CN100378783C - D/a转换器电路、有机el驱动电路及有机el显示设备 - Google Patents

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Abstract

在包括由输入侧晶体管电路和输出侧晶体管电路构成的电流反射镜电路的D/A转换器电路中，输入侧晶体管电路包括第一MOS晶体管和第二MOS晶体管的串联电路；以及与第一MOS晶体管并联的第一开关电路。第一和第二MOS晶体管的栅极共同连接，第一MOS晶体管和第二MOS晶体管之一的源极与第一和第二MOS晶体管中的另一个的漏极相连，并且第二MOS晶体管的栅极长度短于第一MOS晶体管的栅极长度。第一和第二MOS晶体管的未连接源极和未连接漏极之一直接或通过其他元件或电路与预定电压的电源线相连，以及接通第一开关电路，以便向串联电路提供电流，从而获得比当电流值由于受到预定电压限制的、第一和第二MOS晶体管之一的栅极和未连接源极之间的源极-栅极电压而被禁止流入串联电路时，位于电流反射镜的输出侧晶体管电路处的电流大的模拟电流。

Description

D/A转换器电路、有机EL驱动电路及有机EL显示设备
技术领域
本发明涉及一种D/A转换器电路，一种有机EL驱动电路及一种有机EL显示设备。具体地，本发明涉及对由电流反射镜电路构成的D/A转换器电路的改进，即使在电源电压较低时，仍能获得较大的模拟电流。此外本发明还涉及具有由电流反射镜电路构成的D/A转换器电路的有机EL驱动电路的改进，用于根据显示数据，产生驱动电流，并将驱动电流提供给有机EL板的列线(有机EL元件的阳极侧驱动线)的引线脚，从而即使以较低的电压驱动有机EL元件驱动电路的D/A转换器电路，所述D/A转换器电路仍能产生具有用于对有机EL元件进行初始充电的峰值电流的驱动电流，而不需要增加与有机EL显示板的引线脚相应地设置的每个驱动电路的面积。
背景技术
已经提出了用在便携式电话机、PHS、DVD播放器、PDA(便携式数字助理)等中的有机EL显示设备的有机EL显示板，其包括针对列线的396(132×3)个引线脚和针对行线的162个引线脚。仍在继续增加针对列线和行线的引线脚数。
转让给本申请的受让人的JP2003-234655A公开了一种设置用于有机EL显示板的每个列引脚的有机EL元件驱动电路，其中，响应提供给与列引脚相应地设置的D/A转换器电路的、与列引脚相对应的基准驱动电流和显示数据，通过根据基准驱动电流，对显示数据进行D/A转换，产生用于沿列方向排列的每个引线脚的驱动电流或根据其得出驱动电流的电流。
为了减小功率消耗，将D/A转换器的电源电压限制为大约DC 3V，而仅将最终输出级电流源的电源电压设置为如DC 15V到DC 20V。D/A转换器响应基准驱动电流，以产生根据其产生有机EL元件的驱动电流并驱动输出级电流源的电流。按照这种方式，对整个驱动电路的功率消耗加以限制。在这种情况下，提供给与有机EL元件相连的引线脚的、用于驱动有机EL元件的驱动电流具有位于初始驱动级中的峰值部分，以便对作为容性负载的有机EL元件进行初始充电。
由位于D/A转换器电路之前的有机EL驱动电路的电路部分或位于D/A转换器电路之后的有机EL驱动电路的电路部分进行驱动电流的峰值部分的产生。在JP2003-234655A中，将这种峰值电流发生器电路设置在D/A转换器电路和输出级电流源之间。
与各个列引脚相对应地设置峰值电流发生器电路，并且每个峰值电流发生器电路均需要较大的电流。当将针对每个列引脚的这种峰值电流发生器电路设置在D/A转换器电路和输出级电流源之间，且增加列引脚的数量时，电流驱动电路的电路尺寸相应地增加。为了解决此问题，转让给本申请的受让人的美国专利申请序列号10360715(对应于JP2003-308043A)公开了一种将峰值电流发射器电路添加到D/A转换器电路中的技术，其由电流反射镜电路构成。
当将由D/A转换器电路构成的峰值电流发生器电路添加到电流反射镜电路中时，必须将D/A转换器电路的输出模拟电流增加到足够大以获得峰值电流的电流值。当D/A转换器电路包括由MOS晶体管构成的电流镜电路，以便降低功率消耗时，不可能在电流反射镜电路的输出侧晶体管中获得足够大的模拟电流，除非通过使电流反射镜电路的输入侧晶体管的栅极-源极电压VGS更大，将大量的驱动电流提供给输入侧晶体管。但是，当D/A转换器电路的电源电压大约为DC 3V或更低时，电源电压将输入侧晶体管的栅极-源极电压VGS限制为大约DC3V或更低，不可能产生足够大的峰值电流。结果，难以获得大约为稳态驱动电流的10倍的峰值电流。
为了解决此问题，可以考虑通过电平转移电路来转移电流反射镜电路的输入侧晶体管的驱动电压的电平。然而，在这种情况下，与单独设置峰值电流发生器电路的情况一样，可能会增加电路尺寸。
另一方面，当由电流反射镜电路根据基准驱动电流将数字显示数据转换为模拟信号时，与各个引线脚相对应的D/A转换器电路的转换特性的变化使得列引脚的输出电流发生变化，导致了有机EL显示板的显示屏幕上的亮度不均匀和亮度变化。
仅通过调节提供给D/A转换器电路的基准驱动电流的数值，不能完全消除亮度不均匀和亮度变化。因此，不得不将用于调整通过D/A转换器电路而获得的模拟电流的调整器电路添加到D/A转换器电路中。但是，由于必须为每个列引脚设置这种调整电路，随着调节器电路的电路元件数的增加，整个电路的尺寸变大，导致其难以将电流驱动电路制造成一个IC芯片。
为了解决此问题，转让给本申请的受让人的美国专利申请序列号10948237公开了一种以具有较大沟道长度的晶体管构成D/A转换器电路，以减小D/A转换器电路的输出侧晶体管的输出电压的变化的技术。但是，当使用这种具有较大沟道长度的晶体管时，必须使电流反射镜电路的输入侧晶体管的电压VGS较大。因此，在D/A转换器电路中使用具有较大沟道长度的晶体管的缺点在于并不能有效地降低电源电压。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种利用电流反射镜电路的D/A转换器电路，即使在电源电压较低时，仍能获得较大的模拟电流。
本发明的另一目的是提出一种有机EL元件驱动电路，能够通过以较低电流驱动的D/A转换器电路，在用于驱动有机EL元件的驱动电流中，产生用于对有机EL元件进行初始充电的峰值电流，而无需增加用于有机EL显示板的每个引线脚的驱动电路所占用的面积。
本发明的另一目的是提出一种有机EL显示设备，能够减小有机EL显示板上的亮度变化。
为了实现上述目的，根据本发明的一种D/A转换器电路、一种有机EL驱动电路和一种有机EL显示设备，每一个均包括由输入侧晶体管电路和输出侧晶体管电路构成的电流反射镜电路，其特征在于：所述输入侧晶体管电路包括第一MOS晶体管和第二MOS晶体管的串联电路以及与所述第一MOS晶体管并联的第一开关电路；所述第一和第二MOS晶体管的栅极共同连接；所述第一MOS晶体管和第二MOS晶体管之一的源极与所述第一和第二MOS晶体管中的另一个的漏极相连；所述第二MOS晶体管的栅极长度短于所述第一MOS晶体管的栅极长度；所述第一和第二MOS晶体管的未连接源极和未连接漏极之一直接或通过其他元件或电路与预定电压的电源线相连；以及接通所述第一开关电路，以便向所述串联电路提供比按照以下方式确定的电流大的电流：由受到所述预定电压限制的、所述第一和第二MOS晶体管之一的所述栅极和所述未连接源极之间的源极一栅极电压来确定电流，从而在所述电流反射镜电路的所述输出侧晶体管电路处获得较大的模拟电流。
在本发明中，由于第二MOS晶体管的栅极长度比第一MOS晶体管小，当接通第一开关电路时，在串联电路中，第一MOS晶体管短路，而只有第二MOS晶体管工作。
如以下所述的等式(2)所示，MOS晶体管的栅极-源极电压VGS是栅极长度(沟道长度L)与漏极电流ID的乘积的函数。因此，当保持栅极-源极电压恒定，而使栅极长度(沟道长度L)为一半或更小时，漏极电流ID变为大约两倍或更大。
另一方面，对有机EL元件进行初始充电所需的峰值驱动电流通常至少为稳态驱动电流的两倍。为了获得这么高的峰值驱动电流，设置第一MOS晶体管和其沟道长度比第一MOS晶体管小的第二MOS晶体管的串联电路，并在接通第一开关电路时，短路第一MOS晶体管。按照这种方式，以至少为稳态驱动电流的两倍的驱动电流驱动电流反射镜电路的输入侧晶体管电路。因此，能够在要进行模拟转换的显示数据值保持恒定的情况下，在电流反射镜电路的输出侧晶体管电路处获得至少为稳态模拟电流的两倍的模拟电流。
附带地，由于正如通过稍后所述的等式(1)所清楚的那样，栅极长度(沟道长度)L影响数字模拟转换的精度，正如从等式(2)所清楚的那样，优选地，将晶体管的较大栅极长度L用于有机EL元件的稳态驱动。
这样，当将要利用受到电源线电压限制的、输入侧晶体管的栅极-源极电压VGS，在电流反射镜电路的输入侧晶体管的源极和漏极之间产生与峰值驱动电流一样大的驱动电流时，通过接通第一开关电路，即使栅极-源极电压低于受到电源电压的限制的电压(预定电压)，仍能获得这种较大的模拟电流。
因此，即使D/A转换器电路的电源电压较低，在电流反射镜电路的输出侧晶体管电路中，仍能使栅极-源极电压较低，并产生能够用作峰值驱动电流的较大模拟电流。
附带地，由于可以使构成开关电路的晶体管的总面积比用于输出电流的晶体管的总面积小得多，即使在将这种开关电路添加到其中时，仍然不会增加有机EL驱动电路的总面积。
结果，根据本发明，能够实现D/A转换器电路，其利用了电流反射镜电路，并且即使在电源电压较低时，仍能获得较大的模拟电流。此外，根据本发明，能够产生用于对有机EL源极进行初始充电的峰值驱动电流，作为以较低的电压驱动的D/A转换器电路的模拟输出电流，而不会增加与引线脚相对应地设置的驱动电路所占用的总面积。
附图说明
图1是包括根据本发明实施例的D/A转换器电路的有机EL元件驱动电路的方框电路图；
图2是电流反射镜型D/A转换器电路中的晶体管单元电路的电路图；
图3(a)是如图2所示的晶体管单元电路的实施例的平面图；
图3(b)是沿图3(a)所示的线A-A得到的剖面图；
图4(a)是晶体管单元电路的另一实施例的平面图；以及
图4(b)是沿图4(a)所示的线A-A得到的剖面图。
具体实施方式
可以通过以下的等式(1)来表示利用MOS晶体管的电流反射镜电路的输出侧电流相对于其预定输入侧驱动电流Ip(对应于基准驱动电流Ip)的变化ΔI：
ΔI＝Ip-2ΔVth/(VGS-Vth)                 …(1)
其中VGS是MOS晶体管的栅极-源极电压，Vth是MOS晶体管的阈值电压，ΔVth是作为MOS晶体管的设计基准电压的阈值电压与阈值电压Vth之间的差。
等式(1)中的栅极-源极电压与阈值电压Vth之间的差(VGS-Vth)可以由等式(2)表示：
VGS - Vth = { ( 2 / μnCox ) · ( L / W ) · ID } · · · ( 2 )
其中μn是电子迁移率，Cox是MOS晶体管的栅极氧化膜的单位面积的电容，ID是漏极电流，L是与栅极长度相对应的沟道长度，以及W是沟道宽度。
假设漏极电流ID是恒定的，则通过使(VGS-Vth)变大，可以减小变化ΔI。为了增加(VGS-Vth)，需要增加L/W。换句话说，需要减小W/L，L/W的倒数。
因此，需要使用具有较大沟道长度的晶体管。当增加晶体管的沟道长度时，晶体管的栅极-源极电压VGS相应地增加。
另一方面，根据显示器更高清晰度的要求，倾向于增加有机EL板的驱动引脚数。由于随着引线脚数量的增加，有机EL显示设备的功率消耗增加，需要进一步减小功率消耗。为了实现有机EL驱动电路的功率消耗的减小，需要将D/A转换器电路的工作电源电压限制为大约3V或更低。因此，不可能增加D/A转换器电路的晶体管的栅极-源极电压VGS。
保持栅极-源极电压VGS恒定，将沟道长度为L的晶体管与沟道长度为L/2的晶体管进行比较，根据等式(2)，沟道长度为L/2的后一晶体管的漏极电流ID可以变为前一晶体管的两倍。
考虑到此，根据本发明，在稳态电流驱动周期中，两个MOS晶体管串联。原样使用此串联电路，以将串联电路的沟道长度增加为峰值电流驱动周期中的至少两倍，从而限制D/A转换器电路的模拟输出的变化，并提高D/A转换的精度。在峰值电流驱动周期中，通过短路串联MOS晶体管之一来缩短串联MOS晶体管的沟道长度，以便向电流反射镜电路的输入侧晶体管提供为稳态驱动电流的两倍或更大的驱动电流，从而在电流反射镜电路的输出侧晶体管中，产生较大的输出模拟电流，作为有机EL元件的峰值驱动电流。
附带地，即使在峰值电流驱动期间，由于缩短的沟道长度，或多或少地在一些时间内降低了D/A转换器电路的输出模拟电流的精度，该时间段也较短，这是因为绝大部分峰值驱动电流用于对有机EL元件进行初始充电，所以对有机EL元件的亮度几乎没有影响。
(实施例1)
在图1中，有机EL驱动电路的列驱动器10的电路图包括由电流反射镜电路构成的D/A转换器电路11、用于产生基准驱动电流Ip的恒流源12、电流反射镜电路的电流输出电路13、峰值电流发生器电路14、控制电路15和用于存储显示数据的寄存器16。
构成了D/A转换器电路11的电流反射镜电路包括两个输入侧晶体管单元TNa和TNp以及多个输出侧晶体管单元TNb～TNn-1。与输入侧晶体管单元TNa并联设置输入侧晶体管单元TNp。
晶体管单元TNa～TNn-1和TNp中的每一个均由具有漏极端D、源极端S和接线端CT和*CT的单位单元电路1构成，如图2所示。单位单元电路1的源极端S接地。单位单元电路1的接线端CT连接在一起，并引出到D/A转换器电路11的外部，作为D/A转换器电路11的输入端。
单位单元电路1的栅极端G共同连接。晶体管单元TNa和TNp的栅极端G和漏极端D与D/A转换器电路11的输入端11a相连，以便由电流反射镜电路的输入侧晶体管形成二极管连接。
在图2中，构成了晶体管单元TNa的单元电路1的接线端*CT与预定的偏置线相连，从而使开关电路SW2为常通的接通。设置开关电路SW2用于平衡D/A转换器电路。
将晶体管单元TNp的单位单元电路1的接线端*CT引出到D/A转换器电路11的外部，并通过反相器17向其提供控制脉冲CONT。晶体管单元TNb～TNn-1的接线端*CT分别是显示数据接线端D1～Dn-1。即，根据显示数据，确定晶体管单元TNb～TNn-1的开关电路SW2的状态。根据控制电路15的锁存脉冲LP，从MPU等，将显示数据设置在寄存器16中。附带地，由控制脉冲CONT确定有机EL元件的稳态驱动电流中的峰值电流产生周期。即，在控制脉冲CONT的电平为高(H)的周期内，在稳态驱动电流中产生峰值驱动电流。
在图1中，数字表达式×1、×2、×4、…表示要并联的单位单元电路1的数量。分别如数字表达式所示地对输出侧晶体管单元TNb～TNn-1的输出进行加权。
并联以形成晶体管单元TNa的单位单元电路1的数目与并联以形成晶体管单元TNp的单位单元电路1的数目的比为1∶9。因此，这些晶体管单元的沟道宽度(栅极宽度)的比为1∶9。
恒流源12与低至如+3V的电源线+VDD相连，并通过D/A转换器电路11的输入端11a，向晶体管单元TNa和TNp提供基准驱动电流Ip。
恒流源12对应于基准电流分配器电路的输出电流源。基准电流分配器电路将提供给构成了A/D转换器电路的电流反射镜电路的输入侧晶体管的基准电流IP分配给与引线脚相对应地并联设置的、电流反射镜电路的多个输出侧晶体管，作为镜电流。在本实施例中，将基准电流Ip输入每个D/A转换器电路11的晶体管单元TNa，并将用于根据基准电流Ip和显示数据D0～Dn-1来产生峰值驱动电流的驱动电流Ia(＝Ipa)输出到接线端11b，作为输出侧晶体管的总模拟电流。附带地，电流源12是构成了基准电流分配器电路的电流反射镜电路的输出侧晶体管之一，并通常是源极与电源线+VDD相连且漏极与输入端11a相连的P沟道MOS晶体管。
电流反射镜输出电路13由驱动电平转移器电路13a和输出级电流反射镜电路13b构成。
驱动电平转移器电路13a包括N沟道MOS FET TNV，并用于向输出级电流反射镜电路13b传送D/A转换器电路11的输出。MOS FET TNV的栅极与偏置线Vb相连，并且其源极与D/A转换器电路11的输出端11b相连。MOS FET TNv的漏极与输出级电流反射镜电路13b的输入端13c相连。
因此，能够将作为D/A转换器电路11的模拟输出电流的驱动电流Ia输入到输出级电流反射镜电路13b的输入端13c中。
附带地，驱动电平转移器电路13a包括设置在输出级电流反射镜电路13b的晶体管TPW的漏极与地GND之间的三个串联MOS晶体管。这三个串联MOS晶体管构成了晶体管TPW的偏置电路。偏置线Vc对作为三个串联MOS晶体管之一的N沟道MOS晶体管进行偏置。将N沟道MOS晶体管用作偏置电阻器。
输出级电流反射镜电路13b包括构成了用于校正基极电流的电流反射镜电路的P沟道MOS FET TPu和TPW以及构成了输出级电流反射镜电路的P沟道MOS FET TPX和TPy。
输出级电流反射镜电路13b的晶体管TPX和TPy的沟道宽度比为1∶N(其中N＞1)，且三个晶体管的源极与其电压高于电源线+VDD的电压的电源线+Vcc相连，如+15V。输出侧晶体管TPy的输出与列侧引脚9相连，并且在驱动周期内，输出侧晶体管TPy通过向其提供驱动电流N×Ia，对有机EL元件4进行电流驱动。附带地，有机EL元件4连接在引线脚9和地GND之间，并且引线脚9用作有机EL元件4的列引脚和输出级电流反射镜电路13b的输出端。
如图2所示，构成了D/A转换器电路11的晶体管单元TNa～TNn-1和TNp中的每一个的单元电路1包括：串联电路，包括四个N沟道MOS晶体管Tr1～Tr4，其源极和漏极分别顺序相连；以及两个N沟道MOS开关晶体管Tr5和Tr6，分别构成了开关电路SW1和SW2。
与晶体管Tr1～Tr4并联设置晶体管Tr5(开关电路SW1)，并且与晶体管Tr1～Tr4串联设置晶体管Tr6(开关电路SW2)。晶体管Tr1～Tr4的栅极与栅极端G公共相连，晶体管Tr1的漏极与漏极端D相连，晶体管Tr4的源极通过晶体管Tr6(开关电路SW2)与源极端S相连。
晶体管Tr5(开关电路SW1)的漏极与晶体管Tr4的源极相连，源极与晶体管Tr4的源极相连，以及栅极与接线端CT相连。因此，晶体管Tr5(开关电路SW1)构成了用于短路晶体管Tr1～Tr4的短路电路。
晶体管Tr6(开关电路SW2)的漏极与晶体管Tr4的源极相连，源极与源极端S相连，以及栅极与接线端*CT相连。
如图2下部的虚线所示，将通过反相器电路17对用于产生峰值电流的控制脉冲CONT进行反相而获得的反相信号(*CONT)从控制电路15提供给晶体管单元TNp的单元电路1的接线端*CT。另一方面，将显示数据D0～Dn-1分别输入晶体管单元TNb～TNn-1的接线端*CT。因此，根据显示数据DO～Dn-1确定晶体管Tr6的开/关状态，而与控制脉冲CONT无关。
在控制脉冲CONT为“L”电平，即，不产生峰值电流的周期内，晶体管TNp的单元电路1的接线端*CT变为“H”电平，从而晶体管Tr6导通。因此，将来自恒流源12的基准电流Ip分路到晶体管TNa和TNp，并且电流反射镜电路的输入侧晶体管的驱动电流变为Ip/10。因此，能够获得稳态驱动周期中的模拟电流。
将控制脉冲CONT提供给接线端CT。当控制脉冲CONT为“H”(有效电平)时，晶体管单元TNp和TNa～TNn-1的单元电路1的晶体管Tr5导通，而晶体管单元TNp的单元电路1的晶体管Tr6截止。因此，在产生峰值驱动电流的周期内，短路每个单元电路1的晶体管Tr2～Tr4，而只有晶体管Tr1能够进行操作。
附带地，晶体管Tr1～Tr6的背栅极公共地连接到源极端S。
假设晶体管Tr1～Tr4的沟道长度是常数，晶体管Tr2～Tr4的串联电路的沟道长度变为晶体管Tr1的沟道长度的三倍。晶体管Tr5和Tr6是具有较小沟道长度和较小沟道宽度的开关晶体管，并在非饱和区域内执行开/关操作。因此，即使晶体管Tr5和Tr6的栅极-源极电压VGS较低，仍然能够在晶体管Tr5和Tr6中产生相对较大的漏极电流ID。例如，即使电源电压较低的，晶体管Tr5和Tr6的开/关操作仍然是可能的。
另一方面，为了限制来自D/A转换器电路的模拟电流的变化并提高D/A转换的精度，优选的是，晶体管Tr1～Tr4的串联电路的总沟道长度较大。当使沟道长度L变大时，不可能获得这些晶体管的较大的漏极电流ID，除非栅极-源极电压VGS较高。但是，当D/A转换器电路11的输入侧晶体管的电源电压为大约3V或更低时，源极-栅极电压VGS受到限制，不可能获得与用于对有机EL源极进行初始充电的峰值电流一样大的漏极电流ID。
但是，在本实施例中，通过如图1所示的控制脉冲CONT，接通晶体管单元TNp和TNa～TNn-1的单元电路1的开关电路SW1，从而停止晶体管Tr2～Tr4的操作，而只有晶体管Tr1能够进行操作。
即，当根据通过反相控制脉冲CONT而获得的*CONT信号断开晶体管单元TNp的单元电路1的开关电路SW2时，获得与峰值驱动电流一样大的漏极电流ID。相对于晶体管单元TNp的单元电路1的开关电路SW1的操作，反转了相同单元电路1的开关电路SW2的开/关操作。另一方面，根据显示数据D0～Dn-1的逻辑值“H”(高电平)和“L”(低电平)，对晶体管单元TNb～TNn-1的单元电路1的开关电路SW2进行开/关控制。由于在有机EL元件4的驱动周期的初始部分中，峰值驱动电流的控制脉冲CONT变为“H”恒定的时间段，导通单元电路1的晶体管Tr5，即开关电路SW1，从而只有晶体管Tr1进行操作。
因此，来自恒流源12的基准驱动电流Ip流向晶体管单元TNa的晶体管Tr1，并且在输出侧晶体管单元TNb～TNn-1中，在有机EL元件4的驱动电流的初始部分中，产生用于对有机EL元件4进行初始充电的峰值驱动电流的模拟电流Ia(＝Ipa)。在这种情况下，通过断开晶体管单元TNp的开关电路SW2，基准驱动电流Ip并不流向晶体管单元TNp的晶体管Tr1。
在这种情况下，D/A转换器电路11的晶体管单元TNa和TNp的栅极-源极电压VGS可以低于受到电源电压+VDD限制的晶体管单元TNa和TNp的栅极-源极电压。
因此，沟道长度L由较短的晶体管Tr1的沟道长度确定。因此，能够提供向晶体管Tr1提供足够大以产生峰值驱动电流的漏极电流ID，而无需增加栅极-源极电压VGS，即，即使在电源电压为大约3V或更低时。
假设晶体管Tr1～Tr4的沟道长度相同，由于只有晶体管Tr1进行操作，所以晶体管单元TNa的单元电路1的沟道长度变为四分之一。因此，能够向晶体管单元TNa的晶体管Tr1提供稳态驱动电流的四倍的漏极电流ID，而无需增加栅极-源极电压VGS。因此，即使电源电压+VDD较低，仍能通过基准驱动电流Ip，产生针对输出侧晶体管单元TNb～TNn-1的模拟电流Ia(＝Ipa)。
之后，在以稳态驱动电流启动稳态驱动的定时，来自控制电路15的控制脉冲CONT变为“L”。因此，*CONT信号变为“H”，且晶体管单元TNp的开关电路SW2接通，从而基准驱动电流Ip流向晶体管单元TNp的单元电路1的晶体管Tr1。此时，由于停止了控制脉冲CONT，晶体管单元TNp和TNa～TNn-1的开关电路SW1变为断开状态。由于输入侧晶体管单元TNa的单元电路1的数量与输入侧晶体管单元TNp的单元电路1的数量的比值为1∶9，所以通过分支基准驱动电流Ip，输入侧晶体管单元TNa和TNp的驱动电流变为Ip/10。因此，将有机EL元件4的驱动电流从峰值驱动电流减小到稳态驱动电流。在这种情况下，由于沟道长度L是产生模拟峰值电流Ia(＝Ipa)时的四倍，减小了D/A转换器电路的变化。此外，由于流经每个晶体管单元TNa和TNp的电流是Ip/10，不需要降低栅极-源极电压VGS。
因此，响应控制脉冲CONT和反相控制脉冲*CONT，即使在D/A转换器电路11的输入侧晶体管的电源电压低至大约3V甚或比3V更低时，D/A转换器电路11仍然能够通过将基准驱动电流Ip提供给输入侧晶体管单元TNa，根据显示数据，在显示周期的开始部分中，在其输出端11b，产生峰值驱动电流Ia(＝Ipa)。当停止控制脉冲CONT时，基准驱动电流Ip被分路到输入侧晶体管单元TNa和TNp，从而使电流反射镜电路的输入侧驱动电流实质上变为十分之一，并能够以较高的精度，在D/A转换器电路11的输出端11b产生模拟电流Ia(＝Ipa/10)。
(实施例2)
图3(a)示出了单元电路1的布局20，单元电路1包括具有短沟道长度的晶体管和具有长沟道长度的晶体管的串联电路，所述晶体管均为弯曲晶体管(serpentine transistor)。
参考数字21表示包括区域24和区域25的区域，在区域24中，形成了如图2所示的晶体管Tr1，在区域25中，形成了如图2中的虚线所示的晶体管Tr7。区域25中的晶体管Tr7的沟道长度对应于图2所示的晶体管Tr2～Tr4的沟道长度的总和。因此，在实施例2中，能够将单元电路1的晶体管数减少两个。
参考数字22表示其中形成了构成开关电路SW1的晶体管Tr5的区域，以及参考数字23表示其中形成了构成开关电路SW2的晶体管Tr6的区域。
参考数字24表示其中形成了晶体管Tr1的区域，并包括漏极区域24d和源极接触区域24sc。在漏极和源极接触区域24d和24sc的下方设置源极区域。在源极区域和漏极区域之间设置带状U形沟道区域。
在开关电路SW1的区域22中，参考数字22s表示晶体管Tr5的源极区域，并且其源极接触区域22sc通过上层配线30连接至与晶体管Tr7的源极区域共用的、晶体管Tr6的漏极区域23d的漏极接触区域23dc，从而使晶体管Tr5的源极区域与晶体管Tr7的源极区域相连。
参考数字22g表示晶体管Tr5的栅极区域。栅极区域22g的栅极接触区域22gc与接线端CT相连。晶体管Tr5的漏极区域22d被公用作晶体管Tr1的源极区域。
在开关电路SW2的区域23中，参考数字23s表示晶体管Tr6的源极区域。源极区域23s的源极接触区域23sc通过上配线31与源极端S相连。参考数字23g表示晶体管Tr6的栅极区域，并且栅极区域23g的栅极接触区域23gc与接线端*CT相连。晶体管Tr6的漏极区域23d用于晶体管Tr7的源极区域。
晶体管Tr1的漏极区域24d通过上层配线32与漏极端D相连。与晶体管Tr7的漏极区域公用的、晶体管Tr1的源极区域通过上层配线33与晶体管Tr7的漏极区域25d的漏极接触区域25dc相连。因此，晶体管Tr5(开关电路SW1)与晶体管Tr7并联。
参考数字21g表示晶体管单元TN(晶体管单元TNp和TNa～TNn-1中的每一个)的栅极区域，以及参考数字25表示晶体管单元TN的栅极接触区域。参数数字26表示沟道形成区域，用于形成位于栅极区域21g中的栅极电极下方的沟道的，从而当将预定电压施加到栅极上时，立即在沟道形成区域26下方，形成折叠带状弯曲的沟道(反型层)。在沟道形成区域周围设置用于隔离各个带形沟道的LOCOS(SiO2)区域26L。
图3(b)是沿图3(a)中的A-A线得到的剖面图。交替排列沟道形成区域26和LOCOS区域26L，从而将形成在栅极区域中的沟道限制在沟道形成区域26内。结果，能够在栅极区域中，形成平面图所示的带状弯曲的沟道。因此，在栅极区域中的沟道中的电流流动方向变为弯曲的，从而能够减小晶体管TN的W/L。
结果，单元电路1的等效电路包括具有短栅极长度(短沟道长度L)的晶体管Tr1和具有长栅极长度(长沟道长度L)的晶体管Tr7的串联电路以及由各个晶体管Tr5和Tr6构成的开关电路，如图3(a)所示。即，在单元电路1中，设置晶体管Tr7，以代替如图2所示的晶体管Tr2～Tr4。
(实施例3)
图4(a)示出了另一沟道形成区域26，其包括多个平行设置的U形弯曲沟道形成区域261和设置在U形弯曲沟道形成区域261两侧的直带262。即，沟道形成区域261对应于如图3(a)所示的单一沟道形成区域26。
在栅极区域21g的外部，分别在弯曲沟道形成区域261的端部和带262的端部设置具有用于引导沟道电流的接触端264的沟道接触区域263。通过上配线层中的配线265来连接其接触端264，串联沟道形成区域261和262，以形成单一的弯曲沟道。
图4(b)是沿图4(a)中的线A-A得到的剖面图，实质上域如图3(b)所示的剖面图相同。分别紧邻在弯曲沟道形成区域261和带262的下方，形成沟道接触区域263，作为N+接线盘区域(1andregion)。
如上所述，本实施例的电流源12由其源极与电源线+VDD相连且其漏极与输入端11a相连的单一的P沟道MOS晶体管构成。在这种情况下，可以将用于电平调整的晶体管插入在此晶体管的源极和输入端11a之间，与驱动电平转移器电路13a的晶体管TNv相对应。
此外，由于高精度D/A转换的需要，输入侧晶体管单元和输出侧晶体管单元分别由等同的单元电路构成。但是，较低的电源线电压导致了构成D/A转换器电路11的电流反射镜电路的输入晶体管单元TNa和TNp中的问题。因此，如果不需要高精度的D/A转换，完全可以将开关电路SW1设置在至少一个输入侧晶体管单元中，或改变至少一个输入侧晶体管单元中的栅极长度。
此外，尽管在所描述的实施例中，将N沟道MOS晶体管用于构建D/A转换器电路，但在本实施例中，当然可以只用P沟道MOS晶体管或P沟道晶体管和N沟道晶体管的组合来构建D/A转换器电路。

Claims (15)

1.一种用于直接或间接驱动有机EL显示面板的D/A转换器电路，包括由输入侧晶体管电路和输出侧晶体管电路构成的电流反射镜电路，
所述有机EL显示面板是使用形成薄膜的有机材料的自发射型显示面板，该有机EL显示面板由电流驱动以产生光；
所述输入侧晶体管电路包括：
第一MOS晶体管和第二MOS晶体管的串联电路；
以及
与所述第一MOS晶体管并联的第一开关电路，
所述第一和第二MOS晶体管的栅极共同连接，
所述第一MOS晶体管和第二MOS晶体管之一的源极与所述第一和第二MOS晶体管中的另一个的漏极相连，并且所述第二MOS晶体管的栅极长度短于所述第一MOS晶体管的栅极长度，
所述第一和第二MOS晶体管的未连接源极和未连接漏极之一直接或间接地与预定电压的电源线相连，
接通所述第一开关电路，以便向所述串联电路提供比由所述第一和第二MOS晶体管之一的所述栅极和所述未连接源极之间的源极-栅极电压所确定的电流大的电流，所述源极-栅极电压受到所述预定电压限制，从而在所述电流反射镜电路的所述输出侧晶体管电路处获得较大的模拟电流。
2.根据权利要求1所述的D/A转换器电路，其特征在于设置多个所述输出侧晶体管电路，将低于由所述预定电压所限定的源级-栅极电压的电压施加在所述另一MOS晶体管的所述未连接源级和所述栅极之间，并获得模拟电流，作为所述输出侧晶体管电路的总输出电流。
3.根据权利要求2所述的D/A转换器电路，其特征在于所述输入侧晶体管电路和所述输出侧晶体管电路中的每一个均由包括所述串联电路和与所述串联电路串联连接的第二开关电路的晶体管单元构成，同时接通所述晶体管单元的所述第一开关电路，以及根据要进行D/A转换的数据，对所述输出侧晶体管电路的所述晶体管单元的所述第二开关电路进行开/关控制。
4.根据权利要求3所述的D/A转换器电路，其特征在于并联设置多个所述输入侧晶体管电路，在断开所述第一开关电路时，接通所述输入侧晶体管电路之一的所述晶体管单元的所述第二开关电路，以便将较大的电流分流到所述输入侧晶体管电路的所述晶体管单元。
5.根据权利要求4所述的D/A转换器电路，其特征在于当接通所述第一开关电路时，在模拟输出电流中产生与较大的电流相对应的峰值电流。
6.根据权利要求5所述的D/A转换器电路，其特征在于所述第一MOS晶体管由通过源级-漏极连接顺序连接的多个晶体管构成。
7.根据权利要求5所述的D/A转换器电路，其特征在于所述第一MOS晶体管是具有平面图为折叠带形弯曲的栅极区域的晶体管或者是具有沟道的晶体管，所述沟道中的电流流动方向在平面图上为折叠带形弯曲的形状。
8.一种用于驱动有机EL显示面板的有机EL驱动电路，包括由电流反射镜电路构成的D/A转换器电路，具有输入侧晶体管电路和输出侧晶体管电路，并响应显示数据，产生模拟电流，用于产生有机EL元件的驱动电流或从其获得驱动电流的电流，所述有机EL显示面板是使用形成薄膜的有机材料的自发射型显示面板，该有机EL显示面板由电流驱动以产生光；
所述电流反射镜电路包括：
所述输入侧晶体管电路包括：
第一MOS晶体管和第二MOS晶体管的串联电路；以及
与所述第一MOS晶体管并联的第一开关电路，
所述第一和第二MOS晶体管的栅极共同连接，
所述第一MOS晶体管和第二MOS晶体管之一的源极与所述第一和第二MOS晶体管中的另一个的漏极相连，并且所述第二MOS晶体管的栅极长度短于所述第一MOS晶体管的栅极长度，
所述第一和第二MOS晶体管的未连接源极和未连接漏极之一直接或间接地与预定电压的电源线相连，
接通所述第一开关电路，以便向所述串联电路提供比由所述第一和第二MOS晶体管之一的所述栅极和所述未连接源极之间的源极-栅极电压所确定的电流大的电流，所述源极-栅极电压受到所述预定电压限制，从而在所述电流反射镜电路的所述输出侧晶体管电路处获得较大的模拟电流。
9.根据权利要求8所述的有机EL驱动电路，其特征在于还包括：
电流源，用于以所述D/A转换器电路的输出电流对所述有机EL元件进行电流驱动，其中设置多个所述输出侧晶体管电路，将低于由所述预定电压所限定的源级-栅极电压的电压施加在所述另一MOS晶体管的所述未连接源级和所述栅极之间，并获得模拟电流，作为所述输出侧晶体管电路的总输出电流。
10.根据权利要求9所述的有机EL驱动电路，其特征在于所述输入侧晶体管电路和所述输出侧晶体管电路中的每一个均由包括所述串联电路和与所述串联电路串联连接的第二开关电路的晶体管单元构成，同时接通所述晶体管单元的所述第一开关电路，以及根据要进行D/A转换的数据，对所述输出侧晶体管电路的所述晶体管单元的所述第二开关电路进行开/关控制。
11.根据权利要求10所述的有机EL驱动电路，其特征在于并联设置多个所述输入侧晶体管电路，在断开所述第一开关电路时，接通所述输入侧晶体管电路之一的所述晶体管单元的所述第二开关电路，以便将较大的电流分流到所述输入侧晶体管电路的所述晶体管单元。
12.一种有机EL显示设备，具有包括由电流反射镜电路构成的D/A转换器电路的驱动电路，具有输入侧晶体管电路和输出侧晶体管电路，并响应显示数据，产生模拟电流，用于产生有机EL元件的驱动电流或从其获得驱动电流的电流，用于向有机EL板的引线脚输出有机EL元件的驱动电流，所述有机EL显示设备是使用形成薄膜的有机材料的自发射型显示器，该有机EL显示设备由电流驱动以产生光；
所述电流反射镜电路包括：
所述输入侧晶体管电路包括：
第一MOS晶体管和第二MOS晶体管的串联电路；以及
与所述第一MOS晶体管并联的第一开关电路，
所述第一和第二MOS晶体管的栅极共同连接，
所述第一MOS晶体管和第二MOS晶体管之一的源极与所述第一和第二MOS晶体管中的另一个的漏极相连，并且所述第二MOS晶体管的栅极长度短于所述第一MOS晶体管的栅极长度，
所述第一和第二MOS晶体管的未连接源极和未连接漏极之一直接或间接地与预定电压的电源线相连，
接通所述第一开关电路，以便向所述串联电路提供比由所述第一和第二MOS晶体管之一的所述栅极和所述未连接源极之间的源极-栅极电压所确定的电流大的电流，其中所述源极-栅极电压受到所述预定电压限制，从而在所述电流反射镜电路的所述输出侧晶体管电路处获得较大的模拟电流。
13.根据权利要求12所述的有机EL显示设备，其特征在于还包括：电流源，用于以所述D/A转换器电路的输出电流对所述有机EL元件进行电流驱动，其中设置多个所述输出侧晶体管电路，将低于由所述预定电压所限定的源级-栅极电压的电压施加在所述另一MOS晶体管的所述未连接源级和所述栅极之间，并获得模拟电流，作为所述输出侧晶体管电路的总输出电流。
14.根据权利要求13所述的有机EL显示设备，其特征在于所述输入侧晶体管电路和所述输出侧晶体管电路中的每一个均由包括所述串联电路和与所述串联电路串联连接的第二开关电路的晶体管单元构成，同时接通所述晶体管单元的所述第一开关电路，以及根据要进行D/A转换的数据，对所述输出侧晶体管电路的所述晶体管单元的所述第二开关电路进行开/关控制。
15.根据权利要求14所述的有机EL显示设备，其特征在于针对每个所述引线脚，设置所述D/A转换器电路和所述电流源，并联设置多个所述输入侧晶体管电路，在断开所述第一开关电路时，接通所述输入侧晶体管电路之一的所述晶体管单元的所述第二开关电路，以便将较大的电流分流到所述输入侧晶体管电路的所述晶体管单元。
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