JP2008164898A - 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】発光むらを軽減する。
【解決手段】駆動トランジスタは、ゲート電極に供給される駆動信号に応じて駆動電流を生成および遮断する。電気光学素子は、駆動トランジスタから供給される駆動電流に応じた階調となる。制御回路は、全ての階調について、水平走査期間１Ｈにおける駆動信号がオン電位となる回数とオフ電位となる回数とが等しくなるようにデータ信号Ｓiを生成する。駆動トランジスタのゲート電極に付随するゲート容量に対して実行する充放電の回数が、表示すべき階調に関らず一定になる。これにより、消費電力を一定にすることができ、表示すべき階調に応じてオフ電位およびオン電位の変動が変わることがなくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学素子を制御する技術に関する。

図９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知られている。このような電気光学装置としては、複数の電気光学素子Ｅを一列に配列した露光装置や格子状に配列した表示装置がある。また、電気光学素子Ｅの階調を制御する方法として、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御がある（例えば、特許文献１）。ＰＷＭ制御では、電気光学素子Ｅが発光する期間を変えることで階調を制御する。
駆動トランジスタＴDRのゲート電極に駆動信号Ｓが供給される。駆動信号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。駆動信号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。
ＰＷＭ制御では、図１０に示すように表示階調に応じたパルス幅を有する駆動信号Ｓを駆動トランジスタＴDRのゲート電極に印加する。
特開２０００−２３５３７０号公報

ところで、露光装置や表示装置では、図１１に示す単位期間において、複数の電気光学素子Ｅのオン（発光）・オフ（非発光）を制御する。また、表示する画像によって画素ごとの階調が異なるため、画像によっては単位期間において、電気光学素子Ｅをオンとする回数とオフとする回数が同数にならない場合がある。例えば、最小階調表示では電気光学素子Ｅをオンとする回数は０回であり、オフとする回数は１回である。また、最大階調表示では電気光学素子Ｅをオンとする回数は１回であり、オフとする回数は０回である。

単位期間内のオン・オフの回数が異なると、駆動トランジスタＴDRのゲート電極に充放電する回数が異なるため、駆動回路の消費電力に差が生まれる。駆動トランジスタＴDRは駆動回路を構成するトランジスタに比べサイズが大きいためゲート容量が大きい。また、単位期間において複数の電気光学素子Ｅを駆動する必要があるので、消費電力は大きなものとなる。そのため消費電力にも大きな差が生まれる。駆動回路に供給される電源が理想的であれば、消費電力が変動しても電源電位は一定に保たれる。しかしながら、実際の装置では電源インピーダンスと消費電力とに応じて電源電位が変動する。図９に示す回路では、駆動トランジスタＴDRの駆動電流ＩDRは駆動信号Ｓがローレベルのときの基準電位Ｖrefに応じて大きさが定まる。上述したように表示すべき階調によって駆動回路の消費電力は相違するので、基準電位Ｖrefの変動に伴って電気光学素子Ｅの発光輝度が変動するといった問題があった。
以上の事情に鑑みて、本発明は、電気光学素子の輝度変動を抑制するという課題の解決を目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、ゲート電極に供給される駆動信号がオン電位（例えば、図２に示すＶref2）である場合に駆動電流を生成するとともにオフ電位（例えば、図２に示すＶref1）である場合に前記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供給される前記駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、単位期間（例えば図３の１Ｈ）において前記駆動信号が前記オン電位となる時間を表示すべき階調に応じて制御するとともに、全ての階調について前記単位期間中に前記オン電位となる回数と前記オフ電位となる回数とが等しくなるように前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段（例えば、図１に示す３０および図２に示す４２）とを備える。

この発明によれば、全ての階調について単位期間中に駆動信号がオン電位となる回数とオフ電位となる回数とが等しくなるので、駆動トランジスタのゲート電極に付随するゲート容量に対して実行する充放電の回数が、表示すべき階調に関らず一定になる。これにより、駆動信号生成手段の消費電力を一定にすることができ、表示すべき階調に応じてオフ電位およびオン電位の変動が変わることがなくなる。よって、画像によって電気光学素子の発光状態が変化することがなく、発光むらを大幅に抑制することができる。なお、駆動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。

駆動信号生成手段の好ましい態様では、前記電気光学素子の発光を指定する第１論理レベルと前記電気光学素子の非発光を指定する第２論理レベルのうち、一方の論理レベルとなるデータ信号を生成する制御部（例えば、図１の３０）と、前記データ信号に基づいて、前記データ信号が前記第１論理レベルの場合に前記オン電位となり、前記データ信号が前記第２論理レベルの場合に前記オフ電位となる前記駆動信号を生成する駆動部（例えば、図１の４２）とを備え、前記制御部は、前記単位期間中に全ての階調について、その論理レベルが前記第１論理レベルとなる回数とその論理レベルが前記第２論理レベルとなる回数とが少なくとも１回となるように前記データ信号を生成し、且つ、表示すべき階調が最小階調である場合、前記データ信号は、前記単位期間中に論理レベルが前記第２論理レベルとなる少なくとも１個のパルス（例えば、図４のＰ１）を有し、当該パルスの開始時点から前記駆動トランジスタのゲート電極の電位は前記オフ電位から前記オン電位に向けて遷移を開始して、当該パルスの終了時点（例えば、図４のｔｘ）において前記駆動トランジスタのゲート電極の電位が前記オン電位に至るように当該パルスの幅を設定することが好ましい。

最小階調を表示する場合、本来、電気光学素子を発光させないことが望ましい。しかし、輝度ムラを改善する観点から、全ての階調について単位期間中にオン電位となる回数とオフ電位となる回数を少なくとも１回とする場合には、最小階調を表示する場合であっても、駆動信号をオン電位とする必要がある。この場合、オン電位のパルス幅が充分短ければ、最小階調表示での発光は殆どなくなる。一方、オン電位となる回数とオフ電位となる回数を等しくするのは、全ての階調で駆動トランジスタのゲート容量に対する充放電の条件を同じにして消費電力を揃えるためである。この条件は、第１論理レベルなるパルスの終了時点において、オフ電位から変化した駆動トランジスタのゲート電極の電位がオン電位に至る場合である。したがって、この発明によれば、最小階調を表示する場合に、電気光学素子が発光する時間を最小にすることができる。

また、上述した電気光学装置において、前記単位期間は、前記電気光学素子の階調を制御するための発光期間（例えば、図３のＴ１）と、階調の制御とは無関係なブランキング期間（例えば、図３のＴ２）とから構成され、前記駆動信号生成手段は、前記発光期間では、表示すべき階調に応じて前記駆動信号が前記オン電位となる時間を制御することが好ましい。この場合には、単位期間にブランキング期間を割り当てるので、例えば、電気光学装置を露光ヘッドに適用した場合に、感光体ドラム上の露光位置を調整する位置制御に掛かる時間などのばらつきを吸収することが可能となる。

また、上述した電気光学装置において、全ての階調について前記単位期間中に前記オン電位となる回数と前記オフ電位となる回数を１回とし、前記単位期間は、前記電気光学素子の階調を制御するための発光期間と、階調の制御とは無関係なブランキング期間とから構成され、前記駆動信号生成手段は、表示すべき階調が最小階調である場合、前記ブランキング期間では前記駆動信号を前記オン電位とし、前記発光期間では前記駆動信号を前記オフ電位とすることが好ましい。駆動信号生成手段は、最小階調を表示する場合に単位期間中のどの位置にオン電位を割り当てるかを制御する必要があるが、本発明によれば、これをブランキング期間の割り当てと兼用することができるので、駆動信号生成手段の処理負荷を軽減することができる。

ここで、前記駆動信号生成手段は、表示すべき階調が最大階調である場合、前記ブランキング期間では前記駆動信号を前記オフ電位とし、前記発光期間では前記駆動信号を前記オン電位とすることが好ましい。この場合には、表示すべき階調が最小階調であれば、駆動信号は、ブランキング期間の開始でオフ電位からオン電位に遷移し、その終了でオン電位からオフ電位に遷移する。一方、表示すべき階調が最大階調であれば、駆動信号は、ブランキング期間の開始でオン電位からオフ電位に遷移し、その終了でオフ電位からオン電位に遷移する。このため、電位の遷移によって電源に重畳するノイズをキャンセルすることができる。

また、上述した電気光学装置は、一方の端子に固定電位（例えば、図７のＶCT）が供給される容量素子（例えば、図７のＣ）と、表示すべき階調が最小階調である場合、前記駆動信号を前記容量素子の他方の端子に供給し、表示すべき階調が最小階調以外である場合、前記駆動信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する選択手段（例えば、図７のＳＷ）とを備えることが好ましい。
この発明によれば、表示すべき階調が最小階調である場合には、駆動信号が容量素子に供給され駆動トランジスタのゲート電極には供給されないので、駆動トランジスタを確実にオフ状態にすることができる。この結果、最小階調を指定した場合に電気光学素子は非発光となる。

ここで、前記容量素子は、前記駆動トランジスタのゲート容量値と略同じ容量値を有することが好ましい。この場合には、ゲート容量に対する充放電と容量素子に対する充放電とを同じ条件で行うことになるので、どの階調を表示する場合でも消費電力を一定にすることができ、表示すべき階調に応じてオフ電位およびオン電位の変動が変わることがなくなる。よって、画像によって電気光学素子の発光状態が変化することがなく、発光むらを大幅に抑制することができる。

次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備える。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。

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。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。

次に、本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、ゲート電極に供給される駆動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前記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供給される前記駆動電流に応じた階調となる電気光学素子とを備えた電気光学装置を駆動する方法であって、単位期間において前記駆動信号が前記オン電位となる時間を表示すべき階調に応じて制御し、全ての階調について前記単位期間中に前記オン電位となる回数と前記オフ電位となる回数とが等しくなるように前記駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する。

この発明によれば、全ての階調について単位期間中に駆動信号がオン電位となる回数とオフ電位となる回数とが等しくなるので、駆動トランジスタのゲート電極に付随するゲート容量に対して実行する充放電の回数が、表示すべき階調に関らず一定になる。これにより、消費電力を一定にすることができ、表示すべき階調に応じてオフ電位およびオン電位の変動が変わることがなくなる。よって、画像によって電気光学素子の発光状態が変化することがなく、発光むらを大幅に抑制することができる。

＜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、平板状の基板１０と電源回路５０とを備える。基板１０には、素子部２０と制御回路３０と駆動回路４０とが形成される。電源回路５０は、陽極側電位ＶEL、陰極側電位ＶCT、オフ電位Ｖref1、及びオン電位Ｖref2を生成し、駆動回路４０および素子部２０に供給する。

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。

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。

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。

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。

図２に示すように、単位回路Ｕは、駆動トランジスタＴDRとインバータ４２を備える。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。インバータ４２は制御回路３０が出力したデータ信号Ｓiを反転するとともにレベルを変換して駆動信号Ｖｄを生成し、駆動トランジスタＴDRのゲート電極に供給する。インバータ４２にはオフ電位Ｖref1およびオン電位Ｖref2が第１電位線１３および第２電位線１４を介して供給される。
オフ電位Ｖref1は駆動トランジスタＴDRをオフ状態にする電位であり、オン電位Ｖref2は駆動トランジスタＴDRを飽和領域で動作させる電位である。オン電位Ｖref2が駆動トランジスタＴDRのゲート電極に供給されると、駆動トランジスタＴDRは、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。なお、オフ電位Ｖref1と陽極側電位ＶELとを一致させてもよい。

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。

＜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。制御回路３０には、スタートパルスＳＰが露光ラインごとに供給される。スタートパルスＳＰは、露光が開始される前に、紙送りや感光ドラムが所定の位置に制御されたことを示すパルスであり、その立下りエッジから主走査が可能となる。あるスタートパルスＳＰの立下りエッジから次のスタートパルスＳＰの立下りエッジまでの単位期間を水平走査期間１Ｈと称する。水平走査期間１Ｈは、電気光学素子Ｅが階調を表示するために必要な時間である。

ところで、用紙に印字するためには、露光ラインごとに露光位置を定める位置制御が必要となるが、この位置制御に掛かる時間にはばらつきがある。一方、階調に応じた露光時間は一定である。このため、位置制御に要する時間のばらつきを吸収する必要がある。図３に示す期間Ｔ１は発光期間であり、期間Ｔ２はブランキング期間である。発光期間Ｔ１では、階調に応じた時間だけ電気光学素子Ｅが発光する。発光期間Ｔ１の長さは一定である。これに対してブランキング期間Ｔ２は、次のラインへの露光準備のために必要とされる時間であり、位置制御に掛かる時間が含まれる。即ち、ブランキング期間Ｔ２にはばらつきがある。ブランキング期間Ｔ２を設けることによって、位置制御に掛かる時間のばらつきを吸収することができる。また、制御回路３０は入力データＤinをラッチするラッチ回路を有するが、ブランキング期間Ｔ２の開始時には、電気光学素子Ｅをオフ状態にさせるようにラッチ回路がリセットされる。

また、同図に示すように本実施形態のデータ信号Ｓiの波形は、水平走査期間１Ｈにおいて、どの階調でも信号レベルの反転が必ず１回入るようになっている。データ信号Ｓiは、インバータ４２によって反転されて、駆動トランジスタＴDRのゲート電極に供給されるので、電気光学素子Ｅはデータ信号Ｓiがハイレベルの期間に発光し、データ信号Ｓiがローレベルの期間に消灯する。最小階調表示（０階調の表示）では、本来、電気光学素子Ｅは発光しないので、水平走査期間１Ｈに亘ってローレベルを維持するのが通常であり、最大階調表示（全階調の表示）では水平走査期間１Ｈに亘ってハイレベルを維持するのが通常である。これに対して、本実施形態では、データ信号Ｓiにおいて最小階調表示ではパルスＰ１が付加されており、最大階調表示ではパルスＰ２が付加されている。したがって、インバータ４２が駆動トランジスタＴDRのゲート電極に付随するゲート容量に対して実行する充放電の回数が、表示すべき階調に関らず一定になる。これにより、インバータ４２の消費電力を一定にすることができ、表示すべき階調に応じてオフ電位Ｖref1およびオン電位Ｖref2の変動が変わることがなくなる。よって、画像によって電気光学素子Ｅの発光状態が変化することがなく、発光むらを大幅に抑制することができる。

ここで、最小階調表示では、パルスＰ１が付加されている。このため、パルスＰ１のパルス幅に応じた期間だけ電気光学素子Ｅは発光する。しかしながら、パルス幅が充分短ければ、最小階調表示での発光は殆どなくなるので、パルスＰ１のパルス幅は図５に示すように駆動トランジスタＴDRのゲート容量に充放電が可能な最小限の幅Ｗとすることが好ましい。即ち、表示すべき階調が最小階調である場合、パルスＰ１の開始時点から駆動トランジスタＴDRのゲート電極の電位はオフ電位Ｖref1からオン電位Ｖref2に向けて遷移を開始して、パルスＰ１の終了時点ｔｘにおいて駆動トランジスタＴDRのゲート電極の電位がオン電位に至るようにパルスＰ１の幅Ｗが設定される。このように設定することによって、ゲート容量に対する充放電の条件を他の階調と同一にして、且つ、電気光学素子Ｅが発光する時間を短くすることができる。

なお、上述した第１実施形態では、水平走査期間１Ｈの開始タイミングにパルスＰ１を配置したが、水平走査期間１ＨのどこにパルスＰ１を配置してもよい。また、中間階調表示におけるパルスも同様であり、水平走査期間１ＨのどこにパルスＰ１を配置してもよい。

＜Ｂ：第２実施形態＞
第２実施形態に係る電気光学装置は、データ信号Ｓiのパルスの配置を除いて、第１実子形態の電気光学装置１００と同様である。
図５に第２実施形態の電気光学装置の制御回路３０が生成するデータ信号Ｓiの波形を示す。この図に示すように、最小階調表示におけるパルスＰ１と最大階調表示におけるパルスＰ２とは、ブランキング期間Ｔ２に位置する。データ信号ＳiにパルスＰ１およびパルスＰ２を配置するには、タイミング信号を生成する必要がある。一方、ブランキング期間Ｔ２については、感光体ドラムや紙送りの制御を実行する外部の回路において生成される。このため、ブランキング期間Ｔ２を示すブランキング信号を制御回路３０に供給するだけで、制御回路３０はパルスＰ１およびパルスＰ２を生成することができ、特別にタイミング信号を生成する必要がなくなる。

さらに、パルスＰ１の立ち上がりとパルスＰ２の立ち下がりは同時に発生し、パルスＰ１の立ち下がりとパルスＰ２の立ち上がりは同時に発生する。パルスＰ１およびＰ２のレベルが遷移すると、第１電位線１３および第２電位線１４にノイズが重畳する。しかし、極性の異なるノイズが同時に発生するので、ノイズを打ち消すことができる。これにより、水平走査期間１Ｈ内のノイズを軽減することができる。

ところで、ブランキング期間Ｔ２は、本来、電気光学素子Ｅが発光する期間ではなく、表示すべき階調は発光期間Ｔ１において刻まれる。このため、ブランキング期間Ｔ２において電気光学素子Ｅがオフ状態となるように、電源回路５０は陰極側電位ＶCTを調整することが好ましい。これにより、最小階調表示における電気光学素子Ｅの僅かな発光を防止することが可能となる。

＜Ｃ：第３実施形態＞
第３実施形態に係る電気光学装置は、単位回路Ｕの替わりに図６に示す単位回路Ｕ’を用いる点を除いて、第１実施形態の電気光学装置１００と同様に構成されている。単位回路Ｕ’は、スイッチＳＷと一方の端子が陰極側電位線１２に接続された容量素子Ｃとを備える。スイッチＳＷは、制御信号ＣＴＬがハイレベルのとき、インバータ４２の出力信号を駆動トランジスタＴDRのゲート電極に供給する一方、制御信号ＣＴＬがローレベルのとき、インバータ４２の出力信号を容量素子Ｃの他方の端子に供給する。制御信号ＣＴＬは表示すべき階調が最小階調の場合にローレベルとなり、それ以外の場合にハイレベルとなる。制御信号ＣＴＬは制御回路３０にて生成される。また、容量素子Ｃの容量値は、駆動トランジスタＴDRのゲート容量Ｃｇの容量値と等しくなるように設定されている。

以上の構成において、最小階調表示を指示するデータ信号Ｓiが単位回路Ｕ’に供給されたとする。この場合、制御信号ＣＴＬがローレベルとなり、図７（Ａ）に示すようにインバータ４２は容量素子Ｃに対して充放電を行う。駆動トランジスタＴDRに電圧が印加されないので、駆動トランジスタＴDRはオフ状態になる。これにより、最小階調表示において電気光学素子Ｅが全く発光しなくなる。一方、最小階調表示以外のデータ信号Ｓiが単位回路Ｕ’に供給されると、図７（Ｂ）に示すようにインバータ４２はゲート容量Ｃｇに対して充放電を行う。

さらに、容量素子Ｃとゲート容量Ｃｇとの容量値は等しいので、インバータ４２の出力端子から見た負荷は、常に一定である。これによって、どの階調を表示する場合でもインバータ４２の消費電力を一定にすることができ、表示すべき階調に応じてオフ電位Ｖref1およびオン電位Ｖref2の変動が変わることがなくなる。よって、画像によって電気光学素子Ｅの発光状態が変化することがなく、発光むらを大幅に抑制することができる。

なお、本実施形態においても第２実施形態と同様に、パルスＰ１およびパルスＰ２をブランキング期間Ｔ２に配置してもよい。
また、上述した各実施形態において、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。

さらに、上述した各実施形態においては、全ての階調で１水平走査期間１Ｈ（単位期間）におけるデータ信号がオン電位Ｖref2となる回数およびオフ電位Ｖref1となる回数を１回としたが、オン電位Ｖref2となる回数とオフ電位Ｖref1となる回数とが等しいものであってもよい。すなわち、１水平位期間中に全ての階調について、その論理レベルがオフ電位Ｖref1となる回数とその論理レベルがオン電位Ｖref2となる回数とが少なくとも１回となるようにデータ信号を生成すればよい。この場合、表示すべき階調が最小階調である場合、データ信号は、１水平走査期間中に論理レベルがオン電位Ｖref2となる少なくとも１個のパルスを有し、当該パルスの開始時点から駆動トランジスタＴDRのゲート電極の電位はオフ電位Ｖref1からオン電位Ｖref2に向けて遷移を開始して、当該パルスの終了時点において駆動トランジスタＴDRのゲート電極の電位がオン電位Ｖref2に至るように当該パルスの幅を設定することが好ましい。

＜Ｄ：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８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。

図８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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 ひとつの単位回路の構成を示す回路図である。 単位回路の動作を示すタイミングチャートである。 駆動トランジスタのゲート電位の波形を示す波形図である。 第２実施形態に係る電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。 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。 同回路の動作を示す説明図である。 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。 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。 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

１００……電気光学装置、２０……素子部、Ｅ……電気光学素子、３０……制御回路、４０……駆動回路、Ｕ……単位回路、ＴDR……駆動トランジスタ、Ｃ……容量素子、ＩDR……駆動電流、Ｓi（Ｓ1〜Ｓn）……データ信号、Ｖｄ……駆動信号、オフ電位……Ｖref1、オン電位……Ｖref2

Claims (9)

1. ゲート電極に供給される駆動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前記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供給される前記駆動電流に応じた階調となる電気光学素子と、
   単位期間において前記駆動信号が前記オン電位となる時間を表示すべき階調に応じて制御するとともに、全ての階調について前記単位期間中に前記オン電位となる回数と前記オフ電位となる回数とが等しくなるように前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを、
   備える電気光学装置。
2. 前記駆動信号生成手段は、
   前記電気光学素子の発光を指定する第１論理レベルと前記電気光学素子の非発光を指定する第２論理レベルのうち、一方の論理レベルとなるデータ信号を生成する制御部と、
   前記データ信号に基づいて、前記データ信号が前記第１論理レベルの場合に前記オン電位となり、前記データ信号が前記第２論理レベルの場合に前記オフ電位となる前記駆動信号を生成する駆動部とを備え、
   前記制御部は、
   前記単位期間中に全ての階調について、その論理レベルが前記第１論理レベルとなる回数とその論理レベルが前記第２論理レベルとなる回数とが少なくとも１回となるように前記データ信号を生成し、
   且つ、表示すべき階調が最小階調である場合、前記データ信号は、前記単位期間中に論理レベルが前記第２論理レベルとなる少なくとも１個のパルスを有し、当該パルスの開始時点から前記駆動トランジスタのゲート電極の電位は前記オフ電位から前記オン電位に向けて遷移を開始して、当該パルスの終了時点において前記駆動トランジスタのゲート電極の電位が前記オン電位に至るように当該パルスの幅を設定する
   請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記単位期間は、前記電気光学素子の階調を制御するための発光期間と、階調の制御とは無関係なブランキング期間とから構成され、
   前記駆動信号生成手段は、前記発光期間では、表示すべき階調に応じて前記駆動信号が前記オン電位となる時間を制御する、
   請求項１に記載の電気光学装置。
4. 全ての階調について前記単位期間中に前記オン電位となる回数と前記オフ電位となる回数を１回とし、
   前記単位期間は、前記電気光学素子の階調を制御するための発光期間と、階調の制御とは無関係なブランキング期間とから構成され、
   前記駆動信号生成手段は、
   表示すべき階調が最小階調である場合、前記ブランキング期間では前記駆動信号を前記オン電位とし、前記発光期間では前記駆動信号を前記オフ電位とする、
   請求項１に記載の電気光学装置。
5. 前記駆動信号生成手段は、表示すべき階調が最大階調である場合、前記ブランキング期間では前記駆動信号を前記オフ電位とし、前記発光期間では前記駆動信号を前記オン電位とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 一方の端子に固定電位が供給される容量素子と、
   表示すべき階調が最小階調である場合、前記駆動信号を前記容量素子の他方の端子に供給し、表示すべき階調が最小階調以外である場合、前記駆動信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する選択手段とを、
   備えた請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記容量素子は、前記駆動トランジスタのゲート容量値と略同じ容量値を有する請求項６に記載の電気光学装置。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
9. ゲート電極に供給される駆動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前記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供給される前記駆動電流に応じた階調となる電気光学素子とを備えた電気光学装置の駆動方法であって、
   単位期間において前記駆動信号が前記オン電位となる時間を表示すべき階調に応じて制御し、
   全ての階調について前記単位期間中に前記オン電位となる回数と前記オフ電位となる回数とが等しくなるように前記駆動信号を生成し、
   前記駆動信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する、
   電気光学装置の駆動方法。
   

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