[发明专利]硅基液晶显示器件的场缓存像素电路

说明书

技术领域

 本发明涉及硅基液晶（Liquid Crystal on Silicon，LCoS），尤其涉及硅基液晶显示器件的场缓存像素电路。

背景技术

LCoS是一种将CMOS集成电路技术和液晶显示技术相结合的新型显示技术。与穿透式液晶显示屏（LCD）和数字光处理（DLP）相比，LCoS具有光利用效率高、体积小、开口率高、制造成本低等特点。相对于其他现有技术而言，LCoS最大的优点是解析度可以做得很高，能够很方便地应用在便携型投影设备上。

目前实现LCoS彩色显示主要有时序彩色法和空间混色法，其中空间混色法影响开口率以及对滤色膜的对准以及粘贴工艺要求较高，因此LCoS像素电路的设计主要是采用时序彩色法。由于时序彩色法缩短了光源的照明时间，主流的解决方法是采用场缓存像素电路，其基本原理是将下一帧数据的读入时间隐藏到上一帧的液晶响应时间和光照时间中，从而延长光照时间，提高显示对比度；电路实现的具体思想为先将下一帧的显示数据存储在电容上，再通过读信号一次性将存储的数据读入到像素电容上进行显示。现有技术如图1所示，MOS晶体管 M1_和MOS晶体管M2_构成传输门，输入的数据信号通过此传输门（写信号控制其开或者关）写入到电容C_存储上，并且在读信号有效的情况下，存储在电容C_存储上的数据信号通过MOS晶体管M3_和MOS晶体管M4_传送到电容C_像素上；MOS晶体管M5_实现对电容C_像素的放电，电容C_像素一端接电压Vcom，由下拉信号控制其开或者关。数据电压通过MOS管从栅极传到源极，此时源极得到的电压存在阈值损失，并且由于数据电压的不同，损失的阈值电压也是不相同的，因而输出的像素电压与输入的数据电压存在非线性的关系，影响了像素输出电压的一致性，进而影响最终的显示效果。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了硅基液晶显示器件的场缓存像素电路。

本发明提供了一种硅基液晶显示器件的场缓存像素电路，包括预充电电路、阈值电压产生电路、采样保持电路和输入数据电压读入电路；所述预充电电路与所述阈值电压产生电路、采样保持电路和所述输入数据电压读入电路连接，所述阈值电压产生电路还分别与所述采样保持电路和所述输入数据电压读入电路连接。

在一个示例中，所述预充电电路包括第一晶体管，所述阈值电压产生电路包括第二晶体管和第三晶体管，所述采样保持电路包括存储电容，所述输入数据电压读入电路包括第四晶体管、第五晶体管和像素电容。

在一个示例中，所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管栅极和漏极相连接，所述第一晶体管的漏极还与所述存储电容一端以及所述第四晶体管的栅极相连接，所述第一晶体管的源极外接电源电压，所述第一晶体管的栅极外接充电控制信号；所述存储电容的另一端接地；

所述第二晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极相连接，所述第三晶体管的源极与输入数据电压相接，所述第三晶体管的栅极外接写信号；

所述第四晶体管的漏端与充放电控制信号相接，所述第四晶体管的源极与所述第五晶体管的漏极相连；

所述第五晶体管的栅极外接读入控制信号，所述第五晶体管的源极与所述像素电容一端相连，所述像素电容的另一端接地。

在一个示例中，所述第一晶体管为PMOS晶体管，所述第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管以及第五晶体管均为NMOS晶体管。

在一个示例中，在预充电阶段，所述存储电容充电至电源电压；在数据写入阶段，第三晶体管导通时写入输入数据电压，所述存储电容放电至所述输入数据电压与所述第二晶体管的阈值电压之和；在数据读入阶段，所述第五晶体管导通，所述存储电容的电压为所述输入数据电压与所述第二晶体管的阈值电压之和，所述像素电容充电至输入数据电压。

本发明在存储输入数据电压时先加上一个阈值电压，抵消了转移电压时存在的阈值损失，从而提高了输出电压的稳定性和一致性，改善了显示效果。

附图说明

下面结合附图来对本发明作进一步详细说明，其中：

图1是现有的场缓存像素电路结构图；

图2是本发明的硅基液晶显示器件的场缓存像素电路的结构图；

图3是本发明的硅基液晶显示器件的场缓存像素电路的信号时序图。

具体实施方式