新型ACPDP介質(zhì)保護層制備與性能研究.pdf

1、等離子體顯示器(Plasma display panel，PDP)具有亮度高、色彩還原度好、灰度豐富、對動態(tài)畫面響應(yīng)速度高、抗電場和磁場能力強、厚度薄等優(yōu)點。直到本世紀初，PDP一直被認為是最有希望取代傳統(tǒng)CRT(Cathode ray tube)顯示器的平板顯示技術(shù)之一。但是，目前PDP在商用平板顯示器市場的份額呈下降趨勢。究其原因，過高的驅(qū)動電壓導(dǎo)致其功耗和成本偏高。研究發(fā)現(xiàn)，改善放電單元介質(zhì)保護層的放電特性是降低交流等離子體顯示器

2、(Alternating current plasma display panel，AC PDP)驅(qū)動電壓的有效方法。本論文以交流等離子體顯示器的介質(zhì)保護層為研究對象，在不增加成本和工藝復(fù)雜度的前提下，以降低器件功耗為目標，系統(tǒng)研究四種新型介質(zhì)保護層的制備方法及放電性能。其中，Zn、Sn共摻雜MgO/MgO、LaB6/MgO和MgO-LaB6/MgO的雙層膜結(jié)構(gòu)和工藝為本論文的主要創(chuàng)新點。論文的主要研究內(nèi)容包括：
　　1.采用第一

3、性原理方法分別計算了Al摻雜MgO和Zn、Sn共摻雜MgO材料的能帶結(jié)構(gòu)，利用Hagstrum理論計算了基于俄歇中和與俄歇去激過程的二次電子發(fā)射系數(shù)。計算結(jié)果表明，這兩種摻雜方案均能有效降低MgO的禁帶寬度，提高材料的二次電子發(fā)射系數(shù)。因此，采用這兩種摻雜材料作為 AC PDP介質(zhì)保護層從理論上可以有效降低器件的放電電壓。
　　2.自行設(shè)計并搭建了AC PDP面向放電測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括驅(qū)動電源、真空系統(tǒng)、充放氣模塊、放電單元矩陣

4、四個部分，可模擬 AC PDP的工作環(huán)境，用于對論文所制備的新型介質(zhì)保護層進行放電性能測試，驗證新型 AC PDP介質(zhì)保護層的可行性。
　　3.采用水熱法制備了Al摻雜MgO粉末，并旋涂在AC PDP商用前基板(有MgO介質(zhì)保護層)上構(gòu)成Al摻雜MgO/MgO雙層介質(zhì)保護層結(jié)構(gòu)?？疾炝朔磻?yīng)時間、反應(yīng)溫度、溶液填充度、尿素用量、Al摻雜量五個因素對Al摻雜MgO粉末形貌、晶向結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，以AC PDP的實際使用條件(10％

5、Xe-Ne，400 torr)為例，該介質(zhì)保護層相對于傳統(tǒng) MgO介質(zhì)保護層的最小著火電壓降低了11.2%、最大著火電壓降低了14.8%、最大維持電壓降低了18.2%、最小維持電壓降低了4.2%、放電延遲時間降低了15.8%。
　　4.提出共沉淀法制備Zn、Sn共摻雜MgO粉末，并采用旋涂法在AC PDP商用前基板上制備了Zn、Sn共摻雜MgO/MgO雙層介質(zhì)保護層結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，按優(yōu)化工藝參數(shù)制備出的Zn、Sn共摻雜 MgO晶粒

6、尺寸為納米量級，晶向以MgO(110)，(111)為主。在上述工藝條件下制備的Zn、Sn共摻雜 MgO/MgO雙層介質(zhì)保護層的放電電壓和放電延遲時間都獲得了降低。在10%Xe-Ne，400 torr條件下，該介質(zhì)保護層相對于傳統(tǒng)MgO介質(zhì)保護層的最小著火電壓降低了3.6%、最大著火電壓降低了13.2%、最大維持電壓降低了11.7%、最小維持電壓降低了12.5%、放電延遲時間降低了33.1%。
　　5.提出絲網(wǎng)印刷方法在AC PDP

7、商用前基板上制備了多晶LaB6不連續(xù)膜，形成LaB6/MgO雙層介質(zhì)保護層結(jié)構(gòu)，利用LaB6的低逸出功特性，補充AC PDP放電所需的初始電子。考察了絲網(wǎng)目數(shù)、球磨、LaB6含量、燒結(jié)溫度四個因素對薄膜形貌、晶體結(jié)構(gòu)、透過率和放電性能的影響。放電測試結(jié)果表明，在10%Xe-Ne，400 torr條件下，該介質(zhì)保護層相對于傳統(tǒng)MgO單層介質(zhì)保護層的最小著火電壓降低了4.6%、放電延遲時間降低了15.1%。
　　6.提出射頻磁控濺射在

8、AC PDP商用前基板上制備了LaB6摻雜MgO薄膜，形成MgO-LaB6/MgO雙層保護層結(jié)構(gòu)?？疾炝藶R射功率、靶材中LaB6/LaB6+MgO的質(zhì)量比對薄膜形貌、晶體結(jié)構(gòu)、透過率以及放電性能的影響。放電測試結(jié)果表明，在10%Xe-Ne，400 torr條件下，該介質(zhì)保護層相對于傳統(tǒng)MgO介質(zhì)保護層的最小著火電壓降低了29.6%、最大著火電壓降低了27.3%、最大維持電壓降低了31%、最小維持電壓降低了33%、放電延遲時間降低了14.