電気光学装置、その駆動方法および電子機器
【課題】電気光学素子の動作の遅延を軽減する。
【解決手段】駆動トランジスタＴDRは、ゲート電極に供給されるデータ信号Ｓiに応じて駆動電流ＩDRを生成および遮断する。電気光学素子Ｅは、駆動トランジスタＴDRからノードＮを経て供給される駆動電流ＩDRに応じた階調となる。容量素子Ｃは、第１電極Ｅ1とノードＮに接続された第２電極Ｅ2とを含む。制御部４２は、データ信号Ｓiがローレベルからハイレベルに変化することを契機として、電気光学素子Ｅに印加される電圧を低下させる方向に第１電極Ｅ1の電位を変動させる。
【解決手段】駆動トランジスタＴDRは、ゲート電極に供給されるデータ信号Ｓiに応じて駆動電流ＩDRを生成および遮断する。電気光学素子Ｅは、駆動トランジスタＴDRからノードＮを経て供給される駆動電流ＩDRに応じた階調となる。容量素子Ｃは、第１電極Ｅ1とノードＮに接続された第２電極Ｅ2とを含む。制御部４２は、データ信号Ｓiがローレベルからハイレベルに変化することを契機として、電気光学素子Ｅに印加される電圧を低下させる方向に第１電極Ｅ1の電位を変動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学素子を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７に示すように、有機発光ダイオード素子などの電気光学素子Ｅの制御にトランジスタ（以下「駆動トランジスタ」という）ＴDRを利用した電気光学装置が従来から提案されている（例えば特許文献１）。駆動トランジスタＴDRのゲート電極には図１８のデータ信号Ｓが供給される。データ信号Ｓがローレベルに遷移して駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化すると、駆動トランジスタＴDRを通過した駆動電流ＩDRが供給されて電気光学素子Ｅは発光する。データ信号Ｓがハイレベルに遷移すると駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化するから、駆動電流ＩDRの供給が停止して電気光学素子Ｅは消灯する。
【特許文献１】特開２００６−９５８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１７に破線で図示されるように、等価回路的にみると電気光学素子Ｅには容量が付随するから、駆動電流ＩDRの電流値はデータ信号Ｓの変動から遅延した時点で目標値に到達する。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図１８に示すようにデータ信号Ｓがローレベルに変化した時点ｔa1から時間長ＴＲ0だけ遅延した時点で目標値Ｌ0に到達し、データ信号Ｓがハイレベルに変化した時点ｔb1から時間長ＴＦ0だけ遅延した時点でゼロとなる。電気光学素子Ｅの消灯時には駆動トランジスタＴDRがオフ状態に変化することで電気光学素子Ｅの陽極がハイインピーダンス状態となるから、駆動電流ＩDRの電流値の低下が遅延する（さらには電気光学素子Ｅの消灯の時期が遅延する）という問題は特に深刻化する。
【０００４】
なお、電気光学素子Ｅを画素に利用した表示装置において電気光学素子Ｅの発光の単位となる時間長（例えば水平走査期間）は数十msec程度である。これに対し、露光装置の光源に電気光学素子Ｅを利用した電子写真方式の画像形成装置において電気光学素子Ｅの発光の単位となる時間長は１０μsec程度であるから、電気光学素子Ｅの動作の遅延は特に顕著な問題となる。以上の事情に鑑みて、本発明は、電気光学素子の動作の遅延を軽減するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明のひとつの態様に係る電気光学装置は、ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、第１電極とノードに接続された第２電極とを含む容量素子と、データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として、電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に第１電極の電位を変動させる制御手段（例えば制御部４２）とを具備する。データ信号のオン電位とは駆動トランジスタを導通状態（オン状態）に変化させる電位であり、オフ電位とは駆動トランジスタを非導通状態（オフ状態）に変化させる電位である。
【０００６】
以上の形態によれば、データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として第１電極の電位が変動するから、電気光学素子に印加される電圧の低下がデータ信号に応じて促進される。したがって、図１７の構成と比較して電気光学素子を迅速に消灯させることができる。
【０００７】
本発明の好適な態様において、制御手段は、データ信号がオフ電位からオン電位に変化することを契機として、電気光学素子に供給される電圧を上昇させる方向に第１電極の電位を変動させる。以上の態様によれば、データ信号がオフ電位からオン電位に変化することを契機として第１電極の電位が変動するから、電気光学素子に印加される電圧の上昇がデータ信号に応じて促進される。したがって、図１７の構成と比較して電気光学素子を迅速に発光させることができる。
【０００８】
本発明の好適な態様において、制御手段は、データ信号の電位の変化から遅延した時点で第１電極の電位を変動させる。以上の態様によれば、駆動トランジスタの動作から遅延した時点で第１電極の電位が変動するから、駆動トランジスタがオン状態およびオフ状態の一方から他方に変動している最中に第１電極の電位が変動する事態は有効に回避される。したがって、電気光学素子の動作の迅速化という効果を確実に得ることが可能となる。制御手段の典型例は、データ信号のレベルを反転させて第１電極に供給するインバータである。
【０００９】
本発明の好適な態様に係る電気光学装置は、制御手段が第１電極の電位を変動させたときのノードの電位の変動を所定の電位までの範囲に制限する変動制限手段をさらに具備する。変動制限手段の典型例は、ノードと所定の電位が供給される配線との間に介挿されたダイオードである。以上の態様によれば、電気光学素子の動作後におけるノードの電位が所期値に均一化されるから、電気光学素子の次回の発光を所期の時期から開始させることが可能となる。
さらに好適な態様において、電気光学素子は、両端間の電圧が閾値電圧を上回ると発光する発光素子であり、所定の電位（例えば図１２や図１３の電位ＶLMT）は、当該電位がノードに供給されたときに閾値電圧と同等の電圧が電気光学素子に印加されるように選定される。以上の態様によれば、閾値電圧と同等の電圧が電気光学素子に印加されるように電気光学素子の動作後におけるノードの電位が設定されるから、次回の駆動前に電気光学素子の電圧を閾値電圧まで変化させる期間が削減される。したがって、電気光学素子をいっそう迅速に動作させることが可能である。
【００１０】
本発明の具体的な態様において、第１電極と第２電極とは、駆動トランジスタを構成する導電体と同層から形成される。以上の態様によれば、第１電極や第２電極が駆動トランジスタとは別個に形成された構成と比較して製造工程が簡素化されるという利点がある。
例えば、駆動トランジスタは、ゲート絶縁層を挟んでゲート電極に対向する半導体層を含み、第１電極および第２電極の一方は半導体層と同層から形成され、第１電極および第２電極の他方はゲート電極と同層から形成され、第１電極と第２電極との間にはゲート絶縁層が介在する（例えば図７参照）。以上の態様によれば、充分に薄く形成されたゲート絶縁層を挟んで第１電極と第２電極とが対向するから、容量素子を容易に大容量化することが可能である。
また、別の態様において、第１電極および第２電極とは平行配線容量を形成する。例えば、第１電極と第２電極とは、各々が形成された基板に垂直な方向からみて相互に重なり合わない（例えば図８参照）。以上の態様によれば、第１電極と第２電極とが基板に垂直な方向に短絡する不具合が有効に防止されるという利点がある。
【００１１】
本発明に係る電気光学装置は各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は、以上の各態様に係る電気光学装置を感光体ドラムなどの像担持体の露光に利用した電子写真方式の画像形成装置である。ひとつの形態に係る画像形成装置は、露光によって潜像が形成される像担持体（例えば感光体ドラム）と、像担持体を露光する本発明の電気光学装置と、像担持体の潜像に対する現像剤（例えばトナー）の付加によって顕像を形成する現像器とを含む。
【００１２】
もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、スキャナなどの画像読取装置においては、本発明に係る電気光学装置を原稿の照明に利用することが可能である。この画像読取装置は、以上の各態様に係る電気光学装置と、電気光学装置から出射して読取対象（原稿）で反射した光を電気信号に変換する受光装置（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子などの受光素子）とを具備する。
【００１３】
さらに、電気光学素子がマトリクス状に配列された電気光学装置は、パーソナルコンピュータや携帯電話機など各種の電子機器の表示装置としても利用される。なお、表示装置に利用される電気光学素子の発光の単位となる時間長と比較すると、画像形成装置に利用される電気光学素子の発光の単位となる時間長は一般的に短い。したがって、電気光学素子の動作が迅速化される以上の各態様に係る電気光学装置は、電子写真方式の画像形成装置における露光装置の光源として特に好適に採用される。
【００１４】
以上の各態様に係る電気光学装置を駆動する方法としても本発明は特定される。本発明のひとつの態様に係る駆動方法は、ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、第１電極とノードに接続された第２電極とを含む容量素子とを具備する電気光学装置を駆動する方法であって、データ信号をオン電位またはオフ電位に設定することで電気光学素子を駆動する一方、データ信号をオン電位からオフ電位に変化させることを契機として、電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に第１電極の電位を変動させる。以上の駆動方法によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。
【００１５】
さらに、以上の各態様に係る電気光学装置に使用される回路としても本発明は特定される。本発明のひとつの態様に係る駆動回路（例えば図１の駆動回路４０）は、ノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子を駆動する回路であって、ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、第１電極とノードに接続された第２電極とを含む容量素子と、データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として、電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に第１電極の電位を変動させる制御手段とを具備する。以上の駆動回路によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ−１：電気光学装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。電気光学装置１００は、電子写真方式の画像形成装置において感光体ドラムを露光する露光装置（ラインヘッド）として利用される。図１に示すように、電気光学装置１００は、素子部２０と制御回路３０と駆動回路４０とが平板状の基板１０に配置された構造となっている。
【００１７】
素子部２０は、主走査方向に沿って直線状に配列するｎ個の電気光学素子Ｅを含む（ｎは自然数）。電気光学素子Ｅは、相互に対向する陽極と陰極との間に有機ＥＬ（Electroluminescence）材料の発光層が介在する有機発光ダイオード素子である。なお、ｎ個の電気光学素子Ｅを複数列（例えば２列かつ千鳥状）に配列した構成も採用される。
【００１８】
制御回路３０は、データ信号Ｓ1〜Ｓnを出力する回路である。データ信号Ｓi（ｉは１≦ｉ≦ｎを満たす整数）は、第ｉ番目の電気光学素子Ｅについて発光または消灯を指示する２値の電圧信号である。制御回路３０は、ひとつまたは複数のＩＣチップで構成されてもよいし、各電気光学素子Ｅとともに基板１０の表面に形成された多数の能動素子（例えば半導体層が低温ポリシリコンで形成された薄膜トランジスタ）で構成されてもよい。
【００１９】
駆動回路４０は、各々が別個の電気光学素子Ｅに対応するｎ個の単位回路Ｕを含む。制御回路３０が出力したデータ信号Ｓiはデータ線３２を介して第ｉ段目の単位回路Ｕに供給される。第ｉ段目の単位回路Ｕは、データ信号Ｓiに応じて生成した駆動電流ＩDRの供給によって第ｉ番目の電気光学素子Ｅを駆動する。各単位回路Ｕが電気光学素子Ｅを選択的に発光させることで感光体ドラムの表面には所望の潜像が形成される。
【００２０】
図２は、各単位回路Ｕの具体的な構成を示す回路図である。同図においては第ｉ段目に位置するひとつの単位回路Ｕが代表的に図示されている。図２に示すように、素子部２０の各電気光学素子Ｅは、陽極側電位線１１と陰極側電位線１２とを連結する経路上に配置され、当該経路上の電流（以下「駆動電流」という）ＩDRの電流値に応じた強度（光度）で発光する。陽極側電位線１１には陽極側電位ＶELが供給される。陰極側電位線１２には、陽極側電位ＶELよりも低位の陰極側電位ＶCTが供給される。
【００２１】
図２に示すように、単位回路Ｕは、駆動トランジスタＴDRと容量素子Ｃと制御部４２とを含む。駆動トランジスタＴDRは、駆動電流ＩDRの経路上（陽極側電位線１１と電気光学素子Ｅの陽極との間）に配置されたＰチャネル型の薄膜トランジスタである。制御回路３０が出力したデータ信号Ｓiは駆動トランジスタＴDRのゲート電極に供給される。
【００２２】
駆動トランジスタＴDRは、飽和領域で動作し、ゲート電極の電位（データ信号Ｓiの電位）に応じた電流値の駆動電流ＩDRを生成する定電流源として機能する。データ信号Ｓiがローレベルに遷移すると駆動トランジスタＴDRは導通状態に変化する。したがって、駆動電流ＩDRが陽極側電位線１１から駆動トランジスタＴDRを経由して電気光学素子Ｅに供給され、これによって電気光学素子Ｅは発光する。一方、データ信号Ｓiがハイレベルに遷移すると駆動トランジスタＴDRは非導通状態に変化して駆動電流ＩDRの経路が遮断される。したがって、電気光学素子Ｅに対する駆動電流ＩDRの供給は停止して電気光学素子Ｅは消灯する。
【００２３】
容量素子Ｃは、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とを含む。第２電極Ｅ2は、駆動トランジスタＴDRから電気光学素子Ｅに供給される駆動電流ＩDRの経路上にあるノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極と駆動トランジスタＴDRのドレイン電極との接続点）に対して電気的に接続される。
【００２４】
制御部４２は、第１電極Ｅ1の電位をデータ信号Ｓiに応じて制御する手段である。本形態の制御部４２はひとつのインバータ４２１で構成される。インバータ４２１の入力端は駆動トランジスタＴDRのゲート電極およびデータ線３２に接続される。インバータ４２１の出力端は容量素子Ｃの第１電極Ｅ1に接続される。したがって、第１電極Ｅ1には、データ信号Ｓiのレベルを反転した電位Ｖ1が供給される。
【００２５】
＜Ａ−２：電気光学装置の動作＞
次に、図３を参照しながら単位回路Ｕの動作を説明する。同図においては、時点ｔa1から時点ｔb1までの期間にてデータ信号Ｓiをローレベルに設定した場合が例示されている。データ信号Ｓiがローレベルを維持する時間長は、第ｉ番目の電気光学素子Ｅに指定された階調に応じて制御される（パルス幅変調による階調制御）。なお、図３においては、図１７の構成における発光強度Ｌの変遷が本形態との対比のために破線で併記されている。
【００２６】
データ信号Ｓiが時点ｔa1にてハイレベルからローレベルに遷移すると、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化する。電気光学素子Ｅやこれに接続された配線には容量が付随するから、駆動電流ＩDRは、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化した時点ｔa1から徐々に上昇していく。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、時点ｔa1と同時に目標値Ｌ0に到達するわけではなく、図３に示すように時点ｔa1から時間の経過とともに徐々に上昇していく。なお、ノードＮには容量素子Ｃが付加されているから、時点ｔa1から時点ｔa2までの区間においては、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図１７の構成と比較して低速に（すなわち図１８よりも緩やかな曲線に沿って）上昇する。
【００２７】
図３に示すように、第１電極Ｅ1の電位Ｖ1は、データ信号Ｓiがローレベルに遷移する時点ｔa1から時間長Δ1（インバータ４２１の遅延時間）だけ遅延した時点ｔa2にてローレベルからハイレベルに遷移する。第２電極Ｅ2は第１電極Ｅ1とともに容量素子Ｃを構成するから、電位Ｖ1がローレベルからハイレベルに遷移すると、第２電極Ｅ2に接続されたノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極）の電位Ｖ2も電位Ｖ1の変動量に応じて上昇する。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、時点ｔa1から時点ｔa2までの期間内よりも急峻に上昇して目標値Ｌ0に到達する。以上のように電気光学素子Ｅの発光強度Ｌの上昇が制御部４２によって増進されるから、本形態において時点ｔa1から電気光学素子Ｅの発光強度Ｌが目標値Ｌ0に到達するまでの時間長ＴＲは、図１７の構成における時間長ＴＲ0よりも短縮される。
【００２８】
次に、データ信号Ｓiが時点ｔb1にてローレベルからハイレベルに遷移して駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化すると、駆動電流ＩDRは、電気光学素子Ｅの電気的な特性に起因して時点ｔb1から低下し始める。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図３に示すように時点ｔb1から時間の経過とともに徐々に低下していく。なお、ノードＮには容量素子Ｃが付加されているから、時点ｔb1から時点ｔb2までの区間においては、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図１７の構成と比較して低速に（すなわち図１８よりも緩やかな曲線に沿って）低下する。
【００２９】
時点ｔb1においてデータ信号Ｓiがハイレベルに遷移すると、第１電極Ｅ1の電位Ｖ1は、図３に示すように、時点ｔb1から時間長Δ2（＝Δ1）だけ遅延した時点ｔb2にてハイレベルからローレベルに遷移する。ノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極）は第１電極Ｅ1と容量的に結合しているから、ノードの電位Ｖ2は電位Ｖ1の変動量に応じて低下する。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、時点ｔb1から時点ｔb2までの期間内よりも急峻に低下してゼロに到達する。以上のように電気光学素子Ｅの発光強度Ｌの低下が制御部４２によって増進されるから、本形態において時点ｔb1から電気光学素子Ｅの発光強度Ｌがゼロに低下するまでの時間長ＴＦは、図１７の構成における時間長ＴＦ0よりも短縮される。
【００３０】
以上に説明したように、本形態によれば、電気光学素子Ｅに印加される電圧（電位Ｖ2）の変動がデータ信号Ｓiに応じて促進されるから、図１７の構成と比較して電気光学素子Ｅを迅速に発光および消灯させることが可能となる。なお、駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化する消灯時においては電気光学素子Ｅの陽極がハイインピーダンス状態となるから、図１７の構成のもとでは電気光学素子Ｅの消灯が顕著に遅延する。したがって、電気光学素子Ｅの動作が迅速化されるという本形態の効果は、電気光学素子Ｅの消灯時に特に有効である。
【００３１】
ところで、例えばデータ信号Ｓiがハイレベルに遷移する時点ｔb1と同時に第１電極Ｅ1の電位Ｖ1がローレベルに変化するとすれば、駆動トランジスタＴDRが未だ導通状態にある段階で電位Ｖ2が変動する可能性がある。しかし、駆動トランジスタＴDRが導通状態にある段階では電位Ｖ2の低下が抑制されるから、電気光学素子Ｅの消灯が迅速化されるという効果は減殺される。これに対して本形態の制御部４２は、インバータ４２１の動作遅延を積極的に利用することで、データ信号Ｓiのレベルが変化する時点ｔb1から時間長Δ2だけ遅延した時点ｔb2で第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を変動させるから、電気光学素子Ｅの陽極の電位Ｖ2は、データ信号Ｓiに応じて駆動トランジスタＴDRが完全に非導通状態に変化した段階で低下する。したがって、電位Ｖ2は充分に低下するから、電気光学素子Ｅの消灯を迅速化するという効果を確実に得ることができる。
【００３２】
電気光学素子Ｅの消灯を迅速化するための構成としては、図４に例示されるように、電気光学素子Ｅの陽極と陰極との電気的な接続をデータ信号Ｓiに応じて制御するトランジスタＴSWが配置された構成も考えられる。同図の構成においては、電気光学素子Ｅの消灯に際してデータ信号Ｓiがローレベルからハイレベルに遷移すると、駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化することで駆動電流ＩDRの供給が停止するとともに、トランジスタＴSWが導通状態に変化することで陽極と陰極とが短絡して電気光学素子Ｅは消灯する。
【００３３】
図４の構成においては、電気光学素子Ｅの消灯時にトランジスタＴSWを確実に導通させるために、データ信号Ｓiの振幅を電気光学素子Ｅの特性（動作点）に応じて充分に確保する必要がある。しかし、大振幅のデータ信号Ｓiを生成するためには制御回路３０の大規模化が不可欠であり、さらには制御回路３０にて消費される電力が増大するという問題もある。これに対し、本形態においてデータ信号Ｓiに必要な振幅は図４の構成と比較して低減されるから、制御回路３０の規模を縮小するとともに消費電力を低減できるという利点がある。
【００３４】
なお、駆動トランジスタＴDRの導電型は任意である。例えば、Ｎチャネル型の駆動トランジスタＴDRを採用する場合には、図５に示すように、電気光学素子Ｅの陽極と陰極との関係や陽極側電位線１１と陰極側電位線１２との関係を図２の構成から逆転させればよい。図５の構成において、電気光学素子Ｅの発光時には、データ信号Ｓiがハイレベルに遷移したことを契機として制御部４２が第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を低下させるから、ノードＮ（電気光学素子Ｅの陰極）の電位Ｖ2が低下して電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速に目標値Ｌ0に到達する。一方、電気光学素子Ｅの消灯時には、データ信号Ｓiがローレベルに遷移したことを契機として制御部４２が電位Ｖ1を上昇させるから、電位Ｖ2の上昇によって電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速にゼロに到達する。図５の構成によっても図２の構成と同様の効果が奏される。
【００３５】
＜Ａ−３：単位回路Ｕの具体的な構造＞
次に、図２に例示した単位回路Ｕの具体的な構造を説明する。図６は、単位回路Ｕの具体的な構造を示す平面図およびａ−ａ線における断面図である。図６に示すように、駆動トランジスタＴDRは、基板１０の表面に半導体材料（例えば低温ポリシリコン）で形成された半導体層４３１と、ゲート絶縁層Ｆ1を挟んで半導体層４３１（チャネル領域）に対向するゲート電極４３２とを含む薄膜トランジスタである。ゲート電極４３２は、データ線３２から延在した部分に相当する。
【００３６】
ゲート絶縁層Ｆ1の面上には配線４５が形成される。配線４５とゲート電極４３２（データ線３２）とは、単一の導電膜の選択的な除去によって一括的に形成される。なお、配線４５とゲート電極４３２との関係のように、複数の要素が共通の膜体（単層であるか複数層であるかは不問である）の選択的な除去によって同一の工程で形成されることを以下では単に「同層から形成される」と表記する。配線４５は、電気光学素子Ｅの陽極に接続される。
【００３７】
配線４５とゲート電極４３２とは絶縁層Ｆ2に覆われる。絶縁層Ｆ2の面上には陽極側電位線１１と配線４６とが同層から形成される。陽極側電位線１１は半導体層４３１のソース領域に導通して駆動トランジスタＴDRのソース電極として機能する。配線４６は半導体層４３１のドレイン領域に導通して駆動トランジスタＴDRのドレイン電極として機能する。また、配線４６は配線４５に導通する。すなわち、駆動トランジスタＴDRのドレイン領域は、配線４６と配線４５とを介して電気光学素子Ｅの陽極に接続される。
【００３８】
制御部４２のインバータ４２１は、図６に示すようにＰチャネル型のトランジスタＴPとＮチャネル型のトランジスタＴNとから構成される。トランジスタＴPおよびＴNの構造は駆動トランジスタＴDRと同様である。データ線３２から延在して駆動トランジスタＴDRのゲート電極４３２に至る配線の途中の部分がトランジスタＴPおよびＴNの各々のゲート電極（インバータ４２１の入力端）となる。
【００３９】
図６に示すように、絶縁層Ｆ2の面上には、電源線１６と接地線１７と配線４７とが陽極側電位線１１や配線４６と同層から形成される。電源電位ＶDDが供給される電源線１６はトランジスタＴPのソース領域に接続され、接地電位ＶSSが供給される接地線１７はトランジスタＴNのソース領域に接続される。配線４７（インバータ４２１の出力端）は、トランジスタＴPおよびＴNの各々のドレイン領域に接続される。
【００４０】
配線４７は第１電極Ｅ1を含み、配線４５は第２電極Ｅ2を含む。図６の断面図に示すように、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とが絶縁層Ｆ2を挟んで対向することで容量素子Ｃが構成される。以上のように駆動トランジスタＴDRを構成する各要素と第１電極Ｅ1および第２電極Ｅ2とが同層から形成される構成によれば、各々が別層から形成される構成と比較して、製造工程の簡素化や製造コストの低減が実現されるという利点がある。
【００４１】
なお、図７に示すように、インバータ４２１のトランジスタＴPにおける半導体層に連続するように第１電極Ｅ1が形成された構成としてもよい。配線４５の第２電極Ｅ2がゲート絶縁層Ｆ1を挟んで第１電極Ｅ1に対向することで容量素子Ｃが構成される。ゲート絶縁層Ｆ1は絶縁層Ｆ2と比較して充分に薄い寸法であるから、図７の構成によれば、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2との間に絶縁層Ｆ2が介在する図６の構成と比較して、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とが充分に近接した状態に形成される。したがって、図７の構成によれば、図６の構成と比較して容量素子Ｃの小型化と大容量化とが容易に両立されるという利点がある。
【００４２】
また、図８に示すように、配線４７の第１電極Ｅ1と配線４５の第２電極Ｅ2とが平行配線容量を形成する構成としてもよい。すなわち、図８の断面図に示すように、第１電極Ｅ1は第２電極Ｅ2の斜め上方に位置し、両電極は基板１０に垂直な方向からみて相互に重なり合わない。図８の構成によれば、絶縁層Ｆ2に欠陥が存在する場合であっても第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2との短絡が回避されるという利点がある。
【００４３】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００４４】
図９は、ノードＮの電位Ｖ2とデータ信号Ｓiや電位Ｖ1との関係を示すタイミングチャートである。第１実施形態の構成のもとで電気光学素子Ｅの消灯時（時点ｔb2）に第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を低下させると、図９に破線で示すように、ノードＮの電位Ｖ2が、陰極側電位ＶCTを下回る電位ＶLまで低下する場合がある。以上の構成において、駆動トランジスタＴDRの動作の時期と電位Ｖ1を低下させる時期とに単位回路Ｕごとの相違があると、電気光学素子Ｅの消灯後（次回の点灯の開始時）の電位Ｖ2（電位ＶL）が電気光学素子Ｅごとに相違する。したがって、各電気光学素子Ｅが発光し始める時期（ひいては各電気光学素子Ｅの階調）にバラツキが発生する可能性がある。以上の問題を解決するために、本形態の電気光学装置１００は、ノードＮの電位Ｖ2の変動を所定の範囲に制限する構成を採用する。
【００４５】
図１０は、単位回路Ｕの構成を示す回路図である。同図に示すように、本形態の単位回路ＵはダイオードＤを含む。ダイオードＤの陽極は陰極側電位線１２（電気光学素子Ｅの陰極）に接続される。ダイオードＤの陰極はノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極）に接続される。以上の構成において、電気光学素子Ｅの消灯時にノードＮの電位Ｖ2が低下して電位ＶCTを下回ると、ダイオードＤが導通状態に変化してノードＮと陰極側電位線１２とが電気的に接続される。したがって、図９に示すように、電気光学素子Ｅの消灯後の電位Ｖ2は電位ＶCTに維持される。
【００４６】
以上のように本形態においては電位Ｖ2が電位ＶCTを下限値とする範囲内に制限されるから、各電気光学素子Ｅが発光を開始する時点における電位Ｖ2は陰極側電位ＶCTに均一化される。したがって、各電気光学素子Ｅの階調のムラを抑制することが可能である。
【００４７】
なお、図１１に示すように図５の単位回路ＵにダイオードＤを追加してもよい。駆動トランジスタＴDRをＮチャネル型とした構成においては、ダイオードＤの陰極が陽極側電位線１１（電気光学素子Ｅの陽極）に接続されるとともに陽極がノードＮ（電気光学素子Ｅの陰極）に接続される。図１１の構成においては、電気光学素子Ｅの消灯時にノードＮの電位Ｖ2が上昇して陽極側電位ＶELを上回るとダイオードＤが導通状態に変化する。したがって、電気光学素子Ｅの消灯時の電位Ｖ2は陽極側電位ＶELに維持される。
【００４８】
＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第２実施形態においては、陰極側電位ＶCTが供給される陰極側電位線１２とノードＮとの間にダイオードＤが介挿された構成を例示した。これに対して本形態においては、図１２に示すように、ノードＮと配線１４との間にダイオードＤが介挿される。配線１４には電位ＶLMTが供給される。電位ＶLMTは、陰極側電位ＶCTと電気光学素子Ｅの閾値電圧ＶTHとの加算値に相当する電位である。電気光学素子Ｅは、陽極と陰極との間の電圧が閾値電圧ＶTHを上回ると発光する。
【００４９】
以上の構成において、電気光学素子Ｅの消灯時に電位Ｖ2が低下して電位ＶLMTを下回ると、ダイオードＤが導通状態に変化してノードＮと配線１４とが電気的に接続されるから、電気光学素子Ｅの消灯後の電位Ｖ2は電位ＶLMTに維持される。したがって、本形態においても第２実施形態と同様の効果が奏される。
【００５０】
ところで、電気光学素子Ｅの消灯後に電位Ｖ2が陰極側電位ＶCTに設定される第２実施形態においては、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化してから電位Ｖ2が閾値電圧ＶTHだけ上昇した段階で電気光学素子Ｅが実際に発光し始める。これに対し、本形態における電位ＶLMTは陰極側電位ＶCTと閾値電圧ＶTHとを加算した電位であるから、発光が開始する直前（例えば図３の時点ｔa1の直前）における電気光学素子Ｅの陽極と陰極との間の電圧は閾値電圧ＶTHに設定される。したがって、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化した直後から速やかに電気光学素子Ｅを実際に発光させることができる。
【００５１】
なお、図１３に示すように、図５の単位回路ＵにダイオードＤと配線１４とを追加してもよい。駆動トランジスタＴDRをＮチャネル型とした構成においては、ダイオードＤの陰極が配線１４に接続されるとともに陽極がノードＮ（電気光学素子Ｅの陰極）に接続される。配線１４には、陽極側電位ＶELと閾値電圧ＶTHとの差分値に相当する電位ＶLMTが供給される。ノードＮの電位Ｖ2が電位ＶLMTを上回るとダイオードＤが導通状態に変化して配線１４とノードＮとが電気的に接続されるから、各電気光学素子Ｅの消灯後において電気光学素子Ｅの陽極と陰極との間の電圧は閾値電圧ＶTHに設定される。
【００５２】
＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１４は、単位回路Ｕの構成を示す回路図である。同図に示すように、本形態の単位回路Ｕにおける制御部４２は、図２のインバータ４２１の後段（インバータ４２１の出力端と第１電極Ｅ1との間）にインバータ４２２を含む。また、駆動トランジスタＴDRは、図２とは逆導電型のＮチャネル型である。
【００５３】
図１４の構成におけるデータ信号Ｓiは、図２の構成とは逆に、ハイレベルによって電気光学素子Ｅの発光を指示するとともにローレベルによって電気光学素子Ｅの消灯を指示する。電気光学素子Ｅの発光時にデータ信号Ｓiがハイレベルに遷移すると第１電極Ｅ1の電位Ｖ1はローレベルからハイレベルに変動するから、ノードＮの電位Ｖ2は上昇して電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速に目標値Ｌ0に到達する。一方、電気光学素子Ｅの消灯時にデータ信号Ｓiがローレベルに遷移すると電位Ｖ2は電位Ｖ1に連動して低下するから、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速にゼロに到達する。すなわち、第１実施形態と同様の効果が奏される。
【００５４】
さらに、本形態においては、直列に接続された２個のインバータ４２１および４２２によって制御部４２が構成されるから、図２の構成と比較して、データ信号Ｓiの変動から電位Ｖ1や電位Ｖ2の変動までの時間（例えば図３の時間Δ1やΔ2）が充分に確保される。したがって、駆動トランジスタＴDRが導通状態にある段階で制御部４２が電位Ｖ2を変動させるという事態を確実に回避することが可能である。なお、図１５に示すように、図５の制御部４２にインバータ４２２を追加するとともに駆動トランジスタＴDRをＰチャネル型とした構成も採用される。
【００５５】
＜Ｅ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００５６】
（１）変形例１
図６から図８においては、基板１０の表面に直接的に形成された薄膜トランジスタで単位回路Ｕの駆動トランジスタＴDRやインバータ４２１が構成される形態を例示したが、各単位回路ＵがＩＣチップ（制御回路３０と一体でも別体でもよい）の形態で基板１０に実装された構成も採用される。
【００５７】
（２）変形例２
以上の各形態においてはデータ信号Ｓiのパルス幅に応じて電気光学素子Ｅの発光量（潜像の階調）が制御される構成を例示したが、この構成に代えてまたはこの構成とともに、データ信号Ｓiのレベル（電流値）に応じて電気光学素子Ｅの発光量が制御される構成も採用される。
【００５８】
（３）変形例３
以上においては制御部４２がインバータ（４２１，４２２）で構成された形態を例示したが、制御部４２の具体的な態様は適宜に変更される。例えば、図１４や図１５におけるインバータ４２１および４２２に代えて、駆動トランジスタＴDRのゲート電極（データ線３２）と容量素子Ｃの第１電極Ｅ1との間に介挿された抵抗素子を制御部４２として利用してもよい。抵抗素子を利用した構成においても、データ信号Ｓiの変動から遅延した時点で第１電極Ｅ1の電位Ｖ1が変化するから、以上の各形態と同様の効果が奏される。以上のように、本発明のひとつの形態に係る制御部４２は、データ信号Ｓiの変動を契機として第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を変動させる手段であれば足りる。
【００５９】
（４）変形例４
有機発光ダイオード素子は電気光学素子の例示に過ぎない。例えば、無機ＥＬ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子など様々な電気光学素子を以上の各形態における有機発光ダイオード素子に代えて採用することが可能である。すなわち、本発明における電気光学素子は、電気エネルギの供給（例えば駆動電流ＩDRの供給）によって輝度や光量などの光学的な特性が変化する素子である。
【００６０】
＜Ｆ：応用例＞
本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器（画像形成装置）の具体的な形態を説明する。
図１６は、以上の形態に係る電気光学装置１００を採用した画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であり、以上の形態に係る４個の電気光学装置１００（１００K，１００C，１００M，１００Y）と、各電気光学装置１００に対応する４個の感光体ドラム７０（７０K，７０C，７０M，７０Y）とを具備する。ひとつの電気光学装置１００は、これに対応した感光体ドラム７０の像形成面（外周面）と対向するように配置される。なお、各符号の添字「K」「C」「M」「Y」は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各顕像の形成に利用されることを意味している。
【００６１】
図１６に示すように、駆動ローラ７１１と従動ローラ７１２とには無端の中間転写ベルト７２が巻回される。４個の感光体ドラム７０は、相互に所定の間隔をあけて中間転写ベルト７２の周囲に配置される。各感光体ドラム７０は、中間転写ベルト７２の駆動に同期して回転する。
【００６２】
各感光体ドラム７０の周囲には、電気光学装置１００のほかにコロナ帯電器７３１（７３１K，７３１C，７３１M，７３１Y）と現像器７３２（７３２K，７３２C，７３２M，７３２Y）とが配置される。コロナ帯電器７３１は、これに対応する感光体ドラム７０の像形成面を一様に帯電させる。この帯電した像形成面を各電気光学装置１００が露光することで静電潜像が形成される。各現像器７３２は、静電潜像に現像剤（トナー）を付着させることで感光体ドラム７０に顕像（可視像）を形成する。
【００６３】
以上のように感光体ドラム７０に形成された各色（黒・シアン・マゼンタ・イエロー）の顕像が中間転写ベルト７２の表面に順次に転写（一次転写）されることでフルカラーの顕像が形成される。中間転写ベルト７２の内側には４個の一次転写コロトロン（転写器）７４（７４K，７４C，７４M，７４Y）が配置される。各一次転写コロトロン７４は、これに対応する感光体ドラム７０から顕像を静電的に吸引することによって、感光体ドラム７０と一次転写コロトロン７４との間隙を通過する中間転写ベルト７２に顕像を転写する。
【００６４】
シート（記録材）７５は、ピックアップローラ７６１によって給紙カセット７６２から１枚ずつ給送され、中間転写ベルト７２と二次転写ローラ７７との間のニップに搬送される。中間転写ベルト７２の表面に形成されたフルカラーの顕像は、二次転写ローラ７７によってシート７５の片面に転写（二次転写）され、定着ローラ対７８を通過することでシート７５に定着される。排紙ローラ対７９は、以上の工程を経て顕像が定着されたシート７５を排出する。
【００６５】
以上に例示した画像形成装置は有機発光ダイオード素子を光源（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を利用した構成よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の構成の画像形成装置にも電気光学装置１００を適用することができる。例えば、ロータリ現像式の画像形成装置や、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムからシートに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置、あるいはモノクロの画像を形成する画像形成装置にも電気光学装置１００を利用することが可能である。
【００６６】
なお、電気光学装置１００の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、電気光学装置１００は、原稿などの読取対象に光を照射する照明装置として画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。
【００６７】
また、電気光学素子Ｅがマトリクス状に配列された電気光学装置は、各種の電子機器の表示装置としても利用される。本発明が適用される電子機器としては、例えば、可搬型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器などがある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ひとつの単位回路の構成を示す回路図である。
【図３】単位回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】対比例の構成を示す回路図である。
【図５】第１実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図６】単位回路の具体的な構造を示す平面図および断面図である。
【図７】単位回路の他の構造を示す平面図および断面図である。
【図８】単位回路の他の構造を示す平面図および断面図である。
【図９】第２実施形態に係る単位回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】第２実施形態に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１１】第２実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１２】第３実施形態に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１３】第３実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１４】第４実施形態に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１５】第４実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１６】電子機器のひとつの形態（画像形成装置）を示す断面図である。
【図１７】従来の電気光学装置における単位回路の構成を示す回路図である。
【図１８】従来の単位回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１００……電気光学装置、１０……基板、２０……素子部２０、Ｅ……電気光学素子Ｅ、３０……制御回路３０、３２……データ線３２、４０……駆動回路４０、Ｕ……単位回路Ｕ、ＴDR……駆動トランジスタＴDR、Ｃ……容量素子Ｃ、Ｅ1……第１電極Ｅ1、Ｅ2……第２電極Ｅ2、４２……制御部４２、４２１，４２２……インバータ４２１、１１，１２……電位供給線、ＩDR……駆動電流、Ｓi（Ｓ1〜Ｓn）……データ信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学素子を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７に示すように、有機発光ダイオード素子などの電気光学素子Ｅの制御にトランジスタ（以下「駆動トランジスタ」という）ＴDRを利用した電気光学装置が従来から提案されている（例えば特許文献１）。駆動トランジスタＴDRのゲート電極には図１８のデータ信号Ｓが供給される。データ信号Ｓがローレベルに遷移して駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化すると、駆動トランジスタＴDRを通過した駆動電流ＩDRが供給されて電気光学素子Ｅは発光する。データ信号Ｓがハイレベルに遷移すると駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化するから、駆動電流ＩDRの供給が停止して電気光学素子Ｅは消灯する。
【特許文献１】特開２００６−９５８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１７に破線で図示されるように、等価回路的にみると電気光学素子Ｅには容量が付随するから、駆動電流ＩDRの電流値はデータ信号Ｓの変動から遅延した時点で目標値に到達する。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図１８に示すようにデータ信号Ｓがローレベルに変化した時点ｔa1から時間長ＴＲ0だけ遅延した時点で目標値Ｌ0に到達し、データ信号Ｓがハイレベルに変化した時点ｔb1から時間長ＴＦ0だけ遅延した時点でゼロとなる。電気光学素子Ｅの消灯時には駆動トランジスタＴDRがオフ状態に変化することで電気光学素子Ｅの陽極がハイインピーダンス状態となるから、駆動電流ＩDRの電流値の低下が遅延する（さらには電気光学素子Ｅの消灯の時期が遅延する）という問題は特に深刻化する。
【０００４】
なお、電気光学素子Ｅを画素に利用した表示装置において電気光学素子Ｅの発光の単位となる時間長（例えば水平走査期間）は数十msec程度である。これに対し、露光装置の光源に電気光学素子Ｅを利用した電子写真方式の画像形成装置において電気光学素子Ｅの発光の単位となる時間長は１０μsec程度であるから、電気光学素子Ｅの動作の遅延は特に顕著な問題となる。以上の事情に鑑みて、本発明は、電気光学素子の動作の遅延を軽減するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明のひとつの態様に係る電気光学装置は、ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、第１電極とノードに接続された第２電極とを含む容量素子と、データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として、電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に第１電極の電位を変動させる制御手段（例えば制御部４２）とを具備する。データ信号のオン電位とは駆動トランジスタを導通状態（オン状態）に変化させる電位であり、オフ電位とは駆動トランジスタを非導通状態（オフ状態）に変化させる電位である。
【０００６】
以上の形態によれば、データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として第１電極の電位が変動するから、電気光学素子に印加される電圧の低下がデータ信号に応じて促進される。したがって、図１７の構成と比較して電気光学素子を迅速に消灯させることができる。
【０００７】
本発明の好適な態様において、制御手段は、データ信号がオフ電位からオン電位に変化することを契機として、電気光学素子に供給される電圧を上昇させる方向に第１電極の電位を変動させる。以上の態様によれば、データ信号がオフ電位からオン電位に変化することを契機として第１電極の電位が変動するから、電気光学素子に印加される電圧の上昇がデータ信号に応じて促進される。したがって、図１７の構成と比較して電気光学素子を迅速に発光させることができる。
【０００８】
本発明の好適な態様において、制御手段は、データ信号の電位の変化から遅延した時点で第１電極の電位を変動させる。以上の態様によれば、駆動トランジスタの動作から遅延した時点で第１電極の電位が変動するから、駆動トランジスタがオン状態およびオフ状態の一方から他方に変動している最中に第１電極の電位が変動する事態は有効に回避される。したがって、電気光学素子の動作の迅速化という効果を確実に得ることが可能となる。制御手段の典型例は、データ信号のレベルを反転させて第１電極に供給するインバータである。
【０００９】
本発明の好適な態様に係る電気光学装置は、制御手段が第１電極の電位を変動させたときのノードの電位の変動を所定の電位までの範囲に制限する変動制限手段をさらに具備する。変動制限手段の典型例は、ノードと所定の電位が供給される配線との間に介挿されたダイオードである。以上の態様によれば、電気光学素子の動作後におけるノードの電位が所期値に均一化されるから、電気光学素子の次回の発光を所期の時期から開始させることが可能となる。
さらに好適な態様において、電気光学素子は、両端間の電圧が閾値電圧を上回ると発光する発光素子であり、所定の電位（例えば図１２や図１３の電位ＶLMT）は、当該電位がノードに供給されたときに閾値電圧と同等の電圧が電気光学素子に印加されるように選定される。以上の態様によれば、閾値電圧と同等の電圧が電気光学素子に印加されるように電気光学素子の動作後におけるノードの電位が設定されるから、次回の駆動前に電気光学素子の電圧を閾値電圧まで変化させる期間が削減される。したがって、電気光学素子をいっそう迅速に動作させることが可能である。
【００１０】
本発明の具体的な態様において、第１電極と第２電極とは、駆動トランジスタを構成する導電体と同層から形成される。以上の態様によれば、第１電極や第２電極が駆動トランジスタとは別個に形成された構成と比較して製造工程が簡素化されるという利点がある。
例えば、駆動トランジスタは、ゲート絶縁層を挟んでゲート電極に対向する半導体層を含み、第１電極および第２電極の一方は半導体層と同層から形成され、第１電極および第２電極の他方はゲート電極と同層から形成され、第１電極と第２電極との間にはゲート絶縁層が介在する（例えば図７参照）。以上の態様によれば、充分に薄く形成されたゲート絶縁層を挟んで第１電極と第２電極とが対向するから、容量素子を容易に大容量化することが可能である。
また、別の態様において、第１電極および第２電極とは平行配線容量を形成する。例えば、第１電極と第２電極とは、各々が形成された基板に垂直な方向からみて相互に重なり合わない（例えば図８参照）。以上の態様によれば、第１電極と第２電極とが基板に垂直な方向に短絡する不具合が有効に防止されるという利点がある。
【００１１】
本発明に係る電気光学装置は各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は、以上の各態様に係る電気光学装置を感光体ドラムなどの像担持体の露光に利用した電子写真方式の画像形成装置である。ひとつの形態に係る画像形成装置は、露光によって潜像が形成される像担持体（例えば感光体ドラム）と、像担持体を露光する本発明の電気光学装置と、像担持体の潜像に対する現像剤（例えばトナー）の付加によって顕像を形成する現像器とを含む。
【００１２】
もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、スキャナなどの画像読取装置においては、本発明に係る電気光学装置を原稿の照明に利用することが可能である。この画像読取装置は、以上の各態様に係る電気光学装置と、電気光学装置から出射して読取対象（原稿）で反射した光を電気信号に変換する受光装置（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子などの受光素子）とを具備する。
【００１３】
さらに、電気光学素子がマトリクス状に配列された電気光学装置は、パーソナルコンピュータや携帯電話機など各種の電子機器の表示装置としても利用される。なお、表示装置に利用される電気光学素子の発光の単位となる時間長と比較すると、画像形成装置に利用される電気光学素子の発光の単位となる時間長は一般的に短い。したがって、電気光学素子の動作が迅速化される以上の各態様に係る電気光学装置は、電子写真方式の画像形成装置における露光装置の光源として特に好適に採用される。
【００１４】
以上の各態様に係る電気光学装置を駆動する方法としても本発明は特定される。本発明のひとつの態様に係る駆動方法は、ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、第１電極とノードに接続された第２電極とを含む容量素子とを具備する電気光学装置を駆動する方法であって、データ信号をオン電位またはオフ電位に設定することで電気光学素子を駆動する一方、データ信号をオン電位からオフ電位に変化させることを契機として、電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に第１電極の電位を変動させる。以上の駆動方法によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。
【００１５】
さらに、以上の各態様に係る電気光学装置に使用される回路としても本発明は特定される。本発明のひとつの態様に係る駆動回路（例えば図１の駆動回路４０）は、ノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子を駆動する回路であって、ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、第１電極とノードに接続された第２電極とを含む容量素子と、データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として、電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に第１電極の電位を変動させる制御手段とを具備する。以上の駆動回路によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ−１：電気光学装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。電気光学装置１００は、電子写真方式の画像形成装置において感光体ドラムを露光する露光装置（ラインヘッド）として利用される。図１に示すように、電気光学装置１００は、素子部２０と制御回路３０と駆動回路４０とが平板状の基板１０に配置された構造となっている。
【００１７】
素子部２０は、主走査方向に沿って直線状に配列するｎ個の電気光学素子Ｅを含む（ｎは自然数）。電気光学素子Ｅは、相互に対向する陽極と陰極との間に有機ＥＬ（Electroluminescence）材料の発光層が介在する有機発光ダイオード素子である。なお、ｎ個の電気光学素子Ｅを複数列（例えば２列かつ千鳥状）に配列した構成も採用される。
【００１８】
制御回路３０は、データ信号Ｓ1〜Ｓnを出力する回路である。データ信号Ｓi（ｉは１≦ｉ≦ｎを満たす整数）は、第ｉ番目の電気光学素子Ｅについて発光または消灯を指示する２値の電圧信号である。制御回路３０は、ひとつまたは複数のＩＣチップで構成されてもよいし、各電気光学素子Ｅとともに基板１０の表面に形成された多数の能動素子（例えば半導体層が低温ポリシリコンで形成された薄膜トランジスタ）で構成されてもよい。
【００１９】
駆動回路４０は、各々が別個の電気光学素子Ｅに対応するｎ個の単位回路Ｕを含む。制御回路３０が出力したデータ信号Ｓiはデータ線３２を介して第ｉ段目の単位回路Ｕに供給される。第ｉ段目の単位回路Ｕは、データ信号Ｓiに応じて生成した駆動電流ＩDRの供給によって第ｉ番目の電気光学素子Ｅを駆動する。各単位回路Ｕが電気光学素子Ｅを選択的に発光させることで感光体ドラムの表面には所望の潜像が形成される。
【００２０】
図２は、各単位回路Ｕの具体的な構成を示す回路図である。同図においては第ｉ段目に位置するひとつの単位回路Ｕが代表的に図示されている。図２に示すように、素子部２０の各電気光学素子Ｅは、陽極側電位線１１と陰極側電位線１２とを連結する経路上に配置され、当該経路上の電流（以下「駆動電流」という）ＩDRの電流値に応じた強度（光度）で発光する。陽極側電位線１１には陽極側電位ＶELが供給される。陰極側電位線１２には、陽極側電位ＶELよりも低位の陰極側電位ＶCTが供給される。
【００２１】
図２に示すように、単位回路Ｕは、駆動トランジスタＴDRと容量素子Ｃと制御部４２とを含む。駆動トランジスタＴDRは、駆動電流ＩDRの経路上（陽極側電位線１１と電気光学素子Ｅの陽極との間）に配置されたＰチャネル型の薄膜トランジスタである。制御回路３０が出力したデータ信号Ｓiは駆動トランジスタＴDRのゲート電極に供給される。
【００２２】
駆動トランジスタＴDRは、飽和領域で動作し、ゲート電極の電位（データ信号Ｓiの電位）に応じた電流値の駆動電流ＩDRを生成する定電流源として機能する。データ信号Ｓiがローレベルに遷移すると駆動トランジスタＴDRは導通状態に変化する。したがって、駆動電流ＩDRが陽極側電位線１１から駆動トランジスタＴDRを経由して電気光学素子Ｅに供給され、これによって電気光学素子Ｅは発光する。一方、データ信号Ｓiがハイレベルに遷移すると駆動トランジスタＴDRは非導通状態に変化して駆動電流ＩDRの経路が遮断される。したがって、電気光学素子Ｅに対する駆動電流ＩDRの供給は停止して電気光学素子Ｅは消灯する。
【００２３】
容量素子Ｃは、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とを含む。第２電極Ｅ2は、駆動トランジスタＴDRから電気光学素子Ｅに供給される駆動電流ＩDRの経路上にあるノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極と駆動トランジスタＴDRのドレイン電極との接続点）に対して電気的に接続される。
【００２４】
制御部４２は、第１電極Ｅ1の電位をデータ信号Ｓiに応じて制御する手段である。本形態の制御部４２はひとつのインバータ４２１で構成される。インバータ４２１の入力端は駆動トランジスタＴDRのゲート電極およびデータ線３２に接続される。インバータ４２１の出力端は容量素子Ｃの第１電極Ｅ1に接続される。したがって、第１電極Ｅ1には、データ信号Ｓiのレベルを反転した電位Ｖ1が供給される。
【００２５】
＜Ａ−２：電気光学装置の動作＞
次に、図３を参照しながら単位回路Ｕの動作を説明する。同図においては、時点ｔa1から時点ｔb1までの期間にてデータ信号Ｓiをローレベルに設定した場合が例示されている。データ信号Ｓiがローレベルを維持する時間長は、第ｉ番目の電気光学素子Ｅに指定された階調に応じて制御される（パルス幅変調による階調制御）。なお、図３においては、図１７の構成における発光強度Ｌの変遷が本形態との対比のために破線で併記されている。
【００２６】
データ信号Ｓiが時点ｔa1にてハイレベルからローレベルに遷移すると、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化する。電気光学素子Ｅやこれに接続された配線には容量が付随するから、駆動電流ＩDRは、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化した時点ｔa1から徐々に上昇していく。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、時点ｔa1と同時に目標値Ｌ0に到達するわけではなく、図３に示すように時点ｔa1から時間の経過とともに徐々に上昇していく。なお、ノードＮには容量素子Ｃが付加されているから、時点ｔa1から時点ｔa2までの区間においては、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図１７の構成と比較して低速に（すなわち図１８よりも緩やかな曲線に沿って）上昇する。
【００２７】
図３に示すように、第１電極Ｅ1の電位Ｖ1は、データ信号Ｓiがローレベルに遷移する時点ｔa1から時間長Δ1（インバータ４２１の遅延時間）だけ遅延した時点ｔa2にてローレベルからハイレベルに遷移する。第２電極Ｅ2は第１電極Ｅ1とともに容量素子Ｃを構成するから、電位Ｖ1がローレベルからハイレベルに遷移すると、第２電極Ｅ2に接続されたノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極）の電位Ｖ2も電位Ｖ1の変動量に応じて上昇する。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、時点ｔa1から時点ｔa2までの期間内よりも急峻に上昇して目標値Ｌ0に到達する。以上のように電気光学素子Ｅの発光強度Ｌの上昇が制御部４２によって増進されるから、本形態において時点ｔa1から電気光学素子Ｅの発光強度Ｌが目標値Ｌ0に到達するまでの時間長ＴＲは、図１７の構成における時間長ＴＲ0よりも短縮される。
【００２８】
次に、データ信号Ｓiが時点ｔb1にてローレベルからハイレベルに遷移して駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化すると、駆動電流ＩDRは、電気光学素子Ｅの電気的な特性に起因して時点ｔb1から低下し始める。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図３に示すように時点ｔb1から時間の経過とともに徐々に低下していく。なお、ノードＮには容量素子Ｃが付加されているから、時点ｔb1から時点ｔb2までの区間においては、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、図１７の構成と比較して低速に（すなわち図１８よりも緩やかな曲線に沿って）低下する。
【００２９】
時点ｔb1においてデータ信号Ｓiがハイレベルに遷移すると、第１電極Ｅ1の電位Ｖ1は、図３に示すように、時点ｔb1から時間長Δ2（＝Δ1）だけ遅延した時点ｔb2にてハイレベルからローレベルに遷移する。ノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極）は第１電極Ｅ1と容量的に結合しているから、ノードの電位Ｖ2は電位Ｖ1の変動量に応じて低下する。したがって、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは、時点ｔb1から時点ｔb2までの期間内よりも急峻に低下してゼロに到達する。以上のように電気光学素子Ｅの発光強度Ｌの低下が制御部４２によって増進されるから、本形態において時点ｔb1から電気光学素子Ｅの発光強度Ｌがゼロに低下するまでの時間長ＴＦは、図１７の構成における時間長ＴＦ0よりも短縮される。
【００３０】
以上に説明したように、本形態によれば、電気光学素子Ｅに印加される電圧（電位Ｖ2）の変動がデータ信号Ｓiに応じて促進されるから、図１７の構成と比較して電気光学素子Ｅを迅速に発光および消灯させることが可能となる。なお、駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化する消灯時においては電気光学素子Ｅの陽極がハイインピーダンス状態となるから、図１７の構成のもとでは電気光学素子Ｅの消灯が顕著に遅延する。したがって、電気光学素子Ｅの動作が迅速化されるという本形態の効果は、電気光学素子Ｅの消灯時に特に有効である。
【００３１】
ところで、例えばデータ信号Ｓiがハイレベルに遷移する時点ｔb1と同時に第１電極Ｅ1の電位Ｖ1がローレベルに変化するとすれば、駆動トランジスタＴDRが未だ導通状態にある段階で電位Ｖ2が変動する可能性がある。しかし、駆動トランジスタＴDRが導通状態にある段階では電位Ｖ2の低下が抑制されるから、電気光学素子Ｅの消灯が迅速化されるという効果は減殺される。これに対して本形態の制御部４２は、インバータ４２１の動作遅延を積極的に利用することで、データ信号Ｓiのレベルが変化する時点ｔb1から時間長Δ2だけ遅延した時点ｔb2で第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を変動させるから、電気光学素子Ｅの陽極の電位Ｖ2は、データ信号Ｓiに応じて駆動トランジスタＴDRが完全に非導通状態に変化した段階で低下する。したがって、電位Ｖ2は充分に低下するから、電気光学素子Ｅの消灯を迅速化するという効果を確実に得ることができる。
【００３２】
電気光学素子Ｅの消灯を迅速化するための構成としては、図４に例示されるように、電気光学素子Ｅの陽極と陰極との電気的な接続をデータ信号Ｓiに応じて制御するトランジスタＴSWが配置された構成も考えられる。同図の構成においては、電気光学素子Ｅの消灯に際してデータ信号Ｓiがローレベルからハイレベルに遷移すると、駆動トランジスタＴDRが非導通状態に変化することで駆動電流ＩDRの供給が停止するとともに、トランジスタＴSWが導通状態に変化することで陽極と陰極とが短絡して電気光学素子Ｅは消灯する。
【００３３】
図４の構成においては、電気光学素子Ｅの消灯時にトランジスタＴSWを確実に導通させるために、データ信号Ｓiの振幅を電気光学素子Ｅの特性（動作点）に応じて充分に確保する必要がある。しかし、大振幅のデータ信号Ｓiを生成するためには制御回路３０の大規模化が不可欠であり、さらには制御回路３０にて消費される電力が増大するという問題もある。これに対し、本形態においてデータ信号Ｓiに必要な振幅は図４の構成と比較して低減されるから、制御回路３０の規模を縮小するとともに消費電力を低減できるという利点がある。
【００３４】
なお、駆動トランジスタＴDRの導電型は任意である。例えば、Ｎチャネル型の駆動トランジスタＴDRを採用する場合には、図５に示すように、電気光学素子Ｅの陽極と陰極との関係や陽極側電位線１１と陰極側電位線１２との関係を図２の構成から逆転させればよい。図５の構成において、電気光学素子Ｅの発光時には、データ信号Ｓiがハイレベルに遷移したことを契機として制御部４２が第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を低下させるから、ノードＮ（電気光学素子Ｅの陰極）の電位Ｖ2が低下して電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速に目標値Ｌ0に到達する。一方、電気光学素子Ｅの消灯時には、データ信号Ｓiがローレベルに遷移したことを契機として制御部４２が電位Ｖ1を上昇させるから、電位Ｖ2の上昇によって電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速にゼロに到達する。図５の構成によっても図２の構成と同様の効果が奏される。
【００３５】
＜Ａ−３：単位回路Ｕの具体的な構造＞
次に、図２に例示した単位回路Ｕの具体的な構造を説明する。図６は、単位回路Ｕの具体的な構造を示す平面図およびａ−ａ線における断面図である。図６に示すように、駆動トランジスタＴDRは、基板１０の表面に半導体材料（例えば低温ポリシリコン）で形成された半導体層４３１と、ゲート絶縁層Ｆ1を挟んで半導体層４３１（チャネル領域）に対向するゲート電極４３２とを含む薄膜トランジスタである。ゲート電極４３２は、データ線３２から延在した部分に相当する。
【００３６】
ゲート絶縁層Ｆ1の面上には配線４５が形成される。配線４５とゲート電極４３２（データ線３２）とは、単一の導電膜の選択的な除去によって一括的に形成される。なお、配線４５とゲート電極４３２との関係のように、複数の要素が共通の膜体（単層であるか複数層であるかは不問である）の選択的な除去によって同一の工程で形成されることを以下では単に「同層から形成される」と表記する。配線４５は、電気光学素子Ｅの陽極に接続される。
【００３７】
配線４５とゲート電極４３２とは絶縁層Ｆ2に覆われる。絶縁層Ｆ2の面上には陽極側電位線１１と配線４６とが同層から形成される。陽極側電位線１１は半導体層４３１のソース領域に導通して駆動トランジスタＴDRのソース電極として機能する。配線４６は半導体層４３１のドレイン領域に導通して駆動トランジスタＴDRのドレイン電極として機能する。また、配線４６は配線４５に導通する。すなわち、駆動トランジスタＴDRのドレイン領域は、配線４６と配線４５とを介して電気光学素子Ｅの陽極に接続される。
【００３８】
制御部４２のインバータ４２１は、図６に示すようにＰチャネル型のトランジスタＴPとＮチャネル型のトランジスタＴNとから構成される。トランジスタＴPおよびＴNの構造は駆動トランジスタＴDRと同様である。データ線３２から延在して駆動トランジスタＴDRのゲート電極４３２に至る配線の途中の部分がトランジスタＴPおよびＴNの各々のゲート電極（インバータ４２１の入力端）となる。
【００３９】
図６に示すように、絶縁層Ｆ2の面上には、電源線１６と接地線１７と配線４７とが陽極側電位線１１や配線４６と同層から形成される。電源電位ＶDDが供給される電源線１６はトランジスタＴPのソース領域に接続され、接地電位ＶSSが供給される接地線１７はトランジスタＴNのソース領域に接続される。配線４７（インバータ４２１の出力端）は、トランジスタＴPおよびＴNの各々のドレイン領域に接続される。
【００４０】
配線４７は第１電極Ｅ1を含み、配線４５は第２電極Ｅ2を含む。図６の断面図に示すように、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とが絶縁層Ｆ2を挟んで対向することで容量素子Ｃが構成される。以上のように駆動トランジスタＴDRを構成する各要素と第１電極Ｅ1および第２電極Ｅ2とが同層から形成される構成によれば、各々が別層から形成される構成と比較して、製造工程の簡素化や製造コストの低減が実現されるという利点がある。
【００４１】
なお、図７に示すように、インバータ４２１のトランジスタＴPにおける半導体層に連続するように第１電極Ｅ1が形成された構成としてもよい。配線４５の第２電極Ｅ2がゲート絶縁層Ｆ1を挟んで第１電極Ｅ1に対向することで容量素子Ｃが構成される。ゲート絶縁層Ｆ1は絶縁層Ｆ2と比較して充分に薄い寸法であるから、図７の構成によれば、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2との間に絶縁層Ｆ2が介在する図６の構成と比較して、第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2とが充分に近接した状態に形成される。したがって、図７の構成によれば、図６の構成と比較して容量素子Ｃの小型化と大容量化とが容易に両立されるという利点がある。
【００４２】
また、図８に示すように、配線４７の第１電極Ｅ1と配線４５の第２電極Ｅ2とが平行配線容量を形成する構成としてもよい。すなわち、図８の断面図に示すように、第１電極Ｅ1は第２電極Ｅ2の斜め上方に位置し、両電極は基板１０に垂直な方向からみて相互に重なり合わない。図８の構成によれば、絶縁層Ｆ2に欠陥が存在する場合であっても第１電極Ｅ1と第２電極Ｅ2との短絡が回避されるという利点がある。
【００４３】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００４４】
図９は、ノードＮの電位Ｖ2とデータ信号Ｓiや電位Ｖ1との関係を示すタイミングチャートである。第１実施形態の構成のもとで電気光学素子Ｅの消灯時（時点ｔb2）に第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を低下させると、図９に破線で示すように、ノードＮの電位Ｖ2が、陰極側電位ＶCTを下回る電位ＶLまで低下する場合がある。以上の構成において、駆動トランジスタＴDRの動作の時期と電位Ｖ1を低下させる時期とに単位回路Ｕごとの相違があると、電気光学素子Ｅの消灯後（次回の点灯の開始時）の電位Ｖ2（電位ＶL）が電気光学素子Ｅごとに相違する。したがって、各電気光学素子Ｅが発光し始める時期（ひいては各電気光学素子Ｅの階調）にバラツキが発生する可能性がある。以上の問題を解決するために、本形態の電気光学装置１００は、ノードＮの電位Ｖ2の変動を所定の範囲に制限する構成を採用する。
【００４５】
図１０は、単位回路Ｕの構成を示す回路図である。同図に示すように、本形態の単位回路ＵはダイオードＤを含む。ダイオードＤの陽極は陰極側電位線１２（電気光学素子Ｅの陰極）に接続される。ダイオードＤの陰極はノードＮ（電気光学素子Ｅの陽極）に接続される。以上の構成において、電気光学素子Ｅの消灯時にノードＮの電位Ｖ2が低下して電位ＶCTを下回ると、ダイオードＤが導通状態に変化してノードＮと陰極側電位線１２とが電気的に接続される。したがって、図９に示すように、電気光学素子Ｅの消灯後の電位Ｖ2は電位ＶCTに維持される。
【００４６】
以上のように本形態においては電位Ｖ2が電位ＶCTを下限値とする範囲内に制限されるから、各電気光学素子Ｅが発光を開始する時点における電位Ｖ2は陰極側電位ＶCTに均一化される。したがって、各電気光学素子Ｅの階調のムラを抑制することが可能である。
【００４７】
なお、図１１に示すように図５の単位回路ＵにダイオードＤを追加してもよい。駆動トランジスタＴDRをＮチャネル型とした構成においては、ダイオードＤの陰極が陽極側電位線１１（電気光学素子Ｅの陽極）に接続されるとともに陽極がノードＮ（電気光学素子Ｅの陰極）に接続される。図１１の構成においては、電気光学素子Ｅの消灯時にノードＮの電位Ｖ2が上昇して陽極側電位ＶELを上回るとダイオードＤが導通状態に変化する。したがって、電気光学素子Ｅの消灯時の電位Ｖ2は陽極側電位ＶELに維持される。
【００４８】
＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第２実施形態においては、陰極側電位ＶCTが供給される陰極側電位線１２とノードＮとの間にダイオードＤが介挿された構成を例示した。これに対して本形態においては、図１２に示すように、ノードＮと配線１４との間にダイオードＤが介挿される。配線１４には電位ＶLMTが供給される。電位ＶLMTは、陰極側電位ＶCTと電気光学素子Ｅの閾値電圧ＶTHとの加算値に相当する電位である。電気光学素子Ｅは、陽極と陰極との間の電圧が閾値電圧ＶTHを上回ると発光する。
【００４９】
以上の構成において、電気光学素子Ｅの消灯時に電位Ｖ2が低下して電位ＶLMTを下回ると、ダイオードＤが導通状態に変化してノードＮと配線１４とが電気的に接続されるから、電気光学素子Ｅの消灯後の電位Ｖ2は電位ＶLMTに維持される。したがって、本形態においても第２実施形態と同様の効果が奏される。
【００５０】
ところで、電気光学素子Ｅの消灯後に電位Ｖ2が陰極側電位ＶCTに設定される第２実施形態においては、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化してから電位Ｖ2が閾値電圧ＶTHだけ上昇した段階で電気光学素子Ｅが実際に発光し始める。これに対し、本形態における電位ＶLMTは陰極側電位ＶCTと閾値電圧ＶTHとを加算した電位であるから、発光が開始する直前（例えば図３の時点ｔa1の直前）における電気光学素子Ｅの陽極と陰極との間の電圧は閾値電圧ＶTHに設定される。したがって、駆動トランジスタＴDRが導通状態に変化した直後から速やかに電気光学素子Ｅを実際に発光させることができる。
【００５１】
なお、図１３に示すように、図５の単位回路ＵにダイオードＤと配線１４とを追加してもよい。駆動トランジスタＴDRをＮチャネル型とした構成においては、ダイオードＤの陰極が配線１４に接続されるとともに陽極がノードＮ（電気光学素子Ｅの陰極）に接続される。配線１４には、陽極側電位ＶELと閾値電圧ＶTHとの差分値に相当する電位ＶLMTが供給される。ノードＮの電位Ｖ2が電位ＶLMTを上回るとダイオードＤが導通状態に変化して配線１４とノードＮとが電気的に接続されるから、各電気光学素子Ｅの消灯後において電気光学素子Ｅの陽極と陰極との間の電圧は閾値電圧ＶTHに設定される。
【００５２】
＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１４は、単位回路Ｕの構成を示す回路図である。同図に示すように、本形態の単位回路Ｕにおける制御部４２は、図２のインバータ４２１の後段（インバータ４２１の出力端と第１電極Ｅ1との間）にインバータ４２２を含む。また、駆動トランジスタＴDRは、図２とは逆導電型のＮチャネル型である。
【００５３】
図１４の構成におけるデータ信号Ｓiは、図２の構成とは逆に、ハイレベルによって電気光学素子Ｅの発光を指示するとともにローレベルによって電気光学素子Ｅの消灯を指示する。電気光学素子Ｅの発光時にデータ信号Ｓiがハイレベルに遷移すると第１電極Ｅ1の電位Ｖ1はローレベルからハイレベルに変動するから、ノードＮの電位Ｖ2は上昇して電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速に目標値Ｌ0に到達する。一方、電気光学素子Ｅの消灯時にデータ信号Ｓiがローレベルに遷移すると電位Ｖ2は電位Ｖ1に連動して低下するから、電気光学素子Ｅの発光強度Ｌは迅速にゼロに到達する。すなわち、第１実施形態と同様の効果が奏される。
【００５４】
さらに、本形態においては、直列に接続された２個のインバータ４２１および４２２によって制御部４２が構成されるから、図２の構成と比較して、データ信号Ｓiの変動から電位Ｖ1や電位Ｖ2の変動までの時間（例えば図３の時間Δ1やΔ2）が充分に確保される。したがって、駆動トランジスタＴDRが導通状態にある段階で制御部４２が電位Ｖ2を変動させるという事態を確実に回避することが可能である。なお、図１５に示すように、図５の制御部４２にインバータ４２２を追加するとともに駆動トランジスタＴDRをＰチャネル型とした構成も採用される。
【００５５】
＜Ｅ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００５６】
（１）変形例１
図６から図８においては、基板１０の表面に直接的に形成された薄膜トランジスタで単位回路Ｕの駆動トランジスタＴDRやインバータ４２１が構成される形態を例示したが、各単位回路ＵがＩＣチップ（制御回路３０と一体でも別体でもよい）の形態で基板１０に実装された構成も採用される。
【００５７】
（２）変形例２
以上の各形態においてはデータ信号Ｓiのパルス幅に応じて電気光学素子Ｅの発光量（潜像の階調）が制御される構成を例示したが、この構成に代えてまたはこの構成とともに、データ信号Ｓiのレベル（電流値）に応じて電気光学素子Ｅの発光量が制御される構成も採用される。
【００５８】
（３）変形例３
以上においては制御部４２がインバータ（４２１，４２２）で構成された形態を例示したが、制御部４２の具体的な態様は適宜に変更される。例えば、図１４や図１５におけるインバータ４２１および４２２に代えて、駆動トランジスタＴDRのゲート電極（データ線３２）と容量素子Ｃの第１電極Ｅ1との間に介挿された抵抗素子を制御部４２として利用してもよい。抵抗素子を利用した構成においても、データ信号Ｓiの変動から遅延した時点で第１電極Ｅ1の電位Ｖ1が変化するから、以上の各形態と同様の効果が奏される。以上のように、本発明のひとつの形態に係る制御部４２は、データ信号Ｓiの変動を契機として第１電極Ｅ1の電位Ｖ1を変動させる手段であれば足りる。
【００５９】
（４）変形例４
有機発光ダイオード素子は電気光学素子の例示に過ぎない。例えば、無機ＥＬ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子など様々な電気光学素子を以上の各形態における有機発光ダイオード素子に代えて採用することが可能である。すなわち、本発明における電気光学素子は、電気エネルギの供給（例えば駆動電流ＩDRの供給）によって輝度や光量などの光学的な特性が変化する素子である。
【００６０】
＜Ｆ：応用例＞
本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器（画像形成装置）の具体的な形態を説明する。
図１６は、以上の形態に係る電気光学装置１００を採用した画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であり、以上の形態に係る４個の電気光学装置１００（１００K，１００C，１００M，１００Y）と、各電気光学装置１００に対応する４個の感光体ドラム７０（７０K，７０C，７０M，７０Y）とを具備する。ひとつの電気光学装置１００は、これに対応した感光体ドラム７０の像形成面（外周面）と対向するように配置される。なお、各符号の添字「K」「C」「M」「Y」は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各顕像の形成に利用されることを意味している。
【００６１】
図１６に示すように、駆動ローラ７１１と従動ローラ７１２とには無端の中間転写ベルト７２が巻回される。４個の感光体ドラム７０は、相互に所定の間隔をあけて中間転写ベルト７２の周囲に配置される。各感光体ドラム７０は、中間転写ベルト７２の駆動に同期して回転する。
【００６２】
各感光体ドラム７０の周囲には、電気光学装置１００のほかにコロナ帯電器７３１（７３１K，７３１C，７３１M，７３１Y）と現像器７３２（７３２K，７３２C，７３２M，７３２Y）とが配置される。コロナ帯電器７３１は、これに対応する感光体ドラム７０の像形成面を一様に帯電させる。この帯電した像形成面を各電気光学装置１００が露光することで静電潜像が形成される。各現像器７３２は、静電潜像に現像剤（トナー）を付着させることで感光体ドラム７０に顕像（可視像）を形成する。
【００６３】
以上のように感光体ドラム７０に形成された各色（黒・シアン・マゼンタ・イエロー）の顕像が中間転写ベルト７２の表面に順次に転写（一次転写）されることでフルカラーの顕像が形成される。中間転写ベルト７２の内側には４個の一次転写コロトロン（転写器）７４（７４K，７４C，７４M，７４Y）が配置される。各一次転写コロトロン７４は、これに対応する感光体ドラム７０から顕像を静電的に吸引することによって、感光体ドラム７０と一次転写コロトロン７４との間隙を通過する中間転写ベルト７２に顕像を転写する。
【００６４】
シート（記録材）７５は、ピックアップローラ７６１によって給紙カセット７６２から１枚ずつ給送され、中間転写ベルト７２と二次転写ローラ７７との間のニップに搬送される。中間転写ベルト７２の表面に形成されたフルカラーの顕像は、二次転写ローラ７７によってシート７５の片面に転写（二次転写）され、定着ローラ対７８を通過することでシート７５に定着される。排紙ローラ対７９は、以上の工程を経て顕像が定着されたシート７５を排出する。
【００６５】
以上に例示した画像形成装置は有機発光ダイオード素子を光源（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を利用した構成よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の構成の画像形成装置にも電気光学装置１００を適用することができる。例えば、ロータリ現像式の画像形成装置や、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムからシートに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置、あるいはモノクロの画像を形成する画像形成装置にも電気光学装置１００を利用することが可能である。
【００６６】
なお、電気光学装置１００の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、電気光学装置１００は、原稿などの読取対象に光を照射する照明装置として画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。
【００６７】
また、電気光学素子Ｅがマトリクス状に配列された電気光学装置は、各種の電子機器の表示装置としても利用される。本発明が適用される電子機器としては、例えば、可搬型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器などがある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ひとつの単位回路の構成を示す回路図である。
【図３】単位回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】対比例の構成を示す回路図である。
【図５】第１実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図６】単位回路の具体的な構造を示す平面図および断面図である。
【図７】単位回路の他の構造を示す平面図および断面図である。
【図８】単位回路の他の構造を示す平面図および断面図である。
【図９】第２実施形態に係る単位回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】第２実施形態に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１１】第２実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１２】第３実施形態に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１３】第３実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１４】第４実施形態に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１５】第４実施形態の変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１６】電子機器のひとつの形態（画像形成装置）を示す断面図である。
【図１７】従来の電気光学装置における単位回路の構成を示す回路図である。
【図１８】従来の単位回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１００……電気光学装置、１０……基板、２０……素子部２０、Ｅ……電気光学素子Ｅ、３０……制御回路３０、３２……データ線３２、４０……駆動回路４０、Ｕ……単位回路Ｕ、ＴDR……駆動トランジスタＴDR、Ｃ……容量素子Ｃ、Ｅ1……第１電極Ｅ1、Ｅ2……第２電極Ｅ2、４２……制御部４２、４２１，４２２……インバータ４２１、１１，１２……電位供給線、ＩDR……駆動電流、Ｓi（Ｓ1〜Ｓn）……データ信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、
第１電極と前記ノードに接続された第２電極とを含む容量素子と、
データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として、前記電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に前記第１電極の電位を変動させる制御手段と
を具備する電気光学装置。
【請求項２】
前記制御手段は、データ信号がオフ電位からオン電位に変化することを契機として、前記電気光学素子に供給される電圧を上昇させる方向に前記第１電極の電位を変動させる
請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記制御手段は、データ信号の電位の変化から遅延した時点で前記第１電極の電位を変動させる
請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記制御手段は、データ信号のレベルを反転させて前記第１電極に供給するインバータを含む
請求項１から請求項３の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記制御手段が前記第１電極の電位を変動させたときの前記ノードの電位の変動を所定の電位までの範囲に制限する変動制限手段
を具備する請求項１から請求項４の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記電気光学素子は、両端間の電圧が閾値電圧を上回ると発光する発光素子であり、
前記所定の電位は、当該電位が前記ノードに供給されたときに前記閾値電圧と同等の電圧が前記電気光学素子に印加されるように選定される
請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記変動制限手段は、前記ノードと前記所定の電位が供給される配線との間に介挿されたダイオードである
請求項５または請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第１電極と前記第２電極とは、前記駆動トランジスタを構成する導電体と同層から形成される
請求項１から請求項７の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記駆動トランジスタは、ゲート絶縁層を挟んで前記ゲート電極に対向する半導体層を含み、
前記第１電極および前記第２電極の一方は前記半導体層と同層から形成され、前記第１電極および前記第２電極の他方は前記ゲート電極と同層から形成され、前記第１電極と前記第２電極との間には前記ゲート絶縁層が介在する
請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記第１電極と前記第２電極とは平行配線容量を形成する
請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れかに記載の電気光学装置を具備する電子機器。
【請求項１２】
ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、第１電極と前記ノードに接続された第２電極とを含む容量素子とを具備する電気光学装置を駆動する方法であって、
前記データ信号をオン電位またはオフ電位に設定することで前記電気光学素子を駆動する一方、
データ信号をオン電位からオフ電位に変化させることを契機として、前記電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に前記第１電極の電位を変動させる
電気光学装置の駆動方法。
【請求項１】
ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、
第１電極と前記ノードに接続された第２電極とを含む容量素子と、
データ信号がオン電位からオフ電位に変化することを契機として、前記電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に前記第１電極の電位を変動させる制御手段と
を具備する電気光学装置。
【請求項２】
前記制御手段は、データ信号がオフ電位からオン電位に変化することを契機として、前記電気光学素子に供給される電圧を上昇させる方向に前記第１電極の電位を変動させる
請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記制御手段は、データ信号の電位の変化から遅延した時点で前記第１電極の電位を変動させる
請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記制御手段は、データ信号のレベルを反転させて前記第１電極に供給するインバータを含む
請求項１から請求項３の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記制御手段が前記第１電極の電位を変動させたときの前記ノードの電位の変動を所定の電位までの範囲に制限する変動制限手段
を具備する請求項１から請求項４の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記電気光学素子は、両端間の電圧が閾値電圧を上回ると発光する発光素子であり、
前記所定の電位は、当該電位が前記ノードに供給されたときに前記閾値電圧と同等の電圧が前記電気光学素子に印加されるように選定される
請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記変動制限手段は、前記ノードと前記所定の電位が供給される配線との間に介挿されたダイオードである
請求項５または請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第１電極と前記第２電極とは、前記駆動トランジスタを構成する導電体と同層から形成される
請求項１から請求項７の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記駆動トランジスタは、ゲート絶縁層を挟んで前記ゲート電極に対向する半導体層を含み、
前記第１電極および前記第２電極の一方は前記半導体層と同層から形成され、前記第１電極および前記第２電極の他方は前記ゲート電極と同層から形成され、前記第１電極と前記第２電極との間には前記ゲート絶縁層が介在する
請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記第１電極と前記第２電極とは平行配線容量を形成する
請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れかに記載の電気光学装置を具備する電子機器。
【請求項１２】
ゲート電極に供給されるデータ信号がオン電位である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位である場合に駆動電流の生成を停止する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタからノードを経て供給される駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、第１電極と前記ノードに接続された第２電極とを含む容量素子とを具備する電気光学装置を駆動する方法であって、
前記データ信号をオン電位またはオフ電位に設定することで前記電気光学素子を駆動する一方、
データ信号をオン電位からオフ電位に変化させることを契機として、前記電気光学素子に印加される電圧を低下させる方向に前記第１電極の電位を変動させる
電気光学装置の駆動方法。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−８０６０７（Ｐ２００８−８０６０７Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６２３１２（Ｐ２００６−２６２３１２）
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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