真空荧光显示(精品).ppt

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1、第四章第四章 真空荧光显示真空荧光显示 真空荧光显示真空荧光显示(Vacuum Fluorecent Display,VFD)是利用真是利用真空荧光管进行显示，简称空荧光管进行显示，简称VFD。这是一种。这是一种低能电子发光低能电子发光显显示器件，它克服了示器件，它克服了CRT体积大、电压高的缺点，虽然是真体积大、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化大和对低功耗无要求的场合有着优越 性，所以在低中档性，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。显示领域

2、，如计算器、汽车、仪器仪表方面有广泛的应用。真空荧光显示真空荧光显示 VFD是利用氧化锌是利用氧化锌(ZnO:Zn)等类似荧光粉在几十电子伏能等类似荧光粉在几十电子伏能量轰击下的发光现象量轰击下的发光现象。在在VFD中，阴极发射电子，而阴极发射的电子能否通过栅中，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，而越小越好；部分电子穿过栅孔

3、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。阳极同时为正电压时，才能发光显示。1、VFD工作原理工作原理 典型的真空三极管工作原理典型的真空三极管工作原理2、单位荧光数码管的结构、单位荧光数码管的结构K G f a e g d c b KCathodes(heaters)GridGlassbackPlates 结构主要是由直热式氧化物阴极、控制栅极、字形阳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极组成的真空三极管。

4、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，在它上面涂有玻璃上的金属电极段，在它上面涂有“层氧化锌层氧化锌(ZnOZn)低压阴极射线发光材料低压阴极射线发光材料 当荧光数码管灯丝的两端加上适当的电压以后，灯丝就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

5、。就会在栅极电压加速的工作电压，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，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。数码管的阳极使其发光。数码管的阳极 一般由七条或八条发光段组成一一般由七条或八条发光段组成一个个8形。如果按一定的逻辑电路驱动，就可以显示出由形。如果按一定的逻辑电路驱动，就可以显示出由0到到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。极对电子起拒斥作用，使管子不能发光。3、多位荧光数码管的结构、多位荧光数码管的结

6、构 在用荧光数码管显示多位数，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，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。化，研制出了多位荧光数码管。4、VFD的驱动方式的驱动方式（1）数码管驱动方式）数码管驱动方式 静态驱动静态驱动 阴极接地，栅极连在一起加上正电压，阳极全部分别引出，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。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，

7、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。常用于车载时钟显示。动态驱动动态驱动 动态驱动用于位数较多的荧光显示管。动态驱动用于位数较多的荧光显示管。各个位的相同位置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。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。号。矩阵显示驱动方式矩阵显示驱动方式双线栅极型单距阵显示双线栅极型单距阵显示

8、 在玻璃板上利用在玻璃板上利用ITO膜或膜或A1膜形成条状阳极，并涂覆荧光粉。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。线状栅极与条状阳极垂直，而阴极则与阳极平行。双线栅极型结构双线栅极型结构 驱动脉冲加在相邻两栅极上，两者的相位差为半个行周期，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。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双线栅极型工作原理二层阳极多矩阵显示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。以避免交叉干扰发光的产生。