JP2003066904A - ディスプレイパネル駆動回路 - Google Patents
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Abstract
Iorgに接続されて基準電流源をなす1つのトランジス
タと、その他のN個のトランジスタとによって電流ミラ
ー回路を構成する。スイッチング回路SW0〜SWNに
よって、基準電流源をなすトランジスタを周期的に切り
替え、他のN個のトランジスタからの出力をディスプレ
イパネルの駆動出力として導出する。 【効果】 N+1個全てのMOSトランジスタの電流ば
らつきに対して時分割制御(時間で平均する)を行うの
で、電流ばらつきを抑えることができる。
Description
駆動回路に関し、特に有機エレクトロルミネセンス素子
等の自発光素子からなるディスプレイパネルを用いたデ
ィスプレイ装置の駆動回路に関する
実現するための自発光素子として、有機エレクトロルミ
ネッセンス(以下、ELと称する)素子が知られてい
る。図4は、かかるEL素子の概略構成を示す図であ
る。同図に示されているように、EL素子は、透明電極
101が形成されたガラス板等からなる透明基板100
上に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等からなる少な
くとも1層の有機機能層102、及び金属電極103が
積層されたものである。
示す等価回路である。同図に示されるように、EL素子
は、容量成分Cと、該容量成分に並列に結合するダイオ
ード特性の成分Eとによって置き換えることができる。
ここで、透明電極101の陽極にプラス、金属電極10
3の陰極にマイナスの電圧を加えて透明電極及び金属電
極間に直流を印加すると、容量成分Cに電荷が蓄積され
る。この際、EL素子固有の障壁電圧または発光閥値電
圧を越えると、電極(ダイオード成分Eの陽極側)から
発光層を担う有機機能層に電流が流れ始め、この電流に
比例した強度で有機機能層102が発光する。
状に配列してなるELディスプレイパネルを用いて画像
表示を行うELディスプレイ装置の概略構成を示す図で
ある。同図において、ELディスプレイパネルとしての
ELDP10には、第1表示ライン〜第n表示ライン各
々を担う陰極線(金属電極)B1〜Bnと、これら陰極線
B1〜Bn各々に交叉して配列されたm個の陽極線(透明
電極)A1〜Amが形成されている。これら陰極線B1〜
Bn及び陽極線A1〜Amの交差部分の各々に、上述し
た如き構造を有するEL素子E11〜Enmが形成されてい
る。
LDP10としての1画素を担うものである。発光制御
回路1は、入力された1画面分(n行、m列)の画像デ
ータを、ELDP10の各画素、すなわち上記EL素子
E11〜Enmの各々に対応した画素データ群D11〜Dnmに
変換し、これらを図7に示されているように、1行分毎
に順次、陽極線ドライブ回路2に供給して行く。例え
ば、画素データD11〜Dnmとは、ELDP10の第1表
示ラインに属するEL素子E11〜Enm各々に対して発光
を実施させるか否かを指定するm個のデータビットであ
り、夫々、論理レベル“1”である場合には“発光”、
論理レベル“0”である場合に“非発光”を示す。
いるように1行分毎の画素データの供給タイミングに同
期して、ELDP10の第1表示ライン〜第n表示ライ
ン各々を順次走査すべき走査線選択制御信号を陰極線走
査回路3に供給する。陽極線ドライブ回路2は、先ず、
上記画素データ群におけるm個のデータビットの内か
ら、“発光”を指定する論理レベル“1”のデータビッ
トを全て抽出する。次に、この抽出したデータビット各
々に対応した“列”に属する陽極線を陽極線A1〜Amの
内から全て選択し、この選択した陽極線のみに定電流源
を接続し、所定の画素駆動電流iを供給する。
の内から、上記走査線選択制御信号で示される表示ライ
ンに対応した陰極線を択一的に選択してこの陰極線をア
ース電位に設定すると共に、その他の陰極線の各々に所
定の高電位Vccを夫々印加する。尚、かかる高電位V
ccは、EL素子が所望の輝度で発光しているときの両
端電圧(寄生容量Cへの充電量に基づいて決定する電
圧)とほほ同一値に設定される。
て上記定電流源が接続された“列”と、上記陰極線走査
回路3にてアース電位に設定された表示ラインとの間に
は発光駆動電流が流れ、かかる表示ライン及び“列”に
交叉して形成されているEL素子は、この発光駆動電流
に応じて発光する。一方、上記陰極線走査回路3によっ
て高電位Vccに設定された表示ラインと、上記定電流
源が接続された“列”との間には電流が流れ込まないの
で、かかる表示ライン及び“列”に交叉して形成されて
いるEL素子は非発光のままである。
D1m、D21〜D2m、… 、Dn1〜Dn m各々に基づいて実
施されると、ELDP10の画面上には、入力された画
像データに応じた1フィールド分の発光パターン、つま
り画像が表示されるのである。
ドライブ回路の出力は電流出力であり、その電流出力に
はカレントミラーが用いられる。その出力電流がばらつ
いた場合、有機ELパネルの輝度がばらついてしまう。
このため、電流ばらつきを抑えることは非常に重要であ
る。しかし、カレントミラーを用いた場合、カレントミ
ラーで発生する電流ばらつきにより、出力電流がばらつ
いてしまう。
いる。同図には、N+1個のMOS(Metal Ox
ide Semiconductor)トランジスタを
用いて構成されたカレントミラーが示されている。同図
に示されているように、カレントミラー回路は、電流源
Iorgと、N+1個のMOSトランジスタPOUT0、P
OUT1、…、POUTNとを含んで構成されている。N+1個
のMOSトランジスタのうち、1つのMOSトランジス
タPOUT0が電流源Iorgと共に、カレントミラーの基準
電流源をなす。そして、他のN個のMOSトランジスタ
からの出力電流が、ディスプレイパネルの駆動出力とし
て導出される。本例では、他のN個のMOSトランジス
タPOUT1〜POUTNからの出力が1つにまとめられ、この
まとめられた出力電流Ioutが駆動出力として導出され
る。
OUT0〜POUTNのサイズがすべて同じであると仮定する。
すると、MOSトランジスタPOUT0によって導出される
電流と他のN個のMOSトランジスタPOUT1〜POUTNに
よって導出される電流との比、すなわち電流比は1:N
となる。よって、このときの出力電流IoutはIout=N
×Iorgになる。
ンジスタのサイズに依存し、MOSトランジスタのサイ
ズが小さい場合に電流のばらつきΔIは大きい。逆に、
MOSトランジスタのサイズが大きい場合に電流のばら
つきΔIは小さい。ディスプレイパネルの駆動等の用途
では、上記電流比1:Nの“N”側のMOSトランジス
タのサイズは、“1”側のMOSトランジスタのサイズ
より遙かに大きい。例えば、N>10である。このこと
から、電流のばらつきΔIは上記電流比“1”側のMO
SトランジスタPoutから発生する電流ばらつきが支配
的になる。
ることも考えられる。例えば、2:N/2や、3:N/
3にすることが考えられる。こうすれば、電流のばらつ
きΔIは減少する。しかしながら、チャンネル数は陽極
線の数だけ存在するので、その場合には電流源Iorgの
電流量を増やさなければならない。すると、ICチップ
の消費電力が増加するという欠点がある。
るためになされたものであり、その目的はICチップの
消費電力が増加することなく、電流のばらつきを減少さ
せることのできるディスプレイパネル駆動回路を提供す
ることである。
ディスプレイパネル駆動回路は、基準電流源をなす1つ
のトランジスタと、該トランジスタと共に電流ミラー回
路を構成するN個(Nは自然数)のトランジスタとから
なるディスプレイパネル駆動回路であって、前記N+1
個のトランジスタのうち、基準電流源をなすトランジス
タを、周期的に切り替えるスイッチング手段を含み、他
のN個のトランジスタからの出力をディスプレイパネル
の駆動出力として導出するようにしたことを特徴とす
る。
ル駆動回路は、請求項1において、前記他のN個のトラ
ンジスタからの出力を1つにまとめて前記ディスプレイ
パネルの駆動出力として導出するようにしたことを特徴
とする。本発明の請求項3によるディスプレイパネル駆
動回路は、請求項1又は2において、前記ディスプレイ
パネルは、前記駆動出力によってそれぞれ駆動されるエ
レクトロルミネッセンス素子によって構成されているこ
とを特徴とする。
を、周期的に切り替えることにより、カレントミラーで
発生する電流ばらつきを小さくすることができ、また複
数のICチップ間での基準電流のばらつきをなくすこと
ができるので、ディスプレイパネル上において均一な発
光輝度が得られる。
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号
が付されている。図1は本発明によるディスプレイパネ
ル駆動回路の実施の一形態における主要部分の構成を示
す図である。同図には、N+1個のMOSトランジスタ
によって構成されたカレントミラー回路が示されてい
る。
ー回路は、電流源Iorgと、N+1個のMOSトランジ
スタPOUT0、POUT1、…、POUTNと、スイッチング回路
SW0、SW1、…、SWNとを含んで構成されてい
る。スイッチング回路SW0、SW1、…、SWNは、
N+1個のMOSトランジスタPOUT0、POUT1、…、P
OUTNのうちのいずれか1つのみを電流源Iorgと電気的
に接続する。この電流源Iorgと接続された1つのMO
Sトランジスタが電流源Iorgと共に、カレントミラー
の基準電流源をなすことになる。そして、他のN個のM
OSトランジスタからの出力電流が、ディスプレイパネ
ルの駆動出力として導出される。本例では、他のN個の
MOSトランジスタPOUT1〜POUTNからの出力が1つに
まとめられ、このまとめられた出力電流Ioutが駆動出
力として導出される。
1、…、SWNにおいては、電流源I orgに接続されて
いる端子が○、出力電流Ioutを導出する信号線に接続
されている端子が●で示されている。スイッチング回路
SW0が○側端子に接続されているとき、他のスイッチ
ング回路SW1〜SWNは●側端子に接続される。スイ
ッチング回路SW1が○側端子に接続されているとき、
スイッチング回路SW1及びSW2〜SWNは●側端子
に接続される。同様に、○側端子に接続されるスイッチ
ング回路を、順次切り替える。この切り替えは、クロッ
クに同期させて行う。
Nを制御することにより、N+1個のMOSトランジス
タPOUT0、POUT1、…、POUTNのうち、基準電流源をな
すトランジスタを、周期的に切り替える。つまり、スイ
ッチング回路を切り替えることにより、N+1個のMO
Sトランジスタ全てが、電流のばらつきに支配的な電流
比1:Nの“1”側に順次割り当たるようにしている。
このように切り替え制御し、N+1個全てのMOSトラ
ンジスタの電流ばらつきに対して時分割制御(時間で平
均する)を行うので、電流ばらつきを抑えることができ
る。
ランジスタのばらつきを1%とした場合、従来では電流
のばらつきは1.4%程度になるのに対し、本発明の回
路によれば、電流のばらつきは0.01%程度であり、
電流のばらつきはかなり小さくなる。図2はスイッチン
グ回路SW0〜SWNの切り替えタイミングを示すタイ
ミングチャートである。同図には、スイッチング回路を
切り替えるタイミングをなすクロックと、各スイッチン
グ回路のオンオフ状態と、出力電流Ioutとが示されて
いる。なお、同図においては、ハイレベルとなっている
スイッチング回路がオン状態であることを示している。
オン状態のとき、出力電流IoutはN×Iref+ΔI0と
なる。同様に、スイッチング回路SW1がオン状態のと
き出力電流IoutはN×Iref+ΔI1、スイッチング回
路SW2がオン状態のとき出力電流IoutはN×Iref+
ΔI2となり、スイッチング回路SWNがオン状態のと
き出力電流IoutはN×Iref+ΔINとなる。以下同様
に、基準電流源をなすトランジスタをスイッチング回路
で周期的に切り替える。
スタを、周期的に切り替えることにより、電流ばらつき
の量を小さくすることができる。ここで、スイッチング
回路の構成例が図3に示されている。同図に示されてい
るスイッチング回路SW0〜SWNは、それぞれ対応す
るMOSトランジスタP OUT0〜POUTNから出力される電
流が入力される2つのアナログスイッチを含んで構成さ
れている。スイッチング回路SW0は、アナログスイッ
チSW01及びSW02によって構成されている。これ
らアナログスイッチSW01及びSW02は、共に、ソ
ース及びドレインを共通とするN型MOSトランジスタ
及びP型MOSトランジスタによって構成されている。
そして、これらN型MOSトランジスタ及びP型MOS
トランジスタの共通するゲートがスイッチング制御端子
となる。また、同図においては、上述したクロックを入
力とするカウンタ200と、スイッチング回路SW0〜
SWNに対応して設けられカウンタ200の出力200
−0〜200−Nを反転するインバータINV0〜IN
VNとが設けられている。なお、インバータINV0〜
INVNは、例えば周知のCMOS(Compleme
ntary Metal Oxide Semicon
ductor)インバータ回路で構成する。
ランジスタ及びアナログスイッチSW02のP型MOS
トランジスタにはカウンタ200の出力がそのまま入力
されるのに対し、アナログスイッチSW01のP型MO
Sトランジスタ及びアナログスイッチSW02のN型M
OSトランジスタにはカウンタ200の出力がインバー
タINV0によって論理反転されて入力される。このた
め、カウンタ200の出力200−0がハイレベルのと
きにのみアナログスイッチSW01がオン状態、ローレ
ベルのときにはアナログスイッチSW02がオン状態と
なる。
イッチSW12からなるスイッチング回路SW1につい
ても同様に、カウンタ200の出力200−1がハイレ
ベルのときにのみアナログスイッチSW11がオン状
態、ローレベルのときにはアナログスイッチSW12が
オン状態となる。他のスイッチング回路についても同様
であり、スイッチング回路SWNは、カウンタ200の
出力200−Nがハイレベルのときにのみアナログスイ
ッチSWN1がオン状態、ローレベルのときにはアナロ
グスイッチSWN2がオン状態となる。
グスイッチSW01,SW11,…,SWN1の出力側
は上述した電流源Iorgに接続され、アナログスイッチ
SW02,SW12,…,SWN2の出力側は1つにま
とめられて出力電流Ioutとして導出される。このよう
な構成において、カウンタ200は、図2中のクロック
を入力とし、出力200−1〜200−Nの1つのみを
ハイレベルのパルスとする。そして、このハイレベルと
する出力を順にずらしていく。このように順次ずらしな
がらハイレベルのパルスを与えることにより、上述した
図2に示されているように、N+1個のMOSトランジ
スタのうち、基準電流源をなすトランジスタを、周期的
に切り替える。これにより、N+1個のMOSトランジ
スタ全てが、電流のばらつきに支配的な電流比1:Nの
“1”側に順次割り当たるようにしている。このように
切り替え制御し、N+1個全てのMOSトランジスタの
電流ばらつきに対して時分割制御を行うので電流ばらつ
きを抑えることができる。なお、以上のように構成する
ため、電流源Iorgの電流量を増やさずに、電流ばらつ
きを抑えることができる。
の消費電力を増やすことなく、カレントミラーで発生す
る電流ばらつきを小さくすることができる。よって、例
えば、繰返し周波数が1000Hzのクロックでスイッ
チング回路を切り替え制御することにより、有機EL素
子で構成したディスプレイパネルへの供給電流を時間的
に平均化することができる。このため、ディスプレイパ
ネル上において均一な発光輝度が得られる。
源をなすトランジスタを、周期的に切り替えることによ
り、カレントミラーで発生する電流ばらつきを小さくす
ることができ、また複数のICチップ間での基準電流の
ばらつきをなくすことができるので、ディスプレイパネ
ル上において均一な発光輝度が得られるという効果があ
る。
要部分の構成を示す図である。
イッチング回路の切り替えタイミングを示すタイミング
チャートである。
図である。
ELディスプレイパネルを用いて画像表示を行うELデ
ィスプレイ装置の概略構成を示す図である。
グを示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 基準電流源をなす1つのトランジスタ
と、該トランジスタと共に電流ミラー回路を構成するN
個(Nは自然数)のトランジスタとからなるディスプレ
イパネル駆動回路であって、前記N+1個のトランジス
タのうち、基準電流源をなすトランジスタを、周期的に
切り替えるスイッチング手段を含み、他のN個のトラン
ジスタからの出力をディスプレイパネルの駆動出力とし
て導出するようにしたことを特徴とするディスプレイパ
ネル駆動回路。 - 【請求項2】 前記他のN個のトランジスタからの出力
を1つにまとめて前記ディスプレイパネルの駆動出力と
して導出するようにしたことを特徴とする請求項1記載
のディスプレイパネル駆動回路。 - 【請求項3】 前記ディスプレイパネルは、前記駆動出
力によってそれぞれ駆動されるエレクトロルミネッセン
ス素子によって構成されていることを特徴とする請求項
1又は2記載のディスプレイパネル駆動回路。
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