JP3984980B2 - 電子機器の防塵構造 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機等、電子機器の防塵構造、特に、電子機器内部の実装デバイスに対する防塵構造に関する。

従来、電子機器の筺体内部に、該筺体の開口に面して表示デバイス等を配置する場合、当該開口を覆うスクリーンと前記表示デバイスの前面との間隙を密封するために、前記スクリーンの裏面等の周囲と表示デバイスの周囲の間にパッキンを配置して気密をとる構造が採用されている。

この種の防塵構造としては、表示デバイスの表示面の一部を含めて周囲を取り囲む形状の各種の支持兼用のパッキンを使用するものや表示デバイスの表示面の周辺にわたり延在する環状のパッキン（クッション）を使用するもの等が知られており（特許文献１、２参照）、前者は防塵構造として構造が複雑であり取り付け作業性に問題があるのに対し、後者は構造的には複雑にならないという特徴がある。

次に、本願発明者が本発明の防塵構造の設計過程で考案したスクリーンと実装デバイスとの間にクッションを使用する防塵構造について以下説明する。
図８はこの防塵構造を携帯電話機の液晶表示デバイス（ＬＣＤ）に適用した例を示す図であり、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。１は携帯電話機筺体、２はＬＣＤの正面構造、３はＬＣＤ断面構造、４は表示エリア、９はフロントケース、１０はＬＣＤの表示面に対向するスクリーン、８はスクリーン１０の裏面に設けられている窓枠、１１はフロントケース９の内側に設けられたＬＣＤ３を保持するフレーム、１５はＬＣＤ３の前面周囲にのせた環状のクッションである。

図９はこの気密構造のＬＣＤの端部を含む一部拡大図である。ここで、７は液晶を挟んだガラス基板（ガラス板）、６は偏向板である。図８、９から分かるように、最近のＬＣＤは偏向板６がガラス板７より僅かに小さい形状を有しており、考案したＬＣＤ３とスクリーン１０との間の防塵構造は、フレーム１１の上面の凹部にＬＣＤ３が搭載され、フロントケース９のＬＣＤ３の前面に対応する位置に表示部開口を有し、該開口の周囲の段差部にスクリーン１０が嵌合され、該スクリーン１０の背面周囲に形成された窓枠８とＬＣＤ３の前面との間に環状のクッションを狭持する構造としたものである。

携帯電話機に適用可能なこの種の防塵構造としては搭載デバイスとして液晶表示デバイスの他にカメラに関するものも考えられ、フロントケース等に設けたスクリーンとその内部のレンズを備えるカメラ前面部との関係において同様な防塵構造を構成することができる。

図１０は従来のカメラ部の防塵構造を示す図である。フロントケース２４の開口部の内側にフレーム２５に実装されたカメラ２０を備える。また、該カメラ２０は前記開口部に設けられたスクリーン２３に対向するレンズ２２を備える前面を有し、フロントケース２４とカメラレンズ２２の間の防塵構造として、カメラ２０の前面とスクリーン２３との間にリング状のクッション２６を配置してゴミ等の侵入を防ぐように構成している。

特開平７−４５９７０号公報 特開平９−１２７４９１号公報

携帯電話機におけるＬＣＤ等、表示部の大きさは携帯電話機筺体のサイズに影響するが、表示部の大型化が要求される一方で装置サイズは現状以下にすることが要求される。このような状況においては表示部の外形サイズを変えずに表示部の表示エリア４を大きくすることが必要であるが、このためには表示部の周辺の非表示エリア１７を小さくしなくてはならない。

しかしながら、クッションを使用する図９に示すような防塵構造では非表示エリア１７を小さくすることは困難である。これは、図９に示す防塵構造ではスクリーン１０とＬＣＤ３の間にクッション１５を挟み込むため、ＬＣＤ３の非表示エリア１７としては一定幅以上が必要となる。その必要量（幅）は各構成部品の組み立てバラツキ、寸法バラツキを考慮すると以下の事項を満足する寸法により決定される。

（１）ＬＣＤ３はガラス板７の上にガラス板外形よりも一回り小さい偏光板６を有しており、ゴミ等の侵入経路を塞ぐためには、その偏光板６にクッション１５をオーバーラップ１６させる必要があるが、オーバーラップ量が不足すると気密性能が低下することに加えて、クッションの配置及び位置決め等の作業上の困難性も高まる。

（２）スクリーン１０の窓枠８からクッション１５がはみ出して見えないようクリアランス１４を確保する必要がある。
（３）窓枠８が表示エリア４にかからない様にクリアランス１８を確保する必要がある。
（４）クッション幅１９は製作可能な最小幅寸法以上である必要がある。

以上のことからクッションを使用する防塵構造では充分な防塵機能を持たせるためには、表示エリア４を拡大（非表示エリア１７を縮小）することは困難であり、組み立て工数上も問題がある。

また、筺体の開口部にスクリーンを有し、該スクリーンの内側にカメラのレンズ取り付け面が配置される場合においても、開口部を大きくする場合や気密箇所を小さくする場合は、スクリーンの裏面端部にリング状のクッションを用いてスクリーンとカメラ取り付け面の間の気密をとる防塵構造では、前述と同様な問題が生じる。
（目的）
本発明の目的は、以上の課題を解決するものであり、気密箇所を小さくするとともに、防塵性能を高めた電子機器の防塵構造を提供することにある。

本発明の他の目的は、気密箇所を小さくし、防塵性能を高めるとともに、組み立て容易な電子機器の防塵構造を提供することにある。

本発明の他の目的は、筺体開口部に設けたスクリーンと該開口部の内側に設けたデバイス面との間の防塵性能を高めるとともに、装置組み立て時の組み立て工数を削減できる電子機器の防塵構造を提供することにある。

本発明の他の目的は、携帯電話機等における液晶表示デバイス等において、装置サイズを大きくせず表示部等の気密面積を大型化でき、また組み立て工数を削減できる電子機器の防塵構造を提供することにある。

本発明は、弾性（弾性力）を有する樹脂が塗布されたデバイス面をスクリーンを有する開口部に対向するように該デバイスを筺体内に実装し、前記樹脂の弾力性によりスクリーンと前記デバイス面の間の気密をとる防塵構造とするものである。

本発明の電子機器の防塵構造は、筺体の表示用の開口部を覆うスクリーンと、前記開口部の内側に実装され、前記スクリーンに対向するデバイス面を有する表示デバイスとを備える電子機器の防塵構造において、前記表示デバイスは、デバイス面がガラス板と該ガラス板の上にガラス板外形より小さい偏光板とを備え、前記デバイス面のガラス板と前記偏光板の段差部を覆うように弾性を有する樹脂が塗布され、前記樹脂は前記スクリーンとの間で押圧されることにより、前記スクリーンと前記偏光板の間の気密をとることを特徴とする。

また、前記樹脂は、塗布時に液体であり塗布後に固化して弾性力を有する樹脂となることを特徴とし、前記表示デバイスは、液晶表示パネル（ＬＣＤ）であることを特徴とする。

また、前記スクリーンは、表示デバイス側の面に前記樹脂を覆う遮光性の窓枠が形成されていることを特徴とする。

（作用）
デバイス面がガラス板と該ガラス板の上にガラス板外形より小さい偏光板とを備えるＬＣＤ等の表示デバイスの前記ガラス板と前記偏光板の段差部に、塗布時は液状で塗布後の乾燥等により固まり弾性体となる樹脂が塗布されており、該樹脂により表示デバイスとこれを保護するスクリーンとの間隙を密閉しゴミの侵入を防ぐ。

本発明によれば、筺体開口部のスクリーン面にデバイス面を対向配置したデバイスに弾力性を有する樹脂を塗布し、前記スクリーンとの位置関係を前記樹脂の頂部を押しつぶすように配置することにより、デバイス面上の細長い形状の気密構造によって、ゴミ等の侵入経路を塞くことを可能とし、防塵性能を向上させることが可能とする。またクッションを用いて防塵構造に組み立てる場合と比較して、クッションの配置、位置決め等の組み立て工数を削減することが可能である。

また、塗布時に液体状であり、塗布後の乾燥等により固まり弾性体となる樹脂を使用するため、樹脂の塗布材料の特性（粘性等）、塗布条件（塗布速度等）等により樹脂の塗布高さ、幅を制御することが可能であり、デバイス面の塗布箇所の形状にかかわらず充分な気密を可能とし、特に、ＬＣＤの表示面等の偏光板６の段差部に塗布することが可能となる。

更に、樹脂は液状から弾力性を有する気密部材へと変化するものであるから、デバイス面の端部等にも充分な接着力で固着されつとともに、樹脂の頂部側はスクリーンの裏面側に押しつぶされ、更に粘着性により気密を保持する原理によるものであるから、従来のクッションのオーバーラップ量と比較して極めて気密箇所が小さいにもかかわらず防塵効果が高く、ＬＣＤ等の表示部への適用により従来よりも非表示エリアを小さくすることが可能である。このため表示エリアを大型化しても表示部の外形は従来より小さくすることも可能であり、装置サイズも従来よりも小さくすることが可能である。

携帯電話機のカメラ部に適用した場合も以上と同様であり、気密箇所を最小限とし且つ気密性能の向上が可能であり、組み立ても容易である。

本発明の一実施の形態として携帯電話機の液晶表示デバイス（ＬＣＤ）に適用した防塵構造について以下説明する。
図１は本実施の形態の携帯電話機の外観構造を示す図である。携帯電話機１はフロントケースの表示部開口の内部にＬＣＤ等の表示部２を備える。

図２は本実施の形態の代表的な適用例のＬＣＤの構成を示す図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。図２（ｂ）に示すようにＬＣＤ３は２枚のガラス板７の間に液晶及びＴＦＴトランジスタ等を含むマトリクス電極等が設けられており、前後面にガラス板７より一回り小さいサイズの偏光板が設けられた構成でなり、ガラス板７と偏光板６との前面の段差部には周囲に亘シリコン系ゴム、アクリル系ゴム等の樹脂５が塗布される。

図３は本実施の形態の防塵構造を示す図であり、図３（ａ）はＬＣＤの正面図であり、図３（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図である。携帯電話機１筺体内部のフレーム１１の上面に設けられた凹部にＬＣＤ３が樹脂５が塗布された前面がフロントケース９に対向する方向に搭載され、該ＬＣＤ３の前面に対応する位置に設けられた表示部開口の周囲の段差部にＬＣＤ３を保護するためのアクリル製等のスクリーン１０が嵌合され、該スクリーン１０の背面周囲にプリント等により形成された遮光性等の窓枠８と、ガラス板７及び偏光板６が前記樹脂５を挟むように固定される。この時、塗布された樹脂５はその頂部がスクリーン１０による押圧により変形し、当該箇所の密閉度を高め防塵機能が与えられる。また、この際、樹脂の固化の程度等により残留する粘性により気密を確保することができる。

図４は本実施の形態の防塵構造のＬＣＤの端部を含む一部拡大図である。図４、５から分かるように、樹脂５は偏光板６の端部のガラス板７との境界である段差部に塗布されるので、偏光板６の端部を完全に覆うことができ、この部分の気密性を完全にすることができる。また、防塵材料である樹脂５の塗布量により偏光板６の上面における占有面積を最小にすることができるから、偏光板６上の樹脂５の塗布幅３０を少なくしクリアランス１４、１８にかかわらず、非表示エリア１７を縮小し表示エリア４の拡大が可能となる。

以上のように本実施の形態の防塵構造は、フレーム１１の上面にＬＣＤ３が搭載され、該ＬＣＤ３の前面と対向する位置に表示部開口を有し、該開口部にスクリーン１０が嵌合され、該スクリーン１０とＬＣＤ３との間にＬＣＤ上の周囲に亘り塗布した樹脂を狭持する構造を有する。

次に、本実施の形態の電子機器の防塵構造の機能及び特徴を以下説明する。
本発明のＬＣＤ３にはその外周付近に樹脂５が塗布されるが、樹脂５は塗布する際は液状であり、塗布後、乾燥等により固まり、塗布箇所に高い粘着力で固定され、弾性体となるものであり、その材料、塗布条件（塗布速度など）により樹脂５の塗布幅、高さを制御することを可能である。そこでスクリーン１０とＬＣＤ３の前面との間隔や、ＬＣＤ３の前面の形状を考慮して塗布幅及び高さを制御することができる。ここで樹脂は塗布時に液状であるため、塗布する箇所は平面である必要はなく段差や凹凸を有する箇所でも全く問題なく実施可能である。

この制御によりスクリーン１０とＬＣＤ３の前面との間隔より高さが大きい樹脂５とすることにより、該樹脂が塗布されたＬＣＤ３を携帯電話機等に組み込まれ、その保護用等のスクリーンが取り付けられた際にも、樹脂５は塗布対象の形状にかかわらず固着後の強い粘着力により強い気密性を発揮する。また、樹脂５はスクリーン１０とＬＣＤ３により多少押しつぶされ、樹脂５の頂部側がスクリーン１０と密着しＬＣＤ３とスクリーン１０との間の空間は密閉される。これにより、組み立て後の表示エリア４へのゴミ等の侵入経路を塞ぐことが可能となる。

また、図４に示すように、樹脂５の塗布位置は偏光板６の端部のガラス板７との境界である段差部に設けられるので、樹脂５の幅は従来の環状のクッションの場合の製作及び組み立て可能な所定幅以上となるオーバーラップ１６の幅よりも充分に小さい塗布幅３０とすることができるから、窓枠８自体の枠幅をも狭くすることが可能である。

従って、スクリーン１０の窓枠８から樹脂５がはみ出して見えないようにするためのクリアランス１４の確保と、窓枠８が表示エリア４にかからない様にするためのクリアランス１８の確保を行ってもＬＣＤ３の非表示エリア１７の幅は充分に小さくすることが可能である。

（第２の実施の形態）
図５は本発明の第２の実施の形態を示すＬＣＤの端部を含む一部拡大図である。本実施の形態では、樹脂５は偏光板６の端部のガラス板７との境界である段差部の下部面であるガラス板７側に塗布するように構成したものである。樹脂５は偏光板６の周囲に塗布されるので偏光板上を占有することがないからクリアランス１４、１８にかかわらず一層非表示エリア１７を縮小し、表示エリア４を拡大することが可能となる。本実施の形態において樹脂５を偏光板６の端部を含めて覆うように塗布量、塗布幅（断面塗布幅）を制御することによりスクリーン１０と表示部の間の気密性を一層高めることも可能である。

（第３の実施の形態）
以上の実施の形態ではＬＣＤ部の防塵構造について説明したが、本発明はＬＣＤに限られるものではなく、同様のスクリーン及び筺体内の実装デバイスからなる配置構造を有するものに適用可能である。そこで次にカメラ付き携帯電話機のカメラ部の防塵構造に関する実施の形態について説明する。

図６は本発明の第３の実施の形態のカメラ部の構成を示す図であり、図６（ａ）はカメラ部２０の正面図、図６（ｂ）はそのＤ−Ｄ断面図である。本実施の形態のカメラ部２０は、デバイス面であるレンズ２２の取り付け面の円形の周囲に樹脂２１を塗布した構造でなる。

図７は本実施の形態の防塵構造を示す図であり、図７（ａ）はカメラ部２０の正面図、図７（ｂ）はそのＥ−Ｅ断面図である。カメラ２０はフロントケース２４の内部のフレーム２５に実装され、レンズ取り付け面の端部付近に予め樹脂２１が塗布されており、開口部にスクリーン２３を設けることによりカメラ２０の前面との間を樹脂２１により密閉し、ゴミ等の侵入を防ぐ構造でなる。本実施の形態に於いてカメラ２０のレンズ取り付け面の周囲に沿って段差部が形成された構造でもよく、この場合、前述の実施の形態と同様に段差部を覆うように樹脂を塗布したり、段差部の下の面に樹脂を塗布することができることは明らかである。

本発明が適用可能な携帯電話機の外観構造を示す図である。 本発明の実施の形態の代表的な適用例としてＬＣＤの構成を示す図であり、図２（ａ）はＬＣＤ正面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１の実施の形態の防塵構造を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。 本実施の形態の防塵構造のＬＣＤの端部を含む一部拡大図である。 本発明の第２の実施の形態を示す図である。 本発明をカメラ部に適用した構成を示す図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。 第３の実施の形態のカメラ部の防塵構造を示す図であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）はＥ−Ｅ断面図である。 携帯電話機の液晶表示デバイス（ＬＣＤ）の防塵構造を示す図であり、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。 図８に示す気密構造のＬＣＤの端部を含む一部拡大図である。 携帯電話機のカメラ部の防塵構造を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 表示部
３ 液晶表示デバイス（ＬＣＤ）
４ 表示エリア
５、２１ 樹脂
６ 偏光板
７ ガラス板
８ 窓枠
９、２４ フロントケース
１０、２３ スクリーン
１１、２５ フレーム
１２ 基板
１３ 部品
１４、１８ クリアランス
１５ クッション
１６ オーバーラップ
１７ 非表示エリア
２０ カメラ
２２ カメラレンズ
３０ 偏光板上の塗布幅

Claims (4)

1. 筺体の表示用の開口部を覆うスクリーンと、前記開口部の内側に実装され、前記スクリーンに対向するデバイス面を有する表示デバイスとを備える電子機器の防塵構造において、
   前記表示デバイスは、デバイス面がガラス板と該ガラス板の上にガラス板外形より小さい偏光板とを備え、前記デバイス面のガラス板と前記偏光板の段差部を覆うように弾性力を有する樹脂が塗布され、前記樹脂は前記スクリーンとの間で押圧されることにより、前記スクリーンと前記偏光板の間の気密をとることを特徴とする電子機器の防塵構造。
2. 前記樹脂は、塗布時に液体であり塗布後に固化して弾性力を有する樹脂となることを特徴とする請求項１記載の電子機器の防塵構造。
3. 前記表示デバイスは、液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１又は２記載の電子機器の防塵構造。
4. 前記スクリーンは、表示デバイス側の面に前記樹脂を覆う遮光性の窓枠が形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電子機器の防塵構造。

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