KR20070053602A - Electric current sampling circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기록시와 독출시에 있어서의 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인 전압의 변동이나, 부하 특성의 변동에 의한 영향을 받지 않고, 게다가, 출력 전류 범위에 폭이 있는 경우에 있어서도 그 영향을 받는 일이 없는 전류 샘플링 회로를 제공하는 것을 과제로 한다. The present invention is not affected by fluctuations in the drain voltage of the current-output MOS transistors or changes in the load characteristics at the time of writing and reading, and also when the output current range is wide. It is an object of the present invention to provide a current sampling circuit without this.
그 해결 수단으로서 본 발명은 소스가 전원 라인에 접속된 전류 출력용 MOS 트랜지스터(M1)와, 출력이 전류 출력용 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트에 접속된 전압 버퍼(1)와, 전압 버퍼의 입력과 전원 라인 사이에 설치된 데이터 유지 용량(Cs)과, 전류 출력용 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인과 전압 버퍼(1)의 입력 사이에 설치된 제2 스위치(SW2)와, 입력 단자(Tin)와 전류 출력용 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 사이에 설치된 제3 스위치(SW3)와, 출력 단자(Tout)와 전류 출력용 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 사이에 설치된 제4 스위치(SW4)와, 데이터 유지 용량(Cs)과 병렬로 설치된 제1 스위치(SW1)와, 입력 단자(Tin)에 접속된 기준 전류 생성 회로(4)를 구비한다. As a solution to the above, the present invention provides a current output MOS transistor M1 having a source connected to a power supply line, a voltage buffer 1 having an output connected to a gate of a current output MOS transistor M1, an input of a voltage buffer and a power supply. The data holding capacitor Cs provided between the lines, the second switch SW2 provided between the drain of the current output MOS transistor M1 and the input of the voltage buffer 1, the input terminal Tin and the current output MOS transistor. In parallel with the third switch SW3 provided between the drains of M1, the fourth switch SW4 provided between the output terminal Tout and the drain of the current output MOS transistor M1, and the data holding capacitor Cs. And a reference current generating circuit 4 connected to the input terminal Tin.
Description
도 1은 본 발명에 따른 전류 샘플링 회로의 제1 실시형태를 도시하는 회로도. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a current sampling circuit according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시하는 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트. 2 is a timing chart of the current sampling circuit shown in FIG. 1;
도 3은 도 1에 도시하는 전류 샘플링 회로의 홀드시의 상태를 도시하는 회로도. FIG. 3 is a circuit diagram showing a state at the time of holding the current sampling circuit shown in FIG.
도 4는 본 발명에 따른 전류 샘플링 회로의 제2 실시형태를 도시하는 회로도. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the current sampling circuit according to the present invention;
도 5는 도 4에 도시하는 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트. 5 is a timing chart of the current sampling circuit shown in FIG. 4;
도 6은 도 4에 도시하는 전류 샘플링 회로의 홀드시의 상태를 도시하는 회로도. FIG. 6 is a circuit diagram showing a state when the current sampling circuit shown in FIG. 4 is held. FIG.
도 7은 도 1에 도시하는 전류 샘플링 회로의 구체적인 실시예를 도시하는 회로도. FIG. 7 is a circuit diagram showing a concrete embodiment of the current sampling circuit shown in FIG. 1. FIG.
도 8은 도 7에 도시하는 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트. 8 is a timing chart of the current sampling circuit shown in FIG. 7;
도 9는 도 4에 도시하는 전류 샘플링 회로의 구체적인 실시예를 도시하는 회로도. FIG. 9 is a circuit diagram showing a concrete embodiment of the current sampling circuit shown in FIG. 4. FIG.
도 10은 도 9에 도시하는 전류 샘플링 회로의 충전 경로에 설치된 각 트랜지 스터의 기생 용량을 도시하는 설명도. FIG. 10 is an explanatory diagram showing parasitic capacitance of each transistor provided in the charge path of the current sampling circuit shown in FIG. 9; FIG.
도 11은 본 발명에 따른 전류 샘플링 회로의 제3 실시형태를 도시하는 회로도. 11 is a circuit diagram showing a third embodiment of the current sampling circuit according to the present invention.
도 12는 도 11에 도시하는 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트. 12 is a timing chart of the current sampling circuit shown in FIG. 11;
도 13은 기준 전류 생성 회로의 구성을 도시하는 회로도. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a reference current generation circuit.
도 14는 기준 전류 생성 회로의 다른 구성을 도시하는 회로도. 14 is a circuit diagram showing another configuration of the reference current generation circuit.
도 15는 전류 미러 회로를 이용한 종래의 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도. Fig. 15 is a circuit diagram showing the structure of a conventional drive circuit using a current mirror circuit.
도 16은 전압 버퍼를 갖추고 있지 않은 전류 샘플링 회로의 회로도. 16 is a circuit diagram of a current sampling circuit without a voltage buffer.
도 17은 도 16에 도시하는 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트. 17 is a timing chart of the current sampling circuit shown in FIG. 16;
도 18은 도 16에 도시하는 전류 샘플링 회로의 홀드시의 상태를 도시하는 회로도. FIG. 18 is a circuit diagram showing a state when the current sampling circuit shown in FIG. 16 is held; FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 전압 버퍼 2, 3 : 인버터1:
4 : 기준 전류 생성 회로 M1 내지 M12 : MOS 트랜지스터 4: reference current generating circuits M1 to M12: MOS transistors
Cs : 데이터 유지 용량 SW1 내지 SW5 : 스위치Cs: data holding capacity SW1 to SW5: switch
본 발명은, 예컨대, 패시브 매트릭스 방식 혹은 액티브 매트릭스 방식의 유 기 EL 발광 장치를 전류 구동하는 전류 출력형 구동 회로에 적합하게 이용할 수 있는 전류 샘플링 회로에 관한 것이다. The present invention relates, for example, to a current sampling circuit which can be suitably used for a current output type driving circuit for driving an organic EL light emitting device of a passive matrix method or an active matrix method.
유기 EL 소자의 전류-전압 특성은 비선형의 다이오드 특성을 나타내고, 또한, 동 소자의 전류-휘도 특성은 선형 특성을 나타낸다. 따라서, 이런 유형의 표시 소자에는 임계치 전압이 존재한다. 이 임계치 전압은 변동이 크다. 그래서, 예컨대, 유기 EL 디스플레이 패널에서는, 액정 디스플레이와 같은 전압 제어의 구동 회로가 아니라, 휘도와 비례 관계를 갖는 전류 제어의 구동 회로가 이용된다. The current-voltage characteristic of the organic EL element exhibits nonlinear diode characteristics, and the current-luminance characteristic of the copper element exhibits linear characteristics. Thus, there is a threshold voltage in this type of display element. This threshold voltage is variable. Thus, for example, in the organic EL display panel, not a driving circuit of voltage control like a liquid crystal display, but a driving circuit of current control having a proportional relationship with luminance is used.
특허문헌 1은 패시브 매트릭스형 유기 EL 표시 장치의 유기 EL 소자를 정전류 구동하도록 구성된 데이터 구동 회로를 개시하고, 또한 특허문헌 2는 상기 데이터 구동 회로의 구체적인 구성을 개시하고 있다.
도 15에 전류 미러 회로를 이용한 종래의 구동 회로의 구성예를 도시한다. 이 구동 회로는 실질적으로 특허문헌 2에 기재된 데이터 구동 회로의 구성 소자인 바이폴라 트랜지스터를 MOS 트랜지스터로 치환한 구성을 지니고, 출력용 PMOS 트랜지스터와 ON/OFF 제어용의 PMOSㆍNMOS 트랜지스터에 의해 구성되어 있다. Fig. 15 shows a configuration example of a conventional drive circuit using a current mirror circuit. This drive circuit has the structure which replaced the bipolar transistor which is a component of the data drive circuit of
<특허문헌 1><
일본 특허 공개 2002-108284호 공보Japanese Patent Publication No. 2002-108284
<특허문헌 2><
일본 특허 공개 2004-302273호 공보Japanese Patent Publication No. 2004-302273
도 15에 있어서, 출력용 MOS 트랜지스터(M1, M2, …, MN)는 트랜지스터(MO) 에 대한 전류 미러를 구성하고 있으며, 각각 그 트랜지스터(MO)에 흐르는 기준 전류(Iref)에 따른 전류를 출력한다. 이 전류 미러 회로는 MOS 트랜지스터(MO, M1, M2, …, MN)가 전부 동일한 트랜지스터 특성을 갖는 것을 전제로 하고 있다. 그러나, IC 칩 내에 형성되는 MOS 트랜지스터(MO, M1, M2, …, MN)에는 특성의 변동(예컨대, 임계치 전압(Vth)의 변동 등)이 존재하기 때문에, 각 출력 단자(OUT0 내지 OUTN-1)로부터 출력되는 전류치에 변동을 생기게 한다. In Fig. 15, the output MOS transistors M1, M2, ..., MN constitute a current mirror for the transistor MO, and each outputs a current corresponding to the reference current Iref flowing through the transistor MO. . This current mirror circuit assumes that all of the MOS transistors MO, M1, M2, ..., MN have the same transistor characteristics. However, the MOS transistors MO, M1, M2, ..., MN formed in the IC chip have variations in characteristics (for example, variations in the threshold voltage Vth), so that each output terminal OUT0 to OUTN-1 is present. It causes variation in the current value output from
상술된 바와 같이, 유기 EL 소자는 전류 구동형의 발광 소자이기 때문에, 발광 휘도가 그 EL 소자에 흐르는 전류 밀도에 비례한다. 따라서, 구동 회로로부터의 출력 전류에 변동이 존재하면, 디스플레이 상에서 휘도 얼룩이 발생한다. 특히, 인접하는 출력 단자 사이의 출력 전류의 변동은 디스플레이 상에서 선 모양의 휘도 얼룩으로서 나타난다. 주지된 바와 같이, 인간의 눈은 2% 정도의 휘도차를 인지하기 때문에, 이 선 모양의 휘도 얼룩은 인지성이 높다. 이 2%의 휘도차는 구동 회로의 인접하는 출력 단자 사이의 출력 전류의 변동의 2%에 상당하기 때문에, 전류 출력형의 구동 회로에서는 이 출력 전류의 변동을 억제하는 기술이 필요하게 된다. As described above, since the organic EL element is a current-driven light emitting element, the light emission luminance is proportional to the current density flowing through the EL element. Thus, if there is a variation in the output current from the drive circuit, luminance unevenness occurs on the display. In particular, variations in output current between adjacent output terminals appear as linear luminance smears on the display. As is well known, since the human eye perceives a luminance difference of about 2%, this linear luminance unevenness is highly perceptible. Since the luminance difference of 2% corresponds to 2% of the variation of the output current between adjacent output terminals of the driving circuit, the current output driving circuit requires a technique for suppressing the variation of this output current.
트랜지스터(Mi)(i=1, 2, 3 … N)에 흐르는 출력 전류(Ids)는 다음과 같이 나타내어진다. The output current Ids flowing through the transistor Mi (i = 1, 2, 3 ... N) is expressed as follows.
여기서, K’는 캐리어의 이동도 및 단위면적당 게이트 산화막 용량에 의해 정해지는 트랜스컨덕턴스 계수, W는 채널 폭, L은 채널 길이, Vgs는 트랜지스터(Mi)의 게이트ㆍ소스간 전압이다. Where K 'is the transconductance coefficient determined by the mobility of the carrier and the gate oxide film capacity per unit area, W is the channel width, L is the channel length, and Vgs is the gate-source voltage of the transistor Mi.
출력 전류(Ids)는 각 파라메터(K’, W, L, Vth)에 의해 변동된다. 각 파라메터의 변동에 의한 상기 출력 전류(Ids)의 변동을 ΔIds라고 하면, 그 출력 전류(Ids)에 대한 이 변동(ΔIds)의 비율은 다음과 같이 나타내어진다. The output current Ids is varied by each parameter K ', W, L, and Vth. If the variation of the output current Ids due to the variation of each parameter is ΔIds, the ratio of this variation ΔIds to the output current Ids is expressed as follows.
상기 식(2)의 우변 제1항은 사이즈의 변동에 관계되고, 제2항은 프로세스 변동에 관계되고 있다. 사이즈의 변동에 대해서는, 채널 폭(W) 및 채널 길이(L)를 충분히 크게 하여(10 μm 이상), 이 사이즈의 변동에 대한 감도를 내림으로써 무시할 수 있다. 한편, 프로세스 변동에 관계된 제2항에 있어서, 트랜스컨덕턴스 계수(K’)의 변동은 임계치 전압(Vth)의 변동보다도 작기 때문에 무시할 수 있다. 그래서, 상기 식(2)은 다음과 같이 나타낼 수 있다. The right side claim 1 of the formula (2) relates to the variation in size, and the second term relates to the process variation. The fluctuation in size can be neglected by sufficiently increasing the channel width W and the channel length L (10 m or more) and lowering the sensitivity to the fluctuation in this size. On the other hand, the variation in the transconductance coefficient K 'is negligible because the variation in the transconductance coefficient K' is smaller than the variation in the threshold voltage Vth. Thus, Equation (2) can be expressed as follows.
여기서, ΔVth는 임계치 전압(Vth)의 변동이다. Here, ΔVth is a variation of the threshold voltage Vth.
상기 식(3)은 트랜지스터(Mi)의 출력 전류(Ids)의 변동에 대해서, 임계치 전 압(Vth)의 변동(ΔVth)의 영향이 큰 것을 나타내고 있다. Equation (3) shows that the influence of the variation ΔVth of the threshold voltage Vth is large on the variation of the output current Ids of the transistor Mi.
상기 출력 전류(Ids)의 변동을 억제하기 위한 하나의 대책으로서, 게이트ㆍ소스간 전압(Vgs)을 크게 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 게이트ㆍ소스간 전압(Vgs)을 크게 하는 것은, MOS 트랜지스터의 정전류 영역인 포화 영역의 시작 전압을 상승시키게 된다. 즉, MOS 트랜지스터의 포화 영역에서의 동작 조건은, As one countermeasure for suppressing the variation of the output current Ids, it is conceivable to increase the gate-source voltage Vgs. However, increasing the gate-source voltage Vgs increases the start voltage of the saturation region, which is the constant current region of the MOS transistor. That is, the operating conditions in the saturated region of the MOS transistor are
Vds>Vgs-Vth Vds> Vgs-Vth
이기 때문에, 게이트ㆍ소스간 전압(Vgs)이 커지면, 포화 영역에서 동작시키기 위한 드레인ㆍ소스간 전압(Vds)이 상승하게 된다. For this reason, when the gate-source voltage Vgs increases, the drain-source voltage Vds for operating in the saturation region increases.
통상, 트랜지스터(MO, M1, M2, …, MN)는 포화 영역에서 사용한다. 이 때문에, 이들 트랜지스터(MO, M1, M2, …, MN)의 드레인ㆍ소스간 전압(Vds)의 상승은, 전류 미러 회로에서의 소비 전력(Vds×Ids)을 증대시켜, IC 내에서의 발열 문제를 야기한다. 또한, 상기 드레인ㆍ소스간 전압(Vds)의 상승은 필요한 전원 전압을 상승시키게 된다. 즉, 전원 전압은 소비 전류, 전원의 비용, 내압, 설계의 용이화 등의 관점에서 낮은 쪽이 바람직하지만, 그것에 역행해 버리게 된다. 그렇기 때문에, 게이트ㆍ소스간 전압(Vgs)을 크게 하여, 트랜지스터(MO, M1, M2, …, MN)의 출력 전류(Ids)의 변동을 억제하는 방법에는 제약이 존재한다. Normally, transistors MO, M1, M2, ..., MN are used in the saturation region. For this reason, an increase in the drain-source voltage Vds of these transistors MO, M1, M2, ..., MN increases the power consumption Vds x Ids in the current mirror circuit and generates heat in the IC. Cause problems. In addition, the increase of the drain-source voltage Vds increases the required power supply voltage. In other words, the power supply voltage is preferably lower from the viewpoint of current consumption, cost of power supply, breakdown voltage, ease of design, and the like. Therefore, there is a limitation in the method of increasing the gate-source voltage Vgs to increase the variation of the output current Ids of the transistors MO, M1, M2, ..., MN.
또한, 상기 출력 전류(Ids)의 범위에 폭이 있는 경우에는, 이 출력 전류(Ids)가 큰 곳을 이용함으로써 그 변동을 억제하는 것이 가능하다. 그러나, 이 수법을 이용한 경우에 있어서도, 포화 영역에서 작동시키기 위한 드레인ㆍ소스간 전압(Vds)이 커져, 전류 미러 회로의 소비 전력이 증가한다. 한편, 출력 전류가 작은 곳을 이용하는 경우는, 드레인ㆍ소스간 전압(Vds)이 낮아지기 때문에, 전류 미러 회로의 소비 전력은 감소하지만, 출력 전류의 변동을 억제하는 것이 불가능하게 된다. In the case where the range of the output current Ids is wide, the fluctuation can be suppressed by using a place where the output current Ids is large. However, even when this method is used, the drain-source voltage Vds for operating in the saturation region is increased, and the power consumption of the current mirror circuit is increased. On the other hand, when a small output current is used, since the drain-source voltage Vds is lowered, the power consumption of the current mirror circuit is reduced, but it is impossible to suppress variations in the output current.
그래서, 상기한 문제점을 해결하는 수단으로서, 도 16에 예시하는 것과 같은 구성을 갖는 전류 샘플링 회로가 제안되어 있다. Therefore, as a means of solving the above problem, a current sampling circuit having a configuration as illustrated in FIG. 16 has been proposed.
이 전류 샘플링 회로는, 소스가 전원 라인에 접속된 MOS 트랜지스터(M1)와, 이 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트와 전원 라인 사이에 설치된 데이터 유지 용량(Cs)과, MOS 트랜지스터(M1)의 드레인ㆍ게이트 사이에 설치된 스위치(SW2)와, 입력 단자(Tin)와 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 사이에 설치된 스위치(SW3)와, 출력 단자(Tout)와 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 사이에 설치된 스위치(SW4)와, 데이터 유지 용량(Cs)에 병렬로 설치된 스위치(SW1)를 구비하고 있다. 스위치(SW1)는 데이터 유지 용량(Cs)의 전하를 필요(예컨대 초기화)에 따라서 방전하기 위한 것으로, 통상은 OFF로 되어 있다. The current sampling circuit includes a MOS transistor M1 having a source connected to a power supply line, a data holding capacitor Cs provided between the gate and the power supply line of the MOS transistor M1, and a drain of the MOS transistor M1. A switch SW3 provided between the gates, a switch SW3 provided between the input terminal Tin and the drain of the MOS transistor M1, and a switch provided between the output terminal Tout and the drain of the MOS transistor M1 ( SW4) and a switch SW1 provided in parallel with the data holding capacitor Cs. The switch SW1 is for discharging the electric charge of the data holding capacitor Cs as necessary (for example, initialization), and is usually turned OFF.
한편, 이 전류 샘플링 회로는 1 출력 단자분이기 때문에, 실제로는 디스플레이 패널에 대하여 필요한 출력 단자의 수에 상당하는 개수만큼 IC 칩 내에 배치된다. On the other hand, since this current sampling circuit is for one output terminal, it is actually arranged in the IC chip by the number corresponding to the number of output terminals required for the display panel.
도 17에, 상기 전류 샘플링 회로의 기본 동작을 나타내는 타이밍 차트를 도시한다. 이 타이밍 차트에 도시한 바와 같이, 전류 기록시에는, 스위치(SW2) 및 스위치(SW3)가 ON으로 되는 동시에, 스위치(SW4)가 OFF로 된다. 따라서, MOS 트랜지스터(M1)는 다이오드 접속된 상태가 되어 기준 전류(Iref)를 흘리기 때문에, 이 기준 전류(Iref)에 따른 상기 트랜지스터(M1)의 드레인 전압(=게이트 전압)이 스위치(SW2)를 통해서 데이터 유지 용량(Cs)에 충전(기억)된다. 그 후, 스위치(SW2)가 OFF로 되고, 이어서 스위치(SW3)가 OFF로 되어 홀드 상태가 된다. 17 is a timing chart showing the basic operation of the current sampling circuit. As shown in this timing chart, at the time of current writing, the switch SW2 and the switch SW3 are turned on, and the switch SW4 is turned off. Therefore, since the MOS transistor M1 is in a diode-connected state to flow the reference current Iref, the drain voltage (= gate voltage) of the transistor M1 corresponding to the reference current Iref is applied to the switch SW2. Through the data holding capacity (Cs) is charged (memorized). Thereafter, the switch SW2 is turned OFF, and then the switch SW3 is turned OFF to be in a hold state.
독출(출력) 기간에는, 스위치(SW2)와 스위치(SW3)가 OFF로 된 상태에서 스위치(SW4)가 ON으로 된다. 따라서, MOS 트랜지스터(M1)는 데이터 유지 용량(Cs)에 기억된 게이트 전압에 의해서 결정되는 전류(Iout)를 출력한다. 상기 기억된 게이트 전압은 상기 기준 전류(Iref)에 따라서 결정되는 전압이기 때문에, Iout=Iref의 관계가 성립한다. In the read (output) period, the switch SW4 is turned on while the switches SW2 and SW3 are turned off. Therefore, the MOS transistor M1 outputs a current Iout determined by the gate voltage stored in the data holding capacitor Cs. Since the stored gate voltage is a voltage determined according to the reference current Iref, the relationship of Iout = Iref holds.
이 전류 샘플링 회로에 따르면, MOS 트랜지스터(M1)의 임계치 전압(Vth)이, 인접하는 도시하지 않는 전류 샘플링 회로의 MOS 트랜지스터(M1)의 임계치 전압보다도 ΔVth만큼 변동하고 있었다고 해도, 이 변동(ΔVth)이 보상된다. 왜냐하면, 기록 기간에 데이터 유지 용량(Cs)에 유지되는 전압이 기준 전류(Iref)에 따라서 결정되는 전압이기 때문이다. 구체적으로는, 임계치 전압이 Vth인 MOS 트랜지스터(M1)를 사용했을 때에 데이터 유지 용량(Cs)에 기억되는 전압을 Vs라고 하면, 임계치 전압이 Vth+ΔVth인 MOS 트랜지스터(M1)를 사용했을 때에 데이터 유지 용량(Cs)에 기억되는 전압은 Vs+ΔVth가 된다. 그 때문에, 임계치 전압의 변동(ΔVth)은 출력 전류(Iout)에 영향을 주지 않는다. According to this current sampling circuit, even if the threshold voltage Vth of the MOS transistor M1 fluctuates by ΔVth from the threshold voltage of the MOS transistor M1 of the adjacent non-illustrated current sampling circuit, this variation ΔVth This is compensated. This is because the voltage held in the data holding capacitor Cs in the writing period is a voltage determined according to the reference current Iref. Specifically, when the voltage stored in the data storage capacitor Cs is Vs when the MOS transistor M1 having the threshold voltage is Vth, the data is stored when the MOS transistor M1 having the threshold voltage Vth + ΔVth is used. The voltage stored in the holding capacitor Cs is Vs + ΔVth. Therefore, the variation ΔVth of the threshold voltage does not affect the output current Iout.
그런데, 상술한 전류 샘플링 회로를 이용하여, 전류 출력형의 구동 회로를 구성하는 경우, 기록 기간을 그다지 길게 설정할 수 없는 관계상, 데이터 유지 용량(Cs)의 용량치를 그다지 크게 할 수 없다. 또한, 상기 전류 샘플링 회로는, 고 계조 디스플레이의 구동 회로에 이용한 경우에, 데이터 유지 용량(Cs)에 유지된 전압의 수 mV 정도의 변화가 휘도의 변화로서 시인된다고 하는 문제가 있다. By the way, when a current output type drive circuit is constructed using the above-described current sampling circuit, the capacity value of the data holding capacitor Cs cannot be made very large because the writing period cannot be set very long. In addition, the current sampling circuit has a problem that, when used in a driving circuit of a high gradation display, a change of about several mV of the voltage held in the data holding capacitor Cs is perceived as a change in luminance.
또한, 상기 전류 샘플링 회로는, 기록시에는 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압과 게이트 전압이 같지만, 전류 독출(출력)시에는 상기 드레인 전압과 게이트 전압의 사이에 차가 생긴다. 왜냐하면, MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압은, 기록 시에는 전원 전압에 기초하여 결정되지만, 전류 독출시에는 출력 단자(Tout) 측의 부하 회로(디스플레이 패널 측의 회로)의 전원 전압 혹은 부하 특성(1V 특성)에 기초하여 결정되기 때문이다. 따라서, 전류 기록시와 전류 독출시에는 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압이 수 V나 다른 경우가 있다. In the current sampling circuit, the drain voltage and the gate voltage of the MOS transistor M1 are the same at the time of writing. However, the difference occurs between the drain voltage and the gate voltage at the time of current reading (output). This is because the drain voltage of the MOS transistor M1 is determined based on the power supply voltage at the time of writing, but at the time of current reading the power supply voltage or the load characteristics of the load circuit (the circuit on the display panel side) of the output terminal Tout side ( 1 V characteristics). Therefore, the drain voltage of the MOS transistor M1 may be several volts or different at the time of current writing and current reading.
가령, 어떤 출력 전압에 있어서의 드레인 전압을, 기록시와 독출시에 있어서 맞춘다고 하여도, 출력 전류(Iout)의 범위에 폭이 있는 경우는, 출력 전류에 따라서 전류 독출시의 드레인 전압이 변화되기 때문에, 결국, 전류 기록시와 전류 독출 시의 드레인 전압이 다르게 된다. 또한, 전류 독출시의 드레인 전압은 디스플레이 패널 측의 부하(유기 EL 소자 혹은 TFT)의 변동에 의해서 크게 변동되는 경우가 있다. For example, even if the drain voltage at a certain output voltage is set at the time of writing and reading, if the range of the output current Iout is wide, the drain voltage at the time of current reading changes according to the output current. As a result, the drain voltage at the time of current writing and the current reading is different. In addition, the drain voltage at the time of a current read may fluctuate largely by the change of the load (organic EL element or TFT) on the display panel side.
도 18에, 상기 전류 샘플링 회로의 홀드 동작시의 상태를 도시한다. 이 상태에 있어서는, MOS 트랜지스터(M1)의 게이트가 전기적으로 부유된 상태가 되고, 또한, 상기 MOS 트랜지스터(M1) 자신이 원래 가지고 있는 드레인ㆍ게이트간 용량(Cgd)에 의해서 그 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트와 드레인이 용량 결합한 상태가 된다. 18 shows a state in the hold operation of the current sampling circuit. In this state, the gate of the MOS transistor M1 is electrically floating, and the MOS transistor M1 is formed by the drain-gate capacitance Cgd originally owned by the MOS transistor M1 itself. The gate and the drain are in a capacitively coupled state.
따라서, 상기한 바와 같이 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압이 전류 기록시와 전류 독출시에 있어서 다르면, 데이터 유지 용량(Cs)에 충전된 전하가 용량(Cs)과 용량(Cdg) 사이에서 재분배되어, 용량(Cs)에 의한 유지 전압이 변동되게 된다. 이 유지 전압의 변동은 결과적으로 기록시의 전류와 독출시의 전류에 오차를 일으키게 한다. 이 때문에, 인접하는 각 전류 샘플링 회로의 독출시에, 이들 전류 샘플링 회로의 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압의 변동에 영향을 줘, 그 각 전류 샘플링 회로의 출력 전류가 변동되어 버리게 된다. Therefore, as described above, if the drain voltage of the MOS transistor M1 is different at the time of writing the current and the reading of the current, the charge charged in the data holding capacitor Cs is redistributed between the capacitor Cs and the capacitor Cdg. The holding voltage due to the capacitance Cs is varied. This change in sustain voltage results in an error in the current at the time of writing and the current at the time of reading. For this reason, when reading adjacent current sampling circuits, fluctuations in the drain voltages of the MOS transistors M1 of these current sampling circuits are affected, and the output currents of the respective current sampling circuits are varied.
그래서, 본 발명의 목적은, 기록시와 독출시에 있어서의 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인 전압의 변동이나, 부하(유기 EL 소자 혹은 TFT)의 특성이나 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 임계치 전압의 변동에 의한 영향을 받지 않고, 게다가, 출력 전류 범위에 폭이 있는 경우에 있어서도 그 영향을 받는 일이 없는 전류 샘플링 회로를 제공하는 데에 있다. Therefore, an object of the present invention is to influence the variation of the drain voltage of the current output MOS transistor at the time of writing and reading, the characteristic of the load (organic EL element or TFT), or the variation of the threshold voltage of the current output MOS transistor. In addition, the present invention provides a current sampling circuit that is not affected even when the output current range is wide.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 소스가 전원 라인에 접속된 전류 출력용 MOS 트랜지스터와, 출력이 상기 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 게이트에 접속된 전압 버퍼와, 상기 전압 버퍼의 입력과 전원 라인 사이에 설치된 데이터 유지 용량과, 상기 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인과 상기 전압 버퍼의 입력 사이에 설치된 제1 스위치와, 입력 단자와 상기 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인 사이에 설치된 제2 스위치와, 출력 단자와 상기 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인 사이에 설치된 제3 스위치와, 상기 입력 단자(Tin)에 접속된 기준 전류 생성 회로를 구비하며, 상기 제1 스위치, 제2 스위치를 온으로 함으로써, 상기 기준 전류 생성 회로에서 생성된 기준 전류를 상기 전류 출력용 MOS 트랜지스터에 흘리는 동시에, 상기 전류 출력용 MOS 트랜지스터에 상기 기준 전류를 흘리는 게이트 전압을 상기 전압 버퍼가 출력하는 데에 필요한 상기 전압 버퍼의 입력 전압을 상기 데이터 유지 용량(Cs)에 충전시키고, 상기 충전한 후에 상기 제1 스위치, 제2 스위치를 오프로 하고 또한 상기 제3 스위치를 온으로 함으로써, 상기 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인으로부터 상기 기준 전류에 대응하는 전류를 출력시키도록 하고 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides a current output MOS transistor having a source connected to a power supply line, a voltage buffer having an output connected to a gate of the current output MOS transistor, and an input between the input of the voltage buffer and a power supply line. A first switch provided between the provided data holding capacitor, a drain of the current output MOS transistor and an input of the voltage buffer, a second switch provided between an input terminal and a drain of the current output MOS transistor, an output terminal and the current. And a third switch provided between the drains of the output MOS transistors, and a reference current generating circuit connected to the input terminal Tin, and generated by the reference current generating circuit by turning on the first switch and the second switch. The supplied reference current flows to the current output MOS transistor, and the current output MOS Charge the input voltage of the voltage buffer necessary for the voltage buffer to output the gate voltage flowing the reference current to the transistor in the data holding capacitor Cs, and after the charging, the first switch and the second switch Is turned off and the third switch is turned on to output a current corresponding to the reference current from the drain of the current output MOS transistor.
구체적인 실시예에 있어서, 상기 제1 스위치 내지 제3 스위치는 MOS 트랜지스터로 구성된다. 또한, 상기 전압 버퍼는 입력용 PMOS 트랜지스터와 전류원용 PMOS 트랜지스터를 직렬로 접속하여 구성된다. In a specific embodiment, the first switch to the third switch is composed of a MOS transistor. The voltage buffer is configured by connecting an input PMOS transistor and a current source PMOS transistor in series.
상기 MOS 트랜지스터로 이루어지는 제1 스위치와 상기 전압 버퍼의 입력 사이에, 드레인과 소스가 단락된 MOS 트랜지스터로 이루어지는 제4 스위치를 직렬로 개재시켜, 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치를 역의 형태로 온/오프 제어하도록 구성하더라도 좋다. Between the first switch composed of the MOS transistor and the input of the voltage buffer, a fourth switch composed of a MOS transistor having a drain and a source shorted is interposed in series, so that the first switch and the fourth switch are in the reversed form. It may be configured to control on / off.
이 구성에 따르면, 상기 제1 스위치의 기생 용량에 의한 상기 전압 버퍼의 입력 전압의 변동과, 상기 제4 스위치의 기생 용량에 의한 그 입력 전압의 변동이 서로 상쇄하게 된다. 이 상쇄에 의한 효과를 높이기 위해서는, 상기 제4 스위치를 구성하는 MOS 트랜지스터의 게이트 폭이 상기 제1 스위치(SW2)를 구성하는 MOS 트랜지스터의 게이트 폭의 1/2이 되도록 형성된다. According to this configuration, the variation of the input voltage of the voltage buffer due to the parasitic capacitance of the first switch and the variation of the input voltage due to the parasitic capacitance of the fourth switch cancel each other out. In order to enhance the effect of the cancellation, the gate width of the MOS transistors constituting the fourth switch is formed to be 1/2 of the gate width of the MOS transistors constituting the first switch SW2.
본 발명에 따른 전류 샘플링 회로는 예컨대, 유기 EL 발광 장치의 데이터선을 구동하는 데이터선 구동 수단으로서 설치할 수 있다. 상기 유기 EL 발광 장치는 패시브 매트릭스 방식 혹은 액티브 매트릭스 방식의 어느 것이라도 좋다. The current sampling circuit according to the present invention can be provided, for example, as data line driving means for driving a data line of the organic EL light emitting device. The organic EL light emitting device may be either a passive matrix system or an active matrix system.
상기 기준 전류 생성 회로는, 제1 정전류가 흐르는 다이오드 접속된 제1 MOS 트랜지스터와, 상기 제1 MOS 트랜지스터의 게이트 전압에 의해서 게이트 전압이 제어되어, 상기 정전류의 A배의 전류를 상기 기준 전류로서 생성하는 제2 MOS 트랜지스터에 의해서 구성할 수 있다. The reference current generating circuit includes a diode-connected first MOS transistor through which a first constant current flows and a gate voltage of the gate voltage of the first MOS transistor, and generates a current of A times the constant current as the reference current. The second MOS transistor can be configured.
또한, 상기 기준 전류 생성 회로는, 제1 정전류가 흐르는 다이오드 접속된 제1 MOS 트랜지스터와, 상기 제1 MOS 트랜지스터의 게이트 전압에 의해서 게이트 전압이 제어되어, 상기 정전류의 A배의 전류를 상기 기준 전류로서 생성하는 제2 MOS 트랜지스터와, 제2 정전류가 입력되며 상기 제1 정전류를 출력하는 전류 미러 회로에 의해서 구성하더라도 좋다. The reference current generating circuit further includes a diode-connected first MOS transistor, through which a first constant current flows, and a gate voltage of the gate voltage of the first MOS transistor, thereby controlling a current of A times the constant current to the reference current. And a second MOS transistor to be generated as a second current, and a current mirror circuit for inputting a second constant current and outputting the first constant current.
도 1은 본 발명에 따른 전류 샘플링 회로의 제1 실시형태를 도시한다. 이 도 1에서는, 도 16에 도시하는 요소와 동일한 요소에 동일한 참조 기호를 붙인다. 1 shows a first embodiment of a current sampling circuit according to the present invention. In FIG. 1, the same reference symbol is attached to the same element as that shown in FIG.
이 전류 샘플링 회로는, 도 16에 도시하는 전류 샘플링 회로에 전압 버퍼(1)를 부가한 구성을 갖는다. 상기 전압 버퍼(1)는, 그 입력이 상기 스위치(SW2)와 데이터 유지 용량(Cs)과의 접속점에 접속되고, 그 출력이 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트에 접속되어 있다. This current sampling circuit has a configuration in which the
이 전류 샘플링 회로는 예컨대, 패시브 매트릭스 방식 혹은 액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 발광 장치의 데이터선을 구동하는 데이터선 구동 수단으로서 사용 된다. 다만, 이 전류 샘플링 회로는 1 출력 단자분이기 때문에, 실제로는 디스플레이 패널에 대하여 필요한 출력 단자의 수에 상당하는 개수만큼 IC 칩 내에 배치된다. This current sampling circuit is used as data line driving means for driving data lines of an organic EL light emitting device of a passive matrix type or an active matrix type, for example. However, since this current sampling circuit is for one output terminal, it is actually arranged in the IC chip by the number corresponding to the number of output terminals required for the display panel.
도 2에 이 제1 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트를 도시한다. 이 타이밍 차트에 도시한 바와 같이, 전류 기록시에는, 스위치(SW2)와 스위치(SW3)가 ON으로 되는 동시에, 스위치(SW4)가 OFF로 된다. 따라서, MOS 트랜지스터(M1)는 전압 버퍼(1)를 통해 다이오드 접속된 상태가 되어 기준 전류(Iref)를 흘리기 때문에, 이 기준 전류(Iref)에 따른 상기 트랜지스터(M1)의 드레인 전압(=전압 버퍼(1)의 입력 전압)이 스위치(SW2)를 통해서 데이터 유지 용량(Cs)에 충전(기억)된다. 그 후, 스위치(SW2)가 OFF로 되고, 이어서 스위치(SW3)가 OFF로 되어 홀드 상태로 이행한다. 2 is a timing chart of the current sampling circuit according to the first embodiment. As shown in this timing chart, at the time of current writing, the switch SW2 and the switch SW3 are turned on, and the switch SW4 is turned off. Therefore, since the MOS transistor M1 is in a diode-connected state through the
독출(출력) 기간에는, 스위치(SW2)와 스위치(SW3)가 OFF로 되고, 스위치(SW4)가 ON으로 되기 때문에, 데이터 유지 용량(Cs)에 기억된 전압에 대응한 전압이 전압 버퍼(1)로부터 출력된다. 따라서, MOS 트랜지스터(M1)는 전압 버퍼(1)의 출력 전압에 의해서 결정되는 전류(Iout)를 출력한다. 전압 버퍼(1)의 출력 전압은 상기 기준(Iref)에 따라서 결정된 전압, 즉, 데이터 유지 용량(Cs)의 기억 전압이기 때문에, Iout=Iref의 관계가 성립한다. In the read (output) period, since the switch SW2 and the switch SW3 are turned off and the switch SW4 is turned on, the voltage corresponding to the voltage stored in the data holding capacitor Cs is equal to the
한편, 독출 기간이 종료되어 스위치(SW4)가 OFF로 되면, 스위치(SW1)가 소정시간 ON으로 되어(도 5에는 나타내어져 있지 않음), 데이터 유지 용량(Cs)에 축적된 전하가 방전된다. On the other hand, when the switch SW4 is turned OFF after the read period is over, the switch SW1 is turned ON for a predetermined time (not shown in Fig. 5), and the charge accumulated in the data holding capacitor Cs is discharged.
도 3은 이 제1 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로의 홀드시의 상태를 나타내고 있다. 3 shows the state at the time of holding the current sampling circuit according to the first embodiment.
상기 전압 버퍼(1)를 갖추고 있지 않은 도 16에 도시하는 전류 샘플링 회로에서는, 상술된 바와 같이, 도 18에 도시하는 홀드시에 있어서 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트가 전기적으로 부유된 상태가 된다. 이에 대하여, 이 제1 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로에서는, 홀드시에, MOS 트랜지스터(M1)의 게이트를 전압 버퍼(1)가 구동하기 때문에, 그 게이트가 전압 버퍼(1)의 출력 전압, 즉, 상기 전압 버퍼(1)의 입력 전압에 대응한 전압으로 고정된다. 또한, 데이터 유지 용량(Cs)과 MOS 트랜지스터(M1)의 상기 드레인ㆍ게이트간 용량(Cgd)이 이 전압 버퍼(1)에 의해서 분리된다. In the current sampling circuit shown in FIG. 16 without the
따라서, 기록시와 독출시의 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압의 변동에 기인한 상기 용량(Cs, Cgd) 사이에서의 전하 재분배가 방지되어, 데이터 유지 용량(Cs)에 유지된 전압의 변동이 방지된다. 그리고, 상기 드레인ㆍ게이트간 용량(Cgd)은 전압 버퍼(1)에 의해서 충전되게 된다. 이 결과, 이 제1 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로에 의하면, 기록시와 독출시에 있어서의 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 전위의 변동을 방지하여, 출력 전류(Iout)의 정밀도를 향상시킬 수 있다. Therefore, charge redistribution between the capacitors Cs and Cgd due to variations in the drain voltage of the MOS transistor M1 at the time of writing and reading is prevented, so that the variation of the voltage held at the data holding capacitor Cs is prevented. Is prevented. The drain-gate capacitance Cgd is then charged by the
그런데, 이 제1 실시형태의 전류 샘플링 회로에 있어서는, 기록 상태에서 홀드 상태로 이행했을 때에, 전압 버퍼(1)의 입력이 전기적으로 부유된 상태로 된다. 이 때, 전압 버퍼(1)의 입력은 매우 임피던스가 높은 노드로 된다. By the way, in the current sampling circuit of this first embodiment, when the transition from the write state to the hold state, the input of the
후술하는 구체적인 실시예에 나타내는 바와 같이, 스위치(SW2)는 MOS 트랜지 스터로 구성된다. 이 MOS 트랜지스터로 이루어지는 스위치(SW2)는 게이트와 소스(혹은 드레인) 사이에 기생의 용량(오버랩 용량)을 가지므로, 그 기생 용량에 의한 게이트 전위의 변동이 상기 전압 버퍼(1)의 입력의 노드에 영향을 미치게 하여, 그 전압 버퍼(1)의 입력 전압을 변동시킬 우려가 있다. As shown in a specific embodiment to be described later, the switch SW2 is composed of a MOS transistor. Since the switch SW2 composed of this MOS transistor has a parasitic capacitance (overlap capacitance) between the gate and the source (or drain), the change in the gate potential due to the parasitic capacitance is a node of the input of the
상기 전압 버퍼의 입력 전압의 변동은 이 전압 버퍼(1)의 출력 전압을 변동시키게, 즉, MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 전위를 변동시키게 된다. 이 스위치(SW2)의 기생 용량에 기인하는 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 전위의 변동은 기록시의 전류와 독출시의 전류에 오차를 생기게 한다. The variation of the input voltage of the voltage buffer causes the output voltage of this
상기 기생 용량에 비하여, 데이터 유지 용량(Cs)이 크면, 상기 기록시의 전류와 독출시의 전류의 오차를 억제하는 것이 가능하다. 그러나, 전류 출력형의 구동 회로를 구성하는 경우에는, 기록 기간을 그다지 길게 설정할 수 없는 관계상, 상기 용량(Cs)의 용량치를 그다지 크게 할 수 없다. 그래서, 상기 용량(Cs)을 크게 하지 않고, 상기 스위치(SW2)의 기생 용량에 기인한 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 전위의 변동을 억제하는 대책이 필요하게 된다. When the data holding capacity Cs is larger than the parasitic capacitance, it is possible to suppress the error between the current at the time of writing and the current at the time of reading. However, in the case of configuring a current output driving circuit, the capacity value of the capacitor Cs cannot be made very large because the writing period cannot be set so long. Therefore, a countermeasure for suppressing the variation in the gate potential of the MOS transistor M1 due to the parasitic capacitance of the switch SW2 is required without increasing the capacitance Cs.
도 4에 상기 대책을 실시한 본 발명에 따른 전류 샘플링 회로의 제2 실시형태를 도시한다. 이 전류 샘플링 회로는, 스위치(SW2)와 전압 버퍼(1)의 입력과의 사이에 양단이 단락된 스위치(SW5)를 삽입한 점에서 도 1에 도시하는 전류 샘플링 회로와 다르다. 4 shows a second embodiment of the current sampling circuit according to the present invention in which the above countermeasures are implemented. This current sampling circuit differs from the current sampling circuit shown in FIG. 1 in that a switch SW5 shorted at both ends is inserted between the switch SW2 and the input of the
도 5에 이 제2 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트를 도시한다. 이 타이밍 차트에 도시한 바와 같이, 전류 기록시에는, 스위치(SW2)와 스위 치(SW3)가 ON으로 되고, 스위치(SW4)와 스위치(SW5)가 OFF로 된다. 이에 따라, MOS 트랜지스터(M1)는 전압 버퍼(1)를 통해 다이오드 접속된 상태가 되어 기준 전류(Iref)를 흘리기 때문에, 이 기준 전류(Iref)에 따른 이 트랜지스터(M1)의 드레인 전압(=전압 버퍼(1)의 입력 전압)이 SW2를 통해서 데이터 유지 용량(Cs)에 충전(기억)된다. 그 후, 스위치(SW2)가 OFF로 되는 동시에 스위치(SW5)가 ON으로 되고, 이어서 스위치(SW3)가 OFF로 되어 홀드 상태가 된다. 5 is a timing chart of the current sampling circuit according to the second embodiment. As shown in this timing chart, at the time of current recording, the switch SW2 and the switch SW3 are turned on, and the switch SW4 and the switch SW5 are turned off. Accordingly, since the MOS transistor M1 is in a diode-connected state through the
전류 독출(출력) 기간에는, 스위치(SW2)와 스위치(SW3)가 OFF 상태를 유지하고, 스위치(SW5)가 ON 상태를 유지한 상태에서 스위치(SW4)가 ON으로 된다. 이에 따라, 데이터 유지 용량(Cs)에 기억된 전압에 대응한 전압이 전압 버퍼(1)로부터 출력되고, 그 결과, MOS 트랜지스터(M1)가 전압 버퍼(1)의 출력 전압에 의해서 결정되는 전류(Iout)를 출력한다. In the current reading (output) period, the switch SW2 and the switch SW3 are kept in an OFF state, and the switch SW4 is turned ON while the switch SW5 is in an ON state. Accordingly, the voltage corresponding to the voltage stored in the data holding capacitor Cs is output from the
상기 데이터 유지 용량(Cs)에 기억된 전압에 따라서 출력되는 전압 버퍼(1)의 출력 전압은 Iref에 따라서 결정되는 전압이기 때문에, Iout=Iref의 관계가 성립한다. Since the output voltage of the
도 6에 이 제2 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로의 홀드시의 상태를 나타낸다. 홀드 상태에 있는 이 제2 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로는, 상기 제1 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로의 홀드시와 마찬가지로, MOS 트랜지스터(M1)의 게이트가 전압 버퍼(1)에 의해서 구동되고, 또한, 용량(Cs와 Cgd)이 상기 전압 버퍼(1)에 의해서 분리된다. 따라서, 이 전류 샘플링 회로에 있어서도, MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압이 변동함에 의한 영향이 제거된다. Fig. 6 shows the state at the time of holding the current sampling circuit according to the second embodiment. In the current sampling circuit according to the second embodiment in the hold state, the gate of the MOS transistor M1 is driven by the
후술하는 구체적인 실시예에 도시한 바와 같이, 스위치(SW5)는 스위치(SW2)와 마찬가지로 MOS 트랜지스터로 구성되기 때문에, 게이트와 소스(혹은 드레인) 사이에 기생 용량을 갖는다. 그래서, 이 제2 실시형태에서는, 스위치(SW2)의 게이트 전압이 ON/OFF으로 될 때에 스위치(SW5)의 게이트 전압이 OFF/ON가 되도록, 즉, 스위치(SW2)의 게이트 전압의 ON/OFF와 스위치(SW5)의 게이트 전압의 ON/OFF가 역의 형태가 되도록, 이들 게이트 전압의 ON/OFF 제어를 실행하여, 스위치(SW2)의 게이트 전위의 변동에 의한 영향을 상쇄되도록 하고 있다. 이에 따라, 전압 버퍼(1)의 입력 전압은, 기록 기간에서 홀드 기간으로의 이행시에 변동하지 않으며, 그 결과, 데이터 유지 용량(Cs)을 크게 하는 일없이, 전류(Iout)를 정밀도 좋게 출력하는 것이 가능해진다. As shown in a specific embodiment to be described later, since the switch SW5 is composed of MOS transistors similarly to the switch SW2, the switch SW5 has a parasitic capacitance between the gate and the source (or drain). Thus, in this second embodiment, when the gate voltage of the switch SW2 is turned on / off, the gate voltage of the switch SW5 is turned off / on, that is, the ON / OFF of the gate voltage of the switch SW2 is turned on. The ON / OFF control of these gate voltages is executed so that the ON / OFF of the gate voltage of the switch SW5 is in the reversed form, and the influence caused by the variation of the gate potential of the switch SW2 is canceled out. As a result, the input voltage of the
(제1 실시예)(First embodiment)
도 7은 상기 제1 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로(도 1)를 구체화한 실시예를 도시하고 있다. Fig. 7 shows an example in which the current sampling circuit (Fig. 1) according to the first embodiment is embodied.
이 전류 샘플링 회로에 있어서, 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)는 각각 PMOS 트랜지스터(M4 및 M5)로 구성되고, 스위치(SW3) 및 스위치(SW4)는 각각 NMOS 트랜지스터(M8 및 M7)로 구성되어 있다. In this current sampling circuit, the switch SW1 and the switch SW2 are each composed of PMOS transistors M4 and M5, and the switches SW3 and SW4 are each composed of NMOS transistors M8 and M7. have.
전압 버퍼(1)는 PMOS 트랜지스터(M2, M3)을 조합시킨 소스-팔로워 회로에 의해서 구성되어 있다. 이 소스-팔로워 회로는 MOS 트랜지스터(M1)를 완전히 OFF로 하는 것이 가능한 기능을 지닐 필요가 있기 때문에, 입력용 트랜지스터(M3)와 전류원용 트랜지스터(M2)의 쌍방에 PMOS 트랜지스터를 사용하고 있다. Vb는 전류원용 트랜지스터(M2)에 주어지는 바이어스 전압이다. The
도 8에, 이 실시예에 따른 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트를 도시한다. 이 타이밍 차트에 도시한 바와 같이, 동작 초기에 있어서 MOS 트랜지스터(M4)의 제어 신호(CLCs)가 "Lo"가 되면, 그 트랜지스터(M4)가 ON으로 된다. 이에 따라, 데이터 유지 용량(Cs)에 충전되어 있는 불필요한 전하가 방전되기 때문에, 전압 버퍼(1)를 구성하는 소스-팔로워 회로의 입력 전압이 전원 전압으로 되고, MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 전압도 전원 전압으로 된다. 따라서, MOS 트랜지스터(M1O)는 완전히 OFF가 된다. 상기 불필요한 전하의 방전이 완료되면, MOS 트랜지스터(M4)의 제어 신호(CLCs)가 "Hi"로 되기 때문에, 상기 트랜지스터(M4)가 OFF로 되어 초기화가 완료된다. 8 shows a timing chart of the current sampling circuit according to this embodiment. As shown in this timing chart, when the control signal CLCs of the MOS transistor M4 becomes "Lo" in the initial stage of operation, the transistor M4 is turned ON. As a result, since unnecessary charges charged in the data holding capacitor Cs are discharged, the input voltage of the source-follower circuit constituting the
상기 초기화가 완료된 후, MOS 트랜지스터(M5)의 제어 신호(Fbcon)가 "Lo"로 되고, MOS 트랜지스터(M8)의 제어 신호(WE)가 "Hi"로 되면, 상기 MOS 트랜지스터(M5, M8)가 함께 ON으로 되기 때문에, MOS 트랜지스터(M1)가 소스-팔로워 회로를 통해 다이오드 접속된 상태가 된다. 이에 따라, Tin 단자를 통해 MOS 트랜지스터(M1)에 기준 전류(Iref)가 흐르기 때문에, 이 기준 전류(Iref)에 따른 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전압(=소스-팔로워 회로의 입력 전압)이 MOS 트랜지스터(M5)를 통해서 데이터 유지 용량(Cs)에 충전(기억)된다. After the initialization is completed, when the control signal Fbcon of the MOS transistor M5 becomes "Lo" and the control signal WE of the MOS transistor M8 becomes "Hi", the MOS transistors M5 and M8. Is turned ON together, the MOS transistor M1 is in a diode-connected state through the source-follower circuit. Accordingly, since the reference current Iref flows through the Tin terminal to the MOS transistor M1, the drain voltage (= input voltage of the source-follower circuit) of the MOS transistor M1 according to the reference current Iref is MOS. The data holding capacitor Cs is charged (stored) through the transistor M5.
데이터 유지 용량(Cs)에의 충전이 완료되면, 제어 신호(Fbcon)가 "Hi"로 되고, MOS 트랜지스터(M5)가 OFF로 되기 때문에, 데이터 유지 용량(Cs)에의 충방전 경로가 차단되어, 상기 데이터 유지 용량(Cs)에 충전(기억)된 데이터가 유지된다. 그 후, 제어 신호(WE)가 "L"로 되어 MOS 트랜지스터(M5)가 OFF로 되면, 홀드 기간으로 이행한다. When the charge to the data holding capacitor Cs is completed, the control signal Fbcon becomes "Hi" and the MOS transistor M5 is turned off, so that the charge / discharge path to the data holding capacitor Cs is cut off. Data charged (memorized) in the data holding capacity Cs is retained. After that, when the control signal WE becomes "L" and the MOS transistor M5 is turned OFF, the transition to the hold period is performed.
그 후, MOS 트랜지스터(M7)의 제어 신호(OE)가 "Hi"로 되면, 그 트랜지스터(M7)가 ON으로 되기 때문에, 데이터 유지 용량(Cs)이 기억하고 있는 전압에 따른 전류(Iout)가 출력 단자(Tout)로부터 출력된다. 출력 기간이 완료되면, 제어 신호(OE)가" Lo"로 되어 MOS 트랜지스터(M7)가 OFF로 된다. 이 때문에, 전류(Iout)가 차단되어, 출력 단자(Tout)로부터의 전류는 0이 된다. 그 후, 제어 신호(CLCs)가 "Lo"로 되고, MOS 트랜지스터(M4)가 ON으로 되면, 데이터 유지 용량(Cs)에 기억된 데이터가 소거(데이터 유지 용량(Cs)에 유지되어 있는 전하가 방전)되어, 다음 기록에 대비하는 상태가 된다. After that, when the control signal OE of the MOS transistor M7 becomes "Hi", since the transistor M7 is turned on, the current Iout corresponding to the voltage stored in the data holding capacitor Cs is It is output from the output terminal Tout. When the output period is completed, the control signal OE becomes "Lo" and the MOS transistor M7 is turned off. For this reason, the current Iout is cut off and the current from the output terminal Tout becomes zero. After that, when the control signal CLCs becomes " Lo " and the MOS transistor M4 is turned ON, the data stored in the data storage capacitor Cs is erased (the charge held in the data storage capacitor Cs is reduced. Discharged) to prepare for the next recording.
(제 2 실시예)(Second embodiment)
도 9는 상기 제2 실시형태에 따른 전류 샘플링 회로(도 4)를 구체화한 실시예를 나타내고 있다. 이 전류 샘플링 회로에서는, 스위치(SW1), 스위치(SW2) 및 스위치(SW5)가 각각 PMOS 트랜지스터(M4, M5 및 M6)로 구성되고, 스위치(SW3) 및 스위치(SW4)가 각각 NMOS 트랜지스터(M8 및 M7)로 구성되어 있다. 또한, 이 전류 샘플링 회로에는 제어 신호(Fbcon)를 반전하여 PMOS 트랜지스터(M6)의 게이트에 가하는 인버터(2)가 설치되어 있다. Fig. 9 shows an example in which the current sampling circuit (Fig. 4) according to the second embodiment is embodied. In this current sampling circuit, the switches SW1, SW2 and SW5 are each composed of PMOS transistors M4, M5 and M6, and the switches SW3 and SW4 are each NMOS transistors M8. And M7). In addition, the current sampling circuit is provided with an
도 10은 PMOS 트랜지스터(M5, M6)와 기생 용량(Cp)의 관계도를 도시한다. 도 8에 도시하는 기록 기간이 완료되면, 스위치(SW2)를 구성하는 PM0S 트랜지스터(M5)의 게이트 전위는 "Lo"에서 "Hi"로 변화된다. 이 때, PMOS 트랜지스터(M5) 의 게이트와 노드(B)(하이 임피던스인 노드)는 기생 용량(게이트와 확산 영역과의 오버랩 용량)(Cp)에서 용량 결합하고 있기 때문에, 노드(B)의 전위가 PMOS 트랜지스터(M5)의 게이트 전위의 변화에 따라 변화하게 된다. 10 shows a relationship diagram between the PMOS transistors M5 and M6 and the parasitic capacitance Cp. When the write period shown in FIG. 8 is completed, the gate potential of the PM0S transistor M5 constituting the switch SW2 changes from "Lo" to "Hi". At this time, since the gate of the PMOS transistor M5 and the node B (a node having high impedance) are capacitively coupled at the parasitic capacitance (overlap capacitance between the gate and the diffusion region) Cp, the potential of the node B is reduced. Changes with the change in the gate potential of the PMOS transistor M5.
PMOS 트랜지스터(M6)는 노드(B)의 변동을 억제하기 위한 더미 스위치로서 설치한 것이다. 이 PMOS 트랜지스터(M6)도 PMOS 트랜지스터(M5)와 마찬가지로, 노드(B)와 게이트 사이에 기생 용량(Cp)을 갖기 때문에, 그 게이트 전위의 변화가 노드(B)에 영향을 준다. The PMOS transistor M6 is provided as a dummy switch for suppressing fluctuation of the node B. As shown in FIG. Similarly to the PMOS transistor M5, this PMOS transistor M6 has a parasitic capacitance Cp between the node B and the gate, so that the change in the gate potential affects the node B. As shown in FIG.
PMOS 트랜지스터(M6)의 게이트는 인버터(2)를 통해 PMOS 트랜지스터(M5)의 게이트와는 역의 형태로 ON/OFF 제어된다. 따라서, 기록 기간이 완료되어 PMOS 트랜지스터(M5)의 게이트 전위가 "Lo"에서 "Hi"로 변화하는 동시에, PMOS 트랜지스터(M6)의 게이트 전위가 "Hi"에서 "Lo"로 변화된다. 이 때, PMOS 트랜지스터(M5)가 노드(B)의 전압을 끌어올리고자 하는 데 대하여, PMOS 트랜지스터(M6)는 노드(B)의 전압을 끌어내리고자 하기 때문에, 노드(B)의 전위 변동이 서로 상쇄하게 된다. The gate of the PMOS transistor M6 is ON / OFF controlled in the reverse form of the gate of the PMOS transistor M5 via the
여기서, 노드(B)에서 본 PMOS 트랜지스터(M5) 측의 기생 용량(Cp)은 1×Cpm5이다. 이 기생 용량(Cpm5)에 충전되는 전하량(Qm5)은 게이트 전위의 변화 폭을 Vg라고 하면, Here, the parasitic capacitance Cp on the side of the PMOS transistor M5 seen from the node B is 1 × Cpm5. The charge amount Qm5 charged in the parasitic capacitance Cpm5 is assuming that the change width of the gate potential is Vg.
로 나타내어진다. It is represented by
한편, 노드(B)에서 본 PMOS 트랜지스터(M6) 측의 기생 용량(Cp)은 2×Cpm6이다. 따라서, 이 기생 용량(Cpm6)에 충전되는 전하량(Qm6)은 마찬가지로 게이트 전위의 변화 폭을 Vg라고 하면, On the other hand, the parasitic capacitance Cp on the side of the PMOS transistor M6 seen from the node B is 2 x Cpm6. Therefore, when the charge amount Qm6 charged in the parasitic capacitance Cpm6 is equal to the change width of the gate potential, Vg,
가 된다. Becomes
상기 노드(B)의 전위 변동을 완전히 없애기 위해서는, 상기 전하량(Qm5, Qm6)을 같게 해야만 한다. 즉, Qm5=Qm6을 실현하기 위해서는, 기생 용량(Cpm6, Cpm5)이 이하의 관계를 만족할 필요가 있다. In order to completely eliminate the potential variation of the node B, the charge amounts Qm5 and Qm6 must be equal. That is, in order to realize Qm5 = Qm6, the parasitic capacitances Cpm6 and Cpm5 need to satisfy the following relationship.
도 10에 도시하는 기생 용량(Cp)은 게이트와 확산 영역의 오버랩 용량(게이트와 소스 혹은 드레인과의 중복부의 용량)이기 때문에, 식(6)의 관계를 만족시키기 위해서는, PMOS 트랜지스터(M5)의 게이트 폭(Wm5)과 PMOS 트랜지스터(M6)의 게이트 폭(Wm6)이 이하의 관계가 되면 된다. Since the parasitic capacitance Cp shown in FIG. 10 is the overlap capacitance of the gate and the diffusion region (the capacitance of the overlapping portion of the gate and the source or the drain), in order to satisfy the relationship of equation (6), the PMOS transistor M5 The gate width Wm5 and the gate width Wm6 of the PMOS transistor M6 may be in the following relationship.
따라서, PMOS 트랜지스터(M6)의 게이트 폭(Wm6)은 PMOS 트랜지스터(M5)의 게이트 폭(Wm5)의 1/2이 되도록 형성되어 있다. Therefore, the gate width Wm6 of the PMOS transistor M6 is formed to be 1/2 of the gate width Wm5 of the PMOS transistor M5.
전압 버퍼(1)는 제1 실시예와 마찬가지로 PMOS 트랜지스터(M2, M3)로 구성된 소스-팔로워 회로이다. 상기한 것과 같이, 이 소스-팔로워 회로는 MOS 트랜지스터(M1)를 완전히 OFF로 할 수 있는 기능을 가질 필요가 있기 때문에, 입력용 트랜지스터(M3)와 전류원용 트랜지스터(M2)의 쌍방에 PMOS 트랜지스터를 사용하고 있다. Vb는 전류원용 트랜지스터(M2)에 주어지는 바이어스 전압이다. The
이 제2 실시예에 따른 전류 샘플링 회로의 타이밍 차트는, 도 8에 도시하는 제1 실시예의 타이밍 차트와 마찬가지다. The timing chart of the current sampling circuit according to the second embodiment is the same as the timing chart of the first embodiment shown in FIG.
이 제2 실시예에 따르면, PMOS 트랜지스터(M5)에 의한 노드(B)의 전위 변동과, PMOS 트랜지스터(M6)에 의한 노드(B)의 전위 변동이 서로 상쇄하기 때문에, 결과적으로, 노드(B)에 있어서의 전위 변동이 방지된다. According to this second embodiment, since the potential variation of the node B by the PMOS transistor M5 and the potential variation of the node B by the PMOS transistor M6 cancel each other, as a result, the node B The potential fluctuations in a) are prevented.
도 11은 상기 제2 실시예의 일부를 변경한 본 발명에 따른 전류 샘플링 회로의 제3 실시예를 도시하고, 도 12는 이 실시예의 타이밍 차트를 도시한다. FIG. 11 shows a third embodiment of the current sampling circuit according to the present invention with a modification of part of the second embodiment, and FIG. 12 shows a timing chart of this embodiment.
이 제3 실시예는, NMOS 트랜지스터(M8)의 제어 신호를 인버터(3)로 반전하여, 이 반전한 신호로 NMOS 트랜지스터(M7)를 제어하도록 한 구성에 있어서 제2 실시예와 다르다. This third embodiment differs from the second embodiment in the configuration in which the control signal of the NMOS transistor M8 is inverted by the
이 제3 실시예에 따르면, 인버터(3)가 추가되게 되지만, 하나의 제어 신호(WOE)에 의해서 NMOS 트랜지스터(M7, M8)를 제어할 수 있기 때문에, 제어 신호선을 1 라인 삭감할 수 있다. According to this third embodiment, the
도 12에 도시한 바와 같이, 이 제3 실시예에 따른 전류 샘플링 회로에서는, 제어 신호(Fbcon)를 "Hi"로 하고 나서 상기 제어 신호(WOE)를 "Lo"로 함으로써 전류(Iout)가 출력된다. As shown in Fig. 12, in the current sampling circuit according to the third embodiment, the current Iout is output by setting the control signal Fbcon to "Hi" and then setting the control signal WOE to "Lo". do.
그런데, 주지된 바와 같이, 유기 EL 소자는 내부 저항이 크기 때문에, 이 유기 EL 소자에 필요한 전류를 흘리기 위해서는, 디스플레이 패널의 전원 전압을 높게 할 필요가 있다. 이것은, 상기 각 실시예의 전류 샘플링 회로의 출력단을 구성하고 있는 MOS 트랜지스터(M1)로서, 고내압의 MOS 트랜지스터를 사용해야 한다는 것을 의미하고 있다. By the way, as is well-known, since organic electroluminescent element has a big internal resistance, in order to flow the electric current required for this organic electroluminescent element, it is necessary to raise the power supply voltage of a display panel. This means that a high breakdown voltage MOS transistor should be used as the MOS transistor M1 constituting the output terminal of the current sampling circuit of each of the above embodiments.
고내압 MOS 트랜지스터는, 임계치 전압이 변동되기 쉬운 경향을 갖는다. 그리고, 이 임계치 전압의 변동은 휘도 얼룩의 원인이 된다. 그러나, 상기 각 실시예의 전류 샘플링 회로는, Tin 단자에 접속되는 도 13에 도시한 바와 같은 구성을 갖는 기준 전류 생성 회로(4)에 의해서 기록 전류(Iref)가 결정되므로, MOS 트랜지스터(M1)의 임계치 전압의 변동이 기록 전류(Iref)에 영향을 주는 일이 없다. 이하, 그 이유에 관해서 설명한다. The high breakdown voltage MOS transistor has a tendency for the threshold voltage to be easily changed. The change in the threshold voltage causes luminance unevenness. However, in the current sampling circuits of the above embodiments, since the write current Iref is determined by the reference
기준 전류 생성 회로(4)는 정전류(Iref’)가 흐르는 다이오드 접속된 NMOS 트랜지스터(M10)와, 이 NMOS 트랜지스터(M10)의 게이트 전압에 의해서 게이트 전압이 제어되어, 상기 정전류(Iref’)의 A배의 전류(AㆍIref’)를 상기 기준 전류(Iref)로서 생성하는 NMOS 트랜지스터(M9)를 구비하고 있다. In the reference
상기 NMOS 트랜지스터(M9)는 후술하는 이유에 의해 고내압이 아닌 통상의 MOS 트랜지스터, 즉, 임계치 전압의 변동이 작은 MOS 트랜지스터에 의해서 구성할 수 있다. The above-mentioned NMOS transistor M9 can be constituted by a normal MOS transistor, that is, a MOS transistor having a small variation in threshold voltage, rather than a high breakdown voltage, for reasons described later.
또한, 상기 정전류(Iref’)를 생성하는 정전류 회로는 MOS 트랜지스터(M1)의 소스에 인가된 전압(VDD)에 비하여 저전압의 전압(VDD2)을 출력하는 전원에 접속되 어 있다. 상기 NMOS 트랜지스터(M10)는 상기 저전압(VDD2)에 의해서 작동되기 때문에, 고내압이 아닌 통상의 MOS 트랜지스터, 즉, 임계치 전압의 변동이 작은 MOS 트랜지스터에 의해서 구성할 수 있다. In addition, the constant current circuit for generating the constant current Iref 'is connected to a power source that outputs a voltage VDD2 having a low voltage compared to the voltage VDD applied to the source of the MOS transistor M1. Since the NMOS transistor M10 is operated by the low voltage VDD2, the NMOS transistor M10 can be constituted by a normal MOS transistor instead of a high breakdown voltage, that is, a MOS transistor having a small variation in threshold voltage.
상기 NMOS 트랜지스터(M9)가 고내압 MOS 트랜지스터가 아니어도 되는 이유는, 스위치(SW3)를 구성하는 고내압 NMOS 트랜지스터(M8)가 MMOS 트랜지스터(M9) 대신에 고전압을 책임지기 때문이다. The reason why the NMOS transistor M9 may not be a high breakdown voltage MOS transistor is that the high breakdown voltage NMOS transistor M8 constituting the switch SW3 is responsible for a high voltage instead of the MMOS transistor M9.
예컨대, 디스플레이 패널의 전원 전압(VDD)을 30 V, NMOS 트랜지스터(M8)가 온일 때의 게이트 전압을 3 V(오프일 때의 게이트 전압은 0 V)로 하면, NMOS 트랜지스터(M9)에 흐르는 기준 전류(Iref)는 NMOS 트랜지스터(M10)를 흐르는 정전류(Iref’)에 의해 일의적으로 결정된다(Iref=AㆍIref’). For example, when the power supply voltage VDD of the display panel is 30 V and the gate voltage when the NMOS transistor M8 is on is 3 V (the gate voltage when off is 0 V), the reference flows through the NMOS transistor M9. The current Iref is uniquely determined by the constant current Iref 'flowing through the NMOS transistor M10 (Iref = A · Iref').
한편, NMOS 트랜지스터(M8)는 그 자신에게 흐르는 전류가 기준 전류(Iref)가 되도록, 그 게이트ㆍ소스간 전압(VM8SG)이 조정된다. 따라서, NMOS 트랜지스터(M9)의 소스ㆍ드레인간 전압은 3 V-VM8SG가 된다. 이것은, NMOS 트랜지스터(M9)로서, 고내압성을 갖지 않는 통상의 MOS 트랜지스터를 사용할 수 있음을 나타내고 있다. On the other hand, in the NMOS transistor M8, the gate-source voltage V M8SG is adjusted so that the current flowing to itself becomes the reference current Iref. Therefore, the source-drain voltage of the NMOS transistor M9 is 3 VV M8SG . This indicates that as the NMOS transistor M9, a normal MOS transistor having no high breakdown voltage can be used.
NMOS 트랜지스터(M8)는 포화 영역에서 동작한다. 그리고, 이 NMOS 트랜지스터(M8)를 흐르는 전류는 그 소스ㆍ드레인간 전압(VM8SD)에는 의하지 않기 때문에, 이 전( VM8SD)이 고전압을 책임지게 된다. The NMOS transistor M8 operates in the saturation region. Since the current flowing through the NMOS transistor M8 does not depend on the source-drain voltage V M8SD , the previous V M8SD is responsible for the high voltage.
도 13에 도시하는 기준 전류 생성 회로(4)를 갖춘 상기 각 실시예의 전류 샘플링 회로가 유기 EL 발광 장치에 적용되는 경우, 상기 정전류(Iref’)의 발생원 (생성 회로) 및 PMOS 트랜지스터(M10)는 상기 EL 발광 장치의 각 유기 EL 표시 소자에 대한 공통 디바이스로서 하나만 존재하며, 상기 PMOS 트랜지스터(M10)의 게이트 전압이 상기 EL 표시 소자마다 존재하는 상기 PMOS 트랜지스터(M9)의 게이트에 공통의 게이트 전압으로서 주어진다. 그 때문에, 상기 각 EL 표시 소자에 대한 각 전류 샘플링 회로는, 임계치 전압의 변동이 적은 통상의 MOS 트랜지스터(M9, M10)로 구성된 전류 미러 회로에 의해 공통의 정전류(Iref’)를 카피하여, 각각의 정전류(Iref)를 생성한다. In the case where the current sampling circuit of each of the above embodiments having the reference
기준 전류 생성 회로(4)는 도 14에 도시한 바와 같이 구성할 수도 있다. 도 14에 도시하는 기준 전류 생성 회로(4)는 PMOS 트랜지스터(M11, M12)로 구성되는 전류 미러에 의해 정전류(Iref0)를 카피하여, 도 13에 도시하는 기준 전류 생성 회로에 있어서의 정전류(Iref’)를 생성하는 것이다. The reference
MOS 트랜지스터(M10, M11, M12) 및 정전류(Iref0)를 생성하는 정전류 회로는 (VDD에 비하여) 저전압(VDD2)의 전원과 GND 사이에 접속되어 있다. 따라서, 상기 MOS 트랜지스터(M10, M11, M12)는 전원 전압(VDD2)이 낮기 때문에, 고내압이 아닌 통상의 MOS 트랜지스터, 즉, 임계치 전압의 변동이 작은 MOS 트랜지스터에 의해서 구성할 수 있다. The MOS transistors M10, M11 and M12 and the constant current circuit which generates the constant current Iref0 are connected between the power supply of the low voltage VDD2 and GND (relative to VDD). Therefore, the MOS transistors M10, M11, and M12 have a low power supply voltage VDD2, and therefore can be constituted by an ordinary MOS transistor, that is, a high MOS transistor, that is, a MOS transistor having a small variation in threshold voltage.
도 14에 도시하는 기준 전류 생성 회로(4)를 갖춘 상기 각 실시예의 전류 샘플링 회로가 유기 EL 발광 장치에 적용되는 경우, 정전류(Iref)의 발생원(생성 회로) 및 PMOS 트랜지스터(M12)는 상기 EL 발광 장치의 각 유기 EL 표시 소자에 대한 공통 디바이스로서 하나만 존재하며, 상기 PMOS 트랜지스터(M12)의 게이트 전압이 상기 EL 표시 소자마다 존재하는 PMOS 트랜지스터(M11)의 게이트에 공통의 게이트 전압으로서 주어진다. 그 때문에, 상기 각 EL 표시 소자에 대한 각 전류 샘플링 회로는, 임계치 전압의 변동이 적은 통상의 MOS 트랜지스터(M11, M12)로 구성된 전류 미러 회로에 의해 공통의 정전류(Iref0)를 카피하여, 각각의 정전류(Iref’ 및 Iref)를 생성한다. In the case where the current sampling circuit of each of the above embodiments having the reference
상술된 바와 같이, 도 13 및 도 14에 도시하는 기준 전류 생성 회로(4)는, 모두 임계치 전압의 변동이 적은 통상의 MOS 트랜지스터로 구성할 수 있기 때문에, 상기 임계치 전압의 변동에 의한 영향을 받지 않는 기준 전류(Iref)를 기록 전류로서 생성하는 것이 가능하다. 그 때문에, 이러한 기준 전류 생성 회로(4)에 의해서 기록 전류(Iref)가 결정되는 상기 각 실시예의 전류 샘플링 회로에 따르면, MOS 트랜지스터(M1)의 임계치 전압의 변동에 상관없이 적정한 기록을 하는 것이 가능하다. As described above, since the reference
본 발명에 따른 전류 샘플링 회로에 의하면, 기록시와 독출시에 있어서의 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인 전압의 변동이나, 부하(유기 EL 소자 혹은 TFT)의 특성이나 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 임계치 전압의 변동에 의한 영향을 받지 않고, 또한, 출력 전류 범위에 폭이 있는 경우에 있어서도 그 영향을 받는 일이 없는 고정밀도의 전류 출력을 얻을 수 있다. 따라서, 높은 계조의 유기 EL 디스플레이 패널에 적합한 전류 출력형 구동 회로를 실현하는 것이 가능하게 된다. According to the current sampling circuit according to the present invention, variations in the drain voltage of the current-output MOS transistors at the time of writing and reading, characteristics of the load (organic EL element or TFT), and threshold voltages of the current-output MOS transistors are attained. It is possible to obtain a high-precision current output which is not affected by the influence, and which is not affected even when the output current range is wide. Therefore, it becomes possible to realize a current output type driving circuit suitable for high gradation organic EL display panels.
또한, 상기한 바와 같이, 전류 출력용 MOS 트랜지스터의 드레인 전압의 변동 이나, 부하 특성의 변동 등의 영향을 받지 않기 때문에, 데이터 유지 용량을 작게 하여, 레이아웃 면적의 축소를 도모하는 것이 가능하다. In addition, as described above, since it is not affected by fluctuations in the drain voltage of the current output MOS transistor, fluctuations in the load characteristics, or the like, it is possible to reduce the data storage capacity and reduce the layout area.
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