JP6163411B2

JP6163411B2 - 携帯電子機器用表示板

Info

Publication number: JP6163411B2
Application number: JP2013237863A
Authority: JP
Inventors: 知彦桑原; 敏嗣矢嶋
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-11-18
Also published as: JP2015099965A

Description

本発明は、携帯電子機器用の表示板およびその製造方法に関する。

携帯電話、スマートフォン、タブレット型ＰＣ等に代表される携帯電子機器は、文字や画像等の情報を表示する表示領域を備え、当該表示領域の外表面には透明なガラスあるいは樹脂から成る表示板を備える。最近では、スマートフォンやタブレット型ＰＣのように、表示領域が単に情報を表示する部分ではなく、操作部をも兼ねる機器が多くなってきており、これに伴い、表示領域の大型化が進んでいる。表示板は、嵌め込みあるいは接着等の手法により、携帯電子機器のケースに固定される。表示板と筺体との間には、幅の大小を問わず、必ず隙間が存在する。このため、携帯電子機器に対して高い防水性若しくは防塵性を付与する場合、この隙間を完全に埋めるべく、表示板の周囲にゴム製の枠体を取り付ける方法が知られている。

表示板を特にガラスにて構成した場合には、製造工程中あるいは携帯電子機器の使用中に表示板に加わる振動あるいは衝撃によって、表示板が破損する危険性がある。そこで、防水性および防塵性に加えて耐衝撃性をも高めるべく、ガラス製の表示板の外周にゴム製の枠体を配置する前述の方法に代えて、当該表示板を金型内にセットし、表示板の全側面に環状のゴム状弾性体をインサート成形する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

国際公開ＷＯ２０１２／１１５１４０号公報

たとえば、ガラスで構成された表示板の全側面に環状のゴム状弾性体をインサート成形する場合には、金型での表示板の挟み込みが弱いと、表示板表面にバリが発生してしまう。このように、表示板表面にバリが発生した場合に、バリを除去する処理を行うと、表示板表面に損傷が発生してしまう虞れがある。一方、金型での表示板の挟み込みが強いと、挟み込まれた表示板自体が破損してしまう虞がある。

また、近年では、表示板の厚さが、例えば、０．５ｍｍ程度になってきており、表示板の全側面に環状のゴム状弾性体をインサート成形する処理の難易度が増している。さらに、近年では、曲面ガラスで構成された表示板が採用されるようになってきており、金型内の適切な位置に表示板を配置することは、困難となってきている。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、簡便に、高い衝撃耐性を有する携帯電子機器用表示板を得ることを目的とする。

上記目的達成のため、本発明の一実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、携帯電子機器用の表示板であって、透明な基板と、基板の裏面の外縁に固着され、基板の側面よりも基板の平面方向の外側に延びて形成されたゴム状弾性体と、を備える。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、さらに、携帯電子機器用表示板を載置するための載置部と、載置部の携帯電子機器用表示板を載置する載置面から携帯電子機器用表示板を載置する第１方向に向かって立ちあがって形成され、載置部に載置される携帯電子機器用表示板の外周の周囲を囲むように形成された周壁部とを有する筺体に支持される。この携帯電子機器用表示板は、ゴム状弾性体の基板の側面から平面方向外側の長さが、携帯電子機器用表示板を載置部に載置した際における基板と周壁部との平面方向の間隔よりも長い。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、また、ゴム状弾性体の基板の側面から平面方向外側の長さが、携帯電子機器用表示板を載置部に載置した際において、ゴム状弾性体が基板と周壁部との間の空間で屈曲しても周壁部よりも第１方向に突出しない長さとなっている。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、また、ゴム状弾性体が、第１方向の長さが、携帯電子機器用表示板を載置部に載置した際における基板と周壁部との平面方向の間隔以上である凸部を、ゴム状弾性体の基板の側面から平面方向の外側に有する。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、また、凸部が、ゴム状弾性体の平面方向の外側の先端に形成されている。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、また、ゴム状弾性体が、携帯電子機器用表示板が筺体に装着されていない場合に、ゴム状弾性体の基板の側面よりも平面方向外側において、第１方向の長さが最も短くなっている。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、また、ゴム状弾性体が、基板の側面よりも平面方向の外側の基板の側面近傍において、基板の裏面よりも第１方向の反対側に位置する。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、また、ゴム状弾性体が、シリコーンゴム製の弾性体である。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板は、また、ゴム状弾性体が、インサート成形法により、基板に固着されている。

別の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法は、透明な基板と、基板の裏面の外縁に固着され、基板の側面よりも基板の平面方向の外側に延びて形成されたゴム状弾性体と、を備える携帯電子機器用表示板の製造方法であって、基板の表面全面を覆うように弾性部材を配置した状態で、ゴム状弾性体をインサート成形するための金型を用意するステップと、基板の表面全面を覆うように弾性部材を配置し、又は、基板の表面全面に対応する金型の部位に弾性部材を配置し、金型に基板を配置するステップと、金型内に、ゴム状弾性体の材料を流し込み、その材料を固化するステップと、金型から基板を取り出すステップとを有する。

本発明によれば、簡便に、高い耐衝撃性を有する携帯電子機器用表示板を得ることができる。

図１は、第１の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板を備えた携帯電子機器の部分分解斜視図及び携帯電子機器の全体斜視図である。図２は、図１の携帯電子機器のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、およびＣ−Ｃ線断面図である。図３は、第１の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法を説明する図である。図４は、第２の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法を説明する図である。図５は、第３の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の図１のＡ−Ａ線に対応する位置での断面図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板を備えた携帯電子機器について説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板を備えた携帯電子機器の部分分解斜視図及び携帯電子機器の全体斜視図である。（１Ａ）は、筺体に載置されていない状態の携帯電子機器用表示板の斜視図であり、（１Ｂ）は、携帯電子機器用表示板を支持する筺体の斜視図であり、（１Ｃ）は、携帯電子機器用表示板を、筺体に装着した携帯電子機器の斜視図である。

携帯電子機器１は、主操作面側に開口１０が形成された筺体２と、筺体２に支持される携帯電子機器用表示板（以降、単に、「表示板」とも称する）３とを備える。

表示板３は、透明な略矩形の平板である基板４と、基板４の裏面の外縁部分に固着されたゴム状弾性体５とを備える。基板４は、例えば、ガラス製であり、短辺が４０〜６０ｍｍ、長辺が９０〜１３０ｍｍ、厚さが０．３〜０．７ｍｍとなっている。なお、基板４の材質と、寸法とは、一例にすぎず、これらに限定されない。例えば、基板４は、ＰＭＭＡやＰＥＴなどの樹脂により形成されても良い。また、基板４は、平板に限らず、曲面板であっても良い。ゴム状弾性体５は、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム等の熱硬化性エラストマー；ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー；あるいはそれらの複合物等などから好適に構成され、特にシリコーンゴムにて特に好適に構成される。

筺体２は、開口１０近傍に、表示板３の裏面の周縁部を載置するための環状に形成された載置部２１と、載置部２１の表示板３を載置する載置面から表示板３を載置する側の方向（第１方向：以下、上方向ともいう）に向かって立ちあがって形成され、載置部２１に載置される表示板３の側面の周囲を取り囲むように環状に形成された周壁部２２とを有する。筺体２は、例えば、アルミニウム、マグネシウム合金等の金属、または、ＣＦ、ＧＦ等による強化樹脂、例えば、ガラス繊維強化ポリカーボネートにより構成される。

表示板３は、筺体２の載置部２１に載置され、表示板３の裏面の外縁部に固着されたゴム状弾性体５が屈曲して、表示板３の基板４の側面と内壁部２２の内側面との空間を塞ぐようにして固定される。

図２は、図１の携帯電子機器のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、およびＣ−Ｃ線断面図である。（２Ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、（２Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図であり、（２Ｃ）は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。

（２Ａ）に示すように、基板４の裏面の外縁部４１に、ゴム状弾性体５が固着されている。ゴム状弾性体５は、基板４の側面４２よりも平面方向の外側に延びて形成されている。ゴム状弾性体５の基板４の側面４２より平面方向の外側に延びた部分の長さＬは、基板４を筺体２に載置した場合における、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２の内側面２３との間隔Ｎ（（２Ｃ）参照）よりも長くなっている。したがって、基板４を筺体２に載置する場合には、ゴム状弾性体５が上方向に屈曲することとなる。なお、本実施の形態では、長さＬは、基板４を筺体２に載置した場合において、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２の内側面２３との間にゴム状弾性体５が屈曲しても、ゴム状弾性体５が内壁部２２よりも上方向に突出しない長さとなっている。

また、ゴム状弾性体５の平面方向の最も外側の先端には、上方向に凸状の凸部３１が形成されている。凸部３１の上方向の長さＭは、基板４を筺体２に載置した場合における、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２の内側面２３との間隔Ｎ以上となっている。このため、基板４を筺体２に載置すると、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２の内側面２３との間でゴム状弾性体５が屈曲することにより、基板４の側面４２と、筺体２の内壁部２２との間を凸部５１により塞ぐことができる。

また、ゴム状弾性体５は、基板４の側面４２の近傍において、第１方向の厚さが最も短くなっている。これにより、ゴム状弾性体５は、上方向に屈曲し易くなり、ゴム状弾性体５が屈曲するために必要な、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２の内側面２３との間隔を短くすることができる。また、本実施の形態では、ゴム状弾性体５は、基板４の側面４２の平面方向外側の側面４２の近傍において、基板４の裏面よりも第１方向の反対側（図面下側）に位置する。これにより、ゴム状弾性体５が屈曲する位置を基板４の側面４２に近づけることができ、ゴム状弾性体５が屈曲するために必要な、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２の内側面２３との間隔を短くすることができる。

（２Ｂ）に示すように、筺体２においては、載置部２１が開口１０の方向に延びて形成されている。また、載置部２１の基板４を載置する載置面から基板４を載置する第１方向に向かって立ちあがって周壁部２２が形成されている。周壁部２２は、載置部２１に載置される基板３の側面の全周を囲むように形成されている。周壁２２の載置部２１の載置面からの高さは、載置部２１の接着部６上に基板４を載置した場合に、基板４の表面が周壁２２よりも突出しない高さとなっている。

載置部２１の載置面には、載置部２１の載置面と、載置された基板４の裏面とを接着させる接着部６（例えば、両面テープ）が配置されている。

筺体２に対して基板４を載置すると、（２Ｃ）に示すように、基板４の裏面と、筺体２の載置部２１とが接着部６を介して接着される。また、基板４の裏面の外縁に固着されているゴム状弾性体５は、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２の内側面２３との間で屈曲して、基板４の側面４２と、筺体２の内壁部２２との間を凸部５１により塞ぐ。このように、ゴム状弾性体５により、基板４の側面４２と筺体２の内壁部２２との間が塞がれるので、防水、防塵効果が高い。また、筺体２に発生した衝撃は、ゴム状弾性体５により緩衝されて基板４へと伝えられるので、表示板３の耐衝撃性を向上することができる。

次に、本実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法について説明する。

図３は、第１の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法を説明する図である。（３Ａ）は、金型を組み合わせる前の状態を示し、（３Ｂ）は、金型を組み合わせてゴム状弾性体５を形成した後の状態の一例を示す。

本実施の形態の携帯電子機器用表示板の製造方法は、基板４の表面全面を弾性体１４で覆った後に金型１１内に設置することにより、ゴム状弾性体５を形成するインサート成形法である。

本実施の形態の携帯電子機器用表示板の製造方法においては、まず、金型１１を用意する。金型１１は、上側金型部１２と、下側金型部１３とを有する。金型１１は、上側金型部１２と下側金型部１３とを組み合わせると、表面全面が弾性体１４で覆われた基板４と、ゴム状弾性体５とに対応する空間が内部に形成される。したがって、金型１１内に表面全面が弾性体１４で覆われた基板４を配置すると、ゴム状弾性体５に対応する空間が内部に形成される。

次に、（３Ａ）に示すように、用意した金型１１に、表面全面を覆うように弾性体１４が付着された基板４を配置する。弾性体１４は、例えば、弾性のある保護フィルムである。弾性体１４は、基板４の表面全面を覆うことができれば良く、基板４の表面よりも外側に突出していても良い。なお、本実施の形態においては、基板４の側面にバリが形成されても容易に取り除けるので、基板の側面に環状にゴム状弾性体を被覆する場合に比して、基板４の設置に厳密な位置決めを要しないので、製造が簡便である。

次に、表面全面が弾性体１４で覆われた基板４が配置された金型１１の上側金型部１２と、下側金型部１３とを組み合わせることにより、金型１１内に基板４を挟み込む。ここで、基板４の表面全面が弾性体１４に覆われているので、基板４の破損や、基板４の表面の損傷を適切に防止できる。

次に、基板４が挟み込まれた金型１１内に未硬化状態のゴム材料を流し込み、ゴム材料を硬化させる。これにより、（３Ｂ）に示すように、基板４に対して、ゴム状弾性体５が固着された状態で形成される。ここで、（３Ｂ）においては、基板４の金型１１への設置が少しずれて、基板４の側面と、金型１１の面との間に空間ができている場合を例に示している。なお、基板４の側面と、金型１１の面との間に空間ができないように、基板４を金型１１に設置することが好ましいが、本実施の形態においては、基板４の側面と、金型１１の面との間にある程度の空間があっても構わない。

このように形成されたゴム状弾性体５は、（３Ｂ）に示す状態では、基板４の側面と金型１１の面との間にバリ５ａが形成されている。しかしながら、基板４の表面に対しては、弾性体１４で覆われているのでバリが形成されることがない。したがって、基板４の表面に対するバリ取りを行う必要がない。

最後に、金型１１からゴム状弾性体５を形成された基板４を取り出し、ゴム状弾性体５のバリ５ａを除去し、基板４から弾性体１４を取り除くことにより、表示板３を得る。これにより、基板４の表面の状態が高品質である表示板３を得ることができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法について説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態と共通する構成部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。

図４は、第２の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法を説明する図である。

第２の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法は、第１の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法においては、基板４に対して弾性体１４を付着するようにしていたものを、（４Ａ）に示すように、金型１１の上側金型部１２の基板４の表面全体に対応する位置に弾性体１５を組み込むようにしたものである。弾性体１５は、例えば、弾性のある樹脂板である。

本実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法では、（４Ａ）に示すように、金型１１の上部金型部１２の基板４の表面全体に対応する位置に弾性体１５を組み込んでおく。金型１１は、弾性体１５を組み込んだ上側金型部１２と下側金型部１３とを組み合わせると、基板４と、ゴム状弾性体５とに対応する空間が内部に形成される。したがって、金型１１内に基板４を配置すると、ゴム状弾性体５に対応する空間が内部に形成される。

（４Ａ）に示すように、用意した金型１１に、基板４を配置し、金型１１の上側金型部１２と、下側金型部１３とを組み合わせることにより、金型１１内に基板４を挟み込む。ここで、上側金型部１２には、基板４の表面全面に対応する位置に弾性体１５が組み込まれているので、金型１１内に基板４を挟み込んだ場合に、基板４の表面全面は、弾性体１５と接触することになる。このため、基板４の破損や、基板４の表面の損傷を適切に防止できる。

その後、基板４が挟み込まれた金型１１内に未硬化状態のゴム材料を流し込み、ゴム材料を硬化させる。これにより、（４Ｂ）に示すように、基板４に対して、ゴム状弾性体５が固着された状態で形成される。なお、以降の処理は、第１の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の製造方法と同様な処理である。

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る携帯電子機器について説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態と共通する構成部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。

図５は、第３の実施の形態に係る携帯電子機器用表示板の図１のＡ−Ａ線に対応する位置での断面図である。

第３の実施の形態に係る携帯電子機器では、表示板３は、静電容量型のタッチパネルとして構成される。表示板３は、基板４の表面側に表層６１を、基板４の裏面側に透明電極６２を、それぞれ備える。表層６１は、基板４側から順に、光学粘着層６３、ＵＶ樹脂層６４と印刷層６７、透明樹脂フィルム６５、ハードコート層６６を積層して成る。光学粘着層６３は、ＵＶ樹脂層６４およびそれより上の層を基板４に形成するための接着層である。ＵＶ樹脂層６４は、印刷層６７を保持し、透明樹脂フィルム６５と光学粘着層６３との隙間を埋める層である。印刷層６７は、表示板３の外縁部に所定の幅で枠状に形成される層であり、基板４側から順に、黒印刷層６８、ミラーシルバー印刷層６９、黒印刷層７０を積層して成る。印刷層６７は、額縁の形成を目的として形成される層である。透明樹脂フィルム６５は、例えば、ＰＥＴのような透明な樹脂から構成される層であって基板４の飛散防止などを目的とする被覆層である。透明樹脂フィルム６５は、飛散しやすいガラスにて基板４を構成する場合には特に有効な層である。ハードコート層６６は、防傷を目的とする層である。

表層６１は、一例として、上述のような複数の層から構成されるが、各層は必須の層ではない。これらの層の一部若しくは全部を形成しなくても良い。また、表示板３を、操作と表示を兼ねたタッチパネルとして用いない場合には、透明電極６２も不要である。

＜他の実施の形態＞

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られず、他の様々な態様に適用可能である。

例えば、上記第１〜第２の実施の形態では、基板４にゴム状弾性体５を固着させるためにインサート成形法を用いていたが、基板４にゴム状弾性体５を固着させる方法は、これに限られず、例えば、基板４に接着剤を用いてゴム状弾性体５を固着させるようにしても良い。

本発明は、携帯電子機器に用いることができる。

１携帯電子機器
２筺体
３表示板
４基板
５ゴム状弾性体
１４，１５弾性体

Claims

携帯電子機器用の表示板であって、透明な基板と、前記基板の裏面の外縁に固着され、前記基板の側面よりも前記基板の平面方向の外側に延びて形成されたゴム状弾性体と、
を備え、
前記表示板を載置するための載置部と、前記載置部の前記表示板を載置する載置面から前記表示板を載置する第１方向に向かって立ちあがって形成され、前記載置部に載置される前記表示板の外周の周囲を囲むように形成された周壁部とを有する筺体に支持され、
前記ゴム状弾性体の前記基板の側面から前記平面方向の外側の長さは、前記表示板を前記載置部に載置した際における前記基板と前記周壁部との平面方向の間隔よりも長く、
前記ゴム状弾性体は、前記第１方向の長さが、前記表示板を前記載置部に載置した際における前記基板と前記周壁部との平面方向の間隔以上である凸部を、前記ゴム状弾性体の前記基板の側面から前記平面方向の外側に有する、携帯電子機器用表示板。
前記ゴム状弾性体の前記基板の側面から前記平面方向の外側の長さは、前記表示板を前記載置部に載置した際において、前記ゴム状弾性体が前記基板と前記周壁部との間の空間で屈曲しても前記周壁部よりも前記第１方向に突出しない長さとなっている、請求項１に記載の携帯電子機器用表示板。
前記凸部は、前記ゴム状弾性体の前記平面方向の外側の先端に形成されている、請求項１または請求項２に記載の携帯電子機器用表示板。
前記ゴム状弾性体は、前記表示板が前記筺体に装着されていない場合に、前記ゴム状弾性体の前記基板の側面よりも前記平面方向の外側において、前記第１方向の長さが最も短くなっている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の携帯電子機器用表示板。
前記ゴム状弾性体は、前記基板の側面よりも前記平面方向の外側の前記基板の側面近傍において、前記基板の裏面よりも前記第１方向の反対側に位置する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の携帯電子機器用表示板
前記ゴム状弾性体は、シリコーンゴム製の弾性体である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の携帯電子機器用表示板。