JP2003222952A - 表示装置及びこれを用いた投射装置 - Google Patents
表示装置及びこれを用いた投射装置Info
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Abstract
し、液晶パネルの寿命を長くする。 【解決手段】液晶パネル92はケース91内に収納され
る。液晶パネル92の素子基板92の側面及び防塵ガラ
ス112の側面95とケース91の内壁86との間の隙
間98は、空気が除去されて樹脂製の熱伝達部材90に
密着する。また、熱伝達部材90の表面はケース91の
表面及び防塵ガラス112の上面の一部に密着する。液
晶パネル92及び防塵ガラス112に生じた熱は、熱伝
達部材90を介して効果的にケース91に伝達されて放
熱される。熱伝導率が空気よりも高い樹脂を用いて液晶
パネル92等の熱をケース91に伝達しているので、放
熱効果に優れており、熱劣化を抑制して液晶パネルの寿
命を長くすることができる。
Description
ライトバルブとして好適な表示装置及びこれを用いた投
射装置に関する。
ルは、ガラス基板、石英基板等の2枚の基板間に液晶を
封入して構成される。このような液晶ライトバルブで
は、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ(Thin Fil
m Transistor、以下、TFTと称す)等の能動素子をマ
トリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置し
て、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に
応じて変化させることで、画像表示を可能にする。
配列された画素電極(ITO)に画像信号を供給し、画
素電極と対向電極相互間の液晶層に画像信号に基づく電
圧を印加して、液晶分子の配列を変化させる。これによ
り、画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶層を通
過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行
う。
板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。
両基板は、パネル組立工程において高精度に貼り合わさ
れた後、液晶が封入される。
工程において夫々製造されたTFT基板と対向基板との
対向面、即ち、対向基板及びTFT基板の液晶層と接す
る面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行わ
れる。次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール
部が形成される。TFT基板と対向基板とをシール部を
用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化
させる。シール部の一部には切り欠きが設けられてお
り、この切り欠きを介して液晶を封入する。
パネル上の各種駆動回路と外部機器との間で、液晶パネ
ルの駆動信号、タイミング信号及び画像信号等を送受す
るための実装端子が配列されている。外部機器との接続
にはFPC(フレキシブルプリント板)が採用される。
実装端子とFPCとは、FPCに形成されたACF(An
isotoropic Conductive Film)(異方性導電膜)を用い
て圧着する。
ライトバルブとして用いることがある。プロジェクタに
おいては、液晶パネルの画面上の画像をスクリーンに拡
大投射する。液晶パネルはケース内に収納するようにな
っている。
形成され、開口面側から液晶パネルをケース内に収納
し、フックにて液晶パネルを押さえながら開口面を閉塞
するようになっている。
タにおいては、高輝度化が促進されている。高輝度化に
伴い、液晶パネル等において発生する熱も大きくなる。
液晶パネルに発生する熱は、フックを介してケースに伝
達され、ケースから外部に放熱される。ところが、フッ
クは液晶パネル等の公差を吸収すると共に、液晶パネル
を押さえためにばね形状に形成されていることから、液
晶パネルとフックとの間には空気の層が形成されてしま
う。この空気層によって、液晶パネルに生じた熱は効果
的にケースに伝達されず、ケースの放熱効果が悪いとい
う問題があった。
のであって、放熱性を向上させることにより液晶パネル
の熱劣化を抑制して長寿命化を図ることができる表示装
置及びこれを用いた投射装置を提供することを目的とす
る。
は、表示パネルが収納される金属製のケースと、空気よ
りも熱伝導率が高く、前記表示パネルと前記ケースとの
隙間に充填されて前記隙間の空気層を除去する熱伝達部
材とを具備したことを特徴とする。
ースとの間は空気層が除去され、熱伝達部材が充填され
る。これにより、表示パネル及びその周辺に発生した熱
は、熱伝達部材に伝達され、ケースを介して放熱され
る。熱伝達部材が空気よりも熱伝導率が高く、高い放熱
効果が得られる。これにより、表示パネルの熱劣化を抑
制して寿命を長くすることができる。
とを特徴とする。
導率が高い熱伝達部材を、前記表示パネルと前記ケース
との隙間に容易に充填することができる。
の側面と前記ケースの内壁との間の隙間を充填すること
を特徴とする。
の側面から熱伝達部材を介してケースの内壁に伝達され
て、ケースから外部に放熱される。
の上面と前記ケースの上面とを被覆して密着することを
特徴とする。
の上面から熱伝達部材を介してケースの上面に伝達され
て、ケースから外部に放熱される。
ケースに係止される金属製のフックを更に具備したこと
を特徴とする。
の上面から熱伝達部材を介してフックに伝達され、フッ
ク及びケースから外部に放熱される。
形成されることを特徴とする。
示パネルの側面とケースの内壁との間の隙間に簡単に充
填することができる。
成されることを特徴とする。
って表示パネルの側面とケースの内壁との間の隙間が充
填される。
れていることを特徴とする。
伝導率が高くなって、放熱効果が向上する。
て、前記表示パネルの有効表示領域を区画する額縁とし
ての機能を有することを特徴とする。
縁と兼用することにより、部品点数を削減することがで
きる。
用いたことを特徴とする。
果が高いので、表示パネルの熱劣化を抑制して寿命を延
ばすことができる。
施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の第1
の実施の形態に係る表示装置を示す説明図である。本実
施の形態は液晶表示装置に適用した例である。図2は液
晶パネルの画素領域を構成する複数の画素における各種
素子、配線等の等価回路図である。図3はTFT基板等
の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向
基板側から見た平面図であり、図4は素子基板と対向基
板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液
晶パネルを、図3のH−H'線の位置で切断して示す断
面図である。また、図5は液晶パネルを詳細に示す断面
図である。
スの放熱性を向上させことにより、熱劣化を抑制して液
晶パネルの寿命を延ばすことを可能にしたものである。
ルの構造について説明する。
に、TFT基板等の素子基板10と対向基板20との間
に液晶50を封入して構成される。素子基板10上には
画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置され
る。図2は画素を構成する素子基板10上の素子の等価
回路を示している。
複数本の走査線3aと複数本のデータ線6aとが交差す
るように配線され、走査線3aとデータ線6aとで区画
された領域に画素電極9aがマトリクス状に配置され
る。そして、走査線3aとデータ線6aの各交差部分に
対応してTFT30が設けられ、このTFT30に画素
電極9aが接続される。
てオンとなり、これにより、データ線6aに供給された
画像信号が画素電極9aに供給される。この画素電極9
aと対向基板20に設けられた対向電極21との間の電
圧が液晶50に印加される。また、画素電極9aと並列
に蓄積容量70が設けられており、蓄積容量70によっ
て、画素電極9aの電圧はソース電圧が印加された時間
よりも例えば3桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積
容量70によって、電圧保持特性が改善され、コントラ
スト比の高い画像表示が可能となる。
の模式的断面図である。
D構造をなすTFT30が設けられている。TFT30
は、チャネル領域1a、ソース領域1d、ドレイン領域
1eが形成された半導体層に絶縁膜2を介してゲート電
極をなす走査線3aが設けられてなる。TFT30上に
は第1層間絶縁膜4を介してデータ線6aが積層され、
データ線6aはコンタクトホール5を介してソース領域
1dに電気的に接続される。データ線6a上には第2層
間絶縁膜7を介して画素電極9aが積層され、画素電極
9aはコンタクトホール8を介してドレイン領域1eに
電気的に接続される。
給されることで、チャネル領域1aが導通状態となり、
ソース領域1dとドレイン領域1eとが接続されて、デ
ータ線6aに供給された画像信号が画素電極9aに与え
られる。
延びる蓄積容量電極1fが形成されている。蓄積容量電
極1fは、誘電体膜である絶縁膜2を介して容量線3b
が対向配置され、これにより蓄積容量70を構成してい
る。画素電極9a上にはポリイミド系の高分子樹脂から
なる配向膜16が積層され、所定方向にラビング処理さ
れている。
板のデータ線6a、走査線3a及びTFT30の形成領
域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第
1遮光膜23が設けられている。この第1遮光膜23に
よって、対向基板20側からの入射光がTFT30のチ
ャネル領域1a、ソース領域1d及びドレイン領域1e
に入射することが防止される。第1遮光膜23上に、対
向電極(共通電極)21が基板20全面に亘って形成さ
れている。対向電極21上にポリイミド系の高分子樹脂
からなる配向膜22が積層され、所定方向にラビング処
理されている。
間に液晶50が封入されている。これにより、TFT3
0は所定のタイミングでデータ線6aから供給される画
像信号を画素電極9aに書き込む。書き込まれた画素電
極9aと対向電極21との電位差に応じて液晶50の分
子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示
を可能にする。
には表示領域を区画する額縁としての第2遮光膜42が
設けられている。第2遮光膜42は例えば第1遮光膜2
3と同一又は異なる遮光性材料によって形成されてい
る。
するシール材41が、素子基板10と対向基板20間に
形成されている。シール材41は対向基板20の輪郭形
状に略一致するように配置され、素子基板10と対向基
板20を相互に固着する。シール材41は、素子基板1
0の1辺の一部において欠落しており、貼り合わされた
素子基板10及び対向基板20相互の間隙には、液晶5
0を注入するための液晶注入口78が形成される。液晶
注入口78より液晶が注入された後、液晶注入口78を
封止材79で封止するようになっている。
には、データ線駆動回路61及び実装端子62が素子基
板10の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接
する2辺に沿って、走査線駆動回路63が設けられてい
る。素子基板10の残る一辺には、画面表示領域の両側
に設けられた走査線駆動回路63間を接続するための複
数の配線64が設けられている。また、対向基板20の
コーナー部の少なくとも1箇所においては、素子基板1
0と対向基板20との間を電気的に導通させるための導
通材65が設けられている。
は、別々に製造され、組み立て工程においてパネルに組
み立てられる。即ち、夫々用意された素子基板10及び
対向基板20に対して、配向膜16,22となるポリイ
ミド(PI)を塗布する。次に、素子基板10表面の配
向膜16及び対向基板20表面の配向膜22に対して、
ラビング処理を施す。
を除去する洗浄工程を行う。洗浄工程が終了すると、シ
ール材41、及び導通材65(図3参照)を形成する。
シール材41を形成した後、素子基板10と対向基板2
0とを貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着し、
シール材41を硬化させる。最後に、シール材41の一
部に設けた切り欠きから液晶を封入し、切り欠きを塞い
で液晶を封止する。
を接続して、ケースに収納する。図1はこの状態を示し
ており、図1(a)は平面形状を示し、図1(b)は図
1(a)の横断面形状を示している。
同様のものであり、素子基板93及び対向基板94が貼
り合わされて構成されている。液晶パネル92は実装端
子62(図3参照)にFPC(フレキシブルプリント基
板)99が接続される。FPC99は、ポリイミドフィ
ルム等のベース材料上に例えば圧延銅箔による銅箔パタ
ーン(図示せず)を形成し、更に、銅箔パターン上にカ
バー材料を形成して構成される。銅箔パターンは、FP
C99の長手方向に沿って並設されている。FPC99
の幅方向には、導電粒子を含有する接着剤である図示し
ないACFが形成されており、このACFを利用してF
PC99が素子基板93上に圧着固定されている。
り、ケース91内には液晶パネル92が収納されてい
る。底面の形状及びサイズは液晶パネル92の対向基板
94と略同様である。ケース91は底面に液晶パネル9
2の有効表示領域に対応した開口部88が形成されてお
り、この底面上に対向基板94側を向けて液晶パネル9
2が配置されている。
板94には、ゴミが付着してもデフォーカス効果により
表示画像への映り込みを低減させるために、夫々防塵ガ
ラス112,111が取り付けられている。ケース91
内部は、貼り合わされた液晶パネル92及び防塵ガラス
111,112の形状に略一致した形状に構成されてい
る。図示しない接着剤によって、貼り合わされた液晶パ
ネル92及び防塵ガラス111,112は、ケース91
内部に接着固定されている。
ラス112の水平、垂直方向両側面95と側面95に夫
々対向するケース91の両側内壁86との間には、若干
の隙間98が設けられている。本実施の形態において
は、この隙間98に樹脂によって構成された熱伝達部材
90が埋め込まれており、熱伝達部材90は、ケース9
1内の側面95と内壁86との間の隙間98の空気を除
去し、素子基板93及び防塵ガラス112とケース91
とに密着するようになっている。
材90は、貼り合わされた液晶パネル92及び防塵ガラ
ス111,112がケース91内に収納された状態で、
ケース91の上面を被覆し、防塵ガラス112上におい
てケース91の開口部分の4辺の一部を閉塞するように
なっている。熱伝達部材90は素子基板93の有効表示
領域に対応した開口97を有し、熱伝達部材90は、額
縁としての機能を有する。
面の全てを被覆し、防塵ガラス112の上面の一部を覆
うと共に、ケース91内の側面95と内壁86との間に
埋め込まれる。例えば、印刷法によって樹脂を印刷する
ことによって、樹脂をケース91内の側面95と内壁8
6との隙間98に埋め込みながら、ケース91及び防塵
ガラス112の上面を被覆することが可能である。
93及び防塵ガラス112の側面95に密着すると共
に、対向するケース91の内壁面86に密着し、更に、
ケース91の上面及び防塵ガラス112の上面の一部に
も密着する。
優れており、液晶パネル92及び防塵ガラス112にお
いて発生した熱をケース91に効率よく伝達して、放熱
させることができる。なお、熱伝達部材90は、熱伝導
率を高くするために、金属を含有した例えばシリコン樹
脂等によって構成することもできる。また、ケース91
は、例えば、熱伝導性に優れたマグネシウム合金、アル
ミニウム合金等の金属材料によって構成され、放熱性に
優れている。
むことが可能であれば、熱伝達部材90を塗装によって
形成してもよい。また、図1(a),(b)に示す熱伝
達部材90と同様の形状の額縁を例えばゴムを打ち抜く
ことによって形成し、下方に突出した突片を側面95と
内壁86と隙間98に嵌め込むことによっても同様の構
成を得ることが可能である。
いて説明する。
の液晶パネル92に対して、FPC99を取り付ける。
例えば、液晶パネル92上の図示しないマークとFPC
99上の図示しない認識マークとを画像認識等によって
位置検出して、液晶パネル92とFPC99との位置合
わせを行う。そして、FPC99の銅箔パターンを対応
する実装端子62に接続する位置において、FPC99
を素子基板93上にACFを利用して圧着固定する。
1、液晶パネル92及び防塵ガラス112を所定の位置
に順次配置して、接着固定する。液晶パネル92を所定
の初期位置に配置した状態で、素子基板93の側面95
とケース91の内壁86との両方の隙間98の空気層を
除去して樹脂が埋め込まれるように、印刷法によって熱
伝達部材90を形成する。熱伝達部材90は、隙間98
に埋め込まれた部分が素子基板93及び防塵ガラス11
2の側面95に密着し、且つ、ケースの内壁86にも密
着する。更に、熱伝達部材90は、上面が防塵ガラス1
12の上面の一部にも密着すると共に、ケース91の上
面にも密着する。
ス91の開口部88側からケース91内に入射し、防塵
ガラス111、液晶パネル92、防塵ガラス112及び
熱伝達部材90の開口97を介して、ケース91の表面
側から出射される。
92の側面95から熱伝達部材90を介してケース91
の内壁86に伝達されると共に、素子基板93の上面か
ら防塵ガラス112の側面95を介して熱伝達部材90
に伝達され、更に、ケース91の内壁86に伝達され
る。また、素子基板93の上面から防塵ガラス112に
伝達された熱は、防塵ガラス112上面に密着した熱伝
達部材90に伝達され、更に、熱伝達部材90に密着し
たケース91の上面に伝達される。
112に発生した熱は、熱伝導率が空気よりも高い樹脂
製の熱伝達部材90を介してケース91に効率的に伝達
される。そして、ケース91に伝達された熱は、ケース
91外表面に接している空気を介して放熱される。
気よりも放熱効果に優れた樹脂によって空気層を除去
し、液晶パネル及び防塵ガラスに発生した熱を効果的に
ケースに伝達して放熱させている。これにより、液晶パ
ネルの熱を十分に放熱させて、液晶パネルの熱劣化を抑
制し、寿命を長くすることが可能である。
明図である。図6において図1と同一の構成要素には同
一符号を付して説明を省略する。図6(a),(b)は
夫々図1(a),(b)に対応している。
ス141を用い、熱伝達部材90に代えて熱伝達部材1
42を採用した点が第1の実施の形態と異なる。ケース
141はケース91と略同様の構成である。熱伝達部材
142は、ケース141の上面を被覆しない点が熱伝達
部材90と異なる。熱伝達部材142は額縁としての機
能を有する。
も、液晶パネル92に生じた熱は、液晶パネル92の側
面95から熱伝達部材142を介してケース141の内
壁86に伝達されると共に、素子基板93の上面から防
塵ガラス112の側面95を介して熱伝達部材142に
伝達され、更に、ケース141の内壁86に伝達され
る。また、素子基板93の上面から防塵ガラス112に
伝達された熱は、防塵ガラス112上面に密着した熱伝
達部材142に伝達され、更に、熱伝達部材142から
内壁86を介してケース141に伝達される。
る。従って、液晶パネル92及び防塵ガラス112に生
じた熱が熱伝達部材142を介してケース141に伝達
されることにより、液晶パネル92に生じた熱は効果的
に放熱される。
明図である。図7において図6と同一の構成要素には同
一符号を付して説明を省略する。図7(a),(b)は
夫々図6(a),(b)に対応している。
共に、液晶パネル92をケース内に略固定するためのフ
ックを採用したものである。
ス145を用いると共に、フック146を付加した点が
第2の実施の形態と異なる。ケース145はケース14
1と略同様の構成である。ケース145はフック146
を係止するための図示しない係止部を備えている。
性を有する板状部材であり、側面にはケース145に係
止させるための係止部を有している。フック146の上
面は熱伝達部材142と同様の形状に形成されて、開口
97と同一形状の開口を有する。フック146は熱伝達
部材142が設けられた状態で、熱伝達部材142上を
覆うようにして、ケース145に取り付けられるように
なっている。フック146も金属材料で形成される。
は、ケース145だけでなくフック146も金属材料で
構成されている。熱伝達部材142は側面がケース14
5の内壁86に密着すると共に、上面の全域がフック1
46に密着する。液晶パネル92及び防塵ガラス112
から熱伝達部材142に伝達された熱は、内壁86を介
してケース145に伝達されると共に、熱伝達部材14
2の上面からフック146にも伝達される。更に、フッ
ク146に伝達された熱は係止部を介してケース145
にも伝達される。こうして、極めて高効率に放熱が行わ
れる。
射装置の光学系を示す説明図である。
における表示装置を用いて単板式の投射装置を構成した
例を示している。なお、3板式の投射装置に適用しても
よいことは明らかである。
る光源151は、例えば、メタルハライド等のランプを
内蔵した高圧水銀ランプとリフレクタとによって構成さ
れる。高圧水銀ランプからの光をリフレクタによって前
方に反射させ、ライトバルブとして機能する液晶装置1
55に入射するのである。
ンズ154を介して液晶装置155に与えられる。イン
テグレータレンズ154は、複数の小レンズを有する第
1及び第2のレンズアレイ152,153によって構成
されており、入射光を均一にして液晶装置155の入射
面全域に入射させる。これにより、映出された映像に輝
度むらが生じることを防止している。
ける表示装置と同一構成である。上記各実施の形態にお
けるケース91,141,145の入射面側から入射し
た光を液晶パネルによって変調して出射する。即ち、液
晶装置155は図示しない映像信号供給部からの映像信
号に応じて入射光を変調し、プリズム156及び投射レ
ンズ157を介してスクリーン158上に映像光を出射
する。これにより、スクリーン158上において映像が
映出される。
は、液晶装置155が熱伝達部材を用いて高い放熱効果
を有するケースを採用していることから、液晶パネルの
寿命が長い。
熱性を向上させることにより液晶パネルの熱劣化を抑制
して長寿命化を図ることができるという効果を有する。
す説明図。
ける各種素子、配線等の等価回路図。
各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
入する組立工程終了後の液晶装置を、図3のH−H'線
の位置で切断して示す断面図。
Claims (10)
- 【請求項1】 表示パネルが収納される金属製のケース
と、 空気よりも熱伝導率が高く、前記表示パネルと前記ケー
スとの隙間に充填されて前記隙間の空気層を除去する熱
伝達部材とを具備したことを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 前記熱伝達部材は、樹脂製であることを
特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項3】 前記熱伝達部材は、前記表示パネルの側
面と前記ケースの内壁との間の隙間を充填することを特
徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項4】 前記熱伝達部材は、前記表示パネルの上
面と前記ケースの上面とを被覆して密着することを特徴
とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項5】 前記熱伝達部材の上面を被覆し前記ケー
スに係止される金属製のフックを更に具備したことを特
徴とする請求項4に記載の表示装置。 - 【請求項6】 前記熱伝達部材は、印刷法によって形成
されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項7】 前記熱伝達部材は、塗装によって形成さ
れることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項8】 前記熱伝達部材は、金属材料が含まれて
いることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 【請求項9】 前記熱伝達部材は、上面が開口して、前
記表示パネルの有効表示領域を区画する額縁としての機
能を有することを特徴とする請求項1に記載の表示装
置。 - 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか1つに記載
の表示装置を用いたことを特徴とする投射装置。
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---|---|---|---|
JP2002019174A JP2003222952A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | 表示装置及びこれを用いた投射装置 |
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JP (1) | JP2003222952A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009198541A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電子機器 |
WO2013013442A1 (zh) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示器的后盖、背光模组及液晶显示器 |
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2002
- 2002-01-28 JP JP2002019174A patent/JP2003222952A/ja not_active Withdrawn
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