JP2019191302A - 電子機器、フレーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示部への圧力を軽減する電子機器、フレーム及びその製造方法を提供する。【解決手段】電子機器１００の内部に配置され電子機器１００を構成する部品の収容空間を仕切る仕切り板２１と、仕切り板２１の第１の面２１ａ側に設けられた表示部１０と、仕切り板２１の第１の面２１ａとは反対側に位置する第２の面２１ｂ側に設けられた電子機器１００の内部部品と、仕切り板２１の周縁部から第１の面２１ａ側及び第２の面２１ｂ側に延在する外壁２２と、を備える電子機器。【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器、フレーム及びその製造方法に関する。

近年、電子機器やスマートフォンといった薄型で持ち運び容易な電子機器の開発が進んでいる。このような電子機器は、特許文献１に記載のように、筐体内部に液晶ディスプレイと、バッテリや基板等の電子部品が層状に配置されて構成されることがある。

特開２０１４−０４５２９８号公報

しかしながら、液晶ディスプレイと、バッテリや基板等の電子部品を層状に配置すると、例えば液晶ディスプレイを押下した際や電子機器の表面と裏面とを把持した際に、電子部品の凹凸から液晶ディスプレイの裏面に局所的な圧力が作用し、表示不良が起こることがあった。このように、表示部に対する圧力によって電子機器の動作に問題が生じる場合があった。

そこで、本発明は、表示部への圧力を軽減する電子機器、フレーム及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電子機器は、電子機器の内部に配置され電子機器を構成する部品の収容空間を仕切る仕切り板と、仕切り板の第１の面側に設けられた表示部と、仕切り板の第１の面とは反対側に位置する第２の面側に設けられた電子機器の内部部品と、仕切り板の周縁部から第１の面側及び第２の面側に延在する外壁とを備える。

この態様によれば、電子機器の内部に配置された仕切り板が電子機器の内部に作用する圧力を分散させるため、表示部への圧力を軽減することができる。例えば、バッテリ又は制御基板といった電子機器の内部部品が直接表示部へ接触すると、表示部に局所的な圧力がかかり表示不良が生じることがあるが、本態様に係る電子機器によれば、表示部と内部部品との間に設けられた仕切り板が内部部品からの圧力を分散するため、表示部に局所的な圧力がかからず表示不良の発生を防ぐことができる。

加えて、仕切り板が電子機器の内部に配置されていることにより、仕切り板を有していない電子機器と比べて機械的強度が向上するため、電子機器の破損や歪みが防止される。

本発明によれば、表示部への圧力を軽減する電子機器、フレーム及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電子機器の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る電子機器の分解斜視図である。 図１に示す電子機器をＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿って切断した際の断面を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る電子機器の製造方法を示すフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

本発明は、タブレット型パーソナルコンピュータ（以下、「タブレット端末」という。）、ノート型パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、ゲーム機又は電子書籍端末等の各種の電子機器に適用することができる。本明細書においては、本発明をタブレット端末に適用した場合を例に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電子機器１００の外観を示す斜視図である。電子機器１００は、タブレット端末であり、表示部１０、フレーム２０を備えている。

表示部１０は、液晶ディスプレイを含み、文字や画像、アイコン等の各種情報を表示する。本実施形態に係る表示部１０は、液晶ディスプレイに限らず、例えば有機ＥＬディスプレイ等の任意の表示装置から構成されていてもよい。表示部１０は、電子機器１００の周縁部を除き広範囲にわたって設けられているが、電子機器１００における表示部１０の占める範囲は任意である。また、表示部１０は、タッチパネルを含み、表示部１０に押し当てられた指やスライタス（タッチペン）等による各種操作の検出が可能である。そのため、ユーザは、表示部１０に直接触れて電子機器１００の操作を直感的に行うことができる。また、表示部１０にタッチパネルを設けることで、物理ボタンを設置するスペースを削減することができ、電子機器１００のコンパクト化を図ることができる。

フレーム２０は、表示部１０等の電子機器１００を構成する部品を収容する。フレーム２０は、向かいあう一対の短辺部２０ａ及び長辺部２０ｂを有し、表示部１０が位置する面を上面とすると、上面視において表示部１０の外周を囲うように略長方形状に形成されている。フレーム２０は、外部からの衝撃から電子機器１００を構成する部品を保護する。フレーム２０は、例えば金属材料や樹脂材料で形成されている。フレーム２０の側面にはタッチパネルの操作に用いるスライタスの収容部等が設けられていてもよい。

また、電子機器１００は、図１に示すように操作ボタン５０を備えていてもよい。操作ボタン５０は、電子機器１００の操作を受け付ける物理ボタンである。ユーザは、操作ボタン５０を押下することにより電子機器１００の操作を行うことができる。操作ボタン５０の位置や個数、機能等については限定されない。例えば、フレーム２０の長辺部２０ｂに二つの操作ボタンを並べて配置し、電子機器１００のスピーカから発せられる音声の音量調整に用いてもよい。また、フレーム２０には、操作ボタン５０に限らず、ダイヤルやレーバー等の各種操作手段が設けられていてもよい。

次に、図２及び３を用いて電子機器１００の内部構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る電子機器１００の分解斜視図である。図２に示すように電子機器１００は、表示部１０、フレーム２０、タッチパネル制御基板３２、バッテリ３５、制御基板３６、スピーカ３８及び蓋部４０を備えている。図３は、図１に示す電子機器１００をＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿って切断した際の断面を模式的に示した断面図である。説明の便宜上、電子機器１００が有する部品の一部を省略し、電子機器１００の縦横比を変更して図示している。

表示部１０は、カバーガラス１１、ＵＶ硬化樹脂１２（ＯＣＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）、液晶パネル１３、バックライト１４及び表示部制御基板１５が重なり構成されている。

カバーガラス１１は、板状に形成されたガラス部材であり、表示部１０の外表面に配置され外部からの衝撃等から表示部１０を保護する。また、カバーガラス１１は、ユーザがタッチした位置やタッチの圧力を検出するタッチセンサを備えており、タッチパネル１１ａとしても機能する。タッチパネル１１ａは、検出した情報を、後述するタッチパネル制御基板３２へ伝達する。

図３に示すように、タッチパネル１１ａとフレーム２０との間には、タッチパネル１１ａに近い側からＵＶ硬化樹脂１２、液晶パネル１３、バックライト１４及び表示部制御基板１５が順に積層されている。

ＵＶ硬化樹脂１２は、タッチパネル１１ａと液晶パネル１３とを接着させる接着剤として機能する。なお、タッチパネル１１ａと液晶パネル１３との貼り合わせはＵＶ硬化樹脂１２に限らず、フィルム状の粘着シート（ＯＣＡ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）を用いて行ってもよい。

液晶パネル１３は、間に液晶をはさんだ二枚の薄い板状のガラス板によって構成されている。液晶パネル１３は、後述するバックライト１４及び表示部制御基板１５と共に液晶ディスプレイを構成する。液晶ディスプレイは、文字や画像、アイコン等の各種情報を表示する表示手段である。液晶パネル１３が有する液晶に対して電圧を印加すると、液晶中の分子の向きが変化し、液晶パネル１３の光透過率が変化する。

バックライト１４は、液晶パネル１３に対して光を出射する光源である。バックライト１４から発せられた光が、液晶パネル１３により部分的に遮断又は透過されることで、液晶ディスプレイに文字等が表示される。

表示部制御基板１５は、液晶パネル１３に接続され、液晶パネル１３における電圧を印加する位置やタイミングを制御する。また、表示部制御基板１５は、バックライト１４とも接続されバックライト１４から出射される光の量等についても制御する。表示部制御基板１５は、後述する制御基板３６と第１ケーブル２７を介して電気的に接続されている。表示部制御基板１５は、制御基板３６から指示に基づいて、液晶パネル１３における電圧の印加位置や印加のタイミング又はバックライトの光量等を決定してもよい。

フレーム２０は、仕切り板２１及び外壁２２を備える。仕切り板２１は、電子機器１００の内部に配置され、電子機器１００を構成する部品の収容空間を、表示部１０が配置される表側の空間とその裏側の空間とに仕切る。仕切り板２１は、例えば金属材料や樹脂材料等で形成されている。仕切り板２１は、第１の面２１ａと、第１の面２１ａとは反対側に位置する第２の面２１ｂとを有しており、仕切り板２１を基準として、第１の面２１ａ側に表示部１０が設けられ、第２の面２１ｂ側にはバッテリ３５や制御基板３６といった電子機器１００の内部部品が設けられる。

電子機器１００の内部に配置された仕切り板２１が電子機器１００の内部に作用する圧力を分散させるため、表示部１０への圧力を軽減することができる。すなわち、表示部１０へ局所的に圧力がかかることにより生じる問題を解消することができる。例えば、仕切り板２１を有しない電子機器の場合、タッチパネルを押下した際や電子機器の表面と裏面とを把持した際に、バッテリ３５又は制御基板３６といった内部部品が直接表示部１０へ接触し、あるいは内部部品から間接的に圧力が作用し、表示部１０に局所的な圧力がかかり表示不良が発生することがあるのに対し、本実施形態に係る電子機器１００によれば、表示部１０と内部部品との間に設けられた仕切り板２１が内部部品からの圧力を分散するため、表示部１０へ局所的な圧力がかからず、圧力が作用することに起因する表示不良の発生を防ぐことができる。また、仕切り板２１の第１の面２１ａが、本実施形態のように平坦に形成されていれば、仮に第１の面２１ａが表示部１０に接触した場合であっても、面に凹凸がある場合に比べて局所的な圧力が生じ難く、表示不良等の問題も発生し難い。

加えて、仕切り板２１が電子機器１００の内部に配置されていることにより、仕切り板２１を有していない電子機器１００と比べて機械的強度が向上する。そのため、電子機器１００の破損や歪みが防止される。

仕切り板２１には、複数の開口部２５が設けられている。図３に示すように、開口部２５には、表示部制御基板１５と制御基板３６とを接続する第１ケーブル２７及びタッチパネル１１ａとタッチパネル制御基板３２とを接続する第２ケーブル２８が挿通される。

外壁２２は、仕切り板２１の周縁部から第１の面２１ａ側及び第２の面２１ｂ側に延在している。外壁２２は、電子機器１００に収容される各種部品を外部からの衝撃等から保護する。外壁２２は、例えば金属材料や樹脂材料等で形成されている。

本実施形態に係る電子機器１００においては、仕切り板２１と外壁２２とは、一体に形成されている。仕切り板２１と外壁２２とを一体形成することで、電子機器１００の機械的強度が向上する。また、仕切り板２１と外壁２２とを一体のパーツとして取り扱うことができ、部品管理が容易となる。

外壁２２の外表面は装飾されていても良い。装飾は、例えばペイントや蒸着又はシールの貼り付け等の手法を用いて行われる。外壁２２の外表面を装飾することにより、外壁２２の周囲が露出する構造である場合の電子機器１００の美観が向上する。また、耐腐食性又は耐水性のある塗料等で外壁を装飾することにより、電子機器１００の耐久性が向上する。

タッチパネル制御基板３２は、仕切り板２１の第２の面２１ｂ側に配置されている。タッチパネル制御基板３２は、第２ケーブル２８を介してタッチパネル１１ａと電気的に接続されており、ユーザがタッチした位置やタッチの圧力に関する情報をタッチパネル１１ａから受け取り処理を行う。

バッテリ３５は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池であり、電子機器１００が備える各種の電子部品に電力を供給する。

制御基板３６は、電子機器１００を制御するためのプロセッサ、メモリ、通信モジュール等の回路素子を備える。制御基板３６は、表示部制御基板１５、タッチパネル制御基板３２とそれぞれ第１ケーブル２７、第３ケーブル２９を介して電気的に接続されており、各部品の制御を行う。

図２に示す、スピーカ３８は、音声の出力を行う。スピーカ３８から出力される音声は、例えばフレーム２０の外壁２２に設けられた音声出力用の貫通孔（不図示）を通って外部へ伝達されてもよい。また、スピーカの個数及び配置位置については任意である。

蓋部４０は、板状に形成されており、ねじ等を用いてフレーム２０の外壁２２に着脱可能に取り付けられる。蓋部４０は、バッテリ３５や制御基板３６等の内部部品を保護する。蓋部４０は、例えば金属材料や樹脂材料で形成される。

図３に示すように、フレーム２０の仕切り板２１の周縁部から第１の面２１ａ側及び第２の面２１ｂ側に外壁２２が延在している。すなわち、フレーム２０は断面視においてＨ字形状に形成されている。ここで、仕切り板２１の周縁部とは、仕切り板２１の端部のみを指すのではなく、仕切り板２１の端部から中央に若干寄った部分も含む。すなわち、外壁２２は、仕切り板２１の端部から中央に若干寄った部分に形成され、外壁２２の外表面から仕切り板２１が外側に向かってさらに延在していてもよい。

第１の面２１ａ側に延在する外壁２２の端部の内側には、段差を設けることによって断面視で略Ｌ字形状型の窪みからなる凹部が形成されている。当該凹部に、カバーガラス１１の端部が接着剤又は両面テープ等を用いて貼り付けられている。

電子機器１００は、第１ケーブル２７、第２ケーブル２８及び第３ケーブル２９を備える。第１ケーブル２７は、第１の面２１ａ側から第２の面２１ｂ側へと開口部２５を介して挿通され、表示部制御基板１５と制御基板３６とを電気的に接続している。同様に、第２ケーブル２８は、第１の面２１ａ側から第２の面２１ｂ側へと開口部２５を介して挿通され、タッチパネル１１ａとタッチパネル制御基板３２とを電気的に接続している。

仕切り板２１の第２の面２１ｂ側には、タッチパネル制御基板３２、バッテリ３５及び制御基板３６が設けられている。これらの部品は、仕切り板２１の第２の面２１ｂ上に、ねじ等を用いて取り付けられている。また、タッチパネル制御基板３２、バッテリ３５及び制御基板３６と蓋部４０との間には隙間が設けられている。このため、電子機器１００を把持して使用した際にユーザの指先等に接触する蓋部４０の温度が、バッテリ３５や基板の熱により上昇しづらいため、ユーザは快適に電子機器１００を使用することができる。

さらに、本実施形態に係る電子機器１００によれば、第２の面２１ｂ側に設けられた内部部品に不具合が生じた場合であっても、表示部１０を取り外すことなく、蓋部４０を取り外すだけで内部部品の修理や交換を行うことができる。

次に、図４を用いて本実施形態に係る電子機器１００の製造方法について説明する。

まず、表示部にケーブルの一端を接続する（Ｓ１０）。本実施形態においては、図３に示すように、表示部１０の表示部制御基板１５とタッチパネル１１ａに、それぞれ第１ケーブル２７と第２ケーブル２８の一端を接続する工程が本工程に該当する。

次に、ケーブルの他端を第１の面２１ａ側から第２の面２１ｂ側へと挿通する（Ｓ１１）。本実施形態においては、図３に示すように、第１ケーブル２７及び第２ケーブル２８の他端を仕切り板２１に設けられた開口部２５を介して第１の面２１ａ側から第２の面２１ｂ側へと挿通する工程が本工程に該当する。このとき、第１の面２１ａ側の空間内に各ケーブルが広がらないよう、ケーブルと表示部１０との接続部分の近くに開口部２５が設けられていることが好ましい。その後、第１の面２１ａ側に表示部を取り付ける（Ｓ１２）。

次に、第２の面２１ｂ側に内部部品を取り付ける（Ｓ１３）。ここで、内部部品とは、仕切り板２１の第２の面２１ｂ側に設けられる部品である。本実施形態においては、図３に示すように、タッチパネル制御基板３２、バッテリ３５及び制御基板３６等が内部部品に当たり、これらの部品を仕切り板２１の第２の面２１ｂ側に取り付ける工程が本工程に該当する。このとき、第２の面２１ｂ側に部品を取り付け易くするため、第２の面２１ｂが上側に位置するようにフレーム２０を上下反転させてもよい。

そして、内部部品にケーブルの他端を接続する（Ｓ１４）。本実施形態においては、制御基板３６とタッチパネル制御基板３２に、それぞれ第１ケーブル２７と第２ケーブル２８の他端を接続する工程が本工程に該当する。

最後に、第２の面２１ｂ側に延在する外壁２２の端部に蓋部４０を取り付ける（Ｓ１５）。ここで、蓋部４０は、ねじ等を用いて着脱可能に取り付けられていることが好ましい。そうすることで、蓋部４０を取り外すことができ、内部部品の修理又は交換を容易に行うことができる。

上述した製造方法によれば、表示部１０を取り付ける以前に、第１ケーブル２７及び第２ケーブル２８の一部が仕切り板２１の第２の面２１ｂ側に挿通されているため、表示部１０を取り付ける際に、第１の面２１ａ側に位置するケーブルの量を少なくすることができる。仕切り板が設けられていない電子機器の場合には、全ての電子部品にケーブルを接続した後に表示部１０を取り付けるため、表示部１０が取り付けられていない状態、すなわち、表示部と他の電子部品との距離が離れている状態で予めケーブルを接続させる必要があり、ある程度の長さのケーブルが必要となるため、表示部取り付けの際にケーブルをはさみ込みやすかった。それに対し、本実施形態における電子機器１００によれば、表示部１０が取り付けられた状態で、第２の面２１ｂ側に位置する他の電子部品へのケーブル接続が行われるため、表示部１０と他の電子部品とを接続するに足る長さのケーブルであればよく、余分な長さを必要としない。そのため、表示部１０を取り付ける際に、表示部１０と他の電子部品との間にケーブルがはさまり損傷する可能性が減少する。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１０…表示部、１１ａ…タッチパネル、２１…仕切り板、２１ａ…第１の面、２１ｂ…第２の面、２２…外壁、２７…第１ケーブル、２８…第２ケーブル、３２…タッチパネル制御基板、３５…バッテリ、３６…制御基板、４０…蓋部、１００…電子機器

Claims (9)

1. 電子機器の内部に配置され前記電子機器を構成する部品の収容空間を仕切る仕切り板と、
   前記仕切り板の第１の面側に設けられた表示部と、
   前記仕切り板の前記第１の面とは反対側に位置する第２の面側に設けられた前記電子機器の内部部品と、
   前記仕切り板の周縁部から前記第１の面側及び前記第２の面側に延在する外壁と、を備える電子機器。
2. 前記仕切り板と前記外壁とは一体に形成されている、
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第１の面は、平坦に形成されている、
   請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記内部部品は、前記電子機器を制御する制御基板を含み、
   前記仕切り板の前記第１の面側から前記第２の面側へ挿通する前記表示部と前記制御基板とを電気的に接続する第１ケーブルをさらに備える、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器。
5. 前記表示部は、タッチパネルを含む、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の電子機器。
6. 前記内部部品は、前記タッチパネルを制御するタッチパネル制御基板を含み、
   前記仕切り板の前記第１の面側から前記第２の面側へ挿通する前記タッチパネルと前記タッチパネル制御基板とを電気的に接続する第２ケーブルをさらに備える、
   請求項５に記載の電子機器。
7. 前記外壁の外表面は、装飾されている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の電子機器。
8. 表示部が配置される第１の面と、前記第１の面とは反対側に位置し電子機器の内部部品が配置される第２の面と、を有する仕切り板と、
   前記仕切り板の周縁部から前記第１の面側及び前記第２の面側に延在する外壁と、を備えるフレーム。
9. 電子機器の内部に配置され前記電子機器を構成する部品の収容空間を仕切る仕切り板と、
   前記仕切り板の周縁部から前記仕切り板の第１の面側及び前記第１の面とは反対側に位置する第２の面側に延在する外壁と、を有する電子機器の製造方法であって、
   前記第１の面側に設けられる表示部にケーブルの一端を接続する工程と、
   前記第１の面側から前記第２の面側へと前記ケーブルの他端を挿通する工程と、
   前記表示部を前記第１の面側に設ける工程と、
   前記第２の面に設けられる前記電子機器の内部部品を前記第２の面側に設け、前記ケーブルの他端を前記内部部品に接続する工程と、
   前記外壁のうち前記第２の面側に延在する外壁の端部に蓋部を取り付ける工程と、
   を含む電子機器の製造方法。