JP4769569B2 - 画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の製造方法に関する。

平板形状で自発光型の画像表示装置として、画素毎の蛍光体に対応させて、複数の電界放出型電子放出素子（以下、ＦＥＤと呼ぶ）や表面伝導型電子放出素子（以下、ＳＣＥと呼ぶ）をマトリクス状に配置した電子源基板を有するディスプレイが挙げられる。

ＳＣＥは、特許文献１に開示されているように、「活性化工程」を施すことで、電子放出特性を向上させることができる。「活性化工程」とは、例えば炭素あるいは炭素化合物からなる活性化物質が電子放出部に供給される環境下において、電子放出部に対してパルス電圧の印加を繰り返すことで実施される。

また、ＦＥＤないしＳＣＥは、特許文献２に開示されているように、「予備駆動工程」を施すことで、電子放出特性の安定性を向上させることができる。「予備駆動工程」とは、所定の関係式より定められる電圧Ｖ１にて上記電子放出素子を駆動した後、所定の関係式により定められる電圧範囲の電圧Ｖ２により通常の駆動をおこなう駆動方法である。

ＳＣＥをマトリクス配置した電子源基板に「活性化工程」を施すための製造方法および製造装置は、例えば特許文献３に開示されている。

特許文献３では、「活性化工程」における通電処理を、複数の電子放出素子が共通配線で接続された電子源に対し、前記配線を通じて複数の電子放出素子に同時に電圧を印加することで実施している。そのため、配線抵抗に起因した電圧降下により各電子放出素子に実効的に印加される電圧が、所望の値からずれてしまうことが教示されている。そして、特許文献３では、各電子放出素子に流れる電流Ｉｆ、或いは各電子放出素子に接続する配線に流れる電流を測定し、その測定値に基づいて、配線による電圧降下分を補償して、各電子放出素子或いは各電子放出素子に接続する配線に電圧を印加することが開示されている。

また、電子放出素子をマトリクス配置した電子源基板に、「予備駆動工程」を施すための製造方法および製造装置は、例えば特許文献４に開示されている。特許文献４では、「予備駆動工程」における通電処理を、複数の電子放出素子が共通配線で接続された電子源に対し、前記配線を通じて複数の電子放出素子に同時に電圧を印加することで実施している。

複数の電子放出素子を備える電子源を、例えばフラットパネルディスプレイ等の画像表示装置に適用する場合には、表示画像の均一性を確保するために各電子放出素子の電子放出特性の均一性が必要である。従って、電子放出素子の製造方法においては、所望の電子放出特性を再現性高く実現する手法が求められる。そして、また、同一基板上に配列される複数の電子放出素子を備える電子源の製造方法においては、電子放出素子間の電子放出特性差を、より低くする手法が求められる。

画像表示素子としては、表面伝導型放出素子などの電子放出素子以外に例えばＥＬ素子等を挙げることができる。特許文献５には電圧を印加することでエレクトロルミネセンスディスプレイの発光層を化成する構成が開示されている。
特開平７−２３５２５５号公報 特開平２０００−２４３２２３号公報 特許第３０８７８４７号公報 特開平２０００−２４３２９２号公報 米国特許第４８２６７２７号

画像形成装置の表示性能を向上させる手段の一つとして、画像表示素子の特性の均一性を向上することが挙げられる。より具体的には、電子放出素子を画像表示素子として用いる画像形成装置であれば、電子源内の個々の電子放出素子の電子放出特性を均一化させることが挙げられる。電子放出特性を均一化させる手段の一つとしては、前記活性化工程や前記予備駆動工程において、電子放出部に実効的に印加される電圧値をより均一化することが有効である。

一方で、多数の電子放出素子がマトリクス接続された電子源ないし画像形成装置に対して、前記活性化工程および予備駆動工程を実施する場合、工程時間短縮の要請から、複数の素子を同時に選択して電圧を印加することが求められる。複数の素子に同時に電圧を印加すると、配線抵抗の影響による電圧降下が顕著となり、個々の素子が配置された節点位置における配線電位（節点電位）の違いは無視できなくなる。また、これら節点電位の分布形状は一定とは限らず、それぞれの素子を流れる電流値に応じて変化する。それぞれの素子に対して均一な電圧を印加するためには、電圧降下量を精度良く予測し、これを補う電圧を端子電圧に付加する必要がある。更に、工程時間短縮のためには、電圧降下量を予測する計算は短時間で完了する必要がある。

ＥＬ素子の電圧印加による化成においても同様である。

本願は、電子放出素子やＥＬ素子などの画像表示素子を用いた画像形成装置の製造方法において、適正に電位を評価できる構成を実現することを課題とする。具体的には、配線中に電流の流出入節点を有する回路網およびマトリクス回路網における節点電位計算を精度良くかつ高速に求める手法を提供することと、マトリクス接続された複数の非線形デバイスに対して均一な電圧を印加する駆動方法を提供することと、とりわけ、活性化工程ないし予備駆動工程を有する電子源および画像形成装置の製造方法において、活性化工程中ないし予備駆動工程中に各々の電子放出素子に印加される電圧を均一化する駆動方法およびこれを実現する製造装置を提供している。

本願発明の一つは以下のように構成される。すなわち、
第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄ_Ｌを印加し、第２の位置に電位Ｄ_Ｒを印加し、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
を有しており、
前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記第２の位置に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
該設定するステップでは、前記Ｖ_ｊを以下の式で設定する、

ここで、Ｉ_ｋは前記ｎ個の位置のうちのｋ番目の位置から流出する電流量であり、
前記第１の配線におけるｊ番目の位置とｊ＋１番目の位置間の区間抵抗をＲ_ｊ、１番目の位置と前記第１の位置もしくは第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗をＲ_０、ｎ番目の位置と前記第１の位置もしくは第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗をＲ_ｎ、前記第１の位置と前記第２の位置の間の抵抗をＲ_ａｌｌとするとき、前記ａ_ｊ，ｂ_ｊならびに前記ｃ_ｊ，ｋが

であり、
前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法である。

ここで前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップにおいて電圧を印加する部分とは、画像表示素子となるべき部分である。上記発明、もしくは上記発明に加えて更に他のステップを実行することによって第１の配線と第２の配線に接続された画像表示素子を含む画像表示装置を得ることができる。前記電圧を印加するステップで電圧を印加する部分は、該電圧を印加するステップを実行する前に画像表示機能を備えていてもよい。この画像表示機能とは、例えば画像表示素子が電子放出素子であれば電子を放出する機能であり、ＥＬ素子であれば発光機能となる。この場合、上記電圧を印加するステップによって、画像表示機能を向上（電子放出効率の向上や発光効率の向上など）させたり、画像表示機能を安定化することができる。また、前記電圧を印加するステップで電圧を印加する部分は、該電圧を印加するステップを実行する前に画像表示機能を備えていなくてもよい。この場合、上記電圧を印加するステップによって、画像表示機能を備えさせたり、更にその後、画像表示機能を向上させたり、画像表示機能を安定化することができる。

なお、前記電圧を印加するステップで電圧を印加する部分は非線形特性を有するものであることが望ましい。特には、該部分が、印加される電圧に対するしきい値特性を有するものであると好適である。例えば、印加される電圧に対して流れる電流量がしきい値特性（印加される電圧がしきい値を超えない電圧である場合には電流がほとんど流れない状態とすることができ、しきい値を超える電圧が印加される場合には必要な電流が流れる特性）を有する構成である。また、印加される電圧に対して得られる輝度がしきい値特性を有する構成も好適に採用できる。

なお本願において、ｍｉｎ（ｊ、ｋ）はｊ、ｋのうちの最小値を示し、ｍａｘ（ｊ、ｋ）はｊ、ｋのうちの最大値を示すものとする。

また上記発明において、前記ｊ番目の位置における設定値Ｖ_ｊ、及びｊ−１番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−１、及びｊ−２番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−２、のうちのすくなくとも一つの設定値を以下の式、

により設定する構成を特に好適に採用できる。他の２つの設定値については、上述の、

により求めておく構成を好適に採用できる。ただし、

は漸化式なので、隣接する２つの位置における設定値を、

に記載した式等によって得た後は、順次各位置の設定値を、

によって求めていくことができる。

また以下の発明も含んでいる。すなわち、
第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄ_Ｌを印加し、第２の位置に電位Ｄ_Ｒを印加し、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
を有しており、
前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記第２の位置に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
該設定するステップでは、前記Ｖ_ｊを以下の式で設定する、

ここで、Ｉ_ｋは前記ｎ個の位置のうちのｋ番目の位置から流出する電流量であり、
前記第１の配線においてＮ個（但し、Ｎは正数で、ｎ≦Ｎ）の副位置を設定し、前記ｎ個の位置は、Ｓ_１番目〜Ｓ_ｎ番目の前記副位置の位置であり、隣接する副位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の副位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちの何れか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｌ、Ｎ番目の副位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちの何れか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｒ、配線の両端間の抵抗をＲ_ａｌｌ、ｍｉｎ（ｊ、ｋ）はｊ、ｋのうちの最小値を示し、ｍａｘ（ｊ、ｋ）はｊ、ｋのうちの最大値を示すものとするとき、前記ａ_ｊ，ｂ_ｊならびにｃ_ｊ，ｋが

であり、
前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法である。

ここで、前記ｊ番目の位置における設定値Ｖ_ｊ、及びｊ−１番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−１、及びｊ−２番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−２、のうちのすくなくとも一つの設定値を以下の式、

により設定する構成を好適に採用できる。

また以下の発明を含んでいる。すなわち、
第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄ_Ｌを印加し、第２の位置に電位Ｄ_Ｒを印加し、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
を有しており、
前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記第２の位置に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
該設定するステップでは、前記Ｖ_ｊを以下の式で設定する、

ここで、Ｉ_ｋは前記ｎ個の位置のうちのｋ番目の位置から流出する電流量であり、
前記第１の配線における隣接する前記位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｌ、ｎ番目の位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｒ、配線の両端間の抵抗をＲ_ａｌｌとするとき、前記ａ_ｊ，ｂ_ｊならびにｃ_ｊ，ｋが

であり、
前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法である。

ここで、前記ｊ番目の位置における設定値Ｖ_ｊ、及びｊ−１番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−１、及びｊ−２番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−２、のうちのすくなくとも一つの設定値を以下の式、

により設定する構成を好適に採用できる。

また以下の発明を含んでいる。すなわち、
第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄを印加し、該第１の位置とは離間した端部をオープンとし、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
を有しており、
前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記端部に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
前記第１の配線の前記ｎ個（但し、ｎは正数）の位置について、前記第１の位置側から前記端部に向かって位置番号を１，２，．．．，ｎとし、第ｊ番目の位置より流出する方向の符号を正としたときの電流値をＩ_ｊ、ｊ番目の位置とｊ＋１番目の位置間の区間抵抗がＲ_ｊ、１番目の位置と第１の位置間の抵抗がＲ_０としたとき、ｊ番目の位置に対応する設定値Ｖ_ｊが、

ただし、ｊは２，３，・・・，ｎ−１である、
により設定され、
前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法である。

また以下の発明を含んでいる。すなわち、
第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄを印加し、該第１の位置とは離間した端部をオープンとし、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
を有しており、
前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記端部に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
前記第１の配線の前記ｎ個（但し、ｎは正数）の位置について、前記第１の位置側から前記端部に向かって位置番号を１，２，．．．，ｎとし、第ｊ番目の位置より流出する方向の符号を正としたときの電流値をＩ_ｊとし、前記第１の配線にＮ個（但し、Ｎは正数で、ｎ≦Ｎ）の副位置を設定し、前記ｎ個の位置は、Ｓ_１番目〜Ｓ_ｎ番目の前記副位置の位置であり、隣接する副位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の副位置と前記第１の位置間の抵抗がＲ_Ｌであり、
ｊ番目の位置に対応する設定値Ｖ_ｊが、

ただし、ｊは２，３，・・・，ｎ−１である、
により設定され、
前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法である。

また以下の発明を含んでいる。すなわち、
第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄを印加し、該第１の位置とは離間した端部をオープンとし、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
を有しており、
前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記端部に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
前記第１の配線の前記ｎ個（但し、ｎは正数）の位置について、前記第１の位置側から前記端部に向かって位置番号を１，２，．．．，ｎとし、第ｊ番目の位置より流出する方向の符号を正としたときの電流値をＩ_ｊとし、前記第１の配線の隣接する位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の位置と第１の位置間の抵抗がＲ_Ｌとし、
ｊ番目の位置に対応する設定値Ｖ_ｊが、

ただし、ｊは２，３，・・・，ｎ−１である、
により設定され、
前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法である。

また以上の各発明において、前記第１の配線のｎ個の前記位置がｎより少ない整数ｍ個のグループＧ１〜Ｇｍにそれぞれ属するものとして設定し、各々のグループ内の位置座標の代表値をＰ１〜Ｐｍとし、
各々のグループ内の各位置からの流出電流の総和を各々の代表位置Ｐ１〜Ｐｍから流出する代表位置電流Ｉ１〜Ｉｍとして設定し、各々のグループの代表設定値としてＶ１〜Ｖｍを前記Ｖｊに設定する構成を特に好適に採用できる。

この構成においては、前記ｍ個のグループの代表位置Ｐ１〜Ｐｍの電位および前記第１の配線に印加する電位から、代表位置以外の位置の電位を多項式補間により求める構成を好適に採用できる。

また以上述べた各発明において、前記ｎ個の位置は、前記第１の配線と複数の前記第２の配線との交差部に対応して設定される構成を好適に採用できる。

また以上述べた各発明において、前記画像形成装置は、前記第１の配線を複数有しており、各第１の配線ごとに前記決定するステップ及び印加するステップを行う構成を好適に採用できる。

また以上述べた各発明において、更に、前記第２の配線における複数の位置における電位を設定するステップを有しており、該設定するステップで設定した電位と、前記Ｖ_ｊによって前記第２の配線に印加する信号を決定する構成を好適に採用できる。この構成においては、前記各第１の配線における前記複数の位置と前記各第２の配線における前記複数の位置間に、前記電圧が印加される部分が接続されていると好適である。またこの構成においては、前記第１の配線を行配線とし、前記第２の配線を列配線として、ｉ行ｊ列目の前記行配線の位置の電位をＹ_ｉｊ、ｉ行ｊ列目の前記列配線の位置の電位をＸ_ｉｊ、ｉ行ｊ列目の位置で前記行配線側から前記列配線側に流れる電流をＩ_ｉｊ、ｉ行ｊ列目の位置での前記行配線と前記列配線との間で前記部分と直列な関係にある抵抗の抵抗値をＲ_ｉｊとするとき、前記部分に印加する電圧Ｖ_ｉｊを、

但し、ｉ、ｊは正数、
として設定する構成を好適に採用できる。

なお本願発明において電位に相当する設定値を求める前記位置としては、電流の流れだし、もしくは流れ込む位置（節点）を好適に採用することができる。

また本願は以下の発明も含んでいる。すなわち、
複数の配線からなる回路網の配線上の所定の位置に配置した節点における電位を計算する節点電位計算方法において、電位Ｄ_Ｌに設定された前記配線の一方端と電位Ｄ_Ｒに設定された前記配線の他方端の間にｎ個の前記節点があるとして、該一方端よりｊ番目の節点において、流出する電流値をＩ_ｊとしたときに、節点電位をＶ_ｊを、

により算出することを特徴とする。

但し、ｊ，ｋ，ｎは正の整数、第１項および第２項のａ_ｊおよびｂ_ｊは前記節点位置における電位Ｄ_Ｌ，Ｄ_Ｒの分配係数で、ｎ個の要素からなる配列の要素、第３項は配線抵抗による電圧降下項でありｃ_ｊ，ｋはｎ行ｎ列の行列要素である。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、
行配線と列配線とに接続され、マトリクス状に配置された非線形素子の駆動方法であって、前記行配線と前記列配線の各々少なくとも片方の端部に所定の端子電圧を印加したときに前記行配線と前記列配線の配線抵抗によって生じる前記各節点における電圧降下の補償量と、上記節点電位計算方法によって算出される各節点電位の電圧降下量との差が、−３％以上かつ＋３％以下であることを特徴とする。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、
前記非線形素子が電子放出素子であり、
前記行配線及び前記列配線の各々少なくとも片方の端部にパルス電圧を継続的に印加する上記非線形素子の駆動方法により、活性化物質が付与された前記電子放出素子とする活性化工程を有する電子源の製造方法であって、
前記パルス電圧の印加が、ｍ本の前記行配線を選択し、選択された行配線の少なくとも片方の端部に第１のパルス電圧を印加し、これと同時に、ｎ本の前記列配線を選択し、選択された列配線の少なくとも片方の端部に第２のパルス電圧を印加することを特徴とする。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、
前記電子源と、前記電子源から放出される電子により発光する蛍光体とからなる画像形成装置の製造方法であって、
真空雰囲気中にて、通常の画像表示をおこなうよりも前に、前記画像表示をおこなう際の駆動電圧よりも高い電圧である予備駆動電圧を前記電子源に印加する予備駆動工程を有する画像形成装置の製造方法であって、
該予備駆動工程における駆動方法が上記非線形素子の駆動方法により実施されることを特徴とする。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、
前記非線形素子の駆動方法であって、前記行配線と前記列配線の各々少なくとも片方の端部に所定の端子電圧を印加したときに前記行配線と前記列配線の配線抵抗によって生じる前記各節点における電圧降下の補償量と、前述の節点電位計算方法によって算出される各節点電位の電圧降下量との差が、−３％以上かつ＋３％以下であることを特徴とする非線形素子の駆動方法である。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、
前記非線形素子の駆動方法であって、前記非線形素子と直列に線形の抵抗成分を有する節点抵抗が接続されており、前記行配線と前記列配線の各々少なくとも片方の端部に所定の端子電圧を印加したときに前記行配線と前記列配線の配線抵抗によって生じる前記各節点における電圧降下の補償量と、前述の節点電位計算方法によって算出される各節点電位の電圧降下量との差が、−３％以上かつ＋３％以下であり、前記節点抵抗による電圧降下の補償量を、前記節点抵抗とこれに対応する節点電流との積にて算出することを特徴とする非線形素子の駆動方法である。

また以下の発明も含んでいる。すなわち、
前記非線形素子が電子放出素子であり、
前記行配線及び前記列配線の各々少なくとも片方の端部にパルス電圧を継続的に印加する前述の非線形素子の駆動方法により、活性化物質が付与された前記電子放出素子とする活性化工程を有する電子源の製造方法であって、
前記パルス電圧の印加が、ｍ本の前記行配線を選択し、選択された行配線の少なくとも片方の端部に第１のパルス電圧を印加し、これと同時に、ｎ本の前記列配線を選択し、選択された列配線の少なくとも片方の端部に第２のパルス電圧を印加する電子源の製造方法である。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、
電子源の製造方法であって、
（１）前記第１パルス電圧の波高値と前記第２パルス電圧の波高値の差が複数レベルの電位差を有する電圧印加工程と、
（２）前記電圧印加工程で、選択された前記行配線および前記列配線のそれぞれを流れる端子電流を、前記複数レベルの電位差の各々について計測する電流計測工程と、
（３）前記電圧印加工程にて印加された前記端子電圧と、前記電流計測工程にて計測された前記端子電流と、前記行配線および前記列配線の配線抵抗に基づいて、選択された各々の節点電圧を、前記複数レベルの電位差の各々差について計算する節点電圧計算工程と、
（４）前記節点電圧計算工程にて算出された複数レベルの節点電圧と、前記電流計測工程にて得られる複数レベルの節点電流に基づいて、各節点に直列接続された線形抵抗である節点抵抗を算出する節点抵抗計算工程と、
（５）前記節点電流、前記節点抵抗、および前記行配線と前記列配線の配線抵抗に基づき、前記端子電圧の波高値を更新する電圧更新工程とを有し、前記各節点における電圧降下の補償量が、
前記各節点での該節点電圧計算工程により算出される行配線上節点と列配線上節点間の電位差である前述の電子源の製造方法である。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、
前記電子源と、前記電子源から放出される電子により発光する蛍光体とからなる画像形成装置の製造方法であって、
真空雰囲気中にて、通常の画像表示をおこなうよりも前に、前記画像表示をおこなう際の駆動電圧よりも高い電圧である予備駆動電圧を前記電子源に印加する予備駆動工程を有する画像形成装置の製造方法であって、
該予備駆動工程における駆動方法が前述の駆動方法により実施されることを特徴とする画像形成装置の製造方法である。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、前述の電子源の製造方法によって製造された電子源と、前記電子源から放出される電子により発光する蛍光体とからなる画像形成装置の製造方法であって、
真空雰囲気中にて、通常の画像表示をおこなうよりも前に、前記画像表示をおこなう際の駆動電圧よりも高い電圧である予備駆動電圧を前記電子源に印加する予備駆動工程を有する画像形成装置の製造方法である。

また本願は以下の発明を含んでいる。すなわち、前述の電子源の製造方法によって製造された電子源と、前記電子源から放出される電子により発光する蛍光体とからなる画像形成装置の製造方法であって、
素子部に電圧を印加することで該素子部に活性化物質を付与する活性化を行う活性化工程を有する画像形成装置の製造方法である。

これらの活性化、もしくは予備駆動工程において、選択された電子放出素子に実効的に印加されるＬ個（Ｌは正数）のレベルの電圧値をＶｇ_１〜Ｖｇ_Ｌ、前記実効電圧レベルＶｇ_１〜Ｖｇ_Ｌに対応して前記節点に流れる節点電流値をＩ_１〜Ｉ_Ｌとし、各電圧レベルに対応した重み係数ｗ_１〜ｗ_Ｌを用いて、電界換算係数比例項の推定値Ｂ_ｅｓｔを

とし、節点抵抗の更新後の値をＲ^{（ｎｅｗ）}、節点抵抗の更新前の値をＲ^{（ｏｌｄ）}、電界換算係数比例項の目標値をＢ_ｄｓｔ、ｋ＞０なる比例定数をｋとする時、Ｒ^{（ｎｅｗ）}＝Ｒ^{（ｏｌｄ）}＋ｋ（Ｂ_ｅｓｔ−Ｂ_ｄｓｔ）により更新された節点抵抗推定値を算出する節点抵抗計算工程を有する構成を好適に採用できる。また、第ｋレベル目の重み係数ｗ_ｋが、
ｗ_ｋ＝１
である構成を好適に採用できる。また第ｋレベル目の重み係数ｗ_ｋが、

である構成を好適に採用できる。

本願発明によれば、配線における位置の電位に相当する値を、計測した電流値に基づいて適正に設定することができ、その設定値を用いることで好ましい画像形成装置を得ることができる。

詳細は後述するが、以下で説明する実施形態によると、配線中に電流の流出入節点を有する回路網およびマトリクス回路網における節点電位計算を精度良くまた、高速に求めることができる。更に本発明の駆動方法によれば、マトリクス接続された複数の非線形デバイスに対して均一な電圧を印加することができる。とりわけ、活性化工程ないし予備駆動工程を有する電子源および画像形成装置の製造工程において、各々の電子放出素子に印加される電圧をより均一化することが可能となり、電子放出特性がより均一化される。従って、本発明により作成された画像表示装置においては、表示再現性に優れ、ざらつき感の少ない良好な画像を表示することが可能となる。

本発明を適用可能な回路網の構成について図１を用いて説明する。

図１−（１）は、１本の配線の両端が電位規定され、配線中のｎ個の節点より電流が流出している状態を示した図である。図１−（１）中、Ｄ_ＬおよびＤ_Ｒは配線端部の電位を規定する電位。Ｖ_１〜Ｖ_ｎは、１番目からｎ番目の節点に対応する節点電位、Ｉ_１〜Ｉ_ｎは、各節点から流出する方向の符号を正としたときの節点電流。Ｒ_０は、１番目の節点と、この節点に最寄の電位Ｄ_Ｌが印加される端子との間の区間抵抗値。Ｒ_ｎは、ｎ番目の節点と、この節点に最寄の電位Ｄ_Ｒが印加される端子との間の区間抵抗値。Ｒ_ｊを、ｊ番目の節点とｊ＋１番目の節点間の区間抵抗値（ただし、１≦ｊ≦ｎ−１）とする。また、両端子間の抵抗値をＲ_ａｌｌとする。

このとき、各節点電位と端子電位、節点電流および区間抵抗との間に、恒等的に以下の数式１５が成立することを、本願発明者は見出している。

ここで、

と書くと、数式１５は、

のように、ベクトルと行列の形式で表記することができる。これを行列要素で書くと、

となる。このように数式１７の形式を用いれば、端子電位と節点電流および区間抵抗がわかっていれば、反復計算等の時間のかかる計算方法を用いなくとも、節点電位を直接求めることができる。

更に、隣接する節点の節点電位の間には、

の関係が成り立つ。

これを用いると、例えば、１番目の節点と２番目の節点について、数式１５を用いて節点電位Ｖ_１，Ｖ_２を求め、Ｖ_３〜Ｖ_ｎについては数式１８を用いて計算することができる。

数式１５をすべてのｊについて計算するとｎの２乗のオーダーの計算負荷が発生するのに対し、この漸化式を用いれば、ｎの１乗のオーダーの計算となるため、節点電位計算結果を高速に求めることができる。

数式１６の係数ａ_ｊ，ｂ_ｊ，ｃ_ｊ，ｋは、各々の区間抵抗間に特定の関係がある場合、より簡略化して求めることができる。図１−（２）に示す、本発明を適用可能な回路網の一つを用いてこれを説明する。

図１−（２）は、１本の配線の両端が電位規定され、配線上に７個ある副節点のうち３個の正節点より電流が流出している状態を示した図である。図２中、Ｄ_ＬおよびＤ_Ｒは配線端部の電位。Ｎ_１〜Ｎ_７は、副節点位置。Ｓ_１〜Ｓ_３は、正節点番号１〜３の位置に対応した副節点番号が格納された指標。Ｖ_１〜Ｖ_３は、１番目から３番目の正節点に対応する正節点電位、Ｉ_１〜Ｉ_３は、各正節点から流出する方向の符号を正としたときの正節点電流。Ｒ_Ｌは、副節点Ｎ_１と、Ｎ_１に最寄の電位Ｄ_Ｌが印加される端子との間の区間抵抗値。Ｒ_Ｒは、副節点Ｎ_７と、Ｎ_７に最寄の電位Ｄ_Ｒが印加される端子との間の区間抵抗値。Ｒ_ａｌｌは、両端子間の抵抗値。また、各副節点間の区間抵抗はすべて同一の値であり、この値をｒとする。

このとき、数式１６は以下のように簡略化して表すことができる。

上記の関係を一般的に表すと、Ｎ個の副節点中のｎ個の正節点（ｎ≦Ｎ）位置が、副節点の指標においてＳ_１〜Ｓ_ｎ番目であるとき、

となる。

またこのとき、数式１８に対応する漸化式は

となる。

更に、本発明を適用可能な回路の一例として示した図１−（３）の回路のように、区間抵抗がすべて同一の値ｒであるとき、数式１６は更に簡略化され、

となり、漸化式表現は

となる。

次に、本発明を適用可能な回路網の別の構成について図２を用いて説明する。

図２は、１本の配線の一方の端部（図２では左端部）のみが電位規定され、配線上のｎ個の節点より電流が流出している様子を示した図である。図２中、Ｄは一方の配線端部の電位。Ｖ_１〜Ｖ_ｎは、１番目からｎ番目の節点に対応する節点電位、Ｉ_１〜Ｉ_ｎは、各節点から流出する方向の符号を正としたときの節点電流。Ｒ_０は、１番目の節点と、この節点に最寄の電位Ｄが印加される端子との間の区間抵抗値。Ｒ_ｊは、ｊ番目の節点とｊ＋１番目の節点間の区間抵抗値（ただし、１≦ｊ≦ｎ−１）である。

このとき、端子電位と節点電流および区間抵抗が既知であれば、次のように節点電位を算出することができる。

先ず、初期の代入文として変数Ｉ_ｒｅｍを用いて

として、残りの２番目からｎ番目の節点に対して順に、

を計算する。ここで、数式２３および数式２４中の係数ａ_ｊは
ａ_ｊ＝Ｒ_ｊ
である。

以上の計算を上記代入形式に変わって、方程式で表すと以下のようになる。

Ｉｒｅｍ及びＶｊの初期値がそれぞれ

で表され、ｊ番目の変数Ｉｒｅｍ_ｊ及び節点電位Ｖｊは以下の漸化式で表される。
Ｉｒｅｍ_ｊ＝Ｉｒｅｍ_ｊ−１−Ｉ_ｊ−１
Ｖ_ｊ＝Ｖ_ｊ−１−ａ_ｊ−１Ｉｒｅｍ_ｊ但し、ｊ＝２，３，・・・，（ｎ−１）
また、ｎ個の節点位置が、配線上のＮ個の副節点（ただしｎ≦Ｎ）の中でＳ_１番目〜Ｓ_ｎ番目であり、隣接する副節点間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の副節点と最寄の配線端部間の抵抗がＲ_Ｌとするとき、数式２３および数式２４中の係数ａ_ｊは

となる。

更に、隣接する節点間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の節点と最寄の配線端部間の抵抗がＲ_Ｌとするとき、数式２３および数式２４中の係数ａ_ｊは

となる。

次に、本発明の節点電位計算方法の一つである、節点電位を高速に求める方法を図３を用いて説明する。

図３−（１）は、１本の配線の両端が電位規定され、配線上のｎ個の節点（図３では８個の節点）より電流が流出している状態を示した図である。図３−（１）中、Ｄ_ＬおよびＤ_Ｒは配線端部の電位を規定する電位。Ｖ_１〜Ｖ_ｎは、１番目からｎ番目の節点に対応する節点電位、Ｉ_１〜Ｉ_ｎは、各節点から流出する方向の符号を正としたときの節点電流。Ｒ_０は、１番目の節点と、この節点に最寄の電位Ｄ_Ｌが印加される端子との間の区間抵抗値。Ｒ_ｎは、ｎ番目の節点と、この節点に最寄の電位Ｄ_Ｒが印加される端子との間の区間抵抗値。Ｒ_１〜Ｒ_ｎ−１は、各節点間の区間抵抗値である。

先ず、図３−（１）において、１番目の節点を含む隣接した１つ以上の節点をグループＧ１に所属させ、同様に他の節点についても、隣接する一つ以上の節点をいずれか一つのグループに所属させる。このときのグループの総数をｍ個（但しｍ＜ｎ）とする（図３では４個のグループ）。

次に、各グループ毎に、グループに属する節点位置の代表位置を求め、その座標を当該グループの代表節点座標Ｐｍとする。代表節点座標の決め方としては、配線端部からグループ内の各節点までの距離の平均値を用いる方法、または、配線端部からの抵抗値がグループ内の各節点までの抵抗値の平均になる位置方法など、適宜設定される。

次に、各グループ毎に、グループ内の節点電流の総和をグループの節点電流と見なし、代表節点電流Ｉｓ_１〜Ｉｓ_ｍとする。また、区間抵抗についても、代表節点を節として取り直し代表区間抵抗Ｒｓ_０〜Ｒｓ_ｍとする。（図３−（２））
上述のように設定した代表節点電流Ｉｓ_１〜Ｉｓ_ｍ、代表区間抵抗Ｒｓ_０〜Ｒｓ_ｍおよび端子電位Ｄ_Ｌ、Ｄ_Ｒを用いて、先述の節点電位計算方法を適用すると、代表節点における節点電位Ｖｓ_１〜Ｖｓ_ｍが得られる。（図３−（３））
次に、代表節点電位Ｖｓ_１〜Ｖｓ_ｍおよび端子電位の値を用いて、これらの間を多項式補間することで、本来の節点位置における節点電位Ｖ_１〜Ｖ_ｎを推定する。（図３−（４））
以上の方法を用いれば、特にグループ数ｍを節点数ｎに比べ十分に小さくした時、節点電位の計算規模は小さくなり、節点電位計算結果を高速に得ることができる。

次に、本発明を適用可能な回路網の一つであるマトリクス構成の回路網について図４を用いて説明する。

図４は、ｍ本の行配線とｎ本の列配線が交差して配列されてなるマトリクス回路の一例であり、図４中、Ｉ_ｉ，_ｊはｉ行ｊ列目の交差部において行配線側節点から列配線側節点に向けて流れる電流の符号を正とした時の節点電流、Ｙ_ｉ，_ｊはｉ行ｊ列目の節点における行配線上の節点電位、Ｘ_ｉ，_ｊはｉ行ｊ列目の節点における列配線上の節点電位、Ｒｙ_ｉ，_ｊはｉ行目の行配線に関するｊ列目の節点または配線端部とｊ＋１列目の節点または配線端部間の区間抵抗、Ｒｘ_ｉ，_ｊはｊ列目の列配線に関するｉ行目の節点または配線端部とｉ＋１行目の節点または配線端部間の区間抵抗、ＤＬ_１〜ＤＬ_ｍは１列目の節点に最寄の行配線端部に与えられた端子電位、ＤＲ_１〜ＤＲ_ｍはｎ列目の節点に最寄の行配線端部に与えられた端子電位、ＤＴ_１〜ＤＴ_ｎは１行目の節点に最寄の列配線端部に与えられた端子電位、ＤＢ_１〜ＤＢ_ｎはｍ行目の節点に最寄の列配線端部に与えられた端子電位である。

ここで、行配線および列配線上の節点電位以外の値がすべて既知であれば、各節点電位は以下のようにして求めることができる。尚、行配線上の節点電位と列配線上の節点電位を求める順番は特に重要ではない。
（１）ｉ行目の行配線上の節点電位について、同じくｉ行目の節点電流、区間抵抗、端子電位を基に、先述の１本の配線に対する節点電位計算方法を用いて算出する。この手順を１行目からｍ行目までのすべての行について実施する。
（２）ｊ列目の列配線上の節点電位について、同じくｊ列目の節点電流、区間抵抗、端子電位を基に、先述の１本の配線に対する節点電位計算方法を用いて算出する。この手順を１列目からｎ列目までのすべての列について実施する。

ところで、図４に示すマトリクス回路網において、各節点における節点電流が未知である場合がある。この場合、各配線を流れる配線電流を用いて節点電流を推定し、この推定した節点電流を用いて上述の手順で計算することで、各節点における節点電位を推定することができる。

節点電流を推定する方法の一例として、図４におけるＩＬ_１〜ＩＬ_ｍおよびＩＲ_１〜ＩＲ_ｍを、端子電位ＤＬ_１〜ＤＬ_ｍおよびＤＲ_１〜ＤＲ_ｍが与えられた行配線端子から流出する方向を正とした時の電流値、ＩＴ_１〜ＩＴ_ｎおよびＩＢ_１〜ＩＢ_ｎを、端子電位ＤＴ_１〜ＤＴ_ｎおよびＤＢ_１〜ＤＢ_ｎが与えられた列配線端子に流入する方向を正とした時の電流値としたとき、

または、

のように、配線電流の平均値を用いて節点電流を推定する方法が挙げられる。

上述の、配線電流を用いて節点電流を推定する方法は、マトリクス交差部に配置された素子が線形抵抗のような素子である場合、すべての行配線とすべての列配線に有効な電位が印加され、かつ、与えられた端子電位が配線抵抗による電圧降下を打ち消すような値に設定されていないと有効な手段であるとは言えない。一部の配線の端子電圧がゼロであったり、不定電位である場合、電流の回り込みにより、マトリクス交差部を流れる節点電流が無視できないためである。

しかし、マトリクス交差部に配置された素子が非線形素子である場合、上述の手法が適用できる範囲は広くなる。

図５に本発明を適用可能な素子の電圧―電流特性を示す。図５のグラフは、２端子間に印加する電圧に対して、２端子間に流れる電流を示したグラフである。図５で示すように、本発明を適用可能な素子は、印加する電圧がＶｔｈ以下の場合は電流がほとんど流れず、Ｖｔｈを超える電圧を印加すると電流が急激に流れる非線形素子である。このような特性を示す素子としては、例えば、ダイオード素子、ＬＥＤ素子、エレクトロルミネッセンス素子、ＭＩＭ型素子、電界放出型電子放出素子（ＦＥ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅ）、弾道電子面放出型電子放出素子（ＢＳＤ：Ｂａｌｌｉｓｔｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｕｒｆａｃｅ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｅ）、表面伝導型電子放出素子（ＳＣＥ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｅｍｉｔｔｅｒ）等が挙げられる。

このような非線形素子をマトリクス接続した回路網の一例を図６に示す。

図６は、Ｎｙ本の行配線とＮｘ本の列配線が交差して配列され、各交差部の行配線と列配線との間に本発明を適用可能な非線形素子が接続されてなるマトリクス回路の一例である。図６において、１〜ｍ本目の行配線には、非線形素子の閾値電圧Ｖｔｈ以下の端子電圧ＤＬ１〜ＤＬｍおよびＤＲ１〜ＤＲｍが与えられ、残りのｍ＋１〜Ｎｙ本目の行配線端子は接地されている。また、１〜ｎ本目の列配線には−Ｖｔｈ以上の端子電圧ＤＴ１〜ＤＴｎおよびＤＢ１〜ＤＢｎが与えられ、残りのｎ＋１〜Ｎｘ本目の列配線端子は接地されている。また、選択的に電圧が印加された１〜ｍ本目の行配線と１〜ｎ本目の列配線が交差する位置の非線形素子には、Ｖｔｈ以上の電圧が印加されるように端子電圧が選ばれているとする。このとき、選択された素子には節点電流が流れ、Ｉ_ｉ，_ｊをｉ行ｊ列目の交差部において行配線側節点から列配線側節点に向けて流れる電流の符号を正とした時の節点電流、ＤＬｉおよびＤＲｉは選択されたｉ行目の行配線に流入する方向を正とした時の配線電流、ＤＴｊおよびＤＢｊは選択されたｊ列目の列配線から流出する方向を正とした時の配線電流、Ｙ_ｉ，_ｊはｉ行ｊ列目の節点における行配線上の節点電位、Ｘ_ｉ，_ｊはｉ行ｊ列目の節点における列配線上の節点電位とする。また、ｒｙｉはｉ行目の行配線の区間抵抗、ｒｘｊはｊ列目の列配線の区間抵抗、ＲＬｉおよびＲＲｉはｉ行目の行配線の電圧印加端子から節点までの抵抗、ＲＴｊおよびＲＢｊはｊ列目の列配線の電圧印加端子から節点までの抵抗である。

上述のように、非選択部分を含むマトリクス回路網であるが、行配線端子および列配線端子への印加電圧の絶対値が非線形素子の閾値電圧以下である場合、非選択素子に流れる電流はほとんど無視できるため、先述の配線電流を用いた節点電流推定が可能となり、先に述べた節点電位推定方法が適用可能となる。このとき、節点電流を推定する方法の一例として、先述の数式２５または数式２６を用いることができる。

また図６の回路網では、Ｖｔｈ以上の電圧が印加された素子が、行方向および列方向に連続して選択されている例を示しているが、本発明の計算方法によれば、選択される配線は不連続に選択されていても良い。この場合、先に示した数式１６、数式１９等で代表される計算方法を用いればよい。

尚図７で示すように、ｉ行ｊ列目の行配線上の節点と、同じくｉ行ｊ列目の列配線上の節点間に、本発明を適用可能な非線形素子と、線形抵抗成分からなる節点抵抗Ｒｓ_ｉ，ｊが直列接続されている場合、本発明を適用可能な非線形素子に実効的に印加される電圧Ｖｇ_ｉ，ｊは、行配線上の節点電位Ｙ_ｉ，ｊ、列配線上の節点電位Ｘ_ｉ，ｊ、節点電流Ｉ_ｉ，ｊを用いて

にて算出することができる。

以上述べた本発明の節点電位計算方法を用いて、配線抵抗による電圧降下量を精度良く高速に推定し、これを補償して駆動する本発明の駆動方法を構成することができる。また、該本発明の駆動方法を用いて、本発明の電子源の製造方法と製造装置を構成することができる。

以下、本発明の駆動方法と、これを用いた本発明の電子源の製造方法および製造装置の実施形態について、詳しく説明する。

（実施形態１）
図８に、本発明の実施形態１である電子源の製造装置を示す。図８は、表面伝導型電子放出素子を用いた電子源に対して、通電活性化処理を施すための駆動装置の概略図である。図８において、８０１は表面伝導型電子放出素子をＮｙ本の行配線およびＮｘ本の列配線によりマトリクス接続して形成した電子源基板、８０２および８０３は各行配線に流れる電流を計測する行配線電流計測手段ＩＹＵＮＩＴ１およびＩＹＵＮＩＴ２、８０４および８０５は各列配線に流れる電流を計測する列配線電流計測手段ＩＸＵＮＩＴ１およびＩＸＵＮＩＴ２、８０６および８０７は電流計測手段８０２、８０３を通じて行配線端子ＤＬ１〜ＤＬＮｙおよびＤＲ１〜ＤＲＮｙの各々に印加する電圧を発生する第１電位印加手段ＶＹＵＮＩＴ１およびＶＹＵＮＩＴ２、８０８および８０９は電流計測手段８０４、８０５を通じて列配線端子ＤＴ１〜ＤＴＮｘおよびＤＢ１〜ＤＢＮｘの各々に印加する電圧を発生する第２電位印加手段ＶＸＵＮＩＴ１およびＶＸＵＮＩＴ２、８１０は印加電位計算手段である制御ユニットである。

ここで、第１電位印加手段および第２電位印加手段ＶＹＵＮＩＴ１、ＶＹＵＮＩＴ２、ＶＸＵＮＩＴ１およびＶＸＵＮＩＴ２は、制御ユニット内の電圧指令値出力部の指令値に応じて、電圧を印加する配線の選択および印加電圧パターンの生成をおこなう。また、行配線電流計測手段および列配線電流手段ＩＹＵＮＩＴ１、ＩＹＵＮＩＴ２、ＩＸＵＮＩＴ１およびＩＸＵＮＩＴ２は、対応する配線端子に流れる電流値を計測し、計測結果を制御ユニット内の電流値入力部に返す。制御ユニット内のＣＰＵは、各配線電流情報および予め取得されメモリ内に格納された配線抵抗情報、各素子に対して実効的に印加する印加電圧目標値等に基づき、本発明の駆動方法により端子電圧指令値を演算して電圧指令値出力部に指令値を出力する。また制御ユニット８１０は、対象とする配線群に対して的確なタイミングで指令電圧が印加されるように、各ユニットに対して制御信号を送る役目も持つ。

尚、表面伝導型電子放出素子を用いた電子源に対して通電活性化処理を施す際、少なくとも電子放出素子が形成されている側の基板面は、活性化物質が電子放出素子に対して付与される状態に保たれていることが好ましい。活性化物質が付与される状態の一例として、炭化水素を主成分とする減圧雰囲気の保持などが挙げられる。

このため、本実施形態における電子源の製造装置は、不図示の気密機構、真空ポンプ、活性化物質の導入機構を備えている。

次に、本実施形態における通電活性化処理中の電圧印加方法について説明する。

本実施形態では、総数がＮｙ（＝７６８）本の行配線を複数のグループに分け、各グループに対して複数の行配線を割り当てている。行配線のグループへの割り当ての一例を表１に示す。

表１で示すように、ｈ番目のグループに対して、ｈ＋ｋ×１６（ｋ＝０，１，．．．，４７）番目の行配線が属している。各グループに属する行配線数はｍ（＝４８）本であり、あるグループに属する行配線番号はＳ_１〜Ｓ_ｍである。

これらの端子群に対して印加する電圧パターンについて、図９を用いて説明する。

先ず、ＧＲＰ０１に属する行配線番号Ｓ１〜Ｓｍの端子ＤＬ_Ｓ１〜ＤＬ_ＳｍおよびＤＲ_Ｓ１〜ＤＲ_Ｓｍに対して各々の行配線に対応した第１のパルス電圧パターンを印加し、それ以外の行配線端子電位はゼロとする。これと同期して、Ｎｘ（＝３８４０）本のすべての列配線端子に対して各々の列配線に対応した第２のパルス電圧パターンを印加する。次に、ＧＲＰ０２に属する行配線番号Ｓ１〜Ｓｍの端子ＤＬ_Ｓ１〜ＤＬ_ＳｍおよびＤＲ_Ｓ１〜ＤＲ_Ｓｍに対して各々の行配線に対応した第１のパルス電圧パターンを印加し、それ以外の行配線端子電位はゼロとする。これと同期して、すべての列配線端子に対して各々の列配線に対応した第２のパルス電圧パターンを印加する。これを、順次すべてのグループに対して実行する。そして、すべてのグループに対する電圧印加が一巡したら、活性化処理が完了するまで上記手順による電圧印加を繰り返す。

尚、印加されるパルス電圧の波高値は、以下に述べる本発明の駆動方法により決定され随時更新される。また、電圧波高値を更新する際に使用する電流値は、更新タイミングよりも前に測定された電流値を用いている。

本実施態様における印加電圧パターンは、両極性のパルス波形を単位としている。電圧波形単位の概略図を図１０に示す。図１０に示すように、パルス波形は、Ｖｐの波高値でＴｐのパルス幅を有するパルスと、Ｖｐとは異なる極性でＶｎの波高値でＴｎのパルス幅を有するパルスが、Ｔｓの間隔を空けて並んだ形となっている。また、配線電流を計測するタイミングは、それぞれの極性のパルスが印加されている期間中に実施し、波形単位の開始時間からそれぞれＭｐ、Ｍｎの時刻とした。尚、ＶｐおよびＶｎは、各端子毎に対応した値が設定されるが、Ｔｐ，Ｔｎ，Ｔｓ，Ｍｐ，Ｍｎはすべて共通とした。

次に、本発明に基づく印加電圧の計算式について説明する。数式２７および数式２８は、本実施態様においてあるグループに対する行配線端子印加電圧および列配線印加電圧の計算式である。

尚、数式２７および数式２８において、

である。また、Ｖｄｓｔは対応する極性のパルスについて各素子に実効的に印加する電圧波高値、ＲＬ_ＳｉおよびＲＲ_ＳｉはＳｉ行目の行配線端部から電圧印加端子までの抵抗、ＩＬ_ＳｉおよびＩＲ_Ｓｉは予め測定されたＳｉ行目の配線に流れ込む方向を正とした時の配線電流、ＲＴ_ｊおよびＲＢ_ｊはｊ列目の列配線端部から電圧印加端子までの抵抗、ｒｘ_ｊはｊ列目の列配線の副節点区間抵抗、ＩＴ_ｊおよびＩＢ_ｊは予め測定されたｊ列目の配線から流出する方向を正とした時の配線電流である。また、Ｒｘ_ａｖｅは全列配線の端部を除く抵抗値の平均であり、ｒｘ_ａｖｅは列配線の副節点区間抵抗平均値でありＲｘ_ａｖｅをＮｙ−１で除した値である。また、Ｒｙ_ａｖｅは着目するグループ内の行配線の端部を除く抵抗値の平均であり、ｒｙ_ａｖｅは同グループ内の行配線の区間抵抗平均値でありＲｙ_ａｖｅをＮｘ−１で除した値である。

着目しているグループの列配線端子に印加される電圧は、数式２７で記述される。数式２７において、第１項は各素子に実効的に印加する電圧の指令値、第２項は行配線端部（引出し部）における電圧降下の補正項である。第３項は、列配線区間抵抗による電圧降下を補正する項であり、前述の数式１７および数式１９において端子電位および配線端部抵抗をゼロと見なした場合に等しい。ここで端子電位をゼロと見なすのは、区間抵抗による電圧降下成分のみを抽出するため、列配線引き出し部の抵抗をゼロと見なすのは、この部分の電圧降下補正項を行配線印加電圧部分に持たせるためである。

また、各列配線端子に印加される電圧は、数式２８で記述され、数式２８において、第１項は列配線の端部節点から電圧印加端子までの配線抵抗による電圧降下の補正項である。第２項は、行配線区間抵抗による電圧降下を補正する項であり、前述の数式１７および数式２１端子電位および配線端部抵抗をゼロと見なした場合に等しい。

以上説明したように、本実施態様１の電子源の製造方法および製造装置によれば、活性化工程中において、配線抵抗による電圧降下量を精度良く補償することが可能であるため、各々の素子に実効的に印加される電圧を均一に揃えることができる。尚、電流の計測精度、電位印加手段の出力精度、および計算機の計算精度等により、実際に配線端子に印加される電位分布と本発明の計算方法により算出される電位分布との間に誤差が生じるが、この誤差が−３％以上かつ＋３％以下であれば均一な電子放出特性が得られた。

これにより電子放出特性が均一化され、この電子源を用いて作成した画像形成装置においては、輝度ばらつきの少ない良好な画像を表示することができた。

（実施形態２）
図１１に、本発明の実施形態２である電子源の製造装置を示す。本実施形態２は、実施形態１と同様にマトリクス接続された複数の電子放出素子からなる電子源に対して、通電活性化処理を施すための製造方法および製造装置である。図１１において、１１０１は表面伝導型電子放出素子をＮｙ（＝１０８０）本の行配線およびＮｘ（＝５７６０）本の列配線によりマトリクス接続して形成した電子源基板である。１１０３および１１０４は行配線のそれぞれの電圧印加端子に対する行配線制御ユニットＹＬＵ１，ＹＬＵ２，．．．，ＹＬＵＭおよびＹＲＵ１，ＹＲＵ２，．．．，ＹＲＵＭであり、それぞれのユニットが複数の行配線を受け持ち、担当する行配線に対する制御をおこなう。また、各行配線制御ユニット１１０３および１１０４は、それぞれ行配線の一方の端子に対する制御を受け持つ。また、各行配線制御ユニット１１０３および１１０４は、行配線電流計測手段、第１電位印加手段、印加電圧計算手段を内包する。１１０２は列配線制御ユニットＸＵ１，ＸＵ２，．．．，ＸＵｎであり、それぞれのユニットが複数の列配線を受け持ち、担当する列配線に対する制御をおこなう。また、各ユニットの対応する列配線に対する制御端子は１つだけであるが、各制御端子は分岐されて列配線の両端子に接続されている。各列配線制御ユニット１１０２は、列配線電流計測手段、第２電位印加手段、電位レベル設定手段、節点電位計算手段、節点抵抗計算手段および印加電圧計算手段を内包する。１１０５はメイン制御ユニットであり、各行配線制御ユニット１１０３、１１０４および列配線制御ユニット１１０２とのデータ通信、タイミング制御等をおこなう。また、メイン制御ユニット１１０５は、節点電位計算手段も内包する。

尚、本実施形態２においても、実施形態１と同様に電子源に対して活性化物質を付与する機構を備えている。

本実施形態２においても、実施形態１と同様に、通電活性化処理の際は行配線を複数のグループに分けて、その中の１つのグループに対して第１のパルス電圧を印加し、これと同期してすべての列配線に対して第２のパルス電圧を印加している。本実施形態２における各行配線のグループへの割り当ての一例を表２に示す。

表２に示すように、各グループには連続したｍ本（＝６０本）の行配線が属している。

尚、行配線および列配線の端子群に対する電圧印加パターンは図９のとおりであり、実施態様１と同様である。

本実施態様における印加電圧パターンは、両極性のパルス波形を単位としている。電圧波形単位の概略図を図１２に示す。図１２に示すように、パルス波形は、Ｖｐの波高値でＴｐのパルス幅を有するパルスと、Ｖｐとは異なる極性でＬ段（図１２では３段）の異なる電圧レベルを有するパルスの組み合わせからなる。

次に、本実施態様にて本発明を適用するのに好ましい素子の電気特性について、図７および図１３を用いて簡単に説明する。図７はマトリクス接続された電子源基板中の本実施形態の適用に好ましい素子の部分を、電気的記号を用いて示した図である。ここで図７は、ｉ行ｊ列目の行配線上の節点電位Ｙ_ｉ，ｊと、同じくｉ行ｊ列目の列配線上の節点電位Ｘ_ｉ，ｊとの間に、節点電流Ｉ_ｉ，ｊが流れる本実施形態の適用に好ましい素子と、これと直列に抵抗値Ｒｓ_ｉ，ｊを有する線形抵抗が接続されている。本実施形態の適用に好ましい素子に実効的に印加される電圧はＶｇ_ｉ，ｊで表され、行・列配線交差部節点間（マトリクス交差部）に印加される電圧をＶｆとすると、
Ｖｇ_ｉ，ｊ＝Ｖｆ_ｉ，ｊ−Ｒｓ_ｉ，ｊ×Ｉ_ｉ，ｊ＝Ｙ_ｉ，ｊ−Ｘ_ｉ，ｊ−Ｒｓ_ｉ，ｊ×Ｉ_ｉ，ｊ
で表される。

図１３−（ａ）は、マトリクス交差部に配置される各素子に対して実効的に印加される電圧Ｖｇに対する、素子を流れる電流Ｉｆ（節点電流）の関係を概略的に示したグラフである。尚、基準電位や電流の向きの取り方により極性符号が異なるので、グラフは絶対値で示している。図１３−（ａ）に示すように、本実施形態の適用に好ましい素子は、閾値電圧Ｖｔｈ以上の電圧を印加すると急激に電流が流れる非線形素子である。上記素子の電気特性を、横軸に１／Ｖｇ、縦軸にｌｏｇ（Ｉｆ／Ｖｇ^２）としてプロットしたグラフが図１３−（ｂ）である。図１３−（ｂ）の形式のグラフを、以下Ｆｏｗｌｅｒ−Ｎｏｒｄｈｅｉｍプロット、またはＦＮプロットと呼ぶことにする。

図１２のパルス波形中、Ｖｎ１（＝Ｖｎ）〜ＶｎＬ（＝Ｖｎ３）に対応して素子に実効的に印加される電圧をＶｇｎ１〜ＶｇｎＬ（＝Ｖｇｎ３）とするとき、これに対応する節点電流をＩｎ１〜ＩｎＬ（＝Ｉｎ３）とすると、両者の関係は図１３−（ａ）および（ｂ）のようになる。特に図１３−（ｂ）にて示されるように、本実施形態の適用に好ましい素子の電気特性はＦＮプロットにてほぼ直線になる。

上記電気特性に従い、本実施態様では、電流Ｉと実効電圧Ｖｇとの関係を係数Ａ，Ｂを用いて

とあらわし、係数Ｂを電界換算係数比例項と呼ぶことにする。複数の電圧レベルＶｇ_１，Ｖｇ_２，．．．，Ｖｇ_Ｌとこれに対応する電流の測定値Ｉ_１，Ｉ_２，．．．，Ｉ_Ｌの系列から電界換算係数比例項Ｂを推定する方法として、本実施態様では最小自乗法による推定

を用いる。

ここでＷ_ｋは、各電圧レベル毎の重み係数である。重み係数は、統計学的な観点から設定されることが好ましく、一例として表３のような値が挙げられる。

次に、本実施態様における一連の電圧印加方法の一例について図１１および図１４を用いて説明する。

先ず、行配線制御ユニット１１０３および１１０４の電圧出力手順（Ａ）〜（Ｃ）について説明する。
（Ａ）ＧＲＰ０１に属するｍ本の行配線に対して、行配線制御ユニット１１０３および１１０４は、各々の行配線端子に対応した第１のパルス電圧を印加する。また、それ以外の行配線端子はゼロボルトの電位に規定する。このとき、第１のパルス電圧波形は、図１２に代表される複数レベルの電圧レベルを有している。
（Ｂ）ＧＲＰ０１に属するｍ本の行配線に関して、印加パルス電圧波形の各電圧レベルに対応して流れる配線電流値を計測する。また、計測された電流値は行配線制御ユニット１１０３および１１０４内のメモリに保存される。尚、ＧＲＰ０１に属するｍ本の行配線が複数の行配線制御ユニットに分散して属している場合、行配線制御ユニット間の通信またはメイン制御ユニットを介した通信手段にてＧＲＰ０１に属する行配線電流が共有される。
（Ｃ）計測された配線電流より推定された節点電流、および配線抵抗値を基に、次回の同グループに対して出力される行配線出力パルス電圧波形の目標値を更新する。ここで、各素子に実効的に印加しようとするＬ＋１個の電圧レベルの中のある一つの電圧レベルをＶｄｓｔとしたとき、これに対応した各行配線端子における出力電圧レベルは、本発明の駆動方法により例えば次の式のように決定される。

ここで、係数αは目標実効印加電圧Ｖｄｓｔを行配線側と列配線側にそれぞれ振り分ける際の係数であり適宜設定される。尚、数式２７と同じ記号で表される記号は同じ意味を表す。また、数式３１中の第３項はそれぞれ列配線抵抗による電圧降下を補償する項であるが、この項の計算に数式２０と同様の漸化式計算を適用し、計算時間を短縮することができる。

次に、列配線制御ユニット１１０２の電圧出力手順（ａ）〜（ｉ）について説明する。
（ａ）ＧＲＰ０１に属する行配線端子に印加されるパルス電圧に同期して、Ｎｘ本すべての列配線に対し、各々の列配線端子に対応した第２のパルス電圧を印加する。このとき、第２のパルス電圧波形は、図１２に代表される複数レベルの電圧レベルを有している。
（ｂ）Ｎｘ本すべての列配線に関して、印加パルス電圧波形の各電圧レベルに対応して流れる配線電流値を計測する。ｎ個の列配線制御ユニット１１０２は、各々が担当する列配線から流れ込む電流値を各電圧レベル毎に計測して内部メモリに保存するとともに、各ユニットに流れ込む電流の代表値（例えば、ユニット内の電流の合計値）である代表節点電流Ｉｓ_１〜Ｉｓ_ｎを算出する。
（ｃ）各列配線制御ユニット１１０２で得られた各電圧レベル毎の代表節点電流を、メイン制御ユニット１１０５に送信する。
（ｄ）メイン制御ユニット１１０５は、代表節点電流と、各列配線制御ユニットに属する列配線を一つの列配線で代表しｎ本の列配線と見なした時の行配線の代表区間抵抗を用いて、先述の本発明による節点電位計算方法により、行配線上の代表節点電位を求める。この際、先述の先述の漸化式表現による計算式を用いると、節点電位計算をより高速に完了できる。
（ｅ）一方で、列配線制御ユニット１１０２は、各々のユニットに属する配線電流を基に数式１５および数式１８、または、数式１９および数式２０等の計算式を用いて節点電流値を推定し、先述の本発明による節点電位計算方法により、列配線上の代表節点電位を求める。
（ｆ）メイン制御ユニット１１０５は、算出した行配線上の代表節点電位計算結果を、列配線制御ユニット１１０２に送信する。
（ｇ）各列配線制御ユニット１１０２は、受信した行配線上の代表節点電位を基に、多項式近似により個々の列配線との交差部にある行配線上の節点電位を求める。
（ｈ）各列配線制御ユニット１１０２内の演算手段を用いて、（ｅ）および（ｇ）で算出されたＬ個の電圧レベルにおける行配線上の節点電位Ｙ_ｉ，ｊ ^（１）〜Ｙ_ｉ，ｊ ^（Ｌ）、列配線上の節点電位Ｘ_ｉ，ｊ ^（１）〜Ｘ_ｉ，ｊ ^（Ｌ）、節点電流Ｉ_ｉ，ｊ ^（１）〜Ｉ_ｉ，ｊ ^（Ｌ）、および節点抵抗推定値Ｒｓ_ｉ，ｊを基に、個々の節点におけるＬ個の電圧レベルの実効電圧推定値Ｖｇ_ｉ，ｊ ^（１）〜Ｖｇ_ｉ，ｊ ^（Ｌ）を求める。次に、数式３０を用いて電界換算係数比例項Ｂ_{ｅｓｔｉ，ｊ}を求め、

により、節点抵抗推定値Ｒｓ_ｉ，ｊを更新する。ここで、Ｂｄｓｔは活性化処理によって期待される電界換算係数比例項の指標であり、目標活性化電圧や活性化物質等により適宜設定されるが、概ね０．００３３８以上０．００５０８以下の値に設定される。また、係数ｋは節点抵抗推定値を更新する際の補正係数であり、ゼロ以上の値が適宜設定される。
（ｉ）更新された節点抵抗、配線電流より推定された節点電流、および配線抵抗値を基に、次回の同グループに対して出力される列配線出力パルス電圧波形の目標値を更新する。ここで、Ｌ＋１個の電圧レベルの中のある一つの電圧レベルをＶｄｓｔとしたとき、これに対応したｊ列目の列配線端子における出力電圧レベルＤｘ_ｊは、本発明の駆動方法により例えば次の式のように決定される。

ここで、係数αは目標実効印加電圧Ｖｄｓｔを行配線側と列配線側にそれぞれ振り分ける際の係数であり数式３１のαと同一の値である。また、Ｒｓ_ａｖｅｊは、更新された各節点抵抗Ｒｓ_ｉ，ｊを、同一の行配線選択グループ内のｍ個について平均を取った値である。尚、数式２８と同じ記号で表される記号は同じ意味を表す。

以上説明した手順で、すべての行配線グループＧＲＰ０１，ＧＲＰ０２，．．．に対して、行配線群および列配線群それぞれの出力パルス電圧波形の目標値を更新し、次回の同グループに対して出力されるパルス電圧波形に反映する。

このような電圧波形更新を継続しながら通電活性化処理を実施することで、配線抵抗による電圧降下量および節点抵抗による電圧降下量を精度良く補償することが可能となる。尚、電流の計測精度、電位印加手段の出力精度、および計算機の計算精度等により、実際の装置内で計算される節点電位や配線端子に印加される電位分布と、本発明の計算方法により算出される電位分布との間に誤差が生じるが、この誤差が−３％以上かつ＋３％以下であれば均一な電子放出特性が得られている。また、本発明の節点電位計算およびその応用である電圧降下量計算は、漸化式化による計算スピードの高速化ならびに分散化により計算スピードが高速化されているため、印加電圧波形の更新頻度を高めることができる。これにより、通電活性化中の電流変動にすばやく対応することができ、各々の素子に実効的に印加される電圧をより均一に揃えることができる。

これにより電子放出特性が均一化され、この電子源を用いて作成した画像形成装置においては、輝度ばらつきの少ない良好な画像を表示することができた。

（実施形態３）
図１５に、本発明の実施形態３である画像形成装置の製造装置を示す。本実施形態３では、マトリクス接続された複数の表面伝導型電子放出素子または電界放出型電子放出素子からなる電子源を用いた画像形成装置に対して、予備駆動処理を施すための製造方法および製造装置について説明する。

図１５において、１５０１は画像形成装置を構成する表示パネルであり、Ｎｙ本の行配線とＮｘ本の列配線によりマトリクス接続された電子源を構成要素とする。１５０３および１５０４は行配線のそれぞれの電圧印加端子に対する行配線制御ユニットＹＵＮＩＴ−ＬおよびＹＵＮＩＴ−Ｒであり、各々の行配線に流れ込む配線電流を計測する行配線電流計測手段と、各々の行配線に第１のパルス電圧を印加するための第１電位印加手段を内包する。また、ＹＵＮＩＴ−ＬおよびＹＵＮＩＴ−Ｒは、それぞれの行配線の一方の端子に対する制御を受け持つ。１５０２は、列配線制御ユニットＸＵＮＩＴであり、各々の列配線に流れ込む配線電流を計測する列配線電流計測手段と、各々の列配線に第２のパルス電圧を印加するための第２電位印加手段を内包する。尚、本実施態様では、列配線制御ユニットは列配線の一方の接続端子とのみ接続されている。１５０５はメイン制御ユニットであり、各行配線制御ユニット１５０３、１５０４および列配線制御ユニット１５０２とのデータ通信、タイミング制御等をおこなう。また、メイン制御ユニット１５０５は、節点電位計算手段も内包する。

本実施形態では、予備駆動処理の際、Ｎｙ本ある行配線の中の１本の行配線に対して第１のパルス電圧を印加し、これと同期してすべての列配線に対して第２のパルス電圧を印加する。そして以上の操作をすべての行配線に対して実施することで、予備駆動処理を完了する。

本実施態様における印加電圧パターンは、単極性のパルス波形を単位としている。電圧波形単位の概略図を図１６に示す。図１６で示されるように、パルス波形は、Ｖｐの波高値でＴｐのパルス幅を有するパルスを主として、Ｖｐを含めてＬ段からなる互いに異なる電圧レベルを有するパルスの組み合わせからなる。

また、本実施態様にて本発明を適用するのに好ましい素子の電気特性は、図１３−（ｂ）で示されるＦＮプロットにて略直線となる電界放出型トンネル伝導の特性を示し、数式２９で表現される。なお、本実施形態で製造される画像形成装置を構成する電子源にて、各マトリクス交差部には、前記電界放出型トンネル伝導特性を有する素子と抵抗値Ｒｓを有する線形抵抗が直列接続されている。

次に、パルス電圧波形の電圧レベル決定と、その更新手順に付いて述べる。以下、ｉ行ｊ列目の第ｋレベル目の電圧は形に対応して、行配線端子印加電圧ＤＬ，ＤＲ、列配線端子印加電圧Ｄｘ、行配線上の節点電位Ｙ、列配線上の節点電位Ｘ、節点電流Ｉ、節点抵抗推定値Ｒｓについて、ＤＬ_ｉ（ｋ），ＤＲ_ｉ（ｋ），Ｄｘ_ｊ（ｋ），Ｙ_ｉ，ｊ（ｋ），Ｘ_ｉ，ｊ（ｋ），Ｉ_ｉ，ｊ（ｋ），Ｒｓ_ｉ，ｊと記する。

（０）初期電圧印加
初めて電圧を印加するときのみ、ｉ行目の行配線端子印加電圧を

ｊ列目の列配線端子印加電圧を

として端子電圧を印加する。なお、係数αは、電子源の構成要素である非線形素子の閾値電圧Ｖｔｈに対して、
（１−α）Ｖｐ＜Ｖｔｈ
となるように選ばれる。

（１）電流計測
パルスの印加と同期して、この時に流れる行配線電流ＩＬ_ｉ，ｊ（ｋ），ＩＲ_ｉ，ｊ（ｋ）および列配線電流Ｉｘ_ｉ，ｊ（ｋ）を計測する。尚、本実施態様では同時に駆動される行配線数は１本であり、列配線に印加される電圧が電子源構成要素の非線形素子の閾値電圧以下の値であるため、列配線電流Ｉｘ_ｉ，ｊ（ｋ）は節点電流Ｉ_ｉ，ｊ（ｋ）とほぼ等価であると見なされる。

（２）節点電位および実効電圧の計算
各節点の節点電位を計算する。行配線上の節点電位Ｙ_ｉ，ｊ（ｋ）について、例えば数式１７および数式２１と同等の

を用いて算出する。このとき、Ｎｘ−２個の節点電位について、数式２２と同等の漸化式

を用いると、計算時間が大幅に短縮される。また、先述したように、Ｎｘ個の節点を算出するのに、Ｎｘより少ないｎ個の代表節点電位を求め、これを多項式補間して推定すると、更に計算時間が短縮される。

一方で、列配線上の節点電位Ｘ_ｉ，ｊ（ｋ）は、容易に求めることができ

となる。これより、ｉ行ｊ列目の第ｋレベル目の実効電圧Ｖｇ_ｉ，ｊ（ｋ）は、

より算出される。

（３）節点抵抗推定値の更新
節点抵抗推定値を更新する。ｉ行ｊ列目の素子に対する電界換算係数比例項の推定値をＢ_{ｅｓｔｉ，ｊ}とすると数式３０と同等の

となる。この電界換算係数比例項の推定値をＢ_{ｅｓｔｉ，ｊ}を用いて、

により、節点抵抗推定値Ｒｓを更新する。ここで、Ｂｄｓｔは活性化処理によって期待される電界換算係数比例項の指標であり、目標活性化電圧や活性化物質等により適宜設定されるが、概ね０．００３３８以上０．００５０８以下の値に設定される。また、係数ｋは節点抵抗推定値を更新する際の補正係数であり、ゼロ以上の値が適宜設定される。なお、節点抵抗推定値の初期値は、ゼロまたは概ね予想される節点抵抗の期待値等に適宜設定される。

（４）出力端子電圧の更新
出力端子電圧値を更新する。ｉ行目の行配線端子印加電圧は、数式３１と同等内容の、

となり、ｊ列目の列配線端子印加電圧は、数式３２と同等内容の

となる。なお、第３項目については、（２）の行配線上の節点電位計算の第３項目と同じ内容なので、（２）での計算結果をそのまま用いれば計算負荷を大幅に削減できる。

以上述べた（１）〜（４）の手順を繰り返し、所定のパルス数の印加を完了したところで、別の行配線に対する予備駆動を順次実行していく。そして、電子源を構成するすべての素子に対して予備駆動が実施された段階で、本実施態様の製造方法は完了する。

以上説明したように、本実施態様３の画像形成装置の製造方法および製造装置によれば、予備駆動工程中において、配線抵抗による電圧降下量および節点抵抗による電圧降下量を精度良く補償することが可能であるため、各々の素子に実効的に印加される電圧を均一に揃えることができる。尚、電流の計測精度、電位印加手段の出力精度、および計算機の計算精度等により、実際の装置内で計算される節点電位や配線端子に印加される電位分布と、本発明の計算方法により算出される電位分布との間に誤差が生じるが、この誤差が−３％以上かつ＋３％以下であれば均一な電子放出特性が得られている。これにより電子放出特性が均一化され、輝度ばらつきの少ない良好な画像を表示することができた。

本発明を適用可能な回路網を説明する回路図である。 本発明を適用可能な回路網を説明する回路図である。 本発明の節点電位計算を、更に高速化する方法を説明するための図である。 本発明を適用可能なマトリクス回路網を説明する回路図である。 本発明を適用可能な回路網に使用される非線形素子の電圧―電流特性を模式的に示すグラフである。 本発明を適用可能なマトリクス回路網を説明する回路図である。 本発明を適用可能な単位素子を説明する回路図である。 本発明の実施形態１の製造装置を説明する概略図である。 本発明の実施態様１における電圧印加タイミングを説明する概略図である。 本発明の実施態様１における電圧波形単位を説明する概略図である。 本発明の実施形態２の製造装置を説明する概略図である。 本発明の実施態様２における電圧波形単位を説明する概略図である。 本発明を適用可能な回路網に使用される非線形素子の電圧―電流特性を模式的に示すグラフである。 本発明の実施態様２における電圧波形更新手順を説明する概略図である。 本発明の実施形態３の製造装置を説明する概略図である。 本発明の実施態様３における電圧波形単位を説明する概略図である。

符号の説明

８０１ 電子源基板
８０２、８０３ 行配線電流計測手段
８０４、８０５ 列配線電流計測手段
８０６、８０７ 第１電位印加手段
８０８、８０９ 第２電位印加手段
８１０ 制御ユニット
１１０１ 電子源基板
１１０２ 列配線制御ユニット
１１０３、１１０４ 行配線制御ユニット
１１０５ メイン制御ユニット
１５０１ 表示パネル
１５０２ 列配線制御ユニット
１５０３、１５０４ 行配線制御ユニット
１５０５ メイン制御ユニット

Claims (16)

1. 第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
   前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
   前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄ_Ｌを印加し、第２の位置に電位Ｄ_Ｒを印加し、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
   を有しており、
   前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記第２の位置に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
   該設定するステップでは、前記Ｖ_ｊを以下の式で設定する、
   

   

   
   ここで、Ｉ_ｋは前記ｎ個の位置のうちのｋ番目の位置から流出する電流量であり、
   前記第１の配線におけるｊ番目の位置とｊ＋１番目の位置間の区間抵抗をＲ_ｊ、１番目の位置と前記第１の位置もしくは第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗をＲ_０、ｎ番目の位置と前記第１の位置もしくは第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗をＲ_ｎ、前記第１の位置と前記第２の位置の間の抵抗をＲ_ａｌｌとするとき、前記ａ_ｊ，ｂ_ｊならびに前記ｃ_ｊ，ｋが
   

   

   
   であり、
   前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
   前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法。
2. 前記ｊ番目の位置における設定値Ｖ_ｊ、及びｊ−１番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−１、及びｊ−２番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−２、のうちのすくなくとも一つの設定値を以下の式、
   

   

   
   により設定する請求項１に記載の画像形成装置の製造方法。
3. 第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
   前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
   前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄ_Ｌを印加し、第２の位置に電位Ｄ_Ｒを印加し、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
   を有しており、
   前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記第２の位置に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
   該設定するステップでは、前記Ｖ_ｊを以下の式で設定する、
   

   

   
   ここで、Ｉ_ｋは前記ｎ個の位置のうちのｋ番目の位置から流出する電流量であり、
   前記第１の配線においてＮ個（但し、Ｎは正数で、ｎ≦Ｎ）の副位置を設定し、前記ｎ個の位置は、Ｓ_１番目からＳ_ｎ番目の前記副位置の位置であり、隣接する副位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の副位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちの何れか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｌ、Ｎ番目の副位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちの何れか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｒ、配線の両端間の抵抗をＲ_ａｌｌ、ｍｉｎ（ｊ、ｋ）はｊ、ｋのうちの最小値を示し、ｍａｘ（ｊ、ｋ）はｊ、ｋのうちの最大値を示すものとするとき、前記ａ_ｊ，ｂ_ｊならびにｃ_ｊ，ｋが
   

   

   
   であり、
   前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
   前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法。
4. 前記ｊ番目の位置における設定値Ｖ_ｊ、及びｊ−１番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−１、及びｊ−２番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−２、のうちのすくなくとも一つの設定値を以下の式、
   

   

   
   により設定する請求項３に記載の画像形成装置の製造方法。
5. 第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
   前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
   前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄ_Ｌを印加し、第２の位置に電位Ｄ_Ｒを印加し、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
   を有しており、
   前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記第２の位置に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
   該設定するステップでは、前記Ｖ_ｊを以下の式で設定する、
   

   

   
   ここで、Ｉ_ｋは前記ｎ個の位置のうちのｋ番目の位置から流出する電流量であり、
   前記第１の配線における隣接する前記位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｌ、ｎ番目の位置と前記第１の位置もしくは前記第２の位置のうちのいずれか近いほうの位置との間の抵抗がＲ_Ｒ、配線の両端間の抵抗をＲ_ａｌｌとするとき、前記ａ_ｊ，ｂ_ｊならびにｃ_ｊ，ｋが
   

   

   
   であり、
   前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
   前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法。
6. 前記ｊ番目の位置における設定値Ｖ_ｊ、及びｊ−１番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−１、及びｊ−２番目の位置における設定値Ｖ_ｊ−２、のうちのすくなくとも一つの設定値を以下の式、
   

   

   
   により設定する請求項５に記載の画像形成装置の製造方法。
7. 第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
   前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
   前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄを印加し、該第１の位置とは離間した端部をオープンとし、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
   を有しており、
   前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記端部に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
   前記第１の配線の前記ｎ個（但し、ｎは正数）の位置について、前記第１の位置側から前記端部に向かって位置番号を１，２，．．．，ｎとし、第ｊ番目の位置より流出する方向の符号を正としたときの電流値をＩ_ｊ、ｊ番目の位置とｊ＋１番目の位置間の区間抵抗がＲ_ｊ、１番目の位置と第１の位置間の抵抗がＲ_０としたとき、ｊ番目の位置に対応する設定値Ｖ_ｊが、
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   ただし、ｊは２，３，・・・，ｎ−１である、
   により設定され、
   前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
   前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法。
8. 第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
   前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
   前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄを印加し、該第１の位置とは離間した端部をオープンとし、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
   を有しており、
   前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記端部に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
   前記第１の配線の前記ｎ個（但し、ｎは正数）の位置について、前記第１の位置側から前記端部に向かって位置番号を１，２，．．．，ｎとし、第ｊ番目の位置より流出する方向の符号を正としたときの電流値をＩ_ｊとし、前記第１の配線にＮ個（但し、Ｎは正数で、ｎ≦Ｎ）の副位置を設定し、前記ｎ個の位置は、Ｓ_１番目からＳ_ｎ番目の前記副位置の位置であり、隣接する副位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の副位置と前記第１の位置間の抵抗がＲ_Ｌであり、
   ｊ番目の位置に対応する設定値Ｖ_ｊが、
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   ただし、ｊは２，３，・・・，ｎ−１である、
   により設定され、
   前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
   前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法。
9. 第１の配線、及び、前記第１の配線に接続される複数の画像表示素子、及び、前記複数の画像表示素子のそれぞれに接続される複数の第２の配線、を有する画像形成装置の製造方法であって、
   前記第２の配線に印加する信号を決定するステップと、
   前記第１の配線の第１の位置に電位Ｄを印加し、該第１の位置とは離間した端部をオープンとし、前記複数の第２の配線に前記信号を印加することで、前記第１の配線と前記第２の配線とに接続された部分に電圧を印加するステップと、
   を有しており、
   前記決定するステップは、前記第１の配線における前記第１の位置と前記端部に挟まれる複数ｎ個の位置のうちのｊ番目（ここで、ｎ、ｊは正の整数である）の位置に対応する設定値Ｖ_ｊを設定するステップを有しており、
   前記第１の配線の前記ｎ個（但し、ｎは正数）の位置について、前記第１の位置側から前記端部に向かって位置番号を１，２，．．．，ｎとし、第ｊ番目の位置より流出する方向の符号を正としたときの電流値をＩ_ｊとし、前記第１の配線の隣接する位置間の区間抵抗が同一の値ｒであり、１番目の位置と第１の位置間の抵抗がＲ_Ｌとし、
   ｊ番目の位置に対応する設定値Ｖ_ｊが、
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   ただし、ｊは２，３，・・・，ｎ−１である、
   により設定され、
   前記設定するステップは、前記第２の配線に流れる電流を測定した結果に基づいて前記Ｉ_ｋを定めるステップを有しており、
   前記決定するステップは、前記Ｖ_ｊに基づいて前記第２の配線に印加する前記信号を決定する画像形成装置の製造方法。
10. 前記第１の配線のｎ個の前記位置がｎより少ない整数ｍ個のグループＧ１からＧｍにそれぞれ属するものとして設定し、各々のグループ内の位置座標の代表値をＰ１からＰｍとし、
    各々のグループ内の各位置からの流出電流の総和を各々の代表位置Ｐ１からＰｍより流出する代表位置電流Ｉ１からＩｍとして設定し、各々のグループの代表設定値としてＶ１からＶｍを前記Ｖ_ｊに設定する請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置の製造方法。
11. 前記ｍ個のグループの代表位置Ｐ１からＰｍの電位および前記第１の配線に印加する電位から、代表位置以外の位置の電位を多項式補間により求めることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置の製造方法。
12. 前記ｎ個の位置は、前記第１の配線と複数の前記第２の配線との交差部に対応して設定される請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置の製造方法。
13. 前記画像形成装置は、前記第１の配線を複数有しており、各第１の配線ごとに前記決定するステップ及び印加するステップを行う請求項１乃至１２の何れか１項に記載の画像形成装置の製造方法。
14. 更に、前記第２の配線における複数の位置における電位を設定するステップを有しており、該設定するステップで設定した電位と、前記Ｖ_ｊによって前記第２の配線に印加する信号を決定する請求項１乃至１３の何れか１項に記載の画像形成装置の製造方法。
15. 前記各第１の配線における前記複数の位置と前記各第２の配線における前記複数の位置間に、前記電圧が印加される部分が接続されている請求項１４に記載の画像形成装置の製造方法。
16. 前記第１の配線を行配線とし、前記第２の配線を列配線として、ｉ行ｊ列目の前記行配線の位置の電位をＹ_ｉｊ、ｉ行ｊ列目の前記列配線の位置の電位をＸ_ｉｊ、ｉ行ｊ列目の位置で前記行配線側から前記列配線側に流れる電流をＩ_ｉｊ、ｉ行ｊ列目の位置での前記行配線と前記列配線との間で前記部分と直列な関係にある抵抗の抵抗値をＲ_ｉｊとするとき、前記部分に印加する電圧Ｖ_ｉｊを、
    

    

    
    但し、ｉ、ｊは正数、
    として設定する請求項１５に記載の画像形成装置の製造方法。

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