一种由互补传输门和mos电容器构成的像素单元电路的制作方法
【专利摘要】一种由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路，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PMOS晶体管（8）、1个NMOS晶体管（19）、1个PMOS型电容器（13）和一个NMOS型电容器（26）组成；其中，PMOS晶体管（8）和NMOS晶体管（19）以并联关系形成互补传输门（28），PMOS型电容器（13）和NMOS型电容器（26）以并联关系形成MOS电容器（27），互补传输门（28）再与MOS电容器（27）形成串联关系。本实用新型充分利用了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，其开关控制部分具有较小的开态电阻，且MOS电容器由NMOS型电容器和PMOS型电容器充当，做到完全与常规CMOS半导体芯片生产工序相匹配。
【专利说明】—种由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路
【技术领域】
[0001]本发明属于信息科学技术学科的微电子应用【技术领域】；具体地说属于硅基液晶显示器像素单元电路领域。
【背景技术】
[0002]基于单晶娃平面器件制造技术与液晶显示(LCD, Liquid Crystal Display)技术相融合，产生出娃基液晶显示器，简称娃基液晶(LCOS, 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。
[0003]通常，LCOS像素单元电路由I个N型沟道金属氧化物半导体(NM0S，N-channelMetal Oxide Semiconductor)晶体管和 I 个电容器串联构成(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的开态电阻，增大存贮电容器的单位电容值，是目前LCOS显示技术的重要研究课题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是解决如何减小晶体管的开态电阻及增大存贮电容器单位电容值的问题，提供一种由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路，该电路由互补传输门构成开态电阻较小的开关控制功能部件，实现对MOS电容器的低损耗传输电荷,且MOS电容器由NMOS型电容器和PMOS型电容器充当，做到完全与常规CMOS半导体芯片生产工序相匹配。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]一种由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路，主要由I个PMOS晶体管
(8)、1个NMOS晶体管(19)、1个PMOS型电容器(13)和一个NMOS型电容器(26)组成；其中，PMOS晶体管(8)和NMOS晶体管(19)以电学并联关系形成互补传输门(28)，PM0S型电容器(13 )和NMOS型电容器(26 )以并联关系形成MOS电容器(27 )，互补传输门(28 )再与MOS电容器(27)形成串联。
[0007]所述PMOS型电容器(13)中，PMOS型电容器的源极(9)、PM0S型电容器的漏极(11)和PMOS型电容器的背电极(10)相互连通，且连接到所述电源线(4)；[0008]所述NMOS型电容器(26)中，NMOS型电容器的源极(22)、NMOS型电容器的背电极
(23)和NMOS型电容器的漏极(24)相互连通，且连接到所述地线(15)；
[0009]所述的互补传输门(28)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；
[0010]所述的互补传输门(28)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；
[0011]所述的互补传输门(28)中，数据输入线(I)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)；
[0012]所述的MOS电容器(27)中，PMOS型电容器的栅极(12)与NMOS型电容器的栅极
(25)连通且连接到输出电极线(21)。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]与现有技术相比，本实用新型把I个N型沟道金属氧化物半导体(NMOS，N-channelMetal Oxide Semiconductor)管和 I 个P型沟道金属氧化物半导体(PM0S,P_channel MetalOxide Semiconductor)管并联地组合起来,充分利用了 NMOS管和PMOS管互补的电学特性，可以得到一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，其开关控制部分具有较小的开态电阻，且MOS电容器由NMOS型电容器和PMOS型电容器充当，，做到完全与常规CMOS半导体芯片生产工序相匹配。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是LCOS像素单元电路原理图；
[0016]其中:1:数据输入线，2:反相电压扫描线，3:PM0S晶体的源极，4:电源线，5 =PMOS晶体管的栅极，6 =PMOS晶体管的背电极，7: PMOS晶体管的漏极，8 =PMOS晶体管，9 =PMOS型电容器的源极，10:PM0S型电容器的背电极，11:PM0S型电容器的漏极，12:PM0S型电容器的栅极，13 =PMOS电容器，14:正相电压扫描线，15:地线，16 =NMOS晶体的源极，17 =NMOS晶体管的背电极，18 =NMOS晶体管的栅极，19 =NMOS晶体管，20 =NMOS晶体管的漏极，21:输出电极线，22:NM0S型电容器的源极，23:NM0S型电容器的背电极，24:NM0S型电容器的漏极，25:NM0S型电容器的栅极，26:NM0S型电容器，27:M0S电容器，28:互补传输门。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图1对本实用新型技术作进一步具体的说明:
[0018]一种由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路，主要由I个PMOS晶体管
(8)、1个NMOS晶体管(19)、1个PMOS型电容器(13)和一个NMOS型电容器(26)组成；其中，PMOS晶体管(8)和NMOS晶体管(19)以并联关系形成互补传输门(28)，PM0S型电容器(13)和NMOS型电容器(26)以并联关系形成MOS电容器(27)，互补传输门(28)再与MOS电容器
(27)形成串联关系。
[0019]所述PMOS型电容器(13)中，PMOS型电容器的源极(9)、PM0S型电容器的漏极(11)和PMOS型电容器的背电极(10)相互连通，且连接到所述电源线(4)；[0020]所述NMOS型电容器(26)中，NMOS型电容器的源极(22)、NMOS型电容器的背电极
(23)和NMOS型电容器的漏极(24)相互连通，且连接到所述地线(15)；
[0021]所述的互补传输门(28)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；
[0022]所述的互补传输门(28)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；
[0023]所述的互补传输门(28)中，数据输入线(I)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)；
[0024]所述的MOS电容器(27)中，PMOS型电容器的栅极(12)与NMOS型电容器的栅极
[25]连通且连接到输出电极线(21)。
【权利要求】
1.一种由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路，其特征在于该电路主要由I个PMOS晶体管(8)、1个NMOS晶体管(19)、I个PMOS电容器(13)和一个NMOS电容器(26)组成；其中，PMOS晶体管(8)和NMOS晶体管(19)以电学并联关系形成互补传输门(27)，PMOS电容器(13)和NMOS电容器(26)以电学并联关系形成MOS电容器(28)，互补传输门(27)再与MOS电容器(28)形成电学串联。
2.根据权利要求1所述的由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路，其特征在于所述的PMOS型电容器(13)中，PMOS型电容器的源极(9)、PMOS型电容器的漏极(11)和PMOS型电容器的背电极(10)相互连通，且连接到电源线(4)； 所述的NMOS型电容器(26)中，NMOS型电容器的源极(22)、NMOS型电容器的背电极(23)和NMOS型电容器的漏极(24)相互连通，且连接到地线(15)。
3.根据权利要求1所述的由互补传输门和MOS电容器构成的像素单元电路，其特征在于所述的互补传输门(28)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； 所述的互补传输门(28)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； 所述的互补传输门(28)中，数据输入线(I)把PMOS晶体管的源极(3)和匪OS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MOS电容器(27)中，PMOS电容器的栅极(12)与NMOS电容器的栅极(25)连通且连接到输出电极线(21)。
【文档编号】G09G3/36GK203397671SQ201320358665
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】代永平, 李明, 刘宇佳, 刘彐娇, 史景祎, 赵瑜, 刘艳艳 申请人:南开大学