(57)【要約】【課題】  測定物から生じる回折光を用い、大面積一括で障壁形状を捉えて測定することにより、プラズマディスプレイパネルの障壁形状の測定を高速化し、インライン測定を実現する。【解決手段】  複数の障壁５０を有するプラズマディスプレイパネルの基板５４に平行光または集束光を入射し、基板５４からの複数の回折光を受光し、受光した回折光５７、５８、５９の強度を測定し、測定された強度により障壁１０の高さと隣接する障壁１０、１０どうしの間の距離との少なくとも一方を算出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の障壁を有するプラズマディスプレイパネルの基板に平行光または集束光を入射し、前記基板からの複数の回折光を受光し、前記受光した回折光の強度を測定し、前記測定された強度により障壁高さと隣接する障壁間の距離との少なくとも一方を算出することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの障壁測定方法。
【請求項２】
複数の障壁を有するプラズマディスプレイパネルの基板に入射させる光はＣＯ２レーザ光であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの障壁測定方法。
【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障壁の高さや幅といった形状を測定するための、プラズマディスプレイパネルの障壁測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマディスプレイパネルは、その薄さと軽さから市場が拡大し、液晶ディスプレイとともに、従来のブラウン管ディスプレイに置き換わりつつある。プラズマディスプレイパネルは、対向するガラス基板の間に規則的に配列した電極対を設けた構造になっている。その電極間にはネオン、キセノン等を主体とするガスが封入されており、電極間に電圧が印加されると、電極周辺の微小なセル内で放電を発生し、各セルが発光する。そして規則的に並んだセルを選択的に放電発光させることにより、情報表示を行う。
【０００３】
ここで、一般的なプラズマディスプレイパネルの構成の一例を図６に示す。２枚のガラス基板１、２が互いに平行に配設されており、両基板１、２は、背面板となるガラス基板２上に互いに平行に設けられた複数の障壁３により、一定の間隔に保持されている。表面板となるガラス基板１におけるガラス基板２と対向する面側には、複数の電極４が互いに平行に形成され、これを覆って、誘電体層５が形成されている。また、ガラス基板２におけるガラス基板１と対向する面側には障壁３間に位置する複数のアドレス電極６が互いに平行に形成されており、さらに障壁３の壁面とガラス基板２とを覆うように蛍光体７が設けられている。障壁３は放電空間８を区画するためのもので、区画された各放電空間８をセルないし単位発光領域と言う。電極４、６どうしの間に電圧を印加して放電させ、この放電により生じる紫外線により蛍光体７を発光させ、ガラス基板１を透過する光を観察者が視認できるものである。
【０００４】
そして、このプラズマディスプレイパネルに使用する障壁３の形成に際しては、従来、ガラス基板２上に障壁形成材料を障壁パターン形状にスクリーン印刷にて複数回繰り返して重ねて印刷して所要の高さに積み上げ、乾燥させる第１の方法、あるいは、ガラス基板２上に障壁形成材料を全面に塗布した後、塗布面上にサンドブラストに耐性を有するレジストを所定形状にパターニング形成し、このレジストをマスクとしてサンドブラストにより障壁形成材料を所定形状に形成する第２の方法が採られていた。
【０００５】
しかし、上記第１の方法や第２の方法によりプラズマディスプレイパネルに使用する障壁３を形成する場合においては、障壁３の一部が欠落していたり、また一部に突起が生じることがあり、これらはプラズマディスプレイパネルとして使用するうえで画像品質面に影響を及ぼすことがあった。また、障壁３の高さのばらつきにより、不灯やノイズといった不良が発生していた。
【０００６】
これに対して、例えば特許文献１に開示されているように、図６における蛍光体７が塗布される前のアドレス電極６と障壁３のピッチ精度、真直度、高さ、幅等の形状精度を測定するために、図７に示された光切断法と称される形状精度検査方法が用いられていた。例えば図７に示された光切断法では、極細スリットレーザ光１１を障壁３が形成されたガラス基板２に斜め投光し、ガラス基板２の表面からの反射光をＣＣＤカメラで撮像することにより、ガラス基板２の障壁３の形状を３次元的にとらえ、例えば障壁３の高さ異常１４を検出する。
【０００７】
一方、特許文献２に開示されているように、測定対象物から生じる回折光を用いて、光ディスクに刻まれた溝や半導体基板上に焼き付けられたパターンを非接触かつ高速で測定する方法が知られている。詳細には、図８に示すように、レーザー光の入射光ＬＩが、周期的な溝２２を有する測定対象物である基板２１に照射され、基板２１の表面に刻まれた溝２２によって回折される。受光器を走査することにより、０次回折光ＬＤ０、１次回折光ＬＤ１、２次回折光ＬＤ２の強度が測定される。そして、これらの回折光強度の測定値をもとに溝形状が測定される。
【０００８】
回折光強度の測定値から溝形状を測定するための原理は、以下のように説明されている。すなわち、スカラー回折理論によれば、０次回折光強度、１次回折光強度、２次回折光強度をそれぞれＩ０、Ｉ１、Ｉ２とすると、下記の（１）式及び（２）式が成り立つ。
【０００９】
Ｉ１／Ｉ０＝［（２／π）ｓｉｎ（Ｗπ／ｐ）ｓｉｎ（Φ／２）］２／
［１−（４Ｗ／ｐ）（１−Ｗ／ｐ）ｓｉｎ（Ｗπ／ｐ）］
（１）
Ｉ２／Ｉ１＝［ｃｏｓ（Ｗπ／ｐ）］２                              （２）
ここで、ｐは溝周期、Ｗは溝幅、Φは反射位相差である。反射位相差Φは、Ｈを溝深さ、λを用いた光の波長として、（３）式であらわされる。
【００１０】
Φ＝４πＨ／λ                                                    （３）
上記（１）式、（２）式、（３）式より、０次回折光、１次回折光、２次回折光の強度比が決定される。従って、逆に、０次回折光、１次回折光、２次回折光の強度比より、溝幅Ｗと溝深さＨとを決定することができる。
【００１１】
図９は、スカラー回折理論を用いて、溝幅Ｗ、溝深さＨ、（Ｉ１／Ｉ０）、（Ｉ２／Ｉ１）の関係を等高線図で表したものである。左側縦軸のスケールは溝幅Ｗを表しており、下側横軸のスケールは溝深さＨを表している。それぞれの等高線については、上側横軸に値が示されている曲線の等高線が（Ｉ１／Ｉ０）を表し、右側縦軸に値が示されている直線状の等高線が（Ｉ２／Ｉ１）を表している。
【００１２】
しかし、特許文献１に開示されている従来のプラズマディスプレイパネルの障壁測定装置は、障壁３の形状を個別に捉えていくものであるために、大面積のプラズマディスプレイパネルを測定するには長い時間を要し、インライン測定は困難であった。また、特許文献２に開示されているパターン測定方法は、光ディスクや半導体基板のような数μｍ以下のパターンをもつ対象物の測定方法であり、プラズマディスプレイパネルのような数十から数百μｍ以上のパターンをもつ対象物の測定は困難であった。
【特許文献１】特開平１１−３７７３４号公報
【特許文献２】特開昭５７−１８７６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、測定物から生じる回折光を用い、大面積一括で障壁形状を捉えて測定することにより、プラズマディスプレイパネルの障壁形状の測定を高速化し、インライン測定を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は、複数の障壁を有するプラズマディスプレイパネルの基板に平行光または集束光を入射し、前記基板からの複数の回折光を受光し、前記受光した回折光の強度を測定し、前記測定された強度により障壁高さと隣接する障壁間の距離との少なくとも一方を算出することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの障壁形状測定方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のプラズマディスプレイパネルの障壁測定方法によれば、プラズマディスプレイパネルの障壁形状を高速で測定することが可能となり、インライン測定を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
「実施の形態１」
以下、本発明の実施の形態１について、図１および図２を用いて説明する。光源であるＣＯ２レーザ５１から出射された波長１０μｍの入射光が、シリコンコリメータレンズ５２によって平行光化され、ハーフミラー５３を透過して、測定対象物であるプラズマディスプレイ用背面板５４に入射する。背面板５４において、５０は複数の障壁で、一方向にのみ形成されている。そして、プラズマディスプレイ用背面板５４からの回折光は、ハーフミラー５３で反射され、シリコン結像レンズ５５で収束光となり、検出器５６上に回折光スポット５７〜５９となって結像する。検出器５６によって、０次回折光ＬＤ０の強度Ｉ０、１次回折光ＬＤ１の強度Ｉ１、２次回折光ＬＤ２の強度Ｉ２が測定される。５７は０次回折光ＬＤ０のスポット、５８は１次回折光ＬＤ１のスポット、５９は２次回折光ＬＤ２のスポットである。
【００１７】
検出器５６は演算装置に接続されており、測定して得られたデータをもとに、溝幅Ｗと溝深さＨとが計算される。
例えば、回折光強度比の測定値が、Ｉ１／Ｉ０＝０．２、Ｉ２／Ｉ１＝０．１であったとすると、図２により、Ｗ＝Ｗ１、Ｈ＝Ｈ１の１組の解が得られる（図２中のＡ点）。
【００１８】
本実施の形態１では、シリコンコリメータレンズ５２によって平行光化されたレーザ光がそのままプラズマディスプレイ用背面板５４に入射するので、広い範囲の障壁の形状の傾向を知ることができる。
「実施の形態２」
以下、本発明の実施の形態２について、図３を用いて説明する。光源であるＣＯ２レーザー５１から出射された波長１０μｍの入射光が、シリコンコリメータレンズ５２によって平行光化され、ハーフミラー５３を透過し、シリコンレンズ７５によって測定対象物であるプラズマディスプレイ用背面板５４上に集光される。５０は、一方向にのみ形成された複数の障壁である。そして、プラズマディスプレイ用背面板５４からの回折光は、シリコンレンズ７５によって再び平行光化され、ハーフミラー５３で反射されて、検出器５６上に回折光スポット７７〜７９となって収束する。ここで、検出器５６はシリコンレンズ７５の後側焦点面に設置されており、０次回折光ＬＤ０の強度Ｉ０、１次回折光ＬＤ１の強度Ｉ１、２次回折光ＬＤ２の強度Ｉ２が測定される。７７は０次回折光ＬＤ０のスポット、７８は１次回折光ＬＤ１のスポット、７９は２次回折光ＬＤ２のスポットである。
【００１９】
検出器５６は演算装置に接続されており、測定して得られたデータをもとに、溝幅Ｗと溝深さＨとが計算される。
例えば、「実施の形態１」の場合と同様に、回折光強度比の測定値が、Ｉ１／Ｉ０＝０．２、Ｉ２／Ｉ１＝０．１であったとすると、図２より、Ｗ＝Ｗ１、Ｈ＝Ｈ１の１組の解が得られる（図２中のＡ点）。
【００２０】
本実施の形態２では、入射光はシリコンレンズ７５によって測定対象物であるプラズマディスプレイ用背面板５４上に集光されるので、限定された狭い領域の障壁の形状を知ることができる。
「実施の形態３」
以下、本発明の実施の形態３について、図４を用いて説明する。ここでは、実施の形態１、２におけるような１方向にのみ障壁５０のあるプラズマディスプレイ用背面板５４ではなく、縦横に障壁８０のあるプラズマディスプレイ用背面板８４を対象としている。
【００２１】
そして、光源であるＣＯ２レーザ５１から出射された波長１０μｍの入射光が、シリコンコリメータレンズ５２によって平行光化され、ハーフミラー５３を透過し、シリコンレンズ７５によって測定対象物であるプラズマディスプレイ用背面板８４上に集光される。そして、プラズマディスプレイ用背面板８４からの回折光はシリコンレンズ７５によって再び平行光化され、ハーフミラー５３で反射されて、検出器８６上に回折光スポット８７〜９１となって収束する。ここで、検出器８６はシリコンレンズ７５の後側焦点面に設置されており、０次回折光ＬＤ０の強度Ｉ０、Ｘ方向１次回折光ＬＤＸ１の強度ＩＸ１、Ｘ方向２次回折光ＬＤＸ２の強度ＩＸ２、Ｙ方向１次回折光ＬＤＹ１の強度ＩＹ１、Ｙ方向２次回折光ＬＤＹ２の強度ＩＹ２が測定される。８７は０次回折光ＬＤ０のスポット、８８はＸ方向１次回折光ＬＤＸ１のスポット、８９はＸ方向２次回折光ＬＤＸ２のスポット、９０はＹ方向１次回折光ＬＤＹ１のスポット、９１はＹ方向２次回折光ＬＤＹ２のスポットである。
【００２２】
検出器８６は演算装置に接続されており、測定して得られたデータをもとに、Ｘ方向の溝幅ＷＸおよび溝深さＨＸと、Ｙ方向の溝幅ＷＹおよび溝深さＨＹとが計算される。
例えば、回折光強度比の測定値が、ＩＸ１／Ｉ０＝０．２、ＩＸ２／ＩＸ１＝０．１、ＩＹ１／Ｉ０＝０．１、ＩＹ２／ＩＹ１＝０．２であったとすると、図５より、ＷＸ＝Ｗ１、ＨＸ＝Ｈ１、ＷＹ＝Ｗ２、ＨＹ＝Ｈ２の２組の解が得られる（図５中のＡ点およびＢ点）。
【００２３】
このように本実施の形態３では、Ｘ方向とＹ方向との両方の溝幅および溝深さを知ることができる。
なお、本実施の形態３では、上述の実施の形態２と同様に、入射光がシリコンレンズ７５によって測定対象物であるプラズマディスプレイ用背面板８４上に集光される方式を用いたので、限定された狭い領域の障壁形状を知ることができる。これに対し、実施の形態１の方式のように平行光化されたレーザ光をそのままプラズマディスプレイ用背面板８４に入射させれば、広い範囲におけるＸ方向およびＹ方向両方の障壁形状の傾向を知ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明にかかるプラズマディスプレイパネルの障壁測定方法は、プラズマディスプレイパネルの障壁形状を高速で測定することが可能であり、インライン測定を実現することができ、このためプラズマディスプレイパネルの障壁の高さや幅といった形状を測定するなどのために有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る装置の構成を示す概略図
【図２】図１の装置における回折光強度比の例を示す図
【図３】本発明の実施の形態２に係る装置の構成を示す概略図
【図４】本発明の実施の形態３に係る装置の構成を示す概略図
【図５】図４の装置における回折光強度比の例を示す図
【図６】一般的なプラズマディスプレイパネルの構成の一例を示す断面図
【図７】従来の光切断法によるプラズマディスプレイパネル背面板の障壁形状の測定について示す図
【図８】溝形状による入射光の回折を示す断面図
【図９】スカラー回折理論による図８の回折光強度比の例を示す図
【符号の説明】
【００２６】
５０    障壁
５１    ＣＯ２レーザ
５２    シリコンコリメータレンズ
５３    ハーフミラー
５４    プラズマディスプレイ用背面板
５５    シリコン結像レンズ
５６    検出器
５７    回折スポット
５８    回折スポット
５９    回折スポット
６０    回折スポット
【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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