Brevet FR2530057A1 — publié le 19840113

La présente invention concerne un afficheur à cristaux liquides en matrice de points comportant une cellule à cris- taux liquides qui contient une multiplicité d'éléments de matrice pouvant être pilotés sélectivement pour afficher di- vers motifs tel que caractères, images graphiques ou analogues. On a déjà proposé des afficheurs à cristaux liquides en matrice de points comportant des transistors à pellicule min- ce incorporés en tant qu'éléments de pilotage à une cellule à cristaux liquides de faibles grandeur pour piloter sélecti- vement des éléments de matrice Pour exciter ces transistors, on fait ressortir de la cellule à cristaux liquides une mul- tiplicité de bornes La connexion de ces bornes à un circuit pilote est très fastidieuse et prend du temps Plus précisé- ment, un afficheur en couleur à cristaux liquides en matrice de points comporte des éléments de matrice composés chacun de trois points de rouge, bleu et vert qui doivent être pilo- tés sélectivement Le nombre de bornes reliées à un tel affi- cheur à cristaux liquides en couleur est beaucoup plus grand que pour un afficheur à cristaux liquides monochrome ou en noir et blanc Au cas o le nombre d'éléments matriciels est, par exemple, de 100 x 100 = 10 000, le nombre de bornes res- sortant d'une cellule à cristaux liquides monochrome est de + 100 = 200, tandis que celui de bornes ressortant d'une cellule à cristaux liquides en couleur est de 100 + ( 3 x 100)= 400 attendu que le nombre de points nécessaire est de 100 x x 3 = 30 000 Le processus de connexion de ces bornes au circuit pilote devient alors très complexe. Le mode d'assemblage de transistors à pellicule mince dans des cellules à cristaux liquides courantes est le sui- vant; on façonne directement des électrodes de grille et d' élément matriciel sur la surface intérieure du substrat de la cellule à cristaux liquides, et l'on dépose une pellicule d' isolement de grilles sur toute la surface intérieure du subs- trat comportant ces électrodes On forme une couche semi- conductrice sur la pellicule d'isolement de grilles, en regard des grilles On dépose des électrodes de drain et de source sur la couche semiconductrice en des emplacements chevauchant partiellement des côtés opposés des électrodes de grille, avec interposition de la couche semiconductrice et de la pellicule d'isolement de grilles Pour la connexion électrique &es élec- trodes de drain aux électrodes d'élément matriciel, il est nécessaire de ménager des trous à travers la pellicule d'iso- lement de grilles pour permettre un contact entre les élec- trodes Il est aussi nécessaire de déposer une pellicule pro- tectrice sur les transistors à pellicule mince pour éviter qu' ils ne soient exposés à l'atmosphère, ce qui dégraderait la couche semi-conductrice superficielle avant que les transis- tors à pellicule mince ne soient étanchés dans la cellule à cristaux liquides Par conséquent, le processus de fabrica- tion des transistors à pellicule mince des cellules à cris- taux liquides antérieures exigeait un nombre d'opérations accru par la nécessité de ménager des trous de contact et de déposer une pellicule protectrice Pour les cellules à cris- taux liquides à grande aire d'affichage, il faut fabriquer de nombreux transistors dans la cellule à cristaux liquides. Plus est grand le nombre d'opérations de fabrication, plus il est difficile de fabriquer des transistors à pellicule mince de caractéristiques uniformes ainsi que de rendre tous les transistors fabriqués exempts de défauts. La présente invention a pour buts de proposer un affi- cheur à cristaux liquides en matrice de points: qui comporte un nombre moindre de bornes de connexion extérieure; que l'on puisse fabriquer en un nombre réduit d'opé- rations et avec un rendement accru, et qui puisse avoir une grande aire d'affichage; qui comporte un nombre faible de bornes de connexion extérieure, puisse être fabriqué en un nombre réduit d'opéra- tions et puisse avoir une grande aire d'affichage. Suivant la présente invention, une multiplicité de tran- sistors à pellicule mince sont étroitement répartis sur une surface d'un substrat de cellule à cristaux liquides, les transistors faisant partie d'éléments d'affichage en matrice de points et ayant des électrodes de sortie ou drains reliés à ces éléments matriciels Dans un afficheur à cristaux li- quides en couleur, des filtres colorés sont formés sur les éléments matriciels ou sur un autre substrat situé en regard de ces éléments Ces filtres colorés ont au moins deux cou- leurs et un jeu de filtres colorés voisins constitue un seul élément matriciel Un circuit pilote pour le pilotage sélec- tif des transistors à pellicule mince présente au moins une partie réalisée sous forme de circuit intégré à semi- conducteurs sur le substrat sur lequel sont montés les tran- sistors à pellicule mince L'afficheur à cristaux liquides en matrice de points est relié à des bornes externes à tra- vers des bornes du circuit pilote, ce qui se traduit par la possibilité de réduire le nombre de bornes de connexion exté- rieure pour faciliter cette connexion extérieure Les filtres colorés sont de préférence formés d'encre colorée et peuvent être réalisés par technique d'impression De plus, suivant la présente invention, les transistors à pellicule mince de la cellule à cristaux liquides ont des électrodes de drain et de source formées sur la surface intérieure du substrat. Une couche semi-conductrice est formée entre les électrodes de drain et de source, et recouverte par une pellicule d'iso- lement de grille Des électrodes de grille sont formées sur la pellicule d'isolement de grille Du fait que les électrodes de drain sont formées sur la surface intérieure du substrat, ces électrodes et les électrodes d'élément matriciel peuvent être réalisées simultanément à l'état préconnecté Il n'est pas nécessaire de prévoir une opération de fabrication pour ménager des trous de contact pour la connexion de ces électro- des Attendu que la couche semi-conductrice est complètement recouverte par la pellicule d'isolement de grille, il n'est pas nécessaire de former une pellicule protectrice sur la couche semi-conductrice. Pour mieux faire comprendre l'invention, on va maintenant en décrire en détail, à simple titre d'exemples, deux réali- sations préférées en se référant aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un afficheur à cris- taux liquides en matrice de points courant, la figure 2 est un schéma de montage d'un circuit élec- trique de transistors pour le pilotage des éléments matriciels d'un afficheur à cristaux liquides en matrice de points; la figure 3 est une vue de détail en plan d'un tran- sistor à pellicule mince d'afficheur à cristaux liquides an- . térieur zla figure -s u C e *,c- ' Seivant la ligne 100- de la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective d'un afficheur à cristaux liquides en matrice de points suivant la présente invention; la figure 6 est un schéma montrant un agencement des éléments d'affichage en couleur de l'afficheur à cristaux liquides en matrice de points représenté à titre d'exemple sur la figure 5; -.la figure 7 est, en plan, une vue de détail grossie d'une partie de l'agencement de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne 101- 101 de la figure 7; la figure 9 est une vue de détail en perspective, avec -arrachement, de l'afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la présente invention; la figure 10 est un schéma symbolique d'un circuit pi- lote associé à l'afficheur à cristaux liquides; les figures 11 A à 11 G constituent un diagramme de syn- chronisation illustrant le fonctionnement du circuit pilote de la figure 10; la figure 12 est une vue de détail en plan d'un tran- sistor à pellicule mince de lc'afficheur à cristaux liquides suivant la présente invention; la figure 13 est une vue en coupe suivant la ligne 102- 102 de la figure 12; - les figures 14 à 19 sont des vues en coupe illustrant un processus de fabrication de transistor à pellicule mince suivant la présente invention; et la figure 20 est une vue de détail en coupe d'un affi- cheur à cristaux liquides suivant un autre mode de réalisation de la présente invention. Avant de décrire des réalisations de la présente inven- tion, on va décrire, en se référant aux figures-1 et 2, un afficheur à cristaux liquides en matrice de points courant. Comme représenté sur la figure 1, une cellule à cristaux liquide 11 comporte deux substrats transparents 12, 13 placés face à face avec un espacement faible, et un cristal liquide 14 interposé et étanché entre les substrats transparents 12, 13 Une matrice 15 de Transistors à pellicule mince est formée sur la surface intérieure de l'un des substrats transparents, 12,et une électrode commune transparente 16 est déposée sur la quasi-totalité de la surface intérieure de l'autre substrat, transparent,13 Une couche de traitement d'orientation 17 est déposée sur la matrice 15 de-transistors à pellicule 20,et une autre couche de traitement d'orientation 21 est déposée sur 1 ' électrode commune 16 avec interposition d'une pellicule d'iso- lement 19. Comme représenté sur la figure 2, la matrice 15 de tran- sistors à pellicule mince est composée de conducteurs de colon- ne 81,82,83, sensiblement parallèles entre eux et transversar lement équidistants,et'de conducteurs de rangée 91 '92 '93 '- sensiblement parallèles entre eux,transversalement équidistants et perpendiculaires aux conducteurs de colonne Des transistors à pellicule mince 6 sont prévus en des points d'intersection respectifs des conducteurs de colonne et de rangée Chacun des transistors 6 comporte une grille reliée au conducteur de ran- gée 9 et une source reliée au conducteur de colonne 8 Chacun des cadres ou espaces rectangulaires définis par les conduc- teurs de rangée et de colonne est sensiblement rempli par une électrode d'élément matriciel (de drain) 2 à laquelle est re- lié le drain d'un transistor 6 correspondant. Une tension est appliquée entre un conducteur de colonne 81,82,83, sélecté et un conducteur de rangée 91,921931 sé- lecté pour exciter le transistor 6 situé à l'intersection des conducteurs de colonne et de rangée sélectés La tension est alors appliquée entre l'électrode d'élément matriciel 9 du transistor 6 excité et l'électrode commune 16 pour conférer de ce fait à l'électrode d'élément matriciel 2 un aspect différent de celui du reste de la cellule à cristaux liquides ll L'affi- chage peut être sélectivement provoqué de cette manière dans tous les éléments matriciels de la cellule à cristaux liquides 11. Dans l'agencement selon la technique antérieure, un cir- cuit 26 de pilotage des conducteurs de colonne 81, 82, 83 F et un circuit (non représenté) de pilotage des conducteurs de rangée 911 92 ' 93 sont montés sur une embase de câblage 18 sur laquelle est supportée la cellule à cristaux liquides 11 Les conducteurs de colonne 81, a 2 ' 83 et les conduc- teurs de rangée 9 t 2 ' 93 présentent des bornes respec- tives reliées à des bornes correspondantes des circuits de pilotage de colonnes 26 et de pilotage de rangées Quand le nombre d'éléments matriciels est de 100 x 100 = 10 000, le nombre de bornes à relier aux circuits de pilotage atteint + 100 = 200, et c'est une tache fastidieuse que de relier les bornes de la cellule à cristaux liquides aux circuits pilotes En particulier pour une cellule à cristaux liquides d'affichage en couleur, chaque élément matriciel est généra- lement composé de trois points de rouge, vert et bleu pouvant être pilotés indépendamment Dans le cas d'éléments matriciels prévus en nombre atteignant 100 x 100 = 10 000, le nombre total de points est de 100 x 100 x 3 = 30 000 et le nombre de bornes nécessaire atteint 100 + ( 3 x 100) = 400 Ce nombre de bornes accru rend plus complexe et plus long le couplage de la cellule à cristaux liquides d'affichage en couleur avec les circuits de pilotage. Le transistor à pellicule mince antérieur 6 a une struc- ture telle que représentée sur les figures 3 et 4 On façonne des électrodes de grille 5 (avec conducteurs de rangée 9) sur un substrat 12 en déposant d'abord une couche de métal tel que chrome sur la totalité du substrat 12, puis en gravant la couche métallique suivant un motif prescrit Ensuite, on façonne pareillement des électrodes d'élément matriciel (de drain) 2 sous forme de pellicules métalliques transparentes sur le substrat 12 par dépôt sur ce dernier d'une couche mé- tallique, puis gravure sélective de la couche métallique En- suite, on dépose une pellicule d'isolement de grilles 22, en nitrure de silicium, sur toute la surface du substrat 12, et l'on ménage des trous 23 dans la pellicule d'isolement de grilles 22 pour permettre le contact avec les électrodes d' élément matriciel 2 On dépose une couche semiconductrice 24, en silicium amorphe, sur chaque électrode de grille 5, avec interposition de la pellicule d'isolement de grilles 22. Ultérieurement, on façonne des électrodes de drain 25 et de source 3 (auxquelles est couplé un conducteur de colonne 8), en aluminium sur chaque couche semi-conductrice 24, en des emplacements chevauchant partiellement des côtés opposés de l'électrode de grille 5, avec interposition de la couche semi- conductrice 24 et de la pellicule d'isolement de grilles 22. On relie l'électrode de drain 25 à l'électrode d'élément ma- triciel 2 à travers le trou de contact-23. La fabrication du transistor à pellicule mince courant 6 exigeait un nombre relativement important d'opérations Il était donc difficile de fabriquer une multiplicité de transis- tors à pellicule mince 6 à caractéristiques uniformes et exempts de défaut couvrant une grande aire d'affichage Atten- du que la couche semi-conductrice 24 présente une partie ex- posée entre les électrodes de drain 25 et de source 3, la partie exposée peut entrer en contact avec l'humidité de 11 air, ce qui dégrade les caractéristiques du transistor 6 après fabrication de la matrice de transistors 15 sur le substrat 12 et avant mise de l'assemblage sous forme de cellule à cris- taux liquides 11 Pour éviter ce-risque, il est nécessaire de recouvrir la couche semi-conductrice 24 d'une pellicule pro- tectrice après dépôt des électrodes 25 et 3, ce qui augmente le nombre d'opérations de fabrication. On va maintenant décrire un afficheur en couleur à cris- taux liquides en matrice de points suivant la présente inven- tion La figure 5 indique l'aspect d'un tel afficheur à cris- taux liquides en couleur L'afficheur à cristaux liquides en couleur comprend une cellule à cristaux liquides 12 composée de deux substrats transparents 12, 13 disposés en regard et d'un cristal liquide 14 étanché entre les substrats 12, 13. Une multiplicité d'éléments d'affichage en couleur sont formés sur une surface d'un des substrats dans la cellule à cristaux liquides 11. Comme représenté sur la figure 6, ces éléments d'afficha- ge en couleur sont réunis par groupes d'éléments de trois ty- pes: d'affichage en rouge 1 R, d'affichage en vert l G et d'af- fichage en bleu l B répartis quasi uniformément sur le substrat. Dans la réalisation choisie à titre d'exemple, les éléments d'affichage en couleur sont oblongs et parallèles entre eux et chaque groupe de trois éléments matriciels d'affichage en des couleurs différentes constitue une région sensiblement carrée qui sert d'élément matriciel Les éléments matriciels 10 sont disposés en colonnes et en rangées Pour simplifier le processus de pilotage d ces Tlem^ Matriciels 10 S on dis- pose les éléments d'affichage en routj _n vert et en bleu 1 R, 1 G, 1 V en ligne droite suivant des directions longitu- dinales parallèles entre elles. Suivant la présente invention, chacun des éléments d'af- fichage en couleur 1 R, 1 G, l B est composé d'un pilote semi- conducteur ou transistor à pellicule mince et d'un filtre-co- loré situé sur une électrode de sortie de ce dernier Plus précisément, comme représenté sur les figures 7 et 8, l'un des substrats 12 de la cellule à cristaux liquides 11 est formé d'une plaque de verre transparente Des électrodes de drain (d'élément matriciel) rectangulaires 2 R, 2 G, 2 B à peu près aussi large que les éléments d'affichage en couleur sont formées sur le substrat 12, et des électrodes de source plus étroites 3 R, 3 G, 3 B sont déposées sur le substrat 12 près des électrodes de drain 2 R, 2 G, 2 B respectivement, parallèlement à elles Des pellicules 4 R, 4 G, 4 B en silicium amorphe forment des couches semiconductrices entre les électrodes de drain 2 R et de source 3 R, entre les électrodes de drain 2 G et de source 3 G et entre les électrodes de drain 2 B et de source 3 B, respectivement Une pellicule d'isolement de grilles 22, en nitrure de silicium, est formée par-dessus les électrodes et le substrat Des électrodes de grille 5 R, 5 G, 5 B sont dépo- sées sur la pellicule d'isolement de grilles 22 en regard des pellicules de silicium amorphe 4 R, 4 G, 4 B-respectivement Il est préférable que les électrodes de drain 2 R, 2 G et 2 B de source 3 R, 3 G et 3 B soient sous forme d'électrodes transparen- tes en oxyde d'indium ou oxyde d'étain Les électrodes de grille 5 R, 5 G, 5 B peuvent être en aluminium. Les électrodes de source 3 R, 3 G, 3 B, les électrodes de drain (d'élément matriciel) 2 R, 2 G,2 B, les pellicules de sili- cium amorphe 4 R, 4 G,4 B, la pellicule d'isolement de grilles 22 et les électrodes de grille 5 R, 5 G,5 B constituent conjoin- tement des transistors à pellicule mince 6 R, 6 G, 6 B respecti- vement Sur les transistors à pellicule mince 6 R, 6 G, 6 B sont respectivement formés des filtres colorés rouges, verts et bleus 7 R,7 G, 7 B recouvrant les électrodes de drain (de sortie) 2 R, 2 G, 2 B, respectivement, avec interposition de la pellicule d'isolement de grilles 22 Les filtres colorés 7 R, 7 G, 7 B sont formés par un procédé d'impression sérigraphique ou offset. Comme illustré par la figure 9, une couche de traitement d'orientation 17, telle que couche d'alcool polyvinylique, est déposée sur les éléments d'affichage en couleur ainsi for- més sur le substrat 12 Le substrat 13 disposé en regard du substrat 12 est, par exemple, en verre transparent Une élec- trode transparente commune 16 est formée sur toute la surface intérieure du substrat 13 Une pellicule d'isolement 19, telle que pellicule de nitrure de silicium, est formée sur l'élec- trode transparente commune 16, et une-autre couche de traite- ment d'orientation 21 est déposée sur la pellicule d'isolement 19 Un cristal liquide 14 est étanché entre les couches de traitement d'orientation 17, 21 La cellule à cristaux liqui- des 11 ayant la structure sus-indiquée constitue une cellule à cristaux liquides du type dit convive-hôte en noir ou un cristal liquide nématique tordu en noir et blanc Un polori- seur 27 est fixé à la surface extérieure du substrat 13. Comme représenté sur la figure 6, des conducteurs de colonne 81, 82, 831 sont formés sur le substrat 12 le long des colonnes d'éléments d'affichage en couleur, et l'électrode de source 3 R, 3 G ou 3 B d'un élément d'affichage en couleur ad- jacent est à chaque conducteur de colonne Des conducteurs de rangée 91, 92 ' 931 sont formés sur le substrat le long des rangées d'éléments d'affichage en couleur, et l'électrode de grille 5 R, 5 G ou 5 B d'un élément d'affichage en couleur adja- cent est reliée à chaque conducteur de rangée. Les éléments d'affichage en couleur peuvent être sélec- tivement pilotés par un circuit de pilotage tel que représenté sur la figure 10 Les conducteurs de source 8, 82, 831 et les conducteurs de grille 91 ' 92 931 présentent des bornes amenées hors du plan d'affichage 28 Les bornes des conduc- teurs de source 81, 82 83 sont respectivement reliées à des sorties correspondantes d'emplacements de bit d'un circuit- verrou 26 servant de pilote de colonne, les emplacements de bit du circuit-verrou 26 étant reliés à des sorties d'empla- cement de bit d'un registre à décalage 29 En fonctionnement, des données d'affichage arrivent d'une borne de données 31 sous forme de signaux binaires de " 1 " ou de " O " indiquant s'il cbit ou non y avoir affichage sur les élémeints d'affichage en couleur d'une rangée Ces données d'affichage sont successive- ment introduites en série dans le registre à décalage 29 en synchronisme avec un signal de rythme arrivant d'une borne de rythme 33 Une fois les données d'affichage d'une rangée ainsi introduites, les données emmagasinées dans le registre à décalage 29 sont introduites en parallèle et verrouillées dans le circuit-verrou 26 en réponse à un ordre de verrouilla- ge arrivant d'une borne 34. L'ordre de verrouillage arrivant dela borne 34 est aussi appliqué à un circuit de sélection et de pilotage de conduc- teur de grille 32, qui choisit ensuite sélectivement les con- ducteurs de grille 9 92 ' 93: à raison d'un à la fois. Lors de la sélection du conducteur de grille 91 ' par exemple, il y a affichage ou maintien de non affichage des éléments d'affichage en couleur placés aux jonctions entre le conduc- teur de grille 91 et ceux des conducteurs de source 8 l, 82, 831 auxquels sont appliqués des bits de sortie verrouillés dans le circuit-verrou 26 Pendant que le conducteur de grille- 91 fait l'objet de la sélection pour l'affichage, des données destinées à un conducteur de rangée suivant sont introduites dans le registre à décalage 29,-et les données emmagasinées sont ensuite verrouillées dans le circuit-verrou 26 lors d'un nouvel ordre de verrouillage arrivant de la borne 34 En ré- ponse à cet ordre de verrouillage, le circuit de sélection et de pilotage de conducteur de grille 32 choisit le conduc- teur de grille 92 pour l'affichage sélectif sur les éléments d'affichage en couleur reliés au conducteur de grille 92 Une structure détaillée de circuit de pilotage comportant des composants tels que le registre à décalage 29, le circuit- verrou 26, et le sélecteur'de conducteur de grille 32 est dé- crite, par exemple, dans une brève communication intitulée "Progress Toward Flat-Panel TV" de A G Fischer dans "Nonemis- sive Electrooptics Displays" A R Kmetz et F K von Willisen, 1976, Plenum Press, New York. Comme illustré par la figure ll A, des impulsions de pi- lotage à déphasages successifs sont appliquées de manière ré- pétées aux conducteurs de grille 91 à 9 Lorsqu'un tran- sistor à pellicule mince 6 il situé, par exemple, à l'inter- section du conducteur de source 81 et du conducteur de grille 91 est sélecté, une tension V s'applique au conducteur de source 81, comme indiqué sur la figure 11 B, au moment o le conducteur de grille 9 est sélecté dans un premier cycle et, en conséquence, l'électrode de drain du transistor à pellicu- le mince 6 il se charge jusqu'à la tension V, comme indiqué en 6 D sur la figure ll C, et demeure à cette tension A ce il moment, une tension constante V/2 s'applique au conducteur de source de tout élément non alors sélecté, par exemple au transistor à pellicule mince 621 situé à l'intersection des conducteurs de source 81 et de grille 92 Par conséquent, la tension présente sur le drain du transistor à pellicule mince 621 est maintenue à V/2 comme indiqué en 621 D sur la figure ll D Une tension V/2 est appliquée en permanence à l'électro- de commune 16 comme représenté sur la figure 1 l E. Par conséquent, la tension V/2 s'applique en tant que tension 6 il DC entre le drain du transistor sélecté 6 il et 1 ' électrode commune 16, comme indiqué sur la figure 11 F, et la tension 621 DC appliquée entre le drain du transistor non sélec- té et l'électrode commune est nulle, comme indiqué sur la figure ll G Quand le conducteur de grille 91 est sélecté lors d'un cycle suivant, le conducteur de source sélecté 81 est maintenu sous tension nulle, et la tension de drain 6 il D du transistor 6 sélecté est aussi nulle La tension de drain 621 D du transistor non sélecté demeure V/2 Donc, au cours de ce cycle, la tension 611 DC appliquée entre le drain du tran- sistor sélecté et l'électrode commune devient -V/2 La tension entre le drain du transistor sélecté et l'électrode commune se modifie alternativement entre V/2 et -V/2, ce qui fait que la partie de la cellule à cristaux liquides faisant face à 1 ' électrode de drain transparente du transistor sélecté appa- rait à travers la couleur du-filtre coloré fixé au transistor intéressé. Au cours o il existe un nombre total de conducteurs de grille de 120,' comportant les conducteurs de grille 91 à 9120 c lemnombre total de conducteurs de source nécessaire est le triple du nombre de conducteurs de grille, soit de 360 Il serait fastidieux et long de faire sortir tous ces conducteurs de l'afficheur à cristaux liquides et de les relier à des- pilotes extérieurs. Suivant la *,vrest ur enticn, E:cuits périphéri- ques de pilotage des léMûlnts P*lotss i 4 ',cm-'-onducteurs sont formés sur la surface du substrat sur laquelle sont réalisés les transistors à pellicule mince 6 R, 6 G, 6 B de pilotage des cristaux liquides Plus précisément, le circuit-verrou 26 servant de pilote de colonne et le registre à décalage 29 sont réalisés sous forme de circuits intégrés sur le substrat 12, et le circuit de sélection et de pilotage de conducteur de grille 32 est réalisé sous forme de circuit intégré sur le substrat, comme illustré par la figure 5 Les conducteurs de grille et de source partant de la cellule à cristaux liquides 11 sont reliés à -ces circuits 26, 29, 32 sur le substrat 12, * et d'autres conducteurs nécessaires sont câblés sur le subs- -trat 12 Quand le circuit-verrou 26, le registre à décalage 27 et le circuit de sélection et de pilotage de conducteur de grille 32 sont à poser sous forme de circuits intégrés sur le substrat 12, on les réalise de préférence sous forme de tran- sistors à pellicule mince comme les transistors à pellicule mince constituant les éléments d'affichage en couleur De cet- te manière, on peut former les circuits périphériques 26, 29, 32 en même temps que les transistors à pellicule mince 6 R, - 6 G, 6 B sur le substrat 12 sans avoir à augmenter le nombre d' opérations de fabrication nécessaires. Attendu que la vitesse de fonctionnement des transistors à pellicule mince est relativement lente, il faut soumettre les pellicules de silicium amorphe 4 R, 4 G, 4 B à un traitement de recuisson au faisceau électronique ou au laser assurant une grande mobilité pour augmenter la vitesse de fonctionnement des circuits 26, 29, 32 Ce traitement conférant une grande mobilité peut être opéré en un temps relativement bref attendu que les transistors à pellicule mince constituant les éléments d'affichage en couleur n'exigent pas un tel traitement d'aug- mentation de la mobilité Il n'est pas nécessaire de monter tous les circuits 26, 29, 32 sur le substrat 12: on peut ne poser sur le substrat 12 que certains d'entre eux, par exemple les circuits 26, 29 ou le seul circuit 32 Les circuits 26, 29 32 montés sur le substrat 12 peuvent être formés de circuit intégrés bipolaires ou monopolaires ordinaires Les transis- tors à pellicule mince de silicium amorphe peuvent être rem- placés par des transistors à pellicule mince polycristalline. Avec l'agencement sus-indiqué, les circuits périphéri- ques tels que circuits de sélection et de pilotage des élé- ments semi-conducteurs destinés à piloter les éléments d'af- fichage ou élément matriciel de la cellule à cristaux liqui- des sont montés sur le substrat 12 de celle-ci, de sorte que les bornes de connexion extérieure peuvent être de moitié moins nombreuses que celles des structures antérieures, ceci pour simplifier la connexion aux bornes extérieures. Quand les filtres colorés portés par les éléments pilo- tés semi-conducteurs sont fabriqués par impression, on peut les réaliser à l'aide d'un appareillage simple sans avoir re- cours à un appareil onéreux de dépôt de vapeur ou de dopage ionique, et on peut aussi les réaliser dans l'atmosphère de façon qu'ils couvrent une aire relativement grande Les fil- tres colorés permettent une bonne reproduction des couleurs, peuvent être réalisés à bon compte, sont suffisamment minces par rapport au cristal liquide 14 et ont une densité de cou- leur suffisante Il est facile de fixer en un motif alterné des filtres de couleurs telles que le rouge, le vert et le bleu De l'encre ne peut pas s'infiltrer des filtres colorés dans le cristal liquide 14 parce que la couche de traitement d'orientation 17 en alcool polyvinylique est stable par rap- port au cristal liquide 14 Par conséquent, le fonctionnement de l'afficheur à cristaux liquides est rendu stable Même en présence des filtres colorés, la couche de traitement d' orientation est capable de déterminer aisément l'orientation des molécules du cristal liquide 14 Au lieu d'être réalisés par sérigraphie, les filtres colorés peuvent l'être par im- pression offset pour répondre à des exigences de précision plus rigoureuses Quand on peut donner aux substrats une épaisseur réduite, des éléments matriciels sélectés quelcon- ques peuvent être bien visibles lorsqu'on les regarde oblique- ment De ce fait, il est possible de ne pas fixer de filtre coloré aux transistors à pellicule mince, mais de monter des filtres colorés sur le substrat 13 (comme représenté sur la figure 5) en regard des électrodes de drain Les substrats 12, 13 peuvent être formés de hauts polymères tels que polyimide ou plastiques fluorés Bien que, tels que représentés, les éléments d'affichage en couleur soient disposés en colonnes et rangées affectées aux différentes couleurs, on peut les disposer en cercles de façon qu'un groupe de trois éléments d'affichage adjacents comporte des éléments d'affichage en rouge, en vert et en bleu Au lieu de couleurs primaires ad- ditives, on peut utiliser pour l'affichage en couleur des -couleurs primaires soustractives. Les transistors à pellicule mince 6 R, 6 G, 6 B des figures et 6 peuvent avoir la structure représentée sur les figures 3 et 4 La présente invention est applicable aux afficheurs à cristaux liquides non seulement en couleur, mais aussi en noir et blanc. On va décrire un tel afficheur à cristaux liquides en noir et blanc en se référant aux figures 12 et 13 Les élé- ments matriciels 2, électrodes de drain 25 et électrodes de source (conducteurs de source 8) 3 sont formés sur un subs- trat 12 Chacun des éléments matriciels de forme carrée 2 présente un côté partiellement dédoublé pour former l'une des électrodes de drain 25 On peut façonner simultanément ces éléments matriciels 2, Les électrodes de drain 25, les élec- trodes de source 3 et les conducteurs de source 8 en gravant sélectivement une feuille métallique transparente déposée sur toute la surface du substrat 12 Les électrodes de source 3 peuvent être en un métal opaque. Une couche 24 de semi-conducteur tel que silicium amor- phe est formée sur le substrat 12 entre l'électrode de drain et l'électrode de source 3 La couche semi-conductrice 24 peut être en silicium polycristallin, silicium monocristal- lin, tellurium, sulfure de cadmium ou séléniure de dadmium. Une pellicule d'isolement de grilles 22 est formée sur toute la surface comportant les couches semi-conductrices 24 La pellicule d'isolement de grilles 22 peut être en nitrure de silicium ou en dioxyde de silicium Elle peut être formée seulement sur les couches semi-conductrices 24 Des électro- des de grille (conducteurs de grille 9) 5 sont formées sur la pellicule d'isolement de grilles 22 Les électrodes de grille sont disposées en regard des électrodes de drain 25 et de source 3, avec interposition de la couche semi-conduc- trice 24 et de la pellicule d'isolement de grille 22. Les électrodes de grille 5 et conducteurs de grille 9 peuvent être en aluminium ou en silicium polycristallin et peuvent être sous la forme d'une pellicule conductrice de l'électri- cité transparente. On va décrire à simple titre d'exemple un procédé de fabrication de transistor à pellicule mince en se référant aux figures 14 à 19 Comme représenté sur la figure 14, une couche opaque d'un métal tel que Nichrome, chrome ou molybdè- ne est exposée en couche d'une épaisseur de l'ordre de 1 000 à 2 000 À sur un substrat isolé transparent 12, qui peut être en verre, par dépôt de vapeur ou pulvérisation cathodique, et les éléments matriciels, électrodes de drain 25 ( 2) et élec- trodes de source 3 sont façonnés par photogravure. Une couche semi-conductrice, en silicium amorphe ou polycristallin, est formée sur une épaisseur de 3 000 A, par exemple, sur le substrat transparent 12 par-dessus les élec- trodes de drain 25 et de source 3 par procédé DVC (de dépôt de vapeur chimique) au plasma On traite ensuite la couche semi- conductrice par photogravure pour former une couche de sili- cium semi-conductrice 24, ou région de canal, qui s'étend entre les électrodes de drain 25 et de source 3 et est déposée sur leurs bords, comme illustré par la figure 15. Ensuite, une pellicule d'isolement de grilles 22 est-dé- posée sur le substrat transparent 12 par-dessus toute la cou- che de silicium semi-conductrice 24, comme représenté sur la figure 16 La pellicule d'isolement de grilles 22 peut être en nitrure de silicium ou dioxyde de silicium et avoir une épaisseur comprise entre 2 000 et 3 000 A La pellicule d'iso- lement de grilles 22 peut être formée par procédé DVC au plas- ma. Comme représenté sur la figure 17, une électrode transpa- rente 5 ' en ITO (mélange d'In 203 et de Sn O 2) ou en oxyde d' étain est formée sur la pellicule d'isolement de grillés 22 par dépôt de vapeur ou pulvérisation cathodique, l'électrode transparente 5 ' ayant une épaisseur de 1 000 A ou moins, par exèmple comprise entre 400 et 500 A Ensuite, une couche dé résine photosensible pour négatifs 37 est formée sur l'élec- trode transparente 5 ' La couche de résine photosensible 37 est exposée à un faisceau ultraviolet 39 rayonnant à travers le substrat 2 r 30057 transparent 120 Les parties de la couche de:4 i;î 34 t O Sensible 37 qui sont exposées au faisceau ultraviolet durcissent Par déve- loppement, on obtient dans la couche de résine photosensible un motif 37 p de forme définie par les électrodes de drain 25 et de source 3 agissant en caches. En utilisant comme cache le motif de couche photosensi- ble 37 p, on transforme par gravure l'électrode transparente ' en une électrode de grille transparente 5 et l'on élimine le motif de cache 37 p comme représenté sur la figure 19. Par conséquent, les électrodes d'élément de matrice 2 et de drain 25 sont façonnées simultanément et ne sont pas cou- plées l'une à l'autre par aucun trou de contact Attendu que ni ce trou de contact, ni d'autres ne sont ménagés, aucune opération n'est à prévoir pour ménager des trous de contact tels que les trous 23 de l'agencement antérieur représenté sur la figure 4 Quand l'électrode de source 3 est à réaliser sous forme d'électrode transparente, on peut la façonner en même temps que l'électrode d'élément matriciel 2, ce qui per- met de rendre le nombre d'opérations de fabrication inférieur à celui nécessaire pour la fabrication de la structure couran- te représentée sur les figures 3 et 4 Par conséquent, avec l'afficheur à cristaux liquides de la présente invention, on peut réaliser la matrice de transistors à pellicule mince par un nombre d'opérations plus faible que selon la technique antérieure, de sorte qu'il est relativement facile de façonner une matrice d'éléments dotés de caractéristiques uniformes et exempts de défauts pour une grande aire d'affichage. Attendu que la couche semi-conductrice 24 est prise en sandwich entre le substrat 12 et la pellicule d'isolement de grilles 22, elle ne risque pas d'être exposée après façon- nage de la matrice de transistors à pellicule mince et avant assemblage de celle-ci dans la cellule à cristaux liquides 11 La couche semiconductrice 24 ne tend donc pas à prendre des caractéristiques instables et il est inutile de la recou- vrir d'une couche protectrice Il en découle la possibilité de fabriquer des cellules à cristaux liquides avec un rende- ment très supérieur. Lorsqu'on utilise l'afficheur à cristaux liquides selon l'invention en tant qu'afficheur à cristaux liquides du type pour transmission, on forme une pellicule opaque, par exemple d'aluminium ou d'encre noire, sur la surface extérieure du substrat 12 en regard de la couche semi-conductrice 24, entre les électrodes de drain 25 et de source 3, aux fins de pro- tection contre tous effets indésirables provoqués par la lu- mière, tels que modifications de la résistance de la couche semi-conductrice 24 lorsque celle-ci est en silicium amorphe. Il est possible d'assurer le positionnement automatique de l'électrode de grille 5 du fait qu'on la réalise par expo- sition et développement en utilisant comme caches les élec- trodes de drain 25 et de source 3 Les électrodes de drain et de source 3 et l'électrode de grille 5 peuvent être maintenues en permanence en une disposition relative constan- te Ceci permet de réduire la distance, dite longueur de canal L, qui sépare les électrodes de drain 25 et de source 3 On peut par conséquent fabriquer aisément un transistor à pelli- cule mince ayant un temps de coupure bref et un courant de drain important On peut réaliser de tels transistors à pel- licule mince sous forme de matrice couvrant une grande aire, avec un haut degré d'intégration, tout en réduisant les va- riations des caractéristiques de ces transistors. Sur la figure 8, les filtres colorés 7 R, 7 G, 7 B sont for- més sur la pellicule d'isolement de grilles 22 en regard des électrodes d'élément matriciel 2 R, 2 G, 2 B avec interposition de la pellicule d'isolement de grille 22 Toutefois, les fil- tres colorés 7 R, 7 G, 7 B peuvent être formés sur l'électrode commune 19 portée par le substrat 13 comme représenté sur la figure 20 (Les pièces semblables ou correspondantes sont dé- signées sur la figure 20 par les mêmes références numériques que sur la figure 8) Les filtres colorés 7 R,7 G,7 B sont dispo- sés de manière à chevaucher les électrodes d'élément matriciel 2 R,2 G,2 B respectivement suivant une direction normale aux subs- trats 12, 13 Les filtres 7 R, 7 G, 7 B peuvent être facilement formés, par exemple par impression, sur le substrat 13 sur lequel ne sont pas fabriqués de transistors à pellicule mince 6 R, 6 G, 6 B. Il va de soi qu'on pourra apporter de nombreuses modifi- cations et variantes aux réalisations préférées décrites, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points comportant un premier substrat transparent ( 12) en matériau isolant, un second substrat transparent ( 13) en matériau iso- lant disposé près du premier substrat transparent et dont le bord périphérique est étanché contre ce dernier, un cristal liquide ( 14) étanché entre les premier et second substrats, une multiplicité d'éléments de pilotage semi-conducteurs (l R, 1 G,1 B) répartis à peu près uniformément sur la face intérieure du premier substrat, des électrodes d'élément matriciel ( 2 R, 2 G,2 B) respectivement reliées à des électrodes de sortie ( 25) des éléments de pilotage semi-conducteurs et réparties à peu près uniformément sur ledit premier subsrat, une électrode commune ( 16) disposée surla quasi-totalité de la surface inté- rieure du second substrat ( 13), et un circuit pilote pour pi- loter sélectivement lesdits éléments de pilotage semi-conduc- teurs, caractérisé en ce que le circuit pilote est réalisé sous forme de circuit intégré semi-conducteur sur la surface intérieure du premier substrat à un emplacement extérieur audit cristal liquide ( 14) étanché entre les premier et second sub- strats. 2 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de pilotage semiconducteurs (l R,l G,l B; 2) sont disposés en colonnes et rangées, comportant des conducteurs de colonne ( 81 82, 83) formés sur le premier substrat le long de co- lonnes respectives et des conducteurs de rangée ( 91 92939 formés sur le premier substrat le long de rangées respectives, ledit circuit pilote comportant un circuit de pilotage de co- lonnes ( 26) pour le pilotage sélectif desdits conducteurs de colonne et un circuit de pilotage de rangées pour le pilotage sélectif desdits conducteurs de rangée, l'agencement étant tel que les éléments conducteurs subissant le pilotage sont ceux situés aux intersections des conducteurs de colonne pilo- tés et des conducteurs de rangée pilotés. 3 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits élé- ments de pilotage semi-conducteurs sont des transistors à pellicule mince, lesdits conducteurs de colonne étant des con- ducteurs de grille reliés aux grilles ( 5 R,5 G,5 B; 5) des tran- sistors à pellicule mince situés le long desdits conducteurs de colonne, lesdits conducteurs de rangée étant des conduc- teurs de source reliés aux sources ( 3 R,3 G,3 B, 3) des tran- sistors à pellicule mince situés le long desdits conducteurs de rangée et lesdites électrodes de sortie étant les électro- des de drain ( 2 R, 2 G,2 B; 2) desdits transistors à pellicule mince. 4 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit circuit pilote est formé par des éléments actifs de transistors à pellicule mince. Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des- dits transistors à pellicule mince comporte des électrodes de source ( 3 R,3 G,3 B; 3) et de drain ( 2 R,2 G,2 B; 25) formées direc- tement sur le premier substrat ( 12), chacune desdites électro- des d'élément matriciel étant réalisée d'un seul tenant avec ladite électrode de drain directement sur le premier substrat, comportant une couche semi-conductrice ( 24) formée directement sur le premier substrat par dessous lesdites électrodes de source ( 3) et de drain ( 25), une pellicule d'isolement de grilles ( 22) formée sur la quasi-totalité de la face inté- rieure du premier substrat par dessus lesdites électrodes de source, de drain et ladite couche semi-conductrice, et une électrode de grille ( 5 R, 5 G,5 B; 5) formée sur ladite pellicule d'isolement de grille en regard de ladite couche semi-conduc- trice ( 24). 6 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche semi-conductrice ( 24) est une pellicule de silicium amorphe. 7 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pellicules en silicium amorphe desdits transistors à pellicule mince du circuit pilote ont une haute mobilité obtenue par recuisson. 8 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche semi-conductrice ( 24) est une pellicule de silicium polycris- tallin. 9 Afficheur à cristaux liquide e 5 N matrice de points selon la revendication 4-, caractérisé en ce que chacun desdits transistors à pellicule mince comprend une électrode de grille ( 5 R,5 G,5 B; 5) formée avec lesdites électrodes d'élément matri- ciel directement sur le premier substrat, et comporte une pel- licule d'isolement de grille ( 22) formée sur la quasi-totalité de la surface intérieure du premier substrat et recouvrant les- dites électrodes de grille et lesdites électrodes d'élément matriciel ( 2) , et une couche semi-conductrice ( 24) formée sur la pellicule d'isolement de grilles en regard desdites élec- trodes de grille, avec interposition de la pellicule d'isole- ment de grille ( 22), chacun desdits transistors à pellicule mince comportant des électrodes de source et de drain formées à distance l'une de l'autre sur ladite couche semi-conductrice et chevauchant partiellement des bords opposés de ladite élec- trode de grille avec interposition de ladite couche semi- conductrice et de ladite pellicule d'isolement de grille, lesdites électrodes de drain étant couplées auxdites électro- des d'élément matriciel. -_ 10 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque élec- trode d'élément matriciel est divisée en trois électrodes d' éléments matriciel sensiblement égales ( 2 R,2 G,2 B),lesdits éléments de pilotage semi-conducteurs étant reliés chacun à l'une des électrodes d'élément matriciel citées en dernier lieu, des filtres rouges ( 7 R), verts ( 7 G) et bleus ( 7 B) étant respectivement formés sur les électrodes d'élément matriciel citées en dernier lieu, avec interposition d'une pellicule d'isolement de grille ( 22). 11 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points 4 selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacune des- dites électrodes d'élément matriciel ( 2) est divisée en plu- sieurs électrodes d'élément matriciel sensiblement égales ( 2 R, 2 G, 2 B) ,lesdits transistors à pellicule mince ( 6 R,6 G,6 B) étant respectivement reliés aux électrodes d'élément matriciel citées en dernier lieu, des filtres colorés de couleurs diffé- rentes ( 7 R,7 G,7 B) étant respectivement formés sur les électro- des d'élément matriciel citées en dernier lieu, avec interpo- sition d'une pellicule d'isolement de grille ( 22). 12 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits fil- tres colorés sont formés par impression. 13 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacune des électrodes d'élément matriciel ( 2) est divisée en plusieurs électrodes d'élément matriciel sensiblement égales ( 2 R,2 G,2 B), lesdits transistors à pellicule mince ( 6 R,6 G,6 B) étant respec- tivement reliés aux électrodes d'élément matriciel citées en dernier lieu, des filtres colorés de couleurs différentes ( 7 R,7 G,7 B) étant formés sur la surface intérieure du second substrat en regard desdites électrodes d'élément matriciel citées en dernier lieu ( 2 R,2 G,2 B), respectivement. 14 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits fil- res colorés sont formés par impression. Afficheur à cristaux liquides en matrice de points caractérisé en ce qu'il comprend un premier substrat trans- parent ( 12) en matériau isolant; un second substrat transpa- rent ( 13) en matériau isolant disposé près du premier substrat transparent et dont le bord périphérique est étanché contre ce dernier; un cristal liquide ( 14) étanché entre les premier et second substrats; une multiplicité de transistors à pelli- cule mince uniformément distribués sur la surface intérieure du premier substrat; des électrodes d'élément matriciel ( 2) respectivement reliées à des électrodes de source ( 3) desdits transistors à pellicule mince et réparties à peu près unifor- mément sur le premier substrat; une électrode commune ( 16) déposée sur la quasi-totalité de la surface intérieure du second substrat; chacun desdits transistors à pellicule mince comportant des électrodes de source ( 3) et de drain ( 25) for- mées directement sur le premier substrat, chacune desdites électrodes d'élément matriciel ( 2) étant formée d'un seul tenant avec ladite électrode de drain ( 25) directement sur le premier substrat, une couche semi-conductrice ( 24) étant formée directement sur le premier substrat par-dessus lesdites électrodes de source ( 3) et de drain ( 25), une pellicule d' isolement de grille ( 22) étant formée sur la quasi-totalité de la surface intérieure du premier substrat de façon à recouvrir ladite électrode de source, lesdites électrodes de drain, lesdites électrodes d'élément matriciel et ladite couche semi- conductrice, et une électrode de grille ( 5) formée sur la pellicule d'isolement de grille ( 22) en regard de ladite cou- che semi-conductrice ( 24). 16 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite couche semi-conductrice ( 24) est une couche de silicium amorphe. 17 Afficheur à cristaux liquides en matrice de points selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite couche semi-conductrice ( 24) est une couche de silidum polycristallin. 18 Procédé de fabrication de transistors à pellicule- mince pour afficheur à cristaux liquides selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comprend les opérations de: forma- tion d'électrodes de drain et de source opaques sur un premier substrat transparent; formation d'une couche de silicium semi-conductrice sur le premier substrat, entre les électrodes de source et de drain; formation d'une pellicule d'isolement de grilles recouvrant ladite couche de silicium semi-conductri- ce; formation d'une électrode transparente sur la pellicule d'isolement de grilles; formation d'une couche de résine photosensible sur ladite électrode transparente, cette couche de résine photosensible étant susceptible de durcir par expo- sition à la lumière; éclairement de ladite couche de résine photosensible par de la lumière traversant le premier substrat, lesdites électrodes de drain et de source servant de caches, puis développement de ladite couche de résine photosensible en vue d'en éliminer les parties qui n'ont pas été éclairées par ladite lumière; et gravure de ladite électrode transpa- rente, les parties restantes de ladite couche de résine photo- sensible servant de caches en vue de la formation d'électrode de grille.