JP2015095831A - 電子機器および電子機器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パネルに圧電素子が取付けられた電子機器において、デザイン性に優れた該電子機器を提供する。【解決手段】本発明による電子機器１は、パネルと、前記パネルが取り付けられた筐体と、前記筐体に前記パネルを取付けるための接合部材と、前記パネルに取付けられた圧電素子と、を有し、前記圧電素子の変形に起因して、前記パネルが振動し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝えるものであって、前記パネルと前記筐体と前記接合部材とにより空間が形成され、前記空間には該空間から空間外へと連通する少なくとも２つの孔が形成されており、前記２つの孔の開口面は互いに平行でない。【選択図】図１

Description

この発明は、圧電素子に所定の電気信号を印加することでパネルを振動させ、該パネルの振動を人体に伝達させることにより音を利用者に伝える電子機器に関する。

特許文献１には、携帯電話端末などの電子機器において、電子機器におけるパネルに圧電素子を取付け、該圧電素子の変形に起因して前記パネルを振動させることで、パネルに接触する対象物に人体振動音を伝えるものが記載されている。また、特許文献１には、人体振動音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。

特許第５２７０７８３号

特許文献１では、電子機器デザイン性の検討はなされていない。

本発明の目的は、パネルに圧電素子が取付けられた電子機器において、デザイン性に優れた該電子機器を提供することにある。

本発明による電子機器は、パネルと、前記パネルが取り付けられた筐体と、前記筐体に前記パネルを取付けるための接合部材と、前記パネルに取付けられた圧電素子と、を有し、前記圧電素子の変形に起因して、前記パネルが振動し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝えるものであって、前記パネルと前記筐体と前記接合部材とにより空間が形成され、前記空間には該空間から空間外へと連通する少なくとも２つの孔が形成されており、前記２つの孔の開口面は互いに平行でないものである。

また、前記空間には接着剤が充填され、前記接着剤は、前記２つの孔の内の少なくとも１つの孔における一部または全部にも充填されるものであってもよい。

また、前記接着剤は、前記圧電素子の長手方向における該圧電素子の近傍に配設され、固化したときに前記接合部材よりも接着強度が高いものであってもよい。

本発明による電子機器の製造方法は、パネルと、前記パネルが取り付けられた筐体と、前記筐体に前記パネルを取付けるための接合部材と、前記パネルに取付けられた圧電素子と、を有し、前記圧電素子の変形に起因して、前記パネルが振動し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器の製造方法であって、前記パネルと前記筐体と前記接合部材とにより空間が形成され、前記空間には、該空間から空間外へと連通する少なくとも２つの孔が形成され、前記少なくとも２つの孔のうちの第１の孔を介して前記空間へ接着剤を充填すると共に、該空間に存在する気体を前記第１の孔と異なる第２の孔から前記空間外へ排気することを特徴とする。

また、前記２つの孔の開口面は、互いに平行でないことを特徴としてもよい。

また、前記接着剤は、前記２つの孔の内の少なくとも１つの孔における一部または全部にも充填されることを特徴としてもよい。

また、前記接合部材は、両面テープであり、前記第２の孔は、前記両面テープにスリットを設けることにより形成されることを特徴としてもよい。

本発明に係る電子機器によれば、パネルに圧電素子が取付けられた電子機器において、デザイン性に優れた該電子機器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る電子機器の機能ブロックを示す図である。 パネルの好適な形状を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子機器１の実装構造を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子機器１のパネル１０の振動の一例を示す図である。 パネルと筐体の接着の概略的な態様を示す図である。 本実施形態における接着剤の第１の充填方法を説明するための図である。 本実施形態における接着剤の第２の充填方法を説明するための図である。 本実施形態における接着剤の第３の充填方法を説明するための図である。 パネルと筐体の接着の態様の比較例を示す図である。 接着方法が異なる場合ごとにパネルの振動の例を示す図である。 本発明の実施形態におけるパネルの周波数特性を示す図である。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器１の機能ブロックを示す図である。電子機器１は、例えば携帯電話（スマートフォン）であって、パネル１０と、表示部２０と、圧電素子３０と、入力部４０と、制御部５０と、を備える。

パネル１０は、接触を検出するタッチパネル、または表示部２０を保護するカバーパネル等である。例えば、ガラス、アクリル等の合成樹脂、サファイア結晶等により形成される。ここで、サファイア結晶とは、酸化アルミニウム（ＡｌＯ３）結晶からなり、工業的に製造されたものをいう。パネル１０の形状は板状であるとよい。パネル１０は、平板であってもよいし、一部に曲面形状を有する曲面パネルであってもよい。パネル１０は、タッチパネルである場合、利用者の指、ペン、又はスタイラスペン等の接触を検出する。タッチパネルの検出方法は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、および、荷重検出方式等の任意の方式を用いることができる。

表示部２０は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、または無機ELディスプレイ等の表示デバイスである。表示部２０は、パネル１０の背面に設けられる。表示部２０は、接合部材（例えば接着剤）によりパネル１０の背面に配設される。表示部２０は、パネル１０と離間して配設され、電子機器１の筐体により支持されてもよい。あるいは、好適な態様では、表示部２０は、接合部材（例えば接着剤）によりパネル１０の背面に接合されてもよい。接合部材は、たとえば、透過させる光の屈折率を制御した、光学弾性樹脂などの弾性樹脂である。表示部２０は、接合部材とパネル１０を透過して種々の情報を表示する。表示部２０をパネル１０の背面に接合することで、後述するように、パネル１０の振動の減衰量を調節できる。

圧電素子３０は、電気信号（電圧）を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲する素子である。これらの素子は、例えばセラミック製や水晶からなるものが用いられる。圧電素子３０は、ユニモルフ、バイモルフまたは積層型圧電素子であってよい。積層型圧電素子には、バイモルフを積層した（例えば１６層または２４層積層した）積層型バイモルフ素子が含まれる。積層型の圧電素子は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配設された電極層との積層構造体から構成される。積層型圧電素子は、電気信号（電圧）が印加されると、各層の積層方向、すなわち厚み方向に撓みの変位を起こす。

入力部４０は、利用者からの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタン（操作キー）から構成される。なお、パネル１０がタッチパネルである場合には、パネル１０も利用者からの接触を検出することにより、利用者からの操作入力を受け付けることができる。

制御部５０は、電子機器１を制御するプロセッサである。制御部５０は、圧電素子３０に所定の電気信号（音声信号に応じた電圧）を印加する。制御部５０が圧電素子３０に対して印加する電圧は、例えば、人体振動音ではなく気導音による音の伝導を目的とした所謂パネルスピーカの印加電圧である±５Ｖよりも高い、±１５Ｖであってよい。これにより、使用者が例えば３Ｎ以上の力（５Ｎ〜１０Ｎの力）で自身の体にパネル１０を押し付けた場合であっても、パネル１０に十分な振動を発生させ、使用者の体の一部を介する人体振動音を発生させることができる。尚、どの程度の印加電圧を用いるかは、パネル１０の筐体または支持部材に対する固定強度もしくは圧電素子３０の性能に応じて適宜調整可能である。制御部５０が圧電素子３０に電気信号を印加すると、圧電素子３０は厚み方向に撓みの変位を起こす。このとき、圧電素子３０が取付けられたパネル１０は、圧電素子３０の変位にあわせて変形し、パネル１０が振動する。このため、パネル１０は、気導音を発生させる。また、パネル１０は、該パネル１０に接触する対象物に人体振動音を伝える。対象物として、例えば、利用者の体の一部（外耳の軟骨等）がある。例えば、制御部５０は、通話相手の音声に係る音声信号に応じた電気信号を圧電素子３０に印加させ、その音声信号に対応する気導音及び人体振動音を発生させることができる。音声信号は、着信メロディ、または音楽を含む楽曲等に係るものであってもよい。なお、電気信号にかかる音声信号は、電子機器１の内部メモリに記憶された音楽データに基づくものでもよいし、外部サーバ等に記憶されている音楽データがネットワークを介して再生されるものであってもよい。

パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も振動する。パネル１０は、振動する領域において、当該パネル１０の主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該複数の箇所の各々において、振動の振幅の値が、時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変化する。パネル１０は、ある瞬間において、振動の振幅が相対的に大きい部分と振動の振幅が相対的に小さい部分とが一見パネル１０の略全体にランダムにあるいは周期的に分布した振動をする。即ちパネル１０全域にわたって、複数の波の振動が検出される。利用者が例えば５Ｎ〜１０Ｎの力で自身の体にパネル１０を押し付けた場合であっても、パネル１０の上述したような振動が減衰しないためには、制御部５０が圧電素子３０に対して印加する電圧は、±１５Ｖであってよい。そのため、利用者は、上述したパネル１０の取付領域から離れた領域に耳を接触させて音を聞くことができる。

ここで、パネル１０は、利用者の耳とほぼ同じ大きさであってよい。また、パネル１０は、図２に示すように、利用者の耳よりも大きいものであってもよい。この場合、利用者が音を聞く際、電子機器１のパネル１０により耳全体が覆われやすいことから、周囲音（ノイズ）を外耳道に入りにくくできる。パネル１０は、対耳輪下脚（下対輪脚）から対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳珠から対耳輪までの間の距離に相当する幅とを有する領域よりも広い領域が振動すればよい。パネル１０は、好ましくは、耳輪における対耳輪上脚（上対輪脚）近傍の部位から耳垂までの間の距離に相当する長さと、耳珠から耳輪における対耳輪近傍の部位までの間の距離に相当する幅を有する領域が振動すればよい。長さ方向は、この例ではパネル１０が延在する長手方向２ａであり、その中心から一方の端部寄りに圧電素子３０が配設される。また、幅方向は、長手方向と直交する方向２ｂである。かかる長さおよび幅を有する領域は、長方形状の領域であってもよいし、上記の長さを長径、上記の幅を短径とする楕円形状であってもよい。日本人の耳の平均的な大きさは、社団法人 人間生活工学研究センター（ＨＱＬ）作成の日本人の人体寸法データベース（１９９２−１９９４）等を参照すれば知ることができる。尚、パネル１０が日本人の耳の平均的な大きさ以上の大きさであれば、パネル１０は概ね外国人の耳全体を覆うことができる大きさであると考えられる。

上記のような寸法や形状を有することで、パネル１０は、ユーザーの耳を覆うことができ、耳に当てたときの位置ずれに対して寛容になる。

上記の電子機器１は、パネル１０の振動により、気導音と、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介する振動音とを利用者に伝えることができる。そのため、従来のダイナミックレシーバと同等の音量の音を出力する場合、パネル１０が振動することで空気の振動により電子機器１の周囲へ伝わる音は、ダイナミックレシーバと比較して少ない。したがって、例えば録音されたメッセージを電車内等で聞く場合等に適している。

また、上記の電子機器１は、パネル１０の振動によって振動音を伝えるため、例えば利用者がイヤホンまたはヘッドホンを身につけていても、それらに電子機器１を接触させることで、利用者はイヤホンまたはヘッドホンおよび体の一部を介して音を聞くことができる。

上記の電子機器１は、パネル１０の振動により利用者に音を伝える。そのため、電子機器１が別途ダイナミックレシーバを備えない場合、音声伝達のための開口部（放音口）を筐体に形成する必要がなく、電子機器１の防水構造が簡略化できる。尚、電子機器１がダイナミックレシーバを備える場合、放音口は、気体は通すが液体は通さない部材によって閉塞されるとよい。気体は通すが液体は通さない部材は、例えばゴアテックス（登録商標）である。

図３は本発明の実施形態に係る電子機器１の実装構造を示す図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図である。図３に示す電子機器１はパネル１０としてガラス板であるタッチパネルが筐体６０（例えば金属や樹脂のケース）の前面に配されたスマートフォンである。パネル１０は、後述するように接合部材により筐体６０に接着され、筐体６０に支持される。接合部材は、例えば接着剤や両面テープである。また、入力部４０も筐体６０に支持される。表示部２０および圧電素子３０は、それぞれ不図示の接合部材によりパネル１０に接着されている。接合部材は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤や両面テープ等であり、例えば無色透明のアクリル系紫外線硬化型接着剤である光学弾性樹脂でもよい。パネル１０、表示部２０および圧電素子３０は、それぞれ略長方形状である。

表示部２０は、パネル１０の短手方向におけるほぼ中央に配設される。圧電素子３０は、パネル１０の長手方向の端部から所定の距離だけ離間して、当該端部の近傍に、圧電素子３０の長手方向がパネル１０の短辺に沿うように配設される。表示部２０と圧電素子３０とは、パネル１０の内部側の面に平行な方向において並んで配設される。

図４は、本発明の実施形態に係る電子機器１のパネル１０の振動の一例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器１では、表示部２０がパネル１０に取り付けられている。このため、パネル１０の下部は、圧電素子３０が取り付けられたパネル１０の上部に比して振動しにくくなる。すなわち、パネル１０の長手方向２ａにおいて、圧電素子３０により生じた振動を減衰させることができる。そのため、パネル１０の下部において、パネル１０の下部が振動することによる音漏れが低減できる。

このように、本実施形態に係る電子機器１によれば、パネル１０の背面に取り付けられた圧電素子３０の変形に起因してパネル１０が変形し、当該変形するパネル１０に接触する対象物に対して気導音と振動音とを伝える。また、パネル１０ではなく筐体６０を変形させる場合には、振動を発生させる際に、利用者が端末を落としてしまいやすいのに対して、パネル１０を振動させた場合には、このようなことが起きにくい。

また、圧電素子３０は、接合部材により、パネル１０に接合されている。これにより、圧電素子３０の変形の自由度を阻害しにくい状態で圧電素子３０をパネル１０に取り付けることができる。また、接合部材は、非加熱型硬化性の接着剤とすることができる。これにより、硬化時に、圧電素子３０とパネル１０との間に熱応力収縮が発生しにくいという利点がある。また、接合部材は、両面テープとすることができる。これにより、圧電素子３０とパネル１０との間に接着剤使用時のような収縮応力がかかりにくいという利点がある。

ここで、図５を用いて、パネル１０と筐体６０との接着構造について説明する。図５は、パネル１０と筐体６０の接着の概略的な態様を示す図である。図５には、パネル１０が筐体６０から分離された状態が示される。図５の筐体６０側には、筐体６０とパネル１０とが取り付けられた状態において圧電素子３０が配設される位置３１も併せて示されている。筐体６０側に示されるように、パネル１０と筐体６０は、接着剤１１および接合部材１２により接着される。接着剤１１は、一時的に流動性を有する、たとえば、非加熱型硬化性の接着剤であり、パネル１０と筐体６０との間隙に充填されことにより配設される。接着剤１１は、例えば、空気中の水分（湿気）と反応して硬化する湿気硬化型弾性接着剤であってもよい。このような湿気硬化型弾性接着剤は、例えばシリル基を含む特殊ポリマーが主成分である。接合部材１２は、たとえば、発泡材入りの両面テープである。発泡材入りの両面テープは、例えば、微小独立気泡構造を持つポリエチレンの基材の両面に、アクリル系粘着剤を積層して成る両面テープである。

接着剤１１および接合部材１２は、上に挙げたものに限られない。接着剤１１は、固化したときに、接合部材１２より変形しにくいものであることが好ましい。変形のしやすさは、例えば、ＪＩＳ規格に準拠したスプリング式硬さ試験機又は針入度計で測定されるものである。接着剤１１は、固化したときに、接合部材１２より粘着力が強いものであることが好ましい。ここでいう粘着力は、例えば、ＪＩＳＺ０２３７（新旧双方を含む）に規定される方法で測定されるものである。接着剤１１は、固化したときに、接合部材１２より接着強度が強いものであることが好ましい。ここでいう接着強度は、例えば、ＪＩＳＫ６８４９に規定される方法で測定される引張り接着強さである。

接着剤１１は、圧電素子３０の近傍に配設される。具体的には、圧電素子３０の左右両側、すなわち、圧電素子３０の長手方向であり、かつ伸縮方向である方向２ｂ（これは、パネル１０の短手方向である）側の端部の近傍に配設される。ただし、圧電素子３０の左右のいずれか一方に配設される場合も、本実施形態に含まれる。一方、接合部材１２は、パネル１０の外周に沿って配設される。また、接合部材１２は、接着剤１１を囲い込むように配設される。このように配設される接着剤１１および接合部材１２により、パネル１０は、筐体６０に取り付けられる。ここで、接着剤１１および接合部材１２は、互いに重なる部分を一部に有していてもよい。この場合、接着剤１１および接合部材１２は互いに強固に接着し、ひいては、パネル１０と筐体６０とを強固に接着することができる。また、接着剤１１および接合部材１２は防水性を有し、パネル１０と筐体６０との隙間からの水の浸入を低減させる。

図６は、接着剤１１が上記の湿気硬化型弾性接着剤である場合の、本実施形態における接着剤１１の第１の充填方法を説明するための図である。

図６(ａ)は、パネル１０を接着する前における筐体６０の正面上部の拡大図を示す。図６（ｂ）は、筐体６０のＸ−Ｘ断面図を示す。図６（ｃ）は、接着剤１１が充填された後の筐体６０のＸ−Ｘ断面図を示す。図６（ｂ）、（ｃ）では、パネル１０が配された状態が示されている。

図６（ａ）より、筐体６０には、接着剤１１を充填するための凹部１００が設けられる。凹部１００の底部は、筐体６０から成り、凹部１００の側面は、接合部材１２から成る。パネル１０の接着に際し、まず、パネル１０は接合部材１２を介して筐体６０に取付けられる。このとき、図６（ｂ）に示すように、凹部１００（即ち、接合部材１２および／または筐体６０）とパネル１０とにより空間１１０が形成される。空間１１０には、該空間１１０から空間外へと連通する第１の孔１０１が形成されている。具体的には、空間１１０を形成する凹部１００の底部には、背面側に連通する第１の孔１０１が形成されている。次に、筐体６０の背面側から、孔１０１を介して空間１１０に接着剤１１が充填される（矢印１０３）。その際、接着剤１１を吐出するノズルには、例えば、先細のノズルを用いることで、ノズルの外壁と孔１０１の開口の外周が当接して孔１０１とノズルとの間に隙間を生じることなく、接着剤１１を空間１１０に充填できる。このようにして、接着剤１１によりパネル１０を筐体６０に接着することができる。

接着剤１１は、ノズルから空間１１０へ充填された後、空間１１０と連通する孔１０１の少なくとも一部にも吐出される。即ち、接着剤１１は、図６（ｃ）に示すように、空間１１０に充填されていると共に、孔１０１における一部または全部にも充填される（接着剤１１の部分を小ドット柄で示している）。このような接着構造をとることにより、空間１１０に充填される接着剤１１が、一体となって孔１０１にも入り込むので、孔１０１に接着剤が充填されない場合と比較して、凹部１００の底部と固化した接着剤１１との接着強度を向上させる、所謂アンカー効果を奏する。また、筐体６０の背面側に連通する方向に孔１０１が形成されているため、該方向とは垂直な方向に対する引張、衝撃等への耐性は、より一層向上する。

上記の第１の充填方法において、孔１０１は、筐体６０の背面側に連通する方向に形成されていたが、これに限定されない。例えば、孔１０１は、パネル１０あるいは接合部材１２に形成されていてもよい。

図７は、本実施形態における接着剤１１の第２の充填方法を説明するための図である。図７(ａ)は、パネル１０を接着する前における筐体６０の正面上部の拡大図を示す。図７（ｂ）は、筐体６０のＸ−Ｘ断面図を示す。図７（ｃ）は、接着剤１１が充填された後の筐体６０のＸ−Ｘ断面図を示す。図７（ｂ）、（ｃ）では、パネル１０が配された状態が示されている。

図７（ａ）より、筐体６０には、接着剤１１を充填するための凹部１００が設けられる。凹部１００の底部は、筐体６０から成り、凹部１００の側面は、接合部材１２から成る。パネル１０の接着に際し、まず、パネル１０は接合部材１２を介して筐体６０に取付けられる。このとき、図７（ｂ）に示すように、凹部１００とパネル１０とにより空間１１０が形成される。空間１１０には、該空間１１０から空間外へと連通する第１の孔１０１および第２の孔１０２が形成されている。具体的には、空間１１０を形成する凹部１００の底部には、背面側に連通する第１の孔１０１および第２の孔１０２が形成されている。次に、筐体６０の背面側から、孔１０１を介して空間１１０に接着剤１１が充填され、接着剤１１を介してパネル１０が筐体６０に取り付けられる。このとき、ノズルから第１の孔１０１へ接着剤１１が吐出され、該第１の孔と連通する空間１１０に接着剤１１が充填されると共に、空間１１０に存在する気体は第２の孔１０２から排気される。このような充填方法をとることにより、ノズルを孔１０１に当接させ、隙間を生じることなく接着剤１１を空間１１０に充填する場合においても空間１１０内の気体の排気が行える。

接着剤１１は、ノズルより空間１１０に充填された後、空間１１０と連通する孔１０１もしくは孔１０２の少なくとも一部にも吐出される。即ち、接着剤１１は、図７（ｃ）に示すように、空間１１０に充填されていると共に、孔１０１もしくは孔１０２の少なくとも一部または全部にも充填される。このような接着構造をとることにより、空間１１０に充填される接着剤１１が、一体となって孔１０１もしくは孔１０２にも入り込むので、孔１０１および孔１０２に接着剤が充填されない場合と比較して、凹部１００の底部と固化した接着剤１１との接着強度を向上させる。ひいては、パネル１０と凹部１００の底部（筐体６０）との接着強度が向上する。また、筐体６０の背面側に連通する方向に孔１０１が形成されているため、該方向とは垂直な方向に対する引張、衝撃等への耐性は、より一層向上する。

上記の第２の充填方法において、孔１０１は、筐体６０の背面側に連通する方向に形成されていたが、これに限定されない。

図８は、本実施形態における接着剤１１の第３の充填方法を説明するための図である。図８(ａ)は、パネル１０を接着する前における筐体６０の正面上部の拡大図を示す。図８（ｂ）は、筐体６０のＸ−Ｘ断面図を示す。図８（ｃ）は、接着剤１１が充填された後の筐体６０のＸ−Ｘ断面図を示す。図８（ｂ）、（ｃ）では、パネル１０が配された状態が示されている。

図８(ａ)より、筐体６０には、接着剤１１を充填するための凹部１００が設けられる。凹部１００の底部は、筐体６０から成り、凹部１００の側面は、接合部材１２から成る。パネル１０の接着に際し、まず、パネル１０は接合部材１２を介して筐体６０に取付けられる。このとき、図８（ｂ）に示すように、凹部１００とパネル１０とにより空間１１０が形成される。空間１１０には、該空間１１０から空間外へと連通する第１の孔１０１および第２の孔１０２が形成されている。第１の孔１０１の開口面と第２の孔１０２の開口面とは、互いに平行でない。つまり、後述するように、電子機器１の縁に第２の孔１０２のための接合部材１２が配置されないように当該第２の孔１０２が形成されていればよい。具体的には、第１の孔１０１は、空間１１０を形成する凹部１００の底部にて、背面側に連通する方向に形成されているのに対し、第２の孔１０２は、空間１１０の側面、即ち凹部１００の側面にて、隣の空間（圧電素子３０が位置する周囲の空間）に連通する方向に形成されている。また、例えば、凹部１００の側面には、接合部材１２として両面テープが配され、該両面テープにスリットを設けることにより第２の孔１０２が形成される。次に、筐体６０の背面側から、孔１０１を介して空間１１０に接着剤１１が充填され、接着剤１１を介してパネル１０が筐体６０に取り付けられる。このとき、ノズルから第１の孔１０１へ接着剤１１が吐出され、該第１の孔と連通する空間１１０に接着剤１１が充填されると共に、空間１１０に存在する気体は第２の孔１０２から排気される。

接着剤１１は、ノズルより空間１１０に充填された後、空間１１０と連通する孔１０１もしくは孔１０２の少なくとも一部にも吐出される。

即ち、接着剤１１は、図８（ｃ）に示すように、空間１１０に充填されていると共に孔１０１もしくは孔１０２の少なくとも一部または全部にも充填される。このような接着構造をとることにより、空間１１０に充填される接着剤１１が、一体となって孔１０１もしくは孔１０２にも入り込むので、孔１０１および孔１０２に接着剤が充填されない場合と比較して、凹部１００と固化した接着剤１１との接着強度を向上させる。ひいては、パネル１０と凹部１００との接着強度が向上する。また、孔１０１および孔１０２の開口面は互いに平行でない、即ち、孔１０１および孔１０２の連通する方向が互いに平行でないため、其々の方向と垂直な２方向に対する引張、衝撃等への耐性が、より一層向上する。

本発明の実施形態のように、筐体６０の凹部１００の底部に孔１０１もしくは孔１０２を形成した場合には、凹部１００の背面側に他のケース部材等を設け、防水構造を付与する必要がある。即ち、電子機器１の筐体６０は、少なくとも２つ以上のケース部材から構成される必要がある。ここで、筐体６０は、孔１０１、１０２が形成されたケース部材６０ａと該ケース部材６０ａの背面側に設けられるケース部材６０ｂとを組み合わせることにより構成されるものと改めて定義する。ケース部材６０ａとケース部材６０ｂとは、防水性を有した両面テープ等の接合部材１２を介して取り付けられ、また該接合部材１２は、孔１０１もしくは孔１０２に対する水の侵入を防止する役割を有する。

第２の充填方法では、図７（ｃ）に示すように、ケース部材６０ａの底部に、所定の距離だけ離間した２つの孔１０１、１０２が形成されている。そして、孔１０１、１０２について、其々、電子機器１の縁に近い位置（孔１０１については、左側、孔１０２については、右側）に接合部材１２を設けることでケース部材６０ａの防水構造の付与が可能となる。一方、第３の充填方法では、図８（ｃ）に示すように、ケース部材６０ａの底部に１つの孔１０１が形成されているため、該孔１０１の左右に接合部材１２を設けることでケース部材６０ａの防水構造の付与が可能となる。なお、第３の充填方法において、接合部材１２は、孔１０１の近辺に設けても防水構造の付与が可能となる。

従って、第３の充填方法の方が、第２の充填方法に比べ、一方の接合部材１２を電子機器１の縁に近い位置に配置しないレイアウトをとることができる。

ところで、電子機器１に接合部材１２として両面テープを設ける場合には、両面テープの厚さ（例えば、０．４ｍｍ程度）の分だけ、電子機器１の厚さは大きくなる。従って、両面テープが電子機器１の縁に位置する場合、当該位置において、ケース部材６０ｂをより大きく湾曲（より大きい曲率にて湾曲）、あるいは屈曲させて、底部および側部を構成しなければならない。

しかしながら、第３の充填方法では、接合部材１２を電子機器１の縁の近い位置に配置しないレイアウトをとることができるので、第２の充填方法と比較して、電子機器１の縁において厚みを薄くすることができる。即ち、第３の充填方法における電子機器１の上部の厚み幅ｄ’（図８（ｃ））は、第２の充填方法における電子機器１の上部の厚み幅ｄ（図７（ｃ））よりも小さくすることができる。

このように、電子機器１の縁の厚みを薄くすることで、ケース部材６０ｂを大きく湾曲させる必要がなく、緩やかなラウンド形状に形成することが可能である。このようなケース部材の形状（即ち筐体の形状）は、例えば、使用者の手に取りやすい形状である。従って、第３の充填方法によれば、デザイン性に優れた電子機器が製造可能である。

本発明の実施形態では、上述のように、接着剤１１および接合部材１２によりパネル１０を筐体６０に接着することで、たとえば、図９に示すようにパネル１０を接合部材１２のみ、すなわち両面テープのみにより接着する場合と比べて、パネル１０の周波数特性を改善することができる。

図１０は、接着方法が異なる場合ごとにパネル１０の振動の例を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）は、接合部材１２、つまり両面テープのみでパネル１０を接着した場合に、ある周波数の駆動信号を圧電素子３０に印加したときのパネル１０の振動を示す。一方、図１０（ｃ）、（ｄ）は、接着剤１１及び接合部材１２、つまり接着剤と両面テープでパネル１０を接着した場合に、同じ周波数の駆動信号を圧電素子３０に印加したときのパネル１０の振動を示す。なお、図１０（ａ）と図１０（ｃ）、及び図１０（ｂ）と図１０（ｄ）は、それぞれの場合における逆位相の振動を示している。

図示されるように、両面テープのみでパネル１０を接着した場合より、接着剤と両面テープでパネル１０を接着した場合の方が、振幅が大きい振動が得られる。また、ここで、振動していないときのパネル１０の平面（主面）を基準として、パネル１０の振幅の方向を見てみる。振幅の方向は、主面上方を正、下方を負とする。すると、たとえば、パネル１０の短手方向２ｂにおいて、圧電素子３０が搭載された領域の中心と左右端部に着目したときに、両面テープのみでパネル１０を接着した場合には、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、パネル１０において圧電素子３０が搭載された領域の中心部と、圧電素子３０が搭載された領域の左右端部とは振幅が逆方向となる。すなわち、中心部が正方向に振動しているときに左右端部は負方向に振動する。中心部が負方向に振動しているときに左右端部は正方向に振動する。これに対し、接着剤と両面テープでパネル１０を接着した場合には、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、パネル１０において圧電素子３０が搭載された領域の中心部と、圧電素子３０が搭載された領域の左右端部とは振幅方向が一致している。

このことは、接合部材１２（発泡材入り両面テープ）の方が接着剤１１より変形しやすく、また、接着力が弱いので、パネル１０を接合部材１２だけで接着すると、駆動信号の周波数によっては、パネル１０の左右端部が大きく振動し、その結果として中心部の振動が抑制されることによる。これに対し、圧電素子３０の長手方向、つまり伸縮方向２ｂ側に接着剤１１を配設したことにより、パネル１０の左右端部の固定を強固にすることができ、その結果として圧電素子３０付近の振動を抑制することを回避できる。そうすることで、良好な音圧を確保できる。

図１１は、本発明の実施形態におけるパネル１０の周波数特性を示す図である。図１１では、パネル１０を接合部材１２のみで接着した場合（圧電素子３０の長手方向両端近傍に接着剤１１が配設されない場合）の周波数特性９１と、接着剤１１及び接合部材１２で接着した場合（圧電素子３０の長手方向両端近傍に接着剤１１が配設される場合）の周波数特性９２とがそれぞれ示される。横軸は出力音声の周波数を、縦軸は音圧を示す。

周波数特性９１が示すように、パネル１０を接合部材１２のみで接着した場合には、４ｋＨｚ付近で音圧が落ち込む「ディップ」が生じる。一方、周波数特性９２が示すように、パネル１０を接着剤１１及び接合部材１２で接着した場合には、ディップの発生を６ｋＨｚ以上の帯域に移動させることができる。すなわち、ディップが携帯電話機の音声通話で用いられる周波数帯は４００Ｈｚ〜３．４ｋＨｚで発生することをより確実に回避できる。それとともに、３ｋＨｚ以上での音圧を増加させることができる。このように、圧電素子３０の長手方向、つまり伸縮方向２ｂ側を接着剤１１で接着し、パネル１０の外周を接合部材１２で接着することで、パネル１０の周波数特性を改善できる。

なお、図９に示す接着態様は、接合部材１２の一部が、パネル１０の外周部から、圧電素子３０の長手方向の両端近傍まで延設されている。そのため、接合部材１２がパネル１０の外周部のみに配設されている態様と比較すると、パネル１０の音響特性が向上する。図９に示す接着態様は、パネル１０の外周部に配設される接合部材１２と、圧電素子３０の長手方向の両端近傍に配設される接合部材１２とが連続している（連結されている）と言うことができる。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、接着剤の第３の充填方法において、圧電素子３０の周囲の空間に連通する第２の孔１０２が形成されている構成を示したが、これに限定されず、表示部２０の周囲等の空間に連通するように第２の孔１０２が形成されてもよい。また、例えば、接着剤の第３の充填方法において、凹部１００の側面を構成する接合部材１２である両面テープにスリットを設けることによって第２の孔１０２が形成されている構成を示したが、これに限定されず、凹部１００の側面の少なくとも一部が筐体６０から構成され、該筐体６０に溝を形成することにより第２の孔１０２が形成されてもよい。また、本発明の実施例は、スマートフォンを例にとって説明してきたが、折り畳み式の携帯電話であっても本発明は実現可能である。

１ 電子機器
１０ パネル
１１ 接着剤
１２ 接合部材
２０ 表示部
３０ 圧電素子
４０ 入力部
５０ 制御部
６０ 筐体
６０ａ、６０ｂ ケース部材
１００ 凹部
１０１ 第１の孔
１０２ 第２の孔
１１０ 空間

Claims (7)

1. パネルと、
   前記パネルが取り付けられた筐体と、
   前記筐体に前記パネルを取付けるための接合部材と、
   前記パネルに取付けられた圧電素子と、を有し、
   前記圧電素子の変形に起因して、前記パネルが振動し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器であって、
   前記パネルと前記筐体と前記接合部材とにより空間が形成され、
   前記空間には該空間から空間外へと連通する少なくとも２つの孔が形成されており、
   前記２つの孔の開口面は互いに平行でない
   電子機器。
2. 前記空間には接着剤が充填され、
   前記接着剤は、前記２つの孔の内の少なくとも１つの孔における一部または全部にも充填される
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記接着剤は、前記圧電素子の長手方向における該圧電素子の近傍に配設され、固化したときに前記接合部材よりも接着強度が高い
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
4. パネルと、
   前記パネルが取り付けられた筐体と、
   前記筐体に前記パネルを取付けるための接合部材と、
   前記パネルに取付けられた圧電素子と、を有し、
   前記圧電素子の変形に起因して、前記パネルが振動し、当該パネルに接触する対象物に人体振動音を伝える電子機器の製造方法であって、
   前記パネルと前記筐体と前記接合部材とにより空間が形成され、
   前記空間には、該空間から空間外へと連通する少なくとも２つの孔が形成され、
   前記少なくとも２つの孔のうちの第１の孔を介して前記空間へ接着剤を充填すると共に、該空間に存在する気体を前記第１の孔と異なる第２の孔から前記空間外へ排気する
   ことを特徴とする電子機器の製造方法。
5. 前記２つの孔の開口面は、互いに平行でない
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器の製造方法。
6. 前記接着剤は、前記２つの孔の内の少なくとも１つの孔における一部または全部にも充填される
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の電子機器の製造方法。
7. 前記接合部材は、両面テープであり、
   前記第２の孔は、前記両面テープにスリットを設けることにより形成される
   ことを特徴とする請求項４または６に記載の電子機器の製造方法。