真空熒光顯示器件

真空熒光顯示器件（Vacuum　Fluorescent　Display，VFD）自發明以來，以其自發光、亮度高、體積小、色彩悅目、功耗低等優點，為廣大用戶所接受，每年的銷售量穩步上升。1995年我國在浙江紹興建立起一條年產300萬片的VFD的生產線，適逢我國的VCD開始大量生產，開拓了一個新的應用領域，近幾年已在影碟機及音響的功率放大器中大量應用；隨後國內又建成了不少的小企業，生產檔次較低的VFD屏，形成了具有我國特色的產品結構。前幾年，我國VFD總的年生產能力不到一千萬片，我國的VCD和DVD的市場一千多萬台，是VFD應用的重要方面，但是這個市場我國企業只佔1/3左右，另外的市場是音響的功放和其它小批量產品。今年經過不斷發展的紹興生產廠年生產能力增加到了一千萬片，另外有不少的小廠也在上規模上檔次，年生產能力也達到了150～300萬片的生產能力，因而迫切需要開拓新的市場。目前有必要對VFD的能力作一分析，並尋找新的應用領域。

典型的VFD是三極結構，由絲狀直熱式氧化物陰極，網狀或絲狀柵極和表面塗覆有發光粉的陽極構成。自發明以來它就有下列優點：工作電壓低，20V左右，每一路的驅動電流幾mA。家電中的IC可以直接驅動；亮度高：藍綠色為1000～2000cd/平方米，紅色和藍為幾百cd/平方米，視角大於160°；平板結構，體積小，厚度為6～9m m；顯示圖案靈活，可以做成筆段和符號的形狀，也可做成點陣顯示；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。陰極射線發光中通常認為2～3KV以下屬於不能發光或發光效率很低的“死電壓”範圍。VFD是基於陰極射線發光（CL）的原理，CL中的一些基本法則仍然約束著VFD。

由低電壓和其結構引起的限制主要表現在以下幾個方面：

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

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佔全屏功率的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，這對大屏幕來說，功耗是驚人的。因而VFD比較適合用於小屏幕，對功耗要求不大的電器、設備。

首先，平板顯示器都有解析度的問題，不像CRT可以用電（磁）場聚焦、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，是由相隔平行細絲構成，精確的聚焦有困難。再次，架空的柵極也不允許製作太高的解析度。把驅動電路做在陽極基板上發光粉的下面（TFT的辦法），可以提高解析度，但是成本也大大提高。VFD的以上缺陷使它被限制在音視設備、微波爐等家用電器和電子稱、用市電為主的儀器儀錶中。而在攜帶型電器中被逐漸淘汰，並且在今後相當長的一段時間內，估計用作電視圖像顯示也難有作為。雖然近年用無硫發光粉、肋柵技術等可改善VFD的性能，但是缺少重大的突破。

這是一種比較簡單的顯示屏，用於廉價的家用電器和儀器儀錶中，作為一種狀態顯示。如功放的電源、輸入狀態指示，顯示的圖案可生動地表示輸入該機的工作狀態。

這是目前用途最廣，品種最多的種類，原來大量用於錄像機，后又大量用於VCD、DVD、功放，目前也擴大到微波爐、空調等家電。顯示的內容一般包括圖形和由點陣或筆段構成的字元。一些特殊的屏也用於汽車的儀錶、室外的高亮度信息顯示。陽極引線有薄膜和厚膜二種工藝，厚膜工藝可得到解析度較高的器件，這是我國需要開發的品種。

這類屏可作收款機、POS終端機、檢測儀器等信息量大、顯示內容變化廣的顯示器，國內有待開發。工藝的難點有，高精度陽極引線的製作，提高電子聚焦能力，提高長度大的柵極和陰極的強度。雖然我國目前的VFD生產能力已超出已有市場的消化能力，但是一些新型的、難度大的器件還是空白。我國人口眾多，生活水平不斷提高，除影碟機外的家用電器市場也很大，每一電器進入家庭后帶來的市場是幾百萬，甚至上千萬台，這是VFD產品的潛在市場。