JP6224126B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示パネルの一面の周縁に当接するベゼルと他面側から前記表示パネルを保持するシャーシとがビスにて締結されている表示装置に関する。
液晶ディスプレイ及び液晶テレビジョン等の表示装置が広く普及している。表示装置は、一面に映像を表示する表示面をする表示パネルを備える。また表示装置は、表示パネルの一面側から表示面の周縁に当接するベゼルと、表示パネルを他面側から保持するシャーシとがビスにて締結されて筐体を成す構成が多い。また表示装置は、表示パネルに映像を表示する際に各種の信号処理を行っており、各種の信号処理を行う電子回路及び電子回路が搭載されたプリント基板が筐体内の適宜位置に配置されている。ベゼル及びシャーシにて構成される筐体は金属製である場合が多い。
近年、表示装置において、大画面化及び高画質化に伴い画素数が増加しており、また、各映像フレーム間に補間フレームを追加して表示する倍速表示機能又は4倍速表示機能等の多機能化が進んでいる。従って、表示装置にて処理すべき信号が増大しており、表示装置による信号処理の処理速度が高速化されている。プリント基板に形成された配線パターンにて信号が高速に伝送された場合、高調波が発生し、ノイズ電流となってプリント基板(配線パターン)から漏れ出す。また、ノイズ電流がベゼル又はシャーシまで到達した場合、ベゼル又はシャーシがアンテナとなって表示装置の外部へ電磁波ノイズが放射されてしまう。またこのとき、電磁波ノイズの周波数と、ベゼル又はシャーシの共振周波数とが合致した場合、電磁波ノイズの放射量が増大する。
表示装置から放射された電磁波ノイズ(以下、EMI(Electro Magnetic Interference)という)は、周囲の他の電子機器又は人体に影響を与える虞があるので抑制する必要がある。そこで、特許文献1では、ベゼル又はシャーシとビスとの間に、ベゼル及びシャーシよりも電気伝導率の低いワッシャを介在させる構成が提案されている。このような構成では、プリント基板からベゼル又はシャーシへノイズ電流が伝導され、電磁気的な共振が起こった場合であっても、ワッシャにて共振エネルギが熱エネルギに変換されて消費されるのでEMIを抑制できる。
特開2012−27203号公報
しかしながら、ベゼル又はシャーシとビスとの間にワッシャを介在させる構成においては、ビス毎にワッシャを介在させるか否かの選択しかできないのでEMIの抑制効果に限界がある。また、ワッシャを介在させることによってビスによる締結強度が低下する虞がある。更に、ベゼル又はシャーシの外面からワッシャ及びビスの頭部が突出するので、突出部分(出っ張り)の長さが長くなる。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。そして、その目的とするところは、筐体における共振周波数を調整することによってEMIを抑制することができる表示装置を提供することにある。
本発明に係る表示装置は、画像を表示する表示領域を一面に有する表示パネルと、該表示パネルを他面側から保持する保持体と、前記表示パネルの前記一面の周縁部に当接する枠体と、前記保持体及び枠体を締結する複数の締結部材とを備える表示装置において、前記締結部材は、電気抵抗値が異なる複数種類の締結部材を含むことを特徴とする。
本発明によれば、表示領域を一面に有する表示パネルを他面側から保持する保持体と、表示パネルの前記一面の周縁部に当接する枠体とが複数の締結部材にて締結されている。複数の締結部材として、電気抵抗値が異なる複数種類の締結部材が組み合わされて使用される。保持体及び枠体を締結部材にて締結して構成される筐体における共振周波数は、保持体及び枠体だけでなく、締結部材の電気抵抗値にも影響される。よって、電気抵抗値が異なる複数の締結部材にて保持体及び枠体を締結することにより、筐体の共振周波数を、表示装置から放射される電磁波ノイズの周波数に合致させないように構成することができる。一般に、表示装置等の電気機器は、筐体内部に収納される構成部品(プリント基板等)、各構成部品の組み合わせ及び配置位置等によって共振周波数が異なる。このような電気機器においても、使用する各締結部材の電気抵抗値を選択することにより、共振周波数の細かい調整が可能となると共に、調整可能範囲が広がる。よって、どのような構成の表示装置であっても、各表示装置に適した締結部材を用いることによりEMIが抑制される。
本発明に係る表示装置は、前記複数種類の締結部材は、それぞれ異なる材質で形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、電気抵抗値が異なる複数種類の締結部材は、それぞれ異なる材質で形成された締結部材にて実現される。よって、用いる材質に応じて種々の電気抵抗値の締結部材を実現できる。
本発明に係る表示装置は、前記締結部材は、前記枠体に沿って複数箇所にそれぞれ設けてあり、前記枠体の一端側の各箇所の締結部材の種類が、他の箇所の締結部材の種類とは異なることを特徴とする。
本発明によれば、保持体及び枠体は、枠体に沿った複数箇所で締結部材にて締結されている。また枠体の一端側の各箇所を締結する締結部材の種類は、他の箇所を締結する締結部材の種類とは異なる。このような構成により、枠体の一端側から放射される電磁波ノイズが、他端側から放射される電磁波ノイズよりも大きい表示装置において、電磁波ノイズ(EMI)を適切に抑制できる構成を実現できる。
本発明に係る表示装置は、前記保持体及び枠体は導電性の部材にて形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、保持体及び枠体が導電性の部材にて形成されている表示装置において、EMIを抑制できる構成を実現できる。
本発明によれば、保持体及び枠体を締結する各締結部材の電気抵抗値を変更することにより、筐体における共振周波数を調整することができ、EMIを抑制することができる。また、ベゼル(枠体)又はシャーシ(保持体)とビス(締結部材)との間にワッシャを介在させる構成と比較すると、締結部材による締結強度の低下が生じず、ワッシャを介在させない分、締結部材が枠体又は保持体から突出する箇所を短く構成できるという効果が得られる。
本実施形態に係る表示装置の正面図である。 本実施形態に係る表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。 図1中のIII−III線による横断面図である。 複数の締結部材の組み合わせの例を示す模式図である。 表示装置からの電磁波ノイズの放射量を示すグラフである。 表示装置からの電磁波ノイズの放射量を示すグラフである。 表示装置から放射される電磁波ノイズの測定方法を説明するための模式図である。 電磁波ノイズの強度分布図である。 複数の締結部材の組み合わせの例を示す模式図である。 改善された電磁波ノイズの強度分布図である。 表示装置から放射される電磁波ノイズの測定方法を説明するための模式図である。 電磁波ノイズの強度分布図である。 複数の締結部材の組み合わせの例を示す模式図である。 改善された電磁波ノイズの強度分布図である。
以下に、本発明に係る表示装置について、その実施形態を示す図面を用いて具体的に説明する。図1は、本実施形態に係る表示装置の正面図、図2は、本実施形態に係る表示装置の要部構成を示す分解斜視図、図3は、図1中のIII−III線による横断面図である。図2に示すように、本実施形態の表示装置は、ベゼル(枠体)2、液晶パネル(表示パネル)3、パネルシャーシ4、導光板5及び光源部6、バックライトシャーシ(以下、BLシャーシという、保持体)7をこの順に重ね、複数の締結部材(ビス)1で締結して構成されている。
ベゼル2は、金属製の矩形枠体(導電性の部材)であり、外周縁から垂直に突設された板部21を有する。またベゼル2は、板部21の突設側の面に開口部に沿って、後述するように液晶パネル3に当接するパネル抑え部22(図3参照)が設けてあり、パネル抑え部22の外側に複数の貫通孔20が設けてある。
液晶パネル3は、矩形状の液晶表示パネルであり、画像を表示する矩形状の表示画面(表示領域)を一面に有する。
パネルシャーシ4は、樹脂製の矩形枠体であり、厚み方向に貫通する貫通孔40が複数設けてある。パネルシャーシ4は、ベゼル2よりも若干小さい大きさであり、貫通孔40は、ベゼル2の貫通孔20に対応する位置に設けてある。図1,2に示す例では、貫通孔20,40は、短辺に3つずつ、長辺に5つずつそれぞれ等間隔で設けてあるが、貫通孔20,40の数はこれに限らず、隣り合う貫通孔20,20及び40,40間の距離は等間隔に限らない。またパネルシャーシ4は、内周面から内向きに張り出すように周設された板部41を有しており、板部41の一面には開口部に沿って、後述するように液晶パネル3に当接するパネル抑え部42(図3参照)が設けてある。また、板部41のパネル抑え部42の裏面側には、導光板5の一面に設けられた光学シート51に当接するシート抑え部43(図3参照)が設けてある。
導光板5は、透明度の高いアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂製であり、矩形板状に形成されている。導光板5の一面には光学シート51が被着されており、他面には反射シート52が被着されている。反射シート52は、高反射性を有する合成樹脂製のシートである。光学シート51は、例えば拡散シート、プリズムシート及び偏光シート等が積層されたシートである。拡散シートは、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)製フィルム又はポリカーボネート樹脂製フィルムであり、入射された光を拡散させる機能を有する。プリズムシートは、例えば、ポリエステル製のシート材の片面にアクリル樹脂で規則的なプリズムパターンを成形して構成されている。偏光シートは、例えば、ポリエチレンナフタレート製フィルムであり、入射された光を直線偏光に変換する機能を有する。なお、光学シート51は導光板5の一面に被着される構成に限らず、導光板5の一面から適宜間隔を隔てて保持される構成でもよい。
光源部6は、短冊状の基板61と、基板61の一面に実装された複数の光源60とを有する。光源60は、例えば発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)であり、基板61の長手方向に並べて実装されている。光源部6は、冷陰極蛍光ランプ(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)、外部電極蛍光ランプ(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)、熱陰極蛍光ランプ(HCFL:Hot Cathode Fluorescent Lamp)等を用いる構成でもよい。
光源部6は、例えば導光板5の下端面に光源60からの光が入射するように対向配置されている。なお、光源部6は、2つ備えてもよく、2つ備える場合、例えば、導光板5の左右端面にそれぞれ対向配置してもよく、上下端面にそれぞれ対向配置してもよい。
BLシャーシ7は、矩形の皿形状を有する金属製部材(導電性の部材)であり、開口部には、外向きに張り出す鍔部71が周設されている。鍔部71は、BLシャーシ7の開口側に突設された複数の凸部72(図3参照)を有しており、それぞれの凸部72には内周にネジを有するネジ孔70が設けてある。BLシャーシ7の鍔部71の外径は、パネルシャーシ4の外径と略同じであり、凸部72は、パネルシャーシ4の貫通孔40及びベゼル2の貫通孔20に対応する位置に設けてある。よって、凸部72の数も図2に示す数に限らない。
図3に示すように、本実施形態の表示装置は、BLシャーシ7の底板に導光板5を載置し、その上にパネルシャーシ4を被せ、パネルシャーシ4の上に液晶パネル3を載置し、その上にベゼル2を被せ、締結部材1にてベゼル2、パネルシャーシ4及びBLシャーシ7を締結して構成されている。なお、図3には図示されないが、BLシャーシ7の底板において、導光板5の下端面に対向する位置には光源部6が取り付けてある。
上述した構成の表示装置において、ベゼル2は、パネル抑え部22を液晶パネル3の表示画面の周縁に当接させて、液晶パネル3を表示画面側から覆う。なお、液晶パネル3は、ベゼル2のパネル抑え部22の外径と同程度又は若干大きい外径を有しており、パネル抑え部22に当接された場合、ベゼル2の貫通孔20には重ならない。
パネルシャーシ4は、ベゼル2の貫通孔20に自身の貫通孔40が連なる状態でベゼル2の板部21の内側に位置する。パネルシャーシ4のパネル抑え部42は、液晶パネル3において、ベゼル2のパネル抑え部22に当接する箇所の裏面側に当接する。
導光板5は、パネルシャーシ4のパネル抑え部42に当接する液晶パネル2の背面(表示画面の裏面)に光学シート51を対向させて配置され、光学シート51の周縁がパネルシャーシ4のシート抑え部43に当接する。また導光板5は、光学シート51がパネルシャーシ4のシート抑え部43に当接した状態で、反射シート52にBLシャーシ8の底板が当接される。なお、パネルシャーシ4の板部41とBLシャーシ8との間の空間において、導光板5の下端面に対向する位置には光源部6が設けてある。反射シート52にBLシャーシ7の底板が当接された場合、BLシャーシ7の鍔部71は、凸部72のネジ孔70がパネルシャーシ4の貫通孔40に連なる状態でパネルシャーシ4の下端面に当接する。
締結部材1は、表示装置の表示画面側からベゼル2の貫通孔20及びパネルシャーシ4の貫通孔40に通され、BLシャーシ7のネジ孔70に螺嵌され、ベゼル2、パネルシャーシ4及びBLシャーシ7を締結する。締結部材1によって締結された場合、BLシャーシ7はパネルシャーシ4との間で導光板5を挟持すると共に光源部6を保持し、ベゼル2はパネルシャーシ4との間で液晶パネル3を挟持する。
上述した構成により、本実施形態の表示装置では、光源部6(光源60)から出射した光は、導光板5に下端面から入射し、反射シート52に反射した後、導光板5及び光学シート51を通過し、均一な平面光として液晶パネル3に照射される。
本実施形態においては、電気抵抗値が異なる複数種類の締結部材が用意されており、各締結部材1は、取り付けられる場所(締結箇所)毎にいずれの締結部材を用いるかが決定されている。即ち、複数の締結部材1は、電気抵抗値が異なる締結部材を締結箇所毎に組み合わせて用いられる。図4は、複数の締結部材1の組み合わせの例を示す模式図である。図4に示す例では、ベゼル2の長辺のそれぞれには距離D1を隔てて5箇所に締結箇所が設けてあり、短辺のそれぞれには距離D2を隔てて3箇所に締結箇所が設けてある。そして、ベゼル2の各長辺の5箇所の中央と、各短辺の3箇所の中央は締結部材1bで締結されており、その他の箇所は締結部材1aで締結されている。締結部材1aと締結部材1bとは電気抵抗値が異なり、締結部材1aは例えば10μΩcmの電気抵抗率を有する材料にて形成されており、締結部材1bは例えば0.01μΩcmの電気抵抗率を有する材料にて形成されている。締結部材1a,1bは、電気抵抗率が異なる材料(即ち、異なる材質)にて同じ形状に形成されているので、締結部材1a,1bにおける電気抵抗値が異なる。
ベゼル2、パネルシャーシ4及びBLシャーシ7を締結部材1a,1bにて締結することにより、ベゼル2及びBLシャーシ7が表示装置の筐体を構成する。ベゼル2及びBLシャーシ7にて構成される筐体における共振周波数は、締結部材1a,1bの電気抵抗値にも影響される。よって、各締結箇所に取り付けられる締結部材1a,1bを変更することにより、筐体における共振周波数を調整できる。従って、筐体の共振周波数が、表示装置から放射される電磁波ノイズの周波数に合致しないように各締結箇所に取り付けられる締結部材1a,1bを決定することによって、表示装置からのEMIを抑制できる。
各締結箇所に取り付けられる締結部材1a,1bは、組み立て後の表示装置を動作(試験動作)させた際に放射される電磁波ノイズを測定し、測定した電磁波ノイズに応じて決定することが望ましい。筐体における共振周波数は、隣り合う締結部材1a,1b間の距離(締結箇所間の距離)にも影響される。従って、実際に組み立てた表示装置から放射される電磁波ノイズには、隣り合う締結部材1a,1b間の距離による影響も含まれており、測定された電磁波ノイズに応じて各締結部材1a,1bを決定することによりEMIを抑制できる構成を実現できる。なお、同じ機種(型番)の表示装置では、構成部品の種類及び各構成部品の配置場所が同一であり、放射される電磁波ノイズも同じであると判断できる。よって、1つの機種に対して電磁波ノイズの測定及び締結部材1a,1bの組み合わせの決定は1度行えばよく、同一機種の表示装置に対しては、同じ組み合わせの締結部材1a,1bを用いることによりEMIを抑制できる。
図5A及び図5Bは、表示装置からの電磁波ノイズの放射量を示すグラフであり、図5Aには、図4に示すように締結部材1a,1bを用いた表示装置からの電磁波ノイズの放射量を示し、図5Bには、全ての締結箇所に締結部材1aを用いた表示装置からの電磁波ノイズの放射量を示す。図5A及び図5Bにおいて横軸は周波数[MHz]を示し、縦軸は電磁波ノイズの放射量を示す電界強度値[dBμV/m]を示す。また図5A及び図5Bにおいて実線は例えばEMC(Electro-Magnetic Compatibility)規格によって規定されている値(規定レベル)を示し、破線は設計目標値を示している。なお、設計目標値は一般に規定レベルに対して数dBμV/m(例えば6dBμV/m)のマージンを確保して設定される。
図5Bに示すように、全ての締結箇所に締結部材1aを用いた表示装置では、周波数が約550MHzで設計目標値を超える電磁波ノイズが放射されている。これに対して、図5Aに示すように、ベゼル2の各辺中央の4箇所に締結部材1bを用い、他の箇所に締結部材1aを用いた表示装置では、設計目標値を超える電磁波ノイズの放射が抑制されている。
本実施形態の表示装置では、異なる電気抵抗値の締結部材1a,1bを予め用意しておき、各締結箇所に取り付ける締結部材1を、締結部材1a,1bから適宜選択して使用することにより、筐体の共振周波数の細かい調整が可能である。また、調整可能範囲が広がるので、どのような構成の表示装置であってもEMIを抑制できる構成を実現できる。締結部材1a,1bは2種類に限らず、3種類以上の異なる電気抵抗値の締結部材1のうちから適宜選択して用いることができる。また締結部材1a,1bは、同じネジ形状に形成されているので、いずれの貫通孔20,40及びネジ孔70にも螺嵌可能である。なお、異なる種類の締結部材1a,1bにそれぞれ異なる色に構成してもよい。この場合、同じ形状の各締結部材1a,1bを色によって識別することができるので、各締結部材1a,1bの取り付け間違いを回避できる。
本実施形態の表示装置では、各締結箇所に取り付けられる締結部材1を電気抵抗値が異なる締結部材1a,1bとすることによって筐体の共振周波数を調整してEMIを抑制する構成を実現している。これにより、従来のようにベゼル又はシャーシとビスとの間にワッシャを介在させる構成と比較すると、締結部材1a,1bによる締結強度の低下が生じない。また、ワッシャを介在させない分、ベゼル2の前面における締結部材1a,1bの突出部分(頭部)を短く構成でき、デザイン性を向上させることができる。
以下に、各締結箇所に取り付けられる締結部材1a,1bの決定方法の具体例について説明する。図6Aは、表示装置から放射される電磁波ノイズの測定方法を説明するための模式図である。表示画面を立てた状態で表示装置を設置し、表示画面から数m程度(例えば3m)離れた位置に、電磁波の強度(放射量)を測定する測定アンテナを設置する。そして表示装置を動作させ、図6Aに矢符で示す方向に順次表示装置の向きを変更させつつ表示装置から放射される電磁波ノイズを測定アンテナにて測定する。なお、図6Aに示す方法では、表示装置を上側から見て時計回りの方向に表示装置を回転させる(表示向きを変更する)。図6Bは、電磁波ノイズの強度分布図であり、全ての締結箇所を締結部材1aで締結された表示装置について、図6Aに示す方法で測定した電磁波ノイズの強度分布例を示している。図6Bにおいて、破線で示す円の周方向は表示装置の回転角度θを示しており、円の中心からの径方向は電磁波ノイズの放射量を示す電界強度値を示している。
図6Bに示す例では、回転角度θが45°程度、即ち、図6Aに示すように表示画面の右側が左側よりも測定アンテナに近づいた状態のときに表示装置からの電磁波ノイズが強くなっている(EMIが悪化する)。このような表示装置の場合、図6Cに示すように、ベゼル2の右側の短辺に設けられた3箇所の締結箇所を締結部材1bで締結し、その他の箇所を締結部材1aで締結する。図6Cは、複数の締結部材1の組み合わせの例を示す模式図である。図6Dは、改善された電磁波ノイズの強度分布図であり、図6Cに示すように締結部材1a,1bを用いた表示装置からの電磁波ノイズの放射量を示している。図6Dに示す強度分布によれば、表示装置の回転角度θが45°程度のときのEMIが改善されていることが分かる。従って、図6Bに示すような電磁波ノイズが放射される表示装置の場合、ベゼル2の右側の短辺の締結箇所を他の締結箇所(締結部材1a)と異なる締結部材1bで締結することにより、図6Dに示すようにEMIを抑制できる。
次に、各締結箇所に取り付けられる締結部材1a,1bの決定方法の他の具体例について説明する。図7Aは、表示装置から放射される電磁波ノイズの測定方法を説明するための模式図である。図7Aに示す測定方法においても、表示画面を立てた状態で表示装置を設置し、表示画面から数m程度(例えば3m)離れた位置に、電磁波の強度(放射量)を測定する測定アンテナを設置する。そして表示装置を動作させ、図7Aに矢符で示す方向に順次表示装置の向きを変更させつつ表示装置から放射される電磁波ノイズを測定アンテナにて測定する。なお、図7Aに示す方法では、表示装置を上側から見て反時計回りの方向に表示装置を回転させる(表示向きを変更する)。図7Bは、電磁波ノイズの強度分布図であり、全ての締結箇所を締結部材1aで締結された表示装置について、図7Aに示す方法で測定した電磁波ノイズの強度分布例を示している。図7Bにおいて、破線で示す円の周方向は表示装置の回転角度θを示しており、円の中心からの径方向は電磁波ノイズの放射量を示す電界強度値を示している。
図7Bに示す例では、回転角度θが45°程度、即ち、図7Aに示すように表示画面の左側が右側よりも測定アンテナに近づいた状態のときに表示装置からの電磁波ノイズが強くなっている(EMIが悪化する)。このような表示装置の場合、図7Cに示すように、ベゼル2の左側の短辺に設けられた3箇所の締結箇所を締結部材1bで締結し、その他の箇所を締結部材1aで締結する。図7Cは、複数の締結部材1の組み合わせの例を示す模式図である。図7Dは、改善された電磁波ノイズの強度分布図であり、図7Cに示すように締結部材1a,1bを用いた表示装置からの電磁波ノイズの放射量を示している。図7Dに示す強度分布によれば、表示装置の回転角度θが45°程度のときのEMIが改善されていることが分かる。従って、図7Bに示すような電磁波ノイズが放射される表示装置の場合、ベゼル2の左側の短辺の締結箇所を他の締結箇所(締結部材1a)と異なる締結部材1bで締結することにより、図7Dに示すようにEMIを抑制できる。
上述の実施形態では、本発明に係る表示装置について、エッジライト方式の光源装置を有する表示装置を例に説明したが、本発明は、直下型方式の光源装置を有する表示装置にも適用できる。
今回開示された実施の形態は、全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、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1 締結部材
2 ベゼル(枠体)
3 液晶パネル(表示パネル)
4 パネルシャーシ
5 導光板
6 光源部
7 BLシャーシ(保持体)

Claims (4)

  1. 画像を表示する表示領域を一面に有する表示パネルと、該表示パネルを他面側から保持する保持体と、前記表示パネルの前記一面の周縁部に当接する枠体と、前記保持体及び枠体を締結する複数の締結部材とを備える表示装置において、
    前記締結部材は、電気抵抗値が異なる複数種類の締結部材を含むことを特徴とする表示装置。
  2. 前記複数種類の締結部材は、それぞれ異なる材質で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記締結部材は、前記枠体に沿って複数箇所にそれぞれ設けてあり、
    前記枠体の一端側の各箇所の締結部材の種類が、他の箇所の締結部材の種類とは異なることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前記保持体及び枠体は導電性の部材にて形成されていることを特徴とする請求項1から3までのいずれかひとつに記載の表示装置。
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