JP2008177150A - プラズマディスプレイパネルの製造方法及びプラズマディスプレイパネルの検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥には至らない程度のプロセス変動により生じる蛍光体塗布状態の変化を捉えて、塗布工程などの製造工程へのフィードバック・コントロールが実施できるようにしたことにある。
【解決手段】プラズマディスプレイの製造方法において、さらに、背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を撮像手段により撮像して輝度信号情報を取得し、該取得した輝度信号情報と、予め求めておいた蛍光体層形状モデルと輝度信号情報との相関関係とを比較して前記リブ内に塗布された蛍光体層の塗布状態（形状変化）を求める蛍光体検査工程を有し、該蛍光体検査工程により求められた蛍光体層の塗布状態（形状変化）を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法及びそれに用いるプラズマディスプレイパネルの検査装置に関し、特にプラズマディスプレイパネルの背面板の製造における蛍光体塗布工程での塗布量・塗布位置制御、及び塗布結果の判定を高精度に行う有効な技術に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰという）の製造は、透明電極を配した前面板と発光体を塗布した背面板を別々に作成し、それらを張り合わせて一枚のパネルにする。ＰＤＰの背面板には、通常、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の蛍光体が、ストライプ状に順に繰り返し塗布されているが、リブ内に各蛍光体が均一に塗布されていなければ、表示の輝度及び色調が不均一となる色ムラが生じたり、あるいは、ある色の蛍光体が隣の蛍光体層にはみ出し色が混じる混色や、塗布抜けにより発光状態におかれ得ない暗点が存在する等の不具合が生じるものとなっている。

このような蛍光体の塗布状態に不具合を持つ背面板を、前面板と張り合わせることを防ぐために、また、塗布状態に不具合が発生した場合、直ちに製造工程の不具合箇所を修正して不良製品を造らないようにするためにも、背面板単体で検査を確実に行うことが必要となってくる。この検査は、通常、紫外線を各蛍光体が塗着されたプラズマディスプレイパネル背面板に照射し、蛍光体層が励起、発光した光を受光することによって行われている。

たとえば、リブ内に正しく蛍光体層が塗布・形成されたかどうかを検査するための簡便な方法が、例えば、特開平１１−１６４９８号公報（特許文献１）や特開２００１−１５０３０号公報（特許文献２）に開示されている。これらによる検査方式を図１７を用いて簡単に説明する。

蛍光体形成が完成した背面板１４１に対し、紫外光源１４２による紫外光１４３を照射する。これにより、紫外光により蛍光体が励起されて発光する。その際の発光光１４４をカメラ１４５で検出し、検出信号を処理系１４６にて取得して、欠陥状態を検査する。
背面板１４１あるいは紫外光源１４２とカメラ１４５を連続的に走査することで背面板全面を検査する方式である。なお、特許文献２には、検出カメラ１４５は基板１４１に対して垂直方向での検出の他、４５°以下の角度から検出する方式も開示されている。

また、特許文献１には、紫外光により発生するオゾンを排出する機構についても開示されている。

特開平１１−１６４９８号公報 特開２００１−１５０３０号公報

上記特許文献１及び２には、リブ内に形成された蛍光体層を紫外光により励起・発光させ、基板上方或いは、４５°以下の斜方より検出する方法などが示されている。これらの方式は、カメラで検出した画像信号を基準値と比較して蛍光体の混色や、未塗布、異物による蛍光不良、輝度むらなどの欠陥判定をおこなうものであり、塗布プロセスで生じるリブ内の蛍光体層の形状変化を正確に行えていない。

このため、欠陥には至らない程度のプロセス変動により生じる蛍光体塗布状態の変化が捉えられず、塗布工程などの製造工程へのフィードバック・コントロールが実施できないという課題があった。

上記課題を解決するために、本発明は、蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を撮像手段により撮像して画像を取得し、該取得した画像をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーンを基に前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥を検査して蛍光体層の欠陥情報を得る蛍光体検査工程を有し、該蛍光体検査工程により得られた蛍光体層の欠陥情報を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とする。

また、本発明は、蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を特定方向から撮像手段により撮像して画像を取得し、該取得した画像をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーン間において差分領域を求め、該求められた前記差分領域を基に前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥を検査して欠陥の位置、形状及びサイズからなる蛍光体層の欠陥情報を得る蛍光体検査工程を有し、該蛍光体検査工程により得られた蛍光体層の欠陥情報を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とする。

また、本発明は、蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を互いに異なる複数の方向から撮像手段により撮像して複数の画像を取得し、該取得した複数の画像の各々をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーン同士を比較することによって前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥モードを検査して欠陥モードからなる蛍光体層の欠陥情報を得る蛍光体検査工程を有し、該蛍光体検査工程により得られた蛍光体層の欠陥情報を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とする。

また、本発明は、蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を撮像手段により撮像して輝度信号情報を取得し、該取得した輝度信号情報と、予め求めておいた蛍光体層形状モデルと輝度信号情報との相関関係とを比較して前記リブ内に塗布された蛍光体層の塗布状態を求める蛍光体検査工程を有し、該蛍光体検査工程により求められた蛍光体層の塗布状態を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とする。

また、本発明は、プラズマディスプレイの背面板に形成された蛍光体層を検査するプラズマディスプレイの検査装置において、前記蛍光体層を励起照明する紫外光発生手段と、前記紫外光発生手段からの励起照明により前記蛍光体層から発光する発光光を撮像して画像を取得する撮像装置と、該撮像装置により取得された画像をＲＧＢの各プレーンに分離して発光状態の特徴量（輝度プロファイル）を抽出する画像処理部と、該抽出された前記発光状態の特徴量と、蛍光体層形状モデルと発光状態の特徴量との相関関係を記録したデータとから蛍光体層の塗布状態（形状及びプロファイルも含む）を算出する形状・面内分布把握部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記画像処理部において、少なくとも１方向から生成された画像をＲＧＢの各プレーンに分離して各プレーン間の差分領域を求め、欠陥の位置、形状、面積（サイズ）を抽出することを特徴とする。

また、本発明は、前記形状・面内分布把握部において、少なくとも２方向から生成された各画像をそれぞれＲＧＢの各プレーンに分離して、１方向から撮像した画像のＲＧＢの各プレーンと他の方向から撮像した画像のＲＧＢの各プレーンとを比較して欠陥モードを判定することを特徴とする。

また、本発明は、プラズマディスプレイの製造システムとして、さらに、前記形状・面内分布把握部で算出された蛍光体層形状分布データから蛍光体塗布工程での変動を判定する状態判定部と、該状態判定部で判定された結果に基づき前記蛍光体塗布工程の製造装置のパラメータを制御する制御部とを有すること特徴とする。

以上説明したように、本発明の製造方法によれば、ＰＤＰの製造工程における蛍光体形成プロセスでの蛍光体塗布状態・蛍光体層形状を正確に把握し、速やかに製造工程にフィードバックできるため、歩留り向上、プロセス改善、不良防止に極めて大きな効果がある。

また、本発明の検査装置によれば、微細な欠陥、特に従来は欠陥と判定されない程度の蛍光体形状変化を捉えて、プロセス変動を木目細かく把握することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明に係るＰＤＰの製造方法及びＰＤＰの検査装置の実施例１を以下に図面を用いて説明する。

まず、本実施例１の対象となるＰＤＰの単純な構成を図１９に示して説明すると、背面ガラス２０１上にストライプ上のリブ障壁２０２を形成し、その内部にＲＧＢ３色の発光をそれぞれ生じる蛍光体層２０３を充填する。リブの上部には前面板ガラス２０５を配置し、背面板との間隙にガスを封入する。前面板の透明電極２０６とこれに直交する背面板内のアドレス電極２０４の間でプラズマ放電２０８を起こして紫外線を発生させる。この紫外線により各画素内の蛍光体を励起発光させて、発光画素２０９として、映像を作り出す構成となっている。

次に、本実施例１のＰＤＰの製造工程について図１３を用いて説明する。まず、前面板工程においては、ガラス基板を洗浄した（Ｓ１００）後、透明ＩＴＯ電極をスパッタにより形成する（Ｓ１０１）。次にバス電極をホトリソグラフィ（ホトマスク成形⇒エッチング加工）などにより形成する（Ｓ１０２）。そして、誘電体膜を塗布・焼成した（Ｓ１０３〜Ｓ１０５）後、保護膜であるＭｇＯ膜を蒸着し、成膜する（Ｓ１０６）。

背面板も同様にして、ガラス基板洗浄から始まり（Ｓ２００）、ホトリソグラフィなどによるアドレス電極形成後（Ｓ２０１〜Ｓ２０６）、誘電体膜を形成する（Ｓ２０７）。その後は前面板工程と異なり、リブ材を印刷し乾燥させリブ層を形成した後（Ｓ２０８）、サンドブラスト用のマスクを形成する（Ｓ２０９）。サンドブラスト加工（Ｓ２１０）により、リブを形成した後に焼成してリブ障壁が完成する（Ｓ２１１）。リブ障壁内に蛍光体ぺーストを印刷などにより充填し、焼成して蛍光体をリブ障壁内に固着させる（Ｓ２１２）。

最後に、前面板と背面板が完成すると両者を組立・封着した（Ｓ３００）後、真空引き・放電ガス導入を行い、封止する（Ｓ３０１）。そして駆動回路をパネルに取り付け（Ｓ３０２）、ＴＶセットとして組立て（Ｓ３０３）、完成となる。

ここで、本実施例１と特に関連のある蛍光体印刷・焼成工程Ｓ２１２について、図１４を用いて詳しく説明する。図１４（ａ）〜図１４（ｇ）は印刷方式による各工程を示す図である。

まず、図１４（ａ）に示すように、リブ形成完成後の背面板１０１が第一の蛍光体（Ｒとした）塗布装置（図１５）に搬送され、Ｒ用印刷マスク１０３に位置合わせされる。マスク１０３は予め決められたリブ内１０２にＲ蛍光体ペースト１０４が充填されるようにパターンが配置されており、スクリーン印刷の工法で背面板１０１上への充填が行われる。背面板全面への印刷が完了した後、図１４（ｂ）に示すように、Ｒ蛍光体充填背面板１０５は乾燥工程により、充填された蛍光体１０６中の溶剤成分が揮発し安定する。

次に、図１４（ｃ）に示すように、同様にして第二の蛍光体（Ｇとした）塗布工程において、前記のＲ蛍光体充填背面板１０５に対し、Ｇ用印刷マスク１０７を位置合わせし、予め決められたリブ内にＧ蛍光体ペースト１０８が充填するように、スクリーン印刷を行う。背面板全面への印刷が完了した後、図１４（ｄ）に示すように、Ｇ蛍光体充填背面板１０９は乾燥工程により、充填された蛍光体１１０中の溶剤成分が揮発し安定する。

次に、図１４（ｅ）に示すように、第三の蛍光体（Ｂとした）塗布工程においても同様に、前記のＧ蛍光体充填背面板１０９に対して、Ｂ用印刷マスク１１１を用いて、所定のリブ内にＢ蛍光体ペースト１１２を充填する。基板全面への印刷が完了した後、図１４（ｆ）に示すように、Ｂ蛍光体充填背面板１１３は乾燥工程により、充填された蛍光体１１４中の溶剤成分が揮発し安定する。

最後に、図１４（ｇ）に示すように、焼成工程にて、前記全蛍光体が塗布された背面板１１３を焼成し、蛍光体付背面板１１５が完成する。

この様な蛍光体印刷・焼成工程Ｓ２１２に用いる印刷装置の原理を、図１５を用いて説明する。装置架台１２１上に背面板１２４を搭載し、アライメント調整したのち、架台１２１に固定する。製造する基板品種、蛍光体種類に対応したマスク１２２を前記背面板１２４上に重ね、アライメント調整を行う。次に、塗布ヘッド１２７がマスク１２２の一端から一定速度で、矢印１２９の方向に、一定量の蛍光体ペースト１２８をマスク上にライン状に塗布しながら反対側の端まで走査する。さらに、スキージ１２６が塗布ヘッド１２７の後方より走査され、マスク上の蛍光体ペースト１２８がマスクパターン１２３の開口部から背基板１２４の所定のリブ１２５内に充填される。

また、別の塗布方式であるディスペンサ方式による装置の原理を、図１６を用いて説明する。装置架台１３１上に背面板１３２を搭載し、アライメント調整したのち、架台１３１に固定する。次に、製造する基板品種に対応したディスペンサ１３４を複数搭載した塗布ヘッド１３５にて、背面板の端から矢印１３６方向に沿って、一定速度で、走査する。その際、各ディスペンサからは、一定量の蛍光体ペースト１３４が、背面板１３２の所定のリブ内１３３に充填される。装置構成から明らかなように本方式の場合には、ディスペンサ１３４に装填する蛍光体ペースト種類を変えることにより、一度に全色の充填を行う工程とすることも可能である。

次に、本発明に係るリブ内に形成された蛍光体層状態を検査する検査装置の実施例について図１を用いて説明する。検査対象である背面板２は試料台１上に配置されて保持される。試料台１はステージ制御部１４により、任意の位置に制御される。なお、１３は、検査装置全体を制御する装置制御部である。従って、装置制御部１３は、ステージ制御部１４及び形状・面内分布把握部１１に接続して構成される。

検査対象の背面板２の上方には、紫外光源３ａ、３ｂを配置し、それぞれ反射板４ａ、４ｂにて対向する紫外光を背面板２に照射する。背面板２のリブ内に形成された蛍光体層は上記紫外光により励起され、蛍光光を発する。

発生した蛍光光９ａ、９ｂ、９ｃは、それぞれ、図１に示すように、背面板２に対して角度の異なる位置（左傾斜位置、ほぼ垂直位置、右傾斜位置）に配置されたレンズ５ａ、５ｂ、５ｃを通して集光され、それぞれの光検出器６ａ、６ｂ、６ｃにて検出される。レンズ５ａ及び光検出器６ａはリブの左側壁から発生する蛍光光９ａを良く検出でき、レンズ５ｃ及び光検出器６ｃはリブの右側壁から発生する蛍光光９ｃを良く検出できることになる。各光検出器６ａ、６ｂ、６ｃで検出された信号は、それぞれ画像生成部７ａ、７ｂ、７ｃにて２次元の画像として生成され、画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃへ送られる。画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃでは後述する画像処理により２次元画像から、蛍光体層の特徴量である欠陥の位置、形状、面積（サイズ）などがそれぞれ算出され、形状・面内分布把握部１１へ送られる。形状・面内分布把握部１１では、後述する方法にて、蛍光体層に係わるリブの高さや蛍光体層等の形状設計寸法である幾何学的設計寸法、基板（背面板）の種類などの設計情報・基板情報１０と、予め構築した蛍光体層形状モデルと発光輝度プロファイルデータとの相関関係データベース（形状モデル−輝度プロファイルの相関関係データベース）１２とを利用して、検出した基板の蛍光体層の形状および各形状パラメータのパネル面内の分布などのデータを算出する。状態判定部１５では、算出した上記データを基に、欠陥位置、欠陥モード、プロセス変動などの状態を判定し、上位サーバ１６に当該情報をｕｐｌｏａｄする。なお上位サーバ１６では、製造プロセスを統合的管理し、必要に応じて、製造装置（蛍光体塗布装置：蛍光体印刷・焼成装置等）１７へ指令を行う。

次に、各構成について、詳しく説明する。図２（ａ）は、図１に記載した、角度の異なる位置に配置された検出レンズ（対物レンズ）５、並びに光検出器６の配置角度及び検出分解能に関して説明したものである。ここでは説明を簡単にするため、１つの検出レンズ及び光検出器のみ記述した。

光検出器６は、例えば、紙面と垂直な方向に配置されたラインセンサから構成され、基板（背面板）２を紙面横方向に走査することにより、画素２０ａを順次検出し、２次元像を撮像する。

今、５０インチＰＤＰパネルを対象にした場合、ハイビジョン画面である横１６：縦９のサイズでフルハイビジョン規格の画素数である横１９２０画素の背面板のリブ間隔は、ＲＧＢ３色分で１画素となるため、約１９０μｍとなる（図２のＬｐ＝１９０μｍ）。また、説明を簡単にするためリブ壁が垂直であると仮定すると、角度θの斜め方向からパネルを観察した場合、観察可能なリブ側壁部の長さＨｓは、Ｈｓ＝Ｌｐ×ｔａｎθ（但し、リブ高さＨを超えない）と表される。

ここで、一般に人間がＴＶを斜めから視聴する限界角度を１０°とすると、上記関係式より、Ｈｓ＝１９０μｍ×ｔａｎ１０°＝３４μｍとなり、リブ側壁部３４μｍ分の蛍光体が見えることになる。この状態（限界角度１０°）で認知可能な欠陥がリブの側壁部から検出する必要のある最小欠陥サイズとなるので、光検出器６は観察領域３４μｍの少なくとも１／２程度の分解能で撮像して検出することが必要となる。従って、本実施例では、光検出器６がリブ側壁上において撮像して検出する最小検出分解能ｒを１５μｍ程度とした。

傾斜角θにおいて、上記リブ側壁上における認知可能な最小欠陥を検出できる最小検出分解能ｒを満足するためには、光検出器６によって走査方向に撮像サンプリングして検出する検出分解能ＲはＲ＝ｒ／ｔａｎθとなり、傾斜角θが例えば６０°の場合光検出器６は走査方向にＲ＝８．７μｍ程度間隔以下で撮像サンプリングして検出する必要が有り、傾斜角θが例えば４５°の場合光検出器６は走査方向にＲ＝１５μｍ程度間隔以下で撮像サンプリングして検出する必要が有り、傾斜角θが例えば２０°の場合光検出器６は走査方向にＲ＝４１．２μｍ程度間隔以下で撮像サンプリングして検出する必要が有る。この条件を表で示したものが、図２（ｂ）である。ただし、傾斜角θが９０°である垂直検出に近づくと光検出器６が撮像できる検出分解能Ｒは略ゼロとなり、リブ側壁上の最小欠陥を撮像することはできなくなる。なお、θ＞９０°の場合はθ＜９０°と左右対称であるため説明を省略する。

ところで、光検出器６が撮像可能なリブ壁高さＨｓの限界は、リブ高さＨとリブピッチＬｐとのアスペクト比によって決まる。一般に、リブ自体の製造上の制約や、蛍光層の厚さなどにより、リブピッチＬｐとリブ高さＨは同等程度である（アスペクト比１．０）ため、Ｈｓも最大１９０μｍとした。即ち、傾斜角θが４５°以上になると光検出器６が撮像できるリブ壁高さＨｓはリブピッチＬｐと同程度の１９０μｍとなり、リブ壁の蛍光体層の全領域を撮像できることになる。傾斜角θが例えば２０°になると光検出器６が撮像できるリブ壁高さＨｓは６９μｍ程度と限定されることになる。

また、傾斜角θが９０°における検出レンズの焦点深度を１とすると、傾斜角θの斜方検出では検出レンズの実効的な焦点深度はｓｉｎθ倍となり、図２（ｂ）に示すように傾斜角θが小さくなるほど焦点深度が浅くなり、焦点深度の深い検出レンズを使用する必要がある。

以上説明したように、実際の検出系５ａ〜５ｃ、６ａ〜６ｃの設計では図２（ｂ）に示す条件下で行えば良い。そして、相対向する検出系５ａ、５ｃ；６ａ、６ｃを設けて傾斜角θを５０°程度〜６０°程度の範囲内にすれば、検出レンズの焦点深度が０．８倍程度以上確保でき、検出分解能（撮像サンプリング間隔）Ｒが１２．６μｍ程度〜８．７μｍ程度で十分な走査速度が得られ、さらに撮像できるリブ壁高さＨｓはリブピッチＬｐと同程度の１９０μｍとなり、リブ壁の蛍光体層の全領域を撮像できることになる。

なお、傾斜角θがより低角度での条件であれば、走査方向検出分解能Ｒは大きくても良いので、より高速に走査可能であるが、あらかじめ十分長い焦点深度を持つ検出レンズを搭載するか、基板と検出レンズとの間の距離を一定に保つ機構が必要となる。逆に、傾斜角θがより高い角度での条件であれば、走査方向検出分解能Ｒは小さくする必要があり、光検出器の検出レートが不変ならば検出速度（走査速度）を遅くする必要がある。

次に、各画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃでの処理例を、図３及び図４を用いて詳しく説明する。図３は、各画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃでの処理フローを示すフロー図である。図４は、各画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃでの処理内容の説明図である。なお、検出角度θによらず、処理方式は同一であるので、１検出器から検出された画像を用いて説明する。本実施例では、前記光検出器６ａ、６ｂ、６ｃは光輝度及び色相を検出可能なカラー検出器とする。

本実施例１よる連続欠陥検出の処理を以下に説明する。各画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃは初めに得られた検出画像７０１から、処理対象の画像４２を切出す。説明のため、連続位置ズレ欠陥及び複数の孤立欠陥が存在する例を示した。連続位置ズレ欠陥がＢ蛍光体塗布時に生じた例を示す（正常品画像４０と比較するとＢ蛍光体が全てＲ蛍光体方向にズレている）。

各画像処理部は、検出画像７０１から切出された対象画像４２を、カラー画像のＲＧＢの各プレーンに分離する（Ｓ３１）。そして、各画像処理部は、設計情報・基板情報１０に格納されている基板設計情報（基板パラメータ）７０２からＲＧＢ並び方向及びパネル画素ピッチｐを得、ＲＧＢ並び方向に対応して、Ｂプレーン画像４２ｂはＹ方向に＋（１／３）×ｐシフトさせ、Ｇプレーン画像４２ｇはＹ方向に−（１／３）×ｐシフトさせる（Ｓ３２）。次に、各画像処理部は、各プレーンでの輝度値が一致するように画像上でＧａｉｎ調整を行い、輝度調整後の画像４２ｂ’、４２ｒ’、４２ｇ’を得る（Ｓ３３）。次に、各画像処理部は、それぞれの画像間で差分演算を行い、（Ｂプレーン）−（Ｒプレーン）の差分画像４４ａ、（Ｒプレーン）−（Ｇプレーン）の差分画像４４ｂ、（Ｇプレーン）−（Ｂプレーン）の差分画像４４ｃを出力する（Ｓ３４）。この結果、各画像処理部は、差分画像４４ａ中のライン状欠陥４６及び、差分画像４４ｃ中のライン状欠陥４７に位置ズレ欠陥が発生していることがわかる（Ｓ３５）。いずれの差分画像もＢプレーンを含むことからＢ蛍光体での位置ズレ欠陥であると判定する。また、差分画像４４ｂ中の差分領域４８から孤立欠陥が生じていることも判る。

このように、各画像処理部は少なくとも１方向（特定方向）からの画像を、ＲＧＢの各プレーンに分離し、各プレーン間の差分領域を求めることにより、従来は欠陥と判定されない程度の蛍光体形状変化を捉えて、欠陥の位置、形状、面積（サイズ）を特定することができる。

次に、形状・面内分布把握部１１での欠陥モード判定の処理例について図５及び図６を用いて詳しく説明する。前記各画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃでの処理にて、欠陥の位置、形状、面積（サイズ）が判明するため、形状・面内分布把握部１１は欠陥が含まれる領域をそれぞれの画像処理部８ａ、８ｂ、８ｃの画像中から抜き出し、各プレーンでの欠陥状態から欠陥モードを判定する。

即ち、形状・面内分布把握部１１は、画像処理部８ａからのリブの左側壁を撮像する画像中のＲプレーンで検出された欠陥領域５１ａ（ｒ）を、基板上の同一位置を捉えている画像処理部８ａからの他のプレーンＧ、Ｂでの領域５１ａ（ｇ）、５１ａ（ｂ）、及び画像処理部８ｂからのリブの真上から撮像する画像中でのプレーンＲ、Ｇ、Ｂでの領域５１ｂ（ｒ）、５１ｂ（ｇ）、５１ｂ（ｂ）、及び画像処理部８ｃからのリブの右側側壁を撮像する画像中のプレーンＲ、Ｇ、Ｂでの領域５１ｃ（ｒ）、５１ｃ（ｇ）、５１ｃ（ｂ）と比較すると、画像処理部８ｃからの画像中の領域５１ｃ（ｒ）、５１ｃ（ｇ）、５１ｃ（ｂ）では欠陥は無く、Ｂプレーンからの画像中の領域５１ａ（ｂ）、５１ｂ（ｂ）でも欠陥は無く、領域５１ａ（ｒ）での欠陥サイズが領域５１ｂ（ｒ）での欠陥サイズより大きく、同様に領域５１ａ（ｇ）での欠陥サイズが領域５１ｂ（ｇ）での欠陥サイズより大きいので、上記欠陥領域５１ａ（ｒ）は図６の欠陥５１に示す形状であり、Ｇ蛍光体６１のリブ壁面にＲ蛍光体６２が乗越えた欠陥モードであると判定する。

形状・面内分布把握部１１は、同様にして、画像処理部８ｃからの画像を基に検出される領域５２ｃ（ｇ）の欠陥は、他の領域に欠陥がないので、図６の欠陥５２の形状を持つＧリブ壁６３での蛍光体欠落欠陥であると判定する。

また、形状・面内分布把握部１１は、領域５３ａ（ｒ）の欠陥は、領域５３ｂ（ｒ）、領域５３ｃ（ｒ）に同程度のサイズの欠陥が有り、他のＧ、Ｂプレーンに欠陥が無いことから、図６の欠陥５３の形状を持つＲリブ６４内の異物６５による欠陥であると判定する。

また、形状・面内分布把握部１１は、領域５４ａ（ｒ）の欠陥は、領域５４ｂ（ｒ）、領域５４ａ（ｂ）、及び領域５４ｂ（ｂ）に同程度のサイズの欠陥が有り、Ｇプレーン及び画像処理部８ｃからの画像に欠陥が無いことから、図６の欠陥５４の形状を持つＢリブ６６内の側壁にＲ蛍光体６７が付着した混色欠陥であると判定する。

このようにして、形状・面内分布把握部１１は、欠陥モードを判定することで、蛍光体層の塗布工程におけるプロセス状態を正確に把握することが可能となる。

次に、形状・面内分布把握部１１での蛍光体層形状判定の処理例を図７を用いて詳しく説明する。正常な蛍光体層形状７１、蛍光体がやや少ない形状７３及び蛍光体層が右側に偏った形状７５に対して、リブのほぼ真上方向から撮像して画像処理部８ｂから得られる輝度信号のプロファイルをぞれぞれ７２、７４、７６とする。形状・面内分布把握部１１は、このような各輝度信号のプロファイル７２、７４、７６において、ピーク輝度をｐ１、ｐ１の７０％輝度をｐ２として、輝度ｐ２時のプロファイル幅ｐ２ｗ、及び中心からピーク位置の乖離量ｏｆｆを輝度プロファイルパラメータとして算出する。形状・面内分布把握部１１は、更に算出した各パラメータｐ２ｗ，ｏｆｆを、予め蛍光体層形状モデルと輝度プロファイルの相関関係を求めたデータである形状−輝度モデル１２に参照することで、実際の蛍光体層の形状を得ることが可能となる。

このようにすることで、形状・面内分布把握部１１は、欠陥と判定されない程度の蛍光体形状変化を捉えて、蛍光体塗布工程におけるプロセス変動を木目細かく把握することができる。

次に、形状・面内分布把握部１１及び状態判定部１５での処理について図８を用いて説明する。既に述べた処理により、検査対象基板上の欠陥位置、モード、サイズが判明するので、形状・面内分布把握部１１は、例えば、蛍光体乗越え欠陥を○印８１、混色欠陥を菱形印８２として欠陥分布マップ８０を生成する。生成された欠陥分布マップ８０は状態判定部１５へ送られ、例えば、発生位置により中央部か周辺部か、分布形状により円弧状か直線状かランダムかなどの状態判定が行われる。また、面取りされるパネル８０ａ〜８０ｆ毎に欠陥情報が記録される。

形状・面内分布把握部１１は、このような欠陥分布マップを生成することにより、蛍光体塗布工程におけるプロセス変動の傾向を速やかに把握することができる。

次に、別の処理例を図９を用いて説明する。形状・面内分布把握部１１は、図７にて説明した中心からの蛍光体のピーク位置の乖離量ｏｆｆを、図９に示す間隔で表示した幾何学的変位量分布であるズレ量マップ９０を生成する。ズレ量の大きさと方向を矢印９１、９３で示し、ズレがない場合は○印９２で示す。状態判定部１５では、ズレ量の大きい位置が中央部か周辺部か、ズレ方向が一定かランダムかなどの状態判定が行われる。また、面取りされるパネル９０ａ〜９０ｆ毎にズレ量分布が記録される。

形状・面内分布把握部１１は、このようなズレ量マップを生成することにより、蛍光体塗布工程におけるズレ量の傾向を速やかに把握することができる。

次に、本実施例１の製造方法における製造工程への制御を行う実施例について図１０及び図１１を用いて説明する。蛍光体層の製造工程である蛍光体塗布工程Ｓ２１２での製造装置（蛍光体塗布装置：蛍光体印刷・焼成装置等）１７は、上位サーバ１６から上述した蛍光体検査Ｓ２２０によって、蛍光体の欠陥の位置、形状、面積（サイズ）欠陥モード、欠陥分布、ズレ量が把握できるので、これら欠陥の情報の全部または一部を使用して、上記蛍光体塗布工程Ｓ２１２での製造装置１７のパラメータをチェック・修正する。具体的には、図１０に示す修正・チェック項目に示したパラメータ群であり、上述したスクリーン印刷方式、ディスペンサ方式毎に特有のパラメータもある。修正・チェック項目としては、スクリーン印刷方式及びディスペンサ方式に共通するものとしては、アライメント１７１及び基板クランプ状態１７２等があり、スクリーン印刷方式としては温度（基板、マスク）１７３、塗布量１７４、マスク・パターン確認１７５及びマスク・裏面クリーニング１７６等があり、ディスペンサ方式としては温度（基板）１７７、ヘッド走り方向１７８．塗布量１７９及びノズル詰り状態１８０等がある。そこで、製造装置１７は、例えば、図１１に示す欠陥−推定原因対応表（欠陥モード−分布状態−推定原因の対応表）に従って、該当する各パラメータ項目を確認・調整する。図１１の推定原因に示す数字は以下の調整項目に相当する。１．アライメント（Ｘ−Ｙ）、２．アライメント（回転）、３．基板クランプ、４．温度勾配、５．塗布量、６．マスクパターン、７．マスク裏面汚れ、８．ヘッド走り方向誤差、９．ノズル詰まりである。これらの欠陥の情報や調整すべき情報を蛍光体塗布工程（蛍光体印刷・焼成工程）Ｓ２１２にフィードバックすれば、蛍光体製造工程でのプロセス状態の変動を減少させ、安定した状態で製造することができる。

このように本実施例１の製造方法によれば、ＰＤＰの製造工程における蛍光体形成プロセスでの蛍光体塗布状態・蛍光体層形状から蛍光体塗布工程でのプロセス状態を木目細かく正確に把握し、速やかに蛍光体塗布工程にフィードバックして蛍光体塗布工程の製造装置を制御できるため、歩留り向上、プロセス改善、不良防止に極めて大きな効果がある。また、上述した蛍光体検査Ｓ２２０により、欠陥モードが判明しているので、修正可能かどうかの判定も容易になる。

次に、本実施例１における検査装置の構成について図１２を用いて説明する。検査対象基板３３（２）に対して、十分長い距離を照明可能な紫外ランプ３１（３ａ，４ａ）、３２（３ｂ，４ｂ）により、紫外光を基板３３（２）に照射する構成とする。蛍光体の発光光の検出手段は、各検出方向に対応し、検出素子の分解能と１素子当り長さにより、検出範囲を分割して、検出手段３０ａ−１〜３０ａ−ｎ（５ａ，６ａ）、３０ｂ−１〜３０ｂ−ｎ（５ｂ，６ｂ）、３０ｃ−１〜３０ｃ−ｎ（５ｃ，６ｃ）を配置する。検出素子としてはカラーラインセンサを用い、基板３３の走査と同期して画像検出を行う構成とする。

このような構成とすることで、大きい基板であっても、高速に検査することが可能であり、製造タクト内での検査が可能となり、インライン検査装置として実現可能である。

なお紫外光としては、低圧水銀灯（波長１８４ｎｍ、２５４ｎｍ）の他、波長４００ｎｍ以下の紫外レーザをライン状に走査するなどして実現可能であり、レーザ光源としては、ＫｒＦレーザ（２４８ｎｍ）、ＫｒＣｌレーザ（２２２ｎｍ）、ＡｒＦレーザ（１９３ｎｍ）などが利用できる。

次に、本発明に係る蛍光体検査装置の実施例２について図１７を用いて説明する。図１に示す蛍光体検査装置の実施例１ではカメラ３台で３方向からの画像を検出したのに対し、本蛍光体検査装置の実施例２では、１台のカメラの方向を変化させて検出することが特徴である。他の構成は図１と同様なため説明を省略する。図１と同様に紫外光源３ａ、３ｂ及び反射板４ａ、４ｂにより紫外光を背面板２に照射する。背面板２のリブ内に形成された蛍光体層は上記紫外光により励起され、該励起された蛍光体からの発光を、基板（背面板）２に対してある角度に設定されたレンズ５を通して集光し、光検出器６にて検出する。検出した信号は、画像生成部７にて２次元の画像として生成され、画像処理部８へ送られる。レンズ５と光検出器６は検出角度を任意に変えることが可能なレール２００上に配置され、角度を変えることにより、複数台の検出器で検出したのと同様の画像を得ることができる。

本実施例２によれば、レンズ５及び光検出器６を１台のカメラで実現でき、構成の簡素化やコスト低減を図ることができる。また、本実施例２により得られた画像を、実施例１と同様に処理して得られた欠陥や調整すべき情報を蛍光体塗布工程Ｓ２１２にフィードバックすれば、蛍光体製造工程でのプロセス状態の変動を減少させ、安定した状態で製造することができる。

次に、形状・面内分布把握部１１での欠陥モード判定の他の実施例３について図１８を用いて説明する。図１８は、図５に示した３方向からの検出例のうち、画像処理部８ｂからの画像分（中央）を省いて２方向の検出画像を用いた実施例３を示す。本実施例３のように、中央部での検出画像が無い場合でも、左右２方向からの検出画像においても、リブの死角による検出不能領域が無ければ、３方向からの検出と同様にして図６に示す欠陥モード（欠陥領域５１ａ（ｒ）及び５１ａ（ｇ）を基にＲ乗越え欠陥５１を判定し、欠陥領域５２ｃ（ｇ）を基にＧリブ壁欠落欠陥５２を判定し、欠陥領域５３ａ（ｒ）及び５３ｃ（ｒ）を基にＲリブ内異物欠陥５３を判定し、欠陥領域５４ａ（ｒ）及び５４ａ（ｂ）を基にＢリブ内混色欠陥５４を判定する。）を特定することが可能となる。

２方向からの検出画像を用いているため、３方向からの検出例と比較してより迅速に処理が可能となる。また、本実施例３により得られた欠陥や調整すべき情報を蛍光体塗布工程Ｓ２１２にフィードバックすれば、実施例１と同様に、蛍光体製造工程でのプロセス状態の変動を減少させ、安定した状態で製造することができる。

本実施例の検査装置を示す構成図である。 本実施例における検出系配置・分解能仕様の説明図である。 本実施例の画像処理部での処理フローを示すフロー図である。 本実施例の画像処理部での処理内容の説明図である。 本実施例における欠陥モード判定処理の説明図である。 欠陥モードの断面性状を示す図である。 蛍光体層形状と検出輝度プロファイルの対応を示す説明図である。 欠陥分布マップ例を示す説明図である。 位置ズレ量マップ例を示す説明図である。 本実施例の製造方法における塗布工程への制御を表すフロー図である。 欠陥モードと製造工程での推定原因の対応を示す図である。 本実施例による検査装置を示す斜視図である。 ＰＤＰ製造工程を示すフロー図である。 スクリーン印刷方式による蛍光体塗布工程を示す説明図である。 スクリーン印刷方式による蛍光体塗布装置を示す斜視図である。 ディスペンサ方式による蛍光体塗布装置を示す斜視図である。 画像処理部の他の実施例を示す構成図である。 欠陥モード判定処理の他の実施例を示す説明図である。 ＰＤＰの構造を示す説明図である。 従来の検査装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１…装置試料台、２…背面板、３ａ、３ｂ…紫外光源、４ａ、４ｂ…ＵＶ用リフレクタ、５、５ａ、５ｂ、５ｃ…検出レンズ、６、６ａ、６ｂ、６ｃ…光検出器、７ａ、７ｂ、７ｃ…画像生成部、８ａ、８ｂ、８ｃ…画像処理部、９ａ、９ｂ、９ｃ…蛍光発光光、１０…設計情報・基板情報データ、１１…形状・面内分布把握部、１２…蛍光体層形状−輝度プロファイルモデルＤＢ、１３…装置制御部、１４…ステージ制御部、２０ａ…斜方検出系での検出画素列、２０ｂ…垂直検出系での検出画素列、３１、３２…紫外光源、８０ａ−１〜８０ａ−ｎ、８０ｂ−１〜８０ｂ−ｎ、８０ｃ−１〜８０ｃ−ｎ…検出手段、３３…検査対象背面基板、４０…正常検出画像、４１…左隣接画像、４２…処理対象画像、４２ｂ…画像４２のＢ成分画像、４２ｒ…画像４２のＲ成分画像、４２ｇ…画像４２のＧ成分画像、４２ｂ’…画像４２ｂのＹ方向シフトとＧａｉｎ調整をした画像、４２ｒ’…画像４２ｒのＧａｉｎ調整をした画像、４２ｇ’…画像４２ｇのＹ方向シフトとＧａｉｎ調整をした画像、４３…右左隣接画像、４４ａ…画像４２ｂ’と画像４２ｒ’の差分絶対値画像、４４ｂ…画像４２ｒ’と画像４２ｇ’の差分絶対値画像、４４ｃ…画像４２ｇ’と画像４２ｂ’の差分絶対値画像、４６、４７…ライン状欠陥、４８…孤立欠陥、５１ａ（ｒ）〜５４ｃ（ｂ）…各画像処理部からの欠陥画像領域（各プレーン）、６１…Ｇ蛍光体層、６２…Ｒ乗越え欠陥、６３…Ｇ蛍光体リブ壁欠落欠陥、６４…Ｒ蛍光体層、６５…異物、６６…Ｂ蛍光体層、６７…付着したＲ蛍光体粒子、７１…正常な蛍光体層形状の断面、 ７２…７１の蛍光体層の輝度信号のプロファイル、７３…蛍光体がやや少ない形状の断面、 ７４…７３の蛍光体層の輝度信号のプロファイル、７５…蛍光体層が偏った形状の断面、 ７６…７５の蛍光体層の輝度信号のプロファイル、８０…欠陥分布マップ、８０ａ〜８０ｆ…面取りパネル、８１…蛍光体乗越え欠陥位置、８２…混色欠陥位置、９０…蛍光体ずれ量マップ、９０ａ〜９０ｆ…面取りパネル、９１、９３…ズレ量と方向矢印、９２…ズレ無し、１０１…リブ形成完成後の背面基板、１０２…Ｒ蛍光体充填箇所、１０３…Ｒ用印刷マスク、１０４…Ｒ蛍光体ペースト、１０５…Ｒ蛍光体充填基板、１０６…充填されたＲ蛍光体、１０７…Ｇ用印刷マスク、１０８…Ｇ蛍光体ペースト、１０９…Ｇ蛍光体充填基板、１１０…充填されたＧ蛍光体中、１１１…Ｂ用印刷マスク、１１２…Ｂ蛍光体ペースト、１１３…Ｂ蛍光体充填基板、１１４…充填されたＢ蛍光体、１１５…蛍光体付背面基板、１２１…装置架台、１２２…マスク、１２３…マスクパターン開口部、１２４…背面板、１２５…印刷対象リブ、１２６…印刷スキージ、１２７…塗布ヘッド、１２８…蛍光体ペースト、１２９…印刷方向、１３１…装置架台、１３２…背面板、１３４…ディスペンサ、１３５…塗布ヘッド、１３６…塗布方向、１４１…背面板、１４２…紫外光源、１４３…紫外光、１４４…発光光、１４５…検出カメラ、１４６…信号処理系。

Claims (8)

1. 蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、
   更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を撮像手段により撮像して画像を取得し、該取得した画像をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーンを基に前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥を検査して蛍光体層の欠陥情報を得る蛍光体検査工程を有し、
   該蛍光体検査工程により得られた蛍光体層の欠陥情報を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
2. 蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、
   更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を特定方向から撮像手段により撮像して画像を取得し、該取得した画像をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーン間において差分領域を求め、該求められた前記差分領域を基に前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥を検査して欠陥の位置、形状及びサイズからなる蛍光体層の欠陥情報を得る蛍光体検査工程を有し、
   該蛍光体検査工程により得られた蛍光体層の欠陥情報を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
3. 蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、
   更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を互いに異なる複数の方向から撮像手段により撮像して複数の画像を取得し、該取得した複数の画像の各々をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーン同士を比較することによって前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥モードを検査して欠陥モードからなる蛍光体層の欠陥情報を得る蛍光体検査工程を有し、
   該蛍光体検査工程により得られた蛍光体層の欠陥情報を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
4. 蛍光体塗布装置を用いてプラズマディスプレイの背面板に設けられたリブ内に蛍光体層を塗布する蛍光体塗布工程を有するプラズマディスプレイの製造方法において、
   更に、前記背面板のリブ内に塗布された蛍光体層に紫外光を照射して発光させ、該発光させた光を撮像手段により撮像して輝度信号情報を取得し、該取得した輝度信号情報と、予め求めておいた蛍光体層形状モデルと輝度信号情報との相関関係とを比較して前記リブ内に塗布された蛍光体層の塗布状態を求める蛍光体検査工程を有し、
   該蛍光体検査工程により求められた蛍光体層の塗布状態を前記蛍光体塗布工程にフィードバックして前記蛍光体塗布装置を制御することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
5. プラズマディスプレイの背面板に形成された蛍光体層を検査するプラズマディスプレイの検査装置において、
   前記背面板を保持する保持台と、
   該保持台を走行させる駆動部と、
   前記蛍光体層に紫外光を照射する紫外光照射光学系と、
   前記紫外光照射光学系による紫外光の照射により前記蛍光体層から発光する光を撮像して画像を取得する撮像装置と、
   該撮像装置で取得した画像をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーンを基に前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥を検査して蛍光体層の欠陥情報を得る欠陥判定部と、
   を備えたことを特徴とするプラズマディスプレイの検査装置。
6. プラズマディスプレイの背面板に形成された蛍光体層を検査するプラズマディスプレイの検査装置において、
   前記背面板を保持する保持台と、
   該保持台を走行させる駆動部と、
   前記蛍光体層に紫外光を照射する紫外光照射光学系と、
   前記紫外光照射光学系による紫外光の照射により前記蛍光体層から発光する光を特定方向から撮像して画像を取得する撮像装置と、
   該撮像装置で取得した画像をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーン間において差分領域を求め、該求められた前記差分領域を基に前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥を検査して欠陥の位置、形状及びサイズからなる蛍光体層の欠陥情報を得る画像処理部と、
   を備えたことを特徴とするプラズマディスプレイの検査装置。
7. プラズマディスプレイの背面板に形成された蛍光体層を検査するプラズマディスプレイの検査装置において、
   前記背面板を保持する保持台と、
   該保持台を走行させる駆動部と、
   前記蛍光体層に紫外光を照射する紫外光照射光学系と、
   前記紫外光照射光学系による紫外光の照射により前記蛍光体層から発光する光を互いに異なる複数の方向から撮像して複数の画像を取得する撮像装置と、
   該撮像装置で取得した複数の画像の各々をＲＧＢの各プレーンに分離し、該分離したＲＧＢの各プレーン同士を比較することによって前記リブ内に塗布された蛍光体層の欠陥モードを検査して欠陥モードからなる蛍光体層の欠陥情報を得る欠陥モード算出部と、
   を備えたことを特徴とするプラズマディスプレイの検査装置。
8. プラズマディスプレイの背面板に形成された蛍光体層を検査するプラズマディスプレイの検査装置において、
   前記背面板を保持する保持台と、
   該保持台を走行させる駆動部と、
   前記蛍光体層に紫外光を照射する紫外光照射光学系と、
   前記紫外光照射光学系による紫外光の照射により前記蛍光体層から発光する光を撮像して輝度信号情報を取得する撮像装置と、
   該撮像装置で取得した輝度信号情報と、予め求めておいた蛍光体層形状モデルと輝度信号情報との相関関係とを比較して前記リブ内に塗布された蛍光体層の塗布状態を求める形状・面内分布把握部と、
   を備えたことを特徴とするプラズマディスプレイの検査装置。

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