等離子體顯示器中介質保護薄膜的性能研究.pdf

1、等離子體顯示器(PlasmaDisplayPanel)被認為是最適宜作為大尺寸高清晰顯示器(HighDefinitionTV)的終端顯示器。作為一種主動發(fā)光型顯示器，等離子體顯示器具備高亮度、視角寬、響應快、高分辨率及全數字化等優(yōu)點。但與傳統(tǒng)彩色顯像管顯示器(CathodeRayTube)相比，等離子體顯示器目前最大的不足在于發(fā)光效率偏低，這成為制約PDP性能進一步提高的瓶頸。介質保護薄膜在PDP中與放電空間直接接觸，故對PDP的光電特

2、性有非常大的影響，對其性能的優(yōu)化設計是提高PDP發(fā)光效率的重要措施之一。
　　本論文以PDP中介質保護薄膜的性能為研究對象，基于對介質保護薄膜在PDP中工作機理的深入理解，以介質保護薄膜的電子發(fā)射性能為突破口，綜合考慮薄膜材料的物理化學性質和成膜工藝，提出單層保護膜結構對實現PDP高發(fā)光效率的局限性，從而解釋了雙層保護膜結構對實現PDP高發(fā)光效率的合理性和必要性，為進一步提高PDP的發(fā)光效率奠定了基礎。
　　本論文的主要工作

3、如下：
　　1.分析了介質保護薄膜在PDP中作為陰極保護層及電子發(fā)射層的特殊作用，解釋了MgO薄膜被確定為PDP介質保護薄膜的原因；然后介紹了MgO介質保護薄膜的各種制備方法，其中電子束蒸鍍法和等離子濺射鍍膜法為工業(yè)生產中普遍采用的方法；最后提出了MgO介質保護薄膜性能評估體系，為大規(guī)模生產中MgO薄膜質量的評估和控制提供參考。
　　2.研究了MgO薄膜電子束蒸發(fā)的成膜機理，包括基板溫度、工作氣壓、沉積速度、薄膜厚度、基板角

4、度、老煉工藝等對MgO薄膜工作性能的影響；并基于蔭罩式等離子體顯示器(SMPDP)實驗平臺制備MgO薄膜，通過X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、光致發(fā)光光譜(PL)、陰極射線發(fā)光光譜(CL)、熱釋光光譜(TL)等表征手段分析MgO介質保護薄膜的晶體結構、表面形貌、缺陷能級，對SMPDP中MgO介質保護薄膜的性能進行優(yōu)化設計。
　　3.深入研究了MgO薄膜的二次電子發(fā)射機制，結合理論模型討論了工作氣體、晶體結構、摻

5、雜元素等因素對二次電子發(fā)射系數的影響，總結了各種因素對二次電子發(fā)射過程的制約關系；基于SMPDP實驗平臺研究了高Xe工作氣體狀態(tài)下的二次電子發(fā)射現象，結果表明高Xe環(huán)境下Xe離子二次電子發(fā)射系數主導整個二次電子發(fā)射過程；研究了二次電子發(fā)射系數對PDP放電效率的影響。
　　4.深入研究了MgO薄膜外逸電子的發(fā)射機制以及外逸電子發(fā)射對氣體放電性能的影響。課題結合PDP放電單元的壁電荷動力學模型構建外逸電子發(fā)射模型，運用二級發(fā)光動力學方

6、程模擬計算外逸電子發(fā)射電流，結果表明在PDP工作過程中，MgO薄膜的電子陷阱深度、基板溫度和維持脈沖個數是外逸電子發(fā)射的主要影響因素；通過實驗測試了摻雜元素、基板溫度以及維持脈沖個數等因素對MgO薄膜外逸電子發(fā)射性能的影響；并通過設置專用驅動波形，首次通過實驗直接驗證了PDP中外逸電子發(fā)射電流與放電統(tǒng)計延遲時間之間的倒數關系，為實現PDP高精度快速尋址奠定了基礎。
　　5.基于對MgO薄膜電子發(fā)射理論模型的深入理解及實驗結果，提出