JP5716761B2

JP5716761B2 - タッチパネル支持体

Info

Publication number: JP5716761B2
Application number: JP2013014401A
Authority: JP
Inventors: 信也岩脇
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2033-01-29
Also published as: JP2014146174A; US20140209445A1; US9176585B2; CN103970338A; KR20140096952A; CN103970338B

Description

本発明はで電子機器を操作するのに用いられるタッチパネル支持体に関し、特にフォースフィードバック型（触感フィードバック型）のタッチパネル体の支持構造に係る。

タッチパネルは液晶パネル等の表示装置とタッチパッドのような位置入力装置を組み合せた電子機器であり、タッチパッドとしてのタッチパネル体には抵抗膜方式，静電容量方式，表面弾性波方式，赤外線方式及び電磁誘導方式等多くの方式が提案されているが、モバイル機器にあっては、入力操作感が得られるように触感フィードバック型と称されるＦｏｒｃｅＦｅｅｄｂａｃｋ（フォースフィードバック）型のタッチパネルへのニーズが高い。
近年、指先によるタッチ入力とスクロール操作が容易な静電容量式タッチパネル体の普及が進んでいる。
従来は、このタッチパネル体の周囲を保護する額縁状のベゼル表面がタッチパネルの表面よりも段差状に突出しているため、入力操作の障害となる恐れが生じてきた。

特許文献１には、抵抗膜方式の触感フィードバック型タッチパネルの実装構造に関し、図２に表面部がフラットに形成された構造が開示されている。
しかし、同公報に開示する構造は、段落（００６０）に記載されているように触感フィードバック型タッチパネルを筐体に外側から嵌め込んで実装するものであり、不本意にこのタッチパネルが筐体から脱落する恐れがある。

特開２０１１−５３７４５号公報

本発明は表面がフルフラットに形成され、操作性に優れたタッチパネル支持体の提供を目的とする。

本発明に係るタッチパネル支持体は、タッチパネル体と、当該タッチパネル体を支持するケース体からなるタッチパネル支持体であって、タッチパネル体は周縁部に当該タッチパネル体の表面より低い段差状の係合部を有し、ケース体はタッチパネル体をフォースフィードバック垂直振動可能に収容するケース本体部と、当該ケース本体部の開口部に固定したベゼルを有し、ベゼルは、内周側の周縁裏面に沿って係合部の上面に対向して位置するように溝状に形成された凹部を有し、当該凹部に沿って配設された柔らかいクッションが係合部の上面に接触し、かつ、当該ベゼルの裏面と係合部との間にクリアランスを有した状態で、タッチパネル体の係合部と当該タッチパネル体の垂直振動を阻害しないように係合し、タッチパネル体の表面とベゼルの表面が面一状に形成されていることを特徴とする。

ここで、タッチパネルが垂直振動するとは、タッチパネルが平面方向に対して表裏の垂直方向に振動することをいう。
また、フォースフィードバックとは操作者がタッチパネルの表面を触れたり、スクロール操作をすると、その接触を感知し、タッチパネル体が振動することで操作感を向上させた、いわゆる触感フィードバック型であるものをいう。

本発明でタッチパネル体とは、液晶パネル等の表示装置と重ね合せて配置した入力装置部分をいい、ケース本体部に表示装置を収容し、その上にタッチパネル体を収容し、このケース本体部にこれらを支持及び保護するために枠体からなるベゼルをタッチパネル体の周囲に配置するようにケース本体部に固定する。
本発明は、タッチパネル体の表面とベゼルの表面が実質的に面一状態になるようにフルフラットに形成しつつ、このタッチパネル体が垂直振動するのを阻害しないようにベゼルに係合させた点に特徴がある。
ここで、タッチパネル体をベゼルに係合させる手段は、タッチパネル体が垂直振動できるようにタッチパネル体の表面側の周縁部及び側面と、ベゼルとの間に所定のクリアランスを確保しつつ、このタッチパネル体がベゼルから脱落しないようにタッチパネルの周縁部の段差状の係合部に係合させる。
なお、上記クリアランスを有する隙間から埃が侵入するのを防ぐ目的及びタッチパネル体の不本意なガタ付きを防止する目的でタッチパネル体とベゼルの間に振動を阻害しない程度の柔らかいクッション材を介在させてもよい。

本発明において、タッチパネル体を垂直振動させる手段に制限がなく、ピエゾ素子，振動モータ，ソレノイド，形状記憶合金素子等の各手段を採用することができる。
その中でもピエゾ素子は電気信号を伸縮変動に変換できることから、帯状のピエゾ素子をタッチパネル体の裏面に沿って貼り合せると、ピエゾ素子が縮小する際にタッチパネル体の裏面が内側に湾曲するように撓む。
このような撓み変動により容易にタッチパネル体を垂直方向に振動させることから、帯状の細長いピエゾ素子を用いると構造が簡単である。
本発明は、ケース本体部はタッチパネル体の四隅で載置するための載置部を有し、タッチパネル体は静電容量方式タッチパネル体であり、このタッチパネル体の裏面に帯状のピエゾ素子を貼り合せてもよい。

静電容量式のタッチパネル体は、ガラス基板等のパネルの表面にＩＴＯパターン等にてセンサ部を形成したものであり、このガラス基板の外周部の板厚を選択的に薄く加工することで段差状の係合部をガラス基板に直接的に形成し、タッチパネル体の表面とベゼルの表面が面一になるようにフルフラットにしてもよい。
また、ガラス基板等のパネルの表面にセンサ部を形成し、その上にオーバーコートを施す場合も多いことから、タッチパネル体をパネル本体と意匠パネルとで構成し、パネル本体の表面に当該パネル本体の外形よりも小さい意匠パネルを貼り合せることで前記係合部を形成してもよい。
この場合には、タッチパネル体を構成する意匠パネルの表面とベゼルの表面が面一に形成される。
ここで、面一に形成されるとは、タッチパネル体の垂直振動を許容しながら実質的にフルフラットになっていればよい。

本発明に係るタッチパネル支持体は、タッチパネル体の周縁部にこのタッチパネル体の表面よりも低い段差状の係合部を形成し、この係合部にベゼルの内周部裏面側を係合する際にタッチパネル体の垂直振動を阻害しないようにしたので、タッチパネル体の表面とベゼルの表面に段差のないフルフラットに形成できるとともに、ベゼルからのタッチパネル体の脱落を防止することができる。

本発明に係るタッチパネル支持体の断面図を示し、（ａ）は全体の断面図，（ｂ）はコーナー部の断面斜視図を示す。タッチパネル支持体の部品構成を模式的に示す。タッチパネル支持体の部品のコーナー部の拡大図を示す。（ａ）はタッチパネル体をケース本体部に組み込む状態を示し、（ｂ）はタッチパネル支持体のフルフラット面を示す。（ａ）はベゼルの裏面を示し、（ｂ）はコーナー部の拡大図を示す。（ａ）はベゼルを取り外した状態を示し、（ｂ）はコーナー部の拡大図を示す。

本発明に係るタッチパネル支持体の構造例を以下図面に基づいて説明するが、本発明は本実施例に限定されない。
タッチパネル支持体１０は、図２，３に部品構成を模式的に示し、図１に断面図を示すようにケース体にタッチパネル体１１等を収容したものであり、このケース体はケース本体部２１とベゼル２２からなり、平面視略長方形の外形を有し、内側に凹部状の収容部を有するケース本体部２１の中に、液晶パネル等の表示装置３０とタッチパネル体１１を収容し、額縁となるベゼル２２をケース本体部２１の開口部に固定してある。

本実施例に係るタッチパネル体１１は、透明なガラス基板からなるパネル本体１１ａの表面に図示を省略したＩＴＯ膜によるセンサ部を形成し、その上にアクリル樹脂等の透明プラスチック基板からなる意匠パネル１１ｂを貼り合せた静電容量式タッチパネルとなっている。
意匠パネル１１ｂの外形は、パネル本体１１ａの外形よりも小さくなっていて図２に示すように貼り合せた際に周縁部に段差状の係合部１１ｃが形成される。
この段差部により、図１（ａ）に示すように意匠パネル１１ｂの表面１１ｄとベゼル２２の表面２２ａとが面一になり、フルフラット形状となる。
なお、タッチパネル体１１の周縁部に段差状の係合部１１ｃが形成されるものであればよく、本実施例に限定されない。

パネル本体１１ａの裏面には、図６に示すようにパネル本体１１ａの長手方向の側縁部に沿って帯状のピエゾ素子からなる振動素子１２が対向して２本貼り合せてある。
図示を省略したが、タッチパネルの表面を指等で触れると、その信号を受けて制御部から出力される電流にてピエゾ素子が伸縮変動し、この変動によりパネル本体１１ａが湾曲するように撓み変動する。
この撓み変動が垂直振動として指先等に伝達される。
そこで、この垂直振動の減衰を抑えながら、タッチパネル体１１を支持及び保持するために本実施例では、図２に示すようにゴム製の枠からなる載置枠２３を設けるとともに、この載置枠の四隅にブロック状の載置部２３ａを形成し、この４つの載置部２３ａ間に橋渡しするようにタッチパネル体１１を載置した。
なお、載置部２３ａはケース本体部２１に直接設けてもよい。
このようにタッチパネル体１１を四隅の載置部に載置すると、タッチパネル体１１の裏面部に空間ができ、タッチパネル体１１が垂直振動しやすく、またピエゾ素子等の配置空間となる。

次にタッチパネル体１１とベゼル２２との関係について説明する。
ベゼル２２は図５に示すように額縁状になっていて、枠の内周側の周縁裏面に沿って溝状の凹部２２ｂを形成し、この凹部に沿って柔らかい枠状のクッション２４を配設した。
一方、図６に示すようにタッチパネル体１１の周縁部には、表面より低い段差状の係合部１１ｃが形成されており、この係合部の上面にクッション２４が位置するようにベゼル２２をケース本体部２１にビス等で固定する。
この際に図４に示すようにクッション２４は係合部１１ｃの上面に軽く接触するが、ベゼル２２の裏面と係合部１１ｃとの間には、クリアランスｄ_１を有し、ベゼル２２の内周側側面と意匠パネル１１ｂとの間はクリアランスｄ_２を有する。
これにより、クッション２４がクリアランスから埃等が侵入するのを防ぎつつ、図１に示すように振動素子１２の伸縮変動によるタッチパネル体１１の垂直振動ｆが減衰するのを抑えている。
従って、このクッション２４はタッチパネル体１１の垂直振動を阻害しない程度に柔らかい。

本実施例では載置枠２３をゴム成形体で形成し、下部に表示装置３０の収容部を設けるとともに、図２，３に示すようにタッチパネル体１１の載置部内周面に小突起部２３ｂを形成することで、タッチパネル体１１の垂直振動を阻害せず、横方向のガタを防止している。
また、本実施例は外部制御部との接続部２１ｂを設けた例になっているが、ケース本体部に制御部を設けてもよい。
このようにベゼル２２の内周側の裏面部がタッチパネル体１１の段差状の係合部１１ｃの上面とクッション２４を介して重なっているので、仮に製品の落下等により衝撃が加わってもタッチパネル体１１がケース体から脱落することはない。
また、本実施例では係合部１１ｃをタッチパネル体１１の外側全周に形成したが、必ずしも全周にわたって設ける必要はない。

１０タッチパネル支持体
１１タッチパネル体
１１ａパネル本体
１１ｂ意匠パネル
１１ｃ係合部
１１ｄ表面
１２振動素子
２１ケース本体部
２２ベゼル
２２ａ表面
２２ｂ凹部
２３載置枠
２３ａ載置部
２４クッション
３０表示装置

Claims

タッチパネル体と、当該タッチパネル体を支持するケース体からなるタッチパネル支持体であって、
タッチパネル体は周縁部に当該タッチパネル体の表面より低い段差状の係合部を有し、
ケース体はタッチパネル体をフォースフィードバック垂直振動可能に収容するケース本体部と、当該ケース本体部の開口部に固定したベゼルを有し、
ベゼルは、内周側の周縁裏面に沿って係合部の上面に対向して位置するように溝状に形成された凹部を有し、当該凹部に沿って配設された柔らかいクッションが係合部の上面に接触し、かつ、当該ベゼルの裏面と係合部との間にクリアランスを有した状態で、タッチパネル体の係合部と当該タッチパネル体の垂直振動を阻害しないように係合し、
タッチパネル体の表面とベゼルの表面が面一状に形成されていることを特徴とするタッチパネル支持体。
前記タッチパネル体はパネル本体と意匠パネルからなり、パネル本体の表面に当該パネル本体の外形よりも小さい意匠パネルを貼り合せることで前記係合部を形成してあることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル支持体。
前記ケース本体部はタッチパネル体の四隅で載置するための載置部を有す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支持体。
前記タッチパネル体の垂直振動手段はタッチパネル体の裏面に貼り合せた帯状のピエゾ素子であり、前記タッチパネル体は静電容量方式タッチパネル体で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支持体。