JP2006023203A

JP2006023203A - 平面ディスプレイパネルの異音測定方法

Info

Publication number: JP2006023203A
Application number: JP2004202198A
Authority: JP
Inventors: Takashi Miyata; 隆史宮田; Hirotoshi Tabuchi; 浩敏田渕; Yukio Tanaka; 幸男田中; Chiharu Koshio; 千春小塩
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2006-01-26

Abstract

【課題】異なる気圧条件下において平面ディスプレイパネルから発生する異音を測定する際の問題点を解決する。
【解決手段】
平地の気圧条件下と高地の気圧条件下において、それぞれ、ＰＤＰ１０が駆動される際に放電空間から発生する異音の測定を行い、この測定された平地の気圧条件下における異音の音圧レベルと高地の気圧条件下における異音の音圧レベルとの相関関係をあらかじめ求め、この求められた相関関係に基づいて、平地の気圧条件下において測定されたＰＤＰ１０の放電空間から発生する異音の音圧レベルから、高地の気圧条件下においてＰＤＰ１０の放電空間から発生する異音の音圧レベルを算出する。
【選択図】図６

Description

この発明は、平面ディスプレイパネルから発生する異音の測定方法に関する。

図１は、平面ディスプレイパネルの一つである面放電方式交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）の構成を示す斜視図である。

この図１のＰＤＰは、表示面となる前面ガラス基板１の背面に、行方向に延びるとともに列方向に並設された複数の行電極対（Ｘ，Ｙ）が形成されている。

この行電極対（Ｘ，Ｙ）を構成する各行電極ＸとＹは、それぞれ、行方向に帯状に延びるバス電極Ｘａ，Ｙａと、このバス電極Ｘａ，Ｙａの等間隔位置から対になっている他方の行電極側に突出して放電ギャップを介して互いに対向される透明電極Ｘｂ，Ｙｂとから構成されている。

この行電極対（Ｘ，Ｙ）は、誘電体層２によって被覆されており、さらに、誘電体層２の背面はＭｇＯからなる保護層３によって被覆されている。

前面ガラス基板１と放電空間を介して対向する背面ガラス基板４の表示側の面上には、それぞれ、前面ガラス基板１側の行電極Ｘ，Ｙの透明電極Ｘｂ，Ｙｂに対向する位置において列方向に延びるとともに行方向に並設された複数の列電極Ｄと、この列電極Ｄを被覆する列電極保護層５と、略格子形状に形成された隔壁６が形成され、この隔壁６によって、前面ガラス基板１と背面ガラス基板４の間の放電空間が放電ギャップを介して対になっている透明電極Ｘｂ，Ｙｂに対向する部分毎に区画されて、それぞれ放電セルＣが形成されている。

そして、隔壁６の間の各放電セルＣ内に、それぞれ赤，緑，青に色分けされた蛍光体層７が、行方向に順に並ぶように形成されている。

上記のような構成のＰＤＰは、以下のようにして製造される。

すなわち、行電極対（Ｘ，Ｙ）等の構造物が形成された前面ガラス基板１と列電極Ｄ等の構造物が形成された背面ガラス基板４が、互いに所定の位置合わせが行われた状態で放電空間を介して重ね合わされ、この前面ガラス基板１と背面ガラス基板４の間の周縁部に形成された封着層によって放電空間が封止され、この後、放電空間内に放電ガスが封入される。

この放電空間を封止する封着層は、背面ガラス基板４の周縁部に低融点フリットガラスからなる封着材が塗布されて仮焼成されることにより形成され、背面ガラス基板４と前面ガラス基板１が重ね合わされた後、熱処理によって軟化されて前面ガラス基板１に融着される。

このような方法によって製造されるＰＤＰには、図２に示されるように、前面ガラス基板１と背面ガラス基板４の周縁部が互いに接近する方向に湾曲し、パネルの中央部と周縁部とで前面ガラス基板１と背面ガラス基板４の間の間隔が異なってしまうという現象が生じ、これが、ＰＤＰの駆動時に異音を発生させる原因になっている。

すなわち、図２のＰＤＰの製造は、上述したように封着層８が熱処理によって前面ガラス基板１に融着されることにより放電空間が封止され、その直後に、放電空間からの真空排気とその後の放電空間への放電ガスの導入が行われるために、封着層８には真空排気によって放電空間内が一旦負圧にされることによる圧縮と温度低下による収縮が生じるのに対し、前面ガラス基板１および背面ガラス基板４には、放電空間への放電ガスの導入によって外向きの圧力が作用して、前面ガラス基板１と背面ガラス基板４の中央部が膨らんだ状態となり、パネルの周縁部と中央部とで互いの間隔が異なってしまう。

このため、前面ガラス基板１と背面ガラス基板４の間の間隔をパネルの全面に亘って設定された所定の間隔に維持するのが非常に難しく、例えば、前面ガラス基板１の背面側に形成された保護層３と隔壁６とが接触されて、隣接する放電セルＣ間が閉じられるＰＤＰにおいては、パネルの中央部において保護層３と隔壁６とが離間してその間に隙間（例えば図２の隙間ｓ）が形成されたり、保護層３と隔壁６との間に、隣接する放電セルＣ間を連通させるための所定の大きさの隙間が形成されるＰＤＰにおいては、パネルの周縁部において隙間の大きさが設定された寸法よりも小さくなり、このような部分において、ＰＤＰの駆動時に振動が発生して、１０ｋＨｚ前後の異音が発生する。

ＰＤＰにおける上記のような異音の発生は、気圧が低い高地になればなるほどその発生レベルが高くなる。

これは、平地で保たれていた外気圧（約７５０ｔｏｒｒ）とパネル内の圧力（約５００ｔｏｒｒ）との関係が、高地になるほど外気の圧力が下がることによって変化して、前面ガラス基板１および４が平地の場合に比べて膨らむ状態になってしまうことによる。

このため、平地では許容範囲であったＰＤＰの異音の発生レベルが、高地においては、その許容範囲を越えてしまう場合がある。

従来は、このようなＰＤＰからの異音発生の状態を調べるために、ＰＤＰを実際に気圧が低い高地まで運んで、ＰＤＰから発生する異音を測定するという方法が行われている。

そして、この測定は、マイクロフォンによって集音されたＰＤＰからの異音の電気信号のうち、人間の可聴領域である２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの間の周波数に対して、人間が一番敏感に反応する３ｋＨｚ〜４ｋＨｚの音を強調するＡ特性聴感補正（Ｌａ）によって周波数重み付けを行うという方法（例えば、特許文献１参照）で行われている。

なお、この場合、強調されなかった可聴領域外の帯域は、逆に、ほとんど利用されなくなっている。

しかしながら、ＰＤＰの製品全てを高地まで運んで、ＰＤＰから発生する異音の測定を行うのは、効率的ではなく、実際的ではない。

このようなＰＤＰから発生する異音の測定の問題は、例えばＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ）等のようなパネル内部が負圧になっているような平面ディスプレイパネルにおいても同様に発生する。

特開平１０−２６７７４２号公報

この発明は、上記のような従来の平面ディスプレイパネルから発生する異音の測定における問題点を解決することをその課題の一つとしている。

この発明（請求項１に記載の発明）による平面ディスプレイパネルの異音測定方法は、上記目的を達成するために、平面ディスプレイパネルの互いに対向する一対の基板の間の封止空間からパネルの駆動時に発生する異音を測定する異音測定方法であって、第１の気圧条件下と第２の気圧条件下において、それぞれ、平面ディスプレイパネルが駆動される際に一対の基板の間の封止空間から発生する異音の測定を行い、この測定された第１の気圧条件下における異音の音圧レベルと第２の気圧条件下における異音の音圧レベルとの相関関係をあらかじめ求め、この求められた相関関係に基づいて、第１の気圧条件下において測定された平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルから、第２の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルを算出することを特徴としている。

この発明は、ＰＤＰの放電空間からパネルの駆動時に発生する異音を、各機種毎に、平地等の第１の気圧条件下と高地などの第２の気圧条件下においてそれぞれ測定し、この測定された第１の気圧条件下における異音の音圧レベルと第２の気圧条件下における異音の音圧レベルとの相関関係を示す近似式をＰＤＰの機種毎にあらかじめ求めておき、新しく製造されたＰＤＰについては、第１の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルを実際に測定し、この測定された第１の気圧条件下における音圧レベルの値に基づいて、あらかじめ求められているそのＰＤＰの機種に対応した近似式から、第２の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルを算出する異音測定方法をその最良の実施形態としている。

この実施形態による平面ディスプレイパネルの異音測定方法によれば、例えば高地における気圧条件下においてＰＤＰの放電空間から発生する異音の音圧レベルを、平地等のＰＤＰの製造地における気圧条件下においてＰＤＰの放電空間から発生する異音の音圧レベルを実際に測定するだけで、その製造製品を高地に運んで測定することなく、容易に求めることが出来るようになる。

図３は、この発明による平面ディスプレイパネルの異音測定方法の実施形態における第１の実施例を示す説明図である。

なお、以下においては、異音測定対象の平面ディスプレイパネルとしてＰＤＰを例に挙げて説明を行うが、この発明による異音測定方法は、パネル内部が正圧または負圧になっている例えばＦＥＤのような他の平面ディスプレイパネルについても、同様に適用することが出来る。

また、以下の異音測定は、外気圧が約７５０ｔｏｒｒの平地において行われる。

図３において、異音測定は、ＰＤＰ１０のパネル面から前方に約１メートル離れた位置に、広帯域精密騒音計（例えば、（株）小野測器製ＬＶ−５１１１）１１を設置して行う。

この広帯域精密騒音計１１をＰＤＰ１０から約１メートル離した位置に設置するのは、音波は、壁や床，天井等にぶつかるなどして距離減衰(逆２乗則)のような単純な法則には従わず、また、ＰＤＰ１０のパネル面内には異音発生の音源が複数存在しているために、測定位置がＰＤＰ１０に近すぎても遠すぎても正確な測定が出来ないためである。

この状態で、ＰＤＰ１０の画面を「全白表示」にして、ＰＤＰ１０から発生する音の音圧レベルを広帯域精密騒音計１１によって測定する。

さらに、ＰＤＰ１０の画面を図４（ａ）のように「全黒表示」にした状態、または、図４（ｂ）のように「４パーセント・ウィンドウ表示」にした状態において、同様の測定を行う。

なお、このとき、ＰＤＰ１０の音響出力はオフにされている。

この広帯域精密騒音計１１による測定は、ＰＤＰ１０から発生する音の可聴領域外を含む帯域（例えば、〜４０ｋＨｚ）を、Ａ特性聴感補正（Ｌａ）を行わないフラット（Ｌｐ）で音圧レベルを検出することにより行う。

そして、広帯域精密騒音計１１によって測定された音圧レベル・データをＦＦＴ処理（高速フーリエ変換処理）し、その結果に基づいて、以下のようにして、ＰＤＰ１０から発生している異音を周波数毎に検出する。

すなわち、図５は、ＦＦＴ処理された広帯域精密騒音計１１による測定結果（スペクトル）を周波数毎に示している。

ここで、ＰＤＰ１０から発生する異音の測定には、測定場所に存在する暗騒音を考慮する必要があり、暗騒音帯域では、暗騒音とパネルから発生する異音とが混在するため、以下の異音の音圧レベル検出において暗騒音帯域まで考慮に入れると、正確な異音検出が出来なくなる。

このため、例えば、測定場所における暗騒音が２０Ｈｚ〜７．５ｋＨｚに集中しているような場合には、この暗騒音帯域（７．５ｋＨｚ以下）を除いた部分（図５において枠ｆによって囲まれた部分）が、異音の検出対象とされる。

平地におけるＰＤＰ１０から発生する異音（以下、平地異音という）の音圧レベルは、上記のようにして求められた測定データに基づいて、図５の７．５ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの範囲（枠ｆの範囲）の値を２乗平均したＰＯＡ値（７．５ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの範囲の総エネルギ値）として求められる。

ＰＤＰの複数の機種毎に、以上のような方法によって平地異音の音圧レベルの検出を行う。

次に、この平地異音の音圧レベルの検出を行った同じ機種のＰＤＰを高地に運んで、高地において、従来のＡ特性聴感補正（Ｌａ）により周波数重み付けを行う方法によって各機種のＰＤＰから発生する異音（２０Ｈｚ〜４０ｋＨｚ）の音圧レベルを測定する。

図６は、平地異音と高地異音の相関関係を調べるために、縦軸を平地異音の音圧レベルとし、横軸を高地異音（高地においてＰＤＰから発生する異音）の音圧レベルとしたグラフである。

この図６中、プロットａは、ＰＤＰ１０の画面を「全白表示」（図３参照）にした場合の異音の音圧レベルを示しており、プロットｂは、ＰＤＰ１０の画面を「全黒表示」（図４（ａ）参照）にした場合の異音の音圧レベルを示している。

なお、図６の例においては、「全白表示」および「全黒表示」の場合の測定結果が各４個（４機種）ずつ示されており、異音測定の対象となったＰＤＰの機種毎の平地異音と高地異音のそれぞれの音圧レベルがプロットされている。

この図６から、上記の方法によって測定した平地異音の測定結果と、高地において従来の方法によって実際に測定を行った高地異音の測定結果との間には、一次関数的な相関関係（すなわち、図６の例では、何れの機種においても、高地異音の音圧レベルが平地異音の音圧レベルよりも数ｄＢ高い）があることが分かる。

この図６の結果から、ＰＤＰの各機種毎に、平地異音と高地異音の音圧レベル相関関係を示す近似式：Ｙ＝ｍＸ＋ｎ（Ｙは高地異音の音圧レベル、Ｘは平地異音の音圧レベル）を求める。

このようにして、平地異音と高地異音の音圧レベルの近似式が求められると、以後、製造されたＰＤＰに対して、上述したような図３ないし５に示される方法によって平地異音の音圧レベルの測定を行い、この測定結果と各機種毎にあらかじめ求められている近似式：Ｙ＝ｍＸ＋ｎに基づいて、高地における異音の音圧レベルを算出する。

以上のように、上記の異音測定方法によれば、ＰＤＰについて平地と高地で実際に異音の測定を行って、あらかじめ各機種毎に平地異音と高地異音の音圧レベルの近似式を求めておくことによって、製造されてくるＰＤＰに対して平地異音の測定を行うだけで、そのＰＤＰを高地に運ぶことなく高地異音の音圧レベルを検出することが出来るようになる。

そして、上記の異音測定方法によれば、平地異音を、可聴領域外である高周波数領域を含んだ測定データから検出し、この検出データに基づいて高地異音の音圧レベルを算出するので、従来の測定方法のように、測定データに対してＡ特性聴感補正（Ｌａ）により周波数重み付けを行うことによってＦＦＴの測定結果について３ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯域が強調されたり、逆に、可聴領域外の高周波領域の部分が弱められた測定結果が得られてしまうといった虞が無くなる。

図７は、この発明による平面ディスプレイパネルの異音測定方法の実施形態における第２の実施例を説明するためのグラフである。

この第２実施例における平面ディスプレイパネルの異音測定方法は、第１の実施例の測定方法に加えて、さらに、平地異音の測定を、実際に異音測定が行われる環境を考慮して行うようにしたものである。

すなわち、通常、ＰＤＰの検査工程は製造ラインやその周辺で行われることが多く、このような測定環境では、低周波数帯域における暗騒音の他に、上記第１実施例の場合の測定環境に対して、この暗騒音よりも周波数が高い領域で製造装置のモータ音等による定常音が存在することが多いため、この第２実施例における測定方法は、平地異音の測定において、例えば製造ライン等の測定環境における騒音（以下、バックグランド音という）の音圧レベルを予めフラット（Ｌｐ）で測定しておいて、図５に示されるような暗騒音の周波数帯域を除いた異音の測定結果から、さらにバックグランド音の測定結果を差し引いたデータを、平地異音の測定データとして用いるものである。

高地異音データの測定方法については、第１実施例の場合と同様である。

図７は、ＰＤＰの製造ラインで発生するバックグランド音を差し引いた測定データを平地異音データとして、この平地異音と高地異音の音圧レベルの相関関係を示したものである。

そして、この図７から、第１実施例の場合と同様にして、平地異音と高地異音の音圧レベルの相関関係を示す近似式が求められる。

この図７と、第１実施例の方法によって測定した平地異音（暗騒音の周波数帯域のみを除いた測定データ）と高地異音の音圧レベルの相関関係を示した図８（図６と同様のグラフ）とを比較すると、図７のグラフの方がグラフ直線の傾きが緩やかになるので、この図７に基づいて製造ラインまたはその周辺で測定した平地異音測定データから高地異音の音圧レベルを算出することによって、より精密な信頼性の高い高地異音データを求めることができるようになる。

さらに、図８の場合には相関係数（Ｒ^２）が０．９２であったのに対し、図７の場合には相関係数（Ｒ^２）が０．９４になり、このことからも、バックグラウンド音を差し引いた測定データを用いた方が、より信頼性の高い高地異音データを求めることが出来るようになることが分かる。

従来のＰＤＰの構成を示す斜視図である。ＰＤＰからの異音発生のメカニズムを説明するためのＰＤＰの断面図である。この発明の実施形態における第１実施例を示す斜視図である。（ａ）は同実施例において異音測定時にＰＤＰを全黒表示にした状態を示す斜視図であり、（ｂ）は同実施例において異音測定時にＰＤＰを４パーセント・ウィンドウ表示にした状態を示す斜視図である。同実施例において、平地異音の測定データを示すグラフである。同実施例において、平地異音と高地異音の相関関係を示すグラフである。この発明の実施形態における第２実施例において、平地異音と高地異音の相関関係を示すグラフである。同実施例において示される平地異音と高地異音との相関関係と、第１実施例において求められる相関関係との比較を行うためのグラフである。

符号の説明

１０ …ＰＤＰ（平面ディスプレイパネル）
１１ …広帯域精密騒音計（測定機）

Claims

平面ディスプレイパネルの互いに対向する一対の基板の間の封止空間からパネルの駆動時に発生する異音を測定する異音測定方法であって、
第１の気圧条件下と第２の気圧条件下において、それぞれ、平面ディスプレイパネルが駆動される際に一対の基板の間の封止空間から発生する異音の測定を行い、
この測定された第１の気圧条件下における異音の音圧レベルと第２の気圧条件下における異音の音圧レベルとの相関関係をあらかじめ求め、
この求められた相関関係に基づいて、第１の気圧条件下において測定された平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルから、第２の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルを算出する、
ことを特徴とする平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記第１の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の測定を、測定値に周波数重み付けを行うＡ特性聴感補正を行わないで行う請求項１に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記第１の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルを、測定機によって異音の周波数毎の音レベルを測定し、この測定データのうちの所定の周波数帯域における総エネルギ値を算出することによって求める請求項１に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記所定の周波数帯域が、暗騒音の周波数帯域を除いた周波数帯域である請求項３に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記所定の周波数帯域が、可聴領域外の周波数帯域を含んでいる請求項３に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記所定の周波数帯域が、７．５〜４０ｋＨｚの周波数帯域である請求項３に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記第１の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の測定を、平面ディスプレイパネルを全白表示にした状態で行う請求項１に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記第１の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の測定を、平面ディスプレイパネルを全黒表示にした状態で行う請求項１に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記第１の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の測定を、測定機を平面ディスプレイパネルのパネル面から所定の距離だけ離れた前方位置に設置して行う請求項１に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記所定の距離が、ほぼ１ｍである請求項９に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記平面ディスプレイパネルが、封止空間内の圧力が大気圧よりも低い圧力に保たれたディスプレイパネルである請求項１に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記平面ディスプレイパネルが、プラズマディスプレイパネルである請求項１に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。
前記暗騒音の周波数帯域を除いた周波数帯域において、第１の気圧条件下において測定された平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルからこの第１の気圧条件下における測定位置において発生している騒音の音圧レベルを差し引いたデータを用いて、第２の気圧条件下において平面ディスプレイパネルの封止空間から発生する異音の音圧レベルを算出する請求項４に記載の平面ディスプレイパネルの異音測定方法。