用于高速寻址PDP的六硼化镧薄膜制备与放电特性研究

摘要

商用的等离子平板显示器(PDP)拥有巨大的市场前景，但在全球性的节能减排和平板显示设备激烈的技术竞争背景下，现有的PDP显示器相对于其他平板显示设备的高功耗特性已经制约了其发展速度。通过新材料的应用来降低PDP显示设备的功耗成为了众多PDP生产厂商研究的焦点。
　　结合PDP显示设备降低能耗的应用要求，本文提出在PDP放电单元中引入新型六硼化镧(LaB6)薄膜材料来降低PDP能耗的方法，并进行了一系列探索性和创新性的研究工作。由于该方法未见相关文献报道，本文首先针对PDP显示设备放电原理、气体放电物理过程、LaB6材料性能等理论特性进行系统的分析；再根据分析结果设计并制备了采用LaB6薄膜的PDP模拟放电单元；然后对采用LaB6薄膜的PDP模拟放电单元的放电性能进行了测试与研究；最终证实了将LaB6薄膜用于降低PDP功耗的可行性。
　　本文的主要研究内容及结论包括：
　　1、从理论上研究了LaB6材料对PDP放电过程的影响，得出了低逸出功的LaB6材料有利于降低PDP的着火电压，由此降低PDP能耗的结论。
　　2、设计并制作了沉积LaB6薄膜的系统装置，并结合PDP设备生产流程要求优化了蒸发角度、真空度和衬底温度等工艺参数，制备出了适用于PDP放电单元的LaB6薄膜；经过大量实验及测试分析，证明蒸发角度为45?时，真空度为8×10-4Pa及衬底温度为400℃时，制备得到的LaB6薄膜综合性能最优。
　　3、研究了LaB6薄膜的晶面取向、透光性能、导电性能和逸出功等薄膜性质。得出40nm厚度的LaB6薄膜通光性能良好，电阻值较高；制备得到的LaB6薄膜逸出功为2.6574eV，远低于MgO保护层逸出功。
　　4、设计了PDP模拟放电单元结构，结合实验室设备改良了PDP面板封接工艺，并在此基础上研究放电单元的制作与封接方法，最终制备出采用LaB6薄膜的PDP模拟放电单元样品。
　　5、设计了PDP模拟放电单元的测试方法，并对比研究了采用不同放电材料(MgO薄膜、LaB6薄膜、LaB6/MgO复合保护层)的PDP模拟放电单元的放电性能；实验结论表明：采用 LaB6薄膜的模拟放电单元较采用传统MgO保护层的模拟放电单元的着火电压降低了8％～11%、放电建立时间降低了20%～31%。

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第一章 引言

1.1 课题研究背景

1.2高清PDP研究现状

1.3本课题的研究意义

1.4 本论文的主要研究内容

第二章 PDP工作原理及相关气体放电理论

2.1 交流表面放电PDP工作原理

2.2 气体放电理论

2.3 本章小结

第三章 LaB6薄膜的制备和主要测试手段

3.1 LaB6材料性质和LaB6薄膜主要制备方法

3.2 电子束蒸发法制备LaB6薄膜装置设计

3.3 LaB6薄膜制备前的准备工作

3.4 LaB6薄膜的制备过程

3.5 LaB6薄膜主要测试仪器及方法概述

3.6 本章小结

第四章 适用于PDP放电单元的LaB6薄膜性能与工艺研究

4.1多晶LaB6靶材研究和PDP封接工艺对LaB6薄膜的影响

4.2薄膜制备工艺参数的优化

4.3 LaB6薄膜光学特性和导电特性研究

4.4 LaB6薄膜的逸出功研究

4.5 本章小结

第五章 适用于PDP的LaB6薄膜放电特性研究

5.1 使用LaB6薄膜的PDP模拟放电单元的设计及制备

5.2 PDP模拟放电单元测试电路设计

5.3 PDP模拟放电单元放电特性研究

5.4 本章小节

第六章 结论与展望

6.1 论文研究工作总结

6.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

作者攻硕期间的研究成果