一種由互補(bǔ)傳輸門和mos電容器構(gòu)成的像素單元電路的制作方法
【專利摘要】一種由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路，屬于硅基液晶顯示器像素單元電路領(lǐng)域。該電路主要由1個(gè)PMOS晶體管（8）、1個(gè)NMOS晶體管（19）、1個(gè)PMOS型電容器（13）和一個(gè)NMOS型電容器（26）組成；其中，PMOS晶體管（8）和NMOS晶體管（19）以并聯(lián)關(guān)系形成互補(bǔ)傳輸門（28），PMOS型電容器（13）和NMOS型電容器（26）以并聯(lián)關(guān)系形成MOS電容器（27），互補(bǔ)傳輸門（28）再與MOS電容器（27）形成串聯(lián)關(guān)系。本實(shí)用新型充分利用了NMOS管和PMOS管互補(bǔ)的電學(xué)特性，可以得到1種開態(tài)電阻能夠保持較低值的輸入信號控制開關(guān)，其開關(guān)控制部分具有較小的開態(tài)電阻，且MOS電容器由NMOS型電容器和PMOS型電容器充當(dāng)，做到完全與常規(guī)CMOS半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)工序相匹配。
【專利說明】—種由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科的微電子應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】；具體地說屬于硅基液晶顯示器像素單元電路領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]基于單晶娃平面器件制造技術(shù)與液晶顯示(LCD, Liquid Crystal Display)技術(shù)相融合，產(chǎn)生出娃基液晶顯示器，簡稱娃基液晶(LCOS, Liquid Crystal on Silicon)顯示技術(shù)，該顯示技術(shù)制造出一種新型的反射式LCD顯示器件，它首先在單晶硅片上運(yùn)用金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS，Metal Oxide Semiconductor)工藝制作LCOS驅(qū)動(dòng)硅基板，然后鍍上表面光潔的金屬層當(dāng)作反射鏡，最后將LCOS驅(qū)動(dòng)硅基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，并灌入液晶材料形成反射式液晶屏，通過調(diào)制LCOS驅(qū)動(dòng)硅基板上每個(gè)像素電極對入射光的反射程度實(shí)現(xiàn)(灰度)圖像顯示。
[0003]通常，LCOS像素單元電路由I個(gè)N型溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NM0S，N-channelMetal Oxide Semiconductor)晶體管和 I 個(gè)電容器串聯(lián)構(gòu)成(R.1shii, S.Katayama,H.0ka, S.yamazaki, S.lino“U.Efron, 1.David, V.Sinelnikov, B.Apter“A CMOS/LCOS Image Transceiver Chip for Smart Goggle Applications”《IEEE TRANSACTIONSON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY)), 14 卷，第 2 期，2004 年 2 月，P269)，其中NMOS晶體管的柵極連接行掃描器尋址信號輸出端。但是，單個(gè)NMOS晶體管在傳輸高電平時(shí)不僅存在閾值電壓損失，而且傳輸過程的瞬態(tài)特性也不理想(陳貴燦等編著，《CMOS集成電路設(shè)計(jì)》，西安交通大學(xué)出版社，1999.9，P110)。因此如何減小晶體管的開態(tài)電阻，增大存貯電容器的單位電容值，是目前LCOS顯示技術(shù)的重要研究課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是解決如何減小晶體管的開態(tài)電阻及增大存貯電容器單位電容值的問題，提供一種由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路，該電路由互補(bǔ)傳輸門構(gòu)成開態(tài)電阻較小的開關(guān)控制功能部件，實(shí)現(xiàn)對MOS電容器的低損耗傳輸電荷,且MOS電容器由NMOS型電容器和PMOS型電容器充當(dāng)，做到完全與常規(guī)CMOS半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)工序相匹配。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路，主要由I個(gè)PMOS晶體管
(8)、1個(gè)NMOS晶體管(19)、1個(gè)PMOS型電容器(13)和一個(gè)NMOS型電容器(26)組成；其中，PMOS晶體管(8)和NMOS晶體管(19)以電學(xué)并聯(lián)關(guān)系形成互補(bǔ)傳輸門(28)，PM0S型電容器(13 )和NMOS型電容器(26 )以并聯(lián)關(guān)系形成MOS電容器(27 )，互補(bǔ)傳輸門(28 )再與MOS電容器(27)形成串聯(lián)。
[0007]所述PMOS型電容器(13)中，PMOS型電容器的源極(9)、PM0S型電容器的漏極(11)和PMOS型電容器的背電極(10)相互連通，且連接到所述電源線(4)；[0008]所述NMOS型電容器(26)中，NMOS型電容器的源極(22)、NMOS型電容器的背電極
(23)和NMOS型電容器的漏極(24)相互連通，且連接到所述地線(15)；
[0009]所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，PMOS晶體管的柵極(5)接反相電壓掃描線(2)，PMOS晶體管的背電極(6 )與電源線(4 )連通；
[0010]所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，NMOS晶體管的柵極(18)接正相電壓掃描線(14)，NMOS晶體管的背電極(17)與地線(15)連通；
[0011]所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，數(shù)據(jù)輸入線(I)把PMOS晶體管的源極(3)和NMOS晶體管的源極(16)連通，PMOS晶體管的漏極(7)和NMOS晶體管的漏極(20)連通且連接到輸出電極線(21)；
[0012]所述的MOS電容器(27)中，PMOS型電容器的柵極(12)與NMOS型電容器的柵極
(25)連通且連接到輸出電極線(21)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型把I個(gè)N型溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS，N-channelMetal Oxide Semiconductor)管和 I 個(gè)P型溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PM0S,P_channel MetalOxide Semiconductor)管并聯(lián)地組合起來,充分利用了 NMOS管和PMOS管互補(bǔ)的電學(xué)特性，可以得到一種開態(tài)電阻能夠保持較低值的輸入信號控制開關(guān)，這種控制開關(guān)具備CMOS傳輸門的結(jié)構(gòu)特征及其電學(xué)信號傳輸完整性的優(yōu)勢，其開關(guān)控制部分具有較小的開態(tài)電阻，且MOS電容器由NMOS型電容器和PMOS型電容器充當(dāng)，，做到完全與常規(guī)CMOS半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)工序相匹配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是LCOS像素單元電路原理圖；
[0016]其中:1:數(shù)據(jù)輸入線，2:反相電壓掃描線，3:PM0S晶體的源極，4:電源線，5 =PMOS晶體管的柵極，6 =PMOS晶體管的背電極，7: PMOS晶體管的漏極，8 =PMOS晶體管，9 =PMOS型電容器的源極，10:PM0S型電容器的背電極，11:PM0S型電容器的漏極，12:PM0S型電容器的柵極，13 =PMOS電容器，14:正相電壓掃描線，15:地線，16 =NMOS晶體的源極，17 =NMOS晶體管的背電極，18 =NMOS晶體管的柵極，19 =NMOS晶體管，20 =NMOS晶體管的漏極，21:輸出電極線，22:NM0S型電容器的源極，23:NM0S型電容器的背電極，24:NM0S型電容器的漏極，25:NM0S型電容器的柵極，26:NM0S型電容器，27:M0S電容器，28:互補(bǔ)傳輸門。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖1對本實(shí)用新型技術(shù)作進(jìn)一步具體的說明:
[0018]一種由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路，主要由I個(gè)PMOS晶體管
(8)、1個(gè)NMOS晶體管(19)、1個(gè)PMOS型電容器(13)和一個(gè)NMOS型電容器(26)組成；其中，PMOS晶體管(8)和NMOS晶體管(19)以并聯(lián)關(guān)系形成互補(bǔ)傳輸門(28)，PM0S型電容器(13)和NMOS型電容器(26)以并聯(lián)關(guān)系形成MOS電容器(27)，互補(bǔ)傳輸門(28)再與MOS電容器
(27)形成串聯(lián)關(guān)系。
[0019]所述PMOS型電容器(13)中，PMOS型電容器的源極(9)、PM0S型電容器的漏極(11)和PMOS型電容器的背電極(10)相互連通，且連接到所述電源線(4)；[0020]所述NMOS型電容器(26)中，NMOS型電容器的源極(22)、NMOS型電容器的背電極
(23)和NMOS型電容器的漏極(24)相互連通，且連接到所述地線(15)；
[0021]所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，PMOS晶體管的柵極(5)接反相電壓掃描線(2)，PMOS晶體管的背電極(6 )與電源線(4 )連通；
[0022]所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，NMOS晶體管的柵極(18)接正相電壓掃描線(14), NMOS晶體管的背電極(17)與地線(15)連通；
[0023]所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，數(shù)據(jù)輸入線(I)把PMOS晶體管的源極(3)和NMOS晶體管的源極(16)連通，PMOS晶體管的漏極(7)和NMOS晶體管的漏極(20)連通且連接到輸出電極線(21)；
[0024]所述的MOS電容器(27)中，PMOS型電容器的柵極(12)與NMOS型電容器的柵極
[25]連通且連接到輸出電極線(21)。
【權(quán)利要求】
1.一種由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路，其特征在于該電路主要由I個(gè)PMOS晶體管(8)、1個(gè)NMOS晶體管(19)、I個(gè)PMOS電容器(13)和一個(gè)NMOS電容器(26)組成；其中，PMOS晶體管(8)和NMOS晶體管(19)以電學(xué)并聯(lián)關(guān)系形成互補(bǔ)傳輸門(27)，PMOS電容器(13)和NMOS電容器(26)以電學(xué)并聯(lián)關(guān)系形成MOS電容器(28)，互補(bǔ)傳輸門(27)再與MOS電容器(28)形成電學(xué)串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路，其特征在于所述的PMOS型電容器(13)中，PMOS型電容器的源極(9)、PMOS型電容器的漏極(11)和PMOS型電容器的背電極(10)相互連通，且連接到電源線(4)； 所述的NMOS型電容器(26)中，NMOS型電容器的源極(22)、NMOS型電容器的背電極(23)和NMOS型電容器的漏極(24)相互連通，且連接到地線(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由互補(bǔ)傳輸門和MOS電容器構(gòu)成的像素單元電路，其特征在于所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，PMOS晶體管的柵極(5)接反相電壓掃描線(2)，PMOS晶體管的背電極(6)與電源線(4)連通； 所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，NMOS晶體管的柵極(18)接正相電壓掃描線(14)，NMOS晶體管的背電極(17)與地線(15)連通； 所述的互補(bǔ)傳輸門(28)中，數(shù)據(jù)輸入線(I)把PMOS晶體管的源極(3)和匪OS晶體管的源極(16)連通，PMOS晶體管的漏極(7)和NMOS晶體管的漏極(20)連通且連接到輸出電極線(21); 所述的MOS電容器(27)中，PMOS電容器的柵極(12)與NMOS電容器的柵極(25)連通且連接到輸出電極線(21)。
【文檔編號】G09G3/36GK203397671SQ201320358665
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】代永平, 李明, 劉宇佳, 劉彐嬌, 史景祎, 趙瑜, 劉艷艷 申請人:南開大學(xué)