(57)【要約】【課題】大きな駆動電圧を要する有機ＥＬパネルにおいて、メモリー、コントローラー一体型の低耐圧なソースドライバーでも駆動できる電源回路構成を提案することを目的とする。【解決手段】ソースドライバーＩＣ２と、ソースドライバーＩＣ２によって駆動され、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が有機ＥＬで構成された表示パネル３とを備え、表示パネル３を駆動する電源回路が、前記表示パネルを駆動する電源電圧より小さい電圧を作り、その電圧を前記ソースドライバーＩＣ２の電源として使用する。【選択図】　図１
2004144856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソースドライバーＩＣと、
前記ソースドライバーＩＣによって駆動され、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が有機ＥＬで構成された表示パネルとを備え、
前記表示パネルを駆動する電源回路が、前記表示パネルを駆動する電源電圧より小さい電圧を作り、その電圧を前記ソースドライバーＩＣの電源として使用する有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記ソースドライバーＩＣのグランド電圧は、前記表示パネルのグランド電圧より高い請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
複数の正電圧の電源電圧レベルを有した請求項２記載の電源回路と、
マイコンからのデジタル信号の電圧レベルを変換して前記ソースドライバーＩＣに出力するレベルシフタ回路とを備え、
前記複数の正電圧の電源電圧レベルのうち、第１の正電圧は、前記表示パネルの電源電圧であり、第２の正電圧は前記ソースドライバーＩＣのアナログ電圧であり、第３の正電圧は前記ソースドライバーＩＣのデジタル電圧であり、第４の正電圧は前記ソースドライバーＩＣのグランド電圧であって、
前記レベルシフタ回路は、前記マイコンからのデジタル信号のＨＩＧＨ側を前記第３の正電圧に、ＬＯＷ側を前記第４の正電圧に変換する請求項２記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記電源回路は、前記第１の正電圧を生成する、コイルを用いた非絶縁型のスイッチングレギュレータと、
前記第２，第３及び第４の正電圧をそれぞれ生成するシリーズレギュレータとを有する請求項３記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記第１の正電圧は、前記表示パネルの駆動電圧に等しく、
前記第２の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣのアナログ電源の耐圧に等しく、
前記第３の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣのデジタル電源の耐圧に等しく、
前記第１の正電圧と前記第２の正電圧の差が、最大でも０．５Ｖ以下である請求項３記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記第４の正電圧のリップル電圧は±２０ｍＶ以下に抑えられている請求項５記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記レベルシフタ回路を、前記電源回路を制御する電源ＩＣに内蔵した請求項６記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記ソースドライバーＩＣには、コントローラとメモリーが内蔵されている請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記ソースドライバーＩＣは、電流出力型であることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
前記ソースドライバーＩＣの出力電流偏差は、５０ｎＡ以下に抑えられている請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１１】
ソースドライバーＩＣと、
前記ソースドライバーＩＣによって駆動され、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が有機ＥＬで構成された表示パネルと、
正電圧と負電圧の２つの電源電圧レベルを少なくとも有し、前記表示パネル及び前記ソースドライバーＩＣに電源を供給する請求項１記載の電源回路とを備え、
前記電源回路は、前記表示パネルに前記正電圧と前記負電圧を供給し、前記ソースドライバーＩＣに正電圧を供給し、
前記ソースドライバーＩＣのグランド電圧は前記電源回路のグランド電圧に実質上等しく、
前記表示パネルのグランド電圧は前記負電圧に実質上等しい請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１２】
前記電源回路は、前記正電圧と前記負電圧をトランスを用いた絶縁型スイッチングレギュレータで生成する請求項１１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１３】
前記電源回路は、フィードバックが正電圧のみである請求項１１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１４】
ソースドライバーＩＣと、
前記ソースドライバーＩＣによって駆動され、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が有機ＥＬで構成された表示パネルとを備えた有機ＥＬ表示装置を用いた有機ＥＬ表示方法であって、
前記表示パネルを駆動する電源回路が、前記表示パネルを駆動する電源電圧より小さい電圧を作り、その電圧を前記ソースドライバーＩＣの電源として使用する有機ＥＬ表示方法。
【請求項１５】
入力された情報を処理する情報処理手段と、
処理された情報を表示する表示手段とを備え、
前記表示手段には請求項１〜１３のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置が用いられている携帯端末機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電流に応じて輝度が変化する有機ＥＬで構成された有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ表示方法、及び携帯端末機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬのような発光素子をアレイ状に組み合わせ、ドットマトリクスにより文字表示を行うディスプレイは、テレビ、携帯端末等に広く利用されている。特に、自発光素子を用いたこれらのディスプレイは、液晶を用いたディスプレイと異なり、照明のためのバックライトを必要としない、視野角が広い、応答速度が速い等の特徴を有し、注目を集めている。
【０００３】
中でも、低温ポリシリコン等による薄膜トランジスタとこれらの発光素子とを組み合わせたアクティブマトリクス型と呼ばれるディスプレイは、単純マトリクス駆動のディスプレイと比較して、低消費電力、高輝度、高コントラスト、高精細等の優位性を持っており近年非常に注目されている。
【０００４】
有機ＥＬの駆動方法としては、一般に電圧駆動方式と電流駆動方式の２つの駆動方式がある。図６の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれの画素構成を示す（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。図６の（ａ）の電圧駆動の場合、ソースドライバーＩＣ１０２ａの出力電圧がソース線１０８ａを通して、そのまま駆動用画素トランジスタ１０４のゲート−ソース間の保持容量１０３に記憶され、駆動用画素トランジスタ１０４の電圧電流変換作用により電流に変換されて、有機ＥＬ１０７に電流が流れて発光する。
【０００５】
図６の（ｂ）の電流駆動の場合、ソースドライバーＩＣ１０２ｂの出力電流がソース線１０８ｂを通して駆動用画素トランジスタ１０４に流れて、その際のゲート−ソース間電圧が保持容量１０３に記憶され、駆動用画素トランジスタ１０４の電圧電流変換作用により電流に変換されて、有機ＥＬ１０７に電流が流れて発光する。
【０００６】
いずれの場合も、携帯端末機器の表示パネルとして十分な発光輝度を得るためには、有機ＥＬ１０７に十分電流を流してやる必要があり、電流値が大きいほど有機ＥＬ１０７の端子電圧は大きくなって駆動電圧は大きくなることになる。
【０００７】
例えば最も端子電圧が必要となるグリーン単色で６００ｃｄ／ｍ２の発光輝度を実現するためには、画素の開口率を３３％とすると、６００／０．３３≒１８００ｃｄ／ｍ２の輝度が必要となる。このとき有機ＥＬの端子電圧は、図７（ａ）に示す電圧−輝度特性のＧＲＥＥＮ１１１に示すように、約８Ｖ程度必要である。
【０００８】
また、最も電流値が必要となるブルー単色で６００ｃｄ／ｍ２の発光輝度を実現するためには、画素の開口率を３３％とすると、６００／０．３３≒１８００ｃｄ／ｍ２の輝度が必要となる。このとき有機ＥＬに流れる電流密度は、図７（ｂ）に示す電流−輝度特性のＢＬＵＥ１１５に示すように、約５００Ａ／ｍ２程度必要である。
【０００９】
画素レイアウトを例えば２００μｍ×６０μｍとすると、開口率３３％であるので、各画素に流れる電流値は、５００Ａ／ｍ２×２００μｍ×６０μｍ×０．３３≒２μＡとなる。この場合、図８（ａ）に示すように電源電圧が十分の場合は、有機ＥＬの特性曲線１１７が劣化により変化しても、駆動用画素トランジスタの特性曲線１１６との交点は飽和領域にあってその電流値はほぼ２μＡである。しかしながら、図８（ｂ）に示すように電源電圧が不十分の場合は、有機ＥＬの特性が劣化により変化すると、有機ＥＬの特性曲線１２０と駆動用画素トランジスタの特性曲線１１９との交点は非飽和領域にあってその電流値は２μＡ以下となり、特性変化により白つぶれ発生１２１に示すように白つぶれが発生してしまう。従って、白つぶれが発生しないためには、駆動用画素トランジスタのソース−ドレイン間電圧として、少なくとも非飽和領域の約２．５Ｖは確保しなければならない。
【００１０】
あと、図９にＲＧＢの有機ＥＬの温度特性を示す。０〜４０℃で有機ＥＬの端子電圧は約±１Ｖ程度変動していることがわかる。従って、−２０〜６０℃まで動作保証するためには、約±２Ｖの電圧が必要である。
【００１１】
【表１】
2004144856.tif 000003
その他、表１に示すように、有機ＥＬの劣化で１Ｖ，スイッチ部の電圧ドロップで０．５Ｖ，電源ばらつきで０．５Ｖ必要とすると、トータルで約１５Ｖ程度の駆動電圧が必要となることがわかる。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２６８９９１６号公報
【非特許文献】
Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ発行「Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ　’９０」Ｐ２１６〜Ｐ２１９
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、一般的に有機ＥＬを駆動するには、マージンを含めるとおよそ１５Ｖもの駆動電圧が必要である。もし、電源回路の構成として、図１０（ａ）に示すように、パネル１３３ａの電源電圧を０Ｖ〜１５Ｖに設定すると、ソースドライバーＩＣ１３１ａの耐圧も１５Ｖ程度必要となって、高耐圧のプロセスとなり、０．１８μｍ〜０．２５μｍといった微細化ルールは適用できない。すると携帯電話のように、コントローラ、メモリーをソースドライバーＩＣ１３１ａに内蔵するのは不可能となる。
【００１４】
すなわち、パネルの電源電圧を０Ｖ〜１５Ｖに設定すると、ソースドライバーＩＣ１３１ａの耐圧も１５Ｖ程度の高耐圧プロセスになり、微細化ルールが適用できないのでコントローラや、メモリーをソースドライバーＩＣ１３１ａに内蔵するのは不可能になるという課題がある。
【００１５】
本発明は、上記課題を考慮し、大きな駆動電圧を要する有機ＥＬパネルにおいて、メモリー、コントローラー一体型の低耐圧なソースドライバーでも駆動できる電源回路構成を有する有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ表示方法、及び携帯端末機器を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
また、もし電源回路の構成として、図１０（ｂ）に示すように、パネル１３３ｂの電源電圧を−９Ｖ〜６Ｖに設定したとすると、ソースドライバーＩＣ１３１ｂには５．５Ｖ程度の耐圧があればよいので、０．１８μｍや０．２５μｍといった微細化プロセスが適用でき、ソースドライバーＩＣ１３１ｂにコントローラ、メモリーを内蔵することが可能となる。ただし、このような構成にすると、正電圧（６Ｖ）だけでなく、負電圧（−９Ｖ）も必要となり、オンボード電源としてよく用いられるチョッパー方式のＤＣ／ＤＣコンバータが、昇圧回路と反転回路の２系統必要となり、実装面積が大きなコイルも２個必要となることになる。
【００１７】
さらに、もし図１１（ａ）のチョッパー方式の反転回路で負電源（−９Ｖ）を生成した場合、その出力電流−出力電圧特性は、図１１（ｂ）に示すように、入力電圧が低いと電流ドライブ能力が小さくなってしまうことがわかる。これは、入力電圧が低いほど、反転回路のデューティ比（ＯＮの時間の割合）が大きくなってしまい、出力電流が大きくなるとパワーＦＥＴやダイオードでの電圧ドロップが大きくなって、１００％デューティ（ＯＮしっぱなし）でも、目標の電圧に変換できなくなってしまうからである。電源回路として必要な電流出力能力は、前記したように１画素当たり２μＡとすると、例えばＱＶＧＡ仕様ではパネル画素数が３２０ＲＧＢ×２４０であるので、２μＡ×３２０×２４０≒１５０ｍＡとなる。従って画素数や発光輝度にもよるが、入力電圧は、図１１（ｂ）よりマージンも含めると、５〜７Ｖ程度必要であることがわかる。しかし、携帯電話やデジカメなどは、バッテリー駆動で使用すると電圧値が下がってきて、およそ２〜３Ｖ程度となる。したがって、反転回路の負電源の出力電流を確保するためには、入力電圧を一旦５〜７Ｖ以上に昇圧してから反転回路に入力する必要があり、結果として、昇圧回路２系統と反転回路１系統が必要となる。この場合、実装面積の大きなコイルが３個必要となる。
【００１８】
また、ビデオのように入力電圧が５〜８Ｖのような機種では、正電圧６Ｖを発生させるためには、昇圧回路や降圧回路ではだめで、昇降圧回路が必要となる。それは、バッテリーがフル充電のときは、電圧値が８Ｖ程度なので、降圧回路により６Ｖを出力できるが、バッテリーが消耗すると、電圧値が５Ｖ程度となり、６Ｖを発生させるためには昇圧回路に切り替える必要がある。図１２に一般的な昇降圧回路を示す。（ａ）はＳｅｐｉｃ方式，（ｂ）はＺｅｔａ方式と呼ばれるものである。いずれも昇圧回路と降圧回路を組み合わせた構成になっているので、降圧回路→昇圧回路に切り替えたときに、ディスプレイにノイズが発生することはない。ただし、両者とも昇降圧回路１系統につき、コイルが２個必要である。従って、昇降圧回路２系統と反転回路１系統が必要な場合、実装面積の大きなコイルが５個も必要となる。これを防ぐために、図（ｃ）に示すようなコイルが１個のＴｒ２石方式の昇降圧回路も提案されているが、スイッチ制御が２系統となり、まだ実用化されていないのが現状である。
【００１９】
すなわち、もし電源回路の構成として、図１０（ｂ）に示すように、パネル１３３ｂの電源電圧を−９Ｖ〜６Ｖに設定したとすると、電源回路のサイズが大きくなり、また電源回路の部品点数が増大するという課題がある。
【００２０】
本発明は、電源回路の構成として、図１０（ｂ）に示すように、パネル１３３ｂの電源電圧を−９Ｖ〜６Ｖに設定しても、電源回路のサイズが大きくならず、また電源回路の部品点数が増大しない有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ表示方法、及び携帯端末機器を提供することを目的とするものである。
【００２１】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、ソースドライバーＩＣと、前記ソースドライバーＩＣによって駆動され、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が有機ＥＬで構成された表示パネルとを備え、
前記表示パネルを駆動する電源回路が、前記表示パネルを駆動する電源電圧より小さい電圧を作り、その電圧を前記ソースドライバーＩＣの電源として使用する有機ＥＬ表示装置である。
【００２２】
また、第２の本発明は、前記ソースドライバーＩＣのグランド電圧は、前記表示パネルのグランド電圧より高い第１の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００２３】
また、第３の本発明は、複数の正電圧の電源電圧レベルを有した第１の本発明の電源回路と、
マイコンからのデジタル信号の電圧レベルを変換して前記ソースドライバーＩＣに出力するレベルシフタ回路とを備え、
前記複数の正電圧の電源電圧レベルのうち、第１の正電圧は、前記表示パネルの電源電圧であり、第２の正電圧は前記ソースドライバーＩＣのアナログ電圧であり、第３の正電圧は前記ソースドライバーＩＣのデジタル電圧であり、第４の正電圧は前記ソースドライバーＩＣのグランド電圧であって、
前記レベルシフタ回路は、前記マイコンからのデジタル信号のＨＩＧＨ側を前記第３の正電圧に、ＬＯＷ側を前記第４の正電圧に変換する第２の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００２４】
また、第４の本発明は、前記電源回路は、前記第１の正電圧を生成する、コイルを用いた非絶縁型のスイッチングレギュレータと、
前記第２，第３及び第４の正電圧をそれぞれ生成するシリーズレギュレータとを有する第３の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００２５】
また、第５の本発明は、前記第１の正電圧は、前記表示パネルの駆動電圧に等しく、
前記第２の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣのアナログ電源の耐圧に等しく、
前記第３の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣのデジタル電源の耐圧に等しく、
前記第１の正電圧と前記第２の正電圧の差が、最大でも０．５Ｖ以下である第３の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００２６】
また、第６の本発明は前記第４の正電圧のリップル電圧は±２０ｍＶ以下に抑えられている第５の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００２７】
また、第７の本発明は、前記レベルシフタ回路を、前記電源回路を制御する電源ＩＣに内蔵した第６の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００２８】
また、第８の本発明は、前記ソースドライバーＩＣには、コントローラとメモリーが内蔵されている第１の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００２９】
また、第９の本発明は、前記ソースドライバーＩＣは、電流出力型であることを特徴とする第１の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００３０】
また、第１０の本発明は、前記ソースドライバーＩＣの出力電流偏差は、５０ｎＡ以下に抑えられている第１の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００３１】
また、第１１の本発明は、ソースドライバーＩＣと、
前記ソースドライバーＩＣによって駆動され、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が有機ＥＬで構成された表示パネルと、
正電圧と負電圧の２つの電源電圧レベルを少なくとも有し、前記表示パネル及び前記ソースドライバーＩＣに電源を供給する第１の本発明の電源回路とを備え、
前記電源回路は、前記表示パネルに前記正電圧と前記負電圧を供給し、前記ソースドライバーＩＣに正電圧を供給し、
前記ソースドライバーＩＣのグランド電圧は前記電源回路のグランド電圧に実質上等しく、
前記表示パネルのグランド電圧は前記負電圧に実質上等しい第１の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００３２】
また、第１２の本発明は、前記電源回路は、前記正電圧と前記負電圧をトランスを用いた絶縁型スイッチングレギュレータで生成する第１１の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００３３】
また、第１３の本発明は、前記電源回路は、フィードバックが正電圧のみである第１１の本発明の有機ＥＬ表示装置である。
【００３４】
また、第１４の本発明は、ソースドライバーＩＣと、
前記ソースドライバーＩＣによって駆動され、マトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が有機ＥＬで構成された表示パネルとを備えた有機ＥＬ表示装置を用いた有機ＥＬ表示方法であって、
前記表示パネルを駆動する電源回路が、前記表示パネルを駆動する電源電圧より小さい電圧を作り、その電圧を前記ソースドライバーＩＣの電源として使用する有機ＥＬ表示方法である。
【００３５】
また、第１５の本発明は、入力された情報を処理する情報処理手段と、
処理された情報を表示する表示手段とを備え、
前記表示手段には第１〜１３の本発明のいずれかの有機ＥＬ表示装置が用いられている携帯端末機器である。
【００３６】
例えば、本発明による有機ＥＬ表示装置は、ソースドライバーＩＣのグランドラインをパネルのグランドラインに対して上げることを手段とする。これにより、大電流が必要な負電源回路は不要となり、正電源のみの簡潔な電源回路を実現することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
例えば、本発明は、一例として、絶縁基板上にマトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が、電流に応じて輝度が変化する有機ＥＬで構成された表示装置において、有機ＥＬパネルの電源回路構成として、複数の正電圧の電源電圧レベルを有した構成であって、第１の正電圧はパネルの電源電圧，第２の正電圧はソースドライバーＩＣのアナログ電圧，第３の正電圧はソースドライバーＩＣのデジタル電圧，第４の正電圧はソースドライバーＩＣのグランド電圧であって、マイコンからのデジタル信号のＨＩＧＨ側を前記第３の正電圧に、ＬＯＷ側を前記第４の正電圧に変換するレベルシフタ回路を具備したことを特徴としている。この構成によれば、駆動電圧が大きい有機ＥＬパネルでも、大電流が流れる負電源がないので、上昇圧回路のみで電源回路を構成でき、より簡潔な電源回路で有機ＥＬパネルを駆動することが可能となる。
【００３８】
また、本発明は、一例として、前記電源回路として、前記第１の正電圧をコイルを用いた非絶縁型のスイッチングレギュレータで生成し、前記第２，第３及び第４の正電圧をシリーズレギュレータで生成したことを特徴としている。この構成によれば、コイル１個のみで有機ＥＬパネルを駆動することができ、より簡潔な電源回路で有機ＥＬパネルを駆動することが可能となる。
【００３９】
また、本発明は、一例として、前記第１の正電圧が有機ＥＬの駆動電圧に等しく、前記第２の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣのアナログ電源の耐圧に等しく、前記第３の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣのデジタル電源の耐圧に等しく、前記第１の正電圧と前記第２の正電圧の差が、最大でも０．５Ｖ以下としたことを特徴としている。この構成によれば、パネルの電源電圧である第１の正電圧とソースドライバーＩＣのアナログ電圧である第２の正電圧の差が、最大でも０．５Ｖなので、ソースドライバーＩＣの耐圧を越えることはなく、有機ＥＬパネルを駆動することが可能となる。
【００４０】
また、本発明は、一例として、前記第４の正電圧のリップル電圧を±２０ｍＶ以下に抑えたことを特徴としている。この構成によれば、ソースドライバーＩＣのグランド電圧である第４の正電圧の揺れが、±２０ｍＶ以下に抑えられるので，表示品位の良好な有機ＥＬパネルが可能となる。
【００４１】
また、本発明は、一例として、上記本発明の一例において、前記レベルシフタ回路を前記電源回路を制御する電源ＩＣに内蔵したことを特徴としている。この構成によれば、レベルシフタ回路が電源ＩＣに内蔵されるので、別途レベルシフタ回路を構成する必要がなく、より簡潔な電源回路で有機ＥＬパネルを駆動することが可能となる。
【００４２】
また、本発明は、一例として、前記ソースドライバーＩＣにコントローラとメモリーを内蔵したことを特徴としている。この構成によれば、ソースドライバーＩＣにコントローラとメモリーが内蔵されているので、携帯電話等のディスプレイとして有機ＥＬパネルを適用することが可能となる。
【００４３】
また、本発明は、一例として、前記ソースドライバーＩＣとして電流出力型であることを特徴としている。
【００４４】
また、本発明は、一例として、前記ソースドライバーＩＣの出力電流偏差を５０ｎＡ以下に抑えたことを特徴としている。この構成によれば、出力電流偏差が１階調以下であるので、階調反転は起きず、良好な有機ＥＬパネルが可能となる。
【００４５】
また、本発明は、一例として、絶縁基板上にマトリクス状に配置された複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交点上の画素が、電流に応じて輝度が変化する有機ＥＬで構成された表示装置において、有機ＥＬパネルの電源回路構成として、正電圧と負電圧の２つの電源電圧レベルを有した構成であって、前記正電圧と前記負電圧を４端子のトランスを用いた絶縁型のスイッチングレギュレータで構成されたことを特徴としている。この構成によれば、正負の電圧があっても４端子のトランス１個のみで有機ＥＬパネルを構成することが可能である。
【００４６】
また、本発明は、一例として、上記本発明の一例の前記トランスを用いた絶縁型のスイッチングレギュレータにおいて、フィードバックは正電圧のみとしたことを特徴としている。これにより、４端子出力のトランスが使用可能となる。
【００４７】
また、本発明は、一例として、上記本発明の一例の有機ＥＬパネルを具備したことを特徴としている。
【００４８】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の有機ＥＬパネルの電源回路のシステム構成１を示している。図１において、第１の正電圧（パネルの電源電圧）は１５Ｖ，第２の正電圧（ソースドライバーＩＣ２のアナログ電圧）は１４．５Ｖ，第３の正電圧（ソースドライバーＩＣ２のデジタル電圧）は１２．３Ｖ，第４の正電圧（ソースドライバーＩＣ２のグランド電圧）は９Ｖである。なお、これらの電圧設定値は、有機ＥＬの駆動電圧が１５Ｖ，ソースドライバーＩＣ２のアナログ電源の耐圧が５．５Ｖ，ソースドライバーＩＣのデジタル電源の耐圧が３．３Ｖの場合であって、第１から第４の正電圧を規定するものではない。すなわち、第１から第４の正電圧は、前記第１の正電圧が有機ＥＬの駆動電圧に等しく、前記第２の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣ２のアナログ電源の耐圧に等しく、前記第３の正電圧と前記第４の正電圧の差が、前記ソースドライバーＩＣ２のデジタル電源の耐圧に等しく、前記第１の正電圧と前記第２の正電圧の差が、最大でも０．５Ｖ以下であればよい。
【００５０】
図１において、マイコンＣＰＵ５からの画像信号やクロック信号等の低振幅（図では３．３Ｖ）の信号は、レベルシフタ回路（Ｌ／Ｓ）４により、ＨＩＧＨ信号（３．３Ｖ）は、ソースドライバーＩＣ２のデジタル電圧である第３の正電圧（１２．３Ｖ）に変換され、ＬＯＷ信号（０Ｖ）は、ソースドライバーＩＣ２のグランド電圧である第４の正電圧（９Ｖ）に変換され、ソースドライバーＩＣ２に入力される。ソースドライバーＩＣ２では、１２．３ＶがＨＩＧＨ信号，９ＶがＬＯＷ信号であるので、画像信号のＯＮ，ＯＦＦに従って、電流もしくは電圧のアナログ信号がパネル３に出力される。このとき出力されるアナログ信号の電圧値は、最小で第４の正電圧（９Ｖ），最大で第２の正電圧（１４．５Ｖ）であるが、パネル３の電源電圧は１５Ｖなので、十分パネル３を構成する有機ＥＬを駆動することができる。すなわち、ソースドライバーＩＣには、アナログ電圧である第２の正電圧（１４．５Ｖ）とグランド電圧である第４の正電圧（９Ｖ）の差である５．５Ｖという低耐圧しか要求されない。
【００５１】
このように、ソースドライバーＩＣ２のグランド電圧を中間電位に上げることにより、駆動電圧の大きな有機ＥＬでも、低耐圧なソースドライバーＩＣ２で駆動することが可能となる。
【００５２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図２は、本発明の有機ＥＬパネルの電源回路７を示している。電源回路７は、基準電圧１．２５Ｖ１１、三角波発振器１２、スイッチングレギュレータ９、シリーズレギュレータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃから構成されている。また、スイッチングレギュレータ９は、エラーアンプ１３、ＰＷＭコンパレータ１４、増幅器１５、コイル１６等から構成されている。
【００５３】
有機ＥＬパネルを駆動するためには、前述したように、１５Ｖ程度の大きな駆動電圧と１５０ｍＡ程度の大きな駆動電流が必要である。従って、実施の形態１の図１で示したパネル３の電源電圧である前記第１の正電圧は、コイル１６を用いた非絶縁型のスイッチングレギュレータ９で生成する。すなわち、スイッチングレギュレータ９の回路構成としては、携帯端末のバッテリー駆動や電池駆動では、入力電圧は最大でも１０Ｖ程度であるので、それを１５Ｖに昇圧するチョッパー方式の昇圧回路である。それに対して、実施の形態１の図１で示したソースドライバーＩＣ２のアナログ電圧である前記第２の正電圧，デジタル電圧である前記第３の正電圧，グランド電圧である前記第４の正電圧は、電流値が数ｍＡと小さく、かつパネルの電源電圧より低いので、それぞれシリーズレギュレータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃで構成できる。
【００５４】
このように、本発明の実施の形態のソースドライバーＩＣ２のグランドレベルをパネル３の電源電圧の中間電位に設定した電源回路構成では、コイル１６が必要なスイッチングレギュレータ９は１系統のみでいけるので、実装面積の小さいシンプルな電源回路７と低耐圧なソースドライバーＩＣ２で有機ＥＬパネルを駆動できる。
【００５５】
なお、前記第４の正電圧はソースドライバーＩＣ２のグランド電圧であるので、ソースドライバーＩＣ２の出力電流あるいは出力電圧の出力偏差を抑えるために、リップル電圧は±２０ｍＶ以下に抑えられていることが望ましい。
【００５６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について説明する。
【００５７】
図３に本実施の形態の電源回路７ａの構成を示す。電源回路７ａは、基準電圧１．２５Ｖ１１、三角波発振器１２、スイッチングレギュレータ９ａ、シリーズレギュレータ１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、レベルシフタ回路４ａ、レベルシフタ回路４ｂ、・・・、レベルシフタ回路４ｎから構成されており、電源回路７ａにはマイコンＣＰＵ５及びソースドライバ２が接続されている。また、スイッチングレギュレータ９ａは、エラーアンプ１３、ＰＷＭコンパレータ１４、増幅器１５、コイル１６等から構成されている。そして、電源ＩＣ８ａには、基準電圧１．２５Ｖ１１、三角波発振器１２、エラーアンプ１３、ＰＷＭコンパレータ１４、増幅器１５、シリーズレギュレータ１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、レベルシフタ回路４ａ・・・レベルシフタ回路４ｎが内蔵されている。また、レベルシフタ回路の個数ｎは、マイコンＣＰＵ５からの信号線の個数に等しい。
【００５８】
実施の形態１、及び２で述べたように、本実施の形態の有機ＥＬパネルの電源回路７ａは、スイッチングレギュレータ９ａを１系統とシリーズレギュレータ１０ｄ、１０ｅ、１０ｆを３系統並びにマイコンＣＰＵ５からの信号数分のレベルシフタ回路４ａ・・・レベルシフタ回路４ｎが必要となる。これらを個々に作成していたのでは、実装面積が大きくなるので、これらを１チップ化した電源ＩＣ８ａをＡＳＩＣで作成することにより、電源回路７ａの実装面積が小さくでき、携帯電話等のディスプレイとして、有機ＥＬパネルを適用することができる。
【００５９】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
【００６０】
携帯電話の液晶パネルでは、一般にソースドライバーＩＣにコントローラとメモリーを内蔵して１チップ化しているのが現状である。液晶パネルも交流駆動する必要があるので、駆動電圧は１０Ｖ程度と大きいが、対向電極を反転させたり、容量結合駆動を行ったりすることにより、見かけ上の液晶パネルの駆動電圧を５Ｖ程度に抑えている。それにより、ソースドライバーを５Ｖ／３．３Ｖのような低耐圧で微細なプロセス（０．２５μｍ程度）で作製することができ、コントローラとメモリーの内蔵を可能としている。
【００６１】
一方、有機ＥＬパネルは前述したように、駆動電圧が液晶パネルよりも大きく（１５Ｖ程度）、かつ交流駆動ではないので液晶パネルのようなテクニックは使用できない。１５Ｖのような高耐圧プロセスでは、設計ルールも大きく（０．６μｍ程度）、コントローラやメモリーを内蔵するには限界がある。特に、最近の携帯電話に要求されるＱＣＩＦ（１７６ＲＧＢ×２２０）やＱＶＧＡ（２４０ＲＧＢ×３２０）クラスの解像度では、不可能と言える。
【００６２】
それに対し、実施の形態４では、実施の形態１の図１で説明したように、駆動電圧の大きい有機ＥＬパネルでも、ソースドライバーＩＣ２の耐圧を５Ｖに抑えているので、コントローラやメモリーを内蔵することが可能であり、携帯電話のディスプレイにも応用が可能である。なお、ソースドライバーＩＣ２としては、電流出力型であり、その出力電流偏差が５０ｎＡ以下に抑えられていることが望ましい。
【００６３】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。図４は、本発明の有機ＥＬパネルの電源回路７ｂを示している。
【００６４】
電源回路７ｂは、基準電圧１．２５Ｖ１１、三角波発振器１２、スイッチングレギュレータ９ｂ、シリーズレギュレータ１（１０ｇ）、シリーズレギュレータ２（１０ｅ）から構成されている。また、スイッチングレギュレータ９ｂは、エラーアンプ１３、ＰＷＭコンパレータ１４、増幅器１５、トランス１７等から構成されている。そして、電源ＩＣ８ｂには基準電圧１．２５Ｖ、三角波発振器１２、エラーアンプ１３、ＰＷＭコンパレータ１４、増幅器１５、シリーズレギュレータ１（１０ｇ）、シリーズレギュレータ２（１０ｅ）が内蔵されている。
【００６５】
携帯電話等への適用を前提とした場合、ソースドライバーＩＣはメモリーやコントローラを内蔵できる５Ｖ程度の低耐圧プロセスで構成するのが望ましい。この場合、有機ＥＬパネルの電源としては、上限が６Ｖ程度が限界である（それ以上だと、ソースドライバーＩＣを破壊する可能性がある）。有機ＥＬパネルを駆動するためには、前述したように、１５Ｖ程度の大きな駆動電圧と１５０ｍＡ程度の大きな駆動電流が必要である。
【００６６】
ソースドライバーＩＣの電源の上限が６Ｖなので、１５Ｖの駆動振幅を得るためには、有機ＥＬパネルの電源として、負電源の−９Ｖが必要である。本実施の形態は、この大電流を流せる正負２電源（６Ｖ＆−９Ｖ）を、４端子のトランス１７を用いた絶縁型のスイッチングレギュレータ９ｂで構成している。
【００６７】
通常、このような大電流の正負２電源は、図５に示すように、２系統のスイッチングレギュレータ９ｃ、９ｄで構成されるが、本実施の形態は、正の電源が吐き出す電流値と負の電源が吸い込む電流値がほぼ等しいことに着目して、図４に示すように、１系統のスイッチングレギュレータ９ｂで構成している。これにより、実装面積の大きいトランス１７は１個のみとなり、より簡単な構成で有機ＥＬパネルの電源回路を構成できる。なお、フィードバックは正電圧で行うのが望ましい。理由は、正電圧が大きすぎるとソースドライバーを破壊するし、逆に小さすぎると書込み不足が発生して十分な輝度が得られなくなる。すなわち正電圧の電圧ばらつきの許容範囲は±０．５Ｖ以内に収める必要がある。それに対して、負電源は多少ばらついても十分マージンがあるので、表示特性に影響を与えない。
【００６８】
なお、本実施の形態では、ソースドライバーＩＣのグランド電圧を、有機ＥＬパネルのグランド電圧より高くすることによりソースドライーＩＣに微細ルールを適用する場合や、電源回路として正電源と負電源とを使用し、ソースドライバーＩＣには正電源を供給することによってソースドライバーＩＣに微細ルールを適用する場合について説明したが、これに限らない。有機ＥＬパネルなどの表示パネルを駆動する電源回路が、その表示パネルを駆動する電源電圧より小さい電圧を作り、その電圧をソースドライバーＩＣの電源として使用しても構わない。このようにすれば、本実施の形態と同様にソースドライバーＩＣに微細ルールを適用することが出来るようになる。
【００６９】
なお、入力された情報を処理する情報処理手段と、処理された情報を表示する表示手段とを備え、前記表示手段には本発明の有機ＥＬ表示装置が用いられている携帯端末機器も本発明に属する。
【００７０】
本実施の形態によれば、駆動電流と駆動電圧の大きな有機ＥＬパネルにおいても、コイル１個のみの実装面積の小さい簡単な電源回路で、コントローラとメモリーを内蔵した低耐圧なソースドライバーＩＣで駆動することが可能となり、その実用的効果は大きい。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、駆動電流と駆動電圧の大きな有機ＥＬパネルにおいても、トランス一個のみの実装面積の小さい簡単な電源回路で、コントローラとメモリーを内蔵した低耐圧なソースドライバーＩＣで駆動することが可能となり、その実用的効果は大きい。
【００７２】
すなわち、本実施の形態によれば、コントローラとメモリーを内蔵可能な低耐圧ソースドライバーＩＣで駆動できる簡潔な電源回路のシステム構成を提供することが出来る。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、大きな駆動電圧を要する有機ＥＬパネルにおいて、メモリー、コントローラー一体型の低耐圧なソースドライバーでも駆動できる電源回路構成を有する有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ表示方法、及び携帯端末機器を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における有機ＥＬパネルの電源回路のシステム構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態における有機ＥＬパネルの電源回路を示す図
【図３】本発明の第３の実施形態における電源ＩＣの構成を示す図
【図４】本発明の第５の実施形態における有機ＥＬパネルの電源回路を示す図
【図５】従来の正負２電源回路を示す図
【図６】有機ＥＬの駆動方式を示す図
【図７】有機ＥＬの特性を示す図
【図８】駆動トランジスタと有機ＥＬの動特性を示す図
【図９】有機ＥＬの温度特性を示す図
【図１０】有機ＥＬパネルの電源回路構成を示す図
【図１１】チョッパー方式反転回路とその特性を示す図
【図１２】種々の昇降圧回路を示す図
【符号の説明】
１　電源回路のシステム構成
２　ソースドライバーＩＣ
３　パネル
４　レベルシフタ回路
４ａ　レベルシフタ回路
４ｂ　レベルシフタ回路
４ｎ　レベルシフタ回路
５　マイコンＣＰＵ
６　バッテリー
７　電源回路
８　電源ＩＣ
８ａ　電源ＩＣ
９　スイッチングレギュレータ
１０ａ　シリーズレギュレータ
１０ｂ　シリーズレギュレータ
１０ｃ　シリーズレギュレータ
１１　基準電圧１．２５Ｖ
１２　三角波発振器
１３　エラーアンプ
１４　ＰＷＭコンパレータ
１５　増幅器
１６　コイル
１７　トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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