JP2003108069A - 発光素子の駆動回路 - Google Patents
発光素子の駆動回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子に流す電流をより正確に制御するこ
とができ、しかも電源電圧を極力低く抑えて安定した動
作が可能となる発光素子の駆動回路を提供することを目
的とする。 【解決手段】 発光素子（ＥＬ）を駆動する電流を供給
する供給トランジスタ（Ｍ５）から流れる電流（Ｉｒ）
と同じ電流値の電流（Ｉｓ）を参照トランジスタ（Ｍ
４）を介して駆動制御回路（２ａ）に導き、該電流（Ｉ
ｓ）と参照トランジスタ（Ｍ４）のソース・ドレイン電
圧情報（Ｖｓ）と供給トランジスタ（Ｍ５）のソース・
ドレイン電圧情報（Ｖｒ、Ｖｄｒｖ）とに基づいて、電
流（Ｉｓ）が所望の設定電流値（Ｉｄｒｖ）に近づくよ
うに且つ各ソース・ドレイン電圧情報（Ｖｓ、Ｖｒ）が
等しくなるように制御することが可能な構成を有する電
流供給回路（１）と駆動制御回路（２ａ）とを備えた発
光素子の駆動回路。
とができ、しかも電源電圧を極力低く抑えて安定した動
作が可能となる発光素子の駆動回路を提供することを目
的とする。 【解決手段】 発光素子（ＥＬ）を駆動する電流を供給
する供給トランジスタ（Ｍ５）から流れる電流（Ｉｒ）
と同じ電流値の電流（Ｉｓ）を参照トランジスタ（Ｍ
４）を介して駆動制御回路（２ａ）に導き、該電流（Ｉ
ｓ）と参照トランジスタ（Ｍ４）のソース・ドレイン電
圧情報（Ｖｓ）と供給トランジスタ（Ｍ５）のソース・
ドレイン電圧情報（Ｖｒ、Ｖｄｒｖ）とに基づいて、電
流（Ｉｓ）が所望の設定電流値（Ｉｄｒｖ）に近づくよ
うに且つ各ソース・ドレイン電圧情報（Ｖｓ、Ｖｒ）が
等しくなるように制御することが可能な構成を有する電
流供給回路（１）と駆動制御回路（２ａ）とを備えた発
光素子の駆動回路。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、素子に流れる電流
によって発光輝度が制御される電流制御型の発光素子の
駆動回路に関する。
によって発光輝度が制御される電流制御型の発光素子の
駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、発光素子を用いた自発光型のディ
スプレイ等が注目される中、素子に流れる電流によって
発光輝度が制御される電流制御型の発光素子である有機
エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の応用
開発が活発に行われており、その駆動回路についても多
くの提案がなされている。この駆動回路においては、所
望の電流を正確に発光素子に供給する必要があり、これ
は有機エレクトロルミネッセンス素子に限らず電流制御
型の発光素子の駆動回路一般についても同様である。
スプレイ等が注目される中、素子に流れる電流によって
発光輝度が制御される電流制御型の発光素子である有機
エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の応用
開発が活発に行われており、その駆動回路についても多
くの提案がなされている。この駆動回路においては、所
望の電流を正確に発光素子に供給する必要があり、これ
は有機エレクトロルミネッセンス素子に限らず電流制御
型の発光素子の駆動回路一般についても同様である。
【０００３】図１２は、発光素子を２次元平面上に配置
して画像表示部に応用した、単一色画像表示パネルの概
念図である。画像表示部４には発光素子を含む電流供給
回路１が（ｘ）×（ｙ）個配置されている。したがって
水平画素数がｘで垂直画素数がｙである。列駆動制御回
路２ｉ〜２ｘは担当する電流供給回路（列）に接続さ
れ、接続されている列駆動信号Ａｉ〜Ａｘは各電流供給
回路１において所望発光量に制御する為の注入電流を設
定するものである。行選択信号発生部３ｉ〜３ｙは、列
駆動制御回路２ｉ〜２ｘにおける注入電流を設定動作が
常に１つの画素において行われるようにする為、出力信
号が接続される該当の行の電流供給回路１に含まれる選
択回路を制御する選択信号Ｂｉ〜Ｂｙを出力するもので
ある。駆動信号Ａｉ〜Ａｘ及び行選択信号Ｂｉ〜Ｂｙは
各々１つおよび複数の信号でも良い。
して画像表示部に応用した、単一色画像表示パネルの概
念図である。画像表示部４には発光素子を含む電流供給
回路１が（ｘ）×（ｙ）個配置されている。したがって
水平画素数がｘで垂直画素数がｙである。列駆動制御回
路２ｉ〜２ｘは担当する電流供給回路（列）に接続さ
れ、接続されている列駆動信号Ａｉ〜Ａｘは各電流供給
回路１において所望発光量に制御する為の注入電流を設
定するものである。行選択信号発生部３ｉ〜３ｙは、列
駆動制御回路２ｉ〜２ｘにおける注入電流を設定動作が
常に１つの画素において行われるようにする為、出力信
号が接続される該当の行の電流供給回路１に含まれる選
択回路を制御する選択信号Ｂｉ〜Ｂｙを出力するもので
ある。駆動信号Ａｉ〜Ａｘ及び行選択信号Ｂｉ〜Ｂｙは
各々１つおよび複数の信号でも良い。
【０００４】（電流供給回路１の従来例１）図９は従来
の発光素子の駆動回路に含まれる電流供給回路の一例で
ある電流供給回路１ａを示している。電源ＶＣＣには電
流を供給する供給トランジスタとしてのＰ型トランジス
タＭ５のソース端子（Ｍ５S、本明細書中ではソース端
子は添え字のＳで表す）が接続され、ゲート端子（Ｍ５
G、本明細書中ではゲート端子は添え字のＧで表す）と
電源ＶＣＣとの間にコンデンサＣ１が接続されている。
Ｐ型トランジスタＭ５のドレイン端子（Ｍ５D、本明細
書中ではドレイン端子は添え字のＤで表す）は、発光素
子の第１端子に接続され、発光素子の第２端子は接地
（ＧＮＤ）されている。Ｍ５Gは、ゲート端子電圧を制
御するための制御スイッチとしてのトランジスタＭ１の
ドレイン端子（Ｍ１D）に接続され、ソース端子（Ｍ
１S）にはトランジスタＭ５の電流値を設定する為の制
御電圧Ｖｄが入力され、ゲート端子（Ｍ１G）には選択
信号Ｓ１が入力される。図１２の場合、駆動信号Ａｉ〜
Ａｘが制御電圧Ｖｄに相当し、選択信号Ｂｉ〜ＢｙがＳ
１に相当する。選択信号Ｓ１＝ＬのときＭ１＝ＯＮで制
御電圧ＶｄによってコンデンサＣ１が充電され、Ｍ５は
発光素子にゲート端子電圧Ｖｇ（＝Ｖｄ）による電流を
注入して発光させる。Ｓ１＝ＨのときＭ１＝ＯＦＦでＭ
５Gはゲート端子電圧Ｖｇにホールドされ、引き続き発
光素子はゲート端子電圧Ｖｇによる発光を継続する。ト
ランジスタＭ５及びＭ１は、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）で構成され、コンデンサＣ１も薄膜プロセスで作成
される。コンデンサＣ１は、Ｍ５及びＭ１の寄生容量で
構成されても良い。
の発光素子の駆動回路に含まれる電流供給回路の一例で
ある電流供給回路１ａを示している。電源ＶＣＣには電
流を供給する供給トランジスタとしてのＰ型トランジス
タＭ５のソース端子（Ｍ５S、本明細書中ではソース端
子は添え字のＳで表す）が接続され、ゲート端子（Ｍ５
G、本明細書中ではゲート端子は添え字のＧで表す）と
電源ＶＣＣとの間にコンデンサＣ１が接続されている。
Ｐ型トランジスタＭ５のドレイン端子（Ｍ５D、本明細
書中ではドレイン端子は添え字のＤで表す）は、発光素
子の第１端子に接続され、発光素子の第２端子は接地
（ＧＮＤ）されている。Ｍ５Gは、ゲート端子電圧を制
御するための制御スイッチとしてのトランジスタＭ１の
ドレイン端子（Ｍ１D）に接続され、ソース端子（Ｍ
１S）にはトランジスタＭ５の電流値を設定する為の制
御電圧Ｖｄが入力され、ゲート端子（Ｍ１G）には選択
信号Ｓ１が入力される。図１２の場合、駆動信号Ａｉ〜
Ａｘが制御電圧Ｖｄに相当し、選択信号Ｂｉ〜ＢｙがＳ
１に相当する。選択信号Ｓ１＝ＬのときＭ１＝ＯＮで制
御電圧ＶｄによってコンデンサＣ１が充電され、Ｍ５は
発光素子にゲート端子電圧Ｖｇ（＝Ｖｄ）による電流を
注入して発光させる。Ｓ１＝ＨのときＭ１＝ＯＦＦでＭ
５Gはゲート端子電圧Ｖｇにホールドされ、引き続き発
光素子はゲート端子電圧Ｖｇによる発光を継続する。ト
ランジスタＭ５及びＭ１は、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）で構成され、コンデンサＣ１も薄膜プロセスで作成
される。コンデンサＣ１は、Ｍ５及びＭ１の寄生容量で
構成されても良い。
【０００５】（電流供給回路１の従来例２）図１０は従
来の発光素子の駆動回路に含まれる電流供給回路の一例
である電流供給回路１ｂを示している。電流供給回路１
ａとの違いについて説明する。Ｍ５ Gには、トラジスス
タＭ５と電流駆動特性の揃えられたＰ型トランジスタＭ
１３のゲート端子（Ｍ１３G）が接続され、Ｍ１３Sは電
源ＶＣＣに接続され、Ｍ１３ DとＭ１４Sは接続され、Ｍ
１４DはＭ１３Gに接続され、Ｍ１４Gは選択信号Ｓ４が
接続されている。加えてＭ１３SにはＭ１Dが接続され、
Ｍ１Sには発光量を設定する制御電流Ｉｄが入力され、
Ｍ１Gには選択信号Ｓ１が入力される。図１２の場合、
駆動信号Ａｉ〜ＡｘがＩｄに相当し、選択信号Ｂｉ〜Ｂ
ｙが選択信号Ｓ４、Ｓ１に相当する。Ｓ１＝Ｌ及びＳ４
＝Ｌにすると、Ｍ１＝ＯＮ及びＭ１４＝ＯＮになりトラ
ンジスタＭ１３及びＭ５から成るカレントミラー回路に
なる。このとき制御電流Ｉｄが供給されるとＭ１３に電
流Ｉｄが流れてＭ１３の電流駆動特性によってＭ１３G
は決まり、この電圧になるまでコンデンサＣ１は充電さ
れ、制御電流Ｉｄに関係した電流がＭ５に流れて発光素
子にこの電流が注入され発光素子が発光する。Ｓ１＝Ｈ
及びＳ４＝Ｈにすると、Ｍ１＝ＯＦＦ及びＭ１４＝ＯＦ
Ｆになると、コンデンサＣ１の充電電圧はホールドされ
引き続き制御電流Ｉｄに関係した電流がＭ５に流れて、
発光素子は設定された状態で発光を継続する。トランジ
スタＭ５、Ｍ１、Ｍ１３、Ｍ１４は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）で構成され、コンデンサＣ１も薄膜プロセス
で作成される。コンデンサＣ１は、Ｍ５、Ｍ１３及びＭ
１４の寄生容量で構成されても良い。
来の発光素子の駆動回路に含まれる電流供給回路の一例
である電流供給回路１ｂを示している。電流供給回路１
ａとの違いについて説明する。Ｍ５ Gには、トラジスス
タＭ５と電流駆動特性の揃えられたＰ型トランジスタＭ
１３のゲート端子（Ｍ１３G）が接続され、Ｍ１３Sは電
源ＶＣＣに接続され、Ｍ１３ DとＭ１４Sは接続され、Ｍ
１４DはＭ１３Gに接続され、Ｍ１４Gは選択信号Ｓ４が
接続されている。加えてＭ１３SにはＭ１Dが接続され、
Ｍ１Sには発光量を設定する制御電流Ｉｄが入力され、
Ｍ１Gには選択信号Ｓ１が入力される。図１２の場合、
駆動信号Ａｉ〜ＡｘがＩｄに相当し、選択信号Ｂｉ〜Ｂ
ｙが選択信号Ｓ４、Ｓ１に相当する。Ｓ１＝Ｌ及びＳ４
＝Ｌにすると、Ｍ１＝ＯＮ及びＭ１４＝ＯＮになりトラ
ンジスタＭ１３及びＭ５から成るカレントミラー回路に
なる。このとき制御電流Ｉｄが供給されるとＭ１３に電
流Ｉｄが流れてＭ１３の電流駆動特性によってＭ１３G
は決まり、この電圧になるまでコンデンサＣ１は充電さ
れ、制御電流Ｉｄに関係した電流がＭ５に流れて発光素
子にこの電流が注入され発光素子が発光する。Ｓ１＝Ｈ
及びＳ４＝Ｈにすると、Ｍ１＝ＯＦＦ及びＭ１４＝ＯＦ
Ｆになると、コンデンサＣ１の充電電圧はホールドされ
引き続き制御電流Ｉｄに関係した電流がＭ５に流れて、
発光素子は設定された状態で発光を継続する。トランジ
スタＭ５、Ｍ１、Ｍ１３、Ｍ１４は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）で構成され、コンデンサＣ１も薄膜プロセス
で作成される。コンデンサＣ１は、Ｍ５、Ｍ１３及びＭ
１４の寄生容量で構成されても良い。
【０００６】（電流供給回路１の従来例３）図１１は従
来の発光素子の駆動回路に含まれる電流供給回路の一例
である電流供給回路１ｃである。電流供給回路１ｂとの
違いについて説明する。Ｍ５GはＭ１４Dと接続され、Ｍ
５DはＭ１４Sと接続され、Ｍ１４Gには選択信号Ｓ４が
入力される。Ｍ５DはＭ１５Sと接続され、Ｍ１５Dは発
光素子の第１端子に接続され、Ｍ１５Gには選択信号Ｓ
５が入力される。図１２の場合、駆動信号Ａｉ〜Ａｘが
Ｉｄに相当し、選択信号Ｂｉ〜Ｂｙが選択信号Ｓ１、Ｓ
４、Ｓ５に相当する。Ｓ１＝Ｌ、Ｓ４＝Ｌ、Ｓ５＝Ｈの
とき、Ｍ１＝ＯＮ、Ｍ１４＝ＯＮ、Ｍ１５＝ＯＦＦにな
りＭ５は制御電流Ｉｄを受けるバイアス電圧回路とな
り、発光素子は消灯する。Ｍ５G電圧はＭ５の電流駆動
特性によって決まる電圧になるまでコンデンサＣ１が充
電される。Ｓ１＝Ｈ、Ｓ４＝Ｈ、Ｓ５＝Ｌのとき、Ｍ１
＝ＯＦＦ、Ｍ１４＝ＯＦＦ、Ｍ１５＝ＯＮになりＭ５G
電圧はコンデンサＣ１の充電電圧にホールドされ、この
ときＭ５には引き続き制御電流Ｉｄに関係した電流が流
れて発光素子を発光させる。トランジスタＭ１、Ｍ５、
Ｍ１４、Ｍ１５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成
され、コンデンサＣ１も薄膜プロセスで作成される。コ
ンデンサＣ１は、Ｍ１、Ｍ５及びＭ１４の寄生容量で構
成されても良い。
来の発光素子の駆動回路に含まれる電流供給回路の一例
である電流供給回路１ｃである。電流供給回路１ｂとの
違いについて説明する。Ｍ５GはＭ１４Dと接続され、Ｍ
５DはＭ１４Sと接続され、Ｍ１４Gには選択信号Ｓ４が
入力される。Ｍ５DはＭ１５Sと接続され、Ｍ１５Dは発
光素子の第１端子に接続され、Ｍ１５Gには選択信号Ｓ
５が入力される。図１２の場合、駆動信号Ａｉ〜Ａｘが
Ｉｄに相当し、選択信号Ｂｉ〜Ｂｙが選択信号Ｓ１、Ｓ
４、Ｓ５に相当する。Ｓ１＝Ｌ、Ｓ４＝Ｌ、Ｓ５＝Ｈの
とき、Ｍ１＝ＯＮ、Ｍ１４＝ＯＮ、Ｍ１５＝ＯＦＦにな
りＭ５は制御電流Ｉｄを受けるバイアス電圧回路とな
り、発光素子は消灯する。Ｍ５G電圧はＭ５の電流駆動
特性によって決まる電圧になるまでコンデンサＣ１が充
電される。Ｓ１＝Ｈ、Ｓ４＝Ｈ、Ｓ５＝Ｌのとき、Ｍ１
＝ＯＦＦ、Ｍ１４＝ＯＦＦ、Ｍ１５＝ＯＮになりＭ５G
電圧はコンデンサＣ１の充電電圧にホールドされ、この
ときＭ５には引き続き制御電流Ｉｄに関係した電流が流
れて発光素子を発光させる。トランジスタＭ１、Ｍ５、
Ｍ１４、Ｍ１５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成
され、コンデンサＣ１も薄膜プロセスで作成される。コ
ンデンサＣ１は、Ｍ１、Ｍ５及びＭ１４の寄生容量で構
成されても良い。
【０００７】以上説明した従来例において、トランジス
タＭ１、Ｍ１４、Ｍ１５の構成は選択信号Ｓ１、Ｓ４、
Ｓ５を適切に入力しスイッチ動作を行うことができれば
構成を問わない。またＰ型トランジスタＭ５、Ｍ１３
は、発光素子、電源ＶＣＣ、ＧＮＤ等との接続を変更す
ればＮ型トランジスタでも容易に構成できる。
タＭ１、Ｍ１４、Ｍ１５の構成は選択信号Ｓ１、Ｓ４、
Ｓ５を適切に入力しスイッチ動作を行うことができれば
構成を問わない。またＰ型トランジスタＭ５、Ｍ１３
は、発光素子、電源ＶＣＣ、ＧＮＤ等との接続を変更す
ればＮ型トランジスタでも容易に構成できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電流供給回路１ａ〜１ｃは以下に示す課題をもってい
る。
電流供給回路１ａ〜１ｃは以下に示す課題をもってい
る。
【０００９】まず従来例１では、例えばＴＦＴを大面積
に配置した画像表示部の各電流供給回路１ａにおいてト
ランジスタＭ５のＶｔｈを主とする電流駆動特性のバラ
ツキにより各電流供給回路１ａにおける発光量はバラツ
キ安定した画像が表示パネルに再現できない。
に配置した画像表示部の各電流供給回路１ａにおいてト
ランジスタＭ５のＶｔｈを主とする電流駆動特性のバラ
ツキにより各電流供給回路１ａにおける発光量はバラツ
キ安定した画像が表示パネルに再現できない。
【００１０】従来例２、３においては、実際に制御電流
Ｉｄを流すことにより得られるゲート端子電圧によって
供給トランジスタを駆動することで、上記のバラツキの
問題は改善されるが、制御電流Ｉｄによる電流設定時の
Ｖｄｓと発光ホールド時のＶｄｓ（例えば１ｂにおいて
は、電流設定時のトランジスタＭ１３のＶｄｓと発光ホ
ールド時のトランジスタＭ５のＶｄｓ）とが異なる為、
アーリー効果によってトランジスタＭ５にＩｄと同じ電
流が流れることが保証できない。
Ｉｄを流すことにより得られるゲート端子電圧によって
供給トランジスタを駆動することで、上記のバラツキの
問題は改善されるが、制御電流Ｉｄによる電流設定時の
Ｖｄｓと発光ホールド時のＶｄｓ（例えば１ｂにおいて
は、電流設定時のトランジスタＭ１３のＶｄｓと発光ホ
ールド時のトランジスタＭ５のＶｄｓ）とが異なる為、
アーリー効果によってトランジスタＭ５にＩｄと同じ電
流が流れることが保証できない。
【００１１】また、電源ＶＣＣの電圧値を、以下のよう
な理由で大きなマージンをとって設定しなければなら
ず、電源電圧ＶＣＣの変動（フレーム周期より長い）の
影響も受け、安定した画像再現は保証されない。
な理由で大きなマージンをとって設定しなければなら
ず、電源電圧ＶＣＣの変動（フレーム周期より長い）の
影響も受け、安定した画像再現は保証されない。
【００１２】（理由１）トランジスタＭ５の電流駆動特
性が大きく劣化する３極管領域を避けるため動作領域を
ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓによって電流駆動特性が
変動する３極管特性領域〔Ｖｄｓ＜（Ｖｇｓ−Ｖｔ
ｈ）〕を避けて動作させる必要がある。つまり５極管特
性領域〔Ｖｄｓ＞（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）〕で少なくとも動
作させなければならない。このためトランジスタＭ５の
Ｖｄｓに制限がかかり電源ＶＣＣを発光素子の動作電圧
に比べて大きくとる必要がある。
性が大きく劣化する３極管領域を避けるため動作領域を
ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓによって電流駆動特性が
変動する３極管特性領域〔Ｖｄｓ＜（Ｖｇｓ−Ｖｔ
ｈ）〕を避けて動作させる必要がある。つまり５極管特
性領域〔Ｖｄｓ＞（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）〕で少なくとも動
作させなければならない。このためトランジスタＭ５の
Ｖｄｓに制限がかかり電源ＶＣＣを発光素子の動作電圧
に比べて大きくとる必要がある。
【００１３】（理由２）トランジスタＭ５を５極管特性
領域で動作させても、Ｖｄｓ値によって電流駆動特性が
変動するアーリー効果を避けるためトランジスタＭ５は
更に大きなＶｄｓを必要とし、電源ＶＣＣはさらに大き
くとる必要がある。
領域で動作させても、Ｖｄｓ値によって電流駆動特性が
変動するアーリー効果を避けるためトランジスタＭ５は
更に大きなＶｄｓを必要とし、電源ＶＣＣはさらに大き
くとる必要がある。
【００１４】（理由３）有機ＥＬ素子は発光積算値に関
連して劣化特性をもっている、発光動作電圧は上昇する
傾向にあり、電源ＶＣＣはさらに大きくとる必要があ
る。
連して劣化特性をもっている、発光動作電圧は上昇する
傾向にあり、電源ＶＣＣはさらに大きくとる必要があ
る。
【００１５】さらに、電源電圧ＶＣＣを発光素子の動作
電圧よりかなり大きくしなければならないため、ＴＦＴ
回路部の消費電力による発生熱量が近接して配置（上下
または左右）される発光素子に伝播されることになる。
特に熱に弱い有機ＥＬ素子に対しては素子劣化を進行さ
せることにもなる。
電圧よりかなり大きくしなければならないため、ＴＦＴ
回路部の消費電力による発生熱量が近接して配置（上下
または左右）される発光素子に伝播されることになる。
特に熱に弱い有機ＥＬ素子に対しては素子劣化を進行さ
せることにもなる。
【００１６】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、発光素子に流す電流をより正確に制御することがで
き、しかも電源電圧を極力低く抑えて安定した動作が可
能となる発光素子の駆動回路を提供することを目的とす
る。
り、発光素子に流す電流をより正確に制御することがで
き、しかも電源電圧を極力低く抑えて安定した動作が可
能となる発光素子の駆動回路を提供することを目的とす
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明は、素子に流れる電流によって発光輝度が制御さ
れる電流制御型の発光素子の駆動回路において、少なく
とも前記発光素子に電流を供給する電流供給回路と、該
電流供給回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記電
流供給回路は、供給トランジスタ、参照トランジスタ、
第１参照スイッチ、第２参照スイッチ、制御スイッチ、
コンデンサ、を少なくとも含み、前記供給トランジスタ
と前記参照トランジスタとは電気的特性が揃えられて形
成され、前記供給トランジスタの第１端子は第１電源に
接続され、前記供給トランジスタの第２端子は前記発光
素子の第１端子に接続され且つ前記第２参照スイッチを
介して前記駆動制御回路に接続され、前記発光素子の第
２端子は第２電源に接続され、前記供給トランジスタの
ゲート端子は前記参照トランジスタのゲート端子に接続
され且つ前記制御スイッチを介して前記駆動制御回路に
接続され且つ前記コンデンサの第１端子に接続され、前
記コンデンサの第２端子は前記供給トランジスタの第１
端子に接続され、前記参照トランジスタの第１端子は前
記第１電源に接続され、前記参照トランジスタの第２端
子は前記第１参照スイッチを介して前記駆動制御回路に
接続され、前記第１電源から前記供給トランジスタを介
して前記発光素子に供給される注入電流と同じ電流値の
参照電流を前記参照トランジスタを介して前記駆動制御
回路に入力可能とし、また、前記参照トランジスタの第
２端子の電圧である参照端子電圧を前記第１参照スイッ
チを介して前記駆動制御回路に入力可能とし、前記供給
トランジスタの第２端子の電圧である供給端子電圧を前
記第２参照スイッチを介して前記駆動制御回路に入力可
能とし、前記駆動制御回路は、前記第１参照スイッチを
介して入力される参照電流及び参照端子電圧と、前記第
２参照スイッチを介して入力される供給端子電圧とに基
づいて、参照電流が所望の設定電流値に近づくように且
つ参照端子電圧と供給端子電圧とが近づくように、前記
制御スイッチを介して前記供給トランジスタのゲート端
子電圧を制御する機能を有することを特徴とする。
の発明は、素子に流れる電流によって発光輝度が制御さ
れる電流制御型の発光素子の駆動回路において、少なく
とも前記発光素子に電流を供給する電流供給回路と、該
電流供給回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記電
流供給回路は、供給トランジスタ、参照トランジスタ、
第１参照スイッチ、第２参照スイッチ、制御スイッチ、
コンデンサ、を少なくとも含み、前記供給トランジスタ
と前記参照トランジスタとは電気的特性が揃えられて形
成され、前記供給トランジスタの第１端子は第１電源に
接続され、前記供給トランジスタの第２端子は前記発光
素子の第１端子に接続され且つ前記第２参照スイッチを
介して前記駆動制御回路に接続され、前記発光素子の第
２端子は第２電源に接続され、前記供給トランジスタの
ゲート端子は前記参照トランジスタのゲート端子に接続
され且つ前記制御スイッチを介して前記駆動制御回路に
接続され且つ前記コンデンサの第１端子に接続され、前
記コンデンサの第２端子は前記供給トランジスタの第１
端子に接続され、前記参照トランジスタの第１端子は前
記第１電源に接続され、前記参照トランジスタの第２端
子は前記第１参照スイッチを介して前記駆動制御回路に
接続され、前記第１電源から前記供給トランジスタを介
して前記発光素子に供給される注入電流と同じ電流値の
参照電流を前記参照トランジスタを介して前記駆動制御
回路に入力可能とし、また、前記参照トランジスタの第
２端子の電圧である参照端子電圧を前記第１参照スイッ
チを介して前記駆動制御回路に入力可能とし、前記供給
トランジスタの第２端子の電圧である供給端子電圧を前
記第２参照スイッチを介して前記駆動制御回路に入力可
能とし、前記駆動制御回路は、前記第１参照スイッチを
介して入力される参照電流及び参照端子電圧と、前記第
２参照スイッチを介して入力される供給端子電圧とに基
づいて、参照電流が所望の設定電流値に近づくように且
つ参照端子電圧と供給端子電圧とが近づくように、前記
制御スイッチを介して前記供給トランジスタのゲート端
子電圧を制御する機能を有することを特徴とする。
【００１８】本発明は、上記発明において、前記駆動制
御回路は、前記第１参照スイッチ、前記第２参照スイッ
チ、前記制御スイッチの３つのスイッチが全て導通した
期間において、前記第１参照スイッチを介して入力され
る参照電流及び参照端子電圧と、前記第２参照スイッチ
を介して入力される供給端子電圧とに基づいて、参照電
流が所望の設定電流値に近づくように且つ参照端子電圧
と供給端子電圧とが近づくように、前記制御スイッチを
介して前記供給トランジスタのゲート端子電圧を制御す
る機能を有することを好ましい態様として含むものであ
る。
御回路は、前記第１参照スイッチ、前記第２参照スイッ
チ、前記制御スイッチの３つのスイッチが全て導通した
期間において、前記第１参照スイッチを介して入力され
る参照電流及び参照端子電圧と、前記第２参照スイッチ
を介して入力される供給端子電圧とに基づいて、参照電
流が所望の設定電流値に近づくように且つ参照端子電圧
と供給端子電圧とが近づくように、前記制御スイッチを
介して前記供給トランジスタのゲート端子電圧を制御す
る機能を有することを好ましい態様として含むものであ
る。
【００１９】また、本発明は、上記本発明の発光素子の
駆動回路が複数個少なくとも設けられていることを特徴
とする発光システムを含むものである。
駆動回路が複数個少なくとも設けられていることを特徴
とする発光システムを含むものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明において、トランジスタの
第１端子、第２端子とは、ゲート端子以外の２端子、即
ちソース端子とドレイン端子とのいずれかを表してお
り、回路を流れる電流の方向、トランジスタのＰ型、Ｎ
型などの条件によって、第１、第２端子のどちらがソー
ス端子、ドレイン端子となるかは異なるが、以下ではそ
のうちの一形態を示して説明する。また、発光素子の第
１端子、第２端子や、コンデンサの第１端子、第２端子
は、それぞれ２端子のうちのいずれかを表しており、こ
れも上記トランジスタの説明と同様で具体的な回路構成
によって適宜極性等を選択すればよい。
第１端子、第２端子とは、ゲート端子以外の２端子、即
ちソース端子とドレイン端子とのいずれかを表してお
り、回路を流れる電流の方向、トランジスタのＰ型、Ｎ
型などの条件によって、第１、第２端子のどちらがソー
ス端子、ドレイン端子となるかは異なるが、以下ではそ
のうちの一形態を示して説明する。また、発光素子の第
１端子、第２端子や、コンデンサの第１端子、第２端子
は、それぞれ２端子のうちのいずれかを表しており、こ
れも上記トランジスタの説明と同様で具体的な回路構成
によって適宜極性等を選択すればよい。
【００２１】また、第１電源、第２電源の組み合わせと
しては、例えばそれぞれ電源電位と接地電位とする、或
いは両方とも電源電位とするなどが挙げられるが、これ
も設計によって適宜選択すればよい。
しては、例えばそれぞれ電源電位と接地電位とする、或
いは両方とも電源電位とするなどが挙げられるが、これ
も設計によって適宜選択すればよい。
【００２２】〔実施の形態１〕図１は本発明の発光素子
の駆動回路に含まれる電流供給回路の一実施形態の回路
図であり、図２は本発明の発光素子の駆動回路に含まれ
る駆動制御回路の一実施形態である駆動制御回路２ａの
回路図である。電流供給回路１と駆動制御回路２ａを使
用して図１２の表示パネルシステムを構成する。
の駆動回路に含まれる電流供給回路の一実施形態の回路
図であり、図２は本発明の発光素子の駆動回路に含まれ
る駆動制御回路の一実施形態である駆動制御回路２ａの
回路図である。電流供給回路１と駆動制御回路２ａを使
用して図１２の表示パネルシステムを構成する。
【００２３】（電流供給回路の構成）Ｐ型トランジスタ
Ｍ５は、ソース端子（Ｍ５S）が電源ＶＣＣに接続さ
れ、ドレイン端子（Ｍ５D）は他端子が接地された発光
素子の電流注入端子に接続され、ゲート端子（Ｍ５G）
には電源ＶＣＣに他端が接続されたコンデンサＣ１が接
続される。Ｍ５Gには、電流駆動特性がＭ５と揃えられ
たＰ型トランジスタのＭ４Gが接続され、Ｍ４Sは電源Ｖ
ＣＣに接続される。Ｍ５GとＭ４GとはＭ１Dに接続さ
れ、Ｍ１Sには制御電圧Ｖｄが入力され、Ｍ１Gには選択
信号Ｓ１が入力される。Ｍ４DはＭ２ａSに接続され、Ｍ
４Gには選択信号Ｓ２が入力され、Ｍ２ａDに信号Ｖｓが
出力される。発光素子の電流注入端子とＭ５DとはＭ２
ｂDと接続され、Ｍ２ｂGには選択信号Ｓ３が入力され、
Ｍ２ｂDに信号Ｖｒが出力される。なお、Ｍ１、Ｍ２ｂ
を流れる電流の向きは一定ではないが、ここではソース
端子、ドレイン端子となる２電極を簡単のため、上記の
ように表しておくことにする。
Ｍ５は、ソース端子（Ｍ５S）が電源ＶＣＣに接続さ
れ、ドレイン端子（Ｍ５D）は他端子が接地された発光
素子の電流注入端子に接続され、ゲート端子（Ｍ５G）
には電源ＶＣＣに他端が接続されたコンデンサＣ１が接
続される。Ｍ５Gには、電流駆動特性がＭ５と揃えられ
たＰ型トランジスタのＭ４Gが接続され、Ｍ４Sは電源Ｖ
ＣＣに接続される。Ｍ５GとＭ４GとはＭ１Dに接続さ
れ、Ｍ１Sには制御電圧Ｖｄが入力され、Ｍ１Gには選択
信号Ｓ１が入力される。Ｍ４DはＭ２ａSに接続され、Ｍ
４Gには選択信号Ｓ２が入力され、Ｍ２ａDに信号Ｖｓが
出力される。発光素子の電流注入端子とＭ５DとはＭ２
ｂDと接続され、Ｍ２ｂGには選択信号Ｓ３が入力され、
Ｍ２ｂDに信号Ｖｒが出力される。なお、Ｍ１、Ｍ２ｂ
を流れる電流の向きは一定ではないが、ここではソース
端子、ドレイン端子となる２電極を簡単のため、上記の
ように表しておくことにする。
【００２４】（駆動制御回路の構成）信号Ｖｒと信号Ｖ
ｓは各々Ｍ７GとＭ９Gに入力され、Ｍ７SとＭ９Sは接続
され接続点には発光素子の発光量を設定する為の設定電
流Ｉｄｒｖの２倍の電流源が接続される。Ｍ７Dは電源
ＶＤＤに接続され、Ｍ９Dはドレインとゲートが接続さ
れたトランジスタＭ８に接続される。Ｍ８GとＭ８Dとは
Ｍ１１Gに接続され、Ｍ１１Sは電源ＶＤＤに接続され
る。Ｍ１１Dはドレインとゲートが接続されたトランジ
スタＭ１２に接続され、Ｍ１２Sは接地されている。Ｍ
１２GにはＭ１０Gが接続され、Ｍ１０DはＭ９Gに接続さ
れ信号Ｖｓが入力される。Ｍ１２GはＭ６Gに入力され、
Ｍ１２SはＶＥＥに接続され、Ｍ１２Dには設定電流Ｉｄ
ｒｖが接続され、この接続点は差動電圧増幅器ＡＭＰ１
の負極端子に接続される。差動電圧増幅器ＡＭＰ１の正
極側には例えば（１／２）ＶＤＤの基準電圧ＶＲＥＦが
入力され、出力端子には制御電圧Ｖｄが出力される。こ
こでは説明を簡単にする為に、Ｍ７⇔Ｍ９、Ｍ８⇔Ｍ１
１及びＭ６⇔Ｍ１０⇔Ｍ１２の各トランジスタペアは電
流駆動特性を同じくなるように構成しておく。
ｓは各々Ｍ７GとＭ９Gに入力され、Ｍ７SとＭ９Sは接続
され接続点には発光素子の発光量を設定する為の設定電
流Ｉｄｒｖの２倍の電流源が接続される。Ｍ７Dは電源
ＶＤＤに接続され、Ｍ９Dはドレインとゲートが接続さ
れたトランジスタＭ８に接続される。Ｍ８GとＭ８Dとは
Ｍ１１Gに接続され、Ｍ１１Sは電源ＶＤＤに接続され
る。Ｍ１１Dはドレインとゲートが接続されたトランジ
スタＭ１２に接続され、Ｍ１２Sは接地されている。Ｍ
１２GにはＭ１０Gが接続され、Ｍ１０DはＭ９Gに接続さ
れ信号Ｖｓが入力される。Ｍ１２GはＭ６Gに入力され、
Ｍ１２SはＶＥＥに接続され、Ｍ１２Dには設定電流Ｉｄ
ｒｖが接続され、この接続点は差動電圧増幅器ＡＭＰ１
の負極端子に接続される。差動電圧増幅器ＡＭＰ１の正
極側には例えば（１／２）ＶＤＤの基準電圧ＶＲＥＦが
入力され、出力端子には制御電圧Ｖｄが出力される。こ
こでは説明を簡単にする為に、Ｍ７⇔Ｍ９、Ｍ８⇔Ｍ１
１及びＭ６⇔Ｍ１０⇔Ｍ１２の各トランジスタペアは電
流駆動特性を同じくなるように構成しておく。
【００２５】（動作の説明）電流供給回路１と駆動制御
回路２ａを使用して発光素子を発光させる動作を図６、
図７及び図８を使用して説明する。ここでは一例として
選択信号Ｓ１〜Ｓ３は全て同一とした場合について説明
する。図８ａにおいて期間Ｔ１（ｎ）のとき画像表示部
４のｎ行目の選択信号Ｓ（ｎ）がＬレベルになり、ｎ行
目の電流供給回路１（ｉ〜ｘ）は駆動電流設定モードに
なり、期間Ｔ１（ｎ）以外の期間において発光継続モー
ドになる。図８ｂにおいて期間Ｔ１（ｎ＋１）のとき画
像表示部４の（ｎ＋１）行目の選択信号Ｓ（ｎ＋１）が
Ｌレベルになり、（ｎ＋１）行目の電流供給回路１（ｉ
〜ｘ）は駆動電流設定モードになり、期間Ｔ１（ｎ＋
１）以外の期間において発光継続モードになる。期間Ｔ
１と期間（Ｔ１＋Ｔ２）は、一般に該当行に対して同一
である。行遷移期間Ｔ２は動作上、支障が無ければ設け
なくても良い。期間Ｔ１において選択信号Ｓ（Ｓ１〜Ｓ
３）はＬレベルになるので、トランジスタＭ１、Ｍ２
ａ、Ｍ２ｂは全てＯＮする。このとき該当する電流供給
回路１と駆動制御回路２ａは図６に示されるような回路
と等価となる。このとき設定電流Ｉｄｒｖには該当する
電流供給回路１の発光素子の発光量を決める注入電流Ｉ
ｒに関係した設定電流Ｉｄｒｖを設定する。最初に、電
圧Ｖｒ及び電圧Ｖｓの差電圧に関わらずＭ６に流れる電
流が設定電流Ｉｄｒｖになるように制御電圧Ｖｄが出力
される。次に電流Ｉｓが流れているトランジスタＭ４の
ドレイン電圧であるサンプル電圧Ｖｓは発光素子の動作
電圧Ｖｄｒｖである電圧Ｖｒと概略等しくなるように動
作しながら、トランジスタＭ４を流れる電流Ｉｓに対し
てトランジスタＭ１０を流れる電流が等しくなるように
Ｍ１０に電流が流れるように動作する。この動作により
変化したＭ６の電流は再び電流Ｉｄｒｖになるように制
御され、Ｍ６の電流と等しいＭ１０の電流は設定電流Ｉ
ｄｒｖと等しくなる。以上の動作がすべて収束すると、
電流Ｉｓは設定電流Ｉｄｒｖに等しくなり電圧Ｖｓは発
光素子の動作電圧Ｖｄｒｖである電圧Ｖｒと等しくな
る。このとき同じゲート電圧Ｖｇで動作しているトラン
ジスタＭ４とＭ５は同一の動作状態にあるため発光素子
への注入電流Ｉｒは電流Ｉｓと等しく、したがって設定
電流Ｉｄｒｖと等しくなる。以上の動作は電源電圧ＶＤ
Ｄは電源電圧ＶＣＣに等しく無くても成り立つ。またト
ランジスタＭ４、Ｍ５が５極管領域（Ｖｄｓ＞Ｖｇｓ−
Ｖｔｈ）及び３極管領域（Ｖｄｓ＜Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）に
おいても動作上関係ないため、発光素子の動作電圧対し
て劣化変動及び電流供給回路１間のバラツキに対しても
動作するので電源電圧ＶＣＣは最小限に抑えても良い。
期間Ｔ１における発光素子の注入電流Ｉｒ及び動作電圧
Ｖｄｒｖの状態を図８ｃ〜ｆに示す。
回路２ａを使用して発光素子を発光させる動作を図６、
図７及び図８を使用して説明する。ここでは一例として
選択信号Ｓ１〜Ｓ３は全て同一とした場合について説明
する。図８ａにおいて期間Ｔ１（ｎ）のとき画像表示部
４のｎ行目の選択信号Ｓ（ｎ）がＬレベルになり、ｎ行
目の電流供給回路１（ｉ〜ｘ）は駆動電流設定モードに
なり、期間Ｔ１（ｎ）以外の期間において発光継続モー
ドになる。図８ｂにおいて期間Ｔ１（ｎ＋１）のとき画
像表示部４の（ｎ＋１）行目の選択信号Ｓ（ｎ＋１）が
Ｌレベルになり、（ｎ＋１）行目の電流供給回路１（ｉ
〜ｘ）は駆動電流設定モードになり、期間Ｔ１（ｎ＋
１）以外の期間において発光継続モードになる。期間Ｔ
１と期間（Ｔ１＋Ｔ２）は、一般に該当行に対して同一
である。行遷移期間Ｔ２は動作上、支障が無ければ設け
なくても良い。期間Ｔ１において選択信号Ｓ（Ｓ１〜Ｓ
３）はＬレベルになるので、トランジスタＭ１、Ｍ２
ａ、Ｍ２ｂは全てＯＮする。このとき該当する電流供給
回路１と駆動制御回路２ａは図６に示されるような回路
と等価となる。このとき設定電流Ｉｄｒｖには該当する
電流供給回路１の発光素子の発光量を決める注入電流Ｉ
ｒに関係した設定電流Ｉｄｒｖを設定する。最初に、電
圧Ｖｒ及び電圧Ｖｓの差電圧に関わらずＭ６に流れる電
流が設定電流Ｉｄｒｖになるように制御電圧Ｖｄが出力
される。次に電流Ｉｓが流れているトランジスタＭ４の
ドレイン電圧であるサンプル電圧Ｖｓは発光素子の動作
電圧Ｖｄｒｖである電圧Ｖｒと概略等しくなるように動
作しながら、トランジスタＭ４を流れる電流Ｉｓに対し
てトランジスタＭ１０を流れる電流が等しくなるように
Ｍ１０に電流が流れるように動作する。この動作により
変化したＭ６の電流は再び電流Ｉｄｒｖになるように制
御され、Ｍ６の電流と等しいＭ１０の電流は設定電流Ｉ
ｄｒｖと等しくなる。以上の動作がすべて収束すると、
電流Ｉｓは設定電流Ｉｄｒｖに等しくなり電圧Ｖｓは発
光素子の動作電圧Ｖｄｒｖである電圧Ｖｒと等しくな
る。このとき同じゲート電圧Ｖｇで動作しているトラン
ジスタＭ４とＭ５は同一の動作状態にあるため発光素子
への注入電流Ｉｒは電流Ｉｓと等しく、したがって設定
電流Ｉｄｒｖと等しくなる。以上の動作は電源電圧ＶＤ
Ｄは電源電圧ＶＣＣに等しく無くても成り立つ。またト
ランジスタＭ４、Ｍ５が５極管領域（Ｖｄｓ＞Ｖｇｓ−
Ｖｔｈ）及び３極管領域（Ｖｄｓ＜Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）に
おいても動作上関係ないため、発光素子の動作電圧対し
て劣化変動及び電流供給回路１間のバラツキに対しても
動作するので電源電圧ＶＣＣは最小限に抑えても良い。
期間Ｔ１における発光素子の注入電流Ｉｒ及び動作電圧
Ｖｄｒｖの状態を図８ｃ〜ｆに示す。
【００２６】次に期間Ｔ１が終了すると該当した行の電
流供給回路１は選択信号Ｓ（Ｓ１〜Ｓ３）はＬ→Ｈレベ
ルに変化する為（図８ａ、ｂ）、トランジスタＭ１、Ｍ
２ａ、Ｍ２ｂは全てＯＦＦする。このため駆動制御回路
２の接続は絶たれ、図７に示す回路と等価となるる。Ｍ
４G及びＭ５Gのゲート端子電圧Ｖｇは保持され、トラン
ジスタＭ５及びＭ４には引き続き電流Ｉｒ及び電流Ｉｓ
が流れ発光素子は設定した発光を継続する。ただし、Ｍ
４Dは開放になっているのでＭ４Dは上昇を続けトランジ
スタＭ４は３極管領域から抵抗領域（Ｖｄｓ≒０ｖ）に
入りトランジスタ電流駆動能力は消滅する為、Ｍ４Dは
電源ＶＣＣになり電流Ｉｓは消滅するため図７に示す回
路状態になるのである。
流供給回路１は選択信号Ｓ（Ｓ１〜Ｓ３）はＬ→Ｈレベ
ルに変化する為（図８ａ、ｂ）、トランジスタＭ１、Ｍ
２ａ、Ｍ２ｂは全てＯＦＦする。このため駆動制御回路
２の接続は絶たれ、図７に示す回路と等価となるる。Ｍ
４G及びＭ５Gのゲート端子電圧Ｖｇは保持され、トラン
ジスタＭ５及びＭ４には引き続き電流Ｉｒ及び電流Ｉｓ
が流れ発光素子は設定した発光を継続する。ただし、Ｍ
４Dは開放になっているのでＭ４Dは上昇を続けトランジ
スタＭ４は３極管領域から抵抗領域（Ｖｄｓ≒０ｖ）に
入りトランジスタ電流駆動能力は消滅する為、Ｍ４Dは
電源ＶＣＣになり電流Ｉｓは消滅するため図７に示す回
路状態になるのである。
【００２７】〔実施の形態２〕図３は本発明の発光素子
の駆動回路に含まれる駆動制御回路の一実施形態である
駆動制御回路２ｂの回路図である。本形態の駆動制御回
路を用いて実施の形態１に示したものと同様な表示パネ
ルシステムが構成できる。本形態の特徴は、電圧Ｖｒを
電圧バッファＢＵＦＦ１を介して差動電圧増幅器ＡＭＰ
１の正極端子に入力したところにある。このようにする
と駆動制御回路２が電流設定動作完了時において、トラ
ンジスタＭ６とトランジスタＭ１０が同一の動作条件に
なるので電流Ｉｓがより設定電流Ｉｄｒｖに近くなり、
したがって発光素子の注入電流Ｉｒもより設定電流Ｉｄ
ｒｖに近づき所望の発光動作が得られる。
の駆動回路に含まれる駆動制御回路の一実施形態である
駆動制御回路２ｂの回路図である。本形態の駆動制御回
路を用いて実施の形態１に示したものと同様な表示パネ
ルシステムが構成できる。本形態の特徴は、電圧Ｖｒを
電圧バッファＢＵＦＦ１を介して差動電圧増幅器ＡＭＰ
１の正極端子に入力したところにある。このようにする
と駆動制御回路２が電流設定動作完了時において、トラ
ンジスタＭ６とトランジスタＭ１０が同一の動作条件に
なるので電流Ｉｓがより設定電流Ｉｄｒｖに近くなり、
したがって発光素子の注入電流Ｉｒもより設定電流Ｉｄ
ｒｖに近づき所望の発光動作が得られる。
【００２８】〔実施の形態３〕図４は本発明の発光素子
の駆動回路に含まれる駆動制御回路の一実施形態である
駆動制御回路２ｃの回路図である。本形態の駆動制御回
路を用いて実施の形態１に示したものと同様な表示パネ
ルシステムが構成できる。本形態の特徴は、トランジス
タＭ１６、Ｍ１７、Ｍ１８、Ｍ１９を加えているところ
である。設定バイアスＶＢによってＭ１９は２倍の設定
電流Ｉｄｒｖが流れるように構成するとともに、Ｍ１７
は設定電流Ｉｄｒｖが流れるように構成する。Ｍ１７D
及びＭ６Dには各々ゲートとドレインが接続されソース
が電源ＶＤＤに接続された互いに同じ電流駆動特性をも
つトランジスタＭ１６及びＭ１８が接続される。またＭ
１７ D及びＭ６Dは、各々差動電圧増幅器ＡＭＰ１の正極
端子及び負極端子に接続される。このように構成すると
トランジスタＭ６の電流をＩｄｒｖにするループの変換
利得は主に差動電圧増幅器ＡＭＰ１のゲインのみで決定
されるので電流設定動作における駆動制御回路２の動作
が安定して保証される。
の駆動回路に含まれる駆動制御回路の一実施形態である
駆動制御回路２ｃの回路図である。本形態の駆動制御回
路を用いて実施の形態１に示したものと同様な表示パネ
ルシステムが構成できる。本形態の特徴は、トランジス
タＭ１６、Ｍ１７、Ｍ１８、Ｍ１９を加えているところ
である。設定バイアスＶＢによってＭ１９は２倍の設定
電流Ｉｄｒｖが流れるように構成するとともに、Ｍ１７
は設定電流Ｉｄｒｖが流れるように構成する。Ｍ１７D
及びＭ６Dには各々ゲートとドレインが接続されソース
が電源ＶＤＤに接続された互いに同じ電流駆動特性をも
つトランジスタＭ１６及びＭ１８が接続される。またＭ
１７ D及びＭ６Dは、各々差動電圧増幅器ＡＭＰ１の正極
端子及び負極端子に接続される。このように構成すると
トランジスタＭ６の電流をＩｄｒｖにするループの変換
利得は主に差動電圧増幅器ＡＭＰ１のゲインのみで決定
されるので電流設定動作における駆動制御回路２の動作
が安定して保証される。
【００２９】〔実施の形態４〕図５は本発明の発光素子
の駆動回路に含まれる駆動制御回路の一実施形態である
駆動制御回路２ｄの回路図である。本形態の駆動制御回
路を用いて実施の形態１に示したものと同様な表示パネ
ルシステムが構成できる。本形態の特徴は、トランジス
タＭ２０、Ｍ２１によるカレントミラーの追加と差動電
圧増幅器ＡＭＰ１を除いて構成を簡単化を実現したもの
である。
の駆動回路に含まれる駆動制御回路の一実施形態である
駆動制御回路２ｄの回路図である。本形態の駆動制御回
路を用いて実施の形態１に示したものと同様な表示パネ
ルシステムが構成できる。本形態の特徴は、トランジス
タＭ２０、Ｍ２１によるカレントミラーの追加と差動電
圧増幅器ＡＭＰ１を除いて構成を簡単化を実現したもの
である。
【００３０】以上説明した動作において、Ｍ８⇔Ｍ１１
及びＭ６⇔Ｍ１０⇔Ｍ１２の各トランジスタペアは適切
な比率の電流駆動特性を持つようにしておいても良い。
また電流供給回路１のトランジスタＭ１、Ｍ２ａ及びＭ
２ｂはスイッチ動作をすれば良いだけなので選択信号Ｓ
１〜Ｓ３を適切に入力すれば回路構成は限定されない。
Ｐ型トランジスタＭ５及びＭ４は発光素子の接続端子を
変更しかつ駆動制御回路２をこれに応じて構成すればＮ
型トランジスタでも構成できるのは明確である。
及びＭ６⇔Ｍ１０⇔Ｍ１２の各トランジスタペアは適切
な比率の電流駆動特性を持つようにしておいても良い。
また電流供給回路１のトランジスタＭ１、Ｍ２ａ及びＭ
２ｂはスイッチ動作をすれば良いだけなので選択信号Ｓ
１〜Ｓ３を適切に入力すれば回路構成は限定されない。
Ｐ型トランジスタＭ５及びＭ４は発光素子の接続端子を
変更しかつ駆動制御回路２をこれに応じて構成すればＮ
型トランジスタでも構成できるのは明確である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した様に本発明を使用した発光
素子を用いた電流供給回路と駆動制御回路を画像表示パ
ネル等に使用した場合、以下の効果がある。
素子を用いた電流供給回路と駆動制御回路を画像表示パ
ネル等に使用した場合、以下の効果がある。
【００３２】（効果１）各電流供給回路のＴＦＴの特性
値及び特性値バラツキに影響されず各電流供給回路の発
光素子は設定した注入電流によって安定した発光動作で
きるようになる。
値及び特性値バラツキに影響されず各電流供給回路の発
光素子は設定した注入電流によって安定した発光動作で
きるようになる。
【００３３】（効果２）発光素子の動作状態による駆動
電圧の変動、及び発光素子間の動作電圧のバラツキに対
しても発光素子は設定した注入電流によって安定した発
光動作ができる。
電圧の変動、及び発光素子間の動作電圧のバラツキに対
しても発光素子は設定した注入電流によって安定した発
光動作ができる。
【００３４】（効果３）これによって、発光素子を駆動
するＴＦＴの電流駆動能力性能は従来のものに比べ余裕
がありしたがってトランジスタサイズを著しく小さくで
きるため、構成するＴＦＴ回路を従来のものに比べて小
さくできる。
するＴＦＴの電流駆動能力性能は従来のものに比べ余裕
がありしたがってトランジスタサイズを著しく小さくで
きるため、構成するＴＦＴ回路を従来のものに比べて小
さくできる。
【００３５】（効果４）発光素子を駆動する為の電源電
圧を最小限にできるため、ＴＦＴ回路が消費する電力を
抑えられることによって表示パネルの省電力化が可能に
なる。
圧を最小限にできるため、ＴＦＴ回路が消費する電力を
抑えられることによって表示パネルの省電力化が可能に
なる。
【００３６】（効果５）加えて、ＴＦＴ回路が消費する
電力を抑えられることによって発光素子への熱伝播が小
さくなり熱に弱い特性を有する発光素子において非常に
有利である。
電力を抑えられることによって発光素子への熱伝播が小
さくなり熱に弱い特性を有する発光素子において非常に
有利である。
【図１】本発明の発光素子の駆動回路に含まれる電流供
給回路の一実施形態の回路図である。
給回路の一実施形態の回路図である。
【図２】本発明の発光素子の駆動回路に含まれる駆動制
御回路の一実施形態の回路図である。
御回路の一実施形態の回路図である。
【図３】本発明の発光素子の駆動回路に含まれる駆動制
御回路の一実施形態の回路図である。
御回路の一実施形態の回路図である。
【図４】本発明の発光素子の駆動回路に含まれる駆動制
御回路の一実施形態の回路図である。
御回路の一実施形態の回路図である。
【図５】本発明の発光素子の駆動回路に含まれる駆動制
御回路の一実施形態の回路図である。
御回路の一実施形態の回路図である。
【図６】本発明の発光素子の駆動回路の発光継続動作を
説明するための回路図である。
説明するための回路図である。
【図７】本発明の発光素子の駆動回路に含まれる電流供
給回路の発光継続動作を説明するための動作回路図であ
る。
給回路の発光継続動作を説明するための動作回路図であ
る。
【図８】図６に示す形態の本発明の発光素子の駆動回路
の動作を説明するためのタイムチャートである。
の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図９】従来の発光素子の駆動回路に含まれる電流供給
回路の一例である。
回路の一例である。
【図１０】従来の発光素子の駆動回路に含まれる電流供
給回路の一例である。
給回路の一例である。
【図１１】従来の発光素子の駆動回路に含まれる電流供
給回路の一例である。
給回路の一例である。
【図１２】画像表示パネルの概念図である。
１ 電流供給回路
２，２ａ〜２ｃ，２ｉ〜２ｘ 駆動制御回路
３ｉ〜３ｙ 行選択回路
４ 画像表示部
Ｃ１ コンデンサ
ＥＬ 発光素子
Ｉｄｒｖ 設定電流
Ｉｒ 注入電流
Ｉｓ 参照電流
Ｍ１ 制御スイッチ
Ｍ２ａ 第１参照スイッチ
Ｍ２ｂ 第２参照スイッチ
Ｍ４ 参照トランジスタ
Ｍ５ 供給トランジスタ
ＶＣＣ 電源
Ｖｄ 制御電圧
Ｖｄｒｖ 動作電圧
Ｖｇ ゲート端子電圧
Ｖｓ サンプル電圧
ＧＮＤ 接地
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｄ
６４２ ６４２Ａ
Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ
Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB06 AB17 BA06 DA01
DB03 EB00 GA04
5C080 AA06 BB05 DD05 DD22 DD26
EE28 FF11 JJ02 JJ03 JJ04
Claims (3)
- 【請求項１】 素子に流れる電流によって発光輝度が制
御される電流制御型の発光素子の駆動回路において、 少なくとも前記発光素子に電流を供給する電流供給回路
と、該電流供給回路を制御する駆動制御回路とを備え、 前記電流供給回路は、供給トランジスタ、参照トランジ
スタ、第１参照スイッチ、第２参照スイッチ、制御スイ
ッチ、コンデンサ、を少なくとも含み、前記供給トラン
ジスタと前記参照トランジスタとは電気的特性が揃えら
れて形成され、 前記供給トランジスタの第１端子は第１電源に接続さ
れ、前記供給トランジスタの第２端子は前記発光素子の
第１端子に接続され且つ前記第２参照スイッチを介して
前記駆動制御回路に接続され、前記発光素子の第２端子
は第２電源に接続され、前記供給トランジスタのゲート
端子は前記参照トランジスタのゲート端子に接続され且
つ前記制御スイッチを介して前記駆動制御回路に接続さ
れ且つ前記コンデンサの第１端子に接続され、前記コン
デンサの第２端子は前記供給トランジスタの第１端子に
接続され、前記参照トランジスタの第１端子は前記第１
電源に接続され、前記参照トランジスタの第２端子は前
記第１参照スイッチを介して前記駆動制御回路に接続さ
れ、 前記第１電源から前記供給トランジスタを介して前記発
光素子に供給される注入電流と同じ電流値の参照電流を
前記参照トランジスタを介して前記駆動制御回路に入力
可能とし、また、前記参照トランジスタの第２端子の電
圧である参照端子電圧を前記第１参照スイッチを介して
前記駆動制御回路に入力可能とし、前記供給トランジス
タの第２端子の電圧である供給端子電圧を前記第２参照
スイッチを介して前記駆動制御回路に入力可能とし、 前記駆動制御回路は、前記第１参照スイッチを介して入
力される参照電流及び参照端子電圧と、前記第２参照ス
イッチを介して入力される供給端子電圧とに基づいて、
参照電流が所望の設定電流値に近づくように且つ参照端
子電圧と供給端子電圧とが近づくように、前記制御スイ
ッチを介して前記供給トランジスタのゲート端子電圧を
制御する機能を有することを特徴とする発光素子の駆動
回路。 - 【請求項２】 前記駆動制御回路は、 前記第１参照スイッチ、前記第２参照スイッチ、前記制
御スイッチの３つのスイッチが全て導通した期間におい
て、前記第１参照スイッチを介して入力される参照電流
及び参照端子電圧と、前記第２参照スイッチを介して入
力される供給端子電圧とに基づいて、参照電流が所望の
設定電流値に近づくように且つ参照端子電圧と供給端子
電圧とが近づくように、前記制御スイッチを介して前記
供給トランジスタのゲート端子電圧を制御する機能を有
することを特徴とする請求項１に記載の発光素子の駆動
回路。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の発光素子の駆動
回路が複数個少なくとも設けられていることを特徴とす
る発光システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295909A JP2003108069A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 発光素子の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295909A JP2003108069A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 発光素子の駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003108069A true JP2003108069A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19117259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001295909A Withdrawn JP2003108069A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 発光素子の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003108069A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004045647A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Pioneer Electronic Corp | 表示パネル及び表示装置 |
| JP2005004219A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Samsung Electronics Co Ltd | 有機電界発光駆動回路と、これを含む表示パネル及び表示装置。 |
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| US7852330B2 (en) | 2003-06-06 | 2010-12-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
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| US8400374B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-03-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001295909A patent/JP2003108069A/ja not_active Withdrawn
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| US9576526B2 (en) | 2003-05-14 | 2017-02-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
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