(57)【要約】【課題】経時においてもアクティブ素子の動作状態の適切な切り替え動作を維持することである。【解決手段】電子ペーパーのアクティブマトリクス回路に設けたテスト用ＴＦＴの動作状態閾値レベルが経時的にシフトすることでＯＦＦ用電圧Ｖｏｆｆと閾値レベルとの差が小さくなる場合、まず、テスト用ＴＦＴのゲート端子にＯＮ用電圧を入力し、かつ、そのソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄが動作状態閾値レベルの経時シフト方向（正の方向）の側の動作状態閾値レベルＶｔｈ２に対応するプラス極性となるようなソース電圧を、テスト用ＴＦＴのソース端子に入力する。その後、ゲート端子に印加する電圧を変更しながらドレイン電圧Ｖｄを検出し、その検出結果に基づいて表示用ＴＦＴのゲート端子に入力するＯＦＦ用電圧Ｖｏｆｆを決定する。【選択図】図５
2009069373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画素ごとに画素構成部材へ印加する駆動電圧又は駆動電流を制御することにより各表示画素の表示状態が変化する表示部と、
表示画素ごとに画素構成部材へ印加する駆動電圧又は駆動電流を制御するためのアクティブ素子を有するアクティブマトリクス回路とを備え、
該アクティブ素子は、そのアクティブ素子の動作状態を選択するための選択電圧が入力される状態選択端子と、駆動電圧又は駆動電流が入力される駆動入力端子と、該駆動入力端子に入力された駆動電圧又は駆動電流を出力する駆動出力端子とを有し、かつ、該駆動入力端子と該駆動出力端子との入出力電位差における極性の違いによって動作状態閾値レベルが異なるものである画像表示装置において、
所定のアクティブ素子の状態選択端子に電圧を入力する第１電圧入力手段と、
該所定のアクティブ素子の駆動入力端子に電圧を入力する第２電圧入力手段と、
該所定のアクティブ素子の駆動出力端子の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
該所定のアクティブ素子の動作状態をアクティブ状態にするための電圧レベルをもったアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態にするための電圧レベルをもった非アクティブ状態選択電圧のうち、該所定のアクティブ素子の動作状態閾値レベルが経時的にシフトすることで該動作状態閾値レベルとの差が小さくなる方の選択電圧である決定対象選択電圧の電圧レベルを決定する選択電圧レベル決定手段とを備えており、
該選択電圧レベル決定手段は、該第１電圧入力手段により該所定のアクティブ素子の状態選択端子にアクティブ状態選択電圧を入力し、かつ、上記入出力電位差がその極性に応じた２つの動作状態閾値レベルのうち動作状態閾値レベルの経時シフト方向の側の特定動作状態閾値レベルに対応する極性となるような電圧を該第２電圧入力手段により該所定のアクティブ素子の駆動入力端子に入力した後、該特定動作状態閾値レベルを含む範囲内で互いに異なる電圧レベルをもった複数のテスト用電圧を該第１電圧入力手段により該所定のアクティブ素子の状態選択端子へ順次印加するとともに、各テスト用電圧に対応する該所定のアクティブ素子の駆動出力端子の出力電圧を該出力電圧検出手段により検出し、その検出結果に基づいて画像表示動作中の各アクティブ素子の状態選択端子に入力する決定対象選択電圧の電圧レベルを決定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１の画像表示装置において、
上記選択電圧レベル決定手段は、上記所定のアクティブ素子を非アクティブ状態にする電圧レベルをもったテスト用電圧のうち上記特定動作状態閾値レベルから非アクティブ状態方向に最も離れたテスト用電圧から該特定動作状態閾値レベルに近づく順に、上記複数のテスト用電圧を順次印加することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像表示装置において、
上記選択電圧レベル決定手段は、上記決定対象選択電圧の電圧レベルを決定した後、予め決められたアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧との差分と、決定した該決定対象選択電圧の電圧レベルとから、該決定対象選択電圧ではない選択電圧である非決定対象選択電圧を決定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧とを記憶する記憶手段を有し、
該選択電圧レベル決定手段は、上記所定のアクティブ素子の駆動入力端子に対して上記特定動作状態閾値レベルに対応する極性の電圧を入力する際に該所定のアクティブ素子の状態選択端子に入力するアクティブ状態選択電圧の電圧レベルとして、該記憶手段に記憶されたアクティブ状態選択電圧の電圧レベルを用いることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
上記所定のアクティブ素子は、画像表示動作時には表示画素ごとに画素構成部材へ印加する駆動電圧又は駆動電流を制御するための表示用アクティブ素子として使用されないテスト用アクティブ素子であり、
該テスト用アクティブ素子の状態選択端子と上記第１電圧入力手段との間の配線距離を、該表示用アクティブ素子の状態選択端子とこれに選択電圧を入力する手段との間の最長配線距離と同じかそれ以上にするとともに、該テスト用アクティブ素子の駆動入力端子と上記第２電圧入力手段との間の配線距離を、該表示用アクティブ素子の駆動入力端子とこれに駆動電圧又は駆動電流を入力する手段との間の最短配線距離と同じかそれ以下にしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
上記アクティブ素子は電界効果トランジスタであり、上記特定動作状態閾値レベルに対応する極性の電圧として、該アクティブ素子がｎチャネル型である場合にはプラス極性の電圧を用い、該アクティブ素子がｐチャネル型である場合にはマイナス極性の電圧を用いることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項６の画像表示装置において、
上記電界効果トランジスタは薄膜トランジスタであることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画素の表示状態を制御するためのアクティブマトリクス回路を備えた、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイ、電子ペーパー、フレキシブル表示装置、電子本、可搬型表示装置などの画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像表示装置では、アクティブマトリクス回路のアクティブ素子として、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を使用したものが知られている。以下、ＴＦＴを使用した画像表示装置の構成について、画素構成部材として、移動材としての電気泳動材である着色粒子を用いた電子ペーパーを例に挙げて説明する。
【０００３】
図７は、アクティブマトリクス回路の一部（１画素分）を拡大した模式図である。
図中縦方向に延びる信号ラインを選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍとし、図中横方向に延びる信号ラインを信号線１，２，・・・，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，・・・，Ｎとする。図示された１つの画素の座標（選択線番号，信号線番号）は（ｍ，ｎ）である。アースに接続されている透明電極１００６と、これに対向して配置される画素電極１００５との間には、互いに逆極性に帯電した黒色と白色の着色粒子１０１４がカプセルに内包された状態で配置されている。本例では、画素電極１００５に印加する駆動電圧を制御することで着色粒子１０１４を電界の作用により移動させ、表示面側の各表示画素の色や濃度（明るさ）などを調整して画像を表示する。また、画素電極１００５には、ＴＦＴ１００１のドレイン端子（駆動出力端子）１００４が接続されている。このＴＦＴ１００１は、そのソース端子１００３に信号線ｎが接続されており、そのゲート端子１００２に選択線ｍが接続されている。
【０００４】
このようなアクティブマトリクス回路においては、各表示画素の電極１００５，１００６間に発生させる電界の向きを信号線１，２，・・・，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，・・・，Ｎに印加する駆動電圧の正負により決定する。また、どの表示画素について駆動電圧の印加を可能とするかは、どの選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍにアクティブ状態選択電圧を送るかによって制御する。すなわち、例えば（ｍ，ｎ）の表示画素において、選択線ｍにアクティブ状態選択電圧を印加すると、そのアクティブ状態選択電圧がＴＦＴ１００１のゲート端子１００２に印加され、ＴＦＴ１００１がＯＮ状態（アクティブ状態）になる。これにより、信号線ｎを通じてＴＦＴ１００１のソース端子１００３に印加される駆動電圧が、ドレイン端子１００４に接続された画素電極１００５に印加される。一方、選択線ｍに非アクティブ状態選択電圧を印加すると、その非アクティブ状態選択電圧がＴＦＴ１００１のゲート端子１００２に印加され、ＴＦＴ１００１がＯＦＦ状態（非アクティブ状態）になる。これにより、信号線ｎから駆動電圧がＴＦＴ１００１のソース端子１００３に印加されても、ドレイン端子１００４に接続された画素電極１００５には駆動電圧が印加されない。
【０００５】
このような画像表示装置においては、選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍに印加する選択電圧の電圧レベルを、ＴＦＴ１００１の閾値レベルＶｔｈに応じた最適値に設定することが望まれる。
図８（ａ）は、初期時におけるｐチャネル型のＴＦＴの特性、具体的にはゲート−ドレイン間電圧Ｖｇｄとドレイン電流Ｉｄとの関係を示すグラフであり、図８（ｂ）は、経時における同ＴＦＴの特性を示すグラフである。なお、ここでは、ｐチャネル型のＴＦＴを例に挙げて説明するが、ｎチャネル型のＴＦＴの特性は図９（ａ）及び（ｂ）に示すとおりである。
また、ゲート−ドレイン間電圧Ｖｇｄとドレイン電流Ｉｄの正負の方向は、図１０に示すとおりである。
【０００６】
図８（ａ）に示すように、本例のＴＦＴは、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄの極性によって、ゲート−ドレイン間電圧Ｖｇｄの閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２が異なる。具体的には、Ｖｓｄ＞０の場合の閾値レベルＶｔｈ２は、Ｖｓｄ＜０の場合の閾値レベルＶｔｈ１よりも正方向へズレている。なお、このズレ量（Ｖｔｈ２−Ｖｔｈ１）は｜Ｖｓｄ｜の値に等しい。図８（ａ）に示すグラフにおいて、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄに依存しないで、ＴＦＴの動作状態をＯＦＦ状態にできるゲート・ドレイン間電圧Ｖｇｄの範囲は、横軸上の斜線で覆った部分である。この斜線範囲内であれば、ゲート・ドレイン間電圧Ｖｇｄがどのような値でもＴＦＴの動作状態をＯＦＦ状態にできるが、通常、ゲート・ドレイン間電圧Ｖｇｄの大きさ（絶対値）はできるだけ低い値にすることが好ましい。なぜなら、ゲート−ドレイン間電圧Ｖｇｄを必要以上の大きさとすると、消費電力の増大を招くとともに、ＴＦＴの故障や劣化が起きやすくなるからである。したがって、通常、ゲート・ドレイン間電圧Ｖｇｄは、初期時においては、図８（ａ）に示すＶｏｆｆ１で示す辺りの値（非アクティブ状態選択電圧）に設定される。なお、図８（ａ）に示すＶｏｎ１は、ＴＦＴの動作状態をＯＮ状態にするためのゲート・ドレイン間電圧Ｖｇｄの値（アクティブ状態選択電圧）を示している。
【０００７】
ところが、ＴＦＴの動作状態をＯＦＦ状態にためのゲート・ドレイン間電圧Ｖｇｄの値（非アクティブ状態選択電圧）をなるべく低い値に設定すると、次のような問題が生じる。
ＴＦＴは、長期間の使用により経時劣化していき、これにより閾値レベルＶｔｈが変化する。具体的には、初期時においては図８（ａ）に示すようにＶｔｈ１，Ｖｔｈ２であった閾値レベルが、経時においては図８（ｂ）に示すようにＶ’ｔｈ１，Ｖ’ｔｈ２へそれぞれシフトする。そのため、初期時にはゲート・ドレイン間電圧ＶｇｄとしてＶｏｆｆ１を入力すればＴＦＴをＯＦＦ状態にできたにもかかわらず、経時にはＶｏｆｆ１を入力してもＴＦＴをＯＦＦ状態にできない。そのため、経時において画素電極１００５に印加する駆動電圧を適切にコントロールできなくなり、表示画像の品質低下を招くという問題が発生する。
【０００８】
上記問題を解決し得るものとして、特許文献１に開示された画像表示装置がある。この画像表示装置は、画素構成部材として有機ＥＬ素子を用いたもので、有機ＥＬ素子に印加する駆動電流の制御に、その有機ＥＬ素子をソース端子に接続したＴＦＴをアクティブ素子として用いたアクティブマトリクス回路を用いている。この画像表示装置では、ＴＦＴの閾値レベルを検出し、検出した閾値レベルを選択電圧に含ませることで、閾値レベルの変動を補償している。この画像表示装置によれば、ＴＦＴが長期使用により経時劣化してその閾値レベルが変化しても、ＴＦＴの動作状態を適切に切り替えることが可能である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３４１３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、上記特許文献１に開示された画像表示装置では、閾値レベルの変動を補償するために、１つの表示画素について、有機ＥＬ素子に印加する駆動電流の制御するためのＴＦＴのほかにも複数個のＴＦＴが必要である。そのため、部品点数が増え、かつ、歩留まりが悪化するため、製造コストが高騰するという問題がある。
【００１１】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、経時においてもアクティブ素子の動作状態の適切な切り替え動作を維持することができる安価な画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表示画素ごとに画素構成部材へ印加する駆動電圧又は駆動電流を制御することにより各表示画素の表示状態が変化する表示部と、表示画素ごとに画素構成部材へ印加する駆動電圧又は駆動電流を制御するためのアクティブ素子を有するアクティブマトリクス回路とを備え、該アクティブ素子は、そのアクティブ素子の動作状態を選択するための選択電圧が入力される状態選択端子と、駆動電圧又は駆動電流が入力される駆動入力端子と、該駆動入力端子に入力された駆動電圧又は駆動電流を出力する駆動出力端子とを有し、かつ、該駆動入力端子と該駆動出力端子との入出力電位差における極性の違いによって動作状態閾値レベルが異なるものである画像表示装置において、所定のアクティブ素子の状態選択端子に電圧を入力する第１電圧入力手段と、該所定のアクティブ素子の駆動入力端子に電圧を入力する第２電圧入力手段と、該所定のアクティブ素子の駆動出力端子の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、該所定のアクティブ素子の動作状態をアクティブ状態にするための電圧レベルをもったアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態にするための電圧レベルをもった非アクティブ状態選択電圧のうち、該所定のアクティブ素子の動作状態閾値レベルが経時的にシフトすることで該動作状態閾値レベルとの差が小さくなる方の選択電圧である決定対象選択電圧の電圧レベルを決定する選択電圧レベル決定手段とを備えており、該選択電圧レベル決定手段は、該第１電圧入力手段により該所定のアクティブ素子の状態選択端子にアクティブ状態選択電圧を入力し、かつ、上記入出力電位差がその極性に応じた２つの動作状態閾値レベルのうち動作状態閾値レベルの経時シフト方向の側の特定動作状態閾値レベルに対応する極性となるような電圧を該第２電圧入力手段により該所定のアクティブ素子の駆動入力端子に入力した後、該特定動作状態閾値レベルを含む範囲内で互いに異なる電圧レベルをもった複数のテスト用電圧を該第１電圧入力手段により該所定のアクティブ素子の状態選択端子へ順次印加するとともに、各テスト用電圧に対応する該所定のアクティブ素子の駆動出力端子の出力電圧を該出力電圧検出手段により検出し、その検出結果に基づいて画像表示動作中の各アクティブ素子の状態選択端子に入力する決定対象選択電圧の電圧レベルを決定することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像表示装置において、上記選択電圧レベル決定手段は、上記所定のアクティブ素子を非アクティブ状態にする電圧レベルをもったテスト用電圧のうち上記特定動作状態閾値レベルから非アクティブ状態方向に最も離れたテスト用電圧から該特定動作状態閾値レベルに近づく順に、上記複数のテスト用電圧を順次印加することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像表示装置において、上記選択電圧レベル決定手段は、上記決定対象選択電圧の電圧レベルを決定した後、予め決められたアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧との差分と、決定した該決定対象選択電圧の電圧レベルとから、該決定対象選択電圧ではない選択電圧である非決定対象選択電圧を決定することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置において、画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧とを記憶する記憶手段を有し、該選択電圧レベル決定手段は、上記所定のアクティブ素子の駆動入力端子に対して上記特定動作状態閾値レベルに対応する極性の電圧を入力する際に該所定のアクティブ素子の状態選択端子に入力するアクティブ状態選択電圧の電圧レベルとして、該記憶手段に記憶されたアクティブ状態選択電圧の電圧レベルを用いることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、上記所定のアクティブ素子は、画像表示動作時には表示画素ごとに画素構成部材へ印加する駆動電圧又は駆動電流を制御するための表示用アクティブ素子として使用されないテスト用アクティブ素子であり、該テスト用アクティブ素子の状態選択端子と上記第１電圧入力手段との間の配線距離を、該表示用アクティブ素子の状態選択端子とこれに選択電圧を入力する手段との間の最長配線距離と同じかそれ以上にするとともに、該テスト用アクティブ素子の駆動入力端子と上記第２電圧入力手段との間の配線距離を、該表示用アクティブ素子の駆動入力端子とこれに駆動電圧又は駆動電流を入力する手段との間の最短配線距離と同じかそれ以下にしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置において、上記アクティブ素子は電界効果トランジスタであり、上記特定動作状態閾値レベルに対応する極性の電圧として、該アクティブ素子がｎチャネル型である場合にはプラス極性の電圧を用い、該アクティブ素子がｐチャネル型である場合にはマイナス極性の電圧を用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像表示装置において、上記電界効果トランジスタは薄膜トランジスタであることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明において電圧レベルを決定する対象である決定対象選択電圧は、動作状態閾値レベルが経時的にシフトすることでその動作状態閾値レベルとの差が小さくなる選択電圧である。したがって、初期時において決定対象選択電圧を動作状態閾値レベルに近い値に設定した場合、動作状態閾値レベルは、経時的には決定対象選択電圧を跨いでシフトするおそれがある。本発明は、動作状態閾値レベルが決定対象選択電圧を跨いでシフトするのを防ぐべく、動作状態閾値レベルのシフトに応じて決定対象選択電圧を設定し直す。
詳しくは、本発明においては、まず、駆動出力端子の電位を初期レベルに設定する初期化処理を行う。これは、本発明で使用するアクティブ素子が、駆動入力端子と駆動出力端子との入出力電位差における極性の違いによって、その動作状態閾値レベルが異なるものとなるため、動作状態閾値レベルを決定するにあたっては駆動出力端子の初期電位を一定とする必要があるためである。この初期化処理は、具体的には、所定のアクティブ素子の状態選択端子にアクティブ状態選択電圧を入力するとともに、その駆動入力端子に所定極性の電圧を入力する。なお、このときのアクティブ状態選択電圧の電圧レベルは、画像表示動作時のアクティブ状態選択電圧のものと同じでもよいし異なるものでもよい。また、駆動入力端子に入力する上記所定極性の電圧は、上記入出力電位差が、上記入出力電位差の極性に応じた２つの動作状態閾値レベルのうち動作状態閾値レベルの経時シフト方向の側の動作状態閾値レベル（特定動作状態閾値レベル）に対応する極性となる電圧とする。
次に、決定対象選択電圧の電圧レベルを決定する電圧レベル決定処理を行う。この処理では、まず、複数のテスト用電圧を所定のアクティブ素子の状態選択端子へ順次印加し、各テスト用電圧に対応する駆動出力端子の出力電圧を検出する。上記複数のテスト用電圧は、上記特定動作状態閾値レベルを含む範囲内で互いに異なる電圧レベルをもったものである。よって、この特定動作状態閾値レベルは、２つの動作状態閾値レベルのうち、動作状態閾値レベルがシフトしたときに最初に決定対象選択電圧を跨ぐ方である。したがって、この処理では、決定対象選択電圧を最初に跨ぐ方の動作状態閾値レベル（特定動作状態閾値レベル）の前後にわたって、選択電圧に対応した出力電圧を検出することができる。この検出結果から、シフト後の動作状態閾値レベルに近い選択電圧の値を把握することができるので、決定対象選択電圧をそのような値に設定することができる。
以上の処理を所定のタイミングで行うことにより、動作状態閾値レベルが経時的にシフトしても、動作状態閾値レベルが決定対象選択電圧を跨いでシフトするのを防止しつつ、決定対象選択電圧を常に動作状態閾値レベルに近い値に設定することができる。
しかも、以上の処理は、安価な回路素子等によって実現できる。
【００１４】
なお、本発明における「画像構成部材」とは、駆動電圧や駆動電流が印加されることで各表示画素の表示状態（色や明るさ等）を変化させる部材を意味する。よって、駆動電圧や駆動電流の印加によって移動することで各表示画素の色や明るさを変化させる移動材や、駆動電圧や駆動電流の印加によって自らの発光量を変化させて各表示画素の色や明るさを変化させる有機ＥＬ素子等の自己発光するものも含まれる。また、ここでいう「移動材」は、移動材そのものの色で画素の色を表現する着色材のようなものに限らず、画素の濃度（明るさ）を調整するための移動材（画素の色自体は他の手段により表現する）なども含まれる。また、ここでいう「移動材」は、駆動電圧や駆動電流を制御することで移動をコントロールできるものであればよく、駆動電圧や駆動電流に応じて変化する電界の作用を受けて移動する移動材や、駆動電圧や駆動電流に応じて変化する磁界の作用を受けて移動する移動材などが含まれる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、本発明によれば、経時においてもアクティブ素子の動作状態の適切な切り替え動作を維持することを低コストで実現できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を、画像表示装置である電子ペーパーに適用した一実施形態について説明する。
図１は、本電子ペーパーの表示部を制御するためのアクティブマトリクス回路の概略構成を示す説明図である。
図２は、アクティブマトリクス回路の一部（１画素分）を拡大した模式図である。
図示のように、図中縦方向に延びる信号ラインが信号線１，２，・・・，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，・・・，Ｎであり、図中横方向に延びる信号ラインが選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍである。本実施形態のアクティブマトリクス回路は、アクティブ素子として、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）１００１を用いている。（ｍ，ｎ）座標に配置されたＴＦＴ１００１を例に挙げて説明すると、ＴＦＴ１００１のドレイン端子（駆動出力端子）１００４には画素電極１００５が接続されている。また、ＴＦＴ１００１は、そのソース端子（駆動入力端子）１００３に、対応する信号線ｎが接続されており、そのゲート端子（状態選択端子）１００２に、対応する選択線ｍが接続されている。本実施形態のＴＦＴ１００１は、有機半導体で構成されたｐチャネルのＴＦＴであるが、適切に電圧を設定し直すことで、ｎチャネルのＴＦＴであってもよい。また、本実施形態のアクティブマトリクス回路には、コントローラ３０９、記憶手段としてのメモリ３１０、選択線ドライバ３１３、信号線ドライバ３１１が搭載されている。メモリ３１０には、表示部に表示する画像フレームの各表示画素の表示データが格納される。
【００１７】
図３は、本電子ペーパーの表示部１３００及び回路部１２００の一部を切断した断面を模式的に示した説明図である。
表示部１３００の表示面１３０１ａは透明基板１３０１の一方の面で構成され、その透明基板１３０１の他方の面上には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透明電極１００６が形成されている。透明電極１００６と、これに対向して配置される画素電極１００５との間には、画素構成部材としての移動材である電気泳動材としての白と黒の２色の着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂを内包した複数のカプセル１３０３が配置されている。なお、本実施形態においては、カプセル１３０３の寸法が表示画素よりも大きいものであるが、カプセル１３０３の寸法が表示画素と同じであったり小さいものであったりしてもよい。本実施形態では、互いに逆極性に帯電した各色の着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂを電界の作用により移動させることで、表示面１３０１ａ側の各表示画素の色や濃度（明るさ）などを調整して、画像を表示する。なお、透明電極１００６は、各画素電極に対して共通の電極であり、アースに接続されている。
【００１８】
画素電極１００５と透明電極１００６との間に発生する電界の向きは、対応する信号線ｎに印加する駆動電圧の極性により決定する。また、どの画素電極１００５に対して駆動電圧の印加を可能とするかは、対応する選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍに印加される選択電圧によって制御する。具体的に（ｍ，ｎ）の画素を例に挙げて説明する。選択線ｍにアクティブ状態選択電圧を印加すると、そのアクティブ状態選択電圧がＴＦＴ１００１のゲート端子１００２に印加され、ＴＦＴ１００１がＯＮ状態（アクティブ状態）になる。これにより、信号線ｎを通じてＴＦＴ１００１のソース端子１００３に印加される駆動電圧がドレイン端子１００４を通じて画素電極１００５に印加される。一方、選択線ｍに非アクティブ状態選択電圧を印加すると、その非アクティブ状態選択電圧がＴＦＴ１００１のゲート端子１００２に印加され、ＴＦＴ１００１がＯＦＦ状態（非アクティブ状態）になる。これにより、信号線ｎから駆動電圧がＴＦＴ１００１のソース端子１００３に印加されても、ドレイン端子１００４に接続された画素電極１００５には駆動電圧が印加されない。
【００１９】
カプセル１３０３内の着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂは、外部電界が無い状態ではカプセル１３０３内で分散した状態となる。一方、駆動電圧の印加によって外部電界が発生した状態では、図３に示すように、カプセル１３０３内の着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂは外部電界の向きに応じてカプセル１３０３内を移動する。これにより、カプセル１３０３内を表示面１３０１ａ側に移動した着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂの色に応じて各画素の色や濃度（明るさ）が決定し、表示面全体として白黒の画像が表示される。
【００２０】
次に、本実施形態における画像表示動作について説明する。
表示部１３００に新たな画像フレームを表示する場合、操作部３０８において表示切替開始信号が生成され、その表示切替開始信号がコントローラ３０９へ送信されることにより表示切替処理が開始する。コントローラ３０９は、まず、選択線ドライバ３１３へ命令信号３０Ｆを送信する。この命令信号３０Ｆを受信した選択線ドライバ３１３は、命令信号３０Ｆに従い、選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍを通じて各ＴＦＴ１００１のゲート端子１００２に所定のタイミングで所定の選択電圧（アクティブ状態選択電圧又は非アクティブ状態選択電圧）を印加する。これにより、各ＴＦＴ１００１の動作状態が制御される。コントローラ３０９からの命令信号３０Ｆには、どの選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍ上のＴＦＴ１００１をＯＮ状態にするかの制御信号と、選択線ドライバ３１３からアクティブ状態選択電圧を出力するタイミングを決定する制御信号とが含まれている。
【００２１】
また、コントローラ３０９は、メモリ３１０へアドレッシング信号３０Ｂを送信するとともに、信号線ドライバ３１１には命令信号３０Ｄを送信する。メモリ３１０へのアドレッシング信号３０Ｂにより、メモリ３１０内から表示対象である画像フレームの各表示画素の表示データが抽出される。この表示データは、各表示画素のＴＦＴ１００１で表示するパターンに対応したものである。抽出された表示データ３０Ｃは、メモリ３１０から信号線ドライバ３１１へ送信される。信号線ドライバ３１１は、この表示データ３０Ｃとコントローラ３０９からの命令信号３０Ｄとによって、各信号線１，２，・・・，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，・・・，Ｎを通じて各ＴＦＴ１００１のソース端子１００３に所定のタイミングで所定の駆動電圧を印加する。コントローラ３０９からの命令信号３０Ｄには、信号線ドライバ３１１から駆動電圧を出力するタイミングを決定する制御信号が含まれている。
【００２２】
各ＴＦＴ１００１では、ゲート端子１００２にアクティブ状態選択電圧が印加されている期間（ＯＮ状態の期間）にソース端子１００３へ入力された駆動電圧がドレイン端子１００４を通じて画素電極１００５へ伝達される。これにより、その画素電極１００５が駆動電圧に応じてプラス電位又はマイナス電位になり、画素電極１００５と透明電極１００６との間に電位差が生じて電界が発生する。これにより、その画素電極１００５と透明電極１００６との間に位置する着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂのいずれか一方が透明電極１００６側に移動する。これにより、その表示画素の色が、透明電極１００６側に移動した着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂの色となる。このようにして、各表示画素の色を順次制御していき、すべての表示画素についての制御が終了した時点で、画像フレームの表示切り替えが完了する。
【００２３】
なお、各信号線１，２，・・・，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１，・・・，Ｎに印加する駆動電圧の電圧レベルは、信号線用Ｄ／Ａコンバータ（以下「信号線用ＤＡＣ」という。）３１２によって設定される。また、各選択線１，２，・・・，ｍ−１，ｍ，ｍ＋１，・・・，Ｍに印加する選択電圧の電圧レベルは、選択線用Ｄ／Ａコンバータ（以下「選択線用ＤＡＣ」という。）３１４によって設定される。信号線用ＤＡＣ３１２や選択線用ＤＡＣ３１４で設定する電圧レベルは、コントローラ３０９から送信される電圧レベル設定信号に応じて決定される。具体的には、コントローラ３０９からの電圧レベル設定信号を受信した信号線用ＤＡＣ３１２及び選択線用ＤＡＣ３１４は、受信した電圧レベル設定信号に応じた電圧レベルの電圧を、それぞれ、信号線ドライバ３１１及び選択線ドライバ３１３に送る。
【００２４】
次に、本発明の特徴部分である、各ＴＦＴ１００１のゲート端子１００２に入力する選択電圧の最適化処理について説明する。
本実施形態では、ＴＦＴ１００１の動作状態閾値レベルが経時的にシフトしても、安定してＴＦＴ１００１の動作状態を切り替えることができるように、所定のタイミングで、シフトした動作状態閾値レベルに応じて選択電圧の最適化を行う。
ここで、選択電圧には、ＴＦＴ１００１をＯＮ状態（アクティブ状態）にするためのアクティブ状態選択電圧と、ＴＦＴ１００１をＯＦＦ状態（非アクティブ状態）にするための非アクティブ状態選択電圧とがある。このうち、動作状態閾値レベルがシフトしたときに問題になるのは、動作状態閾値レベルのシフトにより動作状態閾値レベルとの差が小さくなる方の選択電圧である。本実施形態のＴＦＴ１００１の特性は、図８に示したものと同様である。よって、動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２は経時的には図８中の右側へシフトする。したがって、このシフトにより動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２との差が小さくなる選択電圧は、非アクティブ状態選択電圧Ｖｏｆｆ１である。よって、本実施形態では、この非アクティブ状態選択電圧を決定対象選択電圧とし、その電圧レベルの最適化を行う。
【００２５】
本実施形態では、図１に示すように、表示画素ごとに設けられている表示用ＴＦＴ１００１とは別に、表示画素には設けられていないテスト用ＴＦＴ２００１が設けられている。テスト用ＴＦＴ２００１は、表示用ＴＦＴ１００１と同じものである。また、テスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２には選択線を介して選択線ドライバ３１３が接続されており、ソース端子２００３には信号線を介して信号線ドライバ３１１が接続されており、そのドレイン端子２００４には画素電極１００５、カプセル１３０３及び透明電極１００６が接続されている。そして、テスト用ＴＦＴ２００１は、画像表示動作中は表示用ＴＦＴ１００１と同じように動作するので、表示用ＴＦＴ１００１と同様に経時劣化する。このように、テスト用ＴＦＴ２００１の使用条件は、表示用ＴＦＴ１００１と同様の条件と同じに設定してある。
【００２６】
テスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４には、出力電圧検出手段としてのドレイン電圧検出器３１６が接続されている。このドレイン電圧検出器３１６は、コントローラ３０９と信号ラインを介して接続されており、この信号ラインを介して制御命令を受け付けたり、検出結果を出力したりする。
なお、本実施形態においては、テスト用ＴＦＴ２００１を用いて表示用ＴＦＴ１００１に入力する選択電圧の最適化処理を行うが、テスト用ＴＦＴ２００１ではなく表示用ＴＦＴ１００１のうちの一部を使用することも可能である。
【００２７】
図４は、ドレイン電圧検出器３１６の構成を示す説明図である。
ドレイン電圧検出器３１６は、主として、２個のオペアンプ３１７，３１８と、基準電圧用Ｄ／Ａコンバータ（以下「基準電圧用ＤＡＣ」という。）３１９とから構成されている。
第２オペアンプ３１８はコンパレータとして用いられ、一方の入力端子にはテスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４からの検出用ドレイン電圧信号Ｖｄが入力される。第２オペアンプ３１８の他方の入力端子は、基準電圧用ＤＡＣ３１９の出力端子が接続されており、基準電圧用ＤＡＣ３１９からの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。なお、どちらの入力端子にどちらの信号を入力してもよく、出力信号の正負極性が反転するだけである。また、第２オペアンプ３１８の出力端子からは、検出用ドレイン電圧信号Ｖｄと基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧レベルの比較結果を表す比較結果信号Ｖｃｏｍｐが出力される。この比較結果信号Ｖｃｏｍｐは、コントローラ３０９に送られる。基準電圧用ＤＡＣ３１９は、基準電圧Ｖｒｅｆの電圧レベルを設定するものであり、コントローラ３０９からの制御信号を受けると、その制御信号に基づいた電圧レベルの基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。この基準電圧Ｖｒｅｆの電圧レベルは、画像表示動作において所望の表示品質を得るために最低限必要なドレイン電圧レベル（画素電極１００５に印加される電圧レベル）に設定される。
【００２８】
また、本実施形態では、第２オペアンプ３１８の一方の入力端子とテスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４との間に、第１オペアンプ３１７が設けられている。この第１オペアンプ３１７は、計装アンプであり、入力インピーダンスがテスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４のインピーダンスよりも大きいものである。ドレイン端子２００４と第２オペアンプ３１８とを直接接続すると、検出用ドレイン電圧信号Ｖｄの検出値が、第２オペアンプ３１８がドレイン端子に接続されていない表示用ＴＦＴ１００１の値と異なってしまう問題が発生するおそれがある。これは、第２オペアンプ３１８の入力インピーダンスがドレイン端子のインピーダンスよりも小さいために起こる。第１オペアンプ３１７はこの問題を解消するために設置されている。もし、この問題が発生しなければ、第１オペアンプ３１７の設置は必要ない。
【００２９】
図５は、選択電圧の最適化処理時に、テスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に入力されるゲート電圧Ｖｇｃと、テスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３に入力されるソース電圧Ｖｓｃと、テスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４から出力されるドレイン電圧（検出用ドレイン電圧信号）Ｖｄと、第２オペアンプ３１８から出力される比較結果信号Ｖｃｏｍｐとを示したグラフである。
なお、ゲート電圧Ｖｇｃ、ソース電圧Ｖｓｃ及びドレイン電圧Ｖｄは、透明電極１００６に対するゲート端子２００２、ソース端子２００３、ドレイン端子２００４の電位をそれぞれ表している。
また、本実施形態では、ｐチャネル型のＴＦＴを用いているが、ｎチャネル型のＴＦＴを用いた場合には、図５中の入力電圧Ｖｇｃ，Ｖｓｃ及び検出用ドレイン電圧信号Ｖｄの極性が反転したものとなる。
【００３０】
本実施形態において、選択電圧の最適化処理は、ドレイン電圧を初期レベルに設定するための初期化処理と、選択電圧の最適な電圧レベルを決定するための電圧レベル決定処理とに大別できる。以下、初期化処理を行う期間を第１期間とし、電圧レベル決定処理において複数の電圧レベルのゲート電圧Ｖｇｃを印加したときのドレイン電圧Ｖｄを検出する期間を第２期間とする。
【００３１】
第１期間において、コントローラ３０９は、まず、メモリ３１０に予め記憶されている最適選択電圧レベル情報を読み出し、その情報に基づいて第１電圧入力手段としての選択線ドライバ３１３及び選択線用ＤＡＣ３１４を制御して、テスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に、ゲート電圧Ｖｇｃとしてアクティブ状態選択電圧を印加する。本実施形態のテスト用ＴＦＴ２００１では、アクティブ状態選択電圧がマイナス極性であるため、ここではマイナス極性の電圧をゲート電圧Ｖｇｃとして印加する。このとき印加するゲート電圧Ｖｇｃは、画像表示動作時のアクティブ状態選択電圧と同じ値以下を用いているが、テスト用ＴＦＴ２００１をＯＮ状態にできる値であればよい。なお、ゲート電圧Ｖｇｃとゲート−ドレイン間電圧Ｖｇｄとの関係は、ドレイン端子に接続されているカプセル１３０３内の着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂの状態や図示しないＴＦＴ周辺回路素子の電気的特性などに依存する。
【００３２】
また、コントローラ３０９は、メモリ３１０に予め記憶されている初期化用ソース電圧情報を読み出し、その情報に基づいて第２電圧入力手段としての信号線ドライバ３１１及び信号線用ＤＡＣ３１２を制御して、テスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３に、ソース電圧Ｖｓｃとしてマイナス極性の電圧を印加する。このときのソース電圧Ｖｓｃの電圧レベルは、画像表示動作時に印加し得る駆動電圧の電圧レベルのうち最も低い電圧レベル（最も大きい電圧レベル）に設定される。これにより、テスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４をマイナス極性の電圧レベルに設定できる。
なお、この第１期間で行うドレイン電圧の初期化の目的は、後述する第２期間においてソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄがプラス極性（Ｖｓｄ＞０）の状態においてテスト用ＴＦＴ２００１の動作状態をＯＦＦ状態にできるゲート電圧Ｖｇｃの電位レベルを適切に検出できるようにするためである。
【００３３】
次に、第２期間において、コントローラ３０９は、まず、メモリ３１０に予め記憶されている検出用ソース電圧情報を読み出し、その情報に基づいて第２電圧入力手段としての信号線ドライバ３１１及び信号線用ＤＡＣ３１２を制御して、テスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３に、ソース電圧Ｖｓｃとして今度はプラス極性の電圧を印加する。一方、コントローラ３０９は、メモリ３１０に予め記憶されているテスト用ゲート電圧情報を読み出し、その情報に基づいて第１電圧入力手段としての選択線ドライバ３１３及び選択線用ＤＡＣ３１４を制御して、テスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に、ゲート電圧Ｖｇｃとして複数のテスト用ゲート電圧を電圧レベルが高い方から順次印加する。このとき、基準電圧Ｖｒｅｆとしては、画像表示動作時において所望の表示品質を得るために最低限必要なマイナス極性側の駆動電圧の電圧レベルに設定する。
【００３４】
本実施形態において、テスト用ＴＦＴ２００１は、図８に示すように、ソース端子２００３とドレイン端子２００４との電位差すなわちソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄの極性の違いによって、その動作状態閾値レベルが変化する。具体的には、例えば図８（ａ）に示すように初期時において、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄがマイナス極性（Ｖｓｄ＜０）の場合には動作状態閾値レベルはＶｔｈ１となり、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄがプラス極性（Ｖｓｄ＞０）の場合には動作状態閾値レベルはＶｔｈ２となる。本実施形態では、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄに依存せずに、安定してＴＦＴ１００１をＯＦＦ状態にできる非アクティブ状態選択電圧を決定するものである。したがって、テスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に印加する複数のテスト用ゲート電圧としては、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄの極性の違いによって異なる２つの動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２のうち、動作状態閾値レベルの経時シフト方向（正の方向）の側の動作状態閾値レベルＶｔｈ２の前後にわたって分布した複数の電圧レベルをもったテスト用ゲート電圧を用いる。ただし、本実施形態では、非アクティブ状態選択電圧だけでなく、アクティブ状態選択電圧の最適化も行う。そのため、テスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に印加する複数のテスト用ゲート電圧としては、動作状態閾値レベルの経時シフト方向（正の方向）の側の動作状態閾値レベルＶｔｈ２の前後にも分布した複数の電圧レベルをもったテスト用ゲート電圧を用いる。
【００３５】
このようなテスト用ゲート電圧を電圧レベルが大きいものから順次印加していくと、図５に示すように、ｔ２の時点において、検出用ドレイン電圧信号Ｖｄが基準電圧Ｖｒｅｆより高くなり、比較結果信号Ｖｃｏｍｐの極性が反転する。そして、この比較結果信号Ｖｃｏｍｐを受けたコントローラ３０９は、ｔ２の時点の直前に印加したテスト用ゲート電圧の電圧レベルＶｏｆｆ３を、現時点において最適な非アクティブ状態選択電圧として決定し、メモリ３１０に記憶されている最適選択電圧レベル情報を、この電圧レベルＶｏｆｆ３に基づいて書き替える処理を行う。ただし、もう少しマージンを持たせたいのであれば、ｔ２の時点の直前に印加したテスト用ゲート電圧の電圧レベルＶｏｆｆ３ではなく、これよりも高い電圧レベルを最適な非アクティブ状態選択電圧として決定してもよい。
【００３６】
本実施形態では、非アクティブ状態選択電圧だけでなく、アクティブ状態選択電圧の最適化も行う。
具体的には、非アクティブ状態選択電圧の最適化処理に続いて、コントローラ３０９は、基準電圧用ＤＡＣ３１９を制御し、基準電圧Ｖｒｅｆとして、画像表示動作時において所望の表示品質を得るために最低限必要なプラス極性側の駆動電圧の電圧レベルに設定する。そして、テスト用ゲート電圧の電圧レベルを更に下げていくと、図５に示すように、ｔ３の時点において、検出用ドレイン電圧信号Ｖｄが基準電圧Ｖｒｅｆより高くなり、比較結果信号Ｖｃｏｍｐの極性が反転する。そして、この比較結果信号Ｖｃｏｍｐを受けたコントローラ３０９は、ｔ３の時点で印加されていたテスト用ゲート電圧Ｖｇｃの電圧レベルＶｏｎ３を、現時点において最適なアクティブ状態選択電圧として決定し、メモリ３１０に記憶されている最適選択電圧レベル情報を、この電圧レベルＶｏｎ３に基づいて書き替える処理を行う。ただし、もう少しマージンを持たせたいのであれば、ｔ３の時点に印加していたテスト用ゲート電圧の電圧レベルＶｏｎ３ではなく、これよりも低い電圧レベルを最適なアクティブ状態選択電圧として決定してもよい。
なお、図５に示す例では、ｔ３の時点以降もドレイン電圧の検出動作を継続しているが、ｔ３の時点でこの動作は終了してもよい。
【００３７】
〔変形例〕
次に、選択電圧の最適化処理の一変形例について説明する。なお、本変形例では、選択電圧の最適化処理における一部の処理動作が異なる以外は上述した実施形態と同様であり、重複した部分の説明については省略する。
図６は、本変形例に係る選択電圧の最適化処理時に、テスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に入力されるゲート電圧Ｖｇｃと、テスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３に入力されるソース電圧Ｖｓｃと、テスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４から出力されるドレイン電圧（検出用ドレイン電圧信号）Ｖｄと、第２オペアンプ３１８から出力される比較結果信号Ｖｃｏｍｐとを示したグラフである。
【００３８】
本変形例では、テスト用ゲート電圧を電圧レベルが大きいものから順次印加していき、比較結果信号Ｖｃｏｍｐの極性が反転したｔ２の時点で、ドレイン電圧の検出動作を終了する。そして、この比較結果信号Ｖｃｏｍｐを受けたコントローラ３０９は、ｔ２の時点の直前に印加したテスト用ゲート電圧の電圧レベルＶｏｆｆ３を、現時点において最適な非アクティブ状態選択電圧として決定し、メモリ３１０に記憶されている最適選択電圧レベル情報を、この電圧レベルＶｏｆｆ３に基づいて書き替える処理を行う。もう少しマージンを持たせたいのであれば、ｔ２の時点の直前に印加したテスト用ゲート電圧の電圧レベルＶｏｆｆ３ではなく、これよりも高い電圧レベルを最適な非アクティブ状態選択電圧として決定してもよい。
【００３９】
次に、コントローラ３０９は、メモリ３１０内の最適選択電圧レベル情報を読み出し、その情報に基づくアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧との差分ΔＶを算出する。なお、この差分ΔＶを算出せずに予め固定値として記憶しておいてもよい。そして、最適な非アクティブ状態選択電圧として決定した電圧レベルＶｏｆｆ３との差分が、算出したΔＶと等しくなるように、最適なアクティブ状態選択電圧を決定する。
本変形例によれば、上記実施形態の場合に比べてドレイン電圧を検出するための第２期間を短縮できるという利点がある。
なお、本変形例による最適化処理と上記実施形態による最適化処理とを組み合わせてもよい。例えば、本変形例による最適化処理を１０回行ったら、次のタイミングでは上記実施形態による最適化処理を行うというようにしてもよい。
【００４０】
以上、本実施形態（上述した変形例を含む。以下同様。）における画像表示装置としての電子ぺーパーは、表示画素ごとに画素構成部材としての着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂへ印加する駆動電圧を制御することにより各表示画素の表示状態が変化する表示部１３００と、表示画素ごとに着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂへ印加する駆動電圧を制御するためのアクティブ素子としてのＴＦＴ１００１を有するアクティブマトリクス回路とを備えている。このＴＦＴ１００１は、そのＴＦＴ１００１の動作状態を選択するための選択電圧が入力される状態選択端子としてのゲート端子１００２と、駆動電圧が入力される駆動入力端子としてのソース端子１００３と、ソース端子１００３に入力された駆動電圧を出力する駆動出力端子としてのドレイン端子１００４とを有し、かつ、ソース端子１００３とドレイン端子１００４との入出力電位差であるソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄの極性の違いによって動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２が異なる。本電子ペーパーは、所定のアクティブ素子であるテスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に電圧を入力する第１電圧入力手段としての選択線ドライバ３１３及び選択線用ＤＡＣ３１４と、テスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３に電圧を入力する第２電圧入力手段としての信号線ドライバ３１１及び信号線用ＤＡＣ３１２と、テスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４の出力電圧（ドレイン電圧）を検出する出力電圧検出手段としてのドレイン電圧検出器３１６と、テスト用ＴＦＴ２００１の動作状態をＯＮ状態（アクティブ状態）にするためのマイナス極性の電圧レベルをもったアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態にするためのプラス極性の電圧レベルをもった非アクティブ状態選択電圧のうち、テスト用ＴＦＴ２００１の動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２が経時的にシフトすることでその動作状態閾値レベルとの差が小さくなる方の選択電圧である非アクティブ状態選択電圧（決定対象選択電圧）の電圧レベルを決定する選択電圧レベル決定手段としてのコントローラ３０９とを備えている。そして、コントローラ３０９は、まず、選択線ドライバ３１３からテスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２にアクティブ状態選択電圧（マイナス極性の電圧）を入力し、かつ、ソース−ドレイン間電圧Ｖｓｄがその極性に応じた２つの動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２のうち動作状態閾値レベルの経時シフト方向（正の方向）の側の特定動作状態閾値レベルＶｔｈ２に対応するプラス極性となるようなソース電圧を、信号線ドライバ３１１からテスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３に入力する。その後、コントローラ３０９は、上記特定動作状態閾値レベルＶｔｈ２を含む範囲内で互いに異なる電圧レベルをもった複数のテスト用ゲート電圧を、選択線ドライバ３１３からテスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２へ順次印加するとともに、各テスト用ゲート電圧に対応するテスト用ＴＦＴ２００１のドレイン端子２００４の出力電圧（ドレイン電圧）Ｖｄをドレイン電圧検出器３１６により検出し、その検出結果に基づいて画像表示動作中の各表示用ＴＦＴ１００１のゲート端子１００２に入力する非アクティブ状態選択電圧の電圧レベルＶｏｆｆ３を決定する。これにより、動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２が経時的にシフトしても、特定動作状態閾値レベルＶｔｈ２が非アクティブ状態選択電圧を跨いでシフトするのを防止しつつ、非アクティブ状態選択電圧を常に動作状態閾値レベルＶｔｈ２に近い値に設定することができる。しかも、以上の処理は、安価な回路素子等によって実現できる。
特に、本実施形態において、コントローラ３０９は、テスト用ＴＦＴ２００１を非アクティブ状態にするプラス極性の電圧レベルをもった複数のテスト用ゲート電圧のうち、特定動作状態閾値レベルＶｔｈ２から最も離れたテスト用ゲート電圧から非アクティブ状態方向に特定動作状態閾値レベルＶｔｈ２に近づく順、本実施形態では電圧レベルが大きい順に、テスト用ゲート電圧を順次印加する。最適な非アクティブ状態選択電圧を決定する上では、複数のテスト用ゲート電圧の印加順序はどのような順序でもよいが、本実施形態のように非アクティブ状態選択電圧の最適化を行う場合には、テスト用ＴＦＴ２００１の動作状態がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ変化するのを検出することが必要となる。そのため、本実施形態において電圧レベルが小さい順にテスト用ゲート電圧を印加する場合には、テスト用ゲート電圧を１つ印加するたびに、ドレイン電圧を初期レベルに設定するための初期化処理するための第１期間を入れる必要が生じ、ドレイン電圧の検出時間が長くなってしまう。本実施形態では、テスト用ゲート電圧の印加順序を、テスト用ＴＦＴ２００１の動作状態がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ向かう順序としているので、テスト用ゲート電圧印加のたびに第１期間を入れる必要がなく、ドレイン電圧の検出時間を短くできる。
また、上記変形例では、コントローラ３０９は、非アクティブ状態選択電圧の電圧レベルＶｏｆｆ３を決定した後、予め決められたアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧との差分ΔＶと、決定した非アクティブ状態選択電圧の電圧レベルＶｏｆｆ３とから、非決定対象選択電圧であるアクティブ状態選択電圧を決定する。よって、アクティブ状態選択電圧についても非アクティブ状態選択電圧の場合と同様にテスト用ゲート電圧に対するドレイン電圧の検出結果に応じて決定する場合に比べて、短時間でアクティブ状態選択電圧を決定することができる。なお、ＴＦＴ１００１の経時的な特性変化が動作状態閾値レベルＶｔｈ１，Ｖｔｈ２のシフトのみであれば、アクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧との差分は経時的に一定であるので、この変形例でも、最適なアクティブ状態選択電圧を決定することができる。
また、本実施形態においては、画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧と非アクティブ状態選択電圧とを記憶する記憶手段としてのメモリ３１０を有し、コントローラ３０９は、テスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３に対して特定動作状態閾値レベルＶｔｈ２に対応するプラス極性のソース電圧を入力する第１期間中にテスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に入力するアクティブ状態選択電圧の電圧レベルとして、メモリ３１０に記憶された画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧の電圧レベルＶｏｎ３を用いる。第１期間のアクティブ状態選択電圧として用いる電圧レベルが不必要に高いゲート電圧であると、テスト用ＴＦＴ２００１の故障を引き起こしかねない。メモリ３１０に記憶された画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧の電圧レベルＶｏｎ３であれば、テスト用ＴＦＴ２００１の故障を引き起こすような電圧レベルではないので、テスト用ＴＦＴ２００１の故障を引き起こす事態を防ぐことができる。特に、本実施形態のように、画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧も最適化している場合には、次のような利点もある。すなわち、第１期間のアクティブ状態選択電圧が固定値の場合、当初はテスト用ＴＦＴ２００１の故障を引き起こすような電圧レベルではなかったが、経時使用によって動作状態閾値レベルがシフトして故障を引き起こすような電圧レベルとなってしまうおそれがある。しかし、メモリ３１０に記憶された画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧の電圧レベルＶｏｎ３を用いる場合には、常に最適化されたアクティブ状態選択電圧を第１期間で使用することができるので、テスト用ＴＦＴ２００１の故障を引き起こすような事態を効果的に防ぐことができる。なお、本実施形態では、コントローラ３０９が決定したアクティブ状態選択電圧Ｖｏｎ３を、画像表示動作時に使用するアクティブ状態選択電圧として上書きしているが、追記するようにしてもよい。追記の場合、次回の選択電圧の最適化処理において、第１期間中にテスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２に入力するアクティブ状態選択電圧の電圧レベルとしては、直前に書き込んだアクティブ状態選択電圧の電圧レベルを用いる。
また、本実施形態において、テスト用ＴＦＴ２００１は、画像表示動作時には表示画素ごとに着色粒子１０１４Ｗ，１０１４Ｂへ印加する駆動電圧を制御するための表示用ＴＦＴ１００１として使用されないものであり、図１に示すように、このテスト用ＴＦＴ２００１のゲート端子２００２と選択線ドライバ３１３との間の配線距離を、表示用ＴＦＴ１００１のゲート端子１００２とこれに選択電圧を入力する選択線ドライバ３１３との間の最長配線距離と同じかそれ以上にするとともに、テスト用ＴＦＴ２００１のソース端子２００３と信号線ドライバ３１１との間の配線距離を、表示用ＴＦＴ１００１のソース端子１００３とこれに駆動電圧を入力する信号線ドライバ３１１との間の最短配線距離と同じかそれ以下にしている。配線距離が長くなるにつれて電圧降下する。選択線ドライバ３１３からの配線距離が最も長く、かつ、信号線ドライバ３１１からの配線距離が最も短い箇所においては、ＴＦＴの動作状態をＯＦＦ状態にするための非アクティブ状態選択電圧として最も大きな電圧レベルが必要となる。したがって、このような箇所のＴＦＴについての最適な非アクティブ状態選択電圧を求めれば、すべてのＴＦＴ１００１が確実にＯＦＦ状態になるような非アクティブ状態選択電圧を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態に係る電子ペーパーの表示部を制御するためのアクティブマトリクス回路の概略構成を示す説明図である。
【図２】同アクティブマトリクス回路の一部（１画素分）を拡大した模式図である。
【図３】同電子ペーパーの表示部及び回路部の一部を切断した断面を模式的に示した説明図である。
【図４】同回路部に設けられたドレイン電圧検出器３１６の構成を示す説明図である。
【図５】実施形態における選択電圧最適化処理時のゲート電圧Ｖｇｃとソース電圧Ｖｓｃとドレイン電圧（検出用ドレイン電圧信号）Ｖｄと比較結果信号Ｖｃｏｍｐとを示したグラフである。
【図６】変形例における選択電圧最適化処理時のゲート電圧Ｖｇｃとソース電圧Ｖｓｃとドレイン電圧（検出用ドレイン電圧信号）Ｖｄと比較結果信号Ｖｃｏｍｐとを示したグラフである。
【図７】アクティブマトリクス回路の一部（１画素分）を拡大した模式図である。
【図８】（ａ）は、初期時におけるｐチャネル型のＴＦＴの特性を示すグラフである。（ｂ）は、経時における同ＴＦＴの特性を示すグラフである。
【図９】（ａ）は、初期時におけるｎチャネル型のＴＦＴの特性を示すグラフである。（ｂ）は、経時における同ＴＦＴの特性を示すグラフである。
【図１０】ゲート−ドレイン間電圧とドレイン電流の正負の方向を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
３０８  操作部
３０９  コントローラ
３１０  メモリ
３１１  信号線ドライバ
３１３  選択線ドライバ
３１６  ドレイン電圧検出器
３１７，３１８  オペアンプ
１００１  表示用ＴＦＴ
１００２，２００２  ゲート端子
１００３，２００３  ソース端子
１００４，２００４  ドレイン端子
１００５  画素電極
１００６  透明電極
１０１４Ｗ，１０１４Ｂ  着色粒子
１２００  回路部
１３００  表示部
１３０１  透明基板
１３０３  カプセル
２００１  テスト用ＴＦＴ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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