(57)【要約】【課題】  表示パネルを駆動する電流駆動装置において、電流源を構成するトランジスタの特性にばらつきがある場合でも、出力電流値のむらによる表示不均一性を、抑制し改善する。【解決手段】  第１および第２のＤＡ変換回路２０Ａ，２０Ｂにおいて、電流源を構成するトランジスタＴＲの一部を入れ替える。ＤＡ変換回路２０Ａの最上位ビットの電流源は、第１のトランジスタ群１０Ａの第１，３，５，７行、および群１０Ａと隣り合う第２のトランジスタ群１０Ｂの第２，４，６，８行に配置されたトランジスタで構成される。同様に、ＤＡ変換回路２０Ｂの最上位ビットの電流源は、群１０Ａの第２，４，６，８行、および群１０Ｂの第１，３，５，７行に配置されたトランジスタで構成される。【選択図】  図１
2005159762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流量に応じて表示輝度が制御される表示パネルを駆動するための電流駆動装置であって、
前記表示パネルに電流を供給するための複数の出力端子と、
前記複数の出力端子に対応してそれぞれ配置されており、かつ、各出力端子に電流をそれぞれ供給する複数の電流加算型ＤＡ変換回路を構成する電流源となるトランジスタを、それぞれ所定数ずつ含む、複数のトランジスタ群とを備え、
前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路のうちの少なくとも１つである第１の電流加算型ＤＡ変換回路は、
前記複数のトランジスタ群のうちの少なくとも２個以上の群に属するトランジスタによって構成された第１の電流源を、有する
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の電流源は、前記複数のトランジスタ群のうちの第１および第２の群に属するトランジスタによって、構成されている
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１の電流源は、Ｍ（Ｍは自然数）個のトランジスタによって構成されており、かつ、
前記Ｍ個のトランジスタは、前記第１の群に属するＭ／２個のトランジスタと、前記第２の群に属するＭ／２個のトランジスタとからなる
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記第１の群と前記第２の群とは、隣り合って配置されたものである
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記複数のトランジスタ群は、列状に並べて、配置されており、
前記第１の群と前記第２の群とは、所定数の群だけ離れて、配置されたものである
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路は、それぞれ、
入力信号のビット毎に設けられ、当該ビットに応じた所定数のトランジスタからそれぞれなる複数の電流源を有するものであり、
前記第１の電流加算型ＤＡ変換回路は、
有している複数の電流源のうち前記第１の電流源を含む全部または一部が、前記複数のトランジスタ群のうちの少なくとも２個以上の群に属するトランジスタによって、構成されている
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１の電流加算型ＤＡ変換回路が有する複数の電流源のうち、相対的に上位のビットに係る電流源は２個以上の群に属するトランジスタによって構成され、相対的に下位のビットに係る電流源は１個の群に属するトランジスタによって構成されている
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記第１の電流源を構成する配線は、最上位の配線層に、設けられている
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項９】
電流量に応じて表示輝度が制御される表示パネルを駆動するための電流駆動装置であって、
前記表示パネルに電流を供給する複数の出力端子と、
複数の電流加算型ＤＡ変換回路を構成する電流源となるトランジスタを、それぞれ、所定数ずつ含み、かつ、前記複数の出力端子に対応してそれぞれ配置された第１の複数のトランジスタ群と、
前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路の電流源とカレントミラーを構成する電流源回路を構成するトランジスタを、それぞれ、所定数ずつ含む第２の複数のトランジスタ群とを備え、
前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路のうちの少なくとも１つは、
前記第１の複数のトランジスタ群のうちの少なくとも１つの群、および、前記第２の複数のトランジスタ群のうちの少なくとも１つの群に属するトランジスタによって構成された電流源を、有する
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１の複数のトランジスタ群に属するトランジスタと、前記第２の複数のトランジスタ群に属するトランジスタとは、幅および長さが等しい
ことを特徴とする電流駆動装置。
【請求項１１】
複数の電流加算型ＤＡ変換回路を有する電流駆動装置の製造方法であって、
前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路は、それぞれ、Ｋ（Ｋは２以上の整数）ビットの入力信号のビット毎に設けられ、当該ビットに応じた所定数のトランジスタからそれぞれなる第１〜第Ｋ電流源を備えたものであり、
第ｉ（ｉは１以上Ｋ以下の定数）電流源を構成するためのトランジスタを、当該第ｉビットに応じた所定数Ｍ（Ｍは自然数）個毎に、複数のトランジスタ群として、列状に並べて配置する第１のステップと、
前記複数のトランジスタ群を、前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路に、それぞれ割り当てる第２のステップと、
前記複数のトランジスタ群のうち、第ｍ（ｍは１からｎまでの自然数、ｎ≧２）の群と第（ｍ＋ｎ）群とにおいて、一部のトランジスタの割当を、入れ替える第３のステップとを備えている
ことを特徴とする電流駆動装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第３のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数は、Ｍ／２である
ことを特徴とする電流駆動装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１において、
第（ｍ＋２ｎ）の群と第（ｍ＋３ｎ）の群とにおいて、一部のトランジスタの割当を、入れ替える第４のステップと、
第２ｎの群と第（２ｎ＋１）の群とにおいて、割当を入れ替えなかった残りのトランジスタの割当を、入れ替える第５のステップとを備えている
ことを特徴とする電流駆動装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１において、
第（ｍ＋ｎ）の群の、割当を入れ替えなかった残りのトランジスタの少なくとも一部の割当を、第（ｍ＋２ｎ）群と入れ替える第４のステップとを備えている
ことを特徴とする電流駆動装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記第３のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／３であり、
前記第４のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／３である
ことを特徴とする電流駆動装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４において、
前記第３のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／４であり、
前記第４のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／４であり、かつ、
第（ｍ＋ｎ）の群の、割当を入れ替えなかった残りのトランジスタのうちＭ／４個の割当を、第（ｍ＋３ｎ）群と入れ替える第５のステップとを備えている
ことを特徴とする電流駆動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬパネルやＬＥＤパネルのような、電流量により輝度制御するいわゆる電流駆動型表示パネルを駆動するための電流駆動装置に関するものであり、特に、静的な要因による出力端子間の供給電流のばらつきを低減するための技術に属する。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型表示パネルを駆動するドライバ用ＬＳＩには、カレントミラーを用いて多数の電流源を設けて、各電流源からの電流を表示データに応じて加算して出力し、階調表示を制御する電流駆動装置が内蔵されている。
【０００３】
近年、フラットパネルディスプレイは大画面、高精細化するとともに、薄型軽量化および低コスト化が進んできている。そのような背景の中で、表示用ドライバは、出力端子間のばらつきを低減することによって、表示画質の均一性を高める性能が求められている。カレントミラーの電流ばらつきのうち、静的（統計的）なばらつきとしては、個々のトランジスタの拡散プロセスによるばらつきや、電源配線の抵抗によるゲート電圧ばらつきなどがあり、動的なばらつきとしては、表示パネルからの電荷注入や瞬時的な電源の変動によるものがある。
【０００４】
図１３は従来の電流駆動装置の構成例を示す図である。図１３（ａ）は電流駆動装置における１個の出力部の構成を示しており、６ビット性能の電流加算型ＤＡ変換回路５０が設けられている。制御対象となる表示パネル５５は有機ＥＬパネルを想定している。
【０００５】
図１３（ａ）において、電流加算型ＤＡ変換回路５０は、入力信号（表示データ）のビット毎に設けられた複数の電流源５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、入力信号に応じて各電流源５１ａ〜５１ｃの出力を選択するためのスイッチ群５２とを備えている。各電流源５１ａ〜５１ｃは、当該ビットに応じた所定数のトランジスタ（ここではＮ型）から構成されており、最下位ビットに対応する電流源５１ａは１個、第２ビットに対応する電流源５１ｂは２個、最上位ビット（ここでは第６ビット）に対応する電流源５１ｃは３２個のトランジスタから構成される。各トランジスタは並列に接続されており、図示しない電流源回路を構成するトランジスタとともに、カレントミラーを構成する。スイッチ群５２によって選択された電流源の出力が加算されて、表示パネル５５に供給される。表示パネル５５は供給された電流を受けて、表示データに応じた階調表示を行う。
【０００６】
図１３（ｂ）は各電流源を構成するＮ型トランジスタのレイアウト図である。図１３（ｂ）に示すように、各Ｎ型トランジスタのソースはグランドに接地されている。
【０００７】
図１３（ａ）の構成は１出力分に相当するものであるが、実際の電流駆動装置には、図１３（ａ）に示すような電流加算型ＤＡ変換回路が複数個配置される。通常は、表示パネルの画素に対応して、数百個程度のＤＡ変換回路が配置されている。
【０００８】
図１４は複数のＤＡ変換回路の配置の一例を示す。図１４では、同一形状のレイアウトを有するＤＡ変換回路６０Ａ，６０Ｂ，…，６０Ｃがセル構成として、Ｘ方向に複数個列状に並べて配置されている。各ＤＡ変換回路６０Ａ〜６０Ｃはそれぞれ、入力信号の各ビットに対応する６個の電流源６１ａ〜６１ｆを有しており、スイッチ６２が電流源の出力を選択する。選択された電流源の出力は加算され、出力端子６３Ａ〜６３Ｃからそれぞれ出力される。
【０００９】
最上位の第６ビットに対応する電流源６１ｆは３２個のトランジスタＴＲによって構成されており、図１４では、Ｘ方向に４個、Ｙ方向に８個のアレイ状に配置されている。同様に、第５ビットに対応する電流源６１ｅはＸ方向に４個、Ｙ方向に４個のアレイ状に配置された１６個のトランジスタＴＲによって構成され、第４ビットに対応する電流源６１ｄはＸ方向に４個、Ｙ方向に２個のアレイ状に配置された８個のトランジスタＴＲによって構成されている。第３ビットに対応する電流源６１ｃは４個、第２ビットに対応する電流源６１ｂは２個、第１ビットに対応する電流源は最小の電流出力を示す１個のトランジスタＴＲからなっている。
【特許文献１】特開２００３−２７１０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の電流駆動装置では、次のような問題がある。
【００１１】
従来の電流駆動装置では、図１４のように、複数の電流加算型ＤＡ変換回路をＸ方向に複数配置するため、半導体に集積化した場合、外観形状が細長いスリムなレイアウトになる。このような細長いレイアウトにおいて、個々の電流源をカレントミラーで構成する場合、各カレントミラーの特性が必ずしも同一にはならず、トランジスタの位置によって特性にばらつきが生じる。特性が位置によってばらつく原因としては、拡散工程における、ウエハーへの不純物の注入ばらつき、熱拡散のばらつき、ゲート酸化膜厚の厚みばらつきなどが考えられる。近傍のトランジスタ同士ではほぼ同じ特性が得られるものの、数１００μｍから数ｍｍの範囲では、統計的なゆらぎによる特性ばらつきが生じる。
【００１２】
この特性ばらつきによって、たとえ同一のゲート電圧を供給した場合であっても、各電流源から出力される電流値にばらつきが発生する。この結果、図１５に示すように、電流駆動装置から供給される電流が出力端子間で大きくばらつくことになる。このような電流ばらつきが生じると、表示パネルにおいて表示むら（筋状のむら）が見られ、表示の均一性を著しく損なってしまう。
【００１３】
前記の問題に鑑み、本発明は、表示パネルを駆動する電流駆動装置において、電流加算型ＤＡ変換回路の電流源を構成するトランジスタの特性に、たとえばらつきがある場合であっても、電流値のむらによる表示不均一性を、抑制し改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題を解決するために、本発明は、電流加算型ＤＡ変換回路の電流源を構成するトランジスタを、ＤＡ変換回路相互で入れ替えることによって、出力電流のばらつきを平均化し、電流値のむらを抑制するものである。
【００１５】
具体的に、第１の発明は、電流量に応じて表示輝度が制御される表示パネルを駆動するための電流駆動装置として、前記表示パネルに電流を供給するための複数の出力端子と、前記複数の出力端子に対応してそれぞれ配置されており、かつ、各出力端子に電流をそれぞれ供給する複数の電流加算型ＤＡ変換回路を構成する電流源となるトランジスタを、それぞれ所定数ずつ含む、複数のトランジスタ群とを備え、前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路のうちの少なくとも１つである第１の電流加算型ＤＡ変換回路は、前記複数のトランジスタ群のうちの少なくとも２個以上の群に属するトランジスタによって構成された第１の電流源を有するものである。
【００１６】
この第１の発明によると、少なくとも１つの第１の電流加算型ＤＡ変換回路が有する第１の電流源は、複数のトランジスタ群のうちの少なくも２個以上の群に属するトランジスタによって、構成されている。このため、トランジスタ群間で特性のばらつきがたとえあっても、第１の電流源の性能としては、その特性ばらつきが平均化されることになる。これにより、他の電流源と比して出力電流値が大きく外れることがなくなり、したがって、表示パネルにおける表示品質の均一性を高めることができる。
【００１７】
そして、前記第１の発明における第１の電流源は、前記複数のトランジスタ群のうちの第１および第２の群に属するトランジスタによって、構成されているのが好ましい。
【００１８】
さらに、前記第１の電流源はＭ（Ｍは自然数）個のトランジスタによって構成されており、かつ、前記Ｍ個のトランジスタは、前記第１の群に属するＭ／２個のトランジスタと前記第２の群に属するＭ／２個のトランジスタとからなるのが好ましい。または、前記第１の群と前記第２の群とは隣り合って配置されたものとするのが好ましい。または、前記複数のトランジスタ群は列状に並べて配置されており、前記第１の群と前記第２の群とは所定数の群だけ離れて配置されたものとするのが好ましい。
【００１９】
また、前記第１の発明において、前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路はそれぞれ、入力信号のビット毎に設けられ、当該ビットに応じた所定数のトランジスタからそれぞれなる複数の電流源を有するものとし、前記第１の電流加算型ＤＡ変換回路は、有している複数の電流源のうち前記第１の電流源を含む全部または一部が、前記複数のトランジスタ群のうちの少なくとも２個以上の群に属するトランジスタによって構成されているのが好ましい。
【００２０】
さらに、前記第１の電流加算型ＤＡ変換回路が有する複数の電流源のうち、相対的に上位のビットに係る電流源は２個以上の群に属するトランジスタによって構成され、相対的に下位のビットに係る電流源は１個の群に属するトランジスタによって構成されているのが好ましい。
【００２１】
また、前記第１の発明において、前記第１の電流源を構成する配線は、最上位の配線層に設けられているのが好ましい。
【００２２】
第２の発明は、電流量に応じて表示輝度が制御される表示パネルを駆動するための電流駆動装置として、前記表示パネルに電流を供給する複数の出力端子と、複数の電流加算型ＤＡ変換回路を構成する電流源となるトランジスタをそれぞれ所定数ずつ含み、かつ、前記複数の出力端子に対応してそれぞれ配置された第１の複数のトランジスタ群と、前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路の電流源とカレントミラーを構成する電流源回路を構成するトランジスタをそれぞれ所定数ずつ含む第２の複数のトランジスタ群とを備え、前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路のうちの少なくとも１つは、前記第１の複数のトランジスタ群のうちの少なくも１つの群、および、前記第２の複数のトランジスタ群のうちの少なくとも１つの群に属するトランジスタによって構成された電流源を有するものである。
【００２３】
第２の発明によると、少なくとも１つの電流加算型ＤＡ変換回路が有する電流源は、電流加算型ＤＡ変換回路向けの第１の複数のトランジスタ群のうちの少なくとも１つの群、および、電流加算型ＤＡ変換回路の電流源とカレントミラーを構成する電流源回路向けの第２の複数のトランジスタ群のうちの少なくとも１つの群に属するトランジスタによって、構成されている。このため、トランジスタ群間で特性のばらつきがたとえあっても、電流源の性能としては、その特性ばらつきが平均化されることになる。これにより、他の電流源と比して出力電流値が大きく外れることがなくなり、したがって、表示パネルにおける表示品質の均一性を高めることができる。
【００２４】
そして、前記第２の発明において、前記第１の複数のトランジスタ群に属するトランジスタと前記第２の複数のトランジスタ群に属するトランジスタとは、幅および長さが等しいのが好ましい。
【００２５】
第３の発明は、複数の電流加算型ＤＡ変換回路を有する電流駆動装置の製造方法として、前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路は、それぞれ、Ｋ（Ｋは２以上の整数）ビットの入力信号のビット毎に設けられ、当該ビットに応じた所定数のトランジスタからそれぞれなる第１〜第Ｋ電流源を備えたものであり、第ｉ（ｉは１以上Ｋ以下の定数）電流源を構成するためのトランジスタを当該第ｉビットに応じた所定数Ｍ（Ｍは自然数）個毎に、複数のトランジスタ群として列状に並べて配置する第１のステップと、前記複数のトランジスタ群を前記複数の電流加算型ＤＡ変換回路にそれぞれ割り当てる第２のステップと、前記複数のトランジスタ群のうち第ｍ（ｍは１からｎまでの自然数、ｎ≧２）の群と第（ｍ＋ｎ）群とにおいて、一部のトランジスタの割当を入れ替える第３のステップとを備えているものである。
【００２６】
第３の発明によると、複数の電流加算型ＤＡ変換回路にそれぞれ割り当てられた複数のトランジスタ群のうち、第ｍの群と第（ｍ＋ｎ）群とにおいて、一部のトランジスタの割当が入れ替えられる。これにより、トランジスタ群間で特性のばらつきがたとえあっても、電流加算型ＤＡ変換回路の電流源の性能としては、その特性ばらつきが平均化されることになる。これにより、電流加算型ＤＡ変換回路間における出力電流値のばらつきが抑制され、したがって、表示パネルにおける表示品質の均一性を高めることができる。
【００２７】
そして、前記第３の発明における第３のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／２であるのが好ましい。
【００２８】
また、前記第３の発明は、第（ｍ＋２ｎ）の群と第（ｍ＋３ｎ）の群とにおいて、一部のトランジスタの割当を入れ替える第４のステップと、第２ｎの群と第（２ｎ＋１）の群とにおいて、割当を入れ替えなかった残りのトランジスタの割当を入れ替える第５のステップとを備えているのが好ましい。
【００２９】
また、前記第３の発明は、第（ｍ＋ｎ）の群の、割当を入れ替えなかった残りのトランジスタの少なくとも一部の割当を、第（ｍ＋２ｎ）群と入れ替える第４のステップとを備えているのが好ましい。
【００３０】
さらに、前記第３のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／３であり、前記第４のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／３であるのが好ましい。または、前記第３のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／４であり、前記第４のステップにおいて、割当を入れ替えるトランジスタの個数はＭ／４であり、かつ、第（ｍ＋ｎ）の群の割当を入れ替えなかった残りのトランジスタのうちＭ／４個の割当を第（ｍ＋３ｎ）群と入れ替える第５のステップとを備えているのが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、電流源を構成するトランジスタが電流加算型ＤＡ変換回路相互で入れ替えられるので、たとえ、拡散工程におけるドープ注入ばらつき等に起因してトランジスタの特性にばらつきがある場合であっても、その特性ばらつきが出力電流の特性に与える影響が低減され、出力端子間の電流値のむらによる表示不均一性を、抑制し改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
本実施形態に係る電流駆動装置は、基本的には、図１３のように構成されている。ただし、電流加算型ＤＡ変換回路（以下、単に「ＤＡ変換回路」と適宜略記する）を構成する電流源のレイアウトが、従来と異なっている。
【００３４】
図１は本実施形態に係る電流駆動装置のＤＡ変換回路を構成する電流源のレイアウトの一例である。図１において、複数の出力端子２１Ａ，２１Ｂに対応してそれぞれ、第１のトランジスタ群１０Ａおよび第２のトランジスタ群１０Ｂが配置されている。第１および第２のトランジスタ群１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、最上位ビット（第６ビット）の電流源を構成するための３２個のトランジスタＴＲと、第５ビットの電流源を構成するための１６個のトランジスタＴＲと、同様に、第４、第３、第２、第１ビットの電流源を構成するための８個、４個、２個、１個のトランジスタＴＲとを備えている。
【００３５】
図１では、第１のＤＡ変換回路２０Ａと第２のＤＡ変換回路２０Ｂとにおいて、電流源を構成するトランジスタの一部が入れ替えられている。例えば、第１のＤＡ変換回路２０Ａの最上位ビットの電流源は、第１のトランジスタ群１０Ａの第１，３，５，７行に配置された１６個のトランジスタと、群１０Ａと隣り合って配置された第２のトランジスタ群１０Ｂの第２，４，６，８行に配置された１６個のトランジスタとによって構成されている。一方、第２のＤＡ変換回路２０Ｂの最上位ビットの電流源は、第１のトランジスタ群１０Ａの第２，４，６，８行に配置された１６個のトランジスタと、第２のトランジスタ群１０Ｂの第１，３，５，７行に配置された１６個のトランジスタとによって構成されている。そして、電流源を構成するトランジスタの入れ替えのために、配線３１，３２，３３が設けられている。
【００３６】
従来例の場合、第１のＤＡ変換回路２０Ａの各電流源は第１のトランジスタ群１０Ａによって構成され、第２のＤＡ変換回路２０Ｂの各電流源は第２のトランジスタ群１０Ｂによって構成されていた。これに対して、図１のように、第１および第２のＤＡ変換回路２０Ａ，２０Ｂの電流源を構成するトランジスタを相互に入れ替えることによって、第１のトランジスタ群１０Ａと第２のトランジスタ群１０Ｂとにおいてトランジスタの特性に差異がある場合でも、その特性の差が平均化されるため、より均一な電流を出力することができる。
【００３７】
また、トランジスタを入れ替えるために用いる配線３１，３２，３３は、最上位に位置する配線層に設けるのが好ましい。これにより、入れ替えのために長い配線が必要になる場合でも、配線の寄生容量による信号遅延を防止することができる。すなわち、一般に、上位に位置する配線層は、容量を形成する相手となる基板との距離が長くなるため、寄生容量が低減する傾向にある。そこで、寄生容量がより少ない最上位の配線層に入れ替えのための配線を設けることによって、ＤＡ変換回路の動的動作の遷移状態において高速収束が実現できる。
【００３８】
図２は電流源を構成するトランジスタの割当を入れ替えるパターンの例を示す模式図である。図２において、１１Ａ〜１１ＤはＤＡ変換回路の第６ビットに対応する電流源を構成するためのトランジスタ群であり、それぞれ、Ｘ方向に４個、Ｙ方向に８個、アレイ状に並べられた３２個のトランジスタからなるものとする。また、トランジスタ群を示す矩形の中に記した数字はＤＡ変換回路を識別するための番号であり、矢印は電流源を構成するトランジスタの割当を入れ替えることを示している。
【００３９】
例えば、矢印ＡＲ１１は、第１のトランジスタ群１１Ａと第２のトランジスタ群１１Ｂとの間で、１６個のトランジスタの割当を入れ替えることを意味している。この入れ替えにより、第１のＤＡ変換回路の電流源は、元々は第１のトランジスタ群１１Ａに属するトランジスタのみによって構成されていたが、第１のトランジスタ群１１Ａに属する１６個のトランジスタと第２のトランジスタ群１１Ｂに属する１６個のトランジスタとによって、構成されることになる。
【００４０】
同様に、第２および第３のトランジスタ群１１Ｂ，１１Ｃの間で１６個のトランジスタの割当が入れ替えられ（矢印ＡＲ１２）、第３および第４のトランジスタ群１１Ｃ，１１Ｄの間で１６個のトランジスタの割当が入れ替えられる（矢印ＡＲ１３）。この結果、第２のＤＡ変換回路の電流源は第１および第３のトランジスタ群１１Ａ，１１Ｃにそれぞれ属する１６個ずつのトランジスタによって構成され、第３のＤＡ変換回路の電流源は第２および第４のトランジスタ群１１Ｂ，１１Ｄにそれぞれ属する１６個ずつのトランジスタによって構成される。
【００４１】
図２のようなトランジスタの入れ替えによって、各ＤＡ変換回路の電流源を構成するトランジスタの特性が平均化され、より均一な電流を出力できる。また、近傍にあるＤＡ変換回路同士で入れ替えを行うことによって、比較的周期の小さい特性ばらつきを平均化することができる。さらに、入れ替えるトランジスタの個数を、電流源を構成する個数の半分にしたことによって、平衡のとれた入れ替えが行われるため、表示均一性をより高めることができる。
【００４２】
図３は電流源を構成するトランジスタの割当を入れ替えるパターンの例を示す模式図である。図２と同様に、縦長の矩形はアレイ状に配置された３２個のトランジスタからなるトランジスタ群をそれぞれ示しており、また、トランジスタ群を示す矩形の中に記した数字はＤＡ変換回路を識別するための番号であり、矢印は電流源を構成するトランジスタの割当を入れ替えることを示している。
【００４３】
図３の例では、４個離れたトランジスタ群同士で、その半数（１６個）のトランジスタの割当が入れ替えられている。例えば、トランジスタ群１２Ａと、これと４個分離れたトランジスタ群１２Ｂとの間で、トランジスタの割当が入れ替えられている（矢印ＡＲ２１）。これにより、第１のＤＡ変換回路の電流源は、トランジスタ群１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ属する１６個ずつのトランジスタによって構成され、第５のＤＡ変換回路の電流源も、トランジスタ群１２Ａ，１２Ｂに属する残りの１６個ずつのトランジスタによって構成される。
【００４４】
図３と同様にして、ｎ（ｎは自然数）個分離れたトランジスタ群同士で入れ替えを行うことができる。これにより、比較的周期の大きい特性ばらつきを平均化することができる。また、図３の場合、ＤＡ変換回路の電流源として元々割り当てられていたトランジスタ群のうち、半数のトランジスタだけが入れ替えられ、残りは入れ替えられないため、入れ替えのための配線領域が少なくてすむ。
【００４５】
図３の例では、トランジスタ群１２Ｃ以前の部分と、トランジスタ群１２Ｄ以降の部分との間では、トランジスタの入れ替えがなされていない。このため、拡散ばらつきの状況によっては、この入れ替えが行われていない部分すなわち第８のＤＡ変換回路と第９のＤＡ変換回路との間で、出力電流の特性に段差が生じる可能性がある。
【００４６】
これを防止するために、図４の例では、トランジスタ群１２Ｃとトランジスタ群１２Ｄとの間で、トランジスタの割当を入れ替えている（矢印ＡＲ２２）。これにより、トランジスタの入れ替えがなされていない部分をなくすことができるので、電流特性の変化をより滑らかにすることができる。
【００４７】
図３のようなレイアウトは次のような製造方法によって、実現できる。まず、各ＤＡ変換回路の入力信号がＫビットとすると、第ｉ（ｉは１以上Ｋ以下の定数）ビットの電流源を構成するためのトランジスタを、当該第ｉビットに応じた所定数Ｍ（Ｍは自然数）個毎に、複数のトランジスタ群として、列状に並べて配置する（第１のステップ）。図３では、第６ビットの電流源を構成するためのトランジスタが、３２個毎に、複数のトランジスタ群として並べて配置されている。そして、各トランジスタ群を、その順に、一旦、各ＤＡ変換回路にそれぞれ割り当てる（第２のステップ）。ここまでは、従来と同様の製造工程である。
【００４８】
その後、各トランジスタ群のうち、第ｍ（ｍは１からｎまでの自然数、ｎ≧２）の群と第（ｍ＋ｎ）群とにおいて、一部のトランジスタの割当を入れ替える（第３のステップ）。図３の例では、第ｍ（ｍ＝１〜４）の群と第（ｍ＋４）群とにおいて、１６個のトランジスタの割当を入れ替えている。
【００４９】
さらに、第（ｍ＋２ｎ）の群と第（ｍ＋３ｎ）の群とにおいて、一部のトランジスタの割当を、入れ替える（第４のステップ）。図３の例では、第（ｍ＋８）の群と第（ｍ＋１２）の群とにおいて、１６個のトランジスタの割当を入れ替えている。そして、第２ｎの群と第（２ｎ＋１）の群とにおいて、割当を入れ替えなかった残りのトランジスタの割当を、入れ替える（第５のステップ）。図４の例では、第８の群と第９の群とで残りの１６個のトランジスタの割当を入れ替えている。
【００５０】
図５は本実施形態による出力電流の特性ばらつきの改善を示すグラフである。同図中、（ａ）は従来例、（ｂ）は本実施形態によって１０個分離れたトランジスタ群同士でトランジスタの割当を入れ替えた結果である。図５（ａ）に示すように、従来は、例えば拡散プロセスにおけるばらつき等に起因して、出力電流の特性は出力端子間で大きく変化していた。これに対して図５（ｂ）に示すように、本実施形態によると、拡散プロセス自体は改善されていなくても、出力端子間の特性のばらつきが平均化され、変化が滑らかになっている。
【００５１】
図６は電流源を構成するトランジスタの割当を入れ替えるパターンの他の例を示す模式図である。縦長の矩形、矩形の中の数字および矢印は、図２と同様のものを示している。図６の例では、４個離れたトランジスタ群同士で、その半数（１６個）のトランジスタの割当が入れ替えられており、例えば、トランジスタ群１３Ａと、これと４個分離れたトランジスタ群１３Ｂとの間で、トランジスタの割当が入れ替えられている。さらに、トランジスタ群１３Ｂ以降のトランジスタ群については、残りのトランジスタの割当も、反対側に４個離れたトランジスタ群との間で入れ替えられており、例えば、トランジスタ群１３Ｂは、残りの１６個のトランジスタの割当がトランジスタ群１３Ｃと入れ替えられている。
【００５２】
例えば第５のＤＡ変換回路は、元々は、当該出力端子に対応したトランジスタ群１３Ｂによって構成されるはずであったが、図６のようなトランジスタの入れ替えによって、トランジスタ群１３Ｂからそれぞれ４個分離れたトランジスタ群１３Ａ，１３Ｃによって構成されることになる。すなわち、出力端子からみてほぼ等距離だけ離れた２個のトランジスタ群に属するトランジスタによって、電流源が構成される。第６〜第１６のＤＡ変換回路も同様である。このような構成によって、多数の出力端子間において電流特性のばらつきをなめらかに平均化することができる。
【００５３】
図６のようなレイアウトは、上述した第３のステップの後に、第（ｍ＋ｎ）の群の、割当を入れ替えなかった残りのトランジスタの少なくとも一部の割当を、第（ｍ＋２ｎ）群と入れ替える（第４のステップ）ことによって実現できる。図６の例では、第（ｍ＋４）群の、割当を入れ替えなかった残りの１６個のトランジスタの割当を、第（ｍ＋８）群と入れ替えている。
【００５４】
図７および図８は図６におけるＤＡ変換回路のレイアウトおよび配線の一例である。図７および図８では、トランジスタ群１３Ａ，１３Ｃに属するトランジスタによって電流源が構成された第５のＤＡ変換回路を示している。図７の例では、第６ビットの電流源が、トランジスタ群１３Ａの第１〜第４行の１６個のトランジスタと、トランジスタ群１３Ｃの第５〜第８行の１６個のトランジスタとから構成されている。一方、図８の例では、第６ビットの電流源が、トランジスタ群１３Ａの第１，２，５，６行の１６個のトランジスタと、トランジスタ群１３Ｃの第３，４，７，８行の１６個のトランジスタとから構成されている。
【００５５】
なお、１個の電流源を複数の群に属するトランジスタによって構成する場合、各群に属するトランジスタのうち当該電流源を構成するトランジスタは、レイアウト上同じ相対位置関係にはないことが好ましい。ここで、トランジスタ群の並び方向をＸ軸、これに直交する方向をＹ軸としたとき、「同じ相対位置」とは、電流源を構成するトランジスタのＹ座標が同一であることを指す（当然、Ｘ座標は異なる）。図１、図７および図８の例では、いずれも、第６ビットの電流源を構成する３２個のトランジスタは、レイアウト上同じ相対位置にはないように、すなわちＹ座標が異なるように、入れ替えが行われている。
【００５６】
これは、いわゆるコモンセントロイド構成を電流駆動装置に適用したものである。すなわち、Ｘ座標、Ｙ座標ともに異なるトランジスタ同士について割当の入れ替えを行うことによって、いわば斜め方向にもトランジスタ割当が入れ替わるので、位置によるトランジスタ特性の偏りの影響をより低減でき、出力電流のばらつきをより平均化することができる。
【００５７】
これまでの例では、ＤＡ変換回路の電流源は、２個のトランジスタ群に属するトランジスタによって構成されていた。このような構成によって、特性のばらつきは平均化されるが、より安定化を図るためには、多数のトランジスタ群に属するトランジスタによって電流源を構成することが望ましい。
【００５８】
そこで、図９の例では、各トランジスタ群について、トランジスタの割当の入れ替えを３分の１ずつ行っている。入れ替えの方法は図６と同様である。例えば、トランジスタ群１４Ｂについては、１／３のトランジスタをトランジスタ群１４Ａと入れ替え、１／３のトランジスタをトランジスタ群１４Ｃと入れ替え、残りの１／３のトランジスタは入れ替えを行わない。これにより、第５のＤＡ変換回路の電流源は３個のトランジスタ群１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに属するトランジスタによって構成される。第６〜第１６のＤＡ変換回路についても同様である。このような構成によって、出力電流のばらつきをより一層低減することができる。しかも、入れ替えを行わない残りのトランジスタは、当該電流源として元々用いる予定のものであるので、入れ替えのために新たに設ける配線は図６の場合よりも少なくて済む。
【００５９】
また、図１０の例では、各トランジスタ群について、トランジスタの割当の入れ替えを４分の１ずつ行っている。例えば、トランジスタ群１５Ｂについては、１／４のトランジスタをトランジスタ群１５Ａと入れ替え、１／４のトランジスタをトランジスタ群１５Ｃと入れ替え、１／４のトランジスタをトランジスタ群１５Ｄと入れ替え、残りの１／４のトランジスタは入れ替えを行わない。これにより、第５のＤＡ変換回路の電流源は４個のトランジスタ群１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに属するトランジスタによって構成される。第６〜第１６のＤＡ変換回路についても同様である。
【００６０】
このような構成によって、出力電流のばらつきをより一層低減することができ、しかも、入れ替えを行わない残りのトランジスタは、当該電流源として元々用いる予定のものであるので、入れ替えのために新たに設ける配線は少なくて済む。さらに、表示パネルの電流駆動装置には一般に２進数の表示データが与えられるため、上述したように、電流源は１６個、３２個など２のべき乗個のトランジスタから構成される。このため、各トランジスタ群において１／４ずつ入れ替えを行うことによって、レイアウト配置が容易になる、という効果も得られる。
【００６１】
なお、上述したようなトランジスタの割当の入れ替えは、各ビットに対応する電流源の全部について実行してもよいし、その一部について実行してもよい。全てのビットに対応する電流源について割当の入れ替えを行うことによって、階調のリニアリティー特性が向上し、任意の階調電流の平均化が実現し、表示画質の向上が図られる。
【００６２】
一方、図１１の例では、相対的に下位のビット（ここでは第１〜第３ビット）に係る電流源については入れ替えを行わないようにし、相対的に上位のビット（ここでは第４〜第６ビット）に係る電流源についてのみ、トランジスタの割当を入れ替えている。例えば表示品位の比較的低い表示パネルの場合、下位ビットのデータの重要性は低く、たとえ電流特性に多少ばらつきがあったとしても表示画質を損なう可能性は少ない。そこで、表示画質に影響の少ない下位ビットについてはトランジスタ割当の入れ替えを行わないことによって、配線が簡易になり、その分電源配線の強化等が可能となるため、実用性の高い電流駆動装置が得られる。
【００６３】
これまでの説明では、ＤＡ変換回路を構成する電流源について、トランジスタの割当の入れ替えを行う例について説明したが、さらに、ＤＡ変換回路の電流源とカレントミラーを構成する電流源回路を構成するトランジスタを含めて、割当の入れ替えを行うようにしてもかまわない。
【００６４】
図１２（ａ）は本実施形態に係る電流駆動装置が有する電流源回路の構成を示す回路図である。図１２（ａ）において、電流源回路４０は、基準電流源４１と、ダイオード接続された複数のトランジスタ４２ａ〜４２ｄとを備えている。基準電流源４１は当該電流駆動装置が構成された半導体集積回路の内部に設けてもよいし、外部に設けられたものを利用してもよい。
【００６５】
各トランジスタ４２ａ〜４２ｄは同一サイズのＮ型トランジスタであって、ソースが接地されており、基準電流源４１からドレインおよびゲートに電流が供給されている。ドレインに基準電流源４１から電流が供給されることによって、ゲートに電位が発生する。そしてこのゲート電位は、接続されたトランジスタの個数によって定まる。電流源回路４１が生成するゲート電位は、各ＤＡ変換回路の電流源４３ａ〜４３ｄを構成する各トランジスタに供給される。スイッチ群４４は各電流源４３ａ〜４３ｄの出力を選択する。
【００６６】
図１２（ｂ）は電流源回路を構成するトランジスタを含めて割当の入れ替えを行う例を示す模式図である。図１２（ｂ）において、４５はＤＡ変換回路を構成する電流源となるトランジスタをそれぞれ所定数ずつ含み、各出力端子に対応してそれぞれ配置された第１の複数のトランジスタ群、４６は電流源回路を構成するトランジスタをそれぞれ所定数ずつ含む第２の複数のトランジスタ群である。また、ＣＭ１〜ＣＭ４は電流源回路中のカレントミラーのバイアス用回路を構成するトランジスタを示している。
【００６７】
図１２（ｂ）の例では、電流源回路を含めて、トランジスタの割当の入れ替えが行われている。例えば、トランジスタ群４５Ａによって電流源が構成される筈であった第１のＤＡ変換回路は、第１の複数のトランジスタ群４５のうちのトランジスタ群４５Ｂ、および第２の複数のトランジスタ群４６のうちのトランジスタ群４６Ａによって構成された電流源を有する。なお、トランジスタの割当の入れ替えのパターンは図１２（ｂ）に示すものに限られず、上述した例を含めて様々なものが可能である。
【００６８】
このような構成によると、ＤＡ変換回路の電流源とカレントミラーを構成する電流源回路を含めて、トランジスタの特性のばらつきを平均化できるため、出力電流のばらつきをより低減することができる。特に、例えば複数の異なる電流駆動装置を表示パネルに実装する場合において、共通の基準電流源４１を各電流駆動装置に利用するとき、均一な出力電流を得ることができる。
【００６９】
なお、第１の複数のトランジスタ群４５に属するトランジスタと、第２の複数のトランジスタ群に属するトランジスタとは、その幅および長さが等しいことが好ましい。これにより、トランジスタの割当の入れ替えが容易になる。ただし、幅および長さが例えば整数倍の関係にあるときは、トランジスタの幅および長さがトータルで等しくなるように個数選択することによって、近似した特性が得られる。この場合でも、特性のばらつきが低減された電流駆動装置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の電流駆動装置では、電流源を構成するトランジスタの割当を入れ替えることによって、出力電流の特性ばらつきが平均化されるので、拡散工程を変更しなくても出力特性を改善することができ、例えば、有機ＥＬパネル等の表示パネルにおける表示むらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電流駆動装置のＤＡ変換回路を構成する電流源のレイアウトの一例である。
【図２】トランジスタの割当を入れ替えるパターンの例を示す模式図である。
【図３】トランジスタの割当を入れ替えるパターンの例を示す模式図である。
【図４】トランジスタの割当を入れ替えるパターンの例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態による効果を示すためのグラフである。
【図６】トランジスタの割当を入れ替えるパターンの他の例を示す模式図である。
【図７】図６におけるＤＡ変換回路のレイアウトおよび配線の一例である。
【図８】図６におけるＤＡ変換回路のレイアウトおよび配線の一例である。
【図９】トランジスタの割当を１／３ずつ入れ替えるパターンの例を示す模式図である。
【図１０】トランジスタの割当を１／４ずつ入れ替えるパターンの例を示す模式図である。
【図１１】上位ビットの電流源のみトランジスタの割当を入れ替えた例である。
【図１２】（ａ）は電流源回路の構成、（ｂ）は電流源回路を含めたトランジスタの割当の入れ替えの例である。
【図１３】従来および本実施形態の電流駆動装置の構成例である。
【図１４】従来のＤＡ変換回路の配置の一例である。
【図１５】従来の電流駆動装置における電流特性のばらつきを示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１０Ａ  トランジスタ群
１０Ｂ  トランジスタ群
２０Ａ  電流加算型Ｄ／Ａ変換回路
２０Ｂ  電流加算型Ｄ／Ａ変換回路
２１Ａ，２１Ｂ，２３Ａ  出力端子
３１，３２，３３  配線
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ  トランジスタ群
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ  トランジスタ群
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ  トランジスタ群
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  トランジスタ群
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ  トランジスタ群
４０  電流源回路
４５  第１の複数のトランジスタ群
４５Ａ，４５Ｂ  トランジスタ群
４６  第２の複数のトランジスタ群
４６Ａ  トランジスタ群
５０  電流駆動型ＤＡ変換回路
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ  電流源
５２  スイッチ群
５５  表示パネル
ＴＲ  トランジスタ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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