专利名称：电极阵列的测试装置和有关的方法
技术领域：
本发明涉及等离子体显示屏的测试装置和所说的显示屏的测试方法。特别是测试检查平面屏幕电极的一致性，以及检查等离子体显示屏电极的一致性。
等离子体显示屏，在此称为PDP，是平面型显示屏幕。有两种系列PDP，一种是DC型，一种AC型。PDP通常包括两块绝缘板(或基板)，每一块绝缘板具有一个或多个并联电极的阵列并且在电极之间隔离成气体注入空间。两块显示屏板连接在一起以便确定所说阵列电极之间的交叉点。每一个电极交叉点确定一个基本单元，在该单元，气体空间部分地由对应的栅栏隔离，当该单元被激励时，在这个气体空间产生放电。放电在基本单元引起气体的电离并伴随着该单元发射的光。
如果PDP电极断裂，黑线出现在屏幕上，损害图像并使得PDP不能用。在生产期间，电极在任何时刻由于搬运的失误都可能被损坏。首先，最危险的时刻是当电极进行刻蚀时，其次，是当显示屏板安装时。在发光屏幕上的图像测试允许电极暂停以便进行快速检测，但只允许生产结束后的分类挑选。比较好的是当刻蚀电极时测试显示屏板，以便立刻修理电极，并在安装之后测试显示屏板，以便不对有缺陷屏幕的PDP排气和充气。
常规地，电极一致性测试是在
图1所示的结构中完成的。显示屏板1的每一个电极2由一致性控制器3进行测试，例如欧姆计，把两个探针放置在所测试电极的两端。这个装置要求所有的电极2暴露在显示屏板的支撑它们的两个相对面。电极的宽度是几百微米量级，对于每一次测量要求准确的位置。重复测量使得测试时间很长。此外，这个装置不允许将被测量的相邻电极之间短路。
本发明建议通过与天线的容性耦合比较快地测试电极。显示屏板(或PDP)被放置在向一个显示屏板的电极施加偏压的框架上。然后，天线在显示屏板(或PDP)上部移动，以便测量由电极产生的电场。在所测量电场内的差别使得确定电极是否断裂成为可能。
本发明的目的是一种电极阵列的测试装置，该测试装置放置在至少一个支撑显示屏板上，装置包括向电极施加偏压的电源装置，所以电极产生电场；至少一跟天线具有引导装置并能够在几乎是与电极不变的距离上在支撑显示屏板上平行的移动，以便测量来自所说电极的电场。电源装置包括向一半电极施加偏压的第一装置和向另一半电极施加反相偏压的第二装置。所说的第一和第二装置被涉及成交替地向电极施加偏压。
交替的向电极施加偏压能够显著地增加测试的易读性，并因此加快了测试速度。
本发明的目的也是测试放置在至少一个支撑显示屏板上的电极阵列的一种方法。其特征是电极被施加偏压，以便发射电场，至少一根天线能够在几乎是与电极保持不变的距离上在支撑显示屏板上平行移动，以便测量来自所说电极的电场。一半电极被施加偏压，另一半电极被施加反相偏压，并交替地向电极施加偏压。
通过下面参照附图的对本发明的详细描述，将能够更清楚地本发明和其它特征和优点。
图1所示是现有技术的测试装置。
图2所示是本发明的测试装置。
图3和图4示出了按照第一个实施例的发明。
图5和图6示出了本发明使用的测量原理。
图7示出了发明中使用的测量电路。
图8和图9示出了在没有电极裂缝时由天线测量到的信号。
图10示出了当检测到误差时，图7测量电路的内部信号。
图11示出了按照本发明具有两根天线的装置。
图12示出了使用在图11的装置中的天线的一个截面端。
图13和图14示出了图11装置的两个实施例。
图2示出了用于等离子体显示屏板20的测试装置，电极21互相平行并交替地暴露在显示屏板20两端。本领域的熟练技术人员可能注意到，这样的设置使得在电极的接触端面上加宽电极成为可能。显示屏板20放置在两个横梁22和23上，致使一半电极与每一个横梁22和23交替地接触。横梁22被施加偏置电压，横梁23被施加与该偏压相等的反相偏压。横梁22和23表现的就象电源，交替地对一半电极施加偏压，对另一半电极施加反相偏压。在所推荐的实施例中，偏压是正弦的，例如，等于V*sin(ωt)，反相偏压等于-V*sin(ωt)。天线24在所测试的显示屏板上平行移动。
电极不是必须交替地暴露在两端。这是因为，如果电极只暴露在一端，将是适合于使用具有交替偏压的一根横梁的PDP。
能够使用任何形式的偏压，包括直流电压，但是，过滤低频寄生信号是非常困难的。也能够使用单个偏压，但这等于非常准确地测量电容中的变化，在等离子体显示屏的情况中，它是非常长并很难解释。在电极上的交流正弦信号使得它能够将很好的测量可读性与简单操作相结合。
图3和图4示出了按照本发明测试等离子体显示屏所用的实施例。工作台包括支撑两个供电横梁22和23以及两个引导横梁31和32的基座30。供电横梁22和23也用来作为将被测试的显示屏板20的支撑。支撑天线24的门架33连接到引导横梁，以便能够与所测试的显示屏板平行平移。例如，门架的移动靠着步进电机的帮助实现(未示出)。比较好的是通过调节单元34和35，天线是连结到门架的一条导线，调节单元相对于显示屏板20允许调节天线24的高度。如果工作台只被用来测试显示屏板厚度是固定的显示屏，则可以省略调节单元34和35。
图5示出本发明所用的测试原理。天线24在显示屏板20上平行移动，因此，也在显示屏板支撑的电极上平行移动。当然，平行误差总是可能的，如果天线24的移动在显示屏板20的平面保持近似的平行，就不会是一个问题。由电极21产生的电场模式和天线24感应的电场模式相等于把每一个电极交叉点与天线24视为电容器51到54，电容器的介质层由显示屏板20的绝缘层构成，环绕天线24和空气的绝缘55位于天线24和显示屏板20之间。这个模式显示在图6中。
在所述的例子中，只考虑了五个电容器50到54。事实上，使用导线制作的天线，必须考虑50到100个电容器，电容器的数量取决于天线24的尺寸、电极21的尺寸和间隔以及电极21和天线24之间的间隙。
在图6中的电模式显示两个电压源60和61，每一个连结到电容器50到54的一个平面。电压源60和61输出两个相反信号的电压。电容器50到54的另一平面被连结到天线24。为了检测两个临近电极21之间可能的短路，仅仅是利用与电压源60串联的安培计的帮助测量电流的问题。天线24连接到放大器63的输入端，放大器的输出端连接到控制电路64，该例子由图7详细示出。
控制电路64的输入端接收来自天线24的信号，该信号已在放大器63中被放大。带通滤波器70，它的一个输入端对应与控制电路64的输入，它消除了由天线24感应的寄生信号，在输出端输出一个滤过波的信号。本领域的熟练技术人员可能注意到，DC和低频(主要的)寄生分量是很容易消除，给定的偏压信号是正弦信号(所选定的频率允许简单滤波)。有两个输入和一个输出的混合器71，在一个输入端接收与偏压电压之一成比例的电压，例如sin(ωt)。混合器71的另一个输入端连接到带通滤波器70的输出端。混合器输出上输出的信号对应于在它的输入端上出现的信号的乘积。
低通滤波器72有一个连接到混合器71输出端的输入端和一个输出端。截止频率对应于比偏压频率低的频率但比包络频率高的频率，该包络调制天线24感应的信号。低通滤波器72的输出端输出一个与天线24感应的电场包络成比例的信号。比较器73将低通滤波器72的输出信号与零电压比较，以便在一个输出端输出一个代表包络标志的信号。脉冲产生器74有一个连接到比较器73的输入端和一个每一次输出包络变化标志脉冲的输出端。计数器75有一个复位输入、时钟输入和一个记数输出。复位输入连接到脉冲产生器74的输出端，所以每一次包络改变标志时，计数器复位到零。时钟信号C被发送到时钟输入端。优选高时钟信号频率以便得到好的计数分辨率。计数器75测量两个包络信号标志变化之间的时间。比较器76有一个连接到计数器75的计数输出端的数据输入端和一个输出端，如果计数比预先确定的值Dmax高，则比较器输出端输出一个二进制的有效误差信号。
二进制信号可以用各种方法处理。使用二进制误差信号的一种简单有效的方法存在于实际的标记装置中，该装置被连接到门架33上，每一次，所说的误差信号是有效的。因此，得到的结果使得以精确的方式识别有缺陷的电极成为可能。很明显，可以展望处理这个误差信号的其他方式。
图8和图9示出了当电极没有断裂时，在带通滤波器70的输出端呈现的电压曲线部分。图8对应显示屏板的一端。当天线位于显示屏一端时，包络信号80对应衰减的正弦波，因为在一路方式中，包络信号受分布电极的影响。继续考虑电极分布以两路方式，衰减也上升。对于实际原因，衰减显示在三个周期上，然而，实际的衰减持续了十到二十个周期。一个周期对应在两个相继的具有相反标志偏压的电极上并以一固定速度移动的一段天线24。图9对应在显示屏板中部测量的曲线。包络信号80是固定幅度。包络信号80可以写成f(x)*sin(t/δ)，x是天线24相对于显示屏板20一端的位置，f(x)是衰减函数，δ是天线在相同极性的两个电极之间行进(以固定速度)距离所用的时间。
由于图10的帮助，现在将解释电极的裂缝是如何检测的。当没有裂缝并且天线位于显示屏板20的中部，图10A是通过滤波器70测到的输出信号100。所测信号100是K*sin(ωt)*sin(t/δ)波形信号。如上所解释，测量信号100假定了包络80的形状。然而，如果电极曾经断裂，这相等于对应断裂发生位置的电容器52的电容相对大的减少。当天线正好位于断裂电极之上时，减少电容量的电容器52的影响是最大的。这样就可能测量包络变形的信号，如曲线101和102所示。曲线101对应靠近供电边缘的断裂电极，曲线102对应远离供电边缘的断裂电极。在断裂电极位置上，包络不再具有不变的负载周期。
图10B是通过滤波器72的信号输出，在这个情况下，对应曲线101和102。其后，所示曲线的实线对应曲线101，所示曲线的虚线对应曲线102。图10C是当比较器73接收信号101时，对应通过比较器73的信号输出曲线。脉冲发生器74然后输出如图10D所示的脉冲。本领域的熟练技术人员可能注意到，在这里由于没有脉冲，所以检测到电极断裂。一方面，图10E是计数曲线，该曲线在每一个脉冲上被复位到零并且代表计数器75的输出，另一方面，计数阈值Dmax。在图10F中的曲线是二进制误差信号，当计数高于Dmax时，误差信号是有效的。
在图10G到图10J中所示的曲线对应于包络102。在这里可以看到，误差通过在包络102的零交叉点处的漂移被检测到。在这里，误差信号对单断裂电极是两次有效。本领域熟练技术人员可能注意到，如果断裂远离供电端，用这样的系统不容易检测到断裂电极，因为必须在阈值Dmax上提供一个误差余量，以便减轻任何可能的相位抖动，特别是由于断裂电极远距离的影响。
工作台30的一个缺点是，当它被安装之后，当要求测试两块显示屏的电极时，它要求搬送等离子体显示屏。此外，它要求使用移动横梁和使用对应等离子体显示屏最长端的方形工作台。
图11示出具有四个供电横梁111到114的测量工作台110，该供电横梁每一对相互平行，以便向沿着两个正交方向的电极供电。工作台也包括两个引导横梁115和116，该横梁引导两个门架117和118，每一个门架支撑天线固定器119和120。每个天线固定器119和120沿着支撑它的门架117和118平移。每一个天线固定器119和120支撑一个小尺寸天线，每个天线有它自己的处理电路。图12示出了小尺寸天线末端的一个例子，该天线是一个小尖头。天线端由绝缘层122包围的金属芯121以及连接到地的金属屏蔽123组合而成。这样的天线只对位于小区域内的电极敏感。小尺寸天线将考虑大约十个电极。此外，天线在显示屏两端移动，如图13和图14所示，所以，随着在至少天线之一上消除了电容器，裂缝总是出现，无论裂缝的位置在哪里。
当然，许多可选择的形式是可能的，而没有远离本发明的范围。测量信号的分析可以用完全不同的方式完成。例如，将信号数字化并且使用精确的现象模式完成数字处理是可能的。本领域的熟练技术人员也将理解，使用超过两条天线以及天线的形状可以变化很大是可能的。供电装置不一定是横梁，可以由任何其他形式的接触所代替。引导装置可以完全不同于所示的引导装置，只要他们允许单个或多个天线相对于被测试的电极平行移动。而且，本发明已经论述了测试等离子体显示屏，没有说本发明可以用于测试任何包括电极阵列的显示屏，例如，液晶显示屏。
权利要求
1.用于电极(21)阵列的测试装置，电极至少放置在一个支撑显示屏板(20)上，该测试装置包括用于向电极施加偏压以便他们产生电场的供电装置(22、23)；至少一个天线，其具有引导装置(31到33)用于与电极以几乎不变的距离在支撑显示屏板(20)上能够平行移动，以便测量来自所述的电极(21)的电场，其特征是供电装置包括第一装置(22)，其用于向一半电极施加偏压(Vsin(ωt))；第二装置(23)，其用于向另一半电极施加反相偏压(-Vsin(ωt))；以及所述的第一装置和第二装置被设计成交替地向所述电极施加偏压。
2.按权利要求1所述的装置，其特征是包括装置(34、35)，用于调整至少一个天线(24)和显示屏板(20)之间的距离。
3.按权利要求1或2所述的装置，其特征是天线(24)是一条与显示屏板(20)平行的导线。
4.按权利要求1或2所述的装置，其特征是包括成对平行的四个导电横梁(111到114)，以及至少两条天线。
5.按权利要求4所述的装置，其特征是天线是小尖头，尖头天线的一端在与电极阵列平行的一平面上移动。
6.按权利要求1至5所述的装置，其特征是供电电压是正弦电压。
7.按权利要求1至6中的任何一个所述的装置，其特征是供电装置包括装置(62)，其用于测量流过电极的电流。
8.测试电极(21)阵列的方法，所述电极阵列至少放置在一个支撑显示屏板(20)上，在这个方法中，电极被施加偏压以便发射电场，在这个方法中，至少一个天线(24)与电极(21)以几乎不变的距离在支撑显示屏板(20)上平行移动，以便测量来自所述的电极(21)的电场，其特征是一半电极被施加偏压(Vsin(ωt))，另一半电极施加反相偏压(-Vsin(ωt))，以及电极被交替地施加偏压。
9.按权利要求8所述的方法，其特征是供电电压是正弦电压。
10.按权利要求8或9所述的方法，其特征是测量流过电极的电流。
11.按权利要求8至10所述的方法，其特征是如果电极断裂，则确定断裂电极的位置。
12.按权利要求8至11中的一个所述的方法，其特征是两条天线靠近用于向电极供电的显示屏板的端面移动。
全文摘要
一种电极阵列的测试装置和有关的方法。本发明涉及用于电极(21)阵列的测试装置,电极至少放置在一块显示屏板(20)上,装置包括:用于向电极(21)交替地施加偏压(Vsin(ωt))和反相偏压(－Vsin(ωt))的供电装置22、23。天线(24)在支撑显示屏板(20)上平行移动,以便测量来自所述的电极(21)的电场。本发明也涉及测试电极(21)阵列的方法,在这种方法中,对电极(21)交替地施加偏压,以便产生由天线测量的电场。
文档编号G01R31/28GK1269511SQ00105509
公开日2000年10月11日 申请日期2000年3月29日 优先权日1999年4月6日
发明者雅克·德尚 申请人:汤姆森等离子体公司