真空荧光显示

关于真空荧光显示

真空荧光显示(VacuumFluorecentDisplay,VFD)是利用真空荧光管进行显示，简称VFD。这是一种低能电子发光显示器件，它克服了CRT体积大、电压高的缺点，虽然是真空器件，但工作电压低、体积小和亮度高。在环境亮度变化大和对低功耗无要求的场合有着优越性，所以在低中档显示领域，如计算器、汽车、仪器仪表方面有广泛的应用。真空荧光显示第2页,共15页，2024年2月25日，星期天

VFD是利用氧化锌(ZnO:Zn)等类似荧光粉在几十电子伏能量轰击下的发光现象。在VFD中，阴极发射电子，而阴极发射的电子能否通过栅极儿到达阳极，取决于栅极相对于阴极的电位。当栅极电位为正，阴极发射的部分电子被栅极截获，变成栅流，这部分电流越小越好；部分电子穿过栅孔打到阳极，激发荧光粉发光，而成为阳极电流。当然这时阳极上必须是正电压。也就是栅极和阳极同时为正电压时，才能发光显示。1、VFD工作原理

典型的真空三极管工作原理第3页,共15页，2024年2月25日，星期天2、单位荧光数码管的结构KGfaegdcbKCathodes(heaters)GridGlassbackPlates

结构主要是由直热式氧化物阴极、控制栅极、字形阳极组成的真空三极管。灯丝是在细钨丝上上电泳一层氧化物材料做成的；控制栅极是由不锈钢片光刻而成的，或是由镍丝按一定间距统制成的；阳极是敷在陶瓷基板或平板玻璃上的金属电极段，在它上面涂有“层氧化锌(ZnO．Zn)低压阴极射线发光材料

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当荧光数码管灯丝的两端加上适当的电压以后，灯丝就被加热并发射电子，这时，如果在栅极和阳极上也加以适当的工作电压，那么从灯丝发出的电子。就会在栅极电压加速下获得一定的能量而飞向阳极，轰击阳极上面的发光材料，使其发光。数码管的阳极一般由七条或八条发光段组成一个8形。如果按一定的逻辑电路驱动，就可以显示出由0到9等十个数字。当控制栅极电位等于或稍低于灯丝电位时，栅极对电子起拒斥作用，使管子不能发光。第5页,共15页，2024年2月25日，星期天3、多位荧光数码管的结构

在用荧光数码管显示多位数，可将多个单位数码管排列起来，仅这样要占较大体积，为了小型化，研制出了多位荧光数码管。

第6页,共15页，2024年2月25日，星期天4、VFD的驱动方式

（1）数码管驱动方式

■静态驱动

阴极接地，栅极连在一起加上正电压，阳极全部分别引出，按数据输入，通过译码驱动电路，有选择地对阳极加上正电压。驱动电压为10-15V，此方式适合于位数较少的荧光显示管用，经常用于车载时钟显示。第7页,共15页，2024年2月25日，星期天■动态驱动

动态驱动用于位数较多的荧光显示管。各个位的相同位置上的阳极段电极在管内连在一起，因此段电极的引线数与位数无关。各位中的栅极分别按位引出。在栅极上按顺序施加选择信号，与其同步，在被选定栅极位上，对应显示的段加阳极信号。第8页,共15页，2024年2月25日，星期天第9页,共15页，2024年2月25日，星期天第10页,共15页，2024年2月25日，星期天■矩阵显示驱动方式◆双线栅极型单距阵显示

在玻璃板上利用ITO膜或A1膜形成条状阳极，并涂覆荧光粉。线状栅极与条状阳极垂直，而阴极则与阳极平行。☆双线栅极型结构第11页,共15页，2024年2月25日，星期天

驱动脉冲加在相邻两栅极上，两者的相位差为半个行周期，则两条栅极线所夹部位对应的阳极上荧光粉发光。如与栅极扫描同步，在阳极加上图像信号，就可以实现图像显示。☆双线栅极型工作原理第12页,共15页，2024年2月25日，星期天◆二层阳极多矩阵显示

二层阳极矩阵显示器件的阳极与栅极互相平行，但不是上下对齐，而是阳极相对栅极错动半个节距，即阳极正好处于两个栅极的中间位置，而且阳极是隔位相连。当某一阳极所对应的两条栅极都处于高电平，即为选通态时，则这两条栅极中间的阳极需要发光时处于高电平，而其相邻两阳极处于低电平，可以避免交叉干扰发光的产生。第13页,共15页，2024