采用電子束蒸鍍法在H2O+ O2氣氛下制備了MgO介質(zhì)保護(hù)膜,通過掃描電鏡、X射線衍射(XRD)等方法分析了MgO薄膜的表面、截面形貌與晶體結(jié)構(gòu),研究了不同H2O流量下得到的MgO薄膜對(duì)等離子屏放電特性的影響。結(jié)果表明:MgO薄膜呈柱狀結(jié)構(gòu),隨H2O流量增加MgO晶粒尺寸變大、晶界減少;XRD分析結(jié)果顯示H2O+ O2氣氛下,MgO薄膜除(111)晶面擇優(yōu)取向外,還出現(xiàn)了(220)晶面取向;H2O氣氛的通入降低了等離子屏的維持電壓、改善了放電裕度,同時(shí)縮短了尋址放電延遲時(shí)間,有利于等離子屏節(jié)能降耗和實(shí)現(xiàn)快速尋址。

　　The MgO protective films were deposited by electron beam evaporation in the H2O+ O2 atmosphere on glass substrate.The impacts of the growth conditions,including water vapor flow rate,ratio of H2O and O2 flow rates and substrate temperature,on its microstructures and the discharge properties of the plasma display panel were evaluated.The MgO films were characterized with X-ray diffraction ,scanning electron microscopy and conventional surface probes.The results show that the H2O vapor flow rate strongly affects the microstructures of the(220) preferentially oriented MgO films.For example,as the H2O vapor flow rate increased,the column-structured MgO grain grew with a decrease of grain boundary density.Besides,an addition of H2O vapor reduced the sustain voltage,broadened the discharge margin,and simultaneously shortened the addressing discharge delay,favorable to energy saving and fast-addressing.

　　等離子顯示屏(PDP)具有顏色逼真、色彩效果好、視角寬、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn), 同時(shí)其響應(yīng)速度快、無(wú)拖尾、無(wú)有害輻射, 更加有利于眼健康, 是目前主流的平板顯示技術(shù)之一。四川虹歐顯示器件有限公司于2007年投資建設(shè)了國(guó)內(nèi)唯一的一條八面取PDP模組量產(chǎn)線, 是國(guó)內(nèi)同時(shí)具備PDP 模組研發(fā)、制造能力的唯一廠家。

　　在PDP 中, MgO薄膜是制備在前板介質(zhì)上的一層介質(zhì)保護(hù)膜, 主要作用是保護(hù)介質(zhì)層免受離子轟擊, 延長(zhǎng)顯示器壽命。另外由于MgO 薄膜具有較高二次電子發(fā)射系數(shù)等特性, 同時(shí)具備降低PDP 著火電壓、減小放電延遲時(shí)間等作用, 是PDP 核心部件之一。

　　近年來(lái)隨著消費(fèi)者消費(fèi)需求的提升, 在高清晰度、綠色節(jié)能以及實(shí)現(xiàn)3D 顯示等方面, 對(duì)PDP 性能提出了進(jìn)一步降低工作電壓、高速尋址等要求。其中, 作為PDP 顯示器內(nèi)直接與放電氣體接觸的MgO薄膜, 其制作工藝的優(yōu)化及性能改善, 對(duì)PDP 顯示性能的提升而言至關(guān)重要。

　　目前國(guó)內(nèi)針對(duì)MgO 薄膜改性的研究, 主要關(guān)注的是蒸鍍( 或?yàn)R射) 參數(shù)優(yōu)化以及MgO 材料摻雜方向, 而對(duì)薄膜制備氣氛的研究?jī)H局限于O2 氣氛 , 國(guó)外有學(xué)者研究在H2 氣氛中蒸鍍MgO 薄膜, 不過由于H2 氣氛存在安全隱患難以實(shí)際應(yīng)用。本文在一種全新的H2O+ O2 二元?dú)夥障峦ㄟ^電子束蒸鍍法制備了MgO 薄膜, 研究了不同H2O 流量下得到MgO 薄膜的表面形貌與晶體結(jié)構(gòu)特征, 同時(shí)分析了新氣氛下得到的MgO 薄膜對(duì)等離子屏放電特性的影響。

結(jié)論

　　(1) 本實(shí)驗(yàn)制備的MgO 薄膜呈柱狀結(jié)構(gòu), 隨H2O 流量增加MgO 晶粒尺寸變大、晶界減少;

　　(2) XRD 分析結(jié)果顯示H2O+O2 氣氛下, MgO薄膜除(111) 晶面擇優(yōu)取向外, 還出現(xiàn)了(220) 晶面取向;

　　(3) 適量H2O 氣氛的通入降低了等離子屏的維持電壓、改善了放電裕度, 同時(shí)縮短了尋址放電延遲時(shí)間, 有利于等離子屏節(jié)能降耗和實(shí)現(xiàn)快速尋址。