JP3922735B2

JP3922735B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP3922735B2
Application number: JP26401795A
Authority: JP
Inventors: 和彦柳川; 益幸太田; 和宏小川; 啓一郎芦沢; 清重衣川
Original assignee: 株式会社日立ディスプレイズ
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2015-10-12
Also published as: JPH09105907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、いわゆるバックライト方式と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるバックライト方式と称されるカラー液晶表示装置は、液晶層を介して互いに対向配置された一対の透明基板を外囲器として備える液晶表示パネルの背面に、バックライトユニットを配置させて構成されている。
【０００３】
そして、液晶表示パネルは、その主表面において、前記液晶層に光透過の程度をそれぞれ独立に制御できる多数の画素がマトリックス状に配置されて表示部が構成されているとともに、この表示部に前記バックライトユニットからの放射光を透過できるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成された液晶表示装置は、その長所の一つとして低消費電力が挙げられるが、さらなる低消費電力化への構成が要望されている。
【０００５】
一方、液晶表示装置として、近年、その表示面に対して大きな角度視野から観察しても鮮明な映像を認識でき、いわゆる広角度視野に優れたものが知られるに至っている。
【０００６】
この場合、このような液晶表示装置における広視野角での観察は、その必要時において有効となるもので、たとえば少数の観察者が移動せずに前方で観察する場合にはその有効性はあまり発揮されないことになる。
【０００７】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、低消費電力と広角度視野の両立を図った液晶表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００９】
すなわち、バックライトユニットと、このバックライトユニットからの光を透過させる広視野角特性の液晶表示パネルとを備える液晶表示装置において、前記バックライトユニットは、その輝度を可変できる構成となっているとともに、前記バックライトユニットと液晶表示パネルとの間に光学素子が配置され、この光学素子は、該バックライトユニットから液晶表示パネルへの光の散乱度合を可変できる構成となっていることを特徴とするものである。
【００１０】
このように構成された液晶表示装置は、バックライトユニットの輝度および光学素子の光散乱性を可変できるように構成されたものとなっている。
【００１１】
このため、たとえば少数の観察者が移動しながら該液晶表示装置を観察する場合、あるいは、多数の観察者が移動せずに該液晶表示装置を観察する場合には、バックライトの輝度を大きくするとともに光学素子の光散乱度合いを大きくすることによって、液晶表示装置を観察できその広視野角特性の有効性を充分に発揮できるようになる。
【００１２】
また、特に液晶表示装置の広視野角特性を必要としなくなる場合、たとえば少数の観察者が移動せずに該液晶表示装置を観察する場合には、バックライトの輝度を小さくするとともに光学素子の光散乱度合いを小さくすることができるようになる。
【００１３】
そして、上記いずれの場合においても、液晶表示パネル面の映像はその輝度がほぼ均一なものとして観察者が認識できることになる。
【００１４】
このことから、広視野角特性を必要としない状態で液晶表示装置を観察する場合に、そのバックライトユニットの輝度を小さくすることによって、それに要する消費電力を小さくすることができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施例１．
図２は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す概略構成図である。
【００１６】
同図において、まず、いわゆるアクティブ・マトリッスク型の液晶表示パネル１００がある。この液晶表示パネル１００は、その表示部がマトリックス状に配置された複数の画素の集合によって構成され、それぞれの各画素は後述するバックライトユニット３００からの透過光を独自に変調制御できるように構成されている。
【００１７】
そして、各画素における光変調はいわゆる横電界方式と称される方法を採用しており、その構成は後に詳述するが、互いに対向配置される透明基板の間に介在される液晶層内に発生させる電界は該透明基板と平行になるようになっている。
【００１８】
このような液晶表示パネル１００は、その表示面に対して大きな角度視野から観察しても鮮明な映像を認識でき、いわゆる広角度視野に優れたものとして知られている。
【００１９】
そして、液晶表示パネル１００には、その外部回路として垂直走査回路５および映像信号駆動回路６が備えられ、該垂直走査回路５によって前記走査信号線２のそれぞれに順次走査信号（電圧）が供給され、そのタイミングに合わせて映像信号駆動回路６から映像信号線３に映像信号（電圧）を供給するようになっている。
【００２０】
なお、垂直走査回路５および映像信号駆動回路６は、液晶駆動電源回路７から電源が供給されていると共に、ＣＰＵ８からの画像情報がコントローラ９によってそれぞれ表示データ及び制御信号に分けられて入力されるようになっている。
【００２１】
また、上述した構成の液晶表示パネル１００には、特に基準信号線４が設けられ、この基準信号線４に印加される基準電圧信号も液晶駆動電源回路７から供給されるようになっている。
【００２２】
そして、液晶表示パネル１００の背面には、光学素子２００を介してバックライトユニット３００が配置されており、このバックライトユニット３００からの光は、前記光学素子２００を介して液晶表示パネル１００を照射するようになっている。
【００２３】
光学素子２００は、後にその構成を詳述するが、バックライトユニット３００から液晶表示パネル１００への光照射の光散乱度合いを可変する機能を有し、その光散乱度合いは駆動電圧印加回路４０によってなされるようになっている。そして、この駆動電圧印加回路４０を介して前記光学素子２００に印加する電圧は視野角コントローラ６０によって制御されるようになっている。
【００２４】
バックライトユニット３００は、その一部を構成する冷陰極線管に電圧を印加するバックライト電源回路５０を備えており、このバックライト電源回路５０を介して前記冷陰極線管に印加する電圧は視野角コントローラ６０によって制御されるようになっている。これにより、バックライトユニット３００自体の輝度を可変できるようになる。
【００２５】
次に、このように構成された液晶表示装置の使用方法の一実施例を図１を用いて説明する。
【００２６】
同図は、バックライトユニット３００からの光が光学素子２００を介して液晶表示パネル１００を透過する場合における光路の状態を示す側面図で、同図（ａ）は低消費電力モード（低消費電力を優先させる場合のモード）を示し、同図（ｂ）は広視野角モード（広視野角を優先させる場合のモード）を示している。
【００２７】
低消費電力モード
この場合、バックライトユニット３００への電力供給を少なくすることによって、その照度を弱め、同時に、光学素子２００への駆動電圧を所定値にし、その光散乱性を全くない状態とする。
【００２８】
このようにした場合、同図（ａ）に示すように、バックライトユニット３００からの光は、そのまま光学素子２００を通過し、図中θ₁の広がり（放射角θ₁）を有して液晶表示パネル１００を透過することになる。
【００２９】
液晶表示装置の前方で、たとえば少数の観察者が移動せずに該液晶表示装置を観察する場合、該液晶表示装置において特に広視野角の特性が要求されないことから、このモードとして用いることで充分となる。
【００３０】
このことから、該液晶表示装置を低消費電力で駆動させることができるようになる。
【００３１】
広視野角モード
この場合、バックライトユニット３００への電力供給を大きくすることによって、その輝度を強め、同時に、光学素子２００への駆動電圧を前記所定値よりも低くし、その光散乱を高くする。
【００３２】
このようにした場合、同図（ｂ）に示すように、バックライト３００からの光は、光学素子２００によって散乱され、図中θ₂の広がり（放射角θ₂）を有して液晶表示パネル１００を透過することになる。
【００３３】
液晶表示装置の前方で、たとえば少数の観察者が移動しながら該液晶表示装置を観察する場合、あるいは、多数の観察者が移動せずに該液晶表示装置を観察する場合、液晶表示装置において特に広視野角の特性が要求さることから、このモードを必要時に用いることで充分となる。
【００３４】
このことから、該液晶表示装置を広視野角で駆動させることができるようになる。
【００３５】
図１１は、光学素子２００の上述した散乱度合いの変化で、正面における液晶表示パネル１００の輝度（バックライトユニット３００それ自体の輝度ではなく、観察者が認識する液晶表示パネル１００面の輝度）が一定になるように、バックライトユニット３００への供給電圧を変化させた場合の、消費電力（Ｗ）と光放射角（θ）との関係を示したグラフである。なお、ここにいう放射角θとは、光の輝度が正面輝度に対して５０％以上である角度範囲を含んだ角度と定義している。
【００３６】
この場合、正面コントラスト比として１５０を達成できたことが確認された。しかも、コントラスト比が１０以上の条件での視野角は上下左右ともそれぞれ７０°を超えることが確認された。
【００３７】
また、図２に示した視野角コントローラ６０は、オペレータ（観察者）による操作で、バックライトユニット３００の輝度変化と光学素子２００の光散乱度合いの変化をたとえば図１１に示した関係で制御し、それらの制御信号を駆動電圧印加回路４０およびバックライト電源回路５０に送出するように構成している。
【００３８】
この場合、オペレータによる視野角コントローラ６０への操作は、たとえば、バックライトユニット３００の輝度を小さくするとともに光学素子２００の光散乱度合いを小さくする場合と、バックライトユニット３００の輝度を大きくするとともに光学素子２００の光散乱度合いを大きくする場合との２段階で操作できるようにしてもよい。また、これに限定されず、バックライトユニット３００の輝度を小さくするとともに光学素子２００の光散乱度合いを小さくする場合から、バックライトユニット３００の輝度を大きくするとともに光学素子２００の光散乱度合いを大きくする場合までを、線形に連続的に操作できるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００３９】
なお、オペレータによる上述した操作は、たとえば視野角調整スイッチ等によって行うようにし、その視野角調整スイッチからの出力によって前記視野角コントローラ６０を駆動させるようにすれば、簡単な構成とすることができる。
【００４０】
さらには、バックライトユニット３００の輝度の可変および光学素子２００の光散乱性の度合いの可変を、それぞれ独立に操作できるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４１】
以下、上述した液晶表示パネル１００、光学素子２００、バックライトユニット３００の具体的構成の一実施例を順次説明する。
【００４２】
〔液晶表示パネル１００〕
図３に示すように、液晶表示パネル１００があり、この液晶表示パネル１００の液晶を介して互いに対向配置される透明基板１Ａ、１Ｂのうち一方の透明基板１Ａの液晶側の面に、そのｘ方向（行方向）に延在しｙ方向（列方向）に並設される走査信号線２および基準信号線４とが形成されている。
【００４３】
この場合、同図では、透明基板１Ａの上方から、基準信号線４、この基準信号線と比較的大きく離間された走査信号線２、この走査信号線２と近接された基準信号線４、この基準信号線４と比較的大きく離間された走査信号線２、…というように順次配置されている。
【００４４】
そして、これら走査信号線２および基準信号線４とそれぞれ絶縁されてｙ方向に延在しｘ方向に並設される映像信号線３が形成されている。
【００４５】
ここで、走査信号線２、基準信号線４、および映像信号線３のそれぞれによって囲まれる矩形状の比較的広い面積の各領域において単位画素が形成される領域となり、これら各単位画素がマトリックス状に配置されて表示面を構成するようになっている。
【００４６】
図４は、前記単位画素の一実施例を示す平面図である（図３の点線で囲んだ領域に相当する）。なお、図４のV−V線における断面図を図５に、VI−VI線における断面図を図６に、VII−VII線における断面図を図７に示している。
【００４７】
図４において、透明基板１Ａの主表面に、ｘ方向に延在する基準信号線４と、この基準信号線４と離間されかつ平行に走査信号線２が形成されている。
【００４８】
ここで、基準信号線４には、３本の基準電極１４が一体に形成されている。すなわち、そのうちの２本の基準電極１４は、一対の後述する映像信号線３とで形成される画素領域のｙ方向辺、すなわち前記それぞれの映像信号線３に近接して（−）ｙ方向に走査信号線２の近傍にまで延在されて形成され、残りの１本はそれらの間に形成されている。
【００４９】
そして、これら走査信号線２、基準信号線４、および基準電極１４が形成された透明基板１Ａの表面にはこれら走査信号線２等をも被ってたとえばシリコン窒化膜からなる絶縁膜１５（図５、図６、図７参照）が形成されている。この絶縁膜１５は、後述する映像信号線３に対しては走査信号線２および基準信号線４との交差部に対する層間絶縁膜として、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域に対してはゲート絶縁膜として、蓄積容量Ｃｓｔｇの形成領域に対しては誘電体膜として機能するようになっている。
【００５０】
この絶縁膜１５の表面には、まず、その薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において半導体層１６が形成されている。この半導体層１６はたとえばアモルファスＳｉからなり、走査信号線２上において映像信号線３に近接された部分に重畳して形成されている。これにより、走査信号線２の一部が薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極を兼ねた構成となっている。
【００５１】
そして、このようにして形成された絶縁膜１５の表面には、図４に示すように、そのｙ方向に延在しｘ方向に並設される映像信号線３が形成されている。
【００５２】
そして、映像信号線３は、薄膜トランジスタＴＦＴの前記半導体層１６の表面の一部にまで延在されて形成されたドレイン電極３Ａが一体となって備えられている。
【００５３】
さらに、画素領域における絶縁膜１５の表面には表示電極１８が形成されている。この表示電極１８は前記基準電極１４の間を走行するようにして形成されている。すなわち、表示電極１８の一端は前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極１８Ａを兼ね、そのまま（＋）ｙ方向に延在され、さらに基準信号線４上に沿ってｘ方向に延在された後に、（−）方向に延在して他端を有するコ字形状となっている。
【００５４】
この場合、表示電極１８の基準信号線４に重畳される部分は、前記基準信号線４との間に誘電体膜としての前記絶縁膜１５を備える蓄積容量Ｃｓｔｇを構成している。この蓄積容量Ｃｓｔｇによってたとえば薄膜トランジスタＴＦＴがオフした際に表示電極１８に映像情報を長く蓄積させる効果を奏するようにしている。
【００５５】
なお、前述した薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極３Ａとソース電極１８Ａとの界面に相当する半導体層１６の表面にはリン（Ｐ）がドープされて高濃度層となっており、これにより前記各電極におけるオーミックコンタクトを図っている。この場合、半導体層１６の表面の全域には前記高濃度層が形成されており、前記各電極を形成した後に、該電極をマスクとして該電極形成領域以外の高濃度層をエッチングするようにして上記の構成とすることができる。
【００５６】
そして、このように薄膜トランジスタＴＦＴ、映像信号線３、表示電極１８、および蓄積容量Ｃｓｔｇが形成された絶縁膜１５の上面にはたとえばシリコン窒化膜からなる保護膜１９（図５、図６、図７参照）が形成され、この保護膜１９の上面には配向膜２０が形成されて、液晶表示パネル１００の下側基板を構成している。なお、この下側基板の液晶層側と反対側の面には偏光板２１が配置されている。
【００５７】
そして、上側基板となる透明基板１Ｂの液晶側の部分には、図５に示すように、各画素領域の境界部に相当する部分に遮光膜２２が形成されている。この遮光膜２２は、前記薄膜トランジスタＴＦＴへ直接光が照射されるのを防止するための機能と表示コントラストの向上を図る機能とを備えるものとなっている。この遮光膜２２は、図４の破線に示す領域に形成され、それに形成された開口部が実質的な画素領域を構成するものとなっている。
【００５８】
さらに、遮光膜２２の開口部を被ってカラーフィルタ２３が形成され、このカラーフィルタ２３は隣接する画素領域におけるそれとは異なった色を備えるとともに、それぞれ遮光膜２２上において境界部を有するようになっている。また、このようにカラーフィルタ２３が形成された面には樹脂膜等からなる平坦膜２４が形成され、この平坦膜２４の表面には配向膜２５が形成されている。なお、この上側基板の液晶層側と反対側の面には偏光板２６が配置されている。
【００５９】
ここで、透明基板１Ａ側に形成された配向膜２０と偏光板２１、透明基板１Ｂ側に形成された配向膜２５と偏光板２６との関係を図８を用いて説明する。
【００６０】
表示電極１８と基準電極１４との間に印加される電界の方向２０７に対して、配向膜２０および２５のいずれのラビング方向２０８の角度はφＬＣとなっている。また、一方の偏光板２１の偏光透過軸方向２０９の角度はφＰとなっている。他方の偏光板２６の偏光透過軸は、φＰと直交している。また、φＬＣ＝φＰとなっている。また、液晶層ＬＣとしては、誘電率異方性Δεが正でその値が７．３（１ｋＨｚ）、屈折率異方性Δｎが０．０７３（５８９ｎｍ、２０℃）のネマチック液晶の組成物を用いている。
【００６１】
このような関係からなる配向膜２０、２５と偏光板２１、２６等の構成は、いわゆるノーマリブラックモードと称されるもので、液晶層ＬＣ内に透明基板１Ａと平行な電界Ｅを発生せしめることにより、該液晶層ＬＣに光を透過するようになっている。しかし、この実施例では、このようなノーマリブラックモードに限定されるものではなく、無電界時に液晶層ＬＣを透過する光が最大となるノーマリホワイトモードであってもよいことはいうまでもない。
【００６２】
〔光学素子２００〕
図９（ａ）は、光学素子２００の詳細を示す断面図である。まず、液晶パネル１００とほぼ同じ大きさで互いに対向配置される一対の透明基板２００Ａ、２００Ｂの間にポリマ分散型液晶２０１が介在されている。そして、各透明基板２００Ａ、２００Ｂのそれぞれのポリマ分散型液晶２０１側の面には、その全域にわたって透明電極２０２Ａ、２０２Ｂが形成され、それら各透明電極２０２Ａ、２０２Ｂのそれぞれには電圧が印加できるようになっている。
【００６３】
同図（ａ）は、各透明電極２０１Ａ、２０１Ｂの間に所定の電圧を印加することによって、ポリマ分散型液晶２０１における光の透過状態を示している。すなわち、所定の電圧が印加されることによってポリマ分散型液晶２０１の各分子は電圧方向に配向され、入射光２０３は散乱することなくポリマ分散型液晶を通って出射するようになる。
【００６４】
この場合、光学素子は、上述した要素のみで構成されたとえば偏光板等が形成されていないので、入射光の約８０％が透過できることが確認されている。
【００６５】
同図（ｂ）は、各透明電極２０２Ａ、２０２Ｂの間に印加する電圧の値を小さくすることによって、ポリマ分散型液晶２０１における光の透過状態を示している。すなわち、印加される電圧の値が小さくなるに従って、ポリマ分散型液晶の分子の配向はランダムになり、入射光２０３は散乱を起して出射するようになる。このことはバックライトユニット３００からの光の視野角をこの光学素子２００によって拡大できることを意味する。
【００６６】
〔バックライトユニット３００〕
図１０は、バックライトユニット３００の詳細を示す断面図である。同図において、まず、導光板３０１がある。この導光板３０１は、液晶表示パネル１００とほぼ同じ大きさの透明板材からなり、その一側端面にはその面に沿って冷陰極線管３０２が配置され、この冷陰極線管３０２からの光が全て該一側端面側から導光板３０１内に入射できるように反射板３０３が取付けられている。
【００６７】
導光板３０１の、液晶表示パネルより遠い側の面には反射板が設けられ（図示されていない）、それにより導光板３０１内に導かれた冷陰極線管３０２からの光は、液晶表示パネルと対向配置される主表面側からその面の全体にわたって均一な光が照射されるようになっている。
【００６８】
なお、冷陰極線管３０２に供給される電力は可変されるようになっていることは上述したとおりである。
【００６９】
実施例２．
この実施例では、図１２に示すように、バックライトユニット３００の液晶表示パネル１００側の面、すなわち、図１０に示した導光板３０１の主表面に特にプリズムシート４００を配置させたことにある。
【００７０】
このプリズムシート４００は、たとえばアクリル等の樹脂材からなるシートの表面にたとえば三角錐形状の突起が無数に形成されたもので、その裏面側から入射される光は集光されて表面側に出射するように構成されたものとなっている。
【００７１】
このように構成した場合、バックライトユニット３００からの光を光学素子２００側へ無駄なく有効に利用できることから、実施例１の効果に加え、バックライトユニット３００に対する消費電力を低減させることができる効果を奏する。
【００７２】
実施例３．
図１３は他の実施例を示し、図２と対応した図となっている。図２の場合と異なる構成は、液晶表示装置として外部電源の他に内部電源（電池）をも使用できる構成となっており、かつ液晶表示装置を駆動させている電源として外部電源および内部電源のうちいずれかの電源であるかを判定する入力電源監視回路７０が備えられ、その電源識別情報が視野角コントローラ６０に入力されるようになっている。
【００７３】
そして、電源識別情報が入力させた視野角コントローラ６０は低消費電力モードとするか、あるいは広視野角モードとするかを自動的に切り替える構成となっている。
【００７４】
すなわち、外部電源を用いている場合には、その電源の消費があまり気にならないことから、バックライトユニット３００の輝度を向上させるとともに光学素子２００の光散乱性を向上させるように視野角コントローラ６０が作動するようになっている。また、内部電源を用いている場合には、その電源の消費が気になることから、バックライトユニット３００の輝度を低減させるとともに光学素子２００の光散乱性を低減させるように視野角コントローラ６０が作動するようになっている。
【００７５】
このように構成することによって、使用者が特に意識することを必要とすることなく、電力消費に対する制限の比較的少ない外部電源の使用時には広視野角モードに、また、低消費電力化が優先させる内部電源使用時には低消費電力モードに自動的に切り替わることになる。
【００７６】
したがって、実施例１に示した効果に加え、ユーザにとっての利便性を向上させることができるようになる。
【００７７】
実施例４．
この実施例では、実施例３に示した液晶表示装置を、特に、ノート型ＰＣとして構成したことにある。図１４は、ノート型ＰＣの液晶表示装置の構成を示した外観図である。ノート型ＰＣの液晶表示装置は、その液晶表示パネル１００（その背面にバックライトユニット３００が内蔵されている）とキーボード５００とが折り畳み式に一体化され、その携帯性を長所とすることから、商用電源である外部電源を使用できるほか、内蔵される電源（内部電源：電池）を使用できるようになっている。
【００７８】
このように構成した場合、特に電池を使用しなければならない場合において、その電力消費を抑制できるようになる。
【００７９】
したがって、必要に応じて広視野角特性と低消費電力の効果を奏することができるようになる。
【００８０】
実施例５．
この実施例では、実施例１に示した液晶表示装置を、特に、液晶モニタとして構成したことにある。ここで、液晶モニタとは、多数の観察者に観察させる目的で構成され、これによって、その液晶表示パネル１００は、通常の液晶表示装置のそれよりもかなり大型化されている。
【００８１】
そして、該液晶モニタには、視野角調整スイッチ６００が備えられ、この視野角調整スイッチ６００の操作によって、視野角コントローラ６０の制御が実施例１に示したようになっている。
【００８２】
このように構成した液晶モニタは、個人情報あるいは秘密情報を映像させる必要のある場合において、視野角を狭くする等の操作ができ、情報の安全性を管理することができるようになる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、広視野角特性を得るとともに、低消費電力化を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す基本概念図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の一実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明による液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの一実施例を示す概略平面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの一画素の一実施例を示す平面図である。
【図５】図４のV−V線における断面図である。
【図６】図４のVI−VI線における断面図である。
【図７】図４のVII−VII線における断面図である。
【図８】本発明による液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの配向膜と偏光板との関係を示した図である。
【図９】本発明による液晶表示装置に用いられる光学素子の一実施例を示した構成図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置に用いられるバックライトユニットの一実施例を示した構成図である。
【図１１】バックライトユニットの消費電力と光学素子の散乱性による光の放射角との関係を示したグラフである。
【図１２】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【図１３】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【図１４】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【図１５】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１００……液晶表示パネル、２００……光学素子、３００……バックライトユニット、４０……駆動電圧印加回路、５０……バックライト電源回路、６０……視野角コントローラ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a so-called backlight type liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
A so-called backlight type color liquid crystal display device is configured by arranging a backlight unit on the back of a liquid crystal display panel having a pair of transparent substrates arranged opposite to each other via a liquid crystal layer as an envelope. ing.
[0003]
The liquid crystal display panel has a display unit in which a plurality of pixels that can independently control the degree of light transmission are arranged in a matrix on the main surface of the liquid crystal layer. The light emitted from the backlight unit can be transmitted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the liquid crystal display device configured as described above has low power consumption as one of its advantages, but a configuration for further lowering power consumption is desired.
[0005]
On the other hand, as a liquid crystal display device, in recent years, a clear image can be recognized even when observed from a large angle visual field with respect to the display surface, and an excellent liquid crystal display device has been known.
[0006]
In this case, the observation at such a wide viewing angle in such a liquid crystal display device is effective when necessary. For example, when a small number of observers do not move and observe in front, the effectiveness is not so great. It will not be demonstrated.
[0007]
The present invention has been made based on such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device that achieves both low power consumption and a wide-angle visual field.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
[0009]
That is, in a liquid crystal display device including a backlight unit and a liquid crystal display panel having a wide viewing angle characteristic that transmits light from the backlight unit, the backlight unit has a configuration in which the luminance can be varied. An optical element is disposed between the backlight unit and the liquid crystal display panel, and the optical element has a configuration capable of varying the degree of light scattering from the backlight unit to the liquid crystal display panel. To do.
[0010]
The liquid crystal display device configured as described above is configured so that the luminance of the backlight unit and the light scattering property of the optical element can be varied.
[0011]
For this reason, for example, when a small number of observers move and observe the liquid crystal display device, or when a large number of observers observe the liquid crystal display device without moving, the luminance of the backlight is increased. At the same time, by increasing the degree of light scattering of the optical element, the liquid crystal display device can be observed, and the effectiveness of its wide viewing angle characteristics can be fully exhibited.
[0012]
In particular, when the wide viewing angle characteristic of the liquid crystal display device is not required, for example, when a small number of observers observe the liquid crystal display device without moving, the backlight brightness is reduced and the light of the optical element is reduced. The degree of scattering can be reduced.
[0013]
In any of the above cases, the observer can recognize that the image on the liquid crystal display panel surface has substantially uniform luminance.
[0014]
For this reason, when the liquid crystal display device is observed in a state where the wide viewing angle characteristic is not required, the power consumption required for the backlight unit can be reduced by reducing the luminance of the backlight unit.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
[0016]
In the figure, first, there is a so-called active matrix type liquid crystal display panel 100. The liquid crystal display panel 100 is configured by a set of a plurality of pixels whose display portions are arranged in a matrix, and each of the pixels is configured such that transmission light from a backlight unit 300 described later can be independently modulated and controlled. Has been.
[0017]
Light modulation in each pixel employs a so-called lateral electric field method, and its configuration will be described in detail later, but it occurs in a liquid crystal layer interposed between transparent substrates arranged opposite to each other. The electric field to be generated is parallel to the transparent substrate.
[0018]
Such a liquid crystal display panel 100 is known to be capable of recognizing a clear image even when observed from a large angle visual field with respect to the display surface, and is excellent in a so-called wide angle visual field.
[0019]
The liquid crystal display panel 100 includes a vertical scanning circuit 5 and a video signal driving circuit 6 as external circuits. The vertical scanning circuit 5 sequentially supplies a scanning signal (voltage) to each of the scanning signal lines 2. The video signal (voltage) is supplied from the video signal driving circuit 6 to the video signal line 3 in accordance with the timing.
[0020]
The vertical scanning circuit 5 and the video signal drive circuit 6 are supplied with power from the liquid crystal drive power supply circuit 7, and image information from the CPU 8 is separately input by the controller 9 into display data and control signals. It is like that.
[0021]
The liquid crystal display panel 100 having the above-described configuration is provided with a reference signal line 4 in particular, and a reference voltage signal applied to the reference signal line 4 is also supplied from the liquid crystal drive power supply circuit 7.
[0022]
A backlight unit 300 is disposed on the back surface of the liquid crystal display panel 100 via an optical element 200, and light from the backlight unit 300 irradiates the liquid crystal display panel 100 via the optical element 200. It is supposed to be.
[0023]
The optical element 200 will be described in detail later. The optical element 200 has a function of varying the light scattering degree of light irradiation from the backlight unit 300 to the liquid crystal display panel 100, and the light scattering degree is determined by the drive voltage application circuit 40. It has been made. The voltage applied to the optical element 200 via the drive voltage application circuit 40 is controlled by the viewing angle controller 60.
[0024]
The backlight unit 300 includes a backlight power supply circuit 50 for applying a voltage to a cold cathode ray tube constituting a part thereof, and the voltage applied to the cold cathode ray tube via the backlight power supply circuit 50 has a viewing angle. It is controlled by the controller 60. Thereby, the brightness of the backlight unit 300 itself can be varied.
[0025]
Next, an example of a method of using the liquid crystal display device configured as described above will be described with reference to FIG.
[0026]
This figure is a side view showing a state of an optical path when light from the backlight unit 300 is transmitted through the liquid crystal display panel 100 through the optical element 200, and (a) is a low power consumption mode (low power consumption). (B) shows a wide viewing angle mode (a mode in which a wide viewing angle is prioritized).
[0027]
Low power consumption mode
In this case, by reducing the power supply to the backlight unit 300, the illuminance is weakened, and at the same time, the drive voltage to the optical element 200 is set to a predetermined value and the light scattering property is completely eliminated.
[0028]
In this case, the light from the backlight unit 300 passes through the optical element 200 as it is as shown in FIG.₁Spread (radiation angle θ₁) Through the liquid crystal display panel 100.
[0029]
When the liquid crystal display device is observed in front of the liquid crystal display device without moving, for example, a small number of observers, the liquid crystal display device does not require a wide viewing angle characteristic. It becomes.
[0030]
Thus, the liquid crystal display device can be driven with low power consumption.
[0031]
Wide viewing angle mode
In this case, by increasing the power supply to the backlight unit 300, the luminance is increased, and at the same time, the driving voltage to the optical element 200 is made lower than the predetermined value to increase the light scattering.
[0032]
In this case, the light from the backlight 300 is scattered by the optical element 200 as shown in FIG.₂Spread (radiation angle θ₂) Through the liquid crystal display panel 100.
[0033]
In the case of observing the liquid crystal display device in front of the liquid crystal display device, for example, while a small number of observers move, or when observing the liquid crystal display device without a large number of observers moving, Since a wide viewing angle characteristic is required, it is sufficient to use this mode when necessary.
[0034]
Thus, the liquid crystal display device can be driven with a wide viewing angle.
[0035]
FIG. 11 shows the change in the degree of scattering of the optical element 200 described above, and the brightness of the liquid crystal display panel 100 in the front (not the brightness of the backlight unit 300 itself, but the brightness of the surface of the liquid crystal display panel 100 recognized by the observer). It is the graph which showed the relationship between power consumption (W) and light radiation angle ((theta)) when changing the supply voltage to the backlight unit 300 so that it may become fixed. Here, the radiation angle θ is defined as an angle including an angle range in which the luminance of light is 50% or more with respect to the front luminance.
[0036]
In this case, it was confirmed that 150 was achieved as the front contrast ratio. In addition, it was confirmed that the viewing angle when the contrast ratio was 10 or more exceeded 70 ° in both the upper, lower, left and right directions.
[0037]
Further, the viewing angle controller 60 shown in FIG. 2 controls the change in luminance of the backlight unit 300 and the change in the degree of light scattering of the optical element 200 according to the relationship shown in FIG. The control signals are transmitted to the drive voltage application circuit 40 and the backlight power supply circuit 50.
[0038]
In this case, for example, the operator operates the viewing angle controller 60 to reduce the brightness of the backlight unit 300 and reduce the degree of light scattering of the optical element 200, and to increase the brightness of the backlight unit 300 and optically. You may enable it to operate in two steps, the case where the degree of light scattering of the element 200 is increased. In addition, the present invention is not limited to this. From the case where the luminance of the backlight unit 300 is decreased and the light scattering degree of the optical element 200 is decreased, the luminance of the backlight unit 300 is increased and the light scattering degree of the optical element 200 is increased. It goes without saying that it may be possible to operate linearly and continuously up to the case.
[0039]
Note that the above-described operation by the operator is performed, for example, by a viewing angle adjustment switch or the like, and if the viewing angle controller 60 is driven by the output from the viewing angle adjustment switch, the configuration can be simplified. .
[0040]
Furthermore, it goes without saying that the brightness of the backlight unit 300 and the light scattering property of the optical element 200 may be independently controlled.
[0041]
Hereinafter, examples of specific configurations of the liquid crystal display panel 100, the optical element 200, and the backlight unit 300 described above will be sequentially described.
[0042]
[LCD panel 100]
As shown in FIG. 3, there is a liquid crystal display panel 100, and on the surface on the liquid crystal side of one transparent substrate 1 </ b> A among the transparent substrates 1 </ b> A and 1 </ b> B arranged to face each other through the liquid crystal of the liquid crystal display panel 100, A scanning signal line 2 and a reference signal line 4 extending in the direction (row direction) and arranged in parallel in the y direction (column direction) are formed.
[0043]
In this case, in the same figure, from the upper side of the transparent substrate 1A, the reference signal line 4, the scanning signal line 2 that is relatively separated from the reference signal line, the reference signal line 4 that is close to the scanning signal line 2, The scanning signal lines 2 that are relatively far apart from the reference signal line 4 are sequentially arranged.
[0044]
A video signal line 3 is formed that is insulated from the scanning signal line 2 and the reference signal line 4, extends in the y direction, and is juxtaposed in the x direction.
[0045]
Here, a unit pixel is formed in each rectangular area having a relatively wide area surrounded by the scanning signal line 2, the reference signal line 4, and the video signal line 3, and each unit pixel is in a matrix shape. Arranged to form a display surface.
[0046]
FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of the unit pixel (corresponding to a region surrounded by a dotted line in FIG. 3). 4 is a sectional view taken along line V-V in FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII.
[0047]
In FIG. 4, a reference signal line 4 extending in the x direction and a scanning signal line 2 are formed on the main surface of the transparent substrate 1A so as to be separated from and parallel to the reference signal line 4.
[0048]
Here, three reference electrodes 14 are integrally formed on the reference signal line 4. That is, two of the reference electrodes 14 are in the y direction side of a pixel region formed by a pair of video signal lines 3 described later, that is, in the (−) y direction in the vicinity of the video signal lines 3. It is formed extending to the vicinity of the scanning signal line 2, and the remaining one is formed between them.
[0049]
The surface of the transparent substrate 1A on which the scanning signal line 2, the reference signal line 4, and the reference electrode 14 are formed is covered with the scanning signal line 2 and the like, and an insulating film 15 made of, for example, a silicon nitride film (FIG. 5). , FIG. 6 and FIG. 7) are formed. This insulating film 15 is stored as an interlayer insulating film for the intersection of the scanning signal line 2 and the reference signal line 4 for the video signal line 3 described later, and as a gate insulating film for the formation region of the thin film transistor TFT. The region where the capacitor Cstg is formed functions as a dielectric film.
[0050]
A semiconductor layer 16 is first formed on the surface of the insulating film 15 in the region where the thin film transistor TFT is formed. The semiconductor layer 16 is made of, for example, amorphous Si, and is formed on the scanning signal line 2 so as to overlap with a portion adjacent to the video signal line 3. As a result, a part of the scanning signal line 2 also serves as the gate electrode of the thin film transistor TFT.
[0051]
On the surface of the insulating film 15 formed in this way, as shown in FIG. 4, video signal lines 3 extending in the y direction and arranged in parallel in the x direction are formed.
[0052]
The video signal line 3 is integrally provided with a drain electrode 3A formed so as to extend to a part of the surface of the semiconductor layer 16 of the thin film transistor TFT.
[0053]
Further, a display electrode 18 is formed on the surface of the insulating film 15 in the pixel region. The display electrode 18 is formed so as to run between the reference electrodes 14. That is, one end of the display electrode 18 also serves as the source electrode 18A of the thin film transistor TFT, and extends as it is in the (+) y direction, and further extends in the x direction along the reference signal line 4, and then (-). It has a U shape extending in the direction and having the other end.
[0054]
In this case, a portion of the display electrode 18 that is superimposed on the reference signal line 4 constitutes a storage capacitor Cstg including the insulating film 15 as a dielectric film between the reference signal line 4. For example, when the thin film transistor TFT is turned off, the storage capacitor Cstg has an effect of storing video information on the display electrode 18 for a long time.
[0055]
The surface of the semiconductor layer 16 corresponding to the interface between the drain electrode 3A and the source electrode 18A of the thin film transistor TFT described above is doped with phosphorus (P) to form a high-concentration layer. Contact is being made. In this case, the high-concentration layer is formed over the entire surface of the semiconductor layer 16, and after forming each electrode, the high-concentration layer other than the electrode formation region is etched using the electrode as a mask. It can be set as said structure.
[0056]
A protective film 19 made of, for example, a silicon nitride film is formed on the upper surface of the insulating film 15 on which the thin film transistor TFT, the video signal line 3, the display electrode 18, and the storage capacitor Cstg are thus formed (FIGS. 5, 6, and 7). The alignment film 20 is formed on the upper surface of the protective film 19 to constitute the lower substrate of the liquid crystal display panel 100. A polarizing plate 21 is disposed on the surface of the lower substrate opposite to the liquid crystal layer.
[0057]
Further, as shown in FIG. 5, a light shielding film 22 is formed in a portion corresponding to a boundary portion of each pixel region on the liquid crystal side portion of the transparent substrate 1B serving as the upper substrate. The light shielding film 22 has a function for preventing the light from being directly applied to the thin film transistor TFT and a function for improving the display contrast. The light shielding film 22 is formed in a region indicated by a broken line in FIG. 4, and an opening formed in the light shielding film 22 constitutes a substantial pixel region.
[0058]
Further, a color filter 23 is formed covering the opening of the light shielding film 22, and the color filter 23 has a color different from that in the adjacent pixel region and has a boundary portion on the light shielding film 22. ing. Further, a flat film 24 made of a resin film or the like is formed on the surface on which the color filter 23 is formed, and an alignment film 25 is formed on the surface of the flat film 24. A polarizing plate 26 is disposed on the surface of the upper substrate opposite to the liquid crystal layer.
[0059]
Here, the relationship between the alignment film 20 and the polarizing plate 21 formed on the transparent substrate 1A side, and the alignment film 25 and the polarizing plate 26 formed on the transparent substrate 1B side will be described with reference to FIG.
[0060]
The angle of any rubbing direction 208 of the alignment films 20 and 25 with respect to the direction 207 of the electric field applied between the display electrode 18 and the reference electrode 14 is φLC. The angle of the polarization transmission axis direction 209 of one polarizing plate 21 is φP. The polarization transmission axis of the other polarizing plate 26 is orthogonal to φP. Further, φLC = φP. The liquid crystal layer LC is a nematic liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy Δε, a value of 7.3 (1 kHz), and a refractive index anisotropy Δn of 0.073 (589 nm, 20 ° C.). Used.
[0061]
The configuration of the alignment films 20 and 25 and the polarizing plates 21 and 26 having such a relationship is called a so-called normally black mode, and generates an electric field E parallel to the transparent substrate 1A in the liquid crystal layer LC. Thus, light is transmitted through the liquid crystal layer LC. However, this embodiment is not limited to such a normally black mode, but may be a normally white mode in which the light transmitted through the liquid crystal layer LC is maximized when there is no electric field. Absent.
[0062]
[Optical element 200]
FIG. 9A is a cross-sectional view showing details of the optical element 200. First, a polymer-dispersed liquid crystal 201 is interposed between a pair of transparent substrates 200A and 200B that are substantially the same size as the liquid crystal panel 100 and are arranged to face each other. Transparent electrodes 202A and 202B are formed over the entire surface of the transparent substrates 200A and 200B on the polymer dispersion type liquid crystal 201 side so that a voltage can be applied to each of the transparent electrodes 202A and 202B. It has become.
[0063]
FIG. 2A shows a light transmission state in the polymer dispersion type liquid crystal 201 by applying a predetermined voltage between the transparent electrodes 201A and 201B. That is, when a predetermined voltage is applied, the molecules of the polymer dispersed liquid crystal 201 are aligned in the voltage direction, and the incident light 203 is emitted through the polymer dispersed liquid crystal without being scattered.
[0064]
In this case, since the optical element is composed of only the above-described elements and no polarizing plate or the like is formed, for example, it has been confirmed that about 80% of incident light can be transmitted.
[0065]
FIG. 2B shows the light transmission state in the polymer dispersed liquid crystal 201 by reducing the value of the voltage applied between the transparent electrodes 202A and 202B. That is, as the value of the applied voltage becomes smaller, the orientation of the molecules of the polymer dispersion type liquid crystal becomes random, and the incident light 203 is scattered and emitted. This means that the viewing angle of light from the backlight unit 300 can be expanded by the optical element 200.
[0066]
[Backlight unit 300]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing details of the backlight unit 300. In the figure, first, there is a light guide plate 301. The light guide plate 301 is made of a transparent plate having substantially the same size as that of the liquid crystal display panel 100, and a cold cathode ray tube 302 is disposed along the surface on one side end surface of the light guide plate 301, and all the light from the cold cathode ray tube 302 is received. A reflection plate 303 is attached so that it can enter the light guide plate 301 from the one end face side.
[0067]
The light guide plate 301 is provided with a reflecting plate (not shown) on the surface farther from the liquid crystal display panel, so that the light from the cold cathode ray tube 302 guided into the light guide plate 301 is transmitted to the liquid crystal display panel. Uniform light is irradiated over the entire surface from the opposing main surface side.
[0068]
As described above, the power supplied to the cold cathode ray tube 302 is variable.
[0069]
Example 2
In this embodiment, as shown in FIG. 12, the prism sheet 400 is particularly arranged on the surface of the backlight unit 300 on the liquid crystal display panel 100 side, that is, on the main surface of the light guide plate 301 shown in FIG. .
[0070]
This prism sheet 400 is formed by forming innumerable triangular pyramidal projections on the surface of a sheet made of a resin material such as acrylic, and the light incident from the back side is condensed and emitted to the front side. It is configured to do.
[0071]
When configured in this way, the light from the backlight unit 300 can be effectively used without waste to the optical element 200 side, so that in addition to the effects of the first embodiment, the power consumption for the backlight unit 300 can be reduced. Play.
[0072]
Example 3
FIG. 13 shows another embodiment and corresponds to FIG. The configuration different from the case of FIG. 2 is a configuration in which an internal power source (battery) can be used in addition to an external power source as a liquid crystal display device, and an external power source and an internal power source are driven as a power source driving the liquid crystal display device An input power supply monitoring circuit 70 for determining which one of the power supplies is provided is provided, and the power supply identification information is input to the viewing angle controller 60.
[0073]
The viewing angle controller 60 to which the power supply identification information is input is configured to automatically switch between the low power consumption mode and the wide viewing angle mode.
[0074]
That is, when an external power source is used, since the power consumption is not a concern, the viewing angle controller 60 improves the luminance of the backlight unit 300 and the light scattering property of the optical element 200. Is now working. In addition, when an internal power supply is used, since the power consumption is a concern, the viewing angle controller 60 reduces the luminance of the backlight unit 300 and the light scattering property of the optical element 200. It comes to work.
[0075]
With this configuration, priority is given to the wide viewing angle mode and low power consumption when using an external power source with relatively little restriction on power consumption, without requiring the user to be particularly conscious. When the internal power supply is used, the mode is automatically switched to the low power consumption mode.
[0076]
Therefore, in addition to the effects shown in the first embodiment, convenience for the user can be improved.
[0077]
Example 4
In this embodiment, the liquid crystal display device shown in Embodiment 3 is particularly configured as a notebook PC. FIG. 14 is an external view showing a configuration of a liquid crystal display device of a notebook PC. Since the liquid crystal display device of a notebook type PC has a liquid crystal display panel 100 (with a backlight unit 300 built in the back) and a keyboard 500 integrated in a foldable manner, the portability is an advantage. In addition to using an external power source, which is a commercial power source, a built-in power source (internal power source: battery) can be used.
[0078]
When configured in this way, power consumption can be suppressed particularly when a battery must be used.
[0079]
Therefore, the wide viewing angle characteristic and the low power consumption can be obtained as required.
[0080]
Example 5 FIG.
In this embodiment, the liquid crystal display device shown in Embodiment 1 is particularly configured as a liquid crystal monitor. Here, the liquid crystal monitor is configured for the purpose of allowing a large number of observers to observe, and as a result, the liquid crystal display panel 100 is considerably larger than that of a normal liquid crystal display device.
[0081]
The liquid crystal monitor is provided with a viewing angle adjustment switch 600. The operation of the viewing angle adjustment switch 600 controls the viewing angle controller 60 as shown in the first embodiment.
[0082]
The liquid crystal monitor configured as described above can manage the safety of information by performing operations such as narrowing the viewing angle when it is necessary to image personal information or secret information.
[0083]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to obtain wide viewing angle characteristics and to improve power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic conceptual diagram showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic plan view showing an embodiment of a liquid crystal display panel used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing one embodiment of one pixel of a liquid crystal display panel used in the liquid crystal display device according to the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a view showing a relationship between an alignment film and a polarizing plate of a liquid crystal display panel used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing an embodiment of an optical element used in a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing an embodiment of a backlight unit used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the power consumption of the backlight unit and the light emission angle due to the scattering property of the optical element.
FIG. 12 is an explanatory view showing another embodiment according to the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view showing another embodiment according to the present invention.
FIG. 14 is an explanatory view showing another embodiment according to the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing another embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Liquid crystal display panel, 200 ... Optical element, 300 ... Backlight unit, 40 ... Drive voltage application circuit, 50 ... Backlight power supply circuit, 60 ... Viewing angle controller.

Claims

In a liquid crystal display device comprising a backlight unit and a liquid crystal display panel that transmits light from the backlight unit,
The backlight unit has a configuration in which the luminance can be varied, and an optical element is disposed between the backlight unit and the liquid crystal display panel, and the optical element is transferred from the backlight unit to the liquid crystal display panel. The degree of light scattering can be varied,
The low power consumption mode reduces the backlight brightness and reduces the light scattering degree of the optical element, and the wide viewing angle mode increases the backlight brightness and increases the light scattering degree of the optical element. A liquid crystal display device comprising means for controlling brightness and the degree of light scattering of an optical element in association with each other.

There is a means for linearly controlling from the case of reducing the backlight brightness and reducing the light scattering degree of the optical element to the case of increasing the backlight brightness and increasing the light scattering degree of the optical element. The liquid crystal display device according to claim 1.

The power supply can be switched between an external power supply and an internal power supply. When the external power supply is used, the brightness of the backlight is increased and the degree of light scattering of the optical element is increased. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the backlight is configured to reduce the luminance of the backlight and reduce the degree of light scattering of the optical element.

The switching of the brightness of the backlight unit and the degree of light scattering of the optical element according to the switching between the external power supply and the internal power supply is performed by a command from the built-in CPU. The liquid crystal display device according to claim 3.

2. The liquid crystal display panel is configured to modulate light transmission of a liquid crystal layer interposed between transparent substrates arranged opposite to each other by an electric field generated in parallel with the transparent substrate. 5. The liquid crystal display device according to any one of items 4 to 4 .

In the optical element, a polymer dispersed liquid crystal is interposed between transparent substrates arranged opposite to each other, and the light scattering property is controlled by a voltage applied to each of the transparent electrodes formed on the polymer dispersed liquid crystal side of each transparent substrate. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is configured as described above.

The backlight unit, a liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that means for focusing the light to be irradiated to the liquid crystal display panel side are provided.

8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the means for condensing the light irradiated to the liquid crystal display panel side is constituted by a prism sheet disposed on the liquid crystal display panel side surface of the backlight unit. .