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技術 タッチパネルアッセンブリー

出願人 ミネベアミツミ株式会社ノキアコーポレイションNISSHA株式会社
発明者 川島悟之帖佐義隆高木孝之西川和宏橋本孝夫
出願日 2002年11月6日 (16年11ヶ月経過) 出願番号 2003-542468
公開日 2005年3月3日 (14年7ヶ月経過) 公開番号 WO2003-040906
状態 特許登録済
技術分野 液晶2(構造一般、スペーサ、注入口及び封止部材) 液晶4(光学部材との組合せ) 照明装置の配光に係わる部品細部及び防護 表示による位置入力 押釦スイッチ 要素組合せによる可変情報用表示装置1 押釦スイッチ 面状発光モジュール グローブ、屈折器、反射器等の固定 液晶2(構造一般、スペーサ、注入口及びシール材) 液晶4(光学部材との組合せ) 位置入力装置
主要キーワード ハウジングフレーム ボトムフレーム 形状選択 トップフレーム 無蓋箱状 板金部品 透光性平板 補強フレーム
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図面 (11)

課題・解決手段

補強部材を持たないタッチパネル10を用い、タッチパネル自体の薄肉化を図る。また、フロントライトユニット20の構成部品を一体に支持するハウジングフレーム50に、タッチパネル10の位置決め部を設け、タッチパネル10を固定することで、補強部材を持たないタッチパネル10の強度を補完している。タッチパネル10を押圧操作する際に生ずるタッチパネル10の変形については、タッチパネル10と板状導光体22との間に配置した透明の緩衝部材5で減衰することができる。よって、変形したタッチパネル10が板状導光体22に接触し、板状導光体22に傷を付ける等による、板状導光体22の機能低下を防ぐことができる。よって、タッチパネルアッセンブリーの機能を損なうことなく小型化を促進し、かつ、部品点数の削減を促進することができる。

概要

背景

概要

補強部材を持たないタッチパネル10を用い、タッチパネル自体の薄肉化をる。また、フロントライトユニット20の構成部品を一体に支持するハウジングフレーム50に、タッチパネル10の位置決め部を設け、タッチパネル10を固定することで、補強部材を持たないタッチパネル10の強度を補完している。タッチパネル10を押圧操作する際に生ずるタッチパネル10の変形については、タッチパネル10と板状導光体22との間に配置した透明の緩衝部材5で減衰することができる。よって、変形したタッチパネル10が板状導光体22に接触し、板状導光体22に傷を付ける等による、板状導光体22の機能低下を防ぐことができる。よって、タッチパネルアッセンブリーの機能を損なうことなく小型化を促進し、かつ、部品点数の削減を促進することができる。

目的

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タッチパネルアッセンブリーの機能を損なうことなく小型化、薄型化を促進し、かつ、部品点数の削減を促進することにある

効果

実績

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請求項1

透光性材料からなる板状導光体側端面のうち少なくとも一面に沿って近接配置される透光性材料からなる棒状導光体と、該棒状導光体の両端部のうち少なくとも一方に配置される点状光源とで構成した棒状の光源部を具備して、前記板状導光体の側端面に照射され前記板状導光体内に導かれた光を、前記板状導光体の表面から液晶表示装置の表示部へと供給する面状照明装置を有するタッチパネルアッセンブリーであって、前記面状照明装置の構成部品を一体に支持するハウジングフレームにタッチパネルの位置決め部を設け、該位置決め部に、補強部材を持たないタッチパネルを固定したことを特徴とするタッチパネルアッセンブリー。

請求項2

前記タッチパネルの位置決め部は、前記ハウジングフレームに形成した凹部により構成されていることを特徴とする請求項1記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項3

前記タッチパネルと前記板状導光体との間に透明の緩衝部材を配置したことを特徴とする請求項1または2記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項4

前記透明の緩衝部材を、前記面状照明装置の構造上厚みの大きな部分を避けて設けたことを特徴とする請求項3記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項5

前記透明の緩衝部材は、透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項3または4記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項6

前記透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムは、ARフィルム又はLRフィルムであることを特徴とする請求項5記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項7

前記透明の緩衝部材は、前記タッチパネルの表面に液状またはゲル状の緩衝材塗付し、その表面を硬化処理して粘着性を無くしたものであることを特徴とする請求項3または4記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項8

前記ポリエチレンテレフタレート・フィルムまたは硬化処理して粘着性を無くした部分の厚みを、10μm以上500μm以下としたことを特徴とする請求項5から7のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項9

前記透明ゲル層、または、前記タッチパネルの表面に塗付した液状またはゲル状の緩衝材の未硬化処理部分の厚みを、50μm以上500μm以下としたことを特徴とする請求項5から8のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項10

前記透明の緩衝部材と前記板状導光体との間に、10μm以上1mm以下の隙間を設けたことを特徴とする請求項3から9のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項11

前記補強部材を持たないタッチパネルを構成する透光性平板体に、薄い強化ガラスを用いたことを特徴とする請求項3から10のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリー。

請求項12

前記ハウジングフレームを樹脂成形品としたことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリー。

技術分野
本発明は、液晶表示装置等の表示装置の表示面側に近接配置され、操作者がその表示面に表示された情報に基づいて表示面に対応するパネル面の所望位置をペンや指で押圧することにより、その押圧位置に応じた所定の信号を発生する表示装置用タッチパネルアッセンブリーに関するものである。
背景技術
この種のタッチパネルは、表示装置の表示面に対応する領域を、情報表示情報入力の双方に利用できることから、当該領域の利用率が高められ、小型の情報処理装置通信機器、特に携帯型の通信端末機等において、その需要が益々高まってきている。
図8には、従来の、面状照明装置一種であるフロントライトユニット20を有するタッチパネルアッセンブリー1の断面図を示している。また、図9には、図8に示すタッチパネルアッセンブリー1の、タッチパネル10の詳細な構造を断面図示している。まず、タッチパネル10は、基本的には複数の絶縁性ドットスペーサ11を挟んで対向配置された一対の抵抗体層(第1及び第2の抵抗体層)12,13と、第2の抵抗体層保護用透光性平板体、例えば、透明なポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記す。)フィルム16とを備える。第2の抵抗体層13は、PETフィルム16上に形成されており、タッチパネル10は、このPETフィルム16側を、反射型カラー液晶表示素子等の表示装置30の、表示面側に向けて配置する。なお、第1及び第2の抵抗体層12,13相互は、それらの周辺部分でシール材14によって結合され、防塵防水が図られている。
このような構成において、第1の抵抗体層12の外面が押圧されると、その押圧された第1の抵抗体層12部分が、そこに対向する第2の抵抗体層13部分に接触し、その接触位置(押圧位置)に応じた信号を発生する。
実際には、第1の抵抗体層12の外面にも抵抗体層保護用の透明な層、例えばPETフィルム15が積層されるので、押圧操作はこのPETフィルム15上で行われる。また、このPETフィルム16側を、十分な強度(タッチパネル10の第1の抵抗体層12部分を押圧操作しても、第2の抵抗体層13部分に大きな変形を生じないだけの強度。)を確保するための補強部材として、タッチパネル支持板17に一体化している。このタッチパネル支持板(補強部材)17は、ポリカーボネート等の透明な板であり、図示の例では、タッチパネル支持板17はタッチパネル10の二倍以上の厚さを有している。また、タッチパネル支持板17にガラス板を用いる場合や、PETフィルム16に変えて厚いガラス板(補強部材)を用いることで、独立したタッチパネル支持板17を持たない例もある。
また、タッチパネルアッセンブリー1は、前述のように、フロントライトユニット20を備えている。このフロントライトユニット20は、表示装置30の表示面を明るく照らして見やすくするために、表示面の表側(表示面側)から光を当てるものである。フロントライトユニット20は、表示装置30の表示面側に板状導光体22を配置し、その側方に位置する棒状の光源部21からの光を、板状導光体22を通して表示装置30の表示面に向けて照射する。表示装置に達した光は、その表示面又は表示装置の内部で反射し、板状導光体22及びタッチパネル10を透過して外方に向かい、表示面の表示内容視認可能とする。
図10には、フロントライトユニット20の基本的構成部分を示している。フロントライトユニット20は、板状導光体22および棒状の光源部21を主構成として、板状導光体22の下面が表示装置30(図8参照)の表示面に対向するように配置させる。また、板状導光体22の上面には、断面形状ほぼ三角形の多数の溝部22a及び溝部22aに隣接する平坦部22bとで構成される光反射パターンが形成されている。かかる光反射パターンは、棒状の光源部21からの距離に左右されることなく板状導光体22の何れの位置においても明るさがほぼ均一になるように、溝部22aの形成される間隔が場所によって異なっている。すなわち、平坦部22bの幅(占有面積)に対する溝部22aの幅(占有面積)の比率は、棒状の光源部21から遠ざかるに従って徐々に大きくなるように設定されている。なお、板状導光体22に形成される光反射パターンの溝部22aは、非常に微細であるため、画面の観察においては目視で確認できない。また、光反射パターンは、平坦部を設けずに、溝部のみから構成される場合もある。
棒状の光源部21は、棒状の透光性材料からなる導光体23と、導光体23の両端部のうち少なくとも一方に配置される点状光源24とで構成されている。点状光源24としては発光ダイオードを使用し、さらに透光性材料からなる導光体23は、板状導光体22の一側端面に沿うように配置されるものであり、導光体23の一方の端部に、点状光源24を近接配置している。一方、導光体23には、光路変換手段23aが形成されている。図示の例では、光路変更手段23aは、断面形状ほぼ三角形の凹部を、導光体23の長手方向に一定の規則に沿って並べたものである。
そして、棒状の光源部21の板状導光体22に対向する面以外の長手方向周囲は、光線を高効率で板状導光体22内へ導くために、光反射部材リフレクタ)25によって覆われている。光反射部材25は、銀等の金属を蒸着したフィルム、または、白色フィルムまたは白色の塗料を塗布したフィルム等のシート状のもの、もしくは、鏡面加工を施したアルミ板等の金属板曲げ加工したものを使用している。そして、図8に示すように、光反射部材25で覆った棒状の光源部21を、さらに、ステンレススチール等の金属で構成された補強フレーム26で覆い、外部からの衝撃に耐え得る構造としている。
さらに、フロントライトユニット20は、図8に示すように、トップフレーム27、ボトムフレーム28によって、各部品が1つにまとめられ、携帯型の通信端末機等の内部に組み込まれる。トップフレーム27、ボトムフレーム28は、何れも無蓋箱状板金部品であり、フロントライトユニット20と共に、表示装置30をその内部に一体に収めることができる。そして、タッチパネル10のタッチパネル支持板17を、トップフレーム27の上面に重ね、これらの部品のユニット化を進めることにより、組立時や分解時の取扱い性の向上等を図っている。
なお、図8において、符号41、42は両面テープである。また、符号43は補強フレーム26と表示装置30との間に設けるクッションであり、符号31は、表示装置30の表示面に通常設けられる偏光板である。
しかしながら、上記構成をなす従来のタッチパネルアッセンブリー1は、次のような課題を包含するものであった。まず、従来のタッチパネルアッセンブリー1は、トップフレーム27の上面に、タッチパネル支持板17を有するタッチパネル10を重ねる構造であることから、フロントライトユニット20および表示装置30の外力に対する保護とユニット化とが図られ、また、タッチパネル10自体も十分な強度が確保される。しかしながら、それに伴い全体の厚さが増大し、タッチパネルアッセンブリー1の小型化、薄型化を困難にしていた。全体の厚さが増大すると、表示装置30の表示面とタッチパネル10との距離が長くなり、観察者に違和感(画面の奥行感)を与えていた。ここで、タッチパネル支持板17を無くした場合を考えると、タッチパネル10の第1の抵抗体層12部分を押圧操作する際に、第2の抵抗体層13部分に変形を生じ、板状導光体22に接触して、光反射パターンに傷を付ける等、板状導光体22の機能を低下させるという不具合が生じることとなる。
また、タッチパネル支持板17にガラス板を用いる場合等には、ガラス板の割れの発生を防ぐために、十分な対衝撃を施す必要があった。さらに、ボトムフレーム28を通信端末機などの筐体(本体)にネジ止めする際には、そのネジ止め部に樹脂製のスペーサを配置する必要があり、部品点数の増加を余儀なくされていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タッチパネルアッセンブリーの機能を損なうことなく小型化、薄型化を促進し、かつ、部品点数の削減を促進することにある。また、タッチパネルアッセンブリーのタッチパネルを構成する部品の材料選択の自由度を高め、製品に対する様々な要求に、より柔軟に対応することを可能とすることにある。
発明の開示
請求項1のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、透光性材料からなる板状導光体の側端面のうち少なくとも一面に沿って近接配置される透光性材料からなる棒状導光体と、該棒状導光体の両端部のうち少なくとも一方に配置される点状光源とで構成した棒状の光源部を具備して、前記板状導光体の側端面に照射され前記板状導光体内に導かれた光を、前記板状導光体の表面から液晶表示装置の表示部へと供給する面状照明装置を有するタッチパネルアッセンブリーであって、前記面状照明装置の構成部品を一体に支持するハウジングフレームにタッチパネルの位置決め部を設け、該位置決め部に、補強部材を持たないタッチパネルを固定したことを特徴とするものである。
このように構成し、補強部材を持たないタッチパネルを用いることで、タッチパネル自体の薄肉化を図る。また、前記面状照明装置の構成部品を一体に支持するハウジングフレームにタッチパネルの位置決め部を設け、該位置決め部にタッチパネルを固定することで、補強部材を持たないタッチパネルの強度を補完する。
請求項2のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記タッチパネルの位置決め部は、前記ハウジングフレームに形成した凹部により構成されているものである。
このように構成することで、タッチパネルの位置合せが容易となると共に、前記タッチパネルをハウジングフレームに固定した状態で、前記ハウジングフレームの表面からの前記タッチパネルの突出量を小さく、あるいは同一平面とすることができる。
請求項3のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記タッチパネルと前記板状導光体との間に透明の緩衝部材を配置したことを特徴とするものである。
前記タッチパネルが補強部材を持たないことから、タッチパネルを押圧操作すると、タッチパネルが変形し前記板状導光体に接触するが、このように構成することで、前記タッチパネルと前記板状導光体との間に配置した透明の緩衝部材で接触の際の衝撃が緩和されることにより、前記板状導光体に形成されている光反射パターンの損傷が抑制され、前記板状導光体の機能の低下を防ぐことができる。
請求項4のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記透明の緩衝部材を前記面状照明装置の構造上厚みの大きな部分を避けて設けたものである。
このように構成することで、該タッチパネルと前記板状導光体との間に透明の緩衝部材を設けたことに伴う、当該アッセンブリー全体の厚みの増加を防ぐことができる。
請求項5のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記透明の緩衝部材は、透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムであることを特徴とする。
このように構成することで、前記板状導光体と、前記透光性平板体との間に介在させた、透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムの、前記透明ゲル層の機械的性質を利用して、タッチパネルを押圧操作する際に生ずるタッチパネルの変形や、前記タッチパネルに振動や衝撃が加わった場合における、前記板状導光体に伝わる振動や衝撃を減衰させることが可能となる。
請求項6のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムを、ARフィルム又はLRフィルムとしたものである。
このように構成することで、前記板状導光体と、前記透光性平板体との間に介在させた、透明ゲル層を有するARフィルム又はLRフィルムによって、表示装置の表示面で反射された光が、外方に向う途中で、タッチパネルで反射することを効果的に防ぐことができる。
請求項7のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記透明の緩衝部材は、前記タッチパネルの表面に液状またはゲル状の緩衝材塗付し、その表面を硬化処理して粘着性を無くしたものである。
このように構成することで、前記タッチパネルの表面に塗付した液状またはゲル状の緩衝材の、機械的性質を利用して、前記タッチパネルを押圧操作する際に生ずるタッチパネルの変形や、前記タッチパネルに振動や衝撃が加わった場合における、前記板状導光体に伝わる振動や衝撃を減衰させることが可能となる。しかも、その表面を硬化処理して粘着性を無くしていることから、透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムと同様の取扱い性を確保することができる。
請求項8のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記ポリエチレンテレフタレート・フィルムまたは硬化処理して粘着性を無くした部分の厚みを、10μm以上500μm以下としたものである。
このように構成することで、前記透明の緩衝材に必要な柔軟性を持たせ、タッチパネルと板状導光体とが接触する際に発生する力を分散して、タッチパネルと板状導光体の損傷を効率的に防ぐことができる。
請求項9のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記透明ゲル層、または、前記タッチパネルの表面に塗付した液状またはゲル状の緩衝材の未硬化処理部分の厚みを、50μm以上500μm以下としたものである。
このように構成することで、全体の厚みに大きな影響を及ぼすことなく、十分な緩衝材としての効果を得ることができる。
請求項10のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記透明の緩衝部材と前記板状導光体との間に、10μm以上1mm以下の隙間を設けたものである。
このように構成することで、前記透明の緩衝材によって、タッチパネルを押圧操作する際のタッチパネルと前記板状導光体の接触に伴う損傷を確実に防ぐことができる。
請求項11のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記課題を達成するため、前記補強部材を持たないタッチパネルを構成する透光性平板体に、薄い強化ガラスを用いたものである。
前記タッチパネルが補強部材を持たないことから、タッチパネルを押圧操作すると、タッチパネルが変形し前記板状導光体に接触するが、このように構成することで、前記タッチパネルと前記板状導光体との間に配置した透明の緩衝部材で接触の際の衝撃が緩和される。よって、前記透光性平板体を構成する材料の選択の自由度を高めることが可能となり、前記透光性平板体に、ポリエチレンテレフタレート・フィルムのみならず薄い強化ガラスを用いることが可能となる。
請求項12のタッチパネルアッセンブリーに係る発明は、上記目的を達成するため、前記ハウジングフレームを樹脂成形品としたものである。
このように構成することで、前記ハウジングフレームの形状選択の自由度を高め、前記タッチパネルの位置決め部の形成を可能とするものである。また、前記ハウジングフレーム自体に、板金製のボトムフレームとの係合部を形成することで、従来独立した部材としてボトムフレームに設けるタッチパネルアッセンブリーの取り付け用樹脂部品を省略することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分または相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明は省略する。
なお、本説明において、「上面」、「下面」、「側面」、「上方」、「下方」、「側方」の用語は、説明の便宜上、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリーの要部断面を示す図1図2において、各部材の位置関係表現するために使用するものである。よって、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリーが、パーソナルコンピュータ携帯電話用等の電子製品内に組み込まれ、実際に使用される時に、例えば、「上面」が必ずしも「下面」の上方にあるということを意味するものではない。
図1には、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリー2の要部断面図を示している。また、図2には、図1のタッチパネルアッセンブリー2をA−A線で切断したときの断面図であって、構成部品の一部を抜粋して示したものである。さらに、図3には、図1のタッチパネルアッセンブリー2に設けられた面状照明装置の、要部斜視図を示している。
発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリー2は、特徴部分として、まず、補強部材(図8の符号17参照)を持たないタッチパネル10を用いている点が挙げられる。また、フロントライトユニット20の構成部品を一体に支持するハウジングフレーム50は、樹脂成形品となっている。さらに、補強部材を持たないタッチパネル10と、フロントライトユニット20の板状導光体22との間に、透明の緩衝部材5を配置している。以上の特徴部分のうち、タッチパネル10については、補強部材17を持たない点以外は既に説明したタッチパネル10(図9参照)と同様の構造であり、詳しい説明を省略する。
以下に、ハウジングフレーム50を、図4に上面図を、図5に側面図を、図6に下面図を示して説明する。
ハウジングフレーム50は、枠状の樹脂成形品であり、開口51の上面側(図4)の周囲には、板状導光体22の位置決め部である枠状座部52が形成されている。また、枠の一辺図4上辺)には、点状光源24の位置決め部である凹部53と、導光体23の位置決め部である平面状座部54が形成されている。図3には、かかる部分に点状光源24と導光体23とを取り付けた状態を、斜視図で示している。
一方、開口51の下面側(図6)の周囲には、表示装置がはまり込むための枠状座部55が形成されている。また、ハウジングフレーム50には、板金製のボトムフレーム28との係合部56を設けている。係合部56は、図7に平面図及び側面図を示すボトムフレーム28の係合部28aと一致して、装置側の筐体をネジ止めするためのものである。
さらに、ハウジングフレーム50の表面(上面)には、タッチパネル10の外形に倣って形成した凹部57を有し、凹部57に、タッチパネル10を配置する構成としている。凹部57(位置決め部)を設けることにより、ハウジングフレーム50とタッチパネル10の位置合せが容易になると共に、全体の厚みを薄くすることが可能となる。なお、符号58は、ボトムフレーム28の嵌合孔28bに係合するための嵌合爪であり、符号59は、フロントライトユニット20の点状光源24が実装されたFPC60(図3参照)を通すための開口である。
続いて、緩衝部材5について説明する。緩衝部材5(図1)は、透明ゲル層3を有するPETフィルム4で構成されたものである。好ましくは、PETフィルムからなる基材の表面に反射防止(Anti Reflection)処理を施した、ARフィルムを用いることが好ましい。なお、ARフィルムを、比較的低価格で反射防止特性が得られるLR(Low Reflection)フィルムに置き換えてもよい。一方、透明ゲル層3は、例えばシリコン樹脂又はアクリル樹脂等の透明ゲル状物質であり、PETフィルム4の表面に塗付された状態で、PETフィルム4と一体的に取扱われる。なお、緩衝部材を構成する緩衝材はゲル状物質に限定されるものでもなく、透明で緩衝材としての機能を有するものであれば、どのようなものであってもよい。
さらに、緩衝部材5として、タッチパネル10の表面に液状またはゲル状の緩衝材を塗付し、その表面を硬化処理して粘着性を無くしたものを用いることとしても良い。この場合は、液状またはゲル状の緩衝材として、熱硬化性樹脂等を用いることができる。
上記の特徴部分は、以下のように各部材が一体化されて、タッチパネルアッセンブリー2を構成している。まず、ハウジングフレーム50の上面側の所定位置に、フロントライトユニット20を取り付け、ステンレススチール等の金属で構成された補強フレーム61で、フロントライトユニット20をハウジングフレーム50に固定している。また、ハウジングフレーム50の下面側に、クッション43を介して表示装置30との緩衝材としている。このとき、図2に示すように、表示装置30の表示面に設けられた偏光板31を避けるために、表示装置30と板状導光体22との間に設けられた空間を有効活用すべく、FPC60を、ハウジングフレーム50の枠状座部55とクッション43との間に挟み込むように配線している。そして、ハウジングフレーム50の下方からボトムフレーム28を嵌め込むことで、フロントライトユニット20と、表示装置30とを、ハウジングフレーム50に対し一体に固定している。
さらに、緩衝部材5を下面に貼り付けたタッチパネル10を、ハウジングフレーム50の表面(上面)に設けた凹部57(図4参照)に取り付けることで、タッチパネル10についても、ハウジングフレーム50に対し一体に固定している。なお、緩衝部材5は、図1に示すように、フロントライトユニット20の構造上厚みの大きな部分である、導光体23の周辺部分(導光体23に、光反射部材25、補強フレーム61が重なっているため。)を避けて設けられている。
上記構成をなす発明を実施するための最良の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。まず、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリー2は、補強部材を持たないタッチパネル10を用いることで、タッチパネル自体の薄肉化を図っている。また、フロントライトユニット20の構成部品(板状導光体22、導光体23、点状光源24、光反射部材25、補強フレーム61)を一体に支持するハウジングフレーム50に、タッチパネル10の位置決め部である凹部57を設け、凹部57にタッチパネル10を固定することで、補強部材を持たないタッチパネル10の強度を補完している。また、タッチパネル10が補強部材を持たないことで、タッチパネル10を押圧操作する際に生ずるタッチパネル10と板状導光体22との接触に伴い、発生する衝撃については、タッチパネル10と板状導光体22との間に配置した透明の緩衝部材5で減衰することができる。よって、変形したタッチパネル10が板状導光体22に接触し、板状導光体22に傷を付ける等の不具合により、板状導光体22の機能を低下させることを防ぐことができる。
よって、タッチパネルアッセンブリー2は、その機能を損なうことなく、従来のタッチパネルアッセンブリー1(図8)に対して薄く構成することが可能となり、小型化を促進することができる。特に、タッチパネルの上面10から板状導光体22までの厚さH(図1)は、従来のタッチパネルアッセンブリー1(図8)の相当部分の厚さhに比して大幅に薄型化が図られ、例えば、図示の例では、厚さHは1.7mmであり、従来の厚さhに対して1mm以上薄くすることが可能となる。
また、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリー2は、ハウジングフレームの表面5に、タッチパネルの外形に倣って凹部57を形成し、凹部57をタッチパネル10の位置決め部としたことで、タッチパネル10をハウジングフレーム50に固定した状態における、ハウジングフレーム50の表面からの、タッチパネル10の突出量を小さく、あるいは同一平面とすることができる。本実施の形態では、凹部57の、ハウジングフレーム50の表面からの深さを、タッチパネル10の厚さと両面テープ41(図1)の厚さとを合わせた値としたことにより、ハウジングフレーム50の表面からの、タッチパネル10の突出量はとなり、タッチパネルアッセンブリー2の薄型化に貢献している。
また、透明の緩衝部材5を、フロントライトユニット20の構造上厚みの大きな部分である、導光体23の周辺部分を避けて設けたことにより、タッチパネル10と板状導光体22との間に透明の緩衝部材5を設けたことに伴う、タッチパネルアッセンブリー2全体の厚みの増加を防いでいる。
しかも、透明の緩衝部材5を、透明ゲル層3を有するPETフィルム4で構成したことにより、透明ゲル層3の機械的性質を利用して、タッチパネル10を押圧操作する際に生ずるタッチパネル10の変形や、タッチパネル10に振動や衝撃が加わった場合における、板状導光体22に伝わる振動や衝撃を減衰させることが可能となる。さらに、PETフィルム4を、ARフィルム又はLRフィルムとした場合には、当該ARフィルム又はLRフィルムによって、表示装置30で反射された光が、外方に向う途中で、タッチパネル10で反射することを効果的に防ぎ、タッチパネル10を介して見る表示装置30の、視認性の悪化を防止することができる。
また、透明の緩衝部材5として、タッチパネル10の表面に液状またはゲル状の緩衝材を塗付し、そzの表面を硬化処理して粘着性を無くしたものを用いた場合には、タッチパネル10の表面に塗付した液状またはゲル状の緩衝材の、機械的性質を利用して、前記タッチパネルを押圧操作する際に生ずるタッチパネルの変形や、前記タッチパネルに振動や衝撃が加わった場合における、前記板状導光体に伝わる振動や衝撃を減衰させることが可能となる。しかも、その表面を硬化処理して粘着性を無くしていることから、透明ゲル層3を有するPETフィルム4で構成した緩衝部材と同様の取扱い性を確保することができる。
ところで、PETフィルム4または硬化処理して粘着性を無くした部分の厚みを10μm以上500μm以下、好ましくは20μm以上100μm以下とすることにより、透明の緩衝部材5に必要な柔軟性を持たせ、タッチパネル10と板状導光体22とが接触する際に発生する力を分散して、タッチパネル10と板状導光体の損傷を効率的に防ぐことができる。さらに、透明の緩衝部材5と板状導光体2は、接触していても緩衝材としての機能を発生するが、透明の緩衝部材5と板状導光体22との間に10μm以上1mm以下の隙間を設けることで、タッチパネル10と板状導光体22の接触に伴う損傷を確実に防ぐことが可能となり、板状導光体22の機能低下防止に効果的である。また、緩衝材の厚みは、緩衝材の特性によって異なるが、大方50μm以上500μm以下、好ましくは50μm以上200μm以下とすることにより、全体の厚みに大きな影響を及ぼすことなく、十分な緩衝材としての効果が得られることがわかった。
さらに、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリー2は、透明の緩衝部材5の機械的性質を利用して、前記タッチパネルを押圧操作する際に生ずるタッチパネルの変形や、前記タッチパネルに振動や衝撃が加わった場合における、前記板状導光体に伝わる振動や衝撃を減衰させることが可能となることから、タッチパネル10の構成部材である透光性平板体16を、PETフィルムのみならず、薄い強化ガラスで構成することも可能となる。
このように、透光性平板体16を構成する材料の選択の自由度を高めることで、製品に対する要求に柔軟に対応することが可能となる。なお、薄い強化ガラスの厚さは、PETフィルムを用いた場合と同じとすることができる。
また、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリー2は、ハウジングフレーム51を樹脂成形品としたことから、ハウジングフレーム51の形状選択の自由度を高め、それ自体に、タッチパネルの位置決め部である凹部57の形成を可能とするものである。しかも、ハウジングフレーム51自体に、板金製のボトムフレーム28との係合部56を形成することで、従来独立した部材としてトップフレームとボトムフレームとの間に設ける必要があった樹脂製のスペーサを省略することができる。よって、部品の統合による部品点数の削減を図ることが容易となる。
以上の理由から、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリー2は、タッチパネルアッセンブリーの機能を損なうことなく小型化を促進し、かつ、部品点数の削減を促進することが可能となる。
産業上の利用可能性
請求項1の発明によれば、透光性材料からなる板状導光体の側端面のうち少なくとも一面に沿って近接配置される透光性材料からなる棒状導光体と、該棒状導光体の両端部のうち少なくとも一方に配置される点状光源とで構成した棒状の光源部を具備して、前記板状導光体の側端面に照射され前記板状導光体内に導かれた光を、前記板状導光体の表面から液晶表示装置の表示部へと供給する面状照明装置を有するタッチパネルアッセンブリーであって、前記面状照明装置の構成部品を一体に支持するハウジングフレームにタッチパネルの位置決め部を設け、該位置決め部に、補強部材を持たないタッチパネルを固定したことにより、タッチパネル自体の薄肉化を図ることができる。また、前記面状照明装置の構成部品を一体に支持するハウジングフレームにタッチパネルの位置決め部を設け、該位置決め部にタッチパネルを固定することで、補強部材を持たないタッチパネルの強度を補完することができる。
請求項2の発明によれば、請求項1記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記タッチパネルの位置決め部は、前記ハウジングフレームに形成した凹部により構成されているものであることとしたので、タッチパネルの位置合せが容易となると共に、前記タッチパネルをハウジングフレームに固定した状態で、前記ハウジングフレームの表面からの前記タッチパネルの突出量を小さく、あるいは同一平面とすることができる。
請求項3の発明によれば、請求項1または2記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記タッチパネルと前記板状導光体との間に透明の緩衝部材を配置したことにより、前記タッチパネルが補強部材を持たないことから、タッチパネルを押圧操作すると、タッチパネルが変形し前記板状導光体に接触するが、前記タッチパネルと前記板状導光体との間に配置した透明の緩衝部材で接触の際の衝撃が緩和されることにより、前記板状導光体に形成されている光反射パターンの損傷が抑制され、前記板状導光体の機能の低下を防ぐことができる。
請求項4の発明によれば、請求項3記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記透明の緩衝部材を前記面状照明装置の構造上厚みの大きな部分を避けて設けたことにより、該タッチパネルと前記板状導光体との間に透明の緩衝部材を設けたことに伴う、当該アッセンブリー全体の厚みの増加を防ぐことができる。
請求項5の発明によれば、請求項3または4記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記透明の緩衝部材は、透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムであることにより、前記板状導光体と、前記透光性平板体との間に介在させた、透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムの、前記透明ゲル層の機械的性質を利用して、タッチパネルを押圧操作する際に生ずるタッチパネルの変形や、前記タッチパネルに振動や衝撃が加わった場合における、前記板状導光体に伝わる振動や衝撃を減衰させることが可能となる。
請求項6の発明によれば、請求項5記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムを、ARフィルム又はLRフィルムとしたことにより、前記板状導光体と、前記透光性平板体との間に介在させた、透明ゲル層を有するARフィルム又はLRフィルムによって、表示装置の表示面で反射された光が、外方に向う途中で、タッチパネルで反射することを効果的に防ぐことができる。
請求項7の発明によれば、請求項3または4記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記透明の緩衝部材は、前記タッチパネルの表面に液状またはゲル状の緩衝材を塗付し、その表面を硬化処理して粘着性を無くしたことにより、前記タッチパネルの表面に塗付した液状またはゲル状の緩衝材の、機械的性質を利用して、前記タッチパネルを押圧操作する際に生ずるタッチパネルの変形や、前記タッチパネルに振動や衝撃が加わった場合における、前記板状導光体に伝わる振動や衝撃を減衰させることが可能となる。しかも、その表面を硬化処理して粘着性を無くしていることから、透明ゲル層を有するポリエチレンテレフタレート・フィルムと同様の取扱い性を確保することができる。
請求項8の発明によれば、請求項5から7のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記ポリエチレンテレフタレート・フィルムまたは硬化処理して粘着性を無くした部分の厚みを、10μm以上500μm以下としたことで、前記透明の緩衝材に必要な柔軟性を持たせ、タッチパネルと板状導光体とが接触する際に発生する力を分散して、タッチパネルと板状導光体の損傷を効率的に防ぐことができる。
請求項9の発明によれば、請求項5から8のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記透明ゲル層、または、前記タッチパネルの表面に塗付した液状またはゲル状の緩衝材の未硬化処理部分の厚みを、50μm以上500μm以下としたことにより、全体の厚みに大きな影響を及ぼすことなく、十分な緩衝材としての効果を得ることができる。
請求項10の発明によれば、請求項3から9のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記透明の緩衝部材と前記板状導光体との間に、10μm以上1mm以下の隙間を設けたことにより、前記透明の緩衝材によって、タッチパネルを押圧操作する際のタッチパネルと前記板状導光体の接触に伴う損傷を確実に防ぐことができる。
請求項11の発明によれば、請求項3から10のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記補強部材を持たないタッチパネルを構成する透光性平板体に、薄い強化ガラスを用いたことにより、前記タッチパネルが補強部材を持たないことから、タッチパネルを押圧操作すると、タッチパネルが変形し前記板状導光体に接触するが、前記タッチパネルと前記板状導光体との間に配置した透明の緩衝部材で接触の際の衝撃が緩和される。よって、前記透光性平板体を構成する材料の選択の自由度を高めることが可能となり、前記透光性平板体に、ポリエチレンテレフタレート・フィルムのみならず薄い強化ガラスを用いることが可能となる。
請求項12の発明によれば、請求項1から11のいずれか1項記載のタッチパネルアッセンブリーにおいて、前記ハウジングフレームを樹脂成形品としたことにより、前記ハウジングフレームの形状選択の自由度を高め、前記タッチパネルの位置決め部の形成を可能とするものである。また、前記ハウジングフレーム自体に、板金製のボトムフレームとの係合部を形成することで、従来独立した部材としてボトムフレームに設けるタッチパネルアッセンブリーの取り付け用の樹脂部品を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、発明を実施するための最良の形態に係るタッチパネルアッセンブリーの要部断面図である。
図2は、図1のタッチパネルアッセンブリーをA−A線で切断したときの断面図であって、構成部品の一部を抜粋して示したものである。
図3は、図1のタッチパネルアッセンブリーに設けられた面状照明装置の、要部斜視図である。
図4は、図1のタッチパネルアッセンブリーの、ハウジングフレームの上面図である。
図5は、図1のタッチパネルアッセンブリーの、ハウジングフレームの側面図である。
図6は、図1のタッチパネルアッセンブリーの、ハウジングフレームの下面図である。
図7は、図1のタッチパネルアッセンブリーの、ボトムフレームであり、(a)は上面図を、(b)は側面図を示している。
図8は、従来のタッチパネルアッセンブリーの要部断面図である。
図9は、図8に示す従来のタッチパネルアッセンブリーの、タッチパネルの詳細な構造を示す断面図である。
図10は、図8に示す従来のタッチパネルアッセンブリーの、フロントライトユニットの基本的構成を示す斜視図である。

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