下側主面の静電容量検出領域の外側に、前記静電容量検出領域の静電容量検出信号によって触覚振動を生じる振動体が設置され、さらに前記下側主面の周縁に側壁部が形成されている樹脂製の基体と、前記基体を内側に所定の隙間をもって収容する筐体とを有しており、前記側壁部は、その下端部の断面形状が先細り状とされているとともに最下端部が前記側壁部の幅方向の中心よりも内側にあり、前記隙間は、前記基体が押圧されて前記側壁部が外側に撓んだ際に前記筐体の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している触覚伝達型タッチパネル。   A capacitance detection area is formed on the lower main surface, and a vibrating body that generates a tactile vibration by a capacitance detection signal of the capacitance detection area is installed outside the capacitance detection area of the lower main surface. And a resin base having a side wall formed on the periphery of the lower main surface, and a housing that houses the base with a predetermined gap on the inside. The cross-sectional shape of the lower end portion is tapered and the lowermost end portion is on the inner side of the center in the width direction of the side wall portion, and the gap is bent outward by pressing the base. A tactile transmission touch panel having a width that is supported by the inner surface of the housing and restricts bending. 前記側壁部は、その内側面に溝が形成されている請求項1に記載の触覚伝達型タッチパネル。   The tactile transmission touch panel according to claim 1, wherein the side wall portion has a groove formed on an inner side surface thereof. 下側主面に静電容量検出領域が形成され、前記下側主面の静電容量検出領域の外側に、前記静電容量検出領域の静電容量検出信号によって触覚振動を生じる振動体が設置され、さらに前記下側主面の周縁に側壁部が形成されている樹脂製の基体と、前記基体を内側に所定の隙間をもって収容する筐体とを有しており、前記側壁部は、その内側面に溝が形成されており、前記隙間は、前記基体が押圧されて前記側壁部が外側に撓んだ際に前記筐体の内面に支持されて撓みを規制する幅を有している触覚伝達型タッチパネル。   A capacitance detection area is formed on the lower main surface, and a vibrating body that generates a tactile vibration by a capacitance detection signal of the capacitance detection area is installed outside the capacitance detection area of the lower main surface. And a resin base having a side wall formed on the periphery of the lower main surface, and a housing that houses the base with a predetermined gap on the inside. Grooves are formed on the inner surface, and the gap has a width that is supported by the inner surface of the housing and regulates the bending when the base body is pressed and the side wall portion is bent outward. Tactile transmission type touch panel. 前記筐体は、その底面の前記側壁部の最下端部が当接する部位に弾性部材が設けられている請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の触覚伝達型タッチパネル。   The tactile transmission type touch panel according to any one of claims 1 to 3, wherein the casing is provided with an elastic member at a portion where a lowermost end portion of the side wall portion of the casing contacts.
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