WO2015115524A1

WO2015115524A1 - 電子機器

Info

Publication number: WO2015115524A1
Application number: PCT/JP2015/052469
Authority: WO
Inventors: 哲也下田; 逸人水野
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-08-06
Also published as: US9706024B2; US20160337488A1; JP2015142021A; JP6370556B2

Abstract

　本発明の一実施形態に係る電子機器は、透光性パネル（５０）と、透光性パネル（５０）が装着されるケーシング（２０）とを備える。透光性パネル（５０）は、ケーシング（２０）に向けて曲がる曲部（５２）を有する。ケーシング（２０）は、曲部（５２）からケーシング（２０）への方向に位置する透光性パネル（５０）の端面が対向する設置面（３１）と、設置面（３１）から、曲部（５２）の裏面に向けて盛り上がって形成され、設置面に向けて傾斜する側壁（３９）とを含む。

Description

電子機器

　本発明は、端縁に曲部を有する透光性パネルを具える電子機器に関するものである。

　携帯電話機やスマートフォンの如き電子機器では、ケーシングの内部に配置されたタッチパネルや表示部を保護するために、ガラスなどの透光性パネルがケーシングに形成された開口に取り付けられている。

　曲部を有する透光性パネルをケーシングに安定して取り付けることのできる電子機器を提供することが望まれている。

　本発明の一実施形態に係る電子機器は、透光性パネルと、透光性パネルが装着されるケーシングとを備える。透光性パネルは、ケーシングに向けて曲がる曲部を有する。ケーシングは、曲部からケーシングへの方向に位置する透光性パネルの端面が対向する設置面と、設置面から、曲部の裏面に向けて盛り上がって形成され、設置面に向けて傾斜する側壁とを含む。

　本発明の一実施形態に係る電子機器によれば、高い接着強度の要求される透光性パネルの曲部の端面と対向する設置面に、傾斜した側壁を形成している。そのため、透光性パネルの曲部に塗布された接着剤は側壁に阻止されて留まる。従って、透光性パネルとケーシングを良好に接着することができる。

本発明の一実施形態に係る電子機器の平面図である。透光性パネルを取り外した状態を示す電子機器の平面図である。図１の線Ｉ－Ｉに沿う矢視断面図である。図１の線ＩＩ－ＩＩに沿う矢視断面図である。図１の線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿う矢視断面図である。図３の丸囲み部Ａの拡大断面図である。図４の丸囲み部Ｂの拡大断面図である。図５の丸囲み部Ｃの拡大断面図である。本発明の他の実施形態を示す図４の丸囲み部Ｂの拡大断面図である。本発明のさらに異なる実施形態を示す図４の丸囲み部Ｂの拡大断面図である。

　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明を行なう。
　本発明を適用可能な電子機器１０として、スマートフォンなどの携帯電話機、タブレット型コンピュータ、ＰＤＡ（Personal　Digital　Assistant）、携帯型音楽プレーヤー、ノート型パソコン、ゲーム機などを例示することができる。例えば、画面に情報を表示でき、その画面上でタッチ操作が可能な電子機器であればこれらに限定されるものではない。以下では、本発明をスマートフォンに適用した実施形態について説明する。

　図１は、電子機器１０の一実施形態を示す正面図である。図に示すように、電子機器１０は、ケーシング２０の表面のほぼ全体をフロントモジュール４０によって覆われている。図１において視認されるフロントモジュール４０は、透光性パネル５０である。図２は、説明のため、フロントモジュール４０から透光性パネル５０を取り外した状態を示している。

　フロントモジュール４０は、図３乃至図５、及び、その拡大図６乃至図８に示すように、外部に露出している透光性パネル５０と、その裏面側に配置されたタッチパネル６０、表示部７０を含む構成である。

　透光性パネル５０は、光透過性のパネルであり、ガラスや樹脂から作製することができる。透光性パネル５０は、後述するタッチパネル６０や表示部７０の保護部材としての役目を有する。透光性パネル５０にユーザが触れることでタッチパネル６０の操作が行なわれる。また、表示部７０は、透光性パネル５０やタッチパネル６０を通して視認される。透光性パネル５０としては、後述するように、曲部５２を有することができれば、他に、サファイアパネルなどの単結晶材料であってもよい。サファイアパネルとは、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とする単結晶材料から構成されたパネルをいう。「主成分」とは、具体的には、５０質量％以上、好ましくは、７０質量％以上をいう。傷がよりつき難く、割れや欠け等をより確実に抑制する点で、透光性パネル５０を構成する材料としては、Ａｌ_２Ｏ_３純度が約９０％以上の単結晶が好ましい。サファイアパネル以外に透光性パネル５０として採用される単結晶材料には、例えば、ダイヤモンド、ジルコニア、チタニア、水晶、タンタル酸リチウム、酸化窒化アルミニウムなどが挙げられる。これらも、傷がよりつき難く、割れや欠け等をより確実に抑制する点で、純度が約９０％以上の単結晶が好ましい。

　本実施形態において、透光性パネル５０は、中央側の略矩形の平坦面５１から端側が下向きに曲げられた曲部５２を有する所謂曲面パネルである。曲部５２は、平面状のガラスや樹脂の薄板を曲げ加工して作製することができる。曲部５２は、図示の実施形態では、平坦面５１から略一定の曲率の略１／４円弧となるように形成している。本実施形態では、曲部５２は、略矩形の透光性パネル５０の長手方向に沿う対向する２つの端付近に形成しているが、長手方向と直交する端付近に形成することもでき、１つの端付近のみに形成することもできる。なお、透光性パネル５０として、中央付近に平坦面５１を有するパネルを一例として挙げているが、本発明においてはこれに限定されず、中央付近が曲面であってもよい。

　図６乃至図８に示すように、曲部５２は、より詳細には、平坦面５１から下向きに円弧状に曲がっており、その下縁５３は、平坦面５１と略平行となるように切断又は磨き加工を施している。また、透光性パネル５０の両側縁は、平坦面５１と略直交するエッジ部５４となるように、曲部５２の一部に切断又は磨き加工を施している。

　透光性パネル５０の裏面には、透光性パネル５０の平坦面５１と曲部５２とを覆うタッチパネル６０が配置される。例えば、タッチパネルは、可撓性のものを採用でき、透明な可撓性基板に電極や配線を配置して構成することができる。タッチパネル６０として、静電容量式や抵抗膜方式のものを例示することができる。

　タッチパネル６０は、透光性パネル５０の裏面、すなわち平坦面５１とその２つの曲部５２の裏面の長さと略一致する幅長さを有し、長手方向の長さは、透光性パネル５０の長手方向長さよりも少し短くなるよう形成している。すなわち、タッチパネル６０は、透光性パネル５０と幅方向には重なるが、長手方向には、タッチパネル６０から透光性パネル５０がはみ出す大きさである。

　上記構成のタッチパネル６０は、図４及び図７に示すように、透光性パネル５０に、接着部として粘着シート８０により貼着される。粘着シート８０は、光学粘着シート（ＯＤＡ）の如き両面に接着剤が塗布された透明シートを採用することができる。接着部としては粘着シートの他に、接着剤そのものであってもよい。

　粘着シート８０は、略矩形とすることができ、その幅長さは、透光性パネル５０の平坦面５１の幅と略一致するよう構成され、長手方向長さは、タッチパネル６０の長手方向長さと略一致するよう構成される。

　そして、粘着シート８０を透光性パネル５０の平坦面５１に貼着し、タッチパネル６０を粘着シート８０へ幅方向にはみ出るように貼着することで、透光性パネル５０にタッチパネル６０を貼り合わせることができる。

　このとき、透光性パネル５０の曲部５２には、粘着シート８０が配置されていないことで、タッチパネル６０の両側は図７に示すように、粘着シート８０からはみ出た部分が、その可撓性により曲部５２に完全には倣わず、緩やかにカーブしながら、端部が曲部５２に当接する。すなわち、タッチパネル６０は、透光性パネル５０に対して、平坦面５１よりも曲部５２側が接近した構成となる。これにより、タッチパネル６０は、透光性パネル５０の曲部５２と対向する面の曲率半径を、粘着シート８０の厚さ分だけ、透光性パネル５０の曲部５２の裏面側曲率半径よりも大きくすることができ、タッチパネル６０が小さな曲率半径で曲げられることによる断線を抑えることができる。

　粘着シート８０は、透光性パネル５０の平坦面５１のみに配置すればよいから、曲部５２にまで貼着する場合に比して、粘着シート８０の貼着作業を簡便にすることができる利点もある。

　なお、粘着シート８０は、先にタッチパネル６０に貼着し、透光性パネル５０に貼着することで、透光性パネル５０とタッチパネル６０とを貼り合わせてもよい。この場合であっても、上記構成、効果を得ることができることはもちろんである。

　上記のように、透光性パネル５０の平坦面５１および曲部５２の裏面にタッチパネル６０が配置されるから、透光性パネル５０の平坦面５１だけでなく、曲部５２をユーザが触れても電子機器１０の操作を行なうことができ、電子機器１０の操作性や操作バリエーションを可及的に高めることができる。

　タッチパネル６０の裏面には、図４及び図７に示すように、表示部７０が配置される。表示部７０は、液晶表示パネルを採用でき、その表示面がタッチパネル６０側を向くように配置される。

　表示部７０とタッチパネル６０との間には、図７に示すように光学弾性樹脂（ＳＶＲ）８６を介在させることができる。光学弾性樹脂を表示部７０とタッチパネル６０との間に配置することで、これらの間のエアギャップをなくすことができ、表示部７０の視認性やコントラストを高めることができる。

　上記した透光性パネル５０、タッチパネル６０及び表示部７０を含むフロントモジュール４０は、ケーシング２０に装着され、電子機器１０が構成される。

　ケーシング２０は、図１及び図２に示すように、前面側にフロントモジュール４０が取り付けられており、内部に電子機器１０の制御等を行なう制御基板、バッテリ、メモリカード、ＳＩＭ（Subscriber　Identity　Module）カード、その他通信、通話等に必要な電子部品１２が収容される。

　たとえば、ケーシング２０は、開口２２の形成されたインナーシャーシ２１と、インナーシャーシ２１の背面を覆うバックシャーシ２４を具える構成とすることができるが、本発明はこれに限定されない。バックシャーシ２４は、インナーシャーシ２１に着脱可能とし、バッテリ、メモリカード、ＳＩＭカード等の装着、交換等を行なうことができるようにしてもよい。

　そして、本実施形態においては、フロントモジュール４０は、インナーシャーシ２１に取り付けられる。より詳細には、フロントモジュール４０は、インナーシャーシ２１に形成された開口２２に表示部７０が嵌まり、透光性パネル５０の曲部５２の先端が、インナーシャーシ２１に形成された設置面となる凹条３１に嵌ることで、インナーシャーシ２１に装着される。なお、設置面は、凹条３１に限定されず、平坦なもの、凸形状のものであってもよい。

　インナーシャーシ２１は、表示部７０が嵌まる略矩形の開口２２を形成した枠状のシャーシとすることができる。インナーシャーシ２１は、凹条３１が形成され、長手方向に延びる細幅の枠部３０と、枠部３０の端部どうしを連繋する繋ぎ部３８によって、表示部７０が嵌まる開口２２が形成される。

　凹条３１には、後述するとおり、エポキシ樹脂など熱硬化性樹脂の如き接着剤８２が塗布され、また、繋ぎ部３８に両面テープが貼着されて、透光性パネル５０が取り付けられる。

　より詳細には、凹条３１は、図２、図４及び図７に示すように、枠部３０の長手方向に凹設されている。凹条３１は、開口２２に隣接するよう形成される。図示の実施形態では、凹条３１は、長手方向に延びる底面３２と、枠部３０の外周側の外側壁３３とを有する。外側壁３３は、底面３２に対して略垂直に立設され、透光性パネル５０のエッジ部５４が当接する。

　設置面である凹条３１は、その端部となる凹条端３６が、図２、図３、図５、図６及び図８に示すように、繋ぎ部３８に凹設されている。なお、以下では、凹条３１について、凹条端３６間、すなわち、凹条３１の枠部３０に形成されている部分を中間部３４と称する。

　図６乃至図８を比較して判るように、凹条３１において、凹条端３６の底面３２は、中間部３４の底面３２よりも深く形成されている。すなわち、曲部５２の下縁５３が真っ直ぐである透光性パネル５０を装着したときに、図７で示す中間部３４における底面３２は、曲部５２の下縁５３と当接し、図６と図８に示す凹条端３６では、曲部５２の下縁５３と凹条３１の底面３２との間の距離が長くなり、クリアランスαが確保される。

　中間部３４の底面３２は、図７に示すように、インナーシャーシ２１の内側に向けて下方に凹んだ段部３５と隣接している。この構成により、透光性パネル５０の曲部５２の下縁５３と幅方向に完全に当接せず、曲部５２の下縁５３は、内側が浮いた状態となっている。

　凹条端３６は、繋ぎ部３８の端面がインナーシャーシ２１の内側の側壁３９となっている。側壁３９は、凹条３１の底面に対して略垂直に立設するのではなく、図６及び図８に示すように、内側に向けて高くなるよう傾斜させている。

　繋ぎ部３８は、図２に示すように種々の電子部品１２が実装されており、その両端は、前述した凹条端３６の底面３２から盛り上がった側壁３９となっている。繋ぎ部３８には、１又は複数箇所に図示省略する両面テープを貼着し、透光性パネル５０のタッチパネル６０からはみ出した部分を接合することができる。

　然して、上記構成のインナーシャーシ２１へのフロントモジュール４０の取付けは、以下の要領で行なうことができる。

　まず、インナーシャーシ２１の凹条の底面３２に接着剤８２を筋状に塗布すると共に、繋ぎ部３８に両面テープを貼着する。次に、フロントモジュール４０を表示部７０が下向きとなるようにインナーシャーシ２１に接近させて、表示部７０を開口に挿入し、そのまま押し込む。

　これにより、透光性パネル５０は、凹条３１の外側壁３３にエッジ部５４が案内されて、曲部５２が侵入する。そして、凹条３１の底面３２と曲部５２の下縁５３が接近又は当接し、底面３２の接着剤８２が広がって、図６乃至図８に示すように、曲部５２の下縁５３と凹条３１の底面３２が接着される。また、透光性パネル５０の平坦面５１と繋ぎ部３８は、両面テープで貼着される。

　接着剤８２を硬化させると、フロントモジュール４０のインナーシャーシ２１への取付けが完了する。その後、必要な電子部品１２の実装や、電気的な接続を行ない、バックシャーシ２４をインナーシャーシ２１へ嵌めることで、電子機器１０が作製される。

　本発明は、上記したとおり、凹条３１は、凹条端３６を中間部３４よりも深く形成しているから、透光性パネル５０の曲部５２を曲げ加工等で形成したときに、曲部５２に反りが生じていたとしても、その反りは、凹条端３６で吸収することができ、透光性パネル５０が傾いた状態で取り付けられてしまうことを抑えることができる。

　凹条３１は、凹条端３６の底面３２を中間部３４の底面３２よりもクリアランスα（図６及び図８参照）が０．１ｍｍ～０．４ｍｍとなるように深く形成することが好適である。

　また、凹条３１は、中間部３４の底面３２が、図７に示すように、内部側に凹んだ段部３５を有するから、接着剤８２を中間部３４の底面に塗布したときに、余分な接着剤８２は、中間部３４に留まらず、段部３５に流出する。従って、余分な接着剤８２が、透光性パネル５０のエッジ部５４側にはみ出て、電子機器１０の外観を損ねることを抑えることができる。なお、段部３５に流出した接着剤８２は、段部３５に溜まって、段部３５と曲部５２の下縁５３とを接着する。

　さらに、凹条端３６は、図６及び図８に示すように、内側の側壁３９が傾斜しているから、凹条端３６の側壁３９を透光性パネル５０の平坦面５１に対して略直交するよう形成した場合に比して、凹条端３６の底面積を小さくすることができる。その結果、凹条端３６に塗布された接着剤８２の広がりを抑えることができるから、少ない接着剤８２の量で効果的な接着を行なうことができる。この構成により、特に透光性パネル５０と凹条端３６との防水性を確保できる。

　具体的には、側壁３９は、透光性パネル５０の曲部５２に向けて凸の曲面形状とすることが好適であり、図６及び図８に示すように、透光性パネル５０の曲部５２の裏面側の曲率と略一致する曲率の曲面形状とすることがより望ましい。これにより、上記効果をさらに高めることができる。透光性パネル５０としてサファイアパネルなどの単結晶材料を用いた場合、上述の効果とともに、透光性パネル５０の割れを抑制できることから、透光性パネル５０の曲部５２の裏面側の曲率と略一致する曲率の曲面形状を有する側壁３９とすることはより好適である。サファイアパネルなどの単結晶材料はガラスパネルと比較して変形しにくい材質である。サファイアパネルなどの単結晶材料を透光性パネル５０として用いた場合、透光性パネル５０がそのパネルの裏面側からしっかりと支えられていない部分に対して荷重がかけられた場合には、透光性パネル５０における当該荷重がかけられた部分が変形しにくいため、透光性パネル５０がガラスの場合よりも小さい荷重で割れる場合がある。上述のような側壁３９により透光性パネル５０の裏面を支持することで、割れを抑制することが可能となる。その場合、側壁３９と透光性パネル５０との間はクリアランスが小さいほど好ましく、透光性パネル５０と側壁３９は接していることが好ましい。

　また、上記構成とすることで、電子機器１０を落下等した際に、その衝撃を受けやすい透光性パネル５０の曲部５２の角部は、内側から側壁３９によって押さえ付けられるから、衝撃による応力を緩和することができる利点がある。

　なお、透光性パネル５０と可撓性タッチパネル６０との接合は、図７に示すように、接着部としての粘着シート８０を平坦面５１のみに貼着して行なっているから、これだけでは、タッチパネル６０が曲部５２から浮いてしまうことがある。特に、タッチパネル６０は、曲部５２と当接することで曲げられているから、その復元力により、曲部５２の近傍の粘着シート８０が剥がれてしまうことがある。

　この場合、図９に示すように、曲部５２の近傍のタッチパネル６０の周面と、透光性パネル５０の平坦面５１との間に、スポンジや、シリコーンゴムなどのゴムの如き弾性部材９０を挿入し、タッチパネル６０の浮き上がりを防ぐようにすればよい。この構成により、タッチパネル６０は、透光性パネル５０の平坦面５１に向けて押し付けられて、粘着シート８０の貼着力は維持され、タッチパネル６０が剥がれてしまうことを抑えることができる。

　また、図１０に示すように、インナーシャーシ２１に、凹条３１の中間部３４の底面３２又は段部３５から曲部５２に向けて立設され、フロントモジュール４０が装着された状態で、曲部５２のタッチパネル６０を下方から押し上げるリブ９２を突設しておくこともできる。リブ９２は、開口２２の周縁に形成することができる。これにより、タッチパネル６０の曲部５２は、リブ９２に押されて浮き上がりが抑えられ、粘着シート８０の貼着力を維持することができる。透光性パネル５０としてサファイアパネルなどの単結晶材料を用いた場合、上述の効果とともに、透光性パネル５０の割れを抑制できることからリブ９２はより好適である。サファイアパネルなどの単結晶材料は変形しにくい材質である。サファイアパネルなどの単結晶材料を透光性パネル５０として用いた場合、透光性パネル５０がしっかりと支えられていない部分に対して荷重がかけられた場合に、透光性パネル５０における当該荷重がかけられた部分が変形しにくく割れる可能性がある。リブ９２により透光性パネル５０の裏面を支持することで、割れを抑制することが可能となる。

　リブ９２は、中間部３４の全長に設けることもできるし、中間部３４の１又は複数箇所に突設するようにしてもよい。中間部３４の底面には、リブ９２との間に前述した段部３５を形成することもできる。リブ９２を中間部３４の全長に亘って設けた場合、図１０に示すように、透光性パネル５０の曲部５２の下縁５３と中間部３４の底面３２を接着したときに、リブ９２が余分な接着剤８２の流出を抑え、段部３５に接着剤溜まり８４が形成される。従って、余分な接着剤８２がインナーシャーシ２１の内側に流出してしまうことを防ぐことができる。そして、リブ９２で堰き止められた接着剤８２は、インナーシャーシ２１と透光性パネル５０の曲部５２の下縁５３とを接着するから、その接合強度を高めることができる。

　上記説明は、本発明を説明するためのものであって、請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

　たとえば、フロントモジュール４０の組立順序やその構成、インナーシャーシ２１への組立順序やその構成、電子機器１０の構成等は上記実施形態に限定されるものではない。

　１０　電子機器、２１　インナーシャーシ（ケーシング）、３１　凹条（設置面）、３６　凹条端、３９　側壁、４０　フロントモジュール、５０　透光性パネル、５１　平坦面（中央側）、５２　曲部、６０　タッチパネル、７０　表示部、８０　粘着シート（接着部）

Claims

　透光性パネルと、
　前記透光性パネルが装着されるケーシングとを備え、
　前記透光性パネルは、前記ケーシングに向けて曲がる曲部を有し、
　前記ケーシングは、
　前記曲部から前記ケーシングへの方向に位置する前記透光性パネルの端面が対向する設置面と、
　前記設置面から、前記曲部の裏面に向けて盛り上がって形成され、前記設置面に向けて傾斜する側壁とを含む、電子機器。
　前記側壁は、前記透光性パネルの曲部に向けて凸の曲面形状である、請求項１に記載の電子機器。
　前記設置面には、接着剤が塗布され、前記透光性パネルの前記曲部が接着される、請求項１に記載の電子機器。
　前記曲部は、前記透光性パネルの対向する２つの端付近に設けられる、請求項１に記載の電子機器。