JP6236892B2

JP6236892B2 - 表示装置

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Publication number: JP6236892B2
Application number: JP2013120820A
Authority: JP
Inventors: 吉田　誠; 吉田　　誠; 秋作 ▲高▼間
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: JP2014239148A; US9961810B2; US20160120076A1; WO2014196173A1

Description

本発明は、表示装置に関する。

車両用ナビゲーション装置の表示装置に、金属製のフレームに支持された液晶表示パネルユニットを備えるものがある。この液晶表示パネルユニットは、ドライバＩＣやコネクタ基板などの各種電子部品を有しているが、これら電子部品からノイズが発生するという問題がある。このため、この種の表示装置においては、ノイズによる影響を低減するための対策が取られている。例えば、特許文献１では、スライド式の制御基板の銅箔面をアース金具で挟むことにより輻射ノイズを防止する技術が開示されている。

特開平３−１０５９９７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、複雑な形状をしたアース金具が必要であり、また、ノイズ発生源がスライド式で取り付けられる制御基板でなければ適用することができない。
そこで、本発明は、ノイズ発生源から発生するノイズの影響を低減するための対策を改良した表示装置を提供する。

本発明によれば、ノイズ発生源を有する表示パネルユニットと、表示パネルユニットが取り付けられる金属製のフレームとを備える表示装置において、表示パネルユニットは、フレームに設けられた取り付け部に固定されている。そして、表示装置は、この取り付け部以外に、表示パネルユニットとフレームとを接触させる接触部を設けている。この種の表示装置において、フレームは当該表示装置の筺体に固定されて接地されている。そのため、このフレームと表示パネルユニットとが接触する接触部を増設したことにより、表示パネルユニットから発生するノイズが接触部を介してフレームに流れやすくなる。従って、ノイズ発生源から発生するノイズの影響を低減することができる。

本実施形態に係る表示装置の外観を示す斜視図車載装置本体の外観を示す斜視図表示装置に内蔵された表示パネルユニットおよびフレームを示す斜視図表示装置の一部を分解して示す斜視図表示パネルユニットの背面図ノイズのシールド効果に関する比較実験結果を示す図比較例を示す図５相当図比較例を示す図５相当図

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示す表示装置１０は、例えば車両に搭載されるナビゲーション装置などに備えられ、図２に示す装置本体１１の収納部１２内に取り付けられるように構成されている。図３に示すように、表示装置１０の内部には、フレーム１４に取り付けられた表示パネルユニット１３が備えられている。表示パネルユニット１３とフレーム１４との間には、図４に示すように複数のばね１５，１６，１７が介在されている。

表示パネルユニット１３は、液晶の表示パネルユニットで構成されており、詳しい図示は省略するが、２枚のガラス基板の間に液晶を充填し、その背後にバックライトを配置して構成されている。表示パネルユニット１３は、図１，図３，図４に示す状態で手前側の面が各種画面を表示する表示面となっている。そして、図５に示すように、表示パネルユニット１３は、表示面とは反対側の面である背面側に回路基板部２１を備えている。この回路基板部２１には、ノイズ発生源である図示しないドライバＩＣやコネクタ基板などの各種電子部品が設けられており、回路基板部２１から発生するノイズを遮蔽するためのベース銅箔２２によって覆われている。この場合、回路基板部２１の一部がベース銅箔２２によって覆われている。また、このベース銅箔２２には、当該ベース銅箔２２に継ぎ足されるようにして回路基板部２１を覆う増設銅箔２３，２４が増設されている。なお、これら増設銅箔２３，２４の大きさ、形状、位置などは、他の部品との位置関係などに応じて、あるいは、より高いノイズの低減効果を図るために、適宜変更して実施することができる。

また、表示パネルユニット１３の背面側には、フレキシブルプリントケーブル２５（以下、「ＦＰＣ２５」と称する）が取り付けられている。このＦＰＣ２５は、例えば複数枚のプラスチックフィルム製のプリント基板を積層して構成した可撓性を有する多層基板からなり、そのほぼ全体に電気絶縁性のコーティングが施されている。このＦＰＣ２５は、信号線として機能する銅線からなる多数の配線パターンを有しており、例えばハンダ付けなどによって回路基板部２１に接続されている。このＦＰＣ２５もノイズ発生源となり得る。

図４に示すように、フレーム１４は、ほぼ矩形状に形成された金属製の部材である。このフレーム１４の端部には、複数の取付片部１４１が一体的に形成されている。また、このフレーム１４には、既存の取付片部１４１に加えて、さらに複数の取付片部１４２が増設されている。これら取付片部１４２は、何れも接触部の一例であり、既存の取付片部１４１の間に存在するスペースなどを利用して設けられる。表示パネルユニット１３は、既存の取付片部１４１および増設された取付片部１４２に、例えばねじ止めされることにより、あるいは、嵌め込まれることにより、フレーム１４に固定される。取付片部１４２は、例えば表示装置１０を構成する他の部品との位置関係などに応じて、あるいは、より高いノイズの低減効果を図るために、表示パネルユニット１３の外周部の適宜の位置に接触するように設けられる。また、この取付片部１４２は、フレーム１４に一体的に設けてもよいし、フレーム１４とは別の取付部品として設けてもよい。

表示パネルユニット１３がフレーム１４に支持された状態では、これら表示パネルユニット１３とフレーム１４との間に隙間が形成されており、本実施形態では、この隙間に、３つのばね１５，１６，１７が挟み込まれている。なお、このフレーム１４は、図１に示す表示装置１０の金属製の筺体１０１に直接的あるいは間接的に接続された状態で固定され、これにより、接地電位で維持されるようになっている。
ばね１５，１６，１７は、何れも接触部の一例であり、金属により構成されている。これらばね１５，１６，１７は、表示パネルユニット１３とフレーム１４との間に取り付けられる前の状態で、その伸縮方向である長手方向の寸法が、表示パネルユニット１３とフレーム１４との間の寸法よりも長くなるように設計されている。従って、これらばね１５，１６，１７は、表示パネルユニット１３とフレーム１４との間に取り付けられた状態では、その長手方向に沿って圧縮された状態となる。これにより、ばね１５，１６，１７は、表示パネルユニット１３とフレーム１４との間に取り付けられた状態では、その付勢力によって、表示パネルユニット１３の背面およびフレーム１４の前面の双方に密着した状態となる。

図５に示すように、ばね１５，１６，１７は、例えば表示装置１０を構成する他の部品との位置関係などに応じて、あるいは、より高いノイズの低減効果を図るために、それぞれ異なる位置に配置される。ここで、本実施形態におけるばね１５，１６，１７の配置位置について説明する。なお、以下の説明では、表示パネルユニット１３を内蔵する表示装置１０が装置本体１１に取り付けられた状態で当該表示パネルユニット１３の上側に向かう方向（図中の矢印参照）を上方、下側に向かう方向（図中の矢印参照）を下方とする。

即ち、この場合、ばね１５は、回路基板部２１を覆う増設銅箔２３の近傍において、当該増設銅箔２３から上方に所定距離Ｄａを有した位置に配置されている。ばね１６は、表示パネルユニット１３の背面上部において、当該表示パネルユニット１３の上側の端部となる上辺から下方に所定距離Ｄｂを有した位置に配置されている。また、このばね１６は、ばね１５から上方に所定距離Ｄｃを有した位置に配置されている。ばね１７は、表示パネルユニット１３の背面上部において、当該表示パネルユニット１３の上側の端部となる上辺から下方に所定距離Ｄｄを有した位置に配置されている。また、このばね１７は、回路基板部２１を覆う増設銅箔２４の近傍において、当該増設銅箔２４から上方に所定距離Ｄｅを有した位置に配置されている。
なお、複数のばね１５，１６，１７の配置位置を決める所定距離Ｄａ〜Ｄｅは、例えば他の部品との位置関係などに応じて、あるいは、より高いノイズの低減効果を図るために、適宜変更して実施することができる。また、所定距離Ｄｂと所定距離Ｄｄを同じ距離で設定してもよい。即ち、表示パネルユニット１３の上辺からばね１６までの距離と表示パネルユニット１３の上辺からばね１７までの距離を同じ距離で設定してもよい。

上記構成の表示装置１０において、ノイズ発生源を有する回路基板部２１やＦＰＣ２５からはノイズが発生する。このノイズによる影響を低減するために、この表示装置１０においては、表示パネルユニット１３とフレーム１４との間に複数のばね１５，１６，１７が増設されている。この構成によれば、表示パネルユニット１３およびフレーム１４は、取付片部１４１を介して相互に接触することに加えて、さらに、ばね１５，１６，１７を介しても相互に接触する。このため、ノイズ発生源を有する表示パネルユニット１３と接地電位に維持されるフレーム１４とが接触する部分が増加し、表示パネルユニット１３から発生するノイズが既存の接触部および増設された接触部を介してフレーム１４に流れやすくなる。従って、ノイズ発生源から発生するノイズの影響を低減することができる。

ここで、本実施形態では、弾性部材であるばね１５，１６，１７を用いているので、ばね１５，１６，１７が表示パネルユニット１３およびフレーム１４の双方に密着した状態で接触し、表示パネルユニット１３およびフレーム１４に対するばね１５，１６，１７の接触が不十分となることがない。これによって、表示パネルユニット１３から発生するノイズをばね１５，１６，１７を介して確実にフレーム１４に流すことができる。
さらに、表示装置１０によれば、ばね１５は、ノイズ発生源を有する回路基板部２１を覆う増設銅箔２３から所定距離Ｄａを有する近傍位置に配置されている。この構成によれば、増設銅箔２３が回路基板部２１とばね１５との間をつなぐノイズの流路として機能するため、より効率良くノイズの影響を低減することができる。

さらに、表示装置１０によれば、表示パネルユニット１３およびフレーム１４は、既存の取付片部１４１を介して相互に接触することに加えて、さらに、増設された取付片部１４２を介しても相互に接触する。そのため、表示パネルユニット１３とフレーム１４とが接触する部分が増加し、表示パネルユニット１３から発生するノイズが既存の接触部および増設された接触部を介してフレーム１４に流れやすくなる。従って、ノイズ発生源から発生するノイズの影響を低減することができる。

図６は、本実施形態の効果を確認するために、本実施形態に係る表示装置と従来品とについて、入力信号の周波数を種々変えて回路基板部２１近傍の電界強度を測定した結果を示す。なお、図６（ａ）は接触部を増設していない従来品の測定結果を示し、図６（ｂ）は本実施形態の表示装置の測定結果を示す。これら測定結果から明らかなように、本実施形態の表示装置は従来品と比較してノイズの影響が低減されており、特に４００〜５００ＭＨｚの帯域において顕著なノイズ低減効果を得ることができた。
また、本実施形態に係る表示装置１０の発明者等による検証結果によれば、本実施形態の表示装置１０において、ノイズの水平方向の成分が従来よりも約４〜１３ｄＢほど改善し、ノイズの垂直方向の成分が従来よりも約３〜１０ｄＢほど改善したことが確認された。

図７は、表示パネルユニット１３の背面上部に配置されるばね１６，１７を、当該表示パネルユニット１３の上辺から下方に所定距離を有した位置ではなく、当該表示パネルユニット１３の上辺に沿って配置した比較例を示す。この例では、ノイズの水平方向の成分が従来よりも約３〜１０ｄＢほど改善し、ノイズの垂直方向の成分が従来よりも約３〜７ｄＢほど改善したことが確認された。この構成例によっても、ノイズの低減効果を得ることができた。しかし、より高いノイズの低減効果を得るためには、図５に示すように、表示パネルユニット１３の上端部に配置されるばね１６，１７を、当該表示パネルユニット１３の上辺から下方に所定距離を有する位置に配置した方が好ましい。なお、この図７に示す例も、本発明の概念に含まれる構成例である。

図８は、図５に示す本実施形態の構成から増設銅箔２３を除去した比較例を示す。この例では、ノイズの水平方向の成分のうち比較的低い帯域では従来よりも約４〜７ｄＢほど改善したが、比較的高い帯域では従来よりも５〜１０ｄＢほど悪化したことが確認された。また、ノイズの垂直方向の成分が従来よりも約３〜４ｄＢほど悪化したことが確認された。よって、より高いノイズの低減効果を得るためには、図５に示すように、増設銅箔を設けた方が好ましい。なお、この図８に示す例も、本発明の概念に含まれる構成例である。

また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用することができる。例えば、表示パネルユニット１３は、液晶の表示パネルユニットに限られず、例えば、ＥＬパネル（ＥＬ：Electro Luminescence）、ＦＥＤパネル（ＦＥＤ：Field Emission Display）などで構成してもよい。また、ばねの形状、寸法、増設数、増設位置などは適宜変更して実施することができる。また、取付片部の形状、寸法、増設数、増設位置などは適宜変更して実施することができる。また、フレーム１４の外周部の全周あるいは一部に取付片部を連続的に増設してもよい。また、ノイズ低減対策として、ばねのみを増設した構成としてもよいし、取付片部のみを増設した構成としてもよい。なお、発明者等による検証結果によれば、ノイズ低減対策として取付片部のみを増設した構成においても、ノイズの水平方向の成分が従来よりも約３〜６ｄＢほど改善したことが確認された。

図面中、１０は表示装置、１３は表示パネルユニット、１４はフレーム、１５，１６，１７はばね（接触部）、２１は回路基板部（ノイズ発生源）、２３，２４は銅箔、１４１は取付片部（取り付け部）、１４２は取付片部（接触部）を示す。

Claims

ノイズ発生源（２１）を有する表示パネルユニット（１３）と、前記表示パネルユニットが取り付けられる金属製のフレーム（１４）と、を備える表示装置（１０）であって、
前記表示パネルユニットは、前記フレームに設けられた取り付け部（１４１）に固定されており、
前記取り付け部以外に、前記表示パネルユニットと前記フレームとを接触させる接触部（１５，１６，１７，１４２）が設けられており、
前記ノイズ発生源（２１）を覆うベース銅箔（２２）と、
前記ベース銅箔（２２）に継ぎ足されるようにして前記ノイズ発生源（２１）を覆う増設銅箔（２３，２４）と、
を備え、
前記接触部（１５，１７）は、前記フレーム（１４）とは別の部品であって、前記増設銅箔（２３，２４）から所定距離を有する位置に配置され、
前記増設銅箔は、前記ノイズ発生源と前記接触部との間をつなぐノイズの流路として機能することを特徴とする表示装置。
前記接触部として、前記表示パネルユニットと前記フレームとの間にばね（１５，１６，１７）を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記ばね（１５，１６，１７）は、複数備えられていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
前記表示パネルユニット（１３）には、前記ノイズ発生源（２１）を覆う銅箔（２３，２４）が設けられており、
前記ばね（１５，１７）は、前記銅箔から所定距離を有する位置に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
前記ばね（１６，１７）は、前記表示パネルユニットが装置本体（１１）に取り付けられた状態で当該表示パネルユニットの上側の端部となる上辺から所定距離を有する位置に配置されていることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の表示装置。