This paper proposes a modified alternating current plasma display panel (PDP) in which gold nanoparticles are incorporated into a bare MgO layer to enhance the performance of the protective layer. Chemically synthesized Au nanoparticles are deposited on the MgO layer by means of an air-spray method. The $\Gamma$-value of the proposed structure is greater than that of a bare MgO layer; as a result, the firing voltage, the self-erasing voltage, and the minimum sustain voltage decrease from 10 V to 20 V. In particular, the static sustain margin shows no significant decrease because the Au nanoparticles are capped by the oxide with distance that spans dozens of nanometer; the effect on conductivity is therefore negligible. The integration of emitted Infrared (IR) light and that of power density consumed by the discharge current are both increased, but the ratio of increment is bigger for the case of IR light. Consequently, IR efficacy is increased. The same tendency is obtained for the case of luminance and luminous efficacy, corresponding to the IR light and IR efficacy, respectively. The IR response time of the sustain discharge is reduced by the enhanced wall charge accumulation characteristic and the locally enhanced E-field. And the address discharge time lag is reduced by same reasons of the reduced IR response time of sustain discharge and enhanced exo-electron emission characteristic. This paper also investigates the reasons for the enhancement of the $\Gamma$-value. The result of Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy (UPS) shows that an MgO layer with Au nanoparticles has a lower work function than a conventional bare MgO layer. Furthermore, it is seemed that the non-flatted structure by nanoparticles can enhance the SEE property of the MgO protective layer. Consequently, the $\Gamma$-value is enhanced by the two above-mentioned reasons.
본 논문은 금 나노 입자를 MgO 막에 삽입하여 보호막의 성능을 향상시키는 새로운 구조의 PDP를 제안하고 있다. 화학적으로 합성된 금 나노입자는 공기 분사 방법을 이용하여 MgO 막에 도포하였다. 제안된 구조의 감마값은 순수한 MgO에 비해 증가하였고, 결과적으로 방전개시전압과 방전 유지 전압이 10 V 에서 20 V 감소하였다. 특히 정마진이 크게 감소하지 않았는데 이는 금 나노 입자가 산화물로 쌓여있는 상태에서 주위의 금 나노 입자와 수십 나노미터 떨어져 있기 때문에 전도도에 영향이 없기 때문이다. 적외선 방출의 적분 값과 방전 전류로 인한 소모된 전력밀도가 모두 증가하지만, 적외선 적분값의 증가량이 더 크기 때문에 결론적으로 적외선 효율은 증가하게 된다. 이와 같은 경향이 휘도(적외선 적분값)와 발광 효율(적외선 효율)에서 얻어진다. 유지 방전의 적외선 반응 시간은 증가된 벽전하 양과 국부적으로 강화된 전계로 인해 감소된다. 그리고 어드레스 지연 시간은 유지 방전의 적외선 반응 시간과 같은 이유와, 추가로 exo-전자 방출 특성이 향상되어 감소하게 된다. 본 논문은 또한 증가된 감마값에 대한 이유에 대해 고찰하였다. 자외선 광전자 분광 장치(UPS)를 측정에서 금 나노 입자를 삽입한 MgO 막이 일반적인 순수한 MgO 막에 비해 더 낮은 일함수를 가지는 결과를 보여 준다. 또한 나노 입자로 인한 평평하지 않은 구조가 MgO 보호막의 이차전자방출 특성을 향상 시킬 수 있다고 예측된다. 결과적으로 위에서 언급한 두 이유로 인해 감마값이 증가하게 된다.
