電子設備以及電子設備用的透光性蓋部件的制作方法

電子設備以及電子設備用的透光性蓋部件的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種電子設備，其具有：具有圖像顯示面的圖像顯示設備、和至少一部分被配置為與所述圖像顯示面對置的透光性蓋部件，所述透光性蓋部件包含以氧化鋁(Al2O3)為主成分的單晶體，該單晶體的波長260nm的光的透過率(％)小于波長550nm的光的透過率(％)的92％。
【專利說明】
電子設備從及電子設備用的透光性蓋部件
技術領域
[0001] 本發明設及一種電子設備W及電子設備用的透光性蓋部件。
【背景技術】
[0002] W往，使用將無線通信部、圖像顯示設備等多個功能部收容在外殼內的電子設備。 近年來，顯示較大的圖像并且具備觸摸面板等輸入裝置的所謂的智能電話終端、平板終端 運些便攜式的電子設備正在迅速普及。例如在專利文獻1中，公開了與運種所謂的智能電話 終端有關的技術。在運些便攜式的電子設備的外裝體，使用例如由侶娃酸玻璃等構成的所 謂的強化玻璃、由樹脂材料構成的外殼部件等。
[0003] 在先技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本特開2011-61316號公報

【發明內容】

[0006] -發明要解決的課題-
[0007] 近年來，對從圖像顯示設備的圖像顯示面發出的光所導致的對操作者的眼睛的負 面影響的擔屯、變高。特別地，認為紫外線、被稱為所謂的高能可見光線的藍色到紫色的可見 光可能對眼睛有較大的損傷。
[000引在便攜式的電子設備中，較多使用液晶面板作為圖像顯示設備，在該液晶顯示面 板中主要使用具備L抓燈的背光燈單元。L抓燈中例如波長3(K)nmW下的短波長區域的光較 多。運種短波長區域的光的能量較高。在現有的由強化玻璃構成的透光性蓋部件中，由于運 種高能的波長區域的光的透過率較高，因此存在較多的能量光入射到電子設備的操作者的 眼睛的問題。
[0009] -解決課題的手段-
[0010] 提供一種電子設備，其具有:具有圖像顯示面的圖像顯示設備、和被配置為至少一 部分與所述圖像顯示面對置的透光性蓋部件，所述透光性蓋部件包含W氧化侶(Ah〇3)為主 成分的單晶體，該單晶體的波長260nm的光的透過率（％ )小于波長550nm的光的透過率（％ ) 的 92 %。
[0011] 此外，提供一種電子設備用的透光性蓋部件，所述透光性蓋部件包含W氧化侶 (Al2〇3)為主成分的單晶體，該單晶體的波長260nm的光的透過率（％)小于波長550nm的光的 透過率（％ )的92 %。
[0012] -發明效果-
[0013] 能夠抑制入射到電子設備的操作者的眼睛的紫外線、高能可見光線的量。
【附圖說明】
[0014] 圖1(a)是表示電子設備的外觀的立體圖，圖1(b)是圖1(a)所示的電子設備所具備 的透光性蓋部件的示意立體圖。
[0015] 圖2是表示電子設備的外觀的正視圖。
[0016] 圖3是表示電子設備的外觀的后視圖。
[0017] 圖4是表示電子設備的剖視圖。
[0018] 圖5是人的相對視感度的曲線。
[0019] 圖6是表示透光性蓋部件的分光透過率的一個例子的曲線。
[0020] 圖7是表示與圖6不同的方式的透光性蓋部件的分光透過率的一個例子的曲線。
[0021] 圖8是表示電子設備的電氣結構的框圖。
[0022] 圖9是表示壓電振動元件的俯視圖。
[0023] 圖10是表示壓電振動元件的側視圖。
[0024] 圖11是表示壓電振動元件彎曲的樣子的圖。
[0025] 圖12是表示壓電振動元件彎曲的樣子的圖。
[00%]圖13是表示透光性蓋部件的俯視圖。
[0027] 圖14是用于對氣導音W及傳導音進行說明的圖。
【具體實施方式】
[0028] W下，參照附圖來說明本申請發明的實施方式。
[0029] <電子設備的外觀〉
[0030] 如圖1~4所示，電子設備100具備:透光性蓋部件1、外殼部分2、和具有圖像顯示面 52a的圖像顯示設備52。透光性蓋部件1在俯視下為大致長方形的基板。通過透光性蓋部件1 與外殼部分2組合來構成設備外殼3。從提高操作者的可視性和操作性的觀點出發，優選所 謂的移動電話、智能電話終端、平板終端、便攜式游戲終端等將圖像顯示面設為長方形，長 方形的透光性蓋部件1適合于運些各種設備的圖像顯示面，通用性較高。
[0031] 透光性蓋部件1被配置為至少一部分與圖像顯示面52a對置。透光性蓋部件1在例 如電子設備100的圖像顯示面52a是平面狀的情況下，也可W使用具備與圖像顯示面52a對 置的平面狀的一個主面1A的基板狀部件。也可W是還具備與一個主面1A平行的另一主面1B 的基板狀部件。
[0032] 透光性蓋部件1具有由W氧化侶(Ab化）為主成分的單晶體構成的基板。氧化侶 (Al2〇3)的單晶一般被稱為藍寶石，具有與強化玻璃等相比難W損傷、難W破裂、且熱傳導性 較高、并且散熱性較高等特征。
[0033] 所謂透光性，是指可見光區域的光的透過率較高，例如波長400nm到760nm的范圍 內的光的透過率在任意波長都為80% W上。理想上完全的氧化侶(Al2〇3)的單晶是無色透明 的，例如已知波長260nm的光的透過率（％)是波長550nm的光的透過率（％)的94%左右。與 此相對地，本實施方式的透光性蓋部件1的波長260皿的光的透過率（％ )小于波長550nm的 光的透過率（％ )的92%。例如在透光性蓋部件1的波長260皿的光的透過率是70( % )，波長 550nm的光的透過率是85( % )的情況下，波長26化m的光的透過率（％ )是波長550皿的光的 透過率（％ )的82( = 100 X 70/85) %，波長260nm的光的透過率（％ )小于波長550nm的光的透 過率（％ )的92 %。
[0034] 圖5是W數值來表示人的眼睛感受光的各個波長的明亮度的強度的相對視感度 (spec化al luminous efficiency)的曲線的一個例子，表示CIE標準相對視感度。如圖5的 相對視感度曲線所示，即使是相同能量的光，多數人也感覺波長550nm左右(綠色）的波長的 光最亮，并感覺其他波長的光相對較暗。波長550nm的光大致為綠色的光，感覺最亮，例如波 長260nm的光是紫外光，人們幾乎感覺不到。此外，波長500nmW上并且SOOnmW下的范圍內 的光大致為對應于綠色~紅色的范圍，包含波長550nm左右的相對視感度較高的波長區域。 波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光從人們不能感覺到的紫外線，是從相對視感度 較低的藍色到紫色所對應的范圍。
[0035] 由于例如波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的相對視感度較低，因此人 們無意識地在高光量下長時間持續觀看的情況較多，另一方面，由于能量較高，因此可能對 人眼有損傷。優選透光性蓋基板1盡量使運種波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光 不能透過(透過率較低）。在本實施方式的透光性蓋部件1中，使運種相對視感度較低且能量 較高的波長區域的光的透過率比相對視感度較高且能量較低的波長區域的光的透過率低。
[0036] 也就是說，本實施方式的透光性蓋部件1使可見光區域的波長的光充分透過，并且 紫外線所對應的波長的光的透過率被相對抑制。在更加抑制紫外線所對應的波長的光的透 過率的方面，優選透光性蓋部件的波長260nm的光的透過率（％ )小于波長550nm的光的透過 率（％ )的72 %，更優選小于50 %。
[0037] 此外，已知理想上完全的氧化侶(Ah化）的單晶的例如波長230nmW上并且300nmW 下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值是波長50化mW上并且SOOnmW下的范圍內的光的 透過率（％ )的平均值的92%~100%左右。與此相對地，本實施方式的透光性蓋部件1的波 長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的透過率（％)的平均值小于波長500nmW上并且 SOOnmW下的范圍內的光的透過率（％)的平均值的92%。也就是說，本實施方式的透光性蓋 部件1的紫外線、高能射線區域所對應的波長范圍內的光的透過率被相對抑制。本實施方式 的透光性蓋部件1在使白色光透過的情況下，相對于入射的光的顏色，透過透光性蓋部件1 而射出的透過光的顏色更呈現紫紅色。在更加抑制紫外線、高能射線區域所對應的波長范 圍內的光的透過率的方面，優選透光性蓋部件1的波長230nmW上并且300nmW下的范圍內 的光的透過率（％)的平均值小于波長500nmW上并且SOOnmW下的范圍內的光的透過率 (%)的平均值的85%。另外，所謂波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的透過率 (%)的平均值，能夠使用從波長230nm到300nmW化m間隔而測定出的各個波長的透過率 (% )的算術平均值。每個波長的光的透過率能夠使用例如株式會社島津制作所制UV- 3100PC來進行測定。
[0038] 在透光性蓋部件1，設置有顯示文字、符號、圖形等各種信息的顯示部分la。顯示部 分la例如俯視下為長方形。透光性蓋部件1中包圍顯示部分la的周邊部分化通過例如作為 遮光膜的薄膜等被粘貼于基板而成為黑色，成為不顯示信息的非顯示部分。在透光性蓋部 件1的內側主面粘貼后述的觸摸面板53,使用者通過利用手指等操作透光性蓋部件1的顯示 部分la,從而能夠對電子設備100提供各種指示。
[0039] 外殼部分2構成電子設備100的前面部分的周邊部分、側面部分W及背面部分。雖 然在本實施方式中，外殼部分2由聚碳酸醋樹脂形成，但只要是覆蓋電子設備的部件就不被 特別限定。例如，也可W使用與透光性蓋部件1相同的材料。
[0040] 如圖3所示，在電子設備100的背面101，換言之，在設備外殼3的背面，開有揚聲器 孔20 W及話筒孔21。此外，后述的攝像部58所具有的攝像透鏡58a從電子設備100的背面101 露出。
[0041] 如上所述，電子設備100在設備外殼3的內部具備圖像顯示設備52。圖像顯示設備 52被后述的控制部50控制，將表示文字、符號、圖形等的圖像信息顯示于圖像顯示面52a。
[0042] 圖像顯示設備52是所謂的液晶顯示面板，具有未圖示的背光燈單元和未圖示的液 晶層。作為該背光燈單元的Lm)燈，主要使用藍色Lm)元件與巧光體組合而成的發出白色光 的Lm)燈。顯示于圖像顯示設備52的圖像顯示面52a的圖像信息是通過從背光燈單元的LED 燈發出的白色光透過圖像顯示設備52所具備的液晶層而被局部著色而形成的。也就是說， 在從L邸燈發出的白色光通過液晶層時，透過的光的波長范圍按照每個部分而被限制，透過 光的顏色改變，從而表示具有各種顏色和形狀的文字、符號、圖形等的圖像信息形成在圖像 顯示面52a。運樣表示形成于圖像顯示面52a的圖像信息的光從透光性蓋部件1的一個主面 1A入射，從另一主面1B出射，進入到電子設備100的操作者(使用者）的眼睛，該操作者對圖 像信息所表示的文字、符號、圖形等進行識別。
[0043] 在具備透光性蓋部件1的電子設備100中，如上所述，圖像顯示設備52是所謂的液 晶顯示面板，來自背光燈的白色光也包含較多能量較高的例如230nm~300nm左右的波長范 圍內的光。在圖像顯示設備52,顯示操作畫面、游戲圖像、照片、動畫等各種影像，操作電子 設備100的操作者長時間持續觀看該圖像顯示設備52的情況較多。能量較高的例如300nmW 下的波長區域的光如上所述，相對視感度較低，操作者長時間持續觀看的情況較多。透光性 蓋部件1能夠抑制紫外線或高能可見光線所對應的波長區域的光的量，來抑制對操作者的 眼睛的負面影響。
[0044] 《透光性蓋部件的第1方式》
[0045] 在第1方式中，構成透光性蓋部件1的基板的W氧化侶為主成分的單晶體合計包含 3X10-4質量％W上的Co、Ni、Na、Ti、Cr、FeW及Cu的至少l種W上。在本說明書中，將Co、Ni、 化、TiXr、FeW及Cu稱為金屬元素。另外，單晶體不需要包含運些Co、Ni、化、TiXr、FeW及 化的全部元素。為了使透光性蓋基板1的強度和透過率較高，優選在透光性蓋部件1中，合計 包含3 X 10-2質量％ W下的運些金屬元素。
[0046] 進一步地，優選單晶體合計包含3 X 1 0-4質量％ W上的Τi、Fe W及Cu的至少1種W 上。為了使透光性蓋基板1的強度和透過率較高，優選單晶體例如合計包含IX 10-2質量％ W 下的Ti、FeW及Cu的至少1種W上。另外，單晶體不需要包含Ti、FeW及Cu的全部元素。Co、 Ni、化、11、吐、。6^及加均是金屬元素，在少量包含于藍寶石的情況下，可知該藍寶石被著 色。通過藍寶石中包含的金屬元素的組合與各個金屬元素的含有比例的平衡，被著色的顏 色、其濃度，即基于藍寶石的吸收的程度(每個波長的吸收程度的分布)發生變化。在合計包 含3Xl〇-4質量上的Co、Ni、化、11、化^0^及加的至少巧巾^上的情況下，例如3〇〇皿^ 下的波長的光的吸收變大。在運些金屬元素中，在包含Ti、Fe W及Cu的至少1種W上的情況 下，藍寶石的著色程度較大。例如為了使300nmW下的波長的光的吸收增大，優選合計包含3 Χ10-4質量上的Ti、FeW及化的至少巧巾W上。作為第巧式的透光性蓋部件1，能夠使用 例如含有0.5~1.5X10-6質量％的(：〇、0.5~1.5X10-5質量％的化、0.5~1.5X10-5質量％ 的Na、0.5~1.5X10-4質量％的11、1.5~2.5X10-5質量％的化、1.5~2.5X10-4質量％的尸6 W及0.5~1.5 X 10-4質量％的加的藍寶石。通過包含多種金屬元素，能夠W較少的含有比 例，對能量較高的例如300nm W下的波長區域的光的透過率進行抑制。
[0047]透光性蓋部件1的單晶體中金屬元素的含有比例能夠使用例如輝光放電質量分析 裝置來進行測定。例如，作為測定裝置，能夠使用2重收束型輝光放電質量分析裝置 (VGElemental社制VG9000)，針對將藍寶石粉化后的樣本，在放電輸出：1.0Kv-2.5Ma、分辨 率:4000、輔助電極:Ga，（ 6N: 30m m φ-1 m mt)的條件下進行測定。
[004引在使用第1方式的透光性蓋部件1的情況下，若顯示于圖像顯示面52a的圖像信息 過紅，則在操作者不能感到的程度上透明（紅色較少），并且入射到操作者的眼睛的紫外線 或高能可見光線能夠被有效地抑制。
[0049] 圖6是表示向第1方式的透光性蓋部件1照射白色光并使其透過時的分光透過率的 波長分散的圖。在圖6所示的圖中，表示對合計包含3 X 1 〇-4質量％ W上的Co、Ni、化、Ti、化、 化W及Cu的至少1種W上的單晶體(金屬元素單晶體）、和合計包含小于3 Xl〇-4質量％的運 些金屬元素的單晶體(通常單晶體)各自的在相同條件下的分光透過率進行表示的圖。圖6 所示的金屬元素單晶體更詳細來講，合計包含3Χ10-4質量上的Ti、FeW及化的至少1種 W上。并且，例如，含有1Χ10-6質量％的仿，含有1Χ10-5質量％的化，含有1Χ10- 5質量％的 化，含有1Χ1〇-4質量％的11，含有2乂1〇-5質量％的化，含有2乂1〇-4質量％的化，從及含有8 X10-5質量％的cu。
[0050] 圖6所示的各例是分別針對厚度4.3(mm)的單晶體進行測定得出的圖。該圖6所示 的分光透過率是使用株式會社島津制作所制UV-3100PC，分別測定每2nm的波長的光的透過 率而得到的數據。
[0051] 根據圖6所示的圖可知，第1方式的透光性蓋部件1(金屬元素單晶體)在包含波長 比可見光小的區域的與藍色光到紫外線光對應的波長區域，透過率變低。也就是說，在來自 圖像顯示設備52的光透過第1方式的透光性蓋部件1時，透光性蓋部件1較多地吸收包含藍 色光到紫外線光的能量較高的波長范圍內的光。
[0052] 在圖6所示的例子中，在通常單晶體中，例如波長260nm的光的透過率（％ )是波長 550nm的光的透過率（％)的94%左右，與此相對地，本實施方式的含有金屬元素的單晶體的 波長260nm的光的透過率為59( % )，波長550nm的光的透過率為86( % )，波長26化m的光的透 過率（％ )小到波長550nm的光的透過率（％ )的69%。通過使用第1方式的透光性蓋部件1，能 夠充分地抑制紫外線、高能可見光線。
[0053] 此外，在圖6所示的例子中，在通常單晶體中，波長230nmW上并且300nmW下的范 圍內的光的透過率（％ )的平均值為80%，波長500nmW上并且SOOnmW下的范圍內的光的透 過率（％ )的平均值為86%，波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的透過率（％ )的平 均值是波長5(K)nmW上并且800皿W下的范圍內的光的透過率（％)的平均值的93%，較大。 與此相對地，在金屬元素單晶體的透光性蓋部件中，波長230nmW上并且300nmW下的范圍 內的光的透過率（％)的平均值為70%，波長500nmW上并且8(K)nmW下的范圍內的光的透過 率（％ )的平均值為86%，波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的透過率（％ )的平均 值小到波長500nmW上并且SOOnmW下的范圍內的光的透過率（％)的平均值的81%。在使用 了包含較多金屬元素的第1方式的透光性蓋部件1的情況下，若顯示于圖像顯示面52a的圖 像信息過紅，則在操作者不能感到的程度上透明（紅色較少），并且入射到操作者的眼睛的 紫外線、高能可見光線能夠被有效地抑制。
[0054] 《透光性蓋部件的第2方式》
[0055] 在第2方式中，構成透光性蓋部件1的基板的W氧化侶為主成分的單晶體含有Cr。 化是金屬元素之一，通過在藍寶石中即使含有少量，也能夠使藍寶石特別濃地著色為紅色。 更詳細來講，構成本實施例的透光性蓋部件1的基板是W氧化侶(Ah化)為主成分的單晶體， 例如含有IX 1〇-5質量％ W上的Cr。使氧化侶(Ab化）的單晶含有微量的Cr的晶體的透過光 呈紫紅色。所謂單晶體含有化，是指單晶體中含有1 X 1〇-5質量％ ^上的化。
[0056] 為了使透光性蓋基板1的強度和透過率較高，優選例如包含1 X 10-2質量％ W下的 Cr。單晶體中Cr的含有比例也能夠使用例如2重收束型輝光放電質量分析裝置 (VGElemen化1社制VG9000)，在與所述條件相同的條件下進行測定。
[0057] 在使用了第2方式的透光性蓋部件1的情況下，若顯示于圖像顯示面52a的圖像信 息過紅，則也是在操作者不能感到的程度上透明（紅色較少），并且能夠有效地抑制入射到 操作者的眼睛的紫外線、高能可見光線。
[0058] 圖7是表示向第2方式的透光性蓋部件1(也稱為含有Cr單晶體)照射白色光并使其 透過時的分光透過率的波長分散的曲線。圖7中，作為與透光性蓋部件1的比較，也一起示出 表示不含有Cr的氧化侶(Ab化）的單晶（通常單晶）中相同條件下的分光透過率的波長分散 值的曲線。圖7所示的通常單晶的厚度也是與第2方式的透光性蓋部件1相同的厚度 (4.3mm)。該圖7所示的分光透過率也是使用株式會社島津制作所制UV-3100PC來測定出的 數據。圖7所示的曲線的含有化單晶體是包含4X10-4質量％左右的化的單晶體。
[0059] 在圖7所示的曲線的例子中，含有Cr單晶體的波長260皿的光的透過率為76(%)， 波長550皿的光的透過率為84( % )，含有Cr單晶體的波長260皿的光的透過率（％ )小到波長 550nm的光的透過率（％ )的90%。此外，波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的透過 率（％ )的平均值為77( % )，波長500nmW上并且SOOnmW下的范圍內的光的透過率（％ )的平 均值為86( % )，波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值小到波 長500nmW上并且SOOnmW下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值的90%。
[0060] 也就是說，第2方式的含有Cr單晶體在包含波長比可見光小的區域的與藍色光到 紫外線光對應的波長區域，透過率變低。也就是說，在來自圖像顯示設備52的光透過透光性 蓋部件1時，透光性蓋部件1較多吸收能量較高的藍色光到紫外線光。
[0061] 在W氧化侶(Ah化）的單晶為主成分的透明晶體中，Cr的含有比例越多，紅色越濃， 此外，厚度越大(越厚），透過的光的紅色越強。為了 W較小的厚度來充分地抑制所謂的高能 可見光線，優選由W氧化侶(Ah化)的單晶為主成分的透明的晶體構成的透光性蓋部件含有 5Χ10-4質量％ W上的化，并且與一個主面垂直的方向的厚度小于1mm。此外，在能夠相對增 大厚度等情況下，希望充分抑制透過光的紅色等情況下，優選Cr的含有比例為5 Χ10-4質 量％^下，并且與一個主面垂直的方向的厚度為1mmW上。
[0062] 《透光性蓋部件的第3方式》
[0063] 在第3方式中，構成透光性蓋部件1的基板由W氧的含有比例比化學當量少的氧化 侶(Ab化)為主成分的單晶體構成。雖然理想的氧化侶的單晶體的化學式是Al2〇3,但通過調 整單晶體的結晶生長時的環境等條件，也能夠使由Al2〇3-x表示的運種氧的含有比例比化學 當量少的單晶體(也稱為氧缺乏單晶體)生長。運種氧的含有比例比化學當量少的單晶體具 有相對更多地吸收波長230nmW上并且300nmW下的范圍內的光的能級。
[0064] 具體而言，氧缺乏單晶體的波長260nm的光的透過率為70(%)左右，波長550皿的 光的透過率為85( % )，氧缺乏單晶體的波長260nm的光的透過率（％ )小到波長550nm的光的 透過率（％ )的82%左右。此外，波長260皿的光的透過率（％ )較小，低于波長550皿的光的透 過率（％ )的92%。此外，波長230nmW上并且30化mW下的范圍內的光的透過率（％ )的平均 值較小，低于波長500皿W上并且SOOnmW下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值的92%。 在使用運種透光性蓋部件1的情況下，若顯示于圖像顯示面52a的圖像信息過紅，則在操作 者不能感到的程度上透明（紅色較少），入射到操作者的眼睛的比較高能的光能夠被有效地 抑制。
[0065] 另外，所謂氧的含有比例比化學當量少，是指通過質量分析裝置來測定得到的、藍 寶石中氧(0)的質量相對于侶(A1)的質量的比例小于90%。作為氧化侶的單晶的藍寶石的 化學式是Al2〇3,在理想的藍寶石的情況下，氧（0)的質量相對于侶（A1)的質量的比例是 92.3%。氧缺乏單晶體的氧的含有比例較少，氧(0)的質量相對于侶(A1)的質量的比例為 90% W下。運些侶W及氧的質量能夠使用例如熱重量分析裝置等來測定。已知在WAl2〇3-x 所表示的運種氧的含有比例比化學當量少的單晶體(氧缺乏單晶體）中，通過在氧化環境下 高溫加熱從而氧原子被獲取到氧缺陷，氧缺陷減少。也就是說，在氧缺乏單晶體中，通過熱 處理，獲取到與熱處理前的缺陷的量對應的量的氧，熱處理后的單晶體的質量增加該獲取 到的量。將該增加量視為相當于化學式Al2〇3-x中的X的質量，使用該增加量和熱處理后的質 量，求出熱處理前的侶(A1)的質量和氧(0)的質量，并且，能夠求出氧（0)的質量相當于侶 (A1)的質量的比例。另外，被用于透光性蓋部件的透光性高的藍寶石中，相比于侶(A1)和氧 (0)的質量，藍寶石中包含的其他雜質元素的質量小到能夠忽略的程度，因此即使將熱處理 前和熱處理后的質量直接全部是視為Al2〇3的質量，也能夠W充分的精度，求出氧(0)的質量 相對于侶(A1)的質量的比例。該熱重量分析例如使用SEIKO電子工業制的熱重量分析裝置： TG/TA3000,針對將藍寶石粉碎后的樣本，測定熱處理前和熱處理后的樣本的質量即可。熱 處理將在5°C/分的條件下從室溫升溫到1000°C并在達到1000°C之后經過1小時的時刻的質 量測定為熱處理后的質量即可。氧的缺陷的程度、即實際的氧與化學當量的偏離程度越大， 由藍寶石構成的透光性蓋基板的紅色越增加。
[0066] 第1方式的透光性蓋基板1的單晶體能夠通過在單晶的生長時向作為原料的氧化 侶(Ah化)材料添加少量的金屬元素的材料來得到。此外，第2方式的透光性蓋基板1的單晶 體能夠通過在單晶的生長時向作為原料的氧化侶(Ab化)材料添加少量的Cr來得到。此外， 第3方式的透光性蓋基板1的單晶體能夠通過調整單晶的生長時的周圍環境，使周圍環境的 氧成分相對減少來得到。各實施方式的單晶體既能夠通過調整單晶體的生長時的原料或周 圍環境來形成，此外，例如也能夠調整單晶體的生長速度或生長時的溫度條件等，調整雜質 向單晶體的溶入量來形成。
[0067] <電子設備的構成〉
[0068] 圖8是表示電子設備100的電氣結構的框圖。如圖8所示，電子設備100具備:控制部 50、無線通信部51、圖像顯示設備52、觸摸面板53、壓電振動元件55、外部揚聲器56、話筒57、 攝像部58W及電池59,運些構成要素被收容于設備外殼3內。
[0069] 控制部50具備CP呪OaW及存儲部50b等，通過控制電子設備100的其他構成要素， 來統一管理電子設備100的動作。存儲部50b由R0MW及RAM等構成。在控制部50,通過CP呪Oa 執行存儲部50b內的各種程序，形成各種功能模塊。
[0070] 無線通信部51經由基站，通過天線51a來接收來自與電子設備100不同的移動電話 機或者與網絡連接的網絡服務器等通信裝置的信號。無線通信部51對接收信號進行放大處 理W及降頻并輸出到控制部50。控制部50對被輸入的接收信號進行解調處理等，獲取該接 收信號中包含的表示聲音、音樂等的聲音信號等。此外，無線通信部51對由控制部50生成的 包含聲音信號等的發送信號進行增頻W及放大處理，并從天線51a無線發送處理后的發送 信號。來自天線51a的發送信號通過基站，被與電子設備100不同的移動電話機或者與網絡 連接的通信裝置接收。
[0071] 如上所述，圖像顯示設備52例如是液晶圖像顯示設備，通過被控制部50控制，從而 將文字、符號、圖形等各種信息顯示于圖像顯示面52a。顯示于圖像顯示設備52的信息通過 被顯示于透光性蓋部件1的顯示部分la,從而該信息能夠被電子設備100的使用者識別。
[0072] 觸摸面板53例如是投影型靜電電容方式的觸摸面板，對使用者針對透光性蓋部件 1的顯示部分la的操作進行檢測。觸摸面板53被貼附于透光性蓋部件1的內側主面，具備相 互對置配置的片狀的2個電極傳感器。2個電極傳感器被透明粘著性片貼合。
[0073] 在一個電極傳感器，形成分別沿X軸方向（例如電子設備100的左右方向）延伸并且 被相互平行配置的多個細長的X電極。在另一個電極傳感器，形成分別沿Y軸方向（例如電子 設備100的上下方向）延伸并且被相互平行配置的多個細長的Y電極。若使用者的手指相對 于透光性蓋部件1的顯示部分la接觸，則處于該接觸位置的下方的X電極W及Y電極之間的 靜電電容變化，從而在觸摸面板53檢測到針對透光性蓋部件1的顯示部分la的操作。在觸摸 面板53產生的X電極W及Y電極之間的靜電電容變化被傳遞到控制部50,控制部50基于該靜 電電容變化來確定針對透光性蓋部件1的顯示部分la進行的操作的內容，并進行與其相應 的動作。
[0074] 壓電振動元件55用于將受話音傳送到電子設備100的使用者。壓電振動元件55通 過從控制部50提供的驅動電壓而振動。控制部50基于表示受話音的聲音信號來生成驅動電 壓，將該驅動電壓施加到壓電振動元件55。由控制部50基于表示受話音的聲音信號而使壓 電振動元件55進行振動，從而受話音被傳遞到電子設備100的使用者。運樣，控制部50作為 基于聲音信號來使壓電振動元件55振動的驅動部而起作用。關于壓電振動元件55,后面詳 細進行說明。
[0075] 外部揚聲器56將來自控制部50的電聲音信號轉換為聲音并進行輸出。從外部揚聲 器56輸出的聲音被從設置于電子設備100的背面101的揚聲器孔20輸出到外部。
[0076] 話筒57將從電子設備100的外部輸入的聲音轉換為電聲音信號并輸出到控制部 50。來自電子設備100的外部的聲音被從設置于該電子設備100的背面101的話筒孔21獲取 到該電子設備100的內部，并被輸入到話筒57。
[0077] 攝像部58由攝像透鏡58aW及攝像元件等構成，基于控制部50所進行的控制，拍攝 靜止圖像W及動態圖像。
[0078] 電池 59輸出電子設備100的電源。從電池 59輸出的電源被提供給電子設備100所具 備的控制部50或無線通信部51等中包含的各電子部件。
[0079] 另外，在本實施方式中，W圖像顯示設備52是所謂的液晶顯示面板的情況為例進 行了說明，但圖像顯示設備并不被特別限定，例如也可W是將所謂的巧光燈作為背光燈單 元而具備的液晶顯示設備、所謂的有機化設備等其他種類的圖像顯示設備。通過將液晶顯 示設備或有機化設備用作為圖像顯示設備52,從而能夠在圖像顯示面顯示高精細的圖像。 此外，在本實施方式中，能夠充分抑制從液晶顯示設備或有機化設備產生的光中包含的高 能可見光線。在來自其他圖像顯示設備的光中也包含所謂的高能可見光線，在該情況下透 光性蓋部件1也能夠抑制入射到操作者的眼睛的高能可見光線所對應的波長區域的光的 量，并抑制對操作者的眼睛的負面影響。
[0080] <壓電振動元件的詳細〉
[0081 ]圖9、10是分別表示壓電振動元件55的構造的俯視圖W及側視圖。如圖9、10所示， 壓電振動元件55成為一個方向上較長的形狀。通過設為一個方向上較長的形狀，能夠使后 述的變形的程度較大。具體而言，壓電振動元件55成為俯視下長方形的細長的板狀。壓電振 動元件55具有例如雙壓電晶片構造，具備經由墊片55c而相互貼合的第1壓電陶瓷板55aW 及第2壓電陶瓷板55b。也可W不具有墊片55c，而是壓電陶瓷板與電極被交替層疊、在厚度 方向的上側的壓電陶瓷板和下側的陶瓷板使極化方向不同的層疊型壓電振動元件。
[0082] 在壓電振動元件55中，若對第1壓電陶瓷板55a施加正的電壓，對第2壓電陶瓷板 5化施加負的電壓，則第1壓電陶瓷板55a沿著長邊方向延伸，第2壓電陶瓷板55b沿著長邊方 向收縮。由此，如圖11所示，壓電振動元件55使第1壓電陶瓷板55a為外側而彎曲為山狀。
[0083] 另一方面，在壓電振動元件55中，若對第1壓電陶瓷板55a施加負的電壓，對第2壓 電陶瓷板55b施加正的電壓，則第1壓電陶瓷板55a沿著長邊方向收縮，第2壓電陶瓷板55b沿 著長邊方向延伸。由此，如圖12所示，壓電振動元件55使第2壓電陶瓷板55b為外側而彎曲為 谷狀。
[0084] 壓電振動元件55通過交替取得圖11的狀態和圖12的狀態，從而進行彎曲振動。控 制部50通過在第1壓電陶瓷板55a與第2壓電陶瓷板55b之間施加交替表現為正的電壓和負 的電壓的交流電壓，從而使壓電振動元件55進行彎曲振動。
[0085] 另外，在如圖10~12所示的壓電振動元件55中，雖然僅設置了一個由將墊片55c夾 在中間而貼合的第1壓電陶瓷板55aW及第2壓電陶瓷板55b構成的構造，但也可W層疊多個 該構造。
[0086] <壓電振動元件的配置位置〉
[0087] 圖13是從一個主面1A-側來觀察透光性蓋部件1時的俯視圖。壓電振動元件55通 過雙面膠等粘接劑，被貼附于透光性蓋部件1的一個主面1A。壓電振動元件55在透光性蓋部 件1的一個主面1A，被配置在從一個主面1A-側來觀察該透光性蓋部件1的俯視下與圖像顯 示設備52W及觸摸面板53不重合的位置。由此，能夠抑制對圖像顯示設備52或觸摸面板53 的動作的影響，此外，能夠在不影響顯示于圖像顯示面的圖像的情況下，使壓電振動元件55 進行動作。
[0088] <基于壓電振動元件的振動的受話音的產生〉
[0089] 在本實施方式中，通過壓電振動元件55使透光性蓋部件1振動，來將氣導音W及傳 導音從該透光性蓋部件1傳遞到使用者。換言之，通過壓電振動元件55本身的振動傳遞到透 光性蓋部件1，從而氣導音W及傳導音被從該透光性蓋部件1傳遞到使用者。
[0090] 運里，所謂氣導音，是指通過進入到外耳道孔(所謂的"耳孔"）的聲波（空氣振動） 使鼓膜振動，來被人腦識別的聲音。另一方面，所謂傳導音，是指通過使外耳振動，該外耳的 振動傳遞到鼓膜并且該鼓膜振動，從而被人腦識別的聲音。w下，對氣導音w及傳導音詳細 進行說明。
[0091] 圖14是對氣導音W及傳導音進行說明的圖。圖14中表示電子設備100的使用者的 耳朵的構造。在圖14中，虛線400表示氣導音被大腦識別時的聲音信號(聲音信息）的傳導路 徑，實線410表示傳導音被大腦識別時的聲音信號的傳導路徑。
[0092] 若安裝于透光性蓋部件1的壓電振動元件55基于表示受話音的電聲音信號而振 動，則透光性蓋部件1進行振動，聲波被從該透光性蓋部件1輸出。若使用者手持電子設備 100,將該電子設備100的透光性蓋部件1接近該使用者的外耳200,或者將該電子設備100的 透光性蓋部件1緊貼于該使用者的外耳200,則從該透光性蓋部件1輸出的聲波進入到外耳 道孔210。來自透光性蓋部件1的聲波進入外耳道孔210內，使鼓膜220振動。鼓膜220的振動 傳遞到耳小骨230,耳小骨230發生振動。而且，耳小骨230的振動傳遞到耳蝸240,在耳蝸240 被轉換為電信號。該電信號通過聽神經250而被傳遞到大腦，在大腦中，受話音被識別。運 樣，氣導音被從透光性蓋部件1傳遞到使用者。
[0093] 此外，若使用者手持電子設備100,將該電子設備100的透光性蓋部件1緊貼于該使 用者的外耳200,則通過利用壓電振動元件55而使其振動的透光性蓋部件1而外耳200振動。 外耳200的振動傳遞到鼓膜220,鼓膜220發生振動。鼓膜220的振動傳遞到耳小骨230,耳小 骨230發生振動。并且，耳小骨230的振動傳遞到耳蝸240,在耳蝸240被轉換為電信號。該電 信號通過聽神經250而被傳遞到大腦，在大腦中，受話音被識別。運樣，傳導音被從透光性蓋 部件1傳遞到使用者。在圖13中，也表示了外耳200內部的外耳軟骨200a。
[0094] 另外，運里的傳導音與骨導音(也被稱為"骨傳導音"）不同。骨導音是使頭蓋骨振 動，通過頭蓋骨的振動直接刺激耳蝸等內耳，來被人腦識別的聲音。在圖14中，例如在使下 飄骨300振動的情況下，通過多個圓弧420來表示骨傳導音被大腦識別時的聲音信號的傳遞 路徑。
[00%]運樣，在本實施方式的電子設備100中，通過壓電振動元件55使前面的透光性蓋基 板1適當地振動，從而能夠將氣導音W及傳導音從透光性蓋基板1傳遞到電子設備100的使 用者。在本實施方式的壓電振動元件55中，鉆研其構造使得能夠對使用者適當地傳遞氣導 音W及傳導音。通過構成電子設備100,使得能夠對使用者傳遞氣導音W及傳導音，從而產 生各種優點。
[0096] 例如，由于使用者只要將透光性蓋基板1緊貼于耳朵就能夠聽到聲音，因此不那么 注意電子設備100中緊貼耳朵的位置，就能夠進行通話。
[0097] 此外，使用者在周圍的噪聲較大的情況下，能夠通過將耳朵強力按壓于透光性蓋 基板1，來增大傳導音的音量同時難W聽到周圍的噪聲。因此，使用者即使在周圍的噪聲較 大的情況下，也能夠適當地進行通話。
[0098] 此外，使用者即使在耳塞或耳機安裝于耳朵的狀態下，也能夠通過將透光性蓋基 板1緊貼于耳朵(更詳細來講是外耳），來識別來自電子設備100的受話音。此外，使用者即使 在將頭戴耳機安裝于耳朵的狀態下，也能夠通過將透光性蓋基板1緊貼于該頭戴耳機，來識 別來自電子設備100的受話音。
[0099] <受話口的孔(接收器用的孔)〉
[0100] 在移動電話機等電子設備中，為了將從設置于該電子設備的內部的接收器(受話 用揚聲器)輸出的聲音取出到該電子設備的外部，可能在前面的透光性蓋基板1開有受話口 的孔。
[0101] 在本實施方式的電子設備100中，由于通過透光性蓋基板1振動來產生受話音，因 此即使在電子設備100沒有受話口的孔，也能夠將受話音適當地傳遞到使用者。透光性蓋基 板1是W氧化侶(Ah化)為主成分的單晶體，與強化玻璃等相比非常硬。并且，對于各種藥品 的耐性也非常高。在對運種W氧化侶(Ab化)為主成分的單晶體進行加工，例如進行打開受 話口的孔的加工的情況下，可能需要例如激光加工裝置等高額的制造裝置，加工所需要的 時間變長，制造成本也變得較大。由于本實施方式的透光性蓋基板1沒有受話口的孔，因此 不產生該孔加工所花費的成本，電子設備100的制造成本也較小。此外，由于在透光性蓋基 板1沒有受話口的孔，因此透光性蓋基板1的強度被維持在較高。此外，在本實施方式中，由 于在電子設備100的表面沒有受話口的孔，因此不會產生水或者灰塵等從受話口的孔進入 的問題。因此，在電子設備100中，不需要針對該問題的防水構造、防塵構造，能夠實現電子 設備100的進一步降低成本。
[0102] 另外，在所述的例子中，W將本申請發明應用于移動電話機的情況為例進行了說 明，但本申請發明也能夠應用于移動電話機W外的電子設備。例如，本申請發明能夠應用于 游戲機、筆記本個人電腦、便攜式導航系統等。此外，本發明并不限定于所述各實施方式，在 不脫離本發明的主旨的范圍內，當然也能夠進行各種改進W及變更。
[0103] -符號說明-
[0104] 1 透光性蓋部件
[0105] 1A -個主面
[0106] 1B另一主面
[0107] 50控制部
[010引 52圖像顯示設備
[0109] 52a圖像顯示面
[0110] 53觸摸面板
[0155壓電振動元件 [0112] 100電子設備
【主權項】
1. 一種電子設備，其具有：圖像顯示設備，其具有圖像顯示面;和透光性蓋部件，其被配 置為至少一部分與所述圖像顯示面對置， 所述電子設備的特征在于， 所述透光性蓋部件包含以氧化鋁Al2〇3為主成分的單晶體， 該單晶體的波長260nm的光的透過率（％ )小于波長550nm的光的透過率（％ )的92%。2. 根據權利要求1所述的電子設備，其特征在于， 所述單晶體的波長260nm的光的透過率（％ )小于波長550nm的光的透過率（％ )的72%。3. 根據權利要求1所述的電子設備，其特征在于， 所述單晶體的波長260nm的光的透過率（％ )小于波長550nm的光的透過率（％ )的50%。4. 根據權利要求1~3的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述單晶體的波長230nm以上且300nm以下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值小于 波長500nm以上且800nm以下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值的92 %。5. 根據權利要求1~4的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述單晶體的波長230nm以上且300nm以下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值小于 波長500nm以上且800nm以下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值的85 %。6. 根據權利要求1~5的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述單晶體合計包含3ΧΚΓ4質量％以上的(：〇、附、恥、11、0^6以及(：11的至少1種以上。7. 根據權利要求6所述的電子設備，其特征在于， 所述單晶體合計包含3 X 10_4質量％以上的Ti、Fe以及Cu的至少1種以上。8. 根據權利要求1~6的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述單晶體含有Cr。9. 根據權利要求8所述的電子設備，其特征在于， 含有5 ΧΚΓ4質量％以上的Cr，并且與一個主面垂直的方向的厚度小于1mm。10. 根據權利要求1~5的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述氧化鋁的氧的含有比例少于化學當量。11. 根據權利要求1~10的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述圖像顯示面是平面狀，所述透光性蓋部件是具備與所述圖像顯示面對置的平面狀 的一個主面的基板狀部件。12. 根據權利要求1~11的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述透光性蓋部件在俯視下為長方形。13. 根據權利要求1~12的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述圖像顯示設備是液晶顯示設備或者有機EL設備。14. 根據權利要求1~13的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 還具備被配置于所述透光性蓋部件的壓電振動元件。15. 根據權利要求14所述的電子設備，其特征在于， 所述壓電振動元件被施加基于聲音信號的驅動電壓而進行振動。16. 根據權利要求14或者15所述的電子設備，其特征在于， 所述壓電振動元件在俯視下為長方形的細長的板狀。17. 根據權利要求14~16的任意一項所述的電子設備，其特征在于， 所述壓電振動元件被配置在與圖像顯示設備不重合的位置。18. -種電子設備用的透光性蓋部件，其特征在于， 所述透光性蓋部件包含以氧化鋁ai2〇3為主成分的單晶體， 該單晶體的波長260nm的光的透過率（％ )小于波長550nm的光的透過率（％ )的92%。19. 一種電子設備用的透光性蓋部件，其特征在于， 所述透光性蓋部件包含以氧化鋁Al2〇3為主成分的單晶體， 該單晶體的波長230nm以上且300nm以下的范圍內的光的透過率（％ )的平均值小于波 長500nm以上且800nm以下的范圍內的光的透過率（％)的平均值的92%。
【文檔編號】G09F9/00GK105830137SQ201480069226
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月22日
【發明人】梅原干裕, 村上慎
【申請人】京瓷株式會社