真空荧光显示屏VFD驱动原理

真空荧光显示屏VFD 驱动原理 一、什么是 VFD 真空荧光显示屏（VACUUM FLUORESCENT DISPLAY）是从真空电子管发展而来的显示器件，由发射电子的阴极（直热式，统称灯丝）、加速控制电子流的栅极、玻璃基板上印上电极和荧光粉的阳极及栅网和玻盖构成。它利用电子撞击荧光粉，使荧光粉发光，是一种自身发光显示器件。由于它可以做多色彩显示，亮度高，又可以用低电压来驱动，易与集成电路配套，所以被广泛应用在家用电器、办公自动化设备、工业仪器仪表及汽车等各种领域中。 VFD 根据结构一般可分为 2 极管和 3 极管两种；根据显示内容可分为：数字显示、字符显示、图案显示、点阵显示；根据驱动方式可分为：静态驱动（直流）和动态驱动（脉冲）。 二、VFD 的结构及工作原理 VFD 种类繁多，以其中最被广泛应用的 3 极管构造为例说明其基本构造与原理。 图 1 是 VFD 结构的分解斜视图，图 2 为剖面图，其构造以玻盖和基板形成一真空容器，在真空容器内以阴极 CATHODE（灯丝 FILAMENT）、栅极 GRID 及阳极 ANODE 为基本电极，还有一些其它的零件（如消气剂等）。 图1.V FD 的分解斜视图 图2.V FD 的剖面图 图3.VFD 的基本工作原理 灯丝是在不妨碍显示的极细钨丝蕊线上，涂覆上钡（Ba）、锶（Sr）、钙（Ca）的氧化物（三元碳酸盐），再以适当的张力安装在灯丝支架（固定端）与弹簧支架（可动端）之间，在两端加上规定的灯丝电压，使阴极温度达到 6000C左右而放射热电子。 栅极也是在不妨碍显示的原则下，将不锈钢等的薄板予以光刻蚀（PHOTO-ETHING）后成型的金属网格（MESH），在其上加上正电压，可加速并扩散自灯丝所放射出来的电子，将之导向阳极；相反地，如果加上负电压，则能拦阻游向阳极的电子，使阳极消光。 阳极是指在形成大致显示图案的石墨等导体上，依显示图案的形状印刷荧光粉，於其上加上正电压后，因前述栅极的作用而加速，扩散的电子将会互相冲击而激发荧光粉，使之发光。图3 即表示其基本工作原理。发光色为绿色（峰值波长505nm），低工作电压的氧化锌：锌(ZnO：Zn)荧光粉则是目前最被广为使用的荧光粉。 另外，通过改变荧光粉种类，可以获得自红橙色到蓝色的各种不同颜色。 除了以上3 种基本电极之外，如图2 所示，在玻璃盖内表面形成透明导电膜（NESA），并且接上灯丝电位或正电位，形成静电屏蔽层可以防止因外部的静电影响而降低显示品质。 图1 的消气剂（GETTER）是维持真空的重要...