JP4556354B2

JP4556354B2 - Drive circuit, device, and electronic device

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Publication number: JP4556354B2
Application number: JP2001208518A
Authority: JP
Inventors: タムサイモン
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: JP2003022049A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、駆動回路に関する。この駆動回路の1つの特徴的な用途として、有機エレクトロルミネッセンス装置の画素を駆動するための回路が挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス（ＯＥＬ）素子は、アノード層とカソード層に挟まれた発光物質層を備えている。この素子は、電気的には、ダイオードのように動作する。この素子は、光学的には、順バイアス時に発光し、順バイアス電流の増加にともなってその発光強度が増加する。少なくとも１つの透明電極層を有しつつ透明基板上に作りこまれた有機エレクトロルミネッセンス素子のマトリクスを用いて、ディスプレイパネルを構築することが可能である。低温ポリシリコン薄膜トランジスタ（薄膜トランジスタ）技術を用いることにより、このパネル上に、駆動回路をも一体的に設けることができる。
【０００３】
アクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ用の基本的なアナログ駆動方式では、原理的に、１画素につき少なくとも２つのトランジスタが必要である（図１）。Ｔ１は画素を選択し、T２は、データ電圧信号を、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＥＬＤ）を指定の輝度で発光させるための駆動電流に変換する。前記データ信号は、画素が選択されていないときには、蓄積容量素子（storage capacitor）Ｃstorageに保存される。各図には、Ｐチャンネル型の薄膜トランジスタが示されているが、Ｎチャンネル型薄膜トランジスタを用いた回路にも同じ原理が適用できる。
【０００４】
薄膜トランジスタアナログ回路には問題があり、また、有機エレクトロルミネッセンス素子はダイオードと全く同じように振る舞う訳ではない。しかし、発光物質は、比較的均一な特性を有する。薄膜トランジスタ製造法に由来して、パネル全体には、薄膜トランジスタの特性に関する空間的なばらつきが生ずる。薄膜トランジスタアナログ回路において最も重要な考慮すべき点の一つは、デバイス間におけるしきい値電圧△Ｖｔのばらつきである。完全にダイオード的な振る舞いを示さないことに起因する、このような有機エレクトロルミネッセンスディスプレイのばらつきの結果、ディスプレイパネル全体で画素の輝度が不均一になる。これは著しく画像の品質を損なう。このため、トランジスタ特性のばらつきを補償するための組み込み回路が必要とされている。
【０００５】
図２に示す回路は、トランジスタ特性のばらつきを補償するための組み込み回路の１つとして挙げられる。この回路において、Ｔ１は画素を選択するためのものである。Ｔ２はアナログ電流制御として機能し、駆動電流を供給する。Ｔ３は、Ｔ２のドレイン及びゲート間を接続し、Ｔ２を、ダイオード又は飽和の状態に切り替える。Ｔ４はスイッチとして動作する。Ｔ１とＴ４は、どの時点においても、どちらか一方のみがオンとなる。初期状態では、Ｔ１及びＴ３がオフで、Ｔ４がオンである。Ｔ４をオフにしたとき、Ｔ１及びＴ３がオンとなり、所定の（known）値の電流がＴ２を介して有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＥＬＤ）に流れ込むようにできる。Ｔ２のしきい値電圧がそのＴ２がダイオードとして動作している（Ｔ３がオン）状態で測定され、このときプログラミング電流がＴ１及びＴ２を介して有機エレクトロルミネッセンス素子に流れ込むことができる。これがプログラミングステージ（programming stage）である。Ｔ３は、Ｔ２のドレイン及びゲート間を短絡し、Ｔ２をダイオードの状態へと切り替える。Ｔ２で検出されるしきい値電圧は、Ｔ３及びＴ１がオフのとき、Ｔ２のゲート及びソース端子間に接続された容量素子Ｃ１に蓄積される。Ｔ４がオンになると、今度はＶDDにより電流が供給される。出力特性の勾配（slope）が平坦であれば、Ｔ２の検出されるしきい値電圧がどのような値であっても、リプロダクション電流(reproduced current)はプログラム電流と等しくなるであろう。Ｔ４をオンにすることにより、Ｔ２のドレイン−ソース間の電圧は引き上げられ、その結果、出力特性の平坦性によりリプロダクション電流がプログラム電流と等しく保たれる。図２に示された△ＶT2 は、仮想的であって、現実のものではない点に注意してほしい。
【０００６】
図２のタイミングチャートでｔ２からｔ５の範囲で示されるアクティブプログラミングステージにおいては、理論上、一定値の電流が供給される。リプロダクションステージ（reproduction stage）はｔ６において開始する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２の回路は効果的であるが、依然として、電力消費の低減というニーズがある。特に、図２の回路において電流源を提供するには、供給電圧ＶDDに加えてバイアス電圧ＶBIASが必要である。供給電圧ＶDDを、必要なバイアス電圧ＶBIASの分まで大きくすることもできる。そうすれば構成要素の数を低減させる効果はあるが、いかなる値のデータ電流（ＩDAT）をプログラムする場合でも、システム全体の電力消費はやはり、増加してしまう。
【０００８】
本発明では、図２の回路を通過する全ての電流が有機エレクトロルミネッセンス素子を通過するという事実に注目する。このことが本発明にとっていかに重要であるかは、以下の説明によって明らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る駆動回路は、電流駆動素子を駆動するための駆動回路であって、前記駆動回路は、前記電流駆動素子に供給される駆動電流の電流値を制御する駆動トランジスタと、前記プログラミングステージ中に、前記駆動トランジスタを通過するプログラム電流が通過する第１の電流経路を生じさせる第１のスイッチ手段と、リプロダクションステージ中に、前記前記駆動電流が流れる第２の電流経路を生じさせる第２のスイッチ手段とを有し、前記第１のスイッチ手段及び前記第２のスイッチ手段は、それぞれ互いに独立した制御信号により制御されていることを特徴とする。
上記の駆動回路において、前記プログラミングステージ中には、前記電流駆動素子を前記プログラミング電流が流れないことが好ましい。
上記の駆動回路において、前記プログラミングステージ中に前記駆動トランジスタをダイオードとして動作させるように接続された第３のスイッチ手段をさらに備えていることが好ましい。
上記の駆動回路において、前記駆動トランジスタのゲートと前記駆動トランジスタのドレインとを短絡する第３のスイッチ手段をさらに備えていることが好ましい。
上記の駆動回路において、前記第１のスイッチ手段は、前記プログラミングステージ中に前記駆動トランジスタが電流シンクへと導通するように接続されていることが好ましい。
上記の駆動回路において、前記電流駆動素子はエレクトロルミネッセンス素子であってもよい。
上記の駆動回路において、前記プログラミングステージ中に前記駆動トランジスタの動作電圧を蓄積するための容量素子をさらに備えていることが好ましい。
上記の駆動回路において前記第１のスイッチ手段及び前記第２のスイッチ手段は、それぞれトランジスタで構成されていることが好ましい。
上記の駆動回路を装置に組み込むことができる。
本発明に係る装置は、駆動回路と、データ電流を供給するためのデータ線と、を含み、前記駆動回路は、電流駆動素子に供給される駆動電流の電流値を制御する駆動トランジスタと、プログラミングステージ中に、前記駆動トランジスタを通過するプログラム電流が流れる第１の電流経路を生じさせる第１のスイッチ手段と、リプロダクションステージ中に、前記駆動電流が流れる第２の電流経路を生じさせる第２のスイッチ手段とを有し、前記第１のスイッチ手段及び前記第２のスイッチ手段は、それぞれ互いに独立した制御信号により制御されていることを特徴とする。
上記の装置において、前記駆動回路は、さらに前記プログラミングステージ中に前記駆動トランジスタをダイオードとして動作させるように接続された第３のスイッチ手段をさらに備えていてもよい。
上記の装置において、前記第１のスイッチ手段は、前記プログラミングステージ中に前記プログラム電流が前記電流駆動素子を流れないように接続されていることが好ましい。
上記の装置において、前記プログラミングステージ中に、前記駆動トランジスタは前記データ線を介して電流シンクに接続されていてもよい。
上記の装置において、前記駆動回路はさらに前記電流駆動素子を含み、前記電流駆動素子はエレクトロルミネッセンス素子であってもよい。
上記の装置を電子機器に組み込むことができる。
本発明の第１の様態によれば、プログラミングステージ及びリプロダクションステージを有するステージにおいて動作する駆動回路であって、前記回路は、それぞれが前記回路を通過する複数の電流経路と、電流駆動素子と、前記素子に供給される電流の制御用に動作すべく接続されたトランジスタと、プログラミングステージ中に前記トランジスタの動作電圧を蓄積するために接続された容量素子と、前記電流経路を制御するスイッチ手段とを有し、この回路構成（the arrangement）では、前記電流経路の１つが前記素子を含まないこととする駆動回路が提供される。
【００１０】
本発明の第２の様態によれば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の画素を駆動するための駆動回路であって、前記画素はエレクトロルミネッセンス素子を有し、前記回路は、前記エレクトロルミネッセンス素子に供給される電流の制御用に動作すべく接続されたトランジスタと、プログラミングステージ中に、前記トランジスタの動作電圧を蓄積するために接続された容量素子と、前記プログラミングステージ中の動作時に、前記トランジスタを通過する電流経路を生じさせる第１のスイッチ手段と、リプロダクションステージ中の動作時に、前記トランジスタ及び前記エレクトロルミネッセンス素子を通過する電流経路を生じさせる第２のスイッチ手段とを有し、前記第１スイッチ手段は、前記プログラミングステージ中の電流経路が前記エレクトロルミネッセンス素子を通過しないように接続されていることとする駆動回路が提供される。
【００１１】
本発明の第３の様態によれば、エレクトロルミネッセンス装置の画素を駆動するための駆動回路であって、前記画素はエレクトロルミネッセンス素子を有し、前記回路は、前記エレクトロルミネッセンス素子に供給される電流の制御用に動作すべく接続されたトランジスタと、プログラミングステージ中に、前記トランジスタの動作電圧を蓄積するために接続された容量素子と、前記プログラミングステージ中の動作時に、前記トランジスタを通過する電流経路を生じさせる第１のスイッチ手段と、リプロダクションステージ中の動作時に、前記トランジスタ及び前記エレクトロルミネッセンス素子を通過する電流経路を生じさせる第２のスイッチ手段と、電流シンク（current sink）とを有し、前記第１のスイッチ手段は、前記プログラミングステージ中の電流経路が前記トランジスタを介して前期電流シンクへと通じるように接続されていることを特徴とする駆動回路が提供される。
【００１２】
本発明の第４の様態によれば、エレクトロルミネッセンス素子への電流供給を制御する方法であって、プログラミングステージ中に、前記エレクトロルミネッセンス素子を通過しない電流経路を提供するステップと、リプロダクションステージ中に、前記エレクトロルミネッセンス素子を通過する電流経路を提供するステップとを有する方法が提供される。
【００１３】
本発明の第５の様態によれば、エレクトロルミネッセンス素子への電流供給を制御する方法であって、プログラミングステージ中に、電流シンクへと接続された電流経路を提供するステップと、リプロダクションステージ中に、前記エレクトロルミネッセンス素子を通過する電流経路を提供するステップとを有する方法が提供される。
【００１４】
本発明の第６の様態によれば、前記本発明の第１から第３の様態のいずれかに係る駆動回路を１つ又は２つ以上備えたエレクトロルミネッセンスディスプレイ装置が提供される。
【００１５】
本発明の第７の様態によれば、本発明の前記第６の様態に係るエレクトロルミネッセンスディスプレイ装置を用いた電子機器が提供される。
【００１６】
本発明の第８の様態によれば、電流駆動素子を有する回路であって、この回路は、前記電流駆動素子を含む第１の電流経路と、前記電流駆動素子を含まない第２の電流経路とを有する回路が提供される。
【００１７】
本発明の第９の様態によれば、電流駆動素子を有する回路であって、この回路は、前記電流駆動素子を通過する電流を流す第１の電流経路と、前記電流駆動素子を通過する電流を流さない第２の電流経路とを有する回路が提供される。
本発明の第１０の様態によれば、電流駆動素子と、前記電流駆動素子への電流供給を制御するトランジスタとを備えた回路を駆動する方法であって、所定の電流に基づいて前記トランジスタのゲート電圧を決定するステップを有する方法が提供される。
【００１８】
本発明によれば、プログラミングステージ中は、電流制御トランジスタによる、電流駆動素子への電流供給はないということに気づくであろう。本発明のエレクトロルミネッセンス装置では、このエレクトロルミネッセンス装置によって表示される画像の質を損なうことなく、画素駆動回路を実現することができる。本発明では、プログラミングステージ及びリプロダクションステージにおいて、等しい電流が流されて従来技術に比べ、トータルな電力消費を低減させる効果をも有する。さらに、従来技術は高バイアスの電圧を必要としたのに対して、本発明の回路は、通常の供給電圧により動作させることができる。実際、本発明ではプログラミング電流の経路とリプロダクション電流の経路とを分けることができる。これにより、多くの効果が得られる。例えば、プログラミングステージにおいて、有機エレクトロルミネッセンス素子を通過する電流が無ければ、プログラミングステージをより高速に動作させることができる。なぜならば、このような構成では、有機エレクトロルミネッセンス素子の寄生容量（parasitic capacitance）により引き起こされる低速化を防止することができるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、さらに実例によって、添付の図面を参照しつつ説明する。これらはあくまでも例示に過ぎない。
【００２０】
本発明の第１の実施形態に係る画素駆動回路を図３に示す。トランジスタＴ２は、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＥＬＤ）への駆動電流を供給するアナログ電流コントローラとして動作する。また、蓄積容量素子(ストレージキャパシタ)Ｃ１は、トランジスタＴ２のゲート及びソースの間に接続されている。図２の回路においては、プログラミングステージ中に、電流源がトランジスタＴ１を経由してトランジスタＴ２のソースに接続され、そのため、有機エレクトロルミネッセンス素子に電流が供給される。本発明に係る本実施形態では、トランジスタＴ１は、プログラミングステージ中にトランジスタＴ２を電流シンクへと接続する。つまり、本発明では、プログラミングステージ中にＴ２を介して有機エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流はゼロである。図３の回路において、トランジスタＴ２のドレインは、トランジスタＴ３のソース−ドレイン経路を介して、トランジスタＴ１のソースに接続されている。トランジスタＴ１のソースはトランジスタＴ２のゲートに接続され、トランジスタＴ１とＴ３のゲートは互いに接続されている。Ｔ１とＴ３のゲートには、プログラミング電圧Ｖｐが印加される。プログラミングステージ中オフにされるトランジスタＴ４は、Ｔ２のドレインとＴ３のソースを有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＥＬＤ）に接続している。プログラミングステージ中、トランジスタＴ１は、トランジスタＴ２を、接地もしくは基準電圧に接続された電流シンクに接続する。
【００２１】
図３の回路は、プログラミングステージ中、Ｔ４がオフで、Ｔ１及びＴ３がオンの状態で動作する。オンの状態のＴ３は、Ｔ２をダイオードとして動作させる効果を有する。また、Ｔ１は、このダイオードをデータ電流シンクへと接続する。その結果、容量素子Ｃ１は蓄電（電荷の蓄積）する（又は、前フレーム中に蓄積された電圧に依存して放電する）。容量素子Ｃ１は、トランジスタＴ２のゲート−ソース間電圧に応じて蓄電し、その結果、リプロダクションステージ中に有機エレクトロルミネッセンス素子への電流供給を制御することになる電圧（ＶGS2、データ電流IDATに対応）を蓄積する。プログラミングステージの終了時に、Ｔ１及びＴ３はオフとなる。このフレームの残りの期間のために、電圧ＶGS2がＣ１に蓄積される。回路図及びこの説明から容易に理解されるように、本発明によれば、電流源を提供するためのバイアス電圧は特に必要ない。つまり、図３における供給電圧（ＶDD）は、Ｔ２及び有機エレクトロルミネッセンス素子により決定され、電流源の電力用の高電圧は特に必要ない。この回路に必要となる電圧は最大でも、明らかに、図２の回路において必要となる大きさよりも小さい。
【００２２】
Ｔ４がオフの状態にあるプログラミングステージ開始時には、デバイスを通じて放電される寄生容量現象を有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＥＬＤ）が示す。Ｃ１の蓄電速度は、プログラミングステージにかかる時間を決定する。本発明の実施形態の回路においては、Ｃ１の容量は比較的小さくすることができ、そのため蓄電は非常に高速に行われる。その結果、Ｔ２から有機エレクトロルミネッセンス素子に電流が全く供給されない期間は、フレーム全体と較べると非常に短い。これらのことと人間の眼の残像効果とから、表示される画像には、認識可能な劣化は生じない。
【００２３】
Ｃ１が蓄電されてＴ３がオフになった後、Ｔ３のオフ抵抗は、このフレームの残り期間中、Ｃ１に印加された電圧に影響を与え得るので、Ｔ３のオフ抵抗が重要になることがある。そのため、Ｔ３のゲート−ソース間容量は、Ｃ１に比較して小さいことが望ましい。
【００２４】
リプロダクション電圧ＶRは、トランジスタＴ４のゲートに印加される。図３の回路における、リプロダクションステージの開始時には、Ｔ４はオンであり、Ｔ１及びＴ３はオフのままである。その結果、Ｔ２は、Ｃ１によりバイアスされたＶGS2により電流源として動作し、電流を有機エレクトロルミネッセンス素子に供給する。リプロダクションステージの終了時には、Ｔ４はオフにされ、Ｔ１及びＴ３はオフのままとどまる。これにより1つのサイクルが終了する。この駆動波形は、図３に示されている。
【００２５】
図４は、本発明に係る第２の実施形態を示している。図４の回路は、トランジスタＴ３の接続形態が図３の回路と異なっている。図４の回路では、Ｔ１はＴ３のドレイン−ソース経路を経由してＣ１に接続されている。図４の回路は、プログラミングステージ中にＴ３が電流経路上に位置していないという点で図３の回路よりも好ましい。それ以外の動作及び効果の点では、第２の実施形態は第１の実施形態と同じである。
【００２６】
図５は、アクティブマトリックスディスプレイにおける多数の画素を示す回路図である。各画素は、図４に示された回路に合わせて実現されている。図示を簡単にするために、モノクロのディスプレイ装置が示されている。この回路はアクティブマトリクス型のものなので、同じ行（row）の画素は、同時に選択される。トランジスタＴ３が、画素の選択を担っている。そのため、Ｔ３のソース端子は画素の列（column）によって共有される電流データ線に接続されている。このため、Ｔ３の漏れ電流は最小に抑える必要がある。Ｔ１にマルチゲートストラクチャ（multi−gate structure）を使用することにより、確実に漏れ電流を最小化することができる。マルチゲートストラクチャに加えて、ＬＤＤ構造を使用することにより、さらに漏れ電流を減少させることができる。
【００２７】
図６は、ある有機エレクトロルミネッセンス素子装置における画素駆動回路の実装状態を表す模式的断面図である。図６において、符号１３２は正孔注入層を示し、符号１３３は有機エレクトロルミネッセンス層を示し、符号１５１は抵抗もしくは分離体を示す。スイッチング薄膜トランジスタ１２１及びｎチャンネル型の電流薄膜トランジスタ（current thin film transistor）１２２には、例えば公知の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ装置などにおいて使用されるような、トップゲートストラクチャ（top-gate structure）や最高温度が摂氏６００度以下の製造方法などの、低温ポリシリコン薄膜トランジスタに通常使用される構造及び方法を採用する。しかし、その他の構造や方法なども使用可能である。
【００２８】
正置（forward oriented）有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ素子１３１は、アルミニウム製画素電極１１５、ＩＴＯ製の対向する電極１１６、正孔注入層１３２、及び有機エレクトロルミネッセンス層１３３から構成される。正置有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ素子１３１において、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ装置の電流の向きは、ＩＴＯ製の対向する電極１１６からアルミニウム製画素電極１１５への向きに設定することができる。
【００２９】
正孔注入層１３２及び有機エレクトロルミネッセンス層は、抵抗１５１を画素間の分離構造体として利用しつつ、インクジェット式印字方法により形成することができる。ＩＴＯ製の対向する電極１１６は、スパッタリングにより形成することができる。しかし、これらの構成要素すべてを形成するために、これ以外の方法を用いることも可能である。
【００３０】
本発明を用いたディスプレイパネル全体の典型的なレイアウトを図７に模式的に示す。このパネルは、アナログ電流プログラム式画素を有するアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス素子２００、レベルシフタを有する一体化（integrated）薄膜トランジスタ走査ドライバ２１０、フレキシブルＴＡＢテープ２２０、及び一体化ＲＡＭ／コントローラ（integrated RAM/controller）付き外部アナログドライバＬＳＩ２３０から構成される。もちろんこれは、本発明を利用して実現可能なパネル構成の一例に過ぎない。
【００３１】
有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ装置の構造は、上記のものに限定されるものではない。その他の構造も適用可能である。
【００３２】
例えば図３の回路を参照すると、本発明ではデータ電流源を（この例では有機エレクトロルミネッセンス素子に）提供していることが解る。この回路は、容易に、増幅された及び／又は複数レベルの（電流）出力を提供するように拡張することができる。そのような回路の原理は、図８を参照しつつ理解することができる。図８の回路は、図３の回路に加えて、追加の駆動トランジスタＴ５及び追加のスイッチングトランジスタＴ６を有する。Ｔ５のソースは、ＶDDに接続されており、そのゲートには、トランジスタＴ２のゲートと同じ駆動電圧信号が印加される。トランジスタＴ５のドレインはトランジスタＴ６のドレインと直列に接続されており、Ｔ６のソースはトランジスタＴ２、Ｔ３、及びＴ４の共通接続箇所に接続されている。トランジスタＴ６のゲートはトランジスタＴ４のゲートに接続されている。トランジスタＴ２の特性がＷ／Ｌであり、トランジスタＴ５の特性が（Ｎ−１）Ｗ／Ｌとなるように選択されると仮定される場合は、以下のような電流の増幅が得られる。
Ｉout＝Iin×N
Iinは電流シンクを流れる電流、すなわち図３及び図４におけるIDATである。Ioutは有機エレクトロルミネッセンス素子を流れる電流である。そのため、図８の回路を使用すると、図３及び図４の回路と比較して、有機エレクトロルミネッセンス素子を通過する電流は等しく保ちつつ、ＩDATの値を低減させることができる。ＩDATの値を低減させることにより、回路の動作速度を増加させる効果を奏する。また、IDATの値を低減させることにより、画素マトリクスを通過する間に発生する伝送損失を低減させるという効果も奏する。この効果は、大型ディスプレイパネルに関しては特に重要である。
【００３３】
もちろん、追加のトランジスタＴ５及びＴ６からなる回路の段をさらに追加することもできる。図９に（Ａ、Ｂなどで）示すように、直列接続され、それぞれ個別のゲート駆動信号を受信するスイッチングトランジスタＴ６によって、有機エレクトロルミネッセンス素子を通過する様々な電流値を選択することができる。その結果、出力光の輝度を様々に指定することができる。
【００３４】
図３乃至図９に示した回路は、薄膜トランジスタ（薄膜トランジスタ）技術を用いて実現することが好ましく、最も好ましくはポリシリコン薄膜トランジスタである。
【００３５】
本発明は、携帯電話、コンピュータ、ＣＤプレーヤー、ＤＶＤプレーヤーなどの小型の、携帯電子機器に対して特に有効である。もちろんこれらに限られるものではない。
【００３６】
上述の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ装置を使用した電子機器について幾つか以下に説明する。
【００３７】
＜１：モバイルコンピュータ＞
上述の実施形態のうちの１つによるディスプレイ装置を適用したモバイルパーソナルコンピュータの例について次に説明する。
【００３８】
図１０は、このパーソナルコンピュータの構成を表す等角投影図である。図中、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を含む本体１１０４、及びディスプレイユニット１１０６を備える。このディスプレイユニット１１０６は、本発明により製造されたディスプレイパネルを用いて上述の様に実現されている。
【００３９】
＜２：携帯電話＞
次に、携帯電話のディスプレイ部分に本発明のディスプレイ装置を適用した例について説明する。図１１は、この携帯電話の構成を表す等角投影図である。図中、携帯電話１２００は、複数の操作キー１２０２、スピーカ１２０４、マイク１２０６、及びディスプレイパネル１００を備える。このディスプレイパネル１００は、本発明により製造されたディスプレイパネルを用いて上述の様に実現されている。
【００４０】
＜３：デジタルスチルカメラ＞
次に、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ装置をファインダーとして用いたデジタルスチルカメラについて説明する。図１２はこのデジタルスチルカメラの構成、及び外部装置への接続の概要を表す等角投影図である。
【００４１】
通常のカメラは、被写体の光学画像をフィルムに感光させるが、デジタルスチルカメラ１３００は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いて光電変換により、被写体の光学画像から画像信号を生成する。このデジタルスチルカメラ１３００は、ケース１３０２の後面に、ＣＣＤからの画像信号に基づき表示を行う有機エレクトロルミネッセンス素子１００を備える。そのため、このディスプレイパネル１００は、被写体を表示するファインダーとして機能する。光学レンズ及びＣＣＤを有する受光ユニット（photo acceptance unit）１３０４が、ケース１３０２の前面（図の後方）に備わっている。
【００４２】
撮影者が有機エレクトロルミネッセンス素子パネル１００に表示された被写体画像を決定し、シャッターを開放するとＣＣＤからの画像信号が伝送され、回路基板１３０８内のメモリに保存される。このデジタルスチルカメラ１３００では、ケース１３０２の側面にビデオ信号出力端子１３１２及びデータ通信用入出力端子１３１４が設けられている。図に示されているように、必要に応じて、ＴＶモニタ１４３０及びパーソナルコンピュータ１４４０を、それぞれ、ビデオ信号端子１３１２及び入出力端子１３１４に接続する。所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに保存された画像信号が、ＴＶモニタ１４３０及びパーソナルコンピュータ１４４０への出力となる。
【００４３】
図１０に示したパーソナルコンピュータ、図１１の携帯電話、及び図１２のデジタルスチルカメラ以外の電子機器の例としては、有機エレクトロルミネッセンス素子ＴＶセット、ビューファインダー式及びモニタリング式のビデオテープ録画器、カーナビゲーションシステム、ポケットベル、電子ノート、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、ＴＶ電話、ＰＯＳシステム端末、及びタッチパネル付きデバイス等が挙げられる。無論、上述の有機エレクトロルミネッセンス装置はこれらの電子機器のディスプレイ部分に適用可能である。
【００４４】
本発明の駆動回路は、ディスプレイユニットの画素内に配置するのみならず、ディスプレイユニット外に配置することも可能である。
【００４５】
前述の説明では、本発明の駆動回路は種々のディスプレイ装置を例として説明した。本発明の駆動回路の用途は、ディスプレイ装置にとどまらず、例えば、磁気抵抗ＲＡＭ、容量センサ（capacitance sensor）、電荷センサ（charge sensor）、ＤＮＡセンサ、暗視カメラ、及びその他多くの装置なども含まれる。
【００４６】
図１３は、本発明の駆動回路の磁気ＲＡＭへの応用を示している。図１３では、磁気ヘッドを符号ＭＨで示している。
【００４７】
図１４は、本発明の駆動回路の磁気抵抗素子への応用を示している。図１４では、磁気ヘッドを符号ＭＨで、磁気レジスタを符号ＭＲで示している。
【００４８】
図１５は、本発明の駆動回路の容量センサ、又は電荷センサへの応用を示している。図１５では、センス容量素子（sense capacitor）を符号Ｃsenseで示している。図１５の回路は、指紋センサやＤＮＡなどこの他の用途にも応用可能である。
【００４９】
図１６は、本発明の駆動回路の暗視カメラへの応用を示している。図１６では、光伝導体を符号Ｒで示している。
【００５０】
上述の特定された説明において示された実施形態では、各トランジスタはｐチャンネル型トランジスタとして示された。このことは本発明の限定的要素ではない。例えば、図１７は、図４の回路の変形例の簡単な概要を示したものである。図１７の回路では、駆動トランジスタをｐチャンネル型のままとした以外、ｎチャンネル型のトランジスタを使用している。
【００５１】
図３から図１６までに関して説明された構成には、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更や改良が可能であることが当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】２個のトランジスタを使用した、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子画素駆動回路を示している。
【図２】しきい値電圧補償機能を有する、公知の電流プログラム式有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路を示している。
【図３】本発明の第１の実施形態による画素駆動回路を示している。
【図４】本発明の第２の実施形態による画素駆動回路を示している。
【図５】マトリックス状ディスプレイにおける複数の画素を示している。
各画素は図４の回路を使用している。
【図６】本発明の一実施形態による有機エレクトロルミネッセンス素子及び画素駆動回路の実装状態を示す模式的断面図である。
【図７】本発明による有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネルの概略平面図である。
【図８】本発明による画素駆動回路の別の実施形態を示している。
【図９】本発明による画素駆動回路の別の実施形態を示している。
【図１０】本発明の画素駆動回路を有するディスプレイ装置を使用したモバイルパーソナルコンピュータの模式図である。
【図１１】本発明の画素駆動回路を有するディスプレイ装置を使用した携帯電話の模式図である。
【図１２】本発明の画素駆動回路を有するディスプレイ装置を使用したデジタルカメラの模式図である。
【図１３】本発明の駆動回路の磁気ＲＡＭへの応用を示している。
【図１４】本発明の駆動回路の磁気抵抗素子への応用を示している。
【図１５】本発明の駆動回路の容量センサ又は電荷センサへの応用を示している。
【図１６】本発明の駆動回路の暗視カメラへの応用を示している。
【図１７】図４の回路の変形例の概要を簡単に示している。
【符号の説明】
Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4 トランジスタ
Ｃ1 蓄積容量
ＶP プログラム電圧
ＶDD 供給電圧
ＩDD データ電流
ＶR リプロダクション電圧
１３２正孔注入層
１３３有機エレクトロルミネッセンス層
１５１抵抗
１２１スイッチング薄膜トランジスタ
１２２ｎチャンネル型電流薄膜トランジスタ
１３１有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ
１１５、１１６画素電極
２００アクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス素子
２１０薄膜トランジスタスキャンニングドライバ
２２０フレキシブルＴＡＢテープ
２３０外部アナログドライバ
１１００パーソナルコンピュータ
１２００携帯電話
１３００デジタルスチルカメラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a drive circuit. One characteristic use of this drive circuit is a circuit for driving a pixel of an organic electroluminescence device.
[0002]
[Prior art]
An organic electroluminescence (OEL) element includes a light emitting material layer sandwiched between an anode layer and a cathode layer. This element operates electrically like a diode. Optically, this element emits light at the time of forward bias, and the light emission intensity increases as the forward bias current increases. A display panel can be constructed using a matrix of organic electroluminescent elements built on a transparent substrate with at least one transparent electrode layer. By using a low-temperature polysilicon thin film transistor (thin film transistor) technology, a driving circuit can be integrally provided on the panel.
[0003]
The basic analog drive system for an active matrix organic electroluminescence display in principle requires at least two transistors per pixel (FIG. 1). T1 selects a pixel, and T2 converts the data voltage signal into a drive current for causing the organic electroluminescence element (OELD) to emit light with a specified luminance. The data signal is stored in a storage capacitor Cstorage when no pixel is selected. Each figure shows a P-channel thin film transistor, but the same principle can be applied to a circuit using an N-channel thin film transistor.
[0004]
There are problems with thin film transistor analog circuits, and organic electroluminescent devices do not behave exactly like diodes. However, the luminescent material has relatively uniform characteristics. Due to the thin film transistor manufacturing method, there is a spatial variation in the characteristics of the thin film transistor throughout the panel. One of the most important considerations in thin film transistor analog circuits is the variation in threshold voltage ΔVt between devices. As a result of such variations in organic electroluminescent displays resulting from not exhibiting a complete diode behavior, the brightness of the pixels across the display panel is non-uniform. This significantly impairs image quality. For this reason, a built-in circuit for compensating for variations in transistor characteristics is required.
[0005]
The circuit shown in FIG. 2 is cited as one of built-in circuits for compensating variation in transistor characteristics. In this circuit, T1 is for selecting a pixel. T2 functions as analog current control and supplies drive current. T3 connects the drain and gate of T2 and switches T2 to a diode or saturated state. T4 operates as a switch. Only one of T1 and T4 is turned on at any time. In the initial state, T1 and T3 are off and T4 is on. When T4 is turned off, T1 and T3 are turned on, and a current with a predetermined value can flow into the organic electroluminescence device (OELD) through T2. The threshold voltage of T2 is measured with T2 operating as a diode (T3 is on), at which time programming current can flow into the organic electroluminescent device via T1 and T2. This is the programming stage. T3 short-circuits between the drain and gate of T2, and switches T2 to the diode state. The threshold voltage detected at T2 is stored in the capacitive element C1 connected between the gate and source terminals of T2 when T3 and T1 are off. When T4 is turned on, current is now supplied by VDD. If the slope of the output characteristic is flat, the regenerated current will be equal to the programmed current whatever the threshold voltage detected for T2. By turning on T4, the drain-source voltage of T2 is raised, and as a result, the re-production current is kept equal to the program current due to the flatness of the output characteristics. Note that ΔVT2 shown in FIG. 2 is virtual and not real.
[0006]
In the active programming stage shown in the timing chart of FIG. 2 in the range from t2 to t5, a constant current is theoretically supplied. The production stage begins at t6.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
While the circuit of FIG. 2 is effective, there is still a need for reduced power consumption. In particular, providing a current source in the circuit of FIG. 2 requires a bias voltage VBIAS in addition to the supply voltage VDD. The supply voltage VDD can be increased to the required bias voltage VBIAS. This has the effect of reducing the number of components, but the power consumption of the entire system is still increased when programming any value of data current (IDAT).
[0008]
In the present invention, attention is paid to the fact that all current passing through the circuit of FIG. 2 passes through the organic electroluminescent element. How important this is to the present invention will become apparent from the following description.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A drive circuit according to the present invention is a drive circuit for driving a current drive element, the drive circuit controlling a current value of a drive current supplied to the current drive element, and the programming stage. A first switch means for generating a first current path through which a program current passing through the drive transistor passes, and a second current path for generating a second current path through which the drive current flows in a re-production stage. The first switch means and the second switch means are controlled by control signals independent of each other.
In the above driving circuit, it is preferable that the programming current does not flow through the current driving element during the programming stage.
The driving circuit preferably further includes third switch means connected to operate the driving transistor as a diode during the programming stage.
The drive circuit preferably further includes third switch means for short-circuiting the gate of the drive transistor and the drain of the drive transistor.
In the above drive circuit, the first switch means is preferably connected so that the drive transistor conducts to a current sink during the programming stage.
In the above driving circuit, the current driving element may be an electroluminescence element.
In the above driving circuit, it is preferable that the driving circuit further includes a capacitive element for storing an operating voltage of the driving transistor in the programming stage.
In the above driving circuit, it is preferable that the first switch means and the second switch means are each constituted by a transistor.
The drive circuit described above can be incorporated into the device.
An apparatus according to the present invention includes a drive circuit and a data line for supplying a data current, the drive circuit controlling a current value of a drive current supplied to a current drive element, and programming A first switch means for generating a first current path through which a program current passing through the drive transistor flows in a stage; and a second switch for generating a second current path through which the drive current flows in a reproduction stage. The first switch means and the second switch means are controlled by control signals that are independent of each other.
In the above apparatus, the drive circuit may further include third switch means connected to operate the drive transistor as a diode during the programming stage.
In the above apparatus, it is preferable that the first switch means is connected so that the program current does not flow through the current driving element during the programming stage.
In the above apparatus, during the programming stage, the driving transistor may be connected to a current sink via the data line.
In the above apparatus, the driving circuit may further include the current driving element, and the current driving element may be an electroluminescence element.
The above device can be incorporated into an electronic device.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive circuit that operates in a stage having a programming stage and a reproduction stage, the circuit comprising a plurality of current paths each passing through the circuit, a current drive element, A transistor connected to operate for controlling the current supplied to the element, a capacitive element connected to store an operating voltage of the transistor during a programming stage, and a switch means for controlling the current path In this arrangement, a drive circuit is provided in which one of the current paths does not include the element.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a driving circuit for driving a pixel of an EL (electroluminescence) device, wherein the pixel has an electroluminescence element, and the circuit supplies the electroluminescence element. A transistor connected to operate to control the current being passed, a capacitive element connected to store the operating voltage of the transistor during a programming stage, and passing through the transistor during operation during the programming stage First switch means for generating a current path for generating current, and second switch means for generating a current path for passing through the transistor and the electroluminescent element during operation in a reproduction stage. Means are current paths in the programming stage Driving circuit is provided to be connected so as not to pass through the electroluminescent element.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a driving circuit for driving a pixel of an electroluminescence device, wherein the pixel has an electroluminescence element, and the circuit includes a current supplied to the electroluminescence element. A transistor connected to operate for control, a capacitive element connected to store an operating voltage of the transistor during a programming stage, and a current path through the transistor during operation during the programming stage A first switch means for generating a current path; a second switch means for generating a current path through the transistor and the electroluminescent element during operation during the re-production stage; and a current sink. , The first switch means is the programming Driving circuit is provided that the current path in the stage is characterized in that it is connected so as to communicate with the previous period current sink through the transistor.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling current supply to an electroluminescent device, the method comprising: providing a current path that does not pass through the electroluminescent device during a programming stage; Providing a current path through the electroluminescent device.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling current supply to an electroluminescent device, comprising providing a current path connected to a current sink during a programming stage, and during a reproduction stage. Providing a current path through the electroluminescent device.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electroluminescence display device comprising one or more drive circuits according to any one of the first to third aspects of the present invention.
[0015]
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus using the electroluminescence display device according to the sixth aspect of the present invention.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a circuit having a current driving element, the circuit including a first current path including the current driving element and a second current path not including the current driving element. Is provided.
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a circuit having a current driving element, the circuit including a first current path for passing a current passing through the current driving element, and a current passing through the current driving element. And a second current path that does not conduct current.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of driving a circuit comprising a current driving element and a transistor for controlling current supply to the current driving element, wherein the transistor is driven based on a predetermined current. A method is provided that includes determining a gate voltage.
[0018]
It will be noted that according to the present invention, during the programming stage, there is no current supply to the current drive element by the current control transistor. In the electroluminescence device of the present invention, a pixel driving circuit can be realized without deteriorating the quality of an image displayed by the electroluminescence device. In the present invention, in the programming stage and the re-production stage, an equal current is supplied, and there is an effect of reducing the total power consumption as compared with the prior art. Furthermore, while the prior art required a high bias voltage, the circuit of the present invention can be operated with a normal supply voltage. In fact, the present invention allows the programming current path and the re-production current path to be separated. Thereby, many effects can be obtained. For example, if there is no current passing through the organic electroluminescence element in the programming stage, the programming stage can be operated at a higher speed. This is because such a configuration can prevent the speed reduction caused by the parasitic capacitance of the organic electroluminescence element.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be further described by way of example with reference to the accompanying drawings. These are merely examples.
[0020]
A pixel drive circuit according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. The transistor T2 operates as an analog current controller that supplies a drive current to the organic electroluminescence element (OELD). The storage capacitor element (storage capacitor) C1 is connected between the gate and source of the transistor T2. In the circuit of FIG. 2, during the programming stage, a current source is connected to the source of the transistor T2 via the transistor T1, so that current is supplied to the organic electroluminescent element. In this embodiment according to the invention, transistor T1 connects transistor T2 to the current sink during the programming stage. That is, in the present invention, the current flowing through the organic electroluminescence element via T2 during the programming stage is zero. In the circuit of FIG. 3, the drain of the transistor T2 is connected to the source of the transistor T1 via the source-drain path of the transistor T3. The source of the transistor T1 is connected to the gate of the transistor T2, and the gates of the transistors T1 and T3 are connected to each other. A programming voltage Vp is applied to the gates of T1 and T3. Transistor T4, which is turned off during the programming stage, connects the drain of T2 and the source of T3 to an organic electroluminescent device (OELD). During the programming stage, transistor T1 connects transistor T2 to a current sink connected to ground or a reference voltage.
[0021]
The circuit of FIG. 3 operates during the programming stage with T4 off and T1 and T3 on. The on state T3 has the effect of operating T2 as a diode. T1 also connects this diode to the data current sink. As a result, the capacitive element C1 accumulates (accumulates charges) (or discharges depending on the voltage accumulated during the previous frame). The capacitive element C1 stores electricity according to the gate-source voltage of the transistor T2, and as a result, corresponds to the voltage (VGS2, data current IDAT) that controls the current supply to the organic electroluminescence element during the reproduction stage. ). At the end of the programming stage, T1 and T3 are off. For the remaining period of this frame, voltage VGS2 is stored in C1. As can be readily understood from the circuit diagram and this description, according to the present invention, no bias voltage is particularly required to provide a current source. That is, the supply voltage (VDD) in FIG. 3 is determined by T2 and the organic electroluminescence element, and a high voltage for the power of the current source is not particularly required. The voltage required for this circuit is at most clearly smaller than that required for the circuit of FIG.
[0022]
At the start of the programming stage when T4 is off, the organic electroluminescent element (OELD) exhibits a parasitic capacitance phenomenon that is discharged through the device. The storage speed of C1 determines the time taken for the programming stage. In the circuit according to the embodiment of the present invention, the capacity of C1 can be made relatively small, so that power storage is performed at a very high speed. As a result, the period during which no current is supplied from the T2 to the organic electroluminescence element is very short compared to the entire frame. From these and the afterimage effect of the human eye, no recognizable deterioration occurs in the displayed image.
[0023]
After C1 is charged and T3 is turned off, the off-resistance of T3 can be important because the off-resistance of T3 can affect the voltage applied to C1 for the remainder of this frame. . Therefore, it is desirable that the gate-source capacitance of T3 is smaller than that of C1.
[0024]
Reproduction voltage VR is applied to the gate of transistor T4. At the beginning of the re-production stage in the circuit of FIG. 3, T4 is on and T1 and T3 remain off. As a result, T2 operates as a current source by VGS2 biased by C1, and supplies current to the organic electroluminescence element. At the end of the re-production stage, T4 is turned off and T1 and T3 remain off. This ends one cycle. This drive waveform is shown in FIG.
[0025]
FIG. 4 shows a second embodiment according to the present invention. The circuit of FIG. 4 is different from the circuit of FIG. 3 in the connection form of the transistor T3. In the circuit of FIG. 4, T1 is connected to C1 via the drain-source path of T3. The circuit of FIG. 4 is preferred over the circuit of FIG. 3 in that T3 is not on the current path during the programming stage. In other operations and effects, the second embodiment is the same as the first embodiment.
[0026]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a number of pixels in an active matrix display. Each pixel is realized in accordance with the circuit shown in FIG. For simplicity of illustration, a monochrome display device is shown. Since this circuit is of an active matrix type, pixels in the same row are selected simultaneously. Transistor T3 is responsible for pixel selection. Therefore, the source terminal of T3 is connected to a current data line shared by the pixel columns. For this reason, it is necessary to minimize the leakage current of T3. By using a multi-gate structure for T1, leakage current can be reliably minimized. In addition to the multi-gate structure, the leakage current can be further reduced by using the LDD structure.
[0027]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a mounted state of a pixel driving circuit in a certain organic electroluminescence element device. In FIG. 6, reference numeral 132 represents a hole injection layer, reference numeral 133 represents an organic electroluminescence layer, and reference numeral 151 represents a resistor or a separator. The switching thin film transistor 121 and the n-channel type current thin film transistor 122 have a top-gate structure or a maximum temperature of 600 degrees Celsius as used in, for example, a known thin film transistor liquid crystal display device. A structure and method commonly used for low-temperature polysilicon thin film transistors, such as a manufacturing method of less than 1 degree, are employed. However, other structures and methods can be used.
[0028]
The forward oriented organic electroluminescence display element 131 includes an aluminum pixel electrode 115, an opposing electrode 116 made of ITO, a hole injection layer 132, and an organic electroluminescence layer 133. In the in-place organic electroluminescence display element 131, the direction of the current of the organic electroluminescence display device can be set to the direction from the opposing electrode 116 made of ITO to the aluminum pixel electrode 115.
[0029]
The hole injection layer 132 and the organic electroluminescence layer can be formed by an ink jet printing method using the resistor 151 as a separation structure between pixels. The opposing electrode 116 made of ITO can be formed by sputtering. However, other methods can be used to form all of these components.
[0030]
A typical layout of the entire display panel using the present invention is schematically shown in FIG. The panel includes an active matrix organic electroluminescent device 200 having analog current programmed pixels, an integrated thin film transistor scan driver 210 having a level shifter, a flexible TAB tape 220, and an integrated RAM / controller. The external analog driver LSI 230 is attached. Of course, this is only one example of a panel configuration that can be realized using the present invention.
[0031]
The structure of the organic electroluminescence display device is not limited to the above. Other structures are also applicable.
[0032]
For example, referring to the circuit of FIG. 3, it can be seen that the present invention provides a data current source (in this example for an organic electroluminescent device). This circuit can easily be expanded to provide an amplified and / or multi-level (current) output. The principle of such a circuit can be understood with reference to FIG. The circuit of FIG. 8 includes an additional driving transistor T5 and an additional switching transistor T6 in addition to the circuit of FIG. The source of T5 is connected to VDD, and the same drive voltage signal as that of the gate of the transistor T2 is applied to its gate. The drain of the transistor T5 is connected in series with the drain of the transistor T6, and the source of T6 is connected to the common connection point of the transistors T2, T3, and T4. The gate of the transistor T6 is connected to the gate of the transistor T4. When it is assumed that the characteristic of the transistor T2 is W / L and the characteristic of the transistor T5 is selected to be (N−1) W / L, the following current amplification is obtained.
Iout = Iin × N
Iin is the current flowing through the current sink, that is, IDAT in FIGS. Iout is a current flowing through the organic electroluminescence element. Therefore, when the circuit of FIG. 8 is used, the value of IDAT can be reduced while keeping the current passing through the organic electroluminescence element equal as compared with the circuits of FIGS. By reducing the value of IDAT, there is an effect of increasing the operation speed of the circuit. Further, by reducing the IDAT value, there is an effect of reducing transmission loss that occurs while passing through the pixel matrix. This effect is particularly important for large display panels.
[0033]
Of course, additional circuit stages comprising additional transistors T5 and T6 can be added. As shown in FIG. 9 (A, B, etc.), various current values passing through the organic electroluminescent element can be selected by a switching transistor T6 connected in series and receiving individual gate drive signals. As a result, the brightness of the output light can be specified in various ways.
[0034]
The circuits shown in FIGS. 3 to 9 are preferably realized by using a thin film transistor (thin film transistor) technique, and most preferably a polysilicon thin film transistor.
[0035]
The present invention is particularly effective for small portable electronic devices such as mobile phones, computers, CD players, and DVD players. Of course, it is not limited to these.
[0036]
Several electronic devices using the above-described organic electroluminescence display device will be described below.
[0037]
<1: Mobile computer>
An example of a mobile personal computer to which a display device according to one of the above embodiments is applied will now be described.
[0038]
FIG. 10 is an isometric view showing the configuration of this personal computer. In the figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 including a keyboard 1102 and a display unit 1106. The display unit 1106 is realized as described above using the display panel manufactured according to the present invention.
[0039]
<2: Mobile phone>
Next, an example in which the display device of the present invention is applied to a display portion of a mobile phone will be described. FIG. 11 is an isometric view showing the configuration of the mobile phone. In the figure, the mobile phone 1200 includes a plurality of operation keys 1202, a speaker 1204, a microphone 1206, and the display panel 100. The display panel 100 is realized as described above using the display panel manufactured according to the present invention.
[0040]
<3: Digital still camera>
Next, a digital still camera using an organic electroluminescence display device as a viewfinder will be described. FIG. 12 is an isometric view showing an outline of the configuration of the digital still camera and connection to an external device.
[0041]
A normal camera sensitizes an optical image of a subject to film, but the digital still camera 1300 generates an image signal from the optical image of the subject by photoelectric conversion using, for example, a charge coupled device (CCD). The digital still camera 1300 includes an organic electroluminescence element 100 that performs display based on an image signal from a CCD on the rear surface of the case 1302. Therefore, the display panel 100 functions as a finder that displays a subject. A light acceptance unit (photo acceptance unit) 1304 having an optical lens and a CCD is provided on the front surface (rear of the drawing) of the case 1302.
[0042]
When the photographer determines the subject image displayed on the organic electroluminescence element panel 100 and releases the shutter, the image signal from the CCD is transmitted and stored in the memory in the circuit board 1308. In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and a data communication input / output terminal 1314 are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a TV monitor 1430 and a personal computer 1440 are connected to a video signal terminal 1312 and an input / output terminal 1314, respectively, as necessary. By a predetermined operation, an image signal stored in the memory of the circuit board 1308 is output to the TV monitor 1430 and the personal computer 1440.
[0043]
Examples of electronic devices other than the personal computer shown in FIG. 10, the mobile phone shown in FIG. 11, and the digital still camera shown in FIG. 12 include organic electroluminescence element TV set, viewfinder type and monitoring type video tape recorder, car A navigation system, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a TV phone, a POS system terminal, a device with a touch panel, and the like. Of course, the organic electroluminescence device described above can be applied to the display portion of these electronic devices.
[0044]
The drive circuit of the present invention can be arranged not only in the pixels of the display unit but also outside the display unit.
[0045]
In the above description, the driving circuit of the present invention has been described using various display devices as examples. Applications of the drive circuit of the present invention are not limited to display devices, but include, for example, magnetoresistive RAMs, capacitance sensors, charge sensors, DNA sensors, night vision cameras, and many other devices. It is.
[0046]
FIG. 13 shows the application of the drive circuit of the present invention to a magnetic RAM. In FIG. 13, the magnetic head is indicated by reference numeral MH.
[0047]
FIG. 14 shows application of the drive circuit of the present invention to a magnetoresistive element. In FIG. 14, the magnetic head is indicated by reference numeral MH, and the magnetic register is indicated by reference numeral MR.
[0048]
FIG. 15 shows application of the drive circuit of the present invention to a capacitive sensor or a charge sensor. In FIG. 15, a sense capacitor element (sense capacitor) is indicated by a symbol Csense. The circuit of FIG. 15 can be applied to other uses such as a fingerprint sensor and DNA.
[0049]
FIG. 16 shows the application of the drive circuit of the present invention to a night vision camera. In FIG. 16, the photoconductor is denoted by the symbol R.
[0050]
In the embodiment shown in the specific description above, each transistor has been shown as a p-channel transistor. This is not a limiting element of the invention. For example, FIG. 17 shows a simple outline of a modification of the circuit of FIG. In the circuit of FIG. 17, an n-channel type transistor is used except that the driving transistor is left as a p-channel type.
[0051]
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the configuration described with respect to FIGS. 3 to 16 without departing from the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a conventional organic electroluminescence element pixel driving circuit using two transistors.
FIG. 2 shows a known current-programmed organic electroluminescence element driving circuit having a threshold voltage compensation function.
FIG. 3 shows a pixel drive circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows a pixel driving circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows a plurality of pixels in a matrix display.
Each pixel uses the circuit of FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a mounting state of an organic electroluminescence element and a pixel driving circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic plan view of an organic electroluminescence display panel according to the present invention.
FIG. 8 shows another embodiment of a pixel driving circuit according to the present invention.
FIG. 9 shows another embodiment of a pixel driving circuit according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram of a mobile personal computer using a display device having a pixel driving circuit of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram of a mobile phone using a display device having a pixel driving circuit of the present invention.
FIG. 12 is a schematic diagram of a digital camera using a display device having a pixel driving circuit of the present invention.
FIG. 13 shows application of the drive circuit of the present invention to a magnetic RAM.
FIG. 14 shows application of the drive circuit of the present invention to a magnetoresistive element.
FIG. 15 shows application of the drive circuit of the present invention to a capacitive sensor or a charge sensor.
FIG. 16 shows application of the drive circuit of the present invention to a night vision camera.
FIG. 17 simply shows an outline of a modification of the circuit of FIG.
[Explanation of symbols]
T1, T2, T3, T4 transistors
C1 storage capacity
VP Program voltage
VDD supply voltage
IDD data current
VR re-production voltage
132 Hole injection layer
133 Organic electroluminescence layer
151 resistance
121 switching thin film transistor
122 n-channel current thin film transistor
131 Organic electroluminescence display
115, 116 pixel electrode
200 Active Matrix Type Organic Electroluminescence Device
210 Thin-film transistor scanning driver
220 Flexible TAB tape
230 External analog driver
1100 Personal computer
1200 mobile phone
1300 Digital still camera

Claims

A drive circuit for driving a current drive element,
The drive circuit is
A current value of a drive current supplied to the current drive element, a first drive transistor and a second drive transistor connected to each other in parallel ;
A first transistor that creates a first current path through which a program current passing through the first drive transistor passes during a programming stage;
A second transistor that creates a second current path through which the drive current flows during a re-production stage;
A third transistor that short-circuits the gate of the first drive transistor and the drain of the first drive transistor;
Connected in series between the second driving transistor and the second transistor Rutotomoni, the first being connected between the drain and the drain of the second driving transistor of the driving transistor, the fourth A transistor,
The characteristics of the first driving transistor and the characteristics of the second driving transistor are different from each other,
A gate of the second driving transistor is connected to a gate of the first driving transistor;
The first transistor and the second transistor are controlled by control signals independent of each other;
A drive circuit characterized by the above.

The drive circuit according to claim 1,
Wherein during the programming stage, that the current driven element the program current does not flow,
A drive circuit characterized by the above.

The drive circuit according to claim 1 or 2,
The first transistor is connected so that the first drive transistor conducts to a current sink during the programming stage;
A drive circuit characterized by the above.

The drive circuit according to any one of claims 1 to 3,
The current driving element is an electroluminescence element;
A drive circuit characterized by the above.

The drive circuit according to any one of claims 1 to 4,
A capacitance element for accumulating operating voltages of the first and second driving transistors during the programming stage;
A drive circuit characterized by the above.

Apparatus having a drive circuit according to any one of claims 1 to 5.

A current drive element, a drive circuit,
Including a data line for supplying a program current,
The drive circuit is
A current value of a drive current supplied to the current drive element, a first drive transistor and a second drive transistor connected to each other in parallel;
A first transistor that creates a first current path through which the program current flows through the first drive transistor during a programming stage;
A second transistor that creates a second current path through which the drive current flows during a re-production stage;
A third transistor that short-circuits the gate of the first drive transistor and the drain of the first drive transistor ;
Together they are connected in series between the pre-Symbol second driving transistor and the second transistor, connected between the drains of said second driving transistor of the first driving transistor, the fourth And having a transistor
The characteristics of the first driving transistor and the characteristics of the second driving transistor are different from each other,
A gate of the second driving transistor is connected to a gate of the first driving transistor;
The first transistor and the second transistor are controlled by control signals independent of each other;
A device characterized by.

The apparatus of claim 7 .
The first transistor is connected so that the programming current does not flow through the current driver during the programming stage;
A device characterized by.

The device according to claim 7 or 8 ,
During the programming stage, the first drive transistor is connected to a current sink via the data line;
A device characterized by.

The apparatus according to any one of claims 7 to 9 ,
The current driving element is an electroluminescence element;
A device characterized by.

The electronic device provided with the apparatus in any one of Claims 6 thru | or 10 .