JP2004158454A - プラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置及び検査方法を提供する。
【解決手段】少なくとも一つ以上の蛍光体128が塗布されたプラズマディスプレイパネルに紫外線を照射してそれぞれの蛍光体128を発光させる紫外線ランプ140と、紫外線ランプ140により蛍光体128から発される光を映像信号に変換させるカメラ130と、カメラ130より変換された映像信号を読み出して蛍光体128の不良有無を判断するマイコン150とを含むプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置において、蛍光体128とカメラ130との間にはそれぞれの蛍光体128から発される光の明度差が大きくなるようにそれぞれの光を波長にしたがって差等透過させるフィルタ135が配設される。これにより、蛍光体の混色や暗点などの不良を迅速で正確に検査でき、生産費及び保守費を節減できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＰＤＰ背面板に塗布された蛍光体の検査装置及び検査方法に関し、さらに詳細には、それぞれの蛍光体から発される光を波長にしたがって差等透過させるフィルタリング手段を設け、明度差を明確にすることによって、不良有無の確認を容易にし、検査の信頼性及び迅速性を向上させたプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置及び方法に関する。

近来、消費者の欲求は、狭い設置空間を占めながらもより大型の画面を提供できるディスプレイ素子（装置）に移つりつつあり、このような要求に応えて有機ＥＬ(Electro luminescent)ディスプレイ、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel：ＰＤＰ)などの製品が開発され商用化されてきている。中でも、ＰＤＰは、高輝度、大面積具現が容易なことから使用者の期待感はますます高まっているものの、まだ高価格なことや製品間の品質偏差などが問題とされている。

この問題から、前記ＰＤＰの各工程別に厳しい品質管理が切に要求されており、特に、ＰＤＰ背面板に蛍光体が正確に塗布されないと混色が起こり、画質の劣化を招くので、蛍光体塗布の後には混色の有無に対する検査を行う必要がある。

上記ＰＤＰの背面板に蛍光体を塗布する方法には、スクリーン印刷法、感光性ペースト法、ドライフィルム法などがあるが、工程の単純性と費用などから、スクリーン印刷法が多く使用されている。

図６（ａ）ないし図６（ｃ）は、一般の蛍光体スクリーン印刷法による蛍光体形成工程を簡略に示す図である。図６（ａ）ないし図６（ｃ）に示すように、一般のスクリーン印刷法による蛍光体形成工程は、アドレス電極２２と下部誘電体層２４及び隔壁２６が順次的に形成されたＰＤＰ背面板２０がステージの上側に置かれ、前記ＰＤＰ背面板２０の上側に、前記隔壁２６間の空間に選択的に開口されたスクリーンマスク３５を位置させた後、スクイズラバー（スキージ）３０を使ってペースト状の赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)、青色(Ｂ)の中でいずれか一つの蛍光体２８を注入する。次いで、前記スクリーンマスク３５及び蛍光体２８を取り替え、図６（ｂ）のように上記の過程を繰り返してそれぞれの蛍光体２８を注入した後、前記スクリーンマスク３５を除去する。その後、前記ＰＤＰ背面板２０を乾かすと、図６（ｃ）に示すように、蛍光体２８に含まれた有機溶媒が蒸発しながら体積が減少し、下部誘電体層２４及び隔壁２６の表面にのみ塗布された蛍光体２８が完成する。

上記のような従来技術の実施例では、赤色蛍光体２８Ｒが塗布されたＰＤＰ背面板に緑色蛍光体２８Ｇが塗布された例が示してあるが、このようにスクリーン印刷法を用いて蛍光体２８を形成する際、前記スクリーンマスク３５の表面にスクラッチ（引掻き）などによってピン孔（ピンホール）が生ずるおそれがあり、これにより、前記ＰＤＰ背面板２０に形成された蛍光体２８には図７に示すように蛍光体２８の重ねによる混色が発生してしまい、ＰＤＰの品質に致命的な悪影響を及ぼすことがあった。

一方、従来、ＰＤＰの蛍光体２８を検査するために下記のような技術を使用した。まず、蛍光体２８が塗布されたＰＤＰ背面板２０に紫外線を照射して蛍光体２８の発光状態をカラーカメラで撮像し、この撮像された映像をモニタに表示し、肉眼検査またはマイコン（パーソナルコンピュータ）による自動検査を施した。

しかし、肉眼検査の場合、ＰＤＰ背面板２０全体を検査するのに長時間がかかり、生産ボトルネックの原因となったし、検査者の熟練度や調子によって品質検査の信頼度にバラツキが生じるおそれがあった。また、前記カラーカメラの映像信号を読み出して前記蛍光体２８の不良有無を判断するマイコンによる自動検査では、データ処理量が多いため高速の自動検査ができないという問題点があった。

かかる問題点を解決するために、図８に示したＰＤＰ蛍光体２８の検査装置(特許文献１)では、蛍光体２８の発光特性に合せて特定の波長の光のみをカメラに向け通すフィルタをそれぞれ備えた装備を開発した。

つまり、ステージ５０の上側にＰＤＰ背面板６０を置き、一側には紫外線を照射する紫外線ランプ８０を配設する。そして、赤色、緑色、青色の蛍光体７８Ｒ、７８Ｇ、７８Ｂが塗布されたＰＤＰ背面板６０の一側に同一領域を撮像する３台のカメラ７０Ｒ、７０Ｂ、７０Ｇを設置し、それぞれのカメラレンズには赤色、青色、緑色の蛍光体７８Ｒ、７８Ｇ、７８Ｂから発される波長の光だけを選択的に前記カメラ７０に透過させるフィルタ７５を設ける。また、前記カメラ７０にはマイコン９０が連結されて前記カメラより撮像された映像信号を自動で読み出す。

このようにそれぞれのフィルタ７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂを設置する場合、それぞれのフィルタ７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂに対応する色調の蛍光は透過され、他の色調の光は暗点として残るため、前記マイコン９０による自動検査の際、前記暗点の確認を通じて不良を判断することができる。

しかし、上記のＰＤＰ蛍光体の検査装置では、それぞれの蛍光体に対応する個数のカメラ及びフィルタが要求されるので、装置の構造が複雑になり、メンテナンスにおいても多くの困難があり、かつ、各蛍光体の色別に同一領域を数回検査せねばならないので検査に長時間がかかるという問題点があった。

そこで、カラーラインセンサーカメラの使用を勧めるＰＤＰ蛍光体検査装置(特許文献２)が提案されたが、カメラに得られたそれぞれの蛍光体の発光強度が異なる場合にはカメラの出力信号を増幅させる装置を要求したり、特定波長を照射する紫外線照射装置を要求しており、複雑な方法によりそれぞれの蛍光体のみの画像信号を得なければならなく、特に、白黒カメラを使用する場合には暗点不良の検出は可能であるが、混色不良の検出は不可能な問題点があった。
特開２０００−１４９７８１ 特開２０００−３３７９９８

本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、容易に購入可能な紫外線ランプを照射してそれぞれの蛍光体を発光させ、この時それぞれの蛍光体から発される光を波長にしたがって明度差が大きくなるようにしてＰＤＰ背面板の蛍光体における不良有無を迅速で正確に検査できるようにしたプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置及び方法を提供することにその目的がある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る蛍光体検査装置は、少なくとも一つ以上の蛍光体が塗布されたディスプレイパネルと、前記塗布された蛍光体が発光されるように光を照射する紫外線ランプと、前記発光される光をそれぞれの波長にしたがって差等透過させるフィルタと、前記差等透過された光の読出し結果に基づいて前記蛍光体の不良有無を判断する制御手段とを含むことを特徴とする。

また、本発明に係る蛍光体検査方法は、少なくとも一つ以上の蛍光体が塗布されたプラズマディスプレイパネルに紫外線を照射する照射段階と、前記照射により蛍光体から発される光の明度差が大きくなるように差等透過するフィルタリング段階と、前記フィルタリング段階の後、蛍光体からの発光の読出し結果に基づいて蛍光体の不良有無を判断する判断段階とを含むことを特徴とする。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置及び検査方法では、前記蛍光体とカメラとの間に、それぞれの蛍光体から発される光の明度差を大きくするようにそれぞれの光を波長にしたがって差等透過させるフィルタを配設し、それぞれの蛍光体から発される光を検査するので、蛍光体における混色や暗点などの不良を迅速で正確に検査できる。また、商用の紫外線ランプが使用可能なので生産コスト及び保守費が節減され、かつ、白黒カメラを使用するので処理データが減少し、高速検査が可能になる効果を奏する。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置を示す構成図である。本発明に係るプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置は、図１に示すように、ＰＤＰ背面板１２０にはアドレス電極１２２と下部誘電体層１２４及び隔壁１２６が形成され、前記隔壁１２６間にはそれぞれ赤色、緑色、青色の蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂが塗布され、前記ＰＤＰ背面板１２０の上側には所定間隔を隔てた位置に紫外線ランプ１４０が設けられ、それぞれの蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂが発光するように紫外線を照射する。

そして、前記ＰＤＰ背面板１２０の上側には前記紫外線ランプ１４０により励起されて発される光を撮像し映像信号に変換させるカメラ１３０と、前記カメラ１３０に連結設置されて前記カメラ１３０より変換された映像信号を読み出して前記蛍光体１２８の不良有無を判断するマイコン（パーソナルコンピュータ）１５０とから構成される制御手段を含む。

ここで、前記紫外線ランプ１４０は、一般的に使用される中心波長２５４nm程度の殺菌用紫外線ランプ１４０を使用するといい。また、普通のカラーカメラは明暗情報とともに色相情報が含まれるので、検査の迅速性のためには処理情報量の少ない白黒カメラを使用することが好ましい。

前記白黒カメラは、対象物の色を明暗によって判読するので、それぞれの蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂは色調によって明度差が発生する。したがって、前記カメラ１３０のレンズ１３２には、それぞれの蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂから発される光が映像信号に変換された時の光における明度差が大きくなるようにそれぞれの蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂに対する発光波長帯域に対して透過率が差等適用されるフィルタ１３５が取り付けられる。

前記蛍光体１２８は、明度の低い色調の蛍光体から明度の高い色調の蛍光体の順、つまり、赤、緑、青の蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂの順に塗布され、前記フィルタ１３５は、それぞれの蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂに対応して透過率が増加されるように構成される。

このとき、先に塗布される蛍光体１２８の明度より後に塗布される蛍光体１２８の明度が高くなるようにし、前記フィルタ１３５を通りながら光の明度差がより大きくなるようにすることによって、混色発生の際、暗い色調の蛍光体１２８に明るい色調の蛍光体１２８が重なり、その混色不良の検出が容易となるようにする。

図２は、一般の蛍光体の発光波長帯域を示すグラフであり、図３は、本発明によるフィルタ使用時の発光波長帯域別蛍光体の透過率を示すグラフであり、図４は、本発明による他のフィルタ使用時の発光波長帯域別蛍光体の透過率を示すグラフであり、図５は、本発明によるフィルタが使用された場合に撮像されたイメージであって、青色蛍光体はおよそ４００〜５００nmの領域で発光され、緑色蛍光体はおよそ４８０〜５９０nmの領域で発光され、赤色蛍光体はおよそ５８０〜７１０nmの領域で発光される。

一方、前記緑色蛍光体から発される光と前記青色蛍光体から発される光は明度差がほとんどなく、肉眼または自動検査に際して誤って検査されるか、或いは検査の正確性が落ちるので、前記緑色蛍光体の明度を減少させて周辺系と明確に区分されるようにする。

すなわち、前記フィルタ１３５は、前記青色蛍光体１２８Ｂの発光帯域である４００〜５００nm帯域の光に対する透過率が高く、前記緑色蛍光体１２８Ｇの発光帯域である４８０〜５９０nm帯域の光に対する透過率は前記青色蛍光体１２８帯域の光よりも低くなるように構成することによって、前記フィルタ１３５に透過されて前記カメラ１３０に撮像された映像においては光の明度差が大きくなるようにする。

例えば、図３に示すように、前記フィルタ１３５に透過される青色蛍光体１２８Ｂの光が１００％透過されるとすれば、前記フィルタ１３５に透過される緑色蛍光体１２８Ｇの光は７０％程のみ透過されるようにし、前記青色蛍光体１２８Ｂに緑色蛍光体１２８Ｇの混色が発生する場合、前記緑色蛍光体１２８の明度を前記青色蛍光体１２８の明度よりも低くし、その区分を容易にする。

また、任意の３つの蛍光体１２８が使用される場合も、図４に示すように、前記フィルタ１３５は任意の２つの蛍光体に対して明暗を調節するように構成される。つまり、前記フィルタ１３５は、中心波長が各々Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の蛍光体に対してＴ１、Ｔ２、Ｔ３の透過率を持つ場合、Ｔ３の透過率を１００％にすると、Ｔ１透過率は１００％の透過率未満とし、Ｔ２透過率はＴ１透過率未満となるようにし、また、それぞれの透過率差は明確に明度差の区分ができるように大きくなることが好ましい。

具体的に、前記Ｔ１の透過率は７０％、Ｔ２の透過率は４０％程度と設定されたフィルタを使用すると、それぞれの波長に対する明度差が極めて明らかになり、３つの蛍光体における混色や暗点などの不良を容易に判別または検出することができる。

次に、以上のように構成された本発明の作用について述べる。まず、赤色、緑色、青色の蛍光体１２８Ｒ、１２８Ｇ、１２８Ｂが順次的に塗布されたＰＤＰ背面板に紫外線ランプ１４０を使って紫外線を照射すると、各蛍光体１２８が紫外線と反応し励起されて相異なる波長の光を発する。このようにそれぞれの蛍光体１２８から発された光はフィルタ１３５を通過するが、このとき、それぞれの波長にしたがって透過率が差等適用される。その後、前記フィルタ１３５を通過しながら透過率が差等適用されて明度差を有する光が白黒カメラ１３０により撮像され、映像信号に変換される。

このように映像信号に変換された光はマイコン１５０により読み出されるが、この時周辺系に比べて明度に差があると、前記蛍光体１２８には混色が発生したことが分かる。

以上、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置及び検査方法を、例示した図面および実施形態を参照して説明したが、本明細書に開示された実施形態と図面に本発明が限定されるものではなく、本発明の属する技術範囲内で当業者により材質を含む様々な変形が可能であることは言うまでもない。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置を示す構成図である。 一般の蛍光体の発光波長帯域を示すグラフである。 本発明に係るフィルタ使用時の発光波長帯域別蛍光体の透過率を示すグラフである。 本発明に係る他のフィルタ使用時の発光波長帯域別蛍光体の透過率を示すグラフである。 本発明に係るフィルタが適用された場合に撮像されたイメージである。 一般の蛍光体スクリーン印刷法による蛍光体形成工程を簡略に示す図である。 一般の蛍光体における混色が撮像されたイメージである。 従来の技術に係るプラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置を示す構成図である。

符号の説明

１２０ ＰＤＰ背面板
１２８ 蛍光体
１３０ カメラ
１３５ フィルタ
１４０ 紫外線ランプ
１５０ マイコン

Claims (15)

1. 少なくとも一つ以上の蛍光体が塗布されたディスプレイパネルと、
   前記塗布された蛍光体が発光されるように光を照射する紫外線ランプと、
   前記発光される光をそれぞれの波長にしたがって差等透過させるフィルタと、
   前記差等透過された光の読出し結果に基づいて前記蛍光体の不良有無を判断する制御手段と、
   を含むことを特徴とする蛍光体検査装置。
2. 前記ディスプレイパネルは、蛍光体がその明度が高くなる順に塗布されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体検査装置。
3. 前記ディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルから構成されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体検査装置。
4. 前記フィルタは、前記ディスプレイパネルに塗布された蛍光体の発光に際し、その光の明度差が大きくなるように蛍光体からの光を差等透過させることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体検査装置。
5. 前記フィルタは、前記ディスプレイパネルに塗布された蛍光体の発光に際し、その光の明度が高くなる順にしたがって蛍光体からの光に対する差等透過率を増加させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体検査装置。
6. 前記制御手段は、前記フィルタを通じて差等透過された光を映像信号に変換させるカメラと、前記カメラより変換された映像信号を読み出して蛍光体の不良有無を判断するマイコンと、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体検査装置。
7. 前記カメラは、白黒カメラから構成されることを特徴とする請求項６に記載の蛍光体検査装置。
8. 前記マイコンは、前記カメラで変換された映像信号の読出し結果、周辺系に比べて明度に差が発生する蛍光体を不良として判断するように構成されることを特徴とする請求項６に記載の蛍光体検査装置。
9. 少なくとも一つ以上の蛍光体が塗布されたプラズマディスプレイパネルに紫外線を照射する照射段階と、
   前記照射により蛍光体から発される光の明度差が大きくなるように差等透過するフィルタリング段階と、
   前記フィルタリング段階の後、蛍光体からの発光の読出し結果に基づいて蛍光体の不良有無を判断する判断段階と、
   を含むことを特徴とする蛍光体検査方法。
10. 前記蛍光体検査方法は、前記照射段階前に、前記プラズマディスプレイパネルに蛍光体をその明度が高くなる順にしたがって塗布する過程をさらに含んでいることを特徴とする請求項９に記載の蛍光体検査方法。
11. 前記フィルタリング段階は、前記発光される光の明度差が大きくなるように蛍光体からの光を差等透過することを特徴とする請求項９に記載の蛍光体検査方法。
12. 前記フィルタリング段階は、前記発光される光の明度が高くなる順にしたがって蛍光体からの光に対する差等透過率を増加させることを特徴とする請求項９に記載の蛍光体検査方法。
13. 前記蛍光体検査方法は、前記フィルタリング段階の後、前記判断段階の前に、前記透過された光を受けて映像信号に変換する受信段階をさらに含んでいることを特徴とする請求項９に記載の蛍光体検査方法。
14. 前記受信段階は、前記透過された光を白黒の映像信号に変換させることを特徴とする請求項１３に記載の蛍光体検査方法。
15. 前記判断段階は、前記透過された光の読出し結果に基づいて周辺系に比べて明度に差が発生する蛍光体を不良として判断することを特徴とする請求項９に記載の蛍光体検査方法。
    

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