JP4027284B2 - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置に備えられた画素の輝度を調整するための画像表示装置の輝度測定方法，製造方法，特性調整方法及び特性調整装置に関するものである。

従来、画像表示装置の輝度検査方法としては、例えば、特許文献１においては、ラインセンサを用いた液晶パネルの画素検査方法が開示されている。また、特許文献２には、表面伝導型電子放出素子（以下、ＳＣＥ素子という）を用いた画像表示装置において、蛍光体の発光輝度を測定し、各素子に特性シフト電圧を印加する特性調整方法が開示されている。

ＳＣＥは、図２に示されるように、素子電圧Vｆと、素子電流Iｆ及び放出電流Iｅに対して非線形性を示し、放出電流Ｉｅに関しては、明確な閾値電圧Ｖｔｈを持つ。

これらの特性を利用して、図１１に示すように、ＳＣＥ素子４００１を、配線抵抗４００４、４００５を有した行方向および列方向配線に結線して単純マトリクス配置し、電子源として応用した画像表示装置が提案されている。

マルチ電子源を単純マトリクス駆動による画像表示装置へ適用するには、任意の画素に対応する素子から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。

一般的な時分割駆動と同様に、行方向配線４００２を周期的に逐次選択し、選択された行の行方向配線４００２の端子には選択電圧Ｖｓを印加すると同時に、非選択となる行の行方向配線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の端子には、表示する画像情報に応じて、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に、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。また、このように階調情報に対応して、変調電圧の電圧振幅を変調する代わりに、変調電圧のパルス幅を変調することも可能である。さらに、電圧振幅変調とパルス幅変調を組み合わせた駆動方法も可能である。

しかしながら、電子放出素子を多数配置したマルチ電子源は、工程上の変動などにより、個々の電子放出素子の電子放出特性に多少のバラツキを生じ、大画面のフラットな画像表示装置に適用した場合、それぞれの電子放出素子の特性バラツキが、輝度のバラツキとなって表れるという問題があった。

このようにマルチ電子源における電子放出特性が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。

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り、現実的でない。

上記した特許文献２においては、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する工程を設けた画像表示装置の製造方法が開示されているが、以下の点で、必ずしも十分ではなかった。

ここで、まず素子特性を調整するために必要な素子特性の測定について述べる。

従来、素子特性の測定は、１つの素子を選択し、電圧を印加して、放出電流Ｉｅ又は輝度を計測し、その結果をメモリに保存するという計測動作を全素子について繰り返すという工程からなる。輝度計測の場合は、蛍光体の発光特性のばらつきをも含めた特性調性とすることができる。

この工程について、図１５のフローチャートを参照して更に詳しく説明する。

まず、スイッチマトリクスにより素子を選択し（Ｓ１）、波高値データＴｖを出力する（Ｓ２）。そして、パルス信号を印加し（Ｓ３）、放出電流Ｉｅを検出し（Ｓ４）、検出結果をメモリにストアする（Ｓ５）。

このＳ３〜Ｓ５までの工程を全素子に対して終了したか否かを判定し、終了していなければ新たな素子を選択して（Ｓ７）、Ｓ３〜Ｓ５までの工程を行う。

全素子に対して終了したならば、全素子のＩｅを比較して、各素子に印加するメモリ電圧を決定して（Ｓ８）、その結果をメモリにストアし（Ｓ９）、終了していないときS３に戻る。

このような素子特性の計測工程においては、昨今の高品位ＴＶ等の高解像度画像形成装置のような画素数の多い画像表示装置に適用した場合、その工程に要する時間が多く費やされ生産性を下げるという問題があった。

また、各画素の輝度測定においては、蛍光体の位置ズレや電子ビームの照射位置ズレなどに起因するような、混色等隣接素子からの影響による、測定素子の輝度信号測定の精度の低下が少なからず生じてしまう可能性があった。

さらに、一般的にＣＲＴに用いられている蛍光体であるＰ２２を用いた場合には、蛍光体の１／１０残光時間は緑及び青で１０μｓｅｃ、赤で１ｍｓｅｃ程度である。

光学測定系を用いて１素子からの発光を逐次計測する場合には、その残光時間があるので、ある素子と次の素子の駆動する時間間隔を残光時間分はあける必要がある。

そのため画素が１２８０×ＲＧＢ×７６８素子程度の高精彩のディスプレイを構成した場合には、全点の計測に約１０００秒と長時間かかってしまう。

また、赤色蛍光体（Ｒ），緑色蛍光体（Ｇ），青色蛍光体（Ｂ）の三原色の蛍光体の発光特性は、蛍光体を発光させる電子放出素子の電子放出特性による電子照射量以外に、使用する材料や蛍光体の形成状態などにも影響されてしまう。

その表示特性としてのホワイトバランスを考慮すると、蛍光体の発光特性（ＣＲＴ等で一般的なガンマ特性など）や、測定機器の感度補正等を行った上での、表示部全体の最適
なホワイトバランスとなる電子放出素子の電子放出特性の調整実施など、煩雑な作業となってしまうことがあった。
実開平０４−０５５５３５号公報 特開平１０−２２８８６７号公報

上述のように、従来技術においては、画素の輝度を調整するために、各画素の特性を測定するのに要する測定時間が長時間かかっていた。また、測定精度も十分ではなかった。

本発明の目的は、画素の輝度の測定時間の短縮化を図りつつ、測定精度の向上を図った画像表示装置の輝度測定方法，製造方法，特性調整方法及び特性調整装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様は、
マトリクス配線された複数の電子放出素子と、該電子放出素子からの放出電子によりそれぞれ発光する複数の蛍光体と、を有し、前記電子放出素子の第１の方向における配置間隔が該第１の方向と異なる第２の方向における配置間隔よりも狭い画像形成装置の製造方法であって、
測定領域内の蛍光体の数以上の素子を有するエリアセンサによって各蛍光体の輝度を測定する測定工程を有し、
前記測定工程は、前記第１の方向に並ぶ複数の電子放出素子であって、該第１の方向に隣接しない複数の電子放出素子が同時に電子を放出することによって発光する複数の蛍光体の輝度を測定する測定工程である
ことを特徴とする。

また、本発明の別の態様は、
マトリクス配線された複数の電子放出素子と、該電子放出素子からの放出電子によりそれぞれ発光する複数の蛍光体と、を有し、第１の方向に隣接する前記蛍光体の間には第１のブラックストライプが設けられ、該第１の方向と異なる第２の方向に隣接する前記蛍光
体の間には第２のブラックストライプが設けられ、前記第１のブラックストライプの幅は前記第２のブラックストライプの幅よりも狭い画像形成装置の製造方法であって、
測定領域内の蛍光体の数以上の素子を有するエリアセンサによって各蛍光体の輝度を測定する測定工程を有し、
前記測定工程は、前記第１の方向に並ぶ複数の蛍光体に対応する複数の電子放出素子であって、該第１の方向に隣接しない複数の蛍光体に対応する複数の電子放出素子が同時に電子を放出することによって発光する複数の蛍光体の輝度を測定する測定工程である、
ことを特徴とする。

以上説明したように、本発明により、画素の輝度の測定時間の短縮化を図りつつ、測定精度の向上を図ることができた。

また、測定精度の向上に伴って、表示する画像の品質を向上することが可能となった。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の輝度測定方法，製造方法，特性調整方法及び特性調整装置について説明する。本実施の形態においては、ＳＣＥ素子をマルチ電子ビーム源として用いた画像表示装置を例にして説明する。

画像表示装置の全体構成については、特開平１０−２２８８６７号公報で図１５及び図１６等を参照して詳述されているので省略する。 本願発明者らは、製造工程において通常の表示のための駆動に先立ち、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できることを見出している。
本実施の形態においては、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。

通常、フォーミング処理及び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、画像を表示するための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。

すなわち、予備駆動電圧Ｖｐｒｅなる電圧でしばらく駆動を行った後、電界強度が小さくなるような通常駆動電圧Ｖｄｒｖで通常の表示駆動を行う。

このようにＶｐｒｅ電圧印加による駆動により、素子の電子放出部に予め大きな電界を印加することで、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することが出来ると考えられる。

本実施の形態においては、画像形成装置での電子放出素子の使用に先立って、画像表示のための通常駆動電圧Ｖｄｒｖで各電子放出素子の発光特性を測定し、発光特性にバラツキがあった場合、そのバラツキを減らして均一な分布を持つように、各素子の特性調整を行うものである。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子放出素子の電子放出特性を調整するための駆動回路構成を示すブロック図である。本実施の形態においては、表示パネル３０１の各ＳＣＥ素子に特性調整用の波形信号を加えて電子放出特性を変えることで、各素子の特性調整を行う。

図１において、３０１は表示パネルで、複数のＳＣＥ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、ＳＣＥ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たもので構成されている。

表示パネル３０１に備えられる各素子には、特性調整に先立って、前述した予備駆動電圧Ｖｐｒｅが印加される。

３０２は、表示パネル３０１に備えられる蛍光体に高圧電源３１３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てパルス電圧を印加するための電子放出素子を選択するものである。

３０６，３０７はパルス発生器で、駆動用のパルス波形信号Ｐｘ，Ｐｙを発生させるものである。

３０５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装置であり、光学レンズ３０５ａとエリアセンサー３０５ｂとを備えている。本実施の形態ではエリアセンサーとして、ＣＣＤを用いた。

この輝度測定装置３０５（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ことができる。

３０８は演算装置である。

エリアセンサー３０５ｂの出力である２次元輝度信号Ｉｘｙとスイッチマトリクス３０３，３０４に指定した位置情報信号Ａｘｙを、スイッチマトリクス制御回路３１０から演算装置３０８に入力する。そして、演算装置３０８は、駆動されたＳＣＥ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。

３０９はエリアセンサー３０５ｂをパネルに対して相対移動させるロボットシステムで
ある。ロボットシステム３０９は、不図示のボールネジとリニヤガイドとを備えている。

３１１はパルス波高値設定回路であり、パルス設定信号Ｌｐｘ，Ｌｐｙを出力することにより、パルス発生器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。

３１２は制御回路であり、特性調整フロー全体を制御し、パルス波高値設定回路３１１に波高値を設定するためのデータＴｖを出力している。尚、３１２ａはＣＰＵであり、制御回路３１２の動作を制御している。

３１２ｂは、各素子の特性調整のために、各素子の発光特性を記憶するための輝度データ格納メモリである。

具体的には、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した発光データを格納している。

３１２ｃは、素子特性を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。

３１２ｄ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）である。

３１０はスイッチマトリクス制御回路であり、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のアドレス情報Ａｘｙを演算装置３０８に出力している。

次に、駆動回路の動作について説明する。

駆動回路の動作は、表示パネル３０１の各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大きく分けられる。

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３０９により輝度測定装置３０５を計測したい表示パネル上の対面に位置させるように移動させる。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を通じて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、所望のアドレスのＳＣＥ素子を駆動できるように切換え接続する。

一方、制御回路３１２はパルス波高値設定回路３１１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３１１から波高値データＬｐｘ及びＬｐｙが、パルス発生器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、ＳＣＥ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３１３により表示パネル３０１の蛍光体に所定の電圧を印加する。

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、表示パネルの領域（例えば，矩形領域）を走査しながら駆動する。

そして、この繰り返しの工程の期間を示す信号Ｔｓｙｎｃを電子シャッターのトリガーとしてエリアセンサーに渡す。

すなわち制御回路３１２は、図４に示すようにスイッチ切換え信号Ｔｘ，Ｔｙに同期して駆動信号Ｖdrv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信号を覆うようにＴｓｙｎｃ信号を出力する。

Ｔｓｙｎｃが論理Ｈｉｇｈの期間、エリアセンサー３０５ｂのシャッターが開かれるため、エリアセンサー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５に模式的に示す。

１つの発光点５０１に対して複数のエリアセンサーの素子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。

この撮像された像の輝度信号Ｉｘｙを演算装置３０８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センサーの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。

これで駆動した領域の素子に対応した輝度値が得られるので制御回路３１２に輝度データＬｘｙとして情報を送る。

蛍光体の残光時間の間も電子シャッターは開放しているが、発光点同士はエリアセンサー上で空間的に分離されているので残光時間の影響が発光点間で生じることはなかった。

次に、本実施の形態で用いた特性調整方法を、図３，図６を参照して模式的に説明する。

図３は、本実施の形態に係る表示パネル３０１のマルチ電子源を構成する、予備駆動電圧Ｖｐｒｅ印加後のＳＣＥ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Iｅの変化の一例を示した図で、
電子放出特性が動作曲線（ａ）で示されており、駆動電圧Ｖｄｒｖの時の放出電流はＩｅ１となる。

ところで、本実施の形態に係るＳＣＥ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。

図６は、図３の放出電流特性（ａ）を持つ素子に特性シフト電圧Ｖｓｈｉｆｔ（Ｖｓｈｉｆｔ≧Ｖｐｒｅ）を印加した際の放出電流特性の変化を示したものである（図６（ｃ）曲線）。

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分かる。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。

放出電流に対する発光量は、蛍光体への電子の加速電圧，蛍光体の発光効率及び電流密度特性により決まるので、予めそれらを加味した量を参照すれば発光特性をシフトさせることが出来る。

各工程で電子放出素子に印加する電圧の大きさを以下に述べるように設定した。

各電子放出素子による発光特性を測定する工程において印加する測定用駆動電圧をＶＥｍｅａｓｕｒｅ、各電子放出素子の特性が均一になるように調整する工程において印加する特性シフト用電圧をＶｓｈｉｆｔ、画像表示のために電子放出素子を使用する際に印加する駆動電圧の最大値をＶｄｒｉｖｅとした場合に、これらと前述のＶｐｒｅは、
Ｖｄｒｉｖｅ≦ＶＥｍｅａｓｕｒｅ≦Ｖｐｒｅ≦Ｖｓｈｉｆｔ
の大小関係が成り立つようにした。

このように、ＶＥｍｅａｓｕｒｅをＶｄｒｉｖｅよりも大きく設定したことにより、各電子放出素子には、使用に先立って使用時に印加される駆動電圧よりも大きな電圧が予め印加される。このため、使用中に電子放出特性がシフトしてしまう不都合を防止できる。

また、ＶｓｈｉｆｔをＶＥｍｅａｓｕｒｅよりも大きく設定しているので、特性シフト用パルスが電子放出素子に印加される最大電圧となる。

従って、特性シフト用パルスを印加すれば、電子放出特性を所望の特性にまで確実にシフトさせることができる。もちろんＶｓｈｉｆｔはＶｄｒｉｖｅよりも大きく設定されているので、均一に調整した電子放出特性が使用中にシフトしてしまう不都合も防止できる。

ここで、素子からの電子放出量と発光輝度との関係は、電子の加速電圧と電流密度、及び蛍光体の発光特性で決まる。従って、ある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、予めいろいろな初期特性の電子放出素子にいろいろな大きさのＶｓｈｉｆｔを印加して輝度を計測しておく必要がある。

そのため、このような実験のデータを制御回路３１２に予めルックアップテーブル３１２ｄとして蓄積している。

各電子放出素子に印加される特性シフト電圧の大きさは、ルックアップテーブル３１２ｄを参照して選択される。

本実施の形態においては表示パネルの領域を縦横１０×８の計８０のブロックの視野に分割して計測できるように、その光学系とロボットシステムを設計した。

本実施の形態に係る表示パネルのフェースプレートにおいては、図７（ａ）に示すように、１色の１画素の蛍光体が１５５μｍ×３００μｍ、縦ブラックストライプ幅５０μｍ、横ブラックストライプ幅３００μｍの大きさに構成したため、３×１２８０×７６８画素では表示領域は約７９０ｍｍ×４６０ｍｍとなる。また、図７（ｂ）は、フェースプレート上の蛍光体及びブラックストライプに対応して、基板上にＳＣＥ素子並びに行配線及
び列配線を配置したリアプレートの構成を示す。ここでは、列配線と行配線の幅がフェースプレート上の縦・横のブラックストライプの幅に合わせて設定されている。

従って、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。

図８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。

まず、ステップＳ１で、光学系を所望の視野（領域）に移動する。

ステップＳ２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を切換えて表示パネル３０１のＳＣＥ素子を隣接しない１９２（１行３８４素子の半分）素子選択する。

次に、ステップＳ３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３１１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Ｓ４で、パルス発生器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ＳＣＥ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１９２（９６行×２）回、指定する行配線と列配線を順次換えながら繰り返す。それらのステップと同時にステップ５で駆動された領域の発光画像を測定する。

次に、ステップＳ６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９６×３８４個の素子を駆動しその輝度値を得ることができた。

そして、ステップＳ７で、得られた輝度データをメモリ３１２ｂに格納する。

次に、得られた輝度データに基づいて、ステップＳ８でシフト電圧印加処理を行う。このステップの詳細は後述する。ここまでで１つの視野についてシフト電圧の印加処理が終了する。

ステップＳ１７では、表示パネル１の全ての視野に対して、輝度測定及び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、次の視野に光学系を移動し繰り返す。

光学系の移動はロボットシステム３０９を用いたが、輝度測定系の移動速度は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。

本実施の形態では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のものを用いた。

移動時間と素子を点灯した時間については、全画面の輝度値を計測するときに出力する
パルス数は１視野あたり１９２発、視野数が８０なので計１５３６０発であるから駆動時間は約０．３秒であり、移動時間は４秒が８０視野分あるので３２０秒程度であった。

また、シフト電圧の印加時間は２ｍｓ×全素子数なので約５９００秒であった。

図９は、本実施の形態における制御回路３１２により実施される、表示パネル３０１の１視野内のＳＣＥ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８のフローチャートのステップ８に相当するものである。

まず、ステップＳ１０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Ｓ１１で、各ＳＣＥ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（大小）関係を判断する。

シフト電圧印加が必要な場合、ステップ１２として、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を選び出す。

次にステップＳ１３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ＳＣＥ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Ｓ１４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器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ＳＣＥ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１視野内の全てのＳＣＥ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１０に戻る。

以上の工程により作成した画像形成装置をＶｄｒｖ＝１４Ｖｏｌｔ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できた。

（比較例）
上記第１の実施の形態での実施内容に替えて、隣接する電子放出素子を選択して行った以外は、上記と同様の方法で作成した画像形成装置の電子放出特性を調整した。

その結果、領域内に部分的表示性能が低下している箇所が見受けられた。該当箇所を観察したところ、発光点が隣接部で数箇所重なって発光している領域であった。

図５において、２つの発光点５０１の間に、もうひとつの発光点が存在した場合を想像すれば、比較例で表示される画質と上記第１の実施の形態のように"隣接しない素子"を選択した場合の画質とに違い生じうる事は、容易に推察できる。

（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、画素の輝度を測定する場合に、隣接しない画素を同時に選択して点灯させて輝度を測定する場合を説明したが、本実施の形態では、この「隣接しない画素」として、３原色（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ）のうち同色のものを選ぶ場合について説明する。

基本的な構成および作用については、上記第１の実施の形態と同一なので、その説明は省略する。

上記第１の実施の形態における輝度測定方法において、測定対象を、Ｒ，Ｇ，Ｂを表示する画素が隣接して配置された画素構成を有するカラー画像表示装置とし、互いに隣接しない素子を同時に選択するように、ＲＧＢごとにそれぞれ時間的に分割して点灯させ、上記第１の実施の形態と同様の方法で特性調整を行った。

つまり、本実施の形態に係るカラー画像表示装置は、図１２に示すように、蛍光体は、Ｒ，Ｇ，Ｂが同順でフエースプレート上に配置されている。従って、同色の画素を選択すれば、隣接しない画素を選択することになる。

そこで、本実施の形態では、各色の画素を時間的にずらして、その輝度を測定することによって、上記第１の実施の形態で説明したように、測定時間を短縮させ、かつ、測定精度を向上させるようにした。

また、本実施の形態においては、１ブロック内で行方向配線を逐次選択して、行毎に各色の画素の輝度を時間的に分割して測定するのではなく、１ブロック内の全行方向配線を同時に選択して各色毎に輝度測定することも可能である。即ち、１ブロック内のSCE素子に対して、RGB毎に都合３回点灯動作を行うことにより、ブロック内の全SCE素子の輝度を測定することができる。この場合、行毎に測定する場合に比べて、測定時間を遥かに短縮させることができる。

このとき、列方向においては隣接して画素が同時に点灯されるが、前述したように、横ブラックストライプを配置させることにより、輝度測定に与える隣接画素の影響を十分抑制することができる。

測定された輝度に基づいて、電子放出特性を調整する方法等については、上記第１の実施の形態で説明した通りである。

ただし、本実施の形態においては、Ｒ／Ｇ／Ｂでの輝度測定と特性目標値までの特性シフトによる特性調整は、表示部のホワイトバランスをも考慮して行った。

すなわち、各色における各素子の輝度データから、輝度の分布が一様になるように電子放出素子の電子放出特性を調整するだけではなく、本実施の形態においては、輝度の分布が一様になることに加え、各色の輝度データから、ホワイトバランスが適性となるように、電子放出素子の電子放出特性を調整するようにした。

その結果、上記第１の実施の形態と同程度の輝度ムラに加え、ホワイトバランスの良好な画像表示が得られた。

以上のように、画像表示装置の輝度測定において、他の色を表示する画素である隣接画素からの影響を排除することにより、測定精度の高い輝度測定が可能となった。

さらに、マルチ電子源の特性調整工程に適用することで、各電子放出素子の電子放出特性の不規則なバラツキ、蛍光体の蛍光（発光）特性バラツキ、画像形成装置の構成等に起因するさまざまな輝度バラツキを軽減することができ、高表示品位の画像表示装置を製造することが可能になった。

更に、複数の素子の発光特性を同時に得られることから調整処理を高速に行うことが出来たため、特性調整に必要な工程時間を大幅に短縮することができた。

（第３の実施の形態）
本実施の形態においては、上記第１の実施の形態における駆動測定素子の選択において、ある行の中の隣接しない素子であると共に、隣接しない行を複数行同時に選択し、更にＲＧＢごとにそれぞれ点灯させて、輝度測定を行った。

その他の点は、上記第２の実施の形態と同様の方法で特性調整を行ったところ、上記第２の実施の形態と同様の画像表示が得られた。

本実施の形態においては、測定機器の位置あわせ精度やパネル寸法精度に対する許容範囲を広げる事ができ、また、測定機器の感度補正なども一括で処理できることで測定をより簡便にする事が出来た。

（第４の実施の形態）
上記第１の実施の形態においては、一つの輝度測定装置によって、この輝度測定装置をパネルの全領域に対して移動させることで、輝度測定を行う場合の構成を説明した。

本実施の形態では、輝度測定装置を複数（具体的には４つ）設けて、複数の輝度測定装置により同時に測定を可能とすることで、測定時間の更なる短縮化を図った場合の構成について説明する。

その他の基本的な構成等については、上記第１の実施の形態と同一であるので、同一の構成については同一の符号を付して、適宜その説明は省略する。また、本実施の形態を、上記第２，３の実施の形態に適用する事も可能である。

図１０は本発明の第４の実施の形態に係る電子放出素子の電子放出特性を調整するための駆動回路構成を示すブロック図である。

上述した第１及び第２の実施の形態における図１の構成に対して、輝度測定装置が３つ増えて合計４つ（輝度測定装置３０５，３１４，３１５，３１６）となっており、また、これに伴って、パルス発生回路が２つ増えて合計４つ（パルス発生回路３０６，３０７，３１７，３１８）となっている。

本実施の形態では１度に選択する視野を４つ設けることで、輝度測定の高速化を測っている。

図１３に示す模式図の様に、ステージ１８０１上に表示パネル３０１が置かれ、台座１８０２上にＸＹ方向に光学系を移動するためのロボットシステム１８０３を配置している。

光学系（輝度測定装置）はレンズ１８０４とＣＣＤカメラ１８０５からなり４台分配置されている。

全体のフローについては、図８で示した第１〜３の実施形態と同様であるが、以下異なる部分について主に説明する。

まず、ステップＳ１で、２つの輝度測定装置（輝度測定系，光学系）を図１４に示すように、視野１，視野２，視野３，視野４の２つの場所に移動する。

ステップＳ２で、ＳＣＥ素子を７６８素子選択する。

具体的に複数ある視野を一つ選んだ場合の動作を例にとるとＹ＝１、Ｙ＝３８５、Ｘ＝１−３８４、Ｘ＝１９２１−２３０４の隣接しない素子のスイッチがＯＮになるように選択する。

次に、ステップＳ３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Ｔｖ１，Ｔｖ２をパルス波高値設定回路３１１に出力する。そして、ステップＳ４で、パルス発生回路３０６，３０７，３１７，３１８に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ＳＣＥ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。

従って、Ｙ＝１、Ｙ＝３８５、Ｘ＝１−３８４、Ｘ＝１９２１‐２３０４の合計７６８個の素子が同時に駆動される。

このステップ２からステップ４を１９２回、指定する行配線（Ｙ）を順次換えながら繰り返す。

この操作によりＹ＝１−９６、Ｙ＝３８５−４８０、Ｘ＝１−３８４、Ｘ＝１９２１‐２３０４の４つの領域（矩形エリア、矩形領域）が点灯する。

この領域の点灯に同期した同期信号Ｔｓｙｎｃを制御回路３１２から出力し、その信号をもとに電子シャッターを開放する。これによりステップ５で駆動された領域の発光画像を測定する。

ここで、この時の各ブロックに印加される電圧について説明する。

図１４で、Ｘ方向及びＹ方向で選択された領域の重複領域として斜線部で示したブロックに電圧が印加される。

調整を行う素子以外の素子にシフト電圧がかかると素子の特性が変動してしまうので本実施の形態においては以下の様にしてこの問題を回避した。

視野１，３のＹ側から印加される電圧をＰｙ１、Ｘ側から印加される電圧をＰｘ１とし、視野２，４のＹ側から印加される電圧をＰｙ２、Ｘ側から印加される電圧をＰｘ２とすると、視野１内の素子にはＰｙ１＋Ｐｘ１の電圧が印加される。

また、視野２内の素子にはＰｙ２＋Ｐｘ１の電圧が印加され、視野３の素子にはＰｙ１＋Ｐｘ２の電圧が印加され、視野４内の素子にはＰｙ２＋Ｐｘ２の電圧が印加される。

従って、輝度を測定する際は各４種類の電圧がＶｄｒｖ電圧となるように指示信号Ｌｐ１，Ｌｐ２，Ｌｐ３，Ｌｐ４を決定した。

次に、ステップＳ６で、上記第１の実施の形態と同様に、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。これで９６×３８４個の素子が並んだ４箇所についての輝度値を得ることができた。

特性をシフトさせる処理について図１６を用いて説明する。

本実施の形態では視野２つに対してそれぞれ１つづつ合計２つの素子を選び同時にシフト電圧を印加する。

４つの視野に対してそれぞれ１つ、計４つの素子について同時にシフト電圧を印加しないのは以下の理由による。

たとえば、図１４において、視野１，視野２，視野３，視野４の中にある素子に印加する必要があるシフト電圧が１６，１５，１５．５，１６ｖｏｌｔであったとすると、視野には上述したような組み合わせの電圧しか印加されないのでＰｙ１，Ｐｙ２，Ｐｘ１，Ｐｘ２を決めることができない。

また、同時にシフト電圧を印加する素子２つを視野１、視野４から選ぼうとしても、視野２，視野３の部分にも電圧が印加されてしまうため同時に異なるシフト電圧を印加することは出来ない。

まず、ステップ１０でそれぞれの視野１，視野３に該当するアドレスの素子の輝度データを読み込む。便宜上、該当素子をＡ素子とＢ素子とすると、まずＡ素子に対して目標値との比較を行いＶシフト電圧の印加の有無を判断する。

シフト電圧の印加が必要な場合には、ステップ１１においてルックアップテーブルの参照を行い、シフト電圧Ｔｖ１を決める。次にステップ１３でＢ素子に対するシフト電圧印加の有無を判断しステップ１４でＴｖ２を決定する。

次に、図１０中のパルス波高値設定回路３１１を用いてパルスの波高値を決定するが、たとえばＡの素子にＶｐｒｅとして１６Ｖｏｌｔ、Ｂの素子に１５．５Ｖｏｌｔの電圧印加が必要な場合には、Ｐｙ１＝８Ｖｏｌｔ、Ｐｙ２＝０Ｖｏｌｔ、Ｐｘ１＝８ｖｏｌｔ、Ｐｘ２＝７．５Ｖｏｌｔとして設定した。

このときには、視野２及び視野４の素子にはＶｄｒｖ以下の電圧しか印加されることは無いので、Ａ素子とＢ素子のシフト電圧印加を同時に行なっても特性には影響を与えなかった。

この様に指示信号Ｌｐ１，Ｌｐ２，Ｌｐ３，Ｌｐ４を決定していく。

そして、選択する素子を視野２，視野４から選んで順次シフト電圧印加処理を行う。

そして、上記のような電圧設定を用いてステップ１５で素子を選択し、ステップ１６で実際にシフト電圧を印加する。

以上の処理を２つの視野内の全素子に対して行い、ステップ１７において全素子に対して終了されたと判断されれば、処理は終了となる。

全画面の輝度値を計測する時間は、上記第１の実施の形態の１／４の１６０秒程度であった。

シフト電圧の印加時間は本実施の形態においては２つの素子に対して同時にシフト電圧を印加することが可能になったので３０００秒と上記第１の実施の形態の場合の約半分にすることができた。

以上の工程により作成した画像形成装置をＶｄｒｖ＝１４Ｖｏｌｔ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％であり上記第１の実施の形態で作成した画像表示装置と比較して同等のものが作成できた。

本実施の形態では視野を４つに増やした場合について説明したが、光学系を更に増やせば、その分輝度計測にかかる時間を短縮することが出来る。

また、パルスの波高値を設定する信号およびパルス発生回路を４つ設けたため４つの視野を設定し、２つの素子に対して同時にシフト電圧を印加したが、これらのパルス発生回路を増やせば同時にシフト電圧を印加できる素子数をさらに増やすことが可能である。

以上、ＳＣＥ素子を例にした画像表示装置について、詳細に述べてきたが、本発明を、電界放出型等他の冷陰極電子放出素子を用いた表示装置や液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル、ＥＬ表示装置に対しても有効な輝度測定方法として適用可能である。

本発明の第１の実施の形態における特性調整信号を、マルチ電子源を用いた画像表示装置に印加する装置の概略構成図である。 ＳＣＥ素子の素子特性の一例を示す図である。 予備駆動電圧を印加した各ＳＣＥ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。 本発明の第１の実施の形態に係る特性調整装置の駆動タイミングチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置上の輝点がエリアセンサー上に投影された様子を示す模式図である。 図３に示す放出電流特性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（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置のフェースプレートの構成を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は同画像形成装置のリアプレートの構成を模式的に示す図である。 実施例１の電子源における、各ＳＣＥ素子の特性調整処理を示すフローチャートである。 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。 本発明の第４の実施の形態に係る特性調整信号を、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。 従来技術に係るマルチ電子源のマトリクス配線を説明する図である。 本実施の形態に係る表示パネルにおける、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。 本発明の第４の実施の形態に係る特性調整装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係る画像表示装置に設定した視野位置を示す模式図である。 従来技術に係る特性調整方法における特性測定工程のフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る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

３０１ 表示パネル
３０３，３０４ スイッチマトリクス
３０５，３１４，３１５，３１６ 輝度測定装置
３０５ａ 光学レンズ
３０５ｂ エリアセンサー
３０６，３０７，３１７，３１８ パルス発生回路
３０８ 演算装置
３０９ ロボットシステム
３１０ スイッチマトリクス制御回路
３１１ パルス波高値設定回路
３１２ 制御回路
３１３ 高圧電源
５０１ 発光点
５０２ 素子
１００１ 基板
１００２ ＳＣＥ素子
１００３ 行配線
１００４ 列配線
１００５ リアプレート
１００６ 側壁
１００７ フェースプレート
１００８ 蛍光体
１００９ メタルバック
１０１０ 黒色導電材
１８０１ ステージ
１８０２ 台座
１８０３ ロボットシステム
１８０４ レンズ
１８０５ カメラ

Claims (4)

1. マトリクス配線された複数の電子放出素子と、該電子放出素子からの放出電子によりそれぞれ発光する複数の蛍光体と、を有し、前記電子放出素子の第１の方向における配置間隔が該第１の方向と異なる第２の方向における配置間隔よりも狭い画像形成装置の製造方法であって、
   測定領域内の蛍光体の数以上の素子を有するエリアセンサによって各蛍光体の輝度を測定する測定工程を有し、
   前記測定工程は、前記第１の方向に並ぶ複数の電子放出素子であって、該第１の方向に隣接しない複数の電子放出素子が同時に電子を放出することによって発光する複数の蛍光体の輝度を測定する測定工程である
   ことを特徴とする画像形成装置の製造方法。
2. マトリクス配線された複数の電子放出素子と、該電子放出素子からの放出電子によりそれぞれ発光する複数の蛍光体と、を有し、第１の方向に隣接する前記蛍光体の間には第１のブラックストライプが設けられ、該第１の方向と異なる第２の方向に隣接する前記蛍光体の間には第２のブラックストライプが設けられ、前記第１のブラックストライプの幅は前記第２のブラックストライプの幅よりも狭い画像形成装置の製造方法であって、
   測定領域内の蛍光体の数以上の素子を有するエリアセンサによって各蛍光体の輝度を測定する測定工程を有し、
   前記測定工程は、前記第１の方向に並ぶ複数の蛍光体に対応する複数の電子放出素子であって、該第１の方向に隣接しない複数の蛍光体に対応する複数の電子放出素子が同時に電子を放出することによって発光する複数の蛍光体の輝度を測定する測定工程である、
   ことを特徴とする画像形成装置の製造方法。
3. 前記エリアセンサは、複数の素子の出力の和で１つの蛍光体の輝度を測定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置の製造方法。
4. 前記測定工程における測定結果に基づいて、前記電子放出素子からの放出電子により発光する蛍光体の輝度を調整する調整工程を有すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置の製造方法。

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