JP2016130999A

JP2016130999A - タッチパネル保持体

Info

Publication number: JP2016130999A
Application number: JP2015005623A
Authority: JP
Inventors: 信也岩脇; Shinya Iwawaki
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2035-01-15
Also published as: JP6213902B2

Abstract

【課題】表示パネルに、フォースフィードバック機能を有するタッチパネルを保持させたタッチパネル保持体を提供する。
【解決手段】表示パネル１１と、表示パネルとの間に所定の隙間を設けて弾性材からなる支持部にて支持したタッチパネル１２とを備える。タッチパネルは裏面側にタッチパネルに振動を付与するための圧電素子１４を有し、支持部１３ａは圧電素子の近傍に位置するとともに、支持部を介して表示パネルとタッチパネルを固定したステー部材１５を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力装置等に用いられるタッチパネルに関し、特に各種電子機器のディスプレイや操作部に用いられる表示パネルと一体的に取り付けられ、フォースフィードバック機能を有するタッチパネルの保持体に係る。

従来から電子機器のディスプレイ表面や操作画面に入力操作手段として、タッチパネル機能を備えたものが広く採用されている。
ここでタッチパネルとは、指先やペン先等にてタッチした位置を検出し、入出力信号とするものである。
タッチパネルの検出動作原理としては、抵抗膜方式，赤外線方式，電磁誘導方式等、各種方式が開発されている。
この種のタッチパネルにおいては、タッチ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ためのフォースフィードバック機能を有するものが公知である。
また、表示パネルとしては、液晶組成物を利用した平面上で薄型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が広く採用されている。
表示パネルにタッチパネルを重ね合せるように保持する構造としては、筐体に表示パネルを嵌め込み、その上から圧電素子にて振動可能にしたタッチパネルを所定の隙間を設けて重ね合せ、このタッチパネルの表面側の周縁部をベゼルと係合させたものが公知で有り、このようなタイプではタッチパネルの表面とベゼルの表面とに段差ができることから、フルフラット化方法としてタッチパネルの表面に貼合せた保護シートや化粧フィルムによって筐体に固定したものが提案されている（特許文献１，２）。
しかし、このようなタッチパネルの保持構造にあっては、タッチパネルを保護シート等に貼合せた後でないと筐体に組み込むことができない課題があった。

特開２０１１−１１３４６１号公報特開２００８−２１０１９９号公報

本発明は、表示パネルに、フォースフィードバック機能を有するタッチパネルを保持させたタッチパネル保持体の提供を目的とする。

本発明に係るタッチパネル保持体は、表示パネルと、当該表示パネルとの間に所定の隙間を設けて弾性材からなる支持部にて支持したタッチパネルとを備え、前記タッチパネルは裏面側に当該タッチパネルに振動を付与するための圧電素子を有し、前記支持部は前記圧電素子の近傍に位置するとともに、当該支持部を介して前記表示パネルと前記タッチパネルを固定したステー部材を有することを特徴とする。
ここで圧電素子は、入力電圧によりタッチパネルに振動を付与するように用いたものである。
そこで、タッチパネルの振動が阻害されないように表示パネルとの間に所定の隙間を形成しつつ、このタッチパネルを弾性材からなる支持部にて支持させた。
このような形態としては、各種構造を採用することができ、例えば圧電素子は前記タッチパネルの対向する一対の側縁部にそれぞれ帯状に有し、前記支持部は前記圧電素子のそれぞれ長手方向端部の近傍に有し、合計４ヶ所に設けた態様が例として挙げられる。
圧電素子は、弾性接着剤等にてタッチパネルの裏面に貼合せてあり、入力電圧変化により伸縮を繰り返すことで、タッチパネルにフォースフィードバック機能を付与する。
従って、帯状の圧電素子の長さは、タッチパネルに与える振動数を考慮して決定されるが、振動時に上下に移動しない圧電素子の近傍に位置する節部にてステー部材を用いて固定するのが好ましい。

本発明において支持部を形成する構造例として、支持部は前記表示パネルとタッチパネルとの外周部を枠組みしたラバーフレームに形成してもよい。
このようにすると、ラバーフレームにて予めタッチパネルを表示パネル側に一体的に組み付けておくことができ、その後に筐体に組み込みやすく、また筐体等にこのタッチパネル保持体を組み込んだ後に筐体等の開口部に保護シート，デザインシート等を貼合せ、フラット化できる。

本発明は、ステー部材を用いてタッチパネルを固定した点に特徴があり、この際にステー部材は前記タッチパネルの表面部との間に緩衝部材を設けてあると、タッチパネルのキズ付きを防止するとともに、さらにタッチパネルの振動の阻害を防ぐ。

本発明に係るタッチパネル保持体は、ステー部材を用いて表示パネルにタッチパネルを取り付けたので、従来の保護シート等によるタッチパネルの固定方法と比較して取り付け剛性に優れる。
また、内周側に支持部を形成した枠体からなるラバーフレームにて、予めタッチパネルと表示パネルとの位置決め及び枠組みをすると、これらをユニット化でき、その後の筐体やフレーム体に組み付けるのが容易になる。

（ａ）は本発明に係るタッチパネル保持体の外観図を示し、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図を示す。タッチパネルの部分を透視させて表現した要部図を示す。（ａ）は本発明に係るタッチパネル保持体の組み込み構造例を示し、（ｂ）はステー部材の取り付け例を示す。（ａ），（ｂ）はタッチパネルの振動を模式的に示す。（ａ）は本発明に係るタッチパネル保持体の部分断面図を示し、（ｂ）はステー部材で固定する部分の要部断面図を示す。ラバーフレームに小突起部を設けた例を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）はステー部材内側から見た状態を示す。（ａ），（ｂ）はステー部材を用いた取り付け例を示す。

本発明に係るタッチパネル保持体１０の構造例を以下図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。
図１は、表示パネル１１とタッチパネル１２を枠体からなるラバーフレーム１３にて位置合せをし、ステー部材１５にて固定したユニット状態を示す。
タッチパネル１２は、公知の構造のものを採用できる。
例えば、抵抗膜方式の場合に、透明なＩＴＯ膜が所定のパターンで形成された２枚の基板の間にドットペーサを設けて対面させてあり、基板の表面を押圧すると、上下のＩＴＯ膜が接触し、その抵抗値により押圧位置を検知するものである。
ＩＴＯ膜の端部に設けた電極には、コネクタテール１２ａ等を介して外部と電気接続されている。
タッチパネル１２の裏面であって対向する一対の側縁部には、それぞれ帯状の圧電素子１４が貼り付けられている。
圧電素子１４は、図１，２に示すように操作者がタッチパネルに触れた際にその触覚をフィードバックするためのものであり、本実施例では長さがタッチパネルの側辺長さの１／３〜１／２の帯状の圧電素子１４をこの側辺部の中央部に貼り付けてある。

表示パネル１１は、公知の構造のものを採用することができ、液晶による各種ディスプレイ，ＥＬ素子による各種ディスプレイ等がある。

本実施例では、図３に示すように枠状の弾性材を用いたラバーフレーム１３を用いてユニット化した例となっている。
略長方形のラバーフレーム１３は、内周に沿って設けた段差状の仕切片部１３ｂの下側に枠状の下辺部１３ｄを形成することで、このラバーフレーム１３の下側凹部に表示パネル１１が嵌め込まれる。
一方、この仕切片部１３ｂの上側に沿って枠状の上片部１３ｃを形成し、この上側凹部にタッチパネル１２が嵌め込まれる。
この際にラバーフレーム１３の内周部の４ヶ所には、仕切片部１３ｂから上方に突設した支持部１３ａを有する。
これにより、図１（ｂ）に示すように、表示パネル１１とタッチパネル１２との間に所定の隙間ｄが形成され、タッチパネル１２の裏面が４ヶ所の支持部１３ａにて弾性支持された状態になる。
また、一対の支持部１３ａ，１３ａの間に圧電素子１４が位置する。
即ち、支持部１３ａは圧電素子１４の長手方向端部の近傍に位置している。
また、この所定の隙間ｄにより、タッチパネル１２の振動が阻害されないようになっている。
この状態で図３（ｂ）に示すように、断面略コ字形状のステー部材１５でタッチパネル１２の表面側と表示パネル１１の裏面側とを挟み込むようにして、相方を支持部１３ａの位置にて固定する。
この支持部１３ａの位置は、図１（ｂ）及び図４に示すように、圧電素子１４の伸縮にて振動数ｆの振動が発生する際に振幅の節部０となるため、ステー部材１５にて固定してもタッチパネル１２の振動を抑えるのを防止している。
ステー部材１５は、上面押え部１５ａと下面押え部１５ｃとを側壁部１５ｂで略コ字形状に繋いだ構造になっていて、タッチパネル１２の側辺部に沿った押え幅は長くなると、タッチパネル１２の振動に影響を与える恐れがあるので、５〜２０ｍｍ程度の狭い幅寸法が好ましい。
また、図５（ｂ）に示すように、ステー部材１５の上面押え部１５ａの内側に緩衝部材１６を取り付けると、タッチパネル１２の表面のキズ付きを防止するとともに、タッチパネル１２の振動を吸収する。

このようにタッチパネル１２と表示パネル１１とをステー部材１５にて固定しユニット化すると、その後に筐体等に組み込みやすくなる。
例えば、図１（ｂ）に二点鎖線で示すように、筐体２０に本発明に係るタッチパネル保持体１０を組み込み、上面開口部を保護シート２１等で覆うと、フルフラット化したデザインとなる。
このとき、タッチパネル１２と保護シート２１との間を接着するか、十分に接近させることで、タッチパネル１２の振動を操作者に伝達させることができる。
このようにすると、タッチパネル１２がラバーフレーム１３にて表示パネル１１と一体化されているので、装置を立てて使用したり、装置を上下左右に揺するように操作したりしてもタッチパネルがずれたり、浮き上がることはない。

図６は、タッチパネル１２をラバーフレーム１３の上側凹部に嵌め込んだ状態でタッチパネル１２の振動に与える影響をより少なくするために、上辺部１３ｃの内側に小突起部１１３ｃを設けた例を示す。
図７は、ステー部材１５の変形例を示す。
（ａ）のようにステー部材１５を単に嵌め込む構造に限定されず、表示パネル１１を組み込んだ各種フレーム体に、取付孔を有する取付部１１５ａをビス等の固定部材１１５ｂにて固定したステー部材１１５としてもよい。

１０タッチパネル保持体
１１表示パネル
１２タッチパネル
１３ラバーフレーム
１３ａ支持部
１４圧電素子
１５ステー部材
１６緩衝部材

Claims

表示パネルと、当該表示パネルとの間に所定の隙間を設けて弾性材からなる支持部にて支持したタッチパネルとを備え、
前記タッチパネルは裏面側に当該タッチパネルに振動を付与するための圧電素子を有し、
前記支持部は前記圧電素子の近傍に位置するとともに、当該支持部を介して前記表示パネルと前記タッチパネルを固定したステー部材を有することを特徴とするタッチパネル保持体。
前記圧電素子は前記タッチパネルの対向する一対の側縁部にそれぞれ帯状に有し、
前記支持部は前記圧電素子のそれぞれ長手方向端部の近傍に有し、合計４ヶ所に設けてあることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル保持体。
前記支持部の位置はタッチパネルが振動する際の節部に対応していることを特徴とする請求項１又は２記載のタッチパネル保持体。
前記支持部は前記表示パネルとタッチパネルとの外周部を枠組みしたラバーフレームに形成してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル保持体。
前記ステー部材は前記タッチパネルの表面部との間に緩衝部材を設けてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチパネル保持体。