JP7477537B2 - 車載表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示の技術分野に関し、特に車載表示装置に関する。

現在、車載ドライバー監視システム（Ｄｒｉｖｅｒ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｓｙｓｔｅｍ，ＤＭＳ）は、カメラを用いて連続運転及び運転者の状態を監視する必要性に基づいて、画面下カメラ技術が車載ドライバー監視システムに適用される。しかしながら、従来の車載画面下カメラは、昼間の撮像効果に優れているが、暗い環境下では環境制約のため結像品質が悪く、車載ドライバー監視システムの要求を満たすことができない。

したがって、従来の車載画面下カメラの暗い環境下で結像品質が悪いという問題を解決するための技術的手段を提案する必要がある。

本発明の目的は、車載表示装置の暗い環境下での結像品質を改善するために、車載表示装置を提供することにある。

車載表示装置であって、
非表示透光領域と、前記非表示透光領域の周辺に位置する表示領域とを有する表示パネルと、
前記表示パネルの光出射面の裏側に位置して、前記非表示透光領域に対応して設けられ、赤外光を受光するための赤外線センサユニットと、を含み、
赤外光に対する前記表示パネルの前記非表示透光領域の透過率が、赤外光に対する前記表示パネルの前記表示領域の透過率よりも大きい。

本発明に係る車載表示装置は、赤外線センサユニットを表示パネルの非表示透光領域に対応して設けることにより、赤外光に対する表示パネルの非表示透光領域の透過率が、赤外光に対する表示パネルの表示領域の透過率よりも大きくし、車両が暗い環境下であっても赤外線センサユニットが赤外光を受光して結像を実現することができ、車載表示装置の暗い環境下での結像品質を改善する。

図１は本発明の実施例の車載表示装置の断面模式図である。 図２は図１に示す車載表示装置の表示パネルの断面模式図である。 図３は図２に示す表示パネルのアレイ基板及びカラーフィルタ基板の平面模式図である。 図４は図２に示すカラーフィルタ基板のブラックマトリクス層の平面模式図である。 図５は本発明の他の実施例の車載表示装置のカラーフィルタ基板の模式図である。 図６は本発明の別の実施例の車載表示装置のカラーフィルタ基板の模式図である。 図７は図１に示す車載表示装置の第１偏光板の模式図である。 図８は本発明の他の実施例の車載表示装置の第１偏光板の模式図である。

以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的手段を、明確かつ完全に説明する。説明した実施例はすべての実施例ではなく、本発明の一部の実施例であることは明らかである。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的努力なしに取得したすべての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属している。

図１に示すように、本発明は、車両に取り付けられてドライバー監視システムに適用され、表示機能及び撮像機能を有し、ドライバー監視システムが連続運転及び運転者の状態を監視する要求を満たすことができる車載表示装置１００を提供する。

車載表示装置１００は、表示パネル１０、バックライトモジュール２０、赤外線センサユニット３０、第１偏光板４０１及び第２偏光板４０２を含む。表示パネル１０は、非表示透光領域１０ａと、非表示透光領域１０ａの周辺に位置する表示領域１０ｂとを有する。バックライトモジュール２０は、表示パネル１０の光出射面の裏側に位置し、バックライトモジュール２０には非表示透光領域１０ａに対応してバックライトモジュール２０を貫通する第２貫通孔２０ａが設けられている。赤外線センサユニット３０は、第２貫通孔２０ａに設けられ、即ち表示パネル１０の光出射面の裏側に位置し且つ非表示透光領域１０ａに対応して設けられている。第１偏光板４０１は、バックライトモジュール２０と表示パネル１０との間に設けられ、第２偏光板４０２は、表示パネル１０の第１偏光板４０１から遠い側に設けられ、第１偏光板４０１及び第２偏光板４０２がそれぞれ表示パネル１０の対向する両側に貼着される。

本実施例において、赤外線センサユニット３０は、赤外光を射出した後、対象結像物により反射された赤外光を受光して、撮像を実現した上に監視を実現するためのものである。赤外線センサユニット３０は、その光入射面である光出射面３０ａを有する。赤外線センサユニット３０は、赤外光を出射するための赤外線送信器と、対象結像物に射出した後、反射された赤外光を受光するための赤外線受信器とを含む。

本発明の赤外光の波長が８５０ナノメートル～１０００ナノメートルであり、赤外線センサユニット３０から出射された赤外光が優れた透過能力を有して表示パネル１０などを透過して運転者などの対象結像物に達するとともに、赤外光が運転者などの対象結像物に優れた反射率を有するように確保し、赤外光が反射されて赤外線センサユニット３０に受光され、赤外線センサユニット３０の結像品質の向上に有利である。例えば、所定波長は８６０ナノメートル、９００ナノメートル、９２０ナノメートル、９４０ナノメートル、９６０ナノメートル又は１０００ナノメートルであってもよい。

なお、暗い環境下で撮像する必要性に基づいて、本発明では赤外光で撮像するが、赤外光の波長が長いほど赤外光の透過率が高くなり、反射率が低くなる。透過率が低いと伝搬する距離が短くなり、反射率が低いと赤外光の損失が大きくなり、赤外光の受光に不利となる。車載適用シーンにおいて車載表示装置１００の赤外線センサユニット３０と運転者などの目標結像物との間の距離などの要素に基づいて、本実施例は、透過率と反射率とのバランスをとるように赤外光を具体的に選択して車載適用シーンの結像要求を確保する。

本実施例において、表示パネル１０は液晶表示パネルである。表示パネル１０の表示領域１０ｂには、表示領域１０ｂに表示を実現させるように、複数の画素が設けられている。各画素は、赤色副画素、緑色副画素及び青色副画素を含み、赤色副画素、緑色副画素及び青色副画素のいずれかは画素電極、共通電極、液晶及び対応するカラーレジストを含む。各画素の形状は正方形であり、各副画素は矩形である。画素の一辺の長さは、２００マイクロメートル～４００マイクロメートルである。表示パネル１０の非表示透光領域１０ａは、表示するためのものではなく、赤外光を透過するためのものである。非表示透光領域１０ａの形状は円形であるが、他の形状であってもよい。

赤外光に対する表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの透過率は、赤外光に対する表示パネル１０の表示領域１０ｂの透過率よりも大きいため、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａを透過する赤外光の透過率を向上させる。暗い環境下で優れた透過性を有する赤外光を組み合わせることにより、さらに車載表示装置１００の暗い環境下での結像品質を改善する。

本実施例において、表示パネル１０を透過する十分な赤外光を確保するために、赤外光に対する表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの透過率は５０％以上であり、結像品質の改善に有利である。赤外光に対する表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの透過率が大きいほど、赤外線センサユニット３０の結像品質がよくなる。例えば、赤外光に対する表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの透過率は、５５％、６０％、６５％、７０％、８０％、８５％、９０％及び９５％である。

具体的には、赤外線センサユニット３０が鮮明に結像できるように、赤外光に対する表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの透過率は７０％以上である。

本実施例において、図２に示すように、表示領域１０ｂは、主表示領域１０ｂ１と、主表示領域１０ｂ１と非表示透光領域１０ａとの間に位置する遷移表示領域１０ｂ２とを含む。遷移表示領域１０ｂ２は、車載表示装置１００の表示時に、主表示領域１０ｂ１と非表示透光領域１０ａとの輝度のスムーズな遷移を実現するためのものであり、主表示領域１０ｂ１と非表示透光領域１０ａとの間に輝度エッジが発生することを防止し、さらに非表示透光領域１０ａが容易に視認されることを防止する。また、遷移表示領域１０ｂ２は、車載表示装置１００の非表示状態に、主表示領域１０ｂ１と非表示透光領域１０ａとの反射率を互いに一致させるためのものであり、表示透光領域が容易に視認されることを防止する。主表示領域１０ｂ１の面積は、遷移表示領域１０ｂ２の面積よりも大きい。遷移表示領域１０ｂ２の形状は、円環形状であるが、他の形状であってもよいことを理解されたい。

本実施例において、赤外光に対する表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの透過率は、赤外光に対する表示パネル１０の主表示領域１０ｂ１の透過率よりも大きく、赤外光に対する表示パネル１０の遷移表示領域１０ｂ２の少なくとも一部の透過率は、赤外光に対する表示パネル１０の主表示領域１０ｂ１の透過率よりも小さい。赤外光に対する表示パネル１０の遷移表示領域１０ｂ２の少なくとも一部の透過率は、主表示領域１０ｂ１から遷移表示領域１０ｂ２に向かう方向に逓減する。車載表示装置の表示時に遷移表示領域１０ｂ２を透過したバックライトの輝度は、主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向に逓減する。表示輝度は、主表示領域１０ｂ１の高い輝度から、遷移表示領域１０ｂ２を通過して輝度が逓減し、非表示透光領域１０ａの低い輝度に達する。主表示領域１０ｂ１と非表示透光領域１０ａとの輝度変化をスムーズに遷移させて、車載表示装置の表示時に非表示透光領域１０ａが容易に視認されることを防止する。

具体的には、赤外光に対する表示パネル１０の主表示領域１０ｂ１の透過率が５０％未満であることで、表示パネル１０の主表示領域１０ｂ１がトランジスタ及び金属配線などの光不透過構造を配置する空間を十分に有し、表示パネル１０の高解像度化を図ることができる。例えば、赤外光に対する表示パネル１０の主表示領域１０ｂ１の透過率は、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％及び４５％などである。赤外光に対する表示パネル１０の遷移表示領域１０ｂ２の透過率は、５０％未満である。例えば、赤外光に対する表示パネル１０の遷移表示領域１０ｂ２の透過率は、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％及び４５％などである。

なお、本発明において、透過率とは、光が表示パネルを透過した後の輝度と、光が表示パネルを透過する前の初期輝度との比率を指す。

本実施例において、主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向において、遷移表示領域１０ｂ２の寸法は５つの画素に対応する寸法以上である。主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向における遷移表示領域１０ｂ２の寸法が十分に大きく、輝度のスムーズな遷移を実現するのに十分な画素を有することを保証する。また、主表示領域１０ｂ１から前記非表示透光領域１０ａに向かう方向において遷移表示領域１０ｂ２の寸法が１５個の画素に対応する寸法以下である。これにより、主表示領域１０ｂ１の非表示透光領域１０ａに向かう方向における遷移表示領域１０ｂ２の寸法が大きすぎるため、非表示透光領域１０ａが容易に目視により視認されることを防止する。例えば、主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向において、遷移表示領域１０ｂ２の寸法は、６つの画素に対応する寸法、７つの画素に対応する寸法、８つの画素に対応する寸法、１０個の画素に対応する寸法、１２個の画素に対応する寸法又は１５個の画素に対応する寸法に等しい。

具体的には、非表示透光領域１０ａの形状が円形である場合、主表示領域１０ｂ１の非表示透光領域１０ａに向かう方向において、非表示透光領域１０ａの径方向に沿って、遷移表示領域１０ｂ２の寸法は１０個の画素に対応する寸法に等しい。例えば、１つの画素の寸法が１５０マイクロメートルである場合、１０個の画素の寸法は１．５ミリメートルである。

なお、本発明は、表示パネルの非表示透光領域１０ａ、遷移表示領域１０ｂ２及び主表示領域１０ｂ１の膜層の差別化を設計することにより、赤外光に対する非表示透光領域１０ａの透過率が、赤外光に対する主表示領域１０ｂ１の透過率よりも大きく、赤外光に対する主表示領域１０ｂ１の透過率が、赤外光に対する遷移表示領域１０ｂ２の透過率よりも大きく、赤外光に対する遷移表示領域１０ｂ２の透過率が、主表示領域１０ｂ１の非表示透光領域１０ａに向かう方向において逓減することを実現する。

本実施例において、表示パネル１０は、アレイ基板１０１、カラーフィルタ基板１０２及び液晶層を含む。アレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２とが対向配置され、液晶層がアレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２との間に設けられる。

図３に示すように、アレイ基板１０１は、非表示透光領域１０ａに対応する第１領域１０１ａと、表示領域１０ｂに対応する第３領域１０１ｂとを有する。第３領域１０１ｂは、第１領域１０１ａの周辺に位置し、遷移表示領域１０ｂ２に対応する第１サブ領域１０１ｂ１と、主表示領域１０ｂ１に対応する第２サブ領域１０１ｂ２とを含む。カラーフィルタ基板１０２は、非表示透光領域１０ａに対応する第２領域１０２ａと、表示領域１０ｂに対応する第４領域１０２ｂとを有する。第４領域１０２ｂは、遷移表示領域１０ｂ２に対応する第３サブ領域１０２ｂ１と、主表示領域１０ｂ１に対応する第４サブ領域１０２ｂ２とを含み、第１領域１０１ａと第２領域１０２ａとの間の重なり領域が非表示透光領域１０ａである。

第１領域１０１ａの面積と第２領域１０２ａの面積とを異ならせることで、アレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２とを貼り合わせた後に、第１領域１０１ａと第２領域１０２ａとの重なり領域の面積が、予め設定された非表示透光領域１０ａの面積以上であるように確保する。

具体的には、カラーフィルタ基板１０２が表示パネル１０の光出射側に位置する場合に、第２領域１０２ａの面積が第１領域１０１ａの面積よりも小さいことで、光出射側に近い非表示領域がより小さくなり、目視による車載表示装置の非表示領域の認識が困難になる。アレイ基板１０１が表示パネル１０の光出射側に位置する場合に、第１領域１０１ａの面積が第２領域１０２ａの面積よりも小さいことを理解されたい。

本実施例において、図２に示すように、アレイ基板１０１は、順次積層された第１基板１０１１、バッファ層１０１２、ゲート金属層（図示せず）、ゲート絶縁層１０１３、ソースドレイン金属層（図示せず）、層間絶縁層１０１４、平坦化層１０１５、共通電極層１０１６、パッシベーション層１０１７、画素電極層１０１８及び非貫通孔１０１ｃを含む。バッファ層１０１２は酸化シリコン層である。ゲート絶縁層１０１３は酸化シリコン層である。層間絶縁層１０１４は酸化シリコン層及び窒化シリコン層を含む。平坦化層１０１５は有機層である。共通電極層１０１６は酸化インジウムスズ層である。パッシベーション層１０１７は窒化シリコン層である。画素電極層１０１８の製造材料は酸化インジウムスズである。

本実施例において、図２に示すように、画素電極層１０１８は、アレイ基板１０１の第３領域１０１ｂに設けられるスリットを有する複数の画素電極１０１８ａと、アレイ基板１０１の第１領域１０１ａに設けられて画素電極層１０１８を貫通する第１貫通孔１０１８ｂとを含む。スリットを有する画素電極１０１８ａは、非表示透光領域１０ａを透過する必要がある所定波長の赤外光を回折して、所定波長の赤外光の伝送に影響を与えることを防止する。また、赤外光の画素電極１０１８ａを透過する透過率が低いので、非表示透光領域１０ａの画素電極１０１８ａを除去することで、赤外光に対する表示パネルの非表示透光領域１０ａの透過率の向上に有利である。

本実施例において、非貫通孔１０１ｃが第１領域１０１ａに設けられ、層間絶縁層１０１４、共通電極層１０１６及びパッシベーション層１０１７を貫通することで、赤外光に対するアレイ基板１０１の第１領域１０１ａの透過率を向上させる。非貫通孔１０１ｃが層間絶縁層１０１４、共通電極層１０１６及びパッシベーション層１０１７のいずれか１つ又は２つの膜層を貫通することで、赤外光に対するアレイ基板１０１の第１領域１０１ａの透過率を向上させて、非表示透光領域の赤外光に対する透過率を向上させることを理解されたい。

アレイ基板１０１の第１領域１０１ａの金属膜層及び非金属膜層の一部を除去することにより、アレイ基板１０１の第１領域１０１ａの透過率が高くなり、反射率が低くなる。アレイ基板１０１の第３領域１０１ｂには、依然として金属膜層及び全ての非金属膜層が残っているため、アレイ基板１０１の第３領域１０１ｂの透過率は低く、反射率が高くなる。

以下の表１に、アレイ基板の構成膜層の９４０±１０ｎｍの赤外光に対する透過率を示す。

表１からわかるように、アレイ基板上の層間絶縁層、共通電極層、パッシベーション層及び画素電極層は、波長９４０±１０ｎｍの赤外光に対する透過率が低く、アレイ基板の第１領域１０１ａのこれらの膜層を除去することにより、赤外光の非表示透光領域における透過率の向上に有利である。

本実施例において、カラーフィルタ基板１０２は、第２基板１０２１、カラーフィルタ層１０２２、ブラックマトリクス層１０２３及び支持柱１０２４を含む。カラーフィルタ層１０２２、ブラックマトリクス層１０２３及び支持柱１０２４が第２基板１０２１上にそれぞれ設けられる。

本実施例において、ブラックマトリクス層１０２３は、ブラックマトリクスブロック１０２５と、ブラックマトリクスブロック１０２５の間に分布する複数の開口とを含む。ブラックマトリクスブロック１０２５は、光を吸収する性質を有する一方、光を反射する性質を有し、光に対するブラックマトリクスブロック１０２５の吸光率がその反射率よりも大きい。即ち、ブラックマトリクスブロック１０２５の主な特性は、光を吸収することである。開口により光がカラーフィルタ基板１０２を容易に透過することができる。ブラックマトリクスブロック１０２５の製造材料は、金属材料であってもよく、有機樹脂及び黒色顔料であってもよい。

図４に示すように、主表示領域１０ｂ１に設けられるブラックマトリクスブロック１０２５の主表示領域１０ｂ１における面積占有率は、非表示透光領域１０ａに設けられるブラックマトリクスブロック１０２５の非表示透光領域１０ａにおける面積占有率よりも大きく、さらに赤外光に対する主表示領域１０ｂ１の透過率は、赤外光に対する非表示透光領域１０ａの透過率よりも小さい。遷移表示領域１０ｂ２に設けられるブラックマトリクスブロック１０２５の遷移表示領域１０ｂ２における面積占有率は、主表示領域１０ｂ１に設けられるブラックマトリクスブロック１０２５の主表示領域１０ｂ１における面積占有率よりも大きく、遷移表示領域１０ｂ２に設けられるブラックマトリクスブロック１０２５の遷移表示領域１０ｂ２における単位面積当たりの占有率は、主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向に沿って逓増する。一方で、車載表示装置の表示時にバックライトに対する主表示領域１０ｂ１の透過率は、バックライトに対する遷移表示領域１０ｂ２の透過率よりも大きい。さらに、車載表示装置の表示時に主表示領域１０ｂ１の輝度は遷移表示領域１０ｂ２の輝度よりも大きく、遷移表示領域１０ｂ２の輝度は主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向に向かって逓減する。非表示透光領域１０ａにはバックライトがないので、遷移表示領域１０ｂ２の輝度が非表示透光領域１０ａの輝度よりも大きいことで、表示装置の表示時に輝度のスムーズな遷移に有利である。他方で、車載表示装置が非表示状態の場合、遷移表示領域１０ｂ２のブラックマトリクスブロック１０２５の分布密度は主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向に沿って逓増する。ブラックマトリクスブロック１０２５の光吸収作用により、環境光の遷移表示領域１０ｂ２を透過するブラックマトリクスブロック１０２５のスループットは、主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向に沿って逓減する。アレイ基板側の環境光に対する金属の反射率は、主表示領域１０ｂ１から非表示透光領域１０ａに向かう方向に沿って逓減する。主表示領域１０ｂ１はアレイ基板１０１の金属膜層の反射率が高いが、非表示透光領域１０ａは金属膜層がなく、反射率が低い。遷移表示領域１０ｂ２のブラックマトリクスブロック１０２５の設計により、環境光に対する主表示領域１０ｂ１の反射率を、環境光に対する非表示透光領域１０ａの反射率と一致させることを可能にする。

主表示領域１０ｂ１に設けられるブラックマトリクスブロック１０２５の主表示領域１０ｂ１における面積占有率と、非表示透光領域１０ａに設けられるブラックマトリクスブロック１０２５の非表示透光領域１０ａにおける面積占有率との比率が１．５以上であることで、主表示領域１０ｂ１の透過率が、非表示透光領域１０ａの透過率よりも小さくなる。例えば、比率は、１．５、２、３、８、１０又は１５である。

本実施例において、ブラックマトリクスブロック１０２５の主表示領域１０ｂ１における面積占有率は３０％以上であり、ブラックマトリクスブロック１０２５の非表示透光領域１０ａにおける面積占有率は０％以上２０％以下である。例えば、ブラックマトリクスブロック１０２５の主表示領域１０ｂ１における面積占有率は、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％又は７０％であり、ブラックマトリクスブロック１０２５の非表示透光領域１０ａにおける面積占有率は、０％、２％、５％、８％、１０％又は１５％である。

具体的には、ブラックマトリクスブロック１０２５の非表示透光領域１０ａにおける面積占有率が０％よりも大きく２０％以下であるため、非表示透光領域１０ａに少量のブラックマトリクスブロック１０２５が確保され、車載表示装置の非表示状態に環境光に対する非表示透光領域１０ａの反射率を向上させ、さらに車載表示装置の非表示状態に非表示透光領域１０ａと主表示領域１０ｂ１との間の反射率の一致度を向上させる。

本実施例において、図４に示すように、複数の開口は、主表示領域１０ｂ１に設けられる複数の第１開口１０２６と、遷移表示領域１０ｂ２に設けられる複数の第２開口１０２７と、非表示透光領域１０ａに設けられる少なくとも１つの第３開口１０２８とを含み、第２開口１０２７の寸法が第１開口１０２６の寸法以下であり、主表示領域１０ｂ１の非表示透光領域１０ａに向かう方向において少なくとも一部の第２開口の寸法が逓減し、第３開口１０２８の寸法が第１開口の寸法よりも大きい。

本実施例において、図２に示すように、カラーフィルタ層１０２２は、第１赤色カラーレジストＲ１、第１青色カラーレジストＢ１、第１緑色カラーレジストＧ１、第２赤色カラーレジストＲ２及び第２青色カラーレジストＢ２を含む。順次並んでいる第１赤色カラーレジストＲ１、第１青色カラーレジストＢ１及び第１緑色カラーレジストＧ１が第１繰り返し単位を構成する。複数の第１繰り返し単位がカラーフィルタ基板１０２の第４領域１０２ｂに繰り返して設けられ、第１赤色カラーレジストＲ１、第１青色カラーレジストＢ１及び第１緑色カラーレジストＧ１のいずれかの２つの間にブラックマトリクスブロック１０２５が設けられる。第２赤色カラーレジストＲ２及び第２青色カラーレジストＢ２がカラーフィルタ基板１０２の第２領域１０２ａに積層して設けられる。第２赤色カラーレジストＲ２は、第２基板１０２１の近くに設けられ、第３開口１０２８及びブラックマトリクスブロック１０２５上に位置する。

図５に示すように、図５は本発明の他の実施例の車載表示装置のカラーフィルタ基板の模式図である。図５に示すカラーフィルタ基板は、カラーフィルタ層１０２２がカラーフィルタ基板１０２の第２領域１０２ａに設けられる第２緑色カラーレジストＧ２と第２青色カラーレジストＢ２との積層を含む。第２緑色カラーレジストＧ２は、第２基板１０２１の近くに設けられ、第３開口１０２８及びブラックマトリクスブロック１０２５上に位置すること以外は、図２に示すカラーフィルタ基板とほぼ同様である。

図６に示すように、図６は本発明の別の実施例の車載表示装置のカラーフィルタ基板の模式図である。図６に示すカラーフィルタ基板は、ブラックマトリクスブロック１０２５のカラーフィルタ基板１０２の第２領域１０２ａにおける面積占有率が０％である。カラーフィルタ層１０２２は、カラーフィルタ基板１０２の第２領域１０２ａに設けられる第２繰り返し単位を含み、第２繰り返し単位が順次並んでいる第２赤色カラーレジストＲ２、第２青色カラーレジストＢ２及び第２緑色カラーレジストＧ２からなる以外は、図２に示すカラーフィルタ基板とほぼ同様である。第２赤色カラーレジストＲ２は第１赤色カラーレジストＲ１と同じであり、第２青色カラーレジストＢ２は第１青色カラーレジストＢ１と同じであり、第２緑色カラーレジストＧ２は第１緑色カラーレジストＧ１と同じである。第２赤色カラーレジストＲ２の寸法は第１赤色カラーレジストＲ１の寸法と異なってもよく、第２青色カラーレジストＢ２の寸法は第１青色カラーレジストＢ１の寸法と異なってもよく、第２緑色カラーレジストＧ２の寸法は第１緑色カラーレジストＧ１の寸法と異なってもよいことを理解されたい。

表２に、カラーフィルタ基板における９４０±１０ｎｍの赤外光に対する各膜層の透過率を示す。

表２からわかるように、波長９４０±１０ｎｍの赤外光に対するブラックマトリクスブロックの透過率が非常に低い。ブラックマトリクスブロックを減少することにより、カラーフィルタ基板の第２領域の赤外光に対する透過率の向上に有利である。カラーフィルタ層を保持しながら、赤外光に対する透過率への影響が小さい。

本実施例において、支持柱１０２４は、第４サブ領域１０２ｂ２に設けられてブラックマトリクスブロック１０２５に対応して設けられる第１支持柱１０２４１と、第３サブ領域１０２ｂ１に設けられてブラックマトリクスブロック１０２５に対応して設けられる第２支持柱１０２４２とを含む。第１支持柱１０２４１の高さは第２支持柱１０２４２の高さに等しく、第１支持柱１０２４１の分布密度は第２支持柱１０２４２の分布密度未満であることで、表示パネルの表示領域１０ｂ及び非表示透光領域１０ａにおけるセル厚が均一性を有する。第１支持柱１０２４１の高さが第２支持柱１０２４２の高さに等しい場合、第１支持柱１０２４１の分布密度が第２支持柱１０２４２の分布密度に等しくてもよい。この場合、第１支持柱１０２４１の第２基板１０２１に近い底面面積が、第２支持柱１０２４２の第２基板１０２１に近い底面面積よりも小さいことで、表示パネルの表示領域１０ｂ及び非表示透光領域１０ａにおけるセル厚が均一性を有することを理解されたい。

なお、カラーフィルタ基板１０２は、非表示透光領域１０ａに支持柱を設けないか又は少ない支持柱を設けることで、支持柱が赤外光に対して回折作用を及ぼして、所定波長の赤外光の伝送に影響を与えることを防止する。

表３に、本発明の表示パネル１～表示パネル４の波長９４０±１０ナノメートルの赤外光に対する透過率を示す。３Ｌをバッファ層、ＧＩをゲート絶縁層、ＩＬＤを層間絶縁層、ＢＩＴＯを共通電極層、ＴＩＴＯを画素電極層、ＰＬＮを平坦化層とする。バッファ層、ゲート絶縁層、層間絶縁層、共通電極層、平坦化層及び画素電極層の位置関係は図２に示した通りである。Ｒを赤色カラーレジスト、Ｇを緑色カラーレジスト、Ｂを青色カラーレジスト、ＰＳを支持柱、ＢＭ面積占有率をブラックマトリクスブロックの面積占有率とする。赤色カラーレジスト、青色カラーレジスト、支持柱及びブラックマトリクスブロックは図２に示した通りである。＋は膜層の確保を示し、－は膜層の除去を示す。

表３から、本実施例の表示パネルは、非表示透光領域において９４０±１０ナノメートルの赤外光に対する透過率が８０％以上に達し得ることがわかる。非表示透光領域において、ＢＭ面積占有率が大きいほど、表示パネルの９４０±１０ナノメートルの赤外光に対する透過率が低くなる。非表示透光領域において、９４０±１０ナノメートルの赤外光に対する透過率が低い膜層を除去することにより、９４０±１０ナノメートルの赤外光に対する透過率の向上に有利である。

本実施例において、赤外線センサユニット３０から出射される赤外光の表示パネル１０を透過する透過率を向上させるように、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの面積は赤外線センサユニット３０の光入射面３０ａの面積以上である。

具体的には、所定の組立精度の範囲内で、赤外線センサユニット３０が表示パネル１０を透過する透過率を高く保証するように、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの面積は赤外線センサユニット３０の光入射面の面積よりも大きい。例えば、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａ及び赤外線センサユニット３０の光入射面がそれぞれ円形である場合、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの直径が５．８ミリメートルであり、赤外線センサユニット３０の光入射面の直径が５．３ミリメートルである。

本実施例において、バックライトモジュール２０はエッジ型バックライトモジュール２０である。バックライトモジュール２０は、表示パネル１０の表示領域にバックライトを供給するためのものである。バックライトモジュール２０は、底板２０１と、底板２０１上に設けられる導光板２０２と、導光板２０２上に設けられる光学フィルムシート２０３とを含む。導光板２０２及び光学フィルムシート２０３が赤外光の伝送に干渉して結像に影響を与えることを防止するように、第２貫通孔２０ａが導光板２０２及び光学フィルムシート２０３を貫通する。光学フィルムシートは、拡散フィルム、プリズムフィルム及び輝度向上フィルム等を含む。

また、バックライトモジュール２０は、底板２０１上に設けられて、非表示透光領域１０ａに対応して設けられる環状ダム２０４をさらに含む。環状ダム２０４は、赤外線センサユニット３０から出射される赤外光が表示領域１０ｂに入射することを防止するように、赤外線センサユニット３０の光出射面３０ａを取り囲む。また、環状ダム２０４と表示パネル１０との間には、表示パネル１０とバックライトモジュール２０との隙間から表示領域１０ｂに赤外光が進入することを防止する環状吸光パッド２０５が設けられている。

なお、本実施例の表示パネル１０の非表示透光領域１０ａは、非貫通孔の設計を採用し、バックライトモジュール２０の表示パネル１０の非表示透光領域１０ａに対応して設けられる貫通孔の設計により、赤外光に対する透過率を保証し、さらに赤外線センサユニット３０の結像品質を保証する。

本実施例において、所定の取付公差がある場合に、赤外線センサユニット３０を第２貫通孔２０ａ内に収容することができるように、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの面積は第２貫通孔２０ａの断面積よりも小さい。例えば、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａ及び第２貫通孔２０ａの横断面がそれぞれ円形である場合に、表示パネル１０の非表示透光領域１０ａの直径が５．８ミリメートルであり、第２貫通孔２０ａの横断面の直径が７．５ミリメートルである。

本実施例において、車載表示装置１００は、バックライトモジュール２０の光学フィルムシートの使用中に存在するモアレ現象を改善するための防眩層５０をさらに含む。防眩層５０はバックライトモジュール２０と表示パネル１０との間に設けられている。防眩層５０には、防眩層５０が赤外光の伝送に干渉することを防止するように、非表示透光領域１０ａに対応して第３貫通孔５０ａが設けられる。

具体的には、図７に示すように、防眩層５０が第１偏光板４０１の表示パネル１０に近い表面に設けられている。第３貫通孔５０ａには、第１偏光板４０１の第３貫通孔５０ａに対応する部分を保護するとともに、赤外光の透過率を保証するように、光透過保護層６０が設けられる。光透過保護層６０は、第３貫通孔５０ａのみに設けられてもよいし、防眩層５０の第１偏光板４０１から遠い表面及び第２貫通孔２０ａに全面的に設けられてもよい。防眩層５０は第１偏光板４０１に塗布されるシリカ粒子層であり、光透過保護層６０は窒化シリコン層などのハードコート層である。

図８に示すように、第１偏光板４０１の表示パネル１０に近い表面を保護するように、第１偏光板４０１の表示パネル１０に近い表面に光透過保護層６０が全面的に設けられてもよい。

以上の実施例の説明は、本発明の技術的手段及びそのコアアイデアの理解を助けるためのものに過ぎない。当業者は、対応する技術的手段の本質が本発明の各実施例の技術的手段の範囲から逸脱しない限り、依然として上記の各実施例に記載された技術的手段を修正するか、又はその一部の技術的特徴を同等に置き換えることができると理解すべきである。

Claims (19)

1. 非表示透光領域と、前記非表示透光領域の周辺に位置する表示領域とを有する表示パネルと、
   前記表示パネルの光出射面の裏側に位置して、前記非表示透光領域に対応して設けられ、赤外光を受光するための赤外線センサユニットと、を含み、
   赤外光に対する前記表示パネルの前記非表示透光領域の透過率が、赤外光に対する前記表示パネルの前記表示領域の透過率よりも大きく、
   前記表示領域は、主表示領域と、前記主表示領域と前記非表示透光領域との間に位置する遷移表示領域とを含み、
   赤外光に対する前記表示パネルの前記非表示透光領域の透過率が、赤外光に対する前記表示パネルの前記主表示領域の透過率よりも大きく、
   赤外光に対する前記表示パネルの前記遷移表示領域の透過率が、赤外光に対する前記表示パネルの前記主表示領域の透過率よりも小さく、赤外光に対する前記表示パネルの前記遷移表示領域の透過率が、前記主表示領域から前記非表示透光領域に向かう方向に向かって逓減する車載表示装置。
2. 赤外光に対する前記表示パネルの前記非表示透光領域の透過率が５０％以上である請求項１に記載の車載表示装置。
3. 赤外光に対する前記表示パネルの前記非表示透光領域の透過率が７０％以上である請求項２に記載の車載表示装置。
4. 赤外光に対する前記表示パネルの前記主表示領域の透過率が５０％未満である請求項１に記載の車載表示装置。
5. 前記表示パネルは、
   ブラックマトリクスブロックを含むブラックマトリクス層を含み、
   前記主表示領域に設けられる前記ブラックマトリクスブロックの前記主表示領域における面積占有率が、前記非表示透光領域に設けられる前記ブラックマトリクスブロックの前記非表示透光領域における面積占有率よりも大きく、前記遷移表示領域に設けられる前記ブラックマトリクスブロックの前記遷移表示領域における面積占有率が、前記主表示領域に設けられる前記ブラックマトリクスブロックの前記主表示領域における面積占有率よりも大きく、前記遷移表示領域の前記ブラックマトリクスブロックの前記遷移表示領域における単位面積当たりの占有率が前記主表示領域から前記非表示透光領域に向かう方向に沿って逓増する請求項１に記載の車載表示装置。
6. 前記主表示領域に設けられる前記ブラックマトリクスブロックの前記主表示領域における面積占有率と、前記非表示透光領域に設けられる前記ブラックマトリクスブロックの前記非表示透光領域における面積占有率との比率が１．５以上である請求項５に記載の車載表示装置。
7. 前記ブラックマトリクスブロックの前記主表示領域における面積占有率が３０％以上であり、前記ブラックマトリクスブロックの前記非表示透光領域における面積占有率が０％以上２０％以下である請求項５に記載の車載表示装置。
8. 前記ブラックマトリクス層は、
   前記主表示領域に設けられる複数の第１開口と、
   前記遷移表示領域に設けられる第２開口であって、前記第２開口の寸法が前記第１開口の寸法以下であって、前記主表示領域から前記非表示透光領域に向かう方向において、少なくとも一部の前記第２開口の寸法が逓減する複数の第２開口と、
   前記非表示透光領域に設けられる少なくとも１つの第３開口であって、前記第３開口の寸法が前記第１開口の寸法よりも大きい少なくとも１つの第３開口と、を含む請求項５に記載の車載表示装置。
9. 前記表示パネルは複数の画素を含み、前記主表示領域から前記非表示透光領域に向かう方向において、前記遷移表示領域の寸法が５つの前記画素に対応する寸法以上である請求項１に記載の車載表示装置。
10. 前記主表示領域から前記非表示透光領域に向かう方向において、前記遷移表示領域の寸法が１５個の前記画素に対応する寸法以下である請求項９に記載の車載表示装置。
11. 前記表示パネルは、
    前記非表示透光領域に対応する第１領域を有するアレイ基板と、
    前記アレイ基板と対向して設けられ、前記非表示透光領域に対応する第２領域を有し、前記第２領域と前記第１領域との間の重なり領域が前記非表示透光領域であるカラーフィルタ基板と、を含み、
    前記第１領域の面積が前記第２領域の面積と異なる請求項１に記載の車載表示装置。
12. 前記カラーフィルタ基板が前記表示パネルの光出射側に位置し、前記第２領域の面積が前記第１領域の面積よりも小さいか、又は、前記アレイ基板が前記表示パネルの光出射側に位置し、前記第１領域の面積が前記第２領域の面積よりも小さい請求項１１に記載の車載表示装置。
13. 前記アレイ基板は、前記第１領域の周辺に位置して、前記表示領域に対応する第３領域を含み、前記アレイ基板は画素電極層を含み、前記画素電極層は、
    前記アレイ基板の前記第３領域に設けられて、スリットを有する複数の画素電極と、
    前記アレイ基板の前記第１領域に設けられて、前記画素電極層を貫通する第１貫通孔と、を含む請求項１１に記載の車載表示装置。
14. 前記アレイ基板は、
    基板と、
    前記基板の前記カラーフィルタ基板に近い表面に設けられる層間絶縁層と、
    前記層間絶縁層の前記カラーフィルタ基板に近い側に設けられる共通電極層と、
    前記共通電極層の前記カラーフィルタ基板に近い側に設けられるパッシベーション層と、
    前記第１領域に設けられて、前記層間絶縁層、前記共通電極層及び前記パッシベーション層を貫通する非貫通孔と、を含む請求項１１に記載の車載表示装置。
15. 前記車載表示装置は、
    前記表示パネルの光出射面の裏側に位置するバックライトモジュールであって、前記バックライトモジュールには、前記非表示透光領域に対応して第２貫通孔が設けられ、前記第２貫通孔が前記バックライトモジュールを貫通し、前記赤外線センサユニットが前記第２貫通孔に設けられるバックライトモジュールをさらに含む請求項１に記載の車載表示装置。
16. 前記表示パネルの前記非表示透光領域の面積が、前記赤外線センサユニットの光入射面の面積以上であり、前記表示パネルの前記非表示透光領域の面積が、前記第２貫通孔の断面積よりも小さい請求項１５に記載の車載表示装置。
17. 前記車載表示装置は、
    前記バックライトモジュールと前記表示パネルとの間に設けられる防眩層であって、前記防眩層には前記非表示透光領域に対応して第３貫通孔が設けられ、前記第３貫通孔に光透過保護層が設けられる防眩層と、
    前記バックライトモジュールと前記表示パネルとの間に設けられる偏光板であって、前記防眩層が前記偏光板の前記表示パネルに近い表面に設けられる偏光板と、をさらに含む請求項１５に記載の車載表示装置。
18. 前記車載表示装置は、
    光透過保護層と、
    前記バックライトモジュールと前記表示パネルとの間に設けられる偏光板であって、前記光透過保護層が前記偏光板の前記表示パネルに近い表面に設けられる偏光板と、をさらに含む請求項１５に記載の車載表示装置。
19. 前記赤外線センサユニットは、
    波長が８５０ナノメートル～１０００ナノメートルの赤外光を出射するための赤外線送信器と、
    赤外光を受光するための赤外線受信器と、を含む請求項１に記載の車載表示装置。

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