JP6159832B2 - 携帯用電子デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は可撓性携帯用電子デバイス及びこのタイプのデバイスの製造方法に関する。本発明は特に、腕時計タイプの可撓性携帯用電子デバイス及びその製造方法に関する。

本出願人による特許文献１に開示されているような可撓性携帯用電子デバイスは本質的に、手首等ユーザの身体の一部に固定できるよう配設される可撓性本体を含む。可撓性本体の長さ全体のうち１箇所には、情報を生成するための電子アセンブリ、電子アセンブリが生成した情報を表示するための表示デバイス、及び電子アセンブリに給電するための電源を格納するキャビティが配設される。

このタイプの携帯用電子デバイスの製造には、高いレベルの可撓性及び弾性を特徴とするポリマーを用いてキャビティをオーバー成形する必要がある。このタイプの応用に適切なポリマーとしては、天然ゴム、スチレン−ブタジエンコポリマー又は熱可塑性ポリウレタン等の特定のエラストマを挙げることができる。ポリアミド又はシリコン等、その他の可撓性熱可塑性ポリマータイプの材料も想定できる。しかしながら、携帯用電子デバイスに最終的な形状及び厚さを付与することを目的とするこのオーバー成形作業は、２つの特筆すべき欠点を有する。まず、エラストマ等の特定の材料は、携帯用電子デバイスの電子構成部品を湿気又は特定の気体から保護できるほど十分には不浸透性でない。実際、携帯用電子デバイスの稼働期間中、水滴及び気体がエラストマを通って徐々に拡散し、電子構成部品に到達する可能性があり、これは上記電子構成部品の動作に有害であり、最終的には上記電子構成部品を破壊してしまうことさえある。オーバー成形作業の第２の欠点は、特定のエラストマ又は可塑性材料のオーバー成形に伴う高温によるものである。このような高温は電子構成部品と相容れるものではなく、上記電子構成部品を非可逆的に破損する。従って、可撓性携帯用電子デバイスのオーバー成形のために使用可能な材料の選択は、これらの材料の実装時の温度によって制限される。

欧州特許第１１５８３７５Ａ１号

本発明の目的は、不浸透性であり、かつ必要な場合は高温オーバー成形技術の使用も可能である可撓性携帯用電子デバイスを提供することにより、これらの欠点を克服することである。

従って本発明は、情報を処理できる携帯用電子デバイスに関し、上記携帯用電子デバイスはユーザに固定できるよう配設される本体、及び情報を処理するための少なくとも１つの電子アセンブリを含み、携帯用電子デバイスの本体は、携帯用電子デバイスに形状及び厚さを付与する可塑性材料の層で形成され、携帯用電子デバイスは、可塑性材料の層のコーティングとして機能する第１の不浸透性可塑性フィルム及びこの第１の不浸透性可塑性フィルムに固定された第２の不浸透性可塑性フィルムを含むこと、並びに情報を処理するための電子アセンブリは第１の不浸透性可塑性フィルムと第２の不浸透性可塑性フィルムとの間に配設されることを特徴とする。

これらの特徴により、本発明は、可塑性材料の層で形成された本体が第１の不浸透性可塑性フィルムでコーティングされた携帯用電子デバイスを提供する。従って、携帯用電子デバイスの本体を形成するために使用する材料の選択はもはや制限されない。実際、携帯用電子デバイスの本体をコーティングする第１の可塑性フィルムは、湿気に対して完全に不浸透性であるバリアを形成する。その結果、それを通って湿気及び気体が拡散できる材料で携帯用電子デバイスの本体を作製しても、第１の不浸透性可塑性フィルムに固定された第２の不浸透性可塑性フィルムで画定された嚢状部の内部に配設された、情報を処理するための電子アセンブリの電子構成部品は、湿気から完璧に保護される。

本発明の補足的な特徴によると、携帯用電子デバイスの本体は可撓性可塑性材料の層から形成される。携帯用電子デバイスの本体はエラストマ製であることが望ましい。

本発明のまた別の特徴によると、携帯用電子デバイスは、情報を表示するための少なくとも１つのデジタル情報表示デバイス、及び情報を処理するための電子アセンブリに給電するための電源を更に含む。

本発明はまた、情報を処理できる携帯用電子デバイスの製造方法にも関し、上記携帯用電子デバイスはユーザに固定できるよう配設される本体、及び情報を処理するための少なくとも１つの電子アセンブリを含み、携帯用電子デバイスの本体は、携帯用電子デバイスに形状及び厚さを付与する可塑性材料の層で形成され、この方法は、以下のステップを含むことを特徴とする：
−携帯用電子デバイスの本体を形成する可塑性材料の層を、第１の不浸透性可塑性フィルムの外面上にオーバー成形するステップ；
−第１の不浸透性可塑性フィルムの内面側に、情報を処理するための電子アセンブリを設置するステップ；及び
−第１の不浸透性可塑性フィルム上に第２の不浸透性可塑性フィルムを固定して、第１の不浸透性可塑性フィルムと第２の不浸透性可塑性フィルムとの間に、情報を処理するための電子アセンブリを格納する不浸透性嚢状部を画定するステップ。

これらの特徴により、本発明は、携帯用電子デバイスの本体を形成する可塑性材料で不浸透性可塑性フィルムをオーバー成形した携帯用電子デバイスを製造する方法を提供する。本発明の製造方法のこのステップを１回行うだけで、情報を処理するための電子アセンブリを不浸透性可塑性フィルム上に設置できる。言い換えると、情報を処理するための電子アセンブリを設置するステップは、携帯用電子デバイスの本体を作成した後にのみ行われる。従って、情報を処理するための電子アセンブリが、上記アセンブリを損傷又は破壊し得る製造環境に曝されるリスクはない。更に、本方法の製造方法により、携帯用電子デバイスの本体を作製するために使用される可塑性材料の選択は完全に自由になる。特に、オーバー成形作業を実施する温度に関する制限はない。

本発明の方法の補足的な特徴によると、携帯用電子デバイスの本体を形成する可塑性材料を成形するステップの前に、第１の不浸透性可塑性フィルムを熱成形して、第１の不浸透性可塑性フィルムに所望の外形を付与する。

本発明の他の特徴及び利点は、本発明による可撓性携帯用電子デバイスの１つの実施形態に関する以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。この例は、添付の図面を参照して単なる非限定的な例として挙げたものである。

図１は、本発明による携帯用電子デバイスの上面図である。 図２は、本発明による可撓性携帯用電子デバイスの長手方向断面図である。 図３Ａは、第１の不浸透性可塑性フィルムの熱成形方法を説明する図である。 図３Ｂは、第１の不浸透性可塑性フィルムの熱成形方法を説明する図である。 図４は、図３Ａ、３Ｂの第１の不浸透性可塑性フィルムをオーバー成形するステップを説明する図である。

本発明は、不浸透性可塑性フィルムを可塑性材料でオーバー成形して携帯用電子デバイスの本体を形成する技術から由来する。オーバー成形作業を１回適切に行うだけで、携帯用電子デバイスの動作に必要な電子構成部品を不浸透性可塑性フィルム上に設置できる。次に、第２の不浸透性可塑性フィルムを第１の不浸透性可塑性フィルムに固定して、電子構成部品を湿気から保護する完璧に不浸透性の密封カプセルを画定する。これらの特徴により、携帯用電子デバイスの本体を作製するために使用する可塑性材料を完全に自由に選択できる。例えばエラストマ材料はそれを通って湿気及び気体が拡散できることが公知であるが、このような可塑性材料はエラストマ材料であってよい。しかしながら、エラストマ本体を、電子構成部品をその表面で支持する不浸透性可塑性フィルムでコーティングする場合、不浸透性可塑性フィルムは湿気及び気体の進行を妨げるため、電子構成部品は完璧に保護される。携帯用電子デバイスの本体を作製するために使用する材料の実装温度は、もはや問題の原因とならない。実際、構成部品を組み立てるステップの前に、本体をオーバー成形するステップを行う。その結果、必要な場合は高温を伴う製造ステップは、電子構成部品を設置する際に完了し、これにより、熱によって構成部品が損傷又は破壊されるリスクはない。

図１は本発明による携帯用電子デバイスの上面図であり、図２は図１の携帯用電子デバイスの長手方向断面図である。全体を通して一般参照符号１で示す、本発明による携帯用電子デバイスは、携帯用電子デバイス１に形状及び厚さを付与する可塑性材料の層で形成される本体２を含む。本体２は、これに限定されないが例えばエラストマ等のいずれの可塑性材料で形成してよい。

本発明によると、第１の可塑性フィルム４は、携帯用電子デバイス１の本体２を形成する可塑性材料の層のためのコーティングとして機能する。このような結果を達成するために、まず（図３Ａ、３Ｂを参照）、第１の不浸透性可塑性フィルム４を熱成形してこれに所望の形状を付与する。この技術は、不浸透性可塑性フィルム４に付与する必要がある外形に適合する相補的な形状を有する、２つのパターンキャビティ８ａ、８ｂを備える第１の鋳型６内で、第１の不浸透性可塑性フィルム４をホットプレス成形することからなる。この作業は任意のものであり、その出来ばえは複製されることになる物品の形状の鮮明さに左右されることに留意されたい。必要な場合、この作業を上述の成形作業と同時に実施してよい。

熱成形及びそれに続く冷却の後、第１の不浸透性可塑性フィルム４を、携帯用電子デバイス１の本体２を作製するために使用できる、例えばエラストマである可撓性可塑性材料でオーバー成形する。この技術は一般に、フィルム挿入成形として知られる。この目的のために（図４参照）、第１の不浸透性可塑性フィルム４を第２の鋳型１０内に配置し、第１の不浸透性可塑性フィルム４がそれに対して押圧される上部１２は、第１の不浸透性可塑性フィルム４の外形に適合する外形を有し、底部１４は、携帯用電子デバイス１の本体２を作製するために使用される可塑性材料を射出成形する排他領域１５を有する。

上述の製造ステップの終わりに、実質的にバンド又はブレスレットの形状を有する可塑性材料製本体２が得られる。この可塑性本体２の、情報を処理するための電子アセンブリ１６を設置しなければならない側を、不浸透性可塑性フィルム４でコーティングする。この目的のために、携帯用電子デバイス１の本体２はその長さ全体のうちの一部分にキャビティ１８を有し、このキャビティ１８は情報を処理するための電子アセンブリ１６を格納する。図示した実施例では、携帯用電子デバイス１は特に時間に関係する情報を処理するために配設される。そのために、電子アセンブリ１６は液晶セル等の表示デバイス２０を含み、その下側には表示デバイス２０のバックライトとして機能する光導体２２が配設される。このアセンブリは、特にタイムベース等、携帯用電子デバイス１の適切な動作に必要な様々な集積及び個別構成部品２６が設置された可撓性プリント回路基板２４を備える。プリント回路基板２４は、表示デバイス２０、光導体２２及び充電式アキュムレータ２８に、複数のコネクタ３０を用いて接続される。充電式アキュムレータ２８は、少なくとも１つの、好ましくは２つの太陽電池３２で給電され、この太陽電池３２は有利にはブレスレットのストランド３４に格納される。

第２の不浸透性可塑性フィルム３６を第１の不浸透性可塑性フィルム４の周縁部３８に固定すると、本発明による携帯用電子デバイス１の製造は完了する。フィルムは、接着又は熱溶着によって互いに固定してよい。従って、第１の不浸透性可塑性フィルム４及び第２の不浸透性可塑性フィルム３６は、これらの間に完璧に不浸透性のキャビティ４０を画定し、このキャビティ４０は情報を処理するための電子アセンブリ１６を格納する。変形例として、第２の不浸透性可塑性フィルム３６を第１の不浸透性可塑性フィルム４の表面全体に固定することもできる。

本発明は上述の実施形態に制限されるものではないこと、並びに本特許出願に添付した請求項で定義する本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて、当業者は様々な単純な改変及び変形を想定できることは言うまでもない。特に、本発明の特徴により、情報を処理するための電子アセンブリ１６を形成する電子構成部品を携帯用電子デバイス１の本体２上に設置し、電子構成部品と本体２との間に第１の不浸透性可塑性フィルム４を挿入するような携帯用電子デバイス１が得られる。その結果、携帯用電子デバイス１の本体２を作製するために選択した材料、例えばエラストマが湿気を拡散できるとしても、電子構成部品は、湿気に対するバリアとして機能する第１の不浸透性可塑性フィルム４の存在により、完全に保護される。更に、携帯用電子デバイス１の本体２を製造するステップは電子構成部品を組み立てる前に行われるため、本体２を作製するために可塑性材料に適用しなければならない温度は全く制限されない。この場合にも、使用する可塑性材料の選択に関しては完全に自由である。

１ 可撓性携帯用電子デバイス
２ 本体
４ 不浸透性可塑性フィルム
８ａ、８ｂ パターンキャビティ
１０ 鋳型
１２ 上部
１４ 底部
１６ 電子アセンブリ
１８ キャビティ
２０ 表示デバイス
２２ 光導体
２４ プリント回路基板
２６ 集積及び個別構成部品
２８ 充電式アキュムレータ
３２ 太陽電池
３６ 不浸透性可塑性フィルム
３８ ３６の周縁部
４０ 不浸透性嚢状部

Claims (5)

1. 情報を処理できる携帯用電子デバイスであって、
   前記携帯用電子デバイス（１）は、ユーザに固定できるよう配設される本体（２）、及び情報を処理するための少なくとも１つの電子アセンブリ（１６）を含み、
   前記携帯用電子デバイス（１）の前記本体（２）は、前記携帯用電子デバイス（１）に形状及び厚さを付与する可塑性材料の層で形成され、
   前記携帯用電子デバイス（１）は、前記本体（２）の前記情報を処理するための電子アセンブリ（１６）を設置する必要があるキャビティ側に熱成形コーティングされた、第１の不浸透性可塑性フィルム（４）、及び前記第１の不浸透性可塑性フィルム（４）に固定された第２の不浸透性可塑性フィルム（３６）を含み、そして、前記第１の不浸透性可塑性フィルム（４）と前記第２の不浸透性可塑性フィルム（３６）は完全な不浸透性嚢状部（４０）を画定し、且つ
   前記情報を処理するための電子アセンブリ（１６）は前記本体（２）のコーティングとして機能する前記第１の不浸透性可塑性フィルム（４）と前記第２の不浸透性可塑性フィルム（３６）との間に配設されること
   を特徴とする、携帯用電子デバイス。
2. 前記携帯用電子デバイス（１）の前記本体（２）は、可撓性可塑性材料の層で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の携帯用電子デバイス。
3. 前記携帯用電子デバイス（１）の前記本体（２）は、可撓性弾性ポリマー製であることを特徴とする、請求項２に記載の携帯用電子デバイス。
4. 前記携帯用電子デバイス（１）は、情報を表示するための少なくとも１つのデジタル情報表示デバイス（２０）、及び前記情報を処理するための電子アセンブリに給電するための電源を更に含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯用電子デバイス。
5. 前記電源は、少なくとも１つの太陽電池（３２）で給電される充電式アキュムレータ（２８）を含むことを特徴とする、請求項４に記載の携帯用電子デバイス。

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