(57)【要約】【課題】塵埃の侵入を確実に防止しつつコストダウンおよび小電力化を図る上で有利なタッチパネルディスプレイ装置およびその製造方法並びに電子機器を提供する。【解決手段】開口２４の周囲で正面パネル２２とタッチパネル２８との間に、それら正面パネル２２とタッチパネル２８の双方に接触させてシール材４０が配設されている。正面パネル２２に接触するシール材４０部分を正面パネル２２に対して不動とし、かつ、タッチパネル２８に接触するシール材４０部分をタッチパネル２８に対して不動とし、それら接触部分の間のシール材４０部分を正面パネル２２と可動パネルユニット１４との相対変位に追従して変形させるようにした。【選択図】図２
2008186188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
筐体の内部に配設され、タッチパネルを備えた平板形状の可動パネルユニットと、
前記タッチパネルの下方に配設されたディスプレイパネルと、
前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って変位可能に支持する支持機構と、
前記筐体の内部に配設され前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って振動させるアクチュエータとを備え、
前記筐体は開口を有する正面パネルを有し、
前記可動パネルユニットは、前記タッチパネルが前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設され、
前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させてシール材が配設され、
前記シール材は、前記可動パネルユニットの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分が前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分が前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所が前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形する、
ことを特徴とするタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項２】
前記シール材は弾性材料で形成され、
前記シール材は、前記正面パネルと前記タッチパネルとの間で圧縮されて配設され、
前記正面パネルに接触する前記シール材部分は、前記正面パネルと前記シール材との間に生じる摩擦力により前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分は、前記タッチパネルと前記シール材との間に生じる摩擦力により前記タッチパネルに対して不動となっている、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項３】
前記シール材は弾性材料で形成され、
前記シール材は、前記正面パネルと前記タッチパネルとの間で圧縮されて配設され、
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの一方のパネルに接触する前記シール材部分は前記一方のパネルに接着され、
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの他方のパネルに接触する前記シール材部分は前記他方のパネルに対して摩擦力により不動となっている、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項４】
前記正面パネルに接触する前記シール材部分は前記正面パネルに接着され、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分は前記タッチパネルに接着されている、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項５】
前記シール材は塑性材料で形成され、
前記正面パネルに接触する前記シール材部分は前記正面パネルに接着され、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分は前記タッチパネルに接着されている、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項６】
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの一方のパネルに接触する前記シール材部分は前記一方のパネルに接着され、
前記シール材が接着される前記一方のパネルの被接着箇所は、前記シール材が接着されない他の箇所から突出して枠状に延在する平坦面で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項７】
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの一方のパネルに接触する前記シール材部分は前記一方のパネルに接着され、
前記シール材が接着される前記一方のパネルの被接着箇所は枠状に延在する平坦面で形成され、
前記平坦面の延在方向と直交する幅方向の両側に、前記平坦面の幅方向の両側を前記シール材が接着されない箇所との間で仕切る凹部が前記平坦面の延在方向に沿って延在している、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項８】
前記ディスプレイパネルと前記タッチパネルとが一体に結合されて前記可動パネルユニットが構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項９】
前記ディスプレイパネルは、前記タッチパネルの下方に離間した箇所に配置されている、
前記タッチパネルが前記ディスプレイパネルに重なる位置にくるように前記可動パネルユニットが配置されている、
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネルディスプレイ装置。
【請求項１０】
開口を有する正面パネルと、
前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設されたタッチパネルと、
前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させて配設されたシール材とを備え、
前記タッチパネルの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分は前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分は前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所は前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形するタッチパネルディスプレイ装置の製造方法であって、
前記シール材として、チクソ性および紫外線硬化性を有するゲル状のシリコン材を用い、
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの一方のパネルに、ディスペンサーを用いて前記シリコン材を前記開口の周囲に沿った枠状に塗布し、
紫外線を前記シリコン材に照射することによって硬化させ、これによりシール材を前記一方のパネルに接着して配設し、
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの他方のパネルを前記一方のパネルに近づけて前記シール材を圧縮するようにした、
ことを特徴とするタッチパネルディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１１】
開口を有する正面パネルと、
前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設されたタッチパネルと、
前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させて配設されたシール材とを備え、
前記タッチパネルの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分は前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分は前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所は前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形するタッチパネルディスプレイ装置の製造方法であって、
前記シール材として、チクソ性および熱可塑性を有するスチレン系ゲルを用い、
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの一方のパネルに、加熱されてゲル状となった前記スチレン系ゲルを、ディスペンサーを用いて前記開口の周囲に沿った枠状に塗布し、
自然放熱することで前記スチレン系ゲルを硬化させ、これによりシール材を前記一方のパネルに接着して配設し、
前記正面パネルまたは前記タッチパネルの他方のパネルを前記一方のパネルに近づけて前記シール材を圧縮するようにした、
ことを特徴とするタッチパネルディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１２】
機器側筐体を有する電子機器であって、
前記機器側筐体にはタッチパネルディスプレイ装置が組み込まれ、
前記タッチパネルディスプレイ装置は、
筐体と、
筐体の内部に配設され、タッチパネルを備えた平板形状の可動パネルユニットと、
前記タッチパネルの下方に配設されたディスプレイパネルと、
前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って変位可能に支持する支持機構と、
前記筐体の内部に配設され前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って振動させるアクチュエータとを備え、
前記筐体は開口を有する正面パネルを有し、
前記可動パネルユニットは、前記タッチパネルが前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設され、
前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させてシール材が配設され、
前記シール材は、前記可動パネルユニットの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分が前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分が前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所が前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形する、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
前記電子機器は携帯電話機であることを特徴とする請求項１２記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルディスプレイ装置、その製造方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力装置ないし入出力装置として用いられるタッチパネルディスプレイ装置は、ソフトウェアによって入力画面を自由に構成できるため、機械的スイッチを用いて構成した入力装置では得られないフレキシビリティを備えており、また、軽量且つコンパクトに構成でき、機械的故障の発生頻度が低いなどの数々の利点を有することから、現在では、比較的大きな各種機械の操作パネルから、非常に小さな携帯機器の入出力装置に至るまで、広く利用されている。
【０００３】
多くのタッチパネルディスプレイ装置は、それを操作するユーザの指先が、平坦で滑らかなパネル面に触れるだけであるため、機械的スイッチを用いて構成した入力装置を操作するときに指先に感じるクリック感のような、指先の触覚によるユーザへのフィードバックが存在せず、そのことが装置の操作感を頼りないものにしていた。この点を改善するために、操作するユーザの指先に触覚をフィードバックするようにしたタッチパネルディスプレイ装置が開示されている（特許文献１参照）。
このタッチパネルディスプレイ装置は、ユーザの指先が接触するタッチパネルを振動させることによって、ユーザの指先に触覚を発生させるようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３−２８８１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなタッチパネルディスプレイ装置の具体的な構造として、筐体の内部に、ディスプレイパネルと該ディスプレイパネルの表示面に重ね合わされて一体的に設けられたタッチパネルとを備えた平板形状の可動パネルユニットをタッチパネルの表面に沿って変位可能に支持し、この可動パネルユニットを筐体内部に配設されたアクチュエータによってタッチパネルの表面に沿って振動させるものがある。
このような構造では、筐体は開口を有する枠状の正面パネルを有し、可動パネルユニットは、タッチパネルが開口に臨むように正面パネルの内側に配設される。
上記構造では、開口の周囲で正面パネルとタッチパネルとの間に形成される隙間から塵埃が筐体内部に侵入することを防止するために、隙間にゴムなどのシール材を設けることが考えられる。
しかしながら、このようなシール材は、可動パネルユニットの振動を阻害するため、アクチュエータの負荷が増大することになり、部品コストの増大を招くばかりでなく省電力化を図る上でも不利があった。
本発明は上述した事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、塵埃の侵入を確実に防止しつつコストダウンおよび小電力化を図る上で有利なタッチパネルディスプレイ装置およびその製造方法並びに電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明のタッチパネルディスプレイ装置は、筐体と、筐体の内部に配設され、タッチパネルを備えた平板形状の可動パネルユニットと、前記タッチパネルの下方に配設されたディスプレイパネルと、前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って変位可能に支持する支持機構と、前記筐体の内部に配設され前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って振動させるアクチュエータとを備え、前記筐体は開口を有する正面パネルを有し、前記可動パネルユニットは、前記タッチパネルが前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設され、前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させてシール材が配設され、前記シール材は、前記可動パネルユニットの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分が前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分が前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所が前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形するとを特徴とする。
また本発明は、開口を有する正面パネルと、前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設されたタッチパネルと、前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させて配設されたシール材とを備え、前記タッチパネルの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分は前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分は前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所は前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形するタッチパネルディスプレイ装置の製造方法であって、前記シール材として、チクソ性および紫外線硬化性を有するゲル状のシリコン材を用い、前記正面パネルまたは前記タッチパネルの一方のパネルに、ディスペンサーを用いて前記シリコン材を前記開口の周囲に沿った枠状に塗布し、紫外線を前記シリコン材に照射することによって硬化させ、これによりシール材を前記一方のパネルに接着して配設し、前記正面パネルまたは前記タッチパネルの他方のパネルを前記一方のパネルに近づけて前記シール材を圧縮するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、開口を有する正面パネルと、前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設されたタッチパネルと、前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させて配設されたシール材とを備え、前記タッチパネルの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分は前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分は前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所は前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形するタッチパネルディスプレイ装置の製造方法であって、前記シール材として、チクソ性および熱可塑性を有するスチレン系ゲルを用い、前記正面パネルまたは前記タッチパネルの一方のパネルに、加熱されてゲル状となった前記スチレン系ゲルを、ディスペンサーを用いて前記開口の周囲に沿った枠状に塗布し、自然放熱することで前記スチレン系ゲルを硬化させ、これによりシール材を前記一方のパネルに接着して配設し、前記正面パネルまたは前記タッチパネルの他方のパネルを前記一方のパネルに近づけて前記シール材を圧縮するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、機器側筐体を有する電子機器であって、前記機器側筐体にはタッチパネルディスプレイ装置が組み込まれ、前記タッチパネルディスプレイ装置は、筐体と、筐体の内部に配設され、タッチパネルを備えた平板形状の可動パネルユニットと、前記タッチパネルの下方に配設されたディスプレイパネルと、前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って変位可能に支持する支持機構と、前記筐体の内部に配設され前記可動パネルユニットを前記タッチパネルの表面に沿って振動させるアクチュエータとを備え、前記筐体は開口を有する正面パネルを有し、前記可動パネルユニットは、前記タッチパネルが前記開口に臨むように前記正面パネルの内側に配設され、前記開口の周囲で前記正面パネルと前記タッチパネルとの間に、それら正面パネルとタッチパネルの双方に接触させてシール材が配設され、前記シール材は、前記可動パネルユニットの振動時に、前記正面パネルに接触する前記シール材部分が前記正面パネルに対して不動であり、かつ、前記タッチパネルに接触する前記シール材部分が前記タッチパネルに対して不動であり、それら部分の間の前記シール材箇所が前記正面パネルと前記可動パネルユニットとの相対変位に追従して変形することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、アクチュエータへの負荷を増大させずに、また、部品コストの増大を招くことなく、塵埃の侵入を防止でき、省電力化を図る上で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（第１の実施の形態）
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態のタッチパネルディスプレイ装置１０の平面図、図２は図１のＡＡ線断面図、図３は正面パネル２２を除いたタッチパネルディスプレイ装置１０の構成を示す斜視図である。
図１乃至図３に示すように、タッチパネルディスプレイ装置１０は、筐体１２、可動パネルユニット１４、支持機構１６、アクチュエータ１８、シール材４０、アクチュエータ駆動制御部５６（図４参照）などを含んで構成されている。
【０００８】
筐体１２は、下フレーム２０と、上フレーム２１とを含んで構成されている。
下フレーム２０は矩形板状の底壁２０Ａと、底壁２０Ａの４辺から起立された４つの側壁２０Ｂとを備えている。
上フレーム２１は、矩形枠状を呈し下フレーム２０の外周よりも大きな大きさの矩形板状の正面パネル２２と、正面パネル２２の４辺から起立された４つの側壁２３とを備えており、正面パネル２２に矩形状の開口２４が形成されている。
上フレーム２１は４つの側壁２３が、下フレーム２０の４つの側壁２０Ｂの外面に位置した状態で下フレーム２０に取着されている。
【０００９】
可動パネルユニット１４は、画像を表示するための制御信号が供給されることにより画像を表示するディスプレイパネル２６と、ディスプレイパネル２６の表示面２６０２に重ね合わされて一体的に設けられたタッチパネル２８とを備え、矩形板状（平板形状）を呈している。
可動パネルユニット１４は４つの端面１４Ａを有している。
本実施の形態では、ディスプレイパネル２６は透過型の液晶ディスプレイ装置で構成されている。
詳細に説明すると、ディスプレイパネル２６は、液晶層と該液晶層を挟む２枚のガラス基板からなるディスプレイ本体と、ディスプレイ本体の表示面２６０２と反対側に位置する背面に取着されディスプレイ本体を背面から表示面２６０２に向けて照明するバックライトとを含んで構成され、バックライトは前記ディスプレイ本体に一体的に取着されている。
ディスプレイパネル２６は、バックライトが不要な反射型の液晶ディスプレイ装置や有機ＥＬディスプレイ装置であってもよい。
【００１０】
タッチパネル２８は、例えば２枚の透明なＰＥＴフィルムと、その２枚のフィルム間に透明電極フィルムを形成した、いわゆるフィルム−フィルムタイプのタッチパネルで構成されており、可動パネルユニット１４の薄型化が図られている。
タッチパネル２８の構造はフィルム−フィルムタイプに限定されるものではなく、従来公知のさまざまな構造が採用可能である。
タッチパネル２８は、表示面２６０２の全域を覆う大きさを有し、表示面２６０２に重ね合わされて接着剤などによって接着されてディスプレイパネル２６と一体的に設けられている。
したがって、本実施の形態では、可動パネルユニット１４の表面１４０２、すなわちパネル面１４０２はタッチパネル２８の表面で構成され、可動パネルユニット１４の背面１４０４は前記バックライトの背面で構成されている。
【００１１】
支持機構１６は、可動パネルユニット１４を底壁２０Ａの底面２００１と平行させ、表面１４０２を底壁２０Ａと反対側に臨ませた状態で、可動パネルユニット１４をタッチパネル２８の表面（ディスプレイパネル２６の表示面２６０２）と平行な面に沿って変位可能に底壁２０Ａ上に支持するものである。
また、可動パネルユニット１４は、４つの端面１４Ａのうち１つの端面１４Ａを下フレーム２０の４つの側壁２０Ｂのうちの１つの側壁２０Ｂに臨ませるとともに、平行させた状態で支持機構１６を介して底壁２０Ａの底面２００１上に配設されている。
本実施の形態では、支持機構１６は、可動パネルユニット１４の背面１４０４の四隅に配置された弾性部材１７で構成されている。
弾性部材１７は、可動パネルユニット１４と２０Ａとの間に設けられ、弾性部材１７により可動パネルユニット１４は、タッチパネル２８が開口２４内の所定位置（初期位置）に復帰するように付勢されている。
弾性部材１７を構成する弾性材料は、可動パネルユニット１４をできるだけ容易に変位させることができるようなものとすることが望ましく、それには、弾性材料として超低硬度の高分子ゲル材料から成るものとするとよい。
例えば、北川工業株式会社が「ＫＧゲル（商標）」という製品名で市場に提供している、シート状の超低硬度の高分子ゲル材料は、弾性部材１７の材料として特に適したものである。その具体例について述べると、例えば、厚さが１ｍｍの「ＫＧゲル（商標）」のシートを２ｍｍ角に切断することによって、高さが１ｍｍの弾性体ブロックを形成し、その弾性体ブロックの上下両面を、両面接着シートなどを用いて底壁２０Ａと可動パネルユニット１４の背面１４０４の四隅とに接着することにより弾性部材１７は配置される。
弾性材料として高分子ゲル材料以外の適当な材料としては、例えば、種々のラバー材料、軟質ポリエチレン、それにシリコン樹脂などがある。
【００１２】
アクチュエータ１８は、互いに対向した可動パネルユニット１４の４つの端面１４Ａのうちの１つの端面１４Ａと、この端面１４Ａに対向する本体部２０の側壁２０Ｂとの間に配設されている。
アクチュエータ１８は、その長手方向両端部がスペーサーブロック３０を介して側壁２０Ｂに連結されており、各スペーサーブロック３０とアクチュエータ１８の各端部との間、並びに、各スペーサーブロック３０と側壁２０Ｂとの間は、両面接着テープを用いて接着されている。
また、アクチュエータ１８は、その長手方向中央部がスペーサーブロック３２を介して可動パネルユニット１４の端面１４Ａに連結されており、スペーサーブロック３２とアクチュエータ１８との間、並びに、スペーサーブロック２４と可動パネルユニット１４の端面１４Ａとの間は、両面接着テープを用いて接着されている。
このようにして支持構造体１２の側壁２０Ｂと可動パネルユニット１４との間に取付けたアクチュエータ１８に電圧を印加すると、このアクチュエータ１８が屈曲変位を発生するため、その長手方向中央部が図３に矢印Ａで示した方向（タッチパネル２８の面方向）に変位して、可動パネルユニット１４を矢印Ｂで示した方向（タッチパネル２８の面方向）に変位させる。
この変位の向き及び大きさは、印加する電圧の極性及び大きさに対応したものとなる。また、こうして発生する可動パネルユニット１４の変位の方向は、この可動パネルユニット１４のパネル面１４０２に平行な平面に沿った方向である。従って、アクチュエータ１８は、可動パネルユニット１４を、そのパネル面１４０２に平行な平面に沿った方向に駆動するものである。
【００１３】
アクチュエータ１８として、細長い板状の屈曲変位型圧電アクチュエータを使用することができる。この種の圧電アクチュエータとしては、バイモルフ型圧電アクチュエータや、モノモルフ型圧電アクチュエータが知られており、それらのうちではバイモルフ型の方が、より強力な駆動力を発揮できることから好ましく、また、単層バイモルフ型圧電アクチュエータと積層バイモルフ型圧電アクチュエータとでは、後者の方が低い電圧で駆動できることから、モバイル電子機器に用いるのにより適しているといえる。
そのため、本実施の形態では、アクチュエータ１８として積層バイモルフ型圧電アクチュエータを使用している。
【００１４】
図４はタッチパネルディスプレイ装置１０の構成要素である制御部及び電子回路を示すブロック図である。
符号５０は、タッチパネルディスプレイ装置１０を装備した電子機器の制御システムであり、タッチパネルディスプレイ装置１０の制御部及び電子回路は、この制御システム５０の制御下にある。
タッチパネルディスプレイ装置１０の制御部及び電子回路には、可動パネルユニット１４の一方の構成要素であるタッチパネル２８に接続したタッチパネル回路５２と、可動パネルユニット１４の他方の構成要素であるディスプレイパネル２６に接続したＬＣＤ駆動回路５４と、アクチュエータ１８を駆動制御するアクチュエータ駆動制御部５６とが含まれている。
【００１５】
タッチパネル回路５２は、一般的なタッチパネルに付随している回路であり、タッチパネルから得られる信号を処理することによって、タッチパネルのパネル面１４０２（可動パネルユニット１４の表面１４０２）のユーザの指先が接触している位置を表す信号を発生させる。
また、このタッチパネル回路５２は、タッチパネル２８が接触圧を検出できるものである場合には、その接触圧を表す信号も発生するものであり、また、必要とあらば、パネル面１４０２の接触位置を表す信号に更に処理を施して、パネル面１４０２に接触している指先の移動速度や加速度を表す信号を発生させるものである。
タッチパネル回路５２が発生する信号は、タッチパネル入力信号として、制御システム５０へ供給されている。
ＬＣＤ駆動回路５４は、一般的な液晶ディスプレイパネルに付随している回路であり、制御システム５０から受取る制御信号に従って、ディスプレイパネル２６を駆動して視覚表示を行う。
【００１６】
アクチュエータ駆動制御部５６は、中央処理装置及びメモリを備えたワンチップコンピュータと電子回路とで構成されており、制御システム５０から制御信号を受取るためのインターフェース５８を含んでいる。制御システム５０から受取る制御信号は、出力タイミング信号と波形選択信号とを含むものである。アクチュエータ駆動制御部５６はメモリ５７を備えており、このメモリ５７には、複数の波形の夫々に対応した、波形生成に必要なデータ（波形データ）が格納されている。アクチュエータ駆動制御部５６は更に、波形生成機構５９と、出力信号送出回路６０と、パワーアンプ６２とを備えている。
【００１７】
波形生成機構５９は、ソフトウェアにより構成された機構であって、波形選択信号により指定された波形に対応したデータをメモリ５７から読出し、その読出した波形データに従って波形を生成する。出力信号送出回路６０は、波形生成機構５９が生成した波形を有する出力信号を、出力タイミング信号により指定された期間に亘って送出するものである。
また、パワーアンプ６２は、出力信号送出回路６０の出力信号を増幅して、圧電アクチュエータ１８へ駆動信号Ｓとして供給するものである。
【００１８】
図５の（Ａ）〜（Ｄ）に、波形生成機構５９で生成される波形の具体例を示した。図から明らかなように、それらは振動波形であり、その振幅、周期、及び波形は、一定のものもあれば変化するものもある。メモリ６４に格納されている波形データには、振幅及び周期に関するデータも含まれている。そして、メモリ６４に格納されている複数の波形に対応した波形データのうちから、波形選択信号により指定された波形の波形データが読出され、その波形を有する駆動信号Ｓがアクチュエータ１８へ供給されるため、可動パネルユニット１４は、その駆動信号Ｓの波形に従って、タッチパネル２８のパネル面１４０２の面方向に沿って振動することになる。
駆動信号Ｓの周波数は例えば１００Ｈｚから３００Ｈｚであり、触覚フィードバックを与えるためには、１周期以上の駆動信号Ｓを与えればよい。
そして、この可動パネルユニット１４の振動が、可動パネルユニット１４の表面１４０２（パネル面１４０２）に触れているユーザの指先に、その駆動信号Ｓの波形に応じた触覚を発生させる。従って、換言するならば、アクチュエータ駆動制御部５６は、可動パネルユニット１４を駆動して複数の所定の振動パターンのうちから選択した振動パターンで振動させるものであり、また、それら複数の所定の振動パターンは、可動パネルユニット１４のパネル面１４０２に接触しているユーザの指先に互いに異なった触覚を発生させるものであり、言い換えると、アクチュエータ駆動制御部５６はアクチュエータ１８に駆動信号Ｓを供給することでアクチュエータ１８を駆動制御するものである。
【００１９】
可動パネルユニット１４の振動振幅が１０μｍ〜５０μｍ程度になるようにして、指先にどのような触覚が発生するかを実際に試してみたところ、可動パネルユニット１４のパネル面１４０２に触れている指先は、可動パネルユニット１４が振動していることは鋭敏に知覚するが、可動パネルユニット１４の振動方向を識別することはできなかった。一方、出力信号の波形の違いによって、明瞭に異なる触覚が発生することが判明した。また、可動パネルユニット１４の振動パターン次第で、指先に擬似的な凹凸感や素材感を知覚させることが可能であることも判明した。
【００２０】
次に、本発明の要旨であるシール材４０について詳細に説明する。
上述のように、可動パネルユニット１４は、図２に示すように、タッチパネル２８が開口２４に臨むように正面パネル２２の内側に配設され、開口２４の周囲で正面パネル２２とタッチパネル２８との間に、それら正面パネル２２とタッチパネル２８の双方に接触させてシール材４０が配設されている。
シール材４０は、可動パネルユニット１４の振動を阻害することなく開口２４から筐体２０内部への塵埃の侵入を防止するものである。
【００２１】
本実施の形態では、シール材４０は、超低硬度シリコン材料あるいはスチレン系ゲルで形成され、開口２４に沿って矩形枠状に延在している。
このようなスチレン系ゲルとして、例えば、北川工業株式会社の「ＫＧゲル（商標）」を使用可能である。
すなわち、本実施の形態では、シール材４０は弾性材料で形成されており、その硬度はＪＩＳ硬度で２程度である。
正面パネル２２に接触するシール材４０部分は正面パネル２２に接着され、シール材４０は、正面パネル２２とタッチパネル２８との間で圧縮されて配設されている。
シール材４０は、可動パネルユニット１４の振動時に、正面パネル２２に接触するシール材４０部分が、接着されていることから正面パネル２２に対して不動であり、かつ、タッチパネル２８に接触するシール材４０部分が、タッチパネル２８とシール材４０との間に生じる摩擦力によりタッチパネル２８に対して不動となっている。
したがって、シール材４０は、可動パネルユニット１４の振動時に、正面パネル２２に接触するシール材４０部分と、タッチパネル２８に接触するシール材４０部分との間のシール材４０箇所が、正面パネル２２と可動パネルユニット１４との相対変位に追従して変形する。
【００２２】
本実施の形態によれば、開口２４の周囲で正面パネル２２とタッチパネル２８との間に、それら正面パネル２２とタッチパネル２８の双方に接触させてシール材４０を配設し、タッチパネル２８の振動時に、正面パネル２２やタッチパネル２８に対してシール材４０を摺動させず、正面パネル２２に接触するシール材４０部分を正面パネル２２に対して不動とし、かつ、タッチパネル２８に接触するシール材４０部分をタッチパネル２８に対して不動とし、それら接触部分の間のシール材４０部分を正面パネル２２と可動パネルユニット１４との相対変位に追従して変形させるようにした。
そして、このシール材４０の変形は、可動パネルユニット１４の振動を阻害しない程度の極めて小さい力で行うことが可能である。
したがって、小さな力で可動パネルユニット１４を振動させることができ、同時に、開口２４を通しての筐体内への塵埃の侵入を防止できる。
したがって、アクチュエータへの負荷を増大させずに、また、部品コストの増大を招くことなく、塵埃の侵入を防止でき、省電力化を図る上で有利となる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態と同一の箇所、部材に同一の符号を付して説明する。
第１の実施の形態と同様に、可動パネルユニット１４は、図２に示すように、タッチパネル２８が開口２４に臨むように正面パネル２２の内側に配設され、開口２４の周囲で正面パネル２２とタッチパネル２８との間に、それら正面パネル２２とタッチパネル２８の双方に接触させてシール材４０が配設されている。
シール材４０は、可動パネルユニット１４の振動を阻害することなく開口２４から筐体２０内部への塵埃の侵入を防止するものである。
【００２４】
本実施の形態では、シール材４０は、シリコン系材料を成形加工したもので形成され、開口２４に沿って矩形枠状に延在している。
このようなシリコン系材料として、例えば、信越化学工業株式会社の「ＫＥ−１３８０Ａ／Ｂ（商標）」を使用可能である。
すなわち、本実施の形態では、シール材４０は弾性材料で形成されている。
シール材４０は、第１の実施の形態と異なって接着されておらず、正面パネル２２とタッチパネル２８との間で単に圧縮されて配設されている。
シール材４０は、可動パネルユニット１４の振動時に、正面パネル２２に接触するシール材４０部分がタッチパネル２８とシール材４０との間に生じる摩擦力により正面パネル２２に対して不動となっている。また、タッチパネル２８に接触するシール材４０部分が、タッチパネル２８とシール材４０との間に生じる摩擦力によりタッチパネル２８に対して不動となっている。
したがって、シール材４０は、可動パネルユニット１４の振動時に、正面パネル２２に接触するシール材４０部分と、タッチパネル２８に接触するシール材４０部分との間のシール材４０箇所が、正面パネル２２と可動パネルユニット１４との相対変位に追従して変形する。
【００２５】
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はシール材４０の断面形状を示している。
図６（Ａ）に示すシール材４０の断面形状は、タッチパネル２８に弾接される基部４００２と、基部４００２の中央から膨出しその先端が正面パネル２２に弾接される凸部４００４とで構成されている。
シール材４０をこのような断面形状とすることで、基部４００２をタッチパネル２８に安定して接触させる上で有利となり、また、凸部４００４が変形しやすいのでシール材４０の変形時の抵抗を小さくする上で有利となる。
図６（Ｂ）に示すシール材４０の断面形状は、厚さ方向の中間部に位置する基部４０１０と、基部４０１０の一方の面の中央から膨出しタッチパネル２８に弾接される凸部４０１２と、基部４０１０の他方の面の中央から膨出しその先端が正面パネル２２に弾接される凸部４０１６とで構成されている。
シール材４０をこのような断面形状とすることで、凸部４０１２、４０１４が変形しやすいのでシール材４０の変形時の抵抗を小さくする上で有利となる。
図６（Ｃ）に示すシール材４０の断面形状は、タッチパネル２８に弾接される基部４０２０と、基部４０２０の一方の面から間隔をおいて複数膨出しそれらの先端が正面パネル２２に弾接される複数の凸部４０２２とで構成されている。
シール材４０をこのような断面形状とすることで、基部４０２０をタッチパネル２８に安定して接触させる上で有利となり、また、複数の凸部４０２２が変形しやすいのでシール材４０の変形時の抵抗を小さくする上で有利となる。
すなわち、上述のようにシール材４０の断面を異形形状とすると、シール材４０の断面を方形形状や円形形状とした場合に比較してシール材４０の変形時の抵抗を小さくする上で有利となり、シール材４０の硬度を手で取り扱いやすい程度の硬度にした場合であっても、例えばＪＩＳ硬度で５程度とした場合であっても、シール材４０の変形時の抵抗を小さくする上で有利となる。
【００２６】
次に本発明の製造方法について説明する。
まず第１の製造方法から説明する。
シール材４０として、チクソ性を有するゲル状の超低硬度シリコン材料あるいはスチレン系ゲルを用いる。
このようなスチレン系ゲルとして、例えば、北川工業株式会社の「ＫＧゲル（商標）」を使用可能である。
このシール材４０を、開口２４の周囲で正面パネル２２がタッチパネル２８に臨む面に、または、開口２４の周囲でタッチパネル２８が正面パネル２２に臨む面に矩形枠状に延在させる。
本実施の形態では、シール材４０を、開口２４の周囲で正面パネル２２がタッチパネル２８に臨む面に延在させた。
具体的には、塗布量が正確に管理できる公知のディスペンサーを用いてシール材４０を幅が１ｍｍ程度、厚さが０．５ｍｍ乃至１ｍｍ程度となるように塗布した。
図７（Ａ）は正面パネル２２の背面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡＡ線断面の例を示す拡大図、（Ｃ）は（Ａ）のＡＡ線断面の他の例を示す拡大図である。
この場合、図７（Ｂ）に示すように、シール材４０を延在させる部分に、すなわち、シール材４０の被接着箇所に、シール材４０が接着されない他の箇所から突出して枠状に延在する平坦面２２０４を形成しておき、この平坦面２２０４にチクソ性を有するシール材４０を延在させると、シール材４０の広がりを防止し、厚さの大きいシール材４０を得る上で有利となる。
また、図７（Ｃ）に示すように、シール材４０を延在させる部分に、すなわち、シール材４０の被接着箇所に、枠状に延在する平坦面２２１２を形成し、平坦面２２１２の延在方向と直交する幅方向の両側に、平坦面２２１２の幅方向の両側をシール材４０が接着されない箇所との間で仕切る凹部２２１０を平坦面２２１２の延在方向に沿って形成しておき、この平坦面２２１２にチクソ性を有するシール材４０を延在させると、シール材４０の広がりを防止し、厚さの大きいシール材４０を得る上で有利となる。
【００２７】
シール材４０を平坦面２２０４、あるいは、平坦面２２１２に延在させたならば、シール材４０を硬化させることで正面パネル２２の内面と、この内面に接触するシール材４０部分とを接着する。
シール材４０の接着方法としては次の方法がある。
シール材４０が紫外線硬化性を有するシリコン材の場合には、紫外線をシール材４０に照射することによって硬化させ、これによりシール材４０は平坦面２２０４あるいは平坦面２２１２に接着される。
また、シール材４０が熱可塑性を有するスチレン系ゲルの場合には、加熱されてゲル状（液状）となったシール材４０が塗布されたのち、シール材４０を自然放熱することでシール材４０は硬化し、これによりシール材４０は平坦面２２０４あるいは平坦面２２１２に接着される。
これによりシール材４０の正面パネル２２への配設がなされる。
なお、従来と同様に下フレーム２０に、可動パネルユニット１４や支持機構１６、アクチュエータ１８などが組み込まれ、上述のようにシール材４０が組み込まれた上フレーム２１が下フレーム２０に組み付けられ、正面パネル２２とタッチパネル２８とが近づけられてシール材４０が圧縮されて配設される。
このような製造方法によれば、シール材４０の配設が簡単になされ、タッチパネルディスプレイ装置１０のコストダウンを図る上で有利となる。
また、上述のようにシール材４０を、正面パネル２２に塗布して硬化させるようにした場合には、硬化後のシール材４０の硬度をＪＩＳ硬度で２程度と柔らかいものとしても、硬化後のシール材４０を単独で手で取り扱う必要がないため、作業性が低下するおそれがなく、シール材４０の変形時の抵抗を小さくする上で有利となる。
【００２８】
次に第２の製造方法について説明する。
シール材４０として液状シリコンが成形されたものを用いる。
このシール材４０は、単品として予め成形されている。詳細には、シール材４０は、開口２４の周囲を囲む矩形枠状に形成されている。
そして、タッチパネルディスプレイ装置１０の組み立て時に、すなわち、従来と同様に下フレーム２０に、可動パネルユニット１４や支持機構１６、アクチュエータ１８などが組み込まれ、開口２４の周囲に延在するようにタッチパネル２８上にシール材４０が配置され、上フレーム２１が下フレーム２０に組み付けられ、正面パネル２２とタッチパネル２８とが近づけられてシール材４０が圧縮されて配設される。
このような製造方法によっても、シール材４０の配設が簡単になされ、タッチパネルディスプレイ装置１０のコストダウンを図る上で有利となる。
【００２９】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、本発明に係るタッチパネルディスプレイ装置１０を電子機器としての携帯電話機に適用したものである。
図８（Ａ）、（Ｂ）は第５の実施の形態の携帯電話機２の説明図であり、第１の実施の形態と同様または同一の部分、部材については同一の符号を付して説明する。
携帯電話機２は、外装を構成する細長い矩形板状の機器側筐体２０２を有している。
図８（Ｂ）に示すように、タッチパネルディスプレイ装置１０は機器側筐体２０２内に組み込まれ、機器側筐体２０２の上面の開口２０４から可動パネルユニット１４の表面１４０２が外方に露出するように配置されている。
機器側筐体２０２の下端には、開閉蓋２０６がヒンジを介して揺動可能に取着されている。開閉蓋２０６は、図８（Ａ）に示す可動パネルユニット１４の表面１４０２の一部を覆う閉塞位置と、図８（Ｂ）に示す可動パネルユニット１４の表面１４０２の全域を開放する開放位置とに揺動される。
開閉蓋２０６が図８（Ｂ）に示す開放位置に位置した状態で、開放蓋２０６が外方に臨む外面箇所にはテンキーや機能キーを含む複数の操作キー２０８が設けられている。
ユーザは、開閉蓋２０６を図８（Ｂ）に示す開放位置に位置させた状態で、タッチパネルディスプレイ装置１０のディスプレイパネル２６に表示される画面を視認しつつタッチパネル２８をスタイラスあるいは指先で押圧操作することによりさまざまな操作を行う。
このような携帯電話機２においても第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論である。
特に、このような携帯電話機２では、屋外など塵埃が多い環境下で使用されることが多く、また、バッテリーで駆動されることから、塵埃の侵入が懸念され、また、低消費電力化が要求されるが、本実施の形態によれば塵埃の侵入を効果的に防止でき、また、アクチュエータ１８の消費電力を抑制でき有利となる。
なお、タッチパネルディスプレイ装置１０の筐体１２あるいは正面パネル２２の部分を、機器側筐体２０２と別体に構成してもよいし、機器側筐体２０２の部分で構成してもよいことは無論である。
【００３０】
（第４の実施の形態）
次に、図９を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。
図９は第４の実施の形態のタッチパネルディスプレイ装置１０の断面図である。
第１乃至第３の実施の形態では、ディスプレイパネル２６とタッチパネル２８とが一体に結合されて可動パネルユニット１４が構成されている場合について説明したが、本発明はそれらが一体化されていない場合にも無論適用可能である。
すなわち、図９に示すように、ディスプレイパネル２６は、タッチパネル２８の下方に離間した箇所に配置されている。
タッチパネル２８がディスプレイパネル２６に重なる位置にくるように可動パネルユニット１４が配置されている。
なお、筐体１２の底壁２０Ａにはディスプレイパネル２６に対応した開口２０１０が形成されている。
また、タッチパネル２８は透明で硬質なガラス板などのような基材６０上に接合された形態のものが用いられている。
なお、図９において符号６２はディスプレイパネル２６の筐体を示している。この場合、ディスプレイパネル２６の筐体６２とタッチパネル２８の筐体１２を一体化し、あるいは、別体化するなど任意である。
このようにディスプレイパネル２６とタッチパネル２８とが離れて配置されたタッチパネルディスプレイ装置１０にも本発明は適用され、第１の実施の形態と同様な効果が奏される。
【００３１】
なお、実施の形態では、可動パネルユニット１４をタッチパネル２８の表面と平行な面に沿って変位可能に底壁２０Ａ上に支持する支持機構１６として、弾性部材１７を用いた場合について説明したが、このような支持機構１６としては、従来公知のさまざまな機構が採用可能である。
例えば、可動パネルユニット１４の背面１４０４と下フレーム２０の底壁２０Ａとの間にコロを配置することで、前記コロによって可動パネルユニット１４をタッチパネル２８の表面と平行な面に沿って変位可能に底壁２０Ａ上に支持してもよい。その場合、可動パネルユニット１４の端面１４Ａと下フレーム２０の側壁２０Ｂとの間にばねを配設することで、前記ばねによってタッチパネル２８が開口２４内の所定位置（初期位置）に復帰するように付勢すればよい。
また、実施の形態では、シール材４０を弾性材料で形成した場合について説明したが、シール材４０は、その変形が可動パネルユニット１４の振動を阻害しない程度の極めて小さい力でなされるものであればよく、シール材４０を塑性変形する材料で形成してもよいことは無論である。その場合、シール材４０と正面パネル２２やタッチパネル２８との間に摩擦力が生じないのであれば、例えば、正面パネル２２に接触するシール材４０部分を正面パネル２２に接着し、タッチパネル２８に接触するシール材４０部分をタッチパネル２８に接着すればよい。
【００３２】
また、上述した実施の形態では、タッチパネルディスプレイ装置１０が適用される電子機器として携帯電話機を例にとって説明したが、本発明は、携帯情報端末装置(ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）)、カーナビゲーションシステム、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）、ＰＯＳ（販売時点情報管理システム）におけるレジ、アーケードゲームなどの遊技機器、家庭用ゲーム機器、携帯ゲーム機器、その他種々のゲーム機器などさまざまな電子機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態のタッチパネルディスプレイ装置１０の平面図である。
【図２】図１のＡＡ線断面図である。
【図３】正面パネル２２を除いたタッチパネルディスプレイ装置１０の構成を示す斜視図である。
【図４】タッチパネルディスプレイ装置１０の構成要素である制御部及び電子回路を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は波形生成機構５９で生成される波形の具体例を示す図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はシール材４０の断面形状を示す図である。
【図７】（Ａ）は正面パネル２２の背面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡＡ線断面の例を示す拡大図、（Ｃ）は（Ａ）のＡＡ線断面の他の例を示す拡大図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は第３の実施の形態の携帯電話機２の説明図である。
【図９】第４の実施の形態のタッチパネルディスプレイ装置１０の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２……携帯電話機、１０……タッチパネルディスプレイ装置、１２……筐体、１４……可動パネルユニット、１６……支持機構、１８……アクチュエータ、２２……正面パネル、２４……開口、２６……ディスプレイパネル、２８……タッチパネル、４０……シール材。
【図１】
2008186188.tif 000003
【図２】
2008186188.tif 000004
【図３】
2008186188.tif 000005
【図４】
2008186188.tif 000006
【図５】
2008186188.tif 000007
【図６】
2008186188.tif 000008
【図７】
2008186188.tif 000009
【図８】
2008186188.tif 000010
【図９】
2008186188.tif 000011