JP2004361643A - 発光表示パネルの駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電圧設定回路のオンチップ化を可能とするとともに、プリチャージの電位を可変設定できる発光表示パネルの駆動装置を提供する。
【解決手段】ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３をオフにして、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の陽極線Ａ１〜Ａ３をデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３から切断し、電圧設定回路６の定電流源Ｉ０で電流を吸い込む。定電流源Ｉ０をツェナーダイオードＺＤと組み合わせたことで、電圧設定回路６を駆動回路基板にオンチップ化しうる程度の、抵抗の大きな小型のツェナーでも特定のプリチャージ電圧まで急速に下げることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３をオフにして、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の陽極線Ａ１〜Ａ３をデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３から切断し、電圧設定回路６の定電流源Ｉ０で電流を吸い込む。定電流源Ｉ０をツェナーダイオードＺＤと組み合わせたことで、電圧設定回路６を駆動回路基板にオンチップ化しうる程度の、抵抗の大きな小型のツェナーでも特定のプリチャージ電圧まで急速に下げることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のデータ線と複数の走査線との交差位置にそれぞれマトリクス状に配置された複数の容量性発光素子からなる発光表示パネルの駆動装置に関し、特に、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子など、半導体として作りこみやすい小型の発光表示パネルの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の有機ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。また、図７には有機ＥＬ素子の等価回路を、図８には有機ＥＬ素子に印加される端子間電圧と発光輝度との関係を示す。
【０００３】
図６では、３本の陽極線Ａ１〜Ａ３がデータ線として縦方向に、２本の陰極線Ｂ１，Ｂ２が走査線として横方向に配置され、各々の交差した部分に、６つの画素を構成する有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２が配置され、表示パネル１を構成している。
【０００４】
図７に示すように、表示パネル１の有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２はダイオード成分Ｅと、それに並列に接続された寄生コンデンサＣとによって等価的にあらわすことができる。
【０００５】
各素子Ｅ１１〜Ｅ３２は、縦直方向に沿う陽極線Ａ１〜Ａ３と横方向に沿う陰極線Ｂ１，Ｂ２との交差位置に対応して格子状に配列され、ダイオード成分Ｅの陽極端子が陽極線Ａ１〜Ａ３と、ダイオード成分Ｅの陰極端子が陰極線Ｂ１，Ｂ２と接続される。陽極線Ａ１〜Ａ３はデータ線駆動回路２に接続され、陰極線Ｂ１，Ｂ２は走査線駆動回路３に接続されて、それぞれ駆動される。
【０００６】
走査線駆動回路３には、各陰極線Ｂ１，Ｂ２に対応する走査スイッチＳＹ１，ＳＹ２が備えられ、逆バイアス電圧ＶＭ（例えば１０Ｖ）及びアース電位（０Ｖ）のうちのいずれか一方を、対応する陰極線Ｂ１，Ｂ２に接続するように作用する。また、データ線駆動回路２には、各陽極線Ａ１〜Ａ３を通じて駆動電流を個々の有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に供給する定電流源Ｉ１〜Ｉ３及びドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３が備えられ、ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３がオン制御されることにより、定電流源Ｉ１〜Ｉ３からの電流が、陰極線Ｂ１，Ｂ２に対応して配置された個々の有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に対して供給されるように作用する。
【０００７】
これにより、陰極線Ｂ１，Ｂ２を所定の周期で走査しながら所望の陽極線Ａ１〜Ａ３を定電流源Ｉ１〜Ｉ３と接続することにより、前記各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２を選択的に発光させるように作用する。なお、データ線駆動回路２には、ここで生成される駆動電流の大きさを制御する基準電流生成回路４が接続され、この基準電流生成回路４は可変電圧源１２を備えている。
【０００８】
各陽極線Ａ１〜Ａ３は、さらにリセット回路５を介して電圧設定回路６に接続されている。このリセット回路５は、陽極線Ａ１〜Ａ３毎に設けられたリセットスイッチＳＲ１〜ＳＲ３を備え、当該リセットスイッチＳＲ１〜ＳＲ３をオンオフ動作することによって、陽極線Ａ１〜Ａ３が所定の電位に設定される。これらデータ線駆動回路２、走査線駆動回路３、基準電流生成回路４、及びリセット回路５は制御回路７に接続され、表示パネル１の発光制御を指令する表示指令信号によってそれぞれ駆動される。
【０００９】
データ線駆動回路２の各定電流源Ｉ１〜Ｉ３は、例えばカレントミラー回路で構成され、基準電流生成回路４で生成された基準電流をもとに、駆動電流を所定の電流値に制御している。ここで、表示パネル１ヘ供給される制御回路７からの制御信号は、電流変調やパルス幅変調等の変調制御を行い、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２での階調制御を行っている。
【００１０】
すなわち、制御回路７は、表示パネル１に画像信号に対応した画像を表示させるべくデータ線駆動回路２、走査線駆動回路３、及びリセット回路５を制御する。この場合、走査線駆動回路３は、画像データの水平走査期間に対応して陰極線Ｂ１，Ｂ２を順次選択してアース電位に設定し、選択されていない陰極線Ｂ１，Ｂ２には、逆バイアス電圧ＶＭが印加されるように走査スイッチＳＹ１，ＳＹ２を切り換える制御がなされる。
【００１１】
逆バイアス電圧ＶＭは、走査選択がされていない陰極線Ｂ１，Ｂ２に接続され、ドライブされている陽極線Ａ１〜Ａ３と走査選択がなされていない陰極線Ｂ１，Ｂ２との交点に接続された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２がクロストーク発光することを防止するために印加されるものであり、この逆バイアス電圧ＶＭは、発光駆動されない有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に印加される電圧が実質的にゼロになるような電圧に設定されるのが一般的である。そして、走査スイッチＳＹ１，ＳＹ２が水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線Ｂ１，Ｂ２は、それら陰極線Ｂ１，Ｂ２に接続された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【００１２】
一方、データ線駆動回路２には、制御回路７へ供給される画像データに基づいてドライブ制御信号（駆動電流）が供給される。データ線駆動回路２はこのドライブ制御信号により、陽極線Ａ１〜Ａ３に接続されている有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２のいずれかを、どのタイミングでどの程度の時間にわたって発光させるかについて制御する。すなわち、データ線駆動回路２は、このドライブ制御信号に応じて、ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３のいくつかをオン制御し、陽極線Ａ１〜Ａ３を通じて画素情報に応じた有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に対して、所定の駆動電流を供給するように作用する。
【００１３】
これにより、駆動電流の供給された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２が画素情報に応じて発光駆動される。
また、定電流駆動素子である有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２は発光閾値電圧Ｖｔｈを有しているため、発光を開始する前に寄生コンデンサＣの電位をある程度の高さに引き上げる動作が必要である（図８参照）。逆に、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の順方向に印加される電圧が小さいと、発光を行わない黒レベルの状態になる。これに対しては、一般にプリチャージと称されていて、発光の開始前に有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の寄生コンデンサＣへのプリチャージ電位をＶｔｈ近く、黒レベルを維持するぎりぎりまで引き上げておくことにより、そこに定電流を流す際に発光に要する時間が短縮されるだけでなく、コントラストの良い画像表示が実現できる。
【００１４】
図６に示す駆動装置では、プリチャージの際に陽極線Ａ１〜Ａ３で発光の準備に必要な電位を得るために、電圧設定回路６を構成するツェナーダイオードＺＤと容量素子Ｃ０に、リセット回路５を経由して各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の寄生コンデンサＣ、及びデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３から電流を流している。陽極線Ａ１〜Ａ３が一定電圧になったところでリセットスイッチＳＲ１〜ＳＲ３をオフにして、電圧設定回路６を表示パネル１から切断し、データ線駆動回路２から発光のための電流を各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に流し始める。
【００１５】
図９は、従来の基準電流生成回路の詳細を示す回路図である。
図中、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１に流れる基準電流Ｉｒｅｆと検出抵抗Ｒｂとで決まるＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位から、増幅器１１の反転入力端子ヘフィードバック信号が形成されている。また、増幅器１１の非反転入力端子には、外部の可変電圧源１２が接続されている。
【００１６】
検出抵抗Ｒｂは、データ線駆動回路２の最大出力時にＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位が高くなりすぎないような大きさに設定する必要がある。増幅器１１は、基準電流Ｉｒｅｆと検出抵抗Ｒｂで決まるＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位が、可変電圧源１２の設定電圧に等しくなるように、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のゲート電圧を制御している。したがって、外部から可変電圧源１２の出力Ｖｖａｒｉを変化させることにより、基準電流Ｉｒｅｆの大きさを制御することが可能となる。データ線駆動回路２への出力トランジスタＮ２２、及びＰＭＯＳトランジスタＰ２１，Ｐ２２はそれぞれカレントミラー回路を構成しており、データ線駆動回路２では基準電流Ｉｒｅｆに比例した大きさの駆動電流を有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２へ供給することができる。
【００１７】
このように、基準電流生成回路４は表示パネル１の使用環境に応じてパネル全体の輝度を補正するため、基準電流Ｉｒｅｆを制御してデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３を調整している。例えば、表示パネル１の周囲が暗い場合に、画像が見やすいように輝度を低下し、表示パネル１の周囲が明るい場合には、逆に輝度を上げる。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−１０８２８４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の発光表示パネルでは、図６に示す電圧設定回路６に次のような問題点があった。
【００２０】
すなわち、第一に、ツェナーダイオードＺＤには抵抗値の小さいダイオードが必要であり、また、容量素子Ｃ０は各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２のデータ線を構成する陽極線Ａ１〜Ａ３のライン容量と同程度の、大きなコンデンサを必要とする。したがって、発光表示パネルの駆動回路に対して、電圧設定回路６を外づけ部品により構成する必要があり、オンチップ化ができないという問題があった（第１の課題）。
【００２１】
第二に、一般に有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２は順方向電圧ＶＦ（図８のＶｔｈに相当）が時間経過にともなって変化するため、プリチャージの電位を可変設定する必要がある。しかし、従来構成の電圧設定回路６ではツェナーダイオードによりプリチャージの電位を決定していたため、可変設定することができなかった（第２の課題）。
【００２２】
また、従来の基準電流生成回路４については、別の問題があった。すなわち、図９に示す増幅器１１は、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位を可変電圧源１２の電圧と比較するものであって、そこで比較できる電圧範囲（同相入力電圧範囲）は、増幅器１１に印加される電源電圧範囲に比べて小さくなり、同相入力電圧の範囲外では線形性が著しく低下してしまう。したがって、基準電流Ｉｒｅｆを小さくするため可変電圧源１２の出力Ｖｖａｒｉを小さくすると、可変電圧源１２の電圧値が増幅器１１の同相入力電圧範囲外となってしまい、設定電圧値（出力Ｖｖａｒｉ）に対する基準電流Ｉｒｅｆの線形性が低下する。
【００２３】
そこで、このような線形性の低下を避けるため、可変電圧源１２の電圧値の可変範囲を同相入力範囲内に限定する必要があるが、そうするとデータ線駆動回路２の駆動電流を０Ａに設定することが不可能となってしまう（第３の課題）。
【００２４】
さらに、基準電流生成回路４は、増幅器１１にオフセット電圧が存在する。そのため、外部からの可変電圧源１２の電圧値をある値に設定しても、実際にはオフセット電圧分ずれた電圧と基準電流Ｉｒｅｆと検出抵抗Ｒｂで決まるＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位が等しくなるような制御がかかるため、誤差も大きくなってしまう。しかも、このようなオフセット電圧は同相入力範囲外で著しく大きな値となるという問題もあった（第４の課題）。
【００２５】
この発明の目的は、電圧設定回路のオンチップ化を可能とするとともに、プリチャージの電位を可変設定できる発光表示パネルの駆動装置を提供することにある。
【００２６】
また、この発明の目的は、基準電流生成回路において全ての範囲で駆動電流の線形性を保ちつつ正確に制御できる発光表示パネルの駆動装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、複数の容量性発光素子を複数のデータ線と複数の走査線との交差位置にマトリクス状に配置して構成した発光表示パネルの駆動装置が提供される。この発光表示パネルの駆動装置は、前記走査線を順次走査する走査線駆動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期して前記所定のデータ線に選択的に駆動電流を供給するデータ線駆動回路と、前記データ線駆動回路により特定された容量性発光素子に前記駆動電流を供給する期間、及び前記期間に先行するプリチャージ期間等を制御する制御回路と、前記各データ線のプリチャージ電圧を前記容量性発光素子が黒レベルとなる電圧範囲に設定する電圧設定回路と、前記電圧設定回路と前記各データ線との間にそれぞれ設けられ、前記プリチャージ期間にオンするリセットスイッチとから構成される。
【００２８】
この発明の発光表示パネルの駆動装置では、電圧設定回路６を駆動回路基板にオンチップ化しうる程度の、抵抗の大きな小型のツェナーダイオードによって、特定のプリチャージ電圧まで急速に下げることができる。
【００２９】
また、この発光表示パネルの駆動装置は、前記走査線を順次走査する走査線駆動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期して前記所定のデータ線に選択的に駆動電流を生成するデータ線駆動回路と、前記データ線駆動回路により特定された容量性発光素子に前記駆動電流を供給する期間、及び前記期間に先行するプリチャージ期間等を制御する制御回路と、所定のオフセットを有する基準電流を生成して、前記データ線駆動回路から前記データ線に供給される駆動電流の大きさを制御する基準電流生成回路とを備え、外部可変電圧源の電圧値の可変範囲を増幅器の同相入力範囲内とした場合でも、基準電流生成回路では、駆動電流を０Ａから制御することが可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【００３１】
この実施の形態１は、前述した第１の課題を解決した発光表示パネルの駆動装置の一例である。図６に示す従来装置とは、電圧設定回路６のツェナーダイオードＺＤに対して、容量素子Ｃ０に代えて定電流源Ｉ０を並列に接続している点で相違する。ここでは、その他の対応する部分には同一の符号を付けて、それらの詳細な説明は省略する。
【００３２】
走査線駆動回路３の逆バイアス電圧ＶＭを３０Ｖとする。選択された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２にはデータ線駆動回路２との間の電圧に応じて所定の電流が流れる。いま、例えばプリチャージ電圧を１０Ｖとすると、データ線駆動回路２に接続されている陽極線Ａ１〜Ａ３の電位は、プリチャージ開始直前に１０Ｖ〜３０Ｖの間になる。発光駆動される各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２のダイオード成分Ｅに定電流が流れ、寄生コンデンサＣが充電されているため、プリチャージ電圧を１０Ｖにするには、寄生コンデンサＣに充電されている電荷を放電させる必要がある。
【００３３】
図１の駆動装置では、ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３をオフにして、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の陽極線Ａ１〜Ａ３をデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３から切断し、電圧設定回路６の定電流源Ｉ０で電流を吸い込む。定電流源Ｉ０をツェナーダイオードＺＤと組み合わせたことで、電圧設定回路６を駆動回路基板にオンチップ化しうる程度の、抵抗の大きな小型のツェナーでも特定のプリチャージ電圧まで急速に下げることができる。
【００３４】
図２は、実施の形態１に係る駆動装置におけるデータ線駆動回路の定電流源を示す回路構成図である。
図１ではドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３を、便宜的に各定電流源Ｉ１〜Ｉ３に対して直列のスイッチとして記しているが、このような構成では電圧ドロップの発生があって、実際的ではない。したがって、図２に示すように、データ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３を、４つのＰＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐ４と、３つのＮＭＯＳトランジスタＮ１〜Ｎ３と、定電流源Ｉ４とによって、オフ機能付の電流源として構成する。
【００３５】
ここでは、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２のゲートを結ぶラインに繋がっている全容量成分、すなわちＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２のゲート容量、ソース・ドレイン間の結合容量、配線層に生じる浮遊容量などを、コンデンサＣ１として想定している。同様に、ＰＭＯＳトランジスタＰ３，Ｐ４のゲートを結ぶラインに繋がっている全容量成分を、コンデンサＣ２とする。また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のゲートにオン信号Ｉｏｎが、ＮＭＯＳトランジスタＮ２，Ｎ３のゲートにオフ信号Ｉｏｆｆ（Ｉｏｎの反転信号）が、それぞれ所定のタイミングで印加される。
【００３６】
（１）Ｉｏｎ＝Ｌ→Ｈ，Ｉｏｆｆ＝Ｈ→Ｌの場合
ＮＭＯＳトランジスタＮ１がオフ（遮断）→オン（導通）、ＮＭＯＳトランジスタＮ２，Ｎ３がオンからオフに変わる。ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオフするため、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２はコンデンサＣ１に蓄積されている電荷で決まる電圧により制御される。この電圧と電源電圧との差が、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２の閾値電圧以上であれば、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２がオンして、Ｃ１を充電する。充電にともなって、Ｃ１の電圧がＶｄｄ（電源電圧）−Ｖｔｈ（Ｐ１，Ｐ２の閾値電圧）に達すると、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２はオフする。このメカニズムにより、ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオフすると、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２は殆ど瞬間的にオフする。
【００３７】
オフしたＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２，Ｎ２，Ｎ３を図２の回路図から取り除いて考えれば、定電流源に対しＰＭＯＳトランジスタＰ３とＰＭＯＳトランジスタＰ４がカレントミラーを構成するため、Ｉｏｕｔとして所定の電流を出力する。
【００３８】
（２）Ｉｏｎ＝Ｈ→Ｌ，Ｉｏｆｆ＝Ｌ→Ｈの場合
ＮＭＯＳトランジスタＮ１がオフし、ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオンするため、Ｐ２→Ｎ２→定電流源という経路で定電流を流す回路が構成される。ＰＭＯＳトランジスタＰ１とＰ２はカレントミラーを構成するため、ＰＭＯＳトランジスタＰｌにも電流が流れ、Ｃ２を充電する。このため、Ｃ２の電位が瞬間的に上昇し、ＰＭＯＳトランジスタＰ４がオフする。ＮＭＯＳトランジスタＮ３はオフ信号Ｉｏｆｆにより完全にオンする（定電流ではない）。したがって、トランジスタＮ３は必要に応じて使用すればよく、図１の構成であれば不要である。
【００３９】
このように、実施の形態１の駆動装置は、半導体回路として作りこみやすい小型のツェナーダイオードＺＤと定電流源Ｉ０を用いて電圧設定回路６を構成したので、オンチップ化が可能になるという利点がある。
【００４０】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。この実施の形態２は、前述した発明の課題２を解決した発光表示パネルの駆動装置の一例である。
【００４１】
ここでは、電圧設定回路６をＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路で構成している。ここでは、その他の対応する部分には同一の符号を付けて、それらの詳細な説明は省略する。
【００４２】
ソースフォロワー回路により各寄生コンデンサＣに充電された電荷を、実施の形態１の場合と同様に吸い出すことができ、それによりライン電圧をプリチャージ電位まで引き下げる。ＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路では、そのゲート電圧を可変設定することでプリチャージの電位を決定しているため、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の順方向電圧ＶＦが時間経過にともなって変化しても対応することができる。
【００４３】
すなわち、実施の形態２では、抵抗値の小さなツェナーダイオードＺＤと容量値の大きな容量素子Ｃ０とに代えて、ＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路を用いて電圧設定回路６を構成したので、ＰＭＯＳトランジスタＱ０のゲートに接続した可変電圧源８の電圧値に応じて、プリチャージ電圧を可変にできる利点がある。
【００４４】
なお、ＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路は、実施の形態１（図１）に示す構成の電圧設定回路６と組み合わせて使用した場合にも、オンチップ化が可能である。
【００４５】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３に係る駆動装置における基準電流生成回路４を示す回路図である。
【００４６】
この実施の形態３に係る駆動装置は、前述した第３、第４の課題を解決した発光表示パネルの駆動装置の一例であって、従来技術で説明した基準電流生成回路（図９）の構成に対して、検出抵抗Ｒｂへ所定のオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔを流すための定電流源回路３０を追加した点に特徴がある。
【００４７】
図４において、検出抵抗Ｒｂに対して、あらかじめオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔを定電流源回路３０から流し、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位、すなわち増幅器１１の反転入力端子へのフィードバック信号にＤＣオフセットを持たせている。このＤＣオフセットの大きさは、検出抵抗Ｒｂとそこに流すオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔにより設定できる。ＤＣオフセットの値は、増幅器１１の同相入力範囲内で線形性が良好となる値であって、増幅器１１のオフセット電圧が十分に小さくなるような値に選択される。
【００４８】
以下、この基準電流生成回路４の動作について説明する。
ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位Ｖｓは、
【００４９】
【数１】
Ｖｓ＝Ｒｂ×（Ｉｒｅｆ＋Ｉｏｆｆｓｅｔ） ・・・（１）
で決まる。基準電流Ｉｒｅｆを０Ａ〜Ｉｒｅｆｍａｘまで制御する場合、すなわち有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の駆動電流を０Ａから最大値Ｉｄｒｉｖｅｍａｘまでの範囲で制御する場合には、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位Ｖｓの値は、
【００５０】
【数２】
のように変化する。
【００５１】
ここで、増幅器１１の同相入力範囲がＶｃｍＬ〜ＶｃｍＨであるとすると、
【００５２】
【数３】
の範囲で制御できるように、検出抵抗Ｒｂとオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔの大きさを設定すればよい。
【００５３】
すなわち、この実施の形態３に係る駆動装置では、外部からの可変電圧源１２の電圧値可変範囲を、増幅器１１の同相入力範囲内に制限することができるから、増幅器１１のオフセット電圧による誤差も小さくすることができ、さらに可変電圧源１２の電圧値に対する駆動電流の線形性も良好となる。通常の増幅器では、その同相入力電圧範囲は、電源電圧が０Ｖ〜３．３Ｖの範囲であれば０．３Ｖ〜３２Ｖとなることが知られている。ここでは、例えばＲｂ＝３０ｋΩ、Ｉｏｆｆｓｅｔ＝１５μＡとした場合に、Ｖｖａｒｉ＝０．４５ＶではＩｒｅｆ＝０Ａ、Ｖｖａｒｉ＝０．５ＶではＩｒｅｆ＝１．６７μＡ、Ｖｖａｒｉ＝１．０ＶではＩｒｅｆ＝１８．３μＡと変化する。
【００５４】
図５には、図４の基準電流生成回路の一部を変更した変形例を示す。
ここでは、図４における定電流源回路３０によるオフセット電位（Ｉｏｆｆｓｅｔ×Ｒｂ）の代わりに定電圧源Ｖ０を用いて、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位をバイアスするようにしている。
【００５５】
このように、実施の形態３では、外部の可変電圧源１２からの電圧信号で駆動電流を制御する場合に、制御誤差が少なく、電圧源での電圧変化に対する駆動電流の変化の線形性が良好な基準電流生成回路を実現することができる。また、オフセット電圧が増幅器１１の同相入力範囲外で著しく大きな値になるという問題を解決できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の発光表示パネルの駆動装置によれば、電圧設定回路のオンチップ化を可能とするとともに、プリチャージの電位を可変設定できる。
【００５７】
また、この発明によれば、基準電流生成回路において全ての範囲で駆動電流の線形性を保ちつつ正確に制御できる発光表示パネルの駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る駆動装置におけるデータ線駆動回路の定電流源を示す回路構成図である。
【図３】実施の形態２に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【図４】実施の形態３に係る駆動装置における基準電流生成回路を示す回路図である。
【図５】実施の形態３に係る駆動装置における基準電流生成回路の変形例を示す回路図である。
【図６】従来の有機ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【図７】有機ＥＬ素子の等価回路を示す図である。
【図８】有機ＥＬ素子に印加される端子間電圧と発光輝度との関係を示す図である。
【図９】従来の発光表示パネルの駆動装置を構成する基準電流生成回路を示す回路図である。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａ３ 陽極線
Ｂ１，Ｂ２ 陰極線
Ｅ１１〜Ｅ３２ 有機ＥＬ素子
１ 表示パネル
２ データ線駆動回路
３ 走査線駆動回路
４ 基準電流生成回路
５ リセット回路
６ 電圧設定回路
７ 制御回路
ＺＤ ツェナーダイオード
Ｉ０ 定電流源
Ｑ０ ＰＭＯＳトランジスタ
３０ 定電流源回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のデータ線と複数の走査線との交差位置にそれぞれマトリクス状に配置された複数の容量性発光素子からなる発光表示パネルの駆動装置に関し、特に、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子など、半導体として作りこみやすい小型の発光表示パネルの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の有機ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。また、図７には有機ＥＬ素子の等価回路を、図８には有機ＥＬ素子に印加される端子間電圧と発光輝度との関係を示す。
【０００３】
図６では、３本の陽極線Ａ１〜Ａ３がデータ線として縦方向に、２本の陰極線Ｂ１，Ｂ２が走査線として横方向に配置され、各々の交差した部分に、６つの画素を構成する有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２が配置され、表示パネル１を構成している。
【０００４】
図７に示すように、表示パネル１の有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２はダイオード成分Ｅと、それに並列に接続された寄生コンデンサＣとによって等価的にあらわすことができる。
【０００５】
各素子Ｅ１１〜Ｅ３２は、縦直方向に沿う陽極線Ａ１〜Ａ３と横方向に沿う陰極線Ｂ１，Ｂ２との交差位置に対応して格子状に配列され、ダイオード成分Ｅの陽極端子が陽極線Ａ１〜Ａ３と、ダイオード成分Ｅの陰極端子が陰極線Ｂ１，Ｂ２と接続される。陽極線Ａ１〜Ａ３はデータ線駆動回路２に接続され、陰極線Ｂ１，Ｂ２は走査線駆動回路３に接続されて、それぞれ駆動される。
【０００６】
走査線駆動回路３には、各陰極線Ｂ１，Ｂ２に対応する走査スイッチＳＹ１，ＳＹ２が備えられ、逆バイアス電圧ＶＭ（例えば１０Ｖ）及びアース電位（０Ｖ）のうちのいずれか一方を、対応する陰極線Ｂ１，Ｂ２に接続するように作用する。また、データ線駆動回路２には、各陽極線Ａ１〜Ａ３を通じて駆動電流を個々の有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に供給する定電流源Ｉ１〜Ｉ３及びドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３が備えられ、ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３がオン制御されることにより、定電流源Ｉ１〜Ｉ３からの電流が、陰極線Ｂ１，Ｂ２に対応して配置された個々の有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に対して供給されるように作用する。
【０００７】
これにより、陰極線Ｂ１，Ｂ２を所定の周期で走査しながら所望の陽極線Ａ１〜Ａ３を定電流源Ｉ１〜Ｉ３と接続することにより、前記各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２を選択的に発光させるように作用する。なお、データ線駆動回路２には、ここで生成される駆動電流の大きさを制御する基準電流生成回路４が接続され、この基準電流生成回路４は可変電圧源１２を備えている。
【０００８】
各陽極線Ａ１〜Ａ３は、さらにリセット回路５を介して電圧設定回路６に接続されている。このリセット回路５は、陽極線Ａ１〜Ａ３毎に設けられたリセットスイッチＳＲ１〜ＳＲ３を備え、当該リセットスイッチＳＲ１〜ＳＲ３をオンオフ動作することによって、陽極線Ａ１〜Ａ３が所定の電位に設定される。これらデータ線駆動回路２、走査線駆動回路３、基準電流生成回路４、及びリセット回路５は制御回路７に接続され、表示パネル１の発光制御を指令する表示指令信号によってそれぞれ駆動される。
【０００９】
データ線駆動回路２の各定電流源Ｉ１〜Ｉ３は、例えばカレントミラー回路で構成され、基準電流生成回路４で生成された基準電流をもとに、駆動電流を所定の電流値に制御している。ここで、表示パネル１ヘ供給される制御回路７からの制御信号は、電流変調やパルス幅変調等の変調制御を行い、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２での階調制御を行っている。
【００１０】
すなわち、制御回路７は、表示パネル１に画像信号に対応した画像を表示させるべくデータ線駆動回路２、走査線駆動回路３、及びリセット回路５を制御する。この場合、走査線駆動回路３は、画像データの水平走査期間に対応して陰極線Ｂ１，Ｂ２を順次選択してアース電位に設定し、選択されていない陰極線Ｂ１，Ｂ２には、逆バイアス電圧ＶＭが印加されるように走査スイッチＳＹ１，ＳＹ２を切り換える制御がなされる。
【００１１】
逆バイアス電圧ＶＭは、走査選択がされていない陰極線Ｂ１，Ｂ２に接続され、ドライブされている陽極線Ａ１〜Ａ３と走査選択がなされていない陰極線Ｂ１，Ｂ２との交点に接続された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２がクロストーク発光することを防止するために印加されるものであり、この逆バイアス電圧ＶＭは、発光駆動されない有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に印加される電圧が実質的にゼロになるような電圧に設定されるのが一般的である。そして、走査スイッチＳＹ１，ＳＹ２が水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線Ｂ１，Ｂ２は、それら陰極線Ｂ１，Ｂ２に接続された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【００１２】
一方、データ線駆動回路２には、制御回路７へ供給される画像データに基づいてドライブ制御信号（駆動電流）が供給される。データ線駆動回路２はこのドライブ制御信号により、陽極線Ａ１〜Ａ３に接続されている有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２のいずれかを、どのタイミングでどの程度の時間にわたって発光させるかについて制御する。すなわち、データ線駆動回路２は、このドライブ制御信号に応じて、ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３のいくつかをオン制御し、陽極線Ａ１〜Ａ３を通じて画素情報に応じた有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に対して、所定の駆動電流を供給するように作用する。
【００１３】
これにより、駆動電流の供給された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２が画素情報に応じて発光駆動される。
また、定電流駆動素子である有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２は発光閾値電圧Ｖｔｈを有しているため、発光を開始する前に寄生コンデンサＣの電位をある程度の高さに引き上げる動作が必要である（図８参照）。逆に、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の順方向に印加される電圧が小さいと、発光を行わない黒レベルの状態になる。これに対しては、一般にプリチャージと称されていて、発光の開始前に有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の寄生コンデンサＣへのプリチャージ電位をＶｔｈ近く、黒レベルを維持するぎりぎりまで引き上げておくことにより、そこに定電流を流す際に発光に要する時間が短縮されるだけでなく、コントラストの良い画像表示が実現できる。
【００１４】
図６に示す駆動装置では、プリチャージの際に陽極線Ａ１〜Ａ３で発光の準備に必要な電位を得るために、電圧設定回路６を構成するツェナーダイオードＺＤと容量素子Ｃ０に、リセット回路５を経由して各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の寄生コンデンサＣ、及びデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３から電流を流している。陽極線Ａ１〜Ａ３が一定電圧になったところでリセットスイッチＳＲ１〜ＳＲ３をオフにして、電圧設定回路６を表示パネル１から切断し、データ線駆動回路２から発光のための電流を各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２に流し始める。
【００１５】
図９は、従来の基準電流生成回路の詳細を示す回路図である。
図中、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１に流れる基準電流Ｉｒｅｆと検出抵抗Ｒｂとで決まるＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位から、増幅器１１の反転入力端子ヘフィードバック信号が形成されている。また、増幅器１１の非反転入力端子には、外部の可変電圧源１２が接続されている。
【００１６】
検出抵抗Ｒｂは、データ線駆動回路２の最大出力時にＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位が高くなりすぎないような大きさに設定する必要がある。増幅器１１は、基準電流Ｉｒｅｆと検出抵抗Ｒｂで決まるＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位が、可変電圧源１２の設定電圧に等しくなるように、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のゲート電圧を制御している。したがって、外部から可変電圧源１２の出力Ｖｖａｒｉを変化させることにより、基準電流Ｉｒｅｆの大きさを制御することが可能となる。データ線駆動回路２への出力トランジスタＮ２２、及びＰＭＯＳトランジスタＰ２１，Ｐ２２はそれぞれカレントミラー回路を構成しており、データ線駆動回路２では基準電流Ｉｒｅｆに比例した大きさの駆動電流を有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２へ供給することができる。
【００１７】
このように、基準電流生成回路４は表示パネル１の使用環境に応じてパネル全体の輝度を補正するため、基準電流Ｉｒｅｆを制御してデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３を調整している。例えば、表示パネル１の周囲が暗い場合に、画像が見やすいように輝度を低下し、表示パネル１の周囲が明るい場合には、逆に輝度を上げる。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−１０８２８４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の発光表示パネルでは、図６に示す電圧設定回路６に次のような問題点があった。
【００２０】
すなわち、第一に、ツェナーダイオードＺＤには抵抗値の小さいダイオードが必要であり、また、容量素子Ｃ０は各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２のデータ線を構成する陽極線Ａ１〜Ａ３のライン容量と同程度の、大きなコンデンサを必要とする。したがって、発光表示パネルの駆動回路に対して、電圧設定回路６を外づけ部品により構成する必要があり、オンチップ化ができないという問題があった（第１の課題）。
【００２１】
第二に、一般に有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２は順方向電圧ＶＦ（図８のＶｔｈに相当）が時間経過にともなって変化するため、プリチャージの電位を可変設定する必要がある。しかし、従来構成の電圧設定回路６ではツェナーダイオードによりプリチャージの電位を決定していたため、可変設定することができなかった（第２の課題）。
【００２２】
また、従来の基準電流生成回路４については、別の問題があった。すなわち、図９に示す増幅器１１は、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位を可変電圧源１２の電圧と比較するものであって、そこで比較できる電圧範囲（同相入力電圧範囲）は、増幅器１１に印加される電源電圧範囲に比べて小さくなり、同相入力電圧の範囲外では線形性が著しく低下してしまう。したがって、基準電流Ｉｒｅｆを小さくするため可変電圧源１２の出力Ｖｖａｒｉを小さくすると、可変電圧源１２の電圧値が増幅器１１の同相入力電圧範囲外となってしまい、設定電圧値（出力Ｖｖａｒｉ）に対する基準電流Ｉｒｅｆの線形性が低下する。
【００２３】
そこで、このような線形性の低下を避けるため、可変電圧源１２の電圧値の可変範囲を同相入力範囲内に限定する必要があるが、そうするとデータ線駆動回路２の駆動電流を０Ａに設定することが不可能となってしまう（第３の課題）。
【００２４】
さらに、基準電流生成回路４は、増幅器１１にオフセット電圧が存在する。そのため、外部からの可変電圧源１２の電圧値をある値に設定しても、実際にはオフセット電圧分ずれた電圧と基準電流Ｉｒｅｆと検出抵抗Ｒｂで決まるＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位が等しくなるような制御がかかるため、誤差も大きくなってしまう。しかも、このようなオフセット電圧は同相入力範囲外で著しく大きな値となるという問題もあった（第４の課題）。
【００２５】
この発明の目的は、電圧設定回路のオンチップ化を可能とするとともに、プリチャージの電位を可変設定できる発光表示パネルの駆動装置を提供することにある。
【００２６】
また、この発明の目的は、基準電流生成回路において全ての範囲で駆動電流の線形性を保ちつつ正確に制御できる発光表示パネルの駆動装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、複数の容量性発光素子を複数のデータ線と複数の走査線との交差位置にマトリクス状に配置して構成した発光表示パネルの駆動装置が提供される。この発光表示パネルの駆動装置は、前記走査線を順次走査する走査線駆動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期して前記所定のデータ線に選択的に駆動電流を供給するデータ線駆動回路と、前記データ線駆動回路により特定された容量性発光素子に前記駆動電流を供給する期間、及び前記期間に先行するプリチャージ期間等を制御する制御回路と、前記各データ線のプリチャージ電圧を前記容量性発光素子が黒レベルとなる電圧範囲に設定する電圧設定回路と、前記電圧設定回路と前記各データ線との間にそれぞれ設けられ、前記プリチャージ期間にオンするリセットスイッチとから構成される。
【００２８】
この発明の発光表示パネルの駆動装置では、電圧設定回路６を駆動回路基板にオンチップ化しうる程度の、抵抗の大きな小型のツェナーダイオードによって、特定のプリチャージ電圧まで急速に下げることができる。
【００２９】
また、この発光表示パネルの駆動装置は、前記走査線を順次走査する走査線駆動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期して前記所定のデータ線に選択的に駆動電流を生成するデータ線駆動回路と、前記データ線駆動回路により特定された容量性発光素子に前記駆動電流を供給する期間、及び前記期間に先行するプリチャージ期間等を制御する制御回路と、所定のオフセットを有する基準電流を生成して、前記データ線駆動回路から前記データ線に供給される駆動電流の大きさを制御する基準電流生成回路とを備え、外部可変電圧源の電圧値の可変範囲を増幅器の同相入力範囲内とした場合でも、基準電流生成回路では、駆動電流を０Ａから制御することが可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【００３１】
この実施の形態１は、前述した第１の課題を解決した発光表示パネルの駆動装置の一例である。図６に示す従来装置とは、電圧設定回路６のツェナーダイオードＺＤに対して、容量素子Ｃ０に代えて定電流源Ｉ０を並列に接続している点で相違する。ここでは、その他の対応する部分には同一の符号を付けて、それらの詳細な説明は省略する。
【００３２】
走査線駆動回路３の逆バイアス電圧ＶＭを３０Ｖとする。選択された有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２にはデータ線駆動回路２との間の電圧に応じて所定の電流が流れる。いま、例えばプリチャージ電圧を１０Ｖとすると、データ線駆動回路２に接続されている陽極線Ａ１〜Ａ３の電位は、プリチャージ開始直前に１０Ｖ〜３０Ｖの間になる。発光駆動される各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２のダイオード成分Ｅに定電流が流れ、寄生コンデンサＣが充電されているため、プリチャージ電圧を１０Ｖにするには、寄生コンデンサＣに充電されている電荷を放電させる必要がある。
【００３３】
図１の駆動装置では、ドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３をオフにして、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の陽極線Ａ１〜Ａ３をデータ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３から切断し、電圧設定回路６の定電流源Ｉ０で電流を吸い込む。定電流源Ｉ０をツェナーダイオードＺＤと組み合わせたことで、電圧設定回路６を駆動回路基板にオンチップ化しうる程度の、抵抗の大きな小型のツェナーでも特定のプリチャージ電圧まで急速に下げることができる。
【００３４】
図２は、実施の形態１に係る駆動装置におけるデータ線駆動回路の定電流源を示す回路構成図である。
図１ではドライブスイッチＳＸ１〜ＳＸ３を、便宜的に各定電流源Ｉ１〜Ｉ３に対して直列のスイッチとして記しているが、このような構成では電圧ドロップの発生があって、実際的ではない。したがって、図２に示すように、データ線駆動回路２の定電流源Ｉ１〜Ｉ３を、４つのＰＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐ４と、３つのＮＭＯＳトランジスタＮ１〜Ｎ３と、定電流源Ｉ４とによって、オフ機能付の電流源として構成する。
【００３５】
ここでは、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２のゲートを結ぶラインに繋がっている全容量成分、すなわちＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２のゲート容量、ソース・ドレイン間の結合容量、配線層に生じる浮遊容量などを、コンデンサＣ１として想定している。同様に、ＰＭＯＳトランジスタＰ３，Ｐ４のゲートを結ぶラインに繋がっている全容量成分を、コンデンサＣ２とする。また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のゲートにオン信号Ｉｏｎが、ＮＭＯＳトランジスタＮ２，Ｎ３のゲートにオフ信号Ｉｏｆｆ（Ｉｏｎの反転信号）が、それぞれ所定のタイミングで印加される。
【００３６】
（１）Ｉｏｎ＝Ｌ→Ｈ，Ｉｏｆｆ＝Ｈ→Ｌの場合
ＮＭＯＳトランジスタＮ１がオフ（遮断）→オン（導通）、ＮＭＯＳトランジスタＮ２，Ｎ３がオンからオフに変わる。ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオフするため、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２はコンデンサＣ１に蓄積されている電荷で決まる電圧により制御される。この電圧と電源電圧との差が、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２の閾値電圧以上であれば、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２がオンして、Ｃ１を充電する。充電にともなって、Ｃ１の電圧がＶｄｄ（電源電圧）−Ｖｔｈ（Ｐ１，Ｐ２の閾値電圧）に達すると、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２はオフする。このメカニズムにより、ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオフすると、ＰＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２は殆ど瞬間的にオフする。
【００３７】
オフしたＭＯＳトランジスタＰ１，Ｐ２，Ｎ２，Ｎ３を図２の回路図から取り除いて考えれば、定電流源に対しＰＭＯＳトランジスタＰ３とＰＭＯＳトランジスタＰ４がカレントミラーを構成するため、Ｉｏｕｔとして所定の電流を出力する。
【００３８】
（２）Ｉｏｎ＝Ｈ→Ｌ，Ｉｏｆｆ＝Ｌ→Ｈの場合
ＮＭＯＳトランジスタＮ１がオフし、ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオンするため、Ｐ２→Ｎ２→定電流源という経路で定電流を流す回路が構成される。ＰＭＯＳトランジスタＰ１とＰ２はカレントミラーを構成するため、ＰＭＯＳトランジスタＰｌにも電流が流れ、Ｃ２を充電する。このため、Ｃ２の電位が瞬間的に上昇し、ＰＭＯＳトランジスタＰ４がオフする。ＮＭＯＳトランジスタＮ３はオフ信号Ｉｏｆｆにより完全にオンする（定電流ではない）。したがって、トランジスタＮ３は必要に応じて使用すればよく、図１の構成であれば不要である。
【００３９】
このように、実施の形態１の駆動装置は、半導体回路として作りこみやすい小型のツェナーダイオードＺＤと定電流源Ｉ０を用いて電圧設定回路６を構成したので、オンチップ化が可能になるという利点がある。
【００４０】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。この実施の形態２は、前述した発明の課題２を解決した発光表示パネルの駆動装置の一例である。
【００４１】
ここでは、電圧設定回路６をＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路で構成している。ここでは、その他の対応する部分には同一の符号を付けて、それらの詳細な説明は省略する。
【００４２】
ソースフォロワー回路により各寄生コンデンサＣに充電された電荷を、実施の形態１の場合と同様に吸い出すことができ、それによりライン電圧をプリチャージ電位まで引き下げる。ＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路では、そのゲート電圧を可変設定することでプリチャージの電位を決定しているため、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の順方向電圧ＶＦが時間経過にともなって変化しても対応することができる。
【００４３】
すなわち、実施の形態２では、抵抗値の小さなツェナーダイオードＺＤと容量値の大きな容量素子Ｃ０とに代えて、ＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路を用いて電圧設定回路６を構成したので、ＰＭＯＳトランジスタＱ０のゲートに接続した可変電圧源８の電圧値に応じて、プリチャージ電圧を可変にできる利点がある。
【００４４】
なお、ＰＭＯＳトランジスタＱ０によるソースフォロワー回路は、実施の形態１（図１）に示す構成の電圧設定回路６と組み合わせて使用した場合にも、オンチップ化が可能である。
【００４５】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３に係る駆動装置における基準電流生成回路４を示す回路図である。
【００４６】
この実施の形態３に係る駆動装置は、前述した第３、第４の課題を解決した発光表示パネルの駆動装置の一例であって、従来技術で説明した基準電流生成回路（図９）の構成に対して、検出抵抗Ｒｂへ所定のオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔを流すための定電流源回路３０を追加した点に特徴がある。
【００４７】
図４において、検出抵抗Ｒｂに対して、あらかじめオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔを定電流源回路３０から流し、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位、すなわち増幅器１１の反転入力端子へのフィードバック信号にＤＣオフセットを持たせている。このＤＣオフセットの大きさは、検出抵抗Ｒｂとそこに流すオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔにより設定できる。ＤＣオフセットの値は、増幅器１１の同相入力範囲内で線形性が良好となる値であって、増幅器１１のオフセット電圧が十分に小さくなるような値に選択される。
【００４８】
以下、この基準電流生成回路４の動作について説明する。
ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位Ｖｓは、
【００４９】
【数１】
Ｖｓ＝Ｒｂ×（Ｉｒｅｆ＋Ｉｏｆｆｓｅｔ） ・・・（１）
で決まる。基準電流Ｉｒｅｆを０Ａ〜Ｉｒｅｆｍａｘまで制御する場合、すなわち有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ３２の駆動電流を０Ａから最大値Ｉｄｒｉｖｅｍａｘまでの範囲で制御する場合には、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位Ｖｓの値は、
【００５０】
【数２】
【００５１】
ここで、増幅器１１の同相入力範囲がＶｃｍＬ〜ＶｃｍＨであるとすると、
【００５２】
【数３】
【００５３】
すなわち、この実施の形態３に係る駆動装置では、外部からの可変電圧源１２の電圧値可変範囲を、増幅器１１の同相入力範囲内に制限することができるから、増幅器１１のオフセット電圧による誤差も小さくすることができ、さらに可変電圧源１２の電圧値に対する駆動電流の線形性も良好となる。通常の増幅器では、その同相入力電圧範囲は、電源電圧が０Ｖ〜３．３Ｖの範囲であれば０．３Ｖ〜３２Ｖとなることが知られている。ここでは、例えばＲｂ＝３０ｋΩ、Ｉｏｆｆｓｅｔ＝１５μＡとした場合に、Ｖｖａｒｉ＝０．４５ＶではＩｒｅｆ＝０Ａ、Ｖｖａｒｉ＝０．５ＶではＩｒｅｆ＝１．６７μＡ、Ｖｖａｒｉ＝１．０ＶではＩｒｅｆ＝１８．３μＡと変化する。
【００５４】
図５には、図４の基準電流生成回路の一部を変更した変形例を示す。
ここでは、図４における定電流源回路３０によるオフセット電位（Ｉｏｆｆｓｅｔ×Ｒｂ）の代わりに定電圧源Ｖ０を用いて、ＮＭＯＳトランジスタＮ２１のソース電位をバイアスするようにしている。
【００５５】
このように、実施の形態３では、外部の可変電圧源１２からの電圧信号で駆動電流を制御する場合に、制御誤差が少なく、電圧源での電圧変化に対する駆動電流の変化の線形性が良好な基準電流生成回路を実現することができる。また、オフセット電圧が増幅器１１の同相入力範囲外で著しく大きな値になるという問題を解決できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の発光表示パネルの駆動装置によれば、電圧設定回路のオンチップ化を可能とするとともに、プリチャージの電位を可変設定できる。
【００５７】
また、この発明によれば、基準電流生成回路において全ての範囲で駆動電流の線形性を保ちつつ正確に制御できる発光表示パネルの駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る駆動装置におけるデータ線駆動回路の定電流源を示す回路構成図である。
【図３】実施の形態２に係る発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【図４】実施の形態３に係る駆動装置における基準電流生成回路を示す回路図である。
【図５】実施の形態３に係る駆動装置における基準電流生成回路の変形例を示す回路図である。
【図６】従来の有機ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。
【図７】有機ＥＬ素子の等価回路を示す図である。
【図８】有機ＥＬ素子に印加される端子間電圧と発光輝度との関係を示す図である。
【図９】従来の発光表示パネルの駆動装置を構成する基準電流生成回路を示す回路図である。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａ３ 陽極線
Ｂ１，Ｂ２ 陰極線
Ｅ１１〜Ｅ３２ 有機ＥＬ素子
１ 表示パネル
２ データ線駆動回路
３ 走査線駆動回路
４ 基準電流生成回路
５ リセット回路
６ 電圧設定回路
７ 制御回路
ＺＤ ツェナーダイオード
Ｉ０ 定電流源
Ｑ０ ＰＭＯＳトランジスタ
３０ 定電流源回路
Claims (10)
- 複数の容量性発光素子を複数のデータ線と複数の走査線との交差位置にマトリクス状に配置して構成した発光表示パネルの駆動装置において、
前記走査線を順次走査する走査線駆動回路と、
前記走査線駆動回路による走査と同期して前記所定のデータ線に選択的に駆動電流を供給するデータ線駆動回路と、
前記データ線駆動回路により特定された容量性発光素子に前記駆動電流を供給する期間、及び前記期間に先行するプリチャージ期間等を制御する制御回路と、
前記各データ線のプリチャージ電圧を前記容量性発光素子が黒レベルとなる電圧範囲に設定する電圧設定回路と、
前記電圧設定回路と前記各データ線との間にそれぞれ設けられ、前記プリチャージ期間にオンするリセットスイッチと、
を備えたことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。 - 複数の容量性発光素子を複数のデータ線と複数の走査線との交差位置にマトリクス状に配置して構成した発光表示パネルの駆動装置において、
前記走査線を順次走査する走査線駆動回路と、
前記走査線駆動回路による走査と同期して前記所定のデータ線に選択的に駆動電流を生成するデータ線駆動回路と、
前記データ線駆動回路により特定された容量性発光素子に前記駆動電流を供給する期間、及び前記期間に先行するプリチャージ期間等を制御する制御回路と、
所定のオフセットを有する基準電流を生成して、前記データ線駆動回路から前記データ線に供給される駆動電流の大きさを制御する基準電流生成回路と、
を備えたことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。 - 複数の容量性発光素子を複数のデータ線と複数の走査線との交差位置にマトリクス状に配置して構成した発光表示パネルの駆動装置において、
前記走査線を順次走査する走査線駆動回路と、
前記走査線駆動回路による走査と同期して前記所定のデータ線に選択的に駆動電流を供給するデータ線駆動回路と、
前記データ線駆動回路により特定された容量性発光素子に前記駆動電流を供給する期間、及び前記期間に先行するプリチャージ期間等を制御する制御回路と、
前記各データ線のプリチャージ電圧を前記容量性発光素子が黒レベルとなる電圧範囲に設定する電圧設定回路と、
前記電圧設定回路と前記各データ線との間にそれぞれ設けられ、前記プリチャージ期間にオンするリセットスイッチと、
所定のオフセットを有する基準電流を生成して、前記データ線駆動回路から前記データ線に供給される駆動電流の大きさを制御する基準電流生成回路と、
を備えたことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。 - 前記データ線駆動回路は、オンオフ機能をもつドライブスイッチを有する複数の電流源によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光表示パネルの駆動装置。
- 前記電圧設定回路は、前記各データ線と接続されたツェナーダイオードと定電流源との並列回路によって構成され、前記ツェナーダイオードによりプリチャージ電圧を設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の発光表示パネルの駆動装置。
- 前記電圧設定回路は、前記各データ線と接続されたＭＯＳトランジスタによるソースフォロア回路を備え、前記ＭＯＳトランジスタのゲート電位を制御して前記プリチャージ電圧を変更可能に設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の発光表示パネルの駆動装置。
- 前記電圧設定回路は、前記各データ線と接続されたツェナーダイオードと定電流源との並列回路と、前記各データ線と接続されたＭＯＳトランジスタによるソースフォロア回路とを備え、前記ＭＯＳトランジスタのゲート電位を制御して前記プリチャージ電圧を変更可能に設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の発光表示パネルの駆動装置。
- 前記基準電流生成回路は、
前記基準電流の大きさに比例した電圧信号を検出するための検出抵抗と、
前記検出抵抗で検出された電圧信号を回路外部から入力された基準電圧信号と比較する増幅器と、
前記増幅器の出力端子にゲート端子を接続するとともに、ソース端子を前記検出抵抗に接続した第１導電型ＭＯＳトランジスタと、
前記第１導電型ＭＯＳトランジスタのソース端子に所定のオフセット値を設定するオフセット設定回路と、
前記第１導電型ＭＯＳトランジスタに流れる電流を電流源としてカレントミラーを構成する第２導電型ＭＯＳトランジスタと、
を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の発光表示パネルの駆動装置。 - 前記基準電流生成回路は、前記検出抵抗にオフセット電流を供給することにより前記オフセット値を設定する定電流源回路を備えたことを特徴とする請求項８記載の発光表示パネルの駆動装置。
- 前記容量性発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の発光表示パネルの駆動装置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
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