JP2015064431A

JP2015064431A - 携帯端末及びその製造方法

Info

Publication number: JP2015064431A
Application number: JP2013197070A
Authority: JP
Inventors: 博史田代; Hiroshi Tashiro; 山田　功作; Kosaku Yamada; 功作山田; 博文村上; Hirobumi Murakami
Original assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd; Sharp Corp
Current assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd; Sharp Corp
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-04-09
Also published as: TW201530218A; WO2015045250A1; TWI567449B; CN105247599A

Abstract

【課題】表示ユニットの表示面積をできるだけ広くしながら携帯端末自体の大きさを抑える。
【解決手段】カバー２ａの背面と、正面側キャビネット３との間に接着部材１０を挟持し、この挟持した状態で加圧し、カバー２ａの正面側からレーザ光を照射し、カバー２ａの背面に設けた発熱部１１及び正面側キャビネット３の正面に形成したレーザ光を吸収しやすい発熱部の少なくとも一方を加熱し、接着部材１０を加熱して軟化、溶融又は硬化させ、カバー２ａを正面側キャビネット３に接着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示ユニットの正面からキャビネットを覆うカバーを有する携帯端末及びその製造方法に関するものである。

従来より、表示ユニットを覆う透明なガラスやアクリル板よりなるカバーは、表示ユニットを収容するキャビネットに両面テープなどで接着されていた。

近年、携帯電話機に代表される携帯端末は、表示部を広くしながらも、携帯端末自体の大きさは大きくしないことが求められている。しかも、携帯端末を誤って水の中に落としてしまっても壊れない防水性能が求められている。

携帯端末が一方に長い矩形板状であった場合、特にその幅方向両側は、防水性を保つために両面テープによる接着面積をある程度大きく保つ必要がある。

そこで、特許文献１のようにレーザ光を利用して熱硬化性樹脂よりなる接着部材を加熱して接着させる接着方法を利用することが考えられる。

特開２０１２−２１８３１６号公報

ところで、接着面であるカバーの背面及びキャビネットの正面には、樹脂成形時のヒケや機械加工の仕上がり精度等による凹凸が残っている。このため、通常の両面テープを貼る方法を利用しても、上記凹凸に両面テープが密着できないために充分な防水性能を確保できず、接着面積を減らすのには限界がある。

一方、特許文献１のような液状の熱硬化性樹脂を塗布する方法では、狭い領域に確実に塗布を行えないおそれがある。また、粘度によっては、凹凸に充分に熱硬化性樹脂が流れ込まないことがある。凹凸により接着部材との間に隙間があると、加熱時に異常発熱してしまい、接着部材が発泡してしまって防水性が低下するおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示ユニットの表示面積をできるだけ広くし、携帯端末自体の大きさを抑えながら、カバーをキャビネットに確実に接着することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、カバーを加圧しながら接着部材を凹凸になじませた上でレーザ光により加熱するようにした。

具体的には、本発明では、表示ユニットと、該表示ユニットを収容するキャビネットと、該表示ユニットの正面から該キャビネットを覆うカバーとを有する携帯端末を製造する製造方法を前提とする。

そして、上記製造方法は、
レーザ光を透過する上記カバーの背面と、上記キャビネットとの間に、接着部材を挟持する挟持工程と、
上記挟持した状態で加圧し、上記カバーの背面と上記キャビネットとの間に上記接着部材を押圧する加圧工程と、
上記カバーの正面側からレーザ光を照射し、該カバーの背面に設けた発熱部及び上記キャビネットの正面側に形成した発熱部の少なくとも一方を加熱し、上記接着部材を加熱し、上記カバーを上記キャビネットに接着する接着工程とを含む構成とする。

上記の構成によると、カバーをキャビネット側へ押さえ付けているので、カバー背面やキャビネット正面にある凹凸と接着部材との隙間を確実になくした状態で、レーザ光により発熱部を加熱して接着部材を溶かしてカバーとキャビネットとを接着することができる。このため、構成部品との熱伝達接合がなされ、接着部材の極小的な異常加熱が発生しないので、材料の発泡がなく、防水性を確保しやすいことから、狭い接着幅でも高い密閉性を保つことができ、できるだけ接着面積を小さくすることができる。接着部材は、熱可塑性樹脂材及び熱硬化性樹脂材のどちらでもよく、液状でも固体でもよい。

しかも、第２の発明のように、接着部材を予め接着部位に合わせた形状に成形した場合には、液体よりも取り扱いが容易で接着部材の挟持が容易となり、接着領域が狭い場合でも、確実に接着を行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、カバーをキャビネット側へ押さえ付けながら、レーザ光を照射して発熱部を加熱し、接着部材によってカバーをキャビネットに接着するようにしたことにより、表示ユニットの表示面積をできるだけ広くしながら携帯端末自体の大きさを抑えることができる。

図４のＩ部拡大断面図である。携帯電話機を示す斜視図である。携帯電話機を示す分解斜視図である。図２のIV−IV線拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施形態の携帯端末としての携帯電話機１を示し、この携帯電話機１は、例えば上下方向に長い矩形板状のスマートフォンよりなり、例えば、正面側に表示部２を収容する正面側キャビネット３を有する。正面側キャビネット３は、例えば、矩形皿状の金属フレーム３ａがインサート成形され、外周縁部に一段低くなった接着用凹部３ｂが連続して形成されている。この接着用凹部３ｂの左右幅は狭く、上下の接着用凹部３ｂの幅は広くなっている。この左右幅は、従来に比べて狭く、例えば０．５〜１ｍｍ程度となっている。正面側キャビネット３の材質は、樹脂成形品、金属成形品など特に限定されないが、レーザ光による発熱に耐えうるものである必要がある。

図１にも拡大して示すように、正面側キャビネット３の背面側には、背面側キャビネット４が結合され、その背面側がリアカバー５で覆われている。なお、図４では、内部に収容されている回路基板や充電池は省略している。

表示部２は、透明なガラス板よりなるカバー２ａを有する。その背面側にタッチパネル（図示せず）が貼り付けられてもよいし、カバー２ａ自体がタッチパネルでもよい。カバー２ａの背面側に液晶ディスプレイなどの表示ユニット２ｂが貼り付けられている。カバー２ａは、アクリル板などの透明でレーザ光を透過しやすい樹脂材料で構成されていてもよいが、レーザ光による発熱に耐えうるものである必要がある。

本実施形態では、カバー２ａの背面に表示ユニット２ｂの表示エリアの外側を隠す黒色印刷が施されている。この黒色印刷は、レーザ光を透過及び反射するのではなく、吸収しやすいので、発熱部１１の役割を果たす。黒色印刷は、黒色の染料や顔料を含むインクをカバー２ａの背面に付着させることによって設けられるが、レーザ光による発熱に耐えうるものである必要がある。黒色でなくても、レーザ光を吸収する色であればよく、さらに発熱部１１を蒸着、フィルムの貼付、プライマーの塗布等によって設けてもよい。

カバー２ａは、接着用凹部３ｂにおいて、接着部材１０によって接着されている。接着部材１０は、加熱により溶ける熱可塑性樹脂材を接着用凹部３ｂの形状に合わせて予め矩形枠状に成形したものである。熱可塑性樹脂材としては特に限定されないが、カバー２ａ及び正面側キャビネット３のいずれにも接着しやすく、これらの材料に悪影響を与えない温度で溶けるものである必要がある。

次に、本発明のカバー２ａの貼付手順について説明する。

まず準備工程において、ガラス板から切り出したカバー２ａ、接着用凹部３ｂに合わせて成形した接着部材１０、表示ユニット２ｂ、正面側キャビネット３等を用意する。

次いで、挟持工程において、カバー２ａの背面と、正面側キャビネット３との間に接着部材１０を挟持する。接着部材１０は、接着用凹部３ｂの形状に合わせて予め成形し、例えば位置決めの印が付けられた透明なセパレータに貼り付けておけば、接着用凹部３ｂに塗布する場合に比べ、特に幅方向の幅の狭い接着用凹部３ｂに接着部材１０を設けるのが極めて容易となる。

次いで、加圧工程において、カバー２ａと正面側キャビネット３との間に接着部材１０を挟持した状態で、加圧する。例えば、０．２ＭＰａ〜２．５ＭＰａ、好ましくは０．３ＭＰａ〜２．０ＭＰａのクランプ圧力とすればよい。カバー２ａを損傷させないように、カバー２ａを加圧治具１２を介して加圧するのが望ましい。加圧治具１２は、例えば、レーザ光を透過しやすく、適度な柔軟性を有するウレタン、エラストマーなどの弾性材料で構成されているのが望ましい。

次いで、接着工程において、カバー２ａの正面側からレーザ光を照射する。このとき、加圧治具１２がレーザ光を透過しやすい材料よりなる場合、この加圧治具１２を通過したレーザ光で発熱部１１を加熱する。こうすれば、接着部材１０の真上を押さえ付けることができるので、接着部材１０が液体のように流動性がなくても、より確実に隙間をなくして防水性を確保することができる。なお、レーザ光を加圧治具１２を介して照射させないのであれば、加圧治具１２は、レーザ光を透過する材料で構成する必要はない。

ここでは、カバー２ａの背面に設けたレーザ光を吸収しやすい黒色印刷で構成された発熱部１１がレーザ光を透過又は反射するのではなく、主に吸収することにより、加熱される。そして、接着部材１０を加熱して軟化、溶融又は硬化させ、カバー２ａを正面側キャビネット３に接着する。加熱のための条件は、例えば、接着部材１０の温度が１００〜１５０℃となる０．４〜１．２Ｊ好ましくは、０．６〜１．０Ｊとすればよい。なお、ここで、エネルギーＪは、レーザ出力をＷワット、レーザ焦点径をφｍｍ、走査速度をＶｍｍ／ｓｅｃとすれば、Ｊ＝Ｗ×φ／Ｖで計算される。なお、接着部材１０の温度が１５０〜１７０℃となる１．０〜１．２Ｊのエネルギーであれば、適度に加圧した場合でも、発泡して防水性が保ちにくい。０．４Ｊよりも小さいと、接着部材１０の発熱温度が８０℃以下となり接着部材１０が充分に軟化、溶融又は硬化しない。

このように、カバー２ａを正面側キャビネット３側へ押さえ付けているので、カバー２ａ背面や正面側キャビネット３正面にある凹凸と接着部材１０との隙間をなくした状態で、レーザ光により発熱部１１を加熱して接着部材１０を軟化、溶融又は硬化させ、カバー２ａと正面側キャビネット３とを接着することができる。このため、構成部品との熱伝達接合がなされ、接着部材１０の極小的な異常加熱が発生しないので、材料の発泡がなく、防水性を確保しやすいことから、できるだけ接着面積を小さくすることができる。

また、カバー２ａの発熱部１１である印刷層の発熱によって加熱された接着部材１０により、カバー２ａ周縁が正面側キャビネット３の外周縁部に連続して形成した接着用凹部３ｂに接着される。そして、従来よりある、内部を見えなくする黒色印刷等を利用して接着部材１０を加熱することができるので、発熱部１１を設けるための工程を省略することができる。

そして、接着部材１０により、カバー２ａと正面側キャビネット３との間を防水可能に密閉させた状態で、回路基板、充電池等を収容して背面側キャビネット４を結合し、リアカバー５で覆うことにより、防水型の携帯電話機１を組み立てることができる。

このように、本実施形態では、狭い接着幅でも高い密閉性を保つことができるので、接着部材１０による接着面積をできるだけ小さくすることで、防水性を確保しながら、表示面積の広いコンパクトな携帯電話機１を製造することができる。

−変形例−
上記実施形態では、発熱部１１は、カバー２ａの背面に印刷した黒色印刷としたが正面側キャビネット３の外周縁部に連続して形成した接着用凹部３ｂの正面にレーザ光を吸収しやすい発熱部１１を形成してもよい。

例えば、正面側キャビネット３自体が黒色等のレーザ光を吸収しやすい色であれば、それ自体が発熱部１１の役割を果たすことができる。正面側キャビネット３自体の色が、レーザ光を吸収しにくいものであれば、黒色印刷を施してもよいし、黒色のテープを貼り付けてもよい。

そして、接着工程において、カバー２ａの正面側からレーザ光を照射し、正面側キャビネット３の正面に形成したレーザ光を吸収しやすい発熱部１１を加熱して接着部材１０を加熱して軟化、溶融又は硬化させ、カバー２ａを正面側キャビネット３に接着するとよい。

本変形例によれば、カバー２ａ側に発熱部１１を設けられない場合でも、接着用凹部３ｂ側に発熱部１１を設けることで、正面側キャビネット３側を加熱して接着部材１０を軟化、溶融又は硬化させることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、発熱部１１をカバー２ａ背面の黒色印刷又は接着用凹部３ｂに設けた発熱部としているが、カバー２ａ背面の発熱部がレーザ光をある程度透過するものであれば、接着用凹部３ｂに設けた発熱部１１と両方で接着部材１０を加熱してもよい。さらには、接着部材１０自体がレーザ光を吸収する成分を含んでいてもよい。

また、上記実施形態では、接着部材１０を予め熱可塑性樹脂材を成形した枠状のものとしたので、従来の両面テープのような簡易な方法での貼付を行えるが、粘性の高い液状の接着部材１０をディスペンサーなどにより接着用凹部３ｂに塗りつけるようにしてもよい。この場合、液状であっても粘性が高ければ表面の凹凸になじみにくいが、加圧工程により、充分に接着部材１０を凹凸になじませることができる。

また、上記実施形態では、携帯端末は、携帯電話機１としたが、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System ）、ＰＤＡ(Personal DigitalAssistant)、スマートフォン、パソコン、モバイルツール、電子辞書、電卓、ゲーム機等であってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、各実施形態に記載された技術的特徴は、互いに組合せ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１携帯電話機（携帯端末）
２表示部
２ａカバー
２ｂ表示ユニット
３正面側キャビネット
３ａ金属フレーム
３ｂ接着用凹部
４背面側キャビネット
５リアカバー
１０接着部材
１１発熱部
１２加圧治具

Claims

表示ユニットと、該表示ユニットを収容するキャビネットと、該表示ユニットの正面から該キャビネットを覆うカバーとを有する携帯端末を製造する製造方法において、
レーザ光を透過する上記カバーの背面と、上記キャビネットとの間に、接着部材を挟持する挟持工程と、
上記挟持した状態で加圧し、上記カバーの背面と上記キャビネットとの間に上記接着部材を押圧する加圧工程と、
上記カバーの正面側からレーザ光を照射し、該カバーの背面に設けた発熱部及び上記キャビネットの正面側に形成した発熱部の少なくとも一方を加熱し、上記接着部材を加熱し、上記カバーを上記キャビネットに接着する接着工程とを含む
ことを特徴とする携帯端末の製造方法。
請求項１に記載の携帯端末の製造方法において、
上記挟持工程において、上記カバーの背面と、上記キャビネットとの間に、予め所定の形状に成形された接着部材を挟持する
ことを特徴とする携帯端末の製造方法。
請求項１又は２に記載の携帯端末の製造方法において、
上記加圧工程において上記カバーを押さえ付ける加圧治具は、上記レーザ光を透過する材料よりなり、該加圧治具を通過したレーザ光で上記発熱部を加熱する
ことを特徴とする携帯端末の製造方法。
請求項１から３までのいずれか１つに記載の携帯端末の製造方法において、
上記カバーの発熱部は、
上記カバーの背面に印刷された印刷層及び上記キャビネットの外周縁部に連続して形成した接着用凹部の正面の少なくとも一方よりなり、
上記発熱部の発熱によって加熱された接着部材により、該カバーの周縁が上記キャビネットの外周縁部に連続して形成した接着用凹部に接着される
ことを特徴とする携帯端末の製造方法。
表示ユニットと、該表示ユニットを覆うカバーと、該カバーが接着されるカバー接着用凹部が形成されたキャビネットとを有する携帯端末であって、
上記カバーは、レーザ光を透過する材料よりなり、
上記カバーの外周縁における上記カバー接着用凹部に対応する角部の背面と該カバー接着用凹部の内面との少なくとも一方に上記レーザ光を吸収する発熱層が設けられ、
上記カバーの角部の背面が上記発熱層により加熱された接着部材により上記カバー接着用凹部の内面に接着されている
ことを特徴とする携帯端末。