(57)【要約】【課題】低明度における輝度のばらつきを改善することのできる発光ダイオード駆動回路およびそれを使用した表示装置を提供する。【解決手段】流れる電流に応じた輝度で発光しカソード端子が接地される発光ダイオード１１と、ソース端子が所定電位Ｖddの直流電圧源にドレン端子が発光ダイオード１１のアノード端子に接続されるｐ型電界効果トランジスタ１２と、一方の端子がｐ型電界効果トランジスタ１２のゲート端子に他方の端子がデータ信号Ｖdataを出力する電圧源に接続され発光ダイオード１１の選択期間にオン状態となるスイッチング素子１３と、発光ダイオード１１をバイパスして流れるバイパス電流Ｉbを予め定められた一定値に制御する定電流回路１４とを含む。【選択図】図１
2007322795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れる電流に応じた輝度で発光し、カソード端子が基準電位に接続される発光ダイオードと、
ソース端子が所定電位の直流電圧源に、ドレン端子が前記発光ダイオードのアノード端子に接続されるｐ型電界効果トランジスタと、
一方の端子が前記ｐ型電界効果トランジスタのゲート端子に、他方の端子がデータ信号を出力する電圧源に接続され、前記発光ダイオードの選択期間にオン状態となるスイッチング素子と、
前記発光ダイオードと並列に設置され、前記発光ダイオードをバイパスして流れるバイパス電流を予め定められた一定値に制御する定電流回路とを含む発光ダイオード駆動回路。
【請求項２】
前記定電流回路が、
ソース端子およびゲート端子が前記発光ダイオードのアノード端子に接続され、ドレン端子が所定電位のバイパス直流電圧源に接続されるｐ型電界効果トランジスタによって構成される請求項１に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項３】
前記定電流回路が、
ドレン端子が前記発光ダイオードのアノード端子に、ゲート端子が前記発光ダイオードの発光期間に所定の負電位となるバイパス制御電圧源に、ソース端子が前記発光期間に所定電位のバイパス直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタによって構成される請求項１に記載の発光ダイオード駆動回路。
【請求項４】
流れる電流に応じた輝度で発光し、カソード端子が基準電位に接続される発光ダイオードと、
ドレン端子が第１の電位の第１の直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタと、
ソース端子およびドレン端子の一方の端子が前記発光ダイオードのアノード端子に、他方の端子が前記ｎ型電界効果トランジスタのソース端子に接続され、発光期間に導通状態となる第１の電界効果トランジスタと、
ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｎ型電界効果トランジスタのゲート端子に、他方がデータ信号を出力する電圧源に接続され、前記発光期間前の選択期間に導通状態となる第２の電界効果トランジスタと、
ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｎ型電界効果トランジスタのソース端子に、他方が第２の電位の第２の直流電圧源に接続され、前記選択期間に導通状態となる第３の電界効果トランジスタと、
ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｎ型電界効果トランジスタのソース端子または前記発光ダイオードのアノード端子に、他方が第３の電位の第３の直流電圧源に接続される第４の電界効果トランジスタとを含む発光ダイオード駆動回路。
【請求項５】
流れる電流に応じた輝度で発光し、カソード端子が基準電位に接続される発光ダイオードと、
ソース端子が第１の電位の第１の直流電圧源に接続されるｐ型電界効果トランジスタと、
一方の端子が前記ｐ型電界効果トランジスタのゲート端子に接続される補償コンデンサと、
ソース端子およびドレン端子の一方が前記発光ダイオードのアノード端子に、他方が前記ｐ型電界効果トランジスタのドレン端子に接続され、発光期間に導通状態となる第１の電界効果トランジスタと、
ソース端子およびドレン端子の一方が前記補償コンデンサの他方の端子に、他方がデータ信号を出力する電圧源に接続され、前記発光期間前の選択期間に導通状態となる第２の電界効果トランジスタと、
ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｐ型電界効果トランジスタのドレン端子に、他方が前記ｐ型電界効果トランジスタのゲート端子に接続され、前記発光期間でない閾値書き込み期間に導通状態となる第３の電界効果トランジスタと、
ソース端子およびドレン端子の一方の端子が前記ｐ型電界効果トランジスタのドレン端子または前記発光ダイオードのアノード端子に、他方の端子が第３の電位の第３の直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタとを含む発光ダイオード駆動回路。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発光ダイオード駆動回路を複数マトリックス状に配置して構成される表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード駆動回路およびそれを使用した表示装置に係り、特に、低明度における輝度のばらつきを改善することのできる発光ダイオード駆動回路およびそれを使用した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のように流れる電流に応じた輝度で発光する発光ダイオードを使用して、高輝度、高コントラストかつ長寿命の表示を行うためには、発光ダイオードを電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）によりアクティブ駆動することが必要である。
【０００３】
即ち、表示輝度に対応するデータ信号を駆動トランジスタとして用いられる電界効果トランジスタにより表示輝度に対応する電流に変換して発光ダイオードに供給することが必要である。
【０００４】
しかし、電界効果トランジスタの電圧−電流変換特性は電界効果トランジスタの閾値電圧、キャリアの移動度等の影響を受けるが、閾値電圧、キャリアの移動度等は電界効果トランジスタごとにばらつくため、同一のデータ信号に対して表示輝度にばらつきが生じることとなる。
【０００５】
従来から種々の発光ダイオード駆動回路が提案されているが、画像データを電圧信号として保持コンデンサに書き込む電圧プログラム型駆動回路（例えば、非特許文献１）、あるいは、画像データを電流信号として電界効果トランジスタに供給する電流プログラム型駆動回路（例えば、非特許文献２）とに大別される。
【非特許文献１】Dawson, et al. “Design of an Improved Pixel for a Polysilicon Active-Matrix Organic LED Display” SID ’98 DIGEST, 4.2, pp.11-14 (1998)
【非特許文献２】Dawson, et al. “The Impact of the Transient Response of Organic Light Emitting Diodes on the Design of Active Matrix OLED Displays” IEDM 98, 32.6, pp.875-878 (1998)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、駆動トランジスタの電圧−電流特性には立ち上がり領域にばらつきがあるため、従来の発光ダイオード駆動回路では低輝度表示時には輝度にばらつきが生じることを回避できないという課題があった。
【０００７】
即ち、図８は従来の基本型駆動回路の結線図であって、流れる電流に応じた輝度で発光しカソード端子が接地される発光ダイオード８１と、ソース端子が電位Ｖddの直流電圧源にドレン端子が発光ダイオード８１のアノード端子に接続される駆動トランジスタとして機能する第１のｐ型電界効果トランジスタ８２と、ソース端子（またはドレン端子）が第１のｐ型電界効果トランジスタ８２のゲート端子にドレン端子（またはソース端子）がデータ信号Ｖdataを出力する電圧源に接続され発光ダイオード８１の選択期間にオン状態となる第２のｐ型電界効果トランジスタ８３と、一方の端子が直流電圧源に他方の端子が第１のｐ型電界効果トランジスタ８２のゲート端子に接続される保持コンデンサ８４とを含む。
【０００８】
選択パルスがオンとなると第２のｐ型電界効果トランジスタ８３はオン状態となり、第１のｐ型電界効果トランジスタ８２のゲート端子にデータ信号Ｖdataが印加される。
【０００９】
保持コンデンサ８４にはデータ信号Ｖdataに比例する電荷が保持され、第１のｐ型電界効果トランジスタ８２のゲート電圧ＶGはデータ信号Ｖdataに比例した電圧となるので、第１のｐ型電界効果トランジスタ８２のソース端子からドレン端子に向かってデータ信号Ｖdataに応じたドレン電流Ｉdが流れ、発光ダイオード８１はデータ信号Ｖdataに応じた輝度で発光する。
【００１０】
図９は従来の基本型駆動回路の動作を説明するためのグラフであって、第１象限は第１のｐ型電界効果トランジスタ８２のゲート電圧ＶG−ドレン電流Ｉd変換特性を、第２象限は発光ダイオード８１の発光特性を示す。
【００１１】
データ信号Ｖdataが低電圧（図中の画像信号ＶI）であるときは画像信号ＶIが一定電圧であっても、電圧−電流変換特性に破線あるいは一点鎖線で示すようなばらつきが存在すると、発光ダイオードの輝度ＹIはＹI’あるいはＹI”にばらつくこととなる。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、低明度における輝度のばらつきを改善することのできる発光ダイオード駆動回路およびそれを使用した表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、流れる電流に応じた輝度で発光し、カソード端子が基準電位に接続される発光ダイオードと、ソース端子が所定電位の直流電圧源に、ドレン端子が前記発光ダイオードのアノード端子に接続されるｐ型電界効果トランジスタと、一方の端子が前記ｐ型電界効果トランジスタのゲート端子に、他方の端子がデータ信号を出力する電圧源に接続され、前記発光ダイオードの選択期間にオン状態となるスイッチング素子と、前記発光ダイオードと並列に設置され、前記発光ダイオードをバイパスして流れるバイパス電流を予め定められた一定値に制御する定電流回路とを含む構成を有している。
【００１４】
この構成により、低明度における輝度のばらつきを改善することができることとなる。
【００１５】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、前記定電流回路が、ソース端子およびゲート端子が前記発光ダイオードのアノード端子に接続され、ドレン端子が所定電位のバイパス直流電圧源に接続されるｐ型電界効果トランジスタによって構成されるものであってもよい。
【００１６】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、前記定電流回路が、ドレン端子が前記発光ダイオードのアノード端子に、ゲート端子が前記発光ダイオードの発光期間に所定の負電位となるバイパス制御電圧源に、ソース端子が前記発光期間に所定電位のバイパス直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタによって構成されるものであってもよい。
【００１７】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、流れる電流に応じた輝度で発光し、カソード端子が基準電位に接続される発光ダイオードと、ドレン端子が第１の電位の第１の直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタと、ソース端子およびドレン端子の一方の端子が前記発光ダイオードのアノード端子に、他方の端子が前記ｎ型電界効果トランジスタのソース端子に接続され、発光期間に導通状態となる第１の電界効果トランジスタと、ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｎ型電界効果トランジスタのゲート端子に、他方がデータ信号を出力する電圧源に接続され、前記発光期間前の選択期間に導通状態となる第２の電界効果トランジスタと、ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｎ型電界効果トランジスタのソース端子に、他方が第２の電位の第２の直流電圧源に接続され、前記選択期間に導通状態となる第３の電界効果トランジスタと、ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｎ型電界効果トランジスタのソース端子または前記発光ダイオードのアノード端子に、他方が第３の電位の第３の直流電圧源に接続される第４の電界効果トランジスタとを含む構成を有していてもよい。
【００１８】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、流れる電流に応じた輝度で発光し、カソード端子が基準電位に接続される発光ダイオードと、ソース端子が第１の電位の第１の直流電圧源に接続されるｐ型電界効果トランジスタと、一方の端子が前記ｐ型電界効果トランジスタのゲート端子に接続される補償コンデンサと、ソース端子およびドレン端子の一方が前記発光ダイオードのアノード端子に、他方が前記ｐ型電界効果トランジスタのドレン端子に接続され、発光期間に導通状態となる第１の電界効果トランジスタと、ソース端子およびドレン端子の一方が前記補償コンデンサの他方の端子に、他方がデータ信号を出力する電圧源に接続され、前記発光期間前の選択期間に導通状態となる第２の電界効果トランジスタと、ソース端子およびドレン端子の一方が前記ｐ型電界効果トランジスタのドレン端子に、他方が前記ｐ型電界効果トランジスタのゲート端子に接続され、前記発光期間でない閾値書き込み期間に導通状態となる第３の電界効果トランジスタと、ソース端子およびドレン端子の一方の端子が前記ｐ型電界効果トランジスタのドレン端子または前記発光ダイオードのアノード端子に、他方の端子が第３の電位の第３の直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタとを含む構成を有していてもよい。
【００１９】
本発明の表示装置は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発光ダイオード駆動回路を複数マトリックス状に配置して構成される。
【００２０】
この構成により、発光ダイオード駆動回路を表示装置に適用することができることとなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、発光ダイオードをバイパスして流れるバイパス電流を予め定められた一定値に制御する定電流回路を設けることにより、低明度における輝度のばらつきを改善することができるという効果を有する発光ダイオード駆動回路およびそれを使用した表示装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る発光ダイオード駆動回路の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の発光ダイオード駆動回路１は、図１のブロック図に示すように、流れる電流に応じた輝度で発光しカソード端子が接地される発光ダイオード１１と、ソース端子が所定電位Ｖddの直流電圧源にドレン端子が発光ダイオード１１のアノード端子に接続されるｐ型電界効果トランジスタ１２と、一方の端子がｐ型電界効果トランジスタ１２のゲート端子に他方の端子がデータ信号Ｖdataを出力する電圧源（以下、データ信号源という。）に接続され発光ダイオード１１の選択期間にオン状態となるスイッチング素子１３と、発光ダイオード１１と並列に設置され発光ダイオード１１をバイパスして流れるバイパス電流Ｉbを予め定められた一定値に制御する定電流回路１４とを含む。
【００２４】
第１の実施形態にあっては、図２に示すように、定電流回路１４はソース端子およびゲート端子が発光ダイオード２１のアノード端子に接続されドレン端子がバイパス電圧Ｖbのバイパス直流電圧源に接続されるｐ型電界効果トランジスタである電流制御用電界効果トランジスタ２４によって、スイッチング素子１３はスイッチング用電界効果トランジスタ２３によって構成される。
【００２５】
なお、電界効果トランジスタではソース端子とドレン端子を特に区別する必要はないが、ｐ型電界効果トランジスタ１２のように電流の流れる方向が一定である場合には、キャリアである正孔の供給端子をソース端子、正孔の排出端子をドレン端子と称する。
【００２６】
なお、スイッチング素子１３として機能するスイッチング用電界効果トランジスタ２３においてもソース端子とドレン端子とを区別する必要はない。
【００２７】
次に、図２の回路図を参照しつつ、第１の実施形態の発光ダイオード駆動回路１の動作を説明する。
【００２８】
即ち、１フレーム期間毎に選択パルスがオンとなり、スイッチング用電界効果トランジスタ２３はオン状態となる。
【００２９】
この状態では、ｐ型電界効果トランジスタ２２のゲート端子にデータ信号源からデータ信号Ｖdataが印加され、ｐ型電界効果トランジスタ２２のソース・ゲート端子間に存在する寄生容量に、データ信号Ｖdataに応じた電荷が蓄積される。
【００３０】
すると、ｐ型電界効果トランジスタ２２のソース端子からドレン端子に向かって寄生容量に蓄積されている電荷に応じたドレン電流Ｉdが流れるが、このドレン電流Ｉdは発光ダイオード２１を流れる電流Ｉaと電流制御用電界効果トランジスタ２４を流れるバイパス電流Ｉbに分かれる。
【００３１】
即ち、発光ダイオード２１に流れる電流をＩaと、電流制御用電界効果トランジスタ２４に流れるバイパス電流をＩbとすれば［数１］が成立する。
【数１】
2007322795.tif 000003
【００３２】
電流制御用電界効果トランジスタ２４のドレン端子はバイパス電圧Ｖbのバイパス直流電圧源に接続されている。また、電流制御用電界効果トランジスタ２４のゲート端子はソース端子に直結されてゲート・ソース端子間の電圧は０となっているので、バイパス直流電圧源のバイパス電圧Ｖbをソース・ドレン端子間の電圧が所定電圧以上になる値に設定すれば、電流制御用電界効果トランジスタ２４を流れるバイパス電流Ｉbは一定となる。
【００３３】
なお、データ信号Ｖdataに応じた電荷を蓄積するために、ｐ型電界効果トランジスタ２２のゲート端子とソース端子の間に保持コンデンサ２５を設けてもよい。
【００３４】
図３は第１の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路の動作を説明するためのグラフであって、第１象限はｐ型電界効果トランジスタ２２の電圧−電流変換特性を、第２象限は発光ダイオード２１の発光特性を示す。
【００３５】
そして、バイパス電流Ｉbをｐ型電界効果トランジスタ２２の電圧−電流変換特性の立ち上がり領域におけるばらつきがなくなる値に設定し、バイパス電流Ｉbを流すためのバイアス電圧をＶbias、画像信号をＶIとしたときにデータ信号Ｖdataをバイアス電圧Ｖbiasと画像信号ＶIの和とすれば、発光ダイオード２１を流れる電流Ｉaは画像信号ＶIに応じた値となり、発光ダイオード２１は画像信号ＶIに応じた輝度で発光することとなる。
【００３６】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、発光ダイオードをバイパスして一定電流を流す定電流回路を設けることにより、低輝度域のばらつきを抑制することが可能となる。
【００３７】
（第２の実施形態）
定電流回路としてｎ型電界効果トランジスタを使用することも可能である。
【００３８】
第２の実施形態の発光ダイオード駆動回路２は、図４の回路図に示すように、定電流回路が、ドレン端子が発光ダイオード２１のアノード端子にゲート端子が発光ダイオード２１の発光期間に所定の負電位Ｖbc（以下、バイパス制御電圧という。）となるバイパス制御電圧源にソース端子が発光期間にバイパス電圧Ｖbを供給するバイパス直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタ２６によって構成される。
【００３９】
ｎ型電界効果トランジスタ２６のゲート端子およびソース端子はバイパス制御電圧Ｖbc、バイパス電圧Ｖbに、ソース・ドレン端子間電圧は所定電圧差以上に維持されているので、ｎ型電界効果トランジスタを流れるバイパス電流Ｉbは一定に制御される。
【００４０】
（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態にあっては、駆動トランジスタとしてｐ型電界効果トランジスタを使用しているが、ｎ型電界効果トランジスタを適用することもできる。
【００４１】
即ち、第３の実施形態の発光ダイオード駆動回路３は、図５の回路図に示すように、流れる電流に応じた輝度で発光しカソード端子が接地される発光ダイオード３１と、ドレン端子が第１の電位Ｖddの第１の直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタ３２と、ソース端子およびドレン端子の一方の端子が発光ダイオード３１のアノード端子に他方の端子がｎ型電界効果トランジスタ３２のソース端子に接続され発光期間に導通状態となる第１の電界効果トランジスタ３３と、ソース端子およびドレン端子の一方がｎ型電界効果トランジスタ３２のゲート端子に他方がデータ信号源に接続され発光期間前の選択期間に導通状態となる第２の電界効果トランジスタ３４と、ソース端子およびドレン端子の一方がｎ型電界効果トランジスタ３２のソース端子に他方が第２の電位Ｖeの第２の直流電圧源に接続され選択期間に導通状態となる第３の電界効果トランジスタ３５と、ソース端子およびドレン端子の一方が発光ダイオード３１のアノード端子、またはｎ型電界効果トランジスタ３２のソース端子に他方が第３の電位Ｖb（以下、バイパス電圧という。）の第３の直流電圧源（以下、バイパス直流電圧源という。）に接続される第４の電界効果トランジスタ３６とを含む。
【００４２】
次に、図５の回路図を参照しつつ、第３の実施形態の動作を説明する。
【００４３】
即ち、１フレーム期間（１／６０秒）毎に選択パルスがオンとなり、第２の電界効果トランジスタ３４および第３の電界効果トランジスタ３５がオン状態となる。なお、第１の電界効果トランジスタ３３はオフ状態である。
【００４４】
この状態では、ｎ型電界効果トランジスタ３２のゲート端子に電圧信号であるデータ信号Ｖdataが印加され、ｎ型電界効果トランジスタ３２のソース端子に電圧Ｖeが印加される。すると、ｎ型電界効果トランジスタ３２のソース・ゲート端子間に存在する寄生容量に、データ信号Ｖdata−Ｖeに応じた電荷が蓄積される。
【００４５】
選択パルスがオンからオフに遷移して第２の電界効果トランジスタ３４および第３の電界効果トランジスタ３５はオフ状態となると、発光パルスがオンとなり第１の電界効果トランジスタ３３がオン状態となる。すると、寄生容量に蓄積されている電荷に応じた電流が発光ダイオード３１に流れる。
【００４６】
第４の電界効果トランジスタ３６のゲート端子はバイパス制御電圧Ｖbcを供給するバイパス制御電圧源に、ソース端子は一定のバイパス電圧Ｖbを供給するバイパス電圧源に接続されているので、第４の電界効果トランジスタ３６は定電流回路として機能し、発光ダイオード３１をバイパスして流れるバイパス電流Ｉbを一定に制御する。
【００４７】
よって、バイパス電流Ｉbをｎ型電界効果トランジスタ３２の電圧−電流変換特性の立ち上がり領域におけるばらつきがなくなる値とし、データ信号Ｖdataが画像信号ＶIとバイパス電圧Ｖbiasの和となるようにすれば、画像信号ＶIに応じた電流Ｉaが発光ダイオード３１に流れ、発光ダイオード３１は画像信号ＶIに応じた輝度で発光することとなる。
【００４８】
なお、データ信号Ｖdata−Ｖeに応じた電荷を蓄積するために、ｎ型電界効果トランジスタ３２のゲート端子とソース端子の間に保持コンデンサ３７を設けてもよい。
【００４９】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、発光ダイオードをバイパスして一定電流の電流を流す定電流回路を設けることにより、低輝度域であってもばらつきを抑制することが可能となる。
【００５０】
なお、第４の電界効果トランジスタ３６が定電流回路として機能するのは発光ダイオード３１の発光期間であればよく、また、非発光期間に発光ダイオード３１を逆バイアスすることにより発光ダイオード３１を長寿命化できることが公知である。
【００５１】
そこで、バイパス電圧源を、発光ダイオード３１の発光期間にバイパス電圧Ｖbを、非発光期間に逆バイアス電圧Ｖbias’を出力するように構成することにより、図５の回路で低輝度域でのばらつきの抑制と発光ダイオードの長寿命化とを同時に達成することが可能となる。
【００５２】
（第４の実施形態）
前述した第１の実施形態から第３の実施形態は、基本型であるが電圧プログラム型の駆動回路にも本発明を適用することが可能である。
【００５３】
即ち、第４の実施形態の発光ダイオード駆動回路４は、図６の回路図に示すように、流れる電流に応じた輝度で発光しカソード端子が接地される発光ダイオード４１と、ソース端子が第１の電位Ｖddの第１の直流電圧源に接続されるｐ型電界効果トランジスタ４２と、一方の端子がｐ型電界効果トランジスタ４２のゲート端子に接続される補償コンデンサ４３と、ソース端子およびドレン端子の一方が発光ダイオード４１のアノード端子に他方がｐ型電界効果トランジスタ４２のドレン端子に接続され発光期間に導通状態となる第１の電界効果トランジスタ４４と、ソース端子およびドレン端子の一方が補償コンデンサ４３の他方の端子に他方が電圧信号であるデータ信号Ｖdataを出力するデータ信号源に接続され発光期間前の選択期間に導通状態となる第２の電界効果トランジスタ４５と、ソース端子およびドレン端子の一方がｐ型電界効果トランジスタ４２のドレン端子に他方がｐ型電界効果トランジスタ４２のゲート端子に接続され発光期間でない閾値書き込み期間に導通状態となる第３の電界効果トランジスタ４６と、ソース端子およびドレン端子の一方の端子がｐ型電界効果トランジスタ４２のドレン端子または発光ダイオード４１のアノード端子に他方の端子が第３の電位Ｖbの第３の直流電圧源に接続されるｎ型電界効果トランジスタ４７とを含む。
【００５４】
次に、図６の回路図を参照しつつ、第４の実施形態の動作を説明する。
【００５５】
１フレーム期間毎に選択パルスがオンとなり、第２の電界効果トランジスタ４５がオン状態となる。
【００５６】
選択パルスがオン状態となると同時に閾値書き込みパルスもオンとなり、第３の電界効果トランジスタ４６がオン状態となる。また、第１の電界効果トランジスタ４４はオフ状態となっている。すると、ｐ型電界効果トランジスタ４２のソース端子が第１の電位Ｖddを供給する第１の直流電圧源に接続されているため、ｐ型電界効果トランジスタ４２のゲート・ソース端子間に存在する寄生容量にｐ型電界効果トランジスタ４２の電圧−電流変換特性の閾値電圧が記憶される。
【００５７】
ｐ型電界効果トランジスタ４２のゲート端子がｐ型電界効果トランジスタ４２の電圧−電流変換特性の閾値電圧に到達した後に閾値書き込みパルスがオフとなり第３の電界効果トランジスタ４６がオフ状態となる。
【００５８】
すると、寄生容量および補償コンデンサ４３にデータ信号Ｖdataに応じた電荷が蓄積される。この結果、寄生容量には閾値電圧に重畳してデータ信号Ｖdataが記憶されることとなる。
【００５９】
データ信号Ｖdataの記憶が終了すると、選択パルスがオフとなり、第２の電界効果トランジスタ４５がオフ状態となる。
【００６０】
その後、発光パルスがオンとなると、第１の電界効果トランジスタ４４がオン状態となり、寄生容量に蓄積されている電荷に応じたドレン電流Ｉdが流れる。
【００６１】
ｎ型電界効果トランジスタ４７のドレン端子はｐ型電界効果トランジスタ４２のドレン端子に、ソース端子はバイパス電圧Ｖbを供給するバイパス電圧源に、ゲート端子はバイパス制御電圧Ｖbcを供給するバイパス制御電圧源に接続されているので、ｎ型電界効果トランジスタ４７は発光ダイオード４１をバイパスするバイパス電流Ｉbを一定に制御する定電流回路として機能する。
【００６２】
この結果、ｐ型電界効果トランジスタ４２のドレン電流Ｉdは、バイパス電流Ｉbと、発光ダイオードを流れる電流Ｉaとに分岐することとなる。
【００６３】
バイパス電流Ｉbをｐ型電界効果トランジスタ４２の電圧−電流変換特性の立ち上がり領域でばらつきがなくなる値に、データ信号Ｖdataが画像電圧ＶIに対応する電流ＩIとバイパス電流Ｉbの和に対応するものになるようにすれば、発光ダイオード４１を流れる電流Ｉaは画像電圧ＶIに応じた値となり、発光ダイオード４１は画像電圧ＶIに応じた輝度で発光することとなる。
【００６４】
発光パルスがオンからオフに遷移すると、第１の電界効果トランジスタ４４はオフ状態となり、発光ダイオード４１は発光を停止する。
【００６５】
なお、ｐ型電界効果トランジスタ４２の電圧−電流変換特性の閾値電圧を記憶するために、ｐ型電界効果トランジスタ４２のゲート端子とソース端子の間に保持コンデンサ４８を設けてもよい。
【００６６】
なお、ｎ型電界効果トランジスタ４７が定電流回路として機能するのは発光ダイオード４１の発光期間であればよく、非発光期間に発光ダイオード４１を逆バイアスすることにより発光ダイオード４１を長寿命化できることは公知である。
【００６７】
そこで、バイパス電圧源を、発光ダイオード４１の発光期間にバイパス電圧Ｖbを、非発光期間に逆バイアス電圧Ｖbias’を出力するように構成することにより、図６の回路で低輝度域でのばらつきの抑制と発光ダイオードの長寿命化を同時に達成することが可能となる。
【００６８】
なお、電圧プログラム型であっても駆動トランジスタとしてｎ型電界効果トランジスタを使用できることは明らかである。
【００６９】
（第５の実施形態）
第１の実施形態から第４の実施形態で説明した発光ダイオード駆動回路を表示装置に適用することも可能である。
【００７０】
図７は、第１の実施形態の発光ダイオード駆動回路を水平方向にＭ個、垂直方向にＮ個マトリックス状に配置して構成した表示装置のブロック図である。即ち、各画素（ｉ，ｊ）（１≦ｉ≦Ｍ、１≦ｊ≦Ｎ）として、図２に示す発光ダイオード駆動回路が使用される。
【００７１】
また、表示装置は、図２に示す発光ダイオード駆動回路をマトリックス状に配置した表示パネル７１と、映像信号を入力し、データ信号および行駆動信号を出力する映像信号処理回路７２と、データ信号から列毎データ信号を生成する外部駆動回路である列ドライバ７３と、行駆動信号から行毎駆動信号を生成する外部駆動回路である行ドライバ７４と、すべての発光ダイオード駆動回路に電圧Ｖddを供給する第１の直流電圧源７５、およびバイパス電圧Ｖbを供給する第２の直流電圧源７６とから構成される。
【００７２】
映像信号処理回路７２は、映像信号を入力して、データ信号Ｖdataと行駆動信号Ｓ1に変換する。列ドライバ７３は、データ信号Ｖdataを列毎データ信号Ｖdataｉに分離し、表示パネル７１を構成する発光ダイオード駆動回路列ｉに供給する。行ドライバ７４は、行駆動信号Ｓ1を行毎駆動信号Ｓ1jに分離し、表示パネル７１を構成する発光ダイオード駆動回路行ｊに供給する。その結果、列毎データ信号Ｖdataｉと行毎駆動信号Ｓ1jのオン・オフ状態に従って画素（ｉ、ｊ）が発光する。
【００７３】
なお、各画素として第２の実施形態から第４の実施形態の発光ダイオード駆動回路を適用できることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明に係る発光ダイオード駆動回路およびそれを使用した表示装置は、低明度における輝度のばらつきを改善することができるという効果を有し、表示装置等として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路のブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路の回路図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路の動作を説明するためのグラフ
【図４】本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路の回路図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路の回路図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路の回路図
【図７】本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオード駆動回路を用いた表示装置のブロック図
【図８】従来の電流プログラム型駆動回路の結線図
【図９】従来の電流プログラム型駆動回路の動作を説明するためのグラフ
【符号の説明】
【００７６】
１、２、３、４  発光ダイオード駆動回路
１１、２１、３１、４１  発光ダイオード
１２、２２、４２  ｐ型電界効果トランジスタ
１３  スイッチング素子
１４  定電流回路
２３  スイッチング用電界効果トランジスタ
２４  電流制御用電界効果トランジスタ
２６、３２、４７  ｎ型電界効果トランジスタ
３３、４４  第１の電界効果トランジスタ
３４、４５  第２の電界効果トランジスタ
３５、４６  第３の電界効果トランジスタ
３６  第４の電界効果トランジスタ
４３  補償コンデンサ
【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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