真空熒光顯示

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，雖然是真空器件，但工作電壓低、體積小和亮度高。在環(huán)境亮度變化大和對低功耗無要求的場合有著優(yōu)越性，所以在低中檔顯示領(lǐng)域，如計算器、汽車、儀器儀表方面有廣泛的應(yīng)用。真空熒光顯示第2頁,共15頁，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)陽極，取決于柵極相對于陰極的電位。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極，激發(fā)熒光粉發(fā)光，而成為陽極電流。當(dāng)然這時陽極上必須是正電壓。也就是柵極和陽極同時為正電壓時，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,共15頁，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,共15頁，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)碾妷阂院螅瑹艚z就被加熱并發(fā)射電子，這時，如果在柵極和陽極上也加以適當(dāng)?shù)墓ぷ麟妷海敲磸臒艚z發(fā)出的電子。就會在柵極電壓加速下獲得一定的能量而飛向陽極，轟擊陽極上面的發(fā)光材料，使其發(fā)光。數(shù)碼管的陽極一般由七條或八條發(fā)光段組成一個8形。如果按一定的邏輯電路驅(qū)動，就可以顯示出由0到9等十個數(shù)字。當(dāng)控制柵極電位等于或稍低于燈絲電位時，柵極對電子起拒斥作用，使管子不能發(fā)光。第5頁,共15頁，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,共15頁，2024年2月25日，星期天4、VFD的驅(qū)動方式

（1）數(shù)碼管驅(qū)動方式

■靜態(tài)驅(qū)動

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

動態(tài)驅(qū)動用于位數(shù)較多的熒光顯示管。各個位的相同位置上的陽極段電極在管內(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，與其同步，在被選定柵極位上，對應(yīng)顯示的段加陽極信號。第8頁,共15頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共15頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共15頁，2024年2月25日，星期天■矩陣顯示驅(qū)動方式◆雙線柵極型單距陣顯示

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

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

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