CN101273397A - D/a变换电路、有机el驱动电路及有机el显示装置 - Google Patents

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Abstract

在由电流反射镜电路构成的D/A变换电路(电流开关型D/A变换电路)中，设置有：对n比特的被变换数据的高位即n－m位进行D/A变换的第一电流反射镜电路(110)、和进行低位m数位的D/A变换的加权电流电路模块或第二电流反射镜电路(111)，并且，通过将加权电流电路模块或第二电流反射镜电路(111)与第一电流反射镜电路(110)的和进行D/A变换的输出侧晶体管不同的输出侧晶体管(TNb)的上游或下游级联连接，对应低位m数位的位权使不同的输出侧晶体管(TNb)中流动的电流作为分流电流流向加权电流电路模块或第二电流反射镜电路(111)，将该分流电流作为低位m数位的模拟变换电流输出给D/A变换电路。

Description

D/A变换电路、有机EL驱动电路及有机EL显示装置
技术领域
本发明涉及D/A变换电路、有机EL驱动电路及有机EL显示装置，详细而言，涉及一种能够实现低电压驱动、具有高的变换精度且在IC化时可抑制专有面积的、利用了电流反射镜电路的D/A变换电路。并且，涉及一种通过利用了电流反射镜电路的D/A变换电路来生成与显示数据对应的驱动电流，并将其输出到有机EL面板的端子管脚来驱动列线(columnlines)(有机EL元件的阳极侧驱动线，以下相同)或数据线的电流驱动电路、和可抑制显示装置的每个产品的亮度偏差及显示装置的亮度不均并容易实现显示亮度的γ修正的有机EL驱动电路。
背景技术
在移动电话机、PHS、DVD播放器、PDA(便携终端装置)等中搭载的有机EL显示装置的有机EL显示面板中，提出了一种列线(column lines)具有396(132×3)个端子管脚、行线(row lines)具有162个端子管脚的显示面板，列线、行线的端子管脚具有比上述个数增加的倾向。
作为这样的有机EL显示面板的驱动电路，本申请的申请人在特开2003-234655号申请中提出了对应列线管脚来设置D/A变换电路(下面称为D/A)的发明(专利文献1)。该发明通过列管脚对应的D/A接收显示数据和基准驱动电流，根据基准驱动电流对显示数据进行D/A变换，对应列管脚生成列方向的驱动电流或成为该驱动电流的根源的电流。
专利文献1：特开2003-234655号公报
专利文献1所记载的有机EL驱动电路为了降低消耗电力，将上述D/A的电源电压例如抑制为DC3V左右，将最终段的输出段电流源的电源电压例如设为DC15V～20V，与各列管脚(或者驱动器IC的各输出端子)对应设置的各D/A接收对应各列管脚(或者驱动器IC的各输出端子)而分配的基准驱动电流，生成成为有机EL元件(以下为OEL元件)的驱动电流根源的电流，来驱动输出段电流源。由此，将电流驱动电路整体的消耗电力抑制使之降低。
然而，由于上述D/A在IC化时需要对应管脚设置，所以，为了抑制其占有面积，目前成为4比特～6比特左右的变换比特数。
如专利文献1所记载的有机EL驱动电路那样，若使用变换比特数为4比特～6比特左右的D/A驱动输出段电流源，从而对OEL元件进行电流驱动，则由于D/A的电流变换精度差，所以，有机EL驱动电路在列管脚对应的或各输出端子对应的驱动电流中将产生偏差。该偏差会表现为显示装置的每个产品的亮度偏差或显示装置的亮度不均。
其中，有机EL显示面板的各OEL元件与阴极射线管(CRT tube)的情况同样，其亮度相对根据显示数据的值而产生的驱动电流不是直线的关系，其亮度成为与作为R、G、B使用的有机EL元件的材料的发光特性对应的曲线。而且，有机EL显示面板越成为高分辨率，其显示画面的画质变化越显著。因此，需要进行显示亮度的γ修正。
通常，在进行显示亮度的γ修正时，可以考虑通过驱动器等内部中的软件处理，来修正对D/A变换电路设定的显示数据，但在4比特～6比特左右的D/A中，由于变换比特数少，所以存在着无法进行γ修正的问题。因此，需要对应管脚设置γ修正电路，但γ修正电路的增加将导致电流驱动电路的占有面积增大的问题。
鉴于此，申请人为了解决上述问题而在国际申请JP2005-5673号中申请了一种“D/A变换电路、有机EL驱动电路及有机EL显示装置”。不限定于γ修正，从高精度的要求出发，要求D/A的变换比特数为6比特以上的位数，但若设为7比特或7比特以上，则因为D/A的占有面积增加，导致可对一个IC分配的管脚数受限，必须对应一条扫描线的列管脚数的增加来增加驱动IC的数量。
发明内容
本发明的目的在于解决这样的现有技术的问题点，提供一种能够实现低电压驱动、具有高变换精度且IC化时可抑制专有面积的D/A。
本发明的另一个目的在于，提供一种可抑制显示装置的亮度偏差与亮度不均、适合高精度显示的有机EL驱动电路及有机EL显示装置。
本发明的又一个目的在于，提供一种容易进行显示亮度的γ修正的有机EL驱动电路及有机EL显示装置。
为了实现该目的的第一发明的D/A、有机EL驱动电路及有机EL显示装置的结构为，在由对被变换数据进行D/A变换的电流反射镜电路构成的D/A转换器中，
所述电流反射镜电路具有：对n比特的被变换数据的高位(n-m)位(n为4或4以上的整数，m为2或2以上的整数，(n-m)为2或2以上的整数)进行D/A变换的第一电流反射镜电路、和进行低位m数位的D/A变换的加权电流电路模块，
加权电流电路模块具备：至少m个分流电路，其与第一电流反射镜电路中的、与用于进行D/A变换的输出侧晶体管不同的一个输出侧晶体管的上游或下游从属连接、且将不同的输出侧晶体管中流动的电流作为与所述低位m数位的各位权的电流值对应的分流电流而流动；和选择电路，其将该m个分流电路各自中流动的各分流电流选择性地输出给第一电流反射镜电路的模拟变换电流的输出端子。
第二发明的结构为，将所述电流反射镜电路设为第一电流反射镜电路，将所述加权电流电路模块设为未呈二极管连接输入侧晶体管的第二电流反射镜电路。
第一电流反射镜电路具有：与n比特的被变换数据的高位(n-m)位(m为2或2以上的整数，(n-m)为2或2以上的整数)的各数位所在位置分别对应的多个输出侧晶体管和与这些多个输出侧晶体管并列设置的不同的输出侧晶体管；并且，多个输出侧晶体管分别产生与(n-m)位的各位权的电流值对应的各电流。
第二电流反射镜电路从属连接在不同的输出侧晶体管的上游侧或下游侧，且讲输入侧晶体管和其多个输出侧晶体管公共连接的基极被设定为规定的恒压，通过将在不同的输出侧晶体管中流过的电流或流向其中的电流，分配给第二电流反射镜电路的输入侧晶体管和其多个输出侧晶体管，使得该第二电流反射镜电路的所述多个输出侧晶体管分别产生与m数位的各位权的电流值对应的各电流。
发明效果
本发明涉及一种由电流反射镜电路构成的D/A(电流开关型D/A)，设置有：对n比特的被变换数据的高位(n-m)位进行D/A变换的第一电流反射镜电路、和进行低位m数位的D/A变换的加权电流电路模块或第二电流反射镜电路，并且，通过将加权电流电路模块或第二电流反射镜电路与第一电流反射镜电路的和进行D/A变换的输出侧晶体管不同的输出侧晶体管的上游或下游从属连接，对应低位m数位的位权使不同的输出侧晶体管中流动的电流作为分流电流流向加权电流电路模块或第二电流反射镜电路，将该分流电流作为低位m数位的模拟变换电流输出给D/A变换电路。
在电流反射镜电路型的D/A变换电路中，从1的位所在数位到最大数位所在位置的权值为1、2、4、8、16…，相对前一位以2的乘方增加。因此，对应位权生成模拟变换电流的输出侧晶体管的数量也增加，但如果如上所述，设置将与进行D/A变换的电流反射镜电路的输出侧晶体管不同的输出侧晶体管中流动的电流，对应低位m数位的位权进行分流的电流的电路，则电流反射镜电路型D/A变换电路的第一电流反射镜电路的变换位数成为高位(n-m)位，相应地可减少晶体管的数量。而且，构成进行低位m数位D/A变换的加权电流电路模块或第二电流反射镜电路的晶体管数只要与m数位对应即可。
若具体说明，则在将特性相等的晶体管并联连接来构成电流反射镜电路型D/A的情况下，整体的晶体管单元数原本为∑2的n次方(n＝1～n)。但是，在如上所述以上游、下游的关系分割为高位数位和低位数位，例如将m设为比1的位更低位的数位时，整体的晶体管单元数量为∑2的(n-m)次方(n＝1～(n-m))+∑2的m次方(m＝1～m)+2。由此，可大幅度减少单元晶体管数量。
其中，上述公式的最后一项“+2”在将加权电流电路模块设为未呈二极管连接输入侧晶体管的电流反射镜电路时的第二发明中，是设置于第一电流反射镜电路的不同的输出侧晶体管和第二电流反射镜电路的输入晶体管之和的个数。
例如，在8位的情况下，晶体管单元数以往为∑2的n次方(n＝1～n)＝255个，但在本发明中，在设m＝4的情况下，由于高位数位为32个、低位数位为16个左右，所以，总共为48个之多即可。
在将m分配为比1的位更上位的数位时，晶体管单元的个数与以往相比可以减少。比“1”的位更下位的位权为1/2(＝0.5)、1/4(＝0.25)、1/8(＝0.125)、…，在将m分配到比1的位更加低的数位所在位置、例如1/4(＝0.25)的数位所在位置、或比其更低位的数位所在位置时，也同样可以减少晶体管单元的个数。
以上的情况下，本发明的D/A将加权电流电路模块或其他的电流反射镜电路的D/A变换模块从属连接在一个电流反射镜电路的D/A变换模块的输出侧晶体管上。而且，进而在后者的电路中设置选择电路或多个切换开关电路等即可。因此，即使增高D/A的电源电压，也能够实现D/A变换，成为适合低电压驱动的电路。
结果，本发明可提供一种能够实现低电压驱动、具有高的变换精度且在IC化时可抑制专有面积的D/A。并且，通过利用该D/A构成生成与显示数据对应的驱动电流的电流驱动电路，驱动对有机EL面板的端子管脚进行输出的列线或数据线，可以抑制利用有机EL面板的显示装置的亮度偏差与亮度不均。而且，作为此时的D/A，通过将变换比特数例如设为8比特或8比特以上，本发明可实现将显示数据设为执行过γ修正后的数据。由此，可实现对应各输出端子容易进行γ修正的电流驱动电路，且可抑制电流驱动电路的占有面积的增加。
附图说明
图1是应用了本发明的D/A的一个实施例的有机EL驱动电路的框图。
图2是其他实施例的框图。
图3是有源矩阵型有机EL驱动电路的框图。
图中：1-输出段电流源，2-端子管脚，3、4a-OEL元件，4-像素电路，5-写入控制电路，6-MPU、7-行侧扫描电路，10-列驱动器，11、21-D/A变换电路(D/A)，12-恒流源，13-恒压偏置电路，14-峰值电流生成电路，15-控制电路，15a-反相器，16、17-寄存器，110、111、111a、111b-电流反射镜电路，112-稳压电源，113-电源线，114-输出线，Tna～TNg、QN1～QN5、Trb～Trg-N沟道MOS晶体管，SW1a、SW1b、SW2a、SW2b、SW3a、SW3b-开关电路。
具体实施方式
图1是应用了本发明的D/A的一个实施例的有机EL驱动电路的框图，图2是图1的D/A的其他具体例的电路图，图3是有源矩阵型有机EL驱动电路的框图。
图1中，10是有机EL驱动电路的列驱动器，11是其D/A，12是产生基准驱动电流Ip的恒流源，13是恒压偏置电路，14是峰值电流生成电路，15是控制电路，16是存储显示数据的寄存器。
D/A11由电流反射镜电路110、和输入侧晶体管未被二极管连接的电流反射镜电路111构成。恒压偏置电路13对构成电流反射镜电路111的晶体管的公共栅极进行恒压偏置。由此，电流反射镜电路111成为输入侧晶体管和多个输出侧晶体管形成电流分流路径的电流分流电路模块。
电流反射镜电路110是由N沟道MOS输入侧晶体管TNa、TNp和N沟道MOS输出侧晶体管TNb～TNg构成的电流反射镜电路。输入侧晶体管TNp与输入侧晶体管TNa并列设置。
各输出侧晶体管TNc～TNg与8比特显示数据中的高位5比特(D3～D7)的各数位所在位置分别对应地设置，各自的漏极产生与各数位所在位置对应的模拟变换电流，各漏极中流动的电流的总计值成为高位5比特的模拟变换电流。
在各输出侧晶体管TNc～TNg的漏极与输出线114之间分别设置有N沟道MOSFET晶体管Trc～Trg作为开关电路。而且，晶体管Trc～Trg的栅极分别与高位5比特的显示数据的各输入端子D3～D7连接。
这里，各晶体管Trc～Trg分别成为开关电路，根据由寄存器17输出的显示数据D3～D7来决定这些晶体管的ON/OFF。显示数据D3～D7与从该显示数据的第一数位到第五数位的高位5位对应，位权分别为1、2、4、8、16。另一方面，低位数位3比特的显示数据D0～D2被提供给电流反射镜电路11 1的开关电路SW1a～SW3a、SW1b～SW3b。
另外，8比特的显示数据D0～D7根据控制电路15的锁存脉冲LP被从MPU等设定到寄存器16中。
电流反射镜电路111由N沟道MOS的输入侧晶体管QN1和N沟道MOS的输出侧晶体管QN2～QN4构成，这些晶体管QN1～QN4的源极经由晶体管Trb的漏极一源极与输出侧晶体管TNb的漏极连接。由此，晶体管QN1～QN4位于输出侧晶体管TNb的上游。另外，该输出侧晶体管TNb是本发明输出侧晶体管的另一具体例。
晶体管Trb是与设置在输出侧晶体管TNc～TNg的上游侧的各晶体管Trc～Trg对应的一个开关电路，其栅极与规定的偏压Va连接，总是被设为ON状态。因此，也可以不设置晶体管Trb，而直接将电流反射镜电路111与输出侧晶体管TNb的上游连接，但设置晶体管Trb的情况下，D/A的电路平衡更佳。
另外，各N沟道输入侧晶体管TNa、TNp、输出侧晶体管TNb～TNg、Trc～Trg的背栅极与地面GND连接。
在电流反射镜电路110中，其输入侧晶体管TNa的源极与地面GND连接，输入侧晶体管TNp的源极经由开关电路SW与地面GND连接。而且，各晶体管TNa、TNp、TNb～TNg的栅极被公共连接，并且，晶体管TNa、TNp的各自栅极和漏极与D/A11的输入端子11a连接。由此，晶体管TNa、TNp被二极管连接，这两个晶体管成为该电流反射镜电路的输入侧晶体管。
另外，开关电路SW从控制电路15经由反相器15a接收控制脉冲CONT而被ON/OFF。
这里，由于输出侧晶体管TNb和设置于其上游的电流反射镜电路111在电源电压线与地线(ground line)之间从属连接，所以，电流反射镜电路111的各晶体管QN1～QN4中流动的电流的合计电流流向输出侧晶体管TN。
电流反射镜电路111的输入侧晶体管QN1未被二极管连接，输入侧晶体管N1与其多个输出侧晶体管QN2～QN4的基极公共连接，该公共连接的基极被恒压偏置电路13偏置为规定的恒压，将下游的输出侧晶体管TNb中流动的电流分流给晶体管QN1～QN4。由此，该电路代替电阻电路网的二进制加权的加权电流电路，成为由相同值的晶体管单元的内部阻抗形成的二进制加权的加权电流电路模块。
输出侧晶体管QN2～QN4的漏极分别与下列端子连接，即：由与晶体管Trc～Trb同样的N沟道MOS晶体管构成的一对开关电路SW1和SW1b的一端被公共连接的端子、一对开关电路SW2a和SW2b的一端被公共连接的端子、以及一对开关电路SW3a和SW3b的一端被公共连接的端子。
开关电路SW1a、开关电路SW2a、开关电路SW3a的另一方端子与输出线114连接。该输出线114与D/A11的输出端子11b连接。开关电路SW1b、开关电路SW2b、开关电路SW3b的另一方端子与电源线113连接。该输出线113与稳压电源(regulator power source)112连接。
因此，根据稳压电源112的被稳定化的恒定电源，各晶体管单元流动相同的电流。由此，与所选择的单元晶体管的数量对应的电流值的电流从稳压电源112经由电源线113被提供给电流反射镜电路111。另外，电流反射镜电路111从输出端子11b汇集(sink)与所选择的单元晶体管的数量对应的电流值的电流，将其输出到输出端子11b。
晶体管QN2～QN4的旁边表示的×1、×2、×4…的数字表示了并联连接的晶体管单元的单元数(以下称为单元数)。
晶体管QN1～QN通过由公共基极从偏置电路13接收规定的恒压偏压，将构成各晶体管QN1～QN4的各晶体管单元设定为实质相同的规定阻抗(电阻值)。因此，电流反射镜电路111能够根据构成各晶体管QN1～QN4的晶体管单元数，以规定的比率分配在下游输出侧晶体管TNb中流动的电流。其原因在于，各晶体管单元实质上作为特性相等的元件而形成IC。
这里，电流反射镜电路111通过由公共基极从偏置电路13接收规定恒压的偏压，从而由输出侧晶体管QN2～QN4形成分流电路，该分流电路具有对应低位m数位的位权且并联连接内部阻抗为相同值的晶体管的m个分流电路(其中，与最低位数位的位权对应的分流电路未并联)，并且，与最低位数位的位权对应的分流电路由输入侧晶体管QN1形成，追加1个该分流电路便构成加权电流电路模块(电流分流电路模块)。
各输出侧晶体管QN2～QN4分别对应于显示数据(被变换数据)的低位m数位的各数位所在位置。
输入侧晶体管QN1的漏极经由开关电路SWb与电源线113侧连接，开关电路SWb总是被设定成ON状态。而且，输入侧晶体管QN1的漏极经由开关电路SWa与输出线114连接，开关电路SWa总是处于OFF状态。结果，输入侧晶体管QN1的漏极经由输出线113与稳压电源112连接，其中流动的电流总是流向下游的输出侧晶体管TNb。
开关电路SW1a、SW1b、开关电路SW2a和开关电路SW2b、SW3a、SW3b分别接收显示数据D0～D2而被ON/OFF。显示数据D0～D2是与处于1位以下的低位3位、即1/8、1/4、1/2的位权对应的数据。
开关电路SW1a和SW1b、开关电路SW2a和SW2b、开关电路SW3a和SW3b由与晶体管Trc～Trg同样的晶体管构成，一对开关电路的一方晶体管的栅极分别经由反相器17a、17b、17c接收显示数据D0～D2。由此，各开关电路SW1a和SW1b、SW2a和SW2b、SW3a和SW3b的ON/OFF操作被相辅执行，输出侧晶体管QN2～QN4的漏极选择与稳压电源112或者D/A11的输出端子11b连接。因此，这些开关电路SW1a～SW3a、开关电路SW1b～SW3b成为对来自稳压电源112的电流和从D/A11的输出端子11b汇集的电流进行切换的切换电路。
D/A11的输出端子11b与输出段电流源1的输入连接，D/A11对输出段电流源1进行电流驱动。输出段电流源1通常由电流反射镜电路构成。其输入侧晶体管被D/A11驱动，在输出侧晶体管中产生的电流，经由无源矩阵型的有机EL面板的端子管脚2被提供到OEL元件3的阳极，对其进行电流驱动。另外，OEL元件3的阴极通常经由低侧驱动电路接地，但由于低侧驱动电路与本发明无关，所以，这里如图所示，将其设定为接地的情况。
各晶体管TNa、TNp、TNb～TNg的附近所示的×1、×2、×4…的数字也表示了并联连接的晶体管单元的单元数。在×1的情况下，不并联连接。对应该单元数，输出侧晶体管TNc～TNg、输出侧晶体管QN2～QN4产生各自的输出电流与显示数据D0～D7的位权对应的模拟变换电流。当输出侧晶体管TNb、TNc成为×1时，它们中流动的动作电流相等。
由于输出侧晶体管TNb、TNc为×1，所以，流动与输入侧晶体管TNa相同电流值Ip的电流。因此，晶体管TNb的电流值Ip的电流被分流给电流反射镜电路111的输入侧晶体管QN1和输出侧晶体管QN2～QN4。
即，来自稳压电源112的电流经由电源线113而在输出侧晶体管TNb中流动的电流值为Ip的电流产生分流，流入到输入侧晶体管QN1和输出侧晶体管QN2～QN4中。此时，电流值Ip根据这些晶体管的工作电流比而被分流。输入侧晶体管QN1为×1，输出侧晶体管QN2～QN4分别为×4、×2、×1。由于单元数的总数为×8，所以，晶体管QN1中流动电流值Ip/8，晶体管QN2中流动电流值Ip/2，晶体管QN3中流动电流值Ip/4，晶体管QN4中流动电流值Ip/8的分流电流。这些电流值与1以下的低位模拟变换电流值对应。
这里，由于追加的分流电路的晶体管QN1中总是从稳压电源112流入电流值Ip/8，所以，在下游的输出侧晶体管TNb中流动的电流作为各分流电流的合计值而流动电流值Ip的电流。结果，由于输出侧晶体管TNb中流动的电流的电流值成为与输入侧晶体管TNa相同的电流值Ip，所以，可以提高D/A变换精度。
另外，此时的各晶体管QN1～QN4的动作电流比为QN1∶QN2∶QN3∶QN4＝1∶4∶2∶1。
其中，若考虑各晶体管QN1～QN4中的以×4、×2、×1并联连接的单元数，则各单元晶体管的内部阻抗相等，分别流动相同的电流值Ip/8。结果，该电流反射镜电路111成为以电流值Ip/8为分辨率的由二进制加权的加权电流电路形成的D/A变换电路。
稳压电源112从电源线+VDD接收电力供给，产生1.5V～2.0V左右的稳定化的电压。当在图1所示的电源电压与地面GND之间堆积了4段左右的MOS晶体管时，如果电源电压为1.5V～2.0V，则D/A11能够作为D/A变换电路进行充分的动作。
在开关电路SW1b、开关电路SW2b、开关电路SW3b全都接通时，电流反射镜电路111中的各分流电流从稳压电源112经由输入侧晶体管QN1和输出侧晶体管QN2～QN4，被提供给位于下游的电流反射镜电路110的晶体管TNb。此时，开关电路SW1b、开关电路SW2b、开关电路SW3b接收到“000”的显示数据D0～D2，分别接通，开关电路SW1a、开关电路SW2a、开关电路SW3a则相反处于断开状态。
这里，在显示数据D0～D2中成为“1”的数位所在位置，开关电路SW1a、开关电路SW2a、开关电路SW3a所对应开关电路接通，输出侧晶体管QN2～QN4中与成为“1”的数位所在位置对应的晶体管和输出端子11b连接。相反，与成为“1”的数位所在位置对应的开关电路SW1b、开关电路SW2b、开关电路SW3b断开，输出侧晶体管QN2～QN4中与成为“1”的数位所在位置对应的晶体管被从稳压电源112分离。
例如，若将显示数据D0～D2为“001”且被接通的开关电路设为开关电路SW1a，则开关电路SW1a将输出侧晶体管QN2的漏极与输出端子11b连接。由此，可以从输出端子11b汇集电流值Ip/2(＝4×Ip/8)。
即，根据显示数据D0～D2，可以选择QN2＝Ip/2、QN2＝Ip/4、QN4＝Ip/8中任意一个或多个电流值作为模拟变换电流，输出给输出端子11b。
因此，一对开关电路SW1a和SW1b、一对开关电路SW2a和SW2b、一对开关电路SW3a和SW3b成为选择分流电流的选择电路。
这里，第四数位(D3)处于“1”的位的数位所在位置。如果将显示数据设为8比特，则只要使“1”的位数位的位置相当于将8比特划分为高位和低位两部分时实质上处于正中间的数位所在位置(若将显示数据设为m比特，则当m为偶数时相当于m/2的数位所在位置，当m为奇数时相当于正中的数位所在位置)即可。因此，第四数位(D3)处于“1”的位的数位所在位置。通过将该实质上相当于正中间的位置设为“1”的位，可以在更低位的数位所在位置对应的位置设置输出侧晶体管TNb，将该输出侧晶体管TNb分配为将自身的电流(其电流值是与“1”的位的位置的电流值相同的Ip)分流给电流反射镜电路111的晶体管。
由此，可以将8比特的最高位数位的位权128向下侧移动比“1”的位更低位的3个数位，最高位的位权变成16。通常，8比特的最高数位所在位置的权值128，次高位置的权值为64，每增加1位就增加到2倍的值，若如本实施例的数位所在位置D0～D2那样，通过在上游设置电流反射镜电路，由此将输出侧晶体管TNb的电流分流给电流反射镜电路111，利用电流反射镜电路111生成多个位权的电流值的电流，其位权处于比“1”的位更低位，则电路反射镜电路111的最高数位的单元晶体管数为16个，电流反射镜电路111的单元晶体管数也只要16个左右。
即，如果上游的电流反射镜电路的各输出侧晶体管分别生成比“1”的位更低位的位权的电流值，则可抑制输出侧晶体管数量的增加。另外，也可以将输出侧晶体管TNb的单元数设为×2，将其电流设为与第五数位(D4)电流值2Ip相同。该情况下，晶体管QN1中流动电流值为Ip/4的分流电流，晶体管QN2中流动电流值为Ip的分流电流，晶体管QN3中流动电流值为Ip/2的分流电流，晶体管QN4中流动电流值为Ip/4的分流电流。因此，晶体管QN2产生1位数位的分流电流，整体为7比特。电流反射镜电路110的1位的数位成为不必要，高位数位成为4比特。
这样，通过以上游侧设置的电流反射镜电路的输入侧晶体管与输出侧晶体管的沟道宽度比(或者栅极宽度比)，将下游的输出侧晶体管中流动的电流分配给这些晶体管，从而可容易地生成低位的位权。并且，上游的电流反射镜电路111分配给其输出侧晶体管的2次方电流或2次方分之一的电流，被输入到D/A11的输出端子11b。
在上述的实施例中，由于从输出端子11b汇集的电流的位权为1/8、1/4、1/2，所以，与它们的位权对应的电流产生于“1”的位以下的各个数位所在位置。此时，下游的晶体管TNb中流动的电流是将由电流反射镜电路111分配的电流进行合流后的电流、即是电流反射镜电路的整体的动作电流。该动作电流是与第四数位(D3)的晶体管TNe中流动的电流相同的电流值Ip。为了实现这种情况，需要追加一个由晶体管QN1构成的分流电路。
在这种由上游、下游的叠加关系的电流反射镜电路构成的D/A中，可以使晶体管TNb～TNd的漏极-源极间的电压，比以一个电流反射镜电路的结构直接分流“1”的位以下的数位的电流而得到的D/A低。并且，由于晶体管TNb的电流成为与晶体管TNa和晶体管TNp中流动的驱动电流对应的值，所以，D/A变换而得到的模拟电流值的精度高。
在上述实施例中，晶体管TNb～nTNc中流动的电流成为与输入侧晶体管TNa相同的电流值Ip，由于实质上相等，所以，从第四数位(D3)开始其下侧的低位的变换电流精度提高。而且，由于最高位的并联连接单元数保留很少的数目即16个，所以，相应地提高了变换电流精度。
对于该实施例的D/A11而言，由输出侧晶体管产生的模拟变换电流值减小了向低数位所在位置侧移动的量。但是，如果相应地增大输入侧晶体管的驱动电流，则可以在移动后的低数位所在位置得到移动之前的数位所在位置的模拟变换电流。产生该输入侧晶体管的驱动电流的部件是恒流源12。
恒流源12例如与+3V左右的低电源线+VDD连接，经由输入端子11a向其下游设置的晶体管TNa和晶体管TNp输送驱动电流Ip。
该恒流源12与基准电流分配电路的输出电流源对应。基准电流分配电路通过由电流反射镜电路构成的输入侧晶体管接收基准电流，作为反射镜电流向对应输出端子管脚而并列设置的多个输出侧晶体管分配基准电流。此时分配的基准电流或基准驱动电流(基准电流被放大后的电流)在OEL元件3的驱动初期使OEL元件3的驱动电流产生峰值电流。与产生该峰值电流的电流值对应的电流值为驱动电流值Ip。其从设置于基准电流分配电路的电流反射镜电路的各输出侧晶体管被输出到各D/A11的输入侧晶体管TNa中。另外，电流源12通常被设为一个P沟道MOS晶体管，其源极与电源线+VDD连接，其漏极与输入端子11a连接。
如图1所示，在与输入侧晶体管TNa并联设置的输入侧晶体管TNp的下游具有开关电路SW。该开关电路SW经由反相器15a接收控制脉冲CONT的翻转信号。控制电路15在OEL元件3的驱动初期产生一定期间为HIGH电平(“H”)的控制脉冲CONT。由此，开关电路SW在驱动初期断开，D/A11中产生了用于生成所述峰值电流的模拟变换电流。然后，通过停止控制脉冲CONT将其变为LOW电平(“L”)，使得开关电路SW接收其翻转信号“H”而接通。由此，驱动电流值Ip被分流给晶体管TNp，在晶体管TNa和晶体管TNp中流动，输入侧的驱动电流成为Ip/10，OEL元件3的驱动电流从驱动初期的峰值电流降至恒流。
综上所述，D/A11可以使变换比特数为8比特，并且最高数位的权重为×16。由此，还能够抑制超过第四数位(D3)的高位数位的输出电流的偏差。
图2是其他实施例的D/A21的电路，是将两段电流反射镜电路111连接而成的D/A实施例。其中，替换了图1的电流反射镜电路111，在电流反射镜电路110的上游设置有电流反射镜电路111a、111b。
另外，图2中，将图1的由晶体管构成的各开关电路仅变更为开关来描述，简化了D/A电路21。而且，将恒压偏置电路13设为恒压偏置电路13a、13b，将稳压电源112等简化为简单的电源。稳压电源112的电压在本实施例中优选为2.0V～2.5V左右。
为了便于说明，图2的电流反射镜电路111a、111b将图1中位于最右侧的晶体管QN1移动到最左侧。电流反射镜电路111a的晶体管QN1省略了开关电路SWa、SWb，直接与电流反射镜电路111b的晶体管QN1连接。
D/A21在晶体管TNb的上游设置有电流反射镜电路111a。而且，在电流反射镜电路111a的输出侧晶体管QN1的上游设置有电流反射镜电路111b。
电流反射镜电路111b是与电流反射镜电路111同样的电路，与位于电流反射镜电路111a的下游的晶体管TNb相当的晶体管，成为电流反射镜电路111a的输出侧晶体管QN1。
由此，由于位于电流反射镜电路111b的下游的输出侧晶体管QN1的电流值为Ip/8，所以，电流反射镜电路111b的各晶体管QN1～QN4的分配电流成为QN1＝Ip/(8×8)，QN2＝Ip/(2×8)，QN3＝Ip/(4×8)，QN4＝Ip/(8×8)。结果，电流反射镜电路111b的晶体管QN2、QN3、QN4的位权成为1/16、1/32、1/64，具有与它们对应的位权的模拟变换电流值由电流反射镜电路111b产生。
另外，在该实施例中，进而D/A21还将变换比特数在低位数位侧增加3比特。成为变换对象的显示数据整体成为11比特，为D0～D10。显示数据D0～D10中的显示数据D0～D2这三比特被施加给电流反射镜电路111b，显示数据D3～D5这三比特被施加给电流反射镜电路111a，显示数据D6～D10这五比特被施加给电流反射镜电路110。图中，省略了针对这一点的图示。
图3是表示由于D/A11的输出端子11b成为电流汇集的输出，所以，删除输出段电流源1，将D/A的输出端子11b直接与有源矩阵型有机EL面板的端子管脚2连接的实施例。D/A11经由端子管脚2将输出端子11a与有机EL面板101的像素电路4的数据线X(X1～Xn)连接，对有源矩阵型的有机EL面板进行驱动。
100是与输出端子管脚2对应设置D/A11的电流驱动电路，由MPU6控制。控制电路15被MPU6控制，向写入控制电路5传输定时控制信号T1、T2。
如图3所示，像素电路(显示单元)4对应X、Y的矩阵布线(数据线X1、…Xn、扫描线Y1、Y2、…)的交点而设置。在该像素电路4内，配置有N沟道MOS晶体管Tr1，该N沟道MOS晶体管Tr1的源极侧与栅极与各数据线与各扫描线Y1的各交点处连接。OEL元件4a被设置于像素电路4的P沟道MOS驱动晶体管Tr2驱动。在晶体管Tr2的源极-栅极间连接着电容器C。晶体管Tr2的源极例如与+7V左右的+Vcc电源线连接，其漏极侧与OEL元件4a的阳极连接。OEL元件4a的阴极与低侧扫描电路7的开关电路7a连接，经由该开关电路7a与地面GND连接。
像素电路4中，在晶体管Tr1与晶体管Tr2之间设置有P沟道MOS晶体管Tr3和N沟道MOS晶体管Tr4。晶体管Tr3成为将晶体管Tr2作为输出侧晶体管构成电流反射镜电路4b的输入侧晶体管。在晶体管Tr3的下游，晶体管Tr1的漏极与其漏极连接。晶体管Tr4经由其源极和漏极，连接在晶体管Tr3和晶体管Tr1的连接点与电流反射镜电路4b的公共栅极(晶体管Tr2的栅极)之间。
晶体管Tr1的栅极经由扫描线Y1(写入线)与写入控制电路5连接，晶体管Tr4的栅极经由扫描线Y2(擦除线)与写入控制电路5连接。写入控制电路5根据控制信号T1、T2，对扫描线Y1(写入线)和扫描线Y2(擦除线)进行驱动扫描，通过使这些扫描线处于“H”状态，使得晶体管Tr1和晶体管Tr4都导通。由此，不仅能够以规定的驱动电流驱动晶体管Tr2，还可以向电容器C充电，在电容器C中保持规定的驱动电压。
结果，在电容器C中写入驱动电流值。此时，电容器C将其作为电压值进行存储。另外，对应来自控制电路15的控制脉冲CONT，在充电初期该电容器C中流动峰值电流。
MOS晶体管Tr2根据该存储的电容器C的电压而被电流驱动。此时存储于电容器C的电压成为与写入时的驱动电流对应的电压值，OEL元件4a被以与写入时的驱动电流对应的电流值电流驱动。当晶体管Tr2与晶体管Tr3的沟道宽度相等时，可以产生与写入电流相同的驱动电流。
在各实施例中，电流反射镜电路111相对构成D/A的电流反射镜电路的输出侧晶体管TNb～TNg，将构成开关电路的晶体管Trb～Trd设置在这些输出侧晶体管的上游，但晶体管Trb～Trd也可以设置在各输出侧晶体管的下游。
而且，实施例的D/A举出了8比特和11比特的例子。但本发明当然也能够应用于具有9比特、10比特或超过11比特的比特数的变换位数的D/A中。
另外，虽然电流反射镜电路110和电流反射镜电路111分别与各自的输出侧晶体管串联地设置有开关电路，但这些开关电路也可以设置在各输出侧晶体管的下游侧。
工业上的可利用性
综上所述，实施例可通过未呈二极管连接输入侧晶体管的电流反射镜电路来形成二进制加权的加权电流电路模块，但本发明的二进制加权的加权电流电路模块不限定于由电流反射镜电路形成。
而且，实施例的D/A以N沟道MOS晶体管为主体，但该D/A当然也可以是P沟道MOS晶体管或将其与N沟道MOS晶体管组合的电路。并且，这些晶体管当然也可以是双极性晶体管。此外，该情况下，栅极对应基极、源极对应发射极、漏极对应集电极，晶体管的沟道宽度(栅极宽度)之比成为发射极面积比。

Claims (18)

1、一种D/A变换电路，由对被变换数据进行D/A变换的电流反射镜电路构成，
所述电流反射镜电路具有：对n比特的所述被变换数据的高位即n-m数位进行D/A变换的所述第一电流反射镜电路、和进行低位m数位的D/A变换的加权电流电路模块，其中n为4或4以上的整数，m为2或2以上的整数，n-m为2或2以上的整数，
所述加权电流电路模块，包括：
至少m个分流电路，其从属连接在所述第一电流反射镜电路的、与用于进行D/A变换的输出侧晶体管不同的一个输出侧晶体管的上游或下游、且将所述不同的输出侧晶体管中流动的电流作为与所述低位m数位的各个位权的电流值对应的分流电流而流动；和
选择电路，其将该m个分流电路各自中流动的各所述分流电流选择性地输出给所述第一电流反射镜电路的所述模拟变换电流的输出端子。
2、根据权利要求1所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述选择电路具有用于根据所述低位m数位的数据值来选择各所述分流电流的多个开关电路，多个开关电路分别对应所述m个分流电路而设置。
3、根据权利要求2所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述选择电路为了将所述不同的输出侧晶体管中流过的电流或向其流动的电流保持恒定值，还具有不同的分流电路，其接收来自规定的电流源的电流并将电流提供给所述不同的输出侧晶体管，
所述多个开关电路是分别切换来自所述规定的电流源的电流和向所述输出端子输出的分流电流，并使其在所述m个分流电路中流动的多个切换电路。
4、根据权利要求3所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述加权电流电路模块由基极公共连接且输入侧晶体管未呈二极管连接的第二电流反射镜电路构成，公共连接的所述基极被设定为规定的恒压，所述第二电流反射镜电路的输出侧晶体管被设为所述m个分流电路，所述第二电流反射镜电路的输入侧晶体管被设为所述不同的分流电路。
5、根据权利要求4所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述第一电流反射镜电路分别具有与所述多个输出侧晶体管串联连接的开关电路，这些开关电路根据所述高位即n-m数位的数据而被接通/断开，所述多个切换电路分别与所述第二电流反射镜电路的各个所述输出侧晶体管串联连接，根据所述低位m数位的数据进行切换动作，所述低位m数位与比1的位更低位的位权对应。
6、根据权利要求1～5中任意一项所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述m个分流电路分别由与所述低位m数位的各位权对应的个数的晶体管单元构成，所述晶体管单元的内部阻抗被设为相同的值。
7、一种D/A变换电路，具备电流反射镜电路，该电流反射镜电路具有与n比特的被变换数据的各数位所在位置对应分别设置的多个输出侧晶体管，其中n为4或4以上的整数，所述D/A变换电路通过根据所述被变换数据使所述多个输出侧晶体管的至少一个得到与所述被变换数据的数位所在位置对应的位权相应的电流，从而生成变换电流，
所述电流反射镜电路由第一电流反射镜电路、和未呈二极管连接输入侧晶体管的第二电流反射镜电路构成，
所述第一电流反射镜电路具有：与所述被变换数据的高位即n-m数位的各数位所在位置分别对应的所述多个输出侧晶体管、和与这些多个输出侧晶体管并列设置的不同的输出侧晶体管，其中m为2或2以上的整数，n-m为2或2以上的整数；并且，所述多个输出侧晶体管分别产生与n-m数位的各位权的电流值对应的各电流，
所述第二电流反射镜电路从属连接在所述不同的输出侧晶体管的上游侧或下游侧，且将所述输入侧晶体管和其多个输出侧晶体管公共连接的基极被设定为规定的恒压，通过将在所述不同的输出侧晶体管中流过的电流或流向其中的电流，分配给第二电流反射镜电路的所述输入侧晶体管和其所述多个输出侧晶体管，使得该第二电流反射镜电路的所述多个输出侧晶体管分别产生与m数位的各位权的电流值对应的各电流，将其输出到所述模拟变换电流的输出端子。
8、根据权利要求7所述的D/A变换电路，其特征在于，
还具有多个切换开关电路，其与所述第二电流反射镜电路的各所述多个输出侧晶体管对应设置，用于将对所述第二电流反射镜电路的各所述多个输出侧晶体管分别分配的各分流电流，分别向所述模拟变换电流的输出端子输出，
为了将所述不同的输出侧晶体管中流过的电流或向其流动的电流设为一定值，
所述第二电流反射镜电路的输入侧晶体管将从规定的电力供给线电力供给的电流流向所述不同的输出侧晶体管，并且，所述切换开关电路从所述规定的电力供给线接收规定的电流，对该电流与向所述输出端子输出的分流电流分别进行切换，以向所述第二电流反射镜电路的输入侧晶体管和多个输出侧晶体管流动。
9、根据权利要求8所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述第一电流反射镜电路分别具有与其所述多个输出侧晶体管串联连接的开关电路，这些开关电路根据所述高位即n-m数位的数据而被接通/断开，所述多个切换开关电路分别与所述第二电流反射镜电路的各所述输出侧晶体管串联连接，根据所述低位m数位的数据进行切换动作，所述低位m数位与比1的位更低位的位权对应。
10、根据权利要求9所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述多个切换开关电路分别具有第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路设置在所述第二电流反射镜电路的所述多个输出侧晶体管中的一个与所述输出端子之间，所述第二开关电路设置在所述第二电流反射镜电路的所述多个输出侧晶体管中的一个与所述规定电力供给线之间。
11、根据权利要求10所述的D/A变换电路，其特征在于，
当所述n为偶数时，将n/2设为所述1的位所在数位，当n为奇数时，将正中间的位设为所述“1”的位所在数位。
12、根据权利要求9所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述第一及第二电流反射镜电路的所述输入侧晶体管、所述输出侧晶体管和所述不同的输出侧晶体管分别是MOS晶体管，所述第二电流反射镜电路的所述输入侧晶体管与所述多个输出侧晶体管，从规定的电源通过所述规定的电力供给线被供给电力，相对在所述不同的输出侧晶体管中流动的电流，将该电流的2次方的值作为1的除数所得的电流值的电流分别分流给所述第二电流反射镜电路的输入侧晶体管和多个输出侧晶体管。
13、根据权利要求11或12所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述n为8比特或8比特以上。
14、根据权利要求11或12所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述被变换数据的数位数是8比特或8比特以上，且所述被变换数据是被γ修正的显示数据。
15、根据权利要求7～14中任意一项所述的D/A变换电路，其特征在于，
所述m个分流电路分别由与所述低位m数位的各位权对应的个数的晶体管单元构成，所述晶体管单元的内部阻抗被设定为相同的值。
16、一种有机EL驱动电路，由权利要求1～14中任意一项的所述D/A变换电路的输出电流对有机EL元件进行电流驱动。
17、一种有机EL驱动电路，具有：权利要求1～14中任意一项的所述D/A变换电路、和接收该D/A变换电路的输出电流以被驱动和对有机EL元件进行电流驱动的电流源。
18、一种有机EL显示装置，具有权利要求15或16所述的有机EL驱动电路。
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