JP2004336293A - 発音体付電気光学装置、発音体付電気光学装置の製造方法および電子機器 - Google Patents
発音体付電気光学装置、発音体付電気光学装置の製造方法および電子機器 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】画像を表示する画像表示部12aが設けられた液晶表示装置12を有する表示要素部10と、発音体21を有する発音部20とを備え、表示要素部10および発音部20は、当該表示要素部10の背面(放熱板15)に発音部20が位置するように配置され、少なくとも表示要素部10の背面と発音体20とにより第一気室Aを構成する。これにより、表示要素部10の背面に発音体フレーム22を配置する必要がなく、この発音体フレーム22の厚さ分を少なくすることができ、表示要素部10と発音部20とを合わせた高さを低くすることができる。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、発音体を備える発音体付電気光学装置に関し、さらに詳しくは、画像表示部を有する表示要素部と発音体を有する発音部とを一体型構造とした発音体付電気光学装置、発音体付電気光学装置の製造方法および電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置等の電気光学装置を備える携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistants)などの電子機器では、通信機能、音楽再生機能などの多彩な機能を備えている。これらの機能を実現するためには、電子機器に音を発生するためのスピーカー、すなわち発音体が必要である。通常、電気光学装置と発音体は、電子機器のハウジングの内部に別々に配置されている。
【0003】
ここで、パーソナルコンピュータのモニタなどは、そのハウジング内部に比較的広い空間を有しているため、電気光学装置と発音体をこのハウジング内部に自由に配置することができる。しかし、携帯電話機やPDAのような携帯機器では、そのハウジング内部の空間は狭いものである。電気光学装置は、画像を表示する画像表示部をこのハウジングの外部から視認させる必要がある。従って、携帯電話機やPDAのような携帯機器においては、この電気光学装置のハウジング内部に対する配置位置は決定されている。また、ハウジング内部には、上記電気光学装置と発音体以外にこの電気光学装置および発音体を制御する制御回路やバッテリなどをも配置する必要がある。このため、従来において発音体は、電気光学装置の下側に配置されていた。すなわち、発音体を配置できる場所は制限されていた。そこで、従来においては、ハウジング内部の配置位置を変更することができる発音体の技術が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−77346号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、携帯電話機やPDAのような携帯機器の小型化が、ますます要望されてきている。このため、従来のように、発音体を電気光学装置の下側以外のハウジング内部に配置することは、携帯機器の厚みを薄くすることはできるが、この携帯機器の小型化を図ることは困難である。これは、ハウジング内部の電気光学装置の下側以外の位置に発音体を配置すると、ハウジング内部に新たにこの発音体を配置することができる空間部が必要となるからである。従って、携帯機器の小型化を考慮すると、発音体はハウジング内部の電気光学装置の下側に配置されることが好ましい。
【0006】
ここで、発音体が正常に音を発生するためには、少なくともこの発音体の外部に音を出力する側と反対側に気室が必要であるため、通常発音体は空間部を有するケース内部に取り付けられている。これは、発音体の外部に音を出力する側が振動することで発生する音が、その反対側が振動することで発生する音により打ち消されないようにするためである。従って、ハウジング内部の電気光学装置の下側に発音体を配置する場合は、電気光学装置の厚みと発音体が音を外部に出力するために必要な気室を構成するケースなどの厚みとが合わさるため、ハウジング内部の空間の高さを低く、すなわち携帯機器の厚みを薄くすることは困難であった。
【0007】
また、発音体は、通常振動することで音を発生させる。この発音体からの振動は、ハウジングを介して間接的にあるいは発音体から直接的に電気光学装置に伝達される。ここで、電気光学装置が例えば液晶表示装置である場合は、電気光学装置は液晶を介して対向する一対の基板で構成されている。この対向する一対の基板間に液晶を介在させるために、2つの基板間にセルギャップが必要である。このセルギャップは、通常プラスチックビーズやガラスファイバなどからなる球状スペーサにより形成されている。この球状のスペーサは、2つの基板に圧縮された状態で保持されている。従って、上記振動が電気光学装置に伝達されると、球状スペーサが保持されている位置から移動してしまう。この球状スペーサが移動すると、電気光学装置の画像表示部に画像を表示した際に、その一部分、すなわち球状スペーサが移動した部分がスジ状に見える恐れがあった。つまり、発音体が音を発生する際の振動が、画像表示部に表示異常を発生させる恐れがあった。
【0008】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、薄型化、省スペース化あるいは発音体が音を発生することによる画像表示部の表示異常の防止のいずれか一つを図ることができる発音体付電気光学装置、発音体付電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明に係る発音体付電気光学装置は、画像を表示する画像表示部が設けられた電気光学装置を有する表示要素部と、発音体を有する発音部とを備え、表示要素部および発音部は、当該表示要素部の背面に発音部が位置するように配置され、少なくとも表示要素部の背面と発音体とにより第一気室を構成することを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、発音体が正常に音を発生するために必要な第一気室の一部を表示要素部の背面で構成する。従って、従来のように、第一気室を構成するためのケースなどが必要でなくなり、表示要素部の背面に位置するケースの厚さ分を少なくすることができる。これにより、表示要素部と発音部とを合わせた高さを低くすることができ、全体の薄型化、省スペース化を図ることができる。
【0011】
また、次の発明に係る発音体付電気光学装置は、上記発音体付電気光学装置において、発音部は、中空部が設けられた発音体フレームを有し、発音体は、中空部の位置に対応して配置され、第一気室は、少なくとも表示要素部の背面と発音体と発音体フレームとにより構成されてなることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、発音体は発音体フレームの中空部の位置に対応して配置される、すなわち発音体と表示要素部の背面との間にはこの発音体フレームの中空部により第一気室としての隙間が形成される。従って、表示要素部の背面と発音体との間に介在する部材がない。これにより、表示要素部と発音部とを合わせた高さを低くすることができ、全体の薄型化、省スペース化を図ることができる。
【0013】
また、次の発明に係る発音体付電気光学装置は、上記発音体付電気光学装置において、表示要素部と発音部との間に介在させた緩衝体を更に備えることを特徴とする。この発明によれば、発音体は音を発生する際に振動するが、この振動は緩衝体により吸収され、減衰する。従って、発音体を有する発音部からの振動は、緩衝体を介して表示要素部に伝達されるので、表示要素部の振動は低減される。これにより、発音体が音を発生することで、表示要素部の画像表示部の表示異常の防止を図ることができる。ここで、緩衝体とは、例えばウレタンゴム、発泡材などをいう。
【0014】
また、次の発明に係る発音体付電気光学装置は、上記発音体付電気光学装置において、緩衝体は、枠形状に形成され、第一気室は、少なくとも表示要素部の背面と発音体と緩衝体とにより構成されてなることを特徴とする。この発明によれば、発音部と表示要素部との間に緩衝体が配置される、すなわち発音体と表示要素部との間にはこの緩衝体の枠内により第一気室としての隙間が形成される。従って、表示要素部の背面と発音体との間に介在する部材がない。これにより、表示要素部と発音部とを合わせた高さを低くすることができ、全体の薄型化、省スペース化を図ることができる。
【0015】
また、次の発明に係る発音体付電気光学装置は、上記発音体付電気光学装置において、発音部の発音体は、圧電振動子からなることを特徴とする。この発明によれば、発音体として薄型の圧電振動子を用いるので、表示要素部と発音部とを合わせた高さをさらに低くすることができ、全体の薄型化、省スペース化をさらに図ることができる。ここで、圧電振動子としては、ユニモルフ型あるいはバイモルフ型の圧電振動子などが含まれる。
【0016】
また、次の発明に係る発音体付電気光学装置は、上記発音体付電気光学装置において、表示要素部の電気光学装置は、セルギャップ内に液晶を介して互いに対向する一対の基板を有し、セルギャップは、当該一対の基板のいずれかに設けられ、且つ対向する基板方向に突出する複数のスペーサで形成されていることを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、電気光学装置を液晶表示装置とし、複数のスペーサを対向する一対の基板のいずれかに設け、この一対の基板間に液晶を介在させるセルギャップを形成する。従って、発音体が音を発生する際の振動が表示要素部に伝達されても、スペーサは一対の基板のいずれかの基板に完全に固定されているので、このスペーサが設けられた基板上を移動することはない。これにより、発音体が音を発生することによる画像表示部の表示異常の防止をさらに図ることができる。
【0018】
また、次の発明に係る発音体付電気光学装置は、上記発音体付電気光学装置において、スペーサは、柱形状に形成され、スペーサの先端部が対向する基板に当接することを特徴とする。この発明によれば、基板に完全に固定されたスペーサの先端部を対向する基板に当接させる。従って、発音体が音を発生する際の振動が表示要素部に伝達されても、スペーサにより一対の基板どうしの位置が所定位置から移動することはない。これにより、発音体が音を発生することによる画像表示部の表示異常の防止をさらに図ることができる。
【0019】
また、次の発明に係る発音体付電気光学装置は、上記発音体付電気光学装置において、発音体付電気光学装置が取り付けられる電子機器のハウジング内面と、発音体フレームとの間に設けられる外部気密保持部材を更に備えることを特徴とする。この発明によれば、発音体で発生した音が発音体付電気光学装置と電子機器のハウジングとの間から漏れないように外部気密保持部材を設ける。これにより、電子機器の外部に出力される音の音圧の低下をさらに防止することができる。
【0020】
ここで、外部機密保持部材は、発音体が音を発生する際の振動を吸収する振動吸収剤としての機能を備えていることがこの好ましい。これにより、発音体付電気光学装置で発生する振動は、外部機密保持部材により吸収され、減衰する。従って、発音体付電気光学装置からの振動は、外部機密保持部材を介して電子機器のハウジングに伝達されるが、このハウジングから表示要素部に伝達される振動は低減されるので、発音体が音を発生することによる画像表示部の表示異常の防止をさらに図ることができる。また、発音体付電気光学装置からの振動は、外部機密保持部材により低減されて電子機器のハウジングに伝達されるので、この振動によるハウジング内部の制御回路など破損を防止することができる。
【0021】
また、次に発明に係る発音体付電気光学装置の製造方法は、画像を表示する画像表示部が設けられた電気光学装置を有する表示要素部と、発音体を有する発音部とを当該表示要素部の背面に発音部が位置するように配置し、少なくとも表示要素部の背面と発音体とにより第一気室を構成することを特徴とする発音体付電気光学装置の製造方法。この発明によれば、発音体が正常に音を発生するために必要な第一気室の一部を表示要素部の背面で構成する。従って、従来のように、第一気室を構成するためのケースなどが必要でなくなり、表示要素部の背面に位置するケースの厚さ分を少なくすることができる。これにより、表示要素部と発音部とを合わせた高さを低くすることができ、全体の薄型化、省スペース化を図ることができる。
【0022】
また、次の発明に係る電子機器は、上記発音体付電気光学装置を備えるので、発音体が正常に音を発生するために必要な第一気室の一部を表示要素部の背面で構成する。従って、従来のように、第一気室を構成するためのケースなどが必要でなくなり、表示要素部の背面に位置するケースの厚さ分を少なくすることができる。これにより、表示要素部と発音部とを合わせた高さを低くすることができ、発音体付電気光学装置の薄型化、省スペース化を図ることができるので、この電子機器の薄型化、小型化を図ることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下の実施の形態では、本発明に係る発音体付電気光学装置の表示要素部に、電気光学装置の一例として、液晶表示装置を用いているがこれに限定されるものではない。
【0024】
〔第一実施形態〕
図1は、第一の実施形態に係る発音体付電気光学装置の分解斜視図である。同図に示すように、この発音体付電気光学装置1は、携帯電話機などに実装するものであり、表示要素部10と発音部20と緩衝体30と筐体40とで構成されている。表示要素部10は、主として、表示要素用フレーム11と液晶表示装置12と配線基板13と照明装置14と放熱板15とにより構成されている。表示要素用フレーム11は、後述する筐体40の空間部41に配置されるものであり、その内部に空間部11aを有しており、この空間部11aに後述する液晶表示装置12、照明装置14(光源14aおよびライトガイド14b)などが配置される。また、この表示要素用フレーム11の外周面には、空間部11aと連通するスリット11b、11cが設けられている。
【0025】
図2は表示要素部の電気光学装置の画像表示部12aの構成例を示す図であり、図3は図2のA−A断面図である。なお、ここでは発音体付電気光学装置1の電気光学装置として、例えば反射半透過型の液晶表示装置を用いる場合について説明する。図1および図2に示すように、液晶表示装置12には、その表面(同図では、上側)から視認できるように複数の表示ドット12bにより構成される画像表示部12aが設けられている。また、この液晶表示装置12は、対向する一対の基板であるカラーフィルタ基板(CF基板)121と素子基板122と、その間に設けられる環状のシール127とこの環状のシール127内に封入される液晶Lとにより構成される。CF基板121と素子基板122との間には、図3に示すように、スペーサ122aによって隙間、すなわちセルギャップ123が形成され、このセルギャップ123内に液晶Lが封入され液晶層124が形成されている。CF基板121は、透光性のガラスや透光性の合成樹脂等によって形成されており、その液晶側表面に散乱層121bが形成され、この散乱層121bの上に反射層121cが形成されている。散乱層121bは、透光性の合成樹脂などにより形成されており、その液晶側表面に凹凸がランダムに形成されている。また、反射層121cにも、散乱層121bと同様に凹凸がランダムに形成されており、反射層121cに入射した光は散乱光となって反射する。なお、反射層121cは、所定個所に開口121iが形成されている。
【0026】
この反射層121cの上には、遮光層121dが形成されており、図2に示すように、この遮光層121dの間に平面的に複数の着色層121eが形成されている。遮光層121dは、図示しないが着色層121eを取り囲むように格子状に形成されている。図3に示す断面構造(A−A断面)では、着色層121eとして加法混色の3原色の1色であるB(青色)の着色層121eだけが示されているが、実際には図2に示すように、着色層121e(B)と異なる平面位置に他の色であるR(赤色)とG(緑色)の着色層121eが設けられている。なお、図2では、複数のR,G,Bの着色層121eをストライプ配列で配置しているが、これに限定されるものではなく、デルタ配列、モザイク配列などでも良い。なお、遮光層121dは、複数のR,G,Bの着色層121eを積層することで形成されているが、これに限定されるものはなく、例えばCrを適宜のパターンニング手法、例えばフォトリソグラフィ処理を用いた方法等によって格子状にパターンニングすることによって形成しても良い。
【0027】
この遮光層121dおよび着色層121eの上には、オーバーコート層121fが形成され、このオーバーコート層121fの上に帯状の透明電極121gが形成され、さらにその上に配向膜121hが形成されている。オーバーコート層121fは、透光性の合成樹脂などからなり、このオーバーコート層121fの下に形成されている遮光層121dおよび着色層121eなどを保護するものである。1本の帯状の透明電極121gは、図3において紙面の鉛直方向に延在し、隣り合う透明電極121gの間に遮光層121dが位置している。配向膜121hは、配向処理、例えばラビング処理が施され、液晶層124のこの配向膜121h近傍の液晶分子の配向が決められる。また、CF基板121の液晶側と反対側の表面には、偏光板125が取り付けられている。
【0028】
このCF基板121に対向する素子基板122は、透光性のガラスや透光性の合成樹脂等によって形成されており、図3に示すように、その液晶側表面にスペーサ122aと、線状のライン配線122bと、複数の素子122cと、複数の透明電極122dとが形成されている。スペーサ122aは、感光性合成樹脂材などからなり、図2に示すように、素子122cの液晶側を覆い、且つ透明電極122dの端部に重なるように形成されている。これらの要素(122a〜122d)のさらにその上に配向膜122eが形成されている。配向膜122eは、配向処理、例えばラビング処理が施され、液晶層124のこの配向膜122e近傍の液晶分子の配向が決められる。また、素子基板122の液晶側と反対側の表面には、偏光板126が取り付けられている。ここで、スペーサ122aは、例えばフォトリソグラフィ処理を用いた方法等によってパターンニングすることによって柱状に形成され、その先端部が配向膜122eを介してCF基板122上に形成されている配向膜121hに当接している。すなわち、スペーサ122aは、対向するCF基板121の方向に突出するように形成され,このCF基板121と素子基板122との間に完全に固定されている。なお、柱状のスペーサ122aの形状としては、先端部が欠けた円錐形状や先端部が欠けた角錐形状、その他任意の形状がある。ここで、CF基板121の透明電極121gと素子基板122の透明電極122dとが重なり合う領域が、上述の画像表示部12aの表示ドット12bとなる。
【0029】
一方、配線基板13は、FPC(Flexible Printed Circuits)やヒートシールなどのフレキシブル基板であり、液晶表示装置12に電気的に接続されている。この接続は、導電部材を含む接着剤などで行われている。また、この配線基板13には、図示しないコネクタが設けられており、このコネクタにより配線基板13は、携帯電話機などと電気的に接続されている。配線基板13は、液晶表示基板12の画像表示部12aに画像を表示させるための画像信号を液晶表示装置12に出力したり、照明装置14を点灯させるための電力を供給したりするものである。なお、液晶表示装置12あるいは配線基板13のいずれかには、この液晶表示装置12の画像表示部12aの表示ドット12bを駆動、制御するために電圧値を調整された駆動電力を供給するドライバICが設けられている。
【0030】
照明装置14は、光源14aとライトガイド14bとから構成されている。光源14aは、LED(Light Emitting Diode)などの点状光源あるいは冷陰極管などの線状光源であり表示要素用フレーム11の空間部11aの外周面に光源取付部材14cを介して取り付けられている。なお、14dは、この光源14aを点灯させるための電力を供給する光源用基板である。ライトガイド14bは、この光源14aからの光を液晶表示装置12の画像表示部12aに出射する導光板である。このライトガイド14bの裏面(同図では、下側)には、反射シート14eが貼り付けられている。この反射シート14eは、ライトガイド14bに導かれた光源14aからの光のうち、このライトガイド14bの裏面から出射される光をライトガイド14bの表面側に反射させるものである。一方、ライトガイド14bの表面(同図では、上側)には、拡散シート14fと2つのプリズムシート14g、14gが積層して貼り付けられている。この拡散シート14fは、拡散により均一な光を出射させるためのものである。また、プリズムシート14gは、ライトガイド14bの表面から出射される光の輝度を向上させて液晶表示装置12の画像表示部12aに照射するためのものである。なお、液晶表示装置12と照明装置14との間には、合成樹脂材などからなり、遮光性を有する額縁形状の遮光板16が設けられている。また、放熱板15は、金属製の板状部材であり、表示要素用フレーム11の裏面(同図では、下側)を覆うものである。
【0031】
発音部20は、発音体21と発音体フレーム21とにより構成されている。発音体21は、ユニモルフ型圧電振動子であり、金属円板からなる振動板21aとこの振動板21aの片面に圧電膜21bが形成されているものである。この圧電膜21bの電極には、リード線21c、21dが半田付けにより電気的に接続されている。上記のように、圧電振動子は薄型であり、表示要素部10と発音部20とを合わせた高さ、すなわち後述する筐体40の高さを低くすることができ、発音体電気光学装置1の薄型化、省スペース化を図ることができる。
【0032】
発音体フレーム22は、後述する筐体40の空間部41に配置されるものであり、その中央部に中空部22aが設けられている。この中空部22aは、段差部22bを有しており、この段差部22bの上側である中空部22aの内径は発音体21の外径と略同一あるいは若干大きくなっている。一方、段差部22bの下側である中空部22aの内径は、発音体21がこの段差部22bから脱落しない程度の大きさである。また、この発音体フレーム22には、中空部22aに連通する切欠き部22cが設けられている。さらに、発音体フレーム22の外周面には、後述する筐体40にこの発音体フレーム22を固定する固定部材22dが複数個設けられている。
【0033】
緩衝体30は、ウレタンゴム、発泡材などの振動吸収材からなり、その形状は枠形状であり、ここではリング形状である。この緩衝体30の外径は、上記段差部22bの上側である中空部22aの内径と略同一あるいは若干小さくなっている。また、緩衝体30の厚さは、この緩衝体30の厚さと発音体21の厚さと合わせた高さが、中空部22aの段差部22より上側の高さよりも若干高くなるように設定されている。
【0034】
筐体40は、その内部に上記表示要素部10および発音部20を配置するための空間部41が設けられており、この空間部41の上側には表示要素部10の画像表示部12aが露出するように画像表示用開口部42が設けられている。また、筐体40の外周面には、表示要素用フレーム11のスリット11bから上記配線基板13をこの筐体40の外部に導くためのスリット43と表示要素用フレーム11のスリット11cから上記光源用基板14dを外部に導くスリット44が設けられている。また、筐体40の外周面には、発音部20の発音体フレーム22に設けられた固定部材22dに対応する位置に固定用穴45が複数個設けられ、上記発音部20の発音体フレーム22の切欠き部22cと連通するリード線用開口部46が設けられている。なお、50は、外部気密保持部材であり、ウレタンゴム、発泡材などの振動吸収材からなり、その形状はリング形状である。この外部気密保持部材50の内径は、発音体フレーム22の段差部22bの下側である発音用22aの内径と略同一あるいは若干大きくなっている。
【0035】
次に、この第一実施形態に係る発音体付電気光学装置1の組み立てについて説明する。図4は、発音体付電気光学装置の組立説明図である。図5は、組み立てられた発音体付電気光学装置を示す図である。図1および図4(a)に示すように、まず放熱板15の上に表示要素用フレーム11を載置する。次に、表示要素用フレーム11の空間部11aに、裏面に反射シート14e、表面に拡散シート14fおよび2つのプリズムシート14gが重ねられた照明装置14のライトガイド14bを挿入し、放熱板15の上に載置する。次に、表示要素用フレーム11に額縁形状の遮光板16を挿入し、このプリズムシート14gの上に載置する。次に、表示要素用フレーム11に液晶表示装置12を挿入し、この遮光板16の上に載置する。ここで、液晶表示装置12に接続されている配線基板13は、表示要素用フレーム11のスリット11bにより、この表示要素用フレーム11の外部に導かれる。同様に、光源14aに接続された光源用基板14dも表示要素用フレーム11のスリット11cにより、この表示要素用フレーム11の外部に導かれる。すなわち、表示要素用フレーム11の空間部11aには、下側から照明装置14、液晶表示装置12の順番で配置され、この表示要素用フレーム11と液晶表示装置12と配線基板13と照明装置14と放熱板15と遮光板16とで表示要素部10を構成する。
【0036】
次に、図1および図2(a)に示すように、発音体フレーム22の中空部22a内に発音体21を挿入する。このとき、発音体21は、中空部22aの段差部22bにシリコン接着剤等の弾性接着剤で接着される。次に、この発音体21が挿入された中空部22aに緩衝体30を挿入する。このとき、この緩衝体30は、この緩衝体30を表示要素部10の背面、すなわち放熱板15に当接させるため、発音体フレーム22の上面(図1では、上側の面)から、若干突出した状態となる。なお、発音体21のリード線21c、21dは、発音体フレーム22の切欠き部22cからこの発音体フレーム22の外部に導かれる。すなわち、発音体フレーム22の中空部22aには、下側から発音体21、緩衝材30の順番で配置され、この発音体21と発音体フレーム22とで発音部20を構成する。
【0037】
そして、図4(a)に示すように、この表示要素部10と、発音体フレーム22の中空部22aに挿入された緩衝体30と、発音部22とを筐体40の空間部41に挿入する。そして、発音体フレーム22の固定部材22dが、筐体40の空間部41側から固定用穴45に挿入されることで、表示要素部10と緩衝体30と発音部20は、筐体40内に配置され、固定される。以上により、図4(b)および図5に示すように、発音体付電気光学装置1の組み立てが完成する。
【0038】
ここで、表示要素部10の画像表示部12aは、この筐体40の画像表示用開口部42から筐体40の外部に露出する。また、表示要素用フレーム11のスリット11b、11cを介して、この表示要素用フレーム11の外部に導かれた配線基板13と光源用基板14dは、それぞれ筐体40のスリット43とスリット44により、筐体40の外部に導かれる。なお、光源用基板14dは、配線基板13に接続部14hにより、電気的に接続されている。さらに、発音体フレーム22の切欠き部22cを介して、この発音体フレーム22の外部に導かれたリード線21c、21dは、筐体40のリード線用開口部46により、筐体40の外部に導かれる。
【0039】
図6は、ハウジング内部に配置された発音体付電気光学装置を示す図である。この組み立てられた発音体付電気光学装置1は、携帯電話機など電子機器のハウジング100内部に配置される。このハウジング100内部の上面には表示用窓101が設けられており、下面にはこの表示用窓101に対向するように発音用開口部102が設けられている。この表示用窓101と筐体40の画像表示用開口部42を介して画像表示部12aとが重なり合うように、このハウジング100内部に発音体付電気光学装置1を配置する。このとき、筐体40の下面、すなわち発音体フレーム22の下面には、接着剤あるいは両面テープなどで気密保持部材50が固定されており、この気密保持部材50をハウジング100内部の下面に接着剤あるいは両面テープなどで固定する。これにより、発音体付電気光学装置1をハウジング100内部に配置し、固定する。
【0040】
次に、この発音体付電気光学装置1の動作について説明する。まず、画像表示部12aに画像を表示させる場合について説明する。太陽光、室内光などの外部光が充分な場合は、図3に示す矢印Bのように、外部光は素子基板122、液晶層124を通り、反射膜121cで反射、散乱し、この反射、散乱された光が液晶層124へ供給される。一方、上記外部光が不十分な場合は、上記光源14の光源本体14aであるLEDなどを点灯する。この光源本体14aから出射された光は、ライトガイド14bに入射し、拡散シート14fと2つのプリズムシート14g、14gを介して、図3に示す液晶表示装置12のCF基板121の液晶側と反対側に均一に照射される。このCF基板121に照射された光は、図3に示す矢印Cのように、反射膜121cに形成された開口121iを通り、液晶層124に供給される。
【0041】
液晶層124に光が供給されている間は、少なくとも図示しないドライバICにより駆動、制御され、ライン配線122bに例えば走査信号が供給されると同時に帯状の透明電極121gに例えばデータ信号が供給される。この走査信号とデータ信号との電位差に応じて特定の表示ドット12bの素子122cが選択状態、すなわちON状態になると、この表示ドット12bに画像信号が書き込まれる。その後、この素子122cが非選択状態、すなわちOFF状態になると、この画像信号は表示ドット12bに蓄えられ、この表示ドット12bの液晶層124を駆動する。このように、液晶層124内の液晶分子は、表示ドット12bごとに制御され、液晶層124に供給される光(図3に示す矢印B、C)を変調する。この変調された光が液晶表示装置12の素子基板122に取り付けられた偏光板126を通過することで、液晶表示装置12の画像表示部12aに文字、数字、図形等の画像が表示される。
【0042】
ここで、画像表示部12aが光源14からの光(図3では、矢印C)を利用して行う画像の表示を透過型表示という。一方、画像表示部12aが反射層121cで反射する外部光を利用(図3に示す矢印B)して行う画像の表示を反射型表示という。本発音体付電気光学装置1においては、これら透過型表示および反射型表示を使用者の希望または外部環境の変化に応じて、電気光学装置あるいは電子機器のハウジング100内部の制御回路により自動的に選択する。なお、画像表示部12aに表示された画像は、ハウジング100の表示用窓101を介して、ハウジング100の外部から視認できる。
【0043】
次に、発音体21に音を発生させる場合について説明する。発音体21に音を発生させるためには、携帯電話機など電子機器のハウジング100内部の制御回路などからリード線21c、21dを介して、発音体21に電力を供給する。この電力を供給された発音体21は、圧電膜21bに歪みが生じ、振動板21aが屈曲振動する。この発音体21の外部に音を出力する側(図6では、下側)と反対側には、図4(a)および図6(a)に示すように、表示要素部10の背面、すなわち放熱板15と緩衝体30の内側面と発音体21の裏面(同図では、上側の面)とにより、この発音体21が正常に音を発生するために必要な第一気室Aが構成されている。これにより、発音体21の外部に音を出力する側が振動することで発生する音がその反対側が振動することで発生する音によって打ち消されないため、発音体21は正常に音を発生させることができる。また、第一気室Aの一部を表示要素部10の背面である放熱板15により構成するので、発音体フレーム22あるいは緩衝材30により中空部22aの表示要素部10側を構成した場合と比較して、発音体フレーム22あるいは緩衝体30の厚さ分を少なくすることができる。これにより、表示要素部10と発音部20とを合わせた高さを低くすることができる。すなわち、これらを配置する筐体40の高さを低くすることができ、発音体付電気光学装置1の薄型化、省スペース化を図ることができる。
【0044】
このとき、発音体21は振動して音を発生させるため、この振動が発音体フレーム22に伝達される。この発音体21自体の振動と伝達された発音体フレーム22の振動は、この発音体21が挿入された中空部22aの緩衝体30により、吸収され減衰する。すなわち、表示要素部10と発音部20との間に介在した緩衝体30が、発音部20からの振動を吸収し、減衰するので、表示要素部10の振動は低減される。これにより、発音体21が音を発生することによる画像表示部12aの表示異常の防止を図ることができる。
【0045】
また、表示要素部10に発音部20から振動が伝達されても、素子基板122に設けられた柱状のスペーサ122aは、この素子基板122に完全に固定されているので、この柱状のスペーサ122aが素子基板122状を移動することはない。さらに、柱状のスペーサ122aの先端部が配向膜122eを介して素子基板122に対向するCF基板121の配向膜121hに当接しているので、CF基板121と素子基板122と位置が所定位置から移動することはない。これらにより、発音体21が音を発生することによる画像表示部の表示異常の防止をさらに図ることができる。
【0046】
この発音体21が発生した音は、発音体21の外部に音を出力する側からハウジング100の発音用開口部102を介して、ハウジング100の外部に出力される。このとき、発音体フレーム22とハウジング100との間には、外部気密保持部材50が設けられているため、発音体21が発生した音が発音体付電気光学装置1とハウジング100との間から漏れることがない。これにより、ハウジング100の発音用開口部102から外部に出力される音の音圧の低下を防止することができる。
【0047】
また、外部気密保持部材50は、ウレタンゴム、発泡材などの振動吸収材からなるので、発音体21、すなわち発音体付電気光学装置1で発生する振動は、外部機密保持部材50により吸収され、減衰する。従って、発音体付電気光学装置1で発生する振動は、外部機密保持部材50を介して、電子機器のハウジング100に伝達されるが、このハウジング100から表示要素部10に伝達される振動は低減されるので、発音体21が音を発生することによる画像表示部12aの表示異常の防止をさらに図ることができる。また、ハウジング100内部の制御回路など破損を防止することができる。
【0048】
〔第二実施形態〕
図7は、第二の実施形態に係る発音体付電気光学装置の分解斜視図である。図8は、発音体付電気光学装置の組立説明図である。図9は、組み立てられた発音体付電気光学装置を示す図である。図10は、ハウジング内部に配置された発音体付電気光学装置を示す図である。同図に示す発音体付電気光学装置1´が、図1に示す発音体付電気光学装置1と異なる点は、当該発音体21の前記第一気室A側と反対側に第二気室Bを設けた点と、発音体フレーム22にこの第二気室Bに連通するパイプ状の放音孔22fを設けた点である。その他の表示要素部10、発音部20、緩衝体30、筐体40の基本的な構成は、図1に示す発音体付電気光学装置1と略同様であるのでその説明は省略する。さらに、発音体付電気光学装置1´に液晶表示装置を用いる場合は、表示要素部10の電気光学装置12の構成は、図2および図3に示す発音体付電気光学装置1の電気光学装置12の構成と同様であるのでその説明は省略する。
【0049】
発音体付電気光学装置1´の発音部20は、図7および図8に示すように、発音体フレーム22´に表示要素部10側が開口し、その反対側の開口部小さくなっている中空部22eが設けられている。この中空部22eには、気密保持部材23、発音体21、緩衝体30の順番で挿入されている。気密保持部材23は、ウレタンゴム、発泡材などの振動吸収材からなり、その形状はリング状である。この気密保持部材23の外径は、上記発音用空間部の内径と略同一あるいは若干小さくなっている。ここで、この中空部22eに気密保持部材23、発音体21、緩衝体30が挿入された際に、この緩衝体30は表示要素部10の背面、すなわち放熱板15に当接するため、図8(a)に示すように、発音体フレーム22´の上面(同図(a)では、上側の面)から、若干突出した状態となる。
【0050】
また、この発音体フレーム22´には、発音用空間部22eと連通するパイプ状の放音孔22fが設けられている。この放音孔22fは、発音用空間部22eの発音体21が外部に音を出力する側の内面の中央部に配置されている。なお、放音孔22fは、発音体フレーム22´の下側から突出しており、この突出した放音孔22fの外周に外部気密保持部材50が接着剤あるいは両面テープなどで固定されている(図10参照)。
【0051】
また、図9に示すように、表示要素部10の配線基板13の筐体40のスリット43からこの筐体40の外部に延在する延在部13aに、上記放音孔22fを挿通する放音孔用の穴13bを設けても良い。この場合は、図8(b)に示すように、発音体付電気光学装置1´が組み立てられた後、図10(b)に示すように、配線基板13の延在部13aを筐体40の発音部20側に折り返す。この折り返された延在部13aの放音孔用の穴13bに、発音体フレーム22´の下側から突出する放音孔22fを挿通するとともに、この発音体フレーム22´の下面と延在部13aとを両面テープなどで固定する。従って、画像表示部12aがあるため、表示要素部10側に折り返すことができなかった配線基板13の延在部13aを発音部20側に折り返すことができる。これにより、発音体付電気光学装置1´のコンパクト化を図ることができる。なお、延在部13aの放音孔用穴13bの径は、上記外部気密保持部材50をも挿通できる径とすることが好ましい。
【0052】
次に、この発音体付電気光学装置1´の動作について説明する。なお、画像表示部12aに画像を表示させる場合は、上記第一実施形態と同様であるのでその説明は省略する。発音体21に音を発生させる場合は、携帯電話機など電子機器のハウジング100内部の制御回路などからリード線21c、21dを介して、発音体21に電力を供給すると、発音体21は第一気室Aにより、正常に音を発生させる。この発音体21が発生した音は、図10に示すように、発音体21の第一気室A側と反対側に構成された第二気室Bに導入される。この第二気室Bは、気密保持部材23の内側面と発音体フレーム22(中空部22eの内面)と発音体21表面(発音体21が外部に音を出力する側の面)とにより構成されている。
【0053】
この第二気室B内の音は、第二気室Bに連通する中空部22eに設けられた放音孔22fから発音体付電気光学装置1´の外部に出力される。これにより、第二気室B内の音の音圧を下げないで第二気室B内の音を発音体付電気光学装置1´の外部に出力することができる。この放音孔22fから出力された音は、放音孔22fの外周に設けられた外部機密保持部材50により発音体付電気光学装置1´とハウジング100との間から漏れることなく、このハウジング100の発音用開口部102から外部に出力される。これにより、ハウジング100の発音用開口部102から外部に出力される音の音圧の低下を防止することができる。また、放音孔22fは、図10に示すように、ハウジング100内部の下面(内面)近傍まで突出するパイプ形状である。放音孔22fがパイプ形状であるため、第二気室Bから放音孔22fに導入された音は、その音圧を低下させずに放音孔22fの外部に出力される。これにより、電気機器の外部に出力される音の音圧の低下をさらに防止することができる。
【0054】
なお、上記実施形態では、配線基板13の延在部13aを発音体フレーム22´の下側に両面テープで固定するが、本発明はこれに限らず、例えば、この延在部13aに設けられた係止用穴に発音体フレーム22´の下側に設けられた係止用爪を係止させることで固定しても良い。これによれば、発音体付電気光学装置1´の高さが両面テープの厚み分さらに少なくなるので、発音体付電気光学装置1´の薄型化、省スペース化をさらに図ることができる。
【0055】
上記第一および第二実施形態では、電気光学装置12の素子基板122側にスペーサ122aを設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、CF基板121側にスペーサを設けても良い。また、素子基板122側に設けられたスペーサ122aは、素子122cを覆うように設けられているが、素子122c以外の素子基板122上に設けても良い。さらに、上記第一および第二実施形態では、図2に示すように、スペーサ122aを一定の間隔(例えば、着色層121eにB(青色)が形成されている表示ドット12bのみ)に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、着色層121eにR(赤色)あるいはG(緑色)が形成されている表示ドット12bのみにスペーサ122aを形成しても良いし、すべての表示ドット12bにスペーサ122aを設けても良い。
【0056】
〔本発明の適用対象〕
本発明に係る発音体付電気光学装置1、1´が適用できる電子機器としては、携帯電話機の他に、例えば、PDAなどの携帯型情報機器や携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末機など、電気光学装置を用いる機器が挙げられる。したがって、これらの電子機器における電気的接続構造であっても、本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【0057】
また、本発明に係る発音体付電気光学装置1、1´は、電気光学装置として、反射半透過型の液晶表示装置を用いる場合について説明したが、全透過型または全反射型の液晶表示装置を用いることも可能である。なお、全反射型の液晶表示装置を用いる場合には、表示要素部10の照明装置14は設けなくても良い。
【0058】
また、本発明に係る発音体付電気光学装置1、1´は、電気光学装置として、いずれもアクティブマトリクス型の液晶表示装置(例えば、スイッチング素子である素子122cを薄膜トランジスタとしたTFTや薄膜ダイオードとしたTFDを備えた液晶表示装置)を用いる場合について説明したが、パッシブマトリクス型の液晶表示装置を用いることも可能である。また、本発明に係る発音体付電気光学装置1、1´は、電気光学装置として、液晶表示装置を用いることに限定されず、エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電界放出表示装置、LED(ライトエミッティングダイオード)表示装置、電気泳動表示装置などを用いることも可能である。なお、自発光型の電気光学装置を用いる場合には、表示要素部10の照明装置14は設けなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の実施形態に係る発音体付電気光学装置の分解斜視図。
【図2】表示要素部の電気光学装置の画像表示部の構成例を示す図。
【図3】図2のA−A断面図。
【図4】発音体付電気光学装置の組立説明図。
【図5】組み立てられた発音体付電気光学装置を示す図。
【図6】ハウジング内部に配置された発音体付電気光学装置を示す図。
【図7】第二の実施形態に係る発音体付電気光学装置の分解斜視図。
【図8】発音体付電気光学装置の組立説明図。
【図9】組み立てられた発音体付電気光学装置を示す図。
【図10】ハウジング内部に配置された発音体付電気光学装置を示す図。
【符号の説明】
1,1´ 発音体付電気光学装置、10 表示要素部、11 表示要素用フレーム、12 電気光学装置、121 CF基板、122 素子基板、122a スペーサ、13 配線基板、14 照明装置、15 放熱板、20 発音部、21発音体、22,22´ 発音体フレーム、23 気密保持部材、30 緩衝体、40 筐体、50 外部気密保持部材
Claims (10)
- 発音体付電気光学装置において、
画像を表示する画像表示部が設けられた電気光学装置を有する表示要素部と、
発音体を有する発音部と、
を備え、
前記表示要素部および前記発音部は、当該表示要素部の背面に発音部が位置するように配置され、
少なくとも前記表示要素部の背面と前記発音体とにより第一気室を構成することを特徴とする発音体付電気光学装置。 - 前記発音部は、中空部が設けられた発音体フレームを有し、
前記発音体は、前記中空部の位置に対応して配置され、
前記第一気室は、少なくとも前記表示要素部の背面と前記発音体と前記発音体フレームとにより構成されてなることを特徴とする請求項1に記載の発音体付電気光学装置。 - 前記表示要素部と前記発音部との間に介在させた緩衝体を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の発音体付電気光学装置。
- 前記緩衝体は、枠形状に形成され、
前記第一気室は、少なくとも前記表示要素部の背面と前記発音体と前記緩衝体とにより構成されてなることを特徴とする請求項3に記載の発音体付電気光学装置。 - 前記発音部の発音体は、圧電振動子からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発音体付電気光学装置。
- 前記表示要素部の電気光学装置は、セルギャップ内に液晶を介して互いに対向する一対の基板を有し、
前記セルギャップは、当該一対の基板のいずれかに設けられ、且つ対向する基板方向に突出する複数のスペーサで形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発音体付電気光学装置。 - 前記スペーサは、柱形状に形成され、
前記スペーサの先端部が対向する基板に当接することを特徴とする請求項6に記載の発音体付電気光学装置。 - 前記発音体付電気光学装置が取り付けられる電子機器のハウジング内面と、前記発音体フレームと、の間に設けられる外部気密保持部材を更に備えることを特徴とすることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の発音体付電気光学装置。
- 発音体付電気光学装置の製造方法において、
画像を表示する画像表示部が設けられた電気光学装置を有する表示要素部と、
発音体を有する発音部と、
を当該表示要素部の背面に発音部が位置するように配置し、
少なくとも前記表示要素部の背面と前記発音体とにより第一気室を構成することを特徴とする発音体付電気光学装置の製造方法。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の発音体付電気光学装置を備えた電子機器。
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