专利名称：电子源的制造方法
技术领域：
本发明涉及具有激活工序的电子源的制造方法。
背景技术：
以往，已知的电子发射元件有热阴极元件和冷阴极元件这两类。
其中冷阴极元件，已知有例如表面传导型发射元件、电场发射型元件(以下称为FE型)、金属/绝缘层/金属型发射元件(以下称为MIM型)等。
作为FE型的例子，例如已知有W.P.Dyke&W.W.Dolan，“Field emission”，Advancein Electron Physics，8，89(1956)、或者C.A.Spindt，“Physical properties of thin-film field emissioncathodes with molybdenium cones”，J.Appl.Phys.，47，5248(1976)等。
另外，作为MIM型的例子，例如已知有C.A.Mead，“Operationof tunnel-emission Devices”，J.Appl.Phys.，32，646(1961)等。
作为表面传导型发射元件，例如已知有M.I.Elinson，Radio E-ng.Electron Phys.，10，1290，(1965)以及下述的其它例子。
表面传导型发射元件是利用在基片上形成的小面积薄膜中，平行于膜面通入电流而产生电子发射的现象。作为这种表面传导型发射元件，除了有Elinson等的采用SnO2薄膜的元件之外，还有Au薄膜制成的[G.Dittmer“Thin Solid Films”，9，317(1972)]、In2O3/SnO2薄膜制成的[M.Hartwelland C.G.Fonstad‘ IEEE Trans.ED Conf.”，519(1975)、碳薄膜制成的[荒木久他真空、第6卷、第1号、22(1983)]等的报道。
以M.Hartwell等的元件为代表的上述表面传导型发射元件中，一般是在进行电子发射之前，通过对上述薄膜(导电性薄膜)施加称为通电形成的通电处理，从而形成电子发射部。
亦即，通电形成是指在导电性薄膜的两端施加一定的直流电压、或者施加例如以1[V/分钟]左右的非常慢的速度升压的直流电压，进行通电。由此，使导电性薄膜局部被击穿或形变或改性，形成呈现电阻高的状态的电子发射部。
而且，在局部被击穿或形变或改性的导电性薄膜的一部分产生龟裂。在通电形成之后对导电性薄膜施加适当电压时，在该龟裂附近发生电子发射。
而且，在本申请人提出的日本专利3087849中，作为提高电子发射量的工艺，详细说明了多个表面传导型发射元件的激活工序。
该通电激活工序是在通电形成处理之后对电子发射元件施加的处理。具体地讲，是在有机物质存在的1×10-2Pa～1×10-3Pa的真空度环境下，反复施加预定的脉冲电压。由此，在由形成所构成的电子发射部淀积碳或碳化合物。这种处理是为了显著提高来自该元件的发射电流。
如上述日本专利第3087849号所记载的那样，连接多个电子发射元件的布线具有虽然小但却存在的电阻值。因此，在使用大规模矩阵屏盘的情形，不能无视布线电阻的存在，对通电激活工序存在影响。所以，在日本专利第3087849号中，展示了通过施加来自列方向布线的电压从而补偿因行方向布线导致的电压下降的电压补偿法是有效的。
但是，在上述的已有技术中，期望有如下的改进。
由多个电子发射元件构成的电子源基片，可以列举出按例如持续M行N列矩阵状配置电子发射元件的单纯矩阵结构的电子源基片。对于这种基片，在进行上述通电激活工序时，可以对与元件电极连接的M行N列的共同布线施加电压。
但是，如果对上述的单纯矩阵结构的电子源基片进行通电激活工序，存在电子发射特性产生偏差这样的情形。作为其原因，可以列举出激活气体气氛的变化所导致的、矩阵布线产生的布线电阻的影响所导致的，本申请人对消除这些原因的手段进行了深入的研究。
结果发现，为了消除激活气体气氛的变化的影响，有效的方法(细节后述)是把通电激活工序至少分割为两阶段以上的多个工序，从而消除激活气体气氛的影响。
并且发现，为了消除矩阵布线产生的布线电阻的影响，补偿电压下降的影响的通电方法(细节后述)是有效的。
但是，同时使用消除激活气体气氛的变化影响的上述方法和消除矩阵布线产生的布线电阻的影响的上述方法时，电子发射特性反而产生偏差。因此，作为消除电子发射特性的偏差的方法，同时使用这些方法是不完善的。
发明内容
本发明提供一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件，在施加该补偿电压的工序中，完成把在被选择的布线所连接的电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作。
所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，可以通过所述补偿电压的控制来完成。
或者，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，最好是把所述补偿电压设定为比正常的补偿电压更小的值。
或者，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，最好是把所述补偿电压设定为0。
或者，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，最好是把所述补偿电压设定为预先确定的值。
或者，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，最好是把所述补偿电压设定为根据流入预先测定的电子发射元件的电流值计算的值。
所述预定时间可以是包含预先测定的所述电子发射元件的元件电流减少期间的时间的时间。
或者，所述时间最好是包含所述电子发射元件的元件电流的时间微分值为负的时间的时间。
所述补偿电压可以根据激活气体的分压变化来决定。
而且，本发明提供一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及在此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件的工序，和多阶段地切换激活气体分压的设定值的工序，在施加该补偿电压的工序中，在切换分压的设定值之后的预定时间的期间不施加所述补偿电压。
而且，本发明提供一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及在此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件，在施加该补偿电压的工序中，一边切换所述被选择的布线，一边反复进行多次，而且，在切换该被选择的布线之后的预定时间的期间不施加所述补偿电压。
所述补偿电压可以是测定被选择的布线所流过的电流值，根据该测定结果计算的。
而且，本发明提供一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及在此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件，在施加该补偿电压的工序中，完成把提供给被选择的布线的电位限制为预定时间的操作。
图1是通电激活装置的模式图。
图2是图1所示通电激活装置中设置的行选择电路的电路图。
图3是根据本发明第1实施例的电子源的制造方法的驱动序列的说明图。
图4是根据本发明第1实施例的电子源的制造方法的驱动序列的说明图。
图5是根据本发明第2实施例的电子源的制造方法的驱动序列的说明图。
图6是根据本发明第2实施例的电子源的制造方法的驱动序列的说明图。
图7是图像显示装置的显示屏盘的一部分剖切透视图。
图8是展示荧光体和黑色导电体的配置构成例的图。
图9是平面型的表面传导型电子发射元件的模式图。
图10是表面传导型电子发射元件的制造工序图。
图11是展示形成工序时的电压波形一个例子的图。
图12(a)是展示形成工序时的电压波形一个例子的图，图12(b)是展示激活工序中的发射电流量的图。
图13是电子发射元件的电流特性图。
图14是显示屏盘所用的电子源基片的平面图。
图15是图14中沿A-A’的剖面图。
图16是用于在行布线单元进行通电激活的装置结构图。
图17是激活处理的通电所用的电压波形图。
图18是展示矩阵布线的电压下降的方式的模式图。
图19是用于施加补偿电压下降的影响的补偿电压的电路结构图。
图20是对施加的补偿电压的说明图。
图21是说明激活气体的变化和元件电流特性的不同的图。
图22是与激活气体分压的变化相比较，展示在改变进行通电的行布线的之时，元件电流的变化和激活气体分压的变化的方式的图。
图23是积极地控制激活气体分压，展示在进行通电激活工序之时，元件电流的变化和激活气体分压的变化的方式的图。
图24是展示同时使用布线电阻的影响消除方法和通电时间分散激活工序时，元件电流的变化和激活气体分压的变化的方式的图。
图25是图24的Step2的放大图。
图26是展示同时使用布线电阻的影响消除方法和多段分压调整激活工序时，元件电流的变化和激活气体分压的变化的方式的图。
图27是图26的Step3的放大图。
具体实施例方式
以下，首先说明上述的“矩阵布线产生的布线电阻的影响消除方法”和“激活气体气氛的变化影响消除方法”。然后，说明构成本发明的课题的组合这些方法时的不完善之处。
介绍“矩阵布线产生的布线电阻的影响消除方法”。
在说明矩阵布线产生的布线电阻的影响消除方法之前，先说明针对单纯矩阵结构的电子源的通电激活方法。
这里，参考图16通过行布线单元说明通电激活方法。
图中，74是模式地展示表面传导型发射元件，72是行布线，73是列布线。行布线72和列布线73是具有有限电阻78的部分。这种布线方法被称为单纯矩阵布线。
该图表示在第2行布线(DX2)施加电压的情况。为了在第2行施加电压，把列方向布线全部设置为GND，从第2行的电源79提供电压。而且，利用电流计76测定行布线DX2流过的元件电流。
图17展示了通电所用的电压波形。在通电激活中使用脉冲波形。在此，展示了使用矩形脉冲作为脉冲波形的情况。该图中，展示了脉冲波形的脉冲宽度为TO、脉冲周期为Tl的矩形脉冲。
单纯矩阵结构的电子源在行布线单元进行这样的通电。
但是，如果对大规模矩阵布线连接的电子源进行这样的通电激活，则存在因元件位置而使电子发射特性产生偏差的问题。这是因为，由布线电阻产生的电压下降的影响使得在矩阵端部位的元件施加的电压和在矩阵中央部位的元件施加的电压不同。
图18模式地展示了在矩阵布线的电压下降。
在图18中展示了在图16所示的m行×n列的单纯矩阵布线的元件结构中，于第2行元件进行通电激活时，向各元件施加的电压。
第2行第1列的元件为F(2，1)，第2行第2列的元件为F(2，2)，第2行第3列的元件为F(2，3)。图18的横轴表示列序号(像素序号)。该图中，在第k列电压下降的影响最大，在元件F(2，k)仅施加Vfk(＜Vf0)。在此，Vf0是不出现布线电阻产生的电压下降时的电压。
为了消除这种布线电阻的电压下降的影响，通过从列侧(像素侧)电极施加电压来解决。图19展示了从列侧补偿电压下降的影响的电路。图20展示了从列侧施加的电压。
通过与行布线连接的电流计76(图16)测定通电激活时流过的元件电流。而且，由其电流值If0逐次计算行布线电阻产生的电压下降量。由此，可以按如下方式计算应该从列侧输出的电压下降量。
例如，展示了激活第2行的元件的情况。
如果从第2行施加电压Vf0，从列布线侧施加行布线电阻产生的电压下降量Vfk(k＝1…n)，在第2行的全部元件施加Vf0。
而且，由于第2行的元件全部施加相同的电压，所以元件电流if0可考虑为全部一定if0＝If0/n。
电流计76测定的电流值为If0，矩阵部的行布线元件之间的电阻78为r0(这里，列布线元件之间的电阻非常小，可以忽略)。
如果这样，按如下计算应该从列布线输出的电压。
在k为1～n/2之时，计算Vfk＝0.5×k×r0×If0-0.5×(k-1)×k×r0×if0在k为n/2+1～n之时，计算Vfk＝0.5×(n-k+1)×r0×If0-0.5×(n-k+1)×(n-k)×r0×if0可知能够从行布线测定的电流If0唯一地确定应该输出到列布线的电压。
随后，介绍“激活气体气氛的变化影响消除方法”。
在说明激活气体气氛的变化影响消除方法之前，先说明对具有多个元件的电子源进行通电激活时的激活气体气氛变化和变化的影响。
在以行布线单元对电子源基片中的多个电子发射元件进行连续通电激活时，消耗大量的激活处理真空容器内的激活气体。因此，改变激活气体的气氛，直到激活气体压力的导入量和激活气体消耗量达到平衡为止。
因此，初始激活的电子发射元件和最终激活的电子发射元件的元件电流特性不同，电子源的均匀性劣化。
图21展示了激活气体的变化和元件电流特性的差别。图21(a)展示了激活处理时的激活处理真空容器内的激活气体变化。而且，图21(b)展示了通电激活时的元件电流If分布。
这里，在timeA的区间对第2行(图16)进行通电激活，在timeB的区间进行第3行(图16)的通电激活。对第2行进行通电激活时，由于激活气体分压高，所以元件电流401在大值饱和。另一方面，进行第3行的通电激活，元件电流402也在小值饱和。
如上所述，如果对多个电子发射元件一次进行通电激活，则激活气体气氛变化，影响到电子源特性。
本申请人进行了深入研究，结果发现通过把通电激活工序分为至少2个阶段以上的多个工序，可以缩短通电激活时间，而且可以防止电子源的发射电流值的均匀性的劣化。
亦即，通过使用以下列举的2个工序中的一方或者两方可以实现上述效果。
(1)根据通电激活工序产生的有机物质的浓度减少，使用进行2个阶段以上通电、改变行布线的工序(以下把本工序称为通电时间分散激活工序)。
(2)使用使通电激活工序的激活气体在2个阶段以上变化的工序(以下把本工序称为多段分压调整激活工序)。
详细说明以上的2个工序。
(1)通电时间分散激活工序在本工序中，与激活气体分压的变化一致地变更进行通电的行布线。例如，每次多个脉冲地施加通电脉冲，变更驱动通电的行布线。
采用这种方法，由于通过顺序进行通电激活工序，改变了激活气体分压，所以能够抑制发射电流特性的偏差。
为了简要地说明，以2行×n列的单纯矩阵布线，第2行和第1行的通电交互进行的情形为例予以说明。
图22展示了第2行的元件电流对应于经过时间的分布模式图和激活气体分压对应于经过时间的分布模式图。
(STEP1)首先，进行第2行的通电激活直至T1(a.u.)。
(STEP2)为了进行第1行的通电，在T1时刻中断第2行的通电，进行第1行的通电激活。
(STEP1，第二次)如果到达T2(a.u.)，为了再次进行第2行的通电，中断向第1行的通电，再次进行第2行的通电激活。
然后，重复STEP1、STEP2。
对于在激活气体气氛中未进行通电放置的元件，再次进行通电时的元件电流展示了81这样的理想状态。亦即，通电瞬间的电流值比前次通电时(前次的STEP1)的最终值要大，急剧降低之后使元件电流稳定地上升。
(2)多段(级)分压调整激活工序在本工序中，积极地控制激活气体分压，进行通电激活工序。
在激活气体消耗多的激活初期，通过加大激活气体分压可以减小激活气体分压的变化因素。
通过使用这种方法，由于通过顺序进行通电激活工序，改变了激活气体分压，所以能够抑制发射电流特性的偏差。
为了说明本工序的概念，以对单纯矩阵布线的第2行进行通电激活的情形为例，说明把激活气体分压做2阶段变更的方法。
图23展示了第2行的元件电流对应于经过时间的分布模式图和激活气体分压对应于经过时间的分布模式图。
(STEP1)首先，把激活气体分压设定为P1，进行第1段的通电激活直至T1(a.u.)。
(STEP2)为了把激活气体分压设定为P2，在T1时刻中断第1段的通电。
(STEP1，第二次)
如果激活气体分压到达P2，再次进行第2行的通电。
对于在激活气体气氛中未进行通电放置的元件，再次进行通电时的元件电流展示了图23中的81这样的理想状态。亦即，通电瞬间的电流值比前次通电时(前次的STEP1)的最终值要大，急剧降低之后(Step1(2)-1)，使元件电流稳定地上升(Step1(2)-2)。
然后，说明同时使用“矩阵布线产生的布线电阻的影响消除方法”和“激活气体气氛的变化影响消除方法”时引起的不完善之处。
如果“矩阵布线产生的布线电阻的影响消除方法”与上述的“通电时间分散激活工序”或“多段分压调整激活工序”同时使用，则对元件施加过电压，存在元件电流特性和发射电流特性劣化的情况。
首先，说明组合使用通电时间分散激活工序的情况。
为了简要地说明，以2行×n列的单纯矩阵布线，第2行和第1行的通电交互进行的情形为例予以说明。
图24展示了第2行的元件电流对应于经过时间的分布模式图和激活气体分压对应于经过时间的分布模式图。
(STEP1)首先，进行第2行的通电激活直至T1(a.u.)。
(STEP2)为了进行第1行的通电，在T1时刻中断第2行的通电，进行第1行的激活。
(STEP3)如果到达T2(a.u.)，为了再次进行第2行的通电，中断向第1行的通电，再次进行第2行的通电激活。
如上所述，对于在激活气体气氛中未进行通电放置的元件，再次进行通电时的元件电流展示了图24中的81这样的理想状态。亦即，通电瞬间的电流值比前次通电时的最终值要大，急剧降低之后，使元件电流稳定地上升。
但是，如果在STEP3初期的急剧电流变化时对电压下降进行补偿，对元件施加了过电压。由此，由于使得元件的发射电流特性劣化，或者破坏了元件，所以元件特性的均匀性受到影响。
参考图25说明这点。该图是图24的(Step2)放大图。
这里，在每个Δta刷新对布线电阻产生的电压下降进行补偿的电压值。如上所述，根据行布线流入的电流值计算行布线产生的电压下降量。因此，测定电流之后计算补偿电压，在输出电源设定电压值输出，可是需要花费一定程度的时间。例如，进行电流计测定之后，直到电压输出，需要Δta的时间。
如果根据在T2测定的电流值Iact1，计算从列布线施加的电压，则如下操作。
(1)k为1～n/2时，计算Vfk(T2)＝0.5×k×r0×Iact1-0.5×(k-1)×k×r0×Iact1(2)k为n/2+1～n时，计算Vfk(T2)＝0.5×(n-k+1)×r0×Iact1-0.5×(n-k+1)×(n-k)×r0×Iact1在T21(＝T2+Δta)时间，从列布线输出相当于该值的电压，但是该时刻的元件电流是Iact2(＜Iact1)，实际应该从列布线输出的电压如下所述。
(1)k为1～n/2时，Vfk(T3)＝0.5×k×r0×Iact2-0.5×(k-1)×k×r0×Iact2＜Vfk(T2)(2)k为n/2+1～n时，Vfk(T3)＝0.5×(n-k+1)×r0×Iact2-0.5×(n-k+1)×(n-k)×r0×Iact2＜Vfk(T2)因此，在元件施加过电压，存在元件电流(发射电流)劣化的情况。由此，由于元件的发射电流特性劣化，或者元件破坏，所以成为对元件特性的均匀性产生不利影响的原因。
此时的元件电流分布如82所示。
以下，说明组合使用多段分压调整激活工序的情况。
为了简要地说明，以单纯矩阵布线的第2行通电激活的情况为例予以说明。
图26展示了第2行的元件电流对应于经过时间的分布模式图和激活气体分压对应于经过时间的分布模式图。而且，图27是图26中的Step3的电流分布(实验值82)的放大图。
(STEP1)首先，把激活气体分压设定为P1，进行第1段的通电激活直至T1(a.u.)。
(STEP2)为了把激活气体分压设定为P2，在T1时刻中断第1段的通电。
(STEP3)如果激活气体分压到达P2(a.u.)，再次进行第2行的通电。
如上所述，对于在激活气体气氛中未进行通电放置的元件，再次进行通电时的元件电流展示了图26中的81这样的理想状态。亦即，通电瞬间的电流值比前次通电时的最终值要大，急剧降低之后，使元件电流稳定地上升。
但是，如果在STEP3初期的急剧电流变化时对电压下降进行补偿，则对元件施加了过电压。由此，由于使得元件的发射电流特性劣化，或者破坏了元件，所以元件特性的均匀性受到影响。
施加过电压的情况与上述 “组合使用通电时间激活工序情况”相同，这里省略说明。
为了解决这种已有技术的问题，本发明的目的在于提供一种能够对全部电子发射元件进行均匀激活处理的电子源的制造方法。
参考以下附图，举例说明本发明的优选实施例。但是，该实施例记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不限于特定的记载，其宗旨并不是把本发明的范围仅限于此。
在详细说明本发明的实施例特征的手段(在激活工序中，限制预定时间、电压、电流)之前，简要地说明作为本发明实施例适用的电子源的应用的图像显示装置的结构和制造方法。
(显示屏盘的结构和制造方法)
首先，展示具体的例子说明图像显示装置的显示屏盘的结构和制造方法。
图7是图像显示装置的显示屏盘的透视图，为了展示内部结构，剖切展示了屏盘的一部分。
图中，1005是背板，1006是侧壁，1007是面板。由此形成用于在显示屏盘内部维持真空的气密容器。
在面板1007的下面，形成荧光膜1008。本实施例的图像显示装置是彩色显示装置。因此，在荧光膜1008的部分，分别涂敷在CRT的领域所用的红和绿和蓝的三原色荧光体。
各色荧光体例如如图8(a)所示分别涂敷成条带状。然后在荧光体条带之间设置黑色的导电体1010。
在背板1005固定基片1001。在该基片1001上形成N×M个表面传导型电子发射元件1002。专这里，M是2以上的正整数，根据目的显示像素来适当设定。例如在以高品质电视机显示为目的的显示装置中，期望设定N＝3000，M＝1000以上的数值。在本实施例中，N＝3072，M＝1024。
(表面传导型电子发射元件的典型元件结构)对由微粒膜形成电子发射部或其周边部的表面传导型电子发射元件典型结构，列举平面型和垂直型这两种类型。
(平面型的表面传导型电子发射元件)首先，说明平面型的表面传导型电子发射元件的元件结构和制造方法。图9是平面型的表面传导型电子发射元件的模式图，(a)是模式平面图，(b)是模式剖面图。
图中，1101是基片，1102和1103是元件电极。1104是导电性薄膜。1105是经过通电形成处理所形成的电子发射部。1113是经过通电激活处理所形成的薄膜。
作为基片1101例如可以使用以石英玻璃或蓝板玻璃为首的各种玻璃基片。而且，也可以使用以氧化铝为首的各种陶瓷基片。或者也可以使用在上述各种基片上层叠例如以SiO2为材料的绝缘层的基片等。
而且，在基片1101上，利用具有导电性的材料形成元件电极1102、1103，该元件电极与基片面平行地对置设置。这些材料例如可以从以Ni、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Cu、Pd、Ag等为代表的金属、或者这些金属的合金、或者以In2O3-SnO2为代表的金属氧化物、多晶硅等半导体等之中选择适当的材料来使用。
如果例如组合使用真空蒸镀等制膜技术和光刻法、蚀刻法等布图技术，则可容易地形成电极。采用这些方法以外的方法(例如印刷技术)来形成电极也无妨。
根据电子发射元件的应用目的来适当设计元件电极1102和1103的形状。
一般，从数百埃(10-10m)到数百微米的范围内选择适当的数值来设计电极间隔L。在显示装置应用较好的是从数微米到数十微米的范围。而且，元件电极的厚度d通常是在数百埃到数微米的范围内选择适当的数值。
而且，在导电性薄膜1104部分使用微粒膜。这里所述的微粒膜是指包含作为构成要素的多数微粒的膜(含岛状的集合体)。如果观察微粒膜的微观结构，通常观测到各个微粒分隔配置的结构，或者微粒彼此邻接的结构，或者微粒相互重叠的结构。
微粒膜所用的微粒粒径在从数埃(10-10m)到数千埃的范围内。较好的是在从10埃到200埃的范围内。
而且，考虑以下所述的各种条件来适当设定微粒膜的膜厚。亦即，考虑与元件电极1102、1103良好电气连接所必要的条件、良好地进行下述的通电形成所必要的条件、下述设定微粒膜本身的电阻适当值所必要的条件等。
具体地讲，在从数埃到数千埃的范围内设定。其中较好的是在10埃到500埃之间。
而且，形成微粒膜所用的材料例如可列举如下。
亦即，以Pd、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等为代表的金属、或者以PdO、SnO2、In2O3、PbO、Sb2o3等为代表的氧化物、或者以HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、YB4、GdB4为代表硼化物、或者TiC、ZrC、HfC、TaC、SiC、WC等为代表的碳化物、或者TiN、ZrN、HfN等为代表的氮化物、或者以Si、Ge、等为代表的半导体或者碳等。
因此，从上述材料之中适当选择该材料。
如上所述，采用微粒膜形成导电性薄膜1104。而且，其薄膜电阻值设定小在从103到107(欧姆/sq)的范围内。
要求导电性薄膜1104与元件电极1102、1103良好地电气连接。因此，构成相互一部分重叠的结构。
在图9的例子中，这种重叠方法展示了从下向上顺序地层叠基片1101、元件电极1102、1103、导电性薄膜1104的情形。根据这种情形，也可以从下向上顺序层叠基片1101、导电性薄膜1104、元件电极1102、1103。
而且，电子发射部1105是在导电性薄膜1104的一部分形成的龟裂状的部分。这些龟裂状部分具有电阻比周围的导电性薄膜1104高的性质。
对于导电性薄膜1104进行下述的通电形成处理，形成这种龟裂。在龟裂内配置有粒径为数埃到数百埃的微粒。而且，由于难以精密并且正确地图示实际的电子发射部的位置和形状，所以图9只是模式地展示了。
而且，薄膜1113是碳或碳化合物构成的薄膜。用该薄膜覆盖电子发射部1105及其附近。在通电形成处理之后，通过进行下述的通电激活处理来形成薄膜1113。
更详细地讲，薄膜1113是单晶石墨、多晶石墨、非晶碳之中的任一种、或者是它们的混合物。而且，其膜厚在500埃以下，而且在300埃以下更好。
由于难以精密地图示实际的电子发射部的位置和形状，所以图9只是模式地展示了。而且，在平面图(a)中，展示了薄膜1113的一部分被去除的元件。
以上，说明了优选元件的基本结构，但是更具体地，本实施例采用以下所述的元件。
亦即，基片1101采用青板玻璃。元件电极1102、1103采用Ni薄膜。元件电极厚度d为1000埃，电极间隔L为2埃。
采用Pd或PdO周围微粒膜的主要材料。微粒膜的厚度约为100埃，宽度W为100埃。
以下说明适用的平面型的表面传导型电子发射元件的制造方法。
图10是表面传导型电子发射元件的制造工序图。其中，各个工序图中展示了各个元件的模式剖面图。
(1)首先，如图10(a)所示，在基片1101上形成元件电极1102和元件电极1103。
在形成这些电极之时，预先用清洗剂、纯水、有机溶剂充分洗净基片1101上面。之后，在基片1101上淀积元件电极材料。淀积方法可以采用例如蒸镀法或溅射法等真空成膜技术。
之后，采用光刻腐蚀技术对淀积的电极材料进行布图。由此，形成(a)所示的一对元件电极(1102和1103)。
(2)之后，如该图(b)所示，形成导电性薄膜1104。
该导电性薄膜1104的形成是，首先在上述基片1101上涂敷有机金属溶液并且干燥。然后，进行加热烧结处理，形成微粒膜。之后，通过光刻腐蚀布图成为预定的形状。
这里，有机金属溶液是以导电性薄膜所用微粒材料为主要元素的有机金属化合物的溶液。具体地讲，本实施例采用Pd周围主要元素。而且，本实施例中的涂敷方法采用浸渍法。但是，除此之外也可以采用例如旋涂法或喷雾法。
而且，用做微粒膜的导电性薄膜的成膜方法，除了本实施例所用的有机金属溶液涂敷方法之外，还有例如真空蒸镀法或溅射法、或者化学汽相淀积法等的情形。
(3)随后，如该图(c)所示，从形成用电源1110在元件电极1102与元件电极1103之间施加适当的电压，进行通电形成处理。由此，形成电子发射部1105。
通电形成处理是在微粒膜制成的导电性薄膜1104进行通电，是使其一部分适当地被破坏、形变、或者改性的处理。通过这种处理，可以改变为适合于进行电子发射的结构。
在由微粒膜制成的导电性薄膜之中改变为适于进行电子发射的结构的部分(即电子发射部1105)中，使薄膜形成适当的龟裂。如果对比电子发射部1105的形成前后，可以发现形成之后元件电极1102和元件电极1103之间测量的电阻大幅度增加。
为了更详细地说明通电方法，图11展示了从形成用电源1110施加的适当电压波形的一个例子。对微粒膜制成的导电性薄膜实施形成时，优选脉冲状的电压。在本实施例的情况，如图所示，按脉冲间隔T2连续施加脉冲宽度为T1的三角波脉冲。此时，三角波脉冲的波峰值Vpf依次升压。而且，在三角波脉冲之间按适当的间隔插入监视脉冲Pm，用于监视电子发射部1105的形成状况，采用电流计1111测量此时流过的电流。
在本实施例中，在例如1.3×10-3[Pa]左右的真空气氛下，例如脉冲宽度T1为1毫秒，脉冲间隔T2为10毫秒，一个脉冲内的波峰值Vpf为0.1V，进行反复升压。
然后，把三角波按每施加5个脉冲分割为1次，插入监视脉冲Pm。这里，监视脉冲的电压Vpm设定为0.1V，使其不会对形成处理产生不利影响。然后，在元件电极1102与元件电极1103之间的电阻成为1×10-6欧姆的阶段，即监视脉冲施加时由电流计1111测量的电流在1×10-7A以下的阶段，结束用于形成处理的通电。
而且，上述方法是关于本实施例的表面传导型发射元件的优选方法。在改变例如微粒膜的材料或膜厚、或者元件电极间隔L等表面传导型发射元件的设计之时，应该根据这些适当地改变通电条件。
(4)以下，如图10(d)所示，从激活用电源1112在元件电极1102与元件电极1103之间施加适当的电压，进行通电激活处理。由此改善电子发射特性。
作为本发明的实施例的特征，以后详细说明电子源的通电激活处理中的“通电时间分散激活工序”、“多段分压调整激活工序”、“补偿电压激活工序”。这里简要说明通电激活处理。
通电激活处理，具体地讲，是在激活气体气氛下定期施加电压脉冲的处理。由此，淀积来源于有机化合物的碳或碳化合物，进行电子发射特性的改善。
这里使用的适当的有机物质，可以列举出如链烷、链烯、炔烃的脂肪族烃类、芳香族烃类、醇类、醛类、酮类、胺类、苯酚、香芹酮酸、磺酸等的有机酸类等。
具体地讲，使用甲烷、乙烷、丙烷等由CnH2n+2表示的饱和烃类、乙烯、丙烯等CnH2n等通式表示的不饱和烃类、苯、甲苯、苯基腈、甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、丙酮、甲胺、乙胺、苯酚、甲酸、乙酸、丙酸等。
为了详细说明通电方法，图12(a)展示了从激活用电源1112施加的适当电压波形的一个例子。本实施例中，定期施加一定电压的矩形波，进行通电激活处理。具体地讲，采用电压Vact为14V、脉冲宽度T3为1毫秒、脉冲间隔T4为10毫秒的矩形波，进行处理。
而且，上述通电条件是关于根据本实施例的表面传导型发射元件的优选条件。在改变表面传导型发射元件的设计时，应该据此适当地改变条件。
图10(d)所示的1114是用于扑获从表面传导型发射元件发射的发射电流Ie的阳极电极。直流高电压电源1115和电流计1116连接于该阳极电极1114。而且，在基片1101组装在显示屏盘中之后进行激活处理的情形，使用显示屏盘的荧光面作为阳极电极1114。
从激活用电源1112施加电压期间，采用电流计1116测量发射电流Ie，监视通电激活处理的进行状况。由此，控制激活用电源1112的工作。图12(b)展示了采用电流计1116测量的发射电流Ie的一个例子。如图所示，开始从激活用电源1112施加脉冲电压，在时间经过的同时元件电流If和发射电流Ie增大。发射电流Ie如果达到预先设定的电流值，则停止从激活用电源1112施加电压，结束通电激活处理。
按照上述方式，制造如图10(e)所示的平面型的表面传导型发射元件。
(显示装置所用的表面传导型发射元件的特性)以上，针对平面型的表面传导型发射元件说明了元件结构和制法，以下介绍显示装置所用的元件特性。
图13展示了显示装置所用的元件的(发射电流Ie)与(元件施加电压Vf)特性、和(元件电流If)与(元件施加电压Vf)特性的典型例子。
而且，发射电流Ie与元件电流If相比明显要小，难以采用同一尺度予以图示，通过改变元件的尺寸或形状等设计参数可以改变这些特性。这样，两条曲线分别采用任意单位予以图示。
显示装置所用的元件具有与发射电流Ie有关的如下所述的三个特性。
第一，如果对元件施加某电压(称为阈值电压Vth)以上的大电压，则发射电流Ie急剧增加。另一方面，在不足阈值电压Vth的电压基本未检出发射电流Ie。
亦即，与发射电流Ie相关，是具有明确的阈值电压Vth的非线性元件。
第二，发射电流Ie依赖于施加的电压Vf而变化。因此，可以利用电压Vf控制发射电流Ie的大小。
第三，从元件发射的电流Ie对元件上施加的电压Vf的响应速度快速。因此，利用施加电压Vf的时间的长度，可以控制从元件发射的电子的电荷量。
由于具有以上的特性，所以表面传导型发射元件可适用于显示装置。
在对应于显示图像的像素设置例如多个元件的显示装置中，如果利用第一特性，则可以依次扫描显示图像，进行显示。亦即，根据期望的发光亮度，对驱动中的元件适当施加阈值电压Vth以上的电压。另一方面，在非选择状态的元件施加不足阈值电压Vth的电压。然后，通过对驱动的元件依次切换下去，可以依次扫描显示图像进行显示。
而且，由于通过利用第二特性或第三特性，可以控制发光亮度，所以可以进行谐调显示。
(单纯布线多个元件的电子源基片的结构)以下，介绍在基片上配置上述表面传导型发射元件、单纯布线的电子源基片结构。
图14所示的是上述图7所示的显示屏盘所用的电子源基片的平面图。
在基片上配置与上述图9所示的同样的表面传导型发射元件，利用行方向布线1003和列方向布线1004，把这些元件按单纯矩阵布线。在行方向布线1003和列方向布线1004的交叉部分，在电极之间形成绝缘层(未示出)，保持电气绝缘。
图15展示了沿图14的A-A’的剖面图。
并且，按如下方式制造这种结构的电子源。首先，预先在基片上形成行方向布线1003、列方向布线1004、电极间绝缘层(未示出)、表面传导型发射元件的元件电极、导电性薄膜。之后，通过行方向布线1003和列方向布线1004向各个元件供电，进行通电形成处理和通电激活处理，由此进行制造。
<单纯矩阵布线多个元件的电子源基片的行(列)单元激活工序>
以下，介绍对上述单纯布线的电子源基片按行(列)单元进行激活处理的方法。由于通过采用这种手段可以同时激活多个元件，所以能够缩短激活处理时间。
图16展示了对于上述图14所示的电子源基片这样布线的表面传导型发射元件，激活处理第2行(Dx2)的元件时的电压施加方法。
如图16所示，表面传导型发射元件74连接在行布线72和列布线73。图中，77是激活电源。而且，76是测量元件电流的电流计。而且，为了仅在第2行全部元件施加电压，除第2行(Dx2)以外的行布线72、和全部列布线73接地。通过如此连接元件，可以在行方向的元件施加电压，进行激活工序。
利用电流计76进行观察激活工序的进行状况的元件电流测定。该元件电流的合计值饱和时作为激活结束条件。
这里，介绍激活处理第2行(Dx2)的元件的情况。激活处理其它行的元件的情况可以采用同样的方法进行。
而且，这里介绍行布线单元的激活工序，但是也可以采用同样的方法进行列布线单元的激活工序。
并且，激活工序的进行状况观察方法并不限于元件电流测定，也可以采用发射电流测定。
以上，说明了本实施例可以适用的图像显示装置的结构和制作方法、作用。
以下，说明本实施例的特征内容。
(第一实施例)作为为了在短时间内通电激活多个元件的手段，在同时进行“多段分压调整激活工序”和“补偿电压施加工序”时采用根据本发明的实施例。本实施例的特征在于一定时间不输出通电开始时的补偿电压。如果采用这种方法，与已有的激活方法比较，可以均匀地进行激活处理，能够获得发射电流均匀的电子源。
根据本实施例，说明具有成单纯矩阵配置(元件数1024×3072)的多个表面传导型发射元件的电子源基片的图像显示装置的制造方法、主要是电子源的激活工序的一个例子。
而且，作为激活多个元件的方法，进行每一行的激活工序，进行行单元激活工序。
通过以下的说明，仅记载了对第2行的通电激活工序，对除此之外的行也可以进行同样的工序。
首先，图1展示了根据本发明的实施例的电子源的制造方法所用的激活处理控制装置的结构。
图1是展示本实施例的表面传导型发射元件的通电激活装置的例子的图。对图7所示的电子源基片象图1那样连接，进行激活处理。
图1中，101是为了通电激活而连接的矩阵表面传导型发射元件的电子源基片。在此电子源基片101中，通过m行×n列(本实施例中，m＝1024，n＝3072)的单纯矩阵布线，连接多个电子发射元件。而且，是已经完成形成的情形。该电子源基片连接在未示出的真空排气装置，真空排气到1×10-3～1×10-2Pa的程度。
102是选择激活的行的行选择电路。该行选择电路102根据控制电路(控制部)104的指示选择行方向布线。由此，从电源103向该选择的行布线施加电压。而且，行选择电路102具有电流计313(参考图2)。利用该电流计313检测电子源行方向布线流过的电流。
控制电路104采取行选择电路的电流检测部检测的电流值，对电源103、113设定通电激活必要的电压值。Dx1～Dxm展示了电子源基片101的行方向布线端子，Dy1～Dyn展示了电子源基片101的行方向布线端子。而且，控制部104具有计时器，调整通电激活时间和分压变化时间。
以下采用图2说明行选择电路102的工作。图2是展示行选择电路102的电路结构的电路图。
行选择电路102具有继电器或模拟开关等开关。从SWx1到SWxm并联地设置m个开关。然后，各个开关的输出分别连接到电子源基片101的行方向布线端子Dx1到Dxm。
这些开关由控制部104的控制信号进行控制，通过操作使得来自电源103的电压波形加到驱动的行布线。图2中，选择第2行(Dx2)的行，仅在行方向布线端子Dx2施加电压，其它行(非选择行布线)接地。
图19是展示本实施例的电压施加的模式图。
该图中，展示了仅有第2行的元件连接在行侧驱动电压源，其它行接地。
而且，列侧连接在列侧驱动电压源。
以下，针对本实施例的通电激活方法，在分压控制方法之后，说明电压施加方法。
激活处理时的施加波形如下，电压波峰值Vx为14V，脉冲宽度Tw为1毫米，脉冲周期Tp为10毫米(参考图3(a))。
图3(b)展示了从列侧输出的电压。这里，图3(b)展示了从列侧布线1900号输出的电压。通过上述方法确定从列侧施加的电压值。
而且，激活处理的结束于从上述电流计313(参考图2)获得的1行元件电流值饱和的时刻。
首先，参考图4说明<多段分压调整通电激活法>。
根据本实施例，进行两阶段变更激活气体分压的通电激活方法。
根据本实施例，使用？(トリニトリル)作为激活气体，第1阶段的分压为1×10-2Pa(P1)，第2阶段的分压为2×10-4Pa(P2)。
而且，第1阶段的激活结束时间为2分钟(T1)，第2阶段的激活开始时间为3分钟(T2)。通过真空排气装置的排气努力和激活气体导入方法确定从第1阶段向第2阶段的切换。
然后，补偿电压中断时间ΔT为3分钟。
然后，展示了电压施加工序。
根据本实施例，使用从行布线施加14V，从列布线侧施加用于补偿布线电阻引起的电压下降的补偿电压的方法。
根据本实施例，行布线的元件之间电阻78(参考图19，r0)是1mΩ。列布线的元件之间的电阻非常小，可以忽略。
由行布线电流的电流检出部1秒1次地测定通电激活时流过的电流，根据该电流值计算补偿电压，通过从列侧的电压输出，来进行补偿电压输出。
而且，由于计算方法是已经说明了的那样，所以省略说明。
通过第2阶段的分压，激活开始15分钟(T3＝18分钟)元件电流If分布饱和，由于电流值基本达到5A，所以结束激活。
此次采用的ΔT预先通过实验估计为第2阶段初期电流大的时间。
采用图3和图4说明驱动序列。
(Step1)
为了使第2行的元件电流如图4所示那样在通电开始的同时增加，在通电开始的同时增加从列侧施加的电压。
(STEP2)为了在激活开始2分钟中断第1阶段的激活，切断来自行侧和列侧的输出电压，改变激活气体分压。
(STEP3-1)把激活气体分压设定为第2阶段激活用的，再开始从行布线的电压施加。但是，在ΔT期间不施加补偿电压。
(STEP3-2)经过时间ΔT之后，再开始补偿电压的施加。
如果元件电流充分饱和，则结束驱动，结束激活工序。
本实施例的元件电流分布，在采用本实施例的手段之时，是图4所示的分布83那样。
该分布83，不象分布82那样使元件急剧劣化，而且与理想的元件电流分布81基本相同，获得到达电流。
结束第2行的通电激活工序，通过对第2行以外的行布线依次进行通电激活工序，不会因过电压而使元件特性劣化，可以进行通电激活工序。
为此，可以获得均匀性良好的电子源。
根据本实施例，通过在一定时间不输出多阶段的初期的补偿电压，抑制向元件的过电压施加，但是并不限于此。
例如，测定从行布线可测定的元件电流，监视急剧变化的期间，即使采用在该期间不施加补偿电压的方法，也可以良好地实施。
而且，也可以不是控制补偿电压，而是控制在1条行布线全体施加的电压。
而且，也可以输出比正常的补偿电压小的值的补偿电压，而不是停止完全的补偿电压的输出。这种情况下，也可以输出预先确定的值的补偿电压，也可以采用从预先测定的流入电子发射元件的电流值计算的值。
上述多阶段的初期的元件电流急剧变化的期间可以考虑作为元件电流减少的期间。因此，元件电流的时间微分为“负”的期间，适合实施不输出补偿电压的方法。
根据本实施例，依据检测激活电流的饱和来作为激活结束条件，但是并不限于此。例如，即使采用根据发射电流Ie分布特性测定的方法、根据效率η(＝Ie/If)分布特性测定的方法、根据激活中的元件电流If-施加电压V特性、发射电流Ie-施加电压V特性、效率η-施加电压V特性测定的方法，也可以适当地实施。
根据本实施例，进行从行布线两侧施加的通电方法，但是并不限于此。也可以采用从单侧施加的通电方法。
而且，根据本实施例，在<补偿电压施加工序>中，采用通过从列布线施加电压来补偿行布线中的电压下降的影响的方法，但是并不限于此。即使采用转换行和列的施加方法也可以适当地实施。
根据本实施例，在<多段分压调整通电激活法>中，采用在两阶段改变激活气体分压的方法，但是并不限于此。也可以利用阶段的数量、元件膜材料、激活气体材料做适当变化。因此，即使分成3阶段以上的多阶段也可以适当地实施。
根据本实施例，展示了在通电激活工序中逐次计算补偿电压输出值的方法，但是并不限于此。也可以在预先在激活时测定的元件电流值之下设定输出的电压。
而且，行布线的选择条数(选择布线的条数)不限于1条，也可以同时选择多条。而且，此时，也可以通过对同时选择的多个行布线的布线电阻、与其连接的元件电阻进行平均，计算补偿电压。
(第二实施例)根据本发明的实施例，作为为了在短时间内通电激活多个元件的手段，采用同时进行“通电时间分散激活工序”和“补偿电压施加工序”。本实施例的特征在于一定时间不输出通电开始时的补偿电压。如果采用这种方法，与已有的激活方法比较，可以均匀地进行激活处理，能够获得发射电流均匀的电子源。
以下，为了简单说明，以与上述第一实施例不同的部分为中心进行说明。
根据本实施例的激活处理控制装置的结构与上述第一实施例相同，所以予以省略。
在本实施例中，作为激活多个元件的方法，进行每一行激活工序，进行行单元激活工序。而且，在本实施例中，对从第1行到第1024行的1024行的元件采用“时间分散通电激活法”。
以下，针对本实施例的通电激活方法，在说明分压控制方法之后，说明电压施加方法。
首先，采用图6说明分压控制。
使用甲苯基氰(tolunitrile)作为激活气体，设定分压值P0为5×10-3Pa。进行通电激活的行布线的切换为5分钟间隔(Tcycle)。然后，紧接行布线切换之后的1分钟(＝ΔT2)期间不从列侧施加补偿电压。此次使用的ΔT2，通过预先的实验估计为多阶段初期的电流变化大的时间。
以下说明电压施加工序。
在本实施例中，使用从行布线施加14V，从列布线侧补偿布线电阻引起的电压下降的方法。在本实施例中，行布线的元件之间电阻78(参考图19，r0)是1mΩ。列布线的元件之间的电阻非常小，可以忽略。
由行布线电流的电流检出部1秒1次地测定通电激活时流过的电流，根据该电流值计算补偿电压，通过从列侧的电压输出，来进行补偿电压输出。
而且，由于计算方法是已经说明了的那样，所以省略说明。
激活处理时的施加波形如下，电压波峰值Vx为14V，脉冲宽度Tw为1毫秒，脉冲周期Tp为10毫秒(参考图5(a))。
图5(b)展示了从列侧布线1900号输出的电压。利用上述计算方法确定从列侧施加的电压值。
而且，激活处理的结束于从上述电流计313(参考图2)获得的1行元件电流值饱和的时刻。
采用激活处理从第1行开始，然后驱动第2行、第3行、…、第1024行之后，再驱动第1行的方法。
采用图5和图6说明驱动顺序。
(Step1)为了使第1行的元件电流如图6所示那样在通电开始的同时增加，在通电开始的同时增加从列侧施加的电压。
为了在激活开始5分钟(＝Tcycle)结束第1阶段的激活，切断来自行侧和列侧的输出电压，结束第1行的通电，做用于对第2行进行通电的准备。
(STEP2)为了对第2行施加电压，行选择电路102(参见图1)的开关仅连接到第2行的SX2，第2行以外的全部接地。完成连接后开始通电。
为了在激活开始5分钟(＝Tcycle)结束第1阶段的激活，切断来自行侧和列侧的输出电压，结束第2行的通电。然后做用于对第3行进行通电的准备。以下，每5分钟期间(＝Tcycle)进行直到第1024行的通电。
(STEP3)为了对第1行再施加电压，行选择电路102的开关仅连接到第1行的SX1，第1行以外的全部接地。完成连接后开始通电。但是，在1分钟期间(ΔT2)不从列侧施加补偿电压。如果经过了时间ΔT2，则再开始施加补偿电压。
为了在激活开始5分钟结束第2阶段的激活，切断来自行侧和列侧的输出电压，结束第1行的通电。然后做用于对第2行进行通电的准备。
(STEP4)为了对第2行再施加电压，行选择电路102的开关仅连接到第2行的SX2，第2行以外的全部接地。完成连接后开始通电。但是，在1分钟期间(ΔT2)不从列侧施加补偿电压。如果经过了时间ΔT2，则再开始施加补偿电压。
为了在激活开始5分钟结束第2阶段的激活，切断来自行侧和列侧的输出电压，结束第2行的通电。然后做用于对第3行进行通电的准备。
以下，每5分钟期间(＝Tcycle)进行直到第1024行的通电。
在本实施例中，通过反复实施STEP3和STEP4，进行激活，反复进行15次后，由于确认元件电流If分布的饱和，所以结束激活工序。
在图6中展示了本实施例的元件电流分布。
采用本实施例的手段之时，元件电流成为分布83那样。该分布不象82那样使元件急剧劣化，而是与理想的元件电流分布81基本相同，获得到达电流。
对1024行的全部元件进行通电激活工序之时，由于激活工序中不施加过电压，所以可以进行元件特性无劣化的通电激活工序。由此，可以获得均匀性良好的电子源。
在本实施例中，通过在一定时间内不输出多阶段的初期的补偿电压，所以能够抑制向元件施加的过电压，但是并不限于此。
例如，测定从行布线测定的元件电流，监视急剧变化的期间，即使采用在其间不施加补偿电压的方法，也可以良好地实施。
而且，也可以不是控制补偿电压，而是控制在1条行布线全体施加的电压。
而且，也可以输出比正常的补偿电压小的值的补偿电压，而不是停止完全的补偿电压的输出。这种情况下，也可以输出预先确定的值的补偿电压，也可以采用从预先测定的流入电子发射元件的电流值计算的值。
上述多阶段的初期的元件电流急剧变化的期间可以考虑作为元件电流减少的期间。因此，元件电流的时间微分为“负”的期间，适合实施不输出补偿电压的方法。
根据本实施例，依据检测激活电流的饱和来作为激活结束条件，但是并不限于此。例如，即使采用根据发射电流Ie分布特性测定的方法、根据效率η(＝Ie/If)分布特性测定的方法、根据激活中的元件电流If-施加电压V特性、发射电流Ie-施加电压V特性、效率η-施加电压V特性测定的方法，也可以适当地实施。
根据本实施例，采用从行布线两侧施加的通电方法，但是并不限于此。也可以采用从单侧施加的通电方法。
而且，根据本实施例，在<补偿电压施加工序>中，采用通过从列布线施加电压来补偿行布线中的电压下降的影响的方法，但是并不限于此。即使采用转换行和列的施加方法也可以适当地实施。
根据本实施例，展示了在通电激活工序中逐次计算补偿电压输出值的方法，但是并不限于此。也可以在预先在激活时测定的元件电流值之下设定输出的电压。
而且，与第一实施例相同，行布线的选择条数(选择布线的条数)不限于1条，也可以同时选择多条。而且，此时，也可以通过对同时选择的多个行布线的布线电阻、与其连接的元件电阻进行平均，计算补偿电压。
如上所述，如果采用本发明的电子源的制造方法，则可以对全部电子发射元件进行均匀地激活处理。
权利要求
1.一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及在此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件，在施加该补偿电压的工序中，进行把向被选择的布线所连接的电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作。
2.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，通过所述补偿电压的控制来完成。
3.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，是把所述补偿电压设定为比正常的补偿电压更小的值。
4.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，是把所述补偿电压设定为0。
5.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，是把所述补偿电压设定为预先确定的值。
6.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述把在电子发射元件施加的补偿电压限制在预定时间的操作，是把所述补偿电压设定为根据流入预先测定的电子发射元件的电流值计算的值。
7.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述预定时间是包含预先测定的所述电子发射元件的元件电流减少期间的时间的时间。
8.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述预定时间是包含所述电子发射元件的元件电流的时间微分值为负的时间的时间。
9.根据权利要求1的电子源的制造方法，其中，所述补偿电压根据激活气体的分压变化来决定。
10.一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及在此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件的工序；和多阶段地切换激活气体分压的设定值的工序，在施加该补偿电压的工序中，在切换分压的设定值之后的预定时间的期间不施加所述补偿电压。
11.一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及在此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件，在施加该补偿电压的工序中，一边切换所述被选择的布线，一边反复进行多次，而且，在切换该被选择的布线之后的预定时间的期间不施加所述补偿电压。
12.根据权利要求1、10或11的电子源制造方法，其中，所述补偿电压是测定被选择的布线所流过的电流值，根据该测定结果计算的。
13.一种电子源的制造方法，该电子源包括设置在基片上的多个行布线和列布线、分别连接这些布线的多个电子发射元件，该电子源的制造方法包括在所述电子发射元件形成电子发射部的工序，及在此之后，通过在激活气体气氛中对所述电子发射元件施加电压，在包含所述电子发射部的区域淀积碳或碳化合物的激活工序，其特征在于，在所述激活工序中，包括如下工序，通过选择多个行布线或列布线中的一种布线的一部分，规定该被选择的布线的电位，在对与该被选择的布线连接的全部电子发射元件施加电压之时，借助多个行布线或列布线中的另一种布线，把对该被选择的布线所产生的电压下降部分进行补偿的补偿电压，施加在与该被选择的布线连接的各电子发射元件，在施加该补偿电压的工序中，完成把提供给被选择的布线的电位限制为预定时间的操作。
全文摘要
一种电子源的制造方法，在激活工序中，多级地切换激活气体分压的设定值，而且，在切换设定值之后的预定时间的期间不施加补偿电压。或者，一边切换1条行布线或列布线，一边反复进行多次，而且，在切换1条行布线或列布线之后的预定时间的期间不施加所述补偿电压。由此，可以对全部电子发射元件进行均匀的激活处理。
文档编号H01J9/02GK1411018SQ0214380
公开日2003年4月16日 申请日期2002年9月27日 优先权日2001年9月28日
发明者竹上毅, 河出一佐哲, 小口高弘, 神代和浩 申请人:佳能株式会社