JP3347009B2 - 携帯用電子機器のタッチパネルの固定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯用電子機器に関
し、特にタッチパネルとＬＣＤ（液晶表示ディスプレ
イ）の固定方法に関する。

【０００２】タッチパネルとは携帯用あるいは設置型を
問わず、電子機器のブラウン管あるいはＬＣＤ等の情報
表示装置の画面を覆う様に設置され、指あるいはペン等
で触る事により、機器への入力を行う透明なガラス状の
電子デバイスである。従って、タッチパネルとＬＣＤは
お互いに平行であり一定の距離をおいて、電子機器の内
部に実装され、更に機器の筐体にはタッチパネルの操作
部分を露出するため、開口部を設ける必要がある。

【０００３】

【従来の技術】携帯用電子機器の使用条件を考慮する
と、屋外での使用、特に雨天の場合にも支障なく、機器
の操作を行われることが重要な要素と考えられる。タッ
チパネルおよびＬＣＤ周囲はその操作上、機器の筐体に
大きな開口部分を設けることが余儀なくされる為、雨水
等の機器への侵入を防ぐにはまず、この開口部を考慮す
る必要がある。また、雨水等だけでなく、塵、埃等の侵
入にも同様の事が考えられる。

【０００４】この条件を満足しながら、さらに小型軽
量、耐振動、耐落下性を高めたタッチパネルとＬＣＤの
実装方法が特開平７−１９９１６０号公報であり、非常
に優れた方法であると考えられる。この方法を採用しな
いで、機器の防水／防滴／防塵性をタッチパネルとＬＣ
Ｄの周囲について考えると、以下の２方法が従来技術と
して考えられる。（図５（ａ）、（ｂ）） ．タッチパネルとＬＣＤの間を一定間隔に保持しなが
ら両面テープで固定し、筐体の開口部周囲にゴムやスポ
ンジ等のパッキンを設け機器の内側からＬＣＤと共にタ
ッチパネルを押しつけてねじ等で固定する。

【０００５】．タッチパネル自体を両面テープで機器
の筐体開口部の内側に貼り付ける事で、機器の防水／防
滴／防塵を可能として、ＬＣＤはその更に内側より、単
独で一定の距離を確保しながら固定する。

【０００６】図５は従来技術でタッチパネルの周囲の開
口部の防水／防滴／防塵性を持たせた場合の断面図であ
り、（ａ）は上述の従来技術に、（ｂ）は従来技術
にそれぞれ相当する。

【０００７】図５（ａ）はパッキン１１を潰す為の力を
ＬＣＤ枠１２、ＬＣＤ１３、スペーサ１４、およびタッ
チパネル１５を介してパッキン１１に伝えている。機器
の防水／防滴／防塵を実現する為にパッキン１１の全周
に亘り、均一な力を伝える事が必要な事は先に述べた
が、その為その力の伝達の経路であるＬＣＤ１３はＬＣ
Ｄ枠１２によって全周に亘り、均一に保持されている事
が重要となる。従って、ＬＣＤ１３が仮に後に説明する
図３の様なＴＡＢ方式の場合では、ＴＡＢを直接押さえ
る事となり、ＴＡＢの断線等の理由により機器の表示が
されない等の障害の原因となる。また、ＬＣＤ枠１２の
形状を工夫し、ＴＡＢ部分を避けてＬＣＤ１３を保持す
るようにしたとしても、機器の防水／防滴／防塵の信頼
性を損なう結果となる。

【０００８】図５（ｂ）はタッチパネル１６を両面テー
プ１７にて固定している。この場合、機器の表面側から
のタッチパネルの入力の際の押下力にもタッチパネル１
６を保持する力の殆どを両面テープ１７の粘着力に頼る
事になる。従って、この両面テープ１７は粘着力の強力
なものを選定する必要がある。その結果、操作者が誤っ
て機器を落下させた等によりタッチパネルが破損した
際、その交換作業が非常に困難なものとなる。

【０００９】加えて説明すれば、特開平７−１９９１６
０号公報の実装方法および従来技術のに共通した機器
の防水／防滴／防塵性の信頼性を高める為の設計ポイン
トは、タッチパネルに如何に均一で十分な力を加え、筐
体の開口部に設けたパッキンを潰すかにある。これはパ
ッキンを潰す反力を保持出来ない部分があれば、そこか
ら機器への水／埃等の異物の侵入を許す事になるばかり
か、タッチパネルは指やペンで押下されて使用される
為、この押下力でタッチパネルが筐体内部に沈み込めば
機器の防水／防滴／防塵性は信頼性の低いものとなるか
らである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、携帯
用電子機器の表示用デバイスにＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕ
ｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）を実装したＬＣＤを
適用するには従来技術では機器の仕様を制限される事に
あった。ＴＡＢは電気信号をＬＣＤの液晶面と制御基板
との間で結ぶものであり、外力に対して非常に弱いとい
う短所があるものの、価格はＴＡＢの代わりにヒートシ
ールを使用したものよりも安価である。

【００１１】その理由は、ＬＣＤ表示面裏側にＴＡＢを
実装しているＬＣＤ（図３）を先述の従来技術で実装す
る事を考えた場合、従来技術の方法ではＬＣＤを裏側
から全周にわたり均一で十分な力で押さえる事が機器の
防水／防滴／防塵を可能とする為に必要であるが、ＴＡ
Ｂが外力に対して非常に弱い事を考えるとそれは不可能
である。また、従来技術の方法ではタッチパネルを貼
り付けている両面テープの粘着力が強力な程、機器の分
解保守時にタッチパネルを筐体から分離することが困難
であり、機器を誤って落下させてタッチパネルが破損し
た場合には、タッチパネルの交換が非常に時間のかかる
作業となっている。

【００１２】第２の問題点は、特開平７−１９９１６０
号公報の実装方法では、ヒートシールタイプのＬＣＤに
限られ、安価なＴＡＢ式のＬＣＤを採用できない事にあ
る。

【００１３】その理由は、特開平７−１９９１６０号公
報では、ＬＣＤの側面を含み全周にわたりゴム等で覆う
ことで、防水／防滴／防塵性を実現し、更に耐落下、耐
振動に対しても機器の信頼性を向上している。しかし、
ＬＣＤの側面および裏面の外周部分に図３のごときＴＡ
ＢがあるＬＣＤでは、ゴムがＴＡＢの近傍あるいは接触
して実装されることとなり、ＴＡＢが外力に対して非常
に弱いことを考えれば不可能なことであり、実現したと
しても機器の落下による衝撃力をＴＡＢに伝えることに
なり、画面が表示されない等の障害の発生が予想出来
る。

【００１４】本発明の目的は、携帯用電子機器を製品化
するにあたり、原価の高いヒートーシール式のＬＣＤを
避けてＴＡＢ式のＬＣＤを適用し、安価な製品を提供し
ながらも、タッチパネル周囲からの防水／防滴／防塵性
の信頼性を維持し、更に装置の分解保守時には容易にタ
ッチパネルの交換作業が実施できる様に保守性を維持す
るごとき携帯用電子機器のタッチパネルおよびＬＣＤの
固定方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の携帯用電子機器
のタッチパネルの固定方法は、タッチパネルとＴＡＢ
（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）式
のＬＣＤを互いに平行に一定距離をおいて筐体の内部に
実装し、前記タッチパネルの周囲をゴム等の絶縁物質の
第１の枠に収納し、更にこれらを金属あるいは特殊材料
からなる高剛性の第２の枠に収め、前記第２の枠を筐体
に固定し、前記筐体と前記タッチパネルとで前記筐体の
タッチパネルの開口部周囲に設けられたパッキンを挟む
ことを特徴とする。

【００１６】

【００１７】これらの本発明において、前記第１および
第２の枠が前記タッチパネル周囲の開口部分の防水／防
滴／防塵を行うようになっており、また前記ＬＣＤがＴ
ＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）式のＬＣＤであるものとする。

【００１８】即ち、本発明では、タッチパネル周囲をゴ
ム等の絶縁物質の第１の枠で覆い、更に剛性を高める
為、これらを金属あるいは特殊材料で製造された第２の
枠に収め筐体に組み込む事で、ＬＣＤを介さず、タッチ
パネルで筐体の開口部周囲の防水／防滴／防塵の為のゴ
ムあるいはスポンジ等のパッキンを潰す力を伝達する構
造を有する。

【００１９】この結果、ＴＡＢ方式／ヒートシール方式
に関わらず、ＬＣＤを自由に選択することができる。こ
のように、携帯用電子機器の最も高価な部品であるＬＣ
Ｄを自由に選択できることにより、比較的安価なＴＡＢ
方式のＬＣＤを採用でき、大幅な原価低減が実現できる
と共に、安価な製品を提供する事ができる。その上、機
器の防水／防滴／防塵性の信頼性、加えて装置分解保守
性を維持している為、機器の使用者にも保守員にも有益
である。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００２１】図１は本発明の実施の形態を示し、（ａ）
は主要部分の分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の組立
時の斜視図である。（ａ）図において、板金枠４はゴム
枠３を、またゴム枠３はタッチパネル２をそれぞれを収
納し、がた付きがない寸法としている。

【００２２】（ｂ）図は（ａ）図のタッチパネル２およ
びゴム枠３を収納した板金枠４をねじ５において筐体
（表）１に組立た状態に、さらに筐体（底）６を組立た
状態である。この図において、機器の操作者はタッチパ
ネル２からの入力の際に矢印方向の押下力を加える事に
なる。しかし、タッチパネル２は板金枠４で保持してい
る為、この押下力によって筐体内部に沈みこむことはな
い。

【００２３】図２は機器の内部のタッチパネル２とＬＣ
Ｄ７の取り付け状態を示すものであり、実際の機器に近
づける為、ＬＣＤ７と防水／防滴／防塵用パッキン８を
付加した状態で説明しており、（ａ）は断面図を示し、
（ｂ）は矢視方向の正面図である。

【００２４】図１の場合と同様にタッチパネル２はゴム
枠３と板金枠４に収納されている。この組立品を筐体
（表）１に組み込む際に防水／防滴／防塵用パッキン８
を筐体（表）１とタッチパネル２との間に挟み、潰す寸
法関係とする。さらにＬＣＤ７をタッチパネル２の裏側
に配置し、ＬＣＤ枠９を被せ、ねじ５において固定す
る。ＬＣＤ７が図のようにＴＡＢ方式の場合、ＴＡＢ部
１０を押さえてＬＣＤ７を保持することは出来ないの
で、ＬＣＤ枠９は図のようにＴＡＢ部１０を避けた作り
となってしまい、ＬＣＤ枠９ではＬＣＤ７の外周を均一
に押さえている状態にはない。

【００２５】しかし、機器の表面側からのタッチパネル
２の入力の際の押下力にも、図１（ｂ）の場合と同様に
板金枠４によってタッチパネル２が保持され、タッチパ
ネル２が筐体内部に沈み込む事がなく、加えて防水／防
滴／防塵用パッキン８の潰し量が変化することも無い
為、機器の防水／防滴／防塵の信頼性を低下させること
もなく、ＬＣＤ７がＴＡＢ方式であっても実装すること
が可能である。

【００２６】図３はＴＡＢ方式のＬＣＤの裏側の外観斜
視図を示す。この図により、裏面の４辺中の２辺がＴＡ
Ｂ１０によって覆われている状態が確認できる。

【００２７】次に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００２８】図１は本発明の実施例を示し、（ａ）は主
要部分の分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の組立時の
斜視図である。（ａ）図において板金枠４はゴム枠３を
また、ゴム枠３はタッチパネル２をそれぞれを収納し、
がた付きがない寸法としている。各要素の材質は板金枠
４はアルミニウムが軽量で安価であり、ゴム枠３はＮＢ
Ｒ（ニトリルゴム）硬度６０程度の安価な一般的な材料
で十分である。また、寸法関係についてはゴム枠３の収
縮性を考慮すれば各要素のクリアランスをゼロとしてお
いて良いし、図中に示すようにゴム枠３とタッチパネル
２をタッチパネル２の外周にわたり接触させないで、一
部のみとすれば更にゴム枠３の収縮性が発揮出来る。

【００２９】（ｂ）図は（ａ）図のタッチパネル２およ
びゴム枠３を収納した板金枠４をねじ５において筐体
（表）１に組立た状態に、さらに筐体（底）６を組立た
状態である。この図において、機器の操作者はタッチパ
ネル２からの入力の際に矢印方向の押下力を加える事に
なる。

【００３０】しかし、タッチパネル２は板金枠４で保持
している為、この押下力によって筐体内部に沈みこむこ
とはない。また、仮に板金枠４が押下力に対して十分な
剛性を確保していなければ、板金枠４の材料、形状を変
える事によって、押下力に応じた剛性を確保すればよ
い。具体的な剛性アップの手段としては、板厚の変更や
ステンレス鋼等の高剛性材料への変更、曲げ加工追加が
考えられ、タッチパネル２へ指で入力する力は１０ｋｇ
ｆ以下と考えても十分であり、これらの対策で問題な
い。

【００３１】次に、実際の機器に近づける為、ＬＣＤ７
と防水／防滴／防塵用パッキン８を付加した状態を説明
する。

【００３２】図２は機器の内部のタッチパネル２とＬＣ
Ｄ７の取り付け状態を示すものであり、（ａ）は断面図
を示し、（ｂ）は矢視方向の正面図である。

【００３３】図１の場合と同様にタッチパネル２はゴム
枠３と板金枠４に収納されている。この組立品を筐体
（表）１に組み込む際に防水／防滴／防塵用パッキン８
を筐体（表）１とタッチパネル２との間に挟み、潰す寸
法関係とする。この際の防水／防滴／防塵用パッキン８
は、独立気泡の構造をもつスポンジ状のパッキンで、経
年変化で弾力が変化しないものを選定する。また、その
弾力によって厚みと潰し量を調整して、パッキン効果の
高い状態を維持する寸法関係としておく。次に、ＬＣＤ
７をタッチパネル２の裏側に配置し、ＬＣＤ枠９を被
せ、ねじ５において固定する。ＬＣＤ７が図のようにＴ
ＡＢ方式の場合、ＴＡＢ部１０を押さえてＬＣＤ７を保
持することは出来ないので、ＬＣＤ枠９は図のようにＴ
ＡＢ部１０を避けた作りとなってしまい、ＬＣＤ枠９で
はＬＣＤ７の外周を均一に押さえている状態にはない。

【００３４】しかし、機器の表面側からのタッチパネル
２の入力の際の押下力にも、図１（ｂ）の場合と同様に
板金枠４によってタッチパネル２が保持され、タッチパ
ネル２が筐体内部に沈み込む事がなく、加えて防水／防
滴／防塵用パッキン８の潰し量が変化することも無い
為、機器の防水／防滴／防塵の信頼性を低下させること
もなく、ＬＣＤ７がＴＡＢ方式であっても実装するとが
可能である。

【００３５】また図２において、タッチパネル２とＬＣ
Ｄ７の相互の位置関係はねじ５によって決定される構造
となっている。更に精度の高い相互位置決めが必要であ
るならば、板金枠４、ＬＣＤ枠９に互いにはめ込む位置
決めの穴とピンを設けることで、その位置決め精度が高
くなる。また固定方法についても板金枠４とＬＣＤ枠９
を共締めせず、別々のねじにて固定すれば、組立作業行
程の分離や、タッチパネル２の保持力の強化が計られ
る。

【００３６】図３はＴＡＢ方式のＬＣＤの裏側の外観斜
視図を示す。この図により、裏面の４辺中の２辺がＴＡ
Ｂ１０によって覆われている状態が確認できる。

【００３７】次に、本発明の第２の実施例について図面
を参照して説明する。

【００３８】図４は図２（ａ）と同様に機器の内部のタ
ッチパネル２とＬＣＤ７の取り付け状態を示す第２の実
施例の断面図である。

【００３９】図２の第１の実施例では単独で設置してい
た防水／防滴／防塵用パッキン８を、この第２の実施例
ではゴム枠３ａをタッチパネル２の表面側にも廻し込む
ことで削除する構成としている。

【００４０】

【発明の効果】第１の効果は、携帯用電子機器の表示装
置にＴＡＢ式のＬＣＤが適用できるということである。
これにより、機器の最も原価の高いＬＣＤについて大幅
な原価低減が実現でき、安価な製品を提供できるように
なる。

【００４１】その理由は、機器の使用者の使い勝手を損
なう事無く、ＴＡＢ式のＬＣＤを機器に実装できるから
である。

【００４２】第２の効果は、ＴＡＢ式のＬＣＤを適用し
ながらもタッチパネル周囲の機器の防水／防滴／防塵の
信頼性を維持できることである。

【００４３】その理由は、筐体のタッチパネルの開口部
周囲に設けたパッキンを圧縮して潰す力をＬＣＤを介さ
ず伝達することが出来る構成とした為である。

【００４４】第３の効果は、ＴＡＢ式のＬＣＤを適用し
ながらもタッチパネルの交換保守性を悪化させていない
ことである。

【００４５】その理由は、筐体のタッチパネルの開口部
周囲に設けたパッキンを圧縮して潰す力をＬＣＤを介さ
ず伝達することが出来る事により、タッチパネル周囲の
機器の防水／防滴／防塵の為に直接筐体に両面テープで
タッチパネルを貼り付ける必要がない為である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態および第１の実施例を示
し、（ａ）主要部分の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の組
立時の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態における機器の内部のタッ
チパネルとＬＣＤの取り付け状態を示し、（ａ）は断面
図、（ｂ）は矢視方向からの正面図である。

【図３】ＴＡＢ方式のＬＣＤの裏側の外観を示す斜視図
である。

【図４】本発明の第２の実施例の断面図である。

【図５】従来技術のタッチパネルの周囲の開口部の防水
／防滴／防塵性を持たせた場合を示し、それぞれ（ａ）
は第１の従来技術、（ｂ）は第２の従来技術の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 筐体（表） ２ タッチパネル ３，３ａ ゴム枠 ４ 板金枠 ５ ねじ ６ 筐体（裏） ７ ＬＣＤ ８ 防水／防滴／防塵用パッキン ９ ＬＣＤ枠 １０ ＴＡＢ １１ パッキン １２ ＬＣＤ枠 １３ ＬＣＤ １４ スペーサ １５ タッチパネル １６ タッチパネル １７ 両面テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−250320（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−187626（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−302167（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−160524（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−147438（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タッチパネルとＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕ
   ｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）式のＬＣＤを互いに
   平行に一定距離をおいて筐体の内部に実装し、前記タッ
   チパネルの周囲をゴム等の絶縁物質の第１の枠に収納
   し、更にこれらを金属あるいは特殊材料からなる高剛性
   の第２の枠に収め、前記第２の枠を筐体に固定し、前記
   筐体と前記タッチパネルとで前記筐体のタッチパネルの
   開口部周囲に設けられたパッキンを挟むことを特徴とす
   る携帯用電子機器のタッチパネルの固定方法。