JP4517251B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置及び電子機器に係り、より詳細には、内蔵する発音体の発する音にノイズが混ざりにくく、高品質な音を提供できる液晶表示装置に関する。

近年、携帯型の液晶表示装置、例えば携帯電話やＰＤＡ、パソコン等においては、音を発する発音体と、情報を表示する素子（以下、パネル表示部と呼ぶ）をなす液晶素子が同じ筐体内に搭載される。その際、携帯性を高めるため小型化や軽量化とともに省スペース化が求められる反面、視認性の向上あるいは表示する情報量を増やすためパネル表示部の大面積化が要求されている。

つまり、発音体の配置場所とパネル表示部の配置場所とを工夫することにより、大面積のパネル表示部の装備が可能で、しかも使用時に実質的に高い音圧レベルを得ることができる液晶表示装置の開発が求められていた。

図８は、これに応える従来の電子機器（携帯通信端末器）の一例を示す模式的な部分断面図である。この電子機器は、発音体とその放音孔との間に導波手段を設け、大面積のディスプレイ搭載してなる液晶表示装置を備えている（例えば、特許文献１参照。）。図８に示すように、この携帯通信端末器は、圧電発音体１１２を、ハウジング１１１の前面（ディスプレイの配置場所（ディスプレイの表示部を視認可能な透視窓１１４が設けられる場所を指す））ではなく、内背面側に配置し、この圧電発音体１１２のケース１２２内で発生した音波を、導波手段（導波パイプ１２１）によって、ケース１２２の内部からハウジング１１１の受話部１１５の放音孔１１６に導き、ハウジング１１１の外部に放出するように構成したものである。

しかしながら、図８に示すように、圧電発音体１１２が発する音の進行方向において、導波手段の内周端部が角張った形状（角形状）をしていると、音波のスムーズな流れが阻害されやすく、また上記内周端部にバリ（不規則な突起物）αが残存しやすくなる。バリαが存在すると、放音時の空気流れが乱れ、ひいては風切り音（ノイズの一種）が発生し、発音体の発する音の品質を著しく低下させる原因となっていることが判明した。
そこで、大面積なパネル表示部が確保されるように、発音体の発する音を誘導する導波手段を備えつつ、この導波手段が音（音波）のスムーズな流れを促すことができる構成とした液晶表示装置と、この液晶表示装置を備えた電子機器の開発が期待されていた。
特開２００２−７７３４６号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内蔵する発音体の発する音にノイズが混ざりにくく、高品質な音を放音することが可能な液晶表示装置と、この液晶表示装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明者は、発音体の発する音を誘導する導波手段として、例えば円筒形の導波パイプを用いた際に、導波パイプの内周端部が角形状をしていると、音圧発生時の空気のスムーズな流れ（音波のスムーズな流れ）が阻害され、特に内周端部にバリが残存するとノイズが発生し、発音体の発する音の品質低下を著しくまねいてしまうという知見を見出した。
そこで、本発明者は、上記に基づいて以下の構成からなる本発明を想到した。

即ち、本発明の液晶表示装置は、筐体の内部に配した基体に囲まれるように発音体を設け、該発音体が発する音を、前記筐体の外面に設けたパネル表示部の近傍に位置する放音孔を通して、前記筐体の外部へ放出する液晶表示装置であって、前記発音体と前記放音孔との間に、前記基体の一部からなり前記音を誘導する中空の導波手段が配され、前記導波手段は、前記発音体が配置された側に設けられた第一開口部が前記音の進行方向に狭まる形状を、若しくは前記発音体が配置された側とは反対側に設けられた第二開口部が前記音の進行方向に広がる形状を備えていること、を特徴としている。また、筐体の内部に配した基体に囲まれるように発音体を設け、該発音体が発する音を、前記筐体の外面に設けたパネル表示部の近傍に位置する放音孔を通して、前記筐体の外部へ放出する液晶表示装置であって、前記発音体と前記放音孔との間に、前記基体の一部からなり前記音を誘導する中空の導波手段が配され、前記導波手段は、前記発音体側に設けられた第一開口部が前記音の進行方向に狭まる形状を有すると共に、前記第一開口部とは反対側に設けられた第二開口部が前記音の進行方向に広がる形状を有することを特徴としている。

上記構成によれば、発音体は筐体内部に配した基体に囲まれているので、基体は発音体が発する音の発散を防止できる。また、基体の内面を構成する材料や形状を選択することにより、その音の吸音も防ぐことが可能であるとともに、音の進行方向が放音孔に向かうように特殊な加工を施すことも可能となるので、発音体が発する音の利用効率が高く、音の品質低下も抑制できる。

また、前記発音体と前記放音孔との間に、前記基体の一部からなり前記音を誘導する中空の導波手段が配されているので、発音体が発する音は放音孔に向けて進行するように常に促され、放音孔から筐体の外部へ音が放出される。ゆえに、音圧レベルを低下させずに、高品質の音が提供できる。

さらに、筐体の外面に設けたパネル表示部の近傍に位置する放音孔を通して、前記筐体の外部へ放出する構成とした場合でも、前記導波手段の長さを調整することにより、発音体の一部または全部をパネル表示部の裏側に重なるように設けることが可能となるので、パネル表示部が筐体の外面をほぼ占有した形態とすることができる。すなわち、導波手段の採用によって、筐体の外面に大面積のパネル表示部の配置が可能となり、また発音体がその一部または全部をパネル表示部に重なるように配置できるので、筐体の小型化も同時に図れる。

特に、前記導波手段を構成する第一開口部が前記音の進行方向に狭まる形状Ａを備えると、発音体が発する音は第一開口部を通過する際、形状Ａの影響を受け、その音は進行するにつれて次第に通過面積の狭まる空間内を通らざる得ない。そして、第一開口部は導波手段の音の入口であることから、発音体が発する音は自ずと、第一開口部の通過により収束された状態となる。また、形状Ａは音の進行方向に狭まる構成をなしているので、その形成時に第一開口部には従来問題となっていたバリが残存しにくい。その結果、音（音波）は第一開口部を通過する際、スムーズに流れて中空内へ進行することが可能となり、ひいては第一開口部にバリが残存することに起因するノイズの発生が解消される。ゆえに、形状Ａは、発音体が発する音がその音質を維持しつつ、導波手段の中空内を進行することに寄与する。

これに対して、前記導波手段を構成する第二開口部が前記音の進行方向に広がる形状Ｂを備えると、発音体が発する音は第二開口部を通過する際、形状Ｂの影響を受け、その音は進行するにつれて次第に通過面積の広がる空間内を通らざる得ない。そして、第二開口部は導波手段の音の出口であることから、発音体が発する音は自ずと、第二開口部の通過により開放された状態となる。また、形状Ｂは音の進行方向に広がる構成をなしているので、その形成時に第二開口部には従来問題となっていたバリが残存しにくい。その結果、音（音波）は第二開口部を通過する際、スムーズに流れて中空内から放音孔へ進行することが可能となり、ひいては第二開口部にバリが残存することに起因するノイズの発生が解消される。ゆえに、形状Ｂは、発音体が発する音がその音質を維持しつつ、導波手段の中空内から放音孔へ進行することに寄与する。

さらに、第一開口部が形状Ａを有するとともに第二開口部が形状Ｂを備えた形態としてもよい。この形態とした場合は、上述した形状Ａによる作用・効果と形状Ｂによる作用・効果が同時に得られるので、発音体が発する音をより一層高い音質で、放音孔を通して、筐体の外部へ放出できる液晶表示装置が得られる。

上述した第一開口部及び／又は前記第二開口部が、階段状の形状を有することが好ましい。音の進行方向に平行をなす方向から見た断面において、開口部が階段状をなしていれば、階段の数や幅、段差等を個別に設定すれば、開口部の奥に向けて開口面積が狭まるように、開口部の断面形状を設計できる。階段の幅や段差は一定でもよいが、例えば開口部の奥に向けて階段の幅を狭く段差を大きくする形態を採用してもよい。例えば、階段状とするには多段階の加工を要するが、仮に前段（開口度大）の段加工でバリが形成されても、後段（開口度小）の段加工を施すことによって前段のバリを除去可能となる。なお、階段の幅部と段差部のなす角度は９０°に限定されない。９０°〜１８０°の範囲に設定すると階段の幅部と段差部のなす角度は鈍角となり、階段の縁におけるバリ発生をより低減できるので好ましい。

また、上述した第一開口部及び／又は前記第二開口部の内側の表面が、少なくとも一つの平面を有していてもよい。音の進行方向に平行をなす方向から見た断面において、開口部が単面あるいは多面からなるように構成（Ｃ形状と呼ぶ）すれば、開口部の奥に向けて開口面積が狭まるように、開口部の断面形状を設計できる。開口部を単面とした場合には、その単面が開口部の内側面となす角度に特に制限はないが、この角度を変えることにより開口部の入口における開口面積を制御可能となる。一方、開口部を多面とした場合には、各面の幅や連接する面同士のなす角度は一定でもよいが、例えば開口部の奥に向けて各面の幅を長くし、連接する面同士のなす角度を広くする形態を採用してもよい。例えば、Ｃ形状とするには多段階の加工を要するが、仮に前段（開口度大）の面加工でバリが形成されても、後段（開口度小）の面加工を施すことによって前段のバリを除去可能となる。

さらに、上述した第一開口部及び／又は前記第二開口部の内側の表面が、少なくとも一つの曲面を有していてもよい。音の進行方向に平行をなす方向から見た断面において、開口部が円弧の一部又はその組み合わせからなるように構成（Ｒ形状と呼ぶ）すれば、開口部の奥に向けて開口面積が狭まるように、開口部の断面形状を設計できる。開口部の断面が一つの円弧からなる形態の他に、複数個の円弧を組み合わせた形態としても構わない。このように円弧を利用すれば、開口部の断面において鋭角に突出する箇所が無くなるので、ひいては開口部におけるバリの発生を皆無とすることが可能となる。

（液晶表示装置）
以下、本発明の液晶表示装置に係る第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、各図において、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせてある。

図１は、本実施形態の液晶表示装置の一例を示す模式的な平面図であり、内部構造も一部も表示してある。図２は、図１に示したＡ−Ａ’部分における模式的な断面図である。
図１及び図２に示すように、この液晶表示装置１０は、筐体１１の内部に配した基体２０に囲まれるように発音体２１を設け、この発音体２１が発する音を、筐体１１の外面に設けたパネル表示部３１の近傍に位置する放音孔１４を通して、筐体１１の外部へ放出する液晶表示装置である。なお、基体２０の外周に設けた爪部２６（２６ａ〜２６ｄ）は、筐体の下部１１ａと上部１１ｂにより挟持された状態にある。

また、発音体２１と放音孔１４との間には、基体２０の一部からなり発音体２１が発する音を誘導する中空の導波手段１５が配されているので、発音体２１と一部または全部が重なるようにパネル表示部３１を設けることができる。ゆえに、筐体の上部１１ｂにおいて広い領域を占めるような、大面積のパネル表示部３１を搭載することが可能となる。つまり、液晶表示装置１０は、発音体２１が基体２０内で発生した音（音波）を導波手段１５によって、基体２０の内部から筐体の上部１１ｂに設けた放音孔１４に導き、筐体１１の外部に放出するように構成されている。

図２に示すように、発音体２１はその外周に枠体２２を備え、この枠体２２は第一支持体２４と第二支持体２５により、発音体２１の振動面と略平行をなす両面を挟持するように構成されている。また、第一支持体２４を筐体１１の内面に接して配することにより、発音体２１の一面、第一支持体２４の内側面、及び筐体１１の内面の一部、からなる第一気室４１が設けられる。一方、第二支持体２５は基体２０の内面に接して配することにより、発音体２１の他面、第二支持体２５の内側面、及び基体２０の内面の一部、からなる第二気室が設けられる。このような構成により、発音体２１が発した音（音波）は導波手段１５の中空に向けて進行することになる。なお、導波手段１５の中空内に示した太い矢印は、発音体２１が発した音の進行方向を表す。

なお、図２において、符号１６は筐体の下部１１ａに設けた空気抜き用の穴部、符号２３は発音体２１の駆動信号入力部、符号３２はパネル表示部３１の裏面側を支える第三支持体、符号３３はパネル表示部３１の表示信号入力部、をそれぞれ表す。発音体２１としては、圧電素子やスピーカ等を用いることができる。

図１及び図２から明らかなように、発音体２１と放音孔１４との間には、基体２０の一部からなり発音体２１が発する音を誘導する中空の導波手段１５が配されている。この導波手段１５は、音の入口をなす第一開口部１５ａが音の進行方向（図中の太い矢印で示す方向）に狭まる形状Ａを、若しくは音の出口をなす第二開口部１５ｂが音の進行方向に広がる形状Ｂを、又は第一開口部１５ａが形状Ａを有するとともに第二開口部１５ｂが形状Ｂを、備えている。

図３は、導波手段１５とその近傍のみを拡大して示す模式的な断面図であり、導波手段１５が上述した３タイプからなる場合をそれぞれ表している。（ａ）は第一開口部１５ａが形状Ａをもつ場合、（ｂ）は第二開口部１５ｂが形状Ｂをもつ場合、（ｃ）は第一開口部１５ａと第二開口部１５ｂが各々形状Ａと形状Ｂを同時にもつ場合である。図３における太い矢印は、図２と同様に発音体が発した音の進行方向を意味する。

このような形状Ａ又は形状Ｂを有する導波手段１５を設けることにより、発音体２１が発する音は放音孔１４に向けて進行するように常に促され、放音孔から筐体の外部へ音が放出される。また、従来の装置（図８）は、導波手段の開口部が断面方向から見て角張った形状をもつため、この開口部においてバリが残存する虞があり、放音時の空気流れが乱れ、風切り音（ノイズの一種）等が発生し、発音体の発する音の品質を著しく低下させていたが、本発明に係る液晶表示装置１０は、これを構成する導波手段１５の第一開口部１５ａや第二開口部１５ｂに上述した形状Ａや形状Ｂを適用することにより、バリは殆どあるいは全く残存することが無くなる。

ゆえに、上記の形状Ａ又は形状Ｂを有する導波手段１５を設けてなる液晶表示装置１０は、内蔵する発音体２１の発する音にノイズが混ざりにくく、高品質な音を放音することが可能となる。すなわち、本発明によれば、大面積なパネル表示部が確保されるように、発音体の発する音を誘導する導波手段を備えつつ、この導波手段が音（音波）のスムーズな流れを促すことができる構成とした液晶表示装置が得られる。

図４は、階段状をなす形状Ａを第一開口部１５ａに適用した例を示す模式的な断面図である。音の進行方向に平行をなす方向から見た断面において、開口部が階段状をなしていれば、階段の数や幅、段差等を個別に設定すれば、開口部の奥に向けて開口面積が狭まるように、開口部の断面形状を設計できる。
特に、図４（ａ）は、階段の幅と段差とをそれぞれ一定とした形態である。図４（ｂ）は、音の進行方向（開口部の奥）に向けて順に、階段の幅が狭まるとともに階段の段差が大きくなる形態である。図４（ｃ）は、階段の幅と段差とがそれぞれ一定ではあるが、ともに傾斜しており、階段の縁の角度を９０°〜１８０°の範囲内とした形態である。何れの形態を採用してもバリは残存しにくくなる。

図５は、Ｃ形状をなす形状Ａを導波手段１５の音の入口である第一開口部に適用した例を示す模式的な断面図である。音の進行方向に平行をなす方向から見た断面において、開口部が単面あるいは多面からなる構成（Ｃ形状）を採用しても、開口部の奥に向けて開口面積が狭まるように、開口部の断面形状を設計できる。
特に、図５（ａ）は、開口部を単面とした形態である。図５（ｂ）は、開口部を多面とし、各面の幅や連接する面同士のなす角度を一定とした形態である。図５（ｃ）は、開口部を多面とし、音の進行方向（開口部の奥）に向けて各面の幅を長くし、連接する面同士のなす角度を一定にした形態である。ただし、図５（ｃ）の形態において、後者の角度を開口部の奥に向けて広くしたり、あるいは狭くしても構わない。何れの形態を採用してもバリは残存しにくくなる。

図６は、Ｒ形状をなす形状Ａを導波手段１５の音の入口である第一開口部に適用した例を示す模式的な断面図である。音の進行方向に平行をなす方向から見た断面において、開口部が円弧の一部又はその組み合わせからなる構成（Ｒ形状）を採用しても、開口部の奥に向けて開口面積が狭まるように、開口部の断面形状を設計できる。
特に、図６（ａ）は、開口部の断面が一つの円弧からなる形態である。図６（ｂ）は、複数個の円弧を組み合わせた形態である。このように円弧を利用すれば、開口部の断面において鋭角に突出する箇所が無くなるので、ひいては開口部におけるバリの発生を皆無とすることできる。

なお、以上においては、図４〜図６を参照して、各タイプ（階段状、Ｃ形状、Ｒ形状）からなる形状Ａを第一開口部１５ａに適用した例について詳述したが、音の出口をなす第二開口部１５ｂに設ける、音の進行方向に広がる形状Ｂに適用しても同様に作用し、開口部におけるバリの発生を抑制または皆無とすることができることは言うまでもない。

（電子機器）
次に、本発明の上記実施形態の液晶表示装置を具備した電子機器の具体例について説明する。
図７は、携帯電話機の一例を示す斜視図である。図７において、符号５０は携帯電話機本体を示し、符号５１は液晶表示装置のパネル表示部、符号５２は液晶表示装置の放音部であり、符号５３はパネル表示部５１と放音孔５２を同一面内に設けた、液晶表示装置の筐体である。

上記実施形態の液晶表示装置を用いた場合、発音体（不図示）はパネル表示部５１と重ねるように筐体内に搭載できるので、大面積もパネル表示部を採用することが可能となる。また、発音体と放音部との間に導波手段（不図示）が配され、その音の入口である第一開口部と音の出口である第二開口部には、上述したバリが形成されにくい形態を備えているので、内蔵する発音体の発する音にノイズが混ざりにくく、高品質な音を放音できる。ゆえに、本発明によれば、大画面の採用による優れた視認性を備えたパネル表示部５１と、開口部を工夫した導波手段の採用による高品位な音声を放出できる放音孔５２とを同一筐体５３内に備え、筐体の小型化も図れる電子機器が得られる。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の平面模式図。 図１におけるＡ−Ａ’部分の断面模式図。 図１の導波手段とその近傍のみを拡大して示す断面模式図。 階段状をなす形状Ａを第一開口部に適用した例を示す断面模式図。 Ｃ形状をなす形状Ａを第一開口部に適用した例を示す断面模式図。 Ｒ形状をなす形状Ａを第一開口部に適用した例を示す断面模式図。 本発明の液晶表示装置を具備した電子機器の一例を示す斜視図。 従来の液晶表示装置の一例を示す

符号の説明

１０ 液晶表示装置、１１ 筐体、１４ 放音孔、１５ 導波手段、１５ａ 第一開口部、１５ｂ 第二開口部、２０ 基体、２１ 発音体、２２ 枠体、２４ 第一支持体、２５ 第二支持体、３１ パネル表示部

Claims (7)

1. パネル表示部と、発音体と、一方の面側に前記パネル表示部を保持するとともに、他方の面側の前記パネル表示部と少なくとも一部が平面的に重なる位置に前記発音体を収容する基体とを有し、前記発音体が発する音を、前記基体の前記一方の面側の外面に設けた前記パネル表示部の近傍に位置する放音孔を通して、前記基体の前記一方の面側へ放出する液晶表示装置であって、
   該発音体は、前記基体の前記他方の面側との間に気室を形成するように配置され、
   前記放音孔は、前記気室を形成する前記基体の前記他方の面側から前記一方の面側の外面に連通し、前記発音体が配置された側に設けられた第一開口部が、前記音の進行方向に狭まる形状を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
2. パネル表示部と、発音体と、一方の面側に前記パネル表示部を保持するとともに、他方の面側の前記パネル表示部と少なくとも一部が平面的に重なる位置に前記発音体を収容する基体とを有し、前記発音体が発する音を、前記基体の前記一方の面側の外面に設けた前記パネル表示部の近傍に位置する放音孔を通して、前記基体の前記一方の面側へ放出する液晶表示装置であって、
   該発音体は、前記基体の前記他方の面側との間に気室を形成するように配置され、
   前記放音孔は、前記気室を形成する前記基体の前記他方の面側から前記一方の面側の外面に連通し、前記発音体が配置された側とは反対側に設けられた第二開口部が、前記音の進行方向に広がる形状を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
3. パネル表示部と、発音体と、一方の面側に前記パネル表示部を保持するとともに、他方の面側の前記パネル表示部と少なくとも一部が平面的に重なる位置に前記発音体を収容する基体とを有し、前記発音体が発する音を、前記基体の前記一方の面側の外面に設けた前記パネル表示部の近傍に位置する放音孔を通して、前記基体の前記一方の面側へ放出する液晶表示装置であって、
   該発音体は、前記基体の前記他方の面側との間に気室を形成するように配置され、
   前記放音孔は、前記気室を形成する前記基体の前記他方の面側から前記一方の面側の外面に連通し、前記発音体側に設けられた第一開口部が前記音の進行方向に狭まる形状を有すると共に、前記第一開口部とは反対側に設けられた第二開口部が前記音の進行方向に広がる形状を有することを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記第一開口部又は前記第二開口部が、階段状の形状を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第一開口部又は前記第二開口部の内側の表面が、少なくとも一つの平面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
6. 前記第一開口部又は前記第二開口部の内側の表面が、少なくとも一つの曲面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記基体の前記他方の面側に配置され、該基体の前記他方の面側及び前記発音体の下面側を支持する支持体をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

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