(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出素子を備える電子源の製造方法であって、
複数の電子放出素子を基板上に形成する工程と、
前記基板上に形成した前記複数の電子放出素子の電子放出特性を変更する特性変更工程と、を有しており、
該特性変更工程において電子放出特性変更の目標となる目標値は、該目標値の空間分布が、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の空間周波数から所定の高周波成分を削除するかもしくは所定の高周波成分を減らすことによってできる空間周波数を持つものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように電子放出特性が変更されることを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項２】
複数の電子放出素子を備える電子源の製造方法であって、
複数の電子放出素子を基板上に形成する工程と、
前記基板上に形成した前記複数の電子放出素子の電子放出特性を変更する特性変更工程と、を有しており、
該特性変更工程において電子放出特性変更の目標となる目標値は、非一様な空間分布を有しており、該空間分布は、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の空間周波数の内の所定の高周波成分を減らした結果を得る工程によって得られるものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように電子放出特性が変更されることを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項３】
複数の電子放出素子を備える電子源の製造方法であって、
複数の電子放出素子を基板上に形成する工程と、
前記基板上に形成した前記複数の電子放出素子の電子放出特性を変更する特性変更工程と、を有しており、
該特性変更工程において電子放出特性変更の目標となる目標値は、非一様な空間分布を有しており、該空間分布は、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布を平滑化処理して得られるものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように電子放出特性が変更されることを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項４】
更に、前記目標値を決める工程を有しており、該目標値を決める工程は、前記特性変更工程前の前記複数の電子放出素子それぞれの表示特性の空間分布の所定の高周波成分を除去もしくは所定の高周波成分を減じる高周波成分低減工程と、該高周波成分低減工程によって得た空間分布の形状を維持したままオフセットする工程とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子源の製造方法。
【請求項５】
複数の電子放出素子を含む電子源を有する画像表示装置の製造方法であって、
前記電子源が請求項１乃至４のいずれかに記載の方法により製造されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子源、及び画像表示装置に関するものである。特に電子源もしくは画像表示装置の特性調整方法及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の電子放出素子を備えた電子源が知られている。
【０００３】
また複数の表示素子を備えた画像表示装置も知られている。
【０００４】
画像表示装置における表示素子として電子放出素子(電子が照射されることにより発光する螢光体と組み合わせて用いる)を用いる構成やエレクトロルミネセンス素子を用いる構成が知られている。
【０００５】
電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰極素子では、たとえば電界放出型素子や、金属／絶縁層／金属型放出素子や、表面伝導型放出素子などが知られている。
【０００６】
冷陰極素子のうち表面伝導型放出素子（以下、単に素子とも呼ぶこともある）は、基板上に形成された小面積のＳｎＯ2 、Ａｕ、Ｉｎ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ2 、カ−ボン等の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象を利用するものである。
【０００７】
図１５にその典型的な素子構成の例を示す。同図において、１５０１は基板で、１５０４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜１５０４は図示のようにＨ字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜１５０４に通電フォ−ミングと呼ばれる通電処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成される。図中の間隔Ｌは、0.5〜1［ｍｍ］，Ｗは、0.1［ｍｍ］で設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部１５０５は導電性薄膜１５０４の中央に矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけではない。
【０００８】
既に述べたように、表面伝導型放出素子の電子放出部を形成する際には、導電性薄膜に電流を流して該薄膜を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質させて亀裂を形成する処理（通電フォーミング処理）を行う。この後更に通電活性化処理を行うことにより電子放出特性を大幅に改善することが可能である。
【０００９】
即ち、この通電活性化処理とは、通電フォーミング処理により形成された電子放出部に適宜の条件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆積せしめる処理のことである。例えば、適宜の分圧の有機物が存在し、全圧が１０のマイナス２乗〜１０のマイナス３乗［Pa］の真空雰囲気中において、所定電圧のパルスを定期的に印加することにより、電子放出部の近傍に単結晶グラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボンのいずれか、もしくはその混合物を約５００［オングストローム］以下の膜厚で堆積させる。但し、この条件は、一例であって、表面伝導型放出素子の材質や形状により適宜変更される。
【００１０】
このような処理を行うことにより、通電フォーミング直後と比較して、同じ印加電圧における放電流を、典型的には約１００倍以上にまで増加させることができる。従って、上述の多数の表面伝導型放出素子を利用したマルチ電子源を製造する際においても、各素子に通電活性化処理を行うのが望ましい。（なお、通電活性化終了後には、真空雰囲気中の有機物の分圧を低減させるのが望ましい。これを安定化工程と呼ぶ）
図１６に、表面伝導型放出素子の（放出電流Ｉｅ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性、および（素子電流Ｉｆ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性の典型的な例を示す。
【００１１】
なお、放出電流Ｉｅは素子電流Ｉｆに比べて著しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるうえ、これらの特性は素子の大きさや形状等の設計パラメ−タを変更することにより変化するものであるため、２本のグラフは各々任意単位で図示した。
【００１２】
表面伝導型放出素子は、放出電流Ｉｅに関して以下に述べる３つの特性を有している。
【００１３】
ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈと呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加するが、一方、閾値電圧Ｖｔｈ未満の電圧では放出電流Ｉｅはほとんど検出されない。すなわち、放出電流Ｉｅに関して、明確な閾値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。
【００１４】
放出電流Ｉｅは素子に印加する電圧Ｖｆに依存して変化するため、電圧Ｖｆで放出電流Ｉｅの大きさを制御できる。
【００１５】
素子に印加する電圧Ｖｆに対して素子から放出される電流Ｉｅの応答速度が速いため、電圧Ｖｆを印加する時間の長さによって素子から放出される電子の電荷量を制御できる。
【００１６】
表面伝導型放出素子の特性調整については、活性化による調整以外にも特開平１０−２２８８６７などでも述べられているように、ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈと呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加する、すなわち特性を調整するための特性シフト電圧を印加することで、各素子の特性を調整することができる。
【００１７】
ところで表面伝導型放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点がある。そこで、表面伝導型放出素子を応用した、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、電子ビ−ム源、等が研究されている。
【００１８】
発明者らは、さまざまな材料、製法、構造の表面伝導型放出素子を試みてきた。さらに、多数の表面伝導型放出素子を配列したマルチ電子源（単に電子源とも呼ぶ）、ならびにこの電子源を応用した画像表示装置について研究を行ってきた。
【００１９】
たとえば図１７に示す電気的な配線方法による電子源を試みてきた。 図中、４００１は表面伝導型放出素子を模式的に示したもの、４００２は行方向配線、４００３は列方向配線である。図１７においては配線抵抗４００４および４００５として示した。
【００２０】
上述のような配線方法を、単純マトリクス配線と呼ぶ。なお、図示の便宜上、６×６のマトリクスで示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限ったわけではない。
【００２１】
素子を単純マトリクス配線した電子源においては、所望の放出電流を出力させるため、行方向配線４００２および列方向配線４００３に適宜の電気信号を印加する。また、同時に不図示のアノード電極に高電圧を印加しておく。
【００２２】
たとえば、マトリクスの中の任意の素子を駆動するには、選択する行の行方向配線４００２の端子には選択電圧Ｖｓを印加し、同時に非選択の行の行方向配線４００２の端子には非選択電圧Ｖｎｓを印加する。これと同期して列方向配線４００３の端子に放出電流を出力させるための変調電圧Ｖｅ１〜 Ｖｅ６を印加する。この方法によれば、選択する素子には、Ｖｅ１−Ｖｓ〜 Ｖｅ６−Ｖｓの電圧が印加され、また非選択の素子にはＶｅ１−Ｖｎｓ〜 Ｖｅ６−Ｖｎｓの電圧が印加される。ここで、選択する素子に閾値電圧Ｖｔｈ以上の電圧、非選択の素子に閾値電圧Ｖｔｈ以下の電圧が印加されるよう、 Ｖｅ１〜 Ｖｅ６，Ｖｓ，Ｖｎｓを適宜の大きさの電圧にすれば選択する素子だけから所望の強度の放出電流が出力される。
【００２３】
従って、表面伝導型放出素子を単純マトリクス配線したマルチ電子源には種々の応用ができる可能性があり、例えば画像情報に応じた電気信号を適宜印加すれば、画像表示装置用の電子源として好適に用いることができる。
【００２４】
また、表面伝導型放出素子以外にもスピント型電子放出素子と称される凸状エミッタ(エミッタコーン)とそれに近接してゲート電極とを設けた構成の電界放出素子も知られている。スピント型の電界放出素子においてもエミッタとゲートを構成した後、エミッタとゲート間に電圧を印加することにより電子放出特性を調整することができる。
【００２５】
また、エレクトロルミネセンス素子においても素子に印加する電圧や熱に応じて特性が変化することが知られている。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
電子放出素子等の表示素子は製造工程等に於いて個々の素子特性(例えば電子放出素子の場合であれば電子放出特性)に多少のバラツキを生じ、これを用いて表示装置を作成した場合に、この特性のバラツキが輝度のバラツキとなって表れるという問題があった。特開平１０−２２８８６７等においてもこのバラツキを押さえる工程を用いていた。例えば表面伝導型放出素子を用いた電子源を例に挙げると電子源における電子放出特性が各電子放出素子毎に異なる理由としては、例えば電子放出部に用いた材料の成分のバラツキ、素子の各部材の寸法形状の誤差、通電フォーミング工程における通電条件の不均一、通電活性化工程における通電条件や雰囲気ガスの不均一など種々の原因が考えられる。しかしながら、これら全ての原因を除去しようとすると非常に高度な製造設備や極めて厳密な工程管理が必要となり、これらを満足させると製造コストが莫大なものとなってしまう。表面伝導型放出素子以外の電子放出素子や電子放出素子以外の他の表示素子を用いる場合も同様である。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は鋭意検討を行い、特に表示むらは、そのばらつきが高周波成分を強く持つ場合に顕著に知覚されることを見出した。よって特性変更の目標値を特性ばらつきの空間分布の特に高周波成分の比率を減らせるように設定するという点に想到した。
【００２８】
本願にかかわる発明の一つは以下のように構成される。
【００２９】
すなわち、複数の電子放出素子を備える電子源の製造方法であって、複数の電子放出素子を基板上に形成する工程と、前記基板上に形成した前記複数の電子放出素子の電子放出特性を変更する特性変更工程と、を有しており、該特性変更工程において電子放出特性変更の目標となる目標値は、該目標値の空間分布が、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の空間周波数から所定の高周波成分を削除するかもしくは所定の高周波成分を減らすことによってできる空間周波数を持つものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように電子放出特性が変更されることを特徴とする電子源の製造方法である。
【００３０】
電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布とは、複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性を各電子放出素子の位置に対応付けてプロットしたときの分布を示す。ここで複数の電子放出素子が線状に配置されているときにはその配置方向に沿う方向をＸ軸とし、各素子の電子放出特性を示すデータをＺ軸方向に示すことにより空間分布を得ることができる。電子放出素子が面状に配置されているときは該配置面をＸＹ平面とし、該平面上の各素子の位置に応じてＺ軸方向に電子放出特性を示すことにより空間分布を得ることができる。目標値の空間分布も同様であり、複数の電子放出素子それぞれの目標値を各電子放出素子の位置に対応付けてプロットしたときの分布を示す。
【００３１】
ここで、該目標値の空間分布が、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の空間周波数から所定の高周波成分を削除するかもしくは所定の高周波成分を減らすことによってできる空間周波数を持つようにするためには、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布を空間周波数に変換したものから所定の高周波成分を取り除くかもしくは所定の高周波成分の比率を減じるステップを行ったものを空間分布に変換したものを目標値の空間分布とするフィルタ処理を好適に採用できる。また他の方法、例えば以下で述べる多項式近似によって得た目標値や、空間分布をコンボリューション演算して平滑化するなどにより空間周波数に変換することなくフィルタ処理するなどにより目標値を得る方法など、によって得た目標値の空間分布が、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の空間周波数から所定の高周波成分を削除するかもしくは所定の高周波成分を減らすことによって作ることができる空間周波数を持っていれば本発明の条件を満たすこととなる。
【００３２】
ここで、所定の高周波成分とは、その周波数成分で顕れる電子放出特性や表示特性のばらつきが不具合となる周波数成分であればよい。これは例えば電子源や表示装置における素子の配置面積や素子の配列間隔などの仕様によって決まるので、具体的にはいくつかの電子源や表示装置を形成した後、電子放出特性や表示特性を測定し、電子源(もしくは表示装置)毎に削除する周波数成分を異ならせて特性調整を行い、その結果を電子源や表示装置の用途に応じて評価する(例えば画像を実際に表示してその違和感の程度を評価する)ことにより問題となる周波数成分を特定することができる。特性調整の結果、問題となる周波数成分を持つ特性ばらつきが減じるように目標値が設定されていれば良い。ただし、全ての周波数成分をなくすため（すなわち全ての素子の特性を同じにするため)にはその特性調整に極めて時間がかかるため、特性調整前の各素子の特性分布を大まかに反映する周波数成分である低周波成分を目標値の空間分布は有するようにすると良い。すなわち所定の高周波成分は特性調整前の素子の特性分布を大まかに反映する周波数成分よりも周波数の高い周波数成分の一部もしくは全部であるとよい。また上記特定方法により特定された問題となる周波数成分であってもその該周波数成分で顕れる特性ばらつきの振幅が小さければ許容できるため、問題となる周波数成分が完全になくなるように特性を調整する必要はなく、該周波数成分の特性ばらつきの振幅が小さくなるように目標値を設定すればよい。また問題となる周波数成分としてあらかじめ特定されていた周波数成分で顕れる特性ばらつきの振幅が、特性変更工程前の段階で許容できる程度に小さければ、その周波数成分で顕れるばらつきに付いてはそのまま残るような目標値設定をしても良い。
【００３３】
また、目標値の空間分布は空間周波数を持つこととなり非一様な空間分布を持つ。それは、全ての素子における特性変更の目標値を一つの値にしないということである。例えば複数の電子放出素子が線状に配置された複数の電子放出素子である場合は、その配置方向をＸ軸とし目標値をＺ軸に示したときに、該目標値がＸＺ平面上で構成する線が傾き０の直線にならないことを示す。好適には該線が傾きが０でない直線(Ｚ＝ｐＸ  ここでｐは定数)となるか、曲線、例えばＺが２次以上のＸの関数、すなわちＸの２乗以上の項を含む関数として表される曲線になっていると好適である。複数の電子放出素子が面状に配置された複数の電子放出素子である場合には、その配置面をＸＹ平面として目標値をＺ軸に示したとき、該目標値が構成する面が傾き０の平面にならないことを示す。好適には目標値が構成する面が傾き０でない平面であるか、もしくは曲面であると良い。
【００３４】
また本願は以下の発明を含んでいる。
【００３５】
複数の電子放出素子を備える電子源の製造方法であって、複数の電子放出素子を基板上に形成する工程と、前記基板上に形成した前記複数の電子放出素子の電子放出特性を変更する特性変更工程と、を有しており、該特性変更工程において電子放出特性変更の目標となる目標値は、非一様な空間分布を有しており、該空間分布は、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の空間周波数の内の所定の高周波成分を減らした結果を得る工程によって得られるものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように電子放出特性が変更されることを特徴とする電子源の製造方法である。
【００３６】
また本願は以下の発明を含んでいる。
【００３７】
複数の電子放出素子を備える電子源の製造方法であって、複数の電子放出素子を基板上に形成する工程と、前記基板上に形成した前記複数の電子放出素子の電子放出特性を変更する特性変更工程と、を有しており、該特性変更工程において電子放出特性変更の目標となる目標値は、非一様な空間分布を有しており、該空間分布は、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布を平滑化処理して得られるものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように電子放出特性が変更されることを特徴とする電子源の製造方法である。
【００３８】
これらの発明においても目標値の空間分布は傾きが０でない直線化もしくは曲線もしくは傾きが０でない平面もしくは曲面を構成するような分布であると好適である。
【００３９】
なお、以上述べた各発明において、前記特性変更工程における前記電子放出特性の変更工程によって、前記電子放出素子に所定電圧を印加したときに得られる電子放出量が変更されるようにすると良い。
【００４０】
また、前記目標値は、前記特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布をフーリエ変換した結果から高周波成分を除去し、その結果を逆フーリエ変換することによって得たものである構成を好適に採用できる。すなわち空間分布を空間周波数に変換してフィルタ処理を行う構成である。
【００４１】
また、前記目標値は、前記特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布を、一次以上の所定次数までの多項式近似することによって得るものである構成を好適に採用できる。これは多項式近似を用いたフィルタ処理ということもできる。すなわち、X0、X1、X2、・・・Xn（ｎは自然数）のうちの除去すべき高周波成分に対応する次数の項を用いない式に近似することにより、該用いない次数の項に対応する高周波成分を除去できる目標値を設定することができる。
【００４２】
また、前記目標値は、前記特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布を平滑化することによって得るものである構成を好適に採用することができる。例えばこの平滑化はコンボリューション演算により行う構成を好適に採用できる。
【００４３】
また、前記目標値を決める工程を有しており、該目標値を決める工程は、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の所定の高周波成分を除去もしくは所定の高周波成分を減じる高周波成分低減工程と、該高周波成分低減工程によって得た空間分布の形状を維持したままオフセットする工程とを有している構成を好適に採用できる。電子放出素子の特性の変化の方向が一方向に制限されている場合には、目標値よりも大きい特性を有する素子と目標値よりも小さい特性を有する素子が存在しているといずれか一方の素子の特性は変更できない。このような場合は目標値をその空間分布形状を維持したまま上もしくは下に移動させることにより特性が変更できない素子の数を減らすことができる。なお、ここでいう特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布の所定の高周波成分を除去もしくは所定の高周波成分を減じる高周波成分低減工程としては空間周波数に変換してフィルタ処理を行う構成や空間分布のまま平滑化のフィルタ処理を行う構成を好適に採用できる。
【００４４】
また、前記特性の変更は電子放出素子に電圧を印加することによって行う構成を好適に採用できる。特に、電子放出素子が電極間に電圧を印加することによって電子を放出するものであり、特性の変更は該電極間に電圧を印加することによって行う構成を好適に採用できる。
【００４５】
なお、電子放出特性の空間分布は、前記特性変更工程前の複数の電子放出素子の電子放出特性を測定する工程を行うことにより得ることができる。
【００４６】
また、前記複数の電子放出素子のうちの一部の電子放出素子毎に、前記電子放出特性を測定する測定工程と前記目標値を定める目標値決定工程と前記電子放出特性の変更を行う工程とを実行する構成を採用できる。
【００４７】
また、前記複数の電子放出素子のうちの一部の電子放出素子の前記電子放出特性を測定する測定工程と、該測定工程において電子放出特性を測定した複数の電子放出素子のうちの一部の電子放出素子について前記目標値を定める工程と、前記測定工程において電子放出特性を測定した複数の電子放出素子のうちの一部の電子放出素子の前記電子放出特性の変更を行う工程とを有する構成を好適に採用できる。特に、前記測定工程において電子放出特性を測定した電子放出素子以外の複数の電子放出素子の電子放出特性を測定する更なる測定工程と、該更なる測定行程で電子放出特性を測定した電子放出素子の電子放出特性を変更する更なる変更工程とを有しており、該更なる変更工程において電子放出特性の変更の目標とする目標値は、前記更なる測定工程での測定結果と、前記測定工程での測定結果に基づいて決めるようにした構成を好適に採用できる。この構成によると小領域ごとに特性の変更を行う場合に、小領域の境界部分で特性の不連続が発現するのを抑制することができる。
【００４８】
なお、前記電子放出素子の電子放出特性の変更は適用する電子放出素子に応じて種々の方法で行って構わないが、変更した電子放出特性が維持できる雰囲気で行うのが好適である。例えば、前記電子放出素子の電子放出特性の変更は有機ガスの分圧が１.０×１０-6［Pa］以下の雰囲気で行うことにより、有機ガスに由来する堆積物が電子放出素子に堆積するのを抑制できるため、変更した特性を維持しやすい。
【００４９】
また、以上述べた特性調整方法は適当なタイミングで実施することができる。例えば、しばらく通常の駆動を行った後、必要に応じて以上述べた特性調整を行うことができる。また、製造工程の一部として実行しても良い。
【００５０】
また、本願は電子源の特性調整方法として以下の発明も含んでいる。すなわち、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子源の特性調整方法であって、電子放出素子の電子放出特性を変更する特性変更工程を有しており、該特性変更工程において電子放出特性変更の目標となる目標値は、該目標値の空間分布が、特性変更工程前の複数の電子放出素子それぞれの電子放出特性の空間分布を反映することによって、特性変更量の総和が全ての電子放出素子の特性を同じにするための特性変更量の総和よりも少なくなるように設定されており、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように電子放出特性が変更されることを特徴とする電子源の特性調整方法である。目標値の空間分布が特性変更前の特性の空間分布を反映するように目標値を設定することにより各素子における特性変更量を特性変更を行う素子数分足したもの（特性変更量の総和)を、全ての素子の特性が均一になるように特性変更するために必要な特性変更量の総和よりも小さくすることできる。特には目標値の空間分布が特性変更前の特性の空間分布を大まかに反映するようにすると良い。
【００５１】
なお、本願発明は電子放出素子を有する電子源に限らず電子放出素子を用いた画像表示装置や電子放出素子以外の表示素子（例えばエレクトロルミネセンス素子）を用いた画像表示装置において適用することができる。
【００５２】
すなわち、複数の表示素子を有する画像表示装置の特性調整方法であって、表示素子の表示特性を変更する特性変更工程を有しており、該特性変更工程において表示特性変更の目標となる目標値は、該目標値の空間分布が、特性変更工程前の複数の表示素子それぞれの表示特性の空間分布の空間周波数から所定の高周波成分を削除するかもしくは所定の高周波成分を減らすことによってできる空間周波数を持つものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように表示特性が変更されることを特徴とする画像表示装置の特性調整方法が本願には発明として含まれている。
【００５３】
また、複数の表示素子を有する画像表示装置の特性調整方法であって、表示素子の表示特性を変更する特性変更工程を有しており、該特性変更工程において表示特性変更の目標となる目標値は、非一様な空間分布を有しており、該空間分布は、特性変更工程前の複数の表示素子それぞれの表示特性の空間分布の空間周波数の内の所定の高周波成分を減らした結果を得る工程によって得られるものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように表示特性が変更されることを特徴とする画像表示装置の特性調整方法も本願にかかわる発明の一つである。
【００５４】
また、複数の表示素子を有する画像表示装置の特性調整方法であって、表示素子の表示特性を変更する特性変更工程を有しており、該特性変更工程において表示特性変更の目標となる目標値は、非一様な空間分布を有しており、該空間分布は、特性変更工程前の複数の表示素子それぞれの表示特性の空間分布を平滑化処理して得られるものであり、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように表示特性が変更されることを特徴とする画像表示装置の特性調整方法も本願にかかわる発明の一つである。
【００５５】
また、複数の表示素子を有する画像表示装置の特性調整方法であって、表示素子の表示特性を変更する特性変更工程を有しており、該特性変更工程において表示特性変更の目標となる目標値は、該目標値の空間分布が、特性変更工程前の複数の表示素子それぞれの表示特性の空間分布を反映することによって、特性変更量の総和が全ての表示素子の特性を同じにするための特性変更量の総和よりも少なくなるように設定されており、前記特性変更工程においては該目標値に近づくように表示特性が変更されることを特徴とする画像表示装置の特性調整方法も本願にかかわる発明の一つである。
【００５６】
ここで、前記特性変更工程における前記表示特性の変更工程によって、前記表示素子に所定電圧を印加したときに得られる発光輝度が変更されるようにすると好適である。
【００５７】
その他以上電子源の特性調整に関して述べた発明は画像表示装置の特性調整に関しても適用でき、それらも本願にかかわる発明を構成している。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態に基づき本発明をさらに詳しく説明する。
【００５９】
[実施の形態１]
次に、本発明を、電子源に適用した例であり、かつ表示素子として電子放出素子を用いた画像表示装置に適用した例を示す。特にここで示す実施形態は電子放出素子として表面伝導型放出素子を採用している。
【００６０】
まず、本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの構成と製造法について説明する。
【００６１】
図１は、本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。
【００６２】
図中、１０５はリアプレ−ト、１０６は側壁、１０７はフェ−スプレ−トであり、リアプレート１０５，側壁１０６及びフェースプレート１０７により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。気密容器を組み立てるにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保持させるため封着する必要があるが、たとえばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成することにより封着を達成した。
【００６３】
リアプレ−ト１０５には、基板１０１が固定されているが、該基板上には表面伝導型放出素子１０２がn×m個形成されている。n,mは目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。本実施形態においては、n=3000，m=1024とした。基板１０１，表面伝導型放出素子１０２，行方向配線電極１０３及び列方向配線電極１０４によって構成される部分をマルチ電子源と呼ぶ。
【００６４】
図２に示すのは、マルチ電子源の平面図である。基板上には、表面伝導型放出素子１０２が配列され、これらの素子は行方向配線電極１０３と列方向配線電極１０４により単純マトリクス状に配線されている。行方向配線電極１０３と列方向配線電極１０４の交差する部分には、電極間に絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。
【００６５】
なお、このような構造のマルチ電子源は、あらかじめ基板上に行方向配線電極１０３、列方向配線電極１０４、電極間絶縁層、および表面伝導型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方向配線電極１０３および列方向配線電極１０４を介して各素子に給電して通電フォ−ミング処理と通電活性化処理を行うことにより製造した。
【００６６】
図１のフェ−スプレ−ト１０７の下面には、蛍光膜１０８が形成されている。本実施形態はカラ−表示装置であるため、蛍光膜１０８の部分にはＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青、の３原色の蛍光体が塗り分けている。各色の蛍光体は、図３に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には黒色の導電体１０１０が設けてある。黒色の導電体１０１０を設ける目的は、電子ビ−ムの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生じないようにする事や、外光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐ事、電子ビ−ムによる蛍光膜のチャ−ジアップを防止する事などである。黒色の導電体１０１０には、黒鉛を主成分として用いたが、上記の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いても良い。また、３原色の蛍光体の塗り分け方は前記図３に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、デルタ状配列やそれ以外の配列であってもよい。
【００６７】
蛍光膜１０８のリアプレ−ト側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１０９を設けてある。メタルバック１０９を設けた目的は、蛍光膜１０８が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させる事や、負イオンの衝突から蛍光膜１０８を保護する事や、電子ビ−ム加速電圧を印加するための電極として作用させる事や、蛍光膜１０８を励起した電子の導電路として作用させる事などである。メタルバック１０９は、蛍光膜１０８をフェ−スプレ−ト基板１０７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成した。
【００６８】
Ｄx1〜ＤxmおよびＤy1〜ＤynおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。Ｄx1〜Ｄxmは電子源の行方向配線１０３と、Ｄy1〜Ｄynは電子源の列方向配線１０４と、Ｈｖはフェ−スプレ−トのメタルバック１０９と電気的に接続している。
【００６９】
気密容器内部を真空に排気するには、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポンプとを接続し、気密容器内を1e-6［Pa］程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッタ−膜（不図示）を形成する。ゲッタ−膜とは、たとえばＢａを主成分とするゲッタ−材料をヒ−タ−もしくは高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッタ−膜の吸着作用により気密容器内は1e-6［Pa］程度の真空度に維持される。即ち、有機物分圧の低減した安定化状態にある。
【００７０】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００７１】
出願人らは表面伝導型放出素子の特性を改善するための研究を鋭意行った結果、製造工程において通常の駆動に先立ち、予備駆動処理を行うことで経時的な変化が低減することが出来ることを見出している。本実施形態においては予備駆動と、電子源の特性調整を一本化して行ったので、最初に予備駆動について説明する。
【００７２】
前述したように、通常フォーミング処理、通電活性化処理を施した素子は、有機物分圧の低減した安定化状態に維持されている。このような真空雰囲気中の有機物の分圧を低減した雰囲気（安定化状態）で、通常の駆動に先立って施される通電処理が予備駆動である。
【００７３】
表面伝導型放出素子において駆動中の電子放出部近傍の電界強度は極めて高い。このため同一の駆動電圧で長期間駆動すると、放出電子量が徐々に低下するという問題があった。高い電界強度に起因する電子放出部近傍の経時的な変化が、放出電子量の低下となって現れているものと思われる。
【００７４】
予備駆動とは、安定化工程を施した表面伝導型放出素子に対し、Vpreなる所定電圧でしばらく駆動を行うことである。Vpre電圧印加による駆動により、素子の電子放出部を予め大きな電界強度で駆動することで、その後、通常駆動電圧Vdrv(通常駆動電圧VdrvはVpre印加時の電界強度よりも電界強度が小さくなる電圧である)で長時間駆動しても電子放出特性が変化しにくくなる。これは経時特性の不安定の原因となる構造部材の変化をVpre印加により短期間に集中的に発現させ、変動要因を減少することが出来るためと考えられる。
【００７５】
本実施形態においては、通常駆動電圧Vdrvを印加したときの各表面伝導型放出素子の特性にバラツキがある電子源において、そのバラツキがゆるやかな二次元(面内)分布を持つように、通常駆動に先立って、各素子の特性調整をおこなった。（特性調整の方法については後述する）
図４は、表示パネル３０１の各表面伝導型放出素子に特性調整用の波形信号を加えて電子源基板の個々の表面伝導型放出素子の電子放出特性を変えるための駆動回路(特性調整装置)の構成を示すブロック図である。
【００７６】
図４において、表示パネル３０１には、複数の表面伝導型放出素子をマトリクス状に配設した基板と、その基板上に離れて設けられ、表面伝導型放出素子から放出される電子により発光する蛍光体を有するフェースプレート等を真空容器中に配設している。表示パネル３０１の各素子には特性調整に先立って、予備駆動電圧Vpreが印加されている。３０２は、表示パネル３０１の蛍光体に高電圧源３１１からの高電圧を印加するための端子である。３０３，３０４はスイッチマトリクスで、それぞれ行方向配線及び列方向配線を選択し、選択した配線にパルス電圧を印加するためのものである。スイッチマトリクスが行方向配線及び列方向配線に選択的にパルス信号を印加することによって所望の表面伝導型放出素子に選択的に所望の電圧を印加することが出来る。３０６，３０７はパルス発生回路で、駆動用のパルス波形信号Ｐx，Ｐyを発生させている。３０８はパルス波高値設定回路で、パルス設定信号Ｌpx，Ｌpyを出力することにより、パルス発生回路３０６，３０７のそれぞれより出力されるパルス信号の波高値を決定している。３０９は制御回路で、特性調整フロー全体を制御し、パルス波高値設定回路３０８に波高値を設定するためのデータＴvを出力している。尚、３０９ａはＣＰＵであり、制御回路３０９の動作を制御している。３０９ｂは、各素子の特性調整のための各素子の特性を記憶するためのメモリである。具体的には、メモリ３０９ｂは通常駆動電圧Vdrv印加時に各素子から放出される電子放出量Ｉｅを格納している。３０９ｄ、３０９ｅは、詳細は後述するが、素子の特性調整を行うために参照するルックアップテーブル（ＬＵＴ）および、素子特性分布に対し二次元空間フィルタ計算を行い調整目標値を算出する回路である。３０９ｆは、各表面伝導型放出素子ごとの調整目標値を格納する目標値格納メモリである。３０９ｃは目標設定値３０９ｆにするために必要な特性シフト電圧を格納するメモリである。３１０はスイッチマトリクス制御回路で、スイッチ切換え信号Ｔｘ、Ｔｙを出力してスイッチマトリクス３０２、３０３のスイッチの選択を制御することにより、パルス電圧を印加する表面伝導型放出素子を選択している。
【００７７】
次に、この駆動回路の動作について説明する。この回路の動作は、表示パネル３０１の各表面伝導型放出素子の電子放出電流を測定し調整目標値を設定する段階と、調整目標値に達するように特性シフト用のパルス波形信号を印加する段階とを有する。
【００７８】
まず、放出電流Ｉｅを測定する方法について述べる。制御回路３０９からスイッチマトリクス制御信号Ｔswが出力され、該スイッチマトリクス制御信号に従ってスイッチマトリクス制御回路３１０から出力される信号によりスイッチマトリクス３０３及び３０４が所定の行方向配線又は列方向配線を選択し、所望の表面伝導型放出素子が駆動できるように切換え接続される。
【００７９】
一方、制御回路３０９はパルス波高値設定回路３０８に、電子放出特性の測定用の波高値データＴvを出力する。これによりパルス波高値設定回路３０８から波高値データＬpx及びＬpyが、パルス発生回路３０６，３０７のそれぞれに出力される。この波高値データＬpx及びＬpyに基づいて、パルス発生回路器３０６及び３０７のそれぞれは駆動パルスＰx及びＰyを出力し、この駆動パルスＰx及びＰyがスイッチマトリクス３０３及び３０４により選択された素子に印加される。ここで、この駆動パルスＰx及びＰyは、表面伝導型放出素子に、特性測定のために印加される電圧（波高値）Vdrvの１／２の振幅で、かつ互いに異なる極性のパルスとなるように設定されている。また同時に、高圧電源３１１により表示パネル３０１の蛍光体に所定の電圧を印加する。そしてこの駆動パルスＰx，Ｐyで表面伝導型放出素子が駆動されている時の放出電流Ｉｅを電流検出器（測定手段）３０５により測定する。
【００８０】
次に本実施形態で用いた特性調整方法を図５、図６を参照して模式的に説明する。
【００８１】
図５は、本実施の形態の表示パネル３０１のマルチ電子源を作成する工程中予備駆動電圧波高値Vpreを印加した各表面伝導型放出素子の駆動電圧（駆動パルスの波高値）Ｖfを変えたときの放出電流特性の一例を示した図である。
【００８２】
同図において、動作曲線（ａ）で示される電子放出特性を有する表面伝導型放出素子の駆動電圧Vdrvの時における放出電流は、Ｉｅ１となる。
【００８３】
一方、本実施の形態の表面伝導型放出素子は、過去に印加された電圧の駆動パルスの最大波高値やパルス巾に応じた放出電流特性（メモリ機能性）を有している。
【００８４】
図６は、図５に示す曲線（ａ）の放出電流特性を持つ素子に特性シフト電圧Vshift（Vshift≧Vpre）を印加した際に放出電流特性がどう変化するかを示したものである（図６に示す曲線（ｃ））。特性シフト電圧の印加によりVdrv印加時の放出電流ＩｅがＩｅ１からＩｅ２に減少していることがわかる。即ち特性シフト電圧印加により放出電流特性は右方向（放出電流が小さくなる方向）に、シフトすることになる。本実施形態においても、このような特性調整を行った。
【００８５】
ところで、ある初期特性をもつ表面伝導型放出素子に対してどのくらいの大きさの特性シフト用電圧を印加すれば、どれくらいの特性カーブが右方向にシフトするかを知るには、いろいろな初期特性の表面伝導型放出素子を選んで、いろいろな大きさのVshiftを印加して実験を行い、様々なデータを蓄積しておいた。なお図４の装置においては、これらのデータを制御回路３０９に予めルックアップテーブル３０９ｄとして蓄積している。
【００８６】
図７は、上記ルックアップテーブルの中から、図５中に曲線（ａ）で示された初期特性と同じ初期特性を持つ表面伝導型放出素子のデータをピックアップしてグラフ化して示したものである。このグラフの横軸は特性シフト電圧の大きさを表わし、縦軸は放出電流Ｉｅを表す。このグラフは、特性シフト電圧(横軸)を印加した後、Vdrvと等しい大きさの駆動電圧を印加したときの放出電流を測定した結果(縦軸)である。したがって、Vdrv印加時にＩｅ１の電流が流れた図５中の曲線（ａ）の特性を有する素子をVdrv印加時の電流がＩｅ２となるようにするために印加するべき特性シフト電圧の大きさを決定するには、図７のグラフにおいてＩｅがＩｅ２と等しい点のVshift値を読み取れば良い。（図中Vshift#1）
図８は、制御回路３０９による特性測定処理から調整目標値を設定するまでを示すフローチャートである。
【００８７】
まず、ステップＳ１で、スイッチマトリクス制御信号Ｔswを出力して、スイッチマトリクス制御回路３１０によりスイッチマトリクス３０３，３０４を切り換えて表示パネル３０１の表面伝導型放出素子を１素子選択する。次にステップＳ２で、その選択された素子に印加するパルス信号の波高値データＴvをパルス波高値設定回路３０８に出力する。測定用パルスの波高値は、画像表示を行う際の駆動電圧Vdrvである。そしてステップＳ３で、パルス発生回路３０６，３０７よりスイッチマトリクス３０３，３０４を介して、ステップＳ１で選択されている表面伝導型放出素子に、電子放出素子の特性測定用のパルス信号を印加する。次にステップＳ４で、この時の電子放出電流Ｉｅを検出し、ステップＳ５で、メモリ３０９ｂに格納する。
【００８８】
ステップＳ６では、表示パネル１の全ての表面伝導型放出素子に対して測定を行ったかどうかを調べ、そうでないときはステップＳ７に進み、次の表面伝導型放出素子を選択するスイッチマトリクス制御信号Ｔswを出力してステップＳ３に進む。
【００８９】
一方、ステップＳ６で全ての表面伝導型放出素子に対する測定処理が終了しているときはステップＳ８に進み、表示パネル１の全ての表面伝導型放出素子に対する放出電流Ｉｅの分布からフィルタ計算回路３０９ｅにおいて二次元空間フィルタ処理を行う。二次元空間（面）におけるフィルタカーブ計算回路の例を説明する。
【００９０】
図９（ａ）は各電子放出素子のＩｅ値(この実施形態における電子放出特性)の二次元空間分布を表示したもので、この測定値に対してまずＦＦＴ処理を行う図９（ｂ）。次にその結果は多数の周波数成分からなっており、その複数の周波数成分のうちの高周波成分を除去することにより低周波成分を取り出す。該低周波成分に対して図９（ｃ）のように逆ＦＦＴ処理を行い、素子特性空間分布の低周波成分を取り出す。こうして求められたＩｅの低周波空間分布像に各素子の個別目標設定値≦各素子の測定値（図８中Ｓ４）の条件に基づいてオフセットを加え、各素子の個別目標設定値とした。これは特性調整を前述のようにＩｅを減少させる方向で実施するためである。そしてこの個別目標設定値をメモリ３０９ｆに格納した。
【００９１】
次に、ルックアップテーブル３０９ｄの中から、当該素子と初期特性が最も近似した素子のデータを読み出す。
【００９２】
そして、当該データの中から、その素子の特性を目標値３０９ｆに等化させるための特性シフト電圧を選び出す（上述の図７の説明参照）。こうして、夫々の素子について、特性シフト用電圧の値を決定し、その結果をステップＳ９で、メモリ３０９ｃに記憶させる。尚、特性をシフトさせる必要がない素子については、特性シフト用電圧が不要な旨の識別情報をメモリ３０９ｃに記憶させる。
【００９３】
図１０は、本実施の形態の制御回路３０９により実施される、表示パネル３０１の全ての表面伝導型放出素子の電子放出特性を目標設定値３０９ｆに揃えるための処理を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、ステップＳ１０で、スイッチマトリクス制御信号Ｔswによりスイッチマトリクス制御回路３１０を介してスイッチマトリクス３０３及び３０４を制御し、表示パネル３０１の表面伝導型放出素子を１素子選択する。次にステップＳ１１に進み、その選択された表面伝導型放出素子に対応した特性シフト電圧値をメモリ３０９ｃから読み出す。そしてステップＳ１２で、その表面伝導型放出素子に特性シフト電圧を印加する必要があるか否かを判断する。
【００９５】
特性シフト電圧を印加しないときはステップＳ１５に進むが、印加する必要のある時はステップＳ１３に進み、波高値設定信号Ｔvによりパルス波高値設定回路３０８でパルス信号の波高値を設定し、ステップＳ１４で、パルス波高値設定回路３０８は波高値データＬpx及びＬpyを出力し、その値に基づいてパルス発生回路３０６及び３０７は、その設定された波高値の駆動パルスＰx及びＰyを出力する。このようにして、ステップＳ１４で選択されている表面伝導型放出素子に、その特性に応じた特性シフトパルスが印加される。ステップＳ１５で全ての表面伝導型放出素子に対する処理が終了したかを調べ、そうでないときはステップＳ１６に進み、次にメモリ用波形信号を印加する予定の表面伝導型放出素子を選択すべく、スイッチマトリクス制御信号Ｔswを出力する。
【００９６】
ここで、制御回路３０９，パルス波高値設定回路３０８，パルス発生回路３０６及び３０７によってシフト手段が構成される。また、制御回路３０９は電圧値変更手段及び電圧印加時間変更手段をも構成する。
【００９７】
本実施形態ではVdrv=14v、Vpre=16v。Vshift=16〜18v(各素子の変更工程前の特性に応じて上述のとおり設定される)、パルス巾1ms、周期3msの矩形パルスを用いた。なお本実施形態においては、電子放出電流を計測し特性調整を行ったが、表面伝導型放出素子から放出される電子により発光する蛍光体の発光輝度を測定し、輝度バラツキがあった場合に、これを補正するようにしてもよい。即ち、各表面伝導型放出素子を駆動する毎に、当該表面伝導型放出素子より放出される電子により発光される蛍光体の発光輝度を測定し、その測定した輝度を前記放出電流に相当する値に変換することでも特性調整が実現できる。発光輝度は螢光体への入射電子量に応じて決まるため測定した発光輝度が電子放出特性を示している。よって発光輝度を放出電流に相当する値に変換せずにそのままメモリに記憶して目標値の算出に用いても良い。
【００９８】
上述の特性変更工程を行った結果、特性調整後の電子放出特性分布は、図９（ｃ）に示すように、近接した素子のバラツキが抑えられ、大きなうねりのみが残った分布となる。素子のばらつきの空間分布のうちの高周波成分が除去されることによりこの電子源を画像表示装置に用いても観測者は視覚上特性のバラツキを感じることが無くなった。また特性調整を行っても大きな輝度低下を招かずにすんだ。
【００９９】
［実施の形態２］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１００】
表示パネル３０１の各表面伝導型放出素子の電子放出特性を、ある目標設定値に沿って揃えるための装置構成は前述の図４の構成と共通するのでそれらの説明を省略する。
【０１０１】
本実施形態においては、各電子放出素子の電子放出特性の測定後、ライン単位で一次元空間フィルタ処理を行って、電子放出特性の調整目標値を設定した。
【０１０２】
また、特性調整は、実施の形態１の様に特性シフト電圧の波高値を調整するのでなく、特性シフト電圧の印加時間により調整を行った。これは特性シフト電圧の印加時間と特性シフト量に相関があることを利用している。
【０１０３】
図１１は予備駆動電圧Vpreを所定時間印加後の電子放出特性（図中Iec(1)）に更にVpre印加電圧を調整用に"Pulse#1“の時間だけ印加した際の放出電流特性（図中Iec(2)）を示している。はじめVdrv印加時にＩｅ４の放出電流を観測していた素子は、特性調整パルス電圧印加後Vdrv印加時にＩｅ３の放出電流を観測するように特性シフトする。従って実施形態１と同様にして図１２に示すような、特性シフトパルス印加時間と放出電流変化を示すグラフをルックアップテーブルに保存することで、特性調整が可能となる。
【０１０４】
この実施の形態２においては、フィルタカーブの算出において、ライン毎に一次元フィルタ処理を行って目標値を設定したことが実施の形態１と異なる点である。
【０１０５】
本実施形態においては、電子放出特性分布が実施の形態１と異なり、ライン単位で概ね同じであった。そこで目標値設定をライン単位に処理し個別の目標値を設定した。
【０１０６】
図１３は、ラインにおける一次元の(目標値算出対象の複数の素子が配置されるラインに沿った)フィルタカーブ計算を行ったときの例で、ラインにおける一次元でのフィルタカーブの計算方法について説明する。
【０１０７】
図１３は、１ラインにおける表面伝導型放出素子のＩｅの測定値をグラフ化したもので、行または列におけるラインだけに注目して特性調整フィルタの計算を行っている。
【０１０８】
まず、行または列に対するフィルタの方向を決めた後、１ラインにおける各表面伝導型放出素子のＩｅ測定分布に対し、たとえば図１３（ａ）に示す曲線Ａのような多項式近似法による近似曲線の計算（例における曲線式は、y = −3×１０-6x2 + 0.0023x + 0.5988となる。ｙが目標値でありｘはライン上での各素子の位置を示す）を行うことで、ライン内の低周波空間分布情報を抽出する。すなわち、多項式近似における次数を２次までとすることにより３次以上の高周波成分を除去している。なお次数が０次までの場合は、ｙ＝定数となり一つの目標値を全素子が用いることとなり、目標値の空間分布は周波数成分を持たないこととなる。よって多項式近似を用いて目標値設定を行う場合は１次以上の所定の次数までの多項式を用いる。
【０１０９】
ここで算出された近似曲線に、「個別目標設定値≦各素子の測定値」の条件において、曲線Ａを図１３（ｂ）に示す矢印の方向にオフセットさせる。すなわち曲線Ａをその形状を保ったまま移動させ、その移動後の曲線Ｃがいずれの点においても測定値を越えないようにする。図１３（ｃ）に示す曲線Ｃが曲線Ａをオフセットしたものである。この曲線Ｃ上の各素子の対応位置の値を各電子放出素子に対する目標設定値とし、図４の目標値メモリ３０９ｆに書き込む。そして各表面伝導型放出素子のＩｅの測定結果と各表面伝導型放出素子の目標値を比較し、全表面伝導型放出素子に対して目標シフト量を決定してやる。
【０１１０】
本実施形態では、前述したように、特性シフトパルス印加時間を目標値に応じて変える(特にここでは所定波高値かつ所定パルス幅のパルス信号の印加回数を目標値に応じて変える)ことにより特性調整を行っている。このために、ある初期特性を持つ表面伝導型放出素子に対して、どのくらいの特性シフトパルス時間を印加すれば、どのくらい特性カーブがシフトするかを図１２に示すようなグラフをルックアップテーブル３０９ｄに蓄積している。
【０１１１】
また、目標値３０９ｆに各素子をシフトさせるのに必要なシフトパルス印加時間を、メモリ３０９ｃに格納している。特性調整のフローについては、実施形態１と同じであるため説明を省略する。
【０１１２】
本実施形態ではVdrv=14v、Vpre=16v、パルス巾1ms、周期3msの矩形パルスを用いた。
【０１１３】
［実施の形態３］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１１４】
表示パネル３０１の各表面伝導型放出素子の電子放出特性を、ある目標設定値にそって揃えるための装置構成は前述の図４の構成と共通するのでそれらの説明を省略する。
【０１１５】
本実施形態では、各表面伝導型放出素子の電子放出特性の測定後、フィルタ処理を実施する方法は実施の形態２におけるフィルタ処理と共通する。ただしフィルタ処理を実施後に目標値を設定する段階において、実施の形態１及び２のように各素子の個別目標設定値≦各素子の測定値（図８中Ｓ４）の条件に基づいてオフセットを加えるのではなく、「個別目標設定値≦各素子の測定値の平均値」の条件に従う目標設定値を電子放出特性の調整目標値として設定した。以上述べた実施形態においては安定化状態(素子の特性の変化の方向が一方向には実質的に移動するものの、他方向には移動しにくくした状態。特にここでは素子が配置される雰囲気の真空度を高める(圧力を低くする)ことによりこの状態を実現している。)で特性の変更を行うようにしており、同一条件での測定値が低くなる方向(同じ測定電圧を印加したときの放出電流値、輝度値が低くなる方向)に特性を変化させるため、このオフセット条件は、特性が目標値に近づくように調整されない素子が一部存在することを許容する条件となっている。
【０１１６】
すなわちこの実施の形態３においては、フィルタカーブの算出後の目標値設定を行う段階でのオフセット量を決定する方法が実施の形態１および実施の形態２と異なる。
【０１１７】
特性調整の方法については、実施の形態２と同じくシフト電圧の印加時間を変化させる方法により調整を行った。
【０１１８】
図１４は、ラインにおける一次元のフィルタカーブ計算を行ったときの例で、ラインにおける一次元でのフィルタカーブの計算後のオフセット設定について説明する。
【０１１９】
図１４は、実施の形態２の１ラインにおける表面伝導型放出素子のＩｅの測定値を元にオフセット設定における計算を行っている。
【０１２０】
まず行または列に対するフィルタの方向を決めた後、１ラインにおける各表面伝導型放出素子のＩｅ測定分布に対し、たとえば図１４（ａ）に示す曲線Ａのような多項式近似法による近似曲線の計算（例における曲線式は２次までの多項式近似であり、y = −3×１０-6x2 + 0.0023x + 0.5988となる）を行うことで、ライン内の低周波空間分布情報を抽出する。
【０１２１】
ここで算出された近似曲線に、「個別目標設定値≦各素子の測定値の平均値」の条件を用いて、曲線Ａに対して図１４（ｂ）に示す測定値の平均値ライン(直線Ｂ）方向にオフセット値を与え（曲線Ａの形状を維持したまま移動後の曲線上の各点が直線Ｂよりも上になる点がなくなるようにオフセットさせることにより）、図１４（ｃ）に示す曲線Ｃを得る。この曲線Ｃ上の各素子の対応する位置に応じて各電子放出素子に対する目標設定値を決め、図４の目標値メモリ３０９ｆに書き込む。そして各表面伝導型放出素子のＩｅの測定結果と各表面伝導型放出素子の目標値を比較し、全表面伝導型放出素子に対して目標シフト量を決定してやる。
【０１２２】
本実施形態では、前述したように、特性シフトパルス印加時間を変えることにより。特性調整を行っている。このために、ある初期特性を持つ表面伝導型放出素子に対して、どのくらいの特性シフトパルス時間を印加すれば、どのくらい特性カーブがシフトするかを示すデータ（図１２に示すようなグラフで表されるデータ）をルックアップテーブル３０９ｄに蓄積している。
【０１２３】
また、目標値３０９ｆに各素子をシフトさせるのに必要なシフトパルス印加時間を、メモリ３０９ｃに格納している。特性調整のフローについては、実施形態２と同じであるため説明を省略する。
【０１２４】
本実施形態ではVdrv=14v、Vpre=16v、パルス巾1ms、周期3msの矩形パルスを用いた。なお、本実施形態においては、目標設定値以下の特性を持った表面伝導型放出素子に対しては、シフト調整信号を与えないため、実施形態１および実施形態２に比べ、さらに処理時間を短縮できる効果がある。
【０１２５】
以上の各実施形態では電子放出特性として放出電流を測定し、それに基づいて特性調整の目標値を設定した。測定する対象としては放出電流を直接測定する構成に限らず実施の形態１においても述べたように各素子からの電子照射による発光の輝度を測定し、所定の印加信号(印加電圧)に対応する輝度を電子放出特性として扱っても良い。
【０１２６】
以下の実施形態では発光輝度を測定してその測定結果に基づいて電子放出特性変更を行う好適な例を示す。
【０１２７】
［実施の形態４］
この実施形態では実施の形態１におけるn、mをそれぞれm＝３８４０、n＝７６８とした。
【０１２８】
図１８は、表示パネル３０１の各表面伝導型放出素子に特性調整用の波形信号を加えて電子源基板の個々の表面伝導型放出素子の電子放出特性を変えるための駆動回路の構成を示すブロック図である。
【０１２９】
輝度測定装置３００５は、画像形成装置の発光を捉えて光電センシングをする輝度測定系であり、光学レンズ３０５aと、ＣＣＤ等により構成されるエリアセンサ３０５ｂからなる。輝度測定装置３００５は、このような光学系を用いて画像形成装置の発光の様子を２次元画像情報として電子化する。
【０１３０】
演算装置３００８は、エリアセンサ３０５ｂの出力である２次元画像情報Ｉxyと、どの素子を点灯させたかを示すアドレス情報Ａxyをスイッチマトリックス制御回路３１０から入力することにより駆動された表面伝導型放出素子の一つ一つに対応した発光量の情報を算出し、Ｌxyとして制御回路３１２に出力する。この方法の詳細については後述する。
【０１３１】
ロボットシステム３００９は、エリアセンサ３０５bを表示パネル３０１に対して相対移動させるためのものであり、不図示のボールネジとリニヤガイドから構成されている。
【０１３２】
パルス波高値設定回路３０８は、パルス設定信号Ｌpx、Ｌpyを出力することにより、パルス発生回路３０６、３０７のそれぞれより出力されるパルス信号の波高値を決定している。制御回路３１２は、特性調整フロー全体を制御し、パルス波高値設定回路３０８に波高値を設定するためのデータＴvを出力している。
【０１３３】
尚、制御回路３１２は、ＣＰＵ３１２aと、輝度データ格納メモリ３１２ｂと、特性シフト電圧・時間格納メモリ３１２ｃと、特性調整ルックアップテーブル（ＬＵＴ）３１２ｄと、フィルタ計算回路３１２ｅと、目標値メモリ３１２ｆとから構成されている。
【０１３４】
ＣＰＵ３１２ａは、制御回路３１２の動作を制御している。輝度データ格納メモリ３１２ｂは、各素子の特性調整のための各素子の発光特性を記憶するためのメモリである。具体的には、輝度データ格納メモリ３１２ｂは、通常駆動電圧Ｖdrv印加時に各素子から放出される電子によって発光した発光輝度に比例(１倍を含む)した発光データを格納している。特性シフト電圧・時間格納メモリ３１２ｃは、目標設定値にするために必要な特性シフト電圧を格納するメモリである。特性調整ルックアップテーブル３１２ｄは、詳細は後述するが、素子の特性調整を行う際に参照するためのテーブルである。
【０１３５】
スイッチマトリクス制御回路３１０は、スイッチ切換え信号Ｔｘ、Ｔｙを出力してスイッチマトリクス３０３、３０４のスイッチの選択を制御することにより、パルス電圧を印加する電子放出素子を選択している。また、スイッチマトリクス制御回路３１０は、どの素子を点灯させたかを示すアドレス情報Ａxyを演算装置３００８に出力している。
【０１３６】
次に、この駆動回路の動作について説明する。この駆動回路の動作は、表示パネル３０１の各表面伝導型放出素子の発光輝度を測定し調整目標値に達するために必要な輝度ばらつき情報を得る段階と、調整目標値に達するように特性シフト用のパルス波形信号を印加する段階とにより構成される。
【０１３７】
まず、発光輝度を測定する方法について述べる。最初にロボットシステム３００９により光学系の輝度測定装置３００５を計測したい表示パネル３０１上の対面に位置させるように移動する。次に、制御回路３１２からのスイッチマトリクス制御信号Ｔswにより、スイッチマトリクス制御回路３１０が制御信号を出力し、該制御信号によりスイッチマトリクス３０３及び３０４が所定の行方向配線又は列方向配線を選択してパルス波高値設定回路３０８からの信号に応じたパルス信号を選択した配線に供給する。これにより所望のアドレスの表面伝導型放出素子が駆動される。
【０１３８】
制御回路３１２はパルス波高値設定回路３０８に、電子放出特性の測定用の波高値データＴvを出力する。これによりパルス波高値設定回路３０８から波高値データＬpx及びＬpyが、パルス発生回路３０６、３０７のそれぞれに出力される。この波高値データＬpx及びＬpyに基づいて、パルス発生回路３０６及び３０７のそれぞれは駆動パルスＰx及びＰyを出力し、この駆動パルスＰx及びＰyがスイッチマトリクス３０３及び３０４により選択された素子に印加される。ここで、この駆動パルスＰx及びＰyは、表面伝導型放出素子に、特性測定のために印加される電圧（波高値）Ｖdrvの１／２の振幅で、かつ互いに異なる極性のパルスとなるように設定されている。また同時に、高圧電源３１１により表示パネル３０１の蛍光体に所定の電圧を印加する。
【０１３９】
このアドレス選択とパルス印加の工程を複数の行配線にわたって繰り返し表示パネルの矩形領域を走査しながら駆動する。
【０１４０】
そしてこの繰り返しの工程の期間を示す信号Ｔsyncを電子シャッタのトリガとしてエリアセンサ３０５ｂに渡す。すなわち制御回路３１２は図１９で示すようにＴx、Ｔyに同期して駆動信号を出力し、Tｙを走査する行配線数分順次出力する。その複数個のＴy信号を内包するようにＴsync信号を出力する。Ｔsyncがハイレベルつまり論理上アクティブの期間だけエリアセンサ３０５ｂのシャッタが開かれるため、その期間の間だけエリアセンサ３０５ｂには、光学レンズ３０５aを通して縮小された点灯像が結像される。その様子を図２０に模式的に示す。１つの発光点５０１に対応する像が複数のエリアセンサの素子５０２上に結像されるように光学系の縮小倍率を設定しておく。
【０１４１】
この撮像された像を２次元画像情報Ｉxyとして演算装置３００８に転送する。駆動した素子の像が結像されているので、その割り当てられた素子分の和を計算すればその駆動された素子の発光量に比例した輝度値となる。これで駆動した矩形エリアの素子に対応した輝度値が得られるので制御回路３１２にLxyとして情報を送る。
【０１４２】
本実施形態では発光輝度特性を測定し、それに応じて特性変更を行うので、各表示素子の発光特性を変更しているといえる。ただし、本実施形態は表示素子として電子放出素子を用いるものであり、発光特性を変更することは電子放出特性を変更することにもなっている。発光輝度は他の要件（加速電圧や螢光体の発光効率や電流密度)が一定であれば基本的には電子放出量Ieとおおむね１対１に対応しているので、本実施形態でも特性調整は実施の形態１乃至３と同様に行えばよい。なお放出電流に対する発光量は電子の加速電圧、蛍光体の発光効率及び電流密度特性により決まるのであらかじめそれらのを加味してシフト電圧の印加をすれば発光特性をシフトさせることができる。本実施形態においても、このような特性調整を行った。
【０１４３】
電子放出素子からの電子放出量と発光輝度の関係は電子の加速電圧と電流密度、蛍光体の発光特性で決まる。よってある特性(初期特性)をもつ電子放出素子に対してどのくらいの大きさの特性シフト用電圧をどのくらいの時間印加すれば、どれくらいの特性カーブが右方向にシフトするかを知るには、いろいろな特性の電子放出素子を選んで、いろいろな大きさのＶshiftを印加して実験を行い輝度を計測し、様々なデータを蓄積しておく。なお図１８の装置においては、これらのデータを制御回路３１２に予め特性調整ルックアップテーブル３１２ｄとして蓄積している。
【０１４４】
図２１は、特性調整ルックアップテーブル３１２ｄの中から、ある初期特性を持つ電子放出素子のデータをピックアップしてグラフ化して示したものである。このグラフの横軸は特性シフト電圧の印加電圧の大きさを表わし、縦軸は発光輝度Ｌを表す。このグラフは、特性シフト用電圧(横軸)を印加した後、Ｖdrvと等しい大きさの駆動電圧を印加したときの放出電流を測定した結果(縦軸)である。したがって、Ｖdrv印加時Ｌ1で発光した特性を有する素子をＶdrv印加時Ｌ2にするために印加するべき特性シフト用電圧の大きさを決定するには、図２１のグラフにおいてＬがＬ２と等しい点のＶshift値を読み取れば良い。（図２１中Vshift#1）
なお、本実施例では特性調整は表示パネルの領域を横に１０分割、縦に８分割した各小領域ごとに行う。各小領域が有する素子の数は横方向に３８４個、縦方向に９６個である。
【０１４５】
後述するように、本実施の形態ではコンボリューション演算を行うことにより測定結果にスムージング処理を施している。このとき各小領域の縁の部分では隣接小領域の素子の測定結果を用いてコンボリューション演算を行うことで各小領域の境界部における素子特性の不連続を抑制している。これを可能とするために輝度測定装置３００５は一つの小領域とその周囲のコンボリューション演算に必要な部分の素子特性を輝度測定装置と表示パネルの相対位置を固定したまま測定できるように構成している。
【０１４６】
本実施形態においては１色の１画素の蛍光体が２０５μｍ×３００ミクロン、横ブラックストライプ幅３００ミクロンの大きさに構成したため３８４０×７６８画素では表示領域は約７９０ｍｍ×４６０ｍｍとなる。したがってその領域を走査できるようにロボットシステムを設計し、光学系の倍率を０．１８倍とした。
【０１４７】
なお、ここでは全ての視野の計測を行った後に素子の特性の調整を行うのではなく、ある視野(視野とは輝度測定装置と表示パネルの相対位置を固定したままで輝度計測を行うことができる範囲である)の素子の特性を測定するステップを行ったのち直ちに該視野が含む小領域の素子の特性の調整を行うステップを開始する。
【０１４８】
図２２は、制御回路３１２による特性測定処理を示すフローチャートである。
【０１４９】
まずステップＳ２１で、光学系を所望の視野に移動する。ここでは表示パネルの左上隅の視野を測定する場合を例に挙げる。次に、ステップＳ２２でスイッチマトリクス制御信号Ｔswを出力して、スイッチマトリクス制御回路３１０によりスイッチマトリクス３０３、３０４を切り換えて表示パネル３０１の表面伝導型放出素子を３８４＋４素子(これは、一つの小領域に含まれる９６×３８４個の素子のうちの一つの行方向（Ｙ方向）配線に接続される素子数に右隣に隣接する小領域の左端の４素子を加えたものである)選択する。次に、ステップＳ２３で、その選択された素子に印加するパルス信号の波高値データＴvをパルス波高値設定回路３０８に出力する。測定用パルスの波高値は、素子への印加電圧が画像表示を行う際の駆動電圧Ｖdrvと同じになるように設定する。
【０１５０】
そしてステップＳ２４で、パルス発生回路３０６、３０７よりスイッチマトリクス３０３、３０４を介して、ステップＳ２１で選択されている３８８個の表面伝導型放出素子に、電子放出素子の特性測定用のパルス信号を印加する。このステップ２からステップ４を９６＋４回(表示パネルの左上隅の小領域の９６ラインとこの小領域の下に隣接する小領域の上端の４ライン分を含む)、指定する行配線を順次買えながら繰り返す。それらのステップと同時にステップＳ２５で駆動された領域の発光画像を測定する。すなわち一度ステップ２２からステップ２４までを行い合わせてステップ２５を行うことにより３８８素子の発光輝度を同時に測定し、これを１００ライン分繰り返す。次に、ステップＳ２６で発光画像と駆動された素子のアドレスから素子アドレスに対応した輝度値に変換する。すなわち３８８×１００個の素子を駆動しその輝度値を得ることができた。ステップＳ２７で、輝度データ格納メモリ３１２ｂに格納する。
【０１５１】
次にステップＳ２８に進み、表示パネル３０１の３８８×１００個の表面伝導型放出素子(１視野に含まれる全素子)に対する発光輝度の分布からフィルタ計算回路３１２ｅにおいて空間フィルタ処理を行う。
【０１５２】
ここで、２次元空間（面）におけるフィルタカーブ計算の例を説明する。この実施形態においては各素子の表示特性(印加信号に対する輝度、印加信号に対する電子放出量)を測定した後、該測定データにスムージング処理を加えることにより高周波成分を減らしたものを用いて目標値を設定している。ここでは特にコンボリューション演算を行うことによって高周波成分を減らしている。コンボリューション演算によるスムージングはデータ解析の手法または画像処理の手法としてよく知られている。ここでは各素子のデータとそれに近接する素子のデータとで構成されるマトリクスに特定のマトリクスを掛けてその和を求めることを各素子のデータに対して行うことによってスムージングを行っている。本実施形態においては２次元輝度データに対して、図２３に示す７×７要素のSavitzy-Golayの２次元コンボリューションカーネルとして一般に知られている値とコンボリューションすることで平滑化処理を先ず行う。こうして求められた輝度の低周波空間分布像に各素子の個別目標設定値＜各素子の測定値の条件に基づいてオフセット量を加え、各素子の個別目標設定値とする。これは特性調整を前述のように輝度を減少させる方向で実施するためである。
【０１５３】
そして、この個別目標設定値を目標値メモリ３１２ｆに格納する。その平滑化処理の前後のデータを図２４、図２５に示す。フィルタ処理後のデータである図２５の方がフィルタ処理前のデータである図２４に比べて細かいばらつき分布が減っていることがわかる。図２４、図２５中のＸＹ軸は画素方向でありＺ軸は相対輝度値を示す。
【０１５４】
本実施形態の様に小領域を複数設けて測定を行ない特性調整を行なう場合には小領域同士の境界で目標とする特性が不連続になる場合がある。この特性の不連続により小領域の境界で直線的な輝度差が生じ、それが線として視覚上認識されうることから境界付近の目標値を連続にするとよい。本実施形態では以下の様にして目標値を設定することで、境界付近の目標値が不連続に成ることを防いでいる。
【０１５５】
まず、計測する視野毎に少しづつ計測視野を重複させる。ここで本実施形態においては、小領域外で該小領域に近接する４画素（これはコンボリューションカーネル(コンボリューション演算のための行列)の半分の幅以上の画素）のデータを利用できるように計測を行っている。これにより隣接する小領域の端部に位置する画素のデータを用いてコンボリューション演算をすることが可能となっている。例えば、上で計測方法を詳細に述べた視野が含む領域（表示パネルの左上隅の小領域：これを第１の小領域と称する。表示パネルの左上隅に位置する画素から右側に数えていって３８４番目の画素までを含んでいる。）の右側に隣接する小領域(第２の小領域)に関するコンボリューション演算を行う場合は、表示パネルの左端の画素から数えて３８０番目から３８８番目の画素のデータは先に測定済みなので、そのデータをそのまま用い、それに加えて新たに第２の小領域を含む視野での測定において得た３８９番目の画素から３８４個分の画素のデータを用いる。縦方向に１００ライン分の測定を行う点は第１の小領域における測定と同じである。第２の小領域の計測データに対応するコンボリューション結果を得るために、第２の小領域の各辺及び角に隣接する他の小領域(第２の小領域は上に隣接する小領域を持たないので、左に隣接する小領域である第１の小領域と右に隣接する小領域と下に隣接する小領域及び該下に隣接する小領域の左右それぞれに隣接する小領域）に属する画素(先に述べた各小領域の画素のうちの第２の小領域に近接する画素)のデータを用いてコンボリューション演算を行うが、このとき第１の小領域を含む視野を測定するときに測定した画素のデータはそれをそのまま用いる。第１の小領域の特性調整は以下に述べるステップを行うことにより終わっているわけだが、特性調整済みの画素の特性調整終了後に測定を行ったデータを用いるのではなく、先に取得しておいたデータを小領域境界近傍のコンボリューション演算に用いるので、小領域間の境界における特性の不連続性を抑制することができる。
【０１５６】
また、上記オフセット量は最初の小領域で決定することとした。そのオフセット量を他の小領域でも用いることによってオフセットを与えても小領域間の境界部分は段差無く特性を調整することができる。
【０１５７】
ここで、簡単のため１次元のデータを用いて説明する。図２６に模式的にフィルタ処理前後のデータと特性目標値を示す。図２６中小領域の堺になるところを補助線Ｃ−Ｃ’で示している。便宜上図２６おいて補助線の左側をＡ、右側をＢとしたとき、小領域Ａの測定をするときには小領域Ｂのうちの小領域Ａに近接する部分(重なり領域)に位置する素子の特性のデータを合わせて測定する。その測定結果に基づいて小領域Ａのフィルタ処理を行う。ここでは小領域Ａのフィルタ処理前記重なり領域の素子の測定データを用いて行うが、前記重なり領域に位置する素子に対応するフィルタ処理値は求めない。続いて小領域Ｂの計測を行い小領域Ｂのフィルタ処理を行う。小領域Ｂのフィルタ処理の際に必要な小領域Ａの計測データは先の小領域Ａの計測時に計測したデータを用いる。前記重なり領域に位置する素子のフィルタ処理値はここで求める。
【０１５８】
小領域Ａのフィルタ処理が終わった段階でオフセット量を決定するが小領域Ａでのフィルタ処理後の値と最小値との差（図中α）が全ての小領域におけるフィルタ処理後の値と各小領域毎の最小値との差（領域Ｂの値をβ）と同じなるとは限らないのでここでは領域Ａの標準偏差を平均値で割った値の６倍の値をオフセット量として設定した。
【０１５９】
また一番外側にある小領域の部分は隣り合う小領域が無い辺を有するため４画素分コンボリューション処理が出来ないがその部分の目標値は１つ内側の画素の値を用いた。この様にして特性目標値を視野毎に決定した後、ステップＳ３０でシフト電圧印加処理を行う。
【０１６０】
ここまでで１つの小領域についてのシフト電圧の印加処理が終了する。
【０１６１】
ステップＳ３１では、表示パネルの全ての小領域に対して、輝度測定、シフト電圧印加処理を行ったかどうかを調べ、そうでないときはステップＳ１に進み、次の視野に光学系である輝度測定装置３００５を移動し繰り返す。
【０１６２】
本実施形態では、輝度測定装置３００５の移動はロボットシステム３００９を用いたが、この輝度測定装置３００５の移動速度は３０ｍｍ／秒で動かした。１つの視野は約８０ｍｍ×６０ｍｍなので視野間の移動時間は４秒ほどであった。
【０１６３】
本実施形態ではＶdrv＝１４Ｖ、Ｖpre＝１６Ｖ、Ｖshift＝１６〜１８Ｖ、特性シフトにはパルス巾１ｍｓ、周期２ｍｓの短形パルス、輝度測定にはパルス幅１８μｓ、周期２０μｓを用いた。
【０１６４】
図２７は、本実施の形態の制御回路３１２により実施される、表示パネル３０１の１小領域内の表面伝導型放出素子の輝度値を目標設定値に揃えるための処理を示すフローチャートであり図２２のステップＳ３０に相当する。
【０１６５】
先ず、ステップＳ４１でメモリ３１２ｂより計測された輝度値を読み込む。そして、ステップＳ４２で、その表面伝導型放出素子に特性シフト電圧を印加する必要があるか否か、すなわち目標とする輝度値との上下を判断する。シフト電圧印加が必要な場合、ステップＳ４４として、特性調整ルックアップテーブル３１２ｄの中から、当該素子と初期特性が最も近似した素子のデータを読み出す。そして、当該データの中から、その素子の特性を目標値に等化させるための特性シフト電圧印加時間を選び出す。
【０１６６】
ステップＳ４３で、スイッチマトリクス制御信号Ｔswによりスイッチマトリクス制御回路３１０を介してスイッチマトリクス３０３及び３０４を制御し、表示パネル３０１の表面伝導型放出素子を１素子選択する。そして、波高値設定信号Ｔvによりパルス波高値設定回路３１１でパルス信号の波高値を設定し、ステップＳ４４で、パルス波高値設定回路８は波高値データＬpx及びＬpyを出力し、その値に基づいてパルス発生回路３０６及び３０７は、その波高値の設定されたパルス幅の駆動パルスＰx及びＰyを出力する（ステップＳ４５）。
【０１６７】
こうして、それぞれの素子について、特性シフト用電圧の値を決定し、特性をシフトさせる必要がある表面伝導型放出素子に、その特性に応じた特性シフトパルスが印加される。
【０１６８】
ステップＳ４６で１小領域内の全ての表面伝導型放出素子に対する処理が終了したかを調べ、そうでないときは、次の素子を選択し（ステップＳ４７）、ステップＳ４１に戻る。
【０１６９】
以上の工程により作成した画像形成装置をＶdrv＝１４Vで駆動し全面の輝度むらを計測したところ標準偏差／平均値は３％であった。またそのパネルに動画像を表示するとばらつき感を感じない高品位の画像が表示することができた。
【０１７０】
本実施形態ではスムージングを行うフィルタ処理としてSavitzy-Golayの２次元コンボリューションカーネルをフィルタ処理に用いたが、局所的なデータから平滑なデータを作成できる方法ならば用いることができる。たとえば、CubicB−スプライン関数、ハニングフィルタ、ハミングフィルタ、ブラックマンフィルタ等を用いることができる。
【０１７１】
また本実施の形態では各視野ごとに測定を行い次の視野の測定を行う前に測定した小領域の特性変更を行うものとしたが、各視野毎の測定を行う場合であっても、一度表示パネルを構成する全画素の測定を行い、その後特性変更の工程を行うようにしてもよい。
【０１７２】
以上では表示素子として電子放出素子を用いた構成、特には表面伝導型放出素子を用いた構成について述べたが、表面伝導型放出素子に限らず種々の電子放出素子に本願発明を適用することができる。例えばスピント型の電子放出素子のエミッタコーンとゲート電極間に電圧を印加して電界蒸発によりエミッタコーンもしくはゲート電極の形状を変更することにより電子放出特性を調整する構成に本願発明を好適に適用することができる。なお、電子放出素子を用いた電子源もしくは画像表示装置において本願にかかわる発明を適用する場合には、電子放出としとして炭素もしくは炭素化合物をエミッタ（電子放出部）が有する構成を好適に採用できる。炭素もしくは炭素化合物（例えばグラファイトやアモルファスカーボンやその混合物など）をエミッタが有することにより電子放出効率の高い電子放出素子が実現できる。特にエミッタが炭素もしくは炭素化合物を有する場合、電圧印加による特性の変更がしやすいというメリットもある。
【０１７３】
また、エレクトロルミネセンス素子においても例えば特開昭６３−２８９７９４に示されるように製造時に素子に印加する電圧や熱によって特性が変わることが知られている。これを利用してエレクトロルミネセンス素子の特性を変更する構成としそこに本願発明を適用しても良い。
【０１７４】
また、以上の実施の形態では特性変更の工程は１回行うこととしたが、特性変更の工程を一度各素子に対して行った後、再度特性測定を行い、その測定結果に基づいて再度の特性変更の工程を行ってもよい。該再度の特性測定は最初の特性変更の工程を経た素子の特性を測定するものであるが、再度の特性変更の工程を経る前の素子の特性を測定するという意味では特性変更の工程を経る前の素子の特性測定の工程となる。
【０１７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の電子放出素子を備えた電子源及び画像表示装置、並びに複数の表示素子を備えた画像表示装置において、電子放出素子の電子放出特性、表示素子の表示特性のばらつきを短時間に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である画像表示装置の表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
【図２】実施の形態で用いたマルチ電子源の基板の平面図である。
【図３】本実施の形態の表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列を例示した平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る、特性調整信号をマルチ電子源に印加する装置の概略構成図である。
【図５】予備駆動電圧を印加した各表面伝導型放出素子の駆動電圧を変えたときの放出電流特性の一例を示した図である。
【図６】図５の放出電流特性（ａ）を持つ素子に特性シフト電圧を印加した際の放出電流特性の変化を示した図である。
【図７】特性シフトパルス電圧波高値と放出電流変化を示した図である。
【図８】本実施の形態の電子源の各表面伝導型放出素子の電子放出特性を測定するための処理を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態１で用いたＩｅの特性値から算出する二次元空間フィルタ処理を説明する図である。
【図１０】測定した電子放出特性に基づいて特性調整信号を印加する処理を示すフローチャートである。
【図１１】特性シフトパルスのため、"Pulse#1"の時間だけパルスを印加した前後の放出電流特性を示した図である。
【図１２】特性シフトパルス印加時間と放出電流変化を示す図である。
【図１３】本実施の形態２で用いたＩｅの特性値から算出する一次元的フィルタ処理を説明する図である。
【図１４】本実施の形態２で用いたＩｅの特性値から算出する一次元的フィルタ処理を説明する図である。
【図１５】従来の表面伝導型放出素子の構成を示す図である。
【図１６】表面伝導型放出素子の素子特性の一例を示す図である。
【図１７】従来のマルチ電子源のマトリクス配線を説明する図である。
【図１８】本発明の一実施形態である特性調整信号をマルチ電子源を用いた画像形成装置に印加する装置の概略構成図である。
【図１９】本発明の一実施形態における駆動タイミングチャートである。
【図２０】本発明の一実施形態における画像形成装置上の輝点がエリアセンサ上に投影された様子を示す模式図である。
【図２１】特性シフトパルス電圧波高値と放出電流変化を示した図である。
【図２２】本実施の形態の電子源の各表面伝導型放出素子の輝度特性を測定するための処理を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の一実施形態において使用した空間フィルタ処理に用いたコンボリューションカーネルの例である。
【図２４】本発明の一実施形態における空間フィルタ処理前のデータ例である。
【図２５】本発明の一実施形態における空間フィルタ処理後のデータ例である。
【図２６】模式的にフィルタ処理前後のデータと特性目標値を模式的に示した図である。
【図２７】測定した電子放出特性に基づいて特性調整信号を印加する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１基板
１０２表面伝導型放出素子
１０３行方向配線電極
１０４列方向配線電極
１０７フェースプレート
１０８蛍光膜
３０１表示パネル
３０３，３０４ＳＷマトリクス
３０５電流検出器
３０６，３０７パルス発生回路
３０８パルス波高値設定回路
３０９制御回路
３０９ａ  ＣＰＵ
３０９ｂＩｅ格納メモリ
３０９ｃ特性シフト電圧・時間格納メモリ
３０９ｄ特性調整ＬＵＴ
３０９ｅフィルタ計算回路
３０９ｆ目標値格納メモリ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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