(57)【要約】【課題】  部品を十分放熱できしかも薄型化が可能な、表示画面を備えた電子装置を提供する。【解決手段】  本発明は表示画面を備えた電子装置であって、熱を放出する部品が搭載された基板、前記基板上に設けられたシールドフレーム、画面表示保護板金、前記画面表示保護板金と前記シールドフレームの少なくとも一方に形成された両者を係合する係合部、を有し、前記画面表示保護板金及び前記シールドフレームを係合して熱的に接続し、しかも前記画面表示保護板金を前記シールドフレームを覆うシールド天板としても用いることを特徴とした、表示画面を備えた電子装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を備えた電子装置であって、熱を放出する部品が搭載された基板、前記基板上に設けられたシールドフレーム、画面表示保護板金、前記画面表示保護板金及び前記シールドフレームの少なくとも一方に形成された両者を係合する係合部、を有し、前記画面表示保護板金と前記シールドフレームを係合して熱的に接続し、しかも前記画面表示保護板金を前記シールドフレームを覆うシールド天板としても用いることを特徴とした、表示画面を備えた電子装置。
【請求項２】
前記画面表示保護板金と前記シールドフレームの間の係合は、前記部品からの熱を前記画面表示保護板金に放出できる接触面積を持つ請求項１または２に記載の、表示画面を備えた電子装置。
【請求項３】
前記係合部は、前記シールドフレーム及び前記画面表示保護板金のいずれかに一方に形成された突起部と、前記シールドフレーム及び前記画面表示保護板金の他方に形成され前記突起に係合する係合穴である請求項１に記載の表示画面を備えた電子装置。
【請求項４】
前記突起部と前記係合穴を一つの前記シールドフレームまたは一つの前記画面表示保護板金に複数個設けた請求項３に記載の表示画面を備えた電子装置。
【請求項５】
前記画面表示保護板金に前記シールドフレームに接触する接点部を設けた、請求項１から４のいずれか一項に記載の、表示画面を備えた電子装置。
【請求項６】
表示画面を備えた電子装置であって、熱を放出する部品が搭載された基板、前記基板上に設けられた少なくとも一つの係合部、前記係合部と係合してシールドフレームとなる係合板を有する画面表示保護板金を備え、前記係合部と前記係合板で前記画面表示保護板金と前記基板を係合して前記画面表示保護板金を前記係合部と熱的に接続し、しかも前記画面表示保護板金を前記シールドフレームを覆うシールド天板としても用いることを特徴とした、表示画面を備えた電子装置。
【請求項７】
前記係合部は前記基板上に複数設けられたオンボードクリップであり、前記係合板は前記画面表示保護板金上に設けられ前記オンボードクリップに差し込まれる差込板である請求項６に記載の、表示画面を備えた電子装置。
【請求項８】
前記表示画面は前記画面表示保護板金を挟んで前記基板と反対側に設ける、請求項１から７のいずれか一項に記載の、表示画面を備えた電子装置。
【請求項９】
前記表示画面の大きさが前記電子装置の大きさと同程度である請求項１から８のいずれか一項に記載の、表示画面を備えた電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面を備えた電子装置に関し、特に電子装置を構成する部品からの放熱を十分に行うことができる電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などの携帯端末、あるいはパーソナルコンピュータ、薄型TVといった、装置サイズと同程度の画面表示を持つ電子装置（以下携帯端末の説明で代表させる）は、画面表示が大きい。
【０００３】
そのため、表示デバイスの破損、ドライバ割れ（表示デバイス駆動用ＩＣの破損）、表示デバイスの表示異常、白点等の問題が発生することがあり、それを防止するために画面表示保護フレームを設けている。さらに、装置の薄型化のために、薄くても強度が強い板金を前述の保護フレームとして使用している。
【０００４】
昨今の携帯端末は、多機能化と信号間の高速化に伴い、電磁波の影響を受けない様に、基板に実装する部品あるいは複数の部品からなる機能ブロックの周囲を、シールドで囲んでノイズを軽減させる必要がある。そのため大型シールドフレームが採用されている。
【０００５】
また、携帯端末は、多機能化、高機能化や高速化に伴う消費電力の増加による発熱量の増加、防水機能による熱の放出の制限等で、装置の発熱が問題となっている。
【０００６】
装置サイズを大きくできない携帯端末において、装置発熱の問題を解決するためには、如何に装置全体に熱を拡散できるかが求められている。装置の熱源の最たる物は、基板上に実装された部品であり、基板から筐体などの装置全体に及ぶ部品に効率良く熱を伝える事が必要である。熱を装置全体に伝えるために有効な部品として使われるのが、表示用保護板金である。
【０００７】
シールドフレームの熱を表示用保護板金に伝えるために、板金とシールドシールド天板を接触させてシールドフレームに熱を伝える実装方法もあるが、表示用保護板金とシールドフレームの間には、部品高さ、や半田浮き、シールドフレームの高さ公差などの公差ズレを吸収するためのクリアランスつまり空気層が存在する。空気層は熱伝導率が０．０２４１[Ｗ/ｍ・ｋ]と低く、そのため十分に表示用保護板金に熱が伝わらない。
【０００８】
熱伝導性の向上のため、筐体の板金とシールドフレーム間に物を挟んでいたが、前述の公差ズレで厚みが一定ではなく、そのためクッション性のある材料を挟まなければなかった。クッション性のある部品の熱伝導率は１０[W/m・k]程度であり、最大で４２８[Ｗ/ｍ・ｋ]の熱伝導率を持つ金属ほど熱伝導性は高くなく、十分な放熱はできない。
【０００９】
また特許文献１（特開２００８−１９７１６４号公報）の液晶表示装置では、タイミングコントローラ基板７２からの高周波が漏洩して周辺機器への電磁妨害電波になることを防ぐために、接地された金属製のシールド部材８１で覆うことが記載されている。具体的には、金属のリアフレーム１の底面部１１に支持台部１３を形成し、支持台部１３に雌ねじ孔を設け、タイミングコントローラ基板７２をボルトで雌ねじ孔に締めつけて固定している。（００４１，００４２段落、図３）
また特許文献２（特開２０００−３２３８５７号公報）の板金シャーシには、平板状の板金２に切り起こし爪８の切り込みを設け、板金２を切り曲げる時に切り起こし爪８の形状の切り込みを平板２より起こし、切り起こし爪８に部品を固定するものが記載されている。シャーシの材質を樹脂から板金に変更することでシャーシ自体にシールド効果を持たせ、シャーシ全体で放熱できるので、シールド板、放熱板をなくし、部品点数を減らすことができる、としている。（００１９段落、００２８段落、図２，３，４）
さらに、特許文献３（特開２００１−２５６６１９号公報）には、画面表示パネル２１を背面側で支持するシャーシ２のほぼ全域にわたり密着する熱拡散シート８を設け、この熱拡散シート８をシャーシ２の外形より外側に延長部８−ａを設け、この延長部の背面側の放熱部９まで延長し、熱を外部に放出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１９７１６４号公報
【特許文献２】特開２０００−３２３８５７号公報
【特許文献３】特開２００１−２５６６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１では、タイミングコントローラ基板７２をボルトで４カ所の雌ねじ孔に締めつけているだけであり、リアフレーム１側に容易に放熱できるような工夫はなされていない。またシールド部材８１は高周波が漏れないようにタイミングコントローラ基板７２を覆っているだけであり、リアフレーム１側への放熱に十分寄与しない。
【００１２】
また特許文献２では、切り起こし爪８でフロントパネル９、前面基板５等の部品を固定している。しかし切り起こし爪８と接触するのは、絶縁体と思われるフロントパネル９や前面基板のしかも端部である。そのため前面基板５等の上に実装された部品の放熱を考慮していない。
【００１３】
また特許文献３では熱拡散シートを追加しているため、装置の厚みが増加してしまい、薄型化が困難である。
【００１４】
本発明の目的は、以上述べた問題点を解決し、部品を十分放熱できしかも薄型化が可能な電子装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は表示画面を備えた電子装置であって、熱を放出する部品が搭載された基板、前記基板上に設けられたシールドフレーム、画面表示保護板金、前記画面表示保護板金及び前記シールドフレームの少なくとも一方に形成された両者を係合する係合部、を有し、前記画面表示保護板金と前記シールドフレームを係合して熱的に接続し、しかも前記画面表示保護板金を前記シールドフレームを覆うシールド天板としても用いることを特徴とした、表示画面を備えた電子装置である。
【００１６】
また本発明は表示画面を備えた電子装置であって、熱を放出する部品が搭載された基板、前記基板上に設けられた少なくとも一つの係合部、前記係合部と係合してシールドフレームとなる係合板を有する画面表示保護板金を備え、前記係合部と前記係合板で前記画面表示保護板金と前記基板を係合して前記画面表示保護板金を前記係合部と熱的に接続し、しかも前記画面表示保護板金を前記シールドフレームを覆うシールド天板としても用いることを特徴とした、表示画面を備えた電子装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、表示画面を有する電子装置の部品を十分放熱できしかも薄型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態の携帯端末の基板を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】図１で用いる板金２のプレス加工前の形状を示した平面図である。
【図３】図１で用いる板金２のプレス加工後の形状を示した図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】板金２と樹脂を一体成形した筐体１を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】基板３に搭載されたシールドフレーム４を示した図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】板金２とシールド天板４０を別々に設けた場合（ａ）と、両者を兼用した場合（ｂ）を比較する断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態で用いる基板を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態で用いる板金２と樹脂を一体成形した筐体１を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態で用いる板金２を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
図１〜図５を用いて本発明の第１の実施形態を説明する。本実施形態は回路基板３（以下基板と略称）を内蔵する携帯端末について、基板上に搭載された半導体などの部品から放出される熱を、画面表示保護板金（以下板金と略称）に放熱するものである。
【００２０】
図1は、筐体１に基板３を組み込んだ後の筐体１の板金２と基板３のシールドフレーム５の関係を示した図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。理解しやすいように図１（ｂ）では基板３を透かしてその下のシールドフレーム４を描いてある。図１（ａ）で板金２を挟んで基板３と反対側に液晶、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示画面を持った表示デバイス１００がある。
【００２１】
板金２は、元々はこの表示デバイス１００を、背景技術で述べた破損等から保護するものである。図２、図３はそれぞれ、プレス加工前と加工後の板金２の形状を示した図である。
【００２２】
板金２は、プレス加工前は平らな1枚の板金である。板金２には基板３のシールドフレーム４に板金２を接触、嵌合させるフック５を必要数（図２，３の場合は７個）備えている。フック５の周囲には、プレス加工後にフック５が板金２に対し垂直になる様にスリット５３が入っている。
【００２３】
フック５は、シールドフレーム４の突起に係合するように中央に係合穴５１が開いている。板金２の材料は、熱伝導率が高い金属が望ましいが、熱伝導率、強度、コスト面で実用的な材料で良い。例えばステンレス、アルミ合金、チタン合金、銅合金等から選択すればよい。
【００２４】
プレス加工後は、図３（ａ）に示す断面の通り、フック５が板金２に対し垂直になっている。図３（ｂ）は平面図である。
【００２５】
図４は、板金２を樹脂と一体成形した筐体１を示した図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。板金２の外枠に樹脂を一体成形してある。筐体１には、基板３の位置決めと固定のために位置決めフック６を必要数（本実施形態では３個）備えている。
【００２６】
図５は、基板３に搭載されたシールドフレーム４を示した図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【００２７】
シールドフレーム４は、回路部品８が周囲の回路部品が発生する電磁波に影響されないよう電磁シールドする金属である。シールドフレーム４にはシールド天板がなく、シールドフレーム４内の回路部品８が露出している。図５の例では機能あるいは動作周波数等の単位で周囲をシールドフレーム４で囲んでいる。
【００２８】
また、板金２に形成したフック５にシールドフレーム４を嵌合させる。回路部品からの熱を前記画面表示保護板金に十分放出できるように、フック５と突起部７が十分な面積で接触させる。そのために半球形状の突起部７を必要数備えている。本実施形態ではフック５と同じ７個である。
【００２９】
十分な放熱を行うためには、突起部７とフック５の数を多くする、寸法を大きくする等の方法がある。突起部７とフック５の数と寸法は、回路部品８の放熱量、シールドフレーム４と画面表示保護板金２の放熱性能を考慮して決める。シールドフレーム４の材料は、熱伝導率が高い金属が望ましいが、熱伝導率、強度、コスト面で実用的な材料で良い。例えばステンレス、アルミ合金、チタン合金、銅合金等から選択すればよい。
【００３０】
図２の様に平坦な一枚の板金２に、基板３のシールドフレーム４と嵌合、接触させるフック５を設ける。フック５の中央の係合穴５１は、シールドフレーム４の半球状の突起と係合させるが、穴の大きさは突起よりも少し大きくする。これは筐体１と基板３の厚み方向の位置ズレ、シールドフレーム４の部品高さ、半田浮きの公差を吸収するためである。
【００３１】
フック５が板金２に対して垂直になる様にプレス加工すると、図３の様な形状になる。
【００３２】
図３のプレス加工後の板金２に既存技法である板金と樹脂の一体成形を施すと、図４の様に板金２の周りに樹脂が食い付き、筐体１が成形できる。筐体１は、画面表示の保護の役割を持つ。筐体１には位置決めフック６を３カ所設けており、基板３の位置決めの役割も持つ。
【００３３】
また、位置決めフック６は、板金２とシールドフレーム４が嵌合する際、嵌合部が基板３で隠れてしまうため、嵌合部が見えない状態でも板金２とシールドフレーム４が嵌合できる様にするための板金２とシールドフレーム４の位置決めの役割も持つ。
【００３４】
基板３は、図５の様に部品への電磁波を遮断するため、シールドフレーム４を搭載しているが、シールドフレーム４は天面（シールド天板）がなく、シールドフレーム４内の回路部品８が露出している。シールドフレーム４をシールド天板で覆うことで電磁波を遮断する。またシールドフレーム４は、突起部７を板金２のフック５の位置に合う様に設けており、突起部７は、板金２のフック５と金属同士で嵌合、接触する役割を持つ。
【００３５】
図５の基板３を図４の筐体１に位置決めフック６を目安にして組み込むと、図１の様になる。位置決めフック６で基板３は筐体１に保持され、基板３の組み込みと同時に位置決めフック６により位置が決まったフック５と突起部７が嵌合、接触し、板金２とシールドフレーム４が金属同士で接続される。すると板金２にシールド天板の役割も担わせることができ、電磁波シールドフレームの効果が生まれる。また金属同士が接続するので板金とシールドフレームが熱的に接続され、金属の高い熱伝導率によって回路部品からシールドフレームを経由して板金への十分な放熱が可能である。
【００３６】
なお、突起部７と板金２は嵌め合わせするため、ある程度の弾力性を持つ材料であることが好ましい。また回路部品８からシールドフレーム４への放熱をより促進したい場合は、動作に影響しない範囲で基板３上の回路部品８からシールドフレーム４の間に、接地した放熱用金属領域を形成する、あるいは、絶縁性の放熱シートを形成するとよい。
【００３７】
筐体と一体成形した板金２が画面表示の保護だけでなくシールド天板も兼ねる事で別途天面を設ける必要がなくなり、図６（ｂ）に断面を示す様に、シールド天板分の厚みが不要になって薄型化でき、部品数も削減できる。図６（ａ）はシールド天板４０と板金２が別々になっている場合の断面である。
【００３８】
また、基板のシールドフレームが筐体の板金と金属同士で接続しているため、金属の熱伝導率で基板の熱を筐体の板金に伝えている。そのため、通常熱伝導性の向上のため、筐体の板金とシールドフレーム間に物を挟んでいたが、部品高さや半田浮きなどの公差ズレで厚みが一定なくなり、クッション性のある材料を挟まなければなかった。本実施形態では熱伝導率が１０[W/m・k]程度のクッション性の材料よりもずっと高い金属（最大で４２８[W/m・k]）で基板の熱を板金２経由で筐体１に放熱できる。
【００３９】
また、板金とシールドフレームで直接嵌合しているため、背景技術で述べたクッション自体が不要になる。そのためクッション分の厚みとコストも削減することができる。
【００４０】
さらに、筐体１の板金２とシールドフレーム４が金属同士で接続している事から、基板３と板金２とがグラウンドに接続される。そのため、別途シールドフレーム４付近で板金２をグラウンドに接地する必要がなくなり、部品と実装面積の削減が可能である。
【００４１】
なお本実施形態では板金２にフック５、シールドフレーム４に突起部７を設け、板金２とシールドフレーム４を係合しているが、反対に、板金２に突起部７、シールドフレーム４にフック５を設けても良い。
（第２の実施形態）
図７、図８を使って第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、基板上に設けた係合部と板金２上に形成した係合板を係合させる。
【００４２】
基板３に板金の端をクリップの様に保持、接触できるオンボードクリップ２０を必要数（図７では７個）基板３に搭載する。一方板金２にはフック５と係合穴５１は設けない。図８に示すように、板金２をプレス加工して垂直に立った矩形状の差込板９を設ける。
【００４３】
筐体１を実施例と同様な動作で基板３を筐体１に組み込むと、差込板９がオンボードクリップ２０に差し込まれ、クリップ式シールドフレームを構成する。図８の例では差込板９は飛び飛びに見えているが、差込板９の間に金属板（不図示）を渡してつないだものを形成すれば、隙間がないようにできる。
（第３の実施形態）
板金２とシールドフレーム４の接触面を増やしたい場合、第１の実施形態で述べたフック５の他に、図９の様に板金２に突起状の接点部１０を追加すると良い。接点部１０は、半球状の突起で、シールドフレーム４の側面に接触する役割を持つ。
【００４４】
接点部１０をシールドフレーム４の側面に接触させる事で板金２とシールドフレーム４の接触面積が更に拡大し、熱伝導量の拡大とグラウンド接続の強化が図れる。図９ではフック７個に対して接点部を６個形成している。
【００４５】
なおフック５をシールドフレーム４側に設ける場合、接点部１０も同じくシールドフレーム４側に設けて接点部を板金２に接触させてもよいし、接点部１０は板金２の方に設け、接点部をシールドフレーム４に接触させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、薄型テレビ等に用いることができる。特に表示画面の大きさが装置全体の大きさとほぼ同程度の電子装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１    筐体
２    板金
３    回路基板
４    シールドフレーム
５    フック
６    位置決めフック
７    突起部
９    差込板
８    回路部品
１０    接点部
２０    オンボードクリップ
４０    シールド天板
５１    係合穴
５３    スリット
１００    表示デバイス
【図１】
2015056440.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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