JPH01154574A - Led駆動用集積回路 - Google Patents

Led駆動用集積回路

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JPH01154574A
JPH01154574A JP62313367A JP31336787A JPH01154574A JP H01154574 A JPH01154574 A JP H01154574A JP 62313367 A JP62313367 A JP 62313367A JP 31336787 A JP31336787 A JP 31336787A JP H01154574 A JPH01154574 A JP H01154574A
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JP
Japan
Prior art keywords
output
transistor
gate
type mos
capacity
Prior art date
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Pending
Application number
JP62313367A
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English (en)
Inventor
Kanji Aoki
貫司 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はLED駆動用集積回路の出力段回路方式に関す
る。
(発明の概要〕 本発明はLED駆動用集積回路において、出力ドライバ
トランジスタのゲート電極段に容量とスイッチング素子
を付加し、出力トランジスタのスイッチング時に、ゲー
ト容量と前記の付加容■により電源電圧を分圧し出力ド
ライバトランジスタのゲート電極を駆動する事により、
出力ドライバトランジスタのスイッチング応答を速くし
たものである。
〔従来の技術〕
従来のLED駆動用集積回路を第2図に示す。
以下に第2図の従来例について説明する。
端子0は電7viTL圧のマイナス電位で1はプラス電
位である。端子2は出力ドライバrJ子であり、外部負
荷のL E D 1を駆動する。端子3は、出力P型M
 OS トランジスタ10のゲートレベルを外部より設
定することが可能とせしめる為の端子であり、外部抵抗
4が電源電圧のマイナス電位に接続されている。内部抵
抗5は外部抵抗4と電源電圧を抵抗分割し、出力P型M
 OS トランジスタ10のゲートレベルを決める。外
部抵抗4をR1、内部抵抗5をR2とし、電源電圧をV
。0としたときゲートレベルV6は以下の電位となる。
V c ” V o o  R2・V o o / (
Rl +R2)6は出力ドライバ制御信号であり、電源
電圧系をTL源としたインバータ7のゲートに入力され
る。インバータ7の出力は次段のP型MOSトランジス
タ8とN型MOSトランジスタ9で構成されるインバー
タのゲート入力となる。このとき、N型M OS I・
ランジスタのソースは、外部抵抗4と内部抵抗5による
分割電位である端子3に接続されている。このインバー
タにより電源電圧系での信号が、電源電圧の分割電位と
電源電圧のプラス電位との間を振幅する信号に変換され
る。このように変換された信号が出力P型Misトラン
ジスタのゲートに接続されている。
ここで、電l!Xff1圧Vooを5■、R1=R2、
出力P型MOSトランジスタの増幅率をβ、スレッシュ
ホールド電圧7丁II N出力P型MOSトランジスタ
のドレイン−ソース間の電圧を■。5としたとき、 −V 00  V 7 B≦VDS が成立すると出力P型MOSトランジスタの出力電流I
。Lは次式となる。
10L−一β(Voo  Vrn)’ ここで、出力P型MOSトランジスタは飽和で働く。こ
れは、LEDの光量が電流量に比例する事及び、LED
Q順方向電圧VFのバラツキが大きいからである。即ち
、出力P型へ108トランンスタを飽和で動作させる事
により、vrのバラツキを出力P型MOSトランジスタ
で吸収する事ができ、LEDアレイのチップ内V「バラ
ツギによる光量のバラツキを小さくL、LEDアレイ全
体で安定した均一なLED光量を得る事ができるからで
ある。
LEDアレイ駆動用集積回路は、第2図の15の部分が
出力ドライバの数だけ並べられており、一般にLEDア
レイ駆動用集積回路1チップは、LEDアレイの1チツ
プに相当する出力ドライバを内蔵する。これは、1チツ
プ内のLEDの順方向電圧vrにバラツキがあまりない
事と、■チップ内のLED駆動用出力ドライバ能力にバ
ラツキが小さい事からLED駆動用集積回路とLEDア
レイを1セツトとして見たときの光量のバラツキを小さ
くする事が可能の為である。
〔発明が解決しようとした問題点〕
しかし、前述の従来技術では、LED駆動用ドライバの
ゲートレベルは、内部抵抗と外部抵抗の分圧で与えられ
る為、LED駆動用出力P型MOSトランジスタのゲー
ト容量をCC,1外部抵抗4の抵抗値をR1としたとき
、1ビット分の出力P型〜l03トランジスタをスイッ
チングする時間T1は、 T  1  =  2  Cc  X  R1又、Nビ
ットの出力P型MOSトランジスタをスイッチングする
時間T2は次のようになる。
T2=2XNXCc XRI 例えば、N=64、R1=10にΩ、C6=2、Fとし
たと、T2=2.5Eiμs、 T I =40nsと
なり、スイッチングするP型MOSトランジスタのビッ
ト数により出力の応答時間が変化してしまう。第3図(
a)(b)は従来例の出力電流波形図である。(a)の
17は出力イネーブル信号、(b)の18は1ビットス
イッチング時の出力電流波形、(b)の19は64ビッ
トスイッチング時の出力電流波形である。出力電流波形
がOFFするのが速いのは、出力P型MOSトランジス
タのゲートを駆動するP型MOSトランジスタのソース
が直接電源のプラス電位に接続されているからである。
このように出力波形が出力スイッチングトランジスタ数
により変化してしまうとLEDプリンタとして使用した
ときに印字むらとなってしまう。又、スイッチング応答
時間の変化が無視できる程出カイネーブル時間を太き(
すると、LEDプリンタの特徴である高速性がそこなわ
れてしまう。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的としたところは、出力ドライバのスイッチングト
ランジスタ数による出力の応答の変化を小さくした■、
ED駆動用集積回路を提供するところにある。
〔間囚点を解決するための手段〕
本発明のLED駆動用集積回路は、P型M OSトラン
ジスタの飽和特性をLEDの電流源として利用するLE
D駆動用集積回路において、出力ドライバである前記P
型MOSトランジスタのゲー) TL甑に第1のスイッ
チング素子を通して容量が接続され、前記スイッチング
素子の接続されている容量の一端が電源端子のマイナス
電位に、第2のスイッチング素子を通して接続され、前
記容量の他方が電源端子のプラス電位に接続されており
前3己第1のスイッチング素子は前記P型M OS ト
ランジスタのオン、オフと同相でスイッチングさし、前
記第2のスイッチング素子は前記P型〜10Sトランジ
スタのオン、オフと逆相でスイッチングされる事を特徴
とした。又、前記構成における容量をP型MoSトラン
ジスタのゲート容量を用いる事を特徴とした。
〔作用〕
本発明の上記の構成によれば、付加された容量の一端が
電源電圧のプラス電位に接続され容量の片一方は電源電
圧のマイナス電位に接続されていて、出力P型MOSト
ランジスタがオンするときだけ出力P型MOSトランジ
スタのゲートに接続する為、ゲートに接続した瞬間出力
P型MOSトランジスタのゲート容量と、付加された容
量により、付加された容量に蓄積されていた電荷が分τ
りされ、出力P型MOSトランジスタのゲートレベルが
容量分割した電位になる為出力P型MO3)う/ジスタ
は高速にスイッチングする。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例におけるLED駆動用集積回路
図であって以下に構成を説明する。
0は電源電圧マイナス電位で1はプラス電位である。2
は出力ドライバ端子であり外部負荷のLEDleを駆動
する。3は出力P型MOSトランジスタ10のゲートレ
ベルを外部より設定することを可能とせしめる為の端子
であり外部抵抗4が電源電圧のマイナス電位に接続され
ている。内部抵抗5は外部抵抗4と電源電圧を抵抗分割
し、出力P型MOSトランジスタ10のゲートレベルを
決める。6は出力P型MOSトランジスタ10のスイッ
チング制御を行なう制御信号であり、電源電圧系を電源
としたインバータ7に入力される。
インバータ7の出力は、次段のPWMOSトランジスタ
8とN型MO3)う/ラスタ9で構成される内部抵抗と
外部抵抗で定められる電位とプラス電位とが与えられる
電源系のインバータに入力されるとともに、容量11の
一端を出力P型MOSトランジスタ10のゲートに接続
される為のスイッチ12のゲート及び、容量11の一端
をマイナス電位に接続する為のスイッチ13のゲートを
スイッチ12と位相反転で動作させる為のゲート位相反
転用のインバータ14のゲートに接続している。
破1i1部15は1ビット分の回路でありビット数だけ
ICに内蔵される。
以下に動作について述べる。以上の構成の為、容量11
は出力P型MOSトランジスタがONのときには出力P
型MOSトランジスタ10のゲートに接続され、一方O
FFのときはマイナス電源0に接続される。ここでWi
電源電圧V。D1内部抵抗と外部抵抗とで分圧された出
力P型MOSトランジスタがONするときのゲート電圧
をV6、出力P型MOSトランジスタのゲート容量を0
6、容11の容ffi Coとし、各々の電荷をq6、
Qo とした。
■ 出力PWMOSトランジスタオフのとき、Qc+o
rr+=O Qo+orr +=CoVo。
■ 出力P型MO3)ランドスタオンのとき、Qc +
 ON l =Cに  (Vo o  Vc )Qo+
o  〜 +=Co  (Voo    Vc)■ ■
→■となる瞬間 Qo ” Co  (Vo o  V’ )Qc ”C
a  (Vo o  V’ )Qo +Qc ”(Io
 (orr +ここでV′は出力P型M OS トラン
ジスタがオフからオンする瞬間のゲート電位である。こ
の電位は容量C6とC8により出力P型へ103)う/
ジスタがオフのときにC8に蓄えられた電荷が容量分割
される事により生じる。これらの式より、ココテ、V 
’ < VG (7)とき、P型M OS ) ラ/ジ
スタ8を通して電荷がぬかれる為比較的速く出力P型M
 OS )う/ジスタのゲートレベルは内部抵抗と外部
抵抗により決められた電位になり出力電流は速く定常状
態となる。
V′くVcのとき、N型MOSトランジスタ9と外部抵
抗4をとおし電荷をぬかれる為v’ >v。よりは冴い
が定常伏聾となる。
第4図(a)(b)は本実施例の出力電流波形図である
。(a)の17は出力イネーブル信号、(b)の20は
V′くvcのとき64bitの出力電流波形21はv’
 >v、のとき64bitの出力波形である。
第5図は第2図の本実施例の回路図である。スイッチン
グされる容量は、出力P型MOSトランジスタ22で作
られている。ダミートランジスタ22と出力PmMOS
トランジスタを同一形状としたとき出力P型MOSトラ
ンジスタがオフからオンする瞬間のゲート電位は式(1
)より1/2V。
0となる。
本実施例においてはP型MOSトランジスタのゲートW
4Mに第1のスイッチング索子12を通してダミートラ
ンジスタのゲートが接続され、ダミートランジスタのゲ
ートはさらに第2のスイッチング素子を介してマイナス
電位に接続されており、ダミートランジスタのゲート容
量の片一方はプラス電位に接続されている。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、出力P型MO3)ラ
ノジスタのゲートがオンする瞬間に容量が接続され、容
量の電荷を、出力P型MOSトランジスタのゲート容量
と接続された容量により分割され、出力P型M OS 
トランジスタのゲートレベルが容量分割した電位になる
為出力P型MOSトラ/ジスタは高速にスイッチングす
る。
各ヒツトに高速化の容量がついている為、出力PWMO
Sトランジスタのオンするビット数に関係する事なく一
定のスイッチング波形を得る事ができ、LEDプリンタ
ヘッドとしてのデータによる色むらを無くす事ができる
容量をダミーである出力P型M OS トランジスタに
おけるゲート容量を用いる事により、プロセスのバラツ
キ(ゲート膜圧、ゲート面積)によるスイッチング時の
出力P型MO3)う/ジスタゲートレベルを一定にする
事ができ、安定した出力波形を得る事を可能とした効果
も存する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図。 第2図は従来例を示す回路図。 第3図(a)(b)は従来例における出力波形図。 第4図(a)(b)は本発明における出力波形図。 第5図は本発明の第2の実施例を示す回路図。 0・・・マイナス電源 1・・・プラス電源 2・・・出力端子 4・・・外部抵抗 17・・・出力イネーブル信号 以  上 出願人 セイコーエプソン株式会社 T 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)P型MOSトランジスタの飽和特性をLEDの電
    流源として利用するLED駆動用集積回路において、出
    力ドライバーである前記P型MOSトランジスタのゲー
    ト電極に第1のスイッチング素子を通して容量が接続さ
    れ、前記スイッチング素子の接続されている容量の一端
    が電源端子のマイナス電位に、第2のスイッチング素子
    を通して接続され、前記容量の他方が電源端子のプラス
    電位に接続されており、前記第1のスイッチング素子は
    前記P型MOSトランジスタのオン、オフと同相でスイ
    ッチングされ、前記第2のスイッチング素子は前記P型
    MOSトランジスタのオン、オフと逆相でスイッチング
    される事を特徴としたLED駆動用集積回路。
  2. (2)前記容量にダミーのP型MOSトランジスタのゲ
    ート容量を用いる事を特徴とした特許請求の範囲第1項
    記載のLED駆動用集積回路。
JP62313367A 1987-12-11 1987-12-11 Led駆動用集積回路 Pending JPH01154574A (ja)

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JP62313367A JPH01154574A (ja) 1987-12-11 1987-12-11 Led駆動用集積回路

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JP62313367A Pending JPH01154574A (ja) 1987-12-11 1987-12-11 Led駆動用集積回路

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JP (1) JPH01154574A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100640206B1 (ko) * 1999-08-16 2006-10-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 전계발광표시장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100640206B1 (ko) * 1999-08-16 2006-10-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 전계발광표시장치

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