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...