[发明专利]配置NMOS放大器可测模拟型硅基液晶显示芯片像素电路及其驱动方法

说明书

配置NMOS放大器可测模拟型硅基液晶显示芯片像素电路及其驱动方法，属于集成电路技术的硅基显示芯片集成电路应用领域，由10个MOS晶体管、2个MIM电容器、1个寄生电容器构成的硅基有源寻址矩阵像素电路，像素输出电极寄生电容器采用工作电压在2.5V～6.5V范围的MOS管、MIM电容器、像素输出电极组成，且像素输出电极的面积不少于像素电路占用硅基面积的85％。本发明的效果是，实现了测试每一个像素输出电平的功能、避免输入信号存储MIM电容器与像素输出电极寄生电容器之间发生串扰现象、做到完全与常规2.5V～6.5V的MOS半导体芯片生产工序相匹配。

技术领域

本发明属于集成电路技术的硅基显示芯片集成电路应用领域，特别是涉及一种属于可测模拟型硅基液晶显示芯片像素电路领域。

背景技术

单晶硅平面器件制造技术分别与液晶(LCD，Liquid Crystal Display)技术、有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)技术等主动式或者被动式显示技术相融合，产生出各类硅基显示器，比如与液晶显示技术结合产生的硅基-液晶-玻璃的“三明治”结构式器件技术，该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)工艺制作包含有源寻址矩阵芯片的硅基板，然后镀上表面光洁的金属层既充当反射镜面又当作所谓像素输出电极，然后将硅基板与含有透明电极的玻璃基板保持数微米距离贴合，这里玻璃基板的透明电极成为所谓公共电极，最后在这个数微米距离中灌入液晶材料构建反射式液晶屏。实际上，像素输出电极上的电平将与液晶像素公共电极上的电平之间建立电场，因此通过调制硅基板上每个像素单元电路输出至像素输出电极上的电平，从而控制液晶材料对反射光幅度强弱(灰度)实现图像显示。(Chris Chinnock.“Microdisplays and ManufacturingInfrastructure Mature at SID2000”《Information Display》，2000年9，P18)。

通常，芯片有源寻址矩阵的像素单元电路由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.lino“U.Efron,I.David,V.Sinelnikov,B.Apter“ACMOS/LCOS Image Transceiver Chip for Smart GoggleApplications”《IEEETRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FORVIDEO TECHNOLOGY》,14卷，第2期，2004年2月，P269)，其中NMOS管的栅极连接行扫描器寻址信号输出端。但是，单个NMOS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)。

发明内容

常规模拟型硅基液晶显示芯片像素电路通常存在一个缺陷：在像素电路结构中缺少电信号通路来检测像素电路工作状态，特别是无法确认像素输出电极的输出信号完整性，导致无法判别每个像素是否能够正常工作。本发明提出的一种由10个MOS晶体管、2个MIM(Metal-Insulator-Metal Capacitor)电容器、1个寄生电容器构成的硅基有源寻址矩阵像素电路，具备测试每一个像素输出信号的功能，且内置放大器能隔断MIM电容器与寄生电容器之间的电信号串扰。

本发明的技术方案是：