真空荧光显示器(VFD)教程文件

排气管
衬垫 PC机键盘
玻璃基板
引线
排气管
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8.2 VFD的结构
• 由三个基本电极组成的：阴极（灯丝），阳极（荧光粉） 和栅极（光刻法制造）。这三个电极被封在高真空环境的 玻璃管子里构成了VFD显示器。
• 阴极灯丝是由覆盖有碱土金属氧化物粉末的极细钨丝。 • 栅极是由金属栅网薄膜制成的，起到控制和分散阳极发射
记指示信息。
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VFD的发展简况
• 1967年日本最早制作了荧光数码管。
• 经过了三大阶段：先开发的是只有一位的圆型真空管显示 的单管VFD，可应于计算器的数字显示和符号的显示，多 位显示时要将多个单管排列，会使设备体积增大。
• 当在PC机键盘的固定位置上使用多位单管显示时，要增
• VFD显示器---是点阵式的，能够显示中文。 • 现在部分地铁二号线入口刷卡处的显示器
正是一种双列的点阵显示器，其他使用的 地方还有，超市收银机的显示器等等。
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平板多位管VFD的剖面结构：如图。 • 将阴极灯丝、栅极板、涂敷了荧光粉的阳极封入真空容器
内 • 由上下两块平板玻璃(面玻璃内侧涂有导电膜)，四周用玻
加许多电极焊接引线，且要按单管亮度来分类使用，较为
复杂。
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• 单管VFD图：
陶瓷基板
玻璃壳
阳极Leabharlann 西北大学信息科学与技术学院
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• 1972年使用圆型真空玻璃管，开发了显示6-13位的圆型多位管，这 是VFD第二代产品，圆型多位管方便。
圆型多位管与PC机键盘连接示意图a，不需要每一位的VFD引出线， 也不需要亮度分类使用。单管、多位管都是在陶瓷基板上安装电极引 线，成本太贵。
• 阳极：采用厚膜印制、或薄膜技术和厚膜印制混合方式在玻璃 基板上制作大致显示图案，采用金属铝薄膜、石墨等导体。
• 对于不太复杂的显示图形电极布线可采用厚膜印制技术制作
• 反复厚膜印制和烧制，把绝缘层、阳极电极层矗加在玻璃板上。
• 导电材料是银浆，
• 绝缘材料用加有少量黑色素的低熔点玻璃粉。
• 对于复杂的显示图形，在一定尺寸的玻璃板上进行多层布线会 造成制作成本高以及驱动电路复杂化，采用薄膜技术和厚膜印 制混合方式制作阳极玻璃基板。
的电子的作用。 • 阳极是导电极，用荧光粉印刷出图样。
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Basic VFD Structure
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1. Glass Substrate (Anode Plate) 玻璃基板（阳极板）， 2. Conductive Layer 导电层， 3. Anode (Base) 阳极（基极），
• 1974 年VFD实现了平板多位显示，即第三代产品，图b是在玻璃基板 上用厚膜印制和薄膜技术的混合制作各主要电极，然后用玻璃进行密 封构成真空腔，它在形状上有一定的自由度，且还能派生许多显示图 形。又实现了大面积、高亮度显示及字符和图形显示和电视图象显示。
•
陶瓷基板 阳极 玻璃壳
玻璃壳 平板玻璃 阳极
4. Insulation Layer 绝缘层， 5. phosphor (Display Pattern) ，
6. Conductive Paste 导电胶， 7. Grid Mesh 栅极网孔，
8. Conductive Frit Glass 导电玻璃 ，
9. Filament (cathode) 灯丝（阴极） ，10. Getter （吸气剂），
璃粉进行密封，并留有一个排气管部分的真空腔。
直热式阴极灯丝 透明导电膜 面玻璃 排气管
荧光粉
引线端子 网状栅极 玻璃基板
布线端子
• 1-玻璃基板 2-玻璃粉（密封） 3-面玻璃(内侧涂有导电膜6) 4-网状栅 极 5-直热式阴极灯丝 7-导电胶 8-排气管 9-树脂膜 10-引线端子 11布线端子(引出管外) 12-荧光粉层 13-阳极 14-布线(厚膜印刷) 15-
• 为控制灯丝上(阴极)发射出的热电子，管子的功率大部分消耗在加热 阴极灯丝上，使应用受到了一定的限制。
• 阴极灯丝在真空腔中的占空系数大小对用于发光空间有限制。最好使 用更细的灯丝和改善表面盖玻璃状态。
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VFD的主要部件、材料
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1．阳极玻璃基扳
• -----是VFD的重要部件之一，-----是由在玻璃板上电极布线、绝 缘层、VFD的阳极(笔划电极)组成。
11. Face Glass (Cover Glass) 玻璃面板，
12. Spacer Glass 间隔用玻璃， 13. Evacuation Tube 排气管
14. NESA (or ITO) coating 导电膜 ， 15. Lead Pin 引脚，
西北1大6.学M信o息ld科R学es与in技填术充学树院 脂，
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真空荧光显示器(VFD)
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VFD产品的应用领域： • 教学仪器 • 汽车VFD面板（时钟、仪表盘） • 家电VFD面板（空调器） • 音响、VTR--Video Tape Recorder磁带录像机 、视频VFD面板
（影碟机、音响的功率放大器） • 事务机用VFD面板（收款机、办公自动化设备） • 工业仪器仪表、计量仪器用VFD面板 • 通信设备用VFD面板 • 用来显示数字信息如温度，字符信息 如：名称和一些标
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平板多位VFD----与真空三极管相似，是由玻璃基板、面玻璃(内侧涂有
导电膜)、排气管所构成的真空容器，由发射电子的阴极、 加速控制电子流的栅极、玻璃基板上印上电极和 荧光粉的阳极和玻盖构成。
阴极---是一种丝状直热式氧化物阴极(统称灯丝) • 栅极---网状或丝状，或蜂窝结构 • 阳极---表面涂覆有发光粉的电极。
17. Solder 焊料， 18. Frit Glass
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VFD显示器左右两边的 宽引脚是连接灯丝的。
灯丝的电压大约2～3v， 电流在100mA左右。
有11个栅网。每一个栅 网都有一个从玻璃基 片引出的引脚。另外 9个引脚是用来连接 显示器的段节的。
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