JP2007086631A - 定電流駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】 消費電力を低減することが可能な定電流駆動回路
【解決手段】 OLED2を駆動するメインの駆動用TFT3と、該駆動用TFT3よりも電流能力の小さい電流検出用センスTFT4とを相互に並列接続する。センスTFT4に接続したセンス抵抗5を流れる分流電流の電圧降下と駆動用TFT3に所定の電流を流すのに必要なセンス抵抗5での電圧降下に対応した基準電圧VRとをコンパレータ6により比較する。コンパレータ6からのフィードバック出力により駆動用TFT3及びセンスTFT4のゲート電圧を制御し、OLED2を定電流駆動する。
【選択図】 図1
【解決手段】 OLED2を駆動するメインの駆動用TFT3と、該駆動用TFT3よりも電流能力の小さい電流検出用センスTFT4とを相互に並列接続する。センスTFT4に接続したセンス抵抗5を流れる分流電流の電圧降下と駆動用TFT3に所定の電流を流すのに必要なセンス抵抗5での電圧降下に対応した基準電圧VRとをコンパレータ6により比較する。コンパレータ6からのフィードバック出力により駆動用TFT3及びセンスTFT4のゲート電圧を制御し、OLED2を定電流駆動する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、定電流駆動回路に関する。
近年の技術の発展に伴い、アクティブマトリクス型有機EL(Electro Luminescence)素子(有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode))のような発光素子を用いた表示装置が実用化されている。
有機EL素子は、発光の強さと流れる電流値とに相関があるため、輝度をコントロールするためには定電流駆動する必要がある。
アクティブマトリクス型有機EL素子の定電流駆動回路の例が、例えば、特許文献1の図3に記載されている。
図2は特許文献1の図3に記載された従来のOLED用定電流回路1000を示す回路図である。
図2に示すように、特許文献1に開示されたOLED用定電流回路1000は、電源入力端子1001と、有機EL素子1002と、FET1004により構成された電源制御回路1003と、抵抗1006により構成された電流検出回路1005と、差動増幅回路1007と、サンプルホールド回路1012と、サンプルホールドパルス入力端子1015と、電圧入力端子1016と、を備えて構成されている。
差動増幅回路1007はFET1008、1009と、負荷抵抗1010と、電流制限抵抗1011と、を備えて構成されている。
サンプルホールド回路1012は、FET1013と、コンデンサ1014と、を備えて構成されている。
電源入力端子1001は有機EL素子1002のアノード端子に接続されている。
有機EL素子1002のカソード端子は、FET1004のドレイン端子に接続されている。
FET1004のソース端子には抵抗1006の一端が接続され、該抵抗1006の他端は接地されている。
抵抗1006とFET1004との接続点は、FET1009のゲート端子に接続されている。このため、電流検出回路1005の電圧降下はFET1009のゲート端子に入力される。
FET1009のドレイン端子と電源入力端子1001との間には負荷抵抗1010が接続され、該負荷抵抗1010とFET1009のドレイン端子との接続点はFET1004のゲート端子に接続されている。
FET1008のドレイン端子は負荷抵抗1010と電源入力端子1001との接続点に接続されている。
FET1008,1009のソース端子は電流制限抵抗1011の一端に接続され、該電流制限抵抗1011の他端は接地されている。
FET1008のゲート端子はコンデンサ1014の一端に接続され、該コンデンサ1014の他端は接地されている。
コンデンサ1014とFET1008との接続点には、FET1013のソース端子が接続され、該FET1013のドレイン端子には電圧入力端子1016が接続され、該FET1013のゲート端子にはサンプルホールドパルス入力端子1015が接続されている。
電圧入力端子1016からは、有機EL素子1002に流すべき電流が電流検出回路1005で起こす電圧降下に対応した電圧が入力される。
電圧入力端子1016の電圧は、サンプルホールド回路1012のFET1013のドレインに供給されており、サンプルホールドパルス入力端子1015によってFET1013がオンすると、コンデンサ1014に電圧入力端子1016の電圧がホールドされる。
このホールドされた電圧(電圧入力端子1016の電圧)は差動増幅回路1007のFET1008のゲートに入力される。
電流検出回路1005により検出された電圧降下が電圧入力端子1016の電圧よりも小さい場合は、FET1009はオフ状態となり電流制御回路1003のゲート電圧はハイレベルとなり、電流を多く流すことにより電流検出回路1005の電圧と電圧入力端子1016の電圧とを近づけようとする。
他方、電流検出回路1005により検出された電圧降下が電圧入力端子1016の電圧よりも大きい場合は、FET1009はオン状態となり、FET1009のドレイン電圧はローレベルとなり、電流制御回路1003はオフ状態となり電流を減らそうとし、電流検出回路1005の電圧と電圧入力端子1016の電圧が同じになるようにして有機EL素子1002を定電流駆動する。
特開2002−91377号公報(第5頁、図3)
しかしながら、図2に示す従来の定電流駆動回路1000は、有機EL素子1002に直列に接続された電流検出回路1005の電圧降下を利用するため、消費電流が大きいという問題点があった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、消費電力を低減可能な定電流駆動回路を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の定電流駆動回路は、駆動する負荷に直列接続された駆動用TFTと、前記負荷に直列接続され、かつ、前記駆動用TFTと並列接続された分流用TFTと、前記分流用TFTに直列接続された負荷抵抗と、を有することを特徴としている。
本発明の定電流駆動回路においては、前記負荷抵抗の電圧降下と基準電圧とを比較し、両者が等しくなるように前記駆動用TFTのゲートを制御する制御回路をさらに有することが好ましい。
本発明の定電流駆動回路においては、前記制御回路がコンパレータ回路からなることが好ましい。
本発明の定電流駆動回路においては、前記基準電圧は前記駆動用TFTに所定の電流を流すための電圧に等しいことが好ましい。
本発明の定電流駆動回路においては、前記駆動する負荷が有機LEDであることが好ましい。
本発明の定電流駆動回路においては、前記駆動する負荷が無機LEDであることが好ましい。
本発明によれば、定電流駆動回路における消費電力を低減させることが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係るOLED用定電流駆動回路100を示す回路図である。
図1に示すように、本実施形態に係るOLED用定電流駆動回路100は、電源入力端子1と、この電源入力端子1にアノード端子が接続されたOLED(駆動する負荷、有機LED)2と、このOLED2のカソード端子に各々のドレイン端子が接続された駆動用TFT3及びセンスTFT(分流用TFT)4と、センスTFT4のソース端子に一端が接続され他端が接地されたセンス抵抗(負荷抵抗)5と、センス抵抗5とセンスTFT4との接続点に反転入力端子が接続されたコンパレータ(制御回路、コンパレータ回路)6と、このコンパレータ6の正転入力端子に接続された基準電圧入力端子7と、を備えて構成されている。
なお、センスTFT4は、電流検出用のものであり、駆動用TFT3よりも電流能力が小さい。
駆動用TFT3のソース端子は直接接地され、センスTFT4のソース端子はセンス抵抗5を介して接地されている。つまり、駆動用TFT3及びセンスTFT4は、相互に並列となってOLED2に対して接続されている。
センス抵抗5の電圧降下と駆動用TFT3を流れる電流との関係はTEG(Test Experimental Group、Test Element Group)などにより予め測定され、その測定値は基準電圧VRとして記憶されている。この記憶された基準電圧VRが、基準電圧入力端子7からコンパレータ6の正転入力端子に入力される。
また、センス抵抗5の電圧降下はコンパレータ6の反転入力端子に入力される。
コンパレータ6は、センス抵抗5の電圧降下と、該コンパレータ6の正転入力端子に入力される基準電圧VR(つまり駆動用TFT3に流すべき電圧に対応した基準電圧VR)とを比較し、その比較結果を駆動用TFT3及びセンスTFT4のゲート端子に入力する。
これにより、コンパレータ6は、センス抵抗5の電圧降下と基準電圧VRとが等しくなるように駆動用TFT3及びセンスTFT4を制御し、OLED2を定電流駆動する。
このように、OLED2を駆動するメインの駆動用TFT3と、該駆動用TFT3よりも電流能力の小さい電流検出用センスTFT4とを相互に並列接続し、センスTFT4に接続したセンス抵抗(負荷抵抗)5を流れる分流電流の電圧降下と駆動用TFT3に所定の電流を流すのに必要なセンス抵抗5での電圧降下に対応した基準電圧VRをコンパレータ6により比較し、コンパレータ6からのフィードバック出力により駆動用TFT3及びセンスTFT4のゲート電圧を制御し、OLED2を定電流駆動する。
以上のような実施形態によれば、OLED2を駆動するメインの駆動用TFT3を流れる電流を、駆動用TFT3と並列接続した電流能力の小さいセンスFET4と、該センスFET4のソース端子に接続したセンス抵抗5とを使って検出するため、電流検出に要する消費電力を分流比の二乗に反比例する程度に低減できる。
また、センス抵抗5はかなり大きな抵抗としても、センス抵抗5の電圧降下と駆動用TFT3を流れる電流はほぼ比例関係を保つため、センス抵抗5を大きくすることにより更に消費電力を低減できる。
なお、本実施形態に係る定電流駆動回路100は、例えば、アクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置に用いることができる。
なお、上記の実施形態では、駆動する負荷がOLED(有機LED)2である例を説明したが、無機LEDであっても良いし、LED以外の負荷を駆動させるようにしても良い。
また、上記の実施形態では、NチャンネルのTFTを用いたローサイドスイッチを用いる例を説明したが、PチャンネルのTFTを用いたハイサイドスイッチを用いて定電流駆動回路を構成することもできる。
また、上記の実施形態では、電圧入力端子1に電圧を供給する電源(図示略)の電圧が固定電圧である例を説明したが、電源に代えて走査線のように選択して所定の電圧を印加する構成を用いても良い。
100 定電流駆動回路
2 OLED(駆動する負荷、有機LED)
3 駆動用TFT
4 センスTFT(分流用TFT)
5 センス抵抗(負荷抵抗)
6 コンパレータ(制御回路、コンパレータ回路)
2 OLED(駆動する負荷、有機LED)
3 駆動用TFT
4 センスTFT(分流用TFT)
5 センス抵抗(負荷抵抗)
6 コンパレータ(制御回路、コンパレータ回路)
Claims (6)
- 駆動する負荷に直列接続された駆動用TFTと、
前記負荷に直列接続され、かつ、前記駆動用TFTと並列接続された分流用TFTと、
前記分流用TFTに直列接続された負荷抵抗と、
を有することを特徴とする定電流駆動回路。 - 前記負荷抵抗の電圧降下と基準電圧とを比較し、両者が等しくなるように前記駆動用TFTのゲートを制御する制御回路をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記制御回路がコンパレータ回路からなることを特徴とする請求項2に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧は前記駆動用TFTに所定の電流を流すための電圧に等しいことを特徴とする特許請求項2又は3に記載の定電流駆動回路。
- 前記駆動する負荷が有機LEDであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の定電流駆動回路。
- 前記駆動する負荷が無機LEDであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の定電流駆動回路。
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