KR100686231B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 및 제2 기판이 마주 보고 있으며, 두 기판의 안쪽면에는 각각 전계 생성 전극이 형성되어 있는데, 두 전극 중 하나 또는 둘 다에는 개구 패턴이 형성되어 있다. 전극 위에는 각각 배향막이 형성되어 있는데, 상부 기판에는 수평 배향막이 형성되어 있고 하부 기판에는 수직 배향막이 형성되어 있다. 이때, 수평 배향막은 두 기판의 전극에 의해 생성되는 프린지 필드의 방향과 45도를 이루도록 러빙되어 있으나 수직 배향막은 러빙되어 있지 않다. 두 배향막 사이에는 음 또는 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 물질층이 위치하고 있다. 전압을 인가하지 않은 상태에서, 액정 물질층의 액정 분자들은 수직 배향막 가까이에서는 기판에 거의 수직인 방향으로 배열되지만 수평 배향막 가까이에서는 기판에 거의 평행한 방향으로 배열되므로, 수평 배향막으로부터 수직 배향막 쪽으로 갈수록 기판에 대한 경사각이 커지는 하이브리드 배열을 이루고 있다. 각각의 기판 바깥면에는 편광판이 부착되어 있는데, 하부 기판에 부착된 편광판의 편광축은 상부 기판에 부착된 편광판의 편광축에 대하여 90˚의 각을 이루고 있다. 따라서, 액정 표시 장치의 시야각이 넓고 응답 속도가 빠르게 된다.
광시야각, 하이브리드 배열, 응답 속도, 개구 패턴, 프린지 필드

Description

액정 표시 장치{liquid crystal displays}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도로서, 전압을 인가하기 전의 액정 분자의 배열 상태를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도로서, 전압을 인가한 후의 액정 분자의 배열 상태를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도로서, 전압을 인가한 후의 액정 분자의 배열 상태를 도시한 것이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 5는 도 4에서 Ⅴ-Ⅴ´선을 따라 자른 단면도이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극에 형성되어 있는 개구 패턴을 도시한 것이며,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화소 전극과 공통 전극을 배치한 상태를 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 실시예에서 전압을 인가하였을 때 액정 분자의 배열을 도시한 것이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 시야각이 넓은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 색 필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치는 시야각이 좁은 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 시야각을 넓히기 위한 다양한 방법이 제시되었는데, 액정 분자를 상하 기판에 대하여 수직으로 배향하고 화소 전극과 공통 전극에 개구 패턴을 형성하는 PVA(patterned vertical alignment) 방식이 그 한 예이다.
이러한 PVA 방식의 경우, 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가하였을때 개구 패턴에서 나타나는 휘어진 전기장인 프린지 필드(fringe field)에 의해 액정 분자를 분할 배향함으로써 시야각을 넓게 하는데 이는 응답 속도가 늦은 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 시야각이 넓고 응답 속도가 빠른 액정 표시 장치를 제조하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 개구 패턴을 가지는 전극을 형성하고 액정 표시 장치의 두 기판에 각각 배향 방향이 다른 배향막을 형성한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에는 제1 기판 안쪽면 위에 다수의 게이트선, 게이트선과 절연되어 있으며 게이트선과 교차하는 다수의 데이터선이 형성되어 있다. 이어, 게이트선과 이어진 게이트 전극, 데이터선과 이어진 소스 전극 및 소스 전극과 분리되어 있는 드레인 전극으로 이루어지며 게이트선으로부터 주사 신호를 받아 데이터선으로부터의 화상 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 드레인 전극과 연결되어 있으며 제1 개구 패턴을 가지는 제1 전극과 제1 전극 상부의 제1 배향막이 형성되어 있다. 다음, 제1 기판과 마주 대하고 있는 제2 기판 안쪽면 위에는 제2 전극과 그 위에 제2 배향막이 형성되어 있는데, 제1 배향막과 제2 배향막 중의 하나는 수평 배향막이고, 다른 하나는 수직 배향막이다.
여기서, 제1 및 제2 배향막 사이에 하이브리드 배열을 이루고 있는 액정 물질층을 더 포함할 수 있다.
이때, 수평 배향막은 개구 패턴에 의해 생성되는 프린지 필드의 방향과 45°를 이루도록 러빙되어 있는 것이 좋다.
또한, 제2 전극은 제2 개구 패턴을 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주 대하고 있는 제1 및 제2 기판과 제1 및 제2 기판 사이에 주입되어 있고 제1 기판에서 제2 기판에 이르기까지 제1 및 제2 기판에 대한 액정 분자의 경사각이 점차 증가하는 하이브리드 배열을 포함하는 액정 물질층, 그리고 제1 기판에 형성되어 있으며 제1 개구 패턴을 가지는 제1 전계 생성 전극을 포함한다.
여기서, 제1 및 제2 기판은 각각 제1 및 제2 배향막을 더 포함하며, 제1 배향막과 제2 배향막 중의 하나는 수평 배향막이고, 다른 하나는 수직 배향막으로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 기판에 형성되어 있으며 제2 개구 패턴을 가지는 제2 전계 생성 전극을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에서 액정 물질층은 음의 유전율 이방성을 가질 수 있으며, 카이랄 도펀트를 0.1 내지 0.2 wt% 더 포함할 수도 있다.
본 발명에서는 박막 트랜지스터 기판에 개구 패턴을 가지는 전극을 형성하여 프린지 필드를 형성함으로써 액정 분자를 분할 배향하므로 액정 표시 장치의 시야각을 넓힐 수 있다. 또한 액정 표시 장치의 두 기판에 서로 배향 방향이 다른 배향막을 형성하여 두 기판 사이의 액정 분자들이 하이브리드 배열을 이루므로 액정 표시 장치의 응답 속도를 빠르게 할 수 있다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상부 및 하부 기판을 배치한 상태를 나타내는 도면으로서, 두 기판(1, 5)이 마주 보고 있으며, 두 기판(1, 5)의 안쪽면에는 각각 전계 생성 전극(2, 6)이 형성되어 있는데, 두 전극(2, 6) 중 하나 또는 둘 다에는 개구 패턴이 형성되어 있다. 전극(2, 6) 위에는 각각 배향막(3, 7)이 형성되어 있는데, 상부 기판(5)에는 수평 배향막(7)이 형성되어 있고 하부 기판(1)에는 수직 배향막(3)이 형성되어 있다. 이때, 수평 배향막(7)은 두 기판(1, 5)의 전극(2, 6)의 개구 패턴에 의해 생성되는 프린지 필드의 방향과 45도를 이루도록 러빙되어 있으나 수직 배향막(3)은 러빙되어 있지 않다. 두 배향막(3, 7) 사이에는 음 또는 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 물질층(911)이 위치하고 있다. 전압을 인가하지 않은 상태에서, 액정 물질층(911)의 액정 분자(912)들은 수직 배향막(3) 가까이에서는 기판(1, 5)에 거의 수직인 방향으로 배열되지만 수평 배향막(7) 가까이에서는 기판(1, 5)에 거의 평행한 방향으로 배열되므로, 수평 배향막(7)으로부터 수직 배향막(3) 쪽으로 갈수록 기판(1, 5)에 대한 경사각이 커지는 하이브리드(hybrid) 배열을 이루고 있다. 각각의 기판(1, 5) 바깥면에는 액정 물질층(911)으로 들어가는 빛 및 액정 물질층(911)을 통과해 나오는 빛을 편광시키는 편광판(4, 8)이 부착되어 있는데, 하부 기판(1)에 부착된 편광판(4)의 편광축은 상부 기판(5)에 부착된 편광판(8)의 편광축에 대하여 90˚의 각을 이루고 있다.
여기서, 액정 분자(912)의 비틀림 운동을 원활하게 하기 위하여 0.1 내지 0.2 wt% 정도 소량의 카이랄 도펀트(chiral dopant)를 첨가할 수도 있으며, 상부 기판(5)에 수직 배향막을 형성하고 하부 기판(1)에 수평 배향막을 형성할 수도 있다.
도 2 및 도 3은 두 기판의 전극에 전압을 인가한 경우를 도시한 것으로서 도 2는 양의 유전율 이방성을 가지는 액정층을, 도 3은 음의 유전율 이방성을 가지는 액정층을 도시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이 양의 유전율 이방성을 가지는 액정층을 사용하였을 경우, 두 전극(2, 6)에 충분한 전압이 인가되었을때 기판(1, 5)에 수직인 전기장이 형성되는데, 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자(913)들은 전기장에 나란하게 배열하려는 성질을 가지므로 두 기판(1, 5)에 수직하게 배열된다. 그러나, 상부 기판(5)에 인접한 액정 분자(913)는 가해진 전기장에 의한 힘보다 수평 배향막(7)에 의한 배향력이 더 강하므로 전압이 인가되더라도 수평으로 배열된 원래 상태를 유지한다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이 두 전극(2, 6)에 전압을 인가하였을 때, 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자(914)들은 생성된 전기장에 수직하게 배열되려 하므로 두 기판(1, 5)에 나란하게 배열된다. 그러나, 하부 기판(1) 근처에의 액정 분자(914)들은 전기장에 의한 힘보다 수직 배향막(3)에 의한 배향력이 더 크게 작용하므로 수직으로 배열된 원래 상태를 유지한다.
도 4는 이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 기판의 배치도이고, 도 5는 도 4에서 Ⅴ-Ⅴ´선을 따라 자른 단면도이다.
먼저, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 절연 기판(10) 위에 게이트선(11) 및 게이트선(11)에서 이어진 게이트 전극(12)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(20)이 게이트선(11)과 게이트 전극(12)을 덮고 있으며, 그 위에는 비정질 규소 따위의 물질로 이루어진 반도체층(31)이 형성되어 게이트 전극(12) 위에 위치하고 있다.
반도체층(31) 위에는 인(P) 따위의 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 이루어진 저항성 접촉층(41, 42)이 형성되어 있다.
또한 게이트 절연막(20) 위에는 데이터선(51), 소스 및 드레인 전극(52, 53)이 형성되어 있다. 데이터선(51)은 세로 방향으로 뻗어 있으며, 데이터선(51)에서 이어진 소스 전극(52)과 이와 분리되어 있는 드레인 전극(53)은 게이트 전극(12)을 중심으로 서로 마주 보고 있다.
데이터선(51)과 소스 및 드레인 전극(52, 53) 위에는 보호 절연막(60)이 형성되어 있으며, 보호 절연막(60)에는 드레인 전극(53)을 드러내는 접촉구(601)가 형성되어 있다.
게이트선(11)과 데이터선(51)이 교차하여 정의하는 영역인 화소 영역에는 개구 패턴을 가지는 화소 전극(71)이 보호 절연막(60) 위에 형성되어 있다. 화소 전극(71)은 보호 절연막(60)에 형성된 접촉구(601)를 통해 드레인 전극(53)의 일부와 접촉해 있다. 화소 전극(71)은 투과형 액정 표시 장치에서는 ITO(indium tin oxide) 따위의 투명 도전 물질로 형성할 수 있고, 반사형 액정 표시 장치에서는 알루미늄 등 반사가 잘 되는 금속으로 형성할 수 있다.
본 발명에서 화소 전극(71)은 개구 패턴을 가지고 있어 상부 기판에 있는 공통 전극의 개구 패턴과 함께 프린지 필드를 형성한다. 그러면, 이러한 화소 전극 및 공통 전극의 개구 패턴에 대하여 앞서의 도 4와 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 직사각형 모양의 화소 전극(71)에는 중간부에 우변으로부터 좌측으로 가늘게 패인 제1 개구부(711)가 형성되어 있고, 제1 개구부(711)의 입구 양쪽은 모서리가 잘려 나가 완만한 각도로 구부러져 있다. 제1 개구부(711)를 중심으로 하여 화소 전극(71)을 상부와 하부로 구분할 때 상부와 하부에는 각각 제2 및 제3 개구부(712, 713)가 형성되어 있다. 제2 및 제3 개구부(712, 713)는 각각 화소 전극(71)의 오른쪽 양끝 모서리에서 좌하부와 좌상부쪽으로 대각선으로 파고 들어가 있다.
도 6에는 공통 전극에 형성되어 있는 개구 패턴을 도시하였다. 공통 전극에는 가로 방향으로 형성되어 있는 줄기부(811), 줄기부(811)로부터 각각 사선 방향으로 상하로 뻗어나가 있는 제1 및 제2 가지부(812, 814), 제1 및 제2 가지부(812, 814)로부터 각각 세로 방향으로 상하로 뻗어나가 있는 제1 및 제2 가지단부(813, 815)를 포함하는 제4 개구부가 형성되어 있다. 또, 공통 전극에는 제1 가지부(812)와 나란하게 사선 방향으로 형성되어 있는 중앙부(821), 중앙부(821)로부터 가로 방향으로 뻗어 있는 가로단부(822), 중앙부(821)로부터 세로 방향으로 뻗어 있는 세로단부(823)를 포함하는 제5 개구부와 제4 개구부에 대하여 제5 개구부와 대칭을 이루고 있는 제6 개구부(831, 832, 833)가 형성되어 있다. 이러한 배치의 제4, 제5 및 제6 개구부는 공통 전극에 반복적으로 형성되어 있다.
도 7에는 화소 전극(71)과 공통 전극이 중첩된 형태가 도시되어 있다. 화소 전극(71)의 제1 내지 제3 개구부(711, 712, 713)와 공통 전극의 제4 내지 제6 개구부가 중첩되어 화소 전극(71)을 다수의 영역으로 분할하고 있다. 이때, 화소 전극(71)의 개구부(711, 712, 713)와 공통 전극의 개구부는 교대로 배치되어 있다. 제1 내지 제6 개구부는 화소 전극(71)의 중앙을 분할하는 제1 개구부(711)와 제4 개구부의 줄기부(811), 화소 전극(71)의 변과 중첩되는 제4 개구부의 가지단부(813, 815)와 제5 및 제6 개구부의 가로단부(822, 832) 및 세로단부(823, 833)를 제외하고는 대부분의 영역에서 서로 나란하게 형성되어 있다.
이와 같이 본 발명에서는 화소 전극(71) 및 공통 전극에 개구 패턴이 형성되어 있으며, 상부 기판에는 수평 배향막이 형성되어 있고 하부 기판에는 수직 배향막이 형성되어 있다.
도 7에서, 화살표는 상부 기판의 수평 배향막의 러빙 방향을 도시한 것으로서 러빙 방향은 화소 전극(71) 및 공통 전극의 개구 패턴에 의해 생성되는 프린지 필드의 방향과 45°의 각도를 이루도록 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에서 화소 전극(71)과 공통 전극에 전압이 인가되었을 경우 상부 및 하부 기판 근처에서의 액정 분자(920, 931, 932)의 배열 상태를 위에서 바라본 것으로 x축 방향은 앞서 도 4에서 게이트선(11)의 방향과 같고 y축 방향은 데이터선((51)의 방향과 같으며 x축은 화소 전극(71)의 제1 개구부(711)에 대응된다. 여기서, 상부 기판의 배향막의 러빙 방향은 x축의 음의 방향이며, 액정 분자(920, 931, 932)는 음의 유전율 이방성을 가진다. 도 8에 도시한 바와 같이 전압이 인가되었을 때 상부 기판 근처의 액정 분자(920)는 상부 기판의 배향막의 러빙 방향 즉, x축의 음의 방향으로 배열되고 하부 기판 근처의 액정 분자(931, 932)는 개구 패턴에 의해 형성된 프린지 필드의 영향으로 화소 전극(71)의 제1 개구부(711)를 중심으로 서로 반대 방향으로 배열된다.
따라서, 이와 같이 화소 전극(71) 및 공통 전극에 형성되어 있는 개구 패턴에 의해 프린지 필드를 형성함으로써 액정 분자(920, 931, 932)의 배열 방향이 서로 반대가 되도록 분할 배향하여 액정 표시 장치의 시야각을 넓힐 수 있으며, 상부 기판에는 수평 배향막을 형성하고 하부 기판에는 수직 배향막을 형성하여 하이브리드 배열을 형성함으로써 액정 표시 장치의 응답 속도를 빠르게 할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상부 및 하부 기판의 화소 전극과 공통 전극에 개구 패턴을 형성하여 화소 영역을 분할하였으나 화소 전극에만 개구 패턴을 형성할 수도 있으며, 전극에 개구 패턴을 형성하지 않고 유기 또는 무기 절연막을 이용하여 화소 영역 내에 돌기를 형성함으로써 같은 효과를 얻을 수도 있다.
도 9는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 배치도로서, 시야각 특성을 최대화하기 위한 셀 배열을 도시하였다. 여기서는, 도 1에서와 같이 액정 표시 장치의 상부 및 하부 기판(100, 110)의 바깥쪽에 편광판(120, 130)이 각각 배치되어 있고, 전압을 인가하지 않은 상태 즉, 블랙(black) 상태에서의 빛샘을 방지하기 위해 음성 하이브리드 단축 필름(negative hybrid uniaxial film)(140)을 상부 기판(100)과 편광판(120) 사이에 배치한다. 이어, 시야각 특성을 최대화하기 위해 단축 필름(uniaxial film)(150, 160)을 각각 음성 하이브리드 단축 필름(140)과 편광판(120), 하부 기판(110)과 편광판(130) 사이에 배치한다.
음성 하이브리드 단축 필름(140)은 본 발명의 수평 배향막의 러빙 방향과 동일한 방향으로 러빙 되어 있으며 도 9의 x축과 y축 방향에 대한 굴절율은 같고 x축 및 y축에 수직인 z축 방향에 대한 굴절율은 x축 및 y축 방향에 대한 굴절율보다 작으며 z축 방향으로 하이브리드 배열을 이루는 액정 분자를 포함한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 액정 분자의 배열 방향이 다른 두 영역을 형성하고 각각의 영역은 하이브리드 구조를 형성하므로, 시야각이 넓으며 응답 속도가 빠른 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

Claims (9)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판 안쪽면 위에 형성된 다수의 게이트선,
    상기 게이트선과 절연되어 있으며 상기 게이트선과 교차하는 다수의 데이터선,
    상기 게이트선과 이어진 게이트 전극, 상기 데이터선과 이어진 소스 전극 및 상기 소스 전극과 분리되어 있는 드레인 전극으로 이루어지며 상기 게이트선으로부터 주사 신호를 받아 상기 데이터선으로부터의 화상 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터,
    상기 드레인 전극과 연결되어 있으며 제1 개구 패턴을 가지는 제1 전극,
    상기 제1 전극 상부에 형성되어 있는 제1 배향막,
    상기 제1 기판과 마주 대하고 있는 제2 기판,
    상기 제2 기판 안쪽면 위에 형성되어 있는 제2 전극,
    상기 제2 전극 상부에 형성되어 있는 제2 배향막
    을 포함하며,
    상기 제1 배향막과 제2 배향막 중의 하나는 수평 배향막이고, 다른 하나는 수직 배향막이고,
    상기 수평 배향막은 상기 개구 패턴에 의해 생성되는 프린지 필드의 방향과 45°를 이루도록 러빙되어 있는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 및 제2 배향막 사이에 하이브리드 배열된 액정 물질층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 제2 전극은 제2 개구 패턴을 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되어 있는 액정 물질층을 더 포함하고, 상기 액정 물질층은 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 액정 물질층은 카이랄 도펀트를 0.1 내지 0.2 wt% 더 포함하는 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020078495A (ko) * 2001-04-03 2002-10-19 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100932552B1 (ko) * 2002-12-13 2009-12-17 엘지디스플레이 주식회사 가변 시야각을 갖는 액정 표시장치
KR100943466B1 (ko) * 2002-12-31 2010-02-22 엘지디스플레이 주식회사 Ｔｎ모드 액정표시장치의 제조 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970011957A (ko) * 1995-08-01 1997-03-29 가시오 가즈오 액정 표시 소자
KR19980033499A (ko) * 1998-04-18 1998-07-25 이신두 비틀린 네마틱 혼성 배향구조의 반사형 액정 표시 장치
KR19990036832A (ko) * 1997-10-06 1999-05-25 가네꼬 히사시 액정표시장치, 그 제조방법 및 그 구동방법
KR19990066403A (ko) * 1998-01-26 1999-08-16 윤종용 액정 표시 장치
JPH11295740A (ja) * 1998-04-16 1999-10-29 Nec Corp 液晶表示装置、その製造方法およびその駆動方法
JPH11311788A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Toshiba Corp 液晶表示装置およびその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970011957A (ko) * 1995-08-01 1997-03-29 가시오 가즈오 액정 표시 소자
KR19990036832A (ko) * 1997-10-06 1999-05-25 가네꼬 히사시 액정표시장치, 그 제조방법 및 그 구동방법
KR19990066403A (ko) * 1998-01-26 1999-08-16 윤종용 액정 표시 장치
JPH11295740A (ja) * 1998-04-16 1999-10-29 Nec Corp 液晶表示装置、その製造方法およびその駆動方法
KR19980033499A (ko) * 1998-04-18 1998-07-25 이신두 비틀린 네마틱 혼성 배향구조의 반사형 액정 표시 장치
JPH11311788A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Toshiba Corp 液晶表示装置およびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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