FR2885422A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

Il est présenté un dispositif LCD et un procédé pour le fabriquer qui améliore le rendement en réduisant le temps de fabrication. Le dispositif LCD comprend des lignes de grilles (61) et de données formées sensiblement perpendiculairement les unes aux autres sur un substrat (60) et définissant une zone de pixel unité ; un transistor à film mince formé à un croisement des lignes de grilles et de données ; une couche active (65) formée par dessus la ligne de grille, la ligne de données et le transistor à film mince ; une résine organique (64) formée sur une portion d'une couche d'isolement de la grille ne comprenant pas la ligne de grille, la ligne de données et le transistor à film mince ; une couche de passivation (66) formée sur toute la surface du substrat comprenant le transistor à film mince ; et une électrode de pixel (68) formée dans la zone de pixel unité, l'électrode de pixel étant reliée à une électrode de drain (63b) du transistor à film mince.

Description

DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRITAUX LIQUIDES ET
SON PROCEDE DE FABRICATION
CONTEXTE DE L'INVENTION DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides (LCD) et, plus particulièrement, un dispositif LCD et un procédé pour sa fabrication qui améliore le rendement grâce à un temps de fabrication réduit.
l0 Discussion de la technique apparentée Récemment, on s'est efforcé d'étudier et de développer divers types de dispositifs d'affichage plats tels que des afficheurs à cristaux liquides (LCD, tiquid crystal display), des afficheurs à écran plasma (PDP, plasma display panel), des afficheurs électroluminescents (ELD, electroluminescent display) et des afficheurs fluorescents sous vide (VFD, vacuum fluorescent display). Certains types de dispositifs d'affichage plats ont déjà été utilisés comme afficheurs dans différentes applications.
Parmi les types de dispositifs d'affichage plats, les dispositifs d'affichage à cristaux liquides (LCD) ont été les plus largement utilisés du fait de leurs caractéristiques avantageuses de faible épaisseur, de légèreté et de consommation réduite, les dispositifs LCD offrant une alternative aux tubes cathodiques (CRT). En plus de dispositifs LCD de type mobile tels qu'un écran pour un ordinateur bloc-notes, des dispositifs LCD ont été développés pour des moniteurs d'ordinateurs et des téléviseurs afin de recevoir et afficher des signaux transmis.
Malgré plusieurs développements techniques dans la technologie LCD, qui a des applications dans différents domaines, la recherche en vue d'améliorer la qualité d'image du dispositif LCD a fait défaut, à certains égards, comparée à d'autres attributs et avantages du dispositif LCD. Pour pouvoir utiliser les dispositifs LCD comme afficheur à usage général dans différents domaines, la clé du développement des dispositifs LCD dépend du fait de savoir si les dispositifs LCD peuvent produire une image de grande qualité, par exemple une résolution et une luminance élevée avec un écran de grandes dimensions tout en conservant un poids léger, une faible épaisseur et une consommation réduite.
En règle générale, le dispositif LCD comprend un écran LCD pour afficher la reproduction d'une image et une partie de commande pour appliquer un signal de commande à l'écran LCD. L'écran LCD comprend des premier et deuxième substrats en verre, qui sont reliés l'un à l'autre en laissant entre eux un intervalle prédéterminé, et une couche de cristaux liquides formée entre les premier et deuxième substrats en verre par injection de cristaux liquides.
Le premier substrat en verre (substrat de matrice TFT) comprend une pluralité de lignes de grilles et de données, une pluralité d'électrodes de pixels et une pluralité de transistors à film mince. La pluralité de lignes de grilles est formée à des intervalles fixes dans une première direction sur le premier substrat en verre et la pluralité de lignes de données est formée à des intervalles fixes dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Ensuite, la pluralité d'électrodes de pixels, qui est disposée selon une configuration de type matrice, est formée respectivement dans des zones de pixels définies par la pluralité de lignes de grilles et de données qui se croisent les unes les autres. La pluralité de transistors à film mince est commutée en fonction des signaux des lignes de grilles afin de transmettre les signaux des lignes de données aux électrodes de pixels respectives.
Le deuxième substrat en verre (substrat de filtre de couleurs) comprend une couche de matrice noire qui exclut la lumière des zones autres que les zones de pixels du premier substrat, une couche de filtre de couleurs R (rouge) / V (vert) / B (bleu) qui affiche différentes couleurs, et une électrode commune pour obtenir la reproduction de l'image. Dans le cas d'un dispositif LCD à mode de commutation dans le plan (IPS, in plane switching), l'électrode commune est formée sur le premier substrat en verre.
Ensuite, un espace prédéterminé est maintenu entre les premier et deuxième substrats en verre au moyen d'entretoises et les premier et deuxième substrats sont reliés l'un à l'autre par un motif de scellement ayant une entrée d'injection de cristaux liquides. A ce moment, la couche de cristaux liquides est formée suivant un procédé d'injection de cristaux liquides dans lequel l'entrée d'injection de cristaux liquides est plongée dans un récipient contenant des cristaux liquides tout en maintenant un état de vide dans l'espace prédéterminé entre les premier et deuxième substrats en verre. En l'occurrence, les cristaux liquides sont injectés entre les premier et deuxième substrats par une action osmotique. Ensuite, l'entrée d'injection de cristaux liquides est obturée au moyen d'un produit de scellement.
Entre-temps, le dispositif LCD est commandé en fonction de l'anisotropie optique et de la polarisabilité du matériau à cristaux liquides. Les molécules de cristaux liquides sont alignées en utilisant leurs caractéristiques directionnelles car les molécules de cristaux liquides ont chacune une forme longue et mince. Pour cela, \1HIRSCHMBREVETS\Brevets'24600124656 051130-DemandeFR doc - 30 novembre 2005 - 2; I0 un champ électrique induit est appliqué aux cristaux liquides afin de contrôler le sens d'alignement des molécules de cristaux liquides. En l'occurrence, si le sens d'alignement des molécules de cristaux liquides est contrôlé par le champ électrique induit, la lumière est polarisée et modifiée par l'anisotropie optique des cristaux liquides, affichant ainsi la reproduction de l'image. Dans cet état, les cristaux liquides se classent en cristaux liquides de type positif (+) ayant une anisotropie diélectrique positive et en cristaux liquides de type négatif ( ) ayant une anisotropie diélectrique négative en fonction des caractéristiques électriques des cristaux liquides. Dans les cristaux liquides de type positif (+), un axe longitudinal (principal) d'une molécule de cristal liquide positif (+) est disposé parallèlement au champ électrique appliqué aux cristaux liquides. Par ailleurs, dans le cas des cristaux liquides de type négatif ( ), un axe longitudinal (principal) d'une molécule de cristal liquide négative ( ) est disposé perpendiculairement au champ électrique appliqué aux cristaux liquides.
Ci-après, un dispositif LCD de la technique antérieure va être décrit en se référant aux dessins d'accompagnement.
La figure 1 est une vue en plan agrandie d'un pixel unité d'un dispositif LCD de la technique antérieure. La figure 2 est une vue en coupe selon l'axe I-I' de la figure 1. Les figures 3A à 3E sont des vues en coupe d'un processus de fabrication d'un dispositif LCD de la technique antérieure.
Comme le montrent les figures 1 et 2, le dispositif LCD de la technique antérieure comprend un substrat inférieur 20 et un substrat supérieur. Le substrat inférieur 20 comprend une ligne de grille 21, une ligne de données 24, une électrode de pixel 27 et un transistor à film mince TFT. La ligne de grille 21 est formée perpendiculairement à la ligne de données 24 de manière à définir une zone de pixel unité P. De même, l'électrode de pixel 27 est formée dans la zone de pixel unité P et le transistor à film mince TFT est formé à un croisement des lignes de grilles et de données 21 et 24.
Le transistor à film mince TFT se compose d'une électrode de grille 21a, d'une couche d'isolement de la grille 22, d'une couche active 23, d'une électrode de source 24a et d'une électrode de drain 24b. L'électrode de grille 21a dépasse de la ligne de grille 21 et la couche d'isolement de la grille 22 est formée sur toute la surface du substrat inférieur 20. Ensuite, la couche active 23 est formée sur la couche d'isolement de la grille 22 par dessus l'électrode de grille 21a. L'électrode de source 24a, qui dépasse de la ligne de données 24, chevauche un côté de la couche active 23.
L'électrode de drain 24b, qui est formée à un intervalle prédéterminé par rapport à l'électrode de source 24a, chevauche l'autre côté de la couche active 23. De plus, une couche de contact ohmique 23a est formée entre la couche active 23 et l'électrode de source 24a et entre la couche active 23 et l'électrode de drain 24b.
\\HJRSC}-l6\BREVETSBrccts'24600 24656 651130-DemandeFR doc - 30 novembre 2005 - 3/16 En outre, une première électrode de stockage 24c est formée sur la couche d'isolement de la grille 22 au-dessus d'une ligne de grille précédente.
Une couche de passivation 25 est formée sur toute la surface du substrat inférieur 20 comprenant le transistor à film mince TFT. De même, un premier trou de contact 26a est formé dans une portion prédéterminée de l'électrode de drain 24b et un deuxième trou de contact 26b est formé dans une portion prédéterminée de la première électrode de stockage 24c.
Une électrode de pixel 27 est formée dans la zone de pixel sur la couche de passivation 25 de telle façon que l'électrode de pixel 27 est reliée à l'électrode de l0 drain 24b par le premier trou de contact 26a. De même, une deuxième électrode de stockage 28 est formée en prolongeant l'électrode de pixel jusqu'à la ligne de grille précédente comprenant le deuxième trou de contact 26b.
L'électrode de pixel 27 et la deuxième électrode de stockage 28 sont formées à partir d'un métal conducteur transparent ayant un grand coefficient de transmission de la lumière, par exemple de l'oxyde d'indium et étain (ITO, indium tin oxide).
Bien qu'il ne soit pas représenté, le substrat supérieur est formé face au substrat inférieur 20. Le substrat supérieur comprend une couche de matrice noire, une couche de filtre de couleurs RVB et une électrode commune. La couche de matrice noire est prévue pour empêcher la lumière de fuir dans des portions autres que la zone de pixel P. La couche de filtre de couleurs RVB est formée pour représenter des couleurs et l'électrode commune est formée pour reproduire des images.
Un procédé de fabrication du dispositif LCD de la technique antérieure va être décrit ci-après.
En premier lieu, comme le montre la figure 3A, un métal conducteur est déposé sur le substrat inférieur transparent 20 et un motif y est ensuite formé par photo-gravure en utilisant un premier masque. Suite à cela, la ligne de grille 21 est formée dans une direction sur le substrat inférieur 20. Dans cet état, l'électrode de grille 21a est formée sur un côté de la ligne de grille 21.
Après cela, comme le montre la figure 3B, la couche d'isolement de la grille 22 est formée sur toute la surface du substrat inférieur 20 comprenant la ligne de grille 21. A ce moment, la couche d'isolement de la grille 22 peut être formée en nitrure de silicium SiNX ou en oxyde de silicium SiO2.
Après cela, une couche semi-conductrice (mélange de silicium amorphe et de silicium amorphe dopé) est formée sur la couche d'isolement de la grille 22.
Ensuite, un motif est formé par photogravure dans la couche semiconductrice en utilisant un deuxième masque. Ainsi, la couche active 23 en forme d'îlot est formée par dessus l'électrode de grille 21a.
VAHIRSCH6ABREVETS\Rrevet524600A24656 05 1 ^30-DemandeFR doc - 30 novembre 2005 - 4,I6 Après cela, comme le montre la figure 3C, un métal conducteur est déposé sur toute la surface du substrat inférieur 20 comprenant la couche active 23 et un motif y est ensuite formé par photogravure en utilisant un troisième masque. Suite à cela, la ligne de données 24 est formée perpendiculairement à la ligne de grille 21, l'électrode de source 24a qui dépasse d'un côté de la ligne de données 24 chevauche un côté de la couche active 23 et l'électrode de drain 24b chevauche l'autre côté de la couche active 23. A ce moment, l'électrode de drain 24b est formée à un intervalle prédéterminé par rapport à l'électrode de source 24a. De même, la première électrode de stockage 24c est formée par dessus une portion prédéterminée de la ligne de grille 21 précédente.
Lors de la gravure de la ligne de données 24, de l'électrode de source 24a et de l'électrode de drain 24b, le silicium amorphe dopé est sur- gravé. Ainsi, la couche de contact ohmique 23a est formée entre l'électrode de source 24a et la couche active 23 et entre l'électrode de drain 24b et la couche active 23.
Dans le procédé ci-dessus, la ligne de grille 21 est formée perpendiculairement à la ligne de données 24, définissant ainsi la zone de pixel P. Comme le montre la figure 3D, la couche de passivation 25 est déposée sur toute la surface du substrat inférieur 20 comprenant la ligne de données 24. Ensuite, les premier et deuxième trous de contact 26a et 26b sont formés afin d'exposer l'électrode de drain 24b et la première électrode de stockage 24c, respectivement.
Comme le montre la figure 3E, une couche conductrice transparente est déposée sur la couche de passivation 25 et enlevée sélectivement par photogravure en utilisant un cinquième masque afin de former ainsi l'électrode de pixel 27 dans la zone de pixel. L'électrode de pixel 27 de la couche conductrice transparente s'étend jusqu'à la ligne de grille précédente comprenant le deuxième trou de contact 26b, formant ainsi la deuxième électrode de stockage 28.
Dans le procédé de la technique antérieure mentionné ci-dessus, les cinq masques sont indispensables, de sorte qu'il y a une limite à l'amélioration du rendement.
RESUME DE L'INVENTION En conséquence, la présente invention concerne un dispositif LCD ainsi qu'un procédé pour le fabriquer qui pallie sensiblement un ou plusieurs des problèmes liés aux limitations et aux inconvénients de la technique antérieure.
Un avantage de la présente invention est de proposer un dispositif LCD et un procédé pour le fabriquer qui améliore le rendement en réduisant le temps de fabrication.
HIRSCH61.13REVETS\Brevets124600\24656-051130-DemandeFR don-30 novembre 2005 -5/16 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention vont être présentés dans la description qui suit et, pour partie, ils seront apparents à la lecture de la description ou ils peuvent être appris par la pratique de l'invention. Ces avantages de l'invention ainsi que d'autres seront réalisés et obtenus par la structure soulignée en particulier dans le texte de la description et dans les revendications ainsi que sur les dessins en annexe.
Pour atteindre ces avantages ainsi que d'autres et conformément à l'objet de l'invention telle qu'elle est réalisée et décrite dans les grandes lignes ici, un dispositif LCD comprend des lignes de grilles et de données formées sensiblement l0 perpendiculairement les unes aux autres sur un substrat et définissant une zone de pixel unité ; un transistor à film mince formé à un croisement des lignes de grilles et de données; une couche active formée par dessus la ligne de grille, la ligne de données et le transistor à film mince; une résine organique formée sur une portion d'une couche d'isolement de la grille ne comprenant pas la ligne de grille, la ligne de données et le transistor à film mince; une couche de passivation formée sur toute la surface du substrat comprenant le transistor à film mince; et une électrode de pixel formée dans la zone de pixel unité et reliée à une électrode de drain du transistor à film mince.
Dans un autre aspect de la présente invention, un procédé de fabrication d'un dispositif LCD comprend les étapes consistant à former une ligne de grille comprenant une électrode de grille sur un substrat; former une couche d'isolement de la grille sur le substrat comprenant la ligne de grille; former une ligne de données sensiblement perpendiculaire à la ligne de grille et définissant une zone de pixel unité, les électrodes de source et de drain chevauchant respectivement les deux côtés de l'électrode de grille; former une résine organique isolante sur une portion de la couche d'isolement de la grille ne comprenant pas l'électrode de grille, la ligne de grille, la ligne de données, l'électrode de source et l'électrode de drain; former une couche active sur des portions du substrat autres que la résine organique; former une couche de passivation sur toute la surface du substrat comprenant la ligne de données; et former une électrode de pixel dans la zone de pixel, l'électrode de pixel étant en contact avec l'électrode de drain.
Il reste entendu que la description générale qui précède et la description détaillée de la présente invention faite ci-après sont l'une et l'autres des exemples à visée explicative et qu'elles sont destinées à expliciter davantage l'invention telle qu'elle est revendiquée.
\ HIRSCH6ABREVETSV Brevets: 24000'24656 0511 30-DemancleFR. doc -30 novembre 2005 - 6/I6
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les dessins d'accompagnement, qui sont fournis afin d'aider à comprendre l'invention et qui sont incorporés dans et font partie intégrante de la présente description, illustrent des modes de réalisation de l'invention et, ensemble avec la description, ils servent à expliquer le principe de l'invention. Sur les dessins: La figure 1 est une vue en plan agrandie d'un pixel unité d'un dispositif LCD de, la technique antérieure; La figure 2 est une vue en coupe suivant l'axe I-I' de la figure 1; Les figures 3A à 3E sont des vues en coupe d'un processus de fabrication d'un dispositif LCD de la technique antérieure; La figure 4 est une vue en plan agrandie d'un pixel unité d'un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention; La figure 5 est une vue en coupe suivant l'axe II-II' de la figure 4; Les figures 6A à 6E sont des vues en coupe d'un processus de fabrication d'un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention; et Les figures 7A à 7E sont des vues en plan d'un processus de fabrication d'un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION ILLUSTRES
On va à présent s'intéresser dans le détail aux modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins d'accompagnement.
Ci-après, un dispositif LCD et un procédé pour le fabriquer selon la présente invention vont être décrits en se référant aux dessins d'accompagnement.
En premier lieu, un dispositif LCD selon la présente invention va être décrit.
La figure 4 est une vue en plan agrandie d'un pixel unité d'un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 5 est une vue en coupe selon l'axe II-II' de la figure 4.
Comme le montrent la figure 4 et la figure 5, une ligne de grille 61 et une ligne de données 63 sont formées sur un substrat inférieur 60, la ligne de grille 61 étant formée sensiblement perpendiculairement à la ligne de données 63 de manière à définir une zone de pixel unité P. Ensuite, une électrode de pixel 68 est formée dans la zone de pixel unité P et un transistor à film mince TFT est formé à un croisement des lignes de grille et de données 61 et 63.
Le transistor à film mince TFT se compose d'une électrode de grille 61a, d'une couche d'isolement de la grille 62, d'une électrode de source 63a, d'une électrode de drain 63b et d'une couche active 65. L'électrode de grille 61a dépasse de la ligne de grille 61 et la couche d'isolement de la grille 62 est formée sur toute la surface du \H IRSCH6'1 BRE V ETSVBrevels\24600A24656 051 130-DemandeF R doc - 30 novembre 2005 - 7 16 substrat inférieur 60. De même, l'électrode de source 63a, qui dépasse de la ligne de données 63, chevauche un côté de l'électrode de grille 61a. L'électrode de drain 63b chevauche l'autre côté de l'électrode de grille 61a. L'électrode de source 63a est formée à un intervalle prédéterminé par rapport à l'électrode de drain 63b. Ensuite, la couche active 65 est formée par dessus l'électrode de grille 61a, l'électrode de source 63a et l'électrode de drain 63b.
La couche active 65 est formée en correspondance avec la ligne de grille 61, l'électrode de grille 61a, la ligne de données 63, l'électrode de source 63a et l'électrode de drain 63b.
La couche active 65 est formée d'un matériau semi-conducteur organique tel que le pentacène et un nano-matériau semi-conducteur flottant dans un liquide prédéterminé.
De même, une résine organique isolante 64 est déposée sur la couche d'isolement de la grille 62 sauf sur la couche active 65. La résine organique isolante 64 est durcie par insolation aux UV. Par exemple, la résine organique isolante 64 est formée par une base acrylique ou une base époxyde durcissable.
Ensuite, une première électrode de stockage est formée sur la couche d'isolement de la grille 62 au-dessus de la ligne de grille précédente.
Après cela, une couche de passivation 66 est formée sur toute la surface du substrat inférieur 60 comprenant le transistor à film mince TFT. De même, la couche de passivation 66 et la couche active 65 sont gravées dans les portions prédéterminées de l'électrode de drain 63b et de la première électrode de stockage 63c, formant ainsi des premier et deuxième trous de contact 67a et 67b.
De même, la couche active 65 et la couche de passivation 66, qui sont formées au-dessus de la ligne de grille 61 au voisinage de la ligne de données 63, sont également gravées et un motif y est formé. En enlevant la couche active 65 formée au-dessus de la ligne de grille 61 adjacente à la ligne de données 63, il est possible se supprimer le bruit généré entre chaque ligne de données 63.
L'électrode de pixel 68 est formée sur la couche de passivation 66 en correspondance avec la zone de pixel. De même, l'électrode de pixel 68 est reliée à l'électrode de drain 63b par le premier trou de contact 67a.
De même, une deuxième électrode de stockage 68b est formée en prolongeant l'électrode de pixel 68 jusqu'à la ligne de grille précédente afin de la relier à la première électrode de stockage 63c par le deuxième trou de contact 67b.
A ce moment, l'électrode de pixel 68 et la deuxième électrode de stockage 68a sont formées à partir d'un métal conducteur transparent ayant un grand coefficient de transmission de la lumière, par exemple de l'oxyde d'indium et étain ITO, de l'oxyde VI1IRSCH6ABREVETSVBrevets\24600A24656-- 05 1 1 30-DemandeFR. doc - 30 novembre 2005 - 8/ 16 d'étain TO, de l'oxyde d'indium et zinc IZO ou de l'oxyde d'indium, étain et zinc ITZO.
Bien qu'il ne soit pas représenté, un substrat supérieur est formé face au substrat inférieur. Le substrat supérieur comprend une couche de matrice noire pour 5 empêcher la lumière de fuir dans des portions autres que la zone de pixel P, une couche de filtre de couleurs RVB pour représenter des couleurs et une électrode commune pour reproduire des images.
Un procédé de fabrication du dispositif LCD selon la présente invention va être décrit ci-après.
1 o Les figures 6A à 6E sont des vues en coupe d'un processus de fabrication du dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention. Les figures 7A à 7E sont des vues en plan d'un processus de fabrication d'un dispositif LCD selon les modes de réalisation de la présente invention.
En premier lieu, comme le montrent la figure 6A et la figure 7A, un métal conducteur est déposé sur le substrat inférieur transparent 60 et un motif y est ensuite formé par photogravure en utilisant un premier masque, formant ainsi la ligne de grille 61 dans une direction. L'électrode de grille 61a dépasse d'un côté de la ligne de grille 61.
Après cela, la couche d'isolement de la grille 62 est formée sur toute la surface du substrat inférieur 60 comprenant la ligne de grille 61. La couche d'isolement de la grille 62 peut être formée à partir de nitrure de silicium SiNX ou d'oxyde de silicium SiO2.
Ensuite, un métal conducteur est déposé sur la couche d'isolement de la grille 62 et un motif y est ensuite formé par photogravure en utilisant un deuxième masque, formant ainsi la ligne de données 63, l'électrode de source 63a et l'électrode de drain 63b. La ligne de données 63 est formée sensiblement perpendiculairement à la ligne de grille 61. De même, l'électrode de source 63a qui dépasse d'un côté de la ligne de données 63 chevauche un côté de l'électrode de grille 61a. L'électrode de drain 63b chevauche l'autre côté de l'électrode de grille 61a, l'électrode de drain 63b étant formée à un intervalle prédéterminé par rapport à l'électrode de source 63a. A ce moment, la première électrode de stockage 63c est formée sur la portion prédéterminée d'une ligne de grille 61 précédente.
Dans le processus précité, la ligne de grille 61 est formée sensiblement perpendiculairement à la ligne de données 63, définissant ainsi la zone de pixel unité P. Comme le montrent les figures 6B et la figure 7B, une résine organique isolante 64, qui est une solution durcie par insolation aux UV, est déposée sur toute la surface du substrat inférieur 60 comprenant la ligne de données 63. Par exemple, \.HIRSCH6, BREVETS Brevets\24600' 24656--05 1 1 30-0emandeFR doc - 30 novembre 2005 -9/16 une base acrylique ou une base époxyde peut être déposée sur toute la surface du substrat inférieur 60 comprenant la ligne de données 63. La résine organique isolante 64 est transparente et c'est un type négatif dans lequel la portion prédéterminée insolée au moyen d'un rayonnement UV subsiste.
Ensuite, comme le montrent la figure 6C et la figure 7C, la résine organique 64 déposée est insolée au moyen d'un rayonnement UV à partir de la surface arrière du substrat inférieur 60.
Lors de l'application du rayonnement UV à la surface arrière du substrat inférieur, la résine organique 64 positionnée par dessus la ligne de grille 61, l'électrode de grille 61a, la ligne de données 63, l'électrode de source 63a et l'électrode de drain 63b ne durcit pas car elle n'est pas insolée par le rayonnement UV, tandis que la résine organique des portions restantes durcit.
Après cela, la résine organique 64 qui n'est pas durcie par le rayonnement UV est enlevée.
Ensuite, comme le montrent la figure 6D et la figure 7D, un matériau liquide, qui est formé d'un solvant dans lequel flotte un matériau semiconducteur dispersé, est déposé sur toute la surface du substrat inférieur 60. A ce moment, le matériau liquide comprend un semi- conducteur organique tel que le pentacène.
Le matériau liquide est déposé seulement sur une surface ayant une propriété hydrophile, sauf la résine organique 64, qui a une propriété hydrophobe. Ensuite, le matériau liquide déposé est soumis à un traitement thermique. Ainsi, le solvant est vaporisé et seul le matériau semi-conducteur subsiste. Suite à cela, la couche active est formée par dessus la ligne de grille 61, l'électrode de grille 61a, la ligne de données 63, l'électrode de source 63a et l'électrode de drain 63b.
Après cela, comme le montrent la figure 6E et la figure 7E, la couche de passivation 66 est déposée sur toute la surface du substrat inférieur 60 comprenant la couche active 65. A ce moment, la couche de passivation 66 peut être formée de l'un quelconque au moins parmi un oxyde, un nitrure, un photoacrylique, un polyimide et le benzocyclobutène (BCB).
Ensuite, un motif est formé par photogravure dans la couche de passivation 66 en utilisant un troisième masque, formant ainsi les premier et deuxième trous de contact 67a et 67b pour exposer respectivement les portions prédéterminées de l'électrode de drain 63c et de la première électrode de stockage 63c. Lors de la formation des premier et deuxième trous de contact 67a et 67b,
la couche active 65 et la couche de passivation 66 positionnée au-dessus de la ligne de grille 61 adjacente à la ligne de données 63 sont également enlevées. Grâce à cela, il est possible de minimiser le bruit généré par la couche active adjacente à la ligne de données 63.
4HIRSCH61BREV ETS1Brevets124600A24656--051 130-DemandeFR. doc novembre 2005 - 10/16
II
Après cela, une couche conductrice transparente est déposée sur la couche de passivation 66 et elle est enlevée sélectivement par photogravure en utilisant un quatrième masque, formant ainsi l'électrode de pixel 68 dans la zone de pixel P. La couche conductrice transparente est reliée à la première électrode de stockage 63c par le deuxième trou de contact 67a. De même, la couche conductrice transparente s'étend jusqu'à la ligne de grille précédente comprenant la première électrode de stockage 63c, formant ainsi la deuxième électrode de stockage 68a.
Selon le procédé ci-dessus, il est possible de former une structure de stockage par commande de grille d'un condensateur de stockage.
La couche conductrice transparente peut être formée à partir d'oxyde d'indium et étain ITO, d'oxyde d'étain TO, d'oxyde d'indium et zinc IZO ou d'oxyde d'indium, étain et zinc ITZO.
Bien qu'elle ne soit pas représentée, une couche d'alignement est formée sur toute la surface du substrat inférieur 60 comprenant l'électrode de pixel 68. La couche d'alignement peut être formée à partir d'un matériau à photo-alignement ou d'un polyimide.
Si la couche d'alignement est formée en polyimide, son sens d'alignement est déterminé par un procédé de frottement mécanique. Si le matériau d'alignement est formé d'un matériau à photo-alignement tel qu'un matériau à base de polycinnamate de vinyle ou un matériau à base de polysiloxane, son sens d'alignement est déterminé par insolation aux UV. A ce moment, le sens d'alignement est déterminé en fonction de la direction et de la propriété de la lumière d'insolation, c'est-à-dire de sa direction de polarisation.
Comme indiqué plus haut, le dispositif LCD et le procédé pour le fabriquer 25 selon la présente invention ont les avantages suivants.
Dans le procédé de fabrication du dispositif LCD selon la présente invention, la couche active peut être formée en exposant la surface amère et le matériau liquide sans masque. En conséquence, il est possible d'obtenir un processus simplifié avec un nombre de masques réduit, ce qui améliore le rendement.
Il sera évident pour un homme de métier que diverses modifications et variations peuvent être apportées à la présente invention sans s'écarter de l'esprit ou de la portée de l'invention. Par conséquent, il reste entendu que la présente invention englobe les modifications et variations de ladite invention dès lors qu'elles rentent dans le cadre des revendications en annexe et de leurs équivalents.
Ail RSCH6ABREVETS VBrevets\24600A24656--05 1 130-Demande FR doc -30 novembre 2005 - 11/16

Claims (20)

REVENDICATIONS
1. Dispositif LCD comprenant: des lignes de grilles (61) et de données (63) formées sensiblement perpendiculairement les unes aux autres sur un substrat (60) et définissant une zone de pixel unité ; un transistor à film mince formé à un croisement des lignes de grilles et de données; une couche active (65) formée par dessus la ligne de grille, la ligne de données et le transistor à film mince; une résine organique (64) formée sur une portion d'une couche d'isolement de la grille (62) ne comprenant pas la ligne de grille, la ligne de données et le transistor à film mince; une couche de passivation (66) formée sur toute la surface du substrat comprenant le transistor à film mince; et une électrode de pixel (68) formée dans la zone de pixel unité, l'électrode de pixel étant reliée à une électrode de drain (63b) du transistor à film mince.
2. Dispositif LCD selon la revendication 1, dans lequel la couche active (65) est enlevée sélectivement au-dessus et isolée de la ligne de grille adjacente à la ligne de données.
3. Dispositif LCD selon la revendication 1, dans lequel le transistor à film mince comprend: une électrode de grille (6la) dépassant de la ligne de grille (61) ; la couche d'isolement de la grille (62) formée sur toute la surface du substrat; une électrode de source (63a) dépassant de la ligne de données (63) et chevauchant un côté de l'électrode de grille (61) ; l'électrode de drain (63b) chevauchant un autre côté de l'électrode de grille et formée à un intervalle prédéterminé par rapport à l'électrode de source; et la couche active (65) formée par dessus l'électrode de grille, l'électrode de source et l'électrode de drain.
4. Dispositif LCD selon la revendication 1, dans lequel la couche active est formée d'un matériau semi-conducteur organique et d'un nano-matériau semi-conducteur flottant dans un liquide prédéterminé.
R'Brevets124600124656--060411-nocif irreg rnodifsrcv+abrégé doc -12 avril 2006 - 12%5
5. Dispositif LCD selon la revendication 4, dans lequel le matériau semi-conducteur organique comprend du pentacène.
6. Dispositif LCD selon la revendication 1, comprenant en plus: une première électrode de stockage (63c) formée sur la couche d'isolement de la grille (62) au-dessus d'une ligne de grille précédente; et des premier et deuxième trous de contact (67a, 67b) formés dans des portions prédéterminées de l'électrode de drain et de la première électrode de stockage.
7. Dispositif LCD selon la revendication 6, comprenant en plus: une deuxième électrode de stockage (68a) formée en prolongeant l'électrode de pixel (68) jusqu'à la ligne de grille précédente, la deuxième électrode de stockage étant reliée à la première électrode de stockage (63c) par le deuxième trou de contact (67b).
8. Dispositif LCD selon la revendication 7, dans lequel l'électrode de pixel (68) et la deuxième électrode de stockage (68a) sont formées à partir d'un métal conducteur transparent ayant un grand coefficient de transmission de la lumière.
9. Dispositif LCD selon la revendication 8, dans lequel le métal conducteur transparent comprend un matériau choisi parmi l'oxyde d'indium et étain (ITO), l'oxyde d'étain (TO), l'oxyde d'indium et zinc (IZO) ou l'oxyde d'indium, étain et zinc (ITZO).
10. Dispositif LCD selon la revendication 1, dans lequel la résine organique a une propriété isolante, la résine organique étant formée d'une base acrylique ou d'une base époxyde durcissant aux UV.
11. Procédé de fabrication d'un dispositif LCD, comprenant les étapes consistant à : former une ligne de grille comprenant une électrode de grille sur un substrat; former une couche d'isolement de la grille sur le substrat comprenant la ligne de grille; former une ligne de données sensiblement perpendiculaire à la ligne de grille et définissant une zone de pixel unité, les électrodes de source et de drain chevauchant respectivement les deux côtés de l'électrode de grille; R.\Brevets \24600\24656--06041 I-natif irreg modifsrev+abrégé.doc - 12 avril 2006 13/5 former une résine organique isolante sur une portion de la couche d'isolement de la grille ne comprenant pas l'électrode de grille, la ligne de grille, la ligne de données, l'électrode de source et l'électrode de drain; former une couche active sur des portions du substrat autres que la résine 5 organique; former une couche de passivation sur toute la surface du substrat comprenant la ligne de données; et former une électrode de pixel dans la zone de pixel, l'électrode de pixel étant en contact avec l'électrode de drain.
12. Procédé selon la revendication 11, comprenant en plus les étapes consistant à : déposer la résine organique isolante, qui est durcie par insolation aux UV, sur toute la surface du substrat; appliquer un rayonnement UV à une surface arrière du substrat; et enlever la résine organique isolante non durcie par l'insolation aux UV.
13. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la résine organique isolante est formée d'une base acrylique ou d'une base époxyde.
14. Procédé selon la revendication 11, comprenant en plus les étapes consistant à : déposer un matériau liquide, qui est un solvant dans lequel flotte un matériau semi-conducteur dispersé, sur toute la surface du substrat; et soumettre le matériau liquide déposé à un traitement thermique afin de vaporiser le solvant.
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le matériau liquide comprend un matériau semi-conducteur organique comprenant du pentacène.
16. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la couche de passivation est formée à partir de l'un au moins parmi un oxyde, un nitrure, un photoacrylique, un polyimide et le benzocyclobutène (BCB).
17. Procédé selon la revendication II, comprenant en plus la formation d'une première électrode de stockage dans une portion prédéterminée audessus d'une ligne de grille précédente, dans lequel la première électrode de stockage est formée R.\Brevets \24600\24656--06041 1-votif irreg modifsrev+abrégé.doc - 12 avril 2006 - 14/5 en même temps que la formation de la ligne de données, de l'électrode de source et de l'électrode de drain.
18. Procédé selon la revendication 17, comprenant en plus la formation de premier et deuxième trous de contact pour exposer respectivement des portions prédéterminées de l'électrode de drain et de la première électrode de stockage en formant un motif dans la couche de passivation.
19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel la couche active et la couche de passivation positionnée par dessus la ligne de grille adjacente à la ligne de données sont enlevées lors de la formation des premier et deuxième trous de contact.
20. Procédé selon la revendication 18, comprenant en plus la formation d'une deuxième électrode de stockage s'étendant depuis l'électrode de pixel jusqu'à la ligne de grille précédente, la deuxième électrode de stockage étant reliée à la première électrode de stockage par le deuxième trou de contact, en même temps que la formation de l'électrode de pixel.
RBrevets\24600124656--06041 I -notif in-eg rnodifsrev+abrégédoc -12 avril 2006 - 15/5
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