專利名稱：一種用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及硅基液晶微顯示器件(Liquid Crystal on Silicon, LCoS) 技術領域，尤其涉及一種用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路。
背景技術：
微顯示系統(tǒng)是一種平板顯示技術，其核心是把顯示電視圖像或者計算 機圖像的全部像素集成到一塊集成電路上，通常的尺寸為對角線小于3in (7.62cm )。主要用于可視耳機(video headsets )，頭盔顯示器 (helmet-mounted displays),穿戴式計算機(wearable computers),數(shù)碼相 機(digital camera)和便攜式攝像機(camcorder)的取景器等。硅基液晶技術是微顯示技術的一種實現(xiàn)方式，其基本結構為在CMOS 硅芯片上灌裝傳統(tǒng)的液晶材料。由于微顯示芯片面積的限制， 一般微顯示 芯片采用彩色時序的方法實現(xiàn)彩色化。為了提高顯示對比度，延長光源照射時間，越來越多的LCoS器件采 用幀存儲像素結構。幀存儲結構可以先將整幀數(shù)據(jù)預存儲在電容中，讀信 號使預存儲內(nèi)容一次性讀入像素電容進行顯示，預存儲時間與上一幀顯示 時間重合，因此延長了光照時間，而且可以降低對數(shù)據(jù)驅(qū)動器的速度要求， 降低了器件設計與制造的難度。如圖1和圖2所示，圖1為目前第一種幀存儲像素電路的結構圖，圖 2為目前第二種幀存儲像素電路的結構圖。圖1和圖2中像素電容的充放 電通過不同的晶體管，像素電路結構比較復雜，走線復雜，寄生效應影響 電路的性能。發(fā)明內(nèi)容(一) 要解決的技術問題 針對現(xiàn)有技術像素電容充放電通過不同的晶體管，電路結構復雜，走線復雜，寄生現(xiàn)象影響電路的性能的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種電荷 保持率高、電路結構簡單的用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路。(二) 技術方案為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路，該電路包括預存儲電 路和像素電容充放電電路；所述預存儲電路包括第一晶體管M1和預存儲電容C1，所述第一晶體 管M1的漏極接收數(shù)據(jù)信號，柵極外接寫信號，控制對預存儲電容C1的 寫操作，源極與預存儲電容Cl 一端連接，同時源極還與第二晶體管M2 的柵極連接，預存儲電容C1另一端接地；所述像素電容充放電電路包括第二晶體管M2、第三晶體管M3和像 素電容C2;所述第二晶體管M2的源極與第三晶體管M3的漏極連接，第 二晶體管M2的漏極接收充放電控制信號，控制對像素電容C2的充放電;所述第三晶體管M3的源極與像素電容C2連接，柵極接收讀信號，控制 對像素電容C2的寫操作。所述第一晶體管Ml、第二晶體管M2、第三晶體管M3為NMOS晶 體管。所述數(shù)據(jù)信號采用逐行掃描方式預存儲在預存儲電容Cl中，當數(shù)據(jù) 信號全部寫入各像素預存儲電容C1后，所述讀信號變?yōu)楦唠娖剑谌?體管M3開啟，隨后充放電控制信號變?yōu)榈碗娖剑瑢ο袼仉娙軨2進行放 電，放電后即變成高電平，對像素電容C2進行充電；充電完成后，讀信 號變?yōu)榈碗娖剑谌w管M3關斷，像素電容C2與第二晶體管M2之 間由第三晶體管M3隔離，進入像素電壓保持期。(三)有益效果 從上述技術方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果 本發(fā)明提供的這種用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路，通過利 用第二晶體管作為通道，對像素電容進行充電和放電的操作，取消了以往 像素電路單獨使用一個接地的晶體管對像素電容進行放電的做法，減少了 使用晶體管的個數(shù)，簡化了電路結構，降低了走線的復雜程度，提高了電 路的性能。


圖1為目前第一種幀存儲像素電路的結構圖； 圖2為目前第二種幀存儲像素電路的結構圖。圖3為本發(fā)明提供的用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路的結構圖；圖4是本發(fā)明提供的用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路信號時 序圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。如圖3所示，圖3為本發(fā)明提供的用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像 素電路的結構圖。該電路包括預存儲電路和像素電容充放電電路，數(shù)據(jù)信 號1連接在第一晶體管Ml的漏極，寫信號2連接在第一晶體管Ml的柵 極，讀信號3連接在第三晶體管M3的柵極，充放電控制信號4連接在第 二晶體管M2的漏極。所述預存儲電路包括第一晶體管Ml和預存儲電容Cl，所述第一晶體 管M1的漏極接收數(shù)據(jù)信號，柵極外接寫信號，控制對預存儲電容C1的 寫操作，源極與預存儲電容Cl 一端連接，同時源極還與第二晶體管M2 的柵極連接，預存儲電容C1另一端接地；所述像素電容充放電電路包括 第二晶體管M2、第三晶體管M3和像素電容C2;所述第二晶體管M2的 源極與第三晶體管M3的漏極連接，第二晶體管M2的漏極接收充放電控 制信號，控制對像素電容C2的充放電；所述第三晶體管M3的源極與像 素電容C2連接，柵極接收讀信號，控制對像素電容C2的寫操作。所述第一晶體管M1、第二晶體管M2、第三晶體管M3 —般可以采用NMOS晶體管，所述預存儲電容C1、像素電容C2由像素電壓誤差容許值 決定。為了降低寫控制信號的電壓，可使用傳輸門作為信號傳輸通道代替第一晶體管M1。在幀存儲像素電路中， 一幀時間分為三段，包括寫數(shù)據(jù)到預存儲電容Cl (預存儲時間)、讀數(shù)據(jù)到像素電容C2 (讀數(shù)據(jù))、液晶反應時間和光 源照明時間，且預存儲時間和光源閃亮時間部分重合。數(shù)據(jù)信號l采取逐 行掃描方式預存儲在預存儲電容Cl中，待全屏數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)信號)全部寫 入各像素預存儲電容C1后，讀信號3變?yōu)楦唠娖?，第三晶體管M3開啟， 隨后充放電控制信號4變?yōu)榈碗娖?，對像素電容C2進行放電，放電后即 變成高電平，對像素電容進行充電。充電完成后，讀信號3變?yōu)榈碗娖剑?第三晶體管M3關斷，像素電容C2與第二晶體管M2之間由第三晶體管 M3隔離，進入像素電壓保持期。本發(fā)明提供的像素電容C2通過同一個晶體管(即第二晶體管M2)進 行充電和放電，第二晶體管M2的漏極連接充放電控制信號，第三晶體管 M3開啟時，當充放電控制信號為低電平時像素電容C2放電，像素電容 C2放電之后控制信號變?yōu)楦唠娖剑瑢㈩A存儲電容C1中存儲的顯示信號讀 入顯示像素，當?shù)谌w管M3關斷之后，像素電容C2處于保持階段。 本發(fā)明通過第二晶體管M2作為通道，對像素電容進行充電和放電的操作， 取消了以往像素電路單獨使用一個接地的晶體管對像素電容進行放電的 做法，減少了使用晶體管的個數(shù)，簡化了電路結構，降低了走線的復雜程 度，提高了電路的性能。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行 了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1. 一種用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路，其特征在于，該電路包括預存儲電路和像素電容充放電電路；所述預存儲電路包括第一晶體管(M1)和預存儲電容(C1)，所述第一晶體管(M1)的漏極接收數(shù)據(jù)信號，柵極外接寫信號，控制對預存儲電容(C1)的寫操作，源極與預存儲電容(C1)一端連接，同時源極還與第二晶體管(M2)的柵極連接，預存儲電容(C1)另一端接地；所述像素電容充放電電路包括第二晶體管(M2)、第三晶體管(M3)和像素電容(C2)；所述第二晶體管(M2)的源極與第三晶體管(M3)的漏極連接，第二晶體管(M2)的漏極接收充放電控制信號，控制對像素電容(C2)的充放電；所述第三晶體管(M3)的源極與像素電容(C2)連接，柵極接收讀信號，控制對像素電容(C2)的寫操作。
2、 根據(jù)權利要求1所述的用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路， 其特征在于，所述第一晶體管(MO、第二晶體管(M2)、第三晶體管(M3) 為NMOS晶體管。
3、 根據(jù)權利要求1所述的用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路， 其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號采用逐行掃描方式預存儲在預存儲電容(Cl) 中，當數(shù)據(jù)信號全部寫入各像素預存儲電容(Cl)后，所述讀信號變?yōu)楦?電平，第三晶體管(M3)開啟，隨后充放電控制信號變?yōu)榈碗娖?，對?素電容(C2)進行放電，放電后即變成高電平，對像素電容(C2)進行充 電；充電完成后，讀信號變?yōu)榈碗娖?，第三晶體管(M3)關斷，像素電容(C2)與第二晶體管(M2)之間由第三晶體管(M3)隔離，進入像素 電壓保持期。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于硅基液晶顯示器件的幀存儲像素電路，該電路包括預存儲電路和像素電容充放電電路；所述預存儲電路包括第一晶體管和預存儲電容，第一晶體管的漏極接收數(shù)據(jù)信號，柵極外接寫信號，源極與預存儲電容一端及第二晶體管的柵極連接，預存儲電容另一端接地；像素電容充放電電路包括第二晶體管、第三晶體管和像素電容；第二晶體管的源極與第三晶體管的漏極連接，第二晶體管的漏極接收充放電控制信號；第三晶體管的源極與像素電容連接，柵極接收讀信號。利用本發(fā)明，取消了以往像素電路由專門晶體管對像素電容放電的做法，減少了使用晶體管的個數(shù)，簡化了電路結構，降低了走線的復雜程度。
文檔編號G09G3/20GK101276555SQ20071006487
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權日2007年3月28日
發(fā)明者寰 杜, 韓鄭生, 苒 黃 申請人:中國科學院微電子研究所