(57)【要約】【課題】光信号の減衰が少ない光配線部を備えた電気光学装置を提供する。【解決手段】互いに対向して配置された素子基板１０および対向基板２０を備え、素子基板１０の対向基板２０と対向する面には、画素電極と、画素電極と接続された駆動回路１４と、電気信号を光信号に変換して射出する発光部３２と、発光部３２から射出された光信号を受光し電気信号に変換して駆動回路１４に供給する受光部３６と、が設けられ、対向基板２０の素子基板１０と対向する面には、発光部３２から射出された光信号を受光部３６に伝送する光導波路３４が設けられていることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された第１基板および第２基板を備え、
前記第１基板の前記第２基板と対向する面には、画素電極と、
前記画素電極と接続された駆動回路と、
電気信号を光信号に変換して射出する発光部と、
前記発光部から射出された光信号を受光し電気信号に変換して前記駆動回路に供給する受光部と、が設けられ、
前記第２基板の前記第１基板と対向する面には、前記発光部から射出された光信号を前記受光部に伝送する光導波路が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記発光部は、前記光信号を射出する第１の有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、
前記画素電極は、該画素電極に対向する電極と共に有機発光層を挟持し、光を射出する第２の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１の有機エレクトロルミネッセンス素子と前記第２の有機エレクトロルミネッセンス素子とは、異なる波長の光を射出することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
１つの前記光導波路に対して２以上の受光部が共通して接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記光導波路は、前記第２基板の前記第１基板と対向する面に溝部を形成し、前記溝部に前記光導波路の形成材料を充填して形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記光導波路は、前記発光部から射出された前記光信号が入射する入射口と、前記光導波路内を伝播する前記光信号が射出される射出口と、を有し、
前記光導波路内の前記入射口および前記射出口に平面的に重なる領域には、前記光信号を散乱させる光散乱機構を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記光散乱機構は、前記入射口または前記射出口と平面的に重なる前記溝部の深さを変化させて形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記光散乱機構は、複数の凹凸形状を有することを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を表示する装置として、液晶表示装置、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネルなどの電気光学装置が用いられている。これらの装置には、情報機器の多様化、情報量の拡大等に伴い、表示画面の大型化、高精細化等の高機能化が求められている。
【０００３】
しかしながら、表示画面を大型化すると配線長が長くなるため、配線が備える電気抵抗や寄生容量の影響が大きくなり、機器全体の信号供給側から近い箇所と遠い箇所とで信号の供給タイミングが異なってしまう。このタイミングの違いは、例えば画像のちらつき（フリッカ）の原因となり表示品質の低下を引き起こすこととなる。
【０００４】
また、高精細化していくと、隣接する配線間隔が狭くなるために、配線間に容量結合が生じやすくなる。すると、配線間の容量を介して一方の電圧変化（信号の変化）が他方にノイズとして伝播し良好な信号伝達を阻害する、いわゆるクロストークを生じ、画質の低下を招く。
【０００５】
更に、例えば素早い画面切り替えをしながら画像を表示させる動画表示など、単位時間あたりの情報量が多い場合には、画面の切り替え速度に対応する速度で信号を伝送させる必要がある。滑らかな動画表示を行うためにはより多くの画像情報を必要とするが、配線抵抗の影響のため、画面切り替え速度に対応する速度で信号を伝送することは難しい。画面を大型化・高精細化すると、上記の理由のためより困難となる。
【０００６】
このような課題を解決するために、画像信号を伝送するデータバスの一部に光信号を採用し、信号伝送速度の高速化を図る構成が提案されている（例えば、特許文献１から４参照）。このような構成を備えると、光信号の伝送においては、電気抵抗に起因する信号の遅れや容量結合によるクロストークなどが生じす、金属配線等を用いた電気信号よりも高速に大容量の信号を伝送することができる。
【０００７】
また、隣接する発光部・受光部間での光信号授受のみならず、発光部と受光部とが光学的に接続された光導波路を設け、発光部から射出された光信号を所定の場所に配置した受光部にまで伝送する構成も知られている（例えば、特許文献５参照）。このような構成では、光信号を伝送する経路を延ばすことができるために発光部および受光部の配置自由度が増す。更に、電気信号と異なり信号経路を延ばすことによるフリッカやクロストーク等の不具合を生じないため、良好な大容量高速通信が可能である。
【特許文献１】特開平０８−３１４４１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１２５８０２号公報
【特許文献３】特開２０００−１４８０３８号公報
【特許文献４】特開２００４−１７７８７３号公報
【特許文献５】特開２００４−１２６１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、光導波路を用いて光信号を伝送する場合には、経路が延びることによる光の減衰が問題となる。即ち、光信号の伝送中に光が減衰し強度が低下すると、受光部で電気信号に変換することができなくなり、信号伝達が良好に行えなくなるからである。このように光信号を減衰させる原因の１つとして、光導波路内の壁面の形状による影響が考えられる。
【０００９】
光導波路の内部の壁面（クラッド−コアの界面）が凹凸形状を備えていると、光導波路内を伝達する光信号が壁面で散乱し、信号強度が減衰しやすい。そのため、光導波路の内壁は凹凸形状を備えないほうが良い。
【００１０】
しかしながら、通常の電気光学装置では、画素電極や、画素電極に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の駆動素子、これらに接続される配線、等が３次元的に積層して形成されている。そのため、画素電極が形成される素子基板側の表面は凹凸形状となっている。特許文献５では、発光部および受光部が形成された基板上に光導波路を形成することとしているが、基板には発光部や受光部を駆動させるための駆動素子や配線が形成されていると考えられ、凹凸形状を備えた箇所を下地として光導波路を形成することとなる。凹凸形状を備えた面を下地として光導波路を形成すると、光導波路の内壁の形状が下地面の形状を反映して凹凸を有することになり、光信号が減衰しやすくなる。
【００１１】
また、光導波路には、特許文献５のように基板上に形成する構成の他に、基板を掘り下げて溝部を形成し、形成した溝部の中に光導波路を形成する構成も知られている。しかし、この場合も、光導波路の形成面が凹凸形状を備えていると、掘り下げた溝部の底面が表面の凹凸を反映した底部形状となることが予想される。そのため、この場合でも良好な光導波路を形成しにくい。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、光信号の減衰が少ない光配線部を備えた電気光学装置を提供することを目的とする。また、このような電気光学装置を備える電子機器を提供することを合わせて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置は、互いに対向して配置された第１基板および第２基板を備え、前記第１基板の前記第２基板と対向する面には、画素電極と、前記画素電極と接続された駆動回路と、電気信号を光信号に変換して射出する発光部と、前記発光部から射出された光信号を受光し電気信号に変換して前記駆動回路に供給する受光部と、が設けられ、前記第２基板の前記第１基板と対向する面には、前記発光部から射出された光信号を前記受光部に伝送する光導波路が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、配線の一部を光配線としているため、クロストークやフリッカ等の画像乱れの要因となる信号の伝送不具合が生じにくい。また、光導波路が対向基板の平坦面に形成されているため、光導波路内を伝送中に光信号が減衰しにくく、良好な信号伝達が可能となる。したがって、表示品質に優れた高品質な電気光学装置とすることができる。
【００１４】
本発明においては、前記発光部は、前記光信号を射出する第１の有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、前記画素電極は、該画素電極に対向する電極と共に有機発光層を挟持し、光を射出する第２の有機エレクトロルミネッセンス素子の一部を構成することが望ましい。
この構成によれば、画素電極が構成する発光素子と発光部とが同じく有機ＥＬ素子であるため、構造や形成材料を共通化することができる。そのため、製造工程を共通化することが可能となり、容易に良好な表示特性を備える電気光学装置を製造することができる。
【００１５】
本発明においては、前記第１の有機エレクトロルミネッセンス素子と前記第２の有機エレクトロルミネッセンス素子とは、異なる波長の光を射出することが望ましい。
この構成によれば、第２の有機ＥＬ素子が、受光部の受光感度に応じた波長とは異なる波長の光を射出可能とすると、第１の有機ＥＬ素子からの光でのみ受光部を駆動させることができ、誤動作を防止することができる。例えば、第２の有機ＥＬ素子から発せられた光が装置内部で反射し受光部に到達したとしても、受光感度に応じた波長とは異なるため、誤動作を防止することができ好適である。
【００１６】
本発明においては、１つの前記光導波路に対して２以上の受光部が共通して接続されていることが望ましい。
この構成によれば、光導波路の形成数・形成領域を少なくすることができ、装置の小型化や大画面化を図ることができる。
【００１７】
本発明においては、前記光導波路は、前記第２基板の前記第１基板と対向する面に溝部を形成し、前記溝部に前記光導波路の形成材料を充填して形成されていることが望ましい。
この構成によれば、平坦な第２基板に溝部を形成するため、掘り下げた溝部の底面も表面の平坦さを反映した底部形状となり、光損失の少ない良好な光導波路を形成することができる。
【００１８】
本発明においては、前記光導波路は、前記発光部から射出された前記光信号が入射する入射口と、前記光導波路内を伝播する前記光信号が射出される射出口と、を有し、前記光導波路内の前記入射口および前記射出口に平面的に重なる領域には、前記光信号を散乱させる光散乱機構を有することが望ましい。
この構成によれば、光導波路内に入射または光導波路から射出する光信号の進行方向を散乱により変化させることで、光信号の光導波路内の伝播と射出とが確実となり、良好な信号伝達が可能となる。
【００１９】
本発明においては、前記光散乱機構は、前記入射口または前記射出口と平面的に重なる前記溝部の深さを変化させて形成されていることが望ましい。
この構成によれば、溝部の加工に変化をつけることにより、容易に良好な信号伝達が可能な光導波路とすることができる。
【００２０】
本発明においては、前記光散乱機構は、複数の凹凸形状を有することが望ましい。
この構成により、複数の凹凸形状の各々の表面で光信号が散乱し、確実に光導波路内での光信号の伝播と射出とが可能となるため、良好な信号伝達が可能となる。
【００２１】
本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、クロストークやフリッカ等の表示不具合の無い良好な電子機器とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、図１〜図６を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置について説明する。ここでは、発光素子として複数の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を備えた有機ＥＬ装置を例に挙げ、本発明を説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００２３】
図１は、本実施形態の電気光学装置（有機ＥＬ装置）１Ａを示す概略図であり、図１（ａ）は概略斜視図、図１（ｂ）は有機ＥＬ装置１Ａが備える素子基板１０の概略平面図を示す。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａは、有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子部１２が設けられた素子基板（第１基板）１０と、素子基板１０に対向して配置される対向基板（第２基板）２０と、素子基板１０および対向基板２０にまたがって配置された光配線部３０と、を備えている。光配線部３０は、電気信号を光信号に変換する発光部３２と、光信号を受光し電気信号に変換する受光部３６と、発光部３２と受光部３６とに光学的に接続された光導波路３４と、を備えている。これら光配線部３０を構成する部材のうち、発光部３２と受光部３６とは素子基板１０に、光導波路３４は対向基板２０に、それぞれ設けられている。
【００２５】
素子基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体１０Ａを基体としている。基板本体１０Ａの上面（対向基板２０側）には、有機ＥＬ素子部１２や発光部３２等を駆動させる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子、各種配線等を有する素子形成層１１が設けられている。これらスイッチング素子や各種配線を覆って絶縁膜が設けられている。これら素子形成層１１に含まれる各構成要素のために、素子形成層１１の上面は凹凸形状となっている。
【００２６】
素子形成層１１上には、電気信号を光信号に変換して射出する発光部３２と、光信号を受光して電気信号に変換する複数（図では４つ）の受光部３６と、複数の受光部３６の各々に接続された配線１６と、複数の配線１６がそれぞれ接続された駆動回路１４と、受光部３６と同数の有機ＥＬ素子１２２を有する有機ＥＬ素子部１２と、が設けられている。
【００２７】
発光部３２は、電気信号を光信号に変換する光変換素子３２２として、周囲を隔壁３２４で囲まれた有機ＥＬ素子を備えている。光変換素子３２２は、対向基板２０側に光を射出する、所謂トップエミッション方式の有機ＥＬ素子である。本実施形態の光変換素子３２２は、赤色の光を射出する構成としている。
【００２８】
受光部３６は、例えばフォトダイオードや、フォトダイオードにトランジスタ（増幅回路）が組み合わされたフォトトランジスタ等の、通常知られた受光素子を用いる事ができる。フォトダイオードとしては、ＰＩＮ型フォトダイオード、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）、ＭＳＭ型フォトダイオード等の中から選ぶことができる。ＡＰＤは、受光感度、応答周波数ともに高い特性を備えている。ＭＳＭ型フォトダイオードは、構造が単純で増幅用トランジスタとともに集積化しやすいという特徴を有する。受光部３６では、発光部３２から射出された光信号を受光し、受光量に応じた電気信号に変換して、配線１６を介して駆動回路１４に供給する。本実施形態では、受光部３６として、光変換素子３２２が発する光の波長の受光感度が高いフォトダイオードを用いる。
【００２９】
駆動回路１４は、受光部３６を介して供給される電気信号（画像信号）をラッチし、例えば不図示の配線を介して供給されるクロック信号のタイミングに応じて放出する。画像信号は、駆動回路１４内で、信号に応じた発光を有機ＥＬ素子１２２にさせるためのデジタル信号に変換され、有機ＥＬ素子部１２に向けて供給される。
【００３０】
有機ＥＬ素子部１２には、受光部３６と同数の有機ＥＬ素子１２２を有している。各々の有機ＥＬ素子１２２が備える画素電極は駆動回路１４と接続されており、有機ＥＬ素子１２２は駆動回路１４から供給されるデジタル信号に基づいて光を射出する。また、各々の有機ＥＬ素子１２２は、隔壁１２４に周囲を囲まれており、ひとつずつ隔離されている。有機ＥＬ素子１２２も光変換素子３２２と同じく、トップエミッション方式を採用している。本実施形態の有機ＥＬ素子１２２は、白色の光を射出する構成としている。
【００３１】
有機ＥＬ素子１２２と光変換素子３２２とは、いずれもトップエミッション方式を採用しており、構造が類似している。したがって、各々が備える発光層の材料を変更する点以外は全て同じ工程で形成することが可能である。発光層の形成材料が低分子発光材料の場合、マスク蒸着等を用いて発光層の作り分けを行う必要があるが、該発光層の形成材料に高分子発光材料を用いると、例えば液滴吐出法を用いて容易に発光層を作り分けることが可能であるため好適である。
【００３２】
また、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａでは、有機ＥＬ素子１２２と光変換素子３２２とが異なる色（波長）の光を射出することとしている。通常、受光部３６に用いるフォトダイオードは、種類によって受光する光の波長に対する感度が異なる。そのため、有機ＥＬ素子１２２が発する光の波長とは異なる光に対して受光感度が高い受光部３６を用いると、例えば有機ＥＬ素子１２２から発せられた光が装置内部で反射し受光部３６に到達したとしても、誤動作を防止することができる。
【００３３】
対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体２０Ａを基体としている。対向基板２０は、素子基板１０を物理的に保護する保護基板としての機能を備えており、基板本体２０Ａの素子基板１０と対向する面は平坦面となっている。この平坦面の一部を掘り下げて光導波路３４が形成されている。
【００３４】
光導波路３４は、発光部３２から射出された光（光信号）を伝送し、複数の受光部３６の各々に導く機能を備えている。本実施形態の光導波路３４は、基板本体２０Ａの平坦面を掘り下げて形成されているため、光導波路３４の基板本体２０Ａ側の底部に凹凸が少ない良好な形状を備えている。また、光導波路３４は、図１（ｂ）に示すように、発光部３２が備える光変換素子３２２、および受光部３６に平面的に重なって設けられている。
【００３５】
有機ＥＬ装置１Ａは、所謂缶封止構造を採用して、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わすこととしても良く、エポキシ樹脂等で素子基板１０と対向基板２０との間の空間を充填する固体封止構造としても良い。缶封止構造を採用する場合には、通常、内部に水分を捕集する捕集材を封止するが、捕集材は光配線部３０と平面的に重ならない位置に設けるとよい。
【００３６】
図２は、有機ＥＬ素子１２２の概略断面図であり、図１（ｂ）の線分Ａ−Ａに対応する図である。有機ＥＬ素子１２２は、素子基板（基板）１０上に設けられた画素電極５１、有機機能層５２、共通電極５３を有している。
【００３７】
画素電極５１は、仕事関数が高い（例えば５ｅＶ以上）導電材料、ここではインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）からなっている。
【００３８】
共通電極５３は、仕事関数が低い（例えば５ｅＶ以下）材料からなっている。仕事関数が低い材料としては、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム等が挙げられる。また、これらの材料だけでは、電気抵抗が大きく電極として機能しないため、発光部分を避けるようにアルミニウムや金、銀、銅などの金属層をパターン形成したり、ＩＴＯや酸化錫などの透明な金属酸化物導電層との積層体と組み合わせて用いたりしてもよい。なお、本実施形態では、マグネシウム−銀合金（ＭｇＡｇ）を透明性が得られる２０ｎｍ以下の膜厚に調整して用いている。
【００３９】
有機機能層５２は、画素電極５１と共通電極５３との間に有機発光層５２３を有するものである。本例の有機機能層５２は、画素電極５１側から順に設けられた正孔注入層５２１、正孔輸送層５２２、有機発光層５２３、電子輸送層５２４を有している。
【００４０】
図３は、有機ＥＬ装置１Ａにおける電気信号（画像信号）の流れを説明するブロック図である。本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａは、外部から入力される複数の画像信号は、図１では不図示のシフトレジスタ４２に入力されて適切な数のデータに再分割され、光配線部３０を介して駆動回路１４に入力されることで、駆動信号に応じて有機ＥＬ素子１２２を駆動させる。以下、各構成について説明する。
【００４１】
外部から入力される電気信号は、４つの有機ＥＬ素子１２２に対応して４つのデータが含まれている。そのため、まずシフトレジスタ４２によって分割される。分割された電気信号は発光部３２に入力され、電気信号に対応した光信号が射出される。即ち、発光部３２において電気信号が光信号に変換される。
【００４２】
射出された光信号は、光導波路３４内を伝送して受光部３６で受光される。受光部３６では、受光した光量に応じて電気信号を出力する。即ち、受光部３６において光信号が電気信号に変換される。
【００４３】
ここで、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａは、受光部３６から出力される電気信号と発光部３２に入力される電気信号とを比較し、発光部３２から射出される光の強度の制御にフィードバックする同期回路４４を備える。光導波路３４内で光の強度が低下することがあったとしても、光配線部３０の前後の信号強度を比較してフィードバックするために、安定した信号供給が可能である。
【００４４】
受光部３６から出力された電気信号は、駆動回路１４に供給される。本実施形態の駆動回路１４は、サンプリングラッチ１４１、ロードラッチ１４２、発光制御回路１４３，レベルシフタ１４４、ＤＡＣ回路１４５、を含んで構成されている。
【００４５】
受光部３６から入力される電気信号は、まずサンプリングラッチ１４１で一度ラッチされた後にロードラッチ１４２に伝送され、所定のタイミングでロードラッチ１４２から発光制御回路１４３にロードされる。これらのラッチ回路は、それぞれの回路に入力される不図示の基本クロック信号のタイミングに合わせてラッチおよびロードを行う。
【００４６】
発光制御回路１４３では、入力される画像信号（電気信号）を、有機ＥＬ素子１２２を発光させる発光制御信号（電気信号）に変換する。この発光制御信号に基づき、有機ＥＬ素子１２２の発光強度、発光時間が設定される。
【００４７】
レベルシフタ１４４は、高電圧（例えば１５Ｖ）で駆動する発光制御回路１４３と、低電圧（例えば３．５Ｖ）で駆動するＤＡＣ回路１４５との駆動電圧の電位差を緩和するために両回路の間に設けられる、降圧型のレベルシフタである。
【００４８】
ＤＡＣ回路１４５は、各種の制御信号に同期して、レベルシフタ１４４を介して発光制御回路１４３から入力される発光制御信号をラッチし、当該ラッチした電気信号をアナログ変換して駆動信号（電気信号）を生成し、有機ＥＬ素子１２２に出力する。すると、各々の有機ＥＬ素子１２２は、駆動信号に基づいて発光を行う。本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａは、このようにして入力される画像信号を処理し駆動する。
【００４９】
図４は、光導波路３４の構成を説明する概略断面図である。光導波路３４は、基板本体２０Ａをマスクパターニングしてエッチングすることで溝部を形成し、該溝部に光導波路３４の形成材料を充填することで形成することができる。光導波路３４の形成材料には、透明樹脂またはゾルゲル法を用いて形成するガラス（ゾルゲルガラス）を用いることができる。
【００５０】
図４（ａ）に示す光導波路３４Ａは、図１で示した発光部３２から射出される光信号Ｌを光導波路３４に導く入射口３４０Ａと、受光部３６に向けて光信号Ｌを射出する射出口３４０Ｂと、を備えている。また、入射口３４０Ａおよび射出口３４０Ｂの近傍に、光散乱機構３４１ａをなす光散乱粒子が分散されている。光散乱粒子としては、例えばシリカ粒子、ガラス粒子又は金属粒子などが用いられる。このような光導波路３４Ａは、例えば、インクジェットノズルなどから液状の光導波路材（樹脂など）を所定部位に吐出するとともに、他のインクジェットノズルなどから光散乱粒子を含んだ液状の光導波路材を所定部位に吐出することで形成することができる。
【００５１】
図４（ｂ）に示す光導波路３４Ｂは、基板本体２０Ａ側の表面に射出口３４０Ｂと平面的に重なって光散乱機構３４１ｂが設けられている。光散乱機構３４１ｂは、光導波路３４をなす溝部の深さを変化させた構成としている。更に、図４（ｃ）に示す光導波路３４Ｃは、基板本体２０Ａ側の表面の入射口３４０Ａおよび射出口３４０Ｂと平面的に重なる位置に、複数の凹凸形状の光散乱機構３４１ｃを設けた構成としている。
【００５２】
このような光導波路では、発光部３２から射出される光信号Ｌ（Ｌ１）が入射口３４０Ａから光導波路内に入射する。光導波路内を伝播する光信号Ｌ（Ｌ２）は、光散乱機構で散乱する。散乱する光信号Ｌのうち射出口３４０Ｂから射出される光信号Ｌ（Ｌ３）は、受光部３６へ向けて射出され、射出口３４０Ｂから射出されない光信号Ｌ２は、更に光導波路内を伝播する。射出口３４０Ｂには、散乱して射出される光信号を受光部３６へ収束するため、集光素子等の部材が設けられていても良い。
【００５３】
また、光導波路は、図４に示したように基板本体２０Ａに溝部を設けて形成するのみならず、基板本体２０Ａの表面に形成することとしても良い。図５は、光導波路３４Ｄの構成を説明する概略断面図である。このような光導波路３４Ｄは、基板本体２０Ａの表面にクラッド材５０を設け、該クラッド材５０をマスクパターニングしてエッチングし光導波路の形成材料を充填することで形成することができる。ここでは光導波路３４Ｄは、図４（ａ）で示した光導波路３４Ａと同様の光散乱機構を備えるものとして図示している。
【００５４】
図６は、上記のような構成を備える本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａにおける信号の流れを示す模式図である。
【００５５】
まず、外部から入力された電気信号は、素子基板１０に設けられている発光部３２で光信号Ｌ１に変換され、対向基板２０に設けられている光導波路３４に入射する。光導波路３４内を伝播する光信号Ｌ２は、素子基板１０に設けられている受光部３６へ向けて射出され（光信号Ｌ３）、受光部３６で電気信号Ｅ１に変換される。受光部３６から出力される電気信号Ｅ１は、駆動回路１４において駆動信号Ｅ２に変換され、有機ＥＬ素子部１２に供給される。有機ＥＬ素子部１２は、駆動信号Ｅ２に基づき発光する。
【００５６】
このように、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａでは、光配線部３０において有機ＥＬ素子部１２を駆動させるための信号が対向基板２０を伝播する。光導波路３４は、素子基板１０の表面よりも相対的に平坦な対向基板２０上に設けられるために、素子基板１０に設ける場合よりも、散乱による減衰がすくない良好な品質を備える。したがって、良好に信号伝達を行うことができる。
【００５７】
以上のような構成の有機ＥＬ装置１Ａによれば、配線の一部を光配線としているため、クロストークやフリッカ等の画像乱れの要因となる信号の伝送不具合が生じにくい。また、光配線の光導波路３４は、対向基板の平坦面に形成されているため、光導波路内を伝送中に光信号が減衰しにくく、良好な信号伝達が可能となる。したがって、表示品質に優れた高品質な有機ＥＬ装置１Ａとすることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、駆動回路１４に接続された画素電極は有機ＥＬ素子１２２の一部を構成しており、また発光部３２の光変換素子３２２も有機ＥＬ素子であることとしている。有機ＥＬ素子を共通して備えることで、構造や形成材料を共通化し、製造工程を共通化することできる。そのため、容易に良好な表示特性を備える有機ＥＬ装置１Ａを製造することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、有機ＥＬ素子１２２と光変換素子３２２とは、異なる波長の光を射出することとしている。そのため、誤動作を防止することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、光配線部３０は２以上の受光部３６を有し、１つの光導波路３４に対して２以上の受光部３６が共通して接続されている。そのため、光導波路３４の形成数・形成領域を少なくすることができ、装置の小型化や大画面化を図ることができる。
【００６１】
なお、本実施形態においては、光変換素子３２２として有機ＥＬ素子を用いる事としたが、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）等、他の光源を用いることもできる。
【００６２】
また、本実施形態においては、有機ＥＬ素子１２２と光変換素子３２２とは異なる色の光を射出することとしたが、同じ色の光を射出することとしても良い。その場合には、同じ有機ＥＬ素子１２２と光変換素子３２２とを同じ製造工程で形成することができるため、製造が容易となる。
【００６３】
また、本実施形態においては、１つの光導波路３４に対して４つの受光部３６が接続され、４つの有機ＥＬ素子１２２へ信号を供給することとしたが、受光部と光導波路とを１対１で対応させ、１つの光導波路３４には１つの受光部３６が接続されることとしても良い。
【００６４】
また、本実施形態においては、有機ＥＬ素子部１２は白色光を射出することとしたが、これにかぎらない。例えば、対向基板２０に、有機ＥＬ素子１２２から射出された光を種々の色光に変換するカラーフィルタ層を備えていても良い。その場合には、カラーフィルタ層のうち光が透過する着色部と重ならない位置に光導波路を設けるものとする。このような場合であっても、カラーフィルタ層は一様な厚みに形成することが可能であるため、素子形成層１１の表面の凹凸と比べると遙かに平坦な表面形状となる。したがって、素子基板１０に形成する場合と比べると良好な光導波路が得られる。
【００６５】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｂの説明図である。本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｂは、第１実施形態の有機ＥＬ装置１Ａと一部共通している。異なるのは、直線状に４つの有機ＥＬ素子（発光素子）を備えた有機ＥＬ装置１Ａに対し、有機ＥＬ装置１Ｂでは、マトリクス状に複数配列している点である。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明について省略する。
【００６６】
図７は、有機ＥＬ装置１Ｂの構成を模式的に示す平面図である。図７に示す通り、有機ＥＬ装置１Ｂは、光透過性と電気絶縁性とを備える基板本体１０Ａと、基板本体１０Ａの略中央部分に位置し、有機ＥＬ素子で形成されるサブ画素Ｘがマトリクス状に配置された、平面視ほぼ矩形の表示領域ＡＲ（図７中二点鎖線枠内）とを備えて構成されている。
【００６７】
各々のサブ画素Ｘは、発光することで赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）または青色（Ｂ）のいずれかの光を取り出すことが可能となっている。これらの各色の光は、サブ画素Ｘが備える有機ＥＬ素子が直接各色の光を射出してもよく、サブ画素Ｘが白色光を射出した後に、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応するカラーフィルタを介することで各色の光に変調することとしてもよい。表示領域ＡＲにおいては、図の縦方向に同一色のサブ画素Ｘが配列しており、いわゆるストライプ配置を構成している。表示領域ＡＲでは、マトリクス状に配置されたサブ画素Ｘが射出するＲＧＢの光を混色させてフルカラー表示を行うことが可能となっている。
【００６８】
各々のサブ画素Ｘは、データ線８５と走査線９５との交点付近に構成されており、データ線８５は、サブ画素Ｘの配列方向において表示領域ＡＲと隣り合う位置（図では表示領域ＡＲの上側）に配置されたデータ線駆動回路８０に一端が接続されている。また、走査線９５は、サブ画素Ｘの配列方向と交わる方向において表示領域ＡＲと隣り合う位置（図では表示領域ＡＲの左側）に配置された走査線駆動回路９０に一端が接続されている。
【００６９】
装置外部から入力されるデータ信号（電気信号）は、電子回路６０、光配線部３０、集積回路７０を順に介してデータ線駆動回路８０に入力される。光配線部３０は必要に応じて複数設ける事ができるが、図では省略している。
【００７０】
電子回路６０は、入力される複数のデータ信号を分割するシフトレジスタを有している。シフトレジスタでは、光配線部３０の配置数に応じてデータ信号を分割し、各々の光配線部３０に伝送する。
【００７１】
各々の光配線部３０は、第１実施形態の光配線と同様の構成を備えている。有機ＥＬ装置１Ｂは、基板本体１０Ａに対向する対向基板（不図示）を備えており、光配線部３０の備える光導波路３４は、対向基板に配置されている。発光部３２および受光部３６は、それぞれ基板本体１０Ａを有する素子基板側に形成されている。
【００７２】
集積回路７０では、供給されるデータ信号をラッチし、例えば不図示の配線を介して供給されるクロック信号のタイミングに応じて放出する。データ信号は、集積回路７０内でデジタル信号に変換され、データ線駆動回路８０に向けて供給される。
【００７３】
その他、有機ＥＬ装置１Ｂの作動状況を検査し、製造途中や出荷時における表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができる検査回路を備えることとしても良い。
【００７４】
図８は、有機ＥＬ装置１Ｂにおけるデータ信号の流れを説明するブロック図である。以下の説明では、第１実施形態の有機ＥＬ装置１Ａと共通する内容については説明を省略する。
【００７５】
外部から入力されるデータ信号は、形成された光配線部３０の数に応じてシフトレジスタ４２によって分割される。分割されたデータ信号は、発光部３２に入力されデータ信号に対応した光信号が射出される。光信号は、光導波路３４内を介して伝送し受光部３６で受光される。受光部３６では、受光した光量に応じて電気信号を出力する。
【００７６】
受光部３６から出力された電気信号は、集積回路７０に供給される。本実施形態の集積回路７０は、サンプリングラッチ７１、ロードラッチ７２、発光制御回路７３を含んで構成されている。入力された電気信号は、サンプリングラッチ７１でラッチされ、ロードラッチ７２でロードされる。発光制御回路７３では、サブ画素Ｘの有機ＥＬ素子を発光させる発光制御信号に変換する。
【００７７】
集積回路７０から出力される駆動信号は、データ線駆動回路８０に入力される。本実施形態のデータ線駆動回路８０は、レベルシフタ８１、ＤＡＣ回路８２、アンプ８３を含んで構成されている。入力される駆動信号は、降圧型のレベルシフタ８１で電位が下げられＤＡＣ回路８２に入力される。ＤＡＣ回路８２では発光制御信号をアナログ変換して駆動信号を生成する。該駆動信号はアンプ８３で増幅され、各種の制御信号に同期してデータ線８５を介してサブ画素Ｘに出力される。すると、各々のサブ画素Ｘでは、駆動信号に基づいて発光（表示）を行う。本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｂは、このようにしてデータ信号を処理し駆動する。
【００７８】
以上のような構成の有機ＥＬ装置１Ｂによれば、配線の一部を光配線としているため、クロストークやフリッカ等の画像乱れの要因となる信号の伝送不具合が生じにくい。また、光配線の光導波路３４は、対向基板の平坦面に形成されているため、光導波路内を伝送中に光信号が減衰しにくく、良好な信号伝達が可能となる。したがって、表示品質に優れた高品質な有機ＥＬ装置１Ｂとすることができる。
【００７９】
［電子機器］
次に、本発明の電子機器の実施形態について説明する。図９は、本発明の有機ＥＬ装置を用いた電子機器の例を示すものであり、図９（ａ）は上記電気光学装置をラインヘッドとして備えた画像形成装置（光プリンタ）１０００を示す概略構成図、図９（ｂ）は携帯電話を示す斜視図である。
【００８０】
図９（ａ）に示す光プリンタ１０００は、転写媒体２２０の走行経路の近傍に、像担持体としての感光体ドラム１６０を備えている。感光体ドラム１６０の周囲には、感光体ドラム１６０の回転方向（図中の矢印方向）に沿って、露光装置１００Ｌ、現像装置１８０及び転写ローラ２１０が順次配設されている。感光体ドラム１６０は、回転軸１７０の周りに回転可能に設けられており、その外周面には、回転軸方向中央部に感光面１６０Ａが形成されている。露光装置１００Ｌ及び現像装置１８０は感光体ドラム１６０の回転軸１７０に沿って長軸状に配置されており、その長軸方向の幅は、感光面１６０Ａの幅と概ね一致している。
【００８１】
露光装置１００Ｌには、複数の有機ＥＬ素子１００Ａを有するラインヘッド（電気光学装置）１００と、該ラインヘッド１００から放射された光を正立等倍結像させる複数のレンズ素子１２０Ａを有する結像光学素子１２０とを備えている。ラインヘッド１００と結像光学素子１２０とは、互いにアライメントされた状態で図示略のヘッドケースによって保持され、感光体ドラム１６０上に固定されている。ここで、ラインヘッド１００は、上述した構造を有する光配線を備えている。そのため、この光プリンタ１０００は、露光不良の生じ難いものとなっている。
【００８２】
図９（ｂ）に示す携帯電話１３００は、本発明の有機ＥＬ装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。これにより、本発明の電気光学装置により構成された表示品質に優れる表示部を具備した携帯電話１３００を提供することができる。
【００８３】
これらの電子機器は、本発明の電気光学装置を備えているため、クロストークやフリッカ等が生じず高品質な電子機器とすることができる。
【００８４】
また本発明の電気光学装置は、上記の電子機器に限らず、電子ブック、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、クロストークやフリッカ等の画像乱れがなく表示品質が高い表示部を備えた電子機器を提供できる。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００８６】
例えば、上記実施形態においては、画素電極を含む有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ装置としたが、液晶装置としても構わない。その場合は、液晶装置の駆動方式によって対向基板側に共通電極を形成する場合があるが、光導波路の形成領域を平坦に保つため、該形成領域には共通電極を設けないこととすると良い。その他、液晶装置が備える配向膜等も同様である。同様にプラズマ表示装置とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の電気光学装置が備える有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図３】第１実施形態の電気光学装置における信号の流れを説明するブロック図である。
【図４】電気光学装置が備える光導波路の構成を説明する概略断面図である。
【図５】電気光学装置が備える光導波路の構成を説明する概略断面図である。
【図６】本実施形態の電気光学装置における各信号の流れを示す模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電気光学装置を示す概略図である。
【図８】第２実施形態の電気光学装置における信号の流れを説明するブロック図である。
【図９】本発明の電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
１Ａ，１Ｂ…有機ＥＬ装置（電気光学装置）、１０…素子基板（第１基板）、２０…対向基板（第２基板）、３０…光配線部、３２…発光部、３４，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…光導波路、３６…受光部、５１…画素電極、３４０Ａ…入射口、３４０Ｂ…射出口、３４１ａ，３４１ｂ，３４１ｃ…光散乱機構、１０００…画像形成装置（電子機器）、１３００…携帯電話（電子機器）、Ｘ…サブ画素
【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】
2010049811.tif 000009
【図８】
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【図９】
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