新型ACPDP介質(zhì)保護(hù)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(duì)動(dòng)態(tài)畫(huà)面響應(yīng)速度高、抗電場(chǎng)和磁場(chǎng)能力強(qiáng)、厚度薄等優(yōu)點(diǎn)。直到本世紀(jì)初，PDP一直被認(rèn)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(chǎng)的份額呈下降趨勢(shì)。究其原因，過(guò)高的驅(qū)動(dòng)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(hù)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(dòng)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(hù)層為研究對(duì)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(biāo)，系統(tǒng)研究四種新型介質(zhì)保護(hù)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?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1.采用第一

3、性原理方法分別計(jì)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(jì)算了基于俄歇中和與俄歇去激過(guò)程的二次電子發(fā)射系數(shù)。計(jì)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(hù)層從理論上可以有效降低器件的放電電壓。
　　2.自行設(shè)計(jì)并搭建了AC PDP面向放電測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電源、真空系統(tǒng)、充放氣模塊、放電單元矩陣

4、四個(gè)部分，可模擬 AC PDP的工作環(huán)境，用于對(duì)論文所制備的新型介質(zhì)保護(hù)層進(jìn)行放電性能測(cè)試，驗(yàn)證新型 AC PDP介質(zhì)保護(hù)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(hù)層)上構(gòu)成Al摻雜MgO/MgO雙層介質(zhì)保護(hù)層結(jié)構(gòu)?？疾炝朔磻?yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、溶液填充度、尿素用量、Al摻雜量五個(gè)因素對(duì)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(shí)際使用條件(10％

5、Xe-Ne，400 torr)為例，該介質(zhì)保護(hù)層相對(duì)于傳統(tǒng) MgO介質(zhì)保護(hù)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(shí)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(hù)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(jí)，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(hù)層的放電電壓和放電延遲時(shí)間都獲得了降低。在10%Xe-Ne，400 torr條件下，該介質(zhì)保護(hù)層相對(duì)于傳統(tǒng)MgO介質(zhì)保護(hù)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(shí)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(hù)層結(jié)構(gòu)，利用LaB6的低逸出功特性，補(bǔ)充AC PDP放電所需的初始電子?？疾炝私z網(wǎng)目數(shù)、球磨、LaB6含量、燒結(jié)溫度四個(gè)因素對(duì)薄膜形貌、晶體結(jié)構(gòu)、透過(guò)率和放電性能的影響。放電測(cè)試結(jié)果表明，在10%Xe-Ne，400 torr條件下，該介質(zhì)保護(hù)層相對(duì)于傳統(tǒng)MgO單層介質(zhì)保護(hù)層的最小著火電壓降低了4.6%、放電延遲時(shí)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(hù)層結(jié)構(gòu)?？疾炝藶R射功率、靶材中LaB6/LaB6+MgO的質(zhì)量比對(duì)薄膜形貌、晶體結(jié)構(gòu)、透過(guò)率以及放電性能的影響。放電測(cè)試結(jié)果表明，在10%Xe-Ne，400 torr條件下，該介質(zhì)保護(hù)層相對(duì)于傳統(tǒng)MgO介質(zhì)保護(hù)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(shí)間降低了14.