JP2016062016A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化と静電気対策とを両立させることができる電子機器を提供する。
【解決手段】枠状の意匠パネル４は、ＦＰＣ１０が接続するタッチパネル３を電子機器外側に、グランドに接続するＬＣＤホルダ６を電子機器内側に、保持する。意匠パネル４にはシールド部材１１が設けられており、シールド部材１１は、ＦＰＣ１０がまたぐ位置に配置されるプレート部と、タッチパネル３の側からＬＣＤホルダ６へ向かう弾性力を生じ、当接面１１４でＬＣＤホルダ６に当接する板ばね部１１３とを有する。
【選択図】図４

Description

この発明は、フレキシブルプリント基板が接続した部材を有する電子機器の、静電気対策に関するものである。

例えば、特許文献１に記載の液晶表示装置では、表示パネルよりも前方に配置される導電性の枠状フレームに、表示パネルと回路基板とを接続するフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと称す）を覆う障壁部と、グランドパターンに接続される通電用腕片とを設けている。この構成によれば、液晶表示装置の表示パネル側に発生した静電気が枠状フレームの障壁部に伝わり、通電用腕片を介してグランドへ放電される。これにより、ＦＰＣに静電気が伝わらず、ＦＰＣ上に実装された電子部品の静電破壊を防ぐことができる。

特開２０１０−２７１３８１号公報

特許文献１では、表示パネルの前方に枠状フレームが配置される。このため、ユーザが使用する製品においては、この枠状フレームが露出しないように隠す意匠パネルがさらに前方に取り付けられることになる。
一方、近年では、画面サイズを保ちながら小型化した電子機器が求められており、意匠パネルの外形が表示画面とほぼ同じサイズの電子機器も普及している。
このような電子機器には細枠化された意匠パネルが使用されており、意匠パネルが表示画面の周りを縁取るような外観となっている。
従って、この意匠パネルでは、上記の枠状フレームを隠すことができず、特許文献１の静電気対策構造を採用することができなかった。

また、細枠状の意匠パネルを有する上記電子機器に例えばタッチパネルを更に搭載する場合、タッチパネルは、細枠状の意匠パネルにおいて表示パネルより前方に保持される。そして、タッチパネルを駆動させるためのＦＰＣは、表示を阻害しないようにタッチパネルの外周縁部に接続される。このため、細枠状の意匠パネルでは、外観面からＦＰＣの沿面距離を長くすることができなかった。
従って、タッチパネルで発生した静電気がＦＰＣに伝わりやすく、ＦＰＣ上に実装された電子部品が静電破壊される可能性があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、小型化と静電気対策とを両立させることができる電子機器を得ることを目的とする。

この発明に係る電子機器は、フレキシブルプリント基板が接続する電子部材と、グランドに電気的に接続された導電部材と、電子部材を電子機器外側に保持し、導電部材を電子機器内側に保持する枠状のパネルと、パネルに設けられ、電子部材から電子機器内側に向かうフレキシブルプリント基板がまたぐ位置に配置されるプレート部およびプレート部から延設された板ばね部を有してなる導電性のシールド部材とを備え、板ばね部は、電子部材と導電部材との間に介在し、電子部材の側から導電部材に向かう弾性力で導電部材に当接することを特徴とするものである。

この発明によれば、小型化と静電気対策とを両立させることができるという効果がある。

この発明の実施の形態１に係る電子機器の全体斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるタッチディスプレイ部の分解斜視図である。 この発明の実施の形態１における意匠パネルの拡大斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるタッチディスプレイ部の拡大断面斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるタッチディスプレイ部の拡大断面図である。 この発明の実施の形態１に係る電子機器の理解を助けるための参考例となる電子機器の、タッチディスプレイ部の拡大断面斜視図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電子機器の全体斜視図である。この電子機器は、例えば車載用の機器として用いられ、各種情報の表示、ユーザ操作の受付等を行うタッチディスプレイ部１と、ナビゲーション処理、メディア再生処理等を行う本体部２とで構成される。

図２は、タッチディスプレイ部１の分解斜視図である。タッチディスプレイ部１は、ユーザ操作が入力されるタッチパネル（電子部材）３と、タッチパネル３を保持する意匠パネル（パネル）４と、各種情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、表示部材）５と、ＬＣＤ５を保持するＬＣＤホルダ（導電部材）６と、基板７と、基板７を保持する基板ホルダ８と、基板７を保護するシールドモニタ９等とで構成される。これらタッチディスプレイ部１の構成部材は、前方から、タッチパネル３、意匠パネル４、ＬＣＤホルダ６、ＬＣＤ５、基板ホルダ８、基板７、シールドモニタ９の順で配置される。

略矩形のタッチパネル３は、その裏面の下部中央付近の周縁部に、可撓性を有し後述する図４及び図５で示すＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２等の電子部品を実装したＦＰＣ１０の一端が接続されている。また、図２に示す分解状態では不図示であるが、ＦＰＣ１０の他端は、基板７に接続する。これにより、タッチパネル３と基板７とは、ＦＰＣ１０を介して電気的に接続した状態となる。タッチパネル３は、ユーザの手指が接触又は近接した際に、その接触位置又は近接位置を検知し、電気信号としてＦＰＣ１０を介して出力する。

意匠パネル４は、略矩形で枠状の部材であり、略矩形の開口部４１が外周壁４２で囲まれている。意匠パネル４は、例えば樹脂から成る。
略矩形のＬＣＤ５は、基板７と電気的に接続して、基板７から入力される電気信号に応じた表示を行う。
ＬＣＤ５を保持するＬＣＤホルダ６は、略矩形で枠状の部材であり、その中央部は、略矩形の開口部６１となっている。ＬＣＤホルダ６の側方からは、取付孔６２を有する爪６３が、外側に向かって延びている。ＬＣＤホルダ６の下辺部は、ＬＣＤ５の表面に当接してＬＣＤ５を支持する支持壁６４となっており、支持壁６４の下辺中央部には、切欠き６５が形成される。ＬＣＤホルダ６は、金属製である。

基板ホルダ８は、略矩形で板状の部材であり、金属製である。基板ホルダ８の側方の周縁部には、取付孔８１が形成されている。また、同じく側方の周縁部では、取付孔８２を有する爪８３が、後方に向かって立ち上がっている。
基板７を保護するシールドモニタ９は、基板ホルダ８と同じく金属製である。

図３は、意匠パネル４の拡大斜視図である。具体的には、図２における点線で囲んだ下辺中央部を拡大したものである。
枠状の意匠パネル４の下辺部では、内周面４３から略垂直に壁４４が立ち上がっている。内周面４３のうちの、壁４４を境にして後方に位置する部分には、シールド部材１１のプレート部１１１が固定されている。この固定では、両面テープ、接着剤等を用いることによって、プレート部１１１のうちの内周面４３に取り付けられる面（固定面）を、意匠パネル４に密着させている。
プレート部１１１は、略短冊状であり、壁４４に沿う方向が長手方向Ｘとなる。プレート部１１１の幅つまり長手方向Ｘの長さは、図２に示すＦＰＣ１０の幅Ｌよりも大きい。プレート部１１１には、長手方向Ｘと平行な直線状の絞り１１２が形成されている。絞り１１２は、枠状である意匠パネル４の枠内に向けて凸となるように、形成されている。

このプレート部１１１と、プレート部１１１の両端部からそれぞれ立ち上がり、壁４４の裏面に対面しながら長手方向Ｘと平行に延びて、互いの先端を向き合わせた板ばね部１１３とから、シールド部材１１は成る。板ばね部１１３の先端は、意匠パネル４の後方に向けて凸となるように湾曲しており、そのうちの最も後方に突き出した部位は、当接面１１４となっている。板ばね部１１３は、当接面１１４を押す外力が加わると弾性変形して、当該外力と反対方向に押し返す働きを持つ。

意匠パネル４の壁４４では、２つの板ばね部１１３の間の部分に切欠き４５が形成されている。
プレート部１１１の長手方向Ｘの両端部には、位置決め孔１１５が形成されており、意匠パネル４の内周面４３に形成された位置決め突起４６に合わせることで、シールド部材１１は、意匠パネル４の内周面４３に対して位置決めされる。

以上のように各部材が構成されるタッチディスプレイ部１は、意匠パネル４の前方から開口部４１を覆うようにタッチパネル３を取り付け、意匠パネル４の後方からＬＣＤホルダ６を嵌め込み保持させるとともにＬＣＤホルダ６にＬＣＤ５を保持させ、ＬＣＤ５の裏面から基板ホルダ８を取り付けてＬＣＤホルダ６の取付孔６２と基板ホルダ８の取付孔８１とを用いてねじ止めし、更に基板ホルダ８の裏面に基板７を取り付けてから基板７にシールドモニタ９を被せることで組み立てられる。

つまり、タッチパネル３の面に垂直で後方から前方へ向かう方向（図２中のＡ方向）に沿って順々に組み立てることが可能となっている。また、タッチパネル３を意匠パネル４に取り付けるときは、タッチパネル３に接続したＦＰＣ１０を意匠パネル４の切欠き４５に通して、ＦＰＣ１０がシールド部材１１のプレート部１１１をまたいだ状態とする。そしてその後、ＬＣＤホルダ６を意匠パネル４に取り付けると、ＬＣＤホルダ６の支持壁６４がシールド部材１１の当接面１１４に当接するとともに、支持壁６４の切欠き６５をＦＰＣ１０が通った状態となる。このようにしてタッチパネル３の裏面からＬＣＤホルダ６の後方に引き出されたＦＰＣ１０は、ＬＣＤ５及び基板ホルダ８の下方を引き回されて、基板ホルダ８に取り付けられた基板７に接続する。

組み立てられたタッチディスプレイ部１が、本体部２に取り付けられて、電子機器となる。このとき、基板ホルダ８の爪８３は、取付孔８２を用いて、本体部２から延びる不図示の金属製アーム部材とねじ止めされる。本体部２には、グランドとして機能する車両ボディに接続された不図示のグランド部材が設けられており、基板ホルダ８の爪８３にねじ止めされる金属製アーム部材は、このグランド部材に接続している。

図４は、タッチディスプレイ部１の拡大断面斜視図であり、図５は、タッチディスプレイ部１の拡大断面図である。図４及び図５は、意匠パネル４が図３中のＢ−Ｂ線の位置で切断されるようにタッチディスプレイ部１を切断したときの状態を示している。なお、基板７と基板ホルダ８とシールドモニタ９については、図示を省略している。
金属製のＬＣＤホルダ６は、同じく金属製のシールド部材１１の当接面１１４に当接して、両者は電気的に接続した状態となっている。

このときに、例えばユーザがタッチパネル３に触れようとするなどにより、タッチパネル３の下部中央付近に静電気が発生してタッチディスプレイ部１の内部に入り込むと、まずシールド部材１１へと導かれ、それから当接面１１４を介してＬＣＤホルダ６へと流れる。このときの静電気の流れＦ_１を、図４に示す。
ＬＣＤホルダ６は、爪６３にねじ止めされた基板ホルダ８と、更にこの基板ホルダ８の爪８３にねじ止めされた本体部２から延びる金属製アーム部材とを介して、本体部２に設けられた不図示のグランド部材まで電気的に接続している。このため、ＬＣＤホルダ６へ流れた静電気は、本体部２に設けられた不図示のグランド部材へと放電される。従って、発生した静電気がＦＰＣ１０を伝って流れて、ＦＰＣ１０上に実装したＩＣ１２が破壊されてしまうような事態を、防ぐことができる。

一方、図６は、この発明の理解を助けるための参考例として、シールド部材１１を設けずにタッチディスプレイ部１を構成した際の拡大断面斜視図を示している。図６に示す構成において、タッチパネル３の下部中央付近に静電気が発生してタッチディスプレイ部１の内部に入り込むと、静電気はＦＰＣ１０を伝って流れて、ＦＰＣ１０上に実装したＩＣ１２が破壊されてしまう。図６には、このときの静電気の流れＦ_２を示している。

以上のことから分かるように、ＦＰＣ１０が接続するタッチパネル３の後方に配置されたシールド部材１１は、静電気対策用の部材として機能する。
また、シールド部材１１は非常にコンパクトな部材であるため、意匠パネル４とＬＣＤホルダ６との間の狭いスペースに納めることができ、シールド部材１１を配置したからといってタッチディスプレイ部１が大型化することはない。

さらに、シールド部材１１は、当接面１１４に当接するＬＣＤホルダ６によって板ばね部１１３が壁４４に近づく方向に撓んで、タッチディスプレイ部１の前方から後方へ向かう方向の弾性力を生じるものであり、板ばね部１１３が上下方向（図５中のＺ方向）に撓んでタッチディスプレイ部１の内部に上下方向の弾性力を生じるものではない。
もし、板ばね部１１３が、上下方向に撓んで弾性力を生じるように構成されたものであれば、タッチディスプレイ部１の内部で生じるこの上下方向の撓み及び弾性力は、タッチディスプレイ部１で上下方向の最外観に位置する部材つまり意匠パネル４が最終的に吸収することになる。従って、上下方向の撓み及び弾性力を受けて変形することのないように、意匠パネル４の外周壁４２の上下方向の厚さを厚くする必要がある。

しかしながら実際は、板ばね部１１３が上下方向の撓み及び弾性力を生じることはない。このため、意匠パネル４の外周壁４２の上下方向の厚さを薄くしても、意匠パネル４が上下方向に変形してしまうことはない。従って、意匠パネル４の外周壁４２の上下方向の厚さを薄くして、上下方向におけるＬＣＤ５の外形から意匠パネル４の外形までの距離（図５中にＨで示す）を小さくすることができ、ＬＣＤ５のサイズはそのままに、正面から見たときの電子機器全体の大きさを小型化できる。

また、シールド部材１１の板ばね部１１３は、壁４４に近づく方向に撓む。この撓む方向と、タッチディスプレイ部１の組立方向（図２中のＡ方向）とが同じになることから、組立時のばらつきを、板ばね部１１３の撓みで吸収することができる。

なお、上記では、タッチパネル３を意匠パネル４の前方に配置し、このタッチパネル３に接続するＦＰＣ１０上に実装されたＩＣ１２を、静電気から保護するものを示した。しかしながら、タッチパネル３に替えて別の電子部材を意匠パネル４の前方に配置し、この電子部材にＦＰＣ１０が接続する構成の電子機器に対しても、意匠パネル４に設けたシールド部材１１は、静電気対策用の部材として機能する。つまり、シールド部材１１は、意匠パネル４の前方に配置された種々の電子部材に接続するＦＰＣ１０上のＩＣ１２を、静電気から保護することができる。

また、上記では、シールド部材１１へと導かれた静電気が、ＬＣＤホルダ６、基板ホルダ８、本体部２のグランド部材を介して放電されるものとした。しかしながら、例えばＬＣＤホルダ６で直接グランドを取れるように構成して、静電気がＬＣＤホルダ６に流れた時点で放電されるようにしてもよい。この場合、ＬＣＤホルダ６と基板ホルダ８とを必ずしも電気的に接続させる必要は無い。
また、上記では、シールド部材１１の当接面１１４をＬＣＤホルダ６と当接させたが、他の導電部材を当接させて静電気を放電してもよい。つまりは、当接面１１４に当接する導電部材が、直接的あるいは間接的にグランドに接続していれば構わない。

以上のように、この発明の実施の形態１に係る電子機器によれば、ＦＰＣ１０がまたぐプレート部１１１と、ＬＣＤホルダ６に当接する板ばね部１１３とから成るシールド部材１１が、意匠パネル４に設けられる。タッチディスプレイ部１の外部で発生してタッチディスプレイ部１の内部に入り込んだ静電気は、このシールド部材１１へと導かれて、ＬＣＤホルダ６を介しグランドへと放電されるので、静電気がＦＰＣ１０を伝って流れてＩＣ１２が破壊されてしまうことは無い。また、板ばね部１１３が上下方向の撓み及び弾性力を生じさせることはないので、意匠パネル４の外周壁４２の上下方向の厚さを薄くすることができる。シールド部材１１そのものがコンパクトな部材であり電子機器を大型化させないことに加え、外周壁４２の上下方向の厚さを薄くすることで、正面から見たときの電子機器全体の大きさを小型化できる。

また、プレート部１１１は、固定面を意匠パネル４の枠の内周面４３に密着させて固定されているものとした。プレート部１１１を意匠パネル４に面で密着させて固定することで、意匠パネル４の薄い外周壁４２の剛性を補うことができる。他方、樹脂の溶着による２点での固定等、点接触でプレート部１１１を意匠パネル４に固定した場合は、接触面積が面接触に比べて少なくなるので、薄い外周壁４２の剛性を補うことは難しい。

また、プレート部１１１には、意匠パネル４に配置されたときに、ＦＰＣ１０に向けて凸となる絞り加工が施されているものとした。プレート部１１１に絞り１１２を形成することで、プレート部１１１の剛性が向上して、薄い外周壁４２の剛性を補うことができる。また、図３に示すプレート部１１１のエッジ１１６にＦＰＣ１０が接触していると、振動が加わることでＦＰＣ１０がエッジ１１６によって削られてしまうことがある。そこで、絞り１１２をＦＰＣ１０に向けて凸とすることで、絞り１１２でＦＰＣ１０を上方に浮かせて、ＦＰＣ１０がエッジ１１６に接触しにくくする。

また、ＦＰＣ１０が接続する部材はタッチパネル３であり、グランドに電気的に接続された部材はＬＣＤ５を保持するＬＣＤホルダ６であることとした。これにより、ユーザの手指が頻繁に接近するために、静電気も頻繁に発生しやすいタッチパネル３付きの電子機器を、静電気から保護することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ タッチディスプレイ部、２ 本体部、３ タッチパネル（電子部材）、４ 意匠パネル（パネル）、５ ＬＣＤ（表示部材）、６ ＬＣＤホルダ（導電部材）、７ 基板、８ 基板ホルダ、９ シールドモニタ、１０ ＦＰＣ、１１ シールド部材、１２ ＩＣ、４１ 開口部、４２ 外周壁、４３ 内周面、４４ 壁、４５ 切欠き、４６ 位置決め突起、６１ 開口部、６２ 取付孔、６３ 爪、６４ 支持壁、６５ 切欠き、８１，８２ 取付孔、８３ 爪、１１１ プレート部、１１２ 絞り、１１３ 板ばね部、１１４ 当接面、１１５ 位置決め孔、１１６ エッジ。

Claims (4)

1. フレキシブルプリント基板が接続する電子部材と、
   グランドに電気的に接続された導電部材と、
   前記電子部材を電子機器外側に保持し、前記導電部材を前記電子機器内側に保持する枠状のパネルと、
   前記パネルに設けられ、前記電子部材から前記電子機器内側に向かう前記フレキシブルプリント基板がまたぐ位置に配置されるプレート部および前記プレート部から延設された板ばね部を有してなる導電性のシールド部材とを備え、
   前記板ばね部は、前記電子部材と前記導電部材との間に介在し、前記電子部材の側から前記導電部材に向かう弾性力で前記導電部材に当接することを特徴とする電子機器。
2. 前記プレート部は、固定面を前記パネルの枠の内周面に密着させて固定されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記プレート部は、前記パネルに配置されたときに、前記フレキシブルプリント基板に向けて凸となる絞り加工が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器。
4. 前記電子部材は、タッチパネルであり、
   前記導電部材は、表示部材を保持するホルダであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電子機器。

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