CN102341837B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可以抑制反射像且可以抑制显示面板的温度上升，因此，即使在户外使用也可以得到良好的显示特性并且用简单的构成可以实现的显示装置。本发明是具备显示面板(2)和配置在比上述显示面板(2)靠观察面侧的保护板(1)的显示装置(100)，上述保护板(1)在上述观察面侧的主面上具备形成有纳米结构体的低反射膜(5)，在配置有上述显示面板(2)的一侧的主面上，从上述保护板(1)侧向上述显示面板(2)侧按顺序配置有圆偏光板(6)和红外线屏蔽膜(7)。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置。更详细地说，涉及具备用于保护显示面板的保护板、可以优选用作数字标牌的显示装置。
背景技术
作为液晶显示装置的一种使用方式，已知被称为数字标牌的广告媒体，其需求增长。数字标牌较多地在屋外使用，因此，在显示面侧配置有保护板，所述保护板用于针对来自外部的冲击、粉尘等保护被用作显示面板的液晶面板。
当在太阳光下使用具有上述构成的液晶显示装置时，太阳光在保护板的表面发生反射而难以看到图像显示，或者当液晶面板的温度上升后液晶的温度超过相变点时，有时液晶的取向状态发生变化，发生显示不良。因此，要求减少显示装置的表面的反射光和抑制液晶面板的温度上升。
作为减少上述反射光的方案，提出了在保护板的表面设置多层结构的防反射膜(例如，参照专利文献1。)。另外，作为抑制液晶面板的温度上升的方案，提出了在液晶面板中设置可以抑制日射造成的温度上升、热退化的薄片等(例如，参照专利文献2。)。
另外，在专利文献3中，为了减少反射光而在保护板的显示面侧设置防反射膜，而且为了防止遥控器的误操作，提出了设有反射近红外线的膜的光学滤光片。上述液晶面板的温度上升主要是因为太阳光所包括的红外线而产生的，因此，想到在保护板上设置上述光学滤光片，由此可以实现减少反射光和抑制液晶面板的温度上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平11-258592号公报
专利文献2：特开2008-163139号公报
专利文献3：特开平9-325211号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1中所述的防反射膜有时只能抑制某特定波长的光的反射率，由此在反射光中产生蓝、红色感，对显示装置的显示特性带来影响。
另外，在专利文献2中所述的薄片可以抑制液晶面板的温度上升，但是由于是在透明的树脂成分中包括Bi(铋)、Y(钇)等的氧化物的构成，因此，可见光的折射率较高，在太阳光下使用时，有时可见光发生反射而难以看见图像显示。此外，设置了这种薄片的玻璃基板(热线反射玻璃、旭硝子公司制、商品名“サンカツト∑”)的可见光的反射率为7.0～32.2％程度，是较高的。
而且，在专利文献3中所述的光学滤光片为了形成反射近红外线的膜，需要通过真空工艺在维持精确的膜厚的情况下形成19层的多层结构的膜。因此，为了将该光学滤光片用作上述保护板，不仅制造工序变得繁杂，而且制造成本也变高。另外，当将显示装置用作数字标牌时，使用了大型的显示面板，但是当在大型基板中形成上述这种多层结构的膜时，易于发生异物的混入、缺陷等，因此，大量生产是困难的。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供可以抑制反射像(写り込み)，且可以抑制显示面板的温度上升，因此，即使在户外使用也可以得到良好的显示特性，并且可以用简单的构成实现的显示装置。
用于解决问题的方案
本发明的发明者们对提高显示装置的显示特性的方案进行了各种讨论后，着眼于：当在户外使用时，太阳光所包括的可见光和红外线对显示特性带来影响。并且，发现：对配置在显示面板的前面的保护板，(1)在其观察面侧设置形成有纳米结构体的低反射膜，由此可以抑制可见光的表面反射，(2)在其显示面板侧组合配置红 外线屏蔽膜和圆偏光板，由此可以抑制可见光的内部反射且可以屏蔽红外线，通过该(1)和(2)的方法可以用简单的构成实现显示特性良好的显示装置，想到可以圆满地解决上述问题而完成了本发明。
即，本发明是一种显示装置，其具备显示面板和配置在比上述显示面板靠观察面侧的保护板，上述保护板在上述观察面侧的主面上具备形成有纳米结构体的低反射膜(防反射膜)，在配置有上述显示面板的一侧的主面上，从上述保护板侧向上述显示面板侧按顺序配置有圆偏光板和红外线屏蔽膜，该显示面板在非显示区域具有遮光部件，该红外线屏蔽膜形成于与该遮光部件对应的区域。
作为上述显示面板，可以举出液晶面板、有机电致发光(EL)面板、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示(FED)面板等。例如，如果使用液晶面板，可以容易且便宜地实现大型显示面板，作为在户外使用的数字标牌。
上述保护板是用于针对尘埃、冲击保护上述显示面板的基板。通常由透明部件形成，例如，可以使用包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等的树脂板、玻璃基板等。另外，保护板可以是无色的，也可以被着色。在保护板是无色的情况下，显示装置可以显示如用显示面板所显示那样的色调的图像，另一方面，在保护板被着色的情况下，显示装置可以将用显示面板所显示的图像作为例如变更为蓝色系、红色系等色调的图像进行显示。另外，没有特别限定上述保护板的厚度。
上述低反射膜如果是在表面形成有纳米结构体的构成，则没有特别限定，优选在丙烯酸类树脂膜等透明的树脂膜的表面形成有纳米结构体的反射膜。形成在表面的纳米结构体是指具有表面结构，所述表面结构形成有多个平均高度为1nm以上、1μm(＝1000nm)以下的突起。不特别限定突起的形状，可以使用圆锥状、棱锥状、圆柱状、棱柱状等各种形状的突起。作为上述纳米结构体的形成方法，可以举出例如利用纳米印刷法的形成方法、将分散了纳米颗粒或者填料等的树脂形成膜的方法等。优选上述低反射膜的反射率是0.9％以下。
在本发明中，可以优选将具有蛾眼(蛾子的眼睛)结构的低反射膜用作上述纳米结构体。蛾眼结构是指形成有多个平均高度为10nm以上、500nm以下的圆锥状突起的结构，优选相邻的顶点间隔是30nm以上、600nm以下。相邻的顶点的周期可以是规则的或者不规则的。例如，在用光固化性丙烯酸类树脂等形成的膜的表面形成蛾眼结构，由此可以实现在表面具有蛾眼结构的膜(片)。在这种情况下，当作为膜的基材的薄片的折射率是1.5时，在未形成蛾眼结构的情况下，可见光在空气(折射率＝1.0)和基材薄片(折射率＝1.5)的界面的界面反射率是4.0％，而在上述界面形成有蛾眼结构的情况下，可以将可见光的反射率降低到0.2％左右。可以认为其原因是：纳米结构体的突起充分地小于可见光的波长长度(380～780nm)，因此，如果从可见光来看，可以看到折射率在纳米结构体的突起的顶端和该突起下的基材薄片之间从1.0到1.5连续地发生变化。
上述圆偏光板一般包括直线起偏镜和λ/4相位差板。λ/4相位差板是在厚度方向具有可见光的波长长度的1/4的相位差(95～195nm)的双折射体，优选是在厚度方向具有120～150nm的相位差的双折射体。将这种圆偏光板安装到保护板，由此即使射入显示装置内的外光在显示装置内被反射，也可以防止向显示装置外漏出。因此，通过圆偏光板可以减少显示装置的内部反射。
优选在本发明中，上述圆偏光板包括设有保护层的直线起偏镜和λ/4相位差板，隔着保护层安装于上述保护板。其原因是直线起偏镜一般在湿度、机械强度等方面较弱。另外，在户外使用显示装置的情况下，有时暴露在雨中或者产生结露，因此，为了防水，不是在保护板的观察面侧，而是需要在显示面板侧配置圆偏光板。
作为设置了保护层的直线起偏镜，例如，可以举出如下构成：将吸附了碘络化物或者二色性色素的PVA(聚乙烯醇)类薄片用作直线起偏镜，将该直线起偏镜用包括三醋酸纤维素(TAC)等纤维素类聚合物的保护层夹着。此外，可以在直线起偏镜的两面设置保护层，也可以仅在保护板侧的面设置保护层。为了抑制PVA的劣化， 优选保护板可以吸收紫外线，优选可以将射入保护层的、波长短于370nm的紫外线降低到1.0％以下。
此外，在本发明中，可以将上述圆偏光板用作配置在液晶面板的观察面侧的偏光板。由此，在液晶面板的观察面侧不一定必须设置其它的偏光板，与分别设置用于减少内部反射的偏光板和用于黑显示的偏光板的情况相比，可以将整个装置所用的偏光板的数量减少1个，可以实现成本的削减。
上述红外线屏蔽膜可以是吸收红外线的红外线吸收膜和反射红外线的红外线反射膜中的任一种。优选上述红外线屏蔽膜的红外线屏蔽率是10％以上。在红外线中，存在近红外线、中红外线以及远红外线，但是使显示面板的温度上升的主要是近红外线(750～2500nm)，因此，在本发明中，优选主要可以吸收或者反射近红外线的膜，特别优选对近红外线的屏蔽率是10％以上。另外，红外线屏蔽膜配置在显示面板的显示面侧，因此，优选具有透明性。
优选上述红外线屏蔽膜含有金属氧化物。就金属氧化物而言，等离子体振动频率在可见光区域和近红外线区域的边界附近(800～1000nm)，因此，大部分在红外线的屏蔽效果方面优异。但是，为了发挥作为红外线屏蔽膜的效果，导电性不一定是必须的。
作为金属氧化物的具体例，可以举出ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)、ATO(Antimony Tin Oxide：锑锡氧化物；掺杂了锑的氧化锌)、ZTO(Zinc Tin Oxide：锌锡氧化物)、氧化锑、氧化锌等。其中，已知ATO、氧化锑是微小颗粒形态，可以将它们填充到树脂中来容易地形成薄膜，因此是优选的。
优选上述金属氧化物的颗粒的平均粒径是不到100nm。其原因是：当颗粒的平均粒径超过100nm时，发生可见光的散射，存在显示图像发生白色混浊的倾向。
由上述金属氧化物形成的红外线屏蔽膜通常具有约2.0的非常高的折射率，因此，可见光的反射率较高，但是在本发明中，与上述圆偏光板组合使用，由此可以抑制可见光的反射且可以屏蔽红外 线。下面，说明其理由。
在本发明的显示装置中，从观察面侧起按顺序配置低反射膜、保护板、圆偏光板以及红外线屏蔽膜。即，低反射膜减少保护板的表面的光的反射，因此，设于保护板的观察面侧。如上所述，可见光的反射率较高，因此，红外线屏蔽膜配置在比上述低反射膜靠显示面板侧。但是，因为红外线，该红外线屏蔽膜的温度易于上升，因此，所述红外线屏蔽膜不是直接设置于显示面板而是设置于保护板一侧。在此，红外线屏蔽膜如上所述是反射率较高的膜，因此，为了抑制可见光的反射，需要在观察面侧配置圆偏光板。该圆偏光板可以提高耐水性，因此，设置于保护板的显示面板侧，由此，红外线屏蔽膜也设置于保护板的显示面板侧。由此，在保护板的观察面侧配置低反射膜，在显示面板侧按顺序配置圆偏光板和红外线屏蔽膜。
作为本发明的显示装置的构成，只要将这种构成要素作为必须的构成要素来形成即可，不特别限定其它的构成要素。
如上所述构成的本发明的显示装置是按顺序配置低反射膜、保护板、圆偏光板以及红外线屏蔽膜的简易构成，可以实现抑制光的反射和抑制显示面板的温度上升，可以实现优异的显示特性。
在本发明的显示装置中，在光的反射中存在：在保护板的观察面侧(低反射膜)的表面所产生的反射、在红外线屏蔽膜中产生的反射以及在显示面板的表面所产生的反射。即，当显示装置受到太阳光的照射时，产生在保护板(低反射膜)的表面所反射的光和透射过保护板的光。在本发明中，如上所述在保护板的观察面侧设有低反射膜，因此，可以抑制不需要的反射光，可以得到图像显示良好的显示装置。
通过保护板的光中的可见光被直线起偏镜转换为直线偏振光，之后，通过λ/4相位差板，由此转换为圆偏振光。通过λ/4相位差板的可见光的一部分在红外线屏蔽膜的表面发生反射，剩下的通过红外线屏蔽膜在显示面板的表面或者内部发生反射，或者通过显示面板。在红外线屏蔽膜的表面、显示面板的表面或者内部发生反射的 可见光成为反向旋转的圆偏振光再次进入λ/4相位差板，转换为直线偏振光后大部分被直线起偏镜吸收。另一方面，通过λ/4相位差板的光中的红外线(波长为750～2500nm的近红外线等)被红外线屏蔽膜吸收或者反射。
如上所述，可以吸收从观察面侧射入保护板的光(红外线)的大部分。通过充分地减少显示面板的表面或者内部的反射，可以将上述低反射膜对反射光的抑制效果充分地反映到显示装置的显示质量的提高上。
另外，在太阳光下，为了抑制显示面板的温度上升，需要使可见光和红外线不被显示面板吸收，在本发明中，如上所述，可以通过圆偏光板吸收射入保护板的可见光的大部分，就红外线而言，可以因为红外线屏蔽膜而不会到达显示面板，因此，可以抑制显示面板的温度上升。
此外，例如，在显示面板是液晶面板的情况下，通过构成液晶面板的偏光板和彩色滤光片层的黑矩阵来产生上述显示面板的温度上升。液晶面板一般具有如下构成：在用于进行彩色显示的彩色滤光片基板和相对基板之间夹着液晶，在两基板的表面设有偏光板。
另外，彩色滤光片基板是对透明的玻璃基板设有例如R(红)、G(绿)、B(蓝)的彩色滤光片层，各彩色滤光片层被称为黑矩阵的黑色着色层划分。黑矩阵是黑色的，因此，易于吸收太阳光且产生热。而且，在彩色滤光片基板中，比彩色滤光片层靠液晶层侧配置有透明电极，该透明电极也吸收太阳光，产生热。
当液晶面板的温度因为这种热的产生而上升且液晶温度超过转移温度时，产生显示不良。
另外，在是液晶面板以外的显示面板的情况下，例如在显示面板是有机EL面板的情况下，借助于透明电极和发光层产生太阳光的吸收，在显示面板是PDP的情况下，借助于荧光体、黑色层产生太阳光的吸收，产生热。
而且，户外所用的显示面板一般收纳于框体来使用。在框体内， 除了显示面板以外还收纳有驱动器、配线等，因此，为了从外部难以看到它们，从设计上的观点来看，框体被着色。这样，由于是有色的，框体也与上述同样地吸收太阳光来产生热。
当随着上述热的产生而发生显示面板的温度上升时，在有机EL、PDP的情况下，有时发光效率降低或者从长期来看对可靠性带来不良影响。
在本发明的显示装置中，作为可以抑制显示面板的温度上升的优选方式，可以举出：上述显示面板在非显示区域具有遮光部件，上述红外线屏蔽膜形成于与上述遮光部件对应的区域。存在于非显示区域的遮光部件是指例如上述黑矩阵。这样，与易于吸收太阳光(红外线)的部件对应地设置红外线屏蔽膜，由此可以更可靠地减少显示面板的温度上升。可以通过例如在紫外线(UV)感光性树脂材料中混合ATO的微颗粒，形成图案来实现这种红外线屏蔽膜。
此外，红外线屏蔽膜有时可以通过形成材料来吸收可见光，即使在这种情况下，通过仅在非显示区域设置红外线屏蔽膜，也可以不用考虑可见光的透射率，用具有较高红外线屏蔽效果的材料来形成红外线屏蔽膜，并且，不会降低显示区域的可见光的透射率，因此，可以进行良好的图像显示。
在本发明的显示装置中，作为可以抑制显示面板的温度上升的优选的其它方式，可以举出上述保护板与上述显示面板热分离的方式。在本发明中热分离具体是指：在上述保护板的主面和上述显示面板的主面之间形成有真空层或者气体层。由此，可以抑制由红外线屏蔽膜所产生的热转移到显示面板。在还可以抑制气体的对流造成的显示面板的温度上升这一点上，更优选是形成有真空层的方式。
作为本发明的显示装置的优选方式之一，可以举出：上述保护板还具备面方向和厚度方向的相位差实质上是零(光学上的各向同性)的基材层，上述基材层配置在比上述红外线屏蔽膜靠显示面板侧。由此，可以不损伤圆偏光板的效果且容易贴合分别制造的红外线屏蔽膜和圆偏光板，可以实现制造成本的削减。
另外，上述显示装置可以在上述显示面板的与配置了上述保护板的一侧相反的一侧还具备支撑基板。通过使用这种支撑基板，可以保护显示面板的背面侧。
上述显示装置可以在上述显示面板和上述支撑基板之间还具有形成了纳米结构体的低反射膜。当采用这种构成时，可以减少来自设于显示面板的背面侧的光源的光的反射。
另外，上述显示装置可以在上述显示面板的与配置了上述保护板的一侧相反的一侧还具有光源。作为具有这种构成的显示装置，在显示面板是液晶面板的情况下，可以举出透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置。
在本发明的显示装置中，上述显示面板可以与上述支撑基板接触。当是这种构成时，可以减少显示面板和支撑基板之间的空气界面，因此，在支撑基板侧设置有光源的情况下，可以有效地获取来自光源的光。但是，为了抑制显示面板的温度上升，优选保护板和支撑基板绝热。
上述支撑基板可以是导光板。导光板是形成有图案的板状部件，所述图案使光反射、折射、扩散，上述导光板是用于由反射部反射从光源射入的光，使其在显示面侧面状地分散并射出的光学部件。不特别限定导光板的形状和材质等，但是通常用具有一定的厚度的无色透明的板状材料形成。
作为本发明的显示装置的优选用途，可以举出数字标牌。数字标牌是如上所述在户外等使用的广告媒体，但是在本发明的显示装置中，即使暴露在太阳光下，也可以抑制光在保护板表面的反射，而且可以抑制显示面板的温度上升，因此，可以实现显示特性良好的数字标牌。另外，不需要以往所需的用于冷却显示面板的冷却装置，可以实现成本的降低。
另外，作为本发明的显示装置的一个例子，可以举出将显示面板收纳于框体，用保护板覆盖显示面板和框体的显示装置。一般在框体中，除了显示面板以外，还包括并收纳用于驱动成为光源的背光源、显示面板的驱动器等。框体的形状、材质、强度等不特别限 定，而是根据显示面板的形状、使用用途等适当设定。
此外，在本发明的显示装置中，通过测定透射率、反射率可以证明设于上述保护板的各部件、膜的构成。
发明效果
根据本发明的显示装置，可以抑制反射像且可以抑制显示面板的温度上升，因此，可以用简单的构成实现即使在户外使用也可以得到良好的显示特性的显示装置。
附图说明
图1的(a)是示出本发明的实施方式1的显示装置的构成的截面示意图，(b)是说明液晶面板的安装状态的平面图，(c)是沿着(b)的A-B线的截面图。
图2是示出实施例1和比较例1的显示面板的日射照射试验中的光源的辐射波长分布的图。
图3是示出对本发明的实施例2的红外线屏蔽膜的特性进行测定的结果的坐标图。
图4是示出本发明的实施方式2的显示装置的构成的截面示意图。
图5的(a)～(c)是示出本发明的实施方式3的显示装置的构成的截面示意图。
图6是示出本发明的实施方式4的显示装置的构成的截面示意图。
图7是示出本发明的实施方式5的显示装置的构成的截面示意图。
图8是示出本发明的实施方式6的显示装置的构成的截面示意图。
具体实施方式
下面，举出实施方式更详细地说明本发明，但是本发明不限于这些实施方式。此外，在下面的说明中所用的各图中，对形成同一构成的部分附上同一附图标记并省略说明。
实施方式1
图1的(a)是示出本发明的实施方式1的显示装置的构成的截面示意图，图1的(b)是说明液晶面板的安装状态的平面图，图1的(c)是沿着图1的(b)的A-B线的截面图。本实施方式的显示装置可以与透射型、反射型、半透射型的显示装置的任一种对应，但是在此举例说明透射型的显示装置。
在图1的(a)中，显示装置100具备保护板1、液晶面板2以及支撑基板3，液晶面板2隔着支撑体17被框体4保持。另外，在支撑基板3的背面侧设有背光源30。
液晶面板2如图1的(b)、(c)所示，被形成为比液晶面板2的外形稍大的支撑体17保持。优选用绝热材料形成支撑体17。被支撑体17保持的液晶面板2被螺丝固定到框体4。
保护板1包括透明部件，在观察面侧的主面上形成有具有存在蛾眼结构的表面的防反射膜5。
在保护板1的液晶面板2侧的主面上，顺序层叠有圆偏光板6和红外线屏蔽膜7。圆偏光板6包括起偏镜8和λ/4相位差板9，起偏镜8包括直线起偏镜10和配置在其两面的保护板11a、11b。
形成红外线屏蔽膜7，使其成为与液晶面板2的彩色滤光片基板的黑矩阵的形成图案相同的图案。
液晶面板2可以是有源矩阵型、无源矩阵型的任一型，但是在此，举例说明有源矩阵型的液晶面板2。液晶面板2具有在彩色滤光片基板和TFT基板之间夹着液晶来使其取向的构成。彩色滤光片基板在玻璃基板的主面上具备R(红)、G(绿)、B(蓝)各色的彩色滤光片层和划分其的黑矩阵，TFT基板在玻璃基板的主面上具备与各像素对应的开关用TFT元件。
在液晶面板2的支撑基板3侧设有圆偏光板12，圆偏光板12包括起偏镜13和λ/4相位差板14，起偏镜13包括直线起偏镜15和配置在其两面的保护板16a、16b。此外，在液晶面板2的观察面侧的主面上未设有圆偏光板，但是安装于保护板1的圆偏光板6成为与圆偏光板12对应的偏光板，以吸收轴彼此正交的方式配置起偏镜8和起偏 镜13。
支撑基板3包括透明部件，可以使用例如包括丙烯酸树脂、COP(环烯聚合物)树脂等的树脂板、玻璃基板等。
框体4收纳液晶面板2，液晶面板2如上所述，以被支撑体17保持的状态安装于框体4。在框体4中，除了显示面板以外，在此虽未图示，还收纳有用于驱动显示面板的驱动器等。
以覆盖被框体4保持的液晶面板2的方式配置上述保护板1，保护板1和液晶面板2通过框体4绝热。另外，在保护板1和液晶面板2之间形成有空气层20，因此，保护板1和液晶面板2更可靠地被热分离。
下面，说明当在户外使用如上所述构成的显示装置100时的光的反射等。当受到太阳光的照射时，在保护板1的表面产生反射的光和射入保护板1的光。在此，本来在保护板1的表面反射的可见光由于通过防反射膜5可以抑制可见光的反射，因此，可以抑制反射像，可以得到良好的显示特性。
另一方面，射入保护板1的可见光在起偏镜8中转换为直线偏振光，之后，通过λ/4相位差板9转换为圆偏振光。并且，显示区域的红外线和可见光的一部分通过空气层20在液晶面板2的表面发生反射，但是反射光在圆偏振光的旋转方向发生反向旋转的状态下再次进入圆偏光板6，因此，大部分的光被圆偏光板6吸收。此外，显示区域的可见光不会透射过红外线屏蔽膜7而通过空气层20，因此，不会降低显示区域的可见光的透射率。
另外，通过λ/4相位差板9的光中的非显示区域的红外线被红外线屏蔽膜7吸收或者反射。在红外线以外的光、特别是在可见光中存在在红外线屏蔽膜7的表面发生反射或者透射的部分。其中，在红外线屏蔽膜7的表面发生反射的光在光的旋转方向发生反向旋转的状态下，再次进入圆偏光板6，透射过红外线屏蔽膜7的光在通过空气层20后，与上述同样地，进入圆偏光板6。这样，大部分的光被圆偏光板6吸收。
因此，本实施方式的显示装置100即使在户外使用也可以抑制 反射像，成为显示特性良好的显示装置。
另外，液晶面板2的温度上升是因为构成液晶面板2的黑矩阵和偏光板而产生的，但是在本实施方式1中，在与黑矩阵对应的位置设有红外线屏蔽膜7，由此除去了红外线的光到达液晶面板2，因此，可以抑制液晶面板2的温度上升。另外，作为偏光板的圆偏光板6不是安装到液晶面板2，而是安装到保护板1，因此，液晶面板2的温度不会上升，而且即使保护板1的温度上升，保护板1和液晶面板2热分离，因此，保护板1的热难以向液晶面板2传导，由此也可以抑制液晶面板2的温度上升。因此，可以抑制因为液晶面板2的温度上升而发生的液晶的取向变化，可以实现显示特性良好的液晶面板2。
下面，示出本实施方式的显示装置100的制造方法的一个例子。首先，准备在直线起偏镜10的两面层叠了保护层11a、11b的起偏镜8和将红外线屏蔽膜7贴附到λ/4相位差板9的薄片。并且，在直线起偏镜10的吸收轴与λ/4相位差板9的迟相轴错开45°的状态下，隔着粘贴层贴合直线起偏镜8和薄片，将得到的层叠薄片隔着粘贴层贴附到保护板1的主面上。接着，将防反射膜5隔着粘贴层贴附到保护板1的另一方主面上。
接着，在包括彩色滤光片基板和TFT基板而成的液晶面板2的配置有TFT基板的一侧，隔着粘贴层贴附λ/4相位差板14和圆偏光板12。
将具有上述构成的液晶面板2配置在具有上述构成的保护板1和支撑基板3之间并用框体4保持。框体4固定液晶面板2，并且构成为使得外面的气体不会进入框体4的内部，由橡胶等绝热材料形成固定液晶面板2的部分。此外，在框体4中，为了抑制液晶面板2的温度上升，可以设置使冷却的空气循环的机构。
并且，在支撑基板3的背面侧设置作为光源的背光源30，由此可以得到显示装置100。
下面，对于本实施方式1的显示装置100，用实施例、比较例以及参考例来说明液晶面板2的温度上升的抑制效果和保护板1的防 反射效果。
实施例1
(显示面板的构成)
在图1的(a)中示出的显示装置100中，保护板1使用了折射率为1.5，厚度为3.0mm的丙烯酸树脂板。作为防反射膜5，使用了用光固化性丙烯酸树脂形成的、在表面具有蛾眼结构的防反射膜。蛾眼结构形成有多个平均高度约是200nm的圆锥状的突起，相邻的顶点间隔约是200nm以下。
作为液晶面板2，使用16时的有源矩阵型液晶面板，例如，选择在液晶层的温度为80℃时按各向同性相发生相变的液晶面板。
将包括平均粒径为30nm的ATO颗粒的丙烯酸类树脂薄片用作红外线屏蔽膜7。支撑基板3使用了折射率为1.5，厚度为3.0mm的透明的丙烯酸树脂板。
(日射照射实验)
从实施例1的液晶面板2的基板面向保护板1的观察面侧离开10cm，将人工天空照明装置(セリツク公司制、产品型号为XC-100AF)配置为光源，进行日射照射试验。
在从上述光源照射光之前，首先，使用热电偶(铜康铜)测定液晶面板2的显示面侧的表面温度，其结果是：液晶面板2的表面温度是24℃。从上述光源对该液晶面板2照射光，测定1小时后的表面温度，其结果是：液晶面板2的表面温度是34℃。此外，累计的辐射照度是在10cm的距离下为952W/m2(波长为300～2500nm)。在图2中示出光源的辐射波长分布。
比较例1
使用与实施例1相同的16时的液晶面板，在液晶面板的两主面上正交尼科尔地配置了圆偏光板。另外，在保护板中未设有防反射膜5和红外线屏蔽膜7，在贴有圆偏光板的液晶面板上隔着空气层配置了保护板。并且，与实施例1同样地，从保护板上照射光并测定照射光前和照射光后的液晶面板的圆偏光板上的表面温度。照射光前的表面温度是24℃，照射1小时后的表面温度是39℃。
以实施例1和比较例1的测定结果为基础，推测在实际的日照条件下的液晶面板的温度上升。根据气象局的主页，例如，2008年7月在大阪的日射量为18.0MJ/day。当使用上述实验光源时，相当于5.3小时(Hr)的照射量。因此，从实施例1和比较例1的实验可以推测出下面的结果。
[表1]
| 温度上升率 | 推定面板温度 | |
| 实施例1 | 10℃/Hr | 77℃ |
| 比较例1 | 15℃/Hr | 102.5℃ |
如表1所示，实施例1的液晶面板未达到作为液晶的相变温度的80.0℃，因此，在显示中不会产生缺陷，但是在比较例1的液晶面板中，液晶的相变温度较大地超过80.0℃，因此，可以认为会发生无法显示，画面变为全黑的缺陷。由此，在实施例1中，可以得出如下结论：即使是在实际的太阳光下，抑制液晶面板2的温度上升的效果也较高。
此外，向地面上注入的太阳能量的波长分布是如下构成比率(参照：思嘉(スガ)试验机公司、技术报告、1997年数据)：在1年内，波长为300～400nm的光为5.33％，波长为400～700nm的光为48.48％，波长为700～2500nm的光为46.20％。在此，当假定各波长的光的吸收率是恒定时，在液晶面板2在户外直接承受太阳光的情况下，重点是屏蔽波长为700～2500nm的光。其原因是：近红外线的能量约占了太阳光的所有能量的一半，可以认为通过屏蔽近红外线，可以使液晶面板的温度上升大致减半。
实施例2
为了调查实施例1所用的红外线屏蔽膜7的特性，将红外线屏蔽膜7用粘贴剂贴附到厚度为0.7mm的玻璃基板的整个面，测定光的透射率。光源采用C光源，用分光光度计(岛津制作所公司制、UV3100PC)以2°的视野进行测定。在图3中示出所得到的测定结果。
在图3中，纵轴示出透射过红外线屏蔽膜的光的透射率(％)， 横轴示出光的波长λ(nm)。如图3所示，红外线屏蔽膜7在波长约为780nm以下的区域具有80％以上的透射率，但是在波长约为780nm以上的区域，透射率减少。红外线屏蔽膜7的红外线屏蔽率是54％。因此，在实施例1中，可以认为：太阳光所包括的近红外线(波长：约为780～2500nm)被红外线屏蔽膜7阻挡，主要是红外线以外的光到达液晶面板，由此抑制液晶面板的温度上升。
比较例2
在与比较例1同样地构成的液晶面板的观察面侧的圆偏光板上，还设有与实施例1相同的红外线屏蔽膜。保护板使用了与比较例1相同的保护板。并且，按照JIS-Z8722所述的方法，使用分光色度计(柯尼卡美能达(コニカミノルタ)公司制、CM-2002)通过含正反射光方式测定保护板的表面的反射率。所得到的反射率是12.38％。
参考例1
在比较例2的保护板的两主面上，还设有与实施例1相同的防反射膜。并且，与比较例2同样地测定了保护板的表面的反射率，其结果是：所得到的反射率为5.21％，实现了与比较例2相比降低了57.9％的反射率。
实施例3
与比较例2同样地测定了实施例1的保护板1的表面反射率，其结果是：所得到的反射率为0.30％，实现了与比较例2相比降低了97.6％的反射率。
当将比较例2和参考例1进行比较时，当从观察面侧看保护板1时，按顺序排列防反射膜、圆偏光板以及红外线屏蔽膜的构成与在保护板1的两面设有防反射膜的构成相比，反射率的降低效果明显较高。另外，根据比较例2和实施例3，可以认为，即使不是在液晶面板侧、而是在保护板侧设置圆偏光板，由此也可以得到反射率的降低效果。
实施方式2
图4是示出本发明的实施方式2的显示装置的构成的截面示意 图。在图4中，显示装置200除了上述显示装置100的构成以外，在保护板1的液晶面板2侧的主面上还具有基材层21，未图示光源30。
例如，在分别形成红外线屏蔽膜7和圆偏光板6后将它们设于保护板1的情况下，配置基材层21。即，在基材层21上形成红外线屏蔽膜7，通过粘贴层(未图示)将该红外线屏蔽膜7贴合到圆偏光板6上的情况下形成基材层21。
如上所述，基材层21成为当将红外线屏蔽膜7贴附到保护板1时的支撑部件，成为被夹在圆偏光板6和圆偏光板12之间的构成。因此，为了不损失圆偏光板6、12带来的效果，基材层21优选面方向和厚度方向的相位差较小，可以使用被用作偏光板的保护薄片的TAC薄片。优选厚度方向的相位差是10nm以下，更优选面方向和厚度方向的相位差实质上为零。作为具有这种特性的基材层21，存在被称为零相位差薄片的TAC薄片，该TAC薄片还具有对圆偏光板6的保护效果。
实施方式3
图5的(a)～(c)是示出本发明的实施方式3的显示装置的构成的截面示意图。在图5的(a)中，显示装置300在从上述显示装置100的构成除去了保护层11b和16a方面是不同的，但是除此以外的构成具有与显示装置100相同的构成。此外，未图示光源30。
在本实施方式的显示装置300中，采用如下构成：在实施方式1的显示装置100中除去在保护板1侧所设的保护层11b，λ/4相位差板9兼有直线起偏镜10的保护层的功能。另外，除去在液晶面板2中所设的保护层16a，λ/4相位差板14兼有直线起偏镜15的保护层的功能。
根据上述构成，可以去掉圆偏光板6的2个保护层，因此，可以实现制造成本的削减，另外，可以实现显示装置300的小型化、薄型化。
此外，在上述说明中，采用了将设于保护板1和液晶面板2的保护层各去掉1个的构成，但是本发明不限于此，例如，也可以采用削减任一方的保护层的构成。
另外，在本实施方式中，也可以采用如下构成：在显示装置300中，将设于液晶面板2的λ/4相位差板14、直线起偏镜15以及保护层16b如图5的(b)所示，设于支撑基板3侧。其根据下面的理由。
液晶面板2如上所述，具有相对配置彩色滤光片基板和TFT基板的构成，但是当仅在TFT基板侧形成多层结构的薄片时，形成彩色滤光片基板和TFT基板的玻璃的弹性模量与形成各膜的树脂的弹性模量相差一个数量级以上，因此，根据施加于液晶面板2的两主面的应力的不同，有时在液晶面板2中产生翘曲。因此，将设于TFT基板侧的多层结构的膜设于支撑基板3侧，由此可以消除起因于应力的不同的翘曲。
因此，将λ/4相位差板14、直线起偏镜15以及保护层16b从液晶面板2分离的显示装置310在液晶面板2中不会产生翘曲，可以成为显示稳定性优异的装置。
而且，在本实施方式中，如图5的(c)所示，也可以是将设于显示装置310的保护层11a和保护层16b分别除去了的显示装置320。在该显示装置320中，保护板1兼有作为直线起偏镜10的保护层的功能，支撑基板3兼有作为直线起偏镜15的保护层的功能，因此，与上述各种显示装置相比，可以使构成部件最少，可以实现制造成本的削减，并且可以对应显示装置320的小型化、薄型化。
实施方式4
图6是示出本实施方式的显示装置400的构成的截面示意图。本实施方式的显示装置400是在图1示出的显示装置100中还设有防反射膜51、52、53的构成。
这样，还在支撑基板3和液晶面板2侧设置防反射膜51、52、53，由此可以减少背光源30的反射损失。
此外，在图6中，在支撑基板3和液晶面板2侧设有防反射膜51、52、53，但是也可以采用仅在支撑基板3或者液晶面板2的任一方设置防反射膜的构成，另外，也可以采用在支撑基板3中，仅在任一方主面上设有防反射膜的构成。
实施方式5
图7是示出本发明的实施方式5的显示装置500的构成的截面示意图。本实施方式的显示装置500是在图1示出的显示装置100中，将液晶面板2粘接到支撑基板3侧的构成。
当是这种构成时，可以减少液晶面板2和支撑基板3之间的空气界面，可以减少背光源30的反射损失。但是，在因为背光源30而发生保护板1的温度上升的情况下，优选不粘接液晶面板2和支撑基板3而分开设置，使保护板1和支撑基板3绝热。由此，可以抑制液晶面板2的温度上升。
实施方式6
图8是示出本发明的实施方式6的显示装置600的构成的截面示意图。本实施方式的显示装置600是在图1示出的显示装置100中，将支撑基板3作为导光板60，在该导光板60的侧部设置了光源61的边光方式。
即使根据这种构成，也可以将来自光源61的光导入显示装置600内来进行良好的图像显示。
此外，在上述各实施方式中，举例说明了将液晶面板2用作显示面板，但是本发明不限于此，可以在有机EL面板、PDP、FED面板等各种显示面板中使用。
此外，本申请以2009年3月25日申请的日本专利申请2009-074034号为基础，主张基于巴黎公约乃至进入国的法规的优先权。该申请的内容其整体作为参照编入本申请中。
附图标记说明
1保护板
2液晶面板
3支撑基板
4框体
5、51～53防反射膜
6、12圆偏光板
7红外线屏蔽膜
8、13起偏镜
9、14λ/4相位差板
10、15直线起偏镜
11a、11b、16a、16b保护层
17支撑体
20、23空气层
21基材层
30背光源
60导光板
61光源
100、200、300、310、320、400、500、600显示装置
Claims (11)
1.一种显示装置，其特征在于：
具备显示面板和配置在比该显示面板靠观察面侧的保护板，
该保护板在该观察面侧的主面上具备形成有纳米结构体的低反射膜，在配置有该显示面板的一侧的主面上，从该保护板侧向该显示面板侧按顺序配置有圆偏光板和红外线屏蔽膜，
该显示面板在非显示区域具有遮光部件，
该红外线屏蔽膜形成于与该遮光部件对应的区域。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
上述红外线屏蔽膜含有金属氧化物。
3.根据权利要求1或者2所述的显示装置，其特征在于：
上述保护板与上述显示面板热分离。
4.根据权利要求1或者2所述的显示装置，其特征在于：
上述保护板还具备面方向和厚度方向的相位差实质上是零的基材层，
该基材层配置在比上述红外线屏蔽膜靠显示面板侧。
5.根据权利要求1或者2所述的显示装置，其特征在于：
上述圆偏光板包括直线起偏镜和λ／4相位差板，隔着保护层安装于上述保护板。
6.根据权利要求1或者2所述的显示装置，其特征在于：
上述显示装置在上述显示面板的与配置了上述保护板的一侧相反的一侧还具备支撑基板。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
上述显示装置在上述显示面板和上述支撑基板之间还具有形成了纳米结构体的低反射膜。
8.根据权利要求1或者2所述的显示装置，其特征在于：
上述显示装置在上述显示面板的与配置了上述保护板的一侧相反的一侧还具有光源。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
上述显示面板与上述支撑基板接触。
10.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
上述支撑基板是导光板。
11.根据权利要求1或者2所述的显示装置，其特征在于：
上述显示装置是数字标牌。
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