JP2001110315A - 電極検査装置および電極検査方法ならびにプラズマディスプレイパネル用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極パターンの欠陥について、断線・短絡お
よび欠け・太りに至るまで検出し、且つ小欠陥の見逃し
防止および処理時間の短縮を図る。 【解決手段】 形成した電極１２のパターンに電力供給
手段１５または温度維持手段によって熱を与え、そのと
きの電極の放射率分布を検出して電極パターンの欠陥を
検査する。電極パターンの欠陥について、断線・短絡お
よび欠け・太りに至るまで検出することができ、その位
置を特定することも可能となる。また、電極パターン画
像のコントラストを改善する手段を講ずることで、より
正確な検出が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面に形成
された電極パターンを検査する技術分野に属し、特にプ
ラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の背
面板等に形成される電極の検査技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にＰＤＰは、２枚の対向するガラス
基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、そ
の間にＮｅ，Ｘｅ等を主体とするガスを封入した構造に
なっている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、
電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることによ
り、各セルを発光させて表示を行うようにしている。情
報表示をするためには、規則的に並んだセルを選択的に
放電発光させる。このＰＤＰには、電極が放電空間に露
出している直流型（ＤＣ型）と絶縁層で覆われている交
流型（ＡＣ型）の２タイプがあり、双方とも表示機能や
駆動方法の違いによって、さらにリフレッシュ駆動方式
とメモリー駆動方式とに分類される。

【０００３】図１にＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示す。こ
の図は前面板と背面板を離した状態で示したもので、図
示のように２枚のガラス基板１，２が互いに平行に且つ
対向して配設されており、両者は背面板となるガラス基
板２上に互いに平行に設けられたリブ３により一定の間
隔に保持されるようになっている。前面板となるガラス
基板１の背面側には透明電極である維持電極４と金属電
極であるバス電極５とで構成される複合電極が互いに平
行に形成され、これを覆って誘電体層６が形成されてお
り、さらにその上に保護層７（ＭｇＯ層）が形成されて
いる。また、背面板となるガラス基板２の前面側には前
記複合電極と直交するようにリブ３の間に位置してアド
レス電極８が互いに平行に形成されており、これを覆っ
て誘電体層９が形成され、さらにリブ３の壁面とセル底
面を覆うようにして蛍光体１０が設けられている。この
ＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前面板上の複合電極
間に交流電圧を印加し、放電させる構造である。そして
この放電により生じる紫外線により蛍光体１０を発光さ
せ、前面板を透過する光を観察者が視認するようになっ
ている。

【０００４】上記の如きＰＤＰにおける背面板は、ガラ
ス基板２の上にアドレス電極８を形成し、必要に応じて
それを覆うように誘電体層９を形成した後、リブ３を形
成してそのリブ３の間に蛍光体１０を設けることによっ
て製造される。アドレス電極の形成方法としては、真空
蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、スクリーン印刷
法、コーティング法、フィルムラミネート法等によって
ガラス基板上に電極材料の膜を形成し、これをフォトリ
ソグラフィー法によってパターニングする方法と、スク
リーン印刷あるいはオフセット印刷によりパターニング
する方法とがある。また、誘電体層はスクリーン印刷、
フィルムラミネート等により形成される。そして、リブ
はスクリーン印刷による重ね刷り、或いはサンドブラス
ト法等によって形成され、蛍光面はスクリーン印刷等に
よりリブの間にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の
蛍光体ペーストを選択的に充填するか、もしくは感光性
の蛍光体ペーストを用いたフォトリソグラフィー法によ
り形成される。

【０００５】ＰＤＰにおける背面板等の電極の形成は、
上記したようにフォトリソグラフィー法もしくはパター
ン印刷法で行われるが、形成した電極パターンの一部に
不良を生じることがある。そして、このパターン不良の
程度が著しい場合には電極の断線や短絡を生じ、程度の
浅い場合には欠けや太りが生じる。そのため、製造時に
は基板に電極を形成した後で必ずその電極パターンの検
査を行うようにしており、その検査工程では、電極パタ
ーンの電気抵抗を測定し、その電気抵抗の大小により電
極パターンの良否を判定する、いわゆる導通検査が行わ
れている。また、ＣＣＤ等の画像検出手段からのデータ
に基づいた画像処理による外観検査が行われることもあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術で述べた電極パターンの検査方法によると、導通検
査では、断線および短絡の検出は可能であるのに対し
て、欠けや太りといった形状欠陥を検出することができ
ないという問題点があり、また外観検査では、電極とガ
ラスの材料および表面形状次第では可視光によるコント
ラストが十分でない場合があるという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明は、形成した電極パターンに電力供給また
は温度維持手段によって熱を与え、そのときの電極の放
射率分布を検出して電極パターンの欠陥を検査すること
としている。そして、このような検査を行うことによ
り、電極パターンの欠陥について、断線・短絡および欠
け・太りに至るまでをより確実に検出することができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る電極形成装置の配置
構成例を図２に示す。図中１１は電極１２が形成された
基板であり、図示のように、電極パターンの所定箇所に
ブローブ１３およびプローブ１４を接触して電気的接続
を行い、電力供給手段１５により電極パターンに所定の
交流電圧または直流電圧を所定時間印加する。ブローブ
１３，１４は、１対１接触のピンプローブ型でも、複数
本同時接触のショートバー型でも、場合に応じて使用可
能である。後者の場合、電力供給手段１５の能力によ
り、適当な同時接触本数が制限される。このようにして
電圧を印加することにより、電極パターンから電力量に
応じてジュール熱による発熱が生じる。このとき、検査
対象から生じる放射熱を検出する熱画像取得手段１６に
より得た画像から、画像処理手段１７によって欠陥種お
よび欠陥位置を判定する。

【０００９】熱画像取得手段１６には赤外線熱画像セン
サーが用いられる。また、画像処理手段１７にはパソコ
ンを使用すればよい。欠陥種および欠陥位置の判定に
は、電極パターンから予見される熱画像と異なった点を
欠陥とするパターンマッチング法や、電極パターンが或
る一定間隔の規則性を以て配置されていることを利用し
た取得画像内の比較により欠陥を判定する比較法など様
々な手法が用いられる。また、特に端子部にみられる非
平行パターンでは、比較間隔可変の比較法や、自己画像
から異なった２種の画像処理により得た画像を互いに比
較する方法などが用いられる。電極パターンに印加され
る電力量と印加時間は、材料の熱伝導率と放射率のバラ
ンスにより、放射率の異常がより優位に現れるように設
定する。

【００１０】欠陥が断線である場合、断線のある電極ラ
インには電流が流れないことから当該電極には温度上昇
が見られず、周囲に比べてライン全体で温度が低く観測
される。さらに、断線箇所では電極があるべきところに
ガラス表面の特徴が現れるため、放射率の異常が検出さ
れることとなる。具体的には、図３に示すように、形成
された電極ａのうちで断線を含む電極ラインであるＡ部
分が低温度域となり、断線箇所であるＢ部分が放射率の
異常域となる。

【００１１】欠陥が短絡である場合、短絡した電極の発
熱によって短絡箇所およびその近傍で正常な電極パター
ンからは予見されない温度上昇が見られる。または、ガ
ラス表面であるべき部分に電極の特徴が現れるため、放
射率の異常が検出されることとなる。具体的には、図４
に示すように、電極ａの短絡箇所および熱伝導によりそ
の近傍であるＣ部分が高温度域となり、短絡箇所である
Ｄ部分が放射率の異常域となる。

【００１２】欠陥が欠けである場合、線幅が狭いことに
より局部的に抵抗が大きく、温度上昇は本来よりも大き
くなるため、欠け箇所およびその近傍の電極温度は高く
観測される。さらに、欠け箇所では電極であるべきとこ
ろにガラス表面の特徴が現れるため、放射率の異常が検
出されることとなる。具体的には、図５に示すように、
電極ａの欠け箇所およびその近傍であるＥ部分が高温度
域となり、欠け箇所であるＦ部分が放射率の異常域とな
る。

【００１３】欠陥が太りである場合、線幅が広いことに
より局部的に抵抗が小さく、温度上昇は本来よりも小さ
くなるため、太り箇所およびその近傍の電極温度は低く
観測される。さらに、太り箇所ではガラス表面であるべ
き部分に電極の特徴が現れるため、放射率の異常が検出
される。具体的には、図６に示すように、電極ａの太り
箇所およびその近傍であるＧ部分が低温度域となり、太
り箇所であるＨ部分が放射率の異常域となる。

【００１４】また、電圧の印加に１対１接触のピンプロ
ーブを用いる場合は、同時に導通検査も行えるため、よ
り確実な断線および短絡の検出が可能である。

【００１５】なお、本発明では、放射率の違いにより欠
陥を検出するので、電力の供給は行わずに基板全体の温
度を放射率の検出に十分な温度で恒温に保つだけでもよ
い。その際の温度維持にはホットプレートが使用され
る。

【００１６】また、放射率を検出しようとするとき、電
極またはガラス表面を平滑または粗にする、黒くまたは
白くする、放射率の差が大きい材料に変更する等の手法
によって、電極表面とガラス表面の放射率の違いをより
顕著にしたＰＤＰ用基板を用いることにより、検出をよ
り容易にすることも可能である。だだし放射率を検出す
る場合は、解像度が通常行われる可視光による外観検査
と同レベル必要となり、小欠陥の見逃し防止や検査時間
の縮小は見込めなくなる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
形成した電極パターンの放射率分布を検出して電極パタ
ーンの欠陥を検査するようにしたことにより、電極パタ
ーンの欠陥について、断線・短絡および欠け・太りに至
るまで正確な検出をすることができ、その位置を特定す
ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマディスプレイパネルの一例をその前面
板と背面板とを離間状態で示す斜視図である。

【図２】本発明を実施する装置の配置構成例を示す説明
図である。

【図３】欠陥が断線である場合の説明図である。

【図４】欠陥が短絡である場合の説明図である。

【図５】欠陥が欠けである場合の説明図である。

【図６】欠陥が太りである場合の説明図である。

【符号の説明】 １，２ ガラス基板 ３ リブ ４ 維持電極 ５ バス電極 ６ 誘電体層 ７ 保護層 ８ アドレス電極 ９ 誘電体層 １０ 蛍光体 １１ 基板 １２ 電極 １３，１４ プローブ １５ 電力供給手段 １６ 熱画像取得手段 １７ 画像処理手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された電極パターンの所定
   箇所に接触して電気的な接続が可能な電力供給手段と、
   基板表面の放射率の相違を検出する熱画像取得手段と、
   欠陥種および欠陥位置判定のための画像処理手段とを具
   備したことを特徴とする電極検査装置。
2. 【請求項２】 基板上に形成された電極パターンの所定
   箇所にプローブを接触して電気的接続を行い、電力供給
   手段により電極パターンに所定の交流または直流電圧を
   所定時間印加し、その電圧の印加により電極パターンか
   ら生じる放射率を熱画像取得手段で検出し、その熱画像
   取得手段により得た基板表面の放射率の相違から、画像
   処理手段によって欠陥種および欠陥位置を判定すること
   を特徴とする電極検査方法。
3. 【請求項３】 電極パターンの形成された基板全体を所
   定の温度に維持する温度維持手段と、基板表面の放射率
   の相違を検出する熱画像取得手段と、欠陥種および欠陥
   位置判定のための画像処理手段とを具備したことを特徴
   とする電極検査装置。
4. 【請求項４】 電極パターンの形成された基板全体を温
   度維持手段により所定の温度に維持し、基板の熱により
   電極パターンから生じる放射率を熱画像取得手段で検出
   し、その熱画像取得手段により得た基板表面の放射率の
   相違から、画像処理手段によって欠陥種および欠陥位置
   判定することを特徴とする電極検査方法。
5. 【請求項５】 ガラス基板上に電極を形成してなるプラ
   ズマディスプレイパネル用基板において、電極表面とガ
   ラス表面の放射率の違いを顕著にしたことを特徴とする
   プラズマディスプレイパネル用基板。