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氢化非晶硅薄膜晶体管(Hydrogenated Amorphous Silicon Thin Film Transistor,a-Si∶H TFT)液晶显示(Liquid Crystal Display, LCD)是目前显示器技术的主流。其中,基于a-Si∶H TFT的集成栅极驱动(Gate Driver in Array, GIA)技术是近年涌现的新技术。本文分别对集成栅极驱动电路的主要构成单元—高可靠移位寄存器和双向扫描移位寄存器展开了系统研究。主要内容和成果如下: (1)系统地测试了a-Si∶H TFT的电学特性,得到了其温度、电学不稳定性及源漏寄生电阻的特性。 (2)根据器件特性设计了一种高可靠a-Si∶H TFT移位寄存器电路。该电路通过将下拉管偏置在低压直流状态,减小下拉管阈值电压的漂移,延长电路的寿命。仿真结果表明,该电路可以在-20℃~80℃的温度范围内正常工作。为减小电路版图面积,进一步利用交叠的时钟信号设计了结构精简的高可靠a-Si∶H TFT移位寄存器电路。对两种电路中的关键器件—驱动管的版图进行了优化设计。测试结果验证了电路功能的正确性。 (3)设计了一种阈值电压可恢复的双向扫描移位寄存器电路。该电路通过将下拉管偏置在负压状态,实现了下拉管阈值电压的恢复。为了减小版图的面积,进一步设计了结构精简的双向扫描移位寄存器电路。该电路利用时钟信号的配合,复用预充管和下拉管,采用交流下拉结构,实现了结构上的精简,并对该电路存在的缺点进行了改进。将三种双向扫描移位寄存器与文献中提出的双向扫描移位寄存器进行了800级级联仿真比较,最后选择最优的电路进行制版。测试结果验证了电路可以很好实现双向扫描的功能。