JP2012088908A

JP2012088908A - タッチパネル付き表示装置

Info

Publication number: JP2012088908A
Application number: JP2010234669A
Authority: JP
Inventors: Shinya Nakamura; 真也中村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2012-05-10

Abstract

【課題】タッチパネルが破損する可能性を低減しつつ、軽量化を実現することができるタッチパネル付き表示装置を提供する。
【解決手段】タッチパネル付き表示装置Ｘ１は、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２と空間Ｓ１を介して対向して配置されたタッチパネル３と、タッチパネル３を保持する保持部材５と、液晶表示パネル２とタッチパネル３との間の空間Ｓ１に設けられた支持パネル６と、を備え、タッチパネル３は、中央領域Ｅ１と、中央領域Ｅ１よりも外側に位置する外側領域Ｅ２とを有し、タッチパネル３の中央領域Ｅ１に対応する部位における支持パネル６の厚みＴ１は、タッチパネル３の外側領域Ｔ２に対応する部位における支持パネル６の厚みよりも大きい。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示パネルと、この表示パネルと空間を介して対向して配置されたタッチパネルとを備えたタッチパネル付き表示装置に関する。

タッチパネルは、表示パネルの前面に設けられ、指あるいはペン等により表示画面を操作することで、タッチパネルを搭載した電子機器に信号を入力する入力デバイスである。表示画面をそのまま入力装置とすることができるため、ＭＭＩ（Man Machine Interface
）としてたいへん優れており、民生用および産業用を問わず、広く一般に用いられている。

このようなタッチパネルと表示パネルとを組み合わせたタッチパネル付き表示装置は、一般に、表示パネルの前面にタッチパネルを密着させることにより構成されている。ここで、例えば、表示パネルが液晶表示パネルである場合に、表示パネルの前面にタッチパネルを密着させると、タッチパネルへの押圧操作によって直接応力が表示パネルに加わるため、液晶層の厚みが変化する。液晶層の厚みが変化すると、押圧操作した箇所の表示品位が変化する。このような問題を解決するため、近年では、表示パネルと空間を介して対向して配置されたタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１０４３７４号公報

ところで、上記従来のタッチパネル付き表示装置では、タッチパネルを押圧操作することにより、タッチパネルに押圧荷重を加えた場合、タッチパネルは表示パネル側に撓むことになる。特に、タッチパネルに強い押圧荷重が加わった場合、タッチパネルの撓み量が大きくなり、タッチパネルが破損する可能性があった。このため、上記特許文献１では、表示パネルとタッチパネルとの間の空間に支持パネルを設けることが記載されている。表示パネルとタッチパネルとの間の空間に支持パネルを設けることにより、タッチパネルの撓み量が抑制され、タッチパネルが破損する可能性を低減することができる。しかしながら、支持パネルを設けると、タッチパネル付き表示装置の軽量化の妨げになる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチパネルが破損する可能性を低減しつつ、軽量化を実現することができるタッチパネル付き表示装置に関する。

本発明のタッチパネル付き表示装置における一態様は、表示パネルと、前記表示パネルと空間を介して対向して配置されたタッチパネルと、前記タッチパネルを保持する保持部材と、前記表示パネルと前記タッチパネルとの間の空間に設けられた支持パネルと、を備え、前記タッチパネルは、中央領域と、該中央領域よりも外側に位置する外側領域とを有し、前記タッチパネルの前記中央領域に対応する部位における前記支持パネルの厚みは、前記タッチパネルの前記外側領域に対応する部位における前記支持パネルの厚みよりも大きい。

本発明のタッチパネル付き表示装置は、タッチパネルが破損する可能性を低減しつつ、軽量化を実現することができるという効果を奏する。

本実施形態に係るタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す平面図である。図１中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。図１中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。支持パネルの概略構成を示す平面図である。タッチパネル付き表示装置の他の例を示す断面図であって、図２と同じ部分を示す断面図である。タッチパネル付き表示装置のさらに他の例を示す断面図であって、図２と同じ部分を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明に係るタッチパネル付き表示装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係るタッチパネル付き表示装置Ｘ１は、液晶表示パネル２、タッチパネル３、フレーム４、保持部材５、および支持パネル６を備えている。

液晶表示パネル２は、表示のために液晶組成物を利用するパネルである。具体的には、液晶表示パネル２は、一方の基板と、この一方の基板に対向して配置される他方の基板と、一方の基板と他方の基板との間に介在した液晶層とを備えている。液晶表示パネル２の駆動方式としては、単純マトリクス駆動方式であってもよいし、アクティブマトリクス駆動方式であってもよい。また、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネル２である場合、その方式として、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＩＰＳ（In-Plane Switching）型
、ＡＦＦＳ（Advanced Fringe Field Switching）型、ＶＡ（Vertical Alignment）型、
ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）型のいずれであってもよい。また、モノクロの液晶表示パネル２であってもよいし、カラーの液晶表示パネル２であってもよい。ここで、実際には、液晶表示パネル２の表面あるいは裏面には、位相差板、偏光板等が設けられているが、説明の便宜上、ここでの詳細な説明は省略する。

タッチパネル３は、使用者が指あるいはペン等で操作した箇所を入力位置として検出する入力デバイスである。図２および図３に示すように、タッチパネル３は、液晶表示パネル２と空間Ｓ１を介して対向して配置されている。また、図１〜図３に示すように、タッチパネル３は、中央領域Ｅ１と、中央領域Ｅ１よりも外側に位置する外側領域Ｅ２とを有している。ここで、本実施形態に係る中央領域Ｅ１は、タッチパネル３の長辺方向における中線Ｏ１を基準として、長辺方向にそれぞれＬ_１／４の長さ、および、タッチパネル３の短辺方向における中線Ｏ２を基準として、短辺方向にそれぞれＬ_２／４の長さにある領域をいう。なお、「Ｌ_１」はタッチパネル３の長辺の長さ、「Ｌ_２」はタッチパネル３の短辺の長さを示している。タッチパネル３は、例えば、抵抗膜方式のタッチパネル、静電容量方式のタッチパネル、表面弾性波方式のタッチパネル、赤外線方式のタッチパネル、
電磁誘導方式のタッチパネルである。

フレーム４は、液晶表示パネル２を収容する役割を担う部材である。フレーム４は、液晶表示パネル２が設けられた第１フレーム４１と、液晶表示パネル２を取り囲むようにして第１フレーム４１上に設けられた第２フレーム４２とを有している。ここで、第１フレーム４１と第２フレーム４２とは、一体的に形成されていてもよいし、別個独立に形成されていてもよい。フレーム４の構成材料としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂、あるいはステンレスやアルミニウム等の金属が挙げられる。

保持部材５は、タッチパネル３を保持する役割を担う部材である。保持部材５は、タッチパネル３の外周部を保持するようにして第２フレーム４２上に設けられている。保持部材５の構成材料としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、発泡ウレタン、その他のゴム類、プラスチック、ステンレス等が挙げられる。保持部材５がタッチパネル３の外周部を保持するようにして設けられているので、外部からの水あるいは埃が、液晶表示パネル２に付着するのを抑制できる。

支持パネル６は、使用者の押圧操作に対するタッチパネル３の撓み量を抑制する役割を担う部材である。このため、支持パネル６は、液晶表示パネル２とタッチパネル３との間の空間Ｓ１に設けられている。本実施形態では、支持パネル６は、接着部材７を介して、液晶表示パネル２上に設けられている。液晶表示パネル２とタッチパネル３との間の空間Ｓ１に支持パネル６を設けているので、支持パネル６によってタッチパネル３の撓み量が抑制され、タッチパネル３が破損する可能性を低減することができる。また、支持パネル６は、透光性を有している。本実施形態において透光性とは、可視光に対する透過性を有することを意味する。支持パネル５の構成材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、透明樹脂等が挙げられる。

ここで、タッチパネル３の中央領域Ｅ１に対応する部位における支持パネル６の厚みＴ１は、タッチパネル３の外側領域Ｅ２に対応する部位における支持パネル６の厚みＴ２よりも大きい。すなわち、タッチパネル３の撓み量が大きくなり得る中央領域Ｅ１においては支持パネル６の厚みＴ１を大きくし、タッチパネル３の撓み量が小さくなり得る外側領域Ｅ２においては支持パネル６の厚みＴ２を小さくしている。このため、支持パネル６の厚みが一定である上記従来のタッチパネル付き表示装置と比べて、タッチパネル付き表示装置Ｘ１の軽量化を実現することができる。

また、支持パネル６は、タッチパネル３と対向する対向面６ａを有している。ここで、図２および図３に示すように、支持パネル６の対向面６ａは、タッチパネル３側に凸状に湾曲していることが好ましい。支持パネル６の対向面６ａがタッチパネル３側に凸状に湾曲していると、タッチパネル３の押圧操作によってタッチパネル３と支持パネル６とが当接し、支持パネル６に応力が加わった場合であっても、この支持パネル６に加わった応力を緩和することができる。支持パネル６に加わった応力を緩和することができるので、タッチパネル３の押圧操作によって支持パネル６が破損する可能性を低減することができる。

また、図２および図３に示すように、液晶表示パネル２と支持パネル６との間には隙間Ｓ２が設けられていることが好ましい。液晶表示パネル２と支持パネル６との間に隙間Ｓ２が設けられていると、タッチパネル３の押圧操作によって、支持パネル６を介して液晶表示パネル２に応力が加わることを抑制することができる。

また、支持パネル６は、平面視して矩形状をなしている。ここで、図４に示すように、支持パネル６の４つの角部Ｃ１は、面取りされていることが好ましい。なお、面取りは、
支持パネル６の４つの角部Ｃ１を削り角面や丸面等の形状に加工する工法である。支持パネル６の４つの角部Ｃ１が面取りされていると、支持パネル６の角部Ｃ１に外部から応力が加わった場合であっても、支持パネル６が破損する可能性を低減することができる。

以上のように、タッチパネル付き表示装置Ｘ１によれば、タッチパネル３が破損する可能性を低減しつつ、軽量化を実現することができる。

ここで、上記のタッチパネル付き表示装置Ｘ１は、例えば、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯用の端末装置、工場等の産業用途で使用されるプログラマブル表示器、電子手帳、パーソナルコンピュータ、複写機、あるいはゲーム用の端末装置等の種々の電子機器に備えられる。

なお、上記では、タッチパネル３の中央領域Ｅ１および外側領域Ｅ２に対応する部位における支持パネル６の対向面６ａが、タッチパネル３側に凸状に湾曲している例について説明したが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、タッチパネル３の中央領域Ｅ１に対応する部位における支持パネル６の対向面６ａが、タッチパネル３側に凸状に湾曲していてもよい。すなわち、図５に示す例では、タッチパネル３の外側領域Ｅ２に対応する部位における支持パネル６の対向面６ａは、タッチパネル３側に凸状に湾曲していない。このようにすると、図２および図３の態様と比べて、タッチパネル付き表示装置Ｘ１の軽量化をより実現することができる。また、図６に示すように、中央領域Ｅ１に対応する部位における支持パネル６が、タッチパネル３側に湾曲することなく凸状に突出していてもよい。すなわち、タッチパネル３の中央領域Ｅ１に対応する部位における支持パネル６の厚みＴ１が、タッチパネル３の外側領域Ｅ２に対応する部位における支持パネル６の厚みＴ２よりも大きければ、支持パネル６の形状については特に限定されない。

また、使用者がタッチパネル３を押圧した場合に、押圧した使用者に対して、押しボタンスイッチを操作した場合と同様のリアルな押圧感を伝達する触覚伝達技術を、上記のタッチパネル付き表示装置Ｘ１に適用してもよい。この場合、例えば、タッチパネル３の下面に１または複数の圧電素子を設け、押圧操作による所定の押圧荷重を検知した場合に、この圧電素子を所定の周波数で振動させ、タッチパネル３を振動させることで実現することができる。

また、支持パネル６が所定の色に着色されていてもよい。例えば、表示画面全体を青く表示させたい場合には、支持パネル６の全部を青色に着色させておく。また、支持パネル６の一部のみを所定の色に着色させていてもよい。例えば、支持パネル６の外周部を黒色に着色させておく。このようにすると、表示画面に黒色の枠を表示させることができる。

さらに、液晶表示パネル２の代わりに、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、蛍光表示管、電界放出ディスプレイ、表面電界ディスプレイ、電子ペーパ等の表示パネルであってもよい。

Ｘ１タッチパネル付き表示装置
２液晶表示パネル（表示パネル）
３タッチパネル
５保持部材
６支持パネル
６ａ支持パネルの対向面
Ｅ１タッチパネルの中央領域
Ｅ２タッチパネルの外側領域

Claims

表示パネルと、
前記表示パネルと空間を介して対向して配置されたタッチパネルと、
前記タッチパネルを保持する保持部材と、
前記表示パネルと前記タッチパネルとの間の空間に設けられた支持パネルと、を備え、
前記タッチパネルは、中央領域と、該中央領域よりも外側に位置する外側領域とを有し、
前記タッチパネルの前記中央領域に対応する部位における前記支持パネルの厚みは、前記タッチパネルの前記外側領域に対応する部位における前記支持パネルの厚みよりも大きい、タッチパネル付き表示装置。
前記支持パネルは、前記タッチパネルと対向する対向面を有しており、
前記支持パネルの前記対向面は、前記タッチパネル側に凸状に湾曲している、請求項１に記載のタッチパネル付き表示装置。
前記表示パネルと前記支持パネルとの間には隙間が設けられている、請求項１または２に記載のタッチパネル付き表示装置。
前記支持パネルは、平面視して矩形状をなしており、
前記支持パネルの４つの角部は、面取りされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
前記表示パネルは、液晶表示パネルである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。