等离子体显示器(PlasmaDisplayPanel)被认为是最适宜作为大尺寸高清晰显示器(HighDefinitionTV)的终端显示器。作为一种主动发光型显示器，等离子体显示器具备高亮度、视角宽、响应快、高分辨率及全数字化等优点。但与传统彩色显像管显示器(CathodeRayTube)相比，等离子体显示器目前最大的不足在于发光效率偏低，这成为制约PDP性能进一步提高的瓶颈。介质保护薄膜在PDP中与放电空间直接接触，故对PDP的光电特性有非常大的影响，对其性能的优化设计是提高PDP发光效率的重要措施之一。　　本论文以PDP中介质保护薄膜的性能为研究对象，基于对介质保护薄膜在PDP中工作机理的深入理解，以介质保护薄膜的电子发射性能为突破口，综合考虑薄膜材料的物理化学性质和成膜工艺，提出单层保护膜结构对实现PDP高发光效率的局限性，从而解释了双层保护膜结构对实现PDP高发光效率的合理性和必要性，为进一步提高PDP的发光效率奠定了基础。　　本论文的主要工作如下：　　1.分析了介质保护薄膜在PDP中作为阴极保护层及电子发射层的特殊作用，解释了MgO薄膜被确定为PDP介质保护薄膜的原因；然后介绍了MgO介质保护薄膜的各种制备方法，其中电子束蒸镀法和等离子溅射镀膜法为工业生产中普遍采用的方法；最后提出了MgO介质保护薄膜性能评估体系，为大规模生产中MgO薄膜质量的评估和控制提供参考。　　2.研究了MgO薄膜电子束蒸发的成膜机理，包括基板温度、工作气压、沉积速度、薄膜厚度、基板角度、老炼工艺等对MgO薄膜工作性能的影响；并基于荫罩式等离子体显示器(SMPDP)实验平台制备MgO薄膜，通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光光谱(PL)、阴极射线发光光谱(CL)、热释光光谱(TL)等表征手段分析MgO介质保护薄膜的晶体结构、表面形貌、缺陷能级，对SMPDP中MgO介质保护薄膜的性能进行优化设计。　　3.深入研究了MgO薄膜的二次电子发射机制，结合理论模型讨论了工作气体、晶体结构、掺杂元素等因素对二次电子发射系数的影响，总结了各种因素对二次电子发射过程的制约关系；基于SMPDP实验平台研究了高Xe工作气体状态下的二次电子发射现象，结果表明高Xe环境下Xe离子二次电子发射系数主导整个二次电子发射过程；研究了二次电子发射系数对PDP放电效率的影响。　　4.深入研究了MgO薄膜外逸电子的发射机制以及外逸电子发射对气体放电性能的影响。课题结合PDP放电单元的壁电荷动力学模型构建外逸电子发射模型，运用二级发光动力学方程模拟计算外逸电子发射电流，结果表明在PDP工作过程中，MgO薄膜的电子陷阱深度、基板温度和维持脉冲个数是外逸电子发射的主要影响因素；通过实验测试了掺杂元素、基板温度以及维持脉冲个数等因素对MgO薄膜外逸电子发射性能的影响；并通过设置专用驱动波形，首次通过实验直接验证了PDP中外逸电子发射电流与放电统计延迟时间之间的倒数关系，为实现PDP高精度快速寻址奠定了基础。　　5.基于对MgO薄膜电子发射理论模型的深入理解及实验结果，提出单层保护膜结构的局限性，即为了实现PDP高发光效率，须采用双层膜结构分别实现低功耗和快速寻址。通过对单层保护膜结构和双层膜结构放电性能的研究，在国际上首次提出双层膜结构中微晶发射层通过提高放电概率降低放电统计延迟时间的观点。