關(guān)于真空熒光顯示

真空熒光顯示(VacuumFluorecentDisplay,VFD)是利用真空熒光管進(jìn)行顯示，簡(jiǎn)稱VFD。這是一種低能電子發(fā)光顯示器件，它克服了CRT體積大、電壓高的缺點(diǎn)，雖然是真空器件，但工作電壓低、體積小和亮度高。在環(huán)境亮度變化大和對(duì)低功耗無(wú)要求的場(chǎng)合有著優(yōu)越性，所以在低中檔顯示領(lǐng)域，如計(jì)算器、汽車、儀器儀表方面有廣泛的應(yīng)用。真空熒光顯示第2頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天

VFD是利用氧化鋅(ZnO:Zn)等類似熒光粉在幾十電子伏能量轟擊下的發(fā)光現(xiàn)象。在VFD中，陰極發(fā)射電子，而陰極發(fā)射的電子能否通過柵極兒到達(dá)陽(yáng)極，取決于柵極相對(duì)于陰極的電位。當(dāng)柵極電位為正，陰極發(fā)射的部分電子被柵極截獲，變成柵流，這部分電流越小越好；部分電子穿過柵孔打到陽(yáng)極，激發(fā)熒光粉發(fā)光，而成為陽(yáng)極電流。當(dāng)然這時(shí)陽(yáng)極上必須是正電壓。也就是柵極和陽(yáng)極同時(shí)為正電壓時(shí)，才能發(fā)光顯示。1、VFD工作原理

典型的真空三極管工作原理第3頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、單位熒光數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)KGfaegdcbKCathodes(heaters)GridGlassbackPlates

結(jié)構(gòu)主要是由直熱式氧化物陰極、控制柵極、字形陽(yáng)極組成的真空三極管。燈絲是在細(xì)鎢絲上上電泳一層氧化物材料做成的；控制柵極是由不銹鋼片光刻而成的，或是由鎳絲按一定間距統(tǒng)制成的；陽(yáng)極是敷在陶瓷基板或平板玻璃上的金屬電極段，在它上面涂有“層氧化鋅(ZnO．Zn)低壓陰極射線發(fā)光材料

第4頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天

當(dāng)熒光數(shù)碼管燈絲的兩端加上適當(dāng)?shù)碾妷阂院?，燈絲就被加熱并發(fā)射電子，這時(shí)，如果在柵極和陽(yáng)極上也加以適當(dāng)?shù)墓ぷ麟妷海敲磸臒艚z發(fā)出的電子。就會(huì)在柵極電壓加速下獲得一定的能量而飛向陽(yáng)極，轟擊陽(yáng)極上面的發(fā)光材料，使其發(fā)光。數(shù)碼管的陽(yáng)極一般由七條或八條發(fā)光段組成一個(gè)8形。如果按一定的邏輯電路驅(qū)動(dòng)，就可以顯示出由0到9等十個(gè)數(shù)字。當(dāng)控制柵極電位等于或稍低于燈絲電位時(shí)，柵極對(duì)電子起拒斥作用，使管子不能發(fā)光。第5頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、多位熒光數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)

在用熒光數(shù)碼管顯示多位數(shù)，可將多個(gè)單位數(shù)碼管排列起來，僅這樣要占較大體積，為了小型化，研制出了多位熒光數(shù)碼管。

第6頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、VFD的驅(qū)動(dòng)方式

（1）數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式

■靜態(tài)驅(qū)動(dòng)

陰極接地，柵極連在一起加上正電壓，陽(yáng)極全部分別引出，按數(shù)據(jù)輸入，通過譯碼驅(qū)動(dòng)電路，有選擇地對(duì)陽(yáng)極加上正電壓。驅(qū)動(dòng)電壓為10-15V，此方式適合于位數(shù)較少的熒光顯示管用，經(jīng)常用于車載時(shí)鐘顯示。第7頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天■動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)

動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)用于位數(shù)較多的熒光顯示管。各個(gè)位的相同位置上的陽(yáng)極段電極在管內(nèi)連在一起，因此段電極的引線數(shù)與位數(shù)無(wú)關(guān)。各位中的柵極分別按位引出。在柵極上按順序施加選擇信號(hào)，與其同步，在被選定柵極位上，對(duì)應(yīng)顯示的段加陽(yáng)極信號(hào)。第8頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天第10頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天■矩陣顯示驅(qū)動(dòng)方式◆雙線柵極型單距陣顯示

在玻璃板上利用ITO膜或A1膜形成條狀陽(yáng)極，并涂覆熒光粉。線狀柵極與條狀陽(yáng)極垂直，而陰極則與陽(yáng)極平行?！铍p線柵極型結(jié)構(gòu)第11頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天

驅(qū)動(dòng)脈沖加在相鄰兩柵極上，兩者的相位差為半個(gè)行周期，則兩條柵極線所夾部位對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極上熒光粉發(fā)光。如與柵極掃描同步，在陽(yáng)極加上圖像信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)圖像顯示?！铍p線柵極型工作原理第12頁(yè),共15頁(yè)，2024年2月25日，星期天◆二層陽(yáng)極多矩陣顯示

二層陽(yáng)極矩陣顯示器件的陽(yáng)極與柵極互相平行，但不是上下對(duì)齊，而是陽(yáng)極相對(duì)柵極錯(cuò)動(dòng)半個(gè)節(jié)距，即陽(yáng)極正好處于兩個(gè)柵極的中間位置，而且陽(yáng)極是隔位相連。當(dāng)某一陽(yáng)極所對(duì)應(yīng)的兩條柵極都處于高電平，即為選通態(tài)時(shí)，則這兩條柵極中間的陽(yáng)極需要發(fā)光時(shí)處于高電平，而其相鄰兩陽(yáng)極處于低電平，可以避免交叉干擾發(fā)光的產(chǎn)生。第13頁(yè),共15頁(yè)，2024