AC供电的逻辑电路制造技术

一种电路，其特征在于，包括：　　　　排列形成逻辑门的第一晶体管和第二晶体管；和　　　　交流电（ａｃ）电源，用ａｃ电源波形直接为逻辑门充电。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及逻辑电路
技术介绍
包括晶体管、二极管等在内的薄膜电路器件被广泛地用于各种现代电子器件，这些器件包括集成电路、印刷电路板、平板显示器、智能卡、手机及射频标识(RFID)标签。薄膜电路器件通常通过沉积、掩模和蚀刻各种导体、半导体和绝缘层形成薄膜迭层来制成的。通常，薄膜晶体管根据诸如非晶硅或硒化镉之类的无机半导体材料。最近，针对使用有机半导体材料来形成薄膜晶体管电路进行了有意义的研究和开发。有机半导体材料提供许多晶体管制作的方面的优点。具体来说，有机半导体材料允许在诸如薄玻璃、聚合体或基于纸的基片之类的柔性基片上制作有机薄膜晶体管(OTFT)。另外，有机半导体材料可以用诸如印刷、模压加工或网板之类的低成本制作技术来形成。虽然OTFT的性能特征随着持续的研究和开发得以改善，器件性能和稳定性还呈现挑战性。
技术实现思路
通常，本专利技术针对由交流(ac)电源供电的逻辑电路。本专利技术可以用于合并基于非晶或多晶硅有机半导体、无机半导体或两者的组合薄膜晶体管的逻辑电路。将ac电源用于基于薄膜晶体管的逻辑电路能支持满足各种应用的器件性能，同时提高电路的长期稳定性。例如，当OTFT电路由ac电源供电时，OTFT电路可以在延长的工作周期内显示出稳定的性能特征。增强的稳定性可允许使用OTFT电路来形成各种基于薄膜晶体管的逻辑电路器件，包括反相器、振荡器、逻辑门、寄存器等。这些逻辑电路器件可能会在多种应用中具有实用性，这些应用包括集成电路、印刷电路板、平板显示器、智能卡、手机和RFID标签等。对于一些应用，ac供电的薄膜晶体管可以消除对ac-dc整流块的需求，从而减少制作装载薄膜晶体管电路的元件的时间、开销、成本、复杂性及尺寸。ac电源直接为逻辑电路供电。具体来说，ac电源直接向一个或多个单个逻辑门提供ac电源波形，而不是通过ac-dc整流块将dc电源加至逻辑门。在一个实施例中，本专利技术提供一种电路，它包括排列形成逻辑门的第一晶体管和第二晶体管和用ac电源波形直接为逻辑门充电的交流电(ac)电源。在另一实施例中，本专利技术提供一种方法，它包括直接用由交流电(ac)电源产生的交流电(ac)电源波形为由至少一个第一晶体管和第二晶体管所形成的逻辑门供电。在增加的实施例中，本专利技术提供一种射频标识(RFID)标签，它包括由至少一个第一晶体管和一个第二晶体管所形成的逻辑门，和将RF能量转换成交流电(ac)电源并直接用该ac电源为逻辑门供电的射频变换器。在另一实施例中，本专利技术提供一种射频标识(RFID)系统，该系统包括包括了由至少一个第一晶体管和一个第二晶体管所排列形成的逻辑门在内的RFID标签、将RF能量转换成交流电(ac)电源并直接用该ac电源为逻辑门供电的射频变换器、传送信息的调制器、将RF能量传送至用于由RF变换器转换的RFID标签并读取由调制器传送的信息的RFID读出器。在另一实施例中，本专利技术提供包括多个晶体管排列形成一串反相器级的环形振荡器电路(该反相器级耦合形成一个环形振荡器)和用交流电源波形直接为环形振荡器中的反相器级供电的交流电(ac)电源。本专利技术能提供多个优点。例如交流电供电的逻辑电路，特别是基于OTFT的逻辑电路相对于直流供电的薄膜晶体管电路可以在延长的周期上显示出增强的稳定性。在环形振荡器的情况中，例如，交流电供电的薄膜晶体管电路可以在比直流电供电薄膜晶体管电路更长的周期内维持振幅。具体来说，使用稳定的OTFT电路可以用更可靠的性能、耐用性和长寿命促进在更广泛的各种应用中使用OTFT。结果，各种OTFT的应用可以从与OTFT电路相关联的制造优点中受益(例如在玻璃、聚合体或基于纸的基片之类的柔性基片上形成电路并使用低成本制造工艺的能力)。作为进一步的优点，将交流电源用于薄膜晶体管电路可以消除在一些将直流电源传送至电路的应用中对ac-dc整流元件的需求。因此，通过消除对整流元件的需求，使用交流电源可以减少制造装载薄膜晶体管电路的元件的时间、开销、成本、复杂性和尺寸。对于RFID标签，作为一个特定的例子，使用ac供电的薄膜电路可以通过消除ac-dc整流元件大大减少标签的成本和尺寸。具体来说，通过消除对前端整流块的需求，ac供电的薄膜逻辑电路可以明显地节省在RFID标签的设计和制造中的成本和尺寸。附图和以下说明书中列出了这些和其它实施例的其它细节。从说明书、附图和权利要求书中可以明显地看出其它特征、目的和优点。附图简要说明附图说明图1为示出ac供电的反相电路的电路图。图2为示出图1的反相电路的模拟的性能的图。图3为示出基于互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管的ac供电反相电路的电路图。图4为示出ac供电的NAND门电路的电路图。图5为示出基于ac供电的薄膜晶体管的NOR门电路的电路图。图6为示出基于ac供电的薄膜晶体管的带负载电容器的环形振荡器电路的电路图。图7为示出图6的环形振荡器电路的模拟性能的图。图8为示出基于ac供电的薄膜晶体管的不带负载电容器的环形振荡器电路的电路图。图9为示出图8的环形振荡器电路的模拟性能的图。图10为示出ac供电的薄膜晶体管电路在RFID标签/读出器系统中的应用的方框图。图11为进一步示出图10的RFID标签/读出器系统的电路图。图12为进一步示出与图10的RFID标签/读出器系统相关联的读出器的电路图。图13为示出用ac供电的薄膜晶体管电路构成的RFID标签的模拟输出的图。图14为示出驱动液晶显示元件的ac供电的反相电路的电路图。图15为示出驱动发光二极管(LED)的ac供电的反相电路的电路图。具体说明图1为示出ac供电的反相电路的电路图。反相电路10可包括一个将ac电源供给采用具有负载晶体管16和驱动晶体管18的反相器14形式的逻辑门的交流电源12。各晶体管16、18可以是薄膜场效应晶体管且可以基于非晶或多晶硅无机或有机半导体材料。作为一个例子，可以将诸如并五苯之类的有机半导体材料用于形成OTFT。另选地，可以通过组合有机和无机半导体材料来形成电路10，例如，形成互补金属氧化物半导体(CMOS)的反相电路。例如，在一些应用中，反相电路10可由NMOS无机场效应晶体管和PMOS有机场效应晶体管形成。当使用OTFT时，晶体管16、18可能特别适用于用低成本制作技术制作并且对于一些应用可以形成在柔性基片上。交流电源12用ac电源波形直接为反相器14供电。在反相器接收ac电源波形而不是由ac-dc整流元件产生的直流电源的意义上，ac电源直接供给反相器14。因此，如果反相器仍接收ac电源波形而不是直流电源信号作为工作功率，在ac电源12和反相器14之间可存在插入电路(intervening circuit)。在图1的例子中，ac电源波形直接加到负载晶体管16公共栅极和漏极连接及与驱动晶体管18的源极耦合的接地连接的两端。使用ac电源12为基于薄膜晶体管的逻辑电路供电，诸如图1中的反相器14，能支持满足各种应用的器件性能，同时提高电路的长期稳定性。例如，当反相器14由ac电源12直接供电时，该反相器相对于dc供电的反相器，特别对有机半导体材料，会在延长的工作周期呈现出稳定的性能特征。又，对于一些应用，反相器14的交流工作会消除对向反相器供电的ac-dc整流元件需求。提供给反相电路10的ac本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：P·F·鲍德，M·A·哈泽，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：