JP2008286952A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの電波ノイズの影響を受けにくい信頼性の高い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶パネル３０と、液晶パネル３０の表示面３１の裏側に設けられ、液晶パネル３０を駆動する駆動回路４０と、駆動回路４０と液晶パネル３０とを電気的に接続するフレキシブル基板４３と、液晶パネル３０の裏側にて、少なくとも駆動回路４０の周囲を囲み、外部から侵入する電波ノイズから駆動回路４０を保護するシールド部材１１、１４であって、その一部にフレキシブル基板４３が通る隙間２３を有するシールド部材１１、１４と、を備える液晶表示装置４であって、駆動回路４０は、シールド部材１１、１４の内部において、隙間２３からシールド部材１１、１４の内部に侵入した電波ノイズの通過領域から外れた位置に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものであり、車両などの移動体に搭載される液晶表示装置に用いて好適である。

従来、液晶パネルと、液晶パネルの裏側に配置され、液晶パネルを駆動する駆動回路と、液晶パネルと駆動回路とを接続する配線部材と、を備える液晶表示装置が知られている（特許文献１参照）。

この液晶表示装置には、液晶パネルと駆動回路との間にバックライト用発光素子が設けられている。さらに、バックライト用発光素子と駆動回路との間には、発光素子の発光の際に発生する電波ノイズが駆動回路に影響を及ぼさないようにするためのシールド板が設けられている。
実開平５−２９０２５号公報

しかしながら、特許文献１の液晶表示装置では、シールド板がバックライト用発光素子と駆動回路との間にしか設けられていないため、液晶表示装置の側面および背面から侵入する電波ノイズから駆動回路を保護することができないという問題が発生する。この問題に対しては、液晶表示装置の側面および背面にもシールド板を設けることで解決することができる。

しかしながら、上記のように駆動回路をシールド板で囲ったとしても、液晶パネルと駆動回路とは、配線部材にて接続されているので、シールド板にはこの配線部材を通すための隙間が必要となる。これでは、この隙間から電波ノイズがシールド板にて囲まれた空間に侵入し、駆動回路の配置によってはノイズの影響を受けることとなる。駆動回路が電波ノイズの影響を受けると液晶パネル上の表示が乱れるという問題がある。

本発明は、外部からの電波ノイズの影響を受けにくい信頼性の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明によれば、表示機能を有する液晶パネルと、液晶パネルの表示面の裏側に設けられ、液晶パネルを駆動する駆動回路と、駆動回路と液晶パネルとを電気的に接続する配線部材と、液晶パネルの裏側にて、少なくとも駆動回路の周囲を囲み、外部から侵入する電波ノイズから駆動回路を保護するシールド部材であって、その一部に配線部材が通る隙間部を有するシールド部材と、を備える液晶表示装置であって、
駆動回路は、シールド部材の内部において、隙間部からシールド部材の内部に侵入した電波ノイズの通過領域から外れた位置に配置されていることを特徴としている。

この構成によれば、液晶パネルを駆動する駆動回路は、シールド部材の内部において、隙間部からシールド部材の内部に侵入した電波ノイズの通過領域から外れた位置に配置されているので、外部から隙間部を介して侵入する電波ノイズの影響を受けにくい液晶表示装置を提供することができる。

上記通過領域は、請求項２に記載されているように、具体的には、シールド部材に反射せずに隙間部から侵入した電波ノイズが通過する領域、および隙間部から侵入する前、若しくは侵入後にシールド部材に一回反射した電波ノイズが通過する領域である。電波ノイズは、一度シールド部材に反射するとその強度が減少する。上述した電波ノイズの通過領域から外れた位置に駆動回路を配置することにより、ノイズの影響を受けにくくすることができる。

請求項３の発明によれば、シールド部材は、隙間部の前方に隙間部と所定の間隔を有して設けられ、隙間部を覆う障壁部を有していることを特徴としている。この構成によれば、隙間部の正面からシールド部材の内部に向かってくる電波ノイズの侵入を防ぐことができるため、シールド内部における電波ノイズの通過領域を小さくすることができる。

隙間部の前方に障壁部を設けたとしても隙間部に対して斜めから電波ノイズがシールド部材内に侵入する恐れがある。また、電波ノイズが隙間部の内壁面に反射すると、シールド部材の内部の奥深くまで侵入する恐れがある。

これに対し、請求項４の発明によれば、さらに、隙間部の内壁面に形成される反射側内壁面に反射してシールド部材の内部に侵入する電波ノイズのうち、反射した電波ノイズと反射側内壁面とのなす角度が最も大きい電波ノイズと、この電波ノイズと対面する、隙間部が形成されているシールド部材の内壁面との間に駆動回路が配置されていることを特徴としている。

この構成によれば、隙間部の内壁面に反射した電波ノイズの中でも、最も奥深くシールド部材の内部に侵入する電波ノイズからも駆動回路を保護することができる。

請求項５の発明によれば、隙間部には、少なくとも反射側内壁面と対面する反反射側内壁面を軸方向に長くする突出部が形成されていることを特徴としている。この構成によれば、隙間部の反射側内壁面にて反射する電波ノイズと反射側内壁面とのなす角度の最大角度を小さくすることができるため、シールド内部における電波ノイズの通過領域を小さくすることができる。

請求項６の発明によれば、シールド部材は、導電性を有する金属で形成されていることを特徴としている。この構成によれば、シールド部材は導電性を有する金属で形成されているので、電波ノイズから駆動回路を効果的に保護することができる。

請求項７の発明によれば、導電性を有する金属は、鉄であることを特徴としている。鉄は他の導電性を有する金属の中では比較的安価で、加工が容易な材料であるので、液晶表示装置の製造コストの上昇を抑えることができる。

請求項８の発明によれば、配線部材は、フレキシブル基板上に形成されており、駆動回路は、フレキシブル基板上に実装されていることを特徴としている。この構成によれば、配線部材はフレキシブル基板上に形成されているので、駆動回路と液晶パネルとの配置の自由度が向上する。

請求項９の発明によれば、記液晶パネルとシールド部材との間に、液晶パネルを照らすバックライトが設けられ、バックライトは、シールド部材の液晶パネル側の壁面に支持されていることを特徴としている。この構成によれば、バックライトは、シールド部材の液晶パネル側の側面に支持されているので、別途、バックライトを支持する支持部材を設ける必要が無くなり、液晶表示装置の部品点数を減らすことができる。

請求項１０の発明によれば、請求項１から９に記載の液晶表示装置は、移動体に搭載される液晶表示装置であることを特徴としている。移動体は、空間を移動するため、外部からの電波ノイズを受けやすい。請求項１から９に記載の液晶表示装置を移動体に搭載することにより、外部からの電波ノイズを受けやすい環境にあっても液晶表示装置に映し出される表示の乱れを抑制することができる。

請求項１１の発明によれば、請求項１から９に記載の液晶表示装置は、移動体に搭載される液晶表示装置であって、前記移動体の運転状態を表示することを特徴としている。この構成によれば、液晶表示装置に表示する情報を移動体の運転状態としているので、刻一刻と変化する運転状態を的確に表示することができる。

以下、本発明による液晶表示装置を、移動体である自動車に搭載されるコンビネーションメータに適用した場合を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
コンビネーションメータ１は、自動車の運転席の前方に形成されているダッシュパネル２の開口部３に収容されている。本実施形態のコンビネーションメータ１は、液晶表示装置４にて構成されており、表示画面に自動車の運転状態（例えば、車速、エンジン回転数、燃料残量など）を表示する。本実施形態では、自動車の運転状態に関する情報を全て液晶表示装置４に表示させているが、速度は従来からある指針と指針を回転駆動させるモータと文字板とからなる機械式の速度計とし、他の情報（例えば、エンジン回転数、燃料残量など）は、液晶表示装置４にて表示させるようにしてもよい。

図２は、図１のＩＩ‐ＩＩ線における断面を示している。液晶表示装置４は、導電性を有する金属（好ましくは、鉄）よりなる箱型のケース１１の内側に、表示面側から液晶パネル３０、バックライト３２、駆動回路４０、およびコントロール回路４１等を積層して構成されている。

ケース１１の一方の側面に開口部１２を有する枠部１３が設けられている。液晶パネル３０は、この枠部１３の内側に支持されており、外側から開口部１２を介して液晶パネル３０の表示面３１が見えるようになっている。その背後には、液晶パネル３０の表示面３１とほぼ同じ大きさの発光面を有するバックライト３２が設けられている。

バックライト３２の背後には、導電性を有する金属（好ましくは、鉄）より形成され、液晶パネル３０を透過してケース１１の内部に侵入する電波ノイズから液晶パネル３０を駆動する駆動回路４０や、駆動回路４０を制御するコントロール回路４１を保護する表示面側シールド板１４が設けられる。

この表示面側シールド板１４は、上端部がケース１１の上側となる上側シールド板１９の内壁と密着されるとともに、下端部１５とケース１１の下側となる下側シールド板２０の内壁面２１との間に隙間２３が形成されるようにケース１１内に固定される。また、表示面側シールド板１４の液晶パネル３０側の面には、バックライト３２を支持する支持部１７が形成されている。これにより別途、バックライト３２を支持するための支持部材をケース１１内に設ける必要が無くなり、液晶表示装置４の部品点数を減らすことができる。

コントロール回路４１は、硬質の回路基板４２上に実装され、表示面側シールド板１４およびケース１１の内壁にて形成される空間２４内に収容される。この空間２４が請求項に記載のシールド部材の内部に相当する。

上述したようにケース１１も表示面側シールド板１４と同じ材料で形成されており、外部の電波ノイズのケース１１内部への侵入を抑制することができる。ケース１１の背面側が背面側シールド板２２として機能し、ケース１１の上側が上側シールド板１９として機能し、ケース１１の下側が下側シールド板２０として機能する。図２には図示していないが、ケース１１の側壁は、側面側シールド板として機能する。

コントロール回路４１と液晶パネル３０とは、配線部材としてのフレキシブル基板４３にて接続されている。フレキシブル基板４３は、隙間２３を通っている。この隙間２３が請求項に記載の隙間部に相当する。フレキシブル基板４３上には、駆動回路４０が実装されている。駆動回路４０は、コントロール回路４１と同様、上記空間２４に収容される。駆動回路４０と液晶パネル３０とを接続するものとしてフレキシブル基板４３を用いているので、ケース１１内における駆動回路４０と液晶パネル３０との配置の自由度が向上する。

コントロール回路４１からの信号が回路基板４２上の配線、およびフレキシブル基板４３上の配線を介して駆動回路４０に入力される。駆動回路４０は、その信号に基づき、液晶パネル３０を駆動する信号を出力する。駆動回路４０から出力された信号は、フレキシブル基板４３上の配線を介して液晶パネル３０に入力される。

次に、上記空間２４内における駆動回路４０が配置される場所について詳細に説明する。図３は、駆動回路４０付近の要部断面を示している。駆動回路４０は、上述したように周囲が表示面側シールド板１４、上側シールド板１９、下側シールド板２０、背面側シールド板２２、および側面側シールド板で囲まれている。このため、液晶表示装置４の周囲に配置されている電子機器等から放射される電波ノイズから駆動回路４０を保護することができる。

しかしながら、駆動回路４０は、表示面側シールド板１４等で囲まれた空間２４に収容されているものの、その空間２４は、フレキシブル基板４３を通すための隙間２３によって外部と連通している。このため、空間２４には、この隙間２３を介して外部の電波ノイズが侵入する可能性がある。

具体的には、図３に示すように、電波ノイズは、ケース１１の開口部１２から液晶パネル３０を透過してケース１１の内部に侵入する。電波ノイズの侵入経路によっては、下側シールド板２０に反射した電波ノイズが隙間２３を介して空間２４に侵入する（図３中の矢印を参照）。駆動回路４０は、空間２４に収容されているとはいえ、隙間２３を介して侵入する電波ノイズの影響を受ける可能性がある。

本実施形態では、駆動回路４０を、上述したように空間２４に侵入した電波ノイズが通過する領域（通過領域）から外れた位置に配置させることにより、駆動回路４０は電波ノイズの影響を受けにくくなり、信頼性の高い液晶表示装置４を提供することができる。

図４は、電波ノイズが鉄製のシールド板に反射する反射回数と、駆動回路が受ける反射回数ゼロ回の電波ノイズの量を１としたときの電波ノイズの減衰率との関係を示している。なお、このとき使用した電波ノイズの周波数は、４３０ＭＨｚである。

図４に示すように、電波ノイズの減衰率は、反射回数が増えるほど小さくなる。反射回数が一回では、駆動回路４０が受ける電波ノイズ量は、反射回数ゼロ回の電波ノイズ量の３割となり、反射回数が二回では、１割を下回る。電波ノイズ量が１割を下回れば、駆動回路４０への影響を抑えることができる。

すなわち、駆動回路４０を、シールド板に反射せずに空間２４に侵入した電波ノイズ、および、隙間２３から空間２４に侵入する前、若しくは侵入後にシールド板に一回反射した電波ノイズが通過する領域から外れた位置に配置させることにより、駆動回路４０は電波ノイズの影響を受けにくくなる。

本実施形態では、隙間２３は、図２に示すように表示面側シールド板１４の下端部１５と下側シールド板２０とによって形成されている。そして、その隙間２３の液晶パネル３０側には、液晶パネル３０を支持する枠部１３が設けられている。さらに、この枠部１３は、隙間２３の前方に設けられ、液晶表示装置４を正面から見たとき、隙間２３が隠れるような大きさとなっている。

このため、隙間２３の正面から空間２４に向かってくる電波ノイズの侵入を防ぐことができ、空間２４内のおける電波ノイズが通過する領域を小さくすることができる。この枠部１３が請求項に記載されている障壁部に相当する。

隙間２３を介して空間２４に侵入する電波ノイズのうち、最も空間２４内部に入り込む電波ノイズは、一旦下側シールド板２０の内壁面２１にて反射した電波ノイズである。その下側シールド板２０にて反射した電波ノイズの中でも、下側シールド板２０と反射した電波ノイズとのなす角度θ１が最も大きくなる電波ノイズが、最も空間２４内部に入り込む（図３参照）。この場合、下側シールド板２０の内壁面２１が請求項に記載されている隙間部の内壁面に形成される反射側内壁面に相当する。

この電波ノイズよりも表示面側シールド板１４の内壁面１６側に駆動回路４０を配置することにより、下側シールド板２０にて一回反射した電波ノイズのうちで最も空間２４内部に入り込む電波ノイズから駆動回路４０を保護することができる。

また、このような位置に駆動回路４０を配置することにより、駆動回路４０から放射される電波ノイズが隙間２３を介して外部に漏れにくくすることができる。

上記隙間２３は、７．５ｍｍ以下とすることが好ましい。この数値は、マイクロ波通信（具体的には、車車間通信や路車間通信など）で使用されるマイクロ波（周波数３ＧＨｚ程度）の波長（約３ｃｍ）の１／４となっている。このように隙間２３を定めることにより、この周波数以下の電波ノイズの空間２４への侵入を効果的に抑制することができる。

本実施形態の液晶表示装置４は、自動車などの移動体に搭載させることが好ましい。移動体は、あらゆる電波ノイズが飛び交う空間を移動する。このため、移動体に搭載される液晶表示装置４もそれらの電波ノイズの影響を受けやすくなる。本実施形態のように駆動回路４０の配置を工夫することで液晶表示装置４の表示面３１に表示の乱れを抑制することができる。

また、本実施形態の液晶表示装置４は、移動体の運転状態を表示する計器として使用するとなおよい。電波ノイズの影響を受けにくい本実施形態の液晶表示装置４を計器として使用することによって、刻一刻と変化する移動体の運転状態を的確に表示することができる。

本実施形態では、ケース１１および表示面側シールド板１４の材料として鉄を用いている。導電性を有する金属の中でも比較的安価で加工も容易な鉄を用いているため、液晶表示装置４の製造コストの上昇を抑えることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示し、その変形例を図６に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付している。

図５に示すように、本実施形態では、表示面側シールド板１４の下端部１５に、液晶パネル３０側に向かって、軸方向に延びる突出部１８が設けられている。下端部１５に突出部１８が設けられることで、表示面側シールド板１４の下端部１５の軸方向長さが、図３の第１実施形態のものと比べ長くなる。このときの下端部１５が、請求項に記載の反反射側内壁面に相当する。

この下端部１５の長さが長くなると、下側シールド板２０にて反射し、隙間２３を介して空間２４に侵入する電波ノイズと、下側シールド板２０の内壁面２１とのなす角度θ２が、図３の第１実施形態のなす角度θ１に比べ小さくなる。このため、空間２４内における下側シールド板２０にて一回反射した電波ノイズの通過領域を小さくすることができる。

また、図６に示すように、突出部１８は、液晶パネル３０とは反対側に延びるように表示面側シールド板１４の下端部１５に設けてもよい。このように突出部１８を設けても、図５と同様、反射した電波ノイズと、下側シールド板２０の内壁面２１とのなす角度θ３を図３中のなす角度θ１よりも小さくすることができ、これによっても空間２４内における下側シールド板２０にて一回反射した電波ノイズの通過領域を小さくすることができる。

本発明の第１実施形態における液晶表示装置が組み込まれているコンビネーションメータの正面図である。 図１の液晶表示装置の断面図である。 図１の液晶表示装置の要部断面図である。 電波ノイズがシールド板に反射する反射回数と、駆動回路が受ける反射回数ゼロ回の電波ノイズ量を１としたときの電波ノイズの減衰率との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態における液晶表示装置の要部断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例における液晶表示装置の要部断面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ、２ ダッシュパネル、３ 開口部、４ 液晶表示装置、１１ ケース、１２ 開口部、１３ 枠部（障壁部）、１４ 表示面側シールド板、１５ 下端部（反反射側内壁面）、１６ 内壁面、１７ 支持部、１８ 突出部、１９ 上側シールド板、２０ 下側シールド板、２１ 内壁面（反射側内壁面）、２２ 背面側シールド板、２３ 隙間（隙間部）、２４ 空間、３０ 液晶パネル、３１ 表示面、３２ バックライト、４０ 駆動回路、４１ コントロール回路、４２ 回路基板、４３ フレキシブル基板

Claims (11)

1. 表示機能を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルの表示面の裏側に設けられ、前記液晶パネルを駆動する駆動回路と、
   前記駆動回路と前記液晶パネルとを電気的に接続する配線部材と、
   前記液晶パネルの前記裏側にて、少なくとも前記駆動回路の周囲を囲み、外部から侵入する電波ノイズから前記駆動回路を保護するシールド部材であって、その一部に前記配線部材が通る隙間部を有するシールド部材と、を備える液晶表示装置であって、
   前記駆動回路は、前記シールド部材の内部において、前記隙間部から前記シールド部材の内部に侵入した電波ノイズの通過領域から外れた位置に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記通過領域とは、前記シールド部材に反射せずに前記隙間部から侵入した電波ノイズが通過する領域、および、前記隙間部から侵入する前、若しくは侵入後に前記シールド部材に一回反射した電波ノイズが通過する領域であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記シールド部材は、前記隙間部の前方に前記隙間部と所定の間隔を有して設けられ、前記隙間部を覆う障壁部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記駆動回路は、前記隙間部の内壁面に形成される反射側内壁面に反射して前記シールド部材の内部に侵入する電波ノイズのうち、反射した電波ノイズと前記反射側内壁面とのなす角度が最も大きい電波ノイズと、この電波ノイズと対面する、前記隙間部が形成されている側の前記シールド部材の内壁面との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記隙間部には、少なくとも前記反射側内壁面と対面する反反射側内壁面を軸方向に長くする突出部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記シールド部材は、導電性を有する金属で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記導電性を有する金属は、鉄であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記配線部材は、フレキシブル基板上に形成されており、
   前記駆動回路は、前記フレキシブル基板上に実装されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
9. 前記液晶パネルと前記シールド部材との間に、前記液晶パネルを照らすバックライトが設けられ、
   前記バックライトは、前記シールド部材の前記液晶パネル側の壁面に支持されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
10. 請求項１から９に記載の液晶表示装置は、移動体に搭載される液晶表示装置であることを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項１から９に記載の液晶表示装置は、移動体に搭載される液晶表示装置であって、前記移動体の運転状態を表示することを特徴とする液晶表示装置。

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