(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極および維持電極とデータ電極との交差部に放電セルが形成されたプラズマディスプレイパネルに対して、前記走査電極と前記維持電極と前記データ電極とに駆動電圧波形を印加して前記放電セルに放電を発生させて放電遅れ時間を検査するプラズマディスプレイパネルの検査方法であって、
前記駆動電圧波形の１周期は、前記走査電極に走査パルスを印加するとともに前記データ電極に書込みパルスを印加して前記放電セルに書込み放電を発生させるアドレス期間と、前記走査電極と前記維持電極とに交互に維持パルスを印加して前記アドレス期間において書込み放電の発生した前記放電セルを維持放電させる維持期間と、前記放電セルの放電を休止させる休止期間とを有し、
前記放電セルの前記走査電極と前記データ電極とにそれぞれ走査パルスと書込みパルスを同時に印加している書込み時間を可変とし、
前記維持放電に伴う発光輝度とそのときの前記アドレス期間における書込み時間とにもとづき放電遅れ時間を検査することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの検査方法。
【請求項２】
前記維持期間における前記維持パルスの数を可変することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの検査方法。
【請求項３】
前記休止期間の時間を可変することにより前記駆動電圧波形の１周期の時間を可変することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマディスプレイパネルの放電遅れ特性の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ等の画像表示装置やコンピュータ用モニタとして、薄型、軽量のプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略す）が用いられるようになり、近年、その生産台数が飛躍的に向上しつつある。それに伴いパネルの生産現場ではパネルの画像表示品質を短時間で検査する技術の確立が要望されている。
【０００３】
パネルの画像表示品質を左右する要因として放電遅れ時間がある。放電遅れ時間とは、放電セルの電極間に放電開始電圧を超える電圧を印加してから放電が開始するまでの遅れ時間であり、放電セルの特性や放電の種類・形態に依存して放電遅れ時間が決まる。この中でも、放電させるべき放電セルを選択するための書込み放電に対する放電遅れ時間が長すぎると、画像を表示させるための維持放電が正常に発生せず、画像表示品質を大きく低下させてしまう。そのために、パネルの製造工程においてパネルの表示画面全体に所定の検査パターンを表示させ、撮像素子を用いて表示不良の有無を検出するパネルの検査方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５４２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、特許文献１に記載されているように、ある駆動条件における表示不良の有無を短時間に検出することができればよく、放電遅れ時間の値そのものを評価する必要性はそれほど高くはなかった。しかしながら、近年、いくつかの駆動条件における放電遅れ時間を解析することにより、パネルを用いた画像表示装置の様々な使用条件下における画像表示品質を推定することができるようになってきた。そのために、表示画面全体にわたり放電遅れ時間を測定し、また駆動条件を変えて放電遅れ時間を測定する必要性が高まってきた。
【０００５】
本発明はこのような要望に応えるためになされたものであり、書込み放電における放電セルの放電遅れ時間を短時間に検査することができるパネルの検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、走査電極および維持電極とデータ電極との交差部に放電セルが形成されたパネルに対して、走査電極と維持電極とデータ電極とに駆動電圧波形を印加して放電セルに放電を発生させて放電遅れ時間を検査するパネルの検査方法であって、駆動電圧波形の１周期は走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に書込みパルスを印加して放電セルに書込み放電を発生させるアドレス期間と、走査電極と維持電極とに交互に維持パルスを印加してアドレス期間において書込み放電の発生した放電セルを維持放電させる維持期間と、放電セルの放電を休止させる休止期間とを有し、放電セルの走査電極とデータ電極とにそれぞれ走査パルスと書込みパルスを同時に印加している書込み時間を可変とし、維持放電に伴う発光輝度とそのときのアドレス期間における書込み時間とにもとづき放電遅れ時間を検査することを特徴とする。この方法により、書込み放電における放電セルの放電遅れ時間を短時間に検査することができるパネルの検査方法を提供することができる。
【０００７】
また本発明のパネルの検査方法は、維持期間における維持パルスの数を可変してもよい。この方法により、維持放電で発生するプライミングの量が放電遅れ時間に及ぼす影響を知ることができる。
【０００８】
また本発明のパネルの検査方法は、休止期間の時間を可変することにより駆動電圧波形の１周期の時間を可変してもよい。この方法により、維持放電で発生するプライミングの寿命が放電遅れ時間に及ぼす影響を知ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、書込み放電における放電セルの放電遅れ時間を短時間に測定することができるパネルの検査方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１１】
（実施の形態）
図１は、検査すべきパネルの構造を示す分解斜視図である。パネル１０は、ガラス製の前面基板２１と背面基板３１とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板２１上には表示電極対を構成する走査電極２２と維持電極２３とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極２２および維持電極２３を覆うように誘電体層２４が形成され、誘電体層２４上には保護層２５が形成されている。また、背面基板３１上には絶縁体層３３で覆われた複数のデータ電極３２が設けられ、絶縁体層３３上に井桁状の隔壁３４が設けられている。また、絶縁体層３３の表面および隔壁３４の側面に蛍光体層３５が設けられている。そして、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが交差するように前面基板２１と背面基板３１とが対向配置されており、電極の交差するそれぞれの位置に放電セルが形成される。放電セルには放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。ここで、前面基板２１上にｎ対の表示電極対が形成され、背面基板３１上にｍ本のデータ電極３２が形成されているものとすると、パネル１０の表示画面はｎ行×ｍ列の放電セルで構成されることになる。なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えば井桁状の隔壁の代りにストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態におけるパネルの検査方法を適用したパネル検査装置の構成を示すブロック図である。パネル検査装置１００は、検査すべきパネル１０を載せるパネル設置台１１０、パネル１０の各電極に駆動電圧波形を印加する電極駆動手段５０と、パネル１０の発光輝度を検出する輝度検出手段６０、パネル検査装置１００の各回路ブロックに電力を供給する電源回路（図示せず）を有する。電極駆動手段５０は、走査電極２２に印加する駆動電圧波形を発生する走査電極駆動回路１２０、維持電極２３に印加する駆動電圧波形を発生する維持電極駆回路１３０、データ電極３２に印加する駆動電圧波形を発生するデータ電極駆動回路１４０、各電極駆動回路を制御する制御回路１９０を備えている。また輝度検出手段６０は、パネル１０の表示画面を撮影するカメラ１５０、カメラ１５０からの映像信号出力に信号処理を施す信号処理回路１６０を有する。
【００１３】
パネル１０の走査電極２２のそれぞれへは接続端子部１２５を介して走査電極駆動回路１２０から駆動電圧波形が印加され、維持電極２３のそれぞれへは接続端子部１３５を介して維持電極駆動回路１３０から駆動電圧波形が印加される。同様に、パネル１０のデータ電極３２のそれぞれへは接続端子部１４５を介してデータ電極駆動回路１４０から駆動電圧波形が印加される。カメラ１５０はパネル１０の表示画面全体を撮影し、その発光状態を示す映像信号を出力する。カメラ１５０としては信号処理回路１６０と接続できるものであればどのようなものでもよく、例えば汎用のＣＣＤカメラ等を用いてもよい。信号処理回路１６０は、詳細は後述するが、カメラ１５０の撮影した映像信号にもとづきパネル１０の画面全体にわたって放電遅れ時間を算出する。
【００１４】
ここで輝度検出手段６０としてカメラ１５０を用いるのはパネル１０の画面全体にわたって放電遅れ時間を測定するためであり、もし画面の一部のみの放電遅れ時間を測定するのであれば、例えばフォトダイオード等の光−電気変換素子を用いて放電に伴う発光を電気信号に変換してもよい。また、目視検査によってパネル１０のおおよその放電遅れ時間を知るだけでよければ、カメラ１５０および信号処理回路１６０は必ずしも必要ではない。
【００１５】
次に、パネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形について説明する。図３は本発明の実施の形態におけるパネルの検査方法を適用したパネル検査装置１００の走査電極駆動回路１２０、維持電極駆動回路１３０、データ電極駆動回路１４０から出力される駆動電圧波形を示す図である。本実施の形態においては、駆動電圧波形の１周期は、駆動電圧波形を各電極に印加してパネルを発光させる発光期間と、放電セルの放電を休止してパネルを発光させない休止期間とで構成され、この周期を繰り返している。そして発光期間は、初期化期間、アドレス期間および維持期間を有し、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。アドレス期間では、発光させるべき放電セルにおいて選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極２２と維持電極２３とに交互に維持パルスを印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ発光させる。
【００１６】
まず初期化期間では、データ電極３２および維持電極２３を０Ｖに保持し、走査電極２２に対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。すると、全ての放電セルにおいて微弱な初期化放電を起こし、走査電極２２上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極２３およびデータ電極３２上に正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上や蛍光体層上等に蓄積した壁電荷により生じる電圧を指す。続いて、維持電極２３を正の電圧Ｖｅ１に保ち、走査電極２２に電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると、全ての放電セルにおいて再び微弱な初期化放電を起こし、走査電極２２上と維持電極２３上との間の壁電圧が弱められ、データ電極３２上の正の壁電圧が書込み動作に適した値に調整される。
【００１７】
続くアドレス期間では、維持電極２３を電圧Ｖｅ２に、走査電極２２を電圧Ｖｃに保持する。次に、１行目の走査電極２２に負の走査パルスＶａを印加するとともに、１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極３２に正の書込みパルスＶｄを印加する。ここで、走査パルスと書込みパルスとが同時に印加されている時間を、以下、書込み時間ｔｐと称する。
【００１８】
すると、データ電極３２と１行目の走査電極２２との交差部の電圧は、外部印加電圧（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極３２上の壁電圧と走査電極２２上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、放電遅れ時間ｔｄが書込み時間ｔｐより短ければ、データ電極３２と１行目の走査電極２２との間および維持電極２３と１行目の走査電極２２との間に書込み放電が起こり、この放電セルの走査電極２２上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極２３上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極３２上にも負の壁電圧が蓄積される。ところが、放電遅れ時間ｔｄが書込み時間ｔｐより長い場合には書込み放電が発生する前に、データ電極３２と１行目の走査電極２２との交差部の電圧が放電開始電圧以下となるため書込み放電は発生しない。もちろん、書込みパルスＶｄを印加しなかった放電セルでも書込み放電は発生しない。このようにして、１行目の放電セルの書込み動作が行われる。２〜ｎ行目の放電セルに対しても上述した書込み動作を行い、アドレス期間を終了する。なお、このときの書込み時間ｔｐは放電遅れ時間ｔｄを測定するために必要な時間になるように制御回路１９０によって制御されている。
【００１９】
続く維持期間では、走査電極２２に正の維持パルスＶｓを印加するとともに、維持電極２３に接地電位、すなわち０Ｖを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極２２上と維持電極２３上との間の電圧は放電開始電圧を超え維持放電が起こり発光する。そして走査電極２２上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極２３上に正の壁電圧が蓄積される。データ電極３２上にも正の壁電圧が蓄積される。アドレス期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保持される。
【００２０】
続いて、走査電極２２に０Ｖを、維持電極２３に維持パルスＶｓをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極２３上と走査電極２２上との間の電圧が放電開始電圧を超えるので再び維持放電が起こり発光する。以降同様に、走査電極２２と維持電極２３とに交互に維持パルス電圧を印加することにより、アドレス期間において書込み放電を起こした放電セルで継続して発光する。そして、このときの発光状態をカメラ１５０で撮影できるように、本実施の形態においては維持パルスを交互に、例えば１００回ずつ印加して、十分な輝度を確保している。
【００２１】
続く休止期間は、画像信号のフレーム周期またはフィールド周期と、パネル検査装置１００の発光期間の繰り返し周期とを同程度の時間に合わすために設けている。書込み放電の放電遅れ時間はその前の維持放電のプライミングの影響を受けて大きく変化するので、パネルの実使用時における放電遅れ時間を測定するためには、パネルが表示デバイスとして表示する画像信号の周期とパネル検査装置１００の測定周期とを合わせておくことが望ましい。本実施の形態においては、画像信号としてＮＴＳＣ方式のＴＶ信号を想定しており、発光期間の繰り返し周期がほぼ１６．７ｍｓとなるように休止期間の長さを制御している。なお、休止期間では各電極に印加される電圧は０Ｖで一定であり、この間、放電は発生しない。
【００２２】
なお、各電極に印加する駆動電圧波形は上述した駆動電圧波形に限られるのではなく、パネル１０が表示デバイスとして用いられるときに印加される駆動電圧波形に準じたものであることが望ましい。
【００２３】
本発明の実施の形態におけるパネル検査装置１００の各電極駆動回路は、上述した発光期間と休止期間との駆動電圧波形を、書込み時間ｔｐを変更しながら繰り返し発生し各電極に印加する。そしてカメラ１５０は、書込み時間ｔｐ毎のパネル１０の表示画面の発光状態を撮影する。
【００２４】
図４はこのときのパネル１０の表示画面の発光状態を模式的に示した図である。書込み時間ｔｐが短く、放電遅れ時間ｔｄが書込み時間ｔｐより短い放電セルが存在しない場合には、図４（ａ）に示すように、パネル１０の表示画面は発光しない。しかし、書込み時間が長くなり、書込み時間ｔｐが一部の領域の放電セルの放電遅れ時間ｔｄよりも長くなると、図４（ｂ）に示すように、その領域の放電セルが発光し始める。さらに書込み時間が長くなると、図４（ｃ）に示すように表示画面全体が発光するが、放電遅れ時間の違いを反映してその明るさに違いが生じている。そして書込み時間ｔｐが十分長くなると、図４（ｄ）に示すように表示画面全体が明るく、かつほぼ同一の輝度で発光する。そして、信号処理回路１６０は、図４に示したような映像信号にもとづいて、パネル１０の画面全体にわたって放電遅れ時間を算出する。
【００２５】
次に、放電遅れ時間の算出方法について説明する。放電遅れ時間ｔｄは一般に形成遅れ時間ｔｆと統計遅れ時間ｔｓとの２つに分けて考えることができる。形成遅れ時間ｔｆは、放電につながる初電子が発生してから放電が形成されるまでの時間であり、放電の条件が同じであればほぼ一定値を示す。一方、統計遅れ時間ｔｓは初電子が発生するまでの遅れ時間であり、その値は放電の条件が同一であっても統計的なばらつきを示す。そして放電遅れ時間ｔｄは、形成遅れ時間ｔｆと統計遅れ時間ｔｓとの和となり、放電開始電圧を印加してから時間ｔの間に放電が発生する確率Ｐは、次の数式
Ｐ＝０                                    ｔ≦ｔｆ
Ｐ＝１−ｅｘｐ（−（ｔ−ｔｆ）／ｔｓ）    ｔ＞ｔｆ
で表される。
【００２６】
図５は放電が発生する確率と書込み時間ｔｐとの関係を示した図である。このように、形成遅れ時間ｔｆより短い時間では放電が形成されないので、書込み放電が発生する確率は０である。そして、書込み時間ｔｐが一部の領域の放電遅れ時間ｔｄよりも長くなると、図４（ｂ）に示すように、その領域の放電セルが発光し始める。したがって、そのときの書込み時間ｔｐはその領域における形成遅れ時間ｔｆとほぼ等しい。また、統計遅れの定義より、放電の発生する確率が（１−ｅ−１）≒０．６３となるときの書込み時間ｔｐは、統計遅れ時間ｔｓと形成遅れ時間ｔｆとの和（ｔｓ＋ｔｆ）となるので、統計遅れ時間ｔｓの値も求めることができる。
【００２７】
このように書込み時間ｔｐを変化させながら各放電セルに対する放電の有無を統計処理することにより、各放電セルの放電遅れ時間ｔｄを測定することができる。しかしこのような方法は、扱うデータ量が膨大になるだけでなく、測定の試行回数も多く測定に要する時間も長くなる。そこで、本実施の形態においては、ある小さな領域に含まれる放電セルの放電特性はほとんど同じと仮定して、その領域における個々の放電セルに対する放電の確率の代りに、その領域に含まれる放電セルが放電に成功する割合を用いて放電遅れ時間を求めている。そして、ある領域に含まれる放電セルが放電に成功する割合は、その領域の輝度Ｌに比例するため、カメラ１５０が撮影した映像信号を信号処理することにより放電遅れ時間を算出することができる。
【００２８】
次に、パネル検査装置１００の動作について説明する。以下の説明では、カメラ１５０が出力する映像信号の周期とパネル検査装置１００の駆動電圧波形の繰り返し周期が同期しており、信号処理回路１６０は、書込み時間ｔｐを変化させる毎にカメラ１５０の出力する映像信号を信号処理するものとして説明する。また、放電遅れ時間ｔｄは蛍光体材料によっても異なるので、発光させる放電セルは同一色であることが望ましく、以下の説明では、例えば緑蛍光体を塗布された放電セルを発光させ、その放電遅れ時間ｔｄを測定するものとする。
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態におけるパネルの検査方法を示すフローチャートである。最初に書込み時間ｔｐを最小値ｔｐｍｉｎに設定する（Ｓ１１）。パネル１０の各電極に駆動電圧波形を印加してパネル１０を発光させる（Ｓ１２）。そのときの表示画面の映像をカメラ１５０で撮影し、信号処理回路１６０に輝度データＬｉとして記録する。ここで、輝度データＬｉは２次元の輝度データＬｉ（ｘ，ｙ）であり、（ｘ，ｙ）は表示画面の座標を示している（Ｓ１３）。ここで、ｉ＝１〜Ｎとし、ｔｐ１＝ｔｐｍｉｎ、ｔｐＮ＝ｔｐｍａｘとする。次に、書込み時間ｔｐｉをその最大値ｔｐｍａｘと比較し（Ｓ１４）、ｔｐｉ＜ｔｐｍａｘの場合には書込み時間ｔｐｉをδｔｐだけ伸ばしたｔｐｉ＋１に変更してステップＳ１２に戻る（Ｓ１５）。ステップＳ１４でｔｐｉ≧ｔｐｍａｘとなったときは、ステップＳ１３で記録されている輝度データＬｉ（ｘ，ｙ）のそれぞれを輝度データＬｍａｘ（ｘ，ｙ）で正規化し、放電確率Ｐｉ（ｘ，ｙ）を求める（Ｓ２１）。表示画面の各座標（ｘ，ｙ）において放電し始めるときの書込み時間ｔｐ、すなわち放電確率Ｐｉ（ｘ，ｙ）が最小の正の値を示すときの書込み時間ｔｐを求めその値を統計遅れ時間ｔｆ（ｘ，ｙ）とおく（Ｓ２２）。次に、放電確率Ｐｉ（ｘ，ｙ）が０．６３となるときの書込み時間ｔｐを求め、その値を放電遅れ時間ｔｄ（ｘ，ｙ）とおく（Ｓ２３）。さらに、ｔｄ（ｘ，ｙ）−ｔｆ（ｘ，ｙ）を求め、その値を統計遅れ時間ｔｓ（ｘ，ｙ）とおく（Ｓ２４）。このようにして、表示画面全体にわたって形成遅れ時間ｔｆ（ｘ，ｙ）、統計遅れ時間ｔｓ（ｘ，ｙ）、そしてそれらの和である放電遅れ時間ｔｄ（ｘ，ｙ）を求めることができる。
【００３０】
本実施の形態におけるパネルの形成遅れ時間が５００ｎｓ〜６００ｎｓであるので、ｔｐｍｉｎ＝４００ｎｓと設定した。またｔｐｍａｘ＝２０００ｎｓと設定した。しかしこれらの値はパネルの放電特性や駆動電圧波形等に依存して適切な値に設定することが望ましい。
【００３１】
なお、放電遅れの測定に際しては、カメラ１５０の焦点を表示画面にジャストフォーカスさせずに、ややデフォーカスしておくとモワレ等の発生を抑えることができるので望ましい。さらに、書込み放電における隣接セルからのプライミングの影響を避けるためには走査パルスを走査電極に順次印加するのではなく、例えば走査電極に１つおきに印加する、いわゆる跳び越し走査等を行うとよい。あるいは隣接する放電セルが発光しないように、例えば市松状の発光パターンを用いてもよい。
【００３２】
また、放電遅れに対する維持放電のプライミングの影響を調べるには、維持パルス数を変化させる方法、駆動電圧波形の繰り返し周期を変化させる方法がある。本実施の形態においては、維持期間において表示電極に印加する維持パルスの数を１００と設定したが、この維持パルス数を変更することにより、維持放電で発生するプライミングの量が放電遅れ時間ｔｄに及ぼす影響を調べることができる。また、本実施の形態においては、発光期間の繰り返し周期を１６．７ｍｓとなるように設定したが、繰り返し周期を変更することにより、維持放電で発生するプライミングの寿命が放電遅れ時間ｔｄに及ぼす影響を調べることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、書込み放電における放電セルの放電遅れ時間を短時間に測定することができるので、パネルの検査方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】検査すべきパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるパネルの検査方法を適用したパネル検査装置の構成を示すブロック図
【図３】同パネル検査装置の各電極駆動回路から出力される駆動電圧波形を示す図
【図４】パネルの表示画面の発光状態を模式的に示した図
【図５】放電が発生する確率と書込み時間ｔｐとの関係を示した図
【図６】本発明の実施の形態におけるパネルの検査方法を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３５】
１０    パネル
２２    走査電極
２３    維持電極
３２    データ電極
１００    パネル検査装置
１１０    パネル設置台
１２０    走査電極駆動回路
１３０    維持電極駆動回路
１４０    データ電極駆動回路
１５０    カメラ
１６０    信号処理回路
１９０    制御回路
【図１】
0004760317.tif 000002
【図２】
0004760317.tif 000003
【図３】
0004760317.tif 000004
【図４】
0004760317.tif 000005
【図５】
0004760317.tif 000006
【図６】
0004760317.tif 000007