(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイにおける放電遅れによる表示異常欠陥および電荷漏れにおける表示異常欠陥を定量化し、短時間かつ小規模な構成で検出可能な検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】検査対象であるプラズマディスプレイ１に、放電遅れによる表示異常欠陥、電荷漏れによる表示異常欠陥を誘発し、かつ画像処理による判定を容易にするという特徴を持つパターンを表示させ、放電遅れによる表示異常欠陥、電荷漏れによる表示異常欠陥を定量化して検査する方法であり、プラズマディスプレイ１の表示品質を短時間かつ小規模な構成で定量化して検査することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象であるプラズマディスプレイに、画面全体に点灯絵素を所定のピッチで点在させた検査画面パターンを表示させ、その検査画面パターンを画像処理による定量化を行うことにより、駆動電圧印加から放電するまでの時間的な遅れによって放電が失敗するために発生する表示不良欠陥を検査することを特徴とするプラズマディスプレイの検査方法。
【請求項２】
検査対象であるプラズマディスプレイに、特定の点灯絵素を階調の重み付けの大きなサブフィールドのみで放電させ、そのサブフィールドを第ｎサブフィールドとした場合に、その周囲を第ｎ−１サブフィールド以下の重み付けの階調で点灯させる検査画面パターンを表示させ、その検査画面パターンを画像処理による定量化を行うことにより、蓄積された電荷が隣接絵素の放電時に消費されることで放電が失敗するために発生する表示不良欠陥を検査することを特徴とするプラズマディスプレイの検査方法。
【請求項３】
第ｎサブフィールドで放電させる点灯絵素及びその点灯絵素に隣接し第ｎ−１サブフィールド、あるいは第ｎ−１サブフィールドより小さいサブフィールドから第ｎ−１サブフィールドまでの重み付けの階調のサブフィールドで連続して放電させるような点灯絵素とからなる点灯絵素群とし、検査対象であるプラズマディスプレイに、前記点灯絵素群を周囲に何も点灯していない状態として所定のピッチで点在させた検査画面パターンを表示させ、その検査画面パターンを画像処理による定量化を行うことにより、駆動電圧印加から放電するまでの時間的な遅れによって放電が失敗するために発生する表示不良欠陥及び蓄積された電荷が隣接絵素の放電時に消費されることで放電が失敗するために発生する表示不良欠陥を検査することを特徴とするプラズマディスプレイの検査方法。
【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の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイにおいては、駆動電圧印加から放電するまでの時間的な遅れによって放電が失敗する（以降、放電遅れと呼ぶ）ことにより発生する表示不良欠陥、または蓄積された電荷が隣接絵素の放電時に消費されることで放電が失敗する（以降、電荷漏れと呼ぶ）ことにより発生する表示不良欠陥を検査することが行われている。なお、絵素とはディスプレイデバイスを構成する１つの点灯素子であり、カラーディスプレイデバイスの場合はＲまたはＧまたはＢなどの１つである。
【０００３】
一般的に、このようなディスプレイデバイスにおける表示状態の評価は、評価員の目視による官能評価が用いられている。
【０００４】
また、プラズマディスプレイの放電遅れを定量評価する方法としては、電極に印加される電圧を測定することで定量的に判断するという方法があった（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
この構成例を図１２に示しており、図１２に示すように、スキャン電極、サスティン電極、データ電極それぞれに駆動波形を印加するためのパルス波形発生装置１１１から１１３を具備し、スキャン電極とサスティン電極間の電位差Ｖｓｃｎ−Ｖｓｕｓを差動アンプＡ１を用いて検出し、サスティン電極と波形発生装置１１１との間に挿入された参照コンデンサＣｓの両端の電位差Ｖｃｓを差動アンプＡ２を用いて検出し、Ｖｓｃｎ−ｓｕｓ、Ｖｃｓおよびデータ電極電圧Ｖｄａｔａをオシロスコープにて計測する構成を有している。この参照コンデンサＣｓの両端に現れる電位差Ｖｃｓの時間的変化に着目することで、このコンデンサＣｓに蓄えられている電荷量の時間的な変化を観測し、さらには放電電流の時間的な変化を観測できることから、この放電遅れ現象を計測することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−５５９６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の方式では、パネル内の局所的な評価は可能であり、放電現象という観点から特性を解析・評価するには適している。しかしながら、従来の方式で、パネル全面での評価を実施するためには、各電極に印加するためのパルス波形発生装置およびオシロスコープなどの電荷量測定装置を測定点の数だけ必要とし、評価装置としてはかなり大規模かつ高価なものとなる。また、電荷漏れによる表示異常についてはこの方式では測定できない。さらに、判定に時間を要するため、量産工程においてパネルの良否判定に用いるには不適切である。
【０００８】
本発明は上記課題を解決し、プラズマディスプレイにおける放電遅れによる表示異常欠陥および電荷漏れにおける表示異常欠陥を定量化し、短時間かつ小規模な構成で検出可能な検査方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、検査対象であるプラズマディスプレイに、放電遅れによる表示異常欠陥、電荷漏れによる表示異常欠陥を誘発し、かつ画像処理による判定を容易にするという特徴を持つパターンを表示させ、放電遅れによる表示異常欠陥、電荷漏れによる表示異常欠陥を定量化して検査する方法であり、プラズマディスプレイの表示品質を短時間かつ小規模な構成で定量化して検査することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、検査対象であるプラズマディスプレイに、画面全体に点灯絵素を所定のピッチで点在させた検査画面パターンを表示させ、その検査画面パターンを画像処理による定量化を行うことにより、駆動電圧印加から放電するまでの時間的な遅れによって放電が失敗するために発生する表示不良欠陥を検査することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、検査対象であるプラズマディスプレイに、特定の点灯絵素を階調の重み付けの大きなサブフィールドのみで放電させ、そのサブフィールドを第ｎサブフィールドとした場合に、その周囲を第ｎ−１サブフィールド以下の重み付けの階調で点灯させる検査画面パターンを表示させ、その検査画面パターンを画像処理による定量化を行うことにより、蓄積された電荷が隣接絵素の放電時に消費されることで放電が失敗するために発生する表示不良欠陥を検査することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、第ｎサブフィールドで放電させる点灯絵素及びその点灯絵素に隣接し第ｎ−１サブフィールド、あるいは第ｎ−１サブフィールドより小さいサブフィールドから第ｎ−１サブフィールドまでの重み付けの階調のサブフィールドで連続して放電させるような点灯絵素とからなる点灯絵素群とし、検査対象であるプラズマディスプレイに、前記点灯絵素群を周囲に何も点灯していない状態として所定のピッチで点在させた検査画面パターンを表示させ、その検査画面パターンを画像処理による定量化を行うことにより、駆動電圧印加から放電するまでの時間的な遅れによって放電が失敗するために発生する表示不良欠陥及び蓄積された電荷が隣接絵素の放電時に消費されることで放電が失敗するために発生する表示不良欠陥を検査することを特徴とする。
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイの検査方法について、図１〜図１１を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイの検査方法を実施するための検査装置の概略構成図である。図１において、１は検査対象となるプラズマディスプレイ、２はプラズマディスプレイ１を点灯させるための点灯装置であり、プラズマディスプレイ１に点灯装置２を接続しプラズマディスプレイ１を任意の表示パターンで点灯状態にするもので、電源や信号発生器などから構成される。３は点灯状態になったプラズマディスプレイ１を撮像する撮像素子、４はプラズマディスプレイ１と撮像素子３の間に位置するバンドパスフィルタ、５は撮像素子３に取り付けてプラズマディスプレイ１の発光絵素と非発光絵素との境界を明確にするための結合レンズ、６は撮像素子３により得られた画像データを処理する画像処理装置、７〜１１は画像処理装置６内に配置された記憶素子、１２は画像処理装置６により処理された検査結果を表示するための表示装置である。
【００１５】
撮像素子３に２次元センサを用い、かつプラズマディスプレイ１の面積に対し撮像素子３の撮像可能範囲が狭い場合は、プラズマディスプレイ１または撮像素子３を移動させ、複数回に分割して撮像する必要がある。また撮像素子３に１次元センサを用いる場合は、検査対象であるプラズマディスプレイ１または撮像素子３を移動させながら撮像する必要がある。また、バンドパスフィルタ４は撮像素子３がＲ、Ｇ、Ｂに分光できない場合に必要であり、フィルタを交換して複数回撮像する必要がある。ただし、Ｒ、Ｇ、Ｂに分光する必要の無い場合はこの限りではない。
【００１６】
撮像素子３によって得られた画像データは画像処理装置６に転送し、画像処理装置内の記憶素子７〜９にそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの光量値をデジタルデータとして記憶させる。このデータを記憶素子１０にあらかじめ記憶されている画像処理プログラムによって処理し、表示絵素異常を検出する。画像処理プログラムについては後述する。
【００１７】
放電遅れによる表示絵素異常を誘発する点灯パターンについて説明する。放電遅れによる表示絵素異常は、放電の失敗による不点灯という現象となる。この現象は周囲が放電（点灯）している場合、その影響を受けて、放電が成功しやすい。逆に放電していない場合は放電が失敗しやすい。つまり、放電遅れによる表示絵素異常を誘発するには、図２、図３に示すように、周囲に何も点灯していない状態で点灯絵素１３として独立させて点灯させればよい。ここで、図２はプラズマディスプレイの画面全体が表示しているパターンを表し、図３は点灯している点灯絵素１３とその近傍を拡大したものであり、放電遅れの検査のために、画面全体に点灯絵素１３を所定のピッチ１４で点在させた検査画面を表示させている。
【００１８】
また、この放電の失敗する確率は点灯させる絵素のピッチ１４により異なり、ピッチ１４が大きければ、より顕著に現れるということになる。ただし、あまりピッチ１４が大きすぎるとパネル前面の評価という目的が達せられないため、現在のプラズマディスプレイのパネルサイズおよび解像度を考慮すると、１０ｍｍから３０ｍｍ程度が適当である。
【００１９】
次に、電荷漏れによる表示絵素異常を誘発する点灯パターンについて説明する。電荷漏れによる表示絵素異常も、放電の失敗による不点灯という現象となる。この現象は周囲の絵素の表示諧調との組み合わせにより発生する。
【００２０】
プラズマディスプレイの表示諧調の制御は、図４に示すような信号の組み合わせにより行われている。１フィールドは維持期間のそれぞれ異なるサブフィールドからなり、この場合１フィールドは８サブフィールドで構成されている。このサブフィールドの組み合わせで表示諧調を制御している。このとき、ある絵素で、たとえば第ｎ（２≦ｎ≦８、ｎは整数）サブフィールドのみで点灯させようとしているときに、その隣接する絵素で第ｎ−１サブフィールドが点灯するようなことがあれば、第ｎサブフィールドで放電すべき電荷が、隣接する絵素の第ｎ−１サブフィールドでの放電時に消費され、第ｎサブフィールドでは電荷が不足して放電に失敗しやすい。さらに顕著に発生させるためにはｎを支障の無い範囲で大きくとり、隣接する絵素を第ｎ−３、ｎ−２、ｎ−１サブフィールドと連続して放電させてやればよい。
【００２１】
つまり、電荷漏れによる表示絵素異常を誘発するには図５、図６に示すように、点灯絵素１５をできるだけ階調の重み付けの大きなサブフィールドのみで放電させ、そのサブフィールドを第ｎサブフィールドとした場合に、その周囲を第ｎ−１サブフィールド、あるいは第ｎ−１サブフィールドより小さいサブフィールドから第ｎ−１サブフィールドまでの重み付けの階調のサブフィールドのデータで連続して放電させればよい。ここで、図５はパネル全体が表示しているパターンを表し、図６は第ｎフィールドの放電のみで点灯している点灯絵素１５とその近傍を拡大したものである。これも上記と同様の理由で、第ｎサブフィールドで点灯させる絵素のピッチ１４は１０ｍｍから３０ｍｍ程度が適当である。
【００２２】
さらに、放電遅れや電荷漏れによる表示絵素異常を同時に誘発するには図７、図８に示すように、第ｎサブフィールドで放電させる点灯絵素１６と、その点灯絵素１６に隣接し第ｎ−１サブフィールド、あるいは第ｎ−１サブフィールドより小さいサブフィールドから第ｎ−１サブフィールドまでの重み付けの階調のサブフィールドで連続して放電させるような点灯絵素１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄとからなる点灯絵素群１８とし、この点灯絵素群１８を周囲に何も点灯していない状態として所定のピッチ１４で点在させたパターンを表示してやればよい。ここで、図７はパネル全体が表示しているパターンを表し、図８は点灯している点灯絵素１６とその隣接する点灯絵素１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ近傍を拡大したものである。これも上記と同様の理由で、第ｎサブフィールドで点灯させる絵素のピッチ１４は１０ｍｍから３０ｍｍ程度が適当である。
【００２３】
さらにこのようなパターンは背景が点灯しておらず、特定の部分のみ点灯しているため、点灯の強度を測定しやすく、画像処理による定量評価に適している。これの代表例として、図７、図８で表される表示パターンを検査対象とした場合を図９を用いて説明する。撮像素子にて得られる明るさに比例するデジタルデータの値が、１フィールドにつき、それぞれ非発光部が０、図７または図８で示すところの隣接する点灯絵素１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが１０、図７または図８で示すところの点灯絵素１６が放電に成功した場合２０、失敗した場合が０の値をとるものとし、この場合１０フィールドに相当する露光時間で撮像したものとする。簡易的に、非発光部と発光部の境界部は傾き無限大で変化するものとする。図９では図７に示す直線Ａ上の絵素を撮像した撮像素子の画素の並びを横軸に、各画素のデジタルデータを縦軸に取っている。図２または図３、図５または図６にて表されるパターンも同様である。
【００２４】
２１は１０フィールド全てで放電に成功した注目点灯絵素、２２は５フィールドで放電に成功した注目点灯絵素、２３、２４、２５、２６は隣接する点灯絵素の濃度を示す。２１は１フィールドあたり２０の濃度で、１０フィールド放電しているので２００の値をとる、２２は５フィールドしか放電していないため、１００の値となる。隣接絵素およびその周囲の濃度は差がないため、２１と２２の差は明らかに検出可能である。
【００２５】
次に、画像処理方式の例を図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２６】
Ｓ２１は画像撮像・転送工程であり、すでに記載しているように、撮像素子３により検査対象であるプラズマディスプレイの表示画面を撮像し、そのデータを撮像素子の各画素の配列に対応した２次元の配列を持つ、たとえば８ｂｉｔのデジタルデータとして画像処理装置６内の記憶素子７〜９に格納する。このとき、撮像素子の露光時間はプラズマディスプレイの発光の１周期（図４の１フィールドに要する時間）である１／６０秒の倍数にすることが望ましい。こうすることで、正常に点灯している絵素の発光強度がほぼ一定となる。
【００２７】
さらには露光時間は可能な限り長い方が望ましい。こうすることで、各絵素が撮像素子の露光時間内に放電に失敗した回数の偏りが低減される。また、撮像素子３あるいはバンドパスフィルタ４の分光特性により、Ｒ、Ｇ、Ｂの色による強度の差があるため、補正係数を乗じ、正常に点灯している絵素を撮像した際の強度が同等になるようにした方が望ましい。この補正係数は実験的に求めてやる必要がある。この補正をかけたデータを記憶素子１１に格納する。その例を図１１に示す。
【００２８】
Ｓ２２は発光強度検出処理工程であり、注目の点灯絵素１６の発光強度を検出する。具体的にはいくつかの方法が考えられる。例えば図１１に示した２次元の配列のデータを、あらかじめ注目絵素が結像すると予想される撮像素子３上の画素エリア２７、２８内で、例えば左上の点から右側に探索していき、そのデータがしきい値以上の画素を求め、それらの画素の濃度の総和を発光強度とする。図１１の例で言えば、しきい値を１５０に設定したときにエリア２７の場合は、８４５（＝２０８＋２１８＋２０３＋２１６）、エリア２８の場合は１５５となる。注目セル以外の濃度が安定している場合は、エリア２７または２８内の濃度を総和するだけでも良い。Ｓ／Ｎ比を大きく取りたいのであれば、この濃度総和から、実験により算出した定数を減算すればよい。このとき、予想されるエリア内に注目点灯絵素１６が結像するようにするために、プラズマディスプレイ１を精度よく位置決めをする必要がある。その精度としては少なくともピッチ１４の±１／２以下が必要である。
【００２９】
Ｓ２３は比較処理であり、Ｓ２２にて検出された各絵素の発光強度を比較対象と比較し、欠陥の強度を判定する。比較の方法としては除算、あるいは減算などが考えられる。この場合比較対象とは正常な絵素を代表するもので、いくつか考えられる。例えば、正常な絵素の場合であればＳ２２で検出された発光強度がほぼ一定であるときは、実験的に得られた正常な絵素の場合の発光強度を平均して求めればよい。また結合レンズ５の光学特性などにより、撮像素子の部分によって、発光強度が異なる場合は、場所毎に正常な絵素の場合の発光強度の平均値を求めてやるのが望ましい。
【００３０】
Ｓ２４は点滅絵素判定処理であり、Ｓ２３により求められた各注目画素の欠陥強度をしきい値により判定する。しきい値が１つの場合は良品または不良品の２段階となる。さらに細かく分類したい場合はしきい値を２つ以上設定してやればよい。必要に応じて注目絵素の場所とそれぞれの欠陥強度を画像処理装置６内の記憶素子１１に保存し、表示装置１２に表示するために用いる。
【００３１】
Ｓ２５は総合判定処理であり、Ｓ２４によって判定された注目絵素の数や欠陥強度により、検査対象の良否の判定を行う。例えばＳ２４でしきい値を２つ設定し、欠陥の強度を強、中、弱の３段階に分けた場合に、強が１０絵素、中が３０絵素以上の場合に欠陥とする。この結果も必要に応じて表示装置１２に表示する。
【００３２】
以上の処理を行うことにより、プラズマディスプレイデバイスの放電遅れまたは電荷漏れに起因する表示異常欠陥を定量評価することが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プラズマディスプレイデバイスの放電遅れまたは電荷漏れに起因する表示異常欠陥を定量評価することが可能となる。また、求められた座標や評価値から検査員による再判定が容易となり、さらに、前工程で発生した不良原因を推定し、生産効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイの検査方法を実施する装置の概略構成図
【図２】放電遅れによる表示異常欠陥を誘発する表示パターンを示す説明図
【図３】同じく要部を拡大して示す説明図
【図４】プラズマディスプレイにおける一般的な駆動波形の例を示す波形図
【図５】電荷漏れによる表示異常欠陥を誘発する表示パターンを示す説明図
【図６】同じく要部を拡大して示す説明図
【図７】放電遅れおよび電荷漏れによる表示異常欠陥を誘発する表示パターンを示す説明図
【図８】同じく要部を拡大して示す説明図
【図９】本発明の効果を説明するための説明図
【図１０】画像処理プログラムのフローチャート
【図１１】画像処理による欠陥検出方法の説明図
【図１２】従来の技術における電荷移動量測定装置を示すブロック図
【符号の説明】
１  プラズマディスプレイ
２  点灯装置
３  撮像素子
４  バンドパスフィルタ
５  結合レンズ
６  画像処理装置
７、８、９、１０、１１  記憶素子
１２  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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