图像形成装置的特性调整方法、制造方法和特征调整装置制造方法及图纸

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。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。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。参照附图说明图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。专利技术人对各种材料、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等中公开的专利技术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是现有的专利技术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。本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-28 304610/20011.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：山野明彦，久野光俊，青木修司，小口高弘，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]