1、真空荧光显示技术汪梦颖 08272135王妍卉 08274051Display TechnologyCurrent generation Eidophor Electroluminescent display(ELD)Electronic paper(E Ink Gyricon)Vacuum fluorescent display(VFD)Light emitting diode display(LED)Cathode ray tube(CRT)(Monoscope)Liquid crystal display(LCD)(TFT LED Blue Phase)Plasma display pa
2、nel(PDP)(ALiS)Digital light processing(DLP)Liquid crystal on silicon(LCoS)Next generation Organic light-emitting diode(OLED)Organic light-emitting transistor(OLET)Surface-conduction electron-emitter display(SED)Field emission display(FED)Laser TV(Quantum dot Liquid crystal)MEMS display(IMoD TMOS DMS
3、)Quantum dot display(QD-LED)Ferro liquid display(FLD)Thick-film dielectric electroluminescent technology(TDEL)Telescopic pixel display(TPD)Laser phosphor display(LPD)Flexible display Musion Eyeliner Fog display 真空荧光显示技术 真空荧光显示技术是一种较为老旧的显示真空荧光显示技术是一种较为老旧的显示技术技术真空荧光显示（VFD）原理 总述 真空荧光显示(Vacuum Fluoresce
4、nt Display,or VFD)，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 结构VFD 结构VFD 工作原理VFD 发光原理 另外，通过该变荧光粉的种类，可以发出绿色，橙色和蓝色等颜色的荧光。多位真空荧光数码管VFD 的驱动 按驱动方式的不同按驱动方式的不同 VFD 可以分为静态驱可以分为静态驱动（直流）和动态驱动
5、（脉冲）。动（直流）和动态驱动（脉冲）。静态驱动与动态驱动 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，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。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。二极静态屏 这是一这是一种比较简单的显种比较简单的显示屏，用于廉价示屏，用于廉价的家用电器和仪的家用电器和仪器仪
6、表中，作为器仪表中，作为一种状态显示。一种状态显示。仪器分类如功放的电源、输入状态指示，显如功放的电源、输入状态指示，显示的图案可生动地表示输入该机的示的图案可生动地表示输入该机的工作状态工作状态三极静态和动态屏 这是目前用途最广，品种最多的种类，原来大量用于录像机，后又大量用于 VCD、DVD、功放，目前也扩大到微波炉、空调等家电。显示的内容一般包括图形和由点阵或笔段构成的字符。一些特殊的屏也用于汽车的仪表、室外的高亮度信息显示。阳极引线有薄膜和厚膜二种工艺，厚膜工艺可得到分辨率较高的器件，这是我国需要开发的品种。仪器分类仪器分类 点矩阵和矩阵屏点矩阵和矩阵屏 这类屏可作收款机、POS 终端
7、机、检测仪器等信息量大、显示内容变化广的显示器，国内有待开发。工艺的难点有，高精度阳极引线的制作，提高电子聚焦能力，提高长度大的栅极和阴极的强度。发展历史 真空荧光显示屏（Vacuum Fluorescent Display，简称VFD）是 20 世纪 60 年代发明的一种自发光平板显示器，由于其特有的高亮度、广视角、耐环境等优点，在显示器家族中独树一帜，常被用作人机对话的终端显示器。虽然荧光显示技术的历史不长，但发展迅猛。二十世纪七十年代从圆柱单位发展到平板多位管，八十年代的主流产品是厚膜数组型产品，到八十年代末九十年代初，主要产品则为薄膜岛栅产品。在薄膜岛栅技术的基础上，各种新型的 VFD
8、 相继问世，并由于其优越性、新颖性得到广泛应用。发展历史 1995 年我国在浙江绍兴建立起一条年产 300 万片的 VFD的生产线，适逢我国的 VCD 开始大量生产，开拓了一个新的应用领域，近几年已在影碟机及音响的功率放大器中大量应用；随后国内又建成了不少的小企业，生产档次较低的 VFD屏，形成了具有我国特色的产品结构。前几年，我国 VFD 总的年生产能力不到一千万片，我国的 VCD 和 DVD 的市场一千多万台，是VFD 应用的重要方面，但是这个市场我国企业只占 1/3 左右，另外的市场是音响的功放和其它小批量产品。今年经过不断发展的绍兴生产厂年生产能力增加到了一千万片，另外有不少的小厂也在
9、上规模上档次，年生产能力也达到了 150 300 万片的生产能力，因而迫切需要开拓新的市场。目前有必要对 VFD 的能力作一分析，并寻找新的应用领域。发展历史优点自发光自发光亮度高 亮度高 蓝绿色为 1000 2000cd/平方米，红色和蓝为几百 cd/平方米，视角大于 160体积小 体积小 平板结构 厚度为 6 9m m 色彩悦目色彩悦目功耗低功耗低 工作电压低，20V 左右，每一路的驱动电流几 mA 家电中的 IC 可以直接驱动VFD 是基于低能阴极射线发光，是一种低能电子发光的平板显示器件。VFD 克服了 CRT 体积大、电压高的缺点，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
10、以在低中档显示领域，如计算机、汽车、仪器仪表方面有广泛的应用。虽然低阳极电压给 VFD 带来了很大好处，但也是一大致命弱点。阴极射线发光中通常认为 2 3KV 以下属于不能发光或发光效率很低的“死电压”范围。VFD是基于阴极射线发光（CL）的原理，CL 中的一些基本法则仍然约束着 VFD。由低电压和其结构引起的限制主要表现在以下几个方面：低电压和其限制 1.彩色化的限制：彩色化的限制：CL 中发生的发光材料的表面无辐射跃迁使得大部分发光材料在低能电子轰击下的发光效率极低，大量的材料在 20V 左右都不能发光。2.阴极的功耗大：阴极的功耗大：阳极电流是由阴极提供的，阳极电流越大，所需的阴极功耗也
11、越大。一般阴极的加热功率占全屏功率的 1/2 1/3，而阴极的加热电源还必须常开。每平方厘米阴极耗电约 50mW，这对大屏幕来说，功耗是惊人的。因而 VFD 比较适合用于小屏幕，对功耗要求不大的电器、设备。低电压和其限制低电压和其限制3.分辨率受限制：首先，平板显示器都有分辨率的问题，不像 CRT 可以用电（磁）场聚焦、扫描，每行、每列都要有引出线。其次，它的阴极不是真正的平板电子源，是由相隔平行细丝构成，精确的聚焦有困难。再次，架空的栅极也不允许制作太高的分辨率。把驱动电路做在阳极基板上发光粉的下面（TFT 的办法），可以提高分辨率，但是成本也大大提高。低电压和其限制 VFD 的以上缺陷使它
12、被限制在音视设备、微波炉等家用电器和电子称、用市电为主的仪器仪表中。而在便携式电器中被逐渐淘汰，并且在今后相当长的一段时间内，估计用作电视图像显示也难有作为。虽然近年用无硫发光粉、肋栅技术等可改善 VFD 的性能，但是缺少重大的突破。适用领域适用领域家用电器家用电器办公自动办公自动化设备化设备工业仪器工业仪器仪表和汽仪表和汽车车国内国内 VFD 优势企业优势企业京东方科技集团股份有限公司京东方科技集团股份有限公司曙光电子集团有限公司曙光电子集团有限公司上海三星真空电子器件有限公司上海三星真空电子器件有限公司盐城燕舞新实业电真空有限公司盐城燕舞新实业电真空有限公司深圳市乐虹电气高科技有限公司深圳市乐虹电气高科技有限公司未来前景真空荧光显示器是唯一已形成产业化的平板，已大量地用于家用电器、汽车、收款机等以绿色或多色作数码、符号、字母、汉字和图表显示。虽然我国目前的 VFD 生产能力已超出已有市场的消化能力，但是一些新型的、难度大的器件还是空白。我国人口众多，生活水平不断提高，除影碟机外的家用电器市场也很大，每一电器进入家庭后带来的市场是几百万，甚至上千万台，这是 VFD 产品的潜在市场。
