JP2004093774A - Current driver and driving control method for the same, and display device using current driver - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流駆動装置及びその駆動制御方法並びに電流駆動装置を用いた表示装置に関し、特に、画像信号に応じた電流を供給することにより所定の輝度階調で発光する電流制御型(又は、電流駆動型)の発光素子を、複数配列してなる表示パネル(画素アレイ)に適用可能な電流駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、該電流駆動装置を表示駆動装置として適用した表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータや映像機器のモニタやディスプレイとして、液晶表示装置(LCD)等の陰極線管(CRT)に替わる表示装置や表示デバイスの普及が著しい。特に、液晶表示装置は、旧来の表示装置(CRT)に比較して、薄型軽量化、省スペース化、低消費電力化等が可能であるため、急速に普及している。また、比較的小型の液晶表示装置は、近年普及が著しい携帯電話やデジタルカメラ、携帯情報端末(PDA)等の表示デバイスとしても広く適用されている。
【0003】
このような液晶表示装置に続く次世代の表示デバイス(ディスプレイ)として、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」と略記する)や無機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「無機EL素子」と略記する)、あるいは、発光ダイオード(LED)等のような自己発光型の光学要素(表示素子)を、マトリクス状に配列した表示パネルを備えた発光素子型のディスプレイ(表示装置)の本格的な実用化が期待されている。
【0004】
特に、このような発光素子型ディスプレイのなかには(例えば、アクティブマトリックス駆動方式を適用した発光素子型ディスプレイにおいては)、液晶表示装置(LCD)に比較して、表示応答速度が速く、視野角依存性もなく、また、高輝度・高コントラスト化、表示画質の高精細化、低消費電力化等が可能であるとともに、液晶表示装置の場合のようにバックライトを必要としないので、一層の薄型軽量化が可能であるという極めて優位な特徴を有しているものも知られている。
【0005】
このようなディスプレイの一例は、概略、行方向に配設された走査ラインと列方向に配設されたデータラインの各交点近傍に発光素子を含む表示画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた所定の駆動電流を生成して、データラインを介して各表示画素(発光素子)に供給するデータドライバと、所定のタイミングで走査信号を印加して所定の行の表示画素を選択状態にする走査ドライバと、を備え、各表示画素に供給された上記駆動電流により、各発光素子を表示データに応じた所定の輝度階調で発光動作させることとにより、所望の画像情報が表示パネルに表示される。なお、発光素子型のディスプレイの具体例については、後述する発明の実施の形態において、詳しく説明する。
【0006】
ここで、上記ディスプレイにおける表示駆動動作においては、複数の表示画素(発光素子)に対して、表示データに応じた個別の電流値を有する駆動電流を生成し、特定の行の表示画素に同時に供給して各発光素子を所定の輝度階調で発光させる動作を、1画面分の各行について順次繰り返す電流指定型の駆動方式や、複数の表示画素(発光素子)に対して、表示データに応じた個別の時間幅(信号幅)を有する一定の電流値の駆動電流を、同一の表示期間内に特定の行の表示画素に供給して各発光素子を所定の輝度階調で発光させる動作を、1画面分順次繰り返すパルス幅変調(PWM)型の駆動方式等が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術における発光素子型ディスプレイにおいては、以下に示すような問題を有していた。
(1)すなわち、上述したディスプレイの駆動方式においては、データドライバにより表示データに応じた一行分の書込信号(書込電流、階調電流)を各表示画素ごとに順次生成して、データ保持部等に一旦保持した後、各データラインを介して当該行の各表示画素に一括して書込電流を供給する構成及び駆動制御方法を適用したものが知られている。ここで、データドライバの構成として、複数のデータライン(すなわち、表示画素)に対して所定の書込電流を一括して供給するために、多数の電流源を備えるように構成した場合、各電流源の電流値を厳密に均一化することは技術的に困難であるため、書込電流にバラツキが生じ、表示品質の低下を招くという問題を有していた。
【0008】
(2)また、上記(1)の問題を抑制するため、電流源の数を削減して単一又は少数の電流源を備え、各データライン(表示画素)に所定の書込電流を供給するように構成した場合、電流源からデータ保持部等に接続される電流供給ラインの配線長が相対的に長くなり、当該ラインに付加される寄生容量(配線容量)が無視できない程度に大きくなって、データ保持部等への書込電流の保持動作の遅れや、設定可能な保持動作期間や表示パネルの仕様に制約を生じるという問題を有していた。
【0009】
さらに、一般に、電流制御型の発光素子においては、最下位の輝度(最低輝度)や比較的低い輝度で発光動作を行わせるためには、各表示画素に対して当該輝度階調に対応した微小な書込電流を供給する必要があるが、電流源からの該書込電流を事前にデータ保持部等に保持する際に、電流供給ラインを介して電流保持部に所定の書込電流を供給する動作は、電流供給ラインを所定の電位まで充電することに相当するので、表示パネルの小型化や高精細化(高解像度化)に伴って、書込電流の電流値が小さくなるほど、書込電流の保持動作に要する時間(供給ラインの充電時間)が長くなるという問題を有していた。
【0010】
(3)さらに、上述したようなデータドライバにおいては、回路構成上、各データラインごとにデータ保持部等が接続された構成を有している。ここで、データ保持部として、薄膜トランジスタ等の機能素子を用いた回路構成を適用した場合、電流源からの直接書込電流が供給されるため、薄膜トランジスタとしてpチャネル型MOSトランジスタ(以下、「PMOSトランジスタ」と記す)を適用する必要がある。ここで、一般に、アモルファスシリコンを適用した場合、十分な電気特性を有するPMOSトランジスタを形成することができないため、既に技術的に確立され、比較的製造コストの安価なアモルファスシリコンの製造技術を適用することができず、アモルファスシリコンに比較して製造プロセスが煩雑で製造コストも高価なポリシリコンや単結晶シリコンの製造技術を適用しなければならず、表示装置の製品コストの高騰を招くという問題を有していた。
【0011】
そこで、本発明は、上述した種々の問題点に鑑み、発光素子を電流指定方式で発光制御するディスプレイにおいて、比較的簡易な回路構成かつ安価な製造技術を適用しつつ、良好な表示特性を実現することができるとともに、発光素子に供給される階調電流が微小な場合であっても、各表示画素に表示データを迅速かつ良好に書き込みを行うことができる電流駆動装置及びその駆動制御方法を提供し、以て、表示パネルのサイズや解像度等による制約を緩和することができる表示装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電流駆動装置は、駆動電流の電流値に応じて駆動状態が制御される複数の負荷に接続され、該複数の負荷の各々に前記駆動電流を個別に供給する電流駆動装置において、前記駆動電流に対応する第1の電流と、該第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流とを合計した電流値を有する信号電流を生成して出力する電流生成手段と、前記電流生成手段に接続され、前記信号電流が供給される電流供給線と、該電流供給線を介して、前記第1の電流と前記第2の電流とが供給され、前記各負荷に対応して、前記第1の電流に応じた電圧成分を個別に保持する電流保持手段と、前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づいて生成された前記駆動電流を、前記複数の負荷の各々に個別に供給する電流供給手段と、を備えていることを特徴としている。
【0013】
請求項2記載の電流駆動装置は、請求項1記載の電流駆動装置において、第1の動作タイミングで、前記電流生成手段から前記電流供給線を介して前記電流保持手段に前記信号電流を供給し、前記電流保持手段に前記信号電流を取り込み、前記第1の電流に応じた電圧成分を保持し、前記第1の動作タイミングと時間的に重ならない第2の動作タイミングで、前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づく前記駆動電流を、前記電流供給手段により前記複数の負荷の各々に個別に供給することを特徴としている。
請求項3記載の電流駆動装置は、請求項2記載の電流駆動装置において、前記第2の動作タイミングで、前記駆動電流を前記複数の負荷の各々に一括して供給することにより、前記複数の負荷を相互に並列的に動作させることを特徴としている。
【0014】
請求項4記載の電流駆動装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載の電流駆動装置において、前記電流保持手段は、前記複数の負荷の各々に対応して設けられた複数の電流ラッチ部を備えていることを特徴としている。
請求項5記載の電流駆動装置は、請求項4記載の電流駆動装置において、前記電流ラッチ部は、前記電流供給手段を介して前記負荷に接続される第1の電流路を有し、該第1の電流路に所定の電流値を有する前記第1の電流を流し、該第1の電流に伴う電荷を蓄積する電荷蓄積部を備え、該電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく前記駆動電流を前記負荷に供給する制御を行う負荷駆動制御部と、前記第1の電流路に前記第1の電流を流す制御を行う第1の電流制御部と、前記第1の電流路に並列的に設けられる第2の電流路を有し、該第2の電流路に前記第1の電流の所定数倍の電流値を有する前記第2の電流を流す制御を行う第2の電流制御部と、を備え、前記電流供給線は、前記第1の電流路及び前記第2の電流路に電気的に接続され、前記第1の電流と前記第2の電流を合計した電流値を有する前記信号電流が供給されることを特徴としている。
【0015】
請求項6記載の電流駆動装置は、請求項5記載の電流駆動装置において、前記電流ラッチ部は、前記第1の動作タイミングで、前記第1の電流制御部により前記第1の電流路に前記第1の電流が流れ、前記電荷蓄積部に前記第1の電流に応じた所定の電荷が蓄積され、前記第2の動作タイミングで、前記負荷駆動制御部により前記電荷蓄積部に蓄積された電荷に応じて前記駆動電流が前記負荷に供給されることを特徴としている。
請求項7記載の電流駆動装置は、請求項5又は6記載の電流駆動装置において、前記電流ラッチ部は、前記第1の電流路及び前記電流供給線間に設けられ、前記第1の電流が流れることにより、前記第1の電流路へ前記第1の電流を流す第3の電流路を有し、該第3の電流路に流れる電流を制御する第3の電流制御部を備えることを特徴としている。
【0016】
請求項8記載の電流駆動装置は、請求項7記載の電流駆動装置において、前記負荷駆動制御部は、前記第1の電流路に設けられ、該第1の電流路に流れる前記第1の電流の値を制御する第1のスイッチング素子を備え、前記電荷蓄積部は、前記第1のスイッチング素子と前記第1の電流路の間に設けられた容量素子からなり、前記第1の電流制御部は、前記第1のスイッチング素子の動作を制御する第2のスイッチング素子を備え、前記第3の電流制御部は、前記第3の電流路に設けられ、該第3の電流路に流れる電流を制御する第3のスイッチング素子を備え、前記第2の電流制御部は、前記第2の電流路に設けられ、該第2の電流路に流れる電流を制御する第4のスイッチング素子と、該第4のスイッチング素子と直列に接続され、前記第2の電流の値を制御する第5のスイッチング素子と、を備えることを特徴としている。
【0017】
請求項9記載の電流駆動装置は、請求項8記載の電流駆動装置において、前記第1乃至第5のスイッチング素子は、nチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタにより構成されていることを特徴としている。
請求項10記載の電流駆動装置は、請求項5乃至9のいずれかに記載の電流駆動装置において、前記第1の電流に対する前記第2の電流の電流値の倍率は、前記第1の電流制御部及び前記第2の電流制御部を構成するトランジスタのサイズに基づいて設定されることを特徴としている。
請求項11記載の電流駆動装置は、請求項8乃至10のいずれかに記載の電流駆動装置において、前記第5のスイッチング素子を構成する薄膜トランジスタは、前記第1のスイッチング素子を構成する薄膜トランジスタに対して、トランジスタのチャネル幅に対するチャネル長の比が前記所定数倍になるように設定されていることを特徴としている。
【0018】
請求項12記載の電流駆動装置は、請求項8乃至11のいずれかに記載の電流駆動装置において、前記電荷蓄積部における前記容量素子は、少なくとも、前記第1のスイッチング素子と前記第1の電流路間に形成された寄生容量を含むことを特徴としている。
請求項13記載の電流駆動装置は、請求項1乃至12のいずれかに記載の電流駆動装置において、少なくとも、前記電流保持手段は、前記複数の負荷と同一の基板上に形成されていることを特徴としている。
請求項14記載の電流駆動装置は、請求項1乃至13のいずれかに記載の電流駆動装置において、前記複数の負荷は、マトリクス状に配列された表示画素群であって、前記駆動電流は、前記表示画素群に所望の画像情報を表示するための表示信号に含まれる輝度階調に応じた電流値を有するように設定されていることを特徴としている。
【0019】
請求項15記載の電流駆動装置は、請求項14記載の電流駆動装置において、前記表示画素は、前記電流保持手段から前記電流供給手段を介して供給される前記駆動電流の電流値に応じて、所定の輝度階調で発光動作する電流制御型の発光素子を含むことを特徴としている。
請求項16記載の電流駆動装置は、請求項14又は15記載の電流駆動装置において、前記表示信号は、赤、緑、青の3原色からなる色成分を含むカラー表示信号であって、前記電流保持手段は、前記各色成分ごとの輝度階調に応じた前記信号電流群を一組として、該各信号電流群ごとに3個一組の前記電流ラッチ部に個別に取り込み保持することを特徴としている。
【0020】
請求項17記載の電流駆動装置の駆動制御方法は、複数の負荷の各々に所定の電流値を有する駆動電流を個別に供給することにより、前記複数の負荷を所定の駆動状態で動作させる電流駆動装置の駆動制御方法において、第1の動作期間中に、第1の電流と、該第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流とを合計した電流値を有する信号電流を生成して供給するステップと、該信号電流を順次取り込み、前記第1の電流に応じた電圧成分を、前記各負荷に対応して、個別に保持するステップと、前記第1の動作タイミングと時間的に重ならない第2の動作期間中に、前記保持された電圧成分に基づく前記駆動電流を、前記複数の負荷の各々に一括して供給することにより、前記複数の負荷を相互に並列的に動作させるステップと、を含むことを特徴としている。
請求項18記載の電流駆動装置の駆動制御方法は、請求項17記載の電流駆動装置の駆動制御方法において、前記第1の動作期間における前記信号電流の取り込み動作は、複数の前記信号電流群を一組として、該一組の信号電流群ごとに同時に取り込むことを特徴としている。
【0021】
請求項19記載の表示装置は、少なくとも、複数の走査線及び複数の信号線が相互に直交するように配設され、該走査線及び該信号線の交点に複数の表示画素がマトリクス状に配列された表示パネルと、前記各表示画素を行単位で選択状態にするための走査信号を前記走査線に印加する走査駆動手段と、表示信号に基づく階調電流を前記信号線を介して前記各表示画素に供給する信号駆動手段と、を備え、選択状態にある前記表示画素に対して、所定の電流値を有する前記階調電流を供給することにより、前記各表示画素に設けられた発光素子を所定の輝度階調で発光させて、前記表示パネルに所望の画像情報を表示する表示装置において、前記信号駆動手段は、少なくとも、前記表示信号に基づく第1の電流と、該第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流とを合計した電流値を有する信号電流を生成して順次出力する電流生成手段と、前記電流生成手段に接続され、前記信号電流が供給される電流供給線と、該電流供給線を介して、前記第1の電流と前記第2の電流とが供給され、前記各表示画素に対応して、前記第1の電流に応じた電圧成分を個別に保持する電流保持手段と、前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づいて生成された前記階調電流を、前記信号線を介して前記各表示画素に個別に供給する電流供給手段と、を具備していることを特徴としている。
【0022】
請求項20記載の表示装置は、請求項19記載の表示装置において、前記信号駆動手段は、第1の動作タイミングで、前記電流生成手段から前記電流供給線を介して前記電流保持手段に前記信号電流を供給し、前記電流保持手段に前記第1の電流を取り込み、前記電圧成分に変換して保持し、前記第1の動作タイミングと時間的に重ならない第2の動作タイミングで、前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づく前記階調電流を、前記電流供給手段により前記信号線を介して前記各表示画素に一括して供給することにより、前記表示画素の前記発光素子を相互に並列的に発光動作させることを特徴としている。
【0023】
請求項21記載の表示装置は、請求項19又は20記載の表示装置において、前記電流保持手段は、前記信号線の各々に対応して設けられた複数の電流ラッチ部を備え、該電流ラッチ部は、前記電流供給手段を介して前記負荷に接続される第1の電流路を有し、該第1の電流路に所定の電流値を有する前記第1の電流を流し、該第1の電流に伴う電荷を蓄積する電荷蓄積部を備え、該電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく前記階調電流を前記信号線に供給する制御を行う負荷駆動制御部と、前記第1の電流路に前記第1の電流を流す制御を行う第1の電流制御部と、前記第1の電流路に並列的に設けられる第2の電流路を有し、該第2の電流路に前記第1の電流の所定数倍の電流値を有する前記第2の電流を流す制御を行う第2の電流制御部と、を備え、前記電流供給線は、前記第1の電流路及び前記第2の電流路に電気的に接続され、前記第1の電流と前記第2の電流を合計した電流値を有する前記信号電流が供給されることを特徴としている。
【0024】
請求項22記載の表示装置は、請求項21記載の表示装置において、前記電流ラッチ部は、前記第1の動作タイミングで、前記第1の電流制御部により前記第1の電流路に前記第1の電流が流れ、前記電荷蓄積部に前記第1の電流に応じた所定の電荷が蓄積され、前記第2の動作タイミングで、前記負荷駆動制御部により前記電荷蓄積部に蓄積された電荷に応じて前記階調電流が前記信号線に供給されることを特徴としている。
請求項23記載の表示装置は、請求項21又は22記載の表示装置において、前記電流ラッチ部は、前記第1の電流路及び前記電流供給線間に設けられ、前記第1の電流が流れることにより、前記第1の電流路へ前記第1の電流を流す第3の電流路を有し、該第3の電流路に流れる電流を制御する第3の電流制御部を備えることを特徴としている。
【0025】
請求項24記載の表示装置は、請求項23記載の表示装置において、前記負荷駆動制御部は、前記第1の電流路に設けられ、該第1の電流路に流れる前記第1の電流の値を制御する第1のスイッチング素子を備え、前記電荷蓄積部は、前記第1のスイッチング素子と前記第1の電流路の間に設けられた容量素子からなり、前記第1の電流制御部は、前記第1のスイッチング素子の動作を制御する第2のスイッチング素子を備え、前記第3の電流制御部は、前記第3の電流路に設けられ、該第3の電流路に流れる電流を制御する第3のスイッチング素子を備え、前記第2の電流制御部は、前記第2の電流路に設けられ、該第2の電流路に流れる電流を制御する第4のスイッチング素子と、該第4のスイッチング素子と直列に接続され、前記第2の電流の値を制御する第5のスイッチング素子と、を備えることを特徴としている。
【0026】
請求項25記載の表示装置は、請求項24記載の表示装置において、前記第1乃至第5のスイッチング素子は、nチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタにより構成されていることを特徴としている。
請求項26記載の表示装置は、請求項21乃至25のいずれかに記載の表示装置において、前記第1の電流に対する前記第2の電流の電流値の倍率は、前記第1の電流制御部及び前記第2の電流制御部を構成するトランジスタのサイズに基づいて設定されることを特徴としている。
【0027】
請求項27記載の表示装置は、請求項24乃至26のいずれかに記載の表示装置において、前記第5のスイッチング素子を構成する薄膜トランジスタは、前記第1のスイッチング素子を構成する薄膜トランジスタに対して、トランジスタのチャネル幅に対するチャネル長の比が前記所定数倍になるように設定されていることを特徴としている。
請求項28記載の表示装置は、請求項19乃至27のいずれかに記載の表示装置において、少なくとも、前記信号駆動手段を構成する前記電流保持手段は、前記表示パネルと同一の基板上に形成されていることを特徴としている。
【0028】
請求項29記載の表示装置は、請求項19乃至28のいずれかに記載の表示装置において、前記表示パネルは、アクティブマトリクス型の表示パネルであることを特徴としている。
請求項30記載の表示装置は、請求項29記載の電流駆動装置において、前記各表示画素は、前記階調電流に基づいて前記発光素子を所定の輝度階調で発光させる動作を、所定の発光動作期間、継続するように制御する画素駆動回路を備えることを特徴としている。
請求項31記載の表示装置は、請求項19乃至28のいずれかに記載の表示装置において、前記表示パネルは、パッシブマトリクス型の表示パネルであることを特徴としている。
【0029】
請求項32記載の表示装置は、請求項21乃至31のいずれかに記載の表示装置において、前記表示信号は、赤、緑、青の3原色からなる色成分を含むカラー表示信号であって、前記電流保持手段は、前記各色成分ごとの輝度階調に応じた前記信号電流群を一組として、該各信号電流群ごとに3個一組の前記電流ラッチ部に個別に取り込み保持することを特徴としている。
請求項33記載の表示装置は、請求項19乃至32のいずれかに記載の表示装置において、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセント素子であることを特徴としている。
【0030】
すなわち、本発明に係る電流駆動装置及びその駆動制御方法は、有機EL素子や発光ダイオード等のように、供給される駆動電流の電流値に応じて所定の駆動状態(発光輝度)で動作する複数の負荷(発光素子)に対して、所定の電流値を有する駆動電流を個別に供給する電流駆動装置であって、電流保持動作期間(第1の動作タイミング)において、単一の電流源からなる信号電流生成回路(電流生成手段)により、複数の負荷に個別に供給される駆動電流に対応する第1の電流(保持電流)と、該第1の電流の所定数倍(k倍;kは1以上の任意の数)の電流値を有する第2の電流(搬送電流)とを合計した電流値を有する信号電流を順次生成して、電流供給線を介して供給し、該信号電流を複数の電流ラッチ回路(電流ラッチ部)を備える電流保持部(電流保持手段)に順次取り込み、第1の電流(保持電流)を、電圧成分に変換して各電流ラッチ回路に個別に保持する制御を行い、また、電流供給動作期間(第2の動作タイミング)において、上記電流保持動作期間に各電流ラッチ回路に保持された電圧成分に基づく電流を上記駆動電流として、書込制御部(電流供給手段)を介して複数の負荷の各々に一括して(同時に)供給する制御を行うように構成されている。
【0031】
ここで、上記電流保持部に設けられる各電流ラッチ回路は、具体的には、第1の電流路に流す第1の電流(保持電流)の電流値を規定する第1のスイッチング素子及び容量素子(電荷蓄積部)を備えた負荷駆動制御部と、第1のスイッチング素子の動作状態を制御して第1の電流(保持電流)を第1の電流路に流す制御を行う第2のスイッチング素子を備えた第1の電流制御部と、第1の電流路に並列的に設けられた第2の電流路に第1の電流の所定数倍(k倍)の電流値を有する第2の電流(搬送電流)を流す制御を行う第4及び第5のスイッチング素子を備えた第2の電流制御部と、第1及び第2の電流の合計となる電流値を有する信号電流が流れる電流供給線と第1の電流路との間に設けられた第3の電流路に第1の電流を流すことにより、第1の電流路に第1の電流を流す制御を行う第3のスイッチング素子を備えた第3の電流制御部と、を具備した構成を有している。
【0032】
このような構成を有する電流ラッチ回路において、電流保持動作期間(第1の動作タイミング;第1の動作期間)においては、上記第1及び第3のスイッチング素子を介して、第1の電流路に第1の電流(保持電流)が流れ、また、第4及び第5のスイッチング素子を介して、第2の電流路に第2の電流(搬送電流)が流れるように制御されることにより、第1のスイッチング素子に付設された容量素子に第1の電流に応じた所定の電荷が蓄積されるとともに、各負荷への駆動電流の供給は遮断された状態に設定され、一方、電流保持動作期間後の電流供給動作期間(第2の動作タイミング;第2の動作期間)においては、上記容量素子に蓄積された電荷に基づいて第1のスイッチング素子により上記第1の電流と同等の駆動電流が生成され、電流供給手段を介して各負荷に供給されるように設定されて、該各負荷が所定の駆動状態で動作するように制御される。
【0033】
これにより、電流保持動作期間においては、単一の電流源からなる信号電流生成回路により生成され、負荷に供給される駆動電流に対して、保持電流と搬送電流の合計となる電流値(換言すれば、駆動電流の所定数倍以上の大きな電流値)を有する信号電流を、共通の電流供給線を介して各電流ラッチ回路に供給することができるので、負荷に供給される駆動電流の電流特性を均一化して、負荷の駆動特性のバラツキを抑制することができるとともに、負荷に供給される駆動電流が微小な場合であっても、電流供給線に供給する電流を大きくすることができるため、電流供給線に付加される寄生容量(配線容量)を迅速に充電して、短い時間で保持電流に対応した電圧成分を良好に保持することができる。
【0034】
また、本発明に係る電流駆動装置においては、上記電流ラッチ回路を構成する第1乃至第5のスイッチング素子を、全てnチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタにより構成することができ、さらには、電流供給手段としてnチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタを適用することもでき、加えて、上記保持電流と搬送電流の電流値の関係を設定する手法として、第1及び第5のスイッチング素子のトランジスタサイズ(トランジスタのチャネル幅に対するチャネル長の比)の比が上述した所定数倍になるように構成することもできる。これにより、電流駆動装置の電流保持部及び電流供給部を、全てnチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタにより構成することができるので、すでに確立された製造技術を適用して、簡易かつ比較的安価に保持電流と搬送電流の電流値を規定することができるとともに、動作特性が良好で安定した電流駆動装置を実現することができる。
【0035】
また、本発明に係る表示装置においては、相互に直交する走査ライン(走査線)及びデータライン(信号線)の交点近傍に、発光素子を備えた表示画素をマトリクス状に配列してなる表示パネルを備えた表示装置において、上述したような電流駆動装置をデータドライバ(信号駆動手段)に適用し、表示パネルの所定の行に配列された表示画素群の書込動作期間(選択期間;上述した電流供給動作期間に相当する)中に、該書込動作期間に先立つ所定の動作タイミング(電流保持動作期間)で上記電流保持部に保持した電圧成分に基づく駆動電流を、該各表示画素の発光素子を所望の輝度階調で発光動作させるための階調電流として、データラインを介して一括して各表示画素に供給し、表示画素群の発光動作期間(非選択期間)中に、上記階調電流に基づく所望の輝度階調で各発光素子を発光動作させるように構成されている。
ここで、電流保持部には、単一の電流源からなる信号電流生回路により生成された、階調電流に対応する第1の電流(保持電流)と、第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流(搬送電流)との合計となる電流値(保持電流の所定数倍以上の大きな電流値)を有する信号電流が、電流供給線を介して各電流ラッチ回路に供給され、該信号電流のうち、保持電流に対応する電圧成分のみが保持される。
【0036】
これにより、各表示画素に供給すべき階調電流が微小である場合であっても、電流供給線に供給する電流を大きくすることができるため、電流保持部に階調電流(駆動電流)に対応する電圧成分を短時間で良好に保持することができるので、例えば、表示パネルの小型化や高精細化に伴って表示画素が微細化された場合や比較的下位の輝度階調で各表示画素を発光動作させる場合、もしくは、表示パネルに配設されるデータライン(信号線)数の増加に伴って上記電流保持動作期間が短く設定された場合であっても、データドライバの電流保持部(各電流ラッチ回路)に、階調電流に対応した電圧成分を良好に保持して、所定の動作タイミング(書込動作期間;電流供給動作期間)で所定の階調電流を一括して各表示画素に供給することができる。また、上記階調電流は、単一の電流源からなる信号電流生成回路により供給される信号電流に基づいて生成されるので、各表示画素に供給される階調電流相互の電流特性を均一化することができ、表示画素に設けられた発光素子の発光特性のバラツキを抑制して、表示画質の向上を図ることができる。
【0037】
さらに、本発明に係る表示装置に適用される表示パネルを構成する各表示画素が、nチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる画素駆動回路や、薄膜構造を有する発光素子(例えば、有機EL素子や発光ダイオード等)を備えた構成を有している場合には、少なくとも、上記電流保持部(電流ラッチ回路)を表示パネルと同一の基板上に形成することができるので、製造歩留まりの向上や装置規模の小型化等により、表示装置の低コスト化に寄与することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電流駆動装置及び表示装置並びにその駆動制御方法について、実施の形態を示して詳しく説明する。
<第1の実施形態>
<表示装置>
まず、本発明に係る表示装置の全体構成について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る電流駆動装置を表示駆動装置(データドライバ)に適用した場合について説明する。
【0039】
図1は、本発明に係る表示装置の第1の実施形態を示す概略ブロック図であり、図2は、本実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの一例を示す概略構成図である。また、図3は、本実施形態に係る表示装置の全体構成の他の例を示す概略ブロック図である。ここでは、表示パネルとしてアクティブマトリクス方式に対応した表示画素を備えた構成について説明する。
【0040】
図1、図2に示すように、本実施形態に係る表示装置100Aは、概略、複数の表示画素がマトリクス状に配列された表示パネル110Aと、表示パネル110Aの行方向に配列された表示画素群ごとに、共通に接続された走査ライン(走査線)SLに接続された走査ドライバ(走査駆動手段)120Aと、表示パネル110Aの列方向に配列された表示画素群ごとに、共通に接続されたデータライン(信号線)DLに接続されたデータドライバ(信号駆動手段)130Aと、上記走査ラインSLに並行して配設され、表示パネル110Aの行方向に配列された表示画素群ごとに、共通に接続された電源ラインVLに接続された電源ドライバ140と、走査ドライバ120A及びデータドライバ130A、電源ドライバ140の動作状態を制御する各種制御信号を生成、出力するシステムコントローラ150と、表示装置100Aの外部から供給される映像信号(本実施形態においては、カラー映像信号を供給した場合について示す)に基づいて、表示データやタイミング信号等を生成する表示信号生成回路160と、を備えて構成されている。
【0041】
以下、上記各構成について具体的に説明する。
(表示パネル)
表示パネル110Aは、具体的には、図2に示すように、相互に並列に配設された複数の走査ラインSL及び電源ラインVLと、該走査ラインSL及び電源ラインVLに対して、直交するように配設された複数のデータラインDLと、これらの直交するラインの各交点近傍に配列された複数の表示画素と、を備えた構成を有している。
【0042】
表示画素は、走査ドライバ120Aから走査ラインSLに印加される走査信号Vsel、及び、信号ドライバ130AからデータラインDLに供給される階調電流Ipix、電源ドライバ140から電源ラインVLに印加される電源電圧Vscに基づいて、表示画素への書込動作及び発光動作を制御する画素駆動回路DCと、該画素駆動回路DCにより供給される駆動電流の電流値に応じて輝度階調が制御される、周知の有機EL素子(発光素子)OELと、を有して構成されている。なお、本実施形態においては、電流制御型の発光素子として有機EL素子OELを適用した場合について示すが、発光ダイオード等の他の発光素子を適用するものであってもよい。
【0043】
ここで、画素駆動回路DCは、概略、走査信号Vselに基づいて各表示画素の選択/非選択状態を制御し、選択状態において表示データに応じた階調電流Ipixを取り込んで電圧レベルとして保持し、非選択状態において上記保持した電圧レベルに応じた駆動電流を有機EL素子OELに供給して、所定の輝度階調で発光させる動作を維持する機能を有している。なお、画素駆動回路DCの具体的な回路構成例やその駆動制御動作については、詳しく後述する。
【0044】
(走査ドライバ)
走査ドライバ120Aは、システムコントローラ150から供給される走査制御信号に基づいて、所定のタイミングで各走査ラインSLに選択レベル(例えば、ハイレベル)の走査信号Vselを順次印加することにより、各行ごとの表示画素群を選択状態とし、データドライバ130Aにより表示データに基づく階調電流Ipixを各データラインDLに供給して、各表示画素に所定の書込電流を書き込むように制御する。
【0045】
走査ドライバ120Aは、具体的には、図2に示すように、シフトレジスタとバッファからなるシフトブロックSBを、各走査ラインSLごとに対応させて複数段備え、システムコントローラ150から供給される走査制御信号(走査スタート信号SSTR、走査クロック信号SCLK等)に基づいて、シフトレジスタにより表示パネル110Aの上方から下方に順次シフトしつつ出力されたシフト信号が、バッファを介して所定の電圧レベル(選択レベル)を有する走査信号Vselとして各走査ラインSLに印加される。
【0046】
(データドライバ)
データドライバ130Aは、システムコントローラ150から供給されるデータ制御信号(出力イネーブル信号OE、データラッチ信号STB、サンプリングスタート信号STR、シフトクロック信号CLK等)に基づいて、表示信号生成回路160から供給される表示データを取り込んで保持し、所定のタイミングで該表示データに対応する階調電圧を電流成分に変換して、階調電流Ipixとして各データラインDLに供給するように制御する。なお、データドライバ130Aの具体的な回路構成例やその駆動制御動作については、詳しく後述する。
【0047】
(システムコントローラ)
システムコントローラ150は、後述する表示信号生成回路160から供給されるタイミング信号に基づいて、少なくとも、走査ドライバ120A及びデータドライバ130A、電源ドライバ140の各々に対して、走査制御信号及びデータ制御信号(上述した走査シフトスタート信号SSTRや走査クロック信号SCLK、シフトスタート信号STRやシフトクロック信号CLK、ラッチ信号STB、出力イネーブル信号OE等)、電源制御信号(電源スタート信号VSTR、電源クロック信号VCLK等)を生成して出力することにより、各ドライバを所定のタイミングで動作させて、表示パネル110Aに走査信号Vsel及び階調電流Ipix、電源電圧Vscを出力させ、画素駆動回路DCにおける所定の駆動制御動作(詳しくは、後述する)を連続的に実行させて、映像信号に基づく所定の画像情報を表示パネル110Aに表示させる制御を行う。
【0048】
(電源ドライバ)
電源ドライバ140は、システムコントローラ150から供給される電源制御信号に基づいて、上記走査ドライバ120Aにより各行ごとの表示画素群が選択状態に設定されるタイミングに同期して、電源ラインVLに選択レベルの電源電圧Vsc(例えば、ローレベルとして接地電位以下の電圧レベル)を印加することにより、例えば、電源ラインVLから表示画素(画素駆動回路)を介してデータドライバ130方向に、表示データに基づく所定の書込電流を流し、一方、走査ドライバ120により各行ごとの表示画素群が非選択状態に設定されるタイミングに同期して、電源ラインVLに非選択レベル(例えば、ハイレベル)の電源電圧Vschを印加することにより、例えば、電源ラインVLから表示画素(画素駆動回路)を介して有機EL素子OEL方向に、表示データに基づいて書き込まれた書込電流と同等の駆動電流を流すように制御する。
【0049】
電源ドライバ140は、具体的には、図2に示すように、概略、上述した走査ドライバ120Aと同様に、シフトレジスタとバッファからなるシフトブロックSBを、各電源ラインVLごとに対応させて複数段備え、システムコントローラ150から供給され、上記走査制御信号に同期する電源制御信号(電源スタート信号VSTR、電源クロック信号VCLK等)に基づいて、シフトレジスタにより表示パネル110Aの上方から下方に順次シフトしつつ出力されたシフト信号が、バッファを介して所定の電圧レベル(例えば、走査ドライバ120による選択状態においてはローレベル、非選択状態においてはハイレベル)を有する電源電圧Vscl、Vschとして各電源ラインVLに印加される。
【0050】
(表示信号生成回路)
表示信号生成回路160は、例えば、表示装置100Aの外部から供給されるカラー映像信号から輝度階調信号成分を抽出し、表示パネル110Aの1行分ごとに、該輝度階調信号成分を表示データとしてデータドライバ130Aに供給する。ここで、上記映像信号が、テレビ放送信号(コンポジット映像信号)のように、画像情報の表示タイミングを規定するタイミング信号成分を含む場合には、表示信号生成回路160は、上記輝度階調信号成分を抽出する機能のほか、タイミング信号成分を抽出してシステムコントローラ150に供給する機能を有するものであってもよい。この場合においては、上記システムコントローラ150は、表示信号生成回路160から供給されるタイミング信号に基づいて、走査ドライバ120Aやデータドライバ130A、電源ドライバ140に対して供給する走査制御信号及びデータ制御信号、電源制御信号を生成する。
【0051】
なお、本実施形態においては、表示パネル110Aの周辺に付設されるドライバとして、図1及び図2に示したように、走査ドライバ120A及び電源ドライバ140を個別に配置した構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述したように、走査ドライバ120A及び電源ドライバ140は、タイミングが同期する同等の制御信号(走査制御信号及び電源制御信号)に基づいて動作するので、例えば、図3に示すように、走査ドライバ120Bに、走査信号Vselの生成、出力タイミングに同期して電源電圧Vscを供給する機能を有するように構成したものであってもよい。このような構成によれば、周辺回路の構成を簡素化することができる。
【0052】
(画素駆動回路の一実施例)
次に、本発明に係る表示装置(表示パネル)に適用される表示画素の回路構成例について、具体的に説明する。
図4は、本発明に係る表示パネルに適用される画素駆動回路の一実施例を示す回路構成図であり、図5は、本実施例に係る画素駆動回路における動作を示す概念図である。なお、ここで示す画素駆動回路は、本発明に係る表示装置に適用可能なごく一例を示すにすぎず、同等の動作機能を有する他の回路構成を有するものであってもよいことはいうまでもない。
【0053】
図4に示すように、本実施例に係る画素駆動回路DCxは、例えば、相互に直交するように配設された走査ラインSLとデータラインDLとの交点近傍に、ゲート端子が走査ラインSLに、ソース端子が走査ラインSLに平行に配設された電源ラインVLに、ドレイン端子が接点N11に各々接続された薄膜トランジスタTr11と、ゲート端子が走査ラインSLに、ソース端子及びドレイン端子がデータラインDL及び接点N12に各々接続された薄膜トランジスタTr12と、ゲート端子が接点N11に、ソース端子及びドレイン端子が電源ラインVL及び接点N12に各々接続された薄膜トランジスタTr13と、接点N11及び接点N12間に接続されたコンデンサC11と、を備えた構成を有している。また、このような画素駆動回路DCxから供給される駆動電流により発光状態(輝度階調)が制御される有機EL素子OELは、アノード端子が上記画素駆動回路DCxの接点N12に、また、カソード端子が接地電位に各々接続された構成を有している。ここで、コンデンサC11は、薄膜トランジスタTr3のゲート−ソース間に形成される寄生容量であってもよいし、その寄生容量に加えてゲート−ソース間にさらに、容量素子を別個に付加するようにしたものであってもよい。
【0054】
このような構成を有する画素駆動回路DCxにおける有機EL素子OELの駆動制御動作は、画素駆動回路DCxに有機EL素子OELの発光状態(輝度階調)に対応する電流を書き込み、電圧成分として保持する書込動作期間(選択期間)と、該書込動作期間に書き込み、保持された電圧成分に基づいて、上記発光状態に応じた駆動電流を有機EL素子OELに供給して、所定の輝度階調で発光動作させる発光動作期間(非選択期間)と、を設定することにより実行される。ここで、書込動作期間と発光動作期間は、相互に時間的に重ならないように設定される。
【0055】
以下、具体的に説明する。
(書込動作期間)
まず、書込動作期間においては、走査ラインSLに対して、例えば、ハイレベル(選択レベル)の走査信号Vsel(Vslh)が印加されるとともに、電源ラインVLに対して、ローレベルの電源電圧Vsclが印加される。また、このタイミングに同期して、有機EL素子OELを所定の輝度階調で発光動作させるために必要な所定の階調電流IpixをデータラインDLに供給する。ここでは、階調電流として、負極性の電流(−Ipix)を供給し、画素駆動回路DCx側からデータラインDL方向に当該電流が引き込まれるように設定する。
【0056】
これにより、図5(a)に示すように、画素駆動回路DCxを構成する薄膜トランジスタTr11及びTr12がオン動作して、ローレベルの電源電圧Vsclが接点N11(すなわち、薄膜トランジスタTr13のゲート端子及びコンデンサC11の一端)に印加されるとともに、データラインDLに階調電流(Ipix)が引き込まれる動作が行われることにより、薄膜トランジスタTr12を介してローレベルの電源電圧Vsclよりも低電位の電圧レベルが接点N12(すなわち、薄膜トランジスタTr13のソース端子及びコンデンサC11の他端)に印加される。
【0057】
このように、接点N11及びN12間(薄膜トランジスタTr13のゲート−ソース間)に電位差が生じることにより、薄膜トランジスタTr13がオン動作して、図5(a)に示すように、電源ラインVLから薄膜トランジスタTr13、接点N12、薄膜トランジスタTr12を介して、データラインDL方向に階調電流Ipixに対応した書込電流I11が流れる。
このとき、コンデンサC11には、接点N11及びN12間(薄膜トランジスタのTr13のゲート−ソース間)に生じた電位差に対応する電荷が蓄積され、電圧成分として保持される(充電される)。また、電源ラインVLには、接地電位以下の電圧レベルを有する電源電圧Vsclが印加され、さらに、書込電流I11がデータラインDL方向に流れるように制御されていることから、有機EL素子OELのアノード端子(接点N12)に印加される電位は、カソード端子の電位(接地電位)よりも低くなり、有機EL素子OELに逆バイアス電圧が印加されていることになるため、有機EL素子OELには駆動電流が流れず、発光動作は行われない。
【0058】
(発光動作期間)
次いで、書込動作期間終了後の有機EL素子OELの発光動作期間においては、走査ラインSLに対して、ローレベルの選択信号Vsel(Vsll)が印加されるとともに、電源ラインVLに対して、ハイレベルの電源電圧Vschが印加される。また、このタイミングに同期して、階調電流Ipixの引き込み動作を停止する。
これにより、図5(b)に示すように、画素駆動回路DCxを構成する薄膜トランジスタTr11及びTr12がオフ動作して、接点N11(すなわち、薄膜トランジスタTr13のゲート端子及びコンデンサC11の一端)への電源電圧Vscの印加が遮断されるとともに、接点N12(すなわち、薄膜トランジスタTr13のソース端子及びコンデンサC11の他端)への階調電流Ipixの引き込み動作に起因する電圧レベルの印加が遮断されるので、コンデンサC11は、上述した書込動作において蓄積された電荷を保持する。
【0059】
このように、コンデンサC11が書込動作時の充電電圧を保持することにより、接点N11及びN12間(薄膜トランジスタのTr13のゲート−ソース間)の電位差が保持されることになり、薄膜トランジスタTr13はオン状態を維持する。また、電源ラインVLには、接地電位よりも高い電圧レベルを有する電源電圧Vschが印加されるので、有機EL素子OELのアノード端子(接点N12)に印加される電位は、カソード端子の電位(接地電位)よりも高くなる。
【0060】
したがって、図5(b)に示すように、電源ラインVLから薄膜トランジスタTr13、接点N12を介して、有機EL素子OELに順バイアス方向に駆動電流I12が流れ、有機EL素子OELが所定の輝度階調で発光する。ここで、コンデンサC11により保持される電位差(充電電圧)は、薄膜トランジスタTr13において階調電流Ipixに対応する書込電流I11を流す場合の電位差に相当するので、有機EL素子OELに流れる駆動電流I12は、上記書込電流I11と同等の電流値(I12≒I11)を有することになる。これにより、発光動作期間においては、書込動作期間に書き込まれた所定の発光状態(輝度階調)に対応する電圧成分に基づいて、薄膜トランジスタTr13を介して、駆動電流I12が継続的に供給されることになり、有機EL素子OELは所望の輝度階調で発光する動作を継続する。
【0061】
ここで、上述したような画素駆動回路DCxを構成する各薄膜トランジスタTr11〜Tr13については、特に限定するものではないが、薄膜トランジスタTr11〜Tr13として、全てnチャネル型MOSトランジスタを適用することにより、上記駆動制御動作を良好に実行させることができるので、アモルファスシリコンを用いた単一のチャネル型の薄膜トランジスタを、上記画素駆動回路DCxに良好に適用することができる。したがって、すでに確立された製造技術を適用して、動作特性の安定した画素駆動回路を比較的安価に製造することができる。
【0062】
また、上述したような画素駆動回路DCxにおいては、所望の輝度階調に応じた階調電流Ipixの電流レベルを電圧レベルに変換する機能(すなわち、電流/電圧変換用トランジスタとしての機能)と、有機EL素子OELに所定の電流値の駆動電流I12を供給する機能(すなわち、発光駆動用トランジスタとしての機能)を同一の薄膜トランジスタTr13により実現しているので、画素駆動回路DCxを構成する各薄膜トランジスタの動作特性(ソース−ドレイン間電流等)のバラツキの影響を受けないという利点を有している。
【0063】
(画素駆動回路の他の実施例)
なお、本発明に係る表示パネルに適用可能な表示画素(画素駆動回路)の構成としては、上述した実施形態に示したように、データドライバ130Aにより設定される階調電流Ipixを、表示画素(画素駆動回路DC)側からデータラインDLを介してデータドライバ130A側に引き込むことにより書込動作を実現する方式(以下、便宜的に「電流シンク方式」と記す)を採用する画素駆動回路のほか、次に示すように、階調電流Ipixを、データドライバ130A側からデータラインDLを介して表示画素(画素駆動回路DC)側に流し込むことにより書込動作を実現動作する方式(以下、便宜的に「電流印加方式」と記す)を採用する画素駆動回路を適用することもできる。このような電流シンク方式及び電流印加方式における画素駆動回路の個別の適用については、後述するデータドライバの電流供給方式において説明する。
【0064】
図6は、本発明に係る表示パネルに適用される画素駆動回路の他の実施例を示す回路構成図であり、図7は、本実施例に係る画素駆動回路における動作を示す概念図である。なお、上述した画素駆動回路と同等の構成については、同一の符号を付して説明する。
すなわち、本実施例に係る画素駆動回路DCyは、例えば、図6に示すように、相互に直交するように配設された走査ラインSLとデータラインDLとの交点近傍に、ゲート端子が第1の選択ラインSLに、ソース端子及びドレイン端子がデータラインDL及び接点N21に各々接続された薄膜トランジスタTr21と、ゲート端子及びドレイン端子が接点N21に、ソース端子が電源ラインVLに各々接続された薄膜トランジスタTr22と、ゲート端子が接点N21に、ソース端子が電源ラインVLに各々接続された薄膜トランジスタTr23と、接点N21(薄膜トランジスタTr22のゲート端子)及び電源ラインVL間に接続されたコンデンサC21と、を備えた構成を有している。また、このような画素駆動回路DCyから供給される駆動電流により発光状態が制御される有機EL素子OELは、アノード端子が上記薄膜トランジスタTr23のドレイン端子に、また、カソード端子が接地電位に各々接続された構成を有している。ここで、図6において、薄膜トランジスタTr21はNMOSトランジスタにより構成され、薄膜トランジスタTr22及びTr23はPMOSトランジスタにより構成されている。また、コンデンサC21は、薄膜トランジスタTr22及びTr23のゲート−ソース間(接点N21と電源ラインVL)に形成される寄生容量である。
【0065】
(書込動作期間)
このような構成を有する画素駆動回路DCyにおける有機EL素子OELの駆動制御動作は、まず、書込動作期間において、走査ラインSLに対して、例えば、ハイレベル(選択レベル)の走査信号Vsel(Vslh)が印加されるとともに、このタイミングに同期して、有機EL素子OELを所定の輝度階調で発光動作させるために必要な所定の階調電流IpixがデータラインDLに供給される。ここでは、階調電流として、正極性の電流(+Ipix)を供給し、データドライバ130A側からデータラインDLを介して画素駆動回路DCy方向に当該電流が流し込まれるように設定する。また、このとき、電源ラインVLには所定のローレベルの電源電圧Vscが印加される。
【0066】
これにより、図7(a)に示すように、画素駆動回路DCyを構成する薄膜トランジスタTr21がオン動作して、データドライバ130AによりデータラインDLに供給された階調電流Ipixに対応する書込電流I21が薄膜トランジスタTr21を介して接点N21に取り込まれるとともに、該書込電流I21(階調電流Ipix)に基づく電荷が接点N21と電源ラインVLとの間に形成されたコンデンサC21に蓄積される。このとき、接点N21(すなわち、薄膜トランジスタTr22及びTr23のゲート端子)には、書込電流I21に基づくハイレベルの電圧レベルが印加されるので、薄膜トランジスタTr22及びTr23は、共にOFF動作する。
【0067】
(発光動作期間)
次いで、書込動作期間終了後の有機EL素子の発光動作期間においては、走査ラインSLに対して、ローレベル(非選択レベル)の走査信号Vsel(Vsll)が印加されるとともに、電源ラインVLに所定のハイレベルの電源電圧Vscが印加される。また、このタイミングに同期して、階調電流Ipixの流し込み動作が停止される。
これにより、画素駆動回路DCyを構成する薄膜トランジスタTr21がオフ動作して、接点N21への書込電流I21の供給が遮断されるので、コンデンサC21は、上述した書込動作において蓄積された電荷を保持する。また、電源ラインVLにハイレベルの電源電圧Vscが印加されることにより、接点N21には、コンデンサC21の充電電圧に応じたローレベルの電圧レベルが保持される。
【0068】
このように、接点N21の電圧レベルがローレベルに保持されることにより、薄膜トランジスタTr22及びTr23がオン動作して、図7(b)に示すように、電源ラインVLから薄膜トランジスタTr23を介して、有機EL素子OELに順バイアス方向に駆動電流I22が流れ、有機EL素子OELが所定の輝度階調で発光する。
【0069】
(データドライバの第1の実施例)
次に、本実施形態に係る表示パネルに適用されるデータドライバの具体構成について説明する。
図8は、本実施形態に係る表示装置に適用されるデータドライバ(電流駆動装置)の第1の実施例を示す回路構成図であり、図9は、本実施例に係るデータドライバに適用される表示信号電流生成回路の一例を示す回路構成図であり、図10は、本実施例に係るデータドライバに適用される電圧電流変換・電流供給回路の一例を示す回路構成図である。
【0070】
本実施例に係るデータドライバ130Aは、例えば、図8に示すように、システムコントローラ150からデータ制御信号として供給されるシフトクロック信号CLKに基づいて、サンプリングスタート信号STRをシフトしつつシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・を順次出力するシフトレジスタ回路131と、表示信号生成回路160から供給される1行分の表示データD0〜Dn(デジタルデータ)に基づいて、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色成分ごとの輝度階調に対応した信号電流(以下、便宜的に「色成分電流」と記す)Ir、Ig、Ibを生成し、各々個別の信号ライン(電流供給線)Lr、Lg、Lbを介して供給する信号電流生成回路132A(電流生成手段)と、該信号電流生成回路132Aから順次供給される1行分の表示データD0〜Dnに対応した色成分電流Ir、Ig、Ibを、上記シフトレジスタ回路131からのシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・の入力タイミングに基づいて、電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に個別に取り込み、保持する電流保持部133(電流保持手段)と、電流保持部133に個別に保持された色成分電流Ir、Ig、Ibを、システムコントローラ150から供給される書込制御信号WEに基づいて、一括して各データラインDLを介して所定の行の表示画素群に供給する書込制御部134(電流供給手段)と、を備えて構成されている。
【0071】
ここで、信号電流生成回路132Aにより生成され、電流保持部133に保持された後、データラインDLを介して各表示画素に供給される各色成分ごとの階調電流は、後述するように、正極性を有する電流成分であってもよいし、負極性を有する電流成分であってもよい。すなわち、本実施例に係るデータドライバ130Aは、各データラインDLを介して表示パネル110A(表示画素)に対して、表示データに対応した階調電流をデータドライバ130A側から表示パネル110A方向に流し込むように電流の極性を設定するものであってもよいし、逆に階調電流を表示パネル110A側からデータドライバ130A方向に引き込むように電流の極性を設定するものであってもよい。
【0072】
(信号電流生成回路)
上述した信号電流生成回路132Aは、図9に示すように、概略、データラッチ信号STBに基づいて、表示信号生成回路160から供給される1行分の表示データD0〜DnをRGBの各色成分ごとに保持するデータラッチ回路132aと、図示を省略した電源供給手段から供給される階調生成電圧V0〜Vnに基づいて、上記保持された表示データD0〜Dnを所定のアナログ信号電圧(階調電圧Vpix)に変換するD/A変換回路132bと、階調電圧Vpixに基づいてRGBの各色成分ごとの信号電流(色成分電流)Ir、Ig、Ibを生成し、システムコントローラ150から供給される出力イネーブル信号OEに基づいて、該色成分電流Ir、Ig、IbをRGBの各色成分ごとに個別の信号ラインLr、Lg、Lbを介して、電流保持部133に供給する電圧電流変換・電流供給回路132cと、を有して構成されている。すなわち、本実施例に係る信号電流生成回路132Aは、表示データD0〜Dnに含まれる色成分ごとに、該色成分に対応する有機EL素子OEL(発光素子)の発光輝度に関連する色成分電流を生成する回路構成を、RGBの3色の色成分に対応して3組備えた構成を有している。
【0073】
ここで、電圧電流変換・電流供給回路132cとしては、例えば、図10に示すように、反転入力端子(−)に、入力抵抗Rを介して階調電圧Vpixが入力され、非反転入力端子(+)に、入力抵抗Rを介して基準電圧(接地電位)が入力されるとともに、出力端子が帰還抵抗Rを介して反転入力端子(−)に接続されたオペアンプOP1と、オペアンプOP1の出力端子に出力抵抗Rを介して設けられた接点NAの電位が、非反転入力端子(+)に入力され、出力端子が反転入力端子(−)に接続されるとともに、出力抵抗Rを介してオペアンプOP1の非反転入力端子(+)に接続されたオペアンプOP2と、接点NAに接続され、システムコントローラ150から供給される出力イネーブル信号OEに基づいてオン/オフ動作し、信号ラインLr、Lg、Lbへの色成分電流Ir、Ig、Ibの供給状態を制御するスイッチング手段SWと、を備えた構成を良好に適用することができる。
このような電圧電流変換・電流供給回路132cによれば、入力される階調電圧Vpixに対して、Ir、Ig、Ib=Vpix/Rからなる色成分電流Ir、Ig、Ibが生成され、出力イネーブル信号OEに基づいて、各信号ラインLr、Lg、Lbを介して電流保持部133に供給される。
【0074】
(電流保持部)
図11は、本実施例に係るデータドライバに適用される電流保持部の要部構成(電流ラッチ回路)例を示す回路構成図であり、図12は、該電流保持部における動作を示す概念図である。また、図13は、電流保持部における動作の一例を示すタイミングチャートである。
【0075】
図11に示すように、本実施例に係る電流保持部に適用される電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・(以下、便宜的に「電流ラッチ回路RCx」と記す)は、例えば、ゲート端子(制御端子)にシフトレジスタ回路131から所定のタイミングで出力されるシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・のいずれか(以下、便宜的に「シフト信号SR」と記す)が印加されるとともに、ソース端子が電源ラインPL(電源電圧Vdd)に、ドレイン端子が接点N31に各々接続された薄膜トランジスタTr31(第2のスイッチング素子)と、ゲート端子にシフトレジスタ回路131から出力されるシフト信号SRが印加されるとともに、ソース端子及びドレイン端子が信号電流生成回路132Aから色成分電流Ir、Ig、Ibが供給される信号ラインLr、Lg、Lbのいずれか(以下、便宜的に「信号ラインLx」と記す)及び接点N32に各々接続された薄膜トランジスタTr32(第3のスイッチング素子)と、ゲート端子が接点N31に、ソース端子及びドレイン端子が電源ラインPL及び接点N32に各々接続された薄膜トランジスタTr33(第1のスイッチング素子)と、接点N31及び接点N32間に接続されたコンデンサC31(電荷蓄積部;容量素子)と、ゲート端子にシフト信号SRが印加されるとともに、ソース端子及びドレイン端子が電源ラインPL及び接点N33に各々接続された薄膜トランジスタTr34(第4のスイッチング素子)と、ゲート端子が接点N31に、ソース端子及びドレイン端子が接点N33及び信号ラインLxに各々接続された薄膜トランジスタTr35(第5のスイッチング素子)と、を備えた構成を有している。
【0076】
また、図11において、薄膜トランジスタTr36は、書込制御部134を構成するスイッチング手段であって、システムコントローラ150から供給される書込制御信号WEに基づいて、電流ラッチ回路RCに保持された色成分電流Ir、Ig、Ibに基づく駆動電流(階調電流)を、データラインDLに出力する制御を行う。ここで、電流ラッチ回路RC及び書込制御部134を構成する各薄膜トランジスタTr31〜Tr36は、いずれもnチャネル型のアモルファスシリコンにより形成することができる。
【0077】
すなわち、上述したような構成を有する電流ラッチ回路RCxにおいて、薄膜トランジスタTr33が設けられる電源ラインPLと接点N32間の電流路は、本発明に係る第1の電流路を構成し、該第1の電流路、薄膜トランジスタTr33及びコンデンサC31を含む回路構成は、本発明に係る負荷駆動制御部を構成する。また、上記薄膜トランジスタTr31を含む回路構成は、本発明に係る第1の電流制御部を構成する。また、薄膜トランジスタTr32が設けられる接点N32と信号ラインLx間の電流路は、本発明に係る第3の電流路を構成し、該第3の電流路及び薄膜トランジスタTr32を含む回路構成は、本発明に係る第3の電流制御部を構成する。さらに、薄膜トランジスタTr34及びTr35が設けられる電源ラインPLと信号ラインLx間の電流路は、本発明に係る第2の電流路を構成し、該第2の電流路及び薄膜トランジスタTr34、Tr35を含む回路構成は、本発明に係る第2の電流制御部を構成する。
【0078】
そして、上述したような回路構成を有する電流ラッチ回路RCにおいて、薄膜トランジスタTr35のトランジスタサイズが、薄膜トランジスタTr33に比較して、任意の所定数倍の大きさになるように構成されている。すなわち、薄膜トランジスタTr33を構成するチャネル領域の寸法比(チャネル長/チャネル幅)L/W(Tr33)に対して、薄膜トランジスタTr35を構成するチャネル領域の寸法比L/W(Tr35)が1以上の任意の所定数倍k(kは1以上の任意の正の数)になるように設計されている。これにより、薄膜トランジスタTr33及びTr35のゲート端子に共通に接続される接点N31の電位により、次式(1)及び図12(a)に示すように、薄膜トランジスタTr33の電流路(ソース−ドレイン間)に流れる電流(後述する書込電流I31)に対して、所定数k倍の大きな電流(後述する搬送電流I32)が薄膜トランジスタTr35の電流路(ソース−ドレイン間)に流れることになる。
L/W(Tr33):L/W(Tr35)=1:k=I31:I32
∴ I32=k×I31 ・・・(1)
【0079】
このような構成を有する電流保持部133における駆動制御動作は、図13に示すように、上記電流ラッチ回路RCxに信号電流生成回路132Aから供給される色成分電流Ir、Ig、Ibのいずれか(以下、便宜的に「色成分電流Ix」と記す)を書き込み、電圧成分として保持する電流保持動作(電流保持動作期間;第1の動作タイミング、第1の動作期間)と、該電流保持動作時に書き込み、保持された電圧成分に基づいて、上記色成分電流Ixに相当する階調電流IpixをデータラインDLを介して各表示画素に供給する電流供給動作(電流供給動作期間;第2の動作タイミング、第2の動作期間)と、を設定することにより実行される。ここで、電流保持動作期間においては、上述したシフトレジスタ回路131から順次出力されるシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・に基づいて、電流保持部133に備えられた複数の電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・が信号ラインLr、Lg、Lbに供給される色成分電流Ir、Ig、Ibを順次取り込み、保持する動作を連続的に実行し、その後、時間的に重ならないタイミングで、各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に保持された色成分電流Ir、Ig、Ibを階調電流Ipixとして各表示画素に一括して供給するように電流供給動作期間が設定される。以下、具体的に説明する。
【0080】
(電流保持動作)
まず、電流保持動作期間においては、図13に示すように、信号電流生成回路132Aから色成分電流Ir、Ig、Ibがシフトレジスタ回路131からのシフト信号(ハイレベルの信号電圧)SR1、SR2、SR3、・・・に同期するタイミングで各信号ラインLr、Lg、Lbに供給されるとともに、シフト信号SR1、SR2、SR3、・・・が電流保持部133の各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に順次出力されることにより、図12(a)に示すように、薄膜トランジスタTr31、Tr32及びTr34がオン動作する。ここで、上述した信号電流生成回路132Aにより供給される色成分電流Ir、Ig、Ibが負極性の電流である場合には、電源ラインPLにローレベルの電源電圧Vdd(Vdl)が印加される。
【0081】
これにより、接点N31にローレベルの電源電圧Vdlが印加されるとともに、色成分電流Ir、Ig、Ibが各信号ラインLr、Lg、Lbを介して各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・側から信号電流生成回路132A方向に引き込まれる動作が行われることにより、薄膜トランジスタTr33及びTr35の各ソース端子(すなわち、信号ラインLr、Lg、Lbとの接続接点N34)側に、ローレベルの電源電圧Vdlよりも低電位の所定の電圧レベルが印加されて、薄膜トランジスタTr33及びTr35がオン動作する。
【0082】
したがって、電源ラインPLから薄膜トランジスタTr33、接点N32、薄膜トランジスタTr32を介して信号ラインLr、Lg、Lb方向に、薄膜トランジスタTr33のトランジスタサイズに応じた引き込み電流(以下、便宜的に「保持電流」と記す)I31が流れるとともに、電源ラインPLから薄膜トランジスタTr34及びTr35を介して信号ラインLr、Lg、Lb方向に、薄膜トランジスタTr35のトランジスタサイズに応じた引き込み電流(以下、便宜的に「搬送電流」と記す)I32が流れる。ここで、各信号ラインLr、Lg、Lbに供給される色成分電流Ir、Ig、Ibは、上記保持電流I31と搬送電流I32の合計値に相当するので、上記式(1)に基づいて、次式(2)に示すように、保持電流(表示画素に供給される階調電流に相当する)I31の所定数倍(k倍)以上の電流値となるように設定される。
Ir、Ig、Ib=I31+I32=(1+k)×I31 ・・・(2)
【0083】
また、このとき、薄膜トランジスタTr33のゲート電圧(接点N31の電位)は、薄膜トランジスタTr33のドレイン−ソース間に保持電流I31を流すために必要な電圧値になり、このゲート電圧が薄膜トランジスタTr33のゲート−ソース間に設けられたコンデンサ(例えば、寄生容量+付加蓄積容量)C31に電圧成分として充電される。なお、図示を省略したが、薄膜トランジスタTr33のドレイン−ソース間に保持電流I31が流れて、ゲート電圧が保持された状態においては、上記コンデンサC31に加え、薄膜トランジスタTr31のゲート電圧(ハイレベルのシフト信号)とソース電圧(薄膜トランジスタTr33のゲート電圧)間の電位差が薄膜トランジスタTr31の寄生容量にも電圧成分として充電される。また、この状態においては、薄膜トランジスタTr36のゲート端子に印加される書込制御信号WEがローレベルに設定されていることにより、電流保持部133(データドライバ130A)とデータラインDL(表示パネル110A)とは電気的に絶縁された状態にあり、電流ラッチ回路RCx側(接点N32)の電位はデータラインDLには供給されない。
【0084】
このような電流保持動作を、図13に示すように、各データラインDL(表示画素)ごとに設けられた電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・の全てについて、シフトレジスタ回路131から出力されるシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・の出力タイミングに基づいて、順次時系列的に実行する。すなわち、RGBの各色成分を有する各表示データに基づく色成分電流Ir、Ig、Ibを取り込み保持するために必要な動作期間(信号電流の供給期間)をTrgbとした場合、個別の色成分電流Ir、Ig、Ibを各電流ラッチ回路に取り込み保持する動作期間Tr、Tg、Tbは、各々Tr、Tg、Tb=Trgb/3となり、この動作期間ごとに各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に表示データ(各色成分電流)が順次保持されることになる。
【0085】
(電流供給動作)
次いで、電流保持動作期間終了後の電流供給動作期間においては、図13に示すように、シフトレジスタ回路131からのシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・が遮断される(すなわち、ローレベルの信号電圧が印加される)ことにより、図12(b)に示すように、薄膜トランジスタTr31、Tr32及びTr34がオフ動作する。このとき、電源ラインPLに接地電位よりも高いハイレベルの電源電圧Vdd(Vdh)が印加されるとともに、信号電流生成回路132Aによる色成分電流Ir、Ig、Ibの引き込み動作が停止される。
【0086】
これにより、色成分電流Ir、Ig、Ibの引き込み動作に伴う接点N31及びN32への特定の電圧レベルの印加が遮断されて、コンデンサC31に充電された電圧がそのまま保持されることにより、薄膜トランジスタTr33はオン状態を維持し、また、電源ラインPLにはハイレベルの電源電圧Vdhが印加されるので、接点N32にはハイレベルの電圧レベルが印加されることになる。このとき、システムコントローラ150からハイレベルの書込制御信号WEが印加されることにより、薄膜トランジスタTr36がオン動作して、電源ラインPLから接点N32方向へ薄膜トランジスタTr33を介して、コンデンサC31に保持された電圧成分に基づく電流I33が流れる。したがって、各電流ラッチ回路RCxから薄膜トランジスタTr36を介して各データラインDLに、電流I33からなる階調電流Ipixが供給される。また、データラインDLに供給される階調電流Ipix(電流I33)は、上記保持電流I31と同等の電流値(Ipix≒I31)を有することになる。
【0087】
ここで、表示パネル110Aの各表示画素に設けられる画素駆動回路DCとして、例えば、上述した電流印加方式の回路構成(図6、図7参照)を適用し、当該表示画素の書込動作期間と上記電流供給動作期間を同期するように設定することにより、画素駆動回路DCyの書込動作期間において、表示データに応じた階調電流Ipix(電流I33)が各表示画素に取り込み保持され(書き込まれ)、発光動作期間において、該保持された階調電流Ipixに応じた駆動電流が有機EL素子OELに供給されて所定の輝度階調で発光動作する。
【0088】
(表示装置の駆動制御方法)
次いで、上述した構成を有する表示装置の動作について、図面を参照して説明する。
図14は、本実施形態に係る表示装置における駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【0089】
上述したような構成を有する表示装置における駆動制御方法は、まず、図14に示すように、一走査期間Tscを1サイクルとして、該一走査期間Tsc内に、特定の走査ラインに接続された表示画素群を選択して表示データに対応する信号電流を書き込み、信号電圧として保持する書込動作期間(選択期間)Tseと、該書込動作期間Tseに書き込み、保持された信号電圧に基づいて、上記表示データに応じた駆動電流を有機EL素子に供給して、所定の輝度階調で発光動作させる発光動作期間(表示画素の非選択期間)Tnseと、を設定(Tsc=Tse+Tnse)し、各動作期間において、上述した画素駆動回路DCと同等の駆動制御を実行する。ここで、各行ごとに設定される書込動作期間Tseは、相互に時間的な重なりが生じないように設定される。また、図14において、書込動作期間Tseは、上記電流保持部133における電流供給動作期間に相当する。なお、図示を省略したが、電流保持部133における電流保持動作期間については、同一の走査期間Tsc内であって、上記書込動作期間Tseの直前に設定されるものであってもよいし、当該走査期間Tscに先立つ別個のタイミングで設定されるものであってもよい。
【0090】
すなわち、表示画素への書込動作期間Tseにおいては、図14に示すように、特定の行(i行目)の表示画素に対して、走査ドライバ120及び電源ドライバ140により走査ラインSL及び電源ラインVLを所定の信号レベルに走査することにより、データドライバ130A(電流保持部133及び書込制御部134)により各データラインDLに一括して供給された階調電流Ipixに対応する書込電流I11を電圧成分として一斉に保持する動作を実行し、その後の発光動作期間Tnseにおいては、上記書込動作期間Tseに保持された電圧成分に基づく駆動電流I12を有機EL素子OELに継続的に供給することにより、表示データに対応する輝度階調で発光動作が継続される。
このような一連の駆動制御動作を、図14に示すように、表示パネル110Aを構成する全ての行の表示画素群について順次繰り返し実行することにより、表示パネル1画面分の表示データが書き込まれて、各色成分に対応した表示画素が所定の輝度階調で発光し、所望のカラー階調で画像情報が表示される。
【0091】
したがって、本実施形態に係る電流駆動装置及び表示装置並びにその駆動制御方法によれば、有機EL素子OELを微小な階調電流で発光動作させるために、各電流ラッチ回路に微小な電流(保持電流)を書き込む際に、上記式(2)に示したように、薄膜トランジスタTr33に流れる保持電流I31に比較して、所定数倍以上の大きな電流値を有する色成分電流Ir、Ig、Ib(=(1+k)×I31)を各信号ラインLr、Lg、Lbに流すことができるので、表示パネル110Aの信号ラインLr、Lg、Lbに付加される寄生容量を大電流で迅速に充電して、表示データに応じた所定の電流値を有する色成分電流Ir、Ig、Ibを早期に安定して供給することができ、電流保持動作に要する時間を短縮することができる。また、このことは、換言すれば、電流保持動作期間が短く設定されている場合であっても、表示データ(保持電流)を良好に保持することができることを意味するので、高精細化された表示パネルを備えつつ、表示応答特性に優れた表示装置を実現することができる。
【0092】
また、本実施形態に係る電流駆動装置及び表示装置においては、各データラインDLを介して特定の行の表示画素群に一括して供給される階調電流Ipixは、単一の電流源からなる信号電流生成回路132Aにより生成され、各信号ラインLr、Lg、Lbを介して各電流ラッチ回路に供給される色成分電流Ir、Ig、Ibに基づいて生成されるので、各表示画素に供給される階調電流Ipix相互の電流特性を均一化することができ、表示画素に設けられた発光素子(有機EL素子)の発光特性のバラツキを抑制して、表示画質の向上を図ることができる。
【0093】
なお、本実施例においては、データドライバ130Aの構成として、電流保持部133側から信号電流生成回路132A方向に引き込むように色成分電流Ir、Ig、Ibを供給して(すなわち、負極性の色成分電流を供給して)、電流保持部133の各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に電圧成分として保持した後、電流保持部133側から表示パネル110A方向に流し込むように上記電圧成分(色成分電流)に応じた階調電流Ipixを供給する(すなわち、正極性の階調電流を供給する)場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、表示画素に設けられる画素駆動回路DCとして、上述した電流シンク方式の回路構成(図4、図5参照)を適用したものであってもよい。この場合にあっては、上述したデータドライバ130A(電流保持部133)の構成において、表示パネル110Aに供給される階調電流Ipixを、表示画素側から電流保持部133方向に引き込むように電流の極性(電流の流れる方向)を逆に設定すればよい。
【0094】
具体的には、例えば、図11及び図12に示した電流ラッチ回路RCxにおいて、電流供給動作期間(画素駆動回路側においては書込動作期間に相当する)に、電流ラッチ回路RCxの電源ラインPLに、画素駆動回路DCの電源ラインVLに印加されるローレベルの電源電圧Vscl以下の、ローレベルの電源電圧Vdlが印加されるように設定する。これにより、電流保持部133による電流供給動作(画素駆動回路DCの書込動作)において、階調電流Ipixが表示画素側からデータラインDLを介して電流保持部133方向に流れるので、電流シンク方式の画素駆動回路DCxに該階調電流Ipixに対応した書込電流I11を書き込むことができる。
【0095】
また、電流シンク方式の画素駆動回路DCxに対応したデータドライバ130Aの構成としては、信号電流生成回路132Aから各信号ラインLr、Lg、Lbを介して電流保持部133に供給される各色成分電流Ir、Ig、Ibの流れる方向を、信号電流生成回路132A側から電流保持部133方向に流し込むように設定する。これにより、電流保持部133による電流保持動作において、信号ラインLr、Lg、Lbを介して電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に供給される各色成分電流Ir、Ig、Ibが、電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に設けられた薄膜トランジスタTr33とTr35のトランジスタサイズに応じた電流値を有するように分流されて、薄膜トランジスタTr33及びTr35を介して、保持電流及び搬送電流として電源ラインPLに流れる(図12(a)に示した保持電流I31及び搬送電流I32とは逆方向に流れる)ので、該保持電流I31により保持された電圧成分により、薄膜トランジスタTr33がオン動作して、薄膜トランジスタTr36のオン動作により、表示画素側から各データラインDLを介して電流保持部133方向に引き込むように階調電流Ipixを流して、電流シンク方式の画素駆動回路DCxに該階調電流Ipixに対応した書込電流I11を書き込むことができる。
【0096】
なお、上述した実施形態においては、表示データに応じた色成分電流Ir、Ig、Ibに基づいて、所定の保持電流(階調電流Ipix)を保持する電流保持部133をデータドライバ130A内部に設け、表示パネル110Aとは別個の構成として示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すように、表示パネル110Aと同一基板上に一体的に形成したものであってもよい。
図15は、本実施形態に係る表示パネルに適用されるデータドライバの他の実施例を示す回路構成図である。なお、上述した実施例と同等の構成については、同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
【0097】
図15に示すように、本実施例に係るデータドライバ130Bは、上述した実施例(図8参照)に示した電流保持部133及び書込制御部134を、画素アレイを構成する表示画素(特に、画素駆動回路DC)と同一のチャネル型(nチャネル型)の薄膜トランジスタにより構成することにより、画素アレイと電流保持部133及び書込制御部134を、同一の基板(アレイ基板)上に一体的に形成した表示パネル110Bとして構成し、シフトレジスタ回路131及び信号電流生成回路132Aを該表示パネル110Bとは別個に形成した構成を有している。
このような構成により、表示パネル110B(アレイ基板上)の各回路構成を、全てnチャネル型の薄膜トランジスタにより形成することができるので、比較的製造プロセスが煩雑で、製造コストが高価なポリシリコンや単結晶シリコンの製造技術を用いることなく、すでに製造技術が確立されたアモルファスシリコンを適用して、動作特性の安定した表示装置を安価に製造することができる。
【0098】
(データドライバの第2の実施例)
次に、本発明に係る表示装置に適用されるデータドライバの第2の実施例について、図面を参照して説明する。
図16は、本発明に係る表示装置に適用されるデータドライバ(電流駆動装置)の第2の実施例を示す回路構成図であり、図17は、本実施例に係るデータドライバにおける動作の一例を示すタイミングチャートである。なお、上述した実施例と同等の構成については、同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
【0099】
上述した実施形態(図8、図13参照)においては、電流保持部133を構成し、各データラインDLごとに設けられた電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・の各々に対して、シフトレジスタ回路131からシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・を順次出力して、RGPの各色成分電流Ir、Ig、IbをTr、Tg、Tb(=Trgb/3)の動作期間ごとに時系列的に取り込み保持する構成を有する場合について説明したが、本実施形態においては、同一の動作期間で各表示データに基づくRGPの各色成分電流Ir、Ig、Ibを一括して取り込み保持する構成を有している。
【0100】
具体的には、図16に示すように、図8に示した表示装置の回路構成において、シフトレジスタ回路131から出力される各シフト信号SR1、SR2、SR3、・・・が、3個一組の電流ラッチ回路RC1〜RC3、RC4〜RC6、・・・の各々に対して、共通に供給されるように構成されている。すなわち、RGBの各色成分に対応した3個の電流ラッチ回路RC1〜RC3、RC4〜RC6、・・・を各々一組として、各組ごとに単一のシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・が分岐されたシフト信号S1a〜S1c、S2a〜S2c、・・・が供給されて、各組の電流ラッチ回路RC1〜RC3、RC4〜RC6、・・・ごとに相互に同期して上記電流保持動作を実行するように構成されている。
【0101】
このような構成により、図17に示すように、データドライバ130C(電流保持部133)における電流保持動作において、信号電流生成回路132Aから各信号ラインLr、Lg、Lbを介して供給されるRGBの各色成分電流Ir、Ig、Ibを、単一の動作期間Trgbで同時並行的に一組の電流ラッチ回路(図17では、電流ラッチ回路RC1〜RC3)に取り込み保持することができる。したがって、各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・への各表示データに基づく色成分電流Ir、Ig、Ibの取り込み保持動作に要する動作期間を、上述した実施形態に比較して、1/3に大幅に短縮することができる。また、このことは、換言すれば、第1の実施例に示したデータドライバ130Aに比較して、一定の電流保持動作期間において、より多くの表示データに基づく信号電流(色成分電流)を書き込むことができることを意味するので、より高精細な表示画質を実現した表示パネル(表示装置)に良好に適用することができる。
【0102】
<第2の実施形態>
次に、本発明に係る表示装置の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
図18は、本発明に係る表示装置の第2の実施形態を示す概略ブロック図であり、図19は、本実施形態に係る表示装置に適用される表示パネル及びデータドライバの一例を示す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同等の構成については、同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
【0103】
上述した第1の実施形態(図1、図2参照)においては、表示パネル110Aの各表示画素に表示データ(階調電流Ipixに対応する電圧成分)を保持する画素駆動回路DCを備え、アクティブマトリクス型の駆動方式を採用した表示装置について説明したが、本実施形態においては、表示パネルに相互に直交するように配設された走査ライン及びデータラインに、電流制御型の発光素子を直接接続した表示パネルを備え、単純マトリクス(パッシブマトリクス)型の駆動方式を採用した表示装置を有している。
【0104】
具体的には、図18、図19に示すように、本実施形態に係る表示装置100Bは、概略、上述した第1の実施形態と同等の構成を有する走査ドライバ120Aと、データドライバ130Aと、システムコントローラ150と、表示信号生成回路160と、を備えるとともに、相互に直交する方向に配設された走査ラインSL及びデータラインDLに、各々カソード端子及びアノード端子が接続された有機EL素子OELが、マトリクス状に配列された単純マトリクス型の表示パネル110Bを備えた構成を有している。
【0105】
なお、ここでは、上述した第1の実施形態と同様に、表示パネル110Bの各表示画素を構成する発光素子として、有機EL素子OELを適用した場合について示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光ダイオード等の他の電流制御型の発光素子を適用するものであってもよい。また、データドライバ130Aの信号電流生成回路132A及び電流保持部133を構成する電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・は、上述したように、信号電流生成回路132Aにより生成される各色成分電流Ir、Ig、Ibの流れる方向を、適宜設定することにより、データラインDLに供給される階調電流Ipixの流れる方向を任意に設定することができる。本実施形態においては、階調電流Ipixがデータドライバ130A(電流保持部133)側からデータラインDLを介して表示パネル110B(表示画素)方向に流れるように設定する。
【0106】
したがって、このような構成を有する表示装置において、所定の表示期間内に電流保持動作期間と、電流供給動作期間(又は、発光動作期間)とを設定し、データドライバ130Aにおける電流保持動作期間において、表示データに基づくRGBの各色成分電流Ir、Ig、Ibを、電流保持部133の各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に順次取り込み保持し、電流供給動作期間(又は、表示画素における発光動作期間)において、上記色成分電流Ir、Ig、Ibに基づく階調電流Ipixを、データラインDLを介して各表示画素に一括して供給することにより、特定の行の表示画素群に上記階調電流Ipixに基づく輝度階調で各有機EL素子OELを継続的発光動作させる一連の動作を、表示パネル110Bの一画面分について時系列的に順次繰り返し実行することにより、所望のカラー階調で画像情報を表示することができる。
【0107】
よって、本実施形態においても、表示画素における輝度階調が比較的低く表示パネルに供給する階調電流が微小である場合や、表示画素のサイズが小さく表示パネルに供給する階調電流が微小である場合であっても、電流保持部を構成する各電流ラッチ回路へ大電流からなる色成分電流を供給することにより、信号ラインに付加された寄生容量(配線容量)を迅速に充電することができるので、色成分電流を早期に安定化させて階調電流となる保持電流を良好に保持することができる。よって、電流保持動作に要する時間を短縮することができ、表示パネルが高精細化された場合であっても、表示応答特性に優れた表示装置を実現することができる。
【0108】
<第3の実施形態>
次に、本発明に係る表示装置の第3の実施形態について、図面を参照して説明する。
図20は、本発明に係る表示装置の第3の実施形態に適用されるデータドライバ(電流駆動装置)の一実施例を示す回路構成図であり、図21は、本実施例に係るデータドライバに適用される信号電流生成回路の一例を示す回路構成図であり、図22は、本実施例に係るデータドライバにおける動作の一例を示すタイミングチャートである。なお、上述した各実施形態と同等の構成については、同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
【0109】
上述した第1及び第2の実施形態(図8、図19参照)においては、信号電流生成回路132Aによりカラー映像信号に基づいて生成される表示データに基づいて、RGBの各色成分電流Ir、Ig、Ibを並列的に生成して、個別の信号ラインLr、Lg、Lbを介して供給し、電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に順次取り込み、該各色成分電流Ir、Ig、Ibに対応した保持電流を電圧成分として保持した後、該電圧成分に応じた階調電流Ipixを表示パネル110A、110Bに配設された各データラインDLを介して、特定の行の表示画素群に一括して供給することにより、所望の画像情報をカラー階調表示する場合について説明したが、本実施形態においては、モノクロ映像信号に基づいて生成される表示データに基づいて、輝度階調に関連する信号電流を順次生成して、単一の信号ラインを介して供給し、該信号電流を順次取り込み保持した後、該信号電流に応じた階調電流を表示画素群に供給することにより、所望の画像情報をモノクロ階調表示する構成を有している。
【0110】
具体的には、図20に示すように、本実施形態に係る表示装置に適用されるデータドライバ130Dは、上述した実施形態と同等の構成を有するシフトレジスタ回路131と、電流保持部133と、書込制御部134と、を備えるとともに、表示データD0〜Dnに基づいて、各発光素子(有機EL素子)における輝度階調に対応した信号電流Iyを生成し、単一の信号ラインLyを介して供給する信号電流生成回路132Bと、を備えた構成を有している。ここで、電流保持部133を構成し、表示パネル110Aに配設されたデータラインDLの各々に対応して設けられた各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・は、上記単一の信号ラインLyに共通に接続されている。
【0111】
また、本実施例に係るデータドライバ130Dに適用される信号電流生成回路132Bは、図21に示すように、1行分の表示データD0〜Dnを保持するデータラッチ回路132xと、階調生成電圧V0〜Vnに基づいて、上記保持された表示データD0〜Dnをアナログ信号電圧(階調電圧Vpix)に変換するD/A変換回路132yと、該階調電圧Vpixに基づいて輝度階調に関連する信号電流Iyを生成し、出力イネーブル信号OEに基づいて、信号電流Iyを単一の信号ラインLyを介して、電流保持部133に供給する電圧電流変換・電流供給回路132zと、を有して構成されている。すなわち、本実施例に係る信号電流生成回路132Bは、モノクロ映像信号に基づいて生成される表示データD0〜Dn(輝度階調信号成分)に基づいて、有機EL素子OELの発光輝度に関連する信号電流Iyを生成する回路構成を、一組のみ備えた構成を有している。
【0112】
このような構成を有するデータドライバ(電流保持部)における電流保持動作において、図22に示すように、シフトレジスタ回路131のシフト信号SR1、SR2、SR3・・・の出力タイミングに同期して、信号電流生成回路132Bにより表示データに基づく信号電流I1、I2、I3・・・を順次生成して単一の信号ラインLxを介して供給し、各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に順次取り込み、該信号電流I1、I2、I3・・・に対応した保持電流を電圧成分として保持した後、電流供給動作において、各電流ラッチ回路RC1、RC2、RC3、・・・に保持された電圧成分に応じた階調電流Ipixを、個別のデータラインDLを介して特定の行の表示画素群に一括して供給し、各表示画素に設けられた画素駆動回路DCにより、該階調電流Ipixに応じた輝度階調で有機EL素子を発光動作させる。
このような一連の駆動制御動作を、第1の実施形態(図14)に示したように、表示パネル110Aを構成する全ての行の表示画素群について順次繰り返し実行することにより、1走査期間に表示パネル1画面分の表示データが書き込まれて、所望の画像情報がモノクロ階調で表示される。
【0113】
なお、上述した各実施形態においては、本発明に係る電流駆動装置を表示装置のデータドライバに適用した場合についてのみ説明したが、本発明はこのような適用例に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードを多数配列して形成されるプリンタヘッドの駆動回路のように、所定の電流値を有する電流を供給することにより該電流値に応じた駆動状態で動作する機能素子を多数備えたデバイスの駆動回路に良好に適用することもできる。
【0114】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電流駆動装置及びその駆動制御方法によれば、有機EL素子や発光ダイオード等のように、供給される駆動電流の電流値に応じて所定の駆動状態(発光輝度)で動作する複数の負荷(発光素子)に対して、所定の電流値を有する駆動電流を個別に供給する電流駆動装置において、電流保持動作期間においては、単一の電流源により、複数の負荷に個別に供給されるべき駆動電流に対応した第1の電流(保持電流)と第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流(搬送電流)とを合計した電流値を有する信号電流を生成して、電流供給線を介して電流保持部に供給し、各負荷に対応して、第1の電流(保持電流)に応じた電圧成分を個別の電流ラッチ回路に順次保持し、また、電流保持動作期間後の電流供給動作期間においては、上記電圧成分に基づく駆動電流を複数の負荷に一括して供給することができるので、負荷に供給される駆動電流の電流特性を均一化して、負荷の駆動特性のバラツキを抑制することができるとともに、負荷に供給される駆動電流が微小な場合であっても、電流供給線に供給する電流を大きくすることができるため、電流供給線に付加される寄生容量を迅速に充電して、短時間で保持電流(駆動電流)に対応した電圧成分を保持することができる。
【0115】
また、電流保持部を構成する上記電流ラッチ回路を、nチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタにより構成し、さらに、上記保持電流と搬送電流の関係を設定する手法として、該薄膜トランジスタのサイズ(トランジスタのチャネル幅に対するチャネル長の比)の比を上記所定数倍になるように構成することができるので、すでに確立された製造技術を適用して、簡易かつ比較的安価に、動作特性が良好で安定した電流駆動装置を実現することができる。
【0116】
また、本発明に係る表示装置によれば、相互に直交する走査ライン及びデータラインの交点近傍に、発光素子を備えた表示画素をマトリクス状に配列してなる表示パネルを備えたディスプレイにおいて、上述したような電流駆動装置をデータドライバに適用し、表示パネルの所定の行に配列された表示画素群の書込動作期間(電流供給動作期間)に先立つ所定の動作タイミング(電流保持動作期間)で、単一の電流源により生成された、各表示画素の発光素子を所望の輝度階調で発光動作させるための階調電流に対応する第1の電流(保持電流)と、第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流(搬送電流)との合計となる電流値を有する信号電流が、電流供給線を介して電流保持部に供給され、該信号電流のうち、第1の電流(保持電流)に対応する電圧成分のみが保持され、書込動作期間中に、上記電流保持部に保持した電圧成分に基づく駆動電流を階調電流として、データラインを介して一括して各表示画素に供給することができるので、各表示画素に供給される階調電流相互の電流特性を均一化することができ、表示画素に設けられた発光素子の発光特性のバラツキを抑制して表示画質の向上を図ることができる。
【0117】
また、例えば、表示パネルの小型化や高精細化に伴って表示画素が微細化された場合や比較的下位の輝度階調で各表示画素を発光動作させる場合のように、表示パネルを構成する表示画素に供給すべき階調電流が微小である場合であっても、もしくは、表示パネルに配設されるデータライン(信号線)数の増加に伴って上記電流保持動作期間が短く設定された場合であっても、電流供給線に供給する電流を大きくすることができるため、データドライバの電流保持部に階調電流に対応する電圧成分を短時間で良好に保持することができるので、所定の動作期間(一走査期間)内に、階調電流を規定する信号電流の生成、階調電流に対応した電圧成分の保持動作、階調電流の各表示画素への供給動作及び表示画素における所定の輝度階調での発光動作を良好に実行することができる表示装置を提供することができる。
【0118】
さらに、本発明に係る表示装置に適用される表示パネルを構成する各表示画素として、nチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる画素駆動回路や、薄膜構造を有する発光素子(例えば、有機EL素子や発光ダイオード等)を備えた構成を適用することにより、少なくとも、上記電流保持部(電流ラッチ回路)を表示パネルと同一の基板上に形成することができるので、製造歩留まりの向上や装置規模の小型化等により、表示装置の低コスト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置の第1の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図2】本実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの一例を示す概略構成図である。
【図3】本実施形態に係る表示装置の全体構成の他の例を示す概略ブロック図である。
【図4】本発明に係る表示パネルに適用される画素駆動回路の一実施例を示す回路構成図である。
【図5】本実施例に係る画素駆動回路における動作を示す概念図である。
【図6】本発明に係る表示パネルに適用される画素駆動回路の他の実施例を示す回路構成図である。
【図7】本実施例に係る画素駆動回路における動作を示す概念図である。
【図8】本実施形態に係る表示装置に適用されるデータドライバ(電流駆動装置)の第1の実施例を示す回路構成図である。
【図9】本実施例に係るデータドライバに適用される表示信号電流生成回路の一例を示す回路構成図である。
【図10】本実施例に係るデータドライバに適用される電圧電流変換・電流供給回路の一例を示す回路構成図である。
【図11】本実施例に係るデータドライバに適用される電流保持部の要部構成(電流ラッチ回路)例を示す回路構成図である。
【図12】本構成例に係る電流保持部における動作を示す概念図である。
【図13】本構成例に係る電流保持部における動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図14】本実施形態に係る表示装置における駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【図15】本実施形態に係る表示パネルに適用されるデータドライバの他の実施例を示す回路構成図である。
【図16】本実施形態に係る表示装置に適用されるデータドライバ(電流駆動装置)の第2の実施例を示す回路構成図である。
【図17】本実施例に係るデータドライバにおける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図18】本発明に係る表示装置の第2の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図19】本実施形態に係る表示装置に適用される表示パネル及びデータドライバの一例を示す概略構成図である。
【図20】本発明に係る表示装置の第3の実施形態に適用されるデータドライバ(電流駆動装置)の一実施例を示す回路構成図である。
【図21】本実施例に係るデータドライバに適用される信号電流生成回路の一例を示す回路構成図である。
【図22】本実施例に係るデータドライバにおける動作の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
100A、100B 表示装置
110A、110B 表示パネル
120A〜120C 走査ドライバ
130A〜130D データドライバ
131 シフトレジスタ回路
132A、132B 信号電流生成回路
133 電流保持部
134 書込制御部
140 電源ドライバ
150 システムコントローラ
160 表示信号生成回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a current drive device, a drive control method thereof, and a display device using the current drive device. The present invention relates to a current driving device applicable to a display panel (pixel array) in which a plurality of light-emitting elements of a current driving type are arranged and a driving control method thereof, and a display device using the current driving device as a display driving device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as monitors and displays for personal computers and video equipment, display devices and display devices that replace cathode ray tubes (CRTs) such as liquid crystal display devices (LCDs) have become remarkably widespread. In particular, liquid crystal display devices are rapidly becoming popular because they can be made thinner and lighter, save space, consume less power, and the like than conventional display devices (CRTs). In addition, relatively small-sized liquid crystal display devices have been widely applied as display devices for mobile phones, digital cameras, personal digital assistants (PDAs), etc., which have become increasingly popular in recent years.
[0003]
As next-generation display devices (displays) following such liquid crystal display devices, organic electroluminescent elements (hereinafter abbreviated as “organic EL elements”) and inorganic electroluminescent elements (hereinafter abbreviated as “inorganic EL elements”). ) Or full-scale practical use of a light-emitting element type display (display device) including a display panel in which self-luminous optical elements (display elements) such as light-emitting diodes (LEDs) are arranged in a matrix. Is expected.
[0004]
In particular, among such light-emitting element type displays (for example, in a light-emitting element type display to which an active matrix driving method is applied), a display response speed is faster than that of a liquid crystal display device (LCD), and the viewing angle dependency is higher. And high brightness and high contrast, high definition of display quality, low power consumption, etc. are possible, and a backlight is not required unlike a liquid crystal display device. It is also known that it has an extremely advantageous feature that it can be converted.
[0005]
An example of such a display generally includes a display panel in which display pixels including light-emitting elements are arranged in the vicinity of each intersection of a scan line arranged in a row direction and a data line arranged in a column direction, and display data. A data driver that generates a predetermined drive current according to the data line and supplies it to each display pixel (light emitting element) via a data line, and applies a scanning signal at a predetermined timing to select a display pixel in a predetermined row A driving driver supplied to each display pixel to cause each light-emitting element to emit light at a predetermined luminance gradation according to display data, so that desired image information is displayed on the display panel. Will be displayed. Note that specific examples of the light-emitting element type display will be described in detail in an embodiment of the present invention described later.
[0006]
Here, in the display drive operation of the display, a drive current having an individual current value corresponding to the display data is generated for a plurality of display pixels (light emitting elements) and supplied to the display pixels in a specific row at the same time. An operation in which each light emitting element emits light at a predetermined luminance gradation is sequentially repeated for each row of one screen, and a driving method of a current designation type or a plurality of display pixels (light emitting elements) according to display data. An operation of supplying a drive current of a constant current value having an individual time width (signal width) to display pixels in a specific row within the same display period to cause each light emitting element to emit light at a predetermined luminance gradation, A pulse width modulation (PWM) type driving method that sequentially repeats one screen is known.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the light emitting element type display according to the related art has the following problems.
(1) That is, in the above-described display driving method, the data driver sequentially generates one row of write signals (write current, gray scale current) corresponding to the display data for each display pixel, and holds the data. There is known a configuration in which a configuration and a drive control method are applied in which a write current is collectively supplied to each display pixel of the row via each data line after being once held in a unit or the like. Here, when the data driver is configured to include a large number of current sources in order to collectively supply a predetermined write current to a plurality of data lines (that is, display pixels), each Since it is technically difficult to strictly equalize the current value of the source, there has been a problem that a variation occurs in the write current and the display quality deteriorates.
[0008]
(2) In order to suppress the problem (1), the number of current sources is reduced to provide a single or a small number of current sources, and a predetermined write current is supplied to each data line (display pixel). In such a configuration, the wiring length of the current supply line connected from the current source to the data holding unit or the like becomes relatively long, and the parasitic capacitance (wiring capacitance) added to the line becomes so large that it cannot be ignored. In addition, there has been a problem that the operation of holding the write current to the data holding unit or the like is delayed, and the settable holding operation period and the specifications of the display panel are restricted.
[0009]
Furthermore, in general, in a current control type light emitting element, in order to perform a light emitting operation at the lowest luminance (lowest luminance) or a relatively low luminance, each display pixel is required to have a minute luminance corresponding to the luminance gradation. It is necessary to supply a predetermined write current to the current holding unit via the current supply line when the write current from the current source is held in the data holding unit or the like in advance. This operation corresponds to charging the current supply line to a predetermined potential. Therefore, as the size of the display panel is reduced and the definition (higher resolution) is increased, the smaller the current value of the write current, the smaller the write value. There has been a problem that the time required for the current holding operation (the charging time of the supply line) becomes long.
[0010]
(3) Further, the data driver as described above has a configuration in which a data holding unit and the like are connected for each data line in terms of a circuit configuration. Here, when a circuit configuration using a functional element such as a thin film transistor is applied as the data holding unit, a direct write current is supplied from a current source. Therefore, a p-channel MOS transistor (hereinafter, referred to as a “PMOS transistor”) is used as the thin film transistor. ") Must be applied. Here, in general, when amorphous silicon is applied, a PMOS transistor having sufficient electric characteristics cannot be formed. Therefore, an amorphous silicon manufacturing technique which is already technically established and has a relatively low manufacturing cost is applied. It is necessary to apply the manufacturing technology of polysilicon and single crystal silicon, which has a complicated manufacturing process and a high manufacturing cost as compared with amorphous silicon, resulting in a rise in the product cost of the display device. Had.
[0011]
In view of the various problems described above, the present invention achieves good display characteristics while applying a relatively simple circuit configuration and an inexpensive manufacturing technique to a display that controls light emission of a light emitting element by a current designation method. A current driving device and a driving control method capable of quickly and satisfactorily writing display data to each display pixel even when a gray scale current supplied to a light emitting element is minute, Accordingly, it is an object of the present invention to provide a display device capable of relaxing restrictions due to the size and resolution of the display panel.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The current driving device according to
[0013]
The current driver according to
The current driver according to
[0014]
5. The current driving device according to
The current driver according to
[0015]
The current driving device according to claim 6, wherein in the current driving device according to
The current driver according to
[0016]
The current driving device according to claim 8 is the current driving device according to
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, in the current driving device of the eighth aspect, the first to fifth switching elements are each formed of an n-channel type amorphous silicon thin film transistor.
A current driver according to
The current driver according to
[0018]
13. The current driver according to
A current driver according to a thirteenth aspect is the current driver according to any one of the first to twelfth aspects, wherein at least the current holding means is formed on the same substrate as the plurality of loads. Features.
The current driver according to claim 14 is the current driver according to
[0019]
The current driving device according to claim 15 is the current driving device according to claim 14, wherein the display pixel is provided in accordance with a current value of the driving current supplied from the current holding unit via the current supply unit. It is characterized in that it includes a current-control-type light-emitting element that emits light at a predetermined luminance gradation.
17. The current driving device according to claim 16, wherein the display signal is a color display signal including a color component consisting of three primary colors of red, green, and blue, and The holding means is characterized in that the signal current groups corresponding to the luminance gradations of the respective color components are set as one set, and the signal current groups are individually captured and held in a set of three for each of the signal current groups. I have.
[0020]
18. The drive control method for a current drive device according to claim 17, wherein a drive current having a predetermined current value is individually supplied to each of the plurality of loads, so that the plurality of loads operate in a predetermined drive state. In the drive control method for a device, during a first operation period, a signal current having a current value obtained by summing a first current and a second current having a current value that is a predetermined number times the first current is generated. Generating and supplying, sequentially taking in the signal current, and individually holding a voltage component corresponding to the first current corresponding to each of the loads, and the first operation timing and time By supplying the drive current based on the held voltage component to each of the plurality of loads at a time during a second operation period that does not overlap with each other, the plurality of loads are connected in parallel with each other. Operating steps and It is characterized in Mukoto.
The drive control method for a current drive device according to claim 18 is the drive control method for a current drive device according to claim 17, wherein the signal current capturing operation during the first operation period includes a plurality of signal current groups. One set is characterized in that the signal currents are simultaneously taken in each of the set of signal current groups.
[0021]
20. The display device according to claim 19, wherein at least a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines are disposed so as to be orthogonal to each other, and a plurality of display pixels are arranged in a matrix at intersections of the scanning lines and the signal lines. A display panel, scanning drive means for applying a scanning signal for setting each of the display pixels on a row-by-row basis to the scanning line, and a gradation current based on a display signal through the signal line. A signal driving unit that supplies the display pixel with a predetermined current value to the display pixel in a selected state, thereby providing a light-emitting element provided in each of the display pixels. In a display device that emits light at a predetermined luminance gradation to display desired image information on the display panel, the signal driving unit includes at least a first current based on the display signal and a first current based on the display signal. Predetermined number of times Current generating means for generating and sequentially outputting a signal current having a current value obtained by summing a second current having a current value; a current supply line connected to the current generating means and supplied with the signal current; A current holding unit that supplies the first current and the second current via the current supply line and individually holds a voltage component corresponding to the first current corresponding to each of the display pixels; Means, and current supply means for individually supplying the gradation current generated based on the voltage component held by the current holding means to each of the display pixels via the signal line. It is characterized by having.
[0022]
21. The display device according to
[0023]
22. The display device according to
[0024]
The display device according to
The display device according to claim 23, wherein in the display device according to claim 21 or 22, the current latch unit is provided between the first current path and the current supply line, and the first current flows. A third current path for flowing the first current to the first current path, and a third current control unit for controlling the current flowing in the third current path. .
[0025]
The display device according to claim 24, wherein in the display device according to claim 23, the load drive control unit is provided in the first current path, and a value of the first current flowing through the first current path. And the charge storage unit includes a capacitance element provided between the first switching element and the first current path, and the first current control unit includes: A second switching element for controlling an operation of the first switching element; wherein the third current control unit is provided on the third current path, and controls a current flowing through the third current path. A third switching element, wherein the second current control section is provided in the second current path, and controls a current flowing through the second current path; A second switching element connected in series with the switching element; Is characterized in that it comprises a fifth switching element for controlling the value of current, the.
[0026]
A display device according to a twenty-fifth aspect is characterized in that, in the display device according to the twenty-fourth aspect, the first to fifth switching elements are formed by n-channel amorphous silicon thin film transistors.
The display device according to claim 26, wherein in the display device according to any one of
[0027]
The display device according to claim 27 is the display device according to any one of claims 24 to 26, wherein the thin film transistor forming the fifth switching element is different from the thin film transistor forming the first switching element. It is characterized in that the ratio of the channel length to the channel width of the transistor is set to the predetermined number times.
A display device according to claim 28, in the display device according to any one of claims 19 to 27, wherein at least the current holding unit constituting the signal driving unit is formed on the same substrate as the display panel. It is characterized by having.
[0028]
A display device according to claim 29 is the display device according to any one of claims 19 to 28, wherein the display panel is an active matrix display panel.
The display device according to
A display device according to
[0029]
32. The display device according to
The display device according to
[0030]
That is, the current driving device and the driving control method according to the present invention include a plurality of devices that operate in a predetermined driving state (light emission luminance) according to a current value of a supplied driving current, such as an organic EL element or a light emitting diode. A current driver that individually supplies a drive current having a predetermined current value to the load (light-emitting element), and includes a single current source during a current holding operation period (first operation timing). A first current (holding current) corresponding to a drive current individually supplied to a plurality of loads by a signal current generation circuit (current generation means), and a predetermined number of times (k times; k: A signal current having a current value obtained by adding a second current (a carrier current) having a current value of one or more (arbitrary number) is sequentially generated and supplied through a current supply line. Current latch circuit (current latch section) The first current (holding current) is sequentially taken into a current holding unit (current holding means), and the first current (holding current) is converted into a voltage component and controlled to be individually held in each current latch circuit. 2), the current based on the voltage component held in each current latch circuit during the current holding operation period is used as the drive current and is applied to each of the plurality of loads via the write control unit (current supply unit). It is configured to perform the control of supplying collectively (simultaneously).
[0031]
Here, each of the current latch circuits provided in the current holding unit is, specifically, a first switching element and a capacitance element that define a current value of a first current (holding current) flowing in a first current path. A load drive control unit including a charge storage unit, and a second switching element that controls an operation state of the first switching element to control a first current (holding current) to flow through the first current path. And a second current having a current value that is a predetermined number of times (k times) of the first current in a second current path provided in parallel with the first current path. A second current control unit including fourth and fifth switching elements for controlling the flow of (carrier current), and a current supply line through which a signal current having a current value that is the sum of the first and second currents flows Flowing the first current through a third current path provided between the first current path and the first current path. Ri has a configuration equipped with a third current control unit having a third switching element for controlling flow of the first current to the first current path, the.
[0032]
In the current latch circuit having such a configuration, in the current holding operation period (first operation timing; first operation period), the current is transferred to the first current path via the first and third switching elements. By controlling the first current (holding current) to flow and the second current (carrier current) to flow through the second current path via the fourth and fifth switching elements, A predetermined charge corresponding to the first current is accumulated in the capacitive element attached to the first switching element, and the supply of the driving current to each load is set to a cut-off state. In a later current supply operation period (second operation timing; second operation period), a drive current equivalent to the first current is generated by the first switching element based on the charge accumulated in the capacitor. Generated Via the current supply means is set so as to be supplied to each load, each of said load is controlled to operate at a predetermined driving state.
[0033]
Thus, in the current holding operation period, the current value that is the sum of the holding current and the carrier current (in other words, the driving current generated by the signal current generation circuit including the single current source and supplied to the load) For example, a signal current having a large current value which is a predetermined number of times or more of the drive current can be supplied to each current latch circuit via a common current supply line. And the variation in the drive characteristics of the load can be suppressed, and even when the drive current supplied to the load is small, the current supplied to the current supply line can be increased. The parasitic capacitance (wiring capacitance) added to the current supply line can be quickly charged, and the voltage component corresponding to the holding current can be satisfactorily held in a short time.
[0034]
Further, in the current driver according to the present invention, all of the first to fifth switching elements constituting the current latch circuit can be constituted by an n-channel type amorphous silicon thin film transistor. In addition, an n-channel type amorphous silicon thin film transistor can be applied. In addition, as a method of setting the relationship between the holding current and the current value of the carrier current, the transistor size of the first and fifth switching elements (channel of the transistor) The ratio of the channel length to the width) can be configured to be a predetermined number of times as described above. As a result, the current holding unit and the current supply unit of the current driver can be all formed of n-channel type amorphous silicon thin film transistors, and can be easily and relatively inexpensively applied by using an established manufacturing technique. The current value of the current and the carrier current can be defined, and a stable current driver having good operation characteristics can be realized.
[0035]
Further, in the display device according to the present invention, a display panel in which display pixels having light emitting elements are arranged in a matrix near an intersection of a scanning line (scanning line) and a data line (signal line) which are orthogonal to each other. In the display device including the above, the above-described current driving device is applied to a data driver (signal driving unit), and a writing operation period (selection period; During the current supply operation period), a driving current based on the voltage component held in the current holding unit at a predetermined operation timing (current holding operation period) prior to the writing operation period is emitted by each of the display pixels. As a gradation current for causing the element to emit light at a desired luminance gradation, the current is supplied collectively to each display pixel via a data line, and during the light emission operation period (non-selection period) of the display pixel group, It is configured to emit light operating each light-emitting element at a desired luminance gradation based on the gradation current.
Here, the current holding unit includes a first current (holding current) generated by a signal current generating circuit including a single current source and corresponding to the grayscale current, and a predetermined number of times the first current. A signal current having a current value that is the sum of the second current having the current value (the carrier current) (a large current value that is a predetermined number of times or more of the holding current) is supplied to each current latch circuit via the current supply line. Then, of the signal current, only the voltage component corresponding to the holding current is held.
[0036]
With this, even when the gradation current to be supplied to each display pixel is very small, the current supplied to the current supply line can be increased. Since the corresponding voltage component can be satisfactorily held in a short time, for example, when the display pixels are miniaturized due to the miniaturization and high definition of the display panel, or each display is performed at a relatively lower luminance gradation. Even when the pixels are caused to emit light, or when the current holding operation period is set short as the number of data lines (signal lines) provided on the display panel increases, the current holding unit of the data driver is used. (Each current latch circuit) satisfactorily holds a voltage component corresponding to the gradation current, and collectively displays a predetermined gradation current at a predetermined operation timing (write operation period; current supply operation period). Can be supplied to the pixels That. Further, since the gradation current is generated based on a signal current supplied by a signal current generation circuit including a single current source, the current characteristics of the gradation current supplied to each display pixel are made uniform. Accordingly, it is possible to suppress variations in the light emission characteristics of the light emitting elements provided in the display pixels and improve display quality.
[0037]
Further, each display pixel constituting a display panel applied to the display device according to the present invention is a pixel driving circuit composed of an n-channel type amorphous silicon thin film transistor or a light emitting element having a thin film structure (for example, an organic EL element or a light emitting element). In the case of having a configuration including a diode or the like, at least the current holding portion (current latch circuit) can be formed on the same substrate as the display panel, so that the manufacturing yield can be improved and the device scale can be improved. By reducing the size of the display device, it is possible to contribute to the cost reduction of the display device.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a current drive device, a display device, and a drive control method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments.
<First embodiment>
<Display device>
First, an overall configuration of a display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the current driver according to the present invention is applied to a display driver (data driver) will be described.
[0039]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a first embodiment of a display device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a display panel applied to the display device according to the present embodiment. . FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating another example of the overall configuration of the display device according to the present embodiment. Here, a structure including a display pixel corresponding to an active matrix method as a display panel will be described.
[0040]
As shown in FIGS. 1 and 2, a display device 100 </ b> A according to the present embodiment includes a
[0041]
Hereinafter, each of the above configurations will be specifically described.
(Display panel)
Specifically, as shown in FIG. 2, the
[0042]
The display pixels include a scan signal Vsel applied from the
[0043]
Here, the pixel driving circuit DC roughly controls the selection / non-selection state of each display pixel based on the scanning signal Vsel, takes in the gray scale current Ipix corresponding to the display data in the selected state, and holds it as a voltage level. And a function of supplying a drive current corresponding to the held voltage level to the organic EL element OEL in a non-selected state to maintain an operation of emitting light at a predetermined luminance gradation. A specific circuit configuration example of the pixel drive circuit DC and a drive control operation thereof will be described later in detail.
[0044]
(Scan driver)
The
[0045]
Specifically, the
[0046]
(Data driver)
The
[0047]
(System controller)
The
[0048]
(Power supply driver)
Based on a power control signal supplied from the
[0049]
Specifically, as shown in FIG. 2, the
[0050]
(Display signal generation circuit)
The display
[0051]
In the present embodiment, a configuration in which the
[0052]
(One Embodiment of Pixel Drive Circuit)
Next, an example of a circuit configuration of a display pixel applied to the display device (display panel) according to the present invention will be specifically described.
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of a pixel drive circuit applied to the display panel according to the present invention, and FIG. 5 is a conceptual diagram showing an operation in the pixel drive circuit according to the present embodiment. Note that the pixel driving circuit described here is merely an example which can be applied to the display device of the present invention, and may have another circuit configuration having an equivalent operation function. Nor.
[0053]
As shown in FIG. 4, the pixel drive circuit DCx according to the present embodiment has, for example, a gate terminal connected to the scan line SL near the intersection of the scan line SL and the data line DL arranged orthogonally to each other. , A source terminal is connected to the power supply line VL disposed in parallel with the scanning line SL, a drain terminal is connected to the contact N11, a thin film transistor Tr11 is connected, a gate terminal is connected to the scanning line SL, and a source terminal and a drain terminal are connected to the data line DL. And a thin film transistor Tr12 connected to the contact N12, a gate terminal connected to the contact N11, a source terminal and a drain terminal connected to the power supply line VL and the contact N12, and a thin film transistor Tr13 connected between the contact N11 and the contact N12. And a capacitor C11. The organic EL element OEL whose light emission state (brightness gradation) is controlled by the drive current supplied from the pixel drive circuit DCx has an anode terminal connected to the contact N12 of the pixel drive circuit DCx and a cathode terminal connected to the pixel drive circuit DCx. Are connected to the ground potential. Here, the capacitor C11 may be a parasitic capacitance formed between the gate and the source of the thin film transistor Tr3, or a capacitive element may be separately added between the gate and the source in addition to the parasitic capacitance. It may be something.
[0054]
In the drive control operation of the organic EL element OEL in the pixel drive circuit DCx having such a configuration, a current corresponding to the light emission state (luminance gradation) of the organic EL element OEL is written to the pixel drive circuit DCx and held as a voltage component. A driving current corresponding to the light emitting state is supplied to the organic EL element OEL based on the voltage component written and held in the writing operation period (selection period) and the writing operation period, and a predetermined luminance gradation This is performed by setting a light emitting operation period (non-selection period) in which the light emitting operation is performed. Here, the writing operation period and the light emitting operation period are set so as not to overlap with each other in terms of time.
[0055]
Hereinafter, a specific description will be given.
(Write operation period)
First, in the writing operation period, for example, a high-level (selection level) scan signal Vsel (Vslh) is applied to the scan line SL, and a low-level power supply voltage Vscl is applied to the power supply line VL. Is applied. Further, in synchronization with this timing, a predetermined gradation current Ipix necessary for causing the organic EL element OEL to emit light at a predetermined luminance gradation is supplied to the data line DL. Here, a negative current (−Ipix) is supplied as a grayscale current, and the current is drawn in the direction of the data line DL from the pixel drive circuit DCx.
[0056]
As a result, as shown in FIG. 5A, the thin film transistors Tr11 and Tr12 constituting the pixel driving circuit DCx are turned on, and the low-level power supply voltage Vscl is applied to the contact N11 (that is, the gate terminal of the thin film transistor Tr13 and the capacitor C11). ), And the operation of drawing the grayscale current (Ipix) into the data line DL is performed, so that a voltage level lower than the low-level power supply voltage Vscl through the thin film transistor Tr12 is applied to the contact N12. (That is, the source terminal of the thin film transistor Tr13 and the other end of the capacitor C11).
[0057]
As described above, the potential difference is generated between the contacts N11 and N12 (between the gate and the source of the thin film transistor Tr13), so that the thin film transistor Tr13 is turned on and, as shown in FIG. The write current I11 corresponding to the grayscale current Ipix flows in the direction of the data line DL via the contact point N12 and the thin film transistor Tr12.
At this time, a charge corresponding to a potential difference generated between the contacts N11 and N12 (between the gate and source of the Tr13 of the thin film transistor) is accumulated in the capacitor C11 and is held (charged) as a voltage component. In addition, a power supply voltage Vscl having a voltage level equal to or lower than the ground potential is applied to the power supply line VL, and the write current I11 is controlled to flow in the data line DL direction. The potential applied to the anode terminal (contact N12) is lower than the potential (ground potential) of the cathode terminal, which means that a reverse bias voltage is applied to the organic EL element OEL. No driving current flows, and no light emission operation is performed.
[0058]
(Emission period)
Next, during the light emitting operation period of the organic EL element OEL after the end of the write operation period, the low-level selection signal Vsel (Vsll) is applied to the scan line SL, and the high level is applied to the power supply line VL. A level power supply voltage Vsch is applied. Further, in synchronization with this timing, the operation of pulling in the gradation current Ipix is stopped.
As a result, as shown in FIG. 5B, the thin film transistors Tr11 and Tr12 constituting the pixel driving circuit DCx are turned off, and the power supply voltage to the contact N11 (ie, the gate terminal of the thin film transistor Tr13 and one end of the capacitor C11) is turned on. The application of Vsc is cut off, and the application of the voltage level due to the operation of drawing the grayscale current Ipix to the contact N12 (that is, the source terminal of the thin film transistor Tr13 and the other end of the capacitor C11) is cut off. Holds the charge accumulated in the above-described writing operation.
[0059]
As described above, since the capacitor C11 holds the charging voltage at the time of the write operation, the potential difference between the contacts N11 and N12 (between the gate and source of the transistor Tr13 of the thin film transistor) is held, and the thin film transistor Tr13 is turned on. To maintain. Further, since the power supply voltage Vsch having a voltage level higher than the ground potential is applied to the power supply line VL, the potential applied to the anode terminal (contact N12) of the organic EL element OEL is equal to the potential of the cathode terminal (ground). Potential).
[0060]
Therefore, as shown in FIG. 5B, the driving current I12 flows from the power supply line VL to the organic EL element OEL in the forward bias direction via the thin film transistor Tr13 and the contact N12, and the organic EL element OEL is driven to a predetermined luminance gradation. Emits light. Here, the potential difference (charge voltage) held by the capacitor C11 corresponds to the potential difference when the write current I11 corresponding to the grayscale current Ipix flows in the thin film transistor Tr13, and therefore, the drive current I12 flowing through the organic EL element OEL is Have a current value (I12 ≒ I11) equivalent to the write current I11. Thus, in the light emitting operation period, the drive current I12 is continuously supplied via the thin film transistor Tr13 based on the voltage component corresponding to the predetermined light emitting state (luminance gradation) written in the write operation period. That is, the organic EL element OEL continues to emit light at a desired luminance gradation.
[0061]
Here, each of the thin film transistors Tr11 to Tr13 constituting the pixel driving circuit DCx as described above is not particularly limited. However, by applying all n-channel MOS transistors as the thin film transistors Tr11 to Tr13, Since the control operation can be favorably performed, a single channel thin film transistor using amorphous silicon can be favorably applied to the pixel drive circuit DCx. Therefore, it is possible to manufacture a pixel drive circuit having stable operation characteristics at a relatively low cost by applying the already established manufacturing technology.
[0062]
Further, in the pixel drive circuit DCx as described above, a function of converting the current level of the gradation current Ipix according to a desired luminance gradation to a voltage level (that is, a function as a current / voltage conversion transistor), Since the function of supplying a drive current I12 having a predetermined current value to the organic EL element OEL (that is, the function as a light emission drive transistor) is realized by the same thin film transistor Tr13, the function of each thin film transistor constituting the pixel drive circuit DCx is realized. It has the advantage of not being affected by variations in operating characteristics (such as source-drain current).
[0063]
(Another Embodiment of Pixel Drive Circuit)
Note that as a configuration of a display pixel (pixel driving circuit) applicable to the display panel according to the present invention, as described in the above-described embodiment, the grayscale current Ipix set by the
[0064]
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the pixel drive circuit applied to the display panel according to the present invention, and FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operation in the pixel drive circuit according to the present embodiment. . Note that the same components as those of the above-described pixel driving circuit are denoted by the same reference numerals and described.
That is, for example, as shown in FIG. 6, the pixel drive circuit DCy according to the present embodiment has the first gate terminal near the intersection of the scan line SL and the data line DL arranged orthogonally to each other. , A thin film transistor Tr21 having a source terminal and a drain terminal connected to the data line DL and the contact N21, a thin film transistor Tr22 having a gate terminal and a drain terminal connected to the contact N21, and a source terminal connected to the power supply line VL, respectively. A thin film transistor Tr23 having a gate terminal connected to the contact N21, a source terminal connected to the power supply line VL, and a capacitor C21 connected between the contact N21 (the gate terminal of the thin film transistor Tr22) and the power supply line VL. have. The organic EL element OEL whose light emitting state is controlled by the driving current supplied from the pixel driving circuit DCy has an anode terminal connected to the drain terminal of the thin film transistor Tr23, and a cathode terminal connected to the ground potential. Configuration. Here, in FIG. 6, the thin film transistor Tr21 is configured by an NMOS transistor, and the thin film transistors Tr22 and Tr23 are configured by PMOS transistors. The capacitor C21 is a parasitic capacitance formed between the gate and the source of the thin film transistors Tr22 and Tr23 (the contact N21 and the power supply line VL).
[0065]
(Write operation period)
In the drive control operation of the organic EL element OEL in the pixel drive circuit DCy having such a configuration, first, for example, a high-level (selection level) scan signal Vsel (Vslh) is applied to the scan line SL during the write operation period. ) Is applied, and in synchronization with this timing, a predetermined gradation current Ipix necessary for causing the organic EL element OEL to emit light at a predetermined luminance gradation is supplied to the data line DL. Here, a positive polarity current (+ Ipix) is supplied as a gradation current, and the current is set so as to flow from the
[0066]
As a result, as shown in FIG. 7A, the thin film transistor Tr21 included in the pixel drive circuit DCy is turned on, and the write current I21 corresponding to the gray scale current Ipix supplied to the data line DL by the
[0067]
(Emission period)
Next, during the light emitting operation period of the organic EL element after the end of the writing operation period, a low-level (non-selection level) scan signal Vsel (Vsll) is applied to the scan line SL and the power supply line VL is applied. A predetermined high-level power supply voltage Vsc is applied. Further, in synchronization with this timing, the operation of flowing the grayscale current Ipix is stopped.
As a result, the thin-film transistor Tr21 constituting the pixel drive circuit DCy is turned off, and the supply of the write current I21 to the contact N21 is cut off. Therefore, the capacitor C21 holds the charge accumulated in the above-described write operation. I do. When the high-level power supply voltage Vsc is applied to the power supply line VL, the contact N21 holds a low-level voltage level corresponding to the charging voltage of the capacitor C21.
[0068]
As described above, when the voltage level of the contact N21 is held at the low level, the thin film transistors Tr22 and Tr23 are turned on, and as shown in FIG. The drive current I22 flows in the EL element OEL in the forward bias direction, and the organic EL element OEL emits light at a predetermined luminance gradation.
[0069]
(First Embodiment of Data Driver)
Next, a specific configuration of the data driver applied to the display panel according to the present embodiment will be described.
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a first example of a data driver (current driving device) applied to the display device according to the present embodiment, and FIG. 9 is applied to the data driver according to the present example. FIG. 10 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a display signal current generation circuit according to an embodiment. FIG. 10 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a voltage-current conversion / current supply circuit applied to the data driver according to the present embodiment.
[0070]
For example, as shown in FIG. 8, the
[0071]
Here, the gray-scale current of each color component generated by the signal
[0072]
(Signal current generation circuit)
As shown in FIG. 9, the signal
[0073]
Here, as the voltage-current conversion / current supply circuit 132c, for example, as shown in FIG. 10, a grayscale voltage Vpix is input to an inverting input terminal (-) via an input resistor R, and a non-inverting input terminal ( +), A reference voltage (ground potential) is input via an input resistor R, and the output terminal is connected to an inverting input terminal (−) via a feedback resistor R, and the output terminal of the operational amplifier OP1 , The potential of a contact NA provided via an output resistor R is input to a non-inverting input terminal (+), the output terminal is connected to the inverting input terminal (−), and the operational amplifier OP1 is connected via the output resistor R. And an on / off operation based on an output enable signal OE supplied from the
According to the voltage-current conversion / current supply circuit 132c, the color component currents Ir, Ig, and Ib of Ir, Ig, and Ib = Vpix / R are generated for the input grayscale voltage Vpix, and the output is generated. Based on the enable signal OE, the signal is supplied to the
[0074]
(Current holding unit)
FIG. 11 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a main configuration (current latch circuit) of a current holding unit applied to the data driver according to the present embodiment. FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating an operation in the current holding unit. It is. FIG. 13 is a timing chart illustrating an example of the operation of the current holding unit.
[0075]
As shown in FIG. 11, current latch circuits RC1, RC2, RC3,... (Hereinafter referred to as “current latch circuit RCx” for convenience) applied to the current holding unit according to the present embodiment include, for example, One of shift signals SR1, SR2, SR3,... (Hereinafter, referred to as “shift signal SR” for convenience) output from the shift register circuit 131 at a predetermined timing is applied to a gate terminal (control terminal). In addition, a thin film transistor Tr31 (second switching element) having a source terminal connected to the power supply line PL (power supply voltage Vdd), a drain terminal connected to the contact N31, and a shift signal output from the shift register circuit 131 to a gate terminal. While the SR is applied, the color component currents Ir, Ig, and Ib are supplied from the signal
[0076]
In FIG. 11, a thin film transistor Tr36 is a switching unit included in the
[0077]
That is, in the current latch circuit RCx having the above-described configuration, the current path between the power supply line PL where the thin film transistor Tr33 is provided and the contact N32 constitutes a first current path according to the present invention, and the first current path The circuit configuration including the path, the thin film transistor Tr33, and the capacitor C31 constitutes a load drive control unit according to the present invention. The circuit configuration including the thin film transistor Tr31 forms a first current control unit according to the present invention. Further, the current path between the contact N32 provided with the thin film transistor Tr32 and the signal line Lx constitutes a third current path according to the present invention, and the circuit configuration including the third current path and the thin film transistor Tr32 corresponds to the present invention. The third current control unit is configured. Further, a current path between the power supply line PL provided with the thin film transistors Tr34 and Tr35 and the signal line Lx forms a second current path according to the present invention, and a circuit configuration including the second current path and the thin film transistors Tr34 and Tr35 Constitutes a second current control unit according to the present invention.
[0078]
In the current latch circuit RC having the above-described circuit configuration, the transistor size of the thin film transistor Tr35 is configured to be an arbitrary predetermined number times larger than that of the thin film transistor Tr33. That is, the dimension ratio L / W (Tr35) of the channel region constituting the thin film transistor Tr35 is 1 or more with respect to the dimension ratio (channel length / channel width) L / W (Tr33) of the channel region constituting the thin film transistor Tr33. (K is an arbitrary positive number of 1 or more). As a result, the potential of the contact N31 commonly connected to the gate terminals of the thin film transistors Tr33 and Tr35 causes the current path (between the source and the drain) of the thin film transistor Tr33 as shown in the following equation (1) and FIG. A current (a carrier current I32 described later) that is a predetermined number k times larger than a flowing current (a write current I31 described later) flows in the current path (between the source and the drain) of the thin film transistor Tr35.
L / W (Tr33): L / W (Tr35) = 1: k = I31: I32
II32 = k × I31 (1)
[0079]
As shown in FIG. 13, the drive control operation in the
[0080]
(Current holding operation)
First, in the current holding operation period, as shown in FIG. 13, the color component currents Ir, Ig, and Ib from the signal
[0081]
As a result, the low-level power supply voltage Vdl is applied to the contact point N31, and the color component currents Ir, Ig, Ib are supplied to the current latch circuits RC1, RC2, RC3,... Via the signal lines Lr, Lg, Lb. When the operation of drawing in the direction of the signal
[0082]
Therefore, a current drawn from the power supply line PL in the direction of the signal lines Lr, Lg, and Lb via the thin film transistor Tr33, the contact N32, and the thin film transistor Tr32 according to the transistor size of the thin film transistor Tr33 (hereinafter, referred to as “holding current” for convenience) As the current I31 flows, a drawn current (hereinafter referred to as a “carrier current” for convenience) I32 from the power supply line PL to the signal lines Lr, Lg, and Lb via the thin film transistors Tr34 and Tr35 in accordance with the transistor size of the thin film transistor Tr35. Flows. Here, since the color component currents Ir, Ig, and Ib supplied to the respective signal lines Lr, Lg, and Lb correspond to the sum of the holding current I31 and the carrier current I32, the following equation (1) is used. As shown in the following equation (2), the current value is set to be a predetermined number times (k times) or more of the holding current (corresponding to the gradation current supplied to the display pixel) I31.
Ir, Ig, Ib = I31 + I32 = (1 + k) × I31 (2)
[0083]
At this time, the gate voltage of the thin film transistor Tr33 (the potential of the contact N31) is a voltage value necessary for flowing the holding current I31 between the drain and the source of the thin film transistor Tr33. A capacitor (for example, parasitic capacitance + additional storage capacitance) C31 provided therebetween is charged as a voltage component. Although not shown, when the holding current I31 flows between the drain and the source of the thin film transistor Tr33 and the gate voltage is held, the gate voltage of the thin film transistor Tr31 (high-level shift signal) is added to the capacitor C31. ) And the source voltage (gate voltage of the thin film transistor Tr33) is charged as a voltage component to the parasitic capacitance of the thin film transistor Tr31. In this state, since the write control signal WE applied to the gate terminal of the thin film transistor Tr36 is set to a low level, the current holding unit 133 (
[0084]
As shown in FIG. 13, the current holding operation is performed by the shift register circuit 131 for all the current latch circuits RC1, RC2, RC3,... Provided for each data line DL (display pixel). Are sequentially executed in time series based on the output timing of the shifted signals SR1, SR2, SR3,. That is, when the operation period (signal current supply period) required to capture and hold the color component currents Ir, Ig, and Ib based on the respective display data having the respective color components of RGB is Trgb, the individual color component current Ir , Ig, and Ib in the current latch circuits, Tr, Tg, and Tb are Tr, Tg, and Tb = Trgb / 3, respectively. Each of the current latch circuits RC1, RC2, RC3,. The display data (current of each color component) is sequentially stored in.
[0085]
(Current supply operation)
Next, in the current supply operation period after the end of the current holding operation period, the shift signals SR1, SR2, SR3,... From the shift register circuit 131 are shut off as shown in FIG. By applying the signal voltage), the thin film transistors Tr31, Tr32, and Tr34 are turned off as shown in FIG. At this time, the high-level power supply voltage Vdd (Vdh) higher than the ground potential is applied to the power supply line PL, and the operation of drawing in the color component currents Ir, Ig, and Ib by the signal
[0086]
As a result, the application of a specific voltage level to the contacts N31 and N32 due to the drawing operation of the color component currents Ir, Ig, and Ib is cut off, and the voltage charged in the capacitor C31 is held as it is, so that the thin film transistor Tr33 Maintains the ON state, and since the high-level power supply voltage Vdh is applied to the power supply line PL, the high-level voltage level is applied to the contact point N32. At this time, when the high-level write control signal WE is applied from the
[0087]
Here, as the pixel drive circuit DC provided in each display pixel of the
[0088]
(Display device drive control method)
Next, an operation of the display device having the above-described configuration will be described with reference to the drawings.
FIG. 14 is a timing chart illustrating an example of a drive control method in the display device according to the present embodiment.
[0089]
First, as shown in FIG. 14, the drive control method in the display device having the above-described configuration sets one display period Tsc as one cycle, and sets a display connected to a specific scan line within the one scan period Tsc. Based on the write operation period (selection period) Tse in which a pixel group is selected and a signal current corresponding to display data is written and held as a signal voltage, and based on the signal voltage written and held in the write operation period Tse, A drive current corresponding to the display data is supplied to the organic EL element, and a light emitting operation period (non-selection period of a display pixel) Tnse for performing a light emitting operation at a predetermined luminance gradation is set (Tsc = Tse + Tnse). During the operation period, drive control equivalent to that of the above-described pixel drive circuit DC is performed. Here, the write operation periods Tse set for each row are set so that there is no time overlap between them. In FIG. 14, the write operation period Tse corresponds to the current supply operation period in the
[0090]
That is, in the writing operation period Tse for the display pixels, as shown in FIG. 14, the scan line SL and the power supply line are applied to the display pixels of the specific row (the i-th row) by the
As shown in FIG. 14, a series of such drive control operations are sequentially and repeatedly performed for the display pixel groups of all the rows constituting the
[0091]
Therefore, according to the current driving device, the display device, and the drive control method according to the present embodiment, in order to cause the organic EL element OEL to emit light with a small gradation current, a small current (holding current) is supplied to each current latch circuit. ), The color component currents Ir, Ig, Ib (= () having a current value that is a predetermined number times or more larger than the holding current I31 flowing through the thin film transistor Tr33 as shown in the above equation (2). 1 + k) × I31) can flow through each signal line Lr, Lg, Lb, so that the parasitic capacitance added to the signal lines Lr, Lg, Lb of the
[0092]
Further, in the current driving device and the display device according to the present embodiment, the grayscale current Ipix supplied collectively to the display pixel group of a specific row via each data line DL includes a single current source. Since it is generated based on the color component currents Ir, Ig, and Ib generated by the signal
[0093]
In this embodiment, as the configuration of the
[0094]
Specifically, for example, in the current latch circuit RCx shown in FIGS. 11 and 12, during the current supply operation period (corresponding to the write operation period on the pixel drive circuit side), the power supply line PL of the current latch circuit RCx is Is set so that a low-level power supply voltage Vdl equal to or lower than the low-level power supply voltage Vscl applied to the power supply line VL of the pixel drive circuit DC is applied. As a result, in the current supply operation (writing operation of the pixel driving circuit DC) by the
[0095]
Further, the configuration of the
[0096]
In the above-described embodiment, a
FIG. 15 is a circuit diagram showing another example of the data driver applied to the display panel according to the present embodiment. In addition, about the structure equivalent to the above-mentioned Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is simplified or abbreviate | omitted.
[0097]
As shown in FIG. 15, the
With such a configuration, all the circuit configurations of the display panel 110B (on the array substrate) can be formed by n-channel thin film transistors, so that the manufacturing process is relatively complicated and the manufacturing cost is high. A display device with stable operation characteristics can be manufactured at low cost by using amorphous silicon, whose manufacturing technology has already been established, without using the manufacturing technology of single crystal silicon.
[0098]
(Second embodiment of data driver)
Next, a second embodiment of the data driver applied to the display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 16 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of a data driver (current driving device) applied to the display device according to the present invention, and FIG. 17 is an example of an operation in the data driver according to the present embodiment. FIG. In addition, about the structure equivalent to the above-mentioned Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is simplified or abbreviate | omitted.
[0099]
In the above-described embodiment (see FIG. 8 and FIG. 13), the
[0100]
Specifically, as shown in FIG. 16, in the circuit configuration of the display device shown in FIG. 8, each set of three shift signals SR1, SR2, SR3,. Of the current latch circuits RC1 to RC3, RC4 to RC6,... That is, three current latch circuits RC1 to RC3, RC4 to RC6,... Corresponding to the respective color components of RGB are set as one set, and a single shift signal SR1, SR2, SR3,. Are supplied, and the current holding operation is synchronized with each of the current latch circuits RC1 to RC3, RC4 to RC6,. Is configured to execute.
[0101]
With such a configuration, as shown in FIG. 17, in the current holding operation in the
[0102]
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 18 is a schematic block diagram illustrating a second embodiment of the display device according to the present invention, and FIG. 19 is a schematic configuration illustrating an example of a display panel and a data driver applied to the display device according to the present embodiment. FIG. In addition, about the structure equivalent to embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the description is simplified or abbreviate | omitted.
[0103]
In the above-described first embodiment (see FIGS. 1 and 2), each of the display pixels of the
[0104]
Specifically, as shown in FIGS. 18 and 19, the display device 100B according to the present embodiment includes a
[0105]
Here, as in the first embodiment described above, a case is described in which an organic EL element OEL is applied as a light emitting element constituting each display pixel of the display panel 110B, but the present invention is not limited to this. Instead, another current control type light emitting element such as a light emitting diode may be applied. The current latch circuits RC1, RC2, RC3,... Constituting the signal
[0106]
Therefore, in the display device having such a configuration, a current holding operation period and a current supply operation period (or a light emission operation period) are set within a predetermined display period, and the current holding operation period in the
[0107]
Therefore, also in the present embodiment, when the luminance gray level in the display pixel is relatively low and the gray scale current supplied to the display panel is small, or when the size of the display pixel is small and the gray scale current supplied to the display panel is small. Even in a certain case, the parasitic capacitance (wiring capacitance) added to the signal line can be quickly charged by supplying the large current of the color component current to each of the current latch circuits constituting the current holding unit. Therefore, the color component current can be stabilized at an early stage, and the holding current serving as the gradation current can be favorably held. Therefore, the time required for the current holding operation can be shortened, and a display device with excellent display response characteristics can be realized even when the display panel has been refined.
[0108]
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 20 is a circuit configuration diagram showing one example of a data driver (current driving device) applied to the third embodiment of the display device according to the present invention, and FIG. 21 is a data driver according to this example. FIG. 22 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a signal current generation circuit applied to the present embodiment. FIG. 22 is a timing chart illustrating an example of an operation of the data driver according to the present embodiment. In addition, about the structure equivalent to each above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is simplified or abbreviate | omitted.
[0109]
In the first and second embodiments (see FIGS. 8 and 19), the RGB color component currents Ir and Ig are based on the display data generated by the signal
[0110]
Specifically, as shown in FIG. 20, a data driver 130D applied to the display device according to the present embodiment includes a shift register circuit 131 having a configuration equivalent to that of the above-described embodiment, a
[0111]
Further, as shown in FIG. 21, the signal
[0112]
In the current holding operation in the data driver (current holding unit) having such a configuration, as shown in FIG. 22, the signal is synchronized with the output timing of the shift signals SR1, SR2, SR3,. .. Based on display data by the
As described in the first embodiment (FIG. 14), such a series of drive control operations are sequentially and repeatedly executed for the display pixel groups of all the rows constituting the
[0113]
In each embodiment described above, only the case where the current driver according to the present invention is applied to a data driver of a display device has been described. However, the present invention is not limited to such an application example. A device having a large number of functional elements that operate in a driving state corresponding to a current value by supplying a current having a predetermined current value, such as a drive circuit of a printer head formed by arranging a large number of light emitting diodes. Can be satisfactorily applied to the drive circuit.
[0114]
【The invention's effect】
As described above, according to the current driving device and the driving control method according to the present invention, a predetermined driving state (light emission) such as an organic EL element or a light emitting diode is determined according to a current value of a supplied driving current. In a current driving device that individually supplies a driving current having a predetermined current value to a plurality of loads (light-emitting elements) operating at different luminances, a single current source supplies a plurality of loads during a current holding operation period. A current value obtained by summing a first current (holding current) corresponding to a drive current to be individually supplied to the load and a second current (carrier current) having a current value that is a predetermined number of times the first current. Generates a signal current and supplies it to a current holding unit via a current supply line, and sequentially holds a voltage component corresponding to a first current (holding current) in an individual current latch circuit corresponding to each load. Power supply after the current holding operation period. In the supply operation period, the drive current based on the voltage component can be collectively supplied to a plurality of loads, so that the current characteristics of the drive current supplied to the loads are made uniform, and the variation in the drive characteristics of the loads is reduced. It is possible to increase the current supplied to the current supply line even when the drive current supplied to the load is very small, so that the parasitic capacitance added to the current supply line can be quickly reduced. By charging, a voltage component corresponding to the holding current (driving current) can be held in a short time.
[0115]
Further, the current latch circuit forming the current holding unit is formed of an n-channel type amorphous silicon thin film transistor, and the size of the thin film transistor (the channel width of the transistor) is set as a method of setting the relationship between the holding current and the carrier current. , The ratio of the channel length to the predetermined number can be configured to be a predetermined number of times as described above. A driving device can be realized.
[0116]
Further, according to the display device of the present invention, in a display including a display panel in which display pixels each including a light emitting element are arranged in a matrix near an intersection of a scanning line and a data line orthogonal to each other, The current driver as described above is applied to a data driver, and at a predetermined operation timing (current holding operation period) prior to a writing operation period (current supply operation period) of a display pixel group arranged in a predetermined row of the display panel. A first current (holding current) generated by a single current source and corresponding to a grayscale current for causing a light emitting element of each display pixel to emit light at a desired luminance grayscale; A signal current having a current value that is the sum of a second current (a carrier current) having a current value that is a predetermined number of times is supplied to the current holding unit via the current supply line. Current (hold During the writing operation, a driving current based on the voltage component held in the current holding unit is used as a grayscale current to collectively supply each display pixel via a data line. Since the current can be supplied, the current characteristics of the gray scale current supplied to each display pixel can be made uniform, and the variation in the light emission characteristics of the light emitting elements provided in the display pixels can be suppressed to improve the display quality. Can be achieved.
[0117]
In addition, for example, the display panel is configured such that the display pixel is miniaturized due to the miniaturization and high definition of the display panel, or the case where each display pixel is caused to emit light at a relatively lower luminance gradation. Even when the gradation current to be supplied to the display pixel is very small, or as the number of data lines (signal lines) provided on the display panel increases, the current holding operation period is set short. Even in this case, since the current supplied to the current supply line can be increased, the voltage component corresponding to the gradation current can be satisfactorily held in the current holding unit of the data driver in a short time. During the operation period (one scanning period), a signal current that defines a gray scale current is generated, a voltage component corresponding to the gray scale current is held, a gray scale current is supplied to each display pixel, and a predetermined current is applied to each display pixel. At the brightness gradation of It is possible to provide a display device capable of satisfactorily executing the operation.
[0118]
Further, as each display pixel constituting a display panel applied to the display device according to the present invention, a pixel driving circuit composed of an n-channel type amorphous silicon thin film transistor, a light emitting element having a thin film structure (for example, an organic EL element or a light emitting element). At least the current holding portion (current latch circuit) can be formed on the same substrate as the display panel by applying a configuration including a diode or the like, thereby improving the manufacturing yield and reducing the size of the device. Thus, the cost of the display device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a first embodiment of a display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a display panel applied to the display device according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating another example of the overall configuration of the display device according to the embodiment.
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of a pixel drive circuit applied to the display panel according to the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an operation in the pixel drive circuit according to the embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the pixel drive circuit applied to the display panel according to the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operation in the pixel drive circuit according to the embodiment.
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a first example of a data driver (current driving device) applied to the display device according to the embodiment.
FIG. 9 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a display signal current generation circuit applied to the data driver according to the embodiment.
FIG. 10 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a voltage-current conversion / current supply circuit applied to the data driver according to the embodiment.
FIG. 11 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a main configuration (current latch circuit) of a current holding unit applied to the data driver according to the embodiment;
FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating an operation in the current holding unit according to the present configuration example.
FIG. 13 is a timing chart illustrating an example of an operation of the current holding unit according to the present configuration example.
FIG. 14 is a timing chart illustrating an example of a drive control method in the display device according to the embodiment.
FIG. 15 is a circuit diagram showing another example of the data driver applied to the display panel according to the embodiment.
FIG. 16 is a circuit diagram showing a second example of the data driver (current driver) applied to the display device according to the embodiment.
FIG. 17 is a timing chart illustrating an example of an operation of the data driver according to the embodiment.
FIG. 18 is a schematic block diagram showing a second embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 19 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a display panel and a data driver applied to the display device according to the embodiment.
FIG. 20 is a circuit configuration diagram showing an example of a data driver (current driving device) applied to the third embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 21 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a signal current generation circuit applied to the data driver according to the embodiment.
FIG. 22 is a timing chart illustrating an example of an operation of the data driver according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
100A, 100B display device
110A, 110B Display panel
120A-120C Scan driver
130A to 130D data driver
131 shift register circuit
132A, 132B signal current generation circuit
133 current holding unit
134 Write control unit
140 Power Driver
150 System controller
160 Display signal generation circuit
Claims (33)
前記駆動電流に対応する第1の電流と、該第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流とを合計した電流値を有する信号電流を生成して出力する電流生成手段と、
前記電流生成手段に接続され、前記信号電流が供給される電流供給線と、
該電流供給線を介して、前記第1の電流と前記第2の電流とが供給され、前記各負荷に対応して、前記第1の電流に応じた電圧成分を個別に保持する電流保持手段と、
前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づいて生成された前記駆動電流を、前記複数の負荷の各々に個別に供給する電流供給手段と、
を備えていることを特徴とする電流駆動装置。In a current driving device connected to a plurality of loads whose driving state is controlled according to the current value of the driving current and individually supplying the driving current to each of the plurality of loads,
Current generating means for generating and outputting a signal current having a current value obtained by summing a first current corresponding to the drive current and a second current having a current value that is a predetermined number of times the first current; ,
A current supply line connected to the current generation means and supplied with the signal current;
A current holding unit that receives the first current and the second current via the current supply line and individually holds a voltage component corresponding to the first current corresponding to each of the loads; When,
A current supply unit that individually supplies the drive current generated based on the voltage component held by the current holding unit to each of the plurality of loads;
A current driver, comprising:
第1の動作タイミングで、前記電流生成手段から前記電流供給線を介して前記電流保持手段に前記信号電流を供給し、前記電流保持手段に該信号電流を取り込み、前記第1の電流に応じた電圧成分を保持し、
前記第1の動作タイミングと時間的に重ならない第2の動作タイミングで、前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づく前記駆動電流を、前記電流供給手段により前記複数の負荷の各々に個別に供給することを特徴とする請求項1記載の電流駆動装置。The current driver,
At a first operation timing, the signal current is supplied from the current generation unit to the current holding unit via the current supply line, the signal current is taken into the current holding unit, and the signal current is responsive to the first current. Holding the voltage component,
At a second operation timing that does not temporally overlap with the first operation timing, the drive current based on the voltage component held by the current holding unit is individually applied to each of the plurality of loads by the current supply unit. The current driving device according to claim 1, wherein the current is supplied to the current driving device.
前記電流供給手段を介して前記負荷に接続される第1の電流路を有し、該第1の電流路に所定の電流値を有する前記第1の電流を流し、該第1の電流に伴う電荷を蓄積する電荷蓄積部を備え、該電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく前記駆動電流を前記負荷に供給する制御を行う負荷駆動制御部と、
前記第1の電流路に前記第1の電流を流す制御を行う第1の電流制御部と、
前記第1の電流路に並列的に設けられる第2の電流路を有し、該第2の電流路に前記第1の電流の所定数倍の電流値を有する前記第2の電流を流す制御を行う第2の電流制御部と、
を備え、
前記電流供給線は、前記第1の電流路及び前記第2の電流路に電気的に接続され、前記第1の電流と前記第2の電流を合計した電流値を有する前記信号電流が供給されることを特徴とする請求項4記載の電流駆動装置。The current latch unit includes:
A first current path connected to the load via the current supply means, the first current having a predetermined current value flowing through the first current path; A load drive control unit that includes a charge storage unit that stores charge, and controls supply of the drive current based on the charge stored in the charge storage unit to the load;
A first current control unit that controls the flow of the first current through the first current path;
A second current path provided in parallel with the first current path, and a control for flowing the second current having a current value that is a predetermined number of times the first current through the second current path. A second current control unit that performs
With
The current supply line is electrically connected to the first current path and the second current path, and receives the signal current having a current value obtained by summing the first current and the second current. The current driving device according to claim 4, wherein:
前記第1の動作タイミングで、前記第1の電流制御部により前記第1の電流路に前記第1の電流が流れ、前記電荷蓄積部に前記第1の電流に応じた所定の電荷が蓄積され、
前記第2の動作タイミングで、前記負荷駆動制御部により前記電荷蓄積部に蓄積された電荷に応じて前記駆動電流が前記負荷に供給されることを特徴とする請求項5記載の電流駆動装置。The current latch unit includes:
At the first operation timing, the first current flows through the first current path by the first current control unit, and a predetermined charge corresponding to the first current is stored in the charge storage unit. ,
6. The current driving device according to claim 5, wherein at the second operation timing, the driving current is supplied to the load according to the charge stored in the charge storage unit by the load drive control unit.
前記電荷蓄積部は、前記第1のスイッチング素子と前記第1の電流路の間に設けられた容量素子からなり、
前記第1の電流制御部は、前記第1のスイッチング素子の動作を制御する第2のスイッチング素子を備え、
前記第3の電流制御部は、前記第3の電流路に設けられ、該第3の電流路に流れる電流を制御する第3のスイッチング素子を備え、
前記第2の電流制御部は、前記第2の電流路に設けられ、該第2の電流路に流れる電流を制御する第4のスイッチング素子と、該第4のスイッチング素子と直列に接続され、前記第2の電流の値を制御する第5のスイッチング素子と、
を備えることを特徴とする請求項7記載の電流駆動装置。The load drive control unit includes a first switching element provided in the first current path and controlling a value of the first current flowing in the first current path,
The charge storage unit includes a capacitance element provided between the first switching element and the first current path,
The first current control unit includes a second switching element that controls an operation of the first switching element,
The third current control unit includes a third switching element provided in the third current path and controlling a current flowing in the third current path,
The second current control unit is provided in the second current path, a fourth switching element that controls a current flowing in the second current path, and is connected in series with the fourth switching element. A fifth switching element for controlling the value of the second current;
The current driving device according to claim 7, further comprising:
前記駆動電流は、前記表示画素群に所望の画像情報を表示するための表示信号に含まれる輝度階調に応じた電流値を有するように設定されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の電流駆動装置。The plurality of loads are display pixel groups arranged in a matrix,
The driving current is set to have a current value according to a luminance gradation included in a display signal for displaying desired image information on the display pixel group. The current driver according to any one of the above.
前記電流保持手段は、前記各色成分ごとの輝度階調に応じた前記信号電流群を一組として、該各信号電流群ごとに3個一組の前記電流ラッチ部に個別に取り込み保持することを特徴とする請求項14又は15記載の電流駆動装置。The display signal is a color display signal including a color component including three primary colors of red, green, and blue,
The current holding means may be configured such that the signal current groups corresponding to the luminance gradations of the respective color components are set as a set, and the set is individually captured and held by the set of three current latch units for each of the signal current groups. The current driving device according to claim 14 or 15, wherein
第1の動作期間中に、
第1の電流と、該第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流とを合計した電流値を有する信号電流を生成して供給するステップと、
該信号電流を順次取り込み、前記第1の電流に応じた電圧成分を、前記各負荷に対応して、個別に保持するステップと、
前記第1の動作タイミングと時間的に重ならない第2の動作期間中に、
前記保持された電圧成分に基づく前記駆動電流を、前記複数の負荷の各々に一括して供給することにより、前記複数の負荷を相互に並列的に動作させるステップと、
を含むことを特徴とする電流駆動装置の駆動制御方法。By individually supplying a drive current having a predetermined current value to each of a plurality of loads, a drive control method of a current drive device that operates the plurality of loads in a predetermined drive state,
During the first operating period,
Generating and supplying a signal current having a current value obtained by summing a first current and a second current having a current value that is a predetermined number of times the first current;
Sequentially taking in the signal currents, and individually holding a voltage component corresponding to the first current corresponding to each of the loads;
During a second operation period that does not temporally overlap with the first operation timing,
A step of operating the plurality of loads in parallel with each other by collectively supplying the drive current based on the held voltage component to each of the plurality of loads;
A drive control method for a current driver, comprising:
前記信号駆動手段は、少なくとも、
前記表示信号に基づく第1の電流と、該第1の電流の所定数倍の電流値を有する第2の電流とを合計した電流値を有する信号電流を生成して順次出力する電流生成手段と、
前記電流生成手段に接続され、前記信号電流が供給される電流供給線と、
該電流供給線を介して、前記第1の電流と前記第2の電流とが供給され、前記各表示画素に対応して、前記第1の電流に応じた電圧成分を個別に保持する電流保持手段と、
前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づいて生成された前記階調電流を、前記信号線を介して前記各表示画素に個別に供給する電流供給手段と、
を具備していることを特徴とする表示装置。At least a display panel in which a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines are disposed so as to be orthogonal to each other, and a plurality of display pixels are arranged in a matrix at intersections of the scanning lines and the signal lines; Scanning driving means for applying a scanning signal for setting a pixel to a selected state in a row unit to the scanning line, and signal driving means for supplying a gradation current based on a display signal to each of the display pixels via the signal line; By supplying the gradation current having a predetermined current value to the display pixel in the selected state, the light emitting element provided in each display pixel emits light at a predetermined luminance gradation. A display device for displaying desired image information on the display panel,
The signal driving means includes at least:
Current generating means for generating a signal current having a current value obtained by summing a first current based on the display signal and a second current having a current value that is a predetermined number times the first current, and sequentially outputting the signal current; ,
A current supply line connected to the current generation means and supplied with the signal current;
A current holding unit that supplies the first current and the second current via the current supply line and individually holds a voltage component corresponding to the first current corresponding to each of the display pixels; Means,
A current supply unit that individually supplies the gradation current generated based on the voltage component held by the current holding unit to each of the display pixels via the signal line;
A display device comprising:
第1の動作タイミングで、前記電流生成手段から前記電流供給線を介して前記電流保持手段に前記信号電流を供給し、前記電流保持手段に前記第1の電流を取り込み、前記電圧成分に変換して保持し、
前記第1の動作タイミングと時間的に重ならない第2の動作タイミングで、前記電流保持手段に保持された前記電圧成分に基づく前記階調電流を、前記電流供給手段により前記信号線を介して前記各表示画素に一括して供給することにより、前記表示画素の前記発光素子を相互に並列的に発光動作させることを特徴とする請求項19記載の表示装置。The signal driving means,
At a first operation timing, the signal current is supplied from the current generation unit to the current holding unit via the current supply line, the first current is taken into the current holding unit, and converted into the voltage component. Holding
At a second operation timing that does not temporally overlap with the first operation timing, the grayscale current based on the voltage component held by the current holding unit is supplied by the current supply unit via the signal line. 20. The display device according to claim 19, wherein the light-emitting elements of the display pixels are caused to emit light in parallel with each other by collectively supplying the light-emitting elements to the display pixels.
該電流ラッチ部は、
前記電流供給手段を介して前記負荷に接続される第1の電流路を有し、該第1の電流路に所定の電流値を有する前記第1の電流を流し、該第1の電流に伴う電荷を蓄積する電荷蓄積部を備え、該電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく前記階調電流を前記信号線に供給する制御を行う負荷駆動制御部と、
前記第1の電流路に前記第1の電流を流す制御を行う第1の電流制御部と、
前記第1の電流路に並列的に設けられる第2の電流路を有し、該第2の電流路に前記第1の電流の所定数倍の電流値を有する前記第2の電流を流す制御を行う第2の電流制御部と、
を備え、
前記電流供給線は、前記第1の電流路及び前記第2の電流路に電気的に接続され、前記第1の電流と前記第2の電流を合計した電流値を有する前記信号電流が供給されることを特徴とする請求項19又は20記載の表示装置。The current holding unit includes a plurality of current latch units provided corresponding to each of the signal lines,
The current latch section includes:
A first current path connected to the load via the current supply means, the first current having a predetermined current value flowing through the first current path; A load drive control unit that includes a charge storage unit that stores charge, and controls supply of the gradation current based on the charge stored in the charge storage unit to the signal line;
A first current control unit that controls the flow of the first current through the first current path;
A second current path provided in parallel with the first current path, and a control for flowing the second current having a current value that is a predetermined number of times the first current through the second current path. A second current control unit that performs
With
The current supply line is electrically connected to the first current path and the second current path, and receives the signal current having a current value obtained by summing the first current and the second current. 21. The display device according to claim 19, wherein:
前記第1の動作タイミングで、前記第1の電流制御部により前記第1の電流路に前記第1の電流が流れ、前記電荷蓄積部に前記第1の電流に応じた所定の電荷が蓄積され、
前記第2の動作タイミングで、前記負荷駆動制御部により前記電荷蓄積部に蓄積された電荷に応じて前記階調電流が前記信号線に供給されることを特徴とする請求項21記載の表示装置。The current latch unit includes:
At the first operation timing, the first current flows through the first current path by the first current control unit, and a predetermined charge corresponding to the first current is stored in the charge storage unit. ,
22. The display device according to claim 21, wherein the grayscale current is supplied to the signal line according to the electric charge accumulated in the electric charge accumulation unit by the load drive control unit at the second operation timing. .
前記電荷蓄積部は、前記第1のスイッチング素子と前記第1の電流路の間に設けられた容量素子からなり、
前記第1の電流制御部は、前記第1のスイッチング素子の動作を制御する第2のスイッチング素子を備え、
前記第3の電流制御部は、前記第3の電流路に設けられ、該第3の電流路に流れる電流を制御する第3のスイッチング素子を備え、
前記第2の電流制御部は、前記第2の電流路に設けられ、該第2の電流路に流れる電流を制御する第4のスイッチング素子と、該第4のスイッチング素子と直列に接続され、前記第2の電流の値を制御する第5のスイッチング素子と、
を備えることを特徴とする請求項23記載の表示装置。The load drive control unit includes a first switching element provided in the first current path and controlling a value of the first current flowing in the first current path,
The charge storage unit includes a capacitance element provided between the first switching element and the first current path,
The first current control unit includes a second switching element that controls an operation of the first switching element,
The third current control unit includes a third switching element provided in the third current path and controlling a current flowing in the third current path,
The second current control unit is provided in the second current path, a fourth switching element that controls a current flowing in the second current path, and is connected in series with the fourth switching element. A fifth switching element for controlling the value of the second current;
The display device according to claim 23, further comprising:
前記電流保持手段は、前記各色成分ごとの輝度階調に応じた前記信号電流群を一組として、該各信号電流群ごとに3個一組の前記電流ラッチ部に個別に取り込み保持することを特徴とする請求項21乃至31のいずれかに記載の表示装置。The display signal is a color display signal including a color component including three primary colors of red, green, and blue,
The current holding means may set the signal current groups corresponding to the luminance gradations of the respective color components as one set and individually capture and hold the set of three signal current groups for each of the signal current groups. The display device according to any one of claims 21 to 31, wherein
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