JP6818572B2 - タッチパネルおよび表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネルおよび表示装置に関する。
近年、スマートフォン、タブレット型ＰＣ等の携帯情報機器や、電子レンジ、テレビ、照明器具等の家電製品等の各種の民生用機器、さらには、現金自動預け払い機、自動券売機、自動販売機等の各種の産業用機器において、操作者に振動による触感を呈示するタッチパネルが搭載されつつある。
典型的な従来技術は、たとえば、特許文献１に記載されている。この従来技術では、振動により触感を呈示する触感呈示部と、触感呈示部が振動した際に、触感呈示部の触感呈示面とは反対側の空間の気圧を制御する気圧制御部と、を備えており、気圧制御部は、気圧制御用の通気孔を備えるタッチパネルが触感呈示装置として開示されている。
しかしながら、上記従来技術では、振動体の振動の変化によって使用者が感知できる触感の種類が少なく、触感によって使用者に伝えることができる情報が少なかった。また、振動の方向を増やして触感の種類を増やそうとすると、振動体の数を増やす必要があり、コスト高になるおそれがある。本発明の目的は、振動体の個数を増加させることなく、多様な振動を発生させることができるタッチパネルおよび表示装置を提供することである。
本開示のタッチパネルは、支持基板と、支持基板に、間隔をあけて配設される保護板であって、支持基板側とは反対側に操作面を有する保護板と、保護板を振動させる複数の振動体と、支持基板と保護板との間に、前記保護板を支持するとともに、保護板の厚さ方向に対して斜め方向に伸縮するように配設される弾性支持部材と、を備え、平面視において、弾性支持部材は前記各振動体の両側に配置されていることを特徴とする。
また、本開示のタッチパネルは、支持基板と、支持基板に、間隔をあけて配設される保護板であって、支持基板側とは反対側に操作面を有する保護板と、保護板を振動させる複数の振動体と、支持基板と保護板との間に、前記保護板を支持するとともに、保護板の厚さ方向に対して斜め方向に伸縮するように配設される弾性支持部材と、を備え、弾性支持部材は階段状の板バネであることを特徴とする。
また、本開示のタッチパネルは、支持基板と、支持基板に、間隔をあけて配設される保護板であって、支持基板側とは反対側に操作面を有する保護板と、保護板を振動させる複数の振動体と、支持基板と保護板との間に、前記保護板を支持するとともに、保護板の厚さ方向に対して斜め方向に伸縮するように配設される弾性支持部材と、を備え、弾性支持部材は階段状の板バネであることを特徴とする。
また、本開示の表示装置によれば、保護板が透明あることを特徴とする上記タッチパネルと、保護板と支持基板との間に配設される表示パネルとを備えることを特徴とする。
本開示のタッチパネルおよび表示装置によれば、振動体の個数を増加させることなく、多様な振動を発生させることができるので、低コストで使用者に多様な触感を伝えることができる。
図１は、第１実施形態の一例である表示装置を示す平面図である。また、図２は第１実施の形態の一例である表示装置を示す断面図である。液晶表示装置１は、透明なタッチパネル１０の背面に表示パネルである液晶表示パネル２０を配設し、さらに液晶表示パネルの２０背面にバックライト装置２１を配設し、タッチパネル１０、液晶表示パネル２０およびバックライト装置２１を筐体３０に収容して構成されている。
タッチパネル１０は、例えば、透明保護板１１に接触検知部１２を配設して構成されている。透明保護板１１は、支持基板であるバックライト装置２１の導光板２１ａに対して導光板２１ａの厚み方向に間隔をあけて平行に配設されている。タッチパネル１０において、操作面１１ａは、透明保護板１１の導光板２１ａ側とは反対側の面であり、接触検知部１２は、透明保護板１１の操作面１１ａ側とは反対側の裏面１１ｂ上に配設されている。
透明保護板１１は、矩形状であって、ガラス板、プラスチック板などで構成することができる。透明保護板１１は、操作者が指Ｆやタッチペンなどで触れることによって操作する操作面１１ａを有している。操作面１１ａとは反対側の透明保護板１１の裏面１１ｂ上には、接触検知部１２が設けられている。接触検知部１２は、透明保護板１１よりも小さい矩形の薄膜状である。接触検知部１２は、操作面１１ａに触れた指Ｆやタッチペンなどの位置を検出することができる。検出方法としては、静電容量方式、抵抗膜方式などを用いることができる。本実施形態においては、接触検知部１２は、透明保護板１１と液晶表示パネル２０との間に配設されているが、接触検知部１２は、液晶表示パネル２０内に内蔵されていてもよい。
透明保護板１１の裏面１１ｂには、複数の振動体である、振動体１３ａ、１３ｂ（総称する場合には、添字ａ、ｂを省略して振動体１３と記す）が設けられている。例えば、振動体１３ａ、１３ｂは、透明保護板１１の矩形状の操作面１１ａの対向する２辺に沿ってそれぞれ設けられている。また、振動体１３ａ、１３ｂは、平面視において、矩形状の透明保護板１１の操作面１１ａの中心Ｐに関して点対称な位置に配置されている。振動体１３ａ、１３ｂは、透明保護板１１に直接接触するように配設して、透明保護板１１に直接振動を伝達してもよいが、後述するように、他の部材を介在させて間接的に振動を伝達してもよい。
振動体１３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、リニアバイブレータ、形状記憶合金等から成る。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は、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。
振動体１３で発生する振動の周波数は３０Ｈｚ〜３００Ｈｚ程度であり、人の指で良好な触感が得られる触覚振動としては、１５０Ｈｚ〜２５０Ｈｚ程度が好ましい。振動の振幅は３０μｍ〜１０００μｍ程度であり、人の指で良好な触感が得られる触覚振動としては、５０μｍ〜１５０μｍ程度が好ましい。振動体１３の外観形状は、直方体、立方体、板状体および円柱状等の柱状体等の形状とし得る。また、液晶表示パネル２０およびバックライト装置２１が、振動体１３による振動の障害にならないためには、液晶表示パネル２０とバックライト装置２１との間の空間の間隔（高さ）が１ｍｍ〜５ｍｍ程度であることがよく、より好適には薄型化の点で１ｍｍ〜３ｍｍ程度であることがよい。
透明保護板１１の操作面側とは反対側の面に、表示パネルである液晶表示パネル２０が配設されている。本実施形態においては、液晶表示パネル２０の表示面は、接触検知部１２に接している。液晶表示パネル２０の表示面とは反対側の反表示面と間隔をあけて対向するようにバックライト装置２１が設けられている。バックライト装置２１は、導光板２１ａと、導光板２１ａの周縁に配置された枠体２１ｂと、導光板２１ａを載置するとともに接地導体としても機能する導体板２１ｃを含み、バックライト装置２１は内蔵された光源からの光を導光板２１ａを介して液晶表示パネル２０の方向に出射するように構成されている。枠体２１ｂおよび導体板２１ｃはアルミニウムなどの金属で構成されている。表示パネルとしては、液晶パネルの他、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル、発光ダイオード（ＬＥＤ）表示パネルなどを用いることができる。有機ＥＬ表示パネル、ＬＥＤ表示パネルの場合は自ら発光するので、バックライト装置は設けなくてもよい。
バックライト装置２１は、筐体３０の底面３０ａ上に載置され固定されている。筐体３０の底面３０ａの周縁には枠部３０ｂが設けられており、バックライト装置２１および液晶表示パネル２０およびタッチパネル１０の側面を保護している。筐体３０の材料としては、例えば、プラスチックや金属を使用することができる。
タッチパネル１０の透明保護板１１の裏面１１ｂ上には、弾性支持部材が配設されている。本実施形態においては、矩形の透明保護板１１の４隅に、それぞれ弾性支持部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが配置されている（総称する場合には、添字ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して弾性支持部材１４と記す）。これらの弾性支持部材１４は、支持基板であるバックライト装置２１の導光板２１ａと透明保護板１１の間に配置され、透明保護板１１を支持している。また、弾性支持部材１４は、一端が導光板２１ａに接触し、他端が透明保護板１１の裏面１１ｂに接触している。弾性支持部材１４は配置した位置が移動しないように導光板２１ａおよび透明保護板１１に接着材等によって固定して保持されている。表示パネルとして液晶表示パネル２０を用いる場合には、バックライト装置２１を支持基板とすることができるが、例えば、有機ＥＬパネルなどのように、導光板２１ａ含むバックライト装置２１を必要としない表示パネルや、表示パネルがないタッチパネルを用いた場合などにおいては筐体３０を支持基板としてもよい。また、表示パネルによる表示機能のないタッチパネルの場合には、透明保護板１１に代えて不透明な保護板を使用することが可能である。
弾性支持部材１４は、例えば階段状の板バネによって実現され、操作面１１ａ側から平面視して、導光板２１ａ側の固定端と透明保護板１１側の固定端が重ならないように取付けられている。弾性支持部材１４は、透明保護板１１を支持するとともに、厚さ方向に対して斜め方向に伸縮するように配設されている。
図３は、第１実施形態の表示装置における弾性支持部材１４の伸縮を説明する説明図である。グラフのＸ軸およびＺ軸は、図１、図２示したＸ方向およびＺ方向にそれぞれ対応する。弾性支持部材１４が階段状の板ばねである場合において、図３の（ａ）は非振動時の状態図、（ｂ）は振動により伸びた状態図、（ｃ）は振動により収縮した状態図である。振動により伸びた状態は、Ｚ２＞Ｚ１でありＸ２＞Ｘ１である。振動により収縮した状態がＺ３＜Ｚ１であり、Ｘ３＜Ｘ１である状態である。このように、弾性支持部材１４がＸ方向およびＺ方向に微小に伸縮して、弾性支持部材１４は斜め方向に伸縮して振動する。弾性支持部材１４としては、透明保護板１１の厚み方向に対して斜めに伸縮するものであればばよく、板ばねを階段状、じゃばら状に加工したもの、コイルばねで斜めに伸縮可能としたものであってもよい。
弾性支持部材１４が階段状の板ばねである場合、その屈曲部が曲面状のものであることが良い。この場合、弾性支持部材１４に過大な振幅の振動が加わった場合、弾性支持部材１４が長期間振動した場合などに、屈曲部が破損することを抑えることができる。同様の目的のために、屈曲部およびその周辺の厚みを他の平板状の部位よりも厚くすることが良く、また屈曲部およびその周辺の幅を他の平板状の部位よりも広くすることが良い。さらに、屈曲部を曲面状とする構成、屈曲部およびその周辺の厚みを他の平板状の部位よりも厚くする構成、屈曲部およびその周辺の幅を他の平板状の部位よりも広くする構成を、組み合わせて採用することもできる。
図１において、Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ、操作面１１ａの中心Ｐを通るＸ方向の対称軸を表す直線、中心Ｐを通るＹ方向の対称軸を表す直線である。弾性支持部材１４ａと弾性支持部材１４ｃとは、直線Ｌ１に関して弾性支持部材１４ｂと線対称になるように配置されている。また、弾性支持部材１４ａと弾性支持部材１４ｂとは直線Ｌ２に関して線対称になるように配置されている。また、弾性支持部材１４ｂと弾性支持部材１４ｄとは直線Ｌ１に関して線対称となるように配置されている。また、弾性支持部材１４ｃと弾性支持部材１４ｄとは直線Ｌ２に関して線対称となるように配置されている。また弾性支持部材１４は、図１に示すＺ方向およびＸ方向に変位することができるが、Ｙ方向には変位しにくいように取付けられている。また弾性支持部材１４は、Ｚ方向およびＹ方向に変位するように取付けてもよい。さらには、弾性支持部材１４は、Ｚ方向、Ｘ方向およびＹ方向に変位するように取付けることもできる。その場合、例えば、弾性支持部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのそれぞれは、平面視したときに略中心Ｐの方向および略中心Ｐから離れる方向に変位するように、平面視で斜めに配置される。
図４は、第１実施形態の表示装置における表示装置の同位相振動を示す断面図である。図４（ａ）において、振動体１３ａ、１３ｂを同位相でかつ同じ振幅で動作させて、透明保護板１１が上方向に変位した状態を示している。図４（ｂ）において、振動体１３ａ、１３ｂを同位相でかつ同じ振幅で動作させて、透明保護板１１が下方向に変位した状態を示している。このように、２つの振動体１３ａ、１３ｂが同位相で振動するとき、透明保護板１１の厚み方向であるＺ方向に透明保護板１１が振動し、透明保護板１１の全体を均一に振動させることができる。
図５は、第１実施形態の表示装置における表示装置の逆位相振動の様子を示す断面図である。図５（ａ）、（ｂ）において示されるように、振動体１３ａ、１３ｂを逆位相でかつ同じ振幅で振動させることによって、透明保護板１１が弾性支持部材１４の斜め方向のばね力によっていわばシーソーのように振動する。すなわち、図５（ａ）において、透明保護板１１の振動体１３ａが配設された側の辺１１ｃが下へ変位したとき、透明保護板１１の振動体１３ｂが配設された側の辺１１ｄが上に変位する。このとき、弾性支持部材１４ａ、１４ｃは、左下方に変位し、弾性支持部材１４ｂ、１４ｄは、左上方に変位しているので、透明保護板１１は左に傾くとともに、左方向に変位する。次に、図５（ｂ）において、透明保護板１１の振動体１３ａが配設された側の辺１１ｃが上へ変位したとき、透明保護板１１の振動体１３ｂが配設された側の辺１１ｄが下に変位する。このとき、弾性支持部材１４ａ、１４ｃは、右上方に変位し、弾性支持部材１４ｂ、１４ｄは、右下方に変位しているので、透明保護板１１は右に傾くとともに、右方向に変位する。図５（ａ）の動作、（ｂ）の動作を繰り返すことによって、透明保護板１１はシーソーの動きのような振動をする。このとき、操作者は、透明保護板１１の面に沿ったＸ方向の振動とＺ方向の振動を感知することができる。特に、透明保護板１１の中央部においては、透明保護板１１の厚み方向であるＺ方向の動きはほとんどなく、透明保護板１１の面に沿ったＸ方向に透明保護板１１が振動する。
図５に示す逆位相振動において、振動体１３ａの振動の位相と振動体１３ｂの振動の位相が、完全な逆位相（位相角が１８０°（πラジアン）異なる位相）でなくてもよい。この場合、透明保護板１１の中央部において振動を発生させることも可能となる。振動体１３ａの振動の位相と振動体１３ｂの振動の位相差は、位相角で表した場合６０°乃至３００°程度、さらには９０°乃至２７０°程度が良い（透明保護板１１の中央部においても振動を発生させる場合は１８０°を除く）。透明保護板１１の中央部における振動をより大きくする点では、好ましくは位相差は６０°乃至１２０°程度、２４０°乃至３００°程度がよく、さらには９０°程度、２７０°程度が良い。
また、上記のシーソー振動を発生させるためには、振動体１３ａ、１３ｂのいずれか一方を振動させてもよい。この場合、振動体１３を駆動するための電力が小さくなり、振動の効率が向上する。また、振動体１３の単位時間当たりの振動数が減少するので、振動体１３への力学的な負荷がトータルで小さくなり、その結果振動体１３の寿命を延ばすこともできる。例えば、図５（ａ）と同様の動作を行う場合、振動体１３ａのみを振動させて辺１１ｃが下へ変位するように振動させる。あるいは、振動体１３ｂのみを振動させて辺１１ｄが上へ変位するように振動させる。一方、図５（ｂ）と同様の動作を行う場合、振動体１３ａのみを振動させて辺１１ｃが上へ変位するように振動させる。あるいは、振動体１３ｂのみを振動させて辺１１ｄが下へ変位するように振動させる。
従って、例えば、振動体１３ａのみを振動させて辺１１ｃを上へ変位させる動作（動作ａとする）を行い、次に振動体１３ａを非駆動として辺１１ｃが元に戻るように下へ変位させる動作（動作ｂとする）を行い、次に振動体１３ｂのみを振動させて辺１１ｄを上へ変位させる動作（動作ｃとする）を行い、次に振動体１３ｂを非駆動として辺１１ｄが元に戻るように下へ変位させる動作（動作ｄとする）を行い、動作ａ〜ｄを順次行うことを繰り返していくことができる。この場合、動作ｂと動作ｃを同時に行い、動作ｄと動作ａを同時に行うこともできる。
または、振動体１３ａのみを振動させて辺１１ｃを下へ変位させる動作（動作ｅとする）を行い、次に振動体１３ａを非駆動として辺１１ｃが元に戻るように上へ変位させる動作（動作ｆとする）を行い、次に振動体１３ｂのみを振動させて辺１１ｄを下へ変位させる動作（動作ｇとする）を行い、次に振動体１３ｂを非駆動として辺１１ｄが元に戻るように上へ変位させる動作（動作ｈとする）を行い、動作ｅ〜ｈを順次行うことを繰り返していくことができる。この場合、動作ｆと動作ｇを同時に行い、動作ｈと動作ｅを同時に行うこともできる。
弾性支持部材１４は、その透明保護板１１の厚み方向に対して斜め方向に伸縮する構成であることから、透明保護板１１の厚み方向の振動と透明保護板１１の面の方向の振動を発生させることができる。すなわち、振動体１３の個数を増加させることなく、多様な振動を発生させることができる。例えば、透明保護板１１の厚み方向（Ｚ方向）と、透明保護板１１の面の方向（Ｘ方向およびＹ方向）との全ての方向に振動を発生させようとすれば、最低でも３対で６個の振動体が必要となるが、本発明の表示装置の場合、例えばＺ方向の振動とＸ方向の振動を、１対で２個の振動体１３ａ、１３ｂによって発生させることができる。さらに、２つの振動体１３の振動の位相を異ならせることにより、透明保護板１１にさまざまな形態の振動を与えることができ、透明保護板１１に触れる操作者に多様な触感を与えることができる。
図６は、第２実施形態の表示装置を示す断面図である。図２に示す表示装置と比べて、振動伝達部材１５を設けた点が異なる。振動体１３は透明保護板１１の裏面１１ｂに直接設置することもできるが、振動体１３を振動伝達部材１５に取り付け、振動伝達部材１５を介して透明保護板１１に振動を伝達してもよい。
振動伝達部材１５は、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、シリコーン樹脂（シリコーンゴム），アクリル樹脂，エポキシ樹脂，ポリイミド，ポリカーボネート，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂、多孔性ウレタン樹脂等の多孔性樹脂、その他ゴム、スポンジ、アルミナセラミック等のセラミックなどから構成することができる。また振動伝達部材１５は、コイルばね、板ばね等の弾性体であってもよく、コイルばね、板ばね等の弾性体によって、透明保護板１１に伝わる振動の減衰を抑えることができる。
振動体１３と透明保護板１１との間に振動伝達部材１５を備えることによって、大きな振幅の振動が直接的に透明保護板１１に伝わりにくくなり、大きな振動を適度に減衰させて微細な振動とするのに有利である。また、振動時に振動体１３に余計な応力が発生しにくくなり、振動体１３が長寿命化する。
図７は、第３実施形態の表示装置を示す断面図である。図２に示す表示装置と比べて、可撓性封止部材を設けた点が異なる。透明保護板１１と筐体３０との間の隙間３１を可撓性封止部材３２によって封止し、外部環境から埃、塵が侵入することを防ぐ防塵構造とする。可撓性封止部材３２は、振動の減衰を抑える可撓性材料であるウレタンフォーム（株式会社ロジャースイノアック製、製品名「ＰＯＲＯＮ」），スポンジ，シリコーン樹脂（シリコーンゴム）等から成るフィルム状、シート状のものであり、接着材等によって接着されて設置される。また、シートと接着材とが一体になった接着シートを用いてもよい。また、可撓性封止部材３２は、外部環境の温度や気圧変化等に柔軟に対応するために、粉塵等が通過しない程度の微細な開気孔を有していても構わない。例えば、粒径が０．３μｍ程度の粉塵の粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能（ＪＩＳＺ８１２２に規定）を持つようなＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）フィルタを可撓性封止部材３２として使っても良い。ＨＥＰＡフィルタは、空気中からゴミ、塵埃などを取り除き、清浄空気にする目的で使用するエアフィルタの一種であり、空気清浄機、クリーンルームのフィルタとして用いられる。
透明保護板１１および液晶表示パネル２０は筐体３０に収容されており、透明保護板１１と筐体３０との間の隙間３１が可撓性封止部材３２によって封止されているので、筐体３０の内側の空間Ｓ１の密閉度を高めて防塵構造とすることができる。さらに空間Ｓ１を剛性の高い素材で密閉すると振動に伴う空間Ｓ１の圧力変化が大きくなり振動エネルギーが透明保護板１１以外の箇所にも伝播しやすくなり、透明保護板１１の振動が減衰されやすくなるおそれがある。本発明においては、可撓性封止部材３２が変形することによって、振動に伴う空間Ｓ１の空気の圧力変化が緩和されるので、透明保護板１１の振動が他に伝播されにくくなり、振動の減衰が緩和できる。さらに、可撓性封止部材３２は、上述したように多孔質であってある程度の通気性を有していてもよい。この場合、空間Ｓ１の気密性を低下させることで、空間Ｓ１の空気の体積が振動によって膨張、収縮するときに、空間Ｓ１に通気することによって、振動時の空間Ｓ１の圧力変化が緩和されるので、振動の効率が低下することを抑えることができる。
図８は、第４実施形態の表示装置を示す断面図である。図２に示す表示装置と比べて、バックライト装置２１を筐体３０の底面３０ａに配設された台座３０ｃ上に配置し、バックライト装置２１に可撓性封止部材３４を取付けた点が異なる。筐体３０の底面３０ａ上には、台座３０ｃが設置されている。台座３０ｃは筐体３０の一部によって構成されてもよい。バックライト装置２１は、台座３０ｃ上に接着材等によって固定されている。台座３０ｃは、Ｚ軸方向の平面視において、バックライト装置２１の内側に配置されている。したがって、バックライト装置２１の周縁部と筐体３０の間には空間がある。また、透明保護板１１の裏面１１ｂの周縁部には枠状体３３がバックライト装置２１の側面を取り囲むように配設され、枠状体３３は、透明保護板１１の周縁部に固定されている。可撓性封止部材３４は、バックライト装置２１の導体板２１ｃの周縁部と枠状体３３の周縁部にわたって配設され、透明保護板１１と枠状体３３と、バックライト装置２１で囲まれた空間Ｓ２を封止している。
透明保護板１１と枠状体３３と、バックライト装置２１で囲まれた空間Ｓ２を封止することによって、空間Ｓ２の密閉度を高めて防塵構造とすることができる。さらに空間Ｓ２を剛性の高い素材で密閉すると、振動に伴う空間Ｓ２の圧力変化が大きくなり、振動エネルギーが透明保護板１１以外の箇所にも伝播しやすくなって透明保護板１１の振動が減衰されやすくなるおそれがあるが、可撓性封止部材３４が変形することによって、振動に伴う空間Ｓ２の空気の圧力変化が緩和されるので、透明保護板１１の振動が他に伝播されにくくなり、振動の減衰が緩和できる。さらに、可撓性封止部材３４は、多孔質であってある程度の通気性を有していてもよい。空間Ｓ２の気密性を低下させることで、空間Ｓ２の空気の体積が振動によって膨張、収縮するときに、空間Ｓ２に通気することによって、振動時の空間Ｓ２の圧力変化を緩和し、振動の効率が低下することを抑えることができる。
図９は、第５実施形態の表示装置を示す断面図である。図８の表示装置と比べて、可撓性封止部材３５が筐体３０の底面３０ａ側に膨らむように撓んでいる撓み部（折れ曲がり部）を有している点が異なる。透明保護板１１と枠状体３３と、バックライト装置２１で囲まれた空間Ｓ２を可撓性封止部材３５によって封止している。可撓性封止部材３５は、バックライト装置２１の導体板２１ｃの周縁部と枠状体３３の周縁部にわたって配設されている。可撓性封止部材３５は、底面３０ａ側に膨らむように撓んでいる撓み部３５ａを有しており、これにより、空間Ｓ２に空間Ｓ３が付加される。そして、同位相振動させた場合、空間Ｓ３の体積が収縮、膨張することによって空間Ｓ２の体積が変化しにくくなる。その結果、空間Ｓ２の空気の体積の膨張、収縮によって振動の効率が低下することをより抑えることができる。また、前述のシーソーの動きのような振動の場合、一方の振動体側の空間Ｓ３が膨張するとともに他方の振動体側の空間Ｓ３が収縮することによって、空間Ｓ２の空気の体積が変化しにくくなるので空気の圧力変動が緩和され、振動の効率が低下することをより抑えることができる。
図７〜９に示される実施形態のように、透明保護板１１の背面に密閉空間がある場合には、透明保護板１１の振動による空間の体積変化が小さくなるような振動方法が望ましい。例えば、２つの振動体１３が互いに逆位相の振動を発生する場合、密閉空間を構成したときに、密閉空間にある空気の体積が変化しにくいために、密閉空間にある空気の体積が膨張、収縮することによる振動の効率の低下を抑えることができる。
例えば、図５に示されるように、２つの振動体１３が互いに逆位相の振動を発生する場合、例えば、透明保護板１１が矩形状であり、そのサイズが横２５０ｍｍ×縦１００ｍｍの場合には、一つの振動体１３の振動の振幅が５０μｍ程度であれば、図４に示されるような２つの振動体１３ａ、１３ｂを同位相で駆動した場合には、密閉空間において１．５ｃｃ程度の空気の膨張および１．５ｃｃ程度の空気の収縮が発生する。しかし、図５に示されるように２つの振動体１３ａ、１３ｂを逆位相で駆動した場合には、密閉空間において空気の膨張、収縮がほぼゼロｃｃとなるように抑えることができ、密閉された空間の空気の膨張、収縮によって振動体１３を駆動する電力が増大することを抑えることができる。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。
１ 液晶表示装置
１０ タッチパネル
１１ 透明保護板
１１ａ 操作面
１２ 接触検知部
１３、１３ａ、１３ｂ 振動体
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 弾性支持部材
１５ 振動伝達部材
２０ 液晶表示パネル
２１ バックライト装置
２１ａ 導光板
２１ｂ 枠体
２１ｃ 導体板
３０ 筐体
３０ａ 底面
３０ｂ 枠部
３０ｃ 台座
３２、３４，３５ 可撓性封止部材
３３ 枠状体
１０ タッチパネル
１１ 透明保護板
１１ａ 操作面
１２ 接触検知部
１３、１３ａ、１３ｂ 振動体
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 弾性支持部材
１５ 振動伝達部材
２０ 液晶表示パネル
２１ バックライト装置
２１ａ 導光板
２１ｂ 枠体
２１ｃ 導体板
３０ 筐体
３０ａ 底面
３０ｂ 枠部
３０ｃ 台座
３２、３４，３５ 可撓性封止部材
３３ 枠状体
Claims (7)
- 支持基板と、
前記支持基板に、間隔をあけて配設される保護板であって、支持基板側とは反対側に操作面を有する保護板と、
前記保護板を振動させる複数の振動体と、
前記支持基板と前記保護板との間に、前記保護板を支持するとともに、前記保護板の厚さ方向に対して斜め方向に伸縮するように配設される弾性支持部材と、を備え、
平面視において、前記弾性支持部材は前記各振動体の両側に配置されていることを特徴とするタッチパネル。 - 前記振動体と前記保護板との間に配設される振動伝達部材を備えることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
- 前記保護板は、矩形状の面を有し、
前記複数の振動体は、２つの振動体からなり、前記矩形状の面の対向する２辺に沿ってそれぞれ設けられるとともに、前記２つの振動体が前記矩形状の面の中心に関して点対称な位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル。 - 前記２つの振動体は、互いに逆位相の振動を発生することを特徴とする請求項３記載のタッチパネル。
- 支持基板と、
前記支持基板に、間隔をあけて配設される保護板であって、支持基板側とは反対側に操作面を有する保護板と、
前記保護板を振動させる複数の振動体と、
前記支持基板と前記保護板との間に、前記保護板を支持するとともに、前記保護板の厚さ方向に対して斜め方向に伸縮するように配設される弾性支持部材と、を備え、
前記弾性支持部材は階段状の板バネであることを特徴とするタッチパネル。 - 前記弾性支持部材は、前記支持基板側の固定端と前記保護板側の固定端とが重ならないことを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
- 前記保護板が透明であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のタッチパネルと、
前記保護板と前記支持基板との間に配設される表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。
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