JP2005017977A - 電流生成供給回路及び該電流生成供給回路を備えた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流生成供給回路ILAは、複数ビットのデジタル信号d0〜d3を個別に取り込んで保持するデータラッチ部10と、定電流発生源IRAから供給される一定の電流値を有する基準電流Irefを取り込み、上記データラッチ部10から出力される出力信号d10*〜d13*に基づいて、基準電流Irefに対して所定比率の電流値を有する負荷駆動電流IDを生成し、負荷に出力する電流生成部20Aと、を備え、これらの構成と上記定電流発生源IRAが同一の基板上に一体的に形成された構成を有している。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流生成供給回路及び該電流生成供給回路を備えた表示装置に関し、特に、表示データに応じた階調電流に基づいて所定の輝度階調で発光動作する電流駆動型(又は、電流指定型)の発光素子のように、供給する電流に応じて駆動状態が制御される負荷に対して、所望の電流値を有する駆動電流を生成して供給する電流生成供給回路、並びに、該電流生成供給回路を備え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多用されている液晶表示装置(LCD)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(発光素子)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、実用化に向けた研究開発が盛んに行われている。
【0003】
このような発光素子型ディスプレイ(特に、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。
【0004】
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、画像表示信号(表示データ)に応じた階調信号を生成して、データラインを介して各表示画素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順次印加して特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、走査ドライバにより選択状態に設定された各表示画素に、データドライバから階調信号を供給することにより、各表示画素(発光素子)が表示データに応じた所定の輝度階調で発光動作して、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。
【0005】
ここで、上記ディスプレイにおける表示駆動動作としては、走査ドライバにより選択された特定の行の表示画素(発光素子)に対して、データドライバにより印加する階調信号の電圧値(階調信号電圧)を、表示データに応じて調整することにより、各発光素子に流す発光駆動電流の電流値を制御して、所定の輝度階調で発光動作させる電圧指定型の駆動方式や、データドライバにより供給する階調信号の電流値(階調電流)を調整することにより、各発光素子に流す発光駆動電流の電流値を制御する電流指定型の駆動方式等が知られている。
【0006】
このような表示駆動方式のうち、電圧指定型の駆動方式においては、各表示画素において階調信号電圧の電圧成分を電流成分に変換する画素駆動回路を備える必要があるが、この画素駆動回路を構成する能動素子(薄膜トランジスタ等)の特性は外的環境や経時変化による影響を受けやすく、そのため、発光駆動電流の電流値の変動が大きくなり、長期間にわたり安定的に所望の発光特性を得ることが困難であるという問題があるのに対して、表示画素に供給する階調電流の電流値を調整する電流指定型の駆動方式においては、このような素子特性の変動の影響を抑制することができるという優位性を有している。なお、電流指定型の駆動方式に適用される画素駆動回路の構成例については、詳しく後述する。
【0007】
そして、このような電流指定型の駆動方式を採用したディスプレイに適用されるデータドライバの具体的な構成としては、例えば、図16に示すように、電流路の一端側(エミッタ)が電源端子TMpに接続されるとともに、電流路の他端側(コレクタ)が基準電流入力端子TMrに接続されたトランジスタTPrと、電流路の一端側(エミッタ)が共通電源ラインLpを介して上記電源端子TMpに共通に接続されるとともに、電流路の他端側(コレクタ)が個別の出力端子OUT1、OUT2、・・・OUTmに接続され、かつ、各制御端子(ベース)が上記トランジスタTPrの制御端子(ベース)に並列的に接続された複数のトランジスタTP1、TP2、・・・TPmからなるカレントミラー回路を基本構成として備えた定電流生成供給回路を良好に適用することができる。
【0008】
このようなデータドライバにおいては、トランジスタTPrに流れる入力電流(基準電流)Irに応じて、複数のトランジスタTP1、TP2、・・・TPmに流れる一定の電流値を有する階調電流(駆動電流)IP1、IP2、・・・IPmを個別の出力端子OUT1、OUT2、・・・OUTmを介して(もしくは、図示を省略した出力回路をさらに介して)、図示を省略した表示パネルを構成する複数の表示画素に一括して供給することにより、表示画素(発光素子)を発光動作させることができる。ここで、図16に示したようなデータドライバ(定電流生成供給回路)については、例えば、特許文献1等に、その基本構成や、出力電流間のバラツキを改善した構成が記載されている。
【0009】
また、データドライバの他の構成としては、例えば、図17に示すように、表示データに応じた電流値を有する入力電流Idtを生成、出力する電流源PIに共通の電流供給ラインLiを介して接続された複数のラッチ回路LT1、LT2、・・・LTmと、該各ラッチ回路LT1、LT2、・・・LTmに対応して設けられた出力回路DO1、DO2、・・・DOmとを備えたものを良好に適用することができる。
【0010】
このようなデータドライバにおいては、時系列的に入力されるラッチ制御信号SL1、SL2、・・・SLmに基づいて、電流源PIから出力される表示データに応じた入力電流Idtを、ラッチ回路LT1、LT2、・・・LTmに順次保持し、所定のタイミングで入力される出力イネーブル信号Senに基づいて、出力回路DO1、DO2、・・・DOmから個別の出力端子OUT1、OUT2、・・・OUTmを介して、各ラッチ回路LT1、LT2、・・・LTmに保持された入力電流Idtに基づく階調電流(駆動電流)ID1、ID2、・・・IDmを、表示パネルを構成する複数の表示画素に一括して供給する。ここで、図17においては、複数のラッチ回路及び出力回路からなる構成を一組のみ示したが、このような構成を二組設けて、一方のラッチ回路群に電流を順次保持している期間に、他方のラッチ回路群に保持された電流を出力するようにした構成を適用するものであってもよい。
【0011】
なお、図16、図17に示した従来技術においては、データドライバにより生成された階調電流(駆動電流)をデータドライバ側から表示パネル(表示画素)側に、流し込む方向に供給する場合について説明したが、上記特許文献1にも示されているように、データドライバにより生成された階調電流を表示パネル(表示画素)側からデータドライバ側に、引き込む方向に供給するものも知られている。また、図16に示したデータドライバ(電流生成供給回路)を構成するカレントミラー回路は、バイポーラトランジスタを適用した回路構成を有しているが、電界効果型トランジスタを適用したものも知られている。
【0012】
【特許文献1】
特開2002−202823号公報 (第3頁、図2、図15)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような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、データドライバにより表示データに応じた階調電流(駆動電流)を表示画素ごとに生成し、出力端子に接続された各データラインを介して、特定行の各表示画素に一括して供給する従来の構成及び駆動制御方法においては、データラインに供給される階調電流が表示データに対応して変化するとともに、各データライン(表示画素)に対応してデータドライバに個別に設けられたトランジスタやラッチ回路等の回路構成(図16、図17参照)に、所定の電流源から共通の電流供給ラインLp、Liを介して供給される入力電流Ir、Idtも変化することになる。
【0014】
一般に、信号配線には寄生容量(配線容量)が存在するため、上述したような電流供給ラインやデータラインを介して所定の電流を供給する動作は、当該信号配線(電流供給ラインやデータライン)に存在する寄生容量を所定の電位まで充電、あるいは、放電することに相当する。そのため、電流供給ラインやデータラインを介して供給される電流が微少である場合には、その充放電動作に時間を要し、電流供給ラインやデータラインの電位が安定するまでに所定の(ある程度の)時間を要することになる。
【0015】
ここで、データドライバにおける動作は、データライン数(すなわち、表示画素数)が増加するほど、各データラインにおける電流の保持、供給動作等に割り当てられる動作期間が短くなって高速な動作を要求されるが、上述したように電流供給ラインやデータラインへの充放電動作にある程度の時間を要するため、この充放電動作の速度に起因してデータドライバの動作速度が律速されてしまうという問題を有していた。すなわち、表示パネルの小型化や高精細化(高解像度化)等に伴って、データラインを介して供給される階調電流の電流値が小さくなるほど、データドライバの動作速度(又は、動作期間)が制約されることになり、良好な画像表示動作を実現することが困難になるという問題を有していた。
【0016】
(2)また、従来技術に示したようなデータドライバにおいては、一般に、データラインに供給する階調電流を生成する電流生成部(図16、図17に示したトランジスタやラッチ回路等からなる回路部分)と、該電流生成部に表示データに応じた入力電流Ir、Idtを供給する電流発生源(電流源)とが別個に構成され、例えば、電流生成部が形成された基板の外部に設けられた電流発生源からワイヤ配線等を介して、所定の電流値を有する入力電流を供給するように構成されている。
【0017】
このような構成を有するデータドライバ(電流生成供給回路)においては、電流生成部と電流発生源を別個に製造し、ワイヤ配線等を用いて電気的に接続する必要があるため、製造プロセスの増加に伴う製品コストの上昇や、回路規模の増大を招くという問題を有している。また、電流発生源から供給される入力電流にノイズが混入し易くなることにより、データドライバにより生成される階調電流の電流値が表示データに適切に対応しなくなり、表示画質の劣化を招くという問題を有していた。
【0018】
そこで、本発明は、上述した課題に鑑み、負荷に供給する駆動電流が微少な場合であっても、適切な電流値を有する駆動電流を迅速に生成、供給することができる安価かつ小型化が可能な電流生成供給回路を提供し、以て、装置規模を小型化しつつ、表示応答特性及び表示画質の向上を図ることができる表示装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、負荷に所定の電流値を有する駆動電流を供給して、該負荷を所望の駆動状態で動作させる電流生成供給回路において、少なくとも、所定の基準電流を生成する定電流源と、前記定電流源から供給される前記基準電流に基づいて、複数ビットのデジタル信号の各ビットに対応する複数の単位電流を生成し、前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記単位電流を選択的に合成し、前記駆動電流として前記負荷に対して供給する電流生成手段と、を備え、少なくとも、前記電流生成手段並びに前記定電流源を同一の基板上に形成したことを特徴とする。
【0020】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電流生成供給回路において、前記定電流源は、制御電圧に応じて前記基準電流の電流値を任意に変更設定する手段を備えていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の電流生成供給回路において、前記電流生成手段は、前記複数ビットのデジタル信号の各々に対応して、前記基準電流に対して各々異なる比率の電流値を有する前記複数の単位電流を生成する単位電流生成回路部と、前記複数の単位電流から、前記デジタル信号の各ビット値に応じて前記単位電流を選択して合成するスイッチ回路部と、を備え、前記選択された前記単位電流の合成電流を、前記駆動電流とすることを特徴とする。
【0021】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の電流生成供給回路において、前記電流生成供給回路は、前記複数ビットのデジタル信号を各ビットごとに保持する信号保持手段を備え、前記電流生成手段は、前記信号保持手段に保持された前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記スイッチ回路部により前記単位電流を選択的に合成し、前記駆動電流として前記負荷に供給することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項3記載の電流生成供給回路において、前記単位電流生成回路部は、前記基準電流が流れる基準電流トランジスタと、前記各単位電流が流れる複数の単位電流トランジスタと、を備え、前記基準電流トランジスタと前記複数の単位電流トランジスタとは、カレントミラー回路を構成していることを特徴とする。
【0022】
請求項6記載の発明は、請求項5記載の電流生成供給回路において、前記複数の単位電流トランジスタは、トランジスタサイズが各々異なるように形成されていることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項6記載の電流生成供給回路において、前記複数の単位電流トランジスタは、該各単位電流トランジスタの各チャネル幅が、互いに2k(k=0、1、2、3、・・・)で規定される、異なる比率に設定されていることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の電流生成供給回路において、前記電流生成手段は、前記基準電流の電流成分に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、前記電荷蓄積手段に保持された電荷量に応じた電圧成分に基づいて、前記複数の単位電流を生成する手段と、を備えていることを特徴とする。
【0023】
請求項9記載の発明は、請求項8記載の電流生成供給回路において、前記電流生成手段は、所定のタイミングで、前記基準電流トランジスタに前記基準電流を流して、前記電荷蓄積手段に蓄積された電荷量を、前記基準電流に応じた電荷量にリフレッシュするリフレッシュ手段を備えたことを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の電流生成供給回路において、前記電流生成手段は、前記駆動電流を前記負荷側から引き込む方向に流すように、前記駆動電流の信号極性を設定することを特徴とする。
【0024】
請求項11記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の電流生成供給回路において、前記電流生成手段は、前記駆動電流を前記負荷に流し込む方向に流すように、前記駆動電流の信号極性を設定することを特徴とする。
請求項12記載の発明は、請求項1乃至11のいずれかに記載の電流生成供給回路において、前記負荷は、前記電流生成手段から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駆動型の発光素子を備えていることを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項12記載の電流生成供給回路において、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する。
【0025】
請求項14記載の発明は、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各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、前記各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、所定の基準電流を生成する定電流源と、前記複数の表示画素の各々に対応し、前記定電流源から供給される基準電流に基づいて、複数ビットのデジタル信号の各ビットに対応する複数の単位電流を生成し、前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記単位電流を選択的に合成し、前記複数の表示画素の各々に対して前記階調電流として供給する電流生成手段を有する複数の電流生成供給回路と、を備え、少なくとも、前記電流生成供給回路及び前記定電流源を同一の基板上に形成したことを特徴とする。
【0026】
請求項15記載の発明は、請求項14記載の表示装置において、前記定電流源は、制御電圧に応じて前記基準電流の電流値を任意に変更設定する手段を備えていることを特徴とする。
請求項16記載の発明は、請求項14又は15のいずれかに記載の表示装置において、前記電流生成手段は、前記複数ビットのデジタル信号の各々に対応して、前記基準電流に対して各々異なる比率の電流値を有する前記複数の単位電流を生成する単位電流生成回路部と、前記複数の単位電流から、前記デジタル信号の各ビット値に応じて前記単位電流を選択して合成するスイッチ回路部と、を備え、前記選択された前記単位電流の合成電流を、前記階調電流とすることを特徴とする。
【0027】
請求項17記載の発明は、請求項16記載の表示装置において、前記電流生成供給回路は、前記複数ビットのデジタル信号を各ビットごとに保持する信号保持手段を備え、前記電流生成手段は、前記信号保持手段に保持された前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記スイッチ回路部により前記単位電流を選択的に合成し、前記階調電流として前記表示画素に供給することを特徴とする。
請求項18記載の発明は、請求項17記載の表示装置において、前記信号駆動手段は、少なくとも、前記信号線の各々に対して2組の前記電流生成供給回路を備え、一方の前記電流生成供給回路において先に保持した前記複数ビットのデジタル信号に基づく前記階調電流を前記表示画素に供給する動作期間中に、他方の前記電流生成供給回路において、前記信号保持手段により、次の前記複数ビットのデジタル信号を保持する動作を、交互に繰り返し実行することを特徴とする。
【0028】
請求項19記載の発明は、請求項16記載の表示装置において、前記単位電流生成回路部は、前記基準電流が流れる基準電流トランジスタと、前記各単位電流が流れる複数の単位電流トランジスタと、を備え、前記基準電流トランジスタと前記複数の単位電流トランジスタとは、カレントミラー回路を構成していることを特徴とする。
請求項20記載の発明は、請求項19記載の表示装置において、前記複数の単位電流トランジスタは、トランジスタサイズが各々異なるように形成されていることを特徴とする。
【0029】
請求項21記載の発明は、請求項20記載の表示装置において、前記複数の単位電流トランジスタは、該各単位電流トランジスタの各チャネル幅が、互いに2k(k=0、1、2、3、・・・)で規定される、異なる比率に設定されていることを特徴とする。
請求項22記載の発明は、請求項14又は15のいずれかに記載の表示装置において、前記電流生成手段は、前記基準電流の電流成分に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、前記電荷蓄積手段に保持された電荷量に応じた電圧成分に基づいて、前記複数の単位電流を生成する手段と、を備えていることを特徴とする。
【0030】
請求項23記載の発明は、請求項22記載の表示装置において、前記電流生成手段は、所定のタイミングで、前記基準電流トランジスタに前記基準電流を流して、前記電荷蓄積手段に蓄積された電荷量を、前記基準電流に応じた電荷量にリフレッシュするリフレッシュ手段を備えたことを特徴とする。
請求項24記載の発明は、請求項14又は23記載の表示装置において、前記信号駆動手段は、前記基準電流が供給される基準電流供給線を備え、前記複数の電流生成供給回路の各々は、前記複数の表示画素に対応して、前記基準電流供給線に並列に接続され、該基準電流供給線を介して前記基準電流が供給されることを特徴とする。
【0031】
請求項25記載の発明は、請求項14乃至24のいずれかに記載の表示装置において、前記電流生成手段は、前記階調電流を前記表示画素側から引き込む方向に流すように、前記階調電流の信号極性を設定することを特徴とする。
請求項26記載の発明は、請求項14乃至24のいずれかに記載の表示装置において、前記電流生成手段は、前記階調電流を前記表示画素に流し込む方向に流すように、前記階調電流の信号極性を設定することを特徴とする。
請求項27記載の発明は、請求項14乃至26のいずれかに記載の表示装置において、前記表示画素は、前記電流生成手段から供給される前記階調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駆動型の発光素子を備えていることを特徴とする。
請求項28記載の発明は、請求項27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する。
【0032】
すなわち、本発明に係る電流生成供給回路は、有機EL素子や発光ダイオード等のように、電流値に応じて所定の駆動状態(発光輝度)で動作する負荷に対して、所定の電流値を有する駆動電流(階調電流)を個別に供給する電流駆動回路であって、少なくとも、所定の電流値を有する基準電流を生成する定電流源と、該基準電流に基づいて、負荷の駆動状態を設定する複数ビットのデジタル信号の各ビットに対応する複数の単位電流を生成する単位電流生成回路部と、上記デジタル信号の各ビット値に応じて、単位電流を選択的に合成するスイッチ回路部と、を有し、該合成電流を駆動電流として負荷に供給する電流生成手段を備え、該電流生成手段が、上記定電流源とともに同一の基板上に形成された構成を有している。
【0033】
ここで、定電流源は、変更設定が不可能な一定の電流値を有する基準電流を生成して供給するようにした回路構成を適用するものであってもよいし、所定の制御信号(制御電圧)に基づいて、変更設定が可能な所定の電流値を有する基準電流を生成するようにした回路構成を適用するものであってもよい。
また、電流生成手段は、上記基準電流が流れる基準電流トランジスタと、上記複数の単位電流が各々流れる複数の単位電流トランジスタと、を具備したカレントミラー回路構成を適用することができ、特に、複数の単位電流トランジスタの各チャネル幅が相互に異なるように設定することにより、一定の基準電流に対して各々異なる比率の電流値を有する複数の単位電流が生成される回路構成を適用することができる。
【0034】
これにより、負荷に直接駆動電流を供給する電流駆動回路(電流生成供給回路)において、所定の電流値を有する一定の基準電流、及び、複数ビットのデジタル信号に基づいて、負荷を所望の駆動状態で動作させることができる駆動電流を生成することができるため、負荷に供給する駆動電流の電流値が微少な場合や、負荷への駆動電流の供給時間が短い場合であっても、上記入力信号を供給する信号線に付加する配線容量(寄生容量)への充放電動作に起因する信号遅延の影響を排除することができ、電流生成供給回路の動作速度の低下を抑制して、負荷をより迅速かつ的確な駆動状態で動作させることができる。
【0035】
また、本発明に係る電流生成供給回路においては、少なくとも、電流生成供給回路を構成する電流生成手段が、基準電流を供給する定電流源とともに、同一の基板上に一体的に形成された構成を有していることにより、電流生成供給回路と定電流源とをワイヤ配線等により接続する必要がないので、製造プロセスの削減や回路規模の縮小に伴う製品コストの低減を図ることができるとともに、ワイヤ配線等を介したノイズの混入による駆動電流への影響を抑制することができ、負荷を所望の駆動状態で適切に動作させることができる。
【0036】
特に、定電流源として基準電流の電流値を変更設定可能な構成を適用した場合には、制御信号(制御電圧の電圧値)に応じて、単位電流生成回路部において生成される各単位電流の電流値を任意に設定することができるので、上記複数ビットのデジタル信号により指定される階調に対する駆動電流の電流特性を任意に変更設定することができ、負荷を所望の駆動特性(指定階調に対する負荷の駆動状態の関係)で動作させることができる。
【0037】
さらに、本発明に係る電流生成供給回路においては、単位電流生成回路部を構成する基準電流トランジスタに基準電流が流れることにより生じる電圧成分を保持する電荷蓄積手段(コンデンサ)が設けられ、所定のタイミングで基準電流トランジスタに一定の基準電流を流すことにより、該電荷蓄積手段に保持された電圧成分をリフレッシュするように構成されているので、単位電流トランジスタにおける電流リーク等に起因する、上記電圧成分の電圧低下を抑制して、各単位電流トランジスタの導通状態(すなわち、各単位電流の電流値)を均一化することができ、負荷を適切かつ安定した駆動状態で動作させることができる。
【0038】
そして、本発明に係る表示装置においては、相互に直交する複数の走査ライン(走査線)及び複数のデータライン(信号線)の交点近傍に、発光素子を備えた複数の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生成供給回路を、各データライン(又は、表示画素)に対応して設けられるデータドライバ(信号駆動手段)の階調電流生成回路に適用し、表示パネルの所定の行に配列された表示画素群の選択期間に、データラッチ部(信号保持手段)に保持した複数ビットのデジタル信号(表示データ)及び定電流源から供給される一定の基準電流に基づいて、電流生成部(電流生成手段)において生成された特定の単位電流の合成電流を、階調電流として表示画素に供給するように構成されている。
【0039】
これにより、階調電流生成回路により表示画素に供給される階調電流が、一定の基準電流、及び、複数ビットのデジタル信号に基づいて生成されるので、表示画素を比較的低い輝度階調で発光動作させる場合(階調電流の電流値が微少な場合)や、表示パネルの高精細化等に伴って表示画素への階調電流の供給時間(選択時間)が短く設定されている場合であっても、基準電流が供給される基準電流供給線に存在する寄生容量への充放電動作に起因する信号遅延の影響を排除することができ、データドライバの動作速度の低下を抑制して、表示装置における表示応答特性並びに表示画質の向上を図ることができる。
【0040】
また、本発明に係る表示装置においても、少なくとも、ゲートドライバを構成する階調電流生成回路及び定電流源が、同一の基板上に一体的に形成されているので、表示装置の回路規模の縮小や製造プロセスの削減に伴う製品コストの低減を図ることができるとともに、基準電流へのノイズの混入を抑制することができ、表示データに応じた適切な画像表示を実現することができる。
さらに、定電流源として、上述したような制御信号(制御電圧)に応じて基準電流の電流値を変更設定することができる回路構成を適用することができ、これにより、制御信号に基づいて、階調電流生成回路により生成される階調電流の電流特性を変更設定して、指定階調に対する表示画素(発光素子)の輝度特性を任意に設定することができるので、表示装置の使用環境(環境照度)等に応じた適切な発光輝度で表示画素を発光動作させることができ、所望の画像情報を視認性良く表示することができる。
【0041】
なお、本発明に係る表示装置においては、表示画素が接続された各列のデータラインごとに上述した階調電流生成回路(電流生成供給回路)を2組備え、該2組の階調電流生成回路を交互に選択状態に設定して、一方の階調電流生成回路から所定の行の表示画素群に階調電流を供給する動作を実行しつつ、他方の階調電流生成回路により次の行の表示画素に対応した表示データ(複数ビットのデジタル信号)を取り込み保持する動作を並行して実行するように構成したものであってもよい。
これによれば、特定の行の表示画素に階調電流を供給する動作と、次行の表示画素に供給する階調電流を生成するための表示データを取り込む動作を、2組の階調電流生成回路により並行して交互に繰り返し実行することにより、各行の表示画素に対して連続的に階調電流を生成して供給することができるので、実質的にデータドライバの動作速度を向上させて、表示装置の画質の向上を図ることができる。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電流生成供給回路及び電流生成供給回路を備えた表示装置について、実施の形態を示して詳しく説明する。
まず、本発明に係る電流生成供給回路について、図面を参照して説明する。
<電流生成供給回路の第1の実施形態>
図1は、本発明に係る電流生成供給回路の第1の実施形態を示す概略構成図である。
図1(a)に示すように、本実施形態に係る電流生成供給回路ILAは、少なくとも、電流値を指定するための複数ビットのデジタル信号(本実施形態においては、便宜的に4ビットの場合を示す)d0、d1、d2、d3(d0〜d3)を個別に取り込んで保持(ラッチ)するラッチ回路LC0、LC1、LC2、LC3(LC0〜LC3)を備えたデータラッチ部(信号保持手段)10と、定電流発生源(定電流源)IRAから供給される一定の電流値を有する基準電流Irefを、基準電流供給線Lsを介して取り込み、上記データラッチ部10(各ラッチ回路LC0〜LC3)から出力される出力信号(反転出力信号)d10*、d11*、d12*、d13*(d10*〜d13*;以下、本明細書中では、反転極性を示す記号を、便宜的に「*」を用いて示す。図1(a)、(b)の符号参照)に基づいて、基準電流Irefに対して所定比率の電流値を有する負荷駆動電流(駆動電流)IDを生成し、駆動電流供給線Ldを介して図示を省略した負荷に出力する電流生成部(電流生成手段)20Aと、を備え、これらの構成と上記定電流発生源IRAが同一の基板上に一体的に形成された構成を有している。
【0043】
なお、図1(a)に示したデータラッチ部10の構成は、本明細書においては、便宜的に図1(b)に示すような回路記号で表す。図1(b)において、IN0〜IN3は、各々、図1(a)に示した各ラッチ回路LC0〜LC3の入力接点INを示し、OT0〜OT3は、各々、各ラッチ回路LC0〜LC3の非反転出力接点OTを示し、OT0*〜OT3*は、各々、各ラッチ回路LC0〜LC3の反転出力接点OT*を示す。
【0044】
以下、上記各構成について、具体的に説明する。
(データラッチ部10)
データラッチ部10は、図1(a)に示すように、デジタル信号d0〜d3のビット数(4ビット)に応じた数のラッチ回路LC0〜LC3が並列に設けられた構成を有し、図示を省略したタイミングジェネレータやシフトレジスタ等から出力されるタイミング制御信号(非反転クロック信号)CLK、(反転クロック信号)CLK*に基づいて、該タイミング制御信号CLKがハイレベル(CLK*がローレベル)となるタイミングで、各々個別に供給される上記デジタル信号d0〜d3を同時に取り込み、タイミング制御信号CLKがローレベル(CLK*がハイレベル)となるタイミングで、取り込んだデジタル信号d0〜d3に基づく信号レベル(非反転レベル及び反転レベル)を出力、保持する動作(信号保持動作)を実行する。
【0045】
(電流生成部20A)
図2は、本実施形態に係る電流生成供給回路に適用される電流生成部及び定電流発生源の一具体例を示す回路構成図である。
電流生成部20Aは、図2に示すように、後述する定電流発生源IRAから供給される基準電流Irefに対して、各々、異なる比率の電流値を有する複数の単位電流Isa、Isb、Isc、Isd(Isa〜Isd)を生成するカレントミラー回路部(単位電流生成回路部)21Aと、上記複数の単位電流Isa〜Isdのうち、上述したデータラッチ部10の各ラッチ回路LC0〜LC3から出力される出力信号(反転出力信号)d10*〜d13*(図1に示した反転出力接点OT0*〜OT3*の信号レベル)に基づいて、任意の単位電流を選択して合成するスイッチ回路部22Aと、を備えている。
【0046】
カレントミラー回路部21Aは、具体的には、図2に示すように、定電流発生源IRAから基準電流供給線Lsを介して、基準電流Irefが供給される(引き抜かれる)電流入力接点INAと高電位電源+Vとの間に、電流路(ソース−ドレイン端子)が接続されるとともに、制御端子(ゲート端子)が接点Ngaに接続されたpチャネル型の電界効果型トランジスタ(以下、「pチャネル型トランジスタ」と記す)からなる基準電流トランジスタTP11と、各接点Na、Nb、Nc、Ndと高電位電源+Vとの間に各電流路が接続されるとともに、制御端子が接点Ngaに共通に接続された複数(ラッチ回路LC0〜LC3に対応した4個)のpチャネル型トランジスタからなる単位電流トランジスタTP12、TP13、TP14、TP15(TP12〜TP15)と、を備えた構成を有している。また、接点Nga(基準電流トランジスタTP11のゲート端子)は、電流入力接点INAに直接接続されているとともに、高電位電源+Vとの間にコンデンサ(電荷蓄積手段)Caが接続された構成を有している。
なお、図2においては、カレントミラー回路部21Aを構成する各トランジスタTP11〜TP15のトランジスタサイズの大小関係を、トランジスタの回路記号の幅を変えることで便宜的かつ概念的に示した。
【0047】
また、スイッチ回路部22Aは、負荷が接続される電流出力接点OUTiと各接点Na、Nb、Nc、Ndとの間に電流路が接続されるとともに、制御端子に上記データラッチ部10の各ラッチ回路LC0〜LC3から個別に出力される出力信号d10*〜d13*が並列的に印加される複数(4個)のpチャネル型トランジスタからなるスイッチトランジスタTP16、TP17、TP18、TP19(TP16〜TP19)と、を備えた構成を有している。
【0048】
ここで、本実施形態に係る電流生成部20Aにおいては、特に、上述したカレントミラー回路部21Aを構成する各単位電流トランジスタTP12〜TP15に流れる単位電流Isa〜Isdが、基準電流トランジスタTP11に流れる一定の基準電流Irefに対して、各々異なる所定の電流比率の電流値を有するように設定されている。
具体的には、各単位電流トランジスタTP12〜TP15のトランジスタサイズが各々異なる比率、例えば、各単位電流トランジスタTP12〜TP15を構成する電界効果型トランジスタにおいて、チャネル長を一定とした場合の各チャネル幅の比が、W12:W13:W14:W15=1:2:4:8になるように形成されている。ここで、W12は、単位電流トランジスタTP12のチャネル幅を示し、W13は、単位電流トランジスタTP13のチャネル幅を示し、W14は、単位電流トランジスタTP14のチャネル幅を示し、W15は、単位電流トランジスタTP15のチャネル幅を示す。
【0049】
これにより、各単位電流トランジスタTP12〜TP15に流れる単位電流Isa〜Isdの電流値は、基準電流トランジスタTP11のチャネル幅をW11とすると、各々Isa=(W12/W11)×Iref、Isb=(W13/W11)×Iref、Isc=(W14/W11)×Iref、Isd=(W15/W11)×Irefに設定される。したがって、単位電流トランジスタTP12〜TP15の各チャネル幅を、各々2k(k=0、1、2、3、・・・;2k=1、2、4、8、・・・)の関係になるように設定することにより、各単位電流Isa〜Isdの電流値を2kで規定される比率に設定することができる。
【0050】
このような構成を有する電流生成部20Aにおいては、上記ラッチ回路LC0〜LC3から出力される出力信号d10*〜d13*の信号レベルに応じて、スイッチ回路部22Aのうちの、特定のスイッチトランジスタがオン動作(スイッチトランジスタTP16〜TP19のいずれか1つ以上がオン動作する場合のほか、いずれのスイッチトランジスタTP16〜TP19もオフ動作する場合を含む)し、該オン動作したスイッチトランジスタに接続されたカレントミラー回路部22Aの単位電流トランジスタ(TP12〜TP15のいずれか1つ以上の組み合わせ)に、基準電流トランジスタTP11a又はTP11bに流れる基準電流Irefに対して、所定比率(a×2k倍;aは基準電流トランジスタTP11a又はTP11bのチャネル幅W11により規定される定数)の電流値を有する単位電流Isa〜Isdが流れ、上述したように、電流出力接点OUTiにおいて、これらの単位電流の合成値となる電流値を有する負荷駆動電流IDが、高電位電源+Vから、オン状態にあるスイッチトランジスタ(TP16〜TP19のいずれか)に接続された単位電流トランジスタ(TP12〜TP15のいずれか)及び電流出力接点OUTi、駆動電流供給線Ldを介して、図示を省略した負荷方向に流れる。
【0051】
したがって、複数ビットのデジタル信号のビット数kに応じて、2k段階の電流値を有する負荷駆動電流IDが生成される。すなわち、本実施形態のように4ビットのデジタル信号d0〜d3を適用した場合には、各単位電流トランジスタTP12〜TP15に接続されるトランジスタTP16〜TP19のオン状態に応じて、24=16段階(階調)の異なる電流値を有する負荷駆動電流IDが生成される。
【0052】
(定電流発生源IRA)
また、定電流発生源IRAは、図2に示すように、高電位電源+Vと接点Nraとの間に、電流路(ソース−ドレイン端子)が接続されるとともに、制御端子(ゲート端子)が接点Nraに接続されたpチャネル型トランジスタTr101と、接点Nraと低電位電源−Vとの間に、電流路が接続されるとともに、制御端子が接点Nraに接続されたnチャネル型トランジスタTr102と、基準電流供給線Lsを介して電流生成供給回路ILAの電流生成部21Aに、基準電流Irefを供給する(引き抜く)電流入力接点INAと低電位電源−Vとの間に、電流路が接続されるとともに、制御端子がnチャネル型トランジスタTr102の制御端子(接点Nra)に接続されたnチャネル型トランジスタTr103と、を備えた構成を有している。
【0053】
このような構成を有する定電流発生源IRAにおいては、所定の高電位電源+Vと低電位電源−Vとの間に、直接に接続されたpチャネル型トランジスタTr101及びnチャネル型トランジスタTr102の電流路を定常的に流れる電流を基準として、nチャネル型トランジスタTr102及びTr103からなるカレントミラー回路により所定の電流比率の電流値を有する電流がnチャネル型トランジスタTr103の電流路に流れ、基準電流供給線Ls及び電流入力接点INAを介して、基準電流Irefとして上記電流生成供給回路ILA(電流生成部20A)に供給される(電流生成供給回路ILA側から定電流発生源IRA方向に引き抜かれる)。
【0054】
これにより、本実施形態に係る電流生成供給回路ILAにおいては、タイミング制御信号CLK、CLK*により規定されるタイミングで、データラッチ部10に入力される複数ビットのデジタル信号d0〜d3(すなわち、データラッチ部10からの出力信号d10*〜d13*)に応じて、電流生成部22Aにより基準電流Irefに対して所定の電流比率の電流値を有するアナログ電流からなる負荷駆動電流IDが生成されて、負荷に供給されることになる(本実施形態においては、上述したように、電流生成供給回路側から負荷方向に負荷駆動電流が流し込まれる)。
【0055】
なお、本実施形態においては、電流生成供給回路に接続された負荷に対して、電流生成供給回路側から負荷駆動電流IDを流し込むように電流極性を設定した構成(以下、便宜的に「電流印加方式」と記す)について示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、負荷側から電流生成供給回路方向に負荷駆動電流IDを引き込むように電流極性を設定した構成(以下、便宜的に「電流シンク方式」と記す)を適用したものであってもよい。以下、電流シンク方式に対応した電流生成供給回路について、簡単に後述する。
【0056】
<電流生成供給回路の第2の実施形態>
図3は、本発明に係る電流生成供給回路の第2の実施形態を示す概略構成図であり、図4は、本実施形態に係る電流生成供給回路に適用される電流生成部及び定電流発生源の一具体例を示す回路構成図である。ここで、上述した第1の実施形態と同等の構成については、同一又は同等の符号を付して、その説明を簡略化又は省略する。
【0057】
図3に示すように、本実施形態に係る電流生成供給回路ILBは、上述した第1の実施形態(図1参照)と同様に、データラッチ部10と、該データラッチ部10(ラッチ回路LC0〜LC3)の非反転出力接点OTに接続された電流生成部20Bと、を備え、これらの構成と、電流生成供給回路ILB(電流生成部20B)に基準電流Irefを供給する定電流発生源IRBが同一の基板上に一体的に形成された構成を有している。
【0058】
電流生成部20Bは、図4に示すように、概略、上述した実施形態(図2参照)と略同等の回路構成を有するカレントミラー回路部21B及びスイッチ回路部22Bと、を備え、各ラッチ回路LC0〜LC3からの出力信号(非反転出力信号)d10〜d13に基づいて、基準電流Irefに対して所定の電流比率の電流値を有する複数の単位電流Ish、Isi、Isj、Isk(Ish〜Isk)を選択的に合成して生成される負荷駆動電流IDを負荷に供給するように構成されている。
【0059】
電流生成部20Bは、具体的には、図4に示すように、カレントミラー回路部21B及びスイッチ回路部22Bを構成する全てのトランジスタTN21、TN22〜TN29がnチャネル型トランジスタにより形成されている。基準電流トランジスタTN21は、電流路が定電流発生源IRBから基準電流供給線Lsを介して、基準電流Irefが供給される(流し込まれる)電流入力接点INBと低電位電源−Vとの間に接続されるとともに、制御端子が接点Ngbに接続され、接点Ngbと低電位電源−Vとの間にはコンデンサCbが接続されている。
【0060】
また、単位電流トランジスタTN22〜TN25は、各々、電流路が各接点Nh、Ni、Nj、Nkと低電位電源−Vとの間に接続されるとともに、制御端子が接点Ngbに共通に接続され、また、スイッチング用のトランジスタTN26〜TN29は、各々、電流路が上記各接点Nh、Ni、Nj、Nkと電流出力接点OUTiとの間に接続されるとともに、制御端子にデータラッチ部10(ラッチ回路LC0〜LC3)から出力される出力信号(非反転出力信号)d10〜d13が並列的に印加されるように構成されている。
【0061】
ここで、本実施形態においても、カレントミラー回路部21Bを構成する各単位電流トランジスタTN22〜TN25のトランジスタサイズ(すなわち、チャネル長を一定とした場合のチャネル幅)が、基準電流トランジスタTN21を基準として、所定の比率になるように形成され、各電流路に流れる単位電流Ish〜Iskが、基準電流Irefに対して、各々異なる所定の電流比率の電流値を有するように設定されている。
【0062】
また、定電流発生源IRBは、図4に示すように、高電位電源+Vと低電位電源−Vとの間に、電流路が接点Nrbを介して直列に接続されるとともに、各制御端子が接点Nrbに共通に接続されたpチャネル型トランジスタTr201及びnチャネル型トランジスタTr202と、低電位電源−Vと電流生成供給回路ILB(電流生成部21B)の電流入力接点INBとの間に、電流路が接続されるとともに、制御端子がnチャネル型トランジスタTr202の制御端子(接点Nrb)に接続されたnチャネル型トランジスタTr203と、を備えた構成を有している。
【0063】
このような構成を有する定電流発生源IRBにおいても、上述した実施形態(図2参照)と同様に、pチャネル型トランジスタTr201及びnチャネル型トランジスタTr202の電流路を定常的に流れる電流を基準として、nチャネル型トランジスタTr202及びTr203からなるカレントミラー回路により、nチャネル型トランジスタTr203の電流路に流れる所定の電流比率の電流値を有する電流が、基準電流供給線Ls及び電流入力接点INBを介して、基準電流Irefとして上記電流生成供給回路ILB(電流生成部20B)に供給される(定電流発生源IRB側から電流生成供給回路ILB方向に流し込まれる)。
【0064】
これにより、本実施形態に係る電流生成供給回路ILBにおいても、データラッチ部10に入力される複数ビットのデジタル信号d0〜d3(データラッチ部10からの出力信号d10〜d13)に応じて、スイッチ回路部22Bの特定のスイッチトランジスタTN26〜TN29がオン動作して、該オン動作したスイッチトランジスタに接続された単位電流トランジスタTN22〜TN25を介して流れる、基準電流Irefに対して所定比率倍の電流値を有する単位電流Ish〜Iskが選択的に合成されて、電流出力接点OUTi及び駆動電流供給線Ldを介して負荷駆動電流IDとして図示を省略した負荷に供給される(本実施形態においては、負荷側から電流生成供給回路方向に負荷駆動電流が流れ込む)。
【0065】
したがって、上述した第1及び第2の実施形態に示した電流生成供給回路ILA、ILBにおいては、駆動電流供給線Ldを介して負荷に直接接続された電流生成部20A、20Bに、定電流発生源IRA、IRBから基準電流供給線Lsを介して信号レベルが変動しない一定の基準電流Irefを供給し、複数ビットのデジタル信号d0〜d3(データラッチ部10の出力信号d10〜d13、d10*〜d13*)に基づいて、負荷を所望の駆動状態で動作させることができる電流値を有する負荷駆動電流IDを生成する構成を有していることにより、負荷駆動電流の生成に関連して供給される信号(デジタル信号及び基準電流)が電位変動をほとんど生じることがないので、負荷駆動電流IDの電流値が微少な場合や、負荷への負荷駆動電流IDの供給時間(あるいは、負荷の駆動時間)が短く設定されている場合であっても、配線容量等の寄生容量への充放電動作に起因する信号遅延の影響を排除することができ、電流生成供給回路の動作速度の低下を抑制して、負荷をより迅速かつ的確な駆動状態で動作させることができる。
【0066】
また、負荷駆動電流IDの電流値を設定するために電流生成供給回路ILA、ILBに供給される電流として一定の電流値からなる基準電流Irefを供給し、かつ、複数ビットのデジタル信号の信号レベルをそのまま適用して、カレントミラー回路により予め基準電流に対する電流比率が規定された複数の単位電流を選択的に合成して負荷駆動電流IDを生成することができるので、複数ビットのデジタル信号により指定される階調(指定階調)に対して均一化された電流特性(指定階調−負荷駆動電流の電流値の関係)を有する負荷駆動電流を生成することができ、比較的簡易な駆動制御方法(負荷駆動電流の生成供給動作)で、負荷を適切な駆動状態で動作させることができる。
【0067】
また、第1及び第2の実施形態に示した電流生成供給回路においては、少なくとも、電流生成供給回路を構成するデータラッチ部及び電流生成部に加え、基準電流を供給する定電流発生源が、同一の基板上に一体的に形成された構成を有していることにより、別個に設けられた電流生成供給回路と定電流発生源とをワイヤ配線等により接続する必要がないので、製造プロセスの削減や回路規模の縮小に伴う製品コストの低減を図ることができるとともに、ワイヤ配線(基準電流供給線)等を介したノイズの混入による負荷駆動電流への影響を抑制することができ、負荷を所望の駆動状態で適切に動作させることができる。
【0068】
<電流生成供給回路の第3の実施形態>
図5は、第3の実施形態に係る電流生成供給回路に適用される定電流発生源の一具体例を示す回路構成図であり、図6は、本実施形態に係る電流生成供給回路における負荷駆動電流の電流特性の一例を示す特性図である。なお、本実施形態において、定電流発生源以外の構成については、上述した各実施形態(図1乃至図4)と同等の構成を有しているので、その説明を簡略化又は省略する。
【0069】
図5(a)に示すように、本実施形態に係る電流印加方式に対応した電流生成供給回路に適用される定電流発生源IRCは、少なくとも、電流発生部(図2参照)20Aに基準電流Irefが供給される電流入力接点INC(第1の実施形態に係る電流生成供給回路ILAに示した電流入力接点INAに相当する)と低電位電源−Vとの間に電流路が接続され、制御端子に所定の制御電圧(バイアス電圧;制御信号)Vbsが印加されるnチャネル型トランジスタTr301を備えた構成を有している。
【0070】
また、図5(b)に示すように、本実施形態に係る電流シンク方式に対応した電流生成供給回路に適用される定電流発生源IRCは、少なくとも、高電位電源+Vと電流発生部(図4参照)20Bに基準電流Irefが供給される電流入力接点INC(第2の実施形態に係る電流生成供給回路ILBに示した電流入力接点INBに相当する)との間に電流路が接続され、制御端子に所定の制御電圧Vbsが印加されるnチャネル型トランジスタTr302を備えた構成を有している。
【0071】
このような構成を有する定電流発生源IRCによれば、nチャネル型トランジスタTr301、Tr302のゲート端子に任意の電圧値を有する制御電圧Vbsを印加することにより、該nチャネル型トランジスタTr301、Tr302の導通状態(すなわち、nチャネル型トランジスタのソース−ドレイン間の電位差)が制御されて、nチャネル型トランジスタTr301、Tr302の電流路を流れる電流値が変更制御される。これにより、定電流発生源IRCから電流入力接点INCに供給される(引き抜かれる、又は、流し込まれる)基準電流Irefが任意の電流値に設定される。
【0072】
したがって、本実施形態に係る定電流発生源IRCを備えた電流生成供給回路においては、例えば、図示を省略した制御部(コントローラ)等から定電流発生源IRCに供給する制御信号(制御電圧Vbsの電圧値)に応じて、定電流発生源IRCにより生成される基準電流Irefの電流値が任意に変更設定され、電流生成部に設けられた基準電流トランジスタのゲート端子(接点Nga、Ngb)に生じる電圧成分(すなわち、コンデンサCa、Cbに蓄積される電荷量)が、上記制御信号により設定される基準電流Irefの電流値及びチャネル幅に基づいて、所定の電圧レベルに一義的に設定され、各単位電流トランジスタのゲート端子に共通に印加される。
【0073】
これにより、各単位電流トランジスタの導通状態が制御されて、複数ビットのデジタル信号d0〜d3による指定階調に対する負荷駆動電流IDの電流値の関係(電流特性)が規定される。よって、図6に示すように、制御信号(制御電圧Vbsの電圧値)を適宜設定することにより、指定階調に対する負荷駆動電流の電流特性を任意に変更設定することができ、負荷を所望の駆動特性(指定階調に対する負荷の駆動状態の関係)で動作させることができる。ここで、図6においては、制御電圧Vbsの電圧値を2段階(2種類)に切り換えた場合の電流特性SPa及びSPbを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、制御電圧Vbsの電圧値を連続的に変更することにより、電流生成供給回路の電流特性を無段階的に任意の設定変更することができ、負荷を任意の駆動特性で動作させることができる。
【0074】
なお、上述した第1乃至第3の実施形態において、複数ビットのデジタル信号としては、後述するように、表示装置に所望の画像情報を表示するための表示データ(表示信号)を適用することでき、この場合において、電流生成供給回路により生成、出力される負荷駆動電流は、表示パネルを構成する各表示画素を所定の輝度階調で発光動作させるために供給される階調電流に対応する。以下、上述したような構成及び機能を有する電流生成供給回路を、データドライバに適用した表示装置について、具体的に説明する。
【0075】
<表示装置の第1の実施形態>
図7は、本発明に係る電流生成供給回路を適用可能な表示装置の第1の実施形態を示す概略ブロック図であり、図8は、本実施形態に係る表示装置の要部構成を示す概略構成図である。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。また、本実施形態においては、データドライバ側から表示画素に階調電流(駆動電流)を流し込むようにした電流印加方式を採用した場合について説明し、上述した第1の実施形態に示した電流生成供給回路(図1、図2)を適宜参照する。
【0076】
図7、図8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(負荷)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)SLa、SLb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)DL1、DL2、・・・(DL)に接続されたデータドライバ(信号駆動手段)130Aと、走査ドライバ120A及びデータドライバ130A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140Aと、表示装置100Aの外部から供給される映像信号に基づいて、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150Aと、を備えて構成されている。
【0077】
以下、上記各構成について説明する。
(表示パネル110A)
表示パネル110Aは、図8に示すように、各行ごとの表示画素群に対応して、各々、並列に配設された一対の走査ラインSLa、SLbと、走査ラインSLa、SLbに対して直交し、各列ごとの表示画素群に対応するように配設されたデータライン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(図8中、画素駆動回路DCx及び有機EL素子OELからなる構成)と、を備えた構成を有している。
【0078】
表示画素は、例えば、走査ドライバ120Aから走査ラインSLaを介して印加される走査信号Vsel、走査ラインSLbを介して印加される走査信号Vsel*(走査ラインSLaに印加される走査信号Vselの極性反転信号;図8の符号参照)、及び、データドライバ130AからデータラインDLを介して供給される階調電流(駆動電流)Ipixに基づいて、各表示画素における階調電流Ipixの書込動作及び発光動作を制御する画素駆動回路DCxと、該画素駆動回路DCxから供給される発光駆動電流の電流値に応じて発光輝度が制御される、周知の有機EL素子(電流駆動型の発光素子)OELと、を有して構成されている。
【0079】
なお、画素駆動回路DCxに適用可能な回路構成例については後述する。また、本実施形態においては、表示画素の発光素子として、有機EL素子OELを適用した構成を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光素子に供給される発光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駆動型の発光素子であれば、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。
【0080】
(走査ドライバ120A)
走査ドライバ120Aは、図8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、各行の走査ラインSLa、SLbに対応して複数段備え、システムコントローラ140A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るシフト信号が、バッファを介して所定の電圧レベル(選択レベル;例えば、ハイレベル)を有する走査信号Vselとして各走査ラインSLaに印加されるとともに、該走査信号Vselを極性反転した電圧レベルが走査信号Vsel*として各走査ラインSLbに印加される。これにより、各行ごとの表示画素群を選択状態に設定し、データドライバ130Aから各データラインDLを介して供給される表示データに基づく階調電流Ipixを、各表示画素に書き込むように制御する。
【0081】
(データドライバ130A)
データドライバ130Aは、図8に示すように、システムコントローラ140Aから供給されるデータ制御信号(後述するシフトスタート信号STR、シフトクロック信号SFC等)に基づいて、表示信号生成回路150Aから供給される複数ビットのデジタル信号からなる表示データを取り込んで保持し、定電流発生源IRから供給される基準電流Irefに基づいて、当該表示データに対応する電流値を有する階調電流Ipixを生成して、各データラインDLを介して走査ドライバ120Aにより選択状態に設定された各表示画素に並行して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やその駆動制御動作については、詳しく後述する。
【0082】
(システムコントローラ140A)
システムコントローラ140Aは、後述する表示信号生成回路150A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の各々に対して、走査制御信号(上述した走査スタート信号SSTRや走査クロック信号SCLK等)及びデータ制御信号(上述したシフトスタート信号STRやシフトクロック信号SFC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、Vsel*及び階調電流Ipixを出力させ、画素駆動回路DCxにおける所定の制御動作(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。
【0083】
(表示信号生成回路150A)
表示信号生成回路150Aは、例えば、表示装置100Aの外部から供給される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、複数ビットのデジタル信号からなる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150A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140A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140Aは、表示信号生成回路150A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に対して供給する上記走査制御信号及びデータ制御信号を生成する。
【0084】
なお、本実施形態において、表示パネル110Aとその周辺に付設されるドライバやコントローラ等の周辺回路との実装構造については、特に限定するものではないが、例えば、少なくとも、表示パネル110Aと走査トランジスタ120A、データドライバ130Aが同一の基板上に形成されているものであってもよいし、後述するデータドライバ130Aのみ、もしくは、走査ドライバ120A及びデータドライバ130Aを、表示パネル110Aとは別個に設けて電気的に接続するようにしたものであってもよい。
【0085】
(データドライバの構成例)
次いで、上述した表示装置に適用されるデータドライバの構成について説明する。
本実施形態に係る表示装置100Aに適用されるデータドライバ130Aは、概略、第1の実施形態(図1、図2参照)に示した電流生成供給回路ILA(データラッチ部10、電流生成部20A)が各データラインDLに対応して、階調電流生成回路として個別に設けられ、各々の階調電流生成回路に対して、第1の実施形態(図2参照)に示したように、同一の基板上に形成された唯一の定電流発生源(定電流源)IRAから、共通の基準電流供給線Lsを介して、一定の電流値を有する基準電流Irefが供給される(本実施例においては、基準電流Irefが引き抜かれるように供給される)ように構成されている。
【0086】
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140A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SFCに基づいて、シフトスタート信号STRをシフトしつつ、所定のタイミングでシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・(上述したタイミング制御信号CLKに相当する)を順次出力するシフトレジスタ回路131Aと、該シフトレジスタ回路131Aからのシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・の出力タイミングに基づいて、表示信号生成回路150Aから順次供給される1行分の表示データD0〜Dq(ここでは、図1、図2に示した電流生成供給回路ILAに入力されるデジタル信号d0〜d3に対応させて、便宜的にq=3とする)を順次取り込み、各表示画素における発光輝度に対応した階調電流Ipixを生成して、各データライン(上述した駆動電流供給線Ldに相当する)DL1、DL2、・・・に供給する階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・(上述した電流生成供給回路ILAに相当する;以下、便宜的に「階調電流生成回路PXA」とも記す)からなる階調電流生成回路群132Aと、データドライバ130Aの内部であって、少なくとも、上記階調電流生成回路群132Aと同一の基板上に一体的に形成され、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・に対して、共通の基準電流供給線Lsを介して一定の電流値を有する基準電流Irefを定常的に供給する唯一の定電流発生源IR(上述した定電流発生源IRAに相当する)と、を備えて構成されている。
【0087】
ここで、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・は、上述した電流生成供給回路ILA(図1、図2)と同等の構成を有するデータラッチ部(信号保持手段)101、102、103、・・・、及び、電流生成部(電流生成手段)201、202、203・・・を各々備えた構成を有している。
なお、本実施例においては、データドライバ130Aに設けられた全ての階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・に対して、単一の定電流発生源IRから基準電流Irefが共通に供給される構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、データドライバが表示パネルに対して複数個設けられている場合には、各データドライバ内に定電流発生源を個別に備えるものであってもよく、また、単一のデータドライバ内に設けられた複数の階調電流生成回路ごとに対応して定電流発生源を複数備えるものであってもよい。
【0088】
(表示画素の構成例)
次いで、上述した表示装置(表示パネル110A)の各表示画素に適用される画素駆動回路について簡単に説明する。
図9は、本実施形態に適用される表示画素(画素駆動回路)の一実施例を示す回路構成図である。なお、ここで示す画素駆動回路は、電流印加方式を採用した表示装置に適用可能な一例を示すものにすぎず、同等の機能を有する他の回路構成を適用するものであってもよいことはいうまでもない。
【0089】
図9に示すように、本実施例に係る画素駆動回路DCxは、走査ラインSLa、SLb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SLaに、ソース端子及びドレイン端子が電源接点Vdd及び接点Nxaに各々接続されたpチャネル型トランジスタTr31と、ゲート端子が走査ラインSLb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Nxaに各々接続されたpチャネル型トランジスタTr32と、ゲート端子が接点Nxbに、ソース端子及びドレイン端子が接点Nxa及び接点Nxcに各々接続されたpチャネル型トランジスタTr33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接点Nxb及び接点Nxcに各々接続されたnチャネル型トランジスタTr34と、接点Nxa及び接点Nxb間に接続されたコンデンサ(保持容量)Cxと、を備えた構成を有している。ここで、電源接点Vddは、例えば、図示を省略した電源ラインを介して、高電位電源に接続され、常時、もしくは、所定のタイミングで一定の高電位電圧が印加される。
【0090】
また、このような画素駆動回路DCxから供給される発光駆動電流により発光輝度が制御される有機EL素子OELは、アノード端子が上記画素駆動回路DCxの接点Nxcに、カソード端子が低電位電源(例えば、接地電位Vgnd)に各々接続された構成を有している。ここで、コンデンサCxは、トランジスタTr33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。
【0091】
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、まず、書込動作期間において、例えば、走査ラインSLaにハイレベル(選択レベル)の走査信号Vselを印加するとともに、走査ラインSLbにローレベルの走査信号Vsel*を印加し、このタイミングに同期して、階調電流Ipixをデータドライバ130AからデータラインDLに供給する。ここでは、階調電流Ipixとして、正極性の電流を供給し、データドライバ130A側からデータラインDLを介して表示画素(画素駆動回路DCx)方向に当該電流が流し込まれる(印加する)ように設定する。
【0092】
これにより、画素駆動回路DCxを構成するトランジスタTr32及びTr34がオン動作するとともに、トランジスタTr31がオフ動作して、データラインDLに供給された階調電流Ipixに対応する正の電位が接点Nxaに印加される。また、接点Nxb及び接点Nxc間が短絡して、トランジスタTr33のゲート−ドレイン間が同電位に制御されることにより、トランジスタTr33がオフ動作するとともに、コンデンサCxの両端(接点Nxa及び接点Nxb間)には、階調電流Ipixに応じた電位差が生じ、該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)。
【0093】
次いで、発光動作期間において、走査ラインSLaにローレベル(非選択レベル)の走査信号Vselを印加するとともに、走査ラインSLbにハイレベルの走査信号Vsel*を印加し、このタイミングに同期して、データラインDLへの階調電流Ipixの供給を遮断する。これにより、トランジスタTr32及びTr34がオフ動作してデータラインDL及び接点Nxa間、並びに、接点Nxb及び接点Nxc間が電気的に遮断されることにより、コンデンサCx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。
【0094】
このように、コンデンサCxが書込動作時の充電電圧を保持することにより、接点Nxa及び接点Nxb間(トランジスタのTr33のゲート−ソース間)の電位差が保持されることになり、トランジスタTr33はオン動作する。また、上記走査信号Vsel(ローレベル)の印加により、トランジスタTr31が同時にオン動作するので、電源接点(高電位電源)VddからトランジスタTr31及びTr33を介して、有機EL素子OELに階調電流Ipix(より詳しくは、コンデンサCxに蓄積された電荷に基づく電圧成分)に応じた発光駆動電流が流れ、有機EL素子OELが所定の輝度階調で発光する。
【0095】
<表示装置の駆動制御方法>
次に、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10は、本実施形態に係るデータドライバにおける制御動作の一例を示すタイミングチャートであり、図11は、本実施形態に係る表示パネル(表示画素)における制御動作の一例を示すタイミングチャートである。ここでは、図8に示したデータドライバの構成に加え、図1及び図2に示した電流生成供給回路の構成も適宜参照しながら説明する。
【0096】
(データドライバの制御動作)
データドライバ130Aにおける制御動作は、まず、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・に設けられたデータラッチ部101、102、103、・・・に、表示信号生成回路150Aから供給される表示データD0〜D3を取り込み保持する信号保持動作と、該データラッチ部101、102、103、・・・からの出力信号(表示データD0〜D3の反転出力信号)に基づいて、電流生成部201、202、203、・・・により、上記表示データD0〜D3に対応する階調電流Ipixを生成して各データラインDL1、DL2、DL3、・・・を介して各表示画素(画素駆動回路DCx)に個別に供給する電流生成供給動作と、を順次設定することにより実行される。
【0097】
ここで、信号保持動作においては、図10に示すように、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、上記各データラッチ部101、102、103、・・・により、各列の表示画素(すなわち、各データラインDL1、DL2、DL3、・・・)に対応して切り替わる表示データD0〜D3を順次取り込む動作が1行分連続的に実行され、該表示データD0〜D3が取り込まれたデータラッチ部101、102、103、・・・から順に、出力信号が各電流生成部201、202、203、・・・に出力される状態が、一定期間(例えば、次のハイレベルのシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・が出力されるまでの期間)保持される。
【0098】
また、電流生成供給動作においては、上記データラッチ部101、102、103、・・・から出力される出力信号に基づいて、各電流生成部201、202、203、・・・に設けられた複数のスイッチトランジスタ(図2に示したスイッチトランジスタTP16〜TP19)のオン/オフ状態が制御され、オン動作したスイッチトランジスタに接続された単位電流トランジスタ(図2に示した単位電流トランジスタTP12〜TP15)に流れる単位電流の合成電流が、階調電流Ipixとして各データラインDL1、DL2、DL3、・・・を介して順次供給される。
【0099】
ここで、階調電流Ipixは、例えば、全てのデータラインDL1、DL2、DL3、・・・に対して、少なくとも一定期間、並列的に供給されるように設定される。また、本実施形態においては、上述したように、基準電流Irefに対して予めトランジスタサイズにより規定された所定比率(例えば、a×2k;k=0、1、2、3、・・・)の電流値を有する複数の単位電流を生成し、上記反転出力信号に基づいてスイッチトランジスタがオン/オフ動作することにより、所定の単位電流を選択して合成し、正極性の階調電流Ipixを生成して、データドライバ130側からデータラインDL1、DL2、DL3、・・・方向に流し込むように該階調電流Ipixを供給する。
【0100】
なお、本実施例に係るデータドライバ130Aにおいては、図8に示したように、定電流発生源IRから一定の電流値を有する基準電流Irefが供給される共通の基準電流供給線Lsに対して、複数の階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・が並列的に接続された構成を有し、図10に示したように、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・において、表示データD0〜D3に基づいて、同時に並行して各データラインDL1、DL2、DL3、・・・(表示画素)に供給する階調電流Ipixが生成されるので、基準電流供給線Lsを介して各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・に供給される電流は、定電流発生源IRにより供給される基準電流Irefそのものではなく、階調電流生成回路の数(すなわち、表示パネル110に配設されたデータラインの数に相当する;例えば、m個)に応じて、略均等分割された電流値(Iref/m)を有する電流が供給されることになる。
【0101】
したがって、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・の電流生成部201、202、203、・・・を構成するカレントミラー回路部において設定される基準電流Irefに対する各単位電流の電流比率(すなわち、基準電流トランジスタに対する単位電流トランジスタのチャネル幅の比)を、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、・・・に供給される上記電流値(Iref/m)を勘案して、例えば、図3に示した回路構成における比率のm倍に設定するようにしてもよい。
【0102】
また、他の構成として、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・に、例えば、シフトレジスタ回路131Aから出力されるシフト信号SR1、SR2、SR3、・・・に基づいて選択的にオン動作するスイッチ手段を設け、各電流生成部201、202、203、・・・において、表示データD0〜D3に基づいて階調電流Ipixが生成される電流生成供給動作の期間のみ、上記定電流発生源IRからの基準電流Irefをそのまま、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・に選択的に供給するようにしてもよい(後述する表示装置の第2の実施形態に示す電流供給制御トランジスタTP48参照)。
【0103】
(表示パネル110の制御動作)
そして、表示パネル110A(表示画素)における制御動作は、図11に示すように、表示パネル110A一画面に所望の画像情報を表示する一走査期間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、データドライバ130Aから供給される表示データD0〜D3に対応する階調電流Ipix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発光駆動電流を有機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(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DCx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、書込動作期間Tseは、少なくとも、上記データドライバ130Aにおける電流生成供給動作において、各データラインDLに階調電流Ipixを並列的に供給する一定期間を含む期間に設定される。
【0104】
すなわち、表示画素への書込動作期間Tseにおいては、図11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120Aにより走査ラインSLa、SLb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により各データラインDLに並列的に供給された階調電流Ipix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発光駆動電流を有機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する動作が継続される。
このような一連の駆動制御動作を、図11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、表示パネル一画面分の表示データが書き込まれて、各表示画素が所定の輝度階調で発光し、所望の画像情報が表示される。
【0105】
したがって、本実施形態に係るデータドライバ及び表示装置によれば、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・により各データラインDLを介して特定の行の表示画素群に供給される階調電流Ipixが、単一の定電流発生源IRから(共通の基準電流供給線Lsを介して)供給される信号レベルが変動しない一定の基準電流Iref、及び、複数ビットのデジタル信号からなる表示データD0〜D3に基づいて生成されるので、表示画素を比較的低い輝度階調で発光動作させる場合(階調電流Ipixの電流値が微少な場合)や、表示パネルの高精細化等に伴って表示画素への階調電流Ipixの供給時間(選択時間)が短く設定されている場合であっても、階調電流Ipixの生成に関連してデータドライバ(各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・)に供給される信号の伝達遅延の影響を排除して、データドライバの動作速度の低下を抑制することができるともに、各階調電流生成回路PXA1、PXA2、PXA3、・・・により生成される階調電流を均一化して、表示装置における表示応答特性及び表示画質の向上を図ることができる。
【0106】
また、本実施形態に係るデータドライバ及び表示装置によれば、少なくとも、データドライバの階調電流生成回路群、及び、基準電流を供給する定電流発生源が、同一の基板上に一体的に形成された構成を有していることにより、各階調電流生成供給回路と定電流発生源とをワイヤ配線等により接続する必要がないので、製造プロセスの削減及び回路規模の縮小に伴う製品コストの低減や表示装置の小型化を図ることができるとともに、ワイヤ配線(基準電流供給線)等を介したノイズの混入による階調電流への影響を抑制することができ、表示画素を表示データに応じた適切な輝度階調で発光動作させて表示画質の向上を図ることができる。
【0107】
なお、本実施形態に係る表示装置においては、データドライバ及び表示画素(画素駆動回路)として、電流印加方式に対応した構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図3、図4に示したような電流生成供給回路ILBを階調電流生成回路に適用して、表示画素側からデータドライバ方向に階調電流Ipixを引き込むように供給する電流シンク方式対応した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。
【0108】
また、本実施形態に係る表示装置においては、図1、図2(又は図3、図4)に示したように、定電流発生源IRにより設定変更が不可能な一定の電流値を有する基準電流Irefを生成して、各階調電流生成回路に対して供給する構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図5に示したような回路構成を有し、制御信号(制御電圧)に基づいて、基準電流Irefの電流値を任意に設定して各階調電流生成回路に共通に供給するようにしてもよい。
【0109】
これによれば、基準電流Irefの電流値に応じて、各階調電流生成回路PXAを構成する電流生成部201、202、203、・・・に設けられた基準電流トランジスタの制御端子(ゲート端子)に生じる電圧成分が制御され、各単位電流トランジスタの導通状態が規定されるため、表示データD0〜D3により指定される階調に対する階調電流Ipixの電流値の関係も変更設定される。よって、制御信号(制御電圧の電圧値)を適宜設定することにより、指定階調に対する表示画素(発光素子)における発光輝度の関係(階調−輝度特性)を任意に設定することができる。
【0110】
したがって、例えば、本実施形態に係る表示装置を備えた電子機器を、屋内等、比較的環境照度の低い条件下で利用する場合には、定電流発生源により生成される基準電流の電流値を小さく設定し、表示画素の階調−輝度特性を緩やかに変化するように設定することにより、最高階調における発光輝度を抑制し、また、該電子機器を、屋外等、環境照度の高い条件下で利用する場合には、基準電流の電流値を大きく設定し、表示画素の階調−輝度特性を急峻に変化するように設定することにより、最高階調における発光輝度を高くすることができるので、環境照度に応じた適切な発光輝度で表示画素を発光動作させることができ、所望の画像情報を視認性良く表示することができる。
【0111】
<表示装置の第2の実施形態>
次に、本発明に係る電流生成供給回路を適用可能な表示装置の第2の実施形態について簡単に説明する。
(データドライバの構成例)
図12は、第2の実施形態に係る表示装置に適用されるデータドライバの一実施例を示す概略構成図である。ここで、上述した実施形態と同等の構成については、同等の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
【0112】
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は、概略、図1に示した電流生成供給回路ILAを基本構成とする階調電流生成回路が、各データラインDLに2組設けられ、所定の動作タイミングで各組の階調電流生成回路が、相補的かつ連続的に表示データの取り込み保持、階調電流の生成供給動作を実行するように構成されている。ここで、本構成例においては、2組設けられた各階調電流生成回路群に対して、第1の実施形態(図2参照)に示したように、同一の基板上に形成された唯一の定電流発生源(定電流源)から、共通の基準電流供給線を介して、一定の電流値を有する基準電流Irefが供給される(基準電流Irefが引き抜かれるように供給される)ように構成されている。
【0113】
本実施例に係るデータドライバ130Bは、図12に示すように、具体的には、図示を省略したシステムコントローラ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SFCに基づいて、非反転クロック信号CKa及び反転クロック信号CKbを生成する反転ラッチ回路133Bと、該非反転クロック信号CKa及び反転クロック信号CKb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、所定のタイミングでシフト信号SR1、SR2、・・・(上述したタイミング制御信号CLKに相当する;以下、便宜的に「シフト信号SR」とも記す)を順次出力するシフトレジスタ回路131Bと、該シフトレジスタ回路131Bからのシフト信号SR1、SR2、・・・の入力タイミングに基づいて、図示を省略した表示信号生成回路から順次供給される1行分の表示データD0〜D3を順次取り込み、各表示画素における発光輝度に対応した階調電流Ipixを生成して、各データラインDL1、DL2、・・・を介して供給(印加)する2組の階調電流供給回路群132B及び132Cと、システムコントローラからデータ制御信号として供給される切換制御信号SELに基づいて、上記階調電流供給回路群132B及び132Cのいずれか一方を選択的に動作させるための選択設定信号(切換制御信号SELの非反転信号SLa及び反転信号SLb)を出力する選択設定回路134Bと、少なくとも上記2組の階調電流供給回路群132B及び132Cと同一の基板上に一体的に形成され、該階調電流供給回路群132B及び132Cを構成する各階調電流供給回路PXB1、PXB2、・・・及びPXC1、PXC2、・・・(以下、「階調電流供給回路部PXB、PXC」とも記す)に共通の基準電流供給線Lsを介して一定の基準電流Irefを供給する(負極性の電流を供給して引き抜く)定電流発生源IRと、を備えて構成されている。
【0114】
(階調電流生成回路PXB、PXC)
図13は、本実施例に係るデータドライバに適用される階調電流生成回路の一具体例を示す構成図であり、図14は、本実施例に適用される階調電流供給回路を構成する電流生成部の一具体例を示す構成図である。ここでは、上述した電流生成供給回路(図2、図3)の構成と対応付けながら説明する。また、上述した実施形態と同等の構成については、同等の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
【0115】
階調電流供給回路群132B、132Cを構成する各階調電流供給回路PXB、PXCは、図13に示すように、図1に示した電流生成供給回路ILAと同等の構成を有するデータラッチ部10及び電流生成部20Cと、データラッチ部10からの非反転出力信号d10〜d13(非反転出力接点OT0〜OT3の信号レベル)に基づいて、表示画素を黒表示動作等の特定の駆動状態で動作させる場合にのみ、表示画素(データラインDL)に対して特定電圧を印加する特定状態設定部BLKと、選択設定回路134Bから出力される選択設定信号(切換制御信号SELの非反転信号SLa又は反転信号SLb)に基づいて、各階調電流供給回路PXB、PXCの動作状態を選択的に設定する動作設定部ACTと、を備えた構成を有している。
【0116】
ここで、電流生成部20Cは、図14に示すように、図2に示した電流生成部と同様に、カレントミラー回路部21Cを構成する基準電流トランジスタTP51及び単位電流トランジスタTP52〜TP55と、スイッチ回路部22Cを構成するスイッチトランジスタTP56〜TP59に加え、後述する動作設定部ACTから出力されるタイミング制御信号(図1に示したタイミング制御信号CLKに相当する)に基づいて、電流入力接点INiと接点Ngとの間の導通状態を制御するnチャネル型トランジスタからなるリフレッシュ制御トランジスタ(リフレッシュ手段)Tr50を備えた回路構成を有している。すなわち、このリフレッシュ制御トランジスタTr50により、動作設定部ACTから出力されるタイミング制御信号(非反転クロック信号)がハイレベルとなるタイミングで、基準電流Irefに基づく電荷が接点Ngcに接続されたコンデンサCcに蓄積され、接点Ngcの電圧(基準電流トランジスタTP51のゲート電位)が基準電流トランジスタTP51のチャネル幅と基準電流Irefに基づく一定電圧に再充電(リフレッシュ)される。なお、上記ゲート電位のリフレッシュ動作については、後述する。
【0117】
(特定状態設定部BLK)
特定状態設定部BLKは、図13に示すように、データラッチ部10から出力される非反転出力信号d10〜d13を入力信号とする論理和演算回路(以下、「OR回路」と略記する)41と、該OR回路41の出力端が制御端子(ゲート)に接続されるとともに、電流路の一端側が特定電圧Vbkを印加する電圧源に、他端側が階調電流生成部20Cの電流出力接点OUTiに、各々接続されたpチャネル型トランジスタからなる特定電圧印加トランジスタTP42と、を備えた構成を有している。
このような構成を有する特定状態設定部BLKにおいては、上記データラッチ部10から出力される非反転出力信号d10〜d13の信号レベルが全て“0”となる特定状態(黒表示状態に相当する)であるか否かが判別され、該特定状態においてのみ、特定電圧印加トランジスタTP42を介して、電流出力接点OUTi(すなわち、データラインDL及び表示画素)に特定電圧Vbkが印加される。
【0118】
(動作設定部ACT)
動作設定部ACTは、例えば、図13に示すように、選択設定回路134Bから出力される選択設定信号(非反転信号SLa又は反転信号SLb)を反転処理するインバータ44と、データラインDLに電流路が設けられ、制御端子に上記選択設定信号の反転信号(インバータ44の出力信号)が印加されるpチャネル型トランジスタTP43と、選択設定信号(非反転信号SLa又は反転信号SLb)の反転信号及びシフトレジスタ回路131Bからのシフト信号SRを入力とするNAND回路45と、該NAND回路45の論理出力を反転処理するインバータ46と、該インバータ46の反転出力をさらに反転処理するインバータ47と、電流生成部20Cへの基準電流Irefの供給経路に電流路が設けられ、制御端子に上記インバータ47の出力信号が印加されるpチャネル型トランジスタからなる電流供給制御トランジスタTP48と、を備えた構成を有している。
【0119】
このような構成を有する階調電流供給回路部PXB、PXCにおいては、選択設定回路134Bから動作設定部ACTに選択レベル(ハイレベル)の選択設定信号(非反転信号SLa又は反転信号SLb)が入力されると、インバータ44により信号極性が反転処理されて印加されることにより、pチャネル型トランジスタTP43がオン動作して、電流生成部20Cの電流出力接点OUTiが、pチャネル型トランジスタTP43を介してデータラインDLに接続される。
【0120】
このとき同時に、NAND回路45及びインバータ46、47により、シフト信号SRの出力タイミングに関わらずデータラッチ部10の非反転入力接点CKにはローレベルのタイミング制御信号(非反転クロック信号)が、また、反転入力接点CK*及び電流供給制御トランジスタTP48の制御端子にはハイレベルのタイミング制御信号(反転クロック信号)が定常的に入力されて、データラッチ部10に保持されている表示データD0〜D3に基づく反転出力信号d10*〜d13*が電流生成部20Cに供給されるものの、電流生成部20Cへの基準電流Irefの供給が遮断される。
【0121】
一方、選択設定回路134Bから非選択レベル(ローレベル)の選択設定信号(非反転信号SLa又は反転信号SLb)が入力されると、インバータ44により信号極性が反転処理されて印加されることにより、pチャネル型トランジスタTP43がオフ動作して、電流生成部20Cの電流出力接点OUTiがデータラインDLから切り離される。また、このとき同時に、NAND回路45及びインバータ46、47により、シフト信号SRの出力タイミングに対応してデータラッチ部10の非反転入力接点CKにはハイレベルのタイミング制御信号が、また、反転入力接点CK*及び電流供給制御トランジスタTP48の制御端子にはローレベルのタイミング制御信号が入力されて、データラッチ部10に表示データD0〜D3が取り込み保持されるとともに、電流生成部20Cに基準電流Irefが供給される。
【0122】
これにより、選択レベルの選択設定信号が入力された場合には、データラッチ部10から出力される反転出力信号d10*〜d13*に基づいて、電流生成部20Cにおいて、表示データD0〜D3に応じた階調電流Ipixが生成されて、データラインDLを介して表示画素に供給されることになり、階調電流供給回路PXB又はPXCが選択状態に設定される。
一方、非選択レベルの選択設定信号が入力された場合には、データラッチ部10において、表示データD0〜D3を取り込んで保持するものの、階調電流Ipixは生成されず、データラインDLには供給されないことになり、階調電流供給回路PXB又はPXCが非選択状態に設定される。
【0123】
なお、この非選択状態においては、図13及び図14に示した電流供給制御トランジスタTP48がオン動作して、電流生成部20Cに基準電流Irefが供給され、図14に示した基準電流トランジスタTP51に流れることにより、ゲート端子(接点Ngc)の電位が、基準電流トランジスタTP51のチャネル幅と基準電流Irefに基づく一定電圧に再充電されるリフレッシュ動作が実行される。したがって、後述する選択設定回路134Bにより、2組の階調電流供給回路群132B及び132Cに入力する選択設定信号(切換制御信号SELの非反転信号SLa又は反転信号SLb)の信号レベルを適宜設定することにより、2組の階調電流供給回路群132B及び132Cのいずれか一方を選択状態とし、他方を非選択状態に設定することができる。
【0124】
(反転ラッチ回路133B/選択設定回路134B)
反転ラッチ回路133B又は選択設定回路134Bは、概略、シフトクロック信号SFC又は切換制御信号SELが印加されると、当該信号レベルが保持されて、該信号レベルの非反転信号及び反転信号が、各々非反転出力端子及び反転出力端子から出力され、シフトレジスタ回路131Bに対して非反転クロック信号CKa及び反転クロック信号CKbとして、また、階調電流供給回路群132B(各階調電流供給回路部PXB1、PXB2、・・・)及び132C(各階調電流供給回路部PXC1、PXC2、・・・)に対して非反転信号SLa及び反転信号SLb(選択設定信号)として供給される。
【0125】
(シフトレジスタ回路131B)
シフトレジスタ回路131Bは、上述した反転ラッチ回路133Bから出力される非反転クロック信号CKa及び反転クロック信号CKbに基づいて、システムコントローラから供給されるサンプリングスタート信号STRを取り込み、所定のタイミングで順次シフトしつつ、該シフト信号SR1、SR2、・・・を階調電流供給回路群132B及び132Cに出力する。
【0126】
図15は、本実施例に係るデータドライバにおける制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
上述したようなデータドライバ130Bにおける制御動作は、非選択レベル(ローレベル)の選択設定信号を入力することにより、階調電流供給回路PXB、PXCのデータラッチ部10に表示データD0〜D3を取り込んで保持する信号保持動作期間においては、カレントミラー回路部21Cに設けられたリフレッシュ制御トランジスタTr50、及び、動作設定部ACTに設けられた電流供給制御トランジスタTP48の双方をオン動作させることにより、基準電流トランジスタTP51の電流路に基準電流Irefを流すとともに、該基準電流トランジスタTP51のゲート端子(接点Ngc)に基準電流Irefに基づく電荷を供給する。これにより、コンデンサCcに電荷が蓄積(充電)され、ゲート端子の電位が所定の一定電圧にリフレッシュされる。また、このとき、動作設定部ACTに設けられたpチャネル型トランジスタTP43がオフ状態にあることにより、電流生成部20Cにおける階調電流Ipixの生成、データラインDLへの供給は行われない。
【0127】
また、本実施形態に係るデータドライバ130Bにおいて、選択レベル(ハイレベル)の選択設定信号を入力することにより、上記取り込み保持された表示データD0〜D3に基づいて階調電流供給回路PXB、PXCにおいて階調電流を生成して供給する電流生成供給動作期間においては、上記リフレッシュ制御トランジスタTr50及び電流供給制御トランジスタTP48の双方をオフ動作させることにより、基準電流トランジスタTP51のゲート端子(接点Ngc)への電荷の供給を遮断する。
【0128】
このとき、コンデンサCcに充電された電圧成分により基準電流トランジスタTP51のゲート端子の電位は、所定の一定電圧に保持されるので、階調電流供給回路PXB、PXCにおいて、上記表示データD0〜D3に基づいて特定の単位電流トランジスタにのみ単位電流が流れ、該単位電流を合成することにより所望の電流値を有する階調電流Ipixが生成される。これにより、各階調電流供給回路PXB、PXCから表示データD0〜D3に応じた電流値を有する階調電流IpixがデータラインDLを介して各表示画素に継続的に供給される。
【0129】
したがって、各データラインに対して、2組の階調電流生成回路(群)を備え、各階調電流生成回路の動作状態を交互に繰り返し実行することにより、データドライバから各表示画素に対して継続的に、表示データに適切に対応した電流値を有する階調電流を供給することができるので、表示画素を所定の輝度階調で迅速に発光動作させることができ、表示装置の表示応答速度及び表示画質を一層向上させることができる。
【0130】
また、各階調電流供給回路PXB、PXC(電流生成部20C)を構成する各単位電流トランジスタTP52〜TP55のゲート端子(接点Ngc)に印加される電位(ゲート電位)を、周期的に所定の一定電圧に再充電(リフレッシュ)することができるので、単位電流トランジスタにおける電流リーク等に起因するゲート電位の低下を抑制することができ、各単位電流トランジスタの導通状態のバラツキにより、階調電流(すなわち、表示画素の輝度階調)が不均一になる現象を抑制して、良好な階調表示動作(表示画質の向上)を実現することができる。
【0131】
また、本実施形態に係る表示装置(データドライバ)においても、少なくとも、ゲートドライバ130Bを構成する階調電流生成回路群132B、132C及び定電流発生源IRが、同一の基板上に一体的に形成され、定電流発生源IRから供給される一定の電流値を有する基準電流Irefに基づいて表示データD0〜D3(複数ビットのデジタル信号)に応じた階調電流Ipixを生成して、各表示画素に供給することができるので、表示装置の回路規模の縮小や製造プロセスの削減に伴う製品コストの低減を図ることができるとともに、基準電流へのノイズの混入を抑制することができ、表示データに応じた適切な画像表示を実現することができる。
【0132】
さらに、データドライバ130Bに設けられる定電流発生源IRとして、本実施形態に示した構成(すなわち、図2に示した定電流発生源IRAの回路構成)に代えて、図5に示したような制御信号(制御電圧)に応じて基準電流Irefの電流値を変更設定可能な構成(定電流発生源IRC)を適用することもでき、この場合には、例えば、システムコントローラ等から出力される制御信号(制御電圧)に基づいて、図6に示したように、各階調電流生成回路PXB、PXCにより生成される階調電流Ipixの電流特性を変更設定して、指定階調に対する表示画素(有機EL素子)の輝度特性を任意に設定することができるので、表示装置の使用環境(環境照度)等に応じた適切な発光輝度で表示画素を発光動作させることができ、所望の画像情報を視認性良く表示することができる。
【0133】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電流生成供給回路によれば、有機EL素子や発光ダイオード等のように、電流値に応じて所定の駆動状態で動作する負荷に対して、所定の電流値を有する駆動電流を個別に供給する電流生成供給回路において、少なくとも、所定の電流値を有する基準電流を生成する定電流源と、該基準電流に基づいて、負荷の駆動状態を設定する複数ビットのデジタル信号の各ビットに対応する複数の単位電流を生成し、上記デジタル信号の各ビット値に応じて、単位電流を選択的に合成して、該合成電流を駆動電流として負荷に供給する電流生成手段を備え、該電流生成手段が、上記定電流源とともに同一の基板上に形成された構成を有しているので、電流生成供給手段と定電流源とをワイヤ配線等により接続する必要がなく、製造プロセスの削減や回路規模の縮小に伴う製品コストの低減を図ることができるとともに、ワイヤ配線等を介したノイズの混入による駆動電流への影響を抑制することができ、負荷を所望の駆動状態で適切に動作させることができる。
【0134】
ここで、定電流源として基準電流の電流値を変更設定可能な構成を適用することにより、制御信号(制御電圧の電圧値)に応じて、上記各単位電流の電流値を任意に設定することができるので、上記複数ビットのデジタル信号により指定される階調に対する駆動電流の電流特性を任意に変更設定することができ、負荷を所望の駆動特性(指定階調に対する負荷の駆動状態の関係)で動作させることができる。
【0135】
また、負荷に直接駆動電流を供給する電流駆動回路(電流生成供給回路)において、所定の電流値を有する基準電流、及び、複数ビットのデジタル信号に基づいて、負荷を所望の駆動状態で動作させることができる駆動電流を生成することができるため、負荷に供給する駆動電流の電流値が微少な場合や、負荷への駆動電流の供給時間が短い場合であっても、上記入力信号を供給する信号線に付加する配線容量(寄生容量)への充放電動作に起因する信号遅延の影響を排除することができ、電流生成供給回路の動作速度の低下を抑制して、負荷をより迅速かつ的確な駆動状態で動作させることができる。
【0136】
そして、本発明に係る表示装置においては、相互に直交する複数の走査ライン及び複数の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表示装置において、上述したような電流生成供給回路を、各データライン(又は、表示画素)に対応して設けられるデータドライバの階調電流生成回路に適用し、表示パネルの所定の行に配列された表示画素群の選択期間に、データラッチ部に保持した複数ビットのデジタル信号(表示データ)及び定電流源から供給される一定の基準電流に基づいて、電流生成部において生成された特定の単位電流の合成電流を、階調電流として表示画素に供給するように構成されているので、表示画素を比較的低い輝度階調で発光動作させる場合(階調電流の電流値が微少な場合)や、表示パネルの高精細化等に伴って表示画素への階調電流の供給時間(選択時間)が短く設定されている場合であっても、基準電流が供給される基準電流供給線に存在する寄生容量への充放電動作に起因する信号遅延の影響を排除することができ、データドライバの動作速度の低下を抑制して、表示装置における表示応答特性並びに表示画質の向上を図ることができる。
【0137】
また、本発明に係る表示装置においても、少なくとも、ゲートドライバを構成する階調電流生成回路及び定電流源が、同一の基板上に一体的に形成されているので、表示装置の回路規模の縮小や製造プロセスの削減に伴う製品コストの低減を図ることができるとともに、基準電流へのノイズの混入を抑制することができ、表示データに応じた適切な画像表示を実現することができる。
【0138】
さらに、定電流源として、基準電流の電流値を変更設定することができる回路構成を適用することにより、制御信号(制御電圧)に基づいて、階調電流生成回路により生成される階調電流の電流特性を変更設定して、指定階調に対する表示画素(発光素子)の輝度特性を任意に設定することができるので、表示装置の使用環境(環境照度)等に応じた適切な発光輝度で表示画素を発光動作させることができ、所望の画像情報を視認性良く表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電流生成供給回路の第1の実施形態を示す概略構成図である。
【図2】本実施形態に係る電流生成供給回路に適用される電流生成部及び定電流発生源の一具体例を示す回路構成図である。
【図3】本発明に係る電流生成供給回路の第2の実施形態を示す概略構成図である。
【図4】本実施形態に係る電流生成供給回路に適用される電流生成部及び定電流発生源の一具体例を示す回路構成図である。
【図5】第3の実施形態に係る電流生成供給回路に適用される定電流発生源の一具体例を示す回路構成図である。
【図6】本実施形態に係る電流生成供給回路における負荷駆動電流の電流特性の一例を示す特性図である。
【図7】本発明に係る電流生成供給回路を適用可能な表示装置の第1の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図8】本実施形態に係る表示装置の要部構成を示す概略構成図である。
【図9】本実施形態に適用される表示画素(画素駆動回路)の一実施例を示す回路構成図である。
【図10】本実施形態に係るデータドライバにおける制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図11】本実施形態に係る表示パネル(表示画素)における制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図12】第2の実施形態に係る表示装置に適用されるデータドライバの一実施例を示す概略構成図である。
【図13】本実施例に係るデータドライバに適用される階調電流生成回路の一具体例を示す構成図である。
【図14】本実施例に適用される階調電流供給回路を構成する電流生成部の一具体例を示す構成図である。
【図15】本実施例に係るデータドライバにおける制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図16】従来技術におけるデータドライバの一構成例を示す回路構成図である。
【図17】従来技術におけるデータドライバの他の構成例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
ILA、ILB 電流生成供給回路
IRA〜IRC、IR 定電流発生源
10 データラッチ部
20A〜20C 電流生成部
21A、21B カレントミラー回路部
22A、22B スイッチ回路部
100A 表示装置
110A 表示パネル
120A 走査ドライバ
130A、130B データドライバ
PXA〜PXC 階調電流生成回路
DCx 画素駆動回路
Claims (28)
- 負荷に所定の電流値を有する駆動電流を供給して、該負荷を所望の駆動状態で動作させる電流生成供給回路において、
少なくとも、
所定の電流値を有する基準電流を生成する定電流源と、
前記定電流源から供給される前記基準電流に基づいて、複数ビットのデジタル信号の各ビットに対応する複数の単位電流を生成し、前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記単位電流を選択的に合成し、前記駆動電流として前記負荷に対して供給する電流生成手段と、
を備え、
少なくとも、前記電流生成手段並びに前記定電流源を同一の基板上に形成したことを特徴とする電流生成供給回路。 - 前記定電流源は、制御電圧に応じて前記基準電流の電流値を任意に変更設定する手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の電流生成供給回路。
- 前記電流生成手段は、前記複数ビットのデジタル信号の各々に対応して、前記基準電流に対して各々異なる比率の電流値を有する前記複数の単位電流を生成する単位電流生成回路部と、
前記複数の単位電流から、前記デジタル信号の各ビット値に応じて前記単位電流を選択して合成するスイッチ回路部と、
を備え、
前記選択された前記単位電流の合成電流を、前記駆動電流とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電流生成供給回路。 - 前記電流生成供給回路は、前記複数ビットのデジタル信号を各ビットごとに保持する信号保持手段を備え、
前記電流生成手段は、前記信号保持手段に保持された前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記スイッチ回路部により前記単位電流を選択的に合成し、前記駆動電流として前記負荷に供給することを特徴とする請求項3記載の電流生成供給回路。 - 前記単位電流生成回路部は、前記基準電流が流れる基準電流トランジスタと、前記各単位電流が流れる複数の単位電流トランジスタと、を備え、
前記基準電流トランジスタと前記複数の単位電流トランジスタとは、カレントミラー回路を構成していることを特徴とする請求項3記載の電流生成供給回路。 - 前記複数の単位電流トランジスタは、トランジスタサイズが各々異なるように形成されていることを特徴とする請求項5記載の電流生成供給回路。
- 前記複数の単位電流トランジスタは、該各単位電流トランジスタの各チャネル幅が、互いに2k(k=0、1、2、3、・・・)で規定される、異なる比率に設定されていることを特徴とする請求項6記載の電流生成供給回路。
- 前記電流生成手段は、前記基準電流の電流成分に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、
前記電荷蓄積手段に保持された電荷量に応じた電圧成分に基づいて、前記複数の単位電流を生成する手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電流生成供給回路。 - 前記電流生成手段は、所定のタイミングで、前記基準電流トランジスタに前記基準電流を流して、前記電荷蓄積手段に蓄積された電荷量を、前記基準電流に応じた電荷量にリフレッシュするリフレッシュ手段を備えたことを特徴とする請求項8記載の電流生成供給回路。
- 前記電流生成手段は、前記駆動電流を前記負荷側から引き込む方向に流すように、前記駆動電流の信号極性を設定することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の電流生成供給回路。
- 前記電流生成手段は、前記駆動電流を前記負荷に流し込む方向に流すように、前記駆動電流の信号極性を設定することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の電流生成供給回路。
- 前記負荷は、前記電流生成手段から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駆動型の発光素子を備えていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の電流生成供給回路。
- 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する請求項12記載の電流生成供給回路。
- 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各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、前記各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、
所定の電流値を有する基準電流を生成する定電流源と、
前記複数の表示画素の各々に対応し、前記定電流源から供給される基準電流に基づいて、複数ビットのデジタル信号の各ビットに対応する複数の単位電流を生成し、前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記単位電流を選択的に合成し、前記複数の表示画素の各々に対して前記階調電流として供給する電流生成手段を有する複数の電流生成供給回路と、
を備え、
少なくとも、前記電流生成供給回路及び前記定電流源を同一の基板上に形成したことを特徴とする表示装置。 - 前記定電流源は、制御電圧に応じて前記基準電流の電流値を任意に変更設定する手段を備えていることを特徴とする請求項14記載の表示装置。
- 前記電流生成手段は、前記複数ビットのデジタル信号の各々に対応して、前記基準電流に対して各々異なる比率の電流値を有する前記複数の単位電流を生成する単位電流生成回路部と、
前記複数の単位電流から、前記デジタル信号の各ビット値に応じて前記単位電流を選択して合成するスイッチ回路部と、
を備え、
前記選択された前記単位電流の合成電流を、前記階調電流とすることを特徴とする請求項14又は15のいずれかに記載の表示装置。 - 前記電流生成供給回路は、前記複数ビットのデジタル信号を各ビットごとに保持する信号保持手段を備え、
前記電流生成手段は、前記信号保持手段に保持された前記デジタル信号の各ビット値に応じて、前記スイッチ回路部により前記単位電流を選択的に合成し、前記階調電流として前記表示画素に供給することを特徴とする請求項16記載の表示装置。 - 前記信号駆動手段は、少なくとも、前記信号線の各々に対して2組の前記電流生成供給回路を備え、
一方の前記電流生成供給回路において先に保持した前記複数ビットのデジタル信号に基づく前記階調電流を前記表示画素に供給する動作期間中に、他方の前記電流生成供給回路において、前記信号保持手段により、次の前記複数ビットのデジタル信号を保持する動作を、交互に繰り返し実行することを特徴とする請求項17記載の表示装置。 - 前記単位電流生成回路部は、前記基準電流が流れる基準電流トランジスタと、前記各単位電流が流れる複数の単位電流トランジスタと、を備え、
前記基準電流トランジスタと前記複数の単位電流トランジスタとは、カレントミラー回路を構成していることを特徴とする請求項16記載の表示装置。 - 前記複数の単位電流トランジスタは、トランジスタサイズが各々異なるように形成されていることを特徴とする請求項19記載の表示装置。
- 前記複数の単位電流トランジスタは、該各単位電流トランジスタの各チャネル幅が、互いに2k(k=0、1、2、3、・・・)で規定される、異なる比率に設定されていることを特徴とする請求項20記載の表示装置。
- 前記電流生成手段は、前記基準電流の電流成分に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、
前記電荷蓄積手段に保持された電荷量に応じた電圧成分に基づいて、前記複数の単位電流を生成する手段と、
を備えていることを特徴とする請求項14又は15のいずれかに記載の表示装置。 - 前記電流生成手段は、所定のタイミングで、前記基準電流トランジスタに前記基準電流を流して、前記電荷蓄積手段に蓄積された電荷量を、前記基準電流に応じた電荷量にリフレッシュするリフレッシュ手段を備えたことを特徴とする請求項22記載の表示装置。
- 前記信号駆動手段は、前記基準電流が供給される基準電流供給線を備え、前記複数の電流生成供給回路の各々は、前記複数の表示画素に対応して、前記基準電流供給線に並列に接続され、該基準電流供給線を介して前記基準電流が供給されることを特徴とする請求項14又は23記載の表示装置。
- 前記電流生成手段は、前記階調電流を前記表示画素側から引き込む方向に流すように、前記階調電流の信号極性を設定することを特徴とする請求項14乃至24のいずれかに記載の表示装置。
- 前記電流生成手段は、前記階調電流を前記表示画素に流し込む方向に流すように、前記階調電流の信号極性を設定することを特徴とする請求項14乃至24のいずれかに記載の表示装置。
- 前記表示画素は、前記電流生成手段から供給される前記階調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駆動型の発光素子を備えていることを特徴とする請求項14乃至26のいずれかに記載の表示装置。
- 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する請求項27記載の表示装置。
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