(57)【要約】【課題】寿命が劣化しにくい電子機器を提供する。【解決手段】電子機器は、帯状態と円弧状態との間で形状変化可能なコンベックスバネ１０と、フレキシブル基板上に形成され湾曲可能な表示面を有する表示デバイス２０と、コンベックスバネ１０に前記表示デバイス２０を保持させ、かつ、コンベックスバネ１０の形状変化による衝撃を吸収する保持部材３０とを備える。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状態と円弧状態との間で形状変化可能なコンベックスバネと、
フレキシブル基板上に形成され湾曲可能な表示面を有する表示デバイスと、
前記コンベックスバネに前記表示デバイスを保持させ、かつ、前記コンベックスバネの形状変化による衝撃を吸収する保持部材とを備える
電子機器。
【請求項２】
前記保持部材は、アスカーＣ硬度が６０以下の衝撃吸収材であり、
前記コンベックスバネと前記表示デバイスとは、前記保持部材を介して積層されている
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記保持部材はシリコーンゲルである
請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記保持部材は、粘度が２５０Ｐａ・ｓの流動性を有し、
前記コンベックスバネと前記表示デバイスとは、前記保持部材を介して積層され、
前記コンベックスバネが帯状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有し、
前記コンベックスバネが円弧状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有しない
請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記保持部材は、前記表示デバイス裏面の全体に、または、前記表示デバイス裏面の離散的な部分に対応するように形成される
請求項３〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記保持部材は、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの対向する長辺同士を接続し、
前記コンベックスバネが帯状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有し、
前記コンベックスバネが円弧状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有しない
請求項１に記載の電子機器。
【請求項７】
前記保持部材は、前記コンベックスバネの短手方向に伸縮性を有する部材であり、前記コンベックスバネの長辺と表示デバイスの長辺とを接続し、前記表示デバイスの長辺に沿って連続的または離散的に配設される
請求項１に記載の電子機器。
【請求項８】
前記電子機器は、前記表示デバイスとは反対側の前記コンベックスバネの面に貼り付けられ前記表示デバイスを制御する回路基板を有し、
前記保持部材は、前記表示デバイスと前記回路基板とを電気的に接続する電極を有する
請求項５に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、腕等に装着することができる電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
腕時計型の電子機器（通信端末や情報端末など）は着脱頻度が高いため、腕装着用バンドとして、コンベックスタイプの薄板状バネ（以下、「コンベックスバネ」と記載する）と呼ばれるバネを使用したバンドを用いたものが知られている。
【０００３】
このコンベックスバネは、一般的にステンレス等の金属材料で形成した長尺状薄板部材で作製され、幅方向（短手方向）の断面を弓型形状、長さ方向（長手方向）の断面を直線形状とする帯状平衡状態（雨樋形状）と、幅方向の断面を直線形状、長さ方向の断面を円弧形状とする円弧状平衡状態に、力を加えると可逆に弾性変形する性質を持ったバネであるため、着脱操作性を簡易にすることができるという利点がある。
【０００４】
このコンベックスバネを使用した従来の腕装着型電子機器の例としては、腕装着用バンドをコンベックスバネにより構成し、コンベックスバネ上で機器を保持しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、近年表示デバイスを取り付けた様々なウェアラブル端末が注目されており、コンベックスバネ上に表示デバイスを直接貼り付けたウェアラブル端末も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−５１８０９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／００４４２１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、帯状平衡状態から円弧状平衡状態に弾性変形する際に、コンベックスバネから表示デバイスに衝撃が加わり、その結果、表示デバイスの寿命が劣化するという問題点がある。
【０００８】
本開示は、前記従来の課題を解決するものであり、コンベックスバネに表示デバイスを取り付けて、繰り返しの形状変化を行っても寿命が劣化しにくい電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様における電子機器は、帯状態と円弧状態との間で形状変化可能なコンベックスバネと、フレキシブル基板上に形成され湾曲可能な表示面を有する表示デバイスと、前記コンベックスバネに前記表示デバイスを保持させ、かつ、前記コンベックスバネの形状変化による衝撃を吸収する保持部材とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、電子機器の装着と脱着を繰り返し行っても、表示デバイスへのダメージが小さくなるので、電子機器の寿命が劣化しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態で使用されるコンベックスバネの構成を示す斜視図である。
【図２Ａ】実施の形態１における電子機器の断面図である。
【図２Ｂ】実施の形態１における電子機器の斜視図である。
【図３Ａ】実施の形態２における電子機器の断面図である。
【図３Ｂ】実施の形態２における電子機器の斜視図である。
【図４】実施の形態２の変形例における電子機器の断面図である。
【図５Ａ】実施の形態３における電子機器の断面図である。
【図５Ｂ】実施の形態３における電子機器の斜視図である。
【図６】実施の形態３の変形例における電子機器の斜視図である。
【図７】実施の形態３の他の変形例における電子機器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本発明の基礎なった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載したウェアラブル端末である電子機器に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００１３】
すなわち、これまでの技術では、コンベックスバネが帯状平衡状態（以下、「帯状態」と記載する）から円弧状平衡状態（以下、「円弧状態」と記載する）に弾性変形する際に、コンベックスバネの形状変化にならってフレキシブルな表示デバイスも同様な形状変化をするため、所々に凹形状から凸形状へ、三次元的に急激な形状変化をする箇所がある。このため、繰り返し形状変化を行うことで、徐々に表示デバイスにダメージ（衝撃）が加わり、その結果、表示デバイスの寿命の劣化が進行するという問題点がある。
【００１４】
例えば、表示デバイスに有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを使用した場合、形状変化を繰り返すことで、有機ＥＬディスプレイに使用している水分や空気に対するバリア膜にクラックが生じ、有機ＥＬの劣化を促進するという課題がある。そのため、コンベックスバネに有機ＥＬディスプレイを貼り付けたウェアラブルな電子機器は寿命が短くなるという課題がある。
【００１５】
このような課題を解決するために、本開示の一態様における電子機器は、帯状態と円弧状態との間で形状変化可能なコンベックスバネと、フレキシブル基板上に形成され湾曲可能な表示面を有する表示デバイスと、前記コンベックスバネに前記表示デバイスを保持させ、かつ、前記コンベックスバネの形状変化による衝撃を吸収する保持部材とを備える。
【００１６】
これによれば、電子機器の装着と脱着を繰り返し行っても、表示デバイスへの衝撃を小さくするので、電子機器の寿命を劣化しにくくすることができる。また、装着と脱着以外の形状変化時であっても表示デバイスへの衝撃を小さくするので、電子機器の寿命を劣化しにくくすることができる。
【００１７】
ここで、前記保持部材は、アスカーＣ硬度が６０以下の衝撃吸収材であり、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとは、前記保持部材を介して積層されていてもよい。
【００１８】
これによれば、コンベックスバネが繰り返しの形状変化をしても、コンベックスバネとの間に存在する保持部材が弾性変形することによって、コンベックスバネから表示デバイスに伝わるショックを吸収するため、表示デバイスへのダメージが大幅に軽減され、寿命を劣化しにくくすることができる。より詳しく言うと、コンベックスバネの断面が凹形状から凸形状（帯状態から円弧状態）、凸形状から凹形状（円弧状態から帯状態）への三次元の形状変化をした際も、フレキシブルな表示デバイスは二次元的な形状変化、もしくは三次元的な構造変化であっても緩やかな凸形状への変化のため、コンベックスバネから表示デバイスへ伝わる衝撃を軽減でき、寿命を劣化しにくくすることができる。
【００１９】
ここで、前記保持部材はシリコーンゲルであってもよい。
【００２０】
これによれば、コンベックスバネから表示デバイスに伝わるショックを吸収するのに適している。
【００２１】
ここで、前記保持部材は、粘度が２５０Ｐａ・ｓの流動性を有し、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとは、前記保持部材を介して積層され、前記コンベックスバネが帯状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有し、前記コンベックスバネが円弧状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有しない構成であってもよい。
【００２２】
これによれば、コンベックスバネが帯状態であるとき、前記コンベックスバネと表示デバイスの間に、保持部材の流動性により空隙が形成され、コンベックスバネが円弧状態であるとき、流動性を有する保持部材が表示デバイスの短辺側に移動し、コンベックスバネと表示デバイスが接触するかもしくは若干の保持部材を介して接触する。その結果、コンベックスバネから表示デバイスへ伝わる衝撃を軽減でき、寿命を劣化しにくくすることができる。
【００２３】
ここで、前記保持部材は、前記表示デバイス裏面の全体に、または、前記表示デバイス裏面の離散的な部分に対応するように形成されてもよい。
【００２４】
これによれば、表示デバイス裏面の全体に保持部材が形成されている場合、コンベックスバネから表示デバイスに伝わる衝撃が表示デバイスのどの位置であっても、表示デバイスのダメージを軽減することができる。また、表示デバイス裏面の離散的な部分に保持部材が形成されている場合でも、コンベックスバネから表示デバイスに伝わる衝撃が大きい部分に保持部材を形成することによって、表示デバイスのダメージを軽減することができる。
【００２５】
ここで、前記保持部材は、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの対向する長辺同士を接続し、前記コンベックスバネが帯状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有し、前記コンベックスバネが円弧状態であるとき、前記コンベックスバネと前記表示デバイスとの間に空隙を有しない構成としてもよい。
【００２６】
これによれば、コンベックスバネが状態変化を繰り返しても、表示デバイスは凸形状から平面形状への変形を繰り返すのみで、三次元的に逆方向になることはなく、変形の際にも表示デバイスのダメージを軽減することができる。その結果、電子機器の寿命を劣化しにくくすることができる。
【００２７】
ここで、前記保持部材は、前記コンベックスバネの短手方向に伸縮性を有する部材であり、前記コンベックスバネの長辺と表示デバイスの長辺とを接続し、前記表示デバイスの長辺に沿って連続的または離散的に配設されてもよい。
【００２８】
これによれば、コンベックスバネと表示デバイスとの対向する長辺同士が伸縮性を有する材質を介して接していることで、コンベックスバネが帯状態から円弧状態へ変化する際や、変化した後も、コンベックスバネと表示デバイスを繋げている伸縮部が伸び縮みすることで表示デバイスへの衝撃を吸収するため、繰り返し形状変化を行っても劣化の少ない電子機器を提供することができる。また、伸縮性能を有する保持部材が、コンベックスバネが帯状態であるときに縮むことで、表示デバイスを引っ張り、表示デバイスが平面形状を取ることができ、より視認性の良くすることができる。さらに、伸縮性を有する保持部材が、所々間隔を空けて離散的に配置されることで、曲げた際に突っ張ることがなく、よりスムーズ装着・脱着を繰り返すことができる。
【００２９】
ここで、前記電子機器は、前記表示デバイスとは反対側の前記コンベックスバネの面に貼り付けられ前記表示デバイスを制御する回路基板を有し、前記保持部材は、前記表示デバイスと前記回路基板とを電気的に接続する電極を有してもよい。
【００３０】
これによれば、電極をコンベックスバネの裏側に配置した回路基板に繋げることで、構造的には曲げ伸ばしに対して強固にすることができる。また、前記伸縮性能を有する保持部材が、表示デバイスと回路基板とを繋ぐ電極を有することで、コンベックスバネの短辺側にくるディスプレイの端部がフリーになり、端部のスペースが自由になり、デザイン性を向上させることができる。
【００３１】
以下実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、この実施の形態では、表示デバイスについてはフレキシブルな有機ＥＬディスプレイを例に説明する。
【００３３】
図１は、各実施の形態で使用されるコンベックスバネの構成を示す斜視図である。コンベックスバネ１０は、図１に示したように、帯状態（図中の帯状平衡状態）と、円弧状態（図中の円弧状平衡状態）との間で形状変更が可能である。同図のように、コンベックスバネ１０は、帯状態であるとき、幅方向の断面が弓形状、長さ方向の断面が直線形状である。コンベックスバネ１０は、円弧状態であるとき、幅方向の断面が直線形状、長さ方向の断面が円弧形状である。コンベックスバネ１０は、このような帯状態と円弧状態との間で弾性変形する薄板部材である。コンベックスバネ１０が形状変化を行う際は、図１の形状変化途中のように、コンベックスバネの端部から中心に向かって巻かれるように形状変化が起こる。
【００３４】
（実施の形態１）
図２Ａは、実施の形態１における電子機器の帯状態および円弧状態それぞれの断面図である。また、図２Ｂは、実施の形態１における電子機器の帯状態および円弧状態それぞれの斜視図である。
【００３５】
図２Ａ、図２Ｂに示すように、電子機器２１は、コンベックスバネ１０と、表示デバイス２０と、保持部材３０とを備える。また、電子機器２１は、アンテナ、基板、スピーカー、マイク、電池等の図示しない各部品を内蔵している。
【００３６】
コンベックスバネ１０は、図１に示したように、幅方向の断面を弓形状とし、長さ方向の断面を直線形状とする帯状平衡状態と、この帯状平衡状態から内側に曲げて幅方向の断面を直線形状とし、長さ方向の断面を円弧形状とする円弧状平衡状態とに弾性変形する、ＳＵＳのような薄板部材である。
【００３７】
表示デバイス２０は、例えばポリイミドからなるフレキシブルなフィルム基板上に形成された有機ＥＬディスプレイを有する。
【００３８】
保持部材３０は、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０との間に、例えばシリコーンゲルのようなアスカーＣ硬度が６０の値を有する衝撃吸収材を配置して、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０の両者により挟まれている。
【００３９】
このように構成された電子機器２１は、ウェアラブルな端末であって、図２Ｂの帯状平衡状態の電子機器を、腕にたたきつけることで内側に応力がかかり押されることで、図２Ｂの円弧状平衡状態のように腕に巻きつく。この構成により、電子機器２１の装着・脱着を繰り返しても表示デバイスへの衝撃およびそのダメージが軽減され、電子機器の寿命が向上する。
【００４０】
（実施の形態２）
図３Ａは、実施の形態２における電子機器の帯状態および円弧状態それぞれの断面図である。図３Ｂは、実施の形態２における電子機器の帯状態および円弧状態それぞれの斜視図である。
【００４１】
図３Ａおよび図３Ｂに示される電子機器２３は、コンベックスバネ１０と、表示デバイス２０と、保持部材とを備える。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００４２】
電子機器２２は、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０が長さ方向の辺同士を保持部材（ここでは接着材）により接着した構造になっている。コンベックスバネ１０が断面で見る凹形状から平面状態に変形する際に、一部が三次元的に凸形状を取るが、表示デバイス２０はコンベックスバネ１０が帯状平衡状態から円弧状平衡状態に変形する際にも、凸形状もしくは平面状態しか取らない。そのために、帯状態のコンベックスバネ１０と表示デバイス２０との間に空隙（空間）を空けた状態で、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０とが配置されている。このように配置することで、コンベックスバネ１０が変形を繰り返しても、表示デバイス２０は凸形状から平面形状への変形を繰り返すのみで、三次元的に逆方向になることはなく、変形の際にも表示デバイス２０を被っているバリア膜にダメージを与えることがなくなる。
【００４３】
なお、本実施の形態における電子機器は、図４のように変形してもよい。
【００４４】
図４は、実施の形態２の変形例における電子機器の帯状態および円弧状態それぞれの断面図である。
【００４５】
図４に示される電子機器は、図３Ａおよび図３Ｂに示される電子機器と比べて、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０との間の空隙を流動性の高い保持部材３１で埋めている。
【００４６】
保持部材３１は、例えば粘度が２５０Ｐａ・ｓの流動パラフィンのような流動性の高い高分子材料である。コンベックスバネ１０が帯状平衡状態を取る際には、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０との間に流動性の高い保持部材３１が存在し、コンベックスバネ１０が円弧状平衡状態を取る際は、保持部材３１が端のスペースに移動し、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０との間には薄く残存する高分子材料を介して、ほぼ接している状態に変形する。この構成をとることで、空隙を空けている場合と比べて、表示デバイス２０へのダメージが少なくなり、より耐久性の高い電子機器を提供することができる。
【００４７】
なお、図３Ａ、図３Ｂ、図４におけるコンベックスバネ１０と表示デバイス２０との間の空隙または保持部材３１の形状は、説明の便宜上やや誇張してある。この空隙または保持部材３１の実際の形状は、これらの図よりも上下方向に小さくてよい。
【００４８】
（実施の形態３）
図５Ａは、実施の形態３における電子機器２３の帯状態および円弧状態それぞれの断面図であり、図５Ｂは、実施の形態３における電子機器２３の帯状態および円弧状態それぞれの斜視図である。
【００４９】
図５Ａおよび図５Ｂに示される電子機器２３は、コンベックスバネ１０と、表示デバイス２０と、保持部材４０とを備える。以下、実施の形態２と異なる点を中心に説明する。
【００５０】
保持部材４０は、例えばゴムのような伸縮性に優れた材料である。コンベックスバネ１０と表示デバイス２０が、お互いの長さ方向の一辺の端部同士を保持部材４０により結合される。
【００５１】
コンベックスバネ１０が帯状平衡状態を取る際は、伸縮性に優れた保持部材４０が縮むことで表示デバイス２０を引っ張り、表示デバイス２０を平坦にすることができる。これにより、視認性を向上することができる。
【００５２】
一方、コンベックスバネ１０が円弧状平衡状態を取る際は、伸縮性に優れた保持部材４０が延びることで、表示デバイス２０は二次元の平面状態を保ったまま曲がる。これにより、表示デバイス２０に存在するバリア膜へのダメージを最小限にすることが可能となるので、電子機器２３の寿命が劣化しにくくなる。
【００５３】
これらの電子機器２３の構成としては、コンベックスバネ１０が帯状平衡状態を取る際に、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０とが接することがない構造であるとよい。
【００５４】
なお、図６に示すように、複数の保持部材４０を、ある一定間隔に隙間を空けて配置してもよい。この構成により、コンベックスバネ１０が形状変化を繰り返す際に、引っ張られる部分が少なくなるため、より曲げやすい構造にすることが可能となる。
【００５５】
また、図７に示すように、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０との端部を結ぶ保持部材４１を、伸縮可能な蛇腹状の電極を用いて形成し、この電極をコンベックスバネ１０の裏側に配置した回路基板５０に繋げるようにしてもよい。この構成により、構造的には曲げ伸ばしに対して強固になり、電極を長さ方向から取り出すことが可能となるため、幅方向から引き出しの電極を出す必要がなくなり、全体形状の自由度をより増すことが可能となる。
【００５６】
また、上記の電子機器は、フレキシブルな有機ＥＬデバイスについて記載したが、これに限定されるものではなく、液晶ディスプレイなど、他の表示装置等であっても良い。
【００５７】
上記の各電子機器において、表示デバイス２０と収縮性を有する材質の保持部材とでコンベックスバネ１０を包むことで、コンベックスバネ１０と表示デバイス２０が一体となり、表示デバイス２０の場所安定性や装着性を向上させることができる。
【００５８】
なお、以上に述べた表示デバイスが衝撃に弱いバリア膜を有する有機ＥＬディスプレイであれば、これらの効果が、より得られやすくなる。
【００５９】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本開示に係る電子機器は、装着・脱着性能に優れ、繰り返しの耐久性もある電子機器のため、携帯やスマートフォンの置き換えや、それらのサブ端末として、広く利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  コンベックスバネ
２０  表示デバイス
２１〜２３  電子機器
３０、３１、４０、４１  保持部材
５０  回路基板
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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