(57)【要約】【課題】電子源の特性調整プロセスの高速化。【解決手段】電子源を構成する各素子に印加する特性シフト電圧の印加時間を算出、各グループごとに特性シフト電圧を順次印加していく。【選択図】        図１
2004185828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出素子を電気的に接続し基板上に並べた電子源の特性調整方法であって、
特性調整前に各電子放出素子の特性として電子放出特性を測定する測定工程と、
各電子放出素子の特性が所定の目標値に調整されるように、各電子放出素子に対し特性シフト電圧を印加する時間のテーブルを作成する印加時間設定工程と、
前記印加時間のテーブルをもとに、複数個の電子放出素子をグループ分けするグループ分け工程と、
前記グループに含まれる電子放出素子に対し、グループごとに印加時間を変えながら特性シフト電圧を印加する、特性シフト電圧印加工程と
を有することを特徴とする電子源の特性調整方法。
【請求項２】
前記電子放出素子は、表面伝導型放出素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子源の特性調整方法
【請求項３】
前記電子源の特性調整を、有機ガスの分圧が１０−６［Ｐａ］以下の雰囲気で行うことを特徴とする請求項１〜２に記載の電子源の特性調整方法。
【請求項４】
前記特性シフト電圧の印加時間は、離散的であることを特徴とする請求項１〜３に記載の電子源の特性調整方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４に記載の電子源の特性調整方法で、調整されたことを特徴とする電子源。
【請求項６】
請求項５に記載の電子源と電子放出素子からの放出電子により発光する蛍光体、とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表示装置の特性調整方法であって、前記測定工程では、当該電子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すること、を特徴とする画像表示装置の特性調整方法。
【請求項８】
複数の電子放出素子を電気的に接続し基板上に並べた電子源の特性調整装置であって、
前記電子源を構成する電子放出素子を１つまたは複数個選択する選択制御回路と、
前記選択制御回路により、選択された素子に電圧パルスを印加する電圧印加回路と、
電圧印加回路からの電圧パルス出力時間を制御するパルス制御回路と、
駆動時に電子放出素子からの放出電流を測定する測定回路と、
各素子の電子放出電流測定値を格納するメモリと、
先ず、前記選択制御回路、電圧印加回路により前記電子放出素子に第１の電圧を印加し、前記測定回路に電子放出電流を測定させて前記メモリに記憶させる、
次に、電子源を構成する各電子放出素子に対し、その電子放出特性が所定の目標値となるように、特性シフト電圧を印加する時間のテーブルを作成し、
前記印加時間のテーブルをもとに、複数個の電子放出素子をグループ分けし、グループに含まれる電子放出素子を選択制御回路で選択し、グループごとに順次パルス制御回路により電圧印加回路からの電圧パルス印加時間を変えながら特性シフトを行わせる制御回路と、
を具備することを特徴とする電子源の特性調整装置。
【請求項９】
複数の電子放出素子を電気的に接続し基板上に並べた電子源と、電子放出素子からの放出電子により発光する蛍光体とを、備える画像表示装置の特性調整装置であって、
前記電子源を構成する電子放出素子を１つまたは複数個選択する選択制御回路と、
前記選択制御回路により、選択された素子に電圧パルスを印加する電圧印加回路と、
電圧印加回路からの電圧パルス出力時間を制御するパルス制御回路と、
駆動時に蛍光体からの発光輝度を測定する輝度測定回路と、
各素子の輝度測定値を格納するメモリと、
先ず、前記選択制御回路、電圧印加回路により前記電子放出素子に第１の電圧を印加し、前記測定回路に輝度を測定させて前記メモリに記憶させる、
次に、電子源を構成する各電子放出素子に対し、その輝度が所定の目標値となるように、特性シフト電圧を印加する時間のテーブルを作成し、
前記印加時間のテーブルをもとに、複数個の電子放出素子をグループ分けし、グループに含まれる電子放出素子を選択制御回路で選択し、グループごとに順次パルス制御回路により電圧印加回路からの電圧パルス印加時間を変えながら特性シフトを行わせる制御回路と、
を具備することを特徴とする画像表示装置の特性調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子源および画像表示装置の特性調整方法および特性調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、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。
【０００３】
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。
【０００４】
図７にその典型的な素子構成の例を示す。同図において、３００１は基板で、３００４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３００４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３００４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。
【０００５】
通電フォーミングを施した後、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。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。
【０００６】
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出電流を、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。
【０００７】
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。
【０００８】
図８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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
１）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。
【００１２】
２）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。
【００１３】
３）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。
【００１４】
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表示装置や、電子ビ−ム源、等が研究されている。
【００１５】
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。
たとえば図９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。図においては配線抵抗４００４および４００５として示した。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
このようなマルチ電子源は、工程上の変動などにより、個々の電子源の放出特性に多少のバラツキを生じることがある。マルチ電子源は大画面のフラットな画像表示装置を作るのに好適であるが、ＣＲＴなどと違い電子源が多数あるので、これを用いて画像表示装置を作成した場合に、それぞれの電子源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。
【００２１】
マルチ電子源における電子放出特性が各電子源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い現実的でない。
【００２２】
特開平１０−２２８８６７等において、このバラツキを押さえるためにそれぞれの特性を測定する工程と基準値に応じた値になるように特性を調整する特性シフト電圧を印加をする工程を設けて製造する方法が開示されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そこで開示された発明における特性を調整する工程では、電子源を構成する全素子について、特性調整を順次個別に行うという方法を採用している。昨今の高品位ＴＶ等の高解像度の画像表示装置に用いる場合、すなわち画素数の多い場合には、特性調整工程にかかる時間が多くかかる可能性があった。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、簡易な工程でマルチ電子源の特性を調整し、特性の均一な電子源を提供することにある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明を、電子ビーム源を用いた画像表示装置に適用した例を示す。
【００２６】
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。
【００２７】
図１０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１部を切り欠いて示している。
【００２８】
図中、１００５はリアプレ−ト、１００６は側壁、１００７はフェ−スプレ−トであり、１００５〜１００７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、フリットガラスを接合部に塗布し、大気中で、摂氏４５０度で１０分焼成することにより封着を達成した。
【００２９】
リアプレ−ト１００５には、基板１００１が固定されている。該基板上には表面伝導型放出素子１００２がｍ×ｎ個形成されている。ｍ、ｎは目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。本実施例においては、ｍ＝３８４０，ｎ＝７６８とした。これらの素子は列方向配線電極１００３と行方向配線電極１００４により単純マトリクス状に配線されている。列方向配線電極１００３と行方向配線電極１００４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。
【００３０】
なお、各素子に対して、列方向配線電極１００３および行方向配線電極１００４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施した。
【００３１】
１００１〜１００４によって構成される部分を電子ビ−ム源と呼ぶ。
【００３２】
図１０のフェ−スプレ−ト１００７の下面には、蛍光膜１００８が形成されている。本実施例はカラ−表示装置であるため、蛍光膜１００８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１１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（ブラックマトリックス）１０１０が設けてある。
【００３３】
蛍光膜１００８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１００９を設けてある。メタルバック１００９を設けた目的は、蛍光膜１００８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１００８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１００８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１００９は、蛍光膜１００８をフェ−スプレ−ト基板１００７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。
【００３４】
図１０の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は電子源の列方向配線１００３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎは電子源の行方向配線１００４と、Ｈｖはフェ−スプレ−トのメタルバック１００９と電気的に接続している。
【００３５】
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。本実施例ではゲッタ−膜として、Ｂａを主成分とするゲッタ−材料を高周波加熱により加熱し蒸着して形成した。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。
【００３６】
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。表面伝導型放出素子は駆動中、電子放出部近傍の電界強度が極めて高い。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。
【００３７】
予備駆動とは、安定化状態にある表面伝導型放出素子に対し、Ｖｐｒｅなる電圧でしばらく駆動を行うことである。予備駆動を行った後は、電圧Ｖｐｒｅを印加したときよりも電界強度が小さくなるような通常駆動電圧Ｖｄｒｖで通常の駆動を行う。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をかけることができ、経時特性の不安定の原因となる構造部材の変化を短期間に集中的に発現させ、低電界となる通常駆動電圧Ｖｄｒｖで長時間駆動時の変動要因を減少させることが出来ると考えられる。
【００３８】
本実施例では予備駆動電圧としてとしてＶｐｒｅを１６［Ｖ］、パルス幅１［ｍｓ］、周期１０［ｍｓ］の矩形波を設定した。印加時間はパルス１０発の１００［ｍｓ］とした。
【００３９】
次に画像表示装置の特性調整の際に用いた装置について図２を用いて説明する。
【００４０】
図２において、２０１はすでに説明した表示パネルである。２０２は、表示パネル２０１のメタルバックに直流高電圧源２０８からの高電圧を印加するための端子である。
【００４１】
２０９は電流計である。電流計２０９は直流高電圧源２０８と端子２０２の間に直列に接続してあり電子源から放出される電流値を測定することができるようになっている。取得した電流値は制御回路２０７に転送することができるようにした。
【００４２】
２０５，２０６はパルス発生器で、パルス電圧Ｐｙ，Ｐｘを発生させることができる。パルス発生器２０５，２０６は制御回路２０７からの信号により任意の波高、パルス幅、周期、出力時間のパルス電圧を出力することができる。
【００４３】
２０３，２０４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てパルス発生器２０５，２０６で発生させたパルス電圧を印加することができる。スイッチマトリクス２０３，２０４は制御回路２０７からの信号で制御することができる。
【００４４】
２０７は制御回路で、特性調整全体を制御する。本実施例では制御回路２０７には通常のパーソナルコンピュータを用いた。上記で説明した各装置の制御およびデータの取得等はＧＰＩＢ、シリアル、パラレルなど、一般的に用いられている信号伝達手段を用いて実現している。制御動作は制御回路２０７内に組み込んだソフトウエアにより行った。
【００４５】
次に、特性調整の方法について説明する。本発明の特性調整は、図１に示すように、大きく分けて、素子の電子放出特性の測定、各素子に印加する特性シフト電圧の印加時間の設定、設定した印加時間に基づく素子のグループ分け、グループに基づいて特性シフト電圧を印加する工程に分かれる。これらについて順次説明していく。
【００４６】
まずＳ１０１の、素子の電子放出特性の測定方法について述べる。
ここでは電子源を構成する全素子の、駆動電圧Ｖｄｒｖにおける放出電流Ｉｅ＿ｄｒｖ（ｘ、ｙ）を測定する。
【００４７】
以降、ｘは列方向配線番号、ｙは行方向配線番号を表し、（ｘ、ｙ）はｘ、ｙで選択される素子をあらわすものとするすものとする。なお、ｘ、ｙの範囲は１≦ｘ≦ｍ、１≦ｙ≦ｎである。
【００４８】
まず、制御回路２０７によりスイッチマトリクス２０３及び２０４が、所定の行方向配線および列方向配線を１本づつ選択するようにする。一方、制御回路２０７はパルス発生器２０５及び２０６からパルス電圧Ｐｘ及びＰｙを出力させる。ここで、Ｐｘ及びＰｙは、Ｖｄｒｖの１／２の波高値で、かつ互いに異なる極性のパルスとなるように設定した。このようにするとスイッチマトリクス２０３及び２０４により選択された素子にのみ波高値Ｖｄｒｖの電圧を印加することができる。またパルスの立ち上がり期間と同期して、電流計２０９は選択素子の放出電流の測定を行い、測定値を制御回路２０７へ転送する。
【００４９】
このようなＩｅ＿ｄｒｖ（ｘ、ｙ）の測定をスイッチマトリックス２０３、２０４の切り替えを全素子について順次行う。測定結果は制御回路２０７に搭載してあるメモリーに記憶させた。
【００５０】
本実施例では駆動電圧としてＶｄｒｖを１４．５［Ｖ］、パルス幅１［ｍｓ］、周期１０［ｍｓ］の矩形波を設定した。また直流高電圧源２０８の出力電圧は１［ｋｖ］とした。
【００５１】
次にＳ１０２の、各素子に印加する特性シフト電圧の印加時間の設定方法について説明する。
【００５２】
本実施の表面伝導型放出素子は、過去に印加された電圧パルスの最大波高値に応じた放出電流特性（メモリ機能性）を有している。図１２は、特性シフト電圧Ｖｓｈｉｆｔ（Ｖｓｈｉｆｔ≧Ｖｐｒｅ）を印加した際にある素子の放出電流特性がどう変化するかを示したものである。特性シフト電圧の印加により駆動電圧Ｖｄｒｖ印加時の放出電流ＩｅがＩｅ１からＩｅ２に減少する。即ち特性シフト電圧印加により放出電流特性は右方向（曲線ａからｃへ）に、シフトすることになる。
【００５３】
また、特性シフト電圧の印加時間と特性のシフト量に相関がある。図１３は波高値Ｖｓｈｉｆｔ（Ｖｓｈｉｆｔ≧Ｖｐｒｅ）の大きさの、ある特性シフト電圧を印加したときの特性シフト量とシフト電圧の印加時間の相関を模式的に示すグラフである。グラフのＸ軸には特性シフト電圧印加時間を対数で、Ｙ軸には特性シフト量をそれぞれ設定している。図１３に示すようにシフト電圧の印加時間の対数におおむね正比例して特性シフト量が増加する。直線の傾きＳｌｏｐｅ＿ｓｈｉｆｔは素子の構造や材質、印加するシフト電圧の波高値、パルス幅、周期により変化する。このため図１３のグラフは任意単位で示した。
【００５４】
本実施例では、上記の２つの特性を用いて駆動電圧Ｖｄｒｖにおける放出電流が均一となるよう、各素子の駆動電圧Ｖｄｒｖにおける放出電流を目標値Ｉｅ＿ｄｅｓｔへシフトさせる。目標値Ｉｅ＿ｄｅｓｔは先に取得したＩｅ＿ｄｒｖ（ｘ、ｙ）の中で最小のものとした。
【００５５】
この目標値に素子特性をシフトさせるために、各素子に加える特性シフト電圧の印加時間Ｔ＿ｓｈｉｆｔ（ｘ、ｙ）  は次式により計算し、制御回路２０７のメモリーに記憶させる。式中の＾は乗を表す記号である。
【００５６】
Ｔ＿ｓｈｉｆｔ（ｘ、ｙ）＝１０＾（（Ｉｅ＿ｄｒｖ（ｘ、ｙ）−Ｉｅ＿ｄｅｓｔ）／Ｓｌｏｐｅ＿ｓｈｉｆｔ）
Ｓｌｏｐｅ＿ｓｈｉｆｔは、本実施例で用いた表面伝導型放出素子に以下の条件の特性シフト電圧を印加した時の特性シフト量のデータをあらかじめ実験的に取得し、制御回路２０７に搭載のソフトウエアでの計算処理で用いている。
【００５７】
本実施例では特性シフト電圧として、波高値Ｖｓｈｉｆｔ１７［ｖ］、パルス幅１［ｍｓ］、周期ｆｒｅｑ  １０［ｍｓ］の矩形波を用いた。
【００５８】
次にＳ１０３で、Ｓ１０２で求めたＴ＿ｓｈｉｆｔ（ｘ、ｙ）をもとに素子のグループ分けを行う。まず、特性シフト電圧印加時間をパルス印加回数Ｐｃｏｕｎｔ（ｘ、ｙ）に変換した。変換は次式で行うことができる。ｆｒｅｑは特性シフト電圧のパルス周期である。
【００５９】
Ｐｃｏｕｎｔ（ｘ、ｙ）＝Ｔ＿ｓｈｉｆｔ（ｘ、ｙ）／ｆｒｅｑ
さらに、Ｐｃｏｕｎｔ（ｘ、ｙ）の最大桁より小さい桁の数を四捨五入しパルス印加回数を離散化した。例としては１３を１０、４５を５０、１３５を１００のようにした。特性シフト量が特性シフト電圧印加時間の対数に比例するため、印加回数の最大桁より小さい数を四捨五入しても特性のシフト量に大きな影響を与えないためである。
【００６０】
この離散化したパルス印加回数に基づいて、Ｇｒｐ＿０、Ｇｒｐ＿１〜Ｇｒｐ＿ｐｍａｘのグループに素子をグループ分けする。つまりＧｒｐ＿０にはＰｃｏｕｎｔ（ｘ、ｙ）が０の素子が所属し、Ｇｒｐ＿１にはＰｃｏｕｎｔ（ｘ、ｙ）が１の素子が所属する。以降同じように素子をグループ分けする。ｐｍａｘは特性電圧の最大印加回数である。本実施例ではｐｍａｘは３０程度であった。以上の計算処理は制御回路２０７に搭載のソフトウエアで行い、結果は制御回路２０７のメモリーに収納した。
【００６１】
次のＳ１０４で、Ｓ１０３の工程でグループ分けしたＧｒｐ＿１〜Ｇｒｐ＿ｐｍａｘごとに特性シフト電圧を順次印加した。本実施例においては特性シフト電圧の印加を行配線ごとにおこなう。これを図３を用いて説明する。
【００６２】
まずＳ３０１で制御回路２０７によりスイッチマトリクス２０３で行方向配線１番を選択する。次にＳ３０２で制御回路２０７によりスイッチマトリクス２０４で行方向配線１番上に接続されかつＧｒｐ＿１に所属する素子の列方向配線を選択する。
【００６３】
次にＳ３０３で制御回路２０７はパルス発生器２０５及び２０６からパルスＰｘ及びＰｙを１発出力させる。Ｐｘ及びＰｙは、特性シフト電圧の波高値Ｖｓｈｉｆｔ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した。
【００６４】
Ｓ３０４の条件判断により、Ｓ３０２〜Ｓ３０３の動作をＧｒｐ＿１〜Ｇｒｐ＿ｐｍａｘ  についてパルスの印加回数を変えながら順次行っていく。
【００６５】
Ｓ３０１〜Ｓ３０４の動作のように、シフト電圧印加時間によってグループ分けした素子に対し一括して特性シフト電圧を印加していくことで、素子個別に特性シフト電圧を印加していく方法と比較して工程に要する時間を大幅に短縮することができた。
【００６６】
さらにＳ３０５の条件判断により、Ｓ３０１〜Ｓ３０４の動作を、行方向配線２番以降ｎ番まで繰り返し行い、電子源を構成する全素子について調整を行った。
【００６７】
以上のような調整方法を採用することで、従来素子個別に順次調整を行っていた方法に比べ、調整に要する時間を大幅に短縮することができた。具体的には特性シフト電圧の印加回数が平均１０回、ｐｍａｘが３０回のとき、従来は（平均印加回数×列方向配線数×行方向配線数×特性シフト電圧の周期）［ｓ］だけの時間、約３０００００［ｓ］を要していたのが、本実施例の調整方法では（グループの総数×行方向配線数×特性シフト電圧の周期）［ｓ］だけの時間、約５００［ｓ］にすることができた。
【００６８】
また特性調整後の表示パネルに駆動回路を接続し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できた。
【００６９】
なお、本実施例では電子放出素子として表面伝導型放出素子を用いたが、ＦＥ型、ＭＩＭ型の電子放出素子にも本発明を適用することができる。
【００７０】
（実施例２）
本実施例では、素子の特性として画像表示装置を構成する画素の発光輝度を測定し、特性を調整する例を説明する。本実施例においても、実施例１で説明したものと同じ構成および製造方法の画像表示装置を用いた。よって、画像表示装置についての説明は省略する。
【００７１】
まず、本実施例で画像表示装置の特性調整の際に用いた装置について図４を用いて説明する。図４で４０１から４０８は実施例１で用いた装置と同じもので図２の２０１から２０８に対応している。よって、その説明を省略する。
【００７２】
４１０は画像表示パネル４０１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とエリアセンサーからなる。本実施例ではエリアセンサーとしてはＣＣＤカメラを用いた。輝度測定系４１０は画像表示装置の発光を撮像し、２次元の画像データとして電子化する。制御回路４０７は電子化した画像データを輝度測定系４１０から受け取り、制御回路４０７に内蔵したソフトウエアによって画素一つ一つに対応した輝度を取得する。輝度測定系４１０と制御回路４０７の接続は、制御回路４０７に汎用の画像入力ボードを備え専用のケーブルで接続することにより行った。
【００７３】
４１１はロボットシステムである。ロボットシステム４１１はボールネジとリニヤガイドからなり、制御回路４０７からの信号により表示パネル４０１のフェースプレート上の任意の位置に輝度測定系４１０を移動することができる。制御回路４０７とロボットシステム４１１の接続はシリアル接続により行った。
【００７４】
本実施例においては表示パネル４０１のフェースプレートを、行方向配線側８分割、列方向配線側１０分割、合計８０個の矩形の視野Ｖｉ（１）〜Ｖｉ（８０）に分割し、輝度測定系４１０を各視野に移動させていくことで順次輝度の測定を行う。よって、各視野に行方向配線側９６個、列方向側３８４個、合計３６，８６４個の画素が入るよう、輝度測定系４１０の表示パネル４０１からの高さをロボットシステム４１１により調整するとともに、輝度測定系４１０の光学レンズの倍率を設定した。
【００７５】
なお、視野Ｖｉ（１）〜Ｖｉ（８０）は輝度測定系４１０の移動距離が最小となるよう、図５のように連続する視野同士が隣接するように設定した。
【００７６】
次に、本実施例での画像表示装置の特性調整の方法について説明する。本実施例においても調整方法は図１に示すように、画素の輝度測定（素子の特性測定）、各素子に印加する特性シフト電圧の印加時間の設定、設定した印加時間に基づく素子のグループ分け、グループに基づいて特性シフト電圧を印加する工程に分かれる。
【００７７】
まずＳ１０１の、駆動電圧Ｖｄｒｖにおける各画素の輝度Ｂｒ（ｘ、ｙ）を測定する方法について、図６を用いて説明する。本実施例においても、ｘは列方向配線番号、ｙは行方向配線番号を表し、（ｘ、ｙ）はｘ、ｙで選択される画素および素子をあらわすものとするすものとする。
【００７８】
Ｓ６０１で、直流高電圧源４０８により表示パネル４０１のメタルバックに所定の電圧を印加する。本実施例では５［ｋｖ］の電圧を印加した。
【００７９】
Ｓ６０２で、制御回路４０７からの制御でロボットシステム４１１を動作させ、輝度測定系４１０を最初の視野Ｖｉ（１）上に移動する。
【００８０】
Ｓ６０３で、輝度測定系４１０の視野内にある素子が選択されるように、制御回路４０７によりスイッチマトリクス４０３及び４０４が選択する行方向配線および列方向配線を切り替える。例えば１番目の視野のときは、行方向配線１〜９６を選択し列方向配線１〜３８４を選択する。
【００８１】
Ｓ６０４で、制御回路４０７はパルス発生器４０５及び４０６からパルス電圧Ｐｘ及びＰｙを出力させる。これと同時に輝度測定系４１０は表示パネル４０１の発光を撮像し画像データを電子化する。
【００８２】
ここで、Ｐｘ及びＰｙは、駆動電圧Ｖｄｒｖの１／２の波高値で、かつ互いに異なる極性のパルスとなるように設定した。このようにするとスイッチマトリクス４０３及び４０４により選択された素子にのみ波高値Ｖｄｒｖの電圧を印加することができる。本実施例では輝度測定時の駆動電圧として、Ｖｄｒｖ＝１４ｖ、パルス幅２０［μｓ］、周期１００［μｓ］のパルスを１０発印加した。
【００８３】
Ｓ６０５で、制御回路４０７はＳ６０４の期間中に輝度測定系４１０で撮像された画像データを受信し、測定系４１０の視野内にあった画素の輝度Ｂｒ（ｘ、ｙ）を取得する。制御回路４０７は受信した画像データからブラックマトリックスの部分のデータを切り捨て、発光している部分のデータを加算する計算を各画素について行い輝度Ｂｒ（ｘ、ｙ）を取得できる。なお、輝度Ｂｒ（ｘ、ｙ）を取得するための計算は制御回路４０７に搭載のソフトウエアで行った。
【００８４】
Ｓ６０６の条件判断で視野Ｖｉ（１）〜Ｖｉ（８０）までの輝度取得が終了したか判断する。Ｖｉ（１）からＶｉ（８０）までについてＳ６０２からＳ６０５の工程を繰り返し行うことで表示パネル４０１の全画素について輝度Ｂｒ（ｘ、ｙ）を取得した。取得した輝度Ｂｒ（ｘ、ｙ）は制御回路４０７のメモリーに記憶させた。
【００８５】
次に、Ｓ１０２の各素子に印加する特性シフト電圧の印加時間の設定方法について説明する。
【００８６】
実施例１において、特性シフト電圧の印加時間の対数におおむね正比例して特性シフト量が増加することを説明した。ところで画素の輝度は素子の放出電流と強い相関性（ほぼ一対一の相関）があるため、特性シフト電圧を印加した際の輝度のシフト量（減少量）についても、図１３に示すような特性シフト電圧の印加時間の対数に正比例して輝度のシフト量が増加する関係がある。
【００８７】
本実施例においても、上記の特性を用いて駆動電圧Ｖｄｒｖにおける輝度が均一となるよう、各画素の駆動電圧Ｖｄｒｖにおける輝度を目標値Ｂｒ＿ｄｅｓｔへシフトさせる。目標値Ｂｒ＿ｄｅｓｔは先に取得したＢｒ（ｘ、ｙ）の中で最小のものとした。
【００８８】
この目標値に特性をシフトさせるために各素子に加える特性シフト電圧の印加時間Ｔ＿ｓｈｉｆｔ（ｘ、ｙ）  は次式により計算し、制御回路４０７のメモリーに記憶させる。
【００８９】
Ｔ＿ｓｈｉｆｔ（ｘ、ｙ）＝１０＾（（Ｂｒ（ｘ、ｙ）−Ｂｒ＿ｄｅｓｔ）／ＳｌｏｐｅＢｒ＿ｓｈｉｆｔ）
ＳｌｏｐｅＢｒ＿ｓｈｉｆｔは特性シフト電圧の印加時間の対数をＸ軸に、輝度のシフト量をＹ軸にプロットした直線の傾きである。本実施例で用いた画像表示装置に以下の条件の特性シフト電圧を印加した時の輝度のシフト量のデータをあらかじめ実験的に取得し、制御回路４０７に搭載のソフトウエアでの計算処理で用いている。
【００９０】
本実施例では特性シフト電圧として、波高値Ｖｓｈｉｆｔ  １７［ｖ］、パルス幅１［ｍｓ］、周期１０［ｍｓ］の矩形波を用いた。
【００９１】
以降、Ｓ１０３の設定した印加時間に基づく素子のグループ分け、Ｓ１０４のグループに基づいて特性シフト電圧を印加する工程は実施例１と同様な方法でおこない特性調整を終了した。
【００９２】
このようにして、調整を行った表示パネルに駆動回路を接続し動画像を表示したが、実施例１のときと同様にばらつき感を感じない高品位の画像が表示できた。
【００９３】
さらに本実施例では、実施例１と比較してＳ１０１の特性の測定を行う時間を短縮することができた。実施例１では測定時間は（パルス印加時間×行方向配線数×列方向配線数）であり具体的には約３０，０００［ｓ］であった。
【００９４】
一方、本実施例では測定時間は（（パルス印加時間＋輝度測定系視野間移動時間）×視野数）である。本実施例では、輝度測定系４１０の移動速度は３０「ｍｍ／ｓ」、１つの視野の大きさを約８０［ｍｍ］×６０［ｍｍ］としたので視野間の移動時間は４秒ほどであった。よって本実施例で素子特性の測定に要した時間は、約３３０［ｓ］程度で実施例１よりもさらに画像表示装置の調整に要する時間を短縮することができた。
【００９５】
なお、本実施例においても電子放出素子として表面伝導型放出素子を用いたが、ＦＥ型、ＭＩＭ型の電子放出素子にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特性調整方法の概略を説明するフローチャート。
【図２】実施例１で用いた特性調整装置を説明する概略図。
【図３】実施例１での特性シフト電圧の印加方法を説明するフローチャート。
【図４】実施例２で用いた特性調整装置を説明する概略図。
【図５】実施例２での輝度測定時の視野の並び順を説明する図。
【図６】実施例２での輝度測定方法を説明するフローチャート。
【図７】表面伝導型放出素子の一例。
【図８】表面伝導型放出素子の素子特性の一例。
【図９】発明者らが試みたマルチビーム電子源の配線方法を説明する図。
【図１０】本発明の実施例で用いた画像表示装置の、一部を切り欠いて示した斜視図。
【図１１】表示パネルのフェ−スプレ−トの蛍光体配列を例示した平面図。
【図１２】電子放出特性のシフトシフトの仕方を説明する図。
【図１３】特性シフト電圧印加時間と電子放出特性シフト量の相関を説明する図。
【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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