JP2004235108A - 電界放射型電子源の調整方法および駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる電界放射型電子源の調整方法および駆動方法を提供する。
【解決手段】調整工程では、事前に行った調整準備工程において、例えば、図１に示すようにそれぞれ異なる駆動電圧−エミッション電流特性Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが得られたとすると、図１中で同一の駆動電圧でのエミッション電流が最も大きな駆動電圧−エミッション電流特性Ａが得られた電子源素子を代表電子源源素子とし、図１のＢ，Ｃ，Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子を調整対象電子源素子として、調整対象電子源素子の駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを代表電子源素子の駆動電圧−エミッション電流特性Ａに近づけるように、調整対象電子源素子の駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを変化させる。
【選択図】 図１
【解決手段】調整工程では、事前に行った調整準備工程において、例えば、図１に示すようにそれぞれ異なる駆動電圧−エミッション電流特性Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが得られたとすると、図１中で同一の駆動電圧でのエミッション電流が最も大きな駆動電圧−エミッション電流特性Ａが得られた電子源素子を代表電子源源素子とし、図１のＢ，Ｃ，Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子を調整対象電子源素子として、調整対象電子源素子の駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを代表電子源素子の駆動電圧−エミッション電流特性Ａに近づけるように、調整対象電子源素子の駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを変化させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界放射により電子線を放射する電子源素子を備えた電界放射型電子源の調整方法および駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電界放射型電子源として、下部電極と、下部電極に対向する金属薄膜よりなる表面電極（上部電極）と、下部電極と表面電極との間に介在し下部電極と表面電極との間に表面電極を高電位側として電圧を印加したときに作用する電界により下部電極から表面電極へ向かう向きへ電子が通過する電子通過層とを備え、電子通過層を通過した電子が表面電極を通して放射されるものが知られている。なお、この種の電界放射型電子源としては、電子通過層として酸化若しくは窒化した多孔質多結晶シリコン層からなる強電界ドリフト層を採用した構成のもの（例えば、特許文献１参照）や、電子通過層として酸化若しくは窒化した単結晶シリコン層を採用した構成のものや、電子通過層として絶縁体層を採用した構成のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型の電界放射型電子源などが知られている。
【０００３】
上述の強電界ドリフト層を有する電界放射型電子源は、例えば、図１１に示すように構成されている。図１１に示す構成の電界放射型電子源１０は、導電性基板としてのｎ形シリコン基板１の主表面側に酸化した多孔質多結晶シリコン層（多孔質化された多結晶シリコン層）よりなる強電界ドリフト層６が形成され、強電界ドリフト層６上に金属薄膜（例えば、金薄膜）よりなる表面電極７が形成されている。また、ｎ形シリコン基板１の裏面にはオーミック電極２が形成されており、ｎ形シリコン基板１とオーミック電極２とで下部電極１２を構成している。なお、図１１に示す例では、ｎ形シリコン基板１と強電界ドリフト層６との間にノンドープの多結晶シリコン層３を介在させてあるが、多結晶シリコン層３を介在させずにｎ形シリコン基板１の主表面上に強電界ドリフト層６を形成した構成も提案されている。
【０００４】
図１１に示す構成の電界放射型電子源１０から電子を放射させるには、表面電極７に対向配置されたコレクタ電極２１を設け、表面電極７とコレクタ電極２１との間を真空とした状態で、表面電極７が下部電極１２に対して高電位側となるように表面電極７と下部電極１２との間に直流電圧Ｖｐｓを印加するとともに、コレクタ電極２１が表面電極７に対して高電位側となるようにコレクタ電極２１と表面電極７との間に直流電圧Ｖｃを印加する。各直流電圧Ｖｐｓ，Ｖｃを適宜に設定すれば、下部電極１２から注入された電子が強電界ドリフト層６をドリフトし表面電極７を通して放射される（図１１中の一点鎖線は表面電極７を通して放射された電子ｅ−の流れを示す）。なお、表面電極７の厚さは１０〜１５ｎｍ程度に設定されている。
【０００５】
ところで、上述の図１１に示した電界放射型電子源１０では、ｎ形シリコン基板１とオーミック電極２とで下部電極１２を構成しているが、図１２に示すように、例えばガラス基板よりなる絶縁性基板１１の一表面上に金属材料よりなる下部電極１２を形成した電界放射型電子源１０も提案されている。ここに、上述の図１１に示した電界放射型電子源１０と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【０００６】
図１２に示す構成の電界放射型電子源１０から電子を放射させるには、表面電極７に対向配置されたコレクタ電極２１を設け、表面電極７とコレクタ電極２１との間を真空とした状態で、表面電極７が下部電極１２に対して高電位側となるように表面電極７と下部電極１２との間に直流電圧Ｖｐｓを印加するとともに、コレクタ電極２１が表面電極７に対して高電位側となるようにコレクタ電極２１と表面電極７との間に直流電圧Ｖｃを印加する。各直流電圧Ｖｐｓ，Ｖｃを適宜に設定すれば、下部電極１２から注入された電子が強電界ドリフト層６をドリフトし表面電極７を通して放射される（図１２中の一点鎖線は表面電極７を通して放射された電子ｅ−の流れを示す）。
【０００７】
上述の各電界放射型電子源１０では、表面電極７と下部電極１２との間に流れる電流をダイオード電流Ｉｐｓと呼び、コレクタ電極２１と表面電極７との間に流れる電流をエミッション電流（放出電子電流）Ｉｅと呼ぶことにすれば（図１１および図１２参照）、ダイオード電流Ｉｐｓに対するエミッション電流Ｉｅの比率（＝Ｉｅ／Ｉｐｓ）が大きいほど電子放出効率が高くなる。なお、上述の各電界放射型電子源１０では、表面電極７と下部電極１２との間に印加する直流電圧Ｖｐｓを１０〜２０Ｖ程度の低電圧としても電子を放射させることができ、直流電圧Ｖｐｓが大きいほどエミッション電流Ｉｅが大きくなる。
【０００８】
また、図１２に示した電界放射型電子源１０を例えばマルチカラーの画像表示装置のような表示装置の電子源として応用する場合には、例えば図１３に示す構成を採用すればよい。
【０００９】
図１３に示す電界放射型電子源１０は、ガラス基板よりなる絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の導電性層（例えば、ｎ形多結晶シリコン）よりなる下部電極１２ａと、下部電極１２ａの間を埋めるノンドープの多結晶シリコンよりなる絶縁部１２ｂと、下部電極１２ａに重なる形で形成された複数の酸化した多孔質半導体層たる多孔質多結晶シリコン層よりなるドリフト部６ａおよびドリフト部６ａの間を埋める多結晶シリコン層よりなる分離部６ｂとを有する強電界ドリフト層６と、強電界ドリフト層６の上で下部電極１２ａに交差する方向に形成された複数の表面電極７とを備えている。なお、下部電極１２ａは短冊状に形成され、長手方向の両端部上にそれぞれパッド２７が形成されている。また、表面電極７は短冊状に形成され、長手方向の両端部でそれぞれパッド２８に接続されている。
【００１０】
この電界放射型電子源１０では、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の下部電極１２ａと、強電界ドリフト層６上に形成された複数の表面電極７との間に強電界ドリフト層６のドリフト部６ａが挟まれているから、表面電極７と下部電極１２ａとの組を適宜選択して選択した組間に電圧を印加することにより、選択された表面電極７と下部電極１２ａとの交点に相当する部位のドリフト部６ａにのみ強電界が作用して電子が放出される。つまり、表面電極７と下部電極１２ａとからなるマトリクス（格子）の格子点に、表面電極７と下部電極１２ａとドリフト部６ａとからなる電子源素子１０ａを１つずつ配置したことに相当し、電圧を印加する表面電極７と下部電極１２ａとの組を選択することによって所望の電子源素子１０ａから電子を放射させることが可能になる。ところで、電界放射型電子源１０にはガラス製のフェースプレート（図示せず）が対向配置されており、フェースプレートにおける電界放射型電子源１０との対向面には透明な導電膜（例えば、ＩＴＯ膜）よりなるアノード電極が形成され、アノード電極における電界放射型電子源１０との対向面には、画素ごとに形成された蛍光物質と蛍光物質間に形成された黒色材料からなるブラックストライプとが設けられている（蛍光物質およびブラックストライプはフェースプレートにおける表示領域に設けられている）。また、蛍光物質はアノード電極における電界放射型電子源１０との対向面に塗布されており、電子源素子１０ａから放射される電子線によって可視光を発光する。なお、蛍光物質には電子源素子１０ａから放射されアノード電極に印加された電圧によって加速された高エネルギの電子が衝突するようになっている。蛍光物質としてはＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各発光色のものを用いている。
【００１１】
また、多数の電子源素子を備えた電界放射型電子源としては、上部電極と下部電極と電子通過層である絶縁体層とからなるＭＩＭ型の電子源素子をマトリクス状に配置したものも知られている。
【００１２】
また、多数の電子源素子をマトリクス状に配置した電子源において、配線抵抗のばらつきを低減することで画素の輝度の均一化を図ることが提案されている（例えば、特許文献２）。
【００１３】
【特許文献１】
特許第２９８７１４０号公報（第４頁−第７頁、図１、図３）
【特許文献２】
特開２００２−２０３４７５号公報（第４頁−第６頁）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１３に示した従来構成のように多数の電子源素子１０ａをマトリクス状に配置した電界放射型電子源１０を表示パネルの電子源として利用した場合、各電子源素子１０ａそれぞれの表面電極７の表面に不純物や吸着ガスなどが付着しており、各電子源素子１０ａごとに表面電極７の表面状態が異なるので、各電子源素子１０ａの電子放出特性（駆動電圧−エミッション電流特性）が不均一になり、結果として画素の輝度が不均一になってしまうという不具合があった。
【００１５】
また、上記特許文献２に開示されている技術を利用したとしても、配線抵抗のばらつきが低減されるのみであって、各電子源素子１０ａそれぞれの表面状態に起因した電子放出特性のばらつきを低減することはできない。
【００１６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる電界放射型電子源の調整方法および駆動方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、電界放射により電子線を放射させる多数の電子源素子と電子源素子から放射された電子線により発光する蛍光物質とを備えた表示パネルの電子源として用いられる電界放射型電子源の調整方法であって、調整後において表示パネルにおける各画素それぞれの輝度が各電子源素子の駆動用電極間に印加する駆動電圧を同一としても許容範囲内に入るように、各電子源素子の駆動用電極間へ初期エージング用の調整電圧を印加する調整工程を行うことを特徴とし、各電子源素子へ調整電圧を印加することにより各電子源素子それぞれの電子放出面に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子の電子放出特性を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各電子源素子のエミッション電流の電流値が前記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記各電子源素子それぞれの前記駆動用電極間に前記調整電圧を印加してエミッション電流の電流値を調整すればよいから、調整が容易であり、且つ調整のための特別な装置を必要としない。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記規定範囲は、あらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲とするので、前記各電子源素子のエミッション電流の電流値のばらつきをあらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲内に収めることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧における前記各電子源素子それぞれのエミッション電流の電流値を測定して得られた最大電流値を前記電流基準値として設定するので、前記各電子源素子のエミッション電流をより大きくすることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各画素の輝度が前記許容範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記画素ごとに前記蛍光物質の発光特性にばらつきがあっても前記各画素の輝度のばらつきが小さくなるように調整することができる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧を、前記駆動電圧における画素の輝度が前記許容範囲の下限値に比べて小さいほどパルス幅が大きく設定されたパルス電圧とするので、前記調整工程に要する時間を比較的短くしながらも精密な調整を行うことができる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６の発明において、前記許容範囲は、あらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲とするので、前記各画素の輝度のばらつきをあらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲内に収めることができる。
【００２４】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧印加時の前記各画素それぞれの輝度を測定して得られた最大輝度を前記輝度基準値として設定するので、前記各画素の輝度をより大きくすることができる。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項６の発明において、前記パルス幅を輝度の０〜４００階調の範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、前記調整電圧の印加時に前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整電圧の電圧値の上限値を前記電子源素子の絶縁耐圧の９０％の電圧値とするので、前記調整電圧の電圧値が電源電圧の変動などに起因してやや大きくなっても前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができる。
【００２７】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電界放射型電子源の調整方法によって調整された電界放射型電子源の前記各電子源素子から電子線を放射させる際には前記電子源素子ごとに前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加することを特徴とし、前記表示パネルの輝度のばらつきを小さくすることができる。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記各電子源素子の前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加した後には、前記駆動用電極間に前記駆動電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加するので、前記各電子源素子の長寿命化を図ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態では、まず図４に示す構成の電界放射型電子源１０について説明し、その後、電界放射型電子源１０の調整方法および駆動方法について説明する。
【００３０】
図４に示す電界放射型電子源１０は、ガラス基板よりなる絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の導電性層（例えば、ｎ形多結晶シリコン）よりなる下部電極１２ａと、下部電極１２ａの間を埋めるノンドープの多結晶シリコンよりなる絶縁部１２ｂと、下部電極１２ａに重なる形で形成された複数の複合ナノ結晶層（後述の第２の複合ナノ結晶層）よりなるドリフト部６ａおよびドリフト部６ａの間を埋めるノンドープの多結晶シリコン層よりなる分離部６ｂとを有する強電界ドリフト層６と、強電界ドリフト層６の上で下部電極１２ａに交差する方向に形成された複数の表面電極７とを備えている。なお、下部電極１２ａは帯板状に形成され、長手方向の両端部上にそれぞれパッド２７が形成されている。また、表面電極７は帯板状に形成され、長手方向の両端部でそれぞれパッド２８に接続されている。
【００３１】
ところで、ドリフト部６ａは、絶縁性基板１１の上記一表面側に下部電極１２ａを形成した後に絶縁性基板１１の上記一表面側に強電界ドリフト層６の元となる半導体層であるノンドープの多結晶シリコン層を堆積させ、当該多結晶シリコン層の一部に後述のナノ結晶化プロセスおよび後述の酸化プロセスを行うことにより形成されており、図５に示すように、少なくとも、下部電極１２ａの表面側に列設された柱状の多結晶シリコンのグレイン（半導体結晶）５１と、グレイン５１の表面に形成された薄いシリコン酸化膜５２と、グレイン５１間に介在する多数のナノメータオーダのシリコン微結晶（半導体微結晶）６３と、シリコン微結晶６３の表面に形成され当該シリコン微結晶６３の結晶粒径よりも小さな膜厚の絶縁膜であるシリコン酸化膜６４とから構成されると考えられる。ここに、各グレイン５１は、下部電極１２ａの厚み方向に延びている（つまり、絶縁性基板１１の厚み方向に延びている）。
【００３２】
なお、上述のナノ結晶化プロセスでは、例えば、５５ｗｔ％のフッ化水素水溶液とエタノールとを略１：１で混合した混合液よりなる電解液を用い、下部電極１２ａを陽極とし、電解液中において上記多結晶シリコン層に白金電極よりなる陰極を対向配置して、５００Ｗのタングステンランプからなる光源により上記多結晶シリコン層の主表面に光照射を行いながら、電源から陽極と陰極との間に定電流（例えば、電流密度が１２ｍＡ／ｃｍ２の電流）を所定時間（例えば、１０秒）だけ流すことによって、多結晶シリコンのグレイン５１およびシリコン微結晶６３を含む第１の複合ナノ結晶層をドリフト部６ａの形成予定領域に形成する。また、上述の酸化プロセスでは、エチレングリコールからなる有機溶媒中に０．０４ｍｏｌ／ｌの硝酸カリウムからなる溶質を溶かした溶液よりなる電解液を用い、下部電極１２ａを陽極とし、電解液中において第１の複合ナノ結晶層に白金電極よりなる陰極を対向配置して、下部電極１２ａを陽極とし、電源から陽極と陰極との間に定電流（例えば、電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ２の電流）を流し陽極と陰極との間の電圧が２０Ｖだけ上昇するまで第１の複合ナノ結晶層を電気化学的に酸化することによって、上述のグレイン５１、シリコン微結晶６３、各シリコン酸化膜５２，６４を含む第２の複合ナノ結晶層からなるドリフト部６ａを形成するようになっている。ここにおいて、ノンドープの多結晶シリコン層のうち隣り合うドリフト部６ａの間を埋める部分が上述の分離部６ｂとなる。なお、本実施形態では、上述のナノ結晶化プロセスを行うことによって形成される第１の複合ナノ結晶層においてグレイン５１、シリコン微結晶６３以外の領域はアモルファスシリコンからなるアモルファス領域となっており、ドリフト部６ａにおいてグレイン５１、シリコン微結晶６３、各シリコン酸化膜５２，６４以外の領域がアモルファスシリコン若しくは一部が酸化したアモルファスシリコンからなるアモルファス領域６５となっているが、ナノ結晶化プロセスの条件によってはアモルファス領域６５が孔となり、このような場合の第２の複合ナノ結晶層は従来例と同様の酸化した多孔質多結晶シリコン層と同じ構成とみなすことができる。
【００３３】
本実施形態における電界放射型電子源１０では、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の下部電極１２ａと、強電界ドリフト層６上に形成された複数の表面電極７との間に強電界ドリフト層６のドリフト部６ａが挟まれているから、表面電極７と下部電極１２ａとの組を適宜選択して選択した組間に電圧を印加することにより、選択された表面電極７と下部電極１２ａとの交点に相当する部位のドリフト部６ａにのみ強電界が作用して電子が放射される。つまり、表面電極７と下部電極１２ａとからなるマトリクス（格子）の格子点に、表面電極７と下部電極１２ａとドリフト部６ａとからなる電子源素子１０ａを１つずつ配置したことに相当し（電子源素子１０ａをマトリクス状に配置したことに相当し）、電圧を印加する表面電極７と下部電極１２ａとの組を選択することによって所望の電子源素子１０ａから電子を放射させることが可能になる。
【００３４】
ここに、本実施形態における電子源素子１０ａでは、次のようなモデルで電子放出が起こると考えられる。すなわち、例えば、図６に示すように、表面電極７に対向配置されたコレクタ電極２１を設け、表面電極７とコレクタ電極２１との間を真空とした状態で、表面電極７が下部電極１２ａに対して高電位側となるように表面電極７と下部電極１２ａとの間に駆動電源Ｖａから駆動電圧を印加するとともに、コレクタ電極２１が表面電極７に対して高電位側となるようにコレクタ電極２１と表面電極７との間に直流電圧Ｖｃを印加する。上記駆動電圧および直流電圧Ｖｃを適宜に設定すれば、下部電極１２ａから注入された電子がドリフト部６ａをドリフトし表面電極７を通して放射される（図６中の一点鎖線は表面電極７を通して放出された電子ｅ−の流れを示す）。ここに、表面電極７の厚さは１０〜１５ｎｍ程度に設定されている。なお、本実施形態では、下部電極１２ａ上にドリフト部６ａが形成されているが、ドリフト部６ａと下部電極１２ａとの間にノンドープの多結晶シリコン層が介在していてもよい。また、本実施形態では、表面電極７の表面が電子線の放出される電子放出面を構成し、表面電極７と下部電極１２ａとが電子源素子１０ａの駆動用電極を構成している。
【００３５】
本実施形態の電界放射型電子源１０はマルチカラーの画像表示装置の表示パネルにおける電子源として用いるものであって、例えば図７に示した構成の駆動回路３０により駆動される。なお、駆動回路３０は、複数の表面電極７からなるＸ電極群の各表面電極７の電位を制御するＸ制御部３３と、複数の下部電極１２ａからなるＹ電極群の各下部電極１２ａの電位を制御するＹ制御部３４と、入力された映像信号をマトリクス電子源１０の駆動用の信号に変換する信号処理部３１と、信号処理部３１により変換された信号に基づいてＸ制御部３３およびＹ制御部３４に指示を与える駆動信号制御部３２とを備えている。なお、表示パネルは、電界放射型電子源１０にガラス製のフェースプレート４０（図４参照）が対向配置されており、フェースプレート４０には、図６におけるコレクタ電極２１に相当する透明電極からなるアノード電極（図示せず）が設けられている。ここに、フェースプレート４０における電界放射型電子源１０との対向面には透明な導電膜（例えば、ＩＴＯ膜）よりなるアノード電極が形成され、アノード電極における電界放射型電子源１０との対向面には、画素ごとに形成された蛍光物質と蛍光物質間に形成された黒色材料からなるブラックストライプとが設けられている（蛍光物質およびブラックストライプはフェースプレートにおける表示領域に設けられている）。また、蛍光物質はアノード電極における電界放射型電子源１０との対向面に塗布されており、電子源素子１０ａから放射される電子線によって可視光を発光する。なお、蛍光物質には電子源素子１０ａから放射されアノード電極に印加された電圧によって加速された高エネルギの電子が衝突するようになっている。蛍光物質としてはＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各発光色のものを用いている。
【００３６】
以下、上述の電界放射型電子源１０の出荷前（通常使用前）の調整方法について説明する。なお、ここでは、説明を簡単にするために図２に示すように４つの電子源素子１０ａを備えた電界放射型電子源１０について説明するが、電子源素子１０ａの数は特に限定するものではない。
【００３７】
まず、４つの各電子源素子１０ａそれぞれの駆動電圧−エミッション電流特性を測定する調整準備工程を行い、調整準備工程での測定結果に基づいて調整工程を行う。
【００３８】
調整工程では、事前に行った調整準備工程において、例えば、図１に示すようにそれぞれ異なる駆動電圧−エミッション電流特性Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが得られたとすると、図１中で同一の駆動電圧でのエミッション電流が最も大きな駆動電圧−エミッション電流特性Ａが得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左上の電子源素子１０ａとする）を代表電子源源素子１０Ａとし、図１のＢの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右上の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｂ、図１のＣの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｃ、図１のＤの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｄとして、調整対象電子源素子１０ａの駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを代表電子源素子１０Ａの駆動電圧−エミッション電流特性Ａに近づけるように、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを変化させる。
【００３９】
具体的には、駆動電圧−エミッション電流特性Ａにおいて基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）でのエミッション電流の電流値を基準電流値として、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれを上記基準駆動電圧値で駆動したときのエミッション電流の電流値が規定範囲（基準電流値±５％の範囲）内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを変化させる。なお、上記規定範囲は、表示パネルにおける各画素それぞれの輝度が各電子源素子１０ａの駆動用電極間に印加する駆動電圧を同一の駆動電圧（例えば、上記基準駆動電圧値）としても許容範囲内に入るように設定する。
【００４０】
調整工程において調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性を変化させるにあたっては、上記基準駆動電圧値における各電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのエミッション電流の電流値が上記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの表面電極７と下部電極１２ａとの間に、下部電極１２ａを基準電位側として図３に示すような電圧波形の調整電圧を印加する。
【００４１】
図３に示す調整電圧では、表面電極７が高電位側となる順バイアス電圧の電圧値をＶ１、下部電極１２ａが高電位側となる逆バイアス電圧の電圧値をＶ２、順バイアス電圧のパルス幅をＨ１、逆バイアス電圧のパルス幅をＨ２、順バイアス電圧を印加している期間と逆バイアス電圧を印加している期間との間の時間幅をＨ０とすれば、調整用電子源素子１０Ｃ，１０Ｂ，１０Ｄには、順バイアス電圧と逆バイアス電圧とが一定時間（上記時間幅Ｈ０）間隔で交互に印加されることになる。
【００４２】
調整電圧における順バイアス電圧は、表面電極７の表面を清浄化する（表面電極７の表面に付着している不純物や吸着ガスなどを脱離させる）ために印加する電圧であり、順バイアス電圧の電圧値Ｖ１は、上記基準駆動電圧値よりも大きな電圧値（例えば、２０Ｖ）に設定してある。また、調整電圧における逆バイアス電圧は、順バイアス電圧印加時に電子源素子１０ａのドリフト部６ａ中のトラップ（例えば、欠陥、不純物、ダングリングボンドなど）に捕獲された電子をドリフト部６ａ外に放出させることにより、ドリフト部６ａ中のトラップに捕獲された電子に起因した電界の緩和を抑制して電子源素子１０ａの長寿命化を図るために印加する電圧である。ここに、順バイアス電圧が印加される繰り返し周期に対する順バイアス電圧の印加時間の比をデューティ比ｄとすれば、ｄ＝Ｈ１／（Ｈ１＋Ｈ２＋２Ｈ０）と表され、時間幅Ｈ０を各パルス幅Ｈ１，Ｈ２よりも長い時間に設定することが好ましいので、例えば、Ｈ１およびＨ２が１０ｍｓの場合、Ｈ０を４０ｍｓとすれば、デューティ比ｄは０．１となる。なお、順バイアス電圧のパルス幅Ｈ１と逆バイアス電圧のパルス幅Ｈ２とは１００μｓ〜１０ｍｓの範囲で同じ値に設定してあるが、逆バイアス電圧のパルス幅Ｈ２は例えば順バイアス電圧のパルス幅Ｈ１の０．５〜２倍程度の値で設定すればよく、順バイアス電圧のパルス幅Ｈ１を１０ｍｓとする場合には逆バイアス電圧のパルス幅Ｈ２を５ｍｓ〜２０ｍｓの範囲で設定すればよい。ただし、調整電圧における順バイアス電圧および逆バイアス電圧の各電圧値（絶対値）は、調整工程において電子源素子１０ａが絶縁破壊しないように、電子源素子１０ａの絶縁耐圧よりも小さな電圧値に設定する必要があり、調整電圧の電圧値の上限値を電子源素子１０ａの絶縁耐圧の９０％の電圧値に設定しておけば、調整電圧の電圧値が電源電圧の変動などに起因してやや大きくなっても電子源素子１０ａが絶縁破壊するのを防止することができる。また、逆バイアス電圧の印加時に発生するジュール熱により電子源素子１０ａがダメージを受けるのを抑制するために、逆バイアス電圧の絶対値を順バイアス電圧の絶対値の５０〜１００％の範囲で設定することが望ましい。
【００４３】
ところで、調整工程では、各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれに上記調整電圧を所定時間（例えば、１分）だけ印加してから各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの駆動電圧−エミッション電流特性を測定し、上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値が上記規定範囲内に入っているか否かの判定を行い、上記規定範囲内に入っていればその電子源素子１０ａについては調整を終了し、上記規定範囲内に入っていなければ、上記調整電圧を所定時間だけ印加するステップ、駆動電圧−エミッション電流特性を測定するステップ、上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値が上記規定範囲内に入っているか否かの判定を行うステップを繰り返す。
【００４４】
しかして、上述の調整方法によれば、各電子源素子１０ａへ調整電圧を印加することにより各電子源素子１０ａそれぞれの電子放出面（表面電極７の表面）に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子１０ａの電子放出特性（駆動電圧−エミッション電流特性）を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる。ここに、同一の駆動電圧（例えば、上記基準駆動電圧値）における各電子源素子１０ａのエミッション電流の電流値が上記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、各電子源素子１０ａへ調整電圧を印加するようにしているので、各電子源素子１０ａそれぞれの駆動用電極間に調整電圧を印加してエミッション電流の電流値を調整すればよいから、調整が容易であり、且つ調整のための特別な装置を必要としない。
【００４５】
ところで、上述の調整方法により調整した電界放射型電子源１０を電子源として用いた表示パネルを上記駆動回路３０により駆動する場合には、各電子源素子１０ａの駆動用電極間に印加する駆動電圧の電圧値Ｖ１（図８参照）を上記基準電圧値（例えば、１５Ｖ）とし、ＶＧＡディスプレイの駆動条件で駆動する。すなわち、駆動電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、逆バイアス電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、駆動電圧の繰り返し時間を１６．６ｍｓｅｃとして、デューティ比を１／２５６としている。ここにおいて、逆バイアス電圧の絶対値は上記基準電圧値の６０％の値（例えば、１２Ｖ）に設定してある。なお、逆バイアス電圧の絶対値は、図９を参考にして決定した。すなわち、調整後の駆動時に逆バイアス電圧の絶対値を上記基準駆動電圧値の０％、６０％、１００％として、それぞれ連続駆動した場合のエミッション電流の経時変化を調べた結果、６０％の場合（図９中のロ）が０％の場合（図９中のイ）および１００％の場合（図９中のハ）に比べてエミッション電流の経時変化が少ないという結果が得られたので、本実施形態では、逆バイアス電圧の絶対値を上記基準駆動電圧値の６０％の値に設定している。
【００４６】
（実施形態２）
本実施形態の調整方法では、実施形態１と同様に、まず、電界放射型電子源１０の各電子源素子１０ａのエミッション電流−駆動電圧特性を測定する調整準備工程を行い、調整準備工程での測定結果に基づいて調整工程を行う。
【００４７】
本実施形態における調整工程では、各電子源素子１０ａの上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）でのエミッション電流の電流値が基準電流値（例えば、１．５ｍＡ／ｃｍ２）±５％の範囲（規定範囲）内に入るまで、各電子源素子１０ａに順バイアス電圧の電圧値が上記基準駆動電圧値のパルス電圧を印加する。ここに、本実施形態では、調整電圧の順バイアス電圧のパルス幅を、調整準備工程での上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値の測定結果を参照して輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定している。具体例としては、基準電流値を１．５ｍＡ／ｃｍ２として、
エミッション電流値（ｍＡ／ｃｍ２）×階調値＝３００
の関係式を満たす階調値に対応したパルス幅を調整電圧のパルス幅としている。例えば、調整準備工程での電子源素子１０ａの上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値が１．０ｍＡ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、上記基準駆動電圧値での電流値が１．５（ｍＡ／ｃｍ２）±５％の規定範囲内に入るまで、３００階調のパルス幅の調整電圧を印加し、調整準備工程での電子源素子１０ａの上記基準電圧値におけるエミッション電流の電流値が０．８ｍＡ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、上記基準駆動電圧値での電流値が１．５（ｍＡ／ｃｍ２）±５％の規定範囲内に入るまで、３７５階調のパルス幅の調整電圧を印加する。
【００４８】
しかして、本実施形態では、調整電圧のパルス幅を輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、調整電圧の印加時に電子源素子１０ａが絶縁破壊するのを防止することができる。
【００４９】
（実施形態３）
ところで、実施形態１の調整方法では電界放射型電子源１０の各電子源素子１０ａの駆動電圧−エミッション電流特性を測定して各電子源素子１０ａそれぞれのエミッション電流の電流値が上記規定範囲内に入るように調整電圧を印加しているので、調整を容易に行うことができるという利点があるが、フェースプレート４０（図４参照）側の蛍光物質の発光特性のばらつきにより表示パネルの輝度のばらつきが大きくなってしまう恐れがある。
【００５０】
そこで、本実施形態の調整方法では、調整準備工程において、表示パネルの各画素について電子源素子１０ａの駆動電圧−画素の輝度特性（以下、駆動電圧−輝度特性と称す）を測定し、調整工程において、各画素の輝度が輝度の許容範囲内に入るように、各電子源素子１０ａそれぞれの駆動用電極間に実施形態１と同様の調整電圧を印加している。
【００５１】
ここにおいて、調整準備工程では、各画素ごとに対応する電子源素子１０ａを使用時の駆動条件（例えば、上記基準駆動電圧値）で駆動して、各画素毎の輝度をフォトディテクタにより測定している。
【００５２】
調整工程では、事前に行った調整準備工程において、例えば、図１０に示すようにそれぞれ異なる駆動電圧−輝度特性Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’が得られたとすると、図１０中で同一の駆動電圧（例えば、上記基準駆動電圧値）での輝度が最も大きな駆動電圧−輝度特性Ａ’が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左上の電子源素子１０ａとする）を代表電子源源素子１０Ａとし、図１０のＢ’の駆動電圧−輝度電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右上の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｂ、図１０のＣ’の駆動電圧−輝度特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｃ、図１０のＤ’の駆動電圧−輝度特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｄとして、調整対象電子源素子１０ａの駆動電圧−輝度特性Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’を代表電子源素子１０Ａの駆動電圧−輝度特性Ａ’に近づけるように、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−輝度特性Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’を変化させる。
【００５３】
具体的には、駆動電圧−輝度特性Ａ’において上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）のときの輝度を基準輝度値として、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれを上記基準駆動電圧値で駆動したときの輝度が許容範囲（基準輝度値±５％の範囲）内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−輝度特性Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’を変化させる。
【００５４】
調整工程において調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−輝度特性を変化させるにあたっては、上記基準駆動電圧値における各画素の輝度が上記許容範囲内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの表面電極７と下部電極１２ａとの間に、下部電極１２ａを基準電位側として実施形態１で説明した図３に示すような電圧波形の調整電圧を印加する。
【００５５】
ところで、調整工程では、各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれに上記調整電圧を所定時間（例えば、１分）だけ印加してから各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの駆動電圧−輝度特性を測定し、上記基準駆動電圧値における輝度が上記許容範囲内に入っているか否かの判定を行い、上記許容範囲内に入っていればその画素については調整を終了し、上記許容範囲内に入っていなければ、上記調整電圧を所定時間だけ印加するステップ、駆動電圧−輝度特性を測定するステップ、上記基準駆動電圧値における輝度が上記許容範囲内に入っているか否かの判定を行うステップを繰り返す。
【００５６】
しかして、上述の調整方法によれば、各電子源素子１０ａへ調整電圧を印加することにより各電子源素子１０ａそれぞれの電子放出面に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子１０ａの電子放出特性（駆動電圧−エミッション電流特性）を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる。ここに、上記基準駆動電圧値における各画素の輝度が許容範囲内に入るまで、各電子源素子１０ａに調整電圧を印加するようにしているので、画素ごとに蛍光物質の発光特性にばらつきがあっても各画素の輝度のばらつきが小さくなるように調整することができる。ここに、調整工程では、調整のための特別な装置を必要としない。
【００５７】
（実施形態４）
本実施形態の調整方法では、実施形態３と同様に、まず、表示パネルの画素ごとに輝度−駆動電圧特性を測定する調整準備工程を行い、調整準備工程での測定結果に基づいて調整工程を行う。
【００５８】
本実施形態における調整工程では、各電子源素子１０ａの上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）での画素の輝度が基準輝度（例えば、３００ｃｄ／ｃｍ２）±５％の範囲（許容範囲）内に入るまで、各電子源素子１０ａに順バイアス電圧の電圧値が上記基準駆動電圧値のパルス電圧を印加する。ここに、本実施形態では、調整電圧の順バイアス電圧のパルス幅を、調整準備工程での上記基準駆動電圧値における輝度の測定結果を参照して輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定している。具体例としては、基準輝度値を３００ｃｄ／ｃｍ２として、
輝度値（ｃｄ／ｃｍ２）×階調値＝６００００
の関係式を満たす階調値に対応したパルス幅を調整電圧のパルス幅としている。例えば、調整準備工程において電子源素子１０ａを上記基準駆動電圧値で駆動したときの対応する画素の輝度が２００ｃｄ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、対応する画素の輝度が３００（ｃｄ／ｃｍ２）±５％の許容範囲内に入るまで、３００階調のパルス幅の調整電圧を印加し、調整準備工程において電子源素子１０ａを上記基準駆動電圧値で駆動したときの対応する画素の輝度が１５０ｃｄ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、対応する画素の輝度が３００（ｃｄ／ｃｍ２）±５％の許容範囲内に入るまで、４００階調のパルス幅の調整電圧を印加する。
【００５９】
しかして、本実施形態では、調整電圧のパルス幅を輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、調整電圧の印加時に電子源素子１０ａが絶縁破壊するのを防止することができる。
【００６０】
ところで、上述の調整方法により調整した電界放射型電子源１０を電子源として用いた表示パネルを上記駆動回路３０により駆動する場合には、各電子源素子１０ａの駆動用電極間に印加する駆動電圧の電圧値Ｖ１（図８参照）を上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）とし、ＶＧＡディスプレイの駆動条件で駆動する。すなわち、駆動電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、逆バイアス電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、駆動電圧の繰り返し時間を１６．６ｍｓｅｃとして、デューティ比を１／２５６としている。ここにおいて、逆バイアス電圧の絶対値は上記基準電圧値の６０％の値（例えば、１２Ｖ）に設定してある。なお、逆バイアス電圧の絶対値は、図９を参考にして決定した。すなわち、調整後の駆動時に逆バイアス電圧の絶対値を上記基準電圧値の０％、６０％、１００％として、それぞれ連続駆動した場合のエミッション電流の経時変化を調べた結果、６０％の場合がエミッション電流の経時変化が少ないという結果が得られたので、本実施形態では、逆バイアス電圧の絶対値を上記基準電圧値の６０％の値に設定している。
【００６１】
なお、上記各実施形態では、電子源素子１０ａが、表面電極７と下部電極１２ａとの間に表面電極７を高電位側として電圧を印加したときに作用する電界により電子が通過する電子通過層を構成しているが、電子通過層として例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２などからなる絶縁体層を採用してＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型の電子源素子としてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、電界放射により電子線を放射させる多数の電子源素子と電子源素子から放射された電子線により発光する蛍光物質とを備えた表示パネルの電子源として用いられる電界放射型電子源の調整方法であって、調整後において表示パネルにおける各画素それぞれの輝度が各電子源素子の駆動用電極間に印加する駆動電圧を同一としても許容範囲内に入るように、各電子源素子の駆動用電極間へ初期エージング用の調整電圧を印加する調整工程を行うことを特徴とし、各電子源素子へ調整電圧を印加することにより各電子源素子それぞれの電子放出面に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子の電子放出特性を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できるという効果がある。
【００６３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各電子源素子のエミッション電流の電流値が前記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記各電子源素子それぞれの前記駆動用電極間に前記調整電圧を印加してエミッション電流の電流値を調整すればよいから、調整が容易であり、且つ調整のための特別な装置を必要としないという効果がある。
【００６４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記規定範囲は、あらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲とするので、前記各電子源素子のエミッション電流の電流値のばらつきをあらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲内に収めることができるという効果がある。
【００６５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧における前記各電子源素子それぞれのエミッション電流の電流値を測定して得られた最大電流値を前記電流基準値として設定するので、前記各電子源素子のエミッション電流をより大きくすることができるという効果がある。
【００６６】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各画素の輝度が前記許容範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記画素ごとに前記蛍光物質の発光特性にばらつきがあっても前記各画素の輝度のばらつきが小さくなるように調整することができるという効果がある。
【００６７】
請求項６の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧を、前記駆動電圧における画素の輝度が前記許容範囲の下限値に比べて小さいほどパルス幅が大きく設定されたパルス電圧とするので、前記調整工程に要する時間を比較的短くしながらも精密な調整を行うことができるという効果がある。
【００６８】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６の発明において、前記許容範囲は、あらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲とするので、前記各画素の輝度のばらつきをあらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲内に収めることができるという効果がある。
【００６９】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧印加時の前記各画素それぞれの輝度を測定して得られた最大輝度を前記輝度基準値として設定するので、前記各画素の輝度をより大きくすることができるという効果がある。
【００７０】
請求項９の発明は、請求項６の発明において、前記パルス幅を輝度の０〜４００階調の範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、前記調整電圧の印加時に前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができるという効果がある。
【００７１】
請求項１０の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整電圧の電圧値の上限値を前記電子源素子の絶縁耐圧の９０％の電圧値とするので、前記調整電圧の電圧値が電源電圧の変動などに起因してやや大きくなっても前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができるという効果がある。
【００７２】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電界放射型電子源の調整方法によって調整された電界放射型電子源の前記各電子源素子から電子線を放射させる際には前記電子源素子ごとに前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加することを特徴とし、前記表示パネルの輝度のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【００７３】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記各電子源素子の前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加した後には、前記駆動用電極間に前記駆動電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加するので、前記各電子源素子の長寿命化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における調整方法の説明図である。
【図２】同上における調整方法の説明図である。
【図３】同上における調整方法の説明図である。
【図４】同上における電界放射型電子源を用いた表示パネルの概略構成図である。
【図５】同上における電界放射型電子源の動作説明図である。
【図６】同上における電界放射型電子源の動作説明図である。
【図７】同上における電界放射型電子源の駆動回路の概略構成図である。
【図８】同上における駆動方法の説明図である。
【図９】同上における駆動方法の説明図である。
【図１０】実施形態２における調整方法の説明図である。
【図１１】従来例を示す電界放射型電子源の動作説明図である。
【図１２】他の従来例を示す電界放射型電子源の動作説明図である。
【図１３】別の従来例を示す電界放射型電子源の概略斜視図である。
【符号の説明】
６ 強電界ドリフト層
６ａ ドリフト部
７ 表面電極
１０ 電界放射型電子源
１０ａ 電子源素子
１１ 絶縁性基板
１２ａ 下部電極
４０ フェースプレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界放射により電子線を放射する電子源素子を備えた電界放射型電子源の調整方法および駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電界放射型電子源として、下部電極と、下部電極に対向する金属薄膜よりなる表面電極（上部電極）と、下部電極と表面電極との間に介在し下部電極と表面電極との間に表面電極を高電位側として電圧を印加したときに作用する電界により下部電極から表面電極へ向かう向きへ電子が通過する電子通過層とを備え、電子通過層を通過した電子が表面電極を通して放射されるものが知られている。なお、この種の電界放射型電子源としては、電子通過層として酸化若しくは窒化した多孔質多結晶シリコン層からなる強電界ドリフト層を採用した構成のもの（例えば、特許文献１参照）や、電子通過層として酸化若しくは窒化した単結晶シリコン層を採用した構成のものや、電子通過層として絶縁体層を採用した構成のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型の電界放射型電子源などが知られている。
【０００３】
上述の強電界ドリフト層を有する電界放射型電子源は、例えば、図１１に示すように構成されている。図１１に示す構成の電界放射型電子源１０は、導電性基板としてのｎ形シリコン基板１の主表面側に酸化した多孔質多結晶シリコン層（多孔質化された多結晶シリコン層）よりなる強電界ドリフト層６が形成され、強電界ドリフト層６上に金属薄膜（例えば、金薄膜）よりなる表面電極７が形成されている。また、ｎ形シリコン基板１の裏面にはオーミック電極２が形成されており、ｎ形シリコン基板１とオーミック電極２とで下部電極１２を構成している。なお、図１１に示す例では、ｎ形シリコン基板１と強電界ドリフト層６との間にノンドープの多結晶シリコン層３を介在させてあるが、多結晶シリコン層３を介在させずにｎ形シリコン基板１の主表面上に強電界ドリフト層６を形成した構成も提案されている。
【０００４】
図１１に示す構成の電界放射型電子源１０から電子を放射させるには、表面電極７に対向配置されたコレクタ電極２１を設け、表面電極７とコレクタ電極２１との間を真空とした状態で、表面電極７が下部電極１２に対して高電位側となるように表面電極７と下部電極１２との間に直流電圧Ｖｐｓを印加するとともに、コレクタ電極２１が表面電極７に対して高電位側となるようにコレクタ電極２１と表面電極７との間に直流電圧Ｖｃを印加する。各直流電圧Ｖｐｓ，Ｖｃを適宜に設定すれば、下部電極１２から注入された電子が強電界ドリフト層６をドリフトし表面電極７を通して放射される（図１１中の一点鎖線は表面電極７を通して放射された電子ｅ−の流れを示す）。なお、表面電極７の厚さは１０〜１５ｎｍ程度に設定されている。
【０００５】
ところで、上述の図１１に示した電界放射型電子源１０では、ｎ形シリコン基板１とオーミック電極２とで下部電極１２を構成しているが、図１２に示すように、例えばガラス基板よりなる絶縁性基板１１の一表面上に金属材料よりなる下部電極１２を形成した電界放射型電子源１０も提案されている。ここに、上述の図１１に示した電界放射型電子源１０と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【０００６】
図１２に示す構成の電界放射型電子源１０から電子を放射させるには、表面電極７に対向配置されたコレクタ電極２１を設け、表面電極７とコレクタ電極２１との間を真空とした状態で、表面電極７が下部電極１２に対して高電位側となるように表面電極７と下部電極１２との間に直流電圧Ｖｐｓを印加するとともに、コレクタ電極２１が表面電極７に対して高電位側となるようにコレクタ電極２１と表面電極７との間に直流電圧Ｖｃを印加する。各直流電圧Ｖｐｓ，Ｖｃを適宜に設定すれば、下部電極１２から注入された電子が強電界ドリフト層６をドリフトし表面電極７を通して放射される（図１２中の一点鎖線は表面電極７を通して放射された電子ｅ−の流れを示す）。
【０００７】
上述の各電界放射型電子源１０では、表面電極７と下部電極１２との間に流れる電流をダイオード電流Ｉｐｓと呼び、コレクタ電極２１と表面電極７との間に流れる電流をエミッション電流（放出電子電流）Ｉｅと呼ぶことにすれば（図１１および図１２参照）、ダイオード電流Ｉｐｓに対するエミッション電流Ｉｅの比率（＝Ｉｅ／Ｉｐｓ）が大きいほど電子放出効率が高くなる。なお、上述の各電界放射型電子源１０では、表面電極７と下部電極１２との間に印加する直流電圧Ｖｐｓを１０〜２０Ｖ程度の低電圧としても電子を放射させることができ、直流電圧Ｖｐｓが大きいほどエミッション電流Ｉｅが大きくなる。
【０００８】
また、図１２に示した電界放射型電子源１０を例えばマルチカラーの画像表示装置のような表示装置の電子源として応用する場合には、例えば図１３に示す構成を採用すればよい。
【０００９】
図１３に示す電界放射型電子源１０は、ガラス基板よりなる絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の導電性層（例えば、ｎ形多結晶シリコン）よりなる下部電極１２ａと、下部電極１２ａの間を埋めるノンドープの多結晶シリコンよりなる絶縁部１２ｂと、下部電極１２ａに重なる形で形成された複数の酸化した多孔質半導体層たる多孔質多結晶シリコン層よりなるドリフト部６ａおよびドリフト部６ａの間を埋める多結晶シリコン層よりなる分離部６ｂとを有する強電界ドリフト層６と、強電界ドリフト層６の上で下部電極１２ａに交差する方向に形成された複数の表面電極７とを備えている。なお、下部電極１２ａは短冊状に形成され、長手方向の両端部上にそれぞれパッド２７が形成されている。また、表面電極７は短冊状に形成され、長手方向の両端部でそれぞれパッド２８に接続されている。
【００１０】
この電界放射型電子源１０では、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の下部電極１２ａと、強電界ドリフト層６上に形成された複数の表面電極７との間に強電界ドリフト層６のドリフト部６ａが挟まれているから、表面電極７と下部電極１２ａとの組を適宜選択して選択した組間に電圧を印加することにより、選択された表面電極７と下部電極１２ａとの交点に相当する部位のドリフト部６ａにのみ強電界が作用して電子が放出される。つまり、表面電極７と下部電極１２ａとからなるマトリクス（格子）の格子点に、表面電極７と下部電極１２ａとドリフト部６ａとからなる電子源素子１０ａを１つずつ配置したことに相当し、電圧を印加する表面電極７と下部電極１２ａとの組を選択することによって所望の電子源素子１０ａから電子を放射させることが可能になる。ところで、電界放射型電子源１０にはガラス製のフェースプレート（図示せず）が対向配置されており、フェースプレートにおける電界放射型電子源１０との対向面には透明な導電膜（例えば、ＩＴＯ膜）よりなるアノード電極が形成され、アノード電極における電界放射型電子源１０との対向面には、画素ごとに形成された蛍光物質と蛍光物質間に形成された黒色材料からなるブラックストライプとが設けられている（蛍光物質およびブラックストライプはフェースプレートにおける表示領域に設けられている）。また、蛍光物質はアノード電極における電界放射型電子源１０との対向面に塗布されており、電子源素子１０ａから放射される電子線によって可視光を発光する。なお、蛍光物質には電子源素子１０ａから放射されアノード電極に印加された電圧によって加速された高エネルギの電子が衝突するようになっている。蛍光物質としてはＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各発光色のものを用いている。
【００１１】
また、多数の電子源素子を備えた電界放射型電子源としては、上部電極と下部電極と電子通過層である絶縁体層とからなるＭＩＭ型の電子源素子をマトリクス状に配置したものも知られている。
【００１２】
また、多数の電子源素子をマトリクス状に配置した電子源において、配線抵抗のばらつきを低減することで画素の輝度の均一化を図ることが提案されている（例えば、特許文献２）。
【００１３】
【特許文献１】
特許第２９８７１４０号公報（第４頁−第７頁、図１、図３）
【特許文献２】
特開２００２−２０３４７５号公報（第４頁−第６頁）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１３に示した従来構成のように多数の電子源素子１０ａをマトリクス状に配置した電界放射型電子源１０を表示パネルの電子源として利用した場合、各電子源素子１０ａそれぞれの表面電極７の表面に不純物や吸着ガスなどが付着しており、各電子源素子１０ａごとに表面電極７の表面状態が異なるので、各電子源素子１０ａの電子放出特性（駆動電圧−エミッション電流特性）が不均一になり、結果として画素の輝度が不均一になってしまうという不具合があった。
【００１５】
また、上記特許文献２に開示されている技術を利用したとしても、配線抵抗のばらつきが低減されるのみであって、各電子源素子１０ａそれぞれの表面状態に起因した電子放出特性のばらつきを低減することはできない。
【００１６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる電界放射型電子源の調整方法および駆動方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、電界放射により電子線を放射させる多数の電子源素子と電子源素子から放射された電子線により発光する蛍光物質とを備えた表示パネルの電子源として用いられる電界放射型電子源の調整方法であって、調整後において表示パネルにおける各画素それぞれの輝度が各電子源素子の駆動用電極間に印加する駆動電圧を同一としても許容範囲内に入るように、各電子源素子の駆動用電極間へ初期エージング用の調整電圧を印加する調整工程を行うことを特徴とし、各電子源素子へ調整電圧を印加することにより各電子源素子それぞれの電子放出面に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子の電子放出特性を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各電子源素子のエミッション電流の電流値が前記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記各電子源素子それぞれの前記駆動用電極間に前記調整電圧を印加してエミッション電流の電流値を調整すればよいから、調整が容易であり、且つ調整のための特別な装置を必要としない。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記規定範囲は、あらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲とするので、前記各電子源素子のエミッション電流の電流値のばらつきをあらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲内に収めることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧における前記各電子源素子それぞれのエミッション電流の電流値を測定して得られた最大電流値を前記電流基準値として設定するので、前記各電子源素子のエミッション電流をより大きくすることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各画素の輝度が前記許容範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記画素ごとに前記蛍光物質の発光特性にばらつきがあっても前記各画素の輝度のばらつきが小さくなるように調整することができる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧を、前記駆動電圧における画素の輝度が前記許容範囲の下限値に比べて小さいほどパルス幅が大きく設定されたパルス電圧とするので、前記調整工程に要する時間を比較的短くしながらも精密な調整を行うことができる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６の発明において、前記許容範囲は、あらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲とするので、前記各画素の輝度のばらつきをあらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲内に収めることができる。
【００２４】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧印加時の前記各画素それぞれの輝度を測定して得られた最大輝度を前記輝度基準値として設定するので、前記各画素の輝度をより大きくすることができる。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項６の発明において、前記パルス幅を輝度の０〜４００階調の範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、前記調整電圧の印加時に前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整電圧の電圧値の上限値を前記電子源素子の絶縁耐圧の９０％の電圧値とするので、前記調整電圧の電圧値が電源電圧の変動などに起因してやや大きくなっても前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができる。
【００２７】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電界放射型電子源の調整方法によって調整された電界放射型電子源の前記各電子源素子から電子線を放射させる際には前記電子源素子ごとに前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加することを特徴とし、前記表示パネルの輝度のばらつきを小さくすることができる。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記各電子源素子の前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加した後には、前記駆動用電極間に前記駆動電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加するので、前記各電子源素子の長寿命化を図ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態では、まず図４に示す構成の電界放射型電子源１０について説明し、その後、電界放射型電子源１０の調整方法および駆動方法について説明する。
【００３０】
図４に示す電界放射型電子源１０は、ガラス基板よりなる絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の導電性層（例えば、ｎ形多結晶シリコン）よりなる下部電極１２ａと、下部電極１２ａの間を埋めるノンドープの多結晶シリコンよりなる絶縁部１２ｂと、下部電極１２ａに重なる形で形成された複数の複合ナノ結晶層（後述の第２の複合ナノ結晶層）よりなるドリフト部６ａおよびドリフト部６ａの間を埋めるノンドープの多結晶シリコン層よりなる分離部６ｂとを有する強電界ドリフト層６と、強電界ドリフト層６の上で下部電極１２ａに交差する方向に形成された複数の表面電極７とを備えている。なお、下部電極１２ａは帯板状に形成され、長手方向の両端部上にそれぞれパッド２７が形成されている。また、表面電極７は帯板状に形成され、長手方向の両端部でそれぞれパッド２８に接続されている。
【００３１】
ところで、ドリフト部６ａは、絶縁性基板１１の上記一表面側に下部電極１２ａを形成した後に絶縁性基板１１の上記一表面側に強電界ドリフト層６の元となる半導体層であるノンドープの多結晶シリコン層を堆積させ、当該多結晶シリコン層の一部に後述のナノ結晶化プロセスおよび後述の酸化プロセスを行うことにより形成されており、図５に示すように、少なくとも、下部電極１２ａの表面側に列設された柱状の多結晶シリコンのグレイン（半導体結晶）５１と、グレイン５１の表面に形成された薄いシリコン酸化膜５２と、グレイン５１間に介在する多数のナノメータオーダのシリコン微結晶（半導体微結晶）６３と、シリコン微結晶６３の表面に形成され当該シリコン微結晶６３の結晶粒径よりも小さな膜厚の絶縁膜であるシリコン酸化膜６４とから構成されると考えられる。ここに、各グレイン５１は、下部電極１２ａの厚み方向に延びている（つまり、絶縁性基板１１の厚み方向に延びている）。
【００３２】
なお、上述のナノ結晶化プロセスでは、例えば、５５ｗｔ％のフッ化水素水溶液とエタノールとを略１：１で混合した混合液よりなる電解液を用い、下部電極１２ａを陽極とし、電解液中において上記多結晶シリコン層に白金電極よりなる陰極を対向配置して、５００Ｗのタングステンランプからなる光源により上記多結晶シリコン層の主表面に光照射を行いながら、電源から陽極と陰極との間に定電流（例えば、電流密度が１２ｍＡ／ｃｍ２の電流）を所定時間（例えば、１０秒）だけ流すことによって、多結晶シリコンのグレイン５１およびシリコン微結晶６３を含む第１の複合ナノ結晶層をドリフト部６ａの形成予定領域に形成する。また、上述の酸化プロセスでは、エチレングリコールからなる有機溶媒中に０．０４ｍｏｌ／ｌの硝酸カリウムからなる溶質を溶かした溶液よりなる電解液を用い、下部電極１２ａを陽極とし、電解液中において第１の複合ナノ結晶層に白金電極よりなる陰極を対向配置して、下部電極１２ａを陽極とし、電源から陽極と陰極との間に定電流（例えば、電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ２の電流）を流し陽極と陰極との間の電圧が２０Ｖだけ上昇するまで第１の複合ナノ結晶層を電気化学的に酸化することによって、上述のグレイン５１、シリコン微結晶６３、各シリコン酸化膜５２，６４を含む第２の複合ナノ結晶層からなるドリフト部６ａを形成するようになっている。ここにおいて、ノンドープの多結晶シリコン層のうち隣り合うドリフト部６ａの間を埋める部分が上述の分離部６ｂとなる。なお、本実施形態では、上述のナノ結晶化プロセスを行うことによって形成される第１の複合ナノ結晶層においてグレイン５１、シリコン微結晶６３以外の領域はアモルファスシリコンからなるアモルファス領域となっており、ドリフト部６ａにおいてグレイン５１、シリコン微結晶６３、各シリコン酸化膜５２，６４以外の領域がアモルファスシリコン若しくは一部が酸化したアモルファスシリコンからなるアモルファス領域６５となっているが、ナノ結晶化プロセスの条件によってはアモルファス領域６５が孔となり、このような場合の第２の複合ナノ結晶層は従来例と同様の酸化した多孔質多結晶シリコン層と同じ構成とみなすことができる。
【００３３】
本実施形態における電界放射型電子源１０では、絶縁性基板１１の一表面上に列設された複数の下部電極１２ａと、強電界ドリフト層６上に形成された複数の表面電極７との間に強電界ドリフト層６のドリフト部６ａが挟まれているから、表面電極７と下部電極１２ａとの組を適宜選択して選択した組間に電圧を印加することにより、選択された表面電極７と下部電極１２ａとの交点に相当する部位のドリフト部６ａにのみ強電界が作用して電子が放射される。つまり、表面電極７と下部電極１２ａとからなるマトリクス（格子）の格子点に、表面電極７と下部電極１２ａとドリフト部６ａとからなる電子源素子１０ａを１つずつ配置したことに相当し（電子源素子１０ａをマトリクス状に配置したことに相当し）、電圧を印加する表面電極７と下部電極１２ａとの組を選択することによって所望の電子源素子１０ａから電子を放射させることが可能になる。
【００３４】
ここに、本実施形態における電子源素子１０ａでは、次のようなモデルで電子放出が起こると考えられる。すなわち、例えば、図６に示すように、表面電極７に対向配置されたコレクタ電極２１を設け、表面電極７とコレクタ電極２１との間を真空とした状態で、表面電極７が下部電極１２ａに対して高電位側となるように表面電極７と下部電極１２ａとの間に駆動電源Ｖａから駆動電圧を印加するとともに、コレクタ電極２１が表面電極７に対して高電位側となるようにコレクタ電極２１と表面電極７との間に直流電圧Ｖｃを印加する。上記駆動電圧および直流電圧Ｖｃを適宜に設定すれば、下部電極１２ａから注入された電子がドリフト部６ａをドリフトし表面電極７を通して放射される（図６中の一点鎖線は表面電極７を通して放出された電子ｅ−の流れを示す）。ここに、表面電極７の厚さは１０〜１５ｎｍ程度に設定されている。なお、本実施形態では、下部電極１２ａ上にドリフト部６ａが形成されているが、ドリフト部６ａと下部電極１２ａとの間にノンドープの多結晶シリコン層が介在していてもよい。また、本実施形態では、表面電極７の表面が電子線の放出される電子放出面を構成し、表面電極７と下部電極１２ａとが電子源素子１０ａの駆動用電極を構成している。
【００３５】
本実施形態の電界放射型電子源１０はマルチカラーの画像表示装置の表示パネルにおける電子源として用いるものであって、例えば図７に示した構成の駆動回路３０により駆動される。なお、駆動回路３０は、複数の表面電極７からなるＸ電極群の各表面電極７の電位を制御するＸ制御部３３と、複数の下部電極１２ａからなるＹ電極群の各下部電極１２ａの電位を制御するＹ制御部３４と、入力された映像信号をマトリクス電子源１０の駆動用の信号に変換する信号処理部３１と、信号処理部３１により変換された信号に基づいてＸ制御部３３およびＹ制御部３４に指示を与える駆動信号制御部３２とを備えている。なお、表示パネルは、電界放射型電子源１０にガラス製のフェースプレート４０（図４参照）が対向配置されており、フェースプレート４０には、図６におけるコレクタ電極２１に相当する透明電極からなるアノード電極（図示せず）が設けられている。ここに、フェースプレート４０における電界放射型電子源１０との対向面には透明な導電膜（例えば、ＩＴＯ膜）よりなるアノード電極が形成され、アノード電極における電界放射型電子源１０との対向面には、画素ごとに形成された蛍光物質と蛍光物質間に形成された黒色材料からなるブラックストライプとが設けられている（蛍光物質およびブラックストライプはフェースプレートにおける表示領域に設けられている）。また、蛍光物質はアノード電極における電界放射型電子源１０との対向面に塗布されており、電子源素子１０ａから放射される電子線によって可視光を発光する。なお、蛍光物質には電子源素子１０ａから放射されアノード電極に印加された電圧によって加速された高エネルギの電子が衝突するようになっている。蛍光物質としてはＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各発光色のものを用いている。
【００３６】
以下、上述の電界放射型電子源１０の出荷前（通常使用前）の調整方法について説明する。なお、ここでは、説明を簡単にするために図２に示すように４つの電子源素子１０ａを備えた電界放射型電子源１０について説明するが、電子源素子１０ａの数は特に限定するものではない。
【００３７】
まず、４つの各電子源素子１０ａそれぞれの駆動電圧−エミッション電流特性を測定する調整準備工程を行い、調整準備工程での測定結果に基づいて調整工程を行う。
【００３８】
調整工程では、事前に行った調整準備工程において、例えば、図１に示すようにそれぞれ異なる駆動電圧−エミッション電流特性Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが得られたとすると、図１中で同一の駆動電圧でのエミッション電流が最も大きな駆動電圧−エミッション電流特性Ａが得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左上の電子源素子１０ａとする）を代表電子源源素子１０Ａとし、図１のＢの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右上の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｂ、図１のＣの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｃ、図１のＤの駆動電圧−エミッション電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｄとして、調整対象電子源素子１０ａの駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを代表電子源素子１０Ａの駆動電圧−エミッション電流特性Ａに近づけるように、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを変化させる。
【００３９】
具体的には、駆動電圧−エミッション電流特性Ａにおいて基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）でのエミッション電流の電流値を基準電流値として、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれを上記基準駆動電圧値で駆動したときのエミッション電流の電流値が規定範囲（基準電流値±５％の範囲）内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性Ｂ，Ｃ，Ｄを変化させる。なお、上記規定範囲は、表示パネルにおける各画素それぞれの輝度が各電子源素子１０ａの駆動用電極間に印加する駆動電圧を同一の駆動電圧（例えば、上記基準駆動電圧値）としても許容範囲内に入るように設定する。
【００４０】
調整工程において調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−エミッション電流特性を変化させるにあたっては、上記基準駆動電圧値における各電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのエミッション電流の電流値が上記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの表面電極７と下部電極１２ａとの間に、下部電極１２ａを基準電位側として図３に示すような電圧波形の調整電圧を印加する。
【００４１】
図３に示す調整電圧では、表面電極７が高電位側となる順バイアス電圧の電圧値をＶ１、下部電極１２ａが高電位側となる逆バイアス電圧の電圧値をＶ２、順バイアス電圧のパルス幅をＨ１、逆バイアス電圧のパルス幅をＨ２、順バイアス電圧を印加している期間と逆バイアス電圧を印加している期間との間の時間幅をＨ０とすれば、調整用電子源素子１０Ｃ，１０Ｂ，１０Ｄには、順バイアス電圧と逆バイアス電圧とが一定時間（上記時間幅Ｈ０）間隔で交互に印加されることになる。
【００４２】
調整電圧における順バイアス電圧は、表面電極７の表面を清浄化する（表面電極７の表面に付着している不純物や吸着ガスなどを脱離させる）ために印加する電圧であり、順バイアス電圧の電圧値Ｖ１は、上記基準駆動電圧値よりも大きな電圧値（例えば、２０Ｖ）に設定してある。また、調整電圧における逆バイアス電圧は、順バイアス電圧印加時に電子源素子１０ａのドリフト部６ａ中のトラップ（例えば、欠陥、不純物、ダングリングボンドなど）に捕獲された電子をドリフト部６ａ外に放出させることにより、ドリフト部６ａ中のトラップに捕獲された電子に起因した電界の緩和を抑制して電子源素子１０ａの長寿命化を図るために印加する電圧である。ここに、順バイアス電圧が印加される繰り返し周期に対する順バイアス電圧の印加時間の比をデューティ比ｄとすれば、ｄ＝Ｈ１／（Ｈ１＋Ｈ２＋２Ｈ０）と表され、時間幅Ｈ０を各パルス幅Ｈ１，Ｈ２よりも長い時間に設定することが好ましいので、例えば、Ｈ１およびＨ２が１０ｍｓの場合、Ｈ０を４０ｍｓとすれば、デューティ比ｄは０．１となる。なお、順バイアス電圧のパルス幅Ｈ１と逆バイアス電圧のパルス幅Ｈ２とは１００μｓ〜１０ｍｓの範囲で同じ値に設定してあるが、逆バイアス電圧のパルス幅Ｈ２は例えば順バイアス電圧のパルス幅Ｈ１の０．５〜２倍程度の値で設定すればよく、順バイアス電圧のパルス幅Ｈ１を１０ｍｓとする場合には逆バイアス電圧のパルス幅Ｈ２を５ｍｓ〜２０ｍｓの範囲で設定すればよい。ただし、調整電圧における順バイアス電圧および逆バイアス電圧の各電圧値（絶対値）は、調整工程において電子源素子１０ａが絶縁破壊しないように、電子源素子１０ａの絶縁耐圧よりも小さな電圧値に設定する必要があり、調整電圧の電圧値の上限値を電子源素子１０ａの絶縁耐圧の９０％の電圧値に設定しておけば、調整電圧の電圧値が電源電圧の変動などに起因してやや大きくなっても電子源素子１０ａが絶縁破壊するのを防止することができる。また、逆バイアス電圧の印加時に発生するジュール熱により電子源素子１０ａがダメージを受けるのを抑制するために、逆バイアス電圧の絶対値を順バイアス電圧の絶対値の５０〜１００％の範囲で設定することが望ましい。
【００４３】
ところで、調整工程では、各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれに上記調整電圧を所定時間（例えば、１分）だけ印加してから各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの駆動電圧−エミッション電流特性を測定し、上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値が上記規定範囲内に入っているか否かの判定を行い、上記規定範囲内に入っていればその電子源素子１０ａについては調整を終了し、上記規定範囲内に入っていなければ、上記調整電圧を所定時間だけ印加するステップ、駆動電圧−エミッション電流特性を測定するステップ、上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値が上記規定範囲内に入っているか否かの判定を行うステップを繰り返す。
【００４４】
しかして、上述の調整方法によれば、各電子源素子１０ａへ調整電圧を印加することにより各電子源素子１０ａそれぞれの電子放出面（表面電極７の表面）に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子１０ａの電子放出特性（駆動電圧−エミッション電流特性）を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる。ここに、同一の駆動電圧（例えば、上記基準駆動電圧値）における各電子源素子１０ａのエミッション電流の電流値が上記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、各電子源素子１０ａへ調整電圧を印加するようにしているので、各電子源素子１０ａそれぞれの駆動用電極間に調整電圧を印加してエミッション電流の電流値を調整すればよいから、調整が容易であり、且つ調整のための特別な装置を必要としない。
【００４５】
ところで、上述の調整方法により調整した電界放射型電子源１０を電子源として用いた表示パネルを上記駆動回路３０により駆動する場合には、各電子源素子１０ａの駆動用電極間に印加する駆動電圧の電圧値Ｖ１（図８参照）を上記基準電圧値（例えば、１５Ｖ）とし、ＶＧＡディスプレイの駆動条件で駆動する。すなわち、駆動電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、逆バイアス電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、駆動電圧の繰り返し時間を１６．６ｍｓｅｃとして、デューティ比を１／２５６としている。ここにおいて、逆バイアス電圧の絶対値は上記基準電圧値の６０％の値（例えば、１２Ｖ）に設定してある。なお、逆バイアス電圧の絶対値は、図９を参考にして決定した。すなわち、調整後の駆動時に逆バイアス電圧の絶対値を上記基準駆動電圧値の０％、６０％、１００％として、それぞれ連続駆動した場合のエミッション電流の経時変化を調べた結果、６０％の場合（図９中のロ）が０％の場合（図９中のイ）および１００％の場合（図９中のハ）に比べてエミッション電流の経時変化が少ないという結果が得られたので、本実施形態では、逆バイアス電圧の絶対値を上記基準駆動電圧値の６０％の値に設定している。
【００４６】
（実施形態２）
本実施形態の調整方法では、実施形態１と同様に、まず、電界放射型電子源１０の各電子源素子１０ａのエミッション電流−駆動電圧特性を測定する調整準備工程を行い、調整準備工程での測定結果に基づいて調整工程を行う。
【００４７】
本実施形態における調整工程では、各電子源素子１０ａの上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）でのエミッション電流の電流値が基準電流値（例えば、１．５ｍＡ／ｃｍ２）±５％の範囲（規定範囲）内に入るまで、各電子源素子１０ａに順バイアス電圧の電圧値が上記基準駆動電圧値のパルス電圧を印加する。ここに、本実施形態では、調整電圧の順バイアス電圧のパルス幅を、調整準備工程での上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値の測定結果を参照して輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定している。具体例としては、基準電流値を１．５ｍＡ／ｃｍ２として、
エミッション電流値（ｍＡ／ｃｍ２）×階調値＝３００
の関係式を満たす階調値に対応したパルス幅を調整電圧のパルス幅としている。例えば、調整準備工程での電子源素子１０ａの上記基準駆動電圧値におけるエミッション電流の電流値が１．０ｍＡ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、上記基準駆動電圧値での電流値が１．５（ｍＡ／ｃｍ２）±５％の規定範囲内に入るまで、３００階調のパルス幅の調整電圧を印加し、調整準備工程での電子源素子１０ａの上記基準電圧値におけるエミッション電流の電流値が０．８ｍＡ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、上記基準駆動電圧値での電流値が１．５（ｍＡ／ｃｍ２）±５％の規定範囲内に入るまで、３７５階調のパルス幅の調整電圧を印加する。
【００４８】
しかして、本実施形態では、調整電圧のパルス幅を輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、調整電圧の印加時に電子源素子１０ａが絶縁破壊するのを防止することができる。
【００４９】
（実施形態３）
ところで、実施形態１の調整方法では電界放射型電子源１０の各電子源素子１０ａの駆動電圧−エミッション電流特性を測定して各電子源素子１０ａそれぞれのエミッション電流の電流値が上記規定範囲内に入るように調整電圧を印加しているので、調整を容易に行うことができるという利点があるが、フェースプレート４０（図４参照）側の蛍光物質の発光特性のばらつきにより表示パネルの輝度のばらつきが大きくなってしまう恐れがある。
【００５０】
そこで、本実施形態の調整方法では、調整準備工程において、表示パネルの各画素について電子源素子１０ａの駆動電圧−画素の輝度特性（以下、駆動電圧−輝度特性と称す）を測定し、調整工程において、各画素の輝度が輝度の許容範囲内に入るように、各電子源素子１０ａそれぞれの駆動用電極間に実施形態１と同様の調整電圧を印加している。
【００５１】
ここにおいて、調整準備工程では、各画素ごとに対応する電子源素子１０ａを使用時の駆動条件（例えば、上記基準駆動電圧値）で駆動して、各画素毎の輝度をフォトディテクタにより測定している。
【００５２】
調整工程では、事前に行った調整準備工程において、例えば、図１０に示すようにそれぞれ異なる駆動電圧−輝度特性Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’が得られたとすると、図１０中で同一の駆動電圧（例えば、上記基準駆動電圧値）での輝度が最も大きな駆動電圧−輝度特性Ａ’が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左上の電子源素子１０ａとする）を代表電子源源素子１０Ａとし、図１０のＢ’の駆動電圧−輝度電流特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右上の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｂ、図１０のＣ’の駆動電圧−輝度特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の左下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｃ、図１０のＤ’の駆動電圧−輝度特性が得られた電子源素子１０ａ（ここでは、図２の右下の電子源素子１０ａとする）を調整対象電子源素子１０Ｄとして、調整対象電子源素子１０ａの駆動電圧−輝度特性Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’を代表電子源素子１０Ａの駆動電圧−輝度特性Ａ’に近づけるように、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−輝度特性Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’を変化させる。
【００５３】
具体的には、駆動電圧−輝度特性Ａ’において上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）のときの輝度を基準輝度値として、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれを上記基準駆動電圧値で駆動したときの輝度が許容範囲（基準輝度値±５％の範囲）内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−輝度特性Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’を変化させる。
【００５４】
調整工程において調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの駆動電圧−輝度特性を変化させるにあたっては、上記基準駆動電圧値における各画素の輝度が上記許容範囲内に入るまで、調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの表面電極７と下部電極１２ａとの間に、下部電極１２ａを基準電位側として実施形態１で説明した図３に示すような電圧波形の調整電圧を印加する。
【００５５】
ところで、調整工程では、各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれに上記調整電圧を所定時間（例えば、１分）だけ印加してから各調整対象電子源素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄそれぞれの駆動電圧−輝度特性を測定し、上記基準駆動電圧値における輝度が上記許容範囲内に入っているか否かの判定を行い、上記許容範囲内に入っていればその画素については調整を終了し、上記許容範囲内に入っていなければ、上記調整電圧を所定時間だけ印加するステップ、駆動電圧−輝度特性を測定するステップ、上記基準駆動電圧値における輝度が上記許容範囲内に入っているか否かの判定を行うステップを繰り返す。
【００５６】
しかして、上述の調整方法によれば、各電子源素子１０ａへ調整電圧を印加することにより各電子源素子１０ａそれぞれの電子放出面に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子１０ａの電子放出特性（駆動電圧−エミッション電流特性）を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できる。ここに、上記基準駆動電圧値における各画素の輝度が許容範囲内に入るまで、各電子源素子１０ａに調整電圧を印加するようにしているので、画素ごとに蛍光物質の発光特性にばらつきがあっても各画素の輝度のばらつきが小さくなるように調整することができる。ここに、調整工程では、調整のための特別な装置を必要としない。
【００５７】
（実施形態４）
本実施形態の調整方法では、実施形態３と同様に、まず、表示パネルの画素ごとに輝度−駆動電圧特性を測定する調整準備工程を行い、調整準備工程での測定結果に基づいて調整工程を行う。
【００５８】
本実施形態における調整工程では、各電子源素子１０ａの上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）での画素の輝度が基準輝度（例えば、３００ｃｄ／ｃｍ２）±５％の範囲（許容範囲）内に入るまで、各電子源素子１０ａに順バイアス電圧の電圧値が上記基準駆動電圧値のパルス電圧を印加する。ここに、本実施形態では、調整電圧の順バイアス電圧のパルス幅を、調整準備工程での上記基準駆動電圧値における輝度の測定結果を参照して輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定している。具体例としては、基準輝度値を３００ｃｄ／ｃｍ２として、
輝度値（ｃｄ／ｃｍ２）×階調値＝６００００
の関係式を満たす階調値に対応したパルス幅を調整電圧のパルス幅としている。例えば、調整準備工程において電子源素子１０ａを上記基準駆動電圧値で駆動したときの対応する画素の輝度が２００ｃｄ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、対応する画素の輝度が３００（ｃｄ／ｃｍ２）±５％の許容範囲内に入るまで、３００階調のパルス幅の調整電圧を印加し、調整準備工程において電子源素子１０ａを上記基準駆動電圧値で駆動したときの対応する画素の輝度が１５０ｃｄ／ｃｍ２であれば、その電子源素子１０ａには、対応する画素の輝度が３００（ｃｄ／ｃｍ２）±５％の許容範囲内に入るまで、４００階調のパルス幅の調整電圧を印加する。
【００５９】
しかして、本実施形態では、調整電圧のパルス幅を輝度の０〜４００階調に対応する範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、調整電圧の印加時に電子源素子１０ａが絶縁破壊するのを防止することができる。
【００６０】
ところで、上述の調整方法により調整した電界放射型電子源１０を電子源として用いた表示パネルを上記駆動回路３０により駆動する場合には、各電子源素子１０ａの駆動用電極間に印加する駆動電圧の電圧値Ｖ１（図８参照）を上記基準駆動電圧値（例えば、１５Ｖ）とし、ＶＧＡディスプレイの駆動条件で駆動する。すなわち、駆動電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、逆バイアス電圧のパルス幅を６４μｓｅｃ、駆動電圧の繰り返し時間を１６．６ｍｓｅｃとして、デューティ比を１／２５６としている。ここにおいて、逆バイアス電圧の絶対値は上記基準電圧値の６０％の値（例えば、１２Ｖ）に設定してある。なお、逆バイアス電圧の絶対値は、図９を参考にして決定した。すなわち、調整後の駆動時に逆バイアス電圧の絶対値を上記基準電圧値の０％、６０％、１００％として、それぞれ連続駆動した場合のエミッション電流の経時変化を調べた結果、６０％の場合がエミッション電流の経時変化が少ないという結果が得られたので、本実施形態では、逆バイアス電圧の絶対値を上記基準電圧値の６０％の値に設定している。
【００６１】
なお、上記各実施形態では、電子源素子１０ａが、表面電極７と下部電極１２ａとの間に表面電極７を高電位側として電圧を印加したときに作用する電界により電子が通過する電子通過層を構成しているが、電子通過層として例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２などからなる絶縁体層を採用してＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型の電子源素子としてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、電界放射により電子線を放射させる多数の電子源素子と電子源素子から放射された電子線により発光する蛍光物質とを備えた表示パネルの電子源として用いられる電界放射型電子源の調整方法であって、調整後において表示パネルにおける各画素それぞれの輝度が各電子源素子の駆動用電極間に印加する駆動電圧を同一としても許容範囲内に入るように、各電子源素子の駆動用電極間へ初期エージング用の調整電圧を印加する調整工程を行うことを特徴とし、各電子源素子へ調整電圧を印加することにより各電子源素子それぞれの電子放出面に付着していた不純物や吸着ガスなどが電子放出面から脱離して電子放出面が清浄化されるので、各電子源素子の電子放出特性を略揃えることができ、表示パネルの電子源として用いる場合に表示パネルの各画素の輝度のばらつきを低減できるという効果がある。
【００６３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各電子源素子のエミッション電流の電流値が前記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記各電子源素子それぞれの前記駆動用電極間に前記調整電圧を印加してエミッション電流の電流値を調整すればよいから、調整が容易であり、且つ調整のための特別な装置を必要としないという効果がある。
【００６４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記規定範囲は、あらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲とするので、前記各電子源素子のエミッション電流の電流値のばらつきをあらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲内に収めることができるという効果がある。
【００６５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧における前記各電子源素子それぞれのエミッション電流の電流値を測定して得られた最大電流値を前記電流基準値として設定するので、前記各電子源素子のエミッション電流をより大きくすることができるという効果がある。
【００６６】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各画素の輝度が前記許容範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加するので、前記画素ごとに前記蛍光物質の発光特性にばらつきがあっても前記各画素の輝度のばらつきが小さくなるように調整することができるという効果がある。
【００６７】
請求項６の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧を、前記駆動電圧における画素の輝度が前記許容範囲の下限値に比べて小さいほどパルス幅が大きく設定されたパルス電圧とするので、前記調整工程に要する時間を比較的短くしながらも精密な調整を行うことができるという効果がある。
【００６８】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６の発明において、前記許容範囲は、あらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲とするので、前記各画素の輝度のばらつきをあらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲内に収めることができるという効果がある。
【００６９】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧印加時の前記各画素それぞれの輝度を測定して得られた最大輝度を前記輝度基準値として設定するので、前記各画素の輝度をより大きくすることができるという効果がある。
【００７０】
請求項９の発明は、請求項６の発明において、前記パルス幅を輝度の０〜４００階調の範囲で設定するので、より精密な調整が可能になるとともに、前記調整電圧の印加時に前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができるという効果がある。
【００７１】
請求項１０の発明は、請求項２または請求項５の発明において、前記調整電圧の電圧値の上限値を前記電子源素子の絶縁耐圧の９０％の電圧値とするので、前記調整電圧の電圧値が電源電圧の変動などに起因してやや大きくなっても前記電子源素子が絶縁破壊するのを防止することができるという効果がある。
【００７２】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電界放射型電子源の調整方法によって調整された電界放射型電子源の前記各電子源素子から電子線を放射させる際には前記電子源素子ごとに前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加することを特徴とし、前記表示パネルの輝度のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【００７３】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記各電子源素子の前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加した後には、前記駆動用電極間に前記駆動電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加するので、前記各電子源素子の長寿命化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における調整方法の説明図である。
【図２】同上における調整方法の説明図である。
【図３】同上における調整方法の説明図である。
【図４】同上における電界放射型電子源を用いた表示パネルの概略構成図である。
【図５】同上における電界放射型電子源の動作説明図である。
【図６】同上における電界放射型電子源の動作説明図である。
【図７】同上における電界放射型電子源の駆動回路の概略構成図である。
【図８】同上における駆動方法の説明図である。
【図９】同上における駆動方法の説明図である。
【図１０】実施形態２における調整方法の説明図である。
【図１１】従来例を示す電界放射型電子源の動作説明図である。
【図１２】他の従来例を示す電界放射型電子源の動作説明図である。
【図１３】別の従来例を示す電界放射型電子源の概略斜視図である。
【符号の説明】
６ 強電界ドリフト層
６ａ ドリフト部
７ 表面電極
１０ 電界放射型電子源
１０ａ 電子源素子
１１ 絶縁性基板
１２ａ 下部電極
４０ フェースプレート
Claims (12)
- 電界放射により電子線を放射させる多数の電子源素子と電子源素子から放射された電子線により発光する蛍光物質とを備えた表示パネルの電子源として用いられる電界放射型電子源の調整方法であって、調整後において表示パネルにおける各画素それぞれの輝度が各電子源素子の駆動用電極間に印加する駆動電圧を同一としても許容範囲内に入るように、各電子源素子の駆動用電極間へ初期エージング用の調整電圧を印加する調整工程を行うことを特徴とする電界放射型電子源の調整方法。
- 前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各電子源素子のエミッション電流の電流値が前記許容範囲に応じて設定した規定範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記規定範囲は、あらかじめ設定した電流基準値の±５％の範囲とすることを特徴とする請求項２記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧における前記各電子源素子それぞれのエミッション電流の電流値を測定して得られた最大電流値を前記電流基準値として設定することを特徴とする請求項３記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記調整工程では、前記駆動電圧における前記各画素の輝度が前記許容範囲内に入るまで、前記各電子源素子に前記調整電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記調整工程では、前記調整電圧を、前記駆動電圧における画素の輝度が前記許容範囲の下限値に比べて小さいほどパルス幅が大きく設定されたパルス電圧とすることを特徴とする請求項２または請求項５記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記許容範囲は、あらかじめ設定した輝度基準値の±５％の範囲とすることを特徴とする請求項５または請求項６記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記調整工程では、前記調整電圧の印加以前に前記駆動電圧印加時の前記各画素それぞれの輝度を測定して得られた最大輝度を前記輝度基準値として設定することを特徴とする請求項７記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記パルス幅を輝度の０〜４００階調の範囲で設定することを特徴とする請求項６記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 前記調整電圧の電圧値の上限値を前記電子源素子の絶縁耐圧の９０％の電圧値とすることを特徴とする請求項２または請求項５記載の電界放射型電子源の調整方法。
- 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電界放射型電子源の調整方法によって調整された電界放射型電子源の前記各電子源素子から電子線を放射させる際には前記電子源素子ごとに前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加することを特徴とする電界放射型電子源の駆動方法。
- 前記各電子源素子の前記駆動用電極間へ前記駆動電圧を印加した後には、前記駆動用電極間に前記駆動電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１１記載の電界放射型電子源の駆動方法。
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