JP2009140980A

JP2009140980A - 電子機器のシールド構造

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Publication number: JP2009140980A
Application number: JP2007313088A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hamada; 清司濱田; Masaaki Ofuji; 正晃大藤; Takatoshi Kubiura; 崇利首浦; Ichiro Hirose; 一郎廣瀬; Koji Fusayasu; 浩嗣房安; Akira Matsubara; 亮松原; Hiroshi Ichikawa; 啓市川; Hiroshi Kunimoto; 浩国本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: US20090141470A1; JP5162222B2; US8014169B2

Abstract

【課題】電磁波の漏洩を効果的に防止しつつ導電部材同士を低インピーダンスで電気的に接続することができる電子機器のシールド構造を提供する。
【解決手段】電子機器を包み込む第１の導電部材および第２の導電部材は、互いに重ね合わされた状態で複数個所をねじ部材８によって締結される重合部４１，７１を有している。双方の重合部４１，７１には、ねじ部材８が挿通される挿通穴４４，７３が設けられている。第１の導電部材の重合部４１には、隣り合う挿通穴４４同士の間に、第２の導電部材の重合部７１側に突出する突出部４５が設けられている。この突出部４５は、隣り合う挿通穴４４を結ぶ方向に延びかつその両端から中央にかけて滑らかに盛り上がる形状を有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子機器から輻射される電磁波を遮蔽する電子機器のシールド構造に関する。

例えばプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略す。）などの電子機器では、電磁波を発生する電子部品が数多く搭載されている。近年、電子機器のデジタル化、高性能化に伴い、電子機器から輻射される不要電磁波が増加している。この不要電磁波の問題（ＥＭＣ：electromagnetic compatibility）に対しては、電子機器を導電部材で包み込むシールド構造による対策が考えられる。

例えば、ＰＤＰを備えるプラズマディスプレイ表示装置では、ＰＤＰの前面側に導電層を有するフィルムが配置されるとともに、ＰＤＰの背面側に導電性のバックカバーが配置され、フィルムの周縁部とバックカバーの周縁部とが枠状の押え金具によって電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。より詳しくは、金具は、フィルムの周縁部に沿う形状の接触部と、バックカバーの周縁部に沿う形状のフランジ部とを有している。そして、金具のフランジ部とバックカバーの周縁部とは、ＰＤＰの厚み方向に互いに重ね合わされた状態で複数個所をねじ部材によって締結されている。

ところで、上記のような構造では、金具のフランジ部とバックカバーの周縁部とはねじ部材で締結される部分ではその締付力により互いに面接触させられるものの、ねじ部材で締結される部分の間ではそれらの間に隙間が形成されてその隙間から電磁波が外部に漏れ出すおそれがある。これを防止するためには、金具のフランジ部およびバックカバーの周縁部における重合される側の表面の平面度を共に高精度に保てばよいが、このような枠状の面の平面度を高精度に保つことは、加工上の観点および平面度の維持の観点から困難である。特にプラズマディスプレイ表示装置では、枠状の面が非常に大きな場合が多いために、高精度な平面度の確保は非常に困難である。

そこで、特許文献２に開示されているように、ねじ部材で締結される部分の間では、金具のフランジ部またはバックカバーの周縁部に半球状の接点を設けてそれらを確実に電気的に接続させることが考えられる。
特開２００１−１４１９７２号公報実開平７−１４６９７号公報

しかしながら、前記のような接点を設けた場合には、点接触であるためにインピーダンスをあまり低く抑えられない。

本発明は、このような事情に鑑み、電磁波の漏洩を効果的に防止しつつ導電部材同士を低インピーダンスで電気的に接続することができる電子機器のシールド構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、第１の導電部材と第２の導電部材とで電子機器を包み込むシールド構造であって、前記第１の導電部材および前記第２の導電部材は、互いに重ね合わされた状態で複数個所をねじ部材によって締結される重合部を有し、前記第１の導電部材の重合部および前記第２の導電部材の重合部には、前記ねじ部材が挿通される挿通穴が設けられているとともに、前記第１の導電部材の重合部には、隣り合う前記挿通穴同士の間に、前記第２の導電部材の重合部側に突出する突出部であって当該隣り合う挿通穴を結ぶ方向に延びかつその両端から中央にかけて滑らかに盛り上がる形状を有する突出部が設けられており、前記第２の導電部材の重合部は、前記ねじ部材に押圧されて前記突出部の表面に沿って撓まされている電子機器のシールド構造を提供する。

上記の構成によれば、第１の導電部材の重合部における隣り合う挿通穴同士の間に突出部が設けられていて、この突出部の表面に沿って第２の導電部材の重合部が撓まされているので、ねじ部材によって締結される部分の間においても、突出部と第２の導電部材の重合部との接触により第１の導電部材と第２の導電部材とを確実に電気的に接続することができる。これにより、ねじ部材によって締結される部分の間からの電磁波の漏洩を効果的に防止することができる。しかも、突出部が隣り合う挿通穴を結ぶ方向に延びているとともにその表面が長手方向に滑らかに湾曲しているので、突出部と第２の導電部材の重合部とを突出部の長手方向に亘って線状に接触させることができる。従って、本発明によれば、電磁波の漏洩を効果的に防止しつつ第１の導電部材と第２の導電部材とを低インピーダンスで電気的に接続することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に、本発明の一実施形態に係る電子機器のシールド構造を採用したプラズマディスプレイ表示装置１０の概略構成を分解図で示す。このプラズマディスプレイ表示装置１０は、ＰＤＰ１と、ＰＤＰ１の前面側に配置されたＥＭＩ（electromagnetic interference）フィルム３と、ＥＭＩフィルム３を保持する透明基板５と、透明基板５の周縁部を前面側から覆う枠体６と、透明基板５の周縁部をＥＭＩフィルム３を介して枠体６に押し付ける押え金具４と、ＰＤＰ１の背面側に配置されたバックカバー７とを備えている。そして、バックカバー７の周縁部は、複数のねじ部材（ビス）８によって押え金具４と共に枠体６に固定されている。すなわち、本実施形態では、ＥＭＩフィルム３および押え金具４がＰＤＰ１を前面側から覆う第１の導電部材２を構成し、バックカバー７がＰＤＰ１を背面側から覆う第２の導電部材となっており、これらの導電部材によってＰＤＰ１を包み込んで収容するシールド筐体が構成されている。

枠体６は、例えば樹脂などで構成されていて、正面視で矩形枠状をなしており、断面略Ｌ字状の４辺を有している。具体的には、枠体６は、窓６１ａを形成する正面板６１と、この正面板６１の外周縁部から背面側に延びる、４つの平板状の壁部からなる周壁６２とを有している。周壁６２の端面には、ねじ部材８と螺合するねじ穴（不図示）が各壁部ごとに所定ピッチで設けられている。本実施形態では、図２に示すように、上壁部および下壁部に５つずつ、左壁部および右壁部に４つずつねじ穴が設けられているとともに、全ての壁部において、ねじ穴ピッチＬ₁が２００ｍｍに設定されている。なお、壁部同士が交わるコーナー部分における一の壁部のねじ穴と他の壁部のねじ穴の中心間距離Ｌ₂は、１００ｍｍ程度である。

透明基板５は、ガラスまたはアクリルなどの樹脂で構成されている。そして、この透明基板５のＰＤＰ１側の背面に略全面に亘ってＥＭＩフィルム３が貼着されている。

ＥＭＩフィルム３は、ポリエステルフィルムなどのベース層上に、金属メッシュおよびこの金属メッシュを縁取る金属枠を有する導電層が形成されたものであり、導電層がＰＤＰ１側に露出する状態で透明基板５に貼着されている。

バックカバー７は、プレス成形により厚み０．４５ｍｍの矩形の金属板が周縁部を残して膨出させられることにより構成されたものであり、フラットな略矩形枠状（フランジ状）の重合部７１と、この重合部７１の内周縁部から盛り上がるドーム状の膨出部７２とを有している。膨出部７２は、ＰＤＰ１を挟んでＥＭＩフィルム３に対向している。重合部７１には、枠体６の周壁６２に設けられたねじ穴に対応する位置に、ねじ部材８のねじ部が挿通される挿通穴７３（図５（ａ）参照）が設けられている。

押え金具４は、厚み１ｍｍの長尺状の金属板がプレス成形されることにより個々に構成された４つの辺部からなる枠状のものであり、枠体６の周壁６２の端面に対向する矩形枠状のフランジ部４１と、ＥＭＩフィルム３の周縁部を押圧する、フランジ部４１よりも一回り小さな矩形枠状の押圧部４３と、フランジ部４１の内周縁部と押圧部４３の外周縁部とを連結する矩形筒状の連結部４２とを有している。フランジ部４１は、バックカバー７の重合部７１にＥＭＩフィルム３とバックカバー７の膨出部７２とが対向する方向（すなわち、ＰＤＰ１の厚み方向）に重ね合わされるものであり、本発明の第１の導電部材の重合部に相当する。このフランジ部４１には、枠体６の周壁６２に設けられたねじ穴に対応する位置に、ねじ部材８のねじ部が挿通される挿通穴４４（図５（ａ）参照）が設けられている。すなわち、隣り合う挿通穴４４の中心間距離Ｌ₃は、フランジ部４１の各辺に沿って挿通穴４４が直線上に並ぶ部分では前述したピッチＬ₁と同一になり、フランジ部４１のコーナー部分では前述した距離Ｌ₂と同一になっている。そして、フランジ部４１にバックカバー７の重合部７１が重ね合わされた状態で挿通穴４４，７３を通じてねじ部材８が枠体６のねじ穴に締め込まれることにより、押圧部４３によってＥＭＩフィルム３の周縁部が押圧されて押圧部４３とＥＭＩフィルム３の導電層とが電気的に接続されるとともに、フランジ部４１と重合部７１とが複数個所をねじ部材８によって面接触した状態で締結される。

さらに、本実施形態では、図２および図３に示すように、フランジ部４１における挿通穴４４が直線上に並ぶ部分には、隣り合う挿通穴４４同士の間の中央に、当該フランジ部４１の表面からバックカバー７の重合部７１側に突出する突出部４５が設けられている。そして、バックカバー７の重合部７１は、ねじ部材８がねじ穴に締め込まれる前は、図５（ａ）に示すようにフラットな状態であるが、ねじ部材８がねじ穴に締め込まれると、図５（ｂ）に示すように、ねじ部材８の頭部によって押圧されることにより、挿通穴４４の近傍ではフランジ部４１に面接触させられ、その間では突出部４５の表面４５ａに沿って撓まされるようになる。

具体的には、突出部４５は、図３に示すように、隣り合う挿通穴４４を結ぶ方向に延びているとともに、その両端から中央にかけて滑らかに盛り上がって側面視で弓なりに湾曲する板状の形状を有しており、その表面４５ａは長手方向に所定幅で滑らかに湾曲している。すなわち、突出部４５の表面４５ａは、一方向（突出部４５の長手方向）のみに曲がる曲面となっていて、突出部４５の幅方向にはフラットになっている。このため、バックカバー７の重合部７１は突出部４５に当該突出部４５の長手方向に亘って線状に面接触している。このような突出部４５は、フランジ部４１に互いに平行な２本の切り込みを入れ、その切り込みで挟まれる部分を押し出し成形することにより簡単に形成することができる。

突出部４５の中心と当該突出部４５の直近にある挿通穴４４の中心との間の距離Ｌ₄は、１５０ｍｍ以下となるように設定されていることが好ましい。スリットは波長の１／２の長さでスリットアンテナとして作用するので、電子機器のＥＭＣ規格で定められる１ＧＨｚまでの電磁波が外部に漏れ出さないようにするためである。本実施形態では、突出部４５が隣り合う挿通穴４４同士の間の中央に設けられているので、距離Ｌ₄は１００ｍｍである。

また、突出部４５の長さは、バックカバー７の重合部７１との接触長を大きく確保するという観点から、隣り合う挿通穴４４の中心間距離の１／１０以上に設定されていることが好ましい。本実施形態では、突出部４５の長さは３０ｍｍに設定されている。突出部４５の幅は、適宜選定可能であり、本実施形態では７ｍｍに設定されている。

なお、１ＧＨｚまでの電磁波の漏洩を防止するには、隣り合う挿通穴４４の中心間距離Ｌ₃が１５０ｍｍ以上の部分にのみ突出部４５を設ければよい。このようにすれば、突出部４５の数を最小限に抑えることができる。例えば、挿通穴４４がフランジ部４１の各辺に沿って一定ピッチで並んでいない場合には、隣り合う挿通穴４４の中心間距離Ｌ₃が１５０ｍｍ未満の部分には、突出部４５を省略してもよい。本実施形態では、隣り合う挿通穴４４の中心間距離Ｌ₃が２００ｍｍである部分にのみ隣り合う挿通穴４４同士の間に突出部４５が設けられており、距離Ｌ₃が１００ｍｍであるフランジ部４１のコーナー部分には、隣り合う挿通穴４４同士の間に突出部４５は設けられていない。

ここで、隣り合う挿通穴４４の中心間距離を２００ｍｍに設定するとともに、その中央に長さ３０ｍｍ、幅７ｍｍの突出部４５を設け、この突出部４５の中央の突出高さ（フランジ部４１の表面からの高さ）を変更させたときにバックカバー７の重合部７１にかかる応力値を解析した結果を図４に示す。応力値が１６．６ｋｇｆ／ｍｍ²を超えると重合部７１が塑性変形してしまうため、図４から分かるように、突出部４５の中央の突出高さは１．０ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。このようにすれば、バックカバー７の重合部７１の塑性変形を防止することができ、バックカバー７の着脱を繰り返し行っても重合部７１を確実に突出部４５に接触させることができる。本実施形態では、余裕をとって、突出部４５の中央の突出高さを０．６ｍｍに設定している。

以上説明したように、本実施形態では、押え金具４のフランジ部４１における隣り合う挿通穴４４同士の間に突出部４５が設けられていて、この突出部４５の表面４５ａに沿ってバックカバー７の重合部７１が撓まされているので、ねじ部材８によって締結される部分の間においても、突出部４５と重合部７１との接触により押え金具４とバックカバー７とを確実に電気的に接続することができる。これにより、ねじ部材８によって締結される部分の間からの電磁波の漏洩を効果的に防止することができる。しかも、突出部４５が隣り合う挿通穴４４を結ぶ方向に延びているとともにその表面が長手方向に所定幅で滑らかに湾曲しているので、突出部４５と重合部７１とを突出部４５の長手方向に亘って線状に面接触させることができる。従って、本実施形態によれば、電磁波の漏洩を効果的に防止しつつ第１の導電部材２と第２の導電部材であるバックカバー７とを低インピーダンスで電気的に接続することができる。

なお、前記実施形態では、突出部４５が弓なりに湾曲する板状の形状を有していたが、図６および図７に示すような隣り合う挿通穴４４を結ぶ方向に延びるドーム状の突出部４５’を設けることも可能である。ここでドーム状とは、切り込みなどによる開口が無く膨らんでいる形状をいう。この突出部４５’においても、表面４５ａが長手方向に所定幅ａで滑らかに湾曲している。すなわち、突出部４５の表面４５ａの尾根部分は、突出部４５の長手方向に曲がりながら延びるフラットな曲面となっている。このような突出部４５’は絞り加工によって簡単に形成することができる。板状の突出部４５であれば、その両辺にバリが発生することがあり、その場合にはバックカバー７の重合部７１に完全に面接触させるためにバリを除去する必要があるが、ドーム状の突出部４５’であれば、そのようなバリが生じることがなく、特別な作業を要することなく突出部４５’をバックカバー７の重合部７１に完全に面接触させることができる。

また、押え金具４のフランジ部４１の表面上に塗装またはめっきによって錆防止膜が形成される場合には、突出部４５，４５’の表面上の錆防止膜の膜厚をフランジ部４１の表面上の錆防止膜の膜厚よりも薄くすることが好ましい。

さらに、本発明は、ＰＤＰ１以外の他の電子機器に対しても適用可能である。ただし、ＰＤＰ１では、第１の導電部材２および第２の導電部材の大きさが大きくなる場合が多く、ねじ部材８の配置間隔も広くなるため、特にＰＤＰ１に対して有効である。

さらには、本発明を他の電子機器に適用する場合には、第１の導電部材が単一の材料で有底容器状に形成されていてもよい。この場合、第１の導電部材の挿通穴をねじ穴にすれば、枠体６を省略することもできる。また、第１の導電部材の挿通穴をねじ穴にする場合は、第１の導電部材の重合部の厚みは、第２の導電部材の重合部の厚みよりも小さく設定されていることが好ましい。このようになっていれば、ねじ部材をねじ穴に締め込んだときの第１の導電部材の重合部の撓みを抑制して第２の導電部材の重合部を突出部に沿って大きく撓ませることができるため、接触面積を大きく確保することができる。

また、第２の導電部材は、平板状であってもよい。あるいは、第１の導電部材が平板状であり、第２の導電部材が電子機器を内部に収容可能なハット状であってもよい。これらの場合、平板状の導電部材にとっては周縁部が重合部となる。

さらに、本発明は、例えば第１の導電部材および第２の導電部材が共に容器状をなし、一方に他方が嵌め込まれることにより内部が密閉されるような構造にも広く適用可能である。すなわち、重合部は枠状である必要はなく、筒状であってもよい。この場合には、重合部同士は、軸方向（第１の導電部材および第２の導電部材が開口する方向）と直交する方向に重ね合わされるようになる。

本発明の一実施形態に係る電子機器のシールド構造が採用されたプラズマディスプレイ表示装置の概略構成を示す分解図である。図１のプラズマディスプレイ表示装置の背面図である。押え金具の一部分の拡大斜視図である。突出部の中央の突出高さとバックカバーの周縁部にかかる応力との関係を示すグラフである。（ａ）は押え金具のフランジ部とバックカバーの周縁部とをねじ部材で締結する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は押え金具のフランジ部とバックカバーの周縁部とをねじ部材で締結した後の状態を示す断面図である。変形例の押え金具の断面図である。図６のVII−VII線断面図である。

符号の説明

１プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
２第１の導電部材
３フィルム
４押え金具
４１フランジ部（重合部）
４４挿通穴
４５，４５’ 突出部
４５ａ表面
７バックカバー（第２の導電部材）
７１重合部
７２膨出部
７３挿通穴
８ねじ部材
１０プラズマディスプレイ表示装置

Claims

第１の導電部材と第２の導電部材とで電子機器を包み込むシールド構造であって、
前記第１の導電部材および前記第２の導電部材は、互いに重ね合わされた状態で複数個所をねじ部材によって締結される重合部を有し、
前記第１の導電部材の重合部および前記第２の導電部材の重合部には、前記ねじ部材が挿通される挿通穴が設けられているとともに、前記第１の導電部材の重合部には、隣り合う前記挿通穴同士の間に、前記第２の導電部材の重合部側に突出する突出部であって当該隣り合う挿通穴を結ぶ方向に延びかつその両端から中央にかけて滑らかに盛り上がる形状を有する突出部が設けられており、
前記第２の導電部材の重合部は、前記ねじ部材に押圧されて前記突出部の表面に沿って撓まされている電子機器のシールド構造。
前記突出部の表面は、当該突出部の長手方向に所定幅で滑らかに湾曲している請求項１に記載の電子機器のシールド構造。
前記第２の導電部材の重合部の厚みは、前記第１の導電部材の重合部の厚みよりも小さく設定されている請求項１または２に記載の電子機器のシールド構造。
前記突出部の中心と当該突出部の直近にある前記挿通穴の中心との間の距離は、１５０ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器のシールド構造。
前記突出部は、隣り合う前記挿通穴の中心間距離が１５０ｍｍ以上の部分に設けられている請求項４に記載の電子機器のシールド構造。
前記突出部の長さは、隣り合う前記挿通穴の中心間距離の１／１０以上に設定されている請求項４または５に記載の電子機器のシールド構造。
前記突出部の中央の突出高さは、１．０ｍｍ以下である請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器のシールド構造。
前記突出部は、絞り加工によって形成されたドーム状のものである請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子機器のシールド構造。
前記電子機器は、プラズマディスプレイパネルである請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子機器のシールド構造。
前記第１の導電部材は、前記プラズマディスプレイパネルの前面側に配置された、導電層を有するフィルムと、このフィルムの周縁部に電気的に接続された枠状の金具とから構成されており、前記第２の導電部材は、前記プラズマディスプレイパネルの背面側に配置されたバックカバーである請求項９に記載の電子機器のシールド構造。