(57)【要約】【課題】データ信号のレベルの刻み幅を維持しながら電気光学素子の階調を微細に制御する。【解決手段】単位回路Ｐは素子部Ｕ1・Ｕ2を含む。素子部Ｕk（k=1,2）は電気光学素子Ｅkをデータ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdに応じて制御する。素子部Ｕ1・Ｕ2に同じ電圧値Ｖdのデータ信号Ｓ1[j]・Ｓ2[j]が供給された場合に電気光学素子Ｅ1は電気光学素子Ｅ2よりも低階調となる。信号生成回路２５は、階調値Ｄに応じて異なる電圧値Ｖdのデータ信号Ｓk[j]を生成する。階調値Ｄが範囲ＲL内にある場合、電気光学素子Ｅ1を当該階調値Ｄに対応した階調とする電圧値Ｖdのデータ信号Ｓ1[j]が素子部Ｕ1に出力される。階調値Ｄが範囲ＲLよりも高階調側の範囲ＲM内にある場合、電気光学素子Ｅ2を当該階調値Ｄに対応した階調とする電圧値Ｖdのデータ信号Ｓ2[j]が素子部Ｕ2に出力される。【選択図】図２
2007286470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電気光学素子をデータ信号のレベルに応じた階調に制御する第１素子部と、第２電
気光学素子をデータ信号のレベルに応じた階調に制御する第２素子部とを含み、前記第１
素子部と前記第２素子部とに同じレベルのデータ信号が付与された場合に、前記第１電気
光学素子が前記第２電気光学素子よりも低階調となる単位回路と、
前記単位回路に指定された階調値に応じて異なるレベルのデータ信号を生成する回路で
あって、前記階調値が第１範囲内にある場合に、前記第１電気光学素子が当該階調値に対
応した階調に制御されるようにレベルが設定されたデータ信号を前記第１素子部に付与し
、前記階調値が前記第１範囲よりも高階調側の第２範囲内にある場合に、前記第２電気光
学素子が当該階調値に対応した階調に制御されるようにレベルが設定されたデータ信号を
前記第２素子部に付与する信号生成回路と
を具備する電気光学装置。
【請求項２】
前記第１電気光学素子と前記第２電気光学素子とは、光を出射する領域の面積が相違す
る
請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１電気光学素子および前記第２電気光学素子は、第１電極と第２電極との間に発
光層が介在する発光素子であり、
前記第１電気光学素子と前記第２電気光学素子とは、第１電極と第２電極との間隔が相
違する
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】
前記第１電気光学素子および前記第２電気光学素子は、相互に対向する光透過性の第１
電極と光反射性の第２電極との間に発光層が介在する発光素子であり、
前記第１電気光学素子と前記第２電気光学素子とは、前記第１電極の膜厚が相違する
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】
基板の面上に形成された光透過性の絶縁層を具備し、
前記第１電気光学素子および前記第２電気光学素子は、前記絶縁層の面上に形成された
光透過性の第１電極と当該第１電極に対向する光反射性の第２電極との間に発光層が介在
する発光素子であり、
前記絶縁層のうち前記第１電気光学素子からの出射光が透過する領域と前記第２電気光
学素子からの出射光が透過する領域とは膜厚が相違する
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】
前記第１電気光学素子からの出射光が透過する第１透光体と、
前記第２電気光学素子からの出射光が透過する第２透光体とを具備し、
前記第１透光体と前記第２透光体とは透過率が相違する
請求項１から請求項５の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記第１素子部および前記第２素子部の各々は、ゲートの電圧に応じた駆動電流を生成
して電気光学素子に供給する駆動トランジスタを含み、
前記第１素子部の駆動トランジスタと前記第２素子部の駆動トランジスタとは、ゲート
に同じ電圧が印加されたときの駆動電流の電流値が相違する
請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第１素子部は、第１期間にて、前記第１電気光学素子をデータ信号のレベルに応じ
た輝度に発光させ、前記第２素子部は、前記第１期間よりも長い第２期間にて、前記第２
電気光学素子をデータ信号のレベルに応じた輝度に発光させる
請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記第１素子部は、前記第１電気光学素子をデータ信号の電圧値に応じた階調に制御し
、
前記第２素子部は、前記第２電気光学素子をデータ信号の電流値に応じた階調に制御し
、
前記信号生成回路は、前記単位回路に指定された階調値が前記第１範囲内にある場合に
、当該階調値に応じた電圧値のデータ信号を前記第１素子部に出力する電圧生成回路と、
前記階調値が前記第２範囲内にある場合に、当該階調値に応じた電流値のデータ信号を前
記第２素子部に供給する電流生成回路とを含む
請求項１から請求項８の何れかに記載の電気光学装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９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１１】
第１電気光学素子をデータ信号のレベルに応じた階調に制御する第１素子部と、第２電
気光学素子をデータ信号のレベルに応じた階調に制御する第２素子部とを含み、前記第１
素子部と前記第２素子部とに同じレベルのデータ信号が付与された場合に、前記第１電気
光学素子が前記第２電気光学素子よりも低階調となる単位回路を具備する電気光学装置を
駆動する方法であって、
前記単位回路に指定された階調値が、第１範囲と当該第１範囲よりも高階調側の第２範
囲とを含む複数の範囲の何れに属するかを判別する判別過程と、
前記階調値に応じて異なるレベルのデータ信号を生成する信号生成過程とを含み、
前記信号生成過程においては、前記階調値が前記第１範囲内にあると前記判別過程にて
判別された場合に、前記第１電気光学素子が当該階調値に対応した階調に制御されるよう
にレベルが設定されたデータ信号を前記第１素子部に付与し、前記階調値が前記第２範囲
内にあると前記判別過程にて判別された場合に、前記第２電気光学素子が当該階調値に対
応した階調に制御されるようにレベルが設定されたデータ信号を前記第２素子部に付与す
る
電気光学装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオード（以下「ＯＬＥＤ（Organic  Light  Emitting  Diode
）」素子などの電気光学素子の階調を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の電気光学素子を配列した電気光学装置が従来から提案されている。各電気光学素
子は、駆動回路から出力されるデータ信号のレベル（電圧値や電流値）に応じた階調に制
御される。駆動回路は、画像データによって指定される階調値Ｄに対応したレベルのデー
タ信号を生成する。図１９の特性ＦC1は、データ信号の電圧値と電気光学素子の階調（例
えばＯＬＥＤ素子の輝度）との関係である。
【０００３】
また、特許文献１には、階調値Ｄと電気光学素子の実際の階調との関係がガンマ補正に
よって調整される表示装置が開示されている。図２０は、ガンマ値を「2.0」としたとき
の階調値Ｄと電気光学素子の階調との関係を示すグラフである。
【特許文献１】特開２００３−２５５９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気光学装置には多階調化が要求される。しかしながら、電気光学素子の階調を微細に
変化させるためにはデータ信号のレベルの刻み幅（変化量の最小値）を微細化する必要が
あるから、高性能かつ大規模な駆動回路が必要となって電気光学装置のコストが増大する
という問題がある。
【０００５】
以上の問題は電気光学素子の発光効率が向上するほど顕著となる。すなわち、図１９の
特性ＦC2に例示されるように、データ信号のレベル（電圧値）に対する階調の変化量は電
気光学素子の発光効率が向上するほど増大する。したがって、電気光学素子の階調を図１
９のΔＧだけ変化させるためには、データ信号のレベルの刻み幅ΔＶ2が、特性ＦC1の場
合の刻み幅ΔＶ1よりも微細化されるように駆動回路を高性能化する必要がある。
【０００６】
また、「１」を上回るガンマ値をガンマ補正に適用した場合、図２０に例示されるよう
に、特に低階調の範囲で電気光学素子の階調の刻み幅ΔＧを縮小する必要がある。この場
合にもデータ信号の電圧を微細に変化させる必要があるから、電気光学装置のコストの増
大という問題は顕在化する。以上の事情に鑑みて、本発明は、データ信号のレベルの刻み
幅を維持しながら電気光学素子の階調を微細に制御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】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、第１電気光学素子をデータ
信号のレベルに応じた階調に制御する第１素子部（例えば図２の素子部Ｕ1）と、第２電
気光学素子をデータ信号のレベルに応じた階調に制御する第２素子部（例えば図２の素子
部Ｕ2）とを含み、第１素子部と第２素子部とに同じレベルのデータ信号が付与された場
合に、第１電気光学素子が第２電気光学素子よりも低階調となる単位回路と、単位回路に
指定された階調値に応じて異なるレベルのデータ信号を生成する回路であって、階調値が
第１範囲（例えば図５の範囲ＲL）内にある場合に、第１電気光学素子が当該階調値に対
応した階調に制御されるようにレベルが設定されたデータ信号を第１素子部に付与し、階
調値が第１範囲よりも高階調側の第２範囲（例えば図５の範囲ＲM）内にある場合に、第
２電気光学素子が当該階調値に対応した階調に制御されるようにレベルが設定されたデー
タ信号を第２素子部に付与する信号生成回路とを具備する。
【０００８】
本発明においては、第１素子部と第２素子部とに同じレベルのデータ信号が付与された
場合に第１電気光学素子が第２電気光学素子よりも低階調となる構成（すなわち第１素子
部と第２素子部とで階調変化率が相違する構成）のもとで、第１範囲内の階調値が指定さ
れた場合には当該階調値に応じたデータ信号によって第１電気光学素子が制御される。し
たがって、単位回路に指定された階調値に拘わらず第２電気光学素子と同等の特性のひと
つの電気光学素子が制御される構成と比較して、第１範囲内の階調値が指定された場合の
データ信号のレベルの刻み幅を充分に確保することが可能となる。また、第２範囲内の階
調値が指定された場合には第２電気光学素子が制御されるから、単位回路に指定された階
調値に拘わらず第１電気光学素子と同等の特性のひとつの電気光学素子が制御される構成
と比較して、データ信号のレベルを抑制しながら（消費電力の低減）、広い範囲にわたる
多階調を表現することが可能である。
【０００９】
本発明における電気光学素子は、電気エネルギの付与（電流の供給や電圧の印加）によ
って輝度や透過率といった光学的な特性が変化する要素である。本発明に適用される電気
光学素子について、自身が発光する自発光型の素子と外光の透過率を変化させる非発光型
の素子（例えば液晶素子）との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型の素子
と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型の素子との区別は不問である。例えば、ＯＬ
ＥＤ素子や無機ＥＬ素子、フィールド・エミッション（ＦＥ）素子、表面導電型エミッシ
ョン（ＳＥ：Surface-conduction  Electron-emitter）素子、弾道電子放出（ＢＳ：Ball
istic  electron  Surface  emitting）素子、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）素子、
液晶素子、電気泳動素子、エレクトロクロミック素子など様々な電気光学素子を本発明に
利用することができる。
【００１０】
本発明におけるデータ信号は電流信号および電圧信号の何れでもよい。データ信号のレ
ベルとは、データ信号が電流信号である場合には電流値を意味し、データ信号が電圧信号
である場合には電圧値を意味する。また、単位回路を構成する要素としては第１素子部お
よび第２素子部が明示されているが、第１素子部と第２素子部とを含む３個以上の素子部
を単位回路が備える構成も当然に本発明の範囲に含まれる。
【００１１】
本発明の好適な態様において、第１電気光学素子と第２電気光学素子とは、光を出射す
る領域の面積が相違する。この態様によれば、第１電気光学素子と第２電気光学素子との
製造の工程を共通化しながら、階調変化率を第１素子部と第２素子部とで相違させること
ができる。ただし、階調変化率を素子部ごとに相違させる構成は以下の態様によっても実
現される。
【００１２】
第１の態様（例えば図６）において、第１電気光学素子および第２電気光学素子は、第
１電極（例えば図６の第１電極３３）と第２電極（例えば図６の第２電極３６）との間に
発光層が介在する発光素子であり、第１電気光学素子と第２電気光学素子とは、第１電極
と第２電極との間隔が相違する。換言すると、第１電極と第２電極との間に介在して発光
層を含む部分（例えば図６の発光機能層３５）の膜厚が第１電気光学素子と第２電気光学
素子とで相違する。
第２の態様（例えば図７）において、第１電気光学素子および第２電気光学素子は、相
互に対向する光透過性の第１電極と光反射性の第２電極との間に発光層が介在する発光素
子であり、第１電気光学素子と第２電気光学素子とは、第１電極の膜厚が相違する。
第３の態様（例えば図９）に係る電気光学装置は、基板の面上に形成された光透過性の
絶縁層（例えば図９の絶縁層３２）を具備し、第１電気光学素子および第２電気光学素子
は、絶縁層の面上に形成された光透過性の第１電極と当該第１電極に対向する光反射性の
第２電極との間に発光層が介在する発光素子であり、絶縁層のうち第１電気光学素子から
の出射光が透過する領域と第２電気光学素子からの出射光が透過する領域とは膜厚が相違
する。
第４の態様（例えば図１０）に係る電気光学装置は、第１電気光学素子からの出射光が
透過する第１透光体（例えば図１０における減光フィルタ３７の部分３７１）と、第２電
気光学素子からの出射光が透過する第２透光体（例えば図１０における減光フィルタ３７
の部分３７２）とを具備し、第１透光体と第２透光体とは透過率が相違する。
以上に例示した第１〜第４の態様によれば、第１電気光学素子と第２電気光学素子とを
同じ面積とすることが可能である。すなわち、第２電気光学素子を第１電気光学素子より
も大面積とする必要はない。したがって、各電気光学素子の高精細化が容易であるという
利点がある。
【００１３】
階調変化率を第１素子部と第２素子部とで相違させるための構成は以上の例示に限定さ
れない。例えば、第１素子部および第２素子部の各々が、ゲートの電圧に応じた駆動電流
を生成して電気光学素子に供給する駆動トランジスタを含む場合には、第１素子部の駆動
トランジスタと第２素子部の駆動トランジスタとにおいて、ゲートに同じ電圧が印加され
たときの駆動電流の電流値が相違する構成も採用される。この態様によれば、各電気光学
素子の形態（面積や各層の膜厚）を素子部ごとに相違させる必要がないという利点がある
。
【００１４】
また、各素子部に含まれる要素（電気光学素子や駆動トランジスタ）の特性を相違させ
る必要は必ずしもない。例えば、第１素子部が、第１期間（例えば図１２の発光期間ＰEL
1）にて、第１電気光学素子をデータ信号のレベルに応じた輝度に発光させ、第２素子部
が、第１期間よりも長い第２期間（例えば図１２の発光期間ＰEL2）にて、第２電気光学
素子をデータ信号のレベルに応じた輝度に発光させる構成も採用される。この構成によれ
ば、第１期間と第２期間との時間長に応じて階調変化率を第１素子部と第２素子部とで相
違させることが可能である。なお、この態様の具体例は第３実施形態として後述される。
【００１５】
本発明の好適な態様において、第１素子部は、第１電気光学素子をデータ信号の電圧値
に応じた階調に制御し、第２素子部は、第２電気光学素子をデータ信号の電流値に応じた
階調に制御し、信号生成回路は、単位回路に指定された階調値が第１範囲内にある場合に
、当該階調値に応じた電圧値のデータ信号を第１素子部に出力する電圧生成回路（例えば
図１３の電圧生成回路２５１）と、階調値が第２範囲内にある場合に、当該階調値に応じ
た電流値のデータ信号を第２素子部に供給する電流生成回路（例えば図１３の電流生成回
路２５２）とを含む。この態様においては、階調値が高階調側の第２範囲内にある場合に
はデータ信号の電圧値に応じて第１電気光学素子が駆動される一方、階調値が低階調側の
第１範囲内にある場合にはデータ信号の電流値に応じて第２電気光学素子が駆動される。
したがって、データ信号の伝送路（例えば図１３のデータ線ＬＤk[j]）の時定数が高い場
合でも、第１電気光学素子を確実に所期の階調に設定することが可能である。なお、この
態様の具体例は第４実施形態として後述される。
【００１６】
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。この電子機器の典型例は、
電気光学装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソ
ナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途
は画像の表示に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体
に潜像を形成するための露光装置（露光ヘッド）、液晶装置の背面側に配置されてこれを
照明する装置（バックライト）、あるいは、スキャナなどの画像読取装置に搭載されて原
稿を照明する装置など各種の照明装置など、様々な用途に本発明の電気光学装置を適用す
ることができる。
【００１７】
本発明は、電気光学装置を駆動する方法としても特定される。本発明に係る駆動方法は
、単位回路に指定された階調値が、第１範囲と当該第１範囲よりも高階調側の第２範囲と
を含む複数の範囲の何れに属するかを判別する判別過程（例えば図１のデータ判別部２４
１が実行する手順）と、階調値に応じて異なるレベルのデータ信号を生成する信号生成過
程（例えば図１の信号生成回路２５が実行する手順）とを含み、信号生成過程においては
、階調値が第１範囲内にあると判別過程にて判別された場合に、第１電気光学素子が当該
階調値に対応した階調に制御されるようにレベルが設定されたデータ信号を第１素子部に
付与し、階調値が第２範囲内にあると判別過程にて判別された場合に、第２電気光学素子
が当該階調値に対応した階調に制御されるようにレベルが設定されたデータ信号を第２素
子部に付与する。以上の方法によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の効果が奏さ
れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜Ａ：第１実施形態＞
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。同
図に示すように、電気光学装置１００は、多数の単位回路Ｐが配列する素子アレイ部Ａと
、各単位回路Ｐを駆動する走査線駆動回路２２およびデータ線駆動回路２４と、走査線駆
動回路２２およびデータ線駆動回路２４を制御する制御回路２０とを具備する。多数の単
位回路Ｐは、相互に交差するＸ方向およびＹ方向にわたって縦ｍ行×横ｎ列のマトリクス
状に配列する（ｍおよびｎの各々は２以上の自然数）。
【００１９】
図２は、各単位回路Ｐの構成を示す回路図である。同図においては、第ｉ行（ｉは１≦
ｉ≦ｍを満たす整数）に属する第ｊ列目（ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす整数）のひとつの単位
回路Ｐのみが図示されているが、総ての単位回路Ｐは同様の構成である。図１および図２
に示すように、素子アレイ部Ａには、Ｘ方向に延在するｍ本の走査線１２０と、Ｙ方向に
延在するｎ組の配線群１４とが形成される。各単位回路Ｐは、走査線１２０と配線群１４
との各交差に対応する位置に配置される。図２に示すように、第ｊ列目の配線群１４は、
各々がＹ方向に延在する３本のデータ線ＬＤ1[j]〜ＬＤ3[j]を含む。各単位回路Ｐには電
源線１７を介して電源電位ＶELが供給される。
【００２０】
図１の走査線駆動回路２２は、素子アレイ部Ａのｍ行の各々（各走査線１２０）を順番
に選択するための走査信号Ｇ[1]〜Ｇ[m]を生成して各走査線１２０に出力する手段（例え
ばｍビットのシフトレジスタ）である。図３に示すように、第ｉ行の走査線１２０に出力
される制御信号Ｇ[i]は、ひとつのフレーム期間のうち第ｉ番目の水平走査期間Ｈにてハ
イレベル（選択）となり、それ以外の期間にてローレベル（非選択）を維持する。
【００２１】
制御回路２０は、クロック信号など各種の信号の出力によって走査線駆動回路２２およ
びデータ線駆動回路２４の動作のタイミングを制御するほか、各単位回路Ｐの階調値Ｄを
指定する画像データをデータ線駆動回路２４に対して順次に出力する。図１に示すように
、データ線駆動回路２４は、各単位回路Ｐの階調値Ｄが属する範囲Ｒを判別するデータ判
別部２４１と、配線群１４の総数（単位回路Ｐの列数）に相当するｎ個の信号生成回路２
５とを含む。データ判別部２４１は、制御回路２０から供給される階調値Ｄが、階調値Ｄ
の最小値から最大値までの範囲を相互に重複しないように区分した３個の範囲Ｒ（ＲL・
ＲM・ＲH）の何れに属するかを判別する。範囲ＲLは階調値Ｄの最小値を含み、範囲ＲHは
階調値Ｄの最大値を含む。範囲ＲMは範囲ＲLよりも高階調側の範囲であり、範囲ＲHは範
囲ＲMよりも高階調側の範囲である。
【００２２】
第ｊ列目の信号生成回路２５は、データ信号Ｓ1[j]〜Ｓ3[j]を生成して第ｊ列目の配線
群１４に出力する。データ信号Ｓ1[j]〜Ｓ3[j]は、第ｊ列目の階調値Ｄとデータ判別部２
４１による判別の結果とに応じて電圧値Ｖdが設定された電圧信号である。データ信号Ｓk
[j]（ｋは１≦ｋ≦３を満たす整数）はデータ線ＬＤk[j]に出力される。なお、信号生成
回路２５の具体的な動作については後述する。
【００２３】
次に、単位回路Ｐの具体的な構成を説明する。図２に示すように、ひとつの単位回路Ｐ
は、範囲Ｒの区分数に相当する３個の素子部Ｕ1〜Ｕ3を含む。素子部Ｕkは、電源線１７
から接地線（接地電位Ｇnd）に至る経路上に配置された電気光学素子Ｅkを備える。本実
施形態の電気光学素子Ｅkは、相互に対向する各電極の間に有機ＥＬ（ElectroLuminescen
t）材料の発光層が介在するＯＬＥＤ素子である。発光層は電流（以下「駆動電流」とい
う）ＩELの供給によって発光する。
【００２４】
素子部Ｕkにおける駆動電流ＩELの経路上（電源線１７と電気光学素子Ｅkとの間）には
ｐチャネル型の駆動トランジスタＱdrが配置される。駆動トランジスタＱdrは、ゲートの
電圧に応じた電流量の駆動電流ＩELを生成して電気光学素子Ｅkに供給する薄膜トランジ
スタである。素子部Ｕkの駆動トランジスタＱdrのゲートとデータ線ＬＤk[j]との間には
、両者の電気的な接続（導通／非導通）を制御する選択トランジスタＱslが介在する。第
ｉ行の各単位回路Ｐの素子部Ｕ1〜Ｕ3に含まれる選択トランジスタＱslのゲートは第ｉ行
の走査線１２０に対して共通に接続される。駆動トランジスタＱdrのゲートとソース（電
源線１７）との間には容量素子Ｃが介在する。
【００２５】
水平走査期間Ｈにて走査信号Ｇ[i]がハイレベルに遷移すると、第ｉ行に属する各単位
回路Ｐの素子部Ｕ1〜Ｕ3に含まれる選択トランジスタＱslが同時にオン状態に変化する。
したがって、素子部Ｕkの駆動トランジスタＱdrのゲートは、当該水平走査期間Ｈにてデ
ータ線ＬＤk[j]に供給されているデータ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdに設定される。このとき
に容量素子Ｃには電圧値Ｖdに応じた電荷が蓄積されるから、走査信号Ｇ[i]がローレベル
に遷移して選択トランジスタＱslがオフ状態に変化しても、駆動トランジスタＱdrのゲー
トは電圧値Ｖdに維持される。したがって、次回に走査信号Ｇ[i]がハイレベルに遷移する
まで、電気光学素子Ｅkには電圧値Ｖdに応じた駆動電流ＩELが継続的に供給される。以上
の動作によって電気光学素子Ｅkはデータ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdに応じた階調（発光量）
となる。
【００２６】
次に、図４は、ひとつの単位回路Ｐの各電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3と各配線との配置を例示
する平面図である。同図に示すように、電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3の各々の面積は相違する。
すなわち、電気光学素子Ｅ2は電気光学素子Ｅ1よりも大面積であり、電気光学素子Ｅ3は
電気光学素子Ｅ2よりも大面積である。電気光学素子Ｅ1・Ｅ2は、走査線１２０を挟んで
Ｙ方向の負側の領域にてＸ方向に配列する。電気光学素子Ｅ3は、走査線１２０を挟んで
Ｙ方向の正側の領域に配置される。データ線ＬＤ1[j]・ＬＤ3[j]は電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3
からみてＸ方向の負側の領域にてＹ方向に延在する。データ線ＬＤ2[j]および電源線１７
は電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3からみてＸ方向の正側の領域にてＹ方向に延在する。
【００２７】
図５は、データ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdと電気光学素子Ｅkの階調との関係を示すグラフ
である。同図の特性ＦAkは、データ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdの絶対値と電気光学素子Ｅkの
実際の階調（発光量）との関係を示す。図４に例示したように本実施形態においては電気
光学素子Ｅ1〜Ｅ3の面積が相違するから、素子部Ｕ1〜Ｕ3の各々に対して仮に同じ電圧値
Ｖdのデータ信号Ｓ1[j]〜Ｓ3[j]が供給されたとしても、図５に示すように電気光学素子
Ｅ1〜Ｅ3の階調（発光量）は相違する。すなわち、同じ電圧値Ｖdのデータ信号Ｓ1[j]〜
Ｓ3[j]が供給されると、電気光学素子Ｅ1は電気光学素子Ｅ2よりも低階調となり、電気光
学素子Ｅ3は電気光学素子Ｅ2よりも高階調となる。換言すると、データ信号Ｓ1[j]〜Ｓ3[
j]の電圧値Ｖdの変化量に対する各電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3の階調の変化量の相対比（以下
「階調変化率」という）は、電気光学素子Ｅ3が最大であって電気光学素子Ｅ1が最小であ
る。階調変化率は、「（階調の変化量）／（電圧値Ｖdの変化量）」と定義され、電圧値
Ｖdに応じて電気光学素子Ｅkの階調が変化する感度の指標（階調変化率が高いほど電圧値
Ｖdの変化に対して高感度に電気光学素子Ｅkの階調が変化する）となる数値である。
【００２８】
第ｊ列目の信号生成回路２５は、第ｊ列目の単位回路Ｐの電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3のうち
階調値Ｄが属する範囲Ｒに応じたひとつの電気光学素子Ｅkが選択的に当該階調値Ｄに応
じた階調に駆動されるようにデータ信号Ｓ1[j]〜Ｓ3[j]の各々の電圧値Ｖdを設定する。
【００２９】
例えば、階調値Ｄが範囲ＲL内の数値であるとデータ判別部２４１が判定した場合、信
号生成回路２５は、図５の範囲Ｂ1内にあって階調値Ｄに応じて異なる電圧値Ｖdのデータ
信号Ｓ1[j]を生成し、データ信号Ｓ2[j]・Ｓ3[j]については各々に対応する電気光学素子
Ｅ2・Ｅ3を消灯させる電圧値Ｖd（電源電位ＶEL）に設定する。同様に、階調値Ｄが範囲
ＲM内の数値である場合、信号生成回路２５は、図５の範囲Ｂ2のうち階調値Ｄに応じた電
圧値Ｖdのデータ信号Ｓ2[j]と、電気光学素子Ｅ1・Ｅ3を消灯させる電圧値Ｖdのデータ信
号Ｓ1[j]・Ｓ3[j]とを生成する。また、階調値Ｄが範囲ＲH内の数値である場合、信号生
成回路２５は、図５の範囲Ｂ3のうち階調値Ｄに応じた電圧値Ｖdのデータ信号Ｓ3[j]と、
電気光学素子Ｅ1・Ｅ2を消灯させる電圧値Ｖdのデータ信号Ｓ1[j]・Ｓ2[j]とを生成する
。
【００３０】
例えばいま、第ｊ列のうち第ｉ行の単位回路Ｐに範囲ＲH内の階調値Ｄが指定され、第(
i+1)行の単位回路Ｐに範囲ＲL内の階調値Ｄが指定され、第(i+2)行の単位回路Ｐに範囲Ｒ
M内の階調値Ｄが指定された場合を想定する。図３に示すように、走査信号Ｇ[i]がハイレ
ベルとなる水平走査期間Ｈにおいて、データ信号Ｓ3[j]は電気光学素子Ｅ3を階調値Ｄに
応じた階調に点灯させる電圧値Ｖd（電源電位ＶELよりも低電位）に設定され、データ信
号Ｓ1[j]・Ｓ2[j]は電気光学素子Ｅを消灯させる電圧値Ｖd（電源電位ＶEL）に設定され
る。また、走査信号Ｇ[i+1]がハイレベルとなる水平走査期間Ｈにおいては、データ信号
Ｓ1[j]が階調値Ｄに応じた電圧値Ｖdに設定され、データ信号Ｓ2[j]・Ｓ3[j]は電源電位
ＶELに設定される。同様に、走査信号Ｇ[i+2]がハイレベルとなる水平走査期間Ｈにおい
ては、データ信号Ｓ2[j]が階調値Ｄに応じた電圧値Ｖdに設定され、データ信号Ｓ1[j]・
Ｓ3[j]は電源電位ＶELに設定される。
【００３１】
以上のようにデータ信号Ｓ1[j]〜Ｓ3[j]のうち階調値Ｄの範囲Ｒに応じて選択されたひ
とつのデータ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdが階調値Ｄに応じて決定される。したがって、図５
において電気光学素子Ｅkの特性ＦAkを示す曲線のうち実線で図示された部分ｆkが使用さ
れる。すなわち、範囲ＲL内の階調は電気光学素子Ｅ1の発光（部分ｆ1）によって出力（
表示）され、範囲ＲM内の階調は電気光学素子Ｅ2の発光（部分ｆ2）によって出力され、
範囲ＲH内の階調は電気光学素子Ｅ3の発光（部分ｆ3）によって出力される。
【００３２】
以上のように本実施形態においては、低階調側の範囲ＲL内の階調値Ｄが指定された場
合には階調変化率が最小である電気光学素子Ｅ1が駆動され、高階調側の範囲ＲH内の階調
値Ｄが指定された場合には階調変化率が最大である電気光学素子Ｅ3が駆動されるから、
データ信号Ｓ1[j]〜Ｓ3[j]の電圧値Ｖdの刻み幅を充分に確保しながら各々の電圧値Ｖdを
低減できるという利点がある。この効果について詳述すると以下の通りである。
【００３３】
いま、ひとつの単位回路Ｐが素子部Ｕ3のみを含む構成（階調変化率が高い電気光学素
子Ｅ3のみによって総ての階調値Ｄが表現される構成）を第１対比例として検討する。第
１対比例の構成のもとで、電気光学素子Ｅ3の階調を範囲ＲL内でΔＧだけ変化させるため
には、図５に示すように、データ信号Ｓ3[j]の電圧値Ｖdを微細な変化量ΔＶ1だけ変化さ
せる必要があるから、電圧値Ｖdの微細な調整が可能である高価なデータ線駆動回路２４
が不可欠となる。これに対し、本実施形態において範囲ＲL内の階調値Ｄは階調変化率が
低い電気光学素子Ｅ1によって表現されるから、階調値ＤをΔＧだけ変化させるために必
要な電圧値Ｖdの変化量ΔＶ2は第１対比例の変化量ΔＶ1よりも大きい。このように本実
施形態においてはデータ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdの変化量を微細に調整する必要性が低減
されるから、第１対比例と比較して低廉なデータ線駆動回路２４を採用することが可能で
ある。
【００３４】
次に、ひとつの単位回路Ｐが素子部Ｕ1のみを含む構成（階調変化率が低い電気光学素
子Ｅ1のみによって総ての階調値Ｄが表現される構成）を第２対比例として検討する。第
２対比例のもとで電気光学素子Ｅ1を範囲ＲH内の階調ＧHに制御するためには、図５に示
すようにデータ信号Ｓ1[j]を電圧値Ｖd1まで上昇させる必要があるから、データ線駆動回
路２４における消費電力が過大になるという問題がある。これに対し、本実施形態におい
ては、電気光学素子Ｅ1よりも階調変化率が高い電気光学素子Ｅ2やＥ3によって範囲ＲMお
よび範囲ＲHの階調値Ｄが表現される。したがって、例えば電気光学素子Ｅ3を階調ＧHに
制御するために必要となるデータ信号Ｓ3[j]の電圧値Ｖdは、第２対比例での電圧値Ｖd1
よりも大幅に低い電圧値Ｖd2となる。このように本実施形態によれば、高階調の出力に必
要となる電圧値Ｖdが低減されるから、第２対比例と比較してデータ線駆動回路２４にお
ける消費電力が低減されるという利点がある。
【００３５】
＜Ｂ：第２実施形態＞
第１実施形態においては電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3の面積に応じて各々の階調変化率を相違
させる構成を例示したが、電気光学素子Ｅkごとに階調変化率を選定するための具体的な
方法は、以下の各態様のように適宜に変更される。なお、以下では電気光学素子Ｅ1・Ｅ2
に着目して説明するが、電気光学素子Ｅ3についても同様の構成によって階調変化率が所
期値に調整される。また、電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3の各々を特に区別する必要がない場合に
は単に「電気光学素子Ｅ」と表記する。以下の各態様にて参照する図面では、作用や機能
が共通する要素に同じ符号が付されている。
【００３６】
＜Ｂ−１：第１の態様＞
図６は、本態様に係る素子アレイ部Ａの断面図である。同図に示すように、光透過性の
基板３０の表面には、駆動トランジスタＱdrのドレインに電気的に接続された配線３１が
形成される。駆動トランジスタＱdrなどの各素子や配線３１が形成された基板３０の表面
は絶縁層３２に覆われる。絶縁層３２の面上には、電気光学素子Ｅの陽極として機能する
第１電極３３が電気光学素子Ｅごとに相互に離間して形成される。
【００３７】
第１電極３３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など光透過性の導電材料によって形成さ
れるとともに絶縁層３２のコンタクトホールを介して配線３１（さらには駆動トランジス
タＱdr）に導通する。第１電極３３が形成された絶縁層３２の表面には隔壁層３４が形成
される。隔壁層３４は、第１電極３３と重なり合う各領域に開口部３４１が形成された絶
縁性の膜体である。
【００３８】
隔壁層３４の開口部３４１の内周面に包囲されて第１電極３３の表面を底面とする凹部
には発光機能層３５が形成される。発光機能層３５は、有機ＥＬ材料で形成された発光層
を含む。なお、発光層による発光を促進または効率化するための各種の機能層（正孔注入
層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層）と発光層
との積層を発光機能層３５としてもよい。隔壁層３４および発光機能層３５の面上には、
電気光学素子Ｅの陰極として機能する第２電極３６が形成される。第２電極３６は、複数
の電気光学素子Ｅにわたって連続に形成された導電膜である。第２電極は光反射性を有す
る。したがって、図６に矢印で示されるように、発光機能層３５から基板３０側への出射
光と第２電極３６の表面での反射光とは絶縁層３２や基板３０を透過して電気光学装置１
００の外部に出射する。
【００３９】
第１実施形態においては、発光機能層３５の面積（すなわち第１電極３３と第２電極３
６との間に電流が流れる領域の面積）に応じて電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3の各々の階調変化率
を相違させる構成を例示した。これに対して本態様においては、各電気光学素子Ｅの発光
機能層３５は略等しい面積とされる一方、発光機能層３５の膜厚（換言すると第１電極３
３と第２電極３６との間隔）を電気光学素子Ｅごとに調整することで各々の階調変化率を
相違させる。図６に示すように、電気光学素子Ｅ1の発光機能層３５の膜厚Ｔa1は電気光
学素子Ｅ2の発光機能層３５の膜厚Ｔa2よりも大きい。第１電極３３と第２電極３６との
間に所定の電圧を印加したときの発光量は発光機能層３５が薄いほど増大するから、図６
の構成においても第１実施形態と同様に、電気光学素子Ｅ1は電気光学素子Ｅ2よりも階調
変化率が低い。
【００４０】
＜Ｂ−２：第２の態様＞
図７は、第２の態様に係る素子アレイ部Ａの断面図である。同図に示すように、電気光
学素子Ｅを構成する要素やその積層の順番は図６の態様と同様である。ただし、本態様に
おいては、第１電極３３の膜厚が電気光学素子Ｅごとに相違する。例えば、図７に示すよ
うに、電気光学素子Ｅ1の第１電極３３の膜厚Ｔb1は、電気光学素子Ｅ2の第１電極３３の
膜厚Ｔb2よりも大きい。
【００４１】
図７の構成における絶縁層３２は、基板３０とは屈折率が相違する材料で形成される。
したがって、絶縁層３２と基板３０との界面は、当該界面に対する入射光の一部を基板３
０側に透過させるとともに他の一部を基板３０とは反対側に反射させる半透過反射面とし
て機能する。以上の構成においては、半透過反射面と第２電極３６の表面との間で発光機
能層３５からの出射光が共振する共振器構造が形成される。すなわち、発光機能層３５か
らの出射光は半透過反射面と第２電極３６の表面との間で往復し、両界面間の距離に応じ
た周波数帯域（共振波長）に属する成分が選択的に基板３０を透過して出射する。      
【００４２】
本態様においては、共振器構造を構成する第１電極３３の膜厚（発光機能層３５からの
出射光が半透過反射面を透過するまでの光路長）が電気光学素子Ｅごとに相違するから、
第１電極３３と第２電極３６との間に所定の電圧を印加したときに発光機能層３５から出
射して基板３０を透過する光の分光特性は電気光学素子Ｅ1とＥ2とで相違する。例えば、
図８に示すように、電気光学素子Ｅ1からの出射光は、広い範囲にわたって強度が平坦に
分布する特性ＦB1を示すのに対し、電気光学素子Ｅ2からの出射光は、共振波長を含む狭
い範囲にて高い強度となる特性ＦB2を示す。この構成によっても第１実施形態と同様に、
電気光学素子Ｅ1の階調変化率を電気光学素子Ｅ2よりも低く設定することが可能である。
【００４３】
＜Ｂ−３：第３の態様＞
図９は、第３の態様に係る素子アレイ部Ａの断面図である。同図に示すように、本態様
においては、絶縁層３２の膜厚が電気光学素子Ｅごとに相違する。例えば、図９に示すよ
うに、電気光学素子Ｅ1に対応する絶縁層３２の膜厚Ｔc1は、電気光学素子Ｅ2に対応する
絶縁層３２の膜厚Ｔc2よりも大きい。図９の構成においても、発光機能層３５からの出射
光が半透過反射面を透過するまでの光路長が電気光学素子Ｅごとに相違するから、基板３
０の透過光の分光特性は図８のように電気光学素子Ｅ1とＥ2とで相違する。したがって、
電気光学素子Ｅ1の階調変化率を電気光学素子Ｅ2よりも低く設定することができる。
【００４４】
＜Ｂ−４：第４の態様＞
図１０は、第４の態様に係る素子アレイ部Ａの断面図である。同図に示すように、本態
様の電気光学装置１００は、図６の要素に加えて、基板３０の表面に貼着された減光フィ
ルタ３７（ＮＤ（Neutral Density）フィルタ）を具備する。絶縁層３２は、光透過性の
接着剤３８によって減光フィルタ３７の表面に接着される。各電気光学素子Ｅからの出射
光は減光フィルタ３７と基板３０とを透過して外部に出射する。
【００４５】
減光フィルタ３７のうち電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3の各々に重なり合う部分の透過率は相違
する。例えば、図１０に示すように、減光フィルタ３７のうち電気光学素子Ｅ1に重なり
合う部分３７１の透過率は電気光学素子Ｅ2に重なり合う部分３７２の透過率よりも低い
。したがって、第１実施形態と同様に、電気光学素子Ｅ1の階調変化率は電気光学素子Ｅ2
よりも低い。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、各電気光学素子Ｅを同面積としながら各々の階調
変化率を個別に設定することができるから、電気光学素子Ｅ3を相対的に大面積とする必
要がある第１実施形態の構成と比較して、単位回路Ｐの配置に要するスペースを低減でき
、これによって画像の高精細化が容易に実現されるという利点がある。
【００４７】
なお、第１〜第３の態様のように基板３０上の要素の膜厚が電気光学素子Ｅごとに異な
る構成は、例えば、当該要素を構成する膜体の積層数を電気光学素子Ｅごとに相違させる
方法や、電気光学素子Ｅごとに独立の工程にて当該要素を所期の膜厚に形成する方法によ
って製造される。例えば、図７における電気光学素子Ｅ1の第１電極３３は、電気光学素
子Ｅ2の第１電極３３よりも多数の導電膜の積層によって作成される。以上のように、第
１〜第３の態様に係る素子アレイ部Ａの製造には、階調変化率を決定する要素を形成する
工程を電気光学素子Ｅごとに変える必要がある。これに対し、第１実施形態のように各電
気光学素子Ｅの面積に応じて各々の階調変化率が決定される構成によれば、各電気光学素
子Ｅの要素を製造する方法は共通であるから、素子アレイ部Ａの製造の工程が簡素化され
るという利点がある。
【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１実施形態においては、電気光学素
子Ｅ1〜Ｅ3の階調変化率を各々の特性に応じて相違させる構成を例示した。これに対し、
本実施形態においては、各電気光学素子Ｅを実際に発光させる時間長に応じて各々の階調
変化率を異ならせる構成となっている。なお、本実施形態のうち作用や機能が第１実施形
態と共通する要素については以上と同じ符号を付してその詳細な説明を適宜に省略する。
【００４９】
図１１は、第ｉ行に属する第ｊ列目の単位回路Ｐの構成を示す回路図である。同図に示
すように、本実施形態の素子アレイ部Ａには、走査線１２０と平行に延在する３本の制御
線（１２１〜１２３）が形成される。走査線駆動回路２２は、走査線１２０に走査信号Ｇ
[i]を出力するほか、制御線１２１に制御信号Ｇ1[i]を出力し、制御線１２２に制御信号
Ｇ2[i]を出力し、制御線１２３に制御信号Ｇ3[i]を出力する。なお、各信号の具体的な波
形については後述する。
【００５０】
図１１に示すように、ひとつの単位回路Ｐは２個の素子部Ｕ1・Ｕ2を具備する。素子部
Ｕk（本実施形態のｋは１または２）は電気光学素子Ｅkを含む。電気光学素子Ｅ1および
Ｅ2の各々の面積や各層の膜厚は等しい。本実施形態においては、階調値Ｄの最小値から
最大値までの範囲が低階調側の範囲ＲLと高階調側の範囲ＲHとに区分される。そして、階
調値Ｄが範囲ＲL内の数値であれば電気光学素子Ｅ1が駆動され、階調値Ｄが範囲ＲH内の
数値であれば電気光学素子Ｅ2が駆動される。
【００５１】
素子部Ｕkの駆動トランジスタＱdrのドレインと電気光学素子Ｅkの陽極との間には両者
の電気的な接続を制御するｎチャネル型のトランジスタ（以下「発光制御トランジスタ」
という）Ｑelが介在する。素子部Ｕ1の発光制御トランジスタＱelのゲートには制御線１
２２から制御信号Ｇ2[i]が供給される。素子部Ｕ2の発光制御トランジスタＱelのゲート
には制御線１２３から制御信号Ｇ3[i]が供給される。
【００５２】
素子部Ｕkの駆動トランジスタＱdrのゲートとドレインとの間には両者の電気的な接続
を制御するｎチャネル型のトランジスタＱsw1が介在する。素子部Ｕ1およびＵ2の各々に
おけるトランジスタＱsw1のゲートには制御線１２１から制御信号Ｇ1[i]が共通に供給さ
れる。
【００５３】
素子部Ｕkは、誘電体を挟んで電極Ｅ1とＥ2とを対向させた容量素子Ｃ1（容量値ｃ1）
を含む。電極Ｅ1は駆動トランジスタＱdrのゲートに接続される。素子部Ｕkの選択トラン
ジスタＱslは、電極Ｅ2とデータ線ＬＤk[j]との間に介在して両者の電気的な接続を制御
する。駆動トランジスタＱdrのゲートとソース（電源線１７）との間には第１実施形態と
同様に容量素子Ｃ（容量値ｃ）が介在する。
【００５４】
図１２は、各信号の具体的な波形を例示するタイミングチャートである。同図に示すよ
うに、各水平走査期間Ｈの開始前には初期化期間Ｐ0と補償期間ＰCPとが設定される。制
御信号Ｇ1[i]は、走査信号Ｇ[i]がハイレベルとなる水平走査期間Ｈの直前の初期化期間
Ｐ0と補償期間ＰCPとにおいてハイレベルとなり、それ以外の期間にてローレベルを維持
する。制御信号Ｇ2[i]は、水平走査期間Ｈの直前の初期化期間Ｐ0と当該水平走査期間Ｈ
の経過後の発光期間ＰEL1とにおいてハイレベルとなり、それ以外の期間にてローレベル
を維持する。制御信号Ｇ3[i]は、水平走査期間Ｈの直前の初期化期間Ｐ0と当該水平走査
期間Ｈの経過後の発光期間ＰEL2とにおいてハイレベルとなり、それ以外の期間にてロー
レベルを維持する。図１２に示すように発光期間ＰEL2は発光期間ＰEL1よりも長時間であ
る。
【００５５】
次に、ひとつの単位回路Ｐの動作を説明する。まず、初期化期間Ｐ0においては、制御
信号Ｇ2[i]・Ｇ3[i]がハイレベルに遷移することで素子部Ｕ1・Ｕ2の各発光制御トランジ
スタＱelがオン状態に変化する。また、制御信号Ｇ1[i]がハイレベルに遷移することで素
子部Ｕ1・Ｕ2の各トランジスタＱsw1はオン状態となる。これによって素子部Ｕ1・Ｕ2の
各駆動トランジスタＱdrはダイオード接続されるから、各々のゲートは電気光学素子Ｅ1
・Ｅ2の特性に応じた電圧に初期化される。
【００５６】
補償期間ＰCPが開始すると、制御信号Ｇ2[i]・Ｇ3[i]がローレベルに遷移することで素
子部Ｕ1・Ｕ2の各発光制御トランジスタＱelがオフ状態に変化する。したがって、補償期
間ＰCPの終点が到来するまでに、素子部Ｕ1・Ｕ2の各駆動トランジスタＱdrのゲートは、
電源線１７の電源電位ＶELと当該駆動トランジスタＱdrの閾値電圧Ｖthとの差分値（ＶEL
−Ｖth）に収束する。
【００５７】
補償期間ＰCPが経過して走査信号Ｇ[i]がハイレベルに遷移すると選択トランジスタＱs
lがオン状態に変化するから、電極Ｅ2の電圧はその直前の電圧値Ｖ0からデータ信号Ｓk[j
]の電圧値Ｖdに変化する。電圧値Ｖdは、電圧値Ｖ0よりも低位であって階調値Ｄに応じた
電圧値に設定される。一方、制御信号Ｇ1[i]がローレベルに遷移することで駆動トランジ
スタＱdrのダイオード接続は解除される。駆動トランジスタＱdrのゲートのインピーダン
スは充分に高いから、電極Ｅ2が電圧値Ｖ0から電圧値Ｖdまで変化量ΔＶ（＝Ｖ0−Ｖd）
だけ減少すると、電極Ｅ1の電圧は、補償期間ＰCPにて設定された電圧値「ＶEL−Ｖth」
から「ΔＶ・ｃ1／（ｃ1＋ｃ）」だけ変動（減少）する。すなわち、駆動トランジスタＱ
drのゲートは以下の式(1)の電圧Ｖgに設定される。
Ｖg＝ＶEL−Ｖth−ｋ・ΔＶ    ……(1)
（ｋ＝ｃ1／（ｃ1＋ｃ））
【００５８】
制御信号Ｇ2[i]がハイレベルを維持する発光期間ＰEL1においては素子部Ｕ1の発光制御
トランジスタＱelがオン状態となる。同様に、発光期間ＰEL2においては素子部Ｕ2の発光
制御トランジスタＱelがオン状態となる。したがって、発光期間ＰELkにおいては、素子
部Ｕkの駆動トランジスタＱdrのゲートの電圧に応じた駆動電流ＩELが電気光学素子Ｅkに
供給される。
【００５９】
第ｊ列目の信号生成回路２５は、走査信号Ｇ[i]がハイレベルとなる水平走査期間Ｈに
おいて、データ信号Ｓ1[j]およびＳ2[j]の一方を階調値Ｄに応じた電圧値Ｖdに設定する
とともに他方を電圧値Ｖ0に設定する。例えば、階調値Ｄが範囲ＲL内の数値であるとデー
タ判別部２４１が判定した場合、信号生成回路２５は、図１２に示すように、データ信号
Ｓ1[j]を階調値Ｄに応じた電圧値Ｖd（電圧値Ｖ0よりも低電位）に設定するとともに、デ
ータ信号Ｓ2[j]については電気光学素子Ｅ2を消灯させる電圧値Ｖd（電圧値Ｖ0）に設定
する。また、階調値Ｄが範囲ＲH内の数値である場合、信号生成回路２５は、階調値Ｄに
応じた電圧値Ｖdのデータ信号Ｓ2[j]と電気光学素子Ｅ1を消灯させる電圧値Ｖd（電圧値
Ｖ0）のデータ信号Ｓ1[j]とを生成する。
【００６０】
したがって、階調値Ｄが範囲ＲL内の数値である場合には、電気光学素子Ｅ1が発光期間
ＰEL1の始点から終点までにわたって当該階調値Ｄに応じた輝度に発光するとともに電気
光学素子Ｅ2は消灯する。また、階調値Ｄが範囲ＲH内の数値である場合には、電気光学素
子Ｅ2が発光期間ＰEL2の始点から終点までにわたって当該階調値Ｄに応じた輝度に発光す
るとともに電気光学素子Ｅ1は消灯する。
【００６１】
電気光学素子Ｅkの階調（輝度の時間積分値（発光量））は、発光期間ＰELkにおける輝
度と当該発光期間ＰELkの時間長とに応じて決定される。発光期間ＰEL1は発光期間ＰEL2
よりも短時間に設定されるから、電気光学素子Ｅ1の階調変化率は電気光学素子Ｅ2の階調
変化率よりも低い数値となる。したがって、本実施形態においても第１実施形態と同様の
効果が奏される。
【００６２】
ところで、駆動トランジスタＱdrが飽和領域で動作する場合を想定すると、発光期間Ｐ
ELkにて電気光学素子Ｅkに供給される駆動電流ＩELは以下の式(2)で表現される。ただし
、式(2)における「β」は駆動トランジスタＱdrの利得係数であり、「Ｖgs」は駆動トラ
ンジスタＱdrのゲート−ソース間の電圧である。
ＩEL＝（β／２）（Ｖgs−Ｖth）2  ……(2)
＝（β／２）（ＶEL−Ｖg−Ｖth）2
式(1)の代入によって式(2)は以下のように変形される。
ＩEL＝（β／２）（ｋ・ΔＶ）2
すなわち、電気光学素子Ｅkに供給される駆動電流ＩELは駆動トランジスタＱdrの閾値
電圧Ｖthに依存しない。したがって、本実施形態によれば、各駆動トランジスタＱdrの閾
値電圧Ｖthのバラツキ（設計値からの相違や他の駆動トランジスタＱdrとの相違）に起因
した電気光学素子Ｅkの階調のムラを抑制することができる。
【００６３】
＜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。
第１実施形態においては、電気光学素子Ｅkの階調がデータ信号Ｓk[j]の電圧値Ｖdに応
じて設定される電圧プログラミング方式を例示した。これに対し、本実施形態においては
、電気光学素子Ｅkの階調をデータ信号Ｓk[j]の電流値Ｉdに応じて設定する電流プログラ
ミング方式と電圧プログラミング方式とが併用される。なお、本実施形態のうち作用や機
能が第１実施形態と共通する要素については同じ符号を付してその詳細な説明を適宜に省
略する。
【００６４】
図１３は、第ｉ行に属する第ｊ列目の単位回路Ｐの構成を示す回路図である。同図に示
すように、単位回路Ｐは２個の素子部Ｕ1・Ｕ2を具備する。素子部Ｕk（本実施形態のｋ
は１または２）は電気光学素子Ｅkを含む。第１実施形態と同様に電気光学素子Ｅ1の階調
変化率は電気光学素子Ｅ2よりも低い（例えば電気光学素子Ｅ2は電気光学素子Ｅ1よりも
大面積である）。本実施形態においては、第３実施形態と同様に、階調値Ｄが低階調側の
範囲ＲL内の数値であれば電気光学素子Ｅ1が駆動され、階調値Ｄが高階調側の範囲ＲH内
の数値であれば電気光学素子Ｅ2が駆動される。
【００６５】
図１３に示すように、本実施形態の素子アレイ部Ａには、走査線１２０と平行に延在す
る制御線１２１が形成される。走査線駆動回路２２は、制御線１２１に制御信号Ｇ1[i]を
出力する。素子部Ｕkの駆動トランジスタＱdrのドレインと電気光学素子Ｅkの陽極との間
には発光制御トランジスタＱelが介在する。素子部Ｕ1・Ｕ2の各々における発光制御トラ
ンジスタＱelのゲートには制御線１２１から制御信号Ｇ1[i]が供給される。
【００６６】
素子部Ｕ1の選択トランジスタＱslは、第１実施形態と同様に、駆動トランジスタＱdr
のゲートとデータ線ＬＤ1[j]との間に介在する。一方、素子部Ｕ2の選択トランジスタＱs
lは、駆動トランジスタＱdrのドレインとデータ線ＬＤ2[j]との間に介在する。さらに、
素子部Ｕ2は、駆動トランジスタＱdrのゲートとドレインとの間に介在して両者の電気的
な接続を制御するトランジスタＱsw2を含む。トランジスタＱsw2のゲートは走査線１２０
に接続される。
【００６７】
図１３に示すように、各信号生成回路２５は、電圧生成回路２５１と電流生成回路２５
２とスイッチＳＷ1・ＳＷ2とを含む。第ｊ列目の信号生成回路２５のスイッチＳＷ1はデ
ータ線ＬＤ2[j]と電圧生成回路２５１との間に介在し、スイッチＳＷ2はデータ線ＬＤ2[j
]と電流生成回路２５２との間に介在する。電圧生成回路２５１にはデータ線ＬＤ1[j]も
接続される。
【００６８】
図１４は、本実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１４の部
分(a)には、第ｉ行に属する第ｊ列目の単位回路Ｐに対して低階調の範囲ＲL内の階調値Ｄ
を指定した場合が例示され、同図の部分(b)には、同じ単位回路Ｐに対して高階調の範囲
ＲH内の階調値Ｄを指定した場合が例示されている。図１４の部分(a)および部分(b)に示
すように、制御信号Ｇ1[i]は、走査信号Ｇ[i]がハイレベルとなる水平走査期間Ｈの経過
後にハイレベルとなる。
【００６９】
階調値Ｄが範囲ＲL内の数値であるとデータ判別部２４１が判定すると、信号生成回路
２５は、図１４の部分(a)に示すように、走査信号Ｇ[i]がハイレベルとなる水平走査期間
Ｈにおいて、スイッチＳＷ1をオン状態に設定するとともにスイッチＳＷ2をオフ状態に設
定する。これに対し、階調値Ｄが範囲ＲHに属する場合、信号生成回路２５は、図１４の
部分(b)に示すように、水平走査期間ＨにおいてスイッチＳＷ1をオフ状態に設定するとと
もにスイッチＳＷ2をオン状態に設定する。
【００７０】
電圧生成回路２５１は、階調値Ｄが範囲ＲLに属する場合に、当該階調値Ｄに応じた電
圧値Ｖdのデータ信号Ｓ1[j]を出力するとともに電源電圧ＶELをスイッチＳＷ1に出力する
。また、電圧生成回路２５１は、階調値Ｄが範囲ＲHに属する場合に電源電圧ＶELをデー
タ線ＬＤ1[j]に出力する。一方、電流生成回路２５２は、階調値Ｄが範囲ＲHに属する場
合に、当該階調値Ｄに応じた電流値Ｉdの電流をスイッチＳＷ2に出力し、階調値Ｄが範囲
ＲLに属する場合には電流の出力を停止する。
【００７１】
したがって、階調値Ｄが範囲ＲLに属する場合には、図１４の部分(a)に示すように、電
圧値Ｖdのデータ信号Ｓ1[j]がデータ線ＬＤ1[j]に出力されるとともに電圧値ＶELのデー
タ信号Ｓ2[j]がスイッチＳＷ1を介してデータ線ＬＤ2[j]に出力される。一方、階調値Ｄ
が範囲ＲHに属する場合には、図１４の部分(b)に示すように、電圧値ＶELのデータ信号Ｓ
1[j]がデータ線ＬＤ1[j]に出力されるとともに電流値Ｉdのデータ信号Ｓ2[j]がスイッチ
ＳＷ2を介してデータ線ＬＤ2[j]に出力される。
【００７２】
素子部Ｕ1の駆動トランジスタＱdrのゲートには、第１実施形態と同様に、選択トラン
ジスタＱslがオン状態となったときのデータ信号Ｓ1[j]が供給される。したがって、図１
４の部分(a)のようにデータ信号Ｓ1[j]が電圧値Ｖdであれば、制御信号Ｇ1[i]がハイレベ
ルとなる期間にて電気光学素子Ｅ1が電圧値Ｖd（階調値Ｄ）に応じた階調に制御され、図
１４の部分(b)のようにデータ信号Ｓ1[j]が電圧値ＶELである場合に電気光学素子Ｅ1は消
灯する。
【００７３】
また、走査信号Ｇ[i]がオン状態に遷移する水平走査期間Ｈにおいては、素子部Ｕ2の選
択トランジスタＱslとトランジスタＱsw2とがオン状態となる。図１４の部分(a)の場合に
は、当該水平走査期間Ｈにて駆動トランジスタＱdrのゲートがデータ信号Ｓ2[j]の電圧値
ＶELに設定されるから、制御信号Ｇ1[j]がハイレベルとなる期間において電気光学素子Ｅ
2は消灯する。一方、図１４の部分(b)の場合には、図１３に破線の矢印で示すように、水
平走査期間Ｈにて電源線１７から駆動トランジスタＱdrおよび選択トランジスタＱslを経
由して電流値Ｉdのデータ信号Ｓ2[j]が流れるから、容量素子Ｃには電流値Ｉdに応じた電
圧が保持される。したがって、制御信号Ｇ1[j]がハイレベルとなる期間において、電気光
学素子Ｅ2は電流値Ｉdに応じた階調に制御される。
【００７４】
以上に説明したように、本実施形態においても、階調変化率が相違する各電気光学素子
Ｅkが階調値Ｄの範囲Ｒに応じて選択的に駆動されるから、第１実施形態と同様の効果が
奏される。また、本実施形態においては、階調値Ｄが高い場合には電気光学素子Ｅ2の階
調がデータ信号Ｓ2[j]の電流値Ｉdに応じて設定（電流プログラミング方式）される一方
、階調値Ｄが低い場合には電気光学素子Ｅ1の階調がデータ信号Ｓ1[j]の電圧値Ｖdに応じ
て設定（電圧プログラミング方式）される。したがって、以下に詳述するように、階調値
Ｄが低い場合であっても電気光学素子Ｅ1を階調値Ｄに応じた階調に確実に制御できると
いう利点がある。
【００７５】
データ線ＬＤk[j]には抵抗や容量が付随する。したがって、電流プログラミング方式に
おいて特に低階調が指定された場合（電流値Ｉdが低い場合）には、データ信号Ｓk[j]を
階調値Ｄに応じた電流値Ｉdに設定するために相当の時間を要するという問題がある。換
言すると、データ信号Ｓk[j]を供給する時間が不充分であると、駆動トランジスタＱdrの
ゲートは階調値Ｄに応じた電圧に正確に設定されない。これに対し、本実施形態において
は、階調値Ｄが低階調の範囲ＲLにある場合に、駆動トランジスタＱdrのゲートの電圧が
電圧プログラミング方式によって設定される。この構成によれば、駆動トランジスタＱdr
のゲートにおける電圧の書込の不足が解消されるから、データ線ＬＤk[j]の時定数が高い
場合であっても電気光学素子Ｅ1を高精度に所期の階調に制御することが可能となる。
【００７６】
＜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。
【００７７】
（１）変形例１  
第１実施形態や第２実施形態においては、各電気光学素子Ｅkの形態（面積や各層の膜
厚）に応じて各々の階調変化率を相違させた構成を例示したが、階調変化率を素子部Ｕご
とに設定するための構成は適宜に変更される。より具体的には、ひとつの単位回路Ｐに含
まれる電気光学素子Ｅ1〜Ｅ3の各々を同じ形態とする一方、駆動トランジスタＱdrの特性
（ゲートの電圧と駆動電流ＩELとの関係）を素子部Ｕごとに選定することで素子部Ｕごと
に階調変化率を相違させてもよい。
【００７８】
例えば、第１実施形態の構成（図２）のもとで素子部Ｕ1〜Ｕ3の各々の駆動トランジス
タＱdrのゲートに同じ電圧が印加されたと仮定した場合に、電気光学素子Ｅ1の駆動電流
ＩELが電気光学素子Ｅ2の駆動電流ＩELよりも小さく、電気光学素子Ｅ2の駆動電流ＩELが
電気光学素子Ｅ3の駆動電流ＩELよりも小さくなるように、素子部Ｕ1〜Ｕ3の各々におけ
る駆動トランジスタＱdrの特性（例えばチャネル幅やチャネル長）が決定される。この構
成によっても第１実施形態や第２実施形態と同様の効果が奏される。
【００７９】
以上のように本発明の形態においては、各素子部Ｕkに対して同じレベル（電圧値Ｖdや
電流値Ｉd）のデータ信号Ｓk[j]が供給された場合の電気光学素子Ｅkの階調（階調変化率
）がひとつの素子部Ｕと他の素子部Ｕとで相違する構成であれば足り、この相違を実現す
るための具体的な構成の如何は不問である。
【００８０】
（２）変形例２  
以上の各形態においては各素子部Ｕkに対して別個のデータ信号Ｓk[j]が供給される構
成を例示したが、図１５に示すように、ひとつの単位回路Ｐに属する複数の素子部Ｕkに
ついて１本のデータ線ＬＤ[j]（１系統のデータ信号Ｓ[j]）が共用される構成も採用され
る。同図に例示された単位回路Ｐは、素子部Ｕ1・Ｕ2と選択トランジスタＱslとを含む。
素子部Ｕ1は、電気光学素子Ｅ1に供給される駆動電流ＩELをゲートの電圧に応じて制御す
るｐチャネル型の駆動トランジスタＱdr_pを含む。素子部Ｕ2は、電気光学素子Ｅ2に供給
される駆動電流ＩELをゲートの電圧に応じて制御するｎチャネル型の駆動トランジスタＱ
dr_nを含む。駆動トランジスタＱdr_p・Ｑdr_nの各々のゲートとデータ線ＬＤ[j]との間
には選択トランジスタＱslが介在する。
【００８１】
階調値Ｄが範囲ＲL内の数値である場合、選択トランジスタＱslがオン状態となる水平
走査期間Ｈにて駆動トランジスタＱdr_p・Ｑdr _nの各々のゲートに供給されるデータ信
号Ｓ[j]は、駆動トランジスタＱdr_pをオン状態とする範囲内で階調値Ｄに応じた電圧値
Ｖdに設定される。したがって、電気光学素子Ｅ1には駆動トランジスタＱdr_pから階調値
Ｄに応じた駆動電流ＩELが供給される一方、駆動トランジスタＱdr_nはオフ状態となるか
ら電気光学素子Ｅ2は消灯する。また、階調値Ｄが範囲ＲH内の数値である場合には、駆動
トランジスタＱdr_nをオン状態とする範囲内で階調値Ｄに応じた電圧値Ｖdに設定された
データ信号Ｓ[j]が供給される。したがって、電気光学素子Ｅ2が階調値Ｄに応じた階調に
制御されるとともに電気光学素子Ｅ1は消灯する。図１５の構成によっても、素子部Ｕ1と
Ｕ2との階調変化率を相違させることで以上の各形態と同様の効果が奏される。
【００８２】
＜Ｆ：応用例＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図１６ないし
図１８には、以上に説明した何れかの形態に係る電気光学装置１００を表示装置として採
用した電子機器の形態が図示されている。
【００８３】
図１６は、電気光学装置１００を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成
を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する電気光
学装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１
０とを具備する。電気光学装置１００はＯＬＥＤ素子を電気光学素子Ｅとして使用してい
るので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【００８４】
図１７は、電気光学装置１００を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯
電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種
の画像を表示する電気光学装置１００とを備える。スクロールボタン３００２を操作する
ことによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。
【００８５】
図１８は、電気光学装置１００を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital
Assistants）の構成を示す斜視図である。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４
００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する電気光学装置１００とを備
える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報
が電気光学装置１００に表示される。
【００８６】
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図１６から図１８に
示した機器のほか、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
ネルを備えた機器等などが挙げられる。また、本発明に係る電気光学装置の用途は画像の
表示に限定されない。例えば、光書込み型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置
においては、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する光ヘッド
（書込ヘッド）が使用されるが、この種の光ヘッドとしても本発明の電気光学装置は利用
される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明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】各単位回路の構成を示す回路図である。
【図３】電気光学装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】電気光学素子や配線の形態を例示する平面図である。
【図５】データ信号の電圧値と各電気光学素子の階調（発光量）との関係を示すグラフである。
【図６】第１の態様に係る素子アレイ部の構成を示す断面図である。
【図７】第２の態様に係る素子アレイ部の構成を示す断面図である。
【図８】各電気光学素子からの出射光の分光特性を示すグラフである。
【図９】第３の態様に係る素子アレイ部の構成を示す断面図である。
【図１０】第４の態様に係る素子アレイ部の構成を示す断面図である。
【図１１】第３実施形態における単位回路の構成を示す回路図である。
【図１２】電気光学装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】第４実施形態における単位回路の構成を示す回路図である。
【図１４】電気光学装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】変形例に係る単位回路の構成を示す回路図である。
【図１６】本発明に係る電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。
【図１９】データ信号の電圧値と電気光学素子の階調との関係を示すグラフである。
【図２０】階調値と電気光学素子の実際の階調との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８８】
１００……電気光学装置、Ａ……素子アレイ部、Ｐ……単位回路、Ｕk（Ｕ1〜Ｕ3）……
素子部、Ｅk（Ｅ1〜Ｅ3）……電気光学素子、Ｑdr，Ｑdr_p，Ｑdr_n……駆動トランジス
タ、Ｑsl……選択トランジスタ、Ｃ，Ｃ1……容量素子、Ｑsw1，Ｑsw2……トランジスタ
、Ｑel……発光制御トランジスタ、１２０……走査線、１２１〜１２３……制御線、１４
……配線群、ＬＤk[j]（ＬＤ1[j]〜ＬＤ3[j]）……データ線、１７……電源線、２０……
制御回路、２２……走査線駆動回路、２４……データ線駆動回路、２４１……データ判別
部、２５……信号生成回路、３０……基板、３１……配線、３２……絶縁層、３３……第
１電極、３４……隔壁層、３４１……開口部、３５……発光層、３６……第２電極、３７
……減光フィルタ、Ｇ[i]……走査信号、Ｇ1[i]〜Ｇ3[i]……制御信号、Ｓk[j]（Ｓ1[j]
〜Ｓ3[j]）……データ信号。
【図１】
2007286470.tif 000003
【図２】
2007286470.tif 000004
【図３】
2007286470.tif 000005
【図４】
2007286470.tif 000006
【図５】
2007286470.tif 000007
【図６】
2007286470.tif 000008
【図７】
2007286470.tif 000009
【図８】
2007286470.tif 000010
【図９】
2007286470.tif 000011
【図１０】
2007286470.tif 000012
【図１１】
2007286470.tif 000013
【図１２】
2007286470.tif 000014
【図１３】
2007286470.tif 000015
【図１４】
2007286470.tif 000016
【図１５】
2007286470.tif 000017
【図１６】
2007286470.tif 000018
【図１７】
2007286470.tif 000019
【図１８】
2007286470.tif 000020
【図１９】
2007286470.tif 000021
【図２０】
2007286470.tif 000022