電荷転送型表示装置
【課題】表示パネルにおいて、大画面化に伴って表示パネル上の負荷が大きくなった場合でも、表示パネル上に形成された発光素子を高速に電流駆動すること。
【解決手段】発行素子ＥＬに対して、印加電圧源ＶＡ１と電荷保存容量Ｃ１とをスイッチＳ１を介して接続する構成とし、制御回路がスイッチＳ１に所定の周期を有する制御信号Ｗ１を供給することで電荷保存容量Ｃ１に対して任意の量の電荷転送を行うことにより、任意の量の電流を発光素子ＥＬに供給することが可能となる。
【解決手段】発行素子ＥＬに対して、印加電圧源ＶＡ１と電荷保存容量Ｃ１とをスイッチＳ１を介して接続する構成とし、制御回路がスイッチＳ１に所定の周期を有する制御信号Ｗ１を供給することで電荷保存容量Ｃ１に対して任意の量の電荷転送を行うことにより、任意の量の電流を発光素子ＥＬに供給することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流駆動を用いた表示装置に関するものであり、特に、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルなどの電流駆動型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
＜従来の表示装置の構成＞
従来の電流駆動型表示装置１００の全体構成を図１４に示す。従来の電流駆動型表示装置１００は電流駆動部１０１と、パネル部１０２とから構成されている。また、電流駆動部１０１は複数の駆動部１０３で構成されており、パネル部１０２はマトリクス状に複数の画素部１０４が配置されている。さらに、駆動部１０３は電流源Ｉ１１１と出力イネーブルトランジスタＭ１１１から構成されており、画素部１０４は、Ｍ１０１からＭ１０４の４個のトランジスタとゲート電圧保持用容量Ｃ１０１と発光素子ＥＬ１０１から構成されている。
【０００３】
駆動部１０３の電流源Ｉ１１１は出力イネーブルトランジスタＭ１１１のソースと接続されており、出力イネーブルトランジスタＭ１１１のゲートは出力制御信号Ｗ１１１と接続され、出力イネーブルトランジスタＭ１１１のドレインとパネル部１０２の複数の画素部１０４と接続される。画素部１０４の画素電流源トランジスタＭ１０１のゲートはゲート電圧保持用容量Ｃ１０１の一端とゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２のソースとに接続されており、画素電流源トランジスタＭ１０１のドレインはゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２のドレインと、素子電流制御用トランジスタＭ１０３のソースと、サンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４のソースとに接続されており、画素電流源トランジスタＭ１０１のソースと前記ゲート電圧保持用容量Ｃ１０１のもう一端は高位側電源に接続されている。前記素子電流制御用トランジスタＭ１０３のドレインは発光素子ＥＬ１０１のアノードに接続されており、前記発光素子ＥＬ１０１のカソードは低位側電源に接続されている。ゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２のゲートとサンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４のゲートは電圧書き込み制御信号Ｗ１０１に接続され、素子電流制御用トランジスタＭ１０３のゲートは電圧書き込み制御信号Ｗ１０２に接続されている。サンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４のドレインは駆動部１０３と接続されている。浮遊容量Ｃ１０２は電流駆動部と画素部との接続線に発生する浮遊容量である。
【０００４】
＜従来の動作＞
次に、図１４に示した電流駆動型表示装置１００による動作について、図１５の電流駆動型表示装置１００の動作タイミングチャートを用いて説明する。
まず、制御信号Ｗ１１１、Ｗ１０２がアクティブ、制御信号Ｗ１０１がインアクティブになることにより、駆動部１０３の出力イネーブルトランジスタＭ１１１、ゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２とサンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４がＯＮになり、素子電流制御用トランジスタＭ１０３はＯＦＦになり電流は発光素子ＥＬ１０１には流れず、画素電流源トランジスタＭ１０１に電流を流しながら、画素電流源トランジスタＭ１０１のゲートに接続されているゲート電圧保持用容量Ｃ１０１を充電する。
ゲート電圧保持用容量Ｃ１０１への充電が完了し、素子電流制御用トランジスタＭ１０３の出力電流が安定する時間Ｔ１０１後に、制御信号Ｗ１１１、Ｗ１０２をインアクティブ、制御信号Ｗ１０１をアクティブにする。これによりゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２とサンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４がＯＦＦになり、ゲート電圧保持用容量Ｃ１０１はＴ１０１期間中に充電した電位を保持でき画素電流源トランジスタＭ１０１はＴ１０１期間と同一の電流をＴ１０２期間中に流し続ける。また、素子電流
制御用トランジスタＭ１０３はＯＮになり画素電流源トランジスタＭ１０１から流れる電流は発光素子ＥＬ１０１に流れる。発光素子ＥＬ１０１はＴ１０２期間後のＴ１０１期間で再びゲート電圧保持用容量Ｃ１０１へ充電するまで、同一電流を流し続ける。
【特許文献１】特開２００２−２２９５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電流駆動型表示装置１００では、駆動部１０３の出力電流が減少した場合、接続線に発生する浮遊容量Ｃ１０２への充電に時間がかかるため、素子電流制御用トランジスタＭ１０３の出力電流が安定する時間が大きくなり期間Ｔ１０１で安定しないため発光量が減少し表示が暗くなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の１つの局面に従うと、定電流を流す従来の電流駆動型表示装置に対し、電荷転送型表示装置は電荷保存容量に一定周期で印加電圧ＶＡに充電した後、電荷保存容量から発光素子へ電荷を転送し、次のサイクルまで電荷保存容量を再充電するという制御を行う制御回路により、印加電圧ＶＡとしきい値電圧ＶＢとの差電圧で生じる電荷を一定周期で有機ＥＬへ供給することにより、平均電流として発光素子に供給することにより、発光量にかかわらず安定して表示することができる。
【０００７】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、供給した電荷量を計測する手段を持ち、任意の電荷量を転送したことを計測後、電荷の転送を停止し、電荷転送を制御する。
【０００８】
上記電荷転送型表示装置では、計測手段により高精度な電荷転送が可能になる。
【０００９】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、電荷保存容量を複数個備え電荷転送量の制御を充放電する容量数により制御する。
【００１０】
上記電荷転送型表示装置では、駆動回路とのインタフェースはデジタル信号で置き換えることができ駆動回路のデジタル化が可能になる。
【００１１】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、前記しきい値電圧ＶＢを駆動回路などから供給を受ける構成を持つ。
【００１２】
上記電荷転送型表示装置では、電圧を制御することにより電荷転送量を制御できる。電荷転送量は電圧に比例するため、リニアな表示輝度制御が可能になる。
【００１３】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、電荷保存容量と発光素子の間に電流制限用の抵抗、もしくはトランジスタなど抵抗に変わるものを挿入する。
【００１４】
上記電荷転送型表示装置では、抵抗により最大電荷転送量が規定できるため、発光素子の最大電流を制御できる。
【００１５】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、発光素子の両端を短絡するスイッチを設ける。
【００１６】
上記電荷転送型表示装置では、スイッチを短絡することにより、電荷転送停止時に発光素子に余分な電流を流さず、発光輝度を精度よく制御することができる。
【００１７】
好ましくは、上記電荷転送方表示装置は、転送する電荷を一時保管する容量を複数の画
素が共用する。
【００１８】
上記電荷転送方表示装置では、転送する電荷を一時保管する容量を共用することにより、電荷保存容量や電荷転送量制御回路を画素に設ける必要が無くなるので画素の小型化や製造プロセスの簡単化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明による電荷転送型表示装置では、電荷転送型表示装置は電荷保存容量に充電した印加電圧ＶＡとしきい値電圧ＶＢとの差をコンパレータを用いて検出し、電荷供給を停止することにより、印加電圧ＶＡとしきい値電圧ＶＢとの差電圧で生じる電荷を一定周期で有機ＥＬへ供給し、平均電流として発光素子に供給することにより、発光量にかかわらず安定して表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２１】
（第１の実施形態）
＜全体構成＞
本発明の第１の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図１に示す。この装置１は、電荷保存容量Ｃ１と印加電圧制御スイッチＳ１と発光素子への電荷の転送量を制御する制御回路と前記制御回路により導通、非導通を切り替える導通切替スイッチＳ２と発光素子ＥＬ、印加電圧源ＶＡ１で構成されている。制御信号として、印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号Ｗ１、導通切替スイッチＳ２の制御信号Ｗ２を有している。
【００２２】
印加電圧源ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１の一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１の別の一端は電荷保存容量Ｃ１の一端と制御回路の入力端子と導通切替スイッチＳ２の一端に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦ、導通切替スイッチＳ２は制御信号Ｗ２によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。前記制御回路の電流出力端子と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記計測手段のＶＢ１入力端子はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。
【００２３】
＜動作＞
次に、図１に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図１を用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになり、制御回路は発光素子ＥＬへ電荷を転送しない。次に制御信号Ｗ１がインアクティブになった後、電荷保存容量Ｃ１の電荷は制御回路により導通切替スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み電荷保存容量Ｃ１の電圧ＶＣ１は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢになる。これらの一連の動作を一定周期Ｔで繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔそれぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００２４】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、および制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００２５】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００２６】
（第２の実施形態）
＜全体構成＞
本発明の第２の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図２に示す。この装置１は、電荷保存容量Ｃ１と印加電圧制御スイッチＳ１と発光素子への電荷の転送量を制御する制御回路と電荷の転送量を計測する計測手段と発光素子ＥＬ、印加電圧源ＶＡ１と放電比較電圧ＶＢ１で構成されている。制御信号として、印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号Ｗ１を有している。
【００２７】
容量充電電圧ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１の一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１の別の一端は電荷保存容量Ｃ１の一端と制御回路の電流入力端子、計測手段のＶＣ１電圧入力端子に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。前記制御回路の電流出力端子と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記計測手段のＶＢ１入力端子はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。また、前記計測手段の出力は前記制御回路の制御信号入力端子に接続されている。
【００２８】
＜動作＞
次に、図２に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図２と図３の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧はしきい値電圧ＶＢから印加電圧ＶＡになる。次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになった後、ＶＣ１の電荷は制御回路を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに変化する。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢになると計測手段の出力はアクティブになり、前記計測手段の出力がアクティブになるのを受けて前記制御回路は発光素子ＥＬへの電荷の転送を停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００２９】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、放電比較電圧ＶＢ１、計測手段および制御回路の構成で定められた周期での
電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００３０】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００３１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図４に示す。この装置１は、電荷保存容量Ｃ１と印加電圧制御スイッチＳ１と発光素子への電荷の転送量を制御する電荷転送量制御スイッチＳ２と比較電圧入力用容量Ｃ２への比較電圧を制御する電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３、電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４と比較結果を出力するインバータＩＮＶ１と前記インバータＩＮＶ１の入出力を短絡させるインバータ短絡スイッチＳ５、前記インバータＩＮＶ１が入出力ショートしているとき出力が電荷転送量制御スイッチＳ２にとってインアクティブになるように閾値を設定したインバータＩＮＶ２と発光素子ＥＬ、印加電圧源ＶＡ１と放電比較電圧ＶＢ１で構成されている。制御信号として、印加電圧制御スイッチＳ１、電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５の制御信号Ｗ１と、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の制御信号Ｗ２を有している。
【００３２】
容量充電電圧ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１の一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１の別の一端は電荷保存容量Ｃ１の一端と前記電荷転送量制御スイッチＳ２の一端と、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の一端に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。前記電荷転送量制御スイッチＳ２の別の一端と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の別の一端は前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の一端と、比較電圧入力用容量Ｃ２の一端に接続されている。前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の別の一端はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。また、前記比較電圧入力用容量Ｃ２の別の一端は、インバータＩＮＶ１の入力とインバータ短絡スイッチＳ５の一端に接続され、前記インバータＩＮＶ１の出力は前記インバータ短絡スイッチＳ５の別の一端とインバータＩＮＶ２の入力に接続され、前記インバータＩＮＶ２の出力は前記電荷転送量制御スイッチＳ２に制御信号として接続されている。
【００３３】
＜動作＞
次に、図４に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図４と図５の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰
り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００３４】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、放電比較電圧ＶＢ１、さらに比較電圧入力用容量Ｃ２とインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２とインバータ短絡スイッチＳ５による計測手段および電荷転送量制御スイッチＳ２による制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００３５】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００３６】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図６に示す。この装置１は、複数の電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋと印加電圧制御スイッチＳ１０からＳ１Ｋと発光輝度データによりＯＮ／ＯＦＦ制御する複数の表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋと前記表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋに対応した制御信号ＷＤ１０からＷＤ１Ｋを持つ。他の構成は実施例２と同じであるため説明を省略する。
【００３７】
容量充電電圧ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１０からＳ１Ｋの一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１０からＳ１Ｋの別の一端はそれぞれ電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋの一端と前記表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋの一端に接続されており、前記表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋの別の一端は前記電荷転送量制御スイッチＳ２の一端と、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の一端に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋの別の一端は低位側電源に接続されている。前記電荷転送量制御スイッチＳ２の別の一端と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の別の一端は前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の一端と、比較電圧入力用容量Ｃ２の一端に接続されている。前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の別の一端はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。また、前記比較電圧入力用容量Ｃ２の別の一端は、インバータＩＮＶ１の入力とインバータ短絡スイッチＳ５の一端に接続され、前記インバータＩＮＶ１の出力は前記インバータ短絡スイッチＳ５の別の一端とインバータＩＮＶ２の入力に接続され、前記インバータＩＮＶ２の出力は前記電荷転送量制御スイッチＳ２に制御信号として接続されている。
【００３８】
＜動作＞
次に、図６に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図６と図７の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は、表示データ１０〜１Ｋが切り替わり、前期表示データ１０から１Ｋに従って、表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１ＫがＯＮ／ＯＦＦすると共に、印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋに電荷が充
電され、ＶＣ１０からＶＣ１Ｋの電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝（ＷＤ１０・Ｃ１０＋ＷＤ１１・Ｃ１１＋・・＋ＷＤ１Ｋ・Ｃ１Ｋ）
×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより表示データにより容量Ｃ１０からＣ１Ｋの充放電を制御し任意の電流を流すことができる。
【００３９】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋと表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋ、印加電圧源ＶＡ１、放電比較電圧ＶＢ１、さらに比較電圧入力用容量Ｃ２とインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２とインバータ短絡スイッチＳ５による計測手段および電荷転送量制御スイッチＳ２による制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００４０】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００４１】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図８に示す。この装置１は、２端子間が異なる２電位に接続され、前記２端子間の途中から異なる電位を取り出すことのできる抵抗Ｒａと前記抵抗Ｒａから取り出した電位から任意の電位を選択できるセレクト回路ＳＥＬと選択された電位を電流増幅するためのバッファ回路により放電比較電圧ＶＢ１を供給する構成を持つ。他の構成は実施例２と同じため説明を省略する。
【００４２】
＜動作＞
次に、図８に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図８と図９の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５
はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、最初のＴ２期間は、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ１１）／Ｔ３
次のＴ２期間は、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ１２）／Ｔ３
になる。これによりしきい値電圧ＶＢ電圧を変化させることにより任意の電流を流すことができることがわかる。
【００４３】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、任意の放電比較電圧ＶＢ１を与えると、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、さらに比較電圧入力用容量Ｃ２とインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２とインバータ短絡スイッチＳ５による計測手段および電荷転送量制御スイッチＳ２による制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができることがわかる。
【００４４】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００４５】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図１０に示す。この装置１は、電荷転送量制御スイッチＳ２と発光素子ＥＬのアノードの間に電流制限用に抵抗Ｒ１を持っている。他の構成は実施例２と同じであるため説明を省略する。
【００４６】
＜動作＞
次に、図１０に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図１０と図５の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２と電流制限用抵抗Ｒ１を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。この時、電荷保存容量Ｃ１からの電荷の移動量が大きすぎ、発光素子ＥＬを劣化させないように電荷の移動量を抵抗Ｒ１により制限できる。発光素子ＥＬの順方向電圧を仮にＶＥとすると、最大電流量ＩＥは、
ＩＥ＝（ＶＡ１−ＶＥ）／Ｒ１
により、制限できる。
【００４７】
ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００４８】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電流制限用に抵抗Ｒ１を電荷転送量制御スイッチＳ２と発光素子ＥＬのアノードの間に配置することにより最大電流を制限でき発光素子ＥＬの劣化を低減できる。
【００４９】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図１１に示す。この装置１は、インバータＩＮＶ３と発光素子ＥＬの短絡用スイッチＳ６を設け前記発光素子ＥＬの短絡用スイッチＳ６の一端は発光素子ＥＬのアノードに接続し、別の一端は発光素子ＥＬのカソードに接続している。また、インバータＩＮＶ３の入力はインバータＩＮＶ２の出力と接続しており、インバータＩＮＶ３の出力は発光素子ＥＬの短絡用スイッチＳ６として使われている。他の構成は実施例２と同じであるため、説明を省略する。
【００５０】
＜動作＞
次に、図１１に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図１１と図１２の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。さらに、インバータＩＮＶ３の出力はアクティブになり、発光素子ＥＬの両端をショートし、発光素子ＥＬを初期状態に戻している。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と
電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになり、インバータＩＮＶ３の出力はインアクティブになるため、ＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００５１】
さらに、発光素子ＥＬの両端をショートし初期化するため、前表示データにかかわらず電流量が安定する。
【００５２】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態による電荷転送型表示装置の構成を図１３に示す。電荷転送型表示装置は画素選択を行うための画素選択信号１００、複数の画素１０１と前記画素１０１に含まれる発光素子１０２、前記発光素子１０２への電流をオン／オフさせる画素のスイッチＳ２（１０３）、前記発光素子１０２の両端を短絡する画素スイッチＳ６（１０４）、前記画素スイッチＳ２（１０３）及び画素スイッチＳ６（１０４）のオン／オフを制御する画素制御回路１０５、前記発光素子１０２への電荷転送量を制御する電荷転送量制御回路１０６、前記電荷転送量制御回路１０６の出力である電荷転送量制御信号１０７、電荷転送用に充電される印加電圧１０８、前記印加電圧１０８のオン／オフを行う印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）、電荷を一時保存する電圧保存容量１１０と電荷転送の終了判定用のしきい値電圧１１１で構成されている。
印加電圧１０８は印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）の一端に接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）の別の一端は電荷保存容量１１０の一端と電荷転送量制御回路１０６と複数の画素部１０１にそれぞれ内蔵されている画素スイッチＳ２（１０３）の一端に接続されている。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。また、しきい値電圧１１１は電荷転送量制御回路１０６に入力され、前記電荷転送量制御回路１０６は電荷転送量制御信号１０７を複数の画素部１０１にそれぞれ内蔵されている画素制御回路１０５に出力している。画素制御回路１０５は画素選択信号１００を入力し画素スイッチＳ２（１０３）と画素スイッチＳ６（１０４）のオン／オフを制御する。画素部１０１に内蔵されている画素スイッチＳ２（１０３）の別の一端は画素スイッチＳ６（１０４）の一端と発光素子１０２の一端に接続され、画素スイッチＳ６（１０４）の別の一端と発光素子１０２の別の一端は互いに低位側電源に接続されている。
【００５３】
＜動作＞
次に、図１３に示した電荷転送型表示装置による動作について、図１３を用いて説明する。複数の画素部に対して電荷を一時保管する容量が共用されている。画素部の輝度に対応した印加電圧１０８は印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）をオンにすることで電荷保存容量１１０に一時保管される。このとき、各画素部とこの電荷保存容量間はオフ状態にしておく。次に印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）がオフとなり画素選択信号１００で
選択された画素部のスイッチＳ２（１０３）をオンすることで電荷保存容量１１０に一時保管された電荷が選択された発光素子を流れて発光する。発光素子に印加される電圧は電荷転送量制御回路１０６にてモニターされ、しきい値電圧１１１よりも電圧が低くなると電荷転送量制御信号１０７がアクティブとなり、画素制御回路を通じて画素スイッチＳ２（１０３）をオフ、画素スイッチＳ６（１０４）をオンにすることで発光素子への電荷転送を遮断するとともに発光素子の過剰電荷を放電させて発光を完全に消去する。
【００５４】
＜効果＞
以上の構成にすることで、電荷保存容量や電荷転送量制御回路は各画素部に設ける必要が無くなるので、画素部の小型化や製造プロセスの簡単化を図ることができるのでコストの削減および量産性の向上を図ることができる。場合によっては電荷転送量制御回路は表示装置の外部に持たせることも可能になるため更なるコストの削減および量産性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明にかかる電荷転送型表示装置は、大画面表示における高速駆動に有用である。また複数の回路ブロックに分かれて、互いに電流値を合わせながら高精度に出力するプリンタドライバ等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図３】本発明の第２の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図４】本発明の第３の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図５】本発明の第３の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図６】本発明の第４の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図７】本発明の第４の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図８】本発明の第５の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図９】本発明の第５の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図１０】本発明の第６の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図１１】本発明の第７の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図１２】本発明の第７の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図１３】本発明の第８の実施形態による電荷転送型表示装置１の構成を示す図
【図１４】本発明の従来例による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図１５】本発明の従来例による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【符号の説明】
【００５７】
１ 電荷転送型表示装置
ＥＬ 発光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流駆動を用いた表示装置に関するものであり、特に、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルなどの電流駆動型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
＜従来の表示装置の構成＞
従来の電流駆動型表示装置１００の全体構成を図１４に示す。従来の電流駆動型表示装置１００は電流駆動部１０１と、パネル部１０２とから構成されている。また、電流駆動部１０１は複数の駆動部１０３で構成されており、パネル部１０２はマトリクス状に複数の画素部１０４が配置されている。さらに、駆動部１０３は電流源Ｉ１１１と出力イネーブルトランジスタＭ１１１から構成されており、画素部１０４は、Ｍ１０１からＭ１０４の４個のトランジスタとゲート電圧保持用容量Ｃ１０１と発光素子ＥＬ１０１から構成されている。
【０００３】
駆動部１０３の電流源Ｉ１１１は出力イネーブルトランジスタＭ１１１のソースと接続されており、出力イネーブルトランジスタＭ１１１のゲートは出力制御信号Ｗ１１１と接続され、出力イネーブルトランジスタＭ１１１のドレインとパネル部１０２の複数の画素部１０４と接続される。画素部１０４の画素電流源トランジスタＭ１０１のゲートはゲート電圧保持用容量Ｃ１０１の一端とゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２のソースとに接続されており、画素電流源トランジスタＭ１０１のドレインはゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２のドレインと、素子電流制御用トランジスタＭ１０３のソースと、サンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４のソースとに接続されており、画素電流源トランジスタＭ１０１のソースと前記ゲート電圧保持用容量Ｃ１０１のもう一端は高位側電源に接続されている。前記素子電流制御用トランジスタＭ１０３のドレインは発光素子ＥＬ１０１のアノードに接続されており、前記発光素子ＥＬ１０１のカソードは低位側電源に接続されている。ゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２のゲートとサンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４のゲートは電圧書き込み制御信号Ｗ１０１に接続され、素子電流制御用トランジスタＭ１０３のゲートは電圧書き込み制御信号Ｗ１０２に接続されている。サンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４のドレインは駆動部１０３と接続されている。浮遊容量Ｃ１０２は電流駆動部と画素部との接続線に発生する浮遊容量である。
【０００４】
＜従来の動作＞
次に、図１４に示した電流駆動型表示装置１００による動作について、図１５の電流駆動型表示装置１００の動作タイミングチャートを用いて説明する。
まず、制御信号Ｗ１１１、Ｗ１０２がアクティブ、制御信号Ｗ１０１がインアクティブになることにより、駆動部１０３の出力イネーブルトランジスタＭ１１１、ゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２とサンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４がＯＮになり、素子電流制御用トランジスタＭ１０３はＯＦＦになり電流は発光素子ＥＬ１０１には流れず、画素電流源トランジスタＭ１０１に電流を流しながら、画素電流源トランジスタＭ１０１のゲートに接続されているゲート電圧保持用容量Ｃ１０１を充電する。
ゲート電圧保持用容量Ｃ１０１への充電が完了し、素子電流制御用トランジスタＭ１０３の出力電流が安定する時間Ｔ１０１後に、制御信号Ｗ１１１、Ｗ１０２をインアクティブ、制御信号Ｗ１０１をアクティブにする。これによりゲート電圧保持制御用トランジスタＭ１０２とサンプルホールド電流制御用トランジスタＭ１０４がＯＦＦになり、ゲート電圧保持用容量Ｃ１０１はＴ１０１期間中に充電した電位を保持でき画素電流源トランジスタＭ１０１はＴ１０１期間と同一の電流をＴ１０２期間中に流し続ける。また、素子電流
制御用トランジスタＭ１０３はＯＮになり画素電流源トランジスタＭ１０１から流れる電流は発光素子ＥＬ１０１に流れる。発光素子ＥＬ１０１はＴ１０２期間後のＴ１０１期間で再びゲート電圧保持用容量Ｃ１０１へ充電するまで、同一電流を流し続ける。
【特許文献１】特開２００２−２２９５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電流駆動型表示装置１００では、駆動部１０３の出力電流が減少した場合、接続線に発生する浮遊容量Ｃ１０２への充電に時間がかかるため、素子電流制御用トランジスタＭ１０３の出力電流が安定する時間が大きくなり期間Ｔ１０１で安定しないため発光量が減少し表示が暗くなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の１つの局面に従うと、定電流を流す従来の電流駆動型表示装置に対し、電荷転送型表示装置は電荷保存容量に一定周期で印加電圧ＶＡに充電した後、電荷保存容量から発光素子へ電荷を転送し、次のサイクルまで電荷保存容量を再充電するという制御を行う制御回路により、印加電圧ＶＡとしきい値電圧ＶＢとの差電圧で生じる電荷を一定周期で有機ＥＬへ供給することにより、平均電流として発光素子に供給することにより、発光量にかかわらず安定して表示することができる。
【０００７】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、供給した電荷量を計測する手段を持ち、任意の電荷量を転送したことを計測後、電荷の転送を停止し、電荷転送を制御する。
【０００８】
上記電荷転送型表示装置では、計測手段により高精度な電荷転送が可能になる。
【０００９】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、電荷保存容量を複数個備え電荷転送量の制御を充放電する容量数により制御する。
【００１０】
上記電荷転送型表示装置では、駆動回路とのインタフェースはデジタル信号で置き換えることができ駆動回路のデジタル化が可能になる。
【００１１】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、前記しきい値電圧ＶＢを駆動回路などから供給を受ける構成を持つ。
【００１２】
上記電荷転送型表示装置では、電圧を制御することにより電荷転送量を制御できる。電荷転送量は電圧に比例するため、リニアな表示輝度制御が可能になる。
【００１３】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、電荷保存容量と発光素子の間に電流制限用の抵抗、もしくはトランジスタなど抵抗に変わるものを挿入する。
【００１４】
上記電荷転送型表示装置では、抵抗により最大電荷転送量が規定できるため、発光素子の最大電流を制御できる。
【００１５】
好ましくは、上記電荷転送型表示装置は、発光素子の両端を短絡するスイッチを設ける。
【００１６】
上記電荷転送型表示装置では、スイッチを短絡することにより、電荷転送停止時に発光素子に余分な電流を流さず、発光輝度を精度よく制御することができる。
【００１７】
好ましくは、上記電荷転送方表示装置は、転送する電荷を一時保管する容量を複数の画
素が共用する。
【００１８】
上記電荷転送方表示装置では、転送する電荷を一時保管する容量を共用することにより、電荷保存容量や電荷転送量制御回路を画素に設ける必要が無くなるので画素の小型化や製造プロセスの簡単化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明による電荷転送型表示装置では、電荷転送型表示装置は電荷保存容量に充電した印加電圧ＶＡとしきい値電圧ＶＢとの差をコンパレータを用いて検出し、電荷供給を停止することにより、印加電圧ＶＡとしきい値電圧ＶＢとの差電圧で生じる電荷を一定周期で有機ＥＬへ供給し、平均電流として発光素子に供給することにより、発光量にかかわらず安定して表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２１】
（第１の実施形態）
＜全体構成＞
本発明の第１の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図１に示す。この装置１は、電荷保存容量Ｃ１と印加電圧制御スイッチＳ１と発光素子への電荷の転送量を制御する制御回路と前記制御回路により導通、非導通を切り替える導通切替スイッチＳ２と発光素子ＥＬ、印加電圧源ＶＡ１で構成されている。制御信号として、印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号Ｗ１、導通切替スイッチＳ２の制御信号Ｗ２を有している。
【００２２】
印加電圧源ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１の一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１の別の一端は電荷保存容量Ｃ１の一端と制御回路の入力端子と導通切替スイッチＳ２の一端に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦ、導通切替スイッチＳ２は制御信号Ｗ２によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。前記制御回路の電流出力端子と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記計測手段のＶＢ１入力端子はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。
【００２３】
＜動作＞
次に、図１に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図１を用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになり、制御回路は発光素子ＥＬへ電荷を転送しない。次に制御信号Ｗ１がインアクティブになった後、電荷保存容量Ｃ１の電荷は制御回路により導通切替スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み電荷保存容量Ｃ１の電圧ＶＣ１は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢになる。これらの一連の動作を一定周期Ｔで繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔそれぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００２４】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、および制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００２５】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００２６】
（第２の実施形態）
＜全体構成＞
本発明の第２の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図２に示す。この装置１は、電荷保存容量Ｃ１と印加電圧制御スイッチＳ１と発光素子への電荷の転送量を制御する制御回路と電荷の転送量を計測する計測手段と発光素子ＥＬ、印加電圧源ＶＡ１と放電比較電圧ＶＢ１で構成されている。制御信号として、印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号Ｗ１を有している。
【００２７】
容量充電電圧ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１の一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１の別の一端は電荷保存容量Ｃ１の一端と制御回路の電流入力端子、計測手段のＶＣ１電圧入力端子に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。前記制御回路の電流出力端子と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記計測手段のＶＢ１入力端子はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。また、前記計測手段の出力は前記制御回路の制御信号入力端子に接続されている。
【００２８】
＜動作＞
次に、図２に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図２と図３の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧はしきい値電圧ＶＢから印加電圧ＶＡになる。次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになった後、ＶＣ１の電荷は制御回路を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに変化する。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢになると計測手段の出力はアクティブになり、前記計測手段の出力がアクティブになるのを受けて前記制御回路は発光素子ＥＬへの電荷の転送を停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００２９】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、放電比較電圧ＶＢ１、計測手段および制御回路の構成で定められた周期での
電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００３０】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００３１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図４に示す。この装置１は、電荷保存容量Ｃ１と印加電圧制御スイッチＳ１と発光素子への電荷の転送量を制御する電荷転送量制御スイッチＳ２と比較電圧入力用容量Ｃ２への比較電圧を制御する電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３、電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４と比較結果を出力するインバータＩＮＶ１と前記インバータＩＮＶ１の入出力を短絡させるインバータ短絡スイッチＳ５、前記インバータＩＮＶ１が入出力ショートしているとき出力が電荷転送量制御スイッチＳ２にとってインアクティブになるように閾値を設定したインバータＩＮＶ２と発光素子ＥＬ、印加電圧源ＶＡ１と放電比較電圧ＶＢ１で構成されている。制御信号として、印加電圧制御スイッチＳ１、電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５の制御信号Ｗ１と、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の制御信号Ｗ２を有している。
【００３２】
容量充電電圧ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１の一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１の別の一端は電荷保存容量Ｃ１の一端と前記電荷転送量制御スイッチＳ２の一端と、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の一端に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。前記電荷転送量制御スイッチＳ２の別の一端と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の別の一端は前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の一端と、比較電圧入力用容量Ｃ２の一端に接続されている。前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の別の一端はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。また、前記比較電圧入力用容量Ｃ２の別の一端は、インバータＩＮＶ１の入力とインバータ短絡スイッチＳ５の一端に接続され、前記インバータＩＮＶ１の出力は前記インバータ短絡スイッチＳ５の別の一端とインバータＩＮＶ２の入力に接続され、前記インバータＩＮＶ２の出力は前記電荷転送量制御スイッチＳ２に制御信号として接続されている。
【００３３】
＜動作＞
次に、図４に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図４と図５の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰
り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００３４】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、放電比較電圧ＶＢ１、さらに比較電圧入力用容量Ｃ２とインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２とインバータ短絡スイッチＳ５による計測手段および電荷転送量制御スイッチＳ２による制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００３５】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００３６】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図６に示す。この装置１は、複数の電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋと印加電圧制御スイッチＳ１０からＳ１Ｋと発光輝度データによりＯＮ／ＯＦＦ制御する複数の表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋと前記表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋに対応した制御信号ＷＤ１０からＷＤ１Ｋを持つ。他の構成は実施例２と同じであるため説明を省略する。
【００３７】
容量充電電圧ＶＡ１は印加電圧制御スイッチＳ１０からＳ１Ｋの一端と接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１０からＳ１Ｋの別の一端はそれぞれ電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋの一端と前記表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋの一端に接続されており、前記表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋの別の一端は前記電荷転送量制御スイッチＳ２の一端と、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の一端に接続されており、印加電圧制御スイッチＳ１は制御信号Ｗ１によりＯＮ、ＯＦＦする。前記電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋの別の一端は低位側電源に接続されている。前記電荷転送量制御スイッチＳ２の別の一端と発光素子ＥＬのアノードが接続されており、発光素子ＥＬのカソードは低位側電源に接続されている。前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３の別の一端は前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の一端と、比較電圧入力用容量Ｃ２の一端に接続されている。前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４の別の一端はしきい値電圧源ＶＢ１に接続されている。また、前記比較電圧入力用容量Ｃ２の別の一端は、インバータＩＮＶ１の入力とインバータ短絡スイッチＳ５の一端に接続され、前記インバータＩＮＶ１の出力は前記インバータ短絡スイッチＳ５の別の一端とインバータＩＮＶ２の入力に接続され、前記インバータＩＮＶ２の出力は前記電荷転送量制御スイッチＳ２に制御信号として接続されている。
【００３８】
＜動作＞
次に、図６に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図６と図７の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は、表示データ１０〜１Ｋが切り替わり、前期表示データ１０から１Ｋに従って、表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１ＫがＯＮ／ＯＦＦすると共に、印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋに電荷が充
電され、ＶＣ１０からＶＣ１Ｋの電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝（ＷＤ１０・Ｃ１０＋ＷＤ１１・Ｃ１１＋・・＋ＷＤ１Ｋ・Ｃ１Ｋ）
×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより表示データにより容量Ｃ１０からＣ１Ｋの充放電を制御し任意の電流を流すことができる。
【００３９】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電荷保存容量Ｃ１０からＣ１Ｋと表示データスイッチＳＤ１０からＳＤ１Ｋ、印加電圧源ＶＡ１、放電比較電圧ＶＢ１、さらに比較電圧入力用容量Ｃ２とインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２とインバータ短絡スイッチＳ５による計測手段および電荷転送量制御スイッチＳ２による制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができる。
【００４０】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００４１】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図８に示す。この装置１は、２端子間が異なる２電位に接続され、前記２端子間の途中から異なる電位を取り出すことのできる抵抗Ｒａと前記抵抗Ｒａから取り出した電位から任意の電位を選択できるセレクト回路ＳＥＬと選択された電位を電流増幅するためのバッファ回路により放電比較電圧ＶＢ１を供給する構成を持つ。他の構成は実施例２と同じため説明を省略する。
【００４２】
＜動作＞
次に、図８に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図８と図９の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５
はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、最初のＴ２期間は、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ１１）／Ｔ３
次のＴ２期間は、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ１２）／Ｔ３
になる。これによりしきい値電圧ＶＢ電圧を変化させることにより任意の電流を流すことができることがわかる。
【００４３】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、任意の放電比較電圧ＶＢ１を与えると、電荷保存容量Ｃ１、印加電圧源ＶＡ１、さらに比較電圧入力用容量Ｃ２とインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２とインバータ短絡スイッチＳ５による計測手段および電荷転送量制御スイッチＳ２による制御回路の構成で定められた周期での電荷転送を行うことにより、任意の電流を発光素子ＥＬに供給することができることがわかる。
【００４４】
また、転送する電荷量の総量にのみ電流値が規定されるため、配線に発生する浮遊容量への充電時間を考慮する必要がなく、より短時間で電流を供給することができ、正しい発光量を実現できる。
【００４５】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図１０に示す。この装置１は、電荷転送量制御スイッチＳ２と発光素子ＥＬのアノードの間に電流制限用に抵抗Ｒ１を持っている。他の構成は実施例２と同じであるため説明を省略する。
【００４６】
＜動作＞
次に、図１０に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図１０と図５の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになるためＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２と電流制限用抵抗Ｒ１を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。この時、電荷保存容量Ｃ１からの電荷の移動量が大きすぎ、発光素子ＥＬを劣化させないように電荷の移動量を抵抗Ｒ１により制限できる。発光素子ＥＬの順方向電圧を仮にＶＥとすると、最大電流量ＩＥは、
ＩＥ＝（ＶＡ１−ＶＥ）／Ｒ１
により、制限できる。
【００４７】
ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００４８】
＜効果＞
以上のように、本実施形態による電荷転送型表示装置では、電流制限用に抵抗Ｒ１を電荷転送量制御スイッチＳ２と発光素子ＥＬのアノードの間に配置することにより最大電流を制限でき発光素子ＥＬの劣化を低減できる。
【００４９】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を図１１に示す。この装置１は、インバータＩＮＶ３と発光素子ＥＬの短絡用スイッチＳ６を設け前記発光素子ＥＬの短絡用スイッチＳ６の一端は発光素子ＥＬのアノードに接続し、別の一端は発光素子ＥＬのカソードに接続している。また、インバータＩＮＶ３の入力はインバータＩＮＶ２の出力と接続しており、インバータＩＮＶ３の出力は発光素子ＥＬの短絡用スイッチＳ６として使われている。他の構成は実施例２と同じであるため、説明を省略する。
【００５０】
＜動作＞
次に、図１１に示した電荷転送型表示装置１による動作について、図１１と図１２の電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャートを用いて説明する。印加電圧制御スイッチＳ１の制御信号であるＷ１がアクティブになる期間Ｔ１は印加電圧源ＶＡ１から電荷保存容量Ｃ１に電荷が充電され、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡになる。また、前記電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３はＯＦＦし、前記電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５はＯＮし、インバータＩＮＶ１の入力と出力がショートし入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔはほぼ同電圧（一般的に中間電圧になる）になる。このとき前記比較電圧入力用容量Ｃ２の両端にはＶＢ１とインバータＩＮＶ１の入力電圧Ｖｉｎの電圧差が蓄えられる。この状態でインバータＩＮＶ２の出力はインアクティブになっている。さらに、インバータＩＮＶ３の出力はアクティブになり、発光素子ＥＬの両端をショートし、発光素子ＥＬを初期状態に戻している。
次に期間Ｔ２では、制御信号Ｗ１がインアクティブになり、印加電圧制御スイッチＳ１と
電圧ＶＢ１入力スイッチＳ４、インバータ短絡スイッチＳ５がＯＦＦになった後、制御信号Ｗ２がアクティブになり、電圧ＶＣ１入力スイッチＳ３がＯＮになり、インバータＩＮＶ２の出力がアクティブになり、インバータＩＮＶ３の出力はインアクティブになるため、ＶＣ１の電荷は前記電荷転送量制御スイッチＳ２を通過して発光素子ＥＬに流れ込み、ＶＣ１の電圧は印加電圧ＶＡからしきい値電圧ＶＢに近づく。ＶＣ１の電圧がしきい値電圧ＶＢ以下になるとインバータＩＮＶ１の出力は反転し、インバータＩＮＶ２の出力がインアクティブになり、電荷転送量制御スイッチＳ２がＯＦＦになり発光素子ＥＬへの電荷の転送が停止する。これらの一連の動作を周期Ｔ３で繰り返し行うことにより、一定期間で任意の電荷量を発光素子ＥＬへ供給することにより電流を流す。電流量は電荷（Ｑ）、容量（Ｃ）、電圧（Ｖ）の関係が、
Ｑ＝ＣＶ
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ
で表されるため、本実施例に適用すると、
Ｉ＝Ｃ１×（ＶＡ−ＶＢ）／Ｔ３
になる。これにより容量Ｃ１、ＶＡ−ＶＢ、Ｔ３それぞれが一定であれば一定電流を流すことができる。
【００５１】
さらに、発光素子ＥＬの両端をショートし初期化するため、前表示データにかかわらず電流量が安定する。
【００５２】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態による電荷転送型表示装置の構成を図１３に示す。電荷転送型表示装置は画素選択を行うための画素選択信号１００、複数の画素１０１と前記画素１０１に含まれる発光素子１０２、前記発光素子１０２への電流をオン／オフさせる画素のスイッチＳ２（１０３）、前記発光素子１０２の両端を短絡する画素スイッチＳ６（１０４）、前記画素スイッチＳ２（１０３）及び画素スイッチＳ６（１０４）のオン／オフを制御する画素制御回路１０５、前記発光素子１０２への電荷転送量を制御する電荷転送量制御回路１０６、前記電荷転送量制御回路１０６の出力である電荷転送量制御信号１０７、電荷転送用に充電される印加電圧１０８、前記印加電圧１０８のオン／オフを行う印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）、電荷を一時保存する電圧保存容量１１０と電荷転送の終了判定用のしきい値電圧１１１で構成されている。
印加電圧１０８は印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）の一端に接続され、前記印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）の別の一端は電荷保存容量１１０の一端と電荷転送量制御回路１０６と複数の画素部１０１にそれぞれ内蔵されている画素スイッチＳ２（１０３）の一端に接続されている。前記電荷保存容量Ｃ１の別の一端は低位側電源に接続されている。また、しきい値電圧１１１は電荷転送量制御回路１０６に入力され、前記電荷転送量制御回路１０６は電荷転送量制御信号１０７を複数の画素部１０１にそれぞれ内蔵されている画素制御回路１０５に出力している。画素制御回路１０５は画素選択信号１００を入力し画素スイッチＳ２（１０３）と画素スイッチＳ６（１０４）のオン／オフを制御する。画素部１０１に内蔵されている画素スイッチＳ２（１０３）の別の一端は画素スイッチＳ６（１０４）の一端と発光素子１０２の一端に接続され、画素スイッチＳ６（１０４）の別の一端と発光素子１０２の別の一端は互いに低位側電源に接続されている。
【００５３】
＜動作＞
次に、図１３に示した電荷転送型表示装置による動作について、図１３を用いて説明する。複数の画素部に対して電荷を一時保管する容量が共用されている。画素部の輝度に対応した印加電圧１０８は印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）をオンにすることで電荷保存容量１１０に一時保管される。このとき、各画素部とこの電荷保存容量間はオフ状態にしておく。次に印加電圧制御スイッチＳ１（１０９）がオフとなり画素選択信号１００で
選択された画素部のスイッチＳ２（１０３）をオンすることで電荷保存容量１１０に一時保管された電荷が選択された発光素子を流れて発光する。発光素子に印加される電圧は電荷転送量制御回路１０６にてモニターされ、しきい値電圧１１１よりも電圧が低くなると電荷転送量制御信号１０７がアクティブとなり、画素制御回路を通じて画素スイッチＳ２（１０３）をオフ、画素スイッチＳ６（１０４）をオンにすることで発光素子への電荷転送を遮断するとともに発光素子の過剰電荷を放電させて発光を完全に消去する。
【００５４】
＜効果＞
以上の構成にすることで、電荷保存容量や電荷転送量制御回路は各画素部に設ける必要が無くなるので、画素部の小型化や製造プロセスの簡単化を図ることができるのでコストの削減および量産性の向上を図ることができる。場合によっては電荷転送量制御回路は表示装置の外部に持たせることも可能になるため更なるコストの削減および量産性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明にかかる電荷転送型表示装置は、大画面表示における高速駆動に有用である。また複数の回路ブロックに分かれて、互いに電流値を合わせながら高精度に出力するプリンタドライバ等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図３】本発明の第２の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図４】本発明の第３の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図５】本発明の第３の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図６】本発明の第４の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図７】本発明の第４の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図８】本発明の第５の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図９】本発明の第５の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図１０】本発明の第６の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図１１】本発明の第７の実施形態による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図１２】本発明の第７の実施形態による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【図１３】本発明の第８の実施形態による電荷転送型表示装置１の構成を示す図
【図１４】本発明の従来例による電荷転送型表示装置１の全体構成を示す図
【図１５】本発明の従来例による電荷転送型表示装置１の動作タイミングチャート
【符号の説明】
【００５７】
１ 電荷転送型表示装置
ＥＬ 発光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を流すことにより発光する発光素子を用いた表示パネルにおいて、
転送する電荷を一時保存する容量と前記転送する電荷を一時保存する容量から前記発光素子への電荷転送路の導通、非導通を切り替えるスイッチと、
前記発光素子への電荷の転送量を制御する制御回路とを備え、
容量に蓄えられた電荷が直接発光素子に流れることを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
電荷量の制御のために転送される電荷量を計測する電荷量計測手段をさらに有することを特徴とする電荷転送型表示駆動装置。
【請求項３】
請求項１において、
複数の容量に分割された前記容量と、前記複数の容量に対応した複数のスイッチにより、電荷転送を行う容量の個数を切り替えることにより、電流値を制御することを特徴とする電荷転送型表示駆動装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記容量に印加される電圧値を切り替えることにより、電流値を制御することを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記制御回路に前記発光素子と直列に接続された抵抗をさらに有することを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記発光素子の両端を短絡するスイッチを設けたことを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項７】
請求項１において、
転送する電荷を一時保管する容量は、複数の画素が共有するように設けられていることを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項１】
電流を流すことにより発光する発光素子を用いた表示パネルにおいて、
転送する電荷を一時保存する容量と前記転送する電荷を一時保存する容量から前記発光素子への電荷転送路の導通、非導通を切り替えるスイッチと、
前記発光素子への電荷の転送量を制御する制御回路とを備え、
容量に蓄えられた電荷が直接発光素子に流れることを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
電荷量の制御のために転送される電荷量を計測する電荷量計測手段をさらに有することを特徴とする電荷転送型表示駆動装置。
【請求項３】
請求項１において、
複数の容量に分割された前記容量と、前記複数の容量に対応した複数のスイッチにより、電荷転送を行う容量の個数を切り替えることにより、電流値を制御することを特徴とする電荷転送型表示駆動装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記容量に印加される電圧値を切り替えることにより、電流値を制御することを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記制御回路に前記発光素子と直列に接続された抵抗をさらに有することを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記発光素子の両端を短絡するスイッチを設けたことを特徴とする電荷転送型表示装置。
【請求項７】
請求項１において、
転送する電荷を一時保管する容量は、複数の画素が共有するように設けられていることを特徴とする電荷転送型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２９８６３５（Ｐ２００７−２９８６３５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２５２４０（Ｐ２００６−１２５２４０）
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
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