CN104867467A - 一种由cmos传输门和平板电容器构成的像素电路 - Google Patents

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一种由CMOS传输门和平板电容器构成的像素电路，属于硅基液晶显示器像素单元电路领域。该电路，主要由1个CMOS传输门(27)和1个平板电容器(33)通过串联组成；其中，CMOS传输门(27)由1个NMOS晶体管和1个PMOS晶体管通过并联组成。本申请充分利用了NMOS管和PMOS管互补的电学特性，可以得到1种开态电阻能够保持较低值的输入信号控制开关，这种控制开关具备CMOS传输门的结构特征及其电学信号传输完整性的优势。

Description

一种由CMOS传输门和平板电容器构成的像素电路
技术领域
本申请属于信息科学技术学科的集成电路应用技术领域；具体涉及单晶硅平面半导体器件显示像素电路。
背景技术
硅基液晶显示器是单晶硅平面半导体器件制造技术与液晶显示(LCD，Liquid Crystal Display)技术相融合的物化产物，相关技术简称硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon)显示技术，该显示技术制造出一种新型的反射式LCD显示器件，它首先在单晶硅片上运用金属氧化物半导体(MOS，Metal Oxide Semiconductor)工艺制作LCOS驱动硅基板，然后镀上表面光洁的金属层当作反射镜，最后将LCOS驱动硅基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合，并灌入液晶材料形成反射式液晶屏，通过调制LCOS驱动硅基板上每个像素电极对入射光的反射程度实现灰度图像显示。
通常，硅基液晶像素单元电路由1个N型沟道金属氧化物半导体(NMOS，N-channel Metal Oxide Semiconductor)晶体管和1个电容器串联构成(R.Ishii，S.Katayama，H.Oka，S.yamazaki，S.Iino“U.Efron，I.David，V.Sinelnikov，B.Apter“A CMOS/LCOS Image Transceiver Chipfor SmartGoggle Applications”《IEEE TRANSACTIONSON CIRCUITS AND SYSTEMS FORVIDEO TECHNOLOGY》，14卷，第2期，2004年2月，P269)，其中NMOS晶体管的栅极连接行扫描器寻址信号输出端。但是，单个NMOS晶体管在传输高电平时不仅存在阈值电压损失，而且传输过程的瞬态特性也不理想(陈贵灿等编著，《CMOS集成电路设计》，西安交通大学出版社，1999.9，P110)。因此如何减小晶体管在传输高电平时的开态电阻，同时增大存贮电容器的单位电容值，成为影响硅基液晶显示像素电路实现优质画面显示的重要前题。
申请内容
本申请的目的是减小晶体管在传输高电平时的开态电阻，同时增大存贮电容器的单位电容值，提供一种由CMOS传输门和平板电容器构成的像素电路。该电路由CMOS传输门组成开态电阻较小的开关控制功能部件，实现对平板型存贮电容器的低损耗传输电荷。
一种由CMOS传输门和平板电容器构成的像素电路，主要由1个CMOS传输门和1个平板电容器通过串联组成；其中，CMOS传输门由1个NMOS晶体管和1个PMOS晶体管通过并联组成。
所述的CMOS传输门中，PMOS晶体管的栅极接反相电压扫描线，PMOS晶体管的背电极与电源线连通；所述的CMOS传输门中，NMOS晶体管的栅极接正相电压扫描线，NMOS晶体管的背电极与地线连通；所述的CMOS传输门中，数据输入线把PMOS晶体管的源极和NMOS晶体管的源极连通，PMOS晶体管的漏极和NMOS晶体管的漏极连通且连接到输出电极线；所述的平板电容器中，平板电容器上电极连接到输出电极线，平板电容器下电极连接到公共电极线。
与现有技术相比，本申请把1个NMOS晶体管和1个PMOS晶体管通过电学并联组成1个CMOS传输门，充分利用了NMOS晶体管和PMOS晶体管互补的电学特性，可以得到一种无论传输高电平还是低电平，其开态电阻能够保持较低值的输入信号控制开关，这种控制开关具备互补晶体管传输门的结构特征及其电学信号传输完整性的优势，其开关控制部分具有较小的开态电阻。
附图说明
图1是由CMOS传输门和平板电容器构成的像素电路原理图；
具体实施方式
下面结合附图1对本申请技术作进一步具体的说明：
本申请提供的基于CMOS传输门27和平板电容器构成的像素电路(硅基液晶像素单元电路)，主要由1个CMOS传输门27和1个平板电容器33通过串联组成；其中，CMOS传输门27由1个NMOS晶体管19和1个PMOS晶体管8通过并联组成，所述的CMOS传输门27再与平板电容器33形成串联。所述的CMOS传输门27中，PMOS晶体管的栅极5接反相电压扫描线2，PMOS晶体管的背电极6与电源线4连通；所述的CMOS传输门27中，NMOS晶体管的栅极18接正相电压扫描线14，NMOS晶体管的背电极17与地线15连通；所述的CMOS传输门27中，数据输入线1把PMOS晶体管的源极3和NMOS晶体管的源极16连通，PMOS晶体管的漏极7和NMOS晶体管的漏极20连通且连接到输出电极线21；所述的平板电容器33中，平板电容器上电极31连接到输出电极线21，平板电容器下电极32连接到公共电极线34。

Claims (2)

1.一种由CMOS传输门和平板电容器构成的像素电路，其特征在于该电路由1个CMOS传输门(27)和1个平板电容器(33)通过电学串联组成；其中，CMOS传输门(27)由1个NMOS晶体管(19)和1个PMOS晶体管(8)通过电学并联组成。
2.根据权利要求1所述的由CMOS传输门和平板电容器构成的像素电路，其特征在于该电路的具体连接如下：所述的CMOS传输门(27)中，PMOS晶体管的栅极(5)接反相电压扫描线(2)，PMOS晶体管的背电极(6)与电源线(4)连通；所述的CMOS传输门(27)中，NMOS晶体管的栅极(18)接正相电压扫描线(14)，NMOS晶体管的背电极(17)与地线(15)连通；所述的CMOS传输门(27)中，数据输入线(1)把PMOS晶体管的源极(3)和NMOS晶体管的源极(16)连通，PMOS晶体管的漏极(7)和NMOS晶体管的漏极(20)连通且连接到输出电极线(21)；所述的平板电容器(33)中，平板电容器上电极(31)连接到输出电极线(21)，平板电容器下电极(32)连接到公共电极线(34)。
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