JP3657930B2

JP3657930B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法、蛍光体層の検査方法及び蛍光体層の検査装置

Info

Publication number: JP3657930B2
Application number: JP2002197992A
Authority: JP
Inventors: 真路横野; 一雅西脇
Original assignee: パイオニアプラズマディスプレイ株式会社; 日本電気エンジニアリング株式会社
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2004039571A; KR20040004184A; US20090028419A1; US20040076739A1; US7449213B2; KR100531993B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光体層の形成工程における検査の迅速化及び低コスト化を図ったプラズマディスプレイパネルの製造方法、蛍光体層の検査方法及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう）を製造する際には、１の透明基板の表面に、走査電極、維持電極及び誘電体層等を形成して前面基板を作製し、他の透明基板の表面に、データ電極、誘電体層、隔壁、蛍光体層等を形成して背面基板を作製する。そして、この前面基板と背面基板とを重ね合わせて封着する。その後、前面基板と背面基板との間に形成された放電空間内を排気し、放電ガスを充填する。これにより、ＰＤＰが作製される。
【０００３】
そして、背面基板の作製においては、透明基板上にデータ電極及び誘電体層を形成し、隔壁を形成した後、隔壁により区画されたセルの内面に蛍光体層を形成する。蛍光体層は、セル内の放電により発生した紫外線が照射されることにより励起され、可視光を発光するものである。カラーＰＤＰにおいては、通常、夫々Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発光する３種類の蛍光体層がセル列毎に形成されている。即ち、１つのセルには１種類の蛍光体層が形成され、同種類の蛍光体層が形成されたセルが列状に配列されており、Ｒの蛍光体層が形成されたセル列の隣には、Ｇの蛍光体層が形成されたセル列が配置され、その隣にはＢの蛍光体層が形成されたセル列が配置され、更にその隣にはＲの蛍光体層が形成されたセル列が再び配置され、といったパターンが繰り返されている。蛍光体層は１色ずつ印刷法等により形成され、乾燥され、検査される。以下、従来の蛍光体層の形成方法について説明する。
【０００４】
図１１は従来の蛍光体層の検査装置を示す側面図であり、図１２は図１１に示す従来の蛍光体層の一部拡大断面図である。なお、ＰＤＰの背面基板においては、基板上に多数のセルがマトリクス状に配列しているが、図１２においては、１つのセルのみを拡大して示している。また、図１２においては誘電体層の図示を省略している。図１１及び図１２に示すように、従来の蛍光体層の検査装置においては、基板１を一方向に移動させるコンベア１０６が設けられている。また、基板１における検査対象となる部分１ａの直上には、紫外線ランプ１０２が設けられている。紫外線ランプ１０２は蛍光体層５に紫外線１０４を照射するものである。これにより、蛍光体層５は励起発光し、励起光１０５を放射する。
【０００５】
更に、部分１ａの上方における基板１の移動方向上流側及び下流側には、２台のＣＣＤカメラ１０３ａ及び１０３ｂが設けられている。即ち、ＣＣＤカメラ１０３ａ及び１０３ｂは、基板１の移動方向において紫外線ランプ１０２を挟む位置に配置されている。なお、隔壁２の側面に形成された蛍光体層５を検査するために、ＣＣＤカメラは少なくとも２台設ける必要がある。この理由は、１台のＣＣＤカメラで部分１ａの直上から撮像すると、隔壁２の側面に形成された蛍光体層５に関する情報が得られず、蛍光体層５の高さが不足しているとき、及び蛍光体層５に欠け等の欠陥がある場合に、それを認識することができないからである。そして、１台の紫外線ランプ１０２並びに２台のＣＣＤカメラ１０３ａ及び１０３ｂからなる組が、基板１の移動方向に直交する方向に沿って複数組設けられている。例えば、この組が７組設けられている場合には、ＣＣＤカメラは合計１４台設けられている。
【０００６】
図１３は従来のＰＤＰの製造工程における蛍光体層の形成工程を示すフローチャート図である。図１３のステップＳ１０１に示すように、蛍光体層の形成は、先ず、第１の色（例えばＲ）の蛍光体のペーストを、印刷法等により２列おきのセルの内面に被着させる。次に、ステップＳ１０２に示すように、例えば基板を乾燥炉中で３０分間保持することにより、Ｒの蛍光体ペーストを乾燥させ固化させる。これにより、図１２に示すように、蛍光体層５が形成される。このとき、基板１上には井桁状又はストライプ状の隔壁２が形成され、隔壁２によりセル３が区画されている。また、基板１上におけるセル３の内部にはデータ電極４が形成され、セル３の内面における基板１の表面及び隔壁２の側面には、蛍光体層５が形成されている。そして、ステップＳ１０３に示すように、各セル内に蛍光体層が正常に形成されているか否かを検査する。以下、従来の蛍光体層の検査方法について説明する。
【０００７】
先ず、図１１及び図１２に示すように、コンベア１０６が基板１を一方向に移動させる。このとき、紫外線ランプ１０２が基板１の部分１ａに紫外線１０４を照射する。これにより、蛍光体層５が励起して励起光１０５を放射する。この励起光１０５を２台のＣＣＤカメラ１０３ａ及び１０３ｂが検出する。これにより、蛍光体層５を撮像する。そして、この撮像して得られた画像データに基づいて蛍光体層５の発光輝度を測定することにより、蛍光体層の状態を検査する。そして、欠陥が認められた場合は、その情報をステップＳ１０１に示すＲの蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックする。このような検査方法は、例えば特開平１１−１６４９８号公報、特開２０００−１４９７８１号公報及び特開２０００−３０４６５１号公報に開示されている。
【０００８】
次に、ステップＳ１０４に示すように、第２の色（例えばＧ）の蛍光体ペーストを、Ｒの蛍光体層が形成されたセル列の隣のセル列に被着させる。次に、ステップＳ１０５に示すように、Ｇの蛍光体ペーストを乾燥させ固化させ、Ｇの蛍光体層を形成する。そして、ステップＳ１０６に示すように、Ｇの蛍光体層の検査を行う。検査装置及び検査方法はＲの蛍光体層の場合と同様である。そして、欠陥が発見された場合は、ステップＳ１０４に示すＧの蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックする。そして、ステップＳ１０７に示すように、第３の色（例えばＢ）の蛍光体ペーストを、Ｇの蛍光体層が形成されたセル列の隣のセル列に被着させる。次に、ステップＳ１０８に示すように、Ｂの蛍光体ペーストを乾燥・固化させ、Ｂの蛍光体層を形成する。そして、ステップＳ１０９に示すように、Ｂの蛍光体層を検査する。欠陥が発見された場合は、ステップＳ１０７に示すＢの蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックする。なお、上述の如く、蛍光体層の検査を色毎に行う理由は、各色の蛍光体層を同輝度で発光させて同時に検査することが困難であるからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。先ず、蛍光体層の検査を蛍光体層の乾燥後に行っているため、検査結果を蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックするタイミングが遅くなるという問題点がある。即ち、蛍光体ペーストの被着工程（例えばステップＳ１０１）において欠陥が発生した場合に、検査工程（ステップＳ１０３）においてこの欠陥が発見されるまでに、少なくとも乾燥工程（ステップＳ１０２）の所要時間、例えば３０分間の時間が経過してしまい、被着工程に検査結果がフィードバックされない空白時間が生じてしまう。このため、場合によっては、この空白時間に同種の欠陥がある製品を作り続けてしまい、ＰＤＰの歩留りを著しく低下させる。
【００１０】
また、前述の従来の技術には検査装置の設備コストが大きいという問題点もある。即ち、図１１に示す従来の検査装置においては、紫外線ランプ１０２を使用しているため、作業者が紫外線を直視しないような安全対策を講じる必要がある。また、紫外線が大気中の酸素に作用すると有害なオゾンを発生させるため、前述の特開平１１−１６４９８号公報に記載されているように、検査装置を密封して排気するか、又は紫外線の照射領域を窒素雰囲気とする必要がある。また、上述の如く、従来の検査装置においてはＣＣＤカメラを２台設ける必要がある。更に、ある特定の色（例えばＢ）の蛍光体層の検査を行う際に、この蛍光体層よりも前に形成された蛍光体層（例えば、Ｒ、Ｇ）の励起発光による干渉を避け、色を限定して撮像するために、前述の特開２０００−１４９７８１号公報に開示されているように、ＣＣＤカメラのレンズにフィルターを装着する必要がある。これらの結果、検査装置の設備コストが増大する。
【００１１】
更に、検査のランニングコストが高いという問題点もある。紫外線ランプは通常の照明装置、例えば、蛍光灯、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等と比較して、寿命は同等であるが、より高価である。また、前述の如く、オゾン対策用設備が必要となるため、この設備のランニングコストが加算される。
【００１２】
更にまた、蛍光体層におけるピンホール及び異物等のミクロ欠陥（微小欠陥）は、セル内の一部に発光輝度が低い部分が生じていることを感知することにより検出しているが、この従来の検査方法では、撮像した画像において、ピンホールの階調と異物の階調とが相互にほぼ等しくなるため、ピンホールと異物とを区別できないという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、蛍光体層の検査結果を速やかに蛍光体材料の被着工程にフィードバックできると共に、設備コスト及びランニングコストが低く、欠陥の種類の判別が可能な検査工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法、並びに蛍光体層の検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、絶縁基板の表面に隔壁を形成することによりセルを区画する工程と、前記絶縁基板の表面及び前記隔壁の側面にペースト状の蛍光体材料を被着させる被着工程と、前記蛍光体材料を乾燥させる前にこの蛍光体材料の表面に光を照射し前記セル毎の反射光のパターンを観察して前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査する検査工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、絶縁基板の表面及び隔壁の側面にペースト状の蛍光体材料を被着させた後、この蛍光体材料を乾燥させる前に蛍光体材料の被着状態を検査する。このとき、蛍光体材料の表面は鏡面反射するため、励起光ではなく反射光により検査を行うことができる。そして、反射光のパターンは蛍光体材料の液面状態を反映しているため、反射光のパターンを検査することにより、蛍光体材料の被着状態を検査することができる。乾燥前の蛍光体材料の被着状態と乾燥後の蛍光体層の良否との間には、密接な関係があるため、乾燥前の蛍光体材料の被着状態を検査することにより、乾燥後の蛍光体層の良否を判定することができる。これにより、蛍光体材料を乾燥させる前に蛍光体層の良否を判定することができるため、この判定結果を速やかに蛍光体材料の被着工程にフィードバックさせることができる。また、反射光のパターンを観察することにより、欠陥の種類の判別が可能である。更に、光源として紫外線ランプを使用する必要がない。即ち、本発明においては、紫外線ランプ、紫外線の安全対策用設備及びオゾン対策用設備が不要であり、設備コスト及びランニングコストが低い。
【００１６】
また、前記検査工程は、前記被着した蛍光体材料の表面に光を照射しながら前記被着した蛍光体材料を撮像して画像データを得る工程と、この画像データに基づいて前記セル毎の反射光のパターンを判別する工程と、前記パターンの判別結果から前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査することにより、この蛍光体材料が乾燥することにより形成される蛍光体層の良否を判定する工程と、を有していてもよく、前記蛍光体層の良否を判定する工程は、セル毎の欠陥であるミクロ欠陥を検出する工程と、複数のセルからなる領域毎の欠陥であるマクロ欠陥を検出する工程と、を有してもよい。これにより、セル毎の欠陥であるミクロ欠陥、及び複数のセルからなる領域毎の欠陥であるマクロ欠陥の双方の欠陥を検出することができる。この結果、ＰＤＰにおける画面のムラも欠陥として検出することができ、視聴者の目視判定により近い判定が可能となる。
【００１７】
更に、前記蛍光体材料の励起発光色が複数種類あり、前記検査工程を前記蛍光体材料の励起発光色毎に複数回行い、２回目以降の前記検査工程においては、この検査工程の検査結果及びこの検査工程より前に行われた検査工程の検査結果に基づいて、前記蛍光体層の良否を判定することが好ましい。これにより、単独の検査工程では検出しにくい欠陥も検出できる。
【００１８】
更にまた、前記光は前記蛍光体材料を励起発光させない波長の光であることが好ましい。これにより、励起光に妨害されることなく、反射光のみのパターンを正確に観察することができる。
【００１９】
本発明に係る蛍光体層の検査方法は、その表面がセルに区画されている基板にペースト状の蛍光体材料を被着させこの蛍光体材料を乾燥させることにより形成される蛍光体層の検査方法において、前記基板に前記蛍光体材料が被着された後、この蛍光体材料が乾燥する前に、前記蛍光体材料の表面に光を照射し前記セル毎の反射光のパターンを観察して前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査することにより前記蛍光体層の良否を判定することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る蛍光体層の検査装置は、その表面がセルに区画された基板にペースト状の蛍光体材料を被着させこの蛍光体材料を乾燥させることにより形成される蛍光体層の検査装置において、前記基板の上方に配置され前記被着されたペースト状の蛍光体材料を照明する光源と、前記基板の上方に配置され前記被着された蛍光体材料を撮像するカメラと、前記撮像により得られた画像データに基づいて前記セル毎の反射光のパターンを認識して前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査することにより前記蛍光体層の良否を判定するデータ処理装置と、を有することを特徴とする。
【００２１】
また、前記カメラは撮像対象となる前記蛍光体材料の直上に配置されており、前記光源は前記カメラを挟む位置に２組配置されていることが好ましい。これにより、蛍光体材料による乱反射光をカメラがより効率よく捉えることができ、より明確な反射パターンを撮像することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
上述の如く、従来のＰＤＰの製造工程においては、絶縁基板上の誘電体層に蛍光体ペーストを被着させた後、乾燥させ、蛍光体層を形成した後に、この蛍光体層の検査を行っていた。絶縁基板上に形成される誘電体層は白色であり、隔壁も白色であり、蛍光体層も励起発光していない状態では白色であるため、反射光によってこれらを区別することができず、従来、反射光による蛍光体層の検査は不可能であると考えられていた。このため、従来は紫外線を照射して蛍光体層を各色に励起発光させることにより、蛍光体層の検査を行っていた。この結果、上述の如く、紫外線の使用に伴う種々の問題点が発生していた。また、検査結果を蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックするタイミングが遅れるという問題点もあった。
【００２３】
このような問題点を解決するために、本発明者等は鋭意実験研究を重ね、各セルに充填された蛍光体ペーストを乾燥させる前に観察すれば、蛍光体ペーストはペースト状であるため、その表面が鏡面反射し、その液面形状を反映した反射パターンが得られることを見出した。そして、蛍光体ペーストの液面状態はその被着状態を反映しており、蛍光体ペーストの被着状態と乾燥後の蛍光体層の良否には密接な関係があり、反射パターンから、乾燥後の蛍光体層の良否を判定できることを見出し、本発明を完成した。
【００２４】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本実施形態に係る蛍光体層の検査装置を示す側面図である。図１に示すように、本実施形態に係る蛍光体層の検査装置においては、ＰＤＰの背面基板となる基板１を一方向に移動させるコンベア１６が設けられている。基板１は例えばガラスにより形成されている。また、基板１における検査対象となる部分１ａの上方における基板１の移動方向上流側及び下流側には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１２ａ及び１２ｂが設けられている。ＬＥＤ１２ａ及び１２ｂは基板１の移動方向に直交する方向に延びており、その長さは前記直交方向における基板１の幅と同程度である。ＬＥＤ１２ａ及び１２ｂは可視光１４を基板１の部分１ａに対して略均一に照射するものである。なお、ＬＥＤの替わりに、他の通常の照明装置、例えば、蛍光灯又はハロゲンランプ等を使用してもよい。
【００２５】
更に、基板１の部分１ａの直上には、ＣＣＤカメラ１３が設けられている。ＣＣＤカメラ１３は８０００ドットのモノクロ１次元カメラであり、部分１ａからの反射光１５を感知するものである。本実施形態においては、基板１の表面におけるＣＣＤカメラ１３の解像度は（２０μｍ×２０μｍ）である。そして、ＣＣＤカメラ１３が基板１の移動方向に直交する方向に沿って複数台、例えば７台設けられている。そして、部分１ａが７台のＣＣＤカメラ１３の視野内に配置されるようになっている。更にまた、ＣＣＤカメラ１３が撮像した画像データを処理して蛍光体層の良否を判定するデータ処理装置（図示せず）が設けられており、ＣＣＤカメラ１３に接続されている。
【００２６】
次に、本実施形態に係る蛍光体層の検査方法を含めたＰＤＰの製造方法について説明する。図２は本実施形態に係るＰＤＰの製造工程における蛍光体層の形成工程を示すフローチャート図であり、図３は本実施形態における蛍光体層の検査方法を示す断面図であり、図４及び図５は本実施形態における蛍光体層の検査方法を示すフローチャート図であり、図６及び図７（ａ）乃至（ｃ）は本実施形態の検査方法において検出される欠陥を示す模式図であり、図８は本実施形態におけるマップ化の工程を示す図であり、図９は本実施形態におけるブロック化の工程を示す図であり、図１０は本実施形態における輝度差抽出処理工程を示す図である。なお、ＰＤＰの背面基板においては、基板上に多数のセルがマトリクス状に配列しているが、図３においては、１つのセルのみを拡大して示している。また、図３において、誘電体層の図示は省略されている。
【００２７】
先ず、透明基板の表面に、夫々複数の走査電極及び維持電極を、相互に平行に延び交互に配置されるように形成する。次に、この走査電極及び維持電極を覆うように、誘電体層を形成し、前面基板を作製する。
【００２８】
一方、他の透明基板の表面に、データ電極及び誘電体層を形成し、その後、隔壁を形成する。隔壁は例えば井桁状とし、この隔壁により、セルがマトリクス状に区画される。なお、１つのセルの長手方向の長さは例えば４００乃至１１００μｍであり、短手方向の長さは例えば２００乃至３００μｍである。そして、この隔壁により区画されたセルの内面に蛍光体層を形成する。蛍光体層は、セル内の放電により発生した紫外線が照射されることにより励起発光するものである。そして、本実施形態においては、前述の従来のＰＤＰと同様に、夫々Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発光する３種類の蛍光体層がセル列毎に形成されている。即ち、１つのセルには１種類の蛍光体層が形成され、同種類の蛍光体層が形成されたセルが列状に配列され、Ｒの蛍光体層が形成されたセル列の隣には、Ｇの蛍光体層が形成されたセル列が配置され、その隣にはＢの蛍光体層が形成されたセル列が配置され、更にその隣にはＲの蛍光体層が形成されたセル列が再び配置され、というようなパターンが繰り返されている。以下、蛍光体層の形成方法について詳細に説明する。
【００２９】
先ず、図２のステップＳ１及び図３に示すように、第１の色（例えばＲ）の蛍光体ペースト５ａを、２列おきのセル３の内面、即ち、基板１の表面及び隔壁２の側面に、例えば印刷法により被着させる。次に、ステップＳ２に示すように、各セル３内に蛍光体ペースト５ａが正常に被着されているか否かを検査する。以下、ステップＳ２に示す蛍光体ペースト５ａの検査方法について詳細に説明する。
【００３０】
図４のステップＳ１１及び図１に示すように、コンベア１６が基板１をＣＣＤカメラ１３に対して一定速度で移動させる。これと共に、ＬＥＤ１２ａ及び１２ｂが基板１の検査対象となる部分１ａに可視光１４を照射する。この可視光１４は蛍光体ペースト５ａを励起発光させない波長の光であり、蛍光体ペースト５ａの液面により反射されて反射光１５となる。そして、ＣＣＤカメラ１３が部分１ａを撮像する。このとき、コンベア１６が基板１を移動させ、基板１の全面がＣＣＤカメラ１３の直下を通過することにより、基板１の全面について撮像を行う。そして、データ処理装置（図示せず）が、ＣＣＤカメラ１３が撮像した画像データを処理し、蛍光体ペーストが乾燥して形成される蛍光体層の良否を判定する。以下、この画像処理方法について説明する。以下に説明する図４のステップＳ１２〜Ｓ１８に示す工程、及び図５のステップＳ１９〜Ｓ２８に示す工程は、全てデータ処理装置が行う。
【００３１】
先ず、図４のステップＳ１２に示すように、撮像した画像データに基づいて、各セルの反射パターンにより各セルにおける蛍光体ペースト５ａの被着状態を判別する。仮に、セル内に形成された蛍光体ペースト５ａの量が適量であり、均一に被着されていれば、このセルの反射パターンは、図６の「適量」の「乾燥前（上面）」の欄に示すようなパターンとなる。
【００３２】
図６の「乾燥前（上面図）」の欄に示された図は、反射光１５の強度を示しており、白抜きで描かれている領域２１は最も反射光１５の強度が高い領域、即ち明るい領域であり、以下、領域２２、２３及び２４の順に反射光１５の強度が低くなっており、領域２４が最も強度が低い、即ち暗く見える領域である。セル３における蛍光体ペースト５ａの被着状態が正常であれば、蛍光体ペースト５ａの液面はセルの短手方向ついて湾曲し、僅かに凹んでいる。このため、セル３の短手方向中央部において蛍光体ペースト５ａの液面が基板１の表面と平行になり、このセルの直上に配置されたＣＣＤカメラ１３から見ると、短手方向中央部において反射光１５の強度が高くなる。これにより、セル３の短手方向中央部に、セル３の長手方向に延びる矩形の明るい領域２１が出現する。
【００３３】
これに対して、蛍光体ペースト５ａの量が過多であると、蛍光体ペースト５ａの反射パターンが図６の「ペースト量過多」の欄に示す図のようになる。また、蛍光体ペースト５ａの量が適正量よりも少ないと、図６の「ペースト量少▲１▼」及び「ペースト量少▲２▼」の欄に示す図のように、反射パターンにおける明るい領域２１の長手方向の長さが短くなる。これは、蛍光体ペースト５ａの液面における端部は、隔壁２の上端部に固定されているために、蛍光体ペースト５ａの量が少なくなると、液面の凹みが大きくなるためであると考えられる。更に、蛍光体ペースト５ａの量が更に少なくなり、液面の端部が隔壁２の上端部に固定されなくなると、図６の「ペースト量不足」の欄に示す図のように、液面全体の高さが低下し、反射光１５が弱くなり、明るい領域２１が消滅する。なお、ステップＳ１２においては、「ペースト量少▲１▼」、「ペースト量少▲２▼」、「ペースト量不足」は必ずしも区別する必要はない。
【００３４】
更にまた、蛍光体ペースト５ａの量が極端に少ないか、又は全く充填されていない場合は、このセルの反射パターンは図７（ａ）若しくは（ｂ）に示すようなパターン、又は図６の「空セル」若しくは「ペースト量不足」の欄に示す図のような反射パターンとなる。塗布済みのセルにこのようなセル状態が認められた場合は、欠陥モードとしては全て「ピンホール」として認識される。
【００３５】
なお、このとき、蛍光体ペースト５ａを被着しないセル、即ち、後の工程において、第２及び第３の色（例えばＧ及びＢ）の蛍光体ペーストを印刷するセルについても検査を行う。この結果、セルが正常な状態、即ち、蛍光体ペースト５ａが被着していない状態であれば、その反射パターンは図６の「空セル」の欄に示す図のようになる。これに対して、セル内に蛍光体ペースト５ａが流れ込むと、図７（ｂ）に示すような反射パターンとなる。この蛍光体ペースト５ａの流れ込みは、混色（ニジミ）及び位置ずれの原因となる。また、セル内に異物が混入すると、図７（ｃ）に示すような反射パターンとなる。
【００３６】
次に、図４のステップＳ１３に示すように、ステップＳ１２において判別した結果に基づいて、正常なセル以外のセル、即ち、欠陥である可能性があるセル（以下、非正常セルという）に、蛍光体ペースト５ａの被着状態（以下、セル状態ともいう）別にフラグを立てる。即ち、ステップＳ１３においては、セルの状態を区別する。これは、後述するステップＳ１５乃至Ｓ２７において行う不良判定のための前処理となる。また、ステップＳ１３においてセル状態を区別することにより、後述するステップＳ１９乃至Ｓ２１における処理量を低減することができる。
【００３７】
次に、ステップＳ１４に示すように、ステップＳ１３においてフラグを立てた非正常セルを、ミクロ欠陥とマクロ欠陥とに選別する。ミクロ欠陥とは、１つのセルのみに発生すれば欠陥と認識されるようなセル状態をいい、欠陥モードとしては、「ピンホール」、「ニジミ」及び「異物」がある。この欠陥モードに対応するセル状態としては、図６に示す「ペースト量少▲２▼」、「ペースト量不足」及び「空セル」、並びに図７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すセル状態がこれに該当する。マクロ欠陥とは、１つのセルのみで発生しても欠陥とは認識されないが、ＰＤＰにおける特定の領域に集中して発生すると、目視判定によりムラ又は色ずれとして認識されるセル状態をいう。図６に示す「ペースト量過多」、「ペースト量少▲１▼」及び「ペースト量少▲２▼」並びに図７（ｂ）に示す「流れ込み」がこれに該当する。
【００３８】
次に、ステップＳ１５乃至Ｓ１８に示すマクロ欠陥判定を行う。ステップＳ１５及び図８に示すように、ステップＳ１３の処理結果をマップ化する。図８はマトリクス状に配列されたセルのセル状態を示しており、１つの矩形は１つのセルを示している。列Ｌ１は、前述のステップＳ１（図２参照）においてＲの蛍光体ペーストが印刷されたセルの列であり、列Ｌ２及びＬ３は未だ蛍光体ペーストが印刷されていないセルの列である。従って、列Ｌ１を構成するセルにおいては、図６に示す「適量」状態が正常な状態であり、列Ｌ２及びＬ３を構成するセルにおいては、「空セル」状態が正常な状態である。図８において、白抜きで示したセル３１は「空セル」である。また、斜線で示したセル３２は「適量」セルである。更に、横線で示したセル３３は「ペースト量過多」のセルであり、縦線で示したセル３４は「ペースト量少▲１▼」及び「ペースト量少▲２▼」のセルであり、×印で示したセル３５は「異物」セルである。また、領域３６は「ペースト量過多」のセル３３が集中して発生している領域であり、領域３７は「ペースト量少▲１▼」及び「ペースト量少▲２▼」のセル３４が集中して発生している領域である。
【００３９】
次に、ステップＳ１６及び図９に示すように、ステップＳ１５において作成したマップのデータを圧縮し、ブロック化を行う。このブロック化とは、一定領域内にあるセルを１つのブロックとし、このブロックに、このブロックを構成する各セルのセル状態を代表するラベルを付する処理をいう。本実施形態においては、図９に示すように、（３行×６列）の矩形領域に属する１８個のセルを１つのブロックとしている。なお、ブロックの大きさは（３行×６列）の矩形に限定されず、目視判定に近い判定結果が得られるような大きさを選択すればよい。なお、図９の左側の図は、図８と同一である。
【００４０】
例えば、ブロックＢ１においては、このブロックＢ１を構成する各セルの状態が全て正常であるため、ブロックＢ１には「正常」のラベルを付する。また、ブロックＢ２においては、このブロックＢ２を構成するセルのうち、５個のセルが「ペースト量少▲１▼」又は「ペースト量少▲２▼」の状態であるため、ブロックＢ２には「ペースト量少」のラベルを付する。更に、ブロックＢ３においては、ブロックＢ３を構成するセルのうち、２個のセルが「ペースト量過多」の状態であるため、ブロックＢ３には「ペースト量過多」のラベルを付する。
【００４１】
次に、ステップＳ１７に示すように、「正常」以外の各ラベルが付されたブロックのうち、連続して配置されているブロック数をＡとし、この連続するブロック数Ａと予め設定されたしきい値とを比較し、連続するブロック数Ａがしきい値未満であれば「マクロ欠陥無し」と認識して図５に示すステップＳ１９に進む。一方、連続するブロック数Ａがしきい値以上であれば「マクロ欠陥有り」と認識してステップＳ１８に進み、不良フラグを立てる。その後、図５に示すステップＳ１９に進む。例えば、「ペースト量少」のラベルが付されたブロックは２個連続して配置されているため、連続するブロック数Ａは２であり、「ペースト量過多」のラベルが付されたブロックは３個連続して配置されているため、連続するブロック数Ａは３である。なお、しきい値はセル状態の種類により異ならせてもよい。
【００４２】
次に、図５のステップＳ１９乃至Ｓ２７に示すミクロ欠陥判定を行う。このミクロ欠陥判定は欠陥の種類毎に行う。ステップＳ１９及び図１０に示すように、図４のステップＳ１２において得られた各セルの反射パターンについて、輝度差抽出処理を行う。輝度差抽出処理としては、例えば２値化処理を行う。この２値化処理により、図１０の「乾燥前（上面）」の欄に示す反射パターンが、「２値化処理後（上面）」の欄に示す図形に変換される。
【００４３】
次に、図５のステップＳ２０に示すように、２値化後の図形における明るい領域２５の形状を評価する。例えば、領域２５の形状が矩形である場合は、図１０に示すように、セル状態として「適量」、「ペースト量少▲１▼」、「ペースト量少▲２▼」、「ペースト量不足」、「空セル」のいずれかのセル状態が考えられる。そこで、領域２５の長さＬ及び幅Ｗを測定し、領域２５の面積Ｂ（＝Ｌ×Ｗ）を算出する。
【００４４】
そして、ステップＳ２１に示すように、領域２５の面積Ｂを予め設定されたしきい値と比較し、面積Ｂがしきい値未満である場合は、このセルのセル状態は「適量」、「ペースト量少▲１▼」又は「ペースト量少▲２▼」であると判断し、ミクロ欠陥ではないと判定し、ステップＳ２３に進む。一方、面積Ｂがしきい値以上である場合は、このセルのセル状態は「ペースト量不足」又は「空セル」であると判断し、ステップＳ２２に進み、このセルにミクロ欠陥フラグを立て、ステップＳ２３に進む。
【００４５】
また、セル状態が「ペースト量過多」である場合は、領域２５の面積を測定し、この測定結果に基づいて「ペースト量過多」の程度を評価し、このセルがミクロ欠陥であるか否かを判定する。更に、セル状態が「流れ込み」である場合は、流れ込み部分の幅（ずれ量）及び面積を測定して、このセルがミクロ欠陥であるか否かを判定する。更にまた、セル状態が「異物」である場合は、異物の面積及び長さを測定して、このセルがミクロ欠陥であるか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ２３においては、ステップＳ２１及びＳ２２に示す工程を、全てのセルについて実施したかどうかを判断し、全てのセルについて実施していなければステップＳ２１に戻り、全てのセルについて完了していればステップＳ２４に進む。
【００４７】
そして、ステップＳ２４に示すように、ステップＳ２２において立てたミクロ欠陥フラグの数を集計する。次に、ステップＳ２５に示すように、集計した欠陥フラグの数を予め設定されたしきい値と比較し、欠陥数がしきい値未満であれば「ミクロ欠陥：良好」とし、ステップＳ２７に進む。欠陥数がしきい値以上であれば、「ミクロ欠陥：不良」としてステップＳ２６に進み、不良フラグを立てる。その後、ステップＳ２７に進む。
【００４８】
次に、ステップＳ２７に示すように、ステップＳ１９〜Ｓ２６に示す処理を全ての種類の欠陥について行ったかどうかを判断し、未了である場合はステップＳ１９に戻り、他の種類の欠陥についてステップＳ１９〜Ｓ２６に示す処理を行う。また、全ての種類の欠陥について完了した場合は、ステップＳ２８に進む。
【００４９】
次に、ステップＳ２８に示すように、検査の総合判定を行う。即ち、ステップＳ１８において立てたマクロ欠陥の不良フラグ及びステップＳ２６において立てたミクロ欠陥の不良フラグの有無を判断し、不良フラグが１本でもある場合は、検査結果を「ＮＧ」とし、不良フラグが無い場合は検査結果を「ＯＫ」とする。これにより、図２のステップＳ２に示す検査が終了する。
【００５０】
検査結果が「ＮＧ」である場合は、この基板は破棄し、以後の工程は行わない。検査結果が「ＯＫ」であれば、図２のステップＳ３に進む。また、検査結果が「ＯＫ」及び「ＮＧ」のいずれであっても、欠陥が発見された場合は、ステップＳ１に示すＲの蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックする。
【００５１】
このフィードバックの具体的な方法としては、例えば、同一種類の欠陥が、ＰＤＰにおける同一の位置（セル又はエリア）に連続して発生した場合に、検査装置（図１参照）がアラームを発生し、印刷装置に対してサイクル停止命令を出力するというようなことができる。
【００５２】
次に、図２のステップＳ３に示すように、Ｒの蛍光体ペースト５ａ（図３参照）を乾燥させる。この乾燥は、例えば基板１を乾燥炉中に入れ、例えば１３０℃の温度まで徐々に加熱した後、室温まで徐々に冷却する。加熱開始から冷却終了までの所要時間は例えば３０分間とする。これにより、Ｒの蛍光体ペースト５ａが乾燥して固化し、蛍光体層５（図１２参照）が形成される。
【００５３】
次に、ステップＳ４に示すように、第２の色（例えばＧ）の蛍光体ペーストを、Ｒの蛍光体層が形成されたセル列の隣のセル列に被着させる。被着方法はステップＳ１に示すＲの蛍光体ペーストの被着方法と同じ方法とし、例えば印刷法とする。
【００５４】
次に、ステップＳ５に示すように、この蛍光体ペーストの被着状態を検査する。この検査は、ステップＳ２及びステップＳ１１乃至Ｓ２８（図４及び図５参照）に示すＲの蛍光体ペーストの検査と同様な方法により行う。但し、ステップＳ５に示すＧの蛍光体ペーストの検査においては、ステップＳ２に示すＲの蛍光体ペーストの検査結果のデータを参照する。これにより、例えばＲの蛍光体ペーストがＧの蛍光体ペーストが被着される予定のセルに流れ込み、その上にＧの蛍光体ペーストが被着された場合に、このセルを非正常セルとして認識することができる。なお、このセルは混色セルとなる。
【００５５】
そして、ステップＳ５の検査結果が「ＮＧ」である場合は、この基板は破棄し、以後の工程は行わない。検査結果が「ＯＫ」であれば、ステップＳ６に進む。また、検査結果が「ＯＫ」及び「ＮＧ」のいずれであっても、欠陥が発見された場合は、ステップＳ４に示すＧの蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックする。
【００５６】
次に、ステップＳ６に示すように、ステップＳ３と同様な方法により、Ｇの蛍光体ペーストを乾燥させ、Ｇの蛍光体層を形成する。
【００５７】
次に、ステップＳ７に示すように、第３の色（例えばＢ）の蛍光体ペーストを、Ｒの蛍光体層が形成されたセル列とＧの蛍光体層が形成されたセル列との間のセル列に被着させる。被着方法はステップＳ１に示すＲの蛍光体ペーストの被着方法と同じ方法とし、例えば印刷法とする。
【００５８】
次に、ステップＳ８に示すように、この蛍光体ペーストの被着状態を検査する。この検査は、ステップＳ２及びＳ５並びにステップＳ１１乃至Ｓ２８（図４及び図５参照）に示すＲ及びＧの蛍光体ペーストの検査と同様な方法により行う。但し、ステップＳ８に示すＢの蛍光体ペーストの検査においては、ステップＳ２に示すＲの蛍光体ペーストの検査結果のデータ及びステップＳ５に示すＧの蛍光体ペーストの検査結果のデータを参照する。そして、この検査結果が「ＮＧ」である場合は、この基板は破棄し、以後の工程は行わない。検査結果が「ＯＫ」であれば、ステップＳ９に進む。また、検査結果が「ＯＫ」及び「ＮＧ」のいずれであっても、欠陥が発見された場合は、ステップＳ７に示すＢの蛍光体ペーストの被着工程にフィードバックする。
【００５９】
次に、ステップＳ９に示すように、ステップＳ３と同様な方法により、Ｂの蛍光体ペーストを乾燥させ、Ｂの蛍光体層を形成する。その後、各色の蛍光体層を焼成する。これにより、ＲＧＢの３色の蛍光体層を形成することができる。
【００６０】
以上の工程により、ＰＤＰの前面基板が作製される。そして、この前面基板と背面基板とを重ね合わせて封着する。その後、前面基板と背面基板との間に形成された放電空間内を排気し、放電ガスを充填する。これにより、ＰＤＰを作製することができる。
【００６１】
本実施形態においては、背面基板の製造工程において、基板の表面及び隔壁の側面にペースト状の蛍光体ペーストを被着させた後、この蛍光体ペーストを乾燥させる前に蛍光体材料の被着状態の検査を行う。そして、この検査結果に基づいて、蛍光体層が形成される前に蛍光体層５の良否を判定する。これにより、蛍光体層の判定結果を速やかに蛍光体材料の被着工程にフィードバックさせることができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、光源としてＬＥＤを使用し、このＬＥＤの光を蛍光体ペーストに反射させ、この反射光のパターンにより蛍光体材料の検査を行っているため、紫外線を一切使用する必要がない。このため、従来必要とされていた紫外線ランプ、紫外線の安全対策用設備及びオゾン対策用設備が不要となり、従来よりも設備コスト及びランニングコストを低減することができる。更に、本実施形態においては、蛍光体ペーストの液面を観察しているため、乾燥後の蛍光体層を観察する場合と異なり、基板の表面に垂直な方向から観察することができる。このため、基板の検査対象部分の直上にのみＣＣＤカメラを設ければよく、従来の紫外線を使用する検査方法と比較して、ＣＣＤカメラの数を半分にすることができる。これにより、設備コストを更に低減することができる。
【００６３】
更に、反射光のパターンを観察することにより、従来の紫外線による検査方法においては困難であったピンホールと異物との判別が可能となる。
【００６４】
更にまた、本実施形態においては、図４のステップＳ１５乃至Ｓ１８に示す工程においてマクロ欠陥の判定を行い、図５のステップＳ１９乃至Ｓ２８に示す工程においてミクロ欠陥の判定を行っている。これにより、１つのセルの欠陥であるミクロ欠陥を検出できると共に、複数のセルからなる領域毎の欠陥であるマクロ欠陥を検出することができる。この結果、ＰＤＰにおける画面のムラ及び色ずれも欠陥として検出することができ、視聴者の目視判定により近い判定が可能となる。
【００６５】
更にまた、図２のステップＳ５に示す第２の色（Ｇ）の蛍光体ペーストの検査工程においては、このステップＳ５における検査結果と共に、ステップＳ２に示す第１の色（Ｒ）の蛍光体ペーストの検査結果を加味して総合的に判定を行っている。また、ステップＳ８に示す第３の色（Ｂ）の蛍光体ペーストの検査工程においては、ステップＳ２、Ｓ５及びＳ８の検査結果に基づいて総合的に判定を行っている。これにより、単独の検査工程では非正常セルとして認識しにくいセル、例えば、Ｒの蛍光体ペーストがＧの蛍光体ペーストが被着される予定のセルに流れ込みその上にＧの蛍光体ペーストが被着されたセルを、非正常セルとして認識することができる。
【００６６】
また、ＬＥＤが照射する可視光は蛍光体ペーストを励起発光させない波長の光であるため、励起光に妨害されることなく、反射光のみの反射パターンを正確に撮像することができる。
【００６７】
なお、本実施形態においては、蛍光体ペーストを印刷法によって被着し、各色について（被着→検査→乾燥）を繰り返す方法を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば蛍光体ペーストをディスペンサによって１色ずつ基板上に塗布し、３色の蛍光体ペーストを被着させた後に、検査を１回行い、その後乾燥させてもよい。この方法によれば、検査及び乾燥を各１回行えばよく、ＰＤＰを効率よく製造することができる。
【００６８】
また、本実施形態においては、第１の色をＲ（赤）とし、第２の色をＧ（緑）とし、第３の色をＢ（青）とし、蛍光体層をＲ→Ｇ→Ｂの順に形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、蛍光体層をＢ→Ｒ→Ｇの順に形成してもよい。更に、本実施形態においては、隔壁の形状を井桁状としたが、本発明はこれに限定されず、例えばストライプ状又はデルタ状であってもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、蛍光体材料を乾燥させる前に蛍光体層の良否を判定することができるため、判定結果を速やかに蛍光体材料の被着工程にフィードバックさせることができる。また、反射光のパターンにより蛍光体材料の検査を行うため、紫外線を使用する必要がなく、蛍光体層の検査に要する設備コスト及びランニングコストが低い。更に、反射光のパターンを観察するため、欠陥の種類の判別が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る蛍光体層の検査装置を示す側面図である。
【図２】本実施形態に係るＰＤＰの製造工程における蛍光体層の形成工程を示すフローチャート図である。
【図３】本実施形態における蛍光体層の検査方法を示す断面図である。
【図４】本実施形態における蛍光体層の検査方法を示すフローチャート図である。
【図５】本実施形態における蛍光体層の検査方法を示すフローチャート図であり、図４の次の工程を示す。
【図６】本実施形態の検査方法において検出される欠陥を示す模式図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態の検査方法において検出される欠陥を示す模式図であり、（ａ）はピンホール、（ｂ）は流れ込み、（ｃ）は異物を示す。
【図８】本実施形態におけるマップ化の工程を示す図である。
【図９】本実施形態におけるブロック化の工程を示す図である。
【図１０】本実施形態における輝度差抽出処理工程を示す図である。
【図１１】従来の蛍光体層の検査装置を示す側面図である。
【図１２】図１１に示す従来の蛍光体層の一部拡大断面図である。
【図１３】従来のＰＤＰの製造工程における蛍光体層の形成工程を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１；基板
１ａ；検査対象となる部分
２；隔壁
３；セル
４；データ電極
５；蛍光体層
５ａ；蛍光体ペースト
１２ａ、１２ｂ；ＬＥＤ（発光ダイオード）
１３；ＣＣＤカメラ
１４；可視光
１５；反射光
１６；コンベア
２１〜２５；領域
３１；「空セル」状態のセル
３２；「適量」セル
３３；「ペースト量過多」セル
３４；「ペースト量少▲１▼」又は「ペースト量少▲２▼」のセル
３５；「異物」セル
３６、３７；領域
１０２；紫外線ランプ
１０３ａ、１０３ｂ；ＣＣＤカメラ
１０４；紫外線
１０５；励起光
１０６；コンベア
Ｂ１〜Ｂ３；ブロック
Ｌ；長さ
Ｌ１〜Ｌ３；列
Ｗ；幅

Claims

絶縁基板の表面に隔壁を形成することによりセルを区画する工程と、前記絶縁基板の表面及び前記隔壁の側面にペースト状の蛍光体材料を被着させる被着工程と、前記蛍光体材料を乾燥させる前にこの蛍光体材料の表面に光を照射し前記セル毎の反射光のパターンを観察して前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査する検査工程と、を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
前記検査工程は、前記被着した蛍光体材料の表面に光を照射しながら前記被着した蛍光体材料を撮像して画像データを得る工程と、この画像データに基づいて前記セル毎の反射光のパターンを判別する工程と、前記パターンの判別結果から前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査することにより、この蛍光体材料が乾燥することにより形成される蛍光体層の良否を判定する工程と、を有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製造方法。
前記蛍光体層の良否を判定する工程は、前記セルに被着された蛍光体材料の量が適量であるか、過多であるか、過少であるかを判別し、前記セル内にピンホールが存在するか否か、及び前記セル内に異物が存在するか否かを判別すると共に、前記蛍光体材料が被着されない予定のセルに前記蛍光体材料が流れ込んでいるか否かを判別するものであることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
前記蛍光体層の良否を判定する工程は、セル毎の欠陥であるミクロ欠陥を検出する工程と、複数のセルからなる領域毎の欠陥であるマクロ欠陥を検出する工程と、を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
前記検査工程の検査結果に基づいて、次の前記絶縁基板に対して前記被着工程を実施することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
前記蛍光体材料の励起発光色が複数種類あり、前記検査工程を前記蛍光体材料の励起発光色毎に複数回行い、２回目以降の前記検査工程においては、この検査工程の検査結果及びこの検査工程より前に行われた検査工程の検査結果に基づいて、前記蛍光体層の良否を判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
前記光は前記蛍光体材料を励起発光させない波長の光であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
前記被着工程は、印刷法により前記絶縁基板の表面及び前記隔壁の側面に前記蛍光体材料を被着させる工程であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
その表面がセルに区画されている基板にペースト状の蛍光体材料を被着させこの蛍光体材料を乾燥させることにより形成される蛍光体層の検査方法において、前記基板に前記蛍光体材料が被着された後、この蛍光体材料が乾燥する前に、前記蛍光体材料の表面に光を照射し前記セル毎の反射光のパターンを観察して前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査することにより前記蛍光体層の良否を判定することを特徴とする蛍光体層の検査方法。
前記基板に被着された蛍光体材料の表面に光を照射しながら前記被着した蛍光体材料を撮像して画像データを得る工程と、この画像データに基づいて前記セル毎の反射光のパターンを判別する工程と、前記パターンの判別結果から前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査することにより、この蛍光体材料が乾燥することにより形成される前記蛍光体層の良否を判定する工程と、を有することを特徴とする請求項９に記載の蛍光体層の検査方法。
その表面がセルに区画された基板にペースト状の蛍光体材料を被着させこの蛍光体材料を乾燥させることにより形成される蛍光体層の検査装置において、前記基板の上方に配置され前記被着されたペースト状の蛍光体材料を照明する光源と、前記基板の上方に配置され前記被着された蛍光体材料を撮像するカメラと、前記撮像により得られた画像データに基づいて前記セル毎の反射光のパターンを認識して前記セル毎の蛍光体材料の被着状態を検査することにより前記蛍光体層の良否を判定するデータ処理装置と、を有することを特徴とする蛍光体層の検査装置。
前記カメラは撮像対象となる前記蛍光体材料の直上に配置されており、前記光源は前記カメラを挟む位置に２組配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の蛍光体層の検査装置。
前記光源は前記蛍光体材料を励起発光させない波長の光を出力することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の蛍光体層の検査装置。
前記基板を前記カメラに対して相対的に移動させる搬送手段を有し、前記カメラが前記基板の表面の一部を撮像しながら、前記搬送手段が前記基板を前記カメラに対して相対的に移動させることにより、前記カメラが前記基板の表面を走査して撮像することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の蛍光体層の検査装置。