JP2003323145A - 電流出力型駆動装置及びそれを用いた表示装置 - Google Patents

電流出力型駆動装置及びそれを用いた表示装置

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JP2003323145A
JP2003323145A JP2002127447A JP2002127447A JP2003323145A JP 2003323145 A JP2003323145 A JP 2003323145A JP 2002127447 A JP2002127447 A JP 2002127447A JP 2002127447 A JP2002127447 A JP 2002127447A JP 2003323145 A JP2003323145 A JP 2003323145A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力電流を出力と接続される電流源の数を制
御することにより階調表示を行う表示装置において低階
調側と高階調側で基準となる電流源を別に設ける必要が
ある。 【解決手段】 カレントミラー構成において、低階調側
と高階調側へ供給する電流源15を共通化し、電流増加
量の割合を低階調側もしくは高階調側カレントミラーの
ミラー比を可変できる構成とすることで一方に対する他
方の電流増加量の比を変化させるようにした。また基準
となる電流源15に供給する電流値をトランジスタの操
作により変更できるようにしたことで、出力電流値の変
化量を一定とするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機電界発光素子
など、電流量により階調表示を行う表示装置に用いる電
流出力を行う駆動用半導体回路に関する。
【0002】
【従来の技術】有機発光素子は、自発光素子であるた
め、液晶表示装置で必要とされるバックライトが不要で
あり、視野角が広いなどの利点から、次世代表示装置と
して期待されている。
【0003】有機発光素子のように、素子の発光強度と
素子に印加される電界が比例関係とならず、素子の発光
強度と素子を流れる電流密度が比例関係にあるため、素
子の膜厚のばらつき及び入力信号値のばらつきに対し、
発光強度のばらつきは電流制御により階調表示を行うほ
うが小さくすることができる。
【0004】半導体層を有するスイッチング素子を用い
たアクティブマトリクス型表示装置の例を図15に示
す。各画素は159に示すように、複数のスイッチング
素子153と蓄積容量154ならびに有機電界発光素子
152からなる。
【0005】スイッチング素子153は1フレームのう
ち行選択期間(期間A)にはゲートドライバ150から
の出力により153a及び153bのスイッチング素子
を導通させ、153dのスイッチング素子は非導通状態
とする。非選択期間(期間B)には、逆に153dを導
通状態とし、153a及び153bを非導通状態とす
る。
【0006】この操作により期間Aにおいて、ソースド
ライバ151から出力される電流値に応じて、153c
を流れる電流量が決められ、153cのソースドレイン
間電流とゲート電圧の関係からゲート電圧が決まり、ゲ
ート電圧に応じた電荷が蓄積容量154に蓄積される。
期間Bでは期間Aで蓄積された電荷量に応じて、153
cのゲート電圧が設定されるため、期間Aで153cに
流れた電流と同一の電流が期間Bにおいても153cを
流れ、153dを通じて、有機発光素子152を発光さ
せる。ソース信号線の電流量に応じ、蓄積容量154の
電荷量が変わり、有機発光素子152の発光強度が変化
する。
【0007】この表示装置に用いる駆動用半導体回路に
は電流を制御して出力できるものが必要である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】駆動用半導体回路の入
力信号は一般的に電圧により与えられる。映像信号に応
じた電流を出力するためには、半導体回路内部において
電圧を電流に変換することで実現する。
【0009】例えば、薄膜トランジスタを用いて映像信
号に応じた電圧値をゲート電極に接続し、ソースもしく
はドレイン電極の一方に電源を接続し、他方から映像信
号に応じた電流値を取り出すことで変換する方法があ
る。
【0010】この方法ではトランジスタの電流―電圧特
性にばらつきがあると、同一電圧に対して出力電流が異
なるため、表示にムラが発生する恐れがある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明では、端子ごとの
出力電流値のばらつきを小さくすること、高階調部と低
階調部で1階調あたりの電流増加量を変化できるように
すること、回路規模を小さくする観点から、基準電流を
発生する基準電流発生手段と、前記基準電流発生手段か
らの基準電流が入力され、かつ前記基準電流に対応する
第1の電流を、第2の電流源に出力し、かつ前記基準電
流に対応する第5の電流を複数の第6の電流源に出力
し、かつ前記基準電流に対応する第6の電流を第7の電
流源に出力する第1の電流源と、前記第1の電流が入力
され、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複
数の第3の電流源に出力する第2の電流源と、前記第2
の電流が入力され、かつ前記第2の電流に対応する第3
の電流を複数の第4の電流源に出力する第3の電流源
と、前記第3の電流が入力され、かつ前記第3の電流に
対応する第4の電流を複数の第5の電流源に出力する第
4の電流源と、前記第7の電流源は前記第8の電流源に
接続され、前記複数の第6の電流源は1つもしくは複数
の切り替え手段を介して前記第8の電流源に接続され、
第7の電流が入力され、かつ前記第7の電流に対応する
第8の電流を複数の第9の電流源に出力する第8の電流
源と、第8の電流が入力され、かつ前記第8の電流に対
応する第9の電流を複数の第10の電流源に出力する第
9の電流源と、前記第9の電流が入力され、かつ前記第
9の電流に対応する第10の電流を複数の第11の電流
源に出力する第10の電流源と、を具備し、前記第5及
び第11の電流源は、入力画像データに対応した個数が
選択され、前記第7の電流は前記切り替え手段により前
記第8の電流源と接続された前記第6の電流源の数と前
記第5の電流の積に前記第6の電流を加えた電流が流れ
ることで、前記第5の電流源と前記第11の電流源に流
れる電流の割合を変化できるようにした。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明を行う。
【0013】(実施の形態1)図13はパッシブマトリ
クス構成の有機発光素子を用いた表示装置の例である。
セグメント信号線136、コモン信号線135をマトリ
クス状に配置し、交点に有機発光素子134を形成し順
に表示を行わせる。
【0014】コモンドライバ133は電流を流し特定の
輝度を出力する画素の行を選択し、選択された行の画素
に対し、1列ずつ順にセグメントドライバ131から表
示階調に応じた電流を流す。
【0015】例えば図14において、2行目の有機発光
素子に表示階調に応じた電流を流す(2行目が選択行)
には、コモン信号線135の電位を2行目(コモン信号
線135b)の電位のみ低下させ、その他行のコモン信
号線135a、135cをセグメント信号線136の電
位よりも高くし、非選択行の画素では電位の関係をカソ
ード電位>アノード電位とすることで非発光状態とす
る。この状態においてセグメント信号線136より表示
階調に応じた電流を電流源141から供給することで2
行目の各有機発光素子が所定の輝度で発光する。この例
では2行目を発光させているが、コモンドライバ133
において異なる行の電位を低くすることで表示行を順に
変えることが可能である。
【0016】このような表示装置において輝度むらのな
い表示を行うには有機発光素子134の膜厚を均一形成
するほか、セグメントドライバ131の電流源141か
ら供給される電流値の各出力のばらつきが小さいことが
重要である。
【0017】図15はアクティブマトリクス構成の有機
発光素子を用いた表示装置の例である。ある水平走査期
間において例えば1行目のゲート信号線1(例えば15
7a)に接続されたトランジスタが導通状態となり、他
のすべて行のゲート信号線1(157)に接続されたト
ランジスタを非導通状態とする。このときに1行目の各
列の画素の階調データに対応した電流をソースドライバ
151からソース信号線156を通して流すことによ
り、電流量に応じた電荷が蓄積容量154に蓄えられ
る。
【0018】ゲート信号線2(158)は、同一行のゲ
ート信号線1(157)に接続されたトランジスタが非
導通状態であるときに、ゲート信号線2(158)に接
続されたトランジスタを導通状態とし、ゲート信号線1
に接続されたトランジスタが導通状態にあるときには、
非導通状態とすることで、蓄積容量154に蓄えられた
電荷量に応じた電流が有機発光素子152に流れる。
【0019】これによりソースドライバ151から出力
される電流量に応じた階調表示を行うことが可能であ
る。この場合もパッシブマトリクス構成の表示装置と同
様に表示にムラが出ないようにするための条件の1つと
して同一階調出力に対する電流出力のばらつきが小さい
ことが必要である。
【0020】また図15において各画素はカレントコピ
ア構成としたが、図28に示すようなカレントミラー構
成としても同様にソース信号線156に流れる電流によ
り階調表示を行うことから各端子間において同一階調出
力に対する電流出力のばらつきが小さいことが必要であ
る。
【0021】ゲート信号線157、158の操作により
図28(a)の状態で、ソース信号線156に流れる電
流に応じて、コンデンサ289に電荷が蓄積される。次
に図28(b)の状態でコンデンサ289に蓄えられた
電荷に応じてトランジスタ281bを通じて有機発光素
子285に電流が流れる。
【0022】ソース信号線156を流れる電流に応じ
て、有機発光素子285に流れる電流が変化するため、
ソース信号線156ごとの電流ばらつきが表示ムラとし
て観測される。そのため、このようなカレントミラー構
成の画素を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に
おいてもソースドライバ151の電流出力のばらつきを
小さくする必要がある。
【0023】このように電流量により階調表示を行う表
示装置においては、電流出力を行う各端子間において、
同一階調表示に対して電流値のばらつきを小さくするこ
とが望ましい。
【0024】本発明では、端子間での電流値のばらつき
を小さくする方法として、図8に示すように基準電流を
発生する基準電流源631を設け、基準電流源631の
電流に対応した電流を複数の電流源632に出力し、さ
らに各電流源632に対し、対応する電流を出力する複
数の電流源633を配置することで、各ソース信号線に
1つの基準電流源633を配置する構成とすること、電
流源631と632a、632bと633aを近傍に配
置することで、トランジスタのしきい値電圧のばらつき
による電流ばらつきを小さくした。
【0025】階調表示は、図2または図3に示すように
基準電流源633を流れる電流に対してある割合の電流
を流す電流源81を複数個用意し、スイッチ641によ
り、出力させる電流源81の数を変化させることで実現
できる。
【0026】図2の場合、入力データL0からL4の値
により流れる電流値を変化させることができる。変化の
割合は1つの電流源81に流れる電流値により決めら
れ、この値は電流源633n1を流れる電流値を変化さ
せるかまたは対応する電流源のトランジスタのチャネル
幅、チャネル長の比を変えることで、出力電流値を任意
に設計できる。
【0027】図3においても同様に、出力電流値はH0
からH5の値及びAK0からAK2の値により変化させ
ることができる。
【0028】トランジスタ81と82のチャネル幅、チ
ャネル長の比を変えることで、トランジスタ81に流れ
る電流とトランジスタ82に流れる電流の割合を変化さ
せることも可能である。例えば、81に流れる電流と8
2に流れる電流を1:3の割合にする場合にはトランジ
スタ81のチャネル幅を、トランジスタ82のチャネル
幅の1/3にするか、トランジスタ81のチャネル長を
トランジスタ82のチャネル長の3倍にすることで実現
できる。
【0029】これにより、図16に示すように低階調側
と高階調側で電流増加率を変化させることが可能であ
る。161と162の傾きの比は、トランジスタ81と
82のチャネル幅もしくはチャネル長の比を変えること
で、可変可能である。また、全体に傾きを変化させるに
は631に流れる電流量を調整する可変抵抗651を調
整することで実現可能である。
【0030】電流増加率が変化する階調R1は入力デー
タ階調に対し、L0からL4及びH0からH5の値のと
り方を変化させることで変化させることができる。
【0031】例えば6ビット入力信号に対し図4のよう
にL0からL4、H0からH5を出力すると、階調4に
おいて増加率が変化する。また図5のように出力すると
階調8、図6のように出力すると階調16で増加率が変
化する。なお図4から図6において階調0から18まで
を示しているが、19以降についてはL0からL4は階
調18と同一出力で、H0からH5の値はH[5:0]
の値を階調18から1ずつ増加させた値を出力する。
【0032】これにより異なるガンマ特性を持つ表示素
子においても適用可能となる。
【0033】マルチカラーディスプレイにおいては、3
表示原色のそれぞれにおいて低階調側の図2及び高階調
側の図3の構成が必要となり、さらに図8に示す構成は
表示色ごと、低および高階調の別であわせて6つ必要で
ある。
【0034】トランジスタ81から83のうち1つが出
力する電流は数nAから1μA程度である。一方で図8
に示すように可変抵抗651により電流を調整する場
合、ICのチップサイズを考えると最大でも300kΩ
から500kΩ程度で設計する必要があり、電源電圧を
5Vとすると数nAの出力電流を取り出す場合、可変抵
抗651を流れる電流は10μA程度必要となる。カレ
ントミラーにより入力に対し出力を1000分の1程度
にしなければならない。トランジスタ631及び可変抵
抗651は大きなサイズのものとなる。チャネル幅は1
mm程度必要となることがある。そのためトランジスタ
631及び可変抵抗651の数を減らすことは回路のレ
イアウト面積を削減するのに大きな効果がある。
【0035】そこで、低階調側と高階調側の可変抵抗6
51とトランジスタ631を共通化する構成を図1に示
す。
【0036】1つの基準となる電流源15に対し、カレ
ントミラーを用いて2つの電流源631a及び631b
に電流を分配する。631はさらに複数の電流源632
に電流を分配する。なおこの図では複雑となるため1つ
のみを記載する。632以下の構成は図8と同様であ
る。またこの図では出力用トランジスタは3つずつ記載
しているが、これに限らず、図2及び図3の構成を用い
てもよい。LもしくはHの信号線のビット数に応じて、
81及び82の数を適時変更する。
【0037】1つの基準電流源15に対し、出力信号線
の数だけの低階調側出力及び高階調側出力が接続される
形となる。これにより、最も大きなトランジスタ15及
び可変抵抗14は表示色別の3つで済む。またトランジ
スタ631a及び631bはトランジスタ632nと同
一サイズのトランジスタでよい。トランジスタ631と
632nでのカレントミラーは631に流れる電流を複
数の電流源632nに分配するためのものである。電流
比の変更はトランジスタ15と13もしくは15と1
1、12で行う。
【0038】これまでの構成を図1と同様に1出力のみ
図示すると図9のようになる。比較すると図1の構成で
は最も大きなトランジスタ631の数及び可変抵抗65
1が1つずつ減ることで、回路面積を小さくできるよう
になった。
【0039】低階調側と高階調側の電流増加率の比を変
化させるには従来可変抵抗651a及び651bを別に
設定することで行っていた。これにより例えば図7の7
1及び72aから72cいずれかの電流特性を設定でき
るようになっていた。
【0040】図1の構成では、低階調側と高階調側の電
流増加率の比を変化させるために、高階調側において、
電流源15とカレントミラーを構成するトランジスタの
数を変化させる機能を持たせた。
【0041】スイッチ16がすべて開いている時に電流
源15を流れる電流に対し、631aに流れる電流が最
も小さくなり、スイッチ16を閉じるにつれ631aに
流れる電流が増加する。一方で631bに流れる電流は
電流源15を流れる電流に対し一定であるため、81を
流れる電流に対し、スイッチ16により82に流れる電
流量を変化させることが可能である。これにより、スイ
ッチ16を全て開くと図7の72a、全て閉じると図7
の72cに示す階調特性を出すことが可能となる。
【0042】トランジスタ631、632、633のサ
イズが低階調側と高階調側でそれぞれ等しければ、トラ
ンジスタ11と13及び81と82のサイズ比により、
低階調側と高階調側での電流増加率の比が最小となる値
が決まる。トランジスタ11と12を全てあわせたサイ
ズと、13の比及び81と82のサイズ比により低階調
側と高階調側での電流増加率の比が最大となる値が決ま
る。またトランジスタ12のサイズにより増加率の比の
最小変化量が決まる。
【0043】なおこの図で、82bを流れる電流を調整
するためのトランジスタ12の数が3個の例で説明を行
ったが、トランジスタ12の数は3つに限らず、いくつ
用いてもよい。その場合トランジスタの数に応じて、ス
イッチ16の数を増やす。スイッチ16の制御により、
図7に示すように低階調部での電流増加量と高階調部で
の電流増加量の割合を変化させることができる。
【0044】低階調側に対する電流増加量の比を変える
ようにトランジスタ11とスイッチ16を介して並列に
トランジスタ12を並べて説明を行ったが、逆に高階調
側を基準として、低階調側の電流増加量を変化させるよ
うに、トランジスタ12及びスイッチ16をトランジス
タ13と並列に配置しても同様に、低階調側と高階調側
の電流増加量の比を変化させることも可能である。
【0045】また、温度センサを用いることで周囲温度
によりスイッチ16の制御を変化させ、温度により表示
素子のガンマ特性が変化する場合にも対応することが可
能である。同様に表示色ごとに、スイッチ16の制御を
行えば、表示色ごとにガンマ特性を変更することも可能
である。
【0046】(実施の形態2)可変抵抗651により電
流を変化させる場合、トランジスタ631の電流−電圧
特性が非線形であるため、抵抗値に対する電流値の変化
の割合は図12の121aに示すように抵抗値により変
化量が異なる。抵抗値の増加に伴い電流値の増加割合が
小さくなる。
【0047】電流の変化の割合を一定にしようとする
と、抵抗値のきざみ幅を抵抗値が大きくなるにつれて広
くすればよいが、121aで示す曲線はトランジスタ6
31aの電流−電圧特性により曲線が変化するため、あ
らかじめきざみ幅を電子ボリュームなどのタップに入れ
ておくことは難しい。
【0048】そこで、図10に示すように、可変抵抗6
51の代わりに複数のトランジスタ101、102を設
け、端子AJ0からAJ2をグランド電位もしくは電源
電圧のいずれかに設定することで、トランジスタ631
を流れる電流を制御するようにした。
【0049】トランジスタ101のチャネルサイズは6
31に流れる電流が(最低電流値122)×(トランジ
スタ631を流れる電流/トランジスタ81を流れる電
流)となるようなサイズで設計する。
【0050】トランジスタ102のチャネルサイズは、
オフ時の電流とオン時の電流の差が(電流値の刻み幅)
×(631を流れる電流/81を流れる電流)となるよ
うに設計する。
【0051】トランジスタのドレイン電流はゲートソー
ス間電圧により決められるため、631を流れる電流は
(トランジスタ101を流れる電流)+(オン状態とな
っているトランジスタ102の数)×(トランジスタ1
02を流れる電流)となり、電流値の変化量を102の
トランジスタがオンする数で制御できるため、電流値を
一定の割合で変化させることが可能である。
【0052】これにより例えば81を流れる電流を30
nAから10nAきざみに増加することも可能となる。
例えば図17に示すように、階調と電流の関係が171
の曲線であったとすると、オン状態となるトランジスタ
102の数を増加させることで172に示す曲線の関係
にすることも可能となる。
【0053】更に図10の構成において、温度センサを
用い温度センサの出力によって、AJ0からAJ2の電
位を変化させることで、温度により出力電流値を変化さ
せることも可能である。例えば温度上昇に伴い同一電流
値に対し輝度が低下する場合、温度によらず同一入力階
調対し輝度を一定にするために、ゲート電極をグランド
電位とするトランジスタ102の数を増加させればよ
い。温度に対する輝度の変化率によりトランジスタ10
2のチャネルサイズを設定すればよい。
【0054】なお、本発明は実施の形態1との組み合わ
せでも実施可能である。図18に示すように高階調側出
力と、低階調側出力の比を変化させるためのトランジス
タ11、12、スイッチ16を設けてあり、更に出力電
流量を調整するためのトランジスタ181、182が設
けてある。電流源が図10とは異なりp型トランジスタ
で形成されているため、調整用のトランジスタ181及
び182はn型トランジスタで形成される。そのために
ゲート電極に与える電圧もp型とは逆となる。これによ
り図19に示すようにAJ0からAJ2を用いて、19
1、192の関係のように全階調領域における電流量の
増減を調整し、スイッチ16により低階調領域での電流
増加量に対する高階調領域での電流増加量の割合を19
1であれば191aから191bのように変化させるこ
とができる。
【0055】(実施の形態3)図11は本発明の第3の
実施の形態を示した図である。図10と異なる点は63
1に流す電流量の制御をトランジスタのゲート電位の変
化で行うのではなく、ゲート電位はトランジスタがオン
となる電位に固定し、スイッチ112のオンオフを制御
することで、トランジスタ631に流れる電流量を変化
させ、出力電流の調整を行うことが異なる。
【0056】AJ0からAJ2の信号線データにより、
1階調あたりの電流増加量を変化させることができ、図
17に示すように、全階調領域での電流値が171と1
72に示す関係のように変化できる。更に、図1の構成
と組み合わせた図23の構成とすることで、実施の形態
2と同様な効果が得られる。
【0057】トランジスタ101のチャネルサイズは6
31に流れる電流が(最低電流値122)×(トランジ
スタ631を流れる電流/トランジスタ81を流れる電
流)となるようなサイズで設計する。
【0058】トランジスタ112のチャネルサイズは、
p型トランジスタの場合ゲート電位が基板電位、n型ト
ランジスタの場合ゲート電位が電源電圧となる時の電流
値が(電流値の刻み幅)×(トランジスタ631を流れ
る電流/トランジスタ81を流れる電流)となるように
設計する。
【0059】631を流れる電流は(トランジスタ10
1を流れる電流)+(ソースもしくはドレイン電極に接
続されたスイッチ113がオンとなっているトランジス
タ112の数)×(1つのトランジスタ112に流れる
電流)となり、トランジスタ112がに接続されたスイ
ッチのオンオフにより制御できるため、電流値を一定の
割合で変化させることが可能である。以下は実施例2及
び3に共通して実施可能である。
【0060】図20は携帯情報端末の表示パネルとして
図13や図15に示すような有機発光素子を用いた場合
の図である。図21はデジタルスチルカメラに用いた場
合である。携帯情報端末やデジタルカメラ、PDA、デ
ジタルビデオカメラなどは屋外屋内問わず使用され、表
示パネルの照度が数ルクスから数十万ルクスのような広
範囲の条件下で、視認可能な表示を行うためには太陽光
下では少なくとも、ピーク輝度は500カンデラ/平方
センチ必要である。一方で、室内では100〜200カ
ンデラ/平方センチ程度あればよい。
【0061】このような機器では電池を長持ちさせるた
め低電力駆動させることが重要であり、太陽光下ではピ
ーク輝度を500カンデラ/平方センチとし、室内では
100〜200カンデラ/平方センチとして、室内使用
時での消費電力を低減させる機能を設けることが望まし
い。
【0062】そこで、表示パネルの照度により、出力電
流の大きさを変化させるようにする。図10、11、1
8、23のAJ0からAJ2の端子電圧をパネルもしく
は筐体にあたる光強度により変化させればよい。
【0063】図24に示すように、筐体もしくは表示パ
ネルに光強度検出手段241を設ける。デジタルカメラ
やデジタルビデオカメラなど露出計などをすでに持って
いる場合は、これを利用してもよい。検出結果242に
より電流制御手段243においてAJ0からAJ2の値
244を制御し、電流源15に流れる電流を制御する。
これにより周囲の光強度により、周囲が明るい場合ピー
ク輝度を上昇させ、周囲が暗い場合ピーク輝度を抑える
ことで、視認性を保ちつつ、消費電力が低くすることが
可能である。
【0064】また光強度検出手段241で電流量を変え
る他にもユーザーがディスプレイの輝度調節を行えるよ
うにしてもよい。例えば、図20の携帯情報端末のキー
202の操作により、図24の電流制御手段243にコ
マンドなどを入力し、電流制御手段243の出力を変化
させるようにする。デジタルカメラ、デジタルビデオカ
メラ、PDAでも同様である。図22に示すようなテレ
ビにおいても同様にスイッチ226により輝度調節を行
うようにできる。輝度調節はスイッチに限らず例えばリ
モコンを通じて行えるようにしてもよい。また表示パネ
ルにメニューを表示し輝度を制御できるようにする方法
やタッチパネル構造にして電流制御手段243の出力を
制御してもよい。
【0065】なお、図24でAJ0からAJ2はスイッ
チ233を制御するようにしたが、図10、11、1
8、23において示したAJ0からAJ2を制御するよ
うにしてもよい。
【0066】また上記各図において電流を制御する信号
はAJ0からAJ2の3ビットの例で説明を行ったが、
電流制御のきざみ数を多くするために4ビット以上とし
て、Nビット目に2(N-1)個のトランジスタを接続すれ
ば同様に、実施可能である。さらに例えば図10におい
て電流調整用のトランジスタ102は全て同じチャネル
サイズのトランジスタを、個数を変えることでAJ信号
に対する電流量の重み付けを行っているが、各AJ信号
に1つのトランジスタを接続するようにして、チャネル
サイズを変化させることで電流量の重み付けを行うよう
にしてもよい。
【0067】一般に階調出力を行うドライバは、カラー
表示パネル用においては3原色表示用にX、Y、Zの3
系統がそれぞれ表示ライン数分だけ出力を持っている。
図25に示すように表示パネル253に対し、ソースド
ライバ251は表示部252に対し、上部に配置する
(図25(a))か、下部に配置する(図25(b))
かの2通りの実装方法がある。
【0068】表示部252において赤色画素(R)、緑
色画素(G)、青色画素(B)が左から順に配置されて
いるとすると、ソースドライバ251を上部に配置した
図25(a)においてはX出力がR、Y出力がG、Z出
力がBに接続される。一方で下部に配置した図25
(b)においてはZ出力がR、Y出力がG、X出力がB
に接続される。つまりドライバ251と表示部252の
関係により、ドライバ出力の表示色が変わるのである。
そのためXYZの各出力を特定の表示色に合わせた電流
出力を行うように設計することが難しい。
【0069】その一方で表示部252の3原色の各色で
電流対輝度の特性が異なることが多い。そのため同一階
調表示時における出力電流値は表示色ごとに異なる。X
YZの各出力用に図18、図23の構成を3セット内蔵
した場合、出力端子XYZと3表示色との関係に応じ
て、AJ0からAJ2に入力する電圧を変化させること
により、表示色の電流―輝度特性に応じた電流を出力さ
せることが可能となる。
【0070】またスイッチ16の操作をXYZにより異
ならせることで、表示色ごとに低階調領域と高階調領域
での電流増加率の比を変えることも可能となる。
【0071】なお表示部252が光の3原色で構成され
た例で説明を行ったが、シアン、イエロー、マゼンダの
3原色でも同様に説明できる。
【0072】また有機発光素子は温度により同一電流密
度に対する輝度が変化する。有機発光素子の構造は図2
6に示すように2つの電極261と263の間に有機層
262を形成し、電極間に電圧を印加することで陰極2
61から電子が、陽極263から正孔が有機層262に
注入される。注入された電子及び正孔は電源264によ
り印加された電界により対極に移動する。その移動過程
で電子と正孔が再結合され、励起子を生成する。励起子
が励起状態から基底状態に遷移する過程で励起子のエネ
ルギーに応じた波長の光を発する。励起状態から基底状
態への遷移過程では光を発する過程と、熱失活(非発
光)過程が競争過程にあり、温度が上昇するにつれ、熱
失活過程が優位となるため、光強度が減少する。
【0073】これにより有機発光素子は一般に温度が上
昇するにつれ、同一電流密度での輝度が低下する。この
低下量は有機層262に用いる材料により異なるが、低
下することは、有機層262材料がけい光材料であって
も、りん光材料であっても、また低分子、高分子問わず
同じである。
【0074】この例では有機層262は1つの層で形成
されているが、複数の層で形成されていてもよいし、1
つの層が複数の材料で混ぜ合わせて形成されていてもよ
い。これは、層構造を変更しても、発光が励起子を介し
ている限り、励起状態から基底状態へ遷移して発光する
過程は変わらないためである。
【0075】同一電流を流していても温度により輝度が
変化するため、ドライバは温度により輝度の変化に対応
して電流出力を変化させることで、輝度を一定にする機
能を持たせる必要がある。
【0076】出力電流値を温度により変化させるために
温度検出手段271を設け、温度により電流制御手段2
73の出力を変化させることにより、AJ0からAJ2
の電圧値を変更しトランジスタ15に流れる電流を変更
することで、温度により電流値を変化させることができ
る。
【0077】温度が増加するにつれ電流制御手段273
により流れる電流が大きくなるようにスイッチ233が
オンとなる数を多くすれば実現できる。
【0078】スイッチ233がすべてオフとなるときが
最低電流値で、その時はトランジスタ231により15
を流れる電流が制御される。温度変化による補償電流量
の増加をスイッチ233をオンする量を変化させて行
う。調整用であるためトランジスタ232の1つあたり
に流れる電流はトランジスタ231に流れる電流に比べ
少ない。231に対して、232のトランジスタのチャ
ネルサイズを調整することで1段階あたりの調整量を変
化できる。使用する表示パネルによりある程度大きさを
決めておく。調整の段数は調整用制御信号AJ(27
4)のビット幅により決まり、図27では8段階に調整
できる。8段階以上の調整が必要な場合、調整用制御信
号274、スイッチ233、トランジスタ232の数を
増やせばよい。例えば更にAJ3の信号線とスイッチ2
33d、スイッチ233dとグランド間に接続された8
つのトランジスタ232を設ければ、16段階に調整で
きる。
【0079】以上の発明においてトランジスタはMOS
トランジスタとして説明を行ったがMISトランジスタ
やバイポーラトランジスタでも同様に適用可能である。
【0080】またトランジスタは結晶シリコン、低温ポ
リシリコン、高温ポリシリコン、アモルファスシリコ
ン、ガリウム砒素化合物などどの材質でも本発明を適用
可能である。
【0081】表示素子として、有機発光素子で説明を行
ったが、無機エレクトロルミネッセンス素子、発光ダイ
オードなど電流と輝度が比例関係となる表示素子ならど
のような素子を用いても実施可能である。
【0082】
【発明の効果】以上のように本発明は、カレントミラー
回路部において、入力電流に対する出力電流値を出力側
のトランジスタの数をスイッチにより変更することで、
変更できるようにした。電流値をスイッチの制御などで
変更できるため、温度、照度、表示色ごとに電流値の変
更が容易にできるようになった。
【0083】また基準となる電流源に流す電流を調整す
るために、可変抵抗を用いるのではなく、複数の電流源
を用意し、複数の電流源の出力数をスイッチで制御する
こともしくはゲート電位の操作により電流値を変更でき
るようにしたことで、複数の電流源のすべてもしくは1
つ以外すべてのチャネルサイズを等しくすることで、電
流の変化のきざみ幅を一定にできるようにした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態による低階調側の電流増加率と高
階調側の電流増加率の比を変化できるようにした図
【図2】低階調側データに対する電流出力部を示した図
【図3】高階調側データに対する電流出力部を示した図
【図4】電流増加量の変化点を階調4にしたときの入力
階調と低階調側データと高階調側データの関係を示した
【図5】電流増加量の変化点を階調8にしたときの入力
階調と低階調側データと高階調側データの関係を示した
【図6】電流増加量の変化点を階調16にしたときの入
力階調と低階調側データと高階調側データの関係を示し
た図
【図7】本発明の第1の実施の形態における階調と電流
の関係を示した図
【図8】基準となる電流を各出力まで分配する回路構成
を示した図
【図9】従来の実施の形態における高階調部と低階調部
の基準電流から電流を出力するための回路を示した図
【図10】本発明の第2の実施の形態における電流源に
流れる電流を電流源に接続されたトランジスタのゲート
電位により調節するようにした回路を示した図
【図11】本発明の第3の実施の形態における電流源に
流れる電流を、供給される複数の電流源からスイッチの
制御により調整できるようにした図
【図12】電流源に接続された抵抗値とその時に電流源
に流れる電流の関係を示した図
【図13】パッシブマトリクス型の有機発光素子を用い
た表示装置を示した図
【図14】図13に示す表示装置の駆動方法を示した図
【図15】アクティブマトリクス型の有機発光素子を用
いた表示装置を示した図
【図16】階調と電流の関係を示した図
【図17】本発明の第2もしくは第3の実施の形態にお
ける同一階調に対し電流を変化できるようにしたことを
示した図
【図18】1階調あたりに変化する電流量を変化できる
ようにし、更に低階調部と高階調部で変化量を可変でき
るようにした図
【図19】図18の回路における階調と電流の関係を示
した図
【図20】本実施の形態のうち少なくとも1つの形態を
用いた携帯情報端末を示した図
【図21】本実施の形態のうち少なくとも1つの形態を
用いたデジタルカメラを示した図
【図22】本実施の形態のうち少なくとも1つの形態を
用いたテレビを示した図
【図23】1階調あたりに変化する電流量を変化できる
ようにし、更に低階調部と高階調部で変化量を可変でき
るようにした図
【図24】周囲の光強度により、電流源に流れる電流値
を変化できる構成とした図
【図25】ドライバと表示部の配置を変えた場合の出力
端子と表示パネルの表示色の接続関係を示した図
【図26】有機発光素子の素子構造の一例を示した図
【図27】周囲の温度により、電流源に流れる電流値を
変化できる構成とした図
【図28】アクティブマトリクス構成の有機発光素子を
用いた表示装置において、各画素の構成をカレントミラ
ー構成とした時の画素回路を示した図
【符号の説明】
11、12、13 トランジスタ 14 可変抵抗 15 トランジスタ 16 スイッチ 81 低階調側出力電流制御用トランジスタ 82 高階調側出力電流制御用トランジスタ 631、632、633 トランジスタ 641 スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 17/18 G03B 17/18 Z 5J091 G09G 3/30 G09G 3/30 J H03F 3/343 H03F 3/343 A H04N 5/225 H04N 5/225 F 5/70 5/70 A H05B 33/14 H05B 33/14 A Fターム(参考) 2H102 BA01 BA19 BA21 BB03 BB05 BB06 3K007 AB17 DB03 GA04 5C022 AC03 AC69 5C058 AA12 BA01 BA06 BA07 5C080 AA06 BB05 DD05 EE19 EE29 FF01 FF11 FF12 JJ02 JJ03 JJ05 JJ06 KK02 KK07 KK43 5J091 AA01 AA43 AA51 CA00 FA18 HA02 HA10 HA19 HA26 HA38 HA44 KA05 KA09 KA67 MA21 QA04 TA02

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準電流を発生する基準電流発生手段
    と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、第2の電流源に
    出力し、かつ前記基準電流に対応する第5の電流を複数
    の第6の電流源に出力し、かつ前記基準電流に対応する
    第6の電流を第7の電流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流が入力され、かつ前記第1の電流に対応
    する第2の電流を、複数の第3の電流源に出力する第2
    の電流源と、 前記第2の電流が入力され、かつ前記第2の電流に対応
    する第3の電流を複数の第4の電流源に出力する第3の
    電流源と、 前記第3の電流が入力され、かつ前記第3の電流に対応
    する第4の電流を複数の第5の電流源に出力する第4の
    電流源と、 前記第7の電流源は前記第8の電流源に接続され、 前記複数の第6の電流源は1つもしくは複数の切り替え
    手段を介して前記第8の電流源に接続され、 第7の電流が入力され、かつ前記第7の電流に対応する
    第8の電流を複数の第9の電流源に出力する第8の電流
    源と、 第8の電流が入力され、かつ前記第8の電流に対応する
    第9の電流を複数の第10の電流源に出力する第9の電
    流源と、 前記第9の電流が入力され、かつ前記第9の電流に対応
    する第10の電流を複数の第11の電流源に出力する第
    10の電流源と、 を具備し、前記第5及び第11の電流源は、入力画像デ
    ータに対応した個数が選択され、前記第7の電流は前記
    切り替え手段により前記第8の電流源と接続された前記
    第6の電流源の数と前記第5の電流の積に前記第6の電
    流を加えた電流が流れることで、前記第5の電流源と前
    記第11の電流源に流れる電流の割合を変化できるよう
    にしたことを特徴とする電流出力型駆動装置。
  2. 【請求項2】 基準電流を発生する基準電流発生手段
    と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、複数の第2の電
    流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流源から出力される第1の電流が入力さ
    れ、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複数
    の第3の電流源に出力する第2の電流源と、 前記第2の電流源から出力される第2の電流が入力さ
    れ、かつ前記第2の電流に対応する第3の電流を複数の
    第4の電流源に出力する第3の電流源とを具備し、前記
    第4の電流源は、入力画像データに対応した個数が選択
    され前記基準電流発生手段は複数のトランジスタが並列
    に形成され、前記複数のトランジスタのうち1つはゲー
    ト電位が固定され、前記複数のトランジスタのうち、前
    記ゲート電位が固定されたトランジスタを除く前記複数
    のトランジスタのゲート電位を変化することで、発生す
    る基準電流値を変化できるようにしたことを特徴とする
    電流出力型駆動装置。
  3. 【請求項3】 基準電流を発生する基準電流発生手段
    と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、複数の第2の電
    流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流源から出力される第1の電流が入力さ
    れ、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複数
    の第3の電流源に出力する第2の電流源と、 前記第2の電流源から出力される第2の電流が入力さ
    れ、かつ前記第2の電流に対応する第3の電流を複数の
    第4の電流源に出力する第3の電流源とを具備し、前記
    第4の電流源は、入力画像データに対応した個数が選択
    され前記基準電流発生手段は複数のトランジスタが並列
    に形成され、前記複数のトランジスタの出力を切り替え
    手段を用いて、前記第1の電流源に流す電流を変化させ
    るようにしたことを特徴とする電流出力型駆動装置。
  4. 【請求項4】 基準電流を発生する基準電流発生手段
    と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、複数の第2の電
    流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流源から出力される第1の電流が入力さ
    れ、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複数
    の第3の電流源に出力する第2の電流源と、 前記第2の電流源から出力される第2の電流が入力さ
    れ、かつ前記第2の電流に対応する第3の電流を複数の
    第4の電流源に出力する第3の電流源とを具備し、前記
    第4の電流源は、入力画像データに対応した個数が選択
    され前記基準電流発生手段は複数のトランジスタが並列
    に形成され、前記複数のトランジスタの出力を切り替え
    手段を用いて、前記第1の電流源に流す電流を変化さ
    せ、前記複数のトランジスタのうち1つ以外もしくはす
    べてのトランジスタのチャネルサイズを等しくすること
    により前記切り替え手段を制御することで、出力電流値
    が一定の割合で変化するようにしたことを特徴とする電
    流出力型駆動装置。
  5. 【請求項5】 基準電流を発生する基準電流発生手段
    と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、複数の第2の電
    流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流源から出力される第1の電流が入力さ
    れ、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複数
    の第3の電流源に出力する第2の電流源と、 前記第2の電流源から出力される第2の電流が入力さ
    れ、かつ前記第2の電流に対応する第3の電流を複数の
    第4の電流源に出力する第3の電流源と、温度検出手段
    と、前記温度検出手段の結果により出力信号を変化させ
    る電流制御手段とを具備し、 前記第4の電流源は、入力画像データに対応した個数が
    選択され前記基準電流発生手段は複数のトランジスタが
    並列に形成され、前記複数のトランジスタの出力を切り
    替え手段を用いて、前記第1の電流源に流す電流を変化
    させるようにし、前記切り替え手段は前記電流制御手段
    により制御されることで、温度によって出力電流値を変
    化できるようにしたことを特徴とする電流出力型駆動装
    置。
  6. 【請求項6】 基準電流を発生する基準電流発生手段
    と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、複数の第2の電
    流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流源から出力される第1の電流が入力さ
    れ、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複数
    の第3の電流源に出力する第2の電流源と、 前記第2の電流源から出力される第2の電流が入力さ
    れ、かつ前記第2の電流に対応する第3の電流を複数の
    第4の電流源に出力する第3の電流源とを具備し、前記
    第4の電流源は、入力画像データに対応した個数が選択
    され前記基準電流発生手段は複数のトランジスタが並列
    に形成され、前記複数のトランジスタの出力を切り替え
    手段を用いて、前記第1の電流源に流す電流を変化させ
    るようにすることで、表示色ごとに前記切り替え手段の
    制御を変更することで表示色ごとに出力電流の値を変化
    させるようにしたことを特徴とする電流出力型駆動装
    置。
  7. 【請求項7】 基準電流を発生する基準電流発生手段
    と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、複数の第2の電
    流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流源から出力される第1の電流が入力さ
    れ、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複数
    の第3の電流源に出力する第2の電流源と、 前記第2の電流源から出力される第2の電流が入力さ
    れ、かつ前記第2の電流に対応する第3の電流を複数の
    第4の電流源に出力する第3の電流源と、 光強度検出手段と、前記光強度検出手段の出力により出
    力信号を変化させる電流制御手段とを具備し、 前記第4の電流源は、入力画像データに対応した個数が
    選択され前記基準電流発生手段は複数のトランジスタが
    並列に形成され、前記複数のトランジスタの出力を切り
    替え手段を用いて、前記第1の電流源に流す電流を変化
    させるようにし、前記切り替え手段は、前記電流制御手
    段の出力により制御させることで、光強度により出力電
    流値を変化させるようにしたことを特徴とする電流出力
    型駆動装置。
  8. 【請求項8】 外部切り替え手段と、基準電流を発生す
    る基準電流発生手段と、 前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、かつ
    前記基準電流に対応する第1の電流を、複数の第2の電
    流源に出力する第1の電流源と、 前記第1の電流源から出力される第1の電流が入力さ
    れ、かつ前記第1の電流に対応する第2の電流を、複数
    の第3の電流源に出力する第2の電流源と、 前記第2の電流源から出力される第2の電流が入力さ
    れ、かつ前記第2の電流に対応する第3の電流を複数の
    第4の電流源に出力する第3の電流源とを具備し、前記
    第4の電流源は、入力画像データに対応した個数が選択
    され前記基準電流発生手段は複数のトランジスタが並列
    に形成され、前記複数のトランジスタの出力を切り替え
    手段を用いて、前記第1の電流源に流す電流を変化させ
    るようにし、前記切り替え手段は前記外部切り替え手段
    の操作により制御され、前記外部切り替え手段により、
    出力電流値が変化することを特徴とする電流出力型駆動
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の電流出力型駆動装置を用
    いた表示装置。
  10. 【請求項10】 請求項1記載の電流出力型駆動装置と
    有機発光素子とアンテナと入力キーを具備する携帯情報
    端末。
  11. 【請求項11】 請求項9記載の表示装置と、ファイン
    ダーとレンズとを具備することを特徴とするデジタルカ
    メラ。
  12. 【請求項12】 請求項9記載の表示装置にスイッチ、
    受信装置とを具備する有機発光素子を用いたテレビ。
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