KR20060028540A - Liquid crystal divice - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 절연되어 교차하는 게이트선 및 데이터선, 상기 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판, 박막 트랜지스터 표시판과 마주하며 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 색필터, 상기 색필터 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하는 대향 표시판, 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판 사이에 충진되어 있는 액정, 박막 트랜지스터 표시판 또는 대향 표시판 위의 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 위치에 형성되어 상기 두 표시판 사이의 간격을 일정하게 유지하며, 각각의 상기 박막 트랜지스터에 대하여 적어도 둘 이상으로 형성되어 있다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is connected to a first insulating substrate, a gate line and a data line insulated and intersected on the first insulating substrate, a thin film transistor connected to the gate line and the data line, and a thin film transistor. A thin film transistor array panel including a pixel electrode, a second insulating substrate facing the thin film transistor array panel, a color filter formed on the second insulating substrate, an opposing display panel including a common electrode formed on the color filter, and a thin film transistor It is formed at a position corresponding to the thin film transistor on the liquid crystal, thin film transistor display panel or the opposite display panel filled between the display panel and the opposite display panel to maintain a constant distance between the two display panels, at least two for each of the thin film transistors It is formed as above.
박막트랜지스터기판, 컬럼스페이서Thin Film Transistor Board, Column Spacer
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 1 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판의 회도도이고, FIG. 2 is a circuit diagram of the thin film transistor array panel of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소에 대한 배치도이고, 3 is a layout view of one pixel of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 이루는 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 4 is a layout view of a thin film transistor array panel constituting the liquid crystal display of FIG. 3.
도 5는 도 3의 액정 표시 장치를 이루는 대향 표시판의 배치도이고, FIG. 5 is a layout view of an opposing display panel forming the liquid crystal display of FIG. 3;
도 6은 도 3의 VI-VI'-VI"선을 따라 자른 단면도이고,FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI′-VI ″ of FIG. 3;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 7 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 VIII-VIII'-VIII"선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII′-VIII ″ of FIG. 7.
※도면의 주요 부분에 대한 부호 설명※※ Code explanation about main part of drawing ※
110, 210 : 절연기판 121 : 게이트선110, 210: insulated substrate 121: gate line
151: 반도체층 171 : 데이터선151: semiconductor layer 171: data line
190 : 화소 전극 220 : 블랙 매트릭스190
230R, 230G, 230B : 색필터 270 : 공통 전극 230R, 230G, 230B: Color filter 270: Common electrode
320 : 컬럼 스페이서320: column spacer
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 컬럼 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device including a column spacer.
액정 표시 장치는 상부 표시판과 하부 표시판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 액정에 전계를 인가하여 액정의 배향을 변경시킴으로써 이를 통과하는 빛의 편광 상태에 변화를 유도하고 편광 상태에 따라 편광판을 통과하는 빛의 양이 달라짐으로서 화상을 표시하는 장치이다. The liquid crystal display injects a liquid crystal material between the upper panel and the lower panel and applies an electric field to the liquid crystal to change the orientation of the liquid crystal to induce a change in the polarization state of light passing therethrough and to pass light through the polarizer according to the polarization state. The device displays an image by varying the amount of.
이러한 상부 표시판과 하부 표시판 사이는 일정한 셀 갭(cell gap)을 유지하여야 하는데 이를 위해서 액티브 스페이서(active spacer)를 사용한다. 액티브 스페이서로는 구슬형 스페이서(beads spacer) 와 컬럼형 스페이서(column spacer)가 사용된다. 이 중 구슬형 스페이서는 공정의 단순화, 제작의 용이성 측면에서 유리하나, 액정 표시 장치내에서 부유(floating)되어 있기 때문에 액정 주입시 액정과 함께 이동하게 된다. 이때 이동 압력 및 이동 거리가 클 경우 배향층 등이 휘어지는 현상이 발생하기 때문에 광 손실(leak)이 발생한다. The cell gap must be maintained between the upper panel and the lower panel. An active spacer is used for this purpose. As the active spacers, bead spacers and column spacers are used. Among these, the bead-shaped spacer is advantageous in terms of simplicity of process and ease of manufacture, but is floating in the liquid crystal display device to move together with the liquid crystal when the liquid crystal is injected. In this case, when the moving pressure and the moving distance are large, the alignment layer and the like may be bent, and thus light loss occurs.
이와는 달리 컬럼 스페이서는 사진 식각 공정(photolithography)에 의해 형성하기 때문에 필요한 위치에 고정적인 형태로 선택하여 형성할 수 있다. 이와 같은 이유로 현재는 구슬형 보다는 컬럼형 스페이서를 주로 사용한다. In contrast, since the column spacer is formed by photolithography, the column spacer may be selected and formed in a fixed shape at a required position. For this reason, column spacers are currently used rather than beads.
이와 같은 컬럼 스페이서는 액정 표시 장치에 일정한 밀도를 가지도록 형성하는데 액정 표시 장치가 대형화되면 컬럼 스페이서의 크기를 증가시키거나, 컬럼 스페이서의 형성 개수를 증가시켜 액정 표시 장치내에서 컬럼 스페이서가 일정한 밀도를 가지도록 한다.Such column spacers are formed to have a constant density in the liquid crystal display. When the liquid crystal display becomes large, the column spacers increase in size or the number of formation of the column spacers increases, so that the column spacers have a constant density in the liquid crystal display. Have it.
이때, 컬럼 스페이서는 화소의 개구율을 고려하여 불투명한 영역에 배치하는데, 신호선에 대응하는 영역에 배치할 때에는 크기에 제한이 있어, 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 배치하는 것이 바람직하다.In this case, the column spacer is disposed in an opaque region in consideration of the aperture ratio of the pixel. When the column spacer is disposed in the region corresponding to the signal line, the column spacer is limited in size, and therefore, the column spacer is preferably disposed in the portion corresponding to the thin film transistor.
한편, 액정 표시 장치의 크기가 커질수록 액정 표시 장치 내에서 컬럼 스페이서의 밀도를 고려할 때 스페이서의 크기를 증가시키거나, 컬럼 스페이서의 수를 증가시킨다. 이때, 컬럼 스페이서의 수를 증가시키기 위해 서로 다른 색필터에 배치히는 경우에는 색필터의 단차에 따른 셀 간격이 불균일해지며, 이러한 단차를 보정하기 위해서는 컬럼 스페이서의 높이를 조절해야 하는 문제점이 나타난다. Meanwhile, as the size of the liquid crystal display increases, the size of the spacer is increased or the number of column spacers is increased in consideration of the density of the column spacer in the liquid crystal display. At this time, when arranged in different color filters to increase the number of column spacers, the cell spacing becomes uneven according to the step of the color filter, and the problem of adjusting the height of the column spacer appears to correct the step difference. .
또한, 컬럼 스페이서의 크기는 무한정 증가시키면 컬럼 스페이서의 변형이 거의 없어 셀 간격을 조절하기가 매우 어렵다. In addition, if the size of the column spacer increases indefinitely, there is almost no deformation of the column spacer, and thus it is very difficult to control the cell gap.
본 발명은 액정 표시 장치에서 필요한 컬럼 스페이서의 밀도를 감소시키지 않으면서도 셀갭을 균일하게 유지할 수 있는 컬럼 스페이서를 가지는 액정 표시 장치를 제공한다. The present invention provides a liquid crystal display having a column spacer capable of maintaining a uniform cell gap without reducing the density of the column spacer required in the liquid crystal display.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제 1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 절연되어 교차하는 게이트선 및 데이터선, 상기 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판, 박막 트랜지스터 표시판과 마주하며 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 색필터, 상기 색필터 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하는 대향 표시판, 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판 사이에 충진되어 있는 액정, 박막 트랜지스터 표시판 또는 대향 표시판 위의 상기 박막 트랜지스터에 대응하는 위치에 형성되어 상기 두 표시판 사이의 간격을 일정하게 유지하며, 각각의 상기 박막 트랜지스터에 대하여 적어도 둘 이상으로 형성되어 있다.A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object is a thin film transistor connected to a first insulating substrate, a gate line and a data line insulated and intersected on the first insulating substrate, and a gate line and a data line. And a thin film transistor array panel including a pixel electrode connected to the thin film transistor, a color filter formed on the second insulating substrate and facing the thin film transistor array panel, and a common electrode formed on the color filter. It is formed at a position corresponding to the thin film transistor on the opposing display panel, the thin film transistor display panel and the opposing display panel including a thin film transistor display panel or the opposing display panel to maintain a constant distance between the two display panels, each At least two with respect to the thin film transistor It is formed.
여기서 박막 트랜지스터는 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층과 일부분이 중첩하며 서로 떨어져 형성되어 있는 소스 및 드레인 전극을 포함하고, 드레인 전극은 ㅅ자와 같이 양쪽으로 갈라진 가지를 가지는 것이 바람직하다.The thin film transistor may include a semiconductor layer formed on the first insulating substrate, a source and a drain electrode overlapping portions of the semiconductor layer and spaced apart from each other, and the drain electrode may have branched branches on both sides such as? Do.
이때, 갈라진 가지는 각각 상기 컬럼 스페이서에 대응하는 부분까지 뻗어 있는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the branched branches extend to portions corresponding to the column spacers, respectively.
그리고 소스 전극은 상기 드레인 전극의 가지를 둘러싸고 있는 것이 바람직하다.And it is preferable that the source electrode surrounds the branch of the said drain electrode.
또한, 색필터는 적, 녹, 청의 색필터를 포함하고, 컬럼 스페이서는 상기 적 및 녹의 색필터에 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the color filter preferably includes red, green, and blue color filters, and the column spacer is formed on the red and green color filters.
또한, 반도체층은 상기 소스 및 드레인 전극 사이의 소정 영역 제외하고 상 기 소스, 드레인 및 데이터선과 동일한 평면 패턴을 가질 수 있다. In addition, the semiconductor layer may have the same planar pattern as the source, drain, and data lines except for a predetermined region between the source and drain electrodes.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 층, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 바로 위에 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, layer, area, plate, etc. is over another part, this includes not only the part directly above the other part but also another part in the middle. On the contrary, when a part is just above another part, it means that there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판의 회도도이다. 1 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of the thin film transistor array panel of FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)이 대향하도록 형성되어 있다. 그리고 이들 사이에 액정(도시하지 않음)이 충진되어 있으며, 충진되어 있는 액정은 밀봉재(310)에 의해 밀봉된다. As shown in FIGS. 1 and 2, the thin film
대향 표시판(200)에는 개구부를 가지는 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있으며 박막 트랜지스터 표시판(100)의 박막 트랜지스터와 대응하는 부분에 컬럼 스페 이서(320)가 형성되어 있다. 컬럼 스페이서(320)는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 색필터 표시판(200)의 간격을 일정하게 유지한다. 컬럼 스페이서(320)는 하나의 박막 트랜지스터(TFT)에 두 개가 짝을 이루어 형성되어 있다. 그리고 컬럼 스페이서(320)는 액정 표시 장치 내에서 일정한 밀도를 가지도록 형성되며 본 발명의 실시예에서는 녹색 및 적색 색필터가 형성된 화소에 배치되어 있다. A
본 발명에서의 실시예에서와 같이 컬럼 스페이서를 두 개 배치하면 한 개로 형성할 때보다 작은 직경의 크기로 형성할 수 있어 상, 하부 표시판(100, 200)을 압착할 때 컬럼 스페이서(320)의 높이 조절이 용이하다. 즉, 액정 표시 장치가 대형화됨에 따라 두 표시판(100, 200)의 간격을 균일하게 지지하기 위해 컬럼 스페이서(320)는 보다 큰 직경으로 형성해야 한다. 그러나 큰 직경의 컬럼 스페이서는 탄성이 거의 없어 두 표시판(100, 200)을 부착하는 압착 공정에서 컬럼 스페이성(320)의 높이 변화가 거의 없어 두 표시판에서 발생하는 단차를 흡수하기 어려워 셀 간격을 균일하게 조절하기가 어렵다. As in the exemplary embodiment of the present invention, when two column spacers are disposed, the column spacers may be formed to have a smaller diameter than when they are formed as one, so that when the upper and
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예에서는 한 개의 크기를 두 개로 나뉘어 형성하기 때문에 각각의 컬럼 스페이서는 유연한 탄성을 가지며, 이를 통하여 압착시에 컬럼 스페이서(320)의 높이가 용이하게 변형되어 표시판의 단차를 흡수 할 수 있다. In order to solve this problem, in the exemplary embodiment of the present invention, since each size is formed by dividing the size into two, each column spacer has a flexible elasticity, and thus the height of the
일예로 단차가 있는 색필터(230R, 230G, 230B)에 컬럼 스페이서를 배치하더라도 컬럼 스페이서(320)의 변형을 통하여 색필터의 단차는 흡수되며, 이를 통하여 두 표시판(100, 200)은 균일한 셀 간격을 유지할 수 있다.
For example, even when the column spacers are disposed in the
도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판(100)에는 절연되어 교차하는 복수개의 게이트선(121)과 데이터선(171)이 형성되어 있다. 그리고 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 연결되며, 게이트선(121)과 데이터선(171)에 의해 정의되는 복수개의 화소 영역(P)에 각각 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다. 각각의 화소 영역(P)은 대향 표시판(100)의 개구부와 대응한다. In the thin film
복수개의 화소 영역(PR)은 모여서 액정 표시 장치의 영상을 표시하는 표시 영역(P)을 이룬다. 여기서 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 한쪽 끝부분은 외부 신호를 입력 받기 위해서 표시 영역(D)을 벗어난 주변 영역까지 뻗어 있다. 액정 표시 장치에서 표시 영역(D)을 제외한 나머지 부분을 주변 영역이라 한다. The plurality of pixel areas PR form a display area P for collectively displaying an image of the liquid crystal display. One end of the
이하 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 일 화소에 대해서 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, one pixel of the liquid crystal display illustrated in FIGS. 1 and 2 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소에 대한 배치도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 이루는 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 5는 도 3의 액정 표시 장치를 이루는 대향 표시판의 배치도이고, 도 6은 도 3의 VI-VI'-VI"선을 따라 자른 단면도이다. 3 is a layout view of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4 is a layout view of a thin film transistor array panel constituting the liquid crystal display of FIG. 3, and FIG. 5 is a liquid crystal display of FIG. 3. 6 is a layout view of an opposing display panel, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI′-VI ″ of FIG. 3.
도3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터 표시판(100)에는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 절개부(191, 192, 193)를 가지고 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 각 화소 전극(190)은 박막 트랜지스터에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다. 이 때, 박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선(121)과 화상 신호를 전 달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 화소 전극(190)을 온(on), 오프(off)한다. 또, 박막 트랜지스터 표시판(100)의 아래 면에는 하부 편광판(도시하지 않음)이 부착되어 있다. 여기서, 화소 전극(190)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수도 있고, 이 경우에는 하부 편광판도 불필요하게 된다. 3 to 6, the thin film
역시 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어져 있으며, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 화소의 가장자리에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)와 적, 녹, 청의 색 필터(230) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 영역의 둘레 부분뿐만 아니라 공통 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)와 중첩하는 부분에도 형성할 수 있다. 이는 절개부(271, 272, 273)로 인해 발생하는 빛샘을 방지하기 위함이다. It is also made of a transparent insulating material such as glass, and the
박막 트랜지스터 표시판(100)에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하면, 박막 트랜지스터 표시판(100)에는 하부 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)의 일부 또는 돌출된 부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극(gate electrode)(124)으로 사용된다. 이때 두 개의 컬럼 스페이서(320)에 대응하여 넓은 폭으로 확장되어 있다. The thin film
게이트선(121)은 외부로부터의 게이트 신호를 게이트선(121)으로 전달하기 위한 접촉부를 가질 수 있으나, 그렇지 않은 경우에 게이트선(121)의 끝 부분은 기 판(110) 상부에 직접 형성되어 있는 게이트 구동 회로의 출력단에 연결된다. The
절연 기판(110) 위에는 게이트선(121)과 동일한 층으로 유지 전극선(131)이 형성되어 있다. 각 유지 전극선은 화소 영역의 가장자리에서 게이트선(121)과 나란하게 뻗어 있으며, 유지 전극선(131)으로부터 뻗어 나온 여러 벌의 유지 전극(storage electrode)(133)을 포함한다. 유지 전극(133)은 세로 방향으로 뻗어나온다. 이러한 유지 전극(133)은 필요에 따라 다양한 모양으로 변형 될 수 있으며 예를 들어, 화소 전극(190)의 절개부(191, 193)와 중첩하여 형성할 수도 있다. The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131, 133)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 따위로 이루어진 도전막을 포함하며, 이러한 도전막에 더하여 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금[보기:몰리브덴-텅스텐(MoW)합금] 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 하부막과 상부막의 조합의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(AlNd)합금을 들 수 있다. 이중막일 때 알루미늄 계열의 도전막은 다른 도전막 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 삼중막일 때에는 중간층으로 위치하는 것이 바람직하다.The
게이트선(121, 124)과 유지 전극선(131, 133)의 측면은 경사져 있어 상부층과의 밀착성을 증가시킨다. 게이트선(121, 124)과 유지 전극선(131, 133)의 위에는 산화 규소(SiO2) 또는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
Side surfaces of the
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon, a-Si)등으로 이루어진 복수의 선형 반도체층(151)이 형성되어 있다. 선형 반도체층(151)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(extension, 154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다. 또한, 선형 반도체층(151)은 게이트선(121)과 만나는 지점 부근에서 폭이 커져서 게이트선(121)의 넓은 면적을 덮고 있다. A plurality of linear semiconductor layers 151 made of hydrogenated amorphous silicon (a-Si) or the like are formed on the
반도체층(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 N+수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact, 161, 165)이 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체층(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다. 반도체층(151)과 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 경사져 있으며 경사각은 기판(110)에 대해서 30-80°이다.On the
저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다. 데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 반도체층(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다.
A plurality of
이때, 드레인 전극(175)은 ㅅ자와 같이 양쪽으로 갈라진 가지 모양을 이루며, 갈라진 부분은 각각 컬럼 스페이서(320)에 대응하는 부분까지 뻗어 있다. 소스 전극(173)은 일정한 간격으로 유지하면서 드레인 전극(175)의 갈라진 부분을 둘러싸고 있다. At this time, the
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체층(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다. The
또한, 게이트 절연막(140) 위에는 게이트선(121)과 중첩하는 다리부 금속편(172)이 형성되어 있다. In addition, a
데이터선(171), 드레인 전극(175), 다리부 금속편(172)도 게이트선(121)과 같이 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 따위의 도전막으로 형성될 수 있으며, 이러한 도전막에 더하여 다른 물질 특히 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금[보기 : 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금] 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 이러한 구조의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(AlNd) 합금을 들 수 있다. 이중막일 때 알루미늄 계열의 도전막은 다른 도전막 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 삼중막일 때에는 중간층으로 위치하는 것이 바람직하다.Like the
데이터선(171), 드레인 전극(175)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 기판(110)에 대해서 기울어져 형성되어 있다. Similarly to the
저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 하부의 반도체층(151)과 그 상부의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선형 반도체층(151)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있으며, 대부분의 곳에서는 선형 반도체층(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 앞서 설명했듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 게이트선(121)과 데이터선(171) 사이의 절연을 강화한다.The
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 및 다리부 금속편(172)과 노출된 반도체(151) 부분의 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화 규소 따위로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.On the
보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 적어도 일부와 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분을 각각 노출시키는 복수의 접촉 구멍(185, 182)이 구비되어 있다. 한편, 게이트선(121)의 끝 부분도 외부의 구동 회로와 연결되기 위한 접촉부를 가지는 경우에는 복수의 접촉 구멍이 게이트 절연막(140)과 보호막(180)을 관통하여 게이트선(121)의 끝 부분을 드러낼 수 있다. The
보호막(180) 위에는 절개부(191, 192, 193)를 가지는 복수의 화소 전극(190) 을 비롯하여 복수의 접촉 보조 부재(82) 및 유지 배선 연결 다리(194)가 형성되어 있다. 화소 전극(190), 접촉 보조 부재(82) 및 유지 배선 연결 다리(194)는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등과 같은 투명 도전막으로 형성되어 있다. On the
화소 전극(190)은 복수개의 절개부(191, 192, 193)를 가지며, 절개부(191, 192, 193)는 화소 전극(190)을 상하로 반분하는 위치에 가로 방향으로 형성되어 있는 가로 절개부(192)와 반분된 화소 전극(190)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(191, 193)를 포함한다. 절개부(192)는 화소 전극(190)의 오른쪽 변에서 왼쪽 변을 향하여 파고 들어간 형태이고, 입구는 넓게 대칭적으로 확장되어 있다. 따라서, 화소 전극(190)은 각각 게이트선(121)과 데이터선(171)이 교차하여 정의하는 화소 영역을 상하로 이등분하는 선(게이트선과 나란한 선)에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이루고 있다.The
이 때, 상하의 사선 절개부(191, 193)는 서로 수직을 이루고 있는데, 이는 프린지 필드의 방향을 4 방향으로 고르게 분산시키기 위함이다. 그리고 화소 전극(190)의 가장 자리는 유지 전극(133, 133)과 중첩하고 있으며, 화소 전극(190)의 경계는 유지 전극(133, 133)의 경계 밖에 위치하는데, 그렇지 않을 수도 있다. At this time, the upper and
또, 화소 전극(190)과 동일한 층에는 게이트선(121)을 건너 서로 이웃하는 화소의 유지 전극(133)과 유지 전극선(131)을 연결하는 유지 배선 연결 다리(194)가 형성되어 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에 걸쳐 형성되어 있는 접촉구(183, 184)를 통하여 유지 전극(133) 및 유지 전극선(131)에 접촉하고 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 다리부 금속편(172)과 중첩하고 있으며, 이들은 서로 전기적으로 연결할 수도 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 하부 기판(110) 위의 유지 배선 전체를 전기적으로 연결하는 역할을 하고 있다. 이러한 유지 배선은 필요할 경우 게이트선(121)이나 데이터선 (171)의 결함을 수리하는데 이용할 수 있고, 다리부 금속편(172)은 이러한 수리를 위하여 레이저를 조사할 때, 게이트선(121)과 유지 배선 연결 다리(194)의 전기적 연결을 보조하기 위하여 형성한다.In addition, a storage
그리고 접촉 보조 부재(82)는 접촉구(182)를 통하여 데이터선(171)의 끝 부분과 구동 집적 회로와 같은 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 것으로, 필요에 따라 선택한다. In addition, the contact
화소 전극(190) 위에는 액정을 일정한 방향으로 배향하기 위해서 러빙되어 있는 배향막(11)이 형성되어 있다. On the
한편, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 상부의 절연 기판(210)에 화소 가장자리에서 빛이 새는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 그리고 대향 표시판(200)에 형성되어 있는 블랙 매트릭스(220)는 각 화소 가장자리뿐 아니라 복수개의 화소로 이루어지는 표시 영역의 가장자리에도 형성되어 있다. In the
블랙 매트릭스(220)의 위에는 적, 녹, 청색의 색 필터(230R, 230G, 230B)가 형성되어 있다. 색 필터(230R, 230G, 230B)의 위에는 전면적으로 평탄화막(250)이 형성되어 있고, 그 상부에는 절개부(271, 272, 273)를 가지는 공통 전극(270)이 형 성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전체로 형성한다.Red, green, and
공통 전극(270)도 복수개의 절개부(271, 272, 273)를 가지는데, 절개부(271, 272, 273)는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193) 중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 사선 부분(191, 193)과 나란하며 교대로 배치되어 있는 사선부와 화소 전극(190)의 변과 중첩되어 있는 단부를 포함하고 있다. 이 때, 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 분류된다. The
그리고 공통 전극(270) 위에는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 박막 트랜지스터, 즉 소스 전극(173), 드레인 전극(175) 및 반도체층(15)의 돌출부(154)에 대응하는 컬럼 스페이서(320)가 형성되어 있으며, 두 개씩 쌍을 이루어 형성되어 있다. 또한, 컬럼 스페이서(320)는 적색 및 녹색 색필터(230R, 230G)가 형성되어 있는 화소에 형성되어 있다. A
컬럼 스페이서(320)를 포함하는 대향 표시판(200) 위에는 배향막(21)이 형성되어 있다. An
이상과 같은 구조의 박막 트랜지스터 기판과 대향 표시판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 물질을 주입하여 수직 배향하면 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다. When the thin film transistor substrate and the opposing display panel having the above structure are aligned and combined, and a liquid crystal material is injected and vertically aligned therebetween, a basic structure of the liquid crystal display according to the present invention is provided.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)을 정렬했을 때 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)와 기준 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)는 화소 영역을 다수의 도메인으로 분할한다. 이들 도메인은 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 4개의 종류로 분류된다.
When the thin film
이상은 반도체층과 데이터선을 서로 다른 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 형성하는 제조 방법에 본 발명의 실시예를 적용하여 설명하였지만, 본 발명에 따른 제조 방법은 제조 비용을 최소화하기 위하여 반도체층과 데이터선을 하나의 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성하여 도 3 내지 도 6의 박막 트랜지스터 표시판과는 다른 평면 패턴을 가질 수 있다. 이에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.In the above description, the embodiment of the present invention is applied to a manufacturing method for forming a semiconductor layer and a data line by a photolithography process using different masks. However, the manufacturing method according to the present invention uses a semiconductor layer and data to minimize manufacturing costs. The line may be formed by a photolithography process using one photoresist pattern to have a planar pattern different from that of the thin film transistor array panel of FIGS. 3 to 6. This will be described in detail with reference to the drawings.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 8은 도 7의 VIII-VIII'-VIII"선을 따라 자른 단면도이다. FIG. 7 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII′-VIII ″ of FIG. 7.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 층상 구조는 대개 도 3 내지 도 6에 도시한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 층상 구조와 동일하다. 즉, 기판(110) 위에 복수의 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있고, 그 위에 게이트 절연막(140), 복수의 돌출부(154)를 포함하는 복수의 선형 반도체층(151), 복수의 돌출부(163)를 각각 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉층(161) 및 복수의 섬형 저항성 접촉층(165)이 차례로 형성되어 있다. 저항성 접촉층(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 소스 전극(153)을 포함하는 복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극(175), 복수의 유지 축전기용 도전체(177)가 형성되어 있고 그 위에 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 및/또는 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉구(182, 185)가 형성되어 있으며, 보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(190)과 복수의 접촉 보조 부재(82)가 형성되어 있다.
As shown in Figs. 7 and 8, the layer structure of the thin film transistor array panel for liquid crystal display device according to the present embodiment is generally the same as the layer structure of the thin film transistor array panel for liquid crystal display devices shown in Figs. That is, the plurality of linear semiconductors including the plurality of
또한, 데이터선(171)은 끝 부분(179)에 구동 회로와 연결하기 위한 접촉부를 가지는데, 접촉부인 게이트선(121)의 끝 부분(129)은 게이트 절연막(140) 및 보호막(180)에 형성되어 있는 접촉구(181)를 통하여 노출되어 있으며, 데이터선(171)의 끝 부분은 보호막(180)에 형성되어 있는 접촉구(182)를 통하여 노출되어 있다. 그리고 각각의 접촉구(182)를 통해 보호막(180)의 상부에 형성되어 있는 접촉 보조 부재(82)와 각각 연결되어 있다. In addition, the
그러나 도 3 내지 도 6에 도시한 박막 트랜지스터 표시판과 달리, 본 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 반도체층(151)이 박막 트랜지스터가 위치하는 돌출부(154)를 제외하면 데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161, 165)와 실질적으로 동일한 평면 형태를 가지고 있다. 구체적으로는, 선형 반도체층(151)은 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 그 하부의 저항성 접촉층(161, 165)의 아래에 존재하는 부분 외에도 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이에 이들에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있다.However, unlike the thin film transistor array panel illustrated in FIGS. 3 to 6, the thin film transistor array panel according to the present exemplary embodiment may have a
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
상기 기술된 바와 같이, 본 발명에서와 같이 하나의 위치에 컬럼 스페이서를 배치할 때 적어도 둘 이상으로 배치하여 높이 조절이 용이하면서도 표시판의 단차 를 용이하게 흡수할 수 있어 셀갭을 균일하게 조절할 수 있다. As described above, when arranging the column spacer in one position as in the present invention, at least two or more columns may be easily adjusted to easily absorb the step difference of the display panel, thereby uniformly adjusting the cell gap.
따라서 액정 표시 장치의 셀갭을 균일하게 유지하고, 액정 표시 장치 내의 컬럼 스페이서 밀도를 적정하게 유지하여 고품질의 액정 표시 장치를 제공한다.
Therefore, the cell gap of the liquid crystal display device is maintained uniformly, and the column spacer density in the liquid crystal display device is properly maintained to provide a high quality liquid crystal display device.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040077518A KR20060028540A (en) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | Liquid crystal divice |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040077518A KR20060028540A (en) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | Liquid crystal divice |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060028540A true KR20060028540A (en) | 2006-03-30 |
Family
ID=37139241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040077518A KR20060028540A (en) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | Liquid crystal divice |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20060028540A (en) |
-
2004
- 2004-09-24 KR KR1020040077518A patent/KR20060028540A/en not_active Application Discontinuation
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