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KR100479944B1 - 화상형성장치의 특성조정방법, 화상형성장치의 제조방법및 화상형성장치의 특성조정장치 - Google Patents

화상형성장치의 특성조정방법, 화상형성장치의 제조방법및 화상형성장치의 특성조정장치 Download PDF

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KR100479944B1
KR100479944B1 KR10-2002-0058614A KR20020058614A KR100479944B1 KR 100479944 B1 KR100479944 B1 KR 100479944B1 KR 20020058614 A KR20020058614 A KR 20020058614A KR 100479944 B1 KR100479944 B1 KR 100479944B1
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KR
South Korea
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electron
image forming
emitting device
forming apparatus
luminance
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야마노아키히코
쿠노미츠토시
아오키슈지
오구치다카히로
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 특성조정방법에 있어서, 상기 화상형성장치의 표시부를 복수의 영역으로 분할하고 각각의 분할된 영역에서 적어도 한 개 이상의 상기 전자방출소자의 발광특성을 측정하는 측정단계와, 상기 전자방출소자에 특성시프트전압을 인가함으로써 상기 분할된 영역의 상기 전자방출소자의 발광특성을 개별적인 특성의 목표값으로 시프트하는 시프트단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정방법을 제공한다.

Description

화상형성장치의 특성조정방법, 화상형성장치의 제조방법 및 화상형성장치의 특성조정장치 {CHARACTERISTICS ADJUSTMENT METHOD OF IMAGE FORMING APPARATUS, MANUFACTURING METHOD OF IMAGE FORMING APPARATUS AND CHARACTERISTICS ADJUSTMENT APPARATUS OF IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 다수의 표면도전형 전자방출소자를 구비한 화상형성장치, 및 화상형성장치의 특성조정방법, 화상형성장치와 이 화상형성장치에 바람직하게 인가되는 특성조정장치의 제조방법에 관한 것이다.
지금까지, 두 종류의 전자방출소자 즉, 열형음극소자와 냉형음극소자가 공지되어 있다. 냉형음극소자로서, 예를 들면, 필드형 방출소자, 금속/절연체/금속 전자방출소자 및 표면전도형 전자방출소자가 공지되어 있다.
냉형음극소자로서 공지된 전자방출소자 중에는, 표면도전형 전자방출소자(이제부터는, 간단하게 소자로 칭함)는, 막의 표면과 평행하게 기판 위에 형성된 소영역의 SnO2, Au, In2O3/SnO2, 탄소 등의 박막에 전류를 흘림으로써 전자가 방출하는 현상을 이용한다.
종래의 표면도전형 전자방출소자에 대하여 도 17을 참조하면서 설명한다. 도 17은 종래의 표면도전형 전자방출소자의 구조를 예시한다. 도면에서, (3001)은 기판을 나타내고, (3004)는 스퍼터링에 의해 형성된 금속산화물로 구성된 도전성 박막를 나타낸다. 도전성 박막(3004)는 도시된 바와 같이 평탄한 H형상으로 형성된다.
전자방출영역(3005)은 에너자이제이션이라고 칭하는 통전동작을 도전성 박막(3004)에 인가함으로써 형성된다. 도면에서 간격 L과 간격 W가 각각 0.5㎜ 내지 1mm와 0.1mm가 되도록 설정된다.
설명의 편의상, 전자방출영역(3005)이 직사각형의 형상으로 도전성 박막(3004)의 중심에 도시되어 있지만, 이것은 개략적인 것에 지나지 않고 전자방출영역의 실제적인 위치 또는 형상을 충실하게 나타내는 것이 아님에 유의하여야 한다.
이미 설명한 바와 같이, 표면도전형 전자방출소자의 전자방출영역의 형성 시에, 도전성 박막에 전류를 흘려서 박막을 부분적으로 파괴하거나 변형하거나 열화하고 또한 크랙을 형성하는 동작(통전형성동작)을 행한다.
다음에 통전활성화동작을 부가하여 행함으로써 전자방출특성을 상당히 개선할 수 있다.
즉, 이 통전활성화동작이란, 탄소 또는 탄소화합물을 전자방출영역의 부근에 퇴적되게 하는 적절한 조건 아래에서, 통전형성동작에 의해 형성된 전자방출영역을 통전하는 동작을 말한다.
예를 들면, 적절한 부분 압력의 유기물질이 존재하고 또한 전압력이 10-2 내지 10-3인 진공분위기에서 소정의 펄스가 주기적으로 인가됨으로써, 단결정의 그래파이트, 다결정의 그래파이트 및 비정질의 탄소 또는 이들의 혼합물의 하나가 전자방출영역의 근처에 퇴적되어 대략 500옹스트롬 이하의 두께를 가진다.
상기 조건은 예에 불과하고 표면도전형 전자방출소자의 재료 또는 형상에 따라서 적절하게 변경하여야 하는 것은 말할 필요도 없는 것에 유의 하여야 한다.
이와 같은 동작을 행함으로써, 동일하게 인가된 전압 아래에서의 방출전류는 전형적으로 통전형성 직후에 대략 100배 이상 증가될 수 있다.
따라서, 상기 언급한 다수의 표면도전형 전자방출소자를 사용하는 멀티전자 원을 제조할 때에, 통전활성화동작을 각각의 소자에 적용하는 것이 또한 바람직하다. (통전활성화를 종료한 후에 진공분위기에서 유기물질의 부분압력을 감소하는 것이 바람직하다는 것에 유의하여야 한다. 이것은 안정화 공정이라고 칭한다.)
도 18은 표면도전형 전자방출소자의 소자인가전압 Vf에 대한 방출전류 Ie의 특성 및 소자인가전압 Vf에 대한 소자전류 If의 특성의 전형적인 그래프이다. 이 명세서에서, 방출전류란, 전자방출소자가 구동될 때에 가속전압이 양극에 인가되는 경우 공간에 방출되는 전자에 인력이 작용하여 양극과 충돌하기 때문에, 전자방출소자와 양극간에 흐르는 전류를 의미한다.
또한, 방출전류 Ie는 소자전류 If에 비해 상당히 적으므로 동일한 규모로 이들을 설명하는 것이 곤란하다. 또한, 소자의 크기와 형상 등의 설계 매개변수가 변화할 때에 상기 특성이 변화한다. 따라서, 두 개의 그래프가 각각 임의 단위로 도시되어 있다.
표면도전형 전자방출소자는 이하 설명하는 바와 같이 방출전류 Ie에 대한 세가지의 특성을 가진다.
한계전압 Vth으로 칭하는 특정한 전압이상의 전압이 소자에 인가될 때에, 방출전류 Ie는 급속하게 상승한다. 한편, 방출전류 Ie는 한계전압 Vth보다 낮은 전압아래에서 거의 검출되지 않는다.
즉, 소자는 방출전류 Ie에 대해 명백한 한계전압 Vth를 가진 비선형 소자이다.
방출전류 Ie가 소자에 인가된 전압 Vf에 좌우하여 변화하므로, 방출전류 Ie의 크기는 전압 Vf에 의해 제어될 수 있다.
소자에 인가된 전압 Vf에 대한 소자로부터 방출된 전류 Ie의 응답속도는 높으므로, 소자로부터 방출된 전자의 전하량은 전압 Vf가 인가되는 시간의 길이에 따라서 제어될 수 있다.
표면도전형 전자방출소자의 특성조정에 대해서는, 일본국 특개평 10-228867호 공보 등에 개시된 바와 같이, 한계전압 Vth로 칭하는 특정한 전압이상의 전압을 소자에 인가함으로써 즉, 특성을 조정하는 특성시프트전압(이제부터는, 간단하게 시프트전압으로 칭함)을 인가함으로써, 각각의 소자의 특성이 조정될 수 있다.
그런데, 표면도전형 전자방출소자는, 간단한 구조를 가지고 있고 또한 용이하게 제조될 수 있기 때문에, 다수의 소자를 넓은 영역에 걸쳐서 형성할 수 있는 이점을 가진다.
따라서, 표면도전형 전자방출소자가 적용되는 화상표시장치와 화상기록장치 등의 화상형성장치, 전자빔원 등을 연구하였다.
본 발명자들은 다양한 재료의 표면도전형 전자방출장치와, 제조방법 및 구조를 연구하였다. 더욱이, 본 발명자들은, 다수의 표면도전형 전자방출소자가 배치된 멀티전자빔원(이제부터는, 간단하게 전자원이라고 칭함) 및 이 전자원을 적용한 화상표시장치를 연구하였다.
예를 들면, 본 발명자들은 도 19에 도시된 전기배선의 방법에 따라서 전자원을 제조하는 것을 시도하였다. 도 19는 종래의 멀티전자 원의 매트릭스 배선을 설명하는 도면이다.
도 19에서, (4001)은 표면도전형 전자방출소자를 개략적으로 나타내고, (4002)는 행방향의 배선을 나타내고, (4003)은 열방향의 배선을 나타낸다. 도면에서, 배선저항은 (4004), (4005)로 나타낸다.
상기 설명한 배선방법은 순매트릭스배선(passive matrix wiring)으로 칭한다. 설명의 편의상, 배선은 6 × 6 매트릭스로서 도시되어 있지만, 매트릭스의 크기는 이에 제한되지 않음은 물론인 것에 유의하여야 한다.
소자가 순매트릭스로 배치된 전자원에서, 소망의 방출전류를 출력하도록 적절한 전기신호를 행방향의 배선(4002)과 열방향의 배선(4003)에 인가하였다. 또한, 동시에, 양극전극(도시되지 않음)에 고전압을 인가하였다.
예를 들면, 매트릭스의 임의의 소자를 구동하기 위해서는, 선택되는 행의 행방향의 배선(4002)의 단자에 선택전압 Vs을 인가함과 동시에, 선택되지 않는 행의 행방향의 배선(4002)의 단자에 비선택전압 Vns를 인가한다.
이에 동기하여, 방출전류를 출력하는 변조전압(Ve1 내지 Ve6)을 열방향의 배선(4003)의 단자에 인가한다. 이 방법에 의하면, 선택되는 소자에 (Ve1 - Vs) 내지 (Ve6 - Vs)의 전압을 인가하고, 또한 선택되지 않는 소자에 (Ve1 - Vns) 내지 (Ve6 - Vns)의 전압을 인가한다.
여기서, 선택된 소자에는 한계전압(Vth)이상의 전압을 인가하고 또한 선택되지 않은 소자에는 한계전압(Vth)이하의 전압을 인가하도록 Ve1 내지 Ve6, Vs 및 Vns를 적절한 크기로 설정하는 경우, 선택된 소자로부터만 소망의 강도의 방출전류가 출력된다.
따라서, 표면도전형 전자방출소자가 순매트릭스로 배치되는 멀티전자 원은 다양한 방식으로 인가될 수 있는 가능성을 가지고 있다. 예를 들면, 화상정보에 의한 전기신호가 적절하게 인가되는 경우, 멀티전자 원은 화상표시장치용 전자원으로서 바람직하게 사용될 수 있다.
이와 같은 방식으로 제조된 멀티전자 원은, 공정의 변동 등에 의한 각각의 전자원의 방출특성을 다소 변동하게 한다.
이와 같은 멀티전자 원은 대형화면의 평탄한 화상형성장치를 제조하는데 바람직하다. 그러나, CRT 등과는 달리 다수의 전자원이 존재하므로, 이를 사용하여 화상형성장치를 제조하는 경우, 각각의 전자원의 특성변화가 휘도의 변동으로서 나타나는 문제점이 있다.
상기 설명한 바와 같이, 멀티전자 원의 전자방출 특성이 각각의 전자원마다 상이한 이유로서는, 전자방출영역에 사용된 재료의 성분의 변동과, 소자의 각각의 부재의 치수와 형상의 오차와, 통전형성동작의 통전조건의 비균일성과, 통전활성화공정시의 통전조건과 분위기 가스의 비균일성 등의 다양한 원인을 들 수 있다.
그러나, 이들의 원인을 제거하고자 하는 경우, 고도로 향상된 시설 및 상당히 엄격한 공정관리가 요구된다. 이들을 만족하는 경우, 제조단가가 상당히 증가된다. 따라서, 이들의 원인을 모두 현실적으로 제거할 수 없다.
일본국 특개평 10-228867호 공보 등에는, 변동을 제어하기 위해 각각의 특성을 측정하는 공정과 기준값에 대응하는 값을 얻기 위해 특성을 조정할 수 있는 특성시프트전압을 인가하는 공정을 제공하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 일본국 특개평 10-228867호 공보 등에 개시된 발명에 있어서의 특성의 측정하는 방법에는, 도 20(흐름도)에 도시한 바와 같이, 소자를 선택하는 공정(단계 2007)과, 방출전류(Ie)와 휘도를 측정하기 위해 전압을 인가하는 공정(단계 2004)과, 메모리에 측정결과를 저장하는 공정(단계 2005)과, 모든 소자에 대해 상기 측정을 반복하는 공정(단계 2008)이 있다. 도 20은 종래의 발명의 특성조정방법에 있어서의 특성측정방법의 흐름도이다.
근래에 고정세 TV 등의 고해상 화상형성장치에 상기 공정이 사용되는 경우 즉, 화소수가 다수인 경우, 각각의 소자마다 측정을 행하는 상기 공정은 많은 시간이 소요될 가능성이 있다.
더욱이, 불균일성의 지표를 나타내는 매개변수로서 휘도가 사용되는 경우, 형광체의 부분 발광특성의 변동을 또한 보정할 수 있는 효과가 있다. 그러나, CRT에 일반적으로 사용된 형광체(P22)가 사용되는 경우, 적색형광체는 녹색형광체나 청색형광체의 잔광시간 10㎲의 1/10배인 잔광시간 1㎲를 가진다.
단일의 소자로부터의 발광은 광학계를 사용하여 한개씩 측정되는 경우, 잔광시간이 있으므로, 특정한 소자와 다음의 소자를 구동하는 시간간격을 적어도 잔광시간과 동일하게 설정하여야 한다.
따라서, 대략 1,280 × RGB × 768의 화소를 가지는 고정세 표시장치를 구성하는 경우, 모든 점을 측정하는데 대략 1,000초의 장시간이 소요된다.
본 발명은, 상기 결점 및 기타 결점을 감안하여 착안되었고, 또한 본 발명의 목적은, 간단한 공정으로 멀티전자 원의 특성을 조정하여 화상표시의 평면내 발광특성을 균일하게 할 수 있는 화상형성장치의 특성조정방법과, 화상형성장치의 제조방법과, 화상형성장치의 특성조정장치를 제공하는데 있다.
본 발명은, 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 특성조정방법에 있어서, 상기 화상형성장치의 표시부를 복수의 영역으로 분할하고 각각의 분할된 영역에서 적어도 한 개 이상의 상기 전자발광소자의 발광특성을 측정하는 측정단계와; 상기 전자방출소자에 특성시프트전압을 인가함으로써 상기 분할된 영역의 상기 전자방출소자의 발광특성을 개별적인 특성의 목표값으로 시프트하는 시프트단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판 위에 전자방출소자용 복수의 전극과 도전성 막을 형성하는 단계와; 전자방출소자용 상기 전극을 통하여 상기 도전성 막을 통전함으로써 상기 복수의 전자방출소자의 전자방출부를 형성하는 단계와; 상기 전자방출부를 활성화하는 단계와; 상기 화상형성장치의 상기 특성조정방법을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 특성조정장치에 있어서, 상기 화상형성장치의 표시부의 직사각형 영역의 복수의 전자방출소자를 선택하여 구동하는 선택구동수단과; 상기 선택구동수단의 구동시간에 동기하는 타이밍을 발생하는 타이밍신호 발생수단과; 상기 타이밍신호 발생수단의 타이밍신호에 동기하여, 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 광을 방출하는 발광수단의 발광신호를 취득하여 발광신호의 휘도값을 측정하는 적어도 하나의 휘도측정수단과; 상기 휘도측정수단에 의해 측정된 발광신호의 휘도값과 상기 전자방출소자의 선택시에 상기 선택구동수단에 의해 사용된 선택정보로부터 상기 선택된 발광소자의 특성을 구하는 산술연산수단과; 상기 산술연산수단에 의해 구한 전자방출소자의 발광특성을 저장하는 저장수단과; 상기 저장수단에 저장된 상기 발광특성에 의거하여 상기 선택된 전자방출소자에 전압을 인가하는 전압인가수단과; 상기 휘도측정수단과 상기 표시부를 상대적으로 이동하는 적어도 한 개 이상의 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치에 관한 것이다.
본 발명은, 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 특성조정장치에 있어서, 상기 화상형성장치의 표시부가 복수의 영역으로 분할되는 경우에, 복수의 영역 중에서 한 개의 영역전체의 전자방출소자의 휘도를, 이동함이 없이, 측정할 수 있는 적어도 한 개이상의 휘도측정장치와; 상기 전자방출소자에 인가된 구동전압과 상기 휘도측정장치에 의해 측정된 휘도 간의 관계에 의거하여 상기 전자방출소자에 인가되는 특성시프트전압을 계산하는 제어회로와; 상기 전자방출소자에 상기 특성시프트전압을 인가하는 인가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치에 관한 것이다.
복수의 전자발광소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재와를 포함하는, 본 발명에 의한, 화상형성장치의 특성조정방법은, 상기 화상형성장치의 표시부를 복수의 영역으로 분할하고 각각의 분할된 영역에서 적어도 한 개 이상의 상기 전자발광소자의 발광특성을 측정하는 측정단계와; 상기 전자방출소자에 특성시프트전압을 인가함으로써 상기 분할된 영역의 상기 전자방출소자의 발광특성을 개별적인 특성의 목표값으로 시프트하는 시프트단계를 포함하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성측정방법은, 상기 측정단계가, 상기 전자방출소자에 구동전압을 인가하여 상기 전자방출소자의 휘도를 측정하는 휘도측정단계와; 구동전압과 측정된 전자방출소자의 휘도 간의 관계와 구동전압과 적어도 한 개 이상의 전자방출소자의 휘도 간의 관계를 상이한 초기특성과 비교하고, 상기 측정된 전자방출소자의 초기특성과 대략 일치하는 초기특성을 가진 전자방출소자를 선택하고, 선택된 전자방출소자에 인가된 특성시프트전압과 선택된 전자방출소자로부터의 방출전류 간의 관계에 의거하여 측정된 전자방출소자에 인가되는 특성전압을 산출하는 산출단계와를 포함하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법은, 상기 측정단계가 분할된 영역의 전자방출소자 중에서 복수의 전자방출소자를 동시에 구동하여 휘도를 측정하는 단계인 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법은, 상기 측정단계가 상기 분할된 영역중의 상이한 분할영역에서의 전자방출소자 중에서 적어도 하나이상의 전자방출소자를 선택하고 분할된 영역중의 상이한 분할영역에서의 전자방출소자의 휘도와 구동전압 간의 관계를 동시에 측정하는 단계인 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법은, 분할된 각각의 영역에서의 적어도 하나 이상의 전자방출소자의 휘도를, 이동함이 없이, 측정할 수 있는 휘도측정장치에 의해 상기 측정단계에서 휘도를 측정하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법은, 시프트단계가 분할된 영역 중의 상이한 분할영역에서의 전자방출소자 중에서 적어도 한 개 이상의 전자방출소자를 선택하고, 상기 분할된 영역 중의 상이한 분할영역에서의 전자방출소자의 각각에 특성시프트전압을 동시에 인가하는 단계를 포함하는 것에 의해 특징지워진다.
더욱이, 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는, 본 발명에 의한 화상형성장치의 제조방법은, 상기 기판 위에 전자방출소자용 복수의 전극과 도전성 막을 형성하는 단계와; 전자방출소자용 상기 전극을 통하여 상기 도전성 막을 통전함으로써 상기 복수의 전자방출소자의 전자방출부를 형성하는 단계와; 상기 전자방출부를 활성화하는 단계와; 상기 화상형성장치의 상기 특성조정방법을 행하는 단계를 포함하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치는, 특성시프트전압을 전자방출소자에 인가하고 상기 화상형성장치의 특성조정방법에 의해 특성을 조정하는 것에 의해 특징지워진다.
더욱이, 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재와를 포함하는, 본 발명에 의한, 특성조정장치는, 상기 화상형성장치의 표시부의 직사각형 영역의 복수의 전자방출소자를 선택하여 구동하는 선택구동수단과; 상기 선택구동수단의 구동시간에 동기하는 타이밍신호 발생수단과; 상기 타이밍신호 발생수단의 출력에 동기하여, 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 광을 방출하는, 발광수단의 발광신호를 포획하는 적어도 하나의 휘도측정수단과; 상기 휘도측정수단에 의해 포획된 발광신호의 값으로부터 상기 선택된 전자방출소자의 발광특성을 발견하고 상기 전자방출소자의 선택 시에 상기 선택구동수단에 의해 사용되는 정보를 선택하는 산술연산수단과; 상기 산술연산수단의 출력을 저장하는 저장수단과; 상기 산술연산수단에 의해 발견된 상기 발광특성에 의거하여 상기 선택된 전자방출소자에 전압을 인가하는 전압인가수단과; 상기 휘도측정수단과 상기 표시부를 상대적으로 이동하는 적어도 한 개 이상의 이동수단을 포함하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 특성조정장치는, 상기 선택구동수단은 분할된 영역에서의 전자방출소자 중에서 복수의 전자방출소자를 동시에 구동하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 특성조정장치는, 전압인가수단이 직사각형의 영역의 전자방출소자에 상이한 전압을 동시에 각각 인가할 수 있는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는, 본 발명에 의한, 특성조정장치는, 화상형성장치의 표시부가 복수의 영역으로 분할되는 경우에, 복수의 영역 중에서 한 개의 영역전체의 전자방출소자의 휘도를, 이동함이 없이, 측정할 수 있는 적어도 한 개 이상의 휘도측정장치와; 상기 전자방출소자에 인가된 구동전압과 상기 휘도측정장치에 의해 측정된 휘도 간의 관계에 의거하여 상기 전자방출소자에 인가되는 특성시프트전압을 계산하는 제어회로와; 상기 전자방출소자에 상기 특성시프트전압을 인가하는 인가수단을 포함하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 특성조정장치는, 상기 휘도측정장치가 분할된 영역에서 동시에 구동되는 복수의 전자방출소자의 휘도를 측정하는 것에 의해 특징지워진다.
또한, 본 발명에 의한 특성조정장치는, 상기 제어회로가, 상이한 초기특성을 가진 적어도 한 개 이상의 전자방출소자의 구동전압과 휘도 간의 관계를 저장하고, 전자방출소자의 각각에 대해, 전자방출소자에 인가되는 특성시프트전압과 전자방출소자로부터의 방출전류 간의 관계를 저장하는 메모리를 포함하고, 휘도가 측정된 전자방출소자의 구동전압과 휘도 간의 관계가 대략 일치하는 메모리에 저장된 구동전압과 휘도 간의 관계를 선택하고 또한 구동전압과 휘도 간의 선택된 관계를 가지는 전자방출소자의 특성시프트전압과 전자방출소자로부터의 방출전류 간의 관계에 의거하여, 측정된 전자방출소자에 인가될 특정시프트전압을 산출하는 것에 의해 특징지워진다.
더욱이, 본 발명에 의한 화상형성장치는 특성시프트전압을 전자방출소자에 인가하고 특성조정장치에 의해 특성을 조정하는 것에 의해 특징지운다.
즉, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법은, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 복수의 전자방출장치가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치되는 전자원을 사용하는 화상형성장치의 특성조정방법에 있어서, 전자원의 구동 시에 복수의 전자방출소자의 발광특성을 동시에 측정하는 측정단계와, 측정된 발광소자의 개별적인 발광특성의 분포를 발견하는 단계와, 특성시프트전압의 인가에 의해 복수의 전자방출소자의 발광특성을 목표치로 시프트하는 시프트단계를 포함하는 것에 의해 특징지워진다.
더욱이, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법은 발광특성을 얻는 수단과 표시패널의 위치를 상대적으로 이동하는 단계를 가진다.
(작용)
복수의 표면도전형 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 가지는 화상형성장치에서는, 화면의 일부인 휘도측정장치의 측정시야에서의 영역에 대해, 소망의 어드레스를 구성하는 복수의 표면도전형 전자방출소자를 선택구동수단에 의해, 동시에 구동한다.
구동된 표면도전형 전자방출소자로부터 방출된 전자는 발광수단에 도달하여 광을 방출한다.
구동된 전자방출소자에 대응하는 휘점은 발광수단 위에 형성된다. 2차원의 휘점의 신호는, 동기신호용 출력으로서 출력시간과 동기하는 신호를 가진 타이밍신호발생수단을 사용하고 또한 휘도측정수단을 사용함으로써, 광전변환된다.
각각의 구동된 표면도전형 전자방출소자에 대응하는 휘도특성값은 산술연산수단을 사용하여 구동장치의 어드레스와 광전변환된 2차원의 휘도신호로부터 산출된다.
특성조정의 휘도특성값과 목표값의 변동을 비교하고, 또한 휘도특성값이 기준값에 도달하지 않는 표면도전형 전자방출소자에만 특성시프트전압을 인가한다.
시프트전압이 인가되는 전자방출소자의 특성을 목표의 발광특성으로 조정한다.
선택구동수단에 의해 구동된 소자의 선택을 변경하고, 또한 휘도측정사이트의 범위내의 소자의 모든 특성을 조정한다.
또한, 휘도측정수단과 화상형성장치의 상대적인 위치를 변경하여 측정사이트를 변경한다. 상기한 처리를 반복하고, 이에 의해 화상형성장치의 영역전체에 걸쳐서 균일한 특성이 부여된다.
또한, 복수의 휘도측정장치가 설치되고 배선을 순매트릭스의 형상으로 구성하는 경우, 복수의 휘도측정장치에 각각 대응하는 영역의 소자는 동시에 선택되어 구동된다.
구동된 소자에 대응하는 휘도특성값은, 단일의 휘도측정장치만이 있는 경우와 마찬가지의 방식으로 측정된다.
시프트전압은 목표값으로 조정되지 않은 휘도특성를 가지는 소자에만 인가된다. 이 공정은 사이트에 대해 순차적으로 반복된다.
상기 설명한 바와 같이 특성시프트전압을 인가함으로써 조정되는 특성을 가진 화상형성장치가 임의의 소자의 특성시프트전압의 파고값보다 낮은 값을 가진 구동전압 Vf에 의해 구동될 때에, 모든 표면도전형 전자방출소자에 의한 발광휘도가 균일한 화상형성장치를 얻을 수 있다. 여기서, 전자방출소자에 인가된 특성시프트전압과 전자방출소자로부터의 방출전류 간의 관계는, 일정한 구동전류가 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이 전자방출소자에 인가되는 경우, 특성시프트전압의 변화와 방출전류의 변화 간의 관계이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하면서 이하 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예에 설명한 구성요소의 치수, 재료, 형상 및 상대적인 배치는, 특별하게 다른 설명이 없는 경우에는, 이들에만 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
또한, 이하에 언급되는 도면에서는, 이미 언급된 도면에서 설명한 것과 동일한 부재는 동일한 참조번호로 표시한다. 또한, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 각각의 실시예의 다음의 설명은, 본 발명에 의한, 화상형성장치의 제조방법, 화상형성장치 및 특성조정장치의 설명으로서 역할을 한다.
(화상형성장치의 특성조정방법의 제 1실시예)
본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 1실시예에 대하여 이하 설명한다. 이하 설명하는 본 실시예에서는, 멀티전자빔원을 사용하여 본 발명을 화상형성장치에 적용하는 예를 나타낸다.
우선, 본 발명이 적용되는 화상형성장치의 표시패널의 구조와 제조방법에 대해 설명한다.
(표시패널의 구조와 제조방법)
도 1은 본 발명이 적용되는 화상형성장치의 표시패널의 사시도이고, 여기서 표시패널의 일부는 표시패널의 내부구조를 도시하기 위해 절단되어 있다.
도면에서, (1005)는 후면판을 나타내고; (1006)은 측벽을 나타내고; (1007)은 전면판을 나타낸다. 표시패널의 내부를 진공으로 유지하는 기밀의 용기는, 후면판(1005)과, 측벽(1006)과, 전면판(1007)에 의해 형성된다. 기밀의 용기의 조립 시에, 각각의 부재의 접합부를 충분한 강도와 기밀성을 유지하도록 이들을 밀봉하여야 한다. 예를 들면, 접합부에 프릿유리를 도포하고 질소분위기에서 400 내지 500℃로 10분 이상 소성함으로써 밀봉을 달성하였다.
기판(1001)은 후면판(1005)에 고정되고, 또한 m × n 개의 표면도전형 전자방출소자를 기판 위에 형성한다. m과 n은 표시화소의 목표개수에 의해 적절하게 설정된다. 본 실시예에서는, m은 3,840이고 n은 768인 것으로 가정한다.
(1001) 내지 (1004)로 표시되는 구성요소에 의해 구성되는 부분은 멀티전자빔원으로 칭한다. 도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치의 멀티전자빔원의 평면도를 도시한다.
전자방출소자인 표면도전형 전자방출소자(1002)을 기판(1001)위에 배치한다. 이들의 소자는 행방향의 배선전극(1003)과 열방향의 배선전극(1004)에 의해 순매트릭스형상으로 배선된다.
행방향의 배선전극(1003)과 열방향의 배선전극(1004)이 교차하는 부분의 전극사이에 절연층(도시되지 않음)을 형성함으로써, 전기절연을 유지한다.
또한, 표면도전성전자방출소자의 소자전극과 도전성 박막을 기판(1001)위에 미리 형성하고, 행방향의 배선전극(1003), 열방향의 배선전극(1004), 전극간절연층을 형성한 후에 행방향의 배선전극(1003)과 열방향의 배선전극(1004)를 통하여 전원을 공급하여 통전형성동작과 통전활상화동작을 행함으로써, 상기 구조의 멀티전자빔 원을 제조한다.
형광막(1008)을 도 1의 전면판(1007)의 아래에 형성한다. 본 실시예의 화상형성장치는 컬러표시장치이므로, CRT의 분야에서 사용되는 적색, 녹색, 청색의 삼원색의 형광체를 형광막(1008)의 일부에 분리하여 피복한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 각 컬러의 형광체를 줄무늬 형상으로 분리하여 피복하고, 흑색도체(1010)는 각 형광체의 줄무늬 사이에 제공된다. 따라서, 표시화소의 개수인 1,280 × 768의 해상을 가진 화상형성장치를 형성한다. 도 3은 도 1에 도시된 화상형성장치의 표시패널의 전면판 위에 형광체의 배치를 예시하는 평면도이다.
흑색도체(1010)를 형성하는 목적은, 전자빔의 조사위치가 다소 어긋나는 경우에도 표시된 색에서 어긋남이 발생하는 것을 방지하고, 표시콘트라스트가 저하하는 것을 방지하기 위해 외부광의 반사를 방지하고, 전자빔에 의해 형광막의 대전을 방지하는데 있다.
그래파이트는 흑색도체(1010)의 주성분으로서 사용되었지만, 상기 언급한 목적에 적절한 경우에는 기타재료가 사용되어도 된다. 또한, 삼원색의 형광체를 분리피복하는 방식이 도 3에 도시된 스트라이프의 배열에 제한되지 않고 델타형상의 배치 또는 이외의 다른 배열이어도 된다.
CRT의 분야에서 잘 알려진 금속백(1009)을 형광막(1008)의 이면판의 표면 위에 형성한다.
금속백(1009)를 형성하는 목적은, 형광막에 의해 방출된 광의 일부를 거울반사하여 광의 이용을 개선하고, 형광막(1008)에 음이온이 충돌하는 것을 방지하고, 전자빔의 가속전압을 인가하는 전극으로서 작용하게 하고, 형광막(1008)을 여기하는 전자의 도전 통로로서 작용하게 하는데 있다.
금속백(1009)은 전면판(1007)위에 형광막(1008)을 형성한 다음에, 형광막의 표면에 평탄화 작업을 실시하고, 그 위에 진공증착에 의해 Al을 퇴적하는 방법에 의해 형성된다.
Dx1 내지 Dxm, Dy1 내지 Dyn 및 Hv는, 표시패널과 전기회로(도시하지 않음)을 전기적으로 접속하기 위해 형성된 기밀의 구조의 전기접속용 단자이다.
단자(Dx1 내지 Dxm, Dy1 내지 Dyn 및 Hv)는 전자원의 열방향의 배선전극(1003), 전자원의 행방향의 배선전극(1004) 및 전면판의 금속백(1009)에 각각 전기적으로 접속된다.
기밀의 용기를 진공으로 배기하기 위해서는, 기밀의 용기를 조립한 후에, 배출관(도시하지 않음)과 진공펌프가 접속되어 진공용기를 대략 1.0 × 10-6(Pa)의 진공도까지 배기한다.
다음에, 배기관을 밀봉한다. 기밀의 용기의 진공도를 유지하기 위하여, 게터막(도시되지 않음)을 밀봉의 직전 또는 직후에 즉시 기밀의 용기의 소정의 위치에 형성한다.
게터막이란, Ba를 주성분으로 함유하는 게터재료를 히터나 고주파가열에 의해 가열하여 증발시킴으로써, 형성된다. 기밀용기의 진공도는 게터막의 흡수작용에 의해 대략 1.0 × 10-6(Pa)이 되도록 유지된다. 즉, 기밀용기는 유기재료의 부분압력이 감소되는 안정한 상태에 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 이하 한층 더 상세하게 설명한다. 표면도전형 전자방출소자의 특성을 개선하기 위한 연구를 열심히 행한 결과로서, 본 발명자는, 제조공정시에 일반적인 구동전에 예비구동처리를 행함으로써 경시변화를 감소할 수 있는 것을 발견하였다.
본 실시예에서는 전자원의 예비구동과 특성조정을 일체적으로 행하므로, 예비구동에 대해 우선 설명한다.
상기 설명한 바와 같이, 유기재료의 부분압력을 감소한 안정한 상태에서 통정포밍처리와 통전활성화처리를 실시한 소자를 유지한다.
진공분위기의 유기물질의 부분압력을 감소한 분위기(안정화 상태)에서 통상의 구동전에 인가된 통전처리가 예비구동이다.
표면도전형 전자방출소자에서 구동하는 전자방출영역의 근처의 전계강도는 상당히 높다. 따라서, 전자방출영역이 동일한 구동전압아래에서 장기간 동안 구동하는 경우, 방출된 전자량은 점차적으로 감소한다. 높은 전계강도에 의한 전자방출영역의 근처에서의 경시변화는 방출전자량이 감소함에 따라 나타나는 것으로 고려된다.
예비구동이란, 전압(Vpre)에서 안정화처리를 행한 표면도전형 전자방출소자를 구동한 후에 전압(Vpre)에서의 구동시에 소자의 전자방출영역의 근처의 전계강도를 측정하는 것을 말한다.
다음에, 전계강도를 감소한 일반적인 구동전압(Vdrv)에서 일반적인 구동을 행한다. 전압(Vpre)을 인가하여 구동함으로써 미리 큰 전계강도로 소자의 전자방출영역을 구동한다. 따라서, 일반적인 구동전압(Vdrv)으로 장기간의 구동할 때에 경시에 따른 특성의 불안정성의 원인이 되는 구조적인 부재의 변화를 집중적으로 발현하여, 변동요인을 감소할 수 있다고 생각한다.
본 실시예에서는, 화상형성소자의 전자방출소자의 사용전에 일반적인 구동전압(Vdrv)으로 각각의 전자방출소자의 특성변화가 있는 경우, 변동을 감소하고 소자가 균일한 분포를 가지도록 각각의 소자의 특성조정을 행한다(특성조정의 방법에 대해서는 나중에 설명함).
도 4는 특성조정용 파형신호를 표시패널(301)의 표면전도형 전자방출소자의 각각에 인가하여 전자원 기판의 표면전도형 전자방출소자의 각각의 전자방출특성을 변화하는 구동회로의 구조를 도시한다. 즉, 도 4는 화상형성장치에 특성조정신호를 인가하는 화상형성장치의 특성조정장치와 멀티전자 원을 사용하는 화상형성장치의 개략도이다.
도 4에서, 301은 매트릭스형상으로 배치된 복수의 표면도전형 전자방출장치와, 서로 떨어져서 기판 위에 형성되고 표면도전형 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 광을 방출하는 형광체를 가지는 전면판 등이 진공용기에 배치된 표시패널을 나타낸다.
특성조정전에 표시패널(301)의 각각의 소자에 예비구동전압(Vpre)을 인가한다. (302)은 고전압원(311)으로부터의 고전압을 표시패널(310)의 형광체에 인가하기 위한 단자를 나타낸다.
(303), (304)는 펄스전압이 인가되는 전자방출소자를 선택하기 위해 행방향의 배선과 열방향의 배선을 각각 선택하는 스위치매트릭스를 나타낸다.
(306), (307)은 구동을 위한 펄스파형신호 (Px), (Py)를 발생하는 펄스발생회로를 나타낸다.
(305)는 광학렌즈(305a)와 영역센서(305b)으로 구성된 광전감지를 행하기 위해 화상형성장치의 발광을 포획하는 휘도측정장치를 표시한다.
본 발명에서는, CCD는 영역센서(305b)로서 사용된다. 화상형성장치의 발광 상태는 광학계를 사용하여 이차원의 화상정보로서 전자적으로 도시된다.
(308)은 산술연산회로를 나타낸다. 이차원의 화상정보(Ixy)는 영역센서(305b)의 출력이고 또한 스위치매트릭스(303),(304)에 나타낸 위치정보(Axy)는 스위치매트릭스제어회로(310)로부터 산술연산회로(308)에 입력되고, 이에 의해 산술연산회로(308)는 구동된 표면전도형 전자방출소자의 각각에 대응하는 발광 정보를 산출하고 제어회로(312)에 정보를 Lxy로서 출력한다. 이 방법의 상세에 대해서는 나중에 설명한다.
(309)는 패널에 대해서 영역센서를 상대적으로 이동하는 로봇시스템을 나타나고, 이는 볼나사(도시되지 않음)와 선형가이드(도시되지 않음)로 구성된다.
(311)은 펄스파고값을 설정하는 회로를 나타내고, 이는 펄스설정신호(Lpx),(Lpy)를 출력하고, 이에 의해 펄스발생기회로(306),(307)로부터 각각 출력된 펄스의 파고값을 결정한다. (312)는 제어회로를 나타내고, 이는 특성조정흐름 전체를 제어하고 펄스의 파고값을 설정하는 회로에서 파고값을 설정하는 데이터(Tv)를 출력한다. 또한, (312a)는 CPU를 나타내고, 이는 제어회로(312)의 동작을 제어한다.
(312b)는 각 소자의 특성조정을 위해 각 소자의 발광특성을 저장하는 휘도데이터를 저장하는 메모리를 나타낸다.
보다 상세하게는, 일반적인 구동전압(Vdrv)의 인가 시에 각 소자로부터 방출된 전자에 의해 방출된 광의 휘도에 비례하는 발광데이터를 저장한다.
(312c)는 특성을 목표설정값으로 조정하는데 필요한 특성시프트전압을 저장하는 메모리를 나타낸다.
(312d)는 소자의 특성조정을 행하기 위해 참조되는 루크업테이블(LUT)이고, 이에 대해서는 나중에 설명한다.
(310)은 스위치매트릭스의 제어회로를 나타내고, 이는 스위치절환신호(Tx),(Ty)를 출력하여 스위치매트릭스(303),(304)의 선택을 제어하고, 이에 의해 펄스전압이 인가된 전자방출소자를 선택한다. 또한, 스위치매트릭스회로는 소자가 온되는 어드레스정보(Axy)를 산술연산장치(308)에 출력한다.
다음에, 상기 구동회로의 동작에 대해 설명한다. 이 회로의 동작은 조정목표값을 달성하는데 필요한 휘도변동정보를 얻기 위해 각각의 표면도전형 전자방출소자의 발광휘도를 측정하는 단계와 조정목표값을 얻도록 특성시프트를 위한 펄스파형신호를 인가하는 단계를 가진다.
우선, 발광휘도를 측정하는 방법에 대하여 설명한다. 첫 번째로, 발광휘도를 특정하는 휘도측정장치(305)는 로봇시스템(309)에 의해 표시패널에 대향하여 위치 결정하도록 이동된다.
다음에, 스위치매트릭스 제어회로(310)는 제어회로(312)로부터의 스위치매트릭스제어신호(Tsw)에 의해 소정의 행방향의 배선이나 열방향의 배선을 선택하도록 스위치매트릭스(303), (304)를 제어하고, 또한 소망의 어드레스의 표면도전형 전자방출소자가 구동될 수 있도록 행방향의 배선이나 열방향의 배선이 접속되도록 절환된다.
한편, 제어회로(312)는 전자방출특성을 측정하는 파고값데이터(Tv)를, 펄스파고값설정회로(311)에 출력한다. 따라서, 파고값데이터(Lpx),(Lpy)는 펄스파고값설정(311)회로로부터 각각의 펄스발생회로(306),(307)에 출력된다.
각각의 펄스발생회로(306),(307)는 파고값데이터(Lpx),(Lpy)에 의거하여 구동펄스(Px),(Py)를 출력하고, 또한 구동펄스(Px),(Py)는 스위치매트릭스(303), (304)에 의해 선택된 소자에 인가된다.
여기서, 구동펄스(Px),(Py)는 특성측정을 위해 표면도전형 전자방출소자에 인가되고 또한 서로 상이한 극성을 가지는 전압(Vdrv)의 절반의 진폭(파고값)을 가지도록 설정된다. 또한, 동시에. 소정의 전압이 고전압 전원공급기(313)에 의해 표시패널(301)의 형광체에 인가된다.
복수의 행방향의 배선의 전체에 걸쳐서 어드레스 선택의 처리와 펄스인가가 반복되어 주사하면서 표시패널의 사각형 영역을 구동한다.
다음에, 반복된 처리의 주기를 나타내는 신호(Tsync)를 전자셔터의 트리거로서 영역센서에 전송한다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 제어회로(312)는 스위치절환신호(Tx),(Ty)에 동기하여 구동신호를 출력하고 또한 피주사 행방향의 배선의 번호에 대해 스위치절환신호를 순차적으로 출력한다. 도 5는 도 4에 도시된 화상형성장치를 위한 특성조정장치의 구동타이밍차트이다.
Tsync는 복수의 Ty신호를 포함하도록 출력된다. 영역센서(305b)의 셔터는 Tsync신호가 논리 High의 주기동안 개방되므로, 광학렌즈(305a)에 의해 축소된 광화상을 영역센서(305b)에 집속한다.
도 6은 상기 설명한 상태를 개략적으로 도시한다. 도 6은 도 4에 도시된 화상형성장치 위의 밝은 점이 영역센서 위에 투영되는 상태를 도시하는 개략도이다.
광학계의 축소비율은, 단일의 발광점(601)에 대해 영역센서의 복수의 소자(602)위에 집속되도록 설정된다.
이 촬상화상(Ixy)은 산술연산장치(308)에 전송된다. 구동된 소자의 화상을 집속하므로, 각각의 소자에 대응하여 할당된 CCD정보의 합계가 소자의 번호에 대해 계산하는 경우, 각각의 구동된 소자의 발광량에 비례하는 휘도값을 얻는다. 구동된 사각형 영역의 소자에 대응하는 휘도값을 얻으므로, 정보는 Lxy로서 제어회로(312)에 전송된다.
전자셔터는 또한 형광체의 잔광시간 동안 개방되지만, 발광점이 영역센서 위에 공간적으로 분리되므로, 잔광시간의 영향은 발광점 사이에서 발생하지 않는다.
다음에, 본 실시예에서 사용된 특성조정방법에 대하여 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하면서 개략적으로 설명한다. 도 7은, 예비구동전압의 파고값(Vpre)이 인가되는 각각의 표면전도형 전자방출소자의 구동전압(구동펄스의 파고값)(Vf)이 본 발명에 의한 화성형성장치의 특성조정방법에 의해 표시패널(301)의 멀티전자 원을 제조하는 공정동안 변동되는 때의 방출전류특성의 예를 도시하는 그래프이다. 도 8은 도 7의 (a)의 방출전류특성을 가지는 소자에 특성시프트전압을 인가하는 때의 방출전류특성의 변화를 도시하는 그래프이다. 도 9는 특성시프트펄스전압(특성시프트전압)과 방출전류의 변화를 도시하는 그래프이다.
도 7에서, 특정한 표면도전형 전자방출소자의 방출전류특성은 동작곡선(a)에 의해 도시된다. 구동전압(Vdrv) 시의 방출전류는 곡선(a)의 방출특성을 가지는 전자방출소자에서의 Ie1이다.
한편, 본 실시예에서 사용된 표면도전형 전자방출소자는 이전에 인가된 전압의 구동펄스의 폭과 최대파고값에 대응하는 방출전류특성(메모리 기능성)을 가진다.
도 8은 도 7의 (a)의 방출전류특성을 가지는 소자에 특성시프트전압(Vshift)(Vshift ≥ Vpre)을 인가할 때에 방출전류특성이 변화하는 방법을 도시한다(도 8의 곡선(c)).
Vdrv가 인가될 때의 방출전류(Ie)가 특성시프트전압의 인가에 의해 Ie1로부터 Ie2로 감소하는 것으로 이해하여야 한다. 즉, 방출전류특성은 특성시프트전압의 인가에 의해 우측방향(방출전류가 감소하는 방향)으로 시프트한다.
방출전류에 대한 발광량은 전자의 가속전압, 형광체의 발광효율 및 전류밀도특성에 좌우하므로, 이들을 고려한 양을 참조하면, 방출광특성을 시프트할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 특성조정을 또한 행하였다.
본 발명에 의한 화상형성장치의 특성측정방법의 제 1실시예에서는, 각각의 전자방출소자의 발광특성은 전자방출소자를 사용하기 전에 측정되고 또한, 전자방출특성의 변동이 있는 경우, 전자방출특성은 균일하게 보정된다. 각 공정에서 전자방출소자에 인가된 전압의 크기는 이하 설명하는 바와 같이 설정된다.
즉, 각각의 전자방출소자의 발광특성을 측정하는 공정에서 인가된 측정용 구동전압, 각각의 전자방출소자의 특성을 균일하게 하는 공정에서 인가된 특성시프트전압 및 전자방출소자가 사용된 때에 인가된 구동전압의 최대값이 VEmeasure, Vshift 및 Vdrive로서 나타날 때에, 다음의 크기관계가 성립되도록 이들을 설정하였다.
Vdrive〈 VEmeasure 〈 Vshift
이 방식에 있어서, VEmeasure가 Vdrive보다 크게 설정되므로, 사용시에 인가되는 구동전압보다 큰 전압이 사용전에 미리 각각의 전자방출소자에 인가된다. 따라서, 사용시에 전자방출특성이 시프트되는 불편을 방지 할 수 있다.
또한, Vshift가 VEmeasure 보다 높게 설정되므로, 특성시프트용 펄스가 전자방출소자에 인가된 최대의 전압이 된다.
따라서, 특성시프트용 펄스가 인가되는 경우, 전자방출특성이 소망의 특성으로 확실하게 시프트될 수 있다.
Vshift가 Vdrive 보다 크게 설정되므로, 균일하게 조정된 전자방출특성이 사용시에 시프트되는 불편을 방지할 수 있음은 말할 필요도 없다.
그런데, 소자로부터의 전자방출전류에 대한 발광휘도가 전자의 가속전압, 전류밀도 및 형광체의 발광특성에 좌우한다. 따라서, 특정한 초기특성을 가지는 전자방출소자에 어느 정도의 높은 특성시프트전압을 인가하여 우측방향으로 특성곡선이 시프트하는 정도를 알기 위해서는, 다양한 초기특성의 전자방출소자를 선택하고, 다양한 크기의 Vshift를 인가하여 실험을 실시해서 휘도를 측정하여, 다양한 종류의 데이터를 축적한다.
즉, 시프트전압을 인가하여 소자의 특성이 변화하는 것에 대하여 방출전류(Ie)를 세로축을 하는 그래프를 사용하여 설명하고 있지만, 세로축이 휘도를 나타내는 경우의 그래프도 상기 다양한 축적된 데이터로부터 결정할 수 있다. 또한, 도 4의 장치에서, 다양한 종류의 데이터가 미리 루크업테이블(312d)로서 제어회로(312)에 축적되어 있다.
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도 9는 전자방출소자의 데이터를 나타내고, 이것은 루크업테이블 중에서 선택하여 그래프로서 준비된 도 7의 (a)에 도시된 초기특성과 동일한 초기특성을 가진다.
이 그래프의 가로축은 특성시프트전압의 크기를 나타내고 세로축은 발광휘도(L)를 나타낸다. 이 그래프는 특성시프트전압을 인가한 후의 방출전류를 측정하기 위해 Vdrv와 동일한 구동전압을 인가한 결과이다.
따라서, Vdrv가 인가될 때에 L1에서 광을 방출하는 도7의 (a)의 소자의 발광휘도를 변화하기 위해 인가해야 할 특성시프트전압의 크기를 L2로 결정하기 위해서는, L이 도 9의 그래프에서 L2와 동일한 점의 Vshift 값을 판독하기에 충분하다(도면에서 Vshift #1).
본 실시예에서는, 표시패널의 영역을 길이방향과 측방향으로 10 × 8의 사이트로 분할하여 측정할 수 있도록 광학게와 로봇시스템을 설계하였다.
본 실시예에서는, 단일 화소의 단일색의 형광체가 가로의 흑색줄무늬의 폭을 300㎛로 하면서 205㎛ × 300㎛의 크기로 구성되므로, 표시영역은 1,280 × 1,024개의 화소를 가진 대략 790 mm × 442 mm 이었다.
따라서, 상기 영역을 주사할 수 있도록 로봇계를 설계하고 또한 광학계의 크기는 0.18로 설정되었다.
도 10은 제어회로(312)에 의한 특성측정처리를 도시한 흐름도이다. 이것은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 1실시예의 전자원의 특성조정처리를 도시하는 흐름도이다.
우선, 단계(1001)에서, 휘도측정계가 소망의 시야로 이동한다.
단계(1002)에서, 스위치매트릭스 제어회로(310)에 의해 스위치매트릭스(303),(304)를 절환하여 표시패널(301)의 384개의 표면도전형 전자방출소자를 선택하도록 스위치매트릭스 제어신호(Tsw)를 출력한다.
다음에, 단계(1003)에서, 선택된 소자에 인가될 펄스신호의 파고값 데이터(Tv)를 펄스파고값설정회로(311)에 출력한다. 측정을 위한 펄스의 파고값은 화상표시를 행하는 데 있어 구동전압(Vdrv)이다.
다음에, 단계(1004)에서, 전자방출소자의 특성측정용 펄스신호를, 펄스발생회로(306),(307)로부터 스위치매트릭스(303),(304)를 통하여 단계(1002)에서 선택된 표면도전형 전자방출소자에 인가된다.
다음에, 구동전압에 대한 휘도는 단계(1005)에서 측정한다.
다음에, 단계(1006)에서, 소정의 구동전압에 대한 휘도값의 측정을 종료하는지의 여부를 판정한다.
본 실시예에서는, Vdrv, Vdrv - 0.5 볼트 및 Vdrv - 1 볼트의 조건아래에서 복수회 동안 휘도를 측정하기 위해 구동전압을 변동하였다.
소정의 구동전압에 의한 휘도측정이 종료하지 않은 경우에는, 소정의 구동전압이 종료될 때까지 단계(1003) 내지 단계(1005)의 처리를 반복한다. 소정의 구동전압에 의한 휘도측정을 종료한 경우, 처리는 단계(1007)로 이동한다.
단계(1002) 내지 단계(1006)의 처리를, 지정된 행방향의 배선을 순차적으로 변경하면서, 96회 반복한다(단계(1007)).
다음에, 단계(1008)에서, 측정된 휘도를, 구동된 소자의 어드레스와 발광화상에 의거하여 소자어드레스에 대응하는 휘도값으로, 변환한다. 즉, 384 × 96개의 소자를 구동하여 그 소자의 휘도값을 얻을수 있다. 단계(1009)에서, 휘도값을 휘도데이터 저장메모리(312b)에 저장하였다.
단계(1010)에서 시프트전압을 인가하는 처리를 행하였다. 이 단계의 상세에 대해서는 나중에 설명한다. 이 단계까지는, 시프트전압을 인가하는 처리는 단일의 사이트에 대하여 종료한다.
단계(1011)에서, 휘도측정 및 시프트전압의 인가처리가 표시패널(1)의 모든 사이트에 대해서 종료하였는지의 여부를 검사한다. 종료하지 않은 경우, 처리는 단계(1001)로 진행하고, 여기서 광학계는 다음의 시야로 이동하고 처리를 반복한다.
광학계의 이동을 위해 로봇시스템(309)을 사용하고, 또한 휘도측정계는 30mm/sec의 속도로 이동하였다.
단일의 시야의 크기는 대략 80 mm × 60 mm이므로, 휘도측정계를 이동하는데 대략 4초 걸린다.
본 실시예에서는, Vdrv = 14 V, Vpre = 16V, Vshift = 16 V 내지 18V 및 펄스폭 1 ms과 주기 2 ms를 가진 짧은 펄스는 특성시프트를 위해 사용되고, 펄스폭 18 ㎲와 주기 20 ㎲를 가진 짧은 펄스는 휘도측정을 위해 사용되었다.
이동시간과 소자가 발광될 때의 시간에 대해서는, 화면 전체의 휘도값의 측정시에 출력된 펄스의 수는 1 시야당 96개이고 또한 시야수는 80개이므로, 펄스의 총수는 7,680개이다. 따라서, 구동시간은 0.15초이다. 구동시간은 1 시야당 4초이고 또한 시야수는 80개이므로, 이동의 총시간은 대략 320초이었다.
또한, 시프트전압의 인가시간은 2 ms × 소자의 전체수 이므로, 대략 5,900초이었다.
도 11은 표시패널(301)의 1 시야 내에서의 표면도전형 전자방출소자의 휘도값을 목표설정값으로 일치하는 처리를 도시하는 흐름도이고, 이 처리를 본 실시예의 제어회로(312)에 의해 행한다. 이 처리는 도 10의 단계(1010)에 대응한다. 즉, 도 11은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 1실시예에서 측정한 전자방출특성에 의거하여 특성조정신호를 인가하는 처리를 도시하는 흐름도이다.
우선, 단계(1101)에서, 휘도데이터 저장메모리(312b)에 의해 측정된 휘도값을 판독한다. 단계(1102)에서, 특성시프트전압을 표면도전형 전자방출소자에 인가하여야 하는지의 여부를 판정하고, 즉 측정된 휘도값이 목표휘도값보다 높은지 낮은지의 여부를 판정한다.
시프트전압의 인가가 필요한 경우, CPU(312a)는 루크업테이블(312d)중에서 소자의 데이터에 가장 근접한 초기특성을 가지는 소자의 데이터를 판독한다.
여기서, 초기특성은 휘도의 Vf의존성이므로, CPU(312a)는 변화Vf를 측정하고 휘도를 측정하여 휘도의 근접곡선을 발견하고 휘도의 근접한 계수를 비교하여 서로 근접한 값을 가진 데이터를 선택한다.
다음에, CPU(312a)는 소자의 특성과 데이터중의 목표값과 동일한 특성시프트전압을 선택한다.
이 경우에, 특정한 생산품에 대해 한 종류만의 형광체의 전자방출특성과 가속전압이 일반적으로 있는 것을 고려할 수 있다(세 종류의 형광체, R, G, B).
또한, 방출전류와 휘도 간의 관계(형광체의 발광특성)을 거의 일의적으로 고려되어도 된다. 따라서, 소자구동전압(Vf)의 변화에 대한 휘도의 변화는 본 발명의 초기특성이다.
다음에, 단계(1103)에서, 표시패널(301)의 하나의 표면도전형 전자방출소자를 선택하기 위해 스위치매트릭스 제어회로(312)의 스위치매트릭스제어신호(Tsw)에 의해 스위치매트릭스(303),(304)가 제어된다.
펄스신호의 파고값은 파고값설정신호(Tv)에 의해 펄스파고값(311)을 설정하는 회로에서 설정된다. 단계(1104)에서, 펄스파고값(311)을 설정하는 회로는 파고값데이터(Lpx),(Lpy)를 출력하고, 펄스발생회로(306),(307)은 상기 값에 의거하여 설정된 파고값의 구동펄스(Px),(Py)를 출력한다.
이 방식으로, 특성시프트전압의 값은 각각의 소자에 대해서 결정되고, 또한 특성이 시프트되어야 하는 표면도전형 전자방출소자의 특성에 대응하는 특성시프트전압을 표면도전형 전자방출소자에 인가한다(단계(1105)).
단계(1106)에서, 1 시야내의 모든 표면도전형 전자방출소자에 대한 처리가 종료되었는지의 여부를 검토한다. 종료하지 않은 경우, 다음의 소자가 선택되고(단계(1107)) 또한 처리는 단계(1101)로 되돌아 간다.
상기 처리에 의해 제조된 화상형성장치를 Vdrv = 14 볼트로 구동하고 표면전체의 휘도변동을 측정한 바, 표준편차/평균값은 3%이었다. 또한, 동화상이 패널에 표시될 때에 변동의 느낌이 없는 고정세 화상을 표시할 수 있었다.
(화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예)
다음에, 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예에 대하여 설명한다.
도 12는 특정한 목표설정값에 따라서 표시패널(301)의 각 표면도전형 전자방출소자의 전자방출특성을 준비하는 장치의 구조를 도시한다. 휘도측정계(314),(315),(316)와 펄스발생회로(317),(318)는 도 4에 도시된 구조에 추가되어 있다. 도 12는 화상형성장치에 특성조정신호를 인가하는 화상형성장치의 특성조정장치 및 멀티전자 원을 사용하는 화상형성장치의 개략도이고, 이는 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예에 사용된다.
표시패널의 제조는 제 1실시예와 제 2실시예가 동일하므로, 이 제조에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는, 동시에 선택된 시야를 4개 형성함으로써 처리의 가속화를 실현한다.
도 13은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예의 특성조정장치의 구조를 도시하는 사시도이다.
표시패널(301)은 스테이지(1301)위에 재치하고 X방향과 Y방향으로 광학계를 이동하는 로봇계시스템(1303)은 도 13의 개략도에 예시된 바와 같이 베이스(1302)위에 배치한다. 광학계는 렌즈(1304)와 CCD카메라(1305)로 구성되고, 네 개의 광학계가 배치되어 있다.
본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예의 동작에 대하여 도 14를 참조하면서 설명한다. 도 14는 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예의 전자원의 각 표면도전형 전자방출소자의 특성조정을 행하는 처리를 도시한 흐름도이다.
우선, 단계(1401)에서, 두 광학계는 도 15에 도시한 바와 같이, 시야 1, 시야 2, 시야 3, 시야 4 중에서 두 개의 개소로 이동한다. 도 15는 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예의 화상형성장치에 설정된 사이트위치를 도시하는 개략도이다.
단계(1402)에서, 스위치매트릭스 제어신호(Tsw)를 출력하고, 스위치매트릭스(303),(304)는 스위치매트릭스 제어회로(310)에 의해 절환되어 표시패널(301)의 768개의 표면도전형 전자방출소자를 선택한다.
상세하게는, 복수의 시야 중의 하나를 선택하는 경우의 동작에 있어서, Y = 1, Y = 385, X = 1 내지 384 및 X = 1921 내지 2304에 대한 스위치는 온된다.
다음에, 단계(1403)에서, 선택된 소자에 인가된 펄스신호의 파고값데이터(Tv1),(Tv2)는 펄스파고값(311)을 설정하는 회로에 출력된다.
다음에, 단계(1404)에서, 전자방출소자의 특성측정을 위한 펄스신호는 펄스발생회로(306),(307),(317)에 의해 스위치매트릭스(303),(304)를 통하여 단계(1402)에서 선택된 표면도전형 전자방출소자에 인가된다.
따라서, Y = 1, Y = 385, X = 1 내지 384 및 X = 1921 내지 2304에 대한 총 1536개의 소자를 동시에 구동한다.
여기서, X = 1 내지 384 및 X =1921 내지 2304는 Y = 1 및 Y =385에 대해서 점등되기 때문에 소자의 총수는 1536개이다. 이것은 네 부분이 이차원적으로 점등되는 것을 의미한다.
다음에, 단계(1405)에서, 구동전압에 대한 휘도가 측정된다.
다음에, 단계(1406)에서, 소정의 구동전압에 대한 휘도값의 측정이 종료되었는지의 여부를 판정한다.
본 실시예에서는, Vdrv, Vdrv - 0.5볼트 및 Vdrv - 1볼트의 세 종류의 조건 아래에 복수회동안 휘도를 측정하기 위해 구동전압을 변동한다.
소정의 구동전압에 의한 휘도측정이 완료되지 않은 경우에는, 소정의 구동전압에 의한 휘도측정이 완료될 때까지 단계(1402)내지 단계(1405)의 처리를 반복한다. 소정의 구동전압에 의한 휘도측정이 완료되는 경우에는, 처리는 단계(1407)로 이동한다.
단계(1403) 내지 단계(1406)의 처리는, 지정된 행의 배선(Y)의 수를 순차적으로 증가시키면서(단계(1407)), 96회 반복한다.
Y = 1 내지 96, Y = 385 내지 480, X = 1 내지 384 및 X = 1921 내지 2304의 네개의 사각형의 영역은 상기 동작에 의해 점등된다.
이들의 사각형 영역의 점등과 동기하는 동기신호(Tsync)는 제어회로(312)로부터 출력되고, 전자셔터는 신호에 의거하여 개방된다. 따라서, 단계(1405)에서 구동된 영역의 발광화상을 측정한다.
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여기서, 이 때에 각 영역에 인가된 전압에 대해 설명한다. 도 15의 이중의 영역으로서 굵은 경사선으로 표시된 개소에 전압을 또한 인가한다.
조정된 소자 이외의 다른 소자에 시프트전압을 인가하는 경우 소자의 특성이 변동된다. 다음의 방식으로 본 실시예에서는 상기 문제를 회피하였다.
시야 1과 시야 2의 Y측으로부터 인가된 전압을 Py1으로, 시야 1과 시야 2의 X측으로부터 인가된 전압을 Px1으로, 시야 3과 시야 4의 Y측으로부터 인가된 전압을 Py2로, 시야 3과 시야 4의 X측으로부터 인가된 전압을 Px2로 하면, Py1 + Px1의 전압은 시야 1의 소자에 인가된다. Py2 + Px1의 전압은 시야 2의 소자에 인가된다.
Py1 + Px2의 전압은 시야 3의 소자에 인가된다. Py2 + Px2의 전압은 시야 2의 소자에 인가된다.
따라서, 네 종류의 전압이 휘도의 측정시에 Vdrv 전압이 되도록 명령신호(Lp1),(Lp2),(Lp3),(Lp4)를 결정한다.
다음에, 단계(1408)에서, 측정된 휘도는 구동소자의 어드레스와 발광화상에 의거하여 소자어드레스에 대응하는 휘도값으로 변환된다. 이와 같은 방식으로, 384 × 96개의 소자가 배치된 네 부분의 휘도값을 얻을 수 있다.
다음에, 휘도데이터가 휘도데이터 저장메모리에 저장되고 (단계(1409)), 시프트전압을 인가하는 처리를 행한다(단계(1410)). 다음에, 시프트전압을 인가하는 처리와 휘도측정이 모든 사이트에 대해 종료되었는지의 여부를 검사하고(단계(1411)), 종료된 경우에는 동작을 종료한다.
특성을 시프트하는 처리에 대하여 도 16을 참조하면서 설명한다. 도 16은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예에서 특성조정신호를 인가하는 처리를 도시하는 흐름도이다. 본 실시예에서는, 두 사이트의 각각에 대한 단일의 소자, 즉 총 두 개의 소자가 선택되고, 시프트전압이 동시에 소자에 인가된다.
시프트전압은 다음의 이유 때문에 4개의 시야의 각각에 대한 단일의 소자, 즉 총 네 개의 소자에 인가되지 않는다.
예를 들면, 도 15에서, 시야 1, 시야 2, 시야 3, 시야4의 소자에 인가되어야 하는 시프트전압이 각각 16 V, 15 V, 15.5 V, 16 V인 경우, 상기 언급한 조합의 전압만이 사이트에 인가되므로, Py1, Py2, Px1, Px2가 결정될 수 없다.
또한, 시야 1과 시야 4 중에서 시프트전압을 동시에 인가하는 두 소자를 선택하고자 하는 경우에도, 시야 2와 시야 3의 일부에 전압이 또한 인가되므로, 상이한 시프트전압이 동시에 인가될 수 없다.
따라서, 도 16에 도시한 바와 같이, 단계(1601)에서, 시야 1과 시야 3에 각각 대응하는 어드레스의 소자의 휘도데이터를 판독한다. 편의상, 소자를 A, B로 가정하면, 우선 A에 대한 휘도데이터를 목표값과 비교하고, V시프트전압의 인가의 존재유무를 판정한다.
시프트전압의 인가가 필요한지의 여부를 판정한다(단계(1602)). 인가가 필요한 경우, 단계(1603)에서 루크업테이블을 참조하면서 시프트전압(Tv1)을 결정한다.
다음에, 단계(1604)에서, 소자B에의 시프트전압의 인가의 존재유무를 판정하고, 단계(1605)에서 Tv2를 결정한다.
다음에, 도 12의 펄스파고값(311)을 설정하는 회로를 사용하여 펄스의 파고값을 결정한다. 예를 들면, 16볼트와 15.5볼트의 전압인가가 소자 A와 소자B에 대해 각각 Vpre로서 요구되는 경우, Py1 = 8 V, Py2 = 0 V, Px1 = 8 V, Px2 = 7.5 V로서 전압이 설정된다.
이 경우에, Vdrv이하의 전압만이 시야 2와 시야 4의 소자에 인가되므로, 소자A와 소자B에의 시프트전압의 인가를 동시에 행하는 경우에도, 특성은 영향을 받지 않는다.
이와 같은 방식으로, 명령신호(Lp1), (Lp2), (Lp3), (Lp4)를 결정한다. 다음에, 선택될 소자는 시야 2와 시야 4로부터 선택되어, 시프트전압을 인가하는 처리를 순차적으로 행한다.
본 실시예에서는, Vdrv = 14 V, Vpre = 16 V, Vshift = 16 내지 18 V, 특성시프트에 대한 펄스폭 1ms와 주기 2ms의 단펄스 및 휘도측정에 대한 펄스폭 18㎲와 주기 20㎲의 단펄스를 사용하여 조정을 행한다. 따라서, 상기 언급한 전압설정을 사용하여 단계(1606)에서 소자를 선택하고, 단계(1607)에서 시프트전압을 실제로 인가한다.
상기 처리는 두 시야내의 모든 소자에 적용되고(단계(1609)), 휘도측정과 시프트전압의 인가처리를 모든 시야에 대해 종료되었는지의 여부를 단계(1608)에서 판정하고, 동작을 완료한다.
화면전체의 휘도값을 측정하는데 필요한 시간은, 제 1실시예의 시간의 1/4인 대략 80초이었다. 본 실시예에서는, 시프트전압을 두 소자에 동시에 인가하는 것이 가능하게 되므로, 시프트전압의 인가시간은 제 1실시예의 인가시간의 1/2인 3000초로 감소될 수 있다.
상기 방법에 의해 제조된 화상형성장치를 Vdrv = 14 V로 구동하여 면 전체의 휘도변동을 측정하는 경우, 표준편차/평균값은 3%이고, 제 1실시예에서 제조된 화상형성장치와 동일한 화상형성장치를 제조하였다.
사이트를 2개로 증가하는 경우의 실시예를 설명하였지만, 광학계의 수가 증가하는 경우 휘도측정에 필요한 회수는 그것보다 한층 많이 감소할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 네 신호 및 펄스파고값을 설정하는 펄스발생회로를 형성하므로, 4개의 시야를 설정하고 시프트전압을 두 소자에 동시에 인가하였다. 그러나, 펄스발생회로의 개수를 증가하는 경우, 시프트전압을 동시에 인가할 수 있는 소자의 개수를 한층 더 증가할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 본 발명이 대형TV화면에 적용되는 경우, 표시패널은 복수의 시야로 분할되어 발광특성을 얻을 수 있고 조정처리를 순차적으로 행하고, 이에 의해 각 전자방출소자의 전자방출특성의 불균일한 변동에 의한 표시장치의 휘도변동을 감소할 수 있다.
더욱이, 복수의 소자의 발광특성을 동시에 얻을 수 있으므로, 조정처리를 고속으로 행할 수 있다. 따라서, 특성조정에 필요한 처리시간을 상당히 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 화상형성장치의 특성조정방법을 위해 사용되는, 부분적으로 절단된, 화상형성장치의 표시패널을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치의 멀티전자 원의 기판의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 화상형성장치의 표시패널의 전면 판의 형광체 배열을 예시하는 평면도.
도 4는 멀티전자 원을 사용하는 화상형성장치 및 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 1실시예에 사용되는 특성조정신호를 화상형성장치에 인가하는 화상형성장치용 특성조정장치를 도시하는 개략도.
도 5는 도 4에 도시된 화상형성장치의 특성조정장치의 구동타이밍차트.
도 6은 도 4에 도시된 화상형성장치 위의 휘점이 영역센서 위에 투영되는 상태를 도시하는 개략도.
도 7은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법에 의해 표시패널(301)의 멀티전자 원을 제조하는 공정 중에 예비구동전압의 파고치 Vpre이 인가되는 각각의 표면전도형 전자방출소자의 구동전압 (구동파형의 파고치) Vf에 대한 방출전류특성의 예를 도시하는 그래프.
도 8은 도 7의 방출전류특성을 가지는 소자에 특성시프트전압을 인가할 때의 방전전류특성의 변화를 도시하는 그래프.
도 9는 특성시프트펄스전압의 파고치와 방출전류의 변화를 도시하는 그래프.
도 10은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 1실시예의 전자원의 각각의 표면도전형 전자방출소자에 대한 특성조정작업을 도시하는 흐름도.
도 11은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 1실시예에서 측정된 전자방출특성에 의거하여 특성조정신호를 인가하는 공정을 도시하는 흐름도.
도 12는 멀티전자 원을 사용하는 화상형성장치 및 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예에 사용되는 특성조정신호를 상기 화상형성장치에 인가하는 화상형성장치용 특성조정장치를 도시한 개략도.
도 13은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예에서 특성조정장치의 구조를 도시하는 사시도.
도 14는 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예의 전자원의 각각의 표면도전형 전자방출소자의 특성조정을 행하는 공정을 도시하는 흐름도.
도 15는 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예에서 화상형성장치에 설정된 시야위치를 도시하는 개략도.
도 16은 본 발명에 의한 화상형성장치의 특성조정방법의 제 2실시예에서 특성조정신호를 인가하는 공정을 도시하는 흐름도.
도 17은 종래의 표면도전형 전자방출소자의 구조를 도시하는 도면.
도 18은 표면도전형 전자방출소자의 소자특성의 일예를 도시하는 그래프.
도 19는 종래의 멀티전자 원의 매트릭스 배선을 설명하는 도면.
도 20은 종래 발명의 특성조정방법에 있어서의 특성측정공정의 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
301 : 표시패널 302 : 단자
303, 304 : 스위치매트릭스 305 : 휘도측정장치
305a : 광학렌즈 305b : 영역센서
306, 307 : 펄스발생회로 308 : 산술연산회로
309 : 로봇계 310 : 스위치매트릭스 제어회로
311 : 펄스파고값 설정회로 312 : 제어회로
312a : CPU 312b : 휘도데이터 저장메모리
312c : 메모리 312d : 루크업테이블
313 : 고전압 전원공급기 314 : 휘도측정계
317, 318 : 펄스발생회로 601 : 발광점
602 : 소자 1001 : 기판
1002 : 표면도전형 전자방출소자 1003 : 행방향 배선전극
1004 : 열방향 배선전극 1005 : 후면판
1006 : 측벽 1007 : 전면판
1008 : 형광막 1009 : 금속백
1010 : 흑색도체 1301 : 스테이지
1302 : 베이스 1303 : 로봇계
1304 : 렌즈 1305 : CCD카메라
3001 : 기판 3004 : 도전성박막
3005 : 전자방출영역 4001 : 표면도전형 전자방출소자
4002 : 행방향 배선 4003 : 열방향 배선
4004, 4005 : 배선저항

Claims (13)

  1. 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 특성조정방법으로서:
    상기 화상형성장치의 표시부를 복수의 영역으로 분할하고, 각각의 분할된 영역에서 적어도 한 개 이상의 상기 전자방출소자의 발광특성을 측정하는 측정단계와;
    상기 전자방출소자에 특성시프트전압을 인가함으로써 상기 분할된 영역의 상기 전자방출소자의 발광특성을 개별적인 특성의 목표값으로 시프트하는 시프트단계
    를 포함하고,
    상기 측정단계는,
    상기 전자방출소자에 구동전압을 인가하여 상기 전자방출소자의 휘도를 측정하는 휘도측정단계와;
    구동전압과 상기 측정된 전자방출소자의 휘도 간의 관계와 구동전압과 적어도 한 개 이상의 전자방출소자의 휘도 간의 관계를 상이한 초기특성과 비교하고, 상기 측정된 전자방출소자의 초기특성과 대략 일치하는 초기특성을 가진 전자방출소자를 선택하고, 상기 선택된 전자방출소자에 인가된 특성시프트전압과 상기 선택된 전자방출소자로부터의 방출전류 간의 관계에 의거하여 상기 측정된 전자방출소자에 인가되는 특성시프트전압을 산출하는 산출단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 측정단계는 상기 분할영역의 전자방출소자 중에서 복수의 전자방출소자를 동시에 구동하여 휘도를 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 측정단계는 상기 분할된 영역 중의 상이한 분할영역에서의 전자방출소자 중에서 적어도 하나 이상의 전자방출소자를 선택하고, 상기 분할된 영역중의 상이한 분할영역에서의 상기 전자방출소자의 휘도와 구동전압 간의 관계를 동시에 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 분할된 각각의 영역에서의 적어도 하나 이상의 전자방출소자의 휘도를, 이동함이 없이, 측정할 수 있는 휘도측정장치에 의해 상기 측정단계에서의 휘도를 측정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시프트단계는, 상기 분할된 영역 중의 상이한 분할영역에서의 전자방출소자 중에서 적어도 한 개 이상의 전자방출소자를 선택하고, 상기 분할된 영역 중의 상이한 분할영역에서의 전자방출소자의 각각에 특성시프트전압을 동시에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정방법.
  7. 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 제조방법으로서:
    상기 기판 위에 전자방출소자용 복수의 전극과 도전성 막을 형성하는 단계와;
    전자방출소자용 상기 전극을 통하여 상기 도전성 막을 통전함으로써 상기 복수의 전자방출소자의 전자방출부를 형성하는 단계와;
    상기 전자방출부를 활성화하는 단계와;
    제 1항에 기재된 화상형성장치의 상기 특성조정방법을 행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 제조방법.
  8. 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 특성조정장치로서:
    상기 화상형성장치의 표시부의 사각형 영역의 복수의 전자방출소자를 선택하여 구동하는 선택구동수단과;
    상기 선택구동수단의 구동시간에 동기하는 타이밍신호를 발생하는 타이밍신호 발생수단과;
    상기 타이밍신호 발생수단의 타이밍신호에 동기하여, 상기 전자방출소자로부터 방출된 전자에 의해 광을 방출하는 발광수단의 발광신호를 취득하여 발광신호의 휘도값을 측정하는 적어도 하나의 휘도측정수단과;
    상기 휘도측정수단에 의해 측정된 발광신호의 휘도값과 상기 전자방출소자의 선택시에 상기 선택구동수단에 의해 사용된 선택정보로부터 상기 선택된 전자방출소자의 발광특성을 구하는 산술연산수단과;
    상기 산술연산수단에 의해 구한 전자방출소자의 발광특성을 저장하는 저장수단과;
    상기 저장수단에 저장된 상기 발광특성에 의거하여 상기 선택된 전자방출소자에 전압을 인가하는 전압인가수단과;
    상기 휘도측정수단과 상기 표시부를 상대적으로 이동하는 적어도 한 개이상의 이동수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 선택구동수단은 사각형 영역의 전자방출소자 중의 복수의 전자방출소자를 동시에 구동하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 전압인가수단은 상기 사각형 영역의 상기 전자방출소자에 상이한 전압을 동시에 각각 인가할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치.
  11. 복수의 전자방출소자가 배선에 의해 전기적으로 접속되고 기판 위에 배치된 멀티전자 원과 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광부재를 포함하는 화상형성장치의 특성조정장치로서:
    상기 화상형성장치의 표시부가 복수의 영역으로 분할되는 경우에, 복수의 영역 중에서 한 개의 영역전체의 전자방출소자의 휘도를, 이동함이 없이, 측정할 수 있는 적어도 한 개이상의 휘도측정장치와;
    상기 전자방출소자에 인가된 구동전압과 상기 휘도측정장치에 의해 측정된 휘도 간의 관계에 의거하여 상기 전자방출소자에 인가되는 특성시프트전압을 계산하는 제어회로와;
    상기 전자방출소자에 상기 특성시프트전압을 인가하는 인가수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 휘도측정장치는 상기 분할된 영역에서 동시에 구동되는 복수의 전자방출소자의 휘도를 측정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제어회로는, 상이한 초기특성을 가진 적어도 한 개 이상의 전자방출소자의 구동전압과 휘도 간의 관계를 저장하고, 상이한 초기특성을 가진 상기 전자방출소자의 각각에 대해, 상기 전자방출소자에 인가되는 특성시프트전압과 전자방출소자로부터의 방출전류 간의 관계를 저장하는 메모리를 포함하고, 휘도가 측정된 전자방출소자의 구동전압과 휘도 간의 관계가 대략 일치하는 상기 메모리에 저장된 구동전압과 휘도 간의 관계를 선택하고, 또한 구동전압과 휘도 간의 선택된 관계를 가지는 전자방출소자의 상기 특성시프트전압과 상기 전자방출소자로부터의 방출전류 간의 관계에 의거하여, 상기 측정된 전자방출소자에 인가된 특성시프트전압을 산출하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 특성조정장치.
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