Brevet FR2899695A1 — publié le 20071012

SUBSTRAT DE RESEAU POUR DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELUI-CI La présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides (LCD) et plus particulièrement un substrat de réseau pour dispositif LCD comprenant une couche isolante de grille ayant une constante diélectrique élevée, et un procédé de fabrication du substrat de réseau. Les dispositifs LCD sont largement utilisés comme un écran pour ordinateurs portables et ordinateurs de bureau, et comme téléviseur en raison de leur résolution élevée, de leur rapport de contraste élevé, de leur capacité de rendu des couleurs et de leurs performances supérieures pour afficher des images en mouvement. Un dispositif LCD se base sur les propriétés d'anisotropie optique et de polarisation du cristal liquide pour produire une image. En outre, un dispositif LCD comprend un panneau à cristaux liquides comprenant deux substrats et une couche de cristaux liquides entre les deux substrats. Un champ électrique généré entre les deux substrats ajuste une direction d'alignement des molécules de cristaux liquides dans la couche de cristaux liquides pour produire des différences de facteur de transmission, affichant ainsi les images. La figure 1 est une vue en perspective éclatée illustrant un dispositif à cristaux liquides selon l'art connexe. Sur la figure 1, un dispositif LCD Il comprend un premier substrat 22, un second substrat 5 et une couche de cristaux liquides 14 entre les premier et second substrats 22 et 18. Une ligne de grille 12 et une ligne de données 24 sont formées sur le premier substrat 22. La ligne de grille 12 croise la ligne de données 24 pour définir une région de pixels P . Un transistor à couches minces (TFT) T est relié à la ligne de grille 12 et à la ligne de données 24. Le TFT T comprend une électrode de grille 30, une couche semiconductrice 32, une électrode de source 34 et une électrode de drain 36. Une électrode de pixel 17 dans la région de pixels P est reliée à l'électrode de drain 36. Une matrice noire 6 est formée sur le second substrat 5 et une couche de filtre chromatique 7 comprenant des filtres de couleur rouge, verte et bleue 7a, 7b et 7c est formée sur la matrice noire 6. En outre, une électrode commune 18 est formée sur la couche de filtre chromatique 7. Les premier et second substrats 22 et 5 sont fixés l'un à l'autre en utilisant un motif d'étanchéité (non représenté) à une limite des premier et second substrats 22 et 5. La distance d'intervalle entre les premier et second substrats 22 et 5 est conservée par une entretoise entre les premier et second substrats 22 et 5. Une fois que les premier et second substrats 22 et 5 sont fixés, des matériaux à cristaux liquides sont injectés dans l'intervalle entre les premier et second substrats R, Breeetsi26000'26026-061204-IradTFT doc - 7 décembre 2008 - 1 18 22 et 5 à travers un orifice d'injection, et l'orifice d'injection est fermé hermétique-ment après l'étape d'injection. Quand des signaux sont appliqués à l'électrode de pixel 17 et à l'électrode commune 18, un champ électrique est généré entre l'électrode de pixel 17 et l'électrode commune 18 et les molécules de cristaux liquides dans la couche de cristaux liquides 14 sont réalignées le long du champ électrique. En conséquence, la lumière provenant d'une unité de rétroéclairage (non représentée) sous le premier substrat 22 passe à travers ou est arrêtée par la couche de cristaux liquides 14, le dispositif LCD 11 affichant ainsi les images. IO La figure 2 est un schéma de circuit équivalent illustrant un dispositif LCD selon l'art antérieur. Sur la figure 2, un dispositif à cristaux liquides 11 comprend une ligne de grille 12 et une ligne de données 24. La ligne de grille 12 et la ligne de données 24 se croisent pour définir une région de pixels P . Un élément de commutation S tel qu'un transistor à couches minces est disposé dans chaque 15 région de pixels P et ajuste une application de tension à un condensateur à cristaux liquides LC . Un circuit de commande de grille 40 et un circuit de commande de données 42 sont disposés respectivement au niveau de deux côtés adjacents d'une cellule à cristaux liquides. Le circuit de commande de grille 40 est relié à la ligne de grille 12 et le circuit de commande de données 42 est relié à la 20 ligne de données 24. Le circuit de commande de grille 40 applique séquentiellement un signal de grille à la ligne de grille 12. Le signal de grille est transmis à une électrode de grille de l'élément de commutation S . Tandis que le signal de grille est appliqué à l'élément de commutation S , un signal de données du circuit de commande de données 42 est délivré à la ligne de données 24 et est transmis à 25 l'électrode de pixel 17 (de la figure 1) à travers l'élément de commutation S . Comme une tension commune est appliquée à l'électrode commune 18 (de la figure 1), un champ électrique est généré du fait d'une différence de tension entre l'électrode de pixel 17 (de la figure 1) et l'électrode commune 18 (de la figure 1) et les molécules de cristaux liquides dans la couche de cristaux liquides entre 30 l'électrode de pixel 17 (de la figure 1) et l'électrode commune 18 (de la figure 1) sont réalignées le long du champ électrique. En conséquence, des images sont affichées par le dispositif LCD. Dans le dispositif LCD, la propriété de l'élément de commutation et la qualité d'affichage du dispositif LCD dépendent de la couche isolante de grille. La figure 3 35 est une vue en coupe transversale prise le long d'une ligne III III de la figure 1. Comme le montre la figure 3, le TFT T est formé sur le premier substrat 22. Le TFT T , à titre d'élément de commutation, comprend une électrode de grille 30 sur le premier substrat 22, une couche isolante de grille GI sur l'électrode de R '.Brevets 26000,26026-0t 1205-tradTXT doc -7 décembre 2006 - 118 grille 30, une couche semiconductrice 32 sur la couche isolante de grille GI et des électrodes de source et de drain 34 et 36 sur la couche semiconductrice 32. La couche semiconductrice 32 comprend une couche active 32a et une couche de contact ohmique 32b, et les électrodes de source et de drain 34 et 36 sont espacées l'une de I'autre. Une couche de passivation PA est formée sur les électrodes de source et de drain 34 et 36. En outre, une électrode de pixel 17 reliée à l'électrode de drain 36 est formée sur la couche de passivation PAS dans la région de pixels P . L'électrode de pixel 17 s'étend pour chevaucher la ligne de grille 12. En conséquence, les parties chevauchées de la ligne de grille 12 et de l'électrode de pixel 17 sont respectivement utilisées au titre de première et seconde électrodes de condensateur, et les première et seconde électrodes de condensateur constituent un condensateur mémoire Cst avec la couche isolante de grille intervenante GI et la couche de passivation intervenante PAS . La couche isolante de grille GI comprend un matériau isolant inorganique tel que du nitrure de silicium (SiNx) ayant une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 8. La couche isolante de grille d'un matériau isolant inorganique est formée à travers une étape de dépôt qui possède une durée de traitement relativement longue. En outre, la couche isolante de grille d'un matériau isolant inorganique peut être formée sous la forme d'une double couche pour améliorer la propriété électrique et l'épaisseur. En conséquence, le rendement de traitement de la couche isolante de grille d'un matériau isolant inorganique est médiocre. Pour résoudre les problèmes ci-dessus de la couche isolante de grille d'un matériau isolant inorganique, une couche isolante de grille d'un matériau isolant organique a été suggérée. Cependant, comme la couche isolante de grille d'un matériau isolant organique possède une constante diélectrique inférieure à environ 4, la propriété du TFT telle qu'un courant activé est dégradée et une capacité du condensateur mémoire est réduite. La réduction de la capacité du condensateur mémoire entraîne l'augmentation d'une variation de la tension de pixels AVp du dispositif LCD. La variation de la tension de pixels AVp, qui peut être désignée par tension de retour ou tension de décalage de niveau, entraîne une dégradation du dispositif LCD telle que le clignotement et la rémanence de l'image. En conséquence, la qualité d'affichage du dispositif LCD est dégradée. En conséquence, la présente invention concerne un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides et un procédé de fabrication du substrat de réseau qui résout sensiblement un ou plusieurs des problèmes dus aux limitations et aux inconvénients de l'art connexe. R'Brer ets'26000.2602b-061204-rradrXT doc - 7 décembre 2006 - 3118 La présente invention a pour objet de proposer un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides qui comprend une couche isolante de grille d'un matériau isolant organique et un procédé de fabrication du substrat de réseau dans lequel le rendement de fabrication est amélioré. La présente invention a pour autre objet de proposer un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides dans lequel une propriété d'un transistor à couches minces et une qualité d'affichage sont améliorées et un procédé de fabrication du substrat de réseau. Pour atteindre ces avantages ainsi que d'autres et conformément à l'objet de la présente invention, un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides comprend : un substrat ; une électrode de grille sur le substrat ; une couche isolante de grille sur l'électrode de grille, la couche isolante de grille comprenant des nanoparticules d'un matériau inorganique et une matrice organique d'un matériau organique, la matrice organique entourant les nanoparticules ; une couche semiconductrice sur la couche isolante de grille par-dessus l'électrode de grille ; des électrodes de source et de drain sur la couche semiconductrice ; une couche de passivation sur les électrodes de source et de drain ; et une électrode de pixel sur la couche de passivation, l'électrode de pixel étant en contact avec l'électrode de drain. Selon un mode de réalisation, les nanoparticules comprennent un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium, l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al203), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium (Y203), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La203), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (Ti02). Selon un autre mode de réalisation, la matrice organique comprend l'un d'un 30 polymère de siloxane, d'un polyacrylate-polyimide et d'un polyester. Selon un autre mode de réalisation, la couche isolante de grille possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10. Le substrat de réseau peut comprendre en outre une ligne de grille reliée à l'électrode de grille et une ligne de données reliée à l'électrode de source, dans lequel 35 la ligne de données croise la ligne de grille. Il peut en outre comprendre un motif métallique par-dessus la ligne de grille entre la couche isolante de grille et la couche de passivation, dans lequel l'électrode R ABreeersr26000A26026-061204-tradTNT doc - 7 décembre 2006 -4/18 de pixel est en contact avec le motif métallique, et le motif métallique, la ligne de grille et la couche isolante de grille constituent un condensateur mémoire. Selon un autre aspect, l'invention propose un procédé de fabrication d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides qui comprend : la formation d'une électrode de grille sur un substrat ; l'application d'un solvant comprenant des particules ayant un noyau et une enveloppe entourant le noyau sur l'électrode de grille pour former un film précurseur composite, le noyau comprenant un matériau inorganique et l'enveloppe comprenant un matériau organique ; le durcissement du précurseur composite pour former une couche isolante de grille comprenant des nanoparticules et une matrice organique entourant les nanoparticules, les nanoparticules et la matrice organique correspondant respectivement au noyau et à l'enveloppe ; la formation d'une couche semiconductrice sur la couche isolante de grille par-dessus l'électrode de grille ; la formation d'électrodes de source et de drain sur la couche semiconductrice ; la formation d'une couche de passivation sur les électrodes de source et de drain ; et la formation d'une électrode de pixel sur la couche de passivation, l'électrode de pixel étant en contact avec l'électrode de drain. Selon un mode de réalisation, le durcissement du film précurseur composite comprend la fusion de l'enveloppe pour planariser le précurseur composite. Selon un autre mode de réalisation, les nanoparticules comprennent un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium, l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al2O3), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium (Y2O3), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La2O3), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (TiO2). Selon un autre mode de réalisation, la couche isolante de grille possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10. Le procédé peut comprendre en outre : la formation d'une ligne de grille reliée à l'électrode de grille ; et la formation d'une Iigne de données reliée à l'électrode de source et croisant la ligne de grille et/ou la formation d'un motif métallique par-dessus la ligne de grille entre la couche isolante de grille et la couche de passivation, dans lequel l'électrode de pixel est en contact avec le motif métallique, et en ce que le motif métallique, la ligne de grille et la couche isolante de grille constituent un condensateur mémoire. R' Brevets.26000A26026-061204tradTXT doc 7 décembre 2006 - 5,18 Selon un autre aspect, l'invention propose un procédé de fabrication d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides qui comprend : la formation d'une électrode de grille sur un substrat ; l'application d'une solution polymère organique ayant un polymère organique et des nanoparticules sur l'électrode de grille pour former une couche isolante de grille, la couche isolante de grille comprenant les nanoparticules et une matrice organique entourant les nanoparticules et correspondant au polymère organique ; la formation d'une couche semiconductrice sur la couche isolante de grille par-dessus l'électrode de grille ; la formation d'électrodes de source et de drain sur la couche semiconductrice ; la formation d'une couche de fo passivation sur les électrodes de source et de drain ; et la formation d'une électrode de pixel sur la couche de passivation, l'électrode de pixel étant en contact avec l'électrode de drain. Selon un mode de réalisation, les nanoparticules comprennent un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate 15 zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium, l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al2O3), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium 20 (Y2O3), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La2O3), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (TiO2). Selon un autre mode de réalisation, le polymère organique comprend l'un d'un polymère de siloxane, d'un polyacrylate-polyimide et d'un polyester. 25 Selon un autre mode de réalisation, la couche isolante de grille possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10. Ce procédé peut comprendre en outre : la formation d'une ligne de grille reliée à l'électrode de grille ; et la formation d'une ligne de données reliée à l'électrode de source et croisant la ligne de grille et/ou la formation d'un motif métallique sur la 30 ligne de grille entre la couche isolante de grille et la couche de passivation, dans lequel l'électrode de pixel est en contact avec le motif métallique, et en ce que le motif métallique, la ligne de grille et la couche isolante de grille constituent un condensateur mémoire. Selon un mode de réalisation, les nanoparticules sont dispersées dans la solu- 35 tion polymère organique en utilisant l'une parmi une force physique et une force chimique. R'Bres ets'26000A26026-061204-tradTXT dot - décembre 2006 - 6~ 18 On comprendra qu'à la fois la description générale précédente et la description détaillée qui suit d'un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention sont exemplaires et explicatives de l'invention. La description qui suit d'un ou plusieurs modes de réalisation donnés à titre 5 d'exemples non limitatifs, est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective éclatée illustrant un dispositif à cristaux liquides selon l'art connexe ; la figure 2 est un schéma de circuit équivalent illustrant un dispositif à cristaux liquides selon l'art connexe ; 10 la figure 3 est une vue en coupe transversale prise le long d'une ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe transversale schématique illustrant un transistor à couches minces d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; 15 les figures 5A et 5B sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de formation d'une couche isolante de grille d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 6 est une vue en coupe transversale illustrant une solution polymère organique utilisée pour une couche isolante de grille d'un substrat de réseau pour 20 dispositif à cristaux liquides selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; les figures 7A à 7E sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de formation d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides selon un mode de réalisation de la présente invention. 25 Il va maintenant être décrit en détail un ou plusieurs modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins joints. Un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides selon la présente invention comprend une couche isolante de grille d'un matériau isolant organique 30 ayant une constante diélectrique relativement élevée, améliorant ainsi une propriété d'un transistor à couches minces et une qualité d'affichage du dispositif à cristaux liquides. La figure 4 est une vue en coupe transversale schématique illustrant un transistor à couches minces d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides 35 selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 4, un transistor à couches minces (TFT) T comprend une électrode de grille 102 sur un substrat 100, une couche isolante de grille 104 sur l'électrode de grille 102, une couche semiconductrice 106 sur la couche isolante de R 1Brevets'26000\26026-061204-trndTXT doc - 7 décembre 2006 - 7!18 grille 104 par-dessus l'électrode de grille 102, et des électrodes de source et de drain 108 et 110 sur la couche semiconductrice 106. La couche isolante de grille 104 comprend des nanoparticules 104a d'un matériau inorganique et une matrice organique 104b d'un matériau organique. La matrice organique 104b entoure les nano- particules 104a et les nanoparticules I04a sont dispersées dans la matrice organique 104b. La couche isolante de grille 104 peut être obtenue par les étapes de formation d'un film précurseur composite ayant une structure à noyau-enveloppe et de durcissement du film précurseur composite par la chaleur ou la lumière. En outre, la couche active comprend une couche active 106a en silicium amorphe intrinsèque et une couche de contact ohmique 106b en silicium amorphe dopé par des impuretés. Les électrodes de source et de drain 108 et 110 sont espacées les unes des autres. Comme la couche isolante de grille 104 a une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10, une propriété du TFT T est améliorée et une variation de la tension de pixels AVp du dispositif LCD est réduite. La variation de la tension de pixels AVp peut être exprimée sous la forme d'une équation (1). AVp = Cgd•(Vgh-Vgl) / (Cst + Cgd + CLc) (1), dans laquelle Cgd est une capacité entre l'électrode de grille 102 et l'électrode de drain 110, Cst est une capacité du condensateur mémoire, CLC est une capacité de la couche de cristaux liquides, Vgh est une tension de haut niveau d'un signal de grille et Vgl est une tension de bas niveau du signal de grille. Comme le condensateur mémoire comprend la couche isolante de grille 104 au titre de couche diélectrique entre l'électrode de pixel (non représentée) et l'électrode commune (non représentée), la capacité Cst du condensateur mémoire augmente à mesure que la constante diélectrique de la couche isolante de grille 104 augmente. En outre, à mesure que la capacité Cst du condensateur mémoire augmente, la variation de la tension de pixels AVp diminue selon l'équation (1). Même si la capacité Csd augmente également selon l'augmentation de la constante diélectrique de la couche isolante de grille 104, la variation de la tension de pixels AVp n'augmente pas car la capacité Csd est plus faible, dans une mesure négligeable, que la capacité Cst. En conséquence, la variation de la tension de pixels AVp est réduite et la qualité d'affichage est améliorée du fait de la couche isolante de grille 104 comprenant les nanoparticules 104a et la matrice organique 104b. En outre, quand un signal de grille est appliqué à l'électrode de grille 102 du TFT T ayant une structure étagée inversée, un canal est rapidement généré dans la couche semiconductrice 106 du fait de la couche isolante de grille 104. En conséquence, une propriété du TFT T est améliorée. De plus, comme le film précurseur composite pour la couche isolante de grille 104 est appliqué sur l'électrode de grille 102, une étape de formation de la couche R VBrevetsV26000A26026-061209-tradTXT doc - 7 décembre 2006 - 8't8 isolante de grille 104 est simple et une uniformité d'épaisseur est améliorée. En conséquence, une propriété du TFT T est encore améliorée. Les figures 5A et 5B sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de formation d'une couche isolante de grille d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 5A, un film précurseur composite 160 est formé sur un substrat 100 par un procédé de revêtement. Le film précurseur composite 160 comprend des particules 150 ayant chacune une structure à noyau-enveloppe d'un noyau 150a et d'une enveloppe 150b entourant le noyau 150a. Le noyau 150a comprend un maté- riau inorganique et l'enveloppe 150b comprend un matériau organique. Le film précurseur organique 160 possède une constante diélectrique supérieure à environ 12. Le noyau 150a peut être fabriqué à travers un procédé de polymérisation d'un additif tel qu'un procédé sol-gel. En outre, le noyau 150a peut comprendre un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium et un matériau d'oxyde métallique tel que l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al2O3), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium (Y2O3), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La2O3), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (TiO2). Une fois que des particules ayant chacune la structure à noyau-enveloppe sont dispersées dans un solvant, le solvant est appliqué sur le substrat 100. Sur la figure 5B, le film précurseur composite 160 (de la figure 5A) est durci par la chaleur ou par la lumière. Comme le solvant est évaporé et que l'enveloppe 150b fond pendant l'étape de durcissement, le film précurseur composite 160 (de la figure SA) est planarisé pour devenir la couche isolante de grille 104 comprenant des nanoparticules 104a et une matrice organique 104b entourant les nanoparticules 104a. Les nanoparticules 104a et la matrice organique 104b correspondent respectivement au noyau 150a et à l'enveloppe 150b. En conséquence, la couche isolante de grille 104 possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10. Dans le substrat de réseau selon le premier mode de réalisation de la présente invention, la couche isolante de grille ayant une constante diélectrique relativement élevée est formée en utilisant un film précurseur composite comprenant des particules ayant chacune une structure à noyau-enveloppe. Dans un substrat de réseau selon un autre mode de réalisation, une couche isolante de grille peut être formée en appli- RABrevets\26000A26026-061203-tradTXT doc - 7 décembre 7006 - 9/18 quant une solution polymère organique dans laquelle aucune nanoparticule n'est dispersée. La figure 6 est une vue en coupe transversale illustrant une solution polymère organique utilisée pour une couche isolante de grille d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 6, un polymère organique fond dans un solvant pour constituer une solution polymère organique 202 dans une cuve 200. Une nanoparticule 204 telle que de l'oxyde de zirconium (ZrO2) ayant une constante diélectrique supérieure à environ 8 est dispersée dans la solution polymère organique 202. Le polymère organique comprend un matériau pouvant être obtenu à travers un procédé sol-gel. Par exemple, le polymère organique peut comprendre l'un d'un polymère simple et d'un copolymère tel qu'un polymère de siloxane, polyacrylate-polyimide et polyester. En outre, la nanoparticule 204 peut comprendre un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium et un matériau d'oxyde métallique tel que l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al2O3), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium (Y2O3), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La2O3), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (TiO2). Les nanoparticules 204 peuvent être dispersées dans la solution polymère orga- nique 202 enutilisant l'une parmi une force physique et une force chimique. La solution polymère organique 202 ayant les nanoparticules 204 peut être agitée en utilisant une force de cisaillement dans une étape de dispersion au moyen d'une force physique, tandis qu'une liaison chimique peut être induite dans une étape de dispersion en utilisant une force chimique. Une fois que la solution polymère organique 202 dans laquelle la nanoparticule 204 est dispersée est préparée, une couche isolante de grille ayant une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10 est formée sur un substrat ayant une électrode de grille en appliquant la solution polymère organique 202 ayant les nanoparticules 204. La couche isolante de grille peut comprendre une matrice organique et des nanoparticules correspondant respectivement au poly- mère organique et à la nanoparticule de la solution polymère organique 202. Les figures 7A à 7D sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de formation d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides selon un mode de réalisation de la présente invention. R \E3reversV26000'260 26-06 1 2 09-trodTST doc - 7 décembre 2006 - 10/18 Sur la figure 7A, une électrode de grille 302 et une ligne de grille GL reliée à l'électrode de grille 302 sont formées sur un substrat 300 en déposant et en imprimant un matériau métallique tel que de l'aluminium (Al), un alliage d'aluminium (Al), du chrome (Cr), du cuivre (Cu), du titane (Ti), du tungstène (W) et du molyb- dène (Mo). Une couche isolante de grille 304 est formée sur l'électrode de grille 302 et la ligne de grille GL . La couche isolante de grille 304 comprend des nanoparticules 304a et une matrice organique 304b entourant les nanoparticules 304a. Comme illustré dans le premier mode de réalisation, la couche isolante de grille 304 peut être formée en utilisant un film précurseur composite. Le film précur- lo Beur composite est formé sur l'électrode de grille 302 et la ligne de grille GL par application et durcissement d'un solvant ayant des particules ayant chacune une structure à noyau-enveloppe formée d'un noyau et d'une enveloppe. Comme le solvant s'évapore et que l'enveloppe fond pendant l'étape de durcissement, la couche isolante de grille 304 comprenant les nanoparticules 304a et la matrice organique 15 304b est formée sur l'électrode de grille 302 et la ligne de grille GL . Les nanoparticules 304a et la matrice organique 304b correspondent respectivement au noyau et à l'enveloppe. En outre, comme illustré dans le second mode de réalisation, la couche isolante de grille 304 peut être formée en utilisant une solution polymère organique dans 20 laquelle des nanoparticules telle que de l'oxyde de zirconium (ZrO2) est dispersée. La couche isolante de grille 304 est formée par application de la solution polymère organique comprenant un polymère organique et des nanoparticules sur l'électrode de grille 302 et la ligne de grille GL . Les nanoparticules 304a et la matrice organique 304b correspondent respectivement à la nanoparticule et au polymère organique de la solution polymère organique. Comme la couche isolante de grille 304 possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10, une capacité du condensateur mémoire augmente et une variation de la tension de pixels diminue. En conséquence, une qualité d'affichage du dispositif LCD est améliorée. En outre, une propriété du TFT 30 telle qu'un temps de réponse est améliorée. De plus, comme la couche isolante de grille 304 est formée en utilisant un procédé de revêtement au lieu d'un procédé de dépôt, un processus de fabrication est simplifié. Sur la figure 7B, une couche semiconductrice 306 est formée sur la couche isolante de grille 304 en déposant et en imprimant séquentiellement du silicium 35 amorphe intrinsèque (a-Si:H) et du silicium amorphe dopé par des impuretés (n+a-Si:H). La couche semiconductrice 306 comprend une couche active 306a du silicium amorphe (a-Si:H) et une couche de contact ohmique 306b du silicium amorphe dopé par des impuretés (n+a-Si:H). R\Bresets\26000''_6026-06I2_04-tradTXT doc - 7 décembre 2006 - I I"18 Sur la figure 7C, les électrodes de source et de drain 308 et 310 sont formées sur la couche semiconductrice 306 par revêtement et impression d'au moins un d'un matériau métallique tel que de l'aluminium (Al), un alliage d'aluminium (Al), du chrome (Cr), du cuivre (Cu), du titane (Ti), du tungstène (W) et du molybdène (Mo). Simultanément, une ligne de données (non représentée) est formée sur le substrat 300 ayant la couche semiconductrice 306. Les électrodes de source et de drain 308 et 310 sont espacées l'une de l'autre et la ligne de données croise la ligne de grille GL pour définir une région de pixels P . En outre, un motif métallique 312 ayant une forme d'îlot est formé sur la couche isolante de grille 304 par-dessus la ligne de grille GL simultanément. En conséquence, une partie de la ligne de grille GL et le motif métallique 312 font office de première et seconde électrodes de condensateur pour former un condensateur mémoire Cst avec la couche isolante de grille 304. Ensuite, la couche de contact ohmique 306b exposée entre les électrodes de source et de drain 308 et 310 est ôtée pour exposer la couche active 306a. Sur la figure 7D, une couche de passivation 314 ayant un trou de contact de drain 316 et un trou de contact de stockage 318 est formée sur l'électrode de source 308, l'électrode de drain 310, la ligne de données et le motif métallique 312 en déposant et en imprimant un matériau isolant organique tel que du benzocyclobutène (BCB) et une résine acrylique. Le trou de contact de drain 316 et le trou de contact de stockage 318 exposent respectivement l'électrode de drain 310 et le motif métalli- que 312. Sur la figure 7E, une électrode de pixel 320 est formée sur la couche de passivation 314 dans la région de pixels p en déposant et en imprimant l'un d'un oxyde d'indium et d'étain (ITO) et d'un oxyde d'indium et de zinc (IZO). L'électrode de pixel 320 est reliée à l'électrode de drain 310 à travers le trou de contact de drain 316 et le motif métallique 312 à travers le trou de contact de stockage 318. Le substrat de réseau pour dispositif LCD comprenant la couche isolante de grille ayant une constante diélectrique relativement élevée est achevé par le procédé représenté sur les figures 7A à 7E. En conséquence, dans la présente invention, comme une couche isolante de grille ayant une constante diélectrique relativement élevée est formée en utilisant un film précurseur composite ou une solution polymère organique à travers un procédé de revêtement au lieu d'un procédé de dépôt, un processus de fabrication est simplifié et un rendement de production est amélioré. En outre, comme la couche isolante de grille a une constante diélectrique relativement élevée et une surface plane, les propriétés d'un transistor à couches minces sont améliorées. En outre, comme la variation de la tension de pixels est réduite, la qualité d'affichage d'un dispositif LCD est améliorée. R ,Brevets X26000`,26026-061203-tradT XT dot - ? décembre 2006 - 12,18 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ciùdessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, diverses modifications et variations peuvent apparaître à l'homme du métier qui restent comprises dans la portée des revendications. R ~BrevetsV26000-26026-061204-IradTNT doc - 7 décembre 2006 - 13:18 35 REVENDICATIONS 1. Substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides comprenant : -un substrat ; - une électrode de grille (102 ; 302) sur le substrat ; -une couche isolante de grille (104 ; 304) sur l'électrode de grille (102 ; 302), la couche isolante de grille comprenant des nanoparticules (104a ; 204 ; 304a) d'un matériau inorganique et une matrice organique (104b ; 304b) d'un matériau organique, la matrice organique entourant les nanoparticules ; - une couche semiconductrice (106 ; 306) sur la couche isolante de grille (104 ; 304) par-dessus l'électrode de grille (102 ; 302) ; - des électrodes de source et de drain sur la couche semiconductrice ; - une couche de passivation (314) sur les électrodes de source et de drain ; et - une électrode de pixel (320) sur la couche de passivation, l'électrode de pixel étant en contact avec l'électrode de drain. 2. Substrat de réseau selon la revendication 1, dans lequel les nanoparticules (104a ; 204 ; 304a) comprennent un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium, l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al2O3), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium (Y2O3), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La2O3), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (TiO2). 3. Substrat de réseau selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la matrice organique (104b ; 304b) comprend l'un d'un polymère de siloxane, d'un polyacry- late-polyimide et d'un polyester. 4. Substrat de réseau selon l'une quelconque des revendications l à 3, dans lequel la couche isolante de grille (104 ; 304) possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10. R lBre4-ets26000 26026-061204-tradTXT doc - 7 décembre 2006 - 14,1835 5. Substrat de réseau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre une ligne de grille reliée à l'électrode de grille (102 ; 302) et une ligne de données reliée à l'électrode de source, dans lequel la ligne de données croise la ligne de grille. 6. Substrat de réseau selon la revendication 5, comprenant en outre un motif métallique par-dessus la ligne de grille entre la couche isolante de grille (104 ; 304) et la couche de passivation (314), dans lequel l'électrode de pixel (320) est en contact avec le motif métallique, et le motif métallique, la ligne de grille et la couche isolante de grille (104 ; 304) constituent un condensateur mémoire. 7. Procédé de fabrication d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides comprenant : - la formation d'une électrode de grille sur un substrat ; - l'application d'un solvant comprenant des particules ayant un noyau et une enveloppe entourant le noyau sur l'électrode de grille pour former un film précurseur composite, le noyau comprenant un matériau inorganique et l'enveloppe comprenant un matériau organique ; le durcissement du précurseur composite pour former une couche isolante de grille comprenant des nanoparticules et une matrice organique entourant les nanoparticules, les nanoparticules et la matrice organique correspondant respectivement au noyau et à l'enveloppe ; - la formation d'une couche semiconductrice sur la couche isolante de grille par-dessus l'électrode de grille ; - la formation d'électrodes de source et de drain sur la couche semiconductrice ; - la formation d'une couche de passivation sur les électrodes de source et de drain ; et - la formation d'une électrode de pixel sur la couche de passivation, l'électrode 30 de pixel étant en contact avec l'électrode de drain. 13. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le durcissement du film précurseur composite comprend la fusion de l'enveloppe pour planariser le précurseur composite. 14. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les nanoparticules comprennent un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de R VBrevetsV26000126026-061204-tradlXT doc - 7 décembre 2006 - 15'18baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium, l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al203), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium (Y203), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La203), l'oxyde de tantale (Ta205), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (TiO2). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel la couche isolante de grille possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, comprenant en outre : - la formation d'une ligne de grille reliée à l'électrode de grille ; et - la formation d'une ligne de données reliée à l'électrode de source et croisant la ligne de grille. 12. Procédé selon la revendication Il, comprenant en outre la formation d'un motif métallique par-dessus la ligne de grille entre la couche isolante de grille et la couche de passivation, dans lequel l'électrode de pixel est en contact avec le motif métallique, et en ce que le motif métallique, la ligne de grille et la couche isolante de grille constituent un condensateur mémoire. 13. Procédé de fabrication d'un substrat de réseau pour dispositif à cristaux liquides comprenant : - la formation d'une électrode de grille sur un substrat ; -l'application d'une solution polymère organique ayant un polymère organique et des nanoparticules sur l'électrode de grille pour former une couche isolante de grille, la couche isolante de grille comprenant les nanoparticules et une matrice orga- nique entourant les nanoparticules et correspondant au polymère organique ; - la fonnation d'une couche semiconductrice sur la couche isolante de grille par-dessus l'électrode de grille ; - la formation d'électrodes de source et de drain sur la couche 35 semiconductrice ; - la formation d'une couche de passivation sur les électrodes de source et de drain ; et R 'Brevets`.26000126026-061204-tradTXT doc - 7 décembre 2006 - 16.'18- la formation d'une électrode de pixel sur la couche de passivation, l'électrode de pixel étant en contact avec l'électrode de drain. 14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel les nanoparticules comprennent un composé parmi le titanate de baryum strontium, le titanate zirconate de baryum, le titanate zirconate de plomb, le titanate de strontium, le titanate de baryum, le fluorure de baryum magnésium, le titanate de bismuth, le tantalate bismuth de strontium, le niobate tantalate bismuth de strontium, l'oxyde de zirconium (ZrO2), l'oxyde d'aluminium (Al2O3), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de calcium (CaO), le silicate de zirconium (ZrSiO4), le silicate d'hafnium (HfSiO4), l'oxyde d'yttrium (Y2O3), l'oxyde d'hafnium (HfO2), l'oxyde de strontium (SrO), l'oxyde de lanthane (La2O3), l'oxyde de tantale (Ta2O5), l'oxyde de baryum (BaO) et l'oxyde de titane (TiO2). 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 14, dans lequel le polymère organique comprend l'un d'un polymère de siloxane, d'un polyacrylate-polyimide et d'un polyester. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, dans lequel la couche isolante de grille possède une constante diélectrique dans une plage d'environ 6 à environ 10. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, comprenant en outre : - la formation d'une ligne de grille reliée à l'électrode de grille ; et - la formation d'une ligne de données reliée à l'électrode de source et croisant la ligne de grille. 18. Procédé selon la revendication 17, comprenant en outre la formation d'un motif métallique sur la ligne de grille entre la couche isolante de grille et la couche de passivation, dans lequel l'électrode de pixel est en contact avec le motif métallique, et en ce que le motif métallique, la ligne de grille et la couche isolante de grille constituent un condensateur mémoire. 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, dans lequel les nanoparticules sont dispersées dans la solution polymère organique en utilisant l'une parmi une force physique et une force chimique. R ,Rrecets'26000' 26026-061204-tradTXT doc - 7 décembre 2006 - 17,18