JP2006227151A - Organic el display apparatus and data line driving circuit thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は有機EL表示装置および有機EL表示装置のデータ線駆動回路に関し、特に、パッシブマトリクス型の有機EL表示装置および有機EL表示装置のデータ線駆動回路に関する。 The present invention relates to an organic EL display device and a data line driving circuit of the organic EL display device, and more particularly to a passive matrix type organic EL display device and a data line driving circuit of the organic EL display device.
低消費電力、かつ、高表示品質であって、薄型化が可能なディスプレイとして、複数の有機EL素子を行列状(マトリクス状)に配列して構成される有機EL(Electoroluminescence)表示装置(有機ELパネル)が注目されている。 As a display that has low power consumption and high display quality and can be thinned, an organic EL (Electroluminescence) display device (organic EL) configured by arranging a plurality of organic EL elements in a matrix form (matrix form) Panel) is drawing attention.
この有機EL素子の駆動方式としてパッシブマトリクス駆動方式が知られている。
このパッシブマトリクス駆動方式は、陽極および陰極が、それぞれ、有機EL素子に対応してストライプ状にパターニングされた複数の平行電極として、互いに直交する方向に設けられ、その交点に配置される有機EL素子を選択して光らせることにより、文字や絵を表現する方式である(例えば、特許文献1、2参照)。
A passive matrix driving method is known as a driving method of the organic EL element.
In this passive matrix driving method, an anode and a cathode are provided in a direction orthogonal to each other as a plurality of parallel electrodes patterned in stripes corresponding to the organic EL elements, and are arranged at intersections thereof. This is a method of expressing characters and pictures by selecting and illuminating (see, for example,
従来の有機EL表示装置は、前述した2つの電極のうちの一方に対応するデータ線駆動回路と、他方に対応する走査線駆動回路とにより駆動される。走査線駆動回路は、行方向に配列した一連の有機EL素子群を列方向に順次走査し、データ線駆動回路により、走査線駆動回路により走査され選択されている行の有機EL素子群に、駆動電流を選択的に供給して、有機EL素子を発光駆動している。データ線駆動回路は、データ線と同等またはデータ線より多い定電流源で構成されており、コントロール回路からの制御信号により、パルス(電流)振幅変調(PAM:Pulse Amplitide Modulation)や、パルス(電流)幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)等の変調を行い、有機ELパネルの階調表示を行っている。 A conventional organic EL display device is driven by a data line driving circuit corresponding to one of the two electrodes described above and a scanning line driving circuit corresponding to the other. The scanning line driving circuit sequentially scans a series of organic EL element groups arranged in the row direction in the column direction, and the data line driving circuit scans the selected organic EL element group in the row selected by the scanning line driving circuit. A driving current is selectively supplied to drive the organic EL element to emit light. The data line driving circuit is composed of a constant current source that is equal to or more than the data line, and pulse (current) amplitude modulation (PAM) or pulse (current) is controlled by a control signal from the control circuit. ) Modulation such as PWM (Pulse Width Modulation) is performed, and gradation display of the organic EL panel is performed.
図6は、従来のPWM方式におけるデータ線駆動回路を示す回路図である。
図6に示すデータ線駆動回路は、パルス幅変調方式による階調制御を行う。具体的には、内部で生成した基準電流Irefを、それぞれ、一対のPチャネル型のMOSFET(以下では、「PMOSトランジスタ」という)を備えるカレントミラー(以下「PMOSカレントミラー」という)81、82、・・・、8Nを有する出力段で増幅した出力電流I8を、出力端子Out81、Out82、・・・、Out8Nから、それぞれ、出力する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a data line driving circuit in a conventional PWM system.
The data line driver circuit shown in FIG. 6 performs gradation control by a pulse width modulation method. Specifically, the internally generated reference current Iref is converted into a current mirror (hereinafter referred to as “PMOS current mirror”) 81, 82 including a pair of P-channel MOSFETs (hereinafter referred to as “PMOS transistors”), .., 8N are output from output terminals Out81, Out82,..., Out8N, respectively.
従って、出力電流I8の値は、基準電流Irefの値を制御することで任意の電流値とすることができる。パルス幅、すなわち、出力電流I8の幅(ON/OFFのタイミング)の制御は、外部からのデータに応じて、図示しないディジタル回路で生成されたPWM信号Ion1、Ion2、・・・、IonNにより、Nチャネル型のMOSFET(以下では、「NMOSトランジスタ」という)NM81、NM82、・・・、NM8NをON/OFFすることにより行う。 Therefore, the value of the output current I8 can be set to an arbitrary current value by controlling the value of the reference current Iref. The pulse width, that is, the width of the output current I8 (ON / OFF timing) is controlled by PWM signals Ion1, Ion2,..., IonN generated by a digital circuit (not shown) according to external data. N channel MOSFETs (hereinafter referred to as “NMOS transistors”) NM81, NM82,..., NM8N are turned on / off.
図7は、従来のPAM方式におけるデータ線駆動回路を示す回路図である。
なお、図6と同様の事項については、その説明を省略する。
図7に示すデータ線駆動回路は、パルス振幅変調方式による階調制御を行う。具体的には、各出力段に配置されたD/A変換器(DAC)DA91、DA92、・・・、DA9Nで変換された電流をPMOSカレントミラー91、92、・・・、9Nで構成された出力段で増幅した出力電流I9を、出力端子Out91、Out92、・・・、Out9Nから、それぞれ、出力する。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a data line driving circuit in the conventional PAM system.
Note that a description of the same matters as in FIG. 6 is omitted.
The data line driver circuit shown in FIG. 7 performs gradation control by a pulse amplitude modulation method. Specifically, the currents converted by the D / A converters (DACs) DA91, DA92,..., DA9N arranged at the respective output stages are configured by PMOS
パルス振幅、すなわち、出力電流I9の大きさの制御は、外部から入力されるデータData91、Data92、・・・、Data9NをD/A変換器で電流値に変換することで行う。出力電流I9のON/OFFは、NMOSトランジスタNM91、NM92、・・・、NM9NをON/OFFすることにより行う。 The amplitude of the pulse, that is, the magnitude of the output current I9 is controlled by converting data Data91, Data92,..., Data9N input from the outside into a current value by a D / A converter. The output current I9 is turned on / off by turning on / off the NMOS transistors NM91, NM92,... NM9N.
ところで、有機EL素子は、電流駆動型の発光素子であり、発光輝度は、有機EL素子に流れる電流密度に比例する。従って、データ線駆動回路からの出力電流にばらつきが存在すると、各有機EL素子によって構成される表示パネル上に輝度ムラが生じる。特に、隣接する出力端子Out間のばらつきは、線状の輝度ムラとして現れる。この線状の輝度ムラは認知性が高く、一般的に人間の目は2%程度の輝度差を認知することが知られている。この2%程度の輝度差は、データ線駆動回路の隣接間出力電流ばらつきの2%程度に相当するため、出力電流のばらつき(出力電流誤差)の小さなデータ線駆動回路が必要となる。
しかしながら、従来の技術には以下のような問題があった。
各カレントミラー回路を構成しているPMOSトランジスタ(以下、「出力段PMOSトランジスタ」という)の特性が全く同じであれば、出力電流誤差を生じないが、実際には、各PMOSトランジスタのしきい値電圧等のばらつきにより、出力段PMOSトランジスタの整合を得ることが困難となり、出力端子ごとに出力電流のばらつきを生じてしまう。
However, the conventional techniques have the following problems.
If the characteristics of the PMOS transistors constituting the current mirror circuits (hereinafter referred to as “output stage PMOS transistors”) are exactly the same, an output current error will not occur. Due to variations in voltage and the like, it becomes difficult to obtain matching of the output stage PMOS transistor, and variations in output current occur between output terminals.
また、通常、パッシブマトリクス型の有機EL表示装置は、選択された有機EL素子のみを発光させるため(デューティー駆動を行うため)、有機EL素子に対して常に通電を行うアクティブマトリクス型に比べ、その発光時間は、「1/有機ELパネル中の素子の行数」である。従って、時間平均して同じ輝度を得るためには、アクティブマトリクス型に比べて、瞬間輝度を上げる必要がある。このため、アクティブマトリクス型に比べて大きな駆動電流が必要であり、有機ELの内部抵抗が大きいことからその分駆動電圧も上昇する。それ故、出力段PMOSトランジスタや、その他のMOSトランジスタ(特に、図6中NMOSトランジスタNM80A、NM80B)には、高耐圧のMOSトランジスタが用いられる。一般的に、高耐圧のMOSトランジスタは、通常のMOSトランジスタよりもしきい値電圧のばらつきが大きく、出力電流I8、I9のばらつきも大きくなってしまう。 Further, since the passive matrix type organic EL display device usually emits light only for the selected organic EL element (to perform duty driving), the passive matrix type organic EL display apparatus is more in comparison with the active matrix type in which the organic EL element is always energized. The light emission time is “1 / number of rows of elements in the organic EL panel”. Therefore, in order to obtain the same luminance on a time average, it is necessary to increase the instantaneous luminance as compared with the active matrix type. For this reason, a large drive current is required as compared with the active matrix type, and the internal resistance of the organic EL is large, so that the drive voltage increases accordingly. Therefore, high-breakdown-voltage MOS transistors are used for the output stage PMOS transistors and other MOS transistors (particularly, NMOS transistors NM80A and NM80B in FIG. 6). Generally, a high breakdown voltage MOS transistor has a larger variation in threshold voltage than a normal MOS transistor, and variations in output currents I8 and I9 also increase.
ここで、出力段PMOSトランジスタのしきい値電圧ばらつきをΔVthpとすると出力電流は、次式(1)で示される。
Ids=1/2K*(W/L)(Vgs−Vthp±ΔVthp)2・・・(1)
式(1)より、出力段PMOSトランジスタのドレイン・ソース間電流Idsのばらつき振幅は、ΔVthpの影響が大きく、この電流Idsのばらつきを小さくするためには、出力段PMOSトランジスタのゲート・ソース間電圧Vgsを大きくすることが1つの対策となる。
Here, when the threshold voltage variation of the output stage PMOS transistor is ΔVthp, the output current is expressed by the following equation (1).
Ids = 1 / 2K * (W / L) (Vgs−Vthp ± ΔVthp) 2 (1)
From equation (1), the variation amplitude of the drain-source current Ids of the output stage PMOS transistor is greatly affected by ΔVthp. In order to reduce the variation of the current Ids, the gate-source voltage of the output stage PMOS transistor is reduced. Increasing Vgs is one countermeasure.
しかし、ゲート・ソース間電圧Vgsを上げることにより、PMOSトランジスタの定電流領域である直線性領域の開始する電圧も上げることになる。すなわち、ゲート・ソース間電圧Vgsを上げることにより、定電流特性を示すドレイン・ソース間の電圧Vdsも上がることになる。定電流領域を有機ELパネルの表示電圧とする場合、ドレイン・ソース間電圧Vdsの上昇が、出力段の消費電力(Ids×Vds)を大きくすることになる。また、発熱の原因にもなる。従って、ゲート・ソース間電圧Vgsを上げてばらつき対策をすることには、制約がある。 However, increasing the gate-source voltage Vgs also increases the voltage at which the linearity region, which is the constant current region of the PMOS transistor, starts. That is, by increasing the gate-source voltage Vgs, the drain-source voltage Vds exhibiting constant current characteristics is also increased. When the constant current region is used as the display voltage of the organic EL panel, the increase of the drain-source voltage Vds increases the power consumption (Ids × Vds) of the output stage. It also causes heat generation. Therefore, there is a limitation in increasing the gate-source voltage Vgs to take measures against variations.
また、図6および図7に示す回路では、出力電流を変化させるとゲート・ソース間電圧Vgsも変化する。電流値を小さくするほどゲート・ソース間電圧Vgsも小さくなるため、結局しきい値電圧のばらつきの影響が大きくなってしまう。 In the circuits shown in FIGS. 6 and 7, when the output current is changed, the gate-source voltage Vgs also changes. As the current value is reduced, the gate-source voltage Vgs is also reduced, so that the influence of variations in threshold voltage is increased.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、出力電流のばらつきが小さく、低消費電流化を図ることができる有機EL表示装置および有機EL表示装置のデータ線駆動回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides an organic EL display device and a data line driving circuit of the organic EL display device that can reduce output current variation and reduce current consumption. With the goal.
本発明では上記問題を解決するために、パッシブマトリクス型の有機EL表示装置において、行列状に配置された複数の有機EL素子と、前記各有機EL素子を行方向に接続する複数の走査線と、前記各有機EL素子を列方向に接続する複数のデータ線と、前記各走査線を順次走査する走査線駆動回路と、前記各データ線に、それぞれ対応して設けられ、所定の前記データ線に前記各有機EL素子を駆動する駆動電流を供給するための複数の供給用トランジスタ素子と、前記各供給用トランジスタ素子に対応して設けられ、前記各供給用トランジスタ素子が、それぞれ、駆動すべき電流により定められる駆動電圧を保持し、前記供給用トランジスタ素子に印加する複数の電圧保持手段とを備えるデータ線駆動回路と、を有することを特徴とする有機EL表示装置が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, in a passive matrix type organic EL display device, a plurality of organic EL elements arranged in a matrix, and a plurality of scanning lines connecting the organic EL elements in a row direction, A plurality of data lines for connecting the organic EL elements in the column direction, a scanning line driving circuit for sequentially scanning the scanning lines, and the data lines provided corresponding to the data lines, respectively. A plurality of supply transistor elements for supplying a driving current for driving each organic EL element, and corresponding to each of the supply transistor elements, and each of the supply transistor elements should be driven. A data line driving circuit having a plurality of voltage holding means for holding a driving voltage determined by a current and applying the driving voltage to the supply transistor element. The organic EL display apparatus is provided.
上記の構成によれば、電圧保持手段を備えることにより、各供給用トランジスタ素子が、それぞれ、各データ線に対して適切な駆動電流を流すことができるため、駆動電流のばらつきの小さな有機EL表示装置を実現することができる。 According to the above configuration, by providing the voltage holding means, each supply transistor element can flow an appropriate drive current to each data line, so that an organic EL display with small variations in drive current can be obtained. An apparatus can be realized.
また、電圧保持手段を備えることにより、各供給用トランジスタ素子に印加する駆動電圧を必要以上に高くする必要がない。 Further, since the voltage holding means is provided, it is not necessary to increase the driving voltage applied to each supply transistor element more than necessary.
本発明は、駆動すべき電流により定められる駆動電圧を保持する電圧保持手段を備えることにより、各供給用トランジスタ素子の特性のばらつきに関わらず、各供給用トランジスタ素子が、各データ線に対して適切な駆動電流を流すことができるため、各供給用トランジスタ素子の特性のばらつきの影響を低減または除去することができ、出力電流のばらつきの小さな有機EL表示装置を実現することができる。これにより、表示部の輝度ムラを低減または抑制することができ、視認性を向上させることができる。 The present invention includes a voltage holding unit that holds a driving voltage determined by a current to be driven, so that each supply transistor element is connected to each data line regardless of variations in characteristics of each supply transistor element. Since an appropriate driving current can be passed, the influence of variation in characteristics of each supply transistor element can be reduced or eliminated, and an organic EL display device with small variation in output current can be realized. Thereby, the brightness nonuniformity of a display part can be reduced or suppressed, and visibility can be improved.
また、電圧保持手段を備えることにより、各供給用トランジスタ素子に印加する駆動電圧を特性のばらつきを防止するために上げる必要がない。その結果、各供給用トランジスタ素子で消費される消費電力を低減させることができるため、データ線駆動回路、さらには有機EL表示装置全体の低消費電力化を図ることができる。 In addition, since the voltage holding means is provided, it is not necessary to increase the drive voltage applied to each supply transistor element in order to prevent variation in characteristics. As a result, since power consumption consumed by each supply transistor element can be reduced, the power consumption of the entire data line driving circuit and further the organic EL display device can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、第1の実施の形態の有機EL表示装置を示すブロック図である。
図1に示す有機EL表示装置は、パッシブマトリクス型の有機EL表示装置であって、m行n列の行列状(マトリクス状)に配置された複数の有機EL素子E(1 1)、・・・、E(m n)と、各有機EL素子Eを、それぞれ、行方向に接続する複数の走査線K1、K2、・・・、Kmと、各有機EL素子Eを、それぞれ、列方向に接続する複数のデータ線L1、L2、・・・、Lnとを有する表示部1と、各走査線K1、K2、・・・、Kmを順次選択して駆動する走査線駆動回路10と、走査線駆動回路により選択されている行の各有機EL素子Eに、後述する駆動電流I01、I02、・・・、I0Nを選択的に供給して、有機EL素子Eを発光駆動させるためのデータ線駆動回路20と、走査線駆動回路10とデータ線駆動回路20とに前述した動作を行わせるよう走査線駆動回路10とデータ線駆動回路20とを制御するコントロール回路30とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating the organic EL display device according to the first embodiment.
The organic EL display device shown in FIG. 1 is a passive matrix type organic EL display device, and includes a plurality of organic EL elements E (11) arranged in a matrix of m rows and n columns (matrix). A plurality of scanning lines K1, K2,..., Km that connect E (mn) and each organic EL element E in the row direction, and each organic EL element E in the column direction, respectively. A
次に、データ線駆動回路20について説明する。
図2は、図1に示す駆動回路のデータ線駆動回路の回路図である。
データ線駆動回路20は、基準電流Irefが入力されるNMOSトランジスタNM10と、列方向の有機EL素子Eの個数(N端子分)に対応する数のユニット回路21、22、・・・、2Nとを有している。なお、N≧nであるが、以下N=nとして説明を行う。
Next, the data
FIG. 2 is a circuit diagram of a data line driving circuit of the driving circuit shown in FIG.
The data line driving
これらのユニット回路21、22、・・・、2Nは、それぞれ、データ線に応じた駆動電流(定電流)I01、I02、・・・、I0Nを、すなわち各色のカラーフィルタによる光量減衰込みで同じ輝度が得られるよう色ごとに異なる大きさの駆動電流を出力端子Out1、Out2、・・・、OutNを介して、対応するデータ線L1、L2、・・・、Lnに供給(出力)する。
These
このデータ線駆動回路20は、PWM方式の階調制御を行う。すなわち、後述するスイッチSW12のONとOFFとの比率を変えて駆動電流の平均値を変化させることにより、有機EL素子Eの階調制御を行う。
The data line driving
次に、ユニット回路21、22、・・・、2Nの構成について説明するが、これらのユニット回路21、22、・・・、2Nは、その構成が互いに同じであるため、以下代表的にユニット回路21について説明する。
Next, the configuration of the
ユニット回路21は、ソースが電源電圧VDDに接続されたPMOSトランジスタPM11と、PMOSトランジスタPM11のゲート・ドレイン間に接続されたスイッチSW11と、PMOSトランジスタPM11のドレインとGNDとの間に、この順番で設けられたスイッチSW12およびNMOSトランジスタNM11と、PMOSトランジスタPM11のゲート・ソース間に、それぞれ、並列に接続されたコンデンサCs1およびスイッチ(放電用スイッチング素子)SW13と、ドレインがスイッチSW12および出力端子Out1に接続され、ソースがGNDに接続されたNMOSトランジスタNM12とを有している。
The
NMOSトランジスタNM11は、NMOSトランジスタNM10との間でカレントミラー回路を構成しており、基準電流Irefは、このカレントミラー回路で、折り返されて駆動電流(定電流)I01となる。ここで駆動電流I01は、
I01=Iref*k・・・(2)
(kは、NMOSトランジスタNM10、11のサイズ比で決まる係数)である。
The NMOS transistor NM11 forms a current mirror circuit with the NMOS transistor NM10, and the reference current Iref is folded back to become a drive current (constant current) I01 by this current mirror circuit. Here, the drive current I01 is
I01 = Iref * k (2)
(K is a coefficient determined by the size ratio of the NMOS transistors NM10 and NM11).
スイッチSW11は、データ線L1に駆動電流I01を供給する、後述の供給期間に先立って、コンデンサCs1にPMOSトランジスタPM11に印加するゲート・ソース間電圧Vgsを充電させるためのスイッチである。 The switch SW11 supplies the drive current I01 to the data line L1, and charges the capacitor Cs1 with the gate-source voltage Vgs applied to the PMOS transistor PM11 prior to a supply period described later.
このコンデンサCs1とスイッチSW11とで、電圧保持手段が構成される。
なお、コンデンサCs1の容量値は、後述する出力期間にPMOSトランジスタPM11のゲート・ソース間電圧Vgsを保持し得るような容量値であれば、特に限定されない。
The capacitor Cs1 and the switch SW11 constitute a voltage holding unit.
Note that the capacitance value of the capacitor Cs1 is not particularly limited as long as the capacitance value can hold the gate-source voltage Vgs of the PMOS transistor PM11 during an output period described later.
スイッチSW12は、一端が、PMOSトランジスタPM11のドレインに接続(固定)され、他端が、基準電流Iref側と出力端子Out1側とに切り替え可能なスイッチである。 The switch SW12 is a switch whose one end is connected (fixed) to the drain of the PMOS transistor PM11 and whose other end can be switched between the reference current Iref side and the output terminal Out1 side.
ここで、NMOSトランジスタNM10、11のドレイン・ソース間の耐圧は、それぞれ、スイッチSW12の両端の耐圧より低いものが用いられている。この理由については、後に詳述する。 Here, the drain-source breakdown voltage of the NMOS transistors NM10, 11 is lower than the breakdown voltage at both ends of the switch SW12. The reason for this will be described in detail later.
スイッチSW13は、コンデンサCs1に充電された電圧を放電する放電手段を構成している。
これらのスイッチSW11、SW12、SW13としては、例えば、MOSFETやトランジスタ等が挙げられる。
The switch SW13 constitutes a discharging unit that discharges the voltage charged in the capacitor Cs1.
Examples of these switches SW11, SW12, and SW13 include MOSFETs and transistors.
NMOSトランジスタNM12は、有機EL素子Eの図示しない寄生容量に充電された電荷を放電させるためのスイッチである。
このNMOSトランジスタNM12は、スイッチSW12が出力端子Out1と接続しているとき(出力端子Out1側のとき)OFFしており、スイッチSW12がNMOSトランジスタ(定電流源)11と接続しているとき(定電流源側のとき)ONしている。
The NMOS transistor NM12 is a switch for discharging a charge charged in a parasitic capacitance (not shown) of the organic EL element E.
The NMOS transistor NM12 is OFF when the switch SW12 is connected to the output terminal Out1 (when it is on the output terminal Out1 side), and when the switch SW12 is connected to the NMOS transistor (constant current source) 11 (constant). ON (on the current source side).
次に、各ユニット回路の動作(作用)について図3を用いて説明するが、以下代表的にユニット回路21の動作(作用)について説明する。
図3は、図2に示す各ユニット回路の動作を示す図である。
Next, the operation (action) of each unit circuit will be described with reference to FIG. 3. Hereinafter, the operation (action) of the
FIG. 3 is a diagram showing the operation of each unit circuit shown in FIG.
なお、図3では、図2に示す各ユニット回路の一部を簡素化して示している。
(充電期間)
まず、コンデンサCs1を充電する。
In FIG. 3, a part of each unit circuit shown in FIG. 2 is simplified.
(Charging period)
First, the capacitor Cs1 is charged.
具体的には、図3(a)に示すように、スイッチSW11がONし、スイッチSW12は基準電流Iref側に接続され、スイッチSW13はOFFする。これにより、PMOSトランジスタPM11のゲート・ドレイン間がショートされてダイオード接続される。 Specifically, as shown in FIG. 3A, the switch SW11 is turned on, the switch SW12 is connected to the reference current Iref side, and the switch SW13 is turned off. As a result, the gate and drain of the PMOS transistor PM11 are short-circuited to form a diode connection.
従って、コンデンサCsには、駆動電流I01に等しいPMOSトランジスタPM11のドレイン・ソース間電流Idsを流し得る(駆動電流I01に対応する)ゲート・ソース間電圧(駆動電圧)Vgsが充電される。すなわち、PMOSトランジスタPM11のドレイン・ソース間電流Idsが、駆動電流I01に対して校正(キャリブレーション)されたことになる。
(供給期間)
次に、データ線に駆動電流I01を供給する。
Therefore, the capacitor Cs is charged with a gate-source voltage (driving voltage) Vgs that can pass the drain-source current Ids of the PMOS transistor PM11 equal to the driving current I01 (corresponding to the driving current I01). That is, the drain-source current Ids of the PMOS transistor PM11 is calibrated (calibrated) with respect to the drive current I01.
(Supply period)
Next, the drive current I01 is supplied to the data line.
具体的には、図3(b)に示すように、スイッチSW11がOFFし、スイッチSW12が出力端子Out1側に接続され、スイッチSW13がOFFする。これにより、コンデンサCs1に充電された電圧により、PMOSトランジスタPM11から、駆動電流I01、すなわち、ドレイン・ソース間電流Idsが出力端子Out1を介して、データ線L1に供給される。 Specifically, as shown in FIG. 3B, the switch SW11 is turned OFF, the switch SW12 is connected to the output terminal Out1, and the switch SW13 is turned OFF. Accordingly, the driving current I01, that is, the drain-source current Ids is supplied from the PMOS transistor PM11 to the data line L1 through the output terminal Out1 by the voltage charged in the capacitor Cs1.
この供給期間は、表示部1の走査線数とフレーム周波数で決まる。
(放電期間)
次に、コンデンサCs1に残留している電圧(電荷)を放電させる。
This supply period is determined by the number of scanning lines of the
(Discharge period)
Next, the voltage (charge) remaining in the capacitor Cs1 is discharged.
具体的には、図3(c)に示すように、スイッチSW13がONする。これにより、コンデンサCs1の両端部が同電位となり、コンデンサCs1に残留している略全ての電圧は、電源電圧VDDを介して放電される。従って、PMOSトランジスタPM11が確実にOFFする。これにより、PMOSトランジスタPM11の誤動作を確実に防止することができる。 Specifically, as shown in FIG. 3C, the switch SW13 is turned on. As a result, both ends of the capacitor Cs1 have the same potential, and almost all the voltage remaining in the capacitor Cs1 is discharged via the power supply voltage VDD. Therefore, the PMOS transistor PM11 is surely turned off. As a result, malfunction of the PMOS transistor PM11 can be reliably prevented.
その後、再び充電期間に移行し、処理を継続する。
ところで、前述したように、NMOSトランジスタNM10、11には、そのドレイン・ソース間の耐圧が、それぞれ、スイッチSW12の両端の耐圧より低いものが用いられている。以下、この理由を図4を用いて説明する。
Thereafter, the charging period starts again, and the process is continued.
By the way, as described above, the NMOS transistors NM10, 11 are used whose breakdown voltage between the drain and source is lower than the breakdown voltage at both ends of the switch SW12. Hereinafter, this reason will be described with reference to FIG.
図4は、スイッチSW12をMOSFETで構成しかつ基準電流Iref側に接続した場合のユニット回路を示す回路図である。なお、図4では、図2に示す各ユニット回路の一部を簡素化して示している。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a unit circuit when the switch SW12 is formed of a MOSFET and connected to the reference current Iref side. In FIG. 4, a part of each unit circuit shown in FIG. 2 is simplified.
本実施の形態では、基準電流Iref側に接続されたスイッチSW12は、ゲートに定電圧V0が印加されたNMOSトランジスタであり、飽和領域で動作し、駆動電流I01は、そのドレイン・ソース間電圧VSWdsによらないため、このスイッチSW12のドレイン・ソース間VSWdsに、電源電圧VDDのほとんどの電圧が印加されることになる。そのため、スイッチSW12の耐圧は、電源電圧VDD以上のものが必要となる。 In this embodiment, the switch SW12 connected to the reference current Iref side is an NMOS transistor constant voltage V 0 is applied to the gate, operates in a saturation region, the driving current I01 has its drain-source voltage because that does not depend on V SW ds, the drain-source V SW ds of the switch SW12, so that the most of the voltage of the power supply voltage VDD is applied. Therefore, the withstand voltage of the switch SW12 needs to be higher than the power supply voltage VDD.
また、スイッチSW12に流れる電流は、駆動電流I01になるよう、そのゲート・ソース間電圧VSWgsが調整される。従って、NMOSトランジスタNM11のドレイン・ソース間の電圧VNMdsは、スイッチSW12のゲート電圧V0からスイッチSW12のゲート・ソース間の電圧降下分、すなわち、スイッチSW12のゲート電圧から電圧VSWgsを引いた電圧となる。 Further, the gate-source voltage V SW gs is adjusted so that the current flowing through the switch SW12 becomes the drive current I01. Therefore, the voltage V NM ds between the drain and source of the NMOS transistor NM11 is the voltage drop between the gate voltage V 0 of the switch SW12 and the gate and source of the switch SW12, that is, the voltage V SW gs from the gate voltage of the switch SW12. The subtracted voltage.
この電圧VNMdsは、電源電圧VDDに比べてはるかに小さい。NMOSトランジスタNM10のドレイン・ソース間電圧もこれに準じたものでよいから、NMOSトランジスタNM11のドレイン・ソース間の耐圧は、それぞれ、スイッチSW12の両端の耐圧より低いものを用いることができる。 This voltage V NM ds is much smaller than the power supply voltage VDD. Since the drain-source voltage of the NMOS transistor NM10 may be similar to this, the drain-source breakdown voltage of the NMOS transistor NM11 can be lower than the breakdown voltage at both ends of the switch SW12.
このため、NMOSトランジスタNM10、NM11のしきい値ばらつきを小さくすることができ、出力電流のばらつきや輝度ムラの抑制を実現できる。
以上説明したように、本実施の形態の有機EL表示装置によれば、コンデンサCs1、Cs2、・・・、CsNを設置したことにより、PMOSトランジスタPM11、PM221、・・・、PMN1のしきい値電圧のON/OFF特性がばらついていたとしても、PMOSトランジスタPM11、PM21、・・・、PMN1に対して、それぞれ、カレントミラー回路により基準電流Irefを定数倍した電流により定まるゲート・ソース間電圧Vgsが印加されるため、ユニット回路21、22、・・・、2Nから、それぞれ、ばらつきの小さい駆動電流が出力される。
For this reason, variations in threshold values of the NMOS transistors NM10 and NM11 can be reduced, and variations in output current and luminance unevenness can be suppressed.
As described above, according to the organic EL display device of the present embodiment, the thresholds of the PMOS transistors PM11, PM221,..., PMN1 are provided by installing the capacitors Cs1, Cs2,. Even if the ON / OFF characteristics of the voltage vary, the gate-source voltage Vgs determined by the current obtained by multiplying the reference current Iref by a constant with respect to the PMOS transistors PM11, PM21,. Therefore, the drive currents with small variations are output from the
これにより、PMOSトランジスタPM11、PM21、・・・、PMN1の特性のばらつきの影響を低減または除去することができ、駆動電流のばらつきの小さな有機EL表示装置を実現することができるため、表示部1の輝度ムラを低減または抑制することができ、視認性を向上させることができる。 As a result, the influence of variations in characteristics of the PMOS transistors PM11, PM21,..., PMN1 can be reduced or eliminated, and an organic EL display device with small variations in drive current can be realized. Brightness unevenness can be reduced or suppressed, and visibility can be improved.
また、PMOSトランジスタPM21、PM22、・・・、PM2Nのゲート・ソース間電圧Vgsを、特性のばらつきを防止するために(必要以上に)上げる必要がない。従って、PMOSトランジスタPM21、PM22、・・・、PM2Nのドレイン・ソース間電圧Vdsを低くすることができる。この結果、各ユニット回路における消費電力(Ids×Vds)を低減することができる。 Further, it is not necessary to increase (unnecessarily) the gate-source voltage Vgs of the PMOS transistors PM21, PM22,..., PM2N in order to prevent variation in characteristics. Therefore, the drain-source voltage Vds of the PMOS transistors PM21, PM22,..., PM2N can be lowered. As a result, power consumption (Ids × Vds) in each unit circuit can be reduced.
また、駆動電流(PMOSトランジスタのドレイン電流Ids)の変動によるPMOSトランジスタのゲート電圧Vgsの変動の影響も低減または抑制されるため、広い電流範囲で電流誤差の小さいデータ線駆動回路を実現することができる。 In addition, since the influence of fluctuations in the gate voltage Vgs of the PMOS transistor due to fluctuations in the driving current (drain current Ids of the PMOS transistor) is reduced or suppressed, it is possible to realize a data line driving circuit with a small current error in a wide current range. it can.
さらに、従来の回路では、基準電流を絶えず流し続けていたが、本実施形態では、基準電流に相当する電流は、データ書き込み期間のみ流せばよいため、データ線駆動回路の低消費電流化、さらには、有機EL表示装置全体の低消費電流化を図ることができる。 Furthermore, in the conventional circuit, the reference current is continuously supplied. However, in this embodiment, the current corresponding to the reference current only needs to be supplied during the data write period. Can reduce the current consumption of the entire organic EL display device.
また、上述のようにNMOSトランジスタNM10、NM11のドレイン・ソース間の耐圧は、それぞれ、スイッチSW12の両端の耐圧より低いものが用いられているため、NMOSトランジスタNM10、11には、比較的低耐圧(例えば、5V程度)のものを用いることができる。よって、高耐圧(例えば、50V程度)のMOSFETに比べて、NMOSトランジスタNM10、NM11のしきい値電圧のばらつきが小さい。従って、カレントミラー回路による出力電流Iのばらつきを好適に防止することができる。 Further, as described above, the NMOS transistors NM10 and NM11 have a breakdown voltage between the drain and source that is lower than the breakdown voltage at both ends of the switch SW12. Therefore, the NMOS transistors NM10 and 11 have a relatively low breakdown voltage. (For example, about 5V) can be used. Therefore, the variation in threshold voltage of the NMOS transistors NM10 and NM11 is smaller than that of a MOSFET having a high breakdown voltage (for example, about 50V). Therefore, variation in the output current I due to the current mirror circuit can be suitably prevented.
次に、有機EL表示装置の第2の実施の形態について説明する。
図5は、第2の実施の形態の有機EL表示装置を示す回路図である。
以下、第2の実施の形態の有機EL表示装置について、前述した第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
Next, a second embodiment of the organic EL display device will be described.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an organic EL display device according to the second embodiment.
Hereinafter, the organic EL display device according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
第2の実施の形態の有機EL表示装置は、データ駆動回路が異なり、それ以外は第1の実施の形態と同様である。
図5に示すように、第2の実施の形態の有機EL素子のデータ線駆動回路40は、PAM方式の階調制御を行う。すなわち、駆動電流を所望の大きさに変化させることにより、有機EL素子Eの階調制御を行う。
The organic EL display device of the second embodiment is the same as the first embodiment except for the data drive circuit.
As shown in FIG. 5, the data
以下、第2の実施の形態のユニット回路41、42、・・・、4Nについて説明するが、これらのユニット回路41、42、・・・、4Nは、その構成が互いに同じであるため、以下代表的にユニット回路41について説明する。
Hereinafter, the
ユニット回路41は、D/A変換器(DAC)41aを有している。
D/A変換器41aは、外部から入力されるデジタルデータData1に応じた大きさの駆動電流I01を出力する。
The
The D /
このデジタルデータData1の大きさを変えることにより、駆動電流I01の大きさが変化する。
また、D/A変換器41aには、前述した第1の実施の形態の図4を用いて説明した理由と同様の理由で、その出力部のノードN1・GND間の耐圧が、スイッチSW12の両端の耐圧より低いものが用いられている。
By changing the magnitude of the digital data Data1, the magnitude of the drive current I01 changes.
In addition, the D /
この第2の実施の形態の有機EL表示装置においても、第1の実施の形態の有機EL表示装置と同様の効果が得られる。
以上、本発明の好適な実施の形態について詳述したが、本発明は、その特定の実施の形態に限定されるものではない。
Also in the organic EL display device of the second embodiment, the same effect as that of the organic EL display device of the first embodiment can be obtained.
The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment.
10 走査線駆動回路
20 データ線駆動回路
40 データ線駆動回路
41a、42a、・・・、4Na D/A変換器
Cs1、Cs2、・・・、CsN コンデンサ
E、E(1 1)、E(m 1)、E(1 n)、E(m n) 有機EL素子
I01、I02、・・・、I0N 駆動電流
Iref 基準電流
K1、・・・、Km 走査線
L1、・・・、Ln データ線
NM10、NM11、・・・、NMN1 NMOSトランジスタ
SW1、SW2、SW3 スイッチ
Vgs 駆動電圧
DESCRIPTION OF
Claims (10)
行列状に配置された複数の有機EL素子と、
前記各有機EL素子を、行方向に接続する複数の走査線と、
前記各有機EL素子を、列方向に接続する複数のデータ線と、
前記各走査線を順次走査する走査線駆動回路と、
前記各データ線に、それぞれ対応して設けられ、所定の前記データ線に前記各有機EL素子を駆動する駆動電流を供給するための複数の供給用トランジスタ素子と、前記各供給用トランジスタ素子に対応して設けられ、前記各供給用トランジスタ素子が、それぞれ、駆動すべき電流により定められる駆動電圧を保持し、前記供給用トランジスタ素子に印加する複数の電圧保持手段とを備えるデータ線駆動回路と、
を有することを特徴とする有機EL表示装置。 In a passive matrix type organic EL display device,
A plurality of organic EL elements arranged in a matrix;
A plurality of scanning lines connecting the organic EL elements in the row direction;
A plurality of data lines connecting the organic EL elements in the column direction;
A scanning line driving circuit for sequentially scanning the scanning lines;
Corresponding to each of the data lines, a plurality of supply transistor elements for supplying a driving current for driving the organic EL elements to the predetermined data lines, and corresponding to the supply transistor elements Each of the supply transistor elements is provided with a plurality of voltage holding means for holding a drive voltage determined by a current to be driven and applied to the supply transistor element;
An organic EL display device comprising:
前記駆動電圧を記憶するコンデンサと、
前記データ線に前記駆動電流を供給する期間に先立って、前記コンデンサを充電して前記駆動電圧を記憶させるための充電用スイッチング素子と、
を有することを特徴とする請求項1記載の有機EL表示装置。 The voltage holding means is
A capacitor for storing the driving voltage;
Prior to a period for supplying the driving current to the data line, a charging switching element for charging the capacitor and storing the driving voltage;
The organic EL display device according to claim 1, comprising:
行列状に配置された複数の有機EL素子に対して、それぞれ、行方向または列方向のいずれか一方向に接続する複数のデータ線に、それぞれ対応して設けられ、所定の前記データ線に前記各有機EL素子を駆動する駆動電流を供給するための複数の供給用トランジスタ素子と、
前記各供給用トランジスタ素子に対応して設けられ、前記各供給用トランジスタ素子が、それぞれ、駆動すべき電流により定められる駆動電圧を保持し、前記供給用トランジスタ素子に印加する電圧保持手段と、
を有することを特徴とする有機EL表示装置のデータ線駆動回路。
In the data line driving circuit of the passive matrix type organic EL display device,
A plurality of organic EL elements arranged in a matrix are respectively provided corresponding to a plurality of data lines connected in one of the row direction and the column direction, and the predetermined data lines are connected to the data lines. A plurality of supply transistor elements for supplying a drive current for driving each organic EL element;
Voltage holding means provided corresponding to each of the supply transistor elements, each of the supply transistor elements holding a drive voltage determined by a current to be driven, and applied to the supply transistor element;
A data line driving circuit for an organic EL display device, comprising:
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