JP2007187714A - 電流駆動装置 - Google Patents

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哲郎 大森
Hisao Kuniya
久雄 國谷
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寛 小嶋
Makoto Mizuki
誠 水木
Noriko Kaku
典子 賀来
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Abstract

【課題】従来の電流駆動装置の構成では、電流駆動用トランジスタを本来流れるべき電流値と異なる電流値に変動する場合が発生するという課題があった。
【解決手段】電流補填用回路E11を設けることにより、電流駆動トランジスタから電流が出力されているか否かにかかわらず、電流補填用回路E11から出力用電流源トランジスタMS11と電圧制限用トランジスタMC11に常時電流を供給し続けることで、安定した電流駆動を可能とした。
【選択図】図1

Description

本発明は、電流駆動を用いた表示装置に関するものであり、特に、有機EL(Electro Luminescence)パネルなどの電流駆動型表示装置に関する。
<従来の表示装置の構成>
従来の電流駆動装置の構成を図5に示す。従来の電流駆動装置は電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmと、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmと、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnで構成されている。また、定電圧信号として電流源バイアス電圧Vbとカスコードバイアス電圧Vc、制御信号として出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnm、出力イネーブル信号OEがある。
電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれ基準電位VSSと出力電圧制限トランジスタMs11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmの間にそれぞれ接続され、それぞれのゲートは全て電流源バイアス電圧Vbに接続されている。また、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmは、それぞれ電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmの間にそれぞれ接続され、それぞれのゲートは全てカスコードバイアス電圧Vcに接続されている。次に、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1mと出力制御用トランジスタME1との間に接続され、電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc21〜Mc2mと出力制御用トランジスタME2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMdn1〜Mdnmは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMcn1〜Mcnmと出力制御用トランジスタMEnとの間に接続される。電流制御スイッチ用トランジスタのゲートは、それぞれ、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmを受けON、OFF制御を行う。出力制御用トランジスタME1は電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力O1との間に接続され、出力制御用トランジスタME2は電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mと出力O2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力Onとの間に接続され、それぞれのゲートは全て出力イネーブル信号OEに接続されている。
<従来の動作>
次に、電流駆動装置による動作について説明する。
まず、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれゲートに電流源バイアス電圧Vbが接続されており、定電流が流れるように構成されている。また、これらの電流駆動用トランジスタの電流値を精度よく出力するために電流駆動用トランジスタの動作電圧を制限する出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmをそれぞれ接続している。出力電圧制限トランジスタを通過した電流は電流制御スイッチ用トランジスタにより、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmにより出力ON、OFFを制御し、さらに出力制御用トランジスタは出力イネーブ
ル信号OEにより出力ON、OFFを制御した後、出力される。
特開2004−198770号公報
しかし、上記構成と、制御により、本来安定して出力するべきところ、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmの一端の電位をそれぞれNs11〜Ns1m、Ns21〜Ns2m、Nsn1〜Nsnmとすると、例えば出力制御信号Vd11によりMd11がOFFした場合、電流駆動用トランジスタMs11には電流が流れないため、Ns11は基準電位VSSに近づく。この後、出力制御信号Vd11によりMd11がONすることにより、出力電圧制限トランジスタMc11により制限される電圧までNs11の電圧は急激に上昇する。
通常、トランジスタはそれぞれのノード間で容量を持つ。電流駆動用トランジスタMs11における、この電流駆動用トランジスタMs11のゲートとNs11側の電流駆動用トランジスタMs11の端子との間に存在する容量Cds11により、Ns11の電圧が急激に上昇するとき、同様に電流駆動用トランジスタMs11のゲート電位も上昇するため、電流源バイアス電圧Vbが出力インピーダンスに応じて変動する。この変動により、本来流れるべき電流値と異なる電流値に変動するという課題があった。
この発明の1つの局面に従うと、一端を基準電位に接続し定電流を流す出力用電流源トランジスタと前記出力用電流源トランジスタのドレインにソースを接続し前記出力用電流源トランジスタのドレイン電圧制限用トランジスタと、前記ドレイン電圧制限用トランジスタのドレインと接続し、出力電流をON、OFF制御する1つ以上の電流出力用スイッチトランジスタと、前記電流出力用スイッチトランジスタにより出力電流OFF時に前記出力用電流源トランジスタの電流を前記ドレイン電圧制限用トランジスタに流し続けるため前記電流出力用スイッチトランジスタと前記ドレイン電圧制限用トランジスタのドレインとの間に接続する電流補填用回路を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、出力用電流源トランジスタと電圧制限用トランジスタに常時電流を流し続けることができ、Ns11の電位を安定させることができる。これにより電流源バイアス電圧Vbを安定させ、前記出力用電流源トランジスタを流れる電流は安定させられる。
また、上記電流駆動装置は、前記電流補填用回路が前記電流出力用スイッチトランジスタの電流動作に対して、排他論理で動作することが好ましい。
上記電流駆動装置では、排他論理で動作することにより、前記出力用電流源トランジスタと電圧制限用トランジスタに常時電流を流し続けることができる。これにより電流源バイアス電圧Vbを安定させ、前記出力用電流源トランジスタを流れる電流は安定させられる。
好ましくは、上記電流駆動装置は、前記電流出力用スイッチトランジスタと前記電流補填用回路との間の電流切り替え時に同時にONしている時間を持つことにより、前記出力用電流源トランジスタと電圧制限用トランジスタに常時電流を流し続けることができる。これにより電流源バイアス電圧Vbを安定させ、前記出力用電流源トランジスタを流れる電流は安定させられる。
好ましくは、前記電流補填用回路として、ゲート電圧を任意の電圧に固定し、ソースを
前記電流出力用スイッチトランジスタと前記電圧制限用トランジスタの間に接続した電流補填用トランジスタを備え、前記電流補填用トランジスタのゲート−ソース間電圧により前記出力用電流源トランジスタと前記ドレイン電圧制限用トランジスタへの電流補填量を制御することにより、前記出力用電流源トランジスタと電圧制限用トランジスタに常時電流を流し続けることができる。これにより電流源バイアス電圧Vbを安定させ、前記出力用電流源トランジスタを流れる電流は安定させられる。
好ましくは、上記電流駆動装置は、前記出力用電流源トランジスタが通常電流を流している時に、電流補填用トランジスタのゲート−ソース間電圧が前記電流補填用トランジスタの電流OFF条件を満足する前記電流補填用トランジスタのゲート電圧を印加することにより前記出力用電流源トランジスタと電圧制限用トランジスタに常時正しい電流を流し続けることができる。これにより電流源バイアス電圧Vbを安定させ、前記出力用電流源トランジスタを流れる電流は安定させられる。
以上のように、本発明による電流駆動装置では、従来の電流駆動装置で起こっていた前記出力用電流源トランジスタの電流を停止した後の導通時に起こるNs11の電圧の急激な電圧変化により本来流れるべき電流値と異なる電流値に変動するという課題を、一端を基準電位に接続し定電流を流す出力用電流源トランジスタと前記出力用電流源トランジスタのドレインにソースを接続し前記出力用電流源トランジスタのドレイン電圧制限用トランジスタと、前記ドレイン電圧制限用トランジスタのドレインと接続し、出力電流をON、OFF制御する1つ以上の電流出力用スイッチトランジスタと、前記電流出力用スイッチトランジスタにより出力電流OFF時に前記出力用電流源トランジスタの電流を前記ドレイン電圧制限用トランジスタに流し続けるため前記電流出力用スイッチトランジスタと前記ドレイン電圧制限用トランジスタのドレインとの間に接続する電流補填用回路を設ける構成にしたことにより、前記出力用電流源トランジスタと電圧制限用トランジスタに常時電流を流し続けることができ、Ns11の電位を安定させることができる。
これにより電流源バイアス電圧Vbを安定させ、前記出力用電流源トランジスタを流れる電流は安定させられる。
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
(第1の実施形態)
<全体構成>
本発明の第1の実施形態による電流駆動装置の構成を図1に示す。この電流駆動装置は、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmと、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmと、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnと、電流補填用回路E11〜E1m、E21〜E2m、En1〜Enmで構成されている。また、定電圧信号として電流源バイアス電圧Vbとカスコードバイアス電圧Vc、制御信号として出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnm、出力イネーブル信号OEがある。
電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれ基準電位VSSと出力電圧制限トランジスタMs11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmの間に接続され、それぞれのゲートは全て電流源バイ
アス電圧Vbに接続されている。また、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmは、それぞれ電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmの間に接続され、それぞれのゲートは全てカスコードバイアス電圧Vcに接続されている。次に、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1mと出力制御用トランジスタME1との間に接続され、電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc21〜Mc2mと出力制御用トランジスタME2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMdn1〜Mdnmは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMcn1〜Mcnmと出力制御用トランジスタMEnとの間に接続される。電流制御スイッチ用トランジスタのゲートは、それぞれ、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmを受けON、OFF制御を行う。出力制御用トランジスタME1は電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力O1との間に接続され、出力制御用トランジスタME2は電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mと出力O2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力Onとの間に接続され、それぞれのゲートは全て出力イネーブル信号OEに接続されている。
さらに電流補填用回路E11〜E1m、E21〜E2m、En1〜Enmはそれぞれ電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmと出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmとの相互接続点と共通電圧Vaとの間に接続されている。
<動作>
次に、図1に示した電流駆動装置による動作について説明する。
まず、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれゲートに電流源バイアス電圧Vbが接続されており、定電流が流れるように構成されている。また、これらの電流駆動用トランジスタの電流値を精度よく出力するために電流駆動用トランジスタの動作電圧を制限する出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmをそれぞれ接続している。出力電圧制限トランジスタを通過した電流は電流制御スイッチ用トランジスタにより、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmにより出力ON、OFFを制御し、さらに出力制御用トランジスタは出力イネーブル信号OEにより出力ON、OFFを制御した後、出力される。
このとき、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmもしくは、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnにより電流を停止された場合、電流補填用回路E11〜E1m、E21〜E2m、En1〜Enmは、前記電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmもしくは、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnに代わって、電流を流し、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnm、それぞれに常時電流が流れるようにしている。
<効果>
以上のように、本実施形態による電流駆動装置では、電流補填用回路E11〜E1m、E21〜E2m、En1〜Enmを設けることにより電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmにそれぞれ常時電流を流すこ
とができ、電流の変動がなく、Ns11〜Ns1m、Ns21〜Ns2m、Nsn1〜Nsnmの電位が安定し電流源バイアス電圧Vbも安定させることができ、出力電流値も安定する電流駆動装置を実現できる。
(第2の実施形態)
<全体構成>
本発明の第2の実施形態による電流駆動装置の全体構成を図2に示す。この電流駆動装置は、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmと、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmと、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnと、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNd1〜MNdnm、MNE1〜MNEnで構成されている。また、定電圧信号として電流源バイアス電圧Vbとカスコードバイアス電圧Vc、制御信号として出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnm、出力電流補填用制御信号VNd11〜VNd1m、VNd21〜VNd2m、VNdn1〜VNdnm、出力イネーブル信号OE、出力イネーブル信号補填用制御信号NOEがある。
電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれ基準電位VSSと出力電圧制限トランジスタMs11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmの間に接続され、それぞれのゲートは全て電流源バイアス電圧Vbに接続されている。また、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmは、それぞれ電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmの間に接続され、それぞれのゲートは全てカスコードバイアス電圧Vcに接続されている。次に、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1mと出力制御用トランジスタME1との間に接続され、電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc21〜Mc2mと出力制御用トランジスタME2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMdn1〜Mdnmは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMcn1〜Mcnmと出力制御用トランジスタMEnとの間に接続される。電流制御スイッチ用トランジスタのゲートは、それぞれ、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmを受けON、OFF制御を行う。出力制御用トランジスタME1は電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力O1との間に接続され、出力制御用トランジスタME2は電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mと出力O2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力Onとの間に接続され、それぞれのゲートは全て出力イネーブル信号OEに接続されている。
さらに、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmはそれぞれ電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmと出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmとの相互接続点Nd11〜Nd1m、Nd21〜Nd2m、Ndn1〜Ndnmと共通電圧Vaとの間に接続されており、電流補填用トランジスタMNE1〜MNEnはそれぞれ出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnと電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmとの相互接続点NE1〜NEnと共通電圧Vaとの間に接続されている。
<動作>
次に、図2に示した電流駆動装置による動作について説明する。
まず、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれゲートに電流源バイアス電圧Vbが接続されており、定電流が流れるように構成されている。また、これらの電流駆動用トランジスタの電流値を精度よく出力するために電流駆動用トランジスタの動作電圧を制限する出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmをそれぞれ接続している。出力電圧制限トランジスタを通過した電流は電流制御スイッチ用トランジスタにより、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmにより出力ON、OFFを制御し、さらに出力制御用トランジスタは出力イネーブル信号OEにより出力ON、OFFを制御した後、出力される。
このとき、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmもしくは、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnにより電流を停止された場合、出力電流補填用制御信号VNd11〜VNd1m、VNd21〜VNd2m、VNdn1〜VNdnmと出力イネーブル信号補填用制御信号NOEはそれぞれが出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmと出力イネーブル信号OEの排他論理で動作し、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmは、前記電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmもしくは、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnに代わって、電流を流し、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnm、それぞれに常時電流が流れるようにしている。
<効果>
以上のように、本実施形態による電流駆動装置では、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnm、MNE1〜MNEnを設け、出力電流補填用制御信号VNd11〜VNd1m、VNd21〜VNd2m、VNdn1〜VNdnm、出力イネーブル信号補填用制御信号NOEを出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnm、出力イネーブル信号OEをそれぞれ排他論理で動作させることにより電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmにそれぞれ常時電流を流すことができ、電流の変動がなく、Ns11〜Ns1m、Ns21〜Ns2m、Nsn1〜Nsnmの電位が安定し電流源バイアス電圧Vbも安定させることができ、出力電流値も安定する電流駆動装置を実現できる。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態による電流駆動装置の全体構成を図2と動作タイミングチャートを図3に示す。この電流駆動装置の構成及び基本動作は、第2の実施形態の構成と同じため説明を省略する。
<制御信号の同時ONによる動作>
次に、図2の電流駆動装置の全体構成と図3に示した電流駆動装置の動作タイミングチャートにより動作について説明する。ここでは出力イネーブル信号OEと出力イネーブル信号補填用制御信号NOEを用いて動作を説明する。尚、太横線の部分がアクティブな期間である。まず、期間T1は出力イネーブル信号OEのみがアクティブな期間であり、出力制御用トランジスタがONし流駆動装置は正しい電流を出力している。次に期間T2は、出力イネーブル信号OEと出力イネーブル信号補填用制御信号NOEがともにアクティ
ブなため、出力制御用トランジスタと電流補填用トランジスから電流が流れる。このとき、電流駆動用トランジスタは一定電流IMSを流すため、出力制御用トランジスタを流れる電流IME1と電流補填用トランジスタを流れる電流IMNE1で電流駆動用トランジスタが流した電流IMSを分け合うことになる。従って、端子には正しい電流は流れないが、相互接続点の電位は変動しない。これにより電流源バイアス電圧Vbは安定している。もし、この出力イネーブル信号OEと出力イネーブル信号補填用制御信号NOEのアクティブ期間に重なりがないと電流が停止する期間が発生し、従来例のように相互接続点の電位が変動し、電流源バイアス電圧Vbも不安定になる。期間T3は出力イネーブル信号補填用制御信号NOEのみがアクティブなため、端子に電流を出力せず、IMEは0になるがIMSは一定のままになる。
<効果>
以上のように、出力イネーブル信号OEと出力イネーブル信号補填用制御信号NOEのアクティブ期間に重なりを設けることにより、電流駆動用トランジスタと出力電圧制限トランジスタの動作電流を一定にできるため、相互接続点Ns11〜Ns1m、Ns21〜Ns2m、Nsn1〜Nsnmの電位が安定し電流源バイアス電圧Vbも安定させることができ、出力電流値も安定する電流駆動装置を実現できる。
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態による電流駆動装置の全体構成を図4に示す。この電流駆動装置は、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmと、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmと、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnと、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmで構成されている。また、定電圧信号として電流源バイアス電圧Vbとカスコードバイアス電圧Vc、電流補填用バイアス電位Vj、制御信号として出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnm、出力イネーブル信号OEがある。
電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれ基準電位VSSと出力電圧制限トランジスタMs11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmの間に接続され、それぞれのゲートは全て電流源バイアス電圧Vbに接続されている。また、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmは、それぞれ電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmの間に接続され、それぞれのゲートは全てカスコードバイアス電圧Vcに接続されている。次に、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1mと出力制御用トランジスタME1との間に接続され、電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMc21〜Mc2mと出力制御用トランジスタME2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMdn1〜Mdnmは、それぞれ出力電圧制限トランジスタMcn1〜Mcnmと出力制御用トランジスタMEnとの間に接続される。電流制御スイッチ用トランジスタのゲートは、それぞれ、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmを受けON、OFF制御を行う。出力制御用トランジスタME1は電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力O1との間に接続され、出力制御用トランジスタME2は電流制御スイッチ用トランジスタMd21〜Md2mと出力O2との間に接続され、以降も同様に接続され、最後に電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1mと出力Onとの間に接続され、それ
ぞれのゲートは全て出力イネーブル信号OEに接続されている。
さらに電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmはそれぞれ電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmと出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmとの相互接続点と共通電圧Vaとの間に接続されている。
<動作>
次に、図4に示した電流駆動装置による動作について説明する。
まず、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmは、それぞれゲートに電流源バイアス電圧Vbが接続されており、定電流が流れるように構成されている。また、これらの電流駆動用トランジスタの電流値を精度よく出力するために電流駆動用トランジスタの動作電圧を制限する出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmをそれぞれ接続している。出力電圧制限トランジスタを通過した電流は電流制御スイッチ用トランジスタにより、表示データに依存した出力制御信号Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnmにより出力ON、OFFを制御し、さらに出力制御用トランジスタは出力イネーブル信号OEにより出力ON、OFFを制御した後、出力される。
このとき、電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmもしくは、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnにより電流を停止された場合、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmは、前記電流制御スイッチ用トランジスタMd11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnmもしくは、出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnに代わって、電流を流し、電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnm、それぞれに常時電流が流れるようにしている。
<効果>
以上のように、本実施形態による電流駆動装置では、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmを設けることにより電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmと、出力電圧制限トランジスタMc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnmにそれぞれ常時電流を流すことができ、電流の変動がなく、Ns11〜Ns1m、Ns21〜Ns2m、Nsn1〜Nsnmの電位が安定し電流源バイアス電圧Vbも安定させることができ、出力電流値も安定する電流駆動装置を実現できる。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態による電流駆動装置の全体構成を図4に示す。この電流駆動装置は、第4の実施形態と構成は同じであるため構成の説明は省略する。
<動作>
次に、図4に示した電流駆動装置による動作について説明する。基本的な動作は第4の実施形態と同じであるが、通常動作時に、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmのゲート−ソース間電圧がそれぞれ、電流OFF条件を満足(例えば、ゲート電圧−ソース電圧=0)する前記電流補填用トランジスタのゲート電圧を印加することにより電流駆動用トランジスタMs11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnmで生成した電流は、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmには流れ
ず、生成した電流全てが出力制御用トランジスタME1、ME2〜MEnから高精度に出力できる。
<効果>
以上のように、本実施形態による電流駆動装置では、電流補填用トランジスタMNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNdn1〜MNdnmのゲート−ソース間電圧がそれぞれ、電流OFF条件を満足(例えば、ゲート電圧−ソース電圧=0)する前記電流補填用トランジスタのゲート電圧を印加することにより高精度に電流を出力できる。
本発明にかかる電流駆動装置は、有機EL表示パネル、プリンタ等に適した駆動方法であり、低コストな駆動回路を作るために有用である。
本発明の第1の実施形態による電流駆動装置の駆動回路構成を示す図 本発明の第2の実施形態による電流駆動装置の駆動回路構成を示す図 本発明の第3の実施形態による電流駆動装置の動作タイミングチャート 本発明の第4の実施形態による電流駆動装置の駆動回路構成を示す図 本発明の従来例による表示駆動装置の構成を示す図
符号の説明
Ms11〜Ms1m、Ms21〜Ms2m、Msn1〜Msnm 電流駆動用トランジスタ
Mc11〜Mc1m、Mc21〜Mc2m、Mcn1〜Mcnm 出力電圧制限トランジスタ
Md11〜Md1m、Md21〜Md2m、Mdn1〜Mdnm 電流制御スイッチ用トランジスタ
ME1、ME2〜MEn 出力制御用トランジスタ
Vb 電流源バイアス電圧
Vc カスコードバイアス電圧
Vd11〜Vd1m、Vd21〜Vd2m、Vdn1〜Vdnm 出力制御信号
OE 出力イネーブル信号
E11〜E1m、E21〜E2m、En1〜Enm 電流補填用回路
MNd11〜MNd1m、MNd21〜MNd2m、MNd1〜MNdnm 電流補填用トランジスタ
MNE1〜MNEn 電流補填用トランジスタ
VNd11〜VNd1m、VNd21〜VNd2m、VNdn1〜VNdnm 出力電流補填用制御信号
NOE 出力イネーブル信号補填用制御信号
Vj 電流補填用バイアス電位
Ns11〜Ns1m、Ns21〜Ns2m、Nsn1〜Nsnm 相互接続点


Claims (5)

  1. 一端を基準電位に接続し定電流を流す出力用電流源トランジスタと、
    前記出力用電流源トランジスタのドレインにソースが接続され、前記出力用電流源トランジスタのドレイン電圧を制限するドレイン電圧制限用トランジスタと、
    前記ドレイン電圧制限用トランジスタのドレインと接続し、出力電流をON、OFF制御する1つ以上の電流出力用スイッチトランジスタと、
    前記電流出力用スイッチトランジスタによる出力電流OFF時に前記出力用電流源トランジスタの電流を前記ドレイン電圧制限用トランジスタに供給するため前記電流出力用スイッチトランジスタと前記ドレイン電圧制限用トランジスタのドレインとの間に接続する電流補填用回路と、を備えたことを特徴とする電流駆動装置。
  2. 請求項1において、
    前記電流補填用回路が前記電流出力用スイッチトランジスタの電流動作に対して、排他論理で動作することを特徴とする電流駆動装置。
  3. 請求項1において、
    前記電流出力用スイッチトランジスタと前記電流補填用回路との間の電流切り替え時に同時にONしている時間があることを特徴とする電流駆動装置。
  4. 請求項1において、
    前記電流補填用回路として、ゲート電圧を任意の電圧に固定し、ソースを前記電流出力用スイッチトランジスタと前記電圧制限用トランジスタの間に接続した電流補填用トランジスタを備え、
    前記電流補填用トランジスタのゲート−ソース間電圧により前記出力用電流源トランジスタと前記ドレイン電圧制限用トランジスタへの電流補填量を制御することを特徴とする電流駆動装置。
  5. 請求項4において、
    前記出力用電流源トランジスタが通常電流を流している時に、電流補填用トランジスタのゲート−ソース間電圧が前記電流補填用トランジスタの電流OFF条件を満足する前記電流補填用トランジスタのゲート電圧を印加することを特徴とする電流駆動装置。


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