(57)【要約】      （修正有）【課題】改善されたフィルタリングを備えたディスプレイ装置用バックライトを提供する。【解決手段】ディスプレイ装置用の光源及び該光源を構築するための方法が提供される。第１及び第２の面及び貫通する開口を有する第１の部材が提供される。第１の厚さを備えたシールが、第１の部材の第１の面上及び開口の少なくとも１つの面上に配置される。シールが第１の部材と第２の部材との間にあるように、第２の部材が第１の部材の第１の面上に配置される。光を放射するように動作可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）が、部分的に第１の部材と第２の部材との間及び部分的に開口内の少なくとも一方に配置される。第１の部材は、第２の部材に対して固定され、これによりシールの厚さが第２の厚さにまで低減され、シールと第１の部材と第２の部材との間に実質的に光が伝播できないようにシールに力が加わるようにする。【選択図】図１０
2008277830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ装置用の光源を構築する方法であって、
第１及び第２の面（７２、７４）及び貫通する開口（７６）を有する第１の部材（２４）を提供する段階と、
前記第１の部材（２４）の第１の面（７２）上及び前記開口（７６）の少なくとも１つの面上で、第１の厚さ（６４）を有するシール（６０）を配置する段階と、
前記シール（６０）が前記第１の部材と第２の部材（２４、３６）との間にあるように、前記第１の部材（２４）の第１の面（７２）上に第２の部材（３６）を配置する段階と、
部分的に前記第１の部材と第２の部材（２４、３６）との間、及び部分的に前記開口（７６）内のうちの少なくとも一方で光を放出するように動作可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）（３８）を配置する段階と、
前記第２の部材（３６）に対して前記第１の部材（２４）を固定し、前記シール（６０）の厚さが第２の厚さ（１１４）まで低減され且つ前記シール（６０）と前記第１の部材及び第２の部材（２４、３６）との間に光が実質的に伝播することができないように、前記固定によって前記シール（６０）に力が加わるようにする段階と、
を含む方法。
【請求項２】
前記ＬＥＤ（３８）が軸に沿って光を放射するように動作可能であり、前記軸が、前記開口（７６）を貫通して延びるように、前記ＬＥＤ（３８）を少なくとも部分的に前記開口（７６）内に配置する、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ディスプレイ装置用のバックライトであって、
複数の開口（７６）が貫通するフレーム（２４）と、
複数のＬＥＤ（３８）が取り付けられ、前記ＬＥＤ（３８）の各々が前記複数の開口（７６）の１つ内に少なくとも部分的に配置されるように相対的に固定された発光ダイオード（ＬＥＤ）配線板（２２）と、
前記フレーム（２４）と前記配線板（２２）との間に配置された第１及び第２の部分を有する複数のシーリング部材と、
を備え、
前記シーリング部材（６０）の各々の第１及び第２の部分が、前記開口（７６）の１つ及びＬＥＤ（３８）の１つの対向する面上にあり、前記シーリング部材（６０）と前記フレーム（２４）との間及び前記シーリング部材（６０）と前記配線板（２２）との間に実質的に光が伝播できないように前記フレーム（２４）及び前記配線板（２２）によって前記シーリング部材（６０）に力が加えられる、
ことを特徴とするバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ディスプレイ装置に関し、より詳細には、改善されたフィルタリングを備えたディスプレイ装置用バックライト及びこのようなバックライトを構築するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及び他のフラットパネルディスプレイ装置は、航空機などの輸送手段の操作者に情報を表示するための機構としてますます一般的になっている。この理由の１つは、昼間飛行のような強い周辺光環境の中でもユーザが容易に見ることができる極めて明るく且つ鮮明な画像をＬＣＤが提供できるためである。
【０００３】
航空電子システムにおいて最も重要な機能の１つは、夜間飛行などの極めて周辺光が少ない環境において、典型的にはＮＶＩＳヘッドセット又はゴーグルを使用して航空機の外部環境を観察する能力をユーザに与える、夜間暗視映像システム（ＮＶＩＳ）の統合である。ＮＶＩＳシステムは、赤外線及び／又は近赤外線などの光の特定周波数に特別に感度を高くすることによって作動する。従って、このような周波数を放出する任意の対象物が、ユーザには相対的に明るく見えることになる。
【０００４】
ＬＣＤによって放射される赤外光がＮＶＩＳヘッドセット又はゴーグルを用いるユーザに過剰に明るく見えるのを防止するために、ＬＣＤ又はＬＣＤ光源は、多くの場合、ＮＶＩＳシステムが感知する光の特定の周波数を濾波又は遮断する光学フィルタを備えている。しかしながら、フラットパネルディスプレイ装置の構築では、特に、「昼間モード」及び「夜間モード」の両方で動作することができるフラットパネルディスプレイシステムにおいては、フィルタリング性能を最大にする構造を提供していないことが多い。
【０００５】
従って、光学フィルタリング性能を最大にするフラットパネルディスプレイシステム用のバックライトを構築する方法を実現することが望まれる。更に、改善された光学フィルタリング性能を備えたフラットパネルディスプレイシステム用のバックライトを提供することが望まれる。更に、本発明の他の望ましい特徴及び特性は、添付の図面並びに前述の技術分野及び背景技術と併せて、以下の詳細な説明及び添付の請求項から明らかになるであろう。
【発明の開示】
【０００６】
ディスプレイ装置用の光源を構築するための方法が提供される。第１及び第２の面及び貫通する開口を有する第１の部材が提供される。第１の厚さを備えたシールが、第１の部材の第１の面上及び開口の少なくとも１つの面上に配置される。第２の部材は、シールが第１の部材と第２の部材との間にあるように第１の部材の第１の面上に配置される。光を放射するよう動作可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）が、部分的に第１の部材と第２の部材の間及び部分的に開口内の少なくとも一方に配置される。第１の部材は、第２の部材に対して固定され、これにより、シールの厚さが第２の厚さにまで低減され、光がシールと第１の部材と第２の部材シールとの間に実質的に伝播することができないように、シールに力が加わるようにする。
【０００７】
ディスプレイ装置用のバックライトを構築するための方法が提供される。基板の第１の面に複数のＬＥＤが装着されたプリント基板（ＰＣＢ）が提供される。第１及び第２の部分を有する複数のシーリング部材は、ＰＣＢの第１の面上で且つＬＥＤの少なくとも１つの対向する面上に配置される。第１及び第２の面及び貫通する複数の開口を有するフレームが提供される。ＰＣＢは、シーリング部材が、ＰＣＢとフレームとの間に配置され、複数のＬＥＤの各々が少なくとも部分的に開口の１つ内に配置されるように、フレームに対して固定される。フレームの固定によって、シーリング部材の厚さが第２の厚さにまで低減され、シーリング部材とフレームとの間及びシーリング部材とＰＣＢとの間に実質的に光が伝播することができないように、ＰＣＢ及びフレームによってシーリング部材に力が加わるようにする。
【０００８】
ディスプレイ装置用のバックライトが提供される。バックライトは、複数の開口が貫通するフレームと、複数のＬＥＤが装着され、ＬＥＤの各々が複数の開口の１つ内に少なくとも部分的に配置されるように相対的に固定されたＰＣＢと、フレームとＰＣＢとの間に配置された第１及び第２の部分を有する複数のシーリング部材とを備え、シーリング部材の各々の第１及び第２の部分が、開口の１つ及びＬＥＤの１つの対向する面上にあり、シーリング部材とフレームとの間及びシーリング部材とＰＣＢとの間に実質的に光が伝播できないようにフレーム及びＰＣＢによってシーリング部材に力が加えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
同じ番号が同じ要素を示す添付図面と共に本発明を以下に説明する。
【００１０】
以下の詳細な説明は、本質的に例証に過ぎず、本発明又は本発明の用途及び使用を限定することを意図したものではない。更に、上記の技術分野、背景技術、及び発明の開示又は以下の詳細な説明にあるどのような明示され又は暗示された理論によって縛られることを意図するものではない。また、図１〜９は単に例示的なものであり、縮尺通りに描かれていない場合がある点に留意されたい。
【００１１】
図１から図９は、フラットパネルディスプレイシステム用のバックライト、及びこのようなバックライト及びシステムを構築するための方法を示している。プリント基板（ＰＣＢ）が提供される。ＰＣＢは、その第１の面に装着された複数のＬＥＤを有する。第１及び第２の部分を有する複数のシーリング部材が、ＰＣＢの第１の面上及びＬＥＤの少なくとも１つの対向面上に配置される。第１及び第２の面及び貫通する複数の開口を有するフレーム（又は第１の部材）が提供される。ＰＣＢ（又は第２の部材）は、シーリング部材がＰＣＢとフレームとの間に配置され且つ複数のＬＥＤの各々が開口の１つ内に少なくとも部分的に配置されように、フレームに対して固定される。フレームを固定することによりＰＣＢ及びフレームによってシーリング部材に力が加わるようになり、シーリング部材の厚さが第２の厚さまで低減されて、シーリング部材とフレームとの間及びシーリング部材とＰＣＢとの間に実質的に光が伝播できないようにする。１つの実施形態では、シーリング部材を固定するために接着剤が使用されないので、シーリング部材はＰＣＢ及びフレームと直接接触している。
【００１２】
光学フィルタは、ＬＥＤに対向するフレームの面上の開口を覆って配置され、ＬＥＤから放射された光の選択された周波数を濾波することができる。光学フィルタとフレームとの間に濾波されていない光が伝播するのを防止するために、選択された周波数に対して不透明の接着剤を光学フィルタとフレームとの間に堆積させることができる。
【００１３】
図１は、本発明の１つの実施形態によるフラットパネルディスプレイシステム２０を示している。後続の図面と共に以下でより詳細に説明するように、フラットパネルディスプレイシステム２０は、プリント基板（ＰＣＢ）２２、フレーム２４、反射層２６及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル２８を含む。ＰＣＢ２２、フレーム２４及び反射層２６は、一体的にフラットパネルディスプレイシステムのバックライト光源を形成する。図１に示されるフラットパネルディスプレイシステム２０の構成要素の各々は、例えば、長さ３０（ＬＣＤの可視領域の長さで決まる）及び幅３２（ＬＣＤ可視領域の幅で決まる）を有すると共に、フラットパネルディスプレイシステム２０は、例えば、１から４インチの間の全厚３４を有する。図２から図１５は、フラットパネルディスプレイシステム光源又はバックライトと共に、図１に示すフラットパネルディスプレイシステム２０の構成要素の詳細、及びフラットパネルディスプレイシステム２０を構築するための方法を示す。
【００１４】
図２及び３は、ＰＣＢ又はプリント配線板（ＰＷＢ）２２を示す。ＰＣＢ２２は、基板３６（又は第２の部材）、第１のセットの（又は第１の）ＬＥＤ３８及び第２のセットの（又は第２の）ＬＥＤ４０を含む。基板３６は、１つの実施形態では、モールドガラスエポキシ樹脂から作られ、上面（又は第１の面）４２及び下面（第２の面）４４を有する。ＬＥＤの第１及び第２のセット３８及び４０は、上面に装着され、複数の交互する列で配列され、各々が、８個のＬＥＤ３８及び４０を有し、フラットパネルディスプレイ２０の幅３２が延びた（図１に示すように）方向と平行な方向に延びる。図示の実施形態では、ＬＥＤの第１のセット３８は１０個の列を含み、ＬＥＤの第２のセット４０は１１個の列を含む。詳細には示されていないが、ＰＣＢ２２はまた、ＬＥＤ３８及び４０を相互接続する基板３６上の複数の導電トレース、並びにＬＥＤ３８及び４０に電気的に結合された様々な他の回路を含む。
【００１５】
更に図３を参照すると、１つの実施形態では、以下に説明するように、第１のＬＥＤ３８は、夜間動作中にＬＣＤパネル２８（図１）を照明するのに使用される比較的低出力のＬＥＤである。詳細には示されていないが、第１のＬＥＤ３８は、その上面４６に隣接して光が配向されるレンズを含み、幅４８及び高さ５０を有する。第２のＬＥＤ４０は、昼間動作中にＬＣＤパネル２８（図１）を照明するのに使用される比較的高出力のＬＥＤである。第２のＬＥＤ４０は、その上面５４から突出したレンズ５２を含み、幅５６及び高さ５９（基板３６の上面４２と第２のＬＥＤ５４の上面５４との間で測定された場合）を有する。図示の実施形態では、第１のＬＥＤ３８の幅４８及び高さ５０は、第２のＬＥＤ４０のそれぞれの幅４８及び高さ５０よりも少ない（すなわち、第１のＬＥＤ３８は、第２のＬＥＤ４０よりも小さい）。
【００１６】
図４は、本発明の１つの実施形態で利用されるガスケット（又はシール又はシーリング部材）６０を示す。ガスケット６０は、外径６２と、非圧縮高（すなわち、第１の高さ）６４と、内径６８を有する、ガスケット（又はシーリング部材）の貫通開口６６とを備えた管状又はリング状本体である。１つの実施形態では、ガスケット６０は、以下に詳細に説明されるように、少なくとも部分的に圧縮可能なゴム及び／又は発泡材料で作られる。
【００１７】
図５及び６を参照すると、複数のガスケット６０は、各ガスケット６０が第１のＬＥＤ３８のそれぞれ１つを囲むようにＰＣＢ基板３６上に配置される。より詳細には、具体的には図６を参照すると、ガスケット６０は、第１のＬＥＤ３８がガスケット６０のガスケット開口６６を貫通して上方に延びるように基板３６の上面４２上に配置される。図示の実施形態では、第１のＬＥＤ３８及びガスケット６０は、第１のＬＥＤの幅４８がガスケット開口６６の直径６８未満で、且つ第１のＬＥＤの高さ５０がガスケット６０の起立高以下であるような大きさ及び形状にされる。少なくとも１つの実施形態では、ガスケット６０は、ＰＣＢ２２の基板３６の上面４２と直接接触して配置される点に留意されたい。より詳細には、ガスケット６０と基板３６との間に接着材料は堆積されない。
【００１８】
図７、８及び９は、本発明の１つの実施形態によるフレーム２４又はバックライトフレーム（又は第１の部材）を示しており、図７は、フレーム２４の上面７２の等角図であり、図８は、フレーム２４の底面７４の等角図であり、図９は、フレーム２４の一部の側断面図である。図７及び８に示すように、フレーム２４は、貫通して延びるＬＥＤの開口の第１のセット（又は第１のＬＥＤの開口）７６及びＬＥＤの開口の第２のセット（又は第２のＬＥＤの開口）７８を含む。図示の実施例では、具体的には図７を参照すると、第１のＬＥＤ開口７６は、８×１０のアレイ（すなわち、８横列（８０）と１０縦列（８２））で配列され、第２のＬＥＤ開口７８は、８×１１のアレイ（すなわち、８横列（８４）及び１１縦列（８６））で配列される。図示のように、第１のＬＥＤ開口７６の縦列８２の各々は、第２のＬＥＤ開口７８の２つの縦列８６の間に配置され、第１及び第２のＬＥＤの開口７６及び７８の横列８０及び８４は一致している（すなわち、横列は、第１及び第２のＬＥＤの開口７６及び７８を含む）。図９に示されるように、第１のＬＥＤの開口７６は幅（又は直径）８８を有し、第２のＬＥＤの開口７８は、第１のＬＥＤの開口７６の幅８８よりも大きい幅（又は直径）９０を有する。
【００１９】
ここで図７及び９を参照すると、フレーム２４の上面７２はまた、第１のＬＥＤの開口７６の周りの複数の光学フィルターキャビティ９２を含む。光学フィルターキャビティ９２は、図示の実施形態では、フレーム２４の上面７２中に形成される矩形の窪み又は溝であり、ここには第１のＬＥＤ開口７６が配置される。図示の実施形態では、光学フィルターキャビティ９２は、光学フィルターキャビティ９２のうちの２つが第１のＬＥＤ開口７６の各縦列８２を占めるように２×１０アレイで配列され、各横列８２の第
図９と組み合わせて図８に示されるように、フレーム２４の底面７４は、複数のガスケット（又はシーリング部材）キャビティ９８と複数の第２のＬＥＤキャビティ１００とを含む。図示の実施形態では、ガスケットキャビティ９８は、ほぼ方形であり、フレーム２４の底面７４上の第１のＬＥＤ開口７６のそれぞれ１つの周りに配置される。ガスケットキャビティ９８は、第１のＬＥＤ開口７６の幅８８及び光学フィルターキャビティ９２の幅９４よりも大きい幅１０２と、フレーム２４の底面７４から測定された深さ１０４とを有する。第２のＬＥＤキャビティ１００は、第２のＬＥＤ開口７８の幅９０よりも大きい幅１０６と、フレーム２４の底面７４から測定された深さ１０８とを有する。具体的には図８に示されるように、フレーム２４の底面７４はまた、第２のＬＥＤ開口７８の縦列８６内の第２のＬＥＤの選択されたペアを相互接続するＬＥＤ回路トレンチ１１０を含む。トレンチは、ＬＥＤ３８及び４０に加えて追加の回路の存在に応じて必要とされる場合もあれば、必要とされない場合もある点を理解されたい。
【００２０】
図１０を参照すると、フレーム２４は基板３６の上に設置され、フレームの底面７４が基板３６の上面４２と面している。図示したように、フレーム２４の設置により、ガスケット６０がガスケットキャビティ９８内に挿入されるようにし、ガスケット６０がガスケットキャビティ９８内にフレーム２４の底面７４と接触するようになる。図１０に示されるように、上述のこれまでの図に示されたガスケット６０及びガスケットキャビティ９８の様々な寸法は、１つの実施形態では、ガスケット６０がまたガスケットキャビティ９８の対向する内側縁部１１２と接触するように選択される。すなわち、ガスケット６０の外径６２（図４に示す）は、ガスケットキャビティ９８の幅１０２（図９に示す）とほぼ同じとすることができる。更に、ガスケット開口６６の内径６８（図４に示す）は、第１のＬＥＤ開口７７の幅８８（図９に示す）とほほ同じとすることができる。また、ガスケット６０の高さ６４（図４に示す）は、ガスケット６０が、フレーム２４の底面７４を超えて延びるように、ガスケットキャビティ９８の深さ１０４（図９に示す）よりも大きいとすることができる。少なくとも１つの実施形態では、ガスケット６０は、フレーム２４と直接接触している点に留意すべきである。すなわち、ガスケット６０とフレーム２４との間には接着材は堆積されない。
【００２１】
更に図１０を参照すると、フレーム２４の設置により、１つの実施形態では、第１のＬＥＤ３８が第１のＬＥＤ開口７６内に少なくとも部分的に延びて、第２のＬＥＤ４０が第２のＬＥＤキャビティ１００内に延びるようにし、第２のＬＥＤ４０のレンズ５２は第２のＬＥＤ開口７８を貫通して延びる。
【００２２】
図１１は、基板３６に固定されているフレーム２４を示す。図示のように、ガスケット６０が、「圧搾」又は圧縮されて、その高さが、第１の非圧縮高さ６４（図４及び１０に示す）よりも低い第２の圧縮された高さ１１４にまで低減されるように、基板３６に向かって（及び／又はその逆もまた同様）フレーム２４に力が加えられる。１つの実施形態では、ガスケット６０の第２の高さ１１４は、第１の高さ６４よりもほぼ０．０２０インチ低い。ガスケット６０が圧縮されることにより、第１のＬＥＤ３８が第１のＬＥＤ開口７６に更に延び、第２のＬＥＤ４０が第２のＬＥＤキャビティ１００に更に延び、更に、レンズが第２のＬＥＤ開口７８を貫通して大部分を突出するようになる。図示のように、上述の第１及び第２のＬＥＤ３８及び４０、第１のＬＥＤ開口７６、並びに第２のＬＥＤキャビティ１００の様々な寸法は、当分野の技術者には理解されるように、空隙１１６がこれらの間に形成して製造公差を考慮するように選択することができる。図示の実施形態では、ガスケット６０の圧縮された高さ１１４が、ガスケットキャビティ９８の深さ１０４よりも高いので、第２のＬＥＤ４０とフレーム２４との間の空隙１１６はフレーム２４と基板３６との間にまで延びる。次いで、詳細には示されないが、フレーム２４は、図１１に示す位置で基板３６に固定（ネジ又はボルトなどの固定具によって）され、ガスケット６０は、圧縮されてフレーム２４及び基板３６と接触した状態で維持されるようになる。
【００２３】
具体的には図示されていないが、ガスケット６０が作成される材料は、一般に理解されているように「記憶」を有し、フレーム２４が、基板３６から外された場合、ガスケット６０の高さが、圧縮された高さ１１４よりも高くなるまで増大することができるようになる点は理解されるべきである。１つの実施形態では、ガスケット６０材料の記憶は、フレーム２４が基板から外された場合、ガスケット６０の高さが圧縮された高さ１１４と非圧縮高さ６４（図４に示す）との間の高さにまで増加させるようにする。
【００２４】
次に、図１２及び１３を参照すると、光学フィルタ１１８が、フレーム７０の上面７２上の光学フィルターキャビティ９２内に設置される。図示の実施形態では、光学フィルタ１１８は、矩形の形状と、光学フィルターキャビティ９２（すなわち、図９に示される深さ９６）の深さと類似した（又は僅かに少ない）深さ１２０を有する。光学フィルタ１１８は、光学フィルターキャビティ９２の幅９４（図９）よりも狭い幅１２２を有する。従って、間隙（又は複数の間隙）１２４（すなわち、製造公差を考慮するための）が、光学フィルタ１１８の外縁と光学フィルターキャビティ９２の対向する内縁との間に残る。更に、光混合間隙１２６が、光学フィルタ１１８の底面と第１のＬＥＤ３８の上面４６との間に残ることができる。図１２に示すように、各光学フィルタ１１８は、それぞれの光学フィルターキャビティ９２内のフレーム２４内の４個の第１のＬＥＤ開口７６を覆う。当分野の技術者には理解されるように、光学フィルタ１１８はガラス製であり、第１のＬＥＤ３８により放射される光の選択された周波数をほぼ濾波又は遮断することができる。１つの実施形態では、光学フィルタ１１８は、ほぼ全ての赤外線及び／又は近赤外光をほぼ濾波又は遮断する暗視映像システム（ＮＶＩＳ）光学フィルタである。
【００２５】
次に、図１４及び１５に示すように、光学フィルタ１１８がフレーム２４に固定され、反射層２６は、フレームの上面７２上に配置される。具体的に図１５を参照し、１つの実施形態では、光学フィルタ１１８は、接着剤１２８を光学フィルタ１１８の外縁と光学フィルターキャビティの内縁との間で間隙１２４内に堆積させることによりフレーム２４に固定される。接着剤１２８は、全ての光又は光の少なくとも選択された周波数（赤外線及び／又は近赤外線など）の伝送をほぼ遮断する（又は不透明になる）ことができる。１つの実施形態では、接着剤１２８は、通常理解されているように室温加硫型（ＲＴＶ）接着剤である。反射層２６は、貫通する複数の開口１３０を含み、各々が第１及び第２のＬＥＤ３８及び４０のそれぞれ１つの上に配置される。図１５に具体的に示されるように、第２のＬＥＤ４０のレンズ５２の各々は、この上に配置される開口１３０の各々を貫通して上方に延びる。具体的には図示されていないが、反射層２６は、フレーム２４に隣接した側部上に堆積された接着剤を使用して、フレーム２４に固定することができる。
【００２６】
次いで、再度図１を参照し、ＬＣＤパネル２８が反射層２６の上に配置される。図１６は、本発明の１つの実施形態によるＬＣＤパネル２８の一部を示す。ＬＣＤパネル２８は、１つの実施形態では、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）ＬＣＤパネルであり、下側基板１３２、上側基板１３４、液晶層１３６、及び偏向板１３８を含む。当分野の技術者には明らかなように、下側基板１３２は、ガラス製とすることができ、複数のＴＦＴトランジスター１４０が形成されており、電極の複数の横列を含む複数のゲート電極１４２（すなわち、横列ライン）を含み、及びトランジスター１４０のそれぞれの横列及び縦列を相互接続する電極の複数の縦列を含む、ソース電極１４４（すなわち、縦列ライン）を含む。ゲート及びソース電極１４２及び１４４は、通常理解されているように、下側基板１３２を複数の画素１４６に分割する。上側基板１３４もまた、ガラス製とすることができ、その低部にある共通電極１４８と、その上部にあるカラーフィルター層１５０とを含む。共通電極１４８は、上側基板１３４にわたってほぼ延びることができる。液晶層１３６は、下側基板１３２と上側基板１３４との間に配置され、ＬＣＤディスプレイでの使用に適した液晶材料を含むことができる。図示のように、ＬＣＤパネル２８は、２つの偏向板１３８を含み、一方は、下側基板１３２の下に配置され、一方は上側基板１３４の上に配置される。図示されていないが、偏向板子１３８は、そのそれぞれの偏向角度がほぼ垂直であるように向けることができる。
【００２７】
再度図１４及び１５を参照すると、動作中の第１の（昼間など）動作モードにおいて、第２のＬＥＤ４０（又は、第１のＬＥＤ３８と関連した第２のＬＥＤ４０）は、ＬＣＤパネル２８（図１）中に光を放出するように動作する。当分野の技術者には明らかなように、第１の動作モードが昼間に利用される場合、ＬＥＤ３８及び４０から放射される光の周波数に関わりなく、ＬＥＤ３８及び４０にできる限り多くの輝度を提供させるのが有利であることが多い。従って、第１の動作モードでは、比較的高い出力の第２のＬＥＤ４０が使用される。光学フィルタは、第２のＬＥＤ４０上には配置されないので、光は全て（すなわち、光の周波数全て）は、レンズ５２からＬＣＤパネル２８に伝播する。また、第１の動作モード中に第１のＬＥＤ３８が使用される場合、その動作は以下で説明するように行われる。
【００２８】
図１６を参照すると、液晶層１３６で上に配置される液晶が表す動き又は捻りの量を決定付ける電圧が各画素にわたって印加され、ＬＣＤパネル１２８を通過する光の量を制御する。従って、ＬＣＤパネル１２８は、情報（テキスト、シンボル及び図形の形などで）がユーザに表示されるようにして、貫通する光を変調する。
【００２９】
再度、図１４及び１５を参照すると、第２の動作モード（夜間など）中、第２のＬＥＤ４０は無効にされ、第１のＬＥＤ３８のみが作動する。光は、第１のＬＥＤ３８の上面４６から光混合間隙１２６に放射される。当分野の技術者には理解されるように、光混合間隙１２６は、伝搬して一部の色混合を生じることを可能にする第１のＬＥＤ３８自由空間から放射される光を提供する。
【００３０】
第１のＬＥＤ３８からの光が、光学フィルタ１１８に衝突すると、光の第１の部分は、光学フィルタ１１８を透過し、光の第２の部分は、第１のＬＥＤ３８に向かって反射される。光の第１の部分が、光学フィルタ１１８を通過するときに、光の特定の周波数（例えば、赤外線及び／又は近赤外線）は、続いて反射層２６の開口１３０を通過する光が、特定の周波数のどのような光も含まないように濾波又は遮断される。次いで、濾波された光は、ＬＣＤパネル１２８を通過し、これが上述のようにそこから画像を形成する。
【００３１】
１つの実施形態では、フラットパネルディスプレイ２０は、ＮＶＩＳシステムの一部であり、このシステムでは、ユーザは、赤外線又は近赤外線の光の周波数に特に感度が高いＮＶＩＳヘッドセット又はゴーグルを装着する。光学フィルタ１１８を通過して濾波された光は、光の赤外線及び／又は近赤外線の周波数を含めないので、ユーザの視界は、どのような赤外線及び／又は近赤外線光よっても損なわれない。
【００３２】
更に、図１５を参照すると、上述のようにガスケット６０の圧縮により、第１のＬＥＤ３８の周囲に「シール」が形成されるようになる。詳細には、ガスケット６０の圧縮は、ガスケット６０とフレーム２４及び／又は基板３６との間の全ての空隙の量及び大きさを低減する。更に、ガスケット６０は、フレーム２４及び基板３６と直接接触している（すなわち、ガスケット６０とフレーム２４及び／又は基板３６との間に接着剤が堆積されない）ので、ガスケット６０とフレーム２４及び／又は基板３６との間の境界面に沿って第１及び第２のＬＥＤ３８及び４０に隣接した空隙１１６を相互接続する全ての光学経路（すなわち、光が伝播することができる通路）の可能性が低くなる。従って、光学フィルタ１１８によって反射される、第１のＬＥＤ３８からの光の濾波されていない第２の部分の全てが、第２のＬＥＤ開口７８及び適切なアパーチャ１３０を通って第２のＬＥＤキャビティ１００内に、及びＬＣＤパネル２８（図１）内に伝播することになる可能性が大幅に低くなる。
【００３３】
更に、光学フィルタ１１８とフレーム２４との間の間隙１２４内に堆積される不透明接着剤１２８に起因して、色混合間隙１２６及び／又は第１のＬＥＤ３８に隣接する空隙１１６及び光学フィルタ１１８とフレームとの間の間隙１２４を相互接続する全ての光学経路の可能性が低くなる。従って、第１のＬＥＤ３８からの光の濾波されていない第２の部分の全てが光学フィルタ１１８とフレーム２４との間で適切な開口１３０を通って伝播してＬＣＤパネル２８（図１）内に入る可能性が大幅に低くなる。
【００３４】
従って、上述のシステム及び方法の１つの利点は、ガスケットの圧縮、並びにガスケットとフレーム及び／又は基板との間に接着剤がないことから、何らかの濾波されていない光が第２の動作モード中にユーザの視界を不明瞭にする可能性が低くなり、システムの全体性能が改善されることである。更に、ユーザに到達する何らかの濾波されていない光の可能性が、光学フィルタの周りの不透明な接着剤に起因して更に低くなることから、システムの全体性能が更に改善される。別の利点は、ガスケットを固定するために接着剤が使用されないので、システムを組み立てるのに必要な時間が最小にされることである。
【００３５】
他の実施形態では、異なる数のＬＥＤのセットを利用することができる。例えば、ＰＣＢは、あらゆるＬＥＤが濾波装置（例えば、光学フィルター）を有する単一型のＬＥＤだけを含むことができる。ＬＥＤの数及び配置は、フレーム上の様々な開口及びキャビティの大きさ及び形状、並びにガスケットの大きさ及び形状（例えば、円形、楕円形、方形、矩形、その他とすることができ、それでも全く同一の機能を実行する）であるように変えることができる。更に、他の濾波構成では、各光学フィルタが４個のＮＶＩＳモードＬＥＤをカバーする上述の実施例とは異なり、各々が単一のＬＥＤのみ又は何らかの他の数のＬＥＤをカバーするように比較的小さい光学フィルタなどを使用することができる。更に、光学フィルタは、ガラス吸収性フィルタ又は任意のタイプのプラスチックフィルターなど、本明細書で図示するような薄膜コーティングを備えたガラス以外の材料で作ることができる。また、上記に図示し説明された実施例は、「縞」構成のＲＧＢ対応ＬＣＤと考えることができるものであるが、白黒ＬＣＤディスプレイ（例えば、白黒表示ユニット又はヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ））のような、他の形式のＬＣＤも使用することができる点は理解されたい。
【００３６】
図１７及び１８は、フラットパネルディスプレイシステム２０（図１）を嵌めることができるハウジング１５２を示す。具体的に図示されていないが、ハウジング１５２は、フラットパネルディスプレイシステム２０（図１）とほぼ同じ大きさ及び形状であるキャビティを有し、ここにフラットパネルディスプレイシステム２０を収納することができる。ハウジング１５２は、表示スクリーン１５４を含み、これを通してユーザがＬＣＤパネル２８を見ることができる。
【００３７】
図１９は、上述のフラットパネルディスプレイシステム２０（図１）を本発明の１つの実施形態に従って実装することができる、航空機などの輸送手段２００を概略的に示している。輸送手段２００は、１つの実施形態では、例えば、プライベートプロペラ機又はジェットエンジン駆動航空機、ジェット旅客機、又はヘリコプターなどの幾つかの異なるタイプの航空機のいずれかとすることができる。図示の実施形態では、輸送手段２００は、操縦室２０２（又はコックピット）及び航空電子／飛行システム２０４を含む。具体的には図示していないが、輸送手段２００がまた、通常知られているように、操縦室２０２及び航空電子／飛行システム２０４が接続されているフレーム又は本体を含むことは理解されたい。また、輸送手段２００は単に例示的なものであり、図示の構成要素、システム及びデータソースの１つ又はそれ以上が無くとも実装することができる点は留意されたい。更に、輸送手段２００が、１つ又はそれ以上の付加的な構成要素、システム又はデータソースで実装することができることは理解されるであろう。更に、システム２０が、密閉コックピットを備えた有人地上車両（戦車又は装甲兵員輸送車など）又はハンビー（高機動多目的装輪車）クラス車両などの無蓋車両のような、航空機以外の輸送手段で利用できることは理解されたい。更に、システム２０は、ラップトップコンピュー及び他の類似のＬＣＤディスプレイ付き移動体装置などのポータブルコンピュータ装置で使用することができる。
【００３８】
操縦室２０２は、ユーザインタフェース２０６、少なくとも１つのディスプレイ装置２０８（例えば、主フライトディスプレイ（ＰＦＤ）など）、通信用無線機２１０、航空無線機２１２及びオーディオ装置２１４を含む。ユーザインタフェース２０６は、ユーザ２１１（例えば、パイロット）からの入力を受信し、ユーザ入力に応答して、航空電子／飛行システム２０４にコマンド信号を供給するように構成される。ユーザインタフェース２０６は、限定ではないが、マウス、トラックボール、又はジョイスティックなどのカーソル制御装置（ＣＣＤ）及び／又はキーボード、１つ又はそれ以上のボタン、スイッチ又はノブを含む、種々の公知のユーザインタフェースのいずれか又は組合せとすることができる。図示の実施形態では、ユーザインタフェース２０６は、ＣＣＤ２１６及びキーボード２１８を含み、ＮＶＩＳヘッドセット／ヘルメット及び／又はこれらに結合されたゴーグル２１９を有する。ユーザ２１１は、とりわけ、ディスプレイ装置２０８上のカーソルシンボルを移動させるためにＣＣＤ２１６を使用し、とりわけ、テキストデータを入力するためにキーボード２１８を使用することができる。
【００３９】
更に図１を参照すると、上述のフラットパネルディスプレイシステムを含むことができるディスプレイ装置２０８は、種々の画像及びデータを図形、アイコン及び／又はテキスト形式で表示し、ユーザ２１１によってユーザインタフェース２０６に供給されるユーザ入力コマンドに応答してユーザ２１１に対して視覚フィードバックを供給するのに使用される。
【００４０】
通信用無線機２１０は、通常知られているように、航空管制官及び他の航空機のパイロットなどの、移動手段２００の外部のエンティティと通信するのに使用される。航空無線機２１２は、全地球測位システム（ＧＰＳ）及び自動方向探知機（ＡＤＦ）（以下で説明する）などの輸送手段のロケーションに関する情報の様々な形式を外部ソースから受信してユーザに伝達するのに使用される。オーディオ装置２１４は、１つの実施形態では、操縦室２０２内に搭載されたオーディオスピーカである。
【００４１】
航空電子／飛行システム２０４は、滑走路状況認識アドバイザリーシステム（ＲＡＡＳ）２２０、計器着陸装置（ＩＬＳ）２２２、フライトディレクター２２４、気象データソース２２６、地形回避警報装置（ＴＡＷＳ）２２８、空中衝突防止装置（ＴＣＡＳ）２３０、複数のセンサー２３２、１つ又はそれ以上の地形データベース２３４、１つ又はそれ以上の航法データベース２３６、航法及び制御装置２３８、及びプロセッサ２４０を含む。航空電子／飛行システム２０４の様々な構成要素は、データバス２４２（又は航空電子バス）を介して通信可能である。
【００４２】
ＲＡＡＳ２２０は、タキシング、離陸、最終アプローチ、着陸及びロールアウト中に航空機乗務員に対して、タイムリーに音声アドバイスを提供することによって滑走路進入の確率を低めるのを助ける状況認識を改善する。ＩＬＳ２２２は、着陸の直前及び着陸中に水平及び垂直誘導を航空機に提供し、特定の固定地点において、着陸の参照地点までの距離を示す無線航法システムである。フライトディレクター２２４は、一般に知られているように、航空機乗務員が入力したデータ又は外部システムから受信された様々な慣性及び航空電子データに応答して、航空機の操縦についてのコマンドを表すコマンドデータを供給する。気象データソース２２６は、様々な気象区画の少なくともロケーション及びタイプを表すデータを提供する。ＴＡＷＳ２２８は、航空機に対して脅威となる恐れがある地形のロケーションを表すデータを供給し、またＴＣＡＳ２３０は、例えば、速度、方向、高度及び高度変化を含むことができる、周辺の他の航空機を表すデータを供給する。図示されていないが、センサー２３２は、例えば、気圧センサー、温度計及び風速センサーを含むことができる。
【００４３】
地形データベース２３４は、航空機が飛行する可能性がある地形を表す様々なタイプのデータを含み、また航法データベース２３６は、様々なタイプの航法関連データ含む。これらの航法関連データは、例えば、中間点、中間点間の距離、中間点間の進行方向、様々な空港に関連したデータ、航法支援、障害物、特定目的空域、政治的境界、通信周波数、及び航空機接近情報などの様々な飛行計画関連データを含む。
【００４４】
図示されていないが、航法制御装置２３８は、飛行管理装置（ＦＭＳ）、機上制御表示ユニット（ＣＤＵ）、オートパイロット又は自動誘導装置、多重操縦翼面（補助翼、昇降舵及び方向舵など）、対気データ処理計算機（ＡＤＣ）、高度計、エアデータシステム（ＡＤＳ）、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システム、自動方向探知機（ＡＤＦ）、磁石、少なくとも１つのエンジン、及びギア（すなわち、着陸装置）を含むことができる。プロセッサ２４０は、プログラム命令に応答して作動する多数の公知の汎用マイクロプロセッサー又は特定用途向けプロセッサのいずれか１つとすることができる。図示の実施形態では、プロセッサ２４０は、オンボードＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）２４４及びオンボードＲＯＭ（リードオンリーメモリー）２４６を含む。プロセッサ２４０を制御するプログラム命令は、ＲＡＭ２４４及びＲＯＭ２４６の一方又は両方に記憶することができる。例えば、オペレーティングシステムソフトウェアは、ＲＯＭ２４６に記憶することができ、一方、様々な動作モードソフトウェアルーチン及び様々な動作パラメータは、ＲＡＭ２４４に記憶することができる。これは、オペレーティングシステムソフトウェア及びソフトウェアルーチンを記憶するための１つの方式の実施例に過ぎず、様々な他の記憶方式が実装できることは理解されるであろう。また、プロセッサ２４０が、プログラム可能なプロセッサだけではなく、様々な他の回路を使用して実施することができる点は理解されるであろう。例えば、ディジタル論理回路及びアナログ信号処理回路も使用することができる。
【００４５】
少なくとも１つの例示的実施形態が、前述の詳細な説明で提示されたが、極めて多数の変形形態が存在することは理解されるべきである。また、１つ又は複数の例示的な実施形態は実施例に過ぎず、本発明の範囲、適用又は構成をどのようにも限定するものではないことは理解すべきである。むしろ、前述の詳細な説明は、１つ又は複数の例示的な実施形態を実施するための好都合なロードマップを当分野の技術者に提供することになる。添付の請求項及びその法的な均等物に記載された本発明の範囲を逸脱することなく、要素の機能及び配置において様々な変更を行い得ることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の１つの実施形態によるフラットパネルディスプレイシステムの等角図である。
【図２】図１のフラットパネルディスプレイシステム内の複数のＬＥＤを含むプリント回路基板（ＰＣＢ）の等角図である。
【図３】図２のＰＣＢの一部の側断面図である。
【図４】ガスケットの等角図である。
【図５】図４の複数のガスケットがその上に配置された図２のＰＣＢの一部の等角図である。
【図６】図５のＰＣＢの側断面図である。
【図７】図１のフラットパネルディスプレイシステム内のバックライトフレームの上面の等角図である。
【図８】図７のバックライトフレームの底面の等角図である。
【図９】図７のバックライトフレームの一部の側断面図である。
【図１０】図６のＰＣＢ上に配置されている図９のバックライトフレームの側断面図である。
【図１１】ＰＣＢに固定されているバックライトフレームを示す図１０のバックライトフレーム及びＰＣＢの側断面図である。
【図１２】バックライトフレームの上面上に配置された複数の光学フィルタを備えた図１１のバックライトフレーム及びＰＣＢの等角図である。
【図１３】図１２のバックライトフレーム及びＰＣＢの側断面図である。
【図１４】反射層がバックライトフレームの上面上に設置された後の図１３のバックライトフレーム及びＰＣＢの等角図である。
【図１５】図１４のバックライトフレーム及びＰＣＢの側断面図である。
【図１６】図１のフラットパネルディスプレイシステム内の液晶ディスプレイパネルの一部の断面等角図である。
【図１７】フラットパネルディスプレイシステムハウジングの平面図である。
【図１８】図１７のフラットパネルディスプレイシステムハウジングの側面図である。
【図１９】図１のフラットパネルディスプレイシステムを実装することができる操縦室及び航空電子／飛行システムを含む輸送手段を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
２４  第１の部材
３６  第２の部材
３８  発光ダイオード（ＬＥＤ）
６０  シール
７２  第１の面
７４  第２の面
７６  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【外国語明細書】
2008277830000001.pdf