(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネル背面板に形成されるＲＧＢ蛍光体の検査装置であって、紫外線照射手段を備えたレビュー用撮像手段と、自動検査用撮像手段とを有し、前記レビュー用撮像手段の視野範囲と、前記自動検査用撮像手段の視野範囲が重なり合っていることを特徴とする、プラズマディスプレイパネル背面板の検査装置。
【請求項２】
前記レビュー用撮像手段が、可視光の照明手段をさらに有してい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背面板の検査装置。
【請求項３】
前記自動検査用撮像手段が、プラズマディスプレイパネル背面板に垂直な軸周りの角度調整機構であるθ軸調整機構、および、該垂直な軸に対する角度調整機構であるφ軸調整機構を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル背面板の検査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の検査装置を用いて、前記自動検査用撮像手段により検出された欠陥を、前記レビュー用撮像手段を用い、目視により良否を判定することを特徴とする、プラズマディスプレイパネル背面板の検査方法。
【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パネル背面板の検査装置および検査方法に関し、とくに、プラズマディスプレイパネル背面板に形成さたＲＧＢ蛍光体をより的確に検査可能な装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルの背面板には、通常、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の蛍光体が、ストライプ状に順に繰り返し塗着されているが、各蛍光体の塗着状態に欠陥があると、所定の蛍光体の発光状態が得られず、ディスプレイパネル上での映像に欠陥が生じる。したがって、プラズマディスプレイパネル背面板の製造段階で蛍光体の塗着状態を検査している。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルは、背面板に形成された蛍光体に紫外線を照射し、蛍光体からの発光により、表示を行う表示装置であるから、背面板の検査方法としては、背面板に紫外線を照射して蛍光体を発光させ、拡大画像を目視で検査する方法が、最も精度のよい検査方法である。
【０００４】
しかし、目視検査では効率が悪いので、たとえば特開平１１−１６４９８号公報に記載されているような技術が検討されている。この特開平１１−１６４９８号公報には、オゾンを排除しながら紫外線照射による検査を行い、大気中でも所定の検査を可能にした自動検査方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−１６４９８号公報に開示の方法には、以下のような問題がある。
紫外線照射手段を有したレビュー用撮像装置を有しておらず、自動検査のみであるから、欠陥の過検出率や見逃し率が高い。また、自動検査のみの場合、欠陥の画像を目視で確認できないため、欠陥の種類、発生原因の特定が困難である。
【０００６】
本発明の課題は、従来技術における上記問題点を解決し、過検出および見逃しが少なく、欠陥の発生原因を的確に特定可能なプラズマディスプレイパネル背面板に形成される蛍光体の検査装置と検査方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るプラズマディスプレイパネル背面板の検査装置は、プラズマディスプレイパネル背面板に形成されるＲＧＢ蛍光体の検査装置であって、紫外線照射手段を備えたレビュー用撮像手段と、自動検査用撮像手段とを有し、前記レビュー用撮像手段の視野範囲と、前記自動検査用撮像手段の視野範囲が重なり合っていることを特徴とするものからなる。レビュー用撮像手段により、欠陥に対し紫外線を照射し、蛍光体を発光させて目視で良否を判定するので、ユーザーが製品を使用する状態に近い状態で、欠陥の状況を確認することができるため、過検出、見逃しの少ない検査が可能になる。とくに、見逃しを防ぐために、自動検査の検出しきい値を厳しく設定した場合にも、目視検査により過検出を防ぐことができる。したがって、過検出による製品のロス、見逃しによるユーザからのクレームを少なくすることができ、製造コストを低く抑えることができるようになる。
【０００８】
本発明に係るプラズマディスプレイパネル背面板の検査装置においては、上記レビュー用撮像手段の紫外線照射手段が、自動検査用撮像手段の照明手段を兼ねている構成とすることができる。
【０００９】
また、たとえば、レビュー用撮像手段の受光部としては２次元ＣＣＤカメラを用い、自動検査用撮像手段の受光部としては１次元ＣＣＤカメラを用いることができる。
【００１０】
本発明では、レビュー用撮像手段の視野範囲と、自動検査用撮像手段の視野範囲とは重なり合っている。また、レビュー用撮像手段が、５０ｍｍ以上の焦点距離を有しており、前記自動検査用撮像手段の視野を遮らないように配置されていることが好ましい。レビュー用撮像手段は、可視光の照明手段をさらに有していてもよい。
【００１１】
自動検査用撮像手段は、プラズマディスプレイパネル背面板に垂直な軸周りの角度調整機構であるθ軸調整機構、および、該垂直な軸に対する角度調整機構であるφ軸調整機構を有していることが好ましい。
【００１２】
本発明に係るプラズマディスプレイパネル背面板の検査方法は、上記のような検査装置を用いて、自動検査用撮像手段により検出された欠陥を、レビュー用撮像手段を用い、目視により良否を判定することを特徴とする方法からなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の一実施態様に係るプラズマディスプレイパネル背面板の検査装置を示している。図において、１は、検査に供されるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略称することもある。）の背面板を示しており、このＰＤＰ背面板１には、図３に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の蛍光体３０５、３０６、３０７がストライプ状に順に繰り返し塗着されている。
【００１４】
プラズマディスプレイパネル背面板機構３００としては、図４に示すように、背面ガラス基板３０１上に、アドレス電極３０２が配置された誘電体層３０３上に、隔壁３０４間にＲＧＢ蛍光体３０５、３０６、３０７がストライプ状に順に繰り返し塗着されたＰＤＰ背面板１が設けられ、背面板１の上方に、前面ガラス基板３０８が設けられるとともに、背面板１と前面ガラス基板３０８の間に、表示電極３０９が配置された誘電体層３１０と保護膜３１１が介装された構成となっている。表示電極３０９とアドレス電極３０２との間の電圧によりプラズマ３１２が発生され、それによって選択された位置の蛍光体が発色され、各蛍光体の発色の組み合わせにより所望の色表示が行われるようになっている。
【００１５】
ＰＤＰ背面板１へのＲＧＢ蛍光体３０５、３０６、３０７の塗着は、たとえば図５に示すようにスクリーン印刷によって行われ、印刷スクリーン４０２を通して塗布された蛍光体の余剰量をスキージ４０１でかきとることにより、図４に示したように各蛍光体３０５、３０６、３０７が隔壁３０４間に所定量塗着されるようになっている。
【００１６】
ところが、ＲＧＢ蛍光体３０５、３０６、３０７の塗着が所定通りに行われていないと、たとえば図６に示すような色むらが生じることがあり、たとえば、赤っぽい色むら５０１や青っぽい色むら５０２などが生じる。また、図７に示すように、ＲＧＢ蛍光体３０５、３０６、３０７の配列において、ある色の蛍光体が次の色の蛍光体部分にはみだして混色を生じた部分６０１や、塗着抜けが生じて暗点６０２となった部分が生じることもある。
【００１７】
ＰＤＰ背面板１へのＲＧＢ蛍光体３０５、３０６、３０７の塗着における上記のような各種欠陥が、図１に示した検査装置により検査される。再び図１を参照して説明するに、搬送ローラ等を備えた搬送装置２によりＰＤＰ背面板１が搬送され、搬送装置２は駆動制御装置４によって制御される。
【００１８】
搬送装置２の上方には、図２に示すようなＸＹガントリーステージ３と、紫外線照射装置５と、自動検査用撮像装置７と、レビュー用撮像装置８が配置されている。紫外線照射装置５、自動検査用撮像装置７、レビュー用撮像装置８は、１つの筺体に固定されており、この筺体を測定ヘッド９と呼ぶ。この自動検査用撮像装置７、レビュー用撮像装置８および紫外線照射装置５を備えた測定ヘッド９は、図２に示すようにＸＹガントリーステージ３に取り付けられている。ＸＹガントリーステージ３は、測定ヘッド９をＰＤＰ背面板１の全面にわたって走査させるためのものである。このＸＹガントリーステージ３および搬送装置２の動作は、駆動制御装置４によって制御される。
【００１９】
自動検査用撮像装置７は、画像処理装置１０に接続されており、レビュー用撮像装置８も、画像処理装置１０に接続されている。制御装置１１は、駆動制御装置４、紫外線照射装置の点灯を制御する点灯制御装置６、画像処理装置１０に接続されており、これら装置の作動を制御する。画像処理装置１０には表示装置１２が接続されており、表示装置１２は、画像処理装置１０で検出した欠陥情報を表示できるようになっている。
【００２０】
紫外線照射装置５は、ＰＤＰ背面板１上に塗布された蛍光体を励起、発光させるためのもので、紫外線をＰＤＰ背面板１に照射する。紫外線源としては、エキシマランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、紫外線レーザーなどが選択可能であるが、波長２２２ｎｍのエキシマランプが、オゾンの発生が少なく、かつ、ＲＧＢ蛍光体がバランス良く発光するので、好ましい。また、石英ガラス等の光ファイバを用いて紫外線を伝送すれば、測定ヘッドの構成を簡略化でき、空気中での減衰が少なくオゾン発生量も少ないので、好ましい。また、自動検査として、蛍光体に紫外線を照射し検査を行なう場合には、たとえば図８に示すように、１つの紫外線照射装置５（紫外線照射手段）で、自動検査用撮像装置７とレビュー用撮像装置８の視野範囲に対して紫外線を照射すると、構成が簡略化されコストも安くなるので好ましい。図８に示す形態では、レビュー用撮像装置８は可視光照明装置２１を有している。
【００２１】
自動検査用撮像装置７は、ＰＤＰ背面板１上のある範囲を画素に分割して、その画素ごとの輝度を測定して画像信号に変換し、画像処理装置１０に送信する。自動検査用撮像装置７の受光部としては、１次元または２次元の、ＣＣＤあるいは撮像管などが選択できるが、１次元ＣＣＤカメラを使用した場合、高速に検査が可能である。さらに、ＴＤＩカメラを使用すれば、照明が弱い場合でも、感度よく検査が可能である。自動検査用撮像装置７の照明として紫外線を用いる場合には、カラーラインセンサカメラを使用すると、ＲＧＢ蛍光体のそれぞれの画像が１台のカメラで得られ、光学系が簡略化できるので好ましい。なお、自動検査用撮像装置７の照明の種類としては、紫外線に限定されるものではなく、可視光を用い斜め方向から照明すれば、表面の凹凸を伴う蛍光体の塗布欠陥が検出可能である。
【００２２】
レビュー用撮像装置８は、自動検査で検出された欠陥について、目視で良否を判定するためのものである。レビュー用撮像装置８は、紫外線照射装置５から照射された紫外線により、発光したＰＤＰ背面板１上のある範囲の輝度を映像信号に変換する。変換された映像信号は、画像処理装置１０で一旦メモリに記憶された後、表示装置１２に送信される。表示装置１２に表示された画像から、目視で良否の判定を行なう。したがって本発明によれば、欠陥に対し紫外線を照射し、蛍光体を発光させ目視で良否を判定するので、ユーザーが製品を使用する状態に近い状態で、欠陥の状況を確認することができるようになり、高精度の検査が可能になる。
【００２３】
受光部分として、２次元ＣＣＤカメラを使用すると、レビュー時に測定ヘッド９を走査せずに画像が得られるので好ましい。さらに、２次元カラーＣＣＤカメラを使用すると、どの色の蛍光体に欠陥があるのかを識別できるので良い。またさらに、自動ゲイン調整機能（ＡＧＣ機能）を有したものが好ましい。
【００２４】
光学系部分としては、焦点距離５０ｍｍ以上のものが、自動検査用撮像装置７の視野を遮らないよう配置できるので好ましい。また、光学倍率は、０．５倍〜５倍が好ましい。さらに、ズームレンズを使用すると、あらゆるサイズの欠陥を判定できるので、より好ましい。
【００２５】
自動検査の結果からレビューを行うためには、レビュー用撮像装置８と自動検査用撮像装置７との正確な位置関係を求める作業が必要である。ところが、機械精度ではネジ穴のはめ合い等によりミリメートル単位で誤差が生じることがあるため、ある基準点を両方の撮像撮像装置で取り込み、画像上の座標、ＸＹガントリーステージ３の座標などから位置関係を求めなければならず、作業時間が長い。
【００２６】
そこで、図８に示したたように、レビュー用撮像装置８の視野範囲が、自動検査用撮像装置７の視野範囲と重なり合うように配置することにより、同一の基準点を両方の撮像装置で撮像するだけで、撮像装置の画素分解能単位で正確な位置関係を求めることができ、短い時間で作業が終了する。また、レビュー用撮像装置８が、可視光の照明手段２１を有している場合には、基準点として蛍光体以外を使用することができ、また、作業者が紫外線に曝されることがないので、簡単かつ安全に作業を行うことができるため、より好ましい。さらに、自動検査用撮像装置７が１次元カメラである場合には、図９に示すように、プラズマディスプレイパネル背面板に垂直な軸に対する角度（図示例では取付面２２に対する角度）の調整機構であるφ軸調整装置２３を有している場合、レビュー用撮像装置８の視野範囲と、自動検査用撮像装置７の視野範囲とを、簡単な調整により重なり合うようすることができる。
【００２７】
画像処理装置１０は、蛍光体に発生する欠陥を検出するためのもので、自動検査用撮像装置７で撮像されたＲＧＢ蛍光体それぞれの画像信号を入力し、公知の画像処理技術により画像解析を行い欠陥を検出する。
【００２８】
また、画像処理として、ある区間離れた画素間で差分処理を行う場合、疑似欠陥の発生を抑えるために、画像処理装置のＸまたはＹ座標のいずれかに、蛍光体のストライプ方向を合わせる必要がある。そこで、図１０に示すように、プラズマディスプレイパネル背面板に垂直な軸周りの角度調整機構（図示例では取付面２２に対する角度調整機構）であるθ軸調整装置２４を有している場合、蛍光体のストライプ方向を簡単に調整することが可能になる。
【００２９】
制御装置１１は、決められた手順に基づいて、搬送装置２、紫外線照射装置５、撮像装置７、８、画像処理装置１０に操作指令を与えるものであり、表示装置１２により、画像処理装置６で検出した各欠陥情報が表示される。
【００３０】
なお、本発明においては、プラズマディスプレイパネル背面板におけるＲＧＢの配列は、図３に示したような並行ストライプ状のものに限定されない。たとえば図１１に示すように、ＲＧＢがマトリックス状に配列されたＡＣ型プラズマディスプレイパネル背面板１０４であってもよい。
【００３１】
図１２は本発明の別の実施形態を示すブロック図である。
目視検査は、欠陥発生時のみに行い、かつ検査時間が長いため生産ライン内に直接設置すると目視検査が律則となり生産効率が落ちる。そこで、図１２に示すように、目視検査をバッファを介して自動検査と分離することで欠陥が発生した場合にも、効率を落とさずに生産を継続することができる。また、自動検査の実施形態は、前述の実施態様に示したものだけでなく、例えば図１３に示すとおり、ＰＤＰ背面板３１に対し撮像装置３２を一列に並べ、撮像装置３２、紫外線照射装置３３に対し、搬送装置３４でＰＤＰ基板３１を搬送する際に、全面にわたって検査を行うようにすることもできる。このように、撮像装置、紫外線照射装置とＰＤＰ背面板との相対位置、配置関係や撮像装置の配列は、実質的に任意に設定可能である。
【００３２】
本発明に係る検査装置の動作を、前述の実施態様について説明するに、上流装置からＰＤＰ背面板１が搬送装置２に投入されると、搬送装置２は制御装置１１に基板投入信号を与え、ＰＤＰ背面板１の搬送を開始する。ＰＤＰ背面板１が所定の場所まで搬送されると、搬送装置２は、背面板固定装置（図示略）によりＰＤＰ背面板１を固定し、制御装置１１に固定完了信号を与える。制御装置１１は、固定完了信号が入力されると、点灯制御装置６を介し紫外線照射装置５を点灯させる。ＸＹガントリーステージ３は、測定ヘッド９を所定の撮像開始位置まで搬送すると、取り込み準備完了信号を制御装置１１に与える。取り込み準備完了信号が入力されると制御装置１１は、ＸＹガントリーステージ３および画像処理装置１０に画像取り込み開始信号を与える。画像取り込み開始信号を与えられたＸＹガントリーステージ３は所定の速度で移動を開始し、所定の距離を移動した後、停止する。画像取り込み開始信号を与えられた画像処理装置１０は、自動検査用撮像装置７から出力される画像信号の取り込みを開始する。画像処理装置１０は、画像信号を記憶し、公知の画像処理技術によりＰＤＰ背面板１に発生する欠陥を検出する。以下、制御装置１１は、測定ヘッド９がＰＤＰ背面板１全体を検査できるよう、ＸＹガントリーステージ３を移動させる。全面の検査が終了した後、制御装置１１は自動検査完了を検査員にランプ等で知らせる。
【００３３】
目視検査の準備のできた検査員は、制御装置１１にレビュー開始信号を与える。レビュー開始信号を与えられた制御装置１１は、自動検査によって検出された全ての欠陥候補について、欠陥情報に基づき測定ヘッドを移動させ、紫外線照射装置５を点灯させた後、レビュー用撮像装置８にて欠陥部分の画像を撮像し、表示装置１２に表示する。検査員は、表示装置１２に表示された欠陥候補部分を目視で検査し、良否を判定する。検査員は、全ての欠陥候補部分を目視で検査した後、目視検査終了信号を制御装置１１に与える。目視検査終了信号を与えられた制御装置１１は、搬送装置２にＰＤＰ背面板排出信号を与える。排出信号を与えられた搬送装置２は、下流装置にＰＤＰ背面板１を搬出する。
【００３４】
【実施例】
以下に、本発明を、実施例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されない。
実施例１
紫外線照射装置５は、点灯周波数１４．５６ＭＨｚ、照射紫外線中心波長２２２ｎｍの、ＫｒおよびＣｒを封入したエキシマランプを使用した。レビュー用撮像装置７は、受光部分としてソニー社製２次元カラーＣＣＤカメラ（ＸＣ−７１１ＲＲ）を使用し、光学系部分はモリテックス社製の０．７５〜４．５倍ズームレンズ（ＭＬ−Ｚ０７５４５ＤＭ）を使用した。また、可視光照明装置として、モリテックス社製ハロゲン光源（ＭＨＦ−Ｄ１００ＬＲ）を使用した。自動検査用撮像装置８は、ＮＥＤ社製の２０４８画素の３板式のカラーラインセンサカメラ（３ＣＬ２０４８Ｂ）を使用し、１画素がＰＤＰ背面板上で３０μｍに対応するようにレンズを選択した。ＰＤＰ背面板１は、印刷欠陥、色むらを含む基板を使用し、ＸＹガントリーステージ３により測定ヘッドを０．５ｍ／ｍｉｎで搬送し、自動検査を行った。自動検査終了後、検出された欠陥候補部分について、レビュー用撮像装置７を用い目視検査を実施した。その結果、ＲＧＢそれぞれの蛍光体の印刷欠陥、色むらを精度よく検出できた。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るプラズマディスプレイパネル背面板の検査装置および検査方法によれば、次のような種々の効果が得られる。
（１）欠陥に対し紫外線を照射し、蛍光体を発光させ目視で良否を判定するので、ユーザーが製品を使用する状態に近い状態で、欠陥の状況を確認することができるため、過検出、見逃しの少ない検査が可能である。したがって、過検出による製品のロス、見逃しによるユーザからのクレームを少なくすることができ、製造コストを低く抑えることができる。
（２）紫外線照射手段を別途用意する必要が無いので、検査コストを低く抑えることができる。
（３）高速に自動検査可能であり、かつステージを移動させることなく、簡単にレビューができる。
（４）レビュー用撮像手段と自動検査用撮像手段の位置関係を正確かつ短時間に求めることができる。
（５）自動検査用撮像手段の視野を遮らないので、検査幅を長く取ることができ、検査時間が短縮できる。
（６）レビュー用撮像手段と自動検査用撮像手段の位置関係を求める際、紫外線を使用しなくて済むので、保護具などを必要とせず簡単に作業を行うことができる。
（７）蛍光体層の形成方向とラインセンサカメラ素子の方向、およびレビュー用撮像手段の視野と自動検査用撮像手段の視野の位置関係を簡単に調整できる。
（８）自動検査により欠陥の候補点を検出し、目視により良否判定を行っているので、高速かつ精度の良い検査ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係るプラズマディスプレイパネル背面板の検査装置の概略構成図である。
【図２】図１の装置のＸＹガントリーステージ部周りの斜視図である。
【図３】プラズマディスプレイパネル背面板の概略平面図である。
【図４】プラズマディスプレイパネルの部分縦断面図である。
【図５】印刷機による蛍光体の背面板上への印刷方法を説明する斜視図である。
【図６】印刷検査工程で検出される各種印刷不良の例を示す図である。
【図７】印刷検査工程で検出される各種印刷不良の別の例を示す図である。
【図８】自動検査用撮像装置とレビュー用撮像装置と紫外線照射装置との配置の関係を表す概略構成図である。
【図９】φ軸調整機構を示す概略側面図である。
【図１０】θ軸調整機構を示す概略平面図である。
【図１１】プラズマディスプレイパネル背面板の別の例を示す概略平面図である。
【図１２】本発明の別の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明における自動検査の別の実施形態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１、３１、１０４  プラズマディスプレイパネル背面板
２、３４  搬送装置
３  ＸＹガントリーステージ
４  駆動制御装置
５、３３  紫外線照射装置
６  点灯制御装置
７  自動検査用撮像装置
８  レビュー用撮像装置
９  測定ヘッド
１０  画像処理装置
１１  制御装置
１２  表示装置
２１  可視光照明装置
２２  取付面
２３  φ軸調整装置
２４  θ軸調整装置
３３  撮像装置
３００  プラズマディスプレイパネル背面板機構
３０１  背面ガラス基板
３０２  アドレス電極
３０３  誘電体層
３０４  隔壁
３０５  蛍光体（Ｒ色）
３０６  蛍光体（Ｇ色）
３０７  蛍光体（Ｂ色）
３０８  前面ガラス基板
３０９  表示電極
３１０  誘電体層
３１１  保護膜
３１２  プラズマ
４０１  スキージ
４０２  印刷スクリーン
５０１  色むら（赤っぽい部分）
５０２  色むら（青っぽい部分）
６０１  混色部分
６０２  暗点
【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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【図１３】
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