真空熒光顯示器件簡(jiǎn)介

?真空熒光顯示器件(Vacuum Fluorescent Display，VFD，真空熒光顯示屏)自發(fā)明以來，以其自發(fā)光、亮度高、體積小、色彩悅目、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，為廣大用戶所接受，每年的銷售量穩(wěn)步上升。1995年我國(guó)在浙江紹興建立起一條年產(chǎn)300萬片的VFD的生產(chǎn)線，適逢我國(guó)的VCD開始大量生產(chǎn)，開拓了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，近幾年已在影碟機(jī)及音響的功率放大器中大量應(yīng)用;隨后國(guó)內(nèi)又建成了不少的小企業(yè)，生產(chǎn)檔次較低的VFD屏，形成了具有我國(guó)特色的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

前幾年，我國(guó)VFD總的年生產(chǎn)能力不到一千萬片，我國(guó)的VCD和DVD的市場(chǎng)一千多萬臺(tái)，是VFD應(yīng)用的重要方面，但是這個(gè)市場(chǎng)我國(guó)企業(yè)只占1/3左右，另外的市場(chǎng)是音響的功放和其它小批量產(chǎn)品。今年經(jīng)過不斷發(fā)展的紹興生產(chǎn)廠年生產(chǎn)能力增加到了一千萬片，另外有不少的小廠也在上規(guī)模上檔次，年生產(chǎn)能力也達(dá)到了150~300萬片的生產(chǎn)能力，因而迫切需要開拓新的市場(chǎng)。目前有必要對(duì)VFD的能力作一分析，并尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域。

典型的VFD是三極結(jié)構(gòu)，由絲狀直熱式氧化物陰極，網(wǎng)狀或絲狀柵極和表面涂覆有發(fā)光粉的陽極構(gòu)成。自發(fā)明以來它就有下列優(yōu)點(diǎn):工作電壓低，20V左右，每一路的驅(qū)動(dòng)電流幾mA。家電中的IC可以直接驅(qū)動(dòng);亮度高:藍(lán)綠色為1000~2000cd/平方米，紅色和藍(lán)為幾百cd/平方米，視角大于160°;平板結(jié)構(gòu)，體積小，厚度為6~9m m;顯示圖案靈活，可以做成筆段和符號(hào)的形狀，也可做成點(diǎn)陣顯示;雖然低陽極電壓給VFD帶來了很大好處，但也是一大致命弱點(diǎn)。陰極射線發(fā)光中通常認(rèn)為2~3KV以下屬于不能發(fā)光或發(fā)光效率很低的"死電壓"范圍。VFD是基于陰極射線發(fā)光(CL)的原理，CL中的一些基本法則仍然約束著VFD。

由低電壓和其結(jié)構(gòu)引起的限制主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

CL中發(fā)生的發(fā)光材料的表面無輻射躍遷使得大部分發(fā)光材料在低能電子轟擊下的發(fā)光效率極低，大量的材料在20V左右都不能發(fā)光。

陽極電流是由陰極提供的，陽極電流越大，所需的陰極功耗也越大。一般陰極的加熱功率占全屏功率的1/2~1/3，而陰極的加熱電源還必須常開。每平方厘米陰極耗電約50mW，這對(duì)大屏幕來說，功耗是驚人的。因而VFD比較適合用于小屏幕，對(duì)功耗要求不大的電器、設(shè)備。

首先，平板顯示器都有分辨率的問題，不像CRT可以用電(磁)場(chǎng)聚焦、掃描，每行、每列都要有引出線。其次，它的陰極不是真正的平板電子源，是由相隔平行細(xì)絲構(gòu)成，精確的聚焦有困難。再次，架空的柵極也不允許制作太高的分辨率。把驅(qū)動(dòng)電路做在陽極基板上發(fā)光粉的下面(TFT的辦法)，可以提高分辨率，但是成本也大大提高。

VFD的以上缺陷使它被限制在音視設(shè)備、微波爐等家用電器和電子稱、用市電為主的儀器儀表中。而在便攜式電器中被逐漸淘汰，并且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，估計(jì)用作電視圖像顯示也難有作為。雖然近年用無硫發(fā)光粉、肋柵技術(shù)等可改善VFD的性能，但是缺少重大的突破。

這是一種比較簡(jiǎn)單的顯示屏，用于廉價(jià)的家用電器和儀器儀表中，作為一種狀態(tài)顯示。如功放的電源、輸入狀態(tài)指示，顯示的圖案可生動(dòng)地表示輸入該機(jī)的工作狀態(tài)。

這是目前用途最廣，品種最多的種類，原來大量用于錄像機(jī)，后又大量用于VCD、DVD、功放，目前也擴(kuò)大到微波爐、空調(diào)等家電。顯示的內(nèi)容一般包括圖形和由點(diǎn)陣或筆段構(gòu)成的字符。

一些特殊的屏也用于汽車的儀表、室外的高亮度信息顯示。陽極引線有薄膜和厚膜二種工藝，厚膜工藝可得到分辨率較高的器件，這是我國(guó)需要開發(fā)的品種。

這類屏可作收款機(jī)、POS終端機(jī)、檢測(cè)儀器等信息量大、顯示內(nèi)容變化廣的顯示器，國(guó)內(nèi)有待開發(fā)。工藝的難點(diǎn)有，高精度陽極引線的制作，提高電子聚焦能力，提高長(zhǎng)度大的柵極和陰極的強(qiáng)度。

雖然我國(guó)目前的VFD生產(chǎn)能力已超出已有市場(chǎng)的消化能力，但是一些新型的、難度大的器件還是空白。我國(guó)人口眾多，生活水平不斷提高，除影碟機(jī)外的家用電器市場(chǎng)也很大，每一電器進(jìn)入家庭后帶來的市場(chǎng)是幾百萬，甚至上千萬臺(tái)，這是VFD產(chǎn)品的潛在市場(chǎng)。