CN1411014A - 图像形成装置的特性调整方法、制造方法和特征调整装置 - Google Patents
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Abstract
提供图像形成装置的特性调整方法、图像形成装置的制造方法和图像形成装置的特征调整装置,利用电子发射元件特有的性质以简单工艺调整多电子源的特性,可以使图像显示的面内发光特性均匀。该特性调整方法包括:把上述的显示部分割成多个区域,测定该被分割的各区域内的至少一个以上的上述电子发射元件的发光特性的测定工序;以及通过向电子发射元件施加特性偏移电压,使上述分割区域内的电子发射元件的发光特性偏移到各特性目标值的偏移工序。
Description
技术领域
本发明涉及具有多个表面传导型发射元件的图像形成装置,以及在这样的图像形成装置中适用的特性调整方法、图像形成装置的制造方法、和图像形成装置的特征调整装置。
背景技术
现在,作为电子发射元件已公知有热阴极元件和冷阴极元件两类。其中冷阴极元件中已公知有例如场发射型元件、金属/绝缘层/金属型发射元件、表面传导型发射元件等。
冷阴极元件中的表面传导型发射元件(以下也简称“元件”)利用通过与在衬底下形成的小面积的SnO2、Au、In2O3/SnO2、碳等的薄膜的表面平行地流过电流而产生的电子发射现象。
参照图17说明现有的表面传导型发射元件。图17示出现有的表面传导型发射元件的结构。在该图中,3001是基板,3004是由溅射形成的金属氧化物构成的导电性薄膜。导电性薄膜3004形成为图示的H字形。
在该导电性薄膜3004中通过被称为“通电形成”的通电处理形成电子发射部3005。图中的间隙L设为0.5-1mm,W设为0.1mm。
而且,为了图示方便起见,电子发射部3005以导电性薄膜3004的中央的矩形的形状表示,这只是示意,不是真正地表现实际的电子发射部的位置和形状。
如上所述,表面传导型发射元件的电子发射部形成时,进行在导电性薄膜中流过电流,使薄膜局部破坏或变形或变质而形成龟裂的处理(通电形成处理)。
通过此后继续进行通电激活处理可以大幅度改善电子发射特性。
即,该通电激活处理是,在由通电形成处理形成的电子发射部以适宜的条件通电,在其附近堆积碳或碳化合物的处理。
例如,在存在适宜分压的有机物,整体压力为10-2~10-3Pa的真空气氛中,定期施加预定电压的脉冲,在电子发射部的附近以约500埃以下的膜厚堆积单晶石墨、多晶石墨、非晶态碳中的任一种。
但是,该条件仅是一例,当然,根据表面传导型发射元件的材质和形状应当进行适当的变更。
通过进行这样的处理,与通电形成刚结束后相比,在相同的施加电压下,发射电流通常可增加到约100倍以上。
因此,在制造上述的利用多个表面传导型发射元件的多电子源时,优选地,也对各元件进行通电激活处理(通电激活处理结束后,最好减小真空气氛中的有机物的分压,把它称为“稳定化工序”)。
图18示出表面传导型发射元件的(发射电流Ie)对(元件施加电压Vf)的特性,以及(元件电流If)对(元件施加电压Vf)的特性的典型曲线。在本说明书中,发射电流指,驱动电子发射元件时在空间中发射出电子,由于在阳极上施加加速电压时发射的电子冲撞到阳极上,在电子发射元件和阳极之间流过的电流。
另外,发射电流Ie比元件电流If小很多,用同一标度来图示有困难,由于这些特性通过调整元件的大小、形状等的设计参数而变化,所以两条曲线都是分别以任意单位图示的。
表面传导型发射元件对于发射电流Ie有以下所述的三个特性。
如果向元件施加某一电压(称之为阈值电压)以上的大小的电压,则发射电流急剧地增加,另一方面,在小于阈值电压Vth的电压下发射电流Ie几乎检测不到。
即,是对于发射电流Ie具有明确的阈值电压Vth的非线性元件。
由于发射电流Ie随施加在元件上的电压Vf变化,用电压Vf可以控制发射电流Ie的大小。
由于从元件发射的电流Ie对施加在元件上的电压Vf的应答速度快,通过延长施加电压Vf的时间可以控制从元件发射的电子的电荷量。
关于表面传导型发射元件的特性调整,如日本特开平10-228867等中所述的,向元件施加某一电压(称之为阈值电压)以上的大小的电压,即施加用来调整特性的特性偏移电压(以下也简称为偏移电压),可以调整各元件的特性。
另外,由于表面传导型发射元件结构简单,容易制造,具有可在大面上形成许多元件的优点。
于是,对应用表面传导型发射元件的图像显示装置、图像记录装置等的图像形成装置和电子束源进行了研究。
发明人对各种材料、制法、结构的表面传导型发射元件进行了试验,并对排列多个表面传导型发射元件的多电子源(简称电子源),以及应用该电子源的图像显示装置进行了研究。
试验了由例如图19所示的电气布线方法构成的电子源。图19是说明现有的多电子源的矩阵布线的图。
图19中,4001示意地示出表面传导型发射元件,4002是行方向布线,4003是列方向布线。图中,示出了布线电阻4004和4005。
上述的布线方法称为简单矩阵布线。另外,为了图示方便,示出了6×6的矩阵,但矩阵的规模并不仅限于此。
对元件以简单矩阵布线的电子源中,由于输出的期望的发射电流,在行方向布线4002和列方向布线4003上施加适宜的电气信号。另外,同时向未图示的阳极电极上施加高电压。
例如,驱动矩阵中的任意元件时,在选择的行的行方向布线4002的端子上施加选择电压Vs,同时在非选择的行的行方向布线4002的端子上施加非选择电压Vns。
与此同时,在列方向布线4003的端子上施加用来输出发射电流的调制电压Ve1~Ve6。根据该方法,在选择的元件上施加Ve1-Vs~Ve6-Vs的电压,并在非选择的元件上施加Ve1-Vns~Ve6-Vns的电压。
在选择的元件上施加阈值电压Vth以上的电压,在非选择的元件上施加阈值电压Vth以下的电压,根据从Ve1~Ve6、Vs、Vns形成适宜的大小的电压,只从选择的元件输出所期望的强度的发射电流。
因此,在以简单矩阵布线的多电子源中,表面传导型发射元件可有各种应用,例如通过适当施加与图像信息对应的电气信号,可以适用于图像显示装置用的电子源。
这样形成的多电子源因工艺上的波动,各个电子源的发射特性多少会有些波动。
虽然这样的多电子源适于制作大画面的平板图像形成装置,但与CRT等不同的电子源很多,所以用它制作图像形成装置时,各电子源的特性偏差会导致表现为亮度偏差的问题。
这样的多电源中电子发射特性因各电子源而异的原因,认为是例如电子发射部中用的材料的成分的波动,元件的各部件的尺寸形状误差、通电形成工艺中通过电条件不均匀、通电激活工序中通电条件和气氛气体不均匀等种种原因。
但是,为了除去这些原因,必须有非常高级的制造设备和极其严密的工艺管理,如果满足这些,制造成本会非常高,不现实。
在日本专利特开平10-228867等中,公开了设计了用于减小该偏差而测定各特性的工序和以成为与基准值对应的值的方式施加调整特性的特性偏移电压的工序。
但是,在特开平10-228867等中公开的发明中的测定特性的工序中,如图20(流程图)所示,进行选择元件(步骤2007)、施加电压并测定辉度和Ie(步骤2004)、把结果保存在存储器中(步骤2005)、在整个元件重复进行这种测定操作(步骤2008)的工序。图20是现有的发明的特性调整方法的特性测定工序的流程图。
这样,对元件一个一个地测定元件的特性的工序在最近的高品质TV等的高分辨率的图像形成装置中采用时,即在象素数多时,该工序很可能花费时间很多。
而且,作为表示均匀性的指标的参数采用辉度时,具有即使荧光体的部分发光特性有波动也可以补正的效果,但用一般地在CRT中采用的荧光体即P22时,其红色荧光体的1/10余辉时间为绿、蓝10μs,红1ms左右。
用光学系统一个一个地测定来自元件的发光时,由于有该余辉时间,驱动某元件与下一个元件的时间间隔必然有余辉时间。
因此,在象素构成为1280×RGB×768左右的高精彩的显示器时,全部点的测定会长达约1000秒。
发明内容
本发明的目的在于,提供利用电子发射元件特有的性质,用简易工序调整多电子源的特性,可以使象素显示的面内发光特性均匀的图像形成装置的特性调整方法、图像形成装置的制造方法、图像形成装置的特征调整装置。
本发明提供一种图像形成装置的特性调整方法,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特性调整方法的特征在于包括:
把上述图像形成装置的显示部分割成多个区域,测定该被分割的各区域内的至少一个以上的上述电子发射元件的发光特性的测定工序;以及
通过向电子发射元件施加特性偏移电压,使上述分割区域内的电子发射元件的发光特性偏移到各特性目标值的偏移工序。
本发明还提供一种图像形成装置的制造方法,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该制造方法的特征在于包括:
在上述基板上形成多个电子发射元件用电极和导电膜的工序;
通过借助于上述电子发射元件用电极在上述导电膜中通电,形成上述多个电子发射元件的电子发射部的工序;
激活上述电子发射部的工序;以及
进行如上述的图像形成装置的特性调整方法的工序。
本发明还提供一种图像形成装置的特征调整装置,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特征调整装置的特征在于包括:
选择驱动上述图像形成装置的显示部的矩形区域内的多个电子发射元件的选择驱动单元;
与上述选择驱动单元的驱动时间同步的时钟信号发生单元;
与上述时钟表信号发生单元的输出同步,取入由于来自上述电子发射元件的发射电子而发光的发光单元的发光信号的至少一个辉度测定装置;
基于上述辉度测定装置取得的发光信号的值、和上述选择驱动单元在选择上述电子发射元件时使用的选择信息,求出被选择的电子发射元件的发光特性的运算单元;
存储上述运算单元的输出的存储单元;
基于上述运算单元求得的发光特性向上述被选择的电子发射元件施加电压的电压施加单元;以及
使上述辉度测定装置和上述显示部相对移动的至少一个以上的移动单元。
本发明还提供一种图像形成装置的特征调整装置,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特征调整装置的特征在于包括:
在上述图像形成装置的显示部分割成多个区域时,可以无须移动就可以测定该多个区域中的一个区域的全部电子发射元件的辉度的至少一个以上的辉度测定装置;
基于向上述电子发射元件施加的驱动电压和由上述辉度测定装置测得的辉度的关系,计算向该电子发射元件施加的特性偏移电压的控制电路;以及
向上述电子发射元件施加上述特性偏移电压的施加单元。
附图说明
图1是展示根据本发明的图像形成装置的特性调整方法中使用的图像形成装置的显示屏的一部分切除后的斜视图;
图2是图1所示的图像形成装置的多电子源的基板的平面图;
图3是例示图1所示的图像形成装置的显示屏的面板的荧光体排列的平面图;
图4是根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1中使用的、使用多电子源的图像形成装置和向该图像形成装置施加特性调整信号的图像形成装置的特征调整装置的示意构成图;
图5是图4所示的图像形成装置的特征调整装置中的驱动时钟图;
图6是图4所示的图像形成装置上的辉点投射到区域传感器上的状态的示意图;
图7是用根据本发明的图像形成装置的特性调整方法做成显示屏301的多电子源的工序中,改变施加预备驱动电压波高值Vpre的各表面传导型发射元件的驱动电压(驱动脉冲的波高值)Vf时的发射电流特性的一例的曲线图;
图8是展示具有用7(a)的发射电流特性的元件在施加偏移电压时的发射电流特性的变化的曲线图;
图9是展示特性偏移脉冲电压波高值和发射电流变化的曲线图;
图10是展示根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1的电子源的各表面传导型发射元件的特性调整处理的流程图;
图11是展示在根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1基于测定的电子发射特性施加特性调整信号的处理的流程图;
图12是根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2中使用的、使用多电子源的图像形成装置和向该图像形成装置施加特性调整信号的图像形成装置的特征调整装置的示意构成图;
图13是展示根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2的特征调整装置的结构的斜视图;
图14是展示用于根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2的电子源的各表面传导型发射元件的特性调整的处理的流程图;
图15是展示根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2中图像形成装置中设定的视野位置的示意图;
图16是展示根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2中施加特性调整信号的处理的流程图;
图17是展示现有的表面传导型发射元件的结构的图;
图18是展示表面传导型发射元件的元件特性的一例的曲线图;
图19是现有的表面矩阵布线的说明图;
图20是现有发明的特性调整方法中特性测定工序的流程图。
具体实施方式
根据本发明的图像形成装置的特性调整方法,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特性调整方法的特征在于包括:
把上述图像形成装置的显示部分割成多个区域,测定该被分割的各区域内的至少一个以上的上述电子发射元件的发光特性的测定工序;以及
通过向电子发射元件施加特性偏移电压,使上述分割区域内的电子发射元件的发光特性偏移到各特性目标值的偏移工序。
根据本发明的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序包括:
向上述电子发射元件施加驱动电压,测定该电子发射元件的辉度的辉度测定工序;以及
比较上述被测定的电子发射元件的驱动电压和辉度的关系、以及至少一个以上的初期特性不同的电子发射元件的驱动电压和辉度的关系,选择与上述被测定的电子发射元件的初期特性基本一致的初期特性的电子发射元件,基于向该被选择的电子发射元件施加的特性偏移电压与来自该被选择的电子发射元件的发射电流的关系,计算向该被测定的电子发射元件施加的特性偏移电压的计算工序。
根据本发明的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序是同时驱动上述被分割的区域中的电子发射元件中的多个电子发射元件,测定辉度的工序。
根据本发明的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序是从上述被分割的区域中的不同分割区域内的电子发射元件中选择至少一个以上的电子发射元件,同时测定上述被分割区域中的不同分割区域的电子发射元件的驱动电压和辉度的关系的工序。
根据本发明的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序中辉度的测定是通过无须移动就可以测定上述被分割的各区域内的至少一个以上的电子发射元件的辉度的辉度测定装置来进行的。
根据本发明的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述偏移工序具备从上述被分割的区域中的不同分割区域内的电子发射元件中选择至少一个以上的电子发射元件,同时向上述被分割区域中的不同分割区域的电子发射元件施加特性偏移电压的工序。
根据本发明的图像形成装置的制造方法,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该制造方法的特征在于包括:
在上述基板上形成多个电子发射元件用电极和导电膜的工序;
通过借助于上述电子发射元件用电极在上述导电膜中通电,形成上述多个电子发射元件的电子发射部的工序;
激活上述电子发射部的工序;以及
进行如上述的图像形成装置的特性调整方法的工序。
根据本发明的图像形成装置的特征调整装置,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特征调整装置的特征在于包括:
选择驱动上述图像形成装置的显示部的矩形区域内的多个电子发射元件的选择驱动单元;
与上述选择驱动单元的驱动时间同步的时钟信号发生单元;
与上述时钟表信号发生单元的输出同步,取入由于来自上述电子发射元件的发射电子而发光的发光单元的发光信号的至少一个辉度测定装置;
基于上述辉度测定装置取得的发光信号的值、和上述选择驱动单元在选择上述电子发射元件时使用的选择信息,求出被选择的电子发射元件的发光特性的运算单元;
存储上述运算单元的输出的存储单元;
基于上述运算单元求得的发光特性向上述被选择的电子发射元件施加电压的电压施加单元;以及
使上述辉度测定装置和上述显示部相对移动的至少一个以上的移动单元。
根据本发明的特征调整装置,其特征在于,上述选择驱动单元同时驱动上述被分割的区域中的电子发射元件中的多个电子发射元件。
根据本发明的特征调整装置,其特征在于,上述电压施加单元可以向上述多个矩形区域内的电子发射元件同时施加各不相同的电压。
根据本发明的图像形成装置的特征调整装置,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特征调整装置的特征在于包括:
在上述图像形成装置的显示部分割成多个区域时,可以无须移动就可以测定该多个区域中的一个区域的全部电子发射元件的辉度的至少一个以上的辉度测定装置;
基于向上述电子发射元件施加的驱动电压和由上述辉度测定装置测得的辉度的关系,计算向该电子发射元件施加的特性偏移电压的控制电路;以及
向上述电子发射元件施加上述特性偏移电压的施加单元。
根据本发明的特征调整装置,其特征在于,上述辉度测定装置被同时驱动,测定多个上述被分割区域中的电子发射元件的辉度。
根据本发明的特征调整装置,其特征在于,
上述控制电路具备:存储至少一个以上的不同初期特性的电子发射元件的辉度和驱动电压的关系,以及该不同初期特性的电子发射元件的每一个中的、向该电子发射元件施加的特性偏移电压与来自该电子发射元件的发射电流的关系的存储器,
选择用来测定上述辉度的电子发射元件的辉度和驱动电压的关系基本一致的,在上述存储器中存储的辉度和驱动电压的关系;
基于该被选择的辉度和驱动电压的关系的电子发射元件的、上述特性偏移电压与来自该电子发射元件的发射电流的关系,计算向上述被测定的电子发射元件施加的特性偏移电压。
而且,根据本发明的图像形成装置的特征在于,通过上述特征调整装置调整向电子发射元件施加特性偏移电压的特性。
即,为了实现上述目的,根据本发明的的图像形成装置的特性调整方法是采用通过布线电气连接在基板上并排排列多个电子发射元件的电子源的图像形成装置的特性调整方法,特征在于包括:在驱动电子源时同时测定多个电子发射元件的发光特性的工序;从测得的发光特性求出各电子发射元件的各发光特性分布的工序;以及通过施加特性偏移电压,使上述多个电子发射元件的发光特性向目标值偏移的偏移工序。
而且,根据本发明的图像形成装置的特性调整方法具有使显示屏的位置和得到发光特性的单元相对地移动的工序。(作用)
对图像形成装置中的画面内的一部分的辉度测定装置的测定视野内的区域,通过选择驱动单元同时驱动所期望的地址的多个表面传导型发射元件,该图像形成装置具有通过布线电气连接在基板上并排排列多个电子发射元件的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件。
从被驱动的表面传导型发射元件的电子发射的电子到达发光单元发光。
在发光单元上形成与被驱动的电子发射元件对应的辉点,用输出与驱动时间同步的信号的时钟信号发生单元和用同步信号的辉度测定单元对二元辉点的信号进行光电变换。
用运算单元从光电变换后的二元辉度信号和驱动元件的地址计算出与被驱动的各表面传导型发射元件对应的辉度特性值。
进行辉度特性的偏差与特性调整目标值的比较,只对达不到基准值的表面传导型发射元件通过电压施加单元施加特性偏移电压。
施加偏移电压的电子发射元件的特性,调整到作为目标的发光特性。
通过选择驱动单元改变驱动的元件的选择,使亮度测定视野内的全部元件的特性一致。
而且,改变辉度测定单元和图像形成装置的相对位置,可改变测定视野,重复进行以上的工序可以在图像形成装置的全部区域上具有均匀的特性。
而且,设置多个辉度测定装置,以简单矩阵结构构成布线时,同时选择驱动与多个辉度测定装置分别对应的区域内的元件。
与辉度测定装置为一台的场合同样地,测定与被驱动的元件对应的辉度特性值。
只对与目标值不一致的元件施加偏移电压。依次对视野进行重复操作。
对如上所述施加特性偏移电压使其特性一致的图像形成装置,如果用比任一元件的特性偏移电压的波高值低的值的驱动电压Vf驱动,就可以获得全部的表面传导型发射元件的发光辉度均匀的图像形成装置。在此,在电子发射元件上施加的特性偏移电压与电子发射元件发出的发射电流的关系是,例如如图9所示,向电子发射元件施加一定的驱动电流时和施加特性偏移电压时,发射电流有何种程度的变化。
下面,参照附图对本发明的优选实施方案以举例的方式详细说明。但是,该实施方案中记载的结构部件的尺寸、材料、形状,其相对配量关系等并不特别限于具体的描述,并没有把本发明的范围限定于这些描述的意思。
在以下的附图中,对与已描述过的附图中记载的部件相同的部件赋予相同的标号。另外,以下对根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的各实施方案的说明,兼作对根据本发明的图像形成装置的制造方法、图像形成装置及特征调整装置的各实施方案的说明。(图像形成装置的特性调整方法的实施方案1)
下面,说明根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1。在以下的实施方案中展示在采用多电子束源的图像形成装置中适用本发明的例子。
首先,说明适用本发明的图像形成装置的显示屏的结构和制造方法。(显示屏的结构和制造方法)
图1是适用本发明的图像形成装置的显示屏的斜视图,为了展示内部结构切除了屏的一部分。
图中,1005是后板,1006是侧壁,1007是面板,由1005~1007形成用来维持显示屏的真空的气密容器。组装气密容器时,为了使各部件的接合部保持足够的强度和气密性,必须进行封合,例如通过在接合部涂敷玻璃料,在大气或氮气气氛中,在摄氏400~500度下烧结10分钟以上而实现封合。
在后板1005上固定基板1001,在该基板上形成m×n个表面传导型发射元件1002。m、n根据作为目标的显示象素数适当确定。本实施方案中,m=3840,n=768。
把由1001-1004构成的部分称作多电子束源。图2是图1所示的图像形成装置的多电子束源的平面图。
在基板上排列作为电子放出元件的表面传导型发射元件1002,这些元件借助于行方向布线电极1003和列方向布线电极1004以简单矩阵状布线而成。
在行方向布线电极1003和列方向布线电极1004的交叉部分,在电极间形成绝缘层(图中未示出),保持电气绝缘。
这样的结构的多电子束源通过如下所述地制造,即,预先在基板上形成行方向布线电极1003,列方向布线电极1004,电极间绝缘层、和表面传导型发射元件的元件电件和导电性薄膜后,借助于行方向布线电极1003和列方向布线电极1004向各元件供电,进行通电形成处理和通电激活处理。
在图1的面板1007的下面,形成荧光膜1008。为了使本实施方案的图像形成装置成为彩色显示装置,在荧光膜1008的部分上涂敷CRT领域中使用的红、绿、蓝三原色的荧光体。
各色荧光体如图3所示涂敷成带状,在荧光体的带之间设置黑色的导电体1010。由此,形成作为显示象素数具有1280×768的分辨率的图像形成装置。图3是例示出图1所示的图像形成装置的显示屏的面板的荧光体排列的平面图。
设置黑色导电体1010的目的是,在即使电子束的照射位置多少有些偏移的情况下显示色也不发生波动,以及防止外光反射和防止显示对比度下降,以及防止电子束引起的对荧光膜的充电等。
黑色导电体1010以石墨作为主要成分,但只要适于上述目的也可以用除此之外的材料。另外,三原色的荧光体的涂敷并不限于上述图3所示的条状的排列,也可以三角状排列或其它的排列。
在荧光膜1008的后板侧的面上设置在CRT领域中公知的金属背1009。
设置金属背1009的目的是,为了使荧光膜1008对发光的一部分镜面反射而提高光利用率,为了在受负离子冲撞时保防荧光膜1008,为了用作施加电子束加速电压的电极,为了用作激励荧光膜1008得到的电子的导电路径等。
在面板1007上形成荧光膜1008后,对荧光膜表面平滑化处理,在其上真空蒸镀Al,由此形成金属背1009。
Dx1~Dxm和Dy1~Dyn和Hv,是为了电气连接该显示屏和未图示的电气电路而设置的气密结构的电气连接用端子。
Dx1~Dxm与电子源的列方向布线电极1003电连接;Dy1~Dyn与电子源的行方向布线电极1004电连接;Hv与面板的金属背1009电连接。
把气密容器内部排气成真空,是在组装气密容器后,把未图示的排气管与真空泵连接,把气密容器内排气到1.0×10-6Pa左右的真空度。
然后,封闭排气管,为了维持气密容器内的真空度,在马上要封闭时和封闭之后在气密容器内的预定的位置形成吸气膜(未图示)。
吸气膜是把例如以Ba为主成分的材料用加热器或高频加热加热蒸镀而形成的膜,通过该吸气膜的吸附作用在气密容器内维持1.0×10-6Pa左右的真空度。即,成为有机物分压减小的状态。
下面,参照附图更详细地说明本发明的优选实施方案。申请人为了改善表面传导型发射元件的特性而认真研究的结果,发现在制造工艺中的常规驱动之前进行预备驱动处理,可以减小随时间的变化。
由于在本实施方案中,预备驱动与电子源的特性调整一起进行,先说明预备驱动。
如上所述,实施了常规的通电形成处理、通电激活处理的元件维持有机物分压下降的稳定化状态。
在这样的真空气氛中的有机物分压下降的气氛(稳定化状态)中,在常规驱动之前进行的通电处理为预备驱动。
在表面传导型发射元件中,驱动中的电子发射部附近的电场强度极高。因此,如果用同一驱动电压长时间驱动,存在发射电子量缓慢下降的问题。考虑高电场强度引起的电子发射部附近的随时间的变化是发射电子量下降的原因。
作为预备驱动,对实施了稳定化工序的表面传导型发射元件用记作Vpre的电压先驱动后,测定用Vpre电压驱动时元件的电子发射部附近的电场强度。
然后,用电场强度减小的常规驱动电压Vdrv进行常规驱动。通过施加Vpre电压的驱动,预先用大的电场强度驱动元件的电子发射部,可以在短时间内集中发现在常规驱动电压Vdrv下进行长时间驱动时成为随时间变化特性的不稳定原因的结构部件的变化,可以减少变化的原因。
本实施方案中,在图像形成装置的电子发射元件使用前,在常规驱动电压Vdrv下各电子发射元件的特性有偏差时,以去除该偏差而具有均匀分布的方式调整各电子特性(后面再描述特性调整方法)。
图4是用来在显示屏301的各表面传导型发射元件上施加特性调整用的波形信号,改变各电子源基板的各表面传导型发射元件的电子发射特性的驱动电路的结构。图4是在根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1中使用的、采用多电子源的图像形成装置和向该图像形成装置施加特性调整信号的图像形成装置的特征调整装置的示意结构图。
图4中,301是显示屏,在真空容器中配设有:矩阵状配置多个表面传导型发射元件的基板、和在该基板上分离设置的具有借助于从表面传导型发射元件发射的电子而发光的荧光体的面板等。
在特性调整之前,向显示屏301的各元件施加预备驱动电压Vpre。302是用来向显示屏301的荧光体上施加来自高电压源311的高电压的端子。
303、304是开关矩阵,选择各行方向布线和列方向布线,选择用来施加脉冲电压的电子发射元件。
306、307是脉冲发生电路,产生驱动用的脉冲波形信号Px、Py。
305是捕捉图像形成装置的发光进行光电检测的辉度测定装置,包含光学透镜305a和区域传感器305b。
本发明中,区域传感器305b使用CCD。使用该光学系统把图像形成装置的发光状态作为二元图像信息而电子化。
308是运算电路。从开关矩阵控制电路310输入作区域传感器305b的输出即二元图像信息Ixy和在303、304的开关矩阵中指定的位置信息Axy,算出与被驱动的表面传导型发射元件一个一个对应的发光量的信息,作为Lxy输出到控制电路312。后面会详细描述该方法。
309是相对于显示屏移动上述区域传感器的机器人系统,包含未图示的球螺杆(ball screw)和线性导轨。
311是脉冲波高值设定电路,通过输出脉冲设定信号Lpx、Lpy,确定分别从脉冲发生电路306、307输出的脉冲信号的波高值。312是控制电路,控制整个特性调整的流程,脉冲波高值设定电路311输出用来设定波高值的数据Tv。312a是CPU,控制控制电路312的动作。
312b是用来存储用于各元件的特性调整的各元件的发光特性的辉度数据存储器312b。
具体地,辉度数据存储器312b存储与施加常规驱动电压Vdrv时由于从各元件发射的电子而发光的发光辉度成比例的发光数据。
312c是存储为了成为目标设定值而必须的特性偏移电压的存储器。
312d如后面所详述的,是为了进行元件的特性调整而参照用的查询表(LUT,look-up table)。
310是开关矩阵控制电路,通过输出开关切换信号Tx、Ty,控制开关矩阵303、304的开关的选择,选择施加脉冲电压的电子发射元件。并把关于哪个元件点亮的地址信息Axy输出到运算装置308。
然后,说明该驱动电路的动作。该驱动电路的动作,具有测定显示屏301的各表面传导型发射元件的发光辉度获得为了达到调整目标值而必需的辉度偏差信息的阶段、和以达到调整目标值的方式施加特性偏移用的脉冲波形信号的阶段。
首先,描述测定发光辉度的方法。最开始,通过机器人系统309把辉度测定装置305移动到测定过的显示屏上的对面位置。
然后,通过来自控制电路312的开关矩阵控制信号Tsw,开关矩阵控制电路310选择把开关矩阵303和304选择成预定的行方向布线或列方向布线,以可以驱动所期望的地址的表面传导型发射元件的方式切换连接。
另一方面,控制电路312输出电子发射特性测定用的波高值数据Tv到脉冲波高值设定电路311。由此,把来自脉冲波高值设定电路311的波高值数据Lpx和Lpy分别输出到脉冲发生电路306、307。
基于该波高值数据Lpx和Lpy,脉冲发生电路306、307分别输出驱动脉冲Px和Py,把该驱动脉冲Px和Py施加在由开关矩阵303和304选择的元件上。
在此,该驱动脉冲Px和Py设定成具有为了特性测定而向表面传导型发射元件施加的电压(波高值)Vdrv的一半振幅,且是极性互相不同的脉冲。同时,由高压电源313向显示屏301的荧光体施加预定的电压。
在多个行布线中重复进行该地址选择和脉冲施加的工序,一边扫描显示屏的矩形区域一边驱动。
而且,把表示该重复工序的期间的信号Tsync作为电子快门的转矩传送到区域传感器。
即,如图5所示,控制电路312与Tx、Ty同步地输出驱动信号,按照扫描的行布线数依次输出Ty。图5是图4所示的图像形成装置的特征调整装置中的驱动时钟图。
以覆盖该多个Ty信号的方式输出Tsync信号。Tsync为逻辑“高”的期间,由于区域传感器305b的电子快门打开,通过光学透镜305a缩小的照亮的像,成像在区域传感器305b上。
图6示意地示出该状态。图6是展示图4所示的图像形成装置上的辉点在区域传感器上投影的状态的示意图。
以一个发光点601在多个区域传感器的元件602上成像的方式,设置光学系统的缩小倍率。
把该摄像的像Ixy传送到运算装置308。由于被驱动的元件的像被成像,计算与各元件对应成比例的CCD信息的各元件的和,作为与该被驱动的各元件的发光量成比例的辉度值。由于得到了与由此驱动的矩形区域的元件对应的辉度值,作为Lxy发送信息到控制电路312。
在荧光体的余辉时间电子快门也开放,但由于在区域传感器上发光点之间在空间上分离,所以在发光点之间不会产生余辉时间的影响。
下面,参照图7、8、9示意性地说明本实施方案中采用的特性调整方法。图7展示了在用根据本发明的图像形成装置的特性调整方法做成显示屏301的工艺中,改变施加预备驱动电压波高值Vpre的各表面传导型发射元件的驱动电压(驱动脉冲的波高值)Vf时的发射电流特性的一例的曲线。图8是展示向图7(a)的发射电流特性的元件施加特性偏移电压时的发射电流特性的变化的曲线。图9是展示特性偏移脉冲电压波高值(特性偏移电压)与发射电流变化的曲线。
图7是用动作曲线(a)展示某表面传导型发射元件的电子发射特性,驱动电压Vdrv时的发射电流在具有曲线(a)的发射特性的电子发射元件中是Ie1。
另一方面,本实施方案中使用的表面传导型发射元件具有与过去施加的电压的驱动脉冲的最大波高值和脉冲宽度对应的发射电流特性(存储功能性)。
图8展示了向具有图7(a)的发射电流特性的元件施加特性偏移电压V偏移(V偏移≥Vpre)时,发射电流特性的变化情况(图8(c)曲线)。
由于特性偏移电压的施加,施加Vdrv时的发射电流Ie从Ie1减小到Ie2。即,通过施加特性偏移电压,发射电流特性向右方向(发射电流减小的方向)偏移。
由于针对发射电流的发光量取决于电子的加速电压、荧光体的发光效率和电流密度特性,如果预先参照考虑了这些因素的量,就可以使发光特性偏移。本实施方案中也进行这样的特性调整。
在根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1中,在使用电子发射元件之前先测定各电子发射元件的发光特性,在电子发射特性有偏移时进行补正以使其均匀,以如下所述的方式设定各工序中向电子发射元件施加的电压的大小。
即,分别用VE测定、V偏移、V驱动表示在测定各电子发射元件的发光特性的工序中施加的测定用驱动电压、以使各表面传导型发射元件的特性均匀化的方式进行调整的工序中施加的特性偏移电压、和使用电子发射元件时施加的驱动电压的最大值时,有以下的大小关系成立:
V驱动<VE测定<V偏移。
这样地,通过把VE测定设定成比V驱动大,在使用各表面传导型发射元件之前,预先施加比使用时施加的驱动电压大的电压。由此,可以防止在使用中电子发射特性偏移到不合适的程度。
另外,由于设定V偏移比VE测定大,成为向电子发射元件施加特性偏移用脉冲的最大电压。
因此,如果施加特性偏移用脉冲,可以可靠地把电子发射特性偏移到所期望的特性。
当然,由于把V偏移设定成比V驱动大,也可以防止调整成均匀的电子发射特性在使用中偏移到不合适的程度。
由于针对来自元件的电子发射电流的发光辉度取决于电子的加速电压和电流密度、荧光体的发光特性,为了想知道对具有某初期特性的电子发射元件施加多大的特性偏移电压,特性向右方向偏移多少,选择各种的初期特性的电子发射元件,施加各种大小的V偏移,进行实验,测定辉度,存储各种数据。
即,意味着虽然用纵轴是发射电流Ie的曲线说明施加偏移电压元件特性改变的内容,但由于该曲线已经已知了,从上述关系也可以确定纵轴是辉度的场合的曲线。
图4的装置中,这些数据作为查询表312d在控制电路312中预先存储起来。
图9展示了从上述查询表中查询具有与图7的(a)所示的初期特性相同的初期特性的电子发射元件的数据而曲线化的情形。
该曲线的横轴表示特性偏移电压的大小,纵轴表示发光辉度L。该曲线是施加特性偏移电压后,施加与Vdrv相同大小的驱动电压而测定发射电流的结果。
因此,为了使在施加Vdrv时以L1发光的图7中的(a)的元件在施加Vdrv时变成L2而确定应施加的特性偏移电压的大小,最好读取图9的曲线中的L等于L2的点的V偏移值(图中的V偏移#1)。
本实施方案中以把显示屏的区域分割成纵横10×8的视野,且能测定的方式设置其光学系统和机器人系统。
本实施方案中,一色的一个象素的荧光体为205μm×305μm,由于横黑条宽度以300μm的大小构成,1280×1024个象素时显示区域为约790mm×442mm。
因此,以可以扫描该区域的方式设计机器人系统,光学系统的倍率为0.18倍。
图10是展示控制电路312的特性测定处理的流程图,是根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1的电子源的各表面传导型发射元件的特性调整处理的流程图。
首先,在步骤1001中,把光学系统移动到所希望的视野。
在步骤1002中,输出开关矩阵控制信号Tsw,由开关矩阵控制电路310切换开关矩阵303、304,选择显示屏301的384个表面传导型发射元件。
接着,在步骤1003中,向该被选择的元件施加的脉冲信号的波高值数据Tv输出到脉冲波高值设定电路311。测定用脉冲的波高值是进行图像显示时的驱动电压Vdrv。
然后在步骤1004中,借助于开关矩阵303、304从脉冲发生电路306、307向在步骤S1中选择的表面传导型发射元件施加电子发射元件的特性测定用的脉冲信号。
然后,在步骤1005中,测定针对驱动电压的辉度。
在步骤1006中,判断针对预定的驱动电压的辉度值的测定是否已结束。
在本实施方案中,改变驱动电压,在Vdrv、Vdrv-0.5伏、Vdrv-1伏三种条件下多次测定辉度。
如果预定的驱动电压的辉度测定未结束,则重复进行预定的驱动电压的辉度测定结束之前的从步骤1003到步骤1005的处理。如果预定的驱动电压的辉度测定结束,转移到步骤1007。
依次取代指定的行布线,同时重复进行从步骤1002到步骤1006共96次(步骤1007)。
然后,在步骤1008中,从发光图像和被驱动的元件的地址变换成与元件地址对应的辉度值。即,可以驱动384×96个元件,获得其辉度值。在步骤1009中,存储在辉度数据存储器312b中。
在步骤1010中进行偏移电压施加处理。后面再详细描述该步骤。到此为止,在一个视野内的偏移电压的施加处理结束。
在步骤1011中,检查是否对显示屏1的全部视野都进行了辉度测定、偏移电压施加处理。答案为否时进到步骤1011,在下一个视野内移动光学系统,重复处理。
光学系统的移动用机器人系统309,辉度测定装置的移动速度为30mm/秒。
由于一个视野约为80mm×60mm,视野间的移动时间约为4秒。
本实施方案中,Vdrv=14伏、Vpre=16伏、V偏移=16~18伏、特性偏移中是脉冲宽度1ms、周期2ms的短形脉冲,辉度测定中采用脉冲宽度18μs、周期20μs。
关于移动时间和点亮元件的时间,由于计测全画面的辉度值时输出的脉冲数为每1视野96个,则视野数为80时共7680个脉冲,所以驱动时间为0.15秒。移动时间为4秒乘以80个视野,所以为320秒左右。
偏移电压的施加时间为2ms×全部元件数,为约5900秒。
图11是展示由本实施方案的控制电路312实施的,用于使显示屏301的一个视野内的表面传导型发射元件的辉度值收拢到目标设定值的处理流程图,相当于图10的步骤1010。即,图11是展示基于根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案1中测定的电子发射特性施加特性调整信号的处理的流程图。
首先,在步骤1101中,从辉度数据存储器3126读取计测的亮度值。在步骤1102中,判断是否需要向该表面传导型发射元件施加特性偏移电压,即比作为目标的亮度值大还是小。
必须施加偏移电压时,作为步骤1103,CPU312a从查询表312d中读出与该元件初期特性最近似的元件的数据。
在此,由于初期特性是辉度的Vf依赖性,CPU312a改变Vf,计测辉度,求出其近似曲线,比较其近似系数,选择值相近的数据。
从该数据中选择用来使该元件的特性等于目标值的特性偏移电压。
此时,通常可以认为加速电压、荧光体的发光特性对某一制品只有一种(荧光体有RGB三种)。
另外,由于可以认为发射电流和辉度(荧光体的发光特性)的关系也大致唯一地确定,该发明中把针对元件驱动电压Vf变化的辉度变化作为初期特性。
接着,在步骤1103中,借助于开关矩阵控制电路312,由开关矩阵控制信号Tsw控制开关矩阵303和304,选择显示屏301的一个表面传导型发射元件。
在脉冲波高值设定电路311中由波高值设定信号Tv设定脉冲信号的波高值。在步骤1004中,脉冲波高值设定电路311输出波高值数据Lpx和Lpy,基于该值脉冲发生电路306和307输出该设定的波高值的驱动脉冲Px和Py。
这样,在每个元件中确定特性偏移电压的值,对特性需要偏移的表面传导型发射元件施加与其特性对应的特性偏移脉冲(步骤1105)。
在步骤1106中,检查对一个视野内的全部表面传导型发射元件的处理是否已结束。如果没结束就选择下一个元件(步骤1107),返回步骤1101。
以Vdrv=14伏驱动通过以上工序作成的图像形成装置,计测整个面上的辉度时,标准偏差/平均值为3%。在其显示屏上如果表示动画图像,可以显示感觉不到有不均匀感觉的高品质的图像。(图像形成装置的特性调整方法的实施方案2)
下面,说明根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2。
图12示出用于使显示屏301的各表面传导型发射元件的电子发射特性收拢到某目标设定值的装置结构。在上述的图4的结构中增加了辉度测定装置314、315、316和脉冲发生电路317、318。图12是根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2中使用的、使用多电子源的图像形成装置,以及向该图像形成装置施加特性调整信号的图像形成装置的特征调整装置的示意结构图。
由于有关显示屏的制作与实施方案1相同,故省略。本实施方案中设置一次选择的四个视野,进行高速化测定。
图13是展示根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2的特征调整装置的结构的斜视图。
如图13所示的示意图所示,显示屏301放置在台子1301上,在台座1302上配置用来在XY方向上移动光学系统的机器人系统1303。光学系统配置成由透镜1304和CCD摄像机1305构成的四部分。
参照图14说明根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2的动作。图14是展示用于根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2的电子源的各表面传导型发射元件的特性调整的处理的流程图。
首先,在步骤1401中,两个光学系统移动到图15所示的视野1、视野2、视野3、视野4两个场所。图15是展示根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2的图像形成装置中设定的视野位置的示意图。
在步骤1402中,输出开关矩阵控制信号Tsw,借助于开关矩阵控制电路310切换开关矩阵303、304,选择显示屏301的768个表面传导型发射元件。
具体地,一次选择多个视野的场合的动作例如,以Y=1、Y=385、X=1~384、X=1921~2304的开关接通的方式进行选择。
然后,在步骤1403中,向该被选择的元件施加的脉冲信号的波高值数据Tv1、Tv2输出到脉冲波高值设定电路311。
在步骤1404中,借助于开关矩阵303、304,由脉冲发生电路306、307、317、308向在步骤1402中选择的表面传导型发射元件施加电子发射元件的特性测定用的脉冲信号。
因此,同时驱动Y=1、Y=385、X=1~384、X=1921~2304共计1536个元件。
在此,共计15636个是对于Y=1、Y=385两行分别有X=1~384、X=1921~2304点亮,所以是1536个。这意味着二元的四个场所(部分)点亮。
然后,在步骤1405中测定针对驱动电压的辉度。
在步骤1406中,判断对预定的驱动电压的辉度值的测定是否已结束。
在本实施方案中,改变驱动电压,在Vdrv、Vdrv-0.5伏、Vdrv-1伏三种条件下多次测定辉度。
如果预定的驱动电压的辉度测定未结束,重复进行,预定的驱动电压的辉度测定结束之前的从步骤1402到步骤1405的处理。如果预定的驱动电压的辉度测定结束,转移到步骤1407。
依次取代指定的行布线,同时重复进行从步骤1403到步骤1406,共96次(步骤1407)。
通过该操作,把Y=1~96、Y=385~480、X=1~384、X=1921~2304四个矩形区域点亮。
从控制电路312输出与该矩形区域的点亮同步的同步信号Tsync,有该信号时电子快门开放。由此测定在步骤1405中被驱动的区域的发光图像。
在此说明此时向各区域施加的电压。图15中作为重叠区域用粗斜线表示的场所也施加电压。
由于在除进行调整的元件以外的元件上有偏移电压时元件的特性发生变动,所以本实施方案中如下所述地克服这个问题。
如果从视野1、2的Y侧施加的电压为Py1,从X侧施加的电压为Px1;从视野3、4的Y侧施加的电压为Py2,从X侧施加的电压为Px2,则视野1内的元件上有Py1+Px1的电压。视野2内的元件上施加Py2+Px1的电压。
视野3内的元件上施加Py1+Px2的电压。视野4内的元件上施加Py2+Px2的电压。
因此,测定辉度时,以4种电压都为Vdrv电压的方式确定指示信号LP1、LP2、LP3、LP4。
然后,在步骤1408中,与实施方案1同样地,把发光图像和被驱动的元件的地址变换成与元件地址对应的辉度值。这样可以得到排列384×96个元件的四个场所内的辉度值。
然后,在辉度数据存储器中保存辉度数据(步骤1409),进行偏移电压施加处理(步骤1410),确认对全部视野的处理是否已结束(步骤1411),如果结束就结束动作。
用图16说明对特性进行偏移的处理。图16是展示在根据本发明的图像形成装置的特性调整方法的实施方案2中施加特性调整信号的处理的流程图。本实施方案中对每两个视野分别选择一个,共选择两个元件,同时施加偏移电压。
不是对四个视野各选择一个共四个元件,同时施加偏移电压的理由如下。
例如,如果必须向图15中的视野1、视野2、视野3、视野4中的元件施加的偏移电压为16、15、15.5、16伏,由于在视野中只施加上述组合的电压,所以不能确定Py1、Py2、Px1、Px2。
另外,即使试图同时从视野1、视野4选择两个施加偏移电压的元件,由于在视野2、视野3的部分上也施加电压,所以不能同时施加不同的偏移电压。
因此,如图16所示,在步骤1601中分别读取与视野1、视野3对应的地址的元件的辉度数据。如果为了方便称为A、B元件,则首先对A进行与目标值的比较,判断有无施加偏移电压。
判断是否有必要施加偏移电压(步骤1602)。在有必要施加的场合在步骤1603中参照查询表,确定偏移电压Tv1。
然后在步骤1604中对B元件判断有无施加偏移电压,在步骤1605中确定Tv2。
然后,在图12中,用311的脉冲波高值设定电路确定脉冲的波高值。例如A元件Vpre为16伏,B元件上须施加Vpre为15.5伏的电压时,设定为Py1=8伏,Py2=0伏,Px1=8伏,Px2=7.5伏。
此时,由于视野2、视野4上没有施加Vdrv以下的电压,即使同时进行A元件和B元件的偏移电压施加,也不会影响特性。
这样地,确定指示信号LP1、LP2、LP3、LP4。然后,从视野2、视野4中选择被选择的元件,依次进行偏移电压施加处理。
由于在本实施方案中,Vdrv=14伏,Vpre=16伏,V偏移=16~18伏,特性偏移中是脉冲宽度1ms、周期2ms的短脉冲,在辉度测定中用脉冲宽度18μs和周期20μs,用上述的电压设定在步骤1606中选择元件,在步骤1607中实际施加偏移电压。
对两个视野内的全部元件进行以上处理(步骤1609),在步骤1608中判断为结束时结束。
计测整个画面的辉度值的时间为实施方案1的1/4即80秒左右。由于在本实施方案中可以对两个元件同时施加偏移电压,施加偏移电压的时间可以为3000秒,即实施方案1的一半。
用Vdrv=14伏驱动由上述工序作成的图像形成装置,计测整个表面的辉度偏差,标准偏差/平均值为3%。
在本实施方案中说明了增加两个视野的场合的实施方案,显然,光学系统数目增加,其辉度测定的时间就越缩短。
另外,由于设置了四个设定脉冲的波高值的信号和脉冲发生电路,所以对两个元件同时施加偏移电压。但是,如果继续增加这些脉冲发生电路,可进一步增加可同时施加偏移电压的元件数。
如上所述,根据本发明,在大画面TV中应用时,依次进行分割成多个视野、取得发光特性、调整处理,可以减轻由于各电子发射元件的电子发射特性的不规则的偏差引起的显示装置的辉度不均匀。
而且,由于可以同时得到多个元件的发光特性,进行高速调整处理,可以大幅度缩短特性调整所必需的工序时间。
Claims (13)
1.一种图像形成装置的特性调整方法,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特性调整方法的特征在于包括:
把上述图像形成装置的显示部分割成多个区域,测定该被分割的各区域内的至少一个以上的上述电子发射元件的发光特性的测定工序;以及
通过向电子发射元件施加特性偏移电压,使上述分割区域内的电子发射元件的发光特性偏移到各特性目标值的偏移工序。
2.如权利要求书1所述的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序包括:
向上述电子发射元件施加驱动电压,测定该电子发射元件的辉度的辉度测定工序;以及
比较上述被测定的电子发射元件的驱动电压和辉度的关系、以及至少一个以上的初期特性不同的电子发射元件的驱动电压和辉度的关系,选择与上述被测定的电子发射元件的初期特性基本一致的初期特性的电子发射元件,基于向该被选择的电子发射元件施加的特性偏移电压与来自该被选择的电子发射元件的发射电流的关系,计算向该被测定的电子发射元件施加的特性偏移电压的计算工序。
3.如权利要求书1所述的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序是同时驱动上述被分割的区域中的电子发射元件中的多个电子发射元件,测定辉度的工序。
4.如权利要求书1所述的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序是从上述被分割的区域中的不同分割区域内的电子发射元件中选择至少一个以上的电子发射元件,同时测定上述被分割区域中的不同分割区域的电子发射元件的驱动电压和辉度的关系的工序。
5.如权利要求书1所述的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述测定工序中辉度的测定是通过无须移动就可以测定上述被分割的各区域内的至少一个以上的电子发射元件的辉度的辉度测定装置来进行的。
6.如权利要求书1所述的图像形成装置的特性调整方法,其特征在于,上述偏移工序具备从上述被分割的区域中的不同分割区域内的电子发射元件中选择至少一个以上的电子发射元件,同时向上述被分割区域中的不同分割区域的电子发射元件施加特性偏移电压的工序。
7.一种图像形成装置的制造方法,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该制造方法的特征在于包括:
在上述基板上形成多个电子发射元件用电极和导电膜的工序;
通过借助于上述电子发射元件用电极在上述导电膜中通电,形成上述多个电子发射元件的电子发射部的工序;
激活上述电子发射部的工序;以及
进行如上述权利要求1所述的图像形成装置的特性调整方法的工序。
8.一种图像形成装置的特征调整装置,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特征调整装置的特征在于包括:
选择驱动上述图像形成装置的显示部的矩形区域内的多个电子发射元件的选择驱动单元;
与上述选择驱动单元的驱动时间同步的时钟信号发生单元;
与上述时钟表信号发生单元的输出同步,取入由于来自上述电子发射元件的发射电子而发光的发光单元的发光信号的至少一个辉度测定装置;
基于上述辉度测定装置取得的发光信号的值、和上述选择驱动单元在选择上述电子发射元件时使用的选择信息,求出被选择的电子发射元件的发光特性的运算单元;
存储上述运算单元的输出的存储单元;
基于上述运算单元求得的发光特性向上述被选择的电子发射元件施加电压的电压施加单元;以及
使上述辉度测定装置和上述显示部相对移动的至少一个以上的移动单元。
9.如权利要求书8所述的特征调整装置,其特征在于,上述选择驱动单元同时驱动上述被分割的区域中的电子发射元件中的多个电子发射元件。
10.如权利要求书8所述的特征调整装置,其特征在于,上述电压施加单元可以向上述多个矩形区域内的电子发射元件同时施加各不相同的电压。
11.一种图像形成装置的特征调整装置,该图像形成装置具备通过布线电气连接多个电子发射元件并在基板上排列的多电子源、和通过电子束照射而发光的荧光部件,该特征调整装置的特征在于包括:
在上述图像形成装置的显示部分割成多个区域时,可以无须移动就可以测定该多个区域中的一个区域的全部电子发射元件的辉度的至少一个以上的辉度测定装置;
基于向上述电子发射元件施加的驱动电压和由上述辉度测定装置测得的辉度的关系,计算向该电子发射元件施加的特性偏移电压的控制电路;以及
向上述电子发射元件施加上述特性偏移电压的施加单元。
12.如权利要求书11所述的特征调整装置,其特征在于,上述辉度测定装置被同时驱动,测定多个上述被分割区域中的电子发射元件的辉度。
13.如权利要求书11所述的特征调整装置,其特征在于,
上述控制电路具备:存储至少一个以上的不同初期特性的电子发射元件的辉度和驱动电压的关系,以及该不同初期特性的电子发射元件的每一个中的、向该电子发射元件施加的特性偏移电压与来自该电子发射元件的发射电流的关系的存储器,
选择用来测定上述辉度的电子发射元件的辉度和驱动电压的关系基本一致的,在上述存储器中存储的辉度和驱动电压的关系;
基于该被选择的辉度和驱动电压的关系的电子发射元件的、上述特性偏移电压与来自该电子发射元件的发射电流的关系,计算向上述被测定的电子发射元件施加的特性偏移电压。
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