(57)【要約】  本発明にかかる携帯端末装置１は、バッテリ２０および基板３０が固定されたフレーム部材４０と、フレーム部材４０が固定された筐体１０と、フレーム部材４０が固定されている側において筐体１０に固定された表示部５０と、を備える。本発明にかかる携帯端末装置１では、筐体１０がカーボンコンポジット材料を含み構成されてもよい。また、筐体１０に含まれるカーボンコンポジット材料は炭素繊維を含んでいてもよい。本発明にかかる携帯端末装置１により、薄型化と耐衝撃性の向上を実現することが可能な携帯端末装置を提供することである。
2013108311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板およびバッテリが固定されたフレーム部材と、
前記フレーム部材が固定された筐体と、
前記フレーム部材が固定されている側において前記筐体に固定された表示部と、を備える、
携帯端末装置。
【請求項２】
前記筐体は、カーボンコンポジット材料を含む、請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記筐体に含まれるカーボンコンポジット材料は炭素繊維を含み、
前記炭素繊維は、当該炭素繊維の向きが前記筐体の長手方向となるように設けられている、
請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記炭素繊維は、当該炭素繊維の向きが前記筐体の長手方向および前記筐体の長手方向と交差する方向となるように設けられており、
前記筐体の長手方向に設けられている炭素繊維の量は、前記筐体の長手方向と交差する方向に設けられている炭素繊維の量よりも多い、
請求項３に記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記筐体は、前記筐体の主面と垂直な方向に積層された複数の炭素繊維層を有し、
前記複数の炭素繊維層のうち前記筐体の最も外側に配置されている炭素繊維層の炭素繊維の方向は前記筐体の長手方向である、
請求項３または４に記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記筐体は、前記筐体の主面と垂直な方向に積層された複数の炭素繊維層を有し、
前記複数の炭素繊維層のうち前記筐体の最も内側に配置されている炭素繊維層の炭素繊維の方向は前記筐体の長手方向である、
請求項３乃至５のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項７】
前記フレーム部材は、前記バッテリの第１の面と対向する位置に第１の開口部を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項８】
前記フレーム部材は、前記基板に設けられた回路素子に対応する位置に第２の開口部を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項９】
前記基板および前記バッテリは、前記筐体が設けられている側から前記フレーム部材に固定されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項１０】
前記筐体は、
前記筐体の外周部分に前記表示部を固定するための固定面と、
前記外周部分よりも内側で且つ前記固定面よりも低い位置に前記フレーム部材を固定するための固定部と、を有する、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項１１】
前記固定部は、前記外周部分よりも内側に突出するように設けられている、請求項１０に記載の携帯端末装置。
【請求項１２】
前記表示部はスペーサを介して前記固定面に固定されている、請求項１０または１１に記載の携帯端末装置。
【請求項１３】
前記表示部は、
表示パネルと、
前記表示パネルの周囲を取り囲むように設けられたベゼルと、
前記表示パネルの表面側に設けられたタッチパネルと、を有する
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項１４】
前記ベゼルは、前記表示パネルにフレキシブルケーブルが接続されている箇所に対応する部分の厚さが薄くなるように形成されている、
請求項１３に記載の携帯端末装置。
【請求項１５】
前記タッチパネルの配線取り出し部分が、前記タッチパネルの主面と垂直な方向において前記基板と重なるように配置されている、請求項１３または１４に記載の携帯端末装置。
【請求項１６】
前記バッテリは、前記筐体の長手方向に延びる複数のセルを備え、当該複数のセルは前記筐体の長手方向と垂直な方向に配列するように設けられている、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項１７】
前記筐体は、カーボンコンポジット材料と絶縁性材料とを用いて形成されており、前記筐体のうちアンテナが設けられている箇所に対応する部分が絶縁性材料で形成されている、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯端末装置に関し、特に薄型平面筐体を用いた携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末装置が広く普及している。一般的に、携帯端末装置はユーザが携帯して使用する場合が多いため、例えばユーザが誤って携帯端末装置を落下させた場合、携帯端末装置に強い衝撃が加わる。【０００３】
特許文献１には、強い衝撃が加わっても液晶パネルの配向性や画質の劣化を防ぐことができる液晶装置に関する技術が開示されている。特許文献１に開示されている液晶装置では、液晶装置本体に加わる衝撃が液晶パネルに伝わるのを防ぐための２つの衝撃吸収用の空間を液晶パネルの両側に設けた耐振動衝撃ユニットを固定用部材に固定している。そして、この耐振動衝撃ユニットを固定した固定用部材を液晶装置本体の外面を形成する第１外装部材に固定することにより、耐振動衝撃ユニットを第１外装部材に間接的に固定し、液晶装置本体に加わる強い衝撃が液晶パネルには伝わらないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９０６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末装置では薄型化が進んでいる。しかしながら、携帯端末装置の薄型化が進むと携帯端末装置の強度が低下し耐衝撃性が低下するという問題がある。【０００６】
上記課題に鑑み本発明の目的は、薄型化と耐衝撃性の向上を実現することが可能な携帯端末装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様にかかる携帯端末装置は、基板およびバッテリが固定されたフレーム部材と、前記フレーム部材が固定された筐体と、前記フレーム部材が固定されている側において前記筐体に固定された表示部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、薄型化と耐衝撃性の向上を実現することが可能な携帯端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる携帯端末装置の一例を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかる携帯端末装置の表示部の一例を示す分解斜視図である。
【図３】実施の形態１にかかる携帯端末装置の表示部の底面図である。
【図４】図１に示す携帯端末装置のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】実施の形態１にかかる携帯端末装置が備えるバッテリの一例を示す斜視図である。
【図６】実施の形態１にかかる携帯端末装置の背面の斜視図である。
【図７】実施の形態１にかかる携帯端末装置の他の例を示す分解斜視図である。
【図８】図７に示す携帯端末装置のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。
【図９】実施の形態２にかかる携帯端末装置の一例を示す分解斜視図である。
【図１０】実施の形態２にかかる携帯端末装置の表示部の一例を示す分解斜視図である。
【図１１】実施の形態２にかかる携帯端末装置の表示部の底面図である。
【図１２】図９に示す携帯端末装置のＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。
【図１３】実施の形態２にかかる携帯端末装置が備えるバッテリの一例を示す斜視図である。
【図１４】実施の形態２にかかる携帯端末装置の背面の斜視図である。
【図１５】実施の形態２にかかる携帯端末装置の他の例を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５に示す携帯端末装置のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる携帯端末装置の一例を示す分解斜視図である。図４は、図１に示す携帯端末装置１のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。本実施の形態にかかる携帯端末装置１では、筐体１０と表示部５０とを接合することで形成される空間に、バッテリ２０、基板３０、およびフレーム部材４０が収容される。本実施の形態にかかる携帯端末装置１は、例えばスマートフォン、タブレット型の携帯端末装置、携帯電話、ゲーム機、電子書籍端末などである。
【００１１】
バッテリ２０は、バッテリ本体２１と、バッテリ本体２１をフレーム部材４０に固定するための固定部材２２とを有する。バッテリ本体２１は、例えばリチウムイオン二次電池である。固定部材２２は、バッテリ本体２１の周囲に設けられている。固定部材２２にはバッテリ２０をフレーム部材４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴２３が、フレーム部材４０の取り付け穴４４と対応する位置に形成されている。図１に示す例では、バッテリ２０の長手方向の両端に取り付け穴２３が２箇所ずつ形成されている。
【００１２】
固定部材２２は、バッテリ本体２１をフレーム部材４０に固定することができる部材であればよく、例えばバッテリ本体２１の周囲を取り囲むように一体形成された部材であってもよく、またバッテリ本体２１の周囲の複数の箇所にそれぞれ別々に設けられた複数の部材であってもよい。固定部材２２は、例えば樹脂を用いて形成することができる。また、バッテリ本体２１と固定部材２２とを一体形成してもよい。つまり、バッテリ本体２１を形成する際に、バッテリ本体２１の周囲に取り付け穴２３を形成してもよい。
【００１３】
なお、バッテリ２０は、図５に示すバッテリ２０'のように、複数のセル２５、２６を用いて構成してもよい。このとき、筐体１０の長手方向に延びるセル２５、２６を、筐体１０の長手方向と垂直な方向に配列するように設けることで、バッテリの長手方向における強度を向上させることができる。すなわち、セル２５、２６の境界を筐体１０の長手方向とすることで、筐体１０の長手方向と垂直な方向にセルの境界を設けた場合よりも、バッテリの長手方向における強度を向上させることができる。更に、バッテリ本体（セル２５、２６）をフレーム部材４０に固定するための固定部材２２の中央部分に梁２８を設けることで、バッテリの長手方向における強度を向上させることができる。
【００１４】
一般的に、製造技術等の問題によりバッテリのセルを一定以上に大きくすることは困難である。従って、バッテリ２０'のように、比較的小さなサイズのセルを複数用いてバッテリを構成し、かつ、上述のような配列とすることで、バッテリの長手方向における強度を向上させることは、携帯端末装置の製造の観点からみても非常に有益な利点である。
【００１５】
基板３０には、回路素子３１、３２が設けられている。ここで、回路素子３１、３２は、例えば携帯端末装置を駆動するためのプロセッサ、メモリ、通信モジュール等の集積回路装置や、カメラ用の撮像素子等である。また、基板３０には、基板３０をフレーム部材４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴３３が、フレーム部材４０の取り付け穴４５と対応する位置に形成されている。図１に示す例では、基板３０をフレーム部材４０に取り付けるための取り付け穴３３が３つ形成されている。
【００１６】
フレーム部材４０は、バッテリ２０および基板３０を保持するための部材である。フレーム部材４０はある程度の強度を必要とするため、金属材料で形成することが好ましい。フレーム部材４０に用いる材料としては、例えば、マグネシウム合金、アルミニウム、ステンレス等を挙げることができる。なお、携帯端末装置１の軽量化を考慮すると、マグネシウム合金を用いることが好ましい。また、強度を確保できるのであれば、樹脂材料を用いてフレーム部材４０を形成してもよい。
【００１７】
フレーム部材４０は、バッテリ２０が取り付けられる位置に対応する箇所に開口部４１を有する。つまり、フレーム部材４０は、バッテリ２０の上面（第１の面）と対向する位置に開口部（第１の開口部）４１を有する。このように開口部４１を設けることで、図４の断面図に示すように、フレーム部材４０の内部にバッテリ４０の一部を設けることができ、筐体内部の空間を有効に利用することができる。このとき、バッテリ２０の上面がフレーム部材４０の上面から突出するようにバッテリ２０を固定してもよく、また、バッテリ２０の上面とフレーム部材４０の上面とが同一面となるようにバッテリ２０を固定してもよい。同一面とした場合には、表示部５０（つまり、タッチパネル５１や表示パネル５２）とバッテリ２０との干渉が少なくなり、薄型化が可能となる。また、バッテリ２０の上面とフレーム部材４０の上面とを同一面とし、更に当該同一面と表示部５０（つまり、タッチパネル５１や表示パネル５２）とを密着させる構造とした場合には、更なる薄型化と、端末全体での強度向上が可能となる。
【００１８】
また、フレーム部材４０には、バッテリ２０をフレーム部材４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴４４が、バッテリ２０の取り付け穴２３と対応する位置に形成されている。図１に示す例では、バッテリ２０をフレーム部材４０に取り付けるための取り付け穴４４が４つ形成されている。例えば、バッテリ４０は、ネジ等を用いて筐体１０が設けられている側からフレーム部材４０に固定されている。
【００１９】
フレーム部材４０は、基板３０に設けられた回路素子３１、３２に対応する位置に開口部（第２の開口部）４２、４３を有する。このように開口部４２、４３を設けることで、基板３０に設けられた回路素子３１、３２の高さが高い場合であっても、フレーム部材４０と回路素子３１、３２とが干渉することを抑制することができる。
【００２０】
また、フレーム部材４０には、基板３０をフレーム部材４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴４５が、基板３０の取り付け穴３３と対応する位置に形成されている。図１に示す例では、基板３０をフレーム部材４０に取り付けるための取り付け穴４５が３つ形成されている。例えば、基板３０は、ネジ等を用いて筐体１０が設けられている側からフレーム部材４０に固定されている。
【００２１】
また、フレーム部材４０には、フレーム部材４０を筐体１０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴４６が、筐体１０の固定部１１と対応する位置に形成されている。図１に示す例では、取り付け穴４６がフレーム部材４０の外周部分に１０箇所設けられている。
【００２２】
筐体１０は、筐体１０の内部にバッテリ２０、基板３０、およびフレーム部材４０を収容可能に構成されている。また、筐体１０にはカメラ用の穴１５が設けられている。筐体１０の内壁にはフレーム部材４０を固定するための複数の固定部１１が設けられている。固定部１１は、フレーム部材４０の固定位置（取り付け穴４６）に対応した箇所に、外周部分よりも内側に突出するように設けられている。各々の固定部１１には取り付け穴１２が形成されている。図１に示す例では、固定部１１が１０箇所、筐体１０に設けられている。また、筐体１０の外周部分には表示部５０を固定するための固定面１３が設けられている。
【００２３】
図４の断面図に示すように、固定部１１は筐体１０の外周部分よりも内側で且つ固定面１３よりも低い位置に設けられている。フレーム部材４０は、筐体１０の固定部１１の上面において支持され、ネジ４８を用いて固定部１１に表示部５０側から固定される。また、表示部５０は筐体１０の固定面１３に固定されている。例えば、表示部５０は接着剤を用いて筐体１０の固定面１３に固定することができる。このように、固定部１１を固定面１３よりも低い位置に設けることで、フレーム部材４０の取り付け位置を表示部５０から離すことができ、例えば携帯端末装置を落下させたときにバッテリから表示部５０に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００２４】
筐体１０は、カーボンコンポジット材料（炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics））を含み構成されている。カーボンコンポジット材料は、カーボンを５０体積％以上含み、シリカ、アルミナなどの無機系の粘結剤、ファイバなどを含む複合材料である。カーボンコンポジット材料は、高い強度と軽さを併せ持つ。また、カーボンコンポジット材料は、樹脂材料（プラスチック材料）と比べて熱伝導率が高い。
【００２５】
本実施の形態にかかる携帯端末装置の筐体１０は、カーボンコンポジット材料を用いて形成された部分と樹脂材料を用いて形成された部分とを有する。例えば、筐体１０の背面をカーボンコンポジット材料で形成し、筐体１０の周囲（曲率を有する部分）を樹脂材料を用いて形成してもよい（図６の周囲１８参照）。このように、曲率を有する部分を樹脂材料を用いて形成することで、筐体１０の加工が容易になる。カーボンコンポジット材料と樹脂材料とを有する筐体１０は、例えば、カーボンコンポジット材料を筐体１０の金型の所定の箇所に配置して射出成形することで形成することができる。
【００２６】
また、カーボンコンポジット材料は炭素繊維を含む。炭素繊維は、炭素繊維の向きに沿って熱伝導率が高く、また強度が強いという性質がある。よって、筐体１０の背面の炭素繊維の向きを筐体１０の長手方向となるように設けることで、バッテリ２０や基板３０から発生した熱を、筐体１０の長手方向に拡散させることができる。つまり、面積が大きい長手方向に熱を拡散させることで、放熱効果を向上させることができる。また、筐体１０の温度を均一化することができる。更に、携帯端末装置を落下させた場合は、携帯端末装置の長手方向に大きな衝撃が加わるが、炭素繊維を長手方向にそろえることで筐体１０の長手方向の強度を向上させることができ、落下時の衝撃に対しての耐性を向上させることができる。
【００２７】
更に、筐体１０の長手方向と交差する方向（典型的には、直交方向）に炭素繊維を設けてもよい。このとき、上記理由から、筐体１０の長手方向に設けられている炭素繊維の量を、筐体１０の長手方向と交差する方向に設けられている炭素繊維の量よりも多くすることが好ましい。なお、筐体１０の長手方向に設けられている炭素繊維の量および筐体１０の長手方向と交差する方向に設けられている炭素繊維の量は、筐体１０の熱拡散および強度を考慮して適宜変更することができる。
【００２８】
炭素繊維を含むカーボンコンポジット材料を用いて筐体１０を形成する際は、筐体１０の長手方向に炭素繊維の方向が向いている炭素繊維層と、筐体１０の長手方向と交差する方向に炭素繊維の方向が向いている炭素繊維層をそれぞれ積層してもよい。このとき、複数の炭素繊維層のうち筐体１０の最も外側（ユーザの手に触れる側）に配置されている炭素繊維層の炭素繊維の方向を筐体１０の長手方向とすることで、ユーザの手に触れる筐体１０の外側における熱拡散を促進することができる。これにより、ユーザが携帯端末装置を手にした際に、熱さを感じにくくさせることができる。
【００２９】
また、複数の炭素繊維層のうち筐体１０の最も内側に配置されている炭素繊維層の炭素繊維の方向を筐体１０の長手方向としてもよい。炭素繊維層を積層した場合、炭素繊維の繊維方向における熱伝導率は、炭素繊維の積層方向における熱伝導率の約２０倍から３０倍程度である。よって、このようにすることで、筐体１０の内部に設けられているバッテリ２０や基板３０から発生する熱を、筐体１０の外側に拡散する前に筐体１０の長手方向に拡散させることができる。
【００３０】
また、カーボンコンポジット材料は導電性材料を含むため、電波を遮蔽する性質がある。よって、筐体１０のうちアンテナが設けられている箇所では、カーボンコンポジット材料を用いずに樹脂材料などの絶縁性材料を用いることが好ましい。図６は、本実施の形態にかかる携帯端末装置１の背面の斜視図である。図６に示すように、筐体１０のうちアンテナが設けられている箇所１６、１７を樹脂材料などの絶縁性材料を用いて形成することで、アンテナで受信する電波が遮蔽されることを抑制することができる。
【００３１】
また、筐体１０の長手方向端部（図６に示す場合は長手方向の両側）にアンテナを設けることで、筐体内の長手方向端部に空間を設けることができ、長手方向端部における衝撃を吸収することができる。また、長手方向端部を、カーボンコンポジット材料よりもやわらかい樹脂材料を用いて形成することで、長手方向端部における衝撃吸収を向上させることができる。特に、長手方向端部を樹脂材料を用いて形成し、更に携帯端末装置の長手方向端部を曲率を有するように形成することで、落下時に携帯端末装置が受ける衝撃を、樹脂材料を用いて吸収することができる。このとき、曲率を有する部分の頂点は落下時に衝突しやすい部分であるので、この曲率を有する部分の頂点を含むように樹脂材料を用いて筐体を形成することが好ましい。
【００３２】
表示部５０は、筐体１０の固定面１３に取り付けられる。図２は、本実施の形態にかかる携帯端末装置１の表示部５０の一例を示す分解斜視図である。図２に示すように、表示部５０は、表示パネル５２と、表示パネル５２の周囲を取り囲むように設けられたベゼル５３と、表示パネル５２の表面側に設けられたタッチパネル５１と、を有する。なお、表示パネル５２の表面側には、タッチパネル５１の代わりにタッチパネル機能を備えないガラスやプラスチックで形成されたパネルを設けてもよい。
【００３３】
タッチパネル５１は、パネル６１と、パネル６１の表面に設けられた電極部６２と、配線６３とを有する。タッチパネル５１は、静電容量を用いてユーザの指が触れた位置を検出するため検出信号が微弱である。よって、タッチパネル５１の配線６３の取り出し部分は、タッチパネル５１の主面（表面）と垂直な方向において基板３０と重なるように配置されていることが好ましい。このようにタッチパネル５１と基板３０を配置することで、タッチパネル５１の配線６３の長さを短くすることができ、検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【００３４】
表示パネル５２は、例えば液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等である。表示パネル本体７１には、表示パネル本体７１に画像信号等を供給するためのフレキシブルケーブル７２が、表示パネル本体７１の端部７３において接続されている。表示パネル本体７１は、ベゼル５３によって保持されている。
【００３５】
ベゼル５３は、表示パネル本体７１の側面を覆う側壁８１と、表示パネル本体７１の裏面の一部を覆う底面８２を有する。ベゼル５３の底面の一部には、軽量化のために開口部８３が形成されている。ベゼル５３を設けることで、表示パネル本体７１の剛性を高め、表示パネル本体７１の変形を抑制することができる。つまり、ベゼル５３は、表示パネル本体７１のサイズが大きい場合に、自重で表示パネル本体７１がゆがむことを抑制するために設けられている。例えば、表示パネル本体７１のサイズが４インチ程度であれば、自重による表示パネル本体７１のゆがみは少ない。しかし、表示パネル本体７１のサイズが７インチ以上となると自重によるゆがみが大きくなり、ベゼル５３が必要となる。また、ベゼル５３の角部を残している理由は、ベゼル５３の強度を確保するためである。
【００３６】
ベゼル５３は、ある程度の強度が必要であるためステンレス等の金属材料を用いて形成することが好ましい。また、ベゼル５３は、表示パネル本体７１にフレキシブルケーブル７２が接続されている箇所（端部７３）に対応する部分８４の厚さが薄くなるように形成されている。これにより、ベゼル５３とフレキシブルケーブル７２とが干渉することを抑制することができ、表示パネル５２とベゼル５３とを含めた厚さを薄くすることができる。
【００３７】
図３は、本実施の形態にかかる携帯端末装置１の表示部５０の底面図である。図３に示すように、タッチパネル５１の内側に表示パネル５２と当該表示パネル５２を保持したベゼル５３が設けられている。このように、タッチパネル５１の外周部分と表示パネル５２との間に空間を設けているので、外部の衝撃から表示パネル５２を保護することができる。タッチパネル５１の大きさは筐体１０の大きさと対応しており、タッチパネル５１の外周部分は、筐体１０の外周部分に設けられた固定面１３に固定される。
【００３８】
図７は、本実施の形態にかかる携帯端末装置の他の例を示す分解斜視図である。図８は、図７に示す携帯端末装置のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。本実施の形態の他の例にかかる携帯端末装置１'では、筐体１０に表示部５０を固定する際に、筐体１０の固定面１３とタッチパネル５１との間にスペーサ９０を設けている。図７の分解斜視図に示すように、スペーサ９０は、筐体１０の固定面１３を覆うように設けられている。このとき、図８の断面図に示すように、スペーサ９０がタッチパネル５１の外周側面を覆うようにし、また、筐体１０の固定面１３に段差１８を設けることで、タッチパネル５１に面内方向の応力が働いた場合であっても、タッチパネル５１が筐体１０からずれることを抑制することができる。また、スペーサ９０を設けることで、筐体１０の固定面１３にタッチパネル５１を固定する際の位置決めを容易にすることができる。
【００３９】
以上で説明したように、本実施の形態にかかる携帯端末装置は、バッテリ２０および基板３０が固定されたフレーム部材４０と、フレーム部材４０が固定され、カーボンコンポジット材料を含む筐体１０と、フレーム部材４０が固定されている側において筐体１０に固定された表示部５０と、を少なくとも備える。
【００４０】
ここで、筐体１０は樹脂に比較して強度の強いカーボンコンポジット材料を含み構成されている。また、バッテリ２０および基板３０が固定されたフレーム部材４０は、筐体１０に固定されている。よって、フレーム部材４０の塑性変形を強度の強い筐体１０の復元力で抑制することができる。また、携帯端末装置の剛性を、筐体１０とフレーム部材４０とが一体となった部分で確保することができる。よって、筐体１０が薄型化しても携帯端末装置の強度を保つことができる。また、バッテリ２０および基板３０はフレーム部材４０を介して筐体１０に固定されているので、携帯端末装置を落下させたときに筐体１０からバッテリ２０および基板３０に伝わる衝撃を緩和させることができる。より具体的には、携帯端末装置を落下させたときに筐体１０に加わった衝撃は、直接バッテリ２０や基板３０には伝わらずに、筐体１０からフレーム部材４０に伝わり、その後、フレーム部材４０からバッテリ２０および基板３０に伝わるようになっているので、バッテリ２０および基板３０に伝わる衝撃を緩和させることができる。
【００４１】
また、本実施の形態にかかる携帯端末装置では、図４、図８の断面図に示すように、表示部５０は筐体１０の固定面１３に固定され、フレーム部材４０は、筐体１０の固定部１１に固定される。つまり、表示部５０とフレーム部材４０は、筐体１０の異なる箇所において独立に固定される。よって、ベゼル５３の周囲とフレーム部材４０との間に空間を設けることができ（図４、図８参照）、携帯端末装置を落下させたときにバッテリ２０、基板３０、フレーム部材４０から表示部５０に伝わる衝撃を緩和させることができる。
【００４２】
よって、本実施の形態にかかる発明により薄型化と耐衝撃性の向上を実現することが可能な携帯端末装置を提供することができる。
【００４３】
＜実施の形態２＞
図９は、本実施の形態にかかる携帯端末装置の一例を示す分解斜視図である。図１２は、図９に示す携帯端末装置２のＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。本実施の形態にかかる携帯端末装置２では、筐体１１０と表示部１５０とを接合することで形成される空間に、バッテリ１２０、基板１３０、およびフレーム部材１４０が収容される。本実施の形態にかかる携帯端末装置２は、例えばスマートフォン、タブレット型の携帯端末装置、携帯電話、ゲーム機、電子書籍端末などである。
【００４４】
バッテリ１２０は、バッテリ本体１２１と、バッテリ本体１２１をフレーム部材１４０に固定するための固定部材１２２とを有する。バッテリ本体１２１は、例えばリチウムイオン二次電池である。固定部材１２２は、バッテリ本体１２１の周囲に設けられている。固定部材１２２にはバッテリ１２０をフレーム部材１４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴１２３が、フレーム部材１４０の取り付け穴１４４と対応する位置に形成されている。図９に示す例では、バッテリ１２０の長手方向の両端に取り付け穴１２３が２箇所ずつ形成されている。
【００４５】
固定部材１２２は、バッテリ本体１２１をフレーム部材１４０に固定することができる部材であればよく、例えばバッテリ本体１２１の周囲を取り囲むように一体形成された部材であってもよく、またバッテリ本体１２１の周囲の複数の箇所にそれぞれ別々に設けられた複数の部材であってもよい。固定部材１２２は、例えば樹脂を用いて形成することができる。また、バッテリ本体１２１と固定部材１２２とを一体形成してもよい。つまり、バッテリ本体１２１を形成する際に、バッテリ本体１２１の周囲に取り付け穴１２３を形成してもよい。
【００４６】
なお、バッテリ１２０は、図１３に示すバッテリ１２０'のように、複数のセル１２５、１２６を用いて構成してもよい。このとき、筐体１１０の長手方向に延びるセル１２５、１２６を、筐体１１０の長手方向と垂直な方向に配列するように設けることで、バッテリの長手方向における強度を向上させることができる。すなわち、セル１２５、１２６の境界を筐体１１０の長手方向とすることで、筐体１１０の長手方向と垂直な方向にセルの境界を設けた場合よりも、バッテリの長手方向における強度を向上させることができる。更に、バッテリ本体（セル１２５、１２６）をフレーム部材１４０に固定するための固定部材１２２の中央部分に梁１２８を設けることで、バッテリの長手方向における強度を向上させることができる。
【００４７】
一般的に、製造技術等の問題によりバッテリのセルを一定以上に大きくすることは困難である。従って、バッテリ１２０'のように、比較的小さなサイズのセルを複数用いてバッテリを構成し、かつ、上述のような配列とすることで、バッテリの長手方向における強度を向上させることは、携帯端末装置の製造の観点からみても非常に有益な利点である。
【００４８】
基板１３０には、回路素子１３１、１３２が設けられている。ここで、回路素子１３１、１３２は、例えば携帯端末装置を駆動するためのプロセッサ、メモリ、通信モジュール等の集積回路装置や、カメラ用の撮像素子等である。また、基板１３０には、基板１３０をフレーム部材１４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴１３３が、フレーム部材１４０の取り付け穴１４５と対応する位置に形成されている。図９に示す例では、基板１３０をフレーム部材１４０に取り付けるための取り付け穴１３３が３つ形成されている。
【００４９】
フレーム部材１４０は、バッテリ１２０および基板１３０を保持するための部材である。フレーム部材１４０はある程度の強度を必要とするため、金属材料で形成することが好ましい。フレーム部材１４０に用いる材料としては、例えば、マグネシウム合金、アルミニウム、ステンレス等を挙げることができる。なお、携帯端末装置２の軽量化を考慮すると、マグネシウム合金を用いることが好ましい。また、強度を確保できるのであれば、樹脂材料を用いてフレーム部材１４０を形成してもよい。
【００５０】
フレーム部材１４０は、バッテリ１２０が取り付けられる位置に対応する箇所に開口部１４１を有する。つまり、フレーム部材１４０は、バッテリ１２０の上面（第１の面）と対向する位置に開口部（第１の開口部）１４１を有する。このように開口部１４１を設けることで、図１２の断面図に示すように、フレーム部材１４０の内部にバッテリ１４０の一部を設けることができ、筐体内部の空間を有効に利用することができる。このとき、バッテリ１２０の上面がフレーム部材１４０の上面から突出するようにバッテリ１２０を固定してもよく、また、バッテリ１２０の上面とフレーム部材１４０の上面とが同一面となるようにバッテリ１２０を固定してもよい。同一面とした場合には、表示部１５０（つまり、タッチパネル１５１や表示パネル１５２）とバッテリ１２０との干渉が少なくなり、薄型化が可能となる。また、バッテリ１２０の上面とフレーム部材１４０の上面とを同一面とし、更に当該同一面と表示部１５０（つまり、タッチパネル１５１や表示パネル１５２）とを密着させる構造とした場合には、更なる薄型化と、端末全体での強度向上が可能となる。
【００５１】
また、フレーム部材１４０には、バッテリ１２０をフレーム部材１４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴１４４が、バッテリ１２０の取り付け穴１２３と対応する位置に形成されている。図９に示す例では、バッテリ１２０をフレーム部材１４０に取り付けるための取り付け穴１４４が４つ形成されている。例えば、バッテリ１４０は、ネジ等を用いて筐体１１０が設けられている側からフレーム部材１４０に固定されている。
【００５２】
フレーム部材１４０は、基板１３０に設けられた回路素子１３１、１３２に対応する位置に開口部（第２の開口部）１４２、１４３を有する。このように開口部１４２、１４３を設けることで、基板１３０に設けられた回路素子１３１、１３２の高さが高い場合であっても、フレーム部材１４０と回路素子１３１、１３２とが干渉することを抑制することができる。
【００５３】
また、フレーム部材１４０には、基板１３０をフレーム部材１４０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴１４５が、基板１３０の取り付け穴１３３と対応する位置に形成されている。図９に示す例では、基板１３０をフレーム部材１４０に取り付けるための取り付け穴１４５が３つ形成されている。例えば、基板１３０は、ネジ等を用いて筐体１１０が設けられている側からフレーム部材１４０に固定されている。
【００５４】
また、フレーム部材１４０には、フレーム部材１４０を筐体１１０にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴１４６が、筐体１０の固定部１１と対応する位置に形成されている。図９に示す例では、フレーム部材１４０に合計１２個の取り付け穴１４６が設けられている。
【００５５】
筐体１１０は、筐体１１０の内部にバッテリ１２０、基板１３０、およびフレーム部材１４０を収容可能に構成されている。また、筐体１１０にはカメラ用の穴１１５が設けられている。筐体１１０の内壁にはフレーム部材１４０を固定するための複数の固定部１１１が設けられている。固定部１１１は、フレーム部材１４０の固定位置（取り付け穴１４６）に対応した箇所に、外周部分よりも内側に突出するように設けられている。また、筐体１１０の内部にもフレーム部材１４０を固定するための固定部１１４が設けられている。各々の固定部１１１、１１４には取り付け穴１１２が形成されている。図９に示す例では、１２個の固定部１１１、１１４が筐体１１０に設けられている。また、筐体１１０の外周部分には表示部１５０を固定するための固定面１１３が設けられている。
【００５６】
図１２の断面図に示すように、固定部１１１は筐体１１０の外周部分よりも内側で且つ固定面１１３よりも低い位置に設けられている。フレーム部材１４０は、筐体１１０の固定部１１１の上面において支持され、ネジ１４８を用いて固定部１１１に表示部１５０側から固定される。また、表示部１５０は筐体１１０の固定面１１３に固定されている。例えば、表示部１５０は接着剤を用いて筐体１１０の固定面１１３に固定することができる。このように、固定部１１１を固定面１１３よりも低い位置に設けることで、フレーム部材１４０の取り付け位置を表示部１５０から離すことができ、例えば携帯端末装置を落下させたときにバッテリから表示部１５０に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００５７】
筐体１１０は、カーボンコンポジット材料（炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics））を含み構成されている。カーボンコンポジット材料は、カーボンを５０体積％以上含み、シリカ、アルミナなどの無機系の粘結剤、ファイバなどを含む複合材料である。カーボンコンポジット材料は、高い強度と軽さを併せ持つ。また、カーボンコンポジット材料は、樹脂材料（プラスチック材料）と比べて熱伝導率が高い。
【００５８】
本実施の形態にかかる携帯端末装置の筐体１１０は、カーボンコンポジット材料を用いて形成された部分と樹脂材料を用いて形成された部分とを有する。例えば、筐体１１０の背面をカーボンコンポジット材料で形成し、筐体１１０の周囲（曲率を有する部分）を樹脂材料を用いて形成してもよい（図１４の周囲１１８参照）。このように、曲率を有する部分を樹脂材料を用いて形成することで、筐体１１０の加工が容易になる。カーボンコンポジット材料と樹脂材料とを有する筐体１１０は、例えば、カーボンコンポジット材料を筐体１１０の金型の所定の箇所に配置して射出成形することで形成することができる。
【００５９】
また、カーボンコンポジット材料は炭素繊維を含む。炭素繊維は、炭素繊維の向きに沿って熱伝導率が高く、また強度が強いという性質がある。よって、筐体１１０の背面の炭素繊維の向きを筐体１１０の長手方向となるように設けることで、バッテリ１２０や基板１３０から発生した熱を、筐体１１０の長手方向に拡散させることができる。つまり、面積が大きい長手方向に熱を拡散させることで、放熱効果を向上させることができる。また、筐体１１０の温度を均一化することができる。更に、携帯端末装置を落下させた場合は、携帯端末装置の長手方向に大きな衝撃が加わるが、炭素繊維を長手方向にそろえることで筐体１１０の長手方向の強度を向上させることができ、落下時の衝撃に対しての耐性を向上させることができる。
【００６０】
更に、筐体１１０の長手方向と交差する方向（典型的には、直交方向）に炭素繊維を設けてもよい。このとき、上記理由から、筐体１１０の長手方向に設けられている炭素繊維の量を、筐体１１０の長手方向と交差する方向に設けられている炭素繊維の量よりも多くすることが好ましい。なお、筐体１１０の長手方向に設けられている炭素繊維の量および筐体１１０の長手方向と交差する方向に設けられている炭素繊維の量は、筐体１１０の熱拡散および強度を考慮して適宜変更することができる。
【００６１】
炭素繊維を含むカーボンコンポジット材料を用いて筐体１１０を形成する際は、筐体１１０の長手方向に炭素繊維の方向が向いている炭素繊維層と、筐体１１０の長手方向と交差する方向に炭素繊維の方向が向いている炭素繊維層をそれぞれ積層してもよい。このとき、複数の炭素繊維層のうち筐体１１０の最も外側（ユーザの手に触れる側）に配置されている炭素繊維層の炭素繊維の方向を筐体１１０の長手方向とすることで、ユーザの手に触れる筐体１１０の外側における熱拡散を促進することができる。これにより、ユーザが携帯端末装置を手にした際に、熱さを感じにくくさせることができる。
【００６２】
また、複数の炭素繊維層のうち筐体１１０の最も内側に配置されている炭素繊維層の炭素繊維の方向を筐体１１０の長手方向としてもよい。炭素繊維層を積層した場合、炭素繊維の繊維方向における熱伝導率は、炭素繊維の積層方向における熱伝導率の約２０倍から３０倍程度である。よって、このようにすることで、筐体１１０の内部に設けられているバッテリ１２０や基板１３０から発生する熱を、筐体１１０の外側に拡散する前に筐体１１０の長手方向に拡散させることができる。
【００６３】
また、カーボンコンポジット材料は導電性材料を含むため、電波を遮蔽する性質がある。よって、筐体１１０のうちアンテナが設けられている箇所では、カーボンコンポジット材料を用いずに樹脂材料などの絶縁性材料を用いることが好ましい。図１４は、本実施の形態にかかる携帯端末装置２の背面の斜視図である。図１４に示すように、筐体１１０のうちアンテナが設けられている箇所１１６、１１７を樹脂材料などの絶縁性材料を用いて形成することで、アンテナで受信する電波が遮蔽されることを抑制することができる。
【００６４】
また、筐体１１０の長手方向端部（図１４に示す場合は長手方向の両側）にアンテナを設けることで、筐体内の長手方向端部に空間を設けることができ、長手方向端部における衝撃を吸収することができる。また、長手方向端部を、カーボンコンポジット材料よりもやわらかい樹脂材料を用いて形成することで、長手方向端部における衝撃吸収を向上させることができる。特に、長手方向端部を樹脂材料を用いて形成し、更に携帯端末装置の長手方向端部を曲率を有するように形成することで、落下時に携帯端末装置が受ける衝撃を、樹脂材料を用いて吸収することができる。このとき、曲率を有する部分の頂点は落下時に衝突しやすい部分であるので、この曲率を有する部分の頂点を含むように樹脂材料を用いて筐体を形成することが好ましい。
【００６５】
表示部１５０は、筐体１１０の固定面１１３に取り付けられる。図１０は、本実施の形態にかかる携帯端末装置２の表示部１５０の一例を示す分解斜視図である。図１０に示すように、表示部１５０は、表示パネル１５２と、表示パネル１５２の周囲を取り囲むように設けられたベゼル１５３と、表示パネル１５２の表面側に設けられたタッチパネル１５１と、を有する。なお、表示パネル１５２の表面側には、タッチパネル１５１の代わりにタッチパネル機能を備えないガラスやプラスチックで形成されたパネルを設けてもよい。
【００６６】
タッチパネル１５１は、パネル１６１と、パネル１６１の表面に設けられた電極部１６２と、配線１６３とを有する。タッチパネル１５１は、静電容量を用いてユーザの指が触れた位置を検出するため検出信号が微弱である。よって、タッチパネル１５１の配線１６３の取り出し部分は、タッチパネル１５１の主面（表面）と垂直な方向において基板１３０と重なるように配置されていることが好ましい。このようにタッチパネル１５１と基板１３０を配置することで、タッチパネル１５１の配線１６３の長さを短くすることができ、検出信号にノイズが混入することを抑制することができる。
【００６７】
表示パネル１５２は、例えば液晶パネルや有機ＥＬパネル等である。表示パネル本体１７１には、表示パネル本体１７１に画像信号等を供給するためのフレキシブルケーブル１７２、１７４が、表示パネル本体１７１の端部１７３、１７５において接続されている。表示パネル本体１７１は、ベゼル１５３によって保持されている。
【００６８】
ベゼル１５３は、表示パネル本体１７１の側面を覆う側壁１８１と、表示パネル本体１７１の裏面の一部を覆う底面１８２を有する。ベゼル１５３の底面の一部には、軽量化のために開口部１８３が形成されている。ベゼル１５３を設けることで、表示パネル本体１７１の剛性を高め、表示パネル本体１７１の変形を抑制することができる。つまり、ベゼル１５３は、表示パネル本体１７１のサイズが大きい場合に、自重で表示パネル本体１７１がゆがむことを抑制するために設けられている。例えば、表示パネル本体１７１のサイズが４インチ程度であれば、自重による表示パネル本体１７１のゆがみは少ない。しかし、表示パネル本体１７１のサイズが７インチ以上となると自重によるゆがみが大きくなり、ベゼル１５３が必要となる。また、ベゼル１５３の角部を残している理由は、ベゼル１５３の強度を確保するためである。
【００６９】
ベゼル１５３は、ある程度の強度が必要であるためステンレス等の金属材料を用いて形成することが好ましい。また、ベゼル１５３は、表示パネル本体１７１にフレキシブルケーブル１７２、１７４が接続されている箇所（端部１７３、１７５）に対応する部分１８４の厚さが薄くなるように形成されている。これにより、ベゼル１５３とフレキシブルケーブル１７２、１７５とが干渉することを抑制することができ、表示パネル１５２とベゼル１５３とを含めた厚さを薄くすることができる。
【００７０】
図１１は、本実施の形態にかかる携帯端末装置２の表示部１５０の底面図である。図１１は、タッチパネル１５１、表示パネル１５２、およびフレーム部材１４０の大きさを比較するための図である（ベゼル１５３は省略している）。図１１に示すように、タッチパネル１５１の内側にフレーム部材１４０が設けられており、更にフレーム部材１４０の内側に表示パネル１５２が設けられている。このように、タッチパネル１５１の外周部分と表示パネル１５２との間に空間を設けているので、外部の衝撃から表示パネル１５２を保護することができる。タッチパネル１５１の大きさは筐体１１０の大きさと対応しており、タッチパネル１５１の外周部分は、筐体１１０の外周部分に設けられた固定面１１３に固定される。
【００７１】
図１５は、本実施の形態にかかる携帯端末装置の他の例を示す分解斜視図である。図１６は、図１５に示す携帯端末装置のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図である。本実施の形態の他の例にかかる携帯端末装置２'では、筐体１１０に表示部１５０を固定する際に、筐体１１０の固定面１１３とタッチパネル１５１との間にスペーサ１９０を設けている。図１５の分解斜視図に示すように、スペーサ１９０は、筐体１１０の固定面１１３を覆うように設けられている。このとき、図１６の断面図に示すように、スペーサ１９０がタッチパネル１５１の外周側面を覆うようにし、また、筐体１１０の固定面１１３に段差１１８を設けることで、タッチパネル１５１に面内方向の応力が働いた場合であっても、タッチパネル１５１が筐体１１０からずれることを抑制することができる。また、スペーサ１９０を設けることで、筐体１１０の固定面１１３にタッチパネル１５１を固定する際の位置決めを容易にすることができる。
【００７２】
以上で説明したように、本実施の形態にかかる携帯端末装置は、バッテリ１２０および基板１３０が固定されたフレーム部材１４０と、フレーム部材１４０が固定され、カーボンコンポジット材料を含む筐体１１０と、フレーム部材１４０が固定されている側において筐体１１０に固定された表示部１５０と、を少なくとも備える。
【００７３】
ここで、筐体１１０は樹脂に比較して強度の強いカーボンコンポジット材料を含み構成されている。また、バッテリ１２０および基板１３０が固定されたフレーム部材１４０は、筐体１１０に固定されている。よって、フレーム部材１４０の塑性変形を強度の強い筐体１１０の復元力で抑制することができる。また、携帯端末装置の剛性を、筐体１１０とフレーム部材１４０とが一体となった部分で確保することができる。よって、筐体１１０が薄型化しても携帯端末装置の強度を保つことができる。また、バッテリ２０および基板３０はフレーム部材１４０を介して筐体１１０に固定されているので、携帯端末装置を落下させたときに筐体１１０からバッテリ１２０および基板１３０に伝わる衝撃を緩和させることができる。より具体的には、携帯端末装置を落下させたときに筐体１１０に加わった衝撃は、直接バッテリ１２０や基板１３０には伝わらずに、筐体１１０からフレーム部材１４０に伝わり、その後、フレーム部材１４０からバッテリ１２０および基板１３０に伝わるようになっているので、バッテリ１２０および基板１３０に伝わる衝撃を緩和させることができる。
【００７４】
また、本実施の形態にかかる携帯端末装置では、図１２、図１６の断面図に示すように、表示部１５０は筐体１１０の固定面１１３に固定され、フレーム部材１４０は、筐体１１０の固定部１１１に固定される。つまり、表示部１５０とフレーム部材１４０は、筐体１１０の異なる箇所において独立に固定される。よって、ベゼル１５３の周囲とフレーム部材１４０との間に空間を設けることができ（図１２、図１６参照）、携帯端末装置を落下させたときにバッテリ１２０、基板１３０、フレーム部材１４０から表示部５０に伝わる衝撃を緩和させることができる。
【００７５】
よって、本実施の形態にかかる発明により薄型化と耐衝撃性の向上を実現することが可能な携帯端末装置を提供することができる。
【００７６】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００７７】
この出願は、２０１２年１月１６日に出願された日本出願特願２０１２−００６５８７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７８】
１、１'、２、２'  携帯端末装置
１０  筐体
１１  固定部
１２  取り付け穴
１３  固定面
２０  バッテリ
２１  バッテリ本体
２２  固定部材
２３  取り付け穴
２５、２６  セル
２８  梁
３０  基板
３１、３２  回路素子
３３  取り付け穴
４０  フレーム部材
４１、４２、４３  開口部
４４、４５、４６  取り付け穴
５０  表示部
５１  タッチパネル
５２  表示パネル
５３  ベゼル
６１  パネル
６２  電極部
６３  配線
７１  表示パネル本体
７２  フレキシブルケーブル
７３  端部
８１  側壁
８２  底面
８３  開口部
【図１】
2013108311.tif 000003
【図２】
2013108311.tif 000004
【図３】
2013108311.tif 000005
【図４】
2013108311.tif 000006
【図５】
2013108311.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013108311.tif 000009
【図８】
2013108311.tif 000010
【図９】
2013108311.tif 000011
【図１０】
2013108311.tif 000012
【図１１】
2013108311.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2013108311.tif 000015
【図１４】
2013108311.tif 000016
【図１５】
2013108311.tif 000017
【図１６】
2013108311.tif 000018
【国際調査報告】
2013108311.tif 000019
2013108311.tif 000020
2013108311.tif 000021
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