JP2001056669A - 定電流出力用ドライバ - Google Patents

定電流出力用ドライバ

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JP2001056669A JP2000008208A JP2000008208A JP2001056669A JP 2001056669 A JP2001056669 A JP 2001056669A JP 2000008208 A JP2000008208 A JP 2000008208A JP 2000008208 A JP2000008208 A JP 2000008208A JP 2001056669 A JP2001056669 A JP 2001056669A
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忠男 赤嶺
Yoshihide Kanakubo
圭秀 金久保
Tatsuya Kitsuta
達也 橘田
Yasuhiro Omoya
靖弘 母家
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーシュートの発生をより少なくするこ
とが可能な定電流出力用ドライバを提供する。 【解決手段】 ゲートGに一定電圧を印加することで定
電流FET50を定電流素子として機能させる。そし
て、定電流FET50と出力端子OUTとの間にスイッ
チング素子を配置せず、定電流FET50と電源VDD
との間にスイッチFET40を配置する。そして、スイ
ッチFET40のオン・オフ動作に連動してオフ・オン
動作するスイッチFET60を、出力端子OUTとグラ
ンド間に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は定電流出力用ドライ
バに係り、例えば、有機EL(ElectroLumi
nescent)パネルなどの発光素子を発光させるた
めの定電流出力用ドライバに関する。
【0002】
【従来の技術】発光ダイオード(LED)や有機EL
(有機LEDとも呼ばれる)は、比較的大量の高輝度の
光を自ら発光するために高い視認性が得られることや、
TFT(Thin Film Transistor)
液晶などに比べて表示速度が速く、残像が残りにくいこ
とから、直視表示装置や虚像表示装置等の表示装置にお
ける画像源として広く普及しつつある。これらLEDや
有機ELを使用した表示パネルは電流駆動形であるた
め、その駆動装置において定電流出力用ドライバが使用
されている。
【0003】図22は、このような有機ELを使用し
た、従来の表示装置の構成を表したものである。
【0004】この図22に示すように、有機EL表示装
置は、有機ELパネル1と、走査回路2と、ドライブ回
路3と、走査回路2とドライブ回路3のスイッチングを
制御する図示しない発光制御回路を備えている。
【0005】有機ELパネル1は、単純マトリクス(格
子)状に配置された陽極線A1〜Amと陰極線B1〜B
n、及び、この格子状に配置した陽極線と陰極線の各交
点位置に接続された有機EL素子 E11〜Emnを備
えている。そして、陰極線B1〜Bnが走査回路51に
接続され、陽極線A1〜Amがドライブ回路3に接続さ
れている。
【0006】走査回路2は、スイッチS21〜S2nを
備えており、一定時間間隔で順次アース端子側へ切り換
えながら陰極線B1〜Bnを順次アース電位(0V)と
することで走査するようになっている。
【0007】ドライブ回路3は、スイッチS31〜S3
mと、電源VDDに接続される定電流素子C31〜C2
mを備えている。そして、陰極線走査回路2の走査に同
期させながら各スイッチS31〜S3mをオン・オフ制
御することによって、陽極線A1〜Amを定電流素子C
31〜C3mに接続し、所望交点位置の有機ELに駆動
電流を供給して発光させるようになっている。
【0008】なお、図22では、陰極線を走査し、陽極
線をドライブする場合を示しているが、陽極線を走査し
陰極線をドライブする構成としても同様である。
【0009】いま、図示するように、走査回路2のスイ
ッチS22がアース側に接続されて陰極線B2の列が走
査されているものとする。このタイミングにおいて、ド
ライブ回路3のスイッチS31、S33を定電流素子C
31、C33側に切り換える(オンにする)と、発光素
子E12、E32に電流I12、I13が流れて、発光
することになる。
【0010】なお、走査中の陰極線B2以外の他の陰極
線B1、B3〜Bnには電源電圧と同電位の逆バイアス
電圧VCCを印加してやることにより、誤発光が防止さ
れるようになっている。
【0011】このような陰極線B1〜Bnの走査と、陽
極線A1〜Amのドライブを高速で繰り返すことによっ
て任意の位置の有機ELを発光させるとともに、各有機
ELが画面全体のなかで同時に発光しているように表示
される。
【0012】その際、有機ELの配線距離の差によっ
て、各有機ELを流れる電流値に差が生じて発光量が不
均一になることを防止するために、各陽極線A1〜Am
をスイッチS31〜S3mを介して定電流源としての定
電流素子C31〜C3mに接続されるようになってい
る。
【0013】図23は、このような定電流素子および、
定電流素子と陽極線との接・断を行うスイッチからなる
従来の定電流出力用ドライバを、エンハンスメント型の
MOSFET(金属酸化物電界効果トランジスタ)で構
成した場合に考えられる未公知の構成を表したものであ
る。
【0014】この図23に示すように、定電流出力用ド
ライバとしては、定電流素子として機能するpチャネル
のMOSFET4と、スイッチング素子として機能する
pチャネルのMOSFET5、nチャネルのMOSFE
T6が直列に接続されている。 そして、MOSFET
4のドレインには電源電圧VDDが印加され、ゲートに
は定電流を出力するために常時一定の電圧VGCが印加
されている。
【0015】MOSFET5、6の両ゲートには入力端
子INが接続され、MOSFET5のソースとMOSF
ET6のドレインには出力端子OUTが接続され、出力
端子OUTには有機ELパネルの陽極線が接続されるよ
うになっている。
【0016】このようにMOSFETで構成した定電流
出力用ドライバによれば、入力端子に供給されるスイッ
チング信号がオフ(ハイレベル)からオン(ロウレベ
ル)にが変わると、MOSFET6がオンからオフに変
わり、MOSFET5がオフからオンに変わる。これに
よりMOSFET6を介してグランドに接続されていた
出力端子OUTは、MOSFET5を介して定電流素子
であるMOSFET4に接続され、定電流が出力される
ことになる。
【0017】図25は、有機ELを使用してカラー表示
する表示装置の構成を表したものである。
【0018】この図25に示されるように、カラー表示
する有機ELパネル1は、単色の場合に比べて3倍の陽
極線A1〜As(s=3m)が配線され、ドライブ回路
に接続するための陽極端子A1〜Asが配置されてい
る。
【0019】このカラー表示用の有機ELパネル1は、
図示しないが図22と同様に、陽極線A1、A4、…A
s−2と、各陰極線B1〜Bnとの交点位置には、赤
(R)用の有機ELが接続され、陽極線A2、A5、…
As−1と、各陰極線B1〜Bnとの交点位置には、緑
(G)用の有機ELが接続され、陽極線A3、A6、…
Asと、各陰極線B1〜Bnとの交点位置には、赤
(R)用の有機ELが接続されている。
【0020】これら、R用、G用、B用の発光素子は、
発光する場合に最適な定電流値がそれぞれ異なってい
る。このため、図25に示すように、従来のカラー表示
用有機ELパネル1を駆動するドライブ回路としては、
異なる3種類の定電流値を出力するR用ドライブ回路3
Rと、G用ドライブ回路3Gと、B用ドライブ回路3B
とが使用されている。各ドライブ回路3R、3G、3B
は、それぞれm個(s/3個)の定電流出力部とm個の
定電流出力端子O1〜Omを備えている。
【0021】そして、図25に示すように、R用ドライ
ブ回路3Rの各出力端子O1〜Omは、2つ置きに配置
されているR用有機ELを駆動するために、カラー表示
用有機ELパネル1の陽極端子A1、A4、…As−2
が接続されている。同様に、G用ドライブ回路3GRの
各出力端子O1〜Omは、カラー表示用有機ELパネル
1の陽極端子A2、A5、…As−12が接続され、B
用ドライブ回路3Bの各出力端子O1〜Omは陽極端子
A3、A6、…Asが接続されている。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の定
電流出力用ドライバを図23に示すようにMOSFET
で構成した場合、定電流素子の使用によって各有機EL
素子に流れる電流をほぼ一定にすることができる。
【0023】しかし、従来の定電流出力用ドライバには
以下のような課題が有る。
【0024】第1の課題は、従来の各定電流出力用ドラ
イバの出力端子OUTから出力される電流にはオーバー
シュートが発生し、実際には所定電流以上の電流が発光
素子に流れる瞬間が存在してしまうということである。
【0025】図24は、図23の定電流出力用ドライバ
における出力電流のシミュレーション結果を表したもの
である。この図24に示されるように、定電流出力がオ
ンとなった瞬間に矢印Aに示す大きな電流が流れ、定電
流出力がオフとなった瞬間にも矢印Bに示す大きな電流
が流れる。
【0026】ここで矢印Aの電流は、図23のMOSF
ET5がオフしている間にそのソースに充電された電荷
が、MOSFET5がオンした瞬間に出力端子に流れた
ものである。この時同時にマイナス方向の電流も流れて
いるが前記した電流で打ち消され、ここでは見えていな
い。このマイナス方向の電流は、MOSFET5とMO
SFET6のゲート電圧INがVDDからグランドに変
化したために、ゲート絶縁膜の容量を介して高周波成分
が流れたものである。
【0027】矢印Bの電流は、MOSFET5とMOS
FET6のゲート電圧INがグランドからVDDに変化
したために、ゲート絶縁膜の容量を介して高周波成分が
流れたものである。
【0028】なお、矢印Cに示すマイナス方向の電流
は、出力端子OUTに接続した有機ELの容量成分に蓄
積された電荷がグランドに放電される電流で、異常なも
のではない。
【0029】第2の課題は、以下のような課題である。
【0030】有機ELパネルを駆動する場合には、配線
抵抗が大きいため、図22の有機ELパネル1の面内で
の有機EL素子の位置による配線長の違いにより配線抵
抗が大きく異なるため、各定電流素子にかかる電圧も大
きく異なってくる。従ってドライブ回路3の定電流素子
には、出力電流値の電圧依存変化が非常に小さいことが
求められる。しかしながら、従来の定電流出力用ドライ
バを図23に示すようにMOSFETで構成した場合、
出力定電流値の電圧依存変化を小さくするためには、定
電流素子として機能するpチャネルのMOSFET4の
ゲート長を大きくする必要があり、ドライブ回路3のI
Cチップサイズが増大する課題がある。
【0031】第3の課題は、定電流出力ドライバの定電
流素子として図23のようにMOSFETを使用する
と、スイッチングノイズが定電流素子となるMOSFE
T4のゲート電位に影響を与え、定電流値が変動してし
まうことである。ドライバを複数使用する有機ELパネ
ルを駆動する場合には、多くのノイズが様々なタイミン
グで入るためより大きな課題となる。
【0032】第4の課題は、以下のような課題である。
【0033】MOSFETには、温度変化によって出力
電流値が変化するという温度特性がある。また、定電流
FET50から出力される電流値は、ゲート電圧の2乗
にほぼ比例する。
【0034】このため、定電流FET50のゲートG
に、温度変化にかかわらず常時一定電圧VGCを印加す
ると、温度変化によって出力電流が大きく変化してしま
いうという課題がある。
【0035】第5の課題は、以下のような課題である。
【0036】有機ELを使用してカラー表示する場合
の、従来の定電流出力用ドライバーは、R用の発光素子
を駆動するm個の定電流出力部をR用ドライブ回路3R
にまとめて配置し、G用の発光素子を駆動するm個の定
電流出力部をG用ドライブ回路3Rにまとめて配置し、
B用の発光素子を駆動するm個の定電流出力部をG用ド
ライブ回路3Rにまとめて配置している。 一方、カラ
ー表示用有機ELパネル1の各発光素子とその陽極端子
A1〜Asは、R、G、Bの順番に配置されている。
【0037】このため、従来の表示装置においてカラー
表示用有機ELパネル1にR用ドライブ回路3R、G用
ドライブ回路3G、B用ドライブ回路3Bを接続する場
合に、図25に示されるように、配線同士が交差するた
め、多層配線にしなければならず、コストアップの原因
になっていた。
【0038】また、カラー表示用有機ELパネル1を、
COG(チップ・オン・グラス)実装とする場合には、
多層配線することが極めて困難であるため、実質的に図
25に示す構成で表示装置をCOG実装することはでき
なかった。
【0039】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたもので、第1にはオーバーシュートの発生が
少ない、第2には出力定電流値の電圧依存変化が非常に
小さい、第3にはスイッチングノイズによる定電流性へ
の悪影響が少ない、第4には温度変化による出力電流値
の変化が少ない、第5にはカラー表示用の発光素子パネ
ルに対して単層配線により接続することが可能な、定電
流出力用ドライバを提供することを目的とする。
【0040】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載した発明
では、図1に概念的に示されるように、定電流を供給す
ることで発光素子を発光させる定電流出力用ドライバで
あって、定電流を出力する定電流出力素子(100)
と、この定電流出力素子と電源(VDD)間に配置され
て、前記電源と前記定電流出力素子との電気的な接続と
遮断を行う第1のスイッチング素子(101)と、前記
定電流出力素子の電流出力側と、間にスイッチング素子
を介さずに接続された第1の出力端子(102)と、を
定電流出力用ドライバに具備させて前記目的を達成す
る。
【0041】請求項2に記載した発明では、図2に概念
的に示されるように、定電流を供給することで発光素子
を発光させる定電流出力用ドライバであって、定電流を
出力する定電流出力素子(100)と、この定電流出力
素子と電源(VDD)間に配置されて、前記電源と前記
定電流出力素子との電気的な接続と遮断を行う第1のス
イッチング素子(101)と、前記定電流出力素子の電
流出力側と第2の端子(104)との間に接続され、前
記第1のスイッチング素子のオン・オフ動作と連動して
オフ・オン動作をする第2のスイッチング素子(10
3)と、前記定電流出力素子の電流出力側と前記第2の
スイッチング素子(103)との間にスイッチング素子
を介さずに接続された第1の出力端子(102)と、を
定電流出力用ドライバに具備させて前記目的を達成す
る。
【0042】請求項3に記載した発明では、図3に例示
されるように、一定電圧(VGC)がゲートに印加され
ることで定電流を出力する第1の電界効果トランジスタ
(50)と、この第1の電界効果トランジスタと電源
(VDD)間に配置されて、前記電源と前記第1の電界
効果トランジスタとの電気的な接続と遮断を行う、第2
の電界効果トランジスタ(40)と、前記第1の電界効
果トランジスタの電流出力側と、間にスイッチング素子
を介さずに接続された第1の出力端子(OUT)と、を
定電流出力用ドライバに具備させることで前記目的を達
成する。
【0043】請求項4に記載した発明では、図4に例示
されるように、一定電圧(VGC)がゲートに印加され
ることで定電流を出力する第1の電界効果トランジスタ
(50)と、この第1の電界効果トランジスタと電源
(VDD)間に配置されて、前記電源と前記第1の電界
効果トランジスタとの電気的な接続と遮断を行う、第2
の電界効果トランジスタ(40)と、前記第1の電界効
果トランジスタの電流出力側に直列接に接続され、前記
第1の電界効果トランジスタのゲートに印加される一定
電圧とは異なる一定電圧(VGC2)がゲートに印加さ
れる第3の電界効果トランジスタ(70)と、前記第3
の電界効果トランジスタの電流出力側と、間にスイッチ
ング素子を介さずに接続された第1の出力端子(OU
T)と、を定電流出力用ドライバに具備させることで前
記目的を達成する。
【0044】請求項5に記載した発明では、図5に例示
されるように、一定電圧(VGC)がゲートに印加され
ることで定電流を出力する第1の電解効果トランジスタ
(50)と、この第1の電解効果トランジスタと電源
(VDD)間に配置されて、前記電源と前記第1の電解
効果トランジスタとの電気的な接続と遮断を行う、第2
の電解効果トランジスタ(40)と、前記第2の電解効
果トランジスタと異なるチャネルを形成し、前記第1の
電解効果トランジスタの電流出力側と第2の端子(グラ
ンドが接続される端子)との間に接続され、前記第2の
電解効果トランジスタとゲートが入力端子(IN)に共
通接続された第3の電解効果トランジスタ(60)と、
前記第1の電解効果トランジスタの電流出力側と前記第
3の電解効果トランジスタとの間にスイッチング素子を
介さずに接続された第1の出力端子(OUT)と、を定
電流出力用ドライバに具備させることで前記目的を達成
する。
【0045】請求項6に記載した発明では、図7に例示
されるように、一定電圧(VGC)がゲートに印加され
ることで定電流を出力する第1の電界効果トランジスタ
(50)と、この第1の電界効果トランジスタと電源
(VDD)間に配置されて、前記電源と前記第1の電界
効果トランジスタとの電気的な接続と遮断を行う、第2
の電界効果トランジスタ(40)と、前記第1の電界効
果トランジスタの電流出力側に直列に接続され、前記第
1の電界効果トランジスタのゲートに印加される一定電
圧とは異なる一定電圧(VGC2)がゲートに印加され
る第3の電界効果トランジスタ(70)と、前記第2の
電界効果トランジスタと異なるチャネルを形成し、前記
第3の電界効果トランジスタの電流出力側と第2の端子
(グランドが接続される端子)との間に接続され、前記
第2の電界効果トランジスタとゲートが入力端子(I
N)に共通接続された第4の電界効果トランジスタ(6
0)と、前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側
と前記第4の電界効果トランジスタとの間にスイッチン
グ素子を介さずに接続された第1の出力端子(OUT)
と、を定電流出力用ドライバに具備させることで前記目
的を達成する。
【0046】請求項7に記載した発明では、図8に例示
されるように、電源(VDD)と接続され、一定電圧
(VGC)がゲートに印加されることで定電流を出力す
る第1の電界効果トランジスタ(50)と、この第1の
電界効果トランジスタの電流出力側に直列に接続されて
スイッチングを行う第2の電界効果トランジスタ(4
0)と、前記第2の電界効果トランジスタの電流出力側
に直列に接続され、前記第1の電界効果トランジスタの
ゲートに印加される一定電圧とは異なる一定電圧(VG
C2)がゲートに印加される第3の電界効果トランジス
タ(70)と、前記第2の電界効果トランジスタと異な
るチャネルを形成し、前記第3の電界効果トランジスタ
の電流出力側と第2の端子との間に接続され、前記第2
の電界効果トランジスタとゲートが入力端子(IN)に
共通接続された第4の電界効果トランジスタ(60)
と、前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と前
記第4の電界効果トランジスタとの間にスイッチング素
子を介さずに接続された第1の出力端子(OUT)と、
を定電流出力用ドライバに具備させることで前記目的を
達成する。
【0047】請求項8に記載した発明では、図9に例示
されるように、電源(VDD)と接続され、一定電圧
(VGC)がゲートに印加されることで定電流を出力す
る第1の電界効果トランジスタ(50)と、前記第1の
電界効果トランジスタの電流出力側に直列に接続され、
前記第1の電界効果トランジスタのゲートに印加される
一定電圧とは異なる一定電圧(VGC2)がゲートに印
加される第2の電界効果トランジスタ(70)と、前記
第2の電界効果トランジスタの電流出力側に直列に接続
されてスイッチングを行う第3の電界効果トランジスタ
(40)と、 前記第3の電界効果トランジスタと異な
るチャネルを形成し、前記第3の電界効果トランジスタ
の電流出力側と第2の端子との間に接続され、前記第3
の電界効果トランジスタとゲートが入力端子(IN)に
共通接続された第4の電界効果トランジスタ(60)
と、前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と前
記第4の電界効果トランジスタとの間に接続された第1
の出力端子(OUT)と、を具備させることで前記目的
を達成する。
【0048】請求項9に記載した発明では、出力端子
(OUT)と、この出力端子と電源(VDD)との間に
接続され、一定電圧がゲートに印加されることで定電流
を出力する第1電界効果トランジスタ(50)と、この
第1の電界効果トランジスタと、前記出力端子との間又
は前記電源との間に接続され、前記第1電界効果トラン
ジスタと前記出力端子又は前記電源との電気的な接続と
遮断を行うスイッチング手段(40)と、前記第1電界
効果トランジスタの温度特性と同様に変化する温度特性
を有し、一定温度において前記第1電界効果トランジス
タに一定の電圧を印加する定電圧印加回路(31)と、
を定電流出力用ドライバに具備させて前記目的を達成す
る。
【0049】請求項10に記載した発明では、請求項9
の発明において、前記定電圧印加回路は、分圧用の抵抗
手段(R)と、この抵抗手段と電源との間に直列に接続
され、ゲートが飽和結線された第2電界効果トランジス
タ(51)とを備え、前記第2電界効果トランジスタの
ゲートを前記第1電界効果トランジスタのゲートに接続
して前記目的を達成する。
【0050】請求項11に記載した発明では、請求項1
0の発明において、第1スイッチング手段は、ゲートを
スイッチング信号の入力とした第3の電界効果トランジ
スタ(40)で構成し、ゲートがグランドに接続される
と共に、前記第1スイッチングの接続位置に対応して、
前記第2電界効果トランジスタの電源側又はその反対側
に接続された第4電界効果トランジスタ(41)とを具
備させて前記目的を達成する。
【0051】請求項12に記載した発明では、請求項1
0の発明において、前記第1電界効果トランジスタと前
記第2電界効果トランジスタとして同一規格素子を使用
して前記目的を達成する。
【0052】請求項13に記載した発明では、請求項9
から請求項12のうちのいずれかの請求項の発明におい
て、前記抵抗手段は、ラダー抵抗、可変抵抗、抵抗を外
付けするための端子、又は抵抗とこの抵抗に並列に抵抗
を外付けするための端子で構成することで前記目的を達
成する。
【0053】請求項14に記載した発明では、請求項9
から請求項13のうちのいずれかの請求項の発明におい
て、前記第2電界効果トランジスタのゲートをボルテー
ジフォロア回路(71)の入力に接続し、このボルテー
ジフォロア回路の出力を前記前記第1電界効果トランジ
スタのゲートに接続して前記目的を達成する。
【0054】請求項15に記載した発明では、複数の出
力端子と、この出力端子と同数存在し、前記出力端子と
電源との間に接続され、所定電圧がゲートに印加される
ことで定電流を出力する電界効果トランジスタと、前記
各電界効果トランジスタと前記各出力端子又は前記電源
との電気的な接続と遮断を各々独立して行うスイッチン
グ手段と、第1電圧を発生させる第1定電流制御部と、
第2電圧を発生させる第2定電流制御部と、第3電圧を
発生させる第3定電流制御部と、前記第1定電流制御部
の出力を、前記複数の電界効果トランジスタのゲートに
対して2つ置きに接続する第1配線と、前記第2定電流
制御部の出力を、前記第1配線が接続された各電界効果
トランジスタの隣の各電界効果トランジスタのゲートに
接続する第2配線と、前記第3定電流制御部の出力を、
前記第2配線が接続された各電界効果トランジスタの更
に隣の各電界効果トランジスタのゲートに接続する第3
配線と、を1つの集積回路に形成することで前記第5の
目的を達成する。
【0055】このように本発明によれば、例えば、カラ
ー表示用有機ELパネル用に使用した場合、1列に配列
された各陽極端子A1〜Asに順次接続された3種類の
発光素子(R、G、Bの各発光素子)の配列順に対応し
て、異なる定電流値を出力する3種類の電界効果トラン
ジスタと出力端子を配置しているので、多層配線する必
要がなくなり、配線操作が単純化される。また、多層配
線が不要になるので、定電流出力用ドライバをCOG実
装されたカラー表示用有機EL等の表示装置に使用する
ことが可能になる。
【0056】また請求項15における発明において、前
記出力端子及び前記電界効果トランジスタを、それぞれ
192個配置する。このように3×8の公倍数である1
92個配置することで、実装に適したチップサイズ(例
えば、20mm)とすることが可能になり、実装コスト
を下げることができる。
【0057】また、請求項15の発明において、前記第
1配線が接続される第1配線端子と、前記第2配線が接
続される第2配線端子と、前記第3配線が接続される第
3配線端子と、を備える。このように第1から第3の各
配線端子を接続することで、前記第1から第3の各定電
圧回路から出力される電圧をモニタすることが可能にな
る。
【0058】また、請求項18の発明では、前記第1定
電流制御部、前記第2定電流制御部、及び前記第3定電
流制御部をそれぞれ2つ備え、第1配線は、2つの第1
定電流制御部の両出力間を接続する第1電圧配線と、こ
の第1電圧配線と各ゲートとを接続する第1ゲート配線
とを有し、第2配線は、2つの第2定電流制御部の両出
力間を接続する第2電圧配線と、この第2電圧配線と各
ゲートとを接続する第2ゲート配線とを有し、第3配線
は、2つの第3定電流制御部の両出力間を接続する第3
電圧配線と、この第3電圧配線と各ゲートとを接続する
第3ゲート配線とを有するようにする。
【0059】このように第1定電流制御部、第2定電流
制御部、及び第3定電流制御部をそれぞれ2つ備えるこ
とで、それぞれの電界効果トランジスタに印加される電
圧の変化の傾きを調節することが可能になる。
【0060】また本発明では、少なくとも1組のゲート
配線間の電圧配線に抵抗を配置する。この場合、電圧配
線をポリシリコン抵抗で構成することができる。
【0061】また請求項21の発明では、複数の出力端
子と、この出力端子と同数存在し、前記出力端子と電源
との間に接続され、所定電圧がゲートに印加されること
で定電流を出力する電界効果トランジスタと、前記各電
界効果トランジスタと前記各出力端子又は前記電源との
電気的な接続と遮断を各々独立して行うスイッチング手
段と、電圧が供給される第1、第2及び第3の電圧入力
端子と、電圧が出力される第1、第2及び第3の電圧出
力端子と、前記第1電圧入力端子と前記第1電圧出力端
子とを接続する第1電圧配線と、前記第2電圧入力端子
と前記第2電圧出力端子とを接続する第2電圧配線と、
前記第3電圧入力端子と前記第3電圧出力端子とを接続
する第3電圧配線と、前記第1電圧配線を、前記複数の
電界効果トランジスタのゲートに対して2つ置きに接続
する第1ゲート配線と、前記第2電圧配線を、前記第1
配線が接続された各電界効果トランジスタの隣の各電界
効果トランジスタのゲートに接続する第2ゲート配線
と、前記第3電圧配線を、前記第2配線が接続された各
電界効果トランジスタの更に隣の各電界効果トランジス
タのゲートに接続する第3ゲート配線とを1つの集積回
路に形成する。
【0062】このように、電圧が供給される圧電入力端
子を備えることで、電界効果トランジスタのゲートに印
加する第1電圧、第2電圧、及び第3電圧を定電流出力
用ドライバの外部から供給することができる。更に、電
圧が出力される電圧出力端子を備えることで、複数の定
電流出力用ドライバを順次接続することが可能である。
また、電圧出力端子からも第1電圧、第2電圧、及び第
3電圧を印加することができ、電圧入力端子からの印加
電圧と電圧出力端子からの印加電圧に差を設けること
で、それぞれの電界効果トランジスタに印加される電圧
の変化の傾きを調節することが可能になる。
【0063】そして本発明において、第1電圧を発生さ
せる第1定電流制御部と、第2電圧を発生させる第2定
電流制御部と、第3電圧を発生させる第3定電圧発生回
路と、前記第1定電流制御部の出力が接続された第1端
子と、前記第2定電圧発生回路の出力が接続された第2
端子と、前記第3定電流制御部の出力が接続された第3
端子と、を1つの集積回路に形成した定電流出力用ドラ
イバの電圧供給装置を使用し、第1、第2、第3端子を
第1、第2、第3電圧入力端子に接続することで電圧を
印加するようにしてもよい。
【0064】
【発明の実施の形態】以下、本発明の定電流出力用ドラ
イバにおける好適な第1の実施形態について、図2、図
5及び図6を参照して詳細に説明する。
【0065】図5は定電流出力用ドライバの回路構成を
表したものである。
【0066】本実施形態における定電流出力用ドライバ
は、LEDパネルのドライバや、その他、定電流駆動を
必要とする装置に使用することができるが、パネル内の
配線抵抗の違いが課題になる図22の有機ELパネルを
用いた場合に特に有効である。
【0067】図5に示すように、本実施形態の定電流出
力用ドライバは、pチャネルのMOSFETからなる定
電流FET50と、pチャネルのMOSFETからなる
スイッチFET40と、nチャネルのMOSFETから
なるスイッチFET60を備えている。各定電流FET
50、スイッチFET40、60はエンハンスメント型
のMOSFETである。
【0068】スイッチFET40のソースSは電源VD
D(本実施形態では30V)に接続され、スイッチFE
T40のドレインDと定電流FET50のソースSとが
接続され、定電流FET50のドレインDとスイッチF
ET60のドレインDとが共に出力端子OUTに接続さ
れている。スイッチFET60のソースS及び基板Bは
グランドに接続されている。定電流FET50のゲート
Gには、一定電圧(VGC)が印加されているため、F
ET50は飽和動作する範囲で定電流を出力する。
【0069】スイッチFET40のゲートGとスイッチ
FET60のゲートGは共に入力端子INに接続されて
いる。これにより、スイッチFET60は、スイッチF
ET40のオン・オフ動作に連動してオフ・オン動作を
する。定電流FET50のゲートGには、定電流素子と
して機能させるために一定のゲート電圧VGCが常時印
加されている。
【0070】スイッチFET60の基板Bは、ソースS
と共通にグランド接続されている。
【0071】また、定電流FET50の基板Bとスイッ
チFET40の基板Bは、ともに電源VDDに接続され
ている。その結果、定電流FET50とスイッチFET
40の両基板Bの基板電位が共通になり、また定電流F
ET40のソース電位とも共通になっている。
【0072】このように構成された定電流出力用ドライ
バをm個使用してドライブ回路3を構成し、各定電流出
力用ドライバを陽極線A1〜Amに接続することで、有
機EL表示装置が構成される。
【0073】この定電流出力用ドライバは、入力端子I
NからH(ハイ)レベルの信号が供給されている状態で
は、pチャネルのスイッチFET40はチャネルが形成
されないためオフ状態になり、定電流FET50と電源
VDDとが電気的に切り離されるため、出力端子OUT
に電流はながれない。一方、入力端子INがHレベルの
場合、nチャネルのスイッチFET60ではチャネルが
形成されてオン状態になるため、出力端子OUTは、ス
イッチFET60を介してグランドに接続される。
【0074】そして、スイッチング信号が切り替わり、
入力端子INからL(ロウ)レベルの信号が供給される
と、スイッチFET60のチャネルが消滅して出力端子
OUTから電気的に切り離されると共に、スイッチFE
T40にチャネルが形成されて電源VDDと定電流FE
T70とが接続される。これにより、出力端子OUTに
は定電流FET70を介して電源VDDから一定の定電
流が供給される。
【0075】図6は、本実施形態の定電流出力用ドライ
バにおける出力電流のシミュレーション結果を表したも
のである。この図において横軸は時間tであり、縦軸は
出力端子OUTの電流値Iである。
【0076】この図6に示されるように、本実施形態の
定電流出力用ドライバによれば、矢印A、Bに示すよう
に、スイッチFET40及びスイッチFET60のオ
ン、オフの瞬間にオーバーシュートの発生が無くなって
いる。
【0077】なお、図6の矢印Cに示すマイナス方向の
電流は、図24の矢印Cと同様に、出力端子OUTに接
続した有機ELの容量成分に蓄積された電荷がグランド
に放電されたものでオーバーシュートではない。(後述
の図11で示したシミュレーション結果も同じ)。
【0078】図6に示されるように、図5の構成の定電
流出力用ドライバによればオーバーシュートの発生が回
避されるのは、以下の理由による。
【0079】本実施形態の定電流出力用ドライバでは、
定電流FET50と出力端子OUTと間にはスイッチン
グ素子が存在せず、スイッチFET40は定電流素子5
0よりも電源VDD側に接続されている。このため、ス
イッチFET40のオン、オフによりスイッチFET4
0の出力電流にオーバーシュートが発生したとしても、
出力端子OUTとスイッチFET40との間に定電流F
ET50が配置されているので、出力端子OUTにはオ
ーバーシュートのない一定電流が出力される。なお、こ
こでのオーバーシュートは、スイッチFET40のゲー
ト絶縁膜の容量を介した電流である。
【0080】また、本実施形態の定電流出力用ドライバ
では、定電流FET50の基板Bが電源VDDに接続さ
れているので、スイッチFET40がオン、オフしても
定電流FET50の基板Bの電位は変動せずに一定であ
る。このため、定電流FET50は、スイッチFET4
0の動作に影響を受けることなく、出力端子OUTから
安定して一定電流を出力することができる。
【0081】さらに、本実施形態の定電流出力用ドライ
バでは、定電流FET50の基板Bと、スイッチFET
40の基板Bを共通にしているので、ウェルを共通にす
ればチップサイズを小さくすることができる。
【0082】但し、図5の構成の定電流出力用ドライバ
では、定電流値の出力端子OUT電圧依存変化を低減す
るためには、定電流FET50のゲート長を大きくする
必要が有り、ICチップサイズが増大するという課題が
ある。また、定電流FET50がスイッチングによる電
圧変動の大きい出力端子OUTに直接接続されているた
めに、定電流FETのゲート電圧VGCがスイッチング
の影響を受けて変動し、定電流値が変動するという課題
もある。
【0083】図2は、図5のMOSFETを、定電流素
子100及びスイッチ101、スイッチ103で表現し
た概念図である。図2に示すように第1の実施形態は、
MOSFETの代わりに他の素子で実現することも可能
である。但し、消費電力が小さいこと、微細化が容易で
あること、後述する定電流の制御性が容易であること等
の理由から、図5のような構成の方がより望ましい。
【0084】図3は、図5のスイッチFET60および
グランドを除いた構造にした場合を示す構成図である。
図3の構成でも、図5の場合と同様にオーバーシュート
のない定電流出力が可能である。但し、有機ELパネル
を駆動する場合には出力端子OUTの電位をグランドに
落とすことが必要であるから、図5の構成の方が望まし
い。
【0085】図1は、図3のMOSFETを、定電流素
子100及びスイッチ101で表現した概念図である。
図1の構成も、図2の場合と同様の理由から図3の構成
の方がより望ましい。
【0086】図4は、図3の定電流FET50と、出力
端子OUTの間に、FET70を直列に接続した構成に
なっている。定電流FET50のゲートには一定電圧
(VGC)が印加されており、FET70のゲートに
は、定電流FET50のゲート電圧とは異なる一定電圧
(VGC2)が印加されている。ここで、VGC2はF
ET70が飽和動作をする程度にVGCと差をつけて設
定される。
【0087】以上のような図4の構成により、FET7
0は、いわゆるカスケード接続となり、FET50のソ
ースSとFET70のドレインD間の電圧が大きく変化
した場合でもFET50のソースSとドレインD間の電
圧はほとんど変化しない。従って出力定電流値の出力端
子OUT電圧依存変化は、図3の構成に比較して非常に
小さくなる。
【0088】図4の構成において、定電流FET50の
チャネル幅/チャネル長をFET70のチャネル幅/チ
ャネル長と同一にすることが望ましい。前記の値を同一
にした場合、VGCーVDD−(FET50の閾電圧)
とVGC2−VDD−(FET70の閾電圧)の比が
1:2となるようにVGCとVGC2を設定すればFE
T70は常に飽和動作して定電流FET50の出力定電
流値の出力端子OUT電圧に依存する変化は非常に小さ
くなり、かつ定電流出力できる出力端子OUT電圧範囲
も最大となる。また、VGCとVGC2の電圧の設定も
容易になる。
【0089】図7は、図5の定電流FET50と、出力
端子OUTの間に、スイッチFET70を直列に接続し
た構成になっている。定電流FET50のゲートには一
定電圧(VGC)が印加されており、FET70のゲー
トには、定電流FET50のゲート電圧とは異なる一定
電圧(VGC2)が印加されている。ここで、VGC2
はFET70が飽和動作をする程度にVGCと差をつけ
て設定される。
【0090】図7の構成は、出力端子OUTにグランド
を出力する機能が有ることから、有機ELパネルの駆動
に適している。また、定電流FET50のチャネル幅/
チャネル長をFET70のチャネル幅/チャネル長と同
一にすれば、前述した図4の場合と同様に、出力定電流
値の出力端子OUT電圧に依存する変化は非常に小さく
なり、かつ定電流出力できる出力端子OUT電圧範囲も
最大となるから、パネル内の配線抵抗の差が大きく効い
てくる有機ELパネルの駆動に非常に適している。
【0091】また、図7の構成では図5の場合と同様
に、出力定電流値のオーバーシュートは発生しない。ま
た、定電流FET50はスイッチングによる電圧変動の
大きい出力端子OUTとは間にFET70を介して接続
されているために、定電流FETのゲート電圧VGCは
スイッチングの影響をあまり受けない。
【0092】図8の構成は以下のようになっている。電
源VDDに定電流FET50のソースSが接続され、定
電流FET50のドレインDにスイッチFET40のソ
ースが接続され、スイッチFET50のドレインDにF
ET70のソースSが接続されており、FET70のド
レインDとスイッチFET60のドレインDとが共に出
力端子OUTに接続されている。スイッチFET60の
ソースS及び基板Bはグランドに接続されている。その
他は、図7の場合と同様である。
【0093】以上の構成にすると、定電流FET50の
ソースSが電源VDDに直接接続されているためにVG
CとVDDの電圧差の精度が高くなり、出力定電流値の
精度も高くなる。また、定電流FET50とFET70
が直列に接続されているから、図7の場合と同様に出力
定電流値の出力端子OUT電圧に依存する変化は非常に
小さい。更に、FET70が定電流FET50と同様に
働くため、出力電流のオーバーシュートも図7の場合よ
りは大きいが、ある程度防止される。また、図7と同様
に定電流FET50のゲート電圧VGCはスイッチング
の影響をあまり受けない。
【0094】但し、定電流FET50とFET70との
間にスイッチFET40が存在することにより、VGC
とVGC2の電圧差を前述した図7の場合より広げる必
要があり、その分、定電流出力できる出力端子OUT電
圧範囲が図7の場合より狭くなる欠点がある。
【0095】図9の構成は以下のようになっている。電
源VDDに定電流FET50のソースSが接続され、定
電流FET50のドレインDにFET70のソースSが
接続され、FET70のドレインDにスイッチFET4
0のソースが接続されている。また、スイッチFET4
0のドレインDとスイッチFET60のドレインDとが
共に出力端子OUTに接続されている。スイッチFET
60のソースS及び基板Bはグランドに接続されてい
る。その他は、図7の場合と同様である。
【0096】以上の構成にすると、図8の場合と同様
に、出力定電流値の精度が高くなる。また、定電流FE
T50とFET70が直列に接続されているから、図7
の場合と同様に出力定電流値の出力端子OUT電圧に依
存する変化は非常に小さい。また、FET50は出力端
子OUTと直接接続されていない上に、スイッチングを
行うFET40及びFET60とも直接には接続されて
いない。そのため、図7や図8の構成の場合よりも更に
VGC電圧はスイッチングの影響を浮けにくい。
【0097】次に定電流出力用ドライバの第2の実施形
態について説明する。
【0098】図10は、第2の実施形態における定電流
出力用ドライバの回路構成を表したものである。
【0099】図10に示されるように、第2実施形態の
定電流出力用ドライバは、図5の各FETの基板Bをそ
れぞれのソースSに接続するように変更したもので、他
は第1の実施形態の図5の場合と同一である。
【0100】図11は、第2実施形態の図10の定電流
出力用ドライバにおける出力電流のシミュレーション結
果を表したものである。
【0101】この図11に示されるように、本実施形態
の定電流出力用ドライバによれば、スイッチFET40
をオンした瞬間において矢印Aに示されるようにオーバ
ーシュートは発生しているが、図24の矢印Aで示され
るオーバーシュートに比べて1/4以下に抑えられてい
る。また、スイッチFET40をオフした瞬間において
は矢印部で示されるようにオーバーシュートの発生が無
くなっている。
【0102】図10の構成において、図7の場合と同様
にスイッチFET40と出力端子OUTの間に定電流F
ET50が存在するにもかかわらず、小さいながらも図
23の矢印Aのオーバーシュートが発生するのは、定電
流FET50の基板BとドレインD間の容量成分を介し
た電流が流れるからである。この成分は、図23の矢印
Bにおいては、マイナス向きとなる。
【0103】以上のように、図11の構成では、図7の
場合に比較して、出力電流のオーバーシュートが若干発
生する点で劣っている。しかし、SOI基板にドライバ
を形成する場合のように、ウェルを形成せずFETごと
に基板Bの電位を取り出す必要がある場合には、基板B
からの配線を遠いVDDやグランドまで引き回さずに近
くのソースに接続するだけでよいから、チップ面積を縮
小できる利点がある。
【0104】このように、第2の実施形態においても、
定電流FET50と出力端子OUTとの間にスイッチ素
子を配置せずに、スイッチFET40を定電流FET7
0と電源VDDとの間に配置することで、オーバーシュ
ートの発生を抑えることができる。
【0105】以上、第1の実施形態と第2の実施形態に
おける定電流出力用ドライバについて説明したが、本発
明は、これらの構成に限られるものではなく、請求項に
記載した発明の範囲において種々の変形をすることが可
能である。例えば実施形態では、エンハンスメント型の
pチャネルMOSFETのゲートGに定電圧VGCを印
加することで定電流素子として機能させたが、他に、エ
ンハンスメント型のnチャネルMOSFETを使用し、
またデプレション型のMOSFETを使用して定電流素
子として機能させてもよい。
【0106】次に、本発明の第3の実施の形態につい
て、図12及び図13を参照して詳細に説明する。
【0107】図12は、定電流出力用ドライバの回路構
成を表したものである。
【0108】図12に示すように、本実施形態の定電流
出力用ドライバは、定電流出力部30と、定電流制御部
31とから構成されている。
【0109】定電流出力部30は、図22に示す有機E
Lパネル1に接続される場合には、ドライブ回路3と同
様に、各陽極線A1〜Amの数であるmに応じて同一の
数のm、又はm/n(nは定電流出力用ドライバを複数
個使用する場合の個数)だけ存在するが、同一構成であ
るためその1つについて図示、説明する。
【0110】定電流制御部31は1つ存在している。そ
して、定電流制御部1個の出力は、複数存在する各定電
流出力部30の入力部(後述する定電流FET50のゲ
ートG)に並列に入力されている。また、定電流制御部
31は、定電流出力部30と同一の温度特性となるよう
に構成されている。
【0111】すなわち、本実施形態における定電流出力
用ドライバは、1つの定電流制御部31と、これに並列
接続された複数の定電流出力部30とから構成されてい
る。なお、以上の関係については、後述する他の実施形
態においても同様である。
【0112】定電流出力部30は、第1の実施の形態で
述べた図5の構成と同様である。
【0113】一方、定電流制御部31は、電源VDDか
ら出力部Pまでの出力系を、定電流出力部30における
電源VDDから出力端子OUTまでの出力系を構成する
素子と同一の素子で構成することで、定電流制御部31
の温度特性を定電流出力部30と同一になるようにして
いる。
【0114】すなわち、定電流制御部31は、スイッチ
FET40と同一特性(同一規格)のpチャネルMOS
FETからなる定電流制御FET51と、定電流FET
50と同一特性のpチャネルMOSFETからなる特性
調節FET41とを備えており、更に、電源VDDを分
圧し、定電流FET50に印加する電圧を調節するため
の抵抗Rと、ボルテージフォロア接続されたオペアンプ
71を備えている。ここで、定電流制御FET51のゲ
ート長、ゲート幅、VTH、ゲート絶縁膜厚を、定電流
FET50のゲート長、ゲート幅、VTH、ゲート絶縁
膜厚と一致させると、設定する出力電流値によらず温度
特性は等しくなるため望ましい。定電流制御部31の消
費電流を低減するためには、定電流制御FETのゲート
幅を定電流FET50より小さくし、(ゲート幅/ゲー
ト長)の値と、VTH、ゲート絶縁膜厚を一致させれば
良い。
【0115】各定電流制御FET51、特性調節FET
41、60はエンハンスメント型のMOSFETであ
る。
【0116】特性調節FET41のソースSは電源VD
Dに接続され、特性調節FET41のドレインDと定電
流制御FET51のソースSとが接続されている。
【0117】特性調節FET41のゲートGは、グラン
ドに接続されている。このため特性調節FET41は常
時オン状態となり、定電流制御部31の出力系における
温度特性が、定電流出力部30の特性調節FET41を
含む出力系と同一の温度特性となるように調節される。
【0118】定電流制御FET51のゲートGはドレイ
ンDに接続されている。このように定電流制御FET5
1は、ゲートGが飽和接続されることで常時飽和領域で
動作するようになっている。
【0119】定電流制御FET51のドレインD(ゲー
トG)は、更に、オペアンプ71の非反転入力端子に接
続されると共に、電源VDDの電圧を分圧するための抵
抗Rの一端に接続されている。
【0120】オペアンプ71は、定電流制御部31の出
力部Pを介して、定電流FET50のゲートGに接続さ
れている。また、オペアンプ71は、出力端子が直接反
転入力端子と接続されることによりボルテージフォロア
回路を構成している。オペアンプ71はボルテージフォ
ロア接続することで、定電流制御FET51の出力を安
定化させるために使用される。
【0121】抵抗Rの他端はグランドに接続されてい
る。
【0122】抵抗Rの抵抗値は、所望のゲート電圧VG
Cがオペアンプ71、出力部Pを介して定電流FET5
0のゲートGに印加されるように設定される。設定され
たゲート電圧VGCによって、定電流FET50のドレ
イン電流I1が決まる。ドレイン電流I1の電流値は、
有機ELパネル1の有機ELの発光に必要な所定の電流
値であり、例えば、I1=200μAが使用される。
【0123】所定のゲート電圧VGCを得るための抵抗
Rは、予め調節された抵抗値の抵抗を使用することも可
能であるが、可変抵抗を使用したり、複数の抵抗をヒュ
ーズトリミングにより抵抗値を調節するようにしてもよ
い。
【0124】次にこのように構成された定電流出力用ド
ライバの動作について説明する。
【0125】先ず、温度が一定値T1で、変化しない場
合について説明する。
【0126】この場合、定電流制御部31は、一定温度
なので温度の影響を受けずに設定された所定のゲート電
圧VGCを定電流FET50のゲートGに供給する。
【0127】一方、一定のゲート電圧VGCがゲートG
に供給されると定電流FET50からは、スイッチFE
T40のオン・オフに応じて、ゲート電圧VGCに応じ
たドレイン電流I1が出力、停止される。
【0128】すなわち、入力端子INからH(ハイ)レ
ベルの信号が供給されている状態では、pチャネルのス
イッチFET40はチャネルが形成されないためオフ状
態になり、定電流FET50と電源VDDとが電気的に
切り離されるため、出力端子OUTにドレイン電流I1
は流れない。一方、nチャネルのスイッチFET60
は、入力端子INがHレベルの場合にチャネルが形成さ
れてオン状態になるため、出力端子OUTは、スイッチ
FET60を介してグランドに接続される。
【0129】そして、スイッチング信号が切り換わり、
入力端子INからL(ロウ)レベルの信号が供給される
と、スイッチFET60のチャネルが消滅して出力端子
OUTから電気的に切り離されると共に、スイッチFE
T40にチャネルが形成されてオン状態となり、電源V
DDと定電流FET50とが接続される。これにより、
出力端子OUTには定電流FET50を介して電源VD
Dから一定のドレイン電流I1が供給される。
【0130】次に、温度がT1からT2に変化した場合
の、定電流出力用ドライバの動作について説明する。
【0131】図13は、定電流FET50と定電流制御
FET51における温度変化の影響を表したものであ
る。
【0132】この図13において曲線T1は、温度T1
における定電流FET50、定電流制御FET51のゲ
ート電圧−ドレイン電流特性曲線T1、T2を表してい
る。この特性曲線T1、T2は、ほぼ2次曲線で表され
る。
【0133】この図13に示されるように、定電流FE
T50のゲート電圧とドレイン電流との関係は、温度T
によってT1からT2に変化する特性を持っている。こ
のため、定電流FET50のゲートGに印加されるVG
Cが、温度T1とT2とで常時一定値とすると、温度T
においてI1であったドレイン電流Idが、温度T2に
おいてI3まで大きく変化することになる。このドレイ
ン電流Idは、曲線T1に示されるように、ゲート電圧
の略2乗で変化するため、出力OUT端子から有機EL
パネル1に供給される出力電流が温度によって大きく変
化してしまい、一定の輝度が得られないことになる。
【0134】これに対して、本実施形態における定電流
制御部31の定電流制御FET51は、抵抗Rと直列に
接続されると共に、ゲートGが飽和接続されている。こ
のため、定電流制御FET51を流れるドレイン電流
は、定電流制御FET51の特性曲線T1、T2と抵抗
Rによる直線Rとの交点で決定されることになる。
【0135】従って、定電流制御FET51のドレイン
電流は、温度がT1からT2に変化したとしても、特性
曲線T1と直線Rとの交点で決まるドレイン電流I1か
ら、特性曲線T2と直線Rとの交点から決まるドレイン
電流I2に変化するのみであり、温度による影響は多少
受けるものの、その影響を小さく抑えることができる。
【0136】すなわち、温度がT1からT2に下がった
場合に、ゲート電圧がVGC1からVGC2に下がるこ
とで、ゲートGと電源VDD間の電圧VGS(ゲートと
ソースS間の電圧で近似可能)が、VGS1からVGS
2に大きくなる。このため、温度がT2に下がっても、
VGS1のままである場合の電流I3よりも大きなドレ
イン電流I2が流れ、温度T1の時のドレイン電流I1
からの変化量を小さく抑えることができる。
【0137】そして、本実施形態では、図12に示すよ
うに、定電流制御部31の出力系(電源VDDから出力
部Pまで)と、定電流出力部30の出力系(電源VDD
から出力OUTまで)とが同一に構成されている。更
に、定電流制御FET51のゲートGがボルテージフォ
ロア接続されたオペアンプ71を介して定電流FET5
0のゲートGに接続されているので、定電流制御FET
51と定電流FET50の両ゲート電圧は同一になる。
【0138】従って、定電流FET50も、温度変化に
対して定電流制御FET51と同様に動作する。すなわ
ち、温度がT1からT2に変化した場合、ゲート電圧が
一定であれば定電流FET50のドレイン電流はI1か
らI3に大きく変化してしまうが、温度変化に伴いゲー
ト電圧もVGC1からVGC2に変化するために、定電
流FET50のドレイン電流はI1からI2の小さな変
化に抑えられる。
【0139】このように本実施形態によれば、定電流制
御部31における出力系を、定電流出力部30における
オン時の出力系と同一の構成とし、定電流FET50に
対応する定電流制御FET51のゲートGを、飽和接続
すると共に定電流FET50のゲートGに接続したの
で、定電流出力部30を構成する定電流FET50の出
力電流(ドレイン電流)の温度に依存した変化を小さく
抑えることができる。
【0140】また、本実施形態によれば、定電流制御部
31における出力系を、定電流出力部30におけるオン
時の出力系と同一の構成としている。
【0141】すなわち、定電流FET50と同一特性の
定電流制御FET51を使用している。更に、スイッチ
FET40による出力電流の温度特性を考慮して、スイ
ッチFET40と同一特性の特性調節FET41をスイ
ッチFET40と同様に接続すると共に、特性調節FE
T41のゲートGをグランドに接続して常時オン状態と
することで、スイッチFET40がオンの状態と同一の
特性になるように調節している。これにより、定電流F
ET50のドレイン電流と、定電流制御FET51のド
レイン電流を同一にすることができる。
【0142】このため、複数存在する定電流出力部30
の各々から有機ELパネル1に供給する定電流値を所定
の電流値、例えば、200μAに調節する場合、定電流
制御部31の抵抗Rの抵抗値1カ所を調節して、定電流
制御FET51のドレイン電流を所望の値(200μA
等)にすることで、定電流FET50のドレイン電流も
所望の値とすることが可能になる。
【0143】すなわち、各定電流出力部30に調節用の
素子等を配置したり、各定電流出力部30毎に定電流F
ET50のドレイン電流を調節する必要が無くなり、素
子が小型化されると共に、出力電流調節が容易になる。
【0144】次に第4の実施形態について、図14を参
照して説明する。
【0145】図14は、第4実施形態における定電流出
力用ドライバの構成を表したものである。本実施形態の
定電流出力用ドライバも第3実施形態と同様に、1つの
定電流制御部31と、これに複数並列接続された定電流
出力部30とから構成されている。
【0146】尚、図14及び後述する図15において、
各FETの基板BはソースSに接続されており、第2の
実施形態と同様になっている。第1及び第2の実施形態
で述べたように出力定電流のオーバーシュートを低減す
るためには、図14及び図15の全てのFETの基板B
電位をVDDまたはVDDに接続する方が望ましいが、
図を読み取り易くするためにここではFETの基板Bは
ソースSに接続してある。
【0147】図14に示されるように、第4実施形態の
定電流出力部30では、定電流FET50の基板Bが電
源VDDではなく、スイッチFET40のドレインDに
接続されており、他は第3の実施形態と同一である。
【0148】また、定電流制御部31も、定電流制御F
ET51の基板Bが電源VDDではなく、特性調節FE
T41のドレインDに接続されている点、及びドレイン
Dに飽和接続された定電流制御FET51のゲートGが
オペアンプ71を介さずに直接定電流FET50のゲー
トGに接続されているが異なっている。また、定電流制
御部31では、抵抗Rの両端に抵抗値調節用の抵抗rを
抵抗Rと並列に外付け接続するための端子81a、81
bが接続されている。他は第1実施形態と同一である。
【0149】この第4実施形態においても、定電流制御
部31の出力系(電源VDDから出力部Pまで)を、定
電流出力部30の出力系(電源VDDから出力OUTま
で)と同一に構成しているので、定電流出力部30にお
ける出力電流の温度変化による影響を小さく抑えること
ができる。
【0150】また、本実施形態においても、定電流出力
部30の出力電流(定電流FET50のドレイン電流)
を所望値とする場合に、定電流制御部31における定電
流制御FET51のドレイン電流が同一の所望値となる
ように抵抗Rを調節することで容易に調節することがで
きる。
【0151】また、定電流制御FET51のゲートGを
オペアンプ71を介さずに直接定電流FET50のゲー
トGに接続してるので、消費電力を低減することが可能
である。従って、第1実施形態においても同様にオペア
ンプ71を省略して定電流制御FET51のゲートGを
定電流FET50のゲートGに直接接続することで、低
消費電力とすることができる。
【0152】また第4実施形態によれば、抵抗値調節用
の外付け抵抗rをRと並列接続するための端子81a、
81bが設けられているので、抵抗Rを固定値とし、微
調節を外付けの抵抗rで行うことができる。このように
抵抗外付け用の端子81a、81bを設けることで、定
電流出力用ドライバを外部から調節することができる。
なお、定電流制御部31は、抵抗Rを設けることな
く、外付け用の端子81a、81bのみを備えるように
してもよい。この場合、出力電流(定電流FET50の
ドレイン電流)が所定値(例えば、200マイクロA)
となるように端子81a、81b間に外付け抵抗rを定
電流出力用ドライバ製造後に接続することになる。
【0153】以上の第4実施形態における、抵抗値調節
用抵抗rを接続するための端子81a、81b(抵抗R
を無くして端子81a、81bのみ接続する場合を含
む)を設ける構成は、第3の実施形態においても同様に
採用することが可能であり、また、後述する他の各実施
形態においても採用することが可能である。
【0154】次に第5実施形態について説明する。
【0155】図15は、第5実施形態における定電流出
力用ドライバの構成を表したものである。本実施形態の
定電流出力用ドライバも第1実施形態と同様に、1つの
定電流制御部31と、これに複数並列接続された定電流
出力部30とから構成されている。
【0156】この第5実施形態では、定電流出力部30
として図23で説明した定電流出力ドライバーを使用
し、この定電流出力部30の定電流FET50、スイッ
チFET40、スイッチFET60と同様の配置で定電
流制御部31を構成している。
【0157】本実施形態の定電流制御部31では、定電
流制御FET51のゲートGを定電流制御FET51の
ドレインDに飽和接続している。
【0158】この第5実施形態においても、定電流制御
部31の出力系を、定電流出力部30の出力系と同一に
構成しているので、定電流出力部30における出力電流
の温度変化による変動を小さく抑えることができる。
【0159】また、定電流出力部30の出力電流(定電
流FET50のドレイン電流)を所望値とする場合に、
定電流制御部31における定電流制御FET51のドレ
イン電流が同一の所望値となるように抵抗Rを調節する
ことで容易に調節することができる。
【0160】以上第3から第5の実施形態により説明し
たように、定電流出力部30の構成としては、定電流F
ET50とスイッチFET40の接続については、種々
の接続とすることが可能であり、説明したいずれかの構
成又は他の構成であっても、第3〜第5実施形態で説明
した同一傾向(同一の場合を含む)の温度特性を持った
定電流制御部31を接続することにより、温度変化によ
る定電流FET50のドレイン電流の変化量を小さく抑
えることが可能である。
【0161】但し、定電流出力用ドライバにおける定電
流出力部30としては、入力INのオン・オフによるオ
ン時のオーバーシュートなどを考慮して、第1実施形態
の定電流出力部30から選択し、それと同じFET配列
の定電流制御部31を選択することが最も好ましい。
【0162】以下、本発明の定電流出力用ドライバにお
ける好適な第6の実施の形態について、図16を参照し
て詳細に説明する。
【0163】図16に示されるように、印加されるゲー
ト電圧VGCの値に応じて一定の電流を出力する定電流
出力部301〜30sを、1列に配置された出力端子O
1〜Osに接続する。これら定電流出力部301〜30
sのゲートに対して、R用、G用、B用のゲート電圧を
発生させる3つの定電流制御部31R、31G、31B
の順番となるように接続する。すなわち、各定電流制御
部31R、31G、31Bは、電圧配線321R、32
1G、321B、及びゲート配線322R、322G、
322Bによって、それぞれ、2つ置きに定電流出力部
301〜30sに接続する。これにより、出力端子O1
〜Osからは、R用、G用、B用の各定電流が配列順に
出力される。
【0164】従って、1列に配列された陽極端子A1〜
Asを有するカラー有機ELパネル1に対して、定電流
出力用ドライバの出力端子01〜0sからの配線を単層
にすることが可能になる。
【0165】本実施形態における定電流出力用ドライバ
3は、図22、図25で説明したカラー表示用有機EL
パネル1を用いた表示装置のドライブ回路3として使用
することができるだけでなく、LEDパネルのドライバ
や、その他、定電流駆動を必要とする装置に使用するこ
とができる。
【0166】図16は、定電流出力用ドライバ3の回路
構成を表したものである。
【0167】この図16に示されるように、定電流出力
用ドライバ3は、s個の出力端子O1〜Osと、s個の
定電流出力部301〜30sと、3個の配線端子TR、
TG、TBと、3個の定電流制御部31R、31G、3
1Bを備えている。
【0168】なお、これらについて特定の出力端子O1
〜Os、定電流出力部301〜30s、配線端子TR、
TG、TB、定電流制御部31R、31G、31Bを指
定せずに共通する内容について説明する場合には、それ
ぞれ出力端子O、配線端子T、定電流出力部30、定電
流制御部31として説明する。他も同様である。
【0169】出力端子O1〜Osは、定電流出力用ドラ
イバ3が適用される表示装置、例えば、図16に示され
るカラー有機ELパネル1の陽極線端子A1〜Asに対
応した順で1列に配列されている。なお、本実施形態に
おいて出力端子O1〜Osは一列に配列されているが、
カラー有機ELパネル1との単層配線が可能であれば、
例えば、千鳥状に配置することで、複数列に配置するよ
うにしてもよい。
【0170】また出力端子O1〜Osの数sは、カラー
有機ELパネル1の陽極線端子Aの数sと一致させてい
るが、陽極線端子Aの数の1/w(wは正数)とするこ
とで、定電流出力用ドライバ3をw個使用してカラー有
機ELパネル1を駆動するようにしてもよい。
【0171】更に、数sはカラー表示に必要な三原色
R、G、Bの数3の倍数で、かつ1バイトを構成する数
8の倍数が好ましい。また、実際の表示パネルの解像度
から、本実施形態ではs=192個が採用されており、
この数が最も望ましい。
【0172】定電流出力部30は、出力端子Oの数sに
合わせてs個配置されている。この定電流出力部30
は、電界効果トランジスタ(FET)により構成されて
いる。定電流出力部30は全て同一に構成されている
が、ゲートGに印加される定電圧値VGCの値に応じ
て、一定の電流が対応する出力端子Oから出力されるよ
うになっている。すなわち、カラー有機ELパネル1に
おけるR、G、B用発光素子に必要な各定電流を出力す
る。
【0173】この出力定電流の出力は、制御装部等の外
部制御装置(図示しない)から供給されるスイッチング
信号によってオン、オフされるようになっている。
【0174】定電流制御部31は、定電流出力部30か
らR、G、B用発光素子に必要な電流を出力させるため
の、R、G、B用のゲート電圧VGCを出力するR用定
電流制御部31R、G用定電流制御部31G、B用定電
流制御部31Bを備えている。
【0175】これら3個の定電流制御部31は、出力電
圧(ゲート電圧VGC)の値を調節するための抵抗R
R、RG、RBの抵抗値が異なる点を除いて、他は同一
の構成になっている。
【0176】R用定電流制御部31Rの出力は、R用電
圧配線32Rにより、配線端子TRと接続されている。
各配線端子Tは、各定電流制御部31の出力電圧を測定
したり、回路の状態を検査したりするために使用される
端子である。
【0177】この配線端子TRとR用定電流制御部31
R間のR用電圧配線321Rは、更に、ゲート配線32
2Rによって定電流出力部301、304、307、
…、30s−2に接続されている。
【0178】同様に、G用定電流制御部31Gの出力
は、G用電圧配線321Gにより、配線端子TGと接続
され、更に、ゲート配線322Gによって定電流出力部
302、305、308、…、30s−1に接続されて
いる。また、B用定電流制御部31Bの出力は、B用電
圧配線321Bにより、配線端子TBと接続され、更
に、ゲート配線322Bによって定電流出力部303、
306、309、…、30sに接続されている。
【0179】このように、R用定電流制御部31R、G
用定電流制御部31G、B用定電流制御部31Bは、そ
れぞれ、R用電圧配線321Rとゲート配線322R、
G用電圧配線321Gとゲート配線322G、B用電圧
配線321Bとゲート配線322Bによって、2つ置き
に定電流出力部301〜30sに接続されている。これ
によって、一列又は複数列に配列された出力端子O1〜
Osから、配列順に、R用の定電流、G用の定電流、B
用の定電流が出力される。
【0180】尚、R用定電流制御部31R、G用定電流
制御部31G、B用定電流制御部31B及び、定電流出
力部301〜30sの構成は、図16では、第3実施形
態の図12と同様の構成としたが、前述した第3〜第5
の実施形態のいずれかであれば良い。
【0181】次に第7の実施形態について説明する。
【0182】この第2実施形態では、カラー有機ELパ
ネル1に対して複数の定電流出力用ドライバのICチッ
プを接続する場合に、カラー有機ELパネル1の両端に
供給される電流に生じる差や、互いに隣り合った定電流
出力用ドライバICの端部間での電流値の差が小さくな
るように調節可能にしたものである。
【0183】図17は、カラー有機ELパネル1に図1
6で説明した第6実施形態の定電流出力用ドライバIC
チップを複数接続した状態及び、各出力端子Oから出力
される電流値を表したものである。
【0184】この図17(a)に示されるように、カラ
ー有機ELパネル1の陽極端子Aがs×n個存在する場
合、第1実施形態の定電流出力用ドライバ3(出力端子
Oの数=s個)をn個使用して接続することになる。
【0185】この場合、各定電流出力用ドライバ3内
で、RGB各々の定電圧出力回路31R、31G、31
Bから電圧配線321R、321G、321Bを介し
て、各定電流出力部301〜30sに出力されるゲート
電圧VCGがチップ内でばらつくと、各定電流出力部3
01〜30sからの出力電流値がばらつく。
【0186】また、ゲート電圧VCGがばらつかない場
合でも、各定電流出力部301〜30sを構成するFE
Tの特性バラツキにより、出力される電流値は、チップ
内でバラツキを持つ。
【0187】このように、電圧配線321やゲート配線
322による配線抵抗等の各種条件によって、各定電流
出力部30に印加されるゲート電圧VGCは必ずしも同
一値ではなく、配線の距離などによって僅かに異なる電
圧値となる。このゲート電圧VGCの差や各定電流出力
部30の特性ばバラツキによって、同一の電圧配線32
1に接続された各定電流出力部30から出力端子Oに出
力される電流値にも差を生じることになる。
【0188】図17(b)は、R用電圧配線321R、
R用ゲート配線322RによってR用定電流制御部31
に接続された各定電流出力部301、304、…30s
−2から出力される電流値(従って、対応する出力端子
O1、O4、…Os−2から出力される電流値)を縦軸
にとり、横軸に各定電流出力部30(又は各出力端子)
をとったものである。
【0189】この図17(b)に示されるように、同一
電圧配線321Rに接続された隣同士の定電流出力部3
01と定電流出力部304の差は僅かであるため、同一
の定電流出力用ドライバに接続された隣同士のR用有機
ELに供給される電流差も僅かであり、両有機ELの輝
度の差は認識できない程度であり問題は生じない。
【0190】しかし、1個の定電流出力用ドライバ全体
でみると、矢印A1、A2…で示すように、全体として
一定の傾きを持った電流値の変化が存在することにな
る。
【0191】このため、定電流出力部301と定電流出
力部30s−2との値がほぼ同一になるような変化(例
えば、電流値が一端下がった後に上昇するような変化)
であれば問題は生じないが、図17(b)に示すよう
に、両端の出力端子O1とOs−2(O2とOs−1、
O3とOs)との間で出力電流値に一定以上の差が存在
すると、同図中の矢印Bで示されるように、次に配置さ
れる定電流出力用ドライバ3との間で、電流値に大きな
差が生じることになる。このため、接続される定電流出
力用ドライバが変わる部分の隣りあったR用有機ELに
流れる電流の差が大きいため、認識可能な程度の輝度差
を生じる可能性がある。
【0192】図17(c)は、複数接続する定電流出力
用ドライバ3端部の出力電流の差を小さくなるように調
節した場合の電流値の傾きを表したものである。端部の
出力電流差を小さくするためには、抵抗Rの値を調節す
ることで定電流制御部31の出力電圧(ゲート電圧VG
C)を調節することで可能である。すなわち、図17
(c)に矢印A2′で示したように左から2つ目の定電
流出力用ドライバ3の最初の出力端子O1からの出力電
流値(A2′の左端の値)を下げることで、隣り合った
定電流出力用ドライバの端部同士の電流値の差を小さく
することが可能である。
【0193】しかし、各定電流出力用ドライバ3は基本
的に同一構成であるため、定電流制御部31の出力電圧
を代えても、右下がり、右上がり等の図17(b)に示
した電流値に対する傾き(変化)の傾向は同一となる。
すなわち、A2′は絶対値が異なるのみで、変化の傾向
はA2やA1と同一である。このため、定電流出力用ド
ライバ3と3との間での電流値の差は小さくなっても、
図17(c)に示すように、カラー有機ELパネル1全
体(または複数の定電流出力用ドライバ全体)とする
と、両端部で大きな電流値の差が発生し、一方の端部が
明るく他端側が暗くなるという弊害が発生する可能性が
ある。
【0194】そこで第7の実施形態では、定電流出力用
ドライバの定電流制御部31が接続されている側の端部
の電圧調整だけでなく、両端の電圧調節を可能入力にし
たものである。
【0195】図18(a)は、定電流出力用ドライバに
一列に(又は多段に)配置された定電流出力部30(す
なわち、出力端子O)の両端の出力電流を調節可能にし
た定電流出力用ドライバ3の構成を表したものである。
【0196】この図18に示されるように、定電流出力
用ドライバは、それぞれ2つの定電流制御部31、すな
わち、2つのR用定電流制御部31R1と31R2、2
つのG用定電流制御部31G1と31G2、2つのB用
定電流制御部31B1と31B2(以下代表して、定電
流制御部311、312で示し、この両者を代表して定
電流制御部31で示す。)を備えている。これら全体で
6個の定電流制御部31は、図12に示した定電流制御
部31と同一の構成である(但し抵抗Rの抵抗値はそれ
ぞれ調節により異なった値である)。
【0197】そして、対となっている1組の定電流制御
部311と311の両出力間が電圧配線321で接続さ
れており、この電圧配線321と各定電流出力部30と
が第6実施形態と同様に2つ置きにゲート配線322に
よって接続されている。
【0198】このように、第7実施形態によれば、RG
Bの各色にして1組2つの定電流制御部311、312
を配置し、両定電流制御部311、312間を電圧配線
321で接続すると共に、この配線から2つ置きにゲー
ト配線322で定電流出力部30を接続するようにした
ので、一列等に配置された各定電流出力部30(又は、
各出力端子O)の配列方向における各出力電流値の傾き
を、両端で調節することができる。
【0199】これにより、図18(b)に示すように出
力端子Oの配列方向で、出力電流値が右下がりの傾向に
ある定電流出力用ドライバ3であれば、R用定電流制御
部31R1の出力電圧(ゲート電圧VGC)を大きく
(VDDに対する電圧VGSを小さく)することによ
り、矢印αで示すように、左端の出力端子O1(定電流
出力部301)から出力される電流値を小さくすること
ができる。更に、R用定電流制御部31R2の出力電圧
を小さくする(VGSを大きくする)ことで、矢印βで
示されるように、右端の出力端子Os−2(定電流出力
部30s−2)から出力される電流値を大きくすること
ができる。
【0200】このように第7実施形態によれば、両端の
定電流出力部30(出力端子O)〜の出力電流を1組の
定電流制御部311、312によって調節可能であるた
め、例えば、未調節の状態で両端の電流差をΔiとした
場合、電流値が高い側の電流値をΔi/2だけ下げるよ
うに、電流値が高い出力端子に近い側の定電流制御部3
1を調節し、電流値が低い側の電流値をΔi/2だけ上
げるように、反対側の定電流制御部31を調節すること
で、複数の定電流出力用ドライバ3を配置した場合で
も、隣り合った定電流出力用ドライバ両端部での輝度変
化(図17(b)の矢印B参照)や、カラー有機ELパ
ネル1の両端部での明暗の差(図17(c)参照)の発
生を防止することが可能になる。
【0201】次に第8の実施形態について説明する。
【0202】図19は第8実施形態における定電流出力
用ドライバ3の構成を表したものである。
【0203】この第8の実施形態では、RGB用の各々
に対して1組ずつの定電流制御部311、312を配置
した第7実施形態において、各定電流制御部311、3
12の電圧調節による出力電流の調節を行った場合に、
調節を確実に行うことができるようにしたものである。
【0204】すなわち、図19に示されるように、1組
の定電流制御部311と312とを接続している各電圧
配線321に所定の間隔で配線抵抗rを配置したもので
ある。
【0205】通常、定電流制御部31の出力は、静電気
による影響を防止するたに保護用の抵抗r0を配線32
1と定電流制御部31間に配置することがある。そし
て、図18に示した第7実施形態の定電流出力用ドライ
バ3において、保護用抵抗r0を接続した場合、1組の
定電流制御部311、312により電圧調節を行って
も、調節した電圧分が保護用抵抗r0における電圧効降
下として使用されてしまい、図18(b)に示すような
調節ができない場合がある。
【0206】すなわち、図19(b)に示すように、電
圧未調整の場合に出力端子Oから出力される電流(点線
で示す)に対して、定電流制御部311、312の電圧
を調節したとしても、保護用抵抗r0の存在により、点
線で示す未調整の状態をほぼ並行移動した状態になる場
合があり、この場合、定電流制御部31を1組ずつ配置
した効果が得られなくなる。
【0207】そこで、第8実施形態では、図19(a)
に示されるように、各ゲート配線322間の配線電圧3
21に抵抗成分rを配置したものである。
【0208】本実施形態では、定電流制御部311、3
12間を接続する電圧配線311全体をポリシリコン抵
抗とすることで、各抵抗成分r及び保護用抵抗r0が形
成されている。
【0209】このように、各ゲート配線322間に抵抗
成分rを配置することにより、定電流制御部311、3
12で調節した電圧分が両端の保護用抵抗r0分を含め
た電圧配線全体の電圧降下として使用されるため、図1
8(b)の実線で示されるように、各出力端子Oから出
力される電流値の傾きを確実に調節することが出来る。
【0210】なお、第8実施形態では、保護用抵抗r0
を含めた電圧配線321全体をポリシリコン抵抗で構成
したが、電圧配線321をポリシリコン抵抗で形成し保
護用抵抗r0は別途接続するようにしてもよい。
【0211】また、ポリシリコン抵抗以外の抵抗成分r
を電圧配線321に配置するようにしてもよい。この場
合、各ゲート配線322間に配置するようにしてもよい
が、所定間隔毎に配置するようにしてもよい。所定間隔
毎としては、例えば、定電流出力部301と定電流出力
部304とのゲート配線322R間に配置した場合、次
の定電流出力部304と定電流出力部307とのゲート
配線322R間には配置せず、次の定電流出力部307
と定電流出力部3010とのゲート配線322R間に配
置し、以後同様に1つ置きに配置するようにしてもよ
い。また、2つ置き、3つ置き、4つ置き、5つ置き、
10置き等の任意に選択した数置きに配置するようにし
てもよい。更に、1組の定電流制御部311と定電流制
御部312間の中心1カ所、3等分する2カ所、4等分
する3カ所に配置するようにしてもよい。
【0212】次に第9実施形態について説明する。
【0213】この第9実施形態では、定電流出力用ドラ
イバ3を、s個の定電流出力部30を有する定電流出力
装置300と、3つの定電流制御部310を有する定電
流制御装置31との別々のICチップとして構成したも
のである。
【0214】図20は、この第9実施形態における定電
流出力用ドライバ3の定電流出力装置300(a)と、
定電流制御装置310(b)を表したものである。
【0215】図20(a)に示すように定電流出力装置
300は、配線端子TR、TG、TBをそれぞれ1組ず
つ、すなわち、合計6個の配線端子TR1とTR2、T
G1とTG2、TB1とTB2(代表してT1、T2と
する)を備えている。この各組の配線端子T1とT2は
互いに電圧配線321で接続されており、電圧配線32
1には、ゲート配線322により2つ置きに定電流出力
部30が接続されている。
【0216】一方、図20(b)に示すように、定電流
制御装置310は、R用定電流制御部31R、G用定電
流制御部31G、B用定電流制御部31Bを備えてお
り、各定電流制御部31には、それぞれ配線端子TR
0、TGO、TGBが接続されている。
【0217】図21は、第9実施形態における定電流出
力装置300と定電流制御装置310とを接続した状態
を表したものである。
【0218】この図に示されるように、u個の陽極端子
A1〜Au(TR1とTR2、TG1とTG2、TB1
とTB2)を有するカラー有機ELパネル1に対して
は、定電流出力装置300a、300b、…300qの
q個が接続される。
【0219】そして、隣あって配置される定電流出力装
置300同士は、配線端子TR2と配線端子TR1とが
接続され、配線端子TG2と配線端子TG1とが接続さ
れ、配線端子TB2と配線端子TB1とが接続される。
【0220】一方、両端部に配置される定電流出力装置
300のうち、定電流出力装置300aの配線端子TR
1、TG1、TB1が、それぞれ定電流制御装置310
aの配線端子TR0、TG0、TB0と接続され、定電
流出力装置300bの配線端子TR2、TG2、TB2
が、それぞれ定電流制御装置310bの配線端子TR
0、TG0、TB0と接続される。
【0221】このように本実施形態によれば、定電流出
力用ドライバ3を、定電流出力装置300と、定電流制
御装置310の別々の素子として構成することにより、
複数の定電流出力装置300の電圧配線321同士を連
続して接続することができ、定電流制御装置310を最
低1つ(図21において定電流制御装置310bを接続
しない場合)使用することで定電流出力用ドライバ3を
構成することができ、定電流制御部31の数を減らすこ
とが可能になる。
【0222】なお、q個配置する定電流出力装置300
の電圧配線321同士を全て接続する場合について説明
したが、複数個の単位で電圧配線321同士を接続する
と共に定電流出力装置300を接続するようにしてもよ
い。例えば、q個の定電流出力装置300をq/2個ず
つの2組に分け、隣り合ったq/2個の電圧配線321
同士を接続すると共に、両端又は一端のみの定電流出力
装置300に定電流制御装置310を接続する。
【0223】また、第9実施形態における電圧配線32
1については、第8実施形態と同様に電圧配線321全
体をポリシリコン抵抗で構成し、又は一部に抵抗成分r
を配置するようにしてもよい。
【0224】以上の第6から第9の実施形態では、各定
電流出力部301〜30sを同一構成とし、各定電流制
御部31R、31G、31Bを抵抗RR、GG、BBの
値を除いて同一構成とすることで、チップ内構成が単純
化されて製造が容易になる。
【0225】しかし、接続される有機ELパネル1の種
類等や制御上の要求等によっては、R用、G用、B用の
適切な電流値が得られない場合が考えられる。このよう
な場合には、R用の定電流出力部301、304、…3
0(s−2)を同一の構成とし、G用の定電流出力部3
02、305、…30(s−1)を同一の構成とし、B
用の定電流出力部303、306、…30sを同一の構
成としてもよい。そして、各定電流制御部31R、31
G、31Bの構成も、対応するR用、G用、B用の定電
流出力部30の構成にあわせた構成とする。その際、R
用定電流制御部31Rの定電流FET51とR用定電流
FET50とを同一の温度特性を持つ素子を使用し、G
用定電流制御部31Gの定電流FET51とG用定電流
FET50とを同一の温度特性を持つ素子を使用し、B
用定電流制御部31Bの定電流FET51とB用定電流
FET50とを同一の温度特性を持つ素子を使用する。
【0226】
【発明の効果】本発明によれば、定電流出力素子と出力
端子間にスイッチング素子を配置することなく、電源を
定電流素子間にスイッチング素子を配置しているので、
出力端子から出力される電流に発生するオーバーシュー
トを抑えることができる。
【0227】また、定電流出力素子と出力端子間にゲー
トに一定電圧を印加したFETを配置しているので、出
力定電流値の電圧依存変化を小さくすることができ、更
に、スイッチングによる定電流値の変動を抑制すること
ができる。
【0228】また、出力端子と、この出力端子と電源と
の間に接続され、一定電圧がゲートに印加されることで
定電流を出力する第1電界効果トランジスタと、この第
1の電界効果トランジスタと、前記出力端子との間又は
前記電源との間に接続され、前記第1電界効果トランジ
スタと前記出力端子又は前記電源との電気的な接続と遮
断を行うスイッチング手段と、前記第1電界効果トラン
ジスタの温度特性と同様に変化する温度特性を有し、一
定温度において前記第1電界効果トランジスタに一定の
電圧を印加する定電圧印加回路とにより定電流出力用ド
ライバを構成したので、温度による出力電流の変化を小
さくすることができる。
【0229】また、複数の出力端子と、この出力端子と
同数存在し、前記出力端子と電源との間に接続され、所
定電圧がゲートに印加されることで定電流を出力する電
界効果トランジスタと、前記各電界効果トランジスタと
前記各出力端子又は前記電源との電気的な接続と遮断を
各々独立して行うスイッチング手段と、第1電圧を発生
させる第1定電流制御部と、第2電圧を発生させる第2
定電流制御部と、第3電圧を発生させる第3定電流制御
部と、前記第1定電流制御部の出力を、前記複数の電界
効果トランジスタのゲートに対して2つ置きに接続する
第1配線と、前記第2定電流制御部の出力を、前記第1
配線が接続された各電界効果トランジスタの隣の各電界
効果トランジスタのゲートに接続する第2配線と、前記
第3定電流制御部の出力を、前記第2配線が接続された
各電界効果トランジスタの更に隣の各電界効果トランジ
スタのゲートに接続する第3配線とにより定電流出力用
ドライバを構成したので、例えば、カラー表示用の発光
素子パネルに対して単層配線により接続することが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1に対応する概念図である。
【図2】本発明の請求項2に対応する概念図である。
【図3】本発明の請求項3に対応して例示した構成図で
ある。
【図4】本発明の請求項4に対応して例示した構成図で
ある。
【図5】本発明の請求項5に対応して例示した構成図で
あり、各発明に対応する第1実施形態の構成図である。
【図6】図5の構成を有する定電流出力用ドライバのシ
ミュレーション結果を表す説明図である。
【図7】本発明の請求項6に対応して例示した構成図で
ある。
【図8】本発明の請求項7に対応して例示した構成図で
ある。
【図9】本発明の請求項8に対応して例示した構成図で
ある。
【図10】本発明の第2実施形態の構成図である。
【図11】図10の構成を有する定電流出力用ドライバ
のシミュレーション結果を表す説明図である。
【図12】本発明の第3の実施形態における定電流出力
用ドライバの回路構成図である。
【図13】同上、第3実施形態における定電流FETと
定電流制御FETにおける温度変化の影響を表した説明
図である。
【図14】本発明の第4の実施形態における定電流出力
用ドライバの回路構成図である。
【図15】本発明の第5の実施形態における定電流出力
用ドライバの回路構成図である。
【図16】本発明の第6の実施形態における定電流出力
用ドライバの回路構成図である。
【図17】本発明の第6の実施形態における定電流出力
用ドライバを複数配置した場合の説明図である。
【図18】本発明の第7の実施形態における定電流出力
用ドライバの回路構成図(a)、及び電圧調節について
の説明図(b)である。
【図19】本発明の第8の実施形態における定電流出力
部の回路構成図(a)、及び電圧調節についての説明図
(b)である。
【図20】本発明の第9の実施形態における定電流出力
装置(a)と、定電圧発生装置(b)の回路構成図であ
る。
【図21】本発明の第9の実施形態の使用状態を表した
説明図である。
【図22】有機ELを使用した、従来の表示装置の構成
を表したものである。
【図23】従来の定電流出力用ドライバを、エンハンス
メント型のMOSFETで構成した場合に考えられる構
成図である。
【図24】図22の構成を有する定電流出力用ドライバ
のシミュレーション結果を表す説明図である。
【図25】従来の定電流出力用ドライバをエンハンスメ
ント型のMOSFETで構成して、有機ELパネルにカ
ラー表示させる、従来の表示装置の構成
【符号の説明】
1 有機ELパネル 2 走査回路 3 ドライブ回路 4 MOSFET 5 MOSFET 6 MOSFET 30 定電流出力部 31 定電流制御部 31R R用定電流制御部 31G G用定電流制御部 32B B用定電流制御部 40 スイッチFET 41 特性調節FET 50 定電流FET 51 定電流制御FET 60 スイッチFET 70 FET 71 オペアンプ 81a 抵抗外付け用の端子 81b 抵抗外付け用の端子 100 定電流出力素子 101 第1のスイッチング素子 102 第1の出力端子 103 第2のスイッチング素子 104 第2の端子 301〜30s 定電流出力部 321R R用電圧配線 321G G用電圧配線 321B B用電圧配線 322R、322G、322B ゲート配線 TR R用配線端子 TG G用配線端子 TB B用配線端子 O1〜Os 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橘田 達也 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 母家 靖弘 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定電流を供給することで発光素子を発光
    させる定電流出力用ドライバであって、 定電流を出力する定電流出力素子と、 この定電流出力素子と電源間に配置されて、前記電源と
    前記定電流出力素子との電気的な接続と遮断を行う第1
    のスイッチング素子と、 前記定電流出力素子の電流出力側と、間にスイッチング
    素子を介さずに接続された第1の出力端子と、を具備す
    ることを特徴とする定電流出力用ドライバ。
  2. 【請求項2】 定電流を供給することで発光素子を発光
    させる定電流出力用ドライバであって、 定電流を出力する定電流出力素子と、 この定電流出力素子と電源間に配置されて、前記電源と
    前記定電流出力素子との電気的な接続と遮断を行う第1
    のスイッチング素子と、 前記定電流出力素子の電流出力側と第2の端子との間に
    接続され、前記第1のスイッチング素子のオン・オフ動
    作と連動してオフ・オン動作をする第2のスイッチング
    素子と、 前記定電流出力素子の電流出力側と前記第2のスイッチ
    ング素子との間にスイッチング素子を介さずに接続され
    た第1の出力端子と、を具備することを特徴とする定電
    流出力用ドライバ。
  3. 【請求項3】 一定電圧がゲートに印加されることで定
    電流を出力する第1の電界効果トランジスタと、 この第1の電界効果トランジスタと電源間に配置され
    て、前記電源と前記第1の電界効果トランジスタとの電
    気的な接続と遮断を行う、第2の電界効果トランジスタ
    と、 前記第1の電界効果トランジスタの電流出力側と、間に
    スイッチング素子を介さずに接続された第1の出力端子
    と、を具備することを特徴とする定電流出力用ドライ
    バ。
  4. 【請求項4】 一定電圧がゲートに印加されることで定
    電流を出力する第1の電界効果トランジスタと、 この第1の電界効果トランジスタと電源間に配置され
    て、前記電源と前記第1の電界効果トランジスタとの電
    気的な接続と遮断を行う、第2の電界効果トランジスタ
    と、 前記第1の電界効果トランジスタの電流出力側に直列に
    接続され、前記第1の電界効果トランジスタのゲートに
    印加される一定電圧とは異なる一定電圧がゲートに印加
    される第3の電界効果トランジスタと、 前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と、間に
    スイッチング素子を介さずに接続された第1の出力端子
    と、を具備することを特徴とする定電流出力用ドライ
    バ。
  5. 【請求項5】 一定電圧がゲートに印加されることで定
    電流を出力する第1の電界効果トランジスタと、 この第1の電界効果トランジスタと電源間に配置され
    て、前記電源と前記第1の電界効果トランジスタとの電
    気的な接続と遮断を行う、第2の電界効果トランジスタ
    と、 前記第2の電界効果トランジスタと異なるチャネルを形
    成し、前記第1の電界効果トランジスタの電流出力側と
    第2の端子との間に接続され、前記第2の電界効果トラ
    ンジスタとゲートが入力端子に共通接続された第3の電
    界効果トランジスタと、 前記第1の電界効果トランジスタの電流出力側と前記第
    3の電界効果トランジスタとの間にスイッチング素子を
    介さずに接続された第1の出力端子と、を具備すること
    を特徴とする定電流出力用ドライバ。
  6. 【請求項6】 一定電圧がゲートに印加されることで定
    電流を出力する第1の電界効果トランジスタと、 この第1の電界効果トランジスタと電源間に配置され
    て、前記電源と前記第1の電界効果トランジスタとの電
    気的な接続と遮断を行う、第2の電界効果トランジスタ
    と、 前記第1の電界効果トランジスタの電流出力側に直列に
    接続され、前記第1の電界効果トランジスタのゲートに
    印加される一定電圧とは異なる一定電圧がゲートに印加
    される第3の電界効果トランジスタと、 前記第2の電界効果トランジスタと異なるチャネルを形
    成し、前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と
    第2の端子との間に接続され、前記第2の電界効果トラ
    ンジスタとゲートが入力端子に共通接続された第4の電
    界効果トランジスタと、 前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と前記第
    4の電界効果トランジスタとの間にスイッチング素子を
    介さずに接続された第1の出力端子と、を具備すること
    を特徴とする定電流出力用ドライバ。
  7. 【請求項7】 電源と接続され、一定電圧がゲートに印
    加されることで定電流を出力する第1の電界効果トラン
    ジスタと、 この第1の電界効果トランジスタの電流出力側に直列に
    接続されてスイッチングを行う第2の電界効果トランジ
    スタと、 前記第2の電界効果トランジスタの電流出力側に直列に
    接続され、前記第1の電界効果トランジスタのゲートに
    印加される一定電圧とは異なる一定電圧がゲートに印加
    される第3の電界効果トランジスタと、 前記第2の電界効果トランジスタと異なるチャネルを形
    成し、前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と
    第2の端子との間に接続され、前記第2の電界効果トラ
    ンジスタとゲートが入力端子に共通接続された第4の電
    界効果トランジスタと、 前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と前記第
    4の電界効果トランジスタとの間にスイッチング素子を
    介さずに接続された第1の出力端子と、を具備すること
    を特徴とする定電流出力用ドライバ。
  8. 【請求項8】 電源と接続され、一定電圧がゲートに印
    加されることで定電流を出力する第1の電界効果トラン
    ジスタと、 前記第1の電界効果トランジスタの電流出力側に直列に
    接続され、前記第1の電界効果トランジスタのゲートに
    印加される一定電圧とは異なる一定電圧がゲートに印加
    される第2の電界効果トランジスタと、 この第2の電界効果トランジスタの電流出力側に直列に
    接続されてスイッチングを行う第3の電界効果トランジ
    スタと、 前記第3の電界効果トランジスタと異なるチャネルを形
    成し、前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と
    第2の端子との間に接続され、前記第2の電界効果トラ
    ンジスタとゲートが入力端子に共通接続された第4の電
    界効果トランジスタと、 前記第3の電界効果トランジスタの電流出力側と前記第
    4の電界効果トランジスタとの間にスイッチング素子を
    介さずに接続された第1の出力端子と、を具備すること
    を特徴とする定電流出力用ドライバ。
  9. 【請求項9】 出力端子と、 この出力端子と電源との間に接続され、一定電圧がゲー
    トに印加されることで定電流を出力する第1電界効果ト
    ランジスタと、 この第1の電界効果トランジスタと、前記出力端子との
    間又は前記電源との間に接続され、前記第1電界効果ト
    ランジスタと前記出力端子又は前記電源との電気的な接
    続と遮断を行うスイッチング手段と、 前記第1電界効果トランジスタの温度特性と同様に変化
    する温度特性を有し、一定温度において前記第1電界効
    果トランジスタに一定の電圧を印加する定電圧印加回路
    と、を具備することを特徴とする定電流出力用ドライ
    バ。
  10. 【請求項10】 前記定電圧印加回路は、分圧用の抵抗
    手段と、この抵抗手段と電源との間に直列に接続され、
    ゲートが飽和結線された第2電界効果トランジスタとを
    備え、 前記第2電界効果トランジスタのゲートを前記第1電界
    効果トランジスタのゲートに接続したことを特徴とする
    請求項1に記載の定電流出力用ドライバ。
  11. 【請求項11】 第1スイッチング手段は、ゲートをス
    イッチング信号の入力とした第3の電界効果トランジス
    タで構成し、 ゲートがグランドに接続されると共に、前記第1スイッ
    チングの接続位置に対応して、前記第2電界効果トラン
    ジスタの電源側又はその反対側に接続された第4電界効
    果トランジスタと、を具備することを特徴とする請求項
    2に記載の定電流出力用ドライバ。
  12. 【請求項12】 前記第1電界効果トランジスタと前記
    第2電界効果トランジスタとを同一規格素子を使用した
    ことを特徴とする請求項2に記載の定電流出力用ドライ
    バ。
  13. 【請求項13】 前記抵抗手段は、ラダー抵抗、可変抵
    抗、抵抗を外付けするための端子、又は抵抗とこの抵抗
    に並列に抵抗を外付けするための端子で構成されたこと
    を特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれかの
    請求項に記載の定電流出力用ドライバ。
  14. 【請求項14】 前記第2電界効果トランジスタのゲー
    トがボルテージフォロア回路の入力に接続され、このボ
    ルテージフォロア回路の出力が前記前記第1電界効果ト
    ランジスタのゲートに接続されていることを特徴とする
    請求項1から請求項6のうちのいずれかの請求項に記載
    の定電流出力用ドライバ。
  15. 【請求項15】 複数の出力端子と、 この出力端子と同数存在し、前記出力端子と電源との間
    に接続され、所定電圧がゲートに印加されることで定電
    流を出力する電界効果トランジスタと、 前記各電界効果トランジスタと前記各出力端子又は前記
    電源との電気的な接続と遮断を各々独立して行うスイッ
    チング手段と、 第1電圧を発生させる第1定電流制御部と、 第2電圧を発生させる第2定電流制御部と、 第3電圧を発生させる第3定電流制御部と、 前記第1定電流制御部の出力を、前記複数の電界効果ト
    ランジスタのゲートに対して2つ置きに接続する第1配
    線と、 前記第2定電流制御部の出力を、前記第1配線が接続さ
    れた各電界効果トランジスタの隣の各電界効果トランジ
    スタのゲートに接続する第2配線と、 前記第3定電流制御部の出力を、前記第2配線が接続さ
    れた各電界効果トランジスタの更に隣の各電界効果トラ
    ンジスタのゲートに接続する第3配線と、を1つの集積
    回路に形成したことを特徴とする定電流出力用ドライ
    バ。
  16. 【請求項16】 前記請求項15の出力端子及び前記電
    界効果トランジスタを、それぞれ192個配置したこと
    を特徴とする請求項15に記載の定電流出力用ドライ
    バ。
  17. 【請求項17】 前記請求項15において、 前記第1配線が接続される第1配線端子と、 前記第2配線が接続される第2配線端子と、 前記第3配線が接続される第3配線端子と、を具備する
    ことを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の定
    電流出力用ドライバ。
  18. 【請求項18】 前記請求項15において、 前記第1定電流制御部、前記第2定電流制御部、及び前
    記第3定電流制御部をそれぞれ2つ備え、 第1配線は、2つの第1定電流制御部の両出力間を接続
    する第1電圧配線と、この第1電圧配線と各ゲートとを
    接続する第1ゲート配線とを有し、 第2配線は、2つの第2定電流制御部の両出力間を接続
    する第2電圧配線と、この第2電圧配線と各ゲートとを
    接続する第2ゲート配線とを有し、 第3配線は、2つの第3定電流制御部の両出力間を接続
    する第3電圧配線と、この第3電圧配線と各ゲートとを
    接続する第3ゲート配線とを有することを特徴とする請
    求項15、請求項16、又は請求項17に記載の定電流
    出力用ドライバ。
  19. 【請求項19】 少なくとも1組のゲート配線間の電圧
    配線に抵抗を配置したことを特徴とする請求項18に記
    載の定電流出力用ドライバ。
  20. 【請求項20】 前記電圧配線をポリシリコン抵抗で構
    成したことを特徴とする請求項18に記載の定電流出力
    用ドライバ。
  21. 【請求項21】 複数の出力端子と、 この出力端子と同数存在し、前記出力端子と電源との間
    に接続され、所定電圧がゲートに印加されることで定電
    流を出力する電界効果トランジスタと、 前記各電界効果トランジスタと前記各出力端子又は前記
    電源との電気的な接続と遮断を各々独立して行うスイッ
    チング手段と、 電圧が供給される第1、第2及び第3の電圧入力端子
    と、 電圧が出力される第1、第2及び第3の電圧出力端子
    と、 前記第1電圧入力端子と前記第1電圧出力端子とを接続
    する第1電圧配線と、 前記第2電圧入力端子と前記第2電圧出力端子とを接続
    する第2電圧配線と、 前記第3電圧入力端子と前記第3電圧出力端子とを接続
    する第3電圧配線と、 前記第1電圧配線を、前記複数の電界効果トランジスタ
    のゲートに対して2つ置きに接続する第1ゲート配線
    と、 前記第2電圧配線を、前記第1配線が接続された各電界
    効果トランジスタの隣の各電界効果トランジスタのゲー
    トに接続する第2ゲート配線と、 前記第3電圧配線を、前記第2配線が接続された各電界
    効果トランジスタの更に隣の各電界効果トランジスタの
    ゲートに接続する第3ゲート配線と、を1つの集積回路
    に形成したことを特徴とする定電流出力用ドライバ。
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