JPWO2005093702A1 - 有機el駆動回路および有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
電流シンク型は、ピクセル回路のコンデンサをリセットする電圧が電源電圧+Vccあるいはその近傍になる関係からD/Aを比較的高い耐圧の素子で構成することが必要になる。そのため、各素子の占有面積が大きくなり、有機EL表示パネルの端子ピン対応あるいはカラムピン対応に設けられるD/A全体の、ICにおける占有面積が増加する問題がある。しかも、酸化膜の厚さのばらつきが影響してカレントミラー回路を用いたD/Aにすると、各素子のペア性や素子間のマッチング精度が低下して高い電流変換精度を確保できなくなる。
その結果、D/A変換特性にばらつきを生じて、それが有機EL表示パネルの端子ピン相互あるいはカラムピン相互の出力電流のばらつきとなって現れ、さらに表示画面の輝度むら、表示装置ごとの輝度ばらつきとなって現れてくる。これは、パッシブマトリックス型有機ELパネルでも同様である。
この発明の目的は、前記のような従来技術の問題点を解決するものであって、比較的高い耐圧素子の数を低減し、回路規模の増加を抑え、さらに表示画面の輝度むらや表示装置ごとの輝度ばらつきを抑えることができるD/Aを用いた有機EL駆動回路および有機EL表示装置を提供することにある。
カレントミラー回路の入力側トランジスタと入力端子との間に設けられた第1のトランジスタと、カレントミラー回路の出力側トランジスタと出力端子との間に設けられた第2のトランジスタと、出力端子と電源ラインとの間に設けられた第3のトランジスタとを有していて、入力側トランジスタと出力側トランジスタと第3のトランジスタが第1および第2のトランジスタよりも耐圧の低いトランジスタになっているものである。
このように、D/Aを構成する多くのトランジスタを耐圧の低いトランジスタにすることで、各トランジスタの占有面積が小さくなり、D/A全体のICにおける占有面積を低減することができる。また、IC内に多くのトランジスタを形成することが可能となるので、各素子のペア性や素子間のマッチング精度を向上させることができる。その結果、D/A変換精度を向上させることができ、出力電流のばらつきを抑えることができる。
このように、この発明は、比較的高い耐圧の素子の数を低減することができので、出力段電流源にD/Aを用いた有機EL駆動回路等においては、その回路規模の増加を抑えることができる。
図1において、10は、有機EL駆動回路のカラムドライバ(データ線駆動ドライバ)であって、11は、そのD/A、12は、基準駆動電流Irを発生する定電流源、13,14は、定電圧バイアス回路、15は、コントロール回路、16は表示データを記憶するレジスタ、そして17はMPUである。
D/A11は、入力側トランジスタセル回路TNaと出力側トランジスタセル回路TNb〜TNnとによるカレントミラー回路で構成される。
それぞれのセル回路1のソース端子Sは、グランドGNDに接続されている。トランジスタセル回路TNaの入力端子Dinは、通常は、バイアスラインVaに接続されてON状態にされている。各トランジスタセル回路TNb〜TNnの各入力端子Dinは、表示レジスタ16から表示データD0〜Dn-1をそれぞれ受け、図2のトランジスタT3の入力端子Dinに対応していてる。各トランジスタセル回路TNb〜TNnのスイッチ回路SW(トランジスタT3)は、表示データD0〜Dn-1に応じてそれぞれON/OFFされる。表示データD0〜Dn-1は、コントロール回路15のラッチパルスLPに応じてMPU17からレジスタ16にセットされる。
定電流源12は、バイアスラインVbに接続され、基準電流分配回路の出力電流源に対応している。基準電流分配回路は、カレントミラー回路で構成される入力側トランジスタが基準電流を受けて、カラムドライバ10の出力端子ピン対応に並列に設けられた多数の出力側トランジスタにミラー電流として基準電流を生成する。そして、有機ELパネルのカラムピン(出力端子ピン)対応に基準電流あるいは基準駆動電流を分配する。
トランジスタTPaのゲートは、コントロール回路15からリセット信号RSを受ける。各トランジスタセル回路TNa〜TNnの共通に接続されたゲート端子G1は、定電圧バイアス回路13に接続され、定電圧バイアス回路13により設定されるゲート電圧VGLでそれぞれのトランジスタの各セル回路1の上流側のトランジスタT1が所定の抵抗値を以てON状態に設定され、かつ、各トランジスタT1のソース側は、定電圧バイアス回路13が発生する定電圧より0.7V程度低い電圧に等しく設定される。
このようにトランジスタQ1を入力側に、そしてトランジスタQ2を出力側に配置して、ここで、比較的大きな降下電圧を発生させることで、トランジスタTPaと各トランジスタセル回路TNa〜TNnの動作電圧を下げることができる。
さらに、トランジスタQ1とトランジスタQ2のゲートが定電圧バイアス回路14に接続されることで、各トランジスタセル回路TNa〜TNnのドレイン端子Dの電圧を実質的に等しい値に設定することができる。これらにより、カラムドライバ10は、D/Aの占有面積を低減し、かつ、D/A変換精度を向上させることができる。
その結果、D/Aの変換特性のばらつきが減少して有機ELパネルのカラムピン相互あるいは端子ピン相互の出力電流のばらつきが低減し、それにより表示装置の表示画面の輝度むら、表示装置ごとの輝度ばらつきを抑えることができる。
ところで、各トランジスタセル回路に対応して示す、×1,×2,×4…の数字は、パラレルに接続されたセル回路1の数を示している。×1の場合にパラレル接続はない。×nのセル回路数に応じて出力側トランジスタセル回路TNb〜TNnは、それぞれの出力に桁重みが付けられている。
トランジスタTr2のゲートはゲート端子G1に接続され、トランジスタTr3のゲートはゲート端子G2に接続されている。
なお、トランジスタTr1〜Tr3のバックゲートは、共通にソース端子Sに接続されている。
トランジスタTP1のソースは、トランジスタTP3のゲートに接続され、トランジスタTP2のソースは、トランジスタTP3のドレインに接続されている。これによりこれらトランジスタTP1,TP2がONしたときにはトランジスタTP3のゲートとドレインとがダイオード接続されて、駆動電流がトランジスタTP3に流されて駆動電流に対応した電圧値がコンデンサCに高い精度で記憶される。
トランジスタTP3のソースは、電源ライン+Vccに接続され、そのドレイン側は、トランジスタTP4のソース−ドレインを介してOEL素子4の陽極に接続されている。 OEL素子4の陰極は、ロー側走査回路7のスイッチ回路7aに接続され、このスイッチ回路7aを介してグランドGNDに接続されている。
トランジスタTP1,TP2のゲートは、走査線Y1(書込線)を介して書込制御回路5に接続され、書込制御回路5によりこれらトランジスタが走査されて走査線Y1がLOWレベル(以下“L”)になることでトランジスタTP1,TP2がONになる。リセット信号RSによるリセット終了後(後述)に電源ライン+VccからトランジスタTP3、コンデンサC,トランジスタTP1,TP2、データ線X,端子3a、出力ピン10aを経てD/A11がシンクする所定の駆動電流が流れ、コンデンサCには駆動電流値に対応する電圧値が書込まれ、記憶される。そして、走査線Y1がHIGHレベル(以下“H”)になり、トランジスタTP1,TP2がOFFになる。
トランジスタTP4のゲートは、走査線Y2を介して書込制御回路5に接続され、書込制御回路5によりトランジスタTP4が走査されてこのとき走査線Y2(駆動線)が“L”になることでトランジスタT4がONになる。これによりトランジスタTP3,TP4がON状態に維持されて、OEL素子4の陽極に駆動電流が供給される。なお、このときには、走査線Y1は“H”になっていて、トランジスタTP1,TP2はOFFである。
トランジスタTP3,TP4の駆動終了時点で、ロー側が次の走査ラインに移り、走査線Y2が“H”になり、トランジスタTP4がOFFする。そのタイミングで走査線Y1が“L”になり、これによりONしたトランジスタTP1,TP2と、リセット信号RSによりONしたトランジスタTPaとによりコンデンサCの電圧がリセットされる。
このリセットの終了後に、出力ピン10aを経てD/A11がシンクする所定の駆動電流が流れて前記したコンデンサCへの駆動電流値の書込みが行われる。
なお、リセット信号RSによるリセットとコンデンサCへの書込みは、水平走査の帰線期間に相当するリセット期間内に行われる。
また、図示していないが、トランジスタセル回路TNaのセル1のスイッチ回路SW(トランジスタT3)は、コンデンサCの電圧がリセットされるリセット期間においてはトランジスタセル回路TNaの入力端子Dinをリセット信号RSに応じて“L”にすることでOFFすることができる。スイッチ回路SWがOFFすることにより各トランジスタセル回路TNb〜TNnもOFFする。これによりリセット信号RSによりトランジスタTPaがONしたときにはD/A11の各トランジスタセル回路TNa〜TNnに流れる電流を阻止して消費電流を低減することができる。
なお、このような出力段電流源を設ければ、パッシブマトリックス型有機EL表示パネルの駆動回路に適したものとなる。
したがって、実施例では、アクディブマトリックス型有機EL表示パネルにおける駆動回路を例としているが、この発明は、パッシブマトリックス型有機EL表示パネルの駆動回路にも適用できることはもちろんである。
さらに、実施例では、NチャネルMOSトランジスタを主体としたD/Aを示しているが、このD/Aは、PチャネルMOSトランジスタあるいはこれとNチャネルMOSトランジスタとを組み合わせた回路であってもよいことはもちろんである。
実施例では、MOSトランジスタを用いているが、この発明は、MOSトランジスタに換えてバイポーラトランジスタを用いてもよいことはもちろんである。なお、その場合には、ゲートはベースに、ソースはエミッタに、ドレインがコレクタに対応する。
2…リセットスイッチ回路、3…ピクセル回路(表示セル)、
4…有機EL素子(OEL素子)、5…書込制御回路、
7…ロー側走査回路、7a…スイッチ回路、
10…カラムドライバ、
10a…出力ピン、11…D/A、
12…定電流源、13,14…定電圧バイアス回路、
15…コントロール回路、16…レジスタ、
17…MPU、
Q1〜Q3…MOSトランジスタ、
Tr1〜Tr7…MOSトランジスタ、
TNa〜TNn-1…MOSトランジスタ。
Claims (13)
- カレントミラー回路で構成されるD/A変換回路が所定の電流を入力端子に受けて表示データをD/A変換して有機ELパネルの端子ピンに出力するための駆動電流あるいはこれの元となる電流を生成する有機EL駆動回路において、
前記カレントミラー回路の入力側トランジスタと前記入力端子との間に設けられた第1のトランジスタと、
前記カレントミラー回路の出力側トランジスタと出力端子との間に設けられた第2のトランジスタと、
前記出力端子と電源ラインとの間に設けられた第3のトランジスタとを有し、
前記入力側トランジスタと前記出力側トランジスタと前記第3のトランジスタが前記第1および第2のトランジスタよりも耐圧の低いトランジスタである有機EL駆動回路。 - 前記入力側トランジスタと前記第1のトランジスタの接続点と、前記出力側トランジスタと前記第2のトランジスタの接続点とは、実質的に同じ電位になるように、前記第1および第2のトランジスタがバイアスされる請求項1記載の有機EL駆動回路。
- 前記第1および第2のトランジスタのそれぞれのゲートあるいはベースが所定の定電圧に設定されることで各前記接続点が実質的に同じ電位にされる請求項2記載の有機EL駆動回路。
- 前記第1および第2のトランジスタは、10V以上の電源電圧に対応する比較的高耐圧のトランジスタである請求項3記載の有機EL駆動回路。
- 前記第3のトランジスタは、リセットスイッチである請求項4記載の有機EL駆動回路。
- 前記第3のトランジスタは、前記駆動電流を発生する出力段電流源を構成するトランジスタの1つである請求項4記載の有機EL駆動回路。
- 前記出力端子は、前記D/A変換回路の出力端子であり、前記入力側トランジスタと前記出力側トランジスタとは、それぞれ電源ラインと基準電位ラインとの間において従属接続される複数のトランジスタで構成され、前記出力側トランジスタは、前記入力側トランジスタに対して並列に複数個設けられ、そのそれぞれが前記出力端子に接続されている請求項3記載の有機EL駆動回路。
- 前記入力側トランジスタと前記出力側トランジスタとは、それぞれスイッチ回路を構成するトランジスタをさらに直列に有し、セル回路として形成され、前記入力側トランジスタのスイッチ回路を構成するトランジスタはON状態に設定され、各前記出力側トランジスタのスイッチ回路を構成するトランジスタは、前記表示データを受けてON/OFFされる請求項4記載の有機EL駆動回路。
- 前記有機ELパネルは、前記端子ピンを多数有し、前記D/A変換回路は、前記多数の端子ピンに対応してそれぞれ設けられている請求項8記載の有機EL駆動回路。
- 各前記D/A変換回路の前記カレントミラー回路の入力側トランジスタは、各前記端子ピンに対応して分配された基準電流あるいはこの基準電流に応じて生成された基準駆動電流を受ける請求項9記載の有機EL駆動回路。
- 前記出力端子は、アクディブマトリックス型有機ELパネルのデータ線に接続される請求項10記載の有機EL駆動回路。
- 前記出力端子は、前記出力段電流源の出力端子であって、パッシブマトリックス型有機ELパネルのカラムラインに接続される請求項6記載の有機EL駆動回路。
- 請求項1〜12のいずれか1項記載の有機EL駆動回路を有する有機EL表示装置。
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