KR101790149B1 - 터치패널의 지지구조 - Google Patents

Abstract

(과제)
투명보호판을 케이스의 표면에 밀착시킨 터치패널 이더라도, 그 진동을 조작자에게 전달가능한 터치패널의 지지구조를 제공한다.
(해결수단)
사각형의 터치패널의 네 구석을, 네 구석의 근방에서 케이스에 고착하는 투명보호판과 배면 지지부 사이에서 협지하여 진동파형의 마디로 한다. 네 구석의 내측의 입력조작영역은 진동파형의 마루가 되며, 터치패널의 주위가 투명보호판을 통하여 프레임모양의 케이스에 고정되어도, 입력조작영역을 덮는 투명보호판과 아울러 일정한 진폭으로 진동하여, 그 진동이 조작자에게 전달된다.

Description

터치패널의 지지구조{TOUCH PANEL SUPPORT STRUCTURE}

본 발명은 입력조작이 검출된 것을 터치패널의 진동에 의해 조작자에게 전달하는 포스피드백형(force feedback型)의 터치패널의 지지구조(支持構造)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 포스피드백형의 터치패널을 케이스에 부착하는 터치패널의 지지구조에 관한 것이다.

터치패널은, 그 표면측의 입력조작영역에 손가락, 전용 펜 등을 접근시키는 조작자의 입력조작을 검출하여, 터치패널이 탑재된 상위의 전자기기로 검출한 입력조작위치를 출력하는 포인팅 디바이스(pointing device)로서, 일반적으로 액정패널, CRT 등의 표시패널의 표면측에 배치되고, 표시패널의 표시를 지표(指標)로 하는 입력조작의 입력조작위치를 표시내용과 대응시켜서 전자기기에 출력하고 있다.

터치패널의 입력조작위치를 검출하는 방식에는, 자기결합방식(磁氣結合方式), 용량결합방식(容量結合方式), 저항막방식(抵抗膜方式) 등의 다양한 방식이 알려져 있지만, 모두 입력조작영역을 약간 접촉하는 것으로 그 입력조작위치를 검출하므로, 조작자는 터치패널에 대한 입력조작이 검출되었는지 여부를 알 수 없어 입력조작에 불안이 있었다. 그래서 터치패널에 대한 입력조작이 검출된 것을, 터치패널 자체를 진동시켜서 입력조작영역에 접촉한 전용 펜 또는 손가락을 통하여 느끼게 하는 소위 포스피드백형 터치패널이 개발되고, 본 출원인은 진동소자가 되는 압전기판(壓電基板)을 직접 터치패널에 고착(固着)함으로써, 효율적으로 또한 장치 전체가 대형화하지 않고, 터치패널 자체를 진동시키는 포스피드백형 터치패널을 개발했다(특허문헌1).

그러나 이와 같이 터치패널 자체가 진동하는 터치패널을 전자기기의 케이스에 고정해서 부착하면, 케이스에 의해 그 진동이 구속되어, 조작자에 의해 충분히 그 진동이 검출되지 않을 우려가 발생했다. 그래서 본 출원인은, 진동소자가 되는 압전기판을 고착한 터치패널을 탄성지지 프레임 체(彈性支持 frame體)를 통하여 케이스에 부착한 터치패널의 지지구조를 개발했다(특허문헌2).

이하에 이 종래의 터치패널의 지지구조(100)를 도12를 사용하여 설명한다. 도면에 나타나 있는 바와 같이 배면의 측면 가장자리부를 따라 1쌍의 압전소자(101)를 고착한 터치패널(102)은, 표시패널(103)과 아울러 사각형의 프레임형상으로 형성된 탄성지지 프레임체(104)내에 결합해서 지지된다. 탄성지지 프레임체(104)는, 내벽면(內壁面)의 전체 둘레에 걸쳐서 내측에 수평으로 돌출된 패널 수용부(104a)를 일체로 구비하고, 또한 패널 수용부(104a)의 네 구석의 표면측에는 터치패널 지지부(104b)가 일체로 형성되어 있다. 패널 수용부(104a)를 사이에 두고 그 표면측의 터치패널 지지부(104b)상에 터치패널(102)의 네 구석이 지지되고, 배면측에 표시패널(103)이 지지됨으로써, 표시패널(103)의 상방(표면측)에 터치패널(102)이 평행하게 지지된다.

터치패널(102)과 표시패널(103)이 위치결정해서 부착된 탄성지지 프레임체(104)는, 전자기기의 프레임(105)의 개구(105a)에 터치패널(102)을 임하게하여 개구(105a)의 주위에 부착된다. 그 후에 터치패널(102)로부터 개구(105a)의 주위에 걸쳐서 투명보호 시트(透明保護 sheet)(106)가 부착되고, 투명보호 시트(106)로 터치패널(102)의 표면 전체와 개구(105a)의 주위를 덮음으로써, 개구부(105a)로부터의 먼지나 수분의 침입을 방지하고 있다.

터치패널(102)은 탄성을 구비하는 탄성지지 프레임체(104)를 통하여 프레임(105)에 부착되고, 그 표면측은 가요성(可撓性)을 구비하는 투명보호 시트(106)로 덮어지므로, 압전소자(101)를 구동하는 것에 의한 터치패널(102)의 진동이 구속되지 않고, 투명보호 시트(106)에 접촉하는 입력조작에 의하여 조작자는 진동을 감지할 수 있다.

; 일본국 특허 제3798287호 공보 ; 일본국 공개특허 특개 제4811965호 공보

상기한 종래의 터치패널의 지지구조(100)는, 터치패널(102)의 표면에 투명보호 시트(106)를 밀착시키고 있지만, 입력조작영역이 되는 터치패널(102)의 표면이 가요성 시트(106)로 덮어지므로 고급감이 얻어지지 않고, 또한 터치패널(102)을 외력에 의한 충격으로부터 충분히 보호할 수 없다. 그래서 차재용 카 네비게이션(車載用 car navigation) 장치 등의 용도에 사용하는 터치패널에서는, 투명보호 시트(106) 대신에 주위를 프레임(105)에 고착한 투명한 아크릴판, 글라스 기판 등 일정한 강성(剛性)을 구비하는 투명보호판을 사용해서 터치패널(102)의 표면을 덮고 있다.

한편 이 투명보호판과 터치패널(102) 사이에 틈새가 있으면, 공기가 들어가서 투과율이 저하하거나 간섭무늬가 발생하여 그 내측의 표시패널이 보기 힘들어질 뿐만 아니라, 진동하는 터치패널(102)이 투명보호판에 충돌해서 불필요한 진동음이 발생한다. 이 때문에 터치패널(102)의 표면 전체면과 투명보호판을 투명접착제로 접착해 양자를 밀착시키고 있지만, 터치패널(102)은 일정한 강성을 구비하는 투명보호판을 통하여 프레임(105)에 고정되므로, 그 진동이 구속되어 조작자에게 충분히 진동을 전달할 수 없을 우려가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 고려해서 이루어진 것으로서, 투명보호판을 표면과 케이스에 밀착시킨 터치패널이더라도 그 진동을 조작자에게 전달가능한 터치패널의 지지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 청구항1에 기재된 터치패널의 지지구조는, 표시패널과, 표시패널의 표면측에 배치되고, 표시패널에 평행한 입력조작영역에 대한 입력조작을 검출하는 사각형의 터치패널과, 입력조작영역을 개구내에 임하게 하여 터치패널을 지지하는 프레임모양의 케이스와, 터치패널의 배면측에 고착되는 진동소자를 구비하고, 터치패널이 입력조작을 검출했을 때에 진동소자를 구동하도록 제어하여, 터치패널을 진동시키는 터치패널의 지지구조로서,

터치패널의 표면 전체와 케이스의 개구의 가장자리에 고착하여, 터치패널의 표면을 덮는 투명보호판과, 개구의 내벽면에 일체로 형성되어 사각형의 상기 터치패널의 네 구석의 부위에서 각각 터치패널을 배면측으로부터 지지하는 배면 지지부를 더 구비하고, 터치패널의 네 구석을, 네 구석의 근방에서 케이스에 고착되는 투명보호판과 배면 지지부 사이에서 협지하는 것을 특징으로 한다.

사각형의 터치패널의 네 구석은, 케이스에 대하여 고정된 투명보호판과 배면 지지부 사이에 협지됨으로써, 상하방향의 진동이 제한됨으로써 진동소자에 의해 진동하는 진동파형의 마디의 위치가 되며, 그 내측의 입력조작영역은 진동파형의 마루가 되어 변형한다. 따라서 터치패널의 주위가 투명보호판을 통하여 프레임모양의 케이스에 고정되어도, 터치패널의 네 구석의 내측의 입력조작영역은, 입력조작영역을 덮는 투명보호판과 아울러 일정한 진폭으로 진동하여, 그 진동이 조작자에게 전달된다.

청구항2에 기재된 터치패널의 지지구조는, 개구가 터치패널을 느슨하게 장착하는 사각형모양으로 형성되고, 배면 지지부는 사각형모양의 개구의 네 구석의 근방의 내벽면에 일체로 형성되는 판스프링편(板spring片)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

터치패널의 네 구석의 배면을 판스프링편으로 지지하므로, 투명보호판과의 사이에서 협지되는 터치패널의 네 구석의 변위(變位)를 구속하지 않고, 네 구석이 회전단(回轉端)과 비슷하게 작용한다.

청구항3에 기재된 터치패널의 지지구조는, 판스프링편이 개구의 네 구석의 근방의 내벽면에 일체로 지지되는 양단(兩端)으로부터 네 구석의 내벽면을 따라 L자모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

판스프링편은, 내벽면에 일체로 지지되는 양단으로부터 터치패널의 네 구석의 배면을 지지하는 L자모양의 모서리부까지, 소정의 길이인 스프링 스팬(spring span)이 얻어진다.

청구항4에 기재된 터치패널의 지지구조는, 배면 지지부와 터치패널의 네 구석 사이에 제1탄성지지체(第1彈性支持體)를 설치하는 것을 특징으로 한다.

터치패널의 네 구석에 있어서 진동에 의한 변위는, 배면 지지부와의 사이에 설치되는 제1탄성지지체에 흡수되어 배면 지지부로부터 큰 반력을 받지 않는다.

청구항5에 기재된 터치패널의 지지구조는, 터치패널의 네 구석을 지지하는 배면 지지부의 배면측의 부위와 표시패널 사이에 제2탄성지지체를 설치하는 것을 특징으로 한다.

터치패널의 네 구석의 진동은, 표시패널과의 사이의 제2탄성지지체의 변형에 흡수되어 터치패널의 네 구석의 변위를 구속하지 않고, 회전단으로 작용시킨다.

청구항1의 발명에 의하면, 터치패널의 표면에 주위를 케이스에 고정한 투명보호판을 밀착시켜도, 터치패널의 입력조작영역을 덮는 투명보호판의 부위는 일정한 진폭으로 진동하여, 터치패널의 진동을 조작자에게 확실하게 전달할 수 있다.

터치패널을 덮는 투명보호판은 일정한 강성을 구비하므로, 터치패널의 입력조작영역이 외력으로부터 보호된다.

또한 투명보호판의 주위를 개구 주위의 케이스에 고착하므로, 개구로부터의 물이나 먼지의 침입을 확실하게 방지할 수 있다.

청구항2의 발명에 의하면, 터치패널의 네 구석의 변위를 구속하여 진동을 감쇠시키지 않고, 네 구석을 진동의 마디로 할 수 있다.

청구항3의 발명에 의하면, 터치패널의 네 구석의 진동에 의한 일정량의 변위에 대하여 판스프링편으로부터 높은 탄력을 받지 않으므로, 터치패널의 네 구석의 진동이 감쇠하지 않는다.

또한 판스프링편은, 내벽면과 일체인 고정단(固定端)으로부터 터치패널의 네 구석을 지지하는 L자모양의 모서리부까지 충분한 길이의 스프링 스팬을 구비하므로, 큰 휨응력이 발생하지 않고, 터치패널 전체가 눌려지는 등에 의하여 의도하지 않은 외력을 받아도 파손되기 어렵다.

청구항4의 발명에 의하면, 터치패널의 네 구석에 있어서 진동에 의한 변위는 배면 지지부와의 사이에 설치되는 제1탄성지지체에 흡수되므로, 터치패널의 네 구석의 진동이 감쇠하지 않는다.

또한 터치패널 전체가 눌려지는 등에 의하여 터치패널의 네 구석이 예기치 않게 크게 눌려져도, 제1탄성지지체가 압축되어 그 변위를 흡수하므로, 배면 지지부에 큰 외력이 작용하지 않고, 배면 지지부는 파손되지 않는다.

청구항5의 발명에 의하면, 표시패널과 배면 지지부의 간격에 조립 오차가 발생하여도 제2탄성지지체의 변형에 흡수되고, 터치패널의 네 구석의 배면을 배면 지지부와 제2탄성지지체에 의하여 확실하게 지지할 수 있다.

또한 터치패널 전체가 눌려지는 등에 의하여 터치패널의 네 구석이 크게 눌려져도, 표시패널과의 사이에 설치되는 배면 지지부와 제2탄성지지체에 의하여 지지되므로, 배면 지지부는 크게 변위하지 않고 파손되지 않는다.

도1은 본원 발명의 제1실시형태에 관한 터치패널의 지지구조(1)의 분해 사시도이다.
도2는 터치패널(3)을 부착한 케이스(2)의 사시도이다.
도3은 표시패널(4)을 부착한 케이스(2)의 사시도이다.
도4는 도3의 주요부 확대도이다.
도5는 상부 케이스(2A)의 사시도이다.
도6은 상부 케이스(2A)의 평면도이다.
도7은 터치패널(3)의 배면측으로부터 본 사시도이다.
도8은 도2의 A-A선 단면도이다.
도9는 도2의 B-B선 단면도이다.
도10은 도2의 C-C선 단면도이다.
도11은 압전소자(5)를 구동하도록 제어했을 때의 도2의 a, b, c의 위치에서의 진동 가속도를 배면 지지부(6)의 유무로 비교한 그래프이다.
도12는 종래의 터치패널의 지지구조(100)를 나타내는 분해 사시도이다.

이하에 본 발명의 1실시형태에 관한 터치패널의 지지구조(1)를 도1 내지 도11을 사용하여 설명한다. 터치패널(3)은 휴대정보 단말장치, 휴대전화기, 카 네비게이션 장치 등 다양한 전자기기의 입력장치로서 사용되고, 예를 들면 카 네비게이션 장치의 프레임을 구성하는 케이스(2)에 부착된다.

합성수지에 의하여 형성되는 케이스(2)는, 터치패널(3)을 부착하는 프레임모양으로 형성된 상부 케이스(2A)와, 지도나 아이콘 등을 표시하는 액정표시패널(4)을 부착하는 됫박모양으로 형성된 하부 케이스(2B)로 이루어지며, 양자를 나사로 결합하여 조합시킴으로써 액정표시패널(4)과 평행하게 그 상방에 터치패널(3)이 배치된다. 이하 각 부의 설명은, 도1에 있어서 상방의 평면을 표면으로, 하방의 저면을 배면으로 하여 설명한다.

터치패널(3)은, 여기에서는 정전용량방식 중에 상호용량방식에 의하여 그 표면의 입력조작영역에 대한 입력조작위치를 검출하는 터치패널로서, 절연기판상의 입력조작영역을 따라 설치된 다수의 검출전극(檢出電極)으로부터, 손가락 등의 입력조작체가 접근하여 검출전극간의 정전용량이 변화된 검출전극을 검출하여, 그 검출전극의 배치위치로부터 입력조작위치를 검출하고 있다. 따라서 터치패널(3)은, 각각 투명재료(透明材料)로 형성된 절연기판, 절연기판상에 설치된 다수의 검출전극, 검출전극의 표면을 덮어 보호하는 보호기판을 적층(積層)하여 구성되지만, 각 도면에는 1매의 사각형의 패널로서 표시하고 있다.

터치패널(3)의 배면에는 한 쌍의 진동소자인 압전기판(5)이 부착된다.이 압전기판(5)은 가늘고 긴 띠모양으로 형성되어, 표리양면(表裏兩面)에 1조의 구동전극(驅動電極)이 형성되고, 그 표면의 전체면을 터치패널(3)의 배면에 접착제 등을 사용해서 고착하고 있다. 터치패널(3)의 진동은, 압전기판(5)의 전왜효과(電歪效果;electrostrictive effect)를 이용하여 발생시키는 것으로서, 1조의 구동전극에 구동전압을 인가하여, 신축하는 압전기판(5)의 일그러짐을 고착된 터치패널(3)로 전달해서 진동시킨다.

압전기판(5)은 가늘고 긴 띠모양으로 형성함으로써 적은 재료로 보다 큰 진폭의 진동이 얻어지고, 또한 가늘고 긴 띠모양으로 한 압전기판(5)은, 압전기판(5)을 고착하는 터치패널(3)이 직사각형이므로, 그 장변방향(長邊方向)을 따라 고착함으로써 단변방향(短邊方向)에 비하여 보다 큰 진폭으로 터치패널(3)이 진동한다. 한편 한 쌍의 압전기판(5)의 고착위치는, 도7에 나타나 있는 바와 같이 입력조작영역에 대한 입력조작 위치검출에 영향을 주지 않고, 또한 하방에 배치된 액정표시패널의 표시를 가로막지 않도록, 각각 터치패널(3) 배면의 장변방향의 양변을 따른 부위로 하고 있다. 또한 이러한 압전기판(5)의 부착의 태양(態樣)은 일례이며, 이러한 태양에 한정되는 것은 아니다.

터치패널(3)을 부착하는 상부 케이스(2A)는, 도5, 도6에 나타나 있는 바와 같이 가로가 긴 직사각형 윤곽의 직사각형 프레임부(21)를 구비하고, 직사각형 프레임부(21)에 의하여 둘러싸이는 개구(12)는, 터치패널(3) 표면의 입력조작영역을 개구(12)내에 임하도록 터치패널(3)을 느슨하게 장착하는 크기로 형성되어 있다. 직사각형 프레임부(21)의 내측의 네 구석에는, 직사각형의 터치패널(3)의 네 구석을 배면으로부터 지지하는 배면 지지부(6)가 직사각형 프레임부(21)에 일체로 형성되어 있다. 여기에서는 배면 지지부(6)는, 도4에 확대해서 나타나 있는 바와 같이 직사각형 프레임부(21)의 내측의 네 구석의 내벽면을 따라 L자모양으로 형성된 판스프링편으로서, 그 양단을 직사각형 프레임부(21)의 내벽면과 일체인 고정단으로 하여 터치패널(3)의 배면에 평행으로 지지되어 있다.

판스프링편(6)의 L자모양의 굴곡부분은 터치패널(3)의 네 구석을 지지하는 수압부(受壓部)(6a)가 되며, 이 수압부(6a)의 표면과 터치패널(3)의 네 구석의 배면에 각각 표리양면을 접착시킨 상부 탄성 스페이서(上部 彈性 spacer)(10)가 배치되어 있다.

터치패널(3)의 표면측에는 투명보호판(8)이 적층배치되고, 터치패널(3)의 표면 전체와 투명보호판(8)의 배면을 접착하는 투명접착제(9)에 의하여 양자는 밀착된 상태에서 일체로 고정된다. 투명보호판(8)은, 터치패널(3)을 외력으로부터 보호하기 위한 어느 정도의 강성과, 터치패널(3)과 일체로 진동하기 위한 탄성을 충족시키는 투명재료로 형성되고, 유리판, 투명한 합성수지판 등으로 구성할 수 있지만, 여기에서는 투명 아크릴판으로 하고 있다.

투명 아크릴판(8)은, 상부 케이스(2A)와 동일한 윤곽인 가로가 긴 직사각형으로 형성되고, 터치패널(3)을 접착한 배면의 주위를 직사각형 프레임부(21)의 표면에 접착제로 접착해서 상부 케이스(2A)에 고착된다. 이 접착은, 터치패널(3)과의 접착에 사용되는 투명접착제(9)를 투명 아크릴판(8)의 배면전체에 부착하여 터치패널(3)과 동일한 접착공정으로 하지만, 상부 케이스(2A)와의 접착에는 반드시 투명접착제를 사용할 필요가 없으므로, 별도의 접착제를 사용하더라도 좋고, 또한 초음파 용착 등 다른 고착수단으로 상부 케이스(2A)에 고착하더라도 좋다.

투명 아크릴판(8)의 주위를 직사각형 프레임부(21)의 표면에 고착함으로써, 터치패널(3)은 표면측이 일체인 투명 아크릴판(8)을 통하여 직사각형 프레임부(21)에 지지되고, 배면측은 그 네 구석이 상부 탄성 스페이서(10)를 통하여 판스프링편(6)에 지지된다. 또한 개구(12)의 주위가 투명 아크릴판(8)과 직사각형 프레임부(21)가 접착됨으로써 완전히 밀봉되므로, 개구(12)내에 물방울이나 먼지가 침입하지 않는다.

상부 케이스(2A)의 직사각형 프레임부(21)의 네 구석의 부위의 배면에는, 도10에 나타나 있는 바와 같이 각각 하부 케이스(2B)의 배면측으로부터 체결하는 수나사(7)에 결합되는 암나사구멍(22)이 오목하게 형성되고, 또한 이 암나사구멍(22)을 피해서 직사각형 프레임부(21)의 네 구석의 근방 양측과, 장변방향의 중간의 부위의 배면에는, 도9에 나타나 있는 바와 같이 하부 케이스(2B)의 윈도우 구멍(23)에 결합하는 결합돌기(24)가 수직으로 형성되어 있다.

한편 하부 케이스(2B)의 됫박모양의 주위를 구성하는 사각형 프레임부(25)는, 상부 케이스(2A)와 동일한 가로가 긴 직사각형 윤곽으로 형성되고, 상부 케이스(2A)의 암나사구멍(22)과 결합돌기(24)에 대응하여 그 하방이 되는 부위에, 수나사(7)를 삽입시키는 삽입구멍(26)과 윈도우 구멍(23)이 형성되어 있다. 이에 따라 상부 케이스(2A)와 하부 케이스(2B)는, 각 네 구석에서 수나사(7)에 의하여 결합되어 서로 고정되고, 결합돌기(24)가 윈도우 구멍(23)에 결합되는 부위에 의하여 하부 케이스(2B)에 대하여 상부 케이스(2A)가 상방으로 빠지지 않게 된다.

상부 케이스(2A)는, 검출가능한 진동을 전달가능한 정도로 탄성변형하는 합성수지에 의하여 형성되고, 하부 케이스(2B)에 대하여 사각형 프레임부(25)의 단변방향을 따른 양단의 부위가 고정됨과 아울러, 장변방향을 따른 양측은 결합돌기(24)가 윈도우 구멍(23)에 결합하는 것뿐이므로, 장변방향을 따라 가늘고 긴 띠모양으로 고착되는 압전기판(5)의 신축에 의한 터치패널(3)의 장변방향을 따른 진동파형의 진동을 구속하지 않는다.

직사각형의 됫박모양으로 형성되는 하부 케이스(2B)내에는, 액정표시패널(4), 액정표시패널(4)의 드라이버 소자(driver 素子), 그 이외의 전자부품이 배치되고, 도8에 나타나 있는 바와 같이 액정표시패널(4)의 표면과 판스프링편(6)의 수압부(6a)의 배면에 각각 표리양면을 접착시킨 하부 탄성 스페이서(11)가 배치되어 있다. 따라서 터치패널(3)의 네 구석을 지지하는 판스프링편(6)의 수압부(6a)는, 하부 탄성 스페이서(11)를 통하여 고정된 액정표시패널(4)상에 지지된다.

상기한 구성에 의해 터치패널(3)은, 상부 케이스(2A)의 개구(12)내에 입력조작영역을 임하게 하여 케이스(2)에 부착된다. 터치패널(3)이 입력조작영역에 대한 입력조작을 검출하면, 터치패널(3)의 배면에 고착되는 한 쌍의 압전기판(5)에 구동전압이 인가되고, 터치패널(3)과 투명 아크릴판(8)의 전체가 진동하여, 투명 아크릴판(8)에 접촉하는 손가락 등의 입력조작체를 통하여 조작자는 입력조작이 접수되었음을 확인한다.

이 터치패널(3)과 투명 아크릴판(8)의 진동은, 가늘고 긴 띠모양의 압전기판(5)이 터치패널(3)의 장변방향을 따라 고착되고, 또한 투명 아크릴판(8)의 주위에 고착하는 상부 케이스(2A)의 장변방향이 구속되지 않기 때문에, 터치패널(3)의 장변방향을 따른 진동파형의 진폭이 단변방향에 비해서 크다. 또한 터치패널(3)의 네 구석은, 그 근방에서 상부 케이스(2A)에 대하여 고정된 투명 아크릴판(8)과 아울러 상부 탄성 스페이서(10)와 판스프링편(6)에 지지되므로, 그 회전은 크게 구속되지 않고, 진동방향의 가속도와 역방향으로 작용하는 상부 탄성 스페이서(10)와 판스프링편(6)의 스프링 작용에 의해 연직방향의 진폭은 제한된다.

또한 터치패널(3)의 네 구석을 지지하는 판스프링편(6)의 수압부(6a)는, 고정된 하부 케이스(2B)측에 배치된 액정표시패널(4)상에 하부 탄성 스페이서(11)를 통하여 일정한 높이를 유지하도록 지지되므로, 판스프링편(6)의 수압부(6a)에 의해 터치패널(3)의 네 구석의 위치도 일정 높이를 유지하도록 지지된다.

즉 터치패널(3)의 네 구석은, 회전하도록 상하의 변위가 구속되는 회전단(回轉端)(힌지 지점(hinge 支點))과 비슷하여, 터치패널(3)의 장변방향을 따른 진동파형의 마디가 되는 한편, 네 구석으로부터 떨어진 입력조작영역에 마루의 부분이 발생하여, 조작자에게 전달가능한 큰 진폭의 진동이 얻어진다.

도11은, 압전소자(5)를 구동하도록 제어해서 터치패널(3)을 진동시켰을 때에 도2의 a, b, c의 위치에 발생하는 연직방향의 진동 가속도를, 판스프링편(6), 상부 탄성 스페이서(10) 및 하부 탄성 스페이서(11)(배면 지지부 등)를 설치하지 않고 터치패널(3)을 지지하였을 경우(배면 지지부 등 없음)와, 본 실시형태와 같이 배면 지지부 등으로 지지하였을 경우(배면 지지부 등 있음)를 비교한 그래프로서, 도면에 나타나 있는 대로, 배면 지지부 등으로 터치패널(3)을 지지하는 경우에, 각 위치 a, b, c에서의 진동이 감쇠하지 않고 얻어진다.

상기의 실시형태에서는, 상부 탄성 스페이서(10)와 하부 탄성 스페이서(11) 사이에서 판스프링편(6)을 지지하고 있지만, 상부 탄성 스페이서(10)와 하부 탄성 스페이서(11)의 일방 혹은 쌍방은 반드시 설치하지 않아도 된다. 또한 터치패널(3)의 진동에 따라, 터치패널(3)과 판스프링편(6) 사이에서 타음(打音)이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 상부 탄성 스페이서(10)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한 판스프링편(6)은 충분히 긴 스프링 스팬으로 터치패널(3)의 네 구석을 지지하기 위해서, 직사각형 프레임부(21)의 내측의 네 구석의 내벽면을 따라 L자모양으로 형성되어 있지만, U자모양 등 이러한 형상에 한정되지 않는다.

또한 상기의 실시형태에서, 터치패널(3)은 정전용량방식의 터치패널로 설명했지만, 저항막방식, 자기결합방식 등 다른 방식으로 입력조작위치를 검출하는 터치패널 이더라도 좋다.

본 발명은, 포스피드백형 터치패널의 표면을 일정한 강성을 구비하는 투명보호판으로 보호하는 터치패널의 지지구조에 적합하다.

1 ; 터치패널의 지지구조
2 ; 케이스
3 ; 터치패널
4 ; 액정표시패널(표시패널)
5 ; 압전기판(진동소자)
6 ; 판스프링편(배면 지지부)
8 ; 투명 아크릴판(투명보호판)
10 ; 상부 탄성 스페이서(제1탄성지지체)
11 ; 하부 탄성 스페이서(제2탄성지지체)
12 ; 개구

Claims (5)

1. 표시패널(表示panel)과,
   상기 표시패널의 표면측에 배치되고, 상기 표시패널에 평행한 입력조작영역에 대한 입력조작을 검출하는 사각형의 터치패널(touch panel)과,
   상기 입력조작영역을 개구(開口)내에 임하게 하여 상기 터치패널을 지지하는 프레임모양의 케이스(case)와,
   상기 터치패널의 배면측(背面側)에 고착(固着)되는 진동소자(振動素子)를
   구비하고,
   터치패널이 입력조작을 검출했을 때에 진동소자를 구동하도록 제어하여, 터치패널을 진동시키는 터치패널의 지지구조(支持構造)로서,
   터치패널의 표면 전체와 상기 케이스의 상기 개구의 가장자리에 고착하고, 터치패널의 표면을 덮는 투명보호판(透明保護板)과,
   상기 개구의 내벽면(內壁面)에 일체로 형성되고, 사각형의 상기 터치패널의 네 구석의 부위에서 각각 상기 터치패널을 배면측으로부터 지지하는 배면 지지부(背面 支持部)를
   더 구비하고,
   상기 터치패널의 네 구석을, 네 구석의 근방에서 상기 케이스에 고착하는 상기 투명보호판과 상기 배면 지지부 사이에서 협지하고,
   상기 개구는, 상기 터치패널을 느슨하게 장착하는 사각형모양으로 형성되고,
   상기 배면 지지부는, 사각형모양의 상기 개구의 네 구석의 근방의 내벽면에 일체로 형성되는 판스프링편(板spring片)에 의하여 형성되고,
   상기 판스프링편은, 상기 개구의 네 구석의 근방의 내벽면에 일체로 지지되는 양단(兩端)으로부터 네 구석의 내벽면을 따라 L자모양으로 형성되는 것을
   특징으로 하는 터치패널의 지지구조.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 배면 지지부와 상기 터치패널의 네 구석 사이에, 제1탄성지지체(第1彈性支持體)를 설치하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 지지구조.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 터치패널의 네 구석을 지지하는 상기 배면 지지부의 배면측의 부위와 상기 표시패널 사이에 제2탄성지지체를 설치하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 지지구조.

Images