JP5226920B2

JP5226920B2 - ディスプレイパネル駆動回路

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Publication number: JP5226920B2
Application number: JP2001255051A
Authority: JP
Inventors: 義郎山羽
Original assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Current assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP2003066906A

Description

【発明の属する技術分野】
本発明はディスプレイパネル駆動回路に関し、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。

薄型で低消費電力なディスプレイ装置を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。

図５は、かかるＥＬ素子の特性を電気的に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１０３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。

図６は、複数の上記ＥＬ素子をマトリクス状に配列してなる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〜Ｂ_nと、これら陰極線Ｂ₁〜Ｂ_n各々に交叉して配列されたｍ個の陽極線（透明電極）Ａ₁〜Ａ_mが形成されている。これら陰極線Ｂ₁〜Ｂ_n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〜Ｅ_nmが形成されている。尚、これらＥＬ素子Ｅ₁₁〜Ｅ_nm各々は、ＥＬＤＰ１０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〜Ｅ_nmの各々に対応した画素データ群Ｄ₁₁〜Ｄ_nmに変換し、これらを図７に示されるが如く、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〜Ｄ_nmとは、ＥＬＤＰ１０の第１表示ラインに属するＥＬ素子Ｅ₁₁〜Ｅ_nm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。

また、発光制御回路１は、図７に示されているように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〜Ａ_m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。

陰極線走査回路３は、上記陰極線Ｂ₁〜Ｂ_n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Ｖｃｃ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。

この際、上記陽極線ドライブ回路２によっ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。

以上のような動作が、画素データ群Ｄ₁₁〜Ｄ_1m、Ｄ₂₁〜Ｄ_2m、…、Ｄ_n1〜Ｄ_nm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。

発明が解決しようとする課題

ここで、近年、ディスプレイパネルの大画面化を実現するにあたり、表示ライン、つまり上記陰極線Ｂの本数を増加すると共に、陽極線Ａの本数を増加して画面の高精細化を行う必要が生じてきた。従って、これら陽極線Ａ及び陰極線Ｂ各々の本数の増加につれ、陽極線ドライブ回路２及び陰極線走査回路３各々の回路規模も増大するので、両者をＩＣ化するにあたり、チップ面積の増大に伴う歩留まりの悪化が懸念される。そこで、これら陽極線ドライブ回路２及び陰極線走査回路３各々を、夫々複数のＩＣチップで構築することが考えられた。

ところが、陽極線ドライブ回路２を複数のＩＣチップで構築すると、製造上のばらつき等により、各ＩＣチップ間で、上記陽極線に供給すべき発光駆動電流の電流量が異なってしまう場合がある。よって、かかる発光駆動電流の違いによりＥＬＤＰ１０の画面上には互いに輝度の異なる領域ができてしまうという問題があった。これを解決するための技術が特開２００１−４２８２７号公報に記載されている。

図８は、同公報に記載されている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〜Ｂ_nと、これら陰極線Ｂ₁〜Ｂ_n各々に交叉して配列された２ｍ個の陽極線（透明電極）Ａ₁〜Ａ_2mが形成されている。これら陰極線Ｂ₁〜Ｂ_n及び陽極線Ａ₁〜Ａ_2m各々の交叉部に、図４に示されているような構造を有するＥＬ素子Ｅ_1,1〜Ｅ_n,2mが形成されている。尚、これらＥＬ素子Ｅ_1,1〜Ｅ_n,2m各々は、ＥＬＤＰ１０’としての１画素を担うものである。

発光制御回路１’は、図９に示されているように、上記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３０に供給する。陰極線走査回路３０は、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上記ＥＬＤＰ１０’の陰極線Ｂ₁〜Ｂ_nの内から択一的に選択してこれをアース電位に接地すると共に、その他の陰極線各々に所定の高電位Ｖｃｃを夫々印加する。

また、発光制御回路１’は、入力された１画面分（ｎ行、２ｍ列）の画像データをＥＬＤＰ１０’の各画素、すなわち上記ＥＬ素子Ｅ_1,1〜Ｅ_n,2m各々に対応した画素データＤ_1,1〜Ｄ_n,2mに変換し、これを第１列〜第ｍ列に属するものと、第ｍ＋１列〜第２ｍ列に属するものとに分割する。この際、上記第１列〜第ｍ列に属する画素データを１表示ライン毎にグループ化した画素データＤ_1,1〜Ｄ_1,m、Ｄ_2,1〜Ｄ_2,m、Ｄ_3,1〜Ｄ_3,m、…、及びＤ_n,1〜Ｄ_n,m各々を、図９に示されているように、第１駆動データＧＡ_1‐mとして、順次、第１陽極線ドライブ回路２１に供給する。これと同時に、発光制御回路１’は、上記第ｍ＋１列〜第２ｍ列に属する画素データを１表示ライン毎にグループ化した画素データＤ_1,m+1〜Ｄ_1,2m、Ｄ_2,m+1〜Ｄ_2,2m、Ｄ_3,m+1〜Ｄ_3,2m、…、及びＤ_n,m+1〜Ｄ_n,2m各々を、図９に示されているように、第２駆動データＧＢ_1-mとして、順次、第２陽極線ドライブ回路２２に供給する。

なお、これら第１駆動データＧＡ_1-m及び第２駆動データＧＢ_1-mの各々は、図９に示されているように、上記走査線選択制御信号に同期して順次、第１陽極線ドライブ回路２１及び第２陽極線ドライブ回路２２の各々に供給される。この際、上記第１駆動データ群ＧＡ_1-mとは、ＥＬＤＰ１０’の各表示ラインの第１列〜第ｍ列各々に属するｍ個のＥＬ素子の各々に対して、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る。また、上記第２駆動データ群ＧＢ_1-mとは、ＥＬＤＰ１０’の各表示ラインの第ｍ＋１列〜第２ｍ列各々に属するｍ個のＥＬ素子の各々に対して、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る。例えば、かかるデータビットが論理レベル“１”である場合には発光を実施させる一方、“０”である場合には発光を実施させない。

図１０は、駆動回路としての上記第１陽極線ドライブ回路２１及び第２陽極線ドライブ回路２２各々の内部構成を示す図である。尚、上記第１陽極線ドライブ回路２１及び第２陽極線ドライブ回路２２の各々は、互いに異なる２つのＩＣチップ内に夫々構築される。同図において、第１陽極線ドライブ回路２１は、基準電流制御回路ＲＣ、制御電流出力回路ＣＯ、スイッチブロックＳＢ、並びに、ｍ個の電流駆動源としてのトランジスタＱ₁〜Ｑ_m及び抵抗Ｒ₁〜Ｒ_mから構成される。

基準電流制御回路ＲＣにおけるトランジスタＱ_bのエミッタには抵抗Ｒ_rを介して所定電圧Ｖ_BEが接続されており、そのベース及びコレクタにはトランジスタＱ_aのコレクタが接続されている。演算増幅器ＯＰには所定の基準電位Ｖ_REFと、トランジスタＱ_aのエミッタ電位が入力されており、その出力電位は、トランジスタＱ_aのベースに入力される。トランジスタＱ_aのエミッタは、抵抗Ｒ_pを介してアース電位に接地されている。以上の如き構成により、トランジスタＱ_aのコレクターエミッタ間には基準電流Ｉ_REF（＝Ｖ_REF／Ｒ_p）が流れることになる。

トランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々のエミッタには、抵抗Ｒ１〜Ｒｍ各々を介して画素駆動電位Ｖ_BEが印加されており、更に、夫々のベースには上記トランジスタＱ_bのベースが接続されている。この際、上記抵抗Ｒ_r、及びＲ₁〜Ｒ_m各々の抵抗値は同一であり、更に、上記トランジスタＱ₁〜Ｑ_m、Ｑ_a及びＱ_bの各々は、互いに同一特性を有するものである。よって、上記基準電流制御回路ＲＣと、トランジスタＱ₁〜Ｑ_mとは電流ミラー回路（以下、カレントミラーと呼ぶ）を構成することになり、トランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々のエミッターコレクタ間には、上記基準電流Ｉ_REFと同一の電流値を有する発光駆動電流ｉが流れ、これが出力されることになる。

スイッチブロックＳＢには、上記トランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々から出力された発光駆動電流ｉを夫々、出力端Ｘ₁〜Ｘ_mの各々に導出するｍ個のスイッチング素子Ｓ₁〜Ｓ_mが設けられている。この際、第１陽極線ドライブ回路２１のスイッチブロックＳＢでは、上記発光制御回路１’から供給された第１駆動データＧＡ₁〜ＧＡ_m各々の論理レベルに応じて、上記スイッチング素子Ｓ₁〜Ｓ_m各々が独立してオン／オフ制御される。例えば、第１駆動データＧＡ₁が論理レベル“０”のときには、スイッチング素子Ｓ₁はオフ状態となる一方、かかる第１駆動データＧＡ₁が論理レベル“１”のときには、オン状態となってトランジスタＱ１から供給された発光駆動電流ｉを出力端Ｘ１に導出する。また、第１駆動データＧＡ_mが論理レベル“０”のときには、スイッチング素子Ｓ_mはオフ状態となる一方、論理レベル“１”である場合にはオン状態となってトランジスタＱ_mから供給された発光駆動電流ｉを出力端Ｘ_mに導出する。このように、上記トランジスタＱ₁〜Ｑ_mの各々から出力された発光駆動電流ｉは、出力端Ｘ₁〜Ｘ_mの各々を介して、図８に示されているように、ＥＬＤＰ１０’の陽極線Ａ₁〜Ａ_mの各々に供給される。

制御電流出力回路ＣＯにおけるトランジスタＱ₀のエミッタには抵抗Ｒ０を介して画素駆動電位Ｖ_BEが印加されており、そのベースには上記基準電流制御回路ＲＣにおけるトランジスタＱ_bのベースが接続されている。この際、上記抵抗Ｒ０の抵抗値は、基準電流制御回路ＲＣにおける抵抗Ｒ_rと同一であり、更に、トランジスタＱ₀は、基準電流制御回路ＲＣにおけるトランジスタＱａ及びＱｂ各々と、同一特性を有するものである。よって、制御電流出力回路ＣＯにおけるトランジスタＱ₀と、上記基準電流制御回路ＲＣとはカレントミラーを形成することになり、上記トランジスタＱ₀のエミッタ−コレクタ間には、上記基準電流ＩＲＥＦと同一電流量の電流が流れる。制御電流出力回路ＣＯは、かかる電流を制御電流ｉｃとし、これを出力端Ｉ_outを介して第２陽極線ドライブ回路２２の入力端Ｉ_inに供給する。つまり、第１陽極線ドライブ回路２１がＥＬＤＰ１０’の陽極線Ａ₁〜Ａ_mの各々に供給する発光駆動電流ｉと同一の電流が、制御電流ｉｃとして第２陽極線ドライブ回路２２に供給されるのである。

第２陽極線ドライブ回路２２は、駆動電流制御回路ＣＣ、スイッチブロックＳＢ、並びに、ｍ個の電流駆動源としてのトランジスタＱ₁〜Ｑ_m及び抵抗Ｒ₁〜Ｒ_mから構成される。駆動電流制御回路ＣＣにおけるトランジスタＱｃのコレクタ及びベースは、上記入力端Ｉ_inに接続されており、そのエミッタは抵抗Ｒ_Q1を介してアース電位に接地されている。よって、上記第１陽極線ドライブ回路２１から出力された制御電流ｉｃは、その入力端Ｉ_inを介してトランジスタＱ_cのコレクタ−エミッタ間に流れる。

また、駆動電流制御回路ＣＣにおけるトランジスタＱ_eのエミッタには抵抗Ｒ_Sを介して画素駆動電位Ｖ_BEが印加されており、そのベース及びコレクタにはトランジスタＱ_dのコレクタが接続されている。かかるトランジスタＱ_dのベースは上記トランジスタＱ_cのコレクタ及びベースに夫々接続されており、そのエミッタは上記抵抗Ｒ_Q2を介してアース電位に接地されている。この際、第１陽極線ドライブ回路２１のトランジスタＱ₀と、上記トランジスタＱ_c、Ｑ_d、及びＱｅの各々とは同一特性のトランジスタであり、更に、第１陽極線ドライブ回路２１における抵抗Ｒ₀と上記抵抗Ｒ_Sとは同一抵抗値である。よって、上記第１陽極線ドライブ回路２１から供給された制御電流ｉｃと同一の電流が上記トランジスタＱ_dのコレクターエミッタ間に流れる。

また、第２陽極線ドライブ回路２２におけるトランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々のエミッタには、抵抗Ｒ₁〜Ｒ_m各々を介して画素駆動電位ＶＢＥが印加されており、更に、夫々のベースには上記トランジスタＱ_eのベースが接続されている。この際、上記抵抗ＲＳ、及びＲ₁〜Ｒ_m各々の抵抗値は同一であり、更に、上記トランジスタＱ₁〜Ｑ_m、Ｑｄ及びＱｅの各々は、互いに同一特性を有するものである。よって、上記駆動電流制御回路ＣＣと、トランジスタＱ₁〜Ｑ_mとはカレントミラーを構成することになり、トランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々のエミッターコレクタ間には、上記第１陽極線ドライブ回路２１から供給された制御電流１ｃと同一の電流量を有する発光駆動電流ｉが流れ、これが夫々出力される。すなわち、上記駆動電流制御回路ＣＣにより、第２陽極線ドライブ回路２２のトランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々から出力される発光駆動電流ｉは、第１陽極線ドライブ回路２１が出力した発光駆動電流と同一の電流量となるように調整されるのである。

スイッチブロックＳＢには、上記トランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々から出力された発光駆動電流ｉを夫々、出力端Ｘ₁〜Ｘ_mの各々に導出するｍ個のスイッチング素子Ｓ₁〜Ｓ_mが設けられている。この際、第２陽極線ドライブ回路２２のスイッチブロックＳＢでは、上記発光制御回路１’から供給された第２駆動データＧＢ１〜ＧＢｍ各々の論理レベルに応じて、上記スイッチング素子ＳＩ〜Ｓｍ各々が独立してオン／オフ制御される。

例えば、第２駆動データＧＢ₁が論理レベル“０”のときには、スイッチング素子Ｓ₁はオフ状態となる一方、かかる第２駆動データＧＢ₁が論理レベル“１”のときには、オン状態となってトランジスタＱ₁から供給された発光駆動電流ｉを出力端Ｘ₁に導出する。また、第２駆動データＧＢ_mが論理レベル“０”のときには、スイッチング素子Ｓ_mはオフ状態となる一方、論理レベル“１”である場合にはオン状態となってトランジスタＱ_mから供給された発光駆動電流ｉを出力端Ｘ_mに導出するこのように、第２陽極線ドライブ回路２２のトランジスタＱ₁〜Ｑ_m各々から出力された発光駆動電流ｉは、出力端Ｘ₁〜Ｘ_mの各々を介して、図８に示されているように、ＥＬＤＰ１０’の陽極線Ａ_m+1〜Ａ_2mの各々に供給される。

以上のように、上記公報に記載されている駆動回路では、陽極線ドライブ回路内に、発光駆動電流を発生させるための電流源（トランジスタＱ₁〜Ｑ_m）の他に、この発光駆動電流を、入力された制御電流に応じた電流量に維持する駆動電流制御回路ＣＣと、かかる発光駆動電流自体を制御電流として出力する制御電流出力回路ＣＯとを設ける構成としている。ここで、ディスプレイパネルの陽極線を、夫々個別のＩＣチップ内に構築された複数の陽極線ドライブ回路で分担して駆動するにあたり、第１の陽極線ドライブ回路は、第２の陽極線ドライブ回路が実際に出力した発光駆動電流に基づいて、その出力すべき発光駆動電流の電流量を制御する。よって、たとえ各ＩＣチップ（陽極線ドライブ回路としての）間に特性のばらつきがあっても、各々から出力される発光駆動電流の電流量は略同一になるので、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ようになるのである。

上述した公報に記載されている技術においては、ＩＣチップで構成される第１陽極線ドライブ回路２１から、他のＩＣチップで構成される第２陽極線ドライブ回路２２に基準電流を渡す際、カレントミラーを用いている。このため、カレントミラーで電流ばらつきが生じると、複数のＩＣチップ間で、出力電流がばらついてしまう。すると、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ないという欠点がある。

本発明は上述した従来技術の欠点を解決するためになされたものであり、その目的は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。

課題を解決するための手段

【課題を解決するための手段】
本発明のある態様によるディスプレイパネル駆動回路は、基準電流をそれぞれ生成する複数の基準電流源と、前記複数の基準電流源に対応して設けられ対応する基準電流源から与えられた基準電流によって動作するカレントミラー回路をそれぞれ含む複数のＩＣチップとを有し、複数の表示ラインの各々を担う複数の陰極線と、これら複数の陰極線の各々に交叉して配列された複数の陽極線が形成されているディスプレイパネルを構成する複数の自発光素子が、前記複数の陰極線及び前記複数の陽極線の交差部分の各々に形成され、これら複数の自発光素子を駆動するための駆動電流を前記カレントミラー回路によって生成して前記複数の陽極線に供給するディスプレイパネル駆動回路であって、走査線選択信号に同期した同期信号により、前記複数の陰極線の内から、前記走査線選択信号で示される表示ラインに対応した陰極線を切り替えるタイミングで、前記複数の基準電流源と前記複数のＩＣチップとの対応関係を前記複数の基準電流源を順番に使っていくように切り替え制御するスイッチング手段を含むことを特徴とする。

また、前記スイッチング手段は、前記ＩＣチップの数がＮ個であるとき、前記複数の基準電流源を順番に使って一巡する期間のうちハイレベルの期間が１／Ｎであるデューティ比１／Ｎの前記同期信号により前記複数の基準電流源と前記複数のＩＣチップとの電気的接続状態を切り替え制御するようにしてもよい。なお、前記自発光素子は、エレクトロルミネッセンス素子によって構成されていてもよい。

要するに、複数のＩＣチップがそれぞれの電流源を持ち、各ＩＣチップの電流源を順番に使っていくように切り替え制御することによって、長い時間で見れば、各ＩＣチップは、全チップの平均的な電流により動作することになる。つまり、従来技術のように主たるＩＣチップの基準電流を使うのではなく、複数のＩＣチップが平均電流で動作できる。

次に、図面を参照して本発明の実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。同図においては、ＩＣチップが２つである場合が示されている。

同図に示されているように、ＩＣチップである第１陽極線ドライブ回路２１の内部には、カレントミラーのための基準電流を出力する電流源Ｉ_org1と、この電流源Ｉ_org1から出力される基準電流Ｉ_cm1を入力の１つとするスイッチング回路ＳＷ１とが設けられている。基準電流Ｉ_cm1はＩＣチップである第２陽極線ドライブ回路２２内のスイッチング回路ＳＷ２にも入力されている。

また、陽極線ドライブ回路２２の内部には、カレントミラーのための基準電流を出力する電流源Ｉ_org2と、この電流源Ｉ_org2から出力される基準電流Ｉ_cm2を入力の１つとするスイッチング回路ＳＷ２とが設けられている。基準電流Ｉ_cm12は陽極線ドライブ回路２１内のスイッチング回路ＳＷ１にも入力されている。
陽極線ドライブ回路２１内の内部回路２２−１及び陽極線ドライブ回路２２内の内部回路２２−２は、上述した図１０における陽極線ドライブ回路２２と同等の構成であるものとする。つまり、内部回路２２−１及び２２−２は、共にカレントミラー回路を有しており、このカレントミラー回路によってディスプレイパネルを駆動するための駆動電流を生成する。

内部回路２２−１には、基準電流Ｉ_cm1及び基準電流Ｉ_cm2のうち、スイッチング回路ＳＷ１によって選択されたものが基準電流Ｉ_ref1として入力される。同様に、内部回路２２−２には、基準電流Ｉ_cm1及び基準電流Ｉ_cm2のうち、スイッチング回路ＳＷ２によって選択されたものが基準電流Ｉ_ref2として入力される。
スイッチング回路ＳＷ１及びＳＷ２は、走査線選択信号に同期した同期信号２００によってスイッチング制御される。スイッチング回路ＳＷ１とスイッチング回路ＳＷ２とは、基準電流Ｉ_cm1及び基準電流Ｉ_cm2のうち互いに異なるものを選択するようにスイッチング制御される。つまり、電流源Ｉ_org1、電流源Ｉ_org2からの出力電流を、外部からの同期信号２００によりオンオフされるスイッチング回路によって切り替えて時分割制御する（時間で平均する）。

こうすることで、交互に内部回路へ電流を送り込み、陽極線ドライブ回路２１、２２がそれぞれ平均した電流を内部で使用することになる。切り替えて時分割制御を行うことにより、各陽極線ドライブ回路２１，２２への基準電流Ｉ_ref1，基準電流Ｉ_ref2は、電流源Ｉ_org1、電流源Ｉ_org2からの基準電流Ｉ_cm1と基準電流Ｉ_cm2との時間平均をとったものになる。したがって、基準電流Ｉ_ref1と基準電流Ｉ_ref2とは、等しいものになる。具体的には、陽極線ドライブ回路２１，２２の電流源Ｉ_org1と電流源Ｉ_org2とをデューティ比１／２（５０％）で交互に切り替えるようにスイッチング制御することで、平均電流を求めることができる。このように平均化された電流を用いてディスプレイパネルを駆動することにより、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。

図２は、スイッチング回路の動作を示すタイミングチャートである。同図には、陽極線ドライブ回路２１への基準電流Ｉ_ref1と、陽極線ドライブ回路２２への基準電流Ｉ_ref2と、走査線選択信号とが示されている。同図に示されているように、陰極線を切り替えるタイミングでスイッチング回路ＳＷ１及びＳＷ２の切り替え制御を行う。このように切り替え制御を行えば、電流源Ｉ_org1の出力である電流Ｉ_cm1と電流源Ｉ_org2の出力である電流Ｉ_cm2とが交互に、基準電流Ｉ_ref1、Ｉ_ref2として陽極線ドライブ回路２１、２２に入力される。このため、電流を複数の陽極線ドライブ回路へ平均化して供給することになる。よって、複数のＩＣチップ（陽極線ドライブ回路）からそれぞれ出力される電流にばらつきがあっても、長い時間で見ると、各ＩＣチップが平均化した電流で動作し、基準電流のばらつきをなくすことができる。したがって、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
特に、この切り替え制御を、陰極線の電流がオフ状態になっている期間において行えば、基準電流Ｉ_ref1と基準電流Ｉ_ref1との切り替え動作に伴うノイズを最小に抑えることができる。従って、ディスプレイ画面のちらつき等の悪影響を抑え、より良好な画像表示を行うことができる。

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ＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれ対応する基準電流源Ｉ_ref1、Ｉ_ref2から出力される電流Ｉ_cm1と電流Ｉ_cm2とが入力される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ＳＷ１は、アナログスイッチＳＷ１１及びＳＷ１２によって構成されている。これらアナログスイッチＳＷ１１及びＳＷ１２は、共に、ソース及びドレインを共通とするＮ型ＭＯＳ（ＭｅｔａｌｏｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）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トランジスタのゲートがスイッチング制御端子となり、互いに反転した信号によりオンオフが制御される。アナログスイッチＳＷ１１及びＳＷ１２の出力は１つにまとめられて上述した基準電流Ｉ_ref1となる。

同様に、スイッチング回路ＳＷ２は、アナログスイッチＳＷ２１及びＳＷ２２によって構成されている。これらアナログスイッチＳＷ２１及びＳＷ２２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トランジスタのゲートがスイッチング制御端子となり、互いに反転した信号によりオンオフが制御される。アナログスイッチＳＷ２１及びＳＷ２２の出力は１つにまとめられて上述した基準電流Ｉ_ref2となる
また、同図においては、上述した同期信号２００を反転するインバータＩＮＶが設けられている。このインバータＩＮＶは、例えば周知のＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）インバータ回路で構成する。

アナログスイッチＳＷ１１のＮ型ＭＯＳトランジスタ及びアナログスイッチＳＷ１２のＰ型ＭＯＳトランジスタには同期信号２００がそのまま入力されるのに対し、アナログスイッチＳＷ１１のＰ型ＭＯＳトランジスタ及びアナログスイッチＳＷ１２のＮ型ＭＯＳトランジスタには同期信号２００がインバータＩＮＶによって論理反転されて入力される。このため、同期信号２００がハイレベルのときにアナログスイッチ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。

一方、アナログスイッチＳＷ２１のＰ型ＭＯＳトランジスタ及びアナログスイッチＳＷ２２のＮ型ＭＯＳトランジスタには同期信号２００がそのまま入力されるのに対し、アナログスイッチＳＷ２１のＮ型ＭＯＳトランジスタ及びアナログスイッチＳＷ２２のＰ型ＭＯＳトランジスタには同期信号２００がインバータＩＮＶによって論理反転されて入力される。このため、同期信号２００がハイレベルのときにアナログスイッチＳＷ２２がオン状態、ローレベルのときにはアナログスイッチＳＷ２１がオン状態となる。

このような構成において、同期信号２００がハイレベルのときには、アナログスイッチＳＷ１１及びＳＷ２２がオン状態となる。このとき、電流Ｉ_cm1が電流Ｉ_ref1として出力され、電流Ｉ_cm2が電流Ｉ_ref2として出力される。一方、同期信号２００がローレベルのときには、アナログスイッチＳＷ１２及びＳＷ２１がオン状態となる。このとき、電流Ｉ_cm2が電流Ｉ_ref1として出力され、電流Ｉ_cm1が電流Ｉ_ref2として出力される。

したがって、同期信号をデューティ比１／２（５０％）とすれば、電流Ｉ_cm1と電流Ｉ_cm2とが平均化されて電流Ｉ_ref1及び電流Ｉ_ref2として出力される。よって、複数のＩＣチップからそれぞれ出力される電流にばらつきがあっても、長い時間で見ると、各ＩＣチップが平均化した電流で動作し、基準電流のばらつきをなくすことができる。したがって、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。

ところで、従来技術においては、１つのマスターＩＣチップ（内部の電流源）から他のスレーブＩＣチップへ同一電流を配る構成である（図１０参照）。この従来構成においてはマスター電流源の基準電流により、製品全体としての電流のばらつきが決まる。マスター電流のばらつきが、プラスマイナス１０％のとき、スレーブに対して誤差なく電流が配られたとしても全体としてのばらつき１０％から改善することはない。これに対し本発明においては、電流源となるＩＣチップを順番に切り替えて行くので、各々の電流源のばらつきが１０％であったとしても、それが平均化されるので、製品全体としての電流のばらつきは１０／√Ｎである。したがって、電流のばらつきは１０％以下となる。つまり、有機ＥＬパネル製品の表示輝度のばらつきは、従来技術の場合、マスターの基準電流のばらつきで決定されるのに対し、本発明では使用する各ＩＣチップに内蔵されている電流源のばらつきの平均になるので、パネル製品としての輝度ばらつきを改善できることになる。

なお、以上はＩＣチップを２つ用いた場合について説明したが、より多くのＩＣチップを用いた場合においても同様に電流を切り替えることで同様の効果が得られる。例えばＩＣチップを３つ用いる場合、図３中のアナログスイッチを各ＩＣチップあたり１つずつ追加し、各ＩＣチップ内でパルスデューティ比１／３（約３３％）の同期信号によってスイッチ切り替え制御を行うことでＩＣチップに与える電流を平均化すれば良い。つまり、ＩＣチップの数がＮ個である場合、デューティ比１／Ｎのパルスによって、基準源流源とＩＣチップとの電気的接続状態を切り替え制御するのである。

以上のように、ＩＣチップと基準電流源との対応関係（電気的接続状態）を所定周期で切り替えることにより、各ＩＣチップに与える電流を平均化し、ＩＣチップ間の出力電流のばらつきを小さくすることができる。

発明の効果

以上説明したように本発明は、同一電流を複数のＩＣチップへ供給するのではなく、平均化して供給することにより、複数のＩＣチップからそれぞれ出力される電流にばらつきがあっても、長い時間で見ると、各ＩＣチップが平均化した電流で動作し、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。

本発明によるディスプレイパネル駆動回路の主要部分の構成を示す図である。図１のディスプレイパネル駆動回路におけるス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。スイッチング回路の構成例を示す図である。ＥＬ素子の概略構成を示す図である。ＥＬ素子の特性を電気的に示す等価回路を示す図である。複数のＥＬ素子をマトリクス状に配列してなる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。画素データ及び走査線選択信号の供給タイミングを示す図である。陽極線ドライブ回路を２つのＩＣチップで構築した場合を示す図である。発光制御回路による画素データ、及び走査線選択制御信号の供給タイミングを示す図である。陽極線ドライブ回路の内部構成例を示す図である。

１発光制御回路
２陽極線ドライブ回路
３陰極線走査回路
１０ＥＬＤＰ
２１，２２陽極線ドライブ回路
２２−１，２２−２内部回路
３０陰極線走査回路
１００透明基板
１０１透明電極
１０２有機機能層
１０３金属電極
２００同期信号
ＩＮＶインバータ
ＳＷ１，ＳＷ２スイッチング回路
ＳＷ１１，ＳＷ１２
ＳＷ２１，ＳＷ２２アナログスイッチ

Claims

基準電流をそれぞれ生成する複数の基準電流源と、前記複数の基準電流源に対応して設けられ対応する基準電流源から与えられた基準電流によって動作するカレントミラー回路をそれぞれ含む複数のＩＣチップとを有し、複数の表示ラインの各々を担う複数の陰極線と、これら複数の陰極線の各々に交叉して配列された複数の陽極線が形成されているディスプレイパネルを構成する複数の自発光素子が、前記複数の陰極線及び前記複数の陽極線の交差部分の各々に形成され、これら複数の自発光素子を駆動するための駆動電流を前記カレントミラー回路によって生成して前記複数の陽極線に供給するディスプレイパネル駆動回路であって、走査線選択信号に同期した同期信号により、前記複数の陰極線の内から、前記走査線選択信号で示される表示ラインに対応した陰極線を切り替えるタイミングで、前記複数の基準電流源と前記複数のＩＣチップとの対応関係を前記複数の基準電流源を順番に使っていくように切り替え制御するスイッチング手段を含むことを特徴とするディスプレイパネル駆動回路。
前記スイッチング手段は、前記ＩＣチップの数がＮ個であるとき、前記複数の基準電流源を順番に使って一巡する期間のうちハイレベルの期間が１／Ｎであるデューティ比１／Ｎの前記同期信号により前記複数の基準電流源と前記複数のＩＣチップとの電気的接続状態を切り替え制御する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。
前記自発光素子は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。