KR20030033939A - 형광체의 검사 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

적색의 발광량을 크게 하여 녹색이나 청색과 동등하게 함으로써, 형광체의 도포 상태를 용이하게, 또한 단시간에 검사할 수 있도록 하는 것이다.
광원에 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프(11a)를 사용한다. 이 광원(11a)으로부터 광을 화상 표시용 기판 등의 피검사물(10)의 형광체에 조사하고, 이 형광체로부터 발생하는 형광을 CCD 센서(15)로 수광하여 표시부(17)에 표시하여 형광체의 결손 등의 도포 상황을 검사한다. 또, CCD 카메라(15)에서 수광한 화상을 제어 장치 등에 입력하여 검사를 자동화할 수도 있다. 또, 상기 램프(11a)로서 유전체 배리어 방전을 행하기 위한 전극과, 크립톤 가스와 염소 가스를 충전한 방전 용기를 구비한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 구비해도 좋다.

Description

형광체의 검사 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTION OF FLUORESCENT SUBSTANCE}
본 발명은, 형광체의 검사 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 PDP(플라즈마·디스플레이·패널), FED(필드·에미션·디스플레이) 등의 화상 표시용 기판의 검사에 사용할 수 있는 형광체의 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기 PDP, FED 등의 화상 표시용 기판에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)(이하, R, G, B라고 생략하여 기술한다)의 형광체가 도포되고, 자외광 등을 조사하여, 이들 형광체를 발광시킴으로써 컬러 화상을 표시한다.
상기 형광체에 결손이나 얼룩이 있었다든지, 색이 다른 형광체가 섞여 있었다든지 하면, 소망의 특성을 얻을 수 없다. 그래서, 상기 화상 표시용 기판을 제조할 때, 상기 형광체의 도포 상태를 검사하는 것이 행해지고 있다.
이하, 상기 PDP에 도포되는 형광체의 검사를 예로 하여 설명한다.
도 12에 PDP의 단면도를 모식적으로 도시한다.
PDP의 구조의 개략은 동일 도면 (a)에 도시하는 바와 같이, 리어 기판(101)(글래스 기판 : 불투명) 상에 리브(101a)를 세우고, 화소(셀)(102)를 만들고, 그 위에서 투명한 글래스(103)로 덮은 것이다. 각 셀의 내측의 하면(리어 기판의 면)과 측면(리브의 면)에는 R, G, B의 형광체가 도포되어 있다.
각 셀(102)에는 크세논 가스가 봉입되어 있다. 셀의 상하에 전극(104a, 104b)이 형성되어 있고, 이 전극 사이에서 방전을 행함으로써, 크세논 가스가 진공 자외광(147㎚)을 발광한다. 형광체는 이 크세논 가스의 발광을 여기 광선으로 하고, 각각의 색의 형광을 발한다.
상기 PDP의 제조 공정에서는, 기판 상의 각 셀에 R, G, B의 형광체를 도포 후, 도 12(b)에 도시하는 바와 같이 상측의 글래스(103)를 장착하기 전에, 리어 기판(101)의 각 화소에 대해서 형광체의 도포가 바르게 행해지고 있는지 검사한다.
검사의 항목은 다음과 같은 것이 있고, 도 13에 그 예를 도시한다. 또한, 검사 항목을 종합하여, 이하에서는 도포 상황의 검사라고 부르는 경우가 있다.
(1) 필요한 부분에 도포되어 있는가? 넘침이나 결손은 없는가?
(2) R, G, B가 경계선에서 섞여 있지 않은가?
(3) 도포 얼룩은 없는가?
형광체의 도포 상황을 검사하기 위해서는, 형광체를 발광시키지 않으면 안된다. 왜냐하면, 상기한 R, G, B를 발하는 형광체는 가시광 하에서는 백색으로, 분별이 어렵기 때문이다.
형광체를 발광시키기 위해서는, 형광체에 여기 광을 조사한다. 종래, 이 여기 광의 광원으로서, 초고압 수은 램프 또는 크세논 램프를 사용하고 있었다.
그러나, 이들 램프의 광에서는 G 및 B의 형광체는 충분히 형광을 발하지만, R의 형광체는 거의 발광하지 않고, G 및 B의 형광체의 1/10∼1/50 정도의 발광 강도밖에 얻을 수 없었다. 그 때문에, R과 다른 색의 혼합이나, 넘침 결손의 구별이 어렵고, 검사에 대단히 시간이 걸리고 있었다.
또, G나 B에 비해서 R의 광량이 작기 때문에, 측정 장치의 검출 한계 이하가 되는 경우가 있고, 검사의 자동화의 방해도 되고 있었다. 또, 크세논 램프는 크세논 가스를 방전시켜서 발광시키는 램프이지만, 램프의 발광관인 글래스는 147㎚의 파장의 광을 투과시키지 않기 때문에, 크세논 램프를 사용하여 형광체에 147㎚의 파장의 광을 조사하는 것은 불가능하다.
R의 발광이 어두운 이유는, R의 형광체의 여기에 필요한 에너지가 B의 형광체 또는 G의 형광체의 여기에 필요한 에너지보다도 크기 때문이다. 상기한 초고압 수은 램프나 크세논 램프로부터의 광에서는 B나 G의 형광체를 여기할 수 있지만, R의 형광체를 충분히 여기할 수 없다.
R의 형광체로서는 예를 들면, 일반식(Y1-a-bGdaEub)2O3(단, 0<a≤0.90, 0.01≤b≤0.20)으로 나타내는 희토류 금속의 다원계 산화물이나, 일반식(Y, Gd, Eu)BO3또는 (Y, Gd)BO3로 나타내는 희토류 금속의 다원계 붕산화물이 많이 이용된다.
현재 상황은 어느 것이나 여기 에너지에 관해서는 동일하고, 초고압 수은 램프나 크세논 램프로부터의 광에서는 충분한 형광을 얻을 수 없었다.
본 발명은 상기한 사정을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 적색(R)의 발광량을 크게 하여 녹색(G)이나 청색(B)과 동등하게 함으로써, 형광체의 도포 상태를 용이하게, 또한 단시간에 검사할 수 있도록 하는 동시에, 형광체의 도포 상태를 자동적으로 검사하는 것을 가능하게 하는 것이다.
R의 형광체를 충분히 여기하기 위해서는, 초고압 수은 램프나 크세논 램프로부터 방사되는 광의 파장보다도 짧은 파장의 광을 여기 광으로서 이용하는 것을 생각할 수 있다. 파장이 짧으면, 그 만큼 에너지가 커진다.
그래서, 다양하게 검토한 결과, 파장이 230㎚ 이하인 광을 방사하는 광원을 사용하면, R의 형광체의 발광량을 크게 하여, G, B의 형광체와 동등하게 할 수 있는 것을 알았다. 그러나, 파장이 200㎚ 이하인 경우에는, 대량으로 오존이 발생하기 때문에, 공기 중에서 사용하는 것이 곤란하고, 검사 장치의 광원으로서 이용하는 것은 적당하지 않다.
따라서, 형광체의 검사시에는, 200㎚∼230㎚의 파장의 광을 충분한 방사 강도로 발광할 수 있는 램프를 사용하는 것이 바람직하다.
그래서, 이와 같은 램프에 대해서 검토한 바, 이하의 (a)(b)의 램프가 상기 조건을 만족하고 있는 것을 알았다.
(a) 적어도 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이에 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프.
이와 같은 램프는 예를 들면 후술하는 일본국 특허 제2775694호 공보(일본국 특개평 6-318449호 공보), 일본국 특허 제3020397호 공보(일본국 특개평 7-21980호 공보) 등에 기재되어 있다. 이와 같은 램프는 파장이 215㎚ 부근의 발광 스펙트럼을 갖는다.
(b) 유전체 배리어 방전을 행하기 위한 전극과, 크립톤 가스와 염소 가스를 충전한 방전 용기와, 이 유전체 배리어 방전에 의해서 발생한 크립톤 클로라이드 엑시머 분자로부터 방사되는 광을 취출하는 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프.
이와 같은 램프는 예를 들면 후술하는 일본국 특허 제3171004호 공보 등에 기재되는 램프가 알려져 있다. 이와 같은 램프는 파장이 222㎚ 부근의 발광 스펙트럼을 갖는다.
또한, 파장이 200㎚ 이하인 광을 발광하는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프도 알려져 있지만, 이와 같은 램프를 사용하면, 상기한 바와 같이 대량의 오존이 발생하기 때문에, 검사 장치에는 사실상 사용할 수 없다.
상기 램프를 여기 광원으로서 이용하여 상기 형광체를 조명한 바, G, B와 동일한 광량으로 R의 형광체도 발광하였다. 이것에 의해 검사를 용이하게 또한 단시간에 행할 수 있게 되었다.
또, 상기 램프를 사용하여 이하와 같이 형광체의 검사 장치를 구성할 수 있다.
(1) 광원에 상기 (a) 또는 (b)의 램프를 사용한다. 그리고, 이 광원으로부터 광을 형광체에 조사하고, 이 형광체로부터 발생하는 형광을 CCD 센서 등으로 수광하여 표시 장치 등에 표시하여 형광체의 결손 등의 도포 상황을 검사한다. 또, CCD 센서에서 수광한 화상을 제어 장치에 입력하고, 검사를 자동화할 수도 있다.
(2) 광원에 봉형상의 상기 (b)의 램프를 사용한다. 그리고, 이 램프로부터 방사되는 광을 집광하는 통형상의 미러에서 집광하고, 형광체에 조사하여 형광체로부터 발생하는 광을 CCD 센서에서 수광한다.
그리고, 상기 램프로부터의 광이 상기 형광체 도포면 전면에 조사되도록 상기 검사 대상이 되는 형광체 도포면, 또는 상기 유전체 배리어 엑시머 방전 램프 및 CCD 센서를 상대적으로 이동시킨다.
CCD 센서에 의해 수광한 화상은 표시 장치 등에 표시되고, 형광체의 결손 등의 도포 상황이 검사된다. 또, CCD 센서에서 수광한 화상을 제어 장치에 입력하여검사를 자동화할 수도 있다.
(3) 광원에 상기 (a)의 램프를 사용한다. 그리고, 이 램프로부터 방사되는 광을 집광경에서 집광하여 도광 화이버로 형광체 도포면에 인도하고, 형광체에 조사하여, 형광체로부터 발생하는 광을 CCD 센서에서 수광한다.
그리고, 상기 램프로부터의 광이 상기 형광체 도포면 전면에 조사되도록 상기 검사 대상이 되는 형광체 도포면 또는 도광 화이버 및 CCD 센서를 상대적으로 이동시킨다.
CCD 센서에 의해 수광한 화상은 표시 장치 등에 표시되고, 형광체의 결손 등의 도포 상황이 검사된다. 또, CCD 센서에서 수광한 화상을 제어 장치에 입력하여 검사를 자동화할 수도 있다.
상기와 같이, 램프로부터의 광이 상기 형광체 도포면 전면에 조사되도록, 상기 검사 대상이 되는 형광체 도포면, 또는 상기 램프 또는 도광 화이버 및 CCD 센서를 상대적으로 이동시킴으로써, 단시간에 피검사물의 검사를 행할 수 있다. 특히, 봉형상의 유전체의 배리어 엑시머 방전 램프를 사용함으로써, 1회의 주사로 램프로부터의 광을 형광체 도포면 전면에 조사할 수 있고, 단시간에 검사를 행할 수 있다. 또, 검사를 자동화하면, 눈으로 검사하는 경우에 비해서 한층 검사 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 형광체의 검사 장치의 개략 구성을 도시하는 도면,
도 2는 도 1의 검사 장치에서 검사를 자동적으로 행하는 경우의 구성예를 도시하는 도면,
도 3은 제1 실시예에서 사용되는 쇼트 아크형의 카드뮴 램프의 구성예를 도시하는 도면,
도 4는 도 3에 도시하는 카드뮴 램프의 스펙트럼 분포를 도시하는 도면,
도 5는 크세논 램프의 스펙트럼 분포를 도시하는 도면,
도 6은 초고압 수은 램프의 스펙트럼 분포를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 형광체의 검사 장치의 개략 구성을 도시하는 도면,
도 8은 제2 실시예에서 사용되는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프의 구성예를 도시하는 도면,
도 9는 도 8에 도시하는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프의 스펙트럼 분포를 도시하는 도면,
도 10은 헤드 온형의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프의 구성예를 도시하는 도면,
도 11은 헤드 온형의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 이용한 검사 장치의 구성예를 도시하는 도면,
도 12는 PDP의 단면도 및 기판 상의 형광체의 검사를 설명하는 도면,
도 13은 형광체의 검사 항목을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 피검사물 11 : 광 출사부
11a : 카드뮴 램프 11b : 집광경
12 : 도광 화이버 13 : 렌즈 유닛
14 : 렌즈 15 : CCD 센서
16 : 제어부 17 : 표시부
18 : 화상 처리부 19 : 필터 교환/퇴피 수단
21 : 광 출사부
21a : 유전체 배리어 엑시머 방전 램프
21b : 통형상의 미러 F1∼F3 : 필터
도 1에 본 발명의 제1 실시예의 형광체의 검사 장치의 개략 구성을 도시한다. 본 실시예는 상기 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프(이하에서는, 이 방전 램프를 카드뮴 램프라고 생략하여 기술한다)를 이용한 실시예를 도시한다.
동일 도면에서, 광 출사부(11)에는 상기 카드뮴 램프(11a)와 이 카드뮴 램프(11a)로부터의 광을 반사하는 집광경(11b)이 설치되어 있다. 집광경(11b)에 의해 집광된 광은 도광 화이버(12)에 의해서 검사를 행하는 피검사물(10)(여기에서는, 화상 표시용 기판에 도포된 형광체)의 부근까지 인도된다.
도광 화이버(12)의 광 출사단에는 다수의 렌즈로 이루어지는 렌즈 유닛(13)이 장착되어 있고, 출사하는 광을 정형한다.
형광체에 조사된 광은 형광체에 대해서 여기 광으로서 작용하고, 형광체는 각각의 색의 형광을 발생한다.
발생한 형광은 렌즈(14)에 의해 CCD 센서(15)에 결상된다. CCD 센서(15)는 발생하고 있는 형광의 색과 광량에 따른 신호를 제어부(16)에 출력하고, 제어부(16)는 이 신호에 기초하여 디스플레이 등의 표시부(17)에 표시한다.
눈으로 검사를 행하는 경우에는, 검사자는 상기 표시부(17)를 보고, 상기한 바와 같이 형광체에 넘침이나 결손, 얼룩, 섞임 등이 없는 지의 검사 작업을 행한다.
또, 검사를 자동화하여 장치에 의해 검사를 자동적으로 행하는 경우에는, 예를 들면, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이 CCD 센서(15)의 앞에 R, G, B의 필터(F1∼F3)와 필터 교환/퇴피 수단(19)을 설치한다.
그리고, 필터 교환/퇴피 수단(19)에 의해, R, G, B의 필터(F1∼F3)를 전환하고, R, G, B의 각각의 화상을 CCD 센서(15)에 의해 수상하고, 화상 처리부(18)에 의해 화상의 처리를 행하여 제어부(16)에 입력한다. 제어부(16)에는 미리 검사 결과에 대해서 허용되는 범위가 입력되어 있고, 제어부(16)는 R, G, B의 각각의 화상에 대해서, 결손, 얼룩 등이 상기 허용 범위에 있는지를 조사하는 동시에, 그것들의 화상을 겹쳐서, 중복, 넘침이 허용 범위 내인지를 조사하여, 피검사물(10)의 합격 여부를 판정한다.
도광 화이버(12), 렌즈 유닛(13), 상기 렌즈(14) 및 CCD 센서(15), 또는 피검사물(10)을 지면의 좌우 및/또는 수직 방향으로 스캔함으로써, 피검사물(10) 전면의 화상을 CCD 센서(15)에 넣을 수 있다.
또한, 도광 화이버(12)를 이동시키는 경우에는, 광 조사부(11)에 예를 들면 XY 이동 기구를 설치하고, 광 조사부(11)와 도광 화이버(12)를 일체로 하여 이동하도록 구성해도 좋다.
또, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 3대의 CCD 센서의 앞에 각각 R, G, B의 필터(F1∼F3)를 설치하고, 빔 스플리터(BS) 등에 의해, 각 CCD 센서에 의해 수상된 화상을 상기 화상 처리부(18)에 입력하고, 상기와 동일하게 합격 여부를 판정하도록 해도 좋다.
도 3에 본 실시예에서 사용되는 쇼트 아크형의 카드뮴 램프의 구성예를 도시한다. 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 석영제의 발광관(30) 내에 음극(31)과 양극(32)이 소정 거리 이간하여 배치되고, 발광관의 양단에 구금(口金)(33, 34)이 장착되어 있다.
상기 발광관(30) 내에는 예를 들면 아르곤과 0.3㎎/㎤의 금속 카드뮴이 봉입되어 있다. 아르곤의 봉입 압력은 약 0.3㎫(상온 환산)이다.
도 4에 상기 카드뮴 램프의 스펙트럼 분포를 도시한다. 또한, 동일 도면의 가로 축은 파장(㎚), 세로 축은 상대 분광 방사 조도(임의 단위)이다.
동일 도면에 도시하는 바와 같이, 상기 구성의 카드뮴 램프는 파장이 215㎚ 부근에 휘선을 갖고 있고, 이것에 의해 상기한 바와 같이 G, B와 동일한 광량으로 R의 형광체를 발광시킬 수 있다. 또한, 도시되어 있지 않지만, 상기 구성의 카드뮴 램프는 파장이 200㎚ 이하에서의 광량은 작고, 오존이 대량으로 발생하는 경우는 없다.
도 5, 도 6에 상기한 크세논 램프, 초고압 수은 램프의 스펙트럼 분포를 도시한다. 또한, 도 5, 도 6이 가로 축은 파장(㎚), 세로 축은 도 4와 동일하게 상대 분광 방사 조도(임의 단위)이다.
도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 크세논 램프, 초고압 수은 램프는 파장 200㎚∼230㎚ 부근에서 상대 분광 방사 조도가 거의 0이 되고, R의 형광체를 충분히 여기할 수 없다.
또한, 상기 파장 200∼230㎚ 부근의 휘선을 갖는 카드뮴 램프는, 예를 들면, 일본국 특개평 6-318449호 공보, 일본국 특개평 7-50154호 공보, 일본국 특개평 7-50153호 공보, 일본국 특개평 7-21980호 공보, 일본국 특개평 8-195186호 공보 등에 개시되어 있고, 이것들에 개시된 카드뮴 램프를 사용할 수도 있다.
상기 일본국 특개평 6-318449호 공보에 기재된 것은 발광관 내에 주 발광 물질로서 동작시의 분압이 3×103㎩∼1.3×105㎩가 되는 양의 카드뮴을 봉입한 것이고, 또, 일본국 특개평 7-50154호 공보, 일본국 특개평 7-21980호 공보에 기재된 것은 발광관 내에 정상 점등시의 압력이 14㎪∼20㎪의 범위가 되는 금속 카드뮴을 봉입한 것이다. 또, 일본국 특개평 7-50153호 공보에 기재된 것은 발광관 내에 정상 점등 상태에서 모두가 증발하는 양의 카드뮴을 봉입한 것이고, 일본국 특개평 7-195186호 공보에 기재된 것은 발광관 내에 정상 점등시의 압력이 2㎪∼200㎪의 범위가 되는 금속 카드뮴을 봉입한 것이고, 이들 램프를 사용해도 상기와 동일하게 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 광을 발광할 수 있다.
또한, 크세논 램프보다 짧은 파장의 광을 방사하는 램프로서, 중수소 램프가 알려져 있지만, 중수소 램프의 경우에는 광량이 작기 때문에, 형광체의 발광도 적고, 종래와 동일하게 어두운 발광밖에 얻을 수 없다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시예는 상기 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 램프로서, 봉형상의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 이용한 실시예이다,
도 7은 본 실시예의 형광체의 검사 장치의 개략 구성을 도시한다. 동일 도면은 유전체 배리어 방전 램프의 관 축에 대해서 직각 방향의 단면도를 도시하고 있다.
동일 도면에 있어서, 광 출사부(21)에는 봉형상의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프(21a)와, 이 램프(21a)의 광을 피검사물(10)(여기에서는, 화상 표시용 기판에 도포된 형광체) 방향으로 반사하는 통형상의 미러(21b)가 설치되어 있다. 또한, 유전체 배리어 엑시머 방전 램프(21a)의 도 7의 지면 수직 방향의 길이는 도 7의 지면 수직 방향의 피검사물(10)의 길이보다 길다.
유전체 배리어 엑시머 방전 램프(21a)로부터 방사되고, 피검사물(10)의 형광체에 조사되는 광은 형광체에 대해서 여기 광으로서 작용하고, 형광체는 각각의 색의 형광을 발생한다. 발생한 형광은 렌즈(14)에 의해 CCD 센서(15)에 결상된다.
CCD 센서(15)의 앞에는 R, G, B의 필터(F1∼F3)와, 필터 교환/퇴피 수단(19)이 설치되고, R, G, B의 각각의 화상이 CCD 센서(15)에 의해 수상된다.
CCD 센서(15)로서 도 7의 지면 수직 방향의 피검사물(10)의 길이와 같거나 그것보다 긴 라인 센서를 이용하여 상기 광 출사부(21), 상기 렌즈(14) 및 CCD 센서(15), 또는 피검사물(10)을 지면의 좌우 방향으로 스캔함으로써, 1회의 스캔으로 피검사물(10) 전면의 화상을 CCD 센서(15)에 넣을 수 있다.
CCD 센서(15)의 앞에 R, G, B의 필터(F1∼F3)와 필터 교환/퇴피 수단(19)이 설치되고, 상기한 바와 같이 필터 교환/퇴피 수단(19)에 의해 R, G, B의 필터(F1∼F3)를 전환한다. CCD 센서(15)에서 수상한 R, G, B의 각각의 화상은 화상 처리부(18)에 의해 화상 처리되어 제어부(16)에 입력한다.
제어부(16)는 상기한 바와 같이 R, G, B의 각각의 화상에 대해서, 결손, 얼룩 등이 상기 허용 범위에 있는지를 조사하는 동시에, 이들 화상을 겹쳐서 중복, 넘침이 허용 범위 내인지를 조사하여 피검사물의 합격 여부를 판정한다.
또, 상기 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 3대의 CCD 센서의 앞에 각각 R, G, B의 필터(F1∼F3)를 설치하고, 빔 스플리터(BS) 등에 의해, 각 CCD 센서에 의해 수상된 화상을 상기 화상 처리부(18)에 입력하고, 상기와 동일하게 합격 여부를 판정하도록 해도 좋다.
또한, 눈으로 검사를 행하는 경우에는, 상기한 바와 같이 표시부에 화상을 표시하고, 검사자가 형광체에 넘침이나 결손, 얼룩, 섞임 등이 없는 지의 검사 작업을 행한다.
상기 유전체 배리어 방전 램프(21a)로서는 예를 들면 일본국 특허 제317100호 공보의 도 1에 개시되는 램프를 사용할 수 있다.
도 8에 상기 유전체 배리어 엑시머 방전 램프의 구성예를 도시한다.
동일 도면에 있어서, 방전 용기(41)는 석영 글래스제이고, 내측관(42), 외측관(43)을 동 축에 배치하여 중공 원통형상으로 한 것이다. 내측관(42), 외측관(43)에는 유전체 배리어 방전의 유전체를 겸용하고 있고, OH기 농도 5ppm 이하의 석영 글래스로 이루어져 있다. 또, 각각 그 외면에 광을 투과하는 금속망으로 이루어지는 전극(44, 45)이 설치되어 있다.
방전 공간(40)에는 방전용 가스로서 크립톤 가스와 염소 가스가 봉입되어 있다. 봉입 가스 압력은 예를 들면, 13.3㎪ 이상, 133㎪ 이하이고, 염소 농도는 크립톤에 대해서 0.1용량% 이상, 2용량% 이하이다.
또한, 상기 전극(45)을 증착에 의해서 형성한 알루미늄 막으로 바꾸어도 좋다. 알루미늄 막은 크립톤의 엑시머 분자로부터 방사되는 자외선을 효율적으로 반사한다.
도 9에 상기 유전체 배리어 엑시머 방전 램프의 스펙트럼 분포를 도시한다. 또한, 동일 도면의 가로 축은 파장(㎚), 세로 축은 상대 분광 방사 조도(임의 단위)이다.
동일 도면에 도시하는 바와 같이, 상기 구성의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프는 파장이 222㎚ 부근의 휘선을 갖고 있고, 이것에 의해, 상기한 바와 같이 G, B와 동일한 광량으로 R의 형광체를 발광시킬 수 있다. 또한, 동일 도면에 도시하는 바와 같이 상기 구성의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프는 파장이 200㎚ 이하에서의 광량은 작고, 오존이 대량으로 발생하는 경우는 없다.
본 실시예에서는, 상기와 같이 봉형상의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 사용하고, 광 출사부(21), 상기 렌즈(14) 및 CCD 센서(15), 또는 피검사물(10)을 스캔하여 유전체 배리어 엑시머 방전 램프로부터 방사되는 광을 피검사물의 전면에 조사하고 있기 때문에, 1회의 스캔으로 피검사물(10)의 전면의 화상을 화상 처리부(18)에 넣을 수 있고, 단시간에 피검사물의 검사를 행할 수 있다. 특히 검사를 자동화하면 눈으로 검사하는 경우에 비해서 한층 검사 시간을 단축하는 것이 가능하다.
상기 실시예에서는 봉형상의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 이용하는 경우에 대해서 설명하였지만, 상기한 일본국 특허 제317100호 공보에 개시되는 헤드 온형의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 사용할 수도 있다.
도 10에 상기 헤드 온형의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프의 구성예를 도시한다. 동일 도면에서 방전 용기(51)는 석영 글래스제이고, 내측관(52)과외측관(53)을 동 축에 배치하고, 중공 원통형상의 방전 공간(50)을 형성하고 있다. 내측관(52), 외측관(53)은 유전체 배리어 방전의 유전체를 겸용하고 있고, OH기 농도 5ppm 이하의 석영 글래스로 이루어져 있다.
외측관(53)의 일단에는 OH기 농도 700ppm 이하의 석영 글래스의 원반으로 이루어지는 광 취출 창 부재(54)가 용착에 의해 설치되어 있다. 또한, 광 취출 창 부재(54)는 직접 방전으로 되지 않기 때문에 OH기 농도가 관재(管材)에 비해서 높아도 좋다.
내측관(52), 외측관(53)을 밀폐하는 타단부에는 광 반사판(56)이 설치되어 있다. 외측관(53)의 외면에 알루미늄을 증착함으로써 광 반사판을 겸한 전극(55)이 설치되고, 이 전극(55)은 광 취출 창 부재(54)에 접할 때까지 연장하여 설치되어 있다. 내측관(52)의 방전 공간(50)과 반대측의 외면에 알루미늄을 증착함으로써 광 반사판을 겸한 전극(57)이 설치되어 있다.
방전 용기(51)의 방전 공간(50)에는 도 8에 도시한 램프와 동일하게, 방전용 가스로서 크립톤 가스와 염소 가스가 봉입되어 있다. 봉입 가스 압력은 예를 들면 13.3㎪ 이상, 133㎪ 이하이고, 염소 농도는 크립톤에 대해서 0.1용량% 이상, 2용량% 이하이다.
도 10에 도시하는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프의 스펙트럼 분포는 상기 도 9와 동일하고, 파장이 222㎚ 부근의 휘선을 갖고 있다. 이것에 의해, 상기한 바와 같이 G, B와 동일한 광량으로 R의 형광체를 발광시킬 수 있다.
도 11에 상기 헤드 온형의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 이용한 경우의검사 장치의 구성예를 도시한다.
검사 장치의 구성은 상기 도 1에 도시한 것과 동일하고, 도 1에 도시한 카드뮴 램프(11a), 집광경(11b), 도광 화이버(12)를 헤드 온형의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프(61)로 치환한 것이다.
헤드 온형의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프(61)로부터 방사되는 광은 상기한 바와 같이 피검사물(10)의 형광체에 조사된다. 형광체에 조사된 광은 형광체에 대해서 여기 광으로서 작용하고, 형광체는 각각의 색의 형광을 발생한다.
발생한 형광은 상기한 바와 같이 렌즈(14)에 의해 CCD 센서(15)에 결상된다. CCD 센서(15)는 발생하고 있는 형광의 색과 광량에 따른 신호를 제어부(16)에 출력하고, 제어부(16)는 이 신호에 기초하여 디스플레이 등의 표시부(17)에 표시한다.
눈으로 검사를 행하는 경우에는, 검사자는 상기 표시부(17)를 보고, 상기한 바와 같이 형광체에 넘침이나 결손, 얼룩, 섞임 등이 없는 지의 검사 작업을 행한다. 또, 상기한 바와 같이, 검사를 자동화할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(1) 형광체의 여기 광으로서 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프, 또는 유전체 배리어 방전을 행하기 위한 전극과, 크립톤 가스와 염소 가스를 충전한 방전 용기를 구비하고, 유전체 배리어 방전에 의해서 발생한 크립톤 클로라이드 엑시머 분자로부터 방사되는 광을 취출하는 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 유전체 배리어 엑시머 방전램프가 방사하는 광을 이용하여, 형광체를 검사하도록 하였기 때문에, 녹색(G)과 청색(B)뿐만 아니라, 적색(R)의 형광체도 녹색(G) 및 청색(B)과 동일 정도(녹색(G) 및 청색(B)의 형광 발광 강도의 1/2∼2배 정도)의 광량으로 발광시킬 수 있다.
이 때문에, R과 다른 색의 섞임이나, 넘침, 결손의 구별이 용이하고, 검사 시간을 단축화할 수 있다.
(2) 적색(R), 녹색(G), 청색(B)이 동등한 광량으로 발광하기 때문에, CCD 센서 등으로 각각의 발광을 수광할 수 있다. 이 때문에, 화상 처리 장치 등을 이용하여 자동화한 검사가 가능하게 된다.
(3) 상기 램프로서 적어도 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프, 또는 봉형상의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 이용하여, 적어도 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프, 또는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프로부터의 광이 상기 형광체 도포면 전면에 조사되는 동시에, 상기 검사 대상이 되는 형광체 도포면, 또는 상기 쇼트 아크형 방전 램프로부터의 광을 인도하는 도광 화이버, 또는 상기 유전체 배리어 엑시머 방전 램프 및 CCD 센서를 상대적으로 이동시킴으로써, 단시간에 피검사물의 검사를 행할 수 있다. 특히 검사를 자동화하면, 눈으로 검사하는 경우에 비해서, 한층 검사 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

Claims (6)

  1. 형광체에 광을 조사하여 형광을 발광시키고, 상기 발광한 형광에 의해 상기 형광체를 검사하는 형광체의 검사 방법에 있어서,
    상기 형광체에 상기 광을 조사하는 광원으로서,
    적어도 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프를 이용한 것을 특징으로 하는 형광체의 검사 방법.
  2. 형광체에 광을 조사하여 형광을 발광시키고, 상기 발광한 형광에 의해 상기 형광체를 검사하는 형광체의 검사 방법에 있어서,
    상기 형광체에 광을 조사하는 광원으로서,
    유전체 배리어 방전을 행하기 위한 전극과, 크립톤 가스와 염소 가스를 충전한 방전 용기를 구비하고, 상기 유전체 배리어 방전에 의해서 발생한 크립톤 클로라이드 엑시머 분자로부터 방사되는 광을 취출하는, 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 이용한 것을 특징으로 하는 형광체의 검사 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 형광체는 화상 표시용 기판에 도포된 형광체인 것을 특징으로 하는 형광체의 검사 방법.
  4. 광원으로부터 광을 형광체에 조사하고, 상기 형광체로부터 발생하는 형광을 관찰하여 상기 형광체의 결손 등의 도포 상황을 검사하는 형광체의 검사 장치에 있어서,
    상기 광원으로서, 적어도 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프, 또는 유전체 배리어 방전을 행하기 위한 전극과, 크립톤 가스와 염소 가스를 충전한 방전 용기를 구비하고, 유전체 베리어 방전에 의해서 발생한 크립톤 클로라이드 엑시머 분자로부터 방사되는 광을 취출하는, 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 유전체 배리어 엑시머 방전 램프를 이용한 것을 특징으로 하는 형광체의 검사 장치.
  5. 광원으로부터 광을 형광체에 조사하고, 상기 형광체로부터 발생하는 형광을 관찰하여 형광체의 결손 등의 도포 상황을 검사하는 형광체의 검사 장치에 있어서,
    상기 검사 장치는 유전체 배리어 방전을 행하기 위한 전극과, 크립톤 가스와 염소 가스를 충전한 방전 용기를 구비하고, 상기 유전체 배리어 방전에 의해서 발생한 크립톤 클로라이드 엑시머 분자로부터 방사되는 광을 취출하는, 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 봉형상의 유전체 배리어 엑시머 방전 램프;
    상기 유전체 배리어 엑시머 방전 램프로부터 방사되는 광을 집광하는 통형상의 미러;
    상기 형광체로부터 발생하는 형광을 수광하는 CCD 센서; 및
    상기 유전체 배리어 엑시머 방전 램프로부터의 광이 상기 형광체 도포면 전면에 조사되도록, 상기 검사 대상이 되는 형광체 도포면, 또는 상기 유전체 배리어 엑시머 방전 램프 및 CCD 센서를 상대적으로 이동시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체의 검사 장치.
  6. 광원으로부터 광을 형광체에 조사하고, 상기 형광체로부터 발생하는 형광을 관찰하여 상기 형광체의 결손 등의 도포 상황을 검사하는 형광체의 검사 장치에 있어서,
    상기 검사 장치는 적어도 카드뮴과 희소 가스를 발광관 내에 봉입한 200㎚∼230㎚의 사이의 휘선을 갖는 쇼트 아크형 방전 램프;
    상기 램프로부터의 광을 반사하는 집광경를 구비한 광 조사부와, 상기 광 조사부로부터의 광을 상기 형광체 도포면에 인도하는 도광 화이버;
    상기 형광체로부터 발생하는 형광을 수광하는 CCD 센서; 및
    광 조사부로부터의 광이 상기 형광체 도포면 전면에 조사되도록 상기 조사 대상이 되는 도포면, 또는 도광 화이버 및 CCD 센서를 상대적으로 이동시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체의 검사 장치.
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