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KR20140061786A - Liquid crystal display device and manufacturing method the same - Google Patents

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KR20140061786A
KR20140061786A KR1020120128836A KR20120128836A KR20140061786A KR 20140061786 A KR20140061786 A KR 20140061786A KR 1020120128836 A KR1020120128836 A KR 1020120128836A KR 20120128836 A KR20120128836 A KR 20120128836A KR 20140061786 A KR20140061786 A KR 20140061786A
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layer
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이민직
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

The present invention provides a liquid crystal display device which includes: a transistor substrate; a gate electrode which is formed on the transistor substrate; an insulation layer which is formed on the gate electrode; a first semiconductor layer and a second semiconductor layer which are separately formed on the insulation layer; source and drain electrodes which are formed on the first semiconductor layer; source and drain metals which are formed on the second semiconductor layer; a pixel electrode which is formed on the insulation layer and is connected to the drain electrode; a protection layer which is formed on the insulation layer and covers the source and drain electrodes, the source and drain metals, and the pixel electrode; a column spacer which is formed on the protection layer and is located in a region corresponding to the gate electrode and a column spacer layer which is located in a region corresponding to the source and drain metals; and a common electrode which is formed in a region corresponding to the column spacer layer and the pixel electrode.

Description

액정표시장치와 이의 제조방법{Liquid Crystal Display Device and Manufacturing Method the same}[0001] The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same,

본 발명은 액정표시장치와 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display and a method of manufacturing the same.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED) 및 플라즈마액정패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.As the information technology is developed, the market of display devices, which is a connection medium between users and information, is getting larger. Accordingly, a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) display and a plasma liquid crystal display (PDP) ) Have been increasing. Among them, liquid crystal display devices capable of realizing high resolution and capable of not only miniaturization but also enlargement are widely used.

액정표시장치는 박막 트랜지스터 등이 형성된 트랜지스터 기판, 컬러필터 등이 형성된 컬러필터 기판 그리고 이들 사이에 위치하는 액정층으로 구성된다. 액정표시장치 중 IPS(In Plane Switching)나 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 방식은 공통전극과 화소전극이 박막 트랜지스터 기판에 형성된다.The liquid crystal display device comprises a transistor substrate on which thin film transistors and the like are formed, a color filter substrate on which color filters and the like are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. In a method such as IPS (In Plane Switching) or FFS (Fringe Field Switching) mode among the liquid crystal display devices, a common electrode and a pixel electrode are formed on a thin film transistor substrate.

IPS나 FFS 모드와 같은 방식의 액정표시장치는 소비전력 저감을 위해 데이터라인의 기생 커패시터와 구동 전압을 감소시켜야 한다. 이를 위해, 종래에는 데이터라인과 공통전극 사이에 형성되는 기생 커패시터를 줄이기 위해 보호막을 두껍게(대략 6000Å 정도) 형성하였다. 기생 커패시터와 구동 전압은 보호막의 두께에 따른 트레이드 오프(trade off) 관계를 갖는다. 즉, 소비전력을 감소시키기 위해서는 보호막의 두께를 증가시켜 기생 커패시터를 낮춰야 한다. 그러나, 이 경우 화소전극과 공통전극 간의 두께 또한 증가하므로, 구동전압의 상승으로 소비전력 저감에 효과가 없다. 그러므로, IPS나 FFS 모드와 같은 방식의 액정표시장치는 구동전압을 감소시키며 소비전력을 저감할 수 있는 방안이 요구된다.In a liquid crystal display device such as an IPS or FFS mode, a parasitic capacitor and a driving voltage of a data line must be reduced in order to reduce power consumption. To this end, a protective layer is formed thick (about 6000 angstroms) in order to reduce parasitic capacitors formed between the data line and the common electrode. The parasitic capacitor and the driving voltage have a trade off relationship depending on the thickness of the protective film. That is, in order to reduce the power consumption, the thickness of the protective film must be increased to lower the parasitic capacitors. However, in this case, since the thickness between the pixel electrode and the common electrode also increases, there is no effect in reducing power consumption due to an increase in driving voltage. Therefore, a liquid crystal display device of the same type as the IPS or FFS mode is required to reduce driving voltage and reduce power consumption.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 소비전력을 줄임과 동시에 구동 전압을 감소시킬 수 있는 액정표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a liquid crystal display device capable of reducing power consumption and a driving voltage, and a method of manufacturing the same.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 트랜지스터 기판; 트랜지스터 기판 상에 형성된 게이트전극; 게이트전극 상에 형성된 절연막; 절연막 상에 이격되어 형성된 제1반도체층 및 제2반도체층; 제1반도체층 상에 형성된 소오스 및 드레인전극; 제2반도체층 상에 형성된 소오스 및 드레인 금속; 절연막 상에 형성되고 드레인전극에 연결된 화소전극; 절연막 상에 형성되고 소오스 및 드레인전극, 소오스 및 드레인 금속 및 화소전극을 덮는 보호막; 보호막 상에 형성되고 게이트전극과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서 및 소오스 및 드레인 금속과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서층; 및 컬럼 스페이서층 및 화소전극과 대응되는 영역에 형성된 공통전극을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a transistor substrate; A gate electrode formed on the transistor substrate; An insulating film formed on the gate electrode; A first semiconductor layer and a second semiconductor layer formed on the insulating film; Source and drain electrodes formed on the first semiconductor layer; Source and drain metals formed on the second semiconductor layer; A pixel electrode formed on the insulating film and connected to the drain electrode; A protective film formed on the insulating film and covering the source and drain electrodes, the source and drain metal, and the pixel electrode; A column spacer formed on the protective film and located in a region corresponding to the gate electrode, and a column spacer layer located in a region corresponding to the source and drain metals; And a common electrode formed in a region corresponding to the pixel electrode and the column spacer layer.

컬럼 스페이서층은 컬럼 스페이서와 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성될 수 있다.The column spacer layer may be formed of the same material and the same process as the column spacer.

컬럼 스페이서층의 두께는 컬럼 스페이서의 두께보다 얇을 수 있다.The thickness of the column spacer layer may be thinner than the thickness of the column spacer.

컬럼 스페이서층의 두께와 보호막의 두께는 반비례 관계를 가질 수 있다.The thickness of the column spacer layer and the thickness of the protective film may have an inverse relationship.

컬럼 스페이서층의 두께는 4000Å ~ 15000Å의 범위로 형성될 수 있다.The thickness of the column spacer layer may be in the range of 4000 Å to 15000 Å.

컬럼 스페이서와 컬럼 스페이서층은 블랙 계열의 수지로 형성될 수 있다.The column spacer and the column spacer layer may be formed of a black-based resin.

다른 측면에서 본 발명은 트랜지스터 기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계; 게이트전극 상에 절연막을 형성하는 단계; 절연막 상에 제1반도체층 및 제2반도체층을 이격하여 형성하는 단계; 제1반도체층 상에 소오스 및 드레인전극을 형성하고, 제2반도체층 상에 소오스 및 드레인 금속을 형성하는 단계; 절연막 상에 드레인전극에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계; 절연막 상에 소오스 및 드레인전극, 소오스 및 드레인 금속 및 화소전극을 덮는 보호막을 형성하는 단계; 보호막 상에 게이트전극과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서 및 소오스 및 드레인 금속과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서층을 형성하는 단계; 및 컬럼 스페이서층 및 화소전극과 대응되는 영역에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a transistor, comprising: forming a gate electrode on a transistor substrate; Forming an insulating film on the gate electrode; Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer apart from each other on an insulating film; Forming source and drain electrodes on the first semiconductor layer and forming source and drain metals on the second semiconductor layer; Forming a pixel electrode connected to the drain electrode on the insulating film; Forming a protective film covering the source and drain electrodes, the source and drain metals, and the pixel electrode on the insulating film; Forming a column spacer layer located in a region corresponding to the gate electrode on the protective film and a column spacer layer located in a region corresponding to the source and drain metals; And forming a common electrode in a region corresponding to the column spacer layer and the pixel electrode.

컬럼 스페이서층과 컬럼 스페이서는 하프톤 마스크를 이용하여 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성할 수 있다.The column spacer layer and the column spacer may be formed using the same material and the same process using a halftone mask.

컬럼 스페이서층의 두께는 컬럼 스페이서의 두께보다 얇게 형성할 수 있다.The thickness of the column spacer layer can be made thinner than the thickness of the column spacer.

컬럼 스페이서층의 두께와 보호막의 두께는 반비례 관계를 갖도록 형성하되, 컬럼 스페이서층의 두께는 4000Å ~ 15000Å의 범위로 형성할 수 있다.The thickness of the column spacer layer and the thickness of the protective film are inversely proportional to each other, and the thickness of the column spacer layer may be in the range of 4000 Å to 15000 Å.

본 발명은 IPS 및 FFS 구조와 같이 데이터라인 상에 ITO 등의 투명 전극이 형성되는 구조에서 발생하는 기생 커패시터를 낮춤과 동시에 화소전극과 공통전극 간의 두께를 낮추어 구동전압을 낮출 수 있는 액정표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 소비전력을 줄임과 동시에 구동 전압을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a liquid crystal display device capable of lowering a parasitic capacitor generated in a structure in which a transparent electrode such as ITO is formed on a data line such as an IPS and an FFS structure and lowering a driving voltage by lowering a thickness between a pixel electrode and a common electrode, There is an effect of providing a manufacturing method thereof. That is, the present invention has the effect of reducing the power consumption and the driving voltage.

도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 액정패널을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 픽셀의 평면도.
도 5는 도 4의 A1-A2 영역의 단면도.
도 6은 일 실시예에 따른 데이터라인의 구조도.
도 7은 비교예에 따른 데이터라인의 구조도.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 일부 단면도.
도 12는 두 개의 도메인을 갖는 서브 픽셀의 평면도.
도 13은 한 개의 도메인을 갖는 서브 픽셀의 평면도.
1 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device.
Fig. 2 is a schematic view showing the subpixel shown in Fig. 1. Fig.
3 is a perspective view schematically showing a liquid crystal panel;
4 is a plan view of a subpixel according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the region A1-A2 of Fig.
6 is a structure diagram of a data line according to an embodiment;
7 is a structure diagram of a data line according to a comparative example;
8 to 11 are partial cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
12 is a plan view of a sub-pixel having two domains;
13 is a plan view of a sub-pixel having one domain;

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 3은 액정패널을 개략적으로 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device, FIG. 2 is a schematic view showing subpixels shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view schematically showing a liquid crystal panel.

액정표시장치에는 타이밍제어부(130), 게이트구동부(140), 데이터구동부(150), 액정패널(160) 및 백라이트유닛(170)이 포함된다.The liquid crystal display device includes a timing controller 130, a gate driver 140, a data driver 150, a liquid crystal panel 160, and a backlight unit 170.

타이밍제어부(130)는 외부로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK), 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍제어부(130)는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터구동부(150)와 게이트구동부(140)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍제어부(130)는 1 수평기간의 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 외부로부터 공급되는 수직 동기신호와 수평 동기신호는 생략될 수 있다. 타이밍제어부(130)에서 생성되는 제어신호들에는 게이트구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터구동부(150)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)가 포함될 수 있다. 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등이 포함된다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트신호가 발생하는 게이트 드라이브 IC(Integrated Circuit)에 공급된다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 시프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다. 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에는 소스 스타트 펄스(Source, Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등이 포함된다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터구동부(150)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터구동부(150) 내에서 데이터의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터구동부(150)의 출력을 제어한다. 한편, 데이터구동부(150)에 공급되는 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터전송 방식에 따라 생략될 수도 있다. 타이밍제어부(130)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 데이터신호(DATA)를 데이터구동부(150)에 공급한다.The timing controller 130 receives a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal DE, a clock signal CLK and a data signal DATA from the outside. The timing controller 130 controls the operation timings of the data driver 150 and the gate driver 140 using timing signals such as a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data enable signal, and a clock signal. The timing controller 130 can determine the frame period by counting the data enable signal of one horizontal period, so that the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal supplied from the outside can be omitted. The control signals generated by the timing controller 130 include a gate timing control signal GDC for controlling the operation timing of the gate driver 140 and a data timing control signal DDC for controlling the operation timing of the data driver 150. [ ) May be included. The gate timing control signal GDC includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC and a gate output enable signal GOE. The gate start pulse GSP is supplied to a gate drive IC (Integrated Circuit) generating the first gate signal. The gate shift clock GSC is a clock signal commonly input to the gate drive ICs, and is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP. The gate output enable signal GOE controls the output of the gate drive ICs. The data timing control signal DDC includes source start pulses (Source, Start Pulse, SSP), Source Sampling Clock (SSC), Source Output Enable (SOE), and the like. The source start pulse SSP controls the data sampling start timing of the data driver 150. The source sampling clock SSC is a clock signal for controlling the sampling operation of data in the data driver 150 based on the rising or falling edge. The source output enable signal SOE controls the output of the data driver 150. Meanwhile, the source start pulse SSP supplied to the data driver 150 may be omitted depending on the data transfer method. The timing controller 130 supplies the data driver 150 with the data signal DATA along with the data timing control signal DDC.

게이트구동부(140)는 타이밍제어부(130)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 출력한다. 게이트구동부(140)는 게이트라인들(GL)을 통해 액정패널(160)에 게이트신호를 공급한다. 게이트구동부(140)는 IC 형태로 형성되거나 액정패널(160)에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 형성된다.The gate driver 140 outputs a gate signal while shifting the level of the gate voltage in response to the gate timing control signal GDC supplied from the timing controller 130. The gate driver 140 supplies a gate signal to the liquid crystal panel 160 through the gate lines GL. The gate driver 140 may be formed in the form of an IC or a gate in panel in the liquid crystal panel 160.

데이터구동부(150)는 타이밍제어부(130)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하며 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터구동부(150)는 데이터라인들(DL)을 통해 액정패널(160)에 데이터신호(DATA)를 공급한다. 데이터구동부(150)는 IC 형태로 형성된다.The data driver 150 samples and latches the data signal DATA in response to the data timing control signal DDC supplied from the timing controller 130, and converts the sampled data signal into a gamma reference voltage. The data driver 150 supplies the data signal DATA to the liquid crystal panel 160 through the data lines DL. The data driver 150 is formed in an IC form.

액정패널(160)은 게이트구동부(140)로부터 공급된 게이트신호와 데이터구동부(150)로부터 공급된 데이터신호(DATA)에 대응하여 영상을 표시한다. 액정패널(160)은 백라이트유닛(170)을 통해 제공된 광을 제어하는 서브 픽셀들(SP)이 포함된다.The liquid crystal panel 160 displays an image corresponding to the gate signal supplied from the gate driver 140 and the data signal DATA supplied from the data driver 150. The liquid crystal panel 160 includes subpixels SP for controlling light provided through the backlight unit 170. [

하나의 서브 픽셀에는 스위칭 트랜지스터(TFT), 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정층(Clc)이 포함된다. 스위칭 트랜지스터(TFT)의 게이트전극은 게이트라인(GL1)에 연결되고 소오스전극은 데이터라인(DL1)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 트랜지스터(TFT)의 드레인전극에 일단이 연결되고 공통전압라인(Vcom)에 타단이 연결된다. 액정층(Clc)은 스위칭 트랜지스터(TFT)의 드레인전극에 연결된 화소전극(1)과 공통전압라인(Vcom)에 연결된 공통전극(2) 사이에 형성된다.One sub-pixel includes a switching transistor TFT, a storage capacitor Cst, and a liquid crystal layer Clc. The gate electrode of the switching transistor TFT is connected to the gate line GL1 and the source electrode thereof is connected to the data line DL1. One end of the storage capacitor Cst is connected to the drain electrode of the switching transistor TFT and the other end is connected to the common voltage line Vcom. The liquid crystal layer Clc is formed between the pixel electrode 1 connected to the drain electrode of the switching transistor TFT and the common electrode 2 connected to the common voltage line Vcom.

액정패널(160)은 박막 트랜지스터 등이 형성된 트랜지스터 기판(160a), 컬러필터 등이 형성된 컬러필터 기판(160b) 그리고 이들 사이에 위치하는 액정층으로 구성된다. 트랜지스터 기판(160a)의 하부면에는 하부 편광판(181)이 부착되고, 컬러필터 기판(160b)의 상부면에는 상부 편광판(185)이 부착된다. 액정패널(160)은 화소전극(1) 및 공통전극(2)이 트랜지스터 기판 상에 형성된 IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드로 구현된다.The liquid crystal panel 160 includes a transistor substrate 160a on which thin film transistors and the like are formed, a color filter substrate 160b on which color filters are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. A lower polarizer 181 is attached to the lower surface of the transistor substrate 160a and an upper polarizer 185 is attached to the upper surface of the color filter substrate 160b. The liquid crystal panel 160 is implemented in IPS (In Plane Switching) mode or FFS (Fringe Field Switching) mode in which the pixel electrode 1 and the common electrode 2 are formed on a transistor substrate.

백라이트유닛(170)은 액정패널(160)에 광을 제공한다. 백라이트유닛(170)은 발광다이오드(이하 LED), LED를 구동하는 LED구동부, LED로부터 출사된 광을 면광원으로 변환시키는 도광판, 도광판으로부터 출사된 광을 집광 및 확산하는 광학시트류 등이 포함된다.The backlight unit 170 provides light to the liquid crystal panel 160. The backlight unit 170 includes a light emitting diode (hereinafter, LED), an LED driver for driving the LED, a light guide plate for converting light emitted from the LED into a surface light source, and optical sheets for condensing and diffusing light emitted from the light guide plate .

이하, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, a structure of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 픽셀의 평면도이고, 도 5는 도 4의 A1-A2 영역의 단면도이며, 도 6은 일 실시예에 따른 데이터라인의 구조도이고, 도 7은 비교예에 따른 데이터라인의 구조도이다.FIG. 4 is a plan view of a subpixel according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of the region A1-A2 in FIG. 4, FIG. 6 is a structure diagram of a data line according to an embodiment, Fig.

평면 상에서 하나의 서브 픽셀에 대한 구조를 설명하면 다음과 같다. 스위칭 트랜지스터(TFT)는 제1데이터라인(DL1)에 소오스전극(S)이 연결되고 제1게이트라인(GL1)에 게이트전극(G)이 연결되며 화소전극(168)에 드레인전극(D)이 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 공통전극(165)과 화소전극(168)이 중첩되는 영역에 형성된다.The structure of one subpixel in a plane will be described as follows. The switching transistor TFT has a source electrode S connected to the first data line DL1 and a gate electrode G connected to the first gate line GL1 and a drain electrode D connected to the pixel electrode 168 . The storage capacitor Cst is formed in a region where the common electrode 165 and the pixel electrode 168 overlap.

단면 상에서 하나의 서브 픽셀에 대한 구조를 설명하면 다음과 같다. 트랜지스터 기판(160a) 상에는 게이트전극(161)이 형성된다. 게이트전극(161)은 스위칭 트랜지스터(TFT)의 게이트전극(161)이 됨과 동시에 제1게이트라인(GL1)이 된다. 게이트전극(161) 상에는 절연막(162)이 형성된다.The structure of one subpixel on a section will be described below. A gate electrode 161 is formed on the transistor substrate 160a. The gate electrode 161 becomes the gate electrode 161 of the switching transistor TFT and simultaneously becomes the first gate line GL1. An insulating film 162 is formed on the gate electrode 161.

절연막(162) 상에는 제1반도체층(163a)과 제2반도체층(163b)이 이격되어 형성된다. 제1반도체층(163a)은 게이트전극(161)과 대응되는 영역에 형성되고, 제2반도체층(163b)은 제1데이터라인(DL1)으로 정의되는 영역에 형성된다. 제1반도체층(163a) 상에는 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b)이 형성된다. 제2반도체층(163b) 상에는 소오스 및 드레인 금속(164c)이 형성된다. 제1반도체층(163a) 상에 형성된 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b)은 스위칭 트랜지스터(TFT)의 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b)이 된다. 제2반도체층(163b) 상에 형성된 소오스 및 드레인 금속(164c)은 제1데이터라인(DL1)이 된다.On the insulating film 162, the first semiconductor layer 163a and the second semiconductor layer 163b are formed apart from each other. The first semiconductor layer 163a is formed in a region corresponding to the gate electrode 161 and the second semiconductor layer 163b is formed in a region defined by the first data line DL1. A source electrode 164a and a drain electrode 164b are formed on the first semiconductor layer 163a. Source and drain metal 164c are formed on the second semiconductor layer 163b. The source electrode 164a and the drain electrode 164b formed on the first semiconductor layer 163a become the source electrode 164a and the drain electrode 164b of the switching transistor TFT. The source and drain metal 164c formed on the second semiconductor layer 163b become the first data line DL1.

절연막(162) 상에는 드레인전극(164b)에 연결되도록 화소전극(165)이 형성된다. 화소전극(165)은 절연막(162) 상에 전면전극 형태로 형성된다. 절연막(162) 상에는 소오스전극(164a), 드레인전극(164b), 소오스 및 드레인 금속(164c) 및 화소전극(165)을 덮도록 보호막(166)이 형성된다.A pixel electrode 165 is formed on the insulating layer 162 to be connected to the drain electrode 164b. The pixel electrode 165 is formed on the insulating film 162 in the form of a front electrode. A protective film 166 is formed on the insulating film 162 to cover the source electrode 164a, the drain electrode 164b, the source and drain metal 164c, and the pixel electrode 165. [

보호막(166) 상에는 컬럼 스페이서(167a)와 컬럼 스페이서층(167b)이 형성된다. 컬럼 스페이서(167a)는 게이트전극(161)과 대응되는 영역에 형성되고, 컬럼 스페이서층(167b)은 제1데이터라인(DL1)과 대응되는 영역에 형성된다. 여기서, 컬럼 스페이서(167a)는 섬 형태로 형성되고, 컬럼 스페이서층(167b)은 제1데이터라인(DL1)을 따라 긴 막대 형태(또는 스트라이프 형태)로 형성된다. 컬럼 스페이서층(167b)의 두께는 컬럼 스페이서(167a)의 두께보다 얇게 형성된다. 컬럼 스페이서층(167b)은 기생 커패시턴스를 조절하는 인자로 사용되고, 컬럼 스페이서(167a)는 액정패널의 셀갭을 유지하는 스페이서로 사용된다.On the protective film 166, a column spacer 167a and a column spacer layer 167b are formed. The column spacer 167a is formed in a region corresponding to the gate electrode 161 and the column spacer layer 167b is formed in a region corresponding to the first data line DL1. Here, the column spacer 167a is formed in an island shape, and the column spacer layer 167b is formed in a long bar shape (or a stripe shape) along the first data line DL1. The thickness of the column spacer layer 167b is formed thinner than the thickness of the column spacer 167a. The column spacer layer 167b is used as a factor for controlling the parasitic capacitance, and the column spacer 167a is used as a spacer for maintaining the cell gap of the liquid crystal panel.

컬럼 스페이서층(167b)과 보호막(166) 상에는 공통전극(168)이 형성된다. 공통전극(168)은 화소전극(165)과 대응되는 영역에서 다수로 분리된다. 공통전극(168)은 제1데이터라인(DL1) 방향으로 분리되지만 이는 제1데이터라인(DL1)과 평행하지 않고 사선 방향으로 분리된 형상을 갖는다.A common electrode 168 is formed on the column spacer layer 167b and the protective film 166. [ The common electrode 168 is divided into a plurality of regions corresponding to the pixel electrodes 165. [ The common electrode 168 is separated in the direction of the first data line DL1 but is not parallel to the first data line DL1 but has a shape separated in the diagonal direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정패널은 제1데이터라인(DL1) 상에 컬럼 스페이서(167a)와 동일한 재료로 형성된 컬럼 스페이서층(167b)이 형성된다.(도 6 참고) 반면, 비교예에 따른 액정패널은 제1데이터라인(DL1) 상에 보호막(166)이 형성된다.In the liquid crystal panel according to the embodiment of the present invention, a column spacer layer 167b formed of the same material as the column spacer 167a is formed on the first data line DL1 (see FIG. 6). On the other hand, The protective layer 166 is formed on the first data line DL1.

IPS 모드나 FFS 모드와 같은 방식의 액정표시장치는 소비전력 저감을 위해 데이터라인의 기생 커패시터(Cdc)와 구동 전압을 감소시켜야 한다. 기생 커패시터(Cdc)와 구동 전압은 보호막의 두께에 따른 트레이드 오프(trade off) 관계를 갖는다. 따라서, 소비전력을 줄임과 동시에 구동 전압을 감소시키기 위해서는 보호막의 두께 등을 조절해야 한다.In a liquid crystal display device such as the IPS mode or the FFS mode, the parasitic capacitor Cdc of the data line and the driving voltage must be reduced in order to reduce power consumption. The parasitic capacitor Cdc and the driving voltage have a trade-off relationship depending on the thickness of the protective film. Therefore, in order to reduce the power consumption and the driving voltage, the thickness of the protective film must be adjusted.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정패널은 컬럼 스페이서층(167b)이 삽입되어 있으므로, 컬럼 스페이서(167a)의 두께만큼 그 하부에 위치하는 보호막(166)의 두께(H12)를 낮출 수 있다. 그 결과, 본 발명의 일 실시예는 제1데이터라인(DL1)과 공통전극(168) 간의 두께를 비교예와 동등한 수준을 유지하면서도 화소전극(165)과 공통전극(168) 간의 두께 또한 낮출 수 있다.Since the column spacer layer 167b is inserted into the liquid crystal panel according to the embodiment of the present invention, the thickness H12 of the protective film 166 located below the column spacer 167a can be reduced by the thickness of the column spacer 167a. As a result, an embodiment of the present invention can reduce the thickness between the pixel electrode 165 and the common electrode 168, while maintaining the thickness between the first data line DL1 and the common electrode 168 at a level equivalent to that of the comparative example have.

반면, 비교예에 따른 액정패널은 보호막(166)만 이용하므로, 제1데이터라인(DL1)과 공통전극(168) 간의 두께를 증가시킬 수 있다. 그러나, 보호막(166)의 두께(H21, H22) 증가로 화소전극(165)과 공통전극(168) 간의 두께 또한 증가하게 되고, 구동전압의 상승으로 소비전력 저감에 효과가 없다.On the other hand, since the liquid crystal panel according to the comparative example uses only the protective film 166, the thickness between the first data line DL1 and the common electrode 168 can be increased. However, as the thicknesses H21 and H22 of the protective film 166 increase, the thickness between the pixel electrode 165 and the common electrode 168 also increases, and the rise of the driving voltage does not have an effect on power consumption reduction.

예컨대, 비교예는 보호막(166)만 사용한다. 그러므로, 제1데이터라인(DL1)과 공통전극(168) 간의 기생 커패시터(Cdc)를 줄이기 위해 보호막(166)의 두께(H21, H22)를 6000Å 정도로 형성해야 한다. 그러나, 비교예는 구조적 특성상 기생 커패시터만 줄일 수 있다.For example, in the comparative example, only the protective film 166 is used. Therefore, in order to reduce the parasitic capacitor Cdc between the first data line DL1 and the common electrode 168, the thicknesses H21 and H22 of the protective film 166 should be about 6000 ANGSTROM. However, the comparative example can reduce only parasitic capacitors due to its structural characteristics.

반면, 본 발명의 일 실시예는 보호막(166)과 컬럼 스페이서층(167b)을 사용한다. 그러므로, 컬럼 스페이서층(167b)의 두께(H11)를 4000Å 정도로 형성할 경우 보호막(166)의 두께(H12)를 2000Å 정도로 형성하더라도 제1데이터라인(DL1)과 공통전극(168) 간의 기생 커패시터(Cdc)를 줄일 수 있다. 이와 더불어, 보호막(166)이 얇게 형성되므로 구동전압을 낮출 수 있다. 여기서, 컬럼 스페이서층(167b)을 형성할 때에는 투과율의 저하를 막기 위해 공통전극(168)의 폭보다 좁게 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, an embodiment of the present invention uses a protective film 166 and a column spacer layer 167b. Therefore, even if the thickness H11 of the column spacer layer 167b is formed to about 4000 ANGSTROM and the thickness H12 of the protective film 166 is about 2000 ANGSTROM, parasitic capacitors between the first data line DL1 and the common electrode 168 Cdc) can be reduced. In addition, since the protective film 166 is formed thin, the driving voltage can be lowered. Here, when forming the column spacer layer 167b, it is preferable to form the column spacer layer 167b narrower than the width of the common electrode 168 in order to prevent a decrease in transmittance.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 컬럼 스페이서층(167b)의 두께(H11)를 3000Å ~ 15000Å의 범위로 형성할 수 있다. 더욱 구체적으로, 컬럼 스페이서층(167b)의 두께(H11)는 4000Å ~ 15000Å의 범위로 형성할 수 있다. 컬럼 스페이서층(167b)의 두께(H11)와 보호막(166)의 두께(H12)는 반비례 관계를 갖는다.In an embodiment of the present invention, the thickness H11 of the column spacer layer 167b may be in the range of 3000 Å to 15000 Å. More specifically, the thickness H11 of the column spacer layer 167b may be in the range of 4000 Å to 15000 Å. The thickness H11 of the column spacer layer 167b and the thickness H12 of the protective film 166 are in inverse proportion to each other.

예컨대, 컬럼 스페이서층(167b)의 두께(H11)를 4000Å 이상으로 형성하면, 보호막(166)의 두께(H12)를 2000Å 까지 낮출 수 있다. 컬럼 스페이서층(167b)의 두께(H11)를 15000Å 이하로 형성하면, 보호막(166)의 두께(H12)를 2000Å 이하까지 낮출 수 있어 화소전극(165)과 공통전극(168) 간의 두께를 최소화할 수 있다. 이 경우, 액정표시장치를 구동하는 데이터구동부의 소비전력과 구동전압을 획기적으로 저감시킬 수 있다.For example, when the thickness H11 of the column spacer layer 167b is 4000 or more, the thickness H12 of the protective film 166 can be reduced to 2000 angstroms. When the thickness H11 of the column spacer layer 167b is set to 15000A or less, the thickness H12 of the protective film 166 can be lowered to 2000 ANGSTROM or less to minimize the thickness between the pixel electrode 165 and the common electrode 168 . In this case, the power consumption and the driving voltage of the data driver for driving the liquid crystal display device can be drastically reduced.

액정표시장치를 구동하는 데이터구동부의 소비전력과 관계된 식을 이용하면 다음과 같다.The following equation is used in relation to the power consumption of the data driver driving the liquid crystal display device.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1에서, f는 구동주파수 관련 인자이고, n은 데이터라인 및 게이트라인의 개수이며, C는 커패시턴스이고, V는 유효전압이다.In Equation (1), f is a driving frequency-related factor, n is the number of data lines and gate lines, C is a capacitance, and V is a valid voltage.

위의 수학식 1과 결부하여 설명하면, 보호막의 두께 증가시 데이터라인과 공통전극 간의 커패시턴스는 감소하나 구동전압이 증가한다. 그리고 보호막의 두께 감소시 데이터라인과 공통전극 간의 커패시턴스는 증가하나 구동전압이 감소한다.When the thickness of the protective film increases, the capacitance between the data line and the common electrode decreases but the driving voltage increases. When the thickness of the protective film decreases, the capacitance between the data line and the common electrode increases but the driving voltage decreases.

그러므로, 본 발명의 일 실시예는 컬럼 스페이서(167a) 형성시 제1데이터라인(DL1) 상에 컬럼 스페이서층(167b)을 형성하는 방법으로 소비전력을 줄임과 동시에 구동 전압을 낮출 수 있게 된다.Therefore, one embodiment of the present invention can reduce the power consumption and reduce the driving voltage by forming the column spacer layer 167b on the first data line DL1 when the column spacer 167a is formed.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 일부 단면도이다.8 to 11 are partial cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 트랜지스터 기판(160a) 상에 게이트 금속을 형성한다. 게이트 금속은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 게이트 금속은 스위칭 트랜지스터의 게이트전극(161)이 됨과 동시에 제1게이트라인이 된다.First, a gate metal is formed on the transistor substrate 160a. The gate metal may be any one selected from the group consisting of molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium (Nd) and copper Or an alloy thereof. The gate metal becomes the gate electrode 161 of the switching transistor and simultaneously becomes the first gate line.

다음, 게이트 금속 상에 절연막(162)을 형성한다. 절연막(162)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 형성될 수 있다.Next, an insulating film 162 is formed on the gate metal. The insulating film 162 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), or the like.

다음, 절연막(162) 상에 반도체층(163a, 163b)을 형성한다. 반도체층(163a, 163b)은 동일한 재료로 형성되어 게이트전극(161)과 대응되는 영역에 위치하는 제1반도체층(163a)과 제1데이터라인으로 정의되는 영역에 위치하는 제2반도체층(163b)으로 분리된다.Next, semiconductor layers 163a and 163b are formed on the insulating film 162. Then, The semiconductor layers 163a and 163b are formed of the same material and have a first semiconductor layer 163a located in a region corresponding to the gate electrode 161 and a second semiconductor layer 163b located in a region defined by the first data line ).

다음, 반도체층(163a, 163b) 상에 소오스 및 드레인 금속을 형성한다. 소오스 및 드레인 금속은 동일한 재료로 형성되어 제1반도체층(163a)과 대응되는 영역에 위치하는 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b)과 제2반도체층(163b)과 대응되는 영역에 위치하는 소오스 및 드레인 금속(164c)으로 분리된다. 즉, 일측 소오스 및 드레인층(164a, 164b)은 스위칭 트랜지스터의 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b)이 되고, 타측 소오스 및 드레인층(164c)은 제1데이터라인(DL1)이 된다. 소오스 및 드레인 금속은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.Next, source and drain metals are formed on the semiconductor layers 163a and 163b. The source and drain metals are formed of the same material and are located in regions corresponding to the source electrode 164a and the drain electrode 164b located in the region corresponding to the first semiconductor layer 163a and the second semiconductor layer 163b Source and drain metal 164c. In other words, one source and drain layers 164a and 164b are the source electrode 164a and the drain electrode 164b of the switching transistor, and the other source and drain layers 164c are the first data line DL1. The source and drain metals may be selected from the group consisting of molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium (Nd) One or an alloy thereof.

다음, 절연막(162) 상에 화소전극(165)을 형성한다. 화소전극(165)은 드레인전극(164b)에 연결되도록 절연막(162) 상에 형성된다. 화소전극(165)은 절연막(162) 상에 전면전극 형태로 형성된다. 화소전극(165)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명 금속으로 형성될 수 있다.Next, the pixel electrode 165 is formed on the insulating film 162. Next, The pixel electrode 165 is formed on the insulating film 162 to be connected to the drain electrode 164b. The pixel electrode 165 is formed on the insulating film 162 in the form of a front electrode. The pixel electrode 165 may be formed of a transparent metal such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide).

다음, 절연막(162) 상에 보호막(166)을 형성한다. 보호막(166)은 소오스전극(164a), 드레인전극(164b), 소오스 및 드레인 금속(164c) 및 화소전극(165)을 덮도록 절연막(162) 상에 형성된다. 보호막(166)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 형성될 수 있다.Next, a protective film 166 is formed on the insulating film 162. The protective film 166 is formed on the insulating film 162 so as to cover the source electrode 164a, the drain electrode 164b, the source and drain metal 164c, and the pixel electrode 165. [ The protective film 166 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx) or the like.

다음, 보호막(166) 상에 컬럼 스페이서 물질을 형성한다. 컬럼 스페이서 물질은 게이트전극(161)과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서(167a)와 제1데이터라인(DL1)과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서층(167b)으로 분리된다. 여기서, 컬럼 스페이서(167a)는 섬 형태로 형성되고, 컬럼 스페이서층(167b)은 제1데이터라인(DL1)을 따라 긴 막대 형태(또는 스트라이프 형태)로 형성된다. 그리고 컬럼 스페이서층(167b)의 두께는 컬럼 스페이서(167a)의 두께보다 얇게 형성된다. 컬럼 스페이서층(167b)은 기생 커패시턴스를 조절하는 인자로 사용되고, 컬럼 스페이서(167a)는 액정패널의 셀갭을 유지하는 스페이서로 사용된다.Next, a column spacer material is formed on the protective film 166. The column spacer material is separated into a column spacer 167a located in the region corresponding to the gate electrode 161 and a column spacer layer 167b located in the region corresponding to the first data line DL1. Here, the column spacer 167a is formed in an island shape, and the column spacer layer 167b is formed in a long bar shape (or a stripe shape) along the first data line DL1. And the thickness of the column spacer layer 167b is formed thinner than the thickness of the column spacer 167a. The column spacer layer 167b is used as a factor for controlling the parasitic capacitance, and the column spacer 167a is used as a spacer for maintaining the cell gap of the liquid crystal panel.

컬럼 스페이서 물질은 감광성 유기물로 형성될 수 있다. 컬럼 스페이서 물질은 하프톤 마스크(HTM)에 의해 패턴될 수 있다. 하프톤 마스크(HTM)는 투과부, 반투과부 및 차단부를 갖는다. 투과부에 대응되는 영역은 완전히 노광되고, 반투과부에 대응되는 영역은 일부만 노광되며, 차단부에 대응되는 영역은 노광되지 않는다. 따라서, 컬럼 스페이서층(167b)과 컬럼 스페이서(167a)의 두께를 위와 같이 형성하기 위해서는 반투과부를 컬럼 스페이서층(167b)과 컬럼 스페이서(167a)에 대응되도록 하되, 노광량을 달리하면 된다.The column spacer material may be formed of a photosensitive organic material. The column spacer material may be patterned by a halftone mask (HTM). The halftone mask HTM has a transmissive portion, a semi-transmissive portion, and a blocking portion. The region corresponding to the transmissive portion is completely exposed, the region corresponding to the semi-transmissive portion is only partially exposed, and the region corresponding to the blocking portion is not exposed. Accordingly, in order to form the thicknesses of the column spacer layer 167b and the column spacer 167a as described above, the transflective portion may correspond to the column spacer layer 167b and the column spacer 167a.

그러나, 컬럼 스페이서층(167b)과 컬럼 스페이서(167a)는 물질이 포지티브 타입인지 또는 네거티브 타입인지의 여부에 따라 형성할 수 있는 방법이 달라질 수도 있다. 한편, 컬럼 스페이서 물질은 서브 픽셀의 개구영역이 아닌 비개구영역에 형성된다. 따라서, 컬럼 스페이서 물질은 블랙 계열의 수지로 구성할 수 있다. 이 경우, 컬럼 스페이서층(167b)은 제1데이터라인(DL1)을 따라 긴 막대 형태로 형성되어 해당 영역에서의 빛샘을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.However, the method of forming the column spacer layer 167b and the column spacer 167a may vary depending on whether the material is a positive type or a negative type. On the other hand, the column spacer material is formed in the non-aperture region, not the aperture region of the subpixel. Accordingly, the column spacer material can be composed of a black series resin. In this case, the column spacer layer 167b may be formed in a long bar shape along the first data line DL1 to efficiently prevent the light leakage in the corresponding region.

다음, 보호막(166) 상에 공통전극(168)을 형성한다. 공통전극(168)은 컬럼 스페이서층(167b)과 화소전극(165)과 대응되는 영역에 형성된다. 공통전극(168)은 화소전극(165)과 대응되는 영역에서 다수로 분리된다. 공통전극(168)은 제1데이터라인(DL1) 방향으로 분리되지만 이는 제1데이터라인(DL1)과 평행하지 않고 사선 방향으로 분할된 형상을 갖는다. 공통전극(168)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명 금속으로 형성될 수 있다.Next, the common electrode 168 is formed on the protective film 166. The common electrode 168 is formed in a region corresponding to the column spacer layer 167b and the pixel electrode 165. [ The common electrode 168 is divided into a plurality of regions corresponding to the pixel electrodes 165. [ The common electrode 168 is separated in the first data line DL1 direction but is not parallel to the first data line DL1 and has a shape divided in the oblique direction. The common electrode 168 may be formed of a transparent metal such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide).

위와 같은 공정에 의해 트랜지스터 기판(160a)이 제작되면 컬러필터 기판을 제작하고 두 기판의 내부에 배향막을 러빙하고 액정층을 형성하는 액정패널이 형성된다. 그리고 액정패널에 게이트구동부, 데이터구동부 및 타이밍제어부 등을 전기적으로 연결하면 액정표시장치의 제작이 완료된다.When the transistor substrate 160a is fabricated by the above process, a color filter substrate is manufactured, and a liquid crystal panel for forming a liquid crystal layer is formed by rubbing the alignment film inside the two substrates. When the gate driver, the data driver, and the timing controller are electrically connected to the liquid crystal panel, the manufacture of the liquid crystal display device is completed.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 서브 픽셀의 구조에 따라 다양하게 구성될 수 있는데, 그 예를 설명한다.Meanwhile, the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention may be variously configured according to the structure of the subpixel, and an example thereof will be described.

도 12는 두 개의 도메인을 갖는 서브 픽셀의 평면도이고, 도 13은 한 개의 도메인을 갖는 서브 픽셀의 평면도이다.FIG. 12 is a plan view of a sub-pixel having two domains, and FIG. 13 is a plan view of a sub-pixel having one domain.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 하나의 서브 픽셀에 두 개의 도메인을 갖는 구조와 하나의 서브 픽셀에 한 개의 도메인을 갖는 구조에 적용 가능하다. 두 구조는 모두 y방향으로 배향막이 러빙(Rubbing) 된다. 배향막 러빙(Rubbing)은 UV(Ultra Violet) 또는 러빙포를 이용할 수 있다.The liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is applicable to a structure having two domains in one subpixel and a structure having one domain in one subpixel. Both of the structures are rubbed in the y-direction. Orientation film rubbing can use UV (Ultra Violet) or rubbing cloth.

하나의 서브 픽셀에 두 개의 도메인을 갖는 구조는 제1데이터라인(DL1)이 각 서브 픽셀의 개구영역의 중심을 기준으로 기울어진 등호(<) 형태로 배열된다. 이 때문에 제1 및 제2서브 픽셀(SP01, SP11)은 개구영역의 중심을 기준으로 상부와 하부에는 두 개의 도메인이 형성된다. 이 구조의 경우, 제1 및 제2서브 픽셀(SP01, SP11)에 포함된 스위칭 트랜지스터(TFT)가 동일한 방향에 배치된다.A structure having two domains in one subpixel is arranged in an equilateral (<) form in which the first data line DL1 is inclined with respect to the center of the opening region of each subpixel. Therefore, in the first and second subpixels SP01 and SP11, two domains are formed on the upper and lower sides with respect to the center of the opening region. In this structure, the switching transistors TFT included in the first and second sub-pixels SP01 and SP11 are arranged in the same direction.

하나의 서브 픽셀에 한 개의 도메인을 갖는 구조는 제1데이터라인(DL1)이 기울어진 형태로 배열되지 않고 직선 형태로 배열된다. 이 때문에 제1 및 제2서브 픽셀(SP01, SP11)은 개구영역 내에 한 개의 도메인이 형성된다. 이 구조의 경우, 제1 및 제2서브 픽셀(SP01, SP11)에 포함된 스위칭 트랜지스터(TFT)가 좌측과 우측으로 라인마다 교번하여 배치된다.The structure having one domain in one subpixel is arranged in a straight line without arranging the first data lines DL1 in a slanted form. Therefore, one domain is formed in the opening region of the first and second sub-pixels SP01 and SP11. In this structure, the switching transistors TFT included in the first and second sub-pixels SP01 and SP11 are arranged alternately to the left and right sides of the line.

두 구조 모두 스위칭 트랜지스터(TFT)의 게이트전극 상에 컬럼 스페이서(167a)를 형성함과 더불어 데이터라인들 상에 컬럼 스페이서층을 형성할 수 있다. 그러나, 하나의 서브 픽셀에 두 개의 도메인을 갖는 구조는 데이터라인과 배향막의 러빙(Rubbing)이 완전히 일치하지 않고 꺾여 있기 때문에 어느 정도의 빛샘이 유발될 가능성이 있다. 반면, 하나의 서브 픽셀에 한 개의 도메인을 갖는 구조는 데이터라인과 배향막의 러빙(Rubbing)이 완전히 일치하므로 빛샘이 유발될 가능성이 없다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 하나의 서브 픽셀에 한 개의 도메인을 갖는 구조에 최적화된 구조를 제공할 수 있으나 하나의 서브 픽셀에 두 개의 도메인을 갖는 구조 등에도 적용 가능하다.Both structures can form a column spacer layer on the data lines in addition to forming the column spacer 167a on the gate electrode of the switching transistor (TFT). However, a structure having two domains in one subpixel may cause a certain amount of light leakage since the rubbing between the data line and the alignment layer is not completely matched and is bent. On the other hand, a structure having one domain in one subpixel has no possibility of causing light leakage because the rubbing between the data line and the alignment layer is completely matched. That is, one embodiment of the present invention can provide a structure optimized for a structure having one domain in one subpixel, but it is also applicable to a structure having two domains in one subpixel.

이상 본 발명은 IPS 및 FFS 구조와 같이 데이터라인 상에 ITO 등의 투명 전극이 형성되는 구조에서 발생하는 기생 커패시터를 낮춤과 동시에 화소전극과 공통전극 간의 두께를 낮추어 구동전압을 낮출 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 소비전력을 줄임과 동시에 구동 전압을 감소시킬 수 있는 액정표시장치와 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of lowering a parasitic capacitor generated in a structure in which a transparent electrode such as ITO is formed on a data line, such as an IPS and an FFS structure, and lowering the driving voltage by lowering the thickness between the pixel electrode and the common electrode . That is, the present invention provides a liquid crystal display device capable of reducing power consumption and a driving voltage, and a manufacturing method thereof.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description. Also, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

130: 타이밍제어부 140: 게이트구동부
150: 데이터구동부 160: 액정패널
170: 백라이트유닛 168: 화소전극
165: 공통전극 166: 보호막
167a: 컬럼 스페이서 167b: 컬럼 스페이서층
130: timing controller 140: gate driver
150: data driver 160: liquid crystal panel
170: backlight unit 168: pixel electrode
165: common electrode 166:
167a: column spacer 167b: column spacer layer

Claims (10)

트랜지스터 기판;
상기 트랜지스터 기판 상에 형성된 게이트전극;
상기 게이트전극 상에 형성된 절연막;
상기 절연막 상에 이격되어 형성된 제1반도체층 및 제2반도체층;
상기 제1반도체층 상에 형성된 소오스 및 드레인전극;
상기 제2반도체층 상에 형성된 소오스 및 드레인 금속;
상기 절연막 상에 형성되고 상기 드레인전극에 연결된 화소전극;
상기 절연막 상에 형성되고 상기 소오스 및 드레인전극, 상기 소오스 및 드레인 금속 및 상기 화소전극을 덮는 보호막;
상기 보호막 상에 형성되고 상기 게이트전극과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서 및 상기 소오스 및 드레인 금속과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서층; 및
상기 컬럼 스페이서층 및 상기 화소전극과 대응되는 영역에 형성된 공통전극을 포함하는 액정표시장치.
Transistor substrate;
A gate electrode formed on the transistor substrate;
An insulating film formed on the gate electrode;
A first semiconductor layer and a second semiconductor layer formed on the insulating layer;
Source and drain electrodes formed on the first semiconductor layer;
Source and drain metals formed on the second semiconductor layer;
A pixel electrode formed on the insulating film and connected to the drain electrode;
A protective film formed on the insulating film and covering the source and drain electrodes, the source and drain electrodes, and the pixel electrode;
A column spacer formed on the protective film and located in a region corresponding to the gate electrode, and a column spacer layer located in a region corresponding to the source and drain metals; And
And a common electrode formed on the column spacer layer and a region corresponding to the pixel electrode.
제1항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서층은
상기 컬럼 스페이서와 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 1,
The column spacer layer
And the liquid crystal layer is formed of the same material and the same process as the column spacer.
제1항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서층의 두께는
상기 컬럼 스페이서의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 1,
The thickness of the column spacer layer
Wherein a thickness of the column spacer is smaller than a thickness of the column spacer.
제1항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서층의 두께와 상기 보호막의 두께는 반비례 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein a thickness of the column spacer layer and a thickness of the protective film are inversely proportional to each other.
제1항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서층의 두께는
4000Å ~ 15000Å의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 1,
The thickness of the column spacer layer
And the second electrode is formed in a range of 4000 ANGSTROM to 15000 ANGSTROM.
제1항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서와 상기 컬럼 스페이서층은
블랙 계열의 수지로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
The method according to claim 1,
The column spacer and the column spacer layer
And a black-based resin.
트랜지스터 기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계;
상기 게이트전극 상에 절연막을 형성하는 단계;
상기 절연막 상에 제1반도체층 및 제2반도체층을 이격하여 형성하는 단계;
상기 제1반도체층 상에 소오스 및 드레인전극을 형성하고, 상기 제2반도체층 상에 소오스 및 드레인 금속을 형성하는 단계;
상기 절연막 상에 상기 드레인전극에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계;
상기 절연막 상에 상기 소오스 및 드레인전극, 상기 소오스 및 드레인 금속 및 상기 화소전극을 덮는 보호막을 형성하는 단계;
상기 보호막 상에 상기 게이트전극과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서 및 상기 소오스 및 드레인 금속과 대응되는 영역에 위치하는 컬럼 스페이서층을 형성하는 단계; 및
상기 컬럼 스페이서층 및 상기 화소전극과 대응되는 영역에 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
Forming a gate electrode on the transistor substrate;
Forming an insulating film on the gate electrode;
Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer apart from each other on the insulating film;
Forming source and drain electrodes on the first semiconductor layer and source and drain metals on the second semiconductor layer;
Forming a pixel electrode connected to the drain electrode on the insulating film;
Forming a protective film covering the source and drain electrodes, the source and drain electrodes, and the pixel electrode on the insulating film;
Forming a column spacer on the protective film in a region corresponding to the gate electrode and a column spacer layer in a region corresponding to the source and drain metals; And
And forming a common electrode in a region corresponding to the column spacer layer and the pixel electrode.
제7항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서층과 상기 컬럼 스페이서는 하프톤 마스크를 이용하여 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the column spacer layer and the column spacer are formed using the same material and the same process using a halftone mask.
제7항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서층의 두께는
상기 컬럼 스페이서의 두께보다 얇게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The thickness of the column spacer layer
Wherein a thickness of the column spacer is smaller than a thickness of the column spacer.
제7항에 있어서,
상기 컬럼 스페이서층의 두께와 상기 보호막의 두께는 반비례 관계를 갖도록 형성하되,
상기 컬럼 스페이서층의 두께는 4000Å ~ 15000Å의 범위로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The thickness of the column spacer layer and the thickness of the protective film are inversely proportional to each other,
Wherein the thickness of the column spacer layer is in a range of about 4000 ANGSTROM to about 15000 ANGSTROM.
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