(57)【要約】  筐体構造は、第１の筐体（５０Ａ）と、第２の筐体（５０Ｂ）と、平面視して前記第１の筐体（５０Ａ）および前記第２の筐体（５０Ｂ）にまたがって配置されるフィルム状部材（３０）と、を備えている。前記第１の筐体（５０Ａ）および前記第２の筐体（５０Ｂ）の接続箇所が折りたたみ可能に構成されている。前記第１の筐体（５０Ａ）または前記第２の筐体（５０Ｂ）のうち、前記接続箇所に対応する部分の厚みが、前記接続箇所以外の部分の厚みより薄くなっている。
2020080323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と、
第２の筐体と、
平面視して前記第１の筐体および前記第２の筐体にまたがって配置されるフィルム状部材と、
を備え、
前記第１の筐体および前記第２の筐体の接続箇所が折りたたみ可能に構成され、
前記第１の筐体または前記第２の筐体のうち、前記接続箇所に対応する部分の厚みが、前記接続箇所以外の部分の厚みより薄くなっていることを特徴とする、
筐体構造。
【請求項２】
第１の筐体と、
第２の筐体と、
平面視して前記第１の筐体および前記第２の筐体にまたがって配置されるフィルム状部材と、
を備え、
前記第１の筐体および前記第２の筐体の接続箇所が折りたたみ可能に構成され、
前記接続箇所が折りたたまれた状態の前記フィルム状部材の長さＬ１は、前記接続箇所が折りたたまれていない状態の前記フィルム状部材の長さＬ２に比べて長く、かつＬ１／Ｌ２は、前記フィルム状部材が弾性変形可能な最大の伸張率Ｓよりも小さいことを特徴とする、
筐体構造。
【請求項３】
第１の筐体と、
第２の筐体と、
平面視して前記第１の筐体および前記第２の筐体にまたがって配置されるフィルム状部材と、
を備え、
前記第１の筐体および前記第２の筐体の接続箇所が折りたたみ可能に構成され、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、前記接続箇所に空隙を有する状態で接続される、
筐体構造。
【請求項４】
前記フィルム状部材は、前記接続箇所をまたいだ両側で固定される、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項５】
前記フィルム状部材は、圧電フィルムを含む、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の筐体構造。
【請求項６】
前記圧電フィルムは、キラル高分子を含む、
請求項５に記載の筐体構造。
【請求項７】
前記キラル高分子は、ポリ乳酸を含む、
請求項６に記載の筐体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状の部材を備えた筐体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、折りたたみ型ディスプレイが開示されている。特許文献１の折りたたみ型ディスプレイは、平面視して中央部分で折りたたむことができる。折りたたみ型ディスプレイは、可撓性のあるフィルム状のディスプレイが使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−７２６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
筐体を折りたたむと、屈曲の外側に配置されたフィルム状部材は、伸張する。そのため、フィルム状部材に機械的な負荷が生じる。フィルム状部材の伸張量が大きすぎると、破断するおそれもある。【０００５】
そこで、本発明は、フィルム状部材の破断を防止する筐体構造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】
【０００６】
本発明の筐体構造は、第１の筐体と、第２の筐体と、平面視して前記第１の筐体および前記第２の筐体にまたがって配置されるフィルム状部材と、を備えている。【０００７】
前記第１の筐体および前記第２の筐体の接続箇所が折りたたみ可能に構成されている。【０００８】
そして、本発明の筐体構造は、以下の（１）〜（３）のいずれかの特徴を有する。【０００９】
（１）前記第１の筐体または前記第２の筐体のうち、前記接続箇所に対応する部分の厚みが、前記接続箇所以外の部分の厚みより薄くなっている。【００１０】
第１の筐体および第２の筐体の接続箇所を折りたたむと、フィルム状部材は、第１の筐体および第２の筐体の厚みの分だけ、伸張する。しかし、本発明の筐体構造によれば、接続箇所に対応する部分の厚みが、接続箇所以外の部分の厚みより薄くなっているため、伸張量が低減される。したがって、本発明の筐体構造は、フィルム状部材の機械的負荷を低減し、破断を防止することができる。【００１１】
（２）前記接続箇所が折りたたまれた状態の前記フィルム状部材の長さＬ１は、前記接続箇所が折りたたまれていない状態の前記フィルム状部材の長さＬ２に比べて長く、かつＬ１／Ｌ２は、前記フィルム状部材が弾性変形可能な最大の伸張率Ｓよりも小さい。ここで、最大の伸張率Ｓは、破断時のフィルムの伸張方向の長さをＬ、負荷をかけていない状態での長さをＬ０としたとき、Ｓ＝Ｌ０／Ｌで表される。【００１２】
この様に、フィルム状部材は、弾性変形可能な範囲内で伸縮するため、破断するおそれはない。【００１３】
（３）  前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、前記接続箇所に空隙を有する状態で接続される。【００１４】
この場合も、接続箇所に空隙が存在するため、伸張量が低減される。したがって、本発明の筐体構造は、フィルム状部材の機械的負荷を低減し、破断を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、フィルム状部材の破断を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】表示装置の外観斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、表示装置の平面図であり、図２（Ｂ）は、表示装置の下面図である。
【図３】図３（Ａ）は、Ａ−Ａ線の断面図であり、図３（Ｂ）は、Ｂ−Ｂ線の断面図である。
【図４】表示装置のブロック図である。
【図５】図５（Ａ）は、Ａ−Ａ線の折りたたみ時の断面図であり、図５（Ｂ）は、Ｂ−Ｂ線の折りたたみ時の断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、比較例に係る表示装置５の断面図であり、図６（Ｂ）は、本実施形態に掛かる表示装置１の断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、比較例に係る表示装置５の折りたたみ時の断面図であり、図７（Ｂ）は、本実施形態に掛かる表示装置１の折りたたみ時の断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、変形例１に係る表示装置１Ａの断面図であり、図８（Ｂ）は、折りたたみ時の断面図である。
【図９】図９（Ａ）は、変形例２に係る表示装置１Ｂの断面図であり、図９（Ｂ）は、折りたたみ時の断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、変形例３に係る表示装置１Ｃの断面図であり、図１０（Ｂ）は、折りたたみ時の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の筐体構造を備えた表示装置について説明する。
【００１８】
図１の外観斜視図に示すように、表示装置１は、外観上、厚みの薄い直方体形状の筐体５０と、筐体５０の上面の開口部に配置された平面状の表面パネル４０と、を備えている。表面パネル４０は、利用者が指やペン等を用いてタッチ操作を行う操作面として機能する。本実施形態では、筐体５０の幅方向（横方向）をＸ方向とし、長さ方向（縦方向）をＹ方向とし、厚み方向をＺ方向とする。
【００１９】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）の断面図に示すように、筐体５０の内部には、筐体５０の開口部（表面パネル４０）側から順にＺ方向に沿って、表示パネル３０および圧電センサ１１が配置されている。
【００２０】
圧電センサ１１および表示パネル３０は、平板状であり、それぞれ筐体５０の開口部（表面パネル４０）と平行になるように、筐体５０の内部に配置されている。表示パネル３０の上面は、表面パネルの下面および筐体５０の一部に貼り付けられている。圧電センサ１１は、長さ方向の両端において、固定部１５により表示パネル３０に固定されている。
【００２１】
筐体５０の底面と圧電センサ１１との間には、回路基板（不図示）が配置されている。当該回路基板には、図４に示す検出部２０等を構成する回路モジュールが設けられている。
【００２２】
図４に示すように、検出部２０には、圧電センサ１１および処理部２２が接続される。処理部２２には、検出部２０、プログラム記憶部２３、および表示パネル３０が接続される。
【００２３】
処理部２２は、ＣＰＵを含み、表示装置１を統括的に制御する。すなわち、処理部２２は、プログラム記憶部２３に記憶されている動作用プログラムを読み出して各種処理を行う。例えば、処理部２２は、表示パネル３０を制御して画像を表示させるとともに、検出部２０から入力された検出信号に応じて操作入力内容を決定し、表示されている画像を変更する。
【００２４】
圧電センサ１１は、操作面である表面パネル４０に対する押圧操作に応じた電荷を発生する。検出部２０は、圧電センサ１１で発生した電荷を検出し、検出信号として処理部２２に出力する。
【００２５】
表示パネル３０は、例えば液晶表示素子またはＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）からなる。特に、本実施形態では、表示パネル３０は、可撓性の高いＯＬＥＤからなる。したがって、表示パネル３０は、フィルム状部材の一例である。
【００２６】
また、圧電センサ１１もフィルム状部材の一例である。圧電センサ１１は、不図示の圧電フィルムと、圧電フィルムの両主面に形成された電極と、を有する。電極は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ポリチオフェンを主成分とする透明な材料を用いる。電極は、例えば、圧電フィルムの両主面に、蒸着等により予め形成されている。無論、電極は、他の方法で形成されていてもよい。
【００２７】
圧電フィルムは、利用者が表面パネル４０を押圧することで法線方向に撓み、電荷を発生する。圧電フィルムは、例えば、透明性の高いキラル高分子が用いられる。より好ましくは、圧電フィルムには、一軸延伸されたポリ乳酸（ＰＬＡ）、さらにはＤ型ポリ乳酸（ＰＤＬＡ）またはＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）が用いられる。
【００２８】
キラル高分子は、主鎖が螺旋構造を有し、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を有する。そして、一軸延伸されたキラル高分子が発生する電荷量は、表面パネル４０が法線方向へ変位する変位量によって一意的に決定される。
【００２９】
一軸延伸されたＰＬＬＡの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。すなわち、押圧操作を高感度に検出し、押圧量に応じた電荷を高精度に出力することができる。
【００３０】
また、キラル高分子は、延伸等による分子の配向処理で圧電性が生じるため、ポーリング処理を行う必要がない。特に、ポリ乳酸は、焦電性がないため、操作面に近い位置に圧電センサを配置し、利用者の指等の熱が伝わる場合であっても、検出される電荷量が変化することがない。さらに、ＰＬＬＡの圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。
【００３１】
なお、延伸倍率は３〜８倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。また、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることが出来る。例えば、第１方向に８倍、該第１方向に直交する第２方向に２倍の延伸を施した場合、圧電定数に関しては第１方向に４倍の一軸延伸を施した場合とほぼ同等の効果が得られる。単純に一軸延伸したフィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことができる。
【００３２】
図２（Ａ）の平面図および図２（Ｂ）の背面図に示す様に、筐体５０は、長さ方向に長く、幅方向に短い。筐体５０は、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂを有する。本実施形態において、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、同じ形状である。ただし、本発明において第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、同じ形状である必要はなく、異なる形状であってもよい。
【００３３】
第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、筐体５０の長さ方向の中央において、幅方向に沿って互いに接続される。本実施形態では、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、下面の２箇所で蝶番７０により接続されている。図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す様に、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、蝶番７０を中心軸として１８０度回転させて互いの背面が接する様に折りたたむことができる。
【００３４】
ただし、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂを接続するための接続部材は、蝶番に限らない。また、筐体５０が可撓性を有していれば、蝶番７０等の接続部材は不要である。この場合、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、一体的に形成される。
【００３５】
図２（Ａ）の平面図および図２（Ｂ）の背面図に示す様に、圧電センサ１１は、平面視して第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂにまたがって配置される。利用者が表面パネル４０を押圧すると、圧電センサ１１は背面側が伸びて、正面側（表面パネル４０側）が縮む。この場合、検出部２０は、電荷を検出する。したがって、処理部２２は、表面パネル４０が押圧された旨を検出することができる。
【００３６】
また、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す様に、圧電センサ１１は、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂが折りたたまれた時に、折りたたみ箇所において曲げられるため、折り曲げの外側が伸び、内側が縮む。特に、折り曲げ部の角部の伸張量は、角部以外の部分の伸張量よりも多い場合がある。つまり、圧電センサ１１は、正面側（表面パネル４０側）が伸びて、背面側が縮む。この場合も、検出部２０は、電荷を検出する。ただし、表面パネル４０を押圧した場合と逆方向に圧電センサ１１の曲げられるため、電荷の極性が逆である。したがって、処理部２２は、電荷の極性を判断することで、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂが折りたたまれたことを検出することができる。
【００３７】
そして、本実施形態では、第１の筐体５０Ａと第２の筐体５０Ｂの接続箇所において、空隙７５が設けられている。空隙７５の幅は、表面パネル４０の幅と同じか、わずかに広い。また、圧電センサ１１の幅は、空隙７５の幅よりも狭い。空隙７５の長さは、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂの厚み以下である。
【００３８】
この様に、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、接続箇所において空隙７５を有する状態で接続される。第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂが折りたたまれると、圧電センサ１１、表示パネル３０、および表面パネル４０は、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂの厚みの影響で伸張する。
【００３９】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、および図７（Ｂ）を参照して、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂの厚みの影響について説明する。図６（Ａ）および図７（Ａ）は、比較例として空隙７５が設けられていない表示装置５の断面図を示す。図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、本実施形態に係る表示装置１の断面図を示す。なお、これらの図は、模式的に表したものであり、筐体の厚みや折りたたみの状態等は誇張されている。また、これらの図では、圧電センサ１１は、両端で筐体に接続されているものとして説明する。
【００４０】
比較例に係る表示装置５は、第１の筐体５００Ａおよび第２の筐体５００Ｂの接続箇所において、空隙７５が設けられずに接続されている。図６（Ａ）および図７（Ａ）に示す様に、長さＬの圧電センサ１１は、第１の筐体５００Ａおよび第２の筐体５００Ｂが折りたたまれると、第１の筐体５００Ａおよび第２の筐体５００Ｂの厚みＴの２倍の長さだけ伸びる。つまり、圧電センサ１１は、長さＬ＋２Ｔに伸張する。
【００４１】
一方で、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）に示す様に、本実施形態の筐体構造によれば、空隙７５の幅Ｗの分だけ伸張量が低下する。つまり、圧電センサ１１は、長さＬ＋２Ｔ−Ｗに伸張する。筐体の厚みＴが厚い場合、圧電センサ１１が弾性変形可能な最大の伸張率Ｓ以上に伸張して破断するおそれがある。しかし、本実施形態の筐体構造によれば、空隙７５が無い場合よりも圧電センサ１１の機械的負荷を低減し、破断を防止することができる。本実施形態の筐体構造では、（Ｌ＋２Ｔ−Ｗ）／Ｌ＜Ｓの条件を満たす範囲で筐体の厚みＴおよび空隙Ｗを設定することができる。
【００４２】
また、仮に、２Ｗ＝Ｔとすれば、圧電センサ１１は、伸張しない。そのため、機械的負荷は生じず、破断するおそれはない。ただし、圧電センサ１１は、伸張することでテンションが掛かる。圧電センサ１１は、テンションが掛かることで、押圧時の曲げに対する感度が向上する。したがって、本実施形態の筐体構造では、１＜（Ｌ＋２Ｔ−Ｗ）／Ｌ＜Ｓの条件を満たす範囲で筐体の厚みＴおよび空隙Ｗを設定すれば、折り曲げ時に表面パネル４０に対する押圧操作を効率的に検出することができる。
【００４３】
図８（Ａ）は、変形例１に係る表示装置１Ａの断面図である。図８（Ｂ）は、折りたたみ時の断面図である。変形例１に掛かる表示装置１Ａは、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂのうち、接続箇所に対応する部分の厚みが、接続箇所以外の部分の厚みより薄くなっていることが特徴である。この例では、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂのうち、接続箇所に対応する部分は、背面方向に凹んでいる。
【００４４】
図７（Ｂ）の比較例に示した筐体構造に比べて、変形例１に係る筐体構造は、図８（Ｂ）の折りたたみ時の断面図に示す様に、厚みが薄くなっている箇所において伸張量が低下する。よって、圧電センサ１１の機械的負荷を低減し、破断を防止することができる。よって、圧電センサ１１が弾性変形可能な範囲で筐体の厚み、薄くなっている部分の厚みおよび長さを設定することができる。
【００４５】
図９（Ａ）は、変形例２に係る表示装置１Ｂの断面図であり、図９（Ｂ）は、折りたたみ時の断面図である。変形例２に掛かる表示装置１Ｂも、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂのうち、接続箇所に対応する部分の厚みが、接続箇所以外の部分の厚みより薄くなっていることが特徴である。この例では、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂは、接続箇所に近づくにつれて徐々に厚みが薄くなる。
【００４６】
図７（Ｂ）の比較例に示した筐体構造に比べて、変形例２に係る筐体構造も、図９（Ｂ）の折りたたみ時の断面図に示す様に、厚みが薄くなっている箇所において伸張量が低下する。よって、圧電センサ１１の機械的負荷を低減し、破断を防止することができる。よって、圧電センサ１１が弾性変形可能な範囲で筐体の厚み、薄くなっている部分の厚みおよび長さを設定することができる。
【００４７】
図１０（Ａ）は、変形例３に係る表示装置１Ｃの断面図であり、図１０（Ｂ）は、折りたたみ時の断面図である。変形例３に係る表示装置１Ｃは、変形例１に係る表示装置１Ａと同様に、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂのうち、接続箇所に対応する部分は、背面方向に凹んでいる。さらに、変形例３に係る表示装置１Ｃは、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂの凹み部分の上面が、コイルバネ等の弾性部材７６に接続された蓋部材７７で覆われている。
【００４８】
蓋部材７７の上面は、弾性部材７６の付勢力により、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂの上面と同じ位置となる。一方で、蓋部材７７は、折りたたみ時に圧電センサ１１の張力により押し込まれて、下面側に移動する。したがって、図７（Ｂ）の比較例に示した筐体構造に比べて、変形例３に係る筐体構造も、接続箇所において伸張量が低下する。よって、圧電センサ１１の機械的負荷を低減し、破断を防止することができる。よって、圧電センサ１１が弾性変形可能な範囲で筐体の厚み、薄くなっている部分の厚みおよび長さを設定することができる。
【００４９】
本実施形態に示した筐体構造では、いずれも、第１の筐体５０Ａおよび第２の筐体５０Ｂの接続箇所が折りたたまれた状態における圧電センサ１１の長さＬ１は、接続箇所が折りたたまれていない状態の圧電センサ１１の長さＬ２に比べて長く、かつＬ１／Ｌ２は、圧電センサ１１が弾性変形可能な最大の伸張率Ｓよりも小さいことを特徴とする。
【００５０】
なお、本実施形態では、フィルム状部材の一例として圧電センサ１１を示したが、表示パネル３０および表面パネル４０もフィルム状部材の一例である。表示パネル３０および表面パネル４０も、弾性変形可能な最大の伸張率Ｓよりも小さい程度に伸張されることが好ましい。
【００５１】
本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲を含む。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…表示装置
１１…圧電センサ
１５…固定部
２０…検出部
２２…処理部
２３…プログラム記憶部
３０…表示パネル
４０…表面パネル
５０…筐体
５０Ａ…第１の筐体
５０Ｂ…第２の筐体
７０…蝶番
７５…空隙
７６…弾性部材
７７…蓋部材
【図１】
2020080323.tif 000003
【図２】
2020080323.tif 000004
【図３】
2020080323.tif 000005
【図４】
2020080323.tif 000006
【図５】
2020080323.tif 000007
【図６】
2020080323.tif 000008
【図７】
2020080323.tif 000009
【図８】
2020080323.tif 000010
【図９】
2020080323.tif 000011
【図１０】
2020080323.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月15日(2020.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と、
第２の筐体と、
平面視して前記第１の筐体および前記第２の筐体にまたがって配置されるフィルム状部材と、
を備え、
前記第１の筐体および前記第２の筐体の接続箇所が折りたたみ可能に構成され、
前記接続箇所に空隙を有し、
前記接続箇所が折りたたまれた状態の前記フィルム状部材の長さＬ１は、前記接続箇所が折りたたまれていない状態の前記フィルム状部材の長さＬ２に比べて長く、かつＬ１／Ｌ２は、前記フィルム状部材が弾性変形可能な最大の伸張率Ｓよりも小さく、
前記第１の筐体および前記第２の筐体の厚みＴおよび前記空隙の幅の長さＷは、１＜｛（Ｌ２＋２Ｔ−Ｗ）／Ｌ２｝＜Ｓの条件を満たすこと、を特徴とする、
筐体構造。
【請求項２】
前記フィルム状部材は、前記接続箇所をまたいだ両側で固定される、
請求項１に記載の筐体構造。
【請求項３】
前記フィルム状部材は、圧電フィルムを含む、
請求項１または２に記載の筐体構造。
【請求項４】
前記圧電フィルムは、キラル高分子を含む、
請求項３に記載の筐体構造。
【請求項５】
前記キラル高分子は、ポリ乳酸を含む、
請求項４に記載の筐体構造。
【国際調査報告】
2020080323.tif 000013
2020080323.tif 000014
2020080323.tif 000015
2020080323.tif 000016