JP4923490B2

JP4923490B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4923490B2
Application number: JP2005257201A
Authority: JP
Inventors: 慎吾山内
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2025-09-06
Also published as: JP2007072018A

Description

この発明は、スピーカ機能またはマイクロホン機能あるいはその両機能を備えた表示装置に関する。

例えば、スピーカ機能を備えた液晶表示装置には、例えば、液晶セルの表面側に設けられた表面側偏光板の一端部を液晶セルから突出させ、表面側偏光板の表面側全体に光透過性の振動板を設け、表面側偏光板および振動板の液晶セルから突出された部分により空気室を構成し、空気室の裏面側にスピーカユニットを設け、スピーカユニットで発生された音が空気室内の空気の振動として振動板に伝達され、振動板が振動することにより、音を外部に放出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３３２６０号公報

しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、表面側偏光板の表面側全体に振動板を設けているので、装置全体の厚さが厚くなってしまう。また、表面側偏光板および振動板の液晶セルから突出された部分により空気室を構成し、空気室の裏面側にスピーカユニットを設けているので、装置全体のサイズが大きくなってしまう。また、表面側偏光板の表面側、つまり視認側全体に振動板が設けられることにより、表示品位が低下してしまうという問題があった。

そこで、この発明は、装置全体の厚さおよびサイズが増加しないようにすることができ、また表示品位が低下しないようにすることができる表示装置を提供することを目的とする。

この発明の表示装置は、上記目的を達成するため、表示パネルおよび該表示パネルの裏面側に配置されたバックライトをケース内に収納した表示装置において、前記バックライトは導光板を有するエッジライト型であり、前記バックライトの導光板に圧電素子を取り付け、当該導光板に振動板としての機能を兼ねさせたことを特徴とするものである。

この発明によれば、ケース内の該ケースを含むいずれかの部品に圧電素子を取り付け、当該部品に振動板としての機能を兼ねさせることにより、装置全体の厚さおよびサイズが増加しないようにすることができ、また表示品位が低下しないようにすることができる。

図１はこの発明の一実施形態としての液晶表示装置の要部の断面図を示し、図２は図１のII−II線に沿う一部の横断平面図を示す。この液晶表示装置は、ケース本体１、表面側ケース１１および裏面側ケース２１を備えている。

このうち、ケース本体１は、樹脂からなり、ほぼ方形状の枠状部２の内面の所定の箇所に設けられたリング状の凸部３の部分を境界にして表面側を液晶表示パネル収納部４とされ、裏面側をバックライト収納部５とされた構造となっている。この場合、リング状の凸部３の内側には方形状の開口部６が設けられている。

そして、枠状部２の外周面の表面側の所定の箇所には表面側ケース取付用凹部７が設けられている。枠状部２の外周面の裏面側の所定の箇所には裏面側ケース取付用凹部８が設けられている。枠状部２の表面側の所定の箇所には、後述する液晶表示パネル用フレキシブル配線基板３７の挿通を許容する凹部９が設けられている。枠状部２の裏面側の所定の箇所には、後述するバックライト用フレキシブル配線基板４８の挿通を許容する凹部１０が設けられている。

表面側ケース１１は、金属板からなり、方形状の表示窓１２を有するほぼ方形状の枠状部１３の四辺部に側壁１４が設けられ、側壁１４の所定の箇所に後述する液晶表示パネル用フレキシブル配線基板３７の挿通を許容する切欠部１５が設けられた構造となっている。そして、表面側ケース１１は、その側壁１４がケース本体１の表面側ケース取付用凹部７に嵌合された状態で、ケース本体１の表面側に取り付けられている。

裏面側ケース２１は、金属板からなり、ほぼ方形状の板状部２２の四辺部に側壁２３が設けられ、側壁２３の所定の箇所に後述するバックライト用フレキシブル配線基板４８の挿通を許容する切欠部２４が設けられた構造となっている。そして、裏面側ケース２１は、その側壁２３がケース本体１の裏面側ケース取付用凹部８に嵌合された状態で、ケース本体１の裏面側に取り付けられている。

ケース本体１の液晶表示パネル収納部４内には液晶表示パネル３１が収納されている。液晶表示パネル３１は、表面側基板３２とこの表面側基板３２の裏面側に配置された裏面側基板３３とがほぼ方形枠状のシール材（図示せず）を介して貼り合わされ、シール材の内側における両基板３２、３３間に液晶（図示せず）が封入され、両基板３２、３３の各外面に偏光板３４、３５が貼り付けられたものからなっている。

そして、液晶表示パネル３１は、その裏面側の偏光板３５がケース本体１の開口部６内に配置された状態で、その裏面側基板３３の外面周辺部がケース本体１の凸部３の表面に支持され、且つ、その表面側の偏光板３４が表面側ケース１１の表示窓１２内に配置された状態で、その表面側基板３２の外面周辺部が表面側ケース１１の表示窓１２の外側周囲における内面によって押さえ付けられ、これによりケース本体１の液晶表示パネル収納部４内に収納されている。

ここで、液晶表示パネル３１のうち、両偏光板３４、３５よりもある程度小さい領域が表示領域となっており、それ以外の領域が非表示領域となっている。また、液晶表示パネル３１の非表示領域において、裏面側基板３３の所定の一辺部は表面側基板３２から突出され、突出部３３ａとなっている。突出部３３ａの表面の所定の箇所には液晶表示パネル駆動用の半導体素子３６が搭載されている。突出部３３ａの表面の先端部の所定の箇所には液晶表示パネル用フレキシブル配線基板３７の一端部が接合されている。液晶表示パネル用フレキシブル配線基板３７の他端部は、ケース本体１の凹部９および表面側ケース１１の切欠部１５を介してケース本体１の外部に突出されている。

ケース本体１のバックライト収納部５内にはバックライト４１が収納されている。バックライト４１は、エッジライト型であり、導光板４２を備えている。導光板４２は、液晶表示パネル３１の表面側基板３２、あるいは少なくとも表示領域に対応する方形状の導光板本体４２ａと、導光板本体４２ａの所定の一端面の表面側に、該導光板本体４２ａよりも薄い突出板状部４２ｂが設けられた構造となっている。導光板本体４２ａの表面には拡散板４３および調光板４４が設けられている。導光板本体４２ａの裏面には反射板４５が設けられている。突出板状部４２ｂの裏面中央部には圧電素子４６が接着されて配置され、その両側には発光ダイオード（光源）４７が接着されて配置されている。すなわち、圧電素子４６および発光ダイオード４７は、導光板本体４２ａの所定の一端面と対向する位置に配置されている。また、圧電素子４６および発光ダイオード４７は、バックライト用フレキシブル配線基板４８の一端部上に電気的に接続されている。

そして、バックライト４１は、その調光板４４の外面周辺部がケース本体１の凸部３の裏面に支持され、且つ、その反射板４５の外面全体が裏面側ケース２１の内面によって押さえ付けられ、これによりケース本体１のバックライト収納部５内に収納されている。この状態では、導光板４２のうちの圧電素子５６が配置された突出板状部４２ｂは、液晶表示パネル３１の裏面側基板３３の突出部３３ａ（非表示領域）に対応する領域に配置されている。また、バックライト用フレキシブル配線基板４８の他端部は、ケース本体１の凹部１０および裏面側ケース２１の切欠部２４を介してケース本体１の外部に突出されている。

バックライト４１は、バックライト用フレキシブル配線基板４８から点灯信号が発光ダイオード４７に供給されると、発光ダイオード４７が点灯し、発光ダイオード４７から出た光および反射板４５で反射された光を導光板４２の導光板本体４２ａの表面から平面的に出射させ、この射出光を拡散板４３で輝度むらをなくすため拡散させ、この拡散光を調光板（プリズムシート）４４で集光効率を良くするため集光し、この集光光を液晶表示パネル３１の裏面に照射するようになっている。

そして、この液晶表示装置では、バックライト４１の調光板４４の表面からの光がケース本体１の開口部６を通過して液晶表示パネル３１の裏面に照射されると、液晶表示パネル３１の駆動に応じた画像光が表面側ケース１１の表示窓１２を通過して液晶表示パネル３１の表面側に出射される。

また、この液晶表示装置では、バックライト用フレキシブル配線基板４８から発音信号が圧電素子４６に供給されると、圧電素子４６が供給された発音信号に応じて駆動することにより、圧電素子４６に接合された導光板４２が振動して音が発生し、この発生した音が外部に放出される。この場合、導光板４２は液晶表示パネル３１の裏面側に配置されているため、導光板４２の振動により発生した音が液晶表示パネル３１の表面側から外部に放出され、液晶表示パネル３１の表示画面から直接音が外部に放出されているような効果を持たらすことができる。

そして、この液晶表示装置では、バックライト２１の導光板４２に振動板としての機能を兼ねさせているので、振動板としてそれ専用のものを用いる必要がなく、装置全体の厚さが増加しないようにすることができる。また、導光板４２のうちの圧電素子５６が配置された突出板状部４２ｂを、液晶表示パネル３１の裏面側基板３３の突出部３３ａに対応する領域に配置しているので、装置全体のサイズが増加しないようにすることができる。さらに、振動板として機能する導光板４２を液晶表示パネル３１の裏面側に配置しているので、液晶表示パネル３１の表面側に光を少しでも遮るものがなく、表示品位が低下しないようにすることができる。

次に、図３はバックライト用の回路構成を説明するために示す図である。図１に示すものの外部に配置された回路基板（図示せず）上には発光ダイオード駆動回路５１および圧電素子駆動回路５２が設けられている。発光ダイオード駆動回路５１からは直流信号である点灯信号Ａが抵抗を介してバックライト用フレキシブル配線基板４８の他端部に供給される。圧電素子駆動回路５２からは交流信号である発音信号Ｂがコンデンサを介してバックライト用フレキシブル配線基板４８の他端部に供給される。

この場合、発音信号Ｂは点灯信号Ａよりもある程度低電圧である。そして、発音信号Ｂは、バックライト用フレキシブル配線基板４８の他端部に供給される前に、すなわち、発音信号Ｂは回路基板上において点灯信号Ａに重畳され、この重畳された重畳信号Ｃが、バックライト用フレキシブル配線基板４８の同一の配線を介して伝送される。これにより、バックライト用フレキシブル配線基板４８の信号配線数が増加しないようにすることができる。

そして、重畳信号Ｃは、バックライト用フレキシブル配線基板４８の一端部において、コイルとコンデンサとにより、直流信号である点灯信号Ａに分離され、且つ、コンデンサと抵抗とにより、交流信号である発音信号Ｂに分離される。このうちの点灯信号Ａは発光ダイオード４７に供給され、発光ダイオード４７が点灯する。発音信号Ｂは圧電素子４６に供給され、圧電素子４６が駆動する。

このように、このバックライト用の回路構成では、バックライト用フレキシブル配線基板４８の同一の配線を介して重畳信号Ｃを伝送するため、バックライト用フレキシブル配線基板４８の一端部に重畳信号Ｃを分離するための回路構成を追加するだけでよく、バックライト用フレキシブル配線基板４８の設計変更を可及的に少なくすることができる。

なお、上記実施形態では、圧電素子４６を導光板４２に取り付けた場合について説明したが、これに限らず、拡散板４３、調光板４４、反射板４５等の光学板に取り付けるようにしてもよく、またケース本体１、表面側ケース１１、裏面側ケース等のケースに取り付けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、圧電素子４６が供給された発音信号に応じて駆動することにより、圧電素子４６に接合された導光板４２を振動させて音を発生させる場合、つまりスピーカとして機能する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、導光板４２をマイクロホンのピックアップ振動板とし、外部音を電気信号に変換するようにしてもよい。また、切り換えスイッチにより、スピーカとして機能する場合とマイクロホンとして機能する場合とに切り換えるようにしてもよい。

また、導光板４２にマイクロホンのピックアップ振動板としての機能を兼ねさせる場合には、圧電素子４６からの信号取り出しは、バックライト用フレキシブル配線基板４８の発光ダイオード４７への点灯信号供給用の配線と同一の配線を介して行なうようにしてもよい。

この発明の一実施形態としての液晶表示装置の要部の断面図。図１のII−II線に沿う一部の横断平面図。バックライト用の回路構成を説明するために示す図。

符号の説明

１ケース本体
４液晶表示パネル収納部
５バックライト収納部
１１表面側ケース
２１裏面側ケース
３１液晶表示パネル
３６半導体素子
３７液晶表示パネル用フレキシブル配線基板
４１バックライト
４２導光板
４２ａ導光板本体
４２ｂ突出板状部
４６圧電素子
４７発光ダイオード
４８バックライト用フレキシブル配線基板
５１発光ダイオード駆動回路
５２圧電素子駆動回路

Claims

表示パネルおよび該表示パネルの裏面側に配置されたバックライトをケース内に収納した表示装置において、前記バックライトは導光板を有するエッジライト型であり、前記バックライトの導光板に圧電素子を取り付け、当該導光板に振動板としての機能を兼ねさせたことを特徴とする表示装置。
請求項１に記載の表示装置において、前記導光板は、少なくとも前記表示パネルの表示領域に対応する導光板本体と、該導光板本体の一端面一方側に設けられた、前記導光板本体よりも薄い突出板状部と、を有し、前記導光板本体の一端面他方側における前記突出板状部の一面に前記圧電素子の一端側が取り付けられていることを特徴とする表示装置。
請求項２に記載の表示装置において、前記導光板の突出板状部は前記表示パネルの非表示領域に対応する領域に配置されていることを特徴とする表示装置。
請求項２または３に記載の表示装置において、前記導光板の突出板状部の一面側に光源の一端側が配置されていることを特徴とする表示装置。
請求項４に記載の表示装置において、前記圧電素子および前記光源の他端側はフレキシブル配線基板の一端部に電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
請求項５に記載の表示装置において、前記圧電素子への信号供給または該圧電素子からの信号取り出しは、前記フレキシブル配線基板の前記光源への信号供給用の配線と同一の配線を介して行なうようになっていることを特徴とする表示装置。
請求項６に記載の表示装置において、前記圧電素子へ供給される信号または該圧電素子から取り出される信号は、前記光源への信号供給用の配線に重畳して伝送されることを特徴とする表示装置。