(57)【要約】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。
2003040906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【発明の詳細な説明】
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、情報表示と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や通信機器、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、面状照明装置の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の抵抗体層保護用の透光性平板体、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、表示面の表示内容を視認可能とする。
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を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、何れも無蓋箱状の板金部品であり、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の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、各部材の位置関係を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や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の上辺）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の突出量は零となり、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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