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JP2009164083A - 平面型表示装置の処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】平面型表示装置の製造完了後、工場出荷前において、電子放出領域の電子放出状態の差異を所望の状態に近づけることを可能とする平面型表示装置の処理方法を提供する。
【解決手段】電子放出領域を備えたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが外周部で接合された平面型表示装置の処理方法であって、各電子放出領域に一定の電圧を印加して各電子放出領域から電子を放出させて、所定の行において、電子放出領域における初期電子放出状態を測定した後、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域に、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、平面型表示装置の処理方法に関する。
現在主流の陰極線管(CRT)に代わる画像表示装置として、平面型(フラットパネル形式)の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス表示装置(ELD)、プラズマ表示装置(PDP)を例示することができる。また、電子放出素子を備えたカソードパネルを組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属/絶縁膜/金属型素子(MIM素子とも呼ばれる)、表面伝導型電子放出素子が知られており、これらの冷陰極電子源から構成された電子放出素子を備えたカソードパネルを組み込んだ平面型表示装置は、高解像度、高速応答性、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。
電子放出素子としての冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置(以下、表示装置と略称する場合がある)は、一般に、複数の冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する場合がある)を備えたカソードパネルCPと、電界放出素子から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体領域を有するアノードパネルAPとが、高真空に維持された空間を介して対向配置され、カソードパネルCPとアノードパネルAPとが周縁部において接合部材を介して接合された構成を有する。ここで、カソードパネルCPは、2次元マトリクス状に配列された各サブピクセルに対応した電子放出領域を有し、各電子放出領域には、1又は複数の電界放出素子が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。
一例として、スピント型電界放出素子を有する代表的な表示装置の模式的な一部端面図を図7に示し、カソードパネルCP及びアノードパネルAPを分解したときのカソードパネルCPとアノードパネルAPの一部分の模式的な分解斜視図を図8に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体10に形成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)と、開口部14の底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出部15から構成されている。また、絶縁層12上には層間絶縁層16が形成されており、層間絶縁層16上には収束電極17が形成されている。
この表示装置において、カソード電極11は列方向(Y方向)に延びる帯状であり、ゲート電極13は、Y方向とは異なる行方向(X方向)に延びる帯状である。一般に、カソード電極11とゲート電極13とは、これらの両電極11,13の射影像が互いに直交する方向に形成されている。帯状のカソード電極11と帯状のゲート電極13とが重複する重複領域が、電子放出領域EAであり、1サブピクセルに相当する。そして、係る電子放出領域EAが、カソードパネルCPの有効領域(平面型表示装置としての実用上の機能である表示機能を果たす中央の表示領域であり、無効領域が、この有効領域の外側に位置し、有効領域を額縁状に包囲している)内に、通常、2次元マトリクス状に配列されている。
一方、アノードパネルAPは、基板20上に所定のパターンを有する蛍光体領域22(具体的には、赤色発光蛍光体領域22R、緑色発光蛍光体領域22G、及び、青色発光蛍光体領域22B)が形成され、蛍光体領域22がアノード電極24で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体領域22の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層(ブラックマトリックス)23で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。また、1サブピクセルを構成する蛍光体領域22のそれぞれは隔壁21によって囲まれており、隔壁21の平面形状は格子形状(井桁形状)である。尚、図中、参照番号40は行方向(X方向)に延びるスペーサを表し、参照番号25はスペーサ保持部を表し、参照番号26は接合部材を表す。図8においては、隔壁やスペーサの図示を省略した。
1サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域EAと、電子放出領域EAに対向(対面)したアノードパネル側の蛍光体領域22とによって構成されている。有効領域には、画素(ピクセル)が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。カラー表示の表示装置においては、1画素(1ピクセル)は、赤色発光サブピクセル、緑色発光サブピクセル、及び、青色発光サブピクセルの組から構成されている。そして、アノードパネルAPとカソードパネルCPとを、電子放出領域EAと蛍光体領域22とが対向するように配置し、周縁部において接合部材26を介して接合した後、排気し、封止することによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルAPとカソードパネルCPと接合部材26とによって囲まれた空間は高真空(例えば、1×10-3Pa以下)となっている。従って、アノードパネルAPとカソードパネルCPとの間にスペーサ40を配置しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。尚、スペーサ40の側面には、通常、例えば、CrOxから成る帯電防止膜40Aが形成されている。
この表示装置の駆動にあっては、線順次駆動方式が屡々採用されている。ここで、線順次駆動方式とは、マトリクス状に交差する電極群の内の例えばゲート電極13を走査電極(本数:N)、カソード電極11をデータ電極(本数:M)とし、ゲート電極13を選択、走査し、カソード電極11への信号に基づき画像を表示させ、1画面を構成する方法である。そして、このような線順次駆動方式にあっては、各電子放出領域EAからの電子放出は、走査電極の選択時間、所謂走査電極のデューティ(Duty)期間だけ行われる。ここで、デューティ期間は、フレームのリフレッシュ時間(例えば60Hzの場合16.7ミリ秒)をNで除した秒数となる。
より具体的には、カソード電極11には相対的に負電圧がカソード電極制御回路31から印加され、ゲート電極13には相対的に正電圧がゲート電極制御回路32から印加され、アノード電極24にはゲート電極13よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路33から印加される。そして、係る表示装置において表示を行う場合、カソード電極11にカソード電極制御回路31からビデオ信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32から走査信号を入力する。カソード電極11及びゲート電極13に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部15から電子が放出され、この電子がアノード電極24に引き付けられ、アノード電極24を通過して蛍光体領域22に衝突する。その結果、蛍光体領域22が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この冷陰極電界電子放出表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極13に印加される電圧、及び、カソード電極11に印加される電圧によって制御される。
ところで、スペーサ40の近傍に位置する電子放出領域EAから放出された電子がアノードパネルAPにおけるアノード電極24を通過し、蛍光体領域22に衝突すると、係る電子の一部は蛍光体領域22で後方散乱され、後方散乱電子の一部はスペーサ40に衝突する。その結果、スペーサ40に吸着していたガスが放出され、係るガスの分子等がスペーサ40の近傍に位置する電子放出領域EAを構成する電子放出部15の表面に付着し、あるいは、吸着し、電子放出部15における電子放出特性を変化させるといった現象が生じる。そして、このような現象が生じると、スペーサ40の近傍に位置する電子放出領域EAからの電子放出量が変化し、その結果、スペーサ40の近傍に位置する電子放出領域EAにおける電子放出状態と、スペーサ40近傍には位置していない電子放出領域EA(スペーサ40から離れた位置に位置する電子放出領域EA)における電子放出状態との間に差異が生じる。
このような状態を、模式的に図9の(A)及び(B)に示す。尚、図9の(A)及び(B)の縦軸のアノード電流値は、1行を占めるM個の電子放出領域から放出された電子によって電子放出領域とアノード電極との間に流れるアノード電流の値であり、横軸は、列方向(Y方向)に沿った電子放出領域の位置を示す。尚、図9の(A)及び(B)中、縦に延びる一点鎖線は、スペーサの配置された位置を示す。図9の(A)に示す例では、スペーサの近傍に位置する電子放出領域から放出される電子の量は、スペーサから離れた所に位置する電子放出領域から放出される電子の量よりも多い。一方、図9の(B)に示す例では、スペーサの近傍に位置する電子放出領域から放出される電子の量は、スペーサから離れた所に位置する電子放出領域から放出される電子の量よりも少ない。尚、図9の(A)に示す状態となるか、図9の(B)に示す状態となるかは、表示装置の仕様等に依存して、ケース・バイ・ケースである。そして、これらの放出電子の量の相違によって、表示装置における輝度の差は数%〜十数%となる場合があり、このような輝度の差によって、画質が著しく損なわれるし、スペーサが視認されてしまうといった問題も生じる。
また、電子放出領域からの電子の放出状態には経時変化が生じる。この状態を、図10、図11の(A)、(B)、(C)に例示する。尚、図10、図11の(A)、(B)、(C)の縦軸のアノード電流相対値は、(スペーサの近傍に位置する電子放出領域におけるアノード電流の値)を(スペーサから十分に離れた電子放出領域におけるアノード電流の値)で除した値(単位は%)であり、横軸は、経過時間(単位は任意であるが、対数目盛で表示)である。図10に図示した例では、作動時間の経過と共にアノード電流相対値は変化するが、その変化量は、初期のアノード電流相対値によって異なり、しかも、長時間が経過すると、概ね或る値に収斂する。例えば、初期のアノード電流相対値が約106%の場合、約98%へと変化し、初期のアノード電流相対値が約100%の場合、約96%へと変化し、初期のアノード電流相対値が約94%の場合、約95%へと変化し、初期のアノード電流相対値が約90%の場合、約96%へと変化している。また、図11の(A)、(B)、(C)から、初期のアノード電流相対値に依存して、時間に対するアノード電流相対値の変化割合(図11の(A)、(B)、(C)における直線の傾き)が異なっていることが判る。
特開2007−193190
ところで、作動時間の経過に従いスペーサの近傍に位置する電子放出領域における電子放出特性と、スペーサから十分に離れた電子放出領域における電子放出特性における電子放出特性とに差異が生じるといった問題を解決するための手段が、例えば、特開2007−193190に開示されている。即ち、この特許公開公報に開示された技術は、スペーサの近傍に位置する電子放出領域における電子放出状態と、スペーサの近傍には位置していない電子放出領域における電子放出状態との間における差異を、出来る限り少なくし得る平面型表示装置の実表示作動時における作動方法に関する。この特許公開公報に開示された技術は非常に効果的な技術である。しかしながら、表示装置の製造完了後、工場出荷前における処理によって、即ち、平面型表示装置の本格的な実表示作動の前に、例えば、スペーサの近傍に位置する電子放出領域における電子放出状態と、スペーサの近傍には位置していない電子放出領域における電子放出状態との間における差異を、所望の状態に出来る限り近づけておくことが一層望ましい。更には、電子放出領域からの電子の放出状態には経時変化が生じ得るが、表示装置全体として係る経時変化のバラツキを出来る限り少なくすることが望ましい。
従って、本発明の目的は、平面型表示装置の製造完了後、工場出荷前において、電子放出領域の電子放出状態の差異を所望の状態に近づけることを可能とする平面型表示装置の処理方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の第1の態様、第2の態様あるいは第3の態様に係る平面型表示装置の処理方法は、支持体上に行方向(X方向)及び列方向(Y方向)に沿って2次元マトリクス状に配列された電子放出領域を備えたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが外周部で接合されており、カソードパネルとアノードパネルとの間には行方向(X方向)に沿ってスペーサが配置されており、カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空に保持されている平面型表示装置における処理方法である。
そして、本発明の第1の態様に係る平面型表示装置の処理方法は、
(A)各電子放出領域に一定の電圧を印加して各電子放出領域から電子を放出させて、所定の行において、電子放出領域における初期電子放出状態を測定し、
(B)高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域に、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行することを特徴とする。
また、本発明の第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法は、
(A)各電子放出領域に一定の電圧を印加して各電子放出領域から電子を放出させて、所定の行において、電子放出領域における初期電子放出状態を測定し、
(B)各電子放出領域における初期電子放出状態の測定値と、予め決定された電子放出状態基準値との差に基づく電圧を、所定の時間、各電子放出領域に印加するエージング処理を実行することを特徴とする。
更には、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の処理方法は、高い初期電子放出状態を示すと予想される行における電子放出領域に、低い電子放出状態を示すと予想される行における電子放出領域よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行することを特徴とする。
本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法における前記工程(A)を、便宜上、『初期電子放出状態測定工程』と呼び、前記工程(B)を、便宜上、『エージング処理工程』と呼ぶ。また、本発明の第1の態様、第2の態様あるいは第3の態様に係る平面型表示装置の処理方法(以下、これらを総称して、単に、『本発明の平面型表示装置の処理方法』と呼ぶ場合がある)において、『高い初期電子放出状態を示した行(あるいは、高い初期電子放出状態を示すと予想される行)における電子放出領域』を、便宜上、高電子放出行と呼び、『低い初期電子放出状態を示した行(あるいは、低い初期電子放出状態を示すと予想される行)における電子放出領域』を、便宜上、低電子放出行と呼ぶ。
本発明の平面型表示装置の処理方法にあっては、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態と、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態とを、所望の電子放出状態差にする形態とすることが好ましい。ここで、『所望の電子放出状態』として、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態と、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態との差を、出来る限るゼロに近づける形態を挙げることができるし、あるいは又、次に述べるように、前者が後者よりも低い電子放出状態である形態、若しくは、前者が後者よりも高い電子放出状態である形態を挙げることもできる。
このように、係る形態にあっては、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態よりも、低い電子放出状態にする構成とすることができる。このような構成を、便宜上、『第1の構成』と呼ぶ。ここで、この第1の構成は、高い初期電子放出状態を示した電子放出領域がスペーサに近接(あるいは隣接)している構成に対して適用することが好ましい。尚、低い初期電子放出状態を示した電子放出領域は、その他の領域(具体的には、スペーサに近接あるいは隣接していない領域)に位置しており、多数行を占める。このような場合を、便宜上、『ケースA』と呼ぶ。
そして、このような好ましい構成を含む第1の構成にあっては、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態は、平面型表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態である構成とすることが好ましい。更には、以上に説明した好ましい構成を含む第1の構成において、平面型表示装置における実表示作動状態にあっては、同じ駆動信号が入力されたとき、高電子放出行の電子放出状態と、低電子放出行の電子放出状態とが等しくなるように、電子放出領域の電子放出状態を制御することが望ましい。より具体的には、高電子放出行の電子放出状態を所望の状態に制御することが好ましい。
あるいは又、上述した形態にあっては、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態よりも、高い電子放出状態にする構成とすることができる。このような構成を、便宜上、『第2の構成』と呼ぶ。ここで、この第2の構成は、低い初期電子放出状態を示した電子放出領域がスペーサに近接(あるいは隣接)している構成に対して適用することが好ましい。尚、高い初期電子放出状態を示した電子放出領域は、その他の領域(具体的には、スペーサに近接あるいは隣接していない領域)に位置しており、多数行を占める。このような場合を、便宜上、『ケースB』と呼ぶ。
そして、このような好ましい構成を含む第2の構成にあっては、エージング処理の完了の時点において、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態は、平面型表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態である構成とすることが好ましい。更には、以上に説明した好ましい構成を含む第2の構成において、平面型表示装置における実表示作動状態にあっては、同じ駆動信号が入力されたとき、高電子放出行の電子放出状態と、高電子放出行の電子放出状態とが等しくなるように、電子放出領域の電子放出状態を制御することが望ましい。より具体的には、低電子放出行の電子放出状態を所望の状態に制御することが好ましい。
一般に、平面型表示装置における実表示作動時の電子放出状態には、経時変化が生じる。第1の構成あるいは第2の構成の好ましい構成にあっては、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態、あるいは又、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、上述したように、平面型表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態となるようにエージング処理を制御する。ここで、経時変化割合が所定の範囲内になるとは、第1の構成にあっては、例えば、高電子放出行の電子放出状態の経時変化状態が、低電子放出行の電子放出状態の経時変化状態に出来る限り近づくことを意味し、第2の構成にあっては、例えば、低電子放出行の電子放出状態の経時変化状態が、高電子放出行の電子放出状態の経時変化状態に出来る限り近づくことを意味する。そして、経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態を決定するためには、前述したアノード電流相対値の経時変化データを多数の平面型表示装置において採取するといった作業を行えばよい。
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の平面型表示装置の処理方法(以下、単に、『本発明』と呼ぶ場合がある)においては、平面型表示装置の駆動方式として、線順次駆動方式を挙げることができる。線順次駆動方式とは、具体的には、行の数をN、列の数をMとしたとき、各行に配列されたM個の電子放出領域に同じロー電圧VRowを印加し、同時に、この行に配列されたM個の電子放出領域のそれぞれにコラム電圧VColを印加するといった操作を、第1番目の行から第N番目の行まで、順次、行う方式である。初期電子放出状態測定工程においては、各電子放出領域に、同じロー電圧VIni-Row、同じコラム電圧VIni-Colを印加すればよい。エージング処理工程にあっては、行に依存して、ロー電圧VRowは、適宜、変化させられる。一方、1行の上のM個の電子放出領域に印加されるコラム電圧VColは、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
本発明の第1の態様に係る平面型表示装置の処理方法にあっては、初期電子放出状態測定工程において、電子放出領域に一定の電圧VIni-Fixを印加して各電子放出領域から電子を放出させるが、ここで、電子放出領域に印加すべき一定の電圧VIni-Fixは、本質的には任意であり、例えば、平面型表示装置の実表示作動時における最大駆動信号に相当する電圧とすることができる。また、所定の行において電子放出領域における初期電子放出状態を測定するが、ここで、所定の行とは、平面型表示装置を構成する全ての行とすることができるし、あるいは又、スペーサに隣接した1行あるいは複数行、及び、スペーサとスペーサの中間に位置する1行あるいは複数行とすることができる。電子放出領域における初期電子放出状態の測定は、例えば、電子放出領域に対応する蛍光体領域の発光状態をCCDカメラ等を用いて測定する方法、電子放出領域から放出された電子によって電子放出領域とアノード電極との間に流れるアノード電流を測定する方法を挙げることができる。ここで、VIni-Fixは、例えば、
|VRow−VCol
で表すことができる。
また、本発明の第1の態様に係る平面型表示装置の処理方法にあっては、エージング処理工程において、高電子放出行に、低電子放出行よりも高い電圧を、所定の時間、印加するが、具体的には、高電子放出行に例えば一定の高い電圧VH-Fixを印加し、低電子放出行に例えば一定の低い電圧VL-Fixを印加してもよい。あるいは又、電子放出状態基準値を予め決定しておき、高電子放出行の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、高電子放出行に印加する電圧VH-Varを決定し、低電子放出行の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、低電子放出行に印加する電圧VL-Varを決定してもよい。尚、これらの電圧も、例えば、
|VRow−VCol
で表すことができる。
あるいは又、上述したケースAの場合、低電子放出行の初期電子放出状態測定値の全平均値を基準値として、高電子放出行の初期電子放出状態測定値とこの基準値の差に基づき、高電子放出行に印加する電圧VH-Varを決定し、低電子放出行に例えば一定の低い電圧VL-Fixを印加してもよい。他方、ケースBの場合、高電子放出行の初期電子放出状態測定値の平均値(H)を求め、また、低電子放出行の初期電子放出状態測定値の平均値(L)を求め、平均値(H)と平均値(L)とに基づき、高電子放出行に例えば一定の高い電圧VH-Fixを印加し、低電子放出行に例えば一定の低い電圧VL-Fixを印加してもよい。
エージング処理工程において、電圧を印加する時間は、本質的に任意であり、種々の試験を行うことで決定すればよいが、例えば、数分乃至数百時間程度を例示することができる。本発明の第2の態様あるいは第3の態様に係る平面型表示装置の処理方法においても同様である。
一方、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の処理方法にあっては、高い初期電子放出状態を示すと予想される行、低い電子放出状態を示すと予想される行は、多数の平面型表示装置に対して、本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法における初期電子放出状態測定工程と同様の工程を実行してデータを集積することで決定することができる。また、『高い電圧』を、所定の時間、印加するが、具体的には、例えば、高い初期電子放出状態を示すと予想される行(高電子放出行)に一定の高い電圧VH-Fixを印加し、低い初期電子放出状態を示すと予想される行(低電子放出行)に一定の低い電圧VL-Fixを印加すればよい。
本発明において、高電子放出行や低電子放出行にどの程度の電圧を印加すべきかは、多数の平面型表示装置に対して、本発明の第1の態様あるいは第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法における初期電子放出状態測定工程及びアニール処理工程と同様の工程を実行してデータを集積することで、決定することができる。
本発明において、カソードパネルを構成する支持体、あるいは又、アノードパネルを構成する基板は、これらの基板が相互に対向する面が絶縁性部材から構成されていればよく、ガラス基板、表面に絶縁被膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁被膜が形成された石英基板、表面に絶縁被膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁被膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、低アルカリガラス、ソーダガラス(Na2O・CaO・SiO2)、硼珪酸ガラス(Na2O・B23・SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)、鉛ガラス(Na2O・PbO・SiO2)、無アルカリガラスを例示することができる。
本発明におけるカソードパネルにおいて、行方向(X方向)の射影像と列方向(Y方向)の射影像とは直交することが、即ち、行方向と列方向とは直交することが、平面型表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。また、カソードパネルにおいて、カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とは直交することが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。ここで、ゲート電極は行方向(X方向)に延び、カソード電極は列方向(Y方向)に延びる構成とすることができる。
本発明において、列の数(M)と行の数(N)の組合せ(M,N)として、具体的には、VGA(640,480)、S−VGA(800,600)、XGA(1024,768)、APRC(1152,900)、S−XGA(1280,1024)、U−XGA(1600,1200)、HD−TV(1920,1080)、Q−XGA(2048,1536)の他、(1920,1035)、(720,480)、(1280,960)等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。
本発明において、電子放出領域を構成する電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出素子と略称する)、金属/絶縁膜/金属型素子(MIM素子)、表面伝導型電子放出素子を挙げることができる。また、平面型表示装置として、冷陰極電界電子放出素子を備えた平面型表示装置(冷陰極電界電子放出表示装置)、MIM素子が組み込まれた平面型表示装置、表面伝導型電子放出素子が組み込まれた平面型表示装置を挙げることができる。
ここで、平面型表示装置を、冷陰極電界電子放出素子(電界放出素子と略称する)を備えた冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、電界放出素子は、
(a)支持体上に形成された帯状のカソード電極、
(b)支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
(c)絶縁層上に形成された帯状のゲート電極、
(d)カソード電極とゲート電極の重複する重複領域に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
(e)開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられ、カソード電極及びゲート電極への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部、
から成る。
電界放出素子の型式は特に限定されず、スピント型電界放出素子(円錐形の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)や、扁平型電界放出素子(略平面の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子)を挙げることができる。カソードパネルにおいて、ゲート電極とカソード電極とが重複する重複領域が電子放出領域を構成し、電子放出領域が2次元マトリクス状に配列されており、各電子放出領域には、1又は複数の電界放出素子が設けられている。
そして、冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、実表示作動時、ゲート電極及びカソード電極に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、アノードパネルに設けられたアノード電極によってアノードパネルへと引き付けられ、蛍光体領域に衝突する。そして、蛍光体領域への電子の衝突の結果、蛍光体領域が発光し、画像として認識することができる。
冷陰極電界電子放出表示装置において、カソード電極はカソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。尚、これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。実表示作動時、あるいは、初期電子放出状態測定工程及びエージング処理工程において、アノード電極制御回路からアノード電極に印加される電圧(アノード電圧)VAは、通常、一定であり、例えば、5キロボルト〜15キロボルトとすることができる。あるいは又、アノードパネルとカソードパネルとの間の距離をd0(但し、0.5mm≦d0≦10mm)としたとき、VA/d0(単位:キロボルト/mm)の値は、0.5以上20以下、好ましくは1以上10以下、一層好ましくは4以上8以下を満足することが望ましい。冷陰極電界電子放出表示装置の実表示作動時、例えば、カソード電極に印加する電圧VCol及びゲート電極に印加する電圧VRowに関しては、階調制御方式として電圧変調方式やパルス幅変調方式を採用することができる。
電界放出素子は、一般に、以下の方法で製造することができる。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)全面(支持体及びカソード電極上)に絶縁層を形成する工程、
(3)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(4)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
(5)開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
あるいは又、電界放出素子は、以下の方法で製造することもできる。
(1)支持体上にカソード電極を形成する工程、
(2)カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
(3)全面(支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上)に絶縁層を形成する工程、
(4)絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
(5)カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
本発明において、収束電極(フォーカス電極)が備えられている場合、ゲート電極及び絶縁層上には更に層間絶縁層が設けられ、層間絶縁層上に収束電極が設けられている構造、あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極が設けられている構造とすることができる。ここで、収束電極とは、開口部から放出され、アノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可能とするための電極である。アノード電極とカソード電極との間の電位差が数キロボルト以上のオーダーであって、アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長い、所謂高電圧タイプの冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極は特に有効である。収束電極には、収束電極制御回路から相対的に負電圧(例えば、0ボルト)が印加される。収束電極は、必ずしも、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域に設けられた電子放出部あるいは電子放出領域のそれぞれを取り囲むように個別に形成されている必要はなく、例えば、電子放出部あるいは電子放出領域の所定の配列方向に沿って延在させてもよいし、電子放出部あるいは電子放出領域の全てを1つの収束電極で取り囲む構成としてもよく(即ち、収束電極を、有効領域の全体を覆う薄い1枚のシート状の構造としてもよく)、これによって、複数の電子放出部あるいは電子放出領域に共通の収束効果を及ぼすことができる。尚、収束電極及び層間絶縁層には、開口部(第3開口部)が設けられている。
ここで、有効領域とは、平面型表示装置としての実用上の機能である表示機能を果たす中央の表示領域であり、無効領域は、この有効領域の外側に位置し、有効領域を額縁状に包囲している。
カソード電極、ゲート電極、収束電極の構成材料として、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属を含む各種金属;これらの金属元素を含む合金(例えばMoW)あるいは化合物(例えば、TiW;TiNやWN等の窒化物;WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンド等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。ゲート電極やカソード電極、収束電極を、これらの材料の単層構造あるいは積層構造とすることができる。また、これらの電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法を含む物理的気相成長法(PVD法);各種化学的気相成長法(CVD法);スクリーン印刷法;インクジェット印刷法;メタルマスク印刷法;メッキ法(電気メッキ法や無電解メッキ法);リフトオフ法;ゾル−ゲル法等を挙げることができるし、これらの方法とエッチング法との組合せを挙げることもできる。ここで、形成方法を適切に選択することで、直接、パターニングされた帯状のカソード電極やゲート電極、収束電極を形成することが可能である。
スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン(ポリシリコンやアモルファスシリコン)から成る群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、スパッタリング法や真空蒸着法といった各種PVD法、各種CVD法によって形成することができる。
扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。あるいは又、電子放出部を構成する材料として、係る材料の2次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の2次電子利得δよりも大きくなるような材料から、適宜、選択してもよい。扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはアモルファスダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチューブ構造体(カーボン・ナノチューブ及び/又はグラファイト・ナノファイバー)、ZnOウィスカー、MgOウィスカー、SnO2ウィスカー、MnOウィスカー、Y23ウィスカー、NiOウィスカー、ITOウィスカー、In23ウィスカー、Al23ウィスカーを挙げることができる。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
第1開口部(ゲート電極に形成された開口部)あるいは第2開口部(絶縁層に形成された開口部)の平面形状(支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの形状)は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。第1開口部の形成は、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、第1開口部を、直接、形成することもできる。第2開口部の形成も、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。収束電極及び層間絶縁層に設けられた第3開口部の形成も同様の方法で行うことができる。
電界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存するが、1つの開口部内に1つの電子放出部が存在してもよいし、1つの開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、係る第1開口部と連通する1つの第2開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた1つの第2開口部内に1又は複数の電子放出部が存在してもよい。
電界放出素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体薄膜を形成してもよい。抵抗体薄膜を形成することによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化、カソード電極とゲート電極との間のリーク電流の抑制を図ることができる。抵抗体薄膜を構成する材料として、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系抵抗体材料、SiN、アモルファスシリコン等の半導体抵抗体材料、酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物や高融点金属窒化物を例示することができる。抵抗体薄膜の形成方法として、スパッタリング法、各種CVD法や、スクリーン印刷法を例示することができる。1つの電子放出部当たりの電気抵抗値は、概ね1×105〜1×1011Ω、好ましくは数MΩ〜数十ギガΩとすればよい。
絶縁層、層間絶縁層の構成材料として、SiO2、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SiON、SOG(スピンオングラス)、低融点ガラス、ガラスペーストといったSiO2系材料;SiN系材料;ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは、適宜、組み合わせて使用することができる。絶縁層、層間絶縁層の形成には、各種CVD法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
平面型表示装置において、アノード電極と蛍光体領域の構成例として、
(1)基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体領域を形成する構成
(2)基板上に、蛍光体領域を形成し、蛍光体領域上にアノード電極を形成する構成
を挙げることができる。尚、(1)の構成において、蛍光体領域の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、(2)の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。尚、メタルバック膜をアノード電極と兼ねることもできる。
アノード電極は、全体として1つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとはアノード電極抵抗体層によって電気的に接続されていることが好ましい。アノード電極抵抗体層を構成する材料として、カーボン、シリコンカーバイド(SiC)やSiCNといったカーボン系材料;SiN系材料;酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物や高融点金属窒化物;アモルファスシリコン等の半導体材料;ITOを挙げることができる。また、SiC抵抗膜上に抵抗値の低いカーボン薄膜を積層するといった複数の膜の組み合わせにより、安定した所望のシート抵抗値を実現することも可能である。アノード電極抵抗体層のシート抵抗値として、1×10-1Ω/□乃至1×1010Ω/□、好ましくは1×103Ω/□乃至1×108Ω/□を例示することができる。アノード電極ユニットの数[UN]は2以上であればよく、例えば、直線上に配列された蛍光体領域の列の総数を[un]列としたとき、[UN]=[un]とし、あるいは、[un]=u・[UN](uは2以上の整数であり、好ましくは10≦u≦100、一層好ましくは20≦u≦50)としてもよいし、一定の間隔をもって配置されたスペーサの数に1を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。全体として1つのアノード電極の上にアノード電極抵抗体層を形成してもよい。このように、アノード電極を有効領域のほぼ全面に亙って形成する代わりに、より小さい面積を有するアノード電極ユニットに分割した形で形成すれば、アノード電極ユニットと電子放出領域との間の静電容量を減少させることができる。その結果、放電の発生を低減することができ、放電に起因したアノード電極や電子放出領域の損傷の発生を効果的に減少させることができる。
アノード電極をアノード電極ユニットから構成する場合であって隔壁(後述する)が形成されている場合、アノード電極ユニットは、各蛍光体領域上から隔壁側面上に亙り形成されている形態とすることができる。尚、アノード電極ユニットは、各蛍光体領域上から隔壁側面の途中まで形成されている形態であってもよい。
アノード電極(アノード電極ユニットを包含する)は、導電材料層を用いて形成すればよい。導電材料層の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種PVD法;各種CVD法;スクリーン印刷法を含む各種印刷法;メタルマスク印刷法;リフトオフ法;ゾル−ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料を各種PVD法や各種印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、アノード電極抵抗体層も、アノード電極と同様の、あるいは、類似した方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料からアノード電極抵抗体層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこのアノード電極抵抗体層をパターニングしてもよいし、あるいは、アノード電極抵抗体層のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料の各種PVD法や各種印刷法に基づく形成により、アノード電極抵抗体層を得ることができる。基板上(あるいは基板上方)におけるアノード電極の平均厚さ(後述するように隔壁を設ける場合、隔壁の頂面上におけるアノード電極の平均厚さ)として、3×10-8m(30nm)乃至1×10-6m(1μm)、好ましくは5×10-8m(50nm)乃至5×10-7m(0.5μm)を例示することができる。
アノード電極の構成材料として、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、鉄(Fe)、白金(Pt)、亜鉛(Zn)等の金属;これらの金属元素を含む合金あるいは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド);シリコン(Si)等の半導体;ダイヤモンドやグラファイト等の炭素薄膜;ITO(酸化インジウム−錫)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。尚、アノード電極抵抗体層を形成する場合、アノード電極抵抗体層の電気抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、アノード電極抵抗体層をシリコンカーバイド(SiC)から構成した場合、アノード電極をモリブデン(Mo)やアルミニウム(Al)から構成することが好ましい。
蛍光体領域は、単色の蛍光体粒子から構成されていても、3原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。蛍光体領域の配列様式は、例えば、ドット状である。具体的には、平面型表示装置がカラー表示の場合、蛍光体領域の配置、配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。即ち、直線上に配列された蛍光体領域の1列は、全てが赤色発光蛍光体領域で占められた列、緑色発光蛍光体領域で占められた列、及び、青色発光蛍光体領域で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光蛍光体領域、緑色発光蛍光体領域、及び、青色発光蛍光体領域が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、蛍光体領域とは、アノードパネル上において1つの輝点を生成する蛍光体の領域であると定義する。また、1画素(1ピクセル)は、1つの赤色発光蛍光体領域、1つの緑色発光蛍光体領域、及び、1つの青色発光蛍光体領域の集合から構成され、1サブピクセルは、1つの蛍光体領域(1つの赤色発光蛍光体領域、あるいは、1つの緑色発光蛍光体領域、あるいは、1つの青色発光蛍光体領域)から構成される。尚、隣り合う蛍光体領域の間の隙間がコントラスト向上を目的とした光吸収層(ブラックマトリックス)で埋め込まれていてもよい。
蛍光体領域は、発光性結晶粒子から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物(赤色発光蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体領域を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物(緑色発光蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体領域を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物(青色発光蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体領域を形成する方法にて形成することができる。あるいは又、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、フロート塗布法、沈降塗布法、蛍光体フィルム転写法等により各蛍光体領域を形成してもよい。基板上における蛍光体領域の平均厚さは、限定するものではないが、3μm乃至20μm、好ましくは5μm乃至10μmであることが望ましい。発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から、適宜、選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度がNTSCで規定される3原色に近く、3原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、3原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。
蛍光体領域からの光を吸収する光吸収層が、隣り合う蛍光体領域の間、あるいは、後述する隔壁と基板との間に形成されていることが、表示画像のコントラスト向上といった観点から好ましい。ここで、光吸収層は、所謂ブラックマトリックスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体領域からの光を90%以上吸収する材料を選択することが好ましい。このような材料として、カーボン、金属薄膜(例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金)、金属酸化物(例えば、酸化クロム)、金属窒化物(例えば、窒化クロム)、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム/クロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロム/クロム積層膜においては、クロム膜が基板と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せ、各種印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して、適宜、選択された方法にて形成することができる。
蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された2次電子が他の蛍光体領域に入射し、所謂光学的クロストーク(色濁り)が発生することを防止するために、隔壁を設けることが好ましい。隔壁の形成方法として、スクリーン印刷法、ドライフィルム法、感光法、キャスティング法、サンドブラスト形成法を例示することができる。ここで、スクリーン印刷法とは、隔壁を形成すべき部分に対応するスクリーンの部分に開口が形成されており、スクリーン上の隔壁形成用材料をスキージを用いて開口を通過させ、基板上に隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に隔壁形成用材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた隔壁形成用材料が残り、隔壁となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用材料層を形成し、露光及び現像によってこの隔壁形成用材料層をパターニングした後、焼成(硬化)を行う方法である。キャスティング法(型押し成形法)とは、ペースト状とした有機材料あるいは無機材料から成る隔壁形成用材料層を型(キャスト)から基板上に押し出すことで隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、スクリーン印刷やメタルマスク印刷法、ロールコーター、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出した隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁頂面の平坦化を図ってもよい。
隔壁における蛍光体領域を取り囲む部分の平面形状(隔壁側面の射影像の内側輪郭線に相当し、一種の開口領域である)として、矩形形状、円形形状、楕円形状、長円形状、三角形形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等を例示することができるし、蛍光体領域の二辺と平行に延びる直線状の形状(棒状の形状)を挙げることができる。これらの平面形状(開口領域の平面形状)が2次元マトリクス状に配列されることにより、格子状の隔壁が形成される。この2次元マトリクス状の配列は、例えば井桁様に配列されるものでもよいし、千鳥様に配列されるものでもよい。
隔壁形成用材料として、例えば、感光性ポリイミド樹脂や、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した鉛ガラス、SiO2、低融点ガラスペーストを例示することができる。隔壁の表面(頂面及び側面)には、隔壁に電子ビームが衝突して隔壁からガスが放出されることを防止するための保護層(例えば、SiO2、SiON、あるいは、AlNから成る)を形成してもよい。
カソードパネルとアノードパネルとを周縁部において接合するが、接合は接着層を接合部材として用いて行ってもよいし、あるいは、棒状あるいはフレーム状(枠状)であってガラスやセラミックス等の絶縁剛性材料から構成された枠体と接着層とから成る接合部材を用いて行ってもよい。枠体と接着層とから成る接合部材を用いる場合には、枠体の高さを、適宜、選択することにより、接着層のみから成る接合部材を使用する場合に比べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、B23−PbO系フリットガラスやSiO2−B23−PbO系フリットガラスといったフリットガラスが一般的であるが、融点が120〜400゜C程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、In(インジウム:融点157゜C);インジウム−金系の低融点合金;Sn80Ag20(融点220〜370゜C)、Sn95Cu5(融点227〜370゜C)等の錫(Sn)系高温はんだ;Pb97.5Ag2.5(融点304゜C)、Pb94.5Ag5.5(融点304〜365゜C)、Pb97.5Ag1.5Sn1.0(融点309゜C)等の鉛(Pb)系高温はんだ;Zn95Al5(融点380゜C)等の亜鉛(Zn)系高温はんだ;Sn5Pb95(融点300〜314゜C)、Sn2Pb98(融点316〜322゜C)等の錫−鉛系標準はんだ;Au88Ga12(融点381゜C)等のろう材(以上の添字は全て原子%を表す)を例示することができる。
カソードパネルとアノードパネルと接合部材の三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、あるいは、第1段階でカソードパネル又はアノードパネルのいずれか一方と接合部材とを接合し、第2段階でカソードパネル又はアノードパネルの他方と接合部材とを接合してもよい。三者同時接合や第2段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと接合部材とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネルとアノードパネルと接合部材とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、窒素ガスや周期律表0族に属するガス(例えばArガス)を含む不活性ガスとすることが好ましいが、大気中で行うこともできる。
排気を行う場合、排気は、カソードパネル及び/又はアノードパネルに予め接続されたチップ管とも呼ばれる排気管を通じて行うことができる。排気管は、典型的にはガラス管、あるいは、低熱膨張率を有する金属や合金[例えば、ニッケル(Ni)を42重量%含有した鉄(Fe)合金や、ニッケル(Ni)を42重量%、クロム(Cr)を6重量%含有した鉄(Fe)合金]から成る中空管から構成され、カソードパネル及び/又はアノードパネルの無効領域に設けられた貫通部の周囲に、上述のフリットガラス又は低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られ、あるいは又、圧着することにより封じられる。尚、封じる前に、平面型表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。
1列のスペーサは、1本のスペーサから構成されていてもよいし、複数のスペーサから構成されていてもよい。スペーサは、例えばセラミックスやガラス材料から構成することができる。スペーサをセラミックスから構成する場合、セラミックスとして、ムライト等のケイ酸アルミニウム化合物やアルミナ等の酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができるし、例えば、特表2003−524280号公報等に記載されている材料を用いることもできる。また、ガラス材料として、高歪点ガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス(Na2O・CaO・SiO2)、硼珪酸ガラス(Na2O・B23・SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)、鉛ガラス(Na2O・PbO・SiO2)、結晶性ガラスを例示することができる。尚、スペーサの端部に対して面取りを行い、突起部等を除去することが好ましい。スペーサは、例えば、アノードパネルに設けられた隔壁と隔壁との間に挟み込んで固定すればよく、あるいは又、例えば、アノードパネル及び/又はカソードパネルにスペーサ保持部を形成し、スペーサ保持部によって固定すればよい。
スペーサは、例えば、
(a)セラミックス粉末、導電性付与材料粉末を分散質とし、バインダーを添加してグリーンシート用スラリーを調製し、
(b)グリーンシート用スラリーを成形して、グリーンシートを得、その後、
(c)グリーンシートを焼成する、
ことにより製造することができる。グリーンシート焼成品を切断した後、後述する帯電防止膜や抵抗体膜を形成してもよいし、グリーンシート焼成品に帯電防止膜や抵抗体膜を形成した後、係るグリーンシート焼成品を切断してもよい。
グリーンシート用スラリーの分散質となるセラミックス粉末を構成する材料として、上述したセラミックスを挙げることができる。尚、グリーンシート用スラリーの分散質となる導電性付与材料は、グリーンシート用スラリー内にあっては、必ずしも導電性を示さなくてもよい。導電性付与材料は、グリーンシートの焼成の際に化学的組成が変化するものであってもよいし、焼成により化学的組成が変化しないものであってもよい。具体的には、グリーンシートを焼成することにより、グリーンシート内の導電性付与材料も焼成されるが、焼成された導電性付与材料が導電性を示すものであればよい。グリーンシート用スラリーの分散質となる導電性付与材料として、例えば、金や白金等の貴金属;モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、タングステン酸化物、ニッケル酸化物等の金属酸化物;チタン炭化物、タングステン炭化物、ニッケル炭化物等の金属炭化物;モリブデン酸アンモニウム等の金属塩を挙げることができる。更には、これらの混合物であってもよい。即ち、導電性付与材料は、単一の種類の材料から成る形態であってもよいし、複数の種類の材料から成る形態であってもよい。また、グリーンシート用スラリーに添加されるバインダーを構成する材料として、有機系バインダー材料(例えば、アクリル系エマルジョンやポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール)あるいは無機系バインダー材料(例えば、水ガラス)を挙げることができる。
スペーサの側面には、帯電防止膜や抵抗体膜が設けられていることが好ましい。帯電防止膜を構成する材料は、その2次電子放出係数が1に近いことが好ましく、帯電防止膜を構成する材料として、SiやGe等の半導体、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等を用いることができる。より具体的には、例えば、グラファイト等の半金属及びMoSex等の半金属元素を含む化合物、CrOx、NdOx、CrAlxy、酸化マンガン、LaxBa2-xCuO4、Lax1-xCrO3等の酸化物、AlBx、TiBx等のホウ化物、SiC等の炭化物、MoSx、WSx等の硫化物、及び、窒化タングステンと窒化ゲルマニウムの化合物、BN、TiN、AlN等の窒化物等を挙げることができるし、更には、例えば、特表2004−500688号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。また、抵抗体膜を構成する材料として、例えば、酸化ルテニウム(RuOx)やサーメットを例示することができる。帯電防止膜等のスペーサの表面に設けられる膜は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料から成るものであってもよいし、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。帯電防止膜を(第1の金属酸化物,第2の金属酸化物)の混合物から構成することもできる。(第1の金属酸化物,第2の金属酸化物)の組み合わせとして、(クロム酸化物,チタン酸化物)、(クロム酸化物,インジウム酸化物)、(マンガン酸化物,チタン酸化物)、(マンガン酸化物,インジウム酸化物)、(亜鉛酸化物,チタン酸化物)あるいは(亜鉛酸化物,インジウム酸化物)を挙げることができる。帯電防止膜等は、スパッタリング法や真空蒸着法といった各種PVD法、各種CVD法等、周知の方法により形成することができる。帯電防止膜等は、スペーサの側面部上に、直接、設けられていてもよいし、例えば、密着性改善用等の下地膜がスペーサの上に形成されており、下地膜の上に帯電防止膜等が形成されていてもよい。
本発明においては、初期電子放出状態測定工程及びエージング処理工程を実行し、あるいは又、エージング処理工程のみを実行する。即ち、本発明にあっては、エージング処理工程を実行することで、高電子放出行における電子放出特性を、低電子放出行における電子放出特性よりも、積極的に劣化させ(尚、このような現象は『焼付き』と呼ばれることがある)、電子放出領域における電子放出特性の均一化を図り、あるいは又、電子放出領域における電子放出特性を所望の電子放出特性とし、あるいは又、所望の電子放出特性に近づけることができる。云い換えれば、平面型表示装置の製造完了後に生じてしまった、例えばスペーサ近傍の電子放出領域における電子放出状態の不均一を、係る電子放出領域に高い電圧を、長時間、印加することで発生する『焼付き』を利用して、あるいは又、スペーサから離れた所に位置する電子放出領域に高い電圧を、長時間、印加することで発生する『焼付き』を利用して、解消する。但し、劣化の割合は僅かであり、平面型表示装置の実表示作動に悪影響を与えることはない。
このように、平面型表示装置の製造完了後、工場出荷前における処理によって、即ち、平面型表示装置の本格的な実表示作動の前に、例えば、スペーサの近傍に位置する電子放出領域における電子放出状態と、スペーサの近傍には位置していない電子放出領域における電子放出状態との間における差異を、所望の状態に近づけることができるので、これらの電子放出領域における電子放出状態を適切に電気的に制御すれば、高い表示品質を有する平面型表示装置を提供することができる。また、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行あるいは低電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、平面型表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態とすることによって、電子放出領域からの電子の放出状態には経時変化が生じ得るが、平面型表示装置全体として係る経時変化のバラツキを出来る限り少なくすることができる。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、それに先立ち、実施例1〜実施例5における平面型表示装置の共通した概要を、以下、説明する。ここで、実施例1〜実施例5における平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置(以下、表示装置と略称する)である。実施例1〜実施例5における表示装置にあっては、帯状のゲート電極(例えば走査電極)13は行方向(X方向)に延び、帯状のカソード電極(例えばデータ電極)11は列方向(Y方向)に延びている。
実施例における表示装置の模式的な一部端面図は図7に示したと同様であり、カソードパネルCP及びアノードパネルAPを分解したときのカソードパネルCPとアノードパネルAPの一部分の模式的な分解斜視図は図8に示したと同様である。即ち、実施例における表示装置は、支持体10上に行方向(X方向)及び列方向(Y方向)に沿って2次元マトリクス状に配列された電子放出領域EAを備えたカソードパネルCPと、蛍光体領域22及びアノード電極24が設けられたアノードパネルAPとが外周部で接合されている。そして、カソードパネルCPとアノードパネルAPとの間には行方向(X方向)に沿ってスペーサ40が配置され、スペーサ40はスペーサ保持部25によって保持されており、カソードパネルCPとアノードパネルAPとによって挟まれた空間が真空に保持されている。
ここで、実施例における表示装置は、有効領域、及び、有効領域を取り囲む無効領域を有する。尚、有効領域とは、表示装置としての実用上の画像表示機能を果たす略中央に位置する表示領域であり、この有効領域は、額縁状に包囲する無効領域によって囲まれている。そして、カソードパネルCPとアノードパネルAPと接合部材26とによって挟まれた空間は真空(圧力:例えば10-3Pa以下)に保持されている。カソードパネルCPの無効領域には、真空排気用の貫通孔(図示せず)が設けられており、この貫通孔には、真空排気後に封じ切られるチップ管とも呼ばれる排気管(図示せず)が取り付けられている。
実施例において、電子放出領域を構成する電界放出素子は、例えば、スピント型電界放出素子から構成されている。スピント型電界放出素子は、
(a)支持体10上に形成された帯状のカソード電極11、
(b)支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、
(c)絶縁層12上に形成された帯状のゲート電極13、
(d)カソード電極11とゲート電極13の重複する重複領域に位置するゲート電極13及び絶縁層12の部分に設けられ、底部にカソード電極11が露出した開口部14(ゲート電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層12に設けられた第2開口部14B)、並びに、
(e)開口部14の底部に露出したカソード電極11上に設けられ、カソード電極11及びゲート電極13への電圧の印加によって電子放出が制御される電子放出部15、
から構成されている。ここで、電子放出部15の形状は円錐形である。また、絶縁層12上には層間絶縁層16が形成されており、層間絶縁層16上には収束電極17が形成されている。
実施例の表示装置において、カソード電極11とゲート電極13とは、これらの両電極11,13の射影像が互いに直交する方向(列方向及び行方向)に各々帯状に形成されており、これらの両電極の射影像が重複する領域(1副画素(サブピクセル)分の領域に相当し、電子放出領域EAである)に、複数の電界放出素子が設けられている。尚、図面の簡素化のため、図7では、各電子放出領域EAにおいて2つの電子放出部15を図示した。そして、係る電子放出領域EAが、カソードパネルCPの有効領域(実際の表示部分として機能する領域)内に、通常、上述したとおり、2次元マトリクス状に配列されている。
アノードパネルAPは、基板20と、基板20上に形成され、所定のパターンを有する蛍光体領域22と、その上に形成されたアノード電極24から構成されている。1副画素(1サブピクセル)は、電子放出領域EAと、電子放出領域EAに対面したアノードパネル側の蛍光体領域22とによって構成されている。有効領域には、係る副画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。尚、蛍光体領域22と蛍光体領域22との間の基板20上には、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止するために、光吸収層(ブラックマトリックス)23が形成されている。アノード電極24は、厚さ約0.3μmのアルミニウム(Al)から成り、有効領域を覆う薄い1枚のシート状であり、蛍光体領域22を覆う状態で設けられている。図8においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部の図示を省略した。カラー表示の表示装置の場合には、1画素(1ピクセル)は、1つの赤色発光蛍光体領域22R、1つの緑色発光蛍光体領域22G、及び、1つの青色発光蛍光体領域22Bの集合から構成されている。各蛍光体領域22を取り囲む格子状の隔壁21が基板20上に形成されている。各蛍光体領域22は、隔壁21によって囲まれている。格子状の隔壁21における蛍光体領域22を取り囲む部分の平面形状(隔壁側面の射影像の内側輪郭線に相当し、一種の開口領域である)は、矩形形状(長方形)であり、これらの平面形状(開口領域の平面形状)は2次元マトリクス状(より具体的には、井桁)に配列され、格子状の隔壁21が形成されている。
実施例における表示装置において、カソードパネルCPとアノードパネルAPとの間に、行方向(X方向)に延びる平板状のスペーサ40が、複数列、配置されている。また、スペーサ40とスペーサ40とによって、数十本乃至数百本のゲート電極13が挟まれている。スペーサ40は、例えばアルミナ(Al23)から成り、スペーサ40の頂面と底面との間の抵抗値は、約1×1010Ω(約10GΩ)である。また、スペーサ40の側面には、例えば、RFスパッタリング法に基づき厚さ4nmの酸化クロム(CrOx)から成る帯電防止膜40Aが形成されている。酸化クロムは、2次電子放出係数が比較的小さく、スペーサ40が正に帯電するような条件下では、帯電防止膜として非常に好ましい材料である。
実施例における表示装置において、カソード電極11はカソード電極制御回路31に接続され、ゲート電極13はゲート電極制御回路32に接続され、収束電極が設けられている場合には、収束電極は収束電極制御回路(図示せず)に接続され、アノード電極24はアノード電極制御回路33に接続されている。表示装置の実表示作動時、あるいは又、初期電子放出状態測定工程及びエージング処理工程において、アノード電極制御回路33からアノード電極24に印加されるアノード電圧VAは、通常、一定であり、例えば、5キロボルト〜15キロボルト、具体的には、例えば、9キロボルト(例えば、d0=2.0mm)とすることができる。一方、表示装置の実表示作動時、カソード電極11に印加する電圧VC及びゲート電極13に印加する電圧VGに関しては、
(1)カソード電極11に印加する電圧VCを一定とし、ゲート電極13に印加する電圧VGを変化させる方式
(2)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、ゲート電極13に印加する電圧VGを一定とする方式
(3)カソード電極11に印加する電圧VCを変化させ、且つ、ゲート電極13に印加する電圧VGも変化させる方式
のいずれを採用してもよいが、実施例における表示装置においては、上述の(2)の方式を採用する。
即ち、表示装置の実表示作動時、カソード電極11には相対的に負電圧(VC)がカソード電極制御回路31から印加され、ゲート電極13には相対的に正電圧(VG)がゲート電極制御回路32から印加され、収束電極が設けられている場合には、収束電極には収束電極制御回路から例えば0ボルトが印加され、アノード電極24にはゲート電極13よりも更に高い正電圧(アノード電圧VA)がアノード電極制御回路33から印加される。係る表示装置において、線順次駆動方式により画像の表示を行う場合、あるいは又、初期電子放出状態測定工程及びエージング処理工程において、例えば、カソード電極11にカソード電極制御回路31からビデオ信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32から走査信号を入力する。尚、画像の表示を行うとき、カソード電極11を走査電極とし、ゲート電極13をデータ電極とする場合には、カソード電極11にカソード電極制御回路31から走査信号を入力し、ゲート電極13にゲート電極制御回路32からビデオ信号を入力すればよい。カソード電極11とゲート電極13との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部15から電子が放出され、この電子がアノード電極24に引き付けられ、アノード電極24を通過して蛍光体領域22に衝突する。その結果、蛍光体領域22が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極13に印加される電圧VG、及び、カソード電極11に印加される電圧VCによって制御される。カソード電極11はカソード電極駆動ドライバによって駆動され、ゲート電極13はゲート電極駆動ドライバによって駆動される。カソード電極制御回路31、ゲート電極制御回路32、アノード電極制御回路33や駆動ドライバは周知の回路から構成することができる。
以下、実施例に基づき本発明の平面型表示装置の処理方法を説明するが、実施例1は、本発明の第1の態様(但し、第1の構成)及び第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法に関し、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに余りバラツキがない場合を説明する。また、実施例2は、本発明の第1の態様(但し、第1の構成)及び第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法に関し、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態にバラツキがある場合を説明する。更には、実施例3は、本発明の第1の態様(但し、第2の構成)及び第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法に関し、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに余りバラツキがない場合を説明する。また、実施例4は、本発明の第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法に関し、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに余りバラツキがない場合を説明する。更には、実施例5においては、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の処理方法を説明する。尚、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4のいずれを適用するかは、初期電子放出状態測定工程の結果を分析して、高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のバラツキの状態を、適宜、表示装置に備えられた制御回路において判定することで、決定すればよい。
実施例1は、本発明の第1の態様及び第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法に関し、より具体的には、第1の構成に関する。
即ち、実施例1、あるいは、後述する実施例2〜実施例4の平面型表示装置の処理方法にあっては、先ず、各電子放出領域EAに一定の電圧を印加して各電子放出領域EAから電子を放出させて、所定の行において、電子放出領域EAにおける初期電子放出状態を測定する初期電子放出状態測定工程を実行する。
実施例1、あるいは、後述する実施例2〜実施例4にあっては、この初期電子放出状態測定工程において、線順次駆動方式を採用している。具体的には、行の数をN、列の数をMとしたとき、各行に配列されたM個の電子放出領域EAに同じロー電圧VIni-Rowを印加し、同時に、各行に配列されたM個の電子放出領域EAのそれぞれに同じコラム電圧VIni-Colを印加するといった操作を、第1番目の行から第N番目の行まで、順次、行う。また、ロー電圧VIni-Row、コラム電圧VIni-Colは、表示装置の実作動時における最大駆動信号に相当する電圧とする。更には、所定の行を、表示装置を構成する全ての行(N本の行、N本のゲート電極13)とする。電子放出領域EAにおける初期電子放出状態の測定は、電子放出領域EAから放出された電子によって電子放出領域EAとアノード電極との間に流れるアノード電流を測定する方法とした。
実施例1において得られた初期電子放出状態測定工程における初期電子放出状態の測定結果を、模式的に図1の(A)に示す。ここで、実施例1にあっては、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに、余りバラツキがない。尚、初期電子放出状態の測定値は、アノード電流値である。
図1の(A)及び(B)、あるいは又、後述する図2〜図5のそれぞれの(A)及び(B)における縦軸のアノード電流値は、1行を占める電子放出領域EA(個数:M個)から放出された電子によって電子放出領域EAとアノード電極24との間に流れるアノード電流の値であり、横軸は、列方向(Y方向)に沿った電子放出領域の位置を示す。これらの図中、縦に延びる一点鎖線は、スペーサ40の配置された位置を示す。また、横に延びる点線は、電子放出状態基準値を示し、二点鎖線は、エージング処理後の電子放出状態の目標値を示す。
実施例1にあっては、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAから放出される電子の量は、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAから放出される電子の量よりも多い。即ち、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAは高い初期電子放出状態を示し、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAは低い初期電子放出状態を示した。そして、低い初期電子放出状態を示す電子放出領域EAが位置する行が、多数行を占めている。即ち、実施例1は、ケースAに該当する。低電子放出行におけるアノード電流値を、便宜上、1.00とする。高電子放出行におけるアノード電流値は、1.00を越える値である。
そして、実施例1にあっては、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域EA(高電子放出行)に、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域EA(低電子放出行)よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行する。具体的には、スペーサ40に隣接して位置する電子放出領域EAに、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAよりも高い電圧を、所定の時間(具体的には、100時間)、印加した。実施例1、あるいは、後述する実施例2〜実施例5にあっては、このエージング処理においても、線順次駆動方式を採用している。図1の(C)に示すように、電圧の印加パターンは、図1の(A)に模式的に示した初期電子放出状態の測定結果に相似した(あるいは類似した)パターンを有する。
ここで、実施例1にあっては、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態と、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態とを、所望の電子放出状態差にする。より具体的には、第1の構成である、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態よりも、低い電子放出状態とした。ここで、低い電子放出状態を、図面においては二点鎖線の『エージング処理後の電子放出状態の目標値』で示す。
あるいは又、実施例1にあっては、エージング処理工程において、各電子放出領域EAにおける初期電子放出状態の測定値と、予め決定された電子放出状態基準値(図1の(A)における点線を参照)との差に基づき決定された電圧を、所定の時間、各電子放出領域EAに印加する。具体的には、電子放出状態基準値を予め決定しておき、高電子放出行の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、高電子放出行に印加する電圧VH-Varを決定し、低電子放出行の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、低電子放出行に印加する電圧VL-Varを決定する。但し、実施例1にあっては、上述したとおり、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに余りバラツキがないので、電圧VH-Varを、次に述べるように、電圧VH-VarあるいはVL-Fixとし、電圧VL-Varを電圧VL-Fixとする。尚、初期電子放出状態測定工程において得られた低電子放出行における初期電子放出状態の平均値を1.00としたとき、高電子放出行における初期電子放出状態の平均値は1.02であった。
実施例1において得られたエージング処理後の電子放出状態の測定結果を、模式的に図1の(B)に示す。ここで、実施例1にあっては、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態の測定値(アノード電流値)の平均値を、便宜上、1.00としたとき、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態の目標値(アノード電流の目標値)を0.97した。また、エージング処理においては、低電子放出行の初期電子放出状態測定値の全平均値(アノード電流の全平均値)を基準値として、高電子放出行の初期電子放出状態測定値とこの基準値の差に基づき、高電子放出行に印加する電圧VH-Varを決定し、低電子放出行に一定の低い電圧VL-Fixを印加した。具体的には、電圧VH-Varは、高電子放出行の初期電子放出状態測定値とこの基準値の差に基づくので種々変化する場合があるが、一例として、電圧VH-Var/電圧VL-Fixの値を、アノード電流値が4/1となるように制御した。尚、代替的に、高電子放出行に、予め決定された一定の高い電圧VH-Fixを印加し、低電子放出行に、予め決定された一定の低い電圧VL-Fixを印加してもよい。
エージング処理後電子放出状態のアノード電流相対値(以下、『処理後アノード電流相対値』と呼び、単位は%)と、表示装置を或る時間、実作動させたときの、アノード電流相対値の増減割合(以下、『増減割合』と呼び、単位は%)との関係を、図6に示す。ここで、アノード電流相対値は、前述したとおり、(スペーサの近傍に位置する電子放出領域におけるアノード電流の値)を(スペーサから十分に離れた電子放出領域におけるアノード電流の値)で除した値(単位は%)である。増減割合が0%であるとは、アノード電流相対値が、エージング処理後にあっても、表示装置を或る時間、実作動させた後にあっても、同じ値であることを意味する。云い換えれば、高電子放出行の電子放出状態の経時変化の状態と、低電子放出行の電子放出状態の経時変化の状態とが同じであることを意味する。図6の横軸は処理後アノード電流相対値であり、縦軸は増減割合である。
図6から、処理後アノード電流相対値と増減割合との間には、良い相関があることが判る。また、図6から、処理後アノード電流相対値を約97%としたとき、増減割合は0%となることが判る。即ち、増減割合0%を達成するためには、低電子放出行におけるエージング処理後のアノード電流値を1.00としたとき、高電子放出行におけるエージング処理後のアノード電流値を0.97とすればよい。
尚、以下の説明において、増減割合0%を達成するための、基準となる電子放出行におけるエージング処理後電子放出状態の測定値を1.00としたときの、エージング処理における実質的に処理の対象となる電子放出行におけるエージング処理後電子放出状態測定値との差を、便宜上、『目標差』と呼ぶ。ここで、基準となる電子放出行は、実施例1、あるいは、後述する実施例2にあっては、低電子放出行であり、後述する実施例3〜実施例4にあっては、高電子放出行である。また、処理の対象となる電子放出行は、実施例1、あるいは、後述する実施例2〜実施例3にあっては、高電子放出行であり、後述する実施例4にあっては、低電子放出行である。
即ち、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態とする。具体的には、高電子放出行の電子放出状態の経時変化状態を、低電子放出行の電子放出状態の経時変化状態に出来る限り近づける。より具体的には、所定の範囲を増減割合0%とし、所定の範囲内となるような電子放出状態を処理後アノード電流相対値97%とした。従って、目標差はマイナス3%である。尚、現実的には、表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が、目標差±1%に収まるような電子放出状態とすればよい。より具体的には、実施例1、あるいは、後述する実施例2〜実施例5にあっては、処理後アノード電流相対値を、例えば、95%から99%の範囲とすればよい。あるいは又、所定の範囲(増減割合の範囲)として、例えば、0%±0.5%を例示することができる。
ここで、表示装置における実表示作動状態にあっては、同じ駆動信号が入力されたとき、高電子放出行の電子放出状態と、低電子放出行の電子放出状態とが等しくなるように、電子放出領域の電子放出状態を制御する。具体的には、高い初期電子放出状態を示した行(スペーサ40に近接した行)における電子放出領域への駆動信号の値を(1/0.97)倍した信号に対応する電圧を、カソード電極11とゲート電極13との電位差として、カソード電極制御回路31及びゲート電極制御回路32からカソード電極11及びゲート電極13へ印加する。一方、低い初期電子放出状態を示した行(スペーサ40に近接していない行)における電子放出領域への駆動信号の値に対応する電圧を、カソード電極11とゲート電極13との電位差として、カソード電極制御回路31及びゲート電極制御回路32からカソード電極11及びゲート電極13へ印加する。
以上に説明した実施例1の平面型表示装置の処理方法を実行することで、高電子放出行における電子放出特性を、低電子放出行における電子放出特性よりも、積極的に、若干、劣化させるので、スペーサ近傍の電子放出領域の電子放出状態とスペーサから離れた所に位置する電子放出領域の電子放出状態との間に所望の差を付けることができ、これらの電子放出領域における電子放出状態を適切に制御することで、高い表示品質を有する表示装置を提供することができる。また、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態とするので、電子放出領域からの電子の放出状態には経時変化が生じるものの、表示装置全体として係る経時変化のバラツキを出来る限り少なくすることができる。
実施例2は、実施例1の変形である。実施例1にあっては、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに、余りバラツキがない場合を説明した。一方、実施例2にあっては、先ず、実施例1と同様にして、初期電子放出状態測定工程を実行したところ、得られた初期電子放出状態の測定結果を模式的に図2の(A)及び図3の(A)に示すが、高電子放出行における初期電子放出状態に、相当量のバラツキがあった。但し、実施例2にあっても、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAは高い初期電子放出状態を示し、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAは低い初期電子放出状態を示した。そして、低い初期電子放出状態を示す電子放出領域EAが位置する行が、多数行を占めている。即ち、実施例2も、ケースAに該当する。ここで、図2の(A)に示した例においては、低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに、余りバラツキがない。一方、図3の(A)に示した例においては、低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに、バラツキが存在する。
従って、実施例2にあっては、エージング処理工程において、高電子放出行に、低電子放出行よりも高い電圧を、所定の時間、印加するが、ここで、各電子放出領域EAにおける初期電子放出状態の測定値と、予め決定された電子放出状態基準値(図2の(A)及び図3の(A)における点線を参照)との差に基づき決定された電圧を、所定の時間、各電子放出領域EAに印加する。具体的には、電子放出状態基準値を予め決定しておき、高電子放出行の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、高電子放出行に印加する電圧VH-Varを決定し、低電子放出行の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、低電子放出行に印加する電圧VL-Varを決定した。電圧の印加パターンは、図2の(A)及び図3の(A)に模式的に示した初期電子放出状態の測定結果に相似した(あるいは類似した)パターンを有する。
これによって、エージング処理後には、図2の(B)及び図3の(B)に示すように、実施例1において説明したと同様の電子放出状態を得ることができた。
実施例3も、実施例1の変形であるが、第2の構成に関する。尚、実施例3にあっても、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに、余りバラツキがない。但し、実施例3にあっては、先ず、実施例1と同様にして初期電子放出状態測定工程を実行したところ、得られた初期電子放出状態の測定結果を模式的に図4の(A)に示すが、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAから放出される電子の量は、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAから放出される電子の量よりも少ない。即ち、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAは低い初期電子放出状態を示し、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAは高い初期電子放出状態を示した。そして、高い初期電子放出状態を示す電子放出領域EAが位置する行が、多数行を占めている。即ち、実施例3は、ケースBに該当する。
ここで、実施例3にあっては、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAが示す低い初期電子放出状態と、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAが示す高い初期電子放出状態との間に、増減割合の目標0%を達成するための所定の範囲内となるような電子放出状態(即ち、目標差:マイナス3%)を越える差が存在する。即ち、高電子放出行のアノード電流値を1.00としたとき、低電子放出行のアノード電流値は0.90であった。
そして、実施例3にあっても、高電子放出行に、低電子放出行よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行する。具体的には、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAに、スペーサ40に近接した電子放出領域EAよりも高い電圧を、実施例1と同様に所定の時間、印加した。図4の(C)に示すように、電圧の印加パターンは、図4の(A)に模式的に示した初期電子放出状態の測定結果に相似した(あるいは類似した)パターンを有する。
ここで、実施例3にあっても、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態と、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態とを、所望の電子放出状態差にする。より具体的には、第2の構成である、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態よりも、高い電子放出状態とした。即ち、所定の範囲を増減割合0%とし、所定の範囲内となるような電子放出状態を処理後アノード電流相対値97%とした。そして、目標差はマイナス3%である。より具体的には、エージング処理を実行することで、低電子放出行のアノード電流値を0.90、高電子放出行のアノード電流値を0.93とした。実施例3において得られたエージング処理後の電子放出状態の測定結果を、模式的に図4の(B)に示す。
あるいは又、実施例3にあっては、エージング処理工程において、各電子放出領域EAにおける初期電子放出状態の測定値と、予め決定された電子放出状態基準値(図4の(A)における点線を参照)との差に基づき決定された電圧を、所定の時間、各電子放出領域EAに印加する。具体的には、電子放出状態基準値を予め決定しておき、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域に印加する電圧VH-Varを決定し、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域の初期電子放出状態測定値と電子放出状態基準値との差に基づき、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域に印加する電圧VL-Varを決定する。但し、実施例3にあっても、上述したとおり、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに余りバラツキがないので、電圧VH-Varを、以下に述べるように、電圧VH-Fixとし、電圧VL-Varを電圧VL-Fixとする。即ち、エージング処理においては、高電子放出行の初期電子放出状態測定値の平均値(H)を求め、また、低電子放出行の初期電子放出状態測定値の平均値(L)を求め、平均値(H)と平均値(L)とに基づき、高電子放出行に一定の高い電圧VH-Fixを印加し、低電子放出行に一定の低い電圧VL-Fixを印加した。電圧VH-Fix/電圧VL-Fixの値を、アノード電流値が4/1となるように制御した。
ここで、実施例3の表示装置における実表示作動状態にあっても、同じ駆動信号が入力されたとき、高電子放出行の電子放出状態と、低電子放出行の電子放出状態とが等しくなるように、電子放出領域の電子放出状態を制御する。具体的には、高い初期電子放出状態を示した行(スペーサ40から離れた所に位置する行)における電子放出領域への駆動信号の値を、カソード電極11とゲート電極13との電位差として、カソード電極制御回路31及びゲート電極制御回路32からカソード電極11及びゲート電極13へ印加する。一方、低い初期電子放出状態を示した行(スペーサ40に近接した行)における電子放出領域への駆動信号の値を(0.93/0.90)倍した信号に対応する電圧を、カソード電極11とゲート電極13との電位差として、カソード電極制御回路31及びゲート電極制御回路32からカソード電極11及びゲート電極13へ印加する。
以上に説明した実施例3の平面型表示装置の処理方法を実行することで、高電子放出行における電子放出特性を、低電子放出行における電子放出特性よりも、積極的に、若干、劣化させるので、スペーサ近傍の電子放出領域の電子放出状態とスペーサから離れた所に位置する電子放出領域の電子放出状態との間に所望の差を付けることができ、これらの電子放出領域における電子放出状態を適切に制御することで、高い表示品質を有する表示装置を提供することができる。また、エージング処理の完了の時点において、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態とするので、電子放出領域からの電子の放出状態には経時変化が生じるものの、表示装置全体として係る経時変化のバラツキを出来る限り少なくすることができる。
実施例4は、本発明の第2の態様に係る平面型表示装置の処理方法に関する。実施例1と同様にして初期電子放出状態測定工程を実行して得られた初期電子放出状態の測定結果を模式的に図5の(A)に示すが、初期電子放出状態測定工程において得られた高電子放出行における初期電子放出状態及び低電子放出行における初期電子放出状態のそれぞれに、余りバラツキがない。そして、実施例3と同様に、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAから放出される電子の量は、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAから放出される電子の量よりも少ない。即ち、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAは低い初期電子放出状態を示し、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAは高い初期電子放出状態を示す。ここで、高い初期電子放出状態を示す電子放出領域EAが位置する行が、多数行を占めている。即ち、実施例4も、ケースBに該当する。
但し、実施例4が実施例3と相違する点は、スペーサ40に近接して位置する電子放出領域EAが示す低い初期電子放出状態と、スペーサ40から離れた所に位置する電子放出領域EAが示す高い初期電子放出状態との間に、余り差がない点にある。
即ち、実施例3にあっては、この差が大きいので(即ち、実施例3において説明した例では、高い初期電子放出状態を示す電子放出領域EAにおけるアノード電流値を1.00としたとき、低い初期電子放出状態を示す電子放出領域EAにおけるアノード電流値は0.90であったので)、高電子放出行に、低電子放出行よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行し、エージング処理の完了の時点において、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態と、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態とを、所望の電子放出状態差、より具体的には、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態を、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態よりも、高い電子放出状態とした。
然るに、実施例4にあっては、上述したとおり、この差が小さいので(具体的には、高電子放出行のアノード電流値を1.00としたとき、低電子放出行のアノード電流値は0.99であったので)、実施例3と同じエージング処理を実行しても、増減割合の目標0%を達成するための目標差マイナス3%を得ることができない。
そこで、実施例4にあっては、各電子放出領域EAに一定の電圧を印加して各電子放出領域EAから電子を放出させて、所定の行において、電子放出領域における初期電子放出状態を測定するといった初期電子放出状態測定工程を実行した後、各電子放出領域EAにおける初期電子放出状態の測定値と、予め決定された電子放出状態基準値との差に基づく電圧を、所定の時間、各電子放出領域に印加するエージング処理を実行する。
具体的には、実施例4にあっては、スペーサ40に近接して位置する低い初期電子放出状態にある電子放出領域EA(低電子放出行)に、図5の(C)に示すように、予め決定された一定の高い電圧VH-Fixを印加し、スペーサ40から離れた所に位置する高い初期電子放出状態にある電子放出領域EA(高電子放出行)に、予め決定された一定の低い電圧VL-Fixを印加した。
実施例4において得られたエージング処理後の電子放出状態の測定結果を、模式的に図5の(B)に示す。ここで、実施例4にあっては、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態のアノード電流値を1.00としたとき、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態のアノード電流値を0.97とした。こうして、実施例1において説明したと同様の電子放出状態を得ることができた。
実施例5は、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置の処理方法に関する。実施例5にあっては、実施例1〜実施例4と異なり、初期電子放出状態測定工程を省略する。そして、実施例5にあっては、高い初期電子放出状態を示すと予想される行における電子放出領域EAに、低い電子放出状態を示すと予想される行における電子放出領域EAよりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行する。
具体的には、実施例5にあっては、高い初期電子放出状態を示すと予想される行、低い電子放出状態を示すと予想される行は、多数の表示装置に対して、実施例1における初期電子放出状態測定工程と同様の工程を実行してデータを集積することで決定することができる。また、高い電圧を、所定の時間、印加するが、具体的には、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域に一定の高い電圧VH-Fixを印加し、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域に一定の低い電圧VL-Fixを印加すればよい。ここで、これらの電圧VH-Fix,VL-Fixは、例えば、実施例1におけるエージング処理と同様の工程を実行してデータを集積し、更には、処理後アノード電流相対値とその増減割合との関係を把握することで決定することができる。
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した平面型表示装置、カソードパネルやアノードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。表示装置においては、専らカラー表示を例にとり説明したが、単色表示とすることもできる。
実施例にあっては、エージング処理において、1行の上のM個の電子放出領域に印加されるコラム電圧VColを一定としたが、1行の上のM個の電子放出領域に印加されるコラム電圧VColを異ならせてもよい。この場合には、例えば、電子放出領域に対応する蛍光体領域の発光状態をCCDカメラ等を用いて測定する方法を採用することで、1行の上のM個の電子放出領域の初期電子放出状態を個々、別々に測定すればよい。また、実施例にあっては、所定の行として、表示装置を構成する全ての行としたが、スペーサに隣接した1行あるいは複数行、及び、スペーサとスペーサの中間に位置する1行あるいは複数行としてもよい。
更には、実施例にあっては、高電子放出行のエージング処理後電子放出状態と、低電子放出行のエージング処理後電子放出状態との差を、前者が後者よりも低い電子放出状態とし、あるいは又、前者が後者よりも高い電子放出状態としたが、これに限定されるものでなく、前者と後者の差を出来る限るゼロに近づけるようにしてもよい。但し、この場合には、処理後アノード電流相対値が約100%であり、増減割合は、例えば、図6に示した例では、約マイナス0.8%となる。従って、電子放出状態の測定相対値に、エージング処理後電子放出状態と、表示装置を或る時間、実作動させたときの電子放出状態との間で、差異が生じてしまう。それ故、係る差異を補償するために、電子放出領域への駆動信号の値の経時的な補償を行う必要がある。
電界放出素子においては、専ら1つの開口部に1つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、1つの開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に1つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、絶縁層に係る複数の第1開口部に連通した第2開口部を設け、1又は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。
表面伝導型電子放出素子と通称される電子放出素子から電子放出領域を構成することもできる。この表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る支持体上に酸化錫(SnO2)、金(Au)、酸化インジウム(In23)/酸化錫(SnO2)、カーボン、酸化パラジウム(PdO)等の導電材料から成り、微小面積を有し、所定の間隔(ギャップ)を開けて配された一対の電極がマトリクス状に形成されて成る。それぞれの電極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の電極の内の一方の電極(例えば、第1電極)に行方向配線が接続され、一対の電極の内の他方の電極(例えば、第2電極)に列方向配線が接続された構成を有する。一対の電極(第1電極及び第2電極)に電圧を印加することによって、ギャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、炭素薄膜から電子が放出される。係る電子をアノードパネル上の蛍光体領域に衝突させることによって、蛍光体領域が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。あるいは又、金属/絶縁膜/金属型素子から電子放出領域を構成することもできる。
図1の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ、実施例1において得られた初期電子放出状態測定工程における初期電子放出状態の測定結果、エージング処理工程完了時における電子放出状態の測定結果、電子放出領域に印加する電圧を模式的に示すグラフである。 図2の(A)及び(B)は、それぞれ、実施例2において得られた初期電子放出状態測定工程における初期電子放出状態の測定結果、及び、エージング処理工程完了時における電子放出状態の測定結果を模式的に示すグラフである。 図3の(A)及び(B)は、それぞれ、実施例2の別の例において得られた初期電子放出状態測定工程における初期電子放出状態の測定結果、及び、エージング処理工程完了時における電子放出状態の測定結果を模式的に示すグラフである。 図4の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ、実施例3において得られた初期電子放出状態測定工程における初期電子放出状態の測定結果、エージング処理工程完了時における電子放出状態の測定結果、電子放出領域に印加する電圧を模式的に示すグラフである。 図5の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ、実施例4において得られた初期電子放出状態測定工程における初期電子放出状態の測定結果、エージング処理工程完了時における電子放出状態の測定結果、電子放出領域に印加する電圧を模式的に示すグラフである。 図6は、エージング処理後電子放出状態のアノード電流相対値と、平面型表示装置を或る時間、実作動させたときのアノード電流相対値の増減割合との関係を示すグラフである。 図7は、平面型表示装置としてのスピント型冷陰極電界電子放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図である。 図8は、図7に示した冷陰極電界電子放出表示装置を構成するカソードパネル及びアノードパネルを分解したときのカソードパネルとアノードパネルの一部分の模式的な分解斜視図である。 図9の(A)及び(B)は、平面型表示装置において、スペーサの近傍に位置する電子放出領域における電子放出状態と、スペーサ近傍には位置していない電子放出領域における電子放出状態との間に生じた差異を模式的に示すグラフである。 図10は、電子放出領域からの電子の放出状態に経時変化が生じることを説明するためのグラフである。 図11の(A)〜(C)は、電子放出領域からの電子の放出状態に経時変化が生じることを説明するためのグラフである。
符号の説明
10・・・支持体、11・・・カソード電極、12・・・絶縁層、13・・・ゲート電極、14,14A,14B・・・開口部、15・・・電子放出部、16・・・層間絶縁層、17・・・収束電極、20・・・基板、21・・・隔壁、22,22R,22G,22B・・・蛍光体領域、23・・・光吸収層(ブラックマトリックス)、24・・・アノード電極、25・・・スペーサ保持部、26・・・接合部材、31・・・カソード電極制御回路、32・・・ゲート電極制御回路、33・・・アノード電極制御回路、40・・・スペーサ、40A・・・帯電防止膜、CP・・・カソードパネル、AP・・・アノードパネル、EA・・・電子放出領域

Claims (12)

  1. 支持体上に行方向及び列方向に沿って2次元マトリクス状に配列された電子放出領域を備えたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが外周部で接合されており、カソードパネルとアノードパネルとの間には行方向に沿ってスペーサが配置されており、カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空に保持されている平面型表示装置において、
    (A)各電子放出領域に一定の電圧を印加して各電子放出領域から電子を放出させて、所定の行において、電子放出領域における初期電子放出状態を測定し、
    (B)高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域に、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行することを特徴とする平面型表示装置の処理方法。
  2. エージング処理の完了の時点において、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態と、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態とを、所望の電子放出状態差にすることを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置の処理方法。
  3. エージング処理の完了の時点において、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態を、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態よりも、低い電子放出状態にすることを特徴とする請求項2に記載の平面型表示装置の処理方法。
  4. 高い初期電子放出状態を示した電子放出領域は、スペーサに近接していることを特徴とする請求項3に記載の平面型表示装置の処理方法。
  5. エージング処理の完了の時点において、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態は、平面型表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態であることを特徴とする請求項3に記載の平面型表示装置の処理方法。
  6. 平面型表示装置における実表示作動状態にあっては、同じ駆動信号が入力されたとき、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域の電子放出状態と、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域の電子放出状態とが等しくなるように、電子放出領域の電子放出状態を制御することを特徴とする請求項3に記載の平面型表示装置の処理方法。
  7. エージング処理の完了の時点において、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態を、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態よりも、高い電子放出状態にすることを特徴とする請求項2に記載の平面型表示装置の処理方法。
  8. 低い初期電子放出状態を示した電子放出領域は、スペーサに近接していることを特徴とする請求項7に記載の平面型表示装置の処理方法。
  9. エージング処理の完了の時点において、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域のエージング処理後電子放出状態は、平面型表示装置における実表示作動時の電子放出状態の経時変化割合が所定の範囲内となるような電子放出状態であることを特徴とする請求項7に記載の平面型表示装置の処理方法。
  10. 平面型表示装置における実表示作動状態にあっては、同じ駆動信号が入力されたとき、高い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域の電子放出状態と、低い初期電子放出状態を示した行における電子放出領域の電子放出状態とが等しくなるように、電子放出領域の電子放出状態を制御することを特徴とする請求項7に記載の平面型表示装置の処理方法。
  11. 支持体上に行方向及び列方向に沿って2次元マトリクス状に配列された電子放出領域を備えたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが外周部で接合されており、カソードパネルとアノードパネルとの間には行方向に沿ってスペーサが配置されており、カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空に保持されている平面型表示装置において、
    (A)各電子放出領域に一定の電圧を印加して各電子放出領域から電子を放出させて、所定の行において、電子放出領域における初期電子放出状態を測定し、
    (B)各電子放出領域における初期電子放出状態の測定値と、予め決定された電子放出状態基準値との差に基づく電圧を、所定の時間、各電子放出領域に印加するエージング処理を実行することを特徴とする平面型表示装置の処理方法。
  12. 支持体上に行方向及び列方向に沿って2次元マトリクス状に配列された電子放出領域を備えたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが外周部で接合されており、カソードパネルとアノードパネルとの間には行方向に沿ってスペーサが配置されており、カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空に保持されている平面型表示装置において、
    高い初期電子放出状態を示すと予想される行における電子放出領域に、低い電子放出状態を示すと予想される行における電子放出領域よりも高い電圧を、所定の時間、印加するエージング処理を実行することを特徴とする平面型表示装置の処理方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107924659B (zh) * 2015-08-24 2020-08-28 三菱电机株式会社 Led显示装置及其亮度校正方法
CN110326080B (zh) * 2017-02-20 2022-03-01 光学实验室公司(瑞典) 一种芯片测试方法和一种用于测试多个场发射光源的仪器
KR102345783B1 (ko) * 2017-09-08 2022-01-03 한국전자통신연구원 전계 방출 소자를 에이징하는 장치 및 이의 에이징 방법
US10600605B2 (en) * 2017-09-08 2020-03-24 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for aging field emission device and aging method thereof
CN110599910B (zh) * 2019-09-27 2022-04-29 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
EP4053886A1 (en) * 2021-03-01 2022-09-07 Infineon Technologies AG Method for fabricating a substrate with a solder stop structure, substrate with a solder stop structure and electronic device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068205A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Canon Inc マルチ電子源の特性調整方法及び特性調整装置
JP2003123650A (ja) * 2001-02-09 2003-04-25 Canon Inc 電子源の特性調整方法及び電子源の製造方法及び画像表示装置の特性調整方法及び画像表示装置の製造方法
JP2004031336A (ja) * 2002-05-08 2004-01-29 Canon Inc 画像形成装置の製造方法
JP2007193190A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Sony Corp 平面型表示装置の駆動方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4670137B2 (ja) * 2000-03-10 2011-04-13 ソニー株式会社 平面型表示装置
JP3636154B2 (ja) * 2002-03-27 2005-04-06 ソニー株式会社 冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003123650A (ja) * 2001-02-09 2003-04-25 Canon Inc 電子源の特性調整方法及び電子源の製造方法及び画像表示装置の特性調整方法及び画像表示装置の製造方法
JP2003068205A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Canon Inc マルチ電子源の特性調整方法及び特性調整装置
JP2004031336A (ja) * 2002-05-08 2004-01-29 Canon Inc 画像形成装置の製造方法
JP2007193190A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Sony Corp 平面型表示装置の駆動方法

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