JP2000149781A - プラズマディスプレイ蛍光体検査装置 - Google Patents

プラズマディスプレイ蛍光体検査装置

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彰 小林
Masatoshi Nakamura
雅俊 中村
Ryuichi Inoue
竜一 井上
Takeshi Nomura
剛 野村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイパネルの蛍光体の混色
検査を信頼性高く、高速に行う検査装置の提供。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネル２の蛍光体
塗布状態を検査する装置において、蛍光体３にこれを発
光させる紫外光を照射する照明手段４と、蛍光体３の発
光状態を撮像する撮像手段５と、蛍光体３の発光特性に
合わせた特定の波長の光のみを撮像手段５に向け通すフ
ィルタ７とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イの蛍光体塗布工程における塗布状態の検査を画像処理
により行うプラズマディスプレイ蛍光体検査装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】今後のマルチメディア時代の大型、高精
度ディスプレイとして、プラズマディスプレイに対する
期待が高まってきている。その生産工程においては各工
程でのブロック保証が、ロスコスト削減、ひいては製品
コストの低減に大変重要になってきている。その中で
も、ＲＧＢ発光用の蛍光体塗布後の混色の定量的な検査
は重要であり、また量産化に向けてインラインでの高信
頼性、高速検査実現の開発が望まれている。
【０００３】以下図７、図８を参照しながら、上述した
従来のプラズマディスプレイ蛍光体検査の一例について
説明する。
【０００４】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の
蛍光体を検査するために、位置決めテーブル３１の上に
検査すべき蛍光体塗布後のパネル３２が置かれ、位置決
めテーブル３１の上に置かれた検査すべきパネル３２の
蛍光体塗布部３３を発光させるために紫外光照明装置３
４が設置され、可動テレビカメラ支持部３５にカラーテ
レビカメラ３６とレンズ３７がセットで設置されてい
る。ここで、カラーテレビカメラ３６はカラーテレビカ
メラ制御手段３８により制御されている。
【０００５】カラーテレビカメラ３６により入力された
映像信号は、アナログディジタル変換手段３９に入り、
ＲＧＢ画像の濃度により０〜２５５（２５６階調）等の
画像データに数値化され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び
入出力等から構成される画像処理部５５に入力される。
【０００６】画像処理部５５としては、主コントローラ
あるいは操作盤より指令が与えられる判定制御手段（Ｃ
ＰＵ）４０と、処理するエリアを指定する処理エリア設
定手段４１と、処理エリア内の特定の色空間を抽出する
色抽出手段４２と、該強度によりしきい値処理を行い領
域を抽出するしきい値処理手段４３と、所定の面積の蛍
光体が塗布されているかどうか判断を行う判定手段４４
と、該検出された結果をＯＫ／ＮＧまたはパソコンディ
スプレイ上にイメージを表示し、欠陥の位置を表示させ
る表示指令手段４５とから構成されている。
【０００７】以上のように構成されたプラズマディスプ
レイ蛍光体検査装置において、以下その動作について説
明する。
【０００８】まず、図８のフローチャートに示すように
位置決めテーブル３１の上に置かれた検査すべきパネル
３２の蛍光体塗布部３３を検査するために照明装置３４
により照射発光させ、蛍光体の発光をレンズ３７を通し
てカラーテレビカメラ３６で撮像しＡ／Ｄ変換後、画像
処理部５５に入力する（ステップ１）。ここで入力され
た画像に対して処理する範囲を処理エリアとして設定し
（ステップ２）、該処理エリア内の画像データから特定
色を抽出し２値化を行い（ステップ３）、面積測定等を
行い、該面積等の特徴量を抽出し（ステップ４）、その
特徴量の大小により欠陥かどうかの良否判断を行い（ス
テップ５）、該検出した個々の欠陥をパソコン等のディ
スプレイにイメージ表示し、その中の欠陥検出位置に欠
陥内容を表示する（ステップ６）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような検査手段では、通常のカラーカメラを使用してお
り蛍光体の発光波長を忠実にＲＧＢデータに変換でき
ず、微妙な混色を信頼性高く識別することが困難であっ
た。また、インライン検査に向けた高速検査の実現が困
難であった。
【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ＰＤＰの蛍光体の混色検査を信頼性高く、高速に行
うプラズマディスプレイ蛍光体検査装置を提供するもの
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置は、蛍
光体にこれを発光させる紫外光を照射する照明手段と、
蛍光体の発光状態を撮像する撮像手段と、蛍光体の発光
特性に合わせた特定の波長の光のみを撮像手段に向け通
すフィルタとを備えることを特徴とする。
【００１２】本発明によれば、蛍光体の発光特性に合わ
せた所定の波長の光のみを撮像手段に向け通すフィルタ
を備えているので、蛍光体発光特性に合わせた高感度な
光学系を実現することができ、微妙な混色も信頼性高く
検出することができる。
【００１３】本発明において、照明手段からの可視光が
直接撮像手段に入射しないように可視光カットフィルタ
を備えるようにすれば、蛍光体の発光色を頼りに検査を
行う場合に邪魔になる可視光を低減させることができ
る。
【００１４】本発明において、照明手段が、光源ランプ
から放射状に照射されている紫外光を反射により特定距
離位置に集光させる反射ミラーを備えるようにすれば、
ＰＤＰの蛍光体を一定距離からの照明で強く発光させる
ことができる。
【００１５】本発明において、照明手段からの紫外光を
蛍光体に照射する箇所の雰囲気の酸素濃度を大気中の濃
度より低下させる手段を備えるようにすれば、酸素によ
る紫外光吸収に伴う減衰防止を図り、蛍光体の発光を効
率よく行うことができる。
【００１６】本発明において、撮像手段が、ライン状に
配置された受光素子を備え、撮像手段を受光素子の配置
方向に直交する方向に相対的に移動させて蛍光体塗布状
態を連続的に検査するものであって、受光素子からの入
力信号に対して個別にしきい値処理を行う手段と、該し
きい値処理により検出されたそのつながりの長さである
ランレングスに基づいて欠陥の候補かどうかをチェック
する手段を備えるようにすれば、高速検査を実現するこ
とができる。また欠陥の候補領域の圧縮データとしてラ
ンレングスとランの平均濃度を算出するようにすれば、
データの圧縮によりさらに高速検査を実現することがで
きる。
【００１７】本発明において、自動検査結果をレビュー
する場合に、レビュー用のカメラで撮像した欠陥部の画
像をディスプレイに一括表示する手段を備えるようにす
れば、目視確認を効率良く行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図１から図６を用いて説明する。
【００１９】図１はプラズマディスプレイ蛍光体検査装
置の構成図、図２は同検査装置の検査フロー図である。
ここで、検査対象となるプラズマディスプレイパネル
（ＰＤＰ）２の蛍光体塗布部について説明しておく。図
３はＰＤＰ２の背面の構成図であり、２ａは隔壁、２ｂ
はガラス基板部、２ｃはデータ電極部、２ｄは誘電体層
であって、誘電体層２ｄを備えないものもある。通常は
隔壁２ａを構成したあと、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー）の各色の蛍光体３ｒ、３ｇ、３ｂを
隔壁２ａ内に塗布する。蛍光体３（３ｒ、３ｇ、３ｂを
総称する。）の検査としてはＲ、Ｇ、Ｂの各蛍光体３が
所定の隔壁２ａ間に欠落やむらがなく、また混色なく塗
布されたかどうかを検査する。このような蛍光体３は通
常紫外線領域の波長の光を照射すると、一定の色（波
長）で発光する。そこで、本検査装置の光学系は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各蛍光体３の発光励起特性に合わせた波長、た
とえば波長２２０ｎｍ〜２４０ｎｍの紫外光を含む光を
照射する照明装置と、該照明により発光された光を撮像
するライン状のセンサと、該センサへの受光前に、Ｒ、
Ｇ、Ｂ用に特定波長のみを通す３種類のバンドパスフィ
ルタを設けて、各入力信号から画像処理を行い検査を実
現する。
【００２０】以下、本実施形態の検査装置の構成につい
て説明する。
【００２１】位置決めテーブル１の上に置かれた検査す
べき対象物（ＰＤＰ）２の蛍光体３の塗布部に紫外光を
含む光を照射するために照明装置（照明手段）４が設置
される。照明装置４としてはレーザー光から所望の波長
のみを取り出したものも考えられる。この照明装置４に
より発光した光を撮像するために可動テレビカメラ支持
部５０にレンズ６がセットされライン状のセンサを内蔵
するテレビカメラ（撮像手段）５ｒ、５ｇ、５ｂが３台
設置されている。また、該蛍光体３からの発光をテレビ
カメラ５（５ｒ、５ｇ、５ｂを総称する。）で撮像する
場合に、その光路の途中にＲ、Ｇ、Ｂ用の特定波長の光
のみを通す３種類のバンドパスフィルタ７ｒ、７ｇ、７
ｂ（これらを単に７と称する場合がある。）を各テレビ
カメラ５の前に設置する。たとえばＲ用のバンドパスフ
ィルタ７ｒは５８０〜６６０ｎｍ、Ｇ用のそれ７ｇは５
００〜５８０ｎｍ、Ｂ用のそれ７ｂは４００〜５００ｎ
ｍの範囲の波長の光のみを通す。また図４に示すよう
に、蛍光体発光用の照射光から直接テレビカメラ５に可
視光が入射しないように可視光カットフィルタ８を設置
すると好適である。また照明照射強度を上げるために蛍
光ランプ等の光源ランプ４ａと対象物表面までの距離に
合わせて、光源ランプ４ａから一定距離位置に照明光を
集光させる反射ミラー９を照明装置４は備えている。さ
らに図１に示すように、蛍光体発光用の紫外光の減衰を
防ぐために窒素ガス（他の不活性ガスでもよい。）を吹
付けて低酸素雰囲気（酸素濃度を大気中の濃度より低下
させた雰囲気）とする窒素吹付けノズル１０を備えてい
る。テレビカメラ５はテレビカメラ制御手段１１により
制御れている。テレビカメラ５により入力された映像信
号は、アナログディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）手段１２
に入り、画像の濃度により０〜２５５（２５６階調）等
の画像データに数値化され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及
び入出力等から構成される画像処理部５１に入力され
る。
【００２２】画像処理部５１としては、主コントローラ
あるいは操作盤より指令が与えられる判定制御手段（Ｃ
ＰＵ）１３と、処理するエリアを指定する処理エリア設
定手段１４と、しきい値を決定し欠陥候補領域を抽出す
る欠陥候補領域抽出手段１５と、しきい値を更新する手
段１６と、該しきい値処理において抽出された１ライン
内の線領域の長さ（ランレングス）から欠陥候補領域と
ノイズを識別するランレングスカット手段１７と、候補
として残ったランレングスデータや各ランの平均濃度デ
ータ（濃度総和データを記憶しても結果的には平均濃度
データを記憶することになる。）を記憶する手段１８
と、ランレングスデータから８近傍処理などにより各領
域を認識するラベリング手段１９と、個々の欠陥候補領
域から面積の大きさ等複数の特徴量を検出する特徴量検
出手段２０と、該欠陥候補領域特徴量の大小などから候
補領域の良否の判断を行う良否判断手段２１と、該検出
した欠陥をパソコン等のディスプレイ２２上に表示する
欠陥表示指令手段２４とから構成されている。
【００２３】また、上記画像処理部５１により検出され
た欠陥を高倍率のレビューカメラ２３により、観察、も
しくは自動再検査を行い、その画像を前記ディスプレイ
２２上に一括表示する指令手段を備えることもある。
【００２４】以上のように構成されたプラズマディスプ
レイ検査装置について、以下図１、図２、図６を主とし
て参照し、その動作について説明する。
【００２５】位置決めテーブル１の上に置かれたＰＤＰ
２の蛍光体３の塗布部を連続的に検査するために、テレ
ビカメラ５ｒ、５ｇ、５ｂを図１のＸ方向に移動させ
る。照明装置４からの紫外光の照射によりＰＤＰ２の
Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体３を発光させ、そのＲ、Ｇ、Ｂ光を
バンドパスフィルタ５、レンズ６を通して各テレビカメ
ラ５で撮像しＡ／Ｄ変換後、画像処理部５１に入力する
（図２のステップ１）。ここでＲＧＢ用のバンドパスフ
ィルタ７について説明すると、もともと蛍光体の発光特
性は図５のＲ、Ｇ、Ｂに示すようになっており、各蛍光
体の発光波長にはオーバーラップする領域が存在する。
オーバーラップ領域の波長が各ＲＧＢ用のセンサで撮像
してしまうと微妙な混色が識別できないため、オーバー
ラップ領域を除外して、検査に有効な波長帯（波線領
域）の光のみを通すフィルタにより所望の波長光を得る
ことが好ましい。例えば、Ｒ用のバンドパスフィルタ７
ｒを通して得られた信号７らはＲの蛍光体がＲ以外の蛍
光体塗布部へ塗られてしまうものと、Ｒ部の蛍光体の欠
落、異物付着等を検査する。以下、画像処理について説
明する。
【００２６】図６（ａ）のようにＲの蛍光体３ｒがリブ
２ａおよびＧ、Ｂ蛍光体３ｇ、３ｂの塗布部に塗布され
てしまった欠陥（Ｒ混色）とＲの蛍光体３ｒの塗布部に
欠落、異物が存在している様子を示す。このような欠陥
を検出するための動作を説明する。
【００２７】テレビカメラ５ｒ、５ｇ、５ｂをＸ方向に
移動させ、Ｒ用のバンドパスフィルタ７ｒを設けたテレ
ビカメラ５ｒのライン状のセンサで走査されて入力され
た画像を、図６（ｂ）に示す。Ｒの蛍光体３ｒの塗布部
は最高レベル濃度（白）Ｈとして表われ、Ｇ、Ｂの蛍光
体３ｇ、３ｂの塗布部は最低レベル濃度（黒）Ｌとして
表われる。またレベルは違うが、異物や欠落は低レベル
濃度（黒）Ｌ１として表われ、Ｒの蛍光体３ｒがリブ２
ａやＧ、Ｂの蛍光体３ｇ、３ｂの塗布部に塗布されてし
まった場合は中間レベル濃度（白）Ｍとして表われる。
これらは濃度レベルを示す数値（０〜２５５）によって
データ処理される。
【００２８】この画像に対して処理する範囲を処理エリ
アとして設定し（ステップ２）、該処理エリア内のセン
サ方向の各素子ごとにしきい値を設定し、しきい値処理
を行い各ラインごとランを抽出する（図６（ｃ）、ステ
ップ３）。例えば図６（ｂ）のＬで示す各帯状部が含ま
れる範囲を各処理エリアとして、このエリアにおいて適
切なしきい値を設定し、Ｍに相当する部分をランとして
抽出し、又Ｈで示す各帯状部が含まれる範囲を各処理エ
リアとして、このエリアにおいて適切なしきい値を設定
し、Ｌ１に相当する部分をランとし抽出する。ランのデ
ータとしては、各ラインにおいてその始点位置ｘ1 、終
点位置ｘ2 のデータすなわちランレングスデータを得
る。
【００２９】次に上記のように抽出されたデータをラン
レングスコードに圧縮する。ランレングスコードに圧縮
する場合そのランの長さ（ランレングスデータ）で、ノ
イズや本来のＲの蛍光体塗布部との識別を行い、欠陥候
補の絞り込みを行い、不要なデータをカットして高速処
理を可能にする。その際、ランレングスデータと共にそ
のランの平均濃度データを記憶させる（ステップ４）。
次にランレングスコードから８近傍等でラベリングを行
い欠陥候補領域を抽出する（ステップ５）。個々の欠陥
候補領域から複数の特徴量を検出し（ステップ６）、特
徴量の大小から良否の判断を行い（ステップ７）、検出
した個々の欠陥領域の位置をディスプレイ２２に表示す
る（ステップ８）。好ましくは、その後レビューカメラ
２３により欠陥画像を高倍率に撮像しディスプレイ２２
に一括表示して目視確認する。
【００３０】Ｇ、Ｂの蛍光体３ｇ、３ｂがリブ２ａや自
身以外の蛍光体塗布領域への塗布混色欠陥についても各
々Ｇ、Ｂ用のバンドパスフィルタ７ｇ、７ｂを設けたそ
れぞれの入力系からの画像処理により同様の処理を並列
に行い検査する。
【００３１】Ｘ方向の走査が終わると、テレビカメラ５
ｒ、５ｇ、５ｂをＹ方向に所定幅移動させ、次いで再び
Ｘ方向に移動させることにより、Ｘ方向の走査による蛍
光体検査を行い、これを繰返してＰＤＰ２上の全領域に
おける蛍光体塗布状態の検査を行う。
【００３２】なお、ライン状の受光素子に対し、図６の
（ｂ）にＨで示す帯状域が直交しておらず、Ｈで示す帯
状域の一部が処理エリアの左右辺のいずれかに交差して
いるような場合には、この交差している部分のランレン
グスデータを、不要データとして早めに除去するように
すれば、高速処理を行う上で好適である。また、ライン
状の受光素子により撮像した画像データを、一定間隔
（例えば１０ライン）を隔てた２ライン間の差分画像デ
ータに変換して、画像処理を行うようにすれば、ＰＤＰ
の全体的な色調変動の影響を受けずに、局所的な変化を
確実にとらえて検査を行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明のプラズマディスプ
レイ蛍光体検査装置によれば、蛍光体発光色を感度よく
画像化することによって微妙な混色も確実に検査を行う
ことができる。
【００３４】また本発明によれば、高速処理を実現する
プラズマディスプレイ蛍光体検査装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のプラズマディスプレイ蛍
光体検査装置の構成図である。
【図２】その動作のフローチャートである。
【図３】ＰＤＰの背面の説明図である。
【図４】照明装置の説明図である。
【図５】蛍光体発光特性の説明図である。
【図６】（ａ）は蛍光体の欠陥の説明図、（ｂ）は入力
画像の説明図、（ｃ）は蛍光体欠陥候補領域の圧縮デー
タの説明図である。
【図７】従来例のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置
の構成図である。
【図８】従来例の動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１ プラズマディスプレイパネル ３ 蛍光体 ４ 照明手段 ４ａ 光源ランプ ５ 撮像手段 ７ バンドパスフィルタ ８ 可視光カットフィルタ ９ 反射ミラー １０ 窒素吹付けノズル ２２ ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 竜一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野村 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA90 AB12 AB20 BA05 BA10 BA20 CA04 CA07 CC07 CD03 EA01 EA12 EA14 EC03 FA10 5C012 AA09 BE03 5C040 FA01 FA02 JA26 MA26

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラズマディスプレイパネルの蛍光体塗
    布状態を検査する装置において、蛍光体にこれを発光さ
    せる紫外光を照射する照明手段と、蛍光体の発光状態を
    撮像する撮像手段と、蛍光体の発光特性に合わせた特定
    の波長の光のみを撮像手段に向け通すフィルタとを備え
    ることを特徴とするプラズマディスプレイ蛍光体検査装
    置。
  2. 【請求項２】 照明手段からの可視光が直接撮像手段に
    入射しないように可視光カットフィルタを備えることを
    特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ蛍光体
    検査装置。
  3. 【請求項３】 照明手段が、光源ランプから放射状に照
    射されている紫外光を反射により特定距離位置に集光さ
    せる反射ミラーを備えることを特徴とする請求項１記載
    のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
  4. 【請求項４】 照明手段からの紫外光を蛍光体に照射す
    る箇所の雰囲気の酸素濃度を大気中の濃度より低下させ
    る手段を備えることを特徴とする請求項１記載のプラズ
    マディスプレイ蛍光体検査装置。
  5. 【請求項５】 撮像手段が、ライン状に配置された受光
    素子を備え、撮像手段を受光素子の配置方向に直交する
    方向に相対的に移動させて蛍光体塗布状態を連続的に検
    査するものであって、受光素子からの入力信号に対して
    個別にしきい値処理を行う手段と、該しきい値処理によ
    り検出されたそのつながりの長さであるランレングスに
    基づいて欠陥の候補かどうかをチェックする手段を備え
    ることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレ
    イ蛍光体検査装置。
  6. 【請求項６】 欠陥の候補領域の圧縮データとしてラン
    レングスとランの平均濃度を算出することを特徴とする
    請求項５記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
  7. 【請求項７】 自動検査結果をレビューする場合に、レ
    ビュー用のカメラで撮像した欠陥部の画像をディスプレ
    イに一括表示する手段を備えることを特徴とする請求項
    １記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
  8. 【請求項８】 プラズマディスプレイパネルの蛍光体塗
    布状態を検査する方法において、紫外光を照射して蛍光
    体を発光させ、この蛍光体からの光を、蛍光体の発光特
    性に合わせた特定の波長の光のみを通すフィルタを介し
    て、撮像手段により撮像して蛍光体塗布状態を検査する
    ことを特徴とするプラズマディスプレイ蛍光体検査方
    法。
  9. 【請求項９】 基板上に形成された蛍光体の塗布状態を
    検査する装置において、蛍光体にこれを発光させる紫外
    光を照射する照明手段と、蛍光体の発光状態を撮像する
    撮像手段と、蛍光体の発光特性に合わせた特定の波長の
    光のみを撮像手段に向け通すフィルタとを備えることを
    特徴とする蛍光体検査装置。
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