JPH10162742A - プラズマディスプレイパネルの画素欠陥補修方法及び画素欠陥補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイパネルの欠陥画素を補
修する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 欠陥画素の窓部の内側端面に開口数の大
きなレンズ２２を介してレーザビームを照射する。これ
により、ガラス材等から成る窓部の内側端面がレーザエ
ネルギーによって破壊され、ガラス材等が飛散して少な
くとも放電用の電極１０の表面に付着・堆積することに
より絶縁膜となる。この絶縁膜は、セル空間内での放電
プラズマの発生を阻止するので、補修後の欠陥画素を常
に黒表示の状態にし、他の正常な画素が発光しても目立
たないようにする。

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
レイパネルに生じた欠陥画素を補修する方法及びその欠
陥画素を補修するための欠陥画素補修装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、プラズマディスプレイパネル
は、密閉して画成された複数のセル空間にカソード電極
とアノード電極が対向配置して成る複数の画素を有し、
相互に対向する任意のカソード電極とアノード電極に駆
動電圧を印加して放電プラズマを発生させることにより
表示を行う。図４はＤＣ型プラズマディスプレイパネル
の構造を分解して示す斜視図である。同図において、こ
のＤＣ型プラズディスプレイパネルは、背面板２の表面
にアノード電極パターン４が蒸着等により形成され、ア
ノード電極パターン４上には複数の穴を有する絶縁層６
を介して、底端部に穴を有するセル空間を構成する隔壁
（リブ）８が厚膜成型技術等により形成され、各セル空
間の内壁に蛍光層が形成されている。更に、隔壁８の上
部には、背面側にカソード電極パターン１０が形成され
たガラス材より成る透明の前面板１２が密着されてい
る。

【０００３】図５は、かかる構造のＤＣ型プラズマディ
スプレイパネルの一画素を前面板１２から見たときの平
面図、図６は一画素の縦断面図であり、これらの図にお
いて、セル空間の底端部に形成された穴と絶縁層６に形
成された穴とを介してアノード電極４がセル空間内に露
出し、この露出したアノード電極４と前面板１２側のカ
ソード電極１０が対向し、セル空間内に放電用ガスが封
入されている。そして、相互に対向するアノード電極４
とカソード電極１０に駆動電圧αj，φiを印加すること
によりセル空間内に放電プラズマを発生させ、それによ
り放射される紫外線によって蛍光層を発光させ、カソー
ド電極１０の両側の透明窓部を通してその発光による画
素表示を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような構造のプラ
ズマディスプレイパネルは、高密度且つ多画素化等の要
請に応えるために微細加工技術が適用されるが、隔壁の
形成不良などに起因して、常に放電状態となり所謂輝点
欠陥不良となる画素が発生するという問題があった。

【０００５】従来は、特開平５−２９９０２０号公報、
特開平６−２０６０４号公報のように、製造過程におい
て細心の注意をはらいつつこの輝点欠陥の発生の未然防
止を図るようにしているが、製造後に所定数以上の輝点
欠陥が存在するプラズマディスプレイパネルは廃棄され
ており、また、この輝点欠陥を検出する作業が極めて煩
雑であった。

【０００６】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、製造後のプラズマディスプレイパネルに生
じた欠陥画素を補修する方法及び画素欠陥補修装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明のプラズマディスプレイパネルの画素欠陥補
修方法は、プラズマディスプレイパネルの欠陥画素の窓
部の内側端面にレーザを照射することにより前記内側端
面の構成物を飛散させ、少なくともプラズマ放電用の電
極表面に前記飛散した構成物を堆積させることとした。

【０００８】本発明のプラズマディスプレイパネルの画
素欠陥補修装置は、プラズマディスプレイパネルの画素
を拡大観察する光学系と前記プラズマディスプレイパネ
ルの欠陥画素の部分にレーザを照射する光学系とを有す
る拡大観察光学系と、前記プラズマディスプレイパネル
を前記拡大観察光学系に対して相対移動させるステージ
とを備え、前記ステージにて位置決めされた前記プラズ
マディスプレイパネルの欠陥画素の窓部の内側端面に前
記レーザを照射することにより前記内側端面の構成物を
飛散させ、少なくともプラズマ放電用の電極表面に前記
飛散した構成物を堆積させる構成とした。

【０００９】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は画素欠陥補修装置の構成を示す説明図である。図
１において、検査及び補修の対象であるプラズマディス
プレイパネル１４を載置するためのＸＹＺステージ１６
が備えられ、このＸＹＺステージ１６は、制御部１８か
らの制御信号に従って作動するサーボモータを具備する
駆動機構２０によってＸＹＺ座標の何れの方向にも移動
され、このＸＹＺステージ１６の移動動作によりプラズ
マディスプレイパネル１４を任意の位置に位置決めす
る。

【００１０】ＸＹＺステージ１６の上方には、Ｚ座標方
向に沿って、開口数（ＮＡ）の大きな結像レンズ２２
と、ダイクロイックミラー２４と、カメラレンズ２６を
有すると共に固体撮像デバイス等にて撮像するビデオカ
メラ２８が設けられ、かかる光学系を構成する全ての構
成要素が同一の光軸に合致している。そして、ビデオカ
メラ２８より出力されるビデオ信号が画像処理部３０に
転送され、画像処理部３０は、このビデオ信号に基づい
てＣＲＴモニタ等の表示部３２に画像の再生表示を行わ
せたり、適時にＸＹＺステージ１６を移動させるための
位置移動命令信号を制御部１８へ出力する。尚、制御部
１８及び画像処理部３０は所謂マイクロコンピュータシ
ステム等にて実現されており、操作者がこのマイクロコ
ンピュータシステム等を操作することにより、この画素
欠陥補修装置全体の動作を制御することができる構成と
なっている。

【００１１】この光学系は拡大観察光学系であり、その
光学倍率は、最大倍率のときに、ビデオカメラ２８の画
角の全領域内にプラズマディスプレイパネル１４中の９
個程度の画素像が収まるように設定されている。

【００１２】ダイクロイックミラー２４に対向する位置
には、レーザ出射端が結像レンズ２２及びカメラレンズ
２６の光軸と光軸合わせされたレーザ発振器３４が設け
られ、ダイクロイックミラー２４とレーザ発振器３４の
レーザ出射端との間には、所定部分だけに光透過パター
ン３６ａを有し残余の部分は光の透過を遮断する遮断部
となっている遮光マスク３６が設けられている。

【００１３】レーザ発振器３４は、所定波長、所定出射
エネルギー、且つ所定の繰り返し周期のパルスレーザ光
を出射し、その起動及び停止制御は制御部１８からの制
御信号に従って行われる。

【００１４】光透過パターン３６ａは光軸に対して直交
する微細な単一円となっており、レーザ発振器３４から
出射されるレーザ光がこの単一円内を透過することによ
り、極めて細いレーザビームを発生させる。そして、制
御部１８にて制御されるアクチュエータ等（図示せず）
によって遮光マスク３６が駆動され、光透過パターン３
６ａがレーザ発振器３４のレーザ出射端に対向配置され
ると、その微細な単一円に合わせられたレーザビームを
ダイクロイックミラー２４ないし結像レンズ２２を介し
てプラズマディスプレイパネル１４に照射し、後述する
欠陥画素の補修を行うことができる。一方、遮光マスク
３６の遮断部がレーザ発振器３４のレーザ出射端に対向
すると、レーザビームのプラズマディスプレイパネル１
４への照射が停止して、ビデオカメラ２８によりプラズ
マディスプレイパネル１４の画素を拡大撮影することが
できる。

【００１５】このように、結像レンズ２２がプラズマデ
ィスプレイパネル１４を撮影するための対物レンズとし
ての機能とレーザビームを集光してプラズマディスプレ
イパネル１４に照射するための集光レンズとしての機能
を兼ね備えることから、この拡大観察光学系は、拡大観
察及びレーザビーム照射の両機能を備えている。

【００１６】更に、ＸＹＺステージ１６の上方には、カ
メラレンズ３８を有すると共に固体撮像デバイス等にて
撮像するビデオカメラ４０から成る全視野観察光学系が
設けられ、このカメラレンズ３８及びビデオカメラ４０
は、プラズマディスプレイパネル１４の表示寸法の半分
に相当する距離だけ上記拡大観察光学系から離して設け
られている。また、全視野観察光学系の光学倍率は、プ
ラズマディスプレイパネル１４の全画素を同時に撮影す
ることができるように設定されている。そして、ビデオ
カメラ４０から出力されるビデオ信号が画像処理部３０
に転送され、画像処理部３０がこのビデオ信号に基づい
て表示部３２に画像の再生表示を行わせる。

【００１７】また、ＸＹＺステージ１６に載置されたプ
ラズマディスプレイパネル１４のカソード電極及びアノ
ード電極に駆動電圧を印加して表示動作を行わせるため
のプラズマディスプレイ駆動回路（以下、ＰＤＰ駆動回
路という）４２が備えられている。

【００１８】次に、かかる構成を有する画素欠陥補修装
置の動作及び画素欠陥補修方法を説明する。図２は画素
欠陥の補修工程を示すフローチャート、図３は欠陥画素
の補修原理を説明するために一画素部分を拡大して示す
縦断面図である。尚、図４ないし図６に示したＤＣ型プ
ラズマディスプレイパネルの画素欠陥を補修する場合に
ついて説明する。

【００１９】まず、図２のステップＳ１００において、
操作者が、補修対象であるプラズマディスプレイパネル
１４をＸＹＺステージ１６上の適宜の位置に載置し、全
視野観察光学系のビデオカメラ４０によりこのプラズマ
ディスプレイパネル１４の撮影を開始させる。即ち、図
１中の一点鎖線にて示す如く、載置されたプラズマディ
スプレイパネル１４をビデオカメラ４０により撮影す
る。

【００２０】次にステップＳ１０２において、ＰＤＰ駆
動回路４２をオンにすることにより、プラズマディスプ
レイパネル１４の全画素を均一輝度の表示状態に設定
し、操作者が表示部３２に再生表示された画像を見なが
ら、プラズマディスプレイパネル１４の全体を観察す
る。

【００２１】更に、プラズマディスプレイパネル１４の
全ての画素を黒表示にすべく、ＰＤＰ駆動回路４２より
出力される駆動電圧を調整した後、黒表示とならない画
素、即ち高輝度のままとなっている画素を表示部３２の
再生映像を見ながら観測することにより、輝点欠陥を検
出する。

【００２２】次にステップＳ１０４において、ＸＹＺス
テージ１６を移動させることによりプラズマディスプレ
イパネル１４を拡大観察光学系の結像レンズ２２の下方
に配置し、結像レンズ２２とダイクロイックミラー２４
及びカメラレンズ２６を介して得られる拡大像をビデオ
カメラ２８にて撮影させ、更に、画像処理部３０により
表示部３２に画像を再生表示させる。即ち、図１中の実
線にて示す如く、プラズマディスプレイパネル１４を拡
大観察光学系の下方に移動させる。

【００２３】そして、表示部３２に表示される画像中の
高輝度の部分を調べることによって輝点欠陥を検出し、
更にＸＹＺステージ１６を微調整することにより、輝点
欠陥に該当する画素のうちでレーザビームを照射すべき
部分の位置決め調整を行う。尚、レーザビームを照射す
べき部分としては、カソード電極１０の設けられていな
い前面板１２の窓部とする。

【００２４】次にステップＳ１０６において、ＰＤＰ駆
動回路４２をオフにしてプラズマディスプレイパネル１
４の表示動作を停止させ、更に、レーザ発振器３４をオ
ンにてし、遮光フィルタ３６の光透過パターン３６ａを
レーザ発振器３４のレーザ出射端に対向させることによ
り、レーザビームをダイクロイックミラー２４及び結像
レンズ２２を介して、プラズマディスプレイパネル１４
の輝点欠陥画素の上記窓部に照射させる。

【００２５】ここで、図３に示す如く、輝点欠陥画素の
上記窓部の内側端面に対してレーザビームを照射するよ
うにＸＹＺステージ１６のＺ方向の位置を調整する。ま
た、結像レンズ２２は開口数（ＮＡ）が大きいため、こ
の窓部の内側端面に対してレーザビームを照射し易い構
成になっている。

【００２６】このように、レーザビームを照射すると、
窓部の内側端面のガラス材がレーザビームのエネルギー
により破壊され、その飛散したガラス材がカソード電極
１０や蛍光層やアノード電極４の表面に被着して堆積
し、この堆積部分が絶縁層となる。また、前記位置移動
命令信号に基づいて制御部１８が駆動機構２０を制御し
てＸＹＺステージ１６をＸＹ座標平面上で微動させる。
これにより、窓部の形状に合わせて内側端面に対してレ
ーザビームが走査されることにより、内側端面の比較的
広い範囲が破壊され、広範囲に絶縁層が堆積される。

【００２７】そして、ステップＳ１０８において、ＰＤ
Ｐ駆動回路４２を再びオンにして、表示部３２の再生映
像を見ながら輝点欠陥画素の補修状況を検査し、補修加
工処理を終了する。ここで、この補修処理が成された画
素には上記絶縁層が形成されるのでカソード電極１０や
アノード電極４が絶縁され、再び駆動電圧を印加しても
放電プラズマが発生しなくなり、この画素は常に黒表示
のままとなる。特に、カソード電極１０の表面に絶縁層
が堆積されることにより、セル空間内での放電が完全に
阻止され、常に黒表示の状態になる。

【００２８】このように、輝点欠陥画素を常に黒表示の
状態に補修すると、プラズマディスプレイパネル１４の
全面を高輝度の表示にした場合であっても、その黒表示
は目立たなくなるので、実質的に正常なプラズマディス
プレイパネルとして使用することが可能となる。

【００２９】尚、本実施の形態では、レーザ発振器３４
を特に限定していないが、プラズマディスプレイパネル
１４の前面板１２を透過する波長のレーザ光を出射する
レーザ発振器を適用することができる。好適には、フッ
素、キセノン、ヘリウム及びネオンの混合ガスを放電さ
せることによりパルスレーザ光を出射するＸｅＦエキシ
マレーザ発振器や、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振器(高調波
を含む)等が良い。この実施の形態では、レーザ発振器
３４にはＸｅＦエキシマレーザを使用し、その波長を３
５１ｎｍ、出射パルスエネルギーを３０ｍＪ、パルス繰
返し周波数を１０Ｈｚ、遮光マスク３６からの光結像パ
ターンの直径を４０μｍ、レーザビームエネルギ密度を
５Ｊ／ｃｍ²とした結果、好適な効果が得られた。

【００３０】また、本実施の形態では、遮光マスク３６
には単一の光透過パターン３ａを設け、ＸＹＺステ ー
ジ１６を微動させることによりこの光透過パターン３６
ａを通過したレーザビームを欠陥画素の窓部の形状に合
わせて走査するようにしたが、本発明は、このレーザビ
ームを走査する場合に限定されるものではない。

【００３１】例えば、窓部の形状に縮小投影される形状
にパターニングされた光透過パターンを遮光マスクに設
けておき、この光透過パターンを通過したレーザビーム
を窓部に照射することによって、窓部の内側端面を一括
して破壊するようにしてもよい。但し、この場合には、
カソード電極１０にレーザビームを照射させないことが
重要である。カソード電極１０に照射された場合、その
電極が切断され、プラズマディスプレイパネル１４の表
示動作が不良となる状態を招くことがあるからである。

【００３２】また、窓部内側の加工部分の範囲や加工量
（破壊量）は、少なくともカソード電極１０を十分に被
覆し放電プラズマの発生を阻止し得る程度の絶縁層が形
成される程度に決められるならば、特に限定されるもの
ではない。尚、カソード電極１０への絶縁層の堆積効果
を考慮する上で、カソード電極１０に可能な限り近い部
分にレーザビームを照射することが望ましい。

【００３３】また、本実施の形態では、ＤＣ型プラズマ
ディスプレイパネルの欠陥画素の補修について説明した
が、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの欠陥画素の補
修についても本発明を適用することができる。更に、カ
ソード電極とアノード電極が相互に直交配置され、これ
らの電極間に表示用の駆動電圧を印加することによって
表示を行うプラズマディスプレイパネルの補修について
説明したが、本発明は、かかる構造のプラズマディスプ
レイパネルのみを適用対象とするものではない。例え
ば、放電プラズマを発生させるための各セル空間の近傍
にドライブトランジスタが設けられ、各ドライブトラン
ジスタを個々独立に作動させることにより、各セル空間
に放電プラズマを発生させるアクティブマトリクス型の
プラズマディスプレイパネルの補修も可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明のプラズマディスプレイパネルの
画素欠陥補修方法と画素欠陥補修装置によれば、少なく
とも放電用電極に堆積した飛散構成物が絶縁層として機
能するので、補修後の欠陥画素は放電プラズマが発生し
なくなり常に黒表示の状態となる。この結果、欠陥画素
が目立たなくなり、製造後であっても実質的に欠陥画素
の無いプラズマディスプレイパネルを提供することがで
きる。

【００３５】また、拡大観察光学系にてプラズマディス
プレイパネルの画素を拡大観察するので、欠陥画素を容
易に検出することができ、更にレーザ照射するだけで欠
陥画素の補修が可能であるので、補修作業の迅速化、簡
素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画素欠陥補修装置の一実施の形態の構
成を示す説明図である。

【図２】一実施の形態の画素欠陥補修装置の動作及び画
素欠陥補修方法を説明するためのフローチャートであ
る。

【図３】欠陥画素の補修原理を説明するために示した一
画素部分の縦断面図である。

【図４】ＤＣ型プラズマディスプレイパネルの構造を示
す分解斜視図である。

【図５】ＤＣ型プラズマディスプレイパネルの一画素の
構造を示す平面図である。

【図６】ＤＣ型プラズマディスプレイパネルの動作を説
明するための縦断面図である。

【符号の説明】

１４…プラズマディスプレイパネル、１６…ＸＹＺステ
ージ、１８…制御部、２０…駆動機構、２２…結像レン
ズ、２４…ダイクロイックミラー、２６，３８…カメラ
レンズ、２８，４０…ビデオカメラ、３０…画像処理
部、３２…表示部、３４…レーザ発振器、３６…遮光マ
スク、３６ａ…光透過パターン、４２…ＰＤＰ駆動回
路。

Claims (2)

【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欠陥画素
   の窓部の内側端面にレーザを照射することにより前記内
   側端面の構成物を飛散させ、少なくともプラズマ放電用
   の電極表面に前記飛散した構成物を堆積させることを特
   徴とするプラズマディスプレイパネルの画素欠陥補修方
   法。
2. 【請求項２】 プラズマディスプレイパネルの画素を拡
   大観察する光学系と、前記プラズマディスプレイパネル
   の欠陥画素の部分にレーザを照射する光学系とを有する
   拡大観察光学系と、 前記プラズマディスプレイパネルを前記拡大観察光学系
   に対して相対移動させるステージとを備え、 前記ステージにて位置決めされた前記プラズマディスプ
   レイパネルの欠陥画素の窓部の内側端面に前記レーザを
   照射することにより前記内側端面の構成物を飛散させ、
   少なくともプラズマ放電用の電極表面に前記飛散した構
   成物を堆積させることを特徴とするプラズマディスプレ
   イパネルの画素欠陥補修装置。