KR100498741B1

KR100498741B1 - 멀티 전자원의 특성 조정 방법 및 특성 조정 장치

Info

Publication number: KR100498741B1
Application number: KR10-2002-0049696A
Authority: KR
Inventors: 아오키슈지; 오구치타카히로
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2005-07-01
Also published as: EP1288894A2; CN1402294A; CN1207746C; US6661179B2; KR20030019091A; US6958578B1; EP1288894A3; JP3667264B2; US20030057850A1; JP2003068205A

Abstract

멀티 전자원의 전자 방출 특성 및 조정 시간은 간단한 공정에 의해 대략 동일하게 된다. 복수의 전자 방출 소자를 기판 위에 배치한 멀티 전자원의 특성 조정 방법은, 각각의 전자 방출 소자의 전자 방출 특성을 측정하고 특성 조정 목표값을 설정하는 스텝과; 이산적인 값을 가지는 복수의 특성 시프트 전압을 전자 방출 소자 중의 일부에 인가하고, 이들의 전자 방출 소자의 전자 방출 특성을 측정하고, 측정된 이들의 전자 방출 특성의 변화율에 따라서 각각의 특성 시프트 전압값 마다 특성 조정 테이블을 작성하는 스텝과; 각각의 전자 방출 소자 마다 작성된 특성 조정 테이블을 참조하고, 복수의 특성 시프트 전압값으로부터 소정의 특성 시프트 전압을 선택하여 소정의 특성 시프트 전압을 전자 방출 소자에 인가함으로써, 특성 조정 목표값으로 특성을 시프트하는 스텝과; 전자 방출 특성의 변화를 모니터하여 특성시프트조건을 변경하는 스텝을 포함한다.

Description

멀티 전자원의 특성 조정 방법 및 특성 조정 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING CHARACTERISTICS OF MULTI ELECTRON SOURCE}

본 발명은 다수의 표면 전도형 전자 방출 소자를 가지는 멀티 전자원의 특성을 조정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

전자 방출 소자의 두 가지 종류 즉, 열음극 소자 및 냉음극 소자가 공지되어 있다. 공지된 냉음극 소자는, 전계 방출형 소자(이하 FE라 칭함)와, 금속/절연층/금속 방출 소자(이하 MIME라 칭함) 및 표면 전도형 전자 방출 소자(이하 SCE라 칭함)를 포함한다.

본 출원인은 일본국 특개평 06-342636호 공보에 개시된 바와 같이, SCE로 배선된 다수의 단순 매트릭스를 가지는 멀티 전자원 및 상기 멀티 전자원을 이용한 화상 표시 장치를 연구하였다.

멀티 전자원을 구성하는 SCE는 공정 변동으로 인해 전자 방출 특성에서 다소의 흐트러짐을 가진다. 상기 SCE를 사용함으로써 표시 장치를 제조하는 경우, 특성의 흐트러짐은 휘도의 흐트러짐을 야기한다. 본 출원인은 SCE 전자 방출 특성의 메모리 성능을 사용함으로써 SCE 전자 방출 특성의 흐트러짐을 제거하는 발명을 일본국 특개평 10-228867호 공보에 개시하였다.

또한 본 발명은 상기 언급한 종래의 기술(일본국 특개평 10-228867호 공보)과 마찬가지로, SCE 전자 방출 특성의 메모리 성능을 사용함으로써 멀티 전자원의 특성을 균일화하는 기술에 관한 것이고, 전자원 패널의 대량 생산에 적합한 향상된 기술을 제공한다.

종래의 기술에 의하면, 전자원 제조 공정에 포함되는 특성 균일화 공정은 전자 방출 소자를 조정하는데 걸리는 조정 시간에서 흐트러짐을 가질 수 있었다. 따라서, 전자원 패널의 특성을 조정하는데 걸리는 조정 시간의 흐트러짐 및 조정된 전자 방출 특성의 변화의 가능성이 있었다.

본 발명은 멀티 전자원을 구성하는 SCE의 전자 방출 특성의 메모리 성능이 전자 방출 소자간에 또는 전자원 패널간에 다른 경우에도, 거의 동일한 공정 시간 내에 거의 동일한 전자 방출 특성을 가지는 전자원 패널을 제조할 수 있는 제조 공정을 제공한다.

따라서 본 발명의 목적은, 단순 공정에 의해 멀티 전자원의 특성을 조정하는 방법 및 장치와, 거의 동일한 조정 시간 내에 조정되고 거의 동일한 전자 방출 특성을 가지는 멀티 전자원을 제공하는 데 있다.

본 발명에 의하면, 특성을 조정하기 전에, 특성 조정 목표값을 설정하기 위해 모든 소자의 초기 전자 방출 전류를 측정한다. 소자 중의 일부를 이용함으로써, 특성 시프트 전압에서 방출 전류 변화 특성을 측정한다. 측정된 특성의 평균에 따라서, 특성 조정 테이블을 작성한다. 다음으로, 특성 조정 테이블 참조함으로써, 초기 전자 방출 전류와 특성 조정 목표값 간의 차이인 특성 시프트 량을 제거하는 특성 시프트 구동을 실시하기 위해 각각의 소자에 인가되는 특성 시프트 전압의 펄스 피크 값과 펄스 폭 값 및 펄스의 개수를 결정한다. 필요에 따라, 특성 시프트 전압의 펄스 피크와 펄스 폭 및 펄스의 개수를 포함하는 특성 시프트 조건을 재설정하기 위해, 특성 시프트 구동하는 동안 전자 방출 특성의 변화를 모니터한다.

본 발명을 실시예를 참조하면서 설명한다.

본 출원인은 시간이 흐름에 따라 SCE의 특성을 향상하고 휘도 변화를 감소하기 위해, 제조 공정동안 통상 구동에 앞서, 일본국 특허 공개 제 2000-310973호 공보 및 일본국 특허 공개 제 2000-243256호 공보에 개시된 예비 구동을 실시하는 것을 발견하였다. 본 실시예에서는, 예비 구동과 전자원 특성 조정을 일체적으로 실시한다.

예비 구동은, 소정의 기간 동안 전압 Vpre에서 안정화 처리된 SCE를 구동하고, 이러한 구동 시에 전자 방출 영역 근방에서 전계 강도를 측정하는 공정이다. 그 후, 보다 작은 전계 강도를 발생하는 통상 구동 전압 Vdrv에서 통상 화상 표시 구동을 실시한다. 전압 Vpre에서 큰 전계 강도에 의해 소자 전자 방출 영역을 구동함으로써, 시간이 흐름에 따라 특성에서 변화의 불안정성을 초래하는 구조 부재를 단시간 내에 집중적으로 변화한다. 이러한 방법은 통상 구동 전압 Vdrv에서 구동된 표시 소자의 표시 휘도의 변화 요인을 감소할 수 있다고 고려된다.

SCE 전자 방출 특성의 메모리 성능을 사용함으로써 예비 구동된 SCE의 전자 방출 특성을 조정하는 방법을 간략하게 설명한다. 그 상세 내용은 상기 언급한 일본국 특허 공개 제 2000-243256호 공보에 설명되어 있다.

도 1a 및 도 1b는 멀티 전자원을 구성하는 한 개의 소자에 인가된 예비 구동 및 특성 조정 구동 신호의 전압 파형의 일예를 도시한 도면이다. 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 SCE에 인가된 전압(이하, 소자 전압 Vf라 칭함)을 나타낸다.

구동 신호는 상기 도 1a에 도시한 바와 같이 연속한 구형 전압 펄스이다. 특성 조정 구동 기간 동안 전압 펄스의 인가 기간을 제 1 기간 내지 제 3 기간으로 분할한다. 각각의 기간 동안 1 내지 1,000 펄스를 인가한다. 인가된 펄스 피크 값과 펄스의 개수는 각각의 소자에 의존하여 변화한다. 도 1a에 도시한 전압 펄스 파형 중의 일부를 도 1b에 확대하여 도시한다.

설정된 구체적인 구동 조건은, 1 msec의 구동 신호 펄스 폭 T(1)과 10 msec의 펄스 기간 T(2)로 하였다. 각각의 소자에 인가되는 유효 전압 펄스의 상승 시간 Tr 및 하강 시간 Tf을 100 ns 이하로 설정하기 위해, 구동 신호 원로부터 각각의 소자에 이르는 배선의 임피던스를 충분히 감소하여 소자를 구동하였다.

소자 전압 Vf는, 예비 구동 기간 동안 Vf=Vpre, 특성 조정 기간 즉, 제 1 및 제 3 기간 동안 Vf=Vdrv, 제 2 기간 동안 Vf=Vshift로 설정하였다. 이들 소자 전압 Vpre, Vdrv 및 Vshift는 소자 전자 방출 한계 전압보다 크고, Vdrv<Vpre≤Vshift의 조건을 만족하였다. SCE의 형상 및 재료에 의해 전자 방출 한계 전압이 변화하기 때문에, 소자 구동 전압은 측정되는 SCE에 따라서 적절하게 설정하였다.

상기 언급한 방식으로 모든 소자를 구동한 후, 멀티 전자원의 특성 조정 공정을 완료한다.

특성 조정 기간 동안 시프트 전압의 인가 시간과 특성의 시프트량 사이에 상관관계가 있다. 도 2는 전자 방출 한계 전압 이상인 특성 시프트 전압 Vshift의 인가 시간과 특성 시프트량 Shift간의 상관관계를 개략적으로 도시한 그래프이다. 그래프의 X축은 시프트 전압 인가 시간을 로그로 나타내고, Y축은 특성 시프트량 Shift를 나타낸다. 도 2에 도시한 바와 같이, 특성 시프트량은 시프트 전압의 인가 시간의 로그값에 거의 정비례하여 증가한다.

도 3a는 도 2의 그래프를 다른 관점에서 도시한 그래프이다. 도시한 바와 같이, Vf=Vshift의 인가된 펄스의 개수가 증가함에 따라서, 방출 전류 특성이 오른쪽으로 시프트한다. 시프트 펄스 인가 전에 Iec(1)의 특성을 가지는 소자는, 1 Vshift 펄스가 인가된 후 Iec(2)로 특성이 변화한다. 3 Vshift 펄스가 인가된 후 방출 전류 특성 곡선은 Iec(3)로 변화하고, 10 Vshift가 인가된 후 방출 전류 특성 곡선은 Iec(5)로 변화하고, 100 Vshift 펄스가 인가된 후 방출 전류 특성 곡선은 Iec(6)로 변화한다. 방출 전류 특성 곡선상의 방출 전류 Iec(5)는 통상 구동 전압 Vdrv에서 방출 전류 Ie(5)가 되고, 방출 전류 Iec(6)는 통상 구동 전압 Vdrv에서 방출 전류 Ie(6)가 된다. 제 2 기간 동안 소자에 인가되는 Vshift 펄스의 개수를 증감함으로써, 제 3 기간 동안 통상 구동 전압 Vdrv에서 전자 방출 전류를 특정 값으로 설정할 수 있도록 방출 전류 특성 곡선을 소망하는 바와 같이 변화시킬 수 있다.

도 3a에서 보는 바와 같이, 예비 구동 이후에 Vf=Vdrv를 인가하는 경우, 멀티 전자원의 소자의 전자 방출 전류는 Ie(4)이다. 이들 전자 방출 전류는 Vf=Vshift의 시프트 펄스의 개수가 증가함에 따라, 통상 구동 전압 Vf=Vdrv에서 Ie(3) → Ie(5) → Ie(6)로 변화한다. 멀티 전자원은 예비 구동 이후에 각각 다른 특성을 가지는 다수의 소자로 구성된다. 본 출원인은 예비 구동 이후에 다른 전자 방출 특성을 가지는 각각의 소자에 특성 시프트 전압을 인가하는 경우, 전자 방출 전류를 변화하는 방법에 대해 열심히 연구하였다. 본 출원인은 특성 시프트 전압의 인가 이후의 특성 변화율이 시프트 전압 인가 전의 전자 방출량과는 독립적으로 거의 일정하다는 것을 발견하였다. 구체적으로, 도 3b에 도시한 바와 같이, Vf=Vshift의 시프트 펄스의 개수가 증가함에 따라, Vf=Vdrv에서 Ie(4')를 가지는 도 3a에 도시한 소자와는 다른 초기 특성을 가지는 소자의 전자 방출 전류가 예비 구동 이후 Vf=Vdrv에서 Ie(3') → Ie(5') → Ie(6')로 변화하였다. 도 3a 및 도 3b에 도시한 Ie 변화율에 주목하면, 도 3a에 도시한 소자 (1)의 Ie는 Vshift를 인가함에 따라 Ie(4)(시작)로부터 Ie(3)(1 펄스) → Ie(5)(10 펄스) → Ie(6)(100 펄스)로 변화하고, 변화율은 Ie(3)/Ie(4) → Ie(5)/Ie(4) → Ie(6)/Ie(4)로 변화한다. 도 3b에 도시한 소자 (2)의 Ie는 Vshift를 인가함에 따라, Ie(4')(시작)으로부터 Ie(3')(1 펄스) → Ie(5')(10 펄스) → Ie(6')(100 펄스)로 변화하고, 변화율은 Ie(3')/Ie(4') → Ie(5')/Ie(4') → Ie(6')/Ie(4')로 변화한다. 본 출원인은 Ie(3)/Ie(4)와 Ie(3')/Ie(4'), Ie(5)/Ie(4)와 Ie(5')/Ie(4'), Ie(6)/Ie(4) 와 Ie(6')/Ie(4')의 변화율이 거의 동일하다는 것을 발견하였다. 이 사실을 이용하여, 소자가 다소 다른 초기 Ie 전류를 가지는 경우에도 동일한 방출 전류 특성의 변화 곡선을 사용함으로써 소자 특성을 조정할 수 있다.

동일한 방출 전류 특성의 변화 곡선 상에서 변화율을 비교하였을 경우, 복수의 소자 중의 일부 소자는 1 Vshift 전압 인가 후에 매우 느린 변화율을 가지고, 일부 소자는 1 Vshift 전압 인가 후에 매우 빠른 변화율을 가진다. 또한 본 출원인은 이들 소자의 개수는 적지만, 넓거나 좁은 폭을 가지는 펄스를 인가함으로써 동일한 방출 전류 특성의 변화 곡선을 사용하여 이들 소자의 소자 특성을 조정할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명에 의하면, 특성 시프트 전압 인가 후에 방출 전류 특성의 변화 곡선을 취득하는데 멀티 전자원 중의 일부 소자를 사용하고, 그 변화 곡선에 따라서, 전체 멀티 전자원의 특성을 조정한다. 나중에 상세한 설명을 하지만, 전체 전자원의 특성은 여러 번의 이산적인 스텝에서 인가된 시프트 전압값의 선택을 통해 데이터를 취득함으로써 조정할 수 있다. 이하 상세한 설명을 한다.

도 4는 멀티 전자원을 사용한 표시 패널을 구성하는 각각의 SCE에 특성 조정 신호를 인가함으로써 각 SCE의 전자 방출 특성을 변화하는 구동 회로의 구조를 도시한 블록도이다. 도 4에서, 참고 숫자(301)는 표시 패널을 나타낸다. 본 실시예에서, 표시 패널(301)은 단순 매트릭스 배선된 복수의 SCE를 가진다. SCE는 에너지화 포밍 처리 및 활성화 처리를 행하고, 현재 안정화 처리하에 있는 것으로 추정된다.

표시 패널(301)은 각각 진공 챔버내에 존재하는 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 SCE를 가지는 기판과, SCE로부터 방출되는 전자에 응답하여 광을 방출하는 형광체를 가지는 페이스 플레이트 등을 가진다. 표시 패널(301)은 행방향 배선 Dxl 내지 Dxn 및 열방행 배선 Dyl 내지 Dym에 의해 외부 전기 회로에 연결된다. (301a)는 표시 패널(301) 내부에 매트릭스 형상으로 배치된 SCE를 가지는, 특성 조정 데이터 취득 소자로서 제공되는 기판의 영역을 나타낸다.

(302)는 표시 패널(301)의 형광체에 고전압 원로부터의 고전압을 인가하는 단자(311)를 나타낸다. (303) 및 (304)는 행방향 배선 및 열방향 배선을 선택함으로써 SCE를 선택하고 펄스 전압을 인가하는 스위치 매트릭스를 나타낸다. (306) 및 (307)은 펄스 신호 Px 및 Py를 발생하는 펄스 발생기를 나타낸다. (308)은 펄스 발생기(306) 및 (307)로부터 출력되는 각각의 펄스 신호의 피크 값 및 폭 값을 설정하기 위해 펄스 설정 신호 Lpx 및 Lpy를 출력하는 펄스 피크(높이) 값과 펄스 폭 값의 설정 회로를 나타낸다. (309)는 펄스 피크 값과 펄스 폭 값을 설정하기 위해 데이터 Tv를 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로(308)에 출력하고 전체적인 특성 조정 흐름을 제어하는 제어 회로를 나타낸다. (309a)는 제어 회로(309)의 작동을 제어하는 CPU를 나타낸다. CPU(309a)의 작동은 도 5, 6 및 11의 흐름도를 참조하면서 나중에 설명한다.

도 4에서, (309b)는 소자의 특성을 조정하기 위해 각각의 소자의 특성을 저장하는 메모리를 나타낸다. 구체적으로, 메모리(309b)는 통상 구동 전압 Vdrv가 인가되었을 때 각각의 소자의 전자 방출 전류 Ie를 저장한다. (309c)는 특성을 조정한 경우에 참조되고 나중에 상세한 설명을 하는, 소자 중의 일부에 전압을 인가하여 데이터를 취득함으로써 작성되는 기준 룩업테이블을 나타낸다. (309d)는 각각의 공정에 적합한 인가 펄스의 피크 및 폭을 저장하는 펄스 설정 메모리를 나타낸다. 또한 매우 다른 변화율을 가지는 전자원에 대하여 펄스 폭이 재설정되었을 경우, 특성 조정시에 이 메모리를 사용한다. (310)은 펄스 전압이 인가된 SCE를 선택하기 위해 스위치 신호 Tx 및 Ty를 출력하고 스위치 매트릭스(303) 및 (304)의 스위치의 선택을 제어하는 스위치 매트릭스 제어 회로를 나타낸다.

다음으로, 특성 조정 공정에 요구되는 취득한 데이터를 설명한다. 본 실시예에서, 각각의 소자의 전자 방출 전류를 조정하기 위해, 각각의 소자의 전자 방출 전류 Ie를 측정하고 저장한다. 전자 방출 전류 Ie를 측정하는 상세한 설명을 한다. 특성 조정을 위해, 적어도 통상 구동 전압 Vdrv를 인가한 경우에 흐르는 전자 방출 전류 Ie를 측정해야 한다. 이것을 설명한다. 제어 회로(309)로부터 스위치 매트릭스 제어 신호 Tsw에 응답하여, 스위치 매트릭스 제어 회로(310)는 소망의 행 및 열방향 배선을 선택하고 소망의 SCE를 구동하기 위해 스위치 매트릭스(303) 및 (304)를 제어한다.

제어 회로(309)는 통상 구동 전압 Vdrv에 대응하여 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로(308)에 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 데이터 Tv를 출력한다. 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로(308)는 펄스 발생기(306) 및 (307)에 펄스 피크 값 데이터 Lpx 및 펄스 폭 값 데이터 Lpy를 각각 출력한다. 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 데이터 Lpx 및 Lpy에 따라서, 펄스 발생기(306) 및 (307)은 스위치 매트릭스(303) 및 (304)에 의해 선택되고 소자에 인가되는 구동 펄스 Px 및 Py를 출력한다. 통상 구동 전압 Vdrv(피크 값)의 1/2 진폭과 반대 극성을 가지는 구동 펄스 Px 및 Py를 소자에 인가한다. 동시에, 고전압 원(311)로부터의 소정의 전압을 표시 패널(301)의 형광체에 인가한다.

SCE의 전자 방출 특성에 의해, 한계 전압 미만의 소자 전압을 인가하면 전자 방출 전류 Ie가 거의 검출되지 않지만, 한계 전압 이상의 소자 전압을 인가함에 따라, 전자 방출 전류 Ie는 급격하게 증가한다. 즉, SCE는 전자 방출 전류 Ie에 비해 분명한 한계 전압 Vth를 가지는 비선형상의 소자이다. 따라서, Vdrv의 1/2 진폭과 반대 극성을 가지는 구동 펄스 Px 및 Py를 인가함에 따라, 스위치 매트릭스(303) 및 (304)에 의해 선택된 소자에서만 전자가 방출된다. 구동 펄스 Px 및 Py에 의해 구동된 소자의 전자 방출 전류 Ie는 전류 검출기(305)로 측정한다.

멀티 전자원을 구성하는 각각의 SCE의 전자 방출 특성을 조정하는 공정 흐름은 도 5, 6 및 11의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 본 실시예에서는, 예비 구동 및 특성 조정 구동을 일체적으로 실시한다. 양자의 구동 공정을 설명한다.

공정 흐름은 제 1단계 Ⅰ(도 1a에 도시한 예비 구동 기간 및 특성 조정 기간의 제 1 기간에 대응하는 도 5에 도시한 흐름도)과, 제 2단계 Ⅱ(도 1a에 도시한 특성 조정 기간의 제 2 및 제 3 기간에 대응하는 도 6에 도시한 흐름도)와, 제 3단계 Ⅲ(도 1a에 도시한 특성 조정 기간의 제 2 및 제 3 기간에 대응하는 도 11에 도시한 흐름도)를 포함한다. 제 1단계 Ⅰ에서는, 예비 구동 전압 Vpre을 표시 패널(301)의 모든 소자에 인가한 후, 특성 조정을 위한 목표 기준 전자 방출 전류 Ie-t를 설정하기 위해 통상 구동 전압 Vdrv을 인가한 경우의 전자 방출 특성을 측정한다. 제 2 단계 Ⅱ에서는, 화상 표시를 거의 방해하지 않는 영역(301a)에서 일부 소자의 각각에 특성 시프트 전압 Vshift와 통상 구동 전압 Vdrv를 교대로 인가하고, 전자 방출 전류 변화량을 검출함으로써 룩업테이블을 작성한다. 제 3 단계 Ⅲ에서는, 특성 조정 룩업테이블에 따라서 특성 시프트 전압 Vshift를 가지는 펄스 파형 신호를 인가하고, 특성 조정이 완료되었는지의 여부를 판정하기 위해 통상 구동 전압 Vdrv에서 전자 방출 특성을 측정한다.

먼저, 제 1 단계(도 5의 흐름도)를 설명한다. 스텝(S11)에서, 스위치 매트릭스 제어 신호 Tsw의 출력에 응답하여, 표시 패널(301)의 한 개의 소자를 선택하기 위해 스위치 매트릭스 제어 회로(310)는 스위치 매트릭스(303) 및 (304)를 절환한다. 스텝(S12)에서, 선택된 소자에 인가되고 펄스 설정 메모리(309d)에 미리 저장되는 펄스 신호의 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 데이터 Tv는 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로(308)에 출력된다. 측정 펄스의 피크는 예비 구동 전압 Vpre=16V이고, 펄스 폭은 1 msec이다. 스텝(S13)에서, 펄스 발생기(306) 및 (307)는 예비 구동 전압 Vpre의 펄스 전압을 스텝(S11)에서 선택된 소자에 스위치 매트릭스(303) 및 (304)에 의해 인가한다. 스텝(S14)에서는, 예비 구동하고 통상 구동 전압 Vdrv에서 구동된 소자의 전자 방출 특성을 평가하기 위해, 펄스 설정 메모리(309d)에서 미리 설정된 통상 구동 전압 Vdrv=14.5V 및 1 msec의 펄스 폭를, 선택된 소자에 인가하는 펄스 신호의 펄스 피크 값 및 펄스 폭 값의 데이터 Tv로서 설정한다. 스텝(S15)에서는, 통상 구동 전압 Vdrv의 펄스 신호를 스텝(S11)에서 선택된 소자에 인가한다. 스텝(S16)에서는, 특성 조정을 위해 Vdrv에서의 전자 방출 전류 Ie를 메모리(309d)에 저장한다.

스텝(S17)에서는 표시 패널(301)의 모든 SCE에 대해서 측정이 완료되었는지의 여부를 체크한다. 완료되지 않았을 경우, 흐름은 다음 소자를 선택하는 스위치 매트릭스 제어 신호 Tsw를 설정하여 그 후 스텝(S11)로 되돌리는 스텝(S18)로 진행한다. 스텝(S17)에서 측정이 모든 SCE에 대해서 완료되었다고 판정되는 경우에, 스텝(S19)에서는 목표 기준 전자 방출 전류 Ie-t를 설정하기 위해 통상 구동 전압 Vdrv에서 표시 패널(301)의 모든 SCE의 전자 방출 전류 Ie를 비교한다.

목표 기준 전자 방출 전류 Ie-t는 이하 방법으로 설정하였다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 특성 시프트 전압의 인가에 대해, 일부 소자의 Ie-Vf 곡선이 우측으로 시프트한다. 따라서, 목표값은 Vdrv에서 다수의 Ie 중 작은 값으로 설정된다. 그러나, 목표값을 너무 작게 설정하는 경우, 특성 조정 후의 멀티 전자원의 평균 전자 방출량이 매우 감소한다. 본 실시예에서는, 평균 전자 방출 전류 Ie-ave 및 표준 편차 σ-Ie를 계산하기 위해 모든 소자의 전자 방출 전류값을 통계적으로 처리하였다. 목표 기준 전자 방출 전류 Ie-t를 Ie-t = Ie-ave - σ-Ie로 설정하였다.

상기 방식으로 목표 기준 전자 방출 전류 Ie-t를 설정함으로써, 특성 조정 후의 멀티 전자원의 평균 전자 방출 전류를 크게 감소하지 않으면서, 각각의 소자의 전자 방출량을 균일화 할 수 있다.

다음으로, 제 2 공정 Ⅱ(도 6의 흐름도)를 설명한다.

룩업테이블을 작성할 때, 네 개의 이산적인 단계(Vshift(1) 내지 Vshift(4))에서 특성 시프트 전압값을 선택하였고, 각각의 전압에서 특성 시프트량을 측정하였다. 특성 시프트 전압의 범위는 상기 언급한 바와 같이 Vshift≥Vpre이고, SCE의 형상 및 재료에 따라서 적절하게 설정한다. 일반적으로 대략 1V의 간격에서 수개의 스텝으로 분할함으로써 특성 조정을 실시할 수 있다.

먼저, 도 6에 도시한 흐름도를 참조하면서, Vshift(1), Vshift(2), Vshift(3) 및 Vshift(4)(1 내지 100 펄스)의 특성 시프트 전압을 복수의 소자에 인가할 경우, 소자 방출 전류 Ie의 변화량을 측정하는 공정에 대해 설명한다.

스텝(S21)에서는, 특성 시프트 전압의 각각에 의해 인가되는 복수의 SCE의 영역과, 소자의 개수와, 각각의 특성 시프트 전압값과, 펄스 폭 및 펄스의 개수를 설정한다. 네 개의 특성 시프트 전압의 각각에 의해 인가되는 복수의 소자의 표시 패널(301) 내 영역은, 화상 표시를 거의 방해받지 않는 영역(301a)으로 설정되었고, 소자의 개수는 각각의 특성 시프트 전압당 20 소자로 설정되었다. 스텝(S22)에서는, 스위치 매트릭스 제어 회로(310)가 스위치 매트릭스(303) 및 (304)를 절환하여 표시 패널(301)의 한 소자를 선택하기 위해 스위치 매트릭스 제어 신호 Tsw를 출력한다. 스텝(S23)에서는, 선택된 소자에 인가되고 펄스 설정 메모리(309d)에 미리 설정되는 펄스 신호의 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 데이터 Tv를 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로(308)에 출력한다. 특성 시프트 전압의 피크는, 예비 구동 전압 Vpre=16V 또는, 특성 시프트 전압 Vshift(1)=16.25V 또는, 특성 시프트 전압 Vshift(2)=16.5V 또는, 특성 시프트 전압 Vshift(3)=16.75V 또는, 특성 시프트 전압 Vshift(4)=17V이고, 모든 경우에 대해서 펄스 폭은 1 msec 이다. 스텝(S24)에서는, 펄스 발생기(306) 및 (307)는 제 1 특성 시프트 전압으로서 예비 구동 전압 Vpre를 스텝(S21)에서 선택된 소자에 스위치 매트릭스(303) 및 (304)에 의해 인가한다.

스텝(S25)에서는, 통상 구동 전압 Vdrv의 특성 시프트 전압이 인가된 소자의 전자 방출 특성을 평가하기 위해, 선택된 소자에 인가되는 펄스 신호의 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 데이터 Tv로서 펄스 설정 메모리(309d)에 미리 설정된 통상 구동 전압 Vdrv=14.5V와 1 msec의 펄스 폭을 설정한다. 스텝(S26)에서는, 스텝(S22)에서 선택된 소자에 통상 구동 전압 Vdrv의 펄스 신호를 인가한다. 스텝(S27)에서는, 인가된 특성 시프트 전압 펄스의 개수에 대응하는 전자 방출량 변화 데이터로서 Vdrv에서의 전자 방출 전류를 메모리(309d)에 저장한다. 스텝(S28)에서는 스텝(S22)에서 선택된 소자에 특성 시프트 전압이 소정의 회수만큼 인가되었는지의 여부를 체크한다. 소정의 회수만큼 인가되지 않은 경우에, 흐름은 스텝(S23)으로 되돌아간다.

스텝(S28)에서 소정의 회수만큼 특성 전압이 인가되었다고 판정된 경우, 흐름은 전자 방출량 변화 측정이 소정의 개수의 소자에 대해 완료되었는지의 여부를 체크하는 스텝(S29)로 진행한다. 완료되지 않은 경우, 흐름은 다음 소자를 선택하는 스위치 매트릭스 제어 신호 Tsw를 설정하여 그 후 스텝(S22)로 되돌리는 스텝(S30)으로 진행한다. 스텝(S29)에서 소정의 개수의 소자에 대한 측정이 완료되었다고 판정된 경우, 5 개의 특성 시프트 전압 Vshift(0)(=Vpre), Vshift(1), Vshift(2), Vshift(3) 및 Vshift(4)의 각각이 소정의 개수의 소자에 인가되었을 때(1 내지 100펄스)의 전자 방출 전류의 변화량을 그래프에 그린다.

도 7은 5 개의 특성 시프트 전압 Vshift(0)(=Vpre), Vshift(1), Vshift(2), Vshift(3) 및 Vshift(4)의 각각을 소정의 개수의 소자에 인가하였을 때의 전자 방출 전류의 변화량(평균값)을 도시한 그래프이다. 소자 전자 방출 전류값은, 각각의 특성 시프트 전압의 1 펄스를 매시간 인가한 후에 통상 구동 전압(Vdrv)에서 측정한다. 5 개의 특성 시프트 전압간의 관계는 Vshift(4) > Vshift(3) > Vshift(2) > Vshift(1) > Vpre이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 특성 시프트 전압 인가 회수가 증가함에 따라, 또는 특성 시프트 전압이 증가함에 따라, 소자 특성의 변화량은 증가하고, 즉 조정량이 증가한다. 도 7에 도시한 특성 변화 곡선을 사용함으로써, 전체 멀티 전자원의 특성은 하기 두 개의 공정에 의해 조정된다.

(1) 도 5에서 설명한 바와 같이 얻어진 Ie 측정 결과에 의해 설정된 목표 기준 방출 전류 Ie-t에 따라서, 특성 시프트 전압 범위 및 인가된 펄스의 평균수를 설정한다. 즉, 이 스텝은 특성 조정을 위한 룩업테이블을 작성한다.

(2) (1)에서 설정된 값에 따라, 각각의 소자 마다 특성 시프트 전압을 설정한다. 특성 시프트 전압 인가와 전자 방출 전류 특성 측정을 반복함으로써, 목표값으로 특성을 시프트한다. 이것은, 특성 조정을 위한 룩업테이블에 따라서 특성 시프트 전압 Vshift의 펄스 신호를 인가하고, 특성 조정이 완료되었는지의 여부를 판정하기 위해 통상 구동 전압 Vdrv를 인가하여 전자 방출 특성을 측정하는 단계 Ⅲ(도 1a에 도시된 특성 조정 기간의 제 2 및 제 3 기간에 대응하는 도 11의 흐름도)에 대응한다.

상기 언급한 바와 같이, 도 7의 특성 변화 곡선에 도시한 인가된 펄스의 개수에 비해 매우 다른 변화율을 가지는, 소수의 전자원이 존재한다. 대부분의 전자원에 인가할 수 있는 특성 조정 스텝 (1) 및 (2)에 나중에 설명되는 대처 방안을 조합함으로써 상기 전자원의 특성에 대해서도 조정할 수 있다.

스텝 (1) 및 (2)의 상세한 설명을 한다.

(1) 최대 조정율 Dmax는,

Dmax = Ie-t / Ie max

(식중, Ie max는 도 5에 도시한 바와 같이 측정된 최대 전류값이고, Ie-t는 목표 전류 Ie-t임)

의 등식에 의해 얻어진다. 예를 들면, 목표 Ie-t = 0.9㎂이고 Ie max = 1.2㎂라고 가정하였을 때, Dmax = 0.75 이어야 한다. 이러한 경우, 최대 시프트 전압 Vshift(4)의 1 펄스만을 인가하였을 경우에는, 모든 소자를 조정할 수 없다는 것을 도 7로부터 알 수 있다. 특성 시프트 전압 인가 펄스의 개수가 증가하는 경우, 특성 조정 공정 시간이 연장되기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 본 실시예에서는, 10 펄스의 평균으로 특성을 조정한다. 10 펄스 인가 시간의 결과물과 목표 Ie-t 이상을 가지는 소자의 개수로부터 공정 시간을 추측할 수 있다.

10 펄스를 인가하였을 경우 도 7로부터 Ie의 조정율 D(0) 내지 D(4)를 판독한다.

특성 시프트 전압 Vshift의 10 펄스를 인가한 직후에, 목표 전자 방출 전류 Ie-t를 얻는 것이 예상되는 예비 구동(Vpre)의 초기 1 펄스를 인가한 직후, 통상 구동(Vdrv)에서 소자의 전자 방출 전류 상한 Ie-u를

Ie-u = Ie-t / D

의 등식에 의해 나타낼 수 있다.

즉, 특성 시프트 전압 Vshift(1)의 10 펄스를 인가하였을 경우 조정율을 D(1)라 가정하였을 때, 예비 구동(Vpre)의 1 펄스를 인가한 후 통상 구동(Vdrv)에서 전자 방출 전류 상한 Ie-u(1)은

Ie-u(1) = Ie-t / D(1)

로 나타낸다.

마찬가지로, 특성 시프트 전압 Vshift(2)의 10 펄스를 인가하였을 경우 조정율을 D(2)라 가정하였을 때, 예비 구동(Vpre)의 1 펄스를 인가한 후 통상 구동(Vdrv)에서 전자 방출 전류 상한 Ie-u(2)는

Ie-u(2) = Ie-t / D(2)

로 나타낸다.

특성 시프트 전압 Vshift(3)의 10 펄스를 인가하였을 경우 조정율을 D(3)라 가정하였을 때, 예비 구동(Vpre)의 1 펄스를 인가한 후 통상 구동(Vdrv)에서 전자 방출 전류 상한 Ie-u(3)는

Ie-u(3) = Ie-t / D(3)

로 나타낸다.

특성 시프트 전압 Vshift(4)의 10 펄스를 인가하였을 경우 조정율을 D(4)라 가정하였을 때, 예비 구동(Vpre)의 1 펄스를 인가한 후 통상 구동(Vdrv)에서 전자 방출 전류 상한 Ie-u(4)는

Ie-u(4) = Ie-t / D(4)

로 나타낸다.

특성 시프트 전압 Vshift(0)의 10 펄스를 인가하였을 경우 조정율을 D(0)라 가정하였을 때, 예비 구동(Vpre)의 1 펄스를 인가한 후 통상 구동(Vdrv)에서 전자 방출 전류 상한 Ie-u(0)는

Ie-u(0) = Ie-t / D(0)

로 나타낸다.

이들 전자 방출 상한으로부터 작성된 특성 조정을 위한 룩업테이블을 도 8에 도시한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 특성 시프트 전압 Vpre(=Vshift(0))의 인가에 대한 특성 조정을 위해, 예비 구동(Vpre)의 1 펄스를 인가한 후 통상 구동(Vdrv)에서의 소자의 전자 방출 전류 범위는 목표 Ie-t로부터 Ie-u(1)까지이다. 마찬가지로, 특성 시프트 전압 Vshift(1)의 인가에 대한 특성 조정을 위해, 예비 구동(Vpre)의 1 펄스를 인가한 후 통상 구동(Vdrv)에서의 소자의 전자 방출 전류 범위는 Ie-u(1)로부터 Ie-u(2)까지이다. 특성 시프트 전압 Vshift(2)의 인가에 대한 특성 조정을 위해, 예비 구동(Vpre) 후 통상 구동(Vdrv)에서의 소자의 전자 방출 전류 범위는 Ie-u(2)로부터 Ie-u(3)까지이다. 특성 시프트 전압 Vshift(3)의 인가에 대한 특성 조정을 위해, 예비 구동(Vpre) 후 통상 구동(Vdrv)에서의 소자의 전자 방출 전류 범위는 Ie-u(3)로부터 Ie-u(4)까지이다. 특성 시프트 전압 Vshift(4)의 인가에 대한 특성 조정을 위해, 예비 구동(Vpre) 후 통상 구동(Vdrv)에서의 소자의 전자 방출 전류 범위는 Ie-u(4) 보다 크다. 예비 구동 Vpre 후 통상 구동 전압 Vdrv에서의 전자 방출 전류가 Ie-u(4) 보다 큰 경우, Vshift(4)를 인가한다.

예를 들면, 각각의 특성 시프트 전압의 펄스를 인가한 후, 조정율이 D(0) = 0.9, D(1) = 0.81, D(2) = 0.72, D(3) = 0.6 및 D(4) = 0.5이고, 목표 Ie-t = 0.9㎂이고, 최대값 = 1.55㎂라고 가정하는 경우, 각 특성 시프트 전압에 의해 인가된 소자의 Ie 범위는, 0.9 < Ie ≤ 1.0㎂ (@ Vshift(0)), 1.0 < Ie ≤ 1.11㎂ (@ Vshift(1)), 1.11 < Ie ≤ 1.25㎂ (@ Vshift(2)), 1.25 < Ie ≤ 1.5㎂ (@ Vshift(3)), 1.5 < Ie (@ Vshift(4))이다.

도 7에 도시한 특성 변화 곡선에서 설명한 바와 같이, 인가된 펄스의 개수에 비해 매우 다른 변화율을 가지는 소자를 포함하는 전자원의 취급방법에 대해 설명한다. 상기 언급한 바와 같이, 인가된 펄스의 평균수를 10 펄스로 가정하여 도 7에 도시한 특성 변화 곡선으로부터 룩업테이블을 작성하고 이 테이블로부터 특성 시프트 전압을 판정함으로써, 소자당 10 펄스 이하에서 거의 목표 Ie-t 근방으로 대부분의 전자원의 전자 방출 특성을 설정할 수 있었다. 나중에 언급되는 특성 조정에서는, 인가되는 펄스의 최대수를 인가된 펄스의 평균수의 두 배인 20 펄스로 설정한다. 특성 조정을 실시하였지만 목표 Ie-t 근방의 값을 가질 수 없는 소자는, 20 펄스의 최대수를 인가한 경우에도 목표 Ie-t를 가질 수 없는 소자와, 특성 조정시에 목표 Ie-t보다 훨씬 작은 값을 가지는 소자를 포함한다. 즉, 이들 소자는, 도 7에 도시한 특성 변화 곡선에서 설명한 바와 같이 인가된 펄스의 수에 비해 매우 다른 변화율을 가지는 소자이다.

특성 조정을 완료할 수 없는 상기 소자 또는 전자원의 수를 감소하는 방법에 대해 설명한다. 먼저, 특성 조정을 완료할 수 없는 상기 소자의 존재 여부를 추측하기 위해, 초기 특성 시프트 전압을 인가한 후 통상 구동 전압 Vdrv를 인가함으로써 측정된 전자 방출 전류 Ie를 추측된 변화율의 전자 방출 전류 Ie와 비교한다. 추측된 변화율의 하한은, 20 펄스의 최대수를 인가하여도 소자가 목표 Ie-t를 가질 수 있다고 기대할 수 없는 변화율 D-l(1)이다. 추측된 변화율의 상한은, 두 번째 펄스 인가에서 소자가 목표 Ie-t 미만의 값을 가지는 것을 기대할 수 있는 변화율 D-u(1)이다. 도 7에 도시한 특성 변화 곡선은 로그 눈금으로 나타낼 수 있다. 따라서, 예를 들면, 시프트 전압 Vshift(0) 및 1 msec의 펄스 폭에서 특성 변화 곡선은

y = A(0)·logx + B(0)

(식중, x는 펄스의 개수이고, y는 Ie 변화량이고, A(0) 및 B(0)은 상수임)로 나타낼 수 있다.

변화율 D-l(10)의 하한은 이하의 방법으로 나타낼 수 있다. 초기 특성 시프트 전압의 인가에 대한 변화율이 하한 변화율 D-l(10)인 경우, 특성 변화 곡선은,

y = A(0)·log1 + D-l(10)

= D-l(10)

으로 나타낸다.

이 특성 변화 곡선상의 20 펄스의 인가에 대한 변화율은,

y = A(0)·log20 + D-l(10)

으로 나타낸다.

이 값이 초기에 설정한 특성 곡선상의 10 펄스의 인가에 대한 변화율보다 클 경우, 특성 조정이 20 펄스의 최대수의 인가에 대해 목표 Ie-t를 가지는 것을 기대할 수 없기 때문에,

A(0)·log20 + D-l(10) < A(0)·log10 + B(0)

이다.

따라서, 하한 변화율 D-l(10)은,

D-l(10) < A(0)·log10 + B(0) - A(0)·log20

< B(0) - A(0)·log20 B(0) - 0.3·A(0)

로 나타낼 수 있다.

초기 펄스 전압의 인가에 대한 변화율이 하한 변화율 D-l(10) 미만인 경우, 20 펄스의 최대수 이내에서 목표 Ie-t를 얻을 수 있다는 것을 기대할 수 있다. 그러나, 변화율이 하한 변화율 D-l(10) 보다 큰 경우, 목표 Ie-t를 얻을 수 있다고 기대할 수 없다. 변화율이 하한 변화율 D-l(10) 보다 큰 경우, 도 9의 특성 조정 기간의 제 2 기간에 도시한 바와 같이, 두 번째 및 후속 펄스 신호의 펄스 폭이 넓어진다. 이것은, 인가된 펄스의 평균수 전후로 목표 Ie-t를 얻을 수 있기 위해, 각각의 펄스 인가에서 변화량을 크게 하는 것을 의미한다. 본 실시예에서는, 두 번째 및 후속 펄스의 펄스 폭을 1 msec의 두 배인 2 msec로 설정하였다.

변화율의 상한 D-u(10)을 하기 방식으로 나타낼 수 있다. 초기 특성 시프트 전압의 인가에 대한 변화율이 상한 변화율 D-u(10)일 경우, 특성 변화 곡선은,

y = A(0)·log1 + D-u(10)

= D-u(10)

로 나타낸다.

이 특성 변화 곡선 상의 2 펄스의 인가에 대한 변화율은,

y = A(0)·log2 + D-u(10)

로 나타낸다.

이 값이 초기에 설정한 특성 곡선상의 10 펄스의 인가에 대한 변화율 미만일 경우, 특성 조정이 두 번째 펄스의 인가에 대한 목표 Ie-t 미만의 값을 가지는 것을 예상할 수 없기 때문에,

A(0)·log2 + D-u(10) > A(0)·log10 + B(0)

이다.

따라서, 상한 변화율 D-u(10)은,

D-u(10) > A(0)·log10 + B(0) - A(0)·log2

> B(0) + A(0)·log5 B(0) - 0.7·A(0)

로 나타낼 수 있다.

초기 펄스 전압의 인가에 대한 변화율이 상한 변화율 D-u(10) 미만인 경우, 도 10의 특성 조정 기간의 제 2 기간에 도시한 바와 같이, 두 번째 및 후속 펄스의 펄스 폭은 좁아진다. 이것은, 인가된 펄스의 평균수 전후로 목표 Ie-t를 얻을 수 있기 위해, 각각의 펄스 인가에서 변화량을 크게 하는 것을 의미한다. 본 실시예에서는, 두 번째 및 후속 펄스의 펄스 폭을 1 msec의 1/10 배인 0.1 msec로 설정하였다.

마찬가지로, 특성 시프트 전압값 Vshift(1) 내지 Vshift(4)에 대해 하한 변화율 D-l(11) 내지 D-l(14)와 상한 변화율 D-u(11) 내지 D-u(14)를 계산할 수 있고, 변화율이 하한 변화율 보다 높아지는 경우의 펄스 폭과 변화율이 상한 변화율 보다 낮아지는 경우의 펄스 폭을 적절하게 설정할 수 있다. 도 7의 특성 변화 곡선에 도시한 바와 같이 인가된 펄스의 수에 비해 매우 다른 변화율을 가지는 소자를 처리하기 위해, 룩업테이블이 작성된 경우 시프트 전압 Vshift(0) 내지 Vshift(4)에서 하한 변화율 D-l(10) 내지 D-l(14) 및 상한 변화율 D-u(10) 내지 D-u(14)을 계산하고, 변화율이 하한 변화율보다 높아지는 경우의 펄스 폭 및 변화율이 상한 변화율보다 낮아지는 경우의 펄스 폭을 적절하게 설정한다. 이들 값을 펄스 설정 메모리(309d)에 저장한다.

다음으로, 단계 Ⅲ(도 11의 흐름도)를 설명한다.

먼저, 스텝(S51)에서는, 표시 패널(301)의 각각의 SCE당 특성 조정을 위해 SCE에 인가하는 펄스의 최대수를 설정한다. 인가되는 펄스의 최대수는 인가된 펄스의 평균수의 두 배인 20 펄스로 설정하였다. 다음으로, 스텝(S52)에서는, 스위치 매트릭스를 절환하고 표시 패널(301)의 한 개의 SCE를 선택하기 위해, 스위치 매트릭스 제어 회로(310)에 스위치 매트릭스 제어 신호 Tsw를 출력한다. 스텝(S53)에서는, 예비 구동한 후 통상 구동 전압 Vdrv으로 인가한 선택된 소자의 전자 방출 전류를 판독한다. 스텝(S54)에서는, 특성 조정 룩업테이블을 판독한다. 스텝(S55)에서는, 스텝(S53)에서 판독한 선택된 소자의 전자 방출 전류를 특성 조정 목표 Ie-t와 비교함으로써 특성 조정이 실시되었는지의 여부를 판정한다. 스텝(S53)에서 판독한 선택된 소자의 전자 방출 전류가 특성 조정 목표 Ie-t 이하인 경우, 특성 조정은 실시되지 않고 흐름은 스텝(S66)으로 진행한다.

스텝(S53)에서 판독한 선택된 소자의 전자 방출 전류가 특성 조정 목표 Ie-t 보다 큰 경우, 스텝(S54)에서 판독한 룩업테이블의 값을 참조함으로써 선택된 소자의 전자 방출 전류에 대응하는 특성 시프트 전압 Vshift(0) 내지 Vshift(4)의 한 개와 펄스 폭을 펄스 설정 메모리(309d)로 설정한다. 스텝(S56)에서는, 펄스 설정 메모리(309d)로 설정되고 선택된 소자에 인가되는 펄스 신호의 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 데이터 Tv를 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로(308)에 출력한다. 스텝(S57)에서, 펄스 발생기(306) 및 (307)는 특성 시프트 전압 Vshift(0) 내지 Vshift(4) 중 한 개의 펄스 신호를 스텝(S52)에서 선택된 SCE에 스위치 매트릭스(303) 및 (304)에 의해 인가한다. 예를 들면, 스텝(S52)에서 선택된 SCE의 전자 방출 전류를

Ie-u(2) < Ie-p ≤ Ie-u(3)

의 범위 내의 Ie-p로 가정하였을 때, 도 8에 도시한 특성 조정 룩업테이블에 의해 특성 시프트 전압은 Vshift(2)이다.

스텝(S58)에서는, 특성 조정하고 통상 구동 전압 Vdrv 미만인 전압에서 구동한 소자의 특성을 평가하기 위해, 선택된 소자에 인가되고 펄스 설정 메모리(309d)로 미리 설정되는 펄스 신호의 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 데이터 Tv로서 통상 구동 전압 Vdrv 및 1 msec의 펄스 폭을 설정한다. 스텝(S59)에서는, 통상 구동 전압 Vdrv의 펄스 신호를 스텝(S52)에서 선택된 소자에 인가한다. 이 때, 전자 방출 전류를 측정하고 스텝(S60)의 메모리에 저장한다. 스텝(S61)에서는, 스텝(S60)에서 측정된 전자 방출 전류가 특성 조정 목표 Ie-t 이하인 지의 여부를 체크하고, 흐름은 인가된 펄스의 개수가 한 개 인지의 여부를 체크하는 스텝(S62)로 진행한다. 스텝(S60)에서 측정된 전자 방출 전류가 특성 조정 목표 Ie-t 이하인 경우, 특성 조정은 실시되지 않고 그 후 스텝(S66)으로 진행한다.

스텝(S62)에서는, 인가된 펄스의 개수가 한 개 인지의 여부를 체크한다. 한 개인 경우, 흐름은 스텝(S63)으로 진행한다. 그것이 두 번째 또는 후속 펄스인 경우, 흐름은 인가된 펄스의 누적된 개수가 특성 조정 구동을 위해 인가되는 펄스의 최대수에 도달하였는지의 여부를 체크하는 스텝(S65)로 진행한다. 스텝(S63)에서는, 선택된 소자가 도 7에 도시한 특성 변화 곡선에서 설명한 바와 같이 인가된 펄스의 개수에 비해 매우 다른 변화율을 가지는 소자인지의 여부를 판정하기 위해, 선택된 소자에 인가된 특성 시프트 전압에 대응하는 하한 및 상한 변화율을 펄스 설정 메모리(309d)로부터 판독한다. 예비 구동한 후 통상 구동 전압 Vdrv로 인가한 선택된 소자의 전자 방출 전류를 하한 변화율로 곱한 것을 하한 Ie값으로서 설정하고, 상한 변화율로 곱한 것을 상한 Ie값으로서 설정한다. 이들 값을 스텝(S60)에서 측정된 전자 방출 전류와 비교한다. 스텝(S64)에서는, 스텝(S60)에서 측정된 전자 방출 전류가 하한 Ie값 보다 큰 경우, 인가되는 펄스 신호의 폭을 1 msec의 두 배인 2 msec로 변경하고, 또는 그것이 상한 Ie값 미만인 경우, 인가되는 펄스 신호의 폭을 1 msec의 1/10 배인 0.1 msec로 변경하고, 또는 그것이 하한 및 상한 Ie값 사이일 경우, 인가되는 펄스 신호의 폭을 1 msec로 유지한 후 두 번째 펄스의 인가를 위한 스텝(S56)으로 진행한다.

스텝(S65)에서는, 선택된 소자에 인가된 두 번째 및 후속 펄스를 포함하는 펄스의 누적된 개수가 특성 조정 구동을 위해 인가되는 펄스의 최대수에 도달하는지의 여부를 체크한다. 도달하지 못한 경우 흐름은 이전의 펄스 인가와 유사한 펄스를 인가하기 위해 스텝(S56)으로 진행하지만, 도달한 경우에 흐름은 스텝(S66)으로 진행한다. 스텝(S66)에서는, 표시 패널의 모든 SCE를 특성 조정하는지의 여부를 체크한다. 특성 조정하지 않을 경우, 흐름은 다음 소자를 선택하고, 스위치 메트릭스 제어 신호 Tsw를 출력한 후 스텝(S52)로 되돌아가는 스텝(S67)로 진행한다. 스텝(S66)에서 모든 소자를 특성 조정하였다고 판정된 경우, 흐름은 종료된다. 이 상태에서, 모든 소자의 전자 방출 전류는 균일화된다. 따라서, 스텝 (2)가 종료된다. 공정 시간은, 목표 Ie-t 보다 큰 초기 Ie를 가지는 대략적인 소자의 개수의 결과물이고 10 펄스 시프트 전압을 인가하는데 걸리는 시간이다.

도 7의 특성 변화 곡선에서 설명한 바와 같이 인가된 펄스의 개수에 비해 매우 다른 변화율을 가지는 전자원을 취급하는 방법에 더하여, 매우 다른 변화율을 가지는 전자원에 인가된 특성 시프트 전압 Vshift(0) 내지 Vshift(4) 중 한 개를 증감하여 그것을 두 번째 및 후속 펄스에 인가하는 것에 의해, 변화율이 추측된 변화율에 근소한 값을 가지게 하고 목표 Ie-t에 도달하도록 하는데 또 다른 방법이 사용되어도 된다.

본 실시예에서는, 각각의 표시 패널(301) 마다 특성 조정 룩업테이블을 작성하고 특성 조정 룩업테이블을 사용함으로써 특성 조정을 실시한다. SCE의 동일한 목표 전자 방출 전류 Ie-t를 사용함으로써 동일한 로트의 표시 패널에 대해 특성 조정을 실시하는 경우, 특성 조정 룩업테이블을 단지 제 1 표시 패널에 대해서만 작성하여도 된다. 이러한 경우, 제 2 및 후속 표시 패널에 대해서는, 예비 구동 전압 Vpre를 표시 패널(301)의 모든 SCE에 인가한 후 통상 구동 전압 Vdrv에서 전자 방출 특성의 측정 결과가 전류값을 목표 전자 방출 전류 Ie-t로 설정할 수 있는 범위에 있는 경우, 도 7에 도시한 모든 특성 변화 곡선에 대한 데이터를 얻지 않으면서, 단지 일부의 확인 데이터를 얻는 것에 의해 제 1 표시 패널에 대한 특성 조정 룩업테이블을 사용함으로써 특성 조정을 할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 및 후속 표시 패널의 특성 조정을 위한 공정 시간을 축소할 수 있다.

본 실시예에서는, 전자 방출 전류를 측정하고, 전자 방출 전류를 균일화 하기 위해 특성 조정을 실시한다. 대신에, SCE로부터 전자의 수용에 대해 광을 방출하는 형광체의 휘도를 측정하여도 되고, 휘도를 균일화하기 위해 특성 조정을 실시한다. 즉, 소자가 구동되었을 때 소자로부터 전자의 수용에 대해 광을 방출하는 형광체의 휘도는 CCD 센서 등에 의해 측정된다. 측정된 휘도는 전자 방출 전류를 균일화하기 위해 전자 방출 전류에 대응하는 값으로 전환된다.

본 실시예에서는, 표시 패널의 화상 표시 영역(301a) 내 소자를 사용하지만, 화상 표시동안 구동되지 않은 더미 소자를 형성하여 이들 더미 소자로부터 데이터를 취득하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하여, 복수의 SCE를 가진 멀티 전자원을 포함하는 전자 발생 장치에 대해서, 각각의 SCE 마다 특성 조정 공정 시간을 단순 구조에 의해 균일화 할 수 있다. 대량 생산에서는, 특성 조정 후의 전자원 패널의 전자 방출 특성의 변화 및 특성 조정 시간의 변화를 억제할 수 있고, 제조 공정의 관리도 용이하게 할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의해 SCE의 특성을 조정하는 신호의 일예를 도시한 도면.

도 2는 시프트 전압 인가 시간과 특성 시프트량 간의 관계를 도시한 그래프.

도 3a 및 도 3b는 다른 SCE 구동 전압에서 방출 전류 특성을 도시한 그래프.

도 4는 본 발명의 실시예에 의해 특성 조정 신호를 멀티 전자원에 인가하는 장치의 구조를 도시한 회로도.

도 5는 도 4에 도시한 장치를 사용함으로써 전자원의 각각의 SCE의 특성을 조정하는 공정을 도시한 흐름도.

도 6은 도 5에 도시한 흐름도에 계속되는 특성 조정 공정을 도시한 흐름도.

도 7은 복수의 구동 전압의 각각에서 펄스를 소자에 반복적으로 인가하는 경우 전자 방출 전류의 변화량을 나타내는 특성 곡선을 도시한 그래프.

도 8은 도 4에 도시한 장치의 특성 조정을 위해 인가된 이산적인 특성 전압의 각각에서 각각의 SCE의 전자 방출 전류의 범위를 도시한 그래프.

도 9는 초기에 결정된 수의 펄스를 도 4에 도시한 장치의 SCE에 인가하는 경우에도 조정 목표값을 얻을 수 없다고 판정되었을 때, 인가되는 특성 조정 신호의 일예를 도시한 도.

도 10은 초기에 결정된 수의 펄스를 도 4에 도시한 장치의 SCE에 인가하였을 경우, 전류값이 조정 목표값을 초과한다고 판정되었을 때 인가되는 특성 조정 신호의 일예를 도시한 도.

도 11은 도 6에 도시한 흐름도에 계속되는 특성 조정 공정을 도시한 흐름도.

<주요 부분에 대한 부호의 설명>

301: 표시 패널

301a: 표시 패널 내의 특성 조정 데이터 취득 영역

302: 고전압 인가 단자 303, 304: 스위치 매트릭스

305: 전자 방출 전류 검출기 306, 307: 펄스 발생 회로

308: 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로

309: 제어 회로 309a: CPU

309b: 메모리 309c: 특성 조정 룩업테이블

309d: 펄스 설정 메모리 310: 스위치 매트릭스 제어 회로

311: 고전압 인가 단자

Claims

복수의 전자 방출 소자(A+B)를 기판 위에 배치한 멀티 전자원의 특성 조정 방법으로서,

각각의 전자 방출 소자(A+B)의 전자 방출 특성을 측정하고, 특성 조정 목표값을 설정하는 스텝과;

이산적인 값을 가지는 복수의 특성 시프트 전압을 전자 방출 소자 중의 일부(A)에 인가하고, 이들(A)의 전자 방출 소자의 전자 방출 특성을 측정하고, 측정된 이들의 전자 방출 특성의 변화율에 따라서 특성 조정 테이블을 작성하는 스텝과;

각각(B)의 전자 방출 소자 마다 작성된 특성 조정 테이블을 참조하고, 복수의 특성 시프트 전압값으로부터 소정의 특성 시프트 전압값을 선택하여 소정의 특성 시프트 전압을 전자 방출 소자(B)에 인가함으로써, 특성 조정 목표값으로 특성을 시프팅하는 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자원의 특성 조정 방법.
제 1항에 있어서, 특성 조정 테이블은, 다른 특성 시프트 전압을 멀티 전자원의 전자 방출 소자 중의 일부에 인가하는 경우에 방출 전류의 변화를 측정함으로써 작성되는 것을 특징으로 하는 멀티 전자원의 특성 조정 방법.
제 1항에 있어서, 전자 방출 특성은, 전자 방출 전류 또는 발광 휘도에 관계되는 것을 특징으로 하는 멀티 전자원의 특성 조정 방법.
제 2항에 있어서, 초기 특성 시프트 펄스를 인가한 후 전자 방출 특성의 변화량이 소정의 범위 내에 있는 지의 여부를 판정하는 스텝과; 변화율이 소정의 범위 내에 있지 않는 경우에는 특성 시프트 전압의 펄스 폭을 변경하는 스텝으로 이루어진 특성시프트 조건의 변경스텝을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자원의 특성 조정 방법.
제 4항에 있어서, 소정의 범위는, 측정된 전자 방출 특성의 변화율로부터 계산되어 미리 설정된 최대수의 펄스를 가진 특성 시프트 전압을 인가할 때에 전자 방출 특성의 변화율의 상한 값 및 하한 값으로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 멀티 전자원의 특성 조정 방법.
기판 위에 배치된 복수의 전자 방출 소자의 각각의 전자 방출 특성을 조정하는 멀티 전자원의 특성 조정 장치로서,

멀티 전자원을 구성하는 전자 방출 소자를 선택하는 선택 제어 회로와;

각각의 전자 방출 소자에 인가되는 전압의 펄스 피크 값과 폭 값을 설정하는 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로와;

상기 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로에 의해 설정된 전압을 상기 선택 제어 회로에 의해 선택된 전자 방출 소자에 인가하는 구동 회로와;

상기 구동 회로에 의해 구동된 전자 방출 소자의 전자 방출 전류를 측정하는 회로와;

전자 방출 전류의 측정된 값을 저장하는 메모리와;

상기 선택 제어 회로가 전자 방출 소자 중의 일부를 선택하고, 상기 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로가 이산적인 값을 가지는 복수의 특성 시프트 전압을 설정하고, 상기 구동 회로가 전자 방출 소자 중의 일부를 구동하고, 각각의 특성 시프트 전압이 인가된 경우 상기 측정 회로에 의해 측정된 값에 따라 전자 방출 소자 중의 일부의 전자 방출 특성의 변화율의 평균을 계산하고, 계산된 평균에 따라서 전자 방출 소자의 전자 방출 전류 특성을 조정하는 특성 조정 테이블을 작성하도록, 특성 조정 테이블을 작성하는 계산 회로와;

전자 방출 소자에 인가되는 특성 시프트 전압의 펄스 피크 값과 펄스 폭 값과 특성 조정 테이블을 저장하는 메모리와;

특성 조정 테이블 및 전자 방출 전류에 따라서 상기 펄스 피크 값과 펄스 폭 값의 설정 회로에 의해 설정된 값을 재설정 하는 제어회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자원의 특성 조정 장치.
제1항에 있어서,

특성을 시프팅하는 스텝후에, 전자방출특성의 변화를 모니터링하여 특성시프트조건을 변경하는 스텝을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자원의 특성 조정 방법
복수의 전자 방출 소자를 기판위에 배치한 전자원 패널의 제조방법으로서,

각각의 전자 방출 소자의 전자 방출 특성을 측정하고, 특성 조정 목표값을 설정하는 스텝과;

이산적인 값을 가지는 복수의 특성 시프트 전압을 전자 방출 소자의 일부에 인가하고, 이들 전자 방출 소자의 전자 방출 특성을 측정하고, 이들의 전자 방출 소자의 측정된 전자 방출 특성의 변화율에 따라서 각각의 값마다 특성조정 테이블을 작성하는 스텝과;

각각의 전자 방출 소자마다 작성된 특성 조정 테이블을 참조하고, 복수의 특성 시프트 전압값으로부터 소정의 특성 시프트 전압값을 선택하여 소정의 특성 시프트 전압을 전자 방출 소자에 인가함으로써, 특성 조정 목표값으로 특성을 시프팅하는 스텝;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자원 패널의 제조방법.