JPH11338561A

JPH11338561A - 定電流駆動装置

Info

Publication number: JPH11338561A
Application number: JP10148143A
Authority: JP
Inventors: Shiro Nakagawa; 士郎中川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】多数の電流駆動素子を、ほぼ同一の条件で駆
動し得る定電流駆動装置を提供する。【解決手段】電流検出抵抗器Ｒｄにより電流を電圧信
号として検出する。電流供給回路２１〜２ｎの切替回路
Ｓ１１〜Ｓ１ｎは電流検出抵抗器Ｒｄ及び電流駆動素子
Ｚ１〜Ｚｎの何れか一方に選択的に接続される。スイッ
チ回路Ｓ２１〜Ｓ２２は切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎが電流
検出抵抗器Ｒｄに切り替えられたときはオンとなり、電
流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに切り替えられたときはオフとな
なる。記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎはスイッチ回路Ｓ２１〜
Ｓ２ｎがオンとなったとき、電流検出回路１から供給さ
れた電圧信号を記憶する。定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは記憶
手段ＳＨ１〜ＳＨｎから供給された記憶電圧信号に応じ
た定電流を電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネセンス素子（以下有機ＥＬ素子と称する）や発光ダイ
オード（以下ＬＥＤと称する）などの電流駆動素子を駆
動するのに適した定電流駆動装置に関する。本発明にお
いて、電流駆動素子とは、動作が供給される電流に依存
する素子をいう。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子やＬＥＤのような電流駆動
素子を用いた画像表示装置は、定電圧で駆動すると、電
極抵抗の影響を受け、画素の位置により発光輝度が異な
ってしまうという重大な欠陥を生じる。定電流で駆動し
た場合にはこのような問題を生じない。従って、有機Ｅ
Ｌ素子を用いた画像表示装置では、定電圧駆動ではな
く、電流駆動を採用することが理想である。

【０００３】電流駆動素子を定電流で駆動する場合、そ
の発光輝度は、電流駆動素子に流れる電流値により、当
然、変化する。従って、定電流駆動回路を設けて、素子
の発光輝度のバラツキを押えることが必要になる。

【０００４】一定輝度の表示装置であれば、一台の定電
流駆動回路の出力をスイッチで、切り替えることができ
るし、電流駆動素子数が少ない表示装置であれば、個々
の定電流駆動回路の出力を一定に調整することは、比較
的容易である。

【０００５】しかし、例えば、（５００×５００）個の
有機ＥＬ素子またはＬＥＤ等の電流駆動素子を用いた画
像表示装置を実現しようとすると、困難な問題に遭遇す
る。まず、上述したような個数の電流駆動素子を用いた
画像表示装置を実現するには、５００個の定電流駆動回
路が必要になる。このような多数の定電流駆動回路は、
ＩＣ化しなければ実用にならない。

【０００６】次に、画像表示装置では、例えば（５００
×５００）個も備えられる電流駆動素子を同一の条件で
駆動しなければならない。そのためには、例えば５００
個も備えられる定電流駆動回路のそれぞれについて、電
流駆動素子を同一の条件で駆動するための調整手段を設
ける必要があり、極めて複雑で、実現性のない回路とな
ってしまう。

【０００７】もし、調整手段を省略したとすれば、複数
の低電流駆動回路間での出力電流の変動が大きくなり、
電流駆動素子によって表現される画像の輝度変動を、視
覚上、我慢できる５％以下にすることは、極めて困難で
ある。

【０００８】多数の定電流駆動回路を均一に作ることの
困難性は、定電圧駆動装置は非常に多くの種類が市販さ
れているのに、定電流駆動装置は、ほとんど市販されて
いないことが証明している。

【０００９】技術的にいえば、電圧は基準電圧デバイス
との比較で簡単に測定できるが、電流の測定は、基準電
流デバイスがほとんど市販されていないので、一般に困
難である。したがって、電流値の測定には電流経路中に
挿入した抵抗に生じる電圧を測定し、オームの法則から
電流値に換算する。ここで、換算の基礎となる電流検出
抵抗器の抵抗値にバラツキがあっては、測定した電流値
もバラツくこととなる。つまり、電流値は、通常、電流
検出抵抗器の抵抗精度以上の測定はできない。

【００１０】定電流デバイスを構成するとき、出力電流
値を観測し、その観測値が一定になるように制御する方
法が一般的であるが、電流の観測に用いられる抵抗がバ
ラツキなくつくれなくては、多数の定電流デバイスを作
ったとき、電流値がバラツくことになる。定電流駆動回
路をＩＣ化する場合を想定すると、ＩＣ化技術では、素
子内の抵抗の比はかなり精度よくできるが、抵抗の絶対
値は大きく変動するのが普通である。したがって、バラ
ツキの少ない定電流デバイスを作るためには抵抗のトリ
ミングが必要となる。しかし、トリミングの導入はＩＣ
の製造コストを極端に上昇させる。

【００１１】結局、バラツキの少ないＩＣ化定電流デバ
イスを製作しようとすると、電流観測抵抗を外付けにし
なければならず、表示装置の駆動回路のように、高密度
実装が必要なところでは全く実用的でない。つまり、バ
ラツキが少なく、ＩＣ化が可能で、実装面積の増大を抑
えた複数の電流供給回路を構成することは、従来技術の
単なる応用では解決できないことがわかる。

【００１２】表示装置の駆動装置を対象としたものでは
ないが、バラツキの少ない複数の電流供給回路を得るた
めの従来例として、ハンマ駆動回路（特開昭５３−８２
１３３）や、Ｄ／Ａコンバータを対象とした、定電流回
路例（特開昭５９−８３４１７）があるが、表示装置の
駆動装置には適用できない。

【００１３】そのため、従来は、有機ＥＬ画像表示装置
を定電圧で駆動すると、電極抵抗の影響を受け、画素の
位置により発光輝度が異なってしまうという重大な欠陥
があり、画質上不利であるにもかかわらず、ＩＣ化が容
易な定電圧駆動回路が用いられてきた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＩＣ
化の可能な定電流駆動装置を提供することである。

【００１５】本発明のもう一つの課題は、部品点数が少
なく、回路構成を簡素化し得る定電流駆動装置を提供す
ることである。

【００１６】本発明の更にもう一つの課題は、多数備え
られる電流駆動素子を、ほぼ同一の条件で駆動し得る定
電流駆動装置を提供することである。

【００１７】本発明の更にもう一つの課題は、多数の電
流駆動素子をマトリクス状に配置したマトリクス装置を
実現するのに好適な定電流駆動装置を提供することであ
る。

【００１８】本発明の更にもう一つの課題は、有機ＥＬ
素子またはＬＥＤ等を用いた画像表示装置を実現するの
に好適な定電流駆動装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る定電流駆動装置は、電流検出回路
と、複数の電流供給回路とを含み、複数の電流駆動素子
を駆動する。

【００２０】前記電流検出回路は、電流検出抵抗器を含
み、前記電流検出抵抗器により電流を電圧信号として検
出する。

【００２１】前記電流供給回路は、前記電流駆動素子の
個数に応じた数だけ備えられている。電流供給回路のそ
れぞれは、個別的に、切替回路と、スイッチ回路と、記
憶手段と、定電流回路とを含んいる。

【００２２】前記切替回路は、前記電流検出抵抗器及び
前記電流駆動素子の間で切り替えられ、何れか一方に選
択的に接続される。前記スイッチ回路は、前記切替回路
が前記電流検出抵抗器に切り替えられたときはオンとな
り、前記切替回路が前記電流駆動素子に切り替えられた
ときはオフとなる。前記記憶手段は、前記スイッチ回路
がオンとなったとき、前記スイッチ回路を通して前記電
流検出回路から前記電圧信号が供給され、かつ、供給さ
れた前記電圧信号を記憶する。

【００２３】前記定電流回路は、前記切替回路が前記電
流検出抵抗器に接続されたときは前記電流検出抵抗器を
とともに負帰還回路ループを構成し、前記切替回路が前
記電流駆動素子に接続されたとき、前記電流駆動素子を
駆動する回路を構成し、前記記憶手段から供給された記
憶電圧信号に応じた定電流を、前記電流駆動素子に供給
する。

【００２４】上述した本発明に係る定電流駆動装置にお
いて、切替回路が電流検出抵抗器に切り替えられると、
定電流回路は電流検出抵抗器とともに負帰還回路ループ
を構成する。このとき、電流検出抵抗器に、定電流回路
によって制御された電流が流れ、電圧降下を生じる。電
流検出回路は、電流検出抵抗器に流れる電流によって生
じた電圧降下分を電圧信号として検出し、出力する。定
電流回路は、電流検出抵抗器を含む負帰還回路ループを
構成しているから、定電流回路は電流検出抵抗器の電圧
降下が一定となるように駆動される。

【００２５】切替回路が電流検出抵抗器に切り替えられ
たとき、これと同期して、スイッチ回路がオンとなる。
スイッチ回路がオンになると、スイッチ回路を通して、
電流検出回路から記憶手段に、電圧信号が供給される。
記憶手段はこの電圧信号を記憶する。

【００２６】次に、切替回路が電流駆動素子に切り替え
られると、定電流回路は電流駆動素子に対する電流供給
回路を構成する。そして、記憶手段から供給された記憶
電圧信号に応じた定電流を、電流駆動素子に供給する。
この定電流値は切替回路が電流検出抵抗器の側に接続さ
れていたときと、等しい。

【００２７】スイッチ回路は切替回路が電流駆動素子に
切り替えられたとき、それと同期して、オフとなる。ス
イッチ回路がオフになると、電流検出回路から記憶手段
への電圧信号の供給は停止するが、記憶手段は電圧信号
を記憶している。従って、スイッチ回路がオフになって
も、定電流回路は、記憶手段から供給される記憶電圧信
号に基づき、電流駆動素子に定電流を供給し続けること
ができる。これによって、電流駆動素子が駆動される。

【００２８】本発明において、複数備えられた電流供給
回路のそれぞれは、個別的に、切替回路と、スイッチ回
路と、記憶手段と、定電流回路とを含んでいるから、上
述した回路作用が、電流供給回路毎に行われる。また、
電流供給回路は、電流駆動素子の個数に応じた数だけ備
えられるから、電流供給回路のそれぞれの個別的動作に
応じて、対応する電流駆動素子を、個別に駆動すること
ができる。

【００２９】更に、複数備えられた電流供給回路のそれ
ぞれにおいて、定電流回路は、１つの電流検出抵抗器を
共用した負帰還動作を行うから、複数の定電流回路の特
性差を抑圧する。このため、複数の定電流回路に特性差
があった場合でも、電流駆動素子のそれぞれを、ほぼ一
定の電流で駆動することができる。

【００３０】しかも、複数備えられた電流供給回路に対
して、電流検出回路を構成する電流検出抵抗器は１つで
済むから、部品点数が少なくなり、回路構成が簡素化さ
れる。

【００３１】また、複数の電流検出抵抗器を用いた場合
に不可避であった検出抵抗値のばらつき、それに伴う電
流駆動素子の駆動条件の変動を回避することができる。
このため、多数備えられる電流駆動素子を、ほぼ同一の
条件で駆動し得る。

【００３２】また、複数備えられる電流供給回路は、構
成が同じである。しかも、電流調整に用いられる電流検
出回路は、電流供給回路の外部にあって、電流供給回路
の間で共用されている。従って、ＩＣ化が極めて容易で
ある。部品点数が少なくなり、回路構成が簡素化され
る。

【００３３】上述した本発明に係る定電流駆動装置によ
れば、多数の電流駆動素子をマトリクス状に配置したマ
トリクス装置を実現する場合にも、上述した利点が得ら
れる。特に、有機ＥＬ素子またはＬＥＤ等を用いた画像
表示装置を実現するのに好適である。

【００３４】電流検出回路、記憶手段及び定電流回路
は、電流検出回路に含まれる電流検出抵抗器に生じる電
圧信号、従って、定電流回路及び電流検出抵抗器に流れ
る電流が一定となるような負帰還制御系を構成する。記
憶回路は、この状態を記憶する。

【００３５】好ましくは、電流検出回路は、電流検出抵
抗器に生じた電圧信号を、基準電圧信号と比較し、か
つ、反転増幅して、誤差電圧信号を出力する構成とす
る。そして、負帰還回路ループにより、定電流回路から
出力される電流を、誤差電圧が最小となるように制御す
る。これにより、定電流回路から出力される電流が一定
化される。

【００３６】切替回路の切替動作及びスイッチ回路のス
イッチ動作は、周知の時分割制御により実行することが
できる。

【００３７】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。図面は、
単に、例を示すに過ぎない。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る定電流駆動装
置のブロック図である。図示するように、本発明に係る
定電流駆動装置は、電流検出回路１と、複数ｎの電流供
給回路２１〜２ｎとを含み、複数の電流駆動素子Ｚ１〜
Ｚｎを駆動する。電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎは、有機エレ
クトロルミネセンス素子または発光ダイオードを含む。
実施例に示された定電流駆動装置は、制御回路３を含ん
でおり、制御回路３によって、全体の動作を統括制御す
る。

【００３９】電流検出回路１は、電流検出抵抗器Ｒｄを
含み、電流検出抵抗器Ｒｄにより、電流を電圧信号とし
て検出する。電流検出抵抗器Ｒｄの一端は、電源入力端
子Ｐに接続されている。実施例に示された電流検出回路
１は、差動アンプＡ１と、誤差アンプＡ２とを含んでい
る。検出抵抗Ｒｄに生じた電圧は、差動アンプＡ１によ
り基準電圧Ｖｒｅｆと比較されるとともに、誤差アンプ
Ａ２により反転増幅される。そして、反転増幅された誤
差電圧信号が、スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎを通して、
記憶手段としてのサンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨｎ
に供給される。基準電圧Ｖｒｅｆは、一定値であっても
よいし、可変であってもよい。基準電圧Ｖｒｅｆが可変
である場合、これを制御信号入力として、信号で制御さ
れた電流供給回路とすることができる。

【００４０】電流供給回路２１〜２ｎは、電流駆動素子
Ｚ１〜Ｚｎの個数に応じた数ｎだけ備えられている。電
流供給回路２１〜２ｎのそれぞれは、個別的に、切替回
路Ｓ１１〜Ｓ１ｎと、スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎと、
記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎと、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎとを
含んいる。

【００４１】切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎは、電流検出抵抗
器Ｒｄ及び電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎの間で切り替えら
れ、何れか一方に選択的に接続される。スイッチ回路Ｓ
２１〜Ｓ２ｎは、切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎが電流検出抵
抗器Ｒｄに切り替えられたときはオンとなり、切替回路
Ｓ１１〜Ｓ１ｎが電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに切り替えら
れたときはオフとなる。切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎの切替
動作及びスイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎのスイッチ動作
は、周知の時分割制御により実行することができる。切
替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎの切替動作及びスイッチ回路Ｓ２
１〜Ｓ２ｎのスイッチ動作は、同期させることは必要で
あるが、時間的に全く重なる動作である必要はなく、時
間的なずれがあってもよい。

【００４２】切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎ及びスイッチ回路
Ｓ２１〜Ｓ２ｎは、駆動回路４によって駆動される。図
では、切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎの一つ、及び、スイッチ
回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎの一つに対して、同一の配線で、駆
動回路４から駆動信号を与えるようになっているが、こ
れは、両者の同期駆動を示すための表示に過ぎない。任
意の配線をとることができる。

【００４３】記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎは、スイッチ回路
Ｓ２１〜Ｓ２ｎがオンとなったとき、スイッチ回路Ｓ２
１〜Ｓ２ｎを通して電流検出回路１から誤差電圧信号が
供給され、かつ、供給された誤差電圧信号を記憶する。
記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎは、例えば、サンプルホールド
回路等のアナログ記憶回路であってもよいし、デジタル
回路であってもよい。記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎをディジ
タル回路で構成する場合、電流供給回路のバラツキ情報
をメモリに記憶し、その記憶値により各電流供給回路の
補正をすることをも含むことができる。

【００４４】定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは、切替回路Ｓ１１
〜Ｓ１ｎが電流検出抵抗器Ｒｄに接続されたとき、電流
検出抵抗器Ｒｄとともに、負帰還回路ループを構成す
る。この回路ループは、負帰還ループであるから、誤差
アンプＡ２から出力される誤差電圧信号が最小となるよ
うに、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎを制御する。この制御動作
により、電流検出抵抗器Ｒｄの電圧降下が、定電流回路
Ｄ１〜Ｄｎのそれぞれにおいて、基準電圧Ｖｒｅｆと等
しくなる。

【００４５】定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは、切替回路Ｓ１１
〜Ｓ１ｎが電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに接続されたとき、
電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎを駆動する回路を構成し、記憶
手段ＳＨ１〜ＳＨｎから供給された記憶電圧信号に応じ
た定電流を、電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに供給する。

【００４６】上述した本発明に係る定電流駆動装置にお
いて、切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎが電流検出抵抗器Ｒｄに
切り替えられると、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは電流検出抵
抗器Ｒｄとともに負帰還回路ループを構成する。このた
め、電流検出抵抗器Ｒｄに定電流回路Ｄ１〜Ｄｎによっ
て制御された電流が流れ、電圧降下を生じる。電流検出
回路１は、電流検出抵抗器Ｒｄに流れる電流によって生
じた電圧降下分を電圧信号として検出し、出力する。、
電流検出抵抗器Ｒｄに生じた電圧は、差動アンプＡ１に
より基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、その誤差電圧信号が
誤差アンプＡ２により反転増幅される。この場合、負帰
還制御作用により、誤差アンプＡ２から出力される誤差
電圧信号は、前述した負帰還制御作用により、最小とな
るように制御される。

【００４７】次に、切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎが電流駆動
素子Ｚ１〜Ｚｎに切り替えられると、定電流回路Ｄ１〜
Ｄｎは電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎを含むオープン回路ルー
プを構成する。そして、記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎから供
給された記憶電圧信号に応じた定電流を、電流駆動素子
Ｚ１〜Ｚｎに供給する。

【００４８】スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎは、切替回路
Ｓ１１〜Ｓ１ｎが電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに切り替えら
れたとき、それと同期して、オフとなる。スイッチ回路
Ｓ２１〜Ｓ２ｎがオフになると、電流検出回路１から記
憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎへの電圧信号の供給は停止する
が、記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎは先に与えられた電圧信号
を記憶している。従って、スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎ
がオフになっても、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは、記憶手段
ＳＨ１〜ＳＨｎから供給される記憶電圧信号に基づき、
電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに定電流を供給し続けることが
できる。これによって、電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎが駆動
される。

【００４９】本発明において、複数備えられた電流供給
回路２１〜２ｎのそれぞれは、個別的に、切替回路Ｓ１
１〜Ｓ１ｎと、スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎと、記憶手
段ＳＨ１〜ＳＨｎと、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎとを含んで
いるから、上述した回路作用が、電流供給回路２１〜２
ｎのそれぞれ毎に行われる。しかも、電流供給回路２１
〜２ｎは、電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎの個数に応じた数だ
け備えられるから、電流供給回路２１〜２ｎのそれぞれ
の個別的動作に応じて、対応する電流駆動素子Ｚ１〜Ｚ
ｎを、個別に駆動することができる。

【００５０】しかも、複数備えられた電流供給回路２１
〜２ｎに対して、電流検出回路１は１つで済み、電流検
出抵抗器Ｒｄも１つで済むから、部品点数が少なくな
り、回路構成が簡素化される。

【００５１】また、複数の電流検出抵抗器を用いた場合
に不可避であった抵抗値のばらつき、それに伴う電流駆
動素子Ｚ１〜Ｚｎの駆動条件の変動を回避することがで
きる。このため、多数備えられる電流駆動素子Ｚ１〜Ｚ
ｎを、ほぼ同一の条件で駆動し得る。

【００５２】また、複数備えられる電流供給回路２１〜
２ｎは、構成が同じである。しかも、電流検出回路１
は、電流供給回路２１〜２ｎの外部にあって、電流供給
回路２１〜２ｎの間で共用されている。従って、ＩＣ化
が極めて容易である。

【００５３】図２は本発明に係る定電流駆動装置の別の
実施例を示すブロック図である。図において、図１に示
された実施例の構成部分と同一の構成部分に対しては、
同一の参照符号を付してある。この実施例の特徴は、電
流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎが、切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎと、
電源入力端子Ｐから導かれた配線との間に接続されてい
ることである。電源入力端子Ｐには動作電源ＶＢ１が供
給される。この実施例の場合も、図１の実施例と、同一
の作用効果を生じることは明らかである。

【００５４】図３は本発明に係る定電流駆動装置の別の
実施例を示すブロック図である。図において、図１及び
図２に示された実施例の構成部分と同一の構成部分に対
しては、同一の参照符号を付してある。この実施例の特
徴は、電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎが、切替回路Ｓ１１〜Ｓ
１ｎと、電源入力端子Ｐ１とは異なる電源入力端子Ｐ２
との間に接続されていることである。この回路構成によ
れば、電流検出抵抗器Ｒｄの動作電源ＶＢ１と、電流駆
動素子Ｚ１〜Ｚｎの動作電源ＶＢ２が別になっているこ
とである。

【００５５】この場合も、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは、電
流検出抵抗器Ｒｄの電圧降下分によって定まる電圧信号
によって、出力電流が定まるので、電流駆動素子Ｚ１〜
Ｚｎに対しては、図１、図２の場合と同じ電流を供給す
ることができる。従って、実施例の場合も、図１、２の
実施例と、同一の効果を生じることは明らかである。ま
た、図３に示した実施例の場合、電流駆動素子Ｚ１〜Ｚ
ｎに印加されるべき電圧を適切に選択できる利点が得ら
れる。

【００５６】図４は本発明に係る定電流駆動装置を用い
たマトリクス装置のブロック図である。図において、図
１〜図３に示された実施例の構成部分と同一の構成部分
に対しては、同一の参照符号を付してある。図４は有機
ＥＬ素子などの電流駆動素子による表示装置に適用する
ためのマトリクス装置を示している。図４において、有
機ＥＬ素子などの電流駆動素子Ｚ１１〜Ｚｎｎがｎ行×
ｎ列のマトリクスとして配置されいる。行Ｒ１〜Ｒｎに
は、通常技術による行ドライバＲＤ１〜ＲＤｎが配置さ
れ、列Ｃ１〜Ｃｎには本発明に係る定電流駆動装置２１
〜２ｎが接続されている。行Ｒ１〜Ｒｎと列Ｃ１〜Ｃｎ
の交点には発光素子Ｚ１１〜Ｚｎｎが接続されている。
列ドライバを構成する定電流駆動装置２１〜２ｎは、切
替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎにより順次選択されて、行Ｒ１〜
Ｒｎとは別の動作電源ＶＢ１に接続された電流検出抵抗
器Ｒｄに接続される。

【００５７】切替回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎの電流検出抵抗器
Ｒｄ側でない方はマトリクスの列Ｃ１〜Ｃｎに接続され
る。電流検出抵抗器Ｒｄの両端の電圧は差動アンプＡ
１、誤差アンプＡ２により基準電圧Ｖｒｅｆと比較さ
れ、かつ、反転増幅されて、列ドライバを構成する定電
流駆動回路２１〜２ｎの入力側に帰還される。

【００５８】このマトリクス装置における定電流動作
は、これまでの説明から自明であり、各発光素子は素子
自身のインピーダンスや、しきい値、あるいは行や列の
ラインインピーダンスにバラツキがあっても、電流検出
回路１及び定電流駆動装置２１〜２ｎによる精密な定電
流駆動により、高品質な画像を表示できる。

【００５９】この実施例では、電流駆動素子Ｚ１１〜Ｚ
ｎｎの動作電源ＶＢ２と、電流検出抵抗器Ｒｄの動作電
源ＶＢ１は、別になっている。これによって、マトリク
ス装置の各行Ｒ１〜Ｒｎに、電流検出抵抗器Ｒｄを設置
する必要がないので、マトリクス装置の構成が簡単にな
る。

【００６０】図５は図１〜図３に示した定電流駆動装置
及び図４に示したマトリクス装置に用い得る記憶手段Ｓ
Ｈ１〜ＳＨｎ及び定電流回路Ｄ１〜Ｄｎの具体的回路を
示している。

【００６１】まず、記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎはサンプル
ホールド回路によって構成されている。以下、この実施
例では、記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎはサンプルホールド回
路として説明する。サンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨ
ｎは、スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎが閉じときに供給さ
れる誤差アンプＡ２の出力電圧を記憶する。

【００６２】定電流回路Ｄ１〜Ｄｎに備えられたトラン
ジスタＱ１のゲートＧは、サンプルホールド回路ＳＨ１
〜ＳＨｎの出力に接続されている。サンプルホールド回
路ＳＨ１〜ＳＨｎは、コンデンサＣ１と、インピーダン
ス変換器Ａ３を含んでいる。定電流回路Ｄ１〜Ｄｎの入
力インピーダンスが十分に高い場合には、インピーダン
ス変換器Ａ３は省略できる。

【００６３】スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎがオフになっ
た場合、サンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨｎによっ
て、誤差アンプＡ２から、スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎ
を通して与えられるサンプル値（電圧値）がホールドさ
れるので、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは、サンプルホールド
回路ＳＨ１〜ＳＨｎのホールド値に従った定電流を電流
駆動素子Ｚ１〜Ｚｎに流し続ける。

【００６４】サンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨｎの精
度を０．５％程度にすることは容易であり、切替回路Ｓ
１１〜Ｓ１ｎのオン抵抗のバラツキは定電流動作に影響
しない。従って、この実施例によれば、かなり大規模な
数の定電流回路Ｄ１〜Ｄｎを構成しても、電流値のバラ
ツキを１％以内に抑えることができる。

【００６５】次に、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎは、トランジ
スタＱ１のソース電極に抵抗Ｒｓ１を接続して構成され
ている。定電流回路Ｄ１〜Ｄｎの電流値は誤差電圧で補
正されるので、抵抗Ｒｓ１はＩＣ内で構成できる抵抗値
バラツキの大きな抵抗でよい。トランジスタＱのドレイ
ンＤは電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎを通して電源電圧ＶＢ１
に接続される。ソースＳは抵抗Ｒｓ１を通して接地され
る。

【００６６】ゲートＧに一定電圧Ｖｇが与えられている
ものとすると、ゲート電位Ｖｇが一定ならソースＳの電
位は一定であるから、トランジスタＱ１が能動領域にあ
る限り、電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎが変動しても、電流駆
動素子Ｚ１〜Ｚｎには一定の電流が流れる。トランジス
タＱ１はＦＥＴであっても、バイポーラ型でもよい。

【００６７】図６は図１〜図３に示した定電流駆動装置
及び図４に示したマトリクス装置に用い得る記憶手段Ｓ
Ｈ１〜ＳＨｎ及び定電流回路Ｄ１〜Ｄｎの更に別の具体
的回路を示している。図において、図５の実施例と同一
の構成部分については同一の参照符号を付してある。こ
の実施例の特徴は、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎを構成するト
ランジスタＱ１のドレイン側に、直列に、可変インピー
ダンス手段となるトランジスタＱ２を接続したことであ
る。この実施例によれば、トランジスタＱ２のゲートＧ
２に制御信号を与えて、電流駆動素子の駆動条件を調整
することができる。

【００６８】図７は図１〜図３に示した定電流駆動装置
及び図４に示したマトリクス装置に用い得る記憶手段Ｓ
Ｈ１〜ＳＨｎ及び定電流回路Ｄ１〜Ｄｎの更に別の具体
的回路を示している。図において、図５の実施例と同一
の構成部分については同一の参照符号を付してある。こ
の実施例の特徴は、定電流回路Ｄ１〜Ｄｎがカレントミ
ラー回路によって構成されていることである。トランジ
スタＱ１１、Ｑ１２は同特性とする。実際、同一チップ
上に構成されたトランジスタはほとんど同特性である。

【００６９】ここで、トランジスタＱ１１のベースに電
流ｉが流れたとすると、トランジスタＱ１２はトランジ
スタＱ１１と同特性であるから、トランジスタＱ１２の
ベースにも電流ｉが流れる。トランジスタＱ１１、Ｑ１
２の電流増幅率をβとすると、トランジスタＱ１１のコ
レクタ、及び、トランジスタＱ１２のコレクタには同一
電流（β×ｉ）が流れるから、端子Ｂから流入する電流
は（２＋β）×ｉ、電流駆動素子Ｚ１〜Ｚｎを流れる電
流は（β×ｉ）である。

【００７０】ここで、β≫２であれば（２＋β）≒βで
あるから、端子Ｂから流入する電流は（β×ｉ）とな
る。端子Ｂから流入する入力電流が一定であれば、電流
駆動素子Ｚ１〜Ｚｎの如何にかかわらず、電流駆動素子
Ｚ１〜Ｚｎに流れる電流は一定になる。

【００７１】実施例において、ベース抵抗Ｒ１を通して
端子Ｂに与えられる電圧Ｖｂは、電流検出抵抗基Ｒｄに
生じる電圧が一定となるように制御された誤差電圧信号
である。従って、ベース抵抗Ｒ１のバラツキは、誤差電
圧信号Ｖｂによって補正されるので、電流駆動素子Ｚ１
〜Ｚｎには一定の電流が流れる。

【００７２】図８は図１〜図３に示した定電流駆動装置
及び図４に示したマトリクス装置に用い得る記憶手段Ｓ
Ｈ１〜ＳＨｎ及び定電流回路Ｄ１〜Ｄｎの更に別の具体
的回路を示している。図において、図５〜図７のの実施
例と同一の構成部分については同一の参照符号を付して
ある。この実施例の特徴は、記憶手段ＳＨ１〜ＳＨｎが
デジタルメモリを含むことである。メモリＭの入力側に
は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ１が備えられ、出力側にはＤ／Ａ
変換器ＤＡ１が接続されている。この回路によればデジ
タル処理が可能である。図示は省略するが、その他の知
られた定電流回路を採用できることは勿論である。

【００７３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。（ａ）ＩＣ化の可能な定電流駆動装置を提供することが
できる。（ｂ）部品点数が少なく、回路構成を簡素化し得る定電
流駆動装置を提供することができる。（ｃ）多数備えられる電流駆動素子を、ほぼ同一の条件
で駆動し得る定電流駆動装置を提供することができる。（ｄ）多数の電流駆動素子をマトリクス状に配置したマ
トリクス装置を実現するのに好適な定電流駆動装置を提
供することができる。（ｅ）有機ＥＬ素子またはＬＥＤ等を用いた画像表示装
置を実現するのに好適な定電流駆動装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定電流駆動装置のブロック図であ
る。

【図２】本発明に係る定電流駆動装置の別の実施例を示
すブロック図である。

【図３】本発明に係る定電流駆動装置の別の実施例を示
すブロック図である。

【図４】本発明に係る定電流駆動装置を用いたマトリク
ス装置のブロック図である。

【図５】図１〜図３に示した定電流駆動装置及び図４に
示したマトリクス装置に用い得る記憶手段及び定電流回
路の具体的な回路図である。

【図６】図１〜図３に示した定電流駆動装置及び図４に
示したマトリクス装置に用い得る記憶手段及び定電流回
路の更に別の具体的な回路図である。

【図７】図１〜図３に示した定電流駆動装置及び図４に
示したマトリクス装置に用い得る記憶手段及び定電流回
路の更に別の具体的な回路図である。

【図８】図１〜図３に示した定電流駆動装置及び図４に
示したマトリクス装置に用い得る記憶手段及び定電流回
路の更に別の具体的な回路図である。

【符号の説明】

１電流検出回路２１〜２ｎ電流供給回路Ｓ１１〜Ｓ１ｎ切替回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎスイッチ回路Ｄ１〜Ｄｎ定電流回路Ｚ１〜Ｚｎ電流駆動素子

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年６月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】もし、調整手段を省略したとすれば、複数
の定電流駆動回路間での出力電流の変動が大きくなり、
電流駆動素子によって表現される画像の輝度変動を、視
覚上、我慢できる５％以下にすることは、極めて困難で
ある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】電流検出回路１は、電流検出抵抗器Ｒｄを
含み、電流検出抵抗器Ｒｄにより、電流を電圧信号とし
て検出する。電流検出抵抗器Ｒｄの一端は、電源入力端
子Ｐに接続されている。実施例に示された電流検出回路
１は、差動アンプＡ１と、誤差アンプＡ２とを含んでい
る。検出抵抗Ｒｄに生じた電圧は、差動アンプＡ１およ
び誤差アンプＡ２により基準電圧Ｖｒｅｆと比較される
とともに反転増幅される。そして、反転増幅された誤差
電圧信号が、スイッチ回路Ｓ２１〜Ｓ２ｎを通して、記
憶手段としてのサンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨｎに
供給される。基準電圧Ｖｒｅｆは、一定値であってもよ
いし、可変であってもよい。基準電圧Ｖｒｅｆが可変で
ある場合、これを制御信号入力として、信号で制御され
た電流供給回路とすることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流検出回路と、複数の電流供給回路と
を含み、複数の電流駆動素子を駆動する定電流駆動装置
であって、前記電流検出回路は、電流検出抵抗器を含み、前記電流
検出抵抗器により電流を電圧信号として検出し、前記電流供給回路は、前記電流駆動素子の個数に応じた
数だけ備えられ、それぞれは、個別的に、切替回路と、
スイッチ回路と、記憶手段と、定電流回路とを含んでお
り、前記切替回路は、前記電流検出抵抗器及び前記電流駆動
素子の間で切り替えられ、前記スイッチ回路は、前記切替回路が前記電流検出抵抗
器に切り替えられたときはオンとなり、前記切替回路が
前記電流駆動素子に切り替えられたときはオフとなり、前記記憶手段は、前記スイッチ回路がオンとなったと
き、前記スイッチ回路を通して前記電流検出回路から前
記電圧信号が供給され、かつ、供給された前記電圧信号
を記憶し、前記定電流回路は、前記切替回路が前記電流検出抵抗器
に切り替えられたときは前記電流検出抵抗器とともに負
帰還回路ループを構成し、前記切替回路が前記電流駆動
素子に切り替えられたときは、前記電流駆動素子を駆動
する回路を構成し、前記記憶手段から供給された記憶電
圧信号に応じた定電流を、前記電流駆動素子に供給する
定電流駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載された定電流駆動装置で
あって、前記電流検出回路は、前記電流検出抵抗器に生じた電圧
信号を、基準電圧信号と比較して、差電圧信号を出力す
る定電流駆動装置。
【請求項３】請求項２に記載された定電流駆動装置で
あって、前記基準電圧信号は一定である定電流駆動装
置。
【請求項４】請求項２に記載された定電流駆動装置で
あって、前記基準電圧信号は、可変である定電流駆動装置。
【請求項５】請求項１乃至４の何れかに記載された定
電流駆動装置であって、前記電流検出抵抗器及び前記電流駆動素子は、電源を共
通にする定電流駆動装置。
【請求項６】請求項１乃至４の何れかに記載された定
電流駆動装置であって、前記電流検出抵抗器及び前記電流駆動素子は、電源を別
にする定電流駆動装置。
【請求項７】定電流駆動装置と、複数の電流駆動素子
とを含むマトリクス装置であって、前記複数の電流駆動素子は、平面上にマトリクス状に配
置されており、前記定電流駆動装置は、請求項１乃至６
の何れかでなり、前記電流駆動素子を駆動するマトリク
ス装置。
【請求項８】請求項７に記載されたマトリクス装置で
あって、前記電流駆動素子は、有機エレクトロルミネセンス素子
または発光ダイオードの何れかを含むマトリクス装置。