JP2002063986A

JP2002063986A - 表示発音体

Info

Publication number: JP2002063986A
Application number: JP2000248442A
Authority: JP
Inventors: Hajime Oda; 肇織田; Hiroshi Yamazaki; 博山崎
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＬ素子を発光のみ、発光と振動、振動のみ
の３通りに選択的に動作可能にする。【解決手段】外枠１に液晶パネル２を固定し、液晶パ
ネル２の背後に間隙ｇをおいてＥＬ素子３を配置する。
ＥＬ素子３の背後にＥＬ素子から発生する振動音の増幅
手段として共鳴箱４を配置する。ＥＬ素子３の駆動を制
御する制御回路を設ける。制御回路は、ＥＬ素子３を発
光させる第１の駆動波形と、ＥＬ素子３を発光及び振動
させる第２の駆動波形と、ＥＬ素子３を振動させる第３
の駆動波形とを選択的にＥＬ素子３に供給するように制
御する。ＥＬ素子３は第１の駆動波形で駆動されると発
光して液晶パネル２の表示を行い、第３の駆動波形で駆
動されると振動し、液晶パネル２を打撃して打撃音を生
じ、これらの音は共鳴箱４で共鳴して大きな音を発し、
音抜き穴１ｂから放音する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光、発音と発
光、発音を選択的に動作可能なＥＬ素子を用いた表示発
音体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示器の暗時の照明用に
ＥＬ素子が多用されている。また、種々の電子機器にお
いて圧電素子等によるアラームが警告用に用いられてい
る。この従来の構成において、ＥＬ素子や圧電素子を用
いて発光や発音を行なう場合、その駆動回路はそれぞれ
別々に設けられており、費用がかかる上にスペースが多
く必要であった。最近のカメラ等の電子機器はますます
小型化されており、スペースの確保が重要なテーマとな
っている。

【０００３】そこで、特開平１−３０７４００号公報に
開示されているように、音波と光を同時に発する発音型
エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。これ
は、誘電体焼結セラミックス表面に発光層をつけた構造
を基本とし、その上に透明電極を、または絶縁層を介し
て透明電極を付け、裏面には金属電極を付けたものであ
る。このエレクトロルミネッセンス素子に、交流電圧も
しくは直流パルス電圧を印加することにより印加した電
圧および周波数と波形に相当する音波と光を同時に発す
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来例における発
音型エレクトロルミネッセンス素子では、音波と光を同
時に発するものであるが、音のみ、あるいは光のみ、ま
たは音と光を同時に、というように、使用者自身が最も
望ましい使用の仕方を選択することはできなかった。そ
こで本発明は、使用者自身が最も望ましい使用の仕方を
選択でき、しかも大きな音で発音できる発音表示体を提
供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の表示発音体は、
ＥＬ素子と、前記ＥＬ素子に発生する振動音の増幅手段
と、前記ＥＬ素子の駆動を制御する制御回路とを具備し
ており、前記制御回路は、前記ＥＬ素子を発光させる第
１の駆動波形と、前記ＥＬ素子を発光及び振動させる第
２の駆動波形と、前記ＥＬ素子を振動させる第３の駆動
波形とを選択的に前記ＥＬ素子に供給するように制御す
ることを特徴としている。この構成により、ＥＬ素子は
３つの異なった駆動波形で駆動されることになり、各駆
動波形に対応して発光のみか、発光と振動即ち発音か、
発音のみかの３つの態様で動作する。

【０００６】前記ＥＬ素子は振動板に設けられているこ
と、または前記ＥＬ素子の背後には間隙をおいて振動板
が配設されていることが好ましい。この構成により、発
音が増幅されて大きい音を発することができる。

【０００７】前記増幅手段は、共鳴箱であり、前記共鳴
箱の一部に前記ＥＬ素子または前記振動板を設けてある
ことが好ましい。また前記共鳴箱の一部には、前記ＥＬ
素子または前記振動板に接触可能に桟が設けてあること
が好ましい。この構成により、増幅のための構成を容易
にでき、桟により一層大きな音を発生させることができ
る。

【０００８】また、前記ＥＬ素子の前面に間隙をおいて
表示手段が設けてあることが好ましい。ＥＬ素子と表示
手段との間の間隙により、表示手段が表示のみでなく音
を大きくするのにも貢献できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
面に基づいて説明する。図１に示すように、表示発音体
は例えばカメラなどの電子機器の表示部に設けられてお
り、外枠１の表示窓１ａの内部に、液晶パネル２が設け
てあり、液晶パネル２の背後に所定の間隙ｇをおいてＥ
Ｌ素子３が配設してある。ＥＬ素子３は、背後に設けて
ある共鳴箱４の前面に設けた開口部４ａの周辺部に固定
されている。共鳴箱４の前面の一部に音を前方へ放音す
る開口部４ｂが設けてあり、開口部４ｂの前方の外枠１
に、音抜き穴１ｂが形成してある。

【００１０】ＥＬ素子３の構成は従来の構成とほぼ同じ
であり、図８に一部を拡大して示している。即ち、ポリ
エステルなどの透明フィルムの背面側にインジウム−錫
酸化物（ＩＴＯ）を蒸着した透明電極層３１の背面側
に、Ｃｕをド―プした硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光
体とフッ素樹脂バインダとを混合攪拌してなる発光層３
２と、その背面に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ）か
らなる高誘電体物質とフッ素樹脂バインダとを混合攪拌
してなる絶縁層３３と、その背面に、ポリエステルをバ
インダとしてカーボン粉を混合攪拌してなるカーボンイ
ンクを用いた背面電極層３４と、その背面に、背面保護
層３５とを順次積層して形成した積層体である。透明電
極層３１と背面電極層３４の端部に設けてある引出し部
に、表面銀バスバー３１ａ及び背面銀バスバー３４ａを
形成し、ＥＬ素子３へ電圧を印加するようにしてある。
本発明においては、透明電極層３１と背面保護層３５と
は、ＥＬ素子３の発光性能を保持した上で、できるだけ
薄く、かつ固いものが選択される。

【００１１】ＥＬ素子３は高圧／高周波の交流又は交流
に近い駆動波形で駆動しているので、ＥＬ素子３に振動
が発生し、これが共振周波数と一致すると振動が大きく
なる。これは、駆動波形に矩形波やブロッキング発振の
ような電圧の変化が急なところがあると、その高周波が
共振周波数に一致するところが出てくるためである。Ｅ
Ｌ素子を点灯させる場合には比較的低い駆動周波数の駆
動波形で駆動してよいが、発音させたい場合には比較的
高い駆動周波数の駆動波形で駆動する。

【００１２】一例として、共振周波数が４ｋＨｚ程度の
ＥＬ素子の場合には、点灯のみを行うときは、駆動波形
としての駆動周波数は数１００Ｈｚとするのが望まし
い。また発音のみを行なうときは、駆動波形としての駆
動周波数は７〜８ｋＨｚとするのが望ましい。更に、点
灯に加えて発音を行なうときは、駆動波形としての駆動
周波数は２〜４ｋＨｚとするのが望ましい。このよう
に、駆動周波数を変えれば、点灯のみ、発音のみ、点灯
及び発音などと、使用する人が選択して所望の態様で使
用ができる。前記のように駆動周波数として７〜８ｋＨ
ｚとした場合には、ＥＬ素子３は輝度が大きく低下し、
実質的に点灯していない状態となるが、ＥＬ素子３の振
動は発生するので発音は行われる。共振周波数は４ｋＨ
ｚであるが、その倍の周波数の８ｋＨｚで駆動しても発
音が可能である。

【００１３】しかし、この振動により発する音は小さい
ので、音を大きくするための工夫として、図１の例で
は、液晶パネル２とＥＬ素子３との間に間隙ｇを設けて
あり、また共鳴箱４を設けている。これによりＥＬ素子
３の振動時にＥＬ素子３が液晶パネル２をたたいて音を
大きくし、更に共鳴箱４により音を一層大きくすること
ができる。

【００１４】図２に、本発明の表示発音体の駆動回路ブ
ロックの一例を示している。制御回路１０に電池電源Ｅ
から電源が供給され、制御回路１０に切換スイッチＳＷ
ａ、ＳＷｂ、ＳＷｃが接続してある。スイッチＳＷａは
発光（点灯）のみを行なう場合に選択されるスイッチで
あり、制御回路１０からは第１の駆動波形の一例として
周波数ｆ１をＥＬ駆動回路１１に出力する。スイッチＳ
Ｗｂは発光（点灯）及び振動（発音）を行なう場合に選
択されるスイッチであり、制御回路１０からは第２の駆
動波形の一例として周波数ｆ２をＥＬ駆動回路１１に出
力する。スイッチＳＷｃは振動（発音）のみを行なう場
合に選択されるスイッチであり、制御回路１０からは第
３の駆動波形の一例として周波数ｆ３をＥＬ駆動回路１
１に出力する。制御回路１０から出力するコントロール
信号ＣＮＴ１がＥＬ駆動回路１１へ供給されてＥＬ駆動
回路１１を所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦする。ま
た、制御回路１０から出力するコントロール信号ＣＮＴ
２が電源回路１２へ供給されて、ＥＬ駆動回路１１へ供
給する電源電圧の切換をコントロールする。ＥＬ駆動回
路１１は、制御回路１０からコントロール信号ＣＮＴ１
が供給された時に、制御回路１０から供給された周波数
ｆ１またはｆ２またはｆ３に基づいてＥＬ素子３を駆動
する。

【００１５】ＥＬ素子３は供給された周波数によって駆
動され、周波数ｆ１による場合には発光して液晶パネル
２のバックライトとなり、液晶パネル２による表示を明
瞭にする。周波数ｆ３による場合にはＥＬ素子３は振動
し、液晶パネル２を打撃して振動音を高め、この振動音
は共鳴箱４で共鳴して大きくなり、開口部４ｂを通過し
て音抜き穴１ｂから外部へ放音する。周波数ｆ２による
場合にはＥＬ素子３は発光して液晶パネル２のバックラ
イトとなって表示に寄与し、同時にＥＬ素子３は振動
し、液晶パネル２を打撃して振動音を高め、共鳴箱４で
共鳴して音抜き穴１ｂから大きな音を外部へ放音する。

【００１６】振動音を大きくするための他の構成につい
て次に説明する。図３に示す構成のものは、ＥＬ素子３
を振動板としての金属振動板５の前面に貼着し、この金
属振動板５を共鳴箱４の開口部４ａの周囲に固定する。
その他の実質的に同一の個所には同一の符号を付してい
る。このように構成することにより、ＥＬ素子３が周波
数ｆ２またはｆ３で駆動されて振動すると、この振動が
金属振動板５を振動させて振動を増幅し、同時に先に説
明したように液晶パネル２を打撃して音量を増大させ、
共鳴箱４で更に大きな音となって放音する。

【００１７】図４に示す構成のものは、共鳴箱４の開口
部４ａに、桟６を設ける。桟６はその両端部を共鳴箱４
に固定してあるが、桟６の上面は図１と同様なＥＬ素子
３に固定されていない。ＥＬ素子３はその外周部で共鳴
箱４に固定されている。その他の実質的に同一の個所に
は同一の符号を付している。このように構成することに
より、ＥＬ素子３が周波数ｆ２またはｆ３で駆動されて
振動すると、この振動により液晶パネル２を打撃すると
同時に、桟６をも打撃し、大きな音を発し、共鳴箱４で
更に大きな音となって放音する。

【００１８】図５に示す構成のものは、共鳴箱４の開口
部４ａに、金属製の桟７を設ける。ＥＬ素子３は図３で
示したように金属振動板５に貼着されて共鳴箱４に取り
付けられているもので、桟７はその両端部を共鳴箱４に
固定してあるが、桟７の上面は金属振動板５に固定され
ていない。その他の実質的に同一の個所には同一の符号
を付している。このように構成することにより、ＥＬ素
子３が周波数ｆ２またはｆ３で駆動されて振動すると、
この振動により液晶パネル２を打撃し、金属振動板５を
振動させて振動を増幅し、同時に桟７を打撃するので、
一層大きな音を発し、共鳴箱４で更に大きな音となって
放音する。

【００１９】図６に示す構成のものは、ＥＬ素子３と金
属振動板５との間に間隙を設けて音量を一層増大しよう
とするものである。そのために、共鳴箱４１には、開口
部４１ａの前面の周囲に、ＥＬ素子３と金属振動板５の
取付部４１ｃを設けている。ＥＬ素子３と金属振動板５
との間には、周囲にまたは部分的にスペーサ８を介在さ
せて第２の間隙ｈを設け、その上でこれを取付部４１ｃ
に固定する。共鳴箱４１には放音のための開口部４１ｂ
が設けてある。その他の実質的に同一の個所には同一の
符号を付している。このように構成することにより、Ｅ
Ｌ素子３が周波数ｆ２またはｆ３で駆動されて振動する
と、この振動により間隙ｇを介して液晶パネル２を打撃
し、第２の間隙ｈを介して金属振動板５を打撃し、この
打撃音を共鳴箱４１にて共鳴させるので、音量が一層増
大し、大きな音となって音抜き穴１ｂから放音する。

【００２０】図７に示す構成のものは、図３で示した例
を薄型化するものである。図３においては、通常の構成
のＥＬ素子３を金属振動板５に貼着しているが、この例
におけるＥＬ素子３０では、図８に示したＥＬ素子３の
背面電極層３４と背面保護層３５の代わりに、金属薄板
からなる振動板３６を用い、この振動板３６の上に、前
記と同様の絶縁層３３と、発光層３２と、透明電極層３
１とを積層して形成している。透明電極層３１の表面銀
バスバー３１ａと金属薄板からなる振動板３６の端部３
６ａとを介して、ＥＬ素子３０へ電圧を印加するように
してある。このように構成した振動板３６を含むＥＬ素
子３０を、図３と同様に共鳴箱４の開口部４ａの周囲に
固定し、液晶パネル２との間に間隙ｇをおいて設置す
る。このように構成することにより、図３の場合と同様
に大きな音を発すると同時に、薄型化が達成できる。

【００２１】図８に示す構成のものは、共鳴箱４の放音
のための開口部４ｂを無くしたものである。開口部４ｂ
のかわりに共鳴箱４の底面４ｃの肉厚を薄くして、その
底面４ｃの対向位置に放音板９が設けてある。ＥＬ素子
３の振動音は共鳴箱４により増幅され、底面４ｃ、そし
て放音板９に設けられた音抜き穴９ａから外部へ放音す
る。放音のための開口部を共鳴箱は設けなくともよい。

【００２２】なお、振動板として金属振動板を例に挙げ
たが、金属振動板に限らず樹脂製の振動板等でもよい。
また、ＥＬ素子又は振動板を共鳴箱に直接設ける構成を
例として挙げたが、ＥＬ素子又は振動板は、共鳴箱に支
柱等を介して支持するようにしてもよい。

【００２３】また、共鳴箱の開口部は前記のように前面
側に設けられているものに限られず、側面側に設けるも
のであってもよい。また、共鳴箱を例えばカメラ内部の
部品が存在しない空間を利用して設けるものであっても
よい。また、桟６、７は図示の例に限られず、桟の数、
位置、高さ、方向などを可変にして、音が最も大きくな
るように調整可能な構成にしてもよい。

【００２４】また、駆動波形を変える一例として、周波
数を変更する例で説明しているが、これに限られるもの
でなく、周波数とともにパルス波形のデューティを変え
ることによっても可能であり、また周波数、デューティ
と共に電圧を変えることによっても可能である。電圧に
ついては、ＥＬ素子を振動させるための第３の駆動波形
のほうが、ＥＬ素子を発光させるための第１の駆動波形
よりも高い電圧が必要である。

【００２５】

【発明の効果】このように本発明の表示発音体は、ＥＬ
素子に第１の駆動波形と、第２の駆動波形と、第３の駆
動波形とを選択的に供給するように制御するので、ＥＬ
素子は供給された３つの異なった駆動波形に対応して、
発光のみか、発光と振動即ち発音か、発音のみかの３つ
の態様で動作できる。そこで使用者自身が最も望ましい
動作を選択でき、使用の満足度を高めることができる。
また、振動音の増幅手段を備えているので、大きな音で
発音でき、発音の効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すもので、（ａ）は
正面図、(ｂ)は中央横断面図である。

【図２】駆動回路を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施の他の形態を示す中央断面図であ
る。

【図４】本発明の実施の更に他の形態を示す中央断面図
である。

【図５】本発明の実施の更に他の形態を示す中央断面図
である。

【図６】本発明の実施の更に他の形態を示す中央断面図
である。

【図７】本発明の実施の更に他の形態を示すＥＬ素子の
一部拡大断面図である。

【図８】本発明の実施の更に他の形態を示す中央断面図
である。

【図９】ＥＬ素子の基本構成を示す一部拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

２表示手段（液晶パネル）３、３０ＥＬ素子４、４１共鳴箱５振動板６，７桟１０制御回路ｇ表示手段とＥＬ素子との間の間隙ｈＥＬ素子と振動板との間の間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 ＺＦターム(参考） 2H093 NC42 NC59 ND60 NE06 3K007 AB00 CA02 CB01 DA05 DB02 DC01 EA02 EA03 EB05 EC01 GA02 5D004 BB01 CD07 DD01 5G435 AA00 AA18 BB12 BB15 EE02 EE26 FF11 GG25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＥＬ素子と、前記ＥＬ素子に発生する振
動音の増幅手段と、前記ＥＬ素子の駆動を制御する制御
回路とを具備しており、前記制御回路は、前記ＥＬ素子を発光させる第１の駆動
波形と、前記ＥＬ素子を発光及び振動させる第２の駆動
波形と、前記ＥＬ素子を振動させる第３の駆動波形とを
選択的に前記ＥＬ素子に供給するように制御することを
特徴とする表示発音体。
【請求項２】請求項１において、前記ＥＬ素子は振動
板に設けられていることを特徴とする表示発音体。
【請求項３】請求項１において、前記ＥＬ素子の背後
には間隙をおいて振動板が配設されていることを特徴と
する表示発音体。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前
記増幅手段は共鳴箱であり、前記共鳴箱の一部に前記Ｅ
Ｌ素子または前記振動板を設けてあることを特徴とする
表示発音体。
【請求項５】請求項４において、前記共鳴箱の一部に
は、前記ＥＬ素子または前記振動板に接触可能に桟が設
けてあることを特徴とする表示発音体。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、前
記ＥＬ素子の前面に間隙をおいて表示手段が設けてある
ことを特徴とする表示発音体。