KR20110098962A

KR20110098962A - 진동소자를 가지는 패널부재

Info

Publication number: KR20110098962A
Application number: KR1020117016992A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 가이; 요시코 스에토미; 유지 와타즈
Original assignee: 니혼샤신 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-09-02
Also published as: TW201030561A; US20110304569A1; WO2010073509A1; JP2010157037A; CN102265248A

Abstract

패널부재에 대한 진동소자의 장착방법을 변경함으로써, 간소한 구조로 하면서, 패널부재에 균일하고 동일한 구동력으로 진동을 줄 수 있도록 한다. 접촉식의 정보입력기능을 구비하고, 주연부(4A)에 적어도 일부에 강성을 저하시킨 저강성 부분(4a)이 형성되며, 상기 저강성 부분(4a)을 포함하여 중앙 측에 진동소자(21, 22)를 가지는 패널부재(4)를 구성했다. 본 발명에 관한 패널부재는 휴대전화기 등의 전자기기에 유효 이용되며, 패널부재가 부착된 전자기기의 조작성의 향상, 소형화, 경량화를 도모하기 위해서 이용할 수 있다.

Description

진동소자를 가지는 패널부재 {PANEL MEMBER HAVING OSCILLATING ELEMENT}

본 발명은 주로 휴대전화기, 스마트폰, PDA, 카내비게이션 장치, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 유기기(遊技機) 등의 전자기기에 이용되는 접촉식의 정보입력기능을 구비한 패널부재에 관한 것이다.

터치패널 입력장치에는, 주로 저항막 방식의 터치패널 입력장치와 정전용량 방식의 터치패널 입력장치가 있다. 이 중 저항막 방식의 터치패널 입력장치는 가동판과 지지기판이 그 대향면에 각각 형성된 도전체층 사이가 이간하도록, 약간의 절연 간격을 두고 적층 배치된 것으로, 가동판이 가압되었을 때에, 그 가압위치에서 도전체층 사이가 접촉하는 것을 전기적으로 검출하여, 퍼스널 컴퓨터 등의 처리장치에 그 가압위치를 나타내는 가압위치 데이터를 출력하는 것이다.

이런 종류의 터치패널 입력장치에서는, 상술한 바와 같이, 가동판과 지지기판이 약간의 절연 간격을 두고 적층 배치되는 것이기 때문에, 가동판을 가압했을 때의 스트로크는 0.01 내지 0.5로 지극히 작고, 조작자는 가동판의 가압에 의해 입력조작을 했는지를 알 수 없다.

그래서, 특허문헌 1이나 특허문헌 2와 같이, 가동판이나 지지기판을 진동시킴으로써, 가압한 손가락으로부터 감촉하게 하는 포스 피드백(force feedback)형 터치패널이 개발되고 있다.

특허문헌 1에서는, 가동판으로서 직사각형의 패널부재가 구비되고, 이 패널부재의 이면의 길이방향의 한 변을 따라서 압전기판이 접착되어, 포스 피드백형 터치패널이 구성되어 있다.

특허문헌 2에서는, 가동판으로서 직사각형의 패널부재가 구비되고, 지지기판의 변부에 노치부를 형성하고, 이 부분에 압전기판을 수납하도록 고착하고 나서, 당해 지지기판과 패널부재를 접착하여, 포스 피드백형 터치패널이 구성되어 있다.

이들 포스 피드백형 터치패널은, 대향하는 양면에 한 쌍의 구동전극이 고착된 압전기판을, 직접 혹은 구동전극을 통하여, 가동판 또는 지지기판에 고착하고, 터치패널의 입력조작면에의 가압을 검출했을 때에, 한 쌍의 구동전극에 구동전압이 인가되어 신축하는 압전기판에 의해 가동판 또는 지지기판을 진동시키고 있다.

또, 특허문헌 3과 같이, 패널 스피커에서도 패널로서 겸용되는 음향 진동판을 가진 드라이버로 진동시킴으로써 음성을 출력하는 구성으로 되어 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특허3798287호 특허문헌 2 : 일본국 특허3871991호 특허문헌 3 : 일본국 특허3512087호

그러나, 특허문헌 1, 2와 같이, 압전기판(22)을 가동판(4)의 주연부(周緣部)의 한 변을 따라서 직접 접착한 경우, 도 13에 나타내는 바와 같이, 가동판(4)은 압전기판(22)이 접착되어 있는 방향(도 13의 y좌표 방향)으로는 진동하여 굽혀지지만, 압전기판(22)이 접착되어 있지 않은 한 변의 방향(도 13의 x좌표 방향)으로는 가동판(4)에 구부러지는 힘이 작용하지 않는다. 즉, 가동판(4) 전체적으로 진동방향이 한정되어, 조작자가 가동판(4)을 가압하는 위치에 의해서, 가동판(4)의 진동이 조작자에게 충분히 전달되지 않는 일이 있었다.

또, 특허문헌 3에서는, 가진(加振) 드라이버가 직사각형의 가동판의 모서리부에 배치되는 구성이므로, 일방향의 진동이 규제되지 않지만, 진동을 크게 하고자 할 때에는 가진 드라이버의 수를 늘릴 필요가 있었다.

그래서, 본 발명은 패널부재에 대한 진동소자의 장착방법을 변경함으로써, 간소한 구조로 하면서, 패널부재에 균일하고 동일한 구동력으로 진동을 줄 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 관한 패널부재의 제1 특징 구성은, 접촉식의 정보입력기능을 구비하고, 주연부에 적어도 일부에 강성을 저하시킨 저강성 부분이 형성되며, 상기 저강성 부분을 포함하여 중앙 측에 진동소자를 가지는 것이다.

이 구성에 의해, 패널부재가 가로(x좌표)방향이나 세로(y좌표)방향의 어느 한 방향의 진동이 규제되지 않고, 패널부재의 저강성 부분에서 패널부재의 진동이 허용되어, 패널부재의 가로(x좌표)방향과 세로(y좌표)방향의 진동이 대략 균일하게 되어, 패널부재 전체적으로 대략 균일한 진동이 얻어지게 된다. 또, 이와 같이 패널부재 전체적으로 대략 균일한 진동이 얻어짐으로써, 배치하는 진동소자의 위치 변경이나, 진동의 대소를 제어하여 다양한 모드의 진동을 패널부재에 발생시킬 수도 있다.

본 발명에 관한 패널부재의 제2 특징 구성은, 상기 저강성 부분이 오목 모양 홈부인 것이다.

이 구성에 의해, 패널부재에 저강성 부분을 간이하게 마련할 수 있어, 구조가 간단하고, 오목 모양 홈부의 깊이나 폭을 선택함으로써 패널부재의 강성의 가감이 용이하게 된다.

또, 패널부재의 오목 모양 홈부 내에 진동소자를 장착하면, 패널부재의 오목 모양 홈부의 깊이만큼 두께가 줄어들게 되므로, 진동소자를 포함하는 패널부재 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 그 결과, 패널부재가 부착된 전자기기의 소형화, 경량화를 도모할 수도 있다.

본 발명에 관한 패널부재의 제3 특징 구성은, 전체가 직사각형 모양이며, 상기 오목 모양 홈부를 적어도 한 변을 따라서 마련하고 있는 것이다.

이 구성에 의해, 패널부재의 가로(x좌표)방향 또는 세로(y좌표)방향에 따른 오목 모양 홈부가 형성되게 되어, 패널부재 전체 면에 대략 진동이 전달하기 쉬워진다. 또, 패널부재는 직사각형에 가까운 것이 많으므로, 오목 모양 홈부의 수나 폭 등을 패널부재의 필요에 따라서 증감시킴으로써, 진동의 대소의 조정이나 다양한 모드의 진동의 제어 등도 용이하게 행할 수 있다.

본 발명에 관한 패널부재의 제4 특징 구성은, 상기 진동소자가 기부(基部)와, 당해 기부로부터 편지지로 지지된 길이가 긴 모양의 진동부재가 구비된 것이다.

이 구성에 의해, 통상의 진동소자에 비해 패널부재의 진동을 크게 할 수 있다. 이 결과, 적은 진동소자로 패널부재 전체를 진동시키는 것이 가능하게 되며, 또, 패널부재에 마련된 저강성 부분과 상사(相俟)하여 패널부재의 필요에 따른 다양한 모드의 진동을 발생시키는 것도 가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 패널부재가 가로(x좌표)방향이나 세로(y좌표)방향의 어느 한 방향의 진동이 규제되지 않고, 패널부재의 저강성 부분에서 패널부재의 진동이 허용되어, 패널부재의 가로(x좌표)방향과 세로(y좌표)방향의 진동이 대략 균일하게 되어, 패널부재 전체적으로 대략 균일한 진동이 얻어지게 된다. 또, 이와 같이 패널부재 전체적으로 대략 균일한 진동이 얻어짐으로써, 배치하는 진동소자의 위치 변경이나, 진동의 대소를 제어하여 다양한 모드의 진동을 패널부재에 발생시킬 수도 있다.

도 1은 휴대전화기의 사시도
도 2는 제1 실시형태에서의 패널부재의 구성을 나타내는 주요부의 단면도
도 3은 제1 실시형태에서의 패널부재의 구성을 나타내는 주요부의 분해 단면도
도 4는 하부 전극필름의 평면도
도 5는 상부 전극필름의 저면도
도 6은 제1 실시형태에서의 패널부재의 구성을 나타내는 주요부의 단면도
도 7은 제1 실시형태에서의 패널부재와 진동소자의 장착구조를 사시도
도 8은 제1 실시형태에서의 패널부재와 진동소자의 장착구조를 사시도
도 9는 다른 실시형태에서의 패널부재에 대한 진동소자의 배치를 나타내는 도
도 10은 다른 실시형태에서의 패널부재에 대한 진동소자의 배치를 나타내는 도
도 11은 다른 실시형태에서의 패널부재에 대한 진동소자의 배치를 나타내는 도
도 12는 다른 실시형태에서의 패널부재에 대한 진동소자의 배치를 나타내는 도
도 13은 종래기술에 관한 패널부재에 대한 진동소자의 배치를 나타내는 도면

이하, 본 발명의 제1 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.

본 발명에 관한 패널부재는 휴대전화기, 스마트폰, PDA, 카내비게이션 장치, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 유기기 등과 같은 모바일 기기에 이용된다. 여기에서는, 패널부재로서 휴대전화기에 이용되는 보호패널을 예시하여 설명한다.

도 1은 휴대전화기(1)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 선분 II-II에서의 제1 실시형태에서의 패널부재의 구성을 나타내는 주요부의 단면도이며, 도 3은 제1 실시형태에서의 패널부재의 구성을 나타내는 주요부의 분해 단면도이다.

[제1 실시형태]

도 1 ~ 도 3에 나타내는 바와 같이, 패널부재의 일례인 보호패널(4)을 가지는 휴대전화기(1)는 전면(前面)에 표시창(2A) 등이 형성된 합성수지제의 케이스(2)에 액정 또는 유기EL 등의 표시부(3A)를 가지는 표시장치(3), 그 표시장치(3)의 표면을 피복하여 보호하는 보호패널(4) 및 복수의 입력키(5) 등을 구비하여 구성되어 있다.

케이스(2)의 표시창(2A)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 보호패널(4)의 끼워 넣기를 허용하는 단차를 가지도록 요입(凹入)형성되고, 그 저면에 케이스(2)의 내부에 장비된 표시장치(3)의 표시부(3A)를 외부로 향하게 하는 개구부(2a)와, 보호패널(4)의 이면 주연부(4A)를 지지하는 프레임 모양의 지지부(2b)를 가지도록 개구되어 있다.

표시창(2A)의 형상이나 크기는 보호패널(4)의 형상이나 크기에 따라 여러 가지의 변경이 가능하고, 또, 표시창(2A)의 요입 깊이는 보호패널(4)의 두께 등에 따라 여러 가지의 변경이 가능하며, 또한, 표시창(2A)에서의 개구부(2a)의 형상이나 크기는 표시부(3A)의 형상이나 크기 등에 따라 여러 가지의 변경이 가능하다. 여기에서는 표시창(2A), 개구부(2a), 표시부(3A) 및 보호패널(4)의 형상을 직사각형 모양 또는 대략 직사각형 모양으로 하고, 표시창(2A)의 요입 깊이를 케이스(2)의 표면과 보호패널(4)의 표면이 동일한 높이가 되도록 설정해 둔다.

보호패널(4)로서는, 보호패널(4)에 대한 터치조작에 근거하여, 그 조작위치가 되는 X-Y좌표를 검지하는 소위 터치입력기능을 구비하는 것과 그 터치입력기능을 구비하지 않은 것을 선택할 수 있고, 또, 터치입력기능을 구비하는 것에서는, 저항막 방식, 정전용량 방식 및 전자유도 방식 등으로부터 선택할 수 있다. 여기에서는, 저항막 방식의 터치입력기능을 가지는 것을 예시하여 설명한다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 보호패널(4)은 투명성, 강성이 우수한 수지나 유리를 이용하여 형성한 지지판(6), 당해 지지판(6)의 상면에 접합된 하부 전극필름(7), 당해 하부 전극필름(7)의 위쪽에 공기층을 가지도록 대향 배치한 상부 전극필름(8) 및 당해 상부 전극필름(8)의 상면에 접합된 디자인 시트(9) 등에 의해서, 저항막 방식의 터치패널(A)로서의 기능을 가지도록 구성된다.

지지판(6)에 사용하는 수지로서는, 폴리카보네이트 수지(PC), 메타크릴 수지(PMMA), 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체 수지(AS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 공중합체 수지(ABS), 셀룰로오스 프로피오네이트(cellulose propionate) 수지(CP), 폴리스티렌 수지(PS), 폴리에스테르 수지, 및 폴리에틸렌 수지(PE) 등의 투명성, 강성이 우수한 수지로부터 선택할 수 있고, 특히 투명성이 우수한 폴리카보네이트 수지(PC)나 메타크릴 수지(PMMA)를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 지지판(6)에 사용하는 유리로서는, 소다-유리, 붕규산 유리, 강화유리 등이 있다.

또, 지지판(6)의 두께로서는, 0.5 ~ 3.0㎜의 범위로부터 선택할 수 있으며, 특히 1.0㎜로 하는 것이 바람직하다.

도 2 ~ 도 4에 나타내는 바와 같이, 하부 전극필름(7)은 투명 절연성 기재(7A)의 상면에 직사각형 모양의 투명 도전막(7B), 투명 도전막(7B)의 대향하는 2변에 위치하는 평행한 한 쌍의 하측 버스바(7C), 투명 도전막(7B)의 주위에 위치하는 한 쌍의 루팅(routing, 引回)회로(7D)와 한 쌍의 연락전극(7E) 및 프레임 모양의 접착층(7F)을 형성하여 구성된다.

도 2, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상부 전극필름(8)은 손가락 등으로 가압하면 휘는 성질을 가지는 가요성 투명 절연성 기재(8A)의 하면에 직사각형 모양의 투명 도전막(8B), 당해 투명 도전막(8B)의 대향하는 2변에 위치하는 평행한 한 쌍의 상측 버스바(8C) 및 투명 도전막(8B)의 주위에 위치하는 한 쌍의 루팅회로(8D)와 한 쌍의 연락전극(8E)을 형성하여 구성된다.

하부 전극필름(7)의 투명 절연성 기재(7A) 및 상부 전극필름(8)의 가요성 투명 절연성 기재(8A)에는 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리에테르케톤계 등의 엔지니어링 플라스틱, 아크릴계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 등의 투명 필름을 사용할 수 있다.

하부 전극필름(7) 및 상부 전극필름(8)의 투명 도전막(7B, 8B)에는 산화 주석, 산화 인듐, 산화 안티몬, 산화 아연, 산화 카드뮴, 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide)(ITO) 등의 금속 산화물막, 이들 금속 산화물을 주체로 하는 복합막 혹은 금, 은, 동, 주석, 니켈, 알루미늄, 팔라듐(palladium) 등의 금속막이 있다. 또, 투명 도전막(7B, 8B)을 2층 이상의 다층으로 형성해도 된다.

투명 도전막(7B, 8B)의 형성방법에는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅(ion plating)법, CVD법 등이 있다.

도 1 ~ 도 3에 나타내는 바와 같이, 투명 도전막(7B, 8B) 중 어느 한쪽의 표면에 그들의 투명 도전막(7B, 8B)을 대향시켰을 때의 오접촉을 방지하기 위한 복수의 미세한 도트 모양의 스페이서(10)를 형성할 수 있다.

스페이서(10)에는 엑폭시 아크릴레이트계나 우레탄 아크릴레이트계 등의 투명한 광경화형 수지나, 폴리에스테르계나 엑폭시계 등의 투명한 열경화형 수지를 사용할 수 있다. 또, 스페이서(10)의 형성방법에는 스크린 인쇄 등의 인쇄법이나 포토 프로세스 등이 있다.

하측 버스바(7C), 상측 버스바(8C), 루팅회로(7D, 8D) 및 연락전극(7E, 8E)은 금, 은, 동, 니켈 등의 금속 혹은 카본 등의 도전성을 가지는 페이스트를 이용하여 형성할 수 있다. 또, 그들의 형성방법에는 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어(gravure) 인쇄, 플렉소(flexo) 인쇄 등의 인쇄법, 포토 레지스트법 및 쇄모도법(刷毛塗法) 등이 있다.

하측 버스바(7C) 및 상측 버스바(8C)는 투명 절연성 기재(7A) 또는 가요성 투명 절연성 기재(8A)의 가능한 한 단부에 형성하여, 투명 절연성 기재(7A) 및 가요성 투명 절연성 기재(8A)의 중앙부에 하측 버스바(7C)나 상측 버스바(8C)가 형성되지 않는 에리어를 가능한 한 넓게 확보하는 것이 일반적이다.

하측 버스바(7C)나 상측 버스바(8C)가 형성되지 않는 에리어, 즉, 입력 에리어나 표시 에리어의 넓이나 형상은 휴대전화기(1) 등의 보호패널이 부착된 전자기기에서의 입력 에리어나 표시 에리어의 넓이나 형상에 따라 여러 가지의 변경이 가능하다.

디자인 시트(9)는 가요성 투명 절연성 기재(9A)의 상면에 도시하지 않은 하드 코트층을, 하면에 도시하지 않은 도안층 및 접착층을 형성하여 구성되어 있다.

디자인 시트(9)의 가요성 투명 절연성 기재(9A)에는 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리에테르케톤계 등의 엔지니어링 플라스틱, 아크릴계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 등의 투명 필름을 사용할 수 있다.

가요성 투명 절연성 기재(9A)의 두께로서는 50 ~ 200㎛의 범위로부터 선택할 수 있고, 특히 100 ~ 125㎛로 하는 것이 바람직하다.

디자인 시트(9)의 하드 코트층에 사용하는 재료로서는, 실록산(siloxane)계 수지 등의 무기 재료 혹은 아크릴 엑폭시계, 우레탄계의 열경화형 수지나 아크릴레이트계의 광경화형 수지 등의 유기 재료가 있다. 하드 코트층의 두께는, 1 ~ 7㎛ 정도가 적당하다.

하드 코트층의 형성방법에는, 롤 코트, 스프레이 코트 등의 코트법, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 플렉소 인쇄 등의 통상 인쇄법 등을 이용하면 된다. 또, 하드 코트층은 하면에 도안층 및 접착층이 직접 형성되는 가요성 투명 절연성 기재(9A)의 상면에 직접 형성해도 되고, 하면에 도안층 및 접착층이 직접 형성되는 가요성 투명 절연성 기재(9A)와는 다른 가요성 투명 절연성 기재에 형성하고, 그들 양(兩) 가요성 투명 절연성 기재를 접합시켜도 된다.

디자인 시트(9)에, 예를 들면, 가요성 투명 절연성 기재(9A)나 하드 코트층에 요철가공을 시행한다, 혹은, 하드 코트층 안에 체질안료(體質顔料)인 실리카나 알루미나 등의 미립자를 혼합하는, 등의 광반사 방지를 위한 논그라비어(non-glare) 처리를 시행하도록 해도 된다.

도안층에는 폴리비닐계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리비닐 아세탈계 수지, 폴리에스테르 우레탄계 수지, 알키드 수지 등을 바인더(binder)로 하고, 적절한 색의 안료 또는 염료를 착색제로서 함유하는 착색 잉크를 이용하면 된다.

도안층의 형성방법에는 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 플렉소 인쇄 등의 통상 인쇄법 등을 이용하면 된다. 특히, 다색 인쇄나 계조(階調) 표현을 행하는 데에는 오프셋 인쇄법이나 그라비어 인쇄법이 적합하다.

또, 도안층으로서는, 금속 박막층으로 이루어진 것 혹은 도안 인쇄층과 금속 박막층과의 조합으로 이루어진 것이라도 된다. 금속 박막층은 도안층으로서 금속 광택을 표현하는 것으로, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등으로 형성한다. 이 경우, 표현하고자 하는 금속 광택색에 따라, 알루미늄, 니켈, 금, 백금, 크롬철, 동, 주석, 인듐, 은, 티타늄, 납, 아연 등의 금속, 이들의 합금 또는 화합물을 사용한다. 금속 박막층의 막 두께는 0.05㎛ 정도로 하는 것이 일반적이다. 또, 금속 박막층을 마련할 때에, 다른 층과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 전(前)앵커(anchor)층이나 후(後)앵커층을 마련해도 된다.

접착층에는 상부 전극필름(8)의 가요성 투명 절연성 기재(8A)와 디자인 시트(9)의 가요성 투명 절연성 기재(9A)에 적절한 감열성(感熱性) 혹은 감압성의 수지를 적절히 사용한다. 예를 들면, 가요성 투명 절연성 기재(8A, 9A)가 폴리카보네이트계나 폴리아미드계인 경우는, 폴리아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리아미드계 수지 등을 사용하면 되고, 또, 가요성 투명 절연성 기재(8A, 9A)가 아크릴계나 폴리에틸렌 테레프탈레이트계인 경우는, 염화비닐, 아세트산 비닐, 아크릴계 공중합체 등을 사용하면 된다.

접착층의 형성방법으로서는 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 플렉소 인쇄 등의 통상 인쇄법 등을 이용하면 된다.

이하, 도 1 ~ 도 5에 근거하여, 본 실시형태에서 예시한 저항막 방식의 터치입력기능을 가지는 보호패널(4)의 구성에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 두께 75㎛의 롤 모양의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(이하, PET 필름으로 약칭함)으로 이루어진 가요성 투명 절연성 기재(8A)의 한쪽 면에 자외선 경화형의 아크릴계의 하드 코트를 롤코터에 의해 도포하여, 한쪽 면 하드 코트가 부착된 PET 필름을 얻은 후, 그 하드 코트면에 인듐 틴 옥사이드막(이하, ITO막으로 약칭함)을 스퍼터링에 의해 형성한다. 다음으로, 종횡의 길이가 미리 설정한 소정의 치수가 되도록 시트 모양으로 절단한 후, ITO막상에 스크린 인쇄로 에칭 레지스트를 패턴 모양으로 도포하며, 황산으로 불요부의 ITO막을 제거함으로써, 직사각형 모양의 투명 도전막(8B)을 형성한다. 에칭 후, 레지스트는 알칼리 세정에 의해 제거하고, 투명 도전막(8B)의 대향하는 2변 및 주위에 은페이스트를 이용한 스크린 인쇄에 의해서, 평행한 한 쌍의 상측 버스바(8C)와 한 쌍의 루팅회로(8D)와 한 쌍의 연락전극(8E)을 형성한다. 이것에 의해서, 상부 전극필름(8)이 얻어진다.

다음으로, 두께 125㎛의 롤 모양의 PET 필름으로 이루어진 가요성 투명 절연성 기재(9A)의 양면에 자외선 경화형의 아크릴계의 하드 코트를 롤코터에 의해 도포하여, 양면 하드 코트가 부착된 PET 필름을 얻는다. 그 후, 종횡의 길이가 상부 전극필름(8)과 동일한 치수가 되도록 시트 모양으로 절단하고, 그 한쪽 면에 도안층과 아크릴산 에스테르를 주성분으로 하는 투명한 점착제로 이루어진 접착층을 그라비어 인쇄에 의해서 형성한다. 이것에 의해서, 디자인 시트(9)가 얻어진다.

그리고, 얻어진 상부 전극필름(8)과 디자인 시트(9)를, 디자인 시트(9)의 접착층을 통하여, 상부 전극필름(8)의 비ITO막 형성면과 디자인 시트(9)의 도안층면이 대향하도록 전체 면을 접합시킨다.

한편, 두께 100㎛의 롤 모양의 폴리카보네이트 필름(이하, PC필름으로 약칭함)으로 이루어진 투명 절연성 기재(7A)의 양면에 자외선 경화형의 아크릴계의 하드 코트를 롤코터에 의해 도포하여, 양면 하드 코트가 부착된 PC필름을 얻은 후, 그 한쪽 면에 ITO막을 스퍼터링에 의해 형성한다. 그리고, 종횡의 길이가 상부 전극필름(8)과 동일한 치수가 되도록 시트 모양으로 절단한 후, ITO막상에 스크린 인쇄로 에칭 레지스트를 패턴 모양으로 도포하고, 황산으로 불요부의 ITO막을 제거함으로써, 직사각형 모양의 투명 도전막(7B)을 형성한다. 다음으로, 투명 도전막(7B)의 표면 전체에 엑폭시 아크릴레이트계의 열경화형 수지를 이용한 스크린 인쇄에 의해서, 복수의 미세한 도트 모양의 스페이서(10)를 형성하고, 또, 투명 도전막(7B)의 대향하는 2변 및 주위에 은페이스트를 이용한 스크린 인쇄에 의해서, 평행한 한 쌍의 하측 버스바(7C)와 한 쌍의 루팅회로(7D)와 한 쌍의 연락전극(7E)을 형성한다. 그 후, 한 쌍의 연락전극(7E)과, 상부 전극필름(8)의 각 연락전극(8E)에 대한 2개의 접속부위(7G)에 니켈 도금을 시행한 수지 비즈를 분산시킨 점착제를 스크린 인쇄로 도포하며, 또한, 그들 부위를 제외한 주연부에 아크릴산 에스테르를 주성분으로 한 점착제 잉크를 스크린 인쇄로 도포하여, 프레임 모양의 접착층(7F)을 형성한다. 이것에 의해서, 하부 전극필름(7)이 얻어진다.

다음으로, 하부 전극필름(7)의 비ITO막 형성면에 그 전역에 걸쳐서 지지판(6)으로서의 두께 1.0㎜의 폴리카보네이트판을 아크릴산 에스테르를 주성분으로 하는 점착제로 접합한 후, 그 주연부 중 일측 가장자리부에 4개의 쓰루홀(11)을, 그 일측 가장자리를 따라서 직선 모양으로 늘어서도록 드릴로 형성한다. 4개의 쓰루홀(11)은 직경이 1㎜이고, 지지판(6) 및 하부 전극필름(7)의 두께 방향과 평행하게 형성되어, 연락전극(7E) 또는 접속부위(7G)를 관통한다. 각 쓰루홀(11)의 내부에는 도전제로서의 은페이스트를 디스펜서로 충전한다.

그 후, 지지판(6)을 접합한 하부 전극필름(7)과, 디자인 시트(9)를 접합한 상부 전극필름(8)을, 서로의 투명 도전막(7B, 8B)이 공기층을 통하여 대향하고, 하측 버스바(7C)와 상측 버스바(8C)가 직교하며, 상부 전극필름(8)의 연락전극(8E)의 형성 개소와 그들에 대응하는 쓰루홀(11)의 형성 개소가 일치하도록, 하부 전극필름(7)의 접착층(7F)을 통하여 접합한다.

다음으로, 폴리이미드 필름의 한쪽 면에 동박(銅箔)으로 이루어진 회로를 형성한 필름으로 플렉서블·프린트·서킷(이하, FPC로 약칭함)을 제작하고, 그 FPC의 단부 전극부에 구멍 가공을 시행하며, 그 구멍과 지지판(6)의 쓰루홀(11)을 일치시켜, 금속 핀을 초음파 압입장치로 삽입함으로써, 지지판(6)의 비하부 전극필름 부착면에 터치입력신호의 취득이 가능한 케이블을 구비한다.

이것에 의해서, 저항막 방식의 터치입력기능을 가지는 보호패널(4)이 얻어진다.

케이스(2)의 내부에는 도시하지 않은 제어부가 구비되어 있고, 보호패널(4)에 마련된, 도시하지 않은 감압부재로부터의 신호를 받아 보호패널(4)의 가압조작을 검지한다. 그리고, 상기 제어부는 보호패널(4)의 가압조작을 검지하면, 진동소자의 일례인 압전소자(22)에 대해 소정의 구동전압을 부가하고, 압전소자(22)를 신축시킨다. 이렇게 하여, 당해 압전소자(22)의 신축에 의해 보호패널(4)이 진동하도록 설정되어 있다.

도 7은 제1 실시형태에서의 패널부재와 진동소자의 장착구조를 나타내는 사시도이다. 이하, 도 2, 도 3, 도 6 및 도 7에 근거하여, 본 실시형태에서의 보호패널(4)에 대한 진동소자(21, 22)의 실장구조에 대해서 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 진동소자는 기부(21)와, 진동부재의 압전소자(22)를 구비하고, 압전소자(22)는 수지로 이루어진 기부(21)에 우선 장착되며, 이 기부(21)를 양면 테이프나 점착제에 의해서 보호패널(4)의 이면에 접합한다. 기부(21)와 압전소자(22)를 구비하는 진동소자가 케이스(2)의 지지부(2b)에 접촉하는 상태로 배치되면, 상기 지지부(2b)에 의해 진동소자의 진동이 제한되어 버리므로, 양자가 접촉하지 않도록 상기 지지부(2b)에 필요에 따라 오목부 등을 형성한다.

여기서, 상기 보호패널(4)의 이면에는 상기 보호패널의 주연부(4A)의 대향하는 2변에 평행하게 각각 오목 모양 홈부(4a)가 형성되어 있고, 이 오목 모양 홈부(4a) 내에 상기 기부(21)가 접착되어 있다. 즉, 보호패널(4)의 오목 모양 홈부(4a)가 저강성 부분에 상당하고, 그 부분에서 보호패널(4)이 구부러지기 쉬워지기 때문에, 압전소자(22)의 진동이 보호패널(4)의 세로(y좌표)방향에도 전해지기 쉬워진다.

압전소자(22)의 기부(21)는 보호패널(4)의 오목 모양 홈부(4a) 내에 접착되어 있지 않아도, 보호패널(4)의 오목 모양 홈부(4a)로부터 보호패널(4)의 중앙 측에 접착되어 있으면 문제없이 보호패널을 진동시킬 수 있다. 단지, 압전소자(22)의 기부(21)를 오목 모양 홈부(4a) 내에 접착해 배치하면, 오목 모양 홈부(4a)의 깊이만큼 보호패널(4) 전체를 얇게 할 수 있다고 하는 메리트가 있다.

보호패널(4)의 저강성 부분은 보호패널(4)의 주연부(4A) 전체에 형성되어 있을 필요는 없고, 예를 들면, 보호패널의 모서리부나 한 변의 길이에도 미치지 않는 작은 영역 등과 같이, 보호패널(4)의 주연부(4A)의 적어도 일부에 형성되어 있으면 된다. 보호패널(4)의 주연부(4A)의 일부에서도 강성을 저하시킨 저강성 부분이 형성되어 있으면, 보호패널(4)의 일부만이 진동하기 쉬워져, 보호패널의 저강성 부분의 위치나 크기를 변경함으로써, 용도에 맞추어 다양한 진동 모드를 발생시키는 것도 가능하게 된다.

보호패널(4)의 일부를 저강성 부분으로 하기 위한 방법으로서는, 보호패널(4)에 오목 모양 홈부(4a)를 형성하는 방법에 한정되지 않고, 예를 들면, 보호패널(4)의 두께를 단지 바꾸기만 하는 방법이나, 보호패널(4)의 두께를 바꾸지 않고, 보호패널(4)의 재질의 특성 등을 이용하는 것으로 저강성 부분으로 하는 방법을 채용해도 된다.

압전소자(22)의 형상은 특히 한정되지 않지만, 도 7과 같이 기부(21)에 편지지로 지지된 길이가 긴 모양의 진동부재인, 이른바 캔틸레버 형상으로 하는 것이 바람직하다. 압전소자(22)를 캔틸레버 형상으로 함으로써, 압전소자(22)와 보호패널(4)과의 접촉면을 압전소자(22)의 기부(21)만의 작은 면적으로 누르면서, 보호패널(4)의 진동을 크게 할 수 있다. 압전소자(22)의 방향은 특히 한정되지 않고, 도 7에서는 오목 모양 홈부(4a)에 직교하도록 연장시키고 있지만, 도 8과 같이 오목 모양 홈부(4a)에 평행하게 되도록 연장시켜도 되고, 또, 오목 모양 홈부(4a)에 대해서 경사 방향으로 연장시켜도 된다.

[다른 실시형태]

(1) 상기 실시형태 1에서는, 패널부재의 일례인 표시장치를 피복하는 보호패널에 대해서 설명했지만, 본 발명에 관한 패널부재는 반드시 표시장치를 피복할 필요는 없고, 예를 들면, 표시장치를 갖지 않는 평판 모양의 계산기 조작면이나 컴퓨터의 키보드 등에도 이용할 수 있다.

(2) 상기 실시형태 1에서는, 패널부재(4)에 오목 모양 홈부(4a)를 형성하는 것으로, 패널부재(4)에 저강성 부분을 마련하도록 했지만, 패널부재(4)의 일부에 저강성 부분을 마련하는 수단은 이것에 한정하지 않고, 패널부재(4)의 층 구조의 변경, 재질을 변경 등에 의해, 패널부재(4)의 일부에 저강성 부분을 마련하도록 해도 된다.

(3) 상기 실시형태 1에서는, 캔틸레버 형상의 압전소자(22)는 기부(21)의 일측에만 연장하고 있지만, 도 9의 (a)와 같이, 캔틸레버 형상의 압전소자(22)를 기부(21)의 양측 연장하도록 해도 된다. 이렇게 함으로써, 패널부재(4)의 진동의 대소를 조정하는 것이 가능하게 되고, 또, 패널부재(4)의 진동영역을 기부(21)의 위치에서 외측의 패널부재 외주부까지 넓힐 수도 있다.

(4) 상기 실시형태 1에서는, 기부(21)를 패널부재(4)의 오목 모양 홈부(4a)와 대략 같은 폭으로 하고 있지만, 오목 모양 홈부(4a)의 폭을 기부(21)의 폭보다 넓게 하고, 도 9의 (b)와 같이 오목 모양 홈부(4a)의 폭의 일부에 압전소자 본체(21)을 배치해도 된다.

(5) 패널부재(4)의 이면에 형성되는 오목 모양 홈부(4a)는 패널부재(4)의 주연부(4A) 중 한 변 부분뿐만 아니라, 2변이나 3변의 부분 또는 도 10과 같이 전체 주위에 마련되어 있어도 된다. 이 때, 패널부재(4)의 진동영역을 보다 넓게 하기 위해, 오목 모양 홈부(4a)는 패널부재(4)의 주연 단부까지 마련되어 있는 것이 바람직하다. 또, 패널부재(4)에 오목 모양 홈부(4a)를 필요에 따라서 복수 개소 형성함으로써, 패널부재의 진동의 정도를 변경하는 것 등도 용이하게 된다.

(6) 도 11에 나타내는 바와 같이, 캔틸레버 형상의 압전소자(22)를 패널부재(4)의 모서리부로부터 세로(y좌표)방향, 가로(x좌표)방향으로 각각 연장시켜 마련할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 패널부재(4)의 진동을 크게 할 수 있으므로, 패널부재(4)에 대해서 다양한 모드의 진동을 줄 수 있다.

(7) 도 12에 나타내는 바와 같이, 캔틸레버 형상의 압전소자(22)가 패널부재(4)의 한쪽의 모서리부와 대각선상의 다른 쪽의 모서리부에 마련되고, 압전소자(22)의 각각의 길이를 바꾸어 구성할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 진동의 공명 효과 등을 이용할 수 있어, 패널부재(4)의 진동영역의 넓이나 진동의 대소 등을 조정할 수도 있다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에 관한 패널부재는 휴대전화기, 스마트폰, PDA, 카네비게이션 장치, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 유기기, 타블렛, 계산기, 키보드 등의 전자기기에 유효 이용되며, 패널부재가 부착된 전자기기의 조작성의 향상, 소형화, 경량화를 도모하기 위해서 이용할 수 있다.

1 휴대전화기 2 케이스
2A 표시창 2b 지지부
3 표시장치 3A 표시부
4 보호패널(패널부재) 4A 주연부
4a 오목 모양 홈부(저강성 부분) 21 기부
22 압전소자(진동부재)

Claims

접촉식의 정보입력기능을 구비하고, 주연부(周緣部)에 적어도 일부에 강성을 저하시킨 저강성 부분이 형성되고,
상기 저강성 부분을 포함하여 중앙 측에 진동소자를 가지는 패널부재.
청구항 1에 있어서,
상기 저강성 부분이 오목 모양 홈부인 패널부재.
청구항 2에 있어서,
전체가 직사각형 모양이며, 상기 오목 모양 홈부를 적어도 한 변을 따라서 마련하고 있는 패널부재.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동소자가 기부(基部)와, 당해 기부로부터 편지지된 길이가 긴 모양의 진동부재를 구비한 패널부재.